JP4249656B2

JP4249656B2 - ドア開閉装置

Info

Publication number: JP4249656B2
Application number: JP2004150541A
Authority: JP
Inventors: 光徳金子
Original assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2004-05-20
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2024-05-20
Also published as: JP2005330724A

Description

本発明は、自動車バックドアのような跳ね上げドアを、電動及び手動で開閉するドア開閉装置に関する。

一般的に、自動車の跳ね上げ式バックドアを開閉するには、車外からのキー操作或いは車内からの開扉操作によりドアロックを外し、車外から手で押し上げて開放すると共に、バックドアを開放状態で支持する支持手段の圧力に抗して、手で押し下げることにより閉鎖していた。
ところが、このようなバックドアは、悪天候時でも車外から開閉操作を行わなければならず、また、小柄な人には、高く跳ね上げられた全開状態のバックドアに手が届かないので不便であった。

そこで、従来、ドアロックを解除すると、伸縮ステーの付勢力によって自動的にドアが開放され、巻取モータによって巻取ドラムを回動し、ケーブルを巻き取ることによって電動でドアが閉鎖され、手動でドアを閉鎖することも可能な自動車のドア開閉機構が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、上記従来のドア開閉機構は、巻取モータと巻取ドラムとの間に、その断続を切り換える電磁クラッチ機構を介在し、巻取モータが作動している時は、巻取モータと巻取ドラムとを接続し、常態では、巻取モータと巻取ドラムとを分離して、手動開閉時に自由に巻取ドラムが回転できるようにしてあるので、構造が複雑で重くなり、コストが高く付くばかりか、装置の殆どを車体側に搭載せざるを得なかった。

特開２００２−１１５４４９号公報

本発明が解決しようとする課題は、手動操作と電動操作とを切り換えるための特別な切換装置が不要なため、構造が簡単で軽量であり、安価なドア開閉装置を提供することにある。

本発明のドア開閉装置は、ドアの開閉角度に相当する長さ以上のドア牽引用ケーブルと、該ドア牽引用ケーブルの巻き戻し・巻き取りを行うことにより前記ドアを開閉するドラムと、モータの出力軸に連絡された駆動ギヤとを備え、前記ドラムと駆動ギアとをその回転面が相対向するよう配置し、これら対向した回転面において、前記ドラムにドラム突起を設けると共に、前記駆動ギヤにギヤ突起を設け、前記ドラム突起に対して互いに逆側の向きから前記ギヤ突起が当接することにより、前記駆動ギヤの回転力を前記ドラムに伝達して正逆回転させ、前記駆動ギヤが停止している時、前記ドラム突起とギヤ突起とが当接することなく前記ドラムが自由に回転できる領域を利用して、前記ドア牽引用ケーブルのドア開閉角度に応じた長さを巻き取り・巻き戻すことにより、手動にてドア開閉を可能としてある。

前記駆動ギヤで駆動されて、閉鎖状態のドアを所定角度まで開ける初期開扉装置、及び、該初期開扉装置で開けた前記ドアを全開させる開アシスト手段を設け、該開アシスト手段によりドアが全開状態まで自動開扉する間に、前記モータを逆転して前記駆動ギヤを初期位置に戻しても良い。
さらに、開放状態の前記ドアが所定角度まで閉じた後、全閉させる閉アシスト手段、及び、前記駆動ギヤで駆動されて、ドアロック装置をハーフラッチ状態からフルラッチ状態に移行させるクロージャを設け、前記駆動ギヤにより前記ドラムを回動させて閉扉する際、前記閉アシスト手段が機能する角度まで閉扉した時、前記モータ及び駆動ギヤを停止させ、前記ドアロック装置がハーフラッチ状態になった時、前記駆動ギヤを再始動させて前記クロージャを作動させ、該クロージャの作動後に、前記駆動ギヤを初期位置へ戻しても良い。

前記駆動ギヤによって駆動されるオペレーションレバーに前記初期開扉装置及びクロージャを連結することもある。
この場合、前記駆動ギヤのギヤ突起が、前記オペレーションレバーの側縁に互いに逆側の向きから当接することにより、前記駆動ギヤの回転力を前記オペレーションレバーに伝達して正逆回転させ、前記オペレーションレバーが正逆回転することにより、前記初期開扉装置又はクロージャを作動させ、該初期開扉装置又はクロージャが作動した後、前記オペレーションレバーを初期位置に戻すこともできる。

請求項１に係る発明によれば、電磁クラッチ等で切り換えることなく、電動でも手動でもドアを開閉することができるので、構成部材が少なくて済み、軽量でコストも安価となる。
請求項２に係る発明によれば、ドアの初期開扉を同じモータで自動的に行うことが可能となる。
請求項３に係る発明によれば、ドアの電動開閉に加えて施錠をも一個のモータによって行うことができる。
請求項４及び５に係る発明によれば、駆動ギヤで駆動される１個のオペレーションレバーを介して、初期開扉装置及びクロージャーを作動させるので、装置全体の構造がいっそう簡単になって軽量化され、このため、装置のほとんどの部材をドアに搭載することが可能であり、容易に既成車両へ装着することができる。

以下、自動車の跳ね上げ式バックドアを開閉するドア開閉装置である実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。
ドア開閉装置は、図１及び図２に示すように、中心軸３０を共有すると共に、回転面どうしが相対向するよう回動可能に配置されたドラム１、駆動ギヤ２及びオペレーションレバー３と、図３乃至図５に示すように、ドラム１で巻き取ることによりドアＡを閉鎖方向に牽引するケーブル４と、駆動ギヤ２を正逆両方向に回動させるモータ５と、全閉状態のドアＡを所定角度まで開放する初期開扉装置であるオープナ６と、ハーフラッチ状態のドアロック装置２２をフルラッチ状態に移行させるクロージャ７とを備える。

ドアＡは、車体Ｂの開口部上端にヒンジ１８を介して開閉自在に取り付けられる。また、ドアＡと車体Ｂとの間には、ガスステー、トーションスプリング等の開アシスト手段及び閉アシスト手段が介在される。
そして、閉鎖状態のドアＡが所定角度まで開いて開中立位置に達すると、開アシスト手段が機能して全開状態まで自動開扉すると共に、開放状態のドアＡが所定角度まで閉じて閉中立位置に達すると、閉アシスト手段が機能して全閉状態まで自動閉扉するようになっている。

ドラム１は、正転（図１及び図３の反時計回り）してケーブル４を巻き戻し、逆転（図１及び図３の時計回り）するとケーブル４を巻き取る。
図５に示すように、ケーブル４の先端はドアＡに装着されたプーリー１９を介して車体Ｂに結合されており、ドラム１がケーブル４を巻き取ると、ドアＡが閉じるようになっている。
また、ドラム１には、手動でドアＡを閉じる場合にケーブル４が弛まないよう巻き取るため、ドラム１を逆転方向へ付勢するバネが設けられる。
さらに、ドラム１の駆動ギヤ２と対向する面にはドラム突起８が突出されている。

モータ５の出力軸にはウォームギヤ９が取り付けられ、このウォームギヤ９が減速ギヤ群１０に噛み合うと共に、減速ギヤ群１０が駆動ギヤ２に噛み合っている。
また、減速ギヤ２のドラム１と対向する面には、その回動に伴ってドラム突起８の側面に接離すると共に、オペレーションレバー３の軌道に突出するギヤ突起１１が設けられている。
そして、ギヤ突起１１がドラム突起８の側面に当接した状態で駆動ギヤ２が逆転すると、ドラム１が押されて逆転し、ケーブル４を巻き取るようになっている。
さらに、図示しないが、回動中の駆動ギヤ２が初期位置に達すると、これを検知してモータ５を停止させる初期位置スイッチが設置される。

オペレーションレバー３は、帯状或いは扇形に形成され、周方向に沿って第１の長孔１２が形成され、その外側に、周方向に沿って第２の長孔１３が形成される。
第１の長孔１２には第１のスライダ１４が摺動自在に係合され、第１のスライダ１４にはオープナ操作ケーブル１５の一端が結合されている。
第２の長孔１３には第２のスライダ１６が摺動自在に係合され、第２のスライダ１６にクロージャ操作ケーブル１７の一端が結合されている。

オペレーションレバー３が初期位置にあるとき、第１のスライダ１４は、第１の長孔１２の正転方向後端部に位置し、第２のスライダ１６は、第２の長孔１３の逆転方向後端部に位置している。
クロージャ操作ケーブル１７の他端はクロージャ７に連結され、オペレーションレバー３が初期位置から逆転してクロージャ操作ケーブル１７を引っ張ると、クロージャ７が作動してドアロック装置２２がフルラッチ状態に移行し、ドアＡは施錠される。
ドアロック装置２２は、車内からの操作、或いは、ドアＡに設置された手動ハンドル２１を操作することにより開錠することができる。

オープナ操作ケーブル１５の他端はオープナ６に連結される。図６に示すように、オープナ６の基端部には回動部２０が固着され、回動部２０の中心がドアＡに対して回動自在に取り付けられている。
また、オープナ操作ケーブル１５の他端部が回動部２０の外周に係合されると共に、その先端が回動部２０に固定されている。
オペレーションレバー３が初期位置から正転してオープナ操作ケーブル１５を引っ張ると、回動部２０が図６の時計回りに回転してオープナ６が起立し、オープナ２の先端が車体Ｂを押してドアＡが開中立位置まで開く。
また、オペレーションレバー３が初期位置に復帰すると、回動部２０が反時計回りに回動して、オープナ６は倒れるようになっている。

なお、オペレーションレバー３の正逆両方向の回転量は、第１のスライダ１４及び第２のスライダ１６が、それぞれ第１の長孔１２及び第２の長孔１３の他端に達するまでの量に規制され、オペレーションレバー３が規制位置で停止した後は、バネ付勢力により初期位置に戻るようになっている。
従って、オペレーションレバー３を正転させた時に、クロージャ操作ケーブル１７が作用を受けることはなく、逆転させたときに、オープナ操作ケーブル１５が作用を受けることはない。

また、駆動ギヤ２が正転して、閉鎖状態のドアＡが開中立位置まで開いた時、これを検知してモータ５を逆転させ、駆動ギヤ２を初期位置に復帰させる開中立検知スイッチが設けられる。
さらに、駆動ギヤ２が逆転して、開放状態のドアＡが閉中立位置まで閉じた時、これを検知してモータ５を停止させる閉中立検知スイッチと、さらにドアＡが閉じてハーフラッチ状態となったことを検知し、モータ５及び駆動ギヤ２を再始動して逆転させるハーフラッチスイッチと、クロージャ７が作動してフルラッチ状態となった時、これを検知してモータ５及び駆動ギヤ２を正転させるフルラッチスイッチとが設置されている。

なお、駆動ギヤ２及びオペレーションレバー３が初期位置にあるときは、ギヤ突起１１がオペレーションレバー３の正転方向後端縁に当接している。
そして、この状態で、ドラム１にケーブル４が巻き取られている場合（ドアＡが閉鎖している場合）は、図１の破線で示すように、ドラム突起８がギヤ突起１１の正転方向に向いた側面に当接し、ドラム１からケーブル４が巻き戻されている場合（ドアＡが開いている場合）は、ドラム突起８がギヤ突起１１の逆転方向に向いた側面に当接している。
また、オペレーションレバー３が逆転規制位置から初期位置に復帰すると、クロージャ７も元の位置に復帰し、正転規制位置から初期位置に復帰すると、オープナ６は倒れるようになっている。

閉鎖しているドアＡを手動で開く場合は、ギヤ突起１１の正転方向に向いた面に当接しているドラム突起８は、ギヤ突起１１に規制されずに正転できるので、ドアＡが上昇するのに伴い、ドラム１が自由に正転してケーブル４を巻き戻し、ドアＡが完全に開くと、ドラム突起８はギヤ突起１１の逆転方向に向いた側面に当接する。
一方、閉鎖しているドアＡを電動で開放する場合は、無線或いは車内からの開放操作によってモータ５を正転させる。すると、モータ５で駆動させる駆動ギヤ２が正転し、ギヤ突起１１がこれに当接しているオペレーションレバー３及びドラム突起８を押し、この結果、オペレーションレバー３及びドラム１が正転する。

この結果、オープナ操作ケーブル１５が引っ張られてオープナ６が起立し、ドアＡが中立位置まで開く。その後、開アシスト手段によりドアＡは自動開扉し、ドラム１が正転を継続してケーブル４を巻き戻す。
また、オペレーションレバー３は正転が規制された後、付勢力により初期位置に復帰し、同時に、開中立スイッチが作動してモータ５及び駆動ギヤ２が逆転し、駆動ギヤ２は初期位置に復帰する。
駆動ギヤ２が初期位置に復帰すると、初期位置スイッチが作動してモータ５は停止する。

開放状態のドアＡを手動で閉鎖すると、ギヤ突起１１の逆転方向に向いた面と当接しているドラム突起８は、ギヤ突起１１によって逆転を規制されることはないので、ケーブル４が緩むのに伴って、ドラム１はバネの力により逆転し、ケーブル４がドラム１に巻き取られる。
ドアＡを電動で閉鎖する場合は、無線或いは車内からの閉鎖操作によってモータを逆転させ、モータ５で駆動される駆動ギヤ２を逆転させる。すると、ギヤ突起１１がドラム突起８を押すので、ドラム１が逆転してケーブル４を巻き取る。
ドアＡが閉中立位置に達すると、閉中立スイッチが作動してモータ５及び駆動ギヤ２がいったん停止し、閉アシスト手段によってドアＡは自動閉扉する。

ドアＡが閉じてハーフラッチ状態になると、ハーフラッチスイッチが作動して、モータ５及び駆動ギヤ２は再び逆転を開始し、駆動ギヤ２のギヤ突起１１がオペレーションレバー３を押圧して逆転させる。
すると、クロージャー操作ケーブル１７が引っ張られてクロージャ７が作動し、ドアロック装置２２がフルラッチ状態に移行して、ドアＡは施錠される。
その後、オペレーションレバー３は付勢されて初期位置へ戻り、クロージャ７も元の位置へ復帰する。
また、ドアロック装置２２がフルラッチ状態になると、フルラッチスイッチが作動してモータ５及び駆動ギヤ２が正転し、駆動ギヤ２は初期位置へ戻る。

なお、本発明のドア開閉装置の構成は、上記実施例に限定されない。
例えば、図示のものではオペレーションレバー３、駆動ギヤ２及びドラム１がこの順に重なっているが、ドラム１と駆動ギヤ２の対向面間にオペレーションレバー３を配置しても良い。
また、オープナ６の形状、オープナ６を起倒させる構造等も適宜変更することが可能である。

本発明の実施例を示すドア開閉装置の要部平面図。本発明の実施例を示すドア開閉装置の要部断面図。本発明の実施例に係る自動車の後面図。本発明の実施例に係る自動車後部の一側から見た側面図。本発明の実施例に係る自動車後部の他側から見た側面図。本発明の実施例に係るオープナ及びオープナ操作ケーブルの側面図。

符号の説明

Ａドア
Ｂ車体
１ドラム
２駆動ギヤ
３オペレーションレバー
４ケーブル
５モータ
６オープナ
７クロージャ
８ドラム突起
９ウォームギヤ
１０減速ギヤ群
１１ギヤ突起
１２第１の長孔
１３第２の長孔
１４第１のスライダ
１５オープナ操作ケーブル
１６第２のスライダ
１７クロージャ操作ケーブル
１８ヒンジ
１９プーリー
２０回動部
２１手動ハンドル
２２ドアロック装置
３０中心軸

Claims

ドアの開閉角度に相当する長さ以上のドア牽引用ケーブルと、該ドア牽引用ケーブルの巻き戻し・巻き取りを行うことにより前記ドアを開閉するドラムと、モータの出力軸に連絡された駆動ギヤとを備え、前記ドラムと駆動ギアとをその回転面が相対向するよう配置し、これら対向した回転面において、前記ドラムにドラム突起を設けると共に、前記駆動ギヤにギヤ突起を設け、前記ドラム突起に対して互いに逆側の向きから前記ギヤ突起が当接することにより、前記駆動ギヤの回転力を前記ドラムに伝達して正逆回転させ、前記駆動ギヤが停止している時、前記ドラム突起とギヤ突起とが当接することなく前記ドラムが自由に回転できる領域を利用して、前記ドア牽引用ケーブルのドア開閉角度に応じた長さを巻き取り・巻き戻すことにより、手動にてドア開閉を可能としたことを特徴とするドア開閉装置。
前記駆動ギヤで駆動されて、閉鎖状態のドアを所定角度まで開ける初期開扉装置、及び、該初期開扉装置で開けた前記ドアを全開させる開アシスト手段を設け、該開アシスト手段によりドアが全開状態まで自動開扉する間に、前記モータを逆転して前記駆動ギヤを初期位置に戻す請求項１に記載のドア開閉装置。
開放状態の前記ドアが所定角度まで閉じた後、全閉させる閉アシスト手段、及び、前記駆動ギヤで駆動されて、ドアロック装置をハーフラッチ状態からフルラッチ状態に移行させるクロージャを設け、前記駆動ギヤにより前記ドラムを回動させて閉扉する際、前記閉アシスト手段が機能する角度まで閉扉した時、前記モータ及び駆動ギヤを停止させ、前記ドアロック装置がハーフラッチ状態になった時、前記駆動ギヤを再始動させて前記クロージャを作動させ、該クロージャの作動後に、前記駆動ギヤを初期位置へ戻す請求項２に記載のドア開閉装置。
前記駆動ギヤによって駆動されるオペレーションレバーに前記初期開扉装置及びクロージャを連結した請求項３に記載のドア開閉装置。
前記駆動ギヤのギヤ突起が、前記オペレーションレバーの側縁に互いに逆側の向きから当接することにより、前記駆動ギヤの回転力を前記オペレーションレバーに伝達して正逆回転させ、前記オペレーションレバーが正逆回転することにより、前記初期開扉装置又はクロージャが作動し、該初期開扉装置又はクロージャが作動した後、前記オペレーションレバーは初期位置に戻る前記請求項４に記載のドア開閉装置。