JP2017160696A - 開閉体駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ケーブルの耐久性を向上させる。
【解決手段】開側ケーブル22aの断面形状が円形に形成されるとともに、プーリ46のプーリ溝50とフランジ部51との間の接続部52の断面形状が円弧形状に形成されているので、従前のように角部に強く押し付けられることを原因とした開側ケーブル22aの損傷を、確実に抑制することができる。したがって、開側ケーブル22aの耐久性を向上させることができ、ひいては駆動ユニットのメンテナンス周期を延ばして、高い信頼性を得ることが可能となる。
【選択図】図8

Description

本発明は、開口部を開閉する開閉体を駆動する開閉体駆動装置に関する。
従来、ワンボックス車等の車両では、車体側部に車両の前後方向にスライドするスライドドア(開閉体)を設けている。これにより、車体側部に形成された大きな開口部からの乗降や荷物の積み下ろし等を容易に行うことができる。スライドドアは重量が嵩むため、当該スライドドアを自動的に開閉し得るパワースライドドア装置を車両に搭載している。
パワースライドドア装置では、一端側が車両の前後方向からスライドドアに接続されたケーブルの他端側を、車体に固定されたガイドレールの両端に設けた反転プーリを介して駆動ユニットに導いている。そして、ケーブルの他端側は、駆動ユニットのドラムに巻き掛けられ、当該ドラムをモータにより回転させることで、スライドドアをケーブルで牽引して開口部が開閉される。
上述のようなケーブル式のパワースライドドア装置では、スライドドアがガイドレールの曲部に案内されて車体の内側に強い力で引き込まれる。そのため、ケーブルが長期使用により伸びて、ケーブルの経路長が長くなることがある。例えば、特許文献1に記載された駆動ユニットでは、ケーブルの経路長が変化するのを吸収するために、開側および閉側のケーブルに対応させて一対のテンショナ機構をケース内に設けている。これにより、所定の張力が各ケーブルのそれぞれに付与されて、各ケーブルの弛みが除去される。
特開2011−074657号公報
特許文献1に記載された駆動ユニットでは、テンショナ機構を構成するプーリに平ローラを採用している。具体的には、プーリの外周面には円筒状のガイド面(平坦面)が設けられ、その軸方向両側には、ガイド面からケーブルが脱落するのを防止するために、フランジ部がそれぞれ形成されている。これらのフランジ部は、ガイド面からプーリの径方向外側に突出され、ガイド面よりも大径となっている。そして、各フランジ部のガイド面側には、略直角の角部が形成されている。
しかしながら、特許文献1に記載された駆動ユニットでは、ケーブルの径方向外側に形成され、ケーブルの動きを滑らかにする樹脂製の皮膜が、フランジ部の角部に強く押し付けられて傷付いてしまい、これによりケーブルの耐久性を低下させるという問題を生じ得る。
本発明の目的は、ケーブルの耐久性を向上させることができる開閉体駆動装置を提供することにある。
本発明の一態様では、開口部を開閉する開閉体を駆動する開閉体駆動装置であって、ケースと、前記ケースに収容され、外周面に螺旋状の案内溝を有するドラムと、一端側が前記案内溝に巻き掛けられ、他端側が前記開閉体に接続されるケーブルと、前記ケースに設けられ、前記ケーブルが前記ケースに対して出入りするケーブル出入り部と、前記ケース内の前記ドラムと前記ケーブル出入り部との間に設けられ、プーリ軸を備えたプーリホルダと、前記プーリ軸に回転自在かつ軸方向に移動自在に設けられ、前記ケーブルが巻き掛けられるプーリ溝を備えたプーリと、前記プーリの軸方向両側に設けられ、前記プーリ溝からの前記ケーブルの脱落を防止するフランジ部と、前記ケースに収容され、前記ドラムと前記ケーブル出入り部との間のケーブル経路を増加させる方向に前記プーリホルダを押圧するばね部材と、を有し、前記ケーブルの断面形状が円形に形成されるとともに、前記プーリの前記プーリ溝と前記フランジ部との間の接続部の断面形状が円弧形状に形成されている。
本発明の他の態様では、前記プーリ溝の断面形状が円弧形状に形成され、当該プーリ溝の半径寸法が前記ケーブルの直径寸法以上の寸法とされる。
本発明の他の態様では、前記プーリホルダは、前記プーリ軸の軸方向両側を支持し、かつ前記プーリの軸方向への移動を規制する一対の支持壁と、前記プーリの径方向外側に配置され、前記一対の支持壁を互いに接続する接続壁と、前記接続壁に設けられ、前記プーリの径方向外側に突出された突出部と、前記突出部の内側に設けられ、前記ケーブルの一端部に設けられた係止ブロックの通過を許容する通過通路と、前記突出部の径方向内側に設けられ、前記通過通路から前記プーリ溝への前記ケーブルの巻き掛けを案内するスリットと、を有する。
本発明の他の態様では、前記スリットの幅寸法が、前記ケーブルの通過を許容し、前記係止ブロックの通過を規制する寸法とされる。
本発明の他の態様では、前記通過通路と前記スリットとの間に、前記通過通路から前記スリットへの前記ケーブルの移動を案内するテーパ部が形成されている。
本発明の他の態様では、前記突出部が、前記プーリ軸の軸方向に沿う前記接続壁の中央部に配置され、前記プーリが前記支持壁に当接した状態で、前記スリットと前記接続部との間の隙間寸法の方が、前記スリットと前記フランジ部との間の隙間寸法よりも大きい寸法とされる。
本発明の他の態様では、前記プーリが前記プーリ軸に対して揺動自在に設けられている。
本発明によれば、ケーブルの断面形状が円形に形成されるとともに、プーリのプーリ溝とフランジ部との間の接続部の断面形状が円弧形状に形成されているので、従前のように角部に強く押し付けられることを原因としたケーブルの損傷を、確実に抑制することができる。したがって、ケーブルの耐久性を向上させることができ、ひいては開閉体駆動装置のメンテナンス周期を延ばして、高い信頼性を得ることが可能となる。
ワンボックス車の側面図である。 スライドドアの車体への取り付け構造を示す平面図である。 駆動ユニット(カバー無し)の概要を示す正面図である。 ドラムの詳細を示す斜視図である。 ケーブルに固定された係止ブロックを示す斜視図である。 図3の開側のテンショナ機構の詳細を示す斜視図である。 図6のテンショナ機構を矢印A方向から見た斜視図である。 プーリ軸を通る図6のB−B線に沿う断面図である。 (a),(b)は、プーリのプーリ軸に対する軸方向への移動状態を説明する説明図である。 (a),(b),(c)は、ケーブルのプーリ溝への巻き掛け手順を説明する説明図である。 (a),(b),(c)は、ケーブルがプーリ溝から脱落しないことを説明する説明図である。 実施の形態2のテンショナ機構のプーリ周辺を示す断面図である。 実施の形態3のテンショナ機構を示す図8に対応した断面図である。
以下、本発明の実施の形態1について、図面を用いて詳細に説明する。
図1はワンボックス車の側面図を、図2はスライドドアの車体への取り付け構造を示す平面図を、図3は駆動ユニット(カバー無し)の概要を示す正面図を、図4はドラムの詳細を示す斜視図を、図5はケーブルに固定された係止ブロックを示す斜視図をそれぞれ示している。
図1に示すように、車両10はワンボックス車であり、車両10を形成する車体11の側部には、比較的大きな開口部12が設けられている。また、車体11の側部には、開口部12を開閉するスライドドア(開閉体)13が設けられている。図2に示すように、スライドドア13はローラアッシー13aを備えており、ローラアッシー13aは、車体11の側部に固定されたガイドレール14に沿って移動するようになっている。
そして、ローラアッシー13aがガイドレール14に沿って移動すると、スライドドア13も車体11の側部に沿って移動する。具体的には、スライドドア13は、図1および図2の実線で示す「全閉位置」と、図1および図2の二点鎖線で示す「全開位置」との間で、車両10の前後方向に移動して開口部12を開閉する。ここで、ガイドレール14の車両10の前方側の部分には、図2に示すように、車室内側(図中上側)に湾曲された引き込み部14aが設けられている。これにより、ローラアッシー13aが引き込み部14aに案内されることで、スライドドア13は開口部12を閉塞するとともに、車体11の側面に対して同一面に収められる。
ローラアッシー13aおよびガイドレール14は、図1に示すように、車体11の上下方向に沿うセンター部以外にも、スライドドア13の車両10の前方側の上下部分(アッパー部およびロワー部)にそれぞれ設けられている。すなわち、スライドドア13は、車体11に対して合計3箇所で開閉自在に支持されている。
図2に示すように、車両10には、スライドドア13を自動的に開閉するパワースライドドア装置20が搭載されている。パワースライドドア装置20は、ケーブル式の開閉装置であって、駆動ユニット21,開側ケーブル22a,閉側ケーブル22bを備えている。なお、駆動ユニット21は、車体11の車室内で、かつガイドレール14の車両10の前後方向に沿う略中央部に配置されている。また、開側ケーブル22aおよび閉側ケーブル22bは、それぞれ駆動ユニット21の動力をスライドドア13に伝達する機能を有している。
開側ケーブル22aは、ガイドレール14の車両10の後方側にある第1反転プーリ23aを介して車両10の後方側からローラアッシー13aに導かれており、これによりスライドドア13を開側に牽引するようになっている。これに対し、閉側ケーブル22bは、ガイドレール14の車両10の前方側にある第2反転プーリ23bを介して車両10の前方側からローラアッシー13aに導かれており、これによりスライドドア13を閉側に牽引するようになっている。
開側ケーブル22aおよび閉側ケーブル22bの一端側は、それぞれ駆動ユニット21の内部にまで導かれている。そして、駆動ユニット21により開側ケーブル22aを巻き取ると、スライドドア13は開側ケーブル22aに牽引されて自動的に開動作される。これに対し、駆動ユニット21により閉側ケーブル22bを巻き取ると、スライドドア13は閉側ケーブル22bに牽引されて自動的に閉動作される。
図3に示すように、駆動ユニット21は、プラスチック等の樹脂材料よりなるケース30を備えている。ケース30は、駆動ユニット21を構成する各部材ないし機構を支持するフレームとしても機能する。そして、駆動ユニット21は、ケース30に設けられた4箇所の固定部FPを介して、車体11(図2参照)にボルト等(図示せず)で固定される。ここで、駆動ユニット21は、本発明における開閉体駆動装置を構成している。
ケース30には、駆動ユニット21の駆動源となる電動モータ(モータ)31が設けられている。電動モータ31には、正逆方向に回転し得る扁平形状のブラシレスモータが採用され、これにより駆動ユニット21の厚み寸法の増大が抑えられている。そして、ケース30の内部でかつ電動モータ31の近傍には、遊星歯車減速機よりなる減速機構(図示せず)が設けられている。これにより、電動モータ31の回転速度が減速されて、出力軸32の回転力が高トルク化される。
また、減速機構と出力軸32との間には電磁クラッチ(図示せず)が設けられている。そして、スライドドア13(図2参照)を手動で開閉操作するときに、この電磁クラッチを開放させて、減速機構と出力軸32との間の動力伝達経路を遮断するようにする。これにより、小さい負荷でスライドドア13をスムーズに開閉操作できるようになる。
図3に示すように、ケース30の略中心部分には、略円筒形状に形成されたドラム収容室30aが設けられている。ドラム収容室30aは、電動モータ31に対して同軸上に配置され、その内部には、駆動用ドラム(ドラム)33が回転自在に収容されている。
図4に示すように、駆動用ドラム33は、外周面に螺旋状の案内溝33aを備えた略円柱形状に形成され、その軸心においてドラム収容室30aに突出された出力軸32に固定されている。これにより、駆動用ドラム33は、電動モータ31に回転駆動され、ドラム収容室30aの内部で正逆方向に回転する。なお、駆動用ドラム33と出力軸32とは互いにセレーション嵌合され、互いに滑ること無く確実に一体回転するようになっている。
そして、駆動ユニット21に導かれた開側ケーブル22aの一端側は、駆動用ドラム33の軸方向一側から案内溝33aに倣って巻き掛けられている。また、図5に示すように、開側ケーブル22aの一端部には、略四角柱形状に形成された金属製の係止ブロック34がかしめ等により強固に固定されている。係止ブロック34は、駆動用ドラム33の軸方向一側面に設けられた係止穴33bに係止され、これにより開側ケーブル22aの一端部が駆動用ドラム33に固定される。
これと同様に、駆動ユニット21に導かれた閉側ケーブル22bの一端側は、駆動用ドラム33の軸方向他側から案内溝33aに倣って巻き掛けられている。また、閉側ケーブル22bの一端部にも、開側ケーブル22aと同様の係止ブロック(図示せず)が固定されている。そして、この係止ブロック(閉側)は、駆動用ドラム33の軸方向他側面に設けられた係止穴(図示せず)に係止されている。このように、開側ケーブル22aおよび閉側ケーブル22bは、その一端側が駆動用ドラム33の案内溝33aに巻き掛けられ、その他端側がスライドドア13に接続される。
ケース30のドラム収容室30aの裏側の部分で、かつ開側テンショナ機構40aおよび閉側テンショナ機構40b寄りの部分(図中下部)には、基板収容室(図示せず)が設けられている。基板収容室には、電動モータ31および電磁クラッチの動作を制御する制御基板(図示せず)が収容されている。制御基板は、基板上にCPU,メモリ,駆動回路等の電子部品を実装した構造であり、コネクタ接続部35a,35bを介して、車両10に搭載されたバッテリ(電源)や車室内の開閉スイッチ等(何れも図示せず)に電気的に接続されている。
そして、運転者等により開閉スイッチが「開操作」されると、電動モータ31が反時計回り方向に回転駆動され、これにより出力軸32および駆動用ドラム33が反時計回り方向に高トルクで回転する。よって、開側ケーブル22aがスライドドア13を牽引しつつ駆動用ドラム33に巻き取られて、スライドドア13が自動的に開動作される。このとき、駆動用ドラム33の反時計回り方向への回転に伴って、閉側ケーブル22bは駆動用ドラム33からケース30の外部に送り出される。
これに対し、運転者等により開閉スイッチが「閉操作」されると、電動モータ31が時計回り方向に回転駆動され、これにより出力軸32および駆動用ドラム33が時計回り方向に高トルクで回転する。よって、閉側ケーブル22bがスライドドア13を牽引しつつ駆動用ドラム33に巻き取られて、スライドドア13が自動的に閉動作される。このとき、駆動用ドラム33の時計回り方向への回転に伴って、開側ケーブル22aは駆動用ドラム33からケース30の外部に送り出される。
図3に示すように、ケース30には、ドラム収容室30aに隣接して、開側テンショナ収容室30bおよび閉側テンショナ収容室30cが設けられている。そして、ケース30の内部に導かれた開側ケーブル22aおよび閉側ケーブル22bは、ケース30に設けられた開側ケーブル出入り部30dおよび閉側ケーブル出入り部30eから、開側テンショナ収容室30bおよび閉側テンショナ収容室30cにそれぞれ引き込まれるようになっている。すなわち、各ケーブル22a,22bは、各ケーブル出入り部30d,30eからケース30内に出入り自在となっており、各テンショナ収容室30b,30cを介して、ドラム収容室30aに導かれるようになっている。
開側テンショナ収容室30bおよび閉側テンショナ収容室30cには、開側ケーブル22aおよび閉側ケーブル22bに、所定の張力をそれぞれ付与する開側テンショナ機構40aおよび閉側テンショナ機構40bが、それぞれ収容されている。このように、各テンショナ機構40a,40bを設けることで、繰り返しのスライドドア13の牽引動作により各ケーブル22a,22bが伸びて、その経路長に変化が生じたとしても、各ケーブル22a,22bは弛まないようになっている。なお、図3に示す各テンショナ機構40a,40bにおいては、説明を分かり易くするために、その図示を簡略化して示している。
ここで、ケース30の各ケーブル出入り部30d,30eと、各反転プーリ23a,23bとの間には、可撓性を有するアウターチューブTUがそれぞれ設けられている。そして、各ケーブル22a,22bは、各ケーブル出入り部30d,30eと各反転プーリ23a,23bとの間では、それぞれアウターチューブTUに挿通されて当該アウターチューブTUの内部を移動するようになっている。
また、ケース30の開口部分(図3中手前側)は、樹脂製のカバー(図示せず)によって閉塞されている。これにより、ドラム収容室30aや各テンショナ収容室30b,30cが密閉されて、その内部への雨水や埃等の進入が確実に防止される。
以下、開側テンショナ機構40aおよび閉側テンショナ機構40bの詳細構造について、図面を用いて説明する。なお、各テンショナ機構40a,40bは、図3の中心線Pを挟んでそれぞれ鏡像対称となるよう同じ形状に形成されている。したがって、以下、開側テンショナ機構40aを代表してその詳細な構造を説明する。また、以下の説明においては、単に「テンショナ機構40」として説明することとする。
図6は図3の開側のテンショナ機構の詳細を示す斜視図を、図7は図6のテンショナ機構を矢印A方向から見た斜視図を、図8はプーリ軸を通る図6のB−B線に沿う断面図を、図9(a),(b)はプーリのプーリ軸に対する軸方向への移動状態を説明する説明図を、図10(a),(b),(c)はケーブルのプーリ溝への巻き掛け手順を説明する説明図を、図11(a),(b),(c)はケーブルがプーリ溝から脱落しないことを説明する説明図をそれぞれ示している。
図6および図7に示すように、テンショナ機構40は、ケース30内の駆動用ドラム33と、開側ケーブル出入り部30dとの間に設けられ、プラスチック等の樹脂材料を射出成形等することで所定形状に形成されたプーリホルダ41を備えている。プーリホルダ41は、内側にプーリ収容室42aを備えた本体部42と、当該本体部42に一体に設けられたガイド軸43とを備えている。
プーリホルダ41の本体部42は、略長方形形状に形成された一対の支持壁42bを備えている。そして、各支持壁42bの長手方向一側には、各支持壁42b同士を接続する第1接続壁42cが設けられ、各支持壁42bの長手方向他側には、各支持壁42b同士を接続する第2接続壁42dが設けられている。つまり、第1,第2接続壁42c,42dは、各支持壁42bの長手方向両側をそれぞれ支持するとともに、プーリ46の径方向外側に配置されている。また、第1接続壁42cの第2接続壁42d側とは反対側に、ガイド軸43の軸方向基端側が連結されている。
ガイド軸43の軸方向先端側は、開側テンショナ収容室30b(図3参照)に設けられた挿通孔(図示せず)に出入り自在に装着される。これにより、プーリホルダ41は、ケース30の内部において、出力軸32(図3参照)の軸方向と交差する方向(直交方向)に移動自在となっている。このように、ガイド軸43は、ケース30に対するプーリホルダ41の移動方向を規定している。
また、ガイド軸43には、コイルスプリング(ばね部材)44が装着されている。つまり、ガイド軸43は、コイルスプリング44を支持するスプリング支持部としての機能も有する。そして、コイルスプリング44は、ケース30の開側テンショナ収容室30bと、プーリホルダ41の本体部42との間に、所定の初期荷重が与えられた状態(ある程度縮められた状態)で配置されている。これにより、図3の二点鎖線に示すように、開側ケーブル22aが伸びてその経路長が増加したとしても、プーリホルダ41がコイルスプリング44に押圧されて、開側ケーブル22aの弛みが除去される。このように、コイルスプリング44は、駆動用ドラム33と開側ケーブル出入り部30dとの間の開側ケーブル22aの経路長を増加させる方向に、プーリホルダ41を押圧するようになっている。
図8に示すように、プーリホルダ41に設けられた一対の支持壁42bの間には、プーリ収容室42aを横切るようにして、円柱状の鋼棒よりなるプーリ軸45が設けられている。すなわち、各支持壁42bは、プーリ軸45の軸方向両側を支持している。プーリ軸45は、ガイド軸43(図7参照)の延在方向と交差する方向(直交方向)に延在されている。すなわち、プーリ軸45は、出力軸32(図3参照)に対して平行となっている。そして、プーリ軸45は、その軸方向端部をかしめることで、各支持壁42bの略中央部(図6,図7参照)に固定されている。なお、各支持壁42bは、その長手方向両側が各接続壁42c,42dにより支持されているため、プーリ軸45の各支持壁42bへのかしめ固定時において、各支持壁42bが撓んでしまうようなことは無い。
プーリ軸45には、プーリ46が回転自在に支持されている。ここで、図8に示すように、プーリ46の厚み寸法はプーリ収容室42aの厚み寸法の略半分の寸法とされ、これにより矢印M1に示すように、プーリ46はプーリ軸45に対して、その軸方向に移動自在となっている。なお、プーリ46とプーリ軸45との間には、テンショナ機構40の組み立て時において、図示はしないが十分な量のグリス(潤滑油)が塗布されている。これにより、プーリ46はプーリ軸45に対して、長期に亘ってスムーズに回転および移動可能となっている。ここで、プーリ46は、プーリ軸45の軸方向に移動自在ではあるが、その移動量は、各支持壁42bによって規制されている。
プーリ46は、プラスチック等の樹脂材料により略円盤状に形成され、その径方向内側には、プーリ軸45に装着される円筒形状の装着部46aが設けられている。装着部46aの軸方向両側には、当該装着部46aの軸方向に窪んだグリス溜め46bがそれぞれ設けられている。これにより、プーリ46とプーリ軸45との間にグリスが供給される。
装着部46aの径方向外側には、環状のプーリ本体46cが一体に設けられている。そして、装着部46aとプーリ本体46cとの間には、複数の肉盗み46dが形成されている。これらの肉盗み46dは、プーリ46の周方向に所定間隔で配置され、プーリ46の軽量化と、当該プーリ46の射出成形時における変形防止(ヒケの発生防止)とを図っている。これにより、装着部46aとプーリ本体46cとの同軸度が十分に確保されて、高精度の樹脂製のプーリ46が実現される。
プーリ本体46cの径方向外側には、断面形状が円弧形状に形成されたプーリ溝50が設けられ、このプーリ溝50は、プーリ本体46cの周方向全域に亘って設けられている。そして、図8に示すように、プーリ溝50の断面の半径寸法はR1となっている。より具体的には、プーリ溝50の断面の直径寸法(R1×2)は、プーリ本体46cの厚み寸法に対して略2/3の寸法となっている。
また、プーリ本体46cの軸方向両側(図8中上下側)には、プーリ溝50から径方向外側に突出されたフランジ部51がそれぞれ設けられている。これらのフランジ部51は、プーリ本体46cの周方向全域に亘って設けられ、プーリ溝50に巻き掛けられた開側ケーブル22aのプーリ溝50からの脱落を防止する機能を有している。
さらに、プーリ46の軸方向に沿うプーリ溝50と各フランジ部51との間には、断面形状が円弧形状に形成された接続部52が設けられている。一対の接続部52は、プーリ本体46cの周方向全域に亘って設けられ、その半径寸法は、プーリ溝50の半径寸法R1の略半分の大きさの半径寸法R2となっている(R2≒R1/2)。ここで、プーリ溝50がプーリ本体46cの径方向内側に向けて窪んでいるのに対し、一対の接続部52はプーリ本体46cの径方向外側でかつプーリ溝50側に向けて突出されている。そして、プーリ溝50の断面を形成する曲線と、各接続部52の断面を形成する曲線とは、互いに滑らかに接続点CP(図示では1点のみ示す)の部分で接続されており、この接続点CPには角部が形成されていない。
これにより、駆動ユニット21(図3参照)の駆動により、開側ケーブル22aがプーリ溝50内で暴れて、各フランジ部51寄りに移動したとしても、開側ケーブル22aは、半径寸法R1のプーリ溝50および半径寸法R2の接続部52(何れも円弧形状の部分)に接触するのみである。したがって、従前のように開側ケーブル22aが角部に接触しないので、開側ケーブル22aの早期損傷を確実に防止することができる。
ここで、開側ケーブル22aは、図5に示すように、複数の細い鉄線を撚ってなるワイヤWAと、その外周を被覆する樹脂製の皮膜PFとから形成されている。また、開側ケーブル22aの断面形状は円形とされ、その直径寸法はφXとなっている。より具体的には、開側ケーブル22aの直径寸法φXは、プーリ溝50の断面の直径寸法(R1×2)の略1/3の寸法となっている(φX≒(R1×2)/3)。換言すれば、プーリ溝50の半径寸法R1は、開側ケーブル22aの直径寸法φX以上の寸法とされている。このように、プーリ46によれば、低剛性の皮膜PFの早期損傷を確実に防止でき、よって、ワイヤWAが外部に曝されて早期に錆びたり、剥けた皮膜PFが開側ケーブル22aの巻き取り動作(駆動ユニット21の動作)に支障を来したりすることが未然に防げる。
図8に示すように、プーリホルダ41の本体部42を形成する第2接続壁42dには、プーリ46の径方向外側に突出された突出部60が設けられている。突出部60は、断面形状が略U字形状に形成され、その内側には、開側ケーブル22aの一端部に固定した係止ブロック34(図中二点鎖線)の通過を許容する通過通路61が形成されている。通過通路61の断面形状は略四角形形状とされ、通過通路61の内部において、係止ブロック34が傾斜したり回転したりできないようにしている。よって、係止ブロック34は通過通路61をスムーズに通過でき、ひいては駆動ユニット21(図3参照)の組み立て作業性が向上する。なお、駆動ユニット21の組み立て時において、開側ケーブル22aのプーリ46への配策作業は、図6の太破線矢印に示すように行われる。
図6および図7に示すように、突出部60は、プーリ46の周囲の略90度の範囲に設けられ、平面視で略円弧形状に形成されている。より具体的には、突出部60は、ガイド軸43の軸心に対して開側ケーブル出入り部30d(図3参照)寄りの部分に配置されている。
図8に示すように、突出部60の径方向内側には、通過通路61からプーリ溝50への開側ケーブル22aの巻き掛け(配策)を案内するスリット62が設けられている。このスリット62は、突出部60の周方向全域に亘って設けられ、スリット62の開口部分の幅寸法W1は、突出部60の周方向全域で一定となっている。ここで、スリット62の幅寸法W1は、開側ケーブル22aが通過し得る幅寸法、つまり開側ケーブル22aの直径寸法φXよりも若干大きい幅寸法W1に設定されている(W1>φX)。これにより、スリット62は、開側ケーブル22aの通過を許容する一方で、係止ブロック34の通過を規制している。したがって、駆動ユニット21の組み立て時において、係止ブロック34がスリット62に挟まれるようなことが無く、プーリ溝50への開側ケーブル22aの巻き掛けが案内されて、その作業をスムーズに行うことができる。
また、通過通路61とスリット62との間には、通過通路61からスリット62への開側ケーブル22aの移動を案内する一対のテーパ部63が形成されている。これらのテーパ部63は、突出部60の周方向全域に亘って設けられ、かつ通過通路61およびスリット62におけるプーリ軸45の軸方向に沿う両側に配置されている。これにより、通過通路61からスリット62への開側ケーブル22aの移動をスムーズにして、プーリ溝50への開側ケーブル22aの巻き掛け作業を容易に行うことができる。ただし、各テーパ部63は、突出部60の周方向全域に亘って設けるに限らず、例えば、突出部60の周方向に部分的に複数個設けるようにしても良い。
図8に示すように、突出部60は、プーリ軸45の軸方向に沿う第2接続壁42dの中央部に配置されている。これにより、プーリ軸45に対してプーリ46が下方に移動して、当該プーリ46が下方の支持壁42bに当接した状態(図8の状態)で、プーリ46に設けたフランジ部51の外周部分が、プーリ46の径方向からスリット62と対向される。このとき、スリット62と接続部52との間の隙間寸法W2の方が、スリット62とフランジ部51との間の隙間寸法W3よりも大きい寸法とされている(W2>W3)。
ここで、開側ケーブル22aの直径寸法φX,スリット62の幅寸法W1,スリット62と接続部52との間の隙間寸法W2,スリット62とフランジ部51との間の隙間寸法W3の大きさ関係を整理すると、W1>φX>W2>W3となる。これにより、図8の状態から開側ケーブル22aのプーリ溝50への巻き掛け作業を行うと、目視するまでも無く開側ケーブル22aはプーリ溝50の方に確実に移動する。これは、W2>W3であることと、図8の状態からプーリ46がプーリ軸45に対してW2を大きくする方向にしか移動できないことに起因する。つまり、図8を見ても明らかなように、プーリ46の移動によりW2は大きくなれるが、W3は大きくなれないので、容易かつ確実に開側ケーブル22aのプーリ溝50への巻き掛け作業を行うことができる。
なお、上述とは逆に、プーリ46が上方の支持壁42bに当接した状態(図示せず)においても、上述と同様の寸法関係が得られる。したがって、プーリ46が上方の支持壁42bに当接した状態においても、容易かつ確実に開側ケーブル22aのプーリ溝50への巻き掛け作業を行うことができる。
図9に示すように、駆動用ドラム33の案内溝33aは、螺旋状に形成されている。これにより、駆動用ドラム33の回転に伴い、駆動用ドラム33に対する開側ケーブル22aの巻き付け位置(駆動用ドラム33からの開側ケーブル22aの引き出し位置)が、駆動用ドラム33の軸方向に変化する。その一方で、ケース30のケーブル出入り部30dは、駆動用ドラム33の回転に関わらず、常に、駆動用ドラム33の軸方向中央部に対応した位置にある。具体的には、駆動用ドラム33の軸方向長さをEとしたときに、ケーブル出入り部30dの位置はE/2の位置となる。
これにより、駆動用ドラム33の回転に伴い、ケーブル出入り部30dと駆動用ドラム33との間における開側ケーブル22aの傾斜角度Z(図示では基準線Cを中心とした開側ケーブル22aの最大傾斜角度となっている)が、基準点P1を中心として変化する。開側ケーブル22aの傾斜角度Zが変化すると、プーリ46が配置された位置の開側ケーブル22aの移動経路が、プーリ軸45の軸方向(図中上下方向)に変化する。すると、開側ケーブル22aの移動経路の変化に追従するように、プーリ46がプーリ軸45に対して軸方向に移動する。
ここで、図9(a)は、スライドドア13(図2参照)が全閉の状態であって、開側ケーブル22aの多くが駆動用ドラム33から引き出された状態を示している。一方、図9(b)は、スライドドア13が全開の状態であって、開側ケーブル22aの多くが駆動用ドラム33に巻き取られた状態を示している。つまり、開側ケーブル22aは、スライドドア13の開閉に伴って、基準線Cを中心に矢印M2に示すように図中上下方向に揺動する。このときの開側ケーブル22aの最大揺動角度は傾斜角度Zの2倍である。
このように、開側ケーブル22aは、スライドドア13の開閉に伴い揺動運動をするが、プーリ溝50の延在方向は、基準線Cに対して平行が保たれた状態を維持する。そのため、開側ケーブル22aは、プーリ溝50の内部において、基準点P2を中心に揺動運動をすることになる。このとき、開側ケーブル22aは、プーリ46に設けた一対のフランジ部51(図8参照)に向けて強く押し付けられるようになる。これに対し、本実施の形態では、プーリ溝50と各フランジ部51との間に、断面形状が円弧形状の接続部52(図8参照)を設けているので、従前に比して開側ケーブル22aに作用する応力集中を分散させることができる。よって、開側ケーブル22aの皮膜PF(図5参照)が早期に損傷されることが防止される。
また、開側ケーブル22aには、その弛みを除去するために、コイルスプリング44からプーリ46を介して比較的大きな押圧力(コイルスプリング44のばね力)が伝達される。したがって、開側ケーブル22aの皮膜PFには、当該皮膜PFとワイヤWA(図5参照)とを剥離させるような、所謂「型崩れ」を発生させ得る比較的大きな応力が作用することになる。これに対し、本実施の形態では、開側ケーブル22aは、断面形状がそれぞれ円弧形状に形成されたプーリ溝50および接続部52に接触されるため、従前に比して開側ケーブル22aに作用する応力集中を分散させることができる。なお、上述した従前の技術では、断面形状が円形のケーブルに対して、プーリの外周面に形成された平坦なガイド面が押し付けられ、かつ一対のフランジ部の角部が押し付けられるため、応力集中に伴う「型崩れ」が早期に発生する可能性があった。
ここで、図9を参照しつつ、プーリ溝50の断面の半径寸法R1および接続部52の半径寸法R2(図8参照)は、以下に示す要領で設定される。これにより、開側ケーブル22aへの応力集中を分散させて、上述した「型崩れ」の発生を効果的に防止することができる。
まず、プーリ溝50の断面の直径寸法(R1×2)は、開側ケーブル22aの直径寸法φXよりも大きく設定するようにする((R1×2)>φX)。ただし、直径寸法(R1×2)を直径寸法φXよりも大きくし過ぎると、従前の技術と同様に、開側ケーブル22aに対する応力集中の分散が不十分となって、「型崩れ」の発生が早期に発生する可能性がある。
その一方で、直径寸法(R1×2)を直径寸法φXに近い値にすると、プーリ溝50の延在方向に対して開側ケーブル22aの延在方向が平行となる。つまり、図9に示す状態において、開側ケーブル22aがプーリ溝50に対して傾斜できなくなる。すると、プーリ46の厚み寸法が薄くなり、開側ケーブル22aがプーリ溝50から脱落し易くなることに加えて、プーリ46がプーリ軸45に対して抉られるようになり、プーリ46のプーリ軸45に対するスムーズな回転および移動が困難になる可能性がある。
そこで、本実施の形態では、直径寸法(R1×2)と直径寸法φXとの望ましい数値関係として、直径寸法(R1×2)を直径寸法φXの略3倍の寸法としている((R1×2)≒φX×3)。
また、接続部52の半径寸法R2、および開側ケーブル22aのプーリ溝50に対する巻き掛け長さLについては、基準線Cを中心とした開側ケーブル22aの最大傾斜角度Zよりも、基準線Cに対する基準点P2と接続点CPを結ぶ線分ALの傾斜角度Yの方が大きくなるように設定する(Z>Y)。これにより、接続部52から開側ケーブル22aに掛かる押圧力が緩和される。
次に、開側ケーブル22aのプーリ溝50への巻き掛け手順について、図面を用いて説明する。
まず、開側ケーブル22aの一端部に設けた係止ブロック34(図5参照)を、図6の破線矢印に示すように、プーリホルダ41に設けた突出部60の通過通路61に差し込む。これにより、係止ブロック34に先導されて開側ケーブル22aが通過通路61内に挿通され、かつ突出部60の円弧形状に合わせて開側ケーブル22aは弾性変形される。その後、開側ケーブル22aをプーリ46側に引っ張るようにして、これにより開側ケーブル22aをスリット62に通過させる。このとき、テーパ部63によって、開側ケーブル22aはスリット62にスムーズに案内される。
その後、さらに開側ケーブル22aをプーリ46側に引っ張ることで、開側ケーブル22aは、図10(a)の矢印(1)に示すように、スリット62と接続部52との間を介して、プーリ溝50に誘導(移動)される。これは、図8に示すように、スリット62と接続部52との間の隙間寸法W2の方を、スリット62とフランジ部51との間の隙間寸法W3よりも大きい寸法としたからである。したがって、開側ケーブル22aを目視せずとも、当該開側ケーブル22aは、図10(a)の破線矢印のように移動することがない。
次いで、図10(b)の矢印(2)に示すように、スリット62と接続部52との間に誘導された開側ケーブル22aにより、矢印(3)に示すように、プーリ46がプーリ軸45(図8参照)の軸方向に移動される。これにより、図10(c)の矢印(4)に示すように、開側ケーブル22aはプーリ溝50に巻き掛けられ(配策され)、矢印(5)に示すように、プーリ46がプーリ軸45の軸方向に移動されて、図10(a)に示す元の状態に戻る。これにより、開側ケーブル22aのプーリ溝50への巻き掛け作業が完了する。
次に、開側ケーブル22aがプーリ溝50から脱落しないことについて、図面を用いて説明する。
駆動ユニット21(図3参照)の作動により、開側ケーブル22aが高速で移動すると、例えば、図11(a)の矢印(6)に示すように、開側ケーブル22aの遠心力等により、当該開側ケーブル22aがプーリ溝50から径方向外側に膨出することが起こり得る。ここで、プーリ溝50と第2接続壁42dとが径方向から対向している場合には、開側ケーブル22aは直ぐにプーリ溝50に戻ることができる。これに対して、プーリ溝50とスリット62とが径方向から対向している場合には、図11(a)に示すように、開側ケーブル22aが通過通路61にまで到達することが起こり得る。
仮に、開側ケーブル22aが通過通路61にまで到達したとしても、図11(b)の矢印(7)および図11(c)の矢印(8)に示すように、開側ケーブル22aは、スムーズかつ素早くプーリ溝50に戻ることができる。これは、上述したように、スリット62と接続部52との間の隙間寸法W2の方を、スリット62とフランジ部51との間の隙間寸法W3よりも大きい寸法としたからである(図8参照)。したがって、通過通路61に到達した開側ケーブル22aは、図11(b),(c)の破線矢印のように移動することがない。
以上詳述したように、実施の形態1に係る駆動ユニット21によれば、開側ケーブル22aの断面形状が円形に形成されるとともに、プーリ46のプーリ溝50とフランジ部51との間の接続部52の断面形状が円弧形状に形成されているので、従前のように角部に強く押し付けられることを原因とした開側ケーブル22aの損傷を、確実に抑制することができる。したがって、開側ケーブル22aの耐久性を向上させることができ、ひいては駆動ユニット21のメンテナンス周期を延ばして、高い信頼性を得ることが可能となる。
また、実施の形態1に係る駆動ユニット21によれば、プーリ溝50の断面形状が円弧形状に形成され、プーリ溝50の半径寸法R1を開側ケーブル22aの直径寸法φX以上の寸法としたので、開側ケーブル22aは、プーリ溝50の内部において、基準点P2を中心に揺動運動をすることができる(図9参照)。これにより、開側ケーブル22aによってプーリ46がプーリ軸45に対して抉られるのを抑制して、ひいてはプーリ46をスムーズに作動させることができる。
さらに、実施の形態1に係る駆動ユニット21によれば、プーリホルダ41に突出部60を設け、当該突出部60に係止ブロック34が通過し得る通過通路61を設け、さらに、突出部60の径方向内側に、通過通路61からプーリ溝50への開側ケーブル22aの巻き掛けを案内するスリット62を設けている。したがって、駆動ユニット21の組み立て時において、開側ケーブル22aのプーリ溝50への巻き掛け作業を容易に行うことができる。よって、組み立て作業性が向上して、歩留まりを良くすることができる。
また、実施の形態1に係る駆動ユニット21によれば、スリット62の幅寸法W1を、開側ケーブル22aの通過を許容し、係止ブロック34の通過を規制する寸法としたので、駆動ユニット21の組み立て作業性をより向上させることができる。さらには、通過通路61とスリット62との間に、通過通路61からスリット62への開側ケーブル22aの移動を案内するテーパ部63を形成したので、これによっても、駆動ユニット21の組み立て作業性をより向上させることができる。
また、実施の形態1に係る駆動ユニット21によれば、突出部60が、プーリ軸45の軸方向に沿う第2接続壁42dの中央部に配置され、プーリ46が支持壁42bに当接した状態で、スリット62と接続部52との間の隙間寸法W2の方が、スリット62とフランジ部51との間の隙間寸法W3よりも大きい寸法になっている。これにより、駆動ユニット21の組み立て時においては、容易かつ確実に開側ケーブル22aのプーリ溝50への巻き掛け作業を行うことができる(図10参照)。さらに、駆動ユニット21の作動中においては、仮に、開側ケーブル22aが通過通路61にまで到達したとしても、開側ケーブル22aを、スムーズかつ素早くプーリ溝50に戻すことができる(図11参照)。
次に、本発明の実施の形態2について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
図12は実施の形態2のテンショナ機構のプーリ周辺を示す断面図を示している。
実施の形態2では、実施の形態1(図8参照)に比して、図12の矢印M3に示すように、プーリ70を、中心点P3を中心にプーリ軸45に対して揺動自在に設けた点のみが異なっている。具体的には、プーリ70の径方向内側には、円筒形状の円筒部71が設けられ、この円筒部71の径方向内側には、プラスチック等の樹脂材料よりなる軸受部材72が装着されている。
軸受部材72の径方向内側は、プーリ軸45に対して、回転自在かつ軸方向に移動自在に装着されている。また、軸受部材72の径方向外側には、所定の曲率に設定された環状の円弧凸面73が形成されており、この円弧凸面73は、円筒部71の径方向内側に形成された環状の円弧凹面74に摺接するようになっている。ここで、円筒部71とプーリ軸45との間には、所定の隙間Sが形成されている。これにより、プーリ70はプーリ軸45に対して、中心点P3を中心に揺動することができる。
以上のように形成された実施の形態2においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態2においては、プーリ70がプーリ軸45に対して揺動自在に設けられているので、開側ケーブル22a(図8参照)から、プーリ70をプーリ軸45に対して抉るような力が作用した場合でも、これに追従してプーリ70は、図12の二点鎖線に示すように揺動する。したがって、プーリ70を、よりスムーズに作動させることができる。
次に、本発明の実施の形態3について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
図13は実施の形態3のテンショナ機構を示す図8に対応した断面図を示している。
実施の形態3では、実施の形態1(図8参照)に比して、プーリ溝80の断面形状のみが異なっている。具体的には、プーリ溝80は、プーリ46の径方向外側に向けて開口するように、プーリ本体46cの周方向全域に亘って設けられている。そして、プーリ溝80を形成する一対の平坦面81が、一対の接続部52に接続されている。
以上のように形成された実施の形態3においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。ここで、開側ケーブル22aは、一対の平坦面81(2箇所)に押し付けられるため、開側ケーブル22aに作用する応力集中を、少なくとも2箇所に分散させることができる。よって、従前の場合のような1箇所に応力集中するものに比して、「型崩れ」の発生を抑制することができる。
本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態では、駆動ユニット21を車体11の内部に配置し、各ケーブル22a,22bをスライドドア13に接続していたが、本発明はこれに限らず、駆動ユニット21をスライドドア13の内部に配置し、各ケーブル22a,22bをスライドドア13のローラアッシー13aの部分を介してガイドレール14の両端部に固定した構造でも良い。
その他、上記各実施の形態における各構成要素の材質,形状,寸法,数,設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であって、上記各実施の形態に限定されるものではない。
10 車両
11 車体
12 開口部
13 スライドドア(開閉体)
13a ローラアッシー
14 ガイドレール
14a 引き込み部
20 パワースライドドア装置
21 駆動ユニット(開閉体駆動装置)
22a 開側ケーブル(ケーブル)
22b 閉側ケーブル
23a 第1反転プーリ
23b 第2反転プーリ
30 ケース
30a ドラム収容室
30b 開側テンショナ収容室
30c 閉側テンショナ収容室
30d 開側ケーブル出入り部(ケーブル出入り部)
30e 閉側ケーブル出入り部
31 電動モータ
32 出力軸
33 駆動用ドラム(ドラム)
33a 案内溝
33b 係止穴
34 係止ブロック
35a,35b コネクタ接続部
40 テンショナ機構
40a 開側テンショナ機構
40b 閉側テンショナ機構
41 プーリホルダ
42 本体部
42a プーリ収容室
42b 支持壁
42c 第1接続壁
42d 第2接続壁(接続壁)
43 ガイド軸
44 コイルスプリング(ばね部材)
45 プーリ軸
46 プーリ
46a 装着部
46b グリス溜め
46c プーリ本体
50 プーリ溝
51 フランジ部
52 接続部
60 突出部
61 通過通路
62 スリット
63 テーパ部
70 プーリ
71 円筒部
72 軸受部材
73 円弧凸面
74 円弧凹面
80 プーリ溝
81 平坦面
CP 接続点
FP 固定部
PF 皮膜
S 隙間
TU アウターチューブ
WA ワイヤ

Claims (7)

  1. 開口部を開閉する開閉体を駆動する開閉体駆動装置であって、
    ケースと、
    前記ケースに収容され、外周面に螺旋状の案内溝を有するドラムと、
    一端側が前記案内溝に巻き掛けられ、他端側が前記開閉体に接続されるケーブルと、
    前記ケースに設けられ、前記ケーブルが前記ケースに対して出入りするケーブル出入り部と、
    前記ケース内の前記ドラムと前記ケーブル出入り部との間に設けられ、プーリ軸を備えたプーリホルダと、
    前記プーリ軸に回転自在かつ軸方向に移動自在に設けられ、前記ケーブルが巻き掛けられるプーリ溝を備えたプーリと、
    前記プーリの軸方向両側に設けられ、前記プーリ溝からの前記ケーブルの脱落を防止するフランジ部と、
    前記ケースに収容され、前記ドラムと前記ケーブル出入り部との間のケーブル経路を増加させる方向に前記プーリホルダを押圧するばね部材と、
    を有し、
    前記ケーブルの断面形状が円形に形成されるとともに、前記プーリの前記プーリ溝と前記フランジ部との間の接続部の断面形状が円弧形状に形成されている、
    開閉体駆動装置。
  2. 請求項1記載の開閉体駆動装置において、
    前記プーリ溝の断面形状が円弧形状に形成され、当該プーリ溝の半径寸法が前記ケーブルの直径寸法以上の寸法とされる、
    開閉体駆動装置。
  3. 請求項1または2記載の開閉体駆動装置において、
    前記プーリホルダは、
    前記プーリ軸の軸方向両側を支持し、かつ前記プーリの軸方向への移動を規制する一対の支持壁と、
    前記プーリの径方向外側に配置され、前記一対の支持壁を互いに接続する接続壁と、
    前記接続壁に設けられ、前記プーリの径方向外側に突出された突出部と、
    前記突出部の内側に設けられ、前記ケーブルの一端部に設けられた係止ブロックの通過を許容する通過通路と、
    前記突出部の径方向内側に設けられ、前記通過通路から前記プーリ溝への前記ケーブルの巻き掛けを案内するスリットと、
    を有する、
    開閉体駆動装置。
  4. 請求項3記載の開閉体駆動装置において、
    前記スリットの幅寸法が、前記ケーブルの通過を許容し、前記係止ブロックの通過を規制する寸法とされる、
    開閉体駆動装置。
  5. 請求項3または4記載の開閉体駆動装置において、
    前記通過通路と前記スリットとの間に、前記通過通路から前記スリットへの前記ケーブルの移動を案内するテーパ部が形成されている、
    開閉体駆動装置。
  6. 請求項3〜5のいずれか1項に記載の開閉体駆動装置において、
    前記突出部が、前記プーリ軸の軸方向に沿う前記接続壁の中央部に配置され、
    前記プーリが前記支持壁に当接した状態で、前記スリットと前記接続部との間の隙間寸法の方が、前記スリットと前記フランジ部との間の隙間寸法よりも大きい寸法とされる、
    開閉体駆動装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の開閉体駆動装置において、
    前記プーリが前記プーリ軸に対して揺動自在に設けられている、
    開閉体駆動装置。
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