JP4077735B2 - サンルーフ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体ルーフに形成された開口をスライドパネルで開閉するサンルーフ装置に関し、特に、モータによりワイヤ（ケーブル）を押し引きすることでスライドパネルを移動させるサンルーフ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車体ルーフに形成された開口をガラスルーフなどのスライドパネルで開閉するサンルーフ装置が知られている。このサンルーフ装置は、一般に、その外周部が螺旋状に形成されるプッシュ／プル・ケーブル（以下、単に「ケーブル」という）と、このケーブルの螺旋状の外周部と噛み合うギヤを駆動させるモータを主に備えている。そして、このサンルーフ装置は、モータの駆動によりギヤを介してケーブルを車両前後方向に押し引きすることで、このケーブルの端部に連結されたスライドパネルを車両前後方向に移動させて前記開口を開閉する構造となっている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２８３２５６号公報（段落番号〔００１０〕、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のようなサンルーフ装置の構造、たとえばスライドパネルの後端にケーブルを接続して車両の後側からスライドパネルを前方に押すことで開口を閉じ、後方に引くことで開口を開ける構造の場合は、この開口を開けた状態で走行する車両が前面衝突した場合などにスライドパネルに前方へ向かう衝突加速度が働くと、この衝突加速度の大きさによってはケーブルの切断耐力を上回るおそれがあった。このような問題に対して、従来ではケーブルの強度を上げることによって対応していたが、強度を上げるためにケーブルの線径などを変更すると、これに応じてケーブルを摺動自在にガイドする部分なども同時に変更する必要があるため、サンルーフ装置全体の変更となり、コストが高くなる問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、サンルーフ装置全体を変更することなく、車両衝突時におけるケーブルを切断しようとする力を低減することができるサンルーフ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明のうちの請求項１に記載の発明は、プッシュ／プル・ケーブルに連結される開閉パネルと、前記プッシュ／プル・ケーブルを駆動する電動機と、を有するサンルーフ装置であって、前記電動機の非駆動時における回転を許容する回転許容手段と、前記開閉パネルの変位を検出する変位検出手段と、前記電動機が非駆動状態にあるときに、前記変位検出手段によって前記開閉パネルが前記プッシュ／プル・ケーブルを引っ張る方向に変位したことが検出されると、前記開閉パネルを逆の方向に動かすように前記電動機を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、「非駆動状態」とは、乗員のスイッチ操作によって電動機に開閉動作の指令が送られていない状態、すなわち電動機が停止しているため開閉パネルが停止していなければならない状態のことをいう。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、たとえば車両衝突時において、開閉パネルにプッシュ／プル・ケーブルを引っ張る方向に衝突加速度が働くと、この開閉パネルはその回転が許容された電動機を回転させつつ移動する。そして、このように開閉パネルが移動すると、その変位が変位検出手段により検出され、この検出値に基づいて制御手段が電動機を逆回転させて開閉パネルの動きを規制する。
【０００９】
すなわち、車両衝突時の初期段階においては、開閉パネルの重量と衝突加速度との積として得られるエネルギが、開閉パネルの運動エネルギに変わるので、衝突した瞬間にケーブルに大きな力がかからなくなる。そして、このように移動する開閉パネルの運動エネルギは、開閉パネルと摺動するガイド部との摩擦エネルギや、電動機を回転させるためのエネルギなどに分散されるので、その後電動機を逆回転させて開閉パネルを引っ張ったとしてもケーブルに大きな力がかかることがなくなる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、プッシュ／プル・ケーブルに連結される開閉パネルと、前記プッシュ／プル・ケーブルを駆動する電動機と、を有するサンルーフ装置であって、前記電動機の非駆動時における回転を許容する回転許容手段と、前記開閉パネルの変位を検出する変位検出手段と、前記電動機が非駆動状態にあるときに、前記変位検出手段によって前記開閉パネルが前記プッシュ／プル・ケーブルを引っ張る方向に変位したことが検出されると、前記電動機の端子同士を短絡させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、たとえば車両衝突時において、開閉パネルにプッシュ／プル・ケーブルを引っ張る方向に衝突加速度が働くと、この開閉パネルはその回転が許容された電動機を回転させつつ移動する。そして、このように開閉パネルが移動すると、その変位が変位検出手段により検出され、この検出値に基づいて制御手段が電動機の端子同士を短絡させて電動機を発電機として機能させることで、移動する開閉パネルにブレーキがかかり、開閉パネルの動きが規制される。
【００１２】
すなわち、車両衝突時の初期段階においては、開閉パネルの重量と衝突加速度との積として得られるエネルギが、開閉パネルの運動エネルギに変わるので、衝突した瞬間にケーブルに大きな力がかからなくなる。そして、このように移動する開閉パネルの運動エネルギは、開閉パネルと摺動するガイド部との摩擦エネルギや、電動機を回転させるためのエネルギなどに分散されるので、その後電動機の端子同士を短絡させることで電動機を発電機として機能させて開閉パネルの移動を抑制したとしてもケーブルに大きな力がかかることがなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るサンルーフ装置の詳細について説明する。参照する図面において、図１は本発明に係るサンルーフ装置を示す斜視図、図２は図１のサンルーフ装置のシステム構成を示すブロック図、図３は図２のモータとＥＣＵを備えた回路を示す回路図である。
【００１４】
図１に示すように、サンルーフ装置Ｓは、車体ルーフ１の開口部１１を開閉するスライドパネル（開閉パネル）２と、このスライドパネル２の後端に連結されるプッシュ／プル・ケーブル（以下、単に「ケーブル」という）３と、このケーブル３を図示しないギヤを介して駆動するモータ（電動機）４を主に有している。そして、このサンルーフ装置Ｓは、モータ４の駆動によりケーブル３を押すことでスライドパネル２を前方に移動させて開口部１１を閉じ、ケーブル３を引っ張ることでスライドパネル２を後方に移動させて開口部１１を開放させる構造となっている。
【００１５】
また、このサンルーフ装置Ｓには、図２に示すように、サンルーフコントローラとしてモータ４を制御する機能を有するＥＣＵ（制御手段）５と、このＥＣＵ５に接続される車体情報検知センサ６、手動スイッチ７および位置センサ（変位検出手段）８とが設けられている。車体情報検知センサ６は、車速や車体に加わる加速度などの車体情報を検知する各種センサであり、たとえば車速を検知するセンサとしては車輪速センサなどが用いられる。手動スイッチ７は、スライドパネル２の開閉を行うために乗員により適宜操作されるスイッチである。位置センサ８は、モータ４自体の回転状態（回転量、回転方向など）をホール素子などにより検出することで、スライドパネル２の変位を検出するセンサである。
【００１６】
さらに、ＥＣＵ５とモータ４は、図３に示すように、第１のリレーＲ１、第２のリレーＲ２および第３のリレー（回転許容手段）Ｒ３を備えた所定の回路９内に配設されている。具体的に、モータ４の一方の端子（図示左側の端子）には、第３のリレーＲ３を介して第１のリレーＲ１が接続され、他方の端子（図示右側の端子）には、第２のリレーＲ２が接続されている。
【００１７】
第１のリレーＲ１は、ＥＣＵ５から送信される制御信号により、接点ａから接点ｂに接点位置が切り替わるスイッチである。第２のリレーＲ２は、ＥＣＵ５から送信される制御信号により接点ｃから接点ｄに接点位置が切り替わるスイッチである。第３のリレーＲ３は、ＥＣＵ５から送信される制御信号により、切り離された接点ｅ，ｆ間の接続を切り替えることで、モータ４の回転の許容・非許容を切り替えるスイッチである。なお、以下の説明においては、接点ａから接点ｂに切り替わった状態、接点ｃから接点ｄに切り替わった状態および切り離された接点ｅ，ｆ間を接続した状態を「ＯＮ」として、その逆の状態を「ＯＦＦ」とする。
【００１８】
ＥＣＵ５は、手動スイッチ７から送信される信号に基づいて、従来のようなモータ４の制御を行っている。具体的には、手動スイッチ７からスライドパネル２を閉めることを指令する信号（以下、「閉信号」という）が送信された場合、ＥＣＵ５から第１のリレーＲ１と第３のリレーＲ３に制御信号が送信され、これらのリレーＲ１，Ｒ３のみがＯＮとなることでモータ４が一方向に回転する（以下、この方向の回転を「正回転」という）。また、手動スイッチ７からスライドパネル２を開けることを指令する信号（開信号）が送信された場合、ＥＣＵ５から第２のリレーＲ２と第３のリレーＲ３に制御信号が送信され、これらのリレーＲ２，Ｒ３のみがＯＮとなることでモータ４が他方向に回転する（以下、この方向を「逆回転」という）。
【００１９】
また、このＥＣＵ５は、手動スイッチ７から閉信号が送信されたときに、適宜位置センサ８からの信号を参照することで、スライドパネル２が何らかの物体を挟み込んでいるか否かを検知している。また、チルト動作時には、このＥＣＵ５は車体情報検知センサ６からの信号などを参照して、モータ４を適宜制御している。
【００２０】
さらに、このＥＣＵ５は、前記したような制御の他に、手動スイッチ７から信号を受け取っていない場合、すなわちモータ４が非駆動状態である場合には、適宜位置センサ８からの信号を参照することでモータ４の制御を行っている。具体的には、モータ４が非駆動状態であるときには、３つのリレーＲ１〜Ｒ３を全てＯＦＦとすることで、モータ４を自由に回転可能な状態（回転が許容された状態）に維持している。言い換えると、手動スイッチ７が操作されなければ基本的にＥＣＵ５からは制御信号が出力されないため、３つのリレーＲ１〜Ｒ３の全てがＯＦＦとなっている。そして、特に第３のリレーＲ３がＯＦＦとなることにより、モータ４の回転が許容されるようになっている。
【００２１】
このような状態において、このＥＣＵ５は図４に示すような制御フローに基づいてモータ４を制御している。まず、ＥＣＵ５は位置センサ８からの信号を受け取ることでスライドパネル２の位置を常時監視し（ステップＳ１）、この位置センサ８からの信号に基づいてスライドパネル２の停止位置からの変位量を演算する（ステップＳ２）。次に、この演算値である変位量が、予め設定されているしきい値より大きいか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００２２】
このステップＳ３において変位量がしきい値以下であると判断された場合は（Ｎｏ）、再びステップＳ１に戻ってスライドパネル２の位置監視を継続する。また、このステップＳ３において変位量がしきい値より大きいと判断された場合は（Ｙｅｓ）、第２のリレーＲ２と第３のリレーＲ３に制御信号を送信して、第２のリレーＲ２と第３のリレーＲ３をＯＮに切り替える（ステップＳ４）。これにより、モータ４が逆回転してスライドパネル２を逆の方向に動かそうとするので、スライドパネル２の移動が規制されることとなる。
【００２３】
なお、本実施形態では、位置センサ８が非駆動状態であるモータ４の回転を検出したときにモータ４を逆回転させるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、位置センサ８が非駆動状態であるモータ４の回転を検出したときに、第３のリレーＲ３のみにＥＣＵ５から制御信号を送信して、第３のリレーＲ３のみをＯＮにしてもよい。このような制御方法によれば、第３のリレーＲ３のみがＯＮになってモータ４の端子同士が短絡することで、モータ４が発電機として機能してその回転にブレーキがかかった状態となるので、移動していたスライドパネル２にブレーキがかかり、その変位を抑制することになる。
【００２４】
次に、車両衝突時におけるサンルーフ装置Ｓの動作について説明する。
図１に示すように、車体ルーフ１の開口部１１を開けた状態で走行する車両が前面衝突すると、スライドパネル２に車両前方へ向かう衝突加速度が働く。このとき、モータ４の回転はフリーとなっているため、このスライドパネル２はモータ４を回転させつつ車両前方に移動（ケーブル３を引っ張る方向に変位）する。そして、このようにスライドパネル２が移動すると、その変位としてモータ４の回転状態が位置センサ８により検出され、この検出値に基づいてＥＣＵ５が第２のリレーＲ２と第３のリレーＲ３をＯＮにしてモータ４を逆回転させる（図３参照）。これにより、スライドパネル２がその移動方向とは逆方向に力を受けるので、スライドパネル２の動きが規制される。
【００２５】
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
車両衝突時の初期段階において、スライドパネル２の重量と衝突加速度との積として得られるエネルギが、スライドパネル２の運動エネルギに変わるので、衝突した瞬間にケーブル３に大きな力がかかるのを防止することができる。このように移動するスライドパネル２の運動エネルギは、スライドパネル２と摺動するガイド部（図示せず）との摩擦エネルギや、モータ４を回転させるためのエネルギなどに分散されるので、その後モータ４を逆回転させてスライドパネル２の移動を止めたとしてもケーブル３に大きな力がかかることがなく、このケーブル３の切断を確実に防止することができる。
【００２６】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
本実施形態では、スライドパネル２をリア側からケーブル３で押し引きさせる構造を採用したが、本発明はこれに限定されず、フロント側からケーブル３で押し引きさせる構造に本発明を適用してもよい。これによれば、車両後方から衝突された場合において、ケーブルの切断を確実に防止することができる。
【００２７】
本実施形態では、変位検出手段としてモータ４の回転状態をホール素子などにより検出する位置センサ８を採用したが、本発明はこれに限定されず、たとえばスライドパネル２の変位を直接検知するエンコーダなどの変位センサを採用してもよい。また、変位検出手段として車両の衝突を検知する加速度センサを用いることで、スライドパネル２の変位を間接的に検出してもよい。この場合は、加速度センサからの出力値が所定値以上となったときにＥＣＵ５でスライドパネル２が移動したと推定させ、その後は本実施形態と同様の制御でモータ４を制御させればよい。
【００２８】
本実施形態では、モータ４を逆回転させることでスライドパネル２の移動を止めるようにしたが、たとえば、本実施形態の構造において、位置センサ８が非駆動状態であるモータ４の回転を検出したときに、スライドパネル２の動きをエンジンブレーキのように徐々に減速させながら止めるように位置センサ８で検出した回転状態に基づいて演算される回転速度よりも遅い速度でモータ４を回転させるように制御してもよい。具体的には、位置センサ８が非駆動状態であるモータ４の回転を検出したときに、第１のリレーＲ１と第３のリレーＲ３をＯＮにするとともに、モータ４に流す電流を徐々に小さくしていけばよい。このような構造によっても、本実施形態と同様にケーブルの切断を確実に防止することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、最初に電動機の回転をフリーな状態にしておいて開閉パネルを移動させた後、この開閉パネルを停止させるように電動機を逆回転させる制御を行うだけでケーブルに加わる力を調節できるので、サンルーフ装置全体の変更をすることなく、ケーブルを切断しようとする力を低減することができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、最初に電動機の回転をフリーな状態にしておいて開閉パネルを移動させた後、電動機の端子同士を短絡させて開閉パネルの変位を抑制する制御を行うだけでケーブルに加わる力を調節できるので、サンルーフ装置全体の変更をすることなく、ケーブルを切断しようとする力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサンルーフ装置を示す斜視図である。
【図２】図１のサンルーフ装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】図２のモータとＥＣＵを備えた回路を示す回路図である。
【図４】モータが非駆動状態であるときのモータの制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｓ サンルーフ装置
１ 車体ルーフ
１１ 開口部
２ スライドパネル（開閉パネル）
３ プッシュ／プル・ケーブル
４ モータ（電動機）
５ ＥＣＵ（制御手段）
６ 車体情報検知センサ
７ 手動スイッチ
８ 位置センサ（変位検出手段）
９ 回路
Ｒ１ 第１のリレー
Ｒ２ 第２のリレー
Ｒ３ 第３のリレー（回転許容手段）

Claims (2)

1. プッシュ／プル・ケーブルに連結される開閉パネルと、前記プッシュ／プル・ケーブルを駆動する電動機と、を有するサンルーフ装置であって、
   前記電動機の非駆動時における回転を許容する回転許容手段と、
   前記開閉パネルの変位を検出する変位検出手段と、
   前記電動機が非駆動状態にあるときに、前記変位検出手段によって前記開閉パネルが前記プッシュ／プル・ケーブルを引っ張る方向に変位したことが検出されると、前記開閉パネルを逆の方向に動かすように前記電動機を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするサンルーフ装置。
2. プッシュ／プル・ケーブルに連結される開閉パネルと、前記プッシュ／プル・ケーブルを駆動する電動機と、を有するサンルーフ装置であって、
   前記電動機の非駆動時における回転を許容する回転許容手段と、
   前記開閉パネルの変位を検出する変位検出手段と、
   前記電動機が非駆動状態にあるときに、前記変位検出手段によって前記開閉パネルが前記プッシュ／プル・ケーブルを引っ張る方向に変位したことが検出されると、前記電動機の端子同士を短絡させる制御手段と、を備えることを特徴とするサンルーフ装置。

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