JP4904917B2 - 車両用開閉体の駆動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用開閉体の駆動制御装置に関するものである。

従来、車両用開閉体の駆動制御装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この装置は、トランクリッドに代表される開閉体を閉扉する際、駆動部材により、車体側に設けられた水密性確保用のウェザストリップを十分変形させるに必要な閉扉方向への駆動力を発生させて、該開閉体を閉扉する。このとき、ウェザストリップからの反力を受けて、開閉体に撓みが発生する。従って、駆動部材の駆動力停止後、開閉体が弾性復帰する際に、異音を発生したり、不快な挙動を示したりすることがある。

そこで、特許文献１の装置では、開閉体の閉扉状態を検出手段で検出した後、駆動部材により、開閉体を開扉方向に反転駆動させて撓みを解消している。
特許第３５７２４５１号公報

ところで、特許文献１の装置では、撓みを解消するために開閉体を開扉方向に反転駆動させる際、戻り過ぎを防止するためにタイマーによる制御、若しくは開閉体に設置された歪センサにより検出される歪量に基づく制御を行っている。従って、制御自体が複雑化するとともに、歪センサを設置する場合には部品点数の増大を余儀なくされる。

また、開閉体を閉扉させる方向の駆動力を発生する駆動部材及びクラッチを備える開閉体駆動機構と、車体に設けられたストライカと噛み合うラッチを駆動するクローザ機構とを備えた車両用開閉体の駆動制御装置が本出願人により提案されている。この装置では、開閉体駆動機構による開閉体の閉扉に伴って、ラッチがハーフラッチ位置においてストライカと噛み合って、開閉体を所定の半開位置にロックすると、駆動部材による駆動力を停止させる。そして、クローザ機構によりラッチを駆動して該ラッチをフルラッチ位置へと移動させ、開閉体を全閉位置にロックする。

このような装置においても、開閉体駆動機構による開閉体の閉扉に伴って、該開閉体が所定の半開位置へと移動する際、車体側に設けられたウェザストリップから反力を受け、開閉体に撓みを生じる。この撓みは、クラッチが接続状態から切断状態へと切り替えられることで解消され、その際にやはり異音を発生したり、不快な挙動を示したりすることがある。

本発明の目的は、開閉体を閉扉する開閉体駆動機構と、ストライカと噛み合うラッチを駆動するクローザ機構とを備える車両用開閉体の駆動制御装置において、開閉体の不自然な挙動を全体として抑制することができる車両用開閉体の駆動制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車体に対して開閉自在に取着された開閉体を閉扉させる方向の駆動力を発生する駆動部材、並びに該駆動部材及び前記開閉体の間の動力伝達を断続するクラッチを備え、該クラッチによる前記動力伝達の接続状態において前記駆動部材を駆動して前記開閉体を閉扉する開閉体駆動機構と、前記車体及び前記開閉体のいずれか一方及び他方に設けられたストライカ及びラッチを備え、該ラッチがハーフラッチ位置及びフルラッチ位置のそれぞれにおいて前記ストライカと噛み合って、前記開閉体を所定の半開位置及び全閉位置にロックするロック機構と、前記ラッチがハーフラッチ位置にあることを検出する第１検出手段と、前記ラッチがフルラッチ位置にあることを検出する第２検出手段と、前記開閉体駆動機構による前記開閉体の閉扉に伴って、前記第１検出手段により前記ラッチがハーフラッチ位置にあることが検出されたときに、前記駆動部材による駆動力を停止させる停止手段と、前記開閉体駆動機構による前記開閉体の閉扉に伴って、前記第１検出手段により前記ラッチがハーフラッチ位置にあることが検出されたときに、前記ラッチを駆動して該ラッチをフルラッチ位置へと移動させるクローザ機構とを備える車両用開閉体の駆動制御装置であって、前記第１検出手段により前記ラッチがハーフラッチ位置にあることが検出されたときに前記停止手段により前記駆動部材による駆動力が停止されたとき、前記クラッチによる前記動力伝達の接続状態を切断状態へと切り替えることなく接続状態を継続させるよう構成されており、前記クローザ機構による前記ラッチの駆動に伴い、前記第２検出手段により前記ラッチがフルラッチ位置にあることが検出された時点から、該ラッチが前記フルラッチ位置よりも前記ハーフラッチ位置の反対側の位置へと移動して再び前記フルラッチ位置へと戻る前までの間において、前記動力伝達を接続状態から切断状態へと切り替えるように前記クラッチを制御する制御手段を備えたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用開閉体の駆動制御装置において、前記制御手段は、前記クローザ機構による前記ラッチの駆動に伴い、前記第２検出手段により前記ラッチがフルラッチ位置にあることが検出された時点で、前記動力伝達を接続状態から切断状態へと切り替えるように前記クラッチを制御することを要旨とする。

請求項１に記載の発明では、前記開閉体駆動機構による前記開閉体の閉扉に伴って、該開閉体が所定の半開位置へと移動する際、車体側に設けられた水密性確保用のウェザストリップに弾性的に接触することで該ウェザストリップから反力を受け、前記開閉体に撓みを生じる。この撓みは、前記クラッチにより前記動力伝達が接続状態から切断状態へと切り替えられるまで蓄積される。一方、前記クローザ機構による前記ラッチの駆動により、該ラッチを前記ハーフラッチ位置から前記フルラッチ位置へと移動させる際、確実に機械的なロックを行うために、前記ラッチは前記フルラッチ位置よりも前記ハーフラッチ位置の反対側の位置（即ち、フルラッチ位置の奥側の位置）へと更に移動（オーバーストローク）する。このとき、前記開閉体は、全閉位置よりも更に奥側へと閉扉されることで、撓みを生じる。しかしながら、前記制御手段は、前記第２検出手段により前記ラッチがフルラッチ位置にあることが検出された時点から、該ラッチが前記フルラッチ位置よりも前記ハーフラッチ位置の反対側の位置へと移動して再び前記フルラッチ位置へと戻る前までの間において、前記動力伝達を接続状態から切断状態へと切り替えるように前記クラッチを制御するため、前記クローザ機構の作動に伴う前記開閉体の撓みの発生タイミングに合わせて、前記開閉体駆動機構（駆動部材）の作動時に蓄積された前記開閉体の撓みが解消される。従って、前記開閉体の不自然な挙動を全体として抑制することができる。

請求項２に記載の発明では、前記制御手段により、前記クラッチが前記動力伝達を接続状態から切断状態へと切り替えるように制御されるタイミング、即ち前記開閉体駆動機構（駆動部材）の作動時に蓄積された前記開閉体の撓みの解消タイミングは、前記第２検出手段により前記ラッチがフルラッチ位置にあることが実際に検出されるタイミングに一致する。従って、前記クローザ機構の作動に伴う前記開閉体の撓みの発生開始タイミングに同期させて、前記開閉体駆動機構（駆動部材）の作動時に蓄積された前記開閉体の撓みを解消することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２は、本発明が適用される自動車などの車両の後尾をそれぞれ示す斜視図及び断面図である。同図に示したように、車体１０の後部には、開口部１０ａが形成されるとともに、該開口部１０ａには、その周縁部全周に亘ってゴム製のウェザストリップ１１が装着されている。なお、車体１０は、開口部１０ａの下方に荷室スペースＳを形成する。

車体１０には、荷室スペースＳの一側及び他側（図１の右側及び左側）において、Ｕ字状に成形された一対のヒンジアーム１２ａ，１２ｂの一端が回動部１４（図２参照）を中心に回動自在に連結されるとともに、各ヒンジアーム１２ａ，１２ｂの他端には、開閉体としてのトランクリッド１３が固着・支持されている。トランクリッド１３は、ヒンジアーム１２ａ，１２ｂの回転軸（回動部１４）を中心に回動することで、前記開口部１０ａ（荷室スペースＳ）を開閉する。なお、トランクリッド１３の閉扉時には、その周縁部に押圧されて弾性変形する前記ウェザストリップ１１により水密性が確保される。

また、一方のヒンジアーム１２ｂの近傍において、荷室スペースＳ内には、開閉体駆動機構を構成する駆動ユニット２１が設置されるとともに、該駆動ユニット２１には、前記ヒンジアーム１２ｂが連結されている。なお、駆動ユニット２１は、その発生する駆動力を、ヒンジアーム１２ｂを介してトランクリッド１３に伝達することで該トランクリッド１３を開閉駆動する。

すなわち、図３に示したように、駆動ユニット２１は、略三角形の板状のブラケット２２にて車体１０に固着されるとともに、該ブラケット２２は、駆動部材としての駆動ユニットモータ２３を支持し、更に該駆動ユニットモータ２３の回転軸は、例えば電磁クラッチからなるクラッチとしての駆動ユニットクラッチ２４に駆動連結されている。なお、ブラケット２２は、駆動ユニットモータ２３の回転軸と駆動ユニットクラッチ２４を介して順次連結される複数のギヤ２５ａ，２５ｂ，２５ｃをそれぞれ回転自在に支持する。これらギヤ２５ａ〜２５ｃは、減速機構としてのギヤ列２５を構成する。

ギヤ２５ｃには、第１リンク２６の一端が一体回転するように連結されるとともに、該第１リンク２６の他端には、第２リンク２７の一端が回転自在に連結され、更に該第２リンク２７の他端には、前記ヒンジアーム１２ｂに固着されたブラケット２８が回転自在に連結されている。なお、駆動ユニットモータ２３は、電源供給されることで駆動力（回転力）を発生するとともに、該駆動力のギヤ２５ａへの動力伝達は、駆動ユニットクラッチ２４が電源供給されるときに可能とされ（接続状態）、あるいは駆動ユニットクラッチ２４への電源供給が停止されるときに不能とされる（切断状態）。

このような構造をなす駆動ユニット２１は、駆動ユニットモータ２３の発生する駆動力を駆動ユニットクラッチ２４を介してギヤ２５ａに伝達するとともに、該駆動力をギヤ列２５（ギヤ２５ｂ，２５ｃ）において減速・増力し、更に第１及び第２リンク２６，２７においてヒンジアーム１２ｂの押し引き力に変換する。これにより、ヒンジアーム１２ｂは、前記回動部１４を中心に回動され、該ヒンジアーム１２ｂに支持されたトランクリッド１３が開閉される。なお、他方のヒンジアーム１２ａは、トランクリッド１３の開閉に追従して前記回動部１４を中心に回動される。

図１及び図２に示したように、トランクリッド１３の後縁下端部には、その幅方向中央部においてロック装置３１が設置されるとともに、車体１０には、ロック装置３１に対向する開口部１０ａの内側においてストライカ３２が設置されている。ロック装置３１は、ストライカ３２と噛み合うラッチ３３及び該ラッチ３３を駆動（回動駆動）するクローザモータ３４を有し、前記駆動ユニット２１によるトランクリッド１３の閉扉に伴って、ストライカ３２と係合する。なお、ストライカ３２及びラッチ３３はロック機構を構成する。また、クローザモータ３４は、クローザ機構を構成する。

すなわち、前記駆動ユニット２１によるトランクリッド１３の閉扉に伴って、図４（ａ）に示したように、ラッチ３３のＵ字溝形状をなす噛み合い部にストライカ３２が進入すると、該ストライカ３２と噛み合うラッチ３３が回動するとともに回り止めされる。この回り止めされるラッチ３３の該当回動位置はハーフラッチ位置に相当し、該ハーフラッチ位置においてラッチ３３及びストライカ３２が噛み合うときに、トランクリッド１３は所定の半開位置、いわゆる半ドア状態にロックされる。なお、トランクリッド１３が所定の半開位置へと移動する際、該トランクリッド１３は前記ウェザストリップ１１に弾性的に接触することで該ウェザストリップ１１から反力を受け、ヒンジアーム１２ａ，１２ｂ等とともに撓みを生じることになる。

また、この状態で、クローザモータ３４が電源供給され、ストライカ３２を引き込むようにラッチ３３が駆動されると、図４（ｂ）に示したように、ストライカ３２と噛み合うラッチ３３が更に回動（移動）するとともに再び回り止めされる。この回り止めされるラッチ３３の該当回動位置はフルラッチ位置に相当し、該フルラッチ位置においてラッチ３３及びストライカ３２が噛み合うときに、トランクリッド１３は所定の全閉位置、いわゆる全閉状態にロックされる。

なお、図４に示したように、ロック装置３１には、ラッチ３３がハーフラッチ位置及びフルラッチ位置にそれぞれ配置されるときにオンする信号（以下、ハーフラッチ信号及びフルラッチ信号という）を個別に出力する第１検出手段及び第２検出手段としてのロータリスイッチ３６が搭載されている。

また、車体１０には、例えばデジタルコンピュータからなるコントロールユニット１６が搭載されている。コントロールユニット１６は、前記ロータリスイッチ３６の検出信号（ハーフラッチ信号及びフルラッチ信号）を入力するとともに、前記駆動ユニットモータ２３、駆動ユニットクラッチ２４及びクローザモータ３４を給電制御する。なお、コントロールユニット１６は、ハーフラッチ信号及びフルラッチ信号のオフからオンへの切り替わりに基づいて、ラッチ３３がハーフラッチ位置及びフルラッチ位置にあることをそれぞれ検出する。

次に、本実施形態のコントロールユニット１６による駆動ユニットモータ２３（駆動ユニット２１）及びクローザモータ３４の制御態様について、図５のタイムチャートに従って説明する。なお、図５（ａ）は、ラッチ３３の回動位置の推移を示すとともに、図５（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、駆動ユニットモータ２３、駆動ユニットクラッチ２４及びクローザモータ３４の各給電に係る駆動信号の推移を示し、更に図５（ｅ）（ｆ）は、ハーフラッチ信号及びフルラッチ信号の推移を示す。図５（ａ）〜（ｆ）では、駆動ユニット２１によりトランクリッド１３が閉扉側に駆動されている状態からの推移を示している。

まず、図５（ｂ）（ｃ）に示したように、駆動ユニットモータ２３及び駆動ユニットクラッチ２４の駆動信号がオン状態とされ、トランクリッド１３の閉扉側に給電されているとき、トランクリッド１３の閉扉に伴ってラッチ３３の噛み合い部にストライカ３２が進入し始めると、図５（ａ）に示したように、時刻ｔ０において初期回動位置である所定のオープンラッチ位置にあったラッチ３３がストライカ３２に押圧されて回動し始める。そして、この回動に伴い、例えば、時刻ｔ１においてラッチ３３が前記ハーフラッチ位置に達すると、図５（ｅ）に示したように、前記ハーフラッチ信号がオフからオンに切り替わる。このとき、図５（ｂ）に示したように、駆動ユニットモータ２３の駆動信号のみがオンからオフへと切り替えられ、その給電が停止される（停止手段）。なお、ラッチ３３がハーフラッチ位置へと回動するとき、即ちトランクリッド１３が所定の半開位置へと移動するとき、該トランクリッド１３及びヒンジアーム１２ａ，１２ｂ等は前記ウェザストリップ１１からの反力を受けて撓みを生じる。この撓みは、前記駆動ユニットクラッチ２４により動力伝達が前述の接続状態から切断状態へと切り替えられるまで蓄積される。

また、図５（ｄ）に示したように、時刻ｔ１において、トランクリッド１３の閉扉動作を引き継ぐべく、クローザモータ３４の駆動信号がオフからオンへと切り替えられ、ラッチ３３が回動駆動される。これにより、ラッチ３３は前記フルラッチ位置へと更に回動する。そして、この回動に伴い、図５（ａ）に示したように、時刻ｔ２においてラッチ３３が前記ハーフラッチ位置に達すると、図５（ｆ）に示したように、前記フルラッチ信号がオフからオンに切り替わる。このとき、図５（ｃ）に示したように、駆動ユニットクラッチ２４の駆動信号がオンからオフへと切り替えられ、その給電が停止される（制御手段）。このとき、トランクリッド１３及びヒンジアーム１２ａ，１２ｂ等に生じた撓みが解消される。

なお、フルラッチ位置に達したラッチ３３は、確実に機械的なロックを行うため、図５（ａ）に示したように、前記フルラッチ位置よりも前記ハーフラッチ位置の反対側の回動位置（即ち、フルラッチ位置の奥側の位置）へと更に回動（オーバーストローク）する。このとき、図２に２点鎖線にて誇張して示したように、トランクリッド１３は、全閉位置よりも更に奥側へと閉扉されることで、撓みを生じる。そして、トランクリッド１３が自身の弾性力でこの撓みを解消すると、図５（ａ）に示したように、時刻ｔ３において、ラッチ３３は再び前記フルラッチ位置へと戻る。

つまり、本実施形態では、クローザモータ３４の作動に伴うトランクリッド１３の撓みの発生タイミング（時刻ｔ２）に合わせて、駆動ユニット２１（駆動ユニットモータ２３）の作動時に蓄積されたトランクリッド１３及びヒンジアーム１２ａ，１２ｂ等の撓みを解消している。なお、図５（ｄ）に示したように、時刻ｔ４において、クローザモータ３４の駆動信号がオンからオフへと切り替えられ、その給電が停止される。そして、トランクリッド１３の閉扉動作が完了する。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、駆動ユニット２１によるトランクリッド１３の閉扉に伴って、該トランクリッド１３が所定の半開位置へと移動する際、前記ウェザストリップ１１に弾性的に接触することで該ウェザストリップ１１から反力を受け、前記トランクリッド１３及びヒンジアーム１２ａ，１２ｂ等に撓みを生じる。この撓みは、前記駆動ユニットクラッチ２４により前記動力伝達が接続状態から切断状態へと切り替えられるまで蓄積される。一方、前記クローザモータ３４による前記ラッチ３３の駆動により、該ラッチ３３を前記ハーフラッチ位置から前記フルラッチ位置へと回動させる際、確実に機械的なロックを行うために、前記ラッチ３３は前記フルラッチ位置よりも前記ハーフラッチ位置の反対側の位置（即ち、フルラッチ位置の奥側の位置）へと更に移動（オーバーストローク）する。このとき、前記トランクリッド１３は、全閉位置よりも更に奥側へと閉扉されることで、撓みを生じる。しかしながら、コントロールユニット１６は、ロータリスイッチ３６により前記ラッチ３３がフルラッチ位置にあることが検出された時点で、前記動力伝達を接続状態から切断状態へと切り替えるように駆動ユニットクラッチ２４を制御するため、クローザモータ３４の作動に伴うトランクリッド１３の撓みの発生タイミングに合わせて、駆動ユニット２１（駆動ユニットモータ２３）の作動時に蓄積されたトランクリッド１３の撓みが解消される。従って、トランクリッド１３の不自然な挙動を全体として抑制することができる。

また、ロータリスイッチ３６として、従来のクローザモータ３４の制御で使用される既存のセンサを利用するのであれば、新たに部品（センサ等）を追加したりする必要はない。従って、部品点数の増加を抑制することができ、ひいてはコストを削減することができる。

（２）本実施形態では、コントロールユニット１６により、駆動ユニットクラッチ２４が前記動力伝達を接続状態から切断状態へと切り替えるように制御されるタイミング、即ち駆動ユニット２１（駆動ユニットモータ２３）の作動時に蓄積されたトランクリッド１３の撓みの解消タイミングは、ロータリスイッチ３６により前記ラッチ３３がフルラッチ位置にあることが実際に検出されるタイミングに一致する。従って、クローザモータ３４の作動に伴うトランクリッド１３の撓みの発生開始タイミングに同期させて、駆動ユニット２１（駆動ユニットモータ２３）の作動時に蓄積されたトランクリッド１３の撓みを解消することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、駆動ユニットクラッチ２４への給電を停止するタイミング、即ちトランクリッド１３及びヒンジアーム１２ａ，１２ｂ等に生じた撓みを解消するタイミングは、時刻ｔ２から時刻ｔ３の前までの間、即ちトランクリッド１３が全閉位置よりも更に奥側へと閉扉されることによる撓みが解消されるまでの間であれば任意に設定することができる。この場合、トランクリッド１３の閉扉動作に係る時刻ｔ３（時刻ｔ２からの経過時間等）を予め実験で求めておき、例えばコントロールユニット１６によるタイマー制御で駆動ユニットクラッチ２４への給電を停止させてもよい。

・前記実施形態において、ラッチ３３（ロック装置３１）を車体１０に設置し、ストライカ３２をトランクリッド１３に設置してもよい。
・前記実施形態において、ラッチ３３の回動位置（ハーフラッチ位置、フルラッチ位置）は、例えば磁気検知素子を備えた回転センサ等で検出してもよい。

・前記実施形態において、開閉体としては、車体１０の側部に設けられる車両ドア（スイングドア、スライドドア等）や、後部に設けられるバックドアなどであってもよい。

本発明の一実施形態を示す斜視図。 同実施形態を示す断面図。 駆動ユニットを示す側面図。 （ａ）（ｂ）は、ロック装置の動作を示す説明図。 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、同実施形態の制御態様を示すタイムチャート。

符号の説明

１０…車体、１０ａ…開口部、１１…ウェザストリップ、１２ａ，１２ｂ…ヒンジアーム、１３…トランクリッド、１６…停止手段及び制御手段を構成するコントロールユニット、２１…開閉体駆動機構を構成する駆動ユニット、２３…駆動部材としての駆動ユニットモータ、２４…クラッチとしての駆動ユニットクラッチ、３１…ロック装置、３２…ストライカ、３３…ラッチ、３４…クローザ機構を構成するクローザモータ、３６…第１及び第２検出手段としてのロータリスイッチ。

Claims (2)

1. 車体に対して開閉自在に取着された開閉体を閉扉させる方向の駆動力を発生する駆動部材、並びに該駆動部材及び前記開閉体の間の動力伝達を断続するクラッチを備え、該クラッチによる前記動力伝達の接続状態において前記駆動部材を駆動して前記開閉体を閉扉する開閉体駆動機構と、
   前記車体及び前記開閉体のいずれか一方及び他方に設けられたストライカ及びラッチを備え、該ラッチがハーフラッチ位置及びフルラッチ位置のそれぞれにおいて前記ストライカと噛み合って、前記開閉体を所定の半開位置及び全閉位置にロックするロック機構と、
   前記ラッチがハーフラッチ位置にあることを検出する第１検出手段と、
   前記ラッチがフルラッチ位置にあることを検出する第２検出手段と、
   前記開閉体駆動機構による前記開閉体の閉扉に伴って、前記第１検出手段により前記ラッチがハーフラッチ位置にあることが検出されたときに、前記駆動部材による駆動力を停止させる停止手段と、
   前記開閉体駆動機構による前記開閉体の閉扉に伴って、前記第１検出手段により前記ラッチがハーフラッチ位置にあることが検出されたときに、前記ラッチを駆動して該ラッチをフルラッチ位置へと移動させるクローザ機構とを備える車両用開閉体の駆動制御装置であって、
   前記第１検出手段により前記ラッチがハーフラッチ位置にあることが検出されたときに前記停止手段により前記駆動部材による駆動力が停止されたとき、前記クラッチによる前記動力伝達の接続状態を切断状態へと切り替えることなく接続状態を継続させるよう構成されており、
   前記クローザ機構による前記ラッチの駆動に伴い、前記第２検出手段により前記ラッチがフルラッチ位置にあることが検出された時点から、該ラッチが前記フルラッチ位置よりも前記ハーフラッチ位置の反対側の位置へと移動して再び前記フルラッチ位置へと戻る前までの間において、前記動力伝達を接続状態から切断状態へと切り替えるように前記クラッチを制御する制御手段を備えたことを特徴とする車両用開閉体の駆動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用開閉体の駆動制御装置において、
   前記制御手段は、前記クローザ機構による前記ラッチの駆動に伴い、前記第２検出手段により前記ラッチがフルラッチ位置にあることが検出された時点で、前記動力伝達を接続状態から切断状態へと切り替えるように前記クラッチを制御することを特徴とする車両用開閉体の駆動制御装置。

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