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Title:
OPENING/CLOSING DEVICE FOR OPENING/CLOSING BODY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/147866
Kind Code:
A1
Abstract:
The objective is to provide an opening/closing device for an opening/closing body that can reduce the impact applied by the opening/closing body to the open part during a closing operation. Disclosed is an opening/closing device (1) for an opening/closing body that brakes the closing of side doors (102) provided in an elevator doorway (101). The device has an arm (11) that is provided on a peripheral edge part of the elevator doorway (101) or on one of the side doors (102) and that can be displaced between a projecting position and a recessed position, driving mechanisms (12, 13) that displace the arm (11) to the projecting position, a door position detector (3) that detects the opening/closing position with respect to the open part of the side doors (102), and an ECU (4) that controls the driving mechanisms based on the opening/closing position detected by the door position detector.

Inventors:
NEZU MIKIO (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/002553
Publication Date:
December 10, 2009
Filing Date:
June 05, 2009
Export Citation:
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Assignee:
NIFCO INC (JP)
NEZU MIKIO (JP)
International Classes:
E05F15/12; B60J5/04; E05F5/02
Foreign References:
JP2005336983A2005-12-08
Attorney, Agent or Firm:
OSHIMA, YOICHI (JP)
Yoichi Oshima (JP)
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Claims:
 開口部に設けられた開閉体の開作動の補助および閉作動の緩衝の少なくとも一方を行う開閉体の開閉装置であって、
 前記開口部の周縁部および前記開閉体の一方に設けられるとともに、前記開閉体が全閉位置近傍にあるときに前記開口部の周縁部および前記開閉体の他方に当接する突出位置と、前記開閉体が全閉位置にあるときに前記開口部の周縁部および前記開閉体の他方と干渉しない没入位置との間で変位可能な当接部材と、
 前記当接部材を前記突出位置に変位させる駆動機構と、
 前記開閉体の前記開口部に対する開閉位置を検出する開閉体位置検出手段と、
 前記開閉体位置検出手段が検出した前記開閉位置に基づき、前記駆動機構を駆動制御する制御部と
を有することを特徴とする開閉体の開閉装置。
 前記当接部材の変位を緩衝する緩衝手段を有することを特徴とする、請求項1に記載の開閉体の開閉装置。
 前記駆動機構は、モータまたはソレノイドを有することを特徴とする、請求項1に記載の開閉体の開閉装置。
 前記制御部は、所定時間における前記開閉体の開閉位置変化量に基づき前記開閉体の前記開口部に対する変位速度を算出し、前記変位速度および前記開閉位置の少なくとも一方に基づいて前記駆動機構を駆動制御することを特徴とする、請求項1に記載の開閉体の開閉装置。
 前記制御部は、前記変位速度に基づいて前記開閉体が閉作動していると判定し、かつ前記開閉位置に基づいて前記開閉体が前記開口部に所定値以下まで近接したと判定したときに、前記当接部材を突出させるべく前記駆動機構を駆動制御することを特徴とする、請求項4に記載の開閉体の開閉装置。
 前記制御部は、前記開閉位置に基づいて前記開閉体が全閉位置から開方向に変位したと判定したときに、前記当接部材を突出させるべく前記駆動機構を駆動制御することを特徴とする、請求項4に記載の開閉体の開閉装置。
 前記制御部は、前記変位速度に基づいて前記当接部材の突出量を決定し、前記当接部材が所定の突出量になるように前記駆動機構を駆動制御することを特徴とする、請求項4に記載の開閉体の開閉装置。
 前記当接部材の変位位置を検出する当接部材位置検出手段を有し、
 前記制御部は、前記当接部材の変位位置に基づいて前記駆動機構を駆動制御することを特徴とする、請求項1に記載の開閉体の開閉装置。
 前記開口部と前記開閉体との間に存在する人を検知する人感センサを有し、
 前記制御部は、前記人感センサからの信号に基づいて前記駆動機構を駆動制御することを特徴とする、請求項1に記載の開閉体の開閉装置。
 前記当接部材は、前記開口部の周縁部および前記開閉体の一方に揺動可能に支持されていることを特徴とする、請求項1に記載の開閉体の開閉装置。
 前記当接部材は、没入位置から突出位置まで変化するにつれて、前記開口部の周縁部および前記開閉体の他方との接触部分が、その揺動中心側から揺動端側へと変化するように、前記揺動中心と前記揺動端との中間部分が前記開口部の周縁部および前記開閉体の他方側に突出していることを特徴とする、請求項10に記載の開閉体の開閉装置。
 前記開閉体は、車体側部に基端において揺動可能に支持されたサイドドアであり、
 前記当接部材は前記サイドドアの自由端に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の開閉体の開閉装置。
 前記緩衝手段は、前記モータの駆動力を利用することを特徴とする、請求項3に記載の開閉体の開閉装置。
 前記緩衝手段は、前記モータのコギングトルクを利用することを特徴とする、請求項3に記載の開閉体の開閉装置。
 前記開閉体位置検出手段は、赤外線センサであることを特徴とする請求項1に記載の開閉体の開閉装置。
 前記当接部材および前記赤外線センサは、単一のケーシング内に設けられていることを特徴とする、請求項15に記載の開閉体の開閉装置。
Description:
開閉体の開閉装置

 本発明は、開閉体の開閉装置に関し、よ 詳細には、車両および建築物のドア等に適 されるものである。

 従来、車両のサイドドアの基端部にドア ェッカを設け、ドアを所定の開度位置に保 できるようにしたものがある。このような アチェッカには、ドアの開閉フィーリング 滑らかにする目的や、ドアの取付部に加わ 荷重を低減させる目的から、エアシリンダ のピストンダンパを備えたものがある(例え ば、特許文献1および特許文献2)。また、ダン パに磁気粘性流体ダンパを使用し、ドア位置 およびドア速度に応じて減衰力を変化させる ようにしたものがある(例えば、特許文献3)。

特開2006-274668号公報

特開2005-88714号公報

特許3330680号公報

 しかしながら、従来のドアチェッカやダ パは、ドアの開閉範囲の全範囲において緩 作用を作用させるものであり、ドアが乗降 (開口部)に嵌り込む際の衝撃の緩和や、ド と乗降口との間への物体の挟み込みを防止 ることを目的としていない。特許文献3に記 の発明ではダンパの減衰力を適宜変更して 的を達成し得る可能性があるとしても、特 なダンパを使用するため装置構成の複雑化 製造コストの増大を招くという問題がある

 本発明は以上の問題等を鑑みてなされた のであって、閉作動時に開閉体が開口部に える衝撃を低減することができる開閉体の 閉装置を提供することを目的とする。

 上記課題を解決するために、本発明の第1 の発明は、開口部(乗降口101)に設けられた開 体(サイドドア102)の開作動の補助および閉 動の緩衝の少なくとも一方を行う開閉体の 閉装置(1)であって、前記開口部の周縁部お び前記開閉体の一方に設けられるとともに 前記開閉体が全閉位置近傍にあるときに前 開口部の周縁部および前記開閉体の他方に 接する突出位置と、前記開閉体が全閉位置 あるときに前記開口部の周縁部および前記 閉体の他方と干渉しない没入位置との間で 位可能な当接部材(アーム11)と、前記当接部 を前記突出位置に変位させる駆動機構(モー タ12および伝達機構13)と、前記開閉体の前記 口部に対する開閉位置を検出する開閉体位 検出手段(ドア位置検出器3)と、前記開閉体 置検出手段が検出した前記開閉位置に基づ 、前記駆動機構を駆動制御する制御部(ECU4) を有することを特徴とする。

 第2の発明は第1の発明において、前記当 部材の変位を緩衝する緩衝手段(ダンパ14)を することを特徴とする。

 第3の発明は第1の発明において、前記駆 機構は、モータ(12)またはソレノイドを有す ことを特徴とする。

 第4の発明は第1の発明において、前記制 部は、所定時間における前記開閉体の開閉 置変化量に基づき前記開閉体の前記開口部 対する変位速度を算出し、前記変位速度お び前記開閉位置の少なくとも一方に基づい 前記駆動機構を駆動制御することを特徴と る。

 第5の発明は第4の発明において、前記制 部は、前記変位速度に基づいて前記開閉体 閉作動していると判定し、かつ前記開閉位 に基づいて前記開閉体が前記開口部に所定 以下まで近接したと判定したときに、前記 接部材を突出させるべく前記駆動機構を駆 制御することを特徴とする。

 第6の発明は第4の発明において、前記制 部は、前記開閉位置に基づいて前記開閉体 全閉位置から開方向に変位したと判定した きに、前記当接部材を突出させるべく前記 動機構を駆動制御する。

 第7の発明は第4の発明において、前記制 部は、前記変位速度に基づいて前記当接部 の突出量を決定し、前記当接部材が所定の 出量になるように前記駆動機構を駆動制御 ることを特徴とする。

 第8の発明は第1の発明において、前記当 部材の変位位置を検出する当接部材位置検 手段(アーム位置検出器15)を有し、前記制御 は、前記当接部材の変位位置に基づいて前 駆動機構を駆動制御することを特徴とする

 第9の発明は第1の発明において、前記開 部と前記開閉体との間に存在する人を検知 る人感センサ(315)を有し、前記制御部は、前 記人感センサからの信号に基づいて前記駆動 機構を駆動制御することを特徴とする。

 第10の発明は第1の発明において、前記当 部材は、前記開口部の周縁部および前記開 体の一方に揺動可能に支持されていること 特徴とする。

 第11の発明は第10の発明において、前記当 接部材は、没入位置から突出位置まで変化す るにつれて、前記開口部の周縁部および前記 開閉体の他方との接触部分が、その揺動中心 側から揺動端側へと変化するように、前記揺 動中心と前記揺動端との中間部分が前記開口 部の周縁部および前記開閉体の他方側に突出 していることを特徴とする。

 第12の発明は第1の発明において、前記開 体は、車体側部に基端において揺動可能に 持されたサイドドアであり、前記当接部材 前記サイドドアの自由端(後部側端面104b)に けられていることを特徴とする。

 第13の発明は第3の発明において、前記緩 手段は、前記モータの駆動力を利用するこ を特徴とする。

 第14の発明は第3の発明において、前記緩 手段は、前記モータのコギングトルクを利 することを特徴とする。

 第15の発明は第1の発明において、前記開 体位置検出手段は、赤外線センサ(314)であ ことを特徴とする。

 第16の発明は第15の発明において、前記当 接部材および前記赤外線センサは、単一のケ ーシング(310)内に設けられていることを特徴 する。

 第1の発明によれば、開閉体を閉じる際に 、開口部の周縁部または開閉体の一方に設け られた当接部材が、開口部の周縁部または開 閉体の他方と当接(衝突)することによって開 体と開口部の周縁部との衝突を緩衝するこ ができる。また、人が開閉体を開く際に、 接部材を突出させることによって、開閉体 開口部から押出し、開作動を補助(アシスト )することができる。第2の発明によれば、当 部材による緩衝作用を向上させることがで る。第3の発明によれば、当接部材の駆動源 に一般的な駆動力発生装置を適用することに よって、装置構成の簡略化および製造コスト の低減を図ることができる。第4の発明によ ば、開閉体の開閉位置や開閉速度に応じて 接部材を突出させることができる。第5の発 によれば、開閉体の閉作動時において、当 は当接部材を没入位置に収納しておき、開 体と開口の周縁部とが近接した場合に突出 置に突出させることができる。これにより 開閉体が開かれた状態において当接部材が 等に接触することが防止される。第6の発明 によれば、人等が開閉体を全閉位置から開く 際に、当接部材が突出して開閉体を開口から 押し出し、開作動を補助することができる。 第7の発明によれば、開閉体の閉速度に基づ て緩衝作用の程度を調整することできる。 た、開閉体の閉速度が十分に小さくて、緩 作用が必要ない場合には、当接部材を変位 せないようにして緩衝作用を発生させない うにすることができる。第8の発明によれば 当接部材の変位量を正確に制御することが きる。第9の発明によれば、人の挟み込みを 防止することができる。第10の発明によれば 当接部材と開口部の周縁部または開閉体と 当接方向の自由度を高めることができる。 11の発明によれば、当接部材は、没入位置 ら突出位置に変位する際に、変位の初期に いて開閉体または開口部の周縁部に与える を、変位の終期において与える力よりも大 くすることができる。第12の発明によれば、 てこの原理により当接部材に加わる力を小さ くすることができるため、装置の小型化およ び低剛性化が可能となる。第13および第14の 明によれば、付加的な装置を用いることな 当接部材に緩衝作用を与えることができる 第15の発明によれば、装置の小型化が図れる 。第16の発明によれば、開閉体の開閉装置を 一のモジュールとして構成することができ 部品点数の削減および取付の容易化が図れ 。

第1実施形態に係る開閉装置が適用され たサイドドアを示す斜視図である。 図1のII-II線で切断した断面図である。 第1実施形態に係るダンパ装置を分解し て示す分解斜視図である。 第1実施形態に係るダンパ装置を示す断 面図である。 第1実施形態に係るダンパ装置を示す断 面図である。 第1実施形態に係るドア位置検出装置を 分解して示す分解斜視図である。 第1実施形態に係るECUの制御要領を示す フロー図である。 第1実施形態に係る開閉装置の作動を示 す断面図である。 第1実施形態に係る開閉装置の作動を示 す断面図である。 第1実施形態に係る開閉装置の作動を す断面図である。 第1実施形態に係る開閉装置の作動を す断面図である。 第2実施形態に係る開閉装置が適用さ たスライドドアを示す斜視図である。 第2実施形態に係る開閉装置の作動を す断面図である。 第3実施形態に係る開閉装置を適用し 住居用ドア示す斜視図である。 第3実施形態に係る開閉装置を示す分 斜視図である。 第3実施形態に係るマイコンの制御要 を示すフロー図である。 第3実施形態に係る開閉装置の作動を す断面図である。 第3実施形態に係る開閉装置の作動を す断面図である。 第3実施形態に係る開閉装置の作動を す断面図である。

 <第1実施形態>
 以下、図面を参照して、本発明を自動車の イドドアに適用した第1実施形態について詳 細に説明する。

 図1は、第1実施形態に係る開閉装置が適 されたサイドドアを示す斜視図である。図1 示すように、開閉装置(アクティブクッショ ンユニット)1は、車体100の前部右側座席への 降口(開口部)101に設けられたサイドドア(開 体)102に設けられている。

 サイドドア102は、サイドドア102の車体外 部を構成するアウタパネル103と、サイドド 102の骨格部を形成するインナパネル104と、 イドドア102の車室側壁を形成するドアライ ング(ドアトリム)105を備えている。アウタ ネル103とインナパネル104とは、外周縁部に いてヘミング加工によって結合されている

 図2は、図1のII-II線で切断した断面図であ って、ドアライニング105を省略して示す。図 2に示すようにインナパネル104は、アウタパ ル103との結合部より車室内側に張り出して アウタパネル103との間に空間を形成すると もに、サイドドア102の前部側端面104aおよび 部側端面104bを形成している。後部側端面104 bには、サイドドア102を閉位置にて係止する くセンタピラー(Bピラー)107に設けられるス ライカ(図示しない)が嵌入される孔108と、後 述する開閉装置1のダンパ装置2が露出するた の開口部109とが形成されている。

 サイドドア102は、サイドドア102の前部側 面104aに設けられたドアヒンジ106(図2参照)を 介して車体100のフロントピラー(Aピラー)110に 揺動可能に取り付けられている。また、前部 側端面104aとフロントピラー110との間にはド チェッカ111が介装されている。ドアチェッ 111はサイドドア102を所定の開閉位置に保持 るとともに、サイドドア102が全閉位置近傍 あるときにはサイドドア102を閉方向へと付 する。

 開閉装置1は、ダンパ装置2と、ドア位置 出器(開閉体位置検出手段)3と、ダンパ装置2 制御に供されるECU(電気制御ユニット、制御 部)4とを主要構成要素として備えている。ダ パ装置2は、アウタパネル103とインナパネル 104との間に介装されてインナパネル104に取り 付けられている。ドア位置検出器3は、フロ トピラー110に取り付けられている。ECU4は、 イクロコンピュータやROM、RAM、周辺回路、 出力インタフェース等から構成されており インナパネル104とドアライニング105との間 空間に設けられている。なお、ECU4はワンチ ップマイコンであってもよい。ECU4は、ダン 装置2およびドア位置検出器3と電気的に連結 されている。

 図3は、第1実施形態に係るダンパ装置2を 解して示す分解斜視図である。図3に示すよ うに、ダンパ装置2は、ケーシング10と、アー ム(当接部材)11と、駆動機構としてのモータ12 および伝達機構13と、ダンパ(緩衝手段)14と、 アーム位置検出器15とを備えている。

 ケーシング10は、略矩形の底板21と、底板 21の周縁部に立設された側壁22と、側壁22の上 端部に設けられる蓋部材23とを備えている。 部材23はねじ等により側壁22に固定されてい る。ケーシング10の長手方向における一端に 置された側壁22aには、アーム11がケーシン 10より突出するための開口部24が形成されて る。また、底板21および側壁22には、ケーシ ング10をインナパネル104に固定するための孔2 5を備えたフランジ部26が設けられている。ケ ーシング10は、側壁22aがサイドドア102の後部 端面104bの開口部109より露出するようにイン ナパネル104の内面側に配置され、孔25にボル を挿通させてインナパネル104に締結される

 アーム11はその基端部11aに揺動軸となる ャフト11dを有し、シャフト11dはケーシング10 の開口部24の近傍において底板21に対してシ フト11dが垂直となるようにケーシング10の底 板21および蓋部材23に軸支されている。アー 11は基端部11aから先端部11bへと延び、その中 間部において回動方向に屈曲した略L字形を する。先端部11bは、二股に分岐されて2つの 部11cを形成し、2つの突部11c間にはシャフト 11dと平行になるようにシャフト32が設けられ シャフト32にはローラ33が回転自在に軸支さ れている。アーム11はシャフト11dを揺動中心 して揺動し、ケーシング10の開口部24から先 端部11bが突出した突出位置と、アーム11の大 分がケーシング10内に収容された没入位置 の間で変位可能となっている。アーム11が没 入位置にあるときは、サイドドア102の全閉状 態において、アーム11がセンタピラー107と緩 しないようになっている。また、アーム11 基端部11aの外面には、シャフト11dを中心軸 する2つのギヤ部11eおよび11fが形成されてい 。

 モータ12は、永久磁石界磁型DCモータであ り、ケーシング10の内部に支持されている。 ータ12の出力軸にはウォーム34が固定されて いる。モータ12の回転力をアーム11に伝える 達機構13は、第1ギヤ36、第2ギヤ37、ラック板 42、第3ギヤ38、第4ギヤ39、第5ギヤ40、および 6ギヤ41を備えている。第1~第6ギヤ36~41は、 れぞれ中心に回転軸となるシャフト36a~41aを し、各シャフト36a~41aは底板21に対して垂直 なるようにケーシング10の底板21および蓋部 材23に軸支されている。

 第1ギヤは、ウォーム34に噛合するウォー ホイール36bと、平歯車36cとを同軸に互いに 定された状態で備えている。第2ギヤ37は、 1ギヤ36の平歯車36cに噛合する。

 ラック板42は板状部材であり、ケーシン 10の底板21に対して垂直かつケーシング10の 手方向に延在するように配置されている。 ック板42の下端部にはガイド部42aが設けられ 、ケーシング10の底板21にはケーシング10の長 手方向に沿って形成されたガイド溝27が設け れている。ガイド部42aがガイド溝27に摺動 在に係合することによって、ラック板42はケ ーシング10の長手方向に摺動自在にケーシン 10に支持されている。

 ラック板42の第2ギヤ37側を向く面には、 ーシング10の長手方向に延在する第1ラック 42bおよび第2ラック部42cの2つのラック部が平 行に形成されている。第1ラック部42bは第2ギ 37に噛合し、第2ギヤ37の回転によってラッ 板42はケーシング10の長手方向に移動する。

 第3ギヤ38は、互いに基準円直径が異なる ヤ部である第3ギヤA部38bと、第3ギヤB部38cと を同軸かつ互いに固定された状態で備えてい る。第3ギヤA部38bは第2ラック部42cと噛合し、 ラック板42のケーシング10の長手方向におけ 移動によって回転される。

 第4ギヤ39は、互いに基準円直径が異なる ヤ部である第4ギヤA部39bと、第4ギヤB部39cと を同軸かつ互いに固定された状態で備えてい る。第4ギヤA部39bは、第3ギヤB部38cと噛合す 。

 第5ギヤ40は、第4ギヤB部39cと噛合する。 6ギヤ41は、第5ギヤ40およびアーム11のギヤ部 11eと噛合する。

 以上のように伝達機構13を構成すること より、モータ12の回転駆動は伝達機構13を介 てアーム11に伝達され、アーム11が変位する 。逆に、アーム11が変位することによって、 該変位が伝達機構13を介してモータ12に伝達 され、モータ12が回転される。

 また、ケーシング10のガイド溝27内にはダ ンパ14が設けられている。ダンパ14は公知の アダンパであってよく(例えば、特開2006-29406 参照)、ガイド溝27内に固定された有底円筒形 状のシリンダ51と、シリンダ51の内部に同軸 つ摺動自在に収容されるとともにオリフィ を備えたピストン52と、ピストン52に固定さ るとともにシリンダ51の外方へとシリンダ51 の軸線方向に沿って延びるピストンロッド53 を備えている。ピストンロッド53の先端は ック板42のガイド部42aに結合されている。な お、他の実施形態においては、ダンパ14はオ ルダンパであってもよい。

 これにより、ラック板42のケーシング10の 長手方向への移動に伴いピストン52がシリン 内を摺動する。ピストン52の移動は空気抵 を受けて緩衝されるため、ラック板42の移動 も緩衝される。ラック板42とアーム11とは、 3~第6ギヤ38~41を介して連結されているため、 アーム11の変位も同様に緩衝される。

 図4および図5は、第1実施形態に係るダン 装置を示す断面図である。以上のようにダ パ装置2を構成することにより、アーム11は ータ12の回転駆動により変位される。ダン 装置2は、図4に示すようにアーム11がモータ1 2の回転駆動を受けて突出位置にある突出状 と、図5に示すようにアーム11が没入位置に る没入状態との間で変化する。

 図3に示すように、アーム位置検出器15は センサギヤ55と、センサギヤ55と同軸に設け られた回転角センサ56とを有している。アー 位置検出器15は、ケーシング10の蓋部材23に 設されたアーム位置検出器取付部23aに配置 れ、センサ蓋57により固定されている。

 センサギヤ55は、アーム位置検出器取付 23aおよびセンサ蓋57に軸支され、アーム11の 端部11aに形成されたギヤ部11fと噛合し、ア ム11の変位に応じて回転される。回転角セ サ56は、ロータリポテンショメータであり、 センサギヤ55と同軸に設けられている。回転 センサ56は、センサギヤ55の回転角に応じて 抵抗値を変化させ、センサギヤ55の回転角、 なわちアーム11の変位位置に応じた電圧を 力する。アーム位置検出器15は、回転角セン サ56より出力される電圧値をアーム位置検出 信号としてECU4に出力する。

 図6は、第ドア位置検出装置を分解して示 す分解斜視図である。図6に示すように、ド 位置検出器3は、蓋体61と本体62とから形成さ れた開口を有する箱状体のケーシング63と、 ーシング63の内部に基端部64aが軸支され、 端部64bがケーシング63の開口より突出可能に 支持されたセンサアーム64と、センサアーム6 4とケーシング63との間に設けられたトーショ ンスプリング65と、センサアーム64と同軸に けられた回転角センサ66とを有する。

 ドア位置検出器3のケーシング63は、セン アーム64の回転軸がドアヒンジ106の回転軸 概ね平行となるように、かつケーシング63の 開口がサイドドア102の前部側端面104aと対向 るようにフロントピラー110に固定されてい 。センサアーム64は、ケーシング63に対して 動可能とされており、トーションスプリン 65によって先端部64bがケーシング63の開口よ り突出する方向に付勢されている。これによ り、センサアーム64の先端部64bは、サイドド 102の前部側端面104aに設けられた受板112に当 接し、サイドドア102の開閉に追従して受板112 との当接状態を維持する。

 回転角センサ66は、ロータリポテンショ ータであり、センサアーム64の回転角に応じ て抵抗値を変化させ、センサアーム64の回転 すなわちサイドドア102の開閉位置に応じた 圧値を出力する。ドア位置検出器3は、回転 角センサ66より出力される電圧値をドア位置 出器信号としてECU4に出力する。

 ECU4は、ドア位置検出器3から受け取るド 位置検出器信号に基づいてサイドドアの開 位置であるドア位置(Pd)を検出し、ドア位置( Pd)の変化量を微分することによりサイドドア の開閉速度であるドア速度(Vd)を算出し、ア ム位置検出器15から受け取るアーム位置検出 器信号に基づいてアーム11の変位位置である ーム位置(Pa)を検出する。ドア位置(Pd)およ アーム位置(Pa)は、全閉位置を0とし、全開位 置を100とする。なお、ドア位置(Pd)およびア ム位置(Pa)は全閉位置を0°とする角度により してもよい。ドア速度(Vd)は、閉作動方向の 速度が負の値となり、開作動方向の速度が正 の値となる。ECU4は、ドア位置(Pd)、ドア速度( Vd)、およびアーム位置(Pa)に基づいてモータ12 を駆動制御する。

 次に、ECU4によるモータ12の制御要領につ て説明する。図7は、第1実施形態に係るECU 制御要領を示すフロー図である。ステップS1 では、サイドドア102のドア位置(Pd)が所定の ア位置(P1)にあるか否かを判定する。判定がY esの場合はステップS2に進み、判定がNoの場合 にはリターンに進む。

 ステップS2では、ドア速度(Vd)が所定のド 速度(V)以下であるか否か、すなわちドアの 速度が所定の閉速度以上であるか否かを判 する。判定がYesの場合はステップS3に進み 判定がNoの場合にはリターンに進む。

 ステップS3では、ドア速度(Vd)に基づいて ーム11の目標位置(PT)を決定する。ドア速度( Vd)とアーム目標位置(PT)との関係は予めマッ としてECU4のメモリに記憶されており、ドア 度(Vd)に基づいてマップを参照しアーム目標 位置(PT)を決定する。アーム目標位置(PT)は、 えばドア速度(Vd)の絶対値に比例して増加す るように、すなわちアーム11の突出量が大き なるように設定されている。処理が完了し 後はステップS4に進む。

 ステップS4では、ECU4はアーム11を突出状 に変位させるべく、モータ12に通電して駆動 を開始する。続いて、ステップS5に進む。

 ステップS5では、ECU4はアーム位置(Pa)がア ーム目標位置(PT)に到達したか否かを判定す 。判定がYesの場合はステップS6に進み、判定 がNoの場合にはステップS5を繰り返す。

 ステップS6では、ECU4はモータ12への通電 禁止して駆動を停止させる。処理が完了し らリターンに進む。

 次に、実施形態に係るサイドドアの開閉 置1の作用について説明する。図8~図11は、 1実施形態に係るサイドドアの開閉装置の作 を示す断面図であって、ドア閉作動を行う の開閉装置による緩衝作動を示す。図8~図11 の各図の(b)は(a)のダンパ装置2部分を拡大し 示す図である。

 図8(a)および(b)は、サイドドア102が全閉位 置にある状態を示す図である。図8(b)に示す うに、サイドドア102が全閉位置にある場合 は、ダンパ装置2のアーム11はセンタピラー10 7の壁部107aに先端部11bのローラ33を介して押 され、シャフト11d回りに回動して没入位置 配置されている。

 図9(a)および(b)は、サイドドア102を全閉位 置から任意量開いた状態を示す図である。図 9(b)に示すように、サイドドア102を全閉状態 ら任意量開いた状態では、アーム11はサイド ドア102が全閉位置にあるときと同様に、没入 位置に配置された状態を維持する。サイドド ア102を全閉状態から任意量開いた状態にする までに、ドア位置(Pd)が所定のドア位置(P1)を 過しても、ドア速度(Vd)は正の値であるため 、負の値に設定された所定のドア速度(V)以下 とはならず、アーム11が変位してケーシング1 0より突出することはない。

 このとき、図9(a)に示すように、ドア位置 検出器3のセンサアーム64はサイドドア102の前 部側端面104aに設けられた受板112との当接状 を維持し、ドア位置検出器3はセンサアーム6 4の回転角に応じたドア位置検出器信号をECU4 出力する。

 図9に示すサイドドア102を任意量開いた状 態から、サイドドア102の閉作動を行うと、サ イドドア102のドア位置(Pd)が所定のドア位置(P 1)に達したときに、閉方向の速度を負の値と るドア速度(Vd)が所定のドア速度(V)以下であ るか、すなわちドア閉速度が所定の閉速度以 上であるか否かを判定し、ドア速度(Vd)に応 てアーム11を変位させてケーシング10より突 させる。図10(a)および(b)は、アーム11をケー シング10より突出させた状態を示す図である 仮に、ドア位置(P1)におけるドア速度(Vd)が 所定のドア速度(V)より大きい場合、すなわ ドア閉速度が所定の閉速度より遅い場合に アーム11はケーシング10より突出されない。

 図11(a)および(b)は、アーム11がセンタピラ ー107の段部107bに当接した状態を示す図であ 。図10に示すアーム11をケーシング10より突 させた状態のまま、サイドドア102が全閉状 近傍の状態へと移行すると、アーム11は先端 部11bのローラ33を介してセンタピラー107の段 107bに当接する。サイドドア102は段部107bに 接するアーム11の抵抗力を受けて閉速度が低 下される。このとき、アーム11はローラ33を して段部107bに押圧され、シャフト11d回りに 動して突出状態から没入位置へと変位する その際、ダンパ14の抵抗力およびモータ12の コギングトルクによる抵抗力が伝達機構13を してアーム11に加わるため、アーム11の変位 は緩衝される。これにより、サイドドア102は 、閉速度を減速しつつ全閉位置へと移動する 。

 アーム11が変位する際に、アーム11の先端 部11bはローラ33を介して段部107bに接触してい るため、アーム11の変位に追従して段部107b上 を滑らかに移動する。サイドドア102が概ね全 閉状態となり、アーム11が没入位置近傍まで 位すると、アーム11のローラ33は段部107bよ 離脱する。サイドドア102の閉作動に対する 抗力は消滅し、サイドドア102は図8に示すよ な全閉状態となる。

 以上のようにして、サイドドアの開閉装 1はサイドドア102の閉作動における閉速度を 減速させることができる。これにより、サイ ドドア102とセンタピラー107との間に物体を挟 み込んだ際に、物体に加わる衝撃を低減する ことができる。また、サイドドア102を閉めた 際にサイドドア102は全閉位置近傍においてゆ っくりと閉まるため高級感を演出することが できる。また、サイドドア102を閉めた際のサ イドドア102と車体100との衝突音を低減するこ とができる。

 また、サイドドアの開閉装置1は、サイド ドア102の閉作動時において閉速度が速い場合 にのみアーム11を突出させてサイドドア102の 動を行うため、サイドドア102をゆっくりと める場合等のサイドドア102の減速が必要で い場合の制動を省略することができる。こ によりサイドドア102の閉作動を行う者に違 感や煩わしさを与えることを防止すること できる。また、アーム11はサイドドア102が 閉位置近傍に近づくまで突出されないため サイドドア102の開閉を行う者の衣類等に引 掛かることが防止される。その他、突出物 ないため意匠性が良いという効果が得られ 。

 第1実施形態に係るサイドドアの開閉装置 1は、サイドドア102の自由端、すなわち後部 端面104bに設けられているため、前部側端面1 04aに設けた場合に比べて小さな抵抗力でサイ ドドア102の閉作動を制動することができる。 すなわち緩衝手段としてのダンパ14に要求さ る緩衝能力が低減される。これによりダン 14を小型化することができる。

 <第2実施形態>
 次に、本発明を自動車のスライドドアに適 した第2実施形態について詳細に説明する。 図12は、第2実施形態に係る開閉装置が適用さ れたスライドドアを示す斜視図である。第2 施形態は第1実施形態の構成と大部分におい 同一であるため、第1実施形態の構成と異な る点について説明し、第1実施形態と同様の 成は同一の符号を付して説明を省略する。

 第2実施形態における開閉装置1は、第1実 形態と同様に、ダンパ装置2と、ドア位置検 出器6と、制御部としてのECU4とから構成され いる。ダンパ装置2は、車体200の側部に設け られた乗降口201を開閉するスライドドア202に 設けられている。スライドドア202はアウタパ ネル203とインナパネル204とから形成され、イ ンナパネル204が車室側へと張り出すことによ ってスライドドア202の前部側端面204aが形成 れている。ダンパ装置2は、スライドドア202 前部側端面204aに形成された開口部209よりア ーム11が露出するように、インナパネル204に り付けられている。スライドドア202は、ス イダ205を介して車体200にスライド移動可能 設けられている。

 ドア位置検出器6はリニアポテンショメー タであり、車体200に設けられてスライダ205と 連結されている。ドア位置検出器6はスライ 205の位置に応じて抵抗値を変化させ、スラ ダ205の位置に応じた電圧をドア位置検出信 としてECU4に出力する。なお、ドア位置検出 6にはロータリポテンショメータを用いても よい。例えば、ロータリポテンショメータと 同軸にドラムを配置し、スライドドア202また はスライダ205とドラムとをワイヤにより連結 し、スライドドア202またはスライダ205の移動 に応じてワイヤを巻き取り、そのときのドラ ムの回転量に応じたロータリポテンショメー タの電圧変化を検出してスライドドア202の位 置を検出するようにしてもよい。

 第2実施形態に係る開閉装置1は、スライ ドア202のドア位置およびドア速度に基づい 、第1実施形態と同様にアーム11の突出作動 制御する。図13は、第2実施形態に係る開閉 置の作動を示す断面図である。図13に示すよ うに、アーム11が突出された状態において、 ーム11の最大突出位置は、センタピラー107 壁部107cにより先端部11bのローラ33が押圧さ た際に没入位置へと変位可能なように、制 されている。

 スライドドア202が全閉位置近傍に接近し ときに、アーム11はセンタピラー107の壁部10 7cとローラ33を介して当接し、壁部107cに押圧 れてシャフト11d回りに回動する。このとき ローラ33は回転して壁部107c上を滑らかに移 する。アーム11の変位は、第1実施形態と同 にダンパ14およびモータ12により抵抗を受け て緩衝されるため、スライドドア202の移動が 抵抗を受け閉速度が緩和される。

 <第3実施形態>
 次に、本発明を住居用のドアに適用した第3 実施形態について詳細に説明する。図14は、 3実施形態に係る開閉装置を適用した住居用 ドアを示す斜視図であり、住居用ドアの上部 を切り欠いて示す。住居用ドア301は、その一 側辺が、住居の壁に設けられた戸枠302に図示 しないヒンジを介して固定されることにより 、揺動自在に取り付けられている。開閉装置 303は、戸枠302の上辺部材302aの下面に、タッ ングねじ304によって締結されている。

 図15は、第3実施形態に係る開閉装置303を す分解斜視図である。開閉装置303は、ケー ング310と、アーム(当接部材)311と、駆動機 としてのモータ312および伝達機構313と、赤 線距離センサ(開閉体位置検出手段)314と、人 感センサ315と、アーム位置検出器(当接部材 置検出手段)316と、マイコン(制御部)317とを えている。

 ケーシング310は、略矩形の底板321と、底 321の周縁部に立設された側壁322と、ねじ等 より側壁322の上端部に固定される蓋部材323 を備えている。ケーシング310のドア301側の 壁322aには、2つの開口部324,325が形成されて る。開口部324からはアーム311が突出し、開 部325は赤外線距離センサ314からの赤外線の 路を形成する。

 蓋部材323には、モータ312を収容するため ータ収容部323aが上方に向けて突設されてい る。戸枠302の上辺部材302aには、モータ収容 323aが遊嵌する孔が穿設されている。なお、 辺部材302aに孔を設けない場合には、蓋部材 323と上辺部材302aとの間にスペーサを介装し 開閉装置303を上辺部材302aに固定してもよい

 アーム311は、その基端部311aに揺動中心と なるシャフト311dを有し、シャフト311dは開口 324の近傍において、底板321および蓋部材323 軸支されている。アーム311は、その基端部3 11aから先端部311bにかけて、その中間部分311c ケーシング310の外方側に向けて凸となる滑 かな曲線状に形成されている。先端部311bに は、ローラ333が軸支されている。また、アー ム311の基端部311aにおけるケーシング310の内 側の外面には、シャフト311dを中心軸とする 形のギヤ部311eが形成されている。アーム311 の基端部311aには、先端部311bが突出する方向 概ね相反する方向にストッパ311fが突出して いる。

 アーム311はシャフト311dを揺動中心として 揺動し、ケーシング310の開口部24から先端部3 11bが突出した突出位置(図19参照)と、アーム31 1の大部分がケーシング310内に収容された没 位置(図17参照)との間で変位可能となってい 。アーム311は、没入位置においてギヤ部311e の端部がケーシング310の側壁322に突設された 突部322bに当接する一方、突出位置において トッパ311fが突部322bに当接し、回り止めがな されている。

 アーム311のギヤ部311eは、第1ギヤ336、第2 ヤ337、第3ギヤ338を介してモータ312の回転軸 と連結されており、アーム311はモータ312の回 転駆動を受けて没入位置から突出位置に変位 する。モータ312は、マイコン317によって赤外 線距離センサ314、人感センサ315、アーム位置 検出器316からの信号に基づいて駆動制御され ている。

 赤外線距離センサ314は、赤外線を放射す ダイオードと、放射された赤外線のドア301 よる反射成分を検知するフォトトランジス とを有し、ドア301との距離を測定し、測定 果を距離信号としてマイコン317に入力する

 人感センサ315は、人等から放射される赤 線を検知して人の存在を検知する。人感セ サ315は、ケーシング310の底板321に形成され 孔に対応するように設けられ、開閉装置303 下方、すなわち戸枠302付近に存在する人を 出する。人感センサ315は人を検知した場合 、人検知信号をマイコン317に入力する。

 アーム位置検出器316は、第1実施形態と同 様に、センサギヤおよび回転角センサから構 成され、センサギヤはギヤ等を介してアーム 311ともに回転するようになっている。アーム 位置検出器316は、回転角センサ56より出力さ る電圧値をアーム位置信号としてマイコン3 17に入力する。

 マイコン317は、赤外線距離センサ314から け取る距離信号に基づいてドア301の開閉位 であるドア位置(Pd)を検出し、ドア位置(Pd) 変化量を微分することによりドア301の開閉 度であるドア速度(Vd)を算出する。また、ア ム位置検出器316から受け取るアーム位置信 に基づいてアーム311の変位位置であるアー 位置(Pa)を検出する。ドア位置(Pd)は、全閉 置を0とし、全開位置を100とする。また、ア ム位置(Pa)は没入位置を0とし、突出位置を10 0(Pa,max)とする。ドア速度(Vd)は、閉作動方向 速度が負の値となり、開作動方向の速度が の値となる。マイコン317は、ドア位置(Pd)、 ア速度(Vd)、アーム位置(Pa)、および人感セ サ315から入力される人検知信号に基づいて ータ12を駆動制御する。

 次に、第3実施形態に係る開閉装置303の作 用について説明する。図16は、第3実施形態に 係るマイコンの制御要領を示すフロー図であ る。最初に、ステップS11で、マイコン317は、 ドア位置(Pd)が所定のドア位置(P2)以下である 否かを判定する。ドア位置(P2)は、全閉位置 に近い値が設定され、本実施形態では0(全閉 置)が設定されている。

 ステップS11での判定がYesの場合には、ス ップS12でドア速度(Vd)が所定のドア速度(V2) 上であるか否かを判定する。所定のドア速 (V2)は、0以上の値が設定され、ドア301が開作 動方向に変位しているか否かを判定する。本 実施形態では、所定のドア速度(V2)は0に設定 れている。なお、ドア301の振動等による誤 動を防止するべく、所定のドア速度(V2)に0 上の値を設定してもよい。

 ステップS12での判定がYesの場合には、マ コン317はモータ312に電流を供給してモータ3 12を駆動し(ステップS13)、アーム位置(Pa)が突 位置(Pa,max)となるまでモータ312を駆動し続 る(ステップS14およびステップS15)。なお、ス テップS12での判定がNoである場合には、マイ ン317によるモータ312の駆動制御は行わずに ターンに進む。

 以上のステップS11からS15の制御によって ドア301が全閉位置または全閉位置に近い位 にあり、かつ開方向に開かれた場合に、開 装置303のアーム311が突出してドア301を開方 に押し出す。すなわち、開閉装置303はドア3 01の開作動をアシストする。

 図17~19は、第3実施形態に係る開閉装置の 動を示す断面図である。図17はドア301が全 位置に静止している状態を示し、図18はドア 301が全閉位置から少し開かれ、開閉装置303に よるアシスト作動が開始した状態を示し、図 19はアーム311が突出位置に到達し、開閉装置3 03によるアシスト作動が終了した状態を示し いる。

 図17に示す状態では、ドア301は全閉位置 あり(Pd=0)、ステップS11の条件を満たしてい 。このとき、アーム311は没入位置に配置さ ている。図17に示す状態からドア301を開方向 に開くと、ドア速度が0以上となりステップS1 2の条件が満たされ、アーム311が突出位置(Pa,m ax)へと駆動される。

 図18に示すように、アーム311が突出位置(P a,max)へと駆動されると、アーム311は最初に中 間部分311cにおいてドア301と当接し、ドア301 開方向に押圧する。このときの、アーム311 揺動中心となるシャフト311dと、ドア301との 触部分との距離はr1となっている。図18に示 す状態から、アーム311の最大突出位置(Pa,max) と駆動がさらに進むと、ドア301との接触部 は先端311部b(揺動端)側へと少しずつ移動し アーム311が突出位置(Pa,max)に到達した場合 、シャフト311dと、ドア301との接触部分との 離はr2になる。

 ドア301の開作動の初期においては、ドア3 01の慣性力によりアシスト力には比較的大き 力が要求される。そこで、以上のように、 シストの初期においてシャフト311dと、ドア 301との接触部分との距離を短くすることによ って、開閉装置303によるアシスト力を大きく することができる。また、ドア301がある程度 の開方向速度を伴って変位するようになると 、要求されるアシスト力は初期に比べて小さ くなるため、シャフト311dと、ドア301との接 部分との距離を長くし、ドア301の押圧が可 なストロークを長くすることができる。

 ステップS11での判定がNoである場合、す わちドア301が全閉位置近傍に存在しない場 には、ステップS16に進み、挟み込み防止(軽 )制御が行われる。ステップS16では、マイコ ン317は、ドア速度(Vd)が所定の速度(V3)以下で るか否かを判定する。所定の速度(V3)は、0 下の値が設定されており、ドア301が閉方向 変位しているか否かを判定する。ステップS1 6での判定がYesである場合には、ステップS17 おいて、マイコン317は人感センサ315より人 知信号が入力されているか否かを判定する ステップS17での判定がYesである場合には、 テップS13に進み、ステップS14、S15を経てア ム311を突出位置(Pa,max)まで突出させる。なお 、ステップS16およびステップS17での判定がNo ある場合には、リターンに進む。

 以上のステップS16,S17,S13~S15の制御によっ 、ドア301が閉方向に変位しており、かつ戸 302付近に人が存在すると判定された場合に 、開閉装置303のアーム311が突出し、アーム3 11がドア301に衝当してドア301の閉速度を緩衝 る。アーム311は、第1~第3ギヤ336~338を介して モータ312に連結されているため、モータ312の コギングトルクを受けて、その変位が緩衝さ れている。このようにしてドア301の閉作動が 緩衝されるため、戸枠付近に存在する人はド ア301によって挟み込まれる位置から離脱する ことができる。また、挟み込まれる位置から 離脱することができない場合においても、ド ア301の閉作動は緩衝されているため、人がド ア301から受ける衝撃を低減させることができ る。

 上述した第3実施形態は開き戸に適用した 例であるが、第3実施形態に係る開閉装置303 引き戸に適用することも可能である。引き に適用する場合には、スライドする戸に当 する戸枠の側部に、開口324部および開口部32 5が配置された側の側壁322が露出するように 開閉装置303を戸枠に埋設する。また、人感 ンサ315を開口部324等が配置された側の側壁32 2に配置する。アルミサッシ等の引き戸にお ては、戸と戸枠との当接部にパッキン等の ール部材が設けられることがあり、そのシ ル部材が戸または戸枠に吸着することによ て戸の開作動に要する力が増大する場合が る。また、複層ガラス用サッシ等の重量が いサッシにおいては、慣性力から開作動の 始に要する力が増大する。そのため、第3実 形態に係る開閉装置303のアシスト作用は、 の開作動に要する力を低減することができ 有効である。

 以上で具体的実施形態の説明を終えるが 本発明は上記実施形態に限定されることな 幅広く変形実施することができる。以下変 例を示す。

 第1および第2実施形態では開閉体として サイドドア102またはスライドドア202にダン 装置2を設けたが、開口部側であるセンタピ ー107に設けてもよい。この場合には、サイ ドア102またはスライドドア202の重量を低減 ることができる。

 第1および第2実施形態では緩衝手段とし ダンパ14を使用したが、ロータリダンパを使 用することもできる。例えば、ロータリダン パをアーム11と同軸に設けてアーム11の変位 直接的に緩衝するようにしてもよい。この 合には、ラック板42および第1~第6ギヤ36~41を 略することが可能であり、ダンパ装置2を小 型化することが可能である。その他、公知の 様々な緩衝装置を適用することができる。

 第1および第2実施形態では動力発生源に ータを使用したがソレノイドを使用しても い。ソレノイドの通電により可動されるプ ンジャ(鉄心)によってアーム11を押圧して、 ーム11を突出位置に変位させるようにして よい。

 第1および第2実施形態で示したアーム位 検出器15およびドア位置検出器3の構成は例 であり、他の公知の位置検出手段を適用す ことができる。

 実施形態では、アーム11,311の変位を緩衝 るためにダンパ14の抵抗力およびモータ12,31 2のコギングトルクを用いたが、アーム11,311 突出する方向にモータ12を回転駆動させアー ム11の変位に対して抵抗力を加えるようにし もよい。この場合には、モータ12,312の回転 御により緩衝作用の調整が可能となる。

 また、第1および第2実施形態において、 イドドア102の後部側端面104bとセンタピラー1 07の壁部107aとの間に距離があり、開閉体が閉 位置にある状態においてもアーム11がケーシ グ10より一部突出するような場合には、モ タ12の回転駆動によりアーム11を没入位置に 達させるようにしてもよい。

 第1~第3実施形態では車両のドアや住宅等 建築物に適用した例を示したが、その他家 や収納装置(例えば、冷蔵庫等)の扉等に適 することが可能である。

 また、第1および第2実施形態に係るサイ ドアまたはスライドドアの開閉装置は、半 ア状態から全閉状態へと自動的にドアを引 込むイージークローザーと併用することが きる。以上のように、本発明に係る開閉体 制御装置の構成は、発明の趣旨を逸脱しな 範囲で適宜変更可能である。

 1,303   開閉装置
 2   ダンパ装置
 3,6,314   ドア位置検出器
 4,317   ECU(マイコン)
 10,310  ケーシング
 11,311  アーム
 12,312  モータ
 13,313  伝達機構
 14  ダンパ
 15,316  アーム位置検出器
 27  ガイド溝
 33  ローラ
 34  ウォーム
 36~41  第1ギヤ~第6ギヤ
 36b ウォームホイール
 42  ラック板
 42b,42c 第1ラック部,第2ラック部
 102 サイドドア




 
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