JP2002256762A

JP2002256762A - 電動移動装置

Info

Publication number: JP2002256762A
Application number: JP2001052998A
Authority: JP
Inventors: Yoji Nagashima; 洋二長嶋; Takashi Kitani; 隆木谷; Tsutomu Tanoi; 務田野井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2002-09-11
Also published as: US6617812B2; US20020117983A1

Abstract

(57)【要約】【課題】可動体を電動モータで移動させ、可動体に加
わる異常な荷重の増加が発生したときは、それを検出す
る機能を有する電動移動装置において、荷重の増加を判
定するための閾値を増加させずに、しかも可動体の移動
過程で、可動体と連動する作動部材が作動するために増
加する荷重に対しては、異常な荷重の増加を区別して作
動する電動移動装置を実現する。【解決手段】可動体が移動し、可動体と連動して作動部
材が作動させられる過程で、電動モータの回転数（Ｎ）
の減少量を判定する基準値（Ａ）を更新させて小さな閾
値（Ｘ）のままでも、回転数（Ｎ）の減少量が閾値
（Ｘ）を越えないようにする構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可動体が移動すると
き、可動体を駆動する荷重が基準値から所定の閾値を越
えて増加したとき可動体を停止、または移動の方向を反
転させる安全機能を備えた電動移動装置に関するもの
で、特に車両のルーフに設けられた開口部を、電動モー
タによって駆動し開閉する可動パネルを備えた車両用の
サンルーフ装置に適用される電動移動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の窓、サンルーフ等に適用される、
安全機能を備えた電動移動装置としては、例えば特開昭
６１−６９３９１に示されるものがある。これは、車両
の電動開閉窓とかサンルーフ装置に備え、これらが閉じ
るときに手等が挟まれて、窓ガラスまたは可動パネル
を、その閉じる荷重が異常に増加したことを検知して、
作動を停止させたり、または開く方に窓ガラスまたは可
動パネルを反転させて、挟まれたものに大きな荷重が加
わらないように機能する電動移動装置である。

【０００３】一般に、サンルーフ装置では、車両のルー
フに設けられた開口部の前方縁部にデフレクタが取付け
られ、走行中に車室内へ風が巻き込まれ入るのを防止す
る構成となっている。このデフレクタは可動パネルが開
口部を閉じるように前方に移動したときに、格納位置に
押し下げられ、また開口部が開けられるとスプリングに
よって再び展開位置になる持ち上げられる構造となって
いる。そして、サンルーフ装置にこのような安全機能を
備えた駆動装置を応用する場合は、荷重の増減を電動モ
ータの回転数の変化で検出する方法を採っている。そし
て、デフレクタを格納位置にスプリングの作用力に抗し
て押し下げるときに増加する荷重と、挟み込みによる荷
重の増加を区別するために、電動モータの回転数の減少
量に判定する閾値が設定されている。そして、デフレク
タを格納させるときの荷重の増加で生じる電動モータの
回転数の減少量のみでは、安全機能が作動しないように
閾値を設定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術による構成で、特に大きな開口面積を実現し乗員の
快適性を向上させるようにサンルーフ装置を構成すると
き、開口部への風の巻込み防ぐデフレクタも大型にな
る。そして、このデフレクタを風圧、車両の振動に抗し
て確実にその展開位置に支持しするために、デフレクタ
を支持するスプリングの作用力もより大きく設定する必
要がある。この場合でも、デフレクタを押下げ格納する
過程で、挟み込みがあったと誤認識して安全機能が作動
しないようにするために、電動モータの回転数の減少量
を判定する閾値は多く、すなわち大きな荷重に相当する
ように設定する必要がある。この結果、挟み込みを検出
するときの荷重が増加してしまう。これを避けて、安全
性を確保しようとすると、デフレクタを確実に展開位置
に支持できる十分大きな作用力を持つスプリングの採用
ができないという問題があった。

【０００５】このため、本発明は、この問題を解消する
ために、閾値を多くさせずに、しかもデフレクタを確実
に、展開位置に保持できるスプリング有するサンルーフ
装置に適用できる電動移動装置を実現することを課題と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】電動モータの駆動によっ
て、移動する可動体と、前記可動体の移動に連動して作
動する作動部材を備え、前記可動体が移動するとき、前
記可動体を駆動する荷重が基準値から所定の閾値を越え
て増加したときは前記可動体を停止、または移動の方向
を反転させ、かつ前記基準値を所定の方式に基づき更新
するように機能する制御装置とを備える電動開閉装置に
おいて、前記作動部材を作動させる過程で、前記電動モ
ータの負荷が一時的に減少するように構成したことであ
る。

【０００７】これによって、挟み込み防止の安全機能を
備えた電動移動装置をサンルーフ装置に適用することに
よって、挟み込みがあったときに十分小さな荷重で安全
機能を作動させることができるとともに、強いスプリン
グの採用が可能となって、デフレクタを展開位置に確実
に支持することができるようになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に関るサンルーフ装
置の実施形態を図１〜図８に従って説明する。

【０００９】図１は、車両の屋根１１に搭載されるサン
ルーフ装置１０の斜視図である。図１より、本発明のサ
ンルーフ装置１０は、車両の屋根に設けられた開口部１
２に車両の前後方向に移動可能に装着され、開口部１２
を開閉する可動パネル１３と、開口部１２の前方縁１２
ａに配置されたデフレクタ１４とを備えている。

【００１０】可動パネル１３には、図２に示すように、
その左右に一対のシュー１７、１８が固着され、シュー
１７、１８が開口部１２の左右縁に取付けられたガイド
レール１５、１６に対して前後に摺動可能に係合してい
る。これによって、可動パネル１３は開口部１２を開閉
できるように前後にスライドする。

【００１１】シュー１７、１８には、さらに連結部材２
１、２２が連結され、連結部材２１、２２にはケーブル
２６、２７がそれぞれ連結されている。

【００１２】さらに、図１及び２に示すように、デフレ
クタ１４は、開口部１２の前縁部１２ａ（図３、図４）
に沿って横方向にのびる風切り部１４ａと、風切り部１
４ａの両端から後方に延びるアーム１４ｂ、１４ｃを備
えている。図３に部分拡大図で示されるように、アーム
１４ｂ、１４ｃの後端に設けられた枢軸１４ｄ，１４ｅ
（右側の枢軸１４ｄのみ示し、１４ｅは図示しない左側
とする）でガイドレール１５、１６に回転自在に取付け
られている。デフレクタ１４は、アーム１４ｂ、１４ｃ
の下面部に、一端部がアーム１４ｂ、１４ｃと当接し、
他端部がガイドレール１５、１６にリベット２９で取付
けられた一対のリーフスプリング２８、２９（右側のリ
ーフスプリング２８のみ示し、２９は図示しない左側と
する）によって、風切り部１４ａが上方に持ち上げられ
るように押されている。図３に示す位置が、可動パネル
１３が開き、風切り部１４ａが最も上方に持ち上げられ
るたデフレクタ１４の展開状態を示している。この展開
した位置でアーム１４ｂ、１４ｃは図示しないストッパ
で時計回り方向への回転が阻止され、保持される。リー
フスプリング２８、２９の作用力は、デフレクタ１４が
車両走行中の風圧、振動等が作用してもこの位置を保持
するように十分強く設定される。

【００１３】デフレクタ１４は、上記のように可動パネ
ル１３が開いているときに、上方に風切り部１４ａが持
ち上げられた展開状態と、図４に示されるように、可動
パネル１３が閉じて、風切り部１４ａが押し下げられ可
動パネル１３の下側に格納された状態をとることができ
るようになっている。デフレクタ１４の押し下げは、可
動パネル１３の前方端を支え、ガイドレール１５、１６
でガイドされる支持機構部（図示せず）に固定されたピ
ン１９が、アーム１４ｂ、１４ｃの上面部に乗り上げる
ようにして押し付けながら前方に、パネル１３と連動し
て移動することによって行われる。

【００１４】次に、再び図２を用いてパネル１３の駆動
装置３０について説明する。駆動装置３０のケーブル２
６、２７は既知の一般的なサンルーフ装置の駆動装置に
用いられる歯付きのケーブルで、１つギヤ２３に両方が
噛み合うように構成され、ギヤ２３の回転方向によっ
て、シュー１７、１８がガイドレール１５、１６の前方
または後方へに移動し、シュー１７、１８と一体のパネ
ル１３が開口部１２を開閉する構成となっている。

【００１５】ギヤ２３は、減速機構２５ｂを介して電動
モータ２５で駆動される。電動モータ２５の起動、停止
及び回転方向の制御は、電動モータ２５に接続された制
御装置４０によって行われる。制御装置４０には、サン
ルーフ装置１０の操作スイッチ（図示せず）からの信号
が入力される端子４１、電動モータ２５に内蔵され、電
動モータ２５の回転数に応じた信号を出力する回転セン
サ２５ａの回転数信号端子２５ｃと接続される端子４
２、及び減速機構２５ｂに組み込まれ、スイッチ等を利
用し可動パネル１３の位置信号を出力する位置信号端子
２５ｄに接続される端子４３を備えている。

【００１６】制御装置４０は、マイクロプロセッサを内
蔵し、各端子からの入力に対応して電動モータ２５へ電
流を供給する。

【００１７】以下で、制御装置４０の機能で、特に本発
明に関る挟み込みを防止する安全機能を詳述する。一般
に、直流電流で作動する電動モータは、その回転負荷に
ほぼ比例して電流が増加し、また回転数（Ｎ）は減少す
る特性を示す。挟み込みを防止する安全機能は、この特
性を利用して、上記した電動モータ２５に内蔵された回
転センサ２５ａからの信号によって電動モータ２５の回
転数（Ｎ）の変化を検出し、開口部１２を閉じるとき可
動パネル１３に加わる荷重の増加を検出する。そして、
可動パネル１３と開口部１２の間に、手などが挟み込ま
れ異常に荷重が増加したときは、可動パネル１３の前進
を停止するか、または後退させ、挟んだものに過大な荷
重が加わるのを防止する機能である。

【００１８】次に、回転数（Ｎ）を用いた挟み込みの検
出方法を説明する。図５は、可動パネル１３が前進する
ときの電動モータ２５の回転数（Ｎ）を時間（ｔ）の経
過で示したグラフである。サンルーフ装置１０は、走行
中の振動、または各部材の摩擦などの影響で、可動パネ
ル１３が正常に閉じる作動をする場合でも、電動モータ
２５への負荷は変動し、これに伴い回転数（Ｎ）も変動
する。挟み込みを検出するために、閾値（Ｘ）と基準値
（Ａ）を設定している。閾値（Ｘ）は予め定められた値
とし、基準値（Ａ）は回転数（Ｎ）が減少するときはそ
の値を維持し、回転数（Ｎ）増加したときには、そのと
きの極大値を採用するようにして、値を更新する。そし
て、基準値（Ａ）からの回転数（Ｎ）の減少量が閾値
（Ｘ）を越えない場合は、正常な作動であると判定す
る。図５に示す、ポイント（ａ）で回転数の極大値（Ａ
１）に更新された基準値に対して、ポイント（ａ）以降
では回転数（Ｎ）は減少しているが、その減少量は閾値
（Ｘ）に達しないので、正常な作動であると判断する。
これ以降、いくつかの回転数（Ｎ）の増加が現れ、その
都度、各極大値に基準値（Ａ）は更新される。図５のグ
ラフで最後にポイント（ｂ）現れた極大値での基準値
（Ａ２）に対して、ポイント（ｂ）以降の回転数（Ｎ）
の減少量は閾値（Ｘ）まで達している。この時点で挟み
込みがあって、電動モータ２５に、異常な負荷がかかっ
たと判定し、電動モータ２５を停止させるか、回転を反
転させるように設定される。

【００１９】このように荷重の増加量を検出して作動す
る方式は、サンルーフ装置など多くの部品で構成される
電動の開閉装置では、部品間の摩擦抵抗などによって駆
動力が変動するため、その影響を極力排除し、挟み込み
による駆動力の増加のみを確実に検出するために採用さ
れている。

【００２０】次に、上記のように作動する挟み込み防止
機能を備えた駆動装置３０が、サンルーフ装置１０でど
のように機能するかを説明する。図６は、サンルーフ装
置１０が全開しているときの可動パネル１３の位置か
ら、全閉位置なるまでの時間経過を横軸に、回転数
（Ｎ）を縦軸にとって、挟み込みが無くサンルーフ装置
１０が正常に作動した場合の特性を示している。すなわ
ち、図３に示されるように、全開位置から可動パネル１
３が前進し、可動パネル１３の前側を支持する機構部
（図示せず）に固定されたピン１９が、アーム１４ｂ、
１４ｃの上面部に乗り上げを開始するポイント（ｃ）の
位置までは、電動モータ２５の回転数はほぼ一定の値を
示す。これ以降、ピン１９がアーム１４ｂ、１４ｃを、
リーフスプリング２８、２９の作用力に抗し、デフレク
タ１４を下方の格納位置方向に押しながら、可動パネル
１３は前進する。この過程で、リーフスプリング２８、
２９の作用力が増加し、電動モータ２５の負荷も増加す
る。そして、回転数は減少する。さらに、図４に示され
る、可動パネル１３が全閉位置近くになった状態では、
アーム１４ｂ、１４ｃがほぼ水平になり、デフレクタ１
４が格納位置になる。この位置は、図６ではポイント
（ｄ）に相当する。さらに、この後の過程では、リーフ
スプリング２８、２９の作用力の増加がなくなり、回転
数（Ｎ）はわずか増加する。最後に、可動パネル１３の
先端に取付けられたウエザストリップ１３ａが開口部１
２の前方縁１２ａと当接して、全閉となって、電動モー
タ２５は停止する。

【００２１】従来のサンルーフ装置では、図６に示され
る閾値（Ｘ）の設定方法が採用されてきた。すなわち、
サンルーフ１０の閉じる過程で、ポイント（ｃ）からポ
イント（ｄ）の間では、回転数（Ｎ）は連続して減少
し、その減少量は大きい。一方、この過程中で基準値
（Ａ）は、ポイント（ｃ）の位置で設定された後は、更
新されない。この間で回転数（Ｎ）の減少量が閾値
（Ｘ）を越えて、挟み込み防止機能が作動して、可動パ
ネル１３を閉じることができなくなるのを回避するため
に、ポイント（ｃ）以前での閾値（Ｘ）より多くするよ
うに設定している。

【００２２】しかしながら、図３からも分かるように、
ポイント（ｃ）からポイント（ｄ）間に相当する可動パ
ネル１３の位置では、まだ手などを挟み込む間隔が残っ
ている。しかも、この間で閾値（Ｘ）が多く設定されて
いるために、図６からも明らかなように電動モータ２５
の回転数が大きく減少するまで、停止または反転されな
い。すなわち、挟んだものに大きな力を及ぼしてしま
う。言換えると、安全性を確保する関係から、採用でき
る閾値（Ｘ）量を多くできずに、制限されてしまうとい
う問題が生じる。

【００２３】この問題を解決するために、本発明では、
上記のポイント（ｃ）からポイント（ｄ）に相当する過
程の途中で基準値（Ａ）を更新させて小さな閾値（Ｘ）
のままでも、回転数（Ｎ）の減少量が閾値（Ｘ）を越え
ないようにする構成にした。

【００２４】具体的な構造としては、図３に示されるよ
うに、デフレクタ１４のアーム１４ｂ、１４ｃで、ピン
１９と当接する上面の滑面１４ｇに、窪み部１４ｆを設
けたことである。この窪み部１４ｆにピン１９が差しか
かると、短時間リーフスプリング２８、２９の抗力が減
少し、その結果電動モータ２５の回転数（Ｎ）が増加す
る。このように構成したときの特性を、図７に示す。窪
み部１４ｆにピン１９に差しかかるときに現れる極大値
のポイントを（ｆ）で示している。この図７に示す特性
を有する実施例では、この様な窪み部を１４ｆの他にさ
らに、もう１つ設け、ポイントを（ｇ）でも極大値を現
すように構成している。上記の挟み込み防止機能の説明
から明らかなように、ポイント（ｆ）と（ｇ）で基準値
（Ａ）は各ポイントでの極大値に更新され、基準値
（Ａ）からの回転数（Ｎ）の減少量は小さくなる。この
ようにすることによって、図７に示すように、閾値
（Ｘ）を大きく設定することなく、デフレクタ１４を押
え込む荷重を、挟み込みと誤認識することが避けられ
る。言い換えると、デフレクタ１４が格納される過程
で、実際に挟み込みが生じた場合でも、閾値（Ｘ）が小
さく設定されているために、十分小さな荷重で挟み込み
を判定することができ、安全機能を作動させることがで
きることになる。なお、窪み部の数は、多くして基準値
（Ａ）をさらに細かく更新させるようにしても良い。

【００２５】また、図８に示されるように、別の実施形
態として、デフレクタ１４のアーム１４ｂ、１４ｃで、
リーフスプリング２８、２９と当接する下面の当接部１
４ｈに、窪み部１４ｉを設けるようにして、デフレクタ
１４が格納される過程の途中で基準値（Ａ）を更新させ
るように構成してもよい。

【００２６】以上の作動方法からも明らかなように、上
記のような窪み部１４ｆまたは１４ｉを設ける構成に限
定されず、デフレクタ１４を押し下げる過程で、押し下
げる荷重が一時的に減少しするように構成にすれば良
い。

【００２７】このように、構成されたサンルーフ装置１
０の通常の開閉作動は、従来の一般的なサンルーフと同
じで、乗員が開閉スイッチ（図示せず）を操作すること
によって行われる。また、閉じる作動中に誤って、手な
どが挟まれた場合は上記したように安全機能が作動し、
挟んだものに大きな荷重を及ぼさないように作動する。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、構成し機能する挟み込み
防止の安全機能を備えた電動移動装置をサンルーフ装置
１０に適用することによって、挟み込みがあったときに
十分小さな荷重で安全機能を作動させることができると
ともに、強いリーフスプリング２８、２９の採用が可能
となって、デフレクタ１４を展開位置に確実に支持する
ことができるようになる。

【００２９】また、デフレクタ１４は格納される過程で
も、閾値（Ｘ）を大きく設定しなくても良く、この区間
をその前の過程と区別する必要がなくなる。従来この区
間の区別は、減速機構２５ｂに組み込まれたスイッチ等
を利用して、可動パネル１３の位置を示す位置検出信号
によって行われるが、このスイッチ等の構成を大きく簡
略にすることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサンルーフ装置を備える車両のル
ーフの斜視図である。

【図２】本発明に係るサンルーフ装置の平面略図。

【図３】本発明に係るサンルーフ装置で、第１実施例の
デフレクタの展開位置における状態を示す拡大側面図で
ある。

【図４】本発明に係るサンルーフ装置で、第１実施例の
デフレクタの格納位置における状態を示す拡大側面図で
ある。。

【図５】本発明に係る挟み込み防止安全機能の作動を説
明する電動モータの回転数（Ｎ）を時間（ｔ）の経過で
示したグラフである。

【図６】従来のサンルーフ装置で採用されている閾値
（Ｘ）とモータの回転数、および回転数の減少量を示す
グラフである。

【図７】本発明に係るサンルーフ装置で採用されている
閾値（Ｘ）とモータの回転数、および回転数の減少量を
示すグラフである。

【図８】本発明に係るサンルーフ装置で、デフレクタの
第２の実施例を示す拡大側面図である。

【符号の説明】

１サンルーフ装置（電動移動装置）１３可動パネル（可動体）１４デフレクタ（作動部材）１４f 窪み部１４ｇ滑面１４ｉ窪み部１９ピン（当接部材）２５電動モータ４０制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2E052 AA09 BA02 CA06 DA08 DB08 EA15 EB01 EC01 GA05 GB06 GB15 GD00 GD03 GD09 HA01 KA13 KA15 KA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータの駆動によって、移動する可動
体と、前記可動体の移動に連動して作動する作動部材を備え、前記可動体が移動するとき、前記可動体を駆動する荷重
が基準値から所定の閾値を越えて増加したときは前記可
動体を停止、または移動の方向を反転させ、かつ前記基
準値を所定の方式に基づき更新するように機能する制御
装置とを備える電動開閉装置において、前記作動部材を作動させる過程で、前記電動モータの負
荷が一時的に減少するように構成したことを特徴とする
電動移動装置。
【請求項２】前記作動部材に、前記可動体と連動する当
接部材と当接する滑面を形成し、該滑面上に窪み部を形
成したことを特徴とする請求項１に記載の電動移動装
置。
【請求項３】前記可動体を駆動する荷重の増加または減
少は、前記電動モータの回転数の減少または増加で検出
されるように構成された請求項１または２に記載の電動
移動装置。。