JP6777679B2 - 車両ドアラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両ドアラッチ装置に関するものであり、特に、パワーリリース手段と、手動リリース手段と、ロック機構とを備えた車両ドアラッチ装置に関するものである。

特許文献１には、モータ動力によりラッチ機構を解放するパワーリリース手段と、手動操作力によりラッチ機構を解放する手動リリース手段と、手動リリース手段の作動を不能にするロック状態と可能にするアンロック状態とに切り替わるロック機構とを備えた車両ドアラッチ装置について開示している。

特許文献１では、ラッチ機構の解放は専らパワーリリース手段により行う思想で、パワーリリース手段不作動時の補完として手動リリース手段が設けられている。このため、手動リリース手段の作動のみに作用するロック機構は、常時は、ロック状態で使用され、緊急時のみ、アンロック状態に切り替えられるようになっている。

ロック機構のロック状態とアンロック状態との切り替えは、モータ動力で回転するカム体の正転及び反転により行われる。カム体は中立復帰バネの弾力で中立位置に保持されており、中立位置から正転するとロック機構はロック状態に切り替わり、中立位置から反転するとロック機構はアンロック状態に切り替わる。

また、カム体は中立位置から正転すると、ラッチ機構を解放させる。このため、特許文献１は、パワーリリース手段の１つのモータにより、ロック機構の切り替えと、ラッチ機構の解放を行える構成となる。

特許第６２１３９２７号公報（米国特許第９５５１１７２号公報）

特許文献１の発明の課題は、ラッチ機構を解放させることなくロック機構をロック状態に切り替えることができないことにある。このため、特許文献１の構成は、利便性に欠き、利用者の判断によるロック機構の切り替えや、車速センサーを利用してのロック機構の切り替えなど、実用性に多大な問題を有するものであった。

よって、本発明は、車両ドアを閉扉状態に保持するラッチ機構１１と、前記ラッチ機構１１をモータ動力により解放しうるパワーリリース手段２５と、前記ラッチ機構１１を手動操作力により解放しうる手動リリース手段１７と、前記手動リリース手段１７の作動を不能にするロック状態と可能にするアンロック状態とに切り替わるロック機構２０とを備えた車両ドアラッチ装置において、前記パワーリリース手段２５はモータ動力で基準位置から正転および反転するカム輪２６を有し、前記ロック機構２０は前記カム輪２６が前記基準位置にあると前記ロック状態に保持され、前記カム輪２６は前記基準位置から正転すると前記ロック機構２０を前記ロック状態に保持したまま前記ラッチ機構１１を解放しうる構成とし、前記カム輪２６は前記基準位置から反転すると前記ロック機構２０を前記アンロック状態に切替え、前記カム輪２６は前記基準位置から反転した後、正転して前記基準位置に復帰すると前記ロック機構２０を前記ロック状態に復帰させる車両ドアラッチ装置としたものである。

本発明の請求項１〜４に掛かる発明では、パワーリリース手段のモータによりロック機構のロック状態とアンロック状態との切り替えを、ラッチ機構を解放させることなく行えるため、利便性の格段の向上を期待できる。

本発明による車両ドアラッチ装置の開扉状態を示す正面図である。 車両ドアラッチ装置の閉扉状態でロック状態を示す正面図である。 車両ドアラッチ装置の閉扉状態でアンロック状態を示す正面図である。 車両ドアラッチ装置の手動リリース手段による開扉動作状態を示す正面図である。 車両ドアラッチ装置のカム輪の正面図である。 カム輪の斜視図である。 ラチェットの分解斜視図である。 ラチェットの縦断面図である。 ラチェットと手動リリース手段とカム輪とを示す一部縦断正面図である。 ラチェットのベースレバーの金属プレートの正面図である。 ラチェットのポールレバーの金属プレートの正面図である。 ラチェット抑えとカム輪の斜視図である。 ラチェット抑えの正面図である。 開扉動作を示す説明図であり、（Ａ）はフルラッチ状態を示し、（Ｂ）はラチェット抑えが解放位置に変位してベースレバーのブロックが解除された状態を示し、（Ｃ）はラッチがアンラッチ位置に復帰した状態を示し、（Ｄ）はラチェット抑えが３６０度回転してブロック位置に復帰した状態を示している。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、開扉状態の車両ドアラッチ装置１０を示している。車両ドアラッチ装置１０は仮想線で示したラッチ機構１１を有している。ラッチ機構１１はストライカ１２と係合するラッチ１３と、ラッチ１３と係合するラチェット１４とを備えている。ラッチ１３はラッチ軸１５で軸止され、ラチェット１４はラチェット軸１６で軸止される。

車両ドアが閉扉方向に移動すると、ストライカ１２はラッチ１３のＵ型のストライカ係合溝１３ａに当接し、ラッチ１３をフルラッチ方向（時計回転方向）に回転させ、ラッチ１３がフルラッチ位置になると、図２のように、ラチェット１４の爪部１４ａがフルラッチ係合部１３ｂに係合し、閉扉が完了する。

車両ドアラッチ装置１０は手動リリース手段１７と、手動リリース手段１７により回転するオープンレバー１８とを有する。オープンレバー１８はオープン軸１９で軸止される。手動リリース手段１７にはドアのアウターオープンハンドルやインナーオープンハンドル等が相当する。

車両ドアラッチ装置１０はロック機構２０を備えている。ロック機構２０は手動リリース手段１７（オープンレバー１８）によるラッチ機構１１の解放を不能とするロック状態と可能とするアンロック状態とに切り替わる。

ロック機構２０は、縦長のオープンリンク２１を有する。オープンリンク２１の上部はピン２２でオープンレバー１８に連結する。オープンリンク２１の下部には側方に突き出た当接面２１ａと、縦の案内スロット２１ｂとを形成する。

ロック機構２０は、従動レバー２３を有する。従動レバー２３は支持軸２４で軸止される。従動レバー２３の一端にはスライドピン２３ａを植設し、スライドピン２３ａは案内スロット２１ｂに摺動自在に係合させる。従動レバー２３の他端には従動ピン２３ｂを設ける。

図２はロック機構２０のロック状態を示しており、ロック状態では、オープンリンク２１の当接面２１ａは、ラチェット１４のラチェットピン１４ｂから側方に離間している。このため、手動リリース手段１７によりオープンレバー１８を回転させてオープンリンク２１を下動させても、当接面２１ａはラチェットピン１４ｂに当接せず、ラチェット１４をラッチ１３から離脱させることはできない。つまり、ロック状態では、手動リリース手段１７によるラッチ機構１１の解放は不能になる。

図２のロック状態において、従動レバー２３が支持軸２４を中心に反時計回転すると、スライドピン２３ａと案内スロット２１ｂとの係合を介して、オープンリンク２１は、図３のように、上部のピン２２を中心に左動し、オープンリンク２１の当接面２１ａはラチェット１４のラチェットピン１４ｂと上下に対峙し、ロック機構２０はアンロック状態に切り替わる。

図３のアンロック状態で、手動リリース手段１７によりオープンレバー１８を反時計回転させてオープンリンク２１を下動させると、当接面２１ａはラチェットピン１４ｂに当接して、図４のように、ラチェット１４をラッチ１３から離脱させ（ラッチ機構１１の解放）、開扉可能状態にする。

車両ドアラッチ装置１０はラッチ機構１１を解放しうるパワーリリース手段２５を有する。パワーリリース手段２５はカム輪２６と、カム輪２６を回転させるモータ２７とを有する。カム輪２６はカム軸２８で軸止される。

カム輪２６には従動ピン２３ｂが摺動自在に係合するカム溝２９を形成する。カム溝２９は、環状溝２９ａと放射溝２９ｂとを有する。環状溝２９ａはカム軸２８を中心とする円形状である。放射溝２９ｂは環状溝２９ａから概ね接線方向に伸びていて、内端部２９ｃは環状溝２９ａに連通し、外端部２９ｄはカム軸２８から離間している。

図１、２は、カム輪２６の基準位置を示している。カム輪２６が基準位置にあると、従動レバー２３の従動ピン２３ｂは環状溝２９ａに係合し、ロック機構２０はロック状態となる。カム輪２６は基準位置からモータ２７の動力で正転（反時計回転）、及び反転（時計回転）する。

図２の閉扉状態において、開扉操作スイッチ（図示なし）などにより、パワーリリース手段２５が起動すると、カム輪２６は基準位置から正転（反時計回転）する。この正転はラッチ機構１１に伝達され、好適には、ラチェット１４に伝達され、ラチェット１４を図２においてラッチ離脱回転（反時計回転）させ、ラッチ機構１１を解放若しくは解放可能状態にする。カム輪２６の正転は、好適には、３６０度回転して基準位置に復帰するまで継続される。この間、従動ピン２３ｂは環状溝２９ａ内を相対的に移動するだけであるから、従動レバー２３は変位せず、ロック状態は継続される。

これに対して、図２の閉扉状態において、パワーリリース手段２５のモータ２７を逆回転させて、カム輪２６を基準位置から反転（時計回転）させると、従動レバー２３の従動ピン２３ｂは、図３のように、環状溝２９ａから放射溝２９ｂ内に相対的に進入する。これにより、従動レバー２３は支持軸２４を中心に反時計回転して、従動レバー２３及びオープンリンク２１はアンロック位置に切り替わり、手動リリース手段１７による開扉が可能となる。モータ２７は規定量逆転した後、オフとなり、カム輪２６は図３の位置に保持される。

図３のアンロック状態において、パワーリリース手段２５のモータ２７によりカム輪２６を基準位置まで正転（反時計回転）させると、図２のように、従動ピン２３ｂは環状溝２９ａ内に戻り、従動レバー２３及びオープンリンク２１はロック位置に復帰する。このとき、ラッチ機構１１は解放されない。モータ２７は規定量正転した後、オフとなり、カム輪２６は図２の基準位置に保持される。

従って、本発明においては、１個のモータ２７の正転・逆転により、ラッチ機構１１を解放させることなく、ロック機構２０をロック状態とアンロック状態とに切り替えることができる。この切り替えは利用者の意志、または各種センサーから情報により行える。利用者はロック切替スイッチやリモコン（図示なし）等の使用により意志に基づいてロック機構２０の切り替えが可能となる。また、加速度センサー、車速センサーからの情報によりロック機構２０を好ましい状態に瞬時に切り替えることもできる。

カム輪２６を基準位置から反転させた際に、従動ピン２３ｂを放射溝２９ｂ内に確実に導くために、本発明では、カム溝２９に段差による案内壁２９ｅを形成する。環状溝２９ａは基準位置から徐々に浅くなる溝とし、放射溝２９ｂと交差する部分に段差による案内壁２９ｅを形成する。この場合、従動ピン２３ｂをフロートピンとして軸芯方向に可動する構造にし、段差の影響を排除するのが好ましい。また、従動レバー２３を弱い弾力で反時計回転方向に付勢することでも、従動ピン２３ｂを放射溝２９ｂ内に良好に導くことができる。

本実施例では、環状溝２９ａを円形としているが、円弧溝とすることもできる。この場合、パワーリリース手段２５によりラッチ機構１１を解放させるときは、カム輪２６を基準位置から所定量正転させてから反転させて基準位置に復帰させる。

図７以下には、パワーリリース手段２５によりラッチ機構１１を解放させる構成、即ち、カム輪２６（モータ２７）の正転によりラチェット１４をラッチ１３から解放させる構成を示している。

本実施例のラチェット１４は、ベースレバー３１とポールレバー３２とに分割形成する。ベースレバー３１およびポールレバー３２は、それぞれ構造体となる金属プレート３１ａ、３２ａと、その樹脂カバー３１ｂ、３２ｂとを備えたインサート成形品である。

ベースレバー３１の基部はラチェット軸１６に軸止させ、ポールレバー３２の基部は連結軸１４ｃによりベースレバー３１の先端部に軸止させる。連結軸１４ｃはポールレバー３２に一体形成して、樹脂カバー３１ｂに形成した軸孔３１ｃに軸止させている。爪部１４ａはポールレバー３２の金属プレート３２ａの端部に形成している。

ベースレバー３１の金属プレート３１ａの先端部には二叉部３１ｄを形成し、ポールレバー３２の基部側は二叉部３１ｄ内に臨ませる。ポールレバー３２の基部側と二叉部３１ｄとの間にはギャップ３３を形成する。ギャップ３３によりポールレバー３２は連結軸１４ｃを中心にベースレバー３１に対して単独で所定角度回転可能に構成する。

ラチェット１４はラチェットバネ３４によりポールレバー３２がラッチ１３と係合する方向に付勢させる。ラチェットバネ３４は、好適には、トーションコイルバネ製とし、中央のコイル部３４ａは連結軸１４ｃの外周に配置し、一方のバネ脚部３４ｂはベースレバー３１に当接させ、他方のバネ脚部３４ｃはポールレバー３２に当接させる。

閉扉状態では、ラッチ１３にはラッチバネ（図示省略）の弾力及びドアと車体との間に設けられるシール部材（図示省略）の反発力により、アンラッチ方向（反時計回転方向）に戻す力（以後、「ラッチリターン力」）が作用し、ラッチリターン力はラッチ１３のフルラッチ係合部１３ｂから爪部１４ａを介してラチェット１４に伝達される。

閉扉状態で、ラチェット１４がラッチ１３からのラッチリターン力を受けると、ラチェット１４の連結軸１４ｃにはラッチ離脱方向に押し出す力（以後、「リリース分力」）が作用して、連結軸１４ｃの移動によりラチェット１４は、中折れ状態に屈曲するように構成する。このように、ラチェット１４はラッチリターン力によりラッチ１３から押し出されてラッチ１３から離脱するため、ラチェット１４は単独ではラッチリターン力（リリース分力）に抗してラッチ１３をフルラッチ位置に維持することはできない。

ラチェット１４の側方近傍には、ラチェット１４のラッチ離脱方向への変位をブロックしうるラチェット抑え３５を配置する。ラチェット抑え３５は支持軸３６により回転自在に軸止させる。ラチェット抑え３５は支持軸３６を中心に３６０度回転することで、ブロック位置（図１４（Ａ）、図１４（Ｄ））と、解放位置（図１４（Ｂ））と、押圧位置（図１４（Ｃ））とに変位する。ラチェット抑え３５の外周には、図１３のように、ブロック面３５ａと、解放面３５ｂと、復帰カム面３５ｃとを形成する。

ラチェット抑え３５のブロック面３５ａは支持軸３６を中心とする円弧状である。ラチェット抑え３５がブロック位置にあると、ブロック面３５ａがベースレバー３１の一方の外壁３１ｅに対向・対峙する。

ブロック面３５ａが外壁３１ｅと対峙するブロック状態では、ラッチ１３からのラッチリターン力がラチェット１４に伝わって、連結軸１４ｃにラッチ離脱方向のリリース分力が作用しても、リリース分力は円弧状のブロック面３５ａにより確実に支受され、連結軸１４ｃ（ベースレバー３１）はラッチ離脱方向に移動できない。このため、ブロック状態では、ラチェット１４とラッチ１３との係合状態は維持され、図１４（Ａ）の閉扉状態は継続される。

ラチェット抑え３５のブロック位置は、初期位置又は待機位置でもあり、ラチェット抑え３５は、通常、ブロック位置に留まっている。なお、外壁３１ｅがブロック位置のブロック面３５ａに当接する位置がベースレバー３１の規制位置となる。

解放面３５ｂはブロック面３５ａより短径に形成する。ラチェット抑え３５が図１４（Ａ）において反時計回転すると、解放面３５ｂが外壁３１ｅに対峙して、ベースレバー３１に対するブロックは解除される。すると、ベースレバー３１はリリース分力によりラッチ離脱方向に移動して、図１４（Ｂ）のように、規制位置から非規制位置に変位する。ベースレバー３１が非規制位置に変位すると、爪部１４ａはフルラッチ係合部１３ｂからラッチ離脱方向に弾き出され、ラッチ１３とラチェット１４との係合は解除され、開扉可能となる。

解放面３５ｂと外壁３１ｅとが対峙する位置がラチェット抑え３５の解放位置となる。また、ベースレバー３１の規制位置とは外壁３１ｅがブロック位置のブロック面３５ａに当接する位置であり、ベースレバー３１の非規制位置とはリリース分力によりラッチ離脱方向に移動してラッチ１３とラチェット１４との係合を解除できる位置である。

復帰カム面３５ｃは解放面３５ｂとブロック面３５ａとの間に設けられ、解放面３５ｂからブロック面３５ａに至るに従い長径に形成する。解放面３５ｂとの対峙で非規制位置へ移動したベースレバー３１は、外壁３１ｅが復帰カム面３５ｃに当接することで、徐々にラッチ係合方向に押し込まれて規制位置に復帰する。解放面３５ｂが外壁３１ｅと対峙する位置がラチェット抑え３５の押圧位置となる。

ラッチ１３の外周縁にはハーフラッチ係合部１３ｃを設ける。ハーフラッチ係合部１３ｃにラチェット１４の爪部１４ａが係合するハーフラッチ状態になったときは、ドアを閉扉方向に押し込むことでラッチ１３をフルラッチ位置に向けて回転させる。これにより、ハーフラッチ係合部１３ｃとフルラッチ係合部１３ｄとの間に形成された連結斜面１３ｄがポールレバー３２に当接して、ポールレバー３２を連結軸１４ｃを中心にラッチ離脱方向に回転させる。このとき、ポールレバー３２はギャップ３３によりベースレバー３１を回転させることなく単独でラッチ離脱方向に移動し、ラッチ機構１１はハーフラッチ状態からフルラッチ状態に切り替わる。

ラチェット抑え３５は、パワーリリース手段２５からの電動リリース操作力により変位するように構成する。カム輪２６は、好適には、ウォーム減速機構を介してパワーリリース手段２５のモータ２７に連結される。カム輪２６のカム軸２８の軸芯は、ラチェット抑え３５の支持軸３６の軸芯と同一に設定する。カム軸２８は支持軸３６と兼用して単一軸とすることも可能であるが、実施例では、カム軸２８は中空軸とし、中空内部に支持軸３６を挿通させている。

カム輪２６とラチェット抑え３５とは連結ピン３７で互いに一体回転するように連結する。これにより、パワーリリース手段２５が作動すると、モータ２７の動力によりカム輪２６が回転し、連結ピン３７を介してラチェット抑え３５は図９、図１４において反時計回転する。

図１４はラチェット抑え３５の回転に伴うラチェット１４およびラッチ１３の動作を順に示している。なお、ラチェット抑え３５は３６０度回転するのに約８５０ミリ秒を要するのに対して、ラッチ１３はラッチリターン力により約５０ミリ秒程度の短時間でフルラッチ位置からアンラッチ位置に復帰する。このため、図１４においては、経過時間に対する各パーツの動きは誇張して示してある。

パワーリリース手段２５の起動によりカム輪２６が基準位置から正転すると、図１４（Ａ）のフルラッチ状態において、ラチェット抑え３５が反時計回転し、ベースレバー３１の外壁３１ｅはブロック面３５ａから外れて解放面３５ｂと対峙し、図１４（Ｂ）のように、ベースレバー３１はラチェット抑え３５によるブロックから解除される。ブロックが解除されると、ベースレバー３１は連結軸１４ｃに作用するリリース分力により反時計回転し、他方、ポールレバー３２はラチェットバネ３４の弾力で時計回転方向に付勢されることから、ラチェット１４は中折れ状態に屈折し、爪部１４ａはフルラッチ係合部１３ｂからラッチ離脱方向に弾き出され、ラッチ１３はアンラッチ回転し、開扉が行われる（図１４（Ｃ）参照）。

パワーリリース手段２５によるラチェット抑え３５の反時計回転は、ラッチ１３が解放された後も継続され、ラチェット抑え３５の復帰カム面３５ｃがベースレバー３１の外壁３１ｅに当接する。すると、復帰カム面３５ｃはベースレバー３１をラッチ係合方向に徐々に押し込み（図１４（Ｃ）参照）、ベースレバー３１を規制位置に復帰させる。その後、ベースレバー３１はラチェット抑え３５のブロック面３５ａにより、図１４（Ｄ）のように、規制位置に保持される。

パワーリリース手段２５は、ラチェット抑え３５（カム輪２６）が３６０度回転して、図１４（Ｄ）のように、初期位置（基準位置）に復帰したら作動を停止する。このとき、従動レバー２３の従動ピン２３ｂはカム輪２６の環状溝２９ａ内を相対的に移動するだけであるから、従動レバー２３は変位せず、ロック状態は継続される。

環状溝２９ａを円形ではなく円弧溝とした場合、パワーリリース手段２５によりラッチ機構１１を解放させるときは、カム輪２６を基準位置から所定量正転させてから反転させて基準位置に復帰させるが、この場合、ラチェット抑え３５は解放面３５ｂでベースレバー３１を解放した後、同じ解放面３５ｂでベースレバー３１を規制位置に復帰させることになる。このため、解放面３５ｂは復帰カム面３５ｃの機能を備える形状にする。

このように、ラッチリターン力（リリース分力）を用いてラチェット１４をラッチ１３から離脱させる構成にすると、パワーリリース手段２５に必要な出力を極めて小さくすることができ、また、ラチェット１４をベースレバー３１とポールレバー３２とに分割形成することで、パワーリリース手段２５によるラッチ機構１１の解放と、手動リリース手段１７によるラッチ機構１１の解放を互いに影響することなく合理的に組み合わせることができる。

なお、カム輪２６の回転を経路３０を介して直接的にラチェット１４に伝達してラチェットを回転させることでラッチ機構１１を解放させることもできる。

１０…車両ドアラッチ装置、１１…ラッチ機構、１２…ストライカ、１３…ラッチ、１３ａ…ストライカ係合溝、１３ｂ…フルラッチ係合部、１３ｃ…ハーフラッチ係合部、１３ｄ…連結斜面、１４…ラチェット、１４ａ…爪部、１４ｂ…ラチェットピン、１４ｃ…連結軸、１５…ラッチ軸、１６…ラチェット軸、１７…手動リリース手段、１８…オープンレバー、１９…オープン軸、２０…ロック機構、２１…オープンリンク、２１ａ…当接面、２１ｂ…案内スロット、２２…ピン、２３…従動レバー、２３ａ…スライドピン、２３ｂ…従動ピン、２４…支持軸、２５…パワーリリース手段、２６…カム輪、２７…モータ、２８…カム軸、２９…カム溝、２９ａ…環状溝、２９ｂ…放射溝、２９ｃ…内端部、２９ｄ…外端部、２９ｅ…案内壁、３０…経路、３１…ベースレバー、３１ａ…金属プレート、３１ｂ…樹脂カバー、３１ｃ…軸孔、３１ｄ…二叉部、３１ｅ…外壁、３２…ポールレバー、３２ａ…金属プレート、３２ｂ…樹脂カバー、３３…ギャップ、３４…ラチェットバネ、３４ａ…コイル部、３４ｂ…バネ脚部、３４ｃ…バネ脚部、３５…ラチェット抑え、３５ａ…ブロック面、３５ｂ…解放面、３５ｃ…復帰カム面、３６…支持軸、３７…連結ピン。

Claims (4)

1. 車両ドアを閉扉状態に保持するラッチ機構（１１）と、
   前記ラッチ機構（１１）をモータ動力により解放しうるパワーリリース手段（２５）と、
   前記ラッチ機構（１１）を手動操作力により解放しうる手動リリース手段（１７）と、
   前記手動リリース手段（１７）の作動を不能にするロック状態と可能にするアンロック状態とに切り替わるロック機構（２０）と、
   を備えた車両ドアラッチ装置において、
   前記パワーリリース手段（２５）はモータ動力で基準位置から正転および反転するカム輪（２６）を有し、
   前記ロック機構（２０）は前記カム輪（２６）が前記基準位置にあると前記ロック状態に保持され、
   前記カム輪（２６）は前記基準位置から正転すると前記ロック機構（２０）を前記ロック状態に保持したまま前記ラッチ機構（１１）を解放しうる構成とし、
   前記カム輪（２６）は前記基準位置から反転すると前記ロック機構（２０）を前記アンロック状態に切替え、
   前記カム輪（２６）は前記基準位置から反転した後、正転して前記基準位置に復帰すると前記ロック機構（２０）を前記ロック状態に復帰させる車両ドアラッチ装置。
2. 請求項１において、前記カム輪（２６）は前記基準位置から３６０度正転して前記基準位置に復帰するように構成した車両ドアラッチ装置。
3. 請求項１又は２のいずれか一項において、前記ロック機構（２０）は前記カム輪（２６）が前記基準位置から正転したときは変位せず前記基準位置から反転したときに変位する従動レバー（２３）を備えた車両ドアラッチ装置。
4. 請求項３において、前記カム輪（２６）は環状溝（２９ａ）と前記環状溝（２９ａ）に連通した放射溝（２９ｂ）を備えた車両ドアラッチ装置。

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