JP2006342502A

JP2006342502A - 車両ドアラッチ装置

Info

Publication number: JP2006342502A
Application number: JP2005166575A
Authority: JP
Inventors: Mikio Ichinose; 幹雄一瀬
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2025-06-07
Also published as: JP4632436B2

Abstract

【目的】開扉ハンドルの操作荷重を安価な構成で低減させる。
【構成】本ドアラッチ装置は、モータ動力によりハーフラッチ位置のラッチ１６をフルラッチ位置を越えて余剰回転位置まで回転させ得るパワークローザー機構２７を有する。パワークローザー機構２７はフル閉扉状態において開扉ハンドル１３が開扉操作により直結位置Ａ近傍に至ると起動してラッチ１６を前記余剰回転位置に向けて閉扉方向に回転させ、開扉ハンドル１３が係合解除位置Ｂの近傍に至ると前記余剰回転位置に向けて回転させた前記ラッチ１６を解放して前記ラッチ１６の開扉方向の回転を可能にする。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両ドアラッチ装置に関するものであり、特に、開扉ハンドルの操作荷重の低減を計ったドアラッチ装置に関するものである。

従来、実開平７−２１９５６号公報、特開２００３−２７８４２６号公報、実開平４−６８１８２号公報等に記載されているように、車体に固定されたストライカと、車両ドアに軸止され前記ストライカとの係合により閉扉方向に回転するラッチと、前記ラッチと係合して前記ストライカと前記ラッチとの係合を保持するラチェットと、前記ラッチをモータ動力で閉扉方向に回転させるパワークローザー機構と、前記ラチェットをモータ動力で回転させて前記ラチェットと前記ラッチとの係合状態を解除するパワーリリース機構とを有する車両ドアラッチ装置は公知である。

前記パワークローザー機構は、ストライカと初期的に係合したラッチをモータ動力でフルラッチ位置に回転させることで、ドア閉扉を軽快に行えるようにし、前記パワーリリース機構は、ラチェットをモータ動力でラッチから離脱させることで、開扉ハンドルの開扉操作を軽快に行えるようにしている。

なお、実開平４−６８１８２号公報の装置では、パワーリリース機構の低出力化を可能にするために、パワーリリース機構を作動させるとき、事前にパワークローザー機構を作動させてラッチをフルラッチ位置から閉扉方向に余剰回転させる思想も開示されている。このようにラッチを余剰回転させると、ラッチバネの反力及びドアと車体との間で圧縮されるドアシールの反力がラッチを介してラチェットに伝達されることが解消されるため、ラチェットの回転抵抗が低減され、もって、ラチェットを回転させるためのパワーリリース機構の低出力化が可能になる。
実開平７−２１９５６号公報特開２００３−２７８４２６号公報実開平４−６８１８２号公報

前記公知のパワーリリース機構は、ラチェットをモータ動力で反係合方向に回転させる機構であり、ラッチをモータ動力で閉扉方向に回転させるパワークローザー機構とは独立した機構になっている。モータ動力を備えたパワー機構は高価で、大きな取付スペースも必要とされるため、通常は、パワークローザー機構のみが採用される傾向にあり、パワーリリース機構はパワークローザー機構の付属品的扱いで一部高級車向けドアラッチ装置に取付けられている。

前記パワーリリース機構の無いドアラッチ装置では、開扉ハンドルを終始手動で回転させてドアを開扉させるが、機種によっては案外操作荷重は重くなっている。操作荷重を重くする要因の１つに、ラッチを開扉方向に付勢するラッチバネと、閉扉するとドアと車体との間に設けられるシール部材の影響が挙げられる。ラッチバネとシール部材は共に閉扉状態では圧縮され、その反力はラッチを開扉方向に付勢させ、ラッチのフルラッチ段部をラチェットの爪に対して強力に圧着させ、両者間に強い摩擦力を発生させる。この摩擦力は、開扉ハンドルの開扉操作によりラチェットを反係合方向に移動させる際の強い抵抗力となり、開扉ハンドルの操作荷重を増加させる。

ラッチとラチェットとの間の摩擦抵抗は、前記実開平４−６８１８２号公報に開示された思想のように、パワークローザー機構によりラッチを閉扉方向に余剰回転させることで解消させることはできるが、実開平４−６８１８２号公報では、依然としてパワーリリース機構を用いてラチェットをモータ動力で反係合方向に回転させる構成にしている。

このため、ラチェットをモータ動力で反係合方向に回転させるパワーりリース機構を用いることなく、開扉ハンドルの操作荷重を低減できる安価で小型のドアラッチ装置が望まれている。

特に、高齢者、子供、障害者、病人等のユーザー（以下、非力なユーザー）にとっては、開扉ハンドルによる開扉操作に大きな困難を伴うときがあり、非力なユーザーのハンドル操作を補助する安価な機構が望まれていた。

よって、本発明は、車体１０に固定されるストライカ１５と、車両ドア１１に設けられ前記ストライカ１５との係合により閉扉方向に回転するラッチ１６と、前記ラッチ１６のハーフラッチ段部２４及びフルラッチ段部２５と係合可能の爪２３を備えたラチェット１７と、前記ラチェット１７に操作的に連結された開扉ハンドル１３と、モータ動力により前記ハーフラッチ位置の前記ラッチ１６を前記フルラッチ位置を越えて余剰回転位置まで回転させ得るパワークローザー機構２７とを備え、前記開扉ハンドル１３は待機位置から直結位置Ａまで回転すると前記開扉ハンドル１３と前記ラチェット１７との間の機械的遊びが吸収され前記直結位置Ａを越えて係合解除位置Ｂまで回転すると前記ラチェット１７の前記爪２３を前記ラッチ１６の前記フルラッチ段部２５の回転軌跡上から離脱させその後フルストローク位置まで回転する構成としたものにおいて、前記パワークローザー機構２７は前記ラッチ１６の前記フルラッチ段部２５に前記ラチェット１７の前記爪２３が係合したフル閉扉状態において前記開扉ハンドル１３が開扉操作により前記直結位置Ａ近傍に設定した第１操作位置に至ると起動して前記ラッチ１６を前記余剰回転位置に向けて閉扉方向に回転させ、前記開扉ハンドル１３が前記係合解除位置Ｂ近傍に設定した第２操作位置に至ると前記余剰回転位置に向けて回転させた前記ラッチ１６を解放して前記ラッチ１６の開扉方向の回転を可能にするように構成した車両ドアラッチ装置としたものである。

本発明では、ラッチ１６のフルラッチ段部２５とラチェット１７の爪２３との間に生じる強い摩擦力をパワークローザー機構２７の機能により解消させることで、ハンドル１３、１４の操作荷重を低減させているので、ラチェットをモータ動力で反係合方向に動かす機構に比べて格段に安価な構成にでき、また、現在普及が進んでいるパワークローザー機構付きドアラッチ装置に制御上の僅かな変更を加えるだけで実施化できるので、設計も容易である。

また、パワークローザー機構２７を起動させる第１操作位置を直結位置Ａ近傍に設定してあるため、早期にパワークローザー機構２７を起動させることができ、また、その際のハンドル１３の操作荷重は極めて小さくパワークローザー機構２７を確実に起動させることができる。

また、パワークローザー機構２７の復帰制御を開始する第２操作位置を係合解除位置Ｂ近傍に設定してあるため、ラッチ１６をパワークローザー機構２７による拘束から早期に解放し、もって、ドア１１の開扉を早期に実現できる。また、ハンドル１３、１４がフルストローク位置に至る前に、パワークローザー機構２７の復帰制御が開始されるので、ハンドル１３、１４をフルストローク位置に突き当てる必要はない。

本発明の一実施例を図面により説明すると、図１には、車体１０と車体１０に軸止されたドア１１とが示されている。ドア１１の後側にはラッチユニット１２が設けられ、ドア１１には、ラッチユニット１２に関連的に連結される外側開扉ハンドル１３と内側開扉ハンドル１４とが設けられている。

前記ラッチユニット１２は、周知のように、車体１０に固定されたストライカ１５と係合可能のラッチ１６と、ラッチ１６と係合することでラッチ１６とストライカ１５との係合を保持するラチェット１７とが設けられている。ラッチ１６はラッチ軸１８に軸止され、ラッチバネ１９の弾力により図２において時計回転方向（開扉方向・アンラッチ方向）に付勢される。前記ラチェット１７は、ラチェット軸２０に軸止され、ラチェットバネ２１の弾力によりラッチ１６に向かって反時計回転方向（係合方向）に付勢される。

前記ラッチ１６には、車体に固定されるストライカ１５と当接係合するＵ型溝２２が設けられ、ドア１０を閉扉方向に移動させると、ストライカ１５はアンラッチ位置にあるラッチ１６のＵ型溝２２に当接してラッチ１６を図２において反時計回転方向（閉扉方向・フルラッチ方向）に回転させる。このとき、ラッチバネ１９は圧縮されてラッチ１６を開扉方向に戻す反力を蓄積する。

前記ラッチ１６には、前記ラチェット１７の爪２３が係合するハーフラッチ段部２４とフルラッチ段部２５とが形成される。爪２３がハーフラッチ段部２４に係合すると（図３参照）、ラッチ１６の開扉方向への回転が規制され、ドア１１はハーフ閉扉状態になる。このときのラッチ１６の位置がハーフラッチ位置となる。同様に、ラチェット１７の爪２３がフルラッチ段部２５に係合すると（図４参照）、ラッチ１６の開扉方向への回転が規制され、ドア１１はフル閉扉状態になる。このときのラッチ１６の位置がフルラッチ位置となる。

前記ドア１１若しくは車体１０には弾性シール部材（ウエザーストリップ）２６が設けられる。シール部材２６はドア１１が閉扉されると、ドア１１と車体１０との間で圧縮され、ドア１１を開扉方向へ戻す反力、即ち、ラッチ１６を開扉方向に戻す反力を蓄積する。従って、閉扉状態では、ラッチ１６はラッチバネ１９及びシール部材２６の反力により開扉方向に強く付勢され、ラッチ１６のフルラッチ段部２５（又はハーフラッチ段部２４）とラチェット１７の爪２３との間には強い摩擦力が発生することになる。

手動による通常の閉扉操作では、前記ラッチ１６はストライカ１５との当接にラッチバネ１９の弾力に抗して閉扉方向に回転し、ハーフラッチ位置及びフルラッチ位置を経由して余剰回転位置まで回転する（図５参照）。余剰回転位置に達したラッチ１６は、ラッチバネ１９及びシール部材２６に蓄積された反力により余剰回転位置からフルラッチ位置に戻され、ラッチ１６のフルラッチ段部２５がラチェット１７の爪２３に当接し（図４）、ドア１１のフル閉扉状態が完成する。

前記外側開扉ハンドル１３及び内側開扉ハンドル１４は、周知のようにハンドルバネ（図示なし）の弾力により待機位置に保持され、前記ラチェット１７に機械的な遊びを介して操作的に連結される。ラチェット１７は、ハンドル１３、１４が開扉操作されるとラチェットバネ２１の弾力に抗して反係合方向に回転し、爪２３は前記ラッチ１６のフルラッチ段部２５（又はハーフラッチ段部２４）から離脱し（図６参照）、ラチェット１７によるラッチ１６に対する開扉方向の拘束が解除される。

前記ラッチユニット１２には、モータ動力でラッチ１６をハーフラッチ位置から余剰回転位置に回転させるパワークローザー機構２７が設けられる。本発明のクローザー機構２７の機械的構造は従来周知のものである。

前記ラッチユニット１２にはラッチ１６の回転位置を検出するラッチセンサー２８が設けられ、ラッチ１６のアンラッチ位置、ハーフラッチ位置及びフルラッチ位置等が検出され、コントローラ２９に出力される。ドア１１の閉扉方向への変位によりラッチセンサー２８がラッチ１６のアンラッチ位置からハーフラッチ位置への変位を検出すると、コントローラ２９はパワークローザー機構２７を作動させてラッチ１６を閉扉方向に回転させる。このため、手動による閉扉力がドア１１をフル閉扉状態にするのに不十分であっても、モータ動力によりドア１１はフル閉扉される。

前記ハンドル１３、１４の回転位置はハンドルスイッチ３０、３１により検出される。ハンドル１３、１４の回転位置とハンドルスイッチ３０、３１の検出状態との関係は図７に示してある。ハンドル１３、１４は、待機位置からフルストローク位置まで回転可能であり、途中の直結位置Ａまで回転すると、ハンドル１３、１４とラチェット１７との間に形成された機械的遊びが吸収されてハンドル１３、１４とラチェット１７は直結状態となる（ハンドル１３、１４が直結位置Ａまで回転してもラチェット１７は反係合方向には移動しない）。ハンドル１３、１４が係合解除位置Ｂまで回転すると、ラチェット１７の爪２３はラッチ１６の段部２４、２５（の回転軌跡上）から離脱し、ラッチ１６に対する開扉方向の拘束を解除する。

前記ハンドルスイッチ３０、３１は、ハンドル１３、１４の第１操作位置と第２操作位置とをそれぞれ検出する。第１操作位置は直結位置Ａ近傍に設定され、好適には、直結位置Ａから待機位置側に設定される（直結位置Ａを含む）。第２操作位置は、係合解除位置Ｂ近傍に設定され、好適には、係合解除位置Ｂから待機位置側に設定される（係合解除位置Ｂを含む）。実施例のハンドルスイッチ３０、３１は、ハンドル１３、１４が第１操作位置になるとＯＮになり、このＯＮ状態はハンドル１３、１４が第２操作位置になるまで継続され、ハンドル１３、１４が第２操作位置を越えるとＯＦＦに戻るようになっている。

前記ハンドルスイッチ３０、３１からの信号はパワークローザー機構２７の制御に利用される。フル閉扉状態において、ハンドル１３、１４の開扉回転によりハンドルスイッチ３０、３１がＯＮになると、コントローラ２９はパワークローザー機構２７を起動させてラッチ１６をフルラッチ位置から余剰回転位置に向けて回転させる（余剰回転制御）。ハンドルスイッチ３０、３１がＯＦＦになると、パワークローザー機構２７は余剰回転位置に向けて回転させたラッチ１６を解放して待機状態に復帰する。

次に作用を述べる。
ドア１１を閉扉方向に移動させ、ラッチ１６がストライカ１５との当接によりアンラッチ位置からハーフラッチ位置に変位すると、ラッチセンサー２８がこれを検出する。すると、コントローラー２９はパワークローザー機構２７を起動させて、図５のように、ラッチ１６をモータ動力でフルラッチ位置を経由して余剰回転位置まで回転させる。また、ラチェット１７はラチェットバネ２１の弾力で係合方向に回転してその爪２３がラッチ１６のフルラッチ段部２５と係合可能となる位置に移動する。この際、ラッチバネ１９及びシール部材２６はドア１１の閉扉移動に伴って徐々に圧縮され、ラッチ１６を開扉方向に戻す反力を蓄積する。

前記ラッチセンサー２８がラッチ１６の余剰回転位置を検出すると、パワークローザー機構２７は余剰回転位置のラッチ１６を解放し、解放されたラッチ１６はラッチバネ１９及びシール部材２６に蓄積された反力により開扉方向に戻され、図４のように、ラッチ１６のフルラッチ段部２５がラチェット１７の爪２３に当接し、ドア１１のフル閉扉状態が完成する。

図４のフル閉扉状態では、ラッチバネ１９及びシール部材２６の反力によりラッチ１６は開扉方向に強く押され、ラッチ１６のフルラッチ段部２５とラチェット１７の爪２３との間には強い摩擦力が発生する。この摩擦力は、ハンドル１３、１４の開扉操作によりラチェット１７を反係合方向に移動させる際の強い抵抗力となり、ハンドル１３、１４の操作荷重を増加させ、従来においては、高齢者、子供、障害者等のユーザー（以下、非力なユーザー）に著しい不便性をもたらすことがあり、痛みに堪えてのハンドル操作を強いられることもあった。

このため、本発明では、閉扉状態においてハンドル１３、１４の開扉操作が検出されたときは、ラッチ１６とラチェット１７との間に生じる摩擦力を解消させることで、開扉ハンドル１３、１４の操作荷重を低減させ、非力なユーザーの開扉操作の容易化を計っている。

以下詳細に説明すると、フル閉扉状態（又はハーフ閉扉状態）において、開扉操作によりハンドル１３（又は１４）が第１操作位置に至ると、図７のように、ハンドルスイッチ３０（又は３１）がＯＮになり、コントローラ２９はパワークローザー機構２７を起動させる。この段階では、ハンドル１３とラチェット１７との間に形成される機械的遊びによりラチェット１７は実質的に動かないか、動いたとしてもその移動は僅かである。従って、ハンドル１３の操作荷重は極めて小さくパワークローザー機構２７を確実に起動させることができる。

パワークローザー機構２７の起動によりラッチ１６の閉扉方向への回転が始まると、ラッチ１６のフルラッチ段部２５はラチェット１７の爪２３から速やかに離間し、ラッチバネ１９及びシール部材２６の反力がラッチ１６を介してラチェット１７に回転抵抗を付与することが防止される。

ハンドル１３が第１操作位置を過ぎて回転すると、ハンドル１３の開扉回転は実質的にラチェット１７に伝達され、ラチェット１７を反係合方向に回転させるから、この分の操作荷重がハンドル１３に加わることになる。しかし、ラチェット１７はパワークローザー機構２７の機能により前記反力の影響から解放されているから、新たに加わる操作荷重は、前記反力の影響を受ける場合に比べて十分に低減される。従って、非力なユーザーにもたらされることがあった不便性や困難性は改善され、殆どの非力なユーザーは、特別な困難を伴うことなくハンドル１３を第２操作位置に向かって継続的に回転させることができる。

ハンドル１３が係合解除位置Ｂ近傍の第２操作位置に至ると、ハンドルスイッチ３０はＯＦＦとなり、コントローラ２９はパワークローザー機構２７の復帰制御を開始する。パワークローザー機構２７の復帰制御が始まると、余剰回転していたラッチ１６はパワークローザー機構２７による拘束から解放され、ラッチバネ１９及びシール部材２６の反力により開扉方向に戻される。

パワークローザー機構２７の復帰制御が開始されてから、ラッチ１６がラッチバネ１９及びシール部材２６の反力によりフルラッチ位置に戻るまでには、若干のタイムラグが生じる。このため、ハンドル１３の第２操作位置が係合解除位置Ｂより若干手前に設定してあっても、ラッチ１６がフルラッチ位置に戻る前に、ラチェット１７の爪２３はラッチ１６のフルラッチ段部２５の回転軌跡上から離脱可能であり、開扉方向に戻されるラッチ１６にラチェット１７が再係合することは回避できる。

このようにして、ラチェット１７及びパワークローザー機構２７によるラッチ１６に対する開扉方向の拘束が解除されると、ドア１１は開扉可能状態となり、ハンドル１３の開扉操作によりドア１１を手前に引けばドア１１は開扉され、ハンドル１３から手を離すと、ハンドル１３はハンドルバネ（図示なし）の弾力で待機位置に復帰する。

以上のように、本発明では、ラッチ１６のフルラッチ段部２５とラチェット１７の爪２３との間に生じる強い摩擦力をパワークローザー機構２７の機能により解消させることで、ハンドル１３、１４の操作荷重を低減させているので、ラチェットをモータ動力で反係合方向に動かす機構に比べて格段に安価な構成にでき、また、現在普及が進んでいるパワークローザー機構付きドアラッチ装置に制御上の僅かな変更を加えるだけで実施化できるので、設計も容易である。

また、パワークローザー機構２７の復帰制御を開始する第２操作位置を係合解除位置Ｂ近傍に設定してあるため、ラッチ１６をパワークローザー機構２７による拘束から早期に解放し、もって、ドア１１の開扉を早期に実現できる。また、ハンドル１３、１４がフルストローク位置に至る前に、パワークローザー機構２７の復帰制御が開始されるので、ハンドル１３、１４をフルストローク位置に突き当てる必要はない。仮に、第２操作位置をフルストローク位置に設定すると、非力なユーザーはハンドル１３、１４をフルストローク位置に突き当てた後、その場にハンドル１３、１４を維持させなければならず、非力なユーザーに不便性や困難性をもたらすことになる。

本発明は、非力なユーザーに対する開扉操作の補助を主目的に開発されたものであり、上記作用の説明は非力なユーザーが開扉操作した場合を前提としている。従って、健常者がハンドル１３、１４を素早く開扉操作した場合には、パワークローザー機構２７の機能による開扉操作の補助効果を享受できないこともある。

なお、図１にはスイング式のドア１１を示してあるが、スライド式ドアであっても良い。

ドアと車体の一部横断面図。開扉状態におけるラッチとラチェットの関係図。ハーフラッチ状態におけるラッチとラチェットの関係図。フルラッチ状態におけるラッチとラチェットの関係図。ラッチがフルラッチ位置から余剰回転した状態を示す関係図。ラチェットがラッチのフルラッチ段部の回転軌跡上から離脱した状態を示す関係図。開扉ハンドルとハンドルスイッチとの関係図。ブロック回路図。

符号の説明

１０…車体、１１…ドア、１２…ラッチユニット、１３…外側開扉ハンドル、１４…内側開扉ハンドル、１５…ストライカ、１６…ラッチ、１７…ラチェット、１８…ラッチ軸、１９…ラッチバネ、２０…ラチェット軸、２１…ラチェットバネ、２２…Ｕ型溝、２３…爪、２４…ハーフラッチ段部、２５…フルラッチ段部、２６…シール部材、２７…パワークローザー機構、２８…ラッチセンサー、２９…コントローラ、３０、３１…ハンドルスイッチ。

Claims

車体１０に固定されるストライカ１５と、車両ドア１１に設けられ前記ストライカ１５との係合により閉扉方向に回転するラッチ１６と、前記ラッチ１６のハーフラッチ段部２４及びフルラッチ段部２５と係合可能の爪２３を備えたラチェット１７と、前記ラチェット１７に操作的に連結された開扉ハンドル１３と、モータ動力により前記ハーフラッチ位置の前記ラッチ１６を前記フルラッチ位置を越えて余剰回転位置まで回転させ得るパワークローザー機構２７とを備え、前記開扉ハンドル１３は待機位置から直結位置Ａまで回転すると前記開扉ハンドル１３と前記ラチェット１７との間の機械的遊びが吸収され前記直結位置Ａを越えて係合解除位置Ｂまで回転すると前記ラチェット１７の前記爪２３を前記ラッチ１６の前記フルラッチ段部２５の回転軌跡上から離脱させその後フルストローク位置まで回転する構成としたものにおいて、前記パワークローザー機構２７は前記ラッチ１６の前記フルラッチ段部２５に前記ラチェット１７の前記爪２３が係合したフル閉扉状態において前記開扉ハンドル１３が開扉操作により前記直結位置Ａ近傍に設定した第１操作位置に至ると起動して前記ラッチ１６を前記余剰回転位置に向けて閉扉方向に回転させ、前記開扉ハンドル１３が前記係合解除位置Ｂ近傍に設定した第２操作位置に至ると前記余剰回転位置に向けて回転させた前記ラッチ１６を解放して前記ラッチ１６の開扉方向の回転を可能にするように構成した車両ドアラッチ装置。
請求項１において、前記第１操作位置は前記直結位置Ａから前記待機位置側に設定した車両ドアラッチ装置。
請求項１又は請求項２において、前記第２操作位置は前記係合解除位置Ｂから前記待機位置側に設定した車両ドアラッチ装置。