JP6213928B2 - 自動車両ドアロックおよびロック機構を電気的に作動させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロック機構と、ロック機構用の電気駆動部と、電気駆動部に当たる少なくとも１つの信号発生器とを備える自動車両両ドアロックに関する。本発明の目的はさらに、電気駆動部が少なくとも１つの信号発生器によって当てられる、自動車両両ドアロックのロック機構の電動式作動または電気作動の方法である。

自動車両ドアロック、および前述した設計のロック機構の電気作動の当該方法が、独国特許出願公開第１９６００５２４号明細書に開示されている。この特許文献は、電気的に作動することができ、そしてまた緊急開放部を有するロックを記述している。内部ドアハンドルや外部ドアハンドルなどのハンドルの作動後に、ロック機構の部品としてのつめは、アクチュエータを用いて少なくとも開放位置にまで電気的に動かされる。このことは、一般に好結果であることが分かっており、実際の開放プロセスが作動レバーの鎖を介して手動で実施されるのではなく、その代わり、ハンドルとロック機構との間に何の機械的接続もなしに、（もっぱら）電気駆動部を用いて電気的手段によって実施されるので、自動車両ドアロックのいわゆる「電気的開放」と呼ばれる。

独国実用新案第２０３０７３４７号明細書に開示されている類似の自動車両ドアロックでは、電気駆動部は、回転ラッチを開放するために、カムを用いてつめに直接的または間接的に作用する。つめの離脱位置では、カムは、係合阻止手段を用いて、開放回転ラッチが阻止手段をカムから切り離すまで保持される。このようにして、つめの確実な離脱が、特に、いわゆる中間キャッチ係合なしにもたらされる。

この中間キャッチ係合は、離脱したつめが開放回転ラッチと再び機械的に接触するまでのプロセスである。中間キャッチ係合は、例えば、ロック機構を開放するために作動されるハンドルが解放され、次いで再び作用を受ける場合に、かつロック機構が依然として開放しているかまたはロック機構の初期導入開放プロセスがまだ完了していない間に起こる可能性がある。いずれにせよ、この中間キャッチ係合は、回転ラッチの開放運動を遅らせるか、または完全に妨げる可能性がある。開放プロセスはまた、ほとんどの場合に望ましくない騒音を伴う。極端に遅い開放プロセス中には中間キャッチレバリングがしばしば起こる。

中間キャッチ係合を妨げるために、独国実用新案第２０３０７３４７号明細書の既知の実証済み教示は、カムそしてまた回転ラッチと協働する、２腕阻止レバーからなる阻止手段を開示している。この阻止手段は所要の機能性（中間キャッチ係合の連結）を提供するが、電気駆動部および回転ラッチが追加の阻止レバー、ならびに設けられかつ一体化されなければならない阻止レバーに適合していなければならないので、相当な設計努力が求められる。その結果、比較的大きい空間が既知の自動車両ドアロックに必要であり、このことは、自動車両ドアロック内で利用できるコンパクト空間を考慮するとますます問題となる。本発明はこの状況を是正することを目的とする。

本発明は、設置コストおよび製造コストが低減されるが、確実な機能性は維持され、前述した中間キャッチ係合がもはや必要ないように、かかる自動車両ドアロックをさらに開発する技術的問題に基づいている。

この技術的な問題を解決するために、本発明の一般的な自動車両ドアロックは、信号発生器によって生成された信号の２つのエッジ（ｆｌａｎｋｅ：立上りや立下り等の急峻な変化部）が電気駆動部を作動させるために評価されることを特徴とする。

電気駆動部は一般に、電気的開放駆動部、すなわちロック機構の電気的開放に適した駆動部である。しかしながら、本発明は、電気駆動部が一般にロック機構のロック解除機能および／またはロック機能を与える働きをするまたはすることもできるので、これに限定されるものではない。しかしながら、一般に、電気駆動部はロック機構を開放する働きをする。このことを実現するために、電気駆動部は一般に作動レバーに作用し、作動レバーは、ロック機構がばねを用いて開放することができるように、回転ラッチつめを回転ラッチからリフトオフする。しかしながら、電気駆動部は一般に、つめに作用してロック機構を開放することもできる。

本発明の一部として、信号発生器によって生成された信号は、前述の電気駆動部を作動させるために分析される。この文脈では、信号発生器は、ハンドルおよび／またはハンドルに連結されたレバーと通常通り相互作用する。信号発生器はまた、信号発生器の作動用の板ばねを含むこともできる。この場合、ハンドルは前記連結されたレバーに作用し、レバーは信号発生器に当たる。

レバーは、電気駆動部と相互作用する阻止レバーとすることができる。典型的には、阻止レバーにより、電気駆動部はハンドルが当てられなければ確実に阻止される。その結果、電気駆動部の誤った付勢には設計で対処することができる。本発明では、この種の誤った付勢は、阻止レバーがこの場合は電気的駆動部を保持または阻止するので、ロック機構の電気的開放を引き起こさない。ハンドルが操作され、そしてまた阻止レバーに当たったときだけ、レバーにより電気駆動部がロック機構を意図した通りに操作できる状態にしておく。このことは特に確実な操作を可能にする。

一般にハンドルまたはレバーすなわち阻止レバーに割り当てられている信号発生器が２つのエッジを有する信号を生成し、本発明に従って両エッジが評価される状況は特別の意味をもつ。従来技術の実施形態では、これらのエッジは、信号発生器の作動だけがそれなりに重要であるので、無関係である。

本発明では、信号発生器または現時点でほとんどの場合に使用されているマイクロスイッチによって作られる作動信号が検査され評価される。このような信号発生器またはマイクロスイッチの作動は、最終位置に達するために、駆動部のための付勢時間ｘを有する一方のエッジで始まる信号に対応する（駆動部上の摩耗の影響も考慮に入れる）。付勢時間ｘの後、駆動部の回路が短絡されて、駆動部が駆動部の最終位置に保持されるようにする。信号発生器はもはや第２のエッジによって当てられない。短絡状態は除去され、駆動部の作動のために新たな信号を受け入れることができる。本発明では、電気駆動部はこのとき第１のエッジを用いて起動される。第２のエッジは、他方で、短絡状態の電源を切るか、または短絡が無効にされ駆動部が再起動されえないような形で進行する。

一般に、電気駆動部は起動段階後に保持段階に移る。起動段階は、信号発生器の第１のエッジで始まる設定起動時間に対応する。信号発生器の信号は典型的には接続されている制御ユニット内で評価され、制御ユニットは駆動部に当たるので、前記起動時間は制御ユニットに容易に保存され制御ユニットの助けを借りて適用することができる。

保持段階は起動段階から直接続く。しかしながら、このことは、ロック機構を完全に開放するために、前述した例ではつめをつめが回転ラッチから完全にリフトオフされた位置（最終位置）にまで動かすために、電気駆動部が必要とする時間に依存する。起動段階とは対照的に、保持段階の時間は規定されず、原則として何ら限定されるものでもない。その代わり、保持時間の始まりだけは、起動段階の終わりに確かである。保持段階は、信号発生器または信号発生器によって生成された信号が第２のエッジを示すとすぐに終わる。第１のエッジと同様に、信号発生器の第２のエッジも記録され、それに応じて評価される。したがって、第２のエッジが検出されるとすぐに、制御ユニットは、保持段階を終え、新たな始まりを実行できるようにする。

こうしたエッジの変化は、典型的には、信号発生器がロック機構を開放するために操作されるハンドル（内部ドアハンドルおよび／または外部ドアハンドル）によって直接的または間接的に当てられるのに関連付けられる。対照的に、信号発生器の信号の第２のエッジは、ハンドルが解放され、例えばばねを用いて、ハンドルの起動位置または基準位置に復帰するのに対応する。

エッジのこのような変化が起動段階中または起動時間内に検出された場合、この変化は機能性に影響を及ぼす。言い換えると、エッジの変化は、この場合制御ユニットによって評価される。これにより、電気駆動部への電力供給が確実に停止され、新しい起動プロセスを確実に開始することができる。これは、起動時間内に完了される起動段階により、電気駆動部を電気駆動部の基準位置から電気駆動部の最終位置まで干渉なしに確実に動かすことができるためである。この例では、電気駆動部の最終位置は、つめが回転ラッチからリフトオフされ、それによって回転ラッチをばねの助けを借りて開放することができるのに対応する。対照的に、基準位置は、電気駆動部が起動しかつロック機構が（依然として）影響を受けない位置に対応する。エッジの変化がもはや信号発生器において生じなくなるまで続く本発明の保持段階は、中間キャッチ係合が起こらないようにする。

一般に、電気駆動部は、ウォームギヤを駆動する少なくとも１つの電気モータと、ウォームギヤと噛み合う従動プーリとでなる。従動プーリは開放形状部または開放カムをも含むことができ、開放形状部または開放カムは、電気的開放中、ロック機構に当たるトリガレバーと協働するか、またはロック機構に、例えばつめに直接作用する。本発明により多段ギアボックスの使用も可能になる。

本発明はまた、前述の特徴を含む、自動車両ドアロック内のロック機構の電気作動または電動式作動のための前述した方法も網羅する。この方法の一部として、電気駆動部は信号発生器のエッジ変化によって開始される起動段階を完了し、その後、電気駆動部は保持段階に入り、保持段階は別のエッジ変化後に終わる。保持段階の終わりに、電気駆動部は、中立位置または電気駆動部の基準位置にまで動かされる。この中立位置または基準位置では、電気駆動部は、新しい起動命令またはハンドルで開始される開放プロセスを処理することができる。電気駆動部を電気駆動部の最終位置から中立位置または基準位置にまで動かすことができるようにするために、電気駆動部は典型的にはばねの力によって作用される。ばねは、特に、従動プーリに好適に組み込まれるセンタ／ゼロばねとすることができる。

電気駆動部の保持段階は一般に、電気駆動部の一部として電気モータの短絡に対応する。電気モータのこうした短絡により、電気駆動部は、前記駆動部によって当てられるロック機構に対して保持機能を確実に実行する。この保持機能により、電気駆動部によって支援されるつめは、回転ラッチがばねを用いて既に開放されているときでも、保持段階中に回転ラッチから確実にリフトオフされかつリフトオフされたままである。

短絡に代わるものとして、駆動部の低電圧パルス制御を本発明の一部として使用することもできる。

信号発生器の第２のエッジがハンドルによって、またはハンドルによって作用される信号によって検出された後でしか、保持段階は終了しない。これにより、リフトオフされたつめは、どんな状況でも開放回転ラッチと機械的に接触しないまたは接触できないことが確実になる。その結果、回転ラッチは常に遅延なしに開放することができ、回転ラッチの開放運動において妨げられない。これらのことは本発明の主な利点である。

以下に、本発明について、ただ１つの実施形態を示す図面を参照して詳細に説明する。

一機能的位置での本発明の自動車両ドアロックを示す図である。 別の機能的位置での本発明の自動車両ドアロックを示す図である。 開放プロセスを説明する２つの主要時間線図を示す図である。

図１および図２は、明確には示されていないロック機構を含む自動車両ドアロックを示す。ロック機構は、実際、通常通り回転ラッチおよびつめを備える。つめは、電気駆動部１、２、３によって直接的または間接的に作用される。電気駆動部１、２、３は、電気モータ１、電気モータ１によって作用されるウォームギヤ２、ならびにウォームギヤ２と噛み合う従動プーリを備える。

その結果、従動プーリ３は、従動プーリ３の軸線４を中心に回転することができる。従動プーリ３の軸線４を中心とする反時計回り方向の回転運動により、前記つめは、明確には示されていないトリガレバーによって回転ラッチから直接的または間接的にリフトオフされることになる。つめがもはや回転ラッチに係合していないかまたは回転ラッチからリフトオフされるとすぐに、回転ラッチは、ばねを用いて開放され、予め保持された閉鎖ボルトを解放することができる。その結果、ロック機構は開放される。この基本的な機能性は知られており、既に上述した従来技術の文献の独国特許出願公開第１９６００５２４号明細書または独国実用新案第２０３０７３４７号明細書に詳細に開示されている。

回転ラッチに対するつめのリフトオフ位置は、電気駆動部１、２、３または電気駆動部１、２、３の従動プーリ３のストッパ５が、ハウジングに固定された反対ストッパ６に対して反時計回り方向に動かされるのに対応する。図１および図２に示されている電気駆動部１、２、３または従動プーリ３が、基準位置（中立位置）または開始位置Ａから前述のストップ位置（最終位置Ｅ）にまで変位し、ストッパ５が反対ストッパ６に対して動かされることが、図３からも明らかである。

図３の上部線図は、電気駆動部１、２、３の基準位置または開始位置Ａとストップ位置または最終位置Ｅとを示す。電気駆動部１、２、３がもはやストップ位置すなわち最終位置Ｅにない場合、または関連する電気モータ１がもはや当たっていない場合、図１および図２にのみ示されているばね７により、電気駆動部１、２、３はばねを用いて電気駆動部１、２、３の基準位置すなわち開始位置Ａを確実にとる。

この目的のために、ばね７は、電気駆動部１、２、３の作動方向または従動プーリ３の軸線４を中心とする従動プーリ３の回転方向に関係なく、電気駆動部１、２、３がもはや当てられていなければ、電気駆動部１、２、３が基準位置もしくは中立位置または開始位置Ａをとるようにするセンタ／ゼロばね７として設計される。

図３はまた、信号発生器８によって制御ユニット９に送られる信号Ｓの当該時間系列を示す。信号発生器８はハンドル１０に割り当てられる。この例では、ハンドル１０は、阻止レバー１１として設計されたレバー１１に作用する。ハンドル１０が作用を受けるとすぐに、開放する意味で、図１から図２への移行から明らかなように、レバーすなわち阻止レバー１１は阻止レバー１１の軸線１２を中心に時計回り方向に枢動される。

ハンドル１０が作用された結果として、前述したように、阻止レバー１１は信号発生器８に作用する。信号発生器８は板ばね１３を含む。ハンドル１０が作用を受けるとすぐに、信号発生器８は、図３に示されているように「０」から「１」に移動する信号Ｓを生成する。ハンドル１０が解放されると、信号Ｓは「１」から「０」に再び戻る。同時に、第１のエッジＦ_Ｓおよび第２のエッジＦ_Ｅが、信号Ｓの期間中および時間ｔの間に図３に見られる。信号発生器８によって生成された第１のエッジＦ_Ｓおよび第２のエッジＦ_Ｅはこのとき、本発明の一部としてかつ電気駆動部１、２、３をトリガするために評価される。この例では、評価は制御ユニット９によって実施される。

全体的な設計は、電気駆動部１、２、３が信号発生器８の信号Ｓの第１のエッジＦ_Ｓによって起動されるようなものである。このことは、図３において互いに下に配置された時間線図を比較すると明らかである。第１のエッジＦ_Ｓは、実際、電気駆動部１、２、３が電気駆動部１、２、３の基準位置Ａから最終位置Ｅにまで動くか、またはそれに応じて制御ユニット９によって付勢されるのに対応する。対照的に、信号発生器８の信号Ｓの第２のエッジＦ_Ｅにより、電気駆動部１、２、３の電源が確実に切られる。図３から、その結果として、第２のエッジＦ_Ｅは電気駆動部１、２、３の最終位置Ｅから基準位置Ａへの移行と再び一致することが明らかである。

図３はまた、電気駆動部１、２、３が最終位置Ｅをとる間、すなわち従動プーリ３のストッパ５がハウジング上に固定された反対ストッパ６に寄りかかっているときの電気駆動部１、２、３の付勢は、２つの段階、すなわち起動段階Ｐ_Ｓおよび保持段階Ｐ_Ｈに分けられることも示している。起動段階Ｐ_Ｓの間、電気駆動部１、２、３は、制御ユニット９がそれぞれ電気モータ１に作用することにより、制御ユニット９を用いて能動的に付勢される。対照的に、保持段階Ｐ_Ｈは当該の電気モータ１の回路が短絡するのに対応しており、その結果、この例ではばね７の力に打ち勝って、ストッパ５が依然として反対ストッパ６に寄りかかっているようにする形で、保持力が電気駆動部１、２、３に作用される。

起動段階Ｐ_Ｓは規定起動時間ｔ_Ｓに対応する。この起動時間ｔ_Ｓは、この例では２０ｍｓ〜１００ｍｓ続くことができる。電気駆動部１、２、３は、起動時間ｔ_Ｓ内に電気駆動部１、２、３の基準位置Ａから最終位置Ｅまで確実に動くことが保証される。この起動段階Ｐ_Ｓまたは起動時間ｔ_Ｓのすぐ後に電気駆動部１、２、３の保持段階Ｐ_Ｈが続く。保持時間ｔ_Ｈは保持段階Ｐ_Ｈに対応する。保持時間ｔ_Ｈは起動時間ｔ_Ｓに直接続く。保持段階Ｐ_Ｈの間、電気駆動部１、２、３は、既述のように、ストッパ５が反対ストッパ６に寄りかかり、その結果、従動プーリ３を用いてリフトオフされたつめが依然としてリフトオフ位置に保持されるような形で、電気駆動部１、２、３の位置を保持する。

制御ユニット９が信号発生器８の信号Ｓの第２のエッジＦ_Ｅを記録したときにしか保持段階Ｐ_Ｈが終わらず、したがって保持時間ｔ_Ｈも終了しない。

上述した機能変化を開始するために、ハンドル１０は作用を受け、ハンドル１０は阻止レバー１１に作用し、それによって信号発生器８に作用する。この実施形態では、阻止レバー１１は、電気駆動部１、２、３の誤った付勢がロック機構の不意の開放を引き起こすことのないようにする。実際には、阻止レバー１１は、阻止レバー１１がハンドル１０の助けを借りずに阻止レバー１１の軸線１２を中心に時計回りに動かされるまで、図１の機能的位置で示されているように電気駆動部１、２、３に係合する。そのときおよび図２に示されている機能的位置がとられたときにしか、電気駆動部１、２、３はロック機構を起動し開放することができない。したがって、誤った付勢はハンドル１０が偏向していないのに対応するので、誤った付勢には対処することができる。電気駆動部１、２、３がこのような誤った付勢を受けた場合、依然として付勢されている阻止レバー１１は、そのような場合に電気駆動部１、２、３が確実に阻止され、作用を受けたロック機構が確実に開放されないようにする。

いずれにせよ、保持段階Ｐ_Ｈの終了後に、したがって保持時間ｔ_Ｈの終わりにも、電気駆動部１、２、３が電気駆動部１、２、３の中立位置または基準位置Ａにまで動かされることが保証される。このことは図３から直接明らかである。このことは、実際、従動プーリ３に組み込まれるセンタ／ゼロばね７によって実現される。このベース位置または中立位置Ａでは、新しい起動命令がハンドル１０によって処理されうる。

起動段階Ｐ_Ｓ、したがって起動時間ｔ_Ｓが完了してからでしか、電気駆動部１、２、３は信号発生器８の別の偏差信号Ｓを処理することができない。

Claims (15)

1. ロック機構と、前記ロック機構用の電気駆動部（１、２、３）と、前記電気駆動部（１、２、３）に当たる少なくとも１つの信号発生器（８）とを備える自動車両ドアロックにおいて、
   前記信号発生器（８）は、第１のエッジ（Ｆ_Ｓ）および第２のエッジ（Ｆ_Ｅ）を備えた信号（Ｓ）を生成し、
   前記電気駆動部（１，２，３）は、前記第１のエッジ（Ｆｓ）による開始位置（Ａ）から最終位置（Ｅ）までの移動（起動段階（Ｐ _Ｓ ））および前記最終位置（Ｅ）での保持（保持段階（Ｐ _Ｈ ））、前記第２のエッジ（ＦＥ）による電源切断を行うように制御されることを特徴とする、自動車両ドアロック。
2. 前記電気駆動部（１、２、３）は、電源を切られた後、前記開始位置（Ａ）まで動かされることを特徴とする、請求項１に記載の自動車両ドアロック。
3. 起動段階（Ｐ_Ｓ）後にのみ、前記電気駆動部（１、２、３）は、別の信号（Ｓ）を処理することができることを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車両ドアロック。
4. 前記起動段階（Ｐ_Ｓ）が所定の起動時間（ｔ_Ｓ）続き、前記保持段階（Ｐ_Ｈ）が、前記第２のエッジ（Ｆ_Ｅ）によって終了することを特徴とする、請求項３に記載の自動車両ドアロック。
5. 前記電気駆動部（１、２、３）が、少なくとも１つの電気モータ（１）、および前記電気モータ（１）によって駆動されるウォームギヤ（２）、ならびに前記ウォームギヤ（２）と噛み合う従動プーリ（３）を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動車両ドアロック。
6. 前記信号発生器（８）が、ハンドル（１０）および／または前記ハンドル（１０）に連結されたレバー（１１）と相互作用することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動車両ドアロック。
7. 前記信号発生器（８）が、前記信号発生器（８）の作動用の板ばね（１３）を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動車両ドアロック。
8. 前記信号発生器（８）が、前記ハンドル（１０）に連結された前記レバー（１１）によって作用される板ばね（１３）を含むことを特徴とする、請求項６に記載の自動車両ドアロック。
9. 前記レバー（１１）が、前記電気駆動部（１、２、３）による前記ロック機構の起動および開放を阻止する阻止レバー（１１）として設計されることを特徴とする、請求項６に記載の自動車両ドアロック。
10. 前記阻止レバー（１１）は、前記ハンドル（１０）が作用を受けない場合に前記電気駆動部（１、２、３）による前記ロック機構の起動および開放を阻止することを特徴とする、請求項９に記載の自動車両ドアロック。
11. 少なくとも１つの信号発生器（８）によって電気駆動部（１、２、３）が作用を受ける、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自動車両ドアロック内のロック機構の電動式作動の方法において、
    前記信号発生器（８）によって生成された前記信号（Ｓ）の前記第１のエッジ（Ｆ_Ｓ）および前記第２のエッジ（Ｆ_Ｅ）が前記電気駆動部（１、２、３）を制御するために使用されることを特徴とする、方法。
12. 前記第１のエッジ（Ｆ_Ｓ）によって開始される前記起動段階（Ｐ_Ｓ）の後で、前記電気駆動部（１、２、３）が前記保持段階（Ｐ_Ｈ）に移り、前記保持段階（Ｐ_Ｈ）が第２のエッジ（Ｆ_Ｅ）により終了することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 前記保持段階（Ｐ_Ｈ）の終了後に、前記電気駆動部（１、２、３）が前記電気駆動部（１、２、３）の開始位置（Ａ）にまで動かされ、前記開始位置（Ａ）で、新しい起動命令が処理されうることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記電気駆動部（１、２、３）が、ばね（７）の力を用いて最終位置（Ｅ）から前記開始位置（Ａ）まで動くように作用されることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記電気駆動部（１、２、３）の前記保持段階（Ｐ_Ｈ）が、前記電気駆動部（１、２、３）の一部としての電気モータ（１）の短絡に対応することを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。

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