JP4839465B2 - 車両等における開閉体の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両等におけるドア、その他の開閉体を開閉するための駆動装置に関する。

従来の車両における開閉体、例えば自動車のスライドドアの駆動装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、開閉体に連結されるケーブルが巻回された回転(出力)ドラムと、電磁石、モータにより駆動されるロータ、及び回転ドラムと一体的に回転するアーマチュアを有する電磁クラッチとを備え、電磁石に通電して電磁クラッチを接続状態とし、アーマチュアをロータに吸着させることにより、モータの動力が、ロータ、アーマチュア、回転ドラム及びこれに巻回されたケーブルを介して、開閉体に伝達されるようにしたものがある。
特開２００５−２３２９１８号公報

上記特許文献に記載されている開閉体の駆動装置においては、電磁クラッチを接続状態としたとき、アーマチュアが軸方向に移動してロータに吸着されるように、アーマチュアを、回転軸に、軸方向に移動可能に嵌合しているのが一般的である。
そのため、電磁石への非通電時、すなわち電磁クラッチが非接続状態にあるとき、車両走行時等の振動によりアーマチュアが軸方向に移動すると、ロータや回転ドラムと当接して異音を発生させる恐れがあり、この音が車内へ漏れて、搭乗者に不快感を与えることがある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされてもので、アーマチュアが軸方向に移動しても、これがロータや回転ドラムに直接当接することのないようにし、異音が発生するのを抑えうるようにした、車両等における開閉体の駆動装置を提供することを目的としている。

本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）固定支持体に枢支され、かつ伝達部材を介して開閉体に連係された回転ドラムと、この回転ドラムと同軸上に配設され、かつモータにより減速機構を介して回転駆動されるロータと、このロータと前記回転ドラムとの対向面間において、前記回転ドラムの回転軸に相対回転不能かつ軸方向に移動可能に装着されたアーマチュアと、通電時において前記ロータに磁気吸引力を発生させ、前記アーマチュアをロータに吸着することにより、前記ロータの回転駆動力を前記回転ドラムに伝達しうるようにした電磁石とを備える開閉体の駆動装置において、前記ロータとアーマチュアとの間に、前記電磁石への非通電時において、アーマチュアをロータより離間させる方向に付勢する付勢手段を設け、かつ前記回転ドラムとアーマチュアとの間に、アーマチュアが当接可能な緩衝部材を設ける。

（２）上記(１)項において、前記付勢手段をウエーブワッシャとし、これを、前記ロータとアーマチュアとの対向面のいずれか一方に設けた環状凹溝に嵌合する。

（３）上記(１)または(２)項において、前記緩衝部材をリング状とし、前記回転ドラムとアーマチュアとの間の回転軸に、軸方向に移動可能に嵌合する。

（４）上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、前記緩衝部材を、前記回転ドラムとアーマチュアとの対向面のいずれか一方に設けた凹部に収容する。

（５）上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、前記緩衝部材を、弾性材により形成する。

本発明によれば、次のような効果が奏せられる。
請求項１記載の発明によると、ロータとアーマチュアとの間には、アーマチュアをロータより離間する方向に付勢する付勢手段が、また回転ドラムとアーマチュアとの間には、アーマチュアが当接可能な緩衝部材が、それぞれ設けられているため、電磁石への非通電時において、車両走行時等の振動によりアーマチュアが軸方向に移動しても、これがロータや回転ドラムに直接当接することがなくなり、従って異音が発生するのが防止される。
また、電磁石への通電時において、ロータに吸着されているアーマチュアが、非通電直後にウエーブワッシャの反力により回転ドラム側に押動させられた際にも、緩衝部材に当接して衝撃が吸収されるので、回転ドラムに衝突して打音を発生させるということがなくなる。

請求項２記載の発明によると、付勢手段をウエーブワッシャとし、これを、ロータとアーマチュアとの対向面のいずれか一方に設けた環状凹溝に嵌合したことにより、付勢手段及びその装着部の軸方向の寸法を小さくすることができるとともに、ウエーブワッシャが環状凹溝内に安定よく保持される。

請求項３記載の発明によると、緩衝部材をリング状として、回転ドラムとアーマチュアとの間の回転軸に、軸方向に移動可能に嵌合したことにより、緩衝部材と、アーマチュア及び回転ドラムとの接触領域が大となり、衝撃吸収性が大きくなるとともに、アーマチュアがロータ側に移動するのに追従して、緩衝部材も、位置ずれすることなく、軸方向に確実に移動することができる。

請求項４記載の発明によると、緩衝部材を、回転ドラムとアーマチュアとの対向面のいずれか一方に設けた凹部に収容したことにより、緩衝部材を設けても、回転ドラムとアーマチュアとの軸方向の寸法の増加量は最小限となり、駆動装置が大型化することはない。

請求項５記載の発明によると、緩衝部材を、弾性材により形成したことにより、アーマチュアが緩衝部材に衝突する際の衝撃吸収性が向上し、打音が発生するのを確実に抑えることができる。

以下、本発明一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態の駆動装置を備える車両の側面図、図２は、駆動装置の縦断正面図、図３は、駆動装置の要部の分解斜視図である。なお、以下の説明においては、図１の左方を前とし、図２の左方及び図３の上方を左とする。

図１に示すように、ミニバンまたはワゴンタイプの車両の開閉体であるスライドドア１は、車体２の側面に設けられた上、中、下のガイドレール３、４、５により前後方向へ開閉可能に支持され、手動操作及び車体２の後部に組み付けられた駆動装置６により、車体２の乗降口を閉鎖する全閉位置から車体２の外側面より若干外方に移動しつつ、車体２の側面に沿って後方へ移動した全開位置及びその逆へ移動することができる。

図２及び図３に示すように、駆動装置６は、車体２に固定される金属製のべ一スプレート７と、正逆回転可能なモータ８(図３においては図示略)と、モータ８の出力軸９に固着されたウォーム１０に噛合する減速機構をなすウォームホイール１１と、合成樹脂よりなる左右方向を向く回転軸１２と、その右端部に一体成形された合成樹脂製の回転ドラム１３と、ウォームホイール１１と回転ドラム１３との間の動力伝達経路を断続可能な電磁クラッチ１４とを備えている。

ベースプレート７の一側面(図２の左側面)には、モータ８の出力軸９と、ウォームホイール１１と、ウォームホイール１１とを回転自在に収容するギヤケース１５が配設され、また、ベースプレート７の他側面(図２の右側面)には、電磁クラッチ１４と、回転ドラム１３と、回転ドラム１３を覆うドラムケース１６（図３においては省略）とが配設されている。なお、ウォームホイール１１、電磁クラッチ１４、回転ドラム１３は、回転軸１２の同軸上に配置されている。

回転軸１２における回転ドラム１３の側端より側方に突出する右端部は、ドラムケース１６の中心部に設けられた軸受孔１７に、ボールベアリング１８を介して回転自在に枢支され、また、同じく左端部は、ベースプレート７に設けた円形の開口１９を貫通して、ギヤケース１５の中心部内に設けられた軸受筒部２０内に、ボールベアリング２１を介して回転自在に支持されている。

ウォームホイール１１は、右方、すなわち電磁クラッチ１４側が開口するほぼ有底円筒形をなし、ギヤケース１５の軸受筒部２０の外周面に回転自在に嵌合されている。

ウォームホイール１１の筒部内には、それと一体的に回転するダンパープレート２２が圧嵌されている。ダンパープレート２２は、ウォームホイール１１の回転を、電磁クラッチ１４の後述するロータ３２に伝達する際の衝撃を緩和するためのものである。

回転ドラム１３は、右側面が回転軸１２と連続する側壁１３aにより閉塞されたほぼ有底円筒状をなし、側壁１３aの内側面(左側面)と連続する内周面には、複数の係止凸部１３bが、円周方向に間隔を設けて一体的に形成され、互いに隣接する係止凸部１３bとの間には、後述するアーマチュア３３の係止突片３３aが嵌合される複数の係止凹部１３cが形成されている。
また、回転ドラム１３の外周面には、螺旋溝２３が形成され、この螺旋溝２３には、図１に示すように、一端がスライドドア１の開扉側と閉扉側にそれぞれ接続された、伝達部材としての開扉用のケーブル２４aと閉扉用のケーブル２４bとが、巻き取り及び送り出し可能に巻回されている。

両ケーブル２４a、２４bは、回転ドラム１３の直上においてベースプレート７とドラムケース１６との間の配索空間に左右方向に移動可能に設けられ、かつ互いに接近する方向に付勢された左右１対のテンションローラ(図示略)の対向面に掛け回され、常時テンションを与えられた状態で、ドラムケース１６の挿通孔（図示略）から外部へ引き出されて、スライドドア１に連結されている。

図２、図４及び図６に示すように、回転ドラム１３における最左方の螺旋溝２３と近接する左端部の外周面には、外径が、螺旋溝２３形成部、すなわちケーブル巻回部の最大外径よりも大径をなす拡径部２５が一体的に形成され、そのやや外方(左方)寄りの外周面には、その一部を残して、凹溝２６が形成されている。

上記拡径部２５は、ケーブル２４a、２４bに付着したダスト等の異物、または回転ドラム１３の上方の配索経路より落下した異物が、螺旋溝２３を乗り越えて左方に移動し、回転ドラム１３の内部、すなわち電磁クラッチ１４の収容空間に侵入するのを防止するためのものである。
また、凹溝２６は、拡径部２５をも乗り越えて左方に移動しようとする異物を、凹溝２６内に入り込ませて、それ以上左方に移動するのを防止するためのものである。

図２に示すように、ドラムケース１６の上部の内周面は、回転ドラム１３におけるケーブル巻回部の上部外周面と近接しており、またドラムケース１６の左端面には、内周面が拡径部２５の上部外周面と近接し、左端面がベースプレート７の右側面に当接する円弧状の閉塞片２７が、その内周面と右方のドラムケース１６の内周面とが連続するようにして一体的に形成されている。この閉塞片２７により、ベースプレート７の右側面と、回転ドラム１３の左端面の上部との間に形成された隙間Ｓの一部が閉塞され、回転ドラム１３の上方のケーブル配索経路より落下した異物が、隙間Ｓの上部を通して電磁クラッチ１４の収容空間に入り込むのが防止されるとともに、拡径部２５の外周面を乗り越えて、異物が隙間Ｓに侵入しにくくなる。

図２及び図３に示すように、ベースプレート７における上記閉塞片２７の上方には、回転ドラム１３の内端部側にほぼ直角に折曲することにより、ベースプレート７と回転ドラム１３との間の隙間Ｓの上方を覆いうる側面視山形状の閉塞部７aが、一体的に形成されている。このように、上記閉塞片２７の上方に、さらに閉塞部７aを設けると、回転ドラム１３の上方のケーブル配索経路より、異物が回転ドラム１３の上端部に落下したとしても、それが隙間Ｓを通して回転ドラム１３の内部に侵入する恐れがより小さくなる。

図５及び図６に示すように、回転ドラム１３の開口端部である左端部、すなわち凹溝２６が形成されていない部分の左端部には、内径側に膨出する厚肉部２８が形成され、この厚肉部２８には、上記開扉用のケーブル２４aの他端を係止するための係止溝２９が、外径方向と左方のみに開口し、回転ドラム１３内には開口しないように、閉塞壁２８aを残して、かつ最左方の螺旋溝２３の周端と連続するようにして形成されている。このように、係止溝２９を、回転ドラム１３内に開口しないように、閉塞壁２８aを残して形成すると、ケーブル２４aに付着した異物や、回転ドラム１３の上方のケーブル配索経路より落下した異物が、係止溝２９内に侵入しても、回転ドラム１３内に入り込む恐れはない。

図７に示すように、回転ドラム１３における側壁１３aの右端面の外周部寄りには、上記閉扉用のケーブル２４bの他端を係止するための係止溝３０が、右方に開口し、かつ最右方の螺旋溝２３の周端と連続するようにして形成されている。

上記電磁クラッチ１４は、回転ドラム１３の内径側である円筒部内に収容されるとともに、ベースプレート７の右側面に固定された電磁石３１と、電磁石３１の右側面に対して回転軸１２の軸方向で対向する磁性材よりなるロータ３２と、回転ドラム１３の側壁１３aとロータ３２間に設けられ、それらの内側面(左側面)と右側面に対して、軸方向に対向する磁性材よりなるアーマチュア３３とを備えている。

電磁石３１は、磁性材よりなるほぼ円筒状のフィールドコア３１aと、フィールドコア３１aに巻き付けられたコイル３１bとを有し、フィールドコア３１aは、ベースプレート７の右側面に、ねじ３４により固定されている(図３参照)。

ロータ３２の左側面には、左方を向き、フィールドコア３１aの貫通孔３５を回転自在に貫通する軸受筒部３２aが連設され、この軸受筒部３２a内に回転軸１２が相対回転自在に嵌合されることにより、ロータ３２は、回転ドラム１３の円筒部内に回転自在に支持されている。
回転軸１２の左端部の外周面に形成された環状溝３６には、ロータ３２の左方への移動を規制するＥ形のストッパリング３７が嵌合されている。

軸受筒部３２aの左端部は、セレーション軸３８となっており、このセレーション軸３８に、ダンパープレート２２の中心のセレーション孔３９を嵌合することにより、ロータ３２は、ダンパープレート２２を介して、ウォームホイール１１と一体的に回転するようになっている。

アーマチュア３３の外周面には、上記回転ドラム１３の係止凹部１３cに、相対回転不能かつ軸方向に移動可能として嵌合される複数の係止突片３３aが、放射方向を向いて一体的に形成されている。
アーマチュア３３は、その中心に形成された軸孔４０を、回転ドラム１３内における回転軸１２の右端部に形成された拡径軸部４１に、軸方向に摺動可能に嵌合するとともに、係止突片３３aを係止凹部１３cに嵌合することにより、ロータ３２と回転ドラム１３の側壁１３a間において、回転ドラム１３と一体的に回転するようにして、回転ドラム１３内に収容されている。

ロータ３２とアーマチュア３３との対向面間において、ロータ３２の右側面に形成された環状凹溝４２には、ウェーブワッシャ４３が収容され、このウェーブワッシャ４３により、アーマチュア３３は、ロータ３２の対向面(右側面)から離れる方向に常時付勢されている。これにより、電磁クラッチ１４の非作動時において、アーマチュア３３がロータ３２側に移動するのが阻止され、ロータ３２に当接して異音が発生するのが防止される。

アーマチュア３３と回転ドラム１３の側壁１３aとの対向面間において、側壁１３aの左側面に形成された凹部４４には、回転軸１２に軸方向に移動可能に嵌合された扁平なリング状をなす緩衝部材４５が、左端部をアーマチュア３３側に若干突出させるとともに、アーマチュア３３との対向面間に僅かに隙間が形成されるようにして挿嵌されている。この緩衝部材４５は、例えばゴムまたは熱可塑性エラストマー(例えばポリエステル、ウレタン系)等の弾性材、もしくは軟質合成樹脂材等により形成されている。

このように、アーマチュア３３と回転ドラム１３の側壁１３aとの対向面間に、緩衝部材４５を設けると、電磁クラッチ１４の非作動時においてアーマチュア３３が右方に移動しても、側壁１３aに直接当接することがないので、当接音の発生するのが防止される。
特に、電磁石３１に通電して、電磁クラッチ１４を接続状態とし、ロータ３２に吸着されているアーマチュア３３が、電磁石３１への非通電直後に、ウエーブワッシャ４３の反力により右方に押動させられた際でも、緩衝部材４５に当接して衝撃が吸収されるので、側壁１３aに衝突して打音を発生させるということがなくなる。

次に、駆動装置６の作用について説明する。
電磁石３１に通電して電磁クラッチ１４を作動させると、電磁石３１の磁力により、アーマチュア３３が、ウェーブワッシャ４３の付勢力に抗して、ロータ３２に吸着される。この状態においては、モータ８の回転が、ウォーム１０、ウォームホイール１１、ダンパープレート２２、ロータ３２、アーマチュア３３、回転ドラム１３及びケーブル２４aまたはケーブル２４bに伝達され、スライドドア１を閉じ方向または開き方向へ移動させることができる。

また、電磁石３１への通電を停止して、電磁クラッチ１４を非作動状態とすると、アーマチュア３３が、ウェーブワッシャ４３の付勢力により、ロータ３２の右側面より離間し、回転ドラム１３への動力の伝達が断たれることにより、スライドドア１の移動は停止する。
この際、上述したように、アーマチュア３３は、ウエーブワッシャ４３の反力により、回転ドラム１３の側壁１３a側に押動されるが、側壁１３aとアーマチュア３３との対向面間には、緩衝部材４５を介設してあるため、これにアーマチュア３３が当接して衝撃が吸収され、打音の発生するのが抑えられる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、ロータ３２の右側面に環状凹溝４２を設け、これにウエーブワッシャ４３を収容しているが、これとは反対に、アーマチュア３３の左側面に環状凹溝を設け、これに、ウエーブワッシャ４３を収容してもよい。また、このような環状凹溝４２を設けないで、ウエーブワッシャ４３を、単に、ロータ３２とアーマチュア３３との対向面間に挟入してもよい。

また、上記実施形態では、緩衝部材４５を、回転ドラム１３の側壁１３aの左側面に設けた凹部４４に収容しているが、アーマチュア３３の右側面に凹部を設けこれに緩衝部材４５を収容してもよい。

さらに、上記実施形態では、回転軸１２を、回転ドラム１３と一体的に成形したものとしたが、回転ドラム１３と別体として、互いに相対回転不能に連結してもよい。

本発明の駆動装置６は、上記スライドドアの他、ヒンジ式ドア、バックドア、サンルーフ、または窓等の開閉体を開閉する際にも適用することができる。

本発明の一実施形態を備える車両の側面図である。 本発明の駆動装置の中央縦断正面図である。 同じく、駆動装置の要部の分解斜視図である。 回転ドラムの正面図である。 図４のV-V線拡大縦断側面図である。 回転ドラムを開口側より見た斜視図である。 同じく、側壁側より見た斜視図である。

符号の説明

１ スライドドア（開閉体）
２ 車体
３、４、５ ガイドレール
６ 駆動装置
７ ベースプレート(固定支持体)
７a 閉塞部
８ モータ
９ 出力軸
１０ ウォーム
１１ ウォームホイール（減速機構）
１２ 回転軸
１３ 回転ドラム
１３a 側壁
１３b 係止凸部
１３c 係止凹部
１４ 電磁クラッチ
１５ ギヤケース(固定支持体)
１６ ドラムケース(固定支持体)
１７ 軸受孔
１８ ボールベアリング
１９ 開口
２０ 軸受筒部
２１ ボールベアリング
２２ ダンパープレート
２３ 螺旋溝
２４a、２４b ケーブル
２５ 拡径部
２６ 凹溝
２７ 閉塞片
２８ 厚肉部
２８a 閉塞壁
２９、３０ 係止溝
３１ 電磁石
３１a フィールドコア
３１b コイル
３２ ロータ
３２a 軸受筒部
３３ アーマチュア
３３a 係止突片
３４ ねじ
３５ 貫通孔
３６ 環状溝
３７ ストッパリング
３８ セレーション軸
３９ セレーション孔
４０ 軸孔
４１ 拡径軸部
４２ 環状凹溝
４３ ウエーブワッシャ
４４ 凹部
４５ 緩衝部材
Ｓ 隙間

Claims (5)

1. 固定支持体に枢支され、かつ伝達部材を介して開閉体に連係された回転ドラムと、この回転ドラムと同軸上に配設され、かつモータにより減速機構を介して回転駆動されるロータと、このロータと前記回転ドラムとの対向面間において、前記回転ドラムの回転軸に相対回転不能かつ軸方向に移動可能に装着されたアーマチュアと、通電時において前記ロータに磁気吸引力を発生させ、前記アーマチュアをロータに吸着することにより、前記ロータの回転駆動力を前記回転ドラムに伝達しうるようにした電磁石とを備える開閉体の駆動装置において、
   前記ロータとアーマチュアとの間に、前記電磁石への非通電時において、アーマチュアをロータより離間させる方向に付勢する付勢手段を設け、かつ前記回転ドラムとアーマチュアとの間に、アーマチュアが当接可能な緩衝部材を設けたことを特徴とする車両等における開閉体の駆動装置。
2. 前記付勢手段をウエーブワッシャとし、これを、前記ロータとアーマチュアとの対向面のいずれか一方に設けた環状凹溝に嵌合したことを特徴とする請求項１記載の車両等における開閉体の駆動装置。
3. 前記緩衝部材をリング状とし、前記回転ドラムとアーマチュアとの間の回転軸に、軸方向に移動可能に嵌合したことを特徴とする請求項１または２記載の車両等における開閉体の駆動装置。
4. 前記緩衝部材を、前記回転ドラムとアーマチュアとの対向面のいずれか一方に設けた凹部に収容したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両等における開閉体の駆動装置。
5. 前記緩衝部材を、弾性材により形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両等における開閉体の駆動装置。

Images