JP4681275B2 - ドア開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車バックドアのような跳ね上げ式ドアにおいて、電動及び手動のいずれによっても開閉可能であり、電動によりドアロックの開錠・閉錠を行うドア開閉装置に関する。

一般的に自動車のバックドアは、車外からドアを押し上げたり、押し下げることによって開閉していた。しかし、これでは悪天候の際に不便であり、身長の低い人は手が届かないのでドア開閉を行うのが困難であった。
そこで、ドアロックを解除すると自動的にドアが跳ね上がり、巻き取りモータでケーブルを巻き取ることによってドアが閉鎖し、しかも、手動でドアの開閉を行うこともできるドア開閉機構が提案されている（特許文献１参照）。
また、電動モータを正逆回転させて、ストライカを引き込むことによりドアロックの施錠を行うと共に、オープンレバーを回動させることによりドアロックを解除する車両用ロックのオープン及びクローズ装置が知られている（特許文献２及び特許文献３参照）。

特開２００２−１１５４４９号公報 特開２００２−３３９６２２号公報 特開２００２−３３９６２３号公報

しかし、ドアロック装置の解錠・施錠とドア開閉とではストロークが大きく異なり、確実な水密、ドア保持力等の機能を要するドアロックには閉扉動作よりも大きい閉力が必要なので、電動のドアロック装置と閉扉装置とは、別々の駆動系統にて作動させなければならず、このため、装置が嵩張って重くなるという欠点があった。
本発明が解決しようとする課題は、ドア開閉とドアロックの解錠・施錠とを共通の駆動系で行うことにより、装置を軽量化すると共にコストを低減できるドア開閉装置を提供することにある。

本発明のドア開閉装置は、ドアの開閉角度に相当する長さ以上のドア牽引用ケーブルと、該ドア牽引用ケーブルの巻き戻し・巻き取りを行うことにより前記ドアを開閉するドラムと、前記ドアを閉鎖状態でロックするドアロック装置と、全閉状態のドアが所定角度まで開いた時に、付勢力によりドアを全開させ、全開状態の前記ドアが所定角度まで閉じた時に、付勢力で支えながらドアを自重により全閉させるガスステー又はトーションスプリングとを備えたものであって、モータの出力軸に連絡された駆動ギヤと、前記ドアロック装置に連結され、作動方向へ回転した時にドアロックを解除するロック解放レバーと、前記ドアロック装置へ連結され、作動方向へ回転した時にドアロックするクロージャ作動レバーとを設け、前記駆動ギヤにギヤ突起を形成し、該駆動ギヤの回転に伴って、前記ギヤ突起で前記ドラム、ロック解放レバー及びクロージャ作動レバーを押圧することにより、開扉時に前記ロック解放レバーを作動方向へ回転させると共に、前記ドラムをドア開放方向へ回転させ、閉扉時に前記ドラムをドア閉鎖方向へ回転させると共に、前記クロージャ作動レバーを作動方向へ回転させる。

前記ギヤ突起が第１のギヤ突起及び第２のギヤ突起から成り、前記ドラム、駆動ギヤ、ロック解放レバー及びクロージャ作動レバーを平行に配置し、前記ドラムと駆動ギヤとの対向した回転面において、前記ドラムにドラム突起を設けると共に、前記駆動ギヤに第１のギヤ突起を設け、該第１のギヤ突起の軌道上に前記ロック解放レバーを配置し、前記ドラム及びロック解放レバーから退避した位置において、前記駆動ギヤに第２のギヤ突起を形成し、該第２のギヤ突起の軌道上にクロージャ作動レバーを配置し、前記第１のギヤ突起が前記ドラム突起に対して互いに逆側から当接することにより、前記駆動ギヤの回転を前記ドラムに伝達してドア開放方向及びドア閉鎖方向へ回転させ、前記第１のギヤ突起は前記ドラムをドア開放方向へ回転させる時に前記ロック解放レバーを作動させ、前記第２のギヤ突起は、前記第１のギヤ突起が前記ドラムをドア閉鎖方向へ回転させた後で前記クロージャ作動レバーを作動させることもある。
ドアが閉アシスト手段の作動領域まで閉じたとき、モータを一時停止させると良い。

請求項１及び２に係る発明によれば、ドラムを回転させてドアの開閉を行うモータ及び駆動ギヤを利用して、ドアロック及びドアロックの解除を行うことができるので、装置が軽量化され、コストも引き下げることが可能である。
請求項３に係る発明によれば、ドアが十分に閉じてからクロージャ作動レバーが作動するので、ドアを確実にロックすることができる。

以下、自動車の跳ね上げ式バックドアを開閉するドア開閉装置について、図面に基づき詳細に説明する。

図１乃至図７は、本発明の実施例１を示す。
ドア開閉装置は、図１及び図２に示すように、中心軸１を共有して互いに平行に、且つ、回動可能に設置したドラム２、駆動ギヤ３、クロージャ作動レバー４及びオープナ作動レバー５と、中心軸１と平行な回転軸６を中心として回動するロック解放レバー７と、ドラム２で巻き取ることによりドアＡを閉鎖方向に牽引するケーブル８と、駆動ギヤ３を正逆両方向に回動させるモータ９とを備える。
なお、ドラム２及びロック解放レバー７は、駆動ギヤ３の一面側に設置され、クロージャ作動レバー４及びオープナ作動レバー５は、駆動ギヤ３の他面側に設置される。

図３乃至図５に示すように、ドアＡは車体Ｂの開口部上端にヒンジ２２を介して軸着され、ドアＡの下端及び車体Ｂの開口部下端には、ドアＡを車体Ｂに対して閉鎖状態でロックするドアロック装置１０が設置されている。
また、ドアＡと車体Ｂとの間には、全閉状態のドアＡを所定角度まで開放するオープナ１１と、全閉状態のドアが所定角度まで開いた時に、付勢力によりドアを全開させ、全開状態の前記ドアが所定角度まで閉じた時に、付勢力で支えながらドアを自重により全閉させるガスステー又はトーションスプリングとが介在される。
そして、オープナ１１が作動して全閉状態のドアＡが所定角度まで開くと全開状態まで自動開扉すると共に、全開状態のドアＡが所定角度まで閉じると全閉状態まで自動閉扉するようになっている。
このように、跳ね上げ式のドアＡにおいて、オープナ１１、ガスステー又はトーションスプリングを設けることは周知技術である。

ドアロック装置１０の主な構造は従来周知であり、ドアＡが車体Ｂにぶつかると、ラッチがハーフラッチ状態まで回転してストライカに引っかかるようになっている。また、ドアロック装置１０には、ラッチをハーフラッチ状態からさらにフルラッチ状態まで回動させ、ストライカを引き込んで施錠するクロージャ１２と、フルラッチ状態のラッチを一気に逆転させて解錠するオープンレバー１３とを有する。
クロージャ１２及びオープンレバー１３はラッチから離脱する方向に付勢されており、ラッチに係合して回動させた後は、ラッチから離れた元の位置に復帰するようになっている。

なお、図示しないが、ドアロック装置１０には、ラッチがハーフラッチ状態まで回動したことを検知するハーフラッチスイッチ、及び、ラッチがフルラッチ状態まで回動したことを検知するフルラッチスイッチが設けられ、これらハーフラッチスイッチ及びフルラッチスイッチはモータ９に接続されている。
そして、ハーフラッチスイッチが検知信号をモータ９へ送ると、停止しているモータ９が逆転（図１における駆動ギヤ３の時計回り方向）を開始し、フルラッチスイッチが検知信号をモータ９へ送ると、逆転していたモータ９が正転を開始する。

ドラム２は、正転（図１の反時計回り）してケーブル８を巻き戻し、逆転（図１の時計回り）してケーブル８を巻き取る。図５に示すように、ケーブル８の先端はドアＡに設置されたプーリ１４を介して車体に連結され、ドラム２が逆転してケーブル８を巻き取ると、ドアＡが閉じるようになっている。
また、ドラム２には、手動でドアＡを閉じる場合にケーブル８が弛まないよう巻き取るため、ドラム逆転方向へ付勢するバネが設けられる。
さらに、図１及び図２に示すように、ドラム２の駆動ギヤ３と対向する面にはドラム突起１５が突出され、ドラム２の外周には後述する待機スイッチ２３を作動させるための突片２４が形成されている。

図３に示すように、ロック解放レバー７の一端部はオープンレバー操作ケーブル１６を介してドアロック装置１０のオープンレバー１３に連結され、ロック解放レバー７が正転（図１の反時計回り）すると、オープンレバー１３がラッチから離れ、ロック解放レバー７が逆転すると、オープンレバー１３がラッチに係合してドアロックを解除するようになっている。
また、ロック解放レバー７は正転方向へ付勢されており、常態では、ロック解放レバー７の他端部がドラム２と駆動ギヤ３との間に挿入されている。

クロージャ作動レバー４の先端部には、クロージャ操作ケーブル１７を介してドアロック装置１０のクロージャ１２が接続される。そして、クロージャ作動レバー４が逆転（時計回り）すると、クロージャ１２が作動してドアロック装置１０がフルラッチ状態へ移行するようになっている。
なお、クロージャー作動レバー４の可動範囲は、通常の待機位置とクロージャ１２を作動させる位置との間に規制され、クロージャ作動レバー４は逆転側の規制位置へ達して停止した後、バネ付勢力によって正転して待機位置へ復帰し、クロージャ１２はラッチから離脱する。

オープナ作動レバー５の先端部には、オープナ操作ケーブル１８を介してオープナ１１が接続され、オープナ作動レバー５が正転するとオープナ１１が作動して、ドアＡが所定角度まで開放されるようになっている。
また、オープナ作動レバー５の可動範囲は、通常の待機位置とオープナ１１を作動させる位置との間に規制され、オープナ作動レバー５は正転側の規制位置へ達した後、バネ付勢力により逆転して待機位置へ復帰し、オープナ１１も元の位置に復帰するようになっている。

駆動ギヤ３は、減速ギヤ群２１を介してモータ９の出力軸に連絡され、モータ９の正逆回転に伴って正逆回転するようになっている。
また、駆動ギヤ３は、図２に示すように、その一面（ドラム２と対向する回転面）に設けられ、ドラム突起１５及びロック解放レバー７の他端部の軌道上に突出する第１のギヤ突起１９と、他面に設けられ、クロージャ作動レバー４及びオープナ作動レバー５の軌道上に突出する第２のギヤ突起２０とを有する。

第１のギヤ突起１９はドラム突起１５に対して互いに逆向きから当接することにより、駆動ギヤ３の回転をドラム２に伝達して正転（ドア開放方向）及び逆転（ドア閉鎖方向）させる。
即ち、第１のギヤ突起１９がドラム突起１５に当接した状態で駆動ギヤ３が正転すると、ドラム２が正転してケーブル８が巻き戻され、第１のギヤ突起１９がドラム突起１５に当接した状態で駆動ギヤ３が逆転すると、ドラム２が押されて逆転し、ケーブル８が巻き取られる。
第１のギヤ突起１９がロック解放レバー７の他端部に当接してから、さらに駆動ギヤ３が正転すると、ロック解放レバー７が逆転してオープンレバー１３が作動し、ドアロックが解除される。

第２のギヤ突起２０は、図１に示すように、中心軸１を挟んで第１のギヤ突起１９の周方向中間部と略対向するよう設置され、その周長は第１のギヤ突起１９の周長よりも短く形成される。
また、第２のギヤ突起２０がオープナ作動レバー５に当接した状態で駆動ギヤ３が正転すると、オープナ作動レバー５が正転して、オープナ１１が作動し、ドアＡの初期開扉が行われる。
さらに、第２のギヤ突起２０がクロージャ作動レバー４に当接した状態で駆動ギヤ３が逆転すると、クロージャ１２が逆転して、ドアロック装置１０がフルラッチ状態へ移行する。

ドアＡが全閉状態であって駆動ギヤ３が初期位置にある時、ドラム突起１５は第１のギヤ突起１９の正転方向へ向いた面に接近して位置し、ロック解放レバー７の他端部がドラム突起１５と第１のギヤ突起１９との間に位置している。また、この時、常態にあるオープナ作動レバー５は、第２のギヤ突起２０の正転方向へ向いた面にやや間隔をあけて臨んでいる。
そして、この状態から駆動ギヤ３が正転したとき、第１のギヤ突起１９がロック解放レバー７に当接した後で第２のギヤ突起２０がオープナ作動レバー５に当接するようになっている。

ドアＡが全開状態であって駆動ギヤ３が初期位置にある時、ドラム突起１５は第１のギヤ突起１９の逆転方向へ向いた面に臨んで位置している。
また、常態におけるクロージャ作動レバー４は、駆動ギヤ３が逆転してドラム２が閉アシスト手段の作動領域まで回転した時に、第２のギヤ突起２０が達する位置か、或いは、これより僅かに逆転方向下流側に位置する。

駆動ギヤ３が初期位置に達すると、これを検知してモータ９を停止させる原点スイッチが設置されている。
また、駆動ギヤ３が回動して、オープナ作動レバー５がオープナ１１作動位置まで回転した時、これを検知してモータ９を逆転させる初期開扉終了スイッチ（図示せず）が設置されている。
さらに、ドラム２の側方には待機スイッチ２３が設置される。待機スイッチ２３は、全開状態からドラム２が逆転してドアＡが所定角度まで閉じ、ガスステー又はトーションスプリングが作動する領域に達した時、ドラム２の突片２４の位置を検知して作動し、モータ９を停止させる。なお、待機スイッチ２３は閉扉時のみ作動し、開扉時には作動しない。

閉鎖しているドアＡを手動で開ける場合は、ドアロック装置１０をキー操作等でロック解除した後、ドアＡを押し上げると、ドラム突起１５は第１のギヤ突起１９にぶつかることなく自由に正転することができるので、ドアＡが上昇するのに伴って、ドラム２は正転してケーブル８を巻き戻す。
ドアＡが完全に開くと、図７に示すように、ドラム突起１５は第１のギヤ突起１９の逆転方向へ向いた面に臨んで停止する。
この間、駆動ギヤ３、ロック解放レバー７、クロージャ作動レバー４及びオープナ作動レバー５は移動しない。

閉鎖しているドアＡを電動で開ける場合には、無線或いは車内からの操作によってモータ９を作動させ、駆動ギヤ３を正転させる。すると、第１のギヤ突起１９がロック解放レバー７に当接した後、ドラム突起１５に当接する。そして、第１のギヤ突起１９が逆転を継続するのに伴い、図６に示すように、ロック解放レバー７が逆転してドアロック装置１０のオープンレバー１３を作動させ、ドアロックを解除すると共に、ドラム２を正転させてケーブル８を巻き戻す。
第１のギヤ突起１９がロック解放レバー７の軌道を通過すると、ロック解放レバー７はバネの力で元の位置に戻り、オープンレバー１３がラッチから離脱する。
ドアロックが解除された後、第２のギヤ突起２０がオープナ作動レバー５に当接して正転させ、この結果、オープナ１１が作動してドアＡが所定角度まで開く。その後、ガスステー又はトーションスプリングが作動してドアＡは自動開扉し、ドラム２は正転を継続してケーブル８を巻き戻す。

オープナ作動レバー５が所定角度まで正転してオープナ１１が作動すると、初期開扉終了スイッチがこれを検知してモータ９を逆転させ、駆動ギヤ３が逆転して初期位置に戻る。
駆動ギヤ３が初期位置に戻ると、原点スイッチがこれを検知してモータ９を停止させる。
また、駆動ギヤ３が初期位置に戻ると、オープナ作動レバー５は第２のギヤ突起２０から解放されて常態に戻り、オープナ１１も元の位置に復帰する。

全開状態のドアＡを手動で閉じると、ドラム突起１５は第１のギヤ突起１９で逆転を規制されないので、ケーブル８が緩むのに伴ってドラム２がバネの力で逆転し、ケーブル８を巻き取る。
ドアＡが閉じてハーフラッチ状態になると、ドアロック装置１０のハーフラッチスイッチがこれを検知してモータ９を逆転させ、駆動ギヤ３が逆転する。この結果、第２のギヤ突起２０が逆転してクロージャ作動レバー４に当接し、これを逆転させると、ドアロック装置１０のクロージャ１２が作動してフルラッチ状態へ移行し、ドアＡが完全に施錠される。

ドアロック装置１０がフルラッチ状態になると、フルラッチスイッチがこれを検知してモータ９を正転させ、駆動ギヤ３が正転する。駆動ギヤ３が初期位置に戻ると原点スイッチがこれを検知してモータ９を停止させる。
また、駆動ギヤ３が初期位置に戻ると、クロージャ作動レバー４は第２のギヤ突起２０から解放されて常態に戻り、クロージャ１２も元の位置に復帰する。

全開状態のドアＡを電動で閉じると、モータ９の逆転に伴って駆動ギヤ３が逆転し、第１のギヤ突起１９がドラム突起１５に当接してこれを逆転させる。すると、ドラム２が逆転してケーブル８を巻き取り、ドアＡが下降する。
ドアＡが所定角度まで閉じると、この時のドラム２の位置を待機スイッチ２３が検知してモータ９を停止させる。しかし、ドアＡは自動閉扉を継続し、ドラム２はバネの力で逆転してケーブル８を巻き取る。

ドアＡが閉じてドアロック装置１０がハーフラッチ状態になると、モータ９及び駆動ギヤ３が再び逆転を開始して第２のギヤ突起２０がクロージャ作動レバー４に当接し、これを逆転させる。すると、ドアロック装置１０のクロージャ１２が作動してフルラッチ状態へ移行する。
ドラム２が逆転を継続している間に、モータ９及び駆動ギヤ３は停止しているため、第２のギヤ突起２０は、ドアロック装置１０がハーフラッチ状態になるまでクロージャ作動レバー４に当接することはなく、クロージャ作動レバー４はハーフラッチ状態になってから大きな作動角度をもって逆転し、確実にクロージャ１２を作動させる。
ドアロック装置１０がフルラッチ状態になるとフルラッチスイッチがこれを検知してモータ９及び駆動ギヤ３を正転させる。駆動ギヤ３が初期位置に達すると、原点スイッチがこれを検知してモータ９を停止させる。

図８及び図９は、本発明の実施例２を示す。
図８に示すように、駆動ギヤ３は車輪のようにリング状に形成されており、第２のギヤ突起２０が、第１のギヤ突起１９の周方向中間部と重なる位置において、駆動ギヤ３の内周から中心に向けて突出している。
図９に示すように、また、クロージャ作動レバー４及びオープナ作動レバー５に第２のギヤ突起２０の軌道上に突出する突起部２５，２６をそれぞれ形成してある。
そして、第２のギヤ２０が突起部２５，２６に当接して回転することにより、クロージャ作動レバー４及びオープナ作動レバー５が回動するようになっている。
その他の構成及び作用は、実施例１とほぼ同様なので、同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。

なお、ロック解放レバー、クロージャ作動レバー、オープナ作動レバー等の設置位置及び形状は、他の構成部材との位置関係やドアへの収納性により適宜変更することができ、クロージャ作動レバー及びオープナ作動レバーの設置位置に応じて、第２のギヤ突起の位置が決定される。

実施例１を示すドア開閉装置の初期位置における平面図。 実施例１を示すドア開閉装置の断面図。 実施例１に係る自動車の後面図。 自動車後部の一側から見た側面図。 自動車後部の他側から見た側面図。 実施例１を示すドア開閉装置のオープナ作動直前における平面図。 実施例１を示すドア開閉装置のドア全開時における平面図。 実施例２を示すドア開閉装置の平面図。 実施例２を示すドア開閉装置の断面図。

符号の説明

Ａ ドア
Ｂ 車体
１ 中心軸
２ ドラム
３ 駆動ギヤ
４ クロージャ作動レバー
５ オープナ作動レバー
６ 回転軸
７ ロック解放レバー
８ ケーブル
９ モータ
１０ ドアロック装置
１１ オープナ
１２ クロージャ
１３ オープンレバー
１４ プーリ
１５ ドラム突起
１６ オープンレバー操作ケーブル
１７ クロージャ操作ケーブル
１８ オープナ操作ケーブル
１９ 第１のギヤ突起
２０ 第２のギヤ突起
２１ 減速ギヤ群
２２ ヒンジ
２３ 待機スイッチ
２４ 突片
２５，２６ 突起部

Claims (3)

1. ドアの開閉角度に相当する長さ以上のドア牽引用ケーブルと、該ドア牽引用ケーブルの巻き戻し・巻き取りを行うことにより前記ドアを開閉するドラムと、前記ドアを閉鎖状態でロックするドアロック装置と、全閉状態のドアが所定角度まで開いた時に、付勢力によりドアを全開させ、全開状態の前記ドアが所定角度まで閉じた時に、付勢力で支えながらドアを自重により全閉させるガスステー又はトーションスプリングとを備えたドア開閉装置において、モータの出力軸に連絡された駆動ギヤと、前記ドアロック装置に連結され、作動方向へ回転した時にドアロックを解除するロック解放レバーと、前記ドアロック装置へ連結され、作動方向へ回転した時にドアロックするクロージャ作動レバーとを設け、前記駆動ギヤにギヤ突起を形成し、該駆動ギヤの回転に伴って、前記ギヤ突起で前記ドラム、ロック解放レバー及びクロージャ作動レバーを押圧することにより、開扉時に前記ロック解放レバーを作動方向へ回転させると共に、前記ドラムをドア開放方向へ回転させ、閉扉時に前記ドラムをドア閉鎖方向へ回転させると共に、前記クロージャ作動レバーを作動方向へ回転させることを特徴としたドア開閉装置。
2. 前記ギヤ突起が第１のギヤ突起及び第２のギヤ突起から成り、前記ドラム、駆動ギヤ、ロック解放レバー及びクロージャ作動レバーを平行に配置し、前記ドラムと駆動ギヤとの対向した回転面において、前記ドラムにドラム突起を設けると共に、前記駆動ギヤに第１のギヤ突起を設け、該第１のギヤ突起の軌道上に前記ロック解放レバーを配置し、前記ドラム及びロック解放レバーから退避した位置において、前記駆動ギヤに第２のギヤ突起を形成し、該第２のギヤ突起の軌道上にクロージャ作動レバーを配置し、前記第１のギヤ突起が前記ドラム突起に対して互いに逆側から当接することにより、前記駆動ギヤの回転を前記ドラムに伝達してドア開放方向及びドア閉鎖方向へ回転させ、前記第１のギヤ突起は前記ドラムをドア開放方向へ回転させる時に前記ロック解放レバーを作動させ、前記第２のギヤ突起は、前記第１のギヤ突起が前記ドラムをドア閉鎖方向へ回転させた後で前記クロージャ作動レバーを作動させることを特徴とする請求項１に記載のドア開閉装置。
3. 全開状態の前記ドアが所定角度まで閉じたとき、前記モータを一時停止する請求項１又は２に記載のドア開閉装置。

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