JP2015200062A - パワードア開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドアを任意の中間位置に保持しうるようにしたパワードア開閉装置を提供する。【解決手段】モータ５と、モータ５の回転を減速して出力する遊星歯車機構７１と、遊星歯車機構７１より出力される回転力によりドアを開閉可能とする出力部材７２１と、遊星歯車機構７１より出力される回転力を出力部材７２１に伝達可能な回転力伝達経路に設けられ、出力部材７２１に回転方向のブレーキ力を付与することにより、ドアを中間の開閉位置に保持可能とするブレーキ機構１７とを備えるものとする。【選択図】図５

Description

本発明は、モータの動力によりドアを自動で開閉するパワードア開閉装置に関する。

例えば、車両のバックドアを自動的に開閉する従来のパワードア開閉装置としては、モータの回転を減速機構の出力部材に伝達可能な接続状態及び伝達不能な非接続状態に切替可能な電磁クラッチを備え、手動でバックドアを開閉するときには、電磁クラッチを非接続状態に切り替え、電動でバックドアを開閉するときには、電磁クラッチを接続状態に切り替えるようにしたものがある(例えば特許文献１参照)。

特開２００５−８２０１９号公報

上記特許文献１に記載のパワードア開閉装置によりバックドアを開閉する際には、バックドアを開く際の駆動力を軽減するために、バックドアを開方向に付勢するガススプリング(ガスストラット)が使用されるのが一般的である。このようなガススプリングを使用すると、次のような問題が発生することがある。

車内に荷物を出し入れする際等において、バックドアを必ずしも全開位置まで開く必要がない場合もあるが、バックドアは、ガススプリングの付勢力により常に開方向に付勢されているので、バックドアの開閉操作を途中で中止した場合に全開位置まで開かれてしまい、任意の中間開閉位置に保持することができないという問題がある。

また、上記特許文献１に記載のパワードア開閉装置を、車体の側面に設けられるスライドドアの開閉に適用した際には、次のような課題が生じるおそれがある。
例えば車両を坂道等で停車させ、この状態でスライドドアを中間位置まで開閉した際に、スライドドアが自重により全閉または全開方向に移動してしまい、中間開閉位置に保持することができないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、ドアを任意の中間開閉位置に保持しうるようにしたパワードア開閉装置を提供することを目的としている。

本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
第１の発明は、モータと、前記モータの回転を減速して出力する減速機構と、前記減速機構より出力される回転力によりドアを開閉可能とする出力部材と、前記減速機構より出力される回転力を前記出力部材に伝達可能な回転力伝達経路に設けられ、前記出力部材に回転方向のブレーキ力を付与することにより、前記ドアを中間の開閉位置に保持可能とするブレーキ機構とを備えることを特徴としている。

第２の発明は、上記第１の発明において、前記減速機構は、前記モータの回転を漸次段階的に減速して前記出力部材に伝達可能な複数段の減速機構よりなり、これら複数段の減速機構のうち、前記モータに最も近い減速機構より出力される回転力を後段の減速機構に伝達可能な回転力伝達経路に、前記ブレーキ機構を設けたことを特徴としている。

第３の発明は、上記第２の発明において、前記モータに最も近い減速機構は、前記モータの回転軸に連結されたサンギヤ、前記サンギヤに噛合するプラネタリギヤ及び当該プラネタリギヤにより減速回転させられ、前記出力部材に駆動力を伝達可能なリングギヤを含む遊星歯車機構であり、前記ブレーキ機構は、前記リングギヤの側面と対向するとともに、前記リングギヤに対し回転不能な円板状のフリクションプレートと、前記フリクションプレートを前記リングギヤ方向に付勢することにより、当該リングギヤの側面に前記フリクションプレートを摩擦接触させる付勢手段とを備えることを特徴としている。

第４の発明は、上記第３の発明において、前記付勢手段を、前記フリクションプレートと当該フリクションプレートと対向する不動のばね受け部材との間に設けたウェーブワッシャとしたことを特徴としている。

第５の発明は、上記第３の発明において、前記付勢手段を、前記フリクションプレートと当該フリクションプレートと対向する不動のばね受け部材との間に設けた皿ばねとしたことを特徴としている。

本発明によると、減速機構より出力される回転力を出力部材に伝達可能な回転力伝達経路に、出力部材に回転方向のブレーキ力を付与するブレーキ機構を設けたことにより、パワードア開閉装置を、例えばガススプリング等の上向き付勢手段を有するバックドアの開閉に適用した際には、開かれたバックドアが、ガススプリングの付勢力により開方向へ移動させられるのが防止され、バックドアを任意の中間開閉位置に保持することが可能となる。
また、パワードア開閉装置を、例えば車体の側面に設けられるスライドドアの開閉に適用した際には、中間位置まで開閉されたスライドドアを、ブレーキ機構の作用により、その中間開閉位置に停止して保持することができる。

本発明のパワードア開閉装置を適用した車両後部の斜視図である。 本発明に係るパワードア開閉装置を車体後方より見た正面図である。 同じく斜視図である。 パワードア開閉装置の分解斜視図である。 図２のV−V線横断面図である。 トルクリミッタ機構部とブレーキ機構部を分解して示す拡大正面図である。 同じく、組付時における拡大正面図である。 図７のVIII−VIII線縦断面図である。 同じくIX−IX線縦断面図である。 図５のX−X線拡大縦断面図である。 同じくXI−XI線拡大縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るパワードア開閉装置を備える車両を斜め後方から見た斜視図であり、車体１の後上部には、バックドア２が、左右１対のドアヒンジ３により上下方向に開閉可能に支持されている。バックドア２は、車体１の後部開口を閉塞する全閉位置(図１の実線で示す位置)と、後端部が跳ね上げられて後部開口を開放する全開位置(図１の２点鎖線で示す位置)とに開閉可能となっている。

バックドア２が全閉位置にあるときには、バックドア２の下部中央に設けられたドアラッチ装置(図示略)が、車体１側のストライカ(図示略)に係合することにより、バックドア２は全閉位置に保持される。

車体１とバックドア２との間には、上端部がバックドア２に、下端部が車体１にそれぞれ枢着された左右１対のガススプリング２１、２１が設けられ、この左右のガススプリング２１の上向き付勢力によりバックドア２は開方向に付勢され、バックドア２を電動で開く際の駆動力や、手動で開く際の操作力が軽減されるようになっている。

車体１における後部開口の上方には、バックドア２を自動で開閉させるためのパワードア開閉装置４が装着されている。なお、以下の説明においては、図２、図４の左方を「左」、同じく右方を「右」とする。

図２〜図５に示すように、パワードア開閉装置４は、全体形状が横長のほぼ円筒状をなし、円筒中心軸線が車両の左右方向(図２において左右方向)を向くようにして車体１に取り付けられる。パワードア開閉装置４は、モータ５と、モータ５から入力される駆動力を出力軸６に伝達する伝達機構７とを備えている。

モータ５は、左側面が開口する円筒形のモータケース５１と、モータケース５１に収容された回転子５２と、回転子５２に接続された回転軸５３とを備えている。

伝達機構７は、モータ５側から順に、第１の減速機構を構成する第１遊星歯車機構７１と、トルクリミッタ機構７２と、第２の減速機構を構成する第２遊星歯車機構７３とを備え、これらの各機構は、モータ５の回転軸５３の中心軸線上に並んでいる。第１遊星歯車機構７１は、右端部がモータケース５１にねじにより固定された円筒形のギヤケース８内に収容され、第２遊星歯車機構７３は、左側の円筒形のギヤケース９内に収容されている。ギヤケース８の外周面には、パワードア開閉装置４の右側部を車体１に取り付けるためのブラケット１０が一体成形されている。ギヤケース９は、外周部の４箇所が、パワードア開閉装置４の左側部を車体１に取り付けるためのブラケット１１と、ギヤケース８の外周部とに、４本のボルト１２によりそれぞれ固定されている(図２、図３参照)。

図４、図５及び図９に示すように、第１遊星歯車機構７１は、ギヤケース８内に回転不能に支持されたプラネタリキャリア７１１と、左端部がプラネタリキャリア７１１の中心孔７１１ａに回転自在に枢支され、右端部がモータ５の回転軸５３に相対回転不能に差し込まれることにより連結されたサンギヤ７１２と、このサンギヤ７１２に噛合する２個のプラネタリギヤ７１３、７１３と、ギヤケース８内に回転自在に設けられ、内周面に内歯車７１４ａが形成されたリングギヤ７１４とを備えている。リングギヤ７１４の左側面の中心には、左方に突出する小径筒部７１４ｂが設けられ、この小径筒部７１４ｂの内周面には、リングギヤ７１４の回転をトルクリミッタ機構７２に伝達可能な内歯車７１４ｃが形成されている。

２個のプラネタリギヤ７１３は、それぞれ、サンギヤ７１２に噛合する大径歯車７１３ａと、リングギヤ７１４の内歯車７１４ａに噛合する小径歯車７１３ｂよりなり、両プラネタリギヤ７１３は、プラネタリキャリア７１１とギヤケース８とにより両端部が支持された、サンギヤ７１２と平行をなす左右方向の支持軸７１５、７１５によりそれぞれ回転自在に枢支されている。

モータ５の駆動力が回転軸５３を介してサンギヤ７１２に入力されると、２個のプラネタリギヤ７１３は、支持軸７１５を中心として同方向に回転し、プラネタリギヤ７１３の小径歯車７１３ｂに噛合しているリングギヤ７１４が、モータ５の回転軸線を中心として減速回転させられる。

図４〜図８に示すように、トルクリミッタ機構７２は、第１遊星歯車機構７１と第２遊星歯車機構７３との間、すなわち複数段の減速機構のうち、モータ５に最も近い第１遊星歯車機構７１より出力される回転力を後段の第２遊星歯車機構７３に伝達可能な回転力伝達経路に設けられている。
トルクリミッタ機構７２は、第１遊星歯車機構７１からの回転力を出力する合成樹脂製の出力部材７２１と、出力部材７２１の回転力を第２遊星歯車機構７３に出力する金属製の中間出力軸７２２と、中間出力軸７２２の右側部に相対回転不能に嵌着されるトレランスリング７２３とを備えている。中間出力軸７２２の左端部は、第２遊星歯車機構７３に駆動力を伝達する後述の１段目サンギヤ７３１となっている。なお、中間出力軸７２２と１段目サンギヤ７３１とを別体とし、それらを相対回転不能に連結してもよい。

出力部材７２１の右側部には、リングギヤ７１４の内歯車７１４ｃと噛合する出力ギヤ部７２１ａが一体的に形成されている。また、出力部材７２１の左側の中心部には、左側方に開口する軸孔７２１ｂが形成され、この軸孔７２１ｂには、中間出力軸７２２の右端部とそれに嵌着されたトレランスリング７２３が左方より嵌合される円筒形の金属製カラー７２４が、出力部材７２１に対し相対回転不能として嵌合されている。なお、出力部材７２１を金属製とした際には、カラー７２４を省略することもできる。

トレランスリング７２３は、ばね鋼等よりなる肉薄の帯板を円筒形または円周方向の一部が切断された欠円筒形に形成したもので、溶接または圧入によって中間出力軸７２２に回転不能に固着されている。トレランスリング７２３の外周面には、長手方向を向く複数の摩擦突起７２３ａが、円周方向に所定間隔おきに形成されている。この摩擦突起７２３ａは、トレランスリング７２３の外周面を、周方向に一定間隔おきに半径方向外側に膨出させることにより形成されている。

図８に示すように、中間出力軸７２２と共にトレランスリング７２３をカラー７２４に嵌合すると、各摩擦突起７２３ａの外周面がカラー７２４の内周面に所定の摩擦力をもって接触し、パワードア開閉装置４の通常の作動状態においては、出力部材７２１と中間出力軸７２２とが相対回転不能に接続され、出力部材７２１の回転力が中間出力軸７２２に伝達可能となる。一方、中間出力軸７２２に、摩擦突起７２３ａとカラー７２４との摩擦力を超える回転負荷(トルク)が入力された際には、互いの接触部に滑りが発生し、出力部材７２１と中間出力軸７２２とが相対回転することにより、第１遊星歯車機構７１におけるリングギヤ７１４の回転力が中間出力軸７２２に伝達不能となる。なお、摩擦突起７２３ａとカラー７２４との摩擦力は、バックドア２の質量等に応じて最適に設定される。

出力部材７２１の左側部には、小径部７２１ｃが形成され、この小径部７２１ｃには、出力部材７２１と一体回転するリング状の磁気回転センサ１３が嵌合されている(図５参照)。なお、磁気回転センサ１３と後述するセンサ基板１５とにより、バックドア２の開閉位置や開閉方向が検出される。

図２〜図５に示すように、トルクリミッタ機構７２の一部と磁気回転センサ１３は、ギヤケース８とほぼ同外径の円筒状の中間ケース１４内に収容されている。中間ケース１４の左側面に形成された矩形の凹部１４１には、磁気回転センサ１３の回転を検出するホール素子等のセンサ部(図示略)を有するセンサ基板１５が嵌合されている。センサ基板１５は、中間ケース１４と、その左側面に当接して凹部１４１を閉塞する円板状のセンサカバー１６とにより覆われている。中間ケース１４とセンサカバー１６の外周部の４箇所は、前述したギヤケース９と共に、ギヤケース８の左側部の外周部に４本のボルト１２により固定されている。なお、固定後において、ギヤケース９と中間ケース１４とセンサカバー１６の中心は、モータ５の回転軸線と整合している。

図４〜図７に示すように、上記複数段の減速機構のうち、モータ５に最も近い第１遊星歯車機構７１より出力される回転力を後段の第２遊星歯車機構７３に伝達可能な回転力伝達経路には、バックドア２を任意の中間開閉位置に保持可能なブレーキ機構１７が設けられている。ブレーキ機構１７は、ほぼ円筒形をなす合成樹脂製のばね受け部材１７１と、付勢手段であるウェーブワッシャ１７２と、合成樹脂製のブレーキブッシュ１７３とからなっている。ばね受け部材１７１は、出力部材７２１の右側部に、当該出力部材７２１が回転可能なように、かつ出力ギヤ部７２１ａが右方に突出するように遊嵌されている。ばね受け部材１７１は、その外周部の４箇所が、ギヤケース８の外周部の４箇所に、上述した中間ケース１４とセンサカバー１６と共にボルト１２により回転不能に固定されている(図３、図４参照)。

ブレーキブッシュ１７３は、ばね受け部材１７１内において出力部材７２１の右側部の小径部７２１ｄに相対回転可能に外嵌される円筒部１７３ａと、その右端部に一体成形された、リングギヤ７１４の外径とほぼ等しい外径の円板状のフリクションプレート１７３ｂとを有し、フリクションプレート１７３ｂの右側面は、リングギヤ７１４の左側面に相対回転可能に接触するようになっている。

図９に示すように、ばね受け部材１７１におけるブレーキブッシュ１７３の円筒部１７３ａが嵌合される内周面には、左右方向を向く４個の凹溝１７１ａが、円周方向に等間隔おきに形成され、これら４個の凹溝１７１ａに、ブレーキブッシュ１７３の円筒部１７３ａの外周面に形成された４個の突条１７３ｃを嵌合することにより、ばね受け部材１７１に対し、ブレーキブッシュ１７３は回転不能となっている。

ウェーブワッシャ１７２は、ブレーキブッシュ１７３の円筒部１７３ａの周りに嵌合されるとともに、ばね受け部材１７１とフリクションプレート１７３ｂ間において圧縮された状態で組み付けられる。この際のウェーブワッシャ１７２の弾性反発力により、ブレーキブッシュ１７３はリングギヤ７１４方向に付勢され、フリクションプレート１７３ｂの右側面が、リングギヤ７１４の左側面に所定の摩擦力で圧接する。これにより、開かれたバックドア２が中間位置で保持可能となる。すなわち、バックドア２を電動または手動で開閉すると、バックドア２はガススプリング２１の上向き付勢力により、開方向に移動しようとするが、回転止めされているブレーキブッシュ１７３のフリクションプレート１７３ｂと、リングギヤ７１４とは、ウェーブワッシャ１７２の付勢力により所定の摩擦力で接触しているので、リングギヤ７１４及びそれに連結された出力部材７２１には、回転方向のブレーキ力が作用する。

このブレーキ力により、バックドア２にガススプリング２１の付勢力が作用していても、バックドア２は開方向へ移動させられるのが防止され、任意の中間位置に停止して保持可能となる。なお、ウェーブワッシャ１７２によるブレーキ力、すなわちフリクションプレート１７３ｂとリングギヤ７１４との接触面の摩擦力は、ガススプリング２１によるバックドア２の上向き付勢力よりも大きく、かつバックドア２を手動で開閉する際の操作力が過大とならないように、最小限に設定されている。

図３〜図５に示すように、前述したギヤケース９は、右側の円筒形の第１ケース９１と、その左側の開口面を塞ぐ第２ケース９２とからなり、第１ケース９１と第２ケース９２とは、互いの対向部が、円周方向の２箇所において結合されている。

図４及び図５に示すように、ギヤケース９内に収容された第２遊星歯車機構７３は、第１遊星歯車機構７１からトルクリミッタ機構７２を介して出力される回転力を、出力軸６にさらに減速して出力するもので、２段の減速機構により構成されている。第１段目の減速機構は、前述したトルクリミッタ機構７２の中間出力軸７２２と一体をなす１段目サンギヤ７３１と、この第１段目サンギヤ７３１に噛合する３個の１段目プラネタリギヤ７３２と、各１段目プラネタリギヤ７３２をモータ５の回転軸線と平行な軸７３３により回転自在に枢支する１段目プラネタリキャリア７３４と、各１段目プラネタリギヤ７３２が噛合する内歯車７３５ａが内周面に形成されたリングギヤ７３５とを有している。

また、第２段目の減速機構は、２段目サンギヤ７３６と、この２段目サンギヤ７３６に噛合する３個の２段目プラネタリギヤ７３７と、各２段目プラネタリギヤ７３７をモータ５の回転軸線と平行な軸７３８により回転自在に枢支する２段目プラネタリキャリア７３９とを有し、各２段目プラネタリギヤ７３７は、第１段目の減速機構と共通のリングギヤ７３５の内歯車７３５ａに噛合している。リングギヤ７３５は、中心がモータ５の回転軸線と整合するように、ギヤケース９内に固定されている。

１段目プラネタリキャリア７３４の中心孔に、２段目サンギヤ７３６の右端部を、セレーションを介して嵌合することにより、１段目プラネタリキャリア７３４と２段目サンギヤ７３６とは一体的に回転する。２段目プラネタリキャリア７３９は、リングギヤ７３５よりも左方のギヤケース９内に回転可能に収容されている。２段目プラネタリキャリア７３９の中心部に設けられた左方を向く円筒軸７３９ａは、ギヤケース９における第２ケース９２の側板９２ａに設けられた円筒軸９２ｂ内に回転自在に嵌合されている。２段目プラネタリキャリア７３９の円筒軸７３９ａと出力軸６の右側部とは、セレーションにより連結され、２段目プラネタリキャリア７３９と出力軸６とが一体的に回転するようになっている。

第１遊星歯車機構７１からの回転力が、トルクリミッタ機構７２を介して１段目サンギヤ７３１に減速されて入力されると、当該１段目サンギヤ７３１とリングギヤ７３５の内歯車７３５ａとに噛合している３個の１段目プラネタリギヤ７３２が、自転しながら、モータ５の回転軸線を中心として公転する。各１段目プラネタリギヤ７３２が公転すると、１段目プラネタリキャリア７３４が減速されて回転するとともに、当該１段目プラネタリキャリア７３４にセレーションをもって連結されている２段目サンギヤ７３６も減速されて回転する。

２段目サンギヤ７３６が減速されて回転すると、当該２段目サンギヤ７３６とリングギヤ７３５の内歯車７３５ａとに噛合している３個の２段目プラネタリギヤ７３７が、自転しながら、モータ５の回転軸線を中心として公転する。これにより、２段目プラネタリキャリア７３９は、１段目プラネタリキャリア７３４よりもさらに減速されて回転する。

２段目プラネタリキャリア７３９が減速回転すると、それにセレーションにより連結されている出力軸６、及びこの出力軸６におけるギヤケース９からの突出端部にボルト１８により固定された駆動アーム１９に、大きな回転力(回転トルク)が伝達される。駆動アーム１９の遊端部には、球状ジョイント部１９１が設けられ、この球状ジョイント部１９１に連結されたロッド１９２は、ドアヒンジ３に連結される。

次に、上記実施形態に係るパワードア開閉装置４の動作について説明する。
バックドア２が閉位置（または開位置）にあるとき、モータ５を作動させると、モータ５の回転軸５３は正転（または逆転）し、回転軸５３の回転は、第１遊星歯車機構７１のサンギヤ７１２に入力されて、サンギヤ７１２と噛合するプラネタリギヤ７１３を介してリングギヤ７１４から減速されて出力される。なお、リングギヤ７１４が回転するのに伴って、その左側面に接触しているブレーキブッシュ１７３のフリクションプレート１７３ｂは摺動するので、リングギヤ７１４の回転が妨げられることはない。

リングギヤ７１４から出力された回転力は、トルクリミッタ機構７２を介して、第２遊星歯車機構７３の１段目サンギヤ７３１に減速されて出力される。なお、この際、トルクリミッタ機構７２の出力部材７２１と中間出力軸７２２とは、トレランスリング７２３の摩擦力により相対回転不能となっており、それらは接続状態にあるので、リングギヤ７１４の回転力が、中間出力軸７２２から第２遊星歯車機構７３側へ支障なく伝達される。

１段目サンギヤ７３１に出力された回転力は、１段目プラネタリギヤ７３２、１段目プラネタリキャリア７３４を介して、２段目サンギヤ７３６に、さらに減速されて伝達される。２段目サンギヤ７３６に伝達された回転力は、２段目プラネタリギヤ７３７を介して、２段目プラネタリキャリア７３９に、さらに減速されて伝達され、２段目プラネタリキャリア７３９の減速駆動力は、出力軸６を介して駆動アーム１９に伝達される。これにより、駆動アーム１９は、モータ５の回転軸線を中心に側面視時計方向（または反時計方向）へ所定角度回転し、駆動アーム１９の端部に連結されたロッド１９２及びロッド１９２に連結されたドアヒンジ３を介して、バックドア２は閉位置(または開位置)から開方向(または閉方向)へ移動させられる。なお、ドア開閉スイッチ等の操作によりモータ５への通電を遮断すれば、バックドア２は手動で開閉することができる。

バックドア２を中間位置まで開閉し、この位置においてモータ５への通電を遮断した場合や、バックドア２を手動により中間位置まで開閉し、その位置でバックドア２の開閉を停止したときには、ブレーキ機構１７の作用により、バックドア２を中間位置に保持することができる。すなわち、前述したように、ブレーキブッシュ１７３のフリクションプレート１７３ｂは、ウェーブワッシャ１７２の付勢力により、第１遊星歯車機構７１のリングギヤ７１４の左側面に所定の摩擦力で接触しているため、リングギヤ７１４及びそれに連結された出力部材７２１には、ガススプリング２１によるバックドア２の上向き付勢力に打ち勝つ回転方向のブレーキ力が作用している。これにより、バックドア２が、ガススプリング２１の付勢力により開方向へ移動させられるのが防止され、中間開閉位置に保持可能となる。

モータ５によるバックドア２の開閉途中において、万一、バックドア２が障害物に接触して停止したり、バックドア２に開閉方向の大きな外力が加わったりした際には、トルクリミッタ機構７２が作動する。すなわち、バックドア２にモータ５の駆動力を超える開閉方向の過大な負荷が加わると、トルクリミッタ機構７２の中間出力軸７２２に固着されたトレランスリング７２３と、出力部材７２１に設けたカラー７２４との間にスリップトルクが作用し、出力部材７２１と中間出力軸７２２とが相対回転することにより、第１遊星歯車機構７１の回転力が中間出力軸７２２に伝達不能となる。これにより、モータ５の駆動力が、第１遊星歯車機構７１及びトルクリミッタ機構７２を介して、第２遊星歯車機構７３側に伝達されたり、バックドア２に加わる過大な外力(回転力)が、第２遊星歯車機構７３及びトルクリミッタ機構７２を介して、第１遊星歯車機構７１及びモータ５側に伝達されるのが防止される。その結果、モータ５や、第１遊星歯車機構７１及び第２遊星歯車機構７３の各ギヤに過大な負荷が加わることがなくなり、モータ５及び各ギヤが損傷するのが防止される。

以上説明したように、上記実施形態に係るパワードア開閉装置４においては、モータ５に最も近い第１遊星歯車機構７１より出力される回転力を後段の第２遊星歯車機構７３に伝達可能な回転力伝達経路に、リングギヤ７１４及びそれに連結された出力部材７２１の回転にブレーキ力を付与するブレーキ機構１７を設けたことにより、開いたバックドア２が、ガススプリング２１の付勢力により開方向へ移動させられるのが防止され、バックドア２を任意の中間開閉位置に保持することができる。また、ブレーキ力を付与する付勢手段に、ウェーブワッシャ１７２を使用しているので、ブレーキ機構１７のモータ５の軸線方向の寸法を小とすることができ、パワードア開閉装置４の左右寸法(長さ)も小さくなる。

また、ブレーキ機構１７を、複数段の減速機構のうち、モータ５に最も近い第１遊星歯車機構７１より出力される回転力を後段の第２遊星歯車機構７３に伝達可能な回転力伝達経路に設けたことにより、ウェーブワッシャ１７２の付勢力が小さくても、バックドア２を中間の開閉位置に保持することができる。これは、モータ５に近い遊星歯車機構ほど、バックドア２側から伝達されるトルクが小さくなるためである。ウェーブワッシャ１７２の付勢力を小さくすると、モータ５に作用する駆動負荷を軽減することができる。

第１遊星歯車機構７１より出力される回転力を後段の第２遊星歯車機構７３に伝達可能な回転力伝達経路に、トルクリミッタ機構７２を設け、モータ５及びそれに接続された第１遊星歯車機構７１の回転力を、トルクリミッタ機構７２を介して、第２遊星歯車機構７３及び出力軸６に伝達し、バックドア２を開閉するようにしたことにより、モータの回転力を電磁クラッチを介して減速機構に伝達するようにした従来のパワードア開閉装置に比して、小型・軽量化が可能となる。しかも、トルクリミッタ機構７２は、第２遊星歯車機構７３に駆動力を伝達する中間出力軸７２２に、トレランスリング７２３を固着し、このトレランスリング７２３を出力部材７２１のカラー７２４に嵌合しただけの簡単な構成であるので、トルクリミッタ機構７２の径方向及び軸方向の寸法を最小限とすることができ、パワードア開閉装置４を小型化することができる。

また、機械的なトルクリミッタ機構７２であるので、従来のパワードア開閉装置のように、電磁クラッチ、及びそれをオン・オフするための制御装置や電気配線等が不要となるので、コスト低減が可能となる。

さらに、トルクリミッタ機構７２を設けると、従来の電磁クラッチを備えるパワードア開閉装置のように、ドアを開閉している途中に大きな外力が加わった際でも、モータや減速機構に過大な負荷が作用するというおそれがない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、本実施形態に対して、次のような種々の変形や変更を施すことが可能である。
（１）ブレーキ機構１７の付勢手段を、ウェーブワッシャ１７２に代えて、図６の２点鎖線で示すような皿ばね１７４とする。皿ばね１７４とした際にも、ブレーキ機構１７の軸方向の寸法を小としうる。また、圧縮コイルばね等の付勢手段を用いることもできる。
（２）トルクリミッタ機構７２を省略する。この際には、出力部材７２１と一体をなす１段目サンギヤ７３１を、リングギヤ７１４の小径筒部７１４ｂに相対回転不能に接続する。
（３）第２遊星歯車機構７３を省略し、第１遊星歯車機構７１のみの減速機構とする。この際には、中間出力軸７２２を左方に延長させて、この中間出力軸７２２をドアを開閉する出力部材とする。また、トルクリミッタ機構７２も省略したときには、出力部材７２１を左方に延長させて、この出力部材７２１の側端部に出力軸６を連結するか、出力部材７２１自体をドアを開閉する出力軸とする。
（４）２段の第２遊星歯車機構７３を、１段の遊星歯車機構とする。
（５）減速機構を、第１、第２遊星歯車機構に代えて、サイクロイド減速機構に変更する。
（６）ブレーキ機構１７を、出力軸６と第２遊星歯車機構７３との間に設ける。この際、例えば第２遊星歯車機構７３を、第１遊星歯車機構７１と同様に、減速回転するリングギヤを有するものとする。
（７）本発明に係るパワードア開閉装置４を、バックドア２に代えて、車体の側面に開閉可能に支持されるスライドドアやスイングドアの開閉に適用する。この際にも、ブレーキ機構１７の作用により、中間位置まで開いたスライドドアやスイングドアを、その位置に保持することができる。

１ 車体
２ バックドア
３ ドアヒンジ
４ パワードア開閉装置
５ モータ
６ 出力軸(出力部材)
７ 伝達機構
８、９ ギヤケース
１０、１１ ブラケット
１２ ボルト
１３ 磁気回転センサ
１４ 中間ケース
１５ センサ基板
１６ センサカバー
１７ ブレーキ機構
１８ ボルト
１９ 駆動アーム
２１ ガススプリング
５１ モータケース
５２ 回転子
５３ 回転軸
７１ 第１遊星歯車機構(減速機構)
７２ トルクリミッタ機構
７３ 第２遊星歯車機構(減速機構)
９１ 第１ケース
９２ 第２ケース
９２ａ 側板
９２ｂ 円筒軸
１４１ 凹部
１７１ ばね受け部材
１７１ａ 凹溝
１７２ ウェーブワッシャ(付勢手段)
１７３ ブレーキブッシュ
１７３ａ 円筒部
１７３ｂ フリクションプレート
１７３ｃ 突条
１７４ 皿ばね(付勢手段)
１９１ 球状ジョイント部
１９２ ロッド
７１１ プラネタリキャリア
７１１ａ 中心孔
７１２ サンギヤ
７１３ プラネタリギヤ
７１３ａ 大径歯車
７１３ｂ 小径歯車
７１４ リングギヤ
７１４ａ 内歯車
７１４ｂ 小径筒部
７１４ｃ 内歯車
７１５ 支持軸
７２１ 出力部材
７２１ａ 出力ギヤ部
７２１ｂ 軸孔
７２１ｃ 小径部
７２２ 中間出力軸(出力部材)
７２３ トレランスリング
７２３ａ 摩擦突起
７２４ カラー
７３１ １段目サンギヤ
７３２ １段目プラネタリギヤ
７３３ 軸
７３４ １段目プラネタリキャリア
７３５ リングギヤ
７３５ａ 内歯車
７３６ ２段目サンギヤ
７３７ ２段目プラネタリギヤ
７３８ 軸
７３９ ２段目プラネタリキャリア
７３９ａ 円筒軸

Claims (5)

1. モータと、
   前記モータの回転を減速して出力する減速機構と、
   前記減速機構より出力される回転力によりドアを開閉可能とする出力部材と、
   前記減速機構より出力される回転力を前記出力部材に伝達可能な回転力伝達経路に設けられ、前記出力部材に回転方向のブレーキ力を付与することにより、前記ドアを中間の開閉位置に保持可能とするブレーキ機構
   とを備えることを特徴とするパワードア開閉装置。
2. 前記減速機構は、前記モータの回転を漸次段階的に減速して前記出力部材に伝達可能な複数段の減速機構よりなり、これら複数段の減速機構のうち、前記モータに最も近い減速機構より出力される回転力を後段の減速機構に伝達可能な回転力伝達経路に、前記ブレーキ機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載のパワードア開閉装置。
3. 前記モータに最も近い減速機構は、前記モータの回転軸に連結されたサンギヤ、前記サンギヤに噛合するプラネタリギヤ及び当該プラネタリギヤにより減速回転させられ、前記出力部材に駆動力を伝達可能なリングギヤを含む遊星歯車機構であり、
   前記ブレーキ機構は、前記リングギヤの側面と対向するとともに、前記リングギヤに対し回転不能な円板状のフリクションプレートと、前記フリクションプレートを前記リングギヤ方向に付勢することにより、当該リングギヤの側面に前記フリクションプレートを摩擦接触させる付勢手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載のパワードア開閉装置。
4. 前記付勢手段を、前記フリクションプレートと当該フリクションプレートと対向する不動のばね受け部材との間に設けたウェーブワッシャとしたことを特徴とする請求項３に記載のパワードア開閉装置。
5. 前記付勢手段を、前記フリクションプレートと当該フリクションプレートと対向する不動のばね受け部材との間に設けた皿ばねとしたことを特徴とする請求項３に記載のパワードア開閉装置。

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