JP5115760B2 - 開閉体駆動装置 - Google Patents

Description

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。

従来のこの種の開閉体の駆動装置としては、後述の特許文献１に記載のものが公知となっている。この開閉体の駆動装置は、車両の側部ボデーに形成された乗降口を開閉するドア（開閉体）を駆動するための装置であり、ハウジングと、ハウジングに回転シャフトを介して回転自在に支持されると共にドアに駆動力を伝達するケーブルが外周面に係止される略円筒状の出力ドラムと、駆動力を発生するモータと、モータからの駆動力が減速機構を介して入力されると共に、駆動力が出力ドラムに伝達される接続状態と駆動力が出力ドラムに伝達されない遮断状態とに切替えられるクラッチ機構とを備えている。

特開２００２−３２７５７６号公報（第３〜５頁、図５を参照）

上述の駆動装置においては、出力ドラム、減速機構及びクラッチ機構が回転シャフト上に同軸に設けられ、かつ出力ドラムとクラッチ機構との間に減速機構が位置する構成となっている。つまり、互いに連係して駆動力を選択的に断接するクラッチ機構と出力ドラムとが減速機構を介してそれぞれ別個に配置されており、駆動装置の小型化を図る上では好適な構造であるとは言い難かった。

よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、小型化を図り易い構造を有する開閉体の駆動装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、筐体と、前記筐体に回転軸を介して回転自在に支持され、開閉体に駆動力を伝達する伝達部材が外周面に係止される略円筒状の出力ドラムと、駆動源からの駆動力が減速機構を介して入力されると共に、前記回転軸方向への摩擦係合により該駆動力が前記出力ドラムに伝達される接続状態と前記回転軸方向への摩擦係合の解除により該駆動力が該出力ドラムに伝達されない遮断状態とに切替えられるクラッチ機構とを備え、前記出力ドラム、前記減速機構及び前記クラッチ機構が前記回転軸上に同軸に設けられる開閉体の駆動装置において、前記筐体は、前記回転軸の一方端側を支持する第１支持部材と、前記回転軸の他方端側を支持する第２支持部材とを有し、前記第１支持部材と前記第２支持部材とにより前記出力ドラム、前記減速機構及び前記クラッチ機構を収容する収容空間を形成し、前記クラッチ機構は、前記出力ドラムの内径側に収容されるように前記出力ドラムに隣接して設けられ、前記クラッチ機構は、コイルが取り付けられる略円筒状のコアと、前記減速機構に連係し、駆動源からの駆動力により前記回転軸を中心として回転可能なロータと、前記出力ドラムと一体回転可能且つ前記回転軸方向に移動自在に連係され、前記コイルへの給電により前記ロータと摩擦係合し、前記コイルへの給電の停止により前記ロータとの摩擦係合を解除するアーマチャとを有し、前記出力ドラムは、その内径側に収容され、前記回転軸方向に突出する複数の凸部を有し、前記アーマチャは、前記複数の凸部に対応する複数の凹部を有し、前記凸部と前記凹部とが係合することで、前記出力ドラムと前記アーマチャとが一体回転可能且つ前記回転軸方向に移動自在に連係されることを要旨とする。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の開閉体の駆動装置において、 前記出力ドラムは、その内径側に収容されるとともに前記凸部とは異なる位置に設けられ且つ前記回転軸方向に突出する突部を有し、前記突部は、前記凸部よりも突出量が小さいことを要旨とする。
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の開閉体の駆動装置において、前記凸部と前記凹部とは、前記出力ドラムと前記アーマチャとの径方向の相対移動を規制することを要旨とする。
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３の何れか一項に記載の開閉体の駆動装置において、前記凸部と前記凹部とは、前記出力ドラムと前記アーマチャとの径方向の相対移動を規制することを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、クラッチ機構は、出力ドラムの内径側に収容されるように出力ドラムと隣接して設けられているので、互いに連係するクラッチ機構と出力ドラムとを、配置に要する空間が互いに共有されるように回転軸の軸方向に関して効率よく設けることができ、駆動装置の小型化を図り易い構造となっている。

本発明に係る駆動装置が車両のスライドドアに装着された状態を示す側面図である。 図１におけるＡ―Ａ断面図である。 本発明の第１実施形態における駆動装置の断面図である。 本発明の第２実施形態における駆動装置の断面図である。 本発明の第３実施形態における駆動装置の断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を基に説明する。本実施形態では、本発明に係る開閉体の駆動装置が、車両の側部ボデーに形成された乗降口を開閉するスライドドアの駆動装置として適用される場合について説明する。

（第１実施形態）
図１及び図２に示されるように、車両のスライドドア１（開閉体）は既知の構成と同様で、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示左右方向）に延在してセンターガイドレール１２及び上下一対のアッパ及びロアガイドレール１３、１４が取付けられ、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。

更に図１及び図２に示されるように、スライドドア１の作動機構となる開閉装置３は上記各ガイドレール１２、１３、１４と共に、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によって巻取り又は送り出される２本のワイヤ３１ａ、３１ｂよりなるケーブル３１（伝達部材）が延びて備えられている。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、その一端で駆動装置４の後述する駆動ドラム５１(図３)に係止されて巻かれ、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。又、ワイヤ３１ｂ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２２内に配索され、センターガイドレール２２の車両前後方向における後端に係止されている。

次に、本発明に係る駆動装置４について、図３を参照して説明する。

駆動装置４は、ハウジング５（筐体）と、減速機構６と、クラッチ機構７と、出力ドラム８とを備えている。ハウジング５は、カバー５ａとベース５ｂとから構成されている。カバー５ａは、図示しない締結部材を介してベース５ｂと固定されている。このカバー５ａとベース５ｂとにより設けられる収容空間１００内に、後述する減速機構６、クラッチ機構７及び出力ドラム８が収容される。また、カバー５ａとベース５ｂには、軸受５ｃ、５ｄがそれぞれ固定されている。ハウジング５は、これらの軸受５ｃ、５ｄを介して、回転シャフトＳ（回転軸）を回転自在に支持している。

減速機構６は、図示しないモータ（駆動源）の出力軸に固着されるウォームギヤ６ａと同ウォームギヤ６ａに係合する略円板状のウォームホイールギヤ６ｂとからなる周知の機構である。ウォームホイールギヤ６ｂは、円筒状のスペーサｓｐを介して入力回転シャフトＳに相対回転自在に支持されている。このスペーサｓｐはウォームホイールギヤ６ｂに固着され、これにより、スペーサｓｐはウォームホイールギヤ６ｂと一体に回転する。

クラッチ機構７は、ソレノイド装置７ａとアーマチャ７ｂとを備えている。ソレノイド装置７ａは、ボビンに巻回されたコイルＣが取付けられる略円筒状のコア７ｃと、コア７ｃに対向して設けられる略円板状のロータ７ｄとから構成されている。磁性体からなるコア７ｃは、ハウジング５のカバー５ａに固定されている。同じく磁性体からなるロータ７ｄは、回転シャフトＳに固着されており、これにより、ロータ７ｄは回転シャフトＳと一体に回転する。さらに、ロータ７ｄの外周部７ｅには、出力ドラム８が固着されている。この出力ドラム８に関しては、後述する。

アーマチャ７ｂは、磁性材からなる略円板状の部材であり、その各面がロータ７ｄ及びウォームホイールギヤ６ｂにそれぞれ対向するように、ロータ７ｄとウォームホイールギヤ６ｂとの間に配置されている。このアーマチャ７ｂは、前述した円筒状のスペーサｓｐに対して相対回転自在、かつ軸方向に移動自在に支持されている。つまり、回転シャフトＳには、アーマチャ７ｂが、スペーサｓｐを介して相対回転自在に、かつ軸方向に移動自在に支持されている。さらに、アーマチャ７ｂには、複数の孔７ｈが形成されている。この複数の孔７ｈには、同孔７ｈに対応してウォームホイールギヤ６ｂに形成される複数の突起６ｐが遊挿される。これにより、アーマチャ７ｂとウォームホイールギヤ６ｂとは孔７ｈ及び突起６ｐを介して互いに連結され、アーマチャ７ｂはウォームホイールギヤ６ｂと一体に回転する。つまり、アーマチャ７ｂには、駆動源からの駆動力が減速機構６を介して入力されるものとなっている。

図示しないハーネスを介してコイルＣに給電がなされると、コイルＣ、コア７ｃ、ロータ７ｄ及びアーマチャ７ｂによって磁気回路が形成され、ロータ７ｄとアーマチャ７ｂとの間に吸引力が発生する。この吸引力の作用により、アーマチャ７ｂは、スペーサｓｐの軸方向に沿ってロータ７ｄに向かって移動し、アーマチャ７ｂとロータ７ｄとが摩擦係合する（接続状態）。この状態においては、減速機構６を介してアーマチャ７ｂに入力されるモータからの駆動力は、ロータ７ｄに伝達される。一方、コイルＣへの給電が停止されると、ロータ７ｄとアーマチャ７ｂとの間に吸引力が作用しなくなり、アーマチャ７ｂとロータ７ｄとの間の摩擦係合が解除される（遮断状態）。この状態においては、減速機構６を介してアーマチャ７ｂに入力されるモータからの駆動力は、ロータ７ｄに伝達されない。

出力ドラム８は、樹脂等により形成され、略円筒形状を呈している。外周面８ａには、スライドドア１に駆動力を伝達するケーブル３１（伝達部材）が係止されている。この出力ドラム８は、クラッチ機構７におけるロータ７ｄの外周部７ｅに固着されており、これにより、出力ドラム８はロータ７ｄと一体に回転する。

本実施形態においては、出力ドラム８は、アーマチャ７ｂ、コア７ｃ及びロータ７ｄから成るクラッチ機構７に隣接して設けられると共に、クラッチ機構７の大部分は略円筒状の出力ドラム８の内径側に収容されている。これにより、クラッチ機構７と出力ドラム８は、配置に要する空間が互いに共有されるように回転シャフトＳの軸方向に関して効率よく設けられている。

なお、出力ドラム８には、複数組のＮ／Ｓ極が交互に配置されるように磁化された環状のマグネット９が固定されている。このマグネット９と、同マグネット９に対応してハウジング５に設けられるホールＩＣ１０によって、出力ドラム８の回転速度ならびに回転方向が検出可能となっている。

以下、本発明を実施するための他の実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成ならびに機能を有する部位に関しては、第１実施形態と同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の構成について、図４を参照して説明する。図４に示されるように、ハウジング５に軸支される回転シャフトＳ２には、ウォームホイールギヤ６ｂならびにロータ７ｄが固着され、ウォームホイールギヤ６ｂ及びロータ７ｄは回転シャフトＳ２と一体に回転する。この場合、モータからの駆動力が減速機構６を介してロータ７ｄに入力されるものとなっている。また、回転シャフトＳ２には、アーマチャ７ｂがスペーサｓｐ２を介して相対回転自在に、かつ軸方向に移動自在に支持されている。そして、アーマチャ７ｂに形成される複数の孔７ｈには、同孔７ｈに対応して出力ドラム８に形成される複数の突起８ｐが遊挿されている。つまり、アーマチャ７ｂと出力ドラム８とは孔７ｈ及び突起８ｐを介して互いに連結されており、アーマチャ７ｂは出力ドラム８と一体に回転する。この第２実施形態においては、出力ドラム８は回転シャフトＳ２の軸方向に沿って凹状となるように形成され、出力ドラム８の内径側には空間が設けられている。そして、アーマチャ７ｂ、コア７ｃ及びロータ７ｄから成るクラッチ機構７が、出力ドラム８の内径側に収容されるように、出力ドラム８に隣接して設けられている。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の構成について、図５を参照して説明する。図５に示されるように、ハウジング５に軸支される回転シャフトＳ３には、ウォームホイールギヤ６ｂ及びロータ７ｄがスペーサｓｐ３を介して相対回転自在に支持されている。ウォームホイールギヤ６ｂ及びロータ７ｄはスペーサｓｐ３に固着され、ウォームホイールギヤ６ｂはロータ７ｄと一体に回転する。この場合、モータからの駆動力が減速機構６を介してロータ７ｄに入力されるものとなっている。また、回転シャフトＳ３には、アーマチャ７ｂがスペーサｓｐ４を介して相対回転自在に、かつ軸方向に移動自在に支持されている。そして、第２実施形態と同様に、アーマチャ７ｂと出力ドラム８とは孔７ｈ及び突起８ｐを介して互いに連結されており、アーマチャ７ｂは出力ドラム８と一体に回転する。この第３実施形態においては、第２実施形態と同様に、出力ドラム８は回転シャフトＳ３の軸方向に沿って凹状となるように形成され、出力ドラム８の内径側には空間が設けられている。そして、アーマチャ７ｂ、コア７ｃ及びロータ７ｄから成るクラッチ機構７が、出力ドラム８の内径側に収容されるように、出力ドラム８に隣接して設けられている。

最後に、上記のように構成された駆動装置４の作動について、スライドドア１のスライド動作に関連させて説明する。

図３に示される本発明の第１実施形態において、スライドドア１をスライド動作させる場合には、まず、ソレノイド装置７ａのコイルＣに給電してロータ７ｄとアーマチャ７ｂとを摩擦係合させる。この状態で、モータからの駆動力がウォームギヤ６ａ及びウォームホイールギヤ６ｂから成る減速機構６を介してアーマチャ７ｂに入力されると、アーマチャ７ｂに摩擦係合されるロータ７ｄがアーマチャ７ｂと一体に回転し、これに伴って、ロータ７ｄの外周部７ｅに固着される出力ドラム８も回転する。この出力ドラム８の回転によって、同出力ドラム８の外周部８ａに係止されるケーブル３１の２本のワイヤ３１ａ、３１ｂのうち、一方が出力ドラム８に巻き取られ、かつ他方が出力ドラム８から送り出される。これにより、スライドドア１がスライド動作する。

一方、スライドドア１を手動にてスライド動作させる場合には、ソレノイド装置７ａのコイルＣへの給電を停止し、ロータ７ｄとアーマチャ７ｂとの間の摩擦係合を解除する。この状態で、スライドドア１を手動によりスライド動作させると、スライドドア１のスライド動作に伴いケーブル３１を介して出力ドラム８及びロータ７ｄが回転するが、ロータ７ｄとアーマチャ７ｂとの間の摩擦係合は解除されているので、アーマチャ７ｂ、ウォームホイールギヤ６ｂ及びウォームギヤ６ａは回転しない。つまり、負荷が作用することなく、軽い操作力によってスライドドア１がスライド動作する。

以上説明した様に、本発明の開閉体の駆動装置４によれば、クラッチ機構７は、出力ドラム８の内径側に収容されるように出力ドラム８と隣接して設けられているので、互いに連係するクラッチ機構７と出力ドラム８とを、配置に要する空間が互いに共有されるように回転シャフトＳの軸方向に関して効率よく設けることができ、駆動装置４の小型化を図り易い構造となっている。

１ スライドドア（開閉体）
３１ ケーブル（伝達部材）
４ 駆動装置
５ ハウジング（筐体）
５ａ カバー（第２支持部材）
５ｂ ベース（第１支持部材）
６ 減速機構
７ クラッチ機構
７ｂ アーマチャ
７ｃ コア
７ｄ ロータ
７ｈ 孔（凹部）
８ 出力ドラム
８ａ 外周面
８ｐ 突起（凸部）
１００ 収容空間
Ｃ コイル
Ｓ２ 回転シャフト（回転軸）
Ｓ３ 回転シャフト（回転軸）

Claims (4)

1. 筐体と、
   前記筐体に回転軸を介して回転自在に支持され、開閉体に駆動力を伝達する伝達部材が外周面に係止される略円筒状の出力ドラムと、
   駆動源からの駆動力が減速機構を介して入力されると共に、前記回転軸方向への摩擦係合により該駆動力が前記出力ドラムに伝達される接続状態と前記回転軸方向への摩擦係合の解除により該駆動力が該出力ドラムに伝達されない遮断状態とに切替えられるクラッチ機構とを備え、
   前記出力ドラム、前記減速機構及び前記クラッチ機構が前記回転軸上に同軸に設けられる開閉体の駆動装置において、
   前記筐体は、前記回転軸の一方端側を支持する第１支持部材と、前記回転軸の他方端側を支持する第２支持部材とを有し、前記第１支持部材と前記第２支持部材とにより前記出力ドラム、前記減速機構及び前記クラッチ機構を収容する収容空間を形成し、
   前記クラッチ機構は、前記出力ドラムの内径側に収容されるように前記出力ドラムに隣接して設けられ、
   前記クラッチ機構は、コイルが取り付けられる略円筒状のコアと、前記減速機構に連係し、駆動源からの駆動力により前記回転軸を中心として回転可能なロータと、前記出力ドラムと一体回転可能且つ前記回転軸方向に移動自在に連係され、前記コイルへの給電により前記ロータと摩擦係合し、前記コイルへの給電の停止により前記ロータとの摩擦係合を解除するアーマチャとを有し、
   前記出力ドラムは、その内径側に収容され、前記回転軸方向に突出する複数の凸部を有し、
   前記アーマチャは、前記複数の凸部に対応する複数の凹部を有し、
   前記凸部と前記凹部とが係合することで、前記出力ドラムと前記アーマチャとが一体回転可能且つ前記回転軸方向に移動自在に連係される、開閉体の駆動装置。
2. 請求項１に記載の開閉体の駆動装置において、
   前記出力ドラムは、その内径側に収容されるとともに前記凸部とは異なる位置に設けられ且つ前記回転軸方向に突出する突部を有し、
   前記突部は、前記凸部よりも突出量が小さい、前記開閉体の駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載の開閉体の駆動装置において、
   前記凸部と前記凹部とは、前記出力ドラムと前記アーマチャとの径方向の相対移動を規制する、開閉体の駆動装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の開閉体の駆動装置において、
   前記凸部と前記凹部とは、前記出力ドラムと前記アーマチャとの周方向の相対移動を規制する、開閉体の駆動装置。

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