JP2006118278A - 車両用開閉部材の自動開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車内乗員へのブザー音の影響を抑制すると共に、車外の開閉部材の回りの人に確実に開閉ブザーの開作動を知らせ、安全に車両用開閉部材の自動開閉を可能とした車両用開閉部材の自動開閉装置を提供することにある。
【解決手段】 車両の開口部２に装備された開閉部材３と、開閉部材３を駆動し少なくとも開作動させる駆動手段９と、車内に取り付けられ開閉部材３の開作動に伴い鳴動するブザー４７と、開閉部材の開作動時に該開閉部材が所定開度に達すると所定時間一時停止させるよう駆動手段９を制御すると共に、開閉部材３が一時停止後に再開作動するときにブザー４７を駆動する制御手段３５とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に装備される車両用開閉部材の自動開閉装置、特に、開閉部材が開閉時中において車内に装着したブザーを吹鳴するようにした車両用開閉部材の自動開閉装置に関する。

車両にはドア、サンルーフ、テールゲート等の開閉部材が車両の開口部に開閉自在に装着される。例えば、ワゴン車やワンボックス車等では、車両の後部にテールゲートを設けて車両後方開口からの荷物の積み下ろし等を容易に行い得るようにしている。

ところで、このようなテールゲートは比較的大きな開口部を開閉できるように比較的大きく形成され、その分開閉が重くなりがちである。特に、女性や子供などでは開閉動作を自在に行うことが困難な場合があり、特に、坂道では自重によりさらに開閉が重くなったり、逆に、自重により開閉が軽くなりすぎて急に開閉作動するなどの問題があった。更に、テールゲートは比較的大きな開口部を得ることができる反面、その分大きく、そのドア開閉時に外部障害物との干渉を防ぐだけのスペースを確保してドア開閉を行う必要もある。

そこで、女性や子供でも容易に開閉できるようにテールゲートの自動開閉装置を搭載した車両が増加する傾向にある。

ところで、開閉部材であるテールゲートを開操作する場合、テールゲートの近くの人にドアの開閉を知らせて、ドアとの干渉を未然に防ぐことが望ましい。そこで、特開平５−２８０２５０号（特許文献１）には、ブザーを車両の室内側或いは車外側に装着し、テールゲートの開閉条件成立と共にブザーの鳴動を開始し、操作者にテールゲートの開成作動又は閉成作動を報知する技術が開示されている。

特開平５−２８０２５０号公報

通常、ブザーは、雨や泥等の影響を受けないよう、特許文献１のように車室内に取り付けることが多い。
しかしながら、ブザーを車室内に取り付けた場合、テールゲートの全閉時には車外に聞こえ辛く、車外へ聞こえ易くしようとすると、ブザー音量を十分に大きくする必要がある。背反として、車内乗員にとっては過度に大きなブザー音がうるさく、煩わしくなり、商品性の低下を招いてしまう。

本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、車内乗員へのブザー音の影響を抑制すると共に、車外の開閉部材の回りの人に確実に開閉ブザーの開作動を知らせ、安全に車両用開閉部材の自動開閉を可能とした車両用開閉部材の自動開閉装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、請求項１記載の車両用開閉部材の自動開閉装置は、制御手段により、上記開閉部材の開作動時にその開閉部材が所定開度に達すると所定時間一時停止させるよう駆動手段を制御し、更に開閉部材が一時停止後に再度開作動するときに、上記ブザーを駆動することを特徴とする。

請求項２記載の車両用開閉部材の自動開閉装置は、請求項１記載の車両用開閉部材の自動開閉装置において、開閉部材はその上端部を車両の開口形成部材の上部に揺動可能に枢着されたテールゲートであり、ブザーはテールゲートの内壁部材に取り付けられ、開閉部材の一時停止位置は、テールゲート上のブザーがその吹鳴音を車外に直接放出できるだけ開口形成部材の下部より開閉部材の下部が車外方向に離隔した位置として設定されることを特徴とする。

請求項１記載の車両用開閉部材の自動開閉装置によれば、開閉部材が全閉位置より所定量離れた一時停止位置に停止し、再度開作動に移る直前にブザーが駆動して吹鳴音を車外に放出するので、比較的小さなブザー吹鳴音でも車両の開口形成部材と開閉部材との間の隙間より車外に放出されることとなり、車内乗員に対してブザー音が煩わしくなることを防ぎ、十分に開閉部材の周囲の人に開閉部材の開閉を知らせることができる。また、開閉部材を所定開度で一時停止させているので、テールゲート周辺にいる人に対して、開閉部材の開作動を促すことができ、安全性をより一層向上させることができる。

請求項２記載の車両用開閉部材の自動開閉装置によれば、より的確な状態でブザーの吹鳴音を車外に直接放出できる。

図１にはこの発明の一実施形態としての車両用開閉部材の自動開閉装置Ｍが設けられた車両を示す。
車両１はワゴン車であり、その車体後部に略矩形の後方開口２が形成され、後方開口２は開閉部材としてのテールゲート３によって開閉される。ここで、後方開口２は左右両側縁を成す左右後部ピラー４、５と、後方開口２の上下開口縁を成すルーフエンドピラ６及びテールエンドパネル７とで形成される。開閉部材としてのテールゲート３はその上端部の左右２ヶ所をルーフエンドピラ６に一対のヒンジ８、８を介して枢着され、後述の開閉駆動部９によって、回動端となる下端部が全閉位置Ｂ１と全開位置Ｂ２との間の開閉域Ｅで上下に揺動し、しかも、後述のように、一時停止位置Ｂ３にも一時的に停止可能なように配備される。

自動開閉装置Ｍは一方の左後部ピラー４の下方に位置するサイドインナパネル１１（図２参照）に開閉駆動部９を装着している。図２に示すように、開閉駆動部９は、電動モータ１２と、その電動モータ１２の回転を減速させるウオームギヤ式の減速機構１３と、減速機構１３と同軸的に配備される電磁クラッチ１４と、電磁クラッチ１４のクラッチ回転軸２５の一端のピニオンギヤ２６に噛合う扇形ギヤ２７を備えた揺動ギヤ列１７と、揺動ギヤ列１７の出力軸１６に一体結合されると共にテールゲート３を開閉操作するリンク系の一つであるアーム１５とを備え、これらは駆動部ケーシング１８に取り付けられている。

電動モータ１２は駆動部ケーシング１８にブラケット１９を介し固着され、モータ軸２１の突き出し端は軸受け２２を介し駆動部ケーシング１８に枢着される。この電動モータ１２は後述のテールゲートコントローラ（以後、単にテールゲートＥＣＵと記す）３５の制御指示をモータ駆動回路１２１で受け、正逆回転できる。また、図５に示すように、電動モータ１２はモータ駆動回路１２１を介して電源回路３０に接続される。

モータ軸２１と一体のウオーム２３はホイールギヤ２４に噛合っている。ホイールギヤ２４は電磁クラッチ１４に接続される。この電磁クラッチ１４は駆動部ケーシング１８に枢支されたクラッチ回転軸２５を備え、これにホイールギヤ２４の中央側の不図示の摺接部を枢支し、しかも不図示の摺接部に対向する位置にクラッチロータ１４１がクラッチ回転軸２５と一体回転可能にスプライン結合された状態で対設されている。電磁クラッチ１４は不図示の電磁コイルを備え、その電磁コイルが発生する電磁力のオン、オフでクラッチロータ１４１がホイールギヤ２４の摺接部と接離し、回転力を断続可能に伝達できる。この電磁クラッチ１４はクラッチ駆動回路１４１を介して電源回路３０に接続される。ここで、クラッチ駆動回路１４１はテールゲートＥＣＵ３５からの断接指令を受け、電磁クラッチ１４を断接切り換え操作する。

なお、クラッチ回転軸２５の一端側のピニオンギヤ２６よりさらに軸端側の部位には一対の磁石片３２１、３２２を固着したロータ３２が設けられる。ロータ３２上の一対の磁石片３２１、３２２の回転軌跡の外側近傍には２つのホールＩＣ３３、３４が対設され、これらが後述の開閉位置検出手段Ａ２を形成する。ここで、ホールＩＣ３３、３４とは磁界の変化を電圧に変換するセンサである。２つのホールＩＣ３３、３４はそれぞれ磁石が回転して磁界が変化する度に位相が９０度ずれたパルス信号Ｐ１、Ｐ２（図４（ａ）、（ｂ）参照）を後述のテールゲートＥＣＵ３５に出力するように形成されている。ここで、パルス信号Ｐ１の立ち上がり時のパルス信号Ｐ２がＨｉではテールゲート開時を判定でき、Ｌｏでは閉時を判定でき、これらが後述の開閉方向検出手段Ａ３を形成している。

クラッチ回転軸２５のピニオンギヤ２６と噛合う扇形ギヤ２７は駆動部ケーシング１８に不図示の軸受けを介し枢着される出力軸１６の一端に一体結合される。出力軸１６の他端は駆動部ケーシング１８より突き出し、アーム１５を一体結合する。アーム１５の揺動端はボールジョイン２９を介しプッシュロッド２８の下端に連結される。プッシュロッド２８の上端はテールゲート３の側端側で一対のヒンジ８、８のヒンジ中心線Ｌ１より所定量離れた位置にボールジョイント３１を介して連結される。

このような開閉駆動部９は、電動モータ１２の回転力をホイールギヤ２４、電磁クラッチ１４、ピニオンギヤ２６を介して扇形ギヤ２７に伝え、扇形ギヤ２７とアーム１５の揺動運動をアーム１５の揺動によりプッシュロッド２８を介しテールゲート３に伝え、テールゲート３をヒンジ中心線Ｌ１回りに揺動させ、後方開口２を開閉駆動するようにしている。即ち、電動モータ１２が一方に回転すると、アーム１５は基準位置Ｄ１より上方に揺動し、他方に回転すると、アーム１５は上端位置Ｄ２より下方に揺動でき、その途中の一時停止位置Ｄ３でも一時停止できる。このようにアーム１５が基準位置Ｄ１と上端位置Ｄ２との間の駆動域ｄｅで揺動することで、テールゲート３がロック位置Ｂ１と一時停止位置Ｂ３の初期開閉域Ｅ１及び一時停止位置Ｂ３と全開位置Ｂ２との間の主開閉域Ｅ２で上下に揺動できる。なお、図１中、符号１０はガススプリングを示す。

図５に示すように、テールゲート３の回動端中央にはラッチユニット３６が配備される。ラッチユニット３６はテールゲート３が全閉位置Ｂ１の手前の全閉直前位置Ｂ１’に達した際にオフするラッチスイッチ（以後単位にラッチＳＷと記す）３７を備える。ここで、テールゲートＥＣＵ３５はラッチＳＷ３７のオフ信号でラッチモータ３８を引き込み方向に回転させる。この際、ラッチモータ３８に連結された不図示のラッチが対向しているストライカ３９（図１参照）に噛合い作動し、テールゲート３を全閉位置Ｂ１に引き込みロックする。なお、テールゲート３が全閉位置Ｂ１に引き込み保持されると、フルラッチスイッチ（以後単にフルラッチＳＷと記す）５１が切り換え作動し、テールゲートＥＣＵ３５にオン信号を出力する。フルラッチＳＷ５１がオンされることでラッチモータ３８が停止される。

次に、テールゲートＥＣＵ３５はラッチ開放指令を受けると、ラッチモータ３８を解除方向に回転させ、ラッチモータ３８に連結された不図示のラッチを解除作動してストライカ３９より離脱させる。これにより、ラッチＳＷ３７がオンし、電動モータ１２が開方向へ駆動してテールゲート３を開放作動する。

テールゲート３の内壁を成すインナパネルの一部にはブザー４７が取り付けられる。ブザー４７の吹鳴音を発する本体前部はインナパネル及びドアトリムに設けられた不図示の取り付け穴より車内側に突出すように装着され、吹鳴音をテールゲート３の開放時に確実に車内及び車外に放出できるように取り付けられる。なお、ブザー４７の不図示の配線はゲート内のその他の装備品の配線と共に束ねられ、テールゲートの上端よりルーフ側にテールゲートハーネスとして引き込まれ、テールゲートＥＣＵ３５に操作される駆動回路４７１を介して電源回路３０に接続されている。

テールゲート３の中央のテールゲートハンドル４５にはハンドルの作動時にオンするゲートハンドルスイッチ（以後単にゲートハンドルＳＷと記す）４６が配備され、その操作を検知してオン信号をテールゲートＥＣＵ３５に出力できる。
車両用開閉部材の自動開閉装置Ｍの制御ユニットであるテールゲートＥＣＵ３５は車載装備装置の操作制御を行う車載備品コントローラ（以後、単に備品操作ＥＣＵと記す）４３と信号回線で接続されている。

テールゲートＥＣＵ３５及び備品操作ＥＣＵ４３は共にマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵとする）を備えており、このＣＰＵには、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマおよびＩ／Ｏポートが接続されている。ＲＯＭには後述の自動開閉制御処理やテールゲート挟み込み解除制御処理用の制御プログラム、演算式およびマップデータなどが格納されており、ＲＡＭはＣＰＵで演算処理したデータを一時的に格納することができるようになっている。テールゲートＥＣＵ３５のＩ／Ｏポートには、２つのホールＩＣ３３、３４と、ゲートクローズＳＷ４１と、フルラッチＳＷ５１と、ラッチＳＷ３７とより検出信号が入力され、適時に電動モータ１２、電磁クラッチ１４の各駆動回路１２１，１４１、ラッチモータ３８、テールゲート３内に取り付けられたブザー４７の駆動回路４７１に駆動信号が出力される。

また、備品操作ＥＣＵ４３のＩ／Ｏポートには、キーレス・トランスミッターＳＷ４８からの開閉指令信号ｓｏ、ｓｃを受信する受信部４８１とドライバードアのドアロックスイッチ（以後単にドアロックＳＷと記す）４９と車両の速度センサ５２とより検出信号が入力される。

図３に示すように、テールゲートＥＣＵ３５は自動開閉制御手段Ａ１と、開閉位置検出手段Ａ２と、開閉方向検出手段Ａ３としての各機能を備える。
自動開閉制御手段Ａ１は、開放指令及び閉鎖指令に応じて駆動回路１２１を介し電動モータ１２を制御し、ラッチモータ３８を駆動制御し、駆動回路１４２を介し電磁クラッチ１４を制御し、テールゲート３の開放及び閉鎖の自動開閉制御を行う。特に、図６の電動モータ駆動モードに示すように、テールゲート３の開作動時にそのテールゲートが一時停止位置Ｂ３に達すると所定時間Ｔαだけ一時停止させた後で再度開作動させると共に、再度の開作動直前（図６の符号ｔｂ参照）にブザー４７の駆動を開始する。しかも、開放指令及び閉鎖指令に代えてテールゲートハンドル４５の作動時にゲートハンドルＳＷ４６のオン入力を受けると手動操作時と見做し電磁クラッチ１４を断に保持するクラッチ切り換え制御をも行う。

次に、開閉位置検出手段Ａ２は、テールゲート３の開閉位置を検出する。具体的には、一方のホールＩＣ３３のパルス信号Ｐ１（図４（ａ）、（ｂ）参照）をカウントし、全閉位置Ｂ１のカウント値をゼロとしてカウント値を順次積算してテールゲート３の開閉位置を検出する。
開閉方向検出手段Ａ３は２つのホールＩＣ３３、３４のパルス信号Ｐ１、Ｐ２（図４（ａ）、（ｂ）参照）を受け、パルス信号Ｐ１の立ち上がり時のパルス信号Ｐ２がＨｉではテールゲート開時を判定し、Ｌｏでは閉時を判定する。

次に、このような構造の車両用開閉部材の自動開閉装置Ｍの作動をテールゲートＥＣＵ３５が行う制御に沿って説明する。テールゲートＥＣＵ３５は不図示のメインルーチンの途中で、テールゲート開放駆動ルーチンを図７に示すように実行し、さらに、不図示のテールゲート閉鎖駆動ルーチンを実行する。
具体的には、図７に示すステップｓ１で、テールゲート３が全閉状態か否か判断し、全閉位置Ｂ１でないとこの回の制御を中止し、全閉位置Ｂ１でステップｓ２に進み、開放指令を待つ。

開放指令を受けると、すなわち、運転者等により、キーレス・トランスミッターＳＷ４８からの開指令信号ｓｏ（図６参照）を備品操作ＥＣＵ４３を介し受信すると、テールゲートＥＣＵ３５は、車速Ｖｃが停車判定速度Ｖｃ０以下で、ドアロックスイッチ４９がオフであると、停車時及びドア解錠時に開指令信号ｓｏ（自動開閉操作指令）を受けた場合と見做し、ステップｓ３に進む。

ステップｓ３では、まず、テールゲート３を全閉位置Ｂ１より全閉直前位置Ｂ１’に移動すべくラッチユニット３６のラッチモータ３８を解除回転させ（図６のラッチモータの駆動モード参照）、ラッチとストライカ３９との係合を解除させ電磁クラッチの接合処理が次いで行われる。
テールゲート３が全閉直前位置Ｂ１’に達すると、次いで、ラッチＳＷ３７がオンし、ラッチモータ３８を止め、電動モータ１２が開方向に回転駆動されてテールゲート３が開放作動する。

ステップｓ４に達すると、ここでは、初期開閉域Ｅ１側でパルス信号の一方Ｐ１がカウントされており、テールゲート３が一時停止位置Ｂ３に達したか否かをカウント値より判断し、一時停止位置Ｂ３に達したと判断すると（図６のＢ３位置参照）、ステップｓ５に達して電動モータ１２を、すなわち、テールゲートを一時停止させる。次いで、ステップｓ６ではブザー４７の吹鳴を開始させる。

このとき、一時停止位置Ｂ３に達しているテールゲート３は、その内壁面にブザーの本体前部を突き出し状態で取り付けており、しかも、テールゲート３の内壁面と開口形成部材の縁部とが所定量離れている状態を確保していることより、ブザー４７からの吹鳴音は直接、車外側に放出され、テールゲートの周りの人に十分に聞き取れ、テールゲートの開放作動を確実に知らしめることができる。さらに、車内の乗員はブザー４７からの吹鳴音が車外に放出されることで過度に大きな吹鳴音を受けることがなく、煩わしさを感じることもない。

この直後の所定時間Ｔαの経過時にステップｓ７に達すると、テールゲート３の再度の開放駆動に入る。ここでは、主開閉域Ｅ２側でパルス信号の一方Ｐ１がカウントされ、ステップｓ８で全開位置Ｂ２をカウントしたか否かを判断し、判断すると、ステップｓ９に進む。
ステップｓ９では、電動モータ１２の駆動、ブザー４７の駆動、電磁クラッチ１４の駆動を止める。このとき、全開位置Ｂ２のテールゲート３の自重による降下は開閉駆動部９のウオーム減速機構１３の逆転防止機能とガスストッパー１０の働きで、確実に防止される。

この後、キーレス・トランスミッターＳＷ４８からの閉指令信号ｓｃを備品操作ＥＣＵ４３を介して受信したＥＣＵ４３は、不図示のテールゲート閉鎖駆動ルーチンを図６のテールゲート閉鎖駆動モードに沿って実行する。すなわち、閉指令信号ｓｃに応じてクラッチが接合され、モータが閉方向に回転駆動し、ブザー４７が駆動する。閉鎖方向の作動では主開閉域Ｅ２及び初期開閉域Ｅ１を加算したに相当するパルス信号の一方Ｐ１がカウントされ、全閉直前位置Ｂ１’をカウントすると、電磁クラッチ１４が断たれ、電動モータ１２が停止し、ブザー４７が停止し、次いで、テールゲート３上のラッチスイッチ３７がオフし、ラッチモータ３８が巻き込み方向に回転し、不図示のラッチがストライカ３９に噛合い、テールゲート３が全閉位置Ｂ１に引き込みロックされ、フルラッチＳＷ５１がオン信号を出力し、ドア閉操作が確認され、ラッチモータ３８が停止される。
なお、ここでは、ブザー４７が全閉直前位置Ｂ１’まで吹鳴作動するとしたが、これに代えて、図６に２点差線で示すように、閉鎖方向作動時にもテールゲート３が一時停止位置Ｂ３に達した時点でブザー４７の吹鳴作動を停止するようにしてもよい。

このように、図１の車両用開閉部材の自動開閉装置Ｍは、テールゲートが全閉位置Ｂ１より所定量（初期開閉域Ｅ１相当の間隔）離れた一時停止位置Ｂ３に停止し、再度開作動に移る直前にブザー４７が駆動して吹鳴音をテールゲート３と開口形成部材の縁部とが所定量離れている状態において直接、車外側に放出しているので、比較的小さなブザー吹鳴音でも十分にテールゲートの周囲の人にテールゲートの開閉を知らせることができ、吹鳴音が車外に放出されることで車内の乗員が過度に大きな吹鳴音を受けることがなく、しかも車内にブザーを単に取り付けた場合のようにブザー音を過度に大きくする必要も無く、車室内の乗員が大きなブザーの音に煩わしくなることを確実に防止できる。

さらに、一時停止位置Ｂ３は、その設定にあたり、テールゲート３上のブザー４７がその吹鳴音を車外に直接放出できるだけ開口形成部材の下部よりテールゲートの下部が車外方向（後方向）に離隔した位置としたので、テールゲートが一時停止位置Ｂ３に達した後でブザーの駆動が開始することとなり、この際、ブザー４７の音量を比較的小さく設定しても確実にバックドアの周囲の人にドア開閉を知らせることができ、この点で、ブザー音を過度に大きくする必要が無く、車室内の乗員が大きなブザーの音に煩わしくなることを防止できる。

本発明の一実施形態としての車両用開閉部材の自動開閉装置が適用されたワゴン車の後部車体の要部切欠斜視図である。 図１の車両用開閉部材の自動開閉装置で用いる開閉駆動部の要部正面図である。 図１の車両用開閉部材の自動開閉装置で用いるテールゲートＥＣＵの機能ブロック図である。 図１の車両用開閉部材の自動開閉装置で用いるホールＩＣの出力パルスの説明図で、（ａ）はテールゲートの開時における１対のパルスの相対位相変化特性を、（ｂ）はテールゲートの閉時における１対のパルスの相対位相変化特性を示す波形図である。 図１の車両用開閉部材の自動開閉装置の制御系の概略構成図である。 図１の車両用開閉部材の自動開閉装置の各構成部材の制御モード特性線図である。 図１の車両用開閉部材の自動開閉装置が行うテールゲート開放駆動ルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１ 車両
２ 後方開口（開口部）
３ テールゲート（開閉部材）
９ 開閉駆動部
１２ モータ
３３，３４ ホールＩＣ
３５ テールゲートＥＣＵ
４３ 備品操作ＥＣＵ
４７ ブザー
Ａ１ 自動開閉制御手段
Ａ２ 開閉位置検出手段
Ａ３ 開閉方向検出手段
Ｂ１ 全閉位置
Ｂ１’ 全閉直前位置
Ｂ２ 全開位置
Ｂ３ 一時停止位置
Ｍ 車両用開閉部材の自動開閉装置

Claims (2)

1. 車両の開口部に装備された開閉部材と、
   上記開閉部材を駆動し少なくとも開作動させる駆動手段と、
   車内に取り付けられ上記開閉部材の開作動に伴い鳴動するブザーと、
   上記開閉部材の開作動時に該開閉部材が所定開度に達すると所定時間一時停止させるよう上記駆動手段を制御すると共に、上記開閉部材が一時停止後に再開作動するときに上記ブザーを駆動する制御手段とを備えたことを特徴とする車両用開閉部材の自動開閉装置。
2. 請求項１記載の車両用開閉部材の自動開閉装置において、
   上記開閉部材はその上端部を上記車両の開口形成部材の上部に揺動可能に枢着されたテールゲートであり、
   上記ブザーは上記テールゲートの内壁部材に取り付けられ、
   上記所定開度は、上記テールゲート上のブザーがその吹鳴音を車外に直接放出できるだけ開口形成部材の下部より上記開閉部材の下部が車外方向に離隔した位置として設定されることを特徴とする車両用開閉部材の自動開閉装置。
   

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