ドア開閉装置
【課題】回転センサの検出精度を向上し、また装置全体を小型軽量化する。
【解決手段】クラッチ３２を周囲に配置した回転軸３２Ａの端部側に回転センサ３５を設ける。また、回転センサ３５は、磁気検出素子（ホール素子３５Ｃｂまたは磁気抵抗素子３５Ｃｃ）を、電磁クラッチが生じる磁束に対して交差する永久磁石３５Ｂｄの磁束を検出する位置に固定してある。このため、磁気検出素子は、クラッチ３２が励磁されたときの磁界の影響を受けない。この結果、回転センサ３５の検出精度を向上できる。さらに、モータベース３６の外部に回転軸３２Ａの一端部を延出して回転センサ３５を設けることで、金属製のモータベース３６を小型軽量化できる。
【解決手段】クラッチ３２を周囲に配置した回転軸３２Ａの端部側に回転センサ３５を設ける。また、回転センサ３５は、磁気検出素子（ホール素子３５Ｃｂまたは磁気抵抗素子３５Ｃｃ）を、電磁クラッチが生じる磁束に対して交差する永久磁石３５Ｂｄの磁束を検出する位置に固定してある。このため、磁気検出素子は、クラッチ３２が励磁されたときの磁界の影響を受けない。この結果、回転センサ３５の検出精度を向上できる。さらに、モータベース３６の外部に回転軸３２Ａの一端部を延出して回転センサ３５を設けることで、金属製のモータベース３６を小型軽量化できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドア開閉装置に関し、特に駆動源に係る回転を検出するための検出手段を備えたドア開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両本体の側方に設けたスライドドアを開閉する開閉装置が構成してある。開閉装置は、駆動部に係り、モータの駆動力がクラッチ機構を介して回転シャフトに伝達される。そして、回転シャフトが回転することによってスライドドアをスライド動作させる。この開閉装置は、回転シャフトをケースに回転自在に支持してある。ケース内において、回転シャフトには、一体回転する出力ギアおよびロータが支持してある。また、ケース内において、回転シャフトには、当該回転シャフトに相対回転自在であってロータと係脱自在な可動プレートが支持してある。可動プレートには、アーマチュアが固定してある。また、ケース内には、ロータを挟んでアーマチュアと対向配置されてアーマチュアおよびロータとで磁気的な閉ループを形成してアーマチュアをロータに向かって吸引して可動プレートをロータと係合させる電磁コイル体が固定してある。さらに、駆動装置は、ケース内において、ロータの外周縁の閉ループ外に固定配置された環状の磁性体と、磁性体の外周面と対向するホール素子とを備えてロータの回転を検出する回転センサを有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７９２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のドア開閉装置では、磁性体がロータの外周縁に固定配置してあるために、当該磁性体が駆動部の最も外周位置に配置されて大きな環状を呈することになる。また、回転センサは、磁性体の外周面に対向するホール素子によってロータの回転を検出する。このため、従来のドア開閉装置では、ロータの回転に際して回転シャフトの軸方向あるいは径外方向に磁性体とホール素子との距離が可変し易くなって、ロータの回転を検出する精度が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
また、従来のドア開閉装置では、磁性体がロータの外周縁の閉ループ外に固定配置されているとしてあるが、閉ループは、電磁コイル体によってアーマチュアおよびロータとで形成するものである。すなわち、ロータに磁性体を設ける以上、実質的に当該磁性体が閉ループの影響を受ける位置にある。このため、従来のドア開閉装置では、磁気的な閉ループによって磁性体の磁束が変化して、ロータの回転を検出する精度が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
また、従来のドア開閉装置では、駆動部の主構成をケース内に設けてモータと一体にした駆動ユニットを構成してあり、ケースがブラケットを介して車両のボディに固定してある。すなわち、ケースは、必然的に剛性を有した金属製のものとなる。さらに、従来の駆動装置では、上述したように磁性体をロータの外周縁に固定配置して、当該磁性体の外周面に対向するホール素子をケース内に設けてある。このため、従来のドア開閉装置では、金属製のケースが回転シャフトの径外方向に大型となって装置全体の重量が嵩んでしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、回転センサの検出精度を向上することができ、また装置全体を小型化しつつ軽量化を図ることができるドア開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るドア開閉装置は、回転軸の周囲に電磁クラッチを配置してあり、駆動モータの駆動力が前記電磁クラッチを介して前記回転軸に伝達した当該回転軸の回転によってドアを動作させるドア開閉装置において、前記回転軸の端部側に設けてあり当該回転軸の回転に伴って回転移動する磁気部材と、前記磁気部材に所定間隔をおいて固定してあり前記磁気部材が生じる磁束を検出する磁気検出素子とを有した回転センサを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係るドア開閉装置は、上記請求項１において、前記磁気検出素子は、前記電磁クラッチが生じる磁束に対して交差する磁気部材の磁束を検出する位置に固定してあることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係るドア開閉装置は、上記請求項１または２において、前記磁気検出素子は、磁気部材が生じる磁束に応じた電圧によって磁束密度を検出する１対のホール素子であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係るドア開閉装置は、上記請求項１または２において、前記磁気検出素子は、磁気部材が生じる磁束に応じた抵抗値によって磁束の方向を検出する磁気抵抗素子であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係るドア開閉装置は、上記請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記磁気検出素子の位置に対する前記磁気部材の位置を弾性によって支持する支持手段を有したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項６に係るドア開閉装置は、上記請求項１〜５のいずれか一つにおいて、前記駆動モータを装置基部に固定するモータベースと、前記回転センサを内装するセンサケースとを有し、前記モータベースの外部に前記回転軸の端部を延出して、当該回転軸の端部側に前記回転センサを配置する態様で前記センサケースを前記モータベースに取り付けてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るドア開閉装置は、回転センサについて、回転軸の端部側に当該回転軸の回転に伴って回転移動する磁気部材を設けてあり、磁気部材が生じる磁束を検出する磁気検出素子を磁気部材に所定間隔をおいて固定してある。このように、電磁クラッチが励磁されたときの磁界の影響を受けない回転軸の端部側に磁気部材および磁気検出素子を配置したので、回転センサの検出精度を向上することができる。
【００１５】
また、電磁クラッチが生じる磁束に対して交差する磁気部材の磁束を検出する位置に磁気検出素子を固定した。このため、電磁クラッチが励磁されたときの磁界の影響を受けずに磁気検出素子が磁気部材の磁束を検出するので、回転センサの検出精度を向上することができる。
【００１６】
また、磁気検出素子としては、磁気部材が生じる磁束に応じた電圧によって磁束密度を検出する１対のホール素子を用いることができる。
【００１７】
また、磁気検出素子としては、磁気部材が生じる磁束に応じた抵抗値によって磁束の方向を検出する磁気抵抗素子を用いることができる。特に磁気抵抗素子は、１極（Ｓ極，Ｎ極それぞれ）で１パルスを発生し、ホール素子は２極（Ｓ極およびＮ極）で１パルスを発生する。すなわち、磁気抵抗素子は、ホール素子と比較して２倍のパルス分解能を有する。このため、磁気抵抗素子を用いた回転センサでは、ホール素子を用いた回転センサと同じパルス分解能とする場合に、磁気部材を小型化できる。この結果、回転センサ自体を小型化できる。一方、磁気抵抗素子を用いた回転センサは、ホール素子と同じ磁気部材を用いた場合に、分解能を高めることができる。
【００１８】
さらに、回転センサについて、支持手段によって磁気部材の位置が磁気検出素子の位置に対して弾性を伴って支持される。このため、磁気部材と磁気検出素子との相対距離が可変することがない。この結果、回転センサの検出精度を向上することができる。
【００１９】
また、駆動モータを装置基部に固定するモータベースの外部に回転軸の端部を延出し、当該回転軸の端部側に回転センサを配置する態様で回転センサを内装したセンサケースをモータベースに取り付けてある。このため、装置基部に対して駆動モータを固定するために剛性および重量を有したモータベースの内部に回転センサを設ける構成と比較してモータベースが小型化される。この結果、ドア開閉装置を小型化しつつ軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るドア開閉装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係るドア開閉装置の実施の形態１を示す概略図、図２は図１に示すドア開閉装置の正面図、図３は図１に示すドア開閉装置の背面図、図４は図１に示すドア開閉装置の側面図、図５は図３のＶ−Ｖ断面図、図６は図５の部分拡大図である。
【００２２】
図１に示すように、ドア開閉装置３は、自動車の車両本体（躯体）１と、車両本体１に形成した開口部１ａを閉塞する開閉体としてのドア（例えば跳ね上げ式バックドア）２との間に取り付けて、ドア２を開閉操作するものである。このドア開閉装置３は、駆動部３０とドア２との間に伝達部としての伝達ロッド４を介在してなる。そしてドア開閉装置３は、伝達ロッド４を介して駆動部３０の動力をドア２に伝達することによって当該ドア２を開閉する。
【００２３】
駆動部３０は、図２〜図５に示すようにドア開閉装置３の装置基部を構成するケーシング３Ａに、駆動源としての駆動モータ３１と、クラッチ３２と、駆動歯車群３３と、アーム３４と、回転センサ３５とを設けてなる。ケーシング３Ａは、板金を折り曲げ加工した正面カバー３Ａａと背面カバー３Ａｂとを合わせて形成してある。
【００２４】
駆動モータ３１は、図３〜図５に示すようにケーシング３Ａの外部であって、背面カバー３Ａｂ側に取り付けてある。駆動モータ３１は、背面カバー３Ａｂの板金の略中央部において出力軸（図示せず）を下方に向けて配置してある。駆動モータ３１の出力軸には、ウォームギア３１Ａが設けてある。この駆動モータ３１は、出力軸およびウォームギア３１Ａを内装する金属（例えばアルミ合金）製のモータベース３６を有している。モータベース３６は、ボルト３６Ａによってケーシング３Ａの背面カバー３Ａｂに固定してある。
【００２５】
クラッチ３２は、図５に示すように電磁クラッチとして構成してある。クラッチ３２は、合成樹脂製のクラッチケース３７に内装してある。クラッチケース３７は、モータベース３６と背面カバー３Ａｂとの間に介在してあって、モータベース３６とともに背面カバー３Ａｂに固定してある。
【００２６】
このクラッチ３２は、回転軸３２Ａと、ウォームホイール３２Ｂと、アーマチュア３２Ｃと、ロータ３２Ｄと、コイル部３２Ｅとからなる。回転軸３２Ａは、駆動モータ３１の出力軸に対して直交する形態で一端側がモータベース３６に対して回転可能に支承してあり、他端側がケーシング３Ａの背面カバー３Ａｂに対して回転可能に支承してある。ウォームホイール３２Ｂは、回転軸３２Ａに対して相対的に回転可能に挿通してあり、駆動モータ３１のウォームギア３１Ａと噛合してある。アーマチュア３２Ｃは、磁性体によって円盤状に形成してあり、回転軸３２Ａに対して相対的に回転可能に挿通してある。アーマチュア３２Ｃは、回転軸３２Ａの軸線方向に移動し、かつ、ウォームホイール３２Ｂと一体に回転する態様でウォームホイール３２Ｂに係合して設けてある。ロータ３２Ｄは、回転軸３２Ａに対して固定してあり、アーマチュア３２Ｃと対峙して設けてある。コイル部３２Ｅは、回転軸３２Ａの周りに配置してあり、アーマチュア３２Ｃとの間にロータ３２Ｄを挟む態様で設けてある。また、回転軸３２Ａの一端は、モータベース３６から延出してあり、回転軸３２Ａの他端は、ケーシング３Ａの内部に延在してある。このように、クラッチ３２は、回転軸３２Ａの周囲に配置してある。
【００２７】
上記クラッチ３２は、コイル部３２Ｅが励磁されると、当該コイル部３２Ｅ側にアーマチュア３２Ｃが吸引されてロータ３２Ｄと摩擦係合する。これにより、ウォームギア３１Ａおよびウォームホイール３２Ｂを介した駆動モータ３１の駆動力がロータ３２Ｄを介して回転軸３２Ａに伝達されて当該回転軸３２Ａが回転することになる。一方、コイル部３２Ｅの励磁が開放されると、アーマチュア３２Ｃとロータ３２Ｄとが離間する。これにより、駆動モータ３１と回転軸３２Ａとの相対的な動力の伝達が解かれることになる。
【００２８】
駆動歯車群３３は、図３に示すように出力ギア３３Ａと、中間ギア３３Ｂと、駆動ギア３３Ｃとからなる。出力ギア３３Ａは、ケーシング３Ａの内部において回転軸３２Ａの他端に固定してある。中間ギア３３Ｂは、ケーシング３Ａの内部に支承してあり、２つの歯車３３Ｂａ，３３Ｂｂを重合して設けてある。一方の歯車３３Ｂａは、出力ギア３３Ａに噛合してある。他方の歯車３３Ｂｂは、駆動ギア３３Ｃに噛合してある。駆動ギア３３Ｃは、ケーシング３Ａの内部に駆動軸３８を介して支承してある。駆動ギア３３Ｃは駆動軸３８に対して固定してある。この駆動軸３８は、ケーシング３Ａの正面側に延出してある。
【００２９】
上記駆動歯車群３３は、駆動モータ３１の駆動力がクラッチ３２を介して回転軸３２Ａに伝達されたときに、回転軸３２Ａの回転にしたがって出力ギア３３Ａ、中間ギア３３Ｂの一方の歯車３３Ｂａ、中間ギアの他方の歯車３３Ｂｂ、駆動ギア３３Ｃを介して駆動軸３８が回転する。
【００３０】
アーム３４は、図２、図４および図５に示すようにその基端３４Ａが、ケーシング３Ａの正面側に延出した駆動軸３８に固定してある。すなわち、アーム３４は、駆動軸３８の回転に応じて回動することになる。アーム３４の回動端３４Ｂには、伝達ロッド４が取り付けてある。伝達ロッド４は、図１、図２および図４に示すように長手棒状に形成してあり、一端４Ａがアーム３４の回動端３４Ｂに取り付けてあり、他端４Ｂがドア２に取り付けてある。この伝達ロッド４は、駆動部３０のアーム３４の回動に伴い、ドア２を開方向あるいは閉方向に移動させる。
【００３１】
回転センサ３５は、図５および図６に示すようにモータベース３６の背面側に取り付けた合成樹脂製のセンサケース３９に内装してある。図６に示すようにセンサケース３９は、上側ケース３９Ａと、下側ケース３９Ｂとに分割形成してあり、その間の収容空間に、回転センサ３５を構成するセンサギア３５Ａと、マグネット盤３５Ｂと、センサ部３５Ｃとを内装してある。
【００３２】
センサギア３５Ａは、モータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部に固定してある。
【００３３】
マグネット盤３５Ｂは、センサケース３９に対して回転可能に支承された支持軸３５Ｂａを有している。支持軸３５Ｂａは、上側ケース３９Ａに上端部を支持され、下側ケース３９Ｂに下端部を支持されている。支持軸３５Ｂａには、センサギア３５Ａと噛合する噛合歯３５Ｂｂが設けてある。さらに、図６に示すように支持軸３５Ｂａの下端部には、下側ケース３９Ｂとの間に圧縮バネ３５Ｂｃが介在してある。すなわち、マグネット盤３５Ｂは、圧縮バネ３５Ｂｃによって上方に弾性付勢されている。また、マグネット盤３５Ｂは、支持軸３５Ｂａの径外方向に延在して円盤状に形成してある磁気部材としての永久磁石３５Ｂｄを有している。永久磁石３５Ｂｄは、支持軸３５Ｂａの径外方向に延在する円盤状の少なくとも外周部分をなす形態で設けてある。また、永久磁石３５Ｂｄは、周方向に沿って異種の磁極である正極（Ｎ極）と負極（Ｓ極）とを交互にして盤面（アキシャル）に着磁してある。
【００３４】
センサ部３５Ｃは、上側ケース３９Ａに固定されたセンサ基板３５Ｃａを有している。センサ基板３５Ｃａの下面には、磁気検出素子としてのホール素子（ホールＩＣ）３５Ｃｂが２個（１対）設けてある。各ホール素子３５Ｃｂは、マグネット盤３５Ｂにおける永久磁石３５Ｂｄの盤面（上面）にそれぞれ対向配置してある。すなわち、ホール素子３５Ｃｂは、マグネット盤３５Ｂの永久磁石３５Ｂｄの盤面から生じる垂直（図５および図６における上下方向）な磁束を検出する態様で永久磁石３５Ｂｄが生じる磁界内に固定配置してある。また、各ホール素子３５Ｃｂは、クラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置からやや側方に外れた位置に配置してある。
【００３５】
ここで、上側ケース３９Ａの内壁面には、支持突起３９Ａａが設けてある。支持突起３９Ａａは、圧縮バネ３５Ｂｃによって弾性付勢されたマグネット盤３５Ｂの円盤状の部位に当接している。このため、永久磁石３５Ｂｄとホール素子３５Ｃｂとが所定間隔をおいて互いに対向配置されることになる。この所定間隔とは、ホール素子３５Ｃｂが永久磁石３５Ｂｄの磁束の通過を検出して電圧として出力するために適した間隔である。このように、圧縮バネ３５Ｂｃと支持突起３９Ａａとによりホール素子３５Ｃｂの位置に対して永久磁石３５Ｂｄの位置を弾性的に支持する支持手段を構成してある。
【００３６】
上記回転センサ３５は、下側ケース３９Ｂにセンサギア３５Ａを通す開口穴３９Ｂａが設けてある。センサケース３９は、開口穴３９Ｂａを介してセンサギア３５Ａを内部に挿通する態様でモータベース３６の上面に対して固定ネジ３９Ｃ（図３参照）によって固定される。このとき、センサギア３５Ａは、マグネット盤３５Ｂの噛合歯３５Ｂｂと互いに噛合する。
【００３７】
そして、回転センサ３５は、回転軸３２Ａの回転にしたがってセンサギア３５Ａが回転する。すると、センサギア３５Ａの回転に伴ってマグネット盤３５Ｂが回転し、この回転をセンサ部３５Ｃの各ホール素子３５Ｃｂによって検出する。すなわち、各ホール素子３５Ｃｂは、マグネット盤３５Ｂの回転に伴って回転移動する永久磁石３５Ｂｄが生じる磁束に応じた電圧によって磁束密度を検出して、それぞれ位相の異なるパルスを得る。これにより、回転センサ３５では、ドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することができる。なお、本ドア開閉装置３を用いず手動でドア２の開閉を行う場合でも、アーム３４が回動して駆動歯車群３３を介して回転軸３２Ａが回転し、マグネット盤３５Ｂが回転する。これにより、手動によるドア２の開閉時でもドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することができる。このように手動によるドア２の開閉でドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することにより、例えば手動で開放したドア２をドア開閉装置３で閉塞するときにドア２の状態が認識できる。その他、手動によってドア２を途中開放位置にした状態からドア開閉装置３で追従して開閉するときにもドア２の状態が認識できる。さらに、ドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向の検出は、挟み込み時の反転、デューティー制御（ＰＷＭ制御）にも用いることができる。
【００３８】
したがって、上述したドア開閉装置３では、回転センサ３５について、マグネット盤３５Ｂが回転軸３２Ａの一端部側に設けてあって、当該回転軸３２Ａの回転に伴って回転する盤状をなす永久磁石３５Ｂｄを有している。そして、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄの盤面に所定間隔をおいて対向配置したホール素子３５Ｃｂを有している。このため、図５に示すようにクラッチ３２におけるコイル部３２Ｅが励磁されたときに生じる磁界の影響を受けない位置にマグネット盤３５Ｂおよびホール素子３５Ｃｂを配置することが可能になる。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００３９】
また、ホール素子３５Ｃｂは、クラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置からやや側方に外れた位置に配置してあり、このホール素子３５Ｃｂを配置した部位では、コイル部３２Ｅを励磁したとき図５に示すように生じる磁束によって主に左右方向の磁束の影響を受けるおそれがある。しかし、ホール素子３５Ｃｂは、永久磁石３５Ｂｄが生じる垂直（図５および図６における上下方向）な磁束を検出するように配置してあって、ホール素子３５Ｃｂが検出する永久磁石３５Ｂｄの磁束の方向が、コイル部３２Ｅが励磁されたときに影響する磁束の方向に交差する位置関係にあるため、ホール素子３５Ｃｂはコイル部３２Ｅの磁束の影響を受けない。このように、クラッチ３２におけるコイル部３２Ｅが励磁されたときの磁界の影響を受けない位置にマグネット盤３５Ｂおよびホール素子３５Ｃｂを配置している結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００４０】
また、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄの盤面に所定間隔をおいて対向配置したホール素子３５Ｃｂを有している。このため、マグネット盤３５Ｂが支持軸３５Ｂａを中心として回転する際に、永久磁石３５Ｂｄの回転軌跡が支持軸３５Ｂａの径外方向に可変する事態が生じても、永久磁石３５Ｂｄとホール素子３５Ｃｂとの相対距離が可変することがない。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００４１】
また、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄとホール素子３５Ｃｂとが、圧縮バネ３５Ｂｃの弾性付勢力によって所定間隔をおいて配置される。このため、支持軸３５Ｂａの軸方向に対して永久磁石３５Ｂｄとホール素子３５Ｃｂとの相対距離が可変することがない。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００４２】
また、回転センサ３５は、駆動モータ３１におけるモータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部側に配置してあり、合成樹脂製のセンサケース３９に内装されてモータベース３６に取り付けてある。このため、ドア開閉装置３の装置基部を構成するケーシング３Ａに対して駆動モータ３１を固定する金属製のモータベース３６が小型化される。この結果、ドア開閉装置３を小型化しつつ軽量化を図ることが可能になる。
【００４３】
また、回転センサ３５は、駆動モータ３１におけるモータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部側に配置してあり、合成樹脂製のセンサケース３９に内装されてモータベース３６に取り付けてある。このため、センサケース３９に内装してあるセンサ基板３５Ｃａにドア開閉装置３を制御するためのコントローラ（図示せず）を搭載することが可能になる。すなわち、金属製のモータベース３６を大型化することなくコントローラをドア開閉装置３の構成要素内に配置できる。この結果、ドア開閉装置３を小型化しつつ軽量化を図ることが可能になる。
【００４４】
なお、上述した実施の形態１では、回転軸３２Ａの一端部にセンサギア３５Ａを設けて、当該センサギア３５Ａにマグネット盤３５Ｂを噛合して、センサギア３５Ａを介して回転軸３２Ａの回転をマグネット盤３５Ｂの回転として得ている。これに限らず、ホール素子３５Ｃｂが検出する永久磁石３５Ｂｄの磁束と、コイル部３２Ｅが励磁された磁束との方向が交差する位置関係にホール素子３５Ｃｂを配置すれば、回転軸３２Ａにマグネット盤３５Ｂを設けてもよい。
【００４５】
＜実施の形態２＞
図７は本発明に係るドア開閉装置の実施の形態２を示す概略図、図８は図７に示すドア開閉装置の斜視図、図９は図８のIX−IX断面図、図１０は図９の部分拡大図、図１１は図８に示すドア開閉装置の平面図である。なお、以下に説明する実施の形態２において、上述した実施の形態１と同等部分には同一符号を付す。
【００４６】
図７に示すように、ドア開閉装置３は、自動車の車両本体（躯体）１と、車両本体１に形成した開口部１ａを閉塞する開閉体としてのドア（例えばスライドドア）２との間に取り付けて、ドア２を開閉操作するものである。ドア２は、車両本体１に取り付けたガイドレール１ｂに沿って車両本体１の前後方向に移動可能に設けてある。ドア開閉装置３は、駆動部３０とドア２との間に伝達部としてのケーブル５をプーリ６で経由して設けてある。そして、ドア開閉装置３は、ケーブル５を介して駆動部３０の動力をドア２に伝達することによって当該ドア２を開閉する。
【００４７】
駆動部３０は、図８に示すようにドア開閉装置３の装置基部を構成するベース３Ａに、駆動源としての駆動モータ３１と、クラッチ３２と、回転センサ３５とを設けてなる。
【００４８】
駆動モータ３１は、ベース３Ａの外部に取り付けてある。駆動モータ３１の出力軸には、ウォームギア（図示せず）が設けてある。この駆動モータ３１は、出力軸およびウォームギアを内装するモータベース３６を有している。モータベース３６は、ボルト３６Ａによってベース３Ａに固定してある。
【００４９】
クラッチ３２は、図９に示すように電磁クラッチとして構成してある。クラッチ３２は、主にクラッチケース３７に内装してある。クラッチケース３７は、モータベース３６との間にベース３Ａを挟む形態でベース３Ａに固定してある。
【００５０】
このクラッチ３２は、回転軸３２Ａと、ウォームホイール３２Ｂと、アーマチュア３２Ｃと、ロータ３２Ｄと、コイル部３２Ｅとからなる。回転軸３２Ａは、駆動モータ３１の出力軸に対して直交する形態で一端側がモータベース３６に対して回転可能に支承してあり、他端側がクラッチケース３７に対して回転可能に支承してある。また、回転軸３２Ａには、出力ドラム３２Ｆが一体に成形してある。出力ドラム３２Ｆは、上記ケーブル５を巻装するためのものであって、回転軸３２Ａを中心として筒状に形成してある。ウォームホイール３２Ｂは、インプット３２Ｂａを介してロータ３２Ｄに一体に設けてあり、駆動モータ３１のウォームギアと噛合してある。ロータ３２Ｄは、回転軸３２Ａの周りに設けてあって、当該回転軸３２Ａに対して回転可能に設けてある。アーマチュア３２Ｃは、磁性体によって円盤状に形成してあり、回転軸３２Ａに対して相対的に回転可能に挿通してある。アーマチュア３２Ｃは、回転軸３２Ａの軸線方向に移動し、かつ、出力ドラム３２Ｆと一体に回転する態様で出力ドラム３２Ｆに係合して設けてある。コイル部３２Ｅは、回転軸３２Ａの周りに配置してあり、アーマチュア３２Ｃとの間にロータ３２Ｄを挟む態様で設けてある。
【００５１】
上記クラッチ３２は、コイル部３２Ｅが励磁されると、当該コイル部３２Ｅ側にアーマチュア３２Ｃが吸引されてロータ３２Ｄと摩擦係合する。このため、ロータ３２Ｄは、アーマチュア３２Ｃを介して出力ドラム３２Ｆに接続する。これにより、ウォームギアおよびウォームホイール３２Ｂを介した駆動モータ３１の駆動力がロータ３２Ｄおよび出力ドラム３２Ｆを介して回転軸３２Ａに伝達されて当該回転軸３２Ａおよび出力ドラム３２Ｆが回転することになる。この結果、出力ドラム３２Ｆに巻装されたケーブル５が図８に示す矢印方向に移動し、このケーブル５の移動に伴ってドア２を開方向あるいは閉方向に移動させる。一方、コイル部３２Ｅの励磁が開放されると、アーマチュア３２Ｃとロータ３２Ｄとが離間する。これにより、駆動モータ３１と回転軸３２Ａとの相対的な動力の伝達が解かれることになる。
【００５２】
回転センサ３５は、モータベース３６に取り付けた合成樹脂製のセンサケース３９に内装してある。センサケース３９は、上側ケース３９Ａと、下側ケース３９Ｂとに分割形成してあり、その間の収容空間に、回転センサ３５を構成するセンサギア３５Ａと、マグネット盤３５Ｂと、センサ部３５Ｃとを内装してある。
【００５３】
センサギア３５Ａは、モータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部に固定してある。
【００５４】
マグネット盤３５Ｂは、センサケース３９に対して回転可能に支承された支持軸３５Ｂａを有している。支持軸３５Ｂａは、上側ケース３９Ａに上端部を支持され、下側ケース３９Ｂに下端部を支持されている。また、マグネット盤３５Ｂは、支持軸３５Ｂａの周りに設けた噛合歯３５Ｂｂを有している。この噛合歯３５Ｂｂは、センサギア３５Ａと噛合する。さらに、図１０に示すように支持軸３５Ｂａの下端部には、下側ケース３９Ｂとの間に圧縮バネ３５Ｂｃが介在して設けてある。すなわち、マグネット盤３５Ｂは、圧縮バネ３５Ｂｃによって上方に弾性付勢されている。また、マグネット盤３５Ｂは、支持軸３５Ｂａの径外方向に延在して円盤状に形成してある磁気部材としての永久磁石３５Ｂｄを有している。永久磁石３５Ｂｄは、支持軸３５Ｂａの径外方向に延在する円盤状の少なくとも外周部分をなす形態で設けてある。また、図１１に示すように永久磁石３５Ｂｄは、周方向に沿って異種の磁極である正極（Ｎ極）と負極（Ｓ極）とを交互にして盤面（アキシャル）に着磁してある。
【００５５】
センサ部３５Ｃは、上側ケース３９Ａに固定されたセンサ基板３５Ｃａを有している。センサ基板３５Ｃａの下面には、磁気検出素子としての磁気抵抗素子３５Ｃｃが設けてある。磁気抵抗素子３５Ｃｃは、マグネット盤３５Ｂにおける永久磁石３５Ｂｄの盤面（上面）に沿い、かつ、図１１に示すように永久磁石３５Ｂｄの外周縁（エッジ）の位置に配置してある。すなわち、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、マグネット盤３５Ｂの永久磁石３５Ｂｄの外周縁から生じる平行（図９および図１０における左右方向）な磁束を検出する態様で永久磁石３５Ｂｄが生じる磁界内に固定配置してある。また、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、クラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置であって回転軸３２Ａの一端部に近い位置に配置してある。
【００５６】
なお、本実施の形態における磁気抵抗素子３５Ｃｃは、磁気部材である永久磁石３５Ｂｄが生じる磁束に応じた抵抗値によって磁束の方向を検出するものであって、特定の磁界方向で抵抗値が変わる異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）を採用している。
【００５７】
ここで、上側ケース３９Ａが支持軸３５Ｂａの上端部を支持する部位には、支持突起３９Ａａが設けてある。支持突起３９Ａａは、圧縮バネ３５Ｂｃによって弾性付勢されたマグネット盤３５Ｂの円盤状の部位に当接している。このため、永久磁石３５Ｂｄと磁気抵抗素子３５Ｃｃとが所定間隔をおいて互いに配置されることになる。この所定間隔とは、磁気抵抗素子３５Ｃｃが永久磁石３５Ｂｄの磁束の方向を検出して抵抗値として出力するために適した間隔である。このように、圧縮バネ３５Ｂｃと支持突起３９Ａａとにより磁気抵抗素子３５Ｃｃの位置に対して永久磁石３５Ｂｄの位置を弾性的に支持する支持手段を構成してある。
【００５８】
上記回転センサ３５は、下側ケース３９Ｂにセンサギア３５Ａを通す開口穴３９Ｂａが設けてある。センサケース３９は、開口穴３９Ｂａを介してセンサギア３５Ａを内部に挿通する態様でモータベース３６の上面に対して固定ネジ３９Ｃによって固定される。このとき、センサギア３５Ａは、マグネット盤３５Ｂの噛合歯３５Ｂｂと互いに噛合する。
【００５９】
そして、回転センサ３５は、回転軸３２Ａの回転にしたがってセンサギア３５Ａが回転する。すると、センサギア３５Ａの回転に伴ってマグネット盤３５Ｂが回転し、この回転をセンサ部３５Ｃの磁気抵抗素子３５Ｃｃによって検出する。すなわち、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、マグネット盤３５Ｂの回転に伴って回転移動する永久磁石３５Ｂｄが生じる磁束の方向に応じて異なる抵抗値を出力する。これにより、回転センサ３５では、ドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することができる。なお、本ドア開閉装置３を用いず手動でドア２の開閉を行う場合でも、ドア２の移動に際してケーブル５が移動して出力ドラム３２Ｆを介して回転軸３２Ａが回転し、マグネット盤３５Ｂが回転する。これにより、手動によるドア２の開閉時でもドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することができる。このように手動によるドア２の開閉でドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することにより、例えば手動で開放したドア２をドア開閉装置３で閉塞するときにドア２の状態が認識できる。その他、手動によってドア２を途中開放位置にした状態からドア開閉装置３で追従して開閉するときにもドア２の状態が認識できる。さらに、ドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向の検出は、挟み込み時の反転、デューティー制御（ＰＷＭ制御）にも用いることができる。
【００６０】
したがって、上述したドア開閉装置３では、回転センサ３５について、マグネット盤３５Ｂが回転軸３２Ａの一端部側に設けてあって、当該回転軸３２Ａの回転に伴って回転する盤状をなす永久磁石３５Ｂｄを有している。そして、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄに所定間隔をおいて配置した磁気抵抗素子３５Ｃｃを有している。このため、図９に示すようにクラッチ３２におけるコイル部３２Ｅが励磁されたときに生じる磁界の影響を受けない位置にマグネット盤３５Ｂおよび磁気抵抗素子３５Ｃｃを配置することが可能になる。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００６１】
また、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、クラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置であって回転軸３２Ａの一端部に近い位置に配置してあり、この磁気抵抗素子３５Ｃｃを配置した部位では、コイル部３２Ｅを励磁したとき図９に示すように生じる磁束によって主に上下方向の磁束の影響を受けるおそれがある。しかし、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、永久磁石３５Ｂｄが生じる平行（図９および図１０における左右方向）な磁束を検出するように配置してあって、磁気抵抗素子３５Ｃｃが検出する永久磁石３５Ｂｄの磁束の方向が、コイル部３２Ｅが励磁されたときに影響する磁束の方向に交差する位置関係にあるため、磁気抵抗素子３５Ｃｃはコイル部３２Ｅの磁束の影響を受けない。このように、クラッチ３２におけるコイル部３２Ｅが励磁されたときの磁界の影響を受けない位置にマグネット盤３５Ｂおよび磁気抵抗素子３５Ｃｃを配置している結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００６２】
また、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄと磁気抵抗素子３５Ｃｃとが、圧縮バネ３５Ｂｃの弾性付勢力によって所定間隔をおいて配置される。このため、支持軸３５Ｂａの軸方向に対して永久磁石３５Ｂｄと磁気抵抗素子３５Ｃｃとの相対距離が可変することがない。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００６３】
また、回転センサ３５は、駆動モータ３１におけるモータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部側に配置してあり、合成樹脂製のセンサケース３９に内装されてモータベース３６に取り付けてある。このため、ドア開閉装置３の装置基部を構成するケーシング３Ａに対して駆動モータ３１を固定するモータベース３６が小型化される。この結果、ドア開閉装置３を小型化しつつ軽量化を図ることが可能になる。
【００６４】
また、回転センサ３５は、駆動モータ３１におけるモータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部側に配置してあり、合成樹脂製のセンサケース３９に内装されてモータベース３６に取り付けてある。このため、センサケース３９に内装してあるセンサ基板３５Ｃａにドア開閉装置３を制御するためのコントローラ（図示せず）を搭載することが可能になる。すなわち、モータベース３６を大型化することなくコントローラをドア開閉装置３の構成要素内に配置できる。この結果、ドア開閉装置３を小型化しつつ軽量化を図ることが可能になる。
【００６５】
特に、本実施の形態においては、磁気検出素子として磁気抵抗素子３５Ｃｃを採用してある。磁気抵抗素子３５Ｃｃは１極（Ｓ極，Ｎ極それぞれ）で１パルスを発生し、ホール素子３５Ｃｂは２極（Ｓ極およびＮ極）で１パルスを発生する。すなわち、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、ホール素子３５Ｃｂと比較して２倍のパルス分解能を有する。このため、磁気抵抗素子３５Ｃｃを用いた回転センサ３５では、ホール素子３５Ｃｂを用いた回転センサ３５と同じパルス分解能とする場合に、マグネット盤３５Ｂを小型化できる。この結果、回転センサ３５自体を小型化することが可能になる。一方、磁気抵抗素子３５Ｃｃを用いた回転センサ３５では、ホール素子３５Ｃｂと同じマグネット盤３５Ｂを用いた場合に、分解能を高めることが可能になる。
【００６６】
さらに、磁気抵抗素子３５Ｃｃは１つの素子で２相を出力し、ホール素子３５Ｃｂは２つ（１対）の素子でそれぞれ１相を出力する。このため、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、ホール素子３５Ｃｂと比較して実装のバラツキがなく、各相の位相差ズレの懸念が少なくなる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態２では、回転軸３２Ａの一端部にセンサギア３５Ａを設けて、当該センサギア３５Ａにマグネット盤３５Ｂを噛合して、センサギア３５Ａを介して回転軸３２Ａの回転をマグネット盤３５Ｂの回転として得ている。これに限らず、磁気抵抗素子３５Ｃｃが検出する永久磁石３５Ｂｄの磁束と、コイル部３２Ｅが励磁された磁束との方向が交差する位置関係に磁気抵抗素子３５Ｃｃを配置すれば、回転軸３２Ａにマグネット盤３５Ｂを設けてもよい。
【００６８】
ところで、上述した各実施の形態では、周方向に沿って異種の磁極である正極（Ｎ極）と負極（Ｓ極）とを交互に盤面（アキシャル）に着磁した永久磁石３５Ｂｄを採用してある。そして、実施の形態１では、永久磁石３５Ｂｄの盤面から生じる垂直な磁束を検出する態様で１対のホール素子３５Ｃｂを永久磁石３５Ｂｄの盤面に対向配置しつつ、クラッチ３２が生じる磁束に交差する磁束を検出する態様でクラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置からやや側方に外れた位置にホール素子３５Ｃｂを固定して、クラッチ３２の磁束の影響を受けないようにしている。また、実施の形態２では、永久磁石３５Ｂｄの外周縁（エッジ）から生じる平行な磁束を検出する態様で磁気抵抗素子３５Ｃｃを永久磁石３５Ｂｄの盤面に沿って配置しつつ、クラッチ３２が生じる磁束に交差する磁束を検出する態様でクラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置であって回転軸３２Ａの一端部に近い位置に磁気抵抗素子３５Ｃｃを固定して、クラッチ３２の磁束の影響を受けないようにしている。
【００６９】
これに対し、図には明示しないが上記永久磁石３５Ｂｄに代えて、周方向に沿って異種の磁極である正極（Ｎ極）と負極（Ｓ極）とを交互に周側面（ラジアル）に着磁した永久磁石を採用することも可能である。この場合、実施の形態１では、ラジアルな永久磁石の周側面から生じる垂直な磁束を検出する態様で１対のホール素子３５Ｃｂを永久磁石の周側面に対向配置しつつ、クラッチ３２が生じる磁束に交差する磁束を検出する態様でクラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置であって回転軸３２Ａの一端部に近い位置にホール素子３５Ｃｂを固定することで、クラッチ３２の磁束の影響を受けずにホール素子３５Ｃｂで永久磁石の磁束を検出することが可能になる。また、実施の形態２では、ラジアルな永久磁石の外周縁（エッジ）から生じる平行な磁束を検出する態様で磁気抵抗素子３５Ｃｃを永久磁石の周側面に沿って配置しつつ、クラッチ３２が生じる磁束に交差する磁束を検出する態様でクラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置からやや側方に外れた位置に磁気抵抗素子３５Ｃｃを固定することで、クラッチ３２の磁束の影響を受けずに磁気抵抗素子３５Ｃｃで永久磁石の磁束を検出することが可能になる。
【００７０】
また、上述した各実施の形態において、実施の形態１では、伝達ロッド４を介して駆動部３０の動力を跳ね上げ式バックドア２に伝達するドア開閉装置を例に説明したが、これに限らず、実施の形態２のように、スライドドアを開閉操作するドア開閉装置に採用してもよい。同様に、実施の形態２では、ケーブル５を介して駆動部３０の動力をスライドドアに伝達するドア開閉装置を例に説明したが、これに限らず、実施の形態１のように、バックドアを開閉操作するドア開閉装置に採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係るドア開閉装置の実施の形態１を示す概略図である。
【図２】図１に示すドア開閉装置の正面図である。
【図３】図１に示すドア開閉装置の背面図である。
【図４】図１に示すドア開閉装置の側面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】本発明に係るドア開閉装置の実施の形態２を示す概略図である。
【図８】図７に示すドア開閉装置の斜視図である。
【図９】図８のIX−IX断面図である。
【図１０】図９の部分拡大図である。
【図１１】図８に示すドア開閉装置の平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 車両本体
１ａ 開口部
１ｂ ガイドレール
２ ドア
３ ドア開閉装置
３Ａ ケーシング，ベース
３Ａａ 正面カバー
３Ａｂ 背面カバー
３０ 駆動部
３１ 駆動モータ
３１Ａ ウォームギア
３２ クラッチ
３２Ａ 回転軸
３２Ｂ ウォームホイール
３２Ｂａ インプット
３２Ｃ アーマチュア
３２Ｄ ロータ
３２Ｅ コイル部
３２Ｆ 出力ドラム
３３ 駆動歯車群
３３Ａ 出力ギア
３３Ｂ 中間ギア
３３Ｂａ，３３Ｂｂ 歯車
３３Ｃ 駆動ギア
３４ アーム
３４Ａ 基端
３４Ｂ 回動端
３５ 回転センサ
３５Ａ センサギア
３５Ｂ マグネット盤
３５Ｂａ 支持軸
３５Ｂｂ 噛合歯
３５Ｂｃ 圧縮バネ
３５Ｂｄ 永久磁石（磁気部材）
３５Ｃ センサ部
３５Ｃａ センサ基板
３５Ｃｂ ホール素子（磁気検出素子）
３５Ｃｃ 磁気抵抗素子（磁気検出素子）
３６ モータベース
３６Ａ ボルト
３７ クラッチケース
３８ 駆動軸
３９ センサケース
３９Ａ 上側ケース
３９Ａａ 支持突起
３９Ｂ 下側ケース
３９Ｂａ 開口穴
３９Ｃ 固定ネジ
４ 伝達ロッド
４Ａ 一端
４Ｂ 他端
５ ケーブル
６ プーリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドア開閉装置に関し、特に駆動源に係る回転を検出するための検出手段を備えたドア開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両本体の側方に設けたスライドドアを開閉する開閉装置が構成してある。開閉装置は、駆動部に係り、モータの駆動力がクラッチ機構を介して回転シャフトに伝達される。そして、回転シャフトが回転することによってスライドドアをスライド動作させる。この開閉装置は、回転シャフトをケースに回転自在に支持してある。ケース内において、回転シャフトには、一体回転する出力ギアおよびロータが支持してある。また、ケース内において、回転シャフトには、当該回転シャフトに相対回転自在であってロータと係脱自在な可動プレートが支持してある。可動プレートには、アーマチュアが固定してある。また、ケース内には、ロータを挟んでアーマチュアと対向配置されてアーマチュアおよびロータとで磁気的な閉ループを形成してアーマチュアをロータに向かって吸引して可動プレートをロータと係合させる電磁コイル体が固定してある。さらに、駆動装置は、ケース内において、ロータの外周縁の閉ループ外に固定配置された環状の磁性体と、磁性体の外周面と対向するホール素子とを備えてロータの回転を検出する回転センサを有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７９２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のドア開閉装置では、磁性体がロータの外周縁に固定配置してあるために、当該磁性体が駆動部の最も外周位置に配置されて大きな環状を呈することになる。また、回転センサは、磁性体の外周面に対向するホール素子によってロータの回転を検出する。このため、従来のドア開閉装置では、ロータの回転に際して回転シャフトの軸方向あるいは径外方向に磁性体とホール素子との距離が可変し易くなって、ロータの回転を検出する精度が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
また、従来のドア開閉装置では、磁性体がロータの外周縁の閉ループ外に固定配置されているとしてあるが、閉ループは、電磁コイル体によってアーマチュアおよびロータとで形成するものである。すなわち、ロータに磁性体を設ける以上、実質的に当該磁性体が閉ループの影響を受ける位置にある。このため、従来のドア開閉装置では、磁気的な閉ループによって磁性体の磁束が変化して、ロータの回転を検出する精度が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
また、従来のドア開閉装置では、駆動部の主構成をケース内に設けてモータと一体にした駆動ユニットを構成してあり、ケースがブラケットを介して車両のボディに固定してある。すなわち、ケースは、必然的に剛性を有した金属製のものとなる。さらに、従来の駆動装置では、上述したように磁性体をロータの外周縁に固定配置して、当該磁性体の外周面に対向するホール素子をケース内に設けてある。このため、従来のドア開閉装置では、金属製のケースが回転シャフトの径外方向に大型となって装置全体の重量が嵩んでしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、回転センサの検出精度を向上することができ、また装置全体を小型化しつつ軽量化を図ることができるドア開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るドア開閉装置は、回転軸の周囲に電磁クラッチを配置してあり、駆動モータの駆動力が前記電磁クラッチを介して前記回転軸に伝達した当該回転軸の回転によってドアを動作させるドア開閉装置において、前記回転軸の端部側に設けてあり当該回転軸の回転に伴って回転移動する磁気部材と、前記磁気部材に所定間隔をおいて固定してあり前記磁気部材が生じる磁束を検出する磁気検出素子とを有した回転センサを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係るドア開閉装置は、上記請求項１において、前記磁気検出素子は、前記電磁クラッチが生じる磁束に対して交差する磁気部材の磁束を検出する位置に固定してあることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係るドア開閉装置は、上記請求項１または２において、前記磁気検出素子は、磁気部材が生じる磁束に応じた電圧によって磁束密度を検出する１対のホール素子であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係るドア開閉装置は、上記請求項１または２において、前記磁気検出素子は、磁気部材が生じる磁束に応じた抵抗値によって磁束の方向を検出する磁気抵抗素子であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係るドア開閉装置は、上記請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記磁気検出素子の位置に対する前記磁気部材の位置を弾性によって支持する支持手段を有したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項６に係るドア開閉装置は、上記請求項１〜５のいずれか一つにおいて、前記駆動モータを装置基部に固定するモータベースと、前記回転センサを内装するセンサケースとを有し、前記モータベースの外部に前記回転軸の端部を延出して、当該回転軸の端部側に前記回転センサを配置する態様で前記センサケースを前記モータベースに取り付けてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るドア開閉装置は、回転センサについて、回転軸の端部側に当該回転軸の回転に伴って回転移動する磁気部材を設けてあり、磁気部材が生じる磁束を検出する磁気検出素子を磁気部材に所定間隔をおいて固定してある。このように、電磁クラッチが励磁されたときの磁界の影響を受けない回転軸の端部側に磁気部材および磁気検出素子を配置したので、回転センサの検出精度を向上することができる。
【００１５】
また、電磁クラッチが生じる磁束に対して交差する磁気部材の磁束を検出する位置に磁気検出素子を固定した。このため、電磁クラッチが励磁されたときの磁界の影響を受けずに磁気検出素子が磁気部材の磁束を検出するので、回転センサの検出精度を向上することができる。
【００１６】
また、磁気検出素子としては、磁気部材が生じる磁束に応じた電圧によって磁束密度を検出する１対のホール素子を用いることができる。
【００１７】
また、磁気検出素子としては、磁気部材が生じる磁束に応じた抵抗値によって磁束の方向を検出する磁気抵抗素子を用いることができる。特に磁気抵抗素子は、１極（Ｓ極，Ｎ極それぞれ）で１パルスを発生し、ホール素子は２極（Ｓ極およびＮ極）で１パルスを発生する。すなわち、磁気抵抗素子は、ホール素子と比較して２倍のパルス分解能を有する。このため、磁気抵抗素子を用いた回転センサでは、ホール素子を用いた回転センサと同じパルス分解能とする場合に、磁気部材を小型化できる。この結果、回転センサ自体を小型化できる。一方、磁気抵抗素子を用いた回転センサは、ホール素子と同じ磁気部材を用いた場合に、分解能を高めることができる。
【００１８】
さらに、回転センサについて、支持手段によって磁気部材の位置が磁気検出素子の位置に対して弾性を伴って支持される。このため、磁気部材と磁気検出素子との相対距離が可変することがない。この結果、回転センサの検出精度を向上することができる。
【００１９】
また、駆動モータを装置基部に固定するモータベースの外部に回転軸の端部を延出し、当該回転軸の端部側に回転センサを配置する態様で回転センサを内装したセンサケースをモータベースに取り付けてある。このため、装置基部に対して駆動モータを固定するために剛性および重量を有したモータベースの内部に回転センサを設ける構成と比較してモータベースが小型化される。この結果、ドア開閉装置を小型化しつつ軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るドア開閉装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係るドア開閉装置の実施の形態１を示す概略図、図２は図１に示すドア開閉装置の正面図、図３は図１に示すドア開閉装置の背面図、図４は図１に示すドア開閉装置の側面図、図５は図３のＶ−Ｖ断面図、図６は図５の部分拡大図である。
【００２２】
図１に示すように、ドア開閉装置３は、自動車の車両本体（躯体）１と、車両本体１に形成した開口部１ａを閉塞する開閉体としてのドア（例えば跳ね上げ式バックドア）２との間に取り付けて、ドア２を開閉操作するものである。このドア開閉装置３は、駆動部３０とドア２との間に伝達部としての伝達ロッド４を介在してなる。そしてドア開閉装置３は、伝達ロッド４を介して駆動部３０の動力をドア２に伝達することによって当該ドア２を開閉する。
【００２３】
駆動部３０は、図２〜図５に示すようにドア開閉装置３の装置基部を構成するケーシング３Ａに、駆動源としての駆動モータ３１と、クラッチ３２と、駆動歯車群３３と、アーム３４と、回転センサ３５とを設けてなる。ケーシング３Ａは、板金を折り曲げ加工した正面カバー３Ａａと背面カバー３Ａｂとを合わせて形成してある。
【００２４】
駆動モータ３１は、図３〜図５に示すようにケーシング３Ａの外部であって、背面カバー３Ａｂ側に取り付けてある。駆動モータ３１は、背面カバー３Ａｂの板金の略中央部において出力軸（図示せず）を下方に向けて配置してある。駆動モータ３１の出力軸には、ウォームギア３１Ａが設けてある。この駆動モータ３１は、出力軸およびウォームギア３１Ａを内装する金属（例えばアルミ合金）製のモータベース３６を有している。モータベース３６は、ボルト３６Ａによってケーシング３Ａの背面カバー３Ａｂに固定してある。
【００２５】
クラッチ３２は、図５に示すように電磁クラッチとして構成してある。クラッチ３２は、合成樹脂製のクラッチケース３７に内装してある。クラッチケース３７は、モータベース３６と背面カバー３Ａｂとの間に介在してあって、モータベース３６とともに背面カバー３Ａｂに固定してある。
【００２６】
このクラッチ３２は、回転軸３２Ａと、ウォームホイール３２Ｂと、アーマチュア３２Ｃと、ロータ３２Ｄと、コイル部３２Ｅとからなる。回転軸３２Ａは、駆動モータ３１の出力軸に対して直交する形態で一端側がモータベース３６に対して回転可能に支承してあり、他端側がケーシング３Ａの背面カバー３Ａｂに対して回転可能に支承してある。ウォームホイール３２Ｂは、回転軸３２Ａに対して相対的に回転可能に挿通してあり、駆動モータ３１のウォームギア３１Ａと噛合してある。アーマチュア３２Ｃは、磁性体によって円盤状に形成してあり、回転軸３２Ａに対して相対的に回転可能に挿通してある。アーマチュア３２Ｃは、回転軸３２Ａの軸線方向に移動し、かつ、ウォームホイール３２Ｂと一体に回転する態様でウォームホイール３２Ｂに係合して設けてある。ロータ３２Ｄは、回転軸３２Ａに対して固定してあり、アーマチュア３２Ｃと対峙して設けてある。コイル部３２Ｅは、回転軸３２Ａの周りに配置してあり、アーマチュア３２Ｃとの間にロータ３２Ｄを挟む態様で設けてある。また、回転軸３２Ａの一端は、モータベース３６から延出してあり、回転軸３２Ａの他端は、ケーシング３Ａの内部に延在してある。このように、クラッチ３２は、回転軸３２Ａの周囲に配置してある。
【００２７】
上記クラッチ３２は、コイル部３２Ｅが励磁されると、当該コイル部３２Ｅ側にアーマチュア３２Ｃが吸引されてロータ３２Ｄと摩擦係合する。これにより、ウォームギア３１Ａおよびウォームホイール３２Ｂを介した駆動モータ３１の駆動力がロータ３２Ｄを介して回転軸３２Ａに伝達されて当該回転軸３２Ａが回転することになる。一方、コイル部３２Ｅの励磁が開放されると、アーマチュア３２Ｃとロータ３２Ｄとが離間する。これにより、駆動モータ３１と回転軸３２Ａとの相対的な動力の伝達が解かれることになる。
【００２８】
駆動歯車群３３は、図３に示すように出力ギア３３Ａと、中間ギア３３Ｂと、駆動ギア３３Ｃとからなる。出力ギア３３Ａは、ケーシング３Ａの内部において回転軸３２Ａの他端に固定してある。中間ギア３３Ｂは、ケーシング３Ａの内部に支承してあり、２つの歯車３３Ｂａ，３３Ｂｂを重合して設けてある。一方の歯車３３Ｂａは、出力ギア３３Ａに噛合してある。他方の歯車３３Ｂｂは、駆動ギア３３Ｃに噛合してある。駆動ギア３３Ｃは、ケーシング３Ａの内部に駆動軸３８を介して支承してある。駆動ギア３３Ｃは駆動軸３８に対して固定してある。この駆動軸３８は、ケーシング３Ａの正面側に延出してある。
【００２９】
上記駆動歯車群３３は、駆動モータ３１の駆動力がクラッチ３２を介して回転軸３２Ａに伝達されたときに、回転軸３２Ａの回転にしたがって出力ギア３３Ａ、中間ギア３３Ｂの一方の歯車３３Ｂａ、中間ギアの他方の歯車３３Ｂｂ、駆動ギア３３Ｃを介して駆動軸３８が回転する。
【００３０】
アーム３４は、図２、図４および図５に示すようにその基端３４Ａが、ケーシング３Ａの正面側に延出した駆動軸３８に固定してある。すなわち、アーム３４は、駆動軸３８の回転に応じて回動することになる。アーム３４の回動端３４Ｂには、伝達ロッド４が取り付けてある。伝達ロッド４は、図１、図２および図４に示すように長手棒状に形成してあり、一端４Ａがアーム３４の回動端３４Ｂに取り付けてあり、他端４Ｂがドア２に取り付けてある。この伝達ロッド４は、駆動部３０のアーム３４の回動に伴い、ドア２を開方向あるいは閉方向に移動させる。
【００３１】
回転センサ３５は、図５および図６に示すようにモータベース３６の背面側に取り付けた合成樹脂製のセンサケース３９に内装してある。図６に示すようにセンサケース３９は、上側ケース３９Ａと、下側ケース３９Ｂとに分割形成してあり、その間の収容空間に、回転センサ３５を構成するセンサギア３５Ａと、マグネット盤３５Ｂと、センサ部３５Ｃとを内装してある。
【００３２】
センサギア３５Ａは、モータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部に固定してある。
【００３３】
マグネット盤３５Ｂは、センサケース３９に対して回転可能に支承された支持軸３５Ｂａを有している。支持軸３５Ｂａは、上側ケース３９Ａに上端部を支持され、下側ケース３９Ｂに下端部を支持されている。支持軸３５Ｂａには、センサギア３５Ａと噛合する噛合歯３５Ｂｂが設けてある。さらに、図６に示すように支持軸３５Ｂａの下端部には、下側ケース３９Ｂとの間に圧縮バネ３５Ｂｃが介在してある。すなわち、マグネット盤３５Ｂは、圧縮バネ３５Ｂｃによって上方に弾性付勢されている。また、マグネット盤３５Ｂは、支持軸３５Ｂａの径外方向に延在して円盤状に形成してある磁気部材としての永久磁石３５Ｂｄを有している。永久磁石３５Ｂｄは、支持軸３５Ｂａの径外方向に延在する円盤状の少なくとも外周部分をなす形態で設けてある。また、永久磁石３５Ｂｄは、周方向に沿って異種の磁極である正極（Ｎ極）と負極（Ｓ極）とを交互にして盤面（アキシャル）に着磁してある。
【００３４】
センサ部３５Ｃは、上側ケース３９Ａに固定されたセンサ基板３５Ｃａを有している。センサ基板３５Ｃａの下面には、磁気検出素子としてのホール素子（ホールＩＣ）３５Ｃｂが２個（１対）設けてある。各ホール素子３５Ｃｂは、マグネット盤３５Ｂにおける永久磁石３５Ｂｄの盤面（上面）にそれぞれ対向配置してある。すなわち、ホール素子３５Ｃｂは、マグネット盤３５Ｂの永久磁石３５Ｂｄの盤面から生じる垂直（図５および図６における上下方向）な磁束を検出する態様で永久磁石３５Ｂｄが生じる磁界内に固定配置してある。また、各ホール素子３５Ｃｂは、クラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置からやや側方に外れた位置に配置してある。
【００３５】
ここで、上側ケース３９Ａの内壁面には、支持突起３９Ａａが設けてある。支持突起３９Ａａは、圧縮バネ３５Ｂｃによって弾性付勢されたマグネット盤３５Ｂの円盤状の部位に当接している。このため、永久磁石３５Ｂｄとホール素子３５Ｃｂとが所定間隔をおいて互いに対向配置されることになる。この所定間隔とは、ホール素子３５Ｃｂが永久磁石３５Ｂｄの磁束の通過を検出して電圧として出力するために適した間隔である。このように、圧縮バネ３５Ｂｃと支持突起３９Ａａとによりホール素子３５Ｃｂの位置に対して永久磁石３５Ｂｄの位置を弾性的に支持する支持手段を構成してある。
【００３６】
上記回転センサ３５は、下側ケース３９Ｂにセンサギア３５Ａを通す開口穴３９Ｂａが設けてある。センサケース３９は、開口穴３９Ｂａを介してセンサギア３５Ａを内部に挿通する態様でモータベース３６の上面に対して固定ネジ３９Ｃ（図３参照）によって固定される。このとき、センサギア３５Ａは、マグネット盤３５Ｂの噛合歯３５Ｂｂと互いに噛合する。
【００３７】
そして、回転センサ３５は、回転軸３２Ａの回転にしたがってセンサギア３５Ａが回転する。すると、センサギア３５Ａの回転に伴ってマグネット盤３５Ｂが回転し、この回転をセンサ部３５Ｃの各ホール素子３５Ｃｂによって検出する。すなわち、各ホール素子３５Ｃｂは、マグネット盤３５Ｂの回転に伴って回転移動する永久磁石３５Ｂｄが生じる磁束に応じた電圧によって磁束密度を検出して、それぞれ位相の異なるパルスを得る。これにより、回転センサ３５では、ドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することができる。なお、本ドア開閉装置３を用いず手動でドア２の開閉を行う場合でも、アーム３４が回動して駆動歯車群３３を介して回転軸３２Ａが回転し、マグネット盤３５Ｂが回転する。これにより、手動によるドア２の開閉時でもドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することができる。このように手動によるドア２の開閉でドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することにより、例えば手動で開放したドア２をドア開閉装置３で閉塞するときにドア２の状態が認識できる。その他、手動によってドア２を途中開放位置にした状態からドア開閉装置３で追従して開閉するときにもドア２の状態が認識できる。さらに、ドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向の検出は、挟み込み時の反転、デューティー制御（ＰＷＭ制御）にも用いることができる。
【００３８】
したがって、上述したドア開閉装置３では、回転センサ３５について、マグネット盤３５Ｂが回転軸３２Ａの一端部側に設けてあって、当該回転軸３２Ａの回転に伴って回転する盤状をなす永久磁石３５Ｂｄを有している。そして、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄの盤面に所定間隔をおいて対向配置したホール素子３５Ｃｂを有している。このため、図５に示すようにクラッチ３２におけるコイル部３２Ｅが励磁されたときに生じる磁界の影響を受けない位置にマグネット盤３５Ｂおよびホール素子３５Ｃｂを配置することが可能になる。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００３９】
また、ホール素子３５Ｃｂは、クラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置からやや側方に外れた位置に配置してあり、このホール素子３５Ｃｂを配置した部位では、コイル部３２Ｅを励磁したとき図５に示すように生じる磁束によって主に左右方向の磁束の影響を受けるおそれがある。しかし、ホール素子３５Ｃｂは、永久磁石３５Ｂｄが生じる垂直（図５および図６における上下方向）な磁束を検出するように配置してあって、ホール素子３５Ｃｂが検出する永久磁石３５Ｂｄの磁束の方向が、コイル部３２Ｅが励磁されたときに影響する磁束の方向に交差する位置関係にあるため、ホール素子３５Ｃｂはコイル部３２Ｅの磁束の影響を受けない。このように、クラッチ３２におけるコイル部３２Ｅが励磁されたときの磁界の影響を受けない位置にマグネット盤３５Ｂおよびホール素子３５Ｃｂを配置している結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００４０】
また、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄの盤面に所定間隔をおいて対向配置したホール素子３５Ｃｂを有している。このため、マグネット盤３５Ｂが支持軸３５Ｂａを中心として回転する際に、永久磁石３５Ｂｄの回転軌跡が支持軸３５Ｂａの径外方向に可変する事態が生じても、永久磁石３５Ｂｄとホール素子３５Ｃｂとの相対距離が可変することがない。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００４１】
また、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄとホール素子３５Ｃｂとが、圧縮バネ３５Ｂｃの弾性付勢力によって所定間隔をおいて配置される。このため、支持軸３５Ｂａの軸方向に対して永久磁石３５Ｂｄとホール素子３５Ｃｂとの相対距離が可変することがない。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００４２】
また、回転センサ３５は、駆動モータ３１におけるモータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部側に配置してあり、合成樹脂製のセンサケース３９に内装されてモータベース３６に取り付けてある。このため、ドア開閉装置３の装置基部を構成するケーシング３Ａに対して駆動モータ３１を固定する金属製のモータベース３６が小型化される。この結果、ドア開閉装置３を小型化しつつ軽量化を図ることが可能になる。
【００４３】
また、回転センサ３５は、駆動モータ３１におけるモータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部側に配置してあり、合成樹脂製のセンサケース３９に内装されてモータベース３６に取り付けてある。このため、センサケース３９に内装してあるセンサ基板３５Ｃａにドア開閉装置３を制御するためのコントローラ（図示せず）を搭載することが可能になる。すなわち、金属製のモータベース３６を大型化することなくコントローラをドア開閉装置３の構成要素内に配置できる。この結果、ドア開閉装置３を小型化しつつ軽量化を図ることが可能になる。
【００４４】
なお、上述した実施の形態１では、回転軸３２Ａの一端部にセンサギア３５Ａを設けて、当該センサギア３５Ａにマグネット盤３５Ｂを噛合して、センサギア３５Ａを介して回転軸３２Ａの回転をマグネット盤３５Ｂの回転として得ている。これに限らず、ホール素子３５Ｃｂが検出する永久磁石３５Ｂｄの磁束と、コイル部３２Ｅが励磁された磁束との方向が交差する位置関係にホール素子３５Ｃｂを配置すれば、回転軸３２Ａにマグネット盤３５Ｂを設けてもよい。
【００４５】
＜実施の形態２＞
図７は本発明に係るドア開閉装置の実施の形態２を示す概略図、図８は図７に示すドア開閉装置の斜視図、図９は図８のIX−IX断面図、図１０は図９の部分拡大図、図１１は図８に示すドア開閉装置の平面図である。なお、以下に説明する実施の形態２において、上述した実施の形態１と同等部分には同一符号を付す。
【００４６】
図７に示すように、ドア開閉装置３は、自動車の車両本体（躯体）１と、車両本体１に形成した開口部１ａを閉塞する開閉体としてのドア（例えばスライドドア）２との間に取り付けて、ドア２を開閉操作するものである。ドア２は、車両本体１に取り付けたガイドレール１ｂに沿って車両本体１の前後方向に移動可能に設けてある。ドア開閉装置３は、駆動部３０とドア２との間に伝達部としてのケーブル５をプーリ６で経由して設けてある。そして、ドア開閉装置３は、ケーブル５を介して駆動部３０の動力をドア２に伝達することによって当該ドア２を開閉する。
【００４７】
駆動部３０は、図８に示すようにドア開閉装置３の装置基部を構成するベース３Ａに、駆動源としての駆動モータ３１と、クラッチ３２と、回転センサ３５とを設けてなる。
【００４８】
駆動モータ３１は、ベース３Ａの外部に取り付けてある。駆動モータ３１の出力軸には、ウォームギア（図示せず）が設けてある。この駆動モータ３１は、出力軸およびウォームギアを内装するモータベース３６を有している。モータベース３６は、ボルト３６Ａによってベース３Ａに固定してある。
【００４９】
クラッチ３２は、図９に示すように電磁クラッチとして構成してある。クラッチ３２は、主にクラッチケース３７に内装してある。クラッチケース３７は、モータベース３６との間にベース３Ａを挟む形態でベース３Ａに固定してある。
【００５０】
このクラッチ３２は、回転軸３２Ａと、ウォームホイール３２Ｂと、アーマチュア３２Ｃと、ロータ３２Ｄと、コイル部３２Ｅとからなる。回転軸３２Ａは、駆動モータ３１の出力軸に対して直交する形態で一端側がモータベース３６に対して回転可能に支承してあり、他端側がクラッチケース３７に対して回転可能に支承してある。また、回転軸３２Ａには、出力ドラム３２Ｆが一体に成形してある。出力ドラム３２Ｆは、上記ケーブル５を巻装するためのものであって、回転軸３２Ａを中心として筒状に形成してある。ウォームホイール３２Ｂは、インプット３２Ｂａを介してロータ３２Ｄに一体に設けてあり、駆動モータ３１のウォームギアと噛合してある。ロータ３２Ｄは、回転軸３２Ａの周りに設けてあって、当該回転軸３２Ａに対して回転可能に設けてある。アーマチュア３２Ｃは、磁性体によって円盤状に形成してあり、回転軸３２Ａに対して相対的に回転可能に挿通してある。アーマチュア３２Ｃは、回転軸３２Ａの軸線方向に移動し、かつ、出力ドラム３２Ｆと一体に回転する態様で出力ドラム３２Ｆに係合して設けてある。コイル部３２Ｅは、回転軸３２Ａの周りに配置してあり、アーマチュア３２Ｃとの間にロータ３２Ｄを挟む態様で設けてある。
【００５１】
上記クラッチ３２は、コイル部３２Ｅが励磁されると、当該コイル部３２Ｅ側にアーマチュア３２Ｃが吸引されてロータ３２Ｄと摩擦係合する。このため、ロータ３２Ｄは、アーマチュア３２Ｃを介して出力ドラム３２Ｆに接続する。これにより、ウォームギアおよびウォームホイール３２Ｂを介した駆動モータ３１の駆動力がロータ３２Ｄおよび出力ドラム３２Ｆを介して回転軸３２Ａに伝達されて当該回転軸３２Ａおよび出力ドラム３２Ｆが回転することになる。この結果、出力ドラム３２Ｆに巻装されたケーブル５が図８に示す矢印方向に移動し、このケーブル５の移動に伴ってドア２を開方向あるいは閉方向に移動させる。一方、コイル部３２Ｅの励磁が開放されると、アーマチュア３２Ｃとロータ３２Ｄとが離間する。これにより、駆動モータ３１と回転軸３２Ａとの相対的な動力の伝達が解かれることになる。
【００５２】
回転センサ３５は、モータベース３６に取り付けた合成樹脂製のセンサケース３９に内装してある。センサケース３９は、上側ケース３９Ａと、下側ケース３９Ｂとに分割形成してあり、その間の収容空間に、回転センサ３５を構成するセンサギア３５Ａと、マグネット盤３５Ｂと、センサ部３５Ｃとを内装してある。
【００５３】
センサギア３５Ａは、モータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部に固定してある。
【００５４】
マグネット盤３５Ｂは、センサケース３９に対して回転可能に支承された支持軸３５Ｂａを有している。支持軸３５Ｂａは、上側ケース３９Ａに上端部を支持され、下側ケース３９Ｂに下端部を支持されている。また、マグネット盤３５Ｂは、支持軸３５Ｂａの周りに設けた噛合歯３５Ｂｂを有している。この噛合歯３５Ｂｂは、センサギア３５Ａと噛合する。さらに、図１０に示すように支持軸３５Ｂａの下端部には、下側ケース３９Ｂとの間に圧縮バネ３５Ｂｃが介在して設けてある。すなわち、マグネット盤３５Ｂは、圧縮バネ３５Ｂｃによって上方に弾性付勢されている。また、マグネット盤３５Ｂは、支持軸３５Ｂａの径外方向に延在して円盤状に形成してある磁気部材としての永久磁石３５Ｂｄを有している。永久磁石３５Ｂｄは、支持軸３５Ｂａの径外方向に延在する円盤状の少なくとも外周部分をなす形態で設けてある。また、図１１に示すように永久磁石３５Ｂｄは、周方向に沿って異種の磁極である正極（Ｎ極）と負極（Ｓ極）とを交互にして盤面（アキシャル）に着磁してある。
【００５５】
センサ部３５Ｃは、上側ケース３９Ａに固定されたセンサ基板３５Ｃａを有している。センサ基板３５Ｃａの下面には、磁気検出素子としての磁気抵抗素子３５Ｃｃが設けてある。磁気抵抗素子３５Ｃｃは、マグネット盤３５Ｂにおける永久磁石３５Ｂｄの盤面（上面）に沿い、かつ、図１１に示すように永久磁石３５Ｂｄの外周縁（エッジ）の位置に配置してある。すなわち、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、マグネット盤３５Ｂの永久磁石３５Ｂｄの外周縁から生じる平行（図９および図１０における左右方向）な磁束を検出する態様で永久磁石３５Ｂｄが生じる磁界内に固定配置してある。また、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、クラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置であって回転軸３２Ａの一端部に近い位置に配置してある。
【００５６】
なお、本実施の形態における磁気抵抗素子３５Ｃｃは、磁気部材である永久磁石３５Ｂｄが生じる磁束に応じた抵抗値によって磁束の方向を検出するものであって、特定の磁界方向で抵抗値が変わる異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）を採用している。
【００５７】
ここで、上側ケース３９Ａが支持軸３５Ｂａの上端部を支持する部位には、支持突起３９Ａａが設けてある。支持突起３９Ａａは、圧縮バネ３５Ｂｃによって弾性付勢されたマグネット盤３５Ｂの円盤状の部位に当接している。このため、永久磁石３５Ｂｄと磁気抵抗素子３５Ｃｃとが所定間隔をおいて互いに配置されることになる。この所定間隔とは、磁気抵抗素子３５Ｃｃが永久磁石３５Ｂｄの磁束の方向を検出して抵抗値として出力するために適した間隔である。このように、圧縮バネ３５Ｂｃと支持突起３９Ａａとにより磁気抵抗素子３５Ｃｃの位置に対して永久磁石３５Ｂｄの位置を弾性的に支持する支持手段を構成してある。
【００５８】
上記回転センサ３５は、下側ケース３９Ｂにセンサギア３５Ａを通す開口穴３９Ｂａが設けてある。センサケース３９は、開口穴３９Ｂａを介してセンサギア３５Ａを内部に挿通する態様でモータベース３６の上面に対して固定ネジ３９Ｃによって固定される。このとき、センサギア３５Ａは、マグネット盤３５Ｂの噛合歯３５Ｂｂと互いに噛合する。
【００５９】
そして、回転センサ３５は、回転軸３２Ａの回転にしたがってセンサギア３５Ａが回転する。すると、センサギア３５Ａの回転に伴ってマグネット盤３５Ｂが回転し、この回転をセンサ部３５Ｃの磁気抵抗素子３５Ｃｃによって検出する。すなわち、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、マグネット盤３５Ｂの回転に伴って回転移動する永久磁石３５Ｂｄが生じる磁束の方向に応じて異なる抵抗値を出力する。これにより、回転センサ３５では、ドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することができる。なお、本ドア開閉装置３を用いず手動でドア２の開閉を行う場合でも、ドア２の移動に際してケーブル５が移動して出力ドラム３２Ｆを介して回転軸３２Ａが回転し、マグネット盤３５Ｂが回転する。これにより、手動によるドア２の開閉時でもドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することができる。このように手動によるドア２の開閉でドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向を検出することにより、例えば手動で開放したドア２をドア開閉装置３で閉塞するときにドア２の状態が認識できる。その他、手動によってドア２を途中開放位置にした状態からドア開閉装置３で追従して開閉するときにもドア２の状態が認識できる。さらに、ドア２の開閉位置、開閉速度、開閉方向の検出は、挟み込み時の反転、デューティー制御（ＰＷＭ制御）にも用いることができる。
【００６０】
したがって、上述したドア開閉装置３では、回転センサ３５について、マグネット盤３５Ｂが回転軸３２Ａの一端部側に設けてあって、当該回転軸３２Ａの回転に伴って回転する盤状をなす永久磁石３５Ｂｄを有している。そして、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄに所定間隔をおいて配置した磁気抵抗素子３５Ｃｃを有している。このため、図９に示すようにクラッチ３２におけるコイル部３２Ｅが励磁されたときに生じる磁界の影響を受けない位置にマグネット盤３５Ｂおよび磁気抵抗素子３５Ｃｃを配置することが可能になる。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００６１】
また、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、クラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置であって回転軸３２Ａの一端部に近い位置に配置してあり、この磁気抵抗素子３５Ｃｃを配置した部位では、コイル部３２Ｅを励磁したとき図９に示すように生じる磁束によって主に上下方向の磁束の影響を受けるおそれがある。しかし、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、永久磁石３５Ｂｄが生じる平行（図９および図１０における左右方向）な磁束を検出するように配置してあって、磁気抵抗素子３５Ｃｃが検出する永久磁石３５Ｂｄの磁束の方向が、コイル部３２Ｅが励磁されたときに影響する磁束の方向に交差する位置関係にあるため、磁気抵抗素子３５Ｃｃはコイル部３２Ｅの磁束の影響を受けない。このように、クラッチ３２におけるコイル部３２Ｅが励磁されたときの磁界の影響を受けない位置にマグネット盤３５Ｂおよび磁気抵抗素子３５Ｃｃを配置している結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００６２】
また、回転センサ３５は、永久磁石３５Ｂｄと磁気抵抗素子３５Ｃｃとが、圧縮バネ３５Ｂｃの弾性付勢力によって所定間隔をおいて配置される。このため、支持軸３５Ｂａの軸方向に対して永久磁石３５Ｂｄと磁気抵抗素子３５Ｃｃとの相対距離が可変することがない。この結果、回転センサ３５の検出精度が向上することになる。
【００６３】
また、回転センサ３５は、駆動モータ３１におけるモータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部側に配置してあり、合成樹脂製のセンサケース３９に内装されてモータベース３６に取り付けてある。このため、ドア開閉装置３の装置基部を構成するケーシング３Ａに対して駆動モータ３１を固定するモータベース３６が小型化される。この結果、ドア開閉装置３を小型化しつつ軽量化を図ることが可能になる。
【００６４】
また、回転センサ３５は、駆動モータ３１におけるモータベース３６の外部に延出した回転軸３２Ａの一端部側に配置してあり、合成樹脂製のセンサケース３９に内装されてモータベース３６に取り付けてある。このため、センサケース３９に内装してあるセンサ基板３５Ｃａにドア開閉装置３を制御するためのコントローラ（図示せず）を搭載することが可能になる。すなわち、モータベース３６を大型化することなくコントローラをドア開閉装置３の構成要素内に配置できる。この結果、ドア開閉装置３を小型化しつつ軽量化を図ることが可能になる。
【００６５】
特に、本実施の形態においては、磁気検出素子として磁気抵抗素子３５Ｃｃを採用してある。磁気抵抗素子３５Ｃｃは１極（Ｓ極，Ｎ極それぞれ）で１パルスを発生し、ホール素子３５Ｃｂは２極（Ｓ極およびＮ極）で１パルスを発生する。すなわち、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、ホール素子３５Ｃｂと比較して２倍のパルス分解能を有する。このため、磁気抵抗素子３５Ｃｃを用いた回転センサ３５では、ホール素子３５Ｃｂを用いた回転センサ３５と同じパルス分解能とする場合に、マグネット盤３５Ｂを小型化できる。この結果、回転センサ３５自体を小型化することが可能になる。一方、磁気抵抗素子３５Ｃｃを用いた回転センサ３５では、ホール素子３５Ｃｂと同じマグネット盤３５Ｂを用いた場合に、分解能を高めることが可能になる。
【００６６】
さらに、磁気抵抗素子３５Ｃｃは１つの素子で２相を出力し、ホール素子３５Ｃｂは２つ（１対）の素子でそれぞれ１相を出力する。このため、磁気抵抗素子３５Ｃｃは、ホール素子３５Ｃｂと比較して実装のバラツキがなく、各相の位相差ズレの懸念が少なくなる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態２では、回転軸３２Ａの一端部にセンサギア３５Ａを設けて、当該センサギア３５Ａにマグネット盤３５Ｂを噛合して、センサギア３５Ａを介して回転軸３２Ａの回転をマグネット盤３５Ｂの回転として得ている。これに限らず、磁気抵抗素子３５Ｃｃが検出する永久磁石３５Ｂｄの磁束と、コイル部３２Ｅが励磁された磁束との方向が交差する位置関係に磁気抵抗素子３５Ｃｃを配置すれば、回転軸３２Ａにマグネット盤３５Ｂを設けてもよい。
【００６８】
ところで、上述した各実施の形態では、周方向に沿って異種の磁極である正極（Ｎ極）と負極（Ｓ極）とを交互に盤面（アキシャル）に着磁した永久磁石３５Ｂｄを採用してある。そして、実施の形態１では、永久磁石３５Ｂｄの盤面から生じる垂直な磁束を検出する態様で１対のホール素子３５Ｃｂを永久磁石３５Ｂｄの盤面に対向配置しつつ、クラッチ３２が生じる磁束に交差する磁束を検出する態様でクラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置からやや側方に外れた位置にホール素子３５Ｃｂを固定して、クラッチ３２の磁束の影響を受けないようにしている。また、実施の形態２では、永久磁石３５Ｂｄの外周縁（エッジ）から生じる平行な磁束を検出する態様で磁気抵抗素子３５Ｃｃを永久磁石３５Ｂｄの盤面に沿って配置しつつ、クラッチ３２が生じる磁束に交差する磁束を検出する態様でクラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置であって回転軸３２Ａの一端部に近い位置に磁気抵抗素子３５Ｃｃを固定して、クラッチ３２の磁束の影響を受けないようにしている。
【００６９】
これに対し、図には明示しないが上記永久磁石３５Ｂｄに代えて、周方向に沿って異種の磁極である正極（Ｎ極）と負極（Ｓ極）とを交互に周側面（ラジアル）に着磁した永久磁石を採用することも可能である。この場合、実施の形態１では、ラジアルな永久磁石の周側面から生じる垂直な磁束を検出する態様で１対のホール素子３５Ｃｂを永久磁石の周側面に対向配置しつつ、クラッチ３２が生じる磁束に交差する磁束を検出する態様でクラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置であって回転軸３２Ａの一端部に近い位置にホール素子３５Ｃｂを固定することで、クラッチ３２の磁束の影響を受けずにホール素子３５Ｃｂで永久磁石の磁束を検出することが可能になる。また、実施の形態２では、ラジアルな永久磁石の外周縁（エッジ）から生じる平行な磁束を検出する態様で磁気抵抗素子３５Ｃｃを永久磁石の周側面に沿って配置しつつ、クラッチ３２が生じる磁束に交差する磁束を検出する態様でクラッチ３２のコイル部３２Ｅの直上位置からやや側方に外れた位置に磁気抵抗素子３５Ｃｃを固定することで、クラッチ３２の磁束の影響を受けずに磁気抵抗素子３５Ｃｃで永久磁石の磁束を検出することが可能になる。
【００７０】
また、上述した各実施の形態において、実施の形態１では、伝達ロッド４を介して駆動部３０の動力を跳ね上げ式バックドア２に伝達するドア開閉装置を例に説明したが、これに限らず、実施の形態２のように、スライドドアを開閉操作するドア開閉装置に採用してもよい。同様に、実施の形態２では、ケーブル５を介して駆動部３０の動力をスライドドアに伝達するドア開閉装置を例に説明したが、これに限らず、実施の形態１のように、バックドアを開閉操作するドア開閉装置に採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係るドア開閉装置の実施の形態１を示す概略図である。
【図２】図１に示すドア開閉装置の正面図である。
【図３】図１に示すドア開閉装置の背面図である。
【図４】図１に示すドア開閉装置の側面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】本発明に係るドア開閉装置の実施の形態２を示す概略図である。
【図８】図７に示すドア開閉装置の斜視図である。
【図９】図８のIX−IX断面図である。
【図１０】図９の部分拡大図である。
【図１１】図８に示すドア開閉装置の平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 車両本体
１ａ 開口部
１ｂ ガイドレール
２ ドア
３ ドア開閉装置
３Ａ ケーシング，ベース
３Ａａ 正面カバー
３Ａｂ 背面カバー
３０ 駆動部
３１ 駆動モータ
３１Ａ ウォームギア
３２ クラッチ
３２Ａ 回転軸
３２Ｂ ウォームホイール
３２Ｂａ インプット
３２Ｃ アーマチュア
３２Ｄ ロータ
３２Ｅ コイル部
３２Ｆ 出力ドラム
３３ 駆動歯車群
３３Ａ 出力ギア
３３Ｂ 中間ギア
３３Ｂａ，３３Ｂｂ 歯車
３３Ｃ 駆動ギア
３４ アーム
３４Ａ 基端
３４Ｂ 回動端
３５ 回転センサ
３５Ａ センサギア
３５Ｂ マグネット盤
３５Ｂａ 支持軸
３５Ｂｂ 噛合歯
３５Ｂｃ 圧縮バネ
３５Ｂｄ 永久磁石（磁気部材）
３５Ｃ センサ部
３５Ｃａ センサ基板
３５Ｃｂ ホール素子（磁気検出素子）
３５Ｃｃ 磁気抵抗素子（磁気検出素子）
３６ モータベース
３６Ａ ボルト
３７ クラッチケース
３８ 駆動軸
３９ センサケース
３９Ａ 上側ケース
３９Ａａ 支持突起
３９Ｂ 下側ケース
３９Ｂａ 開口穴
３９Ｃ 固定ネジ
４ 伝達ロッド
４Ａ 一端
４Ｂ 他端
５ ケーブル
６ プーリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に電磁クラッチを配置してあり、駆動モータの駆動力が前記電磁クラッチを介して前記回転軸に伝達した当該回転軸の回転によってドアを動作させるドア開閉装置において、
前記回転軸の端部側に設けてあり当該回転軸の回転に伴って回転移動する磁気部材と、前記磁気部材に所定間隔をおいて固定してあり前記磁気部材が生じる磁束を検出する磁気検出素子とを有した回転センサを備えたことを特徴とするドア開閉装置。
【請求項２】
前記磁気検出素子は、前記電磁クラッチが生じる磁束に対して交差する磁気部材の磁束を検出する位置に固定してあることを特徴とする請求項１に記載のドア開閉装置。
【請求項３】
前記磁気検出素子は、磁気部材が生じる磁束に応じた電圧によって磁束密度を検出する１対のホール素子であることを特徴とする請求項１または２に記載のドア開閉装置。
【請求項４】
前記磁気検出素子は、磁気部材が生じる磁束に応じた抵抗値によって磁束の方向を検出する磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項１または２に記載のドア開閉装置。
【請求項５】
前記磁気検出素子の位置に対する前記磁気部材の位置を弾性によって支持する支持手段を有したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のドア開閉装置。
【請求項６】
前記駆動モータを装置基部に固定するモータベースと、前記回転センサを内装するセンサケースとを有し、前記モータベースの外部に前記回転軸の端部を延出して、当該回転軸の端部側に前記回転センサを配置する態様で前記センサケースを前記モータベースに取り付けてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のドア開閉装置。
【請求項１】
回転軸の周囲に電磁クラッチを配置してあり、駆動モータの駆動力が前記電磁クラッチを介して前記回転軸に伝達した当該回転軸の回転によってドアを動作させるドア開閉装置において、
前記回転軸の端部側に設けてあり当該回転軸の回転に伴って回転移動する磁気部材と、前記磁気部材に所定間隔をおいて固定してあり前記磁気部材が生じる磁束を検出する磁気検出素子とを有した回転センサを備えたことを特徴とするドア開閉装置。
【請求項２】
前記磁気検出素子は、前記電磁クラッチが生じる磁束に対して交差する磁気部材の磁束を検出する位置に固定してあることを特徴とする請求項１に記載のドア開閉装置。
【請求項３】
前記磁気検出素子は、磁気部材が生じる磁束に応じた電圧によって磁束密度を検出する１対のホール素子であることを特徴とする請求項１または２に記載のドア開閉装置。
【請求項４】
前記磁気検出素子は、磁気部材が生じる磁束に応じた抵抗値によって磁束の方向を検出する磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項１または２に記載のドア開閉装置。
【請求項５】
前記磁気検出素子の位置に対する前記磁気部材の位置を弾性によって支持する支持手段を有したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のドア開閉装置。
【請求項６】
前記駆動モータを装置基部に固定するモータベースと、前記回転センサを内装するセンサケースとを有し、前記モータベースの外部に前記回転軸の端部を延出して、当該回転軸の端部側に前記回転センサを配置する態様で前記センサケースを前記モータベースに取り付けてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のドア開閉装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−１０７２５４（Ｐ２００７−１０７２５４Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９８７３５（Ｐ２００５−２９８７３５）
【出願日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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