(57)【要約】  【課題】動作異常が検出可能でメンテナンスフリーなパワーウィンドウを提供する。  【解決手段】パワーウィンドウの開閉位置および昇降移動速度を検出する装置１２は、ウィンドウガラス１３に設けた検出用突起１３ａと、ウィンドウガラス１３に伴う検出用突起１３ａの移動軌跡に沿ってドアパネル１１側に取り付けた位置検出センサー２６とを備え、位置検出センサー２６は、検出用突起１３ａの先端で押圧されると変形すると共に内面に導電部材３２を配している弾性テープ３１および導電部材３２と隙間をあけて配置され弾性テープ３１の変形時に導電部材３２と接触する抵抗体３５、３６を有するテープスイッチ２５と、抵抗体３５、３６と接続されて検出用突起１３ａの位置および検出用突起１３ａの移動速度を検出する演算手段３９とを備えている。  【選択図】図１
2005171530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のドアに取り付けられ、駆動手段で開閉されるパワーウィンドウの開閉位置および昇降移動速度を検出する装置を備え、
上記検出装置は、ウィンドウガラスあるいは該ウィンドウガラスと連動する部材に設けた検出用突起と、ウィンドウガラスの全閉位置から全開位置まで上記検出用突起の移動軌跡に沿ってドアパネル側に取り付けた位置検出センサーを備え、上記ウィンドウガラス開閉時に上記検出用突起が上記位置検出センサーに沿って接触移動されるように設定し、
上記位置検出センサーは、上記検出用突起の先端で押圧されると変形すると共に内面に導電部材を配している弾性テープおよび該導電部材と隙間をあけて対向配置され上記弾性テープの変形時に導電部材と接触する抵抗体を有するテープスイッチと、該抵抗体と接続されて上記検出用突起の位置および検出用突起の移動速度を検出する演算手段とを備え、ウィンドウガラスの開閉位置および昇降速度を検出できる構成としている自動車用ドアのパワーウィンドウ装置。
【請求項２】
上記検出用突起はウィンドウガラスの側端面の下端より突出させる一方、上記テープスイッチはドアパネル内部のウィンドウ収容部の内面に沿って垂直方向に取り付け、ウィンドウガラスの全閉位置では上記検出用突起はテープスイッチの弾性テープの上端より上位置として非接触とし、ウィンドウガラスが開き方向に下降すると弾性テープと接触位置を移動させながら下降し、全開位置では弾性テープの下端位置に接触させる構成としている請求項１に記載の自動車用ドアのパワーウィンドウ装置。
【請求項３】
上記検出用突起はウィンドウガラスの下端に連結されて、ウィンドウガラスの昇降に連動する支持部材の側端より突出させる一方、上記テープスイッチはドアパネル内部の上記支持部材の側方に垂直方向に取り付け、ウィンドウガラスの全閉位置では上記検出用突起はテープスイッチの弾性テープの上端より上位置として非接触とし、ウィンドウガラスが開き方向に下降すると弾性テープと接触位置を移動させながら下降し、全開位置では弾性テープの下端位置に接触させる構成としている請求項１に記載の自動車用ドアのパワーウィンドウ装置。
【請求項４】
上記演算手段には  上記抵抗体を介して出力される電圧発生位置に応じて、ウィンドウガラスの位置情報が予め入力されていると共に、ウィンドウガラスの移動速度によりウィンドウガラスへの負荷を検出し、過負荷時にはウィンドウガラスの駆動を停止させる構成としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車用ドアのパワーウィンドウ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ドアのパワーウィンドウ装置に関し、詳しくは、モータ等によるウィンドウガラスの自動開閉動作の異常を検知するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のドア窓を自動で開閉可能とするパワーウィンドウ装置に関して、ウィンドウガラスと窓枠との間に異物が挟まるなどの異常を検知するものが各種提案されている。例えば、特開平１１−３６７０１号公報では、図１０に示すように、ウィンドウガラス２をワイヤードラム式の開閉機構３により昇降させることで自動開閉を行っていると共に、ウィンドウガラス２の上端２ａに臨むように窓枠４に沿って多数の異物検知素子１が配設されており、ウィンドウガラス２と異物検知素子１との間に異物が挟まると、異物検知素子１への圧力を検知して動作異常を検出するようにしている。
【０００３】
また、図１１に示すように、特開２００１−１１５７３７号公報では、図１０と同様なワイヤードラム式の開閉機構の駆動モータ５に連結された回転軸８に円形マグネット６を取り付けていると共に、回転軸８の回転に伴う円形マグネット６の磁束変化を検出する一対のホールＩＣ７Ａ、７Ｂが設けられている。そして、ホール効果により夫々のホール素子７Ａ、７Ｂから出力される電圧ＶＡ、ＶＢの値により回転軸８の全回転角度、即ち、ウィンドウガラスの開閉位置が検出でき、これに基づいて異物の挟み込みを検知するようにしている。
【０００４】
しかしながら、図１０に示すようなウィンドウガラス２が全閉状態で接触する位置に異物検知センサ１を設置する方法では、異物が何処に挟まれても対応できるように多数の異物検知センサ１を配設しなければならずコスト高となると共に、異物が挟まれる以外の行為（例えば、人がもたれかかる等）によりモータに過剰な負荷が加わる異常を検出することができない問題がある。
【０００５】
また、図１１に示すような回転軸８の回転数を検出する方法では、ウィンドウガラスが全閉の状態を回転の原点として設定し、その原点に対する相対的な回転数を基にウィンドウガラスの位置や移動速度を算出しているが、修理等で電源から切り離されると原点情報がリセットされてしまうため、その度に原点位置を学習させる操作が必要となりメンテナンスが煩雑となる問題がある。
【特許文献１】特開平１１−３６７０１号公報
【特許文献２】特開２００１−１１５７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、メンテンスフリーで、ウィンドウガラスに異物が挟まれる以外の動作異常も検出可能なパワーウィンドウを実現することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、自動車のドアに取り付けられ、駆動手段で開閉されるパワーウィンドウの開閉位置および昇降移動速度を検出する装置を備え、
上記検出装置は、ウィンドウガラスあるいは該ウィンドウガラスと連動する部材に設けた検出用突起と、ウィンドウガラスの全閉位置から全開位置まで上記検出用突起の移動軌跡に沿ってドアパネル側に取り付けた位置検出センサーを備え、上記ウィンドウガラス開閉時に上記検出用突起が上記位置検出センサーに沿って接触移動されるように設定し、
上記位置検出センサーは、上記検出用突起の先端で押圧されると変形すると共に内面に導電部材を配している弾性テープおよび該導電部材と隙間をあけて対向配置され上記弾性テープの変形時に導電部材と接触する抵抗体を有するテープスイッチと、該抵抗体と接続されて上記検出用突起の位置および検出用突起の移動速度を検出する演算手段とを備え、ウィンドウガラスの開閉位置および昇降速度を検出できる構成としている自動車用ドアのパワーウィンドウ装置を提供している。
【０００８】
上記構成とすると、上記検出用突起が弾性テープを押圧変形して導電部材を抵抗体と接触させることで上記テープスイッチがオンとされ、上記ウィンドウガラスが検出用突起をテープスイッチの弾性テープに押圧しながら昇降し、押圧位置が移動して抵抗値を変化させるので、該抵抗値の変化に伴って変化する電圧値を検出することで、ウィンドウガラスの開閉位置を知ることができる。また、ウィンドウガラスの位置の単位時間当たりの変位量を求めるだけでウィンドウガラスの昇降速度を簡単に求めることができる。また、修理等で電源から切り離されても、図１１の従来例のようにウィンドウガラスの全閉状態を回転の原点として設定し直す必要がないため、メンテナンスフリーとすることができる。
【０００９】
上記検出用突起はウィンドウガラスの側端面の下端より突出させる一方、上記テープスイッチはドアパネル内部のウィンドウ収容部の内面に沿って垂直方向に取り付け、ウィンドウガラスの全開位置では上記検出用突起はテープスイッチの弾性テープの上端より上位置として非接触とし、ウィンドウガラスが開き方向に下降すると弾性テープと接触位置を移動させながら下降し、全開位置では弾性テープの下端位置に接触させる構成としている。
【００１０】
上記構成とすると、上記テープスイッチを垂直方向に取り付けており、ウィンドウガラスの昇降に沿って検出用突起を弾性テープを押圧しながらスムーズに接触移動させることができると共に、ウィンドウガラス全閉位置では検出用突起と弾性テープとを非接触とすることで、抵抗体からの電圧値に拠ることなくウィンドウガラスの全閉状態を検出することもできる。
【００１１】
あるいは、上記検出用突起はウィンドウガラスの下端に連結されて、ウィンドウガラスの昇降に連動する支持部材の側端より突出させる一方、上記テープスイッチはドアパネル内部の上記支持部材の側方に垂直方向に取り付け、ウィンドウガラスの全開位置では上記検出用突起はテープスイッチの弾性テープの上端より上位置として非接触とし、ウィンドウガラスが開き方向に下降すると弾性テープと接触位置を移動させながら下降し、全開位置では弾性テープの下端位置に接触させる構成としていても好適である。
【００１２】
上記演算手段には  上記抵抗体を介して出力される電圧発生位置に応じて、ウィンドウガラスの位置情報が予め入力されていると共に、ウィンドウガラスの移動速度によりウィンドウガラスへの負荷を検出し、過負荷時にはウィンドウガラスの駆動を停止させる構成としている。
【００１３】
上記構成とすると、ウィンドウガラスの昇降速度が所定の閾値以下となった場合を、ウィンドウガラスへ過負荷が発生したとみなせば、ウィンドウガラスと窓枠との間に異物や人などが挟まった場合や、ウィンドウガラスに人がもたれかかって過負荷が生じた場合などのあらゆる動作異常を検出してウィンドウガラスの駆動を停止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ウィンドウガラスの検出用突起が弾性テープを押圧変形して導電部材を抵抗体に接触導通しながら昇降し、押圧位置の移動により抵抗値の変化する抵抗体の電圧を検出することで、ウィンドウガラスの開閉位置を知ることができる。また、検出用突起の単位時間当たりの変位量を求めるだけでウィンドウガラスの昇降速度を簡単に求めることができる。したがって、ウィンドウガラスの昇降速度が所定の閾値以下となった場合を、ウィンドウガラスへ過負荷が発生したとみなしてあらゆる動作異常を検出して、ウィンドウガラスの駆動を自動停止することができる。さらに、修理等で電源から切り離されてもウィンドウガラスの全閉状態等を設定する等の作業が必要がないため、メンテナンスフリーとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は第１実施形態のパワーウィンドウ装置１０を示し、自動車のドアパネル１１とインナーパネル２１との間のウィンドウ収容部に設けられており、ウィンドウガラス１３を自動開閉する昇降装置２４と、ウィンドウガラス１３の開閉位置および昇降移動速度を検出する検出装置１２とを備えている。
【００１６】
検出装置１２は、ウィンドウガラス１３の前方下端に突出して設けた検出用突起１３ａと、ウィンドウガラスの全閉位置から全開位置まで検出用突起１３ａの移動軌跡に沿ってドアパネル１１側に取り付けた位置検出センサー２６とを備えている。
位置検出センサー２６は、検出用突起１３ａの先端で押圧されると変形して該押圧位置に応じて変化する電圧を出力するテープスイッチ２５と、テープスイッチ２５からの出力電圧を受信して検出用突起１３ａの位置および検出用突起１３ａの移動速度を検出する演算手段３９とを備えている。
【００１７】
テープスイッチ２５は、断面コ字状の樋形状である筐体３０と、筐体３０の内部に敷設されたフィルム基板３７と、フィルム基板３７の表面に接着層３８を介して配置された抵抗体３５、３６および導体線３３、３４と、筐体３０の開口を塞ぐと共に内面に導電部材３２を配しているゴム板からなる弾性テープ３１とを備え、無負荷の状態では、抵抗体３５、３６と導電部材３２とは隙間をあけて対向配置されている。
一方の抵抗体３５は、一端側３５Ａを導体線３３を介して入力電圧Ｖに接続していると共に他端側３５Ｂを導体線３３を介して演算手段３９に接続されている。他方の抵抗体３６は、一端側３６Ａを導体線３４を介して演算手段３９に接続していると共に他端側３６Ｂを導体線３４を介してアースしている。
【００１８】
テープスイッチ２５は、ドアパネル１１内面に沿って垂直方向に取り付けていると共に、弾性テープ３１の外面をウィンドウガラス１３の検出用突起１３ａに対向するように配置している。また、図５に示すように、ウィンドウガラス１３の全閉位置では検出用突起１３ａはテープスイッチ２５の弾性テープ３１の上端より上位置として非接触としていると共に、ウィンドウガラス１３が開き方向に下降すると検出用突起１３ａが弾性テープ３１を押圧しながら下降し、全開位置では弾性テープ３１の下端位置で接触させるようにしている。
【００１９】
昇降装置２４は、リフトアーム１５と、リフトアーム１５にＸ状に軸支されるイコライザアーム１７と、リフトアーム１５およびイコライザアーム１７の一端をローラ（図示せず）を介して摺動可能に係合していると共にウィンドウガラス１３の下端に沿って固定されている第１ガイドレール１４と、イコライザアーム１７の他端をローラ（図示せず）を介して摺動可能に係合していると共にインナーパネル２１に固定された第２ガイドレール１６と、インナーパネル２１に固定されたモータ１８と、モータ１８に連結されたピニオンギア１９と、リフトアーム１５に連結されていると共にピニオンギア１９と噛み合わされた円弧状のドリブンギア２０と、ウィンドウガラス１３の両側をガイドする断面凹状のガラスラン２２、２３を備えている。（図１では見易さのためガラスラン２２、２３の図示を省略している）なお、本実施形態では昇降装置２４として、Ｘアーム式のものを用いているが、公知であるワイヤードラム式のものを用いても構わない。
【００２０】
次に、ウィンドウガラス１３の昇降時の作用について説明する。  
運転者等のスイッチ操作によりウィンドウガラス１３が全開状態から上昇していく場合には、モータ１８で駆動されたピニオンギア１９の回転に噛み合って移動するドリブンギア２０に追従してリフトアーム１５の先端が持ち上がるように移動することにより、リフトアーム１５先端のローラ（図示せず）が第１ガイドレール１４内で水平方向に摺動しながらウィンドウガラス１３が上昇する。また同時に、イコライザアーム１７も第１ガイドレール１４および第２ガイドレール１６内で摺動することにより、ウィンドウガラス１３の平衡を保っている。
【００２１】
この際、図６に示すように、ウィンドウガラス１３の前側端の下端において突出した検出用突起１３ａがテープスイッチ２５の弾性テープ３１の外面を押圧しながら上昇することにより、導電部材３２が２つの抵抗体３５、３６に架橋するように接触導通しながら移動すると共に、抵抗体３５、３６間の導通位置はウィンドウガラス１３の上昇に従って垂直方向に変化する。そして、ウィンドウガラス１３が全閉となった状態で、図５に示すように、検出用突起１３ａとテープスイッチ２５とが非接触となり演算手段３９により全閉状態が認識される。なお、全閉位置でも検出用突起１３ａとテープスイッチ２５とを接触状態のままとして、あくまで電圧値の変化により全閉位置を検出するようにしてもよいことは言うまでもない。また、ウィンドウガラス１３が全閉状態から下降していく動作は、上述と逆の動作となるのだけであるので説明を省略する。
【００２２】
図７は、対向配置された２つの抵抗体３５、３６の間に導電部材３２の接触による導通が発生した場合の回路構成を模式的に表したもので、抵抗体３５、３６の一端側３５Ａ、３６Ａからの距離がＬｘの位置にある弾性テープ３１が押圧されて導電部材３２との接触により両抵抗体３５、３６の間の導通が生じた状態を示している。
図中のＲ１は抵抗体３５、３６の一端側３５Ａ、３６Ａから距離Ｌｘの位置までの部位における抵抗値を示し、Ｒ２は抵抗体３５、３６の距離Ｌｘの位置から他端側３５Ｂ、３６Ｂまでの部位における抵抗値を示し、Ｒｃは導電部材３２を介した両抵抗体３５、３６間の接触抵抗値を示している。
なお、電圧値検出のための演算手段３９へのインピーダンスは十分大きく設定されるため、以下において導体線３３、３４を介して流れる電流は無視している。
【００２３】
上記導通状態において、抵抗体３６の他端側３６Ｂの電圧をＶ０、抵抗体３５の他端側３５Ｂで出力電圧をＡＤ１、抵抗体３６の一端側３６Ａの出力電圧をＡＤ２とすると、変数Ｌ、Ｌｘ、Ｒ１、Ｒ２、Ｖ１、Ｖ０、ＡＤ１、ＡＤ２の間には、以下の数式１の関係が成り立つ。
【００２４】
【数１】
2005171530.tif 000003
【００２５】
本実施形態では抵抗体３６の他端側３６Ｂはアースされているので、上記数式１において、Ｖ０＝０とすれば、以下の数式２のような関係式を得ることができる。
【００２６】
【数２】
2005171530.tif 000004
【００２７】
よって、入力電圧Ｖと、演算手段３９で取得される電圧ＡＤ１、ＡＤ２とを数式２に代入すれば、ウィンドウガラス１３の検出用突起１３ａによる押圧位置までの距離Ｌｘが簡単に算出され、ウィンドウガラス１３の開閉位置情報を検出することができる。つまり、演算手段３９には、距離Ｌｘの値に対応するウィンドウガラス１３の位置情報を予め入力しておくことで、ウィンドウガラス１３の現在位置を正確に知ることができる。
また、上記検出されたウィンドウガラス１３の位置の単位時間当たりの変位量を算出するだけで、ウィンドウガラス１３の昇降速度も簡単に検出することが可能となる。
【００２８】
そして、上記算出されたウィンドウガラス１３の昇降速度が、所定の閾値を下回る速度へと減速してしまった場合には、ウィンドウガラス１３へ過負荷が発生したとみなしてモータ１８の駆動を停止し、ウィンドウガラス１３の動作を停止させることとしている。これにより、ウィンドウガラス１３と窓枠との間に異物や人の手などが挟まったことを検出できるのみならず、ウィンドウガラス１３に人がもたれかかって負荷が掛かった場合をも検出して、ウィンドウガラス１３の自動停止を行うことができる。
また、修理等で電源から切り離されても、図１１の従来例のようにウィンドウガラスの全閉状態を回転の原点として設定し直す必要がないため、メンテナンスフリーとすることができる利点もある。
【００２９】
図８および図９は第２実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、本実施形態のパワーウィンドウ装置４０では位置検出センサ２６を後側に取り付けている点である。
ウィンドウガラス４１の後側の下方位置において、第１ガイドレール１４とウィンドウガラス４１とを固定する軸部の先端に検出用突起４２を設けている。
この検出用突起４２に対向するように、テープスイッチ２５をインナーパネル２１に取付部材４３を介して垂直方向に固定し、検出用突起４２は、ウィンドウガラス４１の全閉位置ではテープスイッチ２５の弾性テープ３１の上端より上位置として非接触としていると共に、ウィンドウガラス４１が開き方向に下降すると弾性テープ３１と接触位置を移動しながら下降し、全開位置では弾性テープ３１の下端位置に接触させるようにしている。なお、他の構成・作用は第１実施形態と同様であるため同一符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態のパワーウィンドウ装置を示す斜視図である。
【図２】パワーウィンドウ装置の上面図である。
【図３】開閉動作検出装置の分解斜視図である。
【図４】開閉動作検出装置の断面図である。
【図５】ウィンドウガラスの全閉状態を示す模式図である。
【図６】開閉動作検出装置と検出用突起との接触を示す図面である。
【図７】開閉動作検出装置の回路図である。
【図８】第２実施形態のパワーウィンドウ装置を示す斜視図である。
【図９】パワーウィンドウ装置の上面図である。
【図１０】従来例を示す図面である
【図１１】（Ａ）（Ｂ）は別の従来例を示す図面である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    パワーウィンドウ装置
１１    ドアパネル
１２    検出装置
１３    ウィンドウガラス
１４    第１ガイドレール
１５    リフトアーム
１６    第２ガイドレール
１７    イコライザアーム
２１    インナーパネル
２２、２３    ガラスラン
２４    昇降装置
２５    テープスイッチ
２６    位置検出センサー
３０    筐体
３１    弾性テープ
３２    導電部材
３３、３４    導体線
３５、３６    抵抗体
３７    フィルム基板
３９    演算手段
【図１】
2005171530.tif 000005
【図２】
2005171530.tif 000006
【図３】
2005171530.tif 000007
【図４】
2005171530.tif 000008
【図５】
2005171530.tif 000009
【図６】
2005171530.tif 000010
【図７】
2005171530.tif 000011
【図８】
2005171530.tif 000012
【図９】
2005171530.tif 000013
【図１０】
2005171530.tif 000014
【図１１】
2005171530.tif 000015