JP6408147B2 - 開閉体の電動式ロック装置 - Google Patents
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Description
本発明は、固定体の開口部に開閉可能に取付けられる開閉体を、閉じた状態にロックするための、開閉体の電動式ロック装置に関する。
例えば、自動車のグローブボックス等の固定体に形成された開口部には、リッド等の開閉体が開閉可能に取付けられている。そして、開口部と開閉体との間には、開閉体を閉じたときにロックすると共に、開閉体を開くときにはロックを解除できるようにしたロック装置が設けられている。また、電動のアクチュエータを用いて、ロック解除するようにしたロック装置も知られている。
下記特許文献1には、アクチュエータを用いたロック装置が記載されている。このアクチュエータは、モータと、その回転軸に固設されたウォームと、これに歯合するウォームホイールと、ウォームホイールの一方の面に突設されたピニオンと、該ピニオンにラックを介してスライドする駆動部材とからなる。また、グローブボックスの箱体上方に、リンクを介して、一対のロック部材がスライド可能に配置され、ねじりコイルバネによって、それらの先端のロック爪部が、グローブボックスの蓋体の嵌合孔に向けて付勢されている。更に、前記アクチュエータの駆動部材により、一方のロック部材を、ねじりコイルバネに付勢力に抗して押圧して、ロック爪部を嵌合孔から引き込み可能となっている。
そして、一対のロック部材のロック爪部が嵌合孔に嵌合して、蓋体が閉じた状態で、アクチュエータのモータを動作させると、ウォームによりウォームホイールが回転して、ピニオンを介して駆動部材がスライドし、一方のロック部材を押圧して、そのロック爪部を嵌合孔から引き込むと共に、リンクを介して、他方のロック部材のロック爪部も嵌合孔から引き込んで、蓋体が開くようになっている。
しかしながら、上記特許文献1に記載のロック装置は、アクチュエータや一対のロック部材の他に、一対のロック部材のリンクが必要となり、部品点数が多く構造が複雑であった。
したがって、本発明の目的は、部品点数を少なくして構造を簡素化できる、開閉体の電動式ロック装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、固定体の開口部に開閉可能に取付けられる開閉体の電動式ロック装置であって、前記開閉体又は前記固定体の開口部のどちらか一方に設けられた一対のロック部と、前記開閉体又は前記固定体のどちらか他方に配置され、前記ロック部に係脱する一対のロッドと、前記一対のロッドを前記ロック部に係合する方向に付勢する付勢手段と、前記一対のロッドをスライドさせて、前記一対のロック部から離脱させるアクチュエータとを備え、前記アクチュエータは、開口部を有するケースと、該ケース内に配置されたモータと、該モータにより回転するウォームと、前記ケースに回転可能に支持され、前記ウォームに連動して回転するウォームホイールとを有しており、前記ウォームホイールは、前記ケースの開口部からケース外方に突出する回転部を有しており、この回転部に、前記一対のロッドの基端部がそれぞれ連動可能に組付けられ、前記ウォームホイールの回転時に、前記一対のロッドが同期して互いに逆方向にスライドするように構成されていることを特徴とする。
本発明の開閉体の電動式ロック装置においては、前記ウォームホイールの回転部に、前記一対のロッドの基端部がそれぞれ枢支されていることが好ましい。
本発明の開閉体の電動式ロック装置においては、前記ウォームホイールの回転部に、同心状にピニオンギヤが形成され、前記一対のロッドの基端部に、前記ピニオンギヤに噛み合うラックが形成されており、前記ウォームホイールの回転部に前記一対のロッドの基端部がそれぞれ連動可能に組付けられていることが好ましい。
本発明の開閉体の電動式ロック装置においては、前記ケースの開口部の裏側周縁と、前記ウォームホイールの、前記開口部の裏側周縁に対向する部分との間には、シールリングが介装されていることが好ましい。
本発明の開閉体の電動式ロック装置においては、前記ウォームを介して前記ウォームホイールを回転させて、前記一対のロッドを前記一対のロック部から離脱する方向にスライドさせるときに、前記ウォームから前記ウォームホイールの歯に付与される押圧力によって、前記ウォームホイールが前記シールリングに押し付けられるように構成されていることが好ましい。
本発明の開閉体の電動式ロック装置においては、前記ウォームホイールが回転して、前記一対のロッドを前記一対のロック部から離脱する方向にスライドさせたときに、前記付勢手段の付勢力に抗して、各ロッドを各ロック部に係合しない状態に保持すると共に、前記固定体の開口部に対して前記開閉体を閉じたときに、各ロッドの保持を解除して、前記ロック部に係合させる方向にスライドさせる保持手段を有していることが好ましい。
本発明の開閉体の電動式ロック装置においては、更に電源コネクタを差し込むためのコネクタケースを備え、前記モータは、前記コネクタケースに組み込まれたバスバーに接続され、該バスバーを介して、前記コネクタケースに差し込まれた前記電源コネクタに導通するように構成されており、前記コネクタケースは、前記ウォームの軸に対して、前記ウォームホイールと同じ側に、かつ、前記ウォームの軸方向に並列して配置されていることが好ましい。
本発明の開閉体の電動式ロック装置においては、前記アクチュエータのコネクタケースは、前記ケースとは別体で同ケースに着脱可能に取付けられていることが好ましい。
本発明によれば、固定体の開口部に対して開閉体を閉じることで、付勢手段により付勢された一対のロッドが一対のロック部にそれぞれ係合するので、固定体の開口部を開閉体で閉じた状態にロックすることができる。この状態でアクチュエータのモータを回転させて、ウォームに連動させてウォームホイールを回転させ、一対のロッドを一対のロック部から離脱させると、開閉体のロック解除がなされて、固定体の開口部を開くことができる。
そして、この電動式ロック装置においては、ウォームホイールは、ケース開口部からケース外方に突出する回転部を有しており、この回転部に、一対のロッドの基端部がそれぞれ連動可能に組付けられて、ウォームホイールの回転に対して一対のロッドがダイレクトに連動するようになっているので、部品点数を少なくして構造を簡素化することができる。
以下、図面を参照して、本発明に係る開閉体の電動式ロック装置の、一実施形態について説明する。
図1に示すように、この実施形態における開閉体の電動式ロック装置10(以下、「電動式ロック装置10」という)は、車両のインストルメントパネルに設けられたグローブボックス等の、固定体1の開口部2に、開閉可能に取付けられる開閉体5を、電動で開閉ロックするために用いられるものである。
なお、このロック装置としては、例えば、インストルメントパネルの開口部に箱状のグローブボックスが回動可能に取付けられた構造に適用したり(この場合、インストルメントパネルが「固定体」、グローブボックスが「開閉体」をなす)、或いは、インストルメントパネルの開口部にリッドが開閉可能に取付けられた構造(この場合、インストルメントパネルが「固定体」、リッドが「開閉体」をなす)に適用したりしてもよく、固定体の開口部を開閉する各種の開閉体に広く用いることができる。
図1及び図10に示すように、この実施形態では、固定体1の開口部2の内面両側に、一対のロック部3,3が設けられている。なお、ロック部3は、開閉体5側に設けてもよい(他の実施形態で説明する)。また、ロック部3は、孔状でなくとも、後述するロッド20,21が係合可能な形状、例えば、凹部や、突起、枠状等であってもよく、特に限定はない。
一方、図1(b)に示すように、開閉体5の内面側(固定体1の開口部2側)には、横長箱状のボックス6が設けられており、該ボックス6内に、一対のロッド20,21がスライド可能に配設されている。また、図1(b)に示すように、各ロッド20,21は、軸方向途中に屈曲部分を有する棒状をなしており、その軸方向先端部には、テーパ面を設けた係合部22がそれぞれ設けられており、これらの係合部22,22が、前記一対のロック部3,3に係脱するようになっている。また、図5に示すように、ロッド20の基端部23には、ロッド21との干渉を防ぐための切欠き23aが形成されている。なお、係合部22は、ロッド20,21の先端部でなくても、軸方向途中に設けてもよい。また、一対のロッドは、固定体側に配設してもよい(他の実施形態で説明する)。
更に、図1(a)に示すように、開閉体5の表面側の所定位置には、後述するアクチュエータ30のモータ33を動作させるための、スイッチ7(タッチスイッチや、押しボタン式、レバー式等のスイッチ)が配置されている。
また、図10に示すように、上記一対のロッド20,21は、本発明における「付勢手段」をなすトーションバネ15(図6,8参照)によって、先端側の係合部22が係合する方向に付勢されるようになっている。
そして、この実施形態の電動式ロック装置10は、一対のロッド20,21の係合部22,22を、一対のロック部3,3から離脱させるアクチュエータ30を有している。
図2に示すように、この実施形態のアクチュエータ30は、開口部55を有するケース31と、該ケース31内に配置されたモータ33と、該モータ33の回転軸33aに固定されたウォーム35と、ケース31に回転可能に支持され、ウォーム35に連動して回転するウォームホイール60とを有している。
なお、モータ33の外周には、ゴム等の弾性材からなる防振カバー34が装着されている。また、モータ33は、図6や図7に示すように、バスバー38を介して電源コネクタ37に接続されており、前記スイッチ7の操作により、回転軸33aが回転するようになっている。
この実施形態では、前記ケース31は、第1ケース40と、これに装着される第2ケース50とから構成されている。
図2に示すように、前記第1ケース40は、底壁41とその周縁から立設した周壁42とからなる、一方が開口した有底枠状をなしている。
図7を併せて参照すると、この第1ケース40は、モータ33が配置されるモータ配置部41aと、該モータ配置部41aの、モータ33の回転軸33a側に隣接して設けられ、ウォームギヤ(ウォーム35及びウォームホイール60)が配置されるウォームギヤ配置部41bとを有している。また、第1ケース40の、モータ配置部41aの一側部には、モータ33に電気を供給する電源コネクタ37(図7参照)が差し込まれる、コネクタ差込部41cが設けられている。なお、このコネクタ差込部41cの内周には、その周方向に沿って係合リブ47が突設されている(図2参照)。更に、図7に示すように、このコネクタ差込部41cは、ウォーム35の軸に対して、ウォームホイール60と同じ側に、かつ、ウォーム35の軸方向に並列して配置されている。
また、図2に示すように、第1ケース40の周壁42の開口側端部からは、コネクタ差込部41cを除くモータ配置部41aの周縁部、及び、ウォームギヤ配置部41bの周縁部を囲む、リブ状の内側壁部42aが突設されている。更に、周壁42の外周には、第2ケース50との装着用の、複数の係合突部42bが突設されている。
また、前記ウォームギヤ配置部41b側の底壁41からは、ウォームホイール60を回転支持する軸部43が突設しており、軸部43の外周には、略円弧状のバネ係止突部44と、該バネ係止突部44の周方向に隣接した位置に、ストッパ当接壁部45とが立設しており、更に、これらの外周には、環状壁部46が立設している。なお、前記トーションバネ15は、その一端部16が、バネ係止突部44に係止される(図7参照)。
一方、上記第1ケース40に装着される第2ケース50は、天井壁51及びその周縁から垂設した周壁52とからなる、下方が開口した枠状をなしている。
図6を併せて参照すると、この第2ケース50には、前記第1ケース40のモータ配置部41a、ウォームギヤ配置部41b、コネクタ差込部41cに対応した位置に、モータ配置部51a、ウォームギヤ配置部51b、コネクタ差込部51cがそれぞれ設けられている。更に、コネクタ差込部51cの内周には、その周方向に沿って係合リブ57が突設されている。なお、周壁52の外周には、第1ケース40との装着用の、枠状壁52bが複数設けられている。
また、図2に示すように、ウォームギヤ配置部51b側の天井壁51には、後述するウォームホイール60の回転部63を突出させる、円形状の開口部55が形成されている。図8に示すように、この開口部55の裏側(ケースの内部空間側)の周縁には、開口部外側の周壁52に向かって、次第に肉厚となるように傾斜したテーパ面55aが形成されている。
そして、第1ケース40の複数の係合突部42bに、第2ケース50の複数の枠状壁52bを係合させて、第1ケース40に第2ケース50を装着して、ケース31を組立てると、モータ配置部41a,51aによって、モータ33の配置空間が設けられ、ウォームギヤ配置部41b,51bによって、ウォームギヤ(ウォーム35及びウォームホイール60)の配置空間が設けられ、コネクタ差込部41c,51cによって、電源コネクタ37が差し込まれる、筒状をなしたコネクタ差込部が設けられるようになっている。
また、図7に示すように、第2ケース50の周壁52の一部、すなわち、周壁52の、コネクタ差込部51cを除くモータ配置部51aの周縁部、及び、ウォームギヤ配置部51bの周縁を囲む部分が、外側壁部52aをなしている。この外側壁部52aは、上記のように、第1ケース40に第2ケース50が装着された状態で、図8及び図9に示すように、第1ケース40の周壁42の内側壁部42aの外側に、所定隙間Cを介して配置されるようになっている。
次に、ケース31の軸部43に回転可能に支持されるウォームホイール60について説明する。図2、図6及び図8に示すように、このウォームホイール60は、環状の基部61と、該基部61の周縁から立設し、その外周にウォーム35の歯35aに歯合する歯62aを設けた環状壁部62とを有している。
また、図2及び図8に示すように、基部61の内周縁からは、立壁63aが立設しており、該立壁63aを介して円板状をなした回転部63が、ケース31の開口部55からケース外方に向けて突出している。図4及び図8に示すように、この回転部63は、開口部55の内周に挿入され、その立壁63aが開口部55の内周に摺接するように配置されており、ウォームホイール60の回転ガイドがなされている。なお、回転部63は、開口部55から視認可能なように露出している。
更に図3に示すように、回転部63の立壁63aの外周には、O状のシールリング18が配置されており、該シールリング18は、基部61によって支持されている。その結果、図8に示すように、第2ケース50の開口部55の裏側周縁と、前記ウォームホイール60の、開口部55の裏側周縁に対向する部分との間に、シールリング18が介装されるようになっている。
また、図8に示すように、回転部63の裏側(ケースの内部空間側)の中央からは、円筒状の支持部64が所定長さで突設している。この支持部64に、第1ケース40の軸部43が挿入されて、ウォームホイール60が回転可能に支持されるようになっている(図8参照)。なお、この状態では、図8に示すように、第1ケース40の環状壁部46が、ウォームホイール60の環状壁部62の内周に摺接するように配置されており、これによってもウォームホイール60の回転ガイドがなされている。
そして、本発明の開閉体の電動式ロック装置においては、前記回転部63に、一対のロッドの基端部がそれぞれ連動可能に組付けられている。この実施形態においては、図4に示すように、前記回転部63の表面側(ケース外方に突出した面)には、回転部63の回転中心に対して対向する箇所に、先端が球状に膨出した一対のロッド枢支部65,65が突設されている。そして、一対のロッド枢支部65,65が、一対のロッド20,21の基端部23,23に抜け止め状態で挿入されて、回転部63の回転中心に対して対向する箇所に、一対のロッド20,21の基端部23,23がそれぞれ枢支されている。それによって、ウォームホイール60の回転時に、一対のロッド20,21が同期して互いに逆方向にスライドするように構成されている(図11参照)。
また、図6に示すように、回転部63の裏面側であって、支持部64の外周には、バネ係止突部66が突設されている。そして、図7に示すように、第1ケース40のバネ係止突部44に一端部16が挟持されたトーションバネ15は、その他端部17が、前記バネ係止突部66に係止される(図6参照)。その結果、ウォームホイール60が、図7及び図10の矢印F1方向に回転付勢されるので、一対のロッド20,21の係合部22,22が、ロック部3,3に係合する方向に付勢される。
なお、ロッド20,21の係合部22,22の付勢構造としては、例えば、引張りばね等を用いて、ロッド20,21の一方又は両方をスライド付勢することで行ってもよく、特に限定はない。この場合、引張りばねが本発明における「付勢手段」をなす。
そして、一対のロッド20,21の係合部22,22がロック部3,3に係合する方向に付勢された状態で、スイッチ7を操作して、モータ33の回転軸33aが回転すると共にウォーム35が矢印F2方向(図8参照)に回転すると、それに連動してウォームホイール60が、図7や図10の矢印F3方向(回転付勢方向とは反対方向)に回転して、トーションバネ15の付勢力に抗して、一対のロッド20,21の係合部22,22を、ロック部3,3から離脱する方向にスライドさせるようになっている。
このとき、ウォーム35からウォームホイール60の歯62aに付与される押圧力によって、図3や図8の矢印F4に示すように、ウォームホイール60に、第1ケース40の底壁41から浮き上がる方向に力が作用して、ウォームホイール60がシールリング18に押し付けられるように構成されている。
また、図6に示すように、ウォームホイール60の回転部63の裏側であって、支持部64の外周には、前記バネ係止突部66から周方向に所定間隔をあけて、ストッパ装着突部67が突設されている。このストッパ装着突部67には、ゴムや弾性エラストマー等の弾性材からなる略筒状のストッパ36が装着されている。このストッパ36は、ウォームホイール60の回転時に、ケース31のストッパ当接壁部45に当接して、ウォームホイール60の回転規制を図るものである。
更に、この電動式ロック装置10は、電源コネクタ37を差し込むためのコネクタケース70を備えている。
この実施形態のコネクタケース70は、ケース31とは別体で、同ケース31に着脱可能に取付けられるようになっており、図2に示すように、略角筒状をなし、電源コネクタ37が差し込まれる差込部71と、該差込部71の先端側から、撓み可能に延設された一対の係合爪72,72とを有している。また、一対の係合爪72,72の基端側には、Oリング19が装着されるようになっている(図6参照)。
したがって、ケース31のコネクタ差込部(コネクタ差込部41c,51c)に、コネクタケース70を差し込むと、係合爪72,72が係合リブ47,57に係合すると共に、Oリング19がケース31のコネクタ差込部内周に密接して、コネクタ差込部とコネクタケース70との隙間が密閉された状態で、コネクタケース70が抜け止めされた状態で取付けられるようになっている。
また、このコネクタケース70は、図6及び図7に示すように、ウォーム35の軸に対して、ウォームホイール60と同じ側に、かつ、ウォーム35の軸方向に並列して配置されるようになっている。
なお、特に図示しないが、角筒状をなした差込部71は、その先端内周に、バスバー支持用の一対の支持孔を有する、支持板が設けられており、この支持板の一対の支持孔に、一対のバスバー38,38が挿通支持されて、コネクタケース70内にバスバー38,38が組み込まれるようになっている。そして、コネクタケース70をケース31のコネクタ差込部に取付けると、一対のバスバー38,38がモータ33に接続されることとなり、この状態で、コネクタケース70の差込部71内に電源コネクタ37を差し込んで、バスバー38,38に接続することで、モータ33に電源コネクタ37が導通するように接続される。
更に、この電動式ロック装置10は、ウォームホイール60が回転して、一対のロッド20,21の係合部22,22を、一対のロック部3,3から離脱する方向にスライドさせたときに、トーションバネ15の付勢力に抗して、各ロッド20,21の係合部22,22を、ロック部3,3に係合しない状態に保持すると共に、固定体1の開口部2に対して開閉体5を閉じたときには、各ロッド20,21の係合部22,22の保持を解除して、ロック部3,3に係合させる方向にスライドさせる保持手段を有している。
これについて図12〜14を参照して説明すると、一方のロッド20の軸方向先端部には、略L字状に屈曲した保持アーム25が延設されている。また、開閉体5の内面に設けたボックス6の一側部には、枠状の保持枠8が固設されており(図13参照)、該保持枠8に、支軸27aを介してレバー27が回動可能に装着されている(図12参照)。なお、このレバー27は、その基端部27b側が、バネ28によって、開閉体5の表面側に向けて回動付勢されている(図13の矢印参照)。
更に、図13に示すように、トーションバネ15によって、一対のロッド20,21の係合部22,22が、ロック部3,3に係合する方向に付勢された状態で、レバー27の基端部27bが、保持アーム25の先端部25aの、ロッド20側の内面に乗り上がった状態で配置されるようになっている。
そして、ウォームホイール60が回転して、一対のロッド20,21の係合部22,22が、ロック部3,3から離脱する方向にスライドすると、バネ28の付勢力に抗して、レバー27が支軸27aを介して回動して、その基端部27bが、保持アーム25の先端部25aの、係合部22側の外側面に係合して、ロッド20の係合部22がロック部3に係合しない状態に保持されるようになっている(図14参照)。すなわち、この実施形態においては、ロッド20の保持アーム25、保持枠8及びレバー27が、本発明における「保持手段」をなしている。なお、この実施形態においては、ロッド20の係合部22がロック部3に係合しない状態で保持されると、ウォームホイール60を介してロッド21が同期してスライドして、ロッド21の係合部22もロック部3に係合しない状態に保持されるようになっている。
更に、開閉体5を閉じると、レバー27の先端部27cが、固定体1の開口部2の前方周縁部に当接し、レバー27が回動して、その基端部27bが、保持アーム25の先端部25aから外れて、一対のロッド20,21の係合部22,22の保持が解除されるようになっている。なお、保持手段としては、上記構造に限定されるものはない。
次に、上記構造からなる電動式ロック装置10の作用効果について説明する。
すなわち、固定体1の開口部2を閉じるべく、開口部2に対して開閉体5を押し込むと、一対のロッド20,21の係合部22,22のテーパ面が、開口部2の両側内面に押圧されて、トーションバネ15の付勢力に抗して、一対のロッド20,21が開閉体5の内方に引き込まれていく。そして、各係合部22,22が、ロック部3,3に至ると、トーションバネ15の付勢力によって、ウォームホイール60が回転付勢されて、ロッド20,21が開閉体5の外方に向けて押し出されて、各係合部22,22がロック部3,3にそれぞれ係合して、固定体1の開口部2を開閉体5で閉じた状態にロックすることができる(図1(a)及び図10参照)。
そして、固定体1の開口部2から開閉体5を開く場合には、開閉体5の表面側のスイッチ7を操作する。すると、図示しない電源に接続された電源コネクタ37からバスバー38を通してモータ33に電気が供給されて、モータ33の回転軸33aが回転すると共にウォーム35が矢印F2方向(図8参照)に回転し、それに連動してウォームホイール60が、図7や図10の矢印F3方向に回転する。その結果、トーションバネ15の付勢力に抗して、一対のロッド20,21の係合部22,22が、ロック部3,3から離脱する方向にスライドして、係合部22とロック部3との係合が解除されるので、固定体1の開口部2から開閉体5を移動させて、固定体1の開口部2を開くことができる。
そして、この電動式ロック装置10においては、図4に示すように、ウォームホイール60は、ケース31の開口部55からケース外方に突出する回転部63を有しており、この回転部63に、一対のロッド20,21の基端部23,23がそれぞれ連動可能に組付けられている。この実施形態においては、回転部63に設けたロッド枢支部65,65に、一対のロッド20,21の基端部23,23がそれぞれ枢支されている(図5参照)。そのため、ウォームホイール60の回転に対して、一対のロッド20,21をダイレクトに連動させることができるので、上記特許文献1(特開2013−234742号公報)のロック装置のように、アクチュエータや一対のロック部材の他に、一対のロック部材のリンクを設けた構造と比べて、部品点数を少なくして構造を簡素化することができる。
特にこの実施形態においては、ウォームホイール60の回転部63のロッド枢支部65,65に対して、一対のロッド20,21の基端部23,23を押し込んで枢支させるだけの簡単な作業で、一対のロッド20,21をウォームホイール60に組付けることができ、ウォームホイール60の回転部63に対するロッド20,21の組付け作業性を向上させることができる。
また、この実施形態においては、図8に示すように、ケース31の開口部55の裏側周縁と、ウォームホイール60の、開口部55の裏側周縁に対向する部分との間に、シールリング18が介装されているので、ケース31とウォームホイール60との隙間をシールすることができ、ケース31の開口部55からの音漏れを極力抑制することができる。更に、シールリング18が、ウォームホイール60が回転するときのダンパーとなるので、一対のロッド20,21の係合部22,22が、一対のロック部3,3から離脱する方向にスライドした後、付勢手段(トーションバネ15)によって、再び一対のロッド20,21が付勢されるときの、打音を抑制することができる。
また、この実施形態においては、図9に示すように、ケース31が第1ケース40及びこれに装着される第2ケース50からなり、第1ケース40に第2ケース50を装着した状態で、第1ケース40の周壁42の内側壁部42aの外側に、第2ケース50の周壁52の外側壁部52aが、所定隙間Cを介して配置されるようになっているので、ケース31内で生じる音(モータ33の作動音やウォームギヤの歯合音等)が、ケース31の外部へ漏れることを抑制することができる。
また、この実施形態においては、ウォーム35を介してウォームホイール60を回転させて、一対のロッド20,21の係合部22,22を、一対のロック部3,3から離脱する方向にスライドさせて、開閉体5のロック解除をする際に、図3や図8の矢印F4に示すように、ウォーム35からウォームホイール60の歯に付与される押圧力によって、ウォームホイール60がシールリング18に押し付けられるように構成されているので、モータ33の作動音や、ウォーム35及びウォームホイール60の歯合音等が、開口部55から漏れることを、より効果的に抑制することができる。
ところで、この電動式ロック装置10のように、ウォーム35を介してウォームホイール60を回転させる構造のロック装置においては、ウォーム35の歯35aとウォームホイール60の歯62aが噛み合っているため、開閉体5を開いて、一対のロッド20,21の係合部22,22を、一対のロック部3,3から離脱する方向にスライドさせた後、再び一対のロッド20,21を付勢させる際に、ある程度大きな付勢力が必要である。
しかしながら、付勢手段の付勢力を高めた場合には、固定体1の開口部2に対して開閉体5を閉じるべく、ロッド20,21の係合部22,22テーパ面を、開口部2の内面に押し付けて、手動で一対のロッド20,21を引き込ませようとしたときに、開閉体5を強く押し込む必要が生じるので、閉じフィーリングが悪くなる。
これに対して、この実施形態では、図12〜図14に示すように、一対のロッド20,21の係合部22,22を、一対のロック部3,3から離脱する方向にスライドさせたときに、レバー27の基端部27bが、保持アーム25の先端部25aの外側面に係合して、一対のロッド20,21の係合部22,22が、ロック部3,3に係合しない状態に保持されると共に、固定体1の開口部2に対して開閉体5を閉じて、レバー27の先端部27cが、固定体1の開口部2の前方周縁部に当接すると、レバー27が回動して、その基端部27bが、保持アーム25の先端部25aから外れて、一対のロッド20,21の係合部22,22の保持が解除されて、再び一対のロック部3,3に係合させる方向にスライドさせるように構成されている。
すなわち、この実施形態では、一対のロッド20,21の係合部22,22を、一対のロック部3,3から離脱する方向にスライドさせたときに、保持手段(保持アーム25、保持枠8及びレバー27等)によって、各ロッド20,21が付勢手段(トーションバネ15)の付勢力によって戻るのを規制して、その係合部22,22を離脱方向にスライドした状態を保持でき、開閉体5を閉じると、保持手段の保持が解除されて、一対のロッド20,21が押し出されるようにしたので、開閉体5を閉じるときの閉じフィーリングを向上させることができる。
更にこの実施形態においては、電源コネクタ37を差し込むためのコネクタケース70を備えており、また、図6や図7に示すように、このコネクタケース70は、ウォーム35の軸に対して、ウォームホイール60と同じ側に、かつ、ウォーム35の軸方向に並列して配置されているので、ウォーム35の軸方向に対してそれぞれ反対側に配置された場合よりも、全体としてコンパクトな形状にすることができる。
また、この実施形態においては、コネクタケース70は、ケース31とは別体で、同ケース31に着脱可能に取付けられているので、電源コネクタ37の形状が変わっても、アクチュエータ30のケース31を作り変える必要がなく、ケース31の汎用性を高めることができる。
図15〜17には、本発明に係る開閉体の電動式ロック装置の、他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。
図15に示すように、この実施形態の開閉体の電動式ロック装置10A(以下、「電動式ロック装置10A」)は、前記実施形態と比べて、ロッドの形状や、アクチュエータ30及びロッドのレイアウト等が異なっている。
すなわち、図15に示すように、固定体1の上面側に、アクチュエータ30が取付けられている。また、アクチュエータ30は、ウォームホイール60を、固定体1の開口部2側(開閉体5側に)向けて配置されている。一方、開閉体5のボックス6の長さ方向両側部に、ロック部3,3が設けられている。
また、一対のロッド20A,21Aは、軸方向先端側が、略L字状に屈曲した形状をなすと共に、ロッド基端部側に向けて折り返された形状をなしており、その折り返し部分が、係合部22,22をなしている。更に、図15(b)に示すように、ロッド20A,21の係合部22,22は、固定体1の開口部2に出没可能に配置されている。また、図16に示すように、ウォームホイール60が、図示しない付勢手段によって、矢印F5方向に回転付勢されており、それによって、一対のロッド20A、21Aは、その係合部22,22が、開閉体側のロック部3,3に係合する方向に付勢されている。
なお、前記実施形態の電動式ロック装置10においては、一対のロッド20,21が、コネクタケース70に対して直交するように配置されているのに対して(図10参照)、この実施形態の電動式ロック装置10Aにおいては、一対のロッド20A,21Aが、コネクタケース70に対してほぼ平行となるように配置されている(図16参照)。
そして、この実施形態では、スイッチ7を操作すると、ウォームホイール60が、前記矢印F5とは反対方向に回転して、一対のロッド20A,21Aの係合部22,22が、ロック部3,3から離脱するので(図17参照)、図15(b)に示すように、固定体1の開口部2から開閉体5を開くことができる。
図18〜20には、本発明に係る開閉体の電動式ロック装置の、更に他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。
図18及び図19に示すように、この実施形態の開閉体の電動式ロック装置10B(以下、「電動式ロック装置10B」)は、前記実施形態と比べて、ウォームホイール60Bの回転部63に対する、一対のロッド20B,20Bの基端部23,23の、組付け構造が異なっている。
図18に示すように、ケース31を構成する第2ケース50の開口部55から、ケース外方に突出する、ウォームホイール60Bの回転部63の表面側中心から、円筒状をなした軸部68が突設されており、その外周に、回転部63に対して同心状にピニオンギヤ69が形成されている。
一方、一対のロッド20B,20Bの基端部23,23には、前記ピニオンギヤ69側の側面に、同ピニオンギヤ69に噛み合うラック24が、ロッド20Bの延出方向に沿って形成されている。また、各ロッド20Bの基端部23の、前記ラック24が形成された側面とは反対側の側面には、ロッド20Bの延出方向に沿って、突条をなした突条部26が形成されている。
更に図20に示すように、各ロッド20Bのラック24の裏面側からは、突条をなした当接リブ24aが突設されていると共に、図18及び図20に示すように、各ロッド20Bの、前記突条部26の裏面側からも、突条をなした当接リブ26aが突設されている。図20に示すように、ラック裏面側の当接リブ24aは、回転部63の表面に当接し、突条部裏面側の当接リブ26aは、第2ケース50の天井壁51に形成された開口部55の表側周縁に当接して、ウォームホイール60Bや第2ケース50に対するロッド20Bの接触面積を減少させて、ロッド20Bのスライド性能を向上させている。
また、図18及び図20に示すように、第2ケース50の天井壁51の表面であって、ウォームホイール60の回転中心に対して対向する箇所には、前記ピニオンギヤ69との間で、ロッド20Bの基端部23を挟持する挟持壁部58,58がそれぞれ立設されている。各挟持壁部58の上端からは、斜め下方に向けて抜け止め爪59が延設されており、該抜け止め爪59が、ロッド20Bの突条部26に係止して、ロッド20Bを抜け止めすると共に、各ロッド20Bをウォームホイール60Bのピニオンギヤ69側へ向けて付勢するようになっている(図18及び図20参照)。
そして、この実施形態においては、各ロッド20Bのラック24が、ウォームホイール60Bのピニオンギヤ69に噛み合う方向となるように、ウォームホイール60B側のピニオンギヤ69と、ケース31側の挟持壁部58との間において、各ロッド20Bの基端部23を、所定の噛み合い位置に配置して、各ロッド20Bを押し込む。それによって、ピニオンギヤ69にラック24が噛み合うと共に、抜け止め爪59がロッド20Bの突条部26に係止するので、各ロッド20Bを、ピニオンギヤ69側へ付勢しつつ抜け止めした状態で、その基端部23をウォームホイール60Bの回転部63に連動可能に組付けることができる。
また、この実施形態においては、ケース31の開口部55からケース外方に突出する回転部63に、同心状にピニオンギヤ69が形成されているので、ロッド基端部のラック24を噛み合わせやすく、ウォームホイール60Bの回転部63に対するロッド20Bの組付け作業性を向上させることができる。
ところで、図19に示すように、ロッド20Bの駆動力をNとし、ウォームホイール60Bの回転トルクをTとし、ロッド20Bの駆動半径(ロッドスライド時の、ウォームホイールの回転軌跡)をRとしたとき、その関係は下記式(1)により規定される。
N=T/R・・・・・・・・・・・・・・(1)
N=T/R・・・・・・・・・・・・・・(1)
このとき、図1〜17に示す、ロッド20,21の基端部23をウォームホイール60の回転部63に枢支させる構造の場合には、一対のロッド20,21がスライド時に干渉しないようにするため、図10に示すように、ロッド20,21の駆動半径Rを比較的大きくとる必要があるところ、図18〜20に示すラックピニオン構造の場合は、一対のロッド20B,20Bの内側でラック24とピニオンギヤ69とを噛み合わせるため、ロッド20Bの駆動半径Rを小さくすることができる(図19参照)。
したがって、上記の式(1)に示すように、ロッドの駆動力Nを一定とした場合には、図1〜17のロッド枢支構造に比べて、図18〜20のラックピニオン構造の方が、ウォームホイール60Bの回転トルクTを小さくすることができる。その結果、モータ33を出力を小さくして、モータ33の小型化を図ることができ、コスト低減を図ることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、各種の変形実施形態が可能であり、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれる。
1 固定体
2 開口部
3 ロック部
5 開閉体
10,10A,10B 開閉体の電動式ロック装置(電動式ロック装置)
15 トーションバネ(付勢手段)
18 シールリング
20,20A,20B,21,21A ロッド
24 ラック
27 レバー
30 アクチュエータ
31 ケース
33 モータ
33a 回転軸
35 ウォーム
35a 歯
37 電源コネクタ
38 バスバー
40 第1ケース
50 第2ケース
55 開口部
60,60B ウォームホイール
62a 歯
63 回転部
65 ロッド枢支部
69 ピニオンギヤ
70 コネクタケース
2 開口部
3 ロック部
5 開閉体
10,10A,10B 開閉体の電動式ロック装置(電動式ロック装置)
15 トーションバネ(付勢手段)
18 シールリング
20,20A,20B,21,21A ロッド
24 ラック
27 レバー
30 アクチュエータ
31 ケース
33 モータ
33a 回転軸
35 ウォーム
35a 歯
37 電源コネクタ
38 バスバー
40 第1ケース
50 第2ケース
55 開口部
60,60B ウォームホイール
62a 歯
63 回転部
65 ロッド枢支部
69 ピニオンギヤ
70 コネクタケース
Claims (8)
- 固定体の開口部に開閉可能に取付けられる開閉体の電動式ロック装置であって、
前記開閉体又は前記固定体の開口部のどちらか一方に設けられた一対のロック部と、
前記開閉体又は前記固定体のどちらか他方に配置され、前記ロック部に係脱する一対のロッドと、
前記一対のロッドを前記ロック部に係合する方向に付勢する付勢手段と、
前記一対のロッドをスライドさせて、前記一対のロック部から離脱させるアクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、開口部を有するケースと、該ケース内に配置されたモータと、該モータにより回転するウォームと、前記ケースに回転可能に支持され、前記ウォームに連動して回転するウォームホイールとを有しており、
前記ウォームホイールは、前記ケースの開口部からケース外方に突出する回転部を有しており、この回転部に、前記一対のロッドの基端部がそれぞれ連動可能に組付けられ、前記ウォームホイールの回転時に、前記一対のロッドが同期して互いに逆方向にスライドするように構成されていることを特徴とする開閉体の電動式ロック装置。 - 前記ウォームホイールの回転部に、前記一対のロッドの基端部がそれぞれ枢支されている請求項1記載の開閉体の電動式ロック装置。
- 前記ウォームホイールの回転部に、同心状にピニオンギヤが形成され、前記一対のロッドの基端部に、前記ピニオンギヤに噛み合うラックが形成されており、前記ウォームホイールの回転部に前記一対のロッドの基端部がそれぞれ連動可能に組付けられている請求項1記載の開閉体の電動式ロック装置。
- 前記ケースの開口部の裏側周縁と、前記ウォームホイールの、前記開口部の裏側周縁に対向する部分との間には、シールリングが介装されている請求項1〜3のいずれか1つに記載の開閉体の電動式ロック装置。
- 前記ウォームを介して前記ウォームホイールを回転させて、前記一対のロッドを前記一対のロック部から離脱する方向にスライドさせるときに、前記ウォームから前記ウォームホイールの歯に付与される押圧力によって、前記ウォームホイールが前記シールリングに押し付けられるように構成されている請求項4記載の開閉体の電動式ロック装置。
- 前記ウォームホイールが回転して、前記一対のロッドを前記一対のロック部から離脱する方向にスライドさせたときに、前記付勢手段の付勢力に抗して、各ロッドを各ロック部に係合しない状態に保持すると共に、前記固定体の開口部に対して前記開閉体を閉じたときに、各ロッドの保持を解除して、前記ロック部に係合させる方向にスライドさせる保持手段を有している請求項1〜5のいずれか1つに記載の開閉体の電動式ロック装置。
- 更に電源コネクタを差し込むためのコネクタケースを備え、
前記モータは、前記コネクタケースに組み込まれたバスバーに接続され、該バスバーを介して、前記コネクタケースに差し込まれた前記電源コネクタに導通するように構成されており、
前記コネクタケースは、前記ウォームの軸に対して、前記ウォームホイールと同じ側に、かつ、前記ウォームの軸方向に並列して配置されている請求項1〜6のいずれか1つに記載の開閉体の電動式ロック装置。 - 前記アクチュエータのコネクタケースは、前記ケースとは別体で同ケースに着脱可能に取付けられている請求項7記載の開閉体の電動式ロック装置。
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