JP2001082029A - ドア開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ドアの開閉に対してアシスト力を付与するアク
チュエータを備えたドア開閉装置であって、安価な構成
としながら、手動によるドア開閉をスムーズに行うこと
ができ、しかも、手動開閉時の操作力の製品毎の差を小
さくする。 【解決手段】減速機構８を構成するウォーム９は、その
進み角が摩擦角より大きくなるように形成される。その
ため、ウォーム９に噛合するウォームホイール１１側か
ら該ウォーム９を容易に回転させることが可能となる。
又、ウォーム９は、ネジ軸３４の締付けにより該ウォー
ム９にかかるスラスト荷重が調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はドア開閉装置に係
り、詳しくは、操作者のドアの開閉に対し、アクチュエ
ータにてアシスト力を付与するドア開閉装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平６−３２８９４０号
公報において、上記したドア開閉装置が開示されてい
る。

【０００３】詳述すると、ドアは、車体にドアヒンジに
て開閉可能（回動可能）に組み付けられている。車体に
は、ドアヒンジのヒンジ軸とオフセットした位置に、ア
シスト力付与部材の一端がブラケットにてドアの開閉方
向と同じ方向に回動可能に組み付けられている。

【０００４】前記ドアのパネル内部には、モータを駆動
源としたアクチュエータが備えられている。即ち、モー
タは、そのモータ軸に固定されたギヤが減速ギヤを介し
てウォームギヤ軸とギヤ結合されている。ウォームギヤ
軸はスライダとネジ結合され、該スライダは前記アシス
ト力付与部材の他端にピン結合されている。このような
アクチュエータでは、モータの回転運動がウォームギヤ
軸におけるスライダの往復運動に変換され、そのスライ
ダの往復運動がアシスト力付与部材にてドアの開閉運
動、即ちアシスト力付与運動に変換される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ドア開閉装置においてドア開閉を手動で行う場合、モー
タへの電流がカットされ、モータがフリー状態にされ
る。このようにすれば、ドアの開閉操作により、スライ
ダ、ウォームギヤ軸、各ギヤを介してモータが空転する
ので、該ドアを手動により開閉することが可能である。

【０００６】しかしながら、手動開閉時には、スライ
ダ、ウォームギヤ軸、各ギヤ及びモータの全てを回転さ
せる必要があるので、その操作力は大きい。そのため、
手動によるドアの開閉をスムーズに行うことは難しかっ
た。

【０００７】しかも、ウォームは減速比が大きいので、
手動開閉時の操作力の大小はウォームギヤ軸の形状や組
付け状態等に大きく左右される。このようなウォームギ
ヤ軸に寸法誤差が生じると、その誤差の大きさにより製
品毎にウォームギヤ軸にかかるスラスト荷重が大きく異
なってしまい、製品毎にドア開閉時の操作力に差が生じ
てしまう。

【０００８】又、特開平９−３１７３２３号公報のドア
開閉装置には、モータの回転を減速する減速機構の減速
過程の途中に電磁クラッチが設けられている。そして、
ドア開閉を手動で行う際に、電磁クラッチにより回転力
の伝達が遮断される。このようにすれば、手動開閉の際
に、ドア側から電磁クラッチまでの間のギヤにのみ回転
力が必要であるので、その操作力は小さくてすむ。その
ため、このドア開閉装置では、手動によりドアの開閉を
スムーズに行うことができるという点で上記問題点を解
消している。

【０００９】ところが、電磁クラッチを用いる構成であ
るので、装置全体が高価になってしまう。本発明は、上
記問題点を解決するためになされたものであって、その
目的は、ドアの開閉に対してアシスト力を付与するアク
チュエータを備えたドア開閉装置であって、安価な構成
としながら、手動によるドア開閉をスムーズに行うこと
ができ、しかも、手動開閉時の操作力の製品毎の差を小
さくすることができるドア開閉装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ドアの開閉に対し、モータと、該モータの回転を減
速する減速機構とを備えたアクチュエータにてアシスト
力を付与するドア開閉装置において、前記減速機構は、
進み角が摩擦角より大きくなるように形成され、前記モ
ータの回転軸と駆動連結されるウォームと、前記ウォー
ムに組み合わされ、ウォームの回転運動をその軸方向に
沿った直線運動、若しくはその軸方向と直交する方向の
回転運動に変換する運動変換部材と、前記ウォームにか
かるスラスト荷重を調整するスラスト調整手段とを備え
た。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のドア開閉装置において、前記スラスト調整手段は、前
記減速機構を収容するケースに対して前記ウォームの軸
方向に沿って螺入され、その締付けトルクによりウォー
ムにかかるスラスト荷重を調整するネジ部材である。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のドア開閉装置において、前記ウォームの軸方向端部
を、該ウォームが接触する部材に対して点接触するよう
に構成した。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
のドア開閉装置において、前記ウォームの両端を、軸受
により支持した。請求項５に記載の発明は、請求項１に
記載のドア開閉装置において、前記ドアはドア取付体に
対して回動開閉可能に支持され、その内部に前記アクチ
ュエータを備えるものであり、前記ドア取付体に対して
前記ドアの開閉方向と同方向に回動可能に連結されると
ともに、前記アクチュエータの最終段のギヤと噛合し
て、前記モータの作動によるギヤの回転運動を直線運動
に変換し、その直線運動によってドアを開閉作動させる
ラックと、該ラックが前記ギヤに対して常に所定位置で
噛合うようにガイドするラックガイドとを備えるもので
あって、前記ラックガイドを、前記ドア開閉時に生じる
ラックの揺動に追従すべく支持する支持手段を設けた。

【００１４】従って、請求項１に記載の発明によれば、
減速機構を構成するウォームはその進み角が摩擦角より
大きくなるように形成されるので、該ウォームに組み合
わされる運動変換部材側からウォームを容易に回転させ
ることが可能になる。このようにすれば、電磁クラッチ
等の高価な装置や手動開閉させるための特別な装置を用
いることなく、手動によりドアが開閉できる。又、ドア
を手動で開閉する際、その操作力が小さくなるので、ド
アの開閉がスムーズになる。更に、スラスト調整手段に
よりウォームにかかるスラスト荷重が調整されるので、
製品毎にドア開閉時の操作力の差が小さくなる。

【００１５】請求項２に記載の発明によれば、スラスト
調整手段はネジ部材であって、そのネジ部材の締付けト
ルクによりウォームにかかるスラスト荷重が調整され
る。このようにすれば、スラスト調整手段の構成が簡単
になり、調整作業が容易となる。

【００１６】請求項３に記載の発明によれば、ウォーム
が接触する部材に対して該ウォームの軸方向端部が点接
触するので、ウォームの回転時の摺動抵抗が小さくな
る。このようにすれば、ドアの手動開閉時において、そ
の操作力が小さくなる。

【００１７】請求項４に記載の発明によれば、ウォーム
の両端が軸受により支持されるので、ウォームの回転時
の摺動抵抗が小さくなる。このようにすれば、ドアの手
動開閉時において、その操作力が小さくなる。

【００１８】請求項５に記載の発明によれば、ラックは
減速機構のギヤから伝達された駆動力によってドアを開
閉作動させるものであって、該ラックにはギヤに対して
常に所定位置で噛合うようにガイドするラックガイドが
備えられる。そして、ラックガイドは、ドア開閉時に生
じるラックの揺動に追従すべく支持手段により支持され
る。このようにすれば、ドアの手動開閉時において、そ
の操作力が小さくなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用のドア開閉
装置に具体化した本実施の形態を図面に従って説明す
る。

【００２０】図１〜図３は、車両用ドア開閉装置１を示
す。図１において、ドア開閉装置１は車両の例えば運転
席のドア２ａ内部に備えられ、該ドア２ａは車体２ｂに
アッパヒンジ３ａ及びロアヒンジ３ｂにて開閉可能（回
動可能）に組み付けられている。車体２ｂの両ヒンジ３
ａ，３ｂの中間位置には、ヒンジ軸３ｃ（図２参照）か
らドア２ａの開閉方向にオフセットした位置にベースプ
レート４が固定されている。ベースプレート４には、ラ
ック５の基端部５ｃが回動ピン４ａにてドア２ａの開閉
方向と同じ方向に回動可能に連結されている。ラック５
には、その基端から所定距離だけ離れた位置に、後述す
る防水部材３０を掛け止めるための掛止部５ｄが設けら
れている。又、ラック５の掛止部５ｄから先端までの部
分には歯５ａが形成され、該ラック５はその歯５ａが下
方（ドア２ａの開閉方向と直交する方向）に向くように
配置されている。

【００２１】前記ドア開閉装置１には、ドア２ａの開閉
に対してアシスト力を付与するドア開閉アクチュエータ
６が備えられている。ドア開閉アクチュエータ６は図３
に示すようにモータ７と減速機構８とを備え、ケース６
ａに一体に組み付けられる。ケース６ａは５箇所に取付
部６ｂを有し、該取付部６ｂにてドア２ａのパネルに形
成される取付部（図示しない）に対して固定される。

【００２２】又、前記ケース６ａには開口部６ｃが形成
され、この開口部６ｃからラック５がケース６ａ内に挿
入される。又、開口部６ｃは、合成ゴム等よりなる防水
部材３０で密閉される。即ち、この防水部材３０はラッ
ク５を覆うように筒状に形成され、各端部がそれぞれケ
ース６ａの開口部６ｃとラック５の掛止部５ｄとに密着
固定される。又、防水部材３０は、ドア２ａの開閉によ
り車体２ｂに対してアクチュエータ６及びラック５が移
動しても、それらの移動に追従するように蛇腹状に形成
されている。

【００２３】図３及び図４に示すように、前記減速機構
８において、ウォーム９は、シャフト１０にて支持され
るウォームホイール１１と噛合される。シャフト１０に
は、ウォームホイール１１と一体回転可能に減速ギヤ１
１ａが支持される。減速ギヤ１１ａは、軸部１２にて支
持される第１のスパーギヤ１３と噛合される。第１のス
パーギヤ１３は、図４及び図５に示すように、第２のス
パーギヤ１５とトルクセンサ１６を構成するトーション
バー１７にて連結されている。第２のスパーギヤ１５
は、軸部１４にて支持され、前記ラック５と噛合され
る。尚、このトーションバー１７は弾性力を有してい
る。そのため、各スパーギヤ１３，１５は、所定角度の
範囲で相対回動可能に連結されている。

【００２４】図３に示すように、前記ウォーム９は、そ
の両端が前記ケース６ａに設けられるすべり軸受３１と
ボール軸受３２とにより回転可能に組み付けられてい
る。ウォーム９の反モータ７側の端部には、該ウォーム
９のスラスト荷重を受けるためのボール３３が組み付け
られる。これに対し、ケース６ａには、ウォーム９の軸
方向に沿ってスラスト調整手段としてのネジ軸３４が螺
入される。このネジ軸３４は、その端面がボール３３に
当接し、該端面にてボール３３からのスラスト荷重を受
けるようになっている。又、ネジ軸３４は、ナット３５
によりケース６ａに対して締め付け固定される。

【００２５】又、ウォーム９には、前記モータ７の回転
軸７ａが軸方向に着脱可能かつ一体回転可能に連結され
る。即ち、モータ７の回転軸７ａには軸方向と直交する
方向の断面が十字形状の連結凸部７ｂが形成され、ウォ
ーム９の一端にはその連結凸部７ｂと連結する連結凹部
９ａが形成されている。尚、ウォーム９とモータ７の回
転軸７ａとを着脱可能に構成することで、消耗品である
モータ７のみ交換できるようにしている。又、回転軸７
ａの反ウォーム９側の端部には、該回転軸７ａのスラス
ト荷重を受けるためのボール３６が組み付けられる。

【００２６】又、ウォーム９は、ネジの傾き角（進み
角）が摩擦角より大きくなるように形成されている。こ
れは、ウォームホイール１１でウォーム９を回転させる
ことが可能なことを意味している。

【００２７】そして、このようなウォーム９と回転軸７
ａとを連結した状態で、モータ７のケース７ｃが前記ア
クチュエータ６のケース６ａにネジ３７で固定される。
尚、両ケース６ａ，７ｃ間には防水部材３８が介在さ
れ、アクチュエータ６内部への雨水等の浸入を防止して
いる。

【００２８】本実施の形態では、モータ７をケース６ａ
に対して組付けた後に、ネジ軸３４の締め付けにより、
回転軸７ａ及びウォーム９のスラスト調整が行われる。
つまり、モータ７を正逆回転させてアクチュエータ６を
作動させたとき、同一回転数においてモータ７の消費電
流が最も小さくなるような締付けトルクでネジ軸３４が
締付けられ、各構成部材に最適なスラスト荷重がかかる
ようになっている。従って、このようにスラスト調整を
行うことで、ウォーム９やモータ７が常にスムーズに回
転するようになる。そして、その調整後、ネジ軸３４は
ナット３５の締付けによりケース６ａに固定される。し
かも、本実施の形態では、製品毎に上記したスラスト調
整を同様に行って、各構成部材（回転軸７ａやウォーム
９等）に同様なスラスト荷重がかかるようしている。

【００２９】そして、モータ７が正転すると、ウォーム
９、ウォームホイール１１及び減速ギヤ１１ａを介して
第１のスパーギヤ１３が図３において時計方向に回転す
る。すると、第１のスパーギヤ１３とともにラック５に
噛合する第２のスパーギヤ１５が同方向に回転するた
め、その第２のスパーギヤ１５がベースプレート４から
離間する方向に移動する。即ち、ドア２ａが開方向に回
動される。一方、モータ７が逆転すると、上記と逆に動
作し、ドア２ａが閉方向に回動される。

【００３０】尚、このドア２ａの開閉作動時において、
ラック５がギヤ１５に対して若干揺動する。従って、図
７（ａ）に示すように、本実施の形態では、ラック５の
歯面５ｂを隣り合う歯面５ｂに向かって凸となるように
曲面状に形成して、該ラック５を第２のスパーギヤ１５
に対して揺動可能としている。このようにすれば、ラッ
ク５がギヤ１５に対して揺動するとき、ラック５の歯面
５ｂとギヤ１５の歯面１５ａとが常に滑らかに接触す
る。従って、ラック５とギヤ１５との間のがたつきを防
止できるとともに、両歯面５ｂ，１５ａの偏摩耗を防止
することができる。因みに、図７（ｂ）に示すように、
第２のスパーギヤ１５の歯面１５ａを上記したように曲
面状に形成してもよく、又、図７（ｃ）に示すように、
両歯面５ｂ，１５ａをともに曲面状としてもよい。

【００３１】又、このようなラック５の反ギヤ１５側に
は、図４に示すように、該ラック５が第２のスパーギヤ
１５に常に所定位置で噛合うようにガイドするラックガ
イド３９が設けられる。ラックガイド３９には、ギヤ１
５の軸方向へのラック５の移動を規制する規制凸部３９
ａが設けられる。そして、ラックガイド３９は、ボール
軸受４０を介して上記したラック５の揺動と同方向に揺
動可能にケース６ａに組み付けられ、そのラック５の揺
動に追従するようになっている。

【００３２】又、ドア２ａの開閉作動時には前記防水部
材３０が伸縮するので、ケース６ａ及び防水部材３０内
の空気の体積が変化する。そのため、図４に示すよう
に、本実施の形態では、ケース６ａに空気抜きパイプ４
１が設けられる。尚、この空気抜きパイプ４１の開口部
４１ａは、浸水し難い方向に向けられている。

【００３３】前記トルクセンサ１６について詳述する
と、図５に示すように、第２のスパーギヤ１５には、ト
ーションバー１７を覆うように軸方向に沿って第１のス
パーギヤ１３までのびる円筒部１５ｂが形成される。円
筒部１５ｂの先端には、フランジ状のホルダ１９が該円
筒部１５ｂと一体回転可能に固定される。ホルダ１９の
外周部には、径方向外側にのびる一対のピン１８が備え
られる。

【００３４】一方、前記円筒部１５ｂに外嵌されるスラ
イダ２０には、前記ホルダ１９の外周部の近傍位置まで
のびるフランジ部２０ａが形成される。フランジ部２０
ａには、前記ピン１８が挿通されるスパイラル溝２０ｂ
が形成される。このスパイラル溝２０ｂは、図６に示す
ように第２のスパーギヤ１５から第１のスパーギヤ１３
に向かって反時計方向にスパイラル状にのびる溝であ
る。又、フランジ部２０ａには支持部２０ｃが形成され
る。そして、スライダ２０は、その支持部２０ｃによっ
て、第１のスパーギヤ１３に対して一体回転可能、か
つ、軸方向にのみ移動可能に支持される。

【００３５】フランジ部２０ａとホルダ１９との間には
スプリング２１が介在され、該スプリング２１は、その
付勢力によってピン１８をスパイラル溝２０ｂの内周面
に常に当接させ、スライダ２０をがたつかせないように
している。そして、スライダ２０の近傍位置には、該ス
ライダ２０の軸方向の位置を検出するポテンショメータ
２２が設けられる。尚、スライダ２０が図６（ｂ）に示
す位置（基準位置）に配置されているときには、ポテン
ショメータ２２から出力される検出電圧は２．５ボルト
である。

【００３６】このように構成されたトルクセンサ１６で
は、ドア２ａに開方向に操作力等の外力が作用すると、
ラック５により第２のスパーギヤ１５が図６（ａ）に示
す矢印方向に回転力が作用するが、第１のスパーギヤ１
３はモータ７の回転保持力が作用して回転せず、トーシ
ョンバー１７の第２のスパーギヤ１５側が捻れて、該ギ
ヤ１５とともにホルダ１９が同方向に回動される。する
と、スライダ２０は、スパイラル溝２０ｂとピン１８と
によって、基準位置から第１のスパーギヤ１３と離間す
る方向に移動する。そして、このようなスライダ２０の
移動によって、ポテンショメータ２２は、基準位置から
移動した位置に比例する２．５ボルトより低い検出電圧
を出力する。

【００３７】一方、ドア２ａに閉方向に操作力等の外力
が作用すると、図６（ｃ）に示すように上記と逆に動作
し、ポテンショメータ２２は、基準位置から移動した位
置に比例する２．５ボルトより高い検出電圧を出力す
る。

【００３８】図４に示すように、前記ウォームホイール
１１を支持するシャフト１０には、回転センサ２３が組
み付けられている。回転センサ２３は、ウォームホイー
ル１１の回転に同期したパルス信号を出力するようにな
っている。このパルス信号は、前記ドア２ａの開閉位置
を検出するために使用される。

【００３９】又、前記ドア２ａのパネル内部には、図１
に示すようにドアクローザ装置２４が備えられている。
ドアクローザ装置２４は、クローザアクチュエータ２５
にてドア２ａをハーフラッチ状態からフルラッチ状態に
強制的に引き込む動作を行うように構成されている。こ
のドアクローザ装置２４には、ハーフラッチ検出スイッ
チ２６及びフルラッチ検出スイッチ２７が備えられてい
る。そして、ハーフラッチ検出スイッチ２６の作動に基
づいてドア２ａのハーフラッチ状態が検出され、フルラ
ッチ検出スイッチ２７の作動に基づいてドア２ａのフル
ラッチ状態が検出される。

【００４０】又、前記ドア２ａには、図１及び図２に示
すように、操作者（乗降者）が手動操作によりドア２ａ
の開閉を行う際に、その操作者が掴んで操作する室内側
取っ手２ｃ（図１において破線にて示す）と室外側取っ
手２ｄ（図１において実線にて示す）が備えられてい
る。

【００４１】室内側取っ手２ｃには、図８（ａ）（ｂ）
に示すように、乗降者がドア２ａを開操作する時に操作
する部位Ａ１に室内側開操作スイッチＳＷ１が配設さ
れ、ドア２ａを閉操作する時に操作する部位Ａ２に室内
側閉操作スイッチＳＷ２が配設されている。

【００４２】一方、室外側取っ手２ｄには、図９（ａ）
（ｂ）に示すように、乗降者がドア２ａを開操作する時
に操作する部位Ａ３に室外側開操作スイッチＳＷ３が配
設され、ドア２ａを閉操作する時に操作する部位Ａ４に
室外側閉操作スイッチＳＷ４が配設されている。これら
各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は各操作時にオンされる。

【００４３】図１０は、前記ドア開閉装置１及びドアク
ローザ装置２４の電気的構成を示す。ドア開閉装置１及
びドアクローザ装置２４は、車体２ｂに備えられるコン
トローラ２８にて制御される。コントローラ２８には、
その駆動電源がバッテリ２９から供給されている。

【００４４】コントローラ２８は、前記回転センサ２３
からのパルス信号に基づいてカウント動作し、そのカウ
ント値に基づいてドア２ａの開閉位置を連続的に検出す
る。即ち、コントローラ２８は、ドア２ａが全閉位置に
あるときカウント値を「０」とし、ドア２ａの開作動に
基づく回転センサ２３からのパルス信号にてカウント値
を該ドア２ａの全開位置まで加算する。一方、コントロ
ーラ２８は、ドア２ａの閉作動に基づく回転センサ２３
からのパルス信号にてドア２ａの開作動時に加算したカ
ウント値を該ドア２ａの全閉位置、即ちカウント値が
「０」となるまで減算する。

【００４５】コントローラ２８は、前記トルクセンサ１
６のポテンショメータ２２からの検出電圧に基づいて、
ドア２ａの開閉方向、及びドア２ａに作用する操作者の
開閉操作力等の外力の大きさを検出する。

【００４６】そして、コントローラ２８は、前記各操作
スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のいずれかがオンされている
間、トルクセンサ１６が検出した外力の大きさに応じた
アシスト力をドア２ａの開閉方向と同じ方向に発生する
ようにモータ７を制御する。このとき、コントローラ２
８は、モータ７に駆動パルスを出力し、該モータ７を正
転又は逆転させるとともに、駆動パルスのデューティ比
を変化させて該モータ７の回転速度を制御する。即ち、
コントローラ２８は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御にて
モータ７を制御する。尚、前記各操作スイッチＳＷ１〜
ＳＷ４がオフの時、ポテンショメータ２２からの検出電
圧が変化しても、コントローラ２８はモータ７を作動さ
せない又は、モータ７が作動している場合はその作動を
停止させる。

【００４７】コントローラ２８は、図１１に示すように
前記ポテンショメータ２２から２ボルトより低い検出電
圧が入力されると、ドア２ａに開方向に所定の外力が作
用していると判定してモータ７を正転させるとともに、
その外力（検出電圧）に応じたアシスト力を発生するた
めに、駆動パルスのデューティ比を変化させてモータ７
の回転速度を制御する。

【００４８】即ち、コントローラ２８は、前記検出電圧
が２ボルト以下になると、ドア２ａのアシスト開作動を
開始すべく、該検出電圧が２ボルト以下になってから所
定時間ｔ１、本実施の形態では０．５［秒］間だけその
検出電圧に応じてデューティ比を０％から徐々に高くす
るスロースタート作動を行う。その後、コントローラ２
８は、前記検出電圧に応じて駆動パルスのデューティ比
を７０〜１００％の範囲内で変化させてモータ７を駆動
する。そして、コントローラ２８は、前記検出電圧が２
ボルト以上になると、ドア２ａのアシスト開作動を終了
すべく、該検出電圧が２ボルト以上になってから所定時
間ｔ２、本実施の形態では０．５［秒］間だけその検出
電圧に応じてデューティ比を０％まで徐々に低くするス
ローストップ作動を行う。

【００４９】又、コントローラ２８は、図１２に示すよ
うに所定の外力が所定時間ｔ３、本実施の形態では１
［秒］間以上継続したとき、即ち検出電圧が２ボルト以
下となってから１［秒］間以上経過したとき、「オート
開作動モード」に切り替える。このオート開作動モード
は、ドア２ａを全開位置までオート開作動させるモード
である。即ち、コントローラ２８は、１［秒］経過時の
駆動パルスのデューティ比一定でモータ７を駆動し、ド
ア２ａを開作動させる。そして、コントローラ２８は、
前記回転センサ２３によりドア２ａが所定開位置Ｐ１
（ドア２ａ全開位置の直前位置）に到達すると、デュー
ティ比を０％まで徐々に低くするスローストップ作動を
行う。尚、オート開作動モードの時、コントローラ２８
は、前記各操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ４からのオンオフ
信号を無視し、そのオート開作動を継続する。

【００５０】一方、前記ポテンショメータ２２から３ボ
ルトより高い検出電圧が入力されると、図１１に示すよ
うにコントローラ２８は、上記と同様にして、ドア２ａ
に閉方向に所定の外力が作用していると判定してモータ
７を逆転させるとともに、その外力（検出電圧）に応じ
たアシスト力を発生するために、駆動パルスのデューテ
ィ比を変化させてモータ７の回転速度を制御する。

【００５１】即ち、コントローラ２８は、前記検出電圧
が３ボルト以上になると、ドア２ａのアシスト閉作動を
開始すべく、該検出電圧が３ボルト以上になってから所
定時間ｔ１、本実施の形態では０．５［秒］間だけその
検出電圧に応じてデューティ比を０％から徐々に高くす
るスロースタート作動を行う。その後、前記検出電圧に
応じて駆動パルスのデューティ比を７０〜１００％の範
囲内で変化させてモータ７を駆動する。そして、コント
ローラ２８は、前記検出電圧が３ボルト以下になると、
ドア２ａのアシスト閉作動を終了すべく、該検出電圧が
３ボルト以下になってから所定時間ｔ２、本実施の形態
では０．５［秒］間だけその検出電圧に応じてデューテ
ィ比を０％まで徐々に低くするスローストップ作動を行
う。

【００５２】又、コントローラ２８は、図１２に示すよ
うに所定の外力が所定時間ｔ３、本実施の形態では１
［秒］間以上継続したとき、即ち検出電圧が３ボルト以
上となってから１［秒］間以上経過したとき、「オート
閉作動モード」に切り替える。このオート閉作動モード
は、ドア２ａをハーフラッチ状態となるまでオート閉作
動させるモードである。即ち、コントローラ２８は、１
［秒］経過時の駆動パルスのデューティ比一定でモータ
７を駆動し、ドア２ａを閉作動させる。そして、コント
ローラ２８は、前記回転センサ２３によりドア２ａが所
定閉位置Ｐ２（ドア２ａのハーフラッチ位置の直前位
置）に到達すると、デューティ比を０％まで徐々に低く
するスローストップ作動を行う。尚、オート閉作動モー
ドの時、上記したオート開作動モードと同様に、コント
ローラ２８は、前記各操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ４から
のオンオフ信号を無視し、そのオート閉作動を継続す
る。

【００５３】前記ドア２ａがハーフラッチ状態になる
と、コントローラ２８には前記ハーフラッチ検出スイッ
チ２６からハーフラッチ検出信号が入力される。する
と、コントローラ２８は、該検出信号に基づいて、前記
クローザアクチュエータ２５を作動させ、ドア２ａをハ
ーフラッチ状態からフルラッチ状態（全閉状態）まで引
き込む。ドア２ａがフルラッチ状態になると、コントロ
ーラ２８には前記フルラッチ検出スイッチ２７からフル
ラッチ検出信号が入力される。コントローラ２８は、該
検出信号に基づいて、クローザアクチュエータ２５の作
動を停止させる。

【００５４】更に、コントローラ２８は、強風等により
ドア２ａの開方向又は閉方向に急激に外力が作用したと
き、即ち検出電圧が所定時間ｔ４内に急激に０．５ボル
ト以下、又は４．５ボルト以上となったときには、ドア
開閉アクチュエータ６のモータ７の回転を禁止する。即
ち、コントローラ２８は、ドア２ａのアシスト開閉作動
及びオート開閉作動を禁止する。

【００５５】次に、上記のように構成されたドア開閉装
置１の動作を説明する。尚、ドア開閉装置１の動作に
は、操作者のドア２ａの開閉作動をアシストするアシス
ト開閉作動と、ドア２ａが全開又は全閉状態となるまで
作動させるオート開閉作動がある。

【００５６】［アシスト開閉作動］先ず、操作者が室内
側又は室外側開操作スイッチＳＷ１，ＳＷ３のいずれか
をオン操作しながら、ドア２ａを手動で開作動させる。
このとき、ドア２ａに作用する外力（操作力）が所定値
以上、即ちトルクセンサ１６のポテンショメータ２２か
らの検出電圧が２ボルト以下になると、コントローラ２
８はドア２ａをアシスト開作動させる。

【００５７】即ち、コントローラ２８は、ポテンショメ
ータ２２からの検出電圧が２ボルト以下になると、ドア
開閉アクチュエータ６のモータ７に駆動パルスを出力し
て該モータ７を正転させてドア２ａのアシスト開作動を
開始するとともに、その電圧値に応じて駆動パルスのデ
ューティ比を０％から徐々に高くして該モータ７の回転
速度をその開始から０．５［秒］間徐々に増速させる。
すると、ドア２ａはドア開閉アクチュエータ６にてスロ
ースタート作動し、アシスト力が徐々に増していく。

【００５８】ドア２ａのアシスト開作動が開始されてか
ら０．５［秒］経過すると、コントローラ２８は、スロ
ースタート作動を終了し、前記検出電圧に応じて駆動パ
ルスのデューティ比を７０〜１００％の範囲内で変化さ
せてモータ７を駆動する。すると、ドア開閉アクチュエ
ータ６によって、ドア２ａには外力（開操作力）に応じ
たアシスト力が付与される。

【００５９】そして、ドア２ａに作用する外力（開操作
力）が所定値以下、即ちトルクセンサ１６のポテンショ
メータ２２からの検出電圧が２ボルト以上になると、コ
ントローラ２８はドア２ａのアシスト開作動を終了すべ
く、ドア２ａのスローストップ作動を行う。

【００６０】即ち、コントローラ２８は、ポテンショメ
ータ２２からの検出電圧が２ボルト以上になると、その
電圧値に応じて駆動パルスのデューティ比を０％まで徐
々に低くして該モータ７の回転速度を検出電圧が２ボル
ト以上になってから０．５［秒］間徐々に減速させる。
すると、ドア２ａはドア開閉アクチュエータ６にてスロ
ーストップ作動し、アシスト力が徐々に減っていく。

【００６１】尚、上記したアシスト開作動中、各操作ス
イッチＳＷ１，ＳＷ３がオフされると、コントローラ２
８はモータ７の作動を停止し、ドア２ａのアシスト開作
動を停止する。

【００６２】次に、操作者が室内側又は室外側閉操作ス
イッチＳＷ２，ＳＷ４のいずれかをオン操作しながら、
ドア２ａを手動で閉作動させる。このとき、ドア２ａに
作用する外力（操作力）が所定値以上、即ちトルクセン
サ１６のポテンショメータ２２からの検出電圧が３ボル
ト以上になると、コントローラ２８はドア２ａをアシス
ト閉作動させる。

【００６３】即ち、コントローラ２８は、ポテンショメ
ータ２２からの検出電圧が３ボルト以上になると、ドア
開閉アクチュエータ６のモータ７に駆動パルスを出力し
て該モータ７を逆転させてドア２ａのアシスト閉作動を
開始するとともに、その電圧値に応じて駆動パルスのデ
ューティ比を０％から徐々に高くして該モータ７の回転
速度をその開始から０．５［秒］間徐々に増速させる。
すると、ドア２ａはドア開閉アクチュエータ６にてスロ
ースタート作動し、アシスト力が徐々に増していく。

【００６４】ドア２ａのアシスト閉作動が開始されてか
ら０．５［秒］経過すると、コントローラ２８は、スロ
ースタート作動を終了し、前記検出電圧に応じて駆動パ
ルスのデューティ比を７０〜１００％の範囲内で変化さ
せてモータ７を駆動する。すると、ドア開閉アクチュエ
ータ６によって、ドア２ａには外力（開操作力）に応じ
たアシスト力が付与される。

【００６５】そして、ドア２ａに作用する外力（開操作
力）が所定値以下、即ちトルクセンサ１６のポテンショ
メータ２２からの検出電圧が３ボルト以下になると、コ
ントローラ２８はドア２ａのアシスト閉作動を終了すべ
く、ドア２ａのスローストップ作動を行う。

【００６６】即ち、コントローラ２８は、ポテンショメ
ータ２２からの検出電圧が３ボルト以下になると、その
電圧値に応じて駆動パルスのデューティ比を０％まで徐
々に低くして該モータ７の回転速度を検出電圧が３ボル
ト以下になってから０．５［秒］間徐々に減速させる。
すると、ドア２ａはドア開閉アクチュエータ６にてスロ
ーストップ作動し、アシスト力が徐々に減っていく。

【００６７】尚、上記したアシスト閉作動中、各操作ス
イッチＳＷ２，ＳＷ４がオフされると、コントローラ２
８は前記アシスト開作動と同様にモータ７の作動を停止
し、ドア２ａのアシスト閉作動を停止する。

【００６８】［オート開閉作動］先ず、操作者が室内側
又は室外側開操作スイッチＳＷ１，ＳＷ３のいずれかを
オン操作しながら、ドア２ａを手動で開作動させる。こ
のとき、ドア２ａに作用する外力（操作力）が所定値以
上、即ちトルクセンサ１６のポテンショメータ２２から
の検出電圧が２ボルト以下になると、コントローラ２８
は、上記と同様に、ドア２ａをアシスト開作動させる。

【００６９】ドア２ａのアシスト開作動が開始されてか
ら、ドア２ａに作用する所定の外力が１［秒］間以上継
続したとき、即ち検出電圧が２ボルト以下となってから
その２ボルト以下が１［秒］間以上経過したとき、コン
トローラ２８は、ドア２ａを全開位置までオート開作動
させる。即ち、コントローラ２８は、１［秒］経過時の
駆動パルスのデューティ比一定でモータ７を駆動し、ド
ア２ａを開作動させる。そして、コントローラ２８は、
前記回転センサ２３によりドア２ａが所定開位置Ｐ１に
到達すると、デューティ比を０％まで徐々に低くするス
ローストップ作動を行う。

【００７０】次に、操作者が室内側又は室外側閉操作ス
イッチＳＷ２，ＳＷ４のいずれかをオン操作しながら、
ドア２ａを手動で閉作動させる。このとき、ドア２ａに
作用する外力（操作力）が所定値以上、即ちトルクセン
サ１６のポテンショメータ２２からの検出電圧が３ボル
ト以上になると、コントローラ２８は、上記と同様に、
ドア２ａをアシスト閉作動させる。

【００７１】ドア２ａのアシスト閉作動が開始されてか
ら、ドア２ａに作用する所定の外力が１［秒］間以上継
続したとき、即ち検出電圧が３ボルト以上となってから
その３ボルト以上が１［秒］間以上経過したとき、コン
トローラ２８は、ドア２ａをハーフラッチ状態となるま
でオート開作動させる。即ち、コントローラ２８は、１
［秒］経過時の駆動パルスのデューティ比一定でモータ
７を駆動し、ドア２ａを閉作動させる。そして、コント
ローラ２８は、前記回転センサ２３によりドア２ａが所
定閉位置Ｐ２に到達すると、デューティ比を０％まで徐
々に低くするスローストップ作動を行う。

【００７２】前記ドア２ａがハーフラッチ状態になる
と、コントローラ２８には前記ハーフラッチ検出スイッ
チ２６からハーフラッチ検出信号が入力される。する
と、コントローラ２８は、該検出信号に基づいて、前記
クローザアクチュエータ２５を作動させ、ドア２ａをハ
ーフラッチ状態からフルラッチ状態（全閉状態）まで引
き込む。ドア２ａがフルラッチ状態になると、コントロ
ーラ２８には前記フルラッチ検出スイッチ２７からフル
ラッチ検出信号が入力される。コントローラ２８は、該
検出信号に基づいて、クローザアクチュエータ２５の作
動を停止させる。

【００７３】尚、ドア２ａのアシスト開閉作動中、若し
くはオート開閉作動中に、強風等によりドア２ａの開方
向又は閉方向に急激に外力が作用したとき、即ち検出電
圧が所定時間ｔ４内に急激に０．５ボルト以下、又は
４．５ボルト以上となったときには、コントローラ２８
は、ドア開閉アクチュエータ６のモータ７の回転を禁止
し、ドア２ａのアシスト開閉作動、若しくはオート開閉
作動を禁止する。

【００７４】又、前記ドア開閉アクチュエータ６におけ
る減速機構８のウォーム９は、ネジの傾き角（進み角）
が摩擦角より大きくなるように形成されていることか
ら、ウォームホイール１１でウォーム９を回転させるこ
とが可能である。そのため、操作者によるドア２ａの開
閉の際に、ドア２ａに作用する外力（操作力）が所定値
未満のとき、即ち前記検出電圧が２〜３ボルト（２，３
ボルトは含まない）の範囲内のとき、ドア開閉アクチュ
エータ６は作動しないことから、操作者が手動のみでド
ア２ａを開閉することが可能である。

【００７５】又、この場合、ウォーム９は、ネジの傾き
角（進み角）が摩擦角より大きいので、手動開閉時の操
作力が比較的小さくてすむ。従って、本実施の形態で
は、電磁クラッチ等の高価な装置を用いることなく、手
動によるドア開閉をスムーズに行うことができる。

【００７６】上記したように、本実施の形態では、以下
に示す特徴がある。 （１）減速機構８を構成するウォーム９は、その進み角
が摩擦角より大きくなるように形成される。すると、ウ
ォームホイール１１側からウォーム９を容易に回転させ
ることが可能になる。このようにすれば、電磁クラッチ
等の高価な装置や手動開閉させるための特別な装置を用
いることなく、手動によりドア２ａを開閉することがで
きる。

【００７７】（２）ウォーム９の進み角を摩擦角より大
きくしたので、ドア２ａを手動で開閉する際、その操作
力が小さくなる。従って、ドア２ａの手動開閉時におい
て、ドア２ａをスムーズに開閉することができる。

【００７８】（３）ネジ軸３４の締付けにより、ウォー
ム９及びモータ７の回転軸７ａにかかるスラスト荷重が
最適となるように調整される。すると、ウォーム９やモ
ータ７が常にスムーズに回転するようになる。従って、
モータ７によりドア２ａを開閉する際、該モータ７にか
かる負荷を小さくすることができ、しかも、ドア２ａの
手動開閉時において、該ドア２ａの操作力を小さくする
ことができる。

【００７９】（４）ネジ軸３４の締付けによりスラスト
調整を行うようにしたので、スラスト調整手段を簡単に
構成することができる。 （５）ネジ軸３４の締付けによりスラスト調整を行うよ
うにしたので、その調整作業を容易とすることができ
る。

【００８０】（６）スラスト調整を製品毎に同様に行う
ので、ドア２ａの手動開閉時において、その操作力の製
品毎の差を小さくすることができる。 （７）ネジ軸３４の端面に対してウォーム９端部に設け
たボール３３により該ウォーム９が点接触するようにし
たので、ウォーム９の回転時の摺動抵抗が小さくなる。
従って、モータ７によりドア２ａを開閉する際、該モー
タ７にかかる負荷を小さくすることができ、しかも、ド
ア２ａの手動開閉時において、該ドア２ａの操作力を小
さくすることができる。

【００８１】（８）ウォーム９の両端がすべり軸受３１
及びボール軸受３２により支持されるので、ウォーム９
の回転時の摺動抵抗が小さくなる。従って、モータ７に
よりドア２ａを開閉する際、該モータ７にかかる負荷を
小さくすることができ、しかも、ドア２ａの手動開閉時
において、該ドア２ａの操作力を小さくすることができ
る。

【００８２】（９）ラック５にはギヤ１５に対して常に
所定位置で噛合うようにガイドするラックガイド３９が
備えられ、該ラックガイド３９は、ドア２ａ開閉時に生
じるラック５の揺動に追従すべくボール軸受４０により
支持される。従って、モータ７によりドア２ａを開閉す
る際、該モータ７にかかる負荷を小さくすることがで
き、しかも、ドア２ａの手動開閉時において、該ドア２
ａの操作力を小さくすることができる。

【００８３】（１０）防水部材３０の一端はラック５の
掛止部５ｄに固定される。従って、例えば、その一端を
車体２ｂ側に固定する場合と比べて、本実施形態のドア
開閉装置１は車体２ｂにラック５のみを連結すればよい
ので、装置１の車両への取付を容易とすることができ
る。

【００８４】尚、本発明の実施の形態は以下のように変
更してもよい。 ○上記実施の形態では、減速機構８を図３に示すように
構成したが、この構成に限定されるものではない。例え
ば、ウォーム９とウォームホイール１１とを噛合させ
て、ウォーム９の回転運動をウォームホイール１１によ
りウォーム９の軸方向と直交する方向の回転運動変換す
るようにしたが、従来のように減速機構の後段にウォー
ムを設け、回転不能に支持されるナット部材をそのウォ
ームに組み合わせて、ウォームの回転運動をナット部材
の直線運動に変換するように構成してもよい。

【００８５】○上記実施の形態では、ウォーム９のスラ
スト調整をネジ軸３４の締付けにより行うようにした
が、その他の手段によりスラスト調整を行うようにして
もよい。

【００８６】○上記実施の形態では、ウォーム９の端部
にボール３３を設けて、ネジ軸３４の端面に点接触する
ようにしたが、例えば、端部を球面状に形成してネジ軸
３４の端面に点接触するようにしてもよい。

【００８７】○上記実施の形態では、ウォーム９の両端
をそれぞれすべり軸受３１及びボール軸受３２で支持し
たが、これ以外の手段でウォーム９を支持するようにし
てもよい。

【００８８】○上記実施の形態では、ラックガイド３９
をボール軸受４０を介して支持したが、その他の手段、
例えば、ボールジョイントを用いて支持するようにして
もよい。

【００８９】○上記実施の形態では、減速装置８内にト
ルクセンサ１６を設け、該センサ１６によりドア２ａに
作用する操作力の方向及びその大きさを検出するように
したが、トルクセンサ１６の位置、数はこれに限定され
るものではない。又、トルクセンサ以外の検出手段、例
えば抵抗歪みゲージを用いて、ドア２ａに作用する操作
力の方向及びその大きさを検出するようにしてもよい。

【００９０】○上記実施の形態では、スイッチＳＷ１〜
ＳＷ４を設け、該スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の操作に基づ
いてアクチュエータ６を作動させるようにしたが、スイ
ッチＳＷ１〜ＳＷ４を省略してもよい。

【００９１】○上記実施の形態では、ウォームホイール
１１を支持するシャフト１０に回転センサ２３を組付
け、該センサ２３から出力されるウォームホイール１１
の回転に同期したパルス信号に基づいて、ドア２ａの開
閉位置を検出するようにしたが、この構成に限定される
ものではない。例えば、ウォーム９に回転方向に多極着
磁されたセンサマグネットを取り付け、このセンサマグ
ネットの回転による磁界の変化をホール素子や磁気抵抗
素子等の磁気検出素子を用いて検出する。そして、磁気
検出素子からの出力信号に基づいてウォーム９の回転数
を検出し、ドア２ａの開閉位置を検出するようにしても
よい。

【００９２】○上記実施の形態では、車両用ドア２ａに
実施したが、車両以外のドアに実施してもよい。上記各
実施の形態から把握できる請求項以外の技術的思想につ
いて、以下にその効果とともに記載する。

【００９３】（イ） 請求項３に記載のドア開閉装置に
おいて、前記ウォームの軸方向端部にボールを設け、該
ウォームの接触する部材に対して点接触するように構成
したことを特徴とするドア開閉装置。このようにして
も、ドアの手動開閉時において、その操作力を小さくす
ることができる。

【００９４】（ロ） 請求項４に記載のドア開閉装置に
おいて、前記ウォームの両端を支持する軸受の少なくと
も一方を、ボール軸受としたことを特徴とするドア開閉
装置。このようにしても、ドアの手動開閉時において、
その操作力を小さくすることができる。

【００９５】（ハ） 請求項１に記載のドア開閉装置に
おいて、前記ウォームは、前記モータの回転軸と一体回
転するように連結したことを特徴とするドア開閉装置。
このようにしても、請求項１と同様の効果がある。

【００９６】（ニ） 請求項１に記載のドア開閉装置に
おいて、前記ドアは、車両用ドアであることを特徴とす
るドア開閉装置。このようにすれば、車両用のドアを開
閉する装置において、請求項１と同様の効果がある。

【００９７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ドアの開閉に対してアシスト力を付与するアクチュエー
タを備えたドア開閉装置であって、安価な構成としなが
ら、手動によるドア開閉をスムーズに行うことができ、
しかも、手動開閉時の操作力の製品毎の差を小さくする
ことができるドア開閉装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態におけるドア開閉装置を有する
ドアの概略側面図。

【図２】 図１におけるＸ−Ｘ断面図。

【図３】 ドア開閉装置を示す断面図。

【図４】 図３におけるＹ−Ｙ断面図。

【図５】 トルクセンサを示す断面図。

【図６】 トルクセンサの動作を説明するための説明
図。

【図７】 ラックと第２のスパーギヤとを示す斜視図。

【図８】 車室内取っ手の拡大図。

【図９】 車室外取っ手の拡大図。

【図１０】 ドア開閉装置の電気的構成を示すブロック
図。

【図１１】 コントローラの制御を説明するための説明
図。

【図１２】 コントローラの制御を説明するための説明
図。

【符号の説明】

２ａ…ドア、２ｂ…ドア取付体としての車体、５…ラッ
ク、６…アクチュエータ、６ａ…ケース、７…モータ、
７ａ…回転軸、８…減速機構、９…ウォーム、１１…運
動変換部材としてのウォームホイール、１５…ギヤとし
ての第２のスパーギヤ、３１…軸受としてのすべり軸
受、３２…軸受としてのボール軸受、３４…スラスト調
整手段及びネジ部材としてのネジ軸、３９…ラックガイ
ド、４０…支持手段としてのボール軸受。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドア（２ａ）の開閉に対し、モータ
   （７）と、該モータ（７）の回転を減速する減速機構
   （８）とを備えたアクチュエータ（６）にてアシスト力
   を付与するドア開閉装置において、 前記減速機構（８）は、 進み角が摩擦角より大きくなるように形成され、前記モ
   ータ（７）の回転軸（７ａ）と駆動連結されるウォーム
   （９）と、 前記ウォーム（９）に組み合わされ、ウォーム（９）の
   回転運動をその軸方向に沿った直線運動、若しくはその
   軸方向と直交する方向の回転運動に変換する運動変換部
   材（１１）と、 前記ウォーム（９）にかかるスラスト荷重を調整するス
   ラスト調整手段（３４）とを備えたことを特徴とするド
   ア開閉装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のドア開閉装置におい
   て、 前記スラスト調整手段（３４）は、前記減速機構（８）
   を収容するケース（６ａ）に対して前記ウォーム（９）
   の軸方向に沿って螺入され、その締付けトルクによりウ
   ォーム（９）にかかるスラスト荷重を調整するネジ部材
   （３４）であることを特徴とするドア開閉装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のドア開閉装置におい
   て、 前記ウォーム（９）の軸方向端部を、該ウォーム（９）
   が接触する部材に対して点接触するように構成したこと
   を特徴とするドア開閉装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のドア開閉装置におい
   て、 前記ウォーム（９）の両端を、軸受（３１，３２）によ
   り支持したことを特徴とするドア開閉装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のドア開閉装置におい
   て、 前記ドア（２）はドア取付体（２ｂ）に対して回動開閉
   可能に支持され、その内部に前記アクチュエータ（６）
   を備えるものであり、 前記ドア取付体（２ｂ）に対して前記ドア（２ａ）の開
   閉方向と同方向に回動可能に連結されるとともに、前記
   アクチュエータ（６）の最終段のギヤ（１５）と噛合し
   て、前記モータ（７）の作動によるギヤ（１５）の回転
   運動を直線運動に変換し、その直線運動によってドア
   （２ａ）を開閉作動させるラック（５）と、該ラック
   （５）が前記ギヤ（１５）に対して常に所定位置で噛合
   うようにガイドするラックガイド（３９）とを備えるも
   のであって、 前記ラックガイド（３９）を、前記ドア（２ａ）開閉時
   に生じるラック（５）の揺動に追従すべく支持する支持
   手段（４０）を設けたことを特徴とするドア開閉装置。