CN101274585A - 外滑式天窗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种外滑式天窗装置，其在打开动作中的顶板与外部部件接触时，能够自动降低对顶板和驱动装置施加的负载。作为解决手段，本发明的外滑式天窗装置(1)具有：顶板(4)，其安装在车辆的固定车顶的开口部上；驱动马达单元(M)，其为驱动装置，用于使该顶板(4)进行开关；以及控制部(20)，其控制该驱动马达单元(M)，所述外滑式天窗装置(1)的特征在于，其具备负载检测单元(M2)，在使处于关闭状态的顶板(4)向上倾斜并使其向车辆后方移动时，该负载检测单元(M2)检测施加给驱动马达(M1)的负载，控制部(20)构成为在负载检测单元(M2)检测到预定量以上的负载时，使顶板(4)向关闭方向移动。

Description

外滑式天窗装置

技术领域

本发明涉及车辆的天窗装置。

背景技术

作为车辆的天窗装置，已知具有顶板和驱动装置的天窗装置，所述顶板安装于车辆的固定车顶的开口部上，所述驱动装置用于开关该顶板。另外，顶板使用例如玻璃制的面板。

作为这种天窗装置，存在如下构成的外滑式天窗装置：关闭时，顶板将固定车顶的开口部封闭，借助于处于关闭状态的顶板向上倾斜并向车辆后方移动，顶板重合在固定车顶的上方而打开(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2006-327353号公报(段落0021，图3)

在上述外滑式天窗装置中，若在固定车顶上安装了车顶架的情况下、或在车辆进入顶棚较低的停车场时，如果打开顶板，则顶板与车顶架或顶棚接触，车顶架或顶棚对顶板施加按压力，从而有可能导致顶板受损。

并且，即使在打开动作中顶板与车顶架或顶棚接触而停止，驱动装置的驱动马达仍处于通电状态，因此，存在驱动马达陷入过载状态的问题。

发明内容

于是，本发明的课题在于，解决上述的问题，提供一种外滑式天窗装置，该外滑式天窗装置在打开动作中的顶板与车顶架或顶棚等外部部件接触时，能够自动降低对顶板和驱动装置施加的负载。

为了解决上述课题，本发明的外滑式天窗装置具有：顶板，其安装于车辆的固定车顶的开口部；驱动装置，其用于使该顶板进行开关；以及控制部，其控制该驱动装置，其特征在于，所述外滑式天窗装置具备负载检测单元，在使处于关闭状态的顶板向上倾斜并使其向车辆后方移动时，该负载检测单元检测施加给驱动装置的负载，控制部构成为在负载检测单元检测到预定量以上的负载时，使顶板向关闭方向移动。

在该构成中，当打开动作中的顶板与车顶架或顶棚等外部部件接触，顶板被按压，导致施加给驱动装置的负载达到预定量以上的情况下，顶板向关闭方向移动，所以能够自动降低施加给顶板和驱动装置的负载。因此，能够防止顶板受损和驱动装置处于过载状态。

优选在上述的外滑式天窗装置中，控制部设定为：在正在向上倾斜的顶板与固定车顶的开口部接触的期间，根据负载检测单元检测到的负载，不对驱动装置进行控制。

在此，顶板开始向上倾斜时或结束向上倾斜时，存在顶板的前端部或后端部与固定车顶的开口部的边缘部接触的区间，在该区间内施加给驱动装置的负载增大。并且，在外滑式天窗装置中，在车辆行驶中进行了顶板的倾斜动作的情况下，当顶板开始向上倾斜时或结束向上倾斜时，作用于顶板的风压增大，施加给驱动装置的负载增大。

在上述构成中，在正在向上倾斜的顶板与固定车顶的开口部接触的期间，根据负载检测单元检测到的负载，不对驱动装置进行控制，所以能够防止如下情况：当顶板正常地向上倾斜时，驱动装置错误地动作，而将顶板关闭。

并且，优选这样构成：在正在向上倾斜的顶板与固定车顶的开口部接触的期间，检测顶板的移动速度，根据该移动速度控制顶板的开关动作。具体地说，判断顶板的移动速度是否在预定值以下，当顶板的移动速度为预定值以上时，顶板处于不与外部部件接触的状态，所以使顶板继续进行打开动作，当顶板的移动速度为预定值以下时，处于顶板被按压的状态，顶板与外部部件接触，所以开始进行顶板的关闭动作。

正在向上倾斜的顶板与固定车顶的开口部接触的期间，顶板的移动速度不稳定，因此，在根据顶板的加速度对顶板的开关动作进行控制的情况下，控制开关动作的精度下降。于是，如上所述，在与固定车顶的开口部接触的期间，根据顶板的移动速度对顶板的开关动作进行控制，从而能够高精度地控制顶板的开关动作。

在上述的外滑式天窗装置中，负载检测单元可以构成为对施加给驱动装置的驱动源即驱动马达的负载进行检测。

在该构成中，通过检测施加给驱动源即驱动马达的负载，能够容易地检测施加给驱动装置的负载。另外，驱动马达为电动式马达的情况下，可以将对驱动马达通电时的电流或电压的大小作为负载。

在上述的外滑式天窗装置中，控制部可以构成为：根据由驱动装置的驱动源即驱动马达的旋转所产生的脉冲的计数值，以处于关闭状态的顶板的位置为原点，检测顶板的移动量。

在该构成中，控制部检测顶板的移动量，从而能够检测开关动作中的顶板的位置，因此，能够高精度地控制顶板的开关动作。

根据本发明的外滑式天窗装置，当打开动作中的顶板与外部部件接触时，顶板向关闭方向移动，因此，能够自动降低施加给顶板和驱动装置的负载，能够防止顶板受损或驱动装置处于过载状态。

附图说明

图1是示出本实施方式的天窗装置的俯视图。

图2是示出本实施方式的天窗装置中的顶板的开关动作的图，(a)是顶板处于完全关闭状态的侧视图，(b)是顶板向上倾斜的状态的侧视图，(c)是顶板向后方滑动状态的侧视图。

图3是示出本实施方式的天窗装置中用于控制顶板的开关动作的控制机构的框图。

图4是示出本实施方式的天窗装置中当打开动作中的顶板与外部部件接触时的控制的流程图。

具体实施方式

接着，适当参照附图详细说明本发明的实施方式。

本实施方式中，以将本发明应用于车辆(汽车)的固定车顶上的情况为例进行说明。

图1是示出本实施方式的天窗装置的俯视图。图2是示出本实施方式的天窗装置中的顶板的开关动作的图，(a)是顶板处于完全关闭状态的侧视图，(b)是顶板向上倾斜的状态的侧视图，(c)是顶板向后方滑动状态的侧视图。图3是示出本实施方式的天窗装置中用于控制顶板的开关动作的控制机构的框图。图4是示出本实施方式的天窗装置中当打开动作中的顶板与外部部件接触时的控制的流程图。

[天窗装置的整体结构]

如图1所示，本实施方式的外滑式天窗装置1(下面简称为“天窗装置”)具备：顶板4，其安装在车辆的固定车顶2的开口部3上；滑动构件(未图示)，其安装在该顶板4上，该滑动构件向车辆前后方向滑动，从而使顶板4向车辆前后方向进行开关；线缆C1、C2，其与该滑动构件连接，通过推拉动作开关顶板4；以及导向架5、5，其具有对滑动构件的滑动进行导向的导轨槽。

(顶板的结构)

顶板4是玻璃制的面板，采用如下方式构成：关闭时，将固定车顶2的开口部3封闭，打开时，借助后述的倾斜滑动机构向上倾斜并向车辆后方移动，从而重合在固定车顶2的上方而打开。

(驱动马达单元的结构)

在开口部3的后方设置有驱动马达单元M(权利要求书中的“驱动装置”)。

该驱动马达单元M具有：作为驱动源的电动式驱动马达M1(参照图3)；以及借助该驱动马达M1进行旋转的小齿轮(未图示)。

(线缆的结构)

并且，在顶板4的两侧边缘部上，隔着倾斜滑动机构分别安装有一对线缆C1、C2，该线缆C1、C2同步地进行推拉动作，从而使顶板4保持稳定姿势地进行开关。

线缆C1、C2这样构成：插通在驱动马达单元M内，通过线缆C1、C2与驱动马达单元M内的小齿轮啮合，从而线缆C1、C2进行推拉驱动。

并且，线缆C1这样配置：以驱动马达单元M为界，安装在顶板4一方的侧缘部(图1的左侧)上的一侧插通在对线缆C1进行导向的导向管P1内，其相反侧插通在对线缆C1的剩余长度部分进行导向的导向管P2内。同样，线缆C2这样配置：安装在顶板4另一方的侧缘部(图1的右侧)上的一侧插通在导向管P3内，其相反侧插通在导向管P4内。

(导向架的结构)

左右对称的一对导向架5、5安装在向车辆前后方向延伸设置的开口部3的两侧边缘下部。并且，连接各导向架5、5前端部的前部架6设置于开口部3的前方边缘下部，连接各导向架5、5后端部的后部架7设置于开口部3的后方边缘下部。

(倾斜滑动机构的结构)

在天窗装置1中，起到顶板4的倾斜机构和滑动机构作用的倾斜滑动机构分别收装于各导向架5、5上。

如图2(a)所示，该倾斜滑动机构具备：滑动构件(前部滑动构件8和后部滑动构件9)，其在形成于导向架5上的导轨槽5b内向车辆前后方向滑动；以及板支承杆10，其上部安装在顶板4上，下部安装在前部滑动构件8和后部滑动构件9上。采用这种方式，顶板4被前部滑动构件8和后部滑动构件9支承。

另外，收装于各导向架5、5上的倾斜滑动机构的结构相同，因此，在该实施方式中，对一个倾斜滑动机构进行说明，省略对另一个倾斜滑动机构的说明。

在前部滑动构件8和后部滑动构件9上分别形成有凸轮槽8a、9a，在板支承杆10上形成有分别与各凸轮槽8a、9a卡合的卡合销10a、10b。

并且，板支承杆10隔着板支承托架11安装在顶板4的侧缘部下表面。

在后部滑动构件9上安装有进行推拉动作的线缆C1或线缆C2(参照图1)的一端，其构成为通过线缆C1(C2)的推拉动作，后部滑动构件9沿着导轨槽5b向车辆前后方向滑动。并且，与后部滑动构件9的滑动联动，板支承杆10和前部滑动构件8也向车辆前后方向滑动。

(顶板的开关动作)

接着，说明由倾斜滑动机构进行的顶板4的开关动作。

图2(a)中顶板4处于完全关闭状态，前部滑动构件8和后部滑动构件9配置于最前进的位置。当后部滑动构件9借助线缆C1(C2)从该状态稍微向车辆后方滑动时，如图2(b)所示，板支承杆10的卡合销10a、10b在前部滑动构件8和后部滑动构件9的凸轮槽8a、9a内移动，从而板支承杆10的后部侧上升而倾斜移动，顶板4向上倾斜。

此外，当后部滑动构件9从该状态向车辆后方滑动时，如图2(c)所示，经由板支承杆10与后部滑动构件9相连的前部滑动构件8也与其联动而向车辆后方滑动，顶板4的后部侧重合在固定车顶2的上方，从而处于顶板4打开的状态。

另外，顶板4的关闭动作以与上述的打开动作相反的方式进行，所以省略说明。

并且，当顶板4开始向上倾斜时或结束向上倾斜时(参照图2(b))，存在顶板4的前端部或后端部与固定车顶2的开口部3的边缘部接触的区间(以下说明中称为“遮蔽区域”)。

(控制机构的结构)

本实施方式的天窗装置1具备用于控制顶板4的开关动作的控制机构。

如图3所示，控制机构具备：控制部20，其对驱动马达单元M的驱动源、即驱动马达M1进行控制；负载检测单元M2，其检测施加给驱动马达M1的负载；以及脉冲生成单元M3，其根据驱动马达M1的输出轴的旋转产生脉冲。另外，负载检测单元M2将施加给驱动马达M1的电流量检测为负载。

控制部20例如具备CPU、RAM、ROM以及输入电路，根据来自负载检测单元M2或脉冲生成单元M3的输入以及存储于ROM的程序和数据进行各个运算处理，从而执行控制。该控制部20根据脉冲生成单元M3生成的脉冲的计数值，以处于关闭状态的顶板4的位置为原点，检测顶板4的移动量。

在使处于关闭状态的顶板4向上倾斜并向车辆后方移动时，负载检测单元M2检测到预定量以上的负载(电流量)的情况下，该控制部20控制驱动马达M1，以使顶板4向关闭方向移动。

在此，在顶板4与车顶架或顶棚等外部部件接触的情况下，正要向打开方向移动的顶板4被外部部件按压，由此从外部部件对顶板4施加压力。此时，驱动马达M1抵抗施加给顶板4的压力，要使顶板4向打开方向移动，所以施加给驱动马达M1的负载增大。

因此，控制部20这样构成：当顶板4与外部部件接触，施加给驱动马达M1的负载达到预定量以上时，开始进行顶板4的关闭动作。

并且，当负载检测单元M2检测到预定量以上的负载时，控制部20根据顶板4的移动量，检测顶板4是否位于遮蔽区域。而且，当顶板4的位置处于遮蔽区域时，根据负载检测单元M2检测到的负载，控制部20被设定为不对驱动马达M1进行控制。

在此，在遮蔽区域中，顶板4的前端部或后端部与固定车顶2的开口部3的边缘部接触，所以施加给驱动马达M1的负载增大。并且，当车辆行驶中向上倾斜顶板4时，作用给顶板4的外表面的风压增大，而且，当车辆行驶中向下倾斜顶板4时，由于从车内吸出的空气，对顶板4作用向上的风压，所以在遮蔽区域中施加给驱动马达M1的负载增大。因此，在遮蔽区域中负载检测单元M2检测到施加给驱动马达M1的负载的情况下，存在负载超过预先设定的预定量的可能性，尽管顶板4正常地向上倾斜，控制部20仍可能使顶板4向关闭方向移动。即，驱动马达单元M有可能发生错误动作。

在顶板4的位置处于遮蔽区域的情况下，控制部20检测每单位时间内顶板4的移动量，检测顶板4的移动速度，判断顶板4的移动速度是否在预定值以下。

当顶板4的移动速度在预定值以上时，顶板4处于没有与外部部件接触的状态，所以控制部20继续进行顶板4的打开动作。

并且，当顶板4的移动速度在预定值以下时，处于顶板4被按压的状态，顶板4在遮蔽区域与外部部件接触，所以控制部20开始进行顶板4的关闭动作。

在此，顶板4在遮蔽区域中移动速度不稳定，所以控制部20根据每单位时间的顶板4的移动量来检测顶板4是否与外部部件接触，从而能够高精度地控制顶板4的开关动作。

并且，在顶板4的位置没有处于遮蔽区域的情况下，控制部20判断顶板4的加速度是否在预定值以下。

当顶板4的加速度在预定值以下时，顶板4处于被外部部件按压的状态，所以控制部20开始进行顶板4的关闭动作。

而且，当顶板4的加速度在预定值以上时，控制部20检测每单位时间内顶板4的移动量，检测顶板4的移动速度，判断顶板4的移动速度是否在预定值以下。

于是，当顶板4的移动速度在预定值以上时，顶板4处于没有与外部部件接触的状态，所以控制部20继续进行顶板4的打开动作。

并且，当顶板4的移动速度在预定值以下时，顶板4处于被外部部件按压的状态，所以控制部20开始进行顶板4的关闭动作。

而且，开始进行顶板4的关闭动作之后，控制部20检测每单位时间内顶板4的移动量，检测顶板4的移动速度，判断顶板4的移动速度是否在预定值以下。

当顶板4的移动速度在预定值以下时，判断为顶板4在与固定车顶2(参照图1)的边缘部之间与其他部件接触，结束顶板4的关闭动作。

此外，当顶板4的移动速度在预定值以上时，在顶板4移动了预定量的时刻，结束顶板4的关闭动作。另外，优选将结束顶板4的关闭动作的移动量设定为10mm以下，从而防止顶板4多余地向关闭方向移动。

接着，说明打开动作中的顶板4与外部部件接触时的控制。另外，下面的说明中，适当参照图4的流程图。

首先，当开始进行图1所示的顶板4的打开动作时(步骤S1)，图3所示的负载检测单元M2检测施加给驱动马达M1的负载(电流量)。

控制部20判断负载检测单元M2检测到的负载是否在预定量以上(步骤S2)，当负载在预定量以下时(步骤S2为“否”)，继续进行打开动作。由此，当顶板4不与外部部件接触时，继续进行顶板4的打开动作，处于开口部3(参照图1)打开的状态。

当负载检测单元M2检测到的负载在预定量以上时(步骤S2为“是”)，控制部20根据顶板4的移动量，判断顶板4的位置是否在遮蔽区域(步骤S3)。

在顶板4的位置在遮蔽区域的情况下(步骤S3为“是”)，控制部20判断顶板4的移动速度是否在预定值以下(步骤S4)。

当顶板4的移动速度在预定值以上时(步骤S4为“否”)，控制部20继续进行顶板4的打开动作。由此，继续进行顶板4的打开动作，处于开口部(参照图1)打开的状态。

并且，当顶板4的移动速度在预定值以下时(步骤S4为“是”)，控制部20开始进行顶板4的关闭动作(步骤S6)。由此，当顶板4在遮蔽区域与外部部件接触的情况下，顶板4开始进行关闭动作。

而且，在顶板4的位置不在遮蔽区域的情况下，控制部20判断顶板4的加速度是否在预定值以下(步骤S5)。

当顶板4的加速度在预定值以下时(步骤S5为“是”)，控制部20开始进行顶板4的关闭动作(步骤S6)。由此，在顶板4在遮蔽区域以外与外部部件接触的情况下，顶板4开始进行关闭动作。

并且，当顶板4的加速度在预定值以上时(步骤S5为“否”)，检测顶板4的移动速度，判断顶板4的移动速度是否在预定值以下(步骤S4)。

当顶板4的移动速度在预定值以上时(步骤S4为“否”)，控制部20使顶板4的打开动作继续进行。由此，继续进行顶板4的打开动作，处于开口部(参照图1)打开的状态。

并且，当顶板4的移动速度在预定值以下时(步骤S4为“是”)，控制部20开始进行顶板4的关闭动作(步骤S6)。由此，在顶板4在遮蔽区域以外与外部部件接触的情况下，开始进行顶板4的关闭动作。

在此，当顶板4的加速度在预定值以下时，控制部20立即开始进行顶板4的关闭动作，与顶板4的加速度为预定值以上的情况相比，为开始进行顶板4的关闭动作而执行的处理较少，所以能够尽早开始顶板4的关闭动作。

当开始进行顶板4的关闭动作时(步骤S6)，控制部20每隔预定时间检测顶板4的位置，判断顶板4的移动量是否在预定量以下(步骤S7)。

然后，当顶板4的移动量在预定量以下时(步骤S7为“是”)，控制部20判断为顶板4在与固定车顶2(参照图1)的边缘部之间与其他部件接触，结束关闭动作(步骤S9)。

并且，当顶板4的移动量在预定量以上时(步骤S7为“否”)，判断顶板4是否向关闭方向移动了预定量(步骤S8)，当顶板4向关闭方向移动了预定量时(步骤S8为“是”)，结束顶板4的关闭动作(步骤S9)。

而且，当顶板没有向关闭方向移动预定量时(步骤S8为“否”)，控制部20继续使顶板4进行关闭动作。

[天窗装置的作用效果]

上述的天窗装置1这样构成：在图2(b)所示的顶板4在打开动作中与车顶架或顶棚等外部部件接触，施加给驱动马达单元M(参照图3)的驱动马达M1的负载(电流量)为预定量以上的情况下，顶板4向关闭方向移动。因此，能够自动降低施加给顶板4或驱动马达单元M的负载，能够防止顶板4受损或驱动马达单元M处于过载状态。

并且，当顶板4向上倾斜时，在顶板4与固定车顶的开口部接触的遮蔽区域中，根据负载检测单元M2(参照图3)检测到的负载，不对驱动马达M1(参照图3)进行控制，所以能够防止当顶板4正常地向上倾斜时，驱动马达单元M错误地动作，导致关闭顶板4。

此外，根据由驱动马达M1的旋转产生的脉冲的计数值，以处于关闭状态的顶板4的位置为原点，检测顶板4的移动量，从而能够检测开关操作中的顶板4的位置，所以能够高精度地控制顶板4的开关动作。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围，可以适当地进行设计变更。

例如，在本实施方式中，检测对图3所示的驱动马达单元M的驱动马达M1施加的负载(电流量)，从而容易地检测施加给驱动马达单元M的负载，但是，作为检测施加给驱动马达M的负载的构成，还可以将施加给驱动马达M1的电压检测为负载，或检测驱动马达M1的输出轴的转矩作为负载，其结构没有限定。

并且，在本实施方式的控制部20中，如图4所示，当负载检测单元M2检测到的负载为预定量以上时(步骤S2)，判断顶板4的位置是否处于遮蔽区域(步骤S3)，但也可以采用如下构成：当负载检测单元M2检测到的负载为预定量以上时，开始进行顶板4的打开动作，而不判断顶板4的位置是否在遮蔽区域。

Claims (4)

1.一种外滑式天窗装置，其具有：顶板，其安装于车辆的固定车顶的开口部；驱动装置，其用于使所述顶板进行开关；以及控制部，其控制所述驱动装置，其特征在于，

所述外滑式天窗装置具备负载检测单元，在使处于关闭状态的所述顶板向上倾斜并使其向车辆后方移动时，所述负载检测单元检测施加给所述驱动装置的负载，

所述控制部构成为在所述负载检测单元检测到预定量以上的负载时，使所述顶板向关闭方向移动。

2.根据权利要求1所述的外滑式天窗装置，其特征在于，所述控制部设定为：在正在向上倾斜的所述顶板与所述固定车顶的开口部接触的期间，根据所述负载检测单元检测到的负载，不对所述驱动装置进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的外滑式天窗装置，其特征在于，所述负载检测单元构成为对施加给所述驱动装置的驱动源即驱动马达的负载进行检测。

4.根据权利要求1或2所述的外滑式天窗装置，其特征在于，所述控制部构成为：根据由所述驱动装置的驱动源即驱动马达的旋转所产生的脉冲的计数值，以处于关闭状态的所述顶板的位置为原点，检测所述顶板的移动量。

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