JP6482537B2 - 車両用電動ラッチ - Google Patents

Description

本発明は、車両ドアの電動ラッチアセンブリに関する。

このＰＣＴ特許出願は、「車両用電動ラッチ（An Electrical Vehicle Latch）」の名称に係る２０１３年９月２５日付米国仮特許出願第６１／８８２，３２０号の利益を主張する。尚、該米国仮特許出願の全開示は本願の一部であるとみなし、本願に援用する。

電動ラッチアセンブリは、純粋に機械的な車両ドアのラッチアセンブリに代えて非常にポピュラなものとなっている。電動ラッチアセンブリは、多くの顧客が贅沢な機能であると考えるアイテムを車両に付与することに加え、車両製造業者自体にも多くの利益を与える。例えば、電動ラッチアセンブリは車両ドアの内側および外側の両取っ手間に機械的リンクを必要としないので、車両製造業者は、車両に乗っている人に殆ど目立つことがなく、さもなければ純粋に機械的なドアラッチアセンブリの取っ手ではアクセスできないような場所にボタンまたは他の任意のトリガを配置できる。更に、電動ラッチアセンブリは、摩耗または損傷を受け易い多数のコンポーネンツを有する純粋に機械的なラッチアセンブリよりも信頼性が高くおよび／または補修が容易である。

一般に、車両ドアの電動ラッチアセンブリは、機械的コンポーネンツおよび電気的コンポーネンツの両方を有している。機械的コンポーネンツは、開位置と、車両ボディのストライカと係合する閉位置との間で移動でき、電気的コンポーネンツは、車両の電気システムから指令を受けて、機械的コンポーネンツを開くことによりストライカとの係合を解放し、車両ドアが車両ボディに対してピボット（枢動）できるようにする。

車両ドアの電動ラッチアセンブリに付随する既知の１つの問題は、電気的コンポーネンツに損傷または完全な故障を引き起こす虞のある水、グリースまたは他の流体から電動ラッチアセンブリの電気的コンポーネンツを保護することにある。流体から電気的コンポーネンツを保護する１つのアプローチは、流体に露出され難い車両ドアの位置に電気的コンポーネンツを配置することである。しかしながら、このためには、電動ラッチアセンブリの電気的コンポーネンツを、少なくとも或る程度は流体に露出されることがありかつグリースを含むこともある機械的コンポーネンツとは異なる車両ドアの領域に配置する必要がある。

一態様によれば、車両ドアの電動ラッチアセンブリが提供される。この電動ラッチアセンブリは、流体密封内部空間および開口を備えた電気ハウジングを有している。流体密封内部空間内には、第１カバーピースと第２カバーピースとの間でプリント回路基板が配置されており、該プリント回路基板上には電気制御ユニットが配置されている。また電気ラッチアセンブリは、電気ハウジングの開口の周囲で電気ハウジングに連結されたラッチ機構を有している。プリント回路基板からは前記開口を通って少なくとも１つの電気コネクタが延びており、電気ハウジング内のプリント回路基板とラッチ機構の電気モータとの間の電気的接続を確立している。

このような電動ラッチアセンブリは、流体に露出されたときに損傷を受け易いプリント回路基板（printed circuit board:ＰＣＢ）および電気制御ユニット（electrical control unit：ＥＣＵ）が電気ハウジングの流体密封内部空間内に配置され、水、グリースおよび他の流体から保護されるため有利である。ＰＣＢおよびＥＣＵを備えた電気ハウジングは、水、グリースおよび他の流体に露出される位置であるか否かにかかわらず、車両ドア内の任意の適当な位置に配置される。これは、電気コンポーネンツを、流体に露出されない車両ドアの部分内に配置する必要がある他の既知の電動ラッチとは異なる。

他の態様によれば、ラッチ機構はラッチハウジングを有し、該ラッチハウジングは、ストライカを車両ボディと係合させまたは車両ボディから解放させるラッチ機構を開閉させる電気モータを支持するモータ座（モータシート）を呈する外面を備えている。ラッチハウジングのモータ座は、電気モータに損傷を与える虞のあるモータ座に流体が侵入することを制限すべく、電気ハウジングに対してシールされている。

本発明のこれらのおよび他の特徴および長所は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより容易にかつより良く理解されよう。

本発明による例示の電動ラッチアセンブリを示す正面斜視図である。 図１の例示ラッチアセンブリの一部を分解した斜視図である。 図１の例示ラッチアセンブリの電気的部分の一部を分解した斜視図である。 図１の例示ラッチアセンブリの電気的部分のプリント回路基板を示す斜視図である。 プリント回路基板の一部および複数のラッチセンサを示す部分拡大図である。 電気的部分の第２カバーピースの一部および周囲に延びているシールを備えた開口を示す部分拡大図である。 プリント回路基板をシールする第２カバーピースおよび該第２カバーピースの開口を通って延びている１対のターミナルを示す部分断面図である。 第１シールを備えた第２カバーピースの一部を示す部分拡大図である。 第１シールにより互いにシールされている第１カバーピースおよび第２カバーピースを示す部分断面図である。 電気ハウジングの一部およびラッチハウジングの一部およびこれらの間に配置された電気モータを示す一部を分解した斜視図である。 ラッチハウジングの座（シート）内に配置された電気モータを示す部分斜視図である。 例示実施形態の第１カバーピースおよび第２カバーピースが互いに分離されているところおよびプリント回路基板が第１カバーピース内に配置されているところを示す部分分解図である。 例示実施形態の第２カバーピースを示す底面図である。 電気モータが、プリント回路基板に取付けられた電気コネクタに接続されている例示実施形態の第２カバーピースを示す他の底面図である。

以下の説明は本質の単なる例示であり、本発明、その用途または使用方法を限定するものではない。全図面を通して、同じ参照番号は同一部品または同類部品および特徴を示す。

図１には、車両ボディ（図示せず）に対して車両ドア（図示せず）を解放可能にラッチングする電動ラッチアセンブリ２０の一例示実施形態が概略的に示されている。概略的に、電動ラッチアセンブリ２０は、ラッチ機構２２および電気的部分２４を有している。ラッチ機構２２は、ストライカ（図示せず）を車両ボディに係合させまたは解放すべく選択的に開閉するラッチアセンブリの機械的コンポーネンツを有している。電気的部分２４は
流体密封電気ハウジング２６を有し、該電気ハウジング２６は、ラッチアセンブリの電気的コンポーネンツを収容して、流体による損傷からこれらのコンポーネンツを保護する。これにより、電動ラッチアセンブリ２０の全体を、電気的部分２４の流体密封電気ハウジング２６により保護される電気的コンポーネンツを損傷する虞のある水、グリースまたは他の流体に露出される車両ドアの領域内に配置することが可能になる。ラッチ機構２２および電気ハウジング２６は、複数の緊締具２８または任意の適当な連結手段により一体に結合されている。電気的部分２４およびラッチ機構２２は一体に結合されて、単一ユニットとして車両ドア内に取付けることができる。これにより車両ドアへの組付けが簡単化されるため、製造上の或る長所が得られる。

電気的部分２４は一定範囲の異なる形式のラッチ機構２２に取付けられるため、非常に多用途である。電動ラッチアセンブリ２０が構成される特定用途に基づいて、ラッチ機構は、例示実施形態に示すような単一平面ラッチ機構２２にするか、２平面ラッチ機構（図示せず）にすることができる。このようにして、種々の車両のラッチ機構と組合わされる同じ電気的部分２４を用いることにより、スケールの経済性を通してのコスト低減を実現できる。

ここで図３を参照すると、電気的部分２４の例示実施形態が示されている。流体密封電気ハウジング２６は第１カバーピース３０および第２カバーピース３２を有し、これらの両カバーピース３０、３２は互いに結合およびシールされて流体密封された内部空間を形成する。第１面３６および第２面３８（図４）を備えたプリント回路基板（ＰＣＢ）３４が、第１カバーピース３０と第２カバーピース３２との間で流体密封内部内に収容されている。例示実施形態では、バッテリ、キャパシタまたは燃料電池等の複数の電源４０が、ＰＣＢ３４の第１面３６上に配置されている。電動ラッチアセンブリ２０はこれ自体の電源４０を備えているので、車両のバッテリ（図示せず）が消耗した場合でも作動できる。ＰＣＢ３４の第１面３６上には、車両の電気システムからの電気信号を受ける電気ポート４２も配置されている。より詳しくは、電気ポート４２は、車両ドアの内部または外部の１つ以上のボタンまたは取っ手からの電気信号を受けて電動ラッチ機構２２に指令を与え、ストライカを解放することにより車両ドアを開くことができるように構成されている。図４に示すように、ＰＣＢ３４の第２面３８には、電気制御ユニット（ＥＣＵ）４４、複数のラッチセンサ４６および１対の電気ターミナル（またはモータピン）４８が配置されている。作動時に、ラッチセンサ４６はラッチ機構２２の状態（開状態または閉状態）をモニタし、ＥＣＵ４４は電源４０を作動させ、ラッチ機構２２を開く指令を車両の電気システムから電気ポート４２を介して与え、ＥＣＵ４４はラッチ機構２２内の電気モータ５０（図１０および図１１）に給電すべく両電気ターミナル間に電圧差を与え、これにより、ラッチ機構２２をストライカとの係合から解放して、車両ドアが車両ボディに対してピボットできるようにする。

図３に戻って説明すると、例示実施形態では、第１カバーピース３０は、ＰＣＢ３４の第１面３６上の種々の電気的コンポーネンツを部分的に包囲する形状を有し、占拠スペースを最小にしている。より詳しくは、第１カバーピース３０は電源４０を受入れるための複数の座（シート）５２と、車両の電気システムとＰＣＢ３４の第１面３６上の電気ポート４２との間の電気的導通を確立するためのケーブル（図示せず）を受入れるように構成された開口とを有している。

図４に最も良く示すように、例示の電気ハウジング２６の第１カバーピースはチャネル５４を有し、該チャネル５４は、第１カバーピース３０内に一体に形成されており、全体として平坦でありかつＰＣＢ３４の周囲の包囲ループを通って延びている。図３に戻ると、第２カバーピース３２の同様な形状のチャネル内には第１シール５６が配置されている。図９に最も良く示すように、第１カバーピース３０と第２カバーピース３２とが一体に結合されると、両カバーピース３０、３２の間で第１シール５６が圧縮されてこれらのカバーピース３０、３２間に流体密封シールを確立し、これにより、ＰＣＢ３４が収容された内部空間（図３参照）内への流体の侵入を制限する。例示実施形態の第１シール５６は、断面で見ると全体としてＶ型である。この特別な形状は、特に有効でかつ弾性のある流体密封シールを形成する。しかしながら、第１シール５６は、第１カバーピース３０と第２カバーピース３２との間に流体密封シールを確立する任意の適当な形状にできることは理解されよう。

ここで図３、図６および図７を参照すると、第２カバーピース３２は開口５７を有し、該開口５７を通って電気ターミナル４８が延び、ＰＣＢ３４と電気モータ５０との間の電気的導通を確立する。第２シール５８は開口５７の周囲に延び、第２カバーピース３２とＰＣＢ３４の第２面３８の水密封部分との間にシールを確立して、流体が第２カバーピース３２の開口５７を通って内部空間内に侵入することを制限する。このように、第２シール５８はＰＣＢ３４と電気ハウジング２６の第２カバーピース３２との間に配置され、電気ハウジング２６の流体密封内部空間内のＰＣＢ３４に対してシールされる。

図３および図１０に最も良く示すように、第１カバーピース３０および第２カバーピース３２は、第１シール５６の包囲ループから外方に間隔を隔てた複数組の整合孔を有している。少なくとも２組の整合孔は、第１カバーピース３０および第２カバーピース３２を一体に結合する緊締具２８を受入れるように構成され、少なくとも２組の整合孔は、電気的部分２４とラッチ機構２２とを結合する緊締具２８を受入れるように構成されている。全ての緊締具２８が第１シール５６の周囲の外側に配置されているため、第１カバーピース３０と第２カバーピース３２との間の流体密封内部空間に干渉しまたは損傷を与えることもない。

電気ハウジング２６の第１カバーピース３０および第２カバーピース３２は、ポリマー材料を用いて射出成形法により成形するのが好ましい。しかしながら、両カバーピース３０、３２は、一定範囲の適当な材料を用いて任意の適当な方法で作ることができる。

ここで図１０および図１１を参照すると、ラッチ機構２２は、モータ座６２を呈する外面を備えたラッチハウジング６０を有している。電気モータ５０がモータ座６２内に配置され、電気モータ５０の周囲には第３シール６４が延びている。第３シール６４はラッチハウジング６０と電気ハウジング２６との間の流体密封シールを確立し、電気モータ５０を水または他の流体から保護する。電気モータ５０はまた出力軸６６を有し、該出力軸６６はシールされており、モータ座６２内に流体が侵入することを制限している。

図１０に示すように、ラッチハウジング６０および第２カバーピース３２は、これらが一体に結合されたときに、第２カバーピース３２の開口５７がラッチハウジング６０のモータ座６２と整合するように構成されている。これにより、電気ターミナル４８（図７）がＰＣＢ３４からモータ座６２内に延びて、電気モータ５０の対応形状のスロット６８（図１１）と係合し、ＰＣＢ３４と電気モータ５０との間の電気的接続を確立する。

図１２は部分分解図であり、例示実施形態の第１カバーピース３０および第２カバーピース３２が互いに分離されかつＰＣＢ３４が第１カバーピース３０内に配置されているところを示すものである。電気コネクタ例えば１対の電気ターミナル４８がＰＣＢ３４の第２面３８から上方に延びている。第１カバーピース３０の第２シール５８と係合すべく暖気ターミナル４８の周囲に延びている第４シール７０が示されている。

また、上記記載は本発明の例示実施形態を単に開示し説明したに過ぎない。当業者ならば、上記説明および添付図面および特許請求の範囲の記載から、特許請求の範囲に記載された開示の精神および範囲から逸脱することなく種々の変更を容易に考え得るであろう。

２０ 電動ラッチアセンブリ
２２ ラッチ機構
２４ 電気的部分
２６ 流体密封電気ハウジング
３１ 第１カバーピース
３２ 第２カバーピース
３４ プリント回路基板（ＰＣＢ）
５６ 第１シール
５８ 第２シール
６０ ラッチハウジング
６４ 第３シール
７０ 第４シール

Claims (14)

1. 流体密封内部空間および開口を備えた電気ハウジングと、
   前記流体密封内部空間内に配置されかつ電気制御ユニットを備えたプリント回路基板と、
   前記開口の周囲で前記電気ハウジングに連結されたラッチ機構とを有し、該ラッチ機構は電気モータを備え、
   前記プリント回路基板から前記開口を通って延びかつ前記電気ハウジング内の前記プリント回路基板と前記ラッチ機構の前記電気モータとの間の電気的接続を確立する少なくとも１つの電気コネクタを更に有し、
   前記プリント回路基板から前記開口を通って延びている前記少なくとも１つの電気コネクタは１対の電気ターミナルであることを特徴とする車両ドアの電動ラッチアセンブリ。
2. 前記電気ハウジングは第１カバーピースおよび第２カバーピースを有し、両カバーピースは一体に結合されていることを特徴とする請求項１記載の電動ラッチアセンブリ。
3. 前記電気ハウジングの前記第１カバーピースと前記第２カバーピースとの間に配置される少なくとも１つの第１シールを更に有することを特徴とする請求項２記載の電動ラッチアセンブリ。
4. 前記電気ハウジングの前記第１カバーピースと前記第２カバーピースとの間の前記少なくとも１つの第１シールは前記プリント回路基板の周囲に延びていることを特徴とする請求項３記載の電気ラッチアセンブリ。
5. 前記第１カバーピースおよび前記第２カバーピースの少なくとも１つは、前記少なくとも１つの第１シールを支持するチャネルを有していることを特徴とする請求項３または４記載の電動ラッチアセンブリ。
6. 前記電気ハウジングの前記流体密封内部空間内に配置されかつ前記プリント回路基板に電気的に接続されている電源を更に有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の電動ラッチアセンブリ。
7. 前記電気ハウジングの前記流体密封内部空間内の前記プリント回路基板上に配置された少なくとも１つのラッチセンサを更に有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の電動ラッチアセンブリ。
8. 前記ラッチ機構はラッチハウジングを有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の電動ラッチアセンブリ。
9. 前記ラッチハウジングは前記電気モータを支持するモータ座を有していることを特徴とする請求項８記載の電動ラッチアセンブリ。
10. 前記電気ハウジングと前記モータ座との間に、前記モータ座への流体の侵入を制限するための流体密封シールを確立する第３シールを更に有することを特徴とする請求項９記載の電動ラッチアセンブリ。
11. 前記電気ハウジングの前記流体密封内部空間内の前記プリント回路基板に対してシールされた、前記電気ハウジングまたは前記ラッチ機構と前記プリント回路基板との間の第２シールを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の電動ラッチアセンブリ。
12. 前記第２シールは、前記プリント回路基板から前記少なくとも１つの電気コネクタの周囲をシールすることを特徴とする請求項１１記載の電動ラッチアセンブリ。
13. 前記第２シールは、前記電気ハウジング内のシールまたは前記電気ハウジングの前記流体密封内部空間内の前記プリント回路基板に対してシールされた前記ラッチ機構内のシールからなることを特徴とする請求項１１または１２記載の電動ラッチアセンブリ。
14. 前記電気ハウジングは、前記ラッチ機構に対してシールされていることを特徴とする請求項１記載の車両ドアの電動ラッチアセンブリ。

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