JP2017150258A - ウィンド開閉機構とドアクローザ機構の切替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一のアクチュエータにより、ウィンド機構とドアクローザ機構とを動作させる切替装置を提供する。
【解決手段】一のアクチュエータ４０で、ドアクローザと、ウィンドの上昇と下降とを行う切替装置であって、歯車部５ｂと、歯車のない無歯車部５ａと、を有し、円周部に移動喚起手段を有する減速ギア５と、歯車部５ｂに係合し、一のアクチュエータ４０の駆動力を減速ギア５に伝達するピニオンギア３と、ピニオンギア３の回転領域において、減速ギア５からの駆動力をウィンドの昇降を行うセクタ歯車７に伝達するように歯車部５ｂと係合し、ウィンドの上昇が完了後の位置においては無歯車部５ａに位置するウィンドレギュレータピニオンギア４と、減速ギア５の近傍に搖動可能に配置され、一端にドアクローザにつながっているクローザケーブルが接続されるクローザレバー２と、を備える切替装置により解決する。
【選択図】図２

Description

この発明は、たとえば乗用自動車などの車両において、ドアクローザ機構とウィンド開閉機構とを一の共通のアクチュエータで駆動させるための切替装置に関する。

たとえば乗用自動車などの車両において、開閉を行う部材として、車両ボディに対しほぼ鉛直の回転軸まわりに回転して開閉を行う車両ドア、車両ボディに対してスライドして開閉を行うスライド式車両ドアなどがある。これらについては、それぞれ、独立したアクチュエータを準備し、別個独立に開閉動作を行うことが一般的である。しかし、これらについて、一の共通のアクチュエータで動作させることが考えられる。たとえば、特許文献１には、ドアロック機構とドアクローザ機構とを一のアクチュエータにより行う技術が開示されている。また、特許文献２には、他の開閉機構とを共用できるドアロック機構用アクチュエータが記載されている。しかし、これらの文献に開示されている技術は、パワーウィンド機構と、ドアクローザとを共通のアクチュエータの駆動によって一連の動作として実現しようとするものではない。

ここで、車両ボディに対しほぼ鉛直の回転軸まわりに回転して開閉を行う車両ドアにおいて、車両ドアがほぼ閉鎖状態になった位置から、自動で車両ドアを完全に閉鎖する閉鎖装置としてのドアクローザ機構を具備している車両がある。このような車両では、ドアクローザ機構を駆動させるためのモータ等のアクチュエータを備えている。ドアクローザ機構とは別に、前記のように、車両には、その他、パワーウィンド機構や、スライド式車両ドア開閉機構や、ハッチバック式車両ドアクローザ機構などがある。これらを同時に兼ね備えた車両を考慮すれと、駆動原となるアクチュエータをそれぞれの機構が有するように設定することが一般的である。しかし、ドアクローザ機構のためのアクチュエータを、その他の開閉機構に利用できれば、さまざまな点で有利である。ドアクローザ機構のためのアクチュエータをその他の開閉機構に利用する場合、その切り替えのための機構を動作させるためのアクチュエータも同時に必要となる。

ここで、図６から図８を用いて、車両に搭載され、アクチュエータで駆動される機構として、ドアクローザ機構について、説明する。図６は、車両ドア５１が車両ボディ５２に対して開いた状態の車両を、車両の上側から見た図である。図７は、車両ドア５１が開いた状態を車両の後方から見た図である。図８は、車両ドア５１の内部に配置されているドアクローザ機構２２を、図７の矢印Ｐの方向から見た図である。車両ドア５１は、車両ドア５１の一端側（一般には、車両の前方側）の縁部に配置されるヒンジ５５の回転軸５５ａ周りに、車両ボディ５２に対して回転可能に取り付けられている。車両ボディ５２は、フレームまたはサイドメンバーの部分を含む車体の主構造部を意味する。ヒンジ５５が配置されている端部と反対側の端部にあたる車両ドア５１の内部には、ドアクローザ機構２２を有している。

ドアクローザ機構２２は、車両ドア５１の内部に配置されている。車両ボディ５２には、ストライカ金具５４が固定されている。図８(a)の状態から図８(d)を参照して、車両ドア５１が車両ボディ５２に対して閉じる際に、ドアクローザ機構２２について、説明する。ドアクローザ機構２２は、クローザカム６１と、ラッチカム６２と、ロックカム６３とを具備する。クローザカム６１は、回転可能に配置され、アクチュエータ４０の駆動力で伝達を受けて回転する。ラッチカム６２は、案内溝６２ａを有している。車両ドア５１には、ストライカ金具５４がとりつけられている。ストライカ金具５４は、代表的には、ラッチカム６２に向かって車両ボディ５２から延在する二本の支柱を棒体が跨ぐようなコの字型の形状の金具であって、二本の支柱を棒体に囲まれる孔を有する。車両ドア５１には、車両ドア５１に対するストライカ金具５４の移動軌跡に対応するような形状である細長い孔のラッチ係合長孔５１ａが穿設されている。ラッチ係合長孔５１ａが穿設されている方向は、ストライカ金具５４の棒体が延在する方向であり、車両ドア５１が車両ボディ５２に対して閉じられるにしたがって、ストライカ金具５４は、ラッチ係合長孔５１ａから車両ドア５１の内部に侵入する。車両ドア５１が車両ボディ５２に対して完全に閉じられた状態で、車両ドア５１の内部に完全に入り込む。ラッチ係合長孔５１ａを通してストライカ金具５４の支柱がラッチカム６２の案内溝６２ａ内に挿入されると、案内溝６２ａに隣接するラッチカム６２の一部がストライカ金具５４の孔に挿入されて係止される。ラッチカム６２は、案内溝６２ａにストライカ金具５４が導入可能となる第一位置と、案内溝６２ａに導入されたストライカ金具５４が導入された方向には抜けない第二位置との間を回転する。第一位置は案内溝６２ａの開口が、ストライカ金具５４を受け入れる方向に向いた状態であり(図８(a))、第二位置は案内溝６２ａの開口が、ラッチカム６２の第一位置における案内溝６２ａの開口の方向に対して任意の角度をなして、ストライカ金具５４が案内溝６２ａから抜けない方向である。第二位置では、車両ドア５１は、ほぼ車両ボディ５２に閉じている状態である（図８(b)）。

ラッチカム６２は、駆動力なく回転自由である。ラッチカム６２の第一位置から第二の位置への回転は、ストライカ金具５４が案内溝６２ａの壁面を押すことで喚起される。クローザカム６１は、アクチュエータ４０により回転駆動され、ラッチカム６２の回転を補助する。ラッチカム６２は、係合突起６２ｂを有し、クローザカム６１は所定の位置で、係合突起６２ｂと係合する。クローザカム６１が回転して、ラッチカム６２の係合突起６２ｂに当接してラッチカム６２と係合し、その状態でさらにクローザカム２１を所定の方向に回転すると、ラッチカム６２は、第二位置から、さらに、車両ドア５１が完全に閉じて車両ドア５１を車両ボディ５２に固定するとともにラッチカム６２の回転の規制を行う状態である第三位置まで移動可能である。第三の位置は、車両ドア５１が車両ボディ５２に対して完全に閉じた状態である（図８(c)）。クローザカム６１を所定の方向と反対の方向に回転すると、ラッチカム６２は、第三位置から、第二位置まで移動可能である。ラッチカム６２が第三の位置になっているときに、ロックカム６３は、ラッチカム６２の回転を制限するような位置まで回転可能である（図８(d)）。クローザカム６１は、第二の位置と第三の位置との間で、９０度未満の回転角となっている。クローザカム６１を動作させるために必要な回転は、１回転未満となり、駆動をするアクチュエータの回転数は、これに対応する。

続いて、ドアクローザ機構と共通のアクチュエータで動作させる対象となる開閉機構として、一般的なパワーウィンド機構を用いて、説明する。パワーウィンド機構は、交差した２本のアーム（主アーム３１と副アーム３２）の角度を変化させることによってウィンド５３を昇降させるタイプと、アクチュエータでクローザケーブルを移動させることによってウィンド５３を昇降するタイプとが、一般的である。ここでは、交差した２本のアームの角度を変化させることによってウィンド５３を昇降させるタイプについて説明する。

主アーム３１と、それに交差する副アーム３２とは、そのほぼ中間点で、車両ドア５１に対して枢支されている。ウィンド５３は、ウィンド支持プレート３０にウィンド固定具３０ａにより、固定されている。ウィンド支持プレート３０には、水平方向に２つの長孔が穿設されていて、それぞれの長孔には、主アーム３１の一端と副アーム３２の一端が、それぞれ、長孔内を移動可能に取り付けられている。主アーム３１の反対側端部にはセクタ歯車３３が取り付けられている。セクタ歯車３３の歯車には、アクチュエータ４０の駆動力が伝達されるようになっている。アクチュエータ４０の駆動力により駆動されたピニオン歯車３４が回転するとセクタ歯車３３が回転し、ウィンド支持プレート３０に取り付けられている主アーム３１と副アーム３２とのそれぞれの端部と枢支されている箇所とのなす角が狭まると、主アーム３１と副アーム３２とが延在する方向は、ウィンド５３の昇降方向に近づき、ウィンド５３は上昇する。逆に、アクチュエータ４０が逆に回転して、ピニオン歯車３４が逆に回転すると、それに対応する方向にセクタ歯車３３が回転し、ウィンド支持プレート３０に取り付けられている主アーム３１と副アーム３２とのそれぞれの端部と枢支されている箇所とのなす角が広まると、主アーム３１と副アーム３２とが延在する方向は、ウィンド５３の昇降方向と離れ、ウィンド５３は下降する。

国際公開第ＷＯ２００４／１１１３７１号パンフレット 国際公開第ＷＯ２００４／０５５３１０号パンフレット

ドアクローザ機構とパワーウィンド機構とにおいて、一の共通のアクチュエータを使用して、車両ドア５１を完全に閉じる動作と、開いているウィンド５３を完全に閉じる動作とを連動させることができると便利である。この場合、ドアクローザ機構を動作させた後に、そのままパワーウィンド機構の動作に移行することになる。しかし、移行のための切り替え機構にも、アクチュエータが更に必要となる問題がある。そこで、この切替装置の動力をも、その共通のアクチュエータを用いて行うことが有利である。

一のアクチュエータで、ドアクローザと、ウィンドの上昇と下降とを行う切替装置であって、歯車部と、歯車のない無歯車部と、を有し、円周部に移動喚起手段を有する減速ギアと、前記歯車部に係合し、前記一のアクチュエータの駆動力を前記減速ギアに伝達するピニオンギアと、前記ピニオンギアの回転領域において、前記減速ギアからの駆動力を前記ウィンドの昇降を行うセクタ歯車に伝達するように前記歯車部と係合し、前記ウィンドの上昇が完了後の位置においては前記無歯車部に位置するウィンドレギュレータピニオンギアと、前記減速ギアの近傍に搖動可能に配置され、一端にドアクローザにつながっているクローザケーブルが接続されるクローザレバーと、を備え、前記減速ギアの前記歯車部が前記ウィンドレギュレータピニオンギアと係合している状態において、前記減速ギアが回転することにより前記ウィンドの上昇と下降を行い、前記ウィンドレギュレータピニオンギアが前記無歯車部に位置する状態において、前記減速ギアが回転して、前記移動喚起手段が前記クローザレバーの他端に接触することにより前記クローザレバーが搖動して、前記クローザケーブルの移動によりドアクローザが動作する切替装置により、解決する。

一の共通のアクチュエータでドアクローザ機構とパワーウィンド機構を駆動させることが可能となる。

本発明の切替装置が搭載される代表的な実施例１である車両ドアを示した図である。 本発明の切替装置を示した図であって、パワーウィンドが開いた状態の切替装置である。 本発明の切替装置を示した図であって、パワーウィンドが閉じた状態の切替装置である。 本発明の切替装置を示した図であって、ドアクローザの動作開始状態のドアが開いた状態である切替装置である。 本発明の切替装置を示した図であって、ドアクローザの動作終了状態のドアが閉じた状態である切替装置である。 車両ドアが開いた状態の車両であって、車両の上方から見た状態を示した図である。 車両ドアが開いた状態の車両であって、車両の後方から見た状態を示した図である。 車両ドアのドアクローザを示した図である。(a)は、ストライカ金具がラッチカム内に導入が開始される状態を示している。(b)は、ストライカ金具がラッチカム内への導入が終了した状態を示している。(c)は、ストライカ金具がラッチカム内に導入され、クローザカムがラッチカムを回転させて、ストライカ金具を完全に引き込んだ状態を示している。(d)は、ラッチカムをロックカムで規制している状態を示している。

以下、図１から図５を参照して、本発明の切替装置１を説明する。切替装置１は、アクチュエータ４０を、ドアクローザ機構２２と、パワーウィンドの昇降を行うパワーウィンド機構との動作の共用に適用する。図１は、本発明の切替装置１が搭載された車両ドア５１を車両の内側から見た図である。図１は、車両ドア５１の内部を示すために、一部破断した状態で示している。図２は、パワーウィンドが開いた状態の切替装置である。図３は、本発明の切替装置を示した図であって、パワーウィンドが開いた状態の切替装置である。図４は、ドアクローザの動作開始状態のドアが開いた状態である切替装置である。図５は、ドアクローザの動作終了状態のドアが閉じた状態である切替装置である。

車両ドア５１は、ドアの一縁はヒンジ５５で車両ボディ５２に枢支される。ヒンジ５５と反対側の縁には、車両ドア５１の内部にドアクローザ機構２２が配置されている。ドアクローザ機構２２およびラッチ係合長孔５１ａは、従来のとおりであるので、ここでは説明は省略する。

この実施例の場合には、切替装置１は、車両ドア５１の内部に載置される。切替装置１は、アクチュエータ４０の駆動力を伝達するピニオンギア３と、ウィンドレギュレータピニオンギア４と、減速ギア５と、を備える。減速ギア５は、ギアの円周状に、歯車が無い無歯車部５ａと、歯車部５ｂとを有している。ピニオンギア３と減速ギア５とは、歯車部５ｂの歯と係合している。一方、ウィンドレギュレータピニオンギア４は、パワーウィンド機構のセクタ歯車３３と係合する。ウィンドレギュレータピニオンギア４は減速ギア５と係合している。ピニオンギア３とウィンドレギュレータピニオンギア４とは、歯車部５ｂに該当する中心角を２等分した距離だけ離れて、減速ギアの歯車部５ｂに位置する。減速ギア５には、減速ギア５と重なるように、減速ギア５の回転軸と同軸で回転可能な切替ギア６が配置される。切替ギア６は、減速ギア５の歯と重なって回転が可能なように、減速ギア５の歯と同一ピッチかつ同一歯厚の歯を有している。切替ギア６は、減速ギア５とは独立して、回転可能である。

切替ギア６は、切替ブロック９を有している。切替ブロック９は、減速ギア５と接触する面と反対側の切替ギア６の面上に配置されている。切替ブロック９はウィンドレギュレータピニオンギア４に配置される。切替ブロック９は、切替ギア６の回転中心と切替ギア６の歯車部円周の中心とを結ぶ切替ギア中心線に対して、線対称の形状をしている。切替ギア６の切替ギア中心線上において、切替ブロック９の中央部９ｃが位置し、その位置では、回転中心からの距離が短い。切替ブロック９は、切替ギア中心線から離れるにしたがって、回転中心からの距離が長くなるような曲面９ａと曲面９ｂとを両側に有している。パワーウィンドが開いている状態において、ウィンドレギュレータピニオンギア４の方向を向いている切替ギア６の切替ブロック９の面が曲面９ｂに該当し、その反対側の面が曲面９ａに該当する。

減速ギア５は、減速ギアに対して、回動可能に固定される押圧手段１０を有している。押圧手段の一端には付勢手段が取り付けられ、押圧手段１０は、パワーウィンドが開いている状態において、減速ギア５に対して、その先端１０ａが曲面９ｂを、切替ギア中心線に向かって押すようになっている。この状態は、ウィンドレギュレータピニオンギア４がウィンドを下降させる方向に押圧手段１０が切替ギア６を付勢させるものである。そして、押圧手段１０は、少なくともウィンドが上昇して閉じた時点からの状態において、減速ギア５に対して、その先端１０ａが曲面９ａを、切替ギア中心線に向かって押すようになっている。この状態は、ウィンドレギュレータピニオンギア４がウィンドを上昇させる方向になるように、押圧手段１０が切替ギア６を付勢させるものである。切替ブロック９は、押圧手段１０が、曲面９ａと曲面９ｂとの間を移動する際に、切替ブロック９の中央部９ｃを乗り越えて移動できるように、曲面９ａと中央部９ｃと曲面９ｂとは、連続する滑らかな曲面形状を有している。

減速ギア５の近傍には、ドアクローザレバー２が搖動可能に配置されている。ドアクローザレバー２の一端２ａには、ドアクローザ機構２２につながっているクローザケーブルが取り付けてある。ドアクローザレバー２の搖動に応じて、クローザケーブルが引っ張られ、または緩められる。クローザケーブルが引っ張られることによりクローザ機構のクローザカム６１が動作してドアが閉じられる状態となり、またはクローザケーブルが緩められることによりクローザ機構のクローザカム６１が動作してドアが開く状態となる。

ドアクローザレバー２の他端２ｂは、減速ギア５の内側に至るように配置されている。減速ギア５の周部には、移動喚起手段たるピン８が配置されている。移動喚起手段としては、ぴん８のような突起のほか、係止形状の部材を広く利用することができる。ピン８の移動により、ドアクローザレバー２の他端２ｂが押されてドアクローザレバー２を搖動する。

続いて、図２から図５を参照して、本発明の切替装置１が、どのように機能するかについて説明する。まず、図２および図３を参照して、本発明の切替装置１が、パワーウィンド機構として動作する点について説明する。減速ギア５は、パワーウィンドが開いている状態において、その歯車部５ｂのほぼ中央にてウィンドレギュレータピニオンギア４と係合している。ここでは、押圧手段１０は、減速ギア５に対して、押圧手段１０の先端１０ａが切替ブロック９の曲面９ｂを、切替ギア中心線に向かって押すようになっている。ここから減速ギア５が回転をすると、ウィンドレギュレータピニオンギア４がセクタ歯車７を回転し、ウィンドを閉じる。このとき、減速ギア５と共に、切替ギア６も一体で回転する。ウィンドがほぼ閉じる段階で、ウィンドの抵抗から押圧手段１０の先端１０ａが切替ブロック９の曲面９ｂから曲面９ａに移動する。押圧手段１０の先端１０ａが切替ブロック９の曲面９ａを押すことで、ウィンドレギュレータピニオンギア４が逆回転することを防ぐ。ウィンドが完全に閉じると、ウィンドレギュレータピニオンギア４が停止して、保持される。このとき、ウィンドレギュレータピニオンギア４は、減速ギア５は無歯車部５ａに位置するようになっている。このように、切替装置１が、パワーウィンド機構を動作させる。

続いて、図４および図５を参照して、本発明の切替装置１が、ドアクローザ機構として動作する点について説明する。パワーウィンド機構が動作を終了し、ウィンドが閉じている状態では、ウィンドレギュレータピニオンギア４は、減速ギア５は無歯車部５ａに位置する。ここで、減速ギア５をさらに回転させると、減速ギア５は無歯車部５ａに位置するため、減速ギア５は、ウィンドレギュレータピニオンギア４を回転させることなく、回転する。すなわち、ウィンドレギュレータピニオンギア４が無歯車部５ａに位置する状態においては、減速ギア５が回転するときに、切替ギア６はウィンドレギュレータピニオンギア４と係合して停止し、減速ギアは依然として回転が可能な状態にある。

減速ギア５の回転にしたがって、ピン８が回転して、ドアクローザレバー２の他端２ｂを押す。ピン８により押されたドアクローザレバー２の他端２ｂは移動して、ドアクローザレバー２が搖動する。この搖動により、ドアクローザレバー２の一端２ａが、クローザケーブルを引っ張り、クローザカム６１が回転し、ドアが閉じる。この時、図５に示すように、押圧手段１０の先端１０ａが切替ブロック９の曲面９ａを押すことで、ウィンドレギュレータピニオンギア４が逆回転することを防いでいるため、ウィンドの自重により、ウィンドが完全に閉じた状態から開いた状態には移行しない。

１ 切替装置
２ ドアクローザレバー
３ ピニオンギア
４ ウィンドレギュレータピニオンギア
５ 減速ギア
６ 切替ギア
７ セクタ歯車
８ ピン
９ 切り替えブロック
１０ 押圧手段

Claims (3)

1. 一のアクチュエータで、ドアクローザと、ウィンドの上昇と下降とを行う切替装置であって、
   歯車部と、歯車のない無歯車部と、を有し、円周部に移動喚起手段を有する減速ギアと、
   前記歯車部に係合し、前記一のアクチュエータの駆動力を前記減速ギアに伝達するピニオンギアと、
   前記ピニオンギアの回転領域において、前記減速ギアからの駆動力を前記ウィンドの昇降を行うセクタ歯車に伝達するように前記歯車部と係合し、前記ウィンドの上昇が完了後の位置においては前記無歯車部に位置するウィンドレギュレータピニオンギアと、
   前記減速ギアの近傍に搖動可能に配置され、一端にドアクローザにつながっているクローザケーブルが接続されるクローザレバーと、を備え、
   前記減速ギアの前記歯車部が前記ウィンドレギュレータピニオンギアと係合している状態において、前記減速ギアが回転することにより前記ウィンドの上昇と下降を行い、
   前記ウィンドレギュレータピニオンギアが前記無歯車部に位置する状態において、前記減速ギアが回転して、前記移動喚起手段が前記クローザレバーの他端に接触することにより前記クローザレバーが搖動して、前記クローザケーブルの移動によりドアクローザが動作する切替装置。
2. 請求項１に記載の切替装置であって、
   前記減速ギアと独立して同軸で回転可能な切替ギアであって、少なくとも前記ウィンドが完全に上昇した時点で前記ウィンドレギュレータピニオンギアと係合する切替ギアとを備え、
   前記減速ギアに対して回動可能に固定され、少なくとも前記ウィンドが完全に上昇した時点から前記ウィンドレギュレータピニオンギアが前記ウィンドを上昇させる方向になるように、前記切替ギアを付勢させる押圧手段と、を備える切替装置。
3. 請求項２に記載の切替装置であって、
   前記ウィンドレギュレータピニオンギアが前記無歯車部に位置する状態において、前記減速ギアが回転するときに、前記切替ギアは前記ウィンドレギュレータピニオンギアと係合して停止し、この状態において前記減速ギアは回転が可能な切替装置。

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