(57)【要約】【課題】車両ドアを簡単な方法により上下動する構成とし、車両ドアに外力が作用しても、車両ドアを上下動させる駆動装置に影響を与えない構成とする。また、簡単な構成により車両ドアを途中位置でも保持することが可能な構成とする。【解決手段】車両ボデー２に対して、ヒンジ７を介して上下方向に車両ドア３が動く構成において、車両ドア３の重心位置を重心位置移動手段１０により移動させることにより、車両ドア３の重心位置Ｐｇが移動し、ドア開口６が開閉する構成とした。【選択図】　図１
2004143832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ボデーに対して、ヒンジを介して接続され一方向に動く車両ドアにより、車両ボデーに形成されたドア開口を開閉する車両ドア駆動装置において、
前記車両ドアの重心位置を上下動させる重心位置移動手段を前記車両ドアに備え、該重心位置移動手段によって前記車両ドアの重心位置が移動し、前記ドア開口が開閉することを特徴とする車両ドア駆動装置。
【請求項２】
前記車両ボデーと前記車両ドアとの間には、前記車両ドアを開方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両ドア駆動装置。
【請求項３】
前記重心位置移動手段は、錘と、該錘を上下動させる駆動装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両ドア駆動装置。
【請求項４】
前記車両ドアには、前記錘を上下動させるガイド部材が一方向に設けられ、該ガイド部材を駆動装置により上下動させるか、若しくは、回転させることを特徴とする請求項１に記載の車両ドア駆動装置。
【請求項５】
前記車両ドアには、車両ボデーに設けられるストライカに係合して、前記車両ドアの閉状態を保持するラッチが設けられ、該ラッチを前記錘の移動により前記ストライカと係合させることを特徴とする請求項１に記載の車両ドア駆動装置。
【請求項６】
車両ボデーに対してヒンジを介して接続されて、一方向に動く車両ドアにより、車両ボデーに形成されたドア開口を開閉する車両ドア駆動装置において、
前記車両ドアの一部に設けられたタンクと、
該タンクに連通する配管と、
前記タンクに流体を導入し、前記車両ドアの重心位置を変化させる流体移動源とを備えたことを特徴とする車両ドア駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両ドア駆動装置に関するものであり、特に、車両ドアの重心位置を変化させる事により、ドア開口を開閉する車両ドア駆動装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両ドア駆動装置には、電動にて車両後部に設けられた車両ドア（バックドア）を開閉駆動するパワーバックドアシステムが知られている。
【０００３】
このパワーバックドアシステムでは、モータ装置が正転／逆転することにより、ギヤを介して接続されるアームが回動し、アームの回動により車両ドアに接続されたロッドが移動することによって、車両ドアがロッドにより押し上げられて、持ち上げる構成となっている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００４】
このシステムにおける駆動源には、車両ドアを手動でも開閉を行わせる為、モータ装置にはモータからの駆動力を車両ドアへと伝達／遮断するクラッチを備えている。
【０００５】
【非特許文献１】
ＡＬＰＨＡＲＤ　新型車解説書　２００２年５月　トヨタ自動車株式会社発行（３−２２８，２２９頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータ装置にクラッチを備え、電動駆動を行う装置においては、次の様な問題点が生じる。即ち、従来の装置では手動操作と電動による動作を両立させるために、クラッチによる動力伝達の遮断が必要である。この為、クラッチ接続中に外力が車両ドアに作用すると、車両ドアを開状態に保持するロッドやアーム、車両ドアを回転自在に支持するヒンジ等に外力が作用するので、ロッドやアーム、ヒンジ等を強固な構造にしなければならない。
【０００７】
また、従来の装置では車両ドアを途中位置で停止させるには、ラッチ等が必要になる。ラッチにより車両ドアを固定すると、手動操作に影響を与えてしまう。
【０００８】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車両ドアを簡単な方法により上下動する構成とすること、車両ドアに外力が作用しても駆動装置に影響を与えない構成とすること、簡単な構成により車両ドアを途中位置でも保持することが可能な構成とすることを技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために講じた技術的手段は、車両ボデーに対して、ヒンジを介して接続され一方向に動く車両ドアにより、車両ボデーに形成されたドア開口を開閉する車両ドア駆動装置において、前記車両ドアの重心位置を上下動させる重心位置移動手段を前記車両ドアに備え、該重心位置移動手段によって前記車両ドアの重心位置が移動して、前記ドア開口が開閉する構成とした。
【００１０】
上記した手段によれば、車両ドアの重心位置を上下動させる重心位置移動手段を車両ドアに備え、重心位置移動手段によって車両ドアの重心位置を変えるという簡単な方法によって、車両ドアの上下動が可能となり、ドア開口が開閉される構成となる。
【００１１】
この場合、車両ボデーと車両ドアとの間には、車両ドアを開方向に付勢する付勢手段を備えれば、付勢手段による付勢力と重心位置移動手段による重心位置の移動により車両ドアを上下動させ、任意の位置で保持することが可能である。これは付勢手段による付勢力と車両ドアの重心位置における車両ドアの重量との力のバランスにより簡単な構成で実現することが可能である。
【００１２】
これは、重心位置移動手段による車両ドアの重心位置の移動により、車両ドアの重心位置で作用する車両ドアの重量と付勢手段による付勢力との力関係（バランス）を利用して車両ドアを開閉し、車両ドアを全開状態や全閉状態の他に、任意の位置でも保持が可能となる。この為、車両ドアが手動により閉方向に操作された場合であっても、従来の如く、車両ドアを押し上げるロッド等の部材が不要になり、車両ドアを回転自在に支持するヒンジ等に悪影響を及ぼすことはない。
【００１３】
また、重心位置移動手段は、錘と、該錘を上下動させる駆動装置を備えれば、錘を駆動装置により上下動させるという簡単な構成により、車両ドア位置を任意の位置でも保持することが可能である。
【００１４】
更に、車両ドアには、錘を上下動させるガイド部材が一方向に設けられ、ガイド部材を駆動装置により上下動させるか、若しくは、回転させれば、駆動手段によりガイド部材を上下動させたり、駆動装置によりガイド部材を回転させることによって、錘を簡単な方法で移動させ、車両ドアの重心位置を移動させることが可能である。これによって、車両ドアの位置を任意の位置でも保持することが可能となる。
【００１５】
更にその上、車両ドアには、車両ボデーに設けられるストライカに係合して、車両ドアの閉状態を保持するラッチが設けられ、ラッチを錘の移動によりストライカと係合させれば、錘の移動を利用してラッチをストライカに係合させ、車両ドアを閉状態に保持させることが可能である。
【００１６】
また、上記した課題を解決するために講じた技術的手段は、車両ボデーに対してヒンジを介して接続されて、一方向に動く車両ドアにより、車両ボデーに形成されたドア開口を開閉する車両ドア駆動装置において、前記車両ドアの一部に設けられたタンクと、該タンクに連通する配管と、前記タンクに流体を導入し、前記車両ドアの重心位置を変化させる流体移動源とを備えたことである。
【００１７】
上記した手段によれば、車両ドアの一部にタンクを設け、タンクとは配管によって連通させ、タンク内に流体を流体移動源により導入することで、タンクと配管および流体移動源とを備えた簡単な構成により、車両ドアの重心位置を流体の移動を利用して変化させることが可能である。
【００１８】
この場合、車両ドア内での流体の移動により、車両ドアの重心位置で作用する車両ドアの重量と付勢手段による付勢力との力関係（バランス）によって、車両ドアが任意の位置で保持されるので、車両ドアが手動により閉方向に操作された場合であっても、従来の如く、車両ドアを押し上げる、ロッド等の部材は必要なく、車両ドアを回転自在に支持するヒンジ等に悪影響を及ぼすことはない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両ドア駆動装置（以下、本装置と称す）１の一実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す説明では、本装置１を車両５の車両ドア（ここでは一例として、バックドア）３に適用した場合について説明を行うが、これに限定されるものではなく、例えば、本装置１は、車両５における運転席または助手席の跳ね上げ式のドアに対しても適用することが可能である。
【００２０】
図１は、本装置１が適用される車両５のバックドア３の構成を示す。車両５は車両ボデー２の後方にドア開口６が形成されている。この車両５に形成されたドア開口６を、バックドア３によって開閉することができる。バックドア３は車両ボデー５の後方端の上部に設けられたヒンジ７により車両ボデー５の後方と回動自在に接続されており、ヒンジ７を中心として一方向（車両５の上下方向）に回動自在となっている。
【００２１】
車両ボデー２とバックドア３との間には、バックドア３を図１に示す矢印方向（開方向）に付勢する内部にガスが封入されたダンパ４が配設されており、ダンパの付勢力（ダンパ反力）によって、バックドア３は作用点９にて常時開方向へと付勢されている。
【００２２】
次に、図２を参照して、バックドア３の構成について説明する。バックドア３は運転席から後方が目視できる様、上方にリアガラス８が設けられている。リアガラス８の側方には、ヒンジ７を回動中心として回動を行うバックドア３の重心位置を変化させる為、バックドア３の上下方向に滑車１１、モータ１２、駆動装置１３およびワイヤー１４を有する駆動ユニット（重心位置移動手段）１０が設けられている。
【００２３】
この駆動ユニット１０は、バックドア３の上下方向に対して延在しており、バックドア３の外側のドアパネルと室内側のインナーパネルとの間に取り付けられている。この場合、バックドア３の上方に滑車１１が回転自在に取り付けられていると共に、バックドア３の下方には、モータ１２により駆動されるプーリーを内部に備えた駆動装置１３が取り付けられている。また、プーリーを駆動する駆動装置１３と滑車１１との間には、１本の環状のワイヤー１４が張設されている。尚、本実施形態ではワイヤー１４を用いるが、これに限定されるものではなく、ベルトやチェーンであっても良い。
【００２４】
駆動装置１３のプーリーと滑車１１とに掛けられたワイヤー１４の一方の側に錘１５が固定部材により固定され、ワイヤー１４の他方の側は錘１５に形成された貫通孔１６を貫通している。この貫通孔１６は錘１５の可動範囲である最上点Ｐｕから最下点Ｐｂまで、錘１５がバックドア３の上下方向において連続的に移動する場合、錘１５は確実にワイヤー１４にガイドされながら、ワイヤー１４に沿って移動する。この場合、錘１５の上下動によりバックドア全体の重心位置Ｐｇは、錘１５が最下点Ｐｂにある状態での重心位置Ｐｇｂから錘１５が最上点Ｐｕにある状態での重心位置Ｐｇｕまでの範囲で移動することができる。
【００２５】
次に、本装置１の作動について説明する。モータ１２はバックドア３に対して開閉を指示する運転席の近傍に設けられた操作スイッチ（図示せず）によって、動作させることができる。操作スイッチが操作され、モータ１２に通電がなされると、これによって、モータが駆動されて駆動装置１３の内部に設けられたプーリーが回転する。プーリーが回転すると、プーリーと滑車１１との間にはワイヤー１４が掛けられているので、プーリーの回転によりワイヤー１４が移動する。この際、ワイヤー１４には錘１５が固定部材により固定されているので、ワイヤー１４が移動すると、それに伴って錘１５の位置がバックドア３の中で上下方向に移動する。その結果、錘１５がバックドア内で上方に動くと、錘１５が最下点Ｐｂに位置する状態に比べて、回動を行うバックドア３の重心位置Ｐｇが上方へと移動する。
【００２６】
バックドア１５は、図１に示す様に、ヒンジ７を支点として回動し、ダンパ４と接続される作用点９において開方向となる様に常時付勢される。この状態を模式的に、バックドア３に作用する力の関係を図３を参照して説明する。錘１５の下面が最下点Ｐｂにある状態ではダンパ４による開方向の付勢力（ダンパ反力）のバックドア３に対する垂直成分の力Ｆ１と作用点９からヒンジ７の回動中心までの距離Ｌ１との積（Ｆ１・Ｌ１）に比べて、バックドア３の重心位置Ｐｇにおいて上下方向に持ち上がるバックドア３の総重量Ｗｇのバックドア３に対する垂直成分の力Ｆ２とヒンジ７の回動中心からドア重心Ｐｇまでの距離Ｌ２との積（Ｆ２・Ｌ２）の方が大きくなる。この状態になると、バックドア３は閉状態を保持する。
【００２７】
しかし、モータ１２の駆動によって、錘１５が上方に移動させられると、移動過程の所定位置（Ｌ１・Ｆ１＝Ｌ２・Ｆ２となる位置）にて力の関係が等しくなり、その後、ダンパ４による開方向の付勢力（ダンパ反力）の影響の方がバックドア３の重心位置Ｐｇにおける重量Ｗｇの影響よりも大きくなる（Ｌ１・Ｆ１＞Ｌ２・Ｆ２となる）。その結果、バックドア３はダンパ反力と錘１５による重量の力のバランスが保たれる位置（回動途中の途中位置）での保持が可能となる。更に、錘１５を上方へ移動させるとバックドア３は次第に上がってゆくので、力のバランスを利用してのバックドア３の開閉が全開状態までの任意の位置で行える。この為、力のバランスによって任意の位置でバックドア３を保持することが可能となる。また、バックドア３の下降についても、力のバランスを利用して次第に下がってゆき、バックドア３の任意の位置での保持が可能となる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、図４を参照して、第２実施形態について説明する。図１に示す第１実施形態では駆動ユニット１０をリアガラス８の左右いずれかの片側に設けた構成としたが、第２実施形態では駆動ユニット１０をバックドア３の中央に設け、錘１５がリアガラス８の下方で上下方向に移動する構成とした。そして、この第２実施形態では、錘１５が移動によって最下点Ｐｂへ下降することによって、スライドドア３の下方に設けられ車両ボデー２に対して閉状態を保持させるラッチ３１を回動させる構成とした。即ち、この構成によれば、モータ１２の駆動によって、錘１５がワイヤー１４の移動により駆動され、錘１５が最下点Ｐｂまで下降した時に、錘１５の下面に、錘１５の軌跡上にまで延在したラッチ３１の当接部３２に当てる構成とする。これによって、当接部３２に当たった時の錘１５の下降力によって、ラッチ３１は車両ボデー２の後方に設けられた略コ字状のストライカ３４に、係合部３３が嵌り係合することにより、車両ボデー２に対してバックドア３は確実な閉状態を保つことが可能となる。
【００２９】
（第３実施形態）
次に、図５を参照して、第３実施形態について説明する。図１に示す第１実施形態では、錘１５がワイヤー１４によって移動する構成としたが、第３実施形態ではスクリュウ１７の回転により、錘１５がバックドア３の上下方向に移動する構成とした。この構成では、バックドア３の下方にモータ１２を備えた駆動装置１３が取り付けられ、駆動装置１３から上下方向にスクリュウ１７と、このスクリュウ１７に平行な状態でガイド部材１９が配設される。そして、スクリュウ１７とガイド部材１９の上端は、リアガラス８と平行に設けられた固定部材１８によって、バックドア３に固定される構成とした。
【００３０】
上記した構成の作動について説明すると、モータ１２はバックドア３の開閉駆動を指示する図示しない操作スイッチにより、モータ１２に通電がなされる。モータ１２に通電がなされるとモータ１２が駆動され、駆動装置１３が動作してスクリュウ１７が回転する。スクリュウ１７が回転すると、スクリュウ１７に螺合する錘１５がスクリュウ１７の回転方向によって上下動し、スクリュウ１７の回転により錘１５がガイド部材１９に沿って、錘１５の位置が車両５の上下方向に移動する。
【００３１】
その結果、錘１５がバックドア３の上方へと動くと、錘１５が最下点Ｐｂに位置する状態に比べて、図２の如く、バックドア３の重心位置Ｐｇが上方に移動する。一方、錘１５がバックドア３の下方へと動くと、図２の如く、バックドア３の重心位置Ｐｇが下方へと移動する。
【００３２】
この際、バックドア１５に作用する力の関係は、図１に示す第１実施形態と同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００３３】
（第４実施形態）
次に、図６を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、流体（例えば、常温で液体且つ腐食性がなく比重が水よりも重い流体金属、水、作動油等）の移動を駆動ユニット２５により行い、バックドア３の重心位置Ｐｇが上下に変化する構成とした。この構成においては、リアガラス８と平行となる様、バックドア３の上方と下方に上部および下部タンク２１が設けられ、両タンク２１および駆動ユニット２５はバックドア３のアウターパネルとインナーパネルとの間に取り付けられる。尚、この上部および下部タンク２１は、いずれか一方があれば良く、必ずしも２つなくても良いし、２つ以上あっても良い。
【００３４】
タンク２１の内部構造は、図７に示す構成となっており、タンク２１のハウジング２９の内部に、内部空間２８を２つに区画する移動壁２６が設けられる。この移動壁２６は、２つに区画された左右の内部空間２８に作用する圧力差によって、内壁に沿って移動自在となっている。例えば、図７に示す左側に流体２７が導入されると、移動壁２６の左側が右側と比べて高圧となって、移動壁２６は右側に移動し、流体２７が移動壁２６の左側の内部空間に充填される。また、これとは逆に、図７に示す右側に流体２７が導入されると、移動壁２６の右側が左側と比べて高圧となって、移動壁２６は左側に移動し、流体２７が移動壁２６の右側の内部空間に充填される構成となっている。尚、この場合、ハウジング２９の移動壁２６の右側には移動壁２６を常に左側に付勢する付勢部材（例えば、バネ等）を配設し、移動壁２６を付勢部材による弾性力を利用して付勢する構成としても良い。この様に流体２７が導入される２つのタンク２１は、それぞれ配管２３，２４により接続され、配管２３，２４の途中には駆動装置２５が配設される。
【００３５】
駆動装置２５は、図８に示す４ポートの電磁弁３２とポンプ３１を備える。電磁弁３２は通電により３状態のいずれかに切り替わる様になっており、両タンク２１とポンプ３１とを連通させる第１状態、両タンク２１とポンプ３１との連通を遮断する第２状態、第１状態の流体の流れを逆方向に流す第３状態に切替を可能としている。これによって、ポンプ３１の駆動により少なくとも一方のタンク２１に対して流体２７を電磁弁３２を介して導入／排出し、バックドア３の重心位置Ｐｇを流体移動によってバックドア３の上下方向に移動させることができる構成となっている。
【００３６】
第４実施形態において、電磁弁３２およびポンプ３１の作動は、上部および下部タンク２１の少なくとも一方の圧力を圧力センサあるいは圧力スイッチ等で検出し、タンク内へ流体を導入またはタンク内から流体を排出させることによって、バックドア３の重心位置を移動させても良い。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、車両ドアの重心位置を上下動させる重心位置移動手段を車両ドアに備え、重心位置移動手段によって車両ドアの重心位置を変えるという簡単な方法によって、車両ドアの上下動ができ、ドア開口が開閉される構成にできる。
【００３８】
この場合、車両ボデーと車両ドアとの間には、車両ドアを開方向に付勢する付勢手段を備えれば、付勢手段による付勢力と重心位置移動手段による重心位置の移動により車両ドアを上下動させ、任意の位置で保持することができる。これは付勢手段による付勢力と車両ドアの重心位置における車両ドアの重量との力のバランスにより簡単な構成で実現することができる。
【００３９】
また、重心位置移動手段は、錘と、該錘を上下動させる駆動装置を備えれば、錘を駆動装置により上下動させるという簡単な構成により、車両ドア位置を任意の位置でも保持することができる。
【００４０】
更に、車両ドアには、錘を上下動させるガイド部材が一方向に設けられ、ガイド部材を駆動装置により上下動させるか、若しくは、回転させれば、駆動手段によりガイド部材を上下動させたり、駆動装置によりガイド部材を回転させることによって、錘を簡単な方法で移動させることができ、車両ドアの重心位置を移動させることができる。これによって、車両ドアの位置を任意の位置でも保持することができる。
【００４１】
更にその上、車両ドアには、車両ボデーに設けられるストライカに係合して、車両ドアの閉状態を保持するラッチが設けられ、ラッチを錘の移動によりストライカと係合させれば、錘の移動を利用してラッチをストライカに係合させ、車両ドアを閉状態に保持させることができる。
【００４２】
また、本発明によれば、車両ドアの一部にタンクを設け、タンクとは配管によって連通させ、タンク内に流体を流体移動源により導入することで、タンクと配管および流体移動源とを備えた簡単な構成により、車両ドアの重心位置を流体の移動を利用して変化させることができる。
【００４３】
この場合、車両ドア内での流体の移動により、車両ドアの重心位置で作用する車両ドアの重量と付勢手段による付勢力との力関係（バランス）によって、車両ドアが任意の位置で保持できるので、車両ドアが手動により閉方向に操作された場合であっても、従来の如く、車両ドアを押し上げるロッド等の部材は必要なく、車両ドアを回転自在に支持するヒンジ等に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における車両ドア駆動装置を車両のバックドアに適用した場合の模式図である。
【図２】図１に示すバックドアの重心位置を変化させる第１実施形態における駆動ユニットの構成を示す模式図である。
【図３】図１に示すバックドアに作用する力の関係を説明する説明図である。
【図４】図１に示す錘の移動によりバックドアをロックする第２実施形態の模式図である。
【図５】第３実施形態における駆動ユニットの構成を示す模式図である。
【図６】第４実施形態における駆動ユニットの構成を示す模式図である。
【図７】図６に示すタンクの内部を示す説明図である。
【図８】図６に示すタンクに圧力供給を行う駆動装置の構成を示す配管図である。
【符号の説明】
１　車両ドア駆動装置
２　車両ボデー
３　バックドア（車両ドア）
４　ダンパ（付勢手段）
５　車両
６　ドア開口
７　ヒンジ
１０，２０，２５　駆動ユニット（重心位置移動手段）
１３　駆動装置
１４　ワイヤー（ガイド部材）
１５　錘
１７　スクリュウ（ガイド部材）
１９　ガイド部材
３１　ラッチ
３４　ストライカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004143832.tif 000009
【図８】
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