JP4702195B2

JP4702195B2 - 車両用駆動装置

Info

Publication number: JP4702195B2
Application number: JP2006174430A
Authority: JP
Inventors: 伸生青山
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: JP2008002634A

Description

本発明は、車体の開口部を開閉するスライドドア等を駆動するための車両用駆動装置に関する。

公知の車両用駆動装置が、後述の特許文献１に記載されている。これは、車体の開口部を開閉する開閉体を駆動するための駆動装置であって、開閉体を駆動するための駆動力を発生するモータと、開閉体に駆動力を伝達する出力シャフトと、出力シャフトと一体に回転するロータと、モータとロータとの間に設けられ、モータからロータへの駆動力の伝達を断続する電磁クラッチと、ロータの回転を検出するためのリング磁石とを備えている。リング磁石は、ロータに固定され、ロータと一体に回転する。
特開２０００−１７９２３３号公報

上述の装置において、リング磁石をロータに固定するにあたっては、例えば、圧入による方法が考えられる。圧入による方法を用いた場合、リング磁石には一定の応力が加わり続けることになる。しかし、リング磁石としては、プラスチックベース（樹脂材ベース）のプラスチックマグネットが用いられることが多く、この場合には、応力の作用下にあるリング磁石にクリープが生じ、クリープによってリング磁石が劣化（塑性変形等）する可能性がある。リング磁石が劣化すると、リング磁石の寸法が変わって、ロータがリング磁石を保持できなくなるおそれがある。

よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、リング磁石の劣化を防止し、リング磁石を確実に保持できる車両用駆動装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、車体の開口部を開閉する開閉体を駆動するための車両用駆動装置であって、
前記開閉体を駆動するための駆動力を発生するモータと、
前記開閉体に駆動力を伝達する出力シャフトと、
前記出力シャフトと一体に回転するロータと、
前記モータと前記ロータとの間に設けられ、該モータから該ロータへの駆動力の伝達を断続する電磁クラッチと、
前記ロータの回転を検出するための、凹部が設けられたリング磁石と、
前記ロータの外径よりも大きい内径及び前記リング磁石の内径よりも小さい外径を有するリング状の壁部が設けられ、前記壁部の径方向外方及び径方向内方で、夫々、前記リング磁石及び前記ロータを保持し、前記リング磁石と前記ロータとを連係する円形の樹脂ケースと、
前記樹脂ケースの壁部に設けられ、前記樹脂ケースの径方向に弾性変形し、前記樹脂ケースの軸方向に関して前記凹部と係合する係合部と、
を備え、前記凹部と前記係合部との係合が前記リング磁石の軸方向位置を規制する構成としたことである。

好ましくは、請求項２に記載の様に、前記ロータは、前記係合部が前記凹部と常時係合すべく、前記係合部の弾性変形を規制すると良い。

上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、請求項3に記載の様に、車体の開口部を開閉する開閉体を駆動するための車両用駆動装置であって、前記開閉体を駆動するための駆動力を発生するモータと、前記開閉体に駆動力を伝達する出力シャフトと、前記出力シャフトと一体に回転するロータと、前記モータと前記ロータとの間に設けられ、該モータから該ロータへの駆動力の伝達を断続する電磁クラッチと、前記ロータの回転を検出するためのリング磁石と、リング状の壁部が設けられ、該壁部の径方向外方で前記リング磁石を保持し、該リング磁石と前記ロータとを連係する円形の樹脂ケースと、を備える車両用駆動装置の製造方法であって、前記リング磁石は内周面に凹部を有し、前記壁部は前記リング磁石の内径よりも小さい外径を有し、該壁部には内径方向に弾性変形する係合部が設けられ、前記ロータは前記壁部の内径よりも小さい外径を有しており、前記係合部を前記樹脂ケースの内径方向に弾性変形させつつ、前記壁部を前記リング磁石の内周側に挿入し、前記係合部の弾性復帰により該係合部を前記凹部に係合させて、前記リング磁石を前記樹脂ケースに対してその軸方向において固定する第１工程と、前記リング磁石を前記樹脂ケースに固定した後、前記壁部の内周側に前記ロータを挿入して、該ロータの外周面により前記係合部の内径方向への弾性変形を規制するように前記樹脂ケースと前記リング磁石とを組み付ける第２工程と、を有する構成としたことである。

本発明に係る装置は、リング状の壁部が設けられ、壁部の径方向外方でリング磁石を保持し、リング磁石とロータとを連係する円形の樹脂ケースを備えている。樹脂ケースの壁部は、リング磁石の内径よりも小さい外径を有し、且つリング磁石の軸方向位置を規制する。この構造によれば、リング磁石には径方向に応力が加わらない。これにより、リング磁石の劣化が防止され、リング磁石は、樹脂ケースを介して、ロータによって確実に保持される。

また、本発明に係る製造方法によれば、樹脂ケースの係合部における弾性変形・弾性復帰によりリング磁石の軸方向の位置を固定した上で、樹脂ケースの壁部の内周側にロータを挿入し、ロータの外周面により係合部の内径方向への弾性変形を規制することで、リング磁石に働く応力を抑制しつつ、リング磁石とロータとを固定することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を基に説明する。

図１は、自動車のボデー２に設けられたスライドドア１を示す図である。スライドドア１（開閉体）は、アッパガイドレール３、ロアガイドレール４及びセンターガイドレール５により、ボデー２（車体）の側面にて、ボデー２に対して前後方向（図１示左右方向）に摺動自在に支持されている。スライドドア１は、ボデー２に対して摺動（スライド動作）することによって、ボデー２に形成された乗降口２ａ（開口部）を開閉する。

スライドドア１内には、モータ７１及び出力ドラム７２を備えたアクチュエータ７（車両用駆動装置）と、２本のケーブル８１，８２と、案内プーリ９が設けられている。ケーブル８１，８２は、一端がアクチュエータ７の出力ドラム７２に巻回固定され、他端が案内プーリ９及びセンターガイドレール５に案内されてボデー２に固定されている。

この構成において、モータ７１を駆動して出力ドラム７２を一方向に回転させると、一方のケーブル８１が出力ドラム７２に巻き取られると共に他方のケーブル８２が出力ドラムから送り出されて、結果、スライドドア１は開方向にスライド動作する。逆に、出力ドラム７２を他方向に回転させると、一方のケーブル８１が出力ドラム７２から送り出されると共に他方のケーブル８２が出力ドラム７２に巻き取られて、結果、スライドドア１は閉方向にスライド動作する。

アクチュエータ７は、モータ７１と出力ドラム７２との間に、後述する電磁クラッチ（図１においては符番なし）を配している。電磁クラッチは、モータ７１の駆動力を出力ドラム７２に伝達可能とする接続状態（伝達状態）と、モータ７１の駆動力を出力ドラム７２に伝達不能とする非接続状態（切断状態、遮断状態）とを切り替える。例えば、スライドドア１をモータ７１の駆動力でスライド動作させる際には、電磁クラッチによる接続状態が設定される。一方、スライドドア１を手動でスライド動作させる際には、電磁クラッチによる非接続状態が設定される。これにより、スライドドア１の手動開閉を可能にしている。

図２は、アクチュエータ７の構造を示す図である。アクチュエータ７は、モータ７１と、ホイールギヤ７３と、出力シャフト７４と、ロータ７５と、電磁クラッチ７６と、リング磁石７７と、を備えている。

モータ７１は、スライドドア１（図１参照）を駆動するための駆動力を発生する。モータ７１の出力軸７１ａにはウォームギヤ７１ｂが固定されている。ホイールギヤ７３は、ウォームギヤ７１ｂと噛み合っており、ウォームギヤ７１ｂと共に、公知の減速機構を構成する。出力シャフト７４は、ハウジング７０とハウジング８２によって回転自在に支持されている。出力シャフト７４は、前述したホイールギヤ７３を相対回転自在に支持している。出力シャフト７４には、前述した出力ドラム７２が固着されている。出力シャフト７４は、出力ドラム７２を介して、モータ７１にて発生した駆動力をスライドドア１に伝達する。ロータ７５は、圧入等の手段を用いて出力シャフト７４に固定され、出力シャフト７４と一体に回転する。ロータ７５は、磁性材料から形成され、略円板形状を成す。ロータ７５には、コイル７８が収容されている。コイル７８は、給電機構７９に電気的に接続されている。ロータ７５電磁クラッチ７６は、ホイールギヤ７３（モータ７１）とロータ７５との間に設けられている。電磁クラッチ７６は、電磁石の作用によって動作する公知のものである。電磁クラッチ７６は、コイル７８の電磁力により、ホイールギヤ７３と一体に回転する磁性プレート７６ａをロータ７５と摩擦係合又は離脱させ、ホイールギヤ７３（モータ７１）からロータ７５への駆動力の伝達を断続する。ここで、給電機構７９はロータ７５に対して磁性プレート７６ａとは軸方向反対側に配置されている。リング磁石７７は、樹脂ケース１０を介してロータ７５と連係し、ロータ７５と一体に回転する。リング磁石７７は、ロータ７５の回転を検出するためのものである。リング磁石７７として、例えば、プラスチックマグネットが用いられる。リング磁石７７の外周面は、ハウジング８２に固定されたホールＩＣ８０と対向している。ホールＩＣ８０の部分だけハウジング８２が外径方向に膨らんでおり、その空間に基板８１と共にホールＩＣ８０がリング磁石７７に対向するように配置されている。この構造により、ロータ７５の回転が検出される。なお、ハウジング７０及びハウジング８２は、前述したウォームギヤ７１ｂ、ホイールギヤ７３、電磁クラッチ７６、ホールＩＣ８０、及び樹脂ケース１０により連係されたロータ７５とリング磁石７７を収容している。

以下、樹脂ケース１０によるロータ７５とリング磁石７７との連係構造及び本実施例における車両用駆動装置の製造方法について、図３乃至図８を参照して説明する。

図３は、リング磁石７７の構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿う断面図である。リング磁石７７には、凹部７７ａが設けられている。凹部７７ａは、リング磁石７７の円周方向に間隔を隔てて複数設けられている（本実施形態では３つ）。凹部７７ａは、リング磁石７７の内周面７７ｂと上面７７ｃとの間で切り欠き状に形成されている。

図４は、樹脂ケース１０の構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）におけるｃ方向矢視図である。樹脂ケース１０は、ナイロン樹脂等を用いて円形に形成されている。樹脂ケース１０には、壁部１１が設けられている。壁部１１は、樹脂ケース１０の円周方向に延在し、リング状を成している。樹脂ケース１０は、壁部１１の径方向外方で前述のリング磁石７７を保持すると共に、壁部１１の径方向内方で前述のロータ７５を保持する。これにより、リング磁石７７とロータ７５とが、樹脂ケース１０を介して連係される。なお、壁部１１の外径はリング磁石７７の内径より小さく、壁部１１の内径はロータ７５の外径よりも大きい。

また、樹脂ケース１０には、壁部１１から内径方向に延在する円板部１０ａが形成されている。この壁部１１と円板部１０ａにより樹脂ケース１０には凹部１０ｂが形成されており、この凹部１０ｂにロータ７５が収容されるようになっている。このような樹脂ケース１０の形態によれば、樹脂ケース１０が給電機構７９の絶縁部材として機能する。

樹脂ケース１０の壁部１１には、係合部１２が設けられている。係合部１２は、壁部１１の円周方向に間隔を隔てて複数設けられている（本実施形態では、リング磁石７７の凹部７７ａに対応して３つ）。係合部１２は、図４（ｃ）に示す様に、壁部１１の一部が切り欠かれて成る。係合部１２は、樹脂ケース１０の径方向に弾性変形（たわみ変形）し、ツメ状の先端部１２ａを有する。リング磁石７７が樹脂ケース１０に保持された時、樹脂ケース１０の壁部１１の係合部１２は、その先端部１２ａにて、リング磁石７７の凹部７７ａと、樹脂ケース１０の軸方向に係合する。これにより、リング磁石７７が樹脂ケース１０に保持された時、リング磁石７７の軸方向位置が規制される。なお、樹脂ケース１０の係合部１２（先端部１２ａ）とリング磁石７７の凹部７７ａとの間には、樹脂ケース１０の軸方向に関してクリアランスが設けられる。

図５及び図６は、リング磁石７７の樹脂ケース１０への組み付け態様を模式的に示す図、図７は、ロータ７５の樹脂ケース１０への組み付け態様を模式的に示す図である。まず、図５に示す様に、リング磁石７７が、樹脂ケース１０のうち壁部１１の径方向外方に組み付けられる。この時、図６に示す様に、樹脂ケース１０における壁部１１の係合部１２は、リング磁石７７の組み付けにともなって、初期形状に対して径方向にたわみ変形する。そして、リング磁石７７の凹部７７ａが係合部１２の先端部１２ａと係合すると、係合部１２は、弾性力によって初期形状に復帰する。

続いて、図７に示す様に、出力シャフト７４を一体に保持したロータ７５が、樹脂ケース１０のうち壁部１１の径方向内方に組み付けられる。ロータ７５が樹脂ケース１０に組み付けられた時、樹脂ケース１０の壁部１１は、径方向に関して、ロータ７５とリング磁石７７との間に位置し、ロータ７５とリング磁石７７とに挟まれる。したがって、ロータ７５が樹脂ケース１０に組み付けられた後は、樹脂ケース１０の壁部１１の係合部１２は、径方向にたわみ変形できない。つまり、ロータ７５は、樹脂ケース１０の係合部１２がリング磁石７７の凹部７７ａと常時係合すべく、係合部１２のたわみ変形（弾性変形）を規制している。したがって、リング磁石７７及びロータ７５が樹脂ケース１０に組み付けられた後、リング磁石７７は、樹脂ケース１０の係合部１２によって確実に保持され、リング磁石７７の樹脂ケース１０からの脱落が防止される。

以上説明したように、本実施形態のアクチュエータ７の製造方法は、樹脂ケース１０の係合部１２を内径方向に弾性変形させつつ、樹脂ケース１０の壁部１１をリング磁石７７の内周側に挿入し、係合部１２の弾性復帰により係合部１２をリング磁石７７の凹部７７ａに係合させて、リング磁石７７を樹脂ケース１０に対してその軸方向において固定する第１工程（Ｓ１）と、リング磁石７７を樹脂ケース１０に固定した後、樹脂ケース１０の壁部１１の内周側にロータ７５を挿入して、ロータ７５の外周面により樹脂ケース１０の係合部１２の内径方向への弾性変形を規制するように樹脂ケース１０とリング磁石７７とを組み付ける第２工程（Ｓ２）と、を有する（図９参照）。

図８は、リング磁石７７及びロータ７５を保持した樹脂ケース１０のうち、壁部１１（係合部１２）周辺の拡大図である。同図において、壁部１１の内径は、前述の如くロータ７５の外径よりも大きいので、ロータ７５の外周面と壁部１１の内周面との間には、クリアランスが設けられる（以下、第１のクリアランス）。したがって、ロータ７５及び壁部１１（樹脂ケース１０）には、径方向に応力が作用しない。また、壁部１１の外径は、前述の如くリング磁石７７の内径よりも小さいので、リング磁石７７の内周面と壁部１１の外周面との間にも、クリアランスが設けられる（以下、第２のクリアランス）。つまり、リング磁石７７と樹脂ケース１０との間には、圧入寸法とならないクリアランス（第２のクリアランス）が設けられる。したがって、リング磁石７７及び壁部１１（樹脂ケース１０）にも、径方向に応力が作用しない。

リング磁石７７が樹脂ケース１０に保持されるためには、リング磁石７７及びロータ７５が樹脂ケース１０に組み付けられた状態において、樹脂ケース１０の係合部１２の先端部１２ａが、リング磁石７７の凹部７７ａと軸方向に常に係合しなければならない。

したがって、樹脂ケース１０の係合部１２（先端部１２ａ）とリング磁石７７の凹部７７ａとが径方向にラップする（重なる）部分の長さを係合長さ（係合代、かかり代）とすると、係合長さが第１のクリアランスよりも大きく（条件１）、かつ係合長さが第２のクリアランスよりも大きい（条件２）必要がある。つまり、本発明のアクチュエータ７では、上記の条件１、２が常に成立するように、熱膨張、熱収縮等を考慮した上で、リング磁石７７、ロータ７５及び樹脂ケース１０の寸法が設定される。

以上説明した様に、本発明に係るアクチュエータ７は、リング状の壁部１１が設けられ、壁部１１の径方向外方でリング磁石７７を保持し、リング磁石７７とロータ７５とを連係する円形の樹脂ケース１０を備えている。樹脂ケース１０の壁部１１は、リング磁石７７の内径よりも小さい外径を有し、且つリング磁石７７の軸方向位置を規制する。この構造によれば、リング磁石７７には径方向に応力が加わることがなく、リング磁石７７としてプラスチックマグネットが用いられる場合でも、リング磁石７７にクリープが生じない。これにより、リング磁石７７の劣化が防止され、リング磁石７７は、樹脂ケース１０を介して、ロータ７５によって確実に保持される。

自動車のボデー２に設けられたスライドドア１を示す図。アクチュエータ７の構造を示す図。リング磁石７７の構造を示す図。樹脂ケース１０の構造を示す図。リング磁石７７の樹脂ケース１０への組み付け態様を模式的に示す図。リング磁石７７の樹脂ケース１０への組み付け態様を模式的に示す図。ロータ７５の樹脂ケース１０への組み付け態様を模式的に示す図。リング磁石７７及びロータ７５を保持した樹脂ケース１０のうち、壁部１１（係合部１２）周辺の拡大図。本実施形態に係る車両用駆動装置の製造方法を示す図。

符号の説明

１スライドドア（開閉体）
２ボデー（車体）
２ａ乗降口（開口部）
７アクチュエータ（車両用駆動装置）
１０樹脂ケース
１１壁部
１２係合部
７１モータ
７４出力シャフト
７５ロータ
７６電磁クラッチ
７７リング磁石
７７ａ凹部
Ｓ１第１工程
Ｓ２第２工程

Claims

車体の開口部を開閉する開閉体を駆動するための車両用駆動装置であって、
前記開閉体を駆動するための駆動力を発生するモータと、
前記開閉体に駆動力を伝達する出力シャフトと、
前記出力シャフトと一体に回転するロータと、
前記モータと前記ロータとの間に設けられ、該モータから該ロータへの駆動力の伝達を断続する電磁クラッチと、
前記ロータの回転を検出するための、凹部が設けられたリング磁石と、
前記ロータの外径よりも大きい内径及び前記リング磁石の内径よりも小さい外径を有するリング状の壁部が設けられ、前記壁部の径方向外方及び径方向内方で、夫々、前記リング磁石及び前記ロータを保持し、前記リング磁石と前記ロータとを連係する円形の樹脂ケースと、
前記樹脂ケースの壁部に設けられ、前記樹脂ケースの径方向に弾性変形し、前記樹脂ケースの軸方向に関して前記凹部と係合する係合部と、
を備え、前記凹部と前記係合部との係合が、前記リング磁石の軸方向位置を規制することを特徴とする車両用駆動装置。
前記ロータは、前記係合部が前記凹部と常時係合すべく、前記係合部の弾性変形を規制することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
車体の開口部を開閉する開閉体を駆動するための車両用駆動装置であって、
前記開閉体を駆動するための駆動力を発生するモータと、
前記開閉体に駆動力を伝達する出力シャフトと、
前記出力シャフトと一体に回転するロータと、
前記モータと前記ロータとの間に設けられ、該モータから該ロータへの駆動力の伝達を断続する電磁クラッチと、
前記ロータの回転を検出するためのリング磁石と、
リング状の壁部が設けられ、該壁部の径方向外方で前記リング磁石を保持し、該リング磁石と前記ロータとを連係する円形の樹脂ケースと、
を備える車両用駆動装置の製造方法であって、
前記リング磁石は内周面に凹部を有し、前記壁部は前記リング磁石の内径よりも小さい外径を有し、該壁部には内径方向に弾性変形する係合部が設けられ、前記ロータは前記壁部の内径よりも小さい外径を有しており、
前記係合部を前記樹脂ケースの内径方向に弾性変形させつつ、前記壁部を前記リング磁石の内周側に挿入し、前記係合部の弾性復帰により該係合部を前記凹部に係合させて、前記リング磁石を前記樹脂ケースに対してその軸方向において固定する第１工程と、
前記リング磁石を前記樹脂ケースに固定した後、前記壁部の内周側に前記ロータを挿入して、該ロータの外周面により前記係合部の内径方向への弾性変形を規制するように前記樹脂ケースと前記リング磁石とを組み付ける第２工程と、
を有することを特徴とする車両用駆動装置の製造方法。