JP2007135387A - Motor and door operating appliance for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用スライドドア開閉装置や車両用バックドア開閉装置等の車両用ドア開閉装置の駆動源として用いられるモータ及びその車両用ドア開閉装置に関するものである。 The present invention relates to a motor used as a drive source of a vehicle door opening / closing device such as a vehicle sliding door opening / closing device and a vehicle back door opening / closing device, and the vehicle door opening / closing device.
近年、車両ボディ側部に設けられる乗降口を開閉するスライドドアを備えた自動車において、そのスライドドアをモータ駆動で自動開閉するスライドドア開閉装置が搭載されているものがある。スライドドア開閉装置の駆動源として用いられるモータは、回転駆動するモータ本体と、該モータ本体で生じる回転を減速して出力する減速部とが一体に組み付けられて構成され、減速部からの出力によりスライドドアが開閉作動される。 2. Description of the Related Art In recent years, some automobiles equipped with a slide door that opens and closes an entrance / exit provided on the side of a vehicle body are equipped with a slide door opening / closing device that automatically opens and closes the slide door by a motor drive. A motor used as a drive source of a sliding door opening and closing device is configured by integrally assembling a motor body that is rotationally driven and a speed reduction unit that decelerates and outputs rotation generated in the motor body. The sliding door is opened and closed.
このようなスライドドア開閉装置においては、スライドドアを手動で開閉可能とすることも要求されている。そのため、特許文献1にて示されるドア開閉装置のように、減速部の出力軸に電磁クラッチを装備したものが提案されている。
In such a sliding door opening and closing device, it is also required that the sliding door can be manually opened and closed. For this reason, a door opening / closing device disclosed in
スライドドアをモータ駆動により開閉作動させる場合には、電磁クラッチがオンされて出力ギヤであるウォームホイールと出力軸である回転シャフトとが接続(連結)され、モータ本体の回転駆動により回転するウォームホイールの回転が回転シャフトに伝達される。回転シャフトの回転は該シャフトに固定される出力ドラムを回転させ、これによりスライドドアを開閉作動させるべくその出力ドラムに掛装されたワイヤケーブルの巻き取り及び送り出しが行われる。 When the sliding door is opened and closed by a motor drive, the electromagnetic clutch is turned on, the worm wheel that is the output gear and the rotary shaft that is the output shaft are connected (coupled), and the worm wheel that rotates by the rotational drive of the motor body Is transmitted to the rotating shaft. The rotation of the rotating shaft rotates an output drum fixed to the shaft, whereby the wire cable hung on the output drum is wound and sent out to open and close the slide door.
一方、スライドドアを手動により開閉作動させる場合には、電磁クラッチがオフされてウォームホイールと回転シャフトとが断絶(非連結)され、該シャフト及び出力ドラムがフリーとなる。つまり、負荷側からの出力ドラム及び回転シャフトの回転負荷が軽減される。これにより、スライドドアは取り分け大きな操作力を必要としないで容易に手動開閉がなされるようになっている。
ところで、特許文献1のモータでは、出力ギヤであるウォームホイールと出力軸である回転シャフトとの間で電磁クラッチにて駆動の断続を行うように構成されているため、トルクの大きい相互間を電磁クラッチにて駆動の断続を行う構成では、該電磁クラッチの各構成部品においてそのトルクを受け止めるだけの剛性等を確保する必要がある。従って、電磁クラッチが大型化し、ひいては電磁クラッチを含むモータが大型化して、車両への搭載性が悪化することが懸念される。
By the way, the motor disclosed in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータ本体と減速部とが一体に組み付けられたモータにおいて、モータ本体の駆動力を減速部の出力軸に伝達する一方、負荷側からの出力軸の回転負荷を軽減するクラッチが備えられるものであって、そのクラッチの小型化を図り、モータ体格を小さく構成することができるモータ及びそのモータを駆動源として用いる車両用ドア開閉装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to transmit the driving force of the motor body to the output shaft of the speed reducer in a motor in which the motor body and the speed reducer are assembled together. On the other hand, a clutch for reducing the rotational load of the output shaft from the load side is provided, the motor can be reduced in size and the motor size can be reduced, and the motor is used as a drive source. The object is to provide a vehicle door opening and closing device.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、回転軸を回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体に一体に組み付けられるとともに、前記回転軸の回転力が伝達されるウォーム軸及び該ウォーム軸と噛合されるウォームホイールとを有する減速機構が収容され、該ウォーム軸及び該ウォームホイールを経た回転力を該ウォームホイールと一体回転するように連結される出力軸から出力する減速部とを備えてなるモータであって、前記回転軸と前記ウォーム軸との間に設けられ、前記モータ本体の駆動時には前記回転軸と前記ウォーム軸とを連結して前記回転軸からの回転力を前記ウォーム軸に伝達する一方、前記モータ本体の非駆動時には前記ウォーム軸と前記回転軸とを断絶して負荷側からの前記出力軸の回転負荷になる前記回転軸を前記ウォーム軸から切り離すクラッチを備えたことをその要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is directed to a motor body that rotationally drives a rotating shaft, a worm shaft that is integrally assembled to the motor body, and that transmits the rotational force of the rotating shaft; A speed reduction mechanism including a worm wheel meshed with the worm shaft, and a speed reduction unit for outputting a rotational force passing through the worm shaft and the worm wheel from an output shaft connected to rotate integrally with the worm wheel; The motor is provided between the rotating shaft and the worm shaft, and when the motor body is driven, the rotating shaft and the worm shaft are coupled to generate a rotational force from the rotating shaft. While being transmitted to the worm shaft, when the motor body is not driven, the worm shaft and the rotating shaft are disconnected to become a rotational load of the output shaft from the load side. Further comprising a clutch for disconnecting the shaft from the worm shaft and the gist thereof.
同構成によれば、クラッチは、モータ本体の回転軸と減速部のウォーム軸との間に設けられ、モータ本体の駆動時においては回転軸とウォーム軸とを連結して回転軸からの回転力をウォーム軸に伝達し、モータ駆動による負荷の作動が行われる。一方、モータ本体の非駆動時においては、クラッチは、ウォーム軸と回転軸とを断絶して負荷側からの出力軸の回転負荷になる回転軸をウォーム軸から切り離す。これにより、負荷側からの出力軸の回転負荷が軽減されるため、負荷側からの出力軸の回転が容易となり、例えば負荷側でモータ駆動によらない手動による作動等を容易に行うことができる。このように作動するクラッチはモータ本体の回転軸と減速部のウォーム軸との間のトルクの小さい箇所に設けられるため、クラッチ構成部品の剛性を比較的低くして小型に構成することができる。つまり、個々のクラッチ構成部品を小さく構成でき、クラッチを小型化できる。 According to this configuration, the clutch is provided between the rotating shaft of the motor main body and the worm shaft of the speed reduction unit, and when the motor main body is driven, the rotating shaft and the worm shaft are connected to rotate the rotating force from the rotating shaft. Is transmitted to the worm shaft, and the load is driven by the motor. On the other hand, when the motor main body is not driven, the clutch disconnects the worm shaft and the rotary shaft from the worm shaft and disconnects the rotary shaft that becomes the rotational load of the output shaft from the load side. Thereby, since the rotational load of the output shaft from the load side is reduced, rotation of the output shaft from the load side is facilitated, and for example, manual operation that does not depend on motor driving can be easily performed on the load side. . Since the clutch that operates in this manner is provided at a location where the torque between the rotating shaft of the motor main body and the worm shaft of the speed reducing portion is small, the rigidity of the clutch components can be made relatively small and the size can be reduced. That is, individual clutch components can be made small, and the clutch can be miniaturized.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のモータにおいて、前記回転軸と前記ウォーム軸とは、同軸上に配置されていることをその要旨とする。
同構成によれば、回転軸とウォーム軸とが同軸上に配置されることから、両軸の連結が容易で、安定した回転伝達を行うことができる。
The gist of the invention described in
According to this configuration, since the rotating shaft and the worm shaft are coaxially arranged, the two shafts can be easily connected and stable rotation transmission can be performed.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のモータにおいて、前記ウォーム軸は、そのスラスト荷重がスラスト受けボールにて受けられていることをその要旨とする。
同構成によれば、スラスト受けボールを用いてウォーム軸のスラスト荷重が受けられるため、ウォーム軸の回転負荷が小さくなり、負荷側からの出力軸の回転負荷軽減に貢献することができる。
The invention according to
According to this configuration, since the thrust load of the worm shaft can be received using the thrust receiving ball, the rotational load of the worm shaft is reduced, which can contribute to the reduction of the rotational load of the output shaft from the load side.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記クラッチは、電磁式のクラッチよりなることをその要旨とする。
同構成によれば、電磁式のクラッチを用いていることから、機械式のクラッチと比べて、回転軸及びウォーム軸間の断続を容易に行うことができる。
The gist of the invention described in
According to this configuration, since the electromagnetic clutch is used, it is possible to easily connect and disconnect the rotating shaft and the worm shaft as compared with the mechanical clutch.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のモータにおいて、電磁式の前記クラッチは、励磁時に前記回転軸と前記ウォーム軸とを連結し、非励磁時に前記ウォーム軸と前記回転軸とを断絶するように構成されていることをその要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the motor according to the fourth aspect, the electromagnetic clutch connects the rotary shaft and the worm shaft during excitation, and the worm shaft and the rotary shaft during non-excitation. It is the gist that it is configured so as to cut off.
同構成によれば、電磁式のクラッチは、励磁時に回転軸とウォーム軸とを連結し、非励磁時にウォーム軸と回転軸とを断絶する。つまり、負荷を作動させないモータ本体の非駆動時にクラッチが非励磁となるため、モータ本体を駆動させずモータ本体にて電力を消費しない場合に、同様にクラッチにおいても電力を消費しないようにすることができる。 According to this configuration, the electromagnetic clutch connects the rotating shaft and the worm shaft when excited, and disconnects the worm shaft and the rotating shaft when not excited. In other words, since the clutch is de-energized when the motor body that does not operate the load is not driven, when the motor body is not driven and power is not consumed by the motor body, the power is not consumed by the clutch as well. Can do.
請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載のモータにおいて、前記クラッチは、前記ウォーム軸と前記回転軸との間に介在されるとともに、前記ウォーム軸と前記回転軸とを断絶する第1の位置と、前記回転軸と前記ウォーム軸とを連結する第2の位置に配置される磁性材料よりなる連結部材と、前記連結部材を前記第1及び第2の位置のいずれか一方に配置するように付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1及び第2の位置のいずれか他方に配置すべく励磁により前記連結部材を磁気吸引する電磁石とを備えてなることをその要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the motor according to the fourth or fifth aspect, the clutch is interposed between the worm shaft and the rotating shaft, and disconnects the worm shaft and the rotating shaft. A connecting member made of a magnetic material disposed at a second position that connects the rotating shaft and the worm shaft, and the connecting member is one of the first and second positions. And an electromagnet that magnetically attracts the connecting member by excitation so as to be disposed at one of the first and second positions against the urging force of the urging member. The gist is to comprise.
同構成によれば、連結部材が付勢部材によりウォーム軸と回転軸とを断絶する第1の位置、及び回転軸とウォーム軸とを連結する第2の位置のいずれか一方に配置され、電磁石の励磁により連結部材がその他方の位置に配置される。つまり、上記のように回転軸とウォーム軸との断続を行うクラッチを、連結部材、付勢部材及び電磁石を用いた簡単な構成で実現できる。 According to this configuration, the connecting member is disposed at one of the first position where the worm shaft and the rotating shaft are disconnected by the biasing member, and the second position where the rotating shaft and the worm shaft are connected, and the electromagnet. The coupling member is arranged at the other position by the excitation of. In other words, the clutch that connects and disconnects the rotating shaft and the worm shaft as described above can be realized with a simple configuration using the connecting member, the urging member, and the electromagnet.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のクラッチ付きのモータをその駆動源として用い、車両に設けられる開口を開閉するドアを前記モータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させるように構成される車両用ドア開閉装置であって、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、前記モータ本体の駆動とともに、前記クラッチにより前記モータ本体の回転軸と前記減速部のウォーム軸とを連結して前記回転軸からの回転力を前記ウォーム軸、前記ウォームホイールを介して前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータ本体の非駆動時には、前記クラッチにより前記ウォーム軸と前記回転軸とを断絶して負荷側からの前記出力軸の回転負荷になる前記回転軸を前記ウォーム軸から切り離した状態とし、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記ウォームホイール及び前記ウォーム軸に伝達し、前記回転軸には非伝達とすることをその要旨とする。 A seventh aspect of the present invention uses the motor with a clutch according to any one of the first to sixth aspects as a drive source, and an output shaft driven by the motor is used as a door that opens and closes an opening provided in the vehicle. The vehicle door opening and closing device is configured to open and close in accordance with the rotation of the motor. When a command to automatically open and close the door is generated, the motor body is driven and the motor body is rotated by the clutch. A shaft and a worm shaft of the speed reduction unit are connected to transmit the rotational force from the rotating shaft to the output shaft via the worm shaft and the worm wheel, and the door is opened and closed by the rotation of the output shaft. On the other hand, when the motor body is not driven, the worm shaft and the rotating shaft are disconnected by the clutch, and the rotating shaft that becomes the rotating load of the output shaft from the load side is The gist is that the rotational force of the output shaft from the load side by manual opening and closing of the door is transmitted to the worm wheel and the worm shaft and is not transmitted to the rotational shaft. To do.
同構成によれば、車両のドアをモータ駆動にて自動開閉する装置においては、該ドアを手動による開閉が可能に構成する要求があるため、上記のようなクラッチを用いたモータがその駆動源として好適である。しかも、車両に搭載する装置では搭載スペースを小さくすることが常に要求されるため、クラッチの小型化、モータの小体格となる意義は大きい。 According to this configuration, in a device that automatically opens and closes a door of a vehicle by a motor drive, there is a demand for the door to be able to be manually opened and closed. It is suitable as. Moreover, since it is always required to reduce the mounting space in an apparatus mounted on a vehicle, it is significant to make the clutch smaller and the motor smaller.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の車両用ドア開閉装置において、車両側部の開口を開閉するスライドドアを開閉作動させるための車両用スライドドア開閉装置、又は、車両後部の開口を開閉するバックドアを開閉作動させるための車両用バックドア開閉装置であることをその要旨とする。
The invention according to claim 8 is the vehicle door opening and closing device according to
同構成によれば、車両のドアでもスライドドアやバックドアを対象としている。即ち、スライドドアやバックドア、特にバックドアでも上下方向に開閉させるドアにおいては、そのドアの手動開閉に比較的大きな操作力が必要である。そのため、上記のようなクラッチにて負荷側からの出力軸の回転負荷が軽減される意義は大きく、ドアの手動開閉が容易である。 According to this configuration, the vehicle door is also intended for a sliding door or a back door. That is, a sliding door or a back door, particularly a door that can be opened and closed in the vertical direction, requires a relatively large operating force to manually open and close the door. Therefore, the significance of reducing the rotational load of the output shaft from the load side by the clutch as described above is significant, and it is easy to manually open and close the door.
このように本発明によれば、クラッチの小型化を図ることができ、体格の小さいモータを提供でき、また、このようなモータを駆動源として用いる車両用ドア開閉装置を提供することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to reduce the size of the clutch, to provide a motor with a small physique, and to provide a vehicle door opening / closing device using such a motor as a drive source.
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施の形態のモータ1を示す。本実施の形態のモータ1は、図3に示すように、自動車に搭載されるスライドドア開閉装置50の駆動源として用いられるものである。スライドドア開閉装置50は、本実施の形態では、車両ボディ51の側面に沿ってスライド開閉可能に配設されたスライドドア52内に配設されている。スライドドア52は、車両ボディ51に形成された乗降口51aを開閉するものであり、車両ボディ51に設けられるガイドレール53に沿って移動可能に連結される連結具54にて支持されている。連結具54はモータ1の駆動によるワイヤケーブル55の巻き取り及び送り出しが行われることによりガイドレール53に沿って移動し、該連結具54の移動によりスライドドア52が乗降口51aを開閉するようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
このようなスライドドア開閉装置50の駆動源である本実施の形態のモータ1は、モータ本体2と減速部3とからなる所謂ギヤードモータにて構成されている。モータ本体2は、ヨークハウジング4、一対のマグネット5、電機子6、ブラシホルダ7及び一対のブラシ8を備えている。
The
ヨークハウジング4は略有底扁平円筒状に形成され、その内側面にマグネット5が固着されている。ヨークハウジング4の底部中央には軸受9が設けられ、該軸受9は電機子6の回転軸10の基端を回転可能に支持する。
The
ヨークハウジング4の開口部4aはフランジ状に形成され、後述するギヤハウジング21の開口部21aにネジ11にて固定される。尚、この固定の際に、ヨークハウジング4の開口部4aとギヤハウジング21の開口部21aとでブラシホルダ7が挟持されて固定される。
The opening 4a of the
ブラシホルダ7は、ヨークハウジング4内において、電機子6の回転軸10の先端を回転可能に支持する軸受12及び回転軸10に固着された整流子13に摺接するブラシ8を保持している。また、ブラシホルダ7の両ハウジング4,21から突出する部分は車体側から延びる車体側コネクタ(図示略)と連結するためコネクタ部7aであって、該コネクタ部7aの凹部7b内には複数本のターミナル14が露出している。これらターミナル14はブラシホルダ7にインサートされており、前記ブラシ8及びモータ1内に備えられる回転センサ等の各種センサ(図示略)と電気的に接続されている。そして、コネクタ部7aが車体側コネクタと連結されることで、モータ1と車体側に備えられるコントローラ(図示略)とが電気的に接続され、電源供給やセンサ信号等の出力が行われる。
The
このようなモータ本体2に対し、減速部3は、ギヤハウジング21、ウォーム軸22、ウォームホイール23及びクラッチ24を備えている。
ギヤハウジング21は樹脂製であって、内部にはウォーム軸22、ウォームホイール23及びクラッチ24を収容している。ギヤハウジング21は、前記ヨークハウジング4の開口部4aと対向する開口部21aを備え、両開口部4a,21a間に前記ブラシホルダ7が介装される。
For such a
The
ギヤハウジング21は、ウォーム軸22を収容するために開口部21aから軸方向に延びる略円筒状の軸収容筒部21bと、該軸収容筒部21bと連通しウォームホイール23を収容するためのホイール収容凹部21cと、軸収容筒部21bの基端(モータ本体2側)に設けられクラッチ24を収容するためのクラッチ収容凹部21dとを備えている。
The
軸収容筒部21bには、一対の軸受25,26が所定間隔を有して装着されている。ウォーム軸22は、軸収容筒部21bの開口側から挿入され、ウォーム部22aを挟んだ両端がそれぞれ軸受25,26にて回転可能に支持されて、前記回転軸10と同軸上に配置される。また、ウォーム軸22の先端には、該ウォーム軸22のスラスト荷重を受けるためのスラスト受けボール27及びプレート28が備えられている。
A pair of
また、ウォーム軸22においてウォーム部22aと軸受26にて支持される部位との間には、周方向に多極着磁されるリング状のセンサマグネット29が一体回転するように装着されている。これに対し、軸収容筒部21bにおいてセンサマグネット29の外周面に対向する部位には、該センサマグネット29の回転に伴う磁界変化を検知するホール素子30が配設されている。ホール素子30は、センサマグネット29の回転に伴う磁界変化を検知し、センサマグネット29、即ちウォーム軸22の回転数や回転速度等の回転情報を検出する。
Further, a ring-shaped
ホイール収容凹部21cには、前記ウォーム軸22のウォーム部22aと噛合されるウォームホイール23が回転可能に収容されている。このウォームホイール23には、出力軸23aが一体回転するように連結されている。出力軸23aには、スライドドア52を開閉作動させるための前記ワイヤケーブル55が掛装される駆動プーリ(図示略)が一体回転するように連結されている。
A worm wheel 23 engaged with the worm portion 22a of the
クラッチ収容凹部21dには、ウォーム軸22と前記回転軸10との断続を行う電磁式のクラッチ24が収容されている。クラッチ24は、図2に示すように、電磁石31、連結部材32及びリターンスプリング33を備えている。
An
電磁石31は、円環状をなしており、クラッチ収容凹部21dに固定されている。電磁石31の内側には挿入孔31aが設けられ、該挿入孔31aにはウォーム軸22の基端部が挿入されている。この場合、ウォーム軸22の基端端面は、挿入孔31aにおけるモータ本体2側開口から若干奥側に位置している。
The
ここで、ウォーム軸22の基端部にはその端面から軸方向に凹設されるスプリング収容凹部22bが設けられ、スプリング収容凹部22bにはコイル状のリターンスプリング33が収容される。スプリング収容凹部22bは、リターンスプリング33の収縮時に該スプリング33全体が収容され、かつリターンスプリング33の伸張時に該スプリング33が突出する深さに設定されている。また、このスプリング収容凹部22bの底部には、スリット状の連結凹部22cが形成されている。前記回転軸10の先端部においても、同様に、スリット状の連結凹部10aが形成されている。
Here, the base end portion of the
連結部材32は、磁性(金属)材料よりなり、電磁石31による磁気吸引が可能に構成されている。連結部材32は、ウォーム軸22の基端部と略同径をなす円柱状の本体部32aと、該本体部32aのウォーム軸22側端面に形成される連結凸部32bと、前記本体部32aの前記回転軸10側端面に形成される連結凸部32cとを有している。連結凸部32bは、ウォーム軸22基端の連結凹部22cに嵌挿可能な直方体形状をなしている。連結凸部32bは、その連結凹部22cに対し軸方向に移動可能で、かつ相互の嵌合時には回転方向に係合し、連結部材32とウォーム軸22とを一体回転するように連結する。尚、連結凸部32bの先端は先細形状に形成されている。また、連結凸部32cにおいても、回転軸10先端の連結凹部10aに嵌挿可能な直方体形状をなしている。連結凸部32cは、その連結凹部10aに対し軸方向に移動可能で、かつ相互の嵌合時には回転方向に係合し、連結部材32と回転軸10とを一体回転するように連結する。
The connecting
リターンスプリング33は、ウォーム軸22基端のスプリング収容凹部22bに装着され、該ウォーム軸22と連結部材32の本体部32aとの間に配置される。リターンスプリング33は、その付勢力により連結部材32を回転軸10側に押圧する。
The
このような構成のクラッチ24において、電磁石31が非励磁(オフ)の際には、リターンスプリング33の付勢力により連結部材32が回転軸10側に押圧され、該連結部材32の本体部32aの回転軸10側端面が該回転軸10の先端端面に当接する第1の位置P1に配置される(図2(a)参照)。この場合、回転軸10側の連結凸部32cは該回転軸10先端の連結凹部10aに嵌挿された状態であり、該連結部材32と回転軸10とが一体回転するように連結されている。
In the clutch 24 having such a configuration, when the
また、連結部材32が第1の位置P1に配置されることで、連結部材32の本体部32aのウォーム軸22側端面が電磁石31の回転軸10側端面と略面一となっており、ウォーム軸22側の連結凸部32bは該ウォーム軸22基端の連結凹部22cから外れた状態となっている。つまり、連結部材32とウォーム軸22とが非係合(非連結)となっており、回転軸10とウォーム軸22とが断絶された状態となっている。
Further, since the connecting
これに対し、電磁石31が励磁(オン)されると、リターンスプリング33の付勢力に抗して連結部材32がウォーム軸22側に引き付けられ、該連結部材32の本体部32aのウォーム軸22側端面が該ウォーム軸22の基端端面に当接する第2の位置P2に配置される(図2(b)参照)。この場合、連結部材32の本体部32aの回転軸10側端面は該回転軸10の先端端面から離間し、回転軸10側の連結凸部32cが該回転軸10先端の連結凹部10aから外れる方向に若干移動するが、依然、連結凸部32cと連結凹部10aとの連結状態は維持されるようになっている。つまり、第1,第2の位置P1,P2間で連結部材32が移動しても、該連結部材32と回転軸10との連結状態は常に維持されるようになっている。
On the other hand, when the
また、連結部材32が第2の位置P2に配置されることで、連結部材32のウォーム軸22側の連結凸部32bが該ウォーム軸22基端の連結凹部22c内に嵌挿される。これにより、連結部材32とウォーム軸22とが一体回転するように連結、即ち連結部材32を介してウォーム軸22と前記回転軸10とが一体回転するように連結された状態となる。
Further, the connecting
このような構成のモータ1を駆動源としたスライドドア開閉装置50において、スライドドア52を自動開閉させる旨の指令が生じると、モータ本体2の回転駆動に先立って電磁式のクラッチ24がオンされ、次いでモータ本体2が回転駆動される。クラッチ24のオンによりモータ本体2の回転軸10とウォーム軸22とが一体回転するように連結されるため、モータ本体2の回転駆動による回転軸10の回転が連結部材32を介してウォーム軸22に伝達され、該ウォーム軸22は回転する。ウォーム軸22の回転は、ウォームホイール23を介して出力軸23aに連結された駆動プーリを回転させ、図1に示すワイヤケーブル55を作動させる。これにより、モータ1の駆動によるスライドドア52の自動開閉作動が行われる。
In the slide door opening /
一方、スライドドア52を手動で開閉作動させる場合、手動によるスライドドア52の開閉操作力によりワイヤケーブル55及び駆動プーリを介して出力軸23aに回転力が作用する。このとき、クラッチ24はオフされているため、連結部材32とウォーム軸22とが断絶された状態となっている。つまり、その手動操作時に大きな負荷となるモータ本体2の回転軸10が切り離されているため、負荷側からの出力軸23aの回転力がウォームホイール23及びウォーム軸22に伝達されるが、回転軸10には伝達されず、負荷側からの出力軸23aの回転負荷が軽減される。これにより、手動操作によりスライドドア52を介して出力軸23aに回転力が作用すると、回転負荷が軽減された出力軸23aは容易に回転し、スライドドア52は取り分け大きな操作力を必要としないで容易に手動開閉がなされる。
On the other hand, when the
尚、本実施の形態では、ウォーム軸22とウォームホイール23との間において、スライドドア52の自動開閉時におけるモータ本体2側からの駆動力の伝達と、手動開閉時における出力軸23a側からの駆動力の伝達とが両者で最適となるように、そのウォーム軸22におけるウォーム部22aのリード(1回転させた時に進む距離)が予め実験やシミュレーション等により設定されている。これにより、本実施の形態では、スライドドア52の自動開閉及び手動開閉の両者において更なるスムーズな開閉が実現されている。
In this embodiment, between the
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)本実施の形態のクラッチ24は、モータ本体2の回転軸10と減速部3のウォーム軸22との間に設けられ、モータ本体2の駆動時においては回転軸10とウォーム軸22とを連結して回転軸10からの回転力をウォーム軸22に伝達し、モータ1の駆動によるスライドドア52の開閉作動を可能とする。一方、モータ本体2の非駆動時においては、クラッチ24は、ウォーム軸22と回転軸10とを断絶して負荷側からの出力軸23aの回転負荷になる回転軸10をウォーム軸22から切り離す。これにより、負荷側からの出力軸23aの回転負荷が軽減されるため、負荷側からの出力軸23aの回転が容易となり、手動によるスライドドア52の容易な開閉作動を可能とする。このように作動するクラッチ24はモータ本体2の回転軸10と減速部3のウォーム軸22との間のトルクの小さい箇所に設けられるため、回転軸10とウォーム軸22との間に介在するクラッチ構成部品の1つである連結部材32の剛性を比較的低くして小型に構成することができる。またこれに伴い、連結部材32を磁気吸引する電磁石31や連結部材32に付勢力を付与するスプリング33を小型に構成できる。これにより、クラッチ24を小型化でき、モータ1を小体格に構成することができる。また、本実施の形態のように、搭載スペースを小さくすることが常に要求される車両搭載装置であるスライドドア開閉装置50に用いるため、クラッチ24の小型化、モータ1の小体格となる意義は大きい。
Next, characteristic actions and effects of the present embodiment will be described.
(1) The clutch 24 of the present embodiment is provided between the
(2)本実施の形態では、回転軸10とウォーム軸22とが同軸上に配置されていることから、両軸10,22の連結が容易で、安定した回転伝達を行うことができる。
(3)本実施の形態では、ウォーム軸22のスラスト荷重をスラスト受けボール27にて受ける構造としているため、ウォーム軸22の回転負荷が小さくなり、負荷側からの出力軸23aの回転負荷軽減に貢献することができる。
(2) In the present embodiment, since the rotating
(3) In this embodiment, since the thrust load of the
(4)本実施の形態のクラッチ24は電磁式であることから、機械式のクラッチと比べて、回転軸10及びウォーム軸22間の断続を容易に行うことができる。しかも、本実施の形態のクラッチ24は、励磁時に回転軸10とウォーム軸22とを連結し、非励磁時にウォーム軸22と回転軸10とを断絶する。つまり、スライドドア52を開閉作動させないモータ本体2の非駆動時にクラッチ24が非励磁となるため、モータ本体2を駆動させずモータ本体2にて電力を消費しない場合に、同様にクラッチ24においても電力を消費しないようにすることができる。従って、本実施の形態のように車両に搭載する装置に適用する場合では、モータ1においてエンジン停止時の無用なバッテリ消費を防止できる。
(4) Since the clutch 24 of the present embodiment is an electromagnetic type, it is possible to easily connect and disconnect the
(5)本実施の形態のクラッチ24は、連結部材32がスプリング33によりウォーム軸22と回転軸10とを断絶する第1の位置P1に配置され、電磁石31の励磁により連結部材32が回転軸10とウォーム軸22とを連結する第2の位置P2に配置されるように構成されている。つまり、回転軸10とウォーム軸22との断続を行うクラッチ24を、連結部材32、スプリング33及び電磁石31を用いた簡単な構成とすることができる。
(5) In the clutch 24 of the present embodiment, the connecting
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、回転軸10とウォーム軸22とをクラッチ24(連結部材32)を介して同軸上に配置したが、回転軸10とウォーム軸22とが同軸上に配置されないクラッチの構成としてもよい。
The embodiment of the present invention may be modified as follows.
In the above embodiment, the
・上記実施の形態では、電磁石31、連結部材32及びリターンスプリング33でクラッチ24を構成したが、クラッチの構成はこれに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
-In above-mentioned embodiment, although the clutch 24 was comprised with the
また、このような電磁式のクラッチ24でなく、機械式のクラッチに置き換えてもよい。機械式のクラッチを用いれば、クラッチにおける消費電力をゼロにすることができるとともに、クラッチへの電源供給を行うための配線の取り回しなどを考慮する必要がなくなる。以下、その機械式クラッチの具体的な構成例(構成A〜E)を示す。
Further, instead of such an
[構成A]
図4及び図5に示す構成Aのクラッチ100は、回転軸10側に設けられる入力側回転体101と、ウォーム軸22側に設けられる出力側回転体102と、両回転体101,102間に設けられるコンタクト部材103とを備えている。
[Configuration A]
The clutch 100 having the configuration A shown in FIGS. 4 and 5 includes an input-side
入力側回転体101は、例えば樹脂にて形成され、略円柱状の軸部101aと、該軸部101aの基端部に設けられ前記回転軸10と同軸に連結するための連結孔101bと、その軸部101aの先端部に径方向に板状をなす駆動円板部101cとを有している。軸部101aの連結孔101bは、モータ本体2から延びる回転軸10の先端部、例えば図示しないが断面D字状又は二面幅形状に形成した場合その先端部と同じ孔形状にて形成される。つまり、この連結孔101bに回転軸10の先端部が嵌挿されることで、入力側回転体101は回転軸10と一体回転可能に連結される。
The input-side
前記軸部101aの先端部には、該軸部101aと同軸をなす駆動円板部101cが設けられている。駆動円板部101cは、全体に略三角形状をなし、更に個々に略三角形状をなす同形状の3個の係合部101dが周方向に等間隔(120°間隔)に設けられてなる。各係合部101dは、各側辺がそれぞれ外側に若干膨らむ湾曲状をなしている。これに対し、各係合部101d間には、径方向内側に向けて凹む凹設部101eが形成される。因みに、各凹設部101eは、同様に、周方向に等間隔(120°間隔)に設けられる。
A
出力側回転体102は、前記ウォーム軸22と同軸となるように該軸22の基端部に一体に形成され(ウォーム軸22と別部材で互いに連結する構成でも可)、該ウォーム軸22とともに例えば金属にて形成されている。出力側回転体102には、前記入力側回転体101側が凹設され該入力側回転体101の駆動円板部101cを収容する収容凹部102aが形成され、該収容凹部102aの周囲にはウォーム軸22と同軸、即ち入力側回転体101の駆動円板部101cと同軸をなす外輪部102bが形成されている。外輪部102bの内周側には、径方向内側及び入力側回転体101側に開口する同形状の12個の連結凹部102cが等間隔に形成されている。各連結凹部102cは、径方向内側ほど拡開した台形状をなしている。そして、収容凹部102a内に入力側回転体101の駆動円板部101cが配置されると、連結凹部102cを有する外輪部102bと駆動円板部101cとが同一平面上に配置される。
The output-side
コンタクト部材103は、例えば樹脂にて形成され、クラッチ100に3個用いられる。コンタクト部材103は、略直方体形状をなす本体部103aと、該本体部103aの一側面から円柱状に立設する連結凸部103bと、その本体部103aにおける連結凸部103bとは反対側の面から略五角柱形状に立設する係止凸部103cとを有してなる。各コンタクト部材103は、出力側回転体102及び入力側回転体101の駆動円板部101cを覆うように配置されるプレートサポート104に対して周方向に等間隔(120°間隔)に配置され、それぞれ径方向に移動可能に取着される。
The
因みに、プレートサポート104は、例えば樹脂にて形成され、回転軸10側が大径、ウォーム軸22側が小径の円周面を有する形状をなしており、前記ギヤハウジング21に例えば軸受(図示略)を介して回転可能に支持される。プレートサポート104には、回転軸側端面の中央部に入力側回転体101の軸部101aが挿通される断面円形状の挿通孔104aが形成され、該挿通孔104aからウォーム軸側端面まで貫通する断面円形状の収容孔104bが形成されている。この収容孔104bには、ウォーム軸22の出力側回転体102が収容される(図6(a)参照)。
Incidentally, the
プレートサポート104の回転軸側端面には、挿通孔104aの周囲に等間隔(120°間隔)に3つの収容溝104cがその挿通孔104aから径方向に延びるように形成されている。各収容溝104cは、前記コンタクト部材103の本体部103aと対応した断面四角形状をなしており、径方向外側縁部が閉塞されている。各収容溝104cには、軸方向からコンタクト部材103の本体部103aが収容可能であり、該本体部103aがその収容溝104cに沿って径方向に移動可能となっている(周方向には移動不能)。この場合、各コンタクト部材103の連結凸部103bは、プレートサポート104の収容孔104b内に収容される出力側回転体102の収容凹部102a(外輪部102b)内に配置され、外輪部102bと入力側回転体101の駆動円板部101cとの隙間に配置される。
On the end surface of the
また、プレートサポート104の各収容溝104cには、コンタクト部材103の本体部103aの径方向外側にコイルスプリング105がそれぞれ収容される。各コイルスプリング105は、各コンタクト部材103の本体部103aを径方向内側に付勢するものである。そして、各収容溝104cにこれらコンタクト部材103とコイルスプリング105が収容された後、プレートサポート104には円板状の蓋体106が固定され該蓋体106にて収容溝104cが閉塞される。尚、この蓋体106には、中央部に前記プレートサポート104の挿通孔104aに対応する円形状の挿通孔106aが形成されるとともに、各コンタクト部材103の係止凸部103cを該蓋体106から突出させる切欠溝106bが中央部の挿通孔106aから径方向外側に延びるように形成されている。各切欠溝106bは、各コンタクト部材103の本体部103aの収容溝104cに沿った径方向への移動時に、回転軸10側に突出する各係止凸部103cの移動を妨げないようにプレートサポート104の各収容溝104cに対応させて形成されている。
In addition, the
蓋体106から突出する各係止凸部103cの先端部は、その蓋体106と対向配置される略六角形板状のプレート部材107の外周面と係止可能となっている。各係止凸部103cは五角柱形状をなしており、その径方向内側の角部にてプレート部材107の外周面と係止する。プレート部材107は、例えば樹脂にて形成され、前記ブラシホルダ7にネジ等にて固定されて移動不能とされている。尚、このプレート部材107を前記ブラシホルダ7に一体形成することもできる。プレート部材107の中央部には前記プレートサポート104の挿通孔104aに対応する円形状の挿通孔107aが形成されるとともに、外周縁には6個の辺に相当する各部分の中間部において径方向内側に向けて若干V字状に凹む凹状部107bがそれぞれ設けられている。つまり、プレート部材107の外縁部の各角部107cは径方向外側に若干突出することとなる。
The front end portion of each locking
そして、各コンタクト部材103の連結凸部103bが駆動円板部101cの各凹設部101eの最内部又はその近傍に配置されて径方向内側に配置されると(図6参照)、各連結凸部103bが出力側回転体102の外輪部102bと係止不能な位置に配置されるようになっている。この場合、出力側回転体102と入力側回転体101とが断絶される。またこのとき、各コンタクト部材103の係止凸部103cはコイルスプリング105の付勢力を受けてプレート部材107の各凹状部107b内に当接して周方向に係止した状態となり、各コンタクト部材103が取着されるプレートサポート104の回転が抑制された状態(係止状態)となる。
And if the connection
これに対し、入力側回転体101の回転により各コンタクト部材103の連結凸部103bが駆動円板部101cの各係合部101dの側面に沿って径方向外側に移動され出力側回転体102の外輪部102bの連結凹部102c内に配置されると、各連結凸部103bがコイルスプリング105の付勢力に抗してその外輪部102bと回転方向に係止するようになっている(図11等参照)。この場合、出力側回転体102と入力側回転体101とが各コンタクト部材103(連結凸部103b)を介して駆動連結される。またこのとき、各コンタクト部材103の径方向外側への移動により、各コンタクト部材103の係止凸部103cがプレート部材107の各角部107cよりも外側に移動し離間することで、該係止凸部103cがプレート部材107に係止不能な状態となる。これにより、プレートサポート104の回転抑制状態が解消され、入力側回転体101の回転に基づいて各コンタクト部材103が取着されるプレートサポート104が連れ回りし、各コンタクト部材103の連結凸部103bと周方向に係止する出力側回転体102が回転するようになっている。
On the other hand, the connection
そして、このような動作が円滑に行われるように、上記した各コンタクト部材103や出力側回転体102の外輪部102b、入力側回転体101の駆動円板部101c等の各寸法が設定されている。
Then, the dimensions of the
このように構成されるクラッチ100では、モータ本体2の非駆動時のように回転軸10に回転駆動力が生じていない場合、コイルスプリング105によるコンタクト部材103の径方向内側への付勢により、図6に示すように、各コンタクト部材103の連結凸部103bが入力側回転体101における駆動円板部101cの各凹設部101eの最内部側に案内されるとともに、各コンタクト部材103の係止凸部103cがプレート部材107の各凹状部107bの最内部側に案内される。
In the clutch 100 configured as described above, when no rotational driving force is generated in the
尚、コイルスプリング105の付勢力のみで各コンタクト部材103の連結凸部103bが駆動円板部101cの各凹設部101eの最内部に、その係止凸部103cがプレート部材107の各凹状部107bの最内部にそれぞれ案内されない場合、負荷側からウォーム軸22が回転され出力側回転体102の外輪部102bが回転すると、該外輪部102bに各連結凸部103bが衝突することで位置修正され、駆動円板部101cの各凹設部101eのより最内部側に案内される。また、この各連結凸部103bへ外輪部102bの衝撃により、各係止凸部103cがプレート部材107の各凹状部107bのより最内部側に案内される。
It should be noted that the connecting
そして、各コンタクト部材103の連結凸部103bが駆動円板部101cの各凹設部101eの最内部又はその近傍に配置されると、各連結凸部103bが出力側回転体102の外輪部102bと係止不能な位置に配置される。そのため、ウォーム軸22と回転軸10とが断絶され、負荷側からの出力軸23aの回転負荷になる回転軸10がウォーム軸22から切り離される。これにより、負荷側からの出力軸23aの回転負荷が軽減されるため、負荷側からの出力軸23aの回転が容易となり、手動によるスライドドア52の容易な開閉作動が可能となっている。
And if the connection
また、各コンタクト部材103の係止凸部103cがプレート部材107の各凹状部107b内に配置されることで、各コンタクト部材103が該プレート部材107に対して周方向に係止する。プレート部材107は移動不能とされていることから、各コンタクト部材103が取着されるプレートサポート104の回転が抑制され、手動によるスライドドア52開閉時に回転する出力側回転体102(外輪部102b)との連れ回りが防止される。
Further, the
これに対し、スライドドア52を自動開閉すべくモータ本体2が駆動されて回転軸10が回転すると、該回転軸10とともに入力側回転体101が回転する。すると、図7に示すように、駆動円板部101cの回転により各コンタクト部材103の連結凸部103bが駆動円板部101cの各係合部101dの側面にて案内されて径方向外側に押し出され、各コンタクト部材103がコイルスプリング105の付勢力に抗して径方向外側に移動する。
On the other hand, when the
またこのとき、各コンタクト部材103の連結凸部103bが駆動円板部101cから回転力を受けることで、プレートサポート104も同方向に回転する。すると、各コンタクト部材103の係止凸部103cがプレート部材107の凹状部107bの斜面に案内されて各コンタクト部材103の径方向外側への移動が補助され、各コンタクト部材103の径方向外側への移動が円滑とされている。そして、径方向に移動したコンタクト部材103の連結凸部103bは、出力側回転体102の外輪部102bに設けた連結凹部102c内へと向かう。
At this time, the
入力側回転体101の駆動円板部101cが更に回転すると、図8に示すように、各コンタクト部材103の連結凸部103bが出力側回転体102の外輪部102bの連結凹部102c側面と回転方向に係合する。そして、図9に示すように、入力側回転体101の更なる回転により、各コンタクト部材103の連結凸部103bが駆動円板部101cの各係合部101dの側面に案内されるとともに、係止凸部103cがプレート部材107の凹状部107bの斜面に案内されることで、図10に示すように、各コンタクト部材103が更に径方向に移動し、各連結凸部103bが外輪部102bの連結凹部102c内に深く嵌り込む。
When the
そして、図11に示すように、各コンタクト部材103の連結凸部103bが外輪部102bに回転方向に係合状態で最外部に配置されることで、外輪部102bに入力側回転体101からの回転力が伝達されつつも、各コンタクト部材103の係止凸部103cがプレート部材107の外周面と非係合となってプレートサポート104の回転もスムーズとなる。因みに、図7〜図11の動作はいずれの回転方向でも同様となる。
And as shown in FIG. 11, the connection
こうして、モータ本体2の駆動による回転軸10の回転力が入力側回転体101から各コンタクト部材103の連結凸部103bを介して出力側回転体102の外輪部102bに伝達されてウォーム軸22及び出力軸23aが回転し、スライドドア52がモータ1の駆動により自動で開閉作動するようになっている。
Thus, the rotational force of the
[構成B]
図12及び図13に示す構成Bのクラッチ110は、上記構成Aのクラッチ100に対して出力側回転体111の一部の形状及びプレート部材112の一部の形状が変更されており、その他の構成部材については同様の形状のものとなっている。
[Configuration B]
The clutch 110 having the configuration B shown in FIGS. 12 and 13 is different from the clutch 100 having the configuration A in that a part of the output-side
出力側回転体111は、上記と同様の収容凹部111a及び外輪部111bを有し、その外輪部111bに設けられる連結凹部111cが6個で構成されている。つまり、上記構成Aでの出力側回転体102の連結凹部102cの数(12個)に対して、構成Bでの連結凹部111cの数は半分とされている。各連結凹部111cは、同様に径方向内側ほど拡開した台形状をなしている。
The output-
また、プレート部材112は、上記と同様の挿通孔112aが中央部に設けられるとともに、外周面が波状、即ち18個の凹状部112b及び凸状部112cが交互に設けられてなる。つまり、上記構成Aでのプレート部材107の凹状部107b及び角部107cの数(6個)に対して、構成Bでの凹状部112b及び凸状部112cの数は3倍とされている。プレート部材112は、ブラシホルダ7に固定若しくは一体に形成される。
Further, the
このように構成されるクラッチ110においても、上記したクラッチ100とほぼ同様に動作する。即ち、モータ本体2の非駆動時のように回転軸10に回転駆動力が生じていない場合、コイルスプリング105によるコンタクト部材103の径方向内側への付勢により、図14に示すように、各コンタクト部材103の連結凸部103bが出力側回転体111の外輪部111bと係止不能な位置に配置される。これにより、ウォーム軸22と回転軸10とが断絶され、手動によるスライドドア52の容易な開閉作動が可能となっている。
The clutch 110 configured as described above operates in substantially the same manner as the clutch 100 described above. That is, when no rotational driving force is generated in the
また、各コンタクト部材103の係止凸部103cがプレート部材112の各凹状部112b内に配置されることで、プレートサポート104の回転が抑制され、手動によるスライドドア52開閉時に回転する出力側回転体111(外輪部111b)との連れ回りが防止される。尚、このプレート部材112の各凹状部112bは周方向に多数設けられるため、各コンタクト部材103の係止凸部103cが嵌り易く、回転方向への係合力が大きい仕様となっている。
Further, since the locking
これに対し、スライドドア52を自動開閉すべくモータ本体2が駆動され回転軸10とともに入力側回転体101が回転すると、図15に示すように、駆動円板部101c(各係合部101d)の回転により各コンタクト部材103の連結凸部103bがコイルスプリング105の付勢力に抗して径方向外側に押し出される。
On the other hand, when the
またこのとき、各コンタクト部材103の連結凸部103bが駆動円板部101cから回転力を受けることでプレートサポート104も同方向に回転し、各コンタクト部材103の係止凸部103cがプレート部材112の凹状部112bの斜面に案内されて各コンタクト部材103の径方向外側への移動が補助される。そして、径方向に移動したコンタクト部材103の連結凸部103bは、出力側回転体111の外輪部111bに設けた連結凹部111c内へと向かう。
At this time, the
入力側回転体101の駆動円板部101cが更に回転すると、図16〜図18に示すように、出力側回転体111の外輪部111bの連結凹部111cよりプレート部材112の凹状部112bが周方向に細かく設定されていることから、各コンタクト部材103の係止凸部103cが、回転方向に並ぶ凹状部112bに入り込んだり凸状部112cを乗り越えたりと数回繰り返し、やがて図19に示すように、各コンタクト部材103の連結凸部103bが外輪部111bの連結凹部111c側面と回転方向に係合する。
When the
そして、入力側回転体101の更なる回転により、各コンタクト部材103の連結凸部103bが駆動円板部101cの各係合部101dの側面に案内されて外輪部111bの連結凹部111c内に深く嵌り込み、各コンタクト部材103の係止凸部103cがプレート部材112の外周面と非係合となって、外輪部111bに入力側回転体101からの回転力が伝達される。こうして本構成Bにおいても、モータ本体2の駆動による回転軸10の回転力がウォーム軸22及び出力軸23a側に伝達され、スライドドア52がモータ1の駆動により自動で開閉作動するようになっている。
Further, by the further rotation of the input-
[構成C]
図20〜図22に示す構成Cのクラッチ120は、回転軸10側に設けられる入力側回転体121と、ウォーム軸22側に設けられる出力側回転体122と、両回転体121,122間に設けられる連結プレート123とを備えている。
[Configuration C]
The clutch 120 having the configuration C shown in FIGS. 20 to 22 includes an input-side
入力側回転体121は、例えば金属にて形成され、略円筒状の軸部121aと、該軸部121aの軸方向中間部に設けられる円形状のフランジ部121bと、該フランジ部121bの外周部において連結プレート123側(反回転軸10側)に突出する外輪部121cとを有している。軸部121aの前記回転軸10側端部には、該回転軸10と同軸に連結するための連結孔121dが設けられている。連結孔121dは、回転軸10の先端部の嵌挿により該回転軸10と一体回転するように、例えば図示しないが断面D字状又は二面幅の孔形状にて形成される。一方、軸部121aの出力側回転体122側端部には、後述の支持ピン126を回転軸10と同軸となるように固定する固定孔121eが設けられている。
The input-
ここで、入力側回転体121は、例えば樹脂よりなるベース部材124に対して回転可能に収容され、該ベース部材124は前記ブラシホルダ7に固定若しくは一体に形成される。ベース部材124は、入力側回転体121を回転可能に収容すべく断面円形状の収容凹部124aを有しており、該収容凹部124aの底面中央には、入力側回転体121の回転軸10側の軸部121aを回転可能に支持する軸受125が取着される。
Here, the input
入力側回転体121の外輪部121cには、その上面(連結プレート123との対向面)から凹設された3個の凹設部121fが周方向に等間隔(120°間隔)に設けられている。各凹設部121fは、出力側回転体122側に拡開する台形状をなしている。つまり、各凹設部121fの両側面は、出力側回転体122に向かうほど互いに離間する斜面121gとなっている。
The
入力側回転体121の前記固定孔121eには、例えば金属よりなる支持ピン126が該回転体121と同軸となるように固定される。支持ピン126には、連結プレート123が回転可能かつ軸方向に移動可能に嵌挿される。また、この支持ピン126には、連結プレート123の出力側回転体122側面と該ピン126の先端部に設けた係止片126aとの間にコイルスプリング127が挿通されている。コイルスプリング127は、支持ピン126の係止片126aを支点として連結プレート123を入力側回転体121側に付勢する。また、支持ピン126の先端端面中央には、出力側回転体122に当接する半球状の当接凸部126bが設けられている。尚、この支持ピン126は、例えば入力側回転体121(回転軸10)に一体形成してもよく、また出力側回転体122(ウォーム軸22)に一体形成することも可能である。
A
連結プレート123は、例えば金属よりなり、入力側回転体121よりも直径が若干大きく形成されている。連結プレート123は、中央部に設けられる挿通孔123aに支持ピン126が挿通され、該ピン126に対して回転可能かつ軸方向に移動可能、即ち出力側回転体122に接離可能に支持される。
The
連結プレート123の入力側回転体121側の面には、該回転体121に設けた外輪部121c(凹設部121f)に対向する円周上に、3個の半球状の連結凸部123bが周方向に等間隔(120°間隔)に設けられている。各連結凸部123bは、入力側回転体121の各凹設部121f内に配置される。因みに、連結プレート123は両回転体121,122間において支持ピン126に沿って移動するが、各連結凸部123bはその連結プレート123が両回転体121,122間のいずれに位置しても各凹設部121f内に配置される。つまり、連結プレート123は、自身の軸方向の位置にかかわらず各連結凸部123bにて入力側回転体121と回転方向に係合可能となっている。
On the surface on the input
また、連結プレート123の同面には、各連結凸部123bよりも径方向外側、この場合、入力側回転体121の外縁部よりも径方向外側の同一円周上に3個の係止凸部123cが周方向に等間隔(120°間隔)に設けられている。各係止凸部123cは、連結凸部123bよりも十分小さい突起であり、前記ベース部材124の収容凹部124aの開口周縁に対向する。ベース部材124の収容凹部124aの開口周縁には、各係止凸部123cと同一円周上に設けられ各係止凸部123cが挿入可能な3個の係止凹部124bが等間隔(120°間隔)に設けられている。
In addition, on the same surface of the connecting
連結プレート123の出力側回転体122側面の外周部には、該回転体122側に突出する環状連結部123dが設けられている。環状連結部123dの上面(出力側回転体122との対向面)には、三角形状に若干突出する6個の係合凸部123eが周方向に等間隔に設けられている。
On the outer peripheral portion of the side surface of the output
出力側回転体122は、連結プレート123とほぼ同じ直径で前記ウォーム軸22と同軸となるように該軸22の基端部に一体に形成され(ウォーム軸22と別部材で互いに連結する構成でも可)、該ウォーム軸22とともに例えば金属にて形成されている。出力側回転体122の連結プレート123側面の外周部には、該プレート123側に突出する環状連結部122aが設けられている。環状連結部122aの上面(連結プレート123との対向面)には、連結プレート123の各係合凸部123eと同形状の6個の係合凸部122bが周方向に等間隔に設けられている。因みに、連結プレート123が入力側回転体121の外輪部121cの上面に当接する状態では、出力側回転体122と連結プレート123とが非連結(回転方向に非係合)となるような隙間が互いの部材間に設けられている。
The output-
このように構成されるクラッチ120では、モータ本体2の非駆動時のように回転軸10に回転駆動力が生じていない場合、コイルスプリング127による連結プレート123の入力側回転体121側への付勢により、図25に示すように、その連結プレート123が入力側回転体121の外輪部121cの上面に当接する。この場合、連結プレート123の各連結凸部123bは入力側回転体121の凹設部121f内に完全に収容されるとともに、各係止凸部123cがベース部材124の係止凹部124b内に完全に収容される。
In the clutch 120 configured as described above, when no rotational driving force is generated on the
尚、各係止凸部123cがベース部材124の係止凹部124b内に収容されていない場合、負荷側からウォーム軸22が回転され出力側回転体122の環状連結部122aが回転すると、該環状連結部122aが連結プレート123の環状連結部123dに衝突して若干連れ回りすることで、各係止凸部123cがベース部材124の係止凹部124b内に収容される。
In addition, when each latching
そして、このように連結プレート123が入力側回転体121の外輪部121cの上面に当接する状態では、連結プレート123と出力側回転体122とが非連結となるため、ウォーム軸22と回転軸10とが断絶される。つまり、負荷側からの出力軸23aの回転負荷になる回転軸10がウォーム軸22から切り離されることで負荷側からの出力軸23aの回転負荷が軽減されるため、負荷側からの出力軸23aの回転が容易となり、手動によるスライドドア52の容易な開閉作動が可能となっている。
When the connecting
また、連結プレート123の各係止凸部123cがベース部材124の係止凹部124b内に配置されることで、連結プレート123はベース部材124に対して周方向に係止する。ベース部材124は移動不能とされていることから、連結プレート123の回転が抑制され、手動によるスライドドア52開閉時に回転する出力側回転体122(環状連結部122a)との連れ回りが防止される。
Further, the engaging
これに対し、スライドドア52を自動開閉すべくモータ本体2が駆動されて回転軸10が回転すると、図22に示すように、回転軸10とともに入力側回転体121が回転する。すると、入力側回転体121の回転により連結プレート123の各連結凸部123bが該回転体121の各凹設部121fの斜面121gに当接する。
On the other hand, when the
入力側回転体121が更に回転すると連結プレート123は回転力を受けるが、図23に示すように、各係止凸部123cがベース部材124の係止凹部124b内に挿入されているため連れ回りせず、同時に斜面121gによりその回転力が連結プレート123の出力側回転体122側への押圧力に換わり、該連結プレート123が出力側回転体122に近接する。これに伴って、連結プレート123の各係止凸部123cもベース部材124の係止凹部124bから外れようとする。
As the input-side
そして、図24に示すように、連結プレート123の環状連結部123dと出力側回転体122の環状連結部122aとが当接して互いの係合凸部123e,122bが噛み合う状態(連結状態)となり、更に連結プレート123の各係止凸部123cもベース部材124の係止凹部124bから完全に外れると、連結プレート123の回転が許容される。これにより、入力側回転体121の回転は、連結プレート123の凹設部121fの斜面121gにより該連結プレート123を出力側回転体122に押圧しつつ回転させ、その連結プレート123の回転は出力側回転体122に伝達される。因みに、図22〜図24の動作はいずれの回転方向でも同様となる。
Then, as shown in FIG. 24, the
こうして、モータ本体2の駆動による回転軸10の回転力が入力側回転体121から連結プレート123を介して出力側回転体122に伝達されてウォーム軸22及び出力軸23aが回転し、スライドドア52がモータ1の駆動により自動で開閉作動するようになっている。その後、モータ本体2の駆動が停止されると、図25に示すように、コイルスプリング127にて連結プレート123が入力側回転体121側に付勢されて連結プレート123と出力側回転体122とが非連結となり、ウォーム軸22と回転軸10とが断絶された状態に復帰する。
Thus, the rotational force of the
[構成D]
図26及び図27に示す構成Dのクラッチ130では、回転軸10に略円筒状の駆動部131が一体回転可能に取着若しくは一体形成され、該駆動部131内には略円筒状をなすスライダ132が収容されている。スライダ132は、回転軸10及び駆動部131にて回転可能かつ軸方向に移動可能に支持され、スプリング133により回転軸10の先端面に当接、即ちウォーム軸22の基端部に設けた連結凸部22xと非連結となるように付勢されている。因みに、スライダ132の先端部には、ウォーム軸22の連結凸部22xと嵌合可能で該連結凸部22xと一体回転するように嵌合する嵌合連結部132aが設けられている。
[Configuration D]
In the clutch 130 having the configuration D shown in FIGS. 26 and 27, a substantially cylindrical driving
また、スライダ132には、その外周面から突出するように一対の作動ピン134が設けられている。各作動ピン134は、駆動部131に貫通形成される作動溝131aに挿通される。この作動溝131aは、ウォーム軸22側が拡開する逆V字形状となっている図27参照)。ここで、スライダ132がスプリング133により回転軸10の先端面に当接する状態では、該スライダ132の作動ピン134が作動溝131a内の最も回転軸10寄りの部分(V字の角部)に配置されるようになっている。
The
このように構成されるクラッチ130では、モータ本体2の非駆動時のように回転軸10に回転駆動力が生じていない場合、図26(a)及び図27(a)に示すように、スプリング133によりスライダ132の作動ピン134が作動溝131aのV字の角部分に配置され該スライダ132が回転軸10の先端面に当接、即ちスライダ132がウォーム軸22と非連結となっている。これにより、ウォーム軸22と回転軸10とが断絶されるため、負荷側からの出力軸23aの回転が容易となり、手動によるスライドドア52の容易な開閉作動が可能となっている。
In the clutch 130 configured as described above, when no rotational driving force is generated on the
これに対し、スライドドア52を自動開閉すべくモータ本体2が駆動され回転軸10とともに駆動部131が回転すると、図26(b)及び図27(b)に示すように、スライダ132の作動ピン134が駆動部131の作動溝131aに案内されて一方の溝先端部に移動する。すると、スライダ132はウォーム軸22側に突出し、該スライダ132の嵌合連結部132aがウォーム軸22の連結凸部22xと連結する。また、作動ピン134が作動溝131a一方の溝先端部に到達することで、駆動部131から作動ピン134を介してスライダ132に回転力が伝達され、その回転力がウォーム軸22に伝達される。
On the other hand, when the
こうして、モータ本体2の駆動による回転軸10の回転力が駆動部131からスライダ132を介してウォーム軸22及び出力軸23aに伝達されることで、スライドドア52がモータ1の駆動により自動で開閉作動するようになっている。その後、モータ本体2の駆動が停止されると、スプリング133にてスライダ132が回転軸10側に復帰してスライダ132とウォーム軸22とが非連結となり、ウォーム軸22と回転軸10とが断絶された状態に復帰する。
Thus, the rotational force of the
[構成E]
図28に示す構成Eのクラッチ140では、回転軸10の先端部に回転不能かつ軸方向に移動可能に略円筒状のスライダ141が外嵌され、該スライダ141はスプリング142により回転軸10の先端面に当接、即ちウォーム軸22の基端部に設けた連結凸部22xと非連結となるように付勢されている。因みに、スライダ141の先端部には、ウォーム軸22の連結凸部22xと嵌合可能で該連結凸部22xと一体回転するように嵌合する嵌合連結部141aが設けられている。
[Configuration E]
In the clutch 140 having the configuration E shown in FIG. 28, a substantially
また、回転軸10の先端寄りの外周面には径方向内側に凹設される一対の収容凹部10xが設けられ、各収容凹部10x内には一対の駆動ピン143が径方向に移動可能に収容されている。スライダ141の内壁面における各駆動ピン143が径方向に対向する部位には、回転軸10側に向かうほど径方向外側に傾斜する斜面141bが設けられている。
In addition, a pair of receiving
このように構成されるクラッチ140では、モータ本体2の非駆動時のように回転軸10に回転駆動力が生じていない場合、図28(a)に示すように、スプリング142によりスライダ141が回転軸10の先端面に当接、即ちスライダ141がウォーム軸22と非連結となっている。尚、このとき、各駆動ピン143は回転軸10の各収容凹部10xの奥側に配置されている。これにより、ウォーム軸22と回転軸10とが断絶されるため、負荷側からの出力軸23aの回転が容易となり、手動によるスライドドア52の容易な開閉作動が可能となっている。
In the clutch 140 configured as described above, when no rotational driving force is generated on the
これに対し、スライドドア52を自動開閉すべくモータ本体2が駆動され回転軸10が回転すると、図28(b)に示すように、各駆動ピン143が遠心力により径方向外側に突出し、該駆動ピン143が斜面141bを押圧する。すると、スライダ141はウォーム軸22側に突出し、該スライダ141の嵌合連結部141aがウォーム軸22の連結凸部22xと連結する。
On the other hand, when the
こうして、モータ本体2の駆動による回転軸10の回転力がスライダ141を介してウォーム軸22及び出力軸23aに伝達されることで、スライドドア52がモータ1の駆動により自動で開閉作動するようになっている。その後、モータ本体2の駆動が停止されると、スプリング142にてスライダ141が回転軸10側に復帰してスライダ141とウォーム軸22とが非連結となり、ウォーム軸22と回転軸10とが断絶された状態に復帰する。
Thus, the rotational force of the
・上記実施の形態では、車両側部の開口を開閉するスライドドア52を開閉作動させるための車両用スライドドア開閉装置50のモータ1に適用したが、その他の装置のモータに適用してもよく、例えば車両後部の開口を開閉するバックドアを開閉作動させるための車両用バックドア開閉装置のモータに適用してもよい。特に、バックドアでも上下方向に開閉させるドアにおいては上記実施の形態のスライドドア52と同様に、そのドアの手動開閉に比較的大きな操作力が必要である。そのため、上記のようなクラッチ24にて負荷側からの出力軸23aの回転負荷が軽減される意義は大きく、ドアの手動開閉が容易である。
In the above embodiment, the present invention is applied to the
次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ) 請求項1〜6のいずれか1項に記載のモータにおいて、
車両側部の開口を開閉するスライドドアを開閉作動させるための車両用スライドドア開閉装置、又は、車両後部の開口を開閉するバックドアを開閉作動させるための車両用バックドア開閉装置の駆動源として用いられることを特徴とするモータ。
Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be described below.
(A) In the motor according to any one of
As a drive source for a vehicle sliding door opening / closing device for opening / closing a sliding door for opening / closing a vehicle side opening or a vehicle back door opening / closing device for opening / closing a back door for opening / closing a vehicle rear opening A motor characterized by being used.
このようにすれば、車両のスライドドアやバックドアをモータ駆動にて自動開閉する装置においては、該ドアを手動による開閉が可能に構成する要求があるため、上記のようなクラッチを用いたモータがその駆動源として好適である。しかも、車両に搭載する装置では搭載スペースを小さくすることが常に要求されるため、クラッチの小型化、モータの小体格となる意義は大きい。 In this way, in a device that automatically opens and closes a sliding door and a back door of a vehicle by driving a motor, there is a demand for the door to be able to be manually opened and closed. Is suitable as the drive source. Moreover, since it is always required to reduce the mounting space in an apparatus mounted on a vehicle, it is significant to make the clutch smaller and the motor smaller.
2…モータ本体、3…減速部、10…回転軸、22…減速機構を構成するウォーム軸、23…減速機構を構成するウォームホイール、23a…出力軸、24…クラッチ(電磁式)、27…スラスト受けボール、31…電磁石、32…連結部材、33…付勢部材としてのリターンスプリング、50…車両用ドア開閉装置としての車両用スライドドア開閉装置、51…開口としての乗降口、52…ドアとしてのスライドドア、P1…第1の位置、P2…第2の位置、100,110,120,130,140…クラッチ(機械式)。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記モータ本体に一体に組み付けられるとともに、前記回転軸の回転力が伝達されるウォーム軸及び該ウォーム軸と噛合されるウォームホイールとを有する減速機構が収容され、該ウォーム軸及び該ウォームホイールを経た回転力を該ウォームホイールと一体回転するように連結される出力軸から出力する減速部とを備えてなるモータであって、
前記回転軸と前記ウォーム軸との間に設けられ、前記モータ本体の駆動時には前記回転軸と前記ウォーム軸とを連結して前記回転軸からの回転力を前記ウォーム軸に伝達する一方、前記モータ本体の非駆動時には前記ウォーム軸と前記回転軸とを断絶して負荷側からの前記出力軸の回転負荷になる前記回転軸を前記ウォーム軸から切り離すクラッチを備えたことを特徴とするモータ。 A motor body that rotationally drives the rotating shaft;
A speed reduction mechanism having a worm shaft that is integrally assembled with the motor body and to which the rotational force of the rotation shaft is transmitted and a worm wheel meshed with the worm shaft is accommodated, and passes through the worm shaft and the worm wheel. A motor comprising a speed reduction unit that outputs a rotational force from an output shaft coupled to rotate integrally with the worm wheel,
The motor is provided between the rotating shaft and the worm shaft, and when the motor body is driven, the rotating shaft and the worm shaft are connected to transmit the rotational force from the rotating shaft to the worm shaft. A motor comprising a clutch that disconnects the worm shaft from the worm shaft, which disconnects the worm shaft and the rotary shaft when the main body is not driven and becomes a rotational load of the output shaft from the load side.
前記回転軸と前記ウォーム軸とは、同軸上に配置されていることを特徴とするモータ。 The motor according to claim 1,
The rotating shaft and the worm shaft are arranged coaxially.
前記ウォーム軸は、そのスラスト荷重がスラスト受けボールにて受けられていることを特徴とするモータ。 The motor according to claim 1 or 2,
The worm shaft has a thrust load received by a thrust receiving ball.
前記クラッチは、電磁式のクラッチよりなることを特徴とするモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 3,
The motor is characterized in that the clutch is an electromagnetic clutch.
電磁式の前記クラッチは、励磁時に前記回転軸と前記ウォーム軸とを連結し、非励磁時に前記ウォーム軸と前記回転軸とを断絶するように構成されていることを特徴とするモータ。 The motor according to claim 4,
The electromagnetic clutch is configured to connect the rotating shaft and the worm shaft when excited, and to disconnect the worm shaft and the rotating shaft when not excited.
前記クラッチは、
前記ウォーム軸と前記回転軸との間に介在されるとともに、前記ウォーム軸と前記回転軸とを断絶する第1の位置と、前記回転軸と前記ウォーム軸とを連結する第2の位置に配置される磁性材料よりなる連結部材と、
前記連結部材を前記第1及び第2の位置のいずれか一方に配置するように付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1及び第2の位置のいずれか他方に配置すべく励磁により前記連結部材を磁気吸引する電磁石と
を備えてなることを特徴とするモータ。 The motor according to claim 4 or 5,
The clutch is
It is interposed between the worm shaft and the rotating shaft, and is disposed at a first position where the worm shaft and the rotating shaft are disconnected, and at a second position where the rotating shaft and the worm shaft are connected. A connecting member made of a magnetic material,
An urging member that urges the connecting member to be disposed at either one of the first and second positions;
A motor comprising: an electromagnet that magnetically attracts the connecting member by excitation so as to be disposed at either one of the first and second positions against the urging force of the urging member.
前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、前記モータ本体の駆動とともに、前記クラッチにより前記モータ本体の回転軸と前記減速部のウォーム軸とを連結して前記回転軸からの回転力を前記ウォーム軸、前記ウォームホイールを介して前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、
前記モータ本体の非駆動時には、前記クラッチにより前記ウォーム軸と前記回転軸とを断絶して負荷側からの前記出力軸の回転負荷になる前記回転軸を前記ウォーム軸から切り離した状態とし、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記ウォームホイール及び前記ウォーム軸に伝達し、前記回転軸には非伝達とすることを特徴とする車両用ドア開閉装置。 The motor with a clutch according to any one of claims 1 to 6 is used as a driving source, and a door for opening and closing an opening provided in the vehicle is opened and closed as the output shaft rotates by driving the motor. A vehicle door opening and closing device comprising:
When a command to automatically open and close the door is generated, the motor main body is driven and the rotation shaft of the motor main body and the worm shaft of the speed reduction unit are connected by the clutch to generate the rotational force from the rotation shaft. While transmitting to the output shaft through the worm shaft and the worm wheel, the door is opened and closed by rotation of the output shaft,
When the motor body is not driven, the worm shaft and the rotating shaft are disconnected by the clutch, and the rotating shaft that becomes the rotational load of the output shaft from the load side is separated from the worm shaft, and the door A vehicle door opening and closing device characterized in that the rotational force of the output shaft from the load side by manual opening and closing is transmitted to the worm wheel and the worm shaft and not transmitted to the rotational shaft.
車両側部の開口を開閉するスライドドアを開閉作動させるための車両用スライドドア開閉装置、又は、車両後部の開口を開閉するバックドアを開閉作動させるための車両用バックドア開閉装置であることを特徴とする車両用ドア開閉装置。 The vehicle door opening and closing device according to claim 7,
It is a vehicle sliding door opening / closing device for opening / closing a sliding door that opens / closes an opening of a vehicle side portion, or a vehicle back door opening / closing device for opening / closing a back door that opens / closes an opening of a vehicle rear portion. A vehicle door opening and closing device.
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