WO2010143292A1

WO2010143292A1 - 電磁結合装置、および電磁結合装置を有するドアハンドル並びに車両用ドア

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Publication number: WO2010143292A1
Application number: PCT/JP2009/060702
Authority: WO
Inventors: 岡田　広毅; 家田　清一; 村上　裕一
Original assignee: トヨタ自動車株式会社; アイシン精機株式会社
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2010-12-16
Also published as: JPWO2010143292A1; US8946936B2; US20110140479A1; CN102177302B; EP2441904B8; CN102177302A; EP2441904A4; EP2441904A1; EP2441904B1; JP5107458B2

Abstract

【課題】ドアハンドルと車両用ドアとの間の効果的な伝達を実現する技術を提供する。【解決手段】本発明は、ドアハンドル１００のドアハンドル側回路１１０と、ドア本体のドア本体側回路２１０と、を電磁気的に接続する電磁結合装置を提供する。この電磁結合装置は、ドアハンドル側結合部１１９と、ドア本体側結合部１６１と、ドアハンドル側結合部１１９をドアハンドル１００に支持するハンドル側支持部１３９と、ドア本体側結合部１６１を車両用ドア本体２００に支持するコネクタボディ１６９と、を備える。ドアハンドル側結合部１１９は、ドア本体側結合部１６１と非接触で電磁気的に結合されている。ハンドル側支持部１３９とコネクタボディ１６９の少なくとも一方は、ドアハンドル１００の回動に起因するドアハンドル側結合部１１９とドア本体側結合部１６１の相対的な動きを抑制することを特徴とする。

Description

電磁結合装置、および電磁結合装置を有するドアハンドル並びに車両用ドア

　本発明は、車両用ドアに関する。特に、ドアハンドルに配置される電気回路と車内に配置される電気回路との間を電磁気的に結合する配線を有する車両用ドアに関する。電磁気的結合とは、電気的結合と光学的結合の少なくとも一方を含むとの意味である。

　近年、車両用ドアのスマートキーシステム（登録商標）が普及しつつある。このようなシステムとしては、たとえば次のような技術が提案されている（特許文献１）。この技術では、携帯機（スマートキー）が発するドアロック解除信号やドアロック施錠信号でドアロックの解除や施錠を行った際に、所定の期間だけ発光ダイオードを点灯させて乗員にドアロックの状態を知らせる。具体的には、ドアロックが解除されると、透明体のドアハンドルに埋め込まれた赤色の発光ダイオードが一定時間だけ点灯し、ドアロックが施錠されると、透明体のドアハンドルに埋め込まれた青色の発光ダイオードが一定時間だけ点灯する。この技術では、２色の発光ダイオードへの電力供給を磁気的な結合で行うことによって、ハンドルを透明な材質で構成しても見栄えが悪くならないようにするとともに、配線の実装で必要となる防水処理の必要性を無くしている。

特開２００７－２５４９９３号公報

　車両用ドアのスマートキーシステムでは、アンテナやセンサといった一部の回路がドアハンドルに装備され、制御回路が車内に装備されることが多い。このような構成では、ドアハンドル側の回路とメイン回路との間で信号伝達が要請されることになる。しかしながら、ドアハンドル側の回路と車内のメイン回路との間の信号の伝達を非接触で実現することについては十分な検討がなされていなかった。さらに、このような問題は、車両用ドアのスマートキーシステムに限られず、広く信号伝達において共通する課題である。

　本発明は、上述の課題を解決するために創作されたものであり、ドアハンドルと車両用ドアとの間の効果的な伝達を実現する技術を提供することを目的とする。

　本発明は、以下の構成や態様として例示される技術を提供することができる。
　第１構成例は、車両用ドア本体に対して回動可能に装備されたドアハンドルが有するドアハンドル側回路と、ドア本体が有するドア本体側回路と、を電磁気的に接続する電磁結合装置を提供する。この電磁結合装置は、ドアハンドル側結合部と、ドア本体側結合部と、ハンドル側支持部と、ドア側支持部と、を備える。ドアハンドル側結合部は、ドアハンドル側回路に電磁気的に接続されている。ドア本体側結合部は、ドアハンドル側結合部と非接触で電磁気的に結合されているとともに、ドア本体側回路に電磁気的に接続されている。ハンドル側支持部は、ドアハンドル側結合部をドアハンドルに支持する。ドア側支持部は、ドア本体側結合部をドア本体に支持する。ハンドル側支持部とドア側支持部の少なくとも一方が、ドアハンドルの回動に起因するドアハンドル側結合部とドア本体側結合部の相対的な動きを抑制することを特徴とする。

　第１構成例では、ドアハンドルが有するドアハンドル側回路とドア本体が有するドア本体側回路とがドアハンドル側結合部とドア本体側結合部の非接触で電磁気的な結合で接続されている。この電磁気的な結合では、ハンドル側支持部とドア側支持部の少なくとも一方がドアハンドルの回動に起因するドアハンドル側結合部とドア本体側結合部の相対的な動きを抑制するので、ドアハンドルの回動に起因する電磁気的な結合の劣化を低減させることができる。これにより、たとえば小さな電力で安定した電磁結合を実現することができる。

　なお、本明細書では、電磁気的な結合は、広い意味を有し、広くコイルの相互誘導や光といった電磁波による結合を含む。また、上述の「接続」は、非接触の結合と、配線による接触結合の少なくとも一方を含むように構成されていれば良い。一方、ドアハンドル側回路やドア本体側回路は、電子回路だけでなく、発光用の光や通信用の光を伝達する光回路を含む。また、相対的な動きの抑制は、たとえば支持部がヒンジのような可動機構を有して変形するように構成してもよいし、あるいは以下のように弾性変形で実現してもよい。また、ドア本体側回路は、広い意味を有し、車両本体内に回路が装備されている場合には、車両本体内の回路に接続されている配線をも含む。

　また、非接触通信の通信方式については、たとえば国際規格ＩＳＯ／ＩＥＣ　１８０９２（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　－－　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓｙｓｔｅｍｓ　－－　Ｎｅａｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　－－　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　（ＮＦＣＩＰ－１））として標準化された技術が利用可能である。

　第２構成例は、第１構成例の電磁結合装置において、ドア側支持部とハンドル側支持部とが相互に嵌合している。本構成では、相対的な動きは、ドア側支持部とハンドル側支持部の少なくとも一方が弾性変形することによって抑制されている。こうすれば、併進運動と回転運動とを含む、ドアハンドル側結合部とドア本体側結合部の相対的な複雑な動きに対して簡易に対応することができるとともに、製造時の組み付けを容易とすることもできる。

　第３構成例は、第１または第２構成例の電磁結合装置において、ドア本体に対して昇降可能なドアガラスをドア本体が備えている。電磁結合装置は、さらに、窓外側結合部と、窓内側結合部と、を備える。窓外側結合部は、ドアガラスのドアハンドルと同じ側に配置され、ドア本体側結合部と電磁気的に接続されている。窓内側結合部は、ドアガラスのドアハンドルの反対側に配置され、ドア本体側回路と電磁気的に接続されている。窓外側結合部と窓内側結合部とが、ドアガラスを挟んで対向する位置に配置されて電磁気的に結合されている。

　第３構成例では、ドア本体に対して昇降可能なドアガラスを挟んで対向する位置に配置されている窓外側結合部と窓内側結合部とによって非接触で電磁気的に結合されているので、ドアハンドル側回路とドア本体側回路との間の信号伝達経路のルーティング（ケーブルレイアウト）においてドアガラスの移動範囲を回避する必要がなくなる。これにより、ドアガラスの移動範囲を回避する長いルーティングを不要とすることができる。一方、ドアガラスは、一般的に誘電率が空気よりも顕著に大きいので、ドアガラスを挟んで対向する位置に配置されている窓外側結合部および窓内側結合部は、小さな電力で安定した電磁結合を実現することができる。

　なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、たとえば電磁結合装置を有するドアハンドルや車両用ドアとして具現化することもできる。

　本発明は、ドアハンドルと車両用ドアとの間の効果的な通信を実現する技術を提供することができる。

本発明の実施例に係る車両用ドア１０を示す斜視図。本発明の実施例に係る車両用ドア１０のドアハンドル１００の位置における断面を示す拡大断面図。本発明の実施例に係る車両用ドア１０に装備されている光学装備品と電気装備品のブロック図。本発明の実施例に係る車両用ドア１０のドアハンドル１００が回動した状態における断面を示す拡大断面図。

　本発明は、たとえば以下の特徴を単独あるいは組み合わせて備えることによって好ましい形態として実現することもできる。
（特徴１）　ドア本体側結合部、窓外側結合部、光送受信デバイス、および配線をモールド成型することによって製造された中間コネクタが使用されている。これにより、ドアハンドルからドアガラスまでの経路において配線や光回路が全く露出しない構成を実現して信頼性を高めることができる。
（特徴２）　中間コネクタは、弾性材料でモールド成型されている。これにより、ドアハンドルの回動に起因する併進運動と回転運動とを含む複雑な運動に追従する構成を簡易に実現することができる。
（特徴３）　中間コネクタは、電磁誘導コイルとしてのドア本体側結合部と窓外側結合部とが配線で結合されるとともに、同一方向の巻きまわしで形成され、ほぼ同一（同軸あるいは共通する）の中心軸を有している。これにより、２つの電磁誘導コイルが、一体として接触と非接触の双方の経路で結合するコネクタとして機能することができる。
（特徴４）　アンテナとの間の情報伝達に光学的な結合を使用して光通信を適用している。これにより、第三者による傍受を防止して秘匿性を高めることができる。
（特徴５）　スマートキーシステムの情報処理や発光用の光も通信用の光も同一の経路を使用する光回路で実現されている。これにより、簡易で信頼性の高い実装を実現することができるとともに、故障診断も容易となる。

　以下では、上述の特徴を踏まえて本発明の作用や効果を明確に説明するために、本発明の実施の形態を、次のような順序に従って説明する。
Ａ．本発明の実施例に係る車両用ドアの構成：
Ｂ．本発明の実施例に係る車両用ドアの構成の補足事項：
Ｃ．変形例：

Ａ．本発明の実施例に係る車両用ドアの構成：
　図１は、本発明の実施例に係る車両用ドア１０を示す斜視図である。車両用ドア１０は、ドアハンドル１００と、ドアガラス２３０を有する車両用ドア本体２００とを備えている。ドアガラス２３０は、車両用ドア１０に対して上下（Ｚ軸方向）に昇降するように装備されている。ドアハンドル１００は、後述するように、その前方に位置するヒンジ部１２１（図２と図４を参照）を中心にしてＺ軸回りに回動するように装備されている。

　図２は、本発明の実施例に係る車両用ドア１０のドアハンドル１００の位置における断面を示す拡大断面図である。図２は、図１のII－II線に沿って見たときの拡大断面図である。ドアハンドル１００は、外側ハンドル部材１２０と、内側ハンドル部材１３０と、を備えている。外側ハンドル部材１２０は、車両用ドア本体２００に対して回転可能に装着されているヒンジ部１２１と、ドア開閉機構レバー２４０をＹ軸方向に操作するドア開閉機構操作部１２２と、を有している。内側ハンドル部材１３０には、乗員が掴むための把持部１３１と突起状のハンドル側支持部１３９と、が形成されている。内側ハンドル部材１３０は、３個のネジ１３５、１３６、１３７で外側ハンドル部材１２０に締結されている。

　ドアハンドル１００への電装部品等（光回路を含む。）の装備状態は以下のとおりである。外側ハンドル部材１２０には、アンテナ１１１と、ドア開錠用検出デバイス１１２と、ドア施錠用検出デバイス１１３と、光学デバイス１５１と、光ファイバ１５２と、を備えている。アンテナ１１１、ドア開錠用検出デバイス１１２、およびドア施錠用検出デバイス１１３は、インターフェース回路（後述）に図示しない配線で接続されている。一方、内側ハンドル部材１３０のハンドル側支持部１３９には、誘導結合コイルとしてのドアハンドル側結合部１１９と光送受信デバイス１５３とが装着されている。光送受信デバイス１５３は、弾性部材１５９を介してハンドル側支持部１３９に装着されている。なお、本図では、アンテナ１１１の断面が示されているが、図面が煩雑とならないようにハッチングが省略されている。

　誘導結合コイルは、交流磁界によるコイルの相互誘導を利用する電磁誘導方式で交信や電力供給を行うためのコイルである。非接触通信には、電磁誘導方式だけでなく電波方式もあるが、電磁誘導方式は、磁気的結合が高く耐ノイズ性や情報の秘匿性に優れるという利点を有している。このような電磁誘導方式は、一方の誘導結合コイルの一方に生じた磁力線が他方の誘導結合コイルにどれだけ鎖交したかで結合の強さが決まるので、２つの誘導結合コイルの軸方向の角度のズレが小さいほど、また、２つの誘導コイルの距離が近いほど強く耐ノイズ性、秘匿性、および低消費電力での高い接続を実現することができることになる。

　車両用ドア本体２００は、金属製のアウタパネル２０１と、支持部材２０２と、ドア開閉機構レバー２４０と、を備えている。アウタパネル２０１は、ネジ２０３で支持部材２０２に締結されている。支持部材２０２は、さらに、ドアハンドル１００が有するヒンジ部１２１をＺ軸回りに回転可能に固定するとともに、ドアガラス２３０をＺ軸方向に昇降可能に固定している。

　車両用ドア本体２００への電装部品等の装備状態は以下のとおりである。車両用ドア本体２００は、ドアガラス２３０よりも車外側（Ｙ軸の正方向）の位置に中間コネクタ１６０を備え、ドアガラス２３０よりも車内側（Ｙ軸の負方向）の位置に、本体側コネクタ２６０と、ハーネス２５２と、を備えている。本体側コネクタ２６０は、誘導結合コイルとしての窓内側結合部２６１と、光送受信デバイス２６２と、を有している。ハーネス２５２は、図示しない光ファイバと電気配線とを有している。本体側コネクタ２６０は、ドアガラス２３０側において先端に植毛が施されている。

　中間コネクタ１６０の構成は以下のとおりである。中間コネクタ１６０は、誘導結合コイルとしてのドア本体側結合部１６１および窓外側結合部１６２と、光送受信デバイス１６３と、図示しない配線と、を弾性材料でモールド成型（一体成型）することによって製造されたコネクタである。モールド成型は、エラストマーやポリプロピレン系樹脂といった弾性材料で行われ、これによりコネクタボディ１６９が形成される。ドア本体側結合部１６１と窓外側結合部１６２は、いずれも交流磁界によるコイルの相互誘導を利用して交信や電力供給を行うための誘導結合コイルである。

　ドア本体側結合部１６１および窓外側結合部１６２は、誘導結合コイルとして中間コネクタ１６０においてＹ軸回りに同一方向の巻きまわしで形成され、ほぼ同一（同軸あるいは共通する）の中心軸を有している。ドア本体側結合部１６１および窓外側結合部１６２は、有線で電気的に接続されている。これにより、２つの電磁誘導コイルが一体として接触と非接触の双方の経路で結合するコネクタとして機能することができる。一方、中間コネクタ１６０は、さらにコネクタボディ１６９によって遮光されている中心軸側の位置に光送受信デバイス１６３を備えている。中間コネクタ１６０は、本実施例では、ドアガラス２３０側において先端に植毛が施されている。

　中間コネクタ１６０の装備状態は以下のとおりである。中間コネクタ１６０は、車両用ドア本体２００の支持部材２０２に固定されている。中間コネクタ１６０は、ドア本体側結合部１６１が埋め込まれた凹部で、突起状（凸部）のハンドル側支持部１３９と嵌合する事によって、ドアハンドル側結合部１１９とドア本体側結合部１６１の電磁誘導結合と、光送受信デバイス１５３と光送受信デバイス１６３の光結合と、を実現することができる。これにより、車両用ドア本体２００にドアハンドル１００を組み込む作業において、接触式のコネクタの嵌合機構（螺合やラッチ）を使用した機械的な接続のような手作業による接続が不要となって、簡単に電磁気的な結合を実現することができる。なお、上述の凹凸関係は逆でも良い。

　このように、本実施例では、ハンドル側支持部１３９を中間コネクタ１６０に嵌合させる事によって、ドアハンドル側結合部１１９とドア本体側結合部１６１の間の非接触式の結合が実現されることになる。これにより、高精度のコネクタ接続や回転動作を必要とする作業を行うことなく、ワイヤハーネスの接続が可能となるので、製造の自動化を進めて生産性を高めることができるという利点もある。さらに、有線のコネクタアッセンブリが簡易な中間コネクタ１６０に置き換えられるので、部品点数が削減されるとともに重量も軽減されることになる。なお、本実施例では、ハンドル側支持部１３９とコネクタボディ１６９とが、それぞれ特許請求の範囲における「ハンドル側支持部」と、「ドア側支持部」とに相当する。

　一方、中間コネクタ１６０は、本体側コネクタ２６０と以下のように非接触で電磁気的に結合している。中間コネクタ１６０は、本体側コネクタ２６０とドアガラス２３０を挟んで対向する位置にほぼ同軸で配置された誘導結合コイルである窓外側結合部１６２を有している。これにより、窓外側結合部１６２と窓内側結合部２６１は、コイルの相互誘導を利用して交信や電力供給を行うことが可能である。一方、光送受信デバイス２６２と光送受信デバイス１６３は、ドアガラス２３０を挟んで対向する位置にほぼ同軸で配置されているので、光結合が実現されている。

　これにより、配線路や光路がドアガラス２３０の移動範囲を回避するための長いルーティングを不要とすることができる。光送受信デバイス２６２と光送受信デバイス１６３は、ドアガラス２３０を挟んで光結合が実現されているので、ドアガラス２３０の割れ検出も行うことができる。さらに、スマートキーシステムが装備される運転席の車両用ドア１０では、ドアガラス２３０に高い可視光線透過率が要請されるので、光送受信デバイス２６２と光送受信デバイス１６３との間の光結合におけるドアガラスの遮光加工による光の減衰の問題が生じないことになる。一方、ドアガラス２３０は、一般的に誘電率が空気よりも顕著に大きいので、小さな電力で安定した非接触での電磁結合を実現することができるという利点もある。

　図３は、本発明の実施例に係る車両用ドア１０に装備されている光学装備品と電気装備品のブロック図である。光学装備品としては、光学デバイス１５１と、２本の光ファイバ１５２、１５５と、３個の光送受信デバイス１５３、１６３、２６２と、発光デバイス１５６と、が備えられている。発光デバイス１５６は、ドアの状態（ロックあるいはアンロック、異常等）に応じて発光色や点滅状態を変化させる。発光デバイス１５６の光は、光ファイバ１５５と、光送受信デバイス２６２と、光送受信デバイス１６３と、光送受信デバイス１５３と、光ファイバ１５２とを順に経由して光学デバイス１５１に到達する。光学デバイス１５１は、到達した光を拡散して外部に放射する。これにより、運転者は、ドアの状態（たとえばロック開放状態）を確認することができる。

　車両用ドア１０における光学装備品と電気装備品の接続状態は以下のとおりである。ドアハンドル側回路１１０は、ドアハンドル側結合部１１９と有線で接続されている。ドアハンドル側結合部１１９は、中間コネクタ１６０のドア本体側結合部１６１と電磁誘導結合で接続（結合）されている。中間コネクタ１６０の窓外側結合部１６２は、ドアガラス２３０を挟んで窓内側結合部２６１と対向しており、窓内側結合部２６１と電磁誘導結合で接続（結合）されている。窓内側結合部２６１は、ドア本体側回路２１０と有線で接続されている。

　一方、光学デバイス１５１は、光送受信デバイス１５３と光ファイバ１５２で接続されている。光送受信デバイス１５３は、中間コネクタ１６０の光送受信デバイス１６３と光結合で接続（結合）されている。光送受信デバイス１６３は、ドアガラス２３０を介して光送受信デバイス２６２と光結合で接続（結合）されている。光送受信デバイス２６２は、発光デバイス１５６と光ファイバ１５５で接続されている。

　ドアハンドル側回路１１０は、アンテナ１１１と、ドア開錠用検出デバイス１１２と、ドア施錠用検出デバイス１１３と、インターフェース回路１１８と、を備えている。アンテナ１１１は、スマートエントリシステムにおける暗号化信号を送受信することができる。ドア開錠用検出デバイス１１２は、把持部１３１の近傍におけるアウタパネル２０１とドア開錠用検出デバイス１１２との間の静電容量を検知することができる。ドア施錠用検出デバイス１１３は、把持部１３１から離れたドアハンドル１００の前部におけるアウタパネル２０１との間の静電容量を検知することができる。

　ドアハンドル側回路１１０のインターフェース回路１１８は、上述の電磁誘導結合を利用して、ドア本体側回路２１０のインターフェース回路２１８と電気的に接続されている。２つのインターフェース回路１１８、２１８は、本実施例では、変調回路および復調回路として機能し、交流磁界によるコイルの相互誘導を利用する電磁誘導結合で接続されている。これにより、ドアハンドル側回路１１０とドア本体側回路２１０との間の通信と、ドア本体側回路２１０からドアハンドル側回路１１０への電力供給を可能として車両用ドア１０による以下の作動を可能とする。

　車両用ドア１０は、上述の接続を利用して以下の作動を実現することができる。
（１）制御回路２１１は、スマートキー（図示省略）を有する運転者のドアハンドル１００への接近に応じて自動的に無線で照合を開始し、照合の完了に基づいてドアロックの解除を許可する。この無線は、ドアハンドル１００のアンテナ１１１を利用して行われる。
（２）制御回路２１１は、ドアロックの解除が許可されている場合には、運転者による把持部１３１の接触に応じたドア開錠用検出デバイス１１２とアウタパネル２０１との間の静電容量の変動に応じてドアロックを解除する。
（３）制御回路２１１は、運転者によるドアハンドル１００の前部の接触に応じたドア施錠用検出デバイス１１３とアウタパネル２０１との間の静電容量が変動に応じてドアをロックする。
（４）制御回路２１１は、上記の各状態に応じて、駆動回路２１２を操作して発光デバイス１５６の出力状態を操作し、光学デバイスの発光状態を制御する。

　図４は、本発明の実施例に係る車両用ドア１０のドアハンドル１００が回動操作された状態における断面を示す拡大断面図である。ドアハンドル１００は、乗員の手動操作に応じて、車両用ドア本体２００に装着されたヒンジ部１２１を中心として、車両用ドア本体２００に対してＺ軸回りに回転する。ドアハンドル１００は、Ｚ軸回りの回転に応じてドア開閉機構操作部１２２を車両用ドア本体２００に対してＹ軸方向に併進移動させてドア開閉機構レバー２４０を操作する。ドア開閉機構レバー２４は、この操作に応じて車両用ドア１０をアンロック状態として手動で開閉可能とする。

　ドアハンドル側結合部１１９は、コネクタボディ１６９の弾性変形が無いと仮定すると、車両用ドア本体２００のドア本体側結合部１６１に対して、相互に離れるような相対的な併進運動と相対的な回転運動とが発生することになる。ドアハンドル側結合部１１９は、上述の回動操作に応じてＺ軸回りの回転動作とＹ軸方向の併進動作を行っているからである。このような相対的な運動のうち回転運動は、一般的にドアハンドル１００の把持部１３１とヒンジ部１２１との距離が長いので微小である。一方、併進運動は、ドア本体側結合部１６１の位置が把持部１３１よりもヒンジ部１２１の側に近いので、これも把持部１３１の動作量と比べて小さくすることができる。

　このような微小なドアハンドル側結合部１１９とドア本体側結合部１６１との間の相対的な動きは、図４から分かるように、中間コネクタ１６０がそのコネクタボディ１６９の弾性変形でドアハンドル側結合部１１９の動きに追従することによって十分に吸収することができる。すなわち、ドアハンドル１００の回動にも拘わらず、ドアハンドル側結合部１１９とドア本体側結合部１６１の位置関係がコネクタボディ１６９の弾性変形によって電磁気的な結合に関して必要十分に維持されることになる。特に、本実施例では、２つの誘導結合コイル１１９、１６１の軸方向のズレ量（角度）と距離の双方を小さいままで維持させることができるので、相互に鎖交する磁力線の減殺を顕著に低減させることができる。これにより、強い電磁誘導結合を維持することができるという顕著な効果を奏する。

　このように、本実施例では、ドアハンドル側回路１１０とドア本体側回路２１０との間の非接触通信や光結合がドアハンドル１００の回動操作にも拘わらず維持することが可能である。一方、有線の接続では、可動部品間のワイヤハーネスの接続は、部品の可動に伴うワイヤハーネスの曲げや動き、摩擦、振動時のビビリ、共振、防水処理の負担といった問題を生じさせることになる。

　このように、本実施例では、ドアハンドル１００と車両用ドア本体２００のように両者が回転運動と併進運動とを含む複雑であって、かつ微小な相対運動を有する可動部品間の電磁気的な接続に対して、コイルの相互誘導を利用して交信や電力供給を行うための電磁誘導結合を利用し、出願時の当業者が到底予測することができない顕著な効果を生じさせることに成功しているのである。

　さらに、このような非接触通信は、電気的な接触部分を完全に排除することができるという設計自由度を与えることができるので、従来の接触型の電気コネクタの接続に伴う接触不良に伴う信頼性の低下や製造コストの増大を抑制することができる。特に、可動部分は、上述のように、その動作に起因して接触不良を起こしやすいので、顕著な効果を奏することができる。

　加えて、本実施例では、単一のキャリアを使って複数の信号を乗せることが可能なので、送受信する信号の種類が増加しても配線数を増やす必要がなく、高い設計自由度と設計上の互換性とを有する通信・エネルギ供給経路を実現することになる。加えて、上述のように生産工程を簡略化することができるので、ドアハンドル１００の組み付け工程の自動化への道を開くものである。

Ｂ．本発明の実施例に係る車両用ドアの構成の補足事項：
　以下に、実施例の車両ドア１０についての補足的な説明を加えておく。ドアハンドル側回路１１０は、実施例に示したように、典型的には電子的な施開錠用の回路である。ドア本体側回路２１０は、ドアハンドル側回路１１０と協働してドアの施開錠を制御するメイン回路である。ドア本体側回路２１０は、車両ボディ内に装備されていてもよい。その意味では、ドア本体側回路２１０は、「車両ボディ内の主回路」と別言してよい。

　ドアハンドル側結合部１１９とドア本体側結合部１６１は、共にコイルであり、電気的絶縁を保ちつつ電気信号を伝達するデバイスである。ドアハンドル側結合部１１９とドア本体側結合部１６１は、それらを合わせて「一対の磁気カプラ」と別言してよい。今、ドアハンドル側結合部１１９とドア本体側結合部１６１の一方を第１コイルと表現し、他方を第２コイル表現すると、一対の磁気カプラは、第１コイルと第２コイルで構成されており、ドアハンドル側回路と車両ボディ内の主回路との間で信号を伝達するデバイスであると別言してよい。また、第１コイルと第２コイルは対向配置されている。

　コネクタボディ１６９は、弾性部材で形成されているので、コネクタボディ１６９は、一端がドアハンドル１００に連結しており、他端がドア本体２００に連結している。

　以上の別表現を踏まえると、実施例の車両用ドア１０特徴は、次のとおり表すこともできる。車両用ドア１０は、ドア本体２００と、ドアハンドル１００と、一対の磁気カプラと、弾性部材１６９を備えている。ドアハンドル１００は、ドア本体２００に対して回動可能に支持されており、電子的施開錠用のドアハンドル側回路１１０が取り付けられている。一対の磁気カプラは、第１コイル１１９と第２コイル１６１で構成されており、ドアハンドル側回路１１０と車両ボディ内の主回路２１０との間で信号を伝達する。弾性部材（コネクタボディ１６９）は、一端がドアハンドル１００に連結しているとともに他端がドア本体２００に連結しており、ドアハンドル１００の回動に伴って変形する。ここで、第１コイル１１９と第２コイル１６１の少なくとも一方が弾性部材に取り付けられているとともに、他方がその一方のコイルに対向するように取り付けられている。具体的には、第２コイル１６１が弾性部材に取り付けられており、第１コイル１１９が、第２コイルに対向する位置でドアハンドル１００に取り付けられている。上記の構成によって、弾性部材が、ドアハンドルの回動に起因する一対の磁気カプラの相対的な位置ずれを抑制する。

　実施例の車両用ドア１０の利点を再掲する。ドアハンドル側回路と主回路をケーブルで接続することは可能である。しかしながら、柔軟なケーブルではドアハンドルの回動に伴ってケーブルが変形を繰り返し、ケーブルが経時劣化する。ドアハンドルとドア本体に電波送受信機を装備するのではコストが嵩む。コイルを使った磁気カプラが低コストでありまた非接触なので回動に起因するケーブルの変形の繰り返しがない。ここで、
磁気カプラは、端子同士の物理的な接触を伴うコネクタと異なり、相対的な位置が少しずれても電気信号を伝達することができるという特徴を有する。しかしながら、一対の磁気カプラの相対的な位置が大きくずれてしまうと信号伝達効率が低下してしまう。上記の車両用ドア１０は、相対的な位置を固定せずとも信号を伝達することのできる磁気カプラを用い、かつ、ドアハンドルの回動に起因する一対の磁気カプラの相対的な位置ずれを抑制する。従って実施例の車両用ドアの構成は、低出力の磁気カプラを採用することができる。

　実施例のドアハンドル１００は、第１コイル１１９を支持するハンドル側支持部１３９を備えている。ハンドル側支持部１３９は、ドアハンドルの回動方向に沿って伸びている突起部に相当する。その突起部が、回動方向に沿って弾性部材（コネクタボディ１６９）とスライド可能に嵌合して連結している。一対の磁気カプラの第１コイルと第２コイルが夫々突起部と弾性部材に同軸に対向配置されている。

　突起部（ハンドル側支持部１３９）と弾性部材（コネクタボディ１６９）がドアハンドルの回動方向に沿って嵌合している構造を備えることによって、ドアハンドルを取り付ける際に同時に突起部と弾性部材が嵌合する。上記の構造を備えることによって、信号伝達経路の確立を含むドアハンドルの組み付けを容易にすることができる。

　実施例の車両用ドア１０は、さらに、第３コイル（窓外側結合部１６２）と第４コイル（窓内側結合部２６１）で構成されており、上述の一対の磁気カプラに直列に接続されており、上述の一対の磁気カプラとともにドアハンドル側回路と主回路との間の信号を伝達する一対の第２磁気カプラを備える。そして、第３コイルと第４コイルが、ドアガラス２３０を挟んで対向配置されている。第２の磁気カプラの利点は前述した通りである。

　ドアハンドルが、光を外部に放射する光学デバイス１５１を備えている。実施例の車両用ドア１０は、車両ボディに備えられた発光デバイス１５６が発する光を光学デバイス１５１へ伝達する一対の光カプラ１５３、１６０を備えている。その一対の光カプラの夫々が、磁気カプラの内側で突起部（ハンドル側支持部１３９）と弾性部材（コネクタボディ１６９）に同軸に配置されている。

Ｃ．変形例：
　以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。具体的には、たとえば以下のような変形例も実施可能である。なお、本明細書に開示する新規な技術は、車両用ドア以外の車両用部品間の接続にも利用可能である。

Ｃ－１：上述の実施例では、ドアハンドルと車両用ドア本体との間で電気的な結合と、光学的な結合とが実現されているが、電気的な結合だけでもよいし、光学的な結合だけでもよく、実施例のように双方の結合でも良い。本発明で利用可能な結合は、一般に非接触での電磁気的な結合であればよい。ただし、アンテナ１１１と車内の回路の間の通信に光学的な結合を使用して光通信を適用すれば、第三者による傍受を防止して秘匿性を高めることができるという利点がある。さらに、全てを光回路で構成すれば、たとえば乗員にドアロックの状態を知らせるためのインジケータ用の光も通信用の光も同一の経路で送ることができるので、簡易な実装を実現することができる。

Ｃ－２：上述の実施例や変形例では、ドアハンドルと車両用ドア本体の間の結合と、車両用ドア本体の内部のドアガラスを挟んだ結合の２つの電磁気的な結合が設けられているが、たとえばいずれか一方のみとしても良いし、あるいは３つ以上の結合を設けてもよい。ただし、ドアハンドルと車両用ドア本体の接続を単一の電磁気的な結合で実現する場合には、その結合がドアガラスを挟む結合とすることが好ましい。こうすれば、ドアガラスの移動範囲を回避するための長いルーティングを不要とすることができるとともに、光結合を利用したドアガラスの割れ検出も行うことができるという利点を有する。

Ｃ－３：上述の実施例や変形例では、ドア本体側結合部、窓外側結合部、光送受信デバイス、および配線を弾性材料でモールド成型することによって製造された中間コネクタを使用しているが、必ずしも中間コネクタを使用する必要はない。ただし、中間コネクタを使用すれば、ドアハンドルからドアガラスまでの経路で配線や光回路が全く露出しない構成でドアハンドルからドアガラスの車室内側に通信経路を設けることができるという利点を有する。さらに、中間コネクタは、弾性材料でモールド成型されているので、ドアハンドルの回動操作に起因してドアハンドル側結合部が併進運動と回転運動とを含む複雑な運動をしても双方に追従して動く構成を簡易に実現することができる。

　さらに、ドア本体側の設計変更で配線ルートに変更が発生しても、ドアハンドルの設計変更を行うことなく、中間コネクタの設計変更のみで対応することができるという利点もある。このような利点は、他車種への適用をも容易にするという利点を有している。

Ｃ－４：上述の実施例や変形例では、ドアハンドル側回路は、スマートキーシステムとしての機能を実現するための回路であるが、たとえば他の機能を併せて実現するものであっても良いし、あるいはスマートキーシステムとしての機能以外の機能を実現する回路であってもよい。ドアハンドル側回路は、信号とエネルギ（電力や光エネルギ）の少なくとも一方についてドア本体が有するドア本体側回路とやり取りするものであれば良い。

Ｃ－５：上述の実施例や変形例では、ドア本体側結合部（実施例では、コネクタボディ１６９）が追従して動いてドア本体側結合部とドアハンドル側結合部の相対的な動きが抑制されているが、たとえばドアハンドル側結合部を支持するハンドル側支持部１３９の側が弾性変形するように構成しても良いし、あるいは双方が弾性変形するように構成してもよい。さらに、変形は、弾性変形だけでなく、たとえばリンク機構のような機構を設けて実現してもよい。また、上述のように相対的な回転運動と相対的な併進運動の双方を減殺する必要はなく一方だけでも良い。このように、本発明が利用可能な支持構成は、広く一般にハンドル側支持部とドア側支持部の少なくとも一方がドアハンドルの回動に起因するドアハンドル側結合部とドア本体側結合部の相対的な動きを抑制するように構成されていればよい。

　　１０…車両用ドア
　　２４…ドア開閉機構レバー
　　１００…ドアハンドル
　　１１０…ドアハンドル側回路
　　１１１…アンテナ
　　１１２…ドア開錠用検出デバイス
　　１１３…ドア施錠用検出デバイス
　　１１８…インターフェース回路
　　１１９…ドアハンドル側結合部
　　１２０…外側ハンドル部材
　　１２１…ヒンジ部
　　１２２…ドア開閉機構操作部
　　１３０…内側ハンドル部材
　　１３１…把持部
　　１３５…ネジ
　　１３９…ハンドル側支持部
　　１５１…光学デバイス
　　１５２、１５５…光ファイバ
　　１５３、１６３…光送受信デバイス
　　１５６…発光デバイス
　　１５９…弾性部材
　　１６０…中間コネクタ
　　１６１…ドア本体側結合部
　　１６２…窓外側結合部
　　１６９…コネクタボディ
　　２００…車両用ドア本体
　　２０１…アウタパネル
　　２０２…支持部材
　　２０３…ネジ
　　２１０…ドア本体側回路
　　２１１…制御回路
　　２１２…駆動回路
　　２１８…インターフェース回路
　　２３０…ドアガラス
　　２４０…ドア開閉機構レバー
　　２５２…ハーネス
　　２６０…本体側コネクタ
　　２６１…窓内側結合部
　　２６２…光送受信デバイス

Claims

　車両用ドア本体に対して回動可能に装備されたドアハンドルが有するドアハンドル側回路と、前記ドア本体が有するドア本体側回路と、を電磁気的に接続する電磁結合装置であって、
　前記ドアハンドル側回路に電磁気的に接続されているドアハンドル側結合部と、
　前記ドアハンドル側結合部と非接触で電磁気的に結合されているとともに、前記ドア本体側回路に電磁気的に接続されているドア本体側結合部と、
　前記ドアハンドル側結合部を前記ドアハンドルに支持するハンドル側支持部と、
　前記ドア本体側結合部を前記ドア本体に支持するドア側支持部と、
を備え、
　前記ハンドル側支持部と前記ドア側支持部の少なくとも一方が、前記ドアハンドルの回動に起因する前記ドアハンドル側結合部と前記ドア本体側結合部の相対的な動きを抑制することを特徴とする電磁結合装置。
　請求項１に記載の電磁結合装置であって、
　前記ドア側支持部と前記ハンドル側支持部とが相互に嵌合しており、
　前記相対的な動きが、前記ドア側支持部と前記ハンドル側支持部の少なくとも一方が弾性変形することによって抑制される電磁結合装置。
　請求項１または２に記載の電磁結合装置であって、
　前記ドア本体が、前記ドア本体に対して昇降可能なドアガラスを備え、
　前記電磁結合装置が、さらに、
　　前記ドアガラスの前記ドアハンドルと同じ側に配置され、前記ドア本体側結合部と電磁気的に接続されている窓外側結合部と、
　　前記ドアガラスの前記ドアハンドルの反対側に配置され、前記ドア本体側回路と電磁気的に接続されている窓内側結合部と、
を備え、
　前記窓外側結合部と前記窓内側結合部とが、前記ドアガラスを挟んで対向する位置に配置されて電磁気的に結合されている電磁結合装置。
　請求項１ないし３のいずれかに記載の電磁結合装置であって、
　前記電磁気的な結合は、電波による結合と、光による結合とを含む電磁結合装置。
　車両用ドア本体に対して回動可能に装備されるドアハンドルであって、
　前記車両用ドア本体は、
　　ドア本体側回路と、
　　前記ドア本体側回路に電磁気的に接続されているドア本体側結合部と、
　　前記ドア本体側結合部を支持するドア側支持部と、
を備え、
　前記ドアハンドルは、
　　ドアハンドル側回路と、
　　前記ドア本体側結合部と非接触で電磁気的に結合されているとともに、前記ドアハンドル側回路に電磁気的に接続されているドアハンドル側結合部と、
　　前記ドアハンドル側結合部を支持するハンドル側支持部と、
を備え、
　前記ドア側支持部と前記ハンドル側支持部の少なくとも一方が変形することによって、前記ドアハンドルの回動に起因する前記ドアハンドル側結合部と前記ドア本体側結合部の相対的な動きを抑制することを特徴とするドアハンドル。
　車両用ドアであって、
　請求項５に記載のドアハンドルと、
　前記車両用ドア本体と、
を備え、
　前記車両用ドア本体は、
　　前記ドア本体側回路と、
　　前記ドア本体側回路に電磁気的に接続されているドア本体側結合部と、
　　前記ドア本体側結合部を支持するドア側支持部と、
を備える車両用ドア。