JP2009275407A - ドアロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラッチ機構の解除動作時に衝当音が抑制されかつ簡単な構造のドアロック装置を実現する。
【解決手段】ドアロック装置のラッチ解除を行うラチェットレバー７と連結されたリモコン１９のＬ字形リンク部材１９ａに、ドアハンドル２３ａとリリーサ１４の駆動レバー１６ａとを連結する。電動モータ１３の回転をウォーム１５ａ・ウォームホイール１５ｂを介して駆動レバーと一体の減速ギア１６に伝え、ウォームホイールを渦巻ばね１７によりばね付勢して電動モータ１３を非駆動時に初期位置に戻す。電動モータの正転によりラッチ解除したら、その後の逆転時に給電端子を短絡して回生制動をかける。簡単な構造で、強いばね付勢力で電動モータが初期位置に戻されても回生制動により緩やかな戻りとなり、大きな衝当音が発生することを防止し得る。
【選択図】図２

Description

本発明は、ラッチ機構とストライカとの係合状態におけるラッチ機構のラッチ解除方向への動作を阻止するラチェット機構とを有するドアロック装置に関するものである。

従来、ドアを閉状態に保持するためのドアロック装置において、車体とドアとのいずれか一方に設けられたラッチ機構と、他方に設けられたストライカとがドア閉時に係合すると共に、その係合状態におけるラッチ機構のラッチ解除方向への動作を阻止するラチェット機構が設けられているものがある。また、ラチェット機構を電動モータで駆動することにより、ドアロック装置のロック解除を自動的に行うようにしたものがある（例えば特許文献１・２参照）。
特開平９−２０９６２７号公報 特開２０００−０３８７９２号公報

上記特許文献１では、ドアロック装置のロッキングを行うロッキングアームが連結された作動レバーを電動モータにより駆動するようにし、その電動モータの回転をウォームとウォームホイールとにより減速して作動レバーに伝達するようにしている。作動レバーの回転によりロッキングが解除され、解除後には電動モータ（アーマチュア）を初期位置に戻すべく、ウォームホイールをスプリングにより初期位置にばね付勢している。しかしながら、ウォームホイール側からウォームすなわちアーマチュアを逆転させるため、大きな張力のスプリングを使用することになり、その大張力のスプリングにより電動モータ（アーマチュア）が初期位置に戻された際に減速機構の一部がストッパに衝当する時の衝当音が大きいという問題がある。

また、上記特許文献２では、ラッチ機構による施錠を開放するためのアクチュエータを、電動モータと、ウォームおよびウォームホイールからなる減速ギヤ機構と、減速ギヤ機構と出力部材との間に両部材を摩擦接合するように設けられたコイルばねとにより構成している。この構造によれば、コイルばねがクラッチとして作用するため、施錠開放のために電動モータが作動した後に、出力部材が初期位置に戻される際に電動モータが逆転することがないが、部品点数が増えるばかりでなく、構造も複雑であるという問題があった。

このような課題を解決して、ラッチ機構の解除動作時に衝当音が抑制されかつ簡単な構造のドアロック装置を実現するために本発明に於いては、車体とドアとのいずれか一方に設けられたラッチ機構と、他方に設けられたストライカと、前記ラッチ機構と前記ストライカとの係合状態における前記ラッチ機構のラッチ解除方向への動作を阻止するラチェット機構とを有するドアロック装置であって、前記ラチェット機構と駆動連結された電動モータと、前記電動モータの非駆動時に前記電動モータを初期位置に向けてばね付勢するばね手段と、前記電動モータを制御するための制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電動モータに対して、ドア開信号により前記ラチェット機構を前記阻止状態から前記ラッチ解除側に所定量駆動した後に非駆動状態とし、当該非駆動状態とした後に回生制動をかける制御を行うものとした。

特に、前記制御装置は、前記電動モータの給電端子を一旦開放することにより前記非駆動状態とし、当該開放後に前記給電端子を短絡して前記回生制動をかける制御を行うと良い。また、ドア操作および前記ラチェット機構と連動してスイッチ信号を前記制御装置に出力するドア操作認識スイッチを有し、前記制御装置は、前記非駆動状態にした後に前記スイッチ信号が入力されたら前記電動モータの給電端子を短絡して前記回生制動をかける制御を行うと良い。また、前記制御装置は、前記電動モータによる前記所定量駆動開始時から所定時間計時するタイマを有すると共に、前記タイマによる所定時間計時後に前記回生制動をかける制御を行うと良い。

このように本発明の請求項１によれば、電動モータを所定量駆動することによりラチェット機構によるラッチ機構に対する解除動作阻止状態を解除し、その後、電動モータを非駆動状態としてばね手段により初期位置に戻す際に、電動モータに対して上記所定量駆動後に非駆動状態を経て回生制動をかけることから、強いばね付勢力で電動モータが初期位置に戻されても回生制動により緩やかな戻りとなり、強いばね力のみで戻される場合に生じる大きな衝当音が発生することを防止し得る。上記構造をクラッチを用いることなく実現しているため、部品点数が少なく、構造が複雑となることがない。

また請求項２によれば、給電端子を短絡して回生制動をかける前に一旦開放させることから、その開放の間にて電動モータをばね付勢力により速やかに初期位置に向けて戻すことができるため、その後回生制動をかけても全体として短い時間で初期位置まで戻すことができる。

また請求項３によれば、ドア操作認識スイッチを設けたものにおいて、そのスイッチ信号により電動モータの回生制動をかけるタイミングを取ることができ、ドア操作に対する確実な制御を行うことができる。あるいは、請求項４によれば、タイマの計時により制御することから、ドア認識スイッチによらずに電動モータに対する制御を行うことができ、何らかの原因によりスイッチが動作しない場合にも何等問題なく制御可能である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用された車両用ドアのドアロック装置を概念的に示している。このドアロック装置１は、車体側に固設されたストライカ２と、ドア側に固設されたラッチ機構３とからなっている。なお、ストライカ２とラッチ機構３との固設個所は上記と逆であっても良い。

ストライカ２は、スタッドピン状あるいは丸棒材を曲折したコ字状に形成されている。ラッチ機構３は、閉扉時に突入してくるストライカ２を受容するＵ字溝状のノッチ４が形成されると共に、ドアの閉方向移動時にストライカ２に押圧されて回動可能であり、かつ図示されないばね手段によってロック解除（アンラッチ）方向（図の矢印Ａ）へ常時回動付勢されたラッチ部材５を有する。ラッチ部材５には一対のラチェット係合部６ａ・６ｂが設けられている。ラチェット係合部６ａ・６ｂにはラチェット機構を構成するラチェットレバー７の一端がラッチ部材５のロック解除方向への回動を阻止すべく適宜係合するようになっている。ラチェットレバー７は、ばね手段としての戻しばね１２によってラチェット係合部６ａ・６ｂに係合する向き（図の矢印Ｂ）に常時回動付勢されている。

ラチェットレバー７は、その他端が連結ロッド８を介して図示されないドアハンドルに連結されており、ドアハンドルの操作によって両ラチェット係合部６ａ・６ｂとの係合を解除する向き（矢印Ｂとは逆向き）に回動させられるようになっている。

ラチェットレバー７には、ラチェットレバー７が両ラチェット係合部６ａ・６ｂに係合している時にオンとなるラチェットスイッチ９が付設されている。そしてラッチ部材５には、ハーフラッチ位置のラチェット係合部６ａにラチェットレバー７が係合した後にラッチ部材５が僅かに回動した位置（ハーフラッチ領域進入直後位置）でオンになるハーフラッチスイッチ１０と、フルラッチ位置のラチェット係合部６ｂにラチェットレバー７が係合する僅かに手前までラッチ部材５が回動した位置（フルラッチ領域直前位置）でオンになるフルラッチスイッチ１１とが付設されている。

なお、これら各スイッチ９・１０・１１の図示の位置は説明上の位置であり、正確なスイッチング動作を示すものではない。例えばハーフラッチスイッチ１０はハーフラッチ検出位置からフルラッチ状態までオンするように設けられている。

このドアロック装置１には、ハーフラッチ位置からフルラッチ位置までラッチ部材５を図示されないばね手段の付勢力に抗して回動駆動するために、例えば電動モータ２１によって往復駆動されるクロージャ（自動閉鎖機構）２２が付設されている。図示例は、電動モータ２１の正転によってクロージャ２２を突出させてラッチ部材５を押してフルラッチ方向（矢印Ａとは逆向き）に回転させ、モータ２１の逆転によってクロージャ２２を初期位置に戻す（矢印Ｃ方向）ものである。なお、このクロージャは、要するに開扉操作時のラッチ部材５のオープン運動を妨げず、全閉駆動が必要な時にのみラッチ部材５に駆動力が加わるようになっていれば良く、適宜な公知の電動駆動機構を適用して構成し得る。

なお、ドアハンドルとラチェットレバー７との間には、シルコンノブが押されるとこれらの連動を切り離す機構や、ラチェットレバー７からドアハンドルへ向かっての力は伝達しないようにするワンウェイ機構などが付設されているが、これらは公知の機構であって良く、その説明は省略する。

このドアロック装置１には、電動モータ１３によってラチェットレバー７とラッチ機構３との係合を解除するリリーサ（自動解錠機構）１４が付設されている。この電動モータ１３によりラチェットレバー７は戻しばね１２のばね付勢力に抗して回動駆動されるようになっている。この回動方向は図２の矢印Ｄに示されるようにラチェット係合部６ａ・６ｂから離脱する向きである。

ラチェットレバー７と電動モータ１３との駆動連結構造を図２を参照して以下に説明する。図に示されるように、ラチェットレバー７と電動モータ１３との間に設けられるリリーサ１４は、電動モータ１３の駆動軸に一体的に設けられたウォーム１５ａと、ウォーム１５ａと噛み合うように配設されたウォームホイール１５ｂと、ウォームホイール１５ｂに噛み合いかつ減速する減速ギア１６と、減速ギア１６の回動により揺動するべく同軸に結合された駆動レバー１６ａとにより構成されている。また、ウォームホイール１５ｂは同軸的に設けられた例えば渦巻ばね１７により常時初期位置に向けてばね付勢されている。これにより、電動モータ１３の非駆動（非通電）時には渦巻ばね１７のばね付勢力によりウォームホイール１５ｂが図２の矢印Ｇ（ラッチ解除時回転方向）とは逆向きに回転させられるため、ウォーム１５ａの噛み合いを介して電動モータ１３は初期位置に向けて付勢される。

駆動レバー１６ａの延出端部にはラッチ解除用リンクロッド１８の一端が連結されており、ラッチ解除用リンクロッド１８の他端はリモコン１９の例えばＬ字形リンク部材１９ａの一端と連結されている。Ｌ字形リンク部材１９ａの他端は上記連結ロッド８を介してラチェットレバー７と連結されている。リモコン１９にはＬ字形リンク部材１９ａの回動によりオンオフするリモコンスイッチ１９ｂが設けられている。リモコンスイッチ１９ｂは、Ｌ字形リンク部材１９ａの図１のオープン状態とハーフラッチ状態との間に対応する位置からハーフラッチ状態側の回動範囲でオンするように設定されている。

また、ドア２３に設けられているインナドアハンドル２３ａとアウタドアハンドル２３ｂとが各連結ロッド２４ａ・２４ｂを介して駆動レバー１６ａと連結されている。各ドアハンドル２３ａ・２３ｂのドア開操作により駆動レバー１６ａが図２の矢印Ｄに示される向きに回動し、それによりＬ字形リンク部材１９ａを介してラチェットレバー７が図の矢印Ｅに示される向きに回動する。ラチェットレバー７の矢印Ｅの向きの回動方向はラッチ解除方向である。これにより、ラッチ部材５は、ラチェットレバー７によるラッチ解除方向の回動阻止状態が解除され、フリー状態となるため、図示されないばね手段と、ドア２３の開動作に伴うストライカ２の変位により図１のオープンの状態に至るまで回動し得る。

電動モータ１３・２１は制御装置２５により駆動制御される。制御装置２５には、例えばユーザの可搬式スイッチからの遠隔操作信号を受ける受信装置２６から出力されるドア開信号と、リモコンスイッチ１９ｂからのスイッチ信号と、図示されない運転席の操作スイッチ、車体情報等が入力するようになっている。

制御装置２５は、上記した受信装置２６から出力されたドア開信号が入力されると、ラチェット解除のために電動モータ１３を正転駆動する。なお、図示例において、電動モータ１３の正転はラチェットレバー７のラチェット解除側への回動（図２の矢印Ｅ）方向とし、逆転は電動モータ１３の初期位置への回転方向とする。

制御装置２５におけるモータ駆動回路について図３を参照して説明する。図３の回路はリリーサ１４の電動モータ１３とドアロック装置１の電動モータ２１とを駆動する回路である。図に示されるように、電動モータ１３の一方の給電端子１３ａは第１リレーＲＹ１の常時開端子に接続され、他方の給電端子１３ｂは接地されている。第１リレーＲＹ１のコモン端子は第２リレーＲＹ２のコモン端子と接続されている。第１リレーＲＹ１の常時閉端子は電動モータ２１を介して第３のリレーＲＹ３のコモン端子と接続されている。第２リレーＲＹ２および第３リレーＲＹ３の各常時開端子は電源端子と接続され、それらリレーＲＹ２・ＲＹ３の各常時閉端子は接地されている。また、各リレーＲＹ１〜３の各励磁コイルを制御する各リレー駆動回路ＤＲ１〜３が設けられている。

このようにして構成されたドアロック装置１における作動要領について図４のタイムチャートを参照して以下に示す。まず、ドア２３の全閉状態では、ドアロック装置１は図５のフルラッチ状態であり、ハーフラッチスイッチ１０・フルラッチスイッチ１１・ラチェットスイッチ９はオンであり、リモコンスイッチ１８ｂはオフであり、電動モータ１３の給電端子１３ａ・１３ｂは図３に示される開放状態であり、ドア駆動モータ（図示せず）は停止状態である。

受信装置２６から出力されるドア開信号により、ラッチ解除のため、図６に示すように、受信装置２６から出力されるドア開信号両リレー駆動回路ＤＲ１・２により第１リレーＲＹ１および第２リレーＲＹ２をオンする。電源端子から第２リレーＲＹ２および第１リレーＲＹ１の各閉接点を介して電動モータ１３に給電され、電動モータ１３がラッチ解除方向に正転する。これにより、図２の矢印Ｄに示される向きに駆動レバー１６ａが回動し、それに伴ってＬ字形リンク部材１９ａが矢印Ｆの向きに回動するため、先ずリモコンスイッチ１９ｂがオンする。次に、同じく駆動レバー１６ａと連動するラチェットレバー７が矢印Ｅの向きに所定量回動させられて、ラチェットスイッチ９がオフする。

そして、図示されないばね手段等によりラッチ部材５のノッチ４からストライカ２が離脱する向きに移動していくと、ラッチ部材５がフルラッチ状態からハーフラッチ状態に向けて回動して、フルラッチスイッチ１１がオフする。さらに、ハーフラッチ状態からオープン状態に向けてラッチ部材５が回動するとハーフラッチスイッチ１０がオフする。そして、フルラッチスイッチ１１のオフに切り換わるタイミングが、ラッチ部材５のラッチ解除方向への動作を阻止する状態が解除されたことを表すタイミングとなる。

自動ドア（パワースライドドア等）におけるドア自動開駆動は、上記ラッチ機構３とストライカ２との係合状態が解除されてから行うことになり、駆動開始は上記フルラッチスイッチ１１がオフになった信号を受けて行うようになっている。図４に示すドア駆動モータの動作タイミングでは信号切り替わりのタイムラグを含めたものを示している。

電動モータ１３は確実にラッチ解除状態になったと判断される時間経過後に初期位置に戻される。その判断時間としては、高・低温時において電動モータ１３が遅くなることを考慮した時間として予めプログラムやＣＰＵの内部タイマ等により設定しておくことができる。

電動モータ１３の正転動作に対する所定時間経過後に、電動モータ１３の給電を停止して、上記したように渦巻ばね１７のばね付勢力により電動モータ１３を初期位置に戻すが、この時、図７に示されるように第１リレーＲＹ１のみをオンして給電端子１３ａ・１３ｂを短絡する。これにより、電動モータ１３に回生制動がかかり、渦巻ばね１７のばね付勢力に抗する抵抗力が発生するため、電動モータ１３の逆転時の回転速度が回生制動をかけない場合よりも遅くなる。したがって、電動モータ１３が逆転する時のモータ音が小さくなり、高品質な自動ドア装置を提供し得る。そして、ゆっくりした回転により電動モータ１３が初期位置まで戻ることから、電動モータ１３の逆転時の音が小さく、また初期位置に戻ってストッパ等に衝当する時の衝当音の発生も防止される。

次に図８を参照して第２の実施の形態について説明する。図４で説明した電動モータ１３の正転動作までは上記例と同じである。前述の実施の形態の場合では、制御装置２５は特にリモコンスイッチ１８ｂの信号を認識していない例を示したが、本実施の形態においては、制御装置２５にリモコンスイッチ１９ｂの出力が入力されるようになっている。リモコンスイッチ１９ｂは、前述の説明の通り、電動モータ１３がラッチ解除方向に正転して、図２の矢印Ｄに示される向きに駆動レバー１６ａが回動し、それに伴ってＬ字形リンク部材１９ａが矢印Ｆの向きに回動することでオンするようになっているが、インナドアハンドル２３ａとアウタドアハンドル２３ｂが各連結ロッド２４ａ・２４ｂを介してＬ字型リンク部材１９ａに連結されていることから、このリモコンスイッチ１９ｂは、これら各ドアハンドル２３ａ・２３ｂの操作によってもオンするようになっている。また、制御装置２５はドア開作動中に各ドアハンドル２３ａ・２３ｂが再操作された場合に、その作動を中止する制御を行うようになっている。このように、リモコンスイッチ１９ｂは、電動モータ１３の正転時と各ドアハンドル２３ａ・２３ｂの操作時にオンするように構成されているため、電動モータ１３が正転し、ラッチ部材５のラッチ状態が解除されて、フルラッチスイッチ１１がオフした後、Ｌ字形リンク部材１９ａが回動中（リモコンスイッチ１９ｂのオン中）に、各ドアハンドル２３ａ・２３ｂが操作された場合には、図４中ｔの範囲ではその操作を認識できず、電動モータ１３が逆転し、Ｌ字形リンク部材１９ａが復帰動作してリモコンスイッチ１９ｂがオフとなるまで、タイムラグが生じることがある。

この第２の実施の形態では電動モータ１３の正転終了時から所定時間ｔ１だけ給電端子１３ａ・１３ｂを開放する（図３の状態）。これにより渦巻ばね１７のばね付勢力により電動モータ１３が素早く逆転し得る。そのままでは大きな逆転音が生じたり、ストッパへの大きな衝突音が発生したりしてしまうため、上記と同様に図７に示されるように第１リレーＲＹ１のみをオンして給電端子１３ａ・１３ｂを短絡して回生制動をかける。これにより、上記と同様にゆっくりした回転により電動モータ１３が初期位置まで戻ることから、電動モータ１３の逆転時の音が小さく、また初期位置に戻ってストッパ等に衝当する時の衝当音の発生も防止される。

この第２の実施の形態にあっては、一旦給電端子１３ａ・１３ｂを開放する時間ｔ１を設けている。その開放時間ｔ１を、渦巻ばね１７のばね付勢力によりＬ字形リンク部材１９ａが回動してリモコンスイッチ１９ｂがオフし得るのに必要十分な時間であって、電動モータ１３が非駆動時に渦巻きばね１７によって逆転して初期位置に戻る時間よりも短く設定されている。

第２の実施の形態によれば、ラッチ解除後に直ぐに回生制動をかけることなく、一旦、ばね付勢力による素早い逆転動作を行わせてリモコンスイッチ１９ｂをオフにした後で回生制動をかけることから、各ドアハンドル２３ａ・２３ｂの操作を短い時間（図８のｔ２）の経過をもって認識することが可能になる。

また、上記第２の実施の形態では電動モータ１３の開放時間の設定により調整したが、正転動作開始時から計時開始するタイマ２７を制御装置２５に設け、タイムアップ時間ｔ３を調整することにより、第２の実施の形態と同様の制御を行うことができる。これにより、何らかの原因によりリモコンスイッチ１９ｂが動作しない場合にも何等問題なく制御可能である。

本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、本実施の形態においては、フルラッチスイッチ１１がオフに切り換わったタイミングを、ラッチ部材５のラッチ解除方向への動作を阻止する状態が解除されたことを表すタイミングとしているが、これに限定されることなく、ハーフラッチスイッチ１０やラチェットスイッチの切り換わりタイミング等、クロージャ２２やリリーサ１４の制御タイミングや、ラッチ機構３の仕様に応じて任意に設定することができる。

本発明が適用されたドアロック装置を概念的に示す図である。 本発明が適用されたリーサを示す模式的説明図である。 電動モータの駆動回路を示す図である。 本発明に基づく制御要領を示すタイムチャートである。 ラッチ解除状態を示す図１と同様の図である。 ラチェット解除時の電動モータ駆動状態を示す図３に対応する図である。 給電端子の短絡状態を示す図３に対応する図である。 第２の実施の形態を示す図４に対応する図である。

符号の説明

１ ドアロック装置
２ ストライカ
３ ラッチ機構
５ ラッチ部材
６ａ・６ｂ ラチェット係合部
７ ラチェットレバー
８ 連結ロッド
９ ラチェットスイッチ
１３ 電動モータ
１４ リリーサ
１９ リモコン
１９ａ Ｌ字形リンク部材
１９ｂ リモコンスイッチ
２３ ドア
２５ 制御装置
２６ 受信装置
２７ タイマ

Claims (4)

1. 車体とドアとのいずれか一方に設けられたラッチ機構と、他方に設けられたストライカと、前記ラッチ機構と前記ストライカとの係合状態における前記ラッチ機構のラッチ解除方向への動作を阻止するラチェット機構とを有するドアロック装置であって、
   前記ラチェット機構と駆動連結された電動モータと、前記電動モータの非駆動時に前記電動モータを初期位置に向けてばね付勢するばね手段と、前記電動モータを制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記電動モータに対して、ドア開信号により前記ラチェット機構を前記阻止状態から前記ラッチ解除側に所定量駆動した後に非駆動状態とし、当該非駆動状態とした後に回生制動をかける制御を行うことを特徴とするドアロック装置。
2. 前記制御装置は、前記電動モータの給電端子を一旦開放することにより前記非駆動状態とし、当該開放後に前記給電端子を短絡して前記回生制動をかける制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のドアロック装置。
3. ドア操作および前記ラチェット機構と連動してスイッチ信号を前記制御装置に出力するドア操作認識スイッチを有し、
   前記制御装置は、前記非駆動状態にした後に前記スイッチ信号が入力されたら前記電動モータの給電端子を短絡して前記回生制動をかける制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドアロック装置。
4. 前記制御装置は、前記電動モータによる前記所定量駆動開始時から所定時間計時するタイマを有すると共に、前記タイマによる所定時間計時後に前記回生制動をかける制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のドアロック装置。

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