JP2011026856A - 車両用開閉体の駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】開閉体の全開位置において伸縮駆動ユニットに発生する衝撃や揺れを緩和することができる車両用開閉体の駆動装置を提供すること。
【解決手段】パワートランクリッド1は、車両ボディ2;車両ボディ2の開口部3を開閉するトランクリッド(開閉体)4;両端部が車両ボディ2とトランクリッド4にそれぞれ枢着され、モータ14の正逆回転に従い伸縮してトランクリッド4を開閉動作させる伸縮駆動ユニット10;伸縮駆動ユニット10のモータ14を正転させてトランクリッド4を開くとき、トランクリッド4が全開位置に到達したことを検出する全開位置検出部(ヒンジ部材5、ストッパ部材9);及び全開位置検出部によりトランクリッド4が全開位置に到達したことが検出されたとき、伸縮駆動ユニット10のモータ14を逆転させる制御ユニット(制御部)20;を有する。
【選択図】図1
【解決手段】パワートランクリッド1は、車両ボディ2;車両ボディ2の開口部3を開閉するトランクリッド(開閉体)4;両端部が車両ボディ2とトランクリッド4にそれぞれ枢着され、モータ14の正逆回転に従い伸縮してトランクリッド4を開閉動作させる伸縮駆動ユニット10;伸縮駆動ユニット10のモータ14を正転させてトランクリッド4を開くとき、トランクリッド4が全開位置に到達したことを検出する全開位置検出部(ヒンジ部材5、ストッパ部材9);及び全開位置検出部によりトランクリッド4が全開位置に到達したことが検出されたとき、伸縮駆動ユニット10のモータ14を逆転させる制御ユニット(制御部)20;を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、パワートランクリッド及びパワードア等の車両用開閉体の駆動装置に関する。
近年、パワートランクリッド及びパワードア等の車両用開閉体において、モータを備えた伸縮駆動ユニットを車両ボディと開閉体にそれぞれ枢着し、モータの正逆回転に従い伸縮駆動ユニットを伸縮させて、開閉体を全開位置と全閉位置の間で開閉動作させる駆動装置が知られている(特許文献1)。
従来、伸縮駆動ユニットのモータを正転させて開閉体を開くとき、開閉体が全開位置に到達した時点で伸縮駆動ユニットのモータの回転を停止させていた。
しかしながら、開閉体が全開位置に到達すると伸縮駆動ユニットに衝撃や揺れが発生し、この衝撃や揺れは、ミクロな視点では、単に開閉体が全開位置に到達した時点でモータの回転を停止させただけでは十分に除去できない。特に、開閉体の全開位置では伸縮駆動ユニットに発生する衝撃や揺れが目立ちやすく、とりわけ高級車にあっては問題となる。
また、開閉体が全開位置に到達したことを検出する機構として、例えば、開閉体に設けたヒンジ部材と車両ボディに設けたストッパ部材を当接させるメカストッパ機構が知られているが、このメカストッパ機構では、ヒンジ部材とストッパ部材の当接により伸縮駆動ユニットに加わる衝撃や揺れが大きくなり、伸縮駆動ユニット、並びに該ユニットに枢着された車両ボディ及び開閉体が小刻みに振動する。
さらに、伸縮駆動ユニットを車両ボディ及び開閉体に枢着する機構として、例えばボールジョイントのように、枢着部に遊びを設けるのが一般的であるが、この遊びが却って、伸縮駆動ユニットに加わる衝撃や揺れを助長していることも指摘されている。
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、開閉体の全開位置において伸縮駆動ユニットに発生する衝撃や揺れを緩和することができる車両用開閉体の駆動装置を提供することを目的とする。
本発明の車両用開閉体の駆動装置は、車両ボディ;該車両ボディの開口部を開閉する開閉体;両端部が上記車両ボディと開閉体にそれぞれ枢着され、モータの正逆回転に従い伸縮して開閉体を開閉動作させる伸縮駆動ユニット;上記伸縮駆動ユニットのモータを正転させて上記開閉体を開くとき、開閉体が全開位置に到達したことを検出する全開位置検出部;及び上記全開位置検出部により開閉体が全開位置に到達したことが検出されたとき、上記伸縮駆動ユニットのモータを逆転させる制御部;を有することを特徴としている。
上記伸縮駆動ユニットの枢着部に遊びが設けられている場合、上記制御部は、開閉体が全開位置に到達した直後から上記伸縮駆動ユニットの枢着部の遊びの範囲内で、上記伸縮駆動ユニットのモータを逆転させることが好ましい。
上記制御部は、上記全開位置検出部により開閉体が全開位置に到達したことが検出された時点から所定時間が経過するまで上記伸縮駆動ユニットのモータを逆転させ、その後上記伸縮駆動ユニットのモータを停止させることができる。
上記制御部は、上記全開位置検出部により開閉体が全開位置に到達したことが検出された時点から所定回数のパルスエッジを検出するまで上記伸縮駆動ユニットのモータを逆転させ、その後上記伸縮駆動ユニットのモータを停止させることができる。
上記制御部は、上記開閉体が全開位置に到達するまでに、上記伸縮駆動ユニットのモータの回転速度を段階的に下げていくことができる(スローストップ)。
上記車両ボディにストッパ部材を設け、上記開閉体に当接部材を設け、上記全開位置検出部は、上記ストッパ部材と当接部材が当接することを検出する態様を採ることができる(メカストッパ機構)。
本発明によれば、開閉体の全開位置において伸縮駆動ユニットに発生する衝撃や揺れを緩和することができる車両用開閉体の駆動装置を提供することができる。
図1−6を用いて、本発明の車両用開閉体の駆動装置をパワートランクリッド1に適用した実施形態を説明する。パワートランクリッド1は、車両ボディ2の開口部3をトランクリッド(開閉体)4により開閉可能に構成されている。トランクリッド4は、車両左右方向に設けた対をなすヒンジ部材(当接部材)5によって車両ボディ2に枢着されており、ヒンジ部材5の枢軸5aを中心に開閉自在になっている。トランクリッド4の内部にはクローザモータ(LCLモータ)Mが取付けられており、このクローザモータMは、トランクリッド4に設けられたロック6と車両ボディ2の開口部3の壁面に設けられたストライカ7が係合した状態で、トランクリッド4をハーフラッチ位置と全閉位置の間で駆動させる。開口部3の縁部全周には、トランクリッド4の全閉位置で車両ボディ2とトランクリッド4の間で弾性変形して開口部3への水の浸入を防止するウェザーストリップ8が設けられている(図1)。
車両ボディ2の開口部3の壁面とトランクリッド4のヒンジ部材5には、伸縮駆動ユニット10の一端と他端がそれぞれ枢着されている。図3にその単体構造の概念図を示すように、伸縮駆動ユニット10は、有底ハウジング11と、この有底ハウジング11の内円筒面11aでストッパ11bに螺合している回転ナット12と、この回転ナット12に螺合されたロッド部材13とを有している。有底ハウジング11の内部には、駆動モータ(PTLモータ)14、減速機構G及びピニオンギヤPが設けられており、ピニオンギヤPが回転ナット12の外周ギヤ12aに噛み合っている。これにより、駆動モータ14が正逆に回転すると、駆動モータ14の駆動力が減速機構G及びピニオンギヤPを介して回転ナット12に伝わり、回転ナット12は有底ハウジング11内の定位置で正逆に回転する。回転ナット12の回転に従い、ロッド部材13が有底ハウジング11(回転ナット12)に収納され、又は有底ハウジング11(回転ナット12)から突出する。有底ハウジング11には、ボール収容部15aを有するジョイント部15が結合されており、このボール収容部15aに、車両ボディ2の開口部3の壁面に設けたボールスタッド(図示せず)が嵌められる。ロッド部材13の先端部13aには、ボール収容部16aを有するジョイント部16が結合されており、このボール収容部16aに、トランクリッド4のヒンジ部材5に設けたボールスタッド5bが嵌められる(図4(A)−(C))。以上の構成により、伸縮駆動ユニット10は、駆動モータ14の正逆回転に従い伸縮して、トランクリッド4が開閉動作される(図2)。伸縮駆動ユニット10は、車両ボディ2の開口部3の壁面に設けたベースプレート(図示せず)に取付けられている。伸縮駆動ユニット10にはクラッチは設けられていない。
車両ボディ2の開口部3の車両左右方向には、トランクリッド4のヒンジ部材5に対応させて、対をなすストッパ部材9が設けられている。トランクリッド4が全開位置に到達すると、トランクリッド4のヒンジ部材5がストッパ部材9に当接する(図1、2)。すなわち、ヒンジ部材5とストッパ部材9は、トランクリッド4が全開位置に到達したことを検出する全開位置検出部(メカストッパ機構)として機能する。
伸縮駆動ユニット10によるトランクリッド4の開閉動作は、車両ボディ2の開口部3に設けられた制御ユニット(制御部)20によって制御される(図1)。図5は、制御ユニット20を中心にパワートランクリッド1の駆動装置を示した機能ブロック図である。図5において、受信部30は、キーと一体形成されたワイヤレスリモコン30aから無線送信されたトランク開閉操作信号を受信して制御ユニット20に送る。トランク開閉操作スイッチ部31は、車室内やトランクリッド4に設けられ、該スイッチ31の操作によってトランク開閉操作信号が制御ユニット20に送られる。モータ回転数検出部32は、例えば駆動モータ14の近傍に設けたマグネットとホールIC(図示せず)からなり、このマグネットの発生磁場をホールICで電気信号に変換することにより駆動モータ14の回転数を検出する。モータ回転数検出部32は、検出した駆動モータ14の回転数を制御ユニット20に送る。全開位置検出部33は上述のように、ヒンジ部材5とストッパ部材9により構成され、トランクリッド4が全開位置に到達したことを伝える全開位置検出信号を制御ユニット20に送る。
制御ユニット20は、モータ回転制御部21と、タイマ部22と、パルスカウンタ23とを有する。モータ回転制御部21は、受信部30又はトランク開閉操作スイッチ部31から受けたトランク開閉操作信号に基づいて、伸縮駆動ユニット10の駆動モータ14を回転制御する。具体的には、モータ回転制御部21は、受信部30又はトランク開閉操作スイッチ部31からトランク開信号(閉信号)を受けたときは、駆動モータ14を正転(逆転)させて、伸縮駆動ユニット10を短縮(伸張)させることにより、トランクリッド4を開く(閉じる)。
制御ユニット20(モータ回転制御部21)は、トランクリッド4を閉じていき、同トランクリッド4が全開位置に到達した時点からの駆動モータ14の回転制御に特徴を有する。この回転制御について、図6のフローチャートを参照して説明する。
トランクリッド4が全閉位置にある場合において(S1)、受信部30又はトランク開閉操作スイッチ部31からトランク開信号を受けたときは、モータ回転制御部21は、駆動モータ14を正転させて、伸縮駆動ユニット10を短縮させることにより、トランクリッド4を開いていく(S2)。やがてトランクリッド4が全開位置に到達すると(S3)、モータ回転制御部21は、駆動モータ14の正転を停止する(S4)。モータ回転制御部21は、トランクリッド4が全閉位置から開き始めるときは(S1、S2)、駆動モータ14の回転速度を段階的に上げていき(スロースタート)、トランクリッド4が全開位置に到達するまでは(S3、S4)、駆動モータ14の回転速度を段階的に下げていく(スローストップ)。
モータ回転制御部21は、トランクリッド4が全開位置に到達して全開位置検出部33からの全開位置検出信号を受けた時点で、タイマ部22とパルスカウンタ23を参照して、Tmsカウンタとパルスエッジカウンタを所定の値に設定するとともに(S5)、駆動モータ14を逆転させる(S6)。この駆動モータ14の逆転は、所定時間が経過してTmsカウンタの設定値がゼロになるか(S7、S10;NO)、又は所定回数のパルスエッジを検出してパルスエッジカウンタの設定値がゼロになるまで継続される(S8、S9、S10;NO)。Tmsカウンタ又はパルスエッジカウンタの設定値がゼロになると(S10;YES)、モータ回転制御部21は、駆動モータ14の回転を完全に停止させる(S11)。パルスエッジの検出(S8;YES,NO)にはモータ回転数検出部32からの信号が用いられる。
ここで、トランクリッド4が全開位置に到達してから駆動モータ14を逆転させる量(S6−S11)は、モータ回転制御部21によって、トランクリッド4の開放状態をマクロに見て変化させるものではない量に設定されている。これにより、トランクリッド4が全開位置に到達した状態を維持したままで、伸縮駆動ユニット10に発生する衝撃や揺れを緩和することができる。すなわち、トランクリッド4を開く過程で伸縮駆動ユニット10に蓄積したエネルギーを駆動モータ14の逆転動作により開放する(抜く)ことができるので、特にクラッチを設けない伸縮駆動ユニット10に対して有利である。
また、全開位置検出部33としてヒンジ部材5とストッパ部材9が当接するメカストッパ機構を用いると、ヒンジ部材5とストッパ部材9の当接により伸縮駆動ユニット10に加わる衝撃や揺れが大きくなるが、この衝撃や揺れを効果的に緩和し、伸縮駆動ユニット10、並びに該ユニット10に枢着された車両ボディ2及びトランクリッド4が振動するのを防止することができる。
さらに、本制御によれば、伸縮駆動ユニット10とトランクリッド4(ヒンジ部材5)の枢着部に設けた遊びに起因する衝撃や揺れを効果的に緩和することができる。この作用効果について、図4(A)−(C)を用いて説明する。図4(A)−(C)では、本発明の作用効果を理解しやすくするために、各部材の構成、寸法及び動作を誇張して描いている。
図4(A)に示すように、駆動モータ14が停止した状態では、伸縮駆動ユニット10のジョイント部16とトランクリッド4のヒンジ部材5とは、ジョイント部16のボール収容部16aとヒンジ部材5のボールスタッド5bが伸縮方向に遊び(隙間)A1、A2を有する態様で枢着されている。図4(B)に示すように、駆動モータ14が正転して伸縮駆動ユニット10が短縮されると、ボール収容部16aがボールスタッド5bに接触して遊びA1を除いた状態で、伸縮駆動ユニット10がヒンジ部材5を引っ張るようにしてトランクリッド4が開かれていき、やがてトランクリッド4が全開位置に到達する。
ここで、トランクリッド4が全開位置に到達した時点で駆動モータ14の回転を停止させただけでは、ミクロな視点で、図4(B)の状態、すなわちボール収容部16aがボールスタッド5bに接触して遊びA1を除いた状態を解消することができず、このことが全開時に伸縮駆動ユニット10に加わる衝撃や揺れを助長していると考えられる。
本実施の形態では、図4(C)に示すように、トランクリッド4が全開位置に到達したことが検出されたときに、遊びA1、A2の範囲内で駆動モータ14を逆転させることで、トランクリッド4が全開位置に到達した直後からボール収容部16aとボールスタッド5bの接触を解除して、ボールスタッド5bをボール収容部16aの中央に位置させ、遊びA1、A2が等間隔となるように維持することができる。これにより、伸縮駆動ユニット10に加わる衝撃や揺れを効果的に緩和することができる。
以上の実施の形態では、本発明の車両用開閉体の駆動装置をパワートランクリッド1に適用した場合を例示して説明したが、本発明の車両用開閉体の駆動装置は、パワードア等の他の開閉体にも適用可能である。
以上の実施の形態では、全開位置検出部33をヒンジ部材5とストッパ部材9からなるメカストッパ機構により構成した場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されない。メカストッパ機構を用いない態様では、トランクリッド4が全開位置に到達したことを、モータ回転数検出部32が検出した駆動モータ14の回転数に基づくパルス制御によって検出することもできる(ソフトストッパ機構)。全開位置検出部33として、メカストッパ機構とソフトストッパ機構を併用することも勿論可能である。
以上の実施の形態では、伸縮駆動ユニット10をヒンジ部材5(トランクリッド4)及び車両ボディ2とボールジョイント機構により枢着した場合を例示して説明したが、ボールジョイント機構以外であっても、これらが遊びを設けて枢着される構造であれば、本発明の作用効果を得ることができる。
1 パワートランクリッド
2 車両ボディ
3 開口部
4 トランクリッド(開閉体)
5 ヒンジ部材(全開位置検出部、最大短縮状態検出部、当接部材)
5a 枢軸
5b ボールスタッド
6 ロック
7 ストライカ
8 ウェザーストリップ
9 ストッパ部材(全開位置検出部、最大短縮状態検出部)
10 伸縮駆動ユニット
11 有底ハウジング
11a 内円筒面
11b ストッパ
12 回転ナット
13 ロッド部材
13a 先端部
14 駆動モータ(PTLモータ)
15 ジョイント部
15a ボール収容部
16 ジョイント部
16a ボール収容部
20 制御ユニット(制御部)
21 モータ回転制御部
22 タイマ部
23 パルスカウンタ
30 受信部
30a ワイヤレスリモコン
31 トランク開閉操作スイッチ部
32 モータ回転数検出部
33 全開位置検出部
M クローザモータ(LCLモータ)
G 減速機構
P ピニオンギヤ
A1 A2 遊び(隙間)
2 車両ボディ
3 開口部
4 トランクリッド(開閉体)
5 ヒンジ部材(全開位置検出部、最大短縮状態検出部、当接部材)
5a 枢軸
5b ボールスタッド
6 ロック
7 ストライカ
8 ウェザーストリップ
9 ストッパ部材(全開位置検出部、最大短縮状態検出部)
10 伸縮駆動ユニット
11 有底ハウジング
11a 内円筒面
11b ストッパ
12 回転ナット
13 ロッド部材
13a 先端部
14 駆動モータ(PTLモータ)
15 ジョイント部
15a ボール収容部
16 ジョイント部
16a ボール収容部
20 制御ユニット(制御部)
21 モータ回転制御部
22 タイマ部
23 パルスカウンタ
30 受信部
30a ワイヤレスリモコン
31 トランク開閉操作スイッチ部
32 モータ回転数検出部
33 全開位置検出部
M クローザモータ(LCLモータ)
G 減速機構
P ピニオンギヤ
A1 A2 遊び(隙間)
Claims (6)
- 車両ボディ;
該車両ボディの開口部を開閉する開閉体;
両端部が上記車両ボディと開閉体にそれぞれ枢着され、モータの正逆回転に従い伸縮して開閉体を開閉動作させる伸縮駆動ユニット;
上記伸縮駆動ユニットのモータを正転させて上記開閉体を開くとき、開閉体が全開位置に到達したことを検出する全開位置検出部;及び
上記全開位置検出部により開閉体が全開位置に到達したことが検出されたとき、上記伸縮駆動ユニットのモータを逆転させる制御部;
を有することを特徴とする車両用開閉体の駆動装置。 - 請求項1記載の車両用開閉体の駆動装置において、
上記伸縮駆動ユニットの枢着部には遊びが設けられており、
上記制御部は、開閉体が全開位置に到達した直後から上記伸縮駆動ユニットの枢着部の遊びの範囲内で、上記伸縮駆動ユニットのモータを逆転させる車両用開閉体の駆動装置。 - 請求項1または2記載の車両用開閉体の駆動装置において、
上記制御部は、上記全開位置検出部により開閉体が全開位置に到達したことが検出された時点から所定時間が経過するまで上記伸縮駆動ユニットのモータを逆転させ、その後上記伸縮駆動ユニットのモータを停止させる車両用開閉体の駆動装置。 - 請求項1または2記載の車両用開閉体の駆動装置において、
上記制御部は、上記全開位置検出部により開閉体が全開位置に到達したことが検出された時点から所定回数のパルスエッジを検出するまで上記伸縮駆動ユニットのモータを逆転させ、その後上記伸縮駆動ユニットのモータを停止させる車両用開閉体の駆動装置。 - 請求項1ないし4のいずれか1項記載の車両用開閉体の駆動装置において、
上記制御部は、上記開閉体が全開位置に到達するまでに、上記伸縮駆動ユニットのモータの回転速度を段階的に下げていく車両用開閉体の駆動装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の車両用開閉体の駆動装置において、
上記車両ボディにストッパ部材を設け、上記開閉体に当接部材を設け、上記全開位置検出部は、上記ストッパ部材と当接部材が当接することを検出する車両用開閉体の駆動装置。
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PCT/JP2010/062412 WO2011013584A1 (ja) | 2009-07-27 | 2010-07-23 | 車両用開閉体の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009174200A JP2011026856A (ja) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | 車両用開閉体の駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011026856A true JP2011026856A (ja) | 2011-02-10 |
Family
ID=43529241
Family Applications (1)
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