JP5199790B2 - 車両用自動開閉装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に設けられるスライドドア等の開閉体を自動的に開閉する車両用自動開閉装置に関する。
従来から、ワゴンタイプやワンボックスタイプの車両では、その車体側部に車両前後方向に開閉移動するスライドドアを設け、車両側方からの乗降や荷物の積み下ろしなどを容易に行えるようにしている。スライドドアは、通常、手動で開閉操作されるようになっているが、近年では、車両に搭載された自動開閉装置によりスライドドアを自動的に開閉するようにした車両も多く見受けられる。このような自動開閉装置としては、車両前後方向からスライドドアに連結されたケーブル(索条体)を駆動ユニットにより牽引することでスライドドアを自動開閉操作するようにしたケーブル式のものが知られている。
自動開閉装置の駆動ユニットは、小型の電動モータから所望の駆動力を得ることができるように減速機構を備えている。減速機構としては小型で大きな減速比が得られるウォームギア機構が多く用いられており、このウォームギア機構は、電動モータの回転軸と一体的に設けられるウォームと、当該ウォームに噛み合うウォームホイールとにより構成されている。また、駆動ユニットは電動モータの回転軸と出力軸との間の動力伝達を断続するクラッチ機構を備えており、スライドドアが手動で開閉操作される際には、クラッチ機構によりこれらの間の動力伝達を遮断して手動操作力を低減させている。
このように、駆動ユニットは減速機構とクラッチ機構とを有しており、回転軸の回転駆動を減速機構とクラッチ機構とを介して出力軸に伝達し、当該出力軸に固定された駆動回転体によりケーブルを牽引してスライドドアを開閉するようにしている。これら減速機構、クラッチ機構および駆動用回転体は駆動ユニットのケース内に内蔵されるようになっている。例えば、特許文献1には、ケース内に減速機構とクラッチ機構と駆動回転体とを組み込んだ駆動ユニットが記載されている。
特開2000−179233号公報
ところで、車両用自動開閉装置の駆動ユニットは、車体の内部やスライドドア等の開閉体の内部に装着されるようになっており、厚型の駆動ユニットの場合には車体の側部や開閉体の内部への装着が困難となる。そのため、駆動ユニットの出力軸の軸方向長さを短くして駆動ユニットを薄型化(小型化)することが望まれている。
特許文献1に示す駆動ユニットは、減速機構とクラッチ機構との間に伝達機構を配置し、電動モータの回転駆動が減速機構、伝達機構、クラッチ機構、駆動回転体の順に伝達されるようになっている。つまり、ケース内の出力軸側には伝達機構、クラッチ機構、駆動用回転体が同一軸上に配置されており、ある程度の出力軸の軸方向(厚み方向)長さを必要とするため、この駆動ユニットの薄型化(小型化)が困難であるという課題があった。
本発明の目的は、駆動ユニットを薄型化(小型化)することにある。
本発明の車両用自動開閉装置は、車両に設けられる開閉体を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、車体または前記開閉体のいずれか一方に設けられる駆動源と、前記駆動源に取り付けられるケースと、前記駆動源の動力が伝達される回転軸に一体的に設けられるウォームと、当該ウォームと噛み合うとともに前記ケースに回転自在に支持されるウォームホイールとを備え、前記ケースに収容される減速機構と、前記ウォームホイールと一体に回転する第1回転体と、軸方向において当該第1回転体と係脱自在に配される第2回転体とを備え、前記第1回転体と前記第2回転体との間の動力伝達を断続するとともに、前記ウォームホイールと同軸で前記ケースに収容されるクラッチ機構と、前記第2回転体と一体回転可能に設けられ、かつ、前記第2回転体と同一の軸心上に設けられた伝達部材と、前記ケースに回転自在に支持されるとともに前記伝達部材の軸心と平行な軸心回りに回転自在に設けられ、前記伝達部材に動力伝達可能に連結される被伝達部材とを備え、前記ケースに収容される伝達機構と、前記被伝達部材と同一の軸心上に設けられ、かつ、前記被伝達部材と一体回転可能に設けられる駆動回転体と、前記駆動回転体の動力を前記開閉体に伝達する作動部材とを有し、前記クラッチ機構は前記第1回転体と前記第2回転体とを磁気力によって連結する電磁クラッチであり、前記第1回転体における前記第2回転体との軸方向反対側には前記磁気力を発生させるクラッチコイルが配置されていることを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記伝達機構は、前記伝達部材の回転駆動を前記被伝達部材に減速して伝達することを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ウォームホイールは、前記第1回転体の外周部に一体的に設けられることを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記伝達部材は前記第2回転体における前記第1回転体との軸方向反対側に配されていることを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記被伝達部材には前記駆動回転体と対向する側に環状の凹部が形成されて、当該凹部内に前記出力軸と一体に回転するマグネットが配され、前記ケース内には、前記被伝達部材と前記駆動回転体との間に延在するとともに前記マグネットに対向するセンサが設けられたセンサ基板が収容されていることを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記作動部材は一端が前記駆動回転体に巻回され、他端が前記車体または前記開閉体のいずれか他方に連結された索条体であって、前記ケース内には、前記駆動回転体の側方に位置して前記出力軸と平行な軸心回りに回転自在であるとともに前記索条体が掛け回されるプーリと、当該プーリを付勢することで前記索条体に所定の張力を付与する付勢手段とを備えるテンショナ機構が収容されていることを特徴とする。
本発明によれば、ケースに伝達部材の軸心と被伝達部材の軸心とを相互に平行に設けてこれらを動力伝達可能に連結し、伝達部材側の軸心の軸方向一端側に減速機構およびクラッチ機構を配置するとともに被伝達部材側と一体回転自在に駆動回転体を配置するようにしたので、クラッチ機構と駆動回転体とを軸方向に積み重ねる必要がなく、伝達部材の軸心と被伝達部材の軸心の軸方向長さを短くして駆動ユニットを薄型化することができる。
本発明によれば、伝達部材の回転駆動を被伝達部材に減速して伝達する伝達機構としたので、この減速によって必要トルクを増加させることができるため、クラッチ機構の保持トルクを低減させたクラッチ機構を構成することが可能となる。また、これによってクラッチの小型化が可能となり、ウォームホイールを大型化することなく、第1回転体の外周部にウォームホイールを一体的に設けることができる。これにより、ウォームホイールと第1回転体とを軸方向に積み重ねる必要がなくなるため、駆動ユニットを更に薄型化(小型化)することができる。
本発明によれば、クラッチ機構を電磁クラッチから構成し、磁気力を発生させるクラッチコイルを第1回転体における第2回転体との軸方向反対側に設け、伝達部材を第2回転体における第1回転体との軸方向反対側に配したので、第1回転体の外周部に一体的に設けられたウォームホイールをその回転軸心の軸方向中間部、つまり、ケースの厚さ方向中央部に位置させることができ、これにより、駆動源がその軸心をケースの厚さ方向中央部に位置させて配置されるため、ケースに対する駆動源の厚さ方向への突出が抑制されて、駆動ユニットを更に薄型化(小型化)することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1はスライドドアを備えた車両を示す側面図であり、図2は図1に示すスライドドアの車体への取り付け構造を示す平面図である。
図1に示す車両11はワンボックスタイプの乗用車であり、その車体12の側部には開口部13を開閉するための開閉体としてのスライドドア14が設けられている。車体12の側部であって開口部13の車両後方(図1中右側)には車両前後方向に延びるガイドレール15が固定されており、スライドドア14はこのガイドレール15に沿って車両前後方向に移動されて開口部13を開閉自在であり、乗員の乗り降りや荷物の積み下ろしなどを行う際には所望の開度にまで開けて使用される。
図2に示すように、スライドドア14の車両後方側の端部であって車両上下方向の略中央部にはローラユニット16が設けられている。このローラユニット16はガイドレール15に移動自在に装着されており、ローラユニット16がガイドレール15に沿って移動されることより、スライドドア14はガイドレール15に沿って車両前後方向にスライドされるようになっている。
ガイドレール15は車体12の側部に沿って車両前後方向に延びる直線部15aと、直線部15aの車両前方側の端部から車両内方側に向けて湾曲する引き込み部15bとを備えている。ローラユニット16がガイドレール15の車両後方側(直線部15a側)の端部に案内されると、スライドドア14は車体12の側面よりも車両外方に配置されて図1中に二点鎖線で示す全開位置となる。一方、ローラユニット16がガイドレール15の車両前方側(引き込み部15b側)の端部に案内されると、スライドドア14はその側面が車体12の側面と同一面に収まるように車両内方に引き込まれて図1中に実線で示す全閉位置となる。
なお、図示はしないが、ローラユニット16は図示する部位(センター部)以外にスライドドア14の車両前方側の上下端部(アッパー部・ロワー部)にも設けられており、これらに対応して車体12の開口部13の上下縁部にもそれぞれアッパー部・ロワー部に対応するガイドレール15が設けられ、スライドドア14は合計3カ所において車体12に開閉自在に支持されている。
この車両11には、スライドドア14を自動的に開閉移動するために、車両用自動開閉装置としてのスライドドア開閉装置21(以下、開閉装置21とする。)が設けられている。この開閉装置21は所謂ケーブル式となっており、ガイドレール15の車両前後方向の略中央部に隣接して車体12の内部に配置される駆動ユニット22と、駆動ユニット22によりスライドドア14を牽引するための作動部材(索条体)としての閉側ケーブル23aおよび開側ケーブル23bとを備えている。閉側ケーブル23aはガイドレール15の車両前方側の端部に設けられる反転プーリ24aを介して閉側(車両前方側)からローラユニット16に導かれており、その一端において当該ローラユニット16(スライドドア14)に連結されている。一方、開側ケーブル23bはガイドレール15の車両後方側の端部に設けられる反転プーリ24bを介して開側(車両後方側)からローラユニット16に導かれており、その一端において当該ローラユニット16(スライドドア14)に連結されている。各ケーブル23a,23bの他端側はそれぞれ駆動ユニット22に接続されており、閉側ケーブル23aを駆動ユニット22で牽引することによりスライドドア14を自動閉動作させ、開側ケーブル23bを駆動ユニット22で牽引することによりスライドドア14を自動開動作させるようになっている。
図3は図2に示す駆動ユニットの一部切り欠き断面図であり、図4におけるA−A線に沿う断面図である。また図4は図3におけるB−B線に沿う断面図である。
図3に示すように、この駆動ユニット22は、車体12に配置される樹脂製のケース26と、当該ケース26に取り付けられる駆動源としての電動モータ(駆動モータ)27とを有している。電動モータ27にはブラシ付直流モータが用いられており、電動モータ27に設けられる回転軸(アーマチュア軸)28が正逆両方向に回転可能となっている。
電動モータ27はケース26に設けられたウォーム収容部30に取り付けられている。ウォーム収容部30は回転軸28の軸方向に延びるとともに電動モータ27側に開口しており、電動モータ27はウォーム収容部30の開口側の端面に固定されて、回転軸28の軸方向一端側(図3中左側)がウォーム収容部30の内部に形成されたウォーム収容室30aに突出している。ウォーム収容室30aの開口部には図示しないブラシホルダが装着されており、当該ブラシホルダを介して電動モータ27に駆動電流が供給されて、回転軸28が正方向または逆方向に回転駆動されるようになっている。
なお、電動モータ27としてはブラシ付直流モータに限らず、回転軸28が正逆両方向に回転する電動モータであれば、例えばブラシレスモータ等の他の電動モータを用いてもよい。
この回転軸28の回転駆動は、ケース26内に組み込まれた減速機構としてのウォームギア機構32により減速して伝達される。ウォームギア機構32は、ウォーム収容室30aに突出する回転軸28の当該突出部分に一体的に設けられて回転軸28とともに回転するウォーム28aと、ウォーム28aに噛み合うギア部33aが外周面に形成された環状のウォームホイール33とを備えている。
ケース26にはウォーム収容部30の図4中左側にこれと隣接してウォームホイール収容部34が設けられており、ウォームホイール33はこのウォームホイール収容部34の内部に形成されたウォームホイール収容室34aに収容されている。ウォームホイール収容部34は回転軸28に直交する方向つまりケース26の厚さ方向(図4中上下方向)を軸方向とする略円筒形状となっており、ケース26内を区画する隔壁35aと、隔壁35aから軸方向一端側(図4中下側)に延びる円筒壁部35bと、円筒壁部35bの開口部に着脱自在に装着されるカバー35cとにより、その内部にウォームホイール収容室34aが形成されている。
ケース26のウォームホイール収容部34の裏側(図4中上側)には、これと隣接してギア収容部50が設けられており、このギア収容部50には後述する伝達歯車43が収容されている。ギア収容部50は、ウォームホイール収容部34と同軸かつ反対方向に開口する略円筒形状となっており、隔壁35aから軸方向他端側(図4中上側)に延びる円筒壁部35dと、円筒壁部35dの開口部に着脱自在に取り付けられるカバー35eとにより、その内部にギア収容室50aが形成されている。
ウォームホイール収容室34aにおける隔壁35aの中央部にはギア収容部50と連通する貫通孔が形成され、この隔壁35aを貫通して支軸36の軸方向他端側がカバー35eに回転自在に支持されている。ウォームホイール収容室34aの軸心には、隔壁35aを貫通する支軸36の軸方向一端側が回転自在に支持されており、ウォームホイール33はクラッチロータ37を介してこの支軸36に相対回転自在に支持されている。また、円筒壁部35bのウォーム収容部30側には、ウォーム収容室30aとウォームホイール収容室34aとを連通する連通孔38が形成されており、ウォーム28aとウォームホイール33のギア部33aとは連通孔38を介して噛み合っている。このウォームギア機構32により、回転軸28の回転駆動が所定の速度にまで減速され、高トルク化された回転がクラッチ機構としての電磁クラッチ41を介して支軸36に伝達されるようになっている。
図5(A)は電磁クラッチの動力遮断状態を示す断面図であり、図5(B)は電磁クラッチの動力伝達状態を示す断面図である。ウォームホイール33と支軸36との間の動力伝達を断続するこの電磁クラッチ41は、ウォームホイール収容室34aに組み込まれている。電磁クラッチ41は所謂摩擦式となっており、第1回転体としてのクラッチロータ37と第2回転体としてのアーマチュア42とを備えている。
図5に示すように、クラッチロータ37は鋼材により断面略コの字の円環状に形成されており、その径方向中央部に形成された凹部37aをカバー35c側に向けて配置されている。クラッチロータ37はその軸心に設けられたボス部37bにおいて支軸36の軸方向一端部に相対回転自在に支持されている。クラッチロータ37の外径はウォームホイール33の内径に対応しており、クラッチロータ37の外周部にウォームホイール33が一体的に固定されて、クラッチロータ37はウォームホイール33と一体に回転される。
一方、アーマチュア42は鋼材によりクラッチロータ37とほぼ同径の円環状に形成されており、クラッチロータ37と隔壁35aの間にこれらと同軸上に配置されている。アーマチュア42は支軸36に固定された伝達歯車43に装着されており、アーマチュア42は伝達歯車43とともに支軸36と一体に回転される。これらクラッチロータ37とアーマチュア42の相互に対向する軸方向端面にはそれぞれ摩擦面37c,42aが形成されており、図5(A)に示すように電磁クラッチ41の動力遮断状態においては、アーマチュア42の摩擦面42aはクラッチロータ37の摩擦面37cに対して僅かな隙間をあけて対向している。
アーマチュア42はその内周部において、伝達歯車43の軸方向一端の外周部にスプライン係合により装着されており、アーマチュア42は伝達歯車43に対してクラッチロータ37側に向けて軸方向一端側(図5中下側)に移動自在、かつ伝達歯車43を介して支軸36と一体に回転するように連結されている。これにより、アーマチュア42は、図5(B)に示すようにアーマチュア42がクラッチロータ37側に移動されてこれらの摩擦面37c,42aが係合する係合位置と、図5(A)に示すようにアーマチュア42の摩擦面42aがクラッチロータ37の摩擦面37cから離れてこれらの係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動し、クラッチロータ37と係脱自在となっている。
このアーマチュア42にクラッチロータ37側に向かう方向の付勢力(磁気力)を加えて、アーマチュア42を解除位置から係合位置に切り換えるために、ウォームホイール収容室34aには環状のクラッチコイル44が組み込まれている。クラッチコイル44はクラッチロータ37におけるアーマチュア42との軸方向反対側に配置されており、クラッチロータ37の凹部37a内に突出するようにカバー35cの内面に固定されている。このクラッチコイル44に通電されると、当該クラッチコイル44が生じる磁気吸引力によりアーマチュア42が解除位置から係合位置に移動され、電磁クラッチ41が動力伝達状態に切り換えられる。また、アーマチュア42の係合位置と解除位置との間の移動距離は僅かであるため、クラッチコイル44への通電が解除されると、アーマチュア42に隔壁35a側に向かう方向の付勢力を加えなくても、アーマチュア42は自ずと係合位置から解除位置に移動されて、電磁クラッチ41は動力遮断状態に切り換えられる。このような電磁クラッチ41が動力伝達状態に切り換えられると、回転軸28の回転駆動がウォームギア機構32および電磁クラッチ41を介して支軸36(伝達歯車43)に伝達されるようになっている。
図6は図4におけるC−C線に沿う一部切り欠き断面図である。駆動ユニット22には、支軸36の回転駆動を当該支軸36の軸心と平行な軸心を有する出力軸47に伝達する伝達機構としてのスパーギア48が組み込まれている。このスパーギア48は伝達部材としての伝達歯車43と被伝達部材としての被伝達歯車49とを備えている。
伝達歯車43はアーマチュア42におけるクラッチロータ37との軸方向反対側に配され、支軸36に固定されて支軸36と一体に回転される。伝達歯車43は平歯車であり、その外周部には複数の歯が形成されている。また、前述したように、伝達歯車43の軸方向一端側は支軸36とともに隔壁35aを貫通してウォームホイール収容室34aに突出しており、その軸方向一端の外周部においてアーマチュア42とスプライン係合されている。
一方、ケース26にはギア収容部50の図4中左側にこれと隣接させてギア収容部51が設けられており、被伝達歯車49はこのギア収容部51の内部に形成されたギア収容室51aに収容されている。ギア収容部51はギア収容部50よりも大径かつ当該ギア収容部51と同一方向に開口する略円筒形状となっており、ケース26内を区画する隔壁35fと、隔壁35fから軸方向他端側に延びる円筒壁部35gと、円筒壁部35gの開口部に着脱自在に取り付けられるカバー35eとにより、その内部にギア収容室51aが形成されている。なお、本実施の形態においては、各ギア収容部50,51の開口部に取り付けられるカバー35eは一部品から構成されており、各ギア収容部50,51を同時に閉塞するようになっている。
ギア収容室51aにおける隔壁35fの中央部には出力軸47の軸方向他端側が回転自在に支持されており、被伝達歯車49はこの出力軸47の軸方向他端側に固定されて出力軸47と一体に回転される。被伝達歯車49は伝達歯車43よりも大径の平歯車であり、その外周部には伝達歯車43の歯数よりも多い複数の歯が形成されている。つまり、このスパーギア48は伝達歯車43の回転駆動を被伝達歯車49に減速して伝達する減速ギアとなっている。
図6に示すように、これらギア収容部50,51の円筒壁部35d,35gは、相互に対向する側が一部切り欠かれて一体となっており、ギア収容室50a,51aを連通する連通孔52が形成されている。伝達歯車43と被伝達歯車49とはこの連通孔52を介して噛み合っており、このスパーギア48により、支軸36の回転駆動が所定の速度まで減速され、高トルク化された回転が出力軸47に伝達されるようになっている。
この出力軸47の軸方向一端側には、各ケーブル23a,23bを牽引する駆動回転体としての駆動用ドラム55が固定されている。
ケース26にはギア収容部51の裏側(図4中下側)つまりウォームホイール収容部34の図4中左側にこれらと隣接してドラム収容部56が設けられており、駆動用ドラム55はこのドラム収容部56の内部に形成されたドラム収容室56aに収容されている。ドラム収容部56はギア収容部51と同軸かつ反対方向に開口する略円筒形状となっており、ドラム収容室56aとギア収容室51aとを区画する隔壁35fと、隔壁35fから軸方向一端側(図4中下側)に延びる円筒壁部35hと、円筒壁部35hの開口部に着脱自在に取り付けられるカバー35cとにより、その内部にドラム収容室56aが形成されている。
ドラム収容室56aの軸心には、隔壁35fを貫通する出力軸47の軸方向一端側が回転自在に支持されており、駆動用ドラム55はこの出力軸47の軸方向一端側に固定されて出力軸47と一体に回転される。駆動用ドラム55は略円柱状に形成されており、その外周には駆動ユニット22内に導かれた閉側ケーブル23aと開側ケーブル23bの他端側が互いに逆方向に巻き付けられている。この駆動用ドラム55にウォームギア機構32、電磁クラッチ41およびスパーギア48を介して減速された回転が伝達されると、その回転方向に応じて一方のケーブル23a,23bが駆動用ドラム55に巻き取られるとともに他方のケーブル23a,23bが駆動用ドラム55から送り出されて、スライドドア14は当該ケーブル23a,23bに牽引されて自動開閉動作されるようになっている。
なお、図4に示すように、支軸36とクラッチロータ37とは、支軸36の軸方向他端部に形成された段差により相互に対向する軸方向への移動が規制されており、支軸36の軸方向他端側がカバー35eに軸受58を介して回転自在に支持されるとともに、一端側においてクラッチロータ37がクラッチコイル44に軸受59を介して回転自在に支持されることにより、これらはケース26内に相互に相対回転自在に収容されている。また、出力軸47は、その軸方向中央部において隔壁35fに軸受60を介して回転自在に支持されるとともに、その軸方向他端側においてカバー35cに軸受61および駆動用ドラム55を介して回転自在に支持されている。
このように、相互に平行な支軸36と出力軸47とをケース26内に回転自在に設けてこれらをスパーギア48により動力伝達可能に連結し、支軸36の軸方向一端側にウォームギア機構33および電磁クラッチ41を配置するとともに出力軸47の軸方向一端側に駆動用ドラム55を配置するようにしたので、電磁クラッチ41と駆動用ドラム55とを軸方向に積み重ねる必要がなく、支軸36および出力軸47の軸方向長さを短くして駆動ユニット22を薄型化することができる。
また、駆動用ドラム55と電磁クラッチ41とをケース26の厚さ方向に直交する方向(図4中左右方向)に並べて配置するようにしたので、駆動ユニット22を厚型化することなく駆動用ドラム55を小径化することができる。つまり、通常、駆動用ドラム55を小径化すると、各ケーブル23a,23bの所定の巻き取り量を確保するために駆動用ドラム55の厚さを増加する必要があり駆動用ユニット22の厚型化につながるが、本発明のように駆動用ドラム55と電磁クラッチ41とを並べて配置することで、駆動用ドラム55(出力軸47側)が電磁クラッチ41(支軸36側)よりも厚くならない範囲において、駆動ユニット22を厚型化することなく駆動用ドラム55を小径化することができる。これにより、各ケーブル23a,23bを牽引する際の駆動トルクが低減されるため、各部材(電磁クラッチ41やスパーギア49等)の小型化が可能となり、駆動ユニット22を小型化することができる。なお、本実施の形態においては、駆動用ドラム55を各ケーブル23a,23bの巻き掛けを案内する案内溝を備えないタイプのものとし、駆動用ドラム55に巻回された隣り合うケーブルの側面をガイドとして順次ケーブルが巻回されるものとしたので、駆動用ドラム55の外周に各ケーブル23a,23bを密に巻き掛けることができ、駆動用ドラム55の更なる小径化が可能となっている。
さらに、伝達機構としてのスパーギア48に減速ギアを用いて駆動ユニット22を構成したので、電磁クラッチ41の保持トルクが低減されて電磁クラッチ41の小型化が可能となり、ウォームホイール33を大型化することなく、クラッチロータ37の外周部にウォームホイール33を配置することができる。これにより、ウォームホイール33とクラッチロータ37とを軸方向に積み重ねる必要がなくなるため、駆動ユニット22を更に薄型化(小型化)することができる。
さらに、クラッチロータ37の外周部にウォームホイール33を一体的に設けたので、支軸36の軸方向他端側に配置されるウォームギア機構32および電磁クラッチ41の厚さを小さくすることができる。
さらに、クラッチ機構41を電磁クラッチから構成し、磁気力を発生させるクラッチコイル44をクラッチロータ37におけるアーマチュア42との軸方向反対側に設け、伝達歯車43をアーマチュア42におけるクラッチロータ37との軸方向反対側に配したので、クラッチロータ37の外周部に一体的に設けられたウォームホイール33をその回転軸心である支軸36の軸方向の略中間部、つまり、ケース26の厚さ方向中央部に位置させることができ、これにより、電動モータ27がその軸心をケース26の厚さ方向中央部に位置させて配置されるため、ケース26に対する電動モータ27の厚さ方向への突出が抑制されて、駆動ユニット22を更に薄型化(小型化)することができる。
なお、前記実施の形態においては、アーマチュア42を支軸36に固定された伝達歯車43にスプライン係合により装着しているが、例えば、アーマチュア42を支軸36にスプライン係合により装着したり、アーマチュア42を伝達歯車43または支軸36と板ばね部材を介して装着したりすることで、アーマチュア42をクラッチロータ37側に向けて軸方向一端側に移動自在かつ支軸36と一体に回転するようにしてもよい。また、第1の回転体としてのアーマチュア42をクラッチロータ37側に向けて軸方向に移動自在かつウォームホイール33と一体に回転するように設けるとともに、第2回転体としてのクラッチロータ37を支軸36と一体に回転するように設けるようにしてもよい。
さらに、前記実施の形態においては、ギア部33aを備えるウォームホイール33をクラッチロータ37の外周部に一体的に固定するようにしたが、クラッチロータ37の外周にギア部33aを形成し、ウォームホイール33とクラッチロータ37とを一体的に設けるようにしてもよい。
図3に示すように、駆動ユニット22には、駆動用ドラム55からケース26の外部に延出される各ケーブル23a,23bに所定の張力を付与するために、一対のテンショナ機構64が設けられている。各テンショナ機構64は各ケーブル23a,23bが掛け渡されるテンショナプーリ65と、当該テンショナプーリ65を付勢して各ケーブル23a,23bに所定の張力を付与する付勢手段としてのコイルばね66とを備えている。
ケース26にはドラム収容部56の図3中左右両側にこれと隣接して一対のテンショナ収容部67が設けられており、各テンショナ機構64はこのテンショナ収容部67の内部に形成されたテンショナ収容室67aに収容されている。テンショナ収容部67はドラム収容部56と同一方向に開口するケース状となっており、開口部にカバー35cが着脱自在に取り付けられてその内部にテンショナ収容室67aが形成されている。各テンショナ収容室67aは、ドラム収容部56の円筒壁部35hに設けられたケーブル引き出し部68を介してドラム収容室56aに連通するとともに、テンショナ収容部67に設けられたケーブル出入り部69を介してケース26の外部に連通している。駆動用ドラム55に一端が連結された各ケーブル23a,23bは、ケーブル引き出し部68介してテンショナ収容室67aに引き込まれ、当該テンショナ収容室67aに収容されたテンショナプーリ65に巻き掛けられて、ケーブル出入り部69を介してケース26の外部に引き出されている。
テンショナプーリ65はホルダ70に設けられた支軸71に回転自在に支持されており、このホルダ70はコイルばね66により各ケーブル23a,23bの移動経路を増加させる方向(図3中上側方向)に付勢されている。これにより、各ケーブル23a,23bはテンショナ機構64により付勢されて所定の張力が付与され、ローラユニット16がガイドレール15の引き込み部15bに案内されること等によりケーブル23a,23bの移動経路長が変化しても、その張力が一定に保たれるようになっている。
なお、ケース26と各反転プーリ24a,24bとは可撓性を有するアウターチューブ72a,72bにより連結されており、ケース26と各反転プーリ24a,24bとの間においては、各ケーブル23a,23bはアウターチューブ72a,72bに挿通されて当該アウターチューブ72a,72bに沿って移動されるようになっている。
図4に示すように、駆動ユニット22には、出力軸47の回転を検出するためのセンサユニット75が設けられている。このセンサユニット75は出力軸47と一体に回転するマグネット76と、当該マグネット76の磁気を検出する回転センサ77とを備えている。
被伝達歯車49には駆動用ドラム55と対向する側の軸方向端面に環状の凹部49aが形成されており、マグネット76はこの凹部49a内に位置して被伝達歯車49に固定されている。マグネット76は、出力軸47を中心とした環状に形成されており、周方向に複数の磁極が並べて着磁された多極着磁磁石となっている。
一方、ケース26の隔壁35fにはケース26の外部側から没設形成された基板収容室78aが設けられており、回転センサ77はこの基板収容室78aに位置決め収容されたセンサ基板としての制御基板79に装着されている。制御基板79は被伝達歯車49と駆動用ドラム55との間に延在されており、回転センサ77はマグネット76に軸方向から対向するように装着されている。この回転センサ77はホール素子となっており、出力軸47とともにマグネット76が回転すると、その回転数に反比例した周期のパルス信号を出力するようになっている。回転センサ77の出力は制御基板79に入力され、制御基板79は入力されたパルス信号に基づいて出力軸47の回転数つまりスライドドア14の開閉速度を認識するようになっている。
なお、前記実施の形態においては、センサユニット75のマグネット76を被伝達歯車49に装着して出力軸47の回転を検出するようにしたが、マグネット76を駆動用ドラム55に装着するようにしてもよいことはもちろんである。また、センサユニット75を支軸36側に配置して支軸36の回転を検出するようにしてもよい。さらに、回転センサ77としてはホール素子に限らず、マグネット76等の被検出体と対となって出力軸47または支軸36の回転を検出できるものであれば他のセンサを用いるようにしてもよい。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施の形態においては、スライドドア開閉装置21に本発明を適用しているが、これに限らず、例えば、車両のバックドアを自動的に開閉するバックドア開閉装置など、他の用途に用いられる車両用自動開閉装置に本発明を適用するようにしてもよい。
また、前記実施の形態においては、駆動ユニット22を車体12の内部に配置して各ケーブル23a,23bをスライドドア14に接続するようにしているが、これに限らず、駆動ユニット22をスライドドア14内に配置し、各ケーブル23a,23bをスライドドア14のローラユニット16部位を経由させてガイドレール15の両端部に固定する構造としてもよい。
さらに、前記実施の形態においては、スパーギア48を伝達歯車43と被伝達歯車49との2つの歯車により構成するようにしたが、3つ以上の歯車により構成するようにしてもよい。さらに、伝達機構としてはスパーギア48に限定されず、例えばベルト車を用いるようにしてもよい。
さらに、前記実施の形態においては、支軸36とウォームホイール33とを相対回転自在とし、伝達部材としての伝達歯車43を支軸36に固定するようにしたが、これに限らず、支軸36にウォームホイール33を固定子、伝達歯車43と支軸36とを相対回転自在としたり、ウォームホイール33と伝達歯車43とを、ケース26に直に回転自在に支持することで支軸36を省略するようにしてもよい。
同様に、前記実施の形態においては、出力軸47に被伝達部材としての被伝達歯車49と駆動回転体としての駆動用ドラム55を固定するようにしたが、これに限らず、被伝達歯車49と駆動用ドラム55とを一体回転可能に連結するとともに、被伝達歯車49と駆動用ドラム55とを、ケース26に直に回転自在に支持することで出力軸47を省略するようにしてもよい。
さらに、前記実施の形態においては、駆動回転体として駆動用ドラム55、作動部材として索条体を用いるようにしたが、これに限らず、例えば、駆動回転体を駆動ギアとし、作動部材を駆動ギアに噛み合う出力ギアやラックとしてもよい。
ワンボックスタイプの車両の側面図である。 図1に示すスライドドアの車体への取り付け構造を示す平面図である。 図2に示す駆動ユニットの一部切り欠き断面図である。 図3におけるB−B線に沿う断面図である。 (A)は電磁クラッチの動力遮断状態を示す断面図であり、(B)は電磁クラッチの動力伝達状態を示す断面図である。 図4におけるC−C線に沿う一部切り欠き断面図である。
符号の説明
11 車両
12 車体
13 開口部
14 スライドドア(開閉体)
15 ガイドレール
15a 直線部
15b 引き込み部
16 ローラユニット
21 スライドドア開閉装置(車両用自動開閉装置)
22 駆動ユニット
23a 閉側ケーブル(作動部材・索条体)
23b 開側ケーブル(作動部材・索条体)
24a,24b 反転プーリ
26 ケース
27 電動モータ(駆動モータ)
28 回転軸
28a ウォーム
30 ウォーム収容部
30a ウォーム収容室
32 ウォームギア機構(減速機構)
33 ウォームホイール
33a ギア部
34 ウォームホイール収容部
34a ウォームホイール収容室
35a 隔壁
35b 円筒壁部
35c カバー
35d 円筒壁部
35e カバー
35f 隔壁
35g 円筒壁部
35h 円筒壁部
36 支軸
37 クラッチロータ(第1回転体)
37a 凹部
37b ボス部
37c 摩擦面
38 連通孔
41 電磁クラッチ(クラッチ機構)
42 アーマチュア(第2回転体)
42a 摩擦面
43 伝達歯車(伝達部材)
44 クラッチコイル
47 出力軸
48 スパーギア(伝達機構)
49 被伝達歯車(被伝達部材)
49a 凹部
50 ギア収容部
50a ギア収容室
51 ギア収容部
51a ギア収容室
52 連通孔
55 駆動用ドラム(駆動回転体)
56 ドラム収容部
56a ドラム収容室
58〜61 軸受
64 テンショナ機構
65 テンショナプーリ(プーリ)
66 コイルばね(付勢手段)
67 テンショナ収容部
67a テンショナ収容室
68 ケーブル引き出し部
69 ケーブル出入り部
70 ホルダ
71 支軸
72a,72b アウターチューブ
75 センサユニット
76 マグネット
77 回転センサ
78a 基板収容室
79 制御基板(センサ基板)

Claims (6)

  1. 車両に設けられる開閉体を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、
    車体または前記開閉体のいずれか一方に設けられる駆動源と、
    前記駆動源に取り付けられるケースと、
    前記駆動源の動力が伝達される回転軸に一体的に設けられるウォームと、当該ウォームと噛み合うとともに前記ケースに回転自在に支持されるウォームホイールとを備え、前記ケースに収容される減速機構と、
    前記ウォームホイールと一体に回転する第1回転体と、軸方向において当該第1回転体と係脱自在に配される第2回転体とを備え、前記第1回転体と前記第2回転体との間の動力伝達を断続するとともに、前記ウォームホイールと同軸で前記ケースに収容されるクラッチ機構と、
    前記第2回転体と一体回転可能に設けられ、かつ、前記第2回転体と同一の軸心上に設けられた伝達部材と、前記ケースに回転自在に支持されるとともに前記伝達部材の軸心と平行な軸心回りに回転自在に設けられ、前記伝達部材に動力伝達可能に連結される被伝達部材とを備え、前記ケースに収容される伝達機構と、
    前記被伝達部材と同一の軸心上に設けられ、かつ、前記被伝達部材と一体回転可能に設けられる駆動回転体と、
    前記駆動回転体の動力を前記開閉体に伝達する作動部材とを有し、
    前記クラッチ機構は前記第1回転体と前記第2回転体とを磁気力によって連結する電磁クラッチであり、
    前記第1回転体における前記第2回転体との軸方向反対側には前記磁気力を発生させるクラッチコイルが配置されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
  2. 請求項1記載の車両用自動開閉装置において、前記伝達機構は、前記伝達部材の回転駆動を前記被伝達部材に減速して伝達することを特徴とする車両用自動開閉装置。
  3. 請求項2記載の車両用自動開閉装置において、前記ウォームホイールは、前記第1回転体の外周部に一体的に設けられることを特徴とする車両用自動開閉装置。
  4. 請求項3記載の車両用自動開閉装置において、前記伝達部材は前記第2回転体における前記第1回転体との軸方向反対側に配されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用自動開閉装置において、前記被伝達部材には前記駆動回転体と対向する側に環状の凹部が形成されて、当該凹部内に前記出力軸と一体に回転するマグネットが配され、前記ケース内には、前記被伝達部材と前記駆動回転体との間に延在するとともに前記マグネットに対向するセンサが設けられたセンサ基板が収容されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両用自動開閉装置において、前記作動部材は一端が前記駆動回転体に巻回され、他端が前記車体または前記開閉体のいずれか他方に連結された索条体であって、前記ケース内には、前記駆動回転体の側方に位置して前記出力軸と平行な軸心回りに回転自在であるとともに前記索条体が掛け回されるプーリと、当該プーリを付勢することで前記索条体に所定の張力を付与する付勢手段とを備えるテンショナ機構が収容されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
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