JP4511930B2

JP4511930B2 - ドアラッチ用アクチュエータ

Info

Publication number: JP4511930B2
Application number: JP2004529614A
Authority: JP
Inventors: クリストーマスゼヴスキー
Original assignee: マグナクロージャーズインコーポレイテッド
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2023-08-20
Also published as: DE10393123T5; AU2003258411A1; WO2004018808A1; US7261333B2; JP2005535812A; US20060131893A1; DE10393123B4; CA2496270A1; KR100988394B1; KR20050071479A; CA2496270C

Description

本発明は、概略的には、車両用ドアラッチのためのアクチュエータに関する。

車両に使用されるパワーロック機構は、しばしば、１つ又はそれ以上のロックレバーをロック位置とアンロック位置との間で動かす電気モータ又はアクチュエータを採用する。典型的には、これらのラッチはまた、手動ロックを備え、この手動ロックは、通常、内側ロックボタン及び／又は外側キーシリンダである。電気モータがロックレバーと定常的に連結されていると、手動ロックを作動させるとき、電気モータを逆に駆動しなければならない。これにより、手動ロックを作動させるのに必要な労力が増大し、ロック動作／アンロック動作の作動ノイズが増大する。

ロックレバーが手動操作可能であるときのモータの逆駆動を回避する１つの解決方法は、ロック又はアンロックの各サイクル後にモータをその初期位置まで自動的に逆に駆動するリターンスプリングをアクチュエータに備えることである。これにより、モータを動かすことなく次の手動サイクルを行うことができるのに十分な空転を可能にする。別の解決方法として、ロックアクチュエータは、ロック又はアンロックの各サイクル後にモータとの係合を解除するためのクラッチ機構を含んでいてもよい。しかしながら、これらの解決方法は、ロックアクチュエータに対して部品数の増大、複雑化、及びコスト増大をもたらす。例えば、モータによって発生したトルクの約３０％が、しばしば、スプリングに負荷を与えるために使用される。

典型的には、レバーを第１の位置から第２の位置に移動させるように作動させなければならないパワー解放、即ち、動力式解放装置においても同様の問題が生じる。例えば、トランク解放適用例においては、モータは、トランク用ラッチを解放するために解放爪を第１の位置から第２の位置まで駆動する出力アームに連結される。この場合、出力アームは、典型的には、スプリングを介して付勢され、それにより、出力アームを、一連の動作を再び始めるために初期位置まで自動的に戻す。この場合も、出力アームの戻り行程において、出力アームを、モータを逆駆動させることなしに作動させることが望ましい。

本発明の１つの側面によれば、関節連結された第１及び第２のレバーを含む、ラッチ用パワーアクチュエータ組立体が提供される。第１のレバーは、少なくとも１つのカムフォロアを含み、第２のレバーは、第１のレバー及び第２のレバーがその第１の位置と第２の位置との間を移動するときに第１の位置と第２の位置との間を枢動する係止部材を含む。少なくとも１つの駆動部材と少なくとも１つのカム係止部材とを有するモータ駆動カムは、第１のロックレバーを駆動する。より具体的には、駆動部材は、移動経路を有し、この移動経路の一部分では、駆動部材はカムフォロアと整列し且つ係合し、移動経路の別の部分では、駆動部材はカムフォロアと整列せずにそれから離れる。カム駆動部材が非整列位置にあるとき、カム係止部材は、第２のレバーの係止部材に当接し、それにより、カムを駆動することなしに２つのレバーを作動させることができる。

アクチュエータ組立体がロック／アンロック適用例に採用されるとき、自動車のラッチは、一般に、アクチュエータ組立体の第１のレバー及び第２のレバーとして採用される関節連結された２つのロックレバーを有する。一般的に言って、カムは、２つのロックレバーの一方を駆動し、他方のロックレバーは、モータを逆に駆動することなしに手動のロック動作／アンロック動作を行うことのできる位置にカムを係止させる。

各図面は本発明の好ましい実施形態を示している。
多くの自動車用ラッチは、２つの関節連結されたロックレバーを有し、一方のレバーが外側ロックに連結され、もう１つのレバーは、内側ロックのためのものである。これらのレバーは、通常、２つの直交平面に沿って配向されている。このようなラッチの実施例は、米国特許第５，８９９，５０８号、同第５，０００，４９５号、及び同第６，２５４，１４８号に見られる。
図１から図６に示す実施形態は、ロックレバーの一方を駆動するためにカムを使用し、他方のロックレバーは、モータを逆方向に駆動することなく手動ロック動作を行うことのできる位置でカムを係止させる。

図１Ａ及び１Ｂを参照すると、本発明のアクチュエータ組立体１０は、以下の主要な構成要素を含んでいる。
・モータ１２
・ギア列組立体１４
・駆動部材１８Ａ、１８Ｂ及びカム係止部材２０Ａ、２０Ｂを有するカム１６
・係止部材２８を有するロッカー２６を含む第１の（内側）ロックレバー２４
・カムフォロア面３２Ａ、３２Ｂ（図４及び６参照）を含む第２の（外側）ロックレバー３０

図２Ａ及び２Ｂは、反対側から見たカム１６を単独で示す図であり、カム係止部材２０Ａ、２０Ｂ（図２Ａ）及びカム駆動部材１８Ａ、１８Ｂをより詳細に示している。
図３は、内側ロックレバー２４を単独で示す図である。この実施形態において、内側ロックレバー２４は、車両の内側ロックに動作可能に連結するよう意図され、すなわち、内側ロックは車室内からアクセス可能である。
図４は、カムフォロア面３２Ａ、３２Ｂを含む外側ロックレバー３０を単独で示す図である。外側ロックレバー３０は、車外からアクセス可能な車両の外側ロック、例えば、キーシリンダに動作可能に連結するよう意図されている。

モータ１２は、ラッチ（図示せず）の上に従来の仕方で取付けられている。モータ１２は、ピニオン１３を備えたシャフトを有する。
ギア列組立体１４は、ラッチに対して回転可能に従来の仕方で取付けられた複数のギアを含む。選択されるギアの個数及びサイズは、従来技術でよく知られているように使用される。

カム１６は、ラッチに対して回転可能に取付けられている。カム１６は、好ましくは、モータシャフトの回転軸に対して直交する軸線を中心に回転する。カム１６は、略円板形状であり、ギア列１４と駆動可能に係合する一連の歯を備えた円形の周囲を有している。明らかなように、モータ１２の駆動回転によって、カム１６を回転させる。
カム１６は、両面を有している。カム１６は、その一方の面の上に、互いに直径方向反対側にある１対の駆動部材１８Ａ、１８Ｂを有する。カム１６は、一方の面と反対側の面に、互いに直径方向反対側にある１対のカム係止部材２０Ａ、２０Ｂを有している。

内側ロックレバー２４は、ラッチに対して枢動自在に取付けられている。内側ロックレバー２４は、モータシャフトの軸線とカムの軸線の両方に対して直交する軸線を中心に枢動する。通常、内側ロックレバー２４の取付けを容易にする取付け板が、ラッチから延びている。
従来、内側ロックレバー２４は、内側ロック機構への作動的な連結を提供し且つラッチに作動可能に連結するように形状決めされている。内側ロックレバー２４は、それに中空シャフト２６によって連結された係止レバー２８を有している。内側ロックレバー２４の枢動運動に応答して、係止レバー２８を第１の位置と第２の位置との間で枢動させる。内側ロックレバー２４はまた、二又部３６を構成する１対の脚部を有している。

外側ロックレバー３０は、ラッチに対して枢動自在に取付けられている。外側ロックレバー３０は、カムの軸線と平行な軸線を中心に枢動する。外側ロックレバー３０は、それを外側ロック機構に従来技術でよく知られた仕方で作動的に連結するタブ３１を有している。外側ロックレバー３０は、その枢動自在な取付けを容易にするために設けられたカラー３５から延びるアーム３３を有している。アーム３３の遠位端には、対向するカムフォロア面３２Ａ、３２Ｂが配置されている。更に、ボール３４がアーム３３から延びている。

内側ロックレバー２４は、ボール３４及び二又部３６からなるリンク機構３８を介して、外側ロックレバー３０と作動的に相互連結されている。図示された実施形態においては、内側ロックレバー２４及び外側ロックレバー３０は、図１Ａにおいて、移動の一方の終端位置にあり、図１Ｂにおいて、移動の反対側の終端位置にある。矢印４０は、内側ロックレバー２４及び外側ロックレバー３０の作動時の動きを示す。同様に、カム１６は、図１Ａにおいて、移動の一方の終端位置にあり、図１Ｂにおいて、移動の反対側の終端位置にある。その結果、図１Ａにおいて、カム１６は方向４２に回転し、図１Ｂにおいて、反対の方向４２′に回転する。
モータ１２は、以下においてより詳細に説明するように、ある場合には、カム１６を一方の方向へ駆動し、他の場合には、カム１６を他の方向へ駆動するように作動される。

図６において、カム１６の位置は、図１Ａに示した位置に対応する。この位置に到達するために、カム１６、内側ロックレバー２４及び外側ロックレバー３０は、最初、図１Ｂに示す位置にある。モータ１２はギア列１４を介してカム１６に相互連結されているので、モータ１２を作動させることにより、カム１６を方向４２′に回転させる（図１Ｂ参照）。カム１６が回転すると、カム駆動部材１８Ｂが、外側ロックレバー３０のカムフォロア面３２Ｂに係合する（最も良く示す図６参照）。カム駆動部材１８Ｂは、カム１６によって定められる弧状経路４２′に従って移動し、カムフォロア面３２Ｂは、別の弧状経路４６に従って移動する（図６参照）。その結果、図６に最も良く示すように、カム駆動部材１８Ｂは、最終的には、カムフォロア面３２Ｂから離れる。図１Ａ及び図６に最も良く示すように、カム１６は、中空シャフト２６の係止レバー２８に当接したカム係止部材２０Ｂによって、更に回転することが阻止される。

カム駆動部材１８Ｂが外側ロックレバー３０と整列しないでそれから離れた時点で、上述の通り関節連結されている内側ロックレバー２４及び外側ロックレバー３０のいずれも、カム１６を駆動することなしに、逆方向（図６の左方）に自由に移動できる。ハウジング（図示せず）は、内側ロックレバー２４及び外側ロックレバー３０が弧状経路４６に沿って（図６の時計方向に）移動し続けることを阻止する。その結果、モータ１２を逆に駆動することなしに、車両をその状況に応じて手でロックしたりアンロックしたりすることができる。

１つの実施形態においては、カム１６に対する外側ロックレバー３０の位置を判定するセンサ（図示せず）を採用しても良い。これにより、モータに要求される回転の検出を制御論理部が判定することを可能にする。かくして、例えば、図６において内側ロックレバー２４及び外側ロックレバー３０を手で逆方向に移動させると、カムフォロア面３２Ａがカム駆動部材１８Ａと隣接して位置することになる。同時に、ロッカー２６と内側ロックレバー２４との間の堅固な連結により、ロッカー２６が枢動して、カム係止部材２０Ａが係止部材２８に当接する。次の作動サイクル時、制御論理部によりモータ１２を作動させ、カム１６を図６の時計方向に駆動するので、カム駆動部材１８Ａは、外側ロックレバー３０のカムフォロア面３２Ｂに係合する。

その代わりに、内側ロックレバー２４及び外側ロックレバー３０を手で作動されなければ、すなわち、図６に示す位置まで手で戻されなければ、次の作動サイクル時、制御論理によりモータ１２を作動させ、カム１６を図６の反時計方向に駆動する。この場合、カム駆動部材１８Ｂは、カムフォロア面３２Ａに係合し、内側ロックレバー２４及び外側ロックレバー３０を逆方向に移動させる。同時に、ロッカー２６が枢動して、図１Ｂに示すように、カム係止部材２０Ｂを係止部材２８に当接させ、カムが移動しつづけることを阻止する。その後のアクチュエータ１０の動作は、図１Ａ及び図６に示す他の作動位置に関して既に説明した動作と同様である。

変形実施形態では、センサを省いてもよい。アクチュエータ組立体１０がロック位置にあるときにモータがロック動作のために駆動されると、カム係止部材２０Ａ又は２０Ｂがロッカー２６の係止部材２８に当接しているので、モータは動かない。同様に、アクチュエータ組立体１０がアンロック位置にあり、モータがアンロック動作のために駆動されれば、カム係止部材２０Ａ又は２０Ｂがロッカー２６の係止部材２８に当接しているので、モータは動かない。

外側ロックレバー３０は、その移動と干渉することなしにカム１６のシャフト４８を受け入れるように寸法決めされた通路５０を含む。
図示の実施形態は、内側ロックレバー２４に連結されたロッカー２６及び外側ロックレバー３０を駆動するカム１６を示したが、変形例として、カム１６は、ロッカー２６が外側ロックレバー３０に連結された状態で内側ロックレバー２４を駆動してもよい。

図示の実施形態は、下記の利点を提供する。
ａ）追加の部品を全く必要としない。内側ロックレバー２４、外側ロックレバー３０、及びパワーアクチュエータ、例えば、モータ１２及びギア列１４、ソレノイド装置、又は空気圧装置がロック機構の部品である。図示の実施形態は、レバー２４及び３０を所望の位置で強制的に係止させる新規の装置を含んでいる。クラッチ部品を追加する必要はない。
ｂ）リターンスプリングを使用しないので、モータトルクの全てを、スプリングを撓ませることをしないで、ロック動作／アンロック動作のために利用することができる。
ｃ）機械的利益は、移動に応じて変化する。より大きな力が必要とされる移動開始時においては、機械的利益はより大きく、トグルスプリング（図示せず）がレバーの移動を助ける移動終了時においては、その利益の割合は低下する。トグルスプリングは、ロックレバーの一方とハウジングとの間に位置決めされる。このトグルスプリングは、ロックレバーの２つの位置／移動終端のうちの一方にロックレバーを付勢し、この付勢は、位置／移動終端に近いか遠いかに依存する。従来のギア機構においては、機械的利益の割合は、移動全体を通じて一定である。

図７Ａから図７Ｄは、アクチュエータ組立体の第１のレバー及び第２のレバーが同一平面内にある、本発明の変形実施形態を示す。より具体的には、これらの図面は、カム１０２を有するパワーアクチュエータ組立体１００を示し、カム１０２は、複数のピン形状カム駆動部材１０４Ａ〜１０４Ｄ（これらの図面において、カム本体から上向きに延びる）と、複数の楔形状カム係止部材１０６Ａ〜１０６Ｄ（これらの図面において、カム本体から下向きに延びる）とを有している。パワーアクチュエータ（図示せず）が、カム１０２を軸線１０７を中心に時計方向又は反時計方向のいずれかに回転させるようにカム１０２に係合している。

アクチュエータ組立体１００は、軸１１０を中心に枢動する第１のレバー１０８と、軸１１４を中心に枢動する第２のレバー１１２とを含んでいる。第１のレバー１０８及び第２のレバー１１２は、第１のレバー１０８から延び且つ第２のレバー１１２のスロット１１８に係合するピン１１６を介して関節連結されている。第１のレバー１０８は、隆起した弧状カムフォロア１２０を含み、第２のレバー１１２は、レバー係止部材として機能するタブ１２２Ａ及び１２２Ｂを含んでいる。

この実施形態においては、第１のレバー１０８は、出力レバーとして機能し、第２のレバー１１２は、第１のレバー１０８の移動を制限するように機能する。より具体的には、図７Ａは、タブ１２２Ｂが楔形状カム係止部材１０６Ｄに当接した第１の作動位置にあるアクチュエータ組立体１００を示している。第１のレバー１０８と第２のレバー１１２との間の関節連結リンク機構の結果として、第１のレバー１０８を、図面における反時計方向に回転させることができない。しかしながら、ピン形状カム駆動部材１０４Ｂが、隆起した弧状カムフォロア１２０と整列も係合もしていないので、カム１０２を作動させることを必要としないで、かくして、パワーアクチュエータ又はモータを作動させたり逆に駆動したりすることを必要としないで、第１のレバー１０８及び第２のレバー１１２を図７Ｅに示す位置まで手で自由に動かすことができる。

再び図７Ａを参照すると、カム１０２を作動させると、カム１０２は、図７Ａにおいて時計方向に回転する。図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄで分かるように、カム１０２が回転するとき、ピン形状カム駆動部材１０４Ｂは、一定の移動経路をとり、この移動経路の一部分において、隆起した弧状カムフォロア１２０と整列し且つ係合する。より具体的には、図７Ｂ及び７Ｃは、隆起した弧状カムフォロア１２０に係合したピン形状カム駆動部材１０４Ｂを示し、それにより、第１のレバー１０８及び第２のレバー１１２を図７Ｄに示す第２の位置に向かって時計方向に回転させる。図７Ｄにおいて、ピン形状カム駆動部材１０４Ｂは、隆起した弧状カムフォロア１２０と整列せずにそれから離れた状態にある。同時に、タブ１２２Ａは、楔形状カム係止部材１０６Ｄに当接し、第１のレバー１０８が更に時計方向に回転することを阻止し、第１のレバー１０８及び第２のレバー１１２を、カム１０２を作動させる必要なしに、反時計方向に手で動かすことを可能にする。

カム１０２が図７Ｄに示す第２の位置から図７Ａに示す第１の位置まで反時計方向に駆動されるときのアクチュエータ組立体１００の動作も同様である。

アクチュエータ組立体１００を、第１の出力レバー１０８がロックレバー（内側又は外側）であるラッチパワーロック／アンロック適用例に採用してもよい。変形例として、アクチュエータ組立体１００を、第１の出力レバー１０８を爪解放レバーに係合するように使用されるパワー解放適用例に採用してもよい。この場合、いったんパワーアクチュエータが第１のレバー１０８を第２の位置まで移動させたら、第１のレバー１０８は、図７Ｅに仮想線で示す負荷スプリング１３０によって押されて第１の位置まで戻される。この適用例では、カム１０２は常に１つの回転方向に駆動されるので、引続いて行われる作動サイクルにおいて、カム駆動部材１０４Ａ〜１０４Ｄは順番に第１のレバー１０８を駆動する。
本発明の精神から逸脱することなく、本明細書で説明された実施形態に対して様々な変更を加え得ることを、当業者は理解すべきである。

第１の作動位置にある本発明のパワー／手動ロックアクチュエータ組立体の斜視図である。第２の作動位置にある図１Ａのアクチュエータ組立体の斜視図である。図１のカムの斜視図である。図１のカムの斜視図である。図１のアクチュエータ組立体の内側ロックレバーの斜視図である。図１のアクチュエータ組立体の外側ロックレバーの斜視図である。図１Ａ及び図１Ｂと反対の側から見たロックアクチュエータ組立体の斜視図である。図１の実施形態のカム及び外側ロックレバーの移動を示す平面図である。本発明の第２の実施形態の動作を示す概略平面図である。本発明の第２の実施形態の動作を示す概略平面図である。本発明の第２の実施形態の動作を示す概略平面図である。本発明の第２の実施形態の動作を示す概略平面図である。本発明の第２の実施形態の動作を示す概略平面図である。

Claims

アクチュエータ組立体であって、
関節連結された第１のレバー及び第２のレバーを有し、前記第１のレバーは、少なくとも１つのカムフォロアを含み、前記第２のレバーは、少なくとも１つの係止部材を含み、前記第１のレバー及び前記第２のレバーの各々がその第１の位置と第２の位置との間を移動するとき、前記係止部材は、その第１の位置と第２の位置との間を枢動し、
更に、少なくとも１つのカム駆動部材と少なくとも１つのカム係止部材とを有するカムと、
前記カムと作動可能に係合し、前記カムを駆動して移動させるパワーアクチュエータと、を有し、
前記少なくとも１つのカム駆動部材は、移動通路を有し、前記移動経路の一部分において、前記少なくとも１つのカムフォロアと係合し、前記移動経路の別の部分において、前記少なくとも１つのカムフォロアから離れ、
前記少なくとも１つのカム駆動部材が前記離れた位置にあるとき、前記少なくとも１つのカム係止部材は、前記少なくとも１つのレバー係止部材に当接し、それにより、前記第１のレバー及び前記第２のレバーは、前記カムを駆動することなしに作動されることを特徴とするアクチュエータ組立体。
前記パワーアクチュエータを作動させることによって前記カムを駆動することにより、前記第１のレバー及び前記第２のレバーをその第１の位置と第２の位置との間で枢動させる、請求項１に記載のアクチュエータ組立体。
前記第１のレバー及び前記第２のレバーは、実質的に互いに直交して配置される、請求項２に記載のアクチュエータ組立体。
前記第１のレバー及び前記第２のレバーは、ボール及び二又部からなるリンク機構を介して関節連結される、請求項３に記載のアクチュエータ組立体。
前記少なくとも１つのレバー係止部材は、前記第１のレバーと実質的に平行な方向に前記第２のレバーから延びるシャフトを有し、このシャフトは、前記係止部材の第１の位置と前記第２の位置との間を枢動するアームを有する、請求項３に記載のアクチュエータ組立体。
前記第１のレバーは、自動車用の手動ロックの内側ロック及び外側ロックの一方のためのレバーであり、前記第２のレバーは、その他方のためのレバーである、請求項５に記載のアクチュエータ組立体。
前記カムは、支持体に回転自在に取付けられ、前記パワーアクチュエータのギアと噛合う歯付き外周を含む、請求項３に記載のアクチュエータ組立体。
前記第１のレバー及び前記第２のレバーは実質的に同一平面上にある、請求項２に記載のアクチュエータ組立体。
前記第１のレバー及び前記第２のレバーは、そのうちの一方のレバーの突出部が他方のレバーのスロットに係合することによって関節連結される、請求項８に記載のアクチュエータ組立体。
前記カムは、支持構造体に回転自在に取付けられ、前記第１のレバー及び前記第２のレバーはそれぞれ、支持構造体に枢動自在に取付けられる、請求項９に記載のアクチュエータ組立体。
前記カムは、少なくとも２つのカム係止部材を有し、前記少なくとも１つのレバー係止部材は、前記第２のレバーの両端に配置された２つのタブを有し、前記タブの各々は、前記カム係止部材のうちの１つに係合し、それにより、前記第１のレバー及び前記第２のレバーの枢動角度を制限する、請求項１０に記載のアクチュエータ組立体。