JP2873831B2 - Power assist device - Google Patents
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- E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、作動機構等を人力で作動させるとき、モ
ータ出力をアシスト力として利用するのに最適なパワー
アシスト装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power assist device that is most suitable for utilizing a motor output as an assist force when an operating mechanism or the like is operated manually.
(従来の技術) 例えば、従来から作動機構を人力で作動させるもの
や、モータなどの動力を利用して作動させるものが一般
的に知られている。(Prior Art) For example, conventionally, an actuation mechanism that is operated manually and an actuation mechanism that operates using power of a motor or the like are generally known.
(発明が解決しようとする課題) 上記のように、作動機構を人力で作動させるもので
は、負荷の影響を直接的に受けるため操作性が悪いとい
う問題が生じていた。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, when the operating mechanism is operated manually, there has been a problem that the operability is poor because it is directly affected by the load.
また、モータなどの動力を利用して作動機構を作動さ
せれば、常に一定の駆動力が得られ、操作性が向上する
という利点はある。しかし、モータの駆動力は一定であ
るため、作動機構にかかる負荷が大きくなると、その
分、駆動力不足が発生するという問題があった。In addition, when the operating mechanism is operated by using the power of a motor or the like, there is an advantage that a constant driving force is always obtained and operability is improved. However, since the driving force of the motor is constant, there is a problem that when the load on the operating mechanism increases, the driving force becomes insufficient.
この発明の目的は、作動機構を人力で作動させるとと
もに、その人力をアシストするためにモータ出力を利用
して、人力による操作性を向上させるとともに、モータ
の駆動力も最小限で足りるようにしたパワーアシスト装
置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power source that operates an operating mechanism by human power, uses a motor output to assist the human power, improves operability by human power, and minimizes the driving force of the motor. It is to provide an assist device.
(課題を解決するための手段) この発明は、人力で作動させる作動機構と、この作動
機構に作用させた人力をアシストする力を発揮するモー
タと、このモータの出力を制御する制御装置と、上記作
動機構側に設けた操作力センサーとを備え、操作力セン
サーが感知した操作力に応じて上記制御装置を作動さ
せ、モータのアシスト力を制御する構成にした点に特徴
を有する。(Means for Solving the Problems) The present invention provides an operation mechanism that is operated by human power, a motor that exerts a force to assist human power applied to the operation mechanism, a control device that controls the output of the motor, An operating force sensor provided on the operating mechanism side is provided, and the control device is operated according to the operating force detected by the operating force sensor to control the assisting force of the motor.
(本発明の実施例) 第1〜第4図に示した第1実施例は、この発明を車両
用スライドドアに適用したもので、そのスライドドア1
の下側にピニオン3を設けている。そして、このドア1
内には、電動モータ5を組み込んでいるが、この電動モ
ータ5は減速機7を介して上記ピニオン3に連結してい
る。(Embodiment of the Present Invention) The first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 applies the present invention to a sliding door for a vehicle.
The pinion 3 is provided on the lower side. And this door 1
An electric motor 5 is incorporated therein, and the electric motor 5 is connected to the pinion 3 via a speed reducer 7.
また、ドア1の下側に対応する側にラック11を設け、
このラック11に上記ピニオン3をかみ合わせている。Also, a rack 11 is provided on the side corresponding to the lower side of the door 1,
The pinion 3 is engaged with the rack 11.
したがって、モータ5を駆動することによって、ピニ
オン3が回転するとともに、このピニオン3の回転によ
って、スライドドア1が移動する。Therefore, by driving the motor 5, the pinion 3 rotates, and the rotation of the pinion 3 moves the slide door 1.
上記のようにしたスライドドア1にはとっ手13を設け
ているが、このとっ手13の両側には、第3図に示すよう
に感圧性の操作力センサー15を設けている。この操作力
センサー15は、モータ5の出力を制御する制御装置17に
接続している。A handle 13 is provided on the slide door 1 as described above, and pressure-sensitive operation force sensors 15 are provided on both sides of the handle 13 as shown in FIG. The operation force sensor 15 is connected to a control device 17 that controls the output of the motor 5.
しかして、スライドドア1を開閉するためにとっ手13
に操作力を作用させれば、そのときの操作力を操作力セ
ンサー15が検出し、その操作力信号を制御装置17に伝達
する。Then, the handle 13 to open and close the sliding door 1
When the operation force is applied to the control device 17, the operation force sensor 15 detects the operation force at that time, and transmits the operation force signal to the control device 17.
この操作力信号を受けた制御装置17は、その操作力に
応じて電動モータ5を制御する。つまり、操作力が大き
ければモータ出力も大きくし、反対に、操作力が小さけ
ればモータ出力も小さくする。そして、とっ手13から手
を離すなどして操作力がゼロになったときは、電動モー
タ5の出力もゼロにする。The control device 17 that has received the operation force signal controls the electric motor 5 according to the operation force. That is, if the operating force is large, the motor output is increased, and conversely, if the operating force is small, the motor output is decreased. Then, when the operating force becomes zero by releasing the hand 13 or the like, the output of the electric motor 5 is also made zero.
したがって、車両が傾斜地に停車しているときに、そ
の傾斜に逆らってスライドドア1を開けようとすると、
傾斜に逆らっている分だけとっ手に作用する負荷即ち操
作力が大きくなる。このように操作力が大きくなれば、
上記のように電動モータ5の出力も大きくなるので、人
が感じる操作力は軽いものとなる。Therefore, when the vehicle is stopped on a slope, if the user tries to open the slide door 1 against the slope,
The load acting on the hand, that is, the operating force, is increased by the amount against the inclination. If the operating force increases like this,
As described above, the output of the electric motor 5 is also increased, so that the operating force felt by a person is light.
反対に、傾斜に沿ってスライドドア1を開けようとす
ると、ドア1が傾斜に沿って勝手に動く傾向があるの
で、とっ手13に作用させる操作力は小さくてすむ。この
ように、操作力が小さければ、電動モータ5の出力も小
さくなるので、当該ドア1が急に動いたりしない。On the other hand, when the sliding door 1 is to be opened along the slope, the door 1 tends to move along the slope without permission, so that the operating force applied to the handle 13 can be small. As described above, when the operating force is small, the output of the electric motor 5 is also small, so that the door 1 does not suddenly move.
なお、上記制御装置17には、マニュアルスイッチ19と
車速センサー21とを接続している。Note that a manual switch 19 and a vehicle speed sensor 21 are connected to the control device 17.
上記マニュアルスイッチ19をオフにすると、電動モー
タ5がパワーオフの状態になる。ただし、電動モータ5
がパワーオフになったとしてもドアロックされるわけで
はなく、ただ単に手動操作に切り換えられるだけであ
る。When the manual switch 19 is turned off, the electric motor 5 is turned off. However, the electric motor 5
Powering off does not lock the door, it simply switches to manual operation.
また、車両が一定速度以上の高速走行に入ると、その
速度を車速センサー19が検出するとともに、その検出信
号に応じて制御装置17が電動モータ5をパワーオフの状
態にする。したがって、高速走行時にとっ手13を不用意
に触って、電動モータ5が駆動し、ドア1が勝手に開い
てしまうのを防止できる。Further, when the vehicle enters a high speed running at a certain speed or higher, the speed is detected by the vehicle speed sensor 19, and the control device 17 turns off the electric motor 5 according to the detection signal. Therefore, it is possible to prevent the electric motor 5 from driving the handle 13 carelessly during high-speed running and the door 1 from being opened without permission.
第5図に示した第2実施例は、操作力センサーを第1
実施例と相違させたものである。すなわち、この第2実
施例の操作力センサー23は、ポテンショメータからな
り、とっ手13の両側に設けたスプリング25のたわみ量を
このセンサー23で計測するようにしている。The second embodiment shown in FIG.
This is different from the embodiment. That is, the operating force sensor 23 of the second embodiment is constituted by a potentiometer, and the amount of deflection of the springs 25 provided on both sides of the handle 13 is measured by the sensor 23.
上記以外の構成は、第1実施例と同様である。 The configuration other than the above is the same as in the first embodiment.
第6図、第7図に示した第3実施例は、スライドドア
1の上側にピニオン3を設ける一方、これに対応してラ
ック11もボディ9の上側に設けたものである。また当然
のこととして、このピニオン3を駆動する電動モータ5
及び減速機7も、ドア1の上側に組み込んでいる。In the third embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the pinion 3 is provided above the slide door 1, while the rack 11 is provided above the body 9 correspondingly. Of course, the electric motor 5 for driving the pinion 3
The speed reducer 7 is also incorporated above the door 1.
第8図〜第13図は、第4〜第6実施例を示すもので、
ラック11及びピニオン3の取り付け状態を変化させたも
ので、第8図、第9図の第4実施例は、ピニオン3の回
転軸をドア1と平行にし、それに応じてラック11も立ち
上がらせている。8 to 13 show the fourth to sixth embodiments.
In the fourth embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the rotation axis of the pinion 3 is made parallel to the door 1, and the rack 11 is also raised accordingly. I have.
第10図、第11図の第5実施例は、上記第4実施例のラ
ック11とピニオン3とをドア1の上側に設けたもの、第
12図、第13図の第6実施例は、それらを中間位置に設け
たものである。The fifth embodiment shown in FIGS. 10 and 11 is different from the fourth embodiment in that the rack 11 and the pinion 3 of the fourth embodiment are provided above the door 1.
In the sixth embodiment shown in FIGS. 12 and 13, they are provided at an intermediate position.
次に、第14図〜第16図に示した第7実施例を説明す
る。この第7実施例は、ドア1側にラック11を取り付
け、ボディ9側にピニオン3を取り付けたものである。Next, a seventh embodiment shown in FIGS. 14 to 16 will be described. In the seventh embodiment, a rack 11 is attached to the door 1 and a pinion 3 is attached to the body 9.
ドア1の下部であって、その内側にはラック11がドア
スライド方向に延長して取り付けられている。一方、ボ
ディ9側には、ピニオン3が上記ラック11にかみ合った
状態で配置されていて、このピニオン3には、減速機7
を介して電動モータ5が連結されている。At the lower part of the door 1, a rack 11 is attached so as to extend in the door sliding direction. On the other hand, on the body 9 side, the pinion 3 is arranged so as to mesh with the rack 11.
The electric motor 5 is connected via the.
よって、電動モータ5を駆動することにより、ピニオ
ン3が回転し、このピニオン3の回転によってラック11
が移動し、それによってドア1が移動する。Therefore, by driving the electric motor 5, the pinion 3 rotates, and the rotation of the pinion 3 causes the rack 11 to rotate.
Moves, and thereby the door 1 moves.
ドア1の外側には、とっ手13を設け、このとっ手13の
両側には、第16図に示すように、感圧性の操作力センサ
ー15を取り付けている。A handle 13 is provided outside the door 1, and a pressure-sensitive operation force sensor 15 is attached to both sides of the handle 13 as shown in FIG.
この操作力センサー15は、前記各実施例の場合と同様
に、第4図に示す制御装置17に接続されている。This operating force sensor 15 is connected to the control device 17 shown in FIG. 4, as in the above embodiments.
このようにドア1側にラック11を取り付け、ボディ9
にピニオン3を取り付けた構成でも、その作用・効果
は、他の実施例と同様である。Thus, the rack 11 is attached to the door 1 and the body 9
The operation and effect of the configuration in which the pinion 3 is attached to the second embodiment are the same as those of the other embodiments.
次に、第17図〜第24図に示した第8〜第11実施例を説
明する。これら第8〜第11実施例は、いずれもドア1側
にラック11を取り付け、ボディ9側にピニオン3を取り
付けたものである。Next, the eighth to eleventh embodiments shown in FIGS. 17 to 24 will be described. In each of the eighth to eleventh embodiments, the rack 11 is mounted on the door 1 side, and the pinion 3 is mounted on the body 9 side.
そして、第8実施例の場合には、第17図、第18図に示
すように、ドア1の上部であって、その内側にラック11
を取り付け、一方、ボディ9側の上部にピニオン3を配
置したものである。このピニオン3はラック11にかみ合
うとともに、減速機7を介して電動モータ5に連結され
ている。In the case of the eighth embodiment, as shown in FIG. 17 and FIG.
And the pinion 3 is arranged on the upper part on the body 9 side. The pinion 3 meshes with the rack 11 and is connected to the electric motor 5 via the speed reducer 7.
第9実施例の場合には、第19図、第20図に示すよう
に、ドア1のほぼ中間位置であって、その内側にラック
11を取り付け、しかも、ボディ9側のほぼ中間位置にピ
ニオン3を配置したものである。このピニオン3はラッ
ク11にかみ合うとともに、減速機7を介して電動モータ
5に連結されている。In the case of the ninth embodiment, as shown in FIG. 19 and FIG.
11 is attached, and the pinion 3 is arranged at a substantially intermediate position on the body 9 side. The pinion 3 meshes with the rack 11 and is connected to the electric motor 5 via the speed reducer 7.
これら第8実施例および第9実施例の場合にも、その
作用・効果は、前記各実施例と同様である。The operations and effects of the eighth and ninth embodiments are the same as those of the above embodiments.
第10実施例の場合には、第21図および第22図に示すよ
うに、ドア1の上端面にラック11を上向きにして取り付
け、このラック11にボディ9側に配置されたピニオン3
をかみ合わせたものである。このピニオン3は減速機7
を介して電動モータ5に連結されている。In the case of the tenth embodiment, as shown in FIGS. 21 and 22, the rack 11 is mounted on the upper end surface of the door 1 with the pinion 3 disposed on the body 9 side.
Is a combination of This pinion 3 is a reduction gear 7
And is connected to the electric motor 5 via the.
また、第11実施例の場合には、第23図および第24図に
示すように、ドア1の下部であって、その内側にラック
11を上向きの状態で取り付け、このラック11にボディ9
側に取り付けたピニオン3をかみ合わせたものである。
このピニオン3は減速機7を介して電動モータ5に連結
されている。In the case of the eleventh embodiment, as shown in FIG. 23 and FIG.
11 with the body 9 facing upward.
The pinion 3 attached to the side is engaged.
This pinion 3 is connected to an electric motor 5 via a speed reducer 7.
これら第10実施例および第11実施例の場合も、その作
用・効果は、前記各実施例と同様である。The operations and effects of the tenth and eleventh embodiments are the same as those of the above embodiments.
(本発明の効果) この発明のパワーアシスト装置によれば、人力で作動
機構を作動させるとともに、その人力をモータの力を利
用してアシストできるので、人力による操作力を軽減で
きる。したがって、力の弱い人でも作動機構を簡単に作
動させられる。しかも、操作力センサーに作用する操作
力に応じてモータの出力を制御できるので、その状況に
応じて適切なアシスト力を発揮させられる。(Effects of the Present Invention) According to the power assist device of the present invention, the operating mechanism can be operated by human power and the human power can be assisted by using the power of the motor, so that the operating power by human power can be reduced. Therefore, even a weak person can easily operate the operating mechanism. In addition, since the output of the motor can be controlled according to the operating force acting on the operating force sensor, an appropriate assisting force can be exerted according to the situation.
また、作動機構をモータだけで作動させる場合に比べ
て、モータの容量を小さくでき、それだけ省エネルギー
になる。Further, the capacity of the motor can be reduced as compared with the case where the operating mechanism is operated only by the motor, and the energy is saved accordingly.
図面第1図〜第4図は第1実施例を示すもので、第1図
はスライドドアとラックとの関係を示した機構図、第2
図はスライドドアの断面図、第3図はとっ手に設けた操
作力センサーの拡大図、第4図は制御装置の回路図、第
5図は第2実施例の操作力センサーの拡大図、第6図お
よび第7図は第3実施例のスライドドアとラックとの関
係を示した機構図とスライドドアの断面図、第8図およ
び第9図は第4実施例のスライドドアとラックとの関係
を示した機構図とスライドドアの断面図、第10図及び第
11図は第5実施例のスライドドアとラックとの関係を示
した機構図とスライドドアの断面図、第12図および第13
図は第6実施例のスライドドアとラックとの関係を示し
た機構図とスライドドアの断面図、第14図〜第16図は第
7実施例を示す図で、第14図はスライドドアとラックと
の関係を示した機構図、第15図はスライドドアの断面
図、第16図はとっ手に設けた操作力センサーの拡大図、
第17図および第18図は第8実施例のスライドドアとラッ
クとの関係を示した機構図とスライドドアの断面図、第
19図および第20図は第9実施例のスライドドアとラック
との関係を示した機構図とスライドドアの断面図、第21
図および第22図は第10実施例のスライドドアとラックと
の関係を示した機構図とスライドドアの断面図、第23図
および第24図は第11実施例のスライドドアとラックとの
関係を示した機構図とスライドドアの断面図である。 1……スライドドア、3……ピニオン、5……電動モー
タ、9……固定体としてのボディ、11……ラック、13…
…とっ手、15……操作力センサー、17……制御装置。FIGS. 1 to 4 show a first embodiment. FIG. 1 is a mechanical diagram showing a relationship between a slide door and a rack.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the sliding door, FIG. 3 is an enlarged view of an operating force sensor provided on a hand, FIG. 4 is a circuit diagram of a control device, FIG. 5 is an enlarged view of an operating force sensor of the second embodiment, 6 and 7 are a mechanical diagram showing the relationship between the slide door and the rack of the third embodiment and a sectional view of the slide door, and FIGS. 8 and 9 are diagrams showing the slide door and the rack of the fourth embodiment. FIG. 10 and FIG.
FIG. 11 is a mechanism diagram showing the relationship between the sliding door and the rack of the fifth embodiment, and a cross-sectional view of the sliding door, and FIGS.
FIG. 14 is a mechanical diagram showing the relationship between the slide door and the rack of the sixth embodiment and a cross-sectional view of the slide door. FIGS. 14 to 16 are views showing the seventh embodiment, and FIG. Mechanism diagram showing the relationship with the rack, FIG. 15 is a cross-sectional view of the slide door, FIG. 16 is an enlarged view of the operating force sensor provided in the hand,
17 and 18 are a mechanism diagram and a sectional view of the slide door, respectively, showing the relationship between the slide door and the rack of the eighth embodiment.
FIGS. 19 and 20 are a mechanism diagram and a cross-sectional view of the slide door of the ninth embodiment, showing the relationship between the slide door and the rack.
FIG. 22 and FIG. 22 are a mechanical diagram showing the relationship between the slide door and the rack of the tenth embodiment and a sectional view of the slide door, and FIGS. 23 and 24 are relationships between the slide door and the rack of the eleventh embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of a slide door and a mechanism diagram illustrating the configuration of FIG. 1 ... sliding door, 3 ... pinion, 5 ... electric motor, 9 ... body as fixed body, 11 ... rack, 13 ...
... Hand, 15 ... Operation force sensor, 17 ... Control device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−192176(JP,A) 特開 昭62−244993(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E05F 15/14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-59-192176 (JP, A) JP-A-62-244993 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) E05F 15/14
Claims (1)
構に作用させた人力をアシストする力を発揮するモータ
と、このモータの出力を制御する制御装置と、上記作動
機構側に設けた操作力センサーとを備え、当該操作力セ
ンサーが感知した操作力に応じて、上記制御装置を作動
させ、モータのアシスト力を制御する構成にしたパワー
アシスト装置。An operation mechanism which is manually operated, a motor which exerts a force assisting the manual operation applied to the operation mechanism, a control device which controls an output of the motor, and an operation mechanism provided on the operation mechanism side A power assist device comprising a force sensor, wherein the control device is operated in accordance with the operation force detected by the operation force sensor to control the assist force of the motor.
Applications Claiming Priority (2)
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