(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗降者が車両ドア（２）を開閉する際に、車両ドア（２）を開閉するためのドア操作力を発生する車両ドア開閉装置であって、
前記車両ドア（２）に設けられ、乗降者が前記車両ドア（２）を開閉する操作力の大きさと向きとを検出する操作力検出装置（６〜９）と、
前記車両ドア（２）を開閉するドア操作力を発生するとともに、そのドア操作力を前記車両ドア（２）に作用させるドア操作力発生装置（１１、１２、２４）と、
前記操作力検出装置（６〜９）が検出する操作力信号（６ａ〜９ａ）が入力されるとともに、前記操作力信号（６ａ〜９ａ）に基づいて前記ドア操作力発生装置（１１、１２、２４）のドア操作力を制御するドア操作力制御装置（３５）とを有し、
前記ドア操作力制御装置（３５）は、乗降者が開閉する前記車両ドア（２）に対して乗降者が及ぼす操作力の大きさと向きとに応じたドア操作力が発生するように前記ドア操作力発生装置（１１、１２、２４）を制御するものであり、
前記ドア操作力発生装置（１１、１２、２４）は、
前記車両ドア（２）を開閉するドア操作力を発生する駆動部（１１）と、
前記駆動部（１１）で発生したドア操作力にて前記車両ドア（２）を開閉する開閉操作部（１２）と、
前記駆動部（１１）で発生したドア操作力を前記開閉操作部（１２）に伝達する電磁伝達手段（２４）とからなり、
前記電磁伝達手段（２４）は、通電される電流値に応じて伝達するドア操作力を変化させることを特徴とする車両ドア開閉装置。
【請求項２】
前記駆動部（１１）は前記ドア操作力として回転力を発生しており、
前記開閉操作部（１２）は、
前記電磁伝達手段（２４）を介して伝達された前記駆動部（１１）の回転力によって回転するピニオン（２２）と、
前記ピニオン（２２）と噛み合うとともに、前記ピニオン（２２）の回転運動を略直線運動に変換して前記車両ドア（２）を開閉するラック（２５）とからなり、
前記ピニオン（２２）およびラック（２５）の歯底から歯先に向かう方向は、共に前記車両ドア（２）の開閉方向と直交する方向に向いており、
前記ピニオン（２２）およびラック（２５）のうち少なくとも一方の歯面（２５ａ）は、隣り合う歯面（２５ａ）に向かって凸となるように曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両ドア開閉装置。
【請求項３】
前記電磁伝達手段（２４）は、前記駆動部（１１）で発生したドア操作力を断続的に伝達する電磁クラッチであり、
前記駆動部（１１）は、
回転力を発生させるモータ（１３）と、
複数枚の歯車（１４〜２１）を有し、前記モータ（１３）の回転を減速して前記ピニオン（２２）に伝達する減速機構（２３）とからなり、
前記電磁クラッチ（２４）は、前記減速機構（２３）の減速過程の途中に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両ドア開閉装置。
【請求項４】
前記操作力検出装置は、
乗降者が前記車両ドア（２）を閉操作する際に触れる部位に配置され、乗降者が前記車両ドア（２）に及ぼす操作力の大きさを感知する閉操作感知手段（６、８）と、
乗降者が前記車両ドア（２）を開操作する際に触れる部位に配置され、乗降者が前記車両ドア（２）に及ぼす操作力の大きさを感知する開操作感知手段（７、９）とを有しており、
前記操作力検出装置は、前記閉操作感知手段（６、８）によって操作力が感知された場合は、乗降者が前記車両ドア（２）を閉操作中であるとみなし、
前記開操作感知手段（７、９）によって操作力が感知された場合は、乗降者が前記車両ドア（２）を開操作中であるとみなすことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両ドア開閉装置。
【請求項５】
乗降者が車両ドア（２）を開閉する際に、車両ドア（２）を開閉するためのドア操作力を発生する車両ドア開閉装置であって、
前記車両ドア（２）に設けられ、乗降者が前記車両ドア（２）を開閉する際の操作力の大きさを検出する操作力検出装置（６〜９）と、
前記車両ドア（２）を開閉するドア操作力を発生する駆動部（１１）と、
前記ドア操作力を断続可能に前記車両ドア（２）に伝達するドア操作力伝達機構（２４）と、
前記操作力検出装置（６〜９）が検出する操作力信号（６ａ〜９ａ）が入力されるとともに、前記操作力信号（６ａ〜９ａ）に基づいて前記駆動部（１１）および前記ドア操作力伝達機構（２４）を制御するドア操作力制御装置（３５）とを有し、
前記車両ドア（２）に対して乗降者が及ぼす操作力の大きさが所定値を越えたときには、前記ドア操作力制御装置（３５）は、前記ドア操作力の伝達を遮断するように前記ドア操作力伝達機構（２４）を制御し、
一方、前記車両ドア（２）に対して乗降者が及ぼす操作力の大きさが所定値以下のときには、前記ドア操作力制御装置（３５）は、所定の大きさの前記ドア操作力を前記車両ドア（２）に及ぼすように前記駆動部（１１）および前記ドア操作力伝達機構（２４）を制御することを特徴とする車両ドア開閉装置。
【請求項６】
前記車両ドア（２）の開度を検出する開度検出手段（３６）を有しており、
さらに、乗降者が開閉する前記車両ドア（２）に対して乗降者が及ぼす操作力の大きさが所定値を越えたときにおいて、
前記ドア操作力制御装置（３５）は、前記開度検出手段（３６）の検出値に基づいて、前記車両ドア（２）の開度が最小または最大となる状態より、所定角度手前にて前記車両ドア（２）に制動力を及ぼすように前記駆動部（１１）および前記ドア操作力伝達機構（２４）を制御することを特徴とする請求項５に記載の車両ドア開閉装置。
【請求項７】
前記操作力検出装置は、乗降者が前記車両ドア（２）を開閉操作する際に触れる部位に配置されて、乗降者が前記車両ドア（２）に及ぼす操作力の大きさを感知する操作感知手段（６〜９）を有して構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の車両ドア開閉装置。
【請求項８】
前記駆動部（１１）は、前記ドア操作力を発生する電動モータ（１３）を有しており、
前記操作力検出装置は、前記電動モータ（１３）を流れる電流値を検出することにより、乗降者が前記車両ドア（２）を開閉する際の操作力の大きさを検出することを特徴とする請求項５または６に記載の車両ドア開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗降者が車両ドアを開閉する際に、車両ドアを開閉するためのドア操作力を発生する車両ドア開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両ドア開閉装置は、例えば実開昭６２−３１６７８号公報に記載のように、車両ドアを開閉するドア操作力を発生するモータ、およびモータの回転を減速する減速機構等からなるドア操作力発生装置を車両ドア内に配置するとともに、乗降者がスイッチ操作によりモータの始動、停止および回転方向を制御するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報記載の車両ドア開閉装置では、単純なＯＮ−ＯＦＦスイッチを用いてモータの回転制御を行っているので、例えば、早く車両に乗降したときには車両ドアを早く開閉し、通常時には車両ドア開閉装置によって自動的に車両ドアを開閉するといった乗降者の意思に応じた木目細かい車両ドアの開閉制御を行うことができない。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、乗降者の意思に応じた木目細かい車両ドアの開閉制御を可能とした車両ドア開閉装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。
請求項１〜５に記載の発明では、ドア操作力発生装置（１１、１２、２４）のドア操作力を制御するドア操作力制御装置（３５）は、乗降者が開閉する車両ドア（２）に対して乗降者が及ぼす操作力の大きさと向きとに応じたドア操作力が発生するようにドア操作力発生装置（１１、１２、２４）を制御することを特徴とする。
【０００６】
なお、ここで、操作力の向きとは、単純に操作力の向きのみを示すものではなく、車両ドア（２）の開閉方向の向きをいう。
これにより、乗降者が及ぼす操作力の大きさと向きとに応じたドア操作力を発生させることができるので、乗降者の意思に応じた木目細かい車両ドアの開閉制御を行うことができる。
【０００７】
さらに、請求項１に記載の発明では、駆動部（１１）で発生したドア操作力を開閉操作部（１２）に伝達する電磁伝達手段（２４）は、通電される電流値に応じてその伝達するドア操作力を変化させることを特徴とする。これにより、ドア操作力の大きさを電磁伝達手段（２４）に通電される電流値によって制御することができるので、ドア操作力の大きさを木目細かく、かつ、簡便に制御することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、ピニオン（２２）およびラック（２５）の歯底から歯先に向かう方向を、共に車両ドア（２）の開閉方向と直交する方向に向けて配置する。そして、ピニオン（２２）およびラック（２５）のうち少なくとも一方の歯面（２５ａ）は、隣り合う歯面（２５ａ）に向かって凸となるように曲面状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、後述するように、ラック（２５）の揺動運動に依らずピニオン（２２）の噛み合いピッチ円（基準ピッチ円）と、ラック（２５）の基準ピッチ線とがほぼ重なるように理想的な状態で両者を噛み合わせることができる。したがって、ラック（２５）とピニオン（２２）との間のガタツキを防止することができる。
【００１０】
また、ラック（２５）の歯面（２５ａ）は、隣り合う歯面（２５ａ）に向かって凸となるように曲面状に形成されているので、ピニオン（２２）の歯面（２２ａ）とラック（２５）の歯面（２５ａ）とを滑らかに接触させながらラック（２５）を揺動運動させることができる。したがって、両者間のガタツキを防止できることと相まって、両歯面（２５ａ、２２ａ）の偏磨耗を防止することができるので、車両ドア開閉装置の耐久性を向上させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、電磁クラッチ（２４）が、減速機構（２３）の減速過程の途中に配置されていることを特徴とする。これにより、後述するように、電磁クラッチ（２４）の大型化、および車両ドア（２）を手動操作する際の操作力の増大を抑制することができる。請求項４に記載の発明では、操作力検出装置は、閉操作感知手段（６、８）によって操作力が感知された場合は、乗降者が前記車両ドア（２）を閉操作中であるとみなし、開操作感知手段（７、９）によって操作力が感知された場合は、乗降者が前記車両ドア（２）を開操作中であるとみなすことを特徴とする。
【００１２】
ところで、上記公報記載の車両ドア開閉装置では、単純なＯＮ−ＯＦＦスイッチを用いてモータの回転制御を行っているので、乗降者が車両ドアを開こうとした時に誤って車両ドアを閉じるスイッチをＯＮしてしまう蓋然性が高い。このため、上記公報記載の車両ドア開閉装置では、乗降者の意思に反するように車両ドア開閉装置が作動する誤作動が発生し易い。
【００１３】
これに対して、請求項４に記載の発明によれば、車両ドア（２）の開閉操作時に乗降者が実際に車両ドア（２）に及ぼす操作力を感知してドア操作力発生装置（１１、１２、２４）が制御されるので、車両ドア開閉装置が乗降者の意思に反して作動してしまうことが防止される。
【００１７】
請求項５〜８に記載の発明では、車両ドア（２）に対して乗降者が及ぼす操作力の大きさが所定値を越えたときには、ドア操作力の伝達を遮断するようにドア操作力伝達機構（２４）を制御し、一方、車両ドア（２）に対して乗降者が及ぼす操作力の大きさが所定値以下のときには、所定の大きさのドア操作力を車両ドア（２）に及ぼすようにドア操作力発生装置（１１、１２、２４）およびドア操作力伝達機構（２４）を制御することを特徴とする。
【００１８】
これにより、例えば、乗降者が車両ドア（２）及ぼす操作力の大きさが所定値を越えたときには、乗降者が車両ドア（２）を素早く開閉しようとしているものとみなして、ドア操作力の伝達を遮断されるので、乗降者の操作力により車両ドア（２）を素早く開閉することができる。
一方、乗降者の操作力の大きさが所定値以下のときには、乗降者が車両ドア（２）をゆっくり開閉しようとしているものとみなして、所定の大きさのドア操作力を車両ドア（２）に及ぼすので、車両ドア（２）をゆっくり開閉することができる。
【００１９】
以上に述べたように、本発明によれば、乗降者の意思に応じて、より木目細かに車両ドア（２）の開閉制御を行うことができる。請求項６に記載の発明では、乗降者が開閉する車両ドア（２）に対して乗降者が及ぼす操作力の大きさが所定値を越えたときにおいて、車両ドア（２）の開度が最小または最大となる状態より、所定角度手前にて車両ドア（２）に制動力を及ぼすようにドア操作力発生装置（１１、１２、２４）およびドア操作力伝達機構（２４）を制御することを特徴とする。
【００２０】
これにより、車両ドア（２）を静かに開閉することができるので、車両ドア（２）および車両等に過大な力が作用することを防止することができる。なお、操作力検出装置は、請求項７に記載の発明のごとく、乗降者が車両ドア（２）を開閉操作する際に触れる部位に配置されて、乗降者が車両ドア（２）に及ぼす操作力の大きさを感知する操作感知手段（６〜９）を有して構成してもよい。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明のごとく、電動モータ（１３）を流れる電流値を検出することにより、乗降者が車両ドア（２）を開閉する際の操作力の大きさを検出するように操作力検出装置を構成してもよい。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る車両ドア開閉装置を助手席側の車両ドア２（以下、ドアと略す。）に配設した状態を示しており、車両ドア開閉装置本体部１は、ドア２を回転可能に保持するヒンジ３側のドア２内に配置されている。４は乗降者が手動操作によりドア２の開閉を行う際に、乗降者が掴む車室内取っ手であり、同様に５は車室外取っ手である。なお、車両ドア開閉装置本体部１の詳細構造は後述する。
【００２３】
そして、両取っ手４、５には、乗降者が両取っ手４、５に及ぼす圧力（操作力）を検出する複数個の感圧センサがそれぞれ配置されており、車室内取っ手４には、図２に示すように、車室内取っ手４の車室外側および車室内側の２か所にそれぞれ感圧センサ６、７（操作力検出装置、閉操作感知手段、開操作感知手段）が配置されている。同様に、車室外取っ手５も、図３に示すように、車室内側および車室外側の２か所にそれぞれ感圧センサ８、９（操作力検出装置、閉操作感知手段、開操作感知手段）が配置されている。
【００２４】
因みに、本実施形態では、ドア２の閉状態を車室外側から解除するには、車室外取っ手５を図３の上方に向けて引き上げ、車室内側から解除するには、解除レバ４ａを車室内側に向けて引けばよい。
なお、１０はドア２の閉状態が不良の場合、いわゆる半ドアの場合にモータ等の駆動力を用いて強制的にドア２を完全に閉めるドアクローザ装置であり、このドアクローザ装置１０は、ドア２に配置された半ドア状態を検出する半ドア検出手段（半ドアスイッチ）１０ａからセンサ信号１０ｂに基づいて作動する。
【００２５】
次に、車両ドア開閉装置本体部１の構造について図４〜７を用いて述べる。
車両ドア開閉装置本体部１の概略構造は、図４に示すように、ドア２の開閉するドア操作力を発生する駆動部１１、駆動部１１で発生したドア操作力（モータの回転力）を後述する開閉操作部１２にを断続可能に伝達する電磁クラッチ（電磁手段、ドア操作力伝達機構）２４、および電磁クラッチ２４を介して伝達されたドア操作力の作用方向を偏向してドア２を開閉する開閉操作部１２から構成されており、駆動部１１および開閉操作部１２によりドア２を開閉するドア操作力を発生するドア操作力発生装置を形成している。そして、このドア操作力発生装置は、アルミニウム等の軽量金属製のハウジング１００内に配置されている。
【００２６】
また、駆動部１１は、図４〜６に示すように、図示されていないバッテリから電力を得て回転力を発生するモータ１３、および複数枚の歯車（ギヤ）１４〜２２からなる減速機構２３から構成されている。なお、モータ１３に直結された歯車１４はウォームであり、これと噛み合う歯車１５はウォームホイールである。これにより、モータ１３の回転方向を９０°偏向している。
【００２７】
一方、開閉操作部１２は、減速機構２３の最終段の歯車（以下、ピニオンと呼ぶ。）２２と、このピニオン２２と噛み合うとともに、ピニオン２２の回転運動を略直線運動に変換するラック２５とから構成されており、このラック２５は、その長手方向一端が車両本体のヒンジ３側の部位に回転可能に固定されている。そして、ピニオン２２およびラック２５の歯底から歯先に向かう方向（図４の上下方向）は、共にドア２の開閉方向と直交する方向に向き、かつ、ラック２５の歯面２５ａは、図７に示すように、隣り合う歯面２５ａに向かって凸となるように曲面状に形成されている。
【００２８】
また、ラック２５は、図４、５に示すように、コの字状断面形状を有するラック支え３４のコの字状断面の底部３４ａで、ラック２５の背面（ラックの歯部と反対側の面）２５ｂに摺動可能に接触するとともに、コの字状断面の側壁部でにてラック２５の歯すじ方向のズレを規制している。これにより、ラック２５は、ラック２５の歯先方向および歯すじ方向のピニオン２２に対するラック２５のズレが規制されてピニオン２２とラック２５との噛み合い不良が防止されている。なお、ラック支え３４のコの字状断面の底部３４ａの外側には、円柱状の軸３４ｂが形成されており、ハウジング１００内に形成された孔１０５に回転可能に挿入されている。
【００２９】
また、上記電磁クラッチ２４は、電磁クラッチ２４に通電される電流値の増加とともに伝達されるモータの回転力が増加するもので、非通電時にはモータの回転力の伝達は遮断されている。そして、この電磁クラッチ２４は、図５、６に示すように、ウォーム１４からピニオン２２までの減速過程の途中に配置されており、具体的には、歯車１７と歯車１８との間に配置されて歯車１７から歯車１８に伝達される回転力の制御を行っている。
【００３０】
また、ハウジング１００には、組付け時に駆動部１１をハウジング１００内に装着するための開口部１０１、１０２が形成されており、これらの開口部１０１、１０２は、図示さていないボルトによってハウジング１００に固定されたハウジング１００と同質の材料からなる蓋１０３、１０４によって閉塞されている。なお、各歯車１４〜２２を指示するシャフト部２６〜２９は、ハウジング１００および蓋１０３、１０４に形成された保持部３０〜３３によって回転可能に保持されている。
【００３１】
そして、各感圧センサ６、７、８、９からのセンサ信号６ａ、７ａ、８ａ、９ａおよび半ドア検出手段１０ａからのセンサ信号１０ｂが、図８に示すように制御装置（ドア操作力制御装置）３５に入力しており、この制御装置３５は、各センサ信号６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ｂに基づいてモータ１３の停止および正逆回転を指示するモータ制御信号１３ａ、電磁クラッチ２４に通電する電流値を指示する電磁クラッチ制御信号２４ａおよびドアクローザ装置１０の駆動を指示するドアクローザ信号１０ｃをそれぞれの機器に向けて出力する。
【００３２】
次に、本実施形態の作動を乗降者が乗車時と降車時とに分けて述べる。
１．乗車時
（１）ドア２を開く場合
乗降者が、車室外取っ手５を引き上げることにより、ドア２の閉状態が解除されてドア２が僅かに開く。このとき、乗降者は車室外取っ手５のうち車室内側の部位に触れているため、感圧センサ９からセンサ信号９ａが発せられる。
【００３３】
これにより、制御装置３５は、ドア２が開方向に向けて移動中であるとみなし、ドア２が開く向き、すなわちピニオン２２がラック２５に対してヒンジ３と反対側に向けて移動するようにモータ１３を回転させるとともに（図９参照）、感圧センサ９で検出される圧力に応じて電磁クラッチ２４によって伝達される回転力が線形的に変化するように電磁クラッチ制御信号２４ａを出力する。
【００３４】
（２）ドア２を閉じる場合
乗降者が車室内に乗り込み、車室内取っ手４のうち車室外側の部位に触れてドア２を閉じようとすると、感圧センサ６からセンサ信号６ａが発せられる。
これにより、制御装置３５は、ドア２が閉方向に向けて移動中であるとみなし、ドア２が閉じる向き、すなわちピニオン２２がラック２５に対してヒンジ３側に移動するようにモータ１３を回転させるとともに（図９参照）、感圧センサ９で検出される圧力が応じて電磁クラッチ２４によって伝達される回転力が線形的に変化するように電磁クラッチ制御信号２４ａを出力する。
【００３５】
そして、半ドア検出手段１０ａからのセンサ信号１０ｂにより、ドア２が半ドア状態まで閉まったと判定されたとき、制御装置３５はモータ１３を停止させるとともに、電磁クラッチ２４への通電を遮断する。その後ドアクローザ装置１０が作動してドア２は完全閉状態となる。
２．降車時
（１）ドア２を開く場合
乗降者が、解除レバー４ａを引くことにより、ドア２の閉状態が解除されてドア２が僅かに開く。そして、乗降者がドア２を開けるべく車室内取っ手４のうち車室外側の部位に触れると、感圧センサ７からセンサ信号７ａが発せられる。
【００３６】
これにより、制御装置３５は、ドア２が開方向に向けて移動中であるとみなし、ドア２が開く向き、すなわちピニオン２２がラック２５に対してヒンジ３と反対側に向けて移動するようにモータ１３を回転させるとともに（図９参照）、感圧センサ９で検出される圧力が応じて電磁クラッチ２４によって伝達される回転力が線形的に変化するように電磁クラッチ制御信号２４ａを出力する。
【００３７】
（２）ドア２を閉じる場合
乗降者がドア２を閉じるべく車室外取っ手５のうち車室内側の部位に触れてドア２を閉じようとすると、感圧センサ８からセンサ信号８ａが発せられる。
これにより、制御装置３５は、ドア２が閉方向に向けて移動中であるとみなし、ドア２が閉じる向きすなわちピニオン２２がラック２５に対してヒンジ３側に移動するようにモータ１３を回転させるとともに（図９参照）、感圧センサ９で検出される圧力が応じて電磁クラッチ２４によって伝達される回転力が線形的に変化するように電磁クラッチ制御信号２４ａを出力する。
【００３８】
そして、半ドア検出手段１０ａからのセンサ信号１０ｂにより、ドア２が半ドア状態まで閉まったと判定されたとき、制御装置３５はモータ１３を停止させるとともに、電磁クラッチ２４への通電を遮断する。その後ドアクローザ装置１０が作動してドア２は完全閉状態となる。
なお、上記乗車時および降車時のいずれの場合においても、乗降者が各感圧センサ６〜９から手を離したとき、すなわち各感圧センサ６〜９に圧力が作用しなくなったときは、モータ１３が停止した後に電磁クラッチ２４への通電が停止（若しくは同時に停止）する。
【００３９】
また、乗降者が、感圧センサ６、７および感圧センサ８、９にそれぞれ同時に触れた場合も、ドア２が開方向に移動中であるか、閉方向に移動中であるかの判定ができないので、モータ１２および電磁クラッチ２４は共に非通電状態となる。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００４０】
本実施形態は、上述の作動のからも明らかなように、感圧センサ６〜９によって検出される圧力に応じて電磁クラッチ２４によって伝達される回転力が制御されるので、乗降者の意思に応じた木目細かいドア２の開閉制御を行うことができる。
また、電磁クラッチ２４は、非通電時には回転力の伝達が遮断されているので、モータ１３が故障した場合やバッテリの電力が低下してモータ１３が駆動しない場合であっても手動操作にて容易にドア２を開閉することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、ドア操作力の大きさを電磁クラッチ２４に通電される電流値によって制御しているので、ドア操作力の大きさを木目細かく、かつ、簡便に制御することができる。
ところで、上記公報記載の車両ドア開閉装置では、単純なＯＮ−ＯＦＦスイッチを用いてモータの回転制御を行っているので、乗降者が車両ドアを開こうとした時に誤って車両ドアを閉じる向きにスイッチをＯＮしてしまう蓋然性が高い。このため、上記公報記載の車両ドア開閉装置では、車両ドア開閉装置が乗降者の意思に反して作動してしまうといった誤作動が発生し易い。
【００４２】
これに対して、本実施形態によれば、ドア２の開閉操作時に乗降者が実際にドア２に及ぼす操作力を感圧センサ６〜９によって検出し、その検出値に基づいて駆動部１１および開閉操作部１２が制御されるので、車両ドア開閉装置が乗降者の意思に反して作動してしまう誤作動が防止される。
ところで、ドア２を手動操作にて開閉する場合に、ドア２の開閉作動とともに回転する減速機構２３をなす歯車の数が多いと、手動操作時の操作力が大きくなるという問題が発生する。これに対して、電磁クラッチ２４を減速機構２３の最終段側に配置すれば、ドア２の開閉作動とともに回転する歯車が少なくなるので、上記問題を回避することができる。
【００４３】
しかし、電磁クラッチ２４を減速機構２３の最終段側に配置すると、電磁クラッチ２４にて伝達する回転力が増大するので、電磁クラッチ２４の大型化を、招き、延いては、車両ドア開閉装置本体部１の大型化を招く。
上記問題に対して、本実施形態によれば、電磁クラッチ２４は、減速機構２３の減速過程の途中に配置されているので、電磁クラッチ２４の大型化、および手動操作時の操作力の増大を抑制することができる。
【００４４】
ところで、実開昭６２−３１６７８号公報に記載の車両ドア開閉装置では、ドアの開閉運動に伴ってラック（２３）をピニオン（２２４）に対して揺動運動可能とするために、前記ラック（２３）およびピニオン（２２４）の歯底から歯先に向かう方向をドアの開閉方向に向けている。そして、前記ラック（２３）と前記ピニオン（２２４）との噛み合い不良を防止するための調整ボルト（６）を前記ラック（２３）の背面側に配置して、前記ラック（２３）の歯先方向に前記ラック（２３）が移動することを防止している。
【００４５】
したがって、前記調整ボルト（６）の先端に配置されたスチールボール（６１）と、前記ラック（２３）との接点から前記ピニオン（２２４）の中心までの接点中心間距離は、前記ラック（２３）の揺動運動とともに変化してしまう。このため、前記調整ボルト（６）は、前記接点中心間距離が最大となる位置、すなわち全開状態のドアの位置を基準に調整固定する必要がある。
【００４６】
つまり、上記公報記載の車両ドア開閉装置では、ドアが半開状態等の非全開状態では、前記ラック（２３）と前記ピニオン（２２４）と間のガタツキが大きくなるという問題が発生する。なお、括弧の番号は、上記公報の実施例に対応した符号である。
これに対して、本実施形態では、ラック２５の揺動運動を可能とするために、ピニオン２２およびラック２５の歯底から歯先に向かう方向を、共にドア２の開閉方向と直交する方向に向け、かつ、ラック２５の歯面２５ａは、隣り合う歯面２５ａに向かって凸となるように曲面状に形成することにより、ラック２５をピニオン２２に対して揺動可能としている（図１０参照）。
【００４７】
これにより、図１０に示すように、ピニオン２２の噛み合いピッチ円（基準ピッチ円）半径Ｘと、ラック２５の基準ピッチ線からラック２５の背面２５ｂまでの距離Ｙとの和を、ラック２５の揺動運動によらず一定とすることができる。
すなわち、ピニオン２２の基準ピッチ円とラック２５の基準ピッチ線とがほぼ重なるように理想的な状態で両者を噛み合わせることができる。したがって、ラック２５とピニオン２２との間のガタツキを防止することができる。
【００４８】
また、ラック２５の歯面２５ａは、隣り合う歯面２５ａに向かって凸となるように曲面状に形成されているので、ピニオン２２の歯面２２ａとラック２５の歯面２５ａとを滑らかに接触させながらラック２５を揺動運動させることができる。したがって、両者間のガタツキを防止できることと相まって、両歯面２５ａ、２２ａの偏磨耗を防止することができるので、車両ドア開閉装置の耐久性を向上させることができる。
【００４９】
ところで、本実施形態では、電磁クラッチ２４に通電する電流値を制御することによりドア操作力を制御していたが、電磁クラッチ２４を廃してモータ１３の回転数および回転力を直接制御しても本発明を実施することができる。
また、上述の実施形態では、ラック２５の歯面２５ａを曲面状としたが、図１１の（Ａ）に示すように、ピンオン２２の歯面２２ａを曲面状としてもよく、さらに図１１の（Ｂ）に示すように、両歯面２５ａ、２２ａを曲面状としても本発明を実施することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、感圧スイッチ６、７を車室内取っ手４に設けたが、これら感圧スイッチ６、７の取付位置は車室内取っ手４に限られるものではなく、乗降者の意思に応じた操作し易い部位に設ければよい。同様に、車室外取っ手５に設けられる感圧スイッチ８、９も、その取付位置は、車室外取っ手５に限られるものではなく、乗降者の意思に応じた操作し易い部位であれば、ドア２のボディ部分に設けてもよい。
【００５１】
但し、感圧スイッチ６、７および感圧スイッチ８、９の相互の取付位置関係については、乗降者が感圧スイッチ６、７および感圧スイッチ８、９をそれぞれ同時に触れてしまうことがないように留意してそれぞれの取付位置関係を決定することが望ましい。
また、上述の実施形態では、電磁クラッチ２４によって伝達される回転力が線形的に変化するように電磁クラッチ制御信号２４ａを出力したが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、非線形的、階段状または断続的に電磁クラッチ制御信号２４ａを出力してもよい。
【００５２】
（第２実施形態）
本実施形態は、乗降者の意思に応じて、より木目細かにドア２の開閉制御を行うことを目的としたものである。
すなわち、図１２に示すように、ラック２５と車両本体との連結部位にポテンショメータ（ドア位置検出手段）３６を配設し、このポテンショメータ（開度検出手段）３６により車両本体に対するラック２５（ドア２）の回転角を検出する。そして、ポテンショメータ３６の出力３６ａを制御装置３５に入力させ、この出力３６ａを用いて車両ドア開閉装置本体部１およびドアクローザ装置１０の作動を以下のように制御するものである。以下、その作動を説明する。
【００５３】
１．ドア２を開いた状態から閉じる場合（図１３参照）
ドア２が開いて停止している状態（ドア保持状態）では、電磁クラッチ２４は完全に繋がっており（電磁クラッチ２４をＯＮ状態）、かつ、モータ１３への通電は遮断されている（Ｓ１００）。そして、感圧センサ６、８によりドア２に作用する操作力Ｆを検出したときには（Ｓ１１０）、乗降者がドア２を閉じようとしているものとみなして、ドア２が閉じる向きにモータ１３が回転するように所定の電圧Ｖ０  をモータ１３に印加する（Ｓ１２０）とともに、このとき、実際にモータ１３に流れている電流ｉと予め設定された所定の電流ｉ０  との大きさを比較する（Ｓ１３０）。
【００５４】
なお、電流ｉは、制御装置３５内に設けられた電流検出回路（図示せず）によって検出されるものであり、乗降者の操作力Ｆによりドア２が閉じる向きに作動させられると、モータ１３内のコイルに起電力が誘起されるので、操作力Ｆが大きいほど電流ｉは小さくなる。このとき、電圧Ｖ０  は、車両ドア開閉装置本体部１を作動させるに必要な最低トルク（以下、必要トルクと呼ぶ。）未満のトルクが、モータ１３に発生する程度の電圧である。
【００５５】
そして、乗降者がドア２に操作力Ｆを及ぼし続け、かつ、電流ｉが電流ｉ０  以下（ｉ≦ｉ０  ）のときは、乗降者がドア２を素早く閉じようとしているものとみなして、ドア２が開いた状態から所定角度（本実施形態では、閉じた状態を０°として約２０°）となるまでの間、車両ドア開閉装置本体部１に影響されることなくドア２が自由作動（運動）し得るように、電磁クラッチ２４をＯＦＦとする（Ｓ１４０〜Ｓ１８０）。
なお、電磁クラッチ２４は通電を遮断（ＯＦＦ）したときに、その伝達可能トルクが０（零）となるのではなく、いわゆる空転トルクと呼ばれるトルク分は伝達することができる。しかも、この空転トルクは、上記必要トルク以下であるので、電磁クラッチ２４をＯＦＦとした状態であってもドア２の開閉、すなわち操作力Ｆに応じて電流ｉが変化する。また、ドア２が閉じた状態から所定角度となったか否かは、ポテンショメータ３６の出力３６ａより判定する。
【００５６】
また、ドア２が所定角度となる前に、電流ｉが電流ｉ０  より大きくなったときは（ｉ＞ｉ０  ）、乗降者がドア２をゆっくり閉じようとしているものとみなして、電磁クラッチ２４をＯＮ状態として、ドア２が所定角度となるまでの間は、第１実施形態のごとく、感圧センサ６、８の検出値に基づいて電磁クラッチ２４を制御する（Ｓ１９０〜Ｓ２１０）。なお、乗降者からの操作力Ｆがドア２に作用しなくなったときは（Ｆ＝０）、乗降者がドア２を閉じる意思が失せたものとみなして、ドア保持状態とする（Ｓ１６０、Ｓ２００、Ｓ２２０）。
【００５７】
次に、半ドア検出手段１０ａ（半ドアＳＷ）によりドア２が半ドア状態であると判定されたときには、モータ１３および電磁クラッチ２４をＯＦＦとして、ドア２が完全に閉じるまでドアクローザ装置１０を作動させる（Ｓ２３０〜Ｓ２７０）。
２．ドア２を閉じた状態から開く場合（図１４参照）
半ドア検出手段１０ａにより、ドア２が閉じた状態から開いた状態であると判定されときには、電磁クラッチ２４をＯＮとし、モータ１３への通電を遮断状態とする（Ｓ３００、Ｓ３１０）とともに、感圧センサ７、９によりドア２に操作力Ｆが作用しているか否かを判定する（Ｓ３２０）。
【００５８】
そして、ドア２に操作力Ｆが作用したときには、ドア２が開く向きにモータ１３が回転するように所定電圧Ｖ０  をモータ１３に印加する（Ｓ３３０）とともに、実際にモータ１３に流れている電流ｉと電流ｉ０  との大きさを比較する（Ｓ３４０）。このとき、電流ｉが電流ｉ０  より大きくなったときは（ｉ＞ｉ０  ）、乗降者がドア２をゆっくり開くようにしているものとみなして、操作力Ｆが作用しなくなるまで、電磁クラッチ２４をＯＮ状態として、第１実施形態のごとく、感圧センサ７、９の検出値に基づいて電磁クラッチ２４を制御する（Ｓ３４０、Ｓ３５０）。
【００５９】
一方、乗降者がドア２に操作力Ｆを及ぼし続け、かつ、電流ｉが電流ｉ０  以下（ｉ≦ｉ０  ）のときは、乗降者がドア２を素早く開くようにしているものとみなして、ドア２が閉じた状態から所定角度（本実施形態では、ドア２が最も開いた状態から約２０°手前）となるまでの間、車両ドア開閉装置本体部１に影響されることなくドア２が自由作動（運動）し得るように、電磁クラッチ２４をＯＦＦとする（Ｓ３６０〜Ｓ４００）。また、ドア２が所定角度となる前に、電流ｉが電流ｉ０  より大きくなったときは（ｉ＞ｉ０  ）、乗降者がドア２をゆっくり開くようにしているものとみなして、操作力Ｆが作用しなくなるまで、電磁クラッチ２４をＯＮ状態として、第１実施形態のごとく、感圧センサ７、９の検出値に基づいて電磁クラッチ２４を制御する（Ｓ４１０、Ｓ３５０）。
【００６０】
なお、乗降者からの操作力Ｆがドア２に作用しなくなったときは（Ｆ＝０）、乗降者がドア２を開く意思が失せたものとみなして、ドア保持状態とする（Ｓ３５０、Ｓ３９０）。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、上述の作動説明からも明らかなように、電流ｉが電流ｉ０  より大きくなり、乗降者がドア２に及ぼす操作力Ｆの大きさが所定値を越えたときには、乗降者がドア２を素早く開閉しようとしているものとみなして、電磁クラッチ２４をＯＦＦとして車両ドア開閉装置本体部１からのドア操作力が遮断されるので、乗降者の操作力Ｆによりドア２を素早く開閉することができる。
【００６１】
一方、電流ｉが電流ｉ０  以下となり、乗降者の操作力Ｆの大きさが所定値以下のときには、乗降者がドア２をゆっくり開閉しようとしているものとみなして、電磁クラッチ２４をＯＮ状態として、第１実施形態のごとく、感圧センサ６〜９によって検出される圧力に応じて電磁クラッチ２４によって伝達される回転力が制御される。したがって、乗降者の意思に応じて、より木目細かにドア２の開閉制御を行うことができる。
【００６２】
また、乗降者がドア２に及ぼす操作力Ｆの大きさが所定値を越え、乗降者がドア２を素早く開閉しようとしているものとみなされて電磁クラッチ２４がＯＦＦとされたときであっても、ドア２が全開または全閉となる（ドア２が最大開度または最小開度となる）状態の所定角度手前で電磁クラッチ２４がＯＮとなるので、ドア２が全開または全閉となる状態となる手前でドア２に対して制動力を及ぼすことができる。
【００６３】
したがって、ドア２を静かに開閉することができるので、ドア２、ヒンジ３および車両等に過大な力が作用することを防止することができる。
また、乗降者からの操作力Ｆがドア２に作用しなくなったときには、ドア２の位置が保持される（ドア保持状態とする）ので、例えば、車両が傾いた状態で、乗降者が及ぼす操作力が消滅したときであっても、ドア２が開いた状態を維持することができる。
【００６４】
（第３実施形態）
第２実施形態では、モータ１３に流れる電流を検出することにより、乗降者がドア２に及ぼす操作力Ｆの大きさが所定値を越えたか否かを判定したが、本実施形態は、感圧センサ６〜９の検出値を用いて操作力Ｆの大きさが所定値を越えたか否かを判定するように構成したものである。以下にその制御をフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
１．ドア２を開いた状態から閉じる場合（図１５参照）
ドア２が開いて停止している状態（ドア保持状態）では、電磁クラッチ２４はＯＮ状態であり、かつ、モータ１３の通電は遮断されている（Ｓ５００）。そして、感圧センサ６、８によりドア２に作用する操作力Ｆを検出したときには（Ｓ５１０）、乗降者がドア２を閉じようとしているものとみなして、ドア２が閉じる向きにモータ１３が回転するように所定の電圧Ｖ０  をモータ１３に印加する（Ｓ５２０）とともに、感圧センサ６、８により検出された操作力Ｆと予め設定された所定値Ｆ０  との大きさを比較する（Ｓ５３０）。
【００６６】
そして、乗降者がドア２に操作力Ｆを及ぼし続け、かつ、操作力Ｆが所定値Ｆ０  以上であるときは（Ｆ≧Ｆ０  ）、乗降者がドア２を素早く閉じようとしているものとみなして、ドア２が開いた状態から所定角度となるまでの間、車両ドア開閉装置本体部１に影響されることなくドア２が自由作動（運動）し得るように、電磁クラッチ２４をＯＦＦとする（Ｓ５４０〜Ｓ５８０）。
【００６７】
また、ドア２が所定角度となる前に、操作力Ｆが所定値Ｆ０  未満となったときは（Ｆ＜Ｆ０  ）、乗降者がドア２をゆっくり閉じようとしているものとみなして、電磁クラッチ２４をＯＮ状態として、ドア２が所定角度となるまでの間は、第１実施形態のごとく、感圧センサ６、８の検出値に基づいて電磁クラッチ２４を制御する（Ｓ５９０〜Ｓ６１０）。なお、乗降者からの操作力Ｆがドア２に作用しなくなったときは（Ｆ＝０）、乗降者がドア２を閉じる意思が失せたものとみなして、ドア保持状態とする（Ｓ５６０、Ｓ６００、Ｓ６２０）。
【００６８】
次に、半ドア検出手段１０ａによりドア２が半ドア状態であると判定されたときには、モータ１３および電磁クラッチ２４をＯＦＦとして、ドア２が完全に閉じるまでドアクローザ装置１０を作動させる（Ｓ６３０〜Ｓ６７０）。
２．ドア２を閉じた状態から開く場合（図１６参照）
半ドア検出手段１０ａにより、ドア２が閉じた状態から開いた状態であると判定されときには、電磁クラッチ２４をＯＮとし、モータ１３への通電を遮断状態とする（Ｓ７００、Ｓ７１０）とともに、感圧センサ７、９によりドア２に操作力Ｆが作用しているか否かを判定する（Ｓ７２０）。
【００６９】
そして、ドア２に操作力Ｆが作用したときには、ドア２が開く向きにモータ１３が回転するように所定電圧Ｖ０  をモータ１３に印加する（Ｓ７３０）とともに、操作力Ｆと所定値Ｆ０  との大きさを比較する（Ｓ７４０）。このとき、操作力Ｆが所定値Ｆ０  未満であるときは（Ｆ＜Ｆ０  ）、乗降者がドア２をゆっくり開くようにしているものとみなして、操作力Ｆが作用しなくなるまで、電磁クラッチ２４をＯＮ状態として、第１実施形態のごとく、感圧センサ７、９の検出値に基づいて電磁クラッチ２４を制御する（Ｓ７４０、Ｓ７５０）。
【００７０】
一方、乗降者がドア２に操作力Ｆを及ぼし続け、かつ、操作力Ｆが所定値Ｆ０  以上（Ｆ≧Ｆ０  ）のときは、乗降者がドア２を素早く開くようにしているものとみなして、ドア２が閉じた状態から所定角度となるまでの間、車両ドア開閉装置本体部１に影響されることなくドア２が自由作動（運動）し得るように、電磁クラッチ２４をＯＦＦとする（Ｓ７６０〜Ｓ８００）。また、ドア２が所定角度となる前に、操作力Ｆが所定値Ｆ０  未満になったときは（Ｆ＜Ｆ０  ）、乗降者がドア２をゆっくり開くようにしているものとみなして、操作力Ｆが作用しなくなるまで、電磁クラッチ２４をＯＮ状態として、第１実施形態のごとく、感圧センサ７、９の検出値に基づいて電磁クラッチ２４を制御する（Ｓ８１０、Ｓ７５０）。
【００７１】
なお、乗降者からの操作力Ｆがドア２に作用しなくなったときは（Ｆ＝０）、乗降者がドア２を開く意思が失せたものとみなして、ドア保持状態とする（Ｓ７５０、Ｓ７９０）。
ところで、上述の実施形態では、ヒンジの中心に揺動して開閉するドアに対して適用したが、本発明は、往復運動して開閉する、いわゆるスライド式ドアに対しても適用することができる。
【００７２】
また、本発明は、ドアクローザ装置１０を有していない車両ドア開閉装置に対しても適用することができる。
また、第２、３実施形態では、ドア２の開度を検出するためにポテンショメータ３６を用いたが、ポテンショメータ３６に代えてドア２もしくは車両側にリミットスイッチを配設し、ドア２の開度が所定値となったときにリミットスイッチがＯＮ−ＯＦＦされるようにしてもよい。
【００７３】
また、第２、３実施形態では、ドア２の開度を検出するためにポテンショメータ３６を用いたが、減速機構２３を構成する歯車１４〜２４のいずれかの回転角度を検出することによりドア２の開度を検出してもよい。
また、第３実施形態において、電磁クラッチ２４のＯＮ−ＯＦＦと連動してモータ１３をＯＮ−ＯＦＦ制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両ドア開閉装置を車両ドアに組付けた状態を示す模式図である。
【図２】車室内取っ手の拡大図である。
【図３】車室外取っ手の拡大図である。
【図４】車両ドア開閉装置本体部を示す概略図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】ラック、ピニオンおよびラック支えの拡大斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る車両ドア開閉装置の制御系を示すブロック図である。
【図９】車両ドアの開閉状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の効果を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の変形例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る車両ドア開閉装置の制御系を示すブロック図である。
【図１３】第２実施形態に係る車両ドア開閉装置の閉作動を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態に係る車両ドア開閉装置の開作動を示すフローチャートである。
【図１５】第３実施形態に係る車両ドア開閉装置の閉作動を示すフローチャートである。
【図１６】第３実施形態に係る車両ドア開閉装置の開作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…車両ドア開閉装置本体部、２…車両ドア、３…ヒンジ、
４…車室内取っ手、５…車室外取っ手、
６〜９…感圧センサ（操作力検出装置、閉操作感知手段、開操作感知手段）、
１０…ドアクローザ装置、１１…駆動部、１２…開閉操作部、
１３…モータ、１４…ウォーム、１５〜２１…歯車、２２…ピニオン、
２３…減速機構、
２４…電磁クラッチ（電磁伝達手段、ドア操作力伝達機構）、
２５…ラック、２６〜２９…シャフト部、３０〜３３…保持部、
３４…ラック支え、３５…制御装置（ドア操作力制御装置）。
【図１】
0003622408.tif 000002
【図２】
0003622408.tif 000003
【図３】
0003622408.tif 000004
【図４】
0003622408.tif 000005
【図５】
0003622408.tif 000006
【図６】
0003622408.tif 000007
【図７】
0003622408.tif 000008
【図８】
0003622408.tif 000009
【図９】
0003622408.tif 000010
【図１０】
0003622408.tif 000011
【図１１】
0003622408.tif 000012
【図１２】
0003622408.tif 000013
【図１３】
0003622408.tif 000014
【図１４】
0003622408.tif 000015
【図１５】
0003622408.tif 000016
【図１６】
0003622408.tif 000017