(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に形成された開口部と、該開口部を開閉するよう車体に移動可能に取り付けられた開閉体と、電磁クラッチよりなるクラッチ手段を介して伝達される駆動源の駆動力に基づいて前記開閉体を開閉駆動する駆動機構と、前記クラッチ手段を断続制御して前記駆動源から前記駆動機構に伝達される駆動力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記駆動源によって前記開閉体を開閉する自動開閉モードから手動によって開閉する手動開閉モードに切り換えるときに、前記開閉体が開閉途中にある場合は前記クラッチ手段を所定時間接続し且つ所定時間切断する断続制御を繰り返すクラッチ断続モードを実行する車両用開閉体の自動開閉装置において、
前記クラッチ断続モード中のクラッチ手段を接続させる伝達保持力が接続毎に漸増させる制御回路は、前記車体が所定の傾斜角をなす状態において、開閉体が全開位置付近から全閉位置付近まで、及び全閉位置付近から全開位置付近まで自重により移動するときに、所定の速度以下となるよう、予め設定したオン・オフ時間及び予め設定した断続回数の下で、クラッチ手段を接続する毎の前記クラッチ手段の駆動電圧をデューティ比漸増のＰＷＭ制御で設定されていることを特徴とする車両用開閉体の自動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体に移動可能に取り付けられたスライドドア、サイドドア、及びバックドア等の開閉体をモータ等の駆動源によって自動開閉する車両用開閉体の自動開閉装置に関し、とくに開閉体を駆動源で開閉する自動開閉モードから手動で開閉する手動開閉モードに切り換えるときに、開閉体が自重で急速に移動するのを抑制する車両用開閉体の自動開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用開閉体の自動開閉装置は、例えば、特開２０００−６６６２号公報に開示されている。この装置は、運転席および後部座席の近くに設けた開閉体であるスライドドアの開閉用操作子を操作することによって、あるいは車外からワイヤレスリモコンを操作することによって、車内に設置した制御装置で駆動源を起動し、さらに「クラッチ手段」である電磁クラッチをオン（接続）状態にして駆動源の動力をスライドドア開閉機構に伝達することでスライドドアを開閉移動している。
【０００３】
また、この装置は、スライドドアを駆動源の動力によって開閉する自動開閉モードと、利用者が手動で操作する手動開閉モードとを選択的に切り換えるメインスイッチを備えており、スライドドアが自動開閉モードで移動しているときにメインスイッチで手動開閉モードが選択されると、スライドドアが途中で停止し、電磁クラッチをオフ（切断）状態にし、手動開閉モードに切り換えている。
【０００４】
また、この装置は、スライドドアを駆動するシステムの構成要素に何等かの異常があることを検知すると、スライドドアを途中で停止し、電磁クラッチをオフ状態にして手動開閉モードに切り換えている。前記した「何等かの異常」としては、例えば、スライドドアの移動方向を検出するロータリーエンコーダを含むセンサ系の異常や、スライドドアを駆動するモータ等を含む駆動系の異常などである。
【０００５】
ところで、前述した各場合において、スライドドアを途中の位置で停止させ、電磁クラッチをオフ状態にして手動開閉モードに切り換えると、車両が傾斜地に停車している場合は、スライドドアは自重により傾斜方向に移動を開始し、傾斜が急なほど急速に移動してしまう不都合を解決するために、開閉体が開閉途中にある場合は、電磁クラッチを所定時間接続し且つ所定時間切断する断続制御を繰り返すクラッチ断続モードを実行し、開閉体の急速な移動を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の装置にあっては、図４に示すように、電磁クラッチを接続させる駆動電圧は、切断状態から所定の伝達保持力による接続状態まで瞬時に変化する。即ち、クラッチが接続状態になると、自重で移動していたドアは急激に停止させられ、そのためスライドドアの駆動機構及び駆動機構とスライドドアとの接続部に衝撃力が加わる。このクラッチの断続は、スライドドアが開閉端まで到達して、自重による移動が完了するまで多数回繰り返される。この衝撃力を繰り返し受けることにより、スライドドア駆動装置の駆動機構には変形や破損が発生するおそれがあり、耐久性の低下が懸念される。
【０００７】
また、この耐久性を向上するために構造を補強しようとすると、板厚増大による重量増大、部品点数の増加、構造の大型化といったコンパクト化に逆行するおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、クラッチ手段がオフ状態のとき、開閉体が自重で急速に移動するのを抑制するため、クラッチ手段を断続させても、開閉体の駆動装置に掛かる衝撃力を緩和して、耐久性を向上させると共にコンパクト化を図った車両用開閉体の自動開閉装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、車体に形成された開口部と、該開口部を開閉するよう車体に移動可能に取り付けられた開閉体と、電磁クラッチよりなるクラッチ手段を介して伝達される駆動源の駆動力に基づいて前記開閉体を開閉駆動する駆動機構と、前記クラッチ手段を断続制御して前記駆動源から前記駆動機構に伝達される駆動力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記駆動源によって前記開閉体を開閉する自動開閉モードから手動によって開閉する手動開閉モードに切り換えるときに、前記開閉体が開閉途中にある場合は前記クラッチ手段を所定時間接続し且つ所定時間切断する断続制御を繰り返すクラッチ断続モードを実行する車両用開閉体の自動開閉装置において、前記クラッチ断続モード中のクラッチ手段を接続させる伝達保持力が接続毎に漸増させる制御回路は、前記車体が所定の傾斜角をなす状態において、開閉体が全開位置付近から全閉位置付近まで、及び全閉位置付近から全開位置付近まで自重により移動するときに、所定の速度以下となるよう、予め設定したオン・オフ時間及び予め設定した断続回数の下で、クラッチ手段を接続する毎の前記クラッチ手段の駆動電圧をデューティ比漸増のＰＷＭ制御で設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、前記クラッチ断続モード中のクラッチ手段を接続させる伝達保持力が接続毎に漸増させる制御回路は、前記車体が所定の傾斜角をなす状態において、開閉体が全開位置付近から全閉位置付近まで、及び全閉位置付近から全開位置付近まで自重により移動するときに、所定の速度以下となるよう、予め設定したオン・オフ時間及び予め設定した断続回数の下で、クラッチ手段を接続する毎の前記クラッチ手段の駆動電圧をデューティ比漸増のＰＷＭ制御で設定されているので、自重で移動する開閉体を緩やかに減速して衝撃力を緩和することが出来、駆動装置の駆動機構には変形や破損が発生するおそれがなく、耐久性が向上する。また、この耐久性が向上することで、構造を補強する必要もなくなり、自動開閉装置のコンパクト化がはかれる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による車両用開閉体の自動開閉装置の一実施の形態を示すブロック図で、スライドドアの制御に関する電気的構成を示している。同図において、車体１には、「制御手段」であるスライドドア制御装置１１およびスライドドア駆動装置１２を備え、スライドドア制御装置１１は、マイクロコンピュータによるプログラム制御によって、モータ等の駆動源およびスライドドア駆動機構を有するスライドドア駆動装置１２を制御し、「開閉体」であるスライドドア２を開閉移動するように構成されている。
【００１２】
また、スライドドア２は車体１の開口部１ａの上縁および下縁に設けた上部トラック１３および下部トラック１４にそれぞれ連係されることによって、車体１の側面に前後方向に摺動自在に懸架され、開口部１ａを開閉する。
【００１３】
スライドドア制御装置１１は、バッテリー１５に接続されて直流電圧ＢＶを受け、イグニッションスイッチ１６に接続されてイグニッション信号ＩＧを受け、パーキングスイッチ１７に接続されてパーキング信号ＰＫを受け、メインスイッチ１８に接続されてメインスイッチ信号ＭＡを受けるように構成されている。
【００１４】
また、スライドドア制御装置１１は、ドア開スイッチ１９に接続されてスライドドア２を開扉指令するドア開信号ＤＯを受け、ドア閉スイッチ２０に接続されてスライドドア２を閉扉指令するドア閉信号ＤＣを受け、無線受信部２１に接続されて車外のワイヤレスリモコン３からリモコン開信号ＲＯまたはリモコン閉信号ＲＣを受け、ブザー２２に接続されてスライドドア２が自動開閉される際の警報音を発生させ、傾斜センサ２３に接続されて車体の傾斜角および傾斜信号ＳＳを検出するように構成されている。
【００１５】
前記スライドドア駆動装置１２は、ドライブプーリ１２ａと反転プーリ１２ｂとを備え、この間にケーブル部材１２ｃを巻回し、このケーブル部材１２ｃに移動部材１２ｄを固定して、移動部材１２ｄとスライドドア２とをヒンジアーム３１を介して接続した構成となっている。なお、ドライブプーリ１２ａ、反転プーリ１２ｂ、ケーブル部材１２ｃおよび移動部材１２ｄによってスライドドア駆動機構１２ｉが構成されている。
【００１６】
ドライブプーリ１２ａは、「クラッチ手段」である電磁クラッチ１２ｅを介して「駆動源」である開閉モータ１２ｆに接続されている。電磁クラッチ１２ｅは、スライドドア制御装置１１によって伝達保持力が制御されるように構成されている。
【００１７】
開閉モータ１２ｆは、スライドドア制御装置１１の制御の下に開方向または閉方向に回転駆動される。電磁クラッチ１２ｅがオン状態になると、ドライブプーリ１２ａは開閉モータ１２ｆと同一方向に回転駆動され、反転プーリ１２ｂとの間でケーブル部材１２ｃを直線方向に移動させる。これによって、スライドドア２が前後方向に移動する。
【００１８】
ドライブプーリ１２ａの回転軸には、ロータリーエンコーダ１２ｇが連係されている。その出力パルスは、パルス信号発生部１２ｈに入力され、２相のパルス信号φ１，φ２としてスライドドア制御装置１１に入力される。この２相式のロータリーエンコーダ１２ｇは、スライドドア２の位置だけでなく移動方向も検知することが可能である。
【００１９】
スライドドア２内には、スライドドア２をハーフラッチ直前からフルラッチまで締め込むためのクロージャモータ３２、それを制御するクロージャ制御部３３、スライドドア２がハーフラッチに達したことを検知するハーフスイッチ３４が設置されている。
【００２０】
さらに、スライドドア２内には、ドアロック３５を駆動して車体１側に設けたストライカ２４から解除するリリースアクチュエータ３６、リリースアクチュエータ３６と同様にドアロック３５を解除するドアハンドル３７を備えている。このドアロック３５およびストライカ２４によってドアロック機構４が構成されている。
【００２１】
また、車体１側の電気的要素とスライドドア２側の電気的要素との接続は、スライドドア２が全閉状態から若干開いた位置で、開口部１ａに設けた車体側コネクタ２６とスライドドア２の開口端に設けたドア側コネクタ３８とが結合されることで行われる。この車体側コネクタ２６およびドア側コネクタ３８によって給電コネクタ５が構成されている。
【００２２】
また、給電コネクタ５を介してクロージャ制御部３３が車体１側のバッテリー１５および接地に接続され、ハーフスイッチ３４が車体１側のスライドドア制御装置１１に接続され、リリースアクチュエータ３６の一端および他端がそれぞれ車体１側のバッテリー１５およびスライドドア制御装置１１に接続されている。
【００２３】
図２は、スライドドア制御装置１１を中心として、図１に示す電磁クラッチ１２ｅの制御部、開閉モータ１２ｆの制御部などを示すブロック図である。同図において、スライドドア制御装置１１は、マイクロコンピュータを含む制御回路１１ａを有し、記憶されているプログラムに基づいて繰り返し制御を行っている。
【００２４】
また、スライドドア制御装置１１は、電源回路１１ｂを有し、バッテリー１５からの直流電圧ＢＶを受けて制御回路１１ａに供給する電圧を生成している。この制御回路１１ａは、安全性を確保するためにイグニッションスイッチ１６およびパーキングスイッチ１７が共にオンのときに動作するように構成されている。
【００２５】
また、スライドドア制御装置１１は電磁クラッチ１２ｅを制御するトランジスタ１１ｃ、開閉モータ１２ｆを制御する第１および第２のモータ制御リレー１１ｄ，１１ｅ、モータブレーキキャンセルリレー１１ｆおよびアクチュエータ制御リレー１１ｇを有する。
【００２６】
トランジスタ１１ｃは、制御回路１１ａによって制御され、一端がバッテリー１５に接続された電磁クラッチ１２ｅの他端に接続されて電磁クラッチ１２ｅの伝達保持力を制御する。
【００２７】
また、第１のモータ制御リレー１１ｄは、リレーコイルの一端が制御回路１１ａのスイッチ素子ＴＲ１に接続され、他端がバッテリー１５に接続されている。接点スイッチの可動端子は、開閉モータ１２ｆの一端に接続され、２つある固定端子の一方はバッテリー１５に、他方はモータブレーキキャンセルリレー１１ｆの可動端子を経て接地されている。
【００２８】
第２のモータ制御リレー１１ｅは、リレーコイルの一端が制御回路１１ａのスイッチ素子ＴＲ２に接続され、他端がバッテリー１５に接続されている。接点スイッチの可動端子は、開閉モータ１２ｆの他端に接続され、２つある固定端子の一方はバッテリー１５に、他方は接地されている。
【００２９】
スイッチ素子ＴＲ１またはＴＲ２の作動により、第１のモータ制御リレー１１ｄまたは第２のモータ制御リレー１１ｅのリレーコイルにバッテリー１５の電流を接続させると、開閉モータ１２ｆは所定の方向に回転する。
【００３０】
モータブレーキキャンセルリレー１１ｆは、リレーコイルの一端が制御回路１１ａのスイッチ素子ＴＲ３に接続され、他端がバッテリー１５に接続されている。接点スイッチの可動端子は、前述したように第１のモータ制御リレー１１ｄの他方の固定端子に接続され、２つある固定端子の一方は接地され、他方はオープンになっている。
【００３１】
アクチュエータ制御リレー１１ｇは、リレーコイルの一端が制御回路１１ａのスイッチ素子ＴＲ４に接続され、他端がバッテリー１５に接続されている。接点スイッチの可動端子は、給電コネクター５を介してリリースアクチュエータ３６の一端に接続され、２つある固定端子の一方は接地され、他方はオープンとなっている。また、リリースアクチュエータ３６の他端は、給電コネクター５の車体側コネクタ２６を介してバッテリー１５に接続されている。この他にも制御回路１１ａには前述したロータリーエンコーダ１２ｇが接続されている。
【００３２】
この構成において、スライドドア２の動作モードが前述した各理由によって自動開閉モードから手動操作モードに切り換わると、制御回路１１ａはスイッチ素子ＴＲ１をオフして、モータ制御リレー１１ｄ及びモータ制御リレー１１ｅのリレーコイルに流れる電流を遮断し、接点スイッチを開く。これによって、開閉モータ１２ｆの回転が停止し、スライドドア２は停止状態となる。
【００３３】
次いで、制御回路１１ａは、トランジスタ１１ｃを制御し、電磁クラッチ１２ｅを接続状態から切断状態に切り換える。これによって、スライドドア２と開閉モータ１２ｆとの接続状態が断たれ、スライドドア２は手動操作による開閉が可能となり、車体が傾斜していれば傾斜方向に自重で移動する。
【００３４】
この状態において、制御回路１１ａは、トランジスタ１１ｃを制御して、図３に示すように、電磁クラッチ１２ｅがオン（ＯＮ）状態からオフ（ＯＦＦ）状態に切り換わった時点から一定のオフ時間Ｔoff および一定のオン時間Ｔonを一定の回数繰り返すクラッチ断続モードを実行する。
【００３５】
この例の場合、オフ時間Ｔoff 、オン時間Ｔonおよび断続回数は予め設定した固定値である。この固定値は所定の傾斜角において、スライドドア２が全開位置付近から全閉位置付近まで、および全閉位置付近から全開位置付近まで自重により移動するときに、所定の速度以下となるように測定して得た値である。具体的には、スライドドア２は、オフ時間Ｔoff 中に自重で移動し、重力加速度によって加速される。従って、オフ時間Ｔoff は、所定の速度以下となるように設定する。
【００３６】
また、クラッチ断続モード中の電磁クラッチ１２ｅの切断状態であるオフ状態から接続であるオン状態に切り換わる際の駆動電圧を、漸増するよう制御されている。
【００３７】
このように電磁クラッチ１２ｅをオン状態に切り換える際の駆動電圧を漸増するようにすると、電磁クラッチ１２ｅの接続時の伝達保持力が漸増され、電磁クラッチ１２ｅが除々に接続されるので、自重で移動するスライドドア２を緩やかに減速し、衝撃力を緩和することが出来る。
【００３８】
この電磁クラッチ１２ｅの接続時の衝撃力が緩和されることで、スライドドア駆動機構１２ｉ及び該スライドドア駆動機構１２ｉとスライドドア２との接続部を構成するヒンジアーム３１には、変形や破損が発生するおそれがなくなり、耐久性が向上する。
【００３９】
また、この耐久性が向上することで構造を補強する必要もなくなり、スライドドア駆動装置１２のコンパクト化がはかれる。
【００４０】
本実施形態では、電圧制御により電磁クラッチ１２ｅを制御する例を示したが、本発明においては電磁クラッチ１２ｅの伝達保持力の強弱を制御可能な方法であれば良く、電磁クラッチ１２ｅはＰＷＭ制御によって制御しても良い。この場合、ＰＷＭ制御のデューティー比を制御し電磁クラッチ１２ｅの伝達保持力を漸増させる。また、クラッチ手段は、電磁クラッチ１２ｅを示したが、本発明はこれに限定されるものでなく、他のタイプのクラッチ、例えば流体により駆動されるクラッチであっても、伝達保持力の強弱を制御できるものであれば、適用可能である。
【００４１】
本実施形態においては、スライドドア２の自動開閉装置の例を示したが、本発明はこれに限定されるものでなく、揺動式のスイングドアや上下に揺動開閉するバックドア等の車両用の開閉体に適用できることは言うまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、前記クラッチ断続モード中のクラッチ手段を接続させる伝達保持力が接続毎に漸増させる制御回路は、前記車体が所定の傾斜角をなす状態において、開閉体が全開位置付近から全閉位置付近まで、及び全閉位置付近から全開位置付近まで自重により移動するときに、所定の速度以下となるよう、予め設定したオン・オフ時間及び予め設定した断続回数の下で、クラッチ手段を接続する毎の前記クラッチ手段の駆動電圧をデューティ比漸増のＰＷＭ制御で設定されているので、自重で移動する開閉体を緩やかに減速して衝撃力を緩和することが出来、駆動装置の駆動機構には変形や破損が発生するおそれがなくなり、耐久性が向上する。また、この耐久性が向上することで、構造を補強する必要もなくなり、自動開閉装置のコンパクト化がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】スライドドア制御装置と主な電気的要素との接続を示すブロック図である。
【図３】本発明の動作例を説明する説明図である。
【図４】従来技術の動作例を説明する説明図である。
【符号の説明】
１  車体
１ａ  開口部
２ スライドドア（開閉体）
１１  スライドドア制御装置（制御手段）
１１ａ  制御回路
１２  スライドドア駆動装置
１２ｅ  電磁クラッチ（クラッチ手段）
１２ｆ  開閉モータ（駆動源）
１２ｉ  スライドドア駆動機構
【図１】
0004221143.tif 000002
【図２】
0004221143.tif 000003
【図３】
0004221143.tif 000004
【図４】
0004221143.tif 000005