JP2020176394A - ドアロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでドアのガタつきを防止することのできるドアロック装置を提供する。【解決手段】ドアロック装置は、ストライカ溝から進入するストライカによって押圧されて回転し、ストライカをハーフラッチ位置で一時的に係合し、さらにモータによって回転することによりフルラッチ位置でストライカを係合するラッチ６０と、ラッチ６０がハーフラッチ位置から回転してフルラッチ位置に達する前にラッチ６０のラッチピン６０ｄに当接して回転方向と逆側に向かって付勢する金属製のトーションスプリング７６とを備える。ラッチ６０は、フルラッチ位置に向かって回転するときにトーションスプリング７６の受動端７６ｃに対して摺動しながら当接する。トーションスプリング７６は、係止端７６ｂがハウジングに係止され受動端７６ｃがラッチピン６０ｄに当接する。【選択図】図９

Description

本発明は、車両のドアロック装置に関する。

車両のドアにはドアロック装置が設けられており、該ドアロック装置のラッチが車用本体側のストライカを係合・保持することによってドアが閉状態に維持される。また、バックドアに設けられるドアロック装置では、ラッチがストライカによって押圧されて回転し、該ストライカをハーフラッチ位置で一時的に係合し、さらにモータの駆動力によって回転することによりフルラッチ位置でストライカを係合するタイプのものがある。このようなタイプはクローザー式とも呼ばれる。

バックドアは水平軸を基準として開閉する機構になっており、しかも重量が大きい。したがって、バックドアはドアロック装置によって閉状態に維持されていても走行時の振動によりガタつきが発生する懸念がある。そのため、バックドアの気密性を保つウェザーストリップに対して種々の工夫を施してこのようなガタつきを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６０−２２９８４１号公報

ところでウェザーストリップは比較的長い部品であり、その全長に対してドアのガタつき防止のための対策を行うことはコスト高となる。そこで、ドアのガタつき防止の対策をウェザーストリップではなくてドアロック装置で行うことが考えられる。例えば、ドアロック装置のラッチをゴムなどの樹脂弾性体で弾性付勢することにより、係合しているストライカを一方に押し付けておけばドアのガタつきを防止できる。しかしながら、重量の大きいバックドアのガタつきを防止するためにはある程度強い付勢力が必要であり、そのため樹脂弾性体も適度に硬いものが適用される。一般的な樹脂弾性体は低温時に硬化する傾向がある。

一方、バックドアにはクローザー式のドアロック装置が適用されることがあり、ハーフラッチ位置からフルラッチ位置までラッチをモータで駆動するが、低温時に樹脂弾性体が過度に硬くなっていると弾性力に抗してラッチを回転させるためにはモータには大きい駆動力が必要とされ、モータを大型化する必要があり、コスト高となってしまう。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、低コストでドアのガタつきを防止することのできるドアロック装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるドアロック装置は、ストライカ溝から進入するストライカによって押圧されて回転し、該ストライカをハーフラッチ位置で一時的に係合し、さらにモータの駆動力によって回転することによりフルラッチ位置で前記ストライカを係合するラッチと、前記ラッチが前記ハーフラッチ位置から回転してフルラッチ位置に達するときまたは達する前に前記ラッチの一部に当接して弾性変形し、前記ラッチを回転方向と逆側に向かって付勢する金属弾性体と、を備えることを特徴とする。

前記金属弾性体はトーションスプリングであり、一方の係止端が係止部に係止され他方の受動端が前記ラッチの一部に当接することにより前記ラッチを付勢してもよい。

前記ラッチと前記受動端とは当接した後に摺動しながら変位してもよい。

前記トーションスプリングのコイル部と前記受動端との間には屈曲部が形成されていてもよい。

前記ラッチに当接する以前に前記金属弾性体を弾性変形した状態に保持するストッパを有し、前記金属弾性体は前記ラッチの押圧によってさらに弾性変形してもよい。

前記ラッチは前記フルラッチ位置を超えたオーバーストロークの領域まで回転可能であり、前記ラッチが受ける弾性力は、前記オーバーストロークの領域において、前記ラッチの回転にしたがって次第に増加度合が緩やかになってもよい。

前記ラッチおよび前記金属弾性体における互いの当接面の少なくとも一方に緩衝材が設けられていてもよい。

前記のドアロック装置は、水平軸を基準として開閉する車両のバックドアに設けられていてもよい。

本発明にかかるドアロック装置では、ラッチがハーフラッチ位置から回転してフルラッチ位置に達するときまたは達する前にラッチの一部に当接して回転方向と逆側に向かって付勢する金属弾性体を備えており、低温時でも硬化することがなく、ラッチを回転させるモータに掛かる負荷が抑制され、モータを高出力化・大型化させる必要がなく、低コストでドアのガタつきを防止することができる。

図１は、実施の形態にかかるドアロック装置を斜め前方から見た斜視図である。 図２は、実施の形態にかかるドアロック装置を斜め後方から見た斜視図である。 図３は、実施の形態にかかるドアロック装置の分解斜視図である。 図４は、モータユニットの内部を斜め前方から見た斜視図である。 図５は、モータユニットの内部を斜め後方から見た斜視図である。 図６は、レバーアセンブリの斜視図である。 図７は、ラッチユニットの内部の斜視図である。 図８は、ラッチユニットにおける上ケースを内側から見た斜視図である。 図９は、ラッチユニットの内部、レバーアセンブリおよびオープンレバーの斜視図である。 図１０は、ラッチがフルラッチ位置になる直前の位置で、ラッチピンがトーションスプリングの受動端に接したときのラッチユニットの断面図である。 図１１は、ラッチがフルラッチ位置になったときのラッチユニットの断面図である。 図１２は、ラッチがオーバーストローク位置になったときのラッチユニットの断面図である。 図１３は、常温時におけるラッチに反発力を付与する５つの手段についてラッチストローク位置との関係を示したグラフである。 図１４は、ラッチに反発力を付与する２つの手段について反発力に対する温度変化の影響を示すグラフである。 図１５は、ストライカ、ラッチ、ラチェットおよびトーションスプリングの動作を説明する図であり、（ａ）はフルラッチ手前の説明図であり、（ｂ）はフルラッチ位置の説明図であり、（ｃ）はオーバーストローク位置の説明図である。 図１６は、緩衝材を設けたラッチピンおよびトーションスプリングの斜視図である。 図１７は、ドアロック装置が設けられる車両における後部の断面側面図である。

以下に、本発明にかかるドアロック装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施の形態にかかるドアロック装置１０を斜め前方から見た斜視図である。図２は、実施の形態にかかるドアロック装置１０を斜め後方から見た斜視図である。図３は、実施の形態にかかるドアロック装置１０の分解斜視図である。ドアロック装置１０は、例えば車両のバックドアに対してボルトＢ０によりブッシュｂを介して固定されており、車体側に設けられたストライカＳを保持することによりバックドアをロックするものである。以下の説明では、図１〜図３において手前側を正面、奥側を裏面とする。

図１〜図３に示すように、ドアロック装置１０は、モータユニット１２と、ラッチユニット１４と、第１金属ブラケット１６と、第２金属ブラケット１８とを有する。ドアロック装置１０は、第１金属ブラケット１６が適度な強度を有するベース部材であり、該第１金属ブラケット１６に対してモータユニット１２やラッチユニット１４が取り付けられている。モータユニット１２およびラッチユニット１４は必ずしも独立的なユニットでなくてもよい。ドアロック装置１０はさらに、第１金属ブラケット１６と第２金属ブラケット１８との間に、レバーアセンブリ２０と、オープンレバー２２とを有する。

まずモータユニット１２について説明する。図３に示すように、モータユニット１２は、正面の表ハウジング２４と裏ハウジング２６とによってハウジングが形成されており、内部の各部品に対する防水および防塵の機能を有する。

裏ハウジング２６は側方および下方に５つの係合爪２６ａを備え、表ハウジング２４はこれらに対応した５つの係合突起２４ａを備えている。裏ハウジング２６は、各係合爪２６ａがそれぞれ係合突起２４ａに対してスナップフィット形式で係合することによって表ハウジング２４に固定される。このように係合突起２４ａと係合爪２６ａとの組はハウジング相互固定部を形成している。表ハウジング２４と裏ハウジング２６とは、さらに６本のボルトＢ３（図２参照）によって締結されている。表ハウジング２４および裏ハウジング２６は樹脂製であり、軽量である。

モータユニット１２は側方にカプラー２８を有しており、該カプラー２８にはハーネスコネクタ３０が接続される。ハーネスコネクタ３０は図示しない制御部につながっている。モータユニット１２は、正面側の表ハウジング２４における中央よりやや下方部で前方に突出する出力軸３２を有する。モータユニット１２は制御部の作用下に出力軸３２を正転および逆転させる。出力軸３２は、後述するレバーアセンブリ２０（図６参照）を正転および逆転させる。モータユニット１２は、表ハウジング２４から正面側に突出する４本のボルトＢ１がそれぞれ第１金属ブラケット１６の４つのネジ孔１６ｂに螺合することによって、該第１金属ブラケット１６に固定される。これらの４つのボルトＢ１のうち下側の２本は、第２金属ブラケット１８の孔１８ａを通って該第２金属ブラケット１８を共締めする。つまり第２金属ブラケット１８は表ハウジング２４と第１金属ブラケット１６との間で挟持されて固定される。

図４は、モータユニット１２の内部を斜め前方から見た斜視図である。図５は、モータユニット１２の内部を斜め後方から見た斜視図である。モータユニット１２の内部が視認可能なように、図４では表ハウジング２４を省略し、図５では裏ハウジング２６を省略している。図５ではラッチユニット１４を併せて示している。

図４および図５に示すように、モータユニット１２は、出力軸３２と、モータ３４と、モータ３４の回転軸に設けられたスクリュー３４ａと、中継ギア３６と、セクタギア３８と、カプラー２８と、該カプラー２８が固定されたプレートアセンブリ４０とを有する。

モータ３４は、最も上方で回転軸が横向きとなるように配置されている。モータ３４の一対の端子３４ｂはカプラー２８とモータ導線４１でつながっており、制御部の作用下に印加極性が反転し、回転軸が正転および反転する。

中継ギア３６はモータ３４の回転軸の下方に設けられており、歯数の多い大径歯３６ａと歯数の少ない小径歯３６ｂとを有する。大径歯３６ａは図示を簡略化している。中継ギア３６の中心軸は表ハウジング２４と裏ハウジング２６とによって軸支されている。大径歯３６ａがスクリュー３４ａに噛合していることにより中継ギア３６はスクリュー３４ａの回転作用下に減速して駆動される。

セクタギア３８は、中継ギア３６の斜め下方に設けられており、外周歯３８ａを有し、その回転中心は、出力軸３２に対してスプライン歯３２ｂ（図５参照）によって相対回転不能に設けられている。外周歯３８ａは図示を簡略化している。出力軸３２は、裏ハウジング２６の補強軸支孔２６ｂ（図２参照）と表ハウジング２４の補強軸支孔２４ｄ（図３参照）とによって軸支されている。出力軸３２はさらに第１金属ブラケット１６および第２金属ブラケット１８によっても軸支されており、安定している。

セクタギア３８の外周歯３８ａは中継ギア３６の小径歯３６ｂに噛合しており、セクタギア３８および出力軸３２は中継ギア３６の回転作用下に減速して駆動される。中継ギア３６およびセクタギア３８はモータユニット１２内で比較的大きい部品であるが、それぞれ樹脂で形成されており、軽量である。ただし、中継ギア３６およびセクタギア３８は一部が金属であってもよい。中継ギア３６については、少なくとも大径歯３６ａおよび該大径歯３６ａを支持する円盤３６ｃが樹脂で形成されていると軽量化を図ることができる。セクタギア３８については、少なくとも外周歯３８ａおよび該外周歯３８ａを支持する扇板３８ｂが樹脂で形成されていると軽量化を図ることができる。ドアロック装置１０では、初段ギアのスクリュー３４ａの回転を減速して出力軸３２に伝達する中継ギア３６とセクタギア３８とが２段の減速ギアとなっている。これらの減速ギアのうち、少なくとも１つを樹脂製とすれば軽量化を図ることができる。

カプラー２８はレセプタクル型であって、カプラー壁２８ａの内部に複数の雄ピン２８ｂが設けられている。カプラー壁２８ａは嵌合方向からみて矩形である。カプラー壁２８ａの開口２８ｃは斜め下方を指向している。カプラー壁２８ａにおける前方面にはゴム突起２８ｄが固定（例えば接着）されている。

表ハウジング２４の一部は、カプラー２８の上下面および前面を囲うカバーを形成している。表ハウジング２４の下部における左右両端には孔付台座２４ｃが形成されている。裏ハウジング２６の一部は、カプラー壁２８ａの裏面を囲うカバー２６ｄを形成している。カバー２４ｂとカバー２６ｄとはカプラー２８の四方を覆うカプラーカバー３９（図１参照）を形成している。このようにカプラーカバー３９は表ハウジング２４および裏ハウジング２６の一部として形成されていることから、カプラー２８を覆うための専用部品は不要である。

裏ハウジング２６の全周には低い周壁２６ｃが設けられており、該周壁２６ｃは表ハウジング２４の全周を覆う。カプラー２８はプレートアセンブリ４０の一部となっている。

プレートアセンブリ４０は、ベース部材となるプレート４４と、カプラー２８と、２つのリミットスイッチ４６ａ，４６ｂと、５本のピン４８と、複数のターミナル５０とを有する。リミットスイッチ４６ａ，４６ｂは、セクタギア３８および出力軸３２の回転角度に応じてカム体４２の大小２つのカムによって操作される。

図６は、レバーアセンブリ２０の斜視図である。レバーアセンブリ２０は、エマージェンシーレバー５２と、出力レバー５４と、これらを接続するボルトＢ２とを有する。エマージェンシーレバー５２は出力レバー５４の手前側に設けられている。エマージェンシーレバー５２と出力レバー５４とはほとんど隙間なく配置されている。

エマージェンシーレバー５２は、スプライン５２ａと、上方に延在しているアーム５２ｂと、下方の小レバー５２ｃとを有する。アーム５２ｂの先端近傍にはボルトＢ２が挿通する孔が設けられている。エマージェンシーレバー５２は、スプライン５２ａが出力軸３２における先端近傍のスプライン歯３２ａ（図４参照）に噛合することにより、該出力軸３２に対して回転不能に接続される。

出力レバー５４は、スプライン５２ａと同軸の孔５４ａと、上方に延在するアーム５４ｂと、下方のレバー５４ｃと、アーム５４ｂの頂部から突出する小突起５４ｄとを有する。アーム５４ｂの上部にはボルトＢ２が螺合するネジ孔が設けられている。レバー５４ｃは、ラッチユニット１４に対する操作部であって、手前側に９０°屈曲した先端作用部５４ｅを備えている。

アーム５２ｂの孔を通ったボルトＢ２は、アーム５４ｂのネジ孔に螺合することにより、エマージェンシーレバー５２と出力レバー５４とが締結される。孔５４ａは嵌合される出力軸３２よりもわずかに大径となっている。したがって、出力レバー５４は出力軸３２から直接に駆動力を受けるのではなく、エマージェンシーレバー５２およびボルトＢ２を介して回転不能に接続されている。これにより、何らかの理由（例えば、電源喪失）によりモータ３４が動かなくなった場合に、ボルトＢ２を外せばエマージェンシー操作として出力レバー５４を手動で動かすことができる。出力レバー５４は、上端の小突起５４ｄを人手で動かすことにより搖動可能となる。図１に示すように、小突起５４ｄは露呈されており、前方から操作しやすい位置にある。

図３に戻り、オープンレバー２２は、上方の支軸２２ａと、下方に突出するメインレバー２２ｂと、斜め下に突出している小レバー２２ｃと、支軸２２ａまわりに設けられたトーションスプリング２２ｄとを有する。トーションスプリング２２ｄはオープンレバー２２の全体を反時計方向に弾性付勢する。メインレバー２２ｂは、ラッチユニット１４に対する操作部であって、手前側に９０°屈曲した先端作用部２２ｅを備えている。支軸２２ａの先端は第１金属ブラケット１６の孔１６ａに嵌合し、さらに先端部がフランジ状に広がるように加工されて抜止処理がなされ、オープンレバー２２の全体を軸支している。

次に、ラッチユニット１４について説明する。図７は、ラッチユニット１４の内部の斜視図である。ラッチユニット１４は第３金属ブラケット５６をベースとしてその上方を上ケース５８（図１参照）で覆っているが、図７では、内部を視認可能なように上ケース５８を省略している。

図７に示すように、第３金属ブラケット５６は浅い箱形状であって、前方に開口したストライカ溝５６ａと、左右に突出した孔付台座５６ｂとを有する。孔付台座５６ｂはボルトＢ０（図３参照）により第１金属ブラケット１６とともに車両に対して共締めされる。ストライカ溝５６ａは、ストライカＳ（図１参照）が進入する溝である。

第３金属ブラケット５６の内部には、ラッチ６０と、ラチェット６２と、２つのリミットスイッチ６４ａ，６４ｂとが設けられている。第３金属ブラケット５６は金属であって、ラチェット６２およびラッチ６０を安定して軸支することができるとともに、バックドアに対して孔付台座５６ｂで共締めすることにより締結箇所の数およびスペースを減らすことができて合理的である。

ラッチ６０は、ラッチ軸６６に軸支されており、該ラッチ軸６６回りに設けられたトーションスプリング６８によって反時計方向に弾性付勢されている。ラッチ６０は、ストライカＳを保持する保持切欠６０ａと、フルラッチ係合凹部６０ｂと、ハーフラッチ係合凹部６０ｃと、カム６０ｅと、ラッチピン６０ｄとを有する。フルラッチ係合凹部６０ｂは、保持切欠６０ａの開口部付近に設けられている。ハーフラッチ係合凹部６０ｃは、フルラッチ係合凹部６０ｂよりもやや時計方向よりの位置に形成されている。カム６０ｅはハーフラッチ係合凹部６０ｃよりもさらに時計方向よりの位置に形成されている。ラッチピン６０ｄは円柱形状であって、カム６０ｅの根元部で上方に向けて立設されている。ラッチピン６０ｄは、例えば金属製である。ラッチピン６０ｄはラッチ６０に固定されており、該ラッチ６０の一部とみなすことができる。

ラチェット６２は、ラチェット軸７０に軸支されており、該ラチェット軸７０回りに設けられたトーションスプリング７２によって時計方向に弾性付勢されている。ラチェット６２は、ストライカ溝５６ａよりも後側に位置する係合爪６２ａと、ラチェット軸７０と係合爪６２ａとの間に設けられ上方に向けて立設されたラチェットピン６２ｂとを有する。

リミットスイッチ６４ａ，６４ｂは第３金属ブラケット５６内部で最も後側の領域に並んで設けられている。リミットスイッチ６４ａは、ラッチ６０がハーフラッチ位置となったときにカム６０ｅによって操作される。リミットスイッチ６４ｂは、ラッチ６０がフルラッチ位置（図７、図１１に示す位置）となったときにカム６０ｅによって操作される。リミットスイッチ６４ａ，６４ｂはハーネス７４（図２参照）によってターミナル５０（図４参照）と接続されている。リミットスイッチ６４ａ，６４ｂおよびハーネス７４は、ドアロック装置１０の裏面から配設可能である（図２参照）。ハーネス７４は、複数のハーネス留２６ｅによってドアロック装置１０の側面に沿って配索されている。ラッチユニット１４には、さらにトーションスプリング（金属弾性体）７６およびバンパーラバー７８が設けられている。トーションスプリング７６は金属製であり、例えばステンレス、ピアノ線、ばね鋼で構成されている。トーションスプリング７６はドアの閉扉の際、ラッチ６０がフルラッチ位置になる直前から所定のオーバーストローク位置までラッチピン６０ｄに当接し、ラッチ６０に対してオープン位置の方向に向かって弾性力を付与するための部品である。

図８は、ラッチユニット１４における上ケース５８を内側から見た斜視図である。図８に示すように、上ケース５８には、トーションスプリング６８，７２，７６およびバンパーラバー７８が取り付けられている。トーションスプリング６８はラッチ軸６６のまわりに取り付けられ、トーションスプリング７２はラチェット軸７０のまわりに取り付けられている。

バンパーラバー７８は変則Ｕ字形状であって、ストライカ溝５８ａの一方の側面を形成する突出部５８ａａが変則Ｕ字形状の中央部に嵌りこんで固定されている。バンパーラバー７８の当接端部７８ａはストライカ溝５８ａの奥に露呈されており、進入するストライカＳによる衝撃を緩和する。

トーションスプリング７６はコイル部７６ａと、係止端７６ｂと、受動端７６ｃとを備える。受動端７６ｃはコイル部７６ａに近い箇所の屈曲部７６ｄで屈曲している。つまり、受動端７６ｃの傾斜は屈曲部７６ｄで調整されており、受動端７６ｃの先端は係止端７６ｂと干渉せず、該係止端７６ｂからはやや離間した位置となっている。係止端７６ｂは、上ケース５８の側壁（係止部）５８ｄに沿って前方に向けて延在しており、該側壁５８ｄによって係止されている。受動端７６ｃは、コイル部７６ａの左右略中央から略前方に向けて延在しており、その先端はストッパ８０に係合している。受動端７６ｃはストッパ８０に係合可能な程度な長さが確保されており、係止端７６ｂよりも長い。ストッパ８０は受動端７６ｃに係合し、トーションスプリング７６の弾性変形が復帰する方向に対して制限し、弾性変形が増す方向に対してはフリーである。トーションスプリング７６は受動端７６ｃがストッパ８０に係合していることによって適度に弾性変形した状態に維持されている。コイル部７６ａの後側略半分は周囲が上ケース５８の後壁５８ｅによって覆われており、突出するポスト５８ｆに嵌まり込んでいる。

トーションスプリング７６はストッパ８０によって弾性変形した状態に保持されており、係止端７６ｂと受動端７６ｃとは離間する方向に弾性力を発生している。それにより、トーションスプリング７６はコイル部７６ａが後方へ向かう力を受け、該コイル部７６ａの内径部がポスト５８ｆの前端面に当接して安定している。

なお、図８はドアが開扉されている状態を示している。後述するように、ドアが閉扉されている状態ではラッチピン６０ｄ（図７参照）が受動端７６ｃを押圧変位させ、該受動端７６ｃはストッパ８０から離間する。

図１および図３に戻り、上ケース５８は第３金属ブラケット５６とともにラッチユニット１４のハウジングを形成する樹脂材である。上ケース５８はストライカ溝５８ａと、該ストライカ溝５８ａを挟んで左右上面に設けられた浅い凹部５８ｂ，５８ｃを有する。ストライカ溝５８ａは上記のストライカ溝５６ａとともにストライカＳが進入する領域を形成している。凹部５８ｂ，５８ｃは第１金属ブラケット１６の２本の下端突出片１７ａ，１７ａが嵌まり込む形状となっている。ラッチ軸６６およびラチェット軸７０の上端部は下端突出片１７ａに設けられた軸支孔１７ａａ（図３参照）からやや突出し、さらに先端部がフランジ状に広がるように加工され、回転可能な状態で抜止めされている。

図９は、ラッチユニット１４の内部、レバーアセンブリ２０およびオープンレバー２２の斜視図である。図９では煩雑とならないようにリミットスイッチ６４ａ，６４ｂを省略している。

図９に示すように、レバーアセンブリ２０は、ラッチ軸６６の斜め後ろ上方に配置されており、出力レバー５４の先端作用部５４ｅ（以下、レバー５４ｅと呼ぶ。）は、ラッチピン６０ｄの左面に作用し得るとともに、メインレバー２２ｂの右面に作用し得る。オープンレバー２２はラチェット軸７０の斜め後ろ上方に配置されており、オープンレバー２２の先端作用部２２ｅはラチェットピン６２ｂの右面に作用し得る。

なお、ラッチピン６０ｄは、左面がレバー５４ｅによって押圧されてラッチ６０を回転させる機能を有するとともに、右面が受動端７６ｃを押圧してトーションスプリング７６を弾性変形させる機能を有する。このような２つの機能はラッチピン６０ｄで兼用しているが、個別の部品で機能分担してもよい。この場合、レバー５４ｅによって押圧される部品は少なくとも押圧される左面が円柱形状であるとよい。また、受動端７６ｃを押圧する部品は少なくとも押圧する右面が円柱形状であるとよい。

ラッチ６０は、バックドアが開状態のときには所定の開位置にあり、保持切欠６０ａはストライカ溝５６ａに沿って前方に向けて開口している。バックドアを閉めるに従ってストライカＳがストライカ溝５６ａに進入し、保持切欠６０ａに入ってラッチ６０を時計方向に回動させる。そして、ラッチ６０がハーフラッチ位置まで回動すると、ラチェット６２の係合爪６２ａがハーフラッチ係合凹部６０ｃに一時的に係合し、ラッチ６０はストライカＳを一時的に係合する。ラッチ６０は反時計方向の回動が規制されるとともに、カム６０ｅがリミットスイッチ６４ａ（図７参照）を操作する。

制御部は該リミットスイッチ６４ａがオンになったことを認識し、モータ３４を回転駆動して出力軸３２を反時計方向に回動させ、仮想線で示すようにレバー５４ｅを右方向へ移動させる。レバー５４ｅはラッチピン６０ｄを押圧して移動させ、ラッチ６０は時計方向に回動する。そして、ストライカＳは保持切欠６０ａに保持されたまま奥へ導かれる。

図１０は、ラッチ６０がフルラッチ位置になる直前の位置で、ラッチピン６０ｄがトーションスプリング７６の受動端７６ｃに接したときのラッチユニット１４の断面図である。図１１は、ラッチ６０がフルラッチ位置になったときのラッチユニット１４の断面図である。図１２は、ラッチ６０がオーバーストローク位置になったときのラッチユニット１４の断面図である。なお、図１０〜図１２では、ラチェット６２、トーションスプリング６８，７２などを省略している。

図１０に示すように、ラッチ６０がフルラッチ位置になる直前にラッチピン６０ｄの側面がトーションスプリング７６の受動端７６ｃに接する。そして、この後ラッチ６０がフルラッチ位置およびオーバーストローク位置に向かって回動するにしたがってトーションスプリング７６はコイル部７６ａが捩じり圧縮されて、捩じり圧縮量に応じた弾性力をラッチ６０に付与する。なお、以下では捩じり圧縮を単に圧縮とも記す。ラッチピン６０ｄは、屈曲部７６ｄよりわずかに先端側に接する。なお、条件によってはラッチ６０がフルラッチ位置になるときにラッチピン６０ｄの側面がトーションスプリング７６の受動端７６ｃに接するようにしてもよい。

ラッチ６０がフルラッチ位置に向かって回転するときに、ラッチピン６０ｄと受動端６８ｃとは摺動しながら当接する。すなわち、ラッチピン６０ｄが最初に受動端７６ｃに接するとき、つまり図１０に示す状態では、ラッチピン６０ｄは受動端７６ｃの根元側（屈曲部７６ｅに近い側）に接し、その後ラッチ６０の回転にともなって接触位置は受動端７６ｃの先端側に移動する。

ラッチピン６０ｄと受動端６８ｃとの接触位置は摺動にともなって移動し、コイル部６８ａの中心からは次第に遠ざかることになり、ストライカＳの単位変位量またはラッチ６０の単位角度あたりの回転による弾性力の増加割合は小さくなり、弾性力が急増することがない。また、この弾性力の増加割合は屈曲部７６ｅの屈曲度合によって調整可能である。これについては図１５に基づいてさらに後述する。

図１１に示すように、ラッチ６０がフルラッチ位置になったときには、ラッチピン６０ｄは受動端６８ｃを押し込み、該受動端６８ｃとストッパ８０との間には隙間８４が形成される。この時点では隙間８４は十分に狭いがトーションスプリング７６はストッパ８０によって予め弾性変形された状態に保持されており、トーションスプリング７６はラッチピン６０ｄの押圧によってさらに弾性変形され、ラッチピン６０ｄにはある程度の大きさの弾性力が付与される。これは後述する図１３の端部９０で示される。

こうしてバックドアが閉状態となると、ラッチ６０は図７に示すフルラッチ位置となり、ラチェット６２の係合爪６２ａがフルラッチ係合凹部６０ｂに係合し、ラッチ６０は反時計方向の回動が規制される。

図１２に示すように、ラッチ６０はフルラッチ位置を超えてオーバーストローク位置まで回動する。クローザー式のドアロック装置１０では、車両で長期間使用した場合にもモータ３４で確実に閉扉することが要求されている。長期間使用をすると各部のへたり、ガタの増加、変形などが発生することが懸念されるが、初期の引込ストロークを確保するためにはこれらの影響をあらかじめ見込んでフルラッチ位置を超えた所定のオーバーストローク位置までラッチ６０を回動させている。そして、カム６０ｅがリミットスイッチ６４ｂ（図７参照）を操作する。制御部は該リミットスイッチ６４ｂがオンになったことを認識し、モータ３４を逆方向に回転駆動して出力軸３２を時計方向に回動させ、出力レバー５４を所定の初期位置に戻す。

ラッチ６０がオーバーストローク位置まで回転することにともないラッチピン６０ｄはラッチ軸６６を中心としてさらに回動して隙間８４が大きくなり、トーションスプリング７６はさらに圧縮される。また、バンパーラバー７８（図８参照）もストライカＳによって適度に圧縮される。

そうすると、ストライカＳに対しては、受動端７６ｃからラッチピン６０ｄおよびラッチ６０を介して開扉方向の弾性力が付与されるとともに、バンパーラバー７８からも弾性力が付与される。上記の通り、トーションスプリング７６はストッパ８０によって予め弾性力変形された状態に保持されており、さらに隙間８４が形成されることにより適度に大きい弾性力を発生し、この弾性力はバンパーラバー７８による弾性力よりも大きくなるように設定されている。つまり、ストライカＳに付与される弾性力は主体的にはトーションスプリング７６によるものであり、条件によりバンパーラバー７８は省略してもよい。

このようにしてバックドアの閉状態では、ストライカＳに対して、主にトーションスプリング７６から開扉方向に適度に大きい弾性力が付与されている。バックドアは水平軸を基準として開閉する機構になっており、しかも重量が大きいため走行時の振動の影響を受けやすいが、ストライカＳに対して適度に大きい弾性力が付与されていることによりガタつきや異音の発生を防止することができる。このガタつき防止のための機構は、基本的にはトーションスプリング７６によって実現されており、小型、軽量、簡便かつ廉価な構成が可能である。

また、トーションスプリング７６は金属製であることから温度よる硬さの変化がほとんどなく、低温時においても高温時においてもストライカＳに対して付与される弾性力はほぼ一定となる。したがって、ラッチ６０を回動させるモータ３４に対する負荷は温度に拘わらずほぼ一定であって、閉扉できなくなるということがなく、またモータ３４を過度に高出力化・大型化する必要がない。

この後ユーザによってバックドア開のボタン操作がなされると制御部はこれを認識し、モータ３４を回転駆動して図９の出力軸３２を時計方向に回動させ、レバー５４ｅを図９の左方向へ移動させる。レバー５４ｅはオープンレバー２２を介してラチェットピン６２ｂを押圧して移動させ、ラチェット６２は反時計方向に回動する。そして、ラチェット６２の係合爪６２ａはフルラッチ係合凹部６０ｂから抜け、バックドアは開扉可能になる。この後、レバー５４ｅは初期位置に戻される。

図１３は、常温時におけるラッチ６０に反発力を付与する５つの手段について反発力とラッチストローク位置との関係を示したグラフである。図１３および後述する図１４は、理論、実験および経験等に基づいて推測されるグラフである。図１３のＧ１５は、トーションスプリング７６を用いた場合のグラフであり、実質的に上記のドアロック装置１０の場合に相当する。Ｇ１１〜Ｇ１４はＧ１５に対する比較例である。Ｇ１１は、バンパーラバー７８だけでラッチ６０に反発力を付与する場合のグラフである。Ｇ１２は、トーションスプリング７６に代えて樹脂弾性体（例えばゴム）のキャッチバンパーＲ（図７参照）を用いた場合のグラフである。Ｇ１３は、バンパーラバー７８とキャッチバンパーＲを用いた場合のグラフである。Ｇ１４は、位置を調整したバンパーラバー７８を用いた場合のグラフである。

図１３の縦軸はラッチ６０に付与される反発力つまり弾性力である。図１３の横軸はストライカＳを基準とした変位であって、左側が開扉方向、右側が閉扉方向である。また、「０」がフルラッチ位置である。なお、図１３の横軸は近似的にラッチ６０の回転角に置き替えることもできる。

ドアロック装置１０では、例えば２ｍｍ位置までオーバーストロークする。「０」を中心とした範囲Ａではバックドアのガタつきや異音防止のために、ストライカＳに対して適正な反発力が付与される必要がある。一方、ドアロック装置１０では２ｍｍまでオーバーストロークするが、その場合には反発力が過大とならないことが望ましい。

グラフＧ１１、つまりバンパーラバー７８だけの場合では、バックドアを支えるほどの反発力が得られない。グラフＧ１２、つまりキャッチバンパーＲだけの場合では、キャッチバンパーＲ（図７参照）とラッチ６０の側面とが当接しない範囲では反発力が得られず、逆にオーバーストロークの領域では反発力が過大となってしまう。グラフＧ１３、つまりバンパーラバー７８とキャッチバンパーＲの場合では、ストライカＳがマイナスの領域から反発力が得られるが、オーバーストロークの領域では反発力が急激に上昇してしまう。グラフＧ１４ではバンパーラバー７８の当接端部７８ａ（図８参照）を移動・調整して初期の反発力を下げた。この場合は、ほぼ全領域にわたって反発力が過小となってしまい、バンパーラバー７８の位置調整だけでは適正な効果が得られない。

一方、グラフＧ１５、つまりトーションスプリング７６を用いた場合では範囲Ａでは適度な反発力が得られており、しかもオーバーストロークの領域においても反発力が適度に抑制されている。したがって、上記のとおりモータ３４に対する負荷も抑制される。グラフＧ１５は、ストッパ８０の作用によって開扉側の端部９０がステップ状に立ち上がっている。これによりグラフＧ１５の反発力が全体的に増加するようにシフトする作用があり、範囲Ａで好適な反発力が得られる。

また、フルラッチ位置である「０」ｍｍを基準としてオーバーストロークの領域（図１３で「０」より右側）において、グラフＧ１１〜Ｇ１４は次第に傾斜（増加度合）が急となる（換言すれば二階微分値がプラスになる。）のに対し、グラフＧ１５は次第に傾斜が緩やかになる傾向（換言すれば二階微分値がマイナスになる。）があって反発力が抑制されている。このようなグラフＧ１５の特性は、上記のとおりラッチピン６０ｄと受動端６８ｃとの接触位置が摺動にともなって移動することによる。また、その特性は屈曲部７６ｅの屈曲度合によってある程度調整可能である。ラッチピン６０ｄは円柱形状であって摺動がスムーズである。

図１４は、ラッチ６０に反発力を付与する２つの手段について反発力に対する温度変化の影響を示すグラフである。図１４のＧ２４は、トーションスプリング７６を用いた場合のグラフであり、実質的に上記のドアロック装置１０の場合に相当する。Ｇ２１〜Ｇ２３はＧ２４に対する比較例である。図１４のＧ２１は、キャッチバンパーＲ（図７参照）を用いた場合の常温時のグラフである。Ｇ２２は、キャッチバンパーＲを用いた場合の低温時のグラフである。Ｇ２３は、キャッチバンパーＲを用いた場合の高温時のグラフである。グラフＧ２１は図１３のグラフＧ１２に相当し、グラフＧ２４は図１３のグラフＧ１５に相当する。図１４の縦軸は反発力であり、横軸はストライカＳの変位である。

図１４のＧ２１〜Ｇ２３のように、キャッチバンパーＲを用いた場合にはフルラッチ位置、つまり「０」ｍｍの位置では適度な反発力が得られるものの、オーバーストロークの領域では反発力が大きくなってしまう。特に低温時のＧ２２では反発力が過大であり、モータ３４に対する負荷が大きい。また、グラフＧ２３のように高温時には反発力が全体的に低くなり、フルラッチ位置において適度な反発力が得られない。一方、トーションスプリング７６は金属製であることから温度変化の影響を受けず、グラフＧ２４は低温時〜高温時までほとんど変化がなく、しかも適切な反発力が得られる。

次に、ドアロック装置１０においてグラフＧ１５，Ｇ２４のような特性が得られる理由についてさらに説明する。

図１５は、ストライカＳ、ラッチ６０、ラチェット６２およびトーションスプリング７６の動作を説明する図であり、（ａ）はフルラッチ直前の説明図であり、（ｂ）はフルラッチ位置の説明図であり、（ｃ）はオーバーストローク位置の説明図である。

ここで、ＴＳはトーションスプリング７６がラッチピン６０ｄを押すトルクである。樹脂弾性体のキャッチバンパーＲ（図７参照）の場合はストロークに対して荷重は比例せず急激な上昇曲線を描くのに対して、トーションスプリング７６の特性からＴＳは捩じり角・捩じり圧縮量に対して比例的に上昇する。接触点Ｐはラッチピン６０ｄと受動端７６ｃとの接触位置である。ＲＳはコイル部７６ａの中心から接触点Ｐまでの距離であり、ＲＬはラッチ軸６６から接触点Ｐまでの距離である。受動端７６ｃがラッチピン６０ｄを押す力ＦＳはＦＳ＝ＴＳ／ＲＳである。ラッチ６０を軸中心に押し戻そうとするトルクＴＬはＴＬ＝ＦＳ×ＲＬである。

ストライカＳを押し戻す反発力ＦＬはＦＬ＝ＴＬ／ＲＣである。ＦＬは図１３および図１４の反発力に相当する。ＲＣはストライカＳとラッチ軸６６との横方向距離である。これらを整理するとＦＬ＝（ＴＳ×ＲＬ）／（ＲＳ×ＲＣ）＝ＴＳ×（１／ＲＣ）×（ＲＬ／ＲＳ）となる。ＲＣは図１５（ａ）〜（ｃ）でほぼ一定であり、また、ＴＳは捩じり角に対して比例的に上昇することから、反発力ＦＬを示すグラフＧ１５，Ｇ２４の傾向は（ＲＬ／ＲＳ）の変化に依存する。ドアロック装置１０では、（ＲＬ／ＲＳ）がストライカＳのストロークにしたがって減少するように設定されており、グラフＧ１５，Ｇ２４は上記のとおり増加割合が減少する特性となり、ＦＬが過度に大きくなることがない。（ＲＬ／ＲＳ）は、ラッチピン６０ｄと受動端７６ｃとが摺動して接触点Ｐの位置が変化することによって変化が得られる。

上記のラッチピン６０ｄおよびトーションスプリング７６は両方とも金属製である場合には当接時に金属音が発生する可能性がある。このような金属音を防止するためには、例えば図１６に示すように、ラッチピン６０ｄに緩衝材６０ｄａを設け、トーションスプリング７６の受動端７６ｃに緩衝材７６ｃａを設けてもよい。緩衝材７６ｃａは屈曲部７６ｄの位置を含んでもよい。緩衝材６０ｄａ，７６ｃａは、例えば薄い筒状のウレタン材である。緩衝材６０ｄａおよび緩衝材７６ｃａは、ラッチ６０とトーションスプリング７６との互いの当接面の少なくとも一方に設けられていれば相応の効果が得られる。

図１７は、ドアロック装置１０が設けられる車両１００における後部の断面側面図である。ドアロック装置１０は車両１００のバックドア１０２の下端部に設けられており、ラッチユニット１４の部分が車両１００本体側のストライカＳと係合することによりバックドア１０２を閉状態に保つ。バックドア１０２は、例えばハッチバック式のハッチやトランクのトランクリッドなどであり、上端の水平軸１０２ａを基準として開閉する。バックドア１０２が閉のとき、車両１００の内部はウェザーストリッパ１０４によって気密に保たれる。ウェザーストリッパ１０４はバックドア１０２の開口部の全周にわたって設けられる。ドアロック装置１０は、上記のとおり水平軸１０２ａを基準として開閉するバックドア１０２のガタつきや異音の発生を防止する。また、ウェザーストリッパ１０４にはガタつき防止のための措置は不要であって、低廉化が可能である。

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０ ドアロック装置
１２ モータユニット
１４ ラッチユニット
２０ レバーアセンブリ
２２ｅ 先端作用部
３４ モータ
５４ｅ 先端作用部
５６ａ ストライカ溝
６０ｃ ハーフラッチ係合凹部
６０ｂ フルラッチ係合凹部
６０ ラッチ
６０ｄ ラッチピン
６０ｄａ，７６ｃａ 緩衝材
６０ａ 保持切欠
６２ ラチェット
６２ｂ ラチェットピン
６２ａ 係合爪
６６ ラッチ軸
７０ ラチェット軸
７６ トーションスプリング
７６ａ コイル部
７６ｂ 係止端
７６ｃ 受動端
７６ｄ 屈曲部
７８ バンパーラバー
７８ａ 当接端部
８０ ストッパ
１００ 車両
１０２ バックドア
１０２ａ 水平軸
Ｒ キャッチバンパー
Ｓ ストライカ

Claims (8)

1. ストライカ溝から進入するストライカによって押圧されて回転し、該ストライカをハーフラッチ位置で一時的に係合し、さらにモータの駆動力によって回転することによりフルラッチ位置で前記ストライカを係合するラッチと、
   前記ラッチが前記ハーフラッチ位置から回転してフルラッチ位置に達するときまたは達する前に前記ラッチの一部に当接して弾性変形し、前記ラッチを回転方向と逆側に向かって付勢する金属弾性体と、
   を備えることを特徴とするドアロック装置。
2. 前記金属弾性体はトーションスプリングであり、一方の係止端が係止部に係止され他方の受動端が前記ラッチの一部に当接することにより前記ラッチを付勢することを特徴とする請求項１に記載のドアロック装置。
3. 前記ラッチと前記受動端とは当接した後に摺動しながら変位することを特徴とする請求項２に記載のドアロック装置。
4. 前記トーションスプリングのコイル部と前記受動端との間には屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のドアロック装置。
5. 前記ラッチに当接する以前に前記金属弾性体を弾性変形した状態に保持するストッパを有し、前記金属弾性体は前記ラッチの押圧によってさらに弾性変形することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のドアロック装置。
6. 前記ラッチは前記フルラッチ位置を超えたオーバーストロークの領域まで回転可能であり、
   前記ラッチが受ける弾性力は、前記オーバーストロークの領域において、前記ラッチの回転にしたがって次第に増加度合が緩やかになることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のドアロック装置。
7. 前記ラッチおよび前記金属弾性体における互いの当接面の少なくとも一方に緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のドアロック装置。
8. 水平軸を基準として開閉する車両のバックドアに設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のドアロック装置。