JP4077735B2 - サンルーフ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体ルーフに形成された開口をスライドパネルで開閉するサンルーフ装置に関し、特に、モータによりワイヤ(ケーブル)を押し引きすることでスライドパネルを移動させるサンルーフ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車体ルーフに形成された開口をガラスルーフなどのスライドパネルで開閉するサンルーフ装置が知られている。このサンルーフ装置は、一般に、その外周部が螺旋状に形成されるプッシュ/プル・ケーブル(以下、単に「ケーブル」という)と、このケーブルの螺旋状の外周部と噛み合うギヤを駆動させるモータを主に備えている。そして、このサンルーフ装置は、モータの駆動によりギヤを介してケーブルを車両前後方向に押し引きすることで、このケーブルの端部に連結されたスライドパネルを車両前後方向に移動させて前記開口を開閉する構造となっている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−283256号公報(段落番号〔0010〕、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のようなサンルーフ装置の構造、たとえばスライドパネルの後端にケーブルを接続して車両の後側からスライドパネルを前方に押すことで開口を閉じ、後方に引くことで開口を開ける構造の場合は、この開口を開けた状態で走行する車両が前面衝突した場合などにスライドパネルに前方へ向かう衝突加速度が働くと、この衝突加速度の大きさによってはケーブルの切断耐力を上回るおそれがあった。このような問題に対して、従来ではケーブルの強度を上げることによって対応していたが、強度を上げるためにケーブルの線径などを変更すると、これに応じてケーブルを摺動自在にガイドする部分なども同時に変更する必要があるため、サンルーフ装置全体の変更となり、コストが高くなる問題があった。
【0005】
そこで、本発明の課題は、サンルーフ装置全体を変更することなく、車両衝突時におけるケーブルを切断しようとする力を低減することができるサンルーフ装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明のうちの請求項1に記載の発明は、プッシュ/プル・ケーブルに連結される開閉パネルと、前記プッシュ/プル・ケーブルを駆動する電動機と、を有するサンルーフ装置であって、前記電動機の非駆動時における回転を許容する回転許容手段と、前記開閉パネルの変位を検出する変位検出手段と、前記電動機が非駆動状態にあるときに、前記変位検出手段によって前記開閉パネルが前記プッシュ/プル・ケーブルを引っ張る方向に変位したことが検出されると、前記開閉パネルを逆の方向に動かすように前記電動機を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0007】
ここで、「非駆動状態」とは、乗員のスイッチ操作によって電動機に開閉動作の指令が送られていない状態、すなわち電動機が停止しているため開閉パネルが停止していなければならない状態のことをいう。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、たとえば車両衝突時において、開閉パネルにプッシュ/プル・ケーブルを引っ張る方向に衝突加速度が働くと、この開閉パネルはその回転が許容された電動機を回転させつつ移動する。そして、このように開閉パネルが移動すると、その変位が変位検出手段により検出され、この検出値に基づいて制御手段が電動機を逆回転させて開閉パネルの動きを規制する。
【0009】
すなわち、車両衝突時の初期段階においては、開閉パネルの重量と衝突加速度との積として得られるエネルギが、開閉パネルの運動エネルギに変わるので、衝突した瞬間にケーブルに大きな力がかからなくなる。そして、このように移動する開閉パネルの運動エネルギは、開閉パネルと摺動するガイド部との摩擦エネルギや、電動機を回転させるためのエネルギなどに分散されるので、その後電動機を逆回転させて開閉パネルを引っ張ったとしてもケーブルに大きな力がかかることがなくなる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、プッシュ/プル・ケーブルに連結される開閉パネルと、前記プッシュ/プル・ケーブルを駆動する電動機と、を有するサンルーフ装置であって、前記電動機の非駆動時における回転を許容する回転許容手段と、前記開閉パネルの変位を検出する変位検出手段と、前記電動機が非駆動状態にあるときに、前記変位検出手段によって前記開閉パネルが前記プッシュ/プル・ケーブルを引っ張る方向に変位したことが検出されると、前記電動機の端子同士を短絡させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明によれば、たとえば車両衝突時において、開閉パネルにプッシュ/プル・ケーブルを引っ張る方向に衝突加速度が働くと、この開閉パネルはその回転が許容された電動機を回転させつつ移動する。そして、このように開閉パネルが移動すると、その変位が変位検出手段により検出され、この検出値に基づいて制御手段が電動機の端子同士を短絡させて電動機を発電機として機能させることで、移動する開閉パネルにブレーキがかかり、開閉パネルの動きが規制される。
【0012】
すなわち、車両衝突時の初期段階においては、開閉パネルの重量と衝突加速度との積として得られるエネルギが、開閉パネルの運動エネルギに変わるので、衝突した瞬間にケーブルに大きな力がかからなくなる。そして、このように移動する開閉パネルの運動エネルギは、開閉パネルと摺動するガイド部との摩擦エネルギや、電動機を回転させるためのエネルギなどに分散されるので、その後電動機の端子同士を短絡させることで電動機を発電機として機能させて開閉パネルの移動を抑制したとしてもケーブルに大きな力がかかることがなくなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るサンルーフ装置の詳細について説明する。参照する図面において、図1は本発明に係るサンルーフ装置を示す斜視図、図2は図1のサンルーフ装置のシステム構成を示すブロック図、図3は図2のモータとECUを備えた回路を示す回路図である。
【0014】
図1に示すように、サンルーフ装置Sは、車体ルーフ1の開口部11を開閉するスライドパネル(開閉パネル)2と、このスライドパネル2の後端に連結されるプッシュ/プル・ケーブル(以下、単に「ケーブル」という)3と、このケーブル3を図示しないギヤを介して駆動するモータ(電動機)4を主に有している。そして、このサンルーフ装置Sは、モータ4の駆動によりケーブル3を押すことでスライドパネル2を前方に移動させて開口部11を閉じ、ケーブル3を引っ張ることでスライドパネル2を後方に移動させて開口部11を開放させる構造となっている。
【0015】
また、このサンルーフ装置Sには、図2に示すように、サンルーフコントローラとしてモータ4を制御する機能を有するECU(制御手段)5と、このECU5に接続される車体情報検知センサ6、手動スイッチ7および位置センサ(変位検出手段)8とが設けられている。車体情報検知センサ6は、車速や車体に加わる加速度などの車体情報を検知する各種センサであり、たとえば車速を検知するセンサとしては車輪速センサなどが用いられる。手動スイッチ7は、スライドパネル2の開閉を行うために乗員により適宜操作されるスイッチである。位置センサ8は、モータ4自体の回転状態(回転量、回転方向など)をホール素子などにより検出することで、スライドパネル2の変位を検出するセンサである。
【0016】
さらに、ECU5とモータ4は、図3に示すように、第1のリレーR1、第2のリレーR2および第3のリレー(回転許容手段)R3を備えた所定の回路9内に配設されている。具体的に、モータ4の一方の端子(図示左側の端子)には、第3のリレーR3を介して第1のリレーR1が接続され、他方の端子(図示右側の端子)には、第2のリレーR2が接続されている。
【0017】
第1のリレーR1は、ECU5から送信される制御信号により、接点aから接点bに接点位置が切り替わるスイッチである。第2のリレーR2は、ECU5から送信される制御信号により接点cから接点dに接点位置が切り替わるスイッチである。第3のリレーR3は、ECU5から送信される制御信号により、切り離された接点e,f間の接続を切り替えることで、モータ4の回転の許容・非許容を切り替えるスイッチである。なお、以下の説明においては、接点aから接点bに切り替わった状態、接点cから接点dに切り替わった状態および切り離された接点e,f間を接続した状態を「ON」として、その逆の状態を「OFF」とする。
【0018】
ECU5は、手動スイッチ7から送信される信号に基づいて、従来のようなモータ4の制御を行っている。具体的には、手動スイッチ7からスライドパネル2を閉めることを指令する信号(以下、「閉信号」という)が送信された場合、ECU5から第1のリレーR1と第3のリレーR3に制御信号が送信され、これらのリレーR1,R3のみがONとなることでモータ4が一方向に回転する(以下、この方向の回転を「正回転」という)。また、手動スイッチ7からスライドパネル2を開けることを指令する信号(開信号)が送信された場合、ECU5から第2のリレーR2と第3のリレーR3に制御信号が送信され、これらのリレーR2,R3のみがONとなることでモータ4が他方向に回転する(以下、この方向を「逆回転」という)。
【0019】
また、このECU5は、手動スイッチ7から閉信号が送信されたときに、適宜位置センサ8からの信号を参照することで、スライドパネル2が何らかの物体を挟み込んでいるか否かを検知している。また、チルト動作時には、このECU5は車体情報検知センサ6からの信号などを参照して、モータ4を適宜制御している。
【0020】
さらに、このECU5は、前記したような制御の他に、手動スイッチ7から信号を受け取っていない場合、すなわちモータ4が非駆動状態である場合には、適宜位置センサ8からの信号を参照することでモータ4の制御を行っている。具体的には、モータ4が非駆動状態であるときには、3つのリレーR1〜R3を全てOFFとすることで、モータ4を自由に回転可能な状態(回転が許容された状態)に維持している。言い換えると、手動スイッチ7が操作されなければ基本的にECU5からは制御信号が出力されないため、3つのリレーR1〜R3の全てがOFFとなっている。そして、特に第3のリレーR3がOFFとなることにより、モータ4の回転が許容されるようになっている。
【0021】
このような状態において、このECU5は図4に示すような制御フローに基づいてモータ4を制御している。まず、ECU5は位置センサ8からの信号を受け取ることでスライドパネル2の位置を常時監視し(ステップS1)、この位置センサ8からの信号に基づいてスライドパネル2の停止位置からの変位量を演算する(ステップS2)。次に、この演算値である変位量が、予め設定されているしきい値より大きいか否かを判断する(ステップS3)。
【0022】
このステップS3において変位量がしきい値以下であると判断された場合は(No)、再びステップS1に戻ってスライドパネル2の位置監視を継続する。また、このステップS3において変位量がしきい値より大きいと判断された場合は(Yes)、第2のリレーR2と第3のリレーR3に制御信号を送信して、第2のリレーR2と第3のリレーR3をONに切り替える(ステップS4)。これにより、モータ4が逆回転してスライドパネル2を逆の方向に動かそうとするので、スライドパネル2の移動が規制されることとなる。
【0023】
なお、本実施形態では、位置センサ8が非駆動状態であるモータ4の回転を検出したときにモータ4を逆回転させるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、位置センサ8が非駆動状態であるモータ4の回転を検出したときに、第3のリレーR3のみにECU5から制御信号を送信して、第3のリレーR3のみをONにしてもよい。このような制御方法によれば、第3のリレーR3のみがONになってモータ4の端子同士が短絡することで、モータ4が発電機として機能してその回転にブレーキがかかった状態となるので、移動していたスライドパネル2にブレーキがかかり、その変位を抑制することになる。
【0024】
次に、車両衝突時におけるサンルーフ装置Sの動作について説明する。
図1に示すように、車体ルーフ1の開口部11を開けた状態で走行する車両が前面衝突すると、スライドパネル2に車両前方へ向かう衝突加速度が働く。このとき、モータ4の回転はフリーとなっているため、このスライドパネル2はモータ4を回転させつつ車両前方に移動(ケーブル3を引っ張る方向に変位)する。そして、このようにスライドパネル2が移動すると、その変位としてモータ4の回転状態が位置センサ8により検出され、この検出値に基づいてECU5が第2のリレーR2と第3のリレーR3をONにしてモータ4を逆回転させる(図3参照)。これにより、スライドパネル2がその移動方向とは逆方向に力を受けるので、スライドパネル2の動きが規制される。
【0025】
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
車両衝突時の初期段階において、スライドパネル2の重量と衝突加速度との積として得られるエネルギが、スライドパネル2の運動エネルギに変わるので、衝突した瞬間にケーブル3に大きな力がかかるのを防止することができる。このように移動するスライドパネル2の運動エネルギは、スライドパネル2と摺動するガイド部(図示せず)との摩擦エネルギや、モータ4を回転させるためのエネルギなどに分散されるので、その後モータ4を逆回転させてスライドパネル2の移動を止めたとしてもケーブル3に大きな力がかかることがなく、このケーブル3の切断を確実に防止することができる。
【0026】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
本実施形態では、スライドパネル2をリア側からケーブル3で押し引きさせる構造を採用したが、本発明はこれに限定されず、フロント側からケーブル3で押し引きさせる構造に本発明を適用してもよい。これによれば、車両後方から衝突された場合において、ケーブルの切断を確実に防止することができる。
【0027】
本実施形態では、変位検出手段としてモータ4の回転状態をホール素子などにより検出する位置センサ8を採用したが、本発明はこれに限定されず、たとえばスライドパネル2の変位を直接検知するエンコーダなどの変位センサを採用してもよい。また、変位検出手段として車両の衝突を検知する加速度センサを用いることで、スライドパネル2の変位を間接的に検出してもよい。この場合は、加速度センサからの出力値が所定値以上となったときにECU5でスライドパネル2が移動したと推定させ、その後は本実施形態と同様の制御でモータ4を制御させればよい。
【0028】
本実施形態では、モータ4を逆回転させることでスライドパネル2の移動を止めるようにしたが、たとえば、本実施形態の構造において、位置センサ8が非駆動状態であるモータ4の回転を検出したときに、スライドパネル2の動きをエンジンブレーキのように徐々に減速させながら止めるように位置センサ8で検出した回転状態に基づいて演算される回転速度よりも遅い速度でモータ4を回転させるように制御してもよい。具体的には、位置センサ8が非駆動状態であるモータ4の回転を検出したときに、第1のリレーR1と第3のリレーR3をONにするとともに、モータ4に流す電流を徐々に小さくしていけばよい。このような構造によっても、本実施形態と同様にケーブルの切断を確実に防止することができる。
【0029】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、最初に電動機の回転をフリーな状態にしておいて開閉パネルを移動させた後、この開閉パネルを停止させるように電動機を逆回転させる制御を行うだけでケーブルに加わる力を調節できるので、サンルーフ装置全体の変更をすることなく、ケーブルを切断しようとする力を低減することができる。
【0030】
請求項2に記載の発明によれば、最初に電動機の回転をフリーな状態にしておいて開閉パネルを移動させた後、電動機の端子同士を短絡させて開閉パネルの変位を抑制する制御を行うだけでケーブルに加わる力を調節できるので、サンルーフ装置全体の変更をすることなく、ケーブルを切断しようとする力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るサンルーフ装置を示す斜視図である。
【図2】図1のサンルーフ装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図3】図2のモータとECUを備えた回路を示す回路図である。
【図4】モータが非駆動状態であるときのモータの制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
S サンルーフ装置
1 車体ルーフ
11 開口部
2 スライドパネル(開閉パネル)
3 プッシュ/プル・ケーブル
4 モータ(電動機)
5 ECU(制御手段)
6 車体情報検知センサ
7 手動スイッチ
8 位置センサ(変位検出手段)
9 回路
R1 第1のリレー
R2 第2のリレー
R3 第3のリレー(回転許容手段)
Claims (2)
- プッシュ/プル・ケーブルに連結される開閉パネルと、前記プッシュ/プル・ケーブルを駆動する電動機と、を有するサンルーフ装置であって、
前記電動機の非駆動時における回転を許容する回転許容手段と、
前記開閉パネルの変位を検出する変位検出手段と、
前記電動機が非駆動状態にあるときに、前記変位検出手段によって前記開閉パネルが前記プッシュ/プル・ケーブルを引っ張る方向に変位したことが検出されると、前記開閉パネルを逆の方向に動かすように前記電動機を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするサンルーフ装置。 - プッシュ/プル・ケーブルに連結される開閉パネルと、前記プッシュ/プル・ケーブルを駆動する電動機と、を有するサンルーフ装置であって、
前記電動機の非駆動時における回転を許容する回転許容手段と、
前記開閉パネルの変位を検出する変位検出手段と、
前記電動機が非駆動状態にあるときに、前記変位検出手段によって前記開閉パネルが前記プッシュ/プル・ケーブルを引っ張る方向に変位したことが検出されると、前記電動機の端子同士を短絡させる制御手段と、を備えることを特徴とするサンルーフ装置。
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