JP2001295531A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチ操作によっても、ロックノブの手動
操作によってもドアのロックおよびアンロックができる
と共に、作動音や部品点数、通電時間を低減することが
でき、もって製造コストおよび消費電力を減少させるこ
とができるアクチュエータを提供する。 【解決手段】 正逆回転するアーマチュア軸３ａを備え
たモータ３と、モータ３のアーマチュア軸３ａに取付け
られたウオーム４と、ウオーム４に噛み合って回動する
ウオームホイール５と、ウオームホイール５に設けた突
起５ａを受入れる切欠部６ａを備えた出力部材６を備
え、ウオームホイール５の回転に基づいて突起５ａが一
方の作動端に位置する出力部材６の切欠部６ａに係合し
て、出力部材６を他方の作動端に向けて移動させ、他方
の作動端において切欠部６ａから離脱するように突起５
ａおよび切欠部６ａを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車の
ドアをスイッチ操作などに基づく電気信号に応じて自動
的にロックあるいはアンロックするのに用いることので
きるアクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のような自動ドアロック装置におい
ては、運転席からのスイッチ操作によって、後部座席や
助手席側ドアをも一括してロックあるいはアンロックし
たり、車速がある一定のスピードに達した時に自動的に
ドアをロックしたりすることができ、非常に便利な装置
である。

【０００３】一方、後部座席や助手席の乗客が自分でド
アを開けて車外に出たり、運転者がエンジンを止め、エ
ンジンキーを抜いた状態、あるいはキースイッチをオフ
にした状態でもドアを開けたりすることができるために
は、運転席のスイッチ操作のみならず、各ドアに取付け
られたロックノブの手動操作によっても、ロックおよび
アンロック操作が可能でなければならない。

【０００４】そこで、従来のドアロックアクチュエータ
においては、例えば実公平８−２３５３号公報に記載さ
れているように、いわゆる空振り機構を設けることによ
り、駆動用モータが作動していない時には、アクチュエ
ータの出力部材をフリーな状態とし、出力部材がノブの
手動操作によってロック側にもアンロック側にも自由に
移動できるようにしてある。

【０００５】すなわち、図４（ａ）および（ｂ）は、上
記公報に記載されたドアロックアクチュエータの主要構
造を示すものであって、図に示すドアロックアクチュエ
ータは、正逆回転可能なモータのシャフトに取付けられ
たウオーム５１（図４（ｂ）参照）に噛み合って回転す
るウオームホイール５２と、ウオームホイール５２に設
けた係止部５２ａに係合する係合部５３ａを有し、該係
合部５３ａにウオームホイール５２の係止部５２ａが係
合している間のみウオームホイール５２に連れ回りする
ピニオン５３と、ピニオン５３に噛み合って回動し、軸
部５４ａに出力部材としてのスイングアーム５５（図４
（ｂ）参照）を備えたセクタギヤ５４を有すると共に、
前記ウオームホイール５２の下部には、ウオームホイー
ル５２を付勢し、モータが停止したのちウオームホイー
ル５２を中立位置に戻すコイル状の戻しばね５６を備え
ている。

【０００６】図４（ｂ）は、上記ドアロックアクチュエ
ータのスイングアーム５５がアンロック位置Ｕにある状
態を示しているが、この状態においてピニオン５３は反
時計回り方向には自由に回転することができるため、ス
イングアーム５５に連結された図外のロックノブを手動
操作することによって、スイングアーム５５がほとんど
抵抗なくロック位置Ｌに移動することから、手動によっ
ても容易にドアをロックすることができる。

【０００７】また、図４（ｂ）の状態において、ドアロ
ックスイッチをロック側に操作すると、モータへの給電
が開始され、ウオーム５１の回転によって、戻しばね５
６の弾性力に抗してウオームホイール５２が反時計回り
方向に回転する。やがてウオームホイール５２の係止部
５２ａがピニオン５３の係合部５３ａに係合すると、ピ
ニオン５３が反時計回り方向に回転し、セクタギヤ５４
が軸部５４ａを中心に時計回り方向に回動するので、ス
イングアーム５５がロック位置Ｌに移動し、ドアが自動
ロックされる。

【０００８】そして、ドアの自動ロックが終了して、モ
ータへの給電が断たれると、ウオームホイール５２が戻
しばね５６の弾性力によって反時計回り方向に回転し始
め、ピニオン５３およびセクタギヤ５４，スイングアー
ム５５をその位置に置き去りにして、ウオームホイール
５２だけが元の中立位置に戻ることになる。

【０００９】これによって、ウオームホイール５２の係
止部５２ａとピニオン５３の係合部５３ａとの係合状態
が解除され、ピニオン５３の時計回り方向の回転が自由
になるため、図外のロックノブの手動操作によって、ス
イングアーム５５をほとんど抵抗なくアンロック位置Ｕ
に移動させることができるようになり、手動操作によっ
てもドアのロック状態を解除することができる。

【００１０】もちろん、ロック状態においてドアロック
スイッチをアンロック側に操作すれば、モータの逆回転
によって、ウオームホイール５２が時計回り方向に回転
し、ウオームホイール５２の係止部５２ａがピニオン５
３の係合部５３ａに逆方向から係合することによって、
ピニオン５３が時計回り方向に回転し、セクタギヤ５４
を介してスイングアーム５５をアンロック位置Ｕに移動
し、ドアのロックが解除される。そして、戻しばね５６
の弾性力によってウオームホイール５２だけが反時計回
り方向に回転して中立位置に戻り、図４（ｂ）に示した
状態となる。

【００１１】すなわち、上記ドアロックアクチュエータ
においては、モータ駆動によるドアロックの施錠あるい
は解錠操作が終了したのち、戻しばね５６によりウオー
ムホイール５２だけを直ちに中立位置に戻すことによっ
て、スイングアーム５５をピニオン５３およびセクタギ
ヤ５４と共に常にフリーな状態としておき、これによっ
て運転席からのスイッチ操作のみならず、各ドアに設け
られたロックノブの手動操作によってもドアをロックし
たり、アンロックしたりすることができるようになって
いる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載されたドアロックアクチュエータにおいては、
部品点数が多いことと共に、ロックあるいはアンロック
作動の後、戻しばねによるウオームホイールの逆転に際
して、耳障りな音が生じることや、戻しばねの反力によ
ってトルクが減少することから２段減速構造を採用して
おり、このため通電時間が長くなるなどの問題点があ
り、このような問題点を解消することが従来のドアロッ
クアクチュエータにおける課題となっていた。

【００１３】

【発明の目的】本発明は、従来のアクチュエータにおけ
る上記課題に着目してなされたものであって、スイッチ
操作によっても、ロックノブの手動操作によってもドア
のロックおよびアンロックが可能であると共に、作動
音，部品点数および通電時間を低減することができ、製
造コストおよび消費電力を減少させることができるアク
チュエータを提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
るアクチュエータは、電流供給に応じて正逆回転するア
ーマチュア軸を有するモータと、前記モータのアーマチ
ュア軸に取付けられたウオームと、前記ウオームに噛み
合って回転するウオームホイールと、前記ウオームホイ
ールの回転に応じてウオームホイールの回転軸に直交す
る方向に一方の作動端と他方の作動端の間で往復作動す
る出力部材を有し、前記ウオームホイールには、該ウオ
ームホイールの正回転に基づいて、前記出力部材の一方
の作動端で前記出力部材に形成された切欠部に係合し
て、当該出力部材を他方の作動端に向けて移動させ、他
方の作動端において前記切欠部から離脱すると共に、ウ
オームホイールの逆回転に基づいて、他方の作動端で出
力部材の前記切欠部に係合して、当該出力部材を一方の
作動端に向けて移動させ、一方の作動端において前記切
欠部から離脱する突起が形成されている構成とし、本発
明の請求項２に係わるアクチュエータは、電流供給に応
じて正逆回転するアーマチュア軸を有するモータと、前
記モータのアーマチュア軸に取付けられたウオームと、
前記ウオームに噛み合って回転するウオームホイール
と、前記ウオームホイールの回転に応じてウオームホイ
ールの回転軸に直交する方向に一方の作動端と他方の作
動端の間で往復作動する出力部材を有し、前記出力部材
には、切欠部が形成され、前記ウオームホイールには、
該ウオームホイールの正回転に基づいて、前記出力部材
の一方の作動端で前記出力部材の切欠部に係合して、当
該出力部材を他方の作動端に向けて移動させ、他方の作
動端において前記切欠部から離脱すると共に、ウオーム
ホイールの逆回転に基づいて、他方の作動端で出力部材
の前記切欠部に係合して、当該出力部材を一方の作動端
に向けて移動させ、一方の作動端において前記切欠部か
ら離脱する突起が形成されている構成としたことを特徴
としており、アクチュエータにおけるこのような構成を
前述した従来の課題を解決するための手段としている。

【００１５】本発明の請求項３に係わるアクチュエータ
においては、ウオームホイールの突起が出力部材に当接
して当該ウオームホイールの回転を停止させるストッパ
ーを兼ねている構成、請求項４に係わるアクチュエータ
においては、前記ウオームホイールには、出力部材に当
接して当該ウオームホイールの回転を停止させるストッ
パーが形成されている構成、請求項５に係わるアクチュ
エータにおいては、前記突起がストッパーを兼ねている
構成とし、さらに請求項６に係わるアクチュエータにお
いては、ウオームホイールには、出力部材に当接して当
該ウオームホイールの回転を停止させるストッパーが突
起と同一形状であり、かつ突起と対称な位置に形成され
ている構成としたことを特徴としている。

【００１６】

【発明の作用】本発明に係わるアクチュエータは、モー
タと、このモータのアーマチュア軸に取付けられたウオ
ームと、このウオームに噛み合って回転するウオームホ
イールと、ウオームホイールの回転軸と直交方向に往復
作動する出力部材を備え、ウオームホイールは前記出力
部材に形成した切欠部に係合して出力部材を作動させる
突部を有し、この突部がウオームホイールの正回転に伴
って、一方の作動端に位置する出力部材の前記切欠部に
係合して出力部材を他方の作動端に移動させた後、切欠
部から離脱し、ウオームホイールの逆回転に伴って、他
方の作動端に位置する出力部材の切欠部に係合して出力
部材を一方の作動端に移動させた後、切欠部から離脱す
るようになっているので、当該アクチュエータをドアロ
ックアクチュエータとして各ドアに取り付けた場合に
は、運転席に備えたドアロックスイッチの操作に基づく
モータの正回転あるいは逆回転によって、出力部材が両
作動端に移動し、出力部材に連結したドアロック装置が
ロック状態、あるいはアンロック状態となる。

【００１７】ドアのロック状態あるいはアンロック状
態、すなわち出力部材が両作動端にあるときには、ウオ
ームホイールの突部は出力部材の切欠部から離脱した状
態にあって、出力部材を拘束することがないので、出力
部材側からの手動操作によっても出力部材は反対側の作
動端に向けて自由に移動する。すなわち、各ドアは運転
席に備えたドアロックスイッチの操作によってロックあ
るいはアンロックされる一方、各ドアに備えたロックノ
ブの手動操作によってもロックあるいはアンロックされ
ることになる。つまり、手動によってロックおよびアン
ロック操作を行うために、ウオームホイールを戻しばね
によって逆転させる必要がなくなるので、戻しばねが不
要になると共に、逆転時の不快な作動音が解消されるこ
とになる。

【００１８】そして、モータの回転がウオームを介して
直接ウオームホイールに伝達され（１段変速）、ウオー
ムホイールの回転が出力部材の往復作動に変換されるこ
とから、モータへの通電時間が減少すると共に、ピニオ
ンや戻しばねが不要になるので、部品点数が減少し、コ
ストが削減されることになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に係わるアクチュエータに
おいては、請求項４に記載しているように、前記ウオー
ムホイールに、該ウオームホイールの突起が出力部材の
切欠部から離脱したのち、出力部材に当接して当該ウオ
ームホイールの回転を早めに停止させるストッパーを形
成するようにしてもよく、例えば請求項６に記載してい
るように、このストッパーを突起と同一形状とすると共
に、ウオームホイールの軸に対して突起と対称な位置に
配設することによって、モータの必要以上の回転を防止
することができる。

【００２０】また、ウオームホイールには出力部材駆動
用の突起のみを設けて、該突起が出力部材の切欠部から
離脱したのち、さらに約半周し、出力部材に当接した時
点でウオームホイールが停止するようになすこと、すな
わち請求項３および請求項５に記載しているように、突
起とストッパーとを兼用することもできる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて、具体的に説
明する。

【００２２】図１および図２は、本発明に係わるアクチ
ュエータの一実施例を説明するためのものであって、図
１（ａ）は、当該アクチュエータのカバーを外した状態
における平面図である。

【００２３】すなわち、図に示すアクチュエータ１は、
アクチュエータケース２、モータ３、ウオーム４、ウオ
ームホイール５および出力部材６から主に構成され、棒
状をなす出力部材６は、図中の左右方向に摺動自在に支
持されている。

【００２４】モータ３は、電流の供給方向に応じて正逆
回転する直流モータであって、そのアーマチュア軸３ａ
にウオーム４を取付けた状態でアクチュエータケース２
内に固定されている。

【００２５】ウオームホイール５は、アクチュエータケ
ース２に回動自在に支持された状態でウオーム４に噛み
合わされていると共に、その外周寄りの位置に、軸方向
に突出する円筒形状の突起５ａを備えている。この実施
例におけるウオームホイール５には、当該突起５ａの軸
に対して反対側位置に同じく円柱状のストッパ５ｂが形
成されている。

【００２６】出力部材６は、前述のように、アクチュエ
ータケース２の４か所に形成された出力部材支持部２ａ
に摺動自在に支持されると共に、前記ウオームホイール
５に接近した位置には、略Ｕ字状をなす切欠部６ａが形
成されており、ウオームホイール５の回転に伴って、ウ
オームホイール５の突起５ａが係合するようになってい
る。

【００２７】このような構造を備えたアクチュエータ１
は、例えば自動車のドアに取付けられ、モータ３が外部
配線を介してドアロック制御装置に接続されると共に、
出力部材の先端部６ｂが図示しないドアロック装置のロ
ックレバーに連結される。

【００２８】そして、例えば、運転席のドアロックスイ
ッチがアンロック位置からロック側に操作されると、ド
アロック制御装置から外部配線を介してモータ３に所定
方向の電流が供給され、モータ３のアーマチュア軸３ａ
がウオーム４と共に回転する。これによって、ウオーム
４に噛み合うウオームホイール５が図中に実線の矢印で
示す反時計回り方向に回転すると、図１（ｂ）に示すよ
うに、図中左側の作動端Ｅ1 （引込み位置）に位置する
出力部材６の切欠部６ａにウオームホイール５の突起５
ａが係合し、図２（ｃ）に示すように、出力部材６が図
中の右側作動端Ｅ2 （突出位置）に向けて移動を開始す
る。

【００２９】ウオームホイール５がさらに回転を続ける
ことによって、図２（ｄ）に示すように出力部材６が右
側作動端Ｅ2 に到達すると、前記突起５ａが出力部材６
の切欠部６ａから離脱し始める。このとき、出力部材６
の突出作動によって、当該出力部材６の先端部６ｂに連
結されたドアロック装置のロックレバーがロック位置に
駆動され、ドアがロック状態となる。

【００３０】そして、ウオームホイール５のさらなる回
転によって、図２（ｅ）に示すように、突起５ａが切欠
部６ａから完全に離脱した時点で、ウオームホイール５
に形成されたストッパ５ｂが出力部材６に当接すること
によって、ウオームホイール５およびアーマチュア軸３
ａが停止する。

【００３１】次に、この状態において、ドアロックスイ
ッチをロック位置からアンロック側に操作すると、ドア
ロック制御装置から外部配線を介してモータ３に逆方向
の電流が供給され、ウオームホイール５が図中に破線の
矢印で示す時計回り方向に回転し、上記とは逆に、図２
（ｄ）−図２（ｃ）−図１（ｂ）−図１（ａ）の順序を
辿って、出力部材６が左側作動端Ｅ1 に向けて引込み作
動し、これによってドアロック装置のロックレバーがア
ンロック位置に駆動され、ドアのロック状態が解除され
る。

【００３２】このアクチュエータ１においては、図１
（ａ）に示した出力部材６の引込み状態（アンロック状
態）、図２（ｅ）に示した出力部材６の突出状態（ロッ
ク状態）いずれの場合も、出力部材６がウオームホイー
ル５の突起５ａとの係合が完全に解除されて自由に移動
することができる状態にあるので、ロックノブロッドを
介してドアロック装置のロックレバーに連結されたロッ
クノブを操作することによっても容易に出力部材６およ
びドアロック装置のロックレバーをロック位置およびア
ンロック位置に移動させることができ、上記のようにド
アロックスイッチを操作することによっても、各ドアに
設けたロックノブを手動操作することによってもドアを
ロックあるいはアンロックすることができる。

【００３３】そして、従来のドアロックアクチュエータ
のように、スイッチ操作による自動駆動の後に、戻しば
ねによってウオームホイールを逆転させる必要がなくな
るので、逆転時の作動音をなくすことができるばかりで
なく、戻しばねや２段減速のためのピニオンが不要とな
って部品点数およびコストを削減することができると共
に、モータへの通電時間が短くなって消費電力が低減す
ることになる。

【００３４】図３は、図２（ｅ）に示した出力部材６の
突出状態（ロック状態）において、ロックノブをアンロ
ック側に手動操作することによって、出力部材６を引込
み位置Ｅ1 に移動させた状態（アンロック状態）を示す
ものであって、この状態において、ドアロックスイッチ
をロック側に操作すると、モータ３のアーマチュア軸３
ａの回転によって、アーマチュア軸３ａのウオーム４に
噛み合うウオームホイール５が実線で示した矢印方向
（反時計回り方向）に回転することから、ストッパ５ｂ
が出力部材６の切欠部６ａに係合することにより、今度
は突起として機能し、モータ３を必要以上に作動させる
ことなく、出力部材６を突出位置Ｅ2 に移動させ、ドア
をロック状態とすることができる。

【００３５】図１（ａ）に示した出力部材６の引込み状
態（アンロック状態）において、ロックノブをロック側
に手動操作したのち、ドアロックスイッチをアンロック
側に操作した場合も、ストッパ５ｂが同様に突起として
機能し、出力部材６の切欠部６ａに係合することによっ
て、出力部材６が引込み位置Ｅ1 に移動することにな
る。

【００３６】なお、出力部材６が中間位置で停止してし
まった場合（突起５ａが切欠部６ａに係合したまま）を
考慮すると、手動での操作ができるように、ウオーム４
の進み角を大きくすること、例えば２１度から４７度の
間の任意の角度にすることが望ましい。

【００３７】また、上記実施例においては、ウオームホ
イール５に突起５ａと共に、ストッパ５ｂを設けた例を
示したが、ストッパ５ｂを省略して突起５ａのみを設け
ることも可能である。この場合、突起５ａは出力部材６
を作動端まで駆動して切欠部６ａから離脱してから、さ
らにほぼ半周したのち出力部材６に当接し、これによっ
てウオームホイール５が停止する。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるア
クチュエータは、上記構成を備えたものであるから、モ
ータの正回転あるいは逆回転に基づいて出力部材を往復
作動させることができ、しかも出力部材の両作動端にお
いて、出力部材が拘束されず、反対側の作動端に向けて
自由に移動することができるので、当該アクチュエータ
を自動車用のドアロックアクチュエータに適用した場合
には、運転席に備えたドアロックスイッチの操作によっ
ても、各ドアに備えたロックノブの手動操作によっても
ドアをロックおよびアンロックすることができる。そし
て、従来のアルチュエータのようにウオームホイールを
戻しばねによって逆転させる必要がなくなることから、
戻しばねが不要になり、逆転時の不快な作動音を解消す
ることができると共に、モータへの通電時間を減少させ
ることができ、部品点数の減少によってコストの削減が
可能になるという極めて優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例に係わ
るアクチュエータの構造とその作動状況を説明する平面
図である。

【図２】（ｃ）ないし（ｅ）は図１（ｂ）に続く作動状
況を順次説明するアクチュエータの平面図である。

【図３】図２（ｅ）に示したアクチュエータの出力部材
を手動操作によって引込み位置に移動させた状態を説明
する平面図である。

【図４】（ａ） 従来のドアロックアクチュエータの主
要構造を示す斜視図である。 （ｂ） 図４（ａ）に示したドアロックアクチュエータ
の作動を説明する平面図である。

【符号の説明】

１ アクチュエータ ３ モータ ３ａ アーマチュア軸 ４ ウオーム ５ ウオームホイール ５ａ 突起 ５ｂ ストッパ ６ 出力部材 ６ａ 切欠部 Ｅ1 引込み位置（一方の作動端） Ｅ2 突出位置（他方の作動端）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電流供給に応じて正逆回転するアーマチ
   ュア軸を有するモータと、 前記モータのアーマチュア軸に取付けられたウオーム
   と、 前記ウオームに噛み合って回転するウオームホイール
   と、 前記ウオームホイールの回転に応じてウオームホイール
   の回転軸に直交する方向に一方の作動端と他方の作動端
   の間で往復作動する出力部材を有し、 前記ウオームホイールには、該ウオームホイールの正回
   転に基づいて、前記出力部材の一方の作動端で前記出力
   部材に形成された切欠部に係合して、当該出力部材を他
   方の作動端に向けて移動させ、他方の作動端において前
   記切欠部から離脱すると共に、ウオームホイールの逆回
   転に基づいて、他方の作動端で出力部材の前記切欠部に
   係合して、当該出力部材を一方の作動端に向けて移動さ
   せ、一方の作動端において前記切欠部から離脱する突起
   が形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 【請求項２】 電流供給に応じて正逆回転するアーマチ
   ュア軸を有するモータと、 前記モータのアーマチュア軸に取付けられたウオーム
   と、 前記ウオームに噛み合って回転するウオームホイール
   と、 前記ウオームホイールの回転に応じてウオームホイール
   の回転軸に直交する方向に一方の作動端と他方の作動端
   の間で往復作動する出力部材を有し、 前記出力部材には、切欠部が形成され、 前記ウオームホイールには、該ウオームホイールの正回
   転に基づいて、前記出力部材の一方の作動端で前記出力
   部材の切欠部に係合して、当該出力部材を他方の作動端
   に向けて移動させ、他方の作動端において前記切欠部か
   ら離脱すると共に、ウオームホイールの逆回転に基づい
   て、他方の作動端で出力部材の前記切欠部に係合して、
   当該出力部材を一方の作動端に向けて移動させ、一方の
   作動端において前記切欠部から離脱する突起が形成され
   ていることを特徴とするアクチュエータ。
3. 【請求項３】 ウオームホイールの突起が出力部材に当
   接して当該ウオームホイールの回転を停止させるストッ
   パーを兼ねていることを特徴とする請求項１または請求
   項２記載のアクチュエータ。
4. 【請求項４】 前記ウオームホイールには、出力部材に
   当接して当該ウオームホイールの回転を停止させるスト
   ッパーが形成されていることを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載のアクチュエータ。
5. 【請求項５】 前記突起がストッパーを兼ねていること
   を特徴とする請求項４記載のアクチュエータ。
6. 【請求項６】 ウオームホイールには、出力部材に当接
   して当該ウオームホイールの回転を停止させるストッパ
   ーが突起と同一形状であり、かつ突起と対称な位置に形
   成されていることを特徴とする請求項１または請求項２
   記載のアクチュエータ。