JP3735998B2

JP3735998B2 - 動力付窓開閉装置

Info

Publication number: JP3735998B2
Application number: JP03644897A
Authority: JP
Inventors: 猛田中; 昇柘植; 秀典石原
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2017-02-20
Also published as: JPH10231657A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両窓に使用して異物の挟み込みを未然に防止することができる動力付窓開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パワーウインドウ（動力付窓開閉装置）を装備した車両の増加とともに、パワーウインドウの閉作動中に、窓ガラスと窓枠との間に指等の異物を挟み込んでしまうという事故が増加している。
この事故を防止する異物挟み込み防止する一般的な機構は、窓枠周縁に配設したコードスイッチ等の外力を感知する外力感知手段と、モータの作動を制御する制御装置とを有して、外力感知手段によって感知される外力が所定値を越えたときに、窓ガラスと窓枠との間に異物が挟み込まれたものとみなして、パワーウインドウの閉作動を中断するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両ドアを４枚有する、いわゆる４ドア車において、各車両ドア毎に、上記公報のごとく、異物挟み込み防止機構を設けた場合には、当然のことながら、各車両ドア毎に外力感知手段、および外力感知手段の出力に基づいて異物挟み込みが発生したか否かを判定し、異物挟み込みが発生したときにモータを反転ないし停止させる制御装置を必要とする。
【０００４】
因みに、ここで言う、制御装置とは、乗員のスイッチ操作により窓ガラスの進退（モータ）を駆動する駆動回路とは異なるものであり、前述のごとく、異物挟み込みの判定と、この判定結果に基づいてモータを制御するものである。
そこで、発明者等は、各車両ドア毎に必要とされる制御装置を廃止すべく、図１１に示すように、第１外力感知手段６ａの第１電極部材６３と第４外力感知手段６ｄの第２電極部材６４とが制御装置１０に接続されるように、第１〜４外力感知手段６ａ〜６ｄを電気的に直列接続したものを検討した。なお、電気抵抗Ｒ_Sは、両電極部材６３、６４が接触して通電する際の電気抵抗を模式的に示したものである。
【０００５】
ところで、発明者等の種々の試験検討によると、本検討品に限らず、外力を確実に検出するためには、制御装置１０側から見て、第１、第２電極部材６３、６４が接触した状態の電気抵抗（電圧）と、非接触状態の電気抵抗（電圧）との比が、約１０程度以上は必要であるとの結論を得ている。
しかし、本検討品において、電気抵抗Ｒを０ないし過度に小さくすると、両電極部材６３、６４の非接触時（異物挟み込みが発生していないとき）に流れる電流が過度に大きくなってしまうので、各外力感知手段６ａ〜６ｄごとに上記電気抵抗Ｒを配設せざるをえない。このため、電気抵抗Ｒの変化が小さくなり、外力（異物挟み込み）を確実に検出できなくなるという問題が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、複数個の外力感知手段を有する動力付窓開閉装置において、外力感知手段に作用する外力を確実に検出することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜５に記載の発明では、複数個の外力感知手段（６）のうち、一の外力感知手段（６ａ）のみが制御装置（１０）に電気的に接続されており、かつ、各外力感知手段（６）は互いに電気的に直列接続されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、制御装置（１０）から見ると、１本の長い外力感知手段が制御装置（１０）に接続された構成となる。したがって、両電極部材６３、６４が接触した状態と非接触状態との電気抵抗の比を約１０以上とすることができるので、外力（異物挟み込み）を確実に検出することができる。
また、各外力感知手段（６）は、互いに電気的に直列接続されているので、制御装置を１つとすることができる。したがって、制御装置（１０）を各車両ドアに配設する必要がなくなるので、挟み込み防止機構を有する動力付窓開閉装置の部品点数を削減することができ、製造原価低減を図ることができる。
【０００９】
なお、請求項１に記載の発明では、複数個の外力感知手段（６）のうち、電気接続上の一端側に位置する外力感知手段（６ａ）のみが制御装置（１０）に電気的に接続され、かつ、電気接続上の他端側に位置する外力感知手段（６ｄ）のみが所定の電気抵抗を有する診断抵抗（Ｒ D ）に接続されている。この場合、請求項４に記載の発明のように、他端側に位置する外力感知手段（６ｄ）の第１、第２電極部材（６３、６４）間に前記診断抵抗（Ｒ D ）を接続することができる。また、請求項２に記載のごとく、外力感知手段（６）を車両ボディ（１）側の窓枠（３）にそれぞれ配設してもよい。また、請求項３、５に記載のごとく、サイドバイザー（１１）および窓枠（３）に外力感知手段（６）を配設してもよい。
【００１０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施の形態について説明する。
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係るパワーウインドンウを、図１に示すように、車両ボディ（車両屋根を構成するボディおよびセンタピラー）１および車両ドア２ａ、２ｂによって窓枠３ａ、３ｂ（窓開口４ａ、４ｂ）を形成した、いわゆるハードトップ車両に適用したものである。因みに、窓ガラス（窓体）５を閉じた際の防水性は、周知のごとく、窓枠３のうち車両ボディ１側に配設されたゴム製のウェザストリップ（図示せず）と窓ガラス５の端部が接触することにより確保されている。
【００１２】
そして、窓枠３のうちウェザストリップが配設されている部位には、窓ガラス５の先端、すなわち窓枠３に接触する部位に作用する外力を感知するコードスイッチ（外力感知手段）６ａ、６ｂが配設されており、このコードスイッチ６は、図３に示すように、ゴム等の弾性変形可能な絶縁材料からなるチューブ６１と、その内部で空隙６２を有して対向配設された金属製の第１、第２電極部材６３、６４とからなるものである。
【００１３】
また、両電極部材６３、６４は、図３の（ｂ）に示すように、チューブ６１の長手方向に螺旋を描いて延びるとともに、その長手方向一端側で折り返されている（図４参照）。このため、両電極部材６３、６４の接続部は、チューブ６１の長手方向一端側のみに位置している。因みに、６５は導電性ゴムや導電性樹脂（導電材料である金属をゴム樹脂に混入したもの）製の被覆部材である。
【００１４】
なお、本実施形態は、車両ドアを４枚有するものに本発明を適用した例であり（図２参照）、例えば、「各窓枠３ａ〜３ｄに配設されたコードスイッチ６ａ〜６ｄを総称してコードスイッチ６と呼ぶ。」といったように、本実施形態の説明に用いる符号中、小文字のアルファベット（ａ〜ｄ）は、４枚の車両ドア２ａ〜２ｄにそれぞれ対応する機器であることを示し、数字はそれらの機器の総称を意味する。
【００１５】
ところで、各車両ドア２ａ〜２ｄには、図４に示すように、窓ガラス５ａ〜５ｄを進退させるモータ（アクチュエータ）７ａ〜７ｄと、乗員の手動によって作動される開閉スイッチ８ａ〜８ｄと、この開閉スイッチ８ａ〜８ｄからの信号に基づいてモータ７ａ〜７ｄを駆動する駆動回路９ａ〜９ｄとが配設されている。
【００１６】
また、各コードスイッチ６ａ〜６ｄは、図５に示すように、互いに電気的に直列接続されており、直列接続された各コードスイッチ６ａ〜６ｄのうち、電気接続上の一端側に位置するコードスイッチ６ａのみが、車両ボディ側に配設された１個の制御装置１０に接続されている。そして、この制御装置１０は、コードスイッチ６ａとの接続部（接続端子）６Ａ、６Ｂ間の電気抵抗（電圧）の変化に基づいて異物挟み込みが発生したか否かを判定し、異物挟み込みが発生したと判定したときは、各モータ７ａ〜７ｄを反転（あるいは停止）するように各駆動回路９ａ〜９ｄに指令信号を発する。
【００１７】
なお、直列接続された各コードスイッチ６ａ〜６ｄのうち、電気接続上の他端側に位置するコードスイッチ６ｄの両電極部材６３、６４は、所定の電気抵抗を有する診断抵抗Ｒ_Dにより電気的に接続されている。この診断抵抗Ｒ_Dは、コードスイッチ６（両電極部材６３、６４）に断線が発生したか否かを診断すべく、両電極部材６３、６４の非接触時に、両電極部材６３、６４に通電可能とするための電気抵抗である。
【００１８】
また、制御装置１０の概略構成は、図６に示すように、接続端子６Ａに現れる電圧（接続端子６Ａ、６Ｂ間の電圧）Ｖ_Sと、コードスイッチ６と後述する電気抵抗１０４との直列回路に印加される電圧Ｖ_B（電源１０１の電源電圧）とを比較する第１比較器１０２、および電圧Ｖ_Sと所定電圧Ｖ₀とを比較する第２比較器１０３から構成されている。
【００１９】
なお、１０４は電気抵抗であり、１０５、１０６は各比較器１０２、１０３に電力を供給する電源である。また、図６の電気抵抗Ｒ_Sは、両電極部材６３、６４が接触して通電する際（被覆部材６５）の電気抵抗を模式的に示したもので、電気抵抗Ｒ_Sは、診断抵抗Ｒ_Dに比べて十分に小さいものである。
そして、第１比較器１０２により電圧Ｖ_Sと電圧Ｖ_Bとが略等しいと判定されたときには、各コードスイッチ６ａ〜６ｄのうち、いずれかで断線が発生したものみなして、ブザーや警告灯等の警告手段にて乗員に向けて警告を発する。また、第２比較器１０３にて、電圧Ｖ_Sが所定電圧Ｖ₀であると判定されたときには、各コードスイッチ６ａ〜６ｄのいずれかに所定値以上の外力が作用（異物挟みが発生）したものとみなして、前述のごとく、各モータ７ａ〜７ｄを反転（あるいは停止）するように各駆動回路９ａ〜９ｄに指令信号を発する。
【００２０】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、各コードスイッチ６ａ〜６ｄは、互いに電気的に直列接続された状態で、コードスイッチ６ａのみが制御装置１０に接続され、かつ、コードスイッチ６ｄのみに診断抵抗Ｒ_Dが接続されているので、制御装置１０から見ると、各窓枠３ａ〜３ｄに渡って配設された１本の長いコードスイッチが制御装置１０に接続された状態と相似状態となる。
【００２１】
したがって、診断抵抗Ｒ_Dの大きさを１本のコードスイッチと同様な大きさとすることができるので、両電極部材６３、６４が接触した状態と非接触状態との電気抵抗の比が約１０以上となるようにすることができ、外力（異物挟み込み）を確実に検出することができる。
また、各コードスイッチ６ａ〜６ｄは、互いに電気的に直列接続されているので、制御装置を１つとすることができる。したがって、制御装置１０を各車両ドア２ａ〜２ｄに配設する必要がなくなるので、挟み込み防止機構を有するパワーウインドウの部品点数を削減することができ、製造原価低減を図ることができる。
【００２２】
ところで、ハードトップ車両においては、車両ドア２に窓枠３を有していないので、コードスイッチ６は車両ボディ１側に配設せざるをえない。このため、制御装置１０を車両ドア２に配設した場合、コードスイッチ６と車両ドア２に配設した制御装置１０とを繋ぐハーネスを必要とするので、車両組み立て時の組付け工数が増加してしまう。
【００２３】
これに対して、本実施形態では、制御装置１０が車両ボディ１側に配設されているので、車両組み立て時の組付け工数の増加を防止することができ、車両（パワーウインドウ）の製造原価上昇を抑制することができる。
また、両電極部材６３、６４は、チューブ６１の長手方向一端側で折り返されているので、両電極部材６３、６４（コードスイッチ６）の接続部は、長手方向一端側のみに位置していることとなる。したがって、各コードスイッチ６ａ〜６ｄの接続部が互いに対向するように各コードスイッチ６ａ〜６ｄを配設すれば（図５参照）、各コードスイッチ６ａ〜６ｄを容易に接続することができる。
【００２４】
なお、本実施形態では、４つの各コードスイッチ６ａ〜６ｄを直列接続したが、車両左側（右側）のコードスイッチ６ａ、６ｂ（６ｃ、６ｄ）のみを直列接続してもよい。
また、コードスイッチ６に加えて、開閉スイッチ８の信号またはモータ７の回転方向を示す信号を制御装置１０に入力させるとともに、コードスイッチ６によって異物挟み込みが検出された場合には、窓ガラス５が閉方向に作動している車両ドア２のみモータ７を反転（あるいは停止）するように制御してもよい。
【００２５】
また、モータ電流値やモータの回転数の変化よりモータ７の駆動負荷を検出するとともに、コードスイッチ６によって異物挟み込みが検出された場合には、この駆動負荷が所定値を越えた車両ドア２のみのモータ７を反転（あるいは停止）するように制御してもよい。
（第２実施形態）
ところで、発明者等は、種々の試作検討を行っていたところ、窓枠３の室外側周縁に配設されて窓開口４の周縁を覆うサイドバイザー１１を装着した車両では、窓ガラス５とサイドバイザー１１との間に異物が挟み込まれても窓ガラス５の進退が停止しないといった不具合が発生することを発見した。そこで、発明者等は、その不具合の原因を究明すべく引き続き試験検討を行ったところ、以下の点が明らかになった。
【００２６】
すなわち、図７は異物１２が挟み込まれた状態を示しており、この図からも明らかなように、異物１２は、窓ガラス５の先端部５ａ、サイドバイザー１１の先端部１１ａ、および窓ガラス５と窓枠３（車両ボディ１）との隙間を密閉するウェザストリップ１３に接触する。そして、コードスイッチ６ａに作用する外力Ｆは、ウェザストリップ１３と異物１２との接点を作用点ｆとして作用するので、サイドバイザー１１の外形寸法のうち窓ガラス５の開閉方向の寸法ｈが大きくなるほど作用点ｆは車室内側に移動していく。
【００２７】
したがって、寸法ｈが所定寸法を越えると、作用点ｆがコードスイッチ６ａが感知し得る（両電極部材６３、６４が接触し得る）範囲外に位置してしまう。このために、コードスイッチ６ａが外力を感知することができず、上記不具合が発生してしまう。
さらに、サイドバイザー１１の先端部１１ａが、コードスイッチ６ａの組付け位置より窓ガラス５の閉方向側に位置しているため、特に、車室外上方から車室内へ向けて異物１２が挿入された場合（図７の２点鎖線）には、異物１２はコードスイッチ６ａに接触する前に窓ガラス５とサイドバイザー１１と間に挟み込まれてしまうので、この場合も上記不具合が発生してしまう。
【００２８】
一方、サイドバイザー１１を装着していない車両では、異物１２は窓ガラス５と窓枠３との間のみで挟み込まれるので、先に述べたことを原因とする上記不具合は発生しない。
そこで、本実施形態に係るパワーウインドウでは、窓枠３に配設されたコードスイッチ６ａに加えて、図８に示すように、サイドバイザー１１に作用する外力を検出すべく、サイドバイザー１１のうち窓枠３との接合部位に、コードスイッチ６ａと同様な構造を有するコードスッチ６０を配設するとともに、両コードスイッチ６ａ、６０を第１実施形態と同様に直列接続したものである（図９参照）。
【００２９】
これにより、両コードスイッチ６ａ、６０のいずれかで外力を感知することができるので、より確実に異物の挟み込みを検出することができる。したがって、窓ガラス５とサイドバイザー１１との間に異物が挟み込まれても窓ガラス５の進退が停止しないといった不具合を確実に防止することができる。
なお、本実施形態では、コードスイッチ６ａとコードスイッチ６０とを直列接続したが、これは本実施形態の説明を容易にするためであり、各窓枠３ａ〜３ｄに配設されたサイドバイザー１１のコードスイッチ６０および各コードスイッチ６ａ〜６ｄの全てを直列接続してもよい。
【００３０】
また、本実施形態では、コードスイッチ６０をサイドバイザー１１のうち窓枠３との接合部位に配設したが、サイドバイザー１１の先端１１ａに配設してもよい。
ところで、上述の実施形態では、ハードトップ車両を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両ドア２に窓枠３が形成された、いわゆるセダンタイプの車両に対しても適用することができる。
【００３１】
また、上述の実施形態では、駆動回路９を各車両ドア２ａ〜２ｄ毎に配設したが、各駆動回路９ａ〜９ｄを制御装置１０内に組み込み、制御装置１０にて各モータ７ａ〜７ｄの作動を集中制御してもよい。なお、この場合は、各開閉スイッチ８ａ〜８ｄの出力も制御装置１０に入力させる必要がある。
また、上述の実施形態では、両電極部材６３、６４がチューブ６１の長手方向一端側で折り返されたもの（折り返し部を有するもの）であったが、図１０に示すように、折り返されていない（折り返し部を有さない）ものを用いても本発明を実施することができる。
【００３２】
また、診断抵抗Ｒ_Dを廃止して外力が作用していないときには、両電極部材６３、６４間が絶縁状態となるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の側面図である。
【図２】車両の上面図である。
【図３】（ａ）はコードスイッチの断面図であり、（ｂ）はコードスイッチの側面図である。
【図４】パワーウインドウの制御系を示す模式図である。
【図５】第１実施形態に係るパワーウインドウのコードスイッチの結線状態を示す模式図である。
【図６】制御装置の模式図である。
【図７】窓枠およびサイドバイザーの断面図である。
【図８】窓枠およびサイドバイザーの断面図である。
【図９】第２実施形態に係るパワーウインドウのコードスイッチの結線状態を示す模式図である。
【図１０】変形例に係るパワーウインドウのコードスイッチの結線状態を示す模式図である。
【図１１】発明が解決しようとする課題を説明するためのコードスイッチの結線状態を示す模式図である。
【符号の説明】
３…窓枠、４…窓開口、５…窓ガラス（窓体）、
６…コードスイッチ（外力検出手段）。

Claims

窓枠（３）によって形成される窓開口（４）を開閉する窓体（５）と、
前記窓体（５）のうち前記窓枠（３）と接触する接触部位に作用する外力を感知するとともに、互いに異なる部位に配設された複数個の外力感知手段（６）と、
前記窓体（５）を進退させるアクチュエータ（７）と、
前記外力感知手段（６）によって所定値以上の外力を感知したときに、前記窓体（５）の進退を中止させるように前記アクチュエータ（７）を制御する制御装置（１０）とを備え、
前記各外力感知手段（６）は、所定の間隔を有して対向配設された第１、第２電極部材（６３、６４）を有し、かつ互いに電気的に直列接続されており、
さらに、前記複数個の外力感知手段（６）のうち、電気接続上の一端側に位置する外力感知手段（６ａ）のみが前記制御装置（１０）に電気的に接続されており、かつ、電気接続上の他端側に位置する外力感知手段（６ｄ）のみが所定の電気抵抗を有する診断抵抗（Ｒ D ）に接続されていることを特徴とする動力付窓開閉装置。
前記窓枠（３）は、車両ボディ（１）と車両ドア（２）とによって複数個構成されており、
さらに、前記外力感知手段（６）は、前記車両ボディ（１）側の前記窓枠（３）にそれぞれ配設されて、前記接触部位に作用する外力を感知することを特徴とする請求項１に記載の動力付窓開閉装置。
前記外力感知手段（６）は、前記窓枠（３）の室外側周縁に配設されて前記窓開口（４）の周縁を覆うサイドバイザー（１１）、および前記窓枠（３）に配設されて、前記接触部位に作用する外力を感知することを特徴とする請求項１に記載の動力付窓開閉装置。
前記他端側に位置する外力感知手段（６ｄ）の第１、第２電極部材（６３、６４）間に前記診断抵抗（Ｒ D ）を接続したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の動力付窓開閉装置。
窓枠（３）によって形成される窓開口（４）を開閉する窓体（５）と、
前記窓体（５）のうち前記窓枠（３）と接触する接触部位に作用する外力を感知するとともに、互いに異なる部位に配設された複数個の外力感知手段（６）と、
前記窓体（５）を進退させるアクチュエータ（７）と、
前記外力感知手段（６）によって所定値以上の外力を感知したときに、前記窓体（５）の進退を中止させるように前記アクチュエータ（７）を制御する制御装置（１０）とを備え、
前記各外力感知手段（６）は、所定の間隔を有して対向配設された第１、第２電極部材（６３、６４）を有しておりさらに、前記複数個の外力感知手段（６）のうち、一の前記外力感知手段（６ａ）のみが前記制御装置（１０）に電気的に接続されており、かつ、前記各外力感知手段（６）は互いに電気的に直列接続されており、
さらに、前記外力感知手段（６）は、前記窓枠（３）の室外側周縁に配設されて前記窓開口（４）の周縁を覆うサイドバイザー（１１）、および前記窓枠（３）に配設されて、前記接触部位に作用する外力を感知することを特徴とする動力付窓開閉装置。