WO2004106687A1

WO2004106687A1 - 開閉体の駆動装置

Info

Publication number: WO2004106687A1
Application number: PCT/JP2004/007172
Authority: WO
Inventors: Hiroki Okada; Akinori Hoshino; Tomoaki Nishimura; Ryoichi Fukumoto
Original assignee: Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2004-12-09
Also published as: JP3627744B2; JP2004353331A

Abstract

　小型の開閉体の駆動装置を実現できる構成を提供する。　回転自在に支持された駆動ドラム（５１）と、該駆動ドラム（５１）の回転を開閉体（１）に伝達する伝達部材（３１）と、駆動ドラム（５１）に対する駆動力を発生するモータ（６）と、該モータ（６）と駆動ドラム（５１）との間の駆動力の伝達経路中に設けられた減速機構（８）と、作動時にモータ（６）の駆動力を駆動ドラム（５１）に伝達し、非作動時にモータ（６）から駆動ドラム（５１）への駆動力の伝達を遮断するクラッチ機構（９）とを備え、減速機構（８）とクラッチ機構（９）とをモータ（６）により駆動される駆動シャフト（７）上に配置し、減速機構（８）、クラッチ機構（９）及びモータ（６）を駆動ドラム（５１）の径方向内方側に配置する構成とする。

Description

明細書

開閉体の駆動装置

技術分野

[0001] 本発明は、車両等に開閉自在に設けられた開閉体を開閉する駆動装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、この種の駆動装置は、車両のスライドドアを開閉する装置に用いられ、車両のボデ一に形成された乗降口に装着されたドアをスライド動作させる。このような駆動装置は、スライドドアに作用する駆動力を発生させるモータ等の電気的駆動源と、接続状態では電気的駆動源力の駆動力をスライドドアに伝達し、断接状態では電気的駆動源力スライドドアへの駆動力の伝達を遮断するクラッチ機構と、更に電気的駆動源とスライドドア間に介在して動力を伝達する手段となっているケーブルとを備えている。

[0003] そして、電気的駆動源の駆動力にてスライドドアをスライド動作させる際には、クラッチ機構を接続状態 (クラッチ機構のオン状態）にさせて電気的駆動源の駆動力をスライドドアへと伝達する（開閉駆動装置のクラッチ機構)。また、乗員がスライドドアを直接手動操作してスライド動作させる際には、クラッチ機構を断接状態 (クラッチ機構のオフ状態）にさせて停止状態の電気的駆動源力 Sスライドドアのスライド動作に対して負荷とならなレ、ようにして、軽レ、操作力でスライドドアを開閉できるようにしてレ、る（開閉駆動装置のクラッチ機構)。さらに、クラッチ機構は、手動にてスライドドアをスライド動作させてレ、る際、スライドドアのスライド速度が所定値以上となった場合にはブレーキ機構としてスライドドアに制動力を付与するように作動し、車両が坂道で駐停車してレ、る際のスライド操作でスライドドアの自重のために、乗員が予期しない速度でスライド動作してしまうのを防止している。つまり、スライドドアのスライド動作速度を制御する装置となっている。このような技術が開示されている文献として、例えば、特開 2002- 327576号公報力 Sある。

[0004] 上記の従来技術では、ケーブルを卷取り、又は送り出す駆動ドラムを備え、駆動ドラムと一体的に構成される回転シャフト上に前記クラッチ機構とウォームホイールギヤを配置し、且つウォームホイールギヤに対してウォームによって電気的駆動源からの駆動力を入力する構成となっている。

[0005] し力、しながら、上記した従来技術による構成では電気的駆動源の駆動力がウォームギヤでウォームホイールギヤに伝達される関係から、電気的駆動源とクラッチ機構及び駆動ドラムとは個別の回転軸を有していた。このために部品点数が多くなり駆動装置の大型化を招くという問題があった。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 本発明の目的は小型の開閉体の駆動装置を実現できる構成を提供することである課題を解決するための手段

[0007] 上記問題点を解決するために本発明で講じた技術的手段は、回転自在に支持された駆動ドラムと、該駆動ドラムの回転を開閉体に伝達する伝達部材と、前記駆動ドラムに対する駆動力を発生するモータと、該モータと前記駆動ドラムとの間の駆動力の伝達経路中に設けられた減速機構と、作動時に前記モータの駆動力を前記駆動ドラムに伝達し、非作動時に前記モータから前記駆動ドラムへの駆動力の伝達を遮断するクラッチ機構と、を備え、前記減速機構と前記クラッチ機構とを前記モータにより駆動される駆動シャフト上に配置

し、前記減速機構、前記クラッチ機構及び前記モータを前記駆動ドラムの径方向内方側に配置したことである。

[0008] 単一の駆動シャフト上であって駆動ドラムの径方向内方側に配置された減速機構とクラッチ機構は、開閉体側への駆動力の伝達、或いは開閉体側からの負荷の作用する程度を制御するように作用する。

[0009] また、本発明で講じた技術的手段は、前記減速機構は、前記駆動ドラムの内周に形成された内歯歯車と、該内歯歯車と嚙合い且つ前記駆動シャフト上に設けられた偏心軸上で回転自在とされた外歯歯車とを備えることである。

[0010] この構成によって、モータの回転を、大きな減速比（高回転数が大幅に低速回転数に変換される）で駆動ドラムに伝達することが可能となる。

[0011] 更に、本発明で講じた技術的手段は、前記クラッチ機構は、固定支持されたソレノイド装置と、該ソレノイド装置の作動時は回転を規制され、非作動時は回転を許容される回転盤とを備え、該回転盤と前記外歯歯車とを係合させて構成したことである。

[0012] この構成によって、クラッチ機構のソレノイド装置への電流の制御によって、外歯歯車の回転を制御することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明を具体化した一実施形態を図 1一図 4に従って説明する。

[0014] 図 1及び図 2に示されるように、車両のスライドドア 1は既知の構成と同様であり、車両の側部ボデー 10に形成された乗降口 11に対して開閉するように装着されている。側部ボデー 10には前後方向（図 1に示す左右方向）に長いセンターガイドレール 12 及び上下一対のアツパ及びロアガイドレール 13、 14が互いに略平行に取付けられている。スライドドア 1は、各ガイドレール 12、 13、 14に沿ってスライド動作自在に支持され、且つその姿勢が維持される構成である。

[0015] 更に図 1と図 2で示されるように、スライドドア 1の作動機構となる開閉装置 3は、スライドドア 1内に取付けられる駆動装置 4を有する。駆動装置 4には、卷き取り又は送り出されることによってスライドドア 1を動作させる 2本のワイヤ 31a、 31bよりなるケープル 31が延びて備えられている。本実施形態では、このケーブル 31が本発明の伝達部材に相当する。また、スライドドア 1とセンターガイドレール 12間を連携させるために、一対のプーリ 32a、 32bを備えるプーリ機構 32が配置されている。各ワイヤ 31a、 31bは、それぞれ、その一端で駆動装置 4の後述する駆動ドラム 51(図 3参照)に係止され、巻き付けられている。また、ワイヤ 31 aの他端はプーリ機構 32に案内されてセンターガイドレール 12内に配索され、センターガイドレール 12の車両前後方向における前端近傍の側部ボデー 10に係止されている。一方、ワイヤ 3 lbの他端はプーリ機構 32に案内されてセンターガイドレール 12内に配索され、センターガイドレール 12 の車両前後方向における後端に係止されている。

[0016] 次に本発明の主要部である駆動装置 4について図 3及び図 4を参照して説明する。

[0017] 駆動装置 4は、スライドドア 1内に固定して取付けられるベース 45と、ベース 45に更に固定されるハウジング 44を備えている。この実施形態では、ハウジング 44は底部 4 4aと円筒形状部 44bとを備えている。そして、この円筒形状部 44bの内面と摺接するベアリング 52を介して駆動ドラム 51がハウジング 44に回転自在に支持されている。

[0018] 駆動ドラム 51の外周には、螺旋上の溝 51aが形成され、溝 51aに嵌るようにワイヤ 3 la、 31bが巻き付けられている。そして、駆動ドラム 51がーの方向に回転したとき、ヮィャ 31a、 31bは、一方が卷き取られ、他方が送り出される構成になっている。また、駆動ドラム 51が他の方向に逆転したときは、ワイヤ 31a、 31bの卷き取りと送り出しの向きは反対となる。その結果、駆動ドラム 51の回転力 Sスライドドア 1に伝達され、スライドドア 1がスライド動作する構成である。

[0019] ハウジング 44の円筒形状部 44bの径方向内方側に位置して、モータ 6が配置される。モータ 6は、このようなハウジング 44の内側において、このハウジング 44と共にべース 45に固定された、円筒形状のモータハウジング 64を備えている。モータハウジング 64は円筒部 64aに対する底部 64bを備え、底部 64bの中心部には穴が設けられている。そして、この穴に挿入されたボールベアリングを介してモータ 6の駆動シャフト 7の一端が支持されている。また、モータハウジング 64の円筒部 64aの大部分は、駆動ドラム 51の径方向内側に設けられた空間内に収納された構成となっている。駆動シャフト 7は軸心部 71と、軸心部 71の外周上に支持部 72が固定して取付けられた構成となっている。軸心部 71の一方端は、モータハウジング 64内に延び、その外周に凹凸が形成されたローレット部 74を備えている。ローレット部 74にはモータ 6 の回転子 61が樹脂一体成形で固定して取付けられている。回転子 61は磁性体からなるコア 68と、コア 68に巻き付けられたコィノレ 67と、更にはコイル 67に電流を供給するためのコミユタータ 75を備える構成となっている。また、駆動シャフト 7の他方端は、ハウジング 44にベアリングを介して回転自在に支持されている。更にモータ 6は、モータハウジング 64の内周面に固定されたマグネット 66を備えている。そして、ベース 45側に取付けられ、スプリング 77で付勢されるブラシ 76を介して回転子 61のコイル 67に電流が供給されると、モータ 6は回転動作する構成となっている。尚ブラシ 76には端子 78から電流が供給され、電流は後述する所定の制御方式に基いて供給される。

[0020] 更に図 3、図 4に示されるように、駆動シャフト 7からの駆動力は、回転数を減少させトルクを増加させる減速機構 8を介して駆動ドラム 51に伝達される。減速機構 8は、駆動ドラム 51の内周面に形成された内歯歯車 53と、駆動シャフト 7に支持され内歯歯車 53と嚙合う外歯歯車 81を備える構成となっている。外歯歯車 81は、駆動シャフト 7 上に設けられ、駆動シャフト 7の回転軸に対して中心軸が偏心して形成された偏心軸部 73に回転可能に支持され、その歯数は内歯歯車 53の歯数より少なくとも 1つ以上少なく設定されている。なお、減速機構 8は、サンギヤ、プラネタリギヤ及びリングギヤを備える、いわゆる遊星歯車機構にて構成してもよい。

[0021] 次に、クラッチ機構 9について、構成を説明する。

[0022] クラッチ機構 9は、ハウジング 44の底部 44aに固定支持されたソレノイド装置 97と、ソレノイド装置 97の一方側の面に対向するように配置された回転盤 92とを備えている。回転盤 92は、駆動シャフト 7に回転自在に、且つ駆動シャフト 7の軸方向には移動可能に支持されている。そして、ソレノイド装置 97が通電されて作動状態となったときに、回転盤 92はソレノイド装置 97に吸引される。尚、回転盤 92は、駆動シャフト 7 の偏心してレ、なレ、部分で支持されてレ、る。

[0023] そして、後述するように制御装置 2からの指令による所定の作動様式に従い、ソレノイド装置 97に通電されたとき、回転盤 92はソレノイド装置 97に吸引されて密着するように動作する構成となっている。吸引力の制御は、例えば PWM (Pulse Width Modulation :パルス幅変調）方式、即ちパルス状に短い時間に区切って供給される通電の時間を変

化させて電流の量を制御する方法などで行われる。この通電時の電流量の制御によつて、回転盤 92とソレノイド装置 97との間の摩擦力の大きさを調節することができる構成となっている。すなわち、ソレノイド装置 97に全く電流が供給されてないときは、ソレノイド装置 97の回転盤 92に対する吸引力はなぐ回転盤 92はソレノイド装置 97 に対して自由に回転可能である。一方、ソレノイド装置 97に電流が供給されたとき、その電流量に応じた摩擦力で回転盤 92はソレノイド装置 97に固定され、それによつて、回転盤 92は、ソレノイド装置 97を介してハウジング 44に対して固定される構成となっている。

[0024] 回転盤 92のソレノイド装置 97に対向する側の面と反対側の面に対向して、外歯歯車 81が配置されている。回転盤 92の外歯歯車 81に対向する面には、複数のピン 93 が外歯歯車 81側に突出するように起立して取り付けられている。そして、これらの複数のピン 93は、外歯歯車 81に形成された複数の穴 82に夫々揷入されている。この穴 82の内径はピン 93の外径より大きく設定されており、この穴 82とピン 93との間に生じる隙間の分だけ回転盤 92と外歯歯車 81とは、それらの回転軸と直交する径方向に相対的に移動可能となっている。この移動可能量は、外歯歯車 81を支持する偏心軸部 73の駆動シャフト 7に対する偏心量に対応している。

[0025] 図 3に示すように、ベース 45には、制御装置 2が取り付けられる。制御装置 2は、素子（図示せず）が装着された基盤 20を備え、所定の制御方式に基づき駆動装置 4を制御する。また、制御装置 2への入力装置として、基盤 20に取り付けられた回転センサ 21と、回転センサ 21に対向して駆動ドラム 51に取り付けられたマグネット 22とが設けられており、駆動ドラム 51の回転数を検出して入力できる構成となっている。制御装置 2は、回転センサ 21からの出力信号によって、スライドドア 1のスライド動作速度、スライド動作方向、或いは現在位置などを算出し、後述する駆動装置 4の動作の制御を行う構成となっている。

[0026] これにより、制御装置 2を含めた駆動装置 4全体がコンパクトに構成できるだけでなく、回転センサ 21からの信号を配線によらずに入力するために、ノイズの影響を少なくし、作動の信頼性を確保できる利点がある。

[0027] 以上のように構成された、駆動装置 4の動作をスライドドア 1のスライド動作に関連させて説明する。

[0028] まずスライドドア 1をスライド動作させる際、クラッチ機構 9のソレノイド装置 97に回転盤 92を完全に固定するように所定電流を供給する。この状態でモータ 6に電流が供給され、駆動シャフト 7が回転する。そして、駆動シャフト 7を支持する駆動シャフト 7の偏心軸部 73は、駆動シャフト 7の回転軸周りに回転する。この偏心軸部 73の回転に伴って、固定された回転盤 92のピン 93によって回転が規制された外歯歯車 81と駆動ドラム 51の内歯歯車 53との嚙合い位置が回転移動する。このように嚙合い位置が 1回転することによって、駆動ドラム 51は、外歯歯車 81と内歯歯車 53の歯数の差に相当する角度分回転する。そして、この駆動ドラム 51の回転によって、駆動ドラム 51 の外周に巻き付けられた 2本のワイヤ 31a、 31bの一方が駆動ドラム 51に卷き取られ、他方が駆動ドラム 51から送り出されることになる。それにより、駆動ドラム 51の回転力 Sスライドドア 1に伝達され、スライドドア 1がスライド動作する。

[0029] この減速機構 8では、外歯歯車 81と内歯歯車 53の歯数を多くし、且つそれらの歯数の差を少なくすることにより、回転数を大幅に減少させてトルクを増加させることができる。したがって、モータ 6に対して要求される出力トルクは低くすることができるので、モータ 6を小型化することができる利点がある。

[0030] ここで、スライドドア 1がモータ 6の駆動力によりスライド動作しているときに、スライドドア 1に多大な負荷が作用した場合、クラッチ機構 9のソレノイド装置 97と回転盤 92との間の摩擦力よりも負荷のほうが大きい可能性がある。このように大きい負荷力 Sスラィドドア 1に作用した場合であっても、上記構成であれば、ソレノイド装置 97と回転盤 9 2の間で滑りが生じ、回転盤 92が回転することにより、外歯歯車 81が偏心軸部 73上で駆動シャフト 7に対して相対回転することになり、モータ 6からスライドドア 1へ駆動力が伝達されなくなる。これにより、駆動装置 4への多大な負荷による破損を防止すること力 Sできる。

[0031] ソレノイド装置 97への給電が無い場合は、回転盤 92と外歯歯車 81は回転が規制されず、互いに連結された状態で自由に回転可能となる。この状態で乗員がスライドドア 1をスライド動作、いわゆる手動スライド動作をさせると、スライドドア 1のスライド動作に伴いケーブル 31a、 31bを介して駆動ドラム 51と外歯歯車 81は回転する力駆動シャフト 7は回転しない。よって、モータ 6は負荷とならず、軽い操作力でスライドドァ 1をスライド動作させることができる。

[0032] 一方、スライドドア 1の手動スライド中（手動スライド動作中ば力、りでなく坂道などでの予期しなレ、スライド動作も含む）において、駆動ドラム 51の回転数を検出する回転センサ 21からの出力信号によってスライドドア 1のスライド動作速度が所定値以上となつたことが検出されたとき、制御装置 2は、クラッチ機構 9のソレノイド装置 97に対して制御された所定の電流を給電し、ソレノイド装置 97と回転盤 92とを所定の摩擦力で摩擦係合させる。これにより、クラッチブレーキ機構 9がブレーキ状態となり、スライドドア 1のスライド動作に対抗する制動力が付与される。その結果、スライドドア 1のスライド動作が制動され、スライドドア 1のスライド動作速度が所定速度以下に保たれる。

[0033] 以上説明したように、本発明によれば、モータにより駆動される駆動シャフト上に減速機構とクラッチ機構が配置され、駆動ドラムを駆動するように動作するために部品点数を少なくできて構成が簡素になる。更に、モータ、減速機構及びクラッチ機構を駆動ドラムの径方向内方側に配置することによって駆動装置を小型化することができる。

産業上の利用可能性

[0034] 本発明に係る開閉体の駆動装置は、例えば車両等に設けられたスライドドア等の開閉体の駆動装置として好適に用いることが可能である。

図面の簡単な説明

[0035] [図 1]本発明の駆動装置を車両のスライドドアに装着した状態を示す側面図である。

[図 2]図 1の A— A部分での断面図である。

[図 3]本発明の駆動装置の断面図である。

[図 4]図 3の B_B部分での断面図である。

符号の説明

1 スライドドア（開閉体）

6 モータ

7 駆動シャフト

8 減速機構

9 クラッチ機構 31 ケープノ 'レ (伝達部材)

51 駆動ドラム

53 内困困卓

81 外困困—車

92 回転盤

97 ソレノイド装置

Claims

請求の範囲

[1] 回転自在に支持された駆動ドラムと、

該駆動ドラムの回転を開閉体に伝達する伝達部材と、

前記駆動ドラムに対する駆動力を発生するモータと、

該モータと前記駆動ドラムとの間の駆動力の伝達経路中に設けられた減速機構と、作動時に前記モータの駆動力を前記駆動ドラムに伝達し、非作動時に前記モータ力前記駆動ドラムへの駆動力の伝達を遮断するクラッチ機構と、を備え、

前記減速機構と前記クラッチ機構とを前記モータにより駆動される駆動シャフト上に配置し、前記減速機構、前記クラッチ機構及び前記モータを前記駆動ドラムの径方向内方側に配置した開閉体の駆動装置。

[2] 前記減速機構は、前記駆動ドラムの内周に形成された内歯歯車と、該内歯歯車と嚙合い且つ前記駆動シャフト上に設けられた偏心軸上で回転自在とされた外歯歯車とを備える請求項 1に記載の開閉体の駆動装置。

[3] 前記クラッチ機構は、固定支持されたソレノイド装置と、該ソレノイド装置の作動時は回転を規制され、非作動時は回転を許容される回転盤とを備え、

該回転盤と前記外歯歯車とを係合させて構成した請求項 2に記載の開閉体の駆動装置。