JP6058362B2 - 窓部開閉検知機構と自動車用スライドドア - Google Patents

Description

本発明は、自動車の窓部を開閉する窓ガラスをＸアーム式のウインドウレギュレータで昇降させる機構における窓部開閉検知機構とこれを利用した自動車用スライドドアに関する。

ワンボックスカー等では、図１に示すように、後部座席の乗降口に前後方向へ移動するスライドドア１を設け、スライドドア１の窓部２に窓ガラス３を昇降自在に装備することがある。
このような自動車は、例えば、後部座席に座った子供が手や頭を窓部２から外に出している時に、図１の（イ）に示すように、スライドドア１を全開にすると、窓部２の前枠２ａと乗降口の後縁２ｂで手や頭を挟まれる虞がある。

そこで、従来、自動車用スライドドア１に窓部開閉検知機構を組み込み、スライドドア１の窓部２が開いているとき、スライドドア１と自動車本体４間に配置されたドアストッパー４ａを作動させ、スライドドア１を図１（ロ）のはさみこみ未然位置で停止させる構成が採用されている。
例えば、特許文献１の車両用スライドドア装置では、窓部の開き状態を機械的に検出し、検出手段とストッパー手段をケーブルを介して接続し、窓部が開いている時はストッパー４ａを駆動して、スライドドア１の全開状態を規制するようにしている。

特許文献２の車両用スライドドア１では、窓部の開き状態をウインドウレギュレータにおいてメインアームを駆動する軸に取付けたカムの回動量で検出し、その回動量をケーブルでストッパー機構に伝達し、窓部が開いている時にスライドドア１の全開状態を規制している。
特許文献３の自動車用ドアでは、窓部が開き状態のときは、スライドドア１の移動がロックされる構造となっている。

特許第３２６３８０５号公報 特開２００３−１２９７４７号公報 特開２００３−０９７１２２号公報

しかし、上記従来の検出手段は、窓ガラスの開閉をメインアームの駆動軸と同軸に取付けたカムの回転を利用しており、このカムは機構上、あまり大きくできないことから、窓の開き状態を検出するための変位が小さく、作動の鋭敏さに欠けるところがある。また、小さな変位の範囲で開き状態を検出するので、振動などによるわずかな変位が検出結果に大きく影響することもある。

また、窓部を開閉するウインドウレギュレータはドアのアウターパネルとインナーパネルの間に配置され、検出手段はアウターパネル側に取付けられることが多い。しかし、アウターパネルには、車に対する側方からの衝撃を吸収するためのインパクトビームや補強のためのロアフレームを内側に突出して形成しているので、検出手段を取付けることができる箇所の選択に制限が多い。また、検出手段がウインドウレギュレータよりも車外側に配置されることになり、スライドドアを組み立てた後に検出手段の調整作業が困難であった。

本発明は、窓部の開閉を確実に検出することができ、また、ドアが組み立てられた後でも、窓ガラス位置検出器の調整を容易に行うことができる窓部開閉検知機構の提供とその窓部開閉検知機構を利用した自動車のスライドドアの提供を課題とする。

自動車用ドアの窓ガラスを昇降するウインドウレギュレータと窓ガラス位置検出器とで窓部開閉検出機構を構成する。
ウインドウレギュレータは、メインアームとサブアームを回転軸で回転可能に組み合わせたＸアーム式とし、ドアのアウターパネルとインナーパネルの間に配置する。
メインアームは基部が回動軸に取付けられ、先端部に窓ガラスを支持するチャンネルＡが摺動自在に取付けられる。回動軸は、駆動用のモータの出力軸にギヤで結合される。
サブアームはメインアームの中間部に車の室内外方向の回転軸で回転可能に取付けられる。

メインアームとサブアームの先端部に前記チャンネルＡを摺動自在に取り付けて支持する。チャンネルＢはインナーパネルに固定されており、これにサブアームの前記先端部と前記回転軸を挟んで反対側の基部が摺動可能に取り付けられる。
メインアームの回動範囲はチャンネルＢを挟んだ上方の上限位置と下方の下限位置に亘るものであって上限位置は窓ガラスを完全に閉じた位置であり、下限位置は窓ガラスを完全に開いた位置であり、チャンネルＢから上限位置までの上方回動の範囲をチャンネルＢから下限位置までの下方回動の範囲よりも大きくしてある。
メインアームの前記上方回動と下方回動の回動範囲の差による前記サブアーム基部のチャンネルＢにおける移動範囲の差を利用して窓ガラス位置を検出する。

メインアームの前記上方回動と下方回動の回動範囲の差を、チャンネルＢに沿って移動可能に配置されたサブアーム基部の差として把握し、具体的にこの差を把握するためにスライダーに連結されてチャンネルＢの長手方向に沿って移動が可能な操作具を配置し、操作具によって窓ガラス位置検出器が操作されるようにすることができる。
窓ガラス位置検出器は、前記操作具によって移動される受動部を有して受動部の位置により、窓が設定以上に開いた「開」状態と、設定以上は開いていない「閉」状態を検出するものとする。窓ガラス位置検出器は、インナーパネルの車の内側となる面に取付けられて受動部をインナーパネルに貫通させてインナーパネルの車外側へ突出させている。

ウインドウレギュレータの前記操作具と窓ガラス位置検出器の前記受動部をインナーパネルの車外側位置で係合させる。
なお、窓の「閉」状態は窓が完全に閉じていなくても、法令上、窓が閉じていると判断してよいとされている状態である。この状態では、顔はもちろん手等を窓外へ出すことはできない。

サブアーム基部のスライド移動に応じて移動する操作具は、窓ガラス位置検出器における受動部と係合してこれを操作するが、受動部のインナーパネルから車外方向への突出量は前記メインアームの車内側面に取付けられたサブアームＢの軌跡までで、メインアームの下方回動時及び下方から上方へ移動するときにその軌跡と干渉しないようにする。
サブアーム基部のスライド移動に応じて移動する操作具は、窓ガラス位置検出器の受動部を先端部に設けた孔に係合することにより、サブアーム基部のスライド移動の往路、復路共に係合できる構造とすることがある。

自動車用スライドドアに前記の窓部開閉検知機構を組み込み、スライドドアの窓部が開いている時、スライドドアと自動車本体間に配置されたドアストッパーを作動させ、スライドドアを全開しようとしても、スライドドアの開き方向の移動をはさみこみ未然位置で停止させる。

窓部開閉検知機構は、窓部の開閉をサブアーム基部のチャンネルＢに沿った移動範囲の差で検出し、窓ガラス位置検出器を操作するので、変位量が大きく、前記検出器の受動部を確実に移動させることができる。このため、前記検出器による「開」状態、「閉」状態の検出が確実であると共に、振動などの影響を受けることが少ない。
また、窓ガラス位置検出器は自動車用ドアを構成するインナーパネルの車内側の面に配置するので、ウインドウレギュレータの組み付け後であっても、簡単に調整作業を行える。
さらに、インナーパネルにはインパクトビームのような凹凸もなく、装着部材も少ないので、窓ガラス位置検出器をインナーパネルに取付ける場合には、アウターパネルの車内側の面に取付けるよりも、窓ガラス位置検出器を比較的自由な位置に配置することができる。

メインアームが上限位置に移動したときの位置と下限位置に移動したときのサブアーム基部の位置の差を、チャンネルＢに沿って移動する操作具で検出する構成は、検出のための構成が簡素で前記差の検出が確実である。
操作具の係合孔に窓ガラス位置検出器の受動部を貫通させて係合させると、窓ガラス位置検出器の受動部を往復で積極的に駆動できるので、冬季に受動部が凍りついた時にも受動部を操作の往路はもちろん復路もまた確実に元位置まで移動させることができ窓ガラスの開閉状態を支障なく検出できる。

スライドドアを開けた状態の自動車を示し、（イ）はスライドドアの全開時における側面図、（ロ）はスライドドアがはさみ込み未然位置（半開時）にあるときの側面図。 自動車用スライドドアの窓部開閉検知機構を車外側から見た斜視図（アウタープレートは図示していない）。 自動車用スライドドアの窓部開閉検知機構を車内側から見た斜視図（アウタープレートは図示していない）。 窓部開閉検知機構の作動を説明するための車外側から見た側面図。 窓ガラスが完全に閉じた位置にあるときの窓部開閉検知機構を説明するための車外側から見た側面図。 窓ガラスが完全に開いた位置にあるときの窓部開閉検知機構の作動を説明するための車外側から見た側面図。 窓ガラス位置検出器と操作具との連繋構造を示す斜視図。

図２，３は、本発明の自動車用スライドドアの窓部開閉検知機構（実施例）を示したものであり、ウインドウレギュレータ５と窓ガラス位置検出器６（図３）を有している。
自動車の全体構造は従来のものと同様なので、図１を参照する。
自動車は、スライドドア１と、スライドドア１の窓部２を開閉する昇降可能な窓ガラス３と、窓ガラス３を昇降させるＸアーム式のウインドウレギュレータ５と、窓ガラス３の開閉状態を検出する窓ガラス位置検出器６およびスライドドア１をはさみ込み未然位置に停止させるドアストッパー４ａを備える。ウインドウレギュレータ５はスライドドア１のアウターパネル（図示していない）とインナーパネル１６（図２，３）間の空間に配置される。
インナーパネル１６は自動車用スライドドア１の車内側の面部材である。
図２は車の外側からの斜視図であり、図３は車の内側からの斜視図である。

なお、図２，３，４は、窓ガラス３が完全に閉じられた状態（位置Ａ）と窓ガラス３が開いている状態（位置Ｂ）の２つの状態を実線で重ねて示している。図の下辺に破線で示す位置Ｃは、窓ガラス３が完全に開かれた状態を示している。位置Ａ，Ｂ，Ｃは、窓ガラス３の下辺を支持するチャンネルＡ７（後述）の位置を代表として示している。
また、位置Ａ，Ｂ間の位置Ｄは、窓ガラス３が閉じ方向に移動してきて、前記のように、法令上、窓が閉じたと判断してよいとされている「閉」位置である。窓ガラス３がこれより下方にあるときは「開」位置であり、したがって、前記の位置Ｂは「開」位置である。窓ガラス３が完全に閉じられた状態（位置Ａ）は、窓部２が完全に閉じられた状態と同義である。

ウインドウレギュレータ５は、メインアーム８と、サブアーム９と、駆動用のモータ１０を備える。
サブアーム９は、長さ方向に分割されたサブアームＡ９ａとサブアームＢ９ｂとからなり、メインアーム８の中央部においてそれぞれの基部がメインアーム８の表裏に配置されてメインアーム８を貫通した回転軸１１により一体に連結されている。
メインアーム８は、基部が回動軸１２に取付けられ、先端部はスライダー（図示していない）を介してチャンネルＡ７に摺動自在に取付けられている。

回動軸１２は、駆動用のモータ１０の出力軸１４にギヤで結合されている。チャンネルＡ７は前記のように窓ガラス３の下縁を支持する部材である。サブアーム９は先端が前記チャンネルＡ７にスライダー（図示していない）を介して摺動自在に取付けられており、メインアーム８とともにチャンネルＡ７をほぼ水平に支持すると共に、先端と反対側の基部はチャンネルＢ１９に摺動可能に取り付けられている。チャンネルＢ１９は、インナーパネル１６へほぼ水平に固定された部材である。

メインアーム８の基部は回動軸１２に固定され、また、この回動軸１２にギヤ１３が固定されている。ギヤ１３は、モータ１０の出力軸１４に固定されたピニオン１５と噛み合っている。前記のモータ１０、ギヤ１３、回動軸１２、モータ１０の出力軸１４は、インナーパネル１６の車外側の面に取付けられるボディプレート１７に軸支される。
サブアームＢ９ｂのチャンネルＢ側の先端部には、チャンネルＢ１９に摺動自在に係合させたスライダー１８（図７）が回動自在に取付けられており、サブアームＢ９ｂの前記先端部はチャンネルＢ１９に沿って往復移動する。チャンネルＢ１９は、前記のように、インナーパネル１６の車外側の面に前後方向に沿ってほぼ水平に取り付けられている。
なお、図７では後述の検出レバー２２とスライダー１８及び受動部２３を窓の「開」、「閉」位置に合わせて双方を共に図示している。

ウインドウレギュレータ５のモータ１０を駆動してピニオン１５を正逆回転させることにより、ギヤ１３を介してメインアーム８が回動される。すると、メインアーム８とサブアーム９の交差角度が変わって、メインアーム８及びサブアーム９の先端部が上下動し、メインアーム８及びサブアーム９で支持されたチャンネルＡ７に取付けた窓ガラス３が昇降する。
窓ガラス３を閉じるときは、運転者によって遠隔操作されたモータ１０によってメインアーム８及びサブアーム９が前記の開き動作の場合と逆に回転され、操作具２５は窓ガラス開放過程と逆方向の回動軸１２側に移動する。

サブアーム９の基部に設けたスライダー１８に連繋された操作具２５（図７）は、窓ガラス３の上昇に伴って窓ガラス位置検出器６の受動部２３を押し、ついに「閉」位置（位置Ｄ）まで移動させる。そして、検出レバー２２の「開」から「閉」への移動でドアストッパー４ａは車体本体４との係合を解き、スライドドア１を完全に開くことができる状態とする。
したがって、スライドドア１を完全に開けようとする場合は、窓ガラス３を「閉」状態にする必要があり、「閉」状態では窓から顔や手等を出すことはできないので、窓部２から腕や顔が出されたままスライドドア１が全開されてしまう危険を排除することができる。

ここで、メインアーム８の回動範囲とサブアームＢ９ｂの基部の移動範囲（スライダー１８の移動範囲）について説明する。なお、実施例においてサブアームＢ９ｂの基部を案内するチャンネルＢ１９は側面視でメインアーム８の回動軸１２と上下方向でほぼ同じ高さの位置に水平に配置されている。
また、図４において、窓ガラス３の「開」位置（位置Ｂ）は、チャンネルＢ１９を中心とした位置Ｃ（窓ガラス３が完全に開かれた状態）の対象位置に図示されている。

実施例において、メインアーム８は回動軸１２を中心としてその先端部がチャンネルＢ１９を挟んだ上方の上限位置（位置Ａ）と下方の下限位置（位置Ｃ）に亘るものとし、上方へのストロークが下方へのストロークよりも大きくされている。すなわち、チャンネルＢ１９から位置Ａまでの上下方向寸法ｄ１はチャンネルＢ１９から位置Ｃまでの上下方向寸法ｄ２よりも大きくされており、図に示すように、位置Ａと位置Ｂとには〔ｄ１−ｄ２〕の上下方向寸法差がある。

今、図４において、メインアーム８の回動軸１２からサブアーム９の回転軸１１までの距離をＬ１、前記回転軸１１からサブアーム９の基部までの距離をＬ２、前記回動軸１２からサブアーム９の基部までの距離をＬ３、メインアーム８の水平線に対する角度（上方への回動角度）をα、サブアーム９の水平線に対する角度をβとすれば、Ｌ３＝Ｌ１・cosα＋Ｌ２・cosβである。この式から距離Ｌ３は前記の角度α、βが大きくなれば小さくなることが明らかである。そして、メインアーム８がチャンネルＢ１９から上方へ移動するほど前記の角度α、βが大きくなることも明らかである。

以上から、窓ガラス３が「開」位置（位置Ｂ）にあるときのサブアーム９の基部位置〔ａ〕と窓ガラス３が「閉」位置（位置Ｄ）にあるときのサブアーム９の基部位置〔ｂ〕とではサブアーム９の基部位置〔ｂ〕の方が回動軸１２側に位置する。サブアーム９の基部位置〔ｂ〕は窓ガラス３が完全に開かれた位置Ａの時に最も回動軸１２側に位置する。そして、メインアーム８がチャンネルＢ１９よりも下方へ移動する範囲は位置Ｃまでであって、サブアーム９の基部位置〔ｂ〕を越えることはない。

このように、サブアーム９基部のチャンネルＢ１９における移動範囲の差（〔ａ〕−〔ｂ〕）を利用して窓ガラス３の開閉位置を検出する。
具体的には、前記のスライダー１８に連結されてチャンネルＢ１９の長手方向に沿って移動が可能なバー状の操作具２５を配置し、操作具によって窓ガラス位置検出器が操作されるようにする。操作具は、チャンネルＢ１９の溝に案内されて移動し、チャンネルＢ１９の回動軸１２側端部から出没するものであって、突出側先端部に設けた係合孔２６に窓ガラス位置検出器６の受動部２３（図３）を貫通させて係合しており、メインアーム８が前記の「閉」位置（位置Ｄ）を越えて上方へ移動したとき、受動部２３を窓ガラス位置検出器６の「開」位置から「閉」位置へ移動させる。

窓ガラス位置検出器６は、図３、図７に示すように、インナーパネル１６の車内側の面に取付けられており、この実施例では、軸受け台２０とこれに軸２１を中心に回転可能に取付けられた検出レバー２２で構成されている。検出レバー２２はインナーパネル１６の車内側の面に沿って回動可能であり、軸受け台２０の内部に収めたばねで常時「閉」方向から「開」方向へ常時付勢されている（図３において反時計方向）。

操作具２５は、先端部にインナーパネル１６を車の外側から内側へ貫通して突出する受動部２３を有している。受動部２３は片持ちされた丸棒状（ピン）であり、これが貫通するインナーパネル１６の貫通孔は、軸２１を中心とした円弧状となっている。
この実施例では受動部２３を操作具２５側に設けているが、受動部２３は窓ガラス位置検出器６の検出レバー２２側に設けても良い。この場合、操作具２５の先端部には操作具２５の長手方向に沿った長孔を設けてこれに検出レバー２２側の受動部２３を係合させる。また、インナーパネル１６からの受動部２３の突出量は、サブアームＢ９ｂの先端に取り付けた操作具２５の移動軌跡面に入るがメインアーム８の回動軌跡には干渉しない量としてある。

なお、窓部２を全開状態（図２，４，６においてＣの位置）とするとき、メインアーム８はチャンネルＢ１９の位置を越えて下方へ移動することになる。このとき、サブアームＡ９ａの先端部とメインアーム８の先端部とでチャンネルＡ７をインナーパネル１６とアウターパネルの室外側に支え、その一方、インナーパネル１６に取付けられているため窓ガラスが上下する面とは車内側にシフトした位置にあるチャンネルＢ１９に、サブアームＢ９ｂの基端部をガイドさせる必要がある。これは、前記のようにサブアーム９が２分されてメインアーム８の両側面に配置され、サブアーム９ａ，９ｂ間に間隔を形成することで、解決されている。また、このようなメインアームの作動を阻害しないために、窓ガラス位置検出器６の受動部２３は、前記のようにメインアーム８の回動軌跡に干渉しない突出量となっている。
前記検出レバー２２の他端にはドアストッパー４ａの作動部につながるケーブルや連結棒などの連繋部材を接続するための孔が形成されている。

ドアストッパー４ａは、窓部２が「閉」状態（窓ガラス３が前記のＤ位置を上方へ越えた位置）にあるとき、車体本体４との係合を解除した状態にあり、窓部２が「開」状態にあるとき（窓ガラス３が前記のＤ位置を下方へ越えた位置）にあるとき、すなわち、設定以上開いた状態のとき、車体本体４との係合可能な状態を維持する構造となっている。窓部２の「開」状態、「閉」状態は前記のように窓ガラス位置検出器６によって判別する。また、車体本体４との係合可能な状態とは、はさみこみ未然位置でスライドドア１の開き方向への移動を阻止することが可能との意味である。

以上の実施例では、操作具２５をチャンネルＢ１９にスライド可能に嵌め込まれたバー状の部材とし、サブアーム９の基部に取付けたスライダー１８と連動するものとしたが、操作具２５はスライダー１８に直接取り付けてチャンネルＢ１９に沿ってその外面を平行移動される部材等、サブアーム９の基部の移動に伴ってチャンネルＢ１９の長手方向に沿って平行移動されるものであればよい。

以上、実施例について説明した。実施例では、操作具２５で検出レバー２２を回動操作し、その回動による変位量をケーブルなどでドアストッパー４ａに伝達してストッパー機能を発揮させる構造であるが、窓ガラス位置検出器６は、検出レバー２２が回動されると、軸受け台２０に設けたスイッチが操作され、窓開閉位置を電気信号としてドアストッパー４ａに伝達してもよい。この場合、ドアストッパー４ａは少なくとも作動の開始が電気的に行われる必要がある。

１ スライドドア
２ 窓部
２ａ 窓部の前枠
２ｂ 乗降口の後縁
３ 窓ガラス
４ 車体本体
４ａ 車体本体配置されたドアストッパー
５ ウインドウレギュレータ
６ 窓ガラス位置検出器
７ チャンネルＡ
８ メインアーム
９ サブアーム
９ａ サブアームＡ
９ｂ サブアームＢ
１０ 駆動用のモータ

１１ 回転軸
１２ 回動軸
１３ ギヤ
１４ モータの出力軸
１５ ピニオン
１６ インナーパネル
１７ ボディプレート
１８ スライダー
１９ チャンネルＢ
２０ 軸受け台

２１ 軸
２２ 検出レバー
２３ 受動部
２４ 長孔
２５ 操作具
２６ 係合孔

Claims (6)

1. 自動車用ドアの窓ガラスを昇降するウインドウレギュレータと窓ガラス位置検出器を備え、ウインドウレギュレータは、メインアームとサブアームを回転軸で回転可能に組み合わせたＸアーム式であって、ドアのアウターパネルとインナーパネルの間に配置されており、
   メインアームは基部が窓開閉用駆動用のモータの出力軸にギヤ結合された回動軸に取付けられ、先端部に窓ガラスを支持するチャンネルＡが摺動自在に取付けられており、サブアームはメインアームの中間部に車の室内外方向の回転軸で回転可能に取付けられており、先端部が前記チャンネルＡに摺動自在に取付けられてメインアームとともにチャンネルＡをほぼ水平に支持すると共に、前記の回転軸を挟んで前記の先端部と反対側の基部がインナーパネルに固定されたチャンネルＢに摺動可能に取り付けられており、
   メインアームの回動範囲はチャンネルＢから上方の上限位置と下方の下限位置に亘るものであって、上限位置は窓ガラスを完全に閉じた位置であり、下限位置は窓ガラスを完全に開いた位置とし、チャンネルＢから上限位置までの上方回動範囲をチャンネルＢから下限位置までの下方回動の範囲よりも大きくしてあり、
   メインアームの前記上方回動と下方回動の回動範囲の差による前記サブアーム基部のチャンネルＢにおける移動範囲の差を利用して窓ガラス位置を検出することを特徴とした窓部開閉検知機構。
2. チャンネルＢに、サブアーム基部に設けたスライダーに連結されてチャンネルＢの長手方向に沿って移動が可能な操作具を配置し、操作具によって窓ガラス位置検出器が操作されることを特徴とした請求項１に記載の窓部開閉検知機構。
3. 窓ガラス位置検出器は、前記操作具によって移動される受動部を有して受動部の位置により、窓が設定以上に開いた状態と、設定以上は開いていない状態を検出するものであって、インナーパネルの車の内側となる面に取付けられており、受動部はインナーパネルを貫通してウインドウレギュレータの前記操作具と窓ガラス位置検出器の前記受動部を連繋していることを特徴とした請求項２に記載の窓部開閉検知機構。
4. ウインドウレギュレータのサブアームは、メインアームと交差する回転軸の箇所でチャンネルＡ側のサブアームＡとチャンネルＢ側のサブアームＢに２分され、これらはサブアームＢを車の室内側としてメインアームを車の内外方向から挟むように配置され、メインアームを車の内外方向に貫通した前記の回転軸で一体に結合されており、
   窓ガラス検出器の検出レバーに受動部を取り付けてあり、前記受動部はインナーパネルから車の外側へ突出する長さをメインアームの回動軌跡と干渉しない長さとしてあることを特徴とした請求項３に記載の窓部開閉検知機構。
5. 操作具は、チャンネルＢの溝に案内されて移動し、チャンネルＢの端部から出没するものであって、メインアームが前記の上限位置へ移動したとき、受動部が窓ガラス検出器の検出レバー２２を「閉」位置へ移動させるものであることを特徴とした請求項３又は請求項４に記載の窓部開閉検知機構。
6. 自動車用スライドドアに請求項１〜請求項５のいずれか一つの窓部開閉検知機構を組み込み、窓ガラス開の時スライドドアと自動車本体間に配置されたドアストッパーを作動させ、スライドドアをはさみこみ未然位置で停止させることを特徴とした自動車のスライドドア装置。

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