JP6122279B2 - 開閉体駆動装置 - Google Patents
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Description
すなわち、係合体が凸部の突端に係合した場合、係合体が凹部である被係合部と係合するまで、回転体を開閉体の開方向へ回転させることになり、そのため、係合体が被係合部と係合するまでの間に、開閉体が開方向へ回動して障害物に衝突してしまうおそれがある。
前記制御手段70は、
前記回転駆動体Mにより前記回転体2を前記開閉体Drの開方向へ回転させ、前記移動駆動体53により前記係合体51を係合位置へ移動駆動したときに、前記係合体51と前記被係合体52とが非制限状態である場合は、前記係合体51と前記被係合体52とが係合するために、前記回転駆動体Mにより前記回転体2を前記開閉体Drの閉方向に回転させることを特徴としている。
図1に示す開閉体駆動装置Aは、車両Crの後部に設けられた開口の開口量が増加する開方向と、開口の開口量が減少する閉方向とに回動するように、開口上端に備えられた支点Fcに回動自在に連結された開閉体Drを開閉する、車両Crの内部に配置された装置である。なお、車両Crでは、開閉体Drの開閉を開閉体駆動装置Aだけを用いるものとしているが、これに限定されるものではなく、開閉体駆動装置Aと開閉体Drの移動を補助するダンパーを用いる構成としても良い。
なお、ウォームギアWg及びウォームホイール111の形状を調整することで、回転駆動体Mから入力軸11に回転力を伝達するときの減速比を調整することが可能である。なお、図2では、理解を容易にするため、回転駆動体Mの回転軸を図面に対して垂直で示しているが、実際には回転駆動体Mの回転軸と同軸に伸びるものである。
クラッチ1の出力軸12の外周面には、径方向外側に突出し回転軸と平行に伸びる凸状であるスプライン(図示せず)が形成されている。そして、クラッチ係合部61は、内周面にスプラインが係合する凹溝(図示せず)を備えている。これにより、出力軸12が回転すると、スプラインと凹溝との係合により、出力軸12の回転力がジョイント部材6に伝達される。
また、ガイドレール20の長手方向先端にはセットプレート201が取り付けられていると共に、反対側の端部にクラッチ1のハウジング10に取り付けるためのブラケット203が固定されている。連結部21が軸受Brgを介してブラケット203に回転可能に支持されていると共に、被支持部22がセットプレート201に回転可能に支持されている。
なお、本発明の開閉体駆動装置Aでは、連結部21が挿入された回転体固定部62の外側から加圧して、回転体固定部62と連結部21とを圧着する(かしめる)方法が用いられている。
なお、被係合体52は回転体2と一体で回転できればよい。被係合体52と連結部21の締結はキーによるものに限定されるものではなく、圧入や溶接等であってもよい。軸受Brgは従来よく知られた、玉軸受であり、ブラケット203に固定され、回転体2の連結部21を回転可能に支持している。
なお、図2に示す開閉体駆動装置Aでは、被支持部22は凹穴に挿入されているだけであるが、玉軸受を介して取り付けられたようにしても良い。
なお、回転体2を円柱状の金属棒を切削加工で製造する場合、連結部21及び被支持部22の外径がスクリュー部23の外径よりも小さい方が製造が容易であるため、開閉体駆動装置Aでは、連結部21及び被支持部22の外径をスクリュー部23の外径よりも小さくしている。スクリュー部23の外周面には、雄ネジが形成されており、ナット部材3の後述する雌ネジ部31が螺合している。
これにより、雌ネジ部31が備えられたナット部材3は、回転体2及びガイドレール20にガイドされ、回転体2の軸に沿う方向に移動する。なお、雌ネジ部31はナット部材3の本体と一体形成された雌ネジであってもよい。
また、ライニング32はガイドレール20と接触することで、ナット部材3の移動時のがたつきやねじれを抑制している。ライニング32とガイドレール20との間にもグリースを塗布し、ライニング32とガイドレール20との摩擦を低減し、ライニング32及び(又は)ガイドレール20の磨耗を低減している。
なお、係合凹部523は周方向に5個形成されているが、それに限定されるものではなく、さらに多く形成されていてもよく、少なくてもよい。なお、係合凹部が多い場合、製造に手間と時間がかかるが、回転体2の停止位置を精度よく調整することが可能である。少ない場合、製造の手間と時間を省くことができるが、回転体2の停止位置の精度が低下する。また、開閉体駆動装置Aでは、被係合体52を、回転体2と別部材として作製し、組み付けるものとしているが、一体に形成されるものであってもよい。
被係合体52の貫通溝522にキー500が嵌まるように、被係合体52を連結部21に取り付ける。これにより、キー500はキー溝211と貫通溝522との両方と周方向に係合しているので、被係合体52と回転体2との周方向の相対的な移動を抑制することが可能である。
また、図2に示しているように、リンクアーム54にはコイルスプリング55が取り付けられており、係合体51を被係合体52側に付勢している。なお、コイルスプリング55は無くても構わない。
これにより、係合体51は回転体2より離れた、すなわち、被係合体52との係合が外れて、回転体2が回転可能になる係合解除位置P1(図8、図10参照)に移動する。なお、上述しているように、移動駆動体53が自己保持型ソレノイドであるので、移動駆動体53への電力が停止しても、係合体51は係合解除位置P1に保持される。
なお、上述しているように、移動駆動体53が自己保持型ソレノイドであるので、移動駆動体53への電力が停止しても、係合体51の係合位置P2に保持される。以上のように、係合体51は移動駆動体53により係合解除位置P1と係合位置P2の間を移動可能にされている。
なお、上述したように移動駆動体53は自己保持型ソレノイドであるので、移動駆動体53は、可動ピン531が突出した状態で保持される。これにより、係合体51も係合部511が係合凹部523に係合した係合位置P2(図9、図11参照)に保持される。
上記オープナースイッチ80は、車両Crの開閉体Drの外側のオープナーハンドルに設けられており、開閉体Drを開けるときに操作するレバーであり、開閉体Drを開ける場合に操作した際の信号が制御手段70に入力される。
リミットスイッチ84は、被係合体52と係合体51とが回転体2の回転を制限しない非制限状態であるかどうかの判定を行うものである。より詳しくは、係合体51の係合部511が、被係合体52の係合凹部523に係合しているか否かの判定を行なうものであり、係合部511が係合凹部523に係合している場合は、例えば、オン信号を出力する。
また、ブザー85は、開閉体Drを途中の任意の位置で保持する場合、操作した際にその操作を報知するものである。
また、リンクアーム54を軸支している支持軸502にはスプリング91が設けられていて、このスプリング91の先端91aにより係合体51が被係合体52側に付勢されている。
図16(h)は、移動駆動体53のタイミングチャートを示し、(i)はエンコーダ83からのパルスのカウントを示し、例えば、開閉体Drの全閉状態では0(ゼロ)とし、全開状態では任意のパルス数Nとしている。
インナースイッチ81ではなく、係合指示手段としてのオープナースイッチ80からの信号が制御部71に入力される場合もあり、このオープナースイッチ80からの信号が入力された時刻t1、あるいは上記インナースイッチ81からの信号が入力されて所定の時間T1が経過した時刻t1で、制御部71は回転駆動体駆動部75を制御して回転駆動体Mを停止させる(図16(g)参照)。同時に図16(c)に示すように制御部71がブザー85を所定の時間吹鳴させて操作者に開閉体Drを途中で保持させる旨の動作を知らせる。
リンクアーム54が時計方向に回動すると、係合体51を図中の右方、つまり被係合体52側に突出し、図14に示すように、係合体51の係合部511が被係合体52の係合凹部523に嵌入して係合すると、上述したように開閉体Drは途中で開閉を停止してその位置に保持される。なお、この図14に示す場合は、1回の操作で係合体51の係合部511が被係合体52の係合凹部523にうまく係合した場合である。
制御部71は移動駆動体53をオフさせると共に、クラッチ駆動部74を制御してクラッチ1をオフとさせるが、図16(f)に示すように、クラッチ1がオフする遅延時間T52を経てクラッチ1は時刻t5でオフする。この後、制御手段70に、インナースイッチ81などから回転駆動体Mの駆動を指示する信号が入力されるまで、係合体51と被係合体52とによる回転体2の回転を制限する制限状態が保持され、開閉体Drは停止状態を維持する。
すなわち、リミットスイッチ84からのオン信号が制御部71に入力されない場合に所定の時間をタイマー部72で移動駆動体53がオンした時刻t2からカウントして、所定の時間を経過した場合には移動駆動体53を強制的にオフ制御している。
移動駆動体53によって係合体51を最初に移動駆動した場合に図16(g)に示すように、回転駆動体Mは停止しており、また、図15に示すように、係合体51の係合部511の先端面が被係合体52の当接した状態となっている。
そのため、リミットスイッチ84はオンできず、制御部71ではリミットスイッチ84からのオン信号を受信することができない。一方、制御部71では、タイマー部72にてT27時間をカウントしており、カウントアップになった時刻t2(図17(a)参照)で、制御部71が移動駆動体53を強制的にオフせしめる(図17(g)参照)。
すなわち、リトライ制御においては、回転駆動体Mを再度回転させるときには低いデューティ比から所定の時間ごとにデューティ比を段階的に増加させることで、温度条件の差がでないようにして、回転駆動体Mを回転させた際に隣の係合凹部523に係合体51の係合部511を係合させることができるようにしている。これにより、回転駆動体Mを回転させた際に、被係合体52と係合体51とを係合させて、早期に制限状態にすることができる。
時刻t6から所定の時間を経過した時刻t7で制御部71は回転駆動体Mを停止させ、さらに所定の時間T154経過後の時刻t8でクラッチ1をオフする。この後は通常制御と同様に、制御手段70にインナースイッチ81などから回転駆動体Mの駆動を指示する信号が入力されるまで、係合体51と被係合体52とによる回転体2の回転を制限する制限状態が保持され、開閉体Drは停止状態を維持する。
ここでは、図17(f)に示すように、時刻t7で回転駆動体Mが停止したので、制御部71はタイマー部72でのT32でのカウントを停止している。また、図17において、所定の時間T153は、リミットスイッチ84がオンしてから回転駆動体Mがオフするまでの時間である。
11 入力軸
12 出力軸
2 回転体
20 ガイドレール
200 貫通孔
201 セットプレート
202 開口部
203 ブラケット
21 連結部
211 キー溝
22 被支持部
23 スクリュー部
3 ナット部材
31 雌ネジ部
32 ライニング
33 スタッド部
4 連結部材
5 回転規制部
50 ケース
500 キー
501 移動ガイド
502 支持軸
51 係合体
511 係合部
512 凹溝
513 連結軸
52 被係合体
521 貫通孔
522 貫通溝
523 係合凹部
53 移動駆動体
531 可動ピン
532 リンクピン
54 リンクアーム
541 被支持孔
542 移動駆動体連結孔
543 係合部連結孔
55 コイルスプリング
6 ジョイント部材
61 クラッチ係合部
62 回転体固定部
70 制御手段
71 制御部
72 タイマー部
73 記憶部
74 クラッチ駆動部
75 回転駆動体駆動部
76 移動駆動体駆動部
80 オープナースイッチ
81 インナースイッチ
82 タッチセンサー
83 エンコーダ
84 リミットスイッチ
85 ブザー
Dr 開閉体
M 回転駆動体
Claims (3)
- 開口の開口量が増加する開方向と、前記開口の開口量が減少する閉方向とに回動する開閉体(Dr)と、
前記開閉体(Dr)に接続され、回転に応じて前記開閉体(Dr)を回動させる回転体(2)と、
前記回転体(2)を回転駆動する回転駆動体(M)と、
前記回転体(2)と一体で回転する被係合体(52)と、
前記被係合体(52)と係合する係合位置と、前記被係合体(52)と係合しない係合解除位置との間で移動可能な係合体(51)と、
前記係合体(51)を移動駆動する移動駆動体(53)と、
前記回転駆動体(M)と、前記移動駆動体(53)と、前記被係合体(52)と前記係合体(51)とが前記回転体(2)の回転を制限しない非制限状態であることに基づいて制御する制御手段(70)と、
を有し、
前記制御手段(70)は、
前記回転駆動体(M)により前記回転体(2)を前記開閉体(Dr)の開方向へ回転させ、前記移動駆動体(53)により前記係合体(51)を係合位置へ移動駆動したときに、前記係合体(51)と前記被係合体(52)とが非制限状態である場合は、前記係合体(51)と前記被係合体(52)とが係合するために、前記回転駆動体(M)により前記回転体(2)を前記開閉体(Dr)の閉方向に回転させる
ことを特徴とする開閉体駆動装置。 - 前記制御手段(70)は、前記回転駆動体(M)により前記回転体(2)を前記開閉体(Dr)の開方向へ回転させ、前記移動駆動体(53)により前記係合体(51)を係合位置へ移動駆動したときに、前記係合体(51)と前記被係合体(52)とが非制限状態である場合において、前記回転駆動体(M)による前記開閉体(Dr)の閉方向への前記回転体(2)の回転を、前記回転体(2)が所定量回転してから停止させることを特徴とする請求項1に記載の開閉体駆動装置。
- 前記制御手段(70)は、前記回転駆動体(M)をデューティ制御しており、
前記回転駆動体(M)により前記回転体(2)を前記開閉体(Dr)の開方向へ回転させ、前記移動駆動体(53)により前記係合体(51)を係合位置へ移動駆動したときに、前記係合体(51)と前記被係合体(52)とが非制限状態である場合において前記回転駆動体(M)による前記開閉体(Dr)の閉方向への前記回転体(2)の回転を、デューティ比を増加させた回転とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の開閉体駆動装置。
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