JP2018040157A - 車両開閉体の開閉装置、車両開閉体の開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械要素へのテンションのかかりが抑制される車両開閉体の開閉装置、車両開閉体の開閉制御装置を提供する。【解決手段】電動スライドドア装置は、スライドドアと車両とを繋ぐ駆動ケーブルが巻き取られることによりスライドドアを開閉させるスライドドア駆動部と、車両に設けられるストライカＳに対し、スライドドアに設けられてストライカＳと係合するラッチ３２、ラッチ３２をストライカＳと係合した状態で保持するポール３３を有する全開ラッチ装置１３と、ポール３３がラッチ３２をストライカＳと係合した状態で保持したことを検出するポールスイッチ４０と、ポール３３がラッチ３２をストライカＳと係合した状態で保持したことをトリガとして、スライドドア駆動部における駆動ケーブルの巻き取りを停止させる制御装置とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、車両開閉体の開閉装置、及び車両開閉体の開閉制御装置に関する。

従来、車両のドア開口部を開閉するスライドドアは、車体に設けられたスライドレールに支持されることにより、車両の前後方向に移動可能とされている。
特許文献１には、モータが駆動することにより回転するドラム、及びドラムに巻回されるケーブルをスライドドアに設けた電動スライドドア装置が開示されている。この電動スライドドア装置では、モータパルスを検出し、あらかじめ定められる一定時間の間、モータパルスに変化がないことを通じて、スライドドアが全開位置に到達したと判定し、モータの駆動を停止させる制御部を有する。

特開２００３−３１４１４４号公報

特許文献１の電動スライドドア装置の場合、スライドドアが全開位置へ到達してからモータの駆動が停止されるまでの間にタイムラグが発生する。このタイムラグの間、スライドドアは変位しないにもかかわらず、モータは駆動し続けているため、ケーブルは、テンションがかかった状態となる。したがって、ケーブルは、スライドドアが全開位置に変位する度、テンションがかかる状態が繰り返される。

なお、このような課題は、モータの駆動力をケーブルにより伝達するものに限らない。例えば、ケーブルに代えてベルトなどの機械要素を採用する電動スライドドア装置でも上記課題は生じうる。また、変位対象は、スライドドアに限らず、ルーフウインドウなどであってもよい。

本発明の目的は、機械要素へのテンションのかかりが抑制される車両開閉体の開閉装置、車両開閉体の開閉制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、車両開閉体の開閉装置は、車両開閉体と車両とを繋ぐ駆動ケーブルが巻き取られることにより前記車両開閉体を開閉させる駆動部と、前記車両開閉体及び前記車両のいずれか一方に設けられるストライカに対し、他方に設けられて前記ストライカと係合するラッチ、及び当該ラッチを前記ストライカと係合した状態で保持する保持具を有する全開ラッチ装置と、前記保持具が前記ラッチを前記ストライカと係合した状態で保持したことを検出する検出部と、前記検出部において、前記保持具が前記ラッチを前記ストライカと係合した状態で保持したことの検出をトリガとして、前記駆動部における前記駆動ケーブルの巻き取りを停止させる制御部とを備えることを要旨とする。

この構成によれば、ストライカと係合したラッチが保持具により保持されたこと、すなわち、車両開閉体が全開位置の保持される状態となったことをトリガに駆動ケーブルの巻き取りが停止される。このため、車両開閉体が全開位置に保持された状態を一定時間検出したことをトリガに駆動ケーブルの巻き取りを停止する従来構成と比較して、本構成は、駆動ケーブルをはじめとする機械要素へのテンションのかかりが抑制される。

上記構成において、前記制御部は、前記保持具が前記ラッチを前記ストライカと係合した状態で保持したことをトリガとして、前記駆動部における前記駆動ケーブルの巻き取りを徐々に弱め、最終的に停止させることが好ましい。

この構成によれば、駆動ケーブルの巻き取りが徐々に弱まることにより、駆動ケーブルの巻き取りが停止した瞬間における車両開閉体にかかる慣性力が弱い。したがって、車両開閉体における揺り戻しも小さく、車両開閉体をはじめとする各種機械要素への負荷も抑制される。

上記構成において、前記駆動部の一構成として、前記駆動ケーブルを巻き取るための駆動源であるモータと、前記モータの回転パルスを検出するパルスセンサとを備え、前記制御部は、前記パルスセンサの検出結果から前記車両開閉体が全開位置に到達しているか否かを判定することが好ましい。

この構成によれば、検出部に不具合が発生した場合でも、パルスセンサの検出結果に基づき、モータをオンからオフに切り替えることができる。すなわち、この構成の車両開閉体の開閉装置は、車両開閉体を閉状態から開状態へ移行させる際の、モータにおけるフェールセールが図られている。

上記構成において、前記制御部は、前記パルスセンサの検出結果から前記車両開閉体が全開位置に到達したことを判断する状況があらかじめ設定される複数回数に亘って連続したとき、前記検出部における不具合と判定することが好ましい。

この構成によれば、検出部における不具合が高い確率で発生している場合のみ、不具合と判定される。このため、車両の整備の担当者において、検出部やこれに関する部品を交換するなどの判断がしやすい。

上記課題を解消するために、車両開閉体と車両とを繋ぐ駆動ケーブルを巻き取る駆動部への制御を通じて、前記車両開閉体の開閉を制御する車両開閉体の開閉制御装置は、前記車両開閉体及び前記車両のいずれか一方に設けられるストライカに対し、他方に設けられるラッチが係合し、当該係合した状態を保持具が保持したことをトリガとして、前記駆動部における前記駆動ケーブルの巻き取りを停止させることを要旨とする。

この開閉制御装置を採用することにより、駆動ケーブルをはじめとする機械要素へのテンションのかかりが抑制される。

本発明の車両開閉体の開閉装置、車両開閉体の開閉制御装置は、機械要素へのテンションのかかりを抑制することができる。

（ａ）はスライドドアが全閉状態のときの車両側面図、（ｂ）はスライドドアが全開状態のときの車両側面図。 スライドドアの機械的構成及び電気的構成の概略を示すブロック図。 （ａ）スライドドアが開く際の駆動部を示す概略図、（ｂ）はスライドドアが閉じる際の駆動部を示す概略図。 ガイドプーリーの平面図。 ガイドプーリーの側面図。 （ａ）はストライカとラッチとが非係合状態における全開ラッチ装置の平面図、（ｂ）はストライカとラッチとが完全係合した状態における全開ラッチ装置の平面図。 （ａ）は図６（ａ）の一部拡大図、（ｂ）は図６（ｂ）の一部拡大図。 制御装置における駆動モータの制御タイミングを示すタイムチャート。 モータにかかる負荷を示すタイムチャート。

以下、車両開閉体の開閉装置を電動スライドドア装置に具体化した第１の実施形態について、図面にしたがって説明する。
＜第１の実施形態＞
図１（ａ）、及び図１（ｂ）に示すように、車両１は、車両側面に設けられるドア開口部２を開閉するスライドドア３を備える。なお、スライドドア３は車両開閉体に相当する。

図２に示すように、スライドドア３は、車両側面に設けられて車両前後方向に延びるアッパレール４、ロアレール５、センターレール６の各スライドレールに沿って変位可能とされたローラーユニット７，８，９を備える。スライドドア３は、ローラーユニット７，８，９が、各スライドレールに沿って車両前後方向に変位することにより、ドア開口部２を開閉する（図１参照）。

図２に示すように、車両１は、電動スライドドア装置１０を有する。当該電動スライドドア装置１０は、スライドドア３を全閉状態で保持する全閉ラッチ装置１１と、スライドドア３を開閉させるスライドドア駆動部１２と、スライドドア３を全開状態で保持する全開ラッチ装置１３と、これら全閉ラッチ装置１１、スライドドア駆動部１２、及び全開ラッチ装置１３を制御する制御装置１４とを備える。

なお、制御装置１４は、制御部に相当するものであって、スライドドア３に設けられるドアハンドル１５への操作を検出するドアハンドルセンサ１６と電気的に接続されている。また、制御装置１４は、スライドドア３とドア開口部２との間における挟み込み検知するためにスライドドア３の前縁に設けられる図示しない接触センサなどの各種検出部や、異常がある旨を音により人間の感覚に訴えるスピーカなどの各種報知部と電気的にも接続されている。

全閉ラッチ装置１１は、車両に設けられるストライカと嵌合可能とされるラッチと、当該ラッチをストライカと環状状態で保持するポールとを備える周知のラッチ装置であって、スライドドア３の前後２箇所に設けられている。なお、全閉ラッチ装置１１は、周知のラッチ装置であることからその詳細な説明及び図示は省略する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、スライドドア駆動部１２は、駆動モータ２１により回転するドラム２２と、ドラム２２と車両１との間を繋ぐオープン側駆動ケーブル２３及びクローズ側駆動ケーブル２４とを備える。

図４及び図５に示すように、オープン側駆動ケーブル２３は、オープン側中間プーリー２５及びセンターローラーユニット９の一部を構成するオープン側ガイドプーリー２６に這わせられている。

クローズ側駆動ケーブル２４は、クローズ側中間プーリー２７及びセンターローラーユニット９の一部を構成するクローズ側ガイドプーリー２８に這わせられている。
なお、オープン側ガイドプーリー２６は、第１オープン側プーリー２６ａと第２オープン側プーリー２６ｂとの総称であり、クローズ側ガイドプーリー２８は、第１クローズ側プーリー２８ａと第２クローズ側プーリー２８ｂとの総称である。第１オープン側プーリー２６ａ及び第１クローズ側プーリー２８ａは同軸上に設けられ、第２オープン側プーリー２６ｂ及び第２クローズ側プーリー２８ｂは同軸上に設けられている。

図３（ａ）、及び図３（ｂ）に示すように、駆動モータ２１が駆動し、ドラム２２が回転すると、オープン側駆動ケーブル２３及びクローズ側駆動ケーブル２４の一方がドラム２２に巻き取られるとともに、他方がドラム２２から繰り出される。これにより、センターローラーユニット９が車両前方又は後方に移動し、ローラーユニット７，８もこれに追従する。こうして、スライドドア３は、ドア開口部２を開閉する（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）。

なお、図３（ａ）、及び図３（ｂ）に示すように、オープン側駆動ケーブル２３及びクローズ側駆動ケーブル２４の車両側の端部には、それぞれ周知のテンショナー機構２９が設けられている。テンショナー機構２９により、経年や温度差によるケーブルの長さ変化が吸収される。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、全開ラッチ装置１３は、ロアローラーユニット８を構成するロアアーム３１に設けられて、車体に設けられるストライカＳと嵌合可能とされるラッチ３２と、ストライカＳとの嵌合状態にあるラッチ３２を保持するポール３３とを備える。

詳述すると、ラッチ３２は、揺動軸Ｏ１を中心として揺動可能とされるものであって、図６（ａ）に示すように、揺動軸Ｏ１から１０時の方向に設けられるＵ字状の第１係合部３４と、揺動軸Ｏ１から３時〜５時の方向に設けられる円弧状に張り出す膨出部３５とを有する。なお、膨出部３５における反時計方向側の端面は、後述の係合端部３７と係合可能な第２係合部３６とされている。

ラッチ３２は、図６（ａ）に示すように、第１係合部３４が揺動軸Ｏ１を中心としたとき１０時の方向に位置する開放位置と、開放位置から時計方向に回転した位置であって、図６（ｂ）に示すように、第１係合部３４が揺動軸Ｏ１を中心としたとき１２時の方向に位置する嵌合位置との間を回転変位する。

なお、開放位置のラッチ３２は、第１係合部３４へのストライカＳの進入及び第１係合部３４からのストライカＳの離脱を許容する。また、嵌合位置のラッチ３２は、後述するポール３３に保持されることにより、第１係合部３４からのストライカＳの離脱を規制する。

ポール３３は、揺動軸Ｏ１から６時の方向に設けられる揺動軸Ｏ２を中心として揺動可能とされ、揺動軸Ｏ２を中心として２時の方向から８時の方向に向かって延びる軸状部材である。このポール３３は、図示しない付勢手段により同図中の反時計方向へ向かって常時付勢されるものであって、揺動軸Ｏ２から２時の方向に位置する端部には、第２係合部３６と係合可能とされたかぎ爪状の係合端部３７が形成されている。また、揺動軸Ｏ２から８時の方向側に位置する端部（図７（ａ）及び図７（ｂ）参照）は、後述するポールスイッチ４０と係合可能とされたＬ字状の押し端部３８とされている。なお、揺動軸Ｏ２を中心としたときの押し端部３８の外側の端面は、滑らかな円弧状とされている。

ポール３３は、図６（ａ）に示すように、係合端部３７が膨出部３５の外縁と接触する非保持位置と、非保持位置から反時計方向に回転した位置であって、係合端部３７が第２係合部３６と係合する保持位置との間を回転変位する。

なお、非保持位置のポール３３は、ラッチ３２の反時計方向への回転変位を許容し、保持位置のポール３３はラッチ３２の反時計方向への回転変位を規制する。
なお、ポール３３は、ドアハンドル１５（図１及び図２参照）とワイヤケーブルＷ（図２参照）を介して機械的に接続されている。ポール３３は、ドアハンドル１５が操作された際、これに連動して、図示しない付勢手段の付勢力に抗して時計方向に回転する。これにより、ラッチ３２の保持状態と非保持状態とが切り替えられる。

全開ラッチ装置１３は、揺動軸Ｏ２から８時の方向に位置するポールスイッチ４０を備える。ポールスイッチ４０は、ポール３３が非保持位置と保持位置との間を回転変位するときにおける押し端部３８の変位軌跡上に位置する押しスイッチである。

ポールスイッチ４０は、図６（ａ）に示すように、ポール３３が非保持位置に位置するとき押し端部３８により押下された状態（オン）となり、図６（ｂ）に示すように、ポール３３が保持位置に位置するとき押し端部３８による押下が解消された状態（オフ）となる。

次に、制御装置１４における制御、及び制御に伴う効果について説明する。
図２に示すように、制御装置１４は、ドアハンドル１５への操作を検出するドアハンドルセンサ１６と電気的に接続されている。

制御装置１４は、スライドドア３が全開状態（図１（ｂ）参照）のときドアハンドル１５への操作を検出すると、駆動モータ２１（図３参照）を駆動させて、スライドドア３を全開状態から全閉状態（図１（ａ）参照）へと変位させる。

また、制御装置１４は、スライドドア３が全閉状態（図１（ａ）参照）とされるときドアハンドル１５への操作を検出すると、駆動モータ２１（図３参照）を駆動させて、スライドドア３を全閉状態から全開状態（図１（ｂ）参照）へと変位させる。

制御装置１４は、スライドドア３を全閉状態から全開状態へと変位させる際、次のように駆動モータ２１を制御する。
すなわち、図８に示すように、制御装置１４は、ポールスイッチ４０がオンからオフとなったこと、すなわち、ポール３３がラッチ３２を保持しない非保持位置から同ラッチ３２をストライカＳと係合した状態に保持する保持位置へと変位したことをトリガとして、駆動モータ２１をオンからオフに切り替える。

これにより、図９に示すように、本例では、ラッチ３２とストライカＳとの係合が完了したとき、すぐに駆動モータ２１をオンからオフに切り替える。このため、従来のように、駆動モータの回転が拘束される時間がない。駆動モータの回転が拘束される時間は、駆動ケーブルにテンションがかかり続ける時間であるから、本例の電動スライドドア装置１０によれば、駆動ケーブル２３，２４をはじめとする機械要素へのテンションのかかりが抑制される。これにより、駆動ケーブル２３，２４をはじめとする機械要素における不具合の発生も抑制される。

＜第２の実施形態＞
次に、電動スライドドア装置１０の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態と上記第１の実施形態との主たる相違点は、ポールスイッチ４０がオンからオフに切り替わったとき、制御装置１４は、駆動モータ２１の駆動を徐々に弱める点である。このため、第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を割愛する。

図８に示すように、制御装置１４は、ポールスイッチ４０がオンからオフとなったことをトリガとして、同図８中に一点鎖線で示すように、駆動力が徐々に弱くなるように駆動モータ２１を制御する。

ここで、スライドドア３に限らず、変位したり動作したりする機械要素は、確実に目標位置に到達させるための余裕、いわゆるガタ（遊び）が設けられている。このため、駆動モータ２１を瞬間的にオンからオフに切り替えた場合、スライドドア３は慣性によってガタ分移動するとともに、その反動による揺り戻しも生じる。

その点、本例のように、駆動力が徐々に弱くなるように駆動モータ２１の駆動が制御されることにより、スライドドア３のガタ分の移動が緩やかになる。したがって、反動による揺り戻しも少なく、スライドドア３を支持する各ローラーユニット７，８，９やドア開口部２周囲に設けられる各種機械要素にかかる負荷が小さくなる。

＜第３の実施形態＞
次に、電動スライドドア装置１０の第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態と上記第１の実施形態との主たる相違点は、駆動モータ２１に設けられるパルスセンサの情報を、制御装置１４が駆動モータ２１の制御に用いることである。このため、第３の実施形態において、上記第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を割愛する。

図２に示すように、スライドドア駆動部１２を構成する駆動モータ２１に、当該駆動モータ２１の回転を検出するパルスセンサ２１ａを設ける。パルスセンサ２１ａは、駆動モータ２１のロータが所定量回転する毎にオンオフが逆転するパルスを発生させる。当該パルスセンサ２１ａは、制御装置１４と電気的に接続されている。

制御装置１４は、パルスセンサ２１ａの検出結果を、ポールスイッチ４０の故障判定及び駆動モータ２１の制御に用いる。
例えば、図８に二点鎖線で示すように、ポールスイッチ４０の検出結果がオンに維持される、いわゆるオン故障した場合について説明する。

この場合、制御装置１４は、パルスセンサ２１ａの検出結果を監視する。スライドドア３を支持するローラーユニット７，８，９が変位するレール４，５，６の長さには物理的な限界があるため、ローラーユニット７，８，９は、レール４，５，６の端部で車両後方への移動が規制される。スライドドア３の移動が規制される場合、駆動モータ２１の駆動も規制されるため、パルスセンサ２１ａの検出結果であるオンオフが逆転せず、オン又はオフの状態で維持される。

制御装置１４は、パルスセンサ２１ａの検出結果がオン又はオフの状態で維持されることの検出をもって、図８に二点鎖線で示すように、駆動モータ２１をオンからオフに切り替える。

なお、ポールスイッチ４０がオン故障した場合について説明したがオフ故障した場合でも、制御装置１４は同様に制御する。
このように、本例によれば、ポールスイッチ４０が故障した場合でも、駆動モータ２１をオンからオフに切り替えることができる。すなわち、本例の電動スライドドア装置１０によればフェールセールが図られている。

なお、制御装置１４は、スライドドア３を全閉状態から全開状態へ変位させる際に、パルスセンサ２１ａの検出結果によって駆動モータ２１の駆動を停止させる状態が、あらかじめ設定される複数回数（例えば５回など）に亘って連続したとき、ポールスイッチ４０に関する不具合と判定し、その旨示す情報を図示しない記憶装置等に記憶させる。なお、スピーカやインジケータ等の各種報知部によりポールスイッチ４０の不具合を示す情報を、ユーザの感覚に訴えてもよい。

このように構成することにより、ポールスイッチ４０における不具合が高い確率で発生している場合のみ、不具合と判定し、この情報が記憶される。このため、車両の整備の担当者において、ポールスイッチ４０やこれに関する部品を交換するなどの判断がしやすい。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、全開ラッチ装置１３は、ロアローラーユニット８を構成するロアアーム３１に設けられたが、アッパーローラーユニット７、或いはセンターローラーユニット９に設けられてもよい。また、当該全開ラッチ装置１３は、ローラーユニット７，８，９のうち複数個に設けられてもよい。

・上記実施形態において、駆動ケーブル２３，２４は、ベルト状のように幅広のものであってもよい。
・上記実施形態において、ポールスイッチ４０はポール３３が回転することにより押下状態と開放状態とが切り替えられる押しスイッチであったが、押しスイッチに限らず、ポール３３の回転位置を検出できるものであればよい。

・上記実施形態では、スライドドアを車両開閉体として説明したが、車両開閉体はスライドドアに限らない。例えば、サンルーフ等であってもよい。

Ｓ…ストライカ、Ｗ…ワイヤケーブル、１…車両、２…ドア開口部、３…スライドドア（車両開閉体）、４，５，６…レール、７，８，９…ローラーユニット、１０…電動スライドドア装置（車両開閉体の開閉装置）、１１…全閉ラッチ装置、１２…スライドドア駆動部、１３…全開ラッチ装置、１４…制御装置（制御部）、１５…ドアハンドル、１６…ドアハンドルセンサ、２１…駆動モータ、２１ａ…パルスセンサ、２２…ドラム、２３，２４…駆動ケーブル、２５…オープン側中間プーリー、２６…オープン側ガイドプーリー、２７…クローズ側中間プーリー、２８…クローズ側ガイドプーリー、２９…テンショナー機構、３１…ロアアーム、３２…ラッチ、３３…ポール、３４…第１係合部、３５…膨出部、３６…第２係合部、３７…係合端部、３８…押し端部、４０…ポールスイッチ（検出部）。

Claims (5)

1. 車両開閉体と車両とを繋ぐ駆動ケーブルが巻き取られることにより前記車両開閉体を開閉させる駆動部と、
   前記車両開閉体及び前記車両のいずれか一方に設けられるストライカに対し、他方に設けられて前記ストライカと係合するラッチ、及び当該ラッチを前記ストライカと係合した状態で保持する保持具を有する全開ラッチ装置と、
   前記保持具が前記ラッチを前記ストライカと係合した状態で保持したことを検出する検出部と、
   前記検出部において、前記保持具が前記ラッチを前記ストライカと係合した状態で保持したことの検出をトリガとして、前記駆動部における前記駆動ケーブルの巻き取りを停止させる制御部とを備える車両開閉体の開閉装置。
2. 請求項１に記載の車両開閉体の開閉装置において、
   前記制御部は、前記保持具が前記ラッチを前記ストライカと係合した状態で保持したことをトリガとして、前記駆動部における前記駆動ケーブルの巻き取りを徐々に弱め、最終的に停止させる車両開閉体の開閉装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両開閉体の開閉装置において、
   前記駆動部の一構成として、前記駆動ケーブルを巻き取るための駆動源であるモータと、
   前記モータの回転パルスを検出するパルスセンサとを備え、
   前記制御部は、前記パルスセンサの検出結果から前記車両開閉体が全開位置に到達しているか否かを判定する車両開閉体の開閉装置。
4. 請求項３に記載の車両開閉体の開閉装置において、
   前記制御部は、前記パルスセンサの検出結果から前記車両開閉体が全開位置に到達したことを判断する状況があらかじめ設定される複数回数に亘って連続したとき、前記検出部における不具合と判定する車両開閉体の開閉装置。
5. 車両開閉体と車両とを繋ぐ駆動ケーブルを巻き取る駆動部への制御を通じて、前記車両開閉体の開閉を制御する車両開閉体の開閉制御装置であって、
   前記車両開閉体及び前記車両のいずれか一方に設けられるストライカに対し、他方に設けられるラッチが係合し、当該係合した状態を保持具が保持したことをトリガとして、前記駆動部における前記駆動ケーブルの巻き取りを停止させる車両開閉体の開閉制御装置。

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