JP3867534B2 - 車両用ドア開閉駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ドア開閉駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用ドア開閉駆動装置としては、特開２０００−１７９２３２号公報に示されるものが知られている。これは、車両の側部ボデーに形成された乗降口を開閉すべく側部ボデーにスライド自在に支持された車両のスライドドアに連係されスライドドアをスライド動作させるべくスライドドアに付与される駆動力の駆動源となる電気的駆動源と、スライドドアと電気的駆動源との間に配設され駆動力を電気的駆動源からスライドドアに伝達する接続状態及び電気的駆動源からスライドドアへの駆動力の伝達を遮断する断接状態となる電磁クラッチ機構と、電気的駆動源からスライドドアへの動力伝達経路上にあるケーブルに作用しスライドドアのスライド動作に制動力を付与する電磁ブレーキ機構とを有するものである。
【０００３】
この従来装置においては、電気的駆動源の駆動力にてスライドドアをスライド動作させる際には、電磁クラッチ機構を接続状態に作動（電磁クラッチ機構のオン状態）させて電気的駆動源の駆動力をスライドドアへと伝達させ、これにより、スライドドアを電気的駆動源の駆動力にてスライド動作させている（開閉駆動装置のクラッチ機能）。又、乗員がスライドドアを直接操作するなど手動にてスライド動作させる際には、電磁クラッチ機構を断接状態に作動（電磁クラッチ機構のオフ状態）させて電気的駆動源がスライドドアのスライド動作に対して負荷とならないようにし、これにより、軽い操作力でスライドドアをスライド動作できるようになっている（開閉駆動装置のクラッチ機能）。さらに、手動にてスライドドアをスライド動作させている際、スライドドアのスライド速度が所定値以上となった場合には電磁ブレーキ機構を作動させてスライドドアのスライドドアに制動力を付与し、これにより、車両が坂道で駐停車している際におけるスライドドアのスライド動作においてスライドドアのスライド動作にその自重が作用した場合等、乗員が予期せぬ速度でスライドドアがスライド動作してしまうのを防止しているつまりスライドドアのスライド動作速度を制御している（開閉駆動装置のブレーキ機能）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来装置においては、開閉駆動装置に電気的駆動源に加えて電磁クラッチ機構及び電磁クラッチ機構とは別の電磁ブレーキ機構を設けている。よって、開閉駆動装置が大型化し、配置スペース、重量及びコストの面で不利なものとなる。特に、スライドドア内に開閉駆動装置を配設する場合においては、開閉駆動装置の大型化は、スライドドアの他の機能部品の配置スペースを犠牲にすることになり、結果、開閉駆動装置のスライドドア内への搭載性を著しく阻害することになる。
【０００５】
故に、本発明は、ブレーキ機能及びクラッチ機能を備える開閉駆動装置の小型化を図ることを、その技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために本発明において講じた技術的手段は、車両の側部ボデーに形成された乗降口を開閉すべく前記側部ボデーに移動自在に支持された車両のドアに連係され該ドアを移動させるべく前記ドアに付与される駆動力の駆動源となる電気的駆動源と、前記ドアと前記電気的駆動源との間に配設され前記駆動力を前記電気的駆動源から前記ドアに伝達する接続状態、前記電気的駆動源から前記ドアへの駆動力の伝達を遮断する断接状態及び前記ドアの移動に制動力を付与するブレーキ状態となる摩擦係合機構と、該摩擦係合機構を前記接続状態、前記断接状態及び前記ブレーキ状態に作動させる作動源とを有する車両用ドア開閉駆動装置において、前記摩擦係合機構は、前記ドアに連係された第１摩擦部材と、前記電気的駆動源に連係され且つ前記第１摩擦部材と対向配置され前記第１摩擦部材と摩擦係合可能且つ係合解除可能な第２摩擦部材とを有し、緩衝部材が前記側部ボデーと前記ドアとを連係するケーブルが巻回された出力ドラムと前記第１摩擦部材との間に配設され、前記出力ドラムは凹部が形成され、前記緩衝部材は前記凹部に収容される、ことである。
【０００７】
この技術的手段によれば、作動源の作動により摩擦係合機構を接続状態に作動させることで、電気的駆動源の駆動力をスライドドアへと伝達させ、これにより、スライドドアを電気的駆動源の駆動力にてスライド動作させ得る。又、作動源の作動により摩擦係合機構を断接状態に作動させることで、電気的駆動源がドアの移動に対して負荷とならないようにし、これにより、手動にてドアを移動させる場合等において、軽い操作力でドアを移動させ得る。さらに、手動にてドアを移動させている際、作動源の作動により摩擦係合機構をブレーキ状態に作動させることでドアの移動に制動力を付与し、これにより、ドアの移動速度を制御し得る。このように、摩擦係合機構にてクラッチ機能及びブレーキ機能を成すことができ、よって、装置自体の小型化を成し得る。
また、側部ボデーとドアとを連係するケーブルが巻回された出力ドラムと、出力ドラムと第１摩擦部材との間に緩衝部材を配設したことにより出力ドラムから回転プレートへの衝撃荷重を緩和し、摩擦係合機構を保護できる。
更に、出力ドラムを凹部構造とし、出力ドラムと第１摩擦部材との間に配設される緩衝部材を出力ドラムの凹部内に配設したことにより軸方向寸法を小さくすることができる。これにより、従来に比べて、開閉駆動装置を小型化できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従った車両用ドア開閉駆動装置の第１の実施形態を図１乃至図４に基づき、説明する。
【００１３】
図１及び図２に示されるように、車両のスライドドア１は、車両の側部ボデー２に形成された矩形の乗降口２１を開閉するものであって、車両前後方向（図１示左右方向）に延在するセンターガイドレール２２及び上下一対のアッパ及びロアガイドレール２３、２４を介して側部ボデー２に車両前後方向にガイドレール２２、２３、２４に沿ってスライド動作自在に支持されている。
【００１４】
アッパガイドレール２３は、乗降口２１の上縁に沿ってこの上縁近傍に配置されており、側部ボデー２に固定されている。ロアガイドレール２４は、乗降口２１の下縁に沿ってこの下縁近傍に配置されており、側部ボデー２に固定されている。又、センターガイドレール２２は、乗降口２１より車両後部側の側部ボデー２の室外面に固定されている。
【００１５】
スライドドア１には、それぞれ、ガイドレール２２、２３、２４に摺動自在に案内されるガイドローラユニット１１が揺動自在に支持されており、スライドドア１は、それぞれのガイドローラユニット１１がガイドレール２２、２３、２４に対して摺動することでガイドレール２２、２３、２４に案内されて乗降口２１を開閉すべくスライド動作する。尚、ガイドレール２２、２３、２４は、互いに平行で、その前端は、乗降口２１の閉時において、スライドア１が側部ボデー２の室外面と略面一となるようにスライドドア１を案内するために、車両室内方に向かって屈曲している。又、乗降口２１の開時において、スライドドア１は、乗降口２１より車両後部側の側部ボデー２の室外面上に配置される。
【００１６】
次にスライドドア１をスライド動作させるパワースライドユニット３について図１及び図２を参照して説明する。
【００１７】
図２に示されるように、パワースライドユニット３は、駆動装置４、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂよりなるケーブル３１、対のプーリ３２ａ、３２ｂよりなるプーリ機構３２を主として構成されている。
【００１８】
駆動装置４は、スライドドア１内に配置されており、ブラケット等でスライドドア１に固定されている。この駆動装置４は、後述詳しく説明するように、電気的駆動源としてのモータ４１、モータ４１に連係される回転シャフト４３に一体回転するようセレーション結合された出力部材としての出力ドラム４２及びモータ４１と出力ドラム４２の回転シャフト４３との間に配設された減速ギヤ構造を備える摩擦係合機構としてのクラッチブレーキ機構５からなる。
【００１９】
ケーブル３１の二本のワイヤ３１ａ、３１ｂは、それぞれ、その一端で駆動装置４の出力ドラム４２に係止されて巻回されている。ワイヤ３１ａの他端は、プーリ機構３２に案内されてセンターガイドレール２２内に配索され、センターガイドレール２２の車両前後方向における前端近傍の側部ボデー２に係止されている。又、ワイヤ３１ｂの他端は、プーリ機構３２に案内されてセンターガイドレール２２内に配索され、センターガイドレール２２の車両前後方向における後端に係止されている。二本のワイヤ３１ａ、３１ｂのプーリ機構３２による案内は、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂをプーリ機構３２の対のプーリ３２ａ、３２ｂ間で互いに交差するようにプーリ３２ａ、３２ｂに配索することで成されている。尚、ケーブル３１は、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂでなく、出力ドラム４２に巻回されその両端がそれぞれ側部ボデー２側（センタガイドレール２２等の側部ボデー２に固定される部材も含む）の所定部位にそれぞれ係止された一本のワイヤより構成してもよい。又、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂの他端の係止は、スライドドア１のスライド動作範囲の車両前後方向における前端及び後端の側部ボデー２側であれば前述した部位以外のどこでも良い。
【００２０】
次に本発明の主要部である駆動装置４について図３及び図４を参照して説明する。
【００２１】
ハウジング４４は、モータ４１が取り付けられ且つ出力ドラム４２の回転シャフト４３を回転自在に支持すると共に減速ギヤ構造を備えるクラッチブレーキ機構５を収容している。
【００２２】
減速ギヤ構造は、ウォームギヤ５１及びウォームギヤ５１と噛合するウォームホイールギヤ５２からなるもので、ウォームギヤ５１は、モータ４１の出力軸４１ａに一体回転するよう固着されており、ウォームホイールギヤ５２は、スペーサ４３ａを介して回転シャフト４３に相対回転自在に支持されている。
【００２３】
回転シャフト４３には、磁性体材料からなるディスク形状のロータ５３が回転シャフト４３と一体回転するように固着されている。このロータ５３の裏面（図３示下面）５３ａには、環状の凹部５３ｂが形成されている。
【００２４】
回転シャフト４３には、磁性体材料からなるディスク形状のアーマチュア５４がスペーサ４３ａを介して相対回転自在に且つ軸方向に移動自在に支持されている。アーマチュア５４は、ウォームホイールギヤ５２とロータ５３との間に、その表面（図３示上面）５４ａがウォームホイールギヤ５２と、裏面（図３示下面）５４ｂがロータ５３と、それぞれ対向するように配置されている。ウォームホイールギヤ５２に形成された複数の突起５２ａは、アーマチュア５４に形成された複数の孔５４ｃに嵌合されており、これにより、アーマチュア５４は、ウォームホイールギヤ５２と一体に回転するようになっている。
【００２５】
回転シャフト４３の周りには、環状の電磁コイル体５５が配設されている。この電磁コイル体５５は、上面に開口した円周凹部５６ａが形成された磁性体材料からなるコア５６とハーネス５７ａを介して外部から給電が可能なコイル５７とから構成され、コイル５７は、ボビン５７ｂに巻回されてコア５６の円周凹部５６ａ内に収容されている。電磁コイル体５５は、円周凹部５６ａがロータ５３の裏面５３ａに向かって開口するようにロータ５３の凹部５３ｂに位置し、ハウジング４４にネジ５５ａにて固定されている。尚、コイル５７に給電される作動電圧は、ＣＰＵ（図示せず）にて可変制御（ＰＷＭ制御）されるようになっている。
【００２６】
このような構成において、電磁コイル体５５のコイル５７に給電がなされると、コイル５７、コア５６、ロータ５３及びアーマチュア５４との間で磁気的な閉ループを形成し、アーマチュア５４をロータ５３に向かって吸引する電磁力を発生させる。これにより、アーマチュア５４がロータ５３に向かって軸方向に移動し、アーマチュア５４の裏面５４ｂとロータ５３の表面（図３示上面）５３ｃとが摩擦係合する。これにより、クラッチブレーキ機構５が接続状態又はブレーキ状態となる。又、電磁コイル体５５のコイル５７への給電が断たれると、アーマチュア５４をロータ５３に向かって吸引する電磁力がなくなるので、アーマチュア５４とロータ５３との摩擦係合が解除される。これにより、クラッチブレーキ機構５が断接状態となる。
【００２７】
ロータ５３の外周縁には、環状の磁石４５が固定されている。この磁石４５は、コア５６、ロータ５３及びアーマチュア５４との間で形成される磁気的な閉ループ外にあり、コイル５７への給電時に発生する電磁力の影響を受けないように配置されている。この磁石４５の外周面には、複数組のＮ／Ｓ極が交互に磁化されている。ハウジング４４内には、磁石４５と対向してセンサ４６が配置されている。このセンサ４６は、ハウジング４４に固定されており、磁石４５の外周面と対向する対のホール素子を備えている。対のホール素子は、磁石４５の外周面のＮ／Ｓ極性により信号が切り換わるもので、位相が互いに９０度ずれた波形をそれぞれ出力する。これにより、センサ４６は、ロータ５３の回転及び回転方向を検出する回転検知センサとして機能する。尚、このセンサ４６からの信号は、外部のＣＰＵ（図示せず）に出力され、ＣＰＵは、この出力信号に基づいてスライドドア１のスライド動作速度、スライド動作方向や現在位置等を算出している。
【００２８】
次に駆動装置４の作動をスライドドア１のスライド動作に関連させて説明する。
【００２９】
スライドドア１をスライド動作させる際、先ずは、電磁コイル体５５のコイル５７に所定作動電圧で給電してロータ５３とアーマチュア５４とを摩擦係合させて両者が一体回転する状態つまりクラッチブレーキ機構５を接続状態とする。この状態でモータ４１を駆動してウォームギヤ５１及びウォームホイールギヤ５２を介してアーマチュア５４を回転させると、アーマチュア５４とロータ５３とが摩擦係合して一体に回転することから、ロータ５３が回転シャフト４３と共に回転して、出力ドラム４２が回転する。これにより、出力ドラム４２に巻回された２本のワイヤ３１ａ、３１ｂの一方が出力ドラム４２に巻き取られ且つ他方が出力ドラム４２から送り出されることになり、この結果、スライドドア１がスライド動作する。つまり、クラッチブレーキ機構５をロータ５３とアーマチュア５４とが摩擦係合した接続状態とすることで、モータ４１の駆動力がウォームギヤ５１とウォームホイールギヤ５２との噛合で大減速されてスライドドア１に伝達され、スライドドア１が大減速された高トルクの駆動力でスライド動作するいわゆる電動スライド動作が成される。尚、電磁コイル体５５のコイル５７への給電及びモータ４１の駆動は、スライドドア１が乗降口２１を開状態又は閉状態とした時点で停止される。
【００３０】
スライドドア１の電動スライド動作中において、スライドア１にこの電動スライド動作に抗する多大な負荷が加わる等、アーマチュア５４とロータ５３との摩擦係合力（摩擦係合によって伝達されるトルク）より所定値以上大きい負荷が加わった場合、アーマチュア５４とロータ５３との摩擦係合が強制的に解除されつまりアーマチュア５４とロータ５３との間で滑りが生じ、モータ４１からスライドドア１への駆動力の伝達が遮断される。これにより、駆動装置５の破損を防止する。
【００３１】
電磁コイル体５５のコイル５７に給電を断ちロータ５３とアーマチュア５４との摩擦係合を解除させて両者が相対回転する状態つまりクラッチブレーキ機構５を断接状態とする。この状態で乗員がスライドドア１をスライド動作させるいわゆる手動スライド動作させる。この時、スライドドア１のスライド動作に伴いケーブル３を介して出力ドラム４２、回転シャフト４３及びロータ５３が回転するが、ロータ５３とアーマチュア５４とが摩擦係合していないので、アーマチュア５４、ウォームホイールギヤ５２及びウォームギヤ５１は回転せず、よって、軽い操作力でスライドドア１をスライド動作させ得る。
【００３２】
スライドドア１の手動スライド動作中（手動スライド動作中ばかりでなく坂道等での不用意なスライド動作も含む）において、センサ４６の出力信号に基づいてＣＰＵが算出しているスライドドア１のスライド動作速度が所定値以上となった場合、電磁コイル体５５のコイル５７に前述したクラッチブレーキ機構５を接続状態とする所定作動電圧よりも小さい所定作動電圧で給電してロータ５３とアーマチュア５４とを摩擦係合させる。これにより、前述したスライドドア１の手動スライド動作中でのロータ５３の回転に、アーマチュア５４のロータ５３に対する摩擦接合によって制動力が付与されるつまりクラッチブレーキ機構５がブレーキ状態となる。これにより、スライドドア１のスライド動作にそれに抗する制動力が付与され、結果、スライドドア１のスライド動作が制動され、スライドドア１のスライド動作速度が所定速度以下に保たれる。
【００３３】
次に、第２の実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。この実施形態では、モータに連係される回転シャフト４３と出力ドラム６１との間に緩衝部材６０を配設している。尚、カバー７０、出力ドラム６１、緩衝部材６０以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様であるため、同様の機能を奏する部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
図５に示すように、ハウジング４４には、カバー７０がボルト７１により締結固定されている。カバー７０は、回転シャフト４３を回転自在に支持すると共に、出力ドラム６１を収容している。出力ドラム６１は、回転シャフト４３に相対回転自在に支持されると共に、回転プレート６３と弾性体６２とを介して、回転シャフト４３に連結されている。出力ドラム６１の下面には、凹部６１ａが形成されており、凹部６１ａ内には、内方へ突出する複数の突起６１ｂが形成されている。回転プレート６３は、回転シャフト４３とセレーション結合され一体回転するようにシャフト４３に固着されている。回転プレート６３の上面には、回転方向において、受け部６３ａが形成され、回転プレート６３が凹部６１ａ内に嵌挿されると、受け部６３ａは突起６１ｂと回転方向において対向している。弾性体６２は、回転方向において、複数のダンパ部６２ａが形成されており、複数のダンパ部６２ａは、出力ドラム６１の突起６１ｂと回転プレート６３の受け部６３ａとの間に配置されている。なお、回転プレート６３と弾性体６２とは、緩衝部材６０を構成している。
【００３５】
このような状態で、モータ４１の駆動力は、減速ギヤ構造により減速されて回転プレート６３を回転させ、この回転プレート６３の回転は、受け部６３ａからダンパ部６２ａを介して突起６１ｂへと伝えられ、出力ドラム６１を回転させる。この時、ダンパ部６２ａにより、回転プレート６３から出力ドラム６１又は出力ドラム６１から回転プレート６３への衝撃荷重を緩和する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ドアと電気的駆動源との間に駆動力を電気的駆動源からドアに伝達する接続状態、電気的駆動源からドアへの駆動力の伝達を遮断する断接状態及びドアの移動に制動力を付与するブレーキ状態となる摩擦係合機構を配したので、従来、個別に設けられていたブレーキ機構とクラッチ機構とを摩擦係合機構で共通化することができる。これにより、従来に比べて、開閉駆動装置を小型化でき、部品点数の削減、低コスト化及び省スペース化を図ることができる。
【００３７】
また、本発明によれば、側部ボデーとドアとを連係するケーブルが巻回された出力ドラムと、出力ドラムと第１摩擦部材との間に緩衝部材を配設したことにより出力ドラムから回転プレートへの衝撃荷重を緩和し、摩擦係合機構を保護できる。
【００３８】
更に、出力ドラムを凹部構造とし、出力ドラムと第１摩擦部材との間に配設される緩衝部材を出力ドラムの凹部内に配設したことにより軸方向寸法を小さくすることができる。これにより、従来に比べて、開閉駆動装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置を搭載した車両の側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置のを搭載した車両の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置の摩擦係合機構の分解斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置の緩衝部材の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ スライドドア
２ 側部ボデー
４ 駆動装置（車両用ドア開閉駆動装置）
５ クラッチブレーキ機構（摩擦係合機構）
２１ 乗降口
３１ ケーブル
４１ モータ（電気的駆動源）
５３ ロータ（第１摩擦部材）
５４ アーマチュア（第２摩擦部材）
５５ 電磁コイル体（作動源、電磁構造体）
６０ 緩衝部材
６１ 出力ドラム
６１ａ 凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ドア開閉駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用ドア開閉駆動装置としては、特開２０００−１７９２３２号公報に示されるものが知られている。これは、車両の側部ボデーに形成された乗降口を開閉すべく側部ボデーにスライド自在に支持された車両のスライドドアに連係されスライドドアをスライド動作させるべくスライドドアに付与される駆動力の駆動源となる電気的駆動源と、スライドドアと電気的駆動源との間に配設され駆動力を電気的駆動源からスライドドアに伝達する接続状態及び電気的駆動源からスライドドアへの駆動力の伝達を遮断する断接状態となる電磁クラッチ機構と、電気的駆動源からスライドドアへの動力伝達経路上にあるケーブルに作用しスライドドアのスライド動作に制動力を付与する電磁ブレーキ機構とを有するものである。
【０００３】
この従来装置においては、電気的駆動源の駆動力にてスライドドアをスライド動作させる際には、電磁クラッチ機構を接続状態に作動（電磁クラッチ機構のオン状態）させて電気的駆動源の駆動力をスライドドアへと伝達させ、これにより、スライドドアを電気的駆動源の駆動力にてスライド動作させている（開閉駆動装置のクラッチ機能）。又、乗員がスライドドアを直接操作するなど手動にてスライド動作させる際には、電磁クラッチ機構を断接状態に作動（電磁クラッチ機構のオフ状態）させて電気的駆動源がスライドドアのスライド動作に対して負荷とならないようにし、これにより、軽い操作力でスライドドアをスライド動作できるようになっている（開閉駆動装置のクラッチ機能）。さらに、手動にてスライドドアをスライド動作させている際、スライドドアのスライド速度が所定値以上となった場合には電磁ブレーキ機構を作動させてスライドドアのスライドドアに制動力を付与し、これにより、車両が坂道で駐停車している際におけるスライドドアのスライド動作においてスライドドアのスライド動作にその自重が作用した場合等、乗員が予期せぬ速度でスライドドアがスライド動作してしまうのを防止しているつまりスライドドアのスライド動作速度を制御している（開閉駆動装置のブレーキ機能）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来装置においては、開閉駆動装置に電気的駆動源に加えて電磁クラッチ機構及び電磁クラッチ機構とは別の電磁ブレーキ機構を設けている。よって、開閉駆動装置が大型化し、配置スペース、重量及びコストの面で不利なものとなる。特に、スライドドア内に開閉駆動装置を配設する場合においては、開閉駆動装置の大型化は、スライドドアの他の機能部品の配置スペースを犠牲にすることになり、結果、開閉駆動装置のスライドドア内への搭載性を著しく阻害することになる。
【０００５】
故に、本発明は、ブレーキ機能及びクラッチ機能を備える開閉駆動装置の小型化を図ることを、その技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために本発明において講じた技術的手段は、車両の側部ボデーに形成された乗降口を開閉すべく前記側部ボデーに移動自在に支持された車両のドアに連係され該ドアを移動させるべく前記ドアに付与される駆動力の駆動源となる電気的駆動源と、前記ドアと前記電気的駆動源との間に配設され前記駆動力を前記電気的駆動源から前記ドアに伝達する接続状態、前記電気的駆動源から前記ドアへの駆動力の伝達を遮断する断接状態及び前記ドアの移動に制動力を付与するブレーキ状態となる摩擦係合機構と、該摩擦係合機構を前記接続状態、前記断接状態及び前記ブレーキ状態に作動させる作動源とを有する車両用ドア開閉駆動装置において、前記摩擦係合機構は、前記ドアに連係された第１摩擦部材と、前記電気的駆動源に連係され且つ前記第１摩擦部材と対向配置され前記第１摩擦部材と摩擦係合可能且つ係合解除可能な第２摩擦部材とを有し、緩衝部材が前記側部ボデーと前記ドアとを連係するケーブルが巻回された出力ドラムと前記第１摩擦部材との間に配設され、前記出力ドラムは凹部が形成され、前記緩衝部材は前記凹部に収容される、ことである。
【０００７】
この技術的手段によれば、作動源の作動により摩擦係合機構を接続状態に作動させることで、電気的駆動源の駆動力をスライドドアへと伝達させ、これにより、スライドドアを電気的駆動源の駆動力にてスライド動作させ得る。又、作動源の作動により摩擦係合機構を断接状態に作動させることで、電気的駆動源がドアの移動に対して負荷とならないようにし、これにより、手動にてドアを移動させる場合等において、軽い操作力でドアを移動させ得る。さらに、手動にてドアを移動させている際、作動源の作動により摩擦係合機構をブレーキ状態に作動させることでドアの移動に制動力を付与し、これにより、ドアの移動速度を制御し得る。このように、摩擦係合機構にてクラッチ機能及びブレーキ機能を成すことができ、よって、装置自体の小型化を成し得る。
また、側部ボデーとドアとを連係するケーブルが巻回された出力ドラムと、出力ドラムと第１摩擦部材との間に緩衝部材を配設したことにより出力ドラムから回転プレートへの衝撃荷重を緩和し、摩擦係合機構を保護できる。
更に、出力ドラムを凹部構造とし、出力ドラムと第１摩擦部材との間に配設される緩衝部材を出力ドラムの凹部内に配設したことにより軸方向寸法を小さくすることができる。これにより、従来に比べて、開閉駆動装置を小型化できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従った車両用ドア開閉駆動装置の第１の実施形態を図１乃至図４に基づき、説明する。
【００１３】
図１及び図２に示されるように、車両のスライドドア１は、車両の側部ボデー２に形成された矩形の乗降口２１を開閉するものであって、車両前後方向（図１示左右方向）に延在するセンターガイドレール２２及び上下一対のアッパ及びロアガイドレール２３、２４を介して側部ボデー２に車両前後方向にガイドレール２２、２３、２４に沿ってスライド動作自在に支持されている。
【００１４】
アッパガイドレール２３は、乗降口２１の上縁に沿ってこの上縁近傍に配置されており、側部ボデー２に固定されている。ロアガイドレール２４は、乗降口２１の下縁に沿ってこの下縁近傍に配置されており、側部ボデー２に固定されている。又、センターガイドレール２２は、乗降口２１より車両後部側の側部ボデー２の室外面に固定されている。
【００１５】
スライドドア１には、それぞれ、ガイドレール２２、２３、２４に摺動自在に案内されるガイドローラユニット１１が揺動自在に支持されており、スライドドア１は、それぞれのガイドローラユニット１１がガイドレール２２、２３、２４に対して摺動することでガイドレール２２、２３、２４に案内されて乗降口２１を開閉すべくスライド動作する。尚、ガイドレール２２、２３、２４は、互いに平行で、その前端は、乗降口２１の閉時において、スライドア１が側部ボデー２の室外面と略面一となるようにスライドドア１を案内するために、車両室内方に向かって屈曲している。又、乗降口２１の開時において、スライドドア１は、乗降口２１より車両後部側の側部ボデー２の室外面上に配置される。
【００１６】
次にスライドドア１をスライド動作させるパワースライドユニット３について図１及び図２を参照して説明する。
【００１７】
図２に示されるように、パワースライドユニット３は、駆動装置４、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂよりなるケーブル３１、対のプーリ３２ａ、３２ｂよりなるプーリ機構３２を主として構成されている。
【００１８】
駆動装置４は、スライドドア１内に配置されており、ブラケット等でスライドドア１に固定されている。この駆動装置４は、後述詳しく説明するように、電気的駆動源としてのモータ４１、モータ４１に連係される回転シャフト４３に一体回転するようセレーション結合された出力部材としての出力ドラム４２及びモータ４１と出力ドラム４２の回転シャフト４３との間に配設された減速ギヤ構造を備える摩擦係合機構としてのクラッチブレーキ機構５からなる。
【００１９】
ケーブル３１の二本のワイヤ３１ａ、３１ｂは、それぞれ、その一端で駆動装置４の出力ドラム４２に係止されて巻回されている。ワイヤ３１ａの他端は、プーリ機構３２に案内されてセンターガイドレール２２内に配索され、センターガイドレール２２の車両前後方向における前端近傍の側部ボデー２に係止されている。又、ワイヤ３１ｂの他端は、プーリ機構３２に案内されてセンターガイドレール２２内に配索され、センターガイドレール２２の車両前後方向における後端に係止されている。二本のワイヤ３１ａ、３１ｂのプーリ機構３２による案内は、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂをプーリ機構３２の対のプーリ３２ａ、３２ｂ間で互いに交差するようにプーリ３２ａ、３２ｂに配索することで成されている。尚、ケーブル３１は、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂでなく、出力ドラム４２に巻回されその両端がそれぞれ側部ボデー２側（センタガイドレール２２等の側部ボデー２に固定される部材も含む）の所定部位にそれぞれ係止された一本のワイヤより構成してもよい。又、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂの他端の係止は、スライドドア１のスライド動作範囲の車両前後方向における前端及び後端の側部ボデー２側であれば前述した部位以外のどこでも良い。
【００２０】
次に本発明の主要部である駆動装置４について図３及び図４を参照して説明する。
【００２１】
ハウジング４４は、モータ４１が取り付けられ且つ出力ドラム４２の回転シャフト４３を回転自在に支持すると共に減速ギヤ構造を備えるクラッチブレーキ機構５を収容している。
【００２２】
減速ギヤ構造は、ウォームギヤ５１及びウォームギヤ５１と噛合するウォームホイールギヤ５２からなるもので、ウォームギヤ５１は、モータ４１の出力軸４１ａに一体回転するよう固着されており、ウォームホイールギヤ５２は、スペーサ４３ａを介して回転シャフト４３に相対回転自在に支持されている。
【００２３】
回転シャフト４３には、磁性体材料からなるディスク形状のロータ５３が回転シャフト４３と一体回転するように固着されている。このロータ５３の裏面（図３示下面）５３ａには、環状の凹部５３ｂが形成されている。
【００２４】
回転シャフト４３には、磁性体材料からなるディスク形状のアーマチュア５４がスペーサ４３ａを介して相対回転自在に且つ軸方向に移動自在に支持されている。アーマチュア５４は、ウォームホイールギヤ５２とロータ５３との間に、その表面（図３示上面）５４ａがウォームホイールギヤ５２と、裏面（図３示下面）５４ｂがロータ５３と、それぞれ対向するように配置されている。ウォームホイールギヤ５２に形成された複数の突起５２ａは、アーマチュア５４に形成された複数の孔５４ｃに嵌合されており、これにより、アーマチュア５４は、ウォームホイールギヤ５２と一体に回転するようになっている。
【００２５】
回転シャフト４３の周りには、環状の電磁コイル体５５が配設されている。この電磁コイル体５５は、上面に開口した円周凹部５６ａが形成された磁性体材料からなるコア５６とハーネス５７ａを介して外部から給電が可能なコイル５７とから構成され、コイル５７は、ボビン５７ｂに巻回されてコア５６の円周凹部５６ａ内に収容されている。電磁コイル体５５は、円周凹部５６ａがロータ５３の裏面５３ａに向かって開口するようにロータ５３の凹部５３ｂに位置し、ハウジング４４にネジ５５ａにて固定されている。尚、コイル５７に給電される作動電圧は、ＣＰＵ（図示せず）にて可変制御（ＰＷＭ制御）されるようになっている。
【００２６】
このような構成において、電磁コイル体５５のコイル５７に給電がなされると、コイル５７、コア５６、ロータ５３及びアーマチュア５４との間で磁気的な閉ループを形成し、アーマチュア５４をロータ５３に向かって吸引する電磁力を発生させる。これにより、アーマチュア５４がロータ５３に向かって軸方向に移動し、アーマチュア５４の裏面５４ｂとロータ５３の表面（図３示上面）５３ｃとが摩擦係合する。これにより、クラッチブレーキ機構５が接続状態又はブレーキ状態となる。又、電磁コイル体５５のコイル５７への給電が断たれると、アーマチュア５４をロータ５３に向かって吸引する電磁力がなくなるので、アーマチュア５４とロータ５３との摩擦係合が解除される。これにより、クラッチブレーキ機構５が断接状態となる。
【００２７】
ロータ５３の外周縁には、環状の磁石４５が固定されている。この磁石４５は、コア５６、ロータ５３及びアーマチュア５４との間で形成される磁気的な閉ループ外にあり、コイル５７への給電時に発生する電磁力の影響を受けないように配置されている。この磁石４５の外周面には、複数組のＮ／Ｓ極が交互に磁化されている。ハウジング４４内には、磁石４５と対向してセンサ４６が配置されている。このセンサ４６は、ハウジング４４に固定されており、磁石４５の外周面と対向する対のホール素子を備えている。対のホール素子は、磁石４５の外周面のＮ／Ｓ極性により信号が切り換わるもので、位相が互いに９０度ずれた波形をそれぞれ出力する。これにより、センサ４６は、ロータ５３の回転及び回転方向を検出する回転検知センサとして機能する。尚、このセンサ４６からの信号は、外部のＣＰＵ（図示せず）に出力され、ＣＰＵは、この出力信号に基づいてスライドドア１のスライド動作速度、スライド動作方向や現在位置等を算出している。
【００２８】
次に駆動装置４の作動をスライドドア１のスライド動作に関連させて説明する。
【００２９】
スライドドア１をスライド動作させる際、先ずは、電磁コイル体５５のコイル５７に所定作動電圧で給電してロータ５３とアーマチュア５４とを摩擦係合させて両者が一体回転する状態つまりクラッチブレーキ機構５を接続状態とする。この状態でモータ４１を駆動してウォームギヤ５１及びウォームホイールギヤ５２を介してアーマチュア５４を回転させると、アーマチュア５４とロータ５３とが摩擦係合して一体に回転することから、ロータ５３が回転シャフト４３と共に回転して、出力ドラム４２が回転する。これにより、出力ドラム４２に巻回された２本のワイヤ３１ａ、３１ｂの一方が出力ドラム４２に巻き取られ且つ他方が出力ドラム４２から送り出されることになり、この結果、スライドドア１がスライド動作する。つまり、クラッチブレーキ機構５をロータ５３とアーマチュア５４とが摩擦係合した接続状態とすることで、モータ４１の駆動力がウォームギヤ５１とウォームホイールギヤ５２との噛合で大減速されてスライドドア１に伝達され、スライドドア１が大減速された高トルクの駆動力でスライド動作するいわゆる電動スライド動作が成される。尚、電磁コイル体５５のコイル５７への給電及びモータ４１の駆動は、スライドドア１が乗降口２１を開状態又は閉状態とした時点で停止される。
【００３０】
スライドドア１の電動スライド動作中において、スライドア１にこの電動スライド動作に抗する多大な負荷が加わる等、アーマチュア５４とロータ５３との摩擦係合力（摩擦係合によって伝達されるトルク）より所定値以上大きい負荷が加わった場合、アーマチュア５４とロータ５３との摩擦係合が強制的に解除されつまりアーマチュア５４とロータ５３との間で滑りが生じ、モータ４１からスライドドア１への駆動力の伝達が遮断される。これにより、駆動装置５の破損を防止する。
【００３１】
電磁コイル体５５のコイル５７に給電を断ちロータ５３とアーマチュア５４との摩擦係合を解除させて両者が相対回転する状態つまりクラッチブレーキ機構５を断接状態とする。この状態で乗員がスライドドア１をスライド動作させるいわゆる手動スライド動作させる。この時、スライドドア１のスライド動作に伴いケーブル３を介して出力ドラム４２、回転シャフト４３及びロータ５３が回転するが、ロータ５３とアーマチュア５４とが摩擦係合していないので、アーマチュア５４、ウォームホイールギヤ５２及びウォームギヤ５１は回転せず、よって、軽い操作力でスライドドア１をスライド動作させ得る。
【００３２】
スライドドア１の手動スライド動作中（手動スライド動作中ばかりでなく坂道等での不用意なスライド動作も含む）において、センサ４６の出力信号に基づいてＣＰＵが算出しているスライドドア１のスライド動作速度が所定値以上となった場合、電磁コイル体５５のコイル５７に前述したクラッチブレーキ機構５を接続状態とする所定作動電圧よりも小さい所定作動電圧で給電してロータ５３とアーマチュア５４とを摩擦係合させる。これにより、前述したスライドドア１の手動スライド動作中でのロータ５３の回転に、アーマチュア５４のロータ５３に対する摩擦接合によって制動力が付与されるつまりクラッチブレーキ機構５がブレーキ状態となる。これにより、スライドドア１のスライド動作にそれに抗する制動力が付与され、結果、スライドドア１のスライド動作が制動され、スライドドア１のスライド動作速度が所定速度以下に保たれる。
【００３３】
次に、第２の実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。この実施形態では、モータに連係される回転シャフト４３と出力ドラム６１との間に緩衝部材６０を配設している。尚、カバー７０、出力ドラム６１、緩衝部材６０以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様であるため、同様の機能を奏する部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
図５に示すように、ハウジング４４には、カバー７０がボルト７１により締結固定されている。カバー７０は、回転シャフト４３を回転自在に支持すると共に、出力ドラム６１を収容している。出力ドラム６１は、回転シャフト４３に相対回転自在に支持されると共に、回転プレート６３と弾性体６２とを介して、回転シャフト４３に連結されている。出力ドラム６１の下面には、凹部６１ａが形成されており、凹部６１ａ内には、内方へ突出する複数の突起６１ｂが形成されている。回転プレート６３は、回転シャフト４３とセレーション結合され一体回転するようにシャフト４３に固着されている。回転プレート６３の上面には、回転方向において、受け部６３ａが形成され、回転プレート６３が凹部６１ａ内に嵌挿されると、受け部６３ａは突起６１ｂと回転方向において対向している。弾性体６２は、回転方向において、複数のダンパ部６２ａが形成されており、複数のダンパ部６２ａは、出力ドラム６１の突起６１ｂと回転プレート６３の受け部６３ａとの間に配置されている。なお、回転プレート６３と弾性体６２とは、緩衝部材６０を構成している。
【００３５】
このような状態で、モータ４１の駆動力は、減速ギヤ構造により減速されて回転プレート６３を回転させ、この回転プレート６３の回転は、受け部６３ａからダンパ部６２ａを介して突起６１ｂへと伝えられ、出力ドラム６１を回転させる。この時、ダンパ部６２ａにより、回転プレート６３から出力ドラム６１又は出力ドラム６１から回転プレート６３への衝撃荷重を緩和する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ドアと電気的駆動源との間に駆動力を電気的駆動源からドアに伝達する接続状態、電気的駆動源からドアへの駆動力の伝達を遮断する断接状態及びドアの移動に制動力を付与するブレーキ状態となる摩擦係合機構を配したので、従来、個別に設けられていたブレーキ機構とクラッチ機構とを摩擦係合機構で共通化することができる。これにより、従来に比べて、開閉駆動装置を小型化でき、部品点数の削減、低コスト化及び省スペース化を図ることができる。
【００３７】
また、本発明によれば、側部ボデーとドアとを連係するケーブルが巻回された出力ドラムと、出力ドラムと第１摩擦部材との間に緩衝部材を配設したことにより出力ドラムから回転プレートへの衝撃荷重を緩和し、摩擦係合機構を保護できる。
【００３８】
更に、出力ドラムを凹部構造とし、出力ドラムと第１摩擦部材との間に配設される緩衝部材を出力ドラムの凹部内に配設したことにより軸方向寸法を小さくすることができる。これにより、従来に比べて、開閉駆動装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置を搭載した車両の側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置のを搭載した車両の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置の摩擦係合機構の分解斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る車両用ドア開閉駆動装置の緩衝部材の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ スライドドア
２ 側部ボデー
４ 駆動装置（車両用ドア開閉駆動装置）
５ クラッチブレーキ機構（摩擦係合機構）
２１ 乗降口
３１ ケーブル
４１ モータ（電気的駆動源）
５３ ロータ（第１摩擦部材）
５４ アーマチュア（第２摩擦部材）
５５ 電磁コイル体（作動源、電磁構造体）
６０ 緩衝部材
６１ 出力ドラム
６１ａ 凹部
Claims (1)
- 車両の側部ボデーに形成された乗降口を開閉すべく前記側部ボデーに移動自在に支持された車両のドアに連係され該ドアを移動させるべく前記ドアに付与される駆動力の駆動源となる電気的駆動源と、前記ドアと前記電気的駆動源との間に配設され前記駆動力を前記電気的駆動源から前記ドアに伝達する接続状態、前記電気的駆動源から前記ドアへの駆動力の伝達を遮断する断接状態及び前記ドアの移動に制動力を付与するブレーキ状態となる摩擦係合機構と、該摩擦係合機構を前記接続状態、前記断接状態及び前記ブレーキ状態に作動させる作動源とを有する車両用ドア開閉駆動装置において、
前記摩擦係合機構は、前記ドアに連係された第１摩擦部材と、前記電気的駆動源に連係され且つ前記第１摩擦部材と対向配置され前記第１摩擦部材と摩擦係合可能且つ係合解除可能な第２摩擦部材とを有し、緩衝部材が前記側部ボデーと前記ドアとを連係するケーブルが巻回された出力ドラムと前記第１摩擦部材との間に配設され、前記出力ドラムは凹部が形成され、前記緩衝部材は前記凹部に収容される車両用ドア開閉駆動装置。
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