JP4512651B2 - 車両用開閉体の開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、車体に開閉可能に支持されたドア等の開閉体を、電動モータの動力により開閉作動させるようにした車両用開閉体の開閉装置に関する。

従来、車両用開閉体の開閉装置は、車体に開閉可能に支持された開閉体をなすスライドドアを開閉作動させるための動力を出力可能な電動モータを含む駆動ユニットに、電動モータの回転を制御するための制御回路基板を含む制御ユニットを取り付けることによって構成される。また、電動モータの回転は、駆動ユニットに枢支された磁石付き回転板の回転を、制御ユニットに配置されたホール素子等により構成される回転センサが検出することによって制御される（例えば、特許文献１参照）。

特許第４００５０３３号公報

しかし、上述のような車両用開閉体の開閉装置においては、駆動ユニットと制御ユニットとを互いに組み付けるとき、駆動ユニットに枢支された磁石付き回転板と制御ユニットに配置された回転センサとが互いに対向配置される構成であるため、各ユニットの組み付け誤差等の影響により、磁石付き回転板と回転センサ間の間隔にばらつきが発生し、回転センサの検出精度が低下する虞がある。

本発明は、上記課題に鑑み、駆動ユニットと制御ユニットとの組み付け誤差等の影響を受けないようにして、回転センサの検出精度を向上させた車両用開閉体の開閉装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１に係わる発明は、車体に開閉可能に支持された開閉体を開閉作動させるための駆動ユニットに、前記駆動ユニットを制御するための制御ユニットを取り付けた車両用開閉体の開閉装置において、前記駆動ユニットは、前記開閉体を開閉作動させるための動力を出力可能な電動モータと、前記電動モータが固定される駆動ケーシングと、前記駆動ケーシングに枢支され、前記電動モータの回転に伴って回転可能な主動ギヤとを含み、前記制御ユニットは、前記駆動ケーシングに固定され、かつ前記電動モータの回転を制御するための制御回路基板を収容した制御基板ケーシングと、前記制御基板ケーシングに枢支され、前記主動ギヤに噛合する従動ギヤと、前記制御基板ケーシング内に固定され、前記従動ギヤの回転を検出可能な回転センサとを含み、前記駆動ケーシング及び前記制御基板ケーシングの互いに対向する対向面に、前記制御基板ケーシングを前記駆動ケーシングに取り付けるとき、前記主動ギヤを、前記従動ギヤに噛合しない仮組み付け位置から前記主動ギヤ及び前記従動ギヤの回転軸線方向に直交し、かつ前記従動ギヤに噛合可能な組付け方向へ案内するためのガイド手段を設ける。

上記構成により、駆動ユニットと制御ユニットとを互いに組み付ける以前に、従動ギヤ及び従動ギヤの回転を検出する回転センサが予め制御基板ケーシングに配置されているため、従動ギヤと回転センサとの相互の位置関係を、駆動ケーシングと制御基板ケーシングとの組み付け誤差の影響を受けることなく、常に一定に保つことができる。この結果、回転センサの検出精度を向上させることができる。また、駆動ケーシングと制御基板ケーシングとの対向面に設けた案内手段によって、主動ギヤを従動ギヤに噛合する方向へ案内させることができるため、駆動ギヤを従動ギヤに確実に噛合させることができる。

請求項２に係わる発明は、前記主動ギヤを前記従動ギヤに噛合させる前記組付け方向を、前記仮組み付け位置にある前記主動ギヤの回転中心と前記従動ギヤの回転中心を結んだ線に対して斜め方向とする。この構成により、主動ギヤを従動ギヤに噛合させるとき、主動ギヤと従動ギヤとの歯側面同士が当接しながら噛合するため、主動ギヤ及び従動ギヤの位置に無関係に、主動ギヤを従動ギヤに確実に噛合させることができる。

請求項３に係わる発明は、前記ガイド手段は、前記駆動ケーシングまたは前記制御基板ケーシングのいずれか一方に設けられた係合突部と、前記いずれか他方に設けられ、前記係合突部が前記主動ギヤ及び前記従動ギヤの回転軸線方向に直交する方向へ移動し得るように係合するガイド孔とを含む。この構成により、係合突部をガイド孔に係合させることによって、主動ギヤを仮組み付け位置から組付け方向へ確実に案内することができる。

本発明の車両用開閉体の開閉装置においては、従動ギヤ及び従動ギヤの回転を検出する回転センサを、予め制御基板ケーシングに組み付けた構成としたことにより、駆動ケーシングと制御基板ケーシングとの組み付け誤差等の影響を受けることなく、従動ギヤと回転センサとの相互の位置関係を一定にして、回転センサの検出精度を向上させることができる。また、ガイド手段によって、主動ギヤを従動ギヤに噛合する方向へ案内させることができるため、駆動ギヤを従動ギヤに確実に噛合させることができる。

以下、本発明に係わる一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明を適用した車両の側面図、図２は、本発明に係わる開閉装置の斜視図、図３は、同じく分解斜視図、図４は、同じく開閉装置の側面図、図５は、図４におけるＶ−Ｖ線に沿う縦断面図である。なお、以下の説明では、図１、４における左方を「前方」とし、右方を「後方」とする。

図１に示すように、車両の開閉体をなすスライドドア１は、車体２の側面に前後方向へ開閉可能に支持され、手動操作及び車体２内に装着される開閉装置３の作動に基づく電動操作をもって、車体２の側面に設けられた乗降口を閉鎖した全閉位置から、車体２の外側面より若干外方に移動しつつ、車体２の側面に沿って後方へ移動した全開位置へ、及びその逆へ移動することができる。なお、開閉体は、スライドドア１に代えて、スイング式のサイドドア、バックドア、またはトランクリッドとしても良い。

図２、４に示すように、開閉装置３は、スライドドア１を開閉作動させるための駆動ユニット４に、駆動ユニット４の作動を各状況に応じて制御するための制御ユニット５を組み付けることによって構成される。

図６は、制御ユニット５を外した状態の駆動ユニット４の側面図、図７は、駆動ユニット４を外した状態の制御ユニット５の反対側（駆動ユニット４に対向する側）の側面図、図８は、図７におけるVIII−VIII線横断面図である。

駆動ユニット４は、車体２に固定される駆動ケーシング６と、駆動ケーシング６に取り付けられる電動モータ７と、駆動ケーシング６に車内外方向（図５において左右方向）を向く枢軸８により枢支され、電動モータ７の回転に連動して回転するウォームホイール９（図５参照）と、駆動ケーシング６に枢軸８により枢支される回転ドラム１０（図５参照）と、電動モータ７とスライドドア１との間の動力伝達経路を断続可能な電磁クラッチ１１（図５参照）と、駆動ケーシング６に枢軸８により枢支され、回転ドラム１０と一体的に回動可能な平歯車により構成される主動ギヤ１２等を含む。

制御ユニット５は、駆動ケーシング６の側面に固定される制御基板ケーシング１６と、制御基板ケーシング１６内に収容され、電動モータ７及び電磁クラッチ１１の作動を制御する制御回路基板１５と、制御基板ケーシング１６内に枢支され、主動ギヤ１２に噛合する従動ギヤ１７と、制御基板ケーシング１６内に配置され、従動ギヤ１７の回転を検出可能な回転センサ１８（図７、８参照）等を含む。

駆動ユニット４における駆動ケーシング６は、車体に固定されると共に、対向面６０（制御基板ケーシング１６に対向する側面）には、制御基板ケーシング１６に向けて突出する係合突部６１と、位置決め孔６２とが設けられている。

係合突部６１は、枢軸８の軸線方向と平行に突出すると共に、先端に鍔状の拡径部６１１を有し、駆動ユニット４を制御ユニット５に組み付ける際、制御基板ケーシング１６に設けられる後述のガイド孔１６１に係合することによって、主動ギヤ１２を従動ギヤ１７に噛合する方向へ案内するものである。なお、本発明に係わるガイド手段は、駆動ケーシング６に設けられる係合突部６１と、制御基板ケーシング１６に設けられるガイド孔１６１とによって構成される。また、本実施形態における係合突部６１は、駆動ケーシング６に螺合するボルトにより構成されるが、本発明は、これに特定されるものではない。例えば、係合突部６１を、先端に鍔状の拡径部を有するシャフトにより構成しても良いし、また、係合突部６１を制御基板ケーシング１６に設け、ガイド孔１６１を駆動ケーシング６に設けても良い。

位置決め孔６２は、制御基板ケーシング１６に設けられる後述の位置決め突部１６２に係合することによって、駆動ケーシング６と制御基板ケーシング１６との相互の位置決めを行うものである。なお、本実施形態においては、位置決め孔６２を駆動ケーシング６に設け、位置決め突部１６２を制御基板ケーシング１６に設けた構成とするが、本発明は、これに特定されるものではなく、位置決め孔６２を制御基板ケーシング１６に設け、位置決め突部１６２を駆動ケーシング６に設けても良い。

図５に示すように、回転ドラム１０は、駆動ケーシング６に枢軸８により枢支されると共に、外周面には、スライドドア１に連結される閉扉用ケーブル１３及び開扉用ケーブル１４が巻き取り及び送り出し可能に巻回される。

電磁クラッチ１１は、電動モータ７の回転軸に設けられたウォーム７１に噛合するウォームホイール９と回転ドラム１０との間に設けられる。電磁クラッチ１１が接続状態に制御されると、ウォームホイール９と回転ドラム１０とが接続されて、電動モータ７とスライドドア１との間の動力伝達経路が接続される。これにより、電動モータ７の動力は、電磁クラッチ１１を介して、ウォームホイール９から回転ドラム１０に伝達される。回転ドラム１０が回転すると、閉扉用ケーブル１３または開扉用ケーブル１４のいずれか一方が回転ドラム１０の外周面に巻き取られ、他方が送り出されることによって、スライドドア１は電動モータ７の動力により開閉作動を行う。

主動ギヤ１２は、駆動ケーシング６の対向面６０に枢軸８により枢支され、電磁クラッチ１１が接続状態にあるとき、電動モータ７に連動して回転する。

制御ユニット５における制御基板ケーシング１６は、駆動ケーシング６の対向面６０に複数のボルト１９により固定される。主に図７に示すように、駆動ケーシング６の対向面６０に対向する制御基盤ケーシング１６の対向面１６０には、駆動ケーシング６の係合突部６１が係合し得るように車内外方向へ貫通したガイド孔１６１と、駆動ケーシング６の位置決め孔６２に係合する位置決め突部１６２と、主動ギヤ１２の外径よりも拡径で、かつ従動ギヤ１７の一部が露呈する大きさの開口部１６３とが設けられている。また、ガイド孔１６１の近傍には、係合突部６１がガイド孔１６１の後述の小孔部１６１ｂに係合した状態において、係合突部６１の拡径部６１１の頭部に当接可能な壁部１６５が設けられている。壁部１６５は、係合突部６１の拡径部６１１の頭部に当接することによって、係合突部６１の抜け方向への螺進を阻止して、係合突部６１の駆動ケーシング６からの外れを防止するためのものである。

ガイド孔１６１は、係合突部６１の拡径部６１１が軸方向から挿入可能な大きさの大孔部１６１ａと、大孔部１６１ａの下側に連設され、係合突部６１の拡径部６１１が軸方向に係合し得るような幅の小孔部１６１ｂとを有してほぼだるま形状をなし、駆動ユニット４と制御ユニット５とを互いに組み付ける際、駆動ケーシング６の係合突部６１に係合することによって、主動ギヤ１２が従動ギヤ１７に確実に噛合するように、係合突部６１を介して、駆動ケーシング６を案内するためのものである。

従動ギヤ１７は、車内外方向を向く枢軸２０により制御基板ケーシング１６内に枢支され、主動ギヤ１２に噛合することで、主動ギヤ１２に同期して回転する。従動ギヤ１７には、従動ギヤ１７の外径よりも大径の回転板１７１が一体的に設けられている。回転板１７１の回転面には、周方向に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に着磁された永久磁石１７２が設けられている。位置決め突部１６２は、制御基板ケーシング１６における枢軸２０を枢支する位置に設けられ、枢軸２０の軸受部としても利用される。なお、位置決め突部１６２を、枢軸２０とは別体として、枢軸２０の近傍またはその他の位置に設けても良い。

回転センサ１８は、永久磁石１７２に対向するように制御基板ケーシング１６内に固定されることによって従動ギヤ１７の回転を検出する。回転センサ１８としては、ホール素子が用いられ、回転板１７１の回転に伴う永久磁石１７２の磁界の変化から従動ギヤ１７の回転を検出することで、従動ギヤ１７、主動ギヤ１２等を介して、電動モータ７及び回転ドラム１０の回転を間接的に検出する。

制御回路基板１５は、制御基板ケーシング１６内に固定され、回転センサ１８からの検出信号に基づいて、スライドドア１の移動方向、位置及び開閉速度を算出して、電動モータ７の回転を制御する。

次に、図９〜図１３をも参照して、駆動ユニット４と制御ユニット５との組み付け手順及びそれに関係する要部の構成について詳細に説明する。図９は、制御基板ケーシング１６の対向面１６０側を見た要部の側面図、図１０は、図９におけるＸ−Ｘ線拡大断面図、図１１〜図１３は、要部の拡大斜視図である。

先ず、図３、１１に示すように、駆動ケーシング６と制御基板ケーシング１６との対向面６０、１６０同士を互いに対向させた状態で、図９、１０に２点鎖線、また図１２にそれぞれ示すように、駆動ケーシング６の係合突部６１を、制御基板ケーシング１６のガイド孔１６１の大孔部１６１ａに挿入する。係合突部６１が大孔部１６１ａに係合した状態においては、図９に２点鎖線で示すように、主動ギヤ１２は、従動ギヤ１７から枢軸２０の軸線方向に直交する方向へ離れて、従動ギヤ１７に噛合しない仮組み付け位置となる。

次に、駆動ケーシング６と制御基板ケーシング１６との対向面６０、１６０同士を若干離した状態で、係合突部６１をガイド孔１６１の大孔部１６１ａから小孔部１６１ｂ内に移動させることで、駆動ケーシング６全体を、枢軸２０の軸線方向に直交する方向で、かつ仮組み付け位置にある主動ギヤ１２と従動ギヤ１７との各中心を結んだ求心線Ｂに対して斜め方向の組付け方向Ａ（下方）に沿って移動させる。これにより、係合突部６１は、図９、１０に実線、また、図１３にそれぞれ示すように、ガイド孔１６１の小孔部１６１ｂに係合し、主動ギヤ１２は、図９に実線で示す組み付け位置に移動して、従動ギヤ１７に確実に噛合する。

前述のように、主動ギヤ１２の組付け方向Ａを、球心線Ｂに対して斜め方向とすることによって、主動ギヤ１２を仮組み付け位置から組み付け方向Ａへ移動させると、主動ギヤ１２と従動ギヤ１７との歯側面１２ａ、１７ａ同士が回転方向に当接して、主動ギヤ１２を従動ギヤ１７に確実に噛合させることができる。

なお、駆動ケーシング６を下方へ移動させるとき、駆動ケーシング６が係合突部６１を中心に回転して、主動ギヤ１２と従動ギヤ１７との位置関係がずれないように、駆動ケーシング６の当接部６３が制御基板ケーシング１６の被当接部１６４に対して回転方向へ当接するようになっている。

最後に、駆動ケーシング６と制御基板ケーシング１６との対向面６０、１６０同士を当接させて、位置決め突部１６２を位置決め孔６２に係合させて、駆動ケーシング６と制御基板ケーシング１６との互いの位置決めを行った後、制御基板ケーシング１６をボルト１９により駆動ケーシング６に固定する。

本発明を適用した車両の側面図である。 本発明に係わる開閉装置の斜視図である。 開閉装置の分解斜視図である。 開閉装置の側面図である。 図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。 制御基板ユニットを外した状態の駆動ユニットの側面図である。 駆動ユニットを外した状態の制御基板ユニットの反対側の側面図である。 図７におけるVIII−VIII線横断面図である。 要部の拡大側面図である。 図９におけるＸ−Ｘ線拡大断面図である。 組み付け前における要部の拡大斜視図である。 組付け途中における要部の拡大斜視図である。 組付け状態における要部の拡大斜視図である。

符号の説明

１ スライドドア（開閉体）
２ 車体
３ 開閉装置
４ 駆動ユニット
５ 制御ユニット
６ 駆動ケーシング
７ 電動モータ
８ 枢軸
９ ウォームホイール
１０ 回転ドラム
１１ 電磁クラッチ
１２ 主動ギヤ
１２ａ 歯側面
１３ 閉扉用ケーブル
１４ 開扉用ケーブル
１５ 制御回路基板
１６ 制御基板ケーシング
１７ 従動ギヤ
１７ａ 歯側面
１８ 回転センサ
１９ ボルト
２０ 枢軸
６０ 対向面
６１ 係合突部（ガイド手段）
６２ 位置決め孔
６３ 当接部
７１ ウォーム
１６０ 対向面
１６１ ガイド孔（ガイド手段）
１６１ａ 大孔部
１６１ｂ 小孔部
１６２ 位置決め突部
１６３ 開口部
１６４ 被当接部
１６５ 壁部
１７１ 回転板
１７２ 永久磁石
６１１ 拡径部

Claims (3)

1. 車体に開閉可能に支持された開閉体を開閉作動させるための駆動ユニットに、前記駆動ユニットを制御するための制御ユニットを取り付けた車両用開閉体の開閉装置において、
   前記駆動ユニットは、前記開閉体を開閉作動させるための動力を出力可能な電動モータと、前記電動モータが固定される駆動ケーシングと、前記駆動ケーシングに枢支され、前記電動モータの回転に伴って回転可能な主動ギヤとを含み、
   前記制御ユニットは、前記駆動ケーシングに固定され、かつ前記電動モータの回転を制御するための制御回路基板を収容した制御基板ケーシングと、前記制御基板ケーシングに枢支され、前記主動ギヤに噛合する従動ギヤと、前記制御基板ケーシング内に固定され、前記従動ギヤの回転を検出可能な回転センサとを含み、
   前記駆動ケーシング及び前記制御基板ケーシングの互いに対向する対向面に、前記制御基板ケーシングを前記駆動ケーシングに取り付けるとき、前記主動ギヤを、前記従動ギヤに噛合しない仮組み付け位置から前記主動ギヤ及び前記従動ギヤの回転軸線方向に直交し、かつ前記従動ギヤに噛合可能な組付け方向へ案内するためのガイド手段を設けたことを特徴とする車両用開閉体の開閉装置。
2. 前記主動ギヤを前記従動ギヤに噛合させる前記組付け方向を、前記仮組み付け位置にある前記主動ギヤの回転中心と前記従動ギヤの回転中心を結んだ線に対して斜め方向としたことを特徴とする請求項１記載の車両用開閉体の開閉装置。
3. 前記ガイド手段は、前記駆動ケーシングまたは前記制御基板ケーシングのいずれか一方に設けられた係合突部と、前記いずれか他方に設けられ、前記係合突部が前記主動ギヤ及び前記従動ギヤの回転軸線方向に直交する方向へ移動し得るように係合するガイド孔とを含むことを特徴とする請求項１または２記載の車両用開閉体の開閉装置。

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