JP2016079694A

JP2016079694A - ドアロックアクチュエータ

Info

Publication number: JP2016079694A
Application number: JP2014212575A
Authority: JP
Inventors: ダンボイウクリスチャン; Danboyi Christian
Original assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Current assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2016-05-16

Abstract

【課題】モータ駆動のドアラッチアクチュエータの駆動歯を備える第１ホイールと出力歯を備える第２ホイールを回転板により連係するクラッチ動作を安定させる。【解決手段】回転板間に作用し回転板１０１を第１ホイール６に対し中立位置に付勢する弾性体１０４と、回転板１０１の面１０１ａで移動し、回転板１０１が中立位置にあるとき、第２ホイール７に対し非係合に保持され、回転板１０１が弾性体１０４の付勢力に抗して中立位置から若干回転した接続位置に変位し、第１ホイール６が弾性体１０４に抗しながら回転板１０１より先に回転し、回転板１０１が中立位置から接続位置に変位し、平行かつ逆向きに移動し第２ホイール７と係合するバー１０２、１０３、２本で第1及び第２ホイール６、７を連係する。【選択図】図６

Description

本発明は、モータを駆動源とするドアロックアクチュエータに関する。

特許文献１に開示されたドアロックアクチュエータは、車両のドアに設置されるドアロック装置をロック状態からアンロック状態、及びその反対の切り替え操作するため、モータの回転軸に支着されたウォームに噛合し回転するベースギヤと、その下方において当該ベースギヤと同軸上に枢支され、かつ、ニュートラルスプリングを介してベースギヤに係合する円形状のイナーシャプレートと、ベースギヤの上方においてベースギヤと同軸上に枢支され、かつスイングギヤに噛合するクラッチギヤと、ベースギヤとイナーシャプレートとを凸部箇所で係合した接続状態及び非係合の切断状態とするクラッチ機構を備えている。

特開平７−２０８００８号公報

ところが、上記のクラッチ機構においては、接続状態とするための係合が１箇所の凸部箇所によるものであるために、ベースギヤとイナーシャプレートとが円周全体に亘って均等に係合連結し難い。そのため、ベースギヤとイナーシャプレートとの間で機械的なガタツキによる傾きが生じ易い。結果として、ベースギヤの内周面とイナーシャプレートの外周面とが不均一に接触し、設計通りにモータからの動力が出力部に伝達されず、ドアロック装置のロック、アンロック動作が安定しないという問題を有している。

上記問題を解決するために、モータを大型化し、その駆動力を強化してドアロックアクチュエータの動作を安定させることが考えられる。
しかし、モータを大型化すると、ドアロックアクチュエータのケーシング内でモータが占める容積が増え、製品の小型化、軽量化の要請に応えられない。併せて、モータを大型化しても上述の不均衡な結合連結に係る不具合は解決しない。

本発明は、上記課題に鑑み、モータの駆動力が安定して伝達されるようにしたドアロックアクチュエータを提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
請求項１に係る発明のドアラッチアクチュエータは、モータと、前記モータの駆動を入力して、軸を中心に回転可能な第１ホイールと、前記第１ホイールと同軸上に回転可能に枢支され、その回転を被操作装置へ出力可能な第２ホイールと、前記１ホイールと前記第２ホイールとの連係を接続したり切断したりするクラッチ機構と、を備え、前記クラッチ機構は、前記第１ホイールと同軸上に枢支され、前記第１ホイールと前記第２ホイールとの間に設置される回転板と、前記第１ホイールと前記回転板との間に作用し、前記回転板を前記第１ホイールに対して予め定めたニュートラル回転位置に付勢するスプリングと、前記回転板の回転面に摺動可能に支持され、前記回転板が前記ニュートラル回転位置にあるとき、前記第２ホイールに係合しない非係合位置に保持され、前記回転板が前記スプリングの付勢力に抗して前記ニュートラル位置から若干回転した接続位置に変位することにより、平行かつ逆向きに移動して前記第２ホイールに対して係合する係合位置に移動可能な２本のバー部材と、を含み、前記モータの駆動が前記第１ホイールに入力されると、前記第１ホイールが前記スプリングの付勢力に抗して前記回転板の回転に先駆けて若干回転して、前記回転板が前記ニュートラル回転位置から前記接続位置に変位することにより、前記２本のバー部材が前記切断位置から前記接続位置に移動して、前記第１ホイールと前記第２ホイールとの連係を接続することを特徴とする。

請求項２に係る発明のドアラッチアクチュエータは、請求項１に記載のドアラッチアクチュエータにおいて、前記モータの駆動の、前記第１ホイールへの入力が停止されると、前記２本のバー部材が前記接続位置から前記切断位置に移動して、前記第１ホイールと前記第２ホイールとの連係を切断することを特徴とする。

本発明によると、クラッチ機構における２本のバー部材が第２ホイールに係合するため、モータの駆動力が安定して伝達されるドアラッチアクチュエータを提供することができる。

本発明のドアロックアクチュエータと、ドアロックアクチュエータによって駆動される被操作装置であるドアロック装置の概略図である。（ａ）は、ウォームホイール６とギヤホイール７とを組み付けた状態の斜視図、（ｂ）は、同じく組み付けた状態の、反対方向から見た斜視図である。ウォームホイール６とギヤホイール７とを分離した状態の斜視図である。図１に示した本発明のドアロックアクチュエータの分解斜視図である。回転板が、スプリングの付勢力によりニュートラル位置に保持され、各バー部材は、係合部がギヤホイールの噛合歯に係合しないニュートラル位置に保持されている断面図である。時計方向にウォームホイールを回転したときのクラッチ機構及び関連する部材の動作を説明するための断面図である。反時計方向にウォームホイールを回転したときのクラッチ機構及び関連する部材の動作を説明するための断面図である。

以下、本発明の好適実施形態を図面に基づいて説明する。説明の便宜のために、図２〜５に、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸を定める。Ｙ軸は、後述のバー部材１３０、１４０の長手方向等と平行、ＸＹ平面は、後述の回転板１１０等の面と平行であり、Ｚ軸は、後述のシャフトＳと平行と定める。

図１は、本発明のドアロックアクチュエータ１と、ドアロックアクチュエータ１によって駆動される被操作装置であるドアロック装置ＤＬの概略図である。なお、図１では、ドアロックアクチュエータ１の内部が分かるようにケーシング２の半分を取り外して示している。

図１から理解できるように、ドアロックアクチュエータ１は、ドア内の適所に固定されるケーシング２と、ケーシング２内に固定される電動モータ３と、ケーシング２内にシャフトＳにより枢支され、電動モータ３の回転軸に支着されたウォーム４と噛合し回転するウォームホイール（第１ホイール）６と、ケーシング２内にシャフトＳにより枢支され、中心にピニオン７１を有するギヤホイール（第２ホイール）７と、ウォームホイール６とギヤホイール７との間に設けられるクラッチ機構１０（図５参照）と、ケーシング２に軸５１により枢支され、ピニオン７１と噛合するセクタギヤ５２を有するスイングレバー５と、を有して構成される。

スイングレバー５は、ロッドまたはボーデンケーブルにより構成される操作力伝達部材８を介して、ドアロック装置ＤＬのロッキングレバー９に連結される。後述のように、電動モータ３の回転に伴って、クラッチ機構１０によりギヤホイール７とウォームホイール６との連係が接続されると、スイングレバー５は、図１に示すアンロック位置から時計方向へ回転軸５１を中心に所定角度回動したロック位置、またはロック位置から反対方向へ所定角度回動したアンロック位置に回動し、当該回動は、操作力伝達部材８を介してロッキングレバー９に伝達される。これにより、ロッキングレバー９は、回転軸９１を中心に所定角度回動し、ドアロック装置ＤＬをロック状態又はアンロック状態とするロック位置またはアンロック位置に作動する。

図２（ａ）は、ウォームホイール６とギヤホイール７とを所定のギャップＧを有しながら組み付けた状態の斜視図、図２（ｂ）は、同じく反対方向から見た斜視図である。図３は、ウォームホイール６とギヤホイール７とを分離した状態の斜視図である。図４は、ウォームホイール６とギヤホイール７とその中に備わるクラッチ機構１０の部材を示した分解斜視図である。なお、図３は、説明の便宜上、ウォームホイール６は、斜め上方から見た状態を示し、ギヤホイール７は、斜め下方から見た状態を示している。

図３、４から分かるように、ウォームホイール６は、円板状の回転板６１の周囲に環状壁６２を形成した有底環状を呈し、環状壁６２の外周面には、ウォーム４（図１参照）と噛合するウォーム歯６３が形成され、回転板６１におけるギヤホイール７に対向する側の面の中心に設けたボス部６４の貫通孔６５にシャフトＳが相対回転可能に挿入されることにより、ケーシング２に回転可能に枢支される。

さらに、ウォームホイール６の回転板６１には、半径方向へ延伸する２個のリブ部６６、６７と、リブ部６６、６７間にあって、クラッチ機構１０の一部を構成する後述のトーションスプリング（適宜「スプリング」と略す）１０４のアーム１０４Ｌ、１０４Ｒが引っ掛けられるタブ６８とが形成される。

リブ部６６、６７は、貫通孔６５を中心とする点対称位置に設けられ、クラッチ機構１０の一部を構成する後述のバー部材１０２、１０３の凹溝１０２ａ、１０３ａにそれぞれ係合する。なお、リブ部６６、６７とバー部材１０２、１０３との係合関係は後述する。

図４に示すように、ギヤホイール７は、円板状の回転板７２の周囲に環状壁７３を形成した有底環状を呈し、回転板７２の中心に設けた貫通孔７４にシャフトＳが相対回転可能に挿入されることによりケーシング２（図１参照）に回転可能に枢支される。また、回転板７２におけるウォームホイール６に対向する面と反対側の面には、前述のピニオン７１が形成され、環状壁７３の内周面には、バー部材１０２、１０３の先端部が後述のように噛み合う三角形状の多数の噛合歯７５が形成される。
なお、噛合歯７５は、三角形状に限定されるものでなく、例えば、バー状部材１０２、１０３の先端部が押圧して係合できるような曲面形状、凹凸形状、またはバー部材１０２、１０３の先端部が押圧されることで、弾性変形して先端部が係合するような弾性体で形成してもよい。

クラッチ機構１０は、円板状の回転板１０１、ギヤホイール７の噛合歯７５に噛合可能な２本のバー部材１０２、１０３、及び２本のバー部材１０２、１０３に対してその先端部が噛合歯７５に係合しない図５に示すニュートラル位置へ向けての付勢力を付与するトーションスプリング１０４を含んで構成される。

回転板１０１は、中心部に設けた貫通孔１０１ｈにシャフトＳが相対回転可能に挿入されことにより、ウォームホイール６の回転板部６１とギヤホイール７の回転板部７２との間に回転可能に枢支される。

回転板１０１には、各バー部材１０２及び１０３を回転板１０１の回転面１０１ａに沿って移動できるように保持するためのトンネル状の２個のバーガイド部１０１ｃ及び１０１ｄと、スプリング１０４の各アーム１０４Ｒ及び１０４Ｌが引掛けられるタブ１０１ｅとを有する。

回転板１０１の各バーガイド部１０１ｃ及び各バーガイド部１０１ｄはそれぞれ、貫通孔１０１ｈを中心とする点対称位置に設けられる。

バー部材１０２、１０３は、回転板１０１の回転面１０１ａに沿って移動できるように各保持部１０１ｃ、１０１ｄにそれぞれ保持されると共に、長手方向（移動する方向）の中央部には、ウォームホイール６のリブ部６６、６７が回転方向へ緩く嵌合する凹溝１０２ａ、１０３ａが形成される。

各バー部材１０２、１０３の長手方向の両端部は、ギヤホイール７の噛合歯７５に対して回転方向へ噛合可能な各係合部１０２ｂ、１０３ｂを形成し、この係合部１０２ｂ、１０３ｂが噛合歯７５に噛合していない状態においてはクラッチ機構１０を切断状態とし、また、同じく噛合した状態においては電動モータ３の動力をギヤホイール７を介してドアロック装置ＤＬのロッキングレバー９に伝達可能な接続状態とする。
なお、本実施形態においては、バー部材１０２、１０３の横断面状を矩形形状とするが、これに限定されるものでなく、横断面形状を円形又は楕円としてもよい。

回転板１０１のタブ１０１ｅは、回転面１０１からＺ軸の負方向へ突出するように形成されると共に、ウォームホイール６のタブ６８に対して回転方向へ当接しないように、タブ６８よりも外周寄り側になるように形成される。
なお、タブ１０１ｅは、掛止されたスプリング１０４のアーム１０４Ｒ、１０４Ｌが外れないように、ＺＸ平面と平行な垂直断面をＴ字形状とすることが好ましい。

スプリング１０４は、そのコイル部がウォームホイール６のボス部６４の周囲に巻装されると共に、両アーム１０４Ｒ、１０４Ｌがタブ６８、１０１eを反時計方向及び時計方向から挟み込むようにタブ６８、１０１eに掛止される。これにより、スプリング１０４の付勢力は、ウォームホイール６と回転板１０１とに作用し、電動モータ３の非作動時には、図５に示すように、両タブ６８、１０１eが互いに周方向へ重なり合ったニュートラル位置となるように付勢される。

次に、図５〜図７（図２（ｂ）のＡ−Ａに沿ってＸＹ平面に平行に切断した断面図）を参照しながら、本実施例のドアロックアクチュエータ１の動作を説明する。

電動モータ３が停止している場合には、図５に示すように、回転板１０１ａは、スプリング１０４の付勢力によりニュートラル位置に保持され、各バー部材１０２、１０３は、係合部１０２ｂ、１０３ｂがギヤホイール７の噛合歯７５に係合しないニュートラル位置に保持されて、クラッチ機構１０は、切断状態となっている。この状態においては、手動操作に伴うドアロック装置ＤＬのロッキングレバー９側からの作動は、ウォームホイール６及び電動モータ３に伝達されない。

電動モータ３の駆動によりウォームホイール６が図５において時計方向に回転する場合には、先ず、図６に示すように、ウォームホイール６は、トーションスプリング１０８の付勢力に抗して回転板１０１の回転に先駆けてシャフトＳを中心に若干回転し（図６ではγ方向）、回転板１０１をニュートラル回転位置から接続位置に変位させる。この動きは、ウォームホイール６の角加速度αにより、回転板１０１に反時計方向への慣性力がかかり、回転板１０１がウォームホイール６に対して停滞するために生じる。

ウォームホイール６が回転板１０１ａに先駆けて回転すると、ウォームホイール６のリブ６６、６７が、バー部材１０２、１０３を平行かつ反対方向に移動させる。これにより、バー部材１０２、１０３は、切断位置から接続位置に移動し、係合部１０２ｂ、１０３ｂがそれぞれギヤホイール７の嵌合歯７５の２箇所で係合することで、ウォームホイール６とギヤホイール７との連係を接続する。その結果、図１を参照して説明したように、電動モータ３の駆動が、ウォームホイール６、クラッチ機構１０、ギヤホイール７、スイングレバー５及び操作力伝達部材８を介してドアロック装置ＤＬのロッキングレバー９に伝達され、ロッキングレバー９をロック位置からアンロック位置に移動させることができる。

この場合、バー部材１０２、１０３の係合部１０２ｂ、１０３ｂがギヤホイール７の噛合歯７５にそれぞれ係合する位置は、シャフトＳを中心とする点対称位置で、かつ２箇所であるため、ウォームホイール６とギヤホイール７との間にあるクラッチ機構１０がウォームホイール６とギヤホイール７とを均等に連係接続し、安定した接続動作を実現できる。

また、電動モータ３の停止に伴って、ウォームホイール６及びギヤホイール７の回転が停止した場合には、回転板１０１は、スプリング１０４の付勢力により、図５に示したニュートラル回転位置に戻る。これにより、バー部材１０２、１０３は、切断位置に戻り、係合部１０２ｂ、１０３ｂがギヤホイール７の噛合歯７５から外れて、クラッチ機構１０は、切断状態となる。

また、電動モータ３の駆動によりウォームホイール６が図５において反時計方向に回転した場合には、図７に示すように、クラッチ機構１０が接続状態となって、電動モータ３の駆動は、ロッキングレバー９に伝達される。
なお、この場合のクラッチ機構１０の動作は、図６を参照して説明した動作と反対方向である（γ´とα´の矢印の方向参照）以外は、図６を参照して説明した動作に一致するため説明は省略する。

以上、本発明のドアラッチアクチュエータの好適実施形態を記載したが、本発明はこれに限られるものではなく、適宜改変が可能である。

１ドアラッチアクチュエータ
２ケーシング
３電動モータ
４ウォーム
５スイングレバー
５１軸
５２セクタギヤ
６ウォームホイール（第１ホイール）
６１回転板部
６２環状壁
６３ウォーム歯
６４ボス部
６５貫通孔
６６,６７リブ部
６８タブ
７ギヤホイール（第２ホイール）
７１ピニオン
７２回転板部
７３環状壁
７４貫通孔
７５噛合歯
８操作力伝達部材
９ロッキングレバー
９１回転軸
１０クラッチ機構
１０１回転板
１０１ａ回転面
１０１ｃ〜１０１ｄ保持部
１０１ｅタブ
１０１h 貫通孔
１０２,１０３バー部材
１０２ａ,１０３ａ凹溝
１０２ｂ,１０３ｂ係合部
１０４トーションスプリング
１０４Ｒ,１０４Ｌアーム
ＤＬドアロック装置
Ｇギャップ
Ｓシャフト（軸）

Claims

モータと、前記モータの駆動を入力して、軸を中心に回転可能な第１ホイールと、前記第１ホイールと同軸上に回転可能に枢支され、その回転を被操作装置へ出力可能な第２ホイールと、前記１ホイールと前記第２ホイールとの連係を接続したり切断したりするクラッチ機構と、を備え、
前記クラッチ機構は、
前記第１ホイールと同軸上に枢支され、前記第１ホイールと前記第２ホイールとの間に設置される回転板と、
前記第１ホイールと前記回転板との間に作用し、前記回転板を前記第１ホイールに対して予め定めたニュートラル回転位置に付勢するスプリングと、
前記回転板の回転面に摺動可能に支持され、前記回転板が前記ニュートラル回転位置にあるとき、前記第２ホイールに係合しない切断位置に保持され、前記回転板が前記スプリングの付勢力に抗して前記ニュートラル回転位置から若干回転した接続位置に変位することにより、平行かつ逆向きに移動して前記第２ホイールに対して係合する接続位置に移動可能な２本のバー部材と、
を含み、
前記モータの駆動が前記第１ホイールに入力されると、前記第１ホイールが前記スプリングの付勢力に抗して前記回転板の回転に先駆けて若干回転して、前記回転板が前記ニュートラル回転位置から前記接続位置に変位することにより、前記２本のバー部材が前記切断位置から前記接続位置に移動して、前記第１ホイールと前記第２ホイールとの連係を接続することを特徴とするドアロックアクチュエータ。
前記モータの停止に伴って、前記第１ホイールの回転が停止した場合には、前記スプリングの付勢力により、前記回転板がニュートラル回転位置に戻り、前記２本のバー部材が前記接続位置から前記切断位置に移動して、前記第１ホイールと前記第２ホイールとの連係を切断することを特徴とする請求項１に記載のドアラッチアクチュエータ。