(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル駆動機構と、そのケーブル駆動機構のドラムに連結された一対の内索と、その内索の他端側で往復駆動されるスライドドアと、前記内索をケーブル駆動機構からスライドドアのドアフレーム近辺まで案内する導管とからなるスライドドア開閉システムであって、
前記ケーブル駆動機構がモータと、そのモータに連結される減速機と、その減速機の出力側に連結され、一対の内索の端部近辺の巻き取りおよび送り出しを行うドラムと、そのドラムを回転自在に支持するハウジングと、そのハウジングに所定の範囲で摺動自在に取り付けられ、前記内索を案内する導管の端部が連結されているアウターエンドと、そのアウターエンドを、導管の配索長さが延びる方向に付勢する圧縮コイルバネと、前記減速機とドラムとの間に介在される、モータ側からの２方向の回動トルクをドラム側に伝達し、ドラム側からの２方向のトルクをモータ側に伝えず空回りさせる２ウエイクラッチとからなり、
前記スライドドアの挟み込みを検知し、得られた検知信号をモータ側に送信するタッチセンサとを備え、
前記ハウジングに円筒状の内面を備えたガイド穴が形成され、
前記アウターエンドが、そのガイド穴内に摺動自在に挿入される有底筒状の摺動部およびその摺動部の底部側からそれと反対向きに突出する導管固定部を備え、
前記摺動部の底部に前記内索を通す貫通孔が形成されており、
前記圧縮コイルバネが、その一端が前記アウターエンドの摺動部の内部に収容され、内索を囲むように配置され、
前記スライドドアが通常に走行しているときには、内索の張力に応じてアウタエンドがガイド穴内を摺動し、内索に適切な張力が維持され、スライドドアに挟み込みによる異常な張力が加わったときには、アウターエンドが圧縮コイルバネの付勢力に抗して移動し、挟み込まれた対象へ加わる衝撃力が緩和される、スライドドア開閉システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動式のケーブル駆動機構およびそれを用いた自動車などのスライドドア（以下、単にドアという）の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などを、ケーブルを介して往復走行させるケーブル駆動機構、およびそれを用いたスライドドア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５ａ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。そして導管１０３によって案内されるケーブル（内索）は、ロアレール１０２の内面に沿って摺動するように構成すると共に、ケーブル駆動機構１０４内のドラムで交互に引き操作するようにしている。このものはロアレール１０２の湾曲部でも、その湾曲面に沿ってケーブル１０５が摺動するので、ケーブルに大きい弛みが生じない。そのためとくにケーブルの弛みを除去する機構は備えていない。
【０００４】
また特開平９−１２５８２０号公報には、図５ｂ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。このものもセンターレール１０６内ではその湾曲部を含めて内面でケーブル１０８を摺動させるので、ケーブルの大きい弛みを除去する機構は備えていない。
【０００５】
他方、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。しかしこのものは、ケーブルを湾曲しているレールに沿って配索していないので、ドアの位置によってケーブルに大きい弛みが生ずる。そのためテンションプーリなど、ケーブルの大きい弛みを除去する機構を採用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近時、スライドドアに対し、挟み込み検出・防止装置が設けられる場合がある。このものはスライドドアにものを挟み込んだとき、そのことをセンサで検知し、それに基づいてモータを停止させ、場合によりいくらか反転させて、人やドア駆動部の安全性を図るものである。ところがセンサが検出してからモータが完全に停止したり反転するまでいくらかの時間がかかる。そのため通常の使用時にはケーブルに適切な張力を与え、ケーブルの張力が異常に上昇したとき、そのケーブルにある程度の弛みをもたらす機構を設けるのが望ましい。
【０００７】
そのような機構として前述のテンションプーリ（特開平８−２３２５３９号公報、特開平８−２３２５２５号公報参照）を設けることが考えられる。しかし導管でケーブルを案内するタイプの開閉装置では、一旦導管からケーブルを外部に出してテンションプーリに係合させるようにすると装置全体が煩雑になり、導管によるコンパクト化のメリットが減殺される。また導管を使用しない開閉装置の場合でも、ケーブルの張力に対する反力を支持するための機構が複雑になる。
【０００８】
本発明はケーブル駆動機構とスライドドアの案内用のレールとの間を導管で接続するタイプのスライドドア開閉システムにおいて好適に採用しうる、ケーブルの大幅な張力維持機構（ルーズアジャスト機構）を内蔵したケーブル駆動機構を提供することを技術課題としている。さらに本発明はドアによる挟み込みが生じたときでも、その被害を減少させうるスライドドア開閉システムを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のスライドドア開閉システム（請求項１）は、ケーブル駆動機構と、そのケーブル駆動機構のドラムに連結された一対の内索と、その内索の他端側で往復駆動されるスライドドアと、前記内索をケーブル駆動機構からスライドドアのドアフレーム近辺まで案内する導管とからなるスライドドア開閉システムであって、前記ケーブル駆動機構がモータと、そのモータに連結される減速機と、その減速機の出力側に連結され、一対の内索の端部近辺の巻き取りおよび送り出しを行うドラムと、そのドラムを回転自在に支持するハウジングと、そのハウジングに所定の範囲で摺動自在に取り付けられ、前記内索を案内する導管の端部が連結されているアウターエンドと、そのアウターエンドを、導管の配索長さが延びる方向に付勢する圧縮コイルバネと、前記減速機とドラムとの間に介在される、モータ側からの２方向の回動トルクをドラム側に伝達し、ドラム側からの２方向のトルクをモータ側に伝えず空回りさせる２ウエイクラッチとからなり、前記スライドドアの挟み込みを検知し、得られた検知信号をモータ側に送信するタッチセンサを備え、前記ハウジングに円筒状の内面を備えたガイド穴が形成され、前記アウターエンドが、そのガイド穴内に摺動自在に挿入される有底筒状の摺動部およびその摺動部の底部側からそれと反対向きに突出する導管固定部を備え、前記摺動部の底部に前記内索を通す貫通孔が形成されており、前記圧縮コイルバネが、その一端が前記アウターエンドの摺動部の内部に収容され、内索を囲むように配置され、前記スライドドアが通常に走行しているときには、内索の張力に応じてアウタエンドがガイド穴内を摺動し、内索に適切な張力が維持され、スライドドアに挟み込みによる異常な張力が加わったときには、アウターエンドが圧縮コイルバネの付勢力に抗して移動し、挟み込まれた対象へ加わる衝撃力が緩和されることを特徴としている。
【００１２】
【作用および発明の効果】
本発明のスライドドア開閉システム（請求項１）は、導管に連結したアウターエンドがハウジング内に摺動自在に設けられ、かつ、バネで導管の配索長さが長くなるように付勢されている。すなわち内索に対しては、逆に配索長さを短くして張力を増大する方向に付勢している。そして内索に弛みが生じたときは、バネの付勢力でアウターエンドがいくらか導管の配索長さを長くする方向に移動し、内索の張力を回復する。逆に内索の張力がいくらか増大したときは、アウターエンドがバネの付勢力に抗して移動し、内索の張力を緩和する。
【００１３】
他方、スライドドアに挟み込みが生じたときなど、内索に異常な張力が加わったときは、アウターエンドがバネの付勢力に抗して導管の配索長さを短くする方向に大きく移動する。すなわち導管の端部近辺がハウジング内に入り込む。それにより内索が外側に引き出され、その張力が緩和される。このような内索の張力調節作用は、機械的な作用であるので直ちに生じ、モータが停止する前においても、スライドドアを移動させる力が減少する。それにより挟み込みの被害が減少する。なお上記の内索の張力調節作用は、内索の組み付け後に生ずる初期弛みや、長期間使用後に内索に生ずる伸びを吸収することもでき、スライドドアのスムーズな開閉動作を確保しうる。
【００１４】
さらに本発明ではハウジングにアウターエンドの摺動部を設けたクローズタイプとしているので、ケーブルがフリーの状態（車両への組付け前の状態）でも導管が脱落することがなく、車両への組み付け時にケーブルを引っ張って張力を与えるのが容易である。さらに方向転換手段としてプーリを設けたシステムの場合は、プーリ部でも導管が脱落しにくい構造となる。
【００１５】
また、前記ハウジングに円筒状の内面を備えたガイド穴が形成されており、前記アウターエンドが、そのガイド穴内に摺動自在に挿入される有底筒状の摺動部と、その底部側から突出する導管固定部と、内索と通す貫通孔とを備えており、前記バネが、その一端が前記アウターエンドの摺動部の内部に収容され、内索を囲むように配置される圧縮コイルバネであるので、アウターエンドの摺動部内にバネの一部を収容しうるので、バネのエネルギの蓄積量を大きくしながらスペースを節約することができる。
【００１６】
さらに、減速機とドラムとの間に、モータ側からの２方向の回動トルクをドラム側に伝達し、ドラム側からの２方向のトルクをモータ側に伝えず空回りさせる２ウエイクラッチが介在されているので、外部からスライドドアを操作する場合に、モータ側が負荷にならない。そのため手動操作でドアの開閉を行う場合でも、操作がスムーズである。また、前記スライドドアに挟み込み検知用のタッチセンサが設けられているので、センサの検知に基づいてモータを停止させることができる。
【００１７】
【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および図２はそれぞれ本発明のケーブル駆動機構の一実施形態を示す一部切り欠き正面図および平面図、図３は本発明のスライドドア開閉システムの一実施形態を示す概略斜視図、図４はその開閉システムを備えた自動車の概略側面図である。
【００１８】
はじめに図４を参照してスライドドア開閉システムの全体を説明する。図４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）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。
【００１９】
センターレール３の周囲には、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ケーブルの方向転換機構６、７と、センターレール３の下方に設けられる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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
図３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。
【００２３】
前後の方向転換機構６、７はたとえばブラケット回転自在に取り付けられたプーリなどにより構成され、センターレール３の前後端近辺に配置され、車体のアウターパネルに固定される。なおプーリのほか、湾曲したガイド溝を有する合成樹脂製のガイド部材なども使用しうる。各方向転換機構６、７からは導管２４、２５が延びており、それらの他端側はケーブル駆動ユニット８に連結される。各導管２４内には、ケーブル駆動ユニット８の駆動力をドア２に伝達する内索２６、２７が摺動自在に収容され、導管から出た内索２６は、センターレール３内に摺動自在に収容され、それら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。
【００２４】
つぎに図１および図２を参照して本発明のケーブル駆動機構の実施形態である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。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。
【００２５】
図１に示すように、ドラム５２はベースブラケット５１の下面側に取り付けた箱状のハウジング５４内に収容されており、クラッチ５３の出力軸５５に固定されている。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２６ａ、２７ａを係止するための凹所５６が設けられている。
【００２６】
ハウジング５４には、さらに導管２４、２５の端部に固着したアウターエンド４１を摺動自在に収容するガイド穴５７が設けられている。この実施形態の場合、２本のガイド穴同士は互いに平行である。アウターエンド４１の一端にはバネ収容部を兼ねる有底筒状の摺動部４１ａが設けられている。そしてハウジング５４の壁５４ａとアウターエンド４１との間には、バネ５８が内索２６、２７を取りまくように介在されている。この実施形態ではバネ５８は圧縮コイルバネである。
【００２７】
さらにこの実施形態では、減速機Ｇの出力軸５９に第１ギア６０が固着され、クラッチ５３の入力部である外周リングに取り付けた第２ギア６１と噛み合わせている。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、６３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６４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。
【００２８】
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で減速されて第１ギア６０に伝えられる。そして第１ギアと噛み合っている第２ギヤ６１が回転し、クラッチ５３の出力軸５５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がドラムからほどき出される。それにより図３に示す内索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。
【００２９】
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。それにより図３の内索２６、２７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。
【００３０】
上記の作動において、通常の走行の場合はバネ２８の付勢力で内索２７、２８に適切な張力が維持されている。すなわち導管２４、２５の端部はハウジング５４のガイド穴５７に摺動自在に収容したアウターエンド４１に固着しているので、内索２６、２７に弛みが生じたときは、導管２４、２５の反力（圧縮力）が小さくなる。そのためアウターエンド４１がバネ５８の付勢力により導管の配索経路を長くする方向、すなわちハウジング５４の奥側（図１の右側）にいくらか移動する。それにより内索の弛みが解消され、適切な張力が回復する。逆に摺動抵抗などにより内索２６、２７の張力が大きくなったときは、導管２４、２５の反力が大きくなるので、アウターエンド４１がバネ５８の付勢力に抗してハウジング５４の外側（図１の左側）にいくらか移動する。それにより内索２６、２７に適切な張力が維持される。
【００３１】
他方、ドア２が人やものを挟み込んだときなど、内索２７、２８に異常な張力が加わったときは、導管２４、２５に加わる圧縮力が極めて大きくなるが、アウターエンド４１がバネ５８の付勢力に抗して直ちにもっとも奥側まで移動する。それにより内索２７、２８はそのストロークに応じた分だけ繰り出されることになる。したがってドア２の挟み込みの力が弱まり、挟み込みによる被害が軽減される。そのときとくに挟み込みの衝撃力がバネ５８のすばやい縮みにより緩和されるので、安全性が高い。
【００３２】
なお内索の弛みは、組立時に生ずる弛みのほか、長期間の使用により、次第に内索が延びることによっても生ずる。上記のスライド自在のアウターエンド４１およびバネ５８により構成されるルーズアジャスト機構は、それらの内索による弛みを直ちに解消するので、ドアのスムーズな走行が確保される。
【００３３】
上記のルーズアジャスト機構は、ドアの挟み込み検出装置および挟み込み解除装置と組み合わせて採用するのが好ましい。そのような挟み込み検出・解除装置は、図４のドア２に設けたタッチセンサ１６と、ドア２の位置および移動方向を検出するセンサと、それらの信号に基づいてモータの駆動電流を制御する制御回路によって構成しうる。そしてドアの位置および移動方向を検出するセンサとしては、たとえば以下のような、ケーブル駆動ユニット８のドラム５１と協働する電路板を採用しうる。
【００３４】
図１の実施形態では、ドラム５１のボスに短いシャフト６５が同心状に固定され、そのシャフト６５には、モータの制御用のパルスを発生させるための放射状の電導路パターンが形成された円盤状の第１電路板６６が固定されている。放射状の電導路パターンは、たとえば導通部と非導通部を交互に等間隔で設ければ、ＯＮ−ＯＦＦが交互に連続するパルスを形成しうる。なお、導電路を、たとえば１／４幅だけずらした２種類設けることにより、回転方向を検出することもできる。シャフト６５にはピニオン６７が一体に形成されており、ハウジング６４に回転自在に取り付けられた第３ギア６８と噛み合っている。その第３ギア６８の表面には、反転領域を検出するための扇状の電導路パターンが形成されている円環状の第２電路板６９が固定されている。
【００３５】
このような電路板６６、６９をケーブル駆動ユニット８の減速機構の途中に設ける場合は、電路板６６、６９を適切な回転数で作動させることができる。またケーブル駆動ユニット８内に一体に設けることができるので、スペースが節約できる。
【００３６】
また図１〜２のケーブル駆動ユニット８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。またクラッチとして、モータ側（入力側）からの往復２方向の回転をそれぞれドラム側の往復２方向の回転に伝達し、ドラム側（出力側）からのトルクをモータ側（減速機側）には伝えず、空回りさせる２ウエイクラッチを採用している。それにより外側からドアの開閉を手動で行うことができる。しかし２ウエイクラッチのほか、電磁クラッチなどを採用することもできる。
【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。また前述の実施形態では、ケーブル駆動ユニットに導電路パターンを形成した電路板を設けているが、ロータリエンコーダを用いることもできる。その場合、１／４波長だけずらした２種類のパルス波を出すものを用いると、回転方向を検出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のケーブル駆動機構の一実施形態を示す一部切り欠き正面図である。
【図２】  図１のケーブル駆動機構の平面図である。
【図３】  本発明のスライドドア開閉システムの一実施形態を示す概略斜視図である。
【図４】  その開閉システムを備えた自動車の概略側面図である。
【図５】  図５ａおよび図５ｂ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  方向転換機構
７  方向転換機構
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
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
５４  ハウジング
５５  出力軸
５８  バネ
５９  出力軸
６０  第１ギア
６１  第２ギア
６４  ハウジング
６５  シャフト
６６  第１電路板
６７  ピニオン
６８  第３ギア
６９  第２電路板
【図１】
0004445613.tif 000002
【図２】
0004445613.tif 000003
【図３】
0004445613.tif 000004
【図４】
0004445613.tif 000005
【図５】
0004445613.tif 000006