JP2007063762A - 動力スライド装置のクラッチ機構 - Google Patents

Abstract

【目的】 電磁式クラッチ機構を備えた動力ユニットの小型化。
【構成】 本クラッチ機構３５は、ケーブルドラム１７に対して常時一体的に回転すると共にドラム軸２５の軸方向に移動可能のアーマチュア３８と、モータ２８側に常時連結されたフランジ３９と、前記アーマチュア３８を前記フランジ３９に当接させる電磁コイル部３７とを有する。前記アーマチュア３８は、前記ケーブルドラム１７のドラムリム体２３の側面近接配置させ、前記電磁コイル部３７は前記アーマチュア３８の前記他方側に配設し、前記電磁コイル部３７と前記アーマチュア３８との間に前記フランジ３９を配設する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両スライド扉用の動力スライド装置に関するものであり、特に、動力スライド装置のクラッチ機構の改良に関するものである。

従来、モータの動力によりドラム軸を中心に回転し外周部に開扉用ケーブルおよび閉扉用ケーブルが巻回される円筒状のケーブルドラムと、前記モータの回転を前記ケーブルドラムに伝達する連結状態と伝達しない非連結状態とに切り替るクラッチ機構とを有し、前記ケーブルドラムが開扉方向に回転すると前記開扉用ケーブルは前記ケーブルドラムに巻き取られると共に前記閉扉用ケーブルは前記ケーブルドラムから引き出されてスライド扉を開扉方向にスライドさせ前記ケーブルドラムが閉扉方向に回転すると前記閉扉用ケーブルは前記ケーブルドラムに巻き取られると共に前記開扉用ケーブルは前記ケーブルドラムから引き出されて前記スライド扉を閉扉方向にスライドさせる動力スライド装置は公知である（特許文献１、２参照）。

また、特許文献１には、前記動力スライド装置のケーブルドラムの内部空間内にメカ式クラッチ機構を配置した構成が開示され、特許文献２には、電磁式クラッチ機構を用いた動力スライド装置が開示されている。
特開２０００−１４５２８２公報 特開２００５−８３１７０公報 特開２００４−３６１９３公報

従来の電磁式クラッチ機構を用いた動力スライド装置では、電磁コイル部の磁力で引き寄せられるアーマチュアと、引き寄せられたアーマチュアが摩擦抵抗をもって当接するフランジとが、ケーブルドラムから遠く離れた位置に配置されていたため、部品の使用効率が低くなり、ドラム軸の軸芯方向において大型化していた。
また、ドラム軸の軸芯方向における大型化により、ドラム軸もケーブルドラムとは別体の金属製となり、部品数の増加、組立コストの増加、組立精度の低下を招いていた。

よって、本発明は、モータ２８の動力によりドラム軸２５を中心に回転し外周部に開扉用ケーブル１８および閉扉用ケーブル１９が巻回される円筒状のケーブルドラム１７と、前記モータ２８の回転を前記ケーブルドラム１７に伝達する連結状態と伝達しない非連結状態とに切り替るクラッチ機構３５とを有し、前記ケーブルドラム１７が開扉方向に回転すると前記開扉用ケーブル１８は前記ケーブルドラム１７に巻き取られると共に前記閉扉用ケーブル１９は前記ケーブルドラム１７から引き出されてスライド扉１１を開扉方向にスライドさせ前記ケーブルドラム１７が閉扉方向に回転すると前記閉扉用ケーブル１９は前記ケーブルドラム１７に巻き取られると共に前記開扉用ケーブル１８は前記ケーブルドラム１７から引き出されて前記スライド扉１１を閉扉方向にスライドさせる動力スライド装置において、前記クラッチ機構３５は、前記ケーブルドラム１７に対して常時一体的に回転すると共に前記ドラム軸２５の軸方向に移動可能のアーマチュア３８と、前記モータ２８側に常時連結されたフランジ３９と、オンになると前記アーマチュア３８を前記ドラム軸２５の軸方向に沿って引き寄せて前記フランジ３９に摩擦抵抗をもって当接させる電磁コイル部３７とを有し、前記ケーブルドラム１７は前記ドラム軸２５の軸方向における一方側の側部にドラムリム体２３を備え、前記アーマチュア３８は、前記ドラムリム体２３の、前記ドラム軸２５の軸方向における他方側の側面に近接配置させた動力スライド装置のクラッチ機構としたものである。

請求項１に掛かる発明では、ドラムリム体２３の他方側の側面にアーマチュア３８を近接配置させて、アーマチュア３８をケーブルドラム１７に対して常時一体的に回転させる構成としているため、両者の配置関係が合理的で、その連結も簡単に達成できる。
請求項２に掛かる発明では、ドラムリム体２３の他方側の側面にアーマチュア３８を近接配置させてあるから、アーマチュア３８を、ドラム軸２５を介さずに、ドラムリム体２３に連結することができ、このため、ドラム軸２５にアーマチュア３８を連結係合させるための加工が不要となる。更には、連結係合用の加工を行った場合には、ドラム軸２５の強度低下をもたらすことになるから、その分ドラム軸を補強する必要があるが、このような補強も不要になる。
請求項３に掛かる発明では、ドラムリム体２３から順番に、アーマチュア３８とフランジ３９と電磁コイル部３７とを、ドラム軸２５の軸方向に並設でき、クラッチ機構３５をコンパクトに形成できる。
請求項４に掛かる発明では、アーマチュア３８とケーブルドラム１７との配置関係が合理的となるから、電磁式クラッチ機構３５を実質的に円筒状ケーブルドラム１７の内部空間３４内に収納させることが可能となり、もって、ドラム軸２５の軸芯方向における小型化が達成できる。また、ドラム軸２５の軸芯方向を小型化できるから、動力スライド装置の設置スペースの確保は容易となり、このため、車両の左右両側にスライド扉を設ける場合であっても、左右のクォータパネルの内側空間の形状相違に容易に対応でき、従って、左右共用の動力スライド装置として使用できる。
請求項５に掛かる発明では、モータ２８側（他方側）からドラムリム体２３（一方側）に向かって伸びるスリーブ３６の一方側の端部にフランジ３９を設けているので、ドラム軸２５の軸芯方向における大型化を招くことなく、フランジ３９とモータ２８側との連結を容易に行える。
請求項６に掛かる発明では、動力スライド装置をドラム軸２５の軸芯方向においてコンパクトに形成できるから、ドラム軸２５を樹脂により円筒状ケーブルドラム１７と一体形成でき、これにより、部品数の増加及び組立コストの削減を図れると共に、ケーブルドラム１７の回転中心を正確に設定できるから、ケーブルドラム１７の回転は安定する。

本発明の実施例を図により説明する。図１は、車体１０と、車体１０にスライド自在に取付けられたスライド扉１１と、スライド扉１１により閉塞されうるドア開口１２とを示している。車体１０には、スライド扉１１に設けられた複数のガイドローラー１３がそれぞれスライド自在に係合する複数のガイドレール１４が設けられ、ガイドローラー１３とガイドレール１４との係合によりスライド扉１１は車体１０にスライド自在に取付けられる。

前記車体１０のクオータパネル１５の車内側空間には動力スライド装置の動力ユニット１６が設けられる。動力ユニット１６には、図２、３のように、ケーブルドラム１７が設けられ、ケーブルドラム１７には開扉用ケーブル１８と閉扉用ケーブル１９の基端側がそれぞれ連結される。ケーブル１８、１９の先端側はそれぞれスライド扉１１に連結され、ケーブルドラム１７が開扉方向に回転すると、開扉用ケーブル１８は巻き取られると共に閉扉用ケーブル１９は引き出されてスライド扉１１は開扉方向に移動し、ケーブルドラム１７が閉扉方向に回転すると、開扉用ケーブル１８は引き出されると共に閉扉用ケーブル１９は巻き取られてスライド扉１１は閉扉方向に移動する。

なお、動力ユニット１６の配置位置は、クオータパネル１５の車内側空間に限られず、また、特許文献３に詳細に説明されているように、スライド扉１１の内部空間に配置することもでき、この場合には、ケーブル１８、１９の先端側はそれぞれ車体１０に連結される。

図３に示したように、前記動力ユニット１６は、前記車体１０（又はスライド扉１１）にボルト等により固定される縦板状の金属ベースプレート２０を備え、ベースプレート２０の一方側には第１収納室２１を区画する樹脂製のドラム側ケース２２が固定され、第１収納室２１には前記ケーブルドラム１７を収納させる。

前記ケーブルドラム１７はその一方側側面にドラムリム体２３を備えた円筒状を呈し、ドラム１７の他方側は外部に開放させている。ケーブルドラム１７の外周面には前記ケーブル１８、１９が巻回されるケーブル溝２４を形成する。ケーブルドラム１７は樹脂製であり、その中心には一体的にドラム軸２５が形成され、ドラム軸２５の一方側端部は、ドラムリム体２３より外側に突出させて前記ドラム側ケース２２に回転自在に支持させる。前記ドラム軸２５の他方側端部は、前記ベースプレート２０の連通孔２６を介して他方側に突出させ、前記ベースプレート２０の他方側に固定したギア側ケース２７に回転自在に支持させる。

前記ベースプレート２０の他方側には、前記動力ユニット１６の正逆転モータ２８が配置され、モータ２８の出力軸には円筒ウオーム２９を取付け、円筒ウオーム２９には、前記ギア側ケース２７により区画された第２収納室３０に配設したウオームホイール３１を噛合させる。ウオームホイール３１は、その軸芯が前記ドラム軸２５の軸芯と一致するように、ギア側ケース２７の内側面に形成したボス部３２に回転自在に支持させる。ウオームホイール３１の一方側近傍にはウオームホイール３１と一体的に回転する環状伝動体３３が配設される。

前記ケーブルドラム１７の外周面で囲まれた内部空間３４には、前記動力ユニット１６の電磁式クラッチ機構３５の主要部が配置される。クラッチ機構３５は連結状態に切り替ると、前記ウオームホイール３１（環状伝動体３３）の回転をケーブルドラム１７に伝達するが、非連結状態に復帰すると、ケーブルドラム１７はウオームホイール３１（モータ２８）との連結は解除され、ケーブルドラム１７はウオームホイール３１に対して自由に回転できる状態となる。

前記電磁式クラッチ機構３５は、前記ドラム軸２５の中央部外周に配設された比較的長いスリーブ３６と、スリーブ３６の外周部に配置された環状の電磁コイル部３７と、前記ドラムリム体２３の内面近傍に配置された環状アーマチュア３８とを備える。

前記スリーブ３６はＥ−リング等の留め具４５により前記ドラム軸２５に止着されてドラム軸２５の軸方向には移動しない構成であるが、ドラム軸２５に対して相対回転は自在である。スリーブ３６の他方側端部は前記環状伝動体３３に対してキー溝係合させ、これにより、スリーブ３６は環状伝動体３３とウオームホイール３１を介してモータ２８側に常時連結される。

前記電磁コイル部３７は前記スリーブ３６の外周部に配置され、そのコイル４３の外周のフィールド４４が前記ベースプレート２０の一方側側面に螺子等で固定される。前記ベースプレート２０の前記連通孔２６は、前記スリーブ３６が通過できる程度の大きさとし、電磁コイル部３７の他方側側面に金属製のベースプレート２０を可能の限り広範囲に配置させる。これにより、金属製ベースプレート２０は、電磁コイル部３７の発生磁力に対する磁気シールドとして作用し、電磁コイル部３７の磁界がベースプレート２０より他方側に及ぶことを大幅に減少できる。

前記スリーブ３６の一方側端部には環状フランジ３９を一体的に形成し、環状フランジ３９は、前記ドラム軸２５の軸方向において、前記アーマチュア３８と前記電磁コイル部３７との間に配設する。環状フランジ３９の一方側側面は高い摩擦係数を備えた当接面に形成され、電磁コイル部３７の磁力によりアーマチュア３８が他方側に引き寄せられると、アーマチュア３８は環状フランジ３９に対して高い摩擦係数をもって当接し、これにより、環状フランジ３９の回転がアーマチュア３８に伝達される。

前記アーマチュア３８にはドラム軸２５の軸芯方向の係合孔４０を複数形成し、係合孔４０には前記ドラムリム体２３から他方側に突出させた複数のドラムピン４１をスライド自在に係合させる。ドラムピン４１と係合孔４０との係合は、アーマチュア３８が電磁コイル部３７の磁力によりドラム軸２５の軸方向に移動しても解除されず、従って、アーマチュア３８はケーブルドラム１７に対して常時一体的に回転するように連結され、アーマチュア３８が電磁コイル部３７の磁力でフランジ３９と密着すると、クラッチ機構３５は連結状態となって、モータ２８の動力がケーブルドラム１７に伝達され、電磁コイル部３７がオフになると、アーマチュア３８とフランジ３９との摩擦接触は解除されて、クラッチ機構３５は非連結状態となり、モータ２８とケーブルドラム１７との連結は解除される。

前記ドラム軸２５の他方側端部は前記ギア側ケース２７を越えて他方側外方に突出し、その突出部に、ドラム軸２５（ケーブルドラム１７）の回転速度や回転方向や回転量を測定するためのセンサーユニット４２を取付ける。センサーユニット４２は、好適には、磁石とホールＩＣとからなる磁気式センサーであるが、センサーユニット４２に悪影響をもたらす電磁コイル部３７の磁界は、ベースプレート２０より大幅にシールドされているため、センサーユニット４２は電磁コイル部３７に対して特別に距離を置く必要はなく、このため、ドラム軸２５の他方側への突出量を短くできる。

しかして、本発明ではケーブルドラム１７と一体的に回転するアーマチュア３８を、ドラムリム体２３の他方側の側面に近接配置させている。このため、ドラムリム体２３の側方スペースを有効利用でき、アーマチュア３８とケーブルドラム１７とは、係合孔４０とドラムピン４１のような簡単な構成で連結できる。また、ドラム軸２５を介さずにアーマチュア３８をケーブルドラム１７に連結できるから、アーマチュア３８をドラム軸２５に連結するための加工処理が不要となると共に、ドラム軸２５は、この加工処理による強度低下から開放されるから、ドラム軸２５をケーブルドラム２５と一体的に樹脂で形成できる。

また、本発明では、アーマチュア３８とフランジ３９と電磁コイル部３７とを、ドラムリム体２３から他方側に順番に並設している。このため、電磁式クラッチ機構３５をコンパクトに形成でき、実質的に、電磁式クラッチ機構３５を円筒状ケーブルドラム１７の内部空間３４内に収納させることが可能となる。

また、環状フランジ３９をモータ２８側に連結するスリーブ３６は、ウオームホイール３１（環状伝動体３３）から一方側（ドラム側）に延在させている。このため、ウオームホイール３１（環状伝動体３３）より一方側のみにモータ２８の動力をケーブルドラム１７に伝達する機構を設けることができ、更に、ドラム軸２５の軸芯方向をコンパクトに形成できる。

また、本発明では、モータ２８の動力はドラム軸２５を介することなくケーブルドラム１７に伝達される。このため、ドラム軸２５への負荷は一層軽減されるから、ドラム軸２５に必要な強度は一層低下し、ドラム軸２５と円筒状ケーブルドラム１７との一体形成をより容易にする。

また、本発明では、ケーブルドラム１７の底部にアーマチュア３８を載置してから、スリーブ３６をドラム軸２５の外周に被せ、ついで、留め具４５によりスリーブ３６をドラム軸２５に止着することで、ケーブルドラム１７と、アーマチュア３８と、スリーブ３６とは、簡単に組み付けできると共に、組み付けたこれらの部品は簡単には分離しないユニット体として利用できるので、組付行程を更に向上させることができる。

しかして、本発明では、車体１０又はスライド扉１１にボルト等で固定される金属製ベースプレート２０の一方側に電磁コイル部３７を他方側にモータ２８をそれぞれ配置している。これにより、ベースプレート２０の一方側と他方側との重量アンバランスを少なくでき、車両走行時の振動により加わる金属製ベースプレート２０への金属疲労を低減できる。

また、本発明では、電磁コイル部３７を金属製ベースプレート２０に直接固定している。これにより、ベースプレート２０を電磁コイル部３７のヒートシンクに使用でき、電磁コイル部３７の発熱による能力低下を低減できる。

また、本発明では、電磁コイル部３７を金属製ベースプレート２０の一方側に設け、ケーブルドラム１７の回転を検出するセンサーユニット４２をベースプレートの他方側に配置している。これにより、ベースプレート２０は電磁コイル部３７が発生する磁界に対する遮断壁として作用し、センサーユニット４２が受ける磁界の影響を減少できる。

車体とスライド扉と動力ユニットの関係を示す側面図。 前記動力ユニットの側面図。 前記動力ユニットの断面図。 前記動力ユニットの拡大断面図。

符号の説明

１０…車体、１１…スライド扉、１２…ドア開口、１３…ガイドローラー、１４…ガイドレール、１５…クオータパネル、１６…動力ユニット、１７…ワイヤードラム、１８…開扉用ケーブル、１９…閉扉用ケーブル、２０…ベースプレート、２１…第１収納室、２２…ドラム側ケース、２３…ドラムリム体、２４…ケーブル溝、２５…ドラム軸、２６…連通孔、２７…ギア側ケース、２８…モータ、２９…円筒ウオーム、３０…第２収納室、３１…ウオームホイール、３２…ボス部、３３…環状伝動体、３４…内部空間、３５…電磁式クラッチ機構、３６…スリーブ、３７…電磁コイル部、３８…環状アーマチュア、３９…環状フランジ、４０…係合孔、４１…ドラムピン、４２…センサーユニット、４３…コイル、４４…フィールド、４５…留め具。

Claims (6)

1. モータ２８の動力によりドラム軸２５を中心に回転し外周部に開扉用ケーブル１８および閉扉用ケーブル１９が巻回される円筒状のケーブルドラム１７と、前記モータ２８の回転を前記ケーブルドラム１７に伝達する連結状態と伝達しない非連結状態とに切り替るクラッチ機構３５とを有し、前記ケーブルドラム１７が開扉方向に回転すると前記開扉用ケーブル１８は前記ケーブルドラム１７に巻き取られると共に前記閉扉用ケーブル１９は前記ケーブルドラム１７から引き出されてスライド扉１１を開扉方向にスライドさせ前記ケーブルドラム１７が閉扉方向に回転すると前記閉扉用ケーブル１９は前記ケーブルドラム１７に巻き取られると共に前記開扉用ケーブル１８は前記ケーブルドラム１７から引き出されて前記スライド扉１１を閉扉方向にスライドさせる動力スライド装置において、前記クラッチ機構３５は、前記ケーブルドラム１７に対して常時一体的に回転すると共に前記ドラム軸２５の軸方向に移動可能のアーマチュア３８と、前記モータ２８側に常時連結されたフランジ３９と、オンになると前記アーマチュア３８を前記ドラム軸２５の軸方向に沿って引き寄せて前記フランジ３９に摩擦抵抗をもって当接させる電磁コイル部３７とを有し、前記ケーブルドラム１７は前記ドラム軸２５の軸方向における一方側の側部にドラムリム体２３を備え、前記アーマチュア３８は、前記ドラムリム体２３の、前記ドラム軸２５の軸方向における他方側の側面に近接配置させた動力スライド装置のクラッチ機構。
2. 請求項１において、前記アーマチュア３８の回転は、前記ドラム軸２５を介さずに、前記ドラムリム体２３に伝達される構成とした動力スライド装置のクラッチ機構。
3. 請求項１又は２において、前記電磁コイル部３７は前記アーマチュア３８を挟んで前記ドラムリム体２３と対抗する側に配設し、前記電磁コイル部３７と前記アーマチュア３８との間に前記フランジ３９を配設した動力スライド装置のクラッチ機構。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、前記クラッチ機構３５は、前記ドラム軸２５の軸方向において、その半分以上を前記円筒状ケーブルドラム１７の内部空間３４内に収納させた動力スライド装置のクラッチ機構。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、前記ドラム軸２５の外周には前記ドラム軸２５に対して相対回転自在のスリーブ３６を設け、前記スリーブ３６の前記アーマチュア３８側の端部には前記フランジ３９を設け、前記スリーブ３６の他方側の端部は前記モータ２８側に常時連結させた動力スライド装置のクラッチ機構。
6. 請求項２〜５のいずれか一項において、前記円筒状ケーブルドラム１７と前記ドラム軸２５とは樹脂により一体形成した動力スライド装置のクラッチ機構。

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