JP4435911B2 - スライドドアの電動開閉システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のスライドドア（以下、単にドアという）の電動開閉システムに関する。さらに詳しくは、閉じた状態では自動車の側壁と同一面まで内方向に入り込み、開けるときは側壁に設けたレールに沿って、いくらか外向きに移動した上で、後方に移動するタイプのドアを、ドアに連結したケーブルをモータ駆動により往復走行させることにより開閉する電動開閉システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のドアは、車体の側壁の上部に設けたアッパーレールおよび下部に設けたロアレールでドアの前端の上下に取り付けたローラ部を案内し、車体の後部で側壁の中間部に設けたセンターレールによりドアの後端中央部に設けたローラ部を案内するようにしている。そしてロアレールあるいはセンターレール（ウエストレール）に沿って走行するローラ部にケーブルを連結し、そのケーブルを基本的に水平面に沿った循環経路を構成するように配索している。
【０００３】
たとえば特開平５−６１４３２号公報は、図７ａに示すように、車体１０１の底部に水平面に沿って循環経路を構成した、いわば底部・水平面内配索タイプの開閉装置の基本的な例を示している。この装置では、ロアレール１０２の前後端に可撓性の導管１０３、１０３を連結し、後側の導管を水平面に沿って湾曲させて水平ループを構成するように配索した上で、モータＭで駆動するケーブル駆動機構１０４に連結している。そのため、導管１０３でケーブル１０５の引っ張り力に対する反力を支えることができる。
【０００４】
また、本出願人の出願に係わる特開平８−２３２５３９号公報および特開平８−２３２５２５号公報は、車体の下部に取り付け可能なケースと、そのケース内に配索したケーブルのループを有する開閉装置を開示している。この開閉装置はケースでユニット化することができるので、車体へのアッセンブルが容易である。またケースでケーブルの反力を支えることができるので、導管を必要としない。
【０００５】
他方、比較的大型の自動車では、ＵＳＰ５，１３８，７９５号明細書や、ＵＳＰ５，４３４，４８７号明細書に、センターレールを走行するローラ部にケーブルを連結し、自動車の車内にケーブル駆動装置やガイドを突出させたものが開示されている。このものはケーブルの反力を車体で支えることができる。
【０００６】
特開平９−１２５８２０号公報には、図７ｂに示すように、センターレール１０６の前端に水平方向の軸周りに回転するプーリ１０７を設け、センターレール１０６をいわばユニットケースのようにしてその内部に垂直面内でケーブル１０８の循環ループを構成し、センターレール１０６の後端から２本のケーブル１０８を引き出して、車体後部に配置したケーブル駆動装置１０９に連結するようにしている。このものはセンターレール１０６でケーブル１０８の反力の大部分を支持し、車体で反力の一部を支持することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ケーブルを水平のループを構成するように配索する前記従来の装置では、大型の自動車を除き、車体の下部、とくに床下に配置することになる。そのため、配索作業が比較的困難になる。図７ａの特開平５−６１４３２号公報の装置では、可撓性の導管を利用して装置全体を半ユニット化することにより、その問題をある程度解消している。また、特開平８−２３２５３９号公報の装置では、装置全体をケースに収容したユニットとすることにより、その問題を一層改善しているが、いまだ充分でない。
【０００８】
他方、ＵＳＰ５，４３４，４８７号明細書に開示の開閉装置は、車内に駆動装置などが突出するので、比較的小型の自動車には採用しがたい。図７ｂの特開平９−１２５８２０号公報の開閉装置は、自動車の側壁に沿って垂直面内のループを構成しているので、車室内への突出が少ない利点がある。しかしケーブル駆動装置の配置位置が限定されること、およびケーブルの屈曲部位が多く、伝達効率が低くなりがちである点が難点である。
【０００９】
本発明は配置スペースが少なく、ケーブル駆動装置の配置が比較的自由で、ケーブルの屈曲部位が少ない電動開閉システムを提供することを技術課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のスライドドアの電動開閉システムは、自動車の側面に前後方向に取り付けられた、前方が内向きに湾曲しているレールと、そのレールによって案内されるスライドドアとを有するドア機構における、内索を介して前記スライドドアを開閉駆動するシステムであって、前記レールの前端部および後端部の近辺にそれぞれ設けた金属製のブラケットと、それらのブラケットにそれぞれ支持されたシャフトと、それらのシャフトがそれぞれ通される共に、かつ内索を方向転換するプーリと、それらのプーリがそれぞれ挿入される箱状の合成樹脂製のプーリカバーと、各ブラケットに一端が固定された導管と、各導管の他端側に連結され、内索を巻き取り、送り出すためのドラム、およびそのドラムを往復回転させるモータを有するケーブル（内索）駆動機構と、そのケーブル駆動機構から出て、前側の導管内に摺動自在に挿通され、前側のプーリで方向転換された上でレールに沿って後方に延び、スライドドアのローラ部に端部が係止される前進用の内索と、ケーブル駆動機構から出て、後側の導管内に摺動自在に挿通され、後側のプーリで方向転換された上でレールに沿って前方に延び、スライドドアのローラ部に端部が係止される後退用の内索とを備えており、前記ブラケットがシャフトの支持部、導管端部の固定部および車体への取付部を有しており、前記支持部が平行な２枚の板材であり、前記導管固定部が２枚の支持部の間を連結するように形成されており、前記固定部が２枚の支持部の側縁をそれぞれ折り曲げて形成されており、前記平行な２枚の支持部がプーリカバーを挟んで設けられており、前記プーリがプーリカバーごとシャフトにより貫通されて前記ブラケットに回転自在に設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【作用および発明の効果】
本発明の電動開閉システム（請求項１）では、レールの前端部および後端部の近辺にそれぞれブラケットを設け、そのブラケットの近辺にケーブルの方向転換手段を設け、さらにブラケットに一端を固定した導管で内索を案内させ、導管の他端側のケーブル駆動機構で内索を循環駆動させるようにしている。そのため、自動車の側壁に沿った狭いスペースに配置することができる。それにより、センターレールを走行するローラ部を駆動するタイプとすることが容易である。さらにレールの前後端より導管でケーブルを配索しているため、効率が高い。また、導管でケーブルを案内しているので、ケーブル駆動機構の設置場所の自由度が高い。したがってセンターレールの下方にケーブル駆動機構を設けることができる場合は、両方の導管を下向きに大きく湾曲させることにより、配索経路をできるだけ短く維持しながらセンターレールよりも下方の適切な位置に配置することができる。そのため内索の屈曲部位が少なく、しかも設置スペースが小さい利点がある。
【００１３】
また、プーリと導管の組み合わせにより、内索の荷重効率が高い。さらに内索の屈曲部位が少なく、しかも設置スペースが小さい利点がある。また、レール内を走行する内索は、外部に露出しているが、プーリで方向転換するときに水滴や汚れの一部が内索から落ちる。そのため、その後、内索が導管に入るときに導管の内部に水滴などを持ち込みにくく、内索や導管が錆びにくい。さらに車室内への浸水を防ぐことができる。
さらに、前記支持部が平行な２枚の板材であり、前記導管固定部が２枚の支持部の間を連結するように形成されており、前記固定部が２枚の支持部の側縁をそれぞれ折り曲げて形成されており、前記平行な２枚の支持部がプーリカバーを挟んで設けられているので、スムーズに方向転換をすることができる。
【００１４】
前述の導管の端部を内索が通す孔を残して密に閉鎖した電動開閉システム（請求項２）では、導管内部に水滴などが一層浸入しにくく、導管内のグリースが外部に出にくい。
プーリカバーが、開口部を有する本体と、その開口部を密に閉じるグロメットとを有し、そのグロメットに内索の出入り口が設けられているもの（請求項３）では、プーリの機能を損なわずに、一層外部からの保護を達成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のドアの電動開閉システムの実施の形態を説明する。図１は本発明の電動開閉システムの一実施形態を示す斜視図、図２はその開閉システムを備えた自動車の概略側面図、図３はその開閉システムに用いる前プーリ・アッセンブリの分解斜視図、図４ａおよび図４ｂはその組立後の平面図および正面図、図４ｃは図４ａのIV-IV 線断面図、図５はその開閉システムに用いる後プーリ・アッセンブリの分解斜視図、図６ａおよび図６ｂはその組立後の平面図および正面図、図６ｃは図６ａのVI-VI 線断面図である。
【００１６】
はじめに図２を参照してドアの電動開閉システムの全体を説明する。図２の自動車１は、側面にドア２を備えている。ドア２の前部の上下は、自動車の側面の上部および下部に前後方向に設けられるアッパーレールとロアレール（図示していない）により、摺動自在に案内されている。ドア２の後部の上下方向における中間部は、自動車の後部の中間部に前後方向に設けられるセンターレール３により走行自在に案内されている。
【００１７】
センターレール３の周囲には、本発明の実施形態である開閉システムの機構部分４が設けられ、その下方に制御部分であるコントローラ５が設けられている。機構部分４は、センターレール３の前後に設けられる前プーリアッセンブリ６と、後プーリアッセンブリ７と、ケーブル駆動ユニット８と、それらを連結するケーブルアッセンブリ（コントロールケーブル）９とから構成されている。なお符号１０はバッテリである。
【００１８】
ドア２には、公知のドアロック１１、リリースアクチュエータ１２およびそれらをコントロールケーブル１３、１４を介して駆動するクローザー１５が設けられている。符号１６はジャンクションスイッチであり、符号１７はセンターレール３内を転動するローラを備えたローラアッセンブリである。さらにドア２の前縁には、挟み込み検出用のタッチセンサ１８が設けられている。
【００１９】
またドライバーズシートまわりには、コントローラ５の電源を入り切りするメインスイッチ１９、ドアの開閉および停止を操作する電動操作スイッチ２０が設けられ、パーキングレバーには、パーキングレバーを引いていることを検出するパーキングスイッチ２１が取り付けられている。さらに自動車の前部には車速センサ２２が設けられている。メインスイッチ１９、電動操作スイッチ２０、パーキングスイッチ２１および車速センサ２２などは、コントローラ５に所定の信号を送るべくワイヤハーネスで接続されている。
【００２０】
図１に示すように、センターレール３は前端部（図１の左側）で自動車の内側に湾曲しており、他はほぼ直線状である。センターレール３は金属板を折り曲げ形成したもので、その断面形状は、ローラアッセンブリ１７のローラが転動するコ字状の溝部と、その下部の前端から下向きに折れ曲がる部分と、上部の前端から一旦下向きに折れ曲がり、さらに上方に折れ曲がる部分とを備えている。センターレール３は自動車の側壁のアウターパネルに形成した凹溝内にはめ込むようにして固定される。
【００２１】
前プーリアッセンブリ６は、センターレール３の前端近辺に配置され、車体のアウターパネルに固定される。後プーリアッセンブリ７はセンターレール３の後端近辺に配置され同じく車体のアウターパネルに取り付けられる。前プーリアッセンブリ６から前側のケーブルアッセンブリ９の導管２４が後方に延び、下向きに湾曲し、さらに水平方向に湾曲してケーブル駆動ユニット８に連結されている。後プーリアッセンブリ７に一端が取り付けられた後側のケーブルアッセンブリ９の導管２５は、アウターパネルの裏側を前向きに延び、下向きに湾曲し、さらに後ろ向きに湾曲してケーブル駆動ユニット８に連結される。
【００２２】
ケーブル駆動ユニット８から出てくる一方の内索２６は、前側の導管２４に通されて前プーリアッセンブリ６に達し、そこで導管２４から出て、ほぼ１２０度向きを変え、センターレール３の溝部内に入る。その内索２６はセンターレール３の溝部の上部の空間内を通り、その端部に固着したケーブルエンドはローラアッセンブリ１７のエンドホルダーに係止される。ケーブル駆動ユニット８から出てくる他方の内索２７は、後側の導管２５に通されて後プーリアッセンブリ７に達し、そこで導管２５から出て、ほぼ１８０度向きを変え、センターレール３の後端から溝部内に入る。その内索２７はセンターレール３の溝部の上部の空間内を通り、その端部に固着したケーブルエンドはエンドホルダーに係止される。
【００２３】
このように内索２６、２７は閉ループ状に配索されているので、ケーブル駆動ユニット８で一方の内索２６を巻き取り、他方の内索２７を送り出すことにより、ローラアッセンブリ１７を前進させることができる。それによりドア２が閉じる。また、一方の内索２６を送り出し、他方の内索２７を巻き取ることにより、ローラアッセンブリ１７が後退し、ドア２が開くことになる。
【００２４】
図３および図４に示すように、前プーリアッセンブリ７は、ブラケット３１と、シャフト３２と、プーリ３３と、プーリカバー３４とグロメット３５とを基本要素としている。ブラケット３１は金属板を折り曲げ形成したものであり、互いに平行な支持部３６、３６と、その間を連結する導管取付部３７と、支持部３６、３６の側縁から直角に折り曲げられた車体への取付部３８、３８とからなる。車体への取付部３８には、ネジ穴あるいは溶接ナットなどの取付穴３９が設けられている。なお、図４ａおよび図４ｂでは、ブラケット３１の車体への取付部３８に、さらにアーム状のブラケット４０を溶接で固定した状態で示している。図３の符号４１は導管２４の端部に固着したアウターエンドである。支持部３６、３６の中心部は図４ｃに示すように、いくらか内側に凹設した部位３６ａが設けられ、その中心にシャフトを通す孔４２が形成されている。導管連結部３７には、アウターエンド４１を通すための切り欠き４３が形成されている（図４ａおよび図５参照）。
【００２５】
シャフト３２は金属製の棒であり、図４ｃに示すように、一端にブラケット３１と係合する鍔部３２ａが設けられ、他端に止め輪４４を係止する環状の溝３２ｂが形成されている。プーリ３３は合成樹脂製であり、中心にシャフト３２を通す孔３３ａが設けられ、周辺に内索２６と係合するガイド溝３３ｂが形成されている。
【００２６】
前記プーリカバー３４は、合成樹脂製の箱状の成形品であり、一端にプーリ３３を挿入するための開口部３４ａが設けられ、ブラケットの支持部３６によって挟まれる上下の壁にはシャフト３２を通す孔３４ｂが設けられている。さらに導管連結部３７と当接する後部はいくらか肉厚にされており、その部分には、ゴム製の栓体４５およびアウターエンド４１の先端が嵌合する有底の穴３４ｃが形成されている（図４ａ参照）。また、その底部に内索２６を通す貫通孔３４ｄが設けられている。プーリカバー３４の後部は、栓体４５には内索を通す貫通孔が形成されている。
【００２７】
プーリカバー３４の開口部３４ａは、図４ｂに示すように、ゴム製ないし軟質樹脂製のグロメット３５で塞がれる。図４ｃに示すように、グロメット３５には内索２６を通す小さい出入り口３５ａが設けられており、その周囲は車体のパネル４６に形成した小窓と係合する溝３５ｂが設けられている。
【００２８】
上記のブラケット３１、シャフト３２、プーリ３３、プーリカバー３４およびグロメット３５は、図４ａ〜ｃに示すように、ブラケット３１の内部にプーリカバー３４を嵌合させ、その内部にプーリ３３を挿入し、両者をシャフト３２で貫通するようにして組み立てられる。内索２６、導管２４および栓体４５は、プーリ３３を取り付ける前にあらかじめプーリカバー３４に取り付けておき、グロメット３５は最後にプーリカバー３４に取り付ける。
【００２９】
上記のように構成される前プーリアッセンブリ６は、図１に示すように、センターレール３の前端近辺の車体のパネルに対しブラケット３１によって取り付けられる。そしてプーリ３３により、センターレール３の表面を摺動する内索２６の方向を９０度あるいはそれ以上（内索のなす角度は９０度以下）の角度で方向転換して導管２４に導くことができる。そのため、ケーブル駆動ユニット８で内索２６を引き込む場合、内索２６に加わる張力はかなり大きいが、スムーズに方向転換をすることができる。また導管２４自体は小さい極率半径で湾曲させる必要がない。なお後側の内索２７がケーブル駆動ユニット８によって引き込まれる場合は、前側の内索２６はドア２によって引かれることになる。その場合でも、導管２４からセンターレール３にスムーズに方向転換することができる。
【００３０】
なお、図４ｂでは、導管２４およびアウターエンド４１はプーリ３３の中心面（シャフト３２に対して直角な面）と５度程度傾斜して配置されている。それにより、図１に示すように配索したとき、導管２４は一旦いくらか斜め上向きにでて、そこから下向きに湾曲することになる。そのため湾曲の極率半径を一層大きくとることができ、内索２６の導管２４内の摺動抵抗が少なくなる。
【００３１】
さらに本実施形態では、プーリ３３はプーリカバー３４およびグロメット３５により、グロメット３５の出入口３５ａを除いて囲まれているので、水滴やごみなどが付着するおそれが少ない。さらにプーリカバー３４より奥側の車体内部はプーリカバー３４により閉じられており、車体のパネル４６はグロメット３５の取付用の窓以外は塞がれているので、車体の内部にごみなどが入ってくることも防ぐことができる。さらにプーリカバー３４と導管２４ないしアウターエンド４１の間には栓体４５が介在しているので、導管２４内に水滴やごみなどが浸入することも防ぐことができる。それにより、内索２６を錆などから保護することができる。
【００３２】
前述の後プーリアッセンブリ７についても、前プーリアッセンブリ６の場合とほぼ同様である。そのため同じ部位に同じ符号を付して詳細な説明は省略する。ただし後プーリアッセンブリ７の場合は、図６ａおよび図６ｃに示すように、プーリ３３の一部がグロメット３５の出入口３５ａから突出している。そのため、内索２７をプーリ３３によってほぼ１８０度方向転換されるように係合することができる。そのため、図１のように導管２５をパネルの内面に沿うように配索することができ、一層スペースを節約することができる。その他のプーリ３３による内索２７の方向転換作用およびプーリカバー３４やグロメット３５による塵埃や水滴の浸入防止作用などは、前プーリアッセンブリ６の場合と同じである。
【００３３】
つぎに図１を参照してケーブル駆動ユニット８について説明する。ケーブル駆動ユニット８は、ベースブラケット５１と、そのベースブラケット５１の下面側に配置したドラム５２と、上面側に配置したモータＭ、減速機Ｇおよびクラッチ５３とを備えている。ドラム５２は、内索２６、２７を巻き取り、ほどき出すためのものであり、通常は合成樹脂で成形されている。ドラム５２の周囲には、内索２６、２７を巻き付けるための螺旋状のガイド溝が形成され、内索の端部に固着したケーブルエンドを係止するための凹所が設けられている。ベースブラケット５１は、たとえば自動車のタイヤハウスを形成するインナーパネルの上など、適切なスペースに設置する。
【００３４】
またこの実施形態では減速機Ｇとしてウオーム減速機を採用している。しかし遊星ギア減速機など、他の形式の減速機であってもよい。なお減速機Ｇおよびクラッチ５３は、それぞれ金属板を折り曲げるプレス加工をしたケーシング６２によってベースブラケット５１に取り付けられている。前記モータＭは減速機Ｇのハウジングに固定され、減速機Ｇと共にモータ・減速機アッセンブリを構成している。
【００３５】
上記のように構成されるケーブル駆動ユニット８では、モータＭが一方向に回転すると、その回転は減速機Ｇで減速されてクラッチ５３の出力軸が回転する。それによりドラム５２が一方向に回転し、一方の内索、たとえば前側の内索２６がドラム５２上に巻き取られ、他方の内索２７がドラム５２からほどき出される。それにより内索２６、２７のループが一方向に循環走行し、ローラアッセンブリ１７を通じてドア２が閉じる方向に移動する。
【００３６】
逆にモータＭが反対方向に回転すると、前述と同様にして後側の内索２７がドラム５２に巻き取られ、前側の内索２６がドラムから送り出されるので、内索のループが逆方向に循環走行し、ドア２が開く方向に移動する。
【００３７】
前記実施形態では、開閉装置をセンターレールに適用しているが、ロアレールに適用することもできる。ただし自動車の壁面の内側のスペースが充分にとれない場合は、ケーブル駆動ユニットを床面の下など、車種に応じて適切なスペースに配置する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電動開閉システムの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】 図１の開閉システムを備えた自動車の概略側面図である。
【図３】 図１の開閉システムに用いる前プーリアッセンブリの分解斜視図である。
【図４】 図４ａおよび図４ｂはそれぞれ図３の前プーリアッセンブリの平面図および正面図であり、図４ｃは図４ａのIVａ-IV ａ線断面図である。
【図５】 図１の開閉システムに用いる後プーリ・アッセンブリの分解斜視図である。
【図６】 図６ａおよび図６ｂはそれぞれその後プーリアッセンブリの平面図および正面図であり、図６ｃは図６ａのVIａ-VI ａ線断面図である。
【図７】 図７ａおよび図７ｂはそれぞれ従来のスライドドアの開閉装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 自動車
２ スライドドア
３ センターレール
５ コントローラ
６ 前プーリアッセンブリ
７ 後プーリアッセンブリ
８ ケーブル駆動ユニット
９ ケーブルアッセンブリ
１０ バッテリ
１１ ドアロック
１２ リリースアクチュエータ
１３ コントロールケーブル
１４ コントロールケーブル
１５ クローザー
１６ ジャンクションスイッチ
１７ ローラアッセンブリ
１８ タッチセンサ
１９ メインスイッチ
２０ 電動操作スイッチ
２１ パーキングブレーキスイッチ
２２ 車速センサ
２４ 導管
２５ 導管
２６ 内索
２７ 内索
３１ ブラケット
３２ シャフト
３３ プーリ
３４ プーリカバー
３５ グロメット
４１ アウターエンド
４５ 栓体
４６ パネル
５１ ベースブラケット
５２ ドラム
Ｍ モータ
Ｇ 減速機
５３ クラッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のスライドドア（以下、単にドアという）の電動開閉システムに関する。さらに詳しくは、閉じた状態では自動車の側壁と同一面まで内方向に入り込み、開けるときは側壁に設けたレールに沿って、いくらか外向きに移動した上で、後方に移動するタイプのドアを、ドアに連結したケーブルをモータ駆動により往復走行させることにより開閉する電動開閉システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のドアは、車体の側壁の上部に設けたアッパーレールおよび下部に設けたロアレールでドアの前端の上下に取り付けたローラ部を案内し、車体の後部で側壁の中間部に設けたセンターレールによりドアの後端中央部に設けたローラ部を案内するようにしている。そしてロアレールあるいはセンターレール（ウエストレール）に沿って走行するローラ部にケーブルを連結し、そのケーブルを基本的に水平面に沿った循環経路を構成するように配索している。
【０００３】
たとえば特開平５−６１４３２号公報は、図７ａに示すように、車体１０１の底部に水平面に沿って循環経路を構成した、いわば底部・水平面内配索タイプの開閉装置の基本的な例を示している。この装置では、ロアレール１０２の前後端に可撓性の導管１０３、１０３を連結し、後側の導管を水平面に沿って湾曲させて水平ループを構成するように配索した上で、モータＭで駆動するケーブル駆動機構１０４に連結している。そのため、導管１０３でケーブル１０５の引っ張り力に対する反力を支えることができる。
【０００４】
また、本出願人の出願に係わる特開平８−２３２５３９号公報および特開平８−２３２５２５号公報は、車体の下部に取り付け可能なケースと、そのケース内に配索したケーブルのループを有する開閉装置を開示している。この開閉装置はケースでユニット化することができるので、車体へのアッセンブルが容易である。またケースでケーブルの反力を支えることができるので、導管を必要としない。
【０００５】
他方、比較的大型の自動車では、ＵＳＰ５，１３８，７９５号明細書や、ＵＳＰ５，４３４，４８７号明細書に、センターレールを走行するローラ部にケーブルを連結し、自動車の車内にケーブル駆動装置やガイドを突出させたものが開示されている。このものはケーブルの反力を車体で支えることができる。
【０００６】
特開平９−１２５８２０号公報には、図７ｂに示すように、センターレール１０６の前端に水平方向の軸周りに回転するプーリ１０７を設け、センターレール１０６をいわばユニットケースのようにしてその内部に垂直面内でケーブル１０８の循環ループを構成し、センターレール１０６の後端から２本のケーブル１０８を引き出して、車体後部に配置したケーブル駆動装置１０９に連結するようにしている。このものはセンターレール１０６でケーブル１０８の反力の大部分を支持し、車体で反力の一部を支持することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ケーブルを水平のループを構成するように配索する前記従来の装置では、大型の自動車を除き、車体の下部、とくに床下に配置することになる。そのため、配索作業が比較的困難になる。図７ａの特開平５−６１４３２号公報の装置では、可撓性の導管を利用して装置全体を半ユニット化することにより、その問題をある程度解消している。また、特開平８−２３２５３９号公報の装置では、装置全体をケースに収容したユニットとすることにより、その問題を一層改善しているが、いまだ充分でない。
【０００８】
他方、ＵＳＰ５，４３４，４８７号明細書に開示の開閉装置は、車内に駆動装置などが突出するので、比較的小型の自動車には採用しがたい。図７ｂの特開平９−１２５８２０号公報の開閉装置は、自動車の側壁に沿って垂直面内のループを構成しているので、車室内への突出が少ない利点がある。しかしケーブル駆動装置の配置位置が限定されること、およびケーブルの屈曲部位が多く、伝達効率が低くなりがちである点が難点である。
【０００９】
本発明は配置スペースが少なく、ケーブル駆動装置の配置が比較的自由で、ケーブルの屈曲部位が少ない電動開閉システムを提供することを技術課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のスライドドアの電動開閉システムは、自動車の側面に前後方向に取り付けられた、前方が内向きに湾曲しているレールと、そのレールによって案内されるスライドドアとを有するドア機構における、内索を介して前記スライドドアを開閉駆動するシステムであって、前記レールの前端部および後端部の近辺にそれぞれ設けた金属製のブラケットと、それらのブラケットにそれぞれ支持されたシャフトと、それらのシャフトがそれぞれ通される共に、かつ内索を方向転換するプーリと、それらのプーリがそれぞれ挿入される箱状の合成樹脂製のプーリカバーと、各ブラケットに一端が固定された導管と、各導管の他端側に連結され、内索を巻き取り、送り出すためのドラム、およびそのドラムを往復回転させるモータを有するケーブル（内索）駆動機構と、そのケーブル駆動機構から出て、前側の導管内に摺動自在に挿通され、前側のプーリで方向転換された上でレールに沿って後方に延び、スライドドアのローラ部に端部が係止される前進用の内索と、ケーブル駆動機構から出て、後側の導管内に摺動自在に挿通され、後側のプーリで方向転換された上でレールに沿って前方に延び、スライドドアのローラ部に端部が係止される後退用の内索とを備えており、前記ブラケットがシャフトの支持部、導管端部の固定部および車体への取付部を有しており、前記支持部が平行な２枚の板材であり、前記導管固定部が２枚の支持部の間を連結するように形成されており、前記固定部が２枚の支持部の側縁をそれぞれ折り曲げて形成されており、前記平行な２枚の支持部がプーリカバーを挟んで設けられており、前記プーリがプーリカバーごとシャフトにより貫通されて前記ブラケットに回転自在に設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【作用および発明の効果】
本発明の電動開閉システム（請求項１）では、レールの前端部および後端部の近辺にそれぞれブラケットを設け、そのブラケットの近辺にケーブルの方向転換手段を設け、さらにブラケットに一端を固定した導管で内索を案内させ、導管の他端側のケーブル駆動機構で内索を循環駆動させるようにしている。そのため、自動車の側壁に沿った狭いスペースに配置することができる。それにより、センターレールを走行するローラ部を駆動するタイプとすることが容易である。さらにレールの前後端より導管でケーブルを配索しているため、効率が高い。また、導管でケーブルを案内しているので、ケーブル駆動機構の設置場所の自由度が高い。したがってセンターレールの下方にケーブル駆動機構を設けることができる場合は、両方の導管を下向きに大きく湾曲させることにより、配索経路をできるだけ短く維持しながらセンターレールよりも下方の適切な位置に配置することができる。そのため内索の屈曲部位が少なく、しかも設置スペースが小さい利点がある。
【００１３】
また、プーリと導管の組み合わせにより、内索の荷重効率が高い。さらに内索の屈曲部位が少なく、しかも設置スペースが小さい利点がある。また、レール内を走行する内索は、外部に露出しているが、プーリで方向転換するときに水滴や汚れの一部が内索から落ちる。そのため、その後、内索が導管に入るときに導管の内部に水滴などを持ち込みにくく、内索や導管が錆びにくい。さらに車室内への浸水を防ぐことができる。
さらに、前記支持部が平行な２枚の板材であり、前記導管固定部が２枚の支持部の間を連結するように形成されており、前記固定部が２枚の支持部の側縁をそれぞれ折り曲げて形成されており、前記平行な２枚の支持部がプーリカバーを挟んで設けられているので、スムーズに方向転換をすることができる。
【００１４】
前述の導管の端部を内索が通す孔を残して密に閉鎖した電動開閉システム（請求項２）では、導管内部に水滴などが一層浸入しにくく、導管内のグリースが外部に出にくい。
プーリカバーが、開口部を有する本体と、その開口部を密に閉じるグロメットとを有し、そのグロメットに内索の出入り口が設けられているもの（請求項３）では、プーリの機能を損なわずに、一層外部からの保護を達成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のドアの電動開閉システムの実施の形態を説明する。図１は本発明の電動開閉システムの一実施形態を示す斜視図、図２はその開閉システムを備えた自動車の概略側面図、図３はその開閉システムに用いる前プーリ・アッセンブリの分解斜視図、図４ａおよび図４ｂはその組立後の平面図および正面図、図４ｃは図４ａのIV-IV 線断面図、図５はその開閉システムに用いる後プーリ・アッセンブリの分解斜視図、図６ａおよび図６ｂはその組立後の平面図および正面図、図６ｃは図６ａのVI-VI 線断面図である。
【００１６】
はじめに図２を参照してドアの電動開閉システムの全体を説明する。図２の自動車１は、側面にドア２を備えている。ドア２の前部の上下は、自動車の側面の上部および下部に前後方向に設けられるアッパーレールとロアレール（図示していない）により、摺動自在に案内されている。ドア２の後部の上下方向における中間部は、自動車の後部の中間部に前後方向に設けられるセンターレール３により走行自在に案内されている。
【００１７】
センターレール３の周囲には、本発明の実施形態である開閉システムの機構部分４が設けられ、その下方に制御部分であるコントローラ５が設けられている。機構部分４は、センターレール３の前後に設けられる前プーリアッセンブリ６と、後プーリアッセンブリ７と、ケーブル駆動ユニット８と、それらを連結するケーブルアッセンブリ（コントロールケーブル）９とから構成されている。なお符号１０はバッテリである。
【００１８】
ドア２には、公知のドアロック１１、リリースアクチュエータ１２およびそれらをコントロールケーブル１３、１４を介して駆動するクローザー１５が設けられている。符号１６はジャンクションスイッチであり、符号１７はセンターレール３内を転動するローラを備えたローラアッセンブリである。さらにドア２の前縁には、挟み込み検出用のタッチセンサ１８が設けられている。
【００１９】
またドライバーズシートまわりには、コントローラ５の電源を入り切りするメインスイッチ１９、ドアの開閉および停止を操作する電動操作スイッチ２０が設けられ、パーキングレバーには、パーキングレバーを引いていることを検出するパーキングスイッチ２１が取り付けられている。さらに自動車の前部には車速センサ２２が設けられている。メインスイッチ１９、電動操作スイッチ２０、パーキングスイッチ２１および車速センサ２２などは、コントローラ５に所定の信号を送るべくワイヤハーネスで接続されている。
【００２０】
図１に示すように、センターレール３は前端部（図１の左側）で自動車の内側に湾曲しており、他はほぼ直線状である。センターレール３は金属板を折り曲げ形成したもので、その断面形状は、ローラアッセンブリ１７のローラが転動するコ字状の溝部と、その下部の前端から下向きに折れ曲がる部分と、上部の前端から一旦下向きに折れ曲がり、さらに上方に折れ曲がる部分とを備えている。センターレール３は自動車の側壁のアウターパネルに形成した凹溝内にはめ込むようにして固定される。
【００２１】
前プーリアッセンブリ６は、センターレール３の前端近辺に配置され、車体のアウターパネルに固定される。後プーリアッセンブリ７はセンターレール３の後端近辺に配置され同じく車体のアウターパネルに取り付けられる。前プーリアッセンブリ６から前側のケーブルアッセンブリ９の導管２４が後方に延び、下向きに湾曲し、さらに水平方向に湾曲してケーブル駆動ユニット８に連結されている。後プーリアッセンブリ７に一端が取り付けられた後側のケーブルアッセンブリ９の導管２５は、アウターパネルの裏側を前向きに延び、下向きに湾曲し、さらに後ろ向きに湾曲してケーブル駆動ユニット８に連結される。
【００２２】
ケーブル駆動ユニット８から出てくる一方の内索２６は、前側の導管２４に通されて前プーリアッセンブリ６に達し、そこで導管２４から出て、ほぼ１２０度向きを変え、センターレール３の溝部内に入る。その内索２６はセンターレール３の溝部の上部の空間内を通り、その端部に固着したケーブルエンドはローラアッセンブリ１７のエンドホルダーに係止される。ケーブル駆動ユニット８から出てくる他方の内索２７は、後側の導管２５に通されて後プーリアッセンブリ７に達し、そこで導管２５から出て、ほぼ１８０度向きを変え、センターレール３の後端から溝部内に入る。その内索２７はセンターレール３の溝部の上部の空間内を通り、その端部に固着したケーブルエンドはエンドホルダーに係止される。
【００２３】
このように内索２６、２７は閉ループ状に配索されているので、ケーブル駆動ユニット８で一方の内索２６を巻き取り、他方の内索２７を送り出すことにより、ローラアッセンブリ１７を前進させることができる。それによりドア２が閉じる。また、一方の内索２６を送り出し、他方の内索２７を巻き取ることにより、ローラアッセンブリ１７が後退し、ドア２が開くことになる。
【００２４】
図３および図４に示すように、前プーリアッセンブリ７は、ブラケット３１と、シャフト３２と、プーリ３３と、プーリカバー３４とグロメット３５とを基本要素としている。ブラケット３１は金属板を折り曲げ形成したものであり、互いに平行な支持部３６、３６と、その間を連結する導管取付部３７と、支持部３６、３６の側縁から直角に折り曲げられた車体への取付部３８、３８とからなる。車体への取付部３８には、ネジ穴あるいは溶接ナットなどの取付穴３９が設けられている。なお、図４ａおよび図４ｂでは、ブラケット３１の車体への取付部３８に、さらにアーム状のブラケット４０を溶接で固定した状態で示している。図３の符号４１は導管２４の端部に固着したアウターエンドである。支持部３６、３６の中心部は図４ｃに示すように、いくらか内側に凹設した部位３６ａが設けられ、その中心にシャフトを通す孔４２が形成されている。導管連結部３７には、アウターエンド４１を通すための切り欠き４３が形成されている（図４ａおよび図５参照）。
【００２５】
シャフト３２は金属製の棒であり、図４ｃに示すように、一端にブラケット３１と係合する鍔部３２ａが設けられ、他端に止め輪４４を係止する環状の溝３２ｂが形成されている。プーリ３３は合成樹脂製であり、中心にシャフト３２を通す孔３３ａが設けられ、周辺に内索２６と係合するガイド溝３３ｂが形成されている。
【００２６】
前記プーリカバー３４は、合成樹脂製の箱状の成形品であり、一端にプーリ３３を挿入するための開口部３４ａが設けられ、ブラケットの支持部３６によって挟まれる上下の壁にはシャフト３２を通す孔３４ｂが設けられている。さらに導管連結部３７と当接する後部はいくらか肉厚にされており、その部分には、ゴム製の栓体４５およびアウターエンド４１の先端が嵌合する有底の穴３４ｃが形成されている（図４ａ参照）。また、その底部に内索２６を通す貫通孔３４ｄが設けられている。プーリカバー３４の後部は、栓体４５には内索を通す貫通孔が形成されている。
【００２７】
プーリカバー３４の開口部３４ａは、図４ｂに示すように、ゴム製ないし軟質樹脂製のグロメット３５で塞がれる。図４ｃに示すように、グロメット３５には内索２６を通す小さい出入り口３５ａが設けられており、その周囲は車体のパネル４６に形成した小窓と係合する溝３５ｂが設けられている。
【００２８】
上記のブラケット３１、シャフト３２、プーリ３３、プーリカバー３４およびグロメット３５は、図４ａ〜ｃに示すように、ブラケット３１の内部にプーリカバー３４を嵌合させ、その内部にプーリ３３を挿入し、両者をシャフト３２で貫通するようにして組み立てられる。内索２６、導管２４および栓体４５は、プーリ３３を取り付ける前にあらかじめプーリカバー３４に取り付けておき、グロメット３５は最後にプーリカバー３４に取り付ける。
【００２９】
上記のように構成される前プーリアッセンブリ６は、図１に示すように、センターレール３の前端近辺の車体のパネルに対しブラケット３１によって取り付けられる。そしてプーリ３３により、センターレール３の表面を摺動する内索２６の方向を９０度あるいはそれ以上（内索のなす角度は９０度以下）の角度で方向転換して導管２４に導くことができる。そのため、ケーブル駆動ユニット８で内索２６を引き込む場合、内索２６に加わる張力はかなり大きいが、スムーズに方向転換をすることができる。また導管２４自体は小さい極率半径で湾曲させる必要がない。なお後側の内索２７がケーブル駆動ユニット８によって引き込まれる場合は、前側の内索２６はドア２によって引かれることになる。その場合でも、導管２４からセンターレール３にスムーズに方向転換することができる。
【００３０】
なお、図４ｂでは、導管２４およびアウターエンド４１はプーリ３３の中心面（シャフト３２に対して直角な面）と５度程度傾斜して配置されている。それにより、図１に示すように配索したとき、導管２４は一旦いくらか斜め上向きにでて、そこから下向きに湾曲することになる。そのため湾曲の極率半径を一層大きくとることができ、内索２６の導管２４内の摺動抵抗が少なくなる。
【００３１】
さらに本実施形態では、プーリ３３はプーリカバー３４およびグロメット３５により、グロメット３５の出入口３５ａを除いて囲まれているので、水滴やごみなどが付着するおそれが少ない。さらにプーリカバー３４より奥側の車体内部はプーリカバー３４により閉じられており、車体のパネル４６はグロメット３５の取付用の窓以外は塞がれているので、車体の内部にごみなどが入ってくることも防ぐことができる。さらにプーリカバー３４と導管２４ないしアウターエンド４１の間には栓体４５が介在しているので、導管２４内に水滴やごみなどが浸入することも防ぐことができる。それにより、内索２６を錆などから保護することができる。
【００３２】
前述の後プーリアッセンブリ７についても、前プーリアッセンブリ６の場合とほぼ同様である。そのため同じ部位に同じ符号を付して詳細な説明は省略する。ただし後プーリアッセンブリ７の場合は、図６ａおよび図６ｃに示すように、プーリ３３の一部がグロメット３５の出入口３５ａから突出している。そのため、内索２７をプーリ３３によってほぼ１８０度方向転換されるように係合することができる。そのため、図１のように導管２５をパネルの内面に沿うように配索することができ、一層スペースを節約することができる。その他のプーリ３３による内索２７の方向転換作用およびプーリカバー３４やグロメット３５による塵埃や水滴の浸入防止作用などは、前プーリアッセンブリ６の場合と同じである。
【００３３】
つぎに図１を参照してケーブル駆動ユニット８について説明する。ケーブル駆動ユニット８は、ベースブラケット５１と、そのベースブラケット５１の下面側に配置したドラム５２と、上面側に配置したモータＭ、減速機Ｇおよびクラッチ５３とを備えている。ドラム５２は、内索２６、２７を巻き取り、ほどき出すためのものであり、通常は合成樹脂で成形されている。ドラム５２の周囲には、内索２６、２７を巻き付けるための螺旋状のガイド溝が形成され、内索の端部に固着したケーブルエンドを係止するための凹所が設けられている。ベースブラケット５１は、たとえば自動車のタイヤハウスを形成するインナーパネルの上など、適切なスペースに設置する。
【００３４】
またこの実施形態では減速機Ｇとしてウオーム減速機を採用している。しかし遊星ギア減速機など、他の形式の減速機であってもよい。なお減速機Ｇおよびクラッチ５３は、それぞれ金属板を折り曲げるプレス加工をしたケーシング６２によってベースブラケット５１に取り付けられている。前記モータＭは減速機Ｇのハウジングに固定され、減速機Ｇと共にモータ・減速機アッセンブリを構成している。
【００３５】
上記のように構成されるケーブル駆動ユニット８では、モータＭが一方向に回転すると、その回転は減速機Ｇで減速されてクラッチ５３の出力軸が回転する。それによりドラム５２が一方向に回転し、一方の内索、たとえば前側の内索２６がドラム５２上に巻き取られ、他方の内索２７がドラム５２からほどき出される。それにより内索２６、２７のループが一方向に循環走行し、ローラアッセンブリ１７を通じてドア２が閉じる方向に移動する。
【００３６】
逆にモータＭが反対方向に回転すると、前述と同様にして後側の内索２７がドラム５２に巻き取られ、前側の内索２６がドラムから送り出されるので、内索のループが逆方向に循環走行し、ドア２が開く方向に移動する。
【００３７】
前記実施形態では、開閉装置をセンターレールに適用しているが、ロアレールに適用することもできる。ただし自動車の壁面の内側のスペースが充分にとれない場合は、ケーブル駆動ユニットを床面の下など、車種に応じて適切なスペースに配置する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電動開閉システムの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】 図１の開閉システムを備えた自動車の概略側面図である。
【図３】 図１の開閉システムに用いる前プーリアッセンブリの分解斜視図である。
【図４】 図４ａおよび図４ｂはそれぞれ図３の前プーリアッセンブリの平面図および正面図であり、図４ｃは図４ａのIVａ-IV ａ線断面図である。
【図５】 図１の開閉システムに用いる後プーリ・アッセンブリの分解斜視図である。
【図６】 図６ａおよび図６ｂはそれぞれその後プーリアッセンブリの平面図および正面図であり、図６ｃは図６ａのVIａ-VI ａ線断面図である。
【図７】 図７ａおよび図７ｂはそれぞれ従来のスライドドアの開閉装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 自動車
２ スライドドア
３ センターレール
５ コントローラ
６ 前プーリアッセンブリ
７ 後プーリアッセンブリ
８ ケーブル駆動ユニット
９ ケーブルアッセンブリ
１０ バッテリ
１１ ドアロック
１２ リリースアクチュエータ
１３ コントロールケーブル
１４ コントロールケーブル
１５ クローザー
１６ ジャンクションスイッチ
１７ ローラアッセンブリ
１８ タッチセンサ
１９ メインスイッチ
２０ 電動操作スイッチ
２１ パーキングブレーキスイッチ
２２ 車速センサ
２４ 導管
２５ 導管
２６ 内索
２７ 内索
３１ ブラケット
３２ シャフト
３３ プーリ
３４ プーリカバー
３５ グロメット
４１ アウターエンド
４５ 栓体
４６ パネル
５１ ベースブラケット
５２ ドラム
Ｍ モータ
Ｇ 減速機
５３ クラッチ
Claims (3)
- 自動車の側面に前後方向に取り付けられた、前方が内向きに湾曲しているレールと、そのレールによって案内されるスライドドアとを有するドア機構における、内索を介して前記スライドドアを開閉駆動するシステムであって、
前記レールの前端部および後端部の近辺にそれぞれ設けた金属製のブラケットと、
それらのブラケットにそれぞれ支持されたシャフトと、
それらのシャフトがそれぞれ通される共に、かつ内索を方向転換するプーリと、
それらのプーリがそれぞれ挿入される箱状の合成樹脂製のプーリカバーと、
各ブラケットに一端が固定された導管と、
各導管の他端側に連結され、内索を巻き取り、送り出すためのドラム、およびそのドラムを往復回転させるモータを有するケーブル駆動機構と、
そのケーブル駆動機構から出て、前側の導管内に摺動自在に挿通され、前側のプーリで方向転換された上でレールに沿って後方に延び、スライドドアのローラ部に端部が係止される前進用の内索と、
ケーブル駆動機構から出て、後側の導管内に摺動自在に挿通され、後側のプーリで方向転換された上でレールに沿って前方に延び、スライドドアのローラ部に端部が係止される後退用の内索とを備えており、
前記ブラケットがシャフトの支持部、導管端部の固定部および車体への取付部を有しており、
前記支持部が平行な２枚の板材であり、
前記導管固定部が２枚の支持部の間を連結するように形成されており、
前記固定部が２枚の支持部の側縁をそれぞれ折り曲げて形成されており、
前記平行な２枚の支持部がプーリカバーを挟んで設けられており、
前記プーリがプーリカバーごとシャフトにより貫通されて前記ブラケットに回転自在に設けられているスライドドアの電動開閉システム。 - 前記導管の端部が、プーリを取り付けるブラケットの側において、内索を挿通させる孔を残して密に閉鎖されている請求項１記載の電動開閉システム。
- 前記プーリカバーが、開口部を有する本体と、その開口部を密に閉じるグロメットとを有し、そのグロメットに内索の出入り口が設けられている請求項１記載の電動開閉システム。
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