JPH0820001B2 - モータ式アクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、モータを駆動力としたアクチュエータに
関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、自動車用ドアロックアクチュエータに利用さ
れているモータ式アクチュエータでは、遠隔操作によっ
てドアロックのロックおよびアンロック操作を行なうと
同時に、手動操作によるロック，アンロック作動を確保
するために、アクチュエータ内にクラッチ機構を設け、
遠隔操作による作動時以外にはドアのロック機構とモー
タを切離す構成となっている。

上記のようなアクチュエータでは、例えば実開昭54−
160496号公報に開示されている自動車用扉ロック駆動装
置として、モータ、減速機構、電磁クラッチ、ロック機
構に連結された出力軸を有するものがある。

また、例えば特公昭62−21110号公報によるドアロッ
ク操作装置では、減速ギアと出力軸に連携されたピニオ
ンとを弾性体により所定の回転遊び角度をもって係合自
在に連結させたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の電磁クラッチを用いる装置では、構造が複雑で
コストおよび消費電流が大きく、しかも重量が大きくな
る傾向があり、また、回転遊び角度が設けられる装置に
おいては、回転遊び角度の分（少なくともロック，アン
ロック間に必要なストロークは必要）だけモータが反転
されるため、反転時の音が大きいという問題点があっ
た。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、構造簡単にして小型軽量化を図ることがで
きると共に、モータの反転音をなくすことができ、かつ
クラッチが確実に動作できるモータ式アクチュエータを
得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るモータ式アクチュエータは、クラッチ
機構において、モータに従動して回動するクラッチ入力
ギアの内面に嵌合したときに、クラッチ入力ギアの底面
と接する面に伝達凸部を突設するクラッチ出力ギアによ
り従動手段と連結され、クラッチ入力ギアの押動部の両
端部に位置する弧状を形成する弾性部材により、この両
端に取り付けられたローラがクラッチ出力ギアの伝達凸
部と当接したときに、クラッチ入力ギアの回転力をクラ
ッチ出力ギアに伝達し、円盤状のレバードラムに突設さ
れてレバー孔と係合する係合部材のレバーにより、クラ
ッチ入力ギアの回転時にローラとクラッチ出力ギアの伝
達凸部とが当接する位置まで弾性部材を押し広げ、レバ
ードラムの外周に取り付けられた係合部材のブレーキば
ねにより、レバードラムの自転を抑制し押し広げられた
弾性部材の状態を保持するようにしたものである。

〔作 用〕

この発明におけるモータ式アクチュエータは、クラッ
チ機構において、内部に押動部を突設するクラッチ入力
ギアと、クラッチ入力ギアの内面に嵌合したときに、ク
ラッチ入力ギアの底面と接する面に伝達凸部を突設する
クラッチ出力ギアと、クラッチ入力ギアの押動部の両端
部に位置する弧状を形成する弾性部材と、円盤状のレバ
ードラムに突設されてレバー孔と係合するレバーと、レ
バードラムの外周に取り付けられるブレーキばねとを設
けたことにより、弾性部材のローラがクラッチ出力ギア
の伝達凸部と当接したときに、クラッチ入力ギアの回転
力をクラッチ出力ギアに伝達し、レバーがクラッチ入力
ギアの回転軸にローラとクラッチ出力ギアの伝達凸部と
が当接する位置まで弾性部材を押し広げ、ブレーキばね
がレバードラムの自転を抑制し押し広げられた弾性部材
の状態を保持することができるようになる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明によるモータ式アクチュエータを車両の
ドアロックに適用した平面図、第２図は第１図のII−II
線断面図、第３図はドアロック機構への取付状態の構成
図である。

第３図に示すようにドアロックアクチュエータ１はド
アロック機構２にロッド３を介して接続されている。詳
しくは、上記アクチュエータ１の出力軸４に一端を固着
されたリングバー５の他端に上記ロッド３の一端がピン
結合され、ロッド３の他端が上記ドアロック機構２のレ
バー2aの途中にピン結合され、このレバー2aの先端にロ
ックノブ2bがピン結合されている。

上記ドアロックアクチュエータ１はプラスチックで成
形されたケース本体７とカバー８とを合体させたケース
６を備え、ケース６は薄形の略中空直方体に形成されて
いる。上記ケース本体７とカバー８とはねじ等で結合さ
れている。また、本体７の対向し合う両側面には切離部
を有する取付部９が突設されており、この取付部９によ
りドアロックアクチュエータ１がドア内部にねじ結合さ
れている。

また、上記ケース本体７の一側部（上部）には、上記
出力軸４が貫通し、シール11を介して突出している。さ
らにケース本体７内にはモータ12が配設され、このモー
タ12の軸12aには減速機構の一次側としての小ギア13が
固着され、この小歯車13には歯車軸15に回転自在に装着
したアイドルギア14が噛合っている。このアイドルギア
14の回転はクラッチ入力ギア16に伝達される。クラッチ
入力ギア16は第４図に示すように内部に左右一対のロー
ラ案内壁16aと弧状のレバー孔16bを形成し、また、Ｃ字
形のばね20の両端に設けたクラッチ部材としての２つの
ローラ19,19が上記ローラ案内壁16aに圧接されている。
17はレバードラムで、その外周にブレーキばね18が装着
され、このブレーキばね18の端部18aが上記ケース本体
７のストッパー部7aに係合して回転方向への移動を規制
している（第１図参照）。さらに、レバードラム17に設
けた偏心状のレバー17aが上記クラッチ入力ギア16のレ
バー孔16bに外側から係入されている。一方、21はクラ
ッチ出力ギアで、ローラ19およびレバー17aに係合し、
クラッチ入力ギア16の内壁16cに伝達凸部21aを挿入して
いる。そして、上記クラッチ入力ギア16、レバードラム
17およびクラッチ出力ギア21はクラッチ軸22に一軸上に
設けられている。

23は二次減速ギアで、クラッチ出力ギア21に噛合い、
かつ三次ピニオンギア24と一体化されて二次減速軸25に
軸着されている。この三次ピニオンギア24には三次減速
ギア26に噛合い、かつ四次ピニオンギア27と一体化され
て三次減速軸28に軸着されている。そして、四次ピニオ
ンギア27に出力ギア29が噛合い、この出力ギア29は出力
軸４と回転不能、またはモータアクチュエータ出力トル
ク以下での回転不能状態で連結されている。30は上記出
力ギア30の回動範囲を規制するストッパーである。

次に動作について説明する。ロックノブ2bが引上げら
れ、ロック機構２がアンロック状態にあるときドアロッ
クアクチュエータ１のリンクバー５はUNLOCK側となって
いる。この状態において運転者が図示しないスイッチを
ロック側に投入すると、図示しない保持回路が作動し、
設定された時間（例えば0.5秒間）だけモータ12が回転
駆動し、小歯車13、アイドル歯車14を介してクラッチ側
へ入力される。このとき、第５図（ア）に示すようにク
ラッチ入力ギア16に伝達された回転力はレバー17aと相
対回転し、これによってレバー17aは第５図（イ）のよ
うにローラ19をばね20を引き伸してローラ案内壁16aに
沿って径方向へ押し出されてクラッチ入力ギア内壁16c
に当接しその移動が停止する。このとき、レバー17aは
レバードラム17の外周のブレーキばね18とレバードラム
17との滑りによりクラッチ入力ギア16と同速度で回転さ
れる。そして、径方向へ押し出されたローラ19は第５図
（ウ）のようにクラッチ入力ギア16の回転に伴ないクラ
ッチ出力ギア21の伝達凸部21aと係合し上記出力ギア21
を回転させる。そして上記クラッチ出力ギア21の回転に
よって二次減速ギア23、三次ピニオンギア24、三次減速
ギア26、四次ピニオンギア27、出力ギア29を介して出力
軸４が回転し、リンクバー５、ロッド３を経てレバー2a
を第３図の仮想線のように引き下げロック機構２をロッ
ク状態にさせる。

かくして、設定時間が経過してタイマーにより給電が
遮断されてモータ12が停止されると、各ギア間およびス
トッパー30に蓄積された弾性エネルギーによってモータ
12には逆回転の回転力が作用する。この逆回転力は大き
いものでなく、各ギア間のバックラッシュ等の緩みを生
じる程度のものであるが、同時にクラッチ部（第５図
（ウ））のクラッチ入力ギア16およびクラッチ出力ギア
21間にも図示点線の緩みが生じ、クラッチ入力ギア16の
ローラ案内壁16aとレバー17aとの間に隙間が生じる。し
たがって、ローラ19がばね20の戻し力によってこの隙間
に落ち込むため、クラッチ入力ギア16の回転に伴いロー
ラ19がクラッチ出力ギア21の伝達凸部21aと係合しない
クラッチ遮断状態となる。この結果、モータが停止して
いる場合には、クラッチ出力ギア21がクラッチ入力ギア
内16を自由に回転することができる。ここで、ロック状
態からアンロック状態への自動操作時並びにアンロック
状態からロック状態への手動操作時における作動は上記
動作に準ずるため説明は省略する。

なお、実施例ではクラッチ部材としてローラ19を用い
径方向への押し出しによってクラッチ作用を得る構成と
したが、クラッチ部材を初期外径部に設け、径方向内方
への押し出しによってクラッチを接続させる構成として
もよく、また、クラッチ部材の形状はローラ以外扇形等
のものであってもよい。

また、クラッチ部材としてのローラ19は２つをばね20
によって伸縮するようにしたが、ばね20をローラと一体
に弾性を有するプラスチック等で構成してもよい。

また、この発明では自動車用ドアロックの場合につい
て説明したが、その他、モータ式アクチュエータで駆動
時以外の出力レバーのフリー化が要求される用途に広く
適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、クラッチ機構
において、モータに従動して回動するクラッチ入力ギア
の内面に嵌合したときに、クラッチ入力ギアの底面と接
する面に伝達凸部を突設するクラッチ出力ギアにより従
動手段と連結され、クラッチ入力ギアの押動部の両端部
に位置する弧状を形成する弾性部材により、この両端に
取り付けられたローラがクラッチ出力ギアの伝達凸部と
当接したときに、クラッチ入力ギアの回転力をクラッチ
出力ギアに伝達し、円盤状のレバードラムに突設されて
レバー孔と係合する係合部材のレバーにより、クラッチ
入力ギアの回転時にローラとクラッチ出力ギアの伝達凸
部とが当接する位置まで弾性部材を押し広げ、レバード
ラムの外周に取り付けられた係合部材のブレーキばねに
より、レバードラムの自転を抑制し押し広げられた弾性
部材の状態を保持するように構成したので、クラッチ部
材の押し出しによる噛み合い伝達のため、クラッチ機構
の伝達が確実で、かつクラッチの遮断によるモータ反転
量も少ないため、モータの反転音による不快感を解消で
きる。また、反転量が少ないため反転のためのばねを設
ける必要もなく、仮にばねを設けても極く小さなばね力
を発生させればよく、これによって、モータへの負担お
よびばねの設定によるコストアップを軽減できる。さら
に、電磁クラッチを不要としたので消費電力の節減と共
に安価で小型，軽量化の図れるモータ式アクチュエータ
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるモータ式アクチュエ
ータとしてのドアロックアクチュエータの内部構成図、
第２図は第１図のII−II線断面図、第３図はドアロック
機構への取付機構図、第４図はクラッチ機構の各部材を
分離した斜視図、第５図（ア）〜（ウ）は動作を説明す
るための各動作図である。 １……ドアロックアクチュエータ、２……ドアロック機
構、３……ロッド、４……出力軸、12……モータ、16…
…クラッチ入力ギア、16a……ローラ案内壁、16b……レ
バー孔、17……レバードラム、17a……レバー、18……
ブレーキばね、20……ばね、21……クラッチ出力ギア、
23……二次減速ギア、26……三次減速ギア、29……出力
ギア。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドアロックのロックおよびアンロックを行
   うドアロック機構に中間伝達機構を介して連結される従
   動手段と、モータの回転を上記従動手段に伝達するギア
   列と、このギア列と上記従動手段との間に配設され、上
   記モータが駆動しているときには、上記ギア列を介して
   上記従動手段を回転させ、上記中間伝達機構を介して上
   記ドアロック機構を作動させるとともに、上記モータが
   停止している場合には、上記ギア列と上記従動手段との
   伝達を解除するクラッチ機構とを備えたモータ式アクチ
   ュエータにおいて、上記クラッチ機構は、内部に押動部
   を突設するとともに、弧状のレバー孔を形成し上記モー
   タに従動して回動するクラッチ入力ギアと、上記クラッ
   チ入力ギアの内面に嵌合したときに、上記クラッチ入力
   ギアの底面と接する面に伝達凸部を突設するとともに、
   上記従動手段と連結されるクラッチ出力ギアと、上記ク
   ラッチ入力ギアの押動部の両端部に位置する弧状を形成
   し、この両端に取り付けられたローラが上記クラッチ出
   力ギアの伝達凸部と当接したときに、上記クラッチ入力
   ギアの回転力を上記クラッチ出力ギアに伝達する弾性部
   材と、円盤状のレバードラムに突設されて上記レバー孔
   と係合し、上記クラッチ入力ギアの回転時に上記ローラ
   と上記クラッチ出力ギアの伝達凸部とが当接する位置ま
   で上記弾性部材を押し広げるレバー、およびこのレバー
   ドラムの外周に取り付けられてこのレバードラムの自転
   を抑制し上記押し広げられた上記弾性部材の状態を保持
   するブレーキばねとを設ける係合部材とを備えたことを
   特徴とするモータ式アクチュエータ。