KR20090127239A

KR20090127239A - 개폐체의 개폐장치

Info

Publication number: KR20090127239A
Application number: KR1020090049917A
Authority: KR
Inventors: 미키오 네즈
Original assignee: 가부시키가이샤 니프코
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2009-12-10
Also published as: CN102057123A; JP2010013921A; WO2009147866A1; JP5161127B2

Abstract

(과제) 폐쇄작동시에 개폐체가 개구부에 주는 충격을 저감할 수 있는 개폐체의 개폐장치를 제공한다.

(해결수단) 승강구(乘降口)(101)에 설치된 사이드 도어(102)의 폐쇄작동을 제동하는 개폐체의 개폐장치(1)로서, 승강구(101)의 주연부 또는 사이드 도어(102) 중 일방에 설치됨과 아울러, 돌출위치와 수용위치와의 사이에서 변위 가능한 암(11)과; 암(11)을 돌출위치로 변위시키는 구동기구(12,13)와; 사이드 도어(102)의 개구부에 대한 개폐위치를 검출하는 도어위치 검출기(3)와; 도어위치 검출기(3)가 검출한 개폐위치에 의거하여 구동기구(12,13)를 구동제어하는 ECU(4)를 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

개폐체의 개폐장치{OPENING/CLOSING DEVICE OF OPENING/CLOSING BODY}

본 발명은 개폐체의 개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 및 건축물의 도어 등에 적용되는 것이다.

종래에는 차량의 사이드 도어의 기단부에 도어 체커(door checker)를 설치하여 도어를 소정의 개방각도위치에 유지할 수 있도록 한 것이 있다. 이와 같은 도어 체커에는 도어의 개폐감각을 부드럽게 할 목적이나 도어의 부착부에 가해지는 하중을 저감시킬 목적에서 에어 실린더 등의 피스톤 댐퍼를 구비한 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2). 또, 댐퍼로서 자기점성유체(磁氣粘性流體)댐퍼를 사용하여 도어위치 및 도어속도에 대응하여 감쇠력을 변화시키도록 한 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 3).

특허문헌 1 : 일본국 공개특허 2006－274668호 공보

특허문헌 2 : 일본국 공개특허 2005－88714호 공보

특허문헌 3 : 일본국 등록특허 제3330680호 공보

그러나, 종래의 도어 체커나 댐퍼는 도어의 개폐범위의 전 범위에 걸쳐서 완충작용을 작용시키는 것이고, 도어가 승강구(乘降口)(개구부)에 끼워질 때의 충격의 완화나 도어와 승강구의 사이로의 물체의 끼임을 방지하는 것을 목적으로 하고 있지 않다. 특허문헌 3에 기재된 발명에서는 댐퍼의 감쇠력을 적절히 변경하여 목적을 달성할 수 있을 가능성이 있다고 하더라도, 특수한 댐퍼를 사용하기 때문에 장치구성의 복잡화나 제조원가의 증대를 초래한다는 문제가 있다.

본 발명은 이상의 문제점 등을 감안하여 이루어진 것으로서, 폐쇄작동시에 개폐체가 개구부에 주는 충격을 저감할 수 있는 개폐체의 개폐장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 발명은, 개구부{승강구(101,201), 도어 틀(302)}에 설치된 개폐체{사이드 도어(102), 슬라이드 도어(202), 주거용 도어(301)}의 개방작동의 보조 및 폐쇄작동의 완충 중 적어도 일방을 실행하는 개폐체의 개폐장치(1,303)로서, 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 일방에 설치됨과 아울러, 상기 개폐체가 완전폐쇄위치 근방에 있을 때에 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 타방에 맞닿는 돌출위치와, 상기 개폐체가 완전폐쇄위치에 있을 때에 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 타방과 간섭하 지 않는 수용위치와의 사이에서 변위 가능한 맞닿음부재{암(11,311)}와; 상기 맞닿음부재를 상기 돌출위치로 변위시키는 구동기구{모터(12,312) 및 전달기구(13,313)}와; 상기 개폐체의 상기 개구부에 대한 개폐위치를 검출하는 개폐체 위치 검출수단{도어위치 검출기(3,6), 적외선 거리센서(314)}과; 상기 개폐체 위치 검출수단이 검출한 상기 개폐위치에 의거하여 상기 구동기구를 구동제어하는 제어부{ECU(4), 마리크로컴퓨터(317)}를 가지는 것을 특징으로 한다.

제 2 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 맞닿음부재의 변위를 완충하는 완충수단{댐퍼(14)}을 가지는 것을 특징으로 한다.

제 3 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 구동기구는 모터(12) 또는 솔레노이드를 가지는 것을 특징으로 한다.

제 4 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 제어부는 소정 시간에 있어서의 상기 개폐체의 개폐위치 변화량에 의거하여 상기 개폐체의 상기 개구부에 대한 변위속도를 산출하고, 상기 변위속도 및 상기 개폐위치 중 적어도 일방에 의거하여 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 한다.

제 5 발명은 제 4 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 변위속도에 의거하여 상기 개폐체가 폐쇄작동하고 있다고 판정하고, 또한 상기 개폐위치에 의거하여 상기 개폐체가 상기 개구부에 소정값 이하까지 근접하였다고 판정한 때에, 상기 맞닿음부재를 돌출시키기 위해서 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 한다.

제 6 발명은 제 4 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 개폐위치에 의거하여 상기 개폐체가 완전폐쇄위치에서 개방방향으로 변위하였다고 판정한 때에, 상기 맞 닿음부재를 돌출시키기 위해서 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 한다.

제 7 발명은 제 4 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 변위속도에 의거하여 상기 맞닿음부재의 돌출량을 결정하고, 상기 맞닿음부재가 소정의 돌출량이 되도록 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 한다.

제 8 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 맞닿음부재의 변위위치를 검출하는 맞닿음부재 위치검출수단{암위치 검출기(15,316)}을 가지며, 상기 제어부는 상기 맞닿음부재의 변위위치에 의거하여 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 한다.

제 9 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 개구부와 상기 개폐체와의 사이에 존재하는 사람을 검지하는 사람감지센서(315)를 가지며, 상기 제어부는 상기 사람감지센서로부터의 신호에 의거하여 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 한다.

제 10 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 맞닿음부재는 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 일방에 회동 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 11 발명은 제 10 발명에 있어서, 상기 맞닿음부재는 수용위치에서 돌출위치까지 변화함에 따라서 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 타방과의 접촉부분이 그 회동중심{샤프트(311d)}측에서 회동단부{암의 선단부(311b)}측으로 변화하도록, 상기 회동중심과 상기 회동단부의 중간부분(311c)이 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 타방측으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 12 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 개폐체는 차체의 측부의 승강부에 회동 가능하게 지지된 사이드 도어이고, 상기 맞닿음부재는 상기 사이드 도어의 자유단{후부측 단면(104b)}에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 13 발명은 제 2 발명에 있어서, 상기 완충수단은 상기 모터의 구동력을 이용하는 것을 특징으로 한다.

제 14 발명은 제 2 발명에 있어서, 상기 완충수단은 상기 모터의 코깅 토크(cogging torque)를 이용하는 것을 특징으로 한다.

제 15 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 개폐체 위치 검출수단은 적외선 거리센서(314)인 것을 특징으로 한다.

제 16 발명은 제 15 발명에 있어서, 상기 맞닿음부재 및 상기 적외선 센서는 단일의 케이싱(310) 내에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 1 발명에 의하면, 개폐체를 폐쇄할 때에, 개구부의 주연부 또는 개폐체 중 일방에 설치된 맞닿음부재가 개구부의 주연부 또는 개폐체 중 타방과 맞닿음(충돌함)으로써 개폐체와 개구부의 주연부와의 충돌을 완충할 수 있다. 또, 사람이 개폐체를 개방할 때에, 맞닿음부재를 돌출시켜서 개폐체를 개구부에서 밀어냄으로써 개방작동을 보조(어시스트)할 수 있다. 제 2 발명에 의하면, 맞닿음부재에 의한 완충작용을 향상시킬 수 있다. 제 3 발명에 의하면, 맞닿음부재의 구동원으로서 일반적인 구동력 발생장치를 적용함으로써, 장치구성의 간략화 및 제조원가의 저감을 도모할 수 있다. 제 4 발명에 의하면, 개폐체의 개폐위치나 개폐속도에 대응하여 맞닿음부재를 돌출시킬 수 있다. 제 5 발명에 의하면, 개폐체의 폐쇄작동시에 있어서, 당초는 맞닿음부재를 수용위치에 수납하여 두고, 개폐체와 개구부의 주연부가 근접한 경우에 돌출위치로 돌출시킬 수 있다. 이것에 의해서, 개폐체가 개방된 상태에서 맞닿음부재가 사람 등에 접촉하는 것이 방지된다. 제 6 발명에 의하면, 사람이 개폐체를 완전폐쇄위치에서 개방할 때에, 맞닿음부재를 돌출시켜서 개폐체를 개구부에서 밀어냄으로써 개방작동을 보조할 수 있다. 제 7 발명에 의하면, 개폐체의 폐쇄속도에 의거하여 완충작용의 정도를 조정할 수 있다. 또, 개폐체의 폐쇄속도가 충분히 작아서 완충작용이 필요 없는 경우에는, 맞닿음부재를 변위시키지 않도록 하여 완충작용을 발생시키지 않도록 할 수 있다. 제 8 발명에 의하면, 맞닿음부재의 변위량을 정확하게 제어할 수 있다. 제 9 발명에 의하면, 사람이 끼이는 것을 방지할 수 있다. 제 10 발명에 의하면, 맞닿음부재와 개구부의 주연부 또는 개폐체와의 맞닿음 방향의 자유도를 높일 수 있다. 제 11 발명에 의하면, 맞닿음부재는 수용위치에서 돌출위치로 변위할 때에, 변위의 초기에 있어서의 개폐체 또는 개구부의 주연부에 주는 힘을, 변위의 종기에 있어서의 개폐체 또는 개구부의 주연부에 주는 힘보다 크게 할 수 있다. 제 12 발명에 의하면, 지레의 원리에 의해서 맞닿음부재에 가해지는 힘을 작게 할 수 있기 때문에, 장치의 소형화 및 저강성화(低剛性化)가 가능하게 된다. 제 13 및 제 14 발명에 의하면, 부가적인 장치를 이용하는 일 없이 맞닿음부재에 완충작용을 줄 수 있다. 제 15 발명에 의하면, 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 제 16 발명에 의하면, 개폐체의 개폐장치를 단일의 모듈로서 구성할 수 있어 부품수의 삭감 및 부착의 용이화를 도모할 수 있다.

＜제 1 실시형태＞

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 자동차의 사이드 도어에 적용한 제 1 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 제 1 실시형태에 관한 개폐장치가 적용된 사이드 도어를 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이 개폐장치(액티브 쿠션 유니트)(1)는 차체(100)의 전방 우측 좌석에 대한 승강구(乘降口)(개구부)(101)에 설치된 사이드 도어(개폐체)(102)에 설치되어 있다.

사이드 도어(102)는, 사이드 도어(102)의 차체 외측부를 구성하는 아우터 패널(103)과 사이드 도어(102)의 골격부를 형성하는 이너 패널(104)과 사이드 도어(102)의 차실 측벽을 형성하는 도어 라이닝(도어 트림)(105)을 구비하고 있다. 아우터 패널(103)과 이너 패널(104)은 그 외주연부에 있어서 헤밍가공에 의해서 결합되어 있다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도로서 도어 라이닝(105)을 생략하여 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 이너 패널(104)은 아우터 패널(103)과의 결합부에서 차실 내측으로 돌출되어 아우터 패널(103)과의 사이에 공간을 형성함과 아울러 사이드 도어(102)의 전부측 단면(104a) 및 후부측 단면(104b)을 형성하고 있다. 후부측 단면(104b)에는 사이드 도어(102)를 폐쇄위치에서 걸어고정하기 위해서 센터 필라(B필라)(107)에 설치된 스트라이커(도시생략)가 끼워지는 구멍(108)과, 후술하는 개폐장치(1)의 댐퍼장치(2)를 노출시키기 위한 개구부(109)가 형성되어 있다.

사이드 도어(102)는, 사이드 도어(102)의 전부측 단면(104a)에 설치된 도어 힌지(106)(도 2 참조)를 통해서 차체(100)의 프런트 필라(A필라)(110)에 회동 가능하게 부착되어 있다. 또, 전부측 단면(104a)과 프런트 필라(110)의 사이에는 도어 체커(111)가 개재되어 있다. 도어 체커(111)는 사이드 도어(102)를 소정의 개폐위치에 유지시킴과 아울러, 사이드 도어(102)가 완전폐쇄위치 근방에 있을 때에는 사이드 도어(102)를 폐쇄방향으로 탄지한다.

개폐장치(1)는 댐퍼장치(2)와, 도어위치 검출기(개폐체 위치 검출수단)(3)와, 댐퍼장치(2)의 제어에 제공되는 ECU(제어부)(4)를 주요 구성요소로서 구비하고 있다. 댐퍼장치(2)는 아우터 패널(103)과 이너 패널(104)의 사이에 개재되되 이너 패널(104)에 부착되어 있다. 도어위치 검출기(3)는 프런트 필라(110)에 부착되어 있다. ECU(4)는 마이크로컴퓨터나 ROM, RAM, 주변회로, 입출력 인터페이스 등으로 구성되어 있으며, 이너 패널(104)과 도어 라이닝(105)의 사이의 공간에 설치되어 있다. 또한, ECU(4)는 원칩 마이크로컴퓨터이어도 된다. ECU(4)는 댐퍼장치(2) 및 도어위치 검출기(3)와 전기적으로 연결되어 있다.

도 3은 제 1 실시형태에 관한 댐퍼장치(2)를 분해하여 나타낸 분해 사시도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 댐퍼장치(2)는 케이싱(10)과, 암(맞닿음부재)(11)과, 구동기구로서의 모터(12) 및 전달기구(13)와, 댐퍼(완충수단)(14)와, 암위치 검출기(15)를 구비하고 있다.

케이싱(10)은 대략 직사각형의 저판(21)과, 저판(21)의 주연부에 세워지게 형성된 측벽(22)과, 측벽(22)의 상단부에 설치되는 덮개부재(23)를 구비하고 있다. 덮개부재(23)는 나사 등에 의해서 측벽(22)에 고정되어 있다. 케이싱(10)의 길이방향에 있어서의 일단에 배치된 측벽(22a)에는 암(11)을 케이싱(10)에서 돌출시키기 위한 개구부(24)가 형성되어 있다. 또, 저판(21) 및 덮개부재(23)에는 케이싱(10)을 이너 패널(104)에 고정시키기 위한 구멍(25)을 구비한 플랜지부(26)가 형성되어 있다. 케이싱(10)은 그 측벽(22a)이 사이드 도어(102)의 후부측 단면(104b)의 개구부(109)에서 노출되도록 이너 패널(104)의 내면측에 배치되며, 구멍(25)에 볼트를 끼워서 이너 패널(104)에 체결한다.

암(11)은 그 기단부(11a)에 회동축이 되는 샤프트(11d)를 가지며, 샤프트(11d)는 케이싱(10)의 개구부(24)의 근방에 있어서 저판(21)에 대해서 샤프트(11d)가 수직이 되도록 케이싱(10)의 저판(21) 및 덮개부재(23)에 축지지되어 있다. 암(11)은 기단부(11a)에서 선단부(11b)로 길게 연장되되 그 중간부에서 회동방향으로 굴곡된 대략 L자형상을 이룬다. 선단부(11b)는 그 선단이 분기되어 2개의 돌기부(11c)를 형성하며, 2개의 돌기부(11c) 사이에는 샤프트(11d)와 평행하게 되도록 샤프트(32)가 설치되고, 샤프트(32)에는 롤러(33)가 회전 가능하게 축지지되어 있다. 암(11)은 샤프트(11d)를 회동중심으로 하여 회동하며, 케이싱(10)의 개구부(24)에서 선단부(11b)가 돌출된 돌출위치와 암(11)의 대부분이 케이싱(10) 내에 수용된 수용위치와의 사이에서 변위 가능하게 되어 있다. 암(11)이 수용위치에 있을 때에는, 사이드 도어(102)의 완전폐쇄상태에 있어서, 암(11)이 센터 필라(107)와 완충하지 않도록 되어 있다. 또, 암(11)의 기단부(11a)의 외면에는 샤프트(11d)를 중심축으로 하는 2개의 기어부(11e) 및 기어부(11f)가 형성되어 있다.

모터(12)는 영구자석 계자형 DC모터이고, 케이싱(10)의 내부에 지지되어 있다. 모터(12)의 출력축에는 웜(34)이 고정되어 있다. 모터(12)의 회전력을 암(11)에 전달하는 전달기구(13)는 제 1 기어(36), 제 2 기어(37), 래크 판(42), 제 3 기어(38), 제 4 기어(39), 제 5 기어(40) 및 제 6 기어(41)를 구비하고 있다. 제 1 기어(36)∼제 6 기어(41)는 각각 중심에 회전축이 되는 샤프트(36a∼41a)를 가지며, 각 샤프트(36a∼41a)는 저판(21)에 대해서 수직이 되도록 케이싱(10)의 저판(21) 및 덮개부재(23)에 축지지되어 있다.

제 1 기어(36)는 웜(34)에 맞물리는 웜 휠(36b)과 평기어(36c)가 같은 축에 서로 고정된 상태로 구비되어 있다. 제 2 기어(37)는 제 1 기어(36)의 평기어(36c)와 맞물린다.

래크 판(42)은 판형상 부재이며, 케이싱(10)의 저판(21)에 대해서 수직이 되게 또한 케이싱(10)의 길이방향으로 길게 놓여지도록 배치되어 있다. 래크 판(42)의 하단부에는 가이드부(42a)가 형성되고, 케이싱(10)의 저판(21)에는 케이싱(10)의 길이방향을 따라서 형성된 가이드홈(27)이 형성되어 있다. 가이드부(42a)가 가이드홈(27)에 슬라이드 가능하게 걸어맞춰짐으로써, 래크 판(42)이 케이싱(10)의 길이방향으로 슬라이드 가능하도록 케이싱(10)에 지지되어 있다.

래크 판(42)의 제 2 기어(37)측으로 향한 면에는 케이싱(10)의 길이방향으로 길게 연장되는 제 1 래크부(42b) 및 제 2 래크부(42c)의 2개의 래크부가 평행하게 형성되어 있다. 제 1 래크부(42b)는 제 2 기어(37)에 맞물리며, 제 2 기어(37)의 회전에 의해서 래크 판(42)이 케이싱(10)의 길이방향으로 이동한다.

제 3 기어(38)는 서로 지름이 다른 제 3 기어 A부(38b)와 제 3 기어 B부(38c)가 같은 축에 서로 고정된 상태로 구비되어 있다. 제 3 기어 A부(38b)는 제 2 래크부(42c)와 맞물리며, 래크 판(42)의 케이싱(10)의 길이방향으로의 이동에 의해서 회전한다.

제 4 기어(39)는 서로 지름이 다른 제 4 기어 A부(39b)와 제 4 기어 B부(39c)가 같은 축에 서로 고정된 상태로 구비되어 있다. 제 4 기어 A부(39b)는 제 3 기어 B부(38c)와 맞물린다.

제 5 기어(40)는 제 4 기어 B부(39c)와 맞물린다. 제 6 기어(41)는 제 5 기어(40) 및 암(11)의 기어부(11e)와 맞물린다.

이상과 같이 전달기구(13)를 구성함으로써 모터(12)의 회전구동이 전달기구(13)를 통해서 암(11)에 전달되며, 암(11)이 변위하게 된다. 반대로, 암(11)이 변위함으로써 이 변위가 전달기구(13)를 통해서 모터(12)에 전달되며, 모터(12)가 회전하게 된다.

또, 케이싱(10)의 가이드홈(27) 내에는 댐퍼(14)가 설치되어 있다. 댐퍼(14)는 공지의 에어 댐퍼이어도 되며(예를 들면, 일본국 공개특허 2006-29406 참조), 가이드홈(27) 내에 고정된 원통형상의 실린더(51)와, 실린더(51)의 내부에 슬라이드 가능하게 수용됨과 아울러 오리피스를 구비한 피스톤(52)과, 피스톤(52)에 고정됨과 아울러 실린더(51)의 외측으로 실린더(51)의 축선방향을 따라서 연장되는 피스톤 로드(53)를 구비하고 있다. 피스톤 로드(53)의 선단은 래크 판(42)의 가이드부(42a)에 결합되어 있다. 또한, 다른 실시형태에 있어서는, 댐퍼(14)는 오일 댐퍼 이어도 괜찮다.

이것에 의해서, 래크 판(42)의 케이싱(10)의 길이방향으로의 이동에 수반하여 피스톤(52)이 실린더 내를 슬라이드한다. 피스톤(52)의 이동은 공기의 저항을 받아 완충되기 때문에 래크 판(42)의 이동도 완충된다. 래크 판(42)과 암(11)은 제 3 기어(38)∼제 6 기어(41)를 통해서 연결되어 있기 때문에, 암(11)의 변위도 상기한 바와 마찬가지로 완충된다.

도 4 및 도 5는 제 1 실시형태에 관한 댐퍼장치를 나타내는 단면도이다. 이상과 같이 댐퍼장치(2)를 구성함으로써 암(11)은 모터(12)의 회전구동에 의해서 변위된다. 댐퍼장치(2)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 암(11)이 모터(12)의 회전구동을 받아서 돌출위치에 있는 돌출상태와 도 5에 나타낸 바와 같이 암(11)이 수용위치에 있는 수용상태와의 사이에서 변화한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 암위치 검출기(15)는 센서 기어(55)와, 센서 기어(55)와 같은 축에 설치된 회전각 센서(56)를 가지고 있다. 암위치 검출기(15)는 케이싱(10)의 덮개부재(23)에 오목하게 형성된 암위치 검출기 부착부(23a)에 배치되며, 센서 덮개(57)에 의해서 고정되어 있다.

센서 기어(55)는 암위치 검출기 부착부(23a) 및 센서 덮개(57)에 축지지되며, 암(11)의 기단부(11a)에 형성된 기어부(11f)와 맞물려서 암(11)의 변위에 대응하여 회전된다. 회전각 센서(56)는 로터리 포텐쇼 메터이며, 센서 기어(55)와 같은 축에 설치되어 있다. 회전각 센서(56)는 센서 기어(55)의 회전각에 대응하여 저항값을 변화시키며, 센서 기어(55)의 회전각, 즉 암(11)의 변위위치에 대응한 전압을 출력한다. 암위치 검출기(15)는 회전각 센서(56)에서 출력되는 전압값을 암위치 검출신호로서 ECU(4)로 출력한다.

도 6은 도어위치 검출기(3)를 분해하여 나타낸 분해 사시도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이 도어위치 검출기(3)는 덮개(61)와 본체(62)에 의해서 형성된 개구부를 가지는 상자형상체의 케이싱(63)과, 케이싱(63)의 내부에 기단부(64a)가 축지지되되 선단부(64b)가 케이싱(63)의 개구부에서 돌출 가능하도록 축지지된 센서 암(64)과, 센서 암(64)과 덮개(61)와의 사이에 장착된 비틀림 스프링(65)과, 센서 암(64)과 같은 축에 설치된 회전각 센서(66)를 가진다.

도어위치 검출기(3)의 케이싱(63)은 센서 암(64)의 회전축이 도어 힌지(106)의 회전축과 거의 평행하게 되도록 또한 케이싱(63)의 개구부가 사이드 도어(102)의 전부측 단면(104a)과 대향하도록 프런트 필라(110)에 고정되어 있다. 센서 암(64)은 케이싱(63)에 대해서 회동 가능하게 축지지되어 있으며, 비틀림 스프링(65)에 의해서 선단부(64b)가 케이싱(63)의 개구부에서 돌출되는 방향으로 탄지되어 있다. 이것에 의해서, 센서 암(64)의 선단부(64b)는 사이드 도어(102)의 전부측 단면(104a)에 설치된 받이판(112)에 맞닿게 되며, 사이드 도어(102)의 개폐에 추종하여 받이판(112)과의 맞닿음 상태를 유지한다.

회전각 센서(66)는 로터리 포텐쇼 메터이며, 센서 암(64)의 회전각에 대응하여 저항값을 변화시키며, 센서 암(64)의 회전각, 즉 사이드 도어(102)의 개폐위치에 대응한 전압값을 출력한다. 도어위치 검출기(3)는 회전각 센서(66)에서 출력되는 전압값을 도어위치 검출신호로서 ECU(4)로 출력한다.

ECU(4)는 도어위치 검출기(3)로부터 받는 도어위치 검출신호에 의거하여 사이드 도어(102)의 개폐위치인 도어위치(Pd)를 검출하고, 도어위치(Pd)의 변화량을 미분함에 의해서 사이드 도어(102)의 개폐속도인 도어속도(Vd)를 산출하고, 암위치 검출기(15)로부터 받은 암위치 검출신호에 의거하여 암(11)의 변위위치인 암위치(Pa)를 검출한다. 도어위치(Pd) 및 암위치(Pa)는 완전폐쇄위치를 '0'으로 하고 완전개방위치를 '100'으로 한다. 또한, 도어위치(Pd) 및 암위치(Pa)는 완전폐쇄위치를 '0°'로 하는 각도로 나타내어도 된다. 도어속도(Vd)는 폐쇄작동방향의 속도가 부(負)의 값이 되고, 개방작동방향의 속도가 정(正)의 값이 된다. ECU(4)는 도어위치(Pd), 도어속도(Vd) 및 암위치(Pa)에 의거하여 모터(12)를 구동제어한다.

다음은 ECU(4)에 의한 모터(12)의 제어요령에 대해서 설명한다. 도 7은 제 1 실시형태에 관한 ECU의 제어요령을 나타내는 흐름도이다. 스텝 S1에서는 사이드 도어(102)의 도어위치(Pd)가 소정의 도어위치(P1)에 있는지 아닌지를 판정한다. 판정이 Yes인 경우는 스텝 S2로 진행하고, 판정이 No인 경우에는 리턴으로 진행한다.

스텝 S2에서는 도어속도(Vd)가 소정의 도어속도(V) 이하인지 아닌지, 즉 도어의 폐쇄속도가 소정의 폐쇄속도 이상인지 아닌지를 판정한다. 판정이 Yes인 경우에는 스텝 S3으로 진행하고, 판정이 No인 경우에는 리턴으로 진행한다.

스텝 S3에서는 도어속도(Vd)에 의거하여 암(11)의 목표위치(PT)를 결정한다. 도어속도(Vd)와 암(11)의 목표위치(PT)와의 관계는 이미 맵(MAP)으로서 ECU(4)의 메모리에 기억되어 있으며, 도어속도(Vd)에 의거하여 맵을 참조하여 암(11)의 목표위치(PT)를 결정한다. 암(11)의 목표위치(PT)는, 예를 들면 도어속도(Vd)의 절대값 에 비례하여 증가하도록, 즉 암(11)의 돌출량이 크게 되도록 설정되어 있다. 처리가 완료된 후에는 스텝 S4로 진행한다.

스텝 S4에서는 ECU(4)가 암(11)을 돌출상태로 변위시키기 위해서 모터(12)에 통전하여 구동을 개시한다. 계속해서 스텝 S5로 진행한다.

스텝 S5에서는, ECU(4)는 암위치(Pa)가 암(11)의 목표위치(PT)에 도달했는지 아닌지를 판정한다. 판정이 Yes인 경우에는 스텝 S6으로 진행하고, 판정이 No인 경우에는 스텝 S5를 반복한다.

스텝 S6에서는 ECU(4)가 모터(12)로의 통전을 금지하여 구동을 정지시킨다. 처리가 완료되면 리턴으로 진행한다.

다음은 제 1 실시형태에 관한 사이드 도어의 개폐장치(1)의 작용에 대해서 설명한다. 도 8∼도 11은 제 1 실시형태에 관한 사이드 도어의 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도로서, 사이드 도어를 폐쇄작동할 때의 개폐장치에 의한 완충작동을 나타낸다. 도 8∼도 11의 각 도면에 있어서의 (b)는 (a)의 댐퍼장치(2) 부분을 확대하여 나타내는 도면이다.

도 8(a) 및 도 8(b)는 사이드 도어(102)가 완전폐쇄위치에 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 8(b)에 나타낸 바와 같이 사이드 도어(102)가 완전폐쇄위치에 있는 경우에는, 댐퍼장치(2)의 암(11)은 그 선단부(11b)의 롤러(33)를 통해서 센터 필라(107)의 벽부(107a)에 압압되며, 샤프트(11d)를 중심으로 회동하여 수용위치에 배치되어 있다.

도 9(a) 및 도 9(b)는 사이드 도어(102)를 완전폐쇄위치에서 임의의 개방위 치로 개방한 상태를 나타내는 도면이다. 도 9(b)에 나타낸 바와 같이 사이드 도어(102)를 완전폐쇄위치에서 임의의 개방위치로 개방한 상태에서는, 암(11)은 사이드 도어(102)가 완전폐쇄위치에 있을 때와 마찬가지로 수용위치에 배치된 상태를 유지한다. 사이드 도어(102)를 완전폐쇄위치에서 임의의 개방위치로 개방한 상태로 하기까지에 있어서 도어위치(Pd)가 소정의 도어위치(P1)를 통과하더라도 도어속도(Vd)가 정의 값이 되기 때문에, 즉 부의 값으로 설정된 소정의 도어속도(V) 이하로는 되지 않기 때문에, 암(11)이 변위하여 케이싱(10)에서 돌출되는 일이 없다.

이 때, 도 9(a)에 나타낸 바와 같이 도어위치 검출기(3)의 센서 암(64)이 사이드 도어(102)의 전부측 단면(104a)에 설치된 받이판(112)과의 맞닿음 상태를 유지하며, 도어위치 검출기(3)는 센서 암(64)의 회전각에 대응한 도어위치 검출신호를 ECU(4)로 출력한다.

도 9에 나타내는 사이드 도어(102)를 임의의 개방위치로 개방한 상태에서 사이드 도어(102)의 폐쇄작동을 실행하면, 사이드 도어(102)의 도어위치(Pd)가 소정의 도어위치(P1)에 도달한 때에, 폐쇄방향의 속도를 부의 값으로 하는 도어속도(Vd)가 소정의 도어속도(V) 이하인지, 즉 도어의 폐쇄속도가 소정의 폐쇄속도 이상인지 아닌지를 판정하고, 도어속도(Vd)에 대응하여 암(11)을 변위시켜 케이싱(10)에서 돌출시킨다.

도 10(a) 및 도 10(b)는 암(11)을 케이싱(10)에서 돌출시킨 상태를 나타내는 도면이다. 만일, 소정의 도어위치(P1)에 있어서의 도어속도(Vd)가 소정의 도어속도(V)보다 큰 경우, 즉 도어의 폐쇄속도가 소정의 폐쇄속도보다 늦은 경우에는 암(11)은 케이싱(10)에서 돌출되지 않는다.

도 11(a) 및 도 11(b)는 암(11)이 센터 필라(107)의 단차부(107b)에 맞닿은 상태를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 암(11)을 케이싱(10)에서 돌출시킨 상태 그대로로 하면서 사이드 도어(102)를 완전폐쇄위치 근방의 상태로 이행하면, 암(11)은 그 선단부(11b)의 롤러(33)를 통해서 센터 필라(107)의 단차부(107b)에 맞닿는다. 사이드 도어(102)는 단차부(107b)에 맞닿는 암(11)의 저항력을 받음으로써 폐쇄속도가 저하된다. 이 때, 암(11)은 롤러(33)를 통해서 단차부(107b)에 압압되며, 샤프트(11d)를 중심으로 회동하여 돌출상태에서 수용위치로 변위된다. 이 때, 댐퍼(14)의 저항력 및 모터(12)의 코깅 토크에 의한 저항력이 전달기구(13)를 통해서 암(11)에 가해지기 때문에, 암(11)의 변위는 완충된다. 이것에 의해서, 사이드 도어(102)는 폐쇄속도를 감속하면서 완전폐쇄위치로 이동한다.

암(11)이 변위할 때에 암(11)의 선단부(11b)가 롤러(33)를 통해서 단차부(107b)에 접촉하고 있기 때문에, 암(11)의 변위에 추종하여 단차부(107b)상을 부드럽게 이동한다. 사이드 도어(102)가 거의 완전폐쇄상태로 되어 암(11)이 수용위치 근방까지 변위하면, 암(11)의 롤러(33)는 단차부(107b)에서 이탈한다. 사이드 도어(102)의 폐쇄작동에 대한 저항력이 소멸되고, 사이드 도어(102)는 도 8에 나타내는 완전폐쇄상태로 된다.

이상과 같이, 사이드 도어의 개폐장치(1)는 사이드 도어(102)의 폐쇄작동에 있어서의 폐쇄속도를 감속시킬 수 있다. 이것에 의해서, 사이드 도어(102)와 센터 필라(107)의 사이에 물체가 끼워진 때에, 물체에 가해지는 충격을 저감할 수 있다. 또, 사이드 도어(102)를 폐쇄한 때에, 사이드 도어(102)가 완전폐쇄위치 근방에서 천천히 폐쇄되기 때문에 고급감을 연출할 수 있다. 또, 사이드 도어(102)를 폐쇄한 때의 사이드 도어(102)와 차체(100)의 충돌음을 저감할 수 있다.

또, 사이드 도어의 개폐장치(1)는, 사이드 도어(102)의 폐쇄작동시에 있어서 폐쇄속도가 빠른 경우에만 암(11)을 돌출시켜서 사이드 도어(102)를 제동하기 때문에, 사이드 도어(102)를 천천히 폐쇄하는 경우 등의 사이드 도어(102)의 감속이 필요 없는 경우의 제동을 생략할 수 있다. 이것에 의해서, 사이드 도어(102)를 폐쇄작동하는 자에게 위화감이나 번거로움을 주는 것을 방지할 수 있다. 또, 암(11)은 사이드 도어(102)가 완전폐쇄위치 근방에 가까워질 때까지 돌출되지 않기 때문에, 사이드 도어(102)를 개폐하는 자의 의류 등이 걸리는 것이 방지된다. 그 외, 돌출물이 없기 때문에 의장성이 좋다는 효과가 얻어진다.

제 1 실시형태에 관한 사이드 도어의 개폐장치(1)는 사이드 도어(102)의 자유단, 즉 후부측 단면(104b)에 설치되어 있기 때문에, 전부측 단면(104a)에 설치한 경우에 비해서 작은 저항력으로 사이드 도어(102)의 폐쇄작동을 제동할 수 있다. 즉, 완충수단으로서의 댐퍼(14)에 요구되는 완충능력이 저감된다. 이것에 의해서, 댐퍼(14)를 소형화할 수 있다.

＜제 2 실시형태＞

다음은 본 발명을 자동차의 슬라이드 도어에 적용한 제 2 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.

도 12는 제 2 실시형태에 관한 개폐장치가 적용된 슬라이드 도어를 나타내는 사시도이다. 제 2 실시형태는 제 1 실시형태의 구성과 대부분 같기 때문에, 제 1 실시형태의 구성과 다른 점에 대해서 설명하고, 제 1 실시형태와 같은 구성은 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

제 2 실시형태에 있어서의 개폐장치(1)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 댐퍼장치(2)와, 도어위치 검출기(6)와, 제어부로서의 ECU(4)로 구성되어 있다. 댐퍼장치(2)는 차체(200)의 측부에 형성된 승강구(201)를 개폐하는 슬라이드 도어(202)에 설치되어 있다. 슬라이드 도어(202)는 아우터 패널(203)과 이너 패널(204)로 형성되며, 이너 패널(204)이 차실측으로 불룩하게 돌출됨에 의해서 슬라이드 도어(202)의 전부측 단면(204a)이 형성되어 있다. 댐퍼장치(2)는 슬라이드 도어(202)의 전부측 단면(204a)에 형성된 개구부(209)에서 암(11)이 노출되도록 이너 패널(204)에 부착되어 있다. 슬라이드 도어(202)는 슬라이더(205)를 통해서 차체(200)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 있다.

도어위치 검출기(6)는 리니어 포텐쇼 메터이며, 차체(200)에 설치되어 슬라이더(205)와 연결되어 있다. 도어위치 검출기(6)는 슬라이더(205)의 위치에 대응하여 저항값을 변화시키며, 슬라이더(205)의 위치에 대응한 전압값을 도어위치 검출신호로서 ECU(4)로 출력한다. 또한, 도어위치 검출기(6)에는 로터리 포텐쇼 메터를 이용하여도 된다. 예를 들면, 로터리 포텐쇼 메터와 같은 축에 드럼을 배치하고, 슬라이드 도어(202) 또는 슬라이더(205)와 드럼을 와이어로 연결하고, 슬라이드 도어(202) 또는 슬라이더(205)의 이동에 대응하여 와이어를 감고, 이 때의 드럼의 회전량에 대응한 로터리 포텐쇼 메터의 전압변화를 검출하여 슬라이드 도어(202)의 위치를 검출하도록 하여도 된다.

제 2 실시형태에 관한 개폐장치(1)는 슬라이드 도어(202)의 도어위치 및 도어속도에 의거하여 제 1 실시형태와 마찬가지로 암(11)의 돌출작동을 제어한다. 도 13은 제 2 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도이다. 도 13에 나타낸 바와 같이 암(11)이 돌출된 상태에 있어서, 암(11)의 최대 돌출위치는 센터 필라(107)의 벽부(107c)에 의해서 선단부(11b)의 롤러(33)가 압압된 때에 수용위치로 변위 가능하도록 제한되어 있다.

슬라이드 도어(202)가 완전폐쇄위치 근방에 접근한 때에, 암(11)은 롤러(33)를 통해서 센터 필라(107)의 벽부(107c)와 맞닿게 되며, 이 벽부(107c)에 압압되어 샤프트(11d)를 중심으로 회동하게 된다. 이 때, 롤러(33)가 회전함으로써 벽부(107c)상을 부드럽게 이동한다. 암(11)의 변위는 제 1 실시형태와 마찬가지로 댐퍼(14) 및 모터(12)에 의해서 저항을 받아 완충되기 때문에, 슬라이드 도어(202)의 이동이 저항을 받음으로써 폐쇄속도가 완화된다.

＜제 3 실시형태＞

다음은 본 발명을 주거(住居)용의 도어에 적용한 제 3 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.

도 14는 제 3 실시형태에 관한 개폐장치를 적용한 주거용 도어를 나타내는 사시도로서, 주거용 도어의 상부를 일부 잘라내어 나타낸다. 주거용 도어(301)는 그 일측변(一側邊)이 주거의 벽에 설치된 도어 틀(개방부)(302)에 도시하지 않은 힌지를 통해서 고정됨으로써 회동 가능하게 부착되어 있다. 개폐장치(303)는 도어 틀(302)의 상변부재(302a)의 하면에 태핑나사(304)에 의해 체결되어 있다.

도 15는 제 3 실시형태에 관한 개폐장치(303)를 나타내는 분해 사시도이다. 개폐장치(303)는 케이싱(310)과, 암(맞닿음부재)(311)과, 구동기구로서의 모터(312) 및 전달기구(313)와, 적외선 거리센서(개폐체 위치 검출수단)(314)와, 사람감지센서(315)와, 암위치 검출기(맞닿음부재 위치검출수단)(316)와, 마이크로컴퓨터(제어부)(317)를 구비하고 있다.

케이싱(310)은 대략 직사각형의 저판(321)과, 저판(321)의 주연부에 세워지게 형성된 측벽(322)과, 나사 등에 의해서 측벽(322)의 상단부에 고정되는 덮개부재(323)를 구비하고 있다. 케이싱(310)의 도어(301)측으로 향한 측벽(322a)에는 2개의 개구부(324,325)가 형성되어 있다. 개구부(324)에서는 암(311)이 돌출되고, 개구부(325)는 적외선 거리센서(314)로부터의 적외선의 광로를 형성한다.

덮개부재(323)에는 모터(312)를 수용하기 위한 모터 수용부(323a)가 상측으로 돌출형성되어 있다. 도어 틀(302)의 상변부재(302a)에는 모터 수용부(323a)가 헐겁게 끼워지는 구멍이 형성되어 있다. 또한, 상변부재(302a)에 구멍을 형성하지 않는 경우에는, 덮개부재(323)와 상변부재(302a)와의 사이에 스페이서를 개재하고서 개폐장치(303)를 상변부재(302a)에 고정하여도 된다.

암(311)은 그 기단부(311a)에 회동중심이 되는 샤프트(311d)를 가지며, 샤프트(311d)는 개구부(324) 근방에 있어서 저판(321) 및 덮개부재(323)에 축지지되어 있다. 암(311)은 그 기단부(311a)에서부터 선단부(회동단부)(311b)까지에 걸쳐서 그 중간부분(311c)이 케이싱(310)의 외측으로 향해서 불룩하게 돌출되는 매끄러운 곡선형상으로 형성되어 있다. 선단부(311b)에는 롤러(333)가 축지지되어 있다. 또, 암(311)의 기단부(311a)에 있어서의 케이싱(310)의 내측으로의 외면에는 샤프트(311d)를 중심축으로 하는 선형의 기어부(311e)가 형성되어 있다. 암(311)의 기단부(311a)에는 선단부(311b)가 돌출되는 방향과 거의 상반되는 방향으로 스토퍼(311f)가 돌출되어 있다.

암(311)은 샤프트(311d)를 회동중심으로 하여 회동하되, 케이싱(310)의 개구부(24)에서 선단부(311b)가 돌출된 돌출위치(도 19 참조)와 암(311)의 대부분이 케이싱(310) 내에 수용된 수용위치(도 17 참조)와의 사이에서 변위 가능하게 되어 있다. 암(311)은 상기 수용위치에서 기어부(311e)의 단부가 케이싱(310)의 측벽(322)에 돌출형성된 돌기부(322b)에 맞닿는 한편, 상기 돌출위치에서 스토퍼(311f)가 돌기부(322b)에 맞닿음으로써 회동이 정지되도록 되어 있다.

암(311)의 기어부(311e)는 제 1 기어(336), 제 2 기어(337), 제 3 기어(338)를 통해서 모터(312)의 회전축과 연결되어 있으며, 암(311)은 모터(312)의 회전구동을 받아서 수용위치에서 돌출위치로 변위한다. 모터(312)는 마이크로컴퓨터(317)에 의해서 적외선 거리센서(314), 사람감지센서(315), 암위치 검출기(316)로부터의 신호에 의거하여 구동제어된다.

적외선 거리센서(314)는 적외선을 방사하는 다이오드와, 방사된 적외선의 도어(301)에 의한 반사성분을 검지하는 포토트랜지스터를 가지며, 도어(301)와의 거리를 측정하고, 이 측정결과를 거리신호로서 마이크로컴퓨터(317)에 입력한다.

사람감지센서(315)는 사람 등에서 방사되는 적외선을 검지하여 사람의 존재 를 검지한다. 사람감지센서(315)는 케이싱(310)의 저판(321)에 형성된 구멍에 대응하도록 설치되어 개폐장치(303)의 하측, 즉 도어 틀(302) 부근에 존재하는 사람을 검출한다. 사람감지센서(315)는 사람을 검지한 경우에, 사람검지신호를 마이크로컴퓨터(317)에 입력한다.

암위치 검출기(316)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 센서 기어 및 회전각 센서로 구성되며, 센서 기어는 기어 등을 통해서 암(311)과 함께 회전하도록 되어 있다. 암위치 검출기(316)는 회전각 센서에서 출력되는 전압값을 암위치신호로서 마이크로컴퓨터(317)에 입력한다.

마이크로컴퓨터(317)는 적외선 거리센서(314)로부터 받는 거리신호에 의거하여 도어(301)의 개폐위치인 도어위치(Pd)를 검출하고, 도어위치(Pd)의 변화량을 미분함에 의해서 도어(301)의 개폐속도인 도어속도(Vd)를 산출한다. 또, 암위치 검출기(316)로부터 받는 암위치 검출신호에 의거하여 암(311)의 변위위치인 암위치(Pa)를 검출한다. 도어위치(Pd)는 완전폐쇄위치를 '0'으로 하고 완전개방위치를 '100'으로 한다. 또, 암위치(Pa)는 수용위치를 '0'으로 하고 돌출위치를 '100(Pmax)'으로 한다. 도어속도(Vd)는 폐쇄작동방향의 속도가 부의 값이 되고 개방작동방향의 속도가 정의 값이 된다. 마이크로컴퓨터(317)는 도어위치(Pd), 도어속도(Vd), 암위치(Pa) 및 사람감지센서(315)로부터 입력되는 사람검지신호에 의거하여 모터(12)를 구동제어한다.

다음은 제 3 실시형태에 관한 개폐장치(303)의 작용에 대해서 설명한다. 도 16은 제 3 실시형태에 관한 마이크로컴퓨터의 제어요령을 나타내는 흐름도이다. 최 초에, 스텝 S11에서 마이크로컴퓨터(317)는 도어위치(Pd)가 소정의 도어위치(P2) 이하인지 아닌지를 판정한다. 도어위치(P2)는 완전폐쇄위치에 가까운 값이 설정되며, 본 실시형태에서는 '0(완전폐쇄위치)'이 설정되어 있다.

스텝 S11에서의 판정이 Yes인 경우에는, 스텝 S12에서 도어속도(Vd)가 소정의 도어속도(V2) 이상인지 아닌지를 판정한다. 소정의 도어속도(V2)는 '0' 이상의 값이 설정되며, 도어(301)가 개방작동방향으로 변위하고 있는지 아닌지를 판정한다. 본 실시형태에서는, 소정의 도어속도(V2)는 '0'으로 설정되어 있다. 또한, 도어(301)의 진동 등에 의한 오작동을 방지하기 위해서, 소정의 도어속도(V2)에 '0' 이상의 값을 설정하여도 된다.

스텝 S12에서의 판정이 Yes인 경우에는, 마이크로컴퓨터(317)는 모터(312)에 전류를 공급하여 모터(312)를 구동하고(스텝 S13), 암위치(Pa)가 돌출위치(Pmax)로 될 때까지 모터(312)를 계속 구동한다(스텝 S14 및 스텝 S15). 또한, 스텝 S12에서의 판정이 No인 경우에는 마이크로컴퓨터(317)에 의한 모터(312)의 구동제어는 하지 않고 리턴으로 진행한다.

이상의 스텝 S11에서 스텝 S15의 제어에 의해서, 도어(301)가 완전폐쇄위치 또는 완전폐쇄위치에 가까운 위치에 있고 또한 개방방향으로 개방된 경우에, 개폐장치(303)의 암(311)이 돌출되어 도어(301)를 개방방향으로 밀어낸다. 즉, 개폐장치(303)는 도어(301)의 개방작동을 어시스트한다.

도 17∼도 19는 제 3 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도이다. 도 17은 도어(301)가 완전폐쇄위치에 정지되어 있는 상태를 나타내고, 도 18은 도어(301)가 완전폐쇄위치에서 약간 개방되면서 개폐장치(303)에 의한 어시스트 작동이 개시된 상태를 나타내고, 도 19는 암(311)이 돌출위치에 도달하여 개폐장치(303)에 의한 어시스트 작동이 종료된 상태를 나타내고 있다.

도 17에 나타내는 상태에서는 도어(301)가 완전폐쇄위치에 있어(Pd=0) 스텝 S11의 조건을 만족하고 있다. 이 때, 암(311)은 수용위치에 배치되어 있다. 도 17에 나타내는 상태에서 도어(301)를 개방방향으로 개방하면, 도어속도가 '0' 이상이 되어 스텝 S12의 조건을 만족하게 되므로 암(311)이 돌출위치(Pmax)로 구동된다.

도 18에 나타낸 바와 같이 암(311)이 돌출위치(Pmax)로 구동되면, 암(311)은 최초에 그 중간부분(311c)이 도어(301)와 맞닿음으로써 도어(301)를 개방방향으로 압압한다. 이 때, 도어(301)에 접촉하는 암(311)의 접촉부분과 암(311)의 회동중심이 되는 샤프트(311d)와의 거리는 "r1"으로 되어 있다. 도 18에 나타내는 상태에서 암(311)의 최대 돌출위치(Pmax)로의 구동이 더 진행되면, 도어(301)에 접촉하는 접촉부분은 선단부(회동단부)(311b)측으로 조금씩 이동하게 되며, 암(311)이 최대 돌출위치(Pmax)에 도달한 경우에, 도어(301)에 접촉하는 암(311)의 접촉부분과 샤프트(311d)와의 거리는 "r2"로 된다(도 19 참조).

도어(301)의 개방작동의 초기에는, 도어(301)의 관성력에 의해서 어시스트력에는 비교적 큰 힘이 요구된다. 그래서, 이상과 같이 어시스트의 초기에 있어서는 도어(301)에 접촉하는 암(311)의 접촉부분과 암(311)의 샤프트(311d)와의 거리를 짧게 함으로써 개폐장치(303)에 의한 어시스트력을 크게 할 수 있다. 또, 도어(301)가 어느 정도 개방방향으로 변위하게 되면, 요구되는 어시스트력은 초기에 비해서 작아지기 때문에, 도어(301)에 접촉하는 암(311)의 접촉부분과 암(311)의 샤프트(311d)와의 거리를 길게 하여, 도어(301)의 압압이 가능한 스트로크를 길게 할 수 있다.

스텝 S11에서의 판정이 No인 경우, 즉 도어(301)가 완전폐쇄위치 근방에 존재하지 않는 경우에는 스텝 S16으로 진행하여 끼임방지(경감)제어를 한다. 스텝 S16에서는, 마이크로컴퓨터(317)는 도어속도(Vd)가 소정의 속도(V3) 이하인지 아닌지를 판정한다. 소정의 속도(V3)는 '0' 이하의 값이 설정되어 있으며, 도어(301)가 폐쇄방향으로 변위하고 있는지 아닌지를 판정한다. 스텝 S16에서의 판정이 Yes인 경우에는 스텝 S17로 진행하여, 마이크로컴퓨터(317)는 사람감지센서(315)로부터 사람검지신호가 입력되었는지 아닌지를 판정한다. 스텝 S17에서의 판정이 Yes인 경우에는 스텝 S13으로 진행하고, 스텝 S14와 스텝 S15를 거쳐 암(311)을 돌출위치(Pmax)까지 돌출시킨다. 또한, 스텝 S16 및 스텝 S17에서의 판정이 No인 경우에는 리턴으로 진행한다.

이상의 스텝 S16, S17, S13∼S15의 제어에 의해서, 도어(301)가 폐쇄방향으로 변위하고 있고 또한 도어 틀(302) 부근에 사람이 존재한다고 판정된 경우에는 개폐장치(303)의 암(311)이 돌출되며, 암(311)이 도어(301)에 맞닿음으로써 도어(301)의 폐쇄속도를 완충한다. 암(311)은 제 1∼제 3 기어(336∼338)를 통해서 모터(312)에 연결되어 있기 때문에, 모터(312)의 코깅 토크를 받아 그 변위가 완충된다. 이와 같이 도어(301)의 폐쇄작동이 완충되기 때문에, 도어 틀(302) 부근에 존재하는 사람은 도어(301)에 의해서 끼이는 위치로부터 이탈할 수 있다. 또, 끼이 는 위치로부터 이탈할 수 없는 경우에 있어서도 도어(301)의 폐쇄작동이 완충되기 때문에, 사람이 도어(301)로부터 받는 충격을 저감시킬 수 있다.

상술한 제 3 실시형태는 여닫이 문에 적용한 예를 나타냈으나, 제 3 실시형태에 관한 개폐장치(303)를 미닫이 문에 적용하는 것도 가능하다. 미닫이 문에 적용할 경우에는, 슬라이드되는 도어에 맞닿는 도어 틀의 측부에, 개구부(324) 및 개구부(325)가 배치된 측의 측벽(322)이 노출되도록, 개폐장치(303)를 도어 틀에 매설한다. 또, 사람감지센서(315)를 개구부(324) 등이 배치된 측의 측벽(322)에 배치한다. 알루미늄 샤시 등의 미닫이 문에 있어서는 도어와 도어 틀의 맞닿음부에 패킹 등의 밀봉부재가 설치되는 일이 있어, 이 밀봉부재가 도어 또는 도어 틀에 흡착됨에 의해서 도어의 개방작동에 필요로 하는 힘이 증대하는 경우가 있다. 또, 복층 유리용 샤시 등과 같이 중량이 무거운 샤시에 있어서는 관성력에 의해서 개방작동의 개시에 필요로 하는 힘이 증대한다. 따라서, 제 3 실시형태에 관한 개폐장치(303)의 어시스트 작용은 도어의 개방작동에 필요로 하는 힘을 저감할 수 있어 유효하다.

이상으로 본 발명의 구체적인 실시형태의 설명을 마치나, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 일 없이 폭 넓게 변형 실시할 수 있다. 이하 변형예를 나타낸다.

제 1 및 제 2 실시형태에서는 개폐체로서의 사이드 도어(102) 또는 슬라이드 도어(202)에 댐퍼장치(2)를 설치하였으나, 개구부측인 센터 필라(107)에 설치하여도 된다. 이 경우에는 사이드 도어(102) 또는 슬라이드 도어(202)의 중량을 저감할 수 있다.

제 1 및 제 2 실시형태에서는 완충수단으로서 댐퍼(14)를 사용하였으나, 로터리 댐퍼를 사용할 수도 있다. 예를 들면, 로터리 댐퍼를 암(11)과 같은 축에 설치하여 암(11)의 변위를 직접적으로 완충하도록 하여도 된다. 이 경우에는 래크 판(42) 및 제 1 기어(36)∼제 6 기어(41)를 생략하는 것이 가능하므로, 댐퍼장치(2)를 소형화하는 것이 가능하다. 그 외, 공지의 여러가지 완충장치를 적용할 수 있다.

제 1 및 제 2 실시형태에서는 동력 발생원으로서 모터를 사용하였으나 솔레노이드를 사용하여도 된다. 솔레노이드의 통전에 의해서 가동되는 플런저(철심)에 의해서 암(11)을 압압하여, 암(11)을 돌출위치로 변위시키도록 하여도 된다.

제 1 및 제 2 실시형태에서 나타낸 암위치 검출기(15) 및 도어위치 검출기(3)의 구성은 예시이며, 다른 공지의 위치검출수단을 적용할 수 있다.

상기한 실시형태에서는 암(11,311)의 변위를 완충하기 위해서 댐퍼(14)의 저항력 및 모터(12,312)의 코깅 토크를 이용하였으나, 암(11,311)이 돌출되는 방향으로 모터(12,312)를 회전구동시켜서 암(11,311)의 변위에 대해서 저항력을 가하도록 하여도 된다. 이 경우에는 모터(12,312)의 회전제어에 의해서 완충작용의 조정이 가능하게 된다.

또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 사이드 도어(102)의 후부측 단면(104b)과 센터 필라(107)의 벽부(107a)와의 사이에 거리가 있어, 개폐체가 폐쇄위치에 있는 상태에 있어서도 암(11)이 케이싱(10)에서 일부 돌출되는 경우에는, 모터(12)의 회전구동에 의해서 암(11)을 수용위치에 도달시키도록 하여도 된다.

제 1∼제 3 실시형태에서는 차량의 도어나 주택 등의 건축물에 적용한 예를 나타내었으나, 그 외 가구나 수납장치(예를 들면, 냉장고 등)의 도어 등에 적용하는 것이 가능하다.

또, 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 사이드 도어 또는 슬라이드 도어의 개폐장치는 반(半)개방상태에서 완전폐쇄상태로 자동적으로 도어를 끌어당기는 이지 클로저(Easy closer)와 병용할 수 있다. 이상과 같이, 본 발명에 관한 개폐체의 제어장치의 구성은 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하다.

도 1은 제 1 실시형태에 관한 개폐장치가 적용된 사이드 도어를 나타내는 사시도

도 2는 도 1의 II-II선 단면도

도 3은 제 1 실시형태에 관한 댐퍼장치를 분해하여 나타내는 분해 사시도

도 4는 제 1 실시형태에 관한 댐퍼장치를 나타내는 단면도

도 5는 제 1 실시형태에 관한 댐퍼장치를 나타내는 단면도

도 6은 제 1 실시형태에 관한 도어위치 검출기를 분해하여 나타내는 분해 사시도

도 7은 제 1 실시형태에 관한 ECU의 제어요령을 나타내는 흐름도

도 8은 제 1 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도

도 9는 제 1 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도

도 10은 제 1 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도

도 11은 제 1 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도

도 12는 제 2 실시형태에 관한 개폐장치가 적용된 슬라이드 도어를 나타내는 사시도

도 13은 제 2 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도

도 14는 제 3 실시형태에 관한 개폐장치가 적용된 주거용 도어를 나타내는 사시도

도 15는 제 3 실시형태에 관한 개폐장치를 나타내는 분해 사시도

도 16은 제 3 실시형태에 관한 마이크로컴퓨터의 제어요령을 나타내는 흐름도

도 17은 제 3 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도

도 18은 제 3 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도

도 19는 제 3 실시형태에 관한 개폐장치의 작동을 나타내는 단면도

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1,303 - 개폐장치 2 - 댐퍼장치

3,6 - 도어위치 검출기(개폐체 위치 검출수단)

4 - ECU(제어부) 10,310 - 케이싱

11,311 - 암(맞닿음부재) 12,312 - 모터(구동기구)

13,313 - 전달기구(구동기구) 14 - 댐퍼(완충수단)

15,316 - 암위치 검출기(맞닿음부재 위치검출수단)

27 - 가이드홈 33 - 롤러

34 - 웜 36∼41 - 제 1 기어∼제 6 기어

36b - 웜 휠 42 - 래크 판

42b - 제 1 래크부 42c - 제 2 래크부

101 - 승강구(개구부) 102 - 사이드 도어(개폐체)

104b - 후부측 단면(자유단) 201 - 승강구(개구부)

202 - 슬라이드 도어(개폐체) 301 - 주거용 도어(개폐체)

302 - 도어 틀(개구부) 311b - 선단부(회동단부)

311c - 중간부분 311d - 샤프트(회동중심)

314 - 적외선 거리센서(개폐체 위치 검출수단)

315 - 사람감지센서 317 - 마이크로컴퓨터(제어부)

Claims

개구부에 설치된 개폐체의 개방작동의 보조 및 폐쇄작동의 완충 중 적어도 일방을 실행하는 개폐체의 개폐장치로서,

상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 일방에 설치됨과 아울러, 상기 개폐체가 완전폐쇄위치 근방에 있을 때에 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 타방에 맞닿는 돌출위치와, 상기 개폐체가 완전폐쇄위치에 있을 때에 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 타방과 간섭하지 않는 수용위치와의 사이에서 변위 가능한 맞닿음부재와,

상기 맞닿음부재를 상기 돌출위치로 변위시키는 구동기구와,

상기 개폐체의 상기 개구부에 대한 개폐위치를 검출하는 개폐체 위치 검출수단과,

상기 개폐체 위치 검출수단이 검출한 상기 개폐위치에 의거하여 상기 구동기구를 구동제어하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 1에 있어서,

상기 맞닿음부재의 변위를 완충하는 완충수단을 가지는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 1에 있어서,

상기 구동기구는 모터 또는 솔레노이드를 가지는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제어부는 소정 시간에 있어서의 상기 개폐체의 개폐위치 변화량에 의거하여 상기 개폐체의 상기 개구부에 대한 변위속도를 산출하고, 상기 변위속도 및 상기 개폐위치 중 적어도 일방에 의거하여 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제어부는 상기 변위속도에 의거하여 상기 개폐체가 폐쇄작동하고 있다고 판정하고, 또한 상기 개폐위치에 의거하여 상기 개폐체가 상기 개구부에 소정값 이하까지 근접하였다고 판정한 때에, 상기 맞닿음부재를 돌출시키기 위해서 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제어부는 상기 개폐위치에 의거하여 상기 개폐체가 완전폐쇄위치에서 개방방향으로 변위하였다고 판정한 때에, 상기 맞닿음부재를 돌출시키기 위해서 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제어부는 상기 변위속도에 의거하여 상기 맞닿음부재의 돌출량을 결정하고, 상기 맞닿음부재가 소정의 돌출량이 되도록 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 1에 있어서,

상기 맞닿음부재의 변위위치를 검출하는 맞닿음부재 위치검출수단을 가지며, 상기 제어부는 상기 맞닿음부재의 변위위치에 의거하여 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 1에 있어서,

상기 개구부와 상기 개폐체와의 사이에 존재하는 사람을 검지하는 사람감지센서를 가지며, 상기 제어부는 상기 사람감지센서로부터의 신호에 의거하여 상기 구동기구를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 1에 있어서,

상기 맞닿음부재는 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 일방에 회동 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 10에 있어서,

상기 맞닿음부재는 수용위치에서 돌출위치까지 변화함에 따라서, 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 타방과의 접촉부분이 그 회동중심측에서 회동단부측으로 변화하도록, 상기 회동중심과 상기 회동단부와의 중간부분이 상기 개구부의 주연부 및 상기 개폐체 중 타방측으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 1에 있어서,

상기 개폐체는 차체의 측부의 승강부에 회동 가능하게 지지된 사이드 도어이 고,

상기 맞닿음부재는 상기 사이드 도어의 자유단에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 2에 있어서,

상기 완충수단은 상기 모터의 구동력을 이용하는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 2에 있어서,

상기 완충수단은 상기 모터의 코깅 토크를 이용하는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 1에 있어서,

상기 개폐체 위치 검출수단은 적외선 거리센서인 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.
청구항 15에 있어서,

상기 맞닿음부재 및 상기 적외선 센서는 단일의 케이싱 내에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 개폐체의 개폐장치.