JPH01315237A - 電動／手動切換機構を有するパワーアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車に使用する電動／手動切換機構を有する
パワーアクチュエータ、特にコンバーティブルトップ及
びサンルーフ並びにパワーウィンドの開閉を行うために
電動モータによって作動するパワーアクチュエータに関
する。

［従来の技術］ 自動車のサンルーフ及びコンバーティブルトップ並びに
パワーウィンド等には、ルーフの一部を開閉したりコン
バーティブルトップを上下したりウィンドを開閉するア
クチュエータを駆動するためにしばしば電動モータが装
着されている。

また自動車には一般に、モータ異常もしくは電気系統の
パワーシステム異常による作動不能時に切り換えられる
、電動／手動切換機構が搭載されている。ルーフを引っ
込めた状態でバッテリーが上がってしまった風雨時のよ
うな場合に、この電動／手動切換機構は効果的である。

一般に電動モータには、スペース確保及び電気系統内で
の電流を最小に抑えるために小さいものが使用されてい
る。従って、ウオームギアシステムの後部にギアの減速
性の高いアクチュエータを使用する必要がある。その結
果、モータアマチュアは、簡単に手動動作できなくなり
、従って手動動作時にギア減速から効果的に絶縁する電
動／手動切換機構が必要となってきた。

現在使用されているよく知られたものの一つとして、減
速ギアの一式と出力シャフトの間にスリップクラッチを
設置してこれらを接合する電動モータパワーアクチュエ
ータがある。クラッチは、電動機構の突然の停止によっ
て生じるピーク力を吸収することにより、ギア減速に抵
抗するのみならず、アクチュエータが手動で作動できる
ようにする。

スリップクラッチタイプのアクチュエータには出力シャ
フトにその平面部を各々のプレートの平面側に設置した
穴に適応させることによって固定された駆動プレートが
汎用されている。駆動プレートは、減速ギアの一式内の
被駆動ギアと連続的に接している。電動モータは、電動
作動時に被駆動ギアを順に駆動して、駆動プレートと被
駆動ギアの間に生じる摩擦力を被駆動ギアから出力シャ
フトに伝えられる回転力よりも大きくすることによって
駆動プレートを介して出力シャフトに回転を伝える。

スリップクラッチタイプのアクチュエータは、レンチあ
るいは適当な工具を出力シャフトの末端に取り付けて手
動動作で出力シャフトを回転して駆動できる。所定のト
ルクを出力シャフトに与えるとクラッチがスリップし、
出力シャフトが回転して減速ギアあるいは電動モータを
駆動せずにサンルーフ等の開閉機構を駆動する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した手法により手動モードで作動す
る際、スリップクラッチ内部の摩擦が、出力シャフトに
回転力を伝えるためには、大きな抵抗を生じることにな
る。更に、スリップクラッチを使用すると、所定のトル
クがクラッチに与えられる際にスリップするように調整
を行わなければならず、これが工程コストの増大につな
がる。

また、スリップクラッチは、摩耗に対し周期的に補修を
しなければならない。

従って、本発明はモータ異常時に最少の工程で効果的に
手動に切り換えられる、電動もしくは油圧モータで駆動
するアクチュエータを提供することを目的とする。

また、本発明は、スリップクラッチの代わりに弾力性の
あるクッションを用いることにより、サンルーフ、コン
バーティブルトップもしくはパワーウィンド等を閉じた
りあるいは引っ込めたりする際に機構異常による突然停
止で生じるピーク力を吸収することを目的とする。

更に、本発明は、弾力性クッションの使用により、設置
がスリップクラッチよりも小さなスペースですむだけで
なく、搭載中の調整や摩耗に対し周期的な補修を行う必
要のないアクチュエータを提供することを目的とする。

更にまた、本発明は、減速ギア及びモータの駆動によっ
て生じる本来の抵抗を克服する必要性の少ない手動モー
ドを提供することにより容易に手動で駆動できるような
アクチュエータを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明においては、電動／
手動切換機構を有するパワーアクチュエータとして、ア
クチュエータハウジングと、該ハウジングに取り付けら
れ、アマチュア及び該アマチュアによって駆動される第
一のギアを有するモータ手段とを設置し、上記ハウジン
グに挿通され、ピニオンと嵌合する第一の端部と、軸受
は面が形成される中間部と、対向する外周面を平行にそ
ぎ落としてプレート開口部と嵌合するようにした第二の
端部とから成るシャフトと、上記シャフトに装着され、
前記第一のギアと連動するように配置した被駆動ギアと
、上記被駆動ギアに係合した弾性物質から成る挿入クッ
ションとを設置し、更に、前記シャフトの第二の端部に
プレート開口部で係合したときに前記挿入クッションに
係合して、前記被駆動ギアの回転が該挿入クッションを
回転させ、該回転によって回転して前記シャフトを回転
し、前記モータ手段の作動不能時に該シャフトから取り
外すことにより、前記被駆動ギアを前記シャフトから切
り離して上記シャフトと前記プレートとの抵抗を最小に
し、前記被駆動ギアもしくは前記モータアマチュアを回
転させずに該シャフトの第二の端部を回転させて、該シ
ャフトに動きを伝える手動動作を行えるような取り外し
可能なプレートを設置する。

また、該被駆動ギアに放射状に間隔をとって延びる複数
のリブを配置し、前記挿入クッションを上記被駆動ギア
の近傍に装着し、複数のスロットを該クッションが該被
駆動ギアに配置した上記リブと嵌合するような間隔に配
置する。

更に、該挿入クッションに、複数の凹みを所定の間隔で
配置し、該リム−バルプレートに上記凹みに対応して嵌
合するようにタブを配置する。

更に詳細には、本発明の電動／手動切換機構を有するパ
ワーアクチュエータに、軸受は部を有するアクチュエー
タハウジングを設置し、上記ハウジングに取り付けられ
、アマチュア及びアマチュアに装着された第一のギアを
有する電動モータ手段を設置する。また、前記ハウジン
グ及び前記軸受は部に挿通されて、ピニオンと嵌合する
第一の端部と、軸受は面が形成される中間部と、対向す
る外周面を平行にそぎ落としてプレート開口部と嵌合す
るようにした第二の端部とから成るシャフトと、該シャ
フトの第一の端部に装着されたピニオンギアとを設置す
る。更に、上記シャフトの中間部軸受は面の一部に装着
され、回転するように被駆動ギアを配置し、所定の間隔
に上記被駆動ギアから外側に突出する複数のリブを配置
し、弾性物質から成る挿入クッションには、上記被駆動
ギアの近傍に装着し前記被駆動ギアに配置された前記リ
ブと嵌合するような間隔に複数のスロットを配置し、更
に所定の間隔に複数の凹みを配置する。

また、前記シャフトの第二の端部にプレート開口部で係
合したときに前記挿入クッションに配置された対応する
凹みと係合し、前記被駆動ギアの回転が該挿入クッショ
ンを回転させ、該回転によって回転されて前記シャフト
を回転し、前記モータ手段の作動不能時に前記ハウジン
グからアクセスカバーを取り外した後に該シャフトから
取り外すことにより、前記被駆動ギアを前記シャフトか
ら切り離して上記シャフトと前記プレートとの抵抗を最
小にし、前記被駆動ギアもしくは前記モータアマチュア
を回転させずに該シャフトの第二の端部を回転させて、
該シャフト及び前記ピニオンギアに動きを伝える手動動
作を行えるような取り外し可能なプレートを設置する。

［作用］ 上記のように構成された、自動車の電動／手動切換機構
を有するパワーアクチュエータは、モータ異常でサンル
ーフ等が開閉不能になった際、リーム−パープレートを
取り外して出力シャフトの末端を何等かの工具で回転す
ると、被駆動ギアやモータを回転させずに回転力をシャ
フトに伝え、その回転力がサンルーフ等の開閉を手動で
行えるように作用する。

［実施例］ 以下に、上記した本発明の詳細を、添付する図面を参照
しながら、好適な実施例において具体的に説明する。

第一図に、パワーアクチュエータ組立体ｌの実施例を示
す。アクチュエータハウジング２は、モータ手段２４及
びハウジングに配置された種々の構成部材に適当な強度
と堅さのある材料から構成する。ハウジングは、アルミ
ニウム他の金属から構成するが、ＲＹＮＩＴＥ　９３５
のような材料の使用が望ましい。

モータ手段２４は、自動車の電気系統に適合する電動モ
ータならどんなものでもよいが、サンルーフ等の開閉を
行うためのギア減速を利用した機構に十分適応するパワ
ーを有することが望ましい。

変形例として、油圧モータをモータ手段２４に用いるこ
とも可能である。車体内のスペースを確保するために、
モータ手段２４は、軸受は部５０に垂直になるようにハ
ウジング２に固定する。しかし、本発明の適用により、
スペースが限定されるので、これに対応するような角度
に固定するとよい。

第一のギア２８はモータ手段２４のアマチュア２６上に
装着する。第一のギア２８は、被駆動ギア１２と嵌合し
て減速ギアー式を形成する。本実施例においては、第一
のギア２８及び被駆動ギア１２は、前記第一のギア２８
がウオームギア５４となるようアレンジした。上述した
とおり、ギアは、被駆動ギアと連動するアマチュアの角
度と一致する角度にカットする。

被駆動ギア１２には、嵌合用の穴５６を設け、出力シャ
フト１８の゛軸上に設置した突起部５７の中央に配して
装着する。被駆動ギア１２は、金属あるいはプラスチッ
クのようなギアに適当な材料から構成する。また、被駆
動ギア１２に、ギア歯５１よりも短く放射状に延びる複
数のリブ５２を配置する。

出力シャフト１８は、中間部の軸受は面４０を有するが
、嵌合用の円筒部に適応する部分と残りの部分とは、ハ
ウジング２内に配置した軸受は部５ｏが受ける。第二図
は、出力シャフト１８及び被駆動ギア１２を組み立てた
状態を示している。被駆動ギア１２は、出力シャフト１
８の周囲を回転する。出力シャフト１８は、コールドロ
ールによって成形した鋼等の好適な材料で構成する。

さて、第一図に返って、出力シャフト１８の第一の端部
４１及び第二の端部４２は、互いに平面部４３を有する
。第二の端部４２は、６角あるいはアレン型のレンチや
Ｔハンドル、クランク等の手段（図示せず）を適用でき
るような凹部４３及び出力シャフト１８に対応する面を
平行にそぎ落としたシャフト１８を嵌合する開口部を有
する。変形例として、第二の端部４２を６角の突起にし
てスパナタイプのレンチに対応するようにすることも可
能である。

第二図において、ピニオンギア２０は、第一の端部４１
の平面部４３上に適合し、出力シャフト１８に設けた溝
４６においてリング１６を装着することによって軸状に
固定する。ピニオンギア２０は、サンルーフの開閉に好
適な機構に連動する。

被駆動ギア１２は、溝４８内に配置した拘束リング１７
によって、出力シャフト１８上に固定する。これによっ
て、出力シャフト１８は、拘束リング１７、被駆動ギア
１２、スプリング座金２２、ピニオンギア２０及び拘束
リング１６によって軸状に拘束される。

第一図において、挿入クッション１０は、被駆動ギア１
２の突起部５７を覆うような直径の穴５８を有し、被駆
動ギア１２の近傍にクッション１０を配置しギア１２と
連動させる。挿入クッション１０は、被駆動ギア１２か
ら突出したリブ５２と嵌合するように放射状に延びるス
ロット６０を有する。更に、挿入クッション１０は、ス
ロット６０の近傍間を占めるように互いに放射状に配置
した複数の凹み６２を有する。

また、この挿入クッション１０は、ＮＥＯＰＲＥＸＥ等
の弾性物質から構成する。

取り外し可能なプレート６は、シャフトの第二の端部４
２の平面部４３に適合するように平面部６６を形成した
装着用の穴６４を有する。プレート６は、外側に向けて
突出する、プレート６を挿入クッション１０の近傍に設
置した際に挿入クッション１０の対応する凹み６２と嵌
合するタブ６８を有する。プレート６は、鋼等の好適な
どのような材料から構成してもよい。　挿入クッション
１０及びプレート６は、第二図のように設置する。拘束
リング１７は、溝４８内に配置し、被駆動ギア１２、挿
入クッション１０及びプレート６を出力シャフト１８の
軸状に維持する。

アクセスカバー４は、ハウジング２の内部を封じるため
に取り外し可能な状態でハウジングに固定する。アクセ
スカバー４は、金属あるいはプラスチック等の好適な材
料から構成する。

［発明の効果］ 自動車の電気系統の電源が作動不能になった際、あるい
はモータが作動不能になった際には、アクセスカバー４
を取り外す。次に、拘束リング１７を出力シャフト１８
から取り外す。このようにすれば、プレート６は、容易
に出力シャフト１８から取り外すことができる。プレー
ト６を取り外すと出力シャフト１８は、被駆動ギア１２
から効果的に隔絶される。

従って、出力シャフトの末端４２にアレン型レンチもし
くは他の工具手段を適用してこのシャフトを手で回転す
ることによって、サンルーフ等の開閉を行うことができ
る。

また、取り外したプレート６及び拘束リング１７並びに
アクセスカバー４を再度ハウジングに順に設置すること
によって、アクチュエータは、電動で作動できるように
なる。

このように、本発明によれば、３部材を取り外すだけで
手動動作が容易にでき、弾性クッションを従来のスリッ
プクラッチの代わりに使用することで、設置が小さなス
ペースですみ、また、搭載中の調整や摩耗に対して周期
的に補修をする必要もない。

なお、本発明の適応は、例示された実施例に限られるも
のでなく、特許請求の範囲に述べた本発明の主旨を逸脱
しない範囲での総ての変形例において実施し得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

添付する図面において、第一図は、本発明による実施例
の分解組立透視図、 第二図は、アクチュエータハウジング及び各部材を組み
立てた時の断面図である。 ２・・・アクチュエータハウジング ４・・・ハウジングカバー（アクセスカバー）６・・・
取り外し可能なプレート １０・・・挿入クッション １２・・・被駆動ギア １６．１７・・・拘束リング １８・・・出力シャフト ２０・・・ピニオンギア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクチュエータハウジングと、 該ハウジングに取り付けられ、アマチュア及び該アマチ
   ュアによって駆動される第一のギアを有するモータ手段
   と、 前記ハウジングに挿通され、ピニオンと嵌合する第一の
   端部と、軸受け面が形成される中間部と、対向する外周
   面を平行にそぎ落としてプレート開口部に嵌合するよう
   にした第二の端部とから成るシャフトと、 前記シャフトに装着され、前記第一のギアと連動するよ
   うに配置した被駆動ギアと、 前記被駆動ギアに係合した弾性物質から成る挿入クッシ
   ョンと、 前記シャフトの第二の端部に前記プレート開口部で係合
   したときに前記挿入クッションに係合して、前記被駆動
   ギアの回転が該挿入クッションを回転させ、該回転によ
   って回転されて前記シャフトを回転し、前記モータ手段
   の作動不能時に該シャフトから取り外すことにより、前
   記被駆動ギアを前記シャフトから切り離して上記シャフ
   トと前記プレートとの抵抗を最小にし、前記被駆動ギア
   もしくは前記モータアマチュアを回転させずに該シャフ
   トの第二の端部を回転させて、該シャフトに動きを伝え
   る手動動作を行えるような取り外し可能なプレートとか
   らなることを特徴とする、電動／手動切換機構を有する
   パワーアクチュエータ。
2. （２）該被駆動ギアが放射状に間隔をとって配置された
   複数のリブを有し、 前記挿入クッションを上記被駆動ギアの近傍に装着し、
   該クッションが該被駆動ギアに配置された上記リブと嵌
   合するような間隔に配置された複数のスロットを有する
   ことを特徴とする請求項第一項記載のパワーアクチュエ
   ータ。
3. （３）該挿入クッションが所定の間隔で配置された複数
   の凹みを有し、 該リム−バルプレートが上記凹みに対応して嵌合するよ
   うに配置されたタブを有することを特徴とする請求項第
   一項記載のパワーアクチュエータ。
4. （４）軸受け部を有するアクチュエータハウジングと、 前記ハウジングに取り付けられ、アマチュア及びアマチ
   ュアに装着された第一のギアを有する電動モータ手段と
   、 前記ハウジング及び前記軸受け部に挿通され、ピニオン
   と嵌合する第一の端部と、軸受け面が形成される中間部
   と、対向する外周面を平行にそぎ落としてプレート開口
   部と嵌合するようにした第二の端部とから成るシャフト
   と、 該シャフトの第一の端部に装着されたピニオンギアと、 前記シャフトの中間部軸受け面の一部に装着され、該軸
   受け面の周囲を回転するように配置された被駆動ギアと
   、 所定の間隔に配置され、上記被駆動ギアから外側に突出
   する複数のリブと、 上記被駆動ギアの近傍に装着され、前記被駆動ギアに配
   置された前記リブと嵌合するような間隔に配置された複
   数のスロットと、これに加え所定の間隔に配置された複
   数の凹みとを有する弾性物質から成る挿入クッションと
   、 前記シャフトの第二の端部にプレート開口部で係合した
   ときに前記挿入クッションに配置された対応する凹みと
   係合し、前記被駆動ギアの回転が該挿入クッションを回
   転させ、該回転によって回転されて前記シャフトを回転
   し、前記モータ手段の作動不能時に前記ハウジングから
   アクセスカバーを取り外した後に該シャフトから取り外
   すことにより、前記被駆動ギアを前記シャフトから切り
   離して上記シャフトと前記プレートとの抵抗を最小にし
   、前記被駆動ギアもしくは前記モータアマチュアを回転
   させずに該シャフトの第二の端部を回転させて、該シャ
   フト及び前記ピニオンギアに動きを伝える手動動作を行
   えるような取り外し可能なプレートとからなることを特
   徴とする、電動／手動切換機構を有するパワーアクチュ
   エータ。