JP2014080048A - 窓部開閉検知機構と自動車用スライドドア - Google Patents

Abstract

【課題】窓部開閉状態の検出が確実で、取付け後の調整も容易な自動車における窓部開閉検出機構及びこの検出機構を用いた自動車用スライドドアのはさみ込みを未然に防ぐ自動車用スライドドア装置の提供を課題とする。
【解決手段】窓部開閉検知機構は、Ｘアーム式ウインドウレギュレータ５におけるサブアーム９のチャンネルＢ側先端部の移動を窓ガラス位置検出器６により検出して窓ガラス３の開閉状態を検出する。ウインドウレギュレータ５はスライドドア１のアウターパネルとインナーパネル１６の間に取付け、窓ガラス位置検出器６はインナーパネル１６の車内側の面に取付ける。窓部開閉検知機構は、自動車用スライドドア１のドアストッパー４ａと連携させ、窓部２が「開」の時、スライドドア１をはさみ込み未然位置で停止させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の窓部を開閉する窓ガラスをＸアーム式のウインドウレギュレータで昇降させる機構における窓部開閉検知機構とこれを利用した自動車用スライドドアに関する。

ワンボックスカー等では、図１に示すように、後部座席の乗降口に前後方向へ移動するスライドドア１を設け、スライドドア１の窓部２に窓ガラス３を昇降自在に装備することがある。
このような自動車は、例えば、後部座席に座った子供が手や頭を窓部２から外に出している時に、図１の（イ）に示すように、スライドドア１を全開にすると、窓部２の前枠２ａと乗降口の後縁２ｂで手や頭を挟まれる虞がある。

そこで、従来、自動車用スライドドア１に窓部開閉検知機構を組み込み、スライドドア１の窓部２が開いているとき、スライドドア１と自動車本体４間に配置されたドアストッパー４ａを作動させ、スライドドア１を図１（ロ）のはさみこみ未然位置で停止させる構成が採用されている。
例えば、特許文献１の車両用スライドドア装置では、窓部の開き状態を機械的に検出し、検出手段とストッパ手段をケーブルを介して接続し、窓部が開いている時はストッパー４ａを駆動して、スライドドア１の全開状態を規制するようにしている。
特許文献２の車両用スライドドア１では、窓部の開き状態をウインドウレギュレータにおいてメインアームを駆動する軸に取付けたカムの回動量で検出し、その回動量をケーブルでストッパー機構に伝達し、窓部が開いている時にスライドドア１の全開状態を規制している。
特許文献３の自動車用ドアでは、窓部が開き状態のときは、スライドドア１の移動がロックされる構造となっている。

特許第３２６３８０５号公報 特開２００３−１２９７４７号公報 特開２００３−０９７１２２号公報

しかし、上記従来の検出手段は、窓ガラスの開閉をメインアームの駆動軸と同軸に取付けたカムの回転を利用しており、このカムは機構上、あまり大きくできないことから、窓の開き状態を検出するための変位が小さく、作動の鋭敏さに欠けるところがある。また、小さな変位の範囲で開き状態を検出するので、振動などによるわずかな変位が検出結果に大きく影響することもある。
また、窓部を開閉するウインドウレギュレータはドアのアウターパネルとインナーパネルの間に配置され、検出手段はアウターパネル側に取付けられることが多い。しかし、アウターパネルには、車に対する側方からの衝撃を吸収するためのインパクトビームや補強のためのロアフレームを内側に突出して形成しているので、検出手段を取付けることができる箇所の選択に制限が多い。また、検出手段がウインドウレギュレータよりも車外側に配置されることになり、スライドドアを組み立てた後に検出手段の調整作業が困難であった。
本発明は、窓部の開閉を確実に検出することができ、また、ドアが組み立てられた後でも、窓ガラス位置検出器の調整を容易に行うことができる窓部開閉検知機構の提供とその窓部開閉検知機構を利用した自動車のスライドドアの提供を課題とする。

自動車用ドアの窓ガラスを昇降するウインドウレギュレータと窓ガラス位置検出器とで窓部開閉検出機構を構成する。
ウインドウレギュレータは、メインアームとサブアームを回転軸で回転可能に組み合わせたＸアーム式とし、ドアのアウターパネルとインナーパネルの間に配置する。
メインアームは基部が回動軸に取付けられ、先端部に窓ガラスを支持するチャンネルＡが摺動自在に取付けられる。回動軸は、駆動用のモータの出力軸にギアで結合される。
サブアームはメインアームの中間部に車の室内外方向の回転軸で回転可能に取付けられる。
メインアームとサブアームの先端部に前記チャンネルＡを摺動自在に、かつ、ほぼ水平に取り付けて支持する。チャンネルＢはインナーパネルに固定されており、これにサブアームの基部が摺動可能に取り付けられる。
そして、サブアームの前記基部に長手方向に突出させて操作部が設けられる。
窓ガラス位置検出器は、前記操作部によって移動される受動部を有して受動部の位置により、窓が設定以上に開いた「開」状態と、設定以上は開いていない「閉」状態を検出するものとする。窓ガラス位置検出器は、インナーパネルの車の内側となる面に取付けられて受動部をインナーパネルの車外側へ突出させている。
ウインドウレギュレータの前記操作部と窓ガラス位置検出器の前記受動部をインナーパネルの車外側位置で係合させる。
なお、窓の「閉」状態は窓が完全に閉じていなくても、法令上、窓が閉じていると判断してよいとされている状態である。この状態では、顔はもちろん手等を窓外へ出すことはできない。

サブアームにおけるアームガイド側先端の操作部は、窓ガラス位置検出器における受動部と係合してこれを操作するが、受動部のインナーパネルから車外方向への突出量は前記メインアームの車内側面に取付けられたサブアームＢの軌跡までで、メインアームの下方移動時及び下方から上方への移動するときの軌跡と干渉しないようにする。
サブアームにおけるアームガイド側先端の操作部は、窓ガラス位置検出器における受動部を往路、復路共に係合できるフォーク状のものとすることがある。
自動車用スライドドアに前記の窓部開閉検知機構を組み込み、スライドドアの窓部が開いている時、スライドドアと自動車本体間に配置されたドアストッパーを作動させ、スライドドアを全開しようとしても、スライドドアの開き方向の移動をはさみこみ未然位置で停止させる。

窓部開閉検知機構は、窓部の開閉をサブアームのチャンネルＢ側先端に突出させて設けた操作部の変位によって検出するので、変位量が大きく、前記検出器の受動部を確実に移動させることができる。このため、前記検出器による「開」状態、「閉」状態の検出が確実であると共に、振動などの影響を受けることが少ない。
また、窓ガラス位置検出器は自動車用ドアを構成するインナードアの車内側の面に配置するので、ウインドウレギュレータの組み付け後であっても、簡単に調整作業を行える。
さらに、インナーパネルにはインパクトビームのような凹凸もなく、装着部材も少ないので、窓ガラス位置検出器をインナーパネルに取付ける場合には、アウターパネルの車内側の面に取付けるよりも、窓ガラス位置検出器を比較的自由な位置に配置することができる。
サブアームのアームガイド側先端に設ける操作部をフォーク状のものにすると、窓ガラス位置検出器の受動部を往復で積極的に駆動できるので、受動部が凍りついた時にも受動部を操作の往路はもちろん復路もまた確実に元位置まで移動させることができるので、冬季においても、窓ガラスの開閉状態を支障なく検出できる。

スライドドアを開けた状態の自動車を示し、（イ）はスライドドアの全開時における側面図、（ロ）はスライドドアがはさみ込み未然位置（半開時）に有るときの側面図である。 本発明の実施例１を示す自動車用スライドドアの窓部開閉検知機構の車外側から見た斜視図である。 本発明の実施例１を示す自動車用スライドドアの窓部開閉検知機構の車の内側から見た斜視図である。 本発明の実施例２を示す自動車用スライドドアの窓部開閉検知機構の車の外側から見た側面図である。

図２，３は実施例１における本発明の自動車用スライドドアの窓部開閉検知機構を示したものであり、ウインドウレギュレータ５と窓ガラス位置検出器６（図３）を有している。
なお、自動車の全体構造は従来のものと同様なので、図１を参照する。自動車は、スライドドア１と、スライドドア１の窓部２を開閉する昇降可能な窓ガラス３と、窓ガラス３を昇降させるＸアーム式のウインドウレギュレータ５と、窓ガラス３の開閉状態を検出する窓ガラス位置検出器６およびスライドドア１をはさみ込み未然位置に停止させるドアストッパー４ａを備える。ウインドウレギュレータ５はスライドドア１のアウターパネルとインナーパネル１６（図２，３）間の空間に配置される。アウターパネルは図示を省略している。インナーパネル１６は自動車用スライドドア１の車内側の面部材である。図２は車の外側からの斜視図であり、図３は車の内側からの斜視図である。

また、図２，３は、窓部が「開」の位置Ａと「閉」の位置Ｂにあるときのウインドウレギュレータ５の状態をそれぞれ示すものであり、チャンネルＡ７（後述）の位置を代表として示している。このために、ウインドウレギュレータ５が２重に描かれている（図４においても同じ）。
なお、Ｃ位置は窓ガラス３が閉じ方向に移動してきて、前記のように、法令上、窓が閉じたと判断してよいとされている「閉」位置を示している。また、図２下部に破線で示すチャンネルＡ７の位置Ｄは、窓ガラス３が下降して下端に達した、すなわち、窓部が全開している状態時の位置である。

ウインドウレギュレータ５は、メインアーム８と、サブアーム９と、駆動用のモータ１０を備える。
サブアーム９は、長さ方向に分割されたサブアームＡ９ａとサブアームＢ９ｂとからなり、メインアーム８の中央部において表裏に配置されメインアーム８を貫通した回転軸１１により一体に連結されている。
メインアーム８は、基部が回動軸１２に取付けられ、先端部にチャンネルＡが摺動自在に取付けられている。回動軸１２は、駆動用のモータ１０の出力軸１４にギアで結合されている。チャンネルＡは窓ガラスの下縁を支持する部材である。サブアーム９は先端が前記チャンネルＡに摺動自在に取付けられてメインアーム８とともにチャンネルＡ７をほぼ水平に支持すると共に、先端と反対側の基部はチャンネルＢ１９に摺動可能に取り付けられている。チャンネルＢ１９は、インナーパネル１６にほぼ水平に固定されている。
そして、チャンネルＢ側のサブアームＢ９ｂの長手方向に突出させて操作部２５が設けられている。

メインアーム８の基部は回動軸１２に固定され、また、この回動軸１２にギア１３が固定されている。ギア１３は、モータの出力軸１４に固定されたピニオン１５と噛み合っている。前記の回動軸１２やモータの出力軸１４は、インナーパネル１６の車外側の面に取付けられるボディプレート１７に軸支される。モータは図示されていないが、このボディプレート１７に取付けられる。
サブアームＢ９ｂのチャンネルＢ側の先端部には、チャンネルＢ１９に摺動自在に係合させたスライダー１８が回動自在に取付けられており、サブアームＢ９ｂの前記先端部はチャンネルＢ１９に沿って往復移動する。チャンネルＢ１９は、インナーパネル１６の車外側の面に前後方向に沿ってほぼ水平に取り付けられている。

窓ガラス位置検出器６は、図３に示すように、インナーパネル１６の車内側の面に取付けられており、この実施例では、軸受け台２０とこれに軸２１を中心に回転可能に取付けられた検出レバー２２で構成されている。検出レバー２２はインナーパネル１６の車内側の面に沿って回動可能であり、軸受け台２０の内部に収めたばねで常時、反時計方向、つまり、図３において「閉」方向から「開」方向へ常時付勢されている。
検出レバー２２は、先端にインナーパネル１６から車の内外となる方向に突出した受動部２３を有している。受動部２３は片持ちされた丸棒状で、インナーパネル１６に設けた前記の軸２１を中心とした円弧状の長孔２４を貫通して車外側に突出している。突出量は、サブアームＢ９ｂの先端に取り付けた操作部２５の回動軌跡面に入るがメインアーム８の回動軌跡には干渉しない量である。

すなわち、窓部２を全開状態（図２においてＤの位置）とするとき、メインアーム８はチャンネルＢの位置を越えて下方へ移動することになるが、この作動は、前記のようにサブアーム９が２分されてメインアーム８の両側面に配置されることで、サブアームＡ９ａの先端部とメインアーム８の先端部とでチャンネルＡ７をインナーパネル１６とアウターパネルの室外側に支え、その一方、サブアームＢ９ｂの基端部をインナーパネル１６に取付けたチャンネルＢ１９にガイドさせることができるのであり、この作動を阻害しないために、窓ガラス位置検出器６の受動部２３は、メインアーム８の回動軌跡には干渉しない突出量となっている。
なお、前記検出レバー２２の他端にはドアストッパー４ａの作動部につながるケーブルや連結棒などの連繋部材を接続するための孔が形成されている。

ドアストッパー４ａは、窓部２が「閉」状態（窓ガラス３が前記のＣ位置を上方へ越えた位置にあるとき）、車体本体との係合を解除した状態にあり、窓部２が「開」状態にあるとき（窓ガラス３が前記のＣ位置を下方へ越えた位置にあるとき、すなわち、設定以上開いた状態）、車体本体との係合可能な状態を維持する構造となっている。窓部２の「開」状態、「閉」状態は前記のように窓ガラス位置検出機構によって判別する。また、車体本体との係合可能な状態とは、はさみ未然位置でスライドドアの開き方向への移動を阻止することが可能との意味である。

前記の操作部２５は棒状であり、サブアーム９の長手方向に沿って突出して形成され、図２に示すように、窓ガラス位置検出器６の受動部２３に係合する。
操作部２５の長さは窓ガラス位置検出器６が取付けられる位置によるが、窓ガラス３、すなわちチャンネルＡ７の下方向移動に伴うサブアームＢ基部の移動によって、受動部２３と当接してこれを「閉」位置から「開」位置へ移動させることが可能な長さであり、逆に窓ガラス３が下方から上方へ移動するときは、「開」位置にある受動部２３と係合してこれを押し、「閉」となるまで押圧できる長さである。受動部２３が長孔２４の端部に達した「閉」位置ではサブアーム９の回動そのものが停止するが、逆に、受動部２３が長孔２４の他方の端部である「開」位置に達しても窓ガラス３はまだ下方へ移動することができる。窓ガラス３が引き続き下方へ移動するとき、サブアームＢ９ｂの操作部２５は、受動部２３を長孔２４の「開」側端部に残したまま受動部２３から離れる方向に移動していき、窓部２を閉じるときのウインドウレギュレータ５の作動によって前記の操作部２５が逆方向に戻ってきたとき、前記のように、受動部２３を積極的に押圧し、「閉」位置へ移動させる。

従って、ウインドウレギュレータ５のモータを駆動してピニオン１５を正逆回転させることにより、ギア１３を介してメインアーム８が回動される。すると、メインアーム８とサブアーム９の交差角度が変わって、メインアーム８及びサブアーム９の一端部が上下動し、メインアーム８及びサブアーム９で支持された窓ガラス３が昇降する。

そして、窓ガラス３、すなわち、チャンネルＡ７の位置が前記のＣ位置より下方に下りると窓ガラス位置検出器６の受動部２３は長孔２４の「開」位置とされ、検出レバー２２は軸２１を中心に長孔２４に沿って回動される。この変位がこの実施例ではケーブルなど（図示していない）を用いてドアストッパー４ａに伝達され、ドアストッパー４ａが車体本体４と係合可能な状態となる。これにより、スライドドア１を開き方向に移動させても、ドアストッパー４ａが車本体側と係合することにより、図１の挟み込み未然位置以上に開くことが出来ない。
なお、窓部２を開くとき、窓ガラス３は前記のＣ位置を越えて、前記のＤ位置まで下降させて窓部２を全開とすることができる。このとき、前記のように、サブアーム９のチャンネルＢ側先端に位置する操作部２５は、当初「閉」位置にある受動部２３と接触した状態にあり、窓ガラス３の下降に伴って「開」位置まで受動部２３に接した状態で移動し、受動部２３が長孔２４の端部に達すると、受動部２３から離れて移動する。

窓部２を閉じるとき、モータによって窓ガラス３が閉じ作動すると、メインアーム８及びサブアーム９が前記の開き動作の場合と逆に回転し、操作部２５はその軌道を窓ガラス開放過程と逆方向に移動する。
サブアーム９先のチャンネルＢ側先端の操作部２５は、窓ガラス３の上昇に伴って窓ガラス位置検出器６の受動部２３に近づき、前記Ｃ位置の前で受動部２３に当接し、以後窓ガラス３の上昇と共に受動部２３を押し、「閉」位置まで移動させる。窓ガラス３は、この間の上昇で前記のＣ位置を越える。そして、この間の検出レバー２２の「開」から「閉」への移動でドアストッパー４ａは車体本体４との係合を解き、スライドドア１を完全に開くことができる状態とする。
したがって、スライドドア１を完全に開けようとする場合は、窓部２を「閉」状態にする必要があり、「閉」状態では窓から顔や手等を出すことはできないので、窓部２から腕や顔が出されたままスライドドア１が全開されてしまう危険を排除することができる。

図４は、本発明の実施例２を示す。実施例２は実施例１に対して、サブアーム９のアームガイド側先端に設ける操作部２５の構成に特徴を有する。他の構成は同様なので、実施例１で説明した構造を援用する。
サブアーム９のアームガイド側先端部に設けられた操作部２５は、二股に分かれた第１突出部２６と第２突出部２７から成る。
第１突出部２６は、第２突出部２７よりも短く、サブアーム９が開方向へ回転する時に、第２突出部２７より後方に位置するよう形成されている。

窓ガラス位置検出器６の検出レバー２２に取付けられた受動部２３は、「閉」位置において、操作部２５の前記第１、第２の突出部２６，２７の間にゆるく係合された状態とされる。操作部２５が「閉」位置から「開」へ回動されると、当初、受動部２３は第１突出部２６に押されて移動を開始するが、第１突出部２６は短いので、徐々に受動部２３から離れ、図４のように、「開」位置では受動部２３から離れ、受動部と緩衝しない位置となっている。検出レバー２２は、実施例１と同様に、「閉」位置から「開」位置へ回動する方向にばねによって付勢されている。

実施例２において、閉じている窓ガラス３の開操作を行うと、受動部２３は第１、第２突出部２６，２７に挟まれているので、受動部２３はその移動の当初に第１突出部２６によって積極的に押され強制的に移動が開始される。そして、窓ガラス３が前記Ｃ位置を越え下降されることにより、操作部２５が「開」の位置を越えて回動される場合には、第１突出部２６は受動部２３と緩衝しない位置にあるので、操作部２５が受動部２３に衝突することなく、ウインドウレギュレータ５は支障なく作動を継続することができる。

窓ガラス３の閉操作では、操作部２５は前記の開放時と逆方向に移動する。
操作部２５が開位置にある受動部２３に達すると、第１突出部２６は受動部２３の上方を通過し、第２突出部２７が受動部２３に当接する。そして、サブアーム９の閉方向への回転に伴い、第２突出部２７が受動部２３を押圧して閉位置まで回動させる。この間に受動部２３は第１、第２の突出部２６，２７の間へ徐々に入り込み、「閉」位置では確実に第１、第２の突出部２６，２７の間に位置する。
実施例２では、第１突出部２６が閉位置にある受動部２３及び検出レバー２２を開位置へ向かって押圧し、第２突出部２７が開位置にある検出レバー２２及び受動部２３を閉位置へ向かって押圧するので、寒冷地の自動車に搭載して検出レバー２２が凍りついた場合でも、確実に窓ガラス３の開閉状態を検出できる。

以上、実施例について説明した。実施例１，２では、サブアーム９のチャンネルＢ側先端側に設けた操作部２５で検出レバー２２を回動操作し、その回動による変位量をケーブルなどでドアストッパー４ａに伝達してストッパー機能を発揮させる構造であるが、検出レバー２２が回動されると、軸受け台２０に設けたスイッチが操作され、窓開閉位置を電気信号としてドアストッパー４ａに伝達してもよい。この場合、ドアストッパー４ａは少なくとも作動の開始が電気的に行われる必要がある。

１ スライドドア
２ 窓部
２ａ 窓部の前枠
２ｂ 乗降口の後縁
３ 窓ガラス
４ 自動車本体
４ａ 自動車本体間に配置されたドアストッパー
５ ウインドウレギュレータ
６ 窓ガラス位置検出器
７ チャンネルＡ
８ メインアーム
９ サブアーム
９ａ サブアームＡ
９ｂ サブアームＢ
１０ 駆動用のモータ
１１ 回転軸
１２ 回動軸
１３ ギア
１４ モーターの出力軸
１５ ピニオン
１６ インナーパネル
１７ ボディプレート
１８ スライダー
１９ チャンネルＢ
２０ 軸受け台
２１ 軸
２２ 検出レバー
２３ 受動部
２４ 長孔
２５ 操作部
２６ 第１突出部
２７ 第２突出部

Claims (4)

1. 自動車用ドアの窓ガラスを昇降するウインドウレギュレータと窓ガラス位置検出器を備え、ウインドウレギュレータは、メインアームとサブアームを回転軸で回転可能に組み合わせたＸアーム式であって、ドアのアウターパネルとインナーパネルの間に配置されており、
   メインアームは基部が駆動用のモータの出力軸にギア結合された回動軸に取付けられ、先端部に窓ガラスを支持するチャンネルＡが摺動自在に取付けられており、サブアームはメインアームの中間部に車の室内外方向の回転軸で回転可能に取付けられており、先端が前記チャンネルＡに摺動自在に取付けられてメインアームとともにチャンネルＡをほぼ水平に支持すると共に、基部がインナーパネルに固定されたチャンネルＢに摺動可能に取り付けられており、前記基部に長手方向に突出させて操作部が設けられており、
   窓ガラス位置検出器は、前記操作部によって移動される受動部を有して受動部の位置により、窓が設定以上に開いた状態と、設定以上は開いていない状態を検出するものであって、インナーパネルの車の内側となる面に取付けられて受動部をインナーパネルの車外側へ突出させており、
   ウインドウレギュレータの前記操作部と窓ガラス位置検出器の前記受動部をインナーパネルの車外側位置で係合させてあることを特徴とした窓部開閉検知機構。
2. ウインドウレギュレータのサブアームは、メインアームと交差する回動軸の箇所でチャンネルＡ側のサブアームＡとチャンネルＢ側のサブアームＢに２分され、これらはサブアームＢを車の室内側としてメインアームを車の内外方向から挟むように配置され、メインアームを車の内外方向に貫通した前記の回転軸で一体に結合されており、
   窓ガラス検出器の前記受動軸はインナーパネルから車の外側へ突出する長さをメインアームの回動軌跡と干渉しない長さとしてあることを特徴とした請求項１に記載の窓部開閉検知機構。
3. 操作部は、受動部との係合部分をフォーク形にして、受動部の移動の往路、復路共に受動部を係合するものであることを特徴とした請求項１又は２に記載の窓部開閉検知機構。
4. 自動車用スライドドアに請求項１〜請求項３のいずれか一つの窓部開閉検知機構を組み込み、窓ガラス開の時スライドドアと自動車本体間に配置されたドアストッパーを作動させ、スライドドアをはさみこみ未然位置で停止させることを特徴とした自動車用のスライドドア装置。

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