JP2020197093A - 車両スライド扉の動力スライド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用性の高いワイヤーケーブルを用いた動力スライド装置を、ステップ配置型とすることで、部品の共用化を高めてコストダウンを図り、動力ユニットの薄型化を図ることで、ステップパネルの上部の平坦化を確保できる動力スライド装置を提供する。【解決手段】乗降口のステップ部分に配置した動力ユニット２０Ａは、一対のケーブル２４Ａに連結した一対のワイヤードラムを備える。ケーブル２４Ａはスライド扉と連動するロワーローラー支持体１８に連結させる。ロワーローラー支持体１８はステップ部分の車体パネル２１Ａの上面上を横軸を中心に転動する転動ローラ２９と、ステップ部分のステップパネル２１Ｂの下面に形成したロワーレールに摺動自在に係合する縦軸のガイドローラ２７とを有する。動力ユニット２０Ａのモータおよびワイヤードラムは、ステップパネル２１Ｂと車体パネル２１Ａとの間に配置させる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両スライド扉の動力スライド装置に関するものである。

従来、車体に設けたガイドレールにスライド自在に取付けたスライド扉を、モータ動力により開扉方向または閉扉方向に移動させる動力スライド装置は、公知である。

動力スライド装置には、車体の乗降口の床下空間に設置されるステップ配置型（特許文献１、２、３、４参照）、車体のクオータパネルの車内側空間に設置されるクオータパネル配置型（特許文献５参照）、スライド扉の内部空間に設置されるドア内部配置型（特許文献６参照）などがある。

特許文献１〜３に記載されたステップ配置型の動力スライド装置では、スライド扉に連結させた環状の歯付無端ベルトを、歯付駆動プーリーで循環回転させることで、スライド扉を開扉方向または閉扉方向にスライド移動させる構成である。

また、特許文献４に記載されたステップ配置型の動力スライド装置では、スライド扉に連結させたワイヤーケーブル（ボーデンケーブル）を、ワイヤードラムで巻き取りおよび繰り出しすることで、スライド扉を開扉方向または閉扉方向にスライド移動させる構成である。

また、特許文献５、６に記載された動力スライド装置は、特許文献４と基本構成は同じで、ワイヤーケーブル（ボーデンケーブル）と、ワイヤードラムを用いてスライド扉を移動させている。

特開平１１−００８８２８号公報 特開２００７−１３２１４１号公報 特開２０１１−１０５２６３号公報 特開２００５−２９０７０２号公報 特開２０１５−１４２４１０号公報 特開２０１８−１０３８８７号公報

特許文献１〜３に記載されたステップ配置型の動力スライド装置は、他の配置構造の動力スライド装置とは構成部品が大きく異なるため、共通使用できる部品は少なく、コストアップに繋がり、在庫管理も面倒になっていた。
また、ステップ配置型の動力スライド装置は、車体床下パネルとステップパネルとの間に配置するには厚みが大きく、実施化に際しては、特許文献３のように、動力機構の一部をステップパネルの上面に配置することになる。このため、ステップパネルおよびステップパネルの上面に付設する化粧パネルに大きな段差が生じて、乗降の妨げ、特に、３列目のシートへの乗降の妨げになっていた。
これに対して、特許文献４には、ボーデンケーブルを用いた動力スライド装置を車体床下パネルとステップパネルとの間に配置した構成が図示されているが、ボーデンケーブルの巻き取りおよび繰り出しを行うワイヤードラムや動力部の具体的構成は開示されておらず、実施化は困難であった。

よって、本発明は、車体１０に対してスライド自在に取付けられたスライド扉１１を閉扉方向および開扉方向にモータ２２の動力で移動させ得る動力ユニット２０Ａを車体１０の乗降口１２のステップ部分２１に配置した動力スライド装置において：前記動力ユニット２０Ａは、開扉ケーブル２４Ａの一端側を巻き取る開扉ワイヤードラム２３Ａおよび閉扉ケーブル２４Ｂの一端側を巻き取る閉扉ワイヤードラム２３Ｂを備え；前記開扉ケーブル２４Ａの他端側および前記閉扉ケーブル２４Ｂの他端側は前記スライド扉１１と連動するロワーローラー支持体１８に連結させ；前記ロワーローラー支持体１８には前記ステップ部分２１の車体パネル２１Ａの上面３１上を横軸を中心に転動する転動ローラ２９を設け；前記ロワーローラー支持体１８には前記ステップ部分２１のステップパネル２１Ｂの下面に形成したロワーレール１４に摺動自在に係合する縦軸のガイドローラ２７を設け；前記動力ユニット２０Ａの前記モータ２２および前記開扉ワイヤードラム２３Ａ並びに前記閉扉ワイヤードラム２３Ｂは、前記ステップパネル２１Ｂと前記車体パネル２１Ａとの間に配置させた車両スライド扉の動力スライド装置との構成としたものである。

請求項１〜３に係る発明では、汎用性の高いワイヤーケーブルを用いた動力スライド装置を、ステップ配置型とすることで、部品の共用化を高めてコストダウンを図り、加えて、動力ユニットの薄型化を図ることで、金属パネル２１Ａとステップパネル２１Ｂとの間に高さ間隔を増やすことなく動力スライド装置を配置して、ステップパネル２１Ｂの上部の平坦化を確保できる効果を奏する。

本発明による動力スライド装置を備えた車体およびスライド扉の側面図である。 車体の乗降口のステップ部材の分解斜視図である。 ステップ部材のステップパネル、動力ユニット、およびロワーローラー支持体の背面図である。 ロワーローラー支持体の分解斜視図である。 動力ユニットの内部構造を示した平面図である。 ロワーレールとロワーローラー支持体の分解斜視図である。

本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。図１は、車体１０と、車体１０にスライド自在に取付けられたスライド扉１１と、スライド扉１１により閉塞されうる乗降口１２とを示している。

車体１０の上部側にはアッパーレール１３が固定され、下部側にはロワーレール１４が固定され、車体１０の上下の略中央にはセンターレール１５が固定される。センターレール１５は車体１０のクオータパネル１６の外面側に配置される。アッパーレール１３、ロワーレール１４及びセンターレール１５は車両前後方向に伸びている。

スライド扉１１には、アッパーローラー支持体１７と、ロワーローラー支持体１８と、センターローラー支持体１９とが設けられる。３つのローラー支持体１７、１８、１９は三角形の各頂点となるように配置され、アッパーレール１３、ロワーレール１４及びセンターレール１５にそれぞれスライド自在に係合させ、スライド扉１１をスライド自在に車体１０に取り付ける。

本発明による動力スライド装置２０は、乗降口１２のステップ部分２１に取付けられる。

ステップ部分２１は、図２のように、上下複数のパネルを備えていている。最下部の車体パネル２１Ａは車両フロアープレート若しくはこれと同等の床下保護パネルで兼用できる。車体パネル２１Ａの上部には、スペーサー等を使用して所定の高さ間隔をおいてステップパネル２１Ｂを固定する。ステップパネル２１Ｂは、樹脂製の強度パネルである。ステップパネル２１Ｂの上面には化粧パネル２１Ｃが設けられる。化粧パネル２１Ｃは乗降時の踏み台として使用される床面であり、乗降に支障を来さない平坦面が好ましい。

動力スライド装置２０は、車体パネル２１Ａとステップパネル２１Ｂとの間に配設する。動力スライド装置２０の動力ユニット２０Ａには、図３のように、モータ２２と、モータ２２で回転する一対の開扉ワイヤードラム２３Ａおよび閉扉ワイヤードラム２３Ｂを設ける。

開扉ワイヤードラム２３Ａには、開扉ケーブル２４Ａの一端を連結し、開扉ケーブル２４Ａの他端は後側反転プーリー２５Ａを経由してロワーローラー支持体１８に連結させる。また、閉扉ワイヤードラム２３Ｂには、閉扉ケーブル２４Ｂの一端を連結し、閉扉ケーブル２４Ｂの他端は前側反転プーリー２５Ｂを経由してロワーローラー支持体１８に連結させる。ロワーローラー支持体１８はロワーブラケット１８Ａを介してスライド扉１１に連結させる。

モータ２２を開扉回転させると、開扉ワイヤードラム２３Ａは開扉ケーブル２４Ａを巻き取ると共に閉扉ワイヤードラム２３Ｂは閉扉ケーブル２４Ｂを繰り出して、ロワーローラー支持体１８を開扉方向に移動させ、スライド扉１１はロワーローラー支持体１８と共に開扉移動する。モータ２２を閉扉回転させると、反対の作用で、スライド扉１１は閉扉方向に移動する。

ロワーレール１４は、ステップパネル２１Ｂの裏面に一体的に形成する。ロワーレール１４は左右のガイド壁１４Ａを備え、下方を解放面にしている。

ロワーローラー支持体１８には、図４のように、縦軸２６、２６に軸支させたガイドローラ２７、２７を設け、ガイドローラ２７、２７をステップパネル２１Ｂの裏面に設けたロワーレール１４に摺動自在に係合させる。また、ロワーローラー支持体１８には、横軸２８に軸支させた転動ローラ２９を設ける。転動ローラ２９は車体パネル２１Ａの上面３１を走行させる。ロワーローラー支持体１８は、ロワーレール１４のガイド壁１４Ａとガイドローラ２７、２７との当接により車体幅方向の揺れが抑制され、スライド扉１１の重量は車体パネル２１Ａの上面３１を転動する転動ローラ２９により良好に支持される。

動力ユニット２０Ａは、図５のように、モータ２２のモータ軸２２Ａと、開扉ワイヤードラム２３Ａのドラム軸２３Ｃと、閉扉ワイヤードラム２３Ｂのドラム軸２３Ｄの各軸芯を、互いに並行に設定し、また、モータ２２と、開扉ワイヤードラム２３Ａと、閉扉ワイヤードラム２３Ｂとを、軸芯方向において互いに重合しないように配置させる。これにより、動力ユニット２０Ａの厚みを有意に抑制できる。また、ワイヤードラムを開扉ワイヤードラムと閉扉ワイヤードラムとに分割形成することにより、単一式のワイヤードラムに比べて、ドラム軸方向の厚さを有意に短縮することが可能になる。

モータ２２は、開扉ワイヤードラム２３Ａおよび閉扉ワイヤードラム２３Ｂと同じ回転平面に配置するのが望ましい。これにより、更に、軸方向の厚みを抑制できる。

モータ２２のモータ軸２２Ａには、モータ歯車２２Ｂを固定する。モータ歯車２２Ｂは好適にはヘリカルギヤである。モータ歯車２２Ｂには、２段ギヤ３０の大径ギヤ３０Ａを噛合させる。２段ギヤ３０のギア軸３０Ｂは、モータ軸２２Ａ並びにドラム軸２３Ｃおよびドラム軸２３Ｄと並行に設定する。２段ギヤ３０の小径ギヤ３０Ｃは、開扉ワイヤードラム２３Ａの外周ギヤおよび閉扉ワイヤードラム２３Ｂの外周ギヤに噛合させる。

モータ２２により２段ギヤ３０を介して開扉ワイヤードラム２３Ａおよび閉扉ワイヤードラム２３Ｂを回転させることで、開扉ワイヤードラム２３Ａおよび閉扉ワイヤードラム２３Ｂは等速で同一方向に回転させることができる。

本願では、ワイヤーケーブルの巻き取りおよび繰り出しを行うワイヤードラムを、別軸により互いに重合しない位置に軸支した開扉ワイヤードラム２３Ａと閉扉ワイヤードラム２３Ｂとに分割している。分割することで、従来の単体形式のワイヤードラムに比べて、ワイヤードラムの軸方向の厚さを有意に短縮することが可能になる。

ロワーブラケット１８Ａの先端は、ロワーローラー支持体１８のローラーベース３２の軸穴３２Ａに軸３３で軸支させる。ローラーベース３２は金属製が好ましい。ローラーベース３２の軸穴３２Ａの反対側には、一対の水平突部３２Ｂを設ける。水平突部３２Ｂにはそれぞれ上方に伸びる縦軸２６を植設し、縦軸２６にはそれぞれガイドローラ２７を軸支する。

ローラーベース３２には、横軸２８により転動ローラ２９を軸支させる。転動ローラ２９は、好適には、一対のガイドローラ２７の間に配置させ、車体パネル２１Ａの上面３１を移動軌跡３１Ａのように転動させる。転動ローラ２９およびガイドローラ２７を備えたローラーベース３２は、スライド扉１１のロワーブラケット１８Ａに対して予め固定しておく。

ロワーローラー支持体１８には、ケーブル連結具３４を設ける。ケーブル連結具３４には、開扉ケーブル２４Ａの他端のケーブルヘッド２４Ｃおよび閉扉ケーブル２４Ｂの他端のケーブルヘッド２４Ｄを連結させる。ケーブル連結具３４はロワーローラー支持体１８のケーブルホルダー３５にリベット３６で固定される。ケーブル連結具３４で他端側が連結された開扉ケーブル２４Ａおよび閉扉ケーブル２４Ｂは、全体として、環状を呈することになり、モータ２２が開扉回転若しくは閉扉回転すると、環状に配された開扉ケーブル２４Ａおよび閉扉ケーブル２４Ｂは、環状に回転することでケーブル連結具３４（ロワーローラー支持体１８）を、開扉方向若しくは閉扉方向に移動させる。

ローラーベース３２とケーブルホルダー３５とは、ボルト等の止具３７により互いに連結される。

ガイドローラ２７、２７が摺動自在に係合するロワーレール１４のガイド壁１４Ａの一部には切欠挿入口３８を形成し、切欠挿入口３８を介してローラーベース３２をロワーレール１４に差し込めるように構成する。

ロワーローラー支持体１８の組付けは、スライド扉１１側と、車体１０側とでそれぞれ別行程で行う。車体１０側では、ステップパネル２１Ｂの裏面に動力ユニット２０Ａや反転プーリー２５Ａ、２５Ｂ等を組み付け、ケーブル連結具３４で開扉ケーブル２４Ａと閉扉ケーブル２４Ｂとを環状に連結し、ロワーレール１４に配置したケーブルホルダー３５にケーブル連結具３４を固定し、車体１０のステップ部分２１を組み上げておく。

また、スライド扉１１側では、ガイドローラ２７および転動ローラ２９を取り付けたローラーベース３２にロワーブラケット１８Ａを軸３３で軸止させておく。

ケーブルホルダー３５は、ロワーレール１４の特定位置に仮保持させておき、ガイド壁１４Ａの切欠挿入口３８を介して、ローラーベース３２をロワーレール１４内に差し込み、ケーブルホルダー３５とローラーベース３２とを止具３７により連結させ、ロワーローラー支持体１８の組付けを完了させ、ガイド壁１４Ａの切欠挿入口３８は別体のカバー３９で閉塞させる。なお、好適には、一対の止具３７の一方はロワーレール１４内でケーブルホルダー３５とローラーベース３２とを締結させるようにするが、他方の止具３７はロワーレール１４（ガイド壁１４Ａ）の外側でケーブルホルダー３５とローラーベース３２とを締結させる。

本願のモータ２２はインナーロータ型でネオジム磁石を用いた１０極１２相、扁平薄型のブラシレスモータを採用している。モータ２２には図示省略のＵ相線とＶ相線とＷ相線とが１２０度間隔で設けられている。

ブラシレスであるモータ２２は、ブラシ省略により高寿命となり、さらに機械的効率も高くなる。ブラシレスであるモータ２２は通電時の摺接がないことから摺動音が生じずに静音性に優れ、ブラシによるスパークの発生がないためＥＭＣノイズ問題も回避できる。

ブラシレスモータ２２は、ブラシを用いないため薄型となる。インナーロータ型のモータ２２はコイルを外周側に配置できるので放熱性に優れ、回転イナーシャを低減できる。ブラシレスモータは多極化が容易であり、多極化することによりコギングの低減を図れる。

モータ２２はブラシレスの特性として停止状態においても保持トルクを発生させる停止保持制御を行うことができる。停止保持制御とは、別途のクラッチなしでモータ２２をブレーキとして使用するもので、このため、スライド扉１１を停止状態で保持することができ、また、所定角度の傾斜地においててもスライド扉１１を停止状態で保持することができる。クラッチのないモータ２２は動力ユニット２０Ａの小型化、薄型化に貢献する。

モータ２２は、ステッピングモータのようなステップ制御を行うことができて制御性や回転精度に優れる。また、モータ２２は正弦波駆動することも可能であり、トルク変動を低減させることができる。

モータ２２の停止保持制御は、スライド扉１１のスライド移動を急制動させることもできる。モータ２２ではベクトル制御により永久磁石の磁力を変化させることができ、スライド扉１１の種類やその他の仕様により、高トルク低回転運転や低トルク高回転運転を行うことができる。さらに、高電圧低回転制御によりステッピングモータのような動作が得られる。低電圧高回転制御では、スライド扉１１の手動開閉モードにおいて人手による開閉操作のアシストをすることができる。

モータ２２にブラシレスモータを採用することにより、上記の特徴を生かしてスライド扉１１の挙動を安定化できる。制御性の向上により低電流動作が可能となりハーネス径およびヒューズ容量を低減化し、コストダウンを図ることができる。

このように、本願発明では、モータ２２のモータ軸２２Ａ方向の小型化、ワイヤードラムを一対の開扉ワイヤードラム２３Ａと閉扉ワイヤードラム２３Ｂとに分割することでのドラム軸２３Ｃ、２３Ｄ方向の小型化、モータ２２、開扉ワイヤードラム２３Ａ、および閉扉ワイヤードラム２３Ｂを互いに軸方向に重合させない配置とすることでの軸方向での小型化が図れ、全体として、動力ユニット２０Ａの厚さを有意に減少させることができる。このため、動力ユニット２０Ａを車体パネル２１Ａとステップパネル２１Ｂとの間の狭い縦方向の空間内に円滑に収納させることができ、これにより、ステップパネル２１Ｂの上面（化粧パネル２１Ｃ）をより平坦にすることができ、乗降の円滑化が期待できる。

また、ステップ配置型の動力スライド装置において、取り扱いが不便であった無端の歯付環状ベルトの代わりに、クオータパネル配置型の動力スライド装置や、ドア内部配置型の動力スライド装置において汎用されているワイヤーケーブル（ボーデンケーブル）を用いることができるため、部品の共用化・共通化によるコスト削減も期待できる

１０…車体、１１…スライド扉、１２…乗降口、１３…アッパーレール、１４…ロワーレール、１４Ａ…ガイド壁、１５…センターレール、１６…クオータパネル、１７…アッパーローラー支持体、１８…ロワーローラー支持体、１８Ａ…ロワーブラケット、１９…センターローラー支持体、２０…動力スライド装置、２０Ａ…動力ユニット、２１…ステップ部分、２１Ａ…車体パネル、２１Ｂ…ステップパネル、２１Ｃ…化粧パネル、２２…モータ、２２Ａ…モータ軸、２２Ｂ…モータ歯車、２３Ａ…開扉ワイヤードラム、２３Ｂ…閉扉ワイヤードラム、２３Ｃ…ドラム軸、２３Ｄ…ドラム軸、２４Ａ…開扉ケーブル、２４Ｂ…閉扉ケーブル、２４Ｃ…ケーブルヘッド、２４Ｄ…ケーブルヘッド、２５Ａ…後側反転プーリー、２５Ｂ…前側反転プーリー、２６…縦軸、２７…ガイドローラ、２８…横軸、２９…転動ローラ、３０…２段ギヤ、３０Ａ…大径ギヤ、３０Ｂ…ギア軸、３０Ｃ…小径ギヤ、３１…上面、３１Ａ…移動軌跡、３２…ローラーベース、３２Ａ…軸穴、３２Ｂ…水平突部、３３…軸、３４…ケーブル連結具、３５…ケーブルホルダー、３６…リベット、３７…止具、３８…切欠挿入口、３９…カバー。

Claims (3)

1. 車体（１０）に対してスライド自在に取付けられたスライド扉（１１）を閉扉方向および開扉方向にモータ（２２）の動力で移動させ得る動力ユニット（２０Ａ）を車体（１０）の乗降口（１２）のステップ部分（２１）に配置した動力スライド装置において：
   前記動力ユニット（２０Ａ）は、開扉ケーブル（２４Ａ）の一端側を巻き取る開扉ワイヤードラム（２３Ａ）および閉扉ケーブル（２４Ｂ）の一端側を巻き取る閉扉ワイヤードラム（２３Ｂ）を備え；
   前記開扉ケーブル（２４Ａ）の他端側および前記閉扉ケーブル（２４Ｂ）の他端側は前記スライド扉（１１）と連動するロワーローラー支持体（１８）に連結させ；
   前記ロワーローラー支持体（１８）には前記ステップ部分（２１）の車体パネル（２１Ａ）の上面（３１）上を横軸を中心に転動する転動ローラ（２９）を設け；
   前記ロワーローラー支持体（１８）には前記ステップ部分（２１）のステップパネル（２１Ｂ）の下面に形成したロワーレール（１４）に摺動自在に係合する縦軸のガイドローラ（２７）を設け；
   前記動力ユニット（２０Ａ）の前記モータ（２２）および前記開扉ワイヤードラム（２３Ａ）並びに前記閉扉ワイヤードラム（２３Ｂ）は、前記ステップパネル（２１Ｂ）と前記車体パネル（２１Ａ）との間に配置させた車両スライド扉の動力スライド装置。
2. 請求項１において、前記モータ（２２）のモータ軸（２２Ａ）と、前記開扉ワイヤードラム（２３Ａ）のドラム軸（２３Ｃ）と、前記閉扉ワイヤードラム（２３Ｂ）のドラム軸（２３Ｄ）の各軸芯は、互いに並行とし、かつ、前記モータ（２２）と、前記開扉ワイヤードラム（２３Ａ）と、前記閉扉ワイヤードラム（２３Ｂ）とは、軸芯方向において互いに重合しないように配置させた車両スライド扉の動力スライド装置。
3. 請求項１又は２において、前記ステップパネル（２１Ｂ）の上部には平坦の化粧パネル（２１Ｃ）を設けた車両スライド扉の動力スライド装置。

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