JP2007254993A - 車両の外装用ドアハンドル - Google Patents

Abstract

【課題】発光部材に配線を介して電源を供給する必要がなく、配線が目立たない工夫をせずにハンドルを透明な材質で構成しても見栄えが悪くならないようにすることができるとともに防水処理を特に施す必要がない車両の外装用ドアハンドルを提供する。
【解決手段】車両のドア１６の外側に設けられるハンドル本体１８が透明体で形成され、発光色の異なる発光ダイオード１９ａ，１９ｂがハンドル本体１８に埋設されている。発光ダイオード１９ａ，１９ｂが発光するのに必要な電力は、ドア１６に設けられた送電部１４ａ，１４ｂからコードレスで供給される。ハンドル本体１８に埋設された受電部には、発光ダイオード１９ａ，１９ｂに接続された二次側コイルが設けられている。二次側コイルと、送電部１４ａ，１４ｂに設けられた一次側コイルとを磁気的に結合することにより電力が発光ダイオード１９ａ，１９ｂに供給される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の外装用ドアハンドルに係り、詳しくはドアハンドルを表示手段として使用可能な車両の外装用ドアハンドルに関する。

キーレスエントリーシステムが装備された車両においては、ドアやトランクの施錠・解錠が自動的に行われる。車両のキーレスエントリーシステムにおいて、車外からの信号を受け、ドアの開閉を行うロック機構の施錠・解錠状態をアウトサイドハンドルに設けた発光手段により視認できる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。発光手段にはＬＥＤが使用され、ハンドル部材の端部に配置されている。
特開２００５−１６１９０４号公報

ところが、アウトサイドハンドル近傍はドアのロック機構やアンテナ、送受信手段などが配置されており、発光手段を組み込むと配線が複雑になる。また、雨水や洗車時の水がアウトサイドハンドルに掛かった場合の防水処理が必須になる。また、アウトサイドハンドル全体を透明にした場合は、配線が目立たない工夫が必要となるため、アウトサイドハンドル全体を透明にするのは難しい。

本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、発光部材にハンドル本体の外部から配線を介して電源を供給する必要がなく、配線が目立たない工夫をせずにハンドル本体を透明な材質で構成しても見栄えが悪くならないようにすることができるとともに防水処理を特に施す必要がない車両の外装用ドアハンドルを提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両のドアの外側に設けられるハンドル本体が透明体で形成され、発光部材が前記ハンドル本体に埋設されており、前記発光部材が発光するのに必要な電力がハンドル本体外部からコードレスで供給される。

この発明では、発光部材は透明なハンドル本体内に埋設されるとともに外部電源と発光部材とを接続する配線が存在しないため、防水処理を特に施さなくても、雨水や洗車時の水が発光部材の耐久性に支障を来すことがない。また、透明なハンドル本体内に発光部材が配線なしで存在するため、新規な意匠性を持たせることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ハンドル本体には、前記ハンドル本体外部に配置された無接点誘導電力源としての一次側コイルと磁気的に結合可能な二次側コイルが前記発光部材に接続された状態で埋設されている。この発明では、ハンドル本体外部に配置された一次側コイルに流れる電流によって発生する磁束により、ハンドル本体に埋設された二次側コイルに起電力が発生して電力が発光部材に供給されるため、構成が簡単になり、装置を容易に製造することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光部材として発光色の異なる複数の発光ダイオードが設けられ、発光色の違いによりドアの解錠状態と施錠状態とが識別可能に構成されている。この発明では、発光部材として発光ダイオードが使用されているため、小さな電力で輝度を高くできる。また、ドアの解錠状態と、施錠状態とで異なる発光色の発光ダイオードが点灯されるため、ドアが解錠状態であるか施錠状態であるかの確認が容易になる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記ハンドル本体は、前記ドアに対して相対移動可能に取り付けられている。この発明では、配線が無いため、ハンドル本体がドアに対して相対移動しても発光性能の耐久性に支障はない。また、配線にとらわれることなく、ハンドル構造の設計自由度が向上する。

本発明によれば、発光部材にハンドル本体の外部から配線を介して電源を供給する必要がなく、配線が目立たない工夫をせずにハンドルを透明な材質で構成しても見栄えが悪くならないようにすることができるとともに、防水処理を特に施す必要がなく、配線がないため構成が簡単になる。

以下、本発明をキーレスエントリーシステムを構成する車両のアウトサイドドアハンドルに具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図２に示すように、キーレスエントリーシステムは、車両に搭載される本体機１０と、操作者によって携帯される携帯機３０とを備えている。本体機１０は、制御部１１、送受信部１２、アンテナ１３及び送電部１４ａ，１４ｂを備えている。制御部１１は図示しないマイクロコンピュータを備え、本体機１０全体の制御や、送電部１４ａ，１４ｂ及びドアロックアクチュエータ１５の制御等を行う。制御部１１は、送受信部１２及びアンテナ１３を介して携帯機３０と交信を行ない、携帯機３０との交信結果に応じてドアロック機構の施錠・解錠を行なうドアロックアクチュエータ１５の制御を行うようになっている。

図１（ａ）に示すように、車両のドア１６の外側に設けられるドアハンドル１７のハンドル本体１８には、発光部材としての２個の発光ダイオード１９ａ，１９ｂが設けられている。発光ダイオード１９ａ，１９ｂは、発光色の違いによりドアロック機構が施錠状態であるか解錠状態であるか識別可能にするため、異なる発光色のダイオードで構成されている。この実施形態では、ドアロック機構が解錠された状態であることを示す一方の発光ダイオード１９ａとして赤色に発光する赤色ＬＥＤが使用され、ドアロック機構が施錠された状態であることを示す他方の発光ダイオード１９ｂとして青色に発光する青色ＬＥＤが使用されている。

ハンドル本体１８は透明体で形成され、発光ダイオード１９ａ，１９ｂはハンドル本体１８に埋設されている。図１（ｂ）に示すように、ハンドル本体１８は、ドア１６と対向する側の面が平らで、かつドア１６と反対側の面が曲面になるように断面形状がほぼ円の一部を切り欠いた形状に形成されている。発光ダイオード１９ａ，１９ｂは、ハンドル本体１８の径方向においてはほぼ中央部に位置するとともに、ハンドル本体１８の長手方向においては端部寄りに埋設されている。なお、ドアロック機構は、ドアロックアクチュエータ１５が解錠状態に作動されると、ハンドル本体１８を引くだけでドア１６を開くことができるように構成されている。そして、ハンドル本体１８は、ドア１６に対して相対移動不能に構成されている。

発光ダイオード１９ａ，１９ｂが発光するのに必要な電力は、ハンドル本体１８の外部からコードレスで供給するように構成されている。具体的には、無接点式電力伝送システムが採用され、図３に示すように、本体機１０側に設けられた送電部１４ａ，１４ｂの一次側コイル２０と、ハンドル本体１８側に設けられた受電部２１ａ，２１ｂの二次側コイル２２とを磁気的に結合することにより供給される。

詳述すると、図３に示すように、送電部１４ａ，１４ｂは、電源としての電池２３と、インバータ回路２４と、一次側コイル２０とで構成されている。そして、インバータ回路２４が制御部１１からの制御信号により制御されて所定の周波数（例えば、１２５ｋＨｚ）の交流が一次側コイル２０に流れるようになっている。

図３に示すように、受電部２１ａ，２１ｂは、二次側コイル２２と、コンデンサ２５と、ダイオード２６とが直列に接続されるとともに、ダイオード２６と逆並列に発光ダイオード１９ａ，１９ｂが接続されている。即ち、ダイオード２６のカソードが発光ダイオード１９ａ，１９ｂのアノードに接続されるとともに、ダイオード２６のアノードが発光ダイオード１９ａ，１９ｂのカソードに接続されている。送電部１４ａ，１４ｂ及び受電部２１ａ，２１ｂは、コンデンサ２５の容量が異なる点を除いて基本的に同じ構成のものが、発光ダイオード１９ａ，１９ｂ毎にそれぞれ独立して設けられている。各受電部２１ａ，２１ｂは、それぞれ一つの基板上に実装されてモジュール化されている。そして、インサート成形によりそのモジュールがハンドル本体１８に埋め込まれた状態に製造される。即ち、ハンドル本体１８には、ハンドル本体１８外部に配置された無接点誘導電力源としての一次側コイル２０と磁気的に結合可能な二次側コイル２２が発光ダイオード１９ａ，１９ｂに接続された状態で埋設されている。一次側コイル２０及び二次側コイル２２は図示しないコアに巻かれている。コアとして例えばフェライトコアが使用される。

モジュール全体がハンドル本体１８内に浮いた状態になるように製造する場合は、２段階でインサート成形が行われる。例えば、第１段階で、ハンドル本体１８の径方向の中心線を含む面でほぼ半分に切断された状態で、かつモジュールの一部が露出した状態でインサート成形された物を作製する。そして、第２段階のインサート成形で残りの半分を作製することにより、モジュール全体がハンドル本体１８内に浮いた状態のドアハンドル１７が製造される。ハンドル本体１８を構成する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂が使用される。

次に前記のように構成されたドアハンドル１７の作用を説明する。
携帯機３０からドアロック解除信号が送信されると、制御部１１はアンテナ１３を介して送受信部１２でその信号を受信する。信号が正規信号であれば、制御部１１はその信号に基づいて、ドアロック解除の処理を行うためにドアロックアクチュエータ１５にロック解除信号を出力する。ロック解除信号によりドアロックアクチュエータ１５が作動されてドア１６のロックが解除されると、制御部１１は図示しないセンサによりそれを確認する。そして、ドアロック解除を確認すると、制御部１１はドアロック解除を報知する赤色の発光ダイオード１９ａを点灯させるため、送電部１４ａに作動信号を出力する。その結果、インバータ回路２４が所定周波数でスイッチング制御されて、一次側コイル２０に所定周波数（１２５ｋＨｚ）の交流電流が流れる。

一次側コイル２０に交流電流が流れると、一次側コイル２０に流れる電流によって発生する磁束により、受電部２１ａの二次側コイル２２に一次側コイル２０の電力の向きに対応して誘導起電力が発生するとともに電力が発光部材に供給される。図４（ａ）に示すように、二次側コイル２２に図の下側から上側に向かって電流が流れるように起電力が発生する状態では、電流は発光ダイオード１９ａを流れずに、コンデンサ２５及びダイオード２６を通るように流れる。この状態では発光ダイオード１９ａは発光せず、コンデンサ２５が充電される（静電エネルギーが蓄えられる）。

一次側コイル２０を流れる交流の向きが逆方向になり、図４（ｂ）に示すように、二次側コイル２２に図の上側から下側に向かって電流が流れるように起電力が発生する状態では、電流は発光ダイオード１９ａを通って流れる。このとき、コンデンサ２５が放電されて、放電に伴う電流が前記起電力によって発生する電流と同じ向きに流れる。

従って、図４（ｂ）における二次側コイル２２の上側から下側に向かって電流が流れる際に、発光ダイオード１９ａが赤色に発光する。即ち、発光ダイオード１９ａは一次側コイル２０に流れる交流の周波数に対応する周期で点滅するが、人の目には連続して発光している状態に見える。そして、操作者はハンドル本体１８が赤色に光っていることを目視により確認して、ドアロックが解除されていることを容易に確認することができる。

また、ドアロックが解除されている状態で、携帯機３０からドアロック信号が送信されると、制御部１１はアンテナ１３を介して送受信部１２でその信号を受信する。信号が正規信号であれば、制御部１１はその信号に基づいて、ドアロック処理を行うためにドアロックアクチュエータ１５にロック信号を出力する。ロック信号によりドアロックアクチュエータ１５が作動されてドアロック機構が施錠状態になり、制御部１１は図示しないセンサによりそれを確認する。そして、ドアロック（施錠状態であること）を確認すると、制御部１１はドアロックを報知する青色の発光ダイオード１９ｂを点灯させるため、送電部１４ｂに作動信号を出力する。その結果、インバータ回路２４が所定周波数でスイッチング制御されて、一次側コイル２０に所定周波数（１２５ｋＨｚ）の交流電流が流れる。

そして、前述した赤色の発光ダイオード１９ａの場合と同様にして、受電部２１ｂの二次側コイル２２に一次側コイル２０の電力の向きに対応して誘導起電力が発生して、その誘導起電力により発光ダイオード１９ｂに電流が流れて発光ダイオード１９ｂが発光する。操作者はハンドル本体１８が青色に光っていることを目視により確認して、ドアロック機構が施錠状態になったことを容易に確認することができる。

なお、制御部１１は、ドアロック解除処理あるいはドアロック処理を実施するとともに処理が正常になされたことを確認して、ドアロック解除あるいはドアロックを報知するため、発光ダイオード１９ａあるいは発光ダイオード１９ｂへの点灯指令信号を出力した後、所定時間後にそれらの点灯指令信号の出力を停止する。所定時間とは、操作者が発光ダイオード１９ａ，１９ｂの点灯を確認するのに十分な時間であり、例えば、数十秒程度に設定されている。従って、発光ダイオード１９ａ，１９ｂが長時間点灯状態に保持されて電力が無駄に消費されることが抑制される。

また、操作者はドア１６がロック状態にあるか否かを確認したい時は、携帯機３０から施錠確認信号を送信する。携帯機３０から施錠確認信号が送信されると、制御部１１はアンテナ１３を介して送受信部１２でその信号を受信する。信号が正規信号であれば、制御部１１は、ドアロック状態及びドアロック解除状態を検出するセンサーの信号を入力してドアロック機構が施錠されているか否かを判断する。そして、制御部１１は、施錠状態であれば送電部１４ｂに作動信号を出力し、解錠状態であれば送電部１４ａに作動信号を出力する。その結果、ドア１６がロックされていれば青色の発光ダイオード１９ｂが所定時間点灯してハンドル本体１８が青色に光り、ロックが解除されていれば赤色の発光ダイオード１９ａが所定時間点灯してハンドル本体１８が赤色に光る。従って、操作者はハンドル本体１８の色でドア１６がロックされているか否かを離れた位置から確認できる。

この実施形態では以下の効果を有する。
（１）車両のドア１６の外側に設けられるハンドル本体１８が透明体で形成され、発光部材（発光ダイオード）がハンドル本体１８に埋設されており、前記発光部材が発光するのに必要な電力がハンドル本体１８外部からコードレスで供給される。従って、外部電源と発光部材とを接続する配線が存在しないため、防水処理を特に施さなくても、雨水や洗車時の水が発光部材の耐久性に支障を来すことがない。また、透明なハンドル本体１８内に発光部材が配線なしで存在するため、新規な意匠性を持たせることができる。

（２）ハンドル本体１８には、ハンドル本体１８外部に配置された無接点誘導電力源としての一次側コイル２０と磁気的に結合可能な二次側コイル２２が発光部材に接続された状態で埋設されている。従って、ハンドル本体１８外部に配置された一次側コイル２０に流れる電流によって発生する磁束により、ハンドル本体１８に埋設された二次側コイル２２に起電力が発生して電力が発光部材に供給される。即ち、非接触で電力供給を行う方法として電磁誘導方式で電力が供給されるため、装置を容易に製造することができるとともに、信頼性が高くなる。

（３）発光部材として発光ダイオード１９ａ，１９ｂが設けられているため、小さな電力で輝度を高くできる。また、発光色の異なる複数の１９ａ，１９ｂが設けられるとともに、ドアの解錠状態と、施錠状態とで異なる発光色の発光ダイオードが点灯されるため、ドアが解錠状態であるか施錠状態であるかの確認が容易になる。

（４）ドア１６の解錠状態あるいは施錠状態を表示するための発光ダイオード１９ａ，１９ｂは所定時間だけ点灯されるため、解錠状態あるいは施錠状態の間点灯を継続する場合に比較して無駄な電力消費が抑制される。

（５）発光ダイオード１９ａ，１９ｂがハンドル本体１８の長手方向の端部寄りに設けられているため、中央付近に設ける場合に比較して一次側コイル２０と二次側コイル２２との距離を短く設定することが容易になり、電磁誘導が効率よく行われる。

（６）ドアロック機構は、ドアロックアクチュエータ１５が解錠状態に作動されると、ハンドル本体１８を引くだけでドア１６を開くことができるように構成されている。従って、ハンドル本体１８にドアロックを解除する部材やハンドル本体１８をドア１６に対して相対移動可能に設ける必要がなく、構造が簡単でデザインの自由度が高くなる。

（７）受電部２１ａ，２１ｂは、発光ダイオード１９ａ，１９ｂとダイオード２６とがそれぞれ逆並列に接続されている。従って、一次側コイル２０に流れる交流電流に対応して二次側コイル２２に交流電流が流れる場合、発光ダイオード１９ａ，１９ｂが降伏現象を起こすことが回避される。

（８）受電部２１ａ，２１ｂは、発光ダイオード１９ａ，１９ｂとダイオード２６とがそれぞれ逆並列に接続されるとともに、コンデンサ２５がダイオード２６に電流が流れる際に充電される状態に接続されている。従って、コンデンサ２５の放電の際に流れる電流が発光ダイオード１９ａ，１９ｂの発光に寄与するため、コンデンサ２５を設けない場合に比較して、同じ起電力であっても発光ダイオード１９ａ，１９ｂの発光量が大きくなる。

（変更例）
なお、実施形態は、次のように具体化することも可能である。
・ 発光ダイオード１９ａ，１９ｂを異なる発光色の物とする場合、発光色は赤色と青色との組合せに限らず、異なる色の組み合わせであればよい。

・ 発光部材の数は２個に限らず、１個であっても３個以上であってもよい。発光部材が１個でドア１６の解錠状態及び施錠状態を表示するには、発光部材の発光状態が解錠状態を表示する場合と、施錠状態を表示する場合とで異なる状態とする。例えば、一方の状態（解錠状態）を表示する場合は点滅発光状態とし、他方の状態（施錠状態）を表示する場合は継続点灯状態とする。発光部材が異なる発光色の３個以上の場合、２個はドア１６の解錠状態及び施錠状態を表示するのに使用し、他の発光部材は他の表示、例えば、トランクのロック解除状態を表示するのに使用する。

・ 発光部材は同じ発光色であってもよい。その場合、同時に発光する発光部材の数で表示を区別するようにする。例えば、ドア１６の解錠状態及び施錠状態を表示する場合、解錠状態を表示する場合は複数の発光部材を発光させ、施錠状態を表示する場合は１個の発光部材を発光させる。

・ 発光部材は近接して配置する必要はなく、発光部材の配置間隔は自由である。
・ 受電部２１ａ，２１ｂに設けられるコンデンサ２５は、二次側コイル２２とダイオード２６のアノードとの間に代えて、二次側コイル２２とダイオード２６のカソードとの間に接続してもよい。この構成でも同様の作用効果を奏する。

・ 一次側コイル２０に交流電流を流す構成において、受電部２１ａ，２１ｂのコンデンサ２５を省略してもよい。また、コンデンサ２５及びダイオード２６の両者を省略してもよい。

・ 送電部１４ａ，１４ｂは、インバータ回路２４で一次側コイル２０に交流電流を流す構成に限らず、インバータ回路２４を設けずに、電池２３に対してスイッチング素子と一次側コイル２０とを直列に接続する。そして、制御部１１でスイッチング素子を所定周期でスイッチング制御して、一次側コイル２０に対して間欠的に電流が一方向に流れるように制御する。この場合、受電部２１ａ，２１ｂは、コンデンサ２５及びダイオード２６を省略するとともに、二次側コイル２２と発光ダイオード１９ａ，１９ｂとを、二次側コイル２２に発生する誘導起電力によって生じる電流が発光ダイオード１９ａ，１９ｂのアノードからカソードに向かうように直列に接続する。

・ 送電部１４ａ，１４ｂの一次側コイル２０に対して、電流を供給するためにスイッチング素子をスイッチングする周期は１２５ｋＨｚに限らず、他の値としてもよい。
・ 送電部１４ａ，１４ｂそれぞれに電池２３を設けずに、一つの電池２３（電源）を共通に使用する構成としてもよい。

・ ドアハンドル１７は、通常のドアハンドルのようにハンドル本体１８がドア１６に対して相対移動可能に取り付けられる構成であってもよい。ハンドル本体がドアに対して相対移動可能に取り付けられた構成で、ハンドル本体内に発光部材を収容するとともに配線を介して電力を供給可能にする構成では、ハンドル本体の相対移動により配線に負荷が掛かるため、発光性能の耐久性が悪くなる。しかし、本発明の構成では、発光部材に電力を供給するための配線が無いため、ハンドル本体１８がドア１６に対して相対移動しても発光性能の耐久性に支障はない。

・ ドアハンドルはサイドドアのドアハンドル１７に限らず、ハッチバック式のバックドアのドアハンドルに適用してもよい。
・ 発光部材は発光ダイオードに限らず、例えば、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）であってもよい。

・ 発光部材は、ドア１６の解錠状態及び施錠状態の表示に限らず、他の情報の表示手段、例えば方向指示手段として使用するようにしてもよい。
・ ハンドル本体１８の発光部材と対応する部分の形状をレンズ作用を有する形状としてもよい。この場合、発光部材の発光状態においてハンドル本体１８からより明るい光りを外部に照射することができる。

前記実施形態及び変更例より把握できる技術的思想（発明）について以下に記載する。
・ 請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光部材として発光ダイオードが設けられている。

・ 請求項２に記載の発明において、前記一次側コイルにはインバータ回路を介して交流電流が供給され、前記二次側コイルには、コンデンサ及びダイオードの直列回路が接続されるとともに、前記ダイオードと逆並列に発光部材が接続されている。

・ 請求項１〜請求項４及び前記技術的思想のいずれか一項に記載の発明において、前記ハンドル本体は、前記ドアに対して相対移動不能に取り付けられている。

（ａ）は一実施形態のアウトサイドハンドルの模式斜視図、（ｂ）は発光ダイオードと無接点誘導電力源との関係を示す模式断面図。 キーレスエントリーシステムの全体構成を示すブロック図。 送電部及び受電部を示す回路図。 （ａ），（ｂ）は作用を示す受電部の回路図。

符号の説明

１６…ドア、１８…ハンドル本体、１９ａ，１９ｂ…発光部材としての発光ダイオード、２０…一次側コイル、２２…二次側コイル。

Claims (4)

1. 車両のドアの外側に設けられるハンドル本体が透明体で形成され、発光部材が前記ハンドル本体に埋設されており、前記発光部材が発光するのに必要な電力がハンドル本体外部からコードレスで供給される車両の外装用ドアハンドル。
2. 前記ハンドル本体には、前記ハンドル本体外部に配置された無接点誘導電力源としての一次側コイルと磁気的に結合可能な二次側コイルが前記発光部材に接続された状態で埋設されている請求項１に記載の車両の外装用ドアハンドル。
3. 前記発光部材として発光色の異なる複数の発光ダイオードが設けられ、発光色の違いによりドアの解錠状態と施錠状態とが識別可能に構成されている請求項１又は請求項２に記載の車両の外装用ドアハンドル。
4. 前記ハンドル本体は、前記ドアに対して相対移動可能に取り付けられている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両の外装用ドアハンドル。

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