JP4960809B2

JP4960809B2 - ドア開閉装置

Info

Publication number: JP4960809B2
Application number: JP2007234584A
Authority: JP
Inventors: 広吉島田; 光徳金子
Original assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-09-10
Also published as: JP2009068176A

Description

本発明は、自動車の後部に設けられた跳ね上げ式のバックドアに用いられる電動及び手動でドアを開閉するドア開閉装置に関する。

従来、ドアロックを解除すると自動的にドアが跳ね上がり、巻き取りモータでケーブルを巻き取ることによってドアが閉鎖し、しかも、手動でドアの開閉を行うこともできるドア開閉機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載されているドア開閉装置は、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アとを備え、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、ドラムにドラム突起を設けると共に、駆動ギアにギア突起を設け、ドラム突起に対して互いに逆側の向きからギア突起が当接することにより、駆動ギアの回転力をドラムに伝達して正逆回転させることにより、電動にてドア開閉を可能とする一方、駆動ギアが停止している時、ドラム突起とギア突起とが当接することなくドラムが自由に回転できる領域を利用して、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ものである。

上記特許文献１に記載のドア開閉装置は、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であり、しかも、装置のほとんどの部材をドアに搭載できるため、開閉駆動機構が車体に搭載されるタイプのもの（例えば、特許文献２参照）に比べて、容易に既成車両へ装着することができ、汎用性も高い。

上記特許文献１に記載のドア開閉装置は、ドアと車体との間にガスステー若しくは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ており、ドアを電動で閉鎖する場合は、モータを逆転駆動させてドラムにケーブルを巻き取ることによりドアを全開位置から閉動させ、ドアが中立位置（開アシスト手段及び閉アシスト手段の動作上の中立位置）に達するとモータを一旦停止させ、この以後は閉アシスト手段の退縮動作により自動で閉扉させ、ドア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の作動し、最後はドアロック装置のクロージャの作動によりフルラッチ状態に引き込む。
ている。

一方、上記特許文献２に記載のドア開閉装置は、ドアの開動方向側のみならず、ドアの閉動方向側に存在する障害物を検出して、ドアと障害物との干渉を防止するようになっている。このものは、車体に開閉可能に備えられるドアを開閉する開閉駆動機構（電動モータの動力をクラッチを介してピニオンに伝達し、ピニオンを正逆方向に駆動することでラックを進退移動してドアを開閉動作させる）を有し、ドアの位置を検出する第１検出手段（開閉駆動機構に設けられたロータリエンコーダ）と、車体に取り付けられて、ドアの開動方向側および閉動方向側における移動軌跡内の障害物の位置を検出する第２検出手段（超音波を用いて車体の後方に位置する障害物の位置を検出する後方監視センサとしての駐車支援用のバックソナー）と、第２検出手段によって検出された障害物の位置に応じて、ドアの開動可能範囲及び閉動可能範囲を設定する設定手段と、ドアの開動時に、第１検出手段によって検出されるドアの位置が開動可能範囲を超えないように開閉動作機構を制御し、かつドアの閉動時に、第１検出手段によって検出されるドアの位置が閉動可能範囲を超えないように開閉動作機構を制御する制御手段（コントローラ）とを備え、ドアが開動可能範囲或いは閉動可能範囲を超えて開閉されようとした場合に、クラッチの接続状態を維持した状態でモータを停止させることで、強制的にドアを停止するようにしたものである。

特開２００５−３３０７２４号公報特開２００５−３３６９３４号公報

上記特許文献１に記載の従来のドア開閉装置は、ドアの閉動中、ドアが全開位置から中立位置に達するまでの間に、ドアの閉動軌跡内に障害物が検知された場合、モータを正転させてドラムよりケーブルを繰り出すと、開アシスト手段が伸張動作するので、即時にドアが開動作し、障害物への干渉を回避することができる。

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来のドア開閉装置では、ドアの閉動中、ドアが中立位置を過ぎてしまった位置でドアの閉動軌跡内に障害物の存在が検知された場合、ドアの閉動作を中止する必要があるが、モータを正転させてドラムよりケーブルを繰り出しても、閉アシスト手段が退縮動作を行っているために、即時にドアが開扉動作に転じることができない、という問題があった。

そこで、本発明は、上述の従来技術の不具合を解消することを課題とするものであり、バックドアを電動で閉動作する場合、ドアの自閉領域（閉アシスト手段の作動領域）において（ドアの引き込みを行う直前）までの間、ドアの閉動作を緩やかにし、障害物が検知された場合には、直ちにモータの回転を閉扉方向から開扉方向に逆転させ、オープナの動作で、即時にドアが開扉動作に転じるようにしたバックドアのドア開閉装置を提供するものである。

請求項１に係るドア開閉装置は、ロック手段をハーフラッチ状態から前記フルラッチ状態に移行させるクロージャと、前記ロック手段によるロック状態が解除されて閉鎖位置にあるドアを開扉動作開始位置まで前記ドアを押し上げて自動開放するオープナと、前記開扉動作開始位置まで開いたドアを全開状態まで自動開扉させる開アシスト手段と、前記全開状態に対して閉扉動作開始位置まで閉じた前記ドアをハーフラッチ状態まで自動閉扉させる閉アシスト手段と、を備えた跳ね上げ式ドアに対して設けられ、
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、前記ドア牽引用ケーブルの繰り出し・巻き取りを行って前記ドアを開閉するドラムと、前記ドラムの回転面と相対向して配置され、正逆回転可能なモータにより開扉方向と閉扉方向との両方向に回転駆動可能とされた駆動ギアと、前記ドラム及び前記駆動ギアを回転自在に軸支する中心軸と、前記駆動ギアの回転によって前記オープナを作動させるオープナ作動レバーと、前記ドラム及び前記駆動ギアの相対向する各回転面において前記ドラムに突設されたドラム突起と、前記駆動ギアの前記閉扉方向の回転に伴って前記ドラム突起と係合する係合部材とを備え、前記係合部材が前記ドラム突起に係合することにより、前記駆動ギアの回転が前記ドラムに伝達されて前記ドア牽引用ケーブルの巻き取りが行われて前記ドアを閉鎖するように構成されたものであって、
上記課題を解決するために、前記駆動ギアに前記オープナ作動レバーと当接するギア突起を設け、前記オープナ作動レバーを前記中心軸の側方及び前記駆動ギアの上方を横切って配置し、前記中心軸とは別に設けられた支軸を介して基端を回動可能に軸支すると共に、先端にオープナ操作ケーブルを接続し、前記オープナ作動レバーの前記中心軸に対面する側縁に、前記駆動ギアが前記開扉方向に回転したとき並びに前記閉扉方向に回転したときの何れの場合にも、前記ギア突起に当接されて当該オープナ作動レバーを作動位置に回動させるカム部を設け、前記駆動ギアが前記閉扉方向に回転したときに、前記ドラム突起に対する係合が不可能である初期位置から前記ドラム突起に対する係合が可能となる係合可能位置に前記係合部材を移動させる移動部材と、前記ドアのフレームに設けられると共に障害物に接触したことによる負荷を検出する感圧検知手段と、前記開扉方向への駆動ギアの回転に伴って、前記係合部材と前記ドラム突起との係合が離脱すると、前記係合部材を前記ドラム突起の軌道上から退避させる退避移動部材と、を備え、
前記ドアの閉扉動作中に、前記感圧センサが負荷を検出した時、前記感圧センサの検出信号に応じて前記駆動ギアの回転を前記閉扉方向から前記開扉方向に反転し、前記ギア突起の回転移動による前記カム部への当接によって、前記オープナ作動レバーを前記作動位置に回動させ、前記オープナの作動で開扉させることを特徴とする。

請求項２に係るドア開閉装置は、請求項１に係るドア開閉装置において、前記駆動ギアの前記閉扉方向への回転中、前記ギア突起の前記閉扉方向への回転移動による前記カム部への当接によって、前記オープナ作動レバーを前記作動位置に回動させ、前記オープナの押し上げ力で、前記閉アシスト手段の退縮動作力に対して制動をかけることを特徴とするものである。

請求項１にドア開閉装置によれば、ドアの自閉領域（閉アシスト手段の作動領域）において（ドアの引き込みを行う直前）までの間、感圧センサにより障害物が検知された場合には、直ちにモータで駆動される駆動ギアの回転を閉扉方向から開扉方向に逆転させることでオープナ作動レバーを作動位置に回動させ、オープナの動作で、即時にドアが開扉動作に転じさせることができる。

請求項２にドア開閉装置によれば、オープナの作動によるドアへの押し上げ力により閉アシスト手段の退縮動作力に対して制動をかけるので、ドアが急激に閉鎖することを回避できる。また、駆動ギアの回転力のみによってドラムを閉扉方向に回転させることになり、駆動ギアの回転速度を遅く設定することで、ドアの閉鎖動作を緩やかに行うことができる。

以下、本発明の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の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係る跳ね上げ式バックドアを備えた自動車の後部を示す正面図であり、図２は自動車の後部の一側から見た側面図である。

図１乃至図２に示すように、ドア６０は車体７０の開口部上端にヒンジ３０を介して軸着され、ドア６０の下端及び車体７０のドア開口部下端には、ドア６０を車体７０に対して閉鎖状態でロックするドアロック装置３１が配設され、ドア６０の中央の下部寄りには、ドア６０を開閉するドア開閉装置１並びにクロージャモータ３３の駆動によってドアロック装置３１が備えるロック手段（図示せず）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３２が配設されている。また、ドア６０と車体７０との間には、例えば、トーションスプリングを有し、全閉状態のドア６０を所定角度まで開放するオープナ３４（図１参照）と、ガスステー３６よりなる開アシスト手段及び閉アシスト手段とが介在される（図２参照）。

図２に示すように、オープナ３４が作動すると、全閉状態から開アシスト手段の開扉動作開始位置までドア６０を押し上げる。開アシスト手段の開扉動作開始位置までドア６０が開くと、開アシスト手段が機能し、その伸張動作によってドア６０を全開状態まで自動開扉させる。一方、全開状態のドア６０が所定角度（前記閉アシスト手段の閉扉動作開始位置）まで閉じると、閉アシスト手段が機能し、その退縮動作によってドア６０を全閉状態まで自動閉扉させるようになっている。このように、跳ね上げ式のドア６０において、オープナ３４、開アシスト手段及び閉じアシスト手段を設けることは、例えば、前記特許文献１に開示されているが如く公知技術である。なお、図示していないが、ドア６０のフレームの車体７０のドア開口部に対向するバックドアの外周部分には、障害物に接触したことによる負荷を検出する感圧検知手段（感圧センサ）が設けられている。

また、ドアロック装置３１の主たる構造は、例えば、特開平１２−２７５１１号公報及び特開２０００−２０４８１２号公報等にみられるように従来周知であり、ドア６０が車体７０にぶつかると、ラッチがハーフラッチ状態まで回転して車体７０に設けられたストライカに引っ掛かるようになっている。また、クロージャ３２は、クロージャモータ３３の作動によってドアロック装置３１のラッチをハーフラッチ状態からさらにフルラッチ状態まで回動させ、ストライカを引き込んで施錠する。また、ドアロック装置３１はフルラッチ状態のラッチを一気に逆転させて解錠する（フルオープン状態）。

図３は、ドア開閉装置１の正面図である。ドア開閉装置１は、図１及び図３に示すように、ドア６０の開閉角度に相当する長さ以上のドア牽引用ケーブル２と、ドア牽引用ケーブル２の繰り出し・巻き取りを行うことによりドア６０を開閉するドラム３（図３参照）と、ドラム３と共通の中心軸７の回りである開扉方向と閉扉方向との両方向に回転駆動可能とされた駆動ギア４と、駆動ギア４を正逆両方向に回動させるモータ５と、オープナ３４を作動させるためのオープナ作動レバー６とを備え、後述するように、ドラム３と駆動ギア４とは、中心軸７を共有して互いに平行に、且つ、回動可能に設置されている（図７参照）。

ドラム３は、正転（開扉方向の回転、図３の反時計回り）してドア牽引用ケーブル２を繰り出し、逆転（閉扉方向の回転、図３の時計回り）してドア牽引用ケーブル２を巻き取る。図１に示すように、ドア牽引用ケーブル２の終端はドア６０に設置されたプーリ３５を介して車体７０に連結され、ドラム３が逆転してドア牽引用ケーブル２を巻き取ると、ドア６０が牽引されて閉じるようになっている。また、ドラム３には、手動でドア６０を閉じる場合にドア牽引用ケーブル２が弛まないよう巻き取るため、逆転方向（閉扉方向）へ付勢する付勢バネ８が設けられている（図３参照）。

図３に示すように、オープナ作動レバー６は、その基端をドラム３及び駆動ギア４の回転中心をなす中心軸７とは独立して別に設けられた支軸１０を介して回動可能に設けられている。オープナ作動レバー６の先端にはオープナ操作ケーブル９の一端が接続され（図３参照）、オープナ操作ケーブル９の他端がオープナ３４に接続されている（図１参照）。オープナ作動レバー６が開扉方向に（図３の反時計回りの方向に）回動すると、オープナ操作ケーブル９が引き込まれることによりオープナ３４が作動してドア６０が所定角度（開アシスト手段の開扉動作開始位置）まで開放されるようになっている（図２参照）。また、オープナ作動レバー６の可動範囲は、通常の待機位置とオープナ３４を作動させる作動位置との間に規制され、オープナ作動レバー６は正転側（開扉方向）の規制位置へ達した後、付勢バネ１１による付勢力により逆転して待機位置へ復帰し、オープナ３４も元の位置に復帰するようになっている。

次に、ドア開閉装置１の要部について説明する。図４は、ドア開閉装置１の要部を示す正面図である。なお、図４では、ドア牽引用ケーブル２及びドラム３を取り去って示しており、駆動ギア４の回転による開扉方向の動作並びに閉扉方向の動作の原点位置を取っている。また、図５は、ドア開閉装置１の要部を拡大して示す正面図であり、図６は、図５におけるＡ−Ａ線で破断して示す断面図であり、図７は、図５におけるＢ−Ｂ線で破断して示す断面図である。

図４乃至図７に示すように、ドア開閉装置１は、駆動ギア４が開扉方向（反時計方向）に回転したとき並びに閉扉方向（時計方向）に回転したときの何れの場合にも、オープナ作動レバー６と当接してオープナ作動レバー６を作動位置に回動させるギア突起（スリーブ１３）と、駆動ギア４の閉扉方向の回転に伴ってドラム突起１４と係合する係合部材（フック部材１５）と、駆動ギア４が閉扉方向に回転したときに、フック部材１５のドラム突起１４に対する係合が不可能である初期位置からドラム突起１４に対する係合が可能となる係合可能位置にフック部材１５を移動させる移動部材（フックガイド部材１６のカム部１７）とを備えている。

符号１２は、ドア開閉装置１をドア６０に取り付けるためのベースであり、ベース１２の上面に駆動ギア４が配置され、駆動ギア４の上方にはドラム３が配置され、駆動ギア４及びドラム３が中心軸７を共有して互いに平行に、且つ、回動可能に設けられている（図７参照）。また、図４乃至図６に示すように、ドラム３の径方向の外側寄りには、ドラム３の下面から下方に向けて突出する（駆動ギア４に対向する回転面に向けて突出する）ドラム突起１４が設けられている。図６に示すように、ドラム突起１４の下端はオープナ作動レバー６の上方に位置し、オープナ作動レバー６の回動動作に干渉しないようになっている。

図３に示すように、駆動ギア４は、正逆回転可能なモータ（パルスモータにより構成）５と減速ギア群（図示せず）とを含む駆動装置の出力軸５０に固定されたピニオン５１と噛合され、モータ５の正逆回転に伴って正逆回転するようになっている。即ち、駆動ギア４は、モータ５の正転に伴って開扉方向（図３の反時計回り）に回転駆動される一方、モータ５の逆転に伴って閉扉方向（図３の時計回り）に回転駆動される。

図４に示すように、オープナ作動レバー６は、中心軸７を回避するように中心軸７の側方及び駆動ギア４の上方を横切って配置されると共に、ベース１２に設けられた支軸１０を介してその基端が回動可能に軸支されている。また、オープナ作動レバー６の中心軸７に対面する側縁には、駆動ギア４の正逆方向の何れの回転に伴ってギア突起（スリーブ１３）に当接されてオープナ作動レバー６を作動位置に回動させるカム部２１が設けられている（図４参照）。

また、図７に示すように、駆動ギア４とドラム３との間には薄板状のフックベース１８が互いに平行に配置され、フックベース１８とドラム３との間にはフック部材１５が互いに平行に配置されている。フックベース１８は、その一側寄りが中心軸７に挿通され、他側寄りが駆動ギア４に固定されている。即ち、駆動ギア４の上面の径方向の外側寄りには、スリーブ１３（ギア突起）が配置され、スリーブ１３の上端にフックベース１８の他側寄りが配置され、フックベース１８の上面にスリーブ１９が配置され、スリーブ１９の上端にフック部材１５が配置され、フック部材１５、スリーブ１９、フックベース１８、スリーブ１３を挿通してベース１２に先端を固設された支軸ピン２０により、フック部材１５が回動自在に設けられている。これにより、スリーブ１３、フックベース１８及びフック部材１５は、駆動ギア４と一体となって中心軸７の回りに回転する。また、スリーブ１３は、上下方向においてオープナ作動レバー６の水平方向に配置されており（図６参照）、駆動ギア４の正逆方向の回転においてオープナ作動レバー６の軌道上に向けて突出するギア突起を構成している（図４及び図５参照）。

また、フックベース１８の上面の一端寄りには、図７に示すように、フック部材１５を移動させるフックガイド部材１６のカム部１７が中心軸７に挿通されて配置されている。フックガイド部材１６は、概略として、駆動ギア４の外側のベース１２の上面から立ち上がってフック部材１５の軌道上方を跨いでカム部１７に架け渡す橋状をなす。フック部材１５の軌道上方に配置されたフックガイド部材１６の架橋部２２の一端の下面にはカム部１７が一体に形成され（図７参照）、フックガイド部材１６の架橋部２２の他端には下方に向けて脚部２３が形成されている（図５参照）。フックガイド部材１６のカム部１７の上面にはドラム３が配置され（図７参照）、フックガイド部材１６の脚部２３はベース１２に固定されている（図５参照）。これにより、フックガイド部材１６のカム部１７が中心軸７に挿通されて定位置に固定される。なお、ドラム３の回転方向における閉扉方向に向いた架橋部２２の側縁には、ドラム３の径方向外側に向けて開扉方向に傾斜する傾斜部２４が形成され、傾斜部２４の基端によりドラム突起１４の基部に当接してドラム３の閉扉方向の回動を規制するストッパ部２５が構成されている（図５参照）。

［フック部材１５］
図８は、駆動ギア４の回転に伴って回転移動するフック部材１５と、フック部材１５を支軸ピン２０を中心として回動させるフックガイド部材１６のカム部１７との作動状態を示す図である。フック部材１５は、先端を閉扉方向に向けた状態で、基端を支軸ピン２０により回動可能に軸支されている。フック部材１５の先端には、開扉方向に向けて鉤状に延びた誘導突部２６が形成され、誘導突部２６に隣り合う径方向内側には開扉方向に向けて開放された係合凹部２７が設けられ、係合凹部２７に隣り合う径方向内側には、中心軸７に向けて膨出するカムフォロア部２８が設けられている。また、フック部材１５とフックベース１８との間となるスリーブ１９には付勢バネ（ねじりコイルバネ）２９が外挿され、付勢バネ２９の一端がフック部材１５に掛止され、付勢バネ２９の他端がフックベース１８に掛止されている。付勢バネ２９は、フック部材１５のカムフォロア部２８をカム部１７のカム面に向けて付勢するものである。また、付勢バネ２９は、開扉方向への駆動ギア４の回転に伴って、フック部材１５（係合部材）とドラム突起１４との係合が離脱すると、フック部材１５をドラム突起１４の軌道上から退避させる退避移動部材を構成している。

［カム部１７］
フックガイド部材１６のカム部１７は、中心軸７を取り囲むカム面を備えている。カム面は、駆動ギア４の回転中心からの径方向の距離が最小となる略１８０度に亘る径小部４０と、回転中心を挟んで径小部に対向すると共に回転中心からの径方向の距離が径小部よりも大きい略９０度に亘る径大部４１と、径小部４０と径大部４１との間にあって、閉扉方向に向けて径小部４０から径大部４１へと連続する直線誘導部４２と、径小部４０と径大部４１との間にあって、閉扉方向に向けて径大部４１から径小部４０へと連続する直線誘導部４３とで構成される。

フック部材１５のカムフォロア部２８が、カム部１７の径小部４０に摺接している状態では、フック部材１５の係合凹部２７がドラム突起１４に係合不可能である初期位置を取らしめる。また、初期位置では、フック部材１５は、ドラム突起１４の軌道上から退避している（図８参照）。一方、フック部材１５のカムフォロア部２８が、カム部１７の径大部４１に摺接している状態では、フック部材１５の係合凹部２７がドラム突起１４に係合可能となる係合可能位置を取らしめる。

次に、ドア開閉装置１に配設された各スイッチについて説明する。後述のハーフラッチ状態を検知した後に、駆動ギア４の開扉方向への回転に伴って、フック部材１５がドラム突起１４から離脱する位置（図１４に示す状態）を検知するフック外し位置検知スイッチ（図示せず）が設けられている。さらに、図示しないが、ドアロック装置３１には、ラッチがハーフラッチ状態まで回動したことを検知するハーフラッチスイッチ及びラッチがフルラッチ状態まで回動したことを検知するフルラッチスイッチが設けられている。

また、上記の各スイッチの検出信号に応じてモータの正転、逆転及び停止を制御するためのコントローラが配備されている。コントローラには、駆動ギア４を回転駆動する上記モータ５（パルスモータ）が接続されると共に、上記の各スイッチ、すなわち、ハーフラッチスイッチ及びフルラッチスイッチが接続されている他、無線或いは車内からの操作により、開扉または閉扉を指令するための開扉操作スイッチ並びに閉扉操作スイッチが接続されている。なお、コントローラは、モータ５に対して出力するパルス数にて駆動ギア４の原点位置（図４に示す状態）、オープナ作動レバー６がオープナ３４を作動させる作動位置（図１０に示す状態）及びドラム突起１４からフック部材１５の誘導突部２６が離脱する駆動ギア４の回転位置（フック外し位置）を判断している。

以上のように構成されたドア６０の開閉に関わるドア開閉装置１の動作について説明する。

［手動によるドアの開扉］
閉鎖しているドア６０を手動で開ける場合は、ドアロック装置３１をキー操作等でロック解除した後、ドア６０を押し上げると、ドラム３のドラム突起１４は駆動ギア４のフック部材１５にぶつかることなく自由に正転することができるため、ドア６０の上昇に伴ってドア牽引用ケーブル２が引っ張られることにより、ドラム３は正転（図３及び図４の開扉方向に回転、反時計回り）してドア牽引用ケーブル２を繰り出す。ドア６０が全開状態まで開くと、ドラム３のドラム突起１４は図９に示す位置に停止する。この間、駆動ギア４及びオープナ作動レバー６は移動しない。以上の動作は従来と同様である。

［手動によるドアの閉扉］
全開状態のドア６０を手動で閉じると、ドラム３のドラム突起１４は逆転を規制されないため、ドア牽引用ケーブル２が緩むのに伴ってドラム３が付勢バネ８の力で逆転し（図３の時計回り、閉扉方向）、ドア牽引用ケーブル２を巻き取る。ドア６０が閉じてハーフラッチ状態になると、ドラム３のドラム突起１４が図４に示す原点位置に戻り、ドラム３の閉扉方向への回転が停止すると共に、ドアロック装置３１のハーフラッチスイッチが検知信号をコントローラに出力し、応じてコントローラがクロージャモータ３３を正転させる。この結果、これによって、クロージャ３２が作動してドアロック装置３１のロック手段をフルラッチ状態へ移行し、ドア６０が完全に施錠される。

ドアロック装置３１がフルラッチ状態になると、フルラッチスイッチが検知信号をコントローラに出力し、応じてコントローラがクロージャモータ３３を逆転させ、クロージャ３２に設けられた原点スイッチ（図示せず）が初期位置を検知して検知信号をコントローラに与えると、応じてコントローラがクロージャモータ３３を停止させる。

［電動によるドアの開扉］
閉鎖しているドア６０を電動で開ける場合には、無線或いは車内から開扉操作スイッチを操作する。開扉操作スイッチによる開扉指令に応じ、コントローラは、図示しないモータ（駆動ギア４を回動するモータとは別装置）を作動させることによりドアロック装置３１のオープンレバー（図示せず）を作動させ、ドアロックを解除する（フルオープン状態、従来と同様であり周知技術）。なお、車内からの操作によって手動ハンドルによりワイヤ等でオープンレバーを作動させ、ドアロックを解除することもできる（従来周知）。

次いで、コントローラは駆動ギア４を回動するモータ５を正転させ、駆動ギア４を開扉方向（図４の反時計回り）に回転させる。駆動ギア４が開扉方向に回転すると、駆動ギア４と一体となって支軸ピン２０、フックベース１８及びフック部材１５が中心軸７を中心として開扉方向に回転する。そして、駆動ギア４の開扉方向への回転に伴って、駆動ギア４に固定された支軸ピン２０に設けられたスリーブ１３（図６参照）が、オープナ作動レバー６のカム部２１に先端方向から当接してカム部２１の中央部分まで移動していくことにより、オープナ作動レバー６を作動位置まで正転（反時計回りに回動）させる（図１０参照）。この結果、オープナ３４が作動してドア６０を押し上げ、全閉状態から開アシスト手段（ガスステー３６）の開扉動作開始位置までドア６０を自動開放させる。

引き続いて、開アシスト手段が機能し、その伸張動作によってドア６０を全開状態まで自動開扉させる。なお、この間、フック部材１５のカムフォロア部２８がカム部１７の径小部４０に摺接し続け、駆動ギア４のフック部材１５が初期位置を取り続けるため、ドラム３のドラム突起１４はフック部材１５にぶつかることなくフリーで正転することができる（図８の符号１５ｄ参照）。ドラム３は正転を継続してドア牽引用ケーブル２をその外周から繰り出す。ドア６０が全開状態まで開くと、ドラム３のドラム突起１４は図９に示す位置に停止する。

コントローラは、オープナ作動レバー６が作動位置まで正転する回転位置までモータ５を正転させると、モータ５を逆転させる。これにより、駆動ギア４が逆転（時計回り）する。コントローラは図４に示す原点位置まで駆動ギア４を逆転させ、モータ５を停止する。また、駆動ギア４が逆転すると、オープナ作動レバー６は付勢バネ１１の付勢力により初期位置に向けて付勢されているため、駆動ギア４の支軸ピン２０に設けられたスリーブ１３（図６参照）がオープナ作動レバー６のカム部２１に当接しながら反時計回りに回転し、スリーブ１３がオープナ作動レバー６のカム部２１から離隔すると、オープナ作動レバー６が初期位置に戻り、オープナ３４も元の位置に復帰する。

［電動によるドアの閉扉、障害物が検知されない正常な閉扉動作］
全開状態のドア６０を電動で閉じる場合には、無線或いは車内から閉扉操作スイッチを操作する。閉扉操作スイッチによる閉扉指令に応じ、コントローラは、モータ５を逆転させる。モータ５の逆転に伴って駆動ギア４が逆転し（閉扉方向に回転、図４の時計回り）、駆動ギア４が閉扉方向に回転すると、駆動ギア４と一体となって支軸ピン２０、フックベース１８及びフック部材１５が中心軸７を中心として閉扉方向に回転する。

駆動ギア４の閉扉方向への回転に伴って、フック部材１５のカムフォロア部２８がカム部１７の径小部４０から直線誘導部４２へ（図８の符号１５ａ参照）、直線誘導部４２から径大部４１へ（図８の符号１５ｂ参照）と摺接し続けることにより、駆動ギア４のフック部材１５が支軸ピン２０の回りに反時計方向に回動し、フック部材１５の係合凹部２７がドラム突起１４に係合可能となる係合可能位置まで回動移動する。

引き続いて駆動ギア４が閉扉方向に回転することにより、フック部材１５の係合凹部２７がドラム突起１４に係合していき、この時、ドラム突起１４が内側から付勢バネ２９の付勢力に抗して誘導突部２６を外側に向けて押圧することにより、フック部材１５が支軸ピン２０の回りにさらに反時計方向に回動し、フック部材１５の係合凹部２７がドラム突起１４に完全に係合した状態となると、それまで摺接状態にあったフック部材１５のカムフォロア部２８がカム部１７の径大部４１から離隔する（図８の符号１５ｃ及び図１１参照）。

さらに、引き続いて駆動ギア４が閉扉方向に回転することにより、フック部材１５の係合凹部２７がドラム突起１４を捕捉状態で閉扉方向に回転することにより、ドラム３が閉扉方向（図３の時計回り）に回転してドア牽引用ケーブル２を外周に巻き取り、ドア６０が下降を開始する（ドア６０の閉まり始め）。

そして、駆動ギア４が図１１に示す位置からさらに閉扉方向（時計回り）に回転すると、駆動ギア４に固定された支軸ピン２０に設けられたスリーブ１３が、オープナ作動レバー６のカム部２１に基端方向から当接してカム部２１の中央部分まで移動していくことにより、オープナ作動レバー６を作動位置まで正転（反時計回りに回動）させる（図１２参照）。従って、閉扉動作においてもオープナ３４が作動する。なお、オープナ作動レバー６が作動位置を取るタイミングは、ドア６０が閉鎖方向に動作することによって作動する閉アシスト手段（ガスステー３６）の閉扉動作開始位置と略一致している。この結果、図１６に示すように、オープナ３４が作動してドア６０を押し上げる力により閉アシスト手段の退縮動作力に対して制動をかけ（ドアの開き角度がほぼ２５度の時）、ドア６０が急激に閉鎖することを回避すると共に、駆動ギア４の回転力のみによってドラム３を閉扉方向に回転させる。また、駆動ギア４の回転速度（図１６ではモータ５の逆転速度として示している）を遅く設定し、閉鎖動作を緩やかに行うことができる（図１６参照）。

引き続いて駆動ギア４が閉扉方向に回転して図１３に示す位置までドラム突起１４を回転させると、ドア６０が閉じてハーフラッチ状態になる。また、ドラム３は、駆動ギア４の閉扉方向の回転に伴ってフック部材１５の係合凹部２７がドラム突起１４を捕捉状態で閉扉方向に回転することにより、時計回りに回転してドア牽引用ケーブル２を外周に巻き取る。

ドア６０が閉じてハーフラッチ状態になると、ドアロック装置３１のハーフラッチスイッチが検知信号をコントローラに出力し、応じてコントローラがモータ５を正転させ、駆動ギア４が開扉方向（図１３の時計回り）に回転する。同時に、コントローラがクロージャモータ３３を正転させる。これによって、クロージャ３２が作動してドアロック装置３１のロック手段をフルラッチ状態へ移行させる。なお、ドラム突起１４は付勢バネ８（図３参照）の付勢力によりストッパ部２５（図５参照）に当接し、図１３の位置に規制される。

駆動ギア４が開扉方向に回転すると、駆動ギア４と一体となって支軸ピン２０、フックベース１８及びフック部材１５が中心軸７を中心として開扉方向に回転する。そして、フック部材１５が開扉方向に回転することにより、フック部材１５の係合凹部２７がドラム突起１４から閉扉方向に離間していき、ドラム突起１４からフック部材１５の誘導突部２６が離脱すると、付勢バネ２９の付勢力によりフック部材１５が支軸ピン２０の回りに時計方向に回動し、フック部材１５のカムフォロア部２８がカム部１７の径小部４０に当接した状態となる（図１４参照、フック外し位置）。コントローラは、ドラム突起１４からフック部材１５の誘導突部２６が離脱する駆動ギア４の回転位置（フック外し位置）までモータ５を正転させると、モータ５を逆転させる。これにより、駆動ギア４が逆転（時計回り）する。コントローラは図４に示す原点位置まで駆動ギア４を逆転させ、モータ５を停止する。

この後、ドアロック装置３１がフルラッチ状態になり、ドア６０が完全に施錠される。フルラッチスイッチがこれを検知して検知信号をコントローラに出力し、応じてコントローラがクロージャモータ３３を逆転（反時計回り）させ、クロージャ３２に設けられた原点スイッチ（図示せず）が初期位置を検知して検知信号をコントローラに与えると、応じてコントローラがクロージャモータ３３を停止させる。

［電動によるドアの閉扉途中、障害物が検知された場合の開扉動作］
本発明は、ドア６０の閉扉動作が行われている状態中に、感圧センサが負荷を検出した時、感圧センサの検出信号に応じて駆動ギア４の回転を閉扉方向から開扉方向に反転し、ギア突起（スリーブ１３）の回転移動によるオープナ作動レバー６のカム部２１への当接によって、オープナ作動レバー６を作動位置に回動させ、オープナ３４の作動で開扉させるものである。

電動によりドア６０を自動閉扉させている状態において、即ち、図１１に示すドア閉まり始め位置から図１３に示すハーフラッチ状態（ドア引き込み開始位置）となる直前までの間に、ドア６０のフレームに障害物が接触した場合には、ドア６０のフレームに設けられた感圧センサが障害物に接触したことによる負荷を検出し、感圧センサの検出信号がコントローラに入力される。感圧センサの検出信号に応じてコントローラはモータ５を正転する。

例えば、図１５は、図１２に示す自動閉扉におけるオープナ作動位置から図１３に示すハーフラッチ状態（ドア引き込み開始位置）となる直前までの間に、感圧センサが障害物を検知し、感圧センサの検出信号に応じてコントローラがモータ５を正転した場合を示している（「感圧センサの検知による駆動ギア反転時」ということにする）。モータ５の正転により、駆動ギア４が図１５において開扉方向（反時計回り）に回転する。

図１５に示す駆動ギア４の回転位置は、［電動によるドアの閉扉、障害物が検知されない正常な閉扉動作］で説明したように、感圧センサの検知信号によりコントローラによって駆動ギア４の回転が正転（開扉方向）に転じる直前までは、オープナ３４が作動してドア６０を押し上げる力により閉アシスト手段の退縮動作力に対して制動をかけ、ドア６０が急激に閉鎖することを回避すると共に、駆動ギア４の回転力のみによってドラム３を閉扉方向に回転させる。また、駆動ギア４の回転速度を遅く設定し、閉鎖動作を緩やかに行われていたものである（図１６参照）。

「感圧センサの検知による駆動ギア反転時」では、ドラム突起１４は付勢バネ８（図３参照）により閉扉方向に付勢がかけられ、ドア牽引用ケーブル２はドア６０により開扉方向に張力がかけられていることにより、図１５の位置に留まる。

駆動ギア４が開扉方向（反時計回り）に回転すると、駆動ギア４と一体となって支軸ピン２０、フックベース１８及びフック部材１５が中心軸７を中心として開扉方向に回転する。そして、フック部材１５が開扉方向に回転することにより、フック部材１５の係合凹部２７がドラム突起１４から閉扉方向に離間していく。

そして、ドラム突起１４からフック部材１５の誘導突部２６が離脱すると、付勢バネ２９の付勢力によりフック部材１５が支軸ピン２０の回りに時計方向に回動し、フック部材１５のカムフォロア部２８がカム部１７の径小部４０に当接した状態（初期位置）となる。従って、フック部材１５は、ドラム突起１４の軌道上から退避した状態となる（図８の符号１５ｄ参照）。

そして、引き続く駆動ギア４の開扉方向への回転に伴って、駆動ギア４に固定された支軸ピン２０に設けられたスリーブ１３（図６参照）がオープナ作動レバー６のカム部２１に当接してオープナ作動レバー６を作動位置まで正転（反時計回りに回動）させる（図１０参照）。この結果、オープナ３４が作動してドア６０を押し上げ、全閉状態から開アシスト手段（ガスステー３６）の開扉動作開始位置までドア６０を自動開放させる。引き続いて、開アシスト手段が機能し、その伸張動作によってドア６０を全開状態まで自動開扉させる。

以上のように、本発明のバックドアのドア開閉装置によれば、閉アシスト手段（ガスステー３６）の退縮動作は、図１０に示す自動閉扉時のオープナ作動時のオープナ３４の押し上げ力により、ほぼ相殺されている。このため、直ちにモータ５の回転を閉扉方向から開扉方向に逆転させてオープナ作動レバー６を作動位置に回動させてオープナを動作させると、オープナ３４の動作で、即時にドア６０を開扉動作に転じることができる。従って、閉アシスト手段の作動領域においても障害物への衝突を回避することができる。

ドラム３のドラム突起１４はフック部材１５にぶつかることなくフリーで正転することができる。ドラム３は正転してドア牽引用ケーブル２をその外周から繰り出す。ドア６０が全開状態まで開くと、ドラム３のドラム突起１４は図９に示す位置に停止する。

なお、上述の実施形態では、モータ５として正逆回転可能なパルスモータを採用し、コントローラがモータ５に対して出力するパルス数にて駆動ギア４の原点位置、オープナ１０をさせる作動位置（図１０に示す状態）及びドラム突起１４からフック部材１５が離脱する駆動ギア４の回転位置（フック外し位置）を判断する構成としているが、モータ５として一般的な直流モータを用い、駆動ギア４の原点位置を検知する原点検知スイッチ、オープナ作動レバー６がオープナ１０をさせる作動位置を検知するオープナ作動レバー作動位置検知スイッチ、フック部材１５がドラム突起１４から離脱する駆動ギア４の回転位置を検知するフック外し位置検知スイッチを設け、コントローラが各位置検知スイッチによる位置検知信号に応じてモータ５を制御することで駆動ギア４の正転、逆転及び回転停止を制御する構成としてもよい。

本発明の実施形態に係る跳ね上げ式バックドアを備えた自動車の後部を示す正面図である。自動車の後部の一側から見た側面図である。本発明の実施形態に係るドア開閉装置の正面図である。原点位置におけるドア開閉装置の要部を示す正面図である。ドア開閉装置の要部を拡大して示す正面図である。図５におけるＡ−Ａ線で破断して示す断面図である。図５におけるＢ−Ｂ線で破断して示す断面図である。駆動ギアの回転に伴って回転移動するフック部材と、フック部材を支軸ピンを中心として回動させるフックガイド部材のカム部との作動状態を示す図である。ドア全開状態におけるドア開閉装置の要部正面図である。自動開扉によるオープナ作動時のドア開閉装置の要部正面図である。自動閉扉によるドア閉まり始め時のドア開閉装置の要部正面図である。自動閉扉によるオープナ作動時のドア開閉装置の要部正面図である。自動閉扉によるドア引き込み時（ハーフラッチ状態）のドア開閉装置の要部正面図である。自動閉扉によるフック外し時のドア開閉装置の要部正面図である。感圧センサによって障害物が検知された場合の駆動ギア反転時のドア開閉装置の要部正面図である。自動閉扉動作におけるドア端荷重、ドア開き角度、モータ、駆動ギア、オープナ作動レバー、オープナ、フック部材及びドラムの動作状態を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ドア開閉装置
２ドア牽引用ケーブル
３ドラム
４駆動ギア
５モータ
６オープナ作動レバー
７中心軸
８付勢バネ
９オープナ操作ケーブル
１０支軸
１１付勢バネ
１２ベース
１３スリーブ（ギア突起）
１４ドラム突起
１５フック部材
１６フックガイド部材
１７カム部
１８フックベース
１９スリーブ
２０支軸ピン
２１カム部
２２架橋部
２３脚部
２４傾斜部
２５ストッパ部
２６誘導突部
２７係合凹部
２８カムフォロア部
２９付勢バネ
３０ヒンジ
３１ドアロック装置
３２クロージャ
３３クロージャモータ
３４オープナ
３５プーリ
３６ガスステー（開アシスト手段及び閉アシスト手段）
４０径小部
４１径大部
４２直線誘導部
４３直線誘導部
５０出力軸
５１ピニオン
６０ドア
７０車体

Claims

ロック手段によるロック状態が解除されて閉鎖位置にあるドアを開扉動作開始位置まで前記ドアを押し上げて自動開放するオープナと、前記開扉動作開始位置まで開いたドアを全開状態まで自動開扉させる開アシスト手段と、前記全開状態に対して閉扉動作開始位置まで閉じた前記ドアをハーフラッチ状態まで自動閉扉させる閉アシスト手段と、を備えた跳ね上げ式ドアに対して設けられ、
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、前記ドア牽引用ケーブルの繰り出し・巻き取りを行って前記ドアを開閉するドラムと、前記ドラムの回転面と相対向して配置され、正逆回転可能なモータにより開扉方向と閉扉方向との両方向に回転駆動可能とされた駆動ギアと、前記ドラム及び前記駆動ギアを回転自在に軸支する中心軸と、前記駆動ギアの回転によって前記オープナを作動させるオープナ作動レバーと、前記ドラム及び前記駆動ギアの相対向する各回転面において前記ドラムに突設されたドラム突起と、前記駆動ギアの前記閉扉方向の回転に伴って前記ドラム突起と係合する係合部材とを備え、
前記係合部材が前記ドラム突起に係合することにより、前記駆動ギアの回転が前記ドラムに伝達されて前記ドア牽引用ケーブルの巻き取りが行われて前記ドアを閉鎖するように構成されたドア開閉装置において、
前記駆動ギアに前記オープナ作動レバーと当接するギア突起を設け、
前記オープナ作動レバーを前記中心軸の側方及び前記駆動ギアの上方を横切って配置し、前記中心軸とは別に設けられた支軸を介して基端を回動可能に軸支すると共に、先端にオープナ操作ケーブルを接続し、前記オープナ作動レバーの前記中心軸に対面する側縁に、前記駆動ギアが前記開扉方向に回転したとき並びに前記閉扉方向に回転したときの何れの場合にも、前記ギア突起に当接されて当該オープナ作動レバーを作動位置に回動させるカム部を設け、
前記駆動ギアが前記閉扉方向に回転したときに、前記ドラム突起に対する係合が不可能である初期位置から前記ドラム突起に対する係合が可能となる係合可能位置に前記係合部材を移動させる移動部材と、
前記ドアのフレームに設けられると共に障害物に接触したことによる負荷を検出する感圧検知手段と、
前記開扉方向への駆動ギアの回転に伴って、前記係合部材と前記ドラム突起との係合が離脱すると、前記係合部材を前記ドラム突起の軌道上から退避させる退避移動部材と、
を備え、
前記ドアの閉扉動作中に、前記感圧センサが負荷を検出した時、前記感圧センサの検出信号に応じて前記駆動ギアの回転を前記閉扉方向から前記開扉方向に反転し、前記ギア突起の回転移動による前記カム部への当接によって、前記オープナ作動レバーを前記作動位置に回動させ、前記オープナの作動で開扉させることを特徴とするドア開閉装置。
前記駆動ギアの前記閉扉方向への回転中、前記ギア突起の前記閉扉方向への回転移動による前記カム部への当接によって、前記オープナ作動レバーを前記作動位置に回動させ、前記オープナの押し上げ力で、前記閉アシスト手段の退縮動作力に対して制動をかけることを特徴とする請求項１に記載のドア開閉装置。