(57)【要約】      （修正有）【課題】  オートドアにおいて、駆動装置が故障した場合でも手動で操作できるドアを提供する。【解決手段】  モータ、モータから与えられたトルクによりドアを開方向又は閉方向に回動する駆動部材、及び、モータから駆動部材へのトルクの伝達を許容または遮断するクラッチを有するドア開閉機構と、物体がドアに対して近接状態にあることを検知するセンサと、を備え、センサにより物体がドアに近接していることを検知すると、前記クラッチはオン状態のままでモータを停止することによりドアの回動を停止し、クラッチオフスイッチにより、手動でドアを操作できることを特徴とする。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ、前記モータから与えられたトルクによりドアを開方向又は閉方向に回動する駆動部材、及び、前記モータから前記駆動部材への前記トルクの伝達を許容または遮断するクラッチを有するドア開閉機構と、
物体が前記ドアに対して近接状態にあることを検知するセンサと、
を備え、
前記センサにより前記物体が前記ドアに近接していることを検知すると、前記クラッチはオン状態のままで前記モータを停止することにより前記ドアの回動を停止することを特徴とするドア開閉システム。
【請求項２】
前記センサは、光を出射する発光部と、前記発光部から出射され前記物体で反射された光を受光する受光部を備える請求項１記載のドア開閉システム。
【請求項３】
前記発光部と前記受光部は、前記ドアの最上部に併設されている請求項２記載のドア開閉システム。
【請求項４】
前記クラッチをオフ状態として前記モータから前記駆動部材への前記トルクの伝達を遮断するクラッチオフスイッチを備え、前記クラッチオフスイッチを操作して前記クラッチをオフ状態とすることにより、前記クラッチがオン状態のままで前記モータを停止することにより回動を停止した前記ドアの操作を手動で行う請求項１記載のドア開閉システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドア開閉システムに関し、特にパワーバックドア開閉システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドアより離れた位置からの遠隔操作によってドアを自動開閉するオートドアにおいては、従来、検知センサによりドア周辺の所定領域の障害物が検知されると、ドアの開閉を停止または逆転させてドアが障害物に衝突することを防止しようとするものがあった。このオートドアにおいては、ドアの開閉を停止または逆転するために、開扉スイッチと開閉機構を駆動する駆動装置との間の回路を遮断または駆動回路を逆転駆動することとしていた。
【特許文献１】特開昭５７−１９１１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のオートドアにおいては、駆動回路と開閉機構が直結されているため、駆動装置が故障して動作しないときにはドアの開閉ができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題点を解決するために、本発明のドア開閉システムにおいては、モータ、モータから与えられたトルクによりドアを開方向又は閉方向に回動する駆動部材、及び、モータから駆動部材へのトルクの伝達を許容または遮断するクラッチを有するドア開閉機構と、物体がドアに対して近接状態にあることを検知するセンサと、を備え、センサにより物体がドアに近接していることを検知すると、前記クラッチはオン状態のままでモータを停止することによりドアの回動を停止することを特徴としている。
【０００５】
センサは、光を出射する発光部と、発光部から出射され物体で反射された光を受光する受光部を備える光学式センサであることが好ましく、発光部と受光部は、ドアの最上部に併設することができる。
【０００６】
クラッチをオフ状態としてモータから駆動部材へのトルクの伝達を遮断するクラッチオフスイッチを備え、クラッチオフスイッチを操作してクラッチをオフ状態とすることにより、クラッチがオン状態のままでモータを停止することにより回動を停止したドアの操作を手動で行うことができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、クラッチをオフ状態としてモータから駆動部材へのトルクの伝達を遮断するクラッチオフスイッチを備え、センサにより物体がドアに近接していることを検知すると、モータを停止し、かつ、クラッチをオン状態とすることによりドアの回動を停止することとしているため、モータ停止状態でクラッチをオフ状態とすれば手動でドアを回動させることができ、モータが故障して動作しないときであってもドアの開閉を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明をパワーバックドアに適用したドア開閉システムの実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。
【０００９】
＜構成＞
本実施形態に係るバックドア開閉システムは、図１に示すように車体１０の後面にヒンジ（不図示）により上下方向に回動可能に結合されたバックドア１１を開閉するものであり、モータ３１、検知センサ（センサ）５５を有する。
【００１０】
バックドア１１の左右両端部と車体１０との間には、ガスダンパー１２が設けられている。このガスダンパー１２は、バックドア１１を閉じると短縮され、バックドア１１を開くと伸張するように、その両端部が車体１０とバックドア１１のそれぞれに枢着されている。このガスダンパー１２は、バックドア１１を開くときに内部のガス圧によってバックドア１１を上方に付勢し、これにより手動でバックドア１１の開動作（バックドア１１を上方に開く動作）を行うときの操作力を軽減することができる。
【００１１】
図１、図２に示すように、バックドア１１の左右の一端（図示例では左端）には、リンク部材（駆動部材）２０の一端部が軸２０ａで枢着され、このリンク部材２０の他端部は、車体１０後部の左側面１０ａに設けられた駆動部３０に結合されている。駆動部３０は、リンク部材２０を介して自動開閉に必要な動力をバックドア１１に与える。
【００１２】
駆動部３０は、図２、図３に詳細を示すように、モータ３１、支持板３２、２段歯車３４、セクタギヤ３５、押さえ板３６、揺動アーム（駆動部材）３７及び押さえ部材３９を有する。また、ドア開閉機構は、駆動部３０、揺動アーム３７、リンク部材２０を有する。
【００１３】
モータ３１は、電源４５から供給される電力によって、回転軸３１ａ及びこの先端に同軸固定された歯車３１ｂを回転するものである。このモータ３１内部には、モータ３１から揺動アーム３７への伝達経路を連結もしくは切り離すためのクラッチ４０（図４）が設けられている。このクラッチ４０により、モータ３１から揺動アーム３７、リンク部材２０を経てバックドア１１へのトルクの伝達の許容又は遮断が選択可能となる。クラッチ４０は、これに接続された制御部４６によりオン状態とされるとモータ３１から揺動アーム３７への伝達経路を連結して、モータ３１から揺動アーム３７へのトルクの伝達を許容し、オフ状態とされるとモータ３１から揺動アーム３７への伝達経路を切り離して、モータ３１から揺動アーム３７へのトルクの伝達が遮断する。
【００１４】
歯車３１ｂは、支持板３２の上部に設けられた孔部３２ａを通り２段歯車３４の原動側歯車３４ａと噛合している。原動側歯車３４ａと同心の従動側歯車３４ｂはセクタギヤ３５と噛合しており、歯車３１ｂの回転とセクタギヤ３５の回動とが所定の速度比をなすように、原動側歯車３４ａと従動側歯車３４ｂの歯数が設定されている。支持板３２は、孔部３２ａの図３の下方に、支持軸３２ｂと、自由回転軸３２ｃとを有しており、孔部３２ａの周囲に設けたねじ孔３２ｆ、３２ｇ、３２ｈからモータ３１のハウジングのねじ受け部３１ｄ、３１ｅ、３１ｆにそれぞれ螺合させたねじ３３ａ、３３ｂ、３３ｃによって、モータ３１に固定されている。
【００１５】
２段歯車３４は、支持板３２の支持軸３２ｂに回転自在に支持され、支持軸３２ｂの先端は押さえ板３６の中央部に設けた孔部３６ａに圧入固定されている。一方、セクタギヤ３５の回転中心孔３５ｂには、支持板３２に回転自在に支持されている自由回転軸３２ｃのセレーション部３２ｄが圧入固定されている。自由回転軸３２ｃは、セレーション部３２ｄと非円形断面部３２ｅとを有しており、その非円形断面部３２ｅが押さえ板３６の下部に設けた孔部３６ｂを貫通し、揺動アーム３７の非円形孔３７ａに嵌合している。従って、セクタギヤ３５の回転は、自由回転軸３２ｃを介して揺動アーム３７に伝達される。揺動アーム３７は、その先端部に外方に突出するピン３７ｂを備えている。このピン３７ｂは、一端部を軸２０ａでバックドア１１に枢着したリンク部材の他端部に設けた孔部２０ｂ内を回動可能に貫通している。
【００１６】
このような構成の駆動部３０においては、クラッチ４０がオン状態でモータ３１を駆動（モータ３１をＯＮ）すると、歯車３１ｂが回転軸３１ａとともに回転する。すると、歯車３１ｂと噛合した２段歯車３４が連れ回り、原動側歯車３４ａと従動側歯車３４ｂの歯数により決められる所定の速度でセクタギヤ３５が回動し、セクタギヤ３５と一体となって揺動アーム３７が回動する。
【００１７】
モータ３１を正転させて、図２の矢印Ａに示すように揺動アーム３７を上方向に回動すると、これに連結されたリンク部材２０が所定の軌跡を描いて移動し、これに伴ってバックドア１１の開動作が行われる。これに対して、モータ３１を逆転させて図２の矢印Ｂに示すように揺動アーム３７を下方向に回動すると、これに連結されたリンク部材２０が所定の軌跡を描いて移動し、これに伴ってバックドア１１の閉動作（バックドア１１を下方に閉じる動作）が行われる。
【００１８】
一方、モータ３１の駆動を停止（モータ３１をＯＦＦ）し、かつ、クラッチ４０をオフ状態とすると、使用者は手動によりバックドア１１の開閉動作を行うことができる。また、モータ３１の駆動を停止した状態で、バックドア１１の中間開状態でクラッチ４０をオンすると、バックドア１１はその位置に保持される。
【００１９】
使用者は、バックドア１１の自動開閉およびクラッチオフ操作を、図５に示すようなキー６０の本体部６０ａに設けたオートオープンスイッチ６１、オートクローズスイッチ６２及びクラッチオフスイッチ６３によって行うことができる。キー６０には、サイドドアのロック及びその解除を行うメインスイッチ６４のほかに、全閉状態または半開状態から全開状態までバックドア１１を自動的に回動させるためのオートオープンスイッチ６１、全開状態または半開状態から全閉状態までバックドア１１を自動的に回動させるためのオートクローズスイッチ６２、及び、クラッチ４０をオフ状態とすることによりモータ３１が停止している状態であっても使用者が手動でバックドア１１を回動（開閉）することができるようにするためのクラッチオフスイッチ６３が設けられている。使用者がオートオープンスイッチ６１、オートクローズスイッチ６２、クラッチオフスイッチ６３のいずれかを押すと本体部６０ａの端面に配置された出射口６５からオートオープンスイッチ６１、オートクローズスイッチ６２、クラッチオフスイッチ６３のスイッチに応じて波長の異なる赤外光（例えば、オートオープンスイッチ６１が押された場合は８００ｎｍ、オートクローズスイッチ６２が押された場合は８５０ｎｍ、クラッチオフスイッチ６３が押された場合は９００ｎｍ）が発せられ、この赤外光が、車体１０側面の後方部に配置され、電源４５及び制御部４６に接続された受光部７０（図４）に受光されると、受光部７０は受光した光の波長によりオートオープンスイッチ６１、オートクローズスイッチ６２、クラッチオフスイッチ６３のいずれが操作されたかを検知し、その検知結果に基づいて電源４５及び制御部４６に制御信号を送る。オートオープンスイッチ６１が押された場合は、モータ３１を正転させ、かつ、クラッチ４０をオン状態とする制御信号を電源４５及び制御部４６に送る。オートクローズスイッチ６２が押された場合は、モータ３１を逆転させ、かつ、クラッチ４０をオン状態とする制御信号を電源４５及び制御部４６に送る。さらに、クラッチオフスイッチ６３が押された場合は、クラッチ４０をオフ状態とする制御信号を制御部４６に送る。なお、出射口６５から出射される赤外光の波長は同一として、オートオープンスイッチ６１、オートクローズスイッチ６２、クラッチオフスイッチ６３のスイッチに応じて周波数の異なる光（例えば、オートオープンスイッチ６１が押された場合は１００Ｈｚ、オートクローズスイッチ６２が押された場合は２００Ｈｚ、クラッチオフスイッチ６３が押された場合は３００Ｈｚ）を出射するようにしてもよい。
【００２０】
図１、２、６に示すように、バックドア１１の最上部１１ａの中央には赤外光を発する発光部５６及び赤外光を受光可能な受光部５７を有する検知センサ５５が設けられている。発光部５６及び受光部５７は、バックドア１１の最上部１１ａから最下部１１ｂに伸びるバックドア１１の接線方向Ｃにおいて下向きに配置されており、発光部５６から発せられた赤外光は最下部１１ｂ側へ進行する。バックドア１１が停止中、回動中のいずれにおいても、車体１０の外部からバックドア１１に近接又は接触する物体（障害物）が存在すると、発光部５６から発せられた光はこの物体で反射し、受光部５７に受光される。電源４５に接続された受光部５７（図４）は、この物体で反射した赤外光を受光すると、モータ３１を停止する制御信号を電源４５に送る。これを受けて、電源４５からモータ３１への電力の供給は止められる。検知センサ５５は受光部７０に接続されており（図４）、使用者がオートオープンスイッチ６１を操作することにより、まず発光部５６及び受光部５７の動作を開始するための制御信号が受光部７０から検知センサ５５に送られて検知センサ５５が作動し、つづいて、受光部７０から電源４５及び制御部４６に制御信号が送られてモータ３１及びクラッチ４０がオン状態となってバックドア１１の開動作が自動的に行われる。ここで、発光部５６からの赤外光の出射角度はできるだけ広角である方が好ましい。バックドア１１の広い範囲で障害物を検知するためである。また、発光部５６から出射される赤外光の波長及び周波数は、キー６０の操作による誤動作を防止するため、出射口６５から出射される赤外光の波長及び周波数と異なる方が好ましい。さらに、発光部５６及び受光部５７を、超音波を発生する発信部、及び、超音波を受信可能な受信部として構成することもできる。また、オートオープンスイッチ６１を操作したときだけでなく、オートクローズスイッチ６２を操作することによっても、発光部５６及び受光部５７の動作を開始するための制御信号が受光部７０から検知センサ５５に送られることとすると、自動閉動作中においても障害物の検知を行うことができる。さらに、バックドアが回動したことを検知するセンサを設け、自動、手動に関わらずドアの回動が開始されると制御信号が検知センサ５５に送られるようにすると、手動でバックドアの開閉を行っているときにおいても障害物の検知を行うことができるため好ましい。
【００２１】
＜動作＞
つぎに、図７を参照しつつ、以上のように構成されたバックドア開閉システムの動作について説明する。図７において、●はモータ３１がオン状態であること、○はモータ３１がオフ状態であること、▲はクラッチ４０がオン状態であること、及び、△はクラッチ４０がオフ状態であることを示している。
まず、使用者（運転者、同乗者など）は、全閉状態のバックドア１１（ステップＳ１００）を自動で開くか手動で開くかを選択する（ステップＳ１０１）。このときモータ３１、クラッチ４０ともにオフ状態である。自動で開く場合（オートオープン）は、キー６０のオートオープンスイッチ６１を押す（ステップＳ１０１でＹＥＳ）。すると、受光部７０からの信号を受信して検知センサ５５が作動する（ステップＳ１０２）。つづいて、電源４５及び制御部４６が受光部７０からの制御信号を受けてモータ３１及びクラッチ４０がオン状態となってバックドア１１が自動的に開き始める（ステップＳ１０３）。
【００２２】
一方、バックドア１１を全閉状態から手動で開く場合（ステップＳ１０１でＮＯ）は、キー６０を操作することなくバックドア１１を操作する（ステップＳ１０４）。すると、モータ３１、クラッチ４０ともにオフ状態であり、かつ、ガスダンパー１２により操作力を軽減されているため、使用者はバックドア１１を容易に開いて全開させることができる（ステップＳ１０５）。
【００２３】
バックドア１１の自動開動作中に検知センサ５５によってバックドア１１に近接する物体（障害物）が検知されると（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、受光部５７は電源４５にモータ３１を停止する制御信号を送ってモータ３１がオフ状態となる。このとき、クラッチ４０はオン状態のままであるため、バックドア１１はその開動作を停止してその位置で保持される（ステップＳ１０７）。
【００２４】
一方、バックドア１１の自動開動作中に検知センサ５５によってバックドア１１に近接する物体が検知されない間（ステップＳ１０６でＮＯ）は、自動開動作は継続され（ステップＳ１０８）、障害物が検知される（ステップＳ１０９でＹＥＳ）と受光部５７は電源４５にモータ３１を停止する制御信号を送ってモータ３１がオフ状態となり、このときクラッチ４０はオン状態のままであるため、バックドア１１はその開動作を停止してその位置で保持される（ステップＳ１０７）。これに対して、引き続き障害物が検知されず（ステップＳ１０９でＮＯ）、開度センサ７１（図４）によりバックドア１１が全開状態になったことが検知されると、開度センサ７１から電源４５及び制御部４６にモータ３１及びクラッチ４０をオフ状態とする制御信号が送られて、モータ３１が停止しかつクラッチ４０がオフ状態となって自動開動作は終了する（ステップＳ１０５）。
【００２５】
バックドア１１の開動作停止後、使用者により障害物が除去され、または、障害物がバックドア１１の開動作に影響のない位置まで離間した場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、使用者はバックドア１１を自動的に開くか、手動で開くかを選択することができる（ステップＳ１１２）。手動で開くことを選択する場合（ステップＳ１１２でＮＯ）は、クラッチオフスイッチ６３を操作してクラッチ４０をオフ状態とすることにより（ステップＳ１１３）、モータ３１が停止しているのに関わらずバックドア１１を開くことができる（ステップＳ１１４）。このとき、ガスダンパー１２により操作力が軽減されているため、使用者はバックドア１１を容易に開いて全開とすることができる（ステップＳ１１５）。一方、バックドア１１を自動で開くことを選択するときはキー６０のオートオープンスイッチ６１を操作する（ステップＳ１１２でＹＥＳ）。すると、受光部７０からの信号を受信して検知センサ５５が作動し（ステップＳ１０２）。つづいて、電源４５及び制御部４６が受光部７０からの制御信号を受けてモータ３１及びクラッチ４０がオン状態となってバックドア１１が自動的に開き始める（ステップＳ１０３）。
【００２６】
バックドア１１の開動作停止後、依然として障害物が残っている場合、または、新たな障害物がバックドア１１に近接している場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）において、バックドア１１を閉めるか否かを選択することができる（ステップＳ１１１）。バックドア１１を閉めないとき（ステップＳ１１１でＮＯ）は、バックドア１１を停止した状態で障害物を除去し、または、障害物がバックドア１１の開動作に影響のない位置まで離間するように車体１０を移動するなどの処置をとる。
【００２７】
これに対して、バックドア１１を閉めることを選択したとき（ステップＳ１１１でＹＥＳ）は、自動的に閉めるか手動で閉めるかを選択することができる（ステップＳ１１６）。バックドア１１を自動的に閉めるにはキー６０のオートクローズスイッチ６２を操作して（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、電源４５及び制御部４６からモータ３１及びクラッチ４０に制御信号を送り、これらをオン状態とする（ステップＳ１２０）。
【００２８】
一方、バックドア１１を手動で閉める（ステップＳ１１６でＮＯ）にはキー６０のクラッチオフスイッチ６３を操作して制御部４６からクラッチ４０に制御信号を送ってクラッチ４０をオフ状態とする（ステップＳ１１８）。この状態においては、モータ３１が停止しているのに関わらずバックドア１１を閉じることができ（ステップＳ１１９）、使用者はバックドア１１を全閉状態とすることができる（ステップＳ１２０）。
【００２９】
以下に変形例について説明する。
上述のオートオープンスイッチ６１、オートクローズスイッチ６２、クラッチオフスイッチ６３に代えて、図８に示すように、最下部１１ｂの中央に設けたタッチスイッチとしてのオートオープンスイッチ８１、バックドア１１の下側端部１１ｃの中央にタッチスイッチとしてのオートクローズスイッチ８２及びクラッチオフスイッチ８３を用いてもよい。使用者自らバックドア１１から荷物の出し入れ等を行う場合、特に手動でバックドア１１を開閉するときは、キー６０を取り出すよりもバックドア１１に直接触れてその開閉を行った方が便利であることがあるからである。オートオープンスイッチ８１、オートクローズスイッチ８２、クラッチオフスイッチ８３の配置は、図８に示す位置に限定されず、バックドア１１及びその周辺であれば任意の位置に設定することができる。もちろん、オートオープンスイッチ８１、オートクローズスイッチ８２、クラッチオフスイッチ８３と、オートオープンスイッチ６１、オートクローズスイッチ６２、クラッチオフスイッチ６３とを併設してもよい。
【００３０】
さらに、オートオープンスイッチ８１、オートクローズスイッチ８２、クラッチオフスイッチ８３をダッシュボード、ハンドルなどの運転席周辺に設けると、車体１０から降車せずにバックドア１１を操作することができる。
【００３１】
また、検知センサ５５に代えて、物体が接触したことを感知可能なセンサを設けることもできる。このセンサを、例えば最下部１１ｂに凸設すると、バックドア１１の開動作中に障害物が接触することによりただちにバックドア１１の開動作を停止させることができる。このセンサは、最下部１１ｂに凸設されているため、バックドア１１よりも早く障害物に接することとなり、バックドア１１の破損を最小限にとどめることができる。このセンサは、バックドア１１の任意の位置に、任意の数だけ設けることができる。複数の位置に配置すると、バックドア１１上の広い範囲でより確実に障害物の検知を行うことができるので好ましい。
【００３２】
また、受光部５７を最下部１１ｂにおいて発光部５６と対向する位置に設けると、発光部５６と受光部５７との間に障害物がある場合は発光部５６から出射される光が受光部５７で受光されないこととなるため、障害物の存在を検知することができる。
【００３３】
上記実施形態においては本発明をパワーバックドアに適用した例を説明したが、バックドア以外のオートドアにも適用することができる。
【００３４】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の本実施形態に係るバックドア開閉システムを備える車体後方の斜視図であり、（ａ）はバックドアが閉じた状態を、（ｂ）はバックドアが開いた状態を示す。
【図２】本発明の本実施形態に係るバックドア開閉システムを備える車体後方の側面図である。
【図３】本発明の本実施形態に係るバックドア開閉システムの駆動部の分解斜視図である。
【図４】本発明の本実施形態に係るバックドア開閉システムの制御関係を示すブロック図である。
【図５】本発明の本実施形態に係るキーの構成を示す平面図である。
【図６】本発明の本実施形態に係る検知センサを図２のＣ方向から見た図である。
【図７】本発明の本実施形態に係るバックドア開閉システムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の本実施形態の変形例に係るバックドア開閉システムを備える車体後方の斜視図であり、（ａ）はバックドアが閉じた状態を、（ｂ）はバックドアが開いた状態を示す。
【符号の説明】
【００３６】
１０  車体
１１  バックドア
２０  リンク部材（駆動部材）
３０  駆動部
３１  モータ
３５  セクタギヤ
３７  揺動アーム（駆動部材）
４０  クラッチ
４５  電源
４６  制御部
５５  検知センサ（センサ）
５６  発光部
５７  受光部
６０  キー
６１  オートオープンスイッチ
６２  オートクローズスイッチ
６３  クラッチオフスイッチ
８１  オートオープンスイッチ
８２  オートクローズスイッチ
８３  クラッチオフスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005030155.tif 000005
【図４】
2005030155.tif 000006
【図５】
2005030155.tif 000007
【図６】
2005030155.tif 000008
【図７】
2005030155.tif 000009
【図８】
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