JP2004162439A - 車載ドアの動作システム - Google Patents

Abstract

【課題】駆動機構が働き、発生される駆動力により車載ドアを位置移動させる駆動状態と、駆動が解除され、車載ドアが自由に移動可能な駆動解除状態との間で切り替え動作される動作システムにおいて、駆動状態から駆動解除状態への切り替え動作時に、揺れ、異音等の発生し難い車載ドアの動作システムを得る。
【解決手段】駆動状態から駆動解除状態への切り替えに動作おいて、車載ドアに伝達される駆動力を漸減させる漸減手段Ｃ２を備える。
【選択図】 図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源で発生される駆動力により車載ドアを位置移動させる駆動状態と、車載ドアへの駆動力の伝達が解除され、車載ドアが自由に位置移動可能な駆動解除状態との間で、動作切り替え可能な車載ドアの動作システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような車載ドアの動作システムの例を、バックドアを例に採って説明する。
図１は、本願が関係するバックドア１を備えた自動車を後方から見た図である。バックドア１は、図３に示されるように、車体の所定箇所に設定される揺動軸回りに揺動して開閉する。
この開閉動に関して、今日、駆動機構３を介する自動開動作が可能とされるとともに、人がバックドア１を手で開操作した場合に、この開操作をアシストすべく、駆動機構３を働かせる場合もある。
【０００３】
上記駆動機構３に関して簡単に説明しておくと、前記バックドア１に対して、その開閉駆動用に、モータＭを備えた駆動ユニット３ａが備えられ、図２，３に示す様に、駆動ユニット３ａ側に備えられるアーム３ｂを揺動することで、アーム先端とバックドアの所定位置との間に装備されるロッド４を移動させ、ドア１が開閉動される。
【０００４】
一方、バックドアに対して、車体とバックドアとの間にダンパ３０が備えられ、図３に示す全開位置で、バックドア１を支持することが可能とされている。
【０００５】
例えば、バックドアを閉状態から全開状態にまでもっていく場合、駆動機構が働き、この駆動機構に備えられる駆動源であるモータからバックドアに伝達される駆動力によりバックドアを開側に移動させる駆動状態を経て、バックドアが所定の開度に達した位置で、駆動状態を解除して駆動解除状態とし、その後、バックドアを全開位置まで前記ダンパの働きにより開動させる。
この切替位置を、図３に駆動状態と駆動解除状態との境界位置として示した。
この位置は、別途、バックドアの全開位置に対して、その閉側の近傍位置として設定される。
【０００６】
この種と同様なシステム例においては、駆動状態での動作である自動作動の終了時に、駆動伝達機構に備えられるクラッチを切り離すことで、ドアを手動で操作する（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
即ち、従来、この種の動作システムにおいて、駆動状態から駆動解除状態への切替にあっては、駆動源としてのモータに対する通電を停止するとともに、駆動源と車載ドアとの間に設けられる駆動力伝達機構のクラッチを切り離すことで、駆動力伝達の切り離しを実行する。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２ー１０６２４９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この種の車載ドアの自動開閉動作システムでは、ドアの自動開閉を実行するのに大きな力が必要になる。そのため、駆動状態での作動中には駆動機構や車輛、ドアの各部には比較的大きな力が掛かっており、その力による歪みが、駆動力伝達機構等に蓄積される。
【００１０】
駆動状態から駆動解除状態に切り替え動作すると、この時点で、歪みが一気に開放され、関連部位に揺れを生じ、異音を発生する場合があった。
この問題に対して、関連各部を機械的に補強すれば歪みは少なくなり、問題を回避できるが、各部の大きさ、コスト等の関係から補強には自ずと限界がある。
【００１１】
本発明の目的は、駆動機構が働き、発生される駆動力により車載ドアを位置移動させる駆動状態と、駆動が解除され、車載ドアが自由に移動可能な駆動解除状態との間で切り替え動作される動作システムにおいて、駆動状態から駆動解除状態への切り替え動作時に、揺れ、異音等の発生し難い車載ドアの動作システムを得ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明による請求項１に係る車載ドアの動作システムの特徴構成は、請求項１に記載されているように、
駆動状態から駆動解除状態への切り替え動作において、車載ドアに伝達される駆動力を漸減させる、又は、前記駆動源と前記車載ドアとの間の機械的連結を漸次解除する漸減手段を備えたことにある。
【００１３】
漸減手段の働きにより、切り替え動作時には、駆動源側から車載ドア側へ伝達される駆動力が徐々に減少されたり、駆動源と車載ドアとの間の機械的連結が漸次解除される。従って、上記した駆動機構、車輛、車載ドアに蓄積されている歪みは、伝達される駆動力の減少により、あるいは機械的連結の解除により、徐々に開放され、問題となる揺れ、音等の発生を回避または減少させることができる。
【００１４】
上記構成において、請求項２に記載されているように、駆動源と前記車載ドアとの間に設けられる駆動力伝達機構にクラッチを備え、前記駆動状態から前記駆動解除状態への切り替え動作において、前記漸減手段により、前記クラッチの連結が漸次解除されることが好ましい。
【００１５】
この例は、漸減手段がクラッチを制御して、クラッチの連結を徐々に解除する場合であり、例えば、クラッチとして摩擦クラッチを使用する場合に、摩擦板間の押し当て力を徐々に減少させ、機械的連結解除を徐々に実現する。
この場合、駆動源が停止して、車載ドアが事実上停止している状態で、駆動力伝達機構に歪として蓄積されている力も、連結解除を徐々に行なうことで徐々に開放され、本願の問題を発生することはない。
【００１６】
さて、請求項３に記載されているように、駆動源としてのモータを備え、前記駆動状態から前記駆動解除状態への切り替え動作において、前記漸減手段により、前記モータの通電量が制御されて、伝達される駆動力が漸減される構成も好ましい構成である。
【００１７】
この場合は、前記漸減手段によりモータへの通電量を制御することで、発生される駆動力自体を、徐々に減少させ、車載ドアに伝達される駆動力を漸減することができる。
【００１８】
さらに、請求項４に記載されている様に、駆動源としての油圧源を備えるとともに、前記車載ドアが前記油圧源から供給される油圧により駆動されて位置移動可能に構成され、
前記駆動状態から前記駆動解除状態への切り替え動作において、前記漸減手段による前記油圧の漸変制御により、前記車載ドアに伝達される駆動力が漸減されるすることが好ましい。
【００１９】
この構成にあっては、車載ドアを油圧駆動とし、油圧の調節により車載ドアの移動位置を決定できるものとするのであるが、この場合も、油圧により車載ドアを位置移動させる駆動状態から、車載ドアが自由に移動できる駆動解除状態に切り替え動作する場合に、漸減手段により、駆動状態において設定される油圧状態から、駆動解除状態において設定される油圧状態（例えば油圧開放状態）への切り替えにおいて、油圧を徐々に変化させることで、系に蓄積されている歪みを徐々に開放することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本願の実施に形態をバックドア１を例に採って説明する。
図１は、本願の車載ドアの動作システムを採用する車輌２のバックドア側斜視図である。
この図及び図２に基づいてバックドア回りに装備される動作機器の概要を説明すると、先にも説明したように、バックドア１に対して、その駆動機構３を構成する駆動ユニット３ａ、そのアーム３ｂに一端が取付けられるロッド４が備えられ、さらに、バックドア１に対するダンパ３０が備えられている。
【００２１】
駆動ユニット３ａに対するコントローラ５が車体側部に備えられるとともに、自動開閉動作の可否（駆動機構を働かせて、所定時に自動的な開閉の実行を許可するかどうか）切替え用のメインスイッチ６が座席近傍に備えられている。
このメインスイッチ６をＯＮ状態とすることで、駆動機構３によるドア開閉の実行が可能となる。ＯＦＦ状態にあっては、マニュアル操作のみが可能とされる。
【００２２】
ドア１の駆動開閉は、閉位置から開位置への動作については、ハンドル７に設けられるハンドルスイッチ８の操作によって開始可能に構成されている。
一方、開位置から閉位置への動作については、バックドア１の下端に設けられているバックドアスイッチ９の操作により開始可能に構成されている。
また、このドア１の駆動開閉にあっては、ドア１がユーザによるマニュアル操作により一定速度以上で移動された場合に、その方向へ補助的な駆動開閉動作を実行するように構成されている。
【００２３】
さらに、ドア１の自動開閉を車外から実行するため、リモコンキー１０が用意されており、このキー１０の操作により、コントローラ５を介して駆動機構３を作動させて、バックドア１の自動開、自動閉動作を行うことも可能となっている。
【００２４】
同図に示すように、バックドア１のハンドル７近傍には、ブザー１３が設けられており、バックドア１が自動開閉される場合に、所定の警告音を発生させるように構成されている。
【００２５】
バックドア１と車体２との間にはバックドアクローザ１４が設けられており、確実なドア１の閉状態を確保することが可能とされている。
【００２６】
本願の車載ドアの動作システムは、主には、上記したコントローラ５、このコントローラ５による制御を受ける駆動機構３、この駆動機構３を構成する駆動ユニット３ａ内に備えられるドア位置検出手段Ｓを備えて構成される。
説明にあたり、ハード側の機器構成をまず説明するとともに、その後、マイクロコンピュータを主体として構成されるコントローラ５と、このコントローラ５内に格納されるソフトウェアとにより構築され、本願所定の動作を達成するための制御手段Ｃの働きに関して説明する。
図２は、閉状態にあるバックドア１を示しており、図３は開状態にあるバックドア１を示している。
【００２７】
１ バックドア１と駆動ユニット３ａとの取り合い
図２、３、４、５に示すように、駆動ユニット３ａは、駆動用モータＭと前記ロッド４がその他端部に接続されるアーム３ｂとの間に、クラッチＱを備えて構成されており、両者間の係合を断続することで、アーム３ｂを駆動回動する駆動状態と、駆動が解除される駆動解除状態を実現することが可能とされている。
【００２８】
駆動用モータ軸ｍとアーム３ｂの基端側に備えられるアーム軸ａとの間に、前記クラッチＱとともに減速機構Ｒを介挿して、ドア１の揺動に必要な十分な力を得ることが可能とされている。このクラッチＱは、図６（イ）に示すように、摩擦板式のクラッチであり、クラッチ内に備えられる電磁石ｑにより金属板との間に磁気吸着力を発生させて摩擦クラッチの押し当て力を得られるものである。
このクラッチＱは、前記コントローラ５に格納された駆動状態制御手段Ｃ１及び、この手段内に備えられる漸減手段としての通電漸減手段Ｃ２により、その、給電、給電停止及び、給電停止に至るまでの給電量と時間が制御される。
【００２９】
さて、図３において、一点鎖線がアーム３ｂの揺動に伴うロッド先端（ドア接続位置）の軌跡を示しており、長破線がアーム３ｂの揺動に伴うロッド基端（アーム接続位置）を示している。図から判明するように、ロッド先端（ドア接続位置）は、所定ヒンジ回りの揺動軌跡を描く。
【００３０】
図４、５に示すように、クラッチＱの出力側（アーム側）部材の外周部位に異なった極性のマグネットが周方向に配置される検出用マグネットｓ１が備えられており、この検出用マグネットｓ１に対して、位置固定されたホールＩＣｓ２を備え、アーム３ｂの揺動量（ドアの移動量）が検出可能に構成されている。アーム３ｂの揺動に従って、ホールＩＣｓ２により矩形波が検出され、この波数を計数することで、アーム３ｂの揺動量を検知することができる。また、揺動速度（ドアの移動速度）に関しては、矩形波の一波長が伸びることで、これを検出することが可能となる。この機構をドア位置検出手段Ｓと称する。
【００３１】
２ コントローラ５
イ 基本動作
コントローラ５は、その基本動作として、前記したように駆動機構３の動作制御を実行するとともに、所定のドア位置に対応して、前記バックドアクローザ１４を動作制御する。
【００３２】
従って、図７に示すように、このコントローラ５は、制御手段Ｃとして構成され、前記メインスイッチ６、ハンドルスイッチ８、バックドアスイッチ９、リモコンキー１０からの信号が入力されるように構成されている。
【００３３】
メインスイッチ６がＯＮ状態で、ハンドルスイッチ８がＯＮ操作された場合に、クローザ１４を開動作させるとともに、駆動機構３を働かせて、所定位置まで、バックドア１を開動作する。バックドアスイッチ９に関しては、逆の動作を実行する。
【００３４】
さらに同図に示すように、前記ドア位置検出手段Ｓからの検出信号が入力され、この信号に対する所定の処理により、制御手段Ｃ側で、ドア位置（即ち、バックドアの開閉位置）が把握できる。
【００３５】
以下、制御手段Ｃの具体的構成に関して説明する。
図７に示すように、制御手段Ｃは、駆動状態制御手段Ｃ１、この手段内に備えられる通電漸減手段Ｃ２を備えて構成されている。
駆動状態制御手段Ｃ１は、バックドア１の閉位置から開位置への移動に際して、前記駆動機構３を働かせる駆動状態で閉側から開側へ駆動解除位置まで移動させ、この位置で、駆動解除状態へ切替える。
正常な動作にあっては、この解除制御後、バックドア１は開位置までフリーの状態で移動する。
前記通電漸減手段Ｃ２は、駆動状態から駆動解除状態への切り替え動作において、前記駆動機構３に備えられるクラッチＱの電磁石への通電量を漸減させる。
一例を示すと、駆動状態に対応する電圧量（例えば１０Ｖ）から通電無し（０Ｖ）の状態まで、約１〜２ｓで徐々に減少させる。即ち、通電漸減手段Ｃ２は、本願にいう漸減手段として働く。
【００３６】
結果、上記構成を採用することにより、駆動機構３が働く駆動状態で、バックドア１を自動開動させ、所定の駆動状態開位置に到達した時点で、クラッチＱの連結を徐々に解き、駆動解除状態とすることが可能であり、従来発生することがあった、揺れ、異音の問題を解消できる。
【００３７】
〔別実施の形態〕
（１） 上記の実施の形態にあっては、バックドアを閉状態から開状態に開動作する場合の例を示したが、機構的な駆動状態を所定位置で解除して、ドアがマニュアル操作となる任意の車載ドアの動作システムにおいて、本願を採用することができる。
例えば、スライドドアに対して、このスライドドアを自動的に開閉する駆動機構を備えた動作システムにおいて、駆動状態から、駆動解除状態に切り替える場合に、本願構成は有効である。
（２） 上記の実施の形態にあっては、駆動ユニットに備えられるドア位置検出手段Ｓにより、駆動解除位置の検出、落下速度、移動方向等を検出するものとしたが、その検出形態は、任意公知の検出手法を採用できる。
例えば、ロータリーエンコーダやポテンショメータを採用するのも一つの方法である。
（３） 上記の実施の形態にあっては、駆動源から車載ドアまでの駆動力伝達系（駆動力伝達機構）にクラッチＱを設け、このクラッチＱを、摩擦板を備え、電磁石ｑにより摩擦板の押し当て力を調節するものとしたが、図６（ロ）（ハ）に示すように、押し当て力の調整にあたっては、（ロ）に示すように、油圧による調整手法を採用してもよく、（ハ）に示すように、カム等を使用して機構的に構成してもよい。
この場合も、前述の駆動状態制御手段Ｃ１、漸減手段Ｃ２による制御が、油圧、カム回転量に及ぶものとすることは当然である。
【００３８】
（４） これまで説明してきた例にあっては、摩擦式クラッチを使用する例を示したが、車載ドアの動作システムでは、駆動源としてのモータを直接制御するものとしてもよい。
即ち、動作システムに、駆動源としてのモータと、このモータで発生される駆動力を車載ドアに伝達する駆動力伝達機構とを備えて構成するのであるが、モータに対する通電量を徐々に減らすことで、モータの出力の減速比倍の駆動力を得て、本願の目的を達成することも可能である。最終的には、モータコイルの回路を切り離すこととして、逆起電力の影響を無くし、ドアを自在に動かせるようにできる。
この場合は、駆動力伝達機構を構成する歯車列にあって、モータの減速機構にウオームギヤ等の逆転を阻害するギヤを用いず、平歯歯車等で構成する。
（５） 前記駆動源として、油圧源を備え、この油圧により車載ドアを駆動するものとしてもよい。即ち、図８に示すように、車載ドア８１に機構的に連接される油圧機構Ｏを備え、この油圧機構に備えられる油圧シリンダ８２、シリンダ内に収納されるピストン８３に対する油圧源からの油圧の供給排出制御により、車載ドア８１を位置移動可能に構成するのである。
図示する例にあっては、車載ドア８１を開けるときには、第１バルブＶ１をＥ位置にかつ第２バルブＶ２をＢ位置に切り替え、車載ドア８１を閉めるときには第１バルブＶ１をＥ位置かつ第２バルブＶ２をＡ位置に切り替える。即ち、この状態で、本願にいう駆動状態が達成される。
一方、第１バルブＶ１をＦ位置に、かつ第２バルブＶ２をＣ位置に切り替えることで、車載ドア８１を自由に開け閉めできる。この状態で、本願にいう駆動解除状態が達成される。
【００３９】
駆動力を漸減させるには、車載ドア８１を自由に動けるように第２バルブＶ２をＣ位置に切り替えた後、第１バルブＶ１をＦ位置に切り替える前に、オリフィスの入ったＤ位置に切り替えれば、油圧の開放を徐々に行うことができる。
この位置切り替えを、本願にいう漸減手段による指令で、実行するのである。
従って、この構造では、駆動状態から駆動解除状態への切り替え動作において、漸減手段による前記油圧の漸変制御により、前記車載ドアに伝達される駆動力が漸減される。
油圧が開放された後は、第１バルブＶ１を該Ｄ位置からＦ位置に切り替えれば、負荷なく、手動で開閉が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の車載ドアの動作システムを採用する車両のバックドア側斜視図
【図２】閉状態にあるバックドアを示す図
【図３】開状態にあるバックドアを示す図
【図４】駆動ユニットの内部構造を説明するための分解斜視図
【図５】駆動ユニットの詳細図
【図６】摩擦クラッチの押し当て力調整の構成を示す概念図
【図７】コントローラ周りの構成を示す図
【図８】油圧により車載ドアを駆動開閉する場合の油圧回路構成を示す図
【符号の説明】
１ バックドア
３ 駆動機構
５ コントローラ
Ｃ 制御手段
Ｃ１ 駆動状態制御手段
Ｃ２ 通電漸減手段（漸減手段）
Ｓ ドア位置検出手段
ｓ１ マグネット
ｓ２ ホールＩＣ
Ｍ 駆動用モータ
Ｏ 油圧機構
Ｑ クラッチ
ｑ 電磁石
Ｖ１ 第１バルブ
Ｖ２ 第２バルブ

Claims (4)

1. 駆動源で発生される駆動力により車載ドアを位置移動させる駆動状態と、車載ドアへの駆動力の伝達が解除され、前記車載ドアが自由に位置移動可能な駆動解除状態との間で、動作切り替え可能な車載ドアの動作システムであって、
   前記駆動状態から前記駆動解除状態への切り替え動作において、前記車載ドアに伝達される駆動力を漸減させる、又は、前記駆動源と前記車載ドアとの機械的連結を漸次解除する漸減手段を備えた車載ドアの動作システム。
2. 前記駆動源と前記車載ドアとの間に設けられる駆動力伝達機構にクラッチを備え、前記駆動状態から前記駆動解除状態への切り替え動作において、前記漸減手段により、前記クラッチの連結が漸次解除される請求項１記載の車載ドアの動作システム。
3. 前記駆動源としてのモータを備え、前記駆動状態から前記駆動解除状態への切り替え動作において、前記漸減手段により、前記モータの通電量が制御されて、前記車載ドアに伝達される駆動力が漸減される請求項１記載の車載ドアの動作システム。
4. 前記駆動源としての油圧源を備えるとともに、前記車載ドアが前記油圧源から供給される油圧により駆動されて位置移動可能に構成され、
   前記駆動状態から前記駆動解除状態への切り替え動作において、前記漸減手段による前記油圧の漸変制御により、前記車載ドアに伝達される駆動力が漸減される請求項１記載の車載ドアの動作システム。

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