JP4262198B2

JP4262198B2 - ドア開閉装置

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Publication number: JP4262198B2
Application number: JP2004379884A
Authority: JP
Inventors: 幹雄一瀬
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2024-12-28
Also published as: US8479445B2; US20060137248A1; JP2006183393A

Description

本発明は、車両本体に対して開閉可能に配設されたドアを開閉するためのドア開閉装置に関するものである。

一般に、車両本体に対してドアを開閉するためのドア開閉装置には、ドアを開閉駆動するドア開閉モータを有したドア駆動機構が設けてある。また、ドア開閉装置には、ドアを車両本体に対して閉止するラッチに係り、閉ドア動作時にハーフラッチ位置にあるラッチをフルラッチ位置に引き込み駆動するクローザモータを有したクローザ機構と、開ドア動作時にフルラッチ位置にあるラッチを解除位置に駆動するソレノイドなどからなるリリース機構とが設けてある。すなわち、上記ドア開閉装置では、閉ドア動作において開ドア状態にあるドアをドア駆動機構でハーフラッチ位置まで閉駆動し、ハーフラッチ位置の検出後にクローザ機構に引き継いで閉ドア状態にする。一方、開ドア動作において閉ドア状態でのラッチをリリース機構で解除位置に駆動し、解除位置の検出後にドア駆動機構に引き継いで開ドア状態にする。

特に、閉ドア動作においては、ウェザーストリップの反力が生じる。すなわち、ウェザーストリップの反力によってドア駆動機構とクローザ機構との引き継ぎが適宜行われないことがある。例えば従来では、ハーフラッチ位置の検出後にドア駆動機構およびクローザ機構を同時に駆動する区間を設ける制御を行う。この結果、ドア駆動機構によってウェザーストリップの反力に抗してドアをハーフラッチ位置まで確実に移動させつつ、クローザ機構によってラッチをフルラッチ位置に引き込む（例えば、特許文献１参照）。

また、ドアに固定されたケーブルの各端部が連結されている各リールをモータで正逆回転させて、各リールにケーブルを巻き取らせることによってドアを開放あるいは閉止するドア開閉装置がある。この装置は、各リールの各々に対し、ドアの比較的高速かつ低力の動作を提供するようにケーブルを巻き取る大径部分と、閉止位置に最も近いドアの移動の部分にわたってドアの比較的低速かつ高力の動作を提供するようにケーブルを巻き取る小径部分とが設けてある。これによって、ドアが高速で閉じた後次いで高力で閉じることでウェザーストリップの反力に抗してドアを閉止するようにしてある（例えば、特許文献２参照）。

特許第２７１５７４７号公報特許第２５５４７８６号公報

しかしながら、特許文献１に参照する従来のドア開閉装置では、ドア駆動機構およびクローザ機構を同時に駆動する区間を設けた場合に、引き継ぎに負荷が生じた場合には、別途装置に設けた挟み込み検出手段によって挟み込みと誤検出してしまい、ドアを開ドア方向に反転制御してしまうおそれがある。このように、従来では、異なる駆動機構であるドア駆動機構とクローザ機構との引き継ぎを行うために特別な制御が必要になる。

また、特許文献２に参照する従来のドア開閉装置では、駆動モータの駆動をケーブルによってドアに伝達してドアを開閉する構成に適用しているが、ケーブルが伸縮した場合、またはリールに対してケーブルに滑りが生じた場合に、所望とするドアの開閉位置からずれた位置で動力を提供してしまうおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みて、駆動モータの回転をギアによってドア開閉機構に伝達してドアを開閉する構成であって、駆動モータの複雑な制御を行うことなくドアの移動速度およびトルクを可変することができるドア開閉装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るドア開閉装置は、駆動モータの回転が駆動軸を介して伝達されるドア開閉機構と、車両本体に設けたストライカと係合することにより、ドアを一時的に保持するハーフラッチ状態及びドアを全閉位置に保持するフルラッチ状態とに変位するラッチとを備え、前記ドア開閉機構の動作により、ドアを全開位置から全閉位置まで移動させるものであって、前記ドアの開閉位置に対応して噛み合いが異なる噛合歯を有し、前記駆動モータの回転を一定にした状態で、前記駆動軸に伝達する回転速度を変化させる変速ギア機構を備え、前記変速ギア機構は、前記駆動軸に伝達する回転が比較的高速となる高速噛合歯と、前記駆動軸に伝達する回転が比較的低速となる低速噛合歯とから構成され、ドアが全開位置から全閉位置に移動する際に、前記ラッチがハーフラッチ状態となる手前のドア位置である全閉近傍位置に至るまでは、前記高速噛合歯によって前記駆動モータの回転を前記駆動軸に伝達し、ドアが前記全閉近傍位置に達した時点で、前記高速噛合歯から前記低速噛合歯の噛み合いに切り替え、ドアが全閉位置に至るまで前記低速噛合歯によって前記駆動モータの回転を前記駆動軸に伝達することを特徴とする。

本発明の請求項２に係るドア開閉装置は、駆動モータの回転が駆動軸を介して伝達されるドア開閉機構と、車両本体に設けたストライカと係合することにより、ドアを一時的に保持するハーフラッチ状態及びドアを全閉位置に保持するフルラッチ状態とに変位するラッチとを備え、前記ドア開閉機構の動作により、ドアを全開位置から全閉位置まで移動させるものであって、前記ドアの開閉位置に対応して噛み合いが異なる噛合歯を有し、前記駆動軸に伝達する回転速度を可変させる変速ギア機構と、ＰＷＭ制御回路により前記駆動モータに供給する電圧の印加時間を変えることによって前記駆動モータの回転速度を制御する開閉制御部とを備え、前記変速ギア機構は、前記駆動軸に伝達する回転が比較的高速となる高速噛合歯と、前記駆動軸に伝達する回転が比較的低速となる低速噛合歯とから構成され、ドアが全開位置から全閉位置に移動する際に、前記ラッチがハーフラッチ状態となる手前のドア位置である全閉近傍位置に至るまでは、前記高速噛合歯によって前記駆動モータの回転を前記駆動軸に伝達し、ドアが前記全閉近傍位置に達した時点で、前記高速噛合歯の噛合いから前記低速噛合歯の噛み合いに切り替え、ドアが全閉位置に至るまで前記低速噛合歯によって前記駆動モータの回転を前記駆動軸に伝達し、前記開閉制御部は、前記変速ギア機構の噛み合いが高速噛合歯から低速噛合歯に切り替わる部分について、前記ドア開閉機構に伝達する回転速度が漸次変化する態様で、前記駆動モータの回転を変化させることを特徴とする。

本発明に係るドア開閉装置は、ドアの開閉位置に対応して噛み合いが異なる噛合歯によって、駆動モータの回転を一定にした状態でドア開閉機構に伝達する回転速度を可変する。このように、噛合歯で機械的に出力を切り替えるため、特別に駆動モータの制御を行うことなくドアの移動速度およびトルクを可変することができる。

本発明に係るドア開閉装置は、ドアの開閉位置に対応して噛み合いが異なる噛合歯によって、ドア開閉機構に伝達する回転速度を可変する。このため、噛合歯で機械的に出力を切り替えるため、ドアの移動速度およびトルクを可変することができる。さらに、変速ギア機構の噛合歯の噛み合いが切り替わる部分についてドア開閉機構に伝達する回転速度が漸次可変する態様で駆動モータの回転を調整する。このため、噛合歯のかみ合いが切り替わる部分でのドアの移動速度を滑らかにすることができる。

また、噛合歯は、ドアの全閉位置と全閉近傍位置との間のドア開閉区間において伝達する回転速度を比較的低速とする低速噛合歯と、その他のドア開閉区間において伝達する回転速度を比較的高速とする高速噛合歯とからなる。このため、全閉近傍位置から全閉位置に至るまでの区間では、ドアが緩やかに閉まるので、全閉近傍位置でドアに挟まれる恐怖感を和らげることができる。さらに、全閉近傍位置から全閉位置に至るまでの区間では、低速の回転速度によってドアが閉まるトルクが大きくなるのでウェザーストリップの反力に抗して、ラッチをハーフラッチ状態からフルラッチ状態にする閉止力を得る。このため、ラッチをハーフラッチ状態からフルラッチ状態にするクローザ機構を不要にできるので、ドアの軽量化およびコスト低減を実現することができる。また、全開位置から全閉近傍位置に至るまでの区間では、変速ギアの高速噛合歯によってドア開閉機構に伝達する回転速度を比較的高速にするので、ドアが迅速に閉めることができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係るドア開閉装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は本発明の実施の形態であるドア開閉装置を適用した車を示す概念図、図２はドア開閉装置を示す正面図、図３はドア開閉装置を示す背面図、図４はドア開閉装置を示す側面図、図５はドア開閉装置を示す断面図、図６は駆動歯車群を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態におけるドア開閉装置は、自動車の車両本体１と、車両本体１に形成した開口部１ａを閉塞する開閉体としてのドア（例えば跳ね上げ式バックドア）２との間に取り付けて、ドア２を開閉移動するためのものである。ドア開閉装置は、駆動部３を有し、この駆動部３とドア２との間にドア開閉機構を構成する伝達ロッド４を介在してなる。そしてドア開閉装置は、伝達ロッド４を介して駆動部３の動力をドア２に伝達することによって当該ドア２を全開位置（ドア２が開口部１ａを全て開放した位置）と、全閉位置（ドア２が開口部１ａを閉塞した位置）との開閉区間内で開閉移動する。また、ドア２の開閉端部には、車両本体１の開口部１ａの開口縁に設けたストライカＳと係合してドア２の全閉位置を維持するラッチＲが設けてある。このラッチＲは、従前から知られているものであって、全閉位置の直前でドア２を一時的に保持するハーフラッチ状態と、全閉位置でドア２を保持するフルラッチ状態とをなすものである。また、図には明示しないがラッチＲには、フルラッチ状態からドア２の保持を解放したアンラッチ状態にするためのソレノイドなどからなるリリース機構が設けてある。このリリース機構も従前から知られているものである。

図２〜図５に示すように駆動部３は、ドア開閉装置の基部を構成するケーシング３Ａに設けてあり、駆動モータ３１と、クラッチ３２と、駆動歯車群３３と、ドア開閉機構を構成するアーム３４と、回転センサ３５とを有している。ケーシング３Ａは、板金を折り曲げ加工した正面カバー３Ａａと背面カバー３Ａｂとを合わせて形成してある。

駆動モータ３１は、図３〜図５に示すようにケーシング３Ａの外部であって、背面カバー３Ａｂに取り付けてある。駆動モータ３１は、出力軸（図示せず）を下方に向けて配置してある。駆動モータ３１の出力軸には、ウォームギア３１Ａが設けてある。また、駆動モータ３１は、出力軸を含むウォームギア３１Ａを内装する金属（例えばアルミ合金）製のモータベース３６を有している。駆動モータ３１は、モータベース３６に挿通したボルト３６Ａによってケーシング３Ａの背面カバー３Ａｂに固定してある。

クラッチ３２は、図５に示すように電磁クラッチとして構成してある。クラッチ３２は、合成樹脂製のクラッチケース３７に内装してある。クラッチケース３７は、モータベース３６と背面カバー３Ａｂとの間に介在してあって、モータベース３６とともにボルト３６Ａによって背面カバー３Ａｂに固定してある。

クラッチ３２は、クラッチ軸３２Ａと、ウォームホイール３２Ｂと、アーマチュア３２Ｃと、ロータ３２Ｄと、コイル部３２Ｅとからなる。クラッチ軸３２Ａは、駆動モータ３１の出力軸に対して直交する形態で一端側がモータベース３６に対して回転可能に支承してあり、他端側がケーシング３Ａの背面カバー３Ａｂに対して回転可能に支承してある。ウォームホイール３２Ｂは、クラッチ軸３２Ａに対して相対的に回転可能に挿通してあり、駆動モータ３１のウォームギア３１Ａと噛合してある。アーマチュア３２Ｃは、磁性体によって円盤状に形成してあり、クラッチ軸３２Ａに対して相対的に回転可能に挿通してある。アーマチュア３２Ｃは、クラッチ軸３２Ａの軸線方向に移動し、かつ、ウォームホイール３２Ｂと一体に回転する態様でウォームホイール３２Ｂに係合して設けてある。ロータ３２Ｄは、クラッチ軸３２Ａに対して固定してあり、アーマチュア３２Ｃと対峙して設けてある。コイル部３２Ｅは、クラッチ軸３２Ａの周りに配置してあり、アーマチュア３２Ｃとの間にロータ３２Ｄを挟む態様で設けてある。また、クラッチ軸３２Ａの一端は、モータベース３６から延出してあり、クラッチ軸３２Ａの他端は、ケーシング３Ａの内部に延在してある。

上記クラッチ３２は、コイル部３２Ｅが励磁されると、当該コイル部３２Ｅ側にアーマチュア３２Ｃが吸引されてロータ３２Ｄと摩擦係合する。これにより、ウォームギア３１Ａおよびウォームホイール３２Ｂを介した駆動モータ３１の駆動力がロータ３２Ｄを介してクラッチ軸３２Ａに伝達されて当該クラッチ軸３２Ａが回転することになる。一方、コイル部３２Ｅの励磁が開放されると、アーマチュア３２Ｃとロータ３２Ｄとが離間する。これにより、駆動モータ３１とクラッチ軸３２Ａとの相対的な動力の伝達が解かれることになる。

回転センサ３５は、図５に示すようにモータベース３６の背面側に固定したセンサケース３９に内装してある。回転センサ３５は、センサギア３５Ａと、マグネット盤３５Ｂと、センサ部３５Ｃとからなる。センサギア３５Ａは、モータベース３６から延出したクラッチ軸３２Ａの一端に固定してある。マグネット盤３５Ｂは、永久磁石を円盤状に形成してあり、センサケース３９に対して回転可能に支承してある。このマグネット盤３５Ｂは、センサギア３５Ａと噛合してある。センサ部３５Ｃは、センサケース３９の内部に固定してあり、マグネット盤３５Ｂの回転を検出するための２個のホールＩＣ３５Ｃａを有している。

上記回転センサ３５は、駆動モータ３１の駆動力がクラッチ３２を介してクラッチ軸３２Ａに伝達されたときに、クラッチ軸３２Ａの回転にしたがってセンサギア３５Ａが回転する。そして、センサギア３５Ａの回転に伴ってマグネット盤３５Ｂが回転し、この回転をセンサ部３５Ｃの各ホールＩＣ３５Ｃａによって検出する。各ホールＩＣ３５Ｃａは、駆動モータ３１の駆動に伴ってそれぞれ位相の異なるパルス信号を出力する。

駆動歯車群３３は、図３および図６に示すように出力ギア３３Ａと、中間ギア３３Ｂと、駆動ギア３３Ｃとからなる。

出力ギア３３Ａは、ケーシング３Ａの内部においてクラッチ軸３２Ａの他端に固定してある。すなわち、出力ギア３３Ａは、駆動モータ３１の回転によってクラッチ３２を介して回転する。

中間ギア３３Ｂは、クラッチ軸３２Ａに対して平行になるようにケーシング３Ａの内部に支承した中間ギア軸３３Ｂａに固定してある。中間ギア３３Ｂは、大径歯車３３Ｂｂ、および当該大径歯車３３Ｂｂよりも小径の小径歯車３３Ｂｃを同軸上に重合して一体にして設けてある。中間ギア３３Ｂの大径歯車３３Ｂｂは、出力ギア３３Ａおよび後述する駆動ギア３３Ｃの小径セクタ歯車３３Ｃｃに噛合する。また、中間ギア３３Ｂの小径歯車３３Ｂｃは、後述する駆動ギア３３Ｃの大径セクタ歯車３３Ｃｂに噛合する。

駆動ギア３３Ｃは、クラッチ軸３２Ａおよび中間ギア軸３３Ｂａに対して平行になるようにケーシング３Ａの内部に支承した駆動軸３３Ｃａに固定してある。駆動軸３３Ｃａは、ケーシング３Ａの正面側に延出してある。駆動ギア３３Ｃは、大径セクタ歯車３３Ｃｂ、および当該大径セクタ歯車３３Ｃｂよりも小径の小径セクタ歯車３３Ｃｃを同軸上に重合して一体にして設けてある。駆動ギア３３Ｃの大径セクタ歯車３３Ｃｂは、円弧面に歯を有した扇形状をなすもので、中間ギア３３Ｂの小径歯車３３Ｂｃに噛合する。駆動ギア３３Ｃの小径セクタ歯車３３Ｃｃは、円弧面に歯を有した扇形状をなすもので、中間ギア３３Ｂの大径歯車３３Ｂｂに噛合する。

駆動ギア３３Ｃは、大径セクタ歯車３３Ｃｂと小径セクタ歯車３３Ｃｃとを以下の関係で設けてある。主として大径セクタ歯車３３Ｃｂが中間ギア３３Ｂの小径歯車３３Ｂｃに噛合しているとき、小径セクタ歯車３３Ｃｃは中間ギア３３Ｂの大径歯車３３Ｂｂとの噛合から外れる。一方、主として小径セクタ歯車３３Ｃｃが中間ギア３３Ｂの大径歯車３３Ｂｂに噛合しているとき、大径セクタ歯車３３Ｃｂは中間ギア３３Ｂの小径歯車３３Ｂｃとの噛合から外れる。このように、駆動ギア３３Ｃは、大径セクタ歯車３３Ｃｂと小径セクタ歯車３３Ｃｃとが相互に独立して中間ギア３３Ｂに関わるように構成してある。

上記駆動歯車群３３は、駆動モータ３１の駆動力がクラッチ３２を介してクラッチ軸３２Ａに伝達されたときに、クラッチ軸３２Ａの周りに従って出力ギア３３Ａが回転する。すると、出力ギア３３Ａに対して大径歯車３３Ｂｂが噛合している中間ギア３３Ｂが中間ギア軸３３Ｂａの周りに回転する。そして、中間ギア３３Ｂに対して大径セクタ歯車３３Ｃｂもしくは小径セクタ歯車３３Ｃｃが噛合している駆動ギア３３Ｃを介して駆動軸３３Ｃａが回転する。ここで、中間ギア３３Ｂの大径歯車３３Ｂｂに駆動ギア３３Ｃの小径セクタ歯車３３Ｃｃが噛合しているときには、中間ギア３３Ｂの回転が大径歯車３３Ｂｂから小径セクタ歯車３３Ｃｃに伝達されるので駆動軸３３Ｃａの回転が比較的高速となる。一方、中間ギア３３Ｂの小径歯車３３Ｂｃに駆動ギア３３Ｃの大径セクタ歯車３３Ｃｂが噛合しているときには、中間ギア３３Ｂの回転が小径歯車３３Ｂｃから大径セクタ歯車３３Ｃｂに伝達されるので駆動軸３３Ｃａの回転が比較的低速となる。

アーム３４は、伝達ロッド４とともにドア開閉機構をなしており、図２、図４および図５に示すようにその基端３４Ａが、ケーシング３Ａの正面側に延出した駆動軸３３Ｃａに固定してある。すなわち、アーム３４は、駆動軸３３Ｃａの回転に応じて回動することになる。アーム３４の回動端３４Ｂには、伝達ロッド４が取り付けてある。伝達ロッド４は、図１、図２および図４に示すように長手棒状に形成してあり、一端４Ａがアーム３４の回動端３４Ｂに取り付けてあり、他端４Ｂがドア２に取り付けてある。この伝達ロッド４は、駆動部３のアーム３４の回動に伴い、ドア２を開方向あるいは閉方向に移動させる。このように、ドア開閉装置は、駆動モータ３１の回転を駆動歯車群３３によってドア開閉機構に伝達することで車両本体１に対してドア２を開閉移動させる。

すなわち、上述した駆動歯車群３３における中間ギア３３Ｂおよび駆動ギア３３Ｃは、ドア２の開閉に際して駆動モータ３１の回転を一定にした状態で、ドア開閉機構に伝達する回転速度を可変させる態様の異なる噛合歯を有する変速ギア機構を構成している。この変速ギア機構は、中間ギア３３Ｂの大径歯車３３Ｂｂと、駆動ギア３３Ｃの小径セクタ歯車３３Ｃｃとを噛合して、駆動軸３３Ｃａに伝達する回転が比較的高速となる高速噛合歯を有している。さらに、変速ギア機構は、中間ギア３３Ｂの小径歯車３３Ｂｃと、駆動ギア３３Ｃの大径セクタ歯車３３Ｃｂとを噛合して、駆動軸３３Ｃａに伝達する回転が比較的低速となる低速噛合歯を有している。なお、高速噛合歯と低速噛合歯との間の引き継ぎ部分においては、高速噛合歯と低速噛合歯とを一部ラップさせてもよく、逆にラップさせなくてもよい。また、高速噛合歯と低速噛合歯とを一部ラップさせて、双方の噛み合いによって相互の引き継ぎが円滑にできない場合は、例えば大径セクタ歯車３３Ｃｂおよび小径セクタ歯車３３Ｃｃ、あるいは大径セクタ歯車３３Ｃｂか小径セクタ歯車３３Ｃｃの何れか一方を駆動軸３３Ｃａに対して独立して設け、互いの歯車の相対位置が復元できる態様で、独立した歯車を駆動軸３３Ｃａに対して回動可能に設ければよい。

そして、変速ギア機構において、図７に示すように高速噛合歯（大径歯車３３Ｂｂおよび小径セクタ歯車３３Ｃｃ）が噛合しているときは、ドア２が開口部１ａを全て開放した全開位置である開ドア位置（図８参照）と、全閉近傍位置である閉ドア近傍位置との間のドア開閉区間に相当する。一方、変速ギア機構において、図７に示すように低速噛合歯（小径歯車３３Ｂｃおよび大径セクタ歯車３３Ｃｂ）が噛合しているときは、上記全閉近傍位置と、ドア２が開口部１ａを閉塞してラッチＲがフルラッチ状態となる全閉位置である閉ドア位置（図９参照）との間のドア開閉区間に相当する。なお、全閉近傍位置とは、全開位置から全閉位置にドア２を移動したときにラッチＲがハーフラッチ状態となる手前の位置であって、例えば人の挟み込みが起こり易い３０ｃｍ程度の開口幅を生じるドア２の位置である。

すなわち、全開位置から全閉位置にドア２を移動させるとき、駆動モータ３１の回転を一定にした状態で、全開位置から全閉近傍位置に至るまでの区間では、変速ギア機構の高速噛合歯によってドア開閉機構に伝達する回転速度を比較的高速にするので、ドア２が迅速に閉まることになる。そして、全閉近傍位置から全閉位置に至るまでの区間では、変速ギア機構の低速噛合歯によってドア開閉機構に伝達する回転速度を比較的低速にするのでドア２が緩やかに閉まることになる。このため、全閉近傍位置でドア２に挟まれる恐怖感を和らげることが可能になる。さらに、全閉近傍位置から全閉位置に至るまでの区間では、低速の回転速度によってドア２が閉まるトルクが大きくなるので開口部１ａの周縁に設けたウェザーストリップの反力に抗して、ラッチＲをハーフラッチ状態からフルラッチ状態にする閉止力を得ることになる。このため、ラッチＲをハーフラッチ状態からフルラッチ状態にするクローザ機構を不要にできるので、ドア２の軽量化およびコスト低減を実現することが可能になる。

また、リリース機構を作動させた後、全閉位置から全開位置にドア２を移動させるとき、駆動モータ３１の回転を一定にした状態で、全閉位置から全閉近傍位置に至るまでの区間では、変速ギア機構の低速噛合歯によってドア開閉機構に伝達する回転速度を比較的低速にするのでドア２が緩やかに開くことになる。そして、全閉近傍位置から全開位置に至るまでの区間では、変速ギア機構の高速噛合歯によってドア開閉機構に伝達する回転速度を比較的高速にするので、ドア２が迅速に開くことになる。このため、全閉位置からドア２が急速に開くことによる恐怖感を和らげることが可能になる。

このように、上述したドア開閉装置では、ドアの開閉位置に応じた変速ギア機構による異なる噛み合いによってドア開閉機構に伝達する回転速度を可変するため、従来のごとく駆動モータ３１の制御を行うことなくドア２の移動速度およびトルクを可変することが可能になる。

なお、上述した実施の形態に加え、例えば全開位置と全開近傍位置とのドア開閉区間にもさらに低速噛合歯を増設してもよい。このため、全開位置において、ドアを緩やかに開閉させるとともに、全開位置にラッチを設けた場合に、当該ラッチに係合するためのトルクを得ることが可能になる。このように、上述したドア開閉装置では、ドアの開閉位置の様々な開閉位置に応じた速度変化を生じさせることが可能である。

なお、上述した実施の形態では、変速ギア機構として、高速噛合歯である大径歯車３３Ｂｂおよび小径セクタ歯車３３Ｃｃと、低速噛合歯である小径歯車３３Ｂｃおよび大径セクタ歯車３３Ｃｂとからなる構成を説明したがこの限りでない。図には明示しないが、例えばラックおよびピニオンによって構成した変速ギア機構として、歯の高さの異なるラックを並設し、当該各ラックに噛合する異なる径のピニオンを重合することで他の実施の形態をなす。その他、一連の噛み合いのなかで伝達する回転速度を可変する様々なギア構造であってもよい。

図１０はドア開閉装置の制御系を示すブロック図である。図１０に示す開閉制御部１００は、予め格納してあるデータやプログラムに従ってドア開閉装置を統括的に制御する。開閉制御部１００には、回転センサ３５、ＰＷＭ制御回路５１、作動スイッチ５２、駆動モータ３１およびクラッチ３２が接続してある。

回転センサ３５は、上述したように駆動モータ３１の駆動に伴って位相の異なるパルス信号を出力する。開閉制御部１００では、位相の異なるパルス信号によって、異なるパルス信号を得ることによって駆動モータ３１の回転速度および回転方向、すなわちドア２の開閉位置および開閉方向を検出する。

ＰＷＭ制御回路５１は、駆動モータ３１に供給する電圧制御を行うためのものであり、電圧の印加時間を変えることによって、駆動モータ３１のモータ回転速度、すなわちドア２の移動速度が可変される。

作動スイッチ５２は、ドア２の開閉作動を開始あるいは停止させるためのものである。作動スイッチとしては、メインスイッチ、運転席スイッチ、後席スイッチ、インナーハンドルスイッチ、アウターハンドルスイッチおよびキーレススイッチがある。メインスイッチは、上述したドア開閉装置の開閉制御を有効にするものであり、メインスイッチがオン状態にある場合にのみ、ドア開閉装置の開閉制御が可能になる。したがって、メインスイッチがオフ状態にある場合には、手動でドア２を開閉することになる。他のスイッチは、それぞれドア２の移動または停止の指示信号を出力する。

開閉制御部１００は、上記変速ギア機構の噛合歯の噛み合いが切り替わる部分についてドア開閉機構に伝達する回転速度が漸次可変する態様で駆動モータ３１の回転を調整する。具体的には、図１１に示すように高速噛合歯（大径歯車３３Ｂｂおよび小径セクタ歯車３３Ｃｃ）が噛合しているとき、および低速噛合歯（小径歯車３３Ｂｃおよび大径セクタ歯車３３Ｃｂ）が噛合しているときには、駆動モータ３１の回転を一定にした状態にドア２を移動させる。そして、各噛合歯の噛み合いが切り替わる部分である全閉近傍位置について、開閉制御部１００は、高速噛合歯が噛合している位置で駆動モータ３１のモータ回転速度を遅くしてドア２の移動速度を遅くする。さらに、開閉制御部１００は、低速噛合歯が噛合している位置で駆動モータ３１のモータ回転速度を速くしてドア２の移動速度を速くする。この結果、図１１に示すように高速噛合歯と低速噛合歯とが切り替わる部分（全閉近傍位置である閉ドア近傍位置）について、ドア２の移動速度が滑らかに変化させることが可能になる。なお、開閉制御部１００は、開ドア作動および閉ドア作動のとき、作動開始時は低速から徐々に高速にモータ回転速度（ドア移動速度）を制御し、作動終了時には高速から徐々に低速にモータ回転速度（ドア移動速度）を制御することが可能であり、全体動作を滑らかにできる。

なお、上述した実施の形態では、ドア２としてバックドアを例にして説明したがこの限りでなく、トランクやサイドヒンジドアなどにも採用することが可能である。また、ギア駆動のスライドドアにも同様に採用することが可能である。

本発明の実施の形態であるドア開閉装置を適用した車を示す概念図である。ドア開閉装置を示す正面図である。ドア開閉装置を示す背面図である。ドア開閉装置を示す側面図である。ドア開閉装置を示す断面図である。駆動歯車群を示す斜視図である。変速ギア機構による伝達速度および伝達トルクを示す図である。ドア開閉装置の全開位置を示す概念図である。ドア開閉装置の全閉位置を示す概念図である。ドア開閉装置の制御系を示すブロック図である。開閉制御部による閉ドア位置近傍でのドア速度制御を示す概念図である。

符号の説明

１車両本体
１ａ開口部
２ドア
３駆動部
３１駆動モータ
３１Ａウォームギア
３２クラッチ
３２Ａクラッチ軸
３２Ｂウォームホイール
３２Ｃアーマチュア
３２Ｄロータ
３２Ｅコイル部
３３駆動歯車群
３３Ａ出力ギア
３３Ｂ中間ギア
３３Ｂａ中間ギア軸
３３Ｂｂ大径歯車（高速噛合歯）
３３Ｂｃ小径歯車（低速噛合歯）
３３Ｃ駆動ギア
３３Ｃａ駆動軸
３３Ｃｂ大径セクタ歯車（低速噛合歯）
３３Ｃｃ小径セクタ歯車（高速噛合歯）
３４アーム
３５回転センサ
３５Ａセンサギア
３５Ｂマグネット盤
３５Ｃセンサ部
３５ＣａホールＩＣ
３６モータベース
３６Ａボルト
３７クラッチケース
３９センサケース
４伝達ロッド
５１ＰＷＭ制御回路
５２作動スイッチ
１００開閉制御部
Ｒラッチ
Ｓストライカ

Claims

駆動モータの回転が駆動軸を介して伝達されるドア開閉機構と、
車両本体に設けたストライカと係合することにより、ドアを一時的に保持するハーフラッチ状態及びドアを全閉位置に保持するフルラッチ状態とに変位するラッチとを備え、
前記ドア開閉機構の動作により、ドアを全開位置から全閉位置まで移動させるドア開閉装置において、
前記ドアの開閉位置に対応して噛み合いが異なる噛合歯を有し、前記駆動モータの回転を一定にした状態で、前記駆動軸に伝達する回転速度を変化させる変速ギア機構を備え、
前記変速ギア機構は、
前記駆動軸に伝達する回転が比較的高速となる高速噛合歯と、前記駆動軸に伝達する回転が比較的低速となる低速噛合歯とから構成され、
ドアが全開位置から全閉位置に移動する際に、前記ラッチがハーフラッチ状態となる手前のドア位置である全閉近傍位置に至るまでは、前記高速噛合歯によって前記駆動モータの回転を前記駆動軸に伝達し、ドアが前記全閉近傍位置に達した時点で、前記高速噛合歯から前記低速噛合歯の噛み合いに切り替え、ドアが全閉位置に至るまで前記低速噛合歯によって前記駆動モータの回転を前記駆動軸に伝達することを特徴とするドア開閉装置。
駆動モータの回転が駆動軸を介して伝達されるドア開閉機構と、
車両本体に設けたストライカと係合することにより、ドアを一時的に保持するハーフラッチ状態及びドアを全閉位置に保持するフルラッチ状態とに変位するラッチとを備え、
前記ドア開閉機構の動作により、ドアを全開位置から全閉位置まで移動させるドア開閉装置において、
前記ドアの開閉位置に対応して噛み合いが異なる噛合歯を有し、前記駆動軸に伝達する回転速度を可変させる変速ギア機構と、
ＰＷＭ制御回路により前記駆動モータに供給する電圧の印加時間を変えることによって前記駆動モータの回転速度を制御する開閉制御部とを備え、
前記変速ギア機構は、
前記駆動軸に伝達する回転が比較的高速となる高速噛合歯と、前記駆動軸に伝達する回転が比較的低速となる低速噛合歯とから構成され、
ドアが全開位置から全閉位置に移動する際に、前記ラッチがハーフラッチ状態となる手前のドア位置である全閉近傍位置に至るまでは、前記高速噛合歯によって前記駆動モータの回転を前記駆動軸に伝達し、ドアが前記全閉近傍位置に達した時点で、前記高速噛合歯の噛合いから前記低速噛合歯の噛み合いに切り替え、ドアが全閉位置に至るまで前記低速噛合歯によって前記駆動モータの回転を前記駆動軸に伝達し、
前記開閉制御部は、
前記変速ギア機構の噛み合いが高速噛合歯から低速噛合歯に切り替わる部分について、前記ドア開閉機構に伝達する回転速度が漸次変化する態様で、前記駆動モータの回転を変化させることを特徴とするドア開閉装置。