JPH039992B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば自動車用ドアロツクの施解錠
レバー等を自動的に操作するのに用いられるアク
チユエータに関する。

（従来の技術） 従来、この種の自動車用ドアロツク等に使用さ
れるアクチユエータとしては、例えば、特公昭58
−47551号公報に記載されているようなものがあ
る。

この従来のアクチユエータにおいては、平歯車
列により減速を行つているため、設定された減速
比を得るためには、どうしても歯車列が多くな
り、全体の寸法が大きくなるという問題点があ
る。

また、作動終了後、最終歯車を弾性体の撓み力
を利用して、原位置に戻すため、作動が終了した
後においても異音が発生するとか、構造が複雑で
ある等の問題もある。

そのため、本出願人は、遊星歯車装置と電磁ク
ラツチとを組合せることにより、上述のような問
題点を解消したアクチユエータにつき、別途特許
出願してある（特願昭59−75852号（特開昭60−
220242号））。

本発明は、このような遊星歯車装置と電磁クラ
ツチとを用いたアクチユエータの改良に関するも
のである。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の先願のアクチユエータにおいては、太陽
歯車と、それに噛合する遊星歯車と、この遊星歯
車に噛合する第１及び第２の内歯歯車とにより遊
星歯車装置を構成し、太陽歯車をモータ等の回転
駆動手段に、第１の内歯歯車を電磁クラツチを介
してケースに、かつ第２の内歯歯車をアクチユエ
ータの出力手段にそれぞれ連結し、電磁クラツチ
の作動により、第１の内歯歯車をケースに固定す
ることにより、第２の内歯歯車より出力を取出す
ことができ、かつ第１の内歯歯車とケースとの連
係を断つことにより、第１の内歯歯車が空転し得
るようにしてある。

このような型式のアクチユエータにおいては、
作動時に、第１の内歯歯車が回転しようとするの
を、電磁クラツチの噛み合い力によつてその回転
を阻止することにより、太陽歯車に伝達された回
転力をすべて第２の内歯歯車側に伝達するように
なつているので、噛み合い力の強力な電磁クラツ
チを用いなければ、第１の内歯歯車がケースに対
してスリツプして回転し、第２の内歯歯車の出力
が低下するという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決し、噛み合
い力の小さな電磁クラツチによつても確実に作動
し得るようにしたアクチユエータを提供すること
を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明においては、太陽歯車と、該太陽歯車と
噛合する遊星歯車と、該遊星歯車に噛合する互い
に相対回転可能な第１及び第２の内歯歯車とを有
する遊星歯車装置をケース内に備え、前記太陽歯
車を回転駆動手段に、第１の内歯歯車を、電磁ク
ラツチを介してケースに、かつ第２の内歯歯車を
出力手段にそれぞれ連結し、前記電磁クラツチの
作動により、第１の内歯歯車をケースに固定する
ことにより、第２の内歯歯車より出力を取出すこ
とができ、かつ第１の内歯歯車とケースとの連係
を断つことにより、第１の内歯歯車が空転し得る
ようにしてなるアクチユエータにおいて、前記ケ
ースと一体の筒部に巻回したコイルばねの両端
を、前記電磁クラツチにおけるアーマチユアの外
周の一部に穿設された係合孔と、第１の内歯歯車
の外周の一部に穿設された係合孔とにそれぞれ連
続して遊嵌したことを特徴としている。

（作 用） 本発明においては、電磁クラツチが励磁されて
いない場合には、第１の内歯歯車が一方向に回転
させられると、その係合孔の一側縁にコイルばね
の一端が当接して、コイルばねが同方向に回転さ
せられるとともに、コイルばねの他端がアーマチ
ユアの係合孔の一側縁に当接して、アーマチユア
もコイルばねや第１の内歯歯車と一体となつて同
方向に回転させられる。

第１の内歯歯車が逆方向に回転させられたとき
にも、方向が逆となるだけで、上述の場合と同様
に、第１の内歯歯車と、コイルばねと、アーマチ
ユアとが一体となつて回転する。

したがつて、電磁クラツチが励磁されていない
場合は、上述の先願のアクチユエータと同様に、
第２の内歯歯車が外力により回転させられたとき
第１の内歯歯車は自由に空転することができる。

電磁クラツチが励磁されている場合には、第１
の内歯歯車が一方向に回転させられると、その係
合孔の一側縁にコイルばねの一端が当接して、そ
のコイルばねの一端は同方向に回転させられる
が、コイルばねの他端は、電磁クラツチにおける
フイールドコア側に吸着されて制動されたアーマ
チユアの係合孔の一側縁に当接して、回転を阻止
されるので、コイルばねは漸次筒部に巻きつき、
その巻きつきによる摩擦力によつて、第１の内歯
歯車はケースに対して確実に固定される。

すなわち、第１の内歯歯車が若干回転するだけ
で、コイルばねが筒部に巻きつき、それ以後は第
１の内歯歯車は回転を阻止される。

第１の内歯歯車が逆方向に回転させられたとき
には、コイルばねの一端がアーマチユアにより回
転を阻止され、コイルばねの他端が第１の内歯歯
車により若干回転させられ、コイルばねが筒部に
巻きついて、それ以後の第１の内歯歯車の回転が
阻止される。

これらの場合、第１の内歯歯車の主たる制動力
は筒部へのコイルばねの巻きつきによる摩擦力に
よつて得られ、電磁クラツチの噛み合い力は、コ
イルばねの一端（又は他端）が第１の内歯歯車に
より回転させられる際に、コイルばねの他端（又
は一端）を停止させておくのに十分な力さえあれ
ばよいので、従来のように、第１の内歯歯車の制
動力を電磁クラツチの噛み合い力のみに頼つてい
たものに比し、電磁クラツチを著しく小型、低能
力のものとすることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図乃至第７図は、本発明の第１実施例を示
す。

１は中空箱状のケース、２は、ケース１の前面
開口部を閉塞する蓋板である。

ケース１のほぼ中央奥部には、回転駆動手段を
なすモータ３が設けられ、このモータ３の前面中
央より前方に向けて突出する回転軸４の前端は、
蓋板２に固着された軸受筒５内に嵌入して支持さ
れている。

回転軸４には、太陽歯車６が固嵌されるととも
に、その前方に円板７が枢嵌されている。

円板７の後面には、３個の遊星歯車８が、軸９
をもつて、互いに円周方向に等間隔をなすように
それぞれ枢着されている。

各遊星歯車８は、太陽歯車６と噛合する第１歯
車８ａと、この第１歯車８ａの歯数より１だけ少
ない歯数とした第２歯車８ｂとを同軸状に一体的
に形成したものよりなつている。

モータ３の前面に、回転軸４と同軸状をなすよ
うに形成されたボス部３ａの外周には、第１の内
歯歯車１０が枢嵌されている。

第１の内歯歯車１０の前部には、各遊星歯車８
の第１歯車８ａと噛合する内歯１０ａが形成さ
れ、かつ同じく後部には、モータ３の前部に相対
回転可能に外嵌する拡径フランジ１０ｂが形成さ
れている。

第１の内歯歯車１０の後方におけるモータ３の
外周とケース１との間には、電磁クラツチ１１が
設けられている。

この電磁クラツチ１１は、モータ３のまわりに
巻回されたコイル１２を備える、ケース１に固定
のフイールドコア１３と、このフイールドコア１
３と第１の内歯歯車１０との間において、モータ
３の外周に回転自在でかつ軸線方向に若干摺動可
能に外嵌されたアーマチユア１４とからなつてい
る。

アーマチユア１４の内周には、モータ３の外径
より若干大径で、かつ後方に向かつて開口する拡
径溝１４ａが形成されており、またアーマチユア
１４の後端面には、磁性体の摩擦板１４ｂが固着
されている。

かくして、コイル１２に通電することにより、
摩擦板１４ｂをフイールドコア１３に磁着し、ア
ーマチユア１４を、回転しないようにケース１に
固定させることができ、コイル１２への通電を停
止することにより、アーマチユア１４の拘束を解
いて、アーマチユア１４が自由に回転し得るよう
になつている。

アーマチユア１４の拡径溝１４ａ内には、モー
タ３の外周により形成された、ケース１と一体の
筒部１５に巻回され、かつ拡径習性を備えるコイ
ルばね１６が収納されている。

コイルばね１６の両端部は、半径方向に延出し
た後、前方に向けて直角に折曲され、折曲端部１
６ａ，１６ｂとなつている。

両折曲端部１６ａ，１６ｂは、アーマチユア１
４の前面における外周部の一部に穿設された扇形
の係合孔１７と、第１の内歯歯車１０における拡
径フランジ１０ｂの外周部の一部に穿設された、
前記係合孔１７と同形同寸の係合孔１８とにそれ
ぞれ連続して遊嵌され、常時は、両係合孔１７，
１８の両側縁１７ａ，１８ａ，１７ｂ，１８ｂに
それぞれ当接している。

円板７と蓋板２との間における軸受筒５の外周
には、第２の内歯歯車１９が、第１の内歯歯車１
０に対して相対回転可能に外嵌されている。

第２の内歯歯車１９の後部には、各遊星歯車８
の第２歯車８ｂと噛合する内歯１９ａが形成さ
れ、かつ同じく外周部の一部には、半径方向を向
く突片１９ｂが連設されている。

なお、この実施例においては、内歯１９ａの歯
数は、第１の内歯歯車１０における内歯１０ａの
歯数と同数としてある。

かくして、太陽歯車６、遊星歯車８、第１の内
歯歯車１０、第２の内歯歯車１９等により、遊星
歯車装置Ａが形成されている。

ケース１の左側部には、出力手段をなす上下方
向の作動杆２０が、ケース１の上方に突出するよ
うに貫設されている。

作動杆２０は、上端にロツド（図示略）等に連
結される連結部２０ａを備え、かつケース１内に
設けられた適宜のガイド片２１に案内されて上下
方向に摺動自在となつている。

作動杆２０の下部前面に形成された側面コ字状
の凹部２２には、第２の内歯歯車１９における突
片１９ｂの先端部より後方に突出する係合ピン１
９ｃが係合しており、この凹部２２と係合ピン１
９ｃとの係合によつて、作動杆２０は、第２の内
歯歯車１９が第２図における反時計方向に回動さ
せられたとき、同図に実線で示すような下限位置
である解錠位置まで下降させられ、逆に第２の内
歯歯車１９が第２図における時計方向に回動させ
られたとき、同図に想像線で示すような上限位置
である施錠位置まで上昇させられるようになつて
いる。

２３は、ケース１の左側面の内側に沿つて設け
られたスライドスイツチで、その摺動子２３ａの
前面に固着した係合板２４の右端を、作動杆２０
の凹部２２に嵌合させることにより、摺動子２３
ａが作動杆２０とともに昇降し得るようになつて
おり、この摺動子２３ａが下限位置に達したとき
は、作動杆２０を下降させる方向へのモータ３の
通電と、電磁クラツチ１１の通電とを停止させ、
かつ摺動子２３ａが上限位置に達したときは、作
動杆２０を上昇させる方向へのモータ３の通電と
電磁クラツチ１１の通電とを停止させるようにな
つている。

２５は、上端が作動杆２０の上部適所に固着さ
れ、かつ下端がケース１に固着された蛇腹状の保
護カバーである。

次に、この第１実施例の作用について説明す
る。

アクチユエータを自動車のドアロツクの操作手
段として使用する場合、作動杆２０の連結部２０
ａにロツド（図示略）の一端を連結し、かつロツ
ドの他端をドアロツクの施解錠レバー（図示略）
に連結して、作動杆２０の解錠位置から施錠位置
への移動により、ドアロツクが施錠され、かつ作
動杆２０の施錠位置から解錠位置への移動によ
り、ドアロツクが解錠されるようにする。

第２図に実線で示す状態から、運転席等に設け
られた適宜のスイツチの操作により、電磁クラツ
チ１１のコイル１２に通電した後、又はそれと同
時に、モータ３に、回転軸４が第２図における時
計方向（以下、時計方向又は反時計方向というと
きは、第２図におけるものをいうものとする）に
回転するように通電する。

すると、アーマチユア１４がフイールドコア１
３に吸着されて、アーマチユア１４はケース１に
対して固定される。

また、モータ３の作動により、回転軸４と太陽
歯車６とが時計方向に回転し、遊星歯車８は内歯
１０ａ，１９ａに沿つて反時計方向に自転しなが
ら、太陽歯車６のまわりを時計方向に公転する。

このとき、遊星歯車８における第１歯車８ａと
第２歯車８ｂとの歯数の相違により、第１の内歯
歯車１０は反時計方向に、かつ第２の内歯歯車１
９は時計方向にそれぞれ相対的な回転力を与えら
れる。

最初のうちは、作動杆２０に掛かる負荷が大き
いため、第２の内歯歯車１９は停止し、第１の内
歯歯車１０のみが反時計方向に回転する。

すると、第６図に示す状態から、第７図に示す
ように、係合孔１８の左側縁１８ａがコイルばね
１６の左方の折曲端部１６ａを反時計方向に押動
する。

このとき、アーマチユア１４はフイールドコア
１３に吸着されて停止しているので、コイルばね
１６の右方の折曲端部１６ｂは、係合孔１７の右
側縁１７ａに当接して停止させられ、コイルばね
１６は漸次筒部１５に巻きつく。

この筒部１５へのコイルばね１６の巻きつきに
より、第１の内歯歯車１０が停止させられると、
モータ３の回転力は、すべて第２の内歯歯車１９
に付与され、第２の内歯歯車１９は時計方向に回
転させられる。このときの減速比はきわめて大で
あるので、小出力のモータ３で第２の内歯歯車１
９を十分に回転させることができる。

この第２の内歯歯車１９の時計方向への回転に
伴つて、作動杆２０及びスライドスイツチ２３の
摺動子２３ａが解錠位置から施錠位置に向けて移
動させられ、ドアロツクを施錠する。

作動杆２０及び摺動子２３ａが施錠位置に達す
ると、モータ３及び電磁クラツチ１１のコイル１
２への通電が停止させられる。

すると、アーマチユア１４がフイールドコア１
３から離れ、アーマチユア１４は、コイルばね１
６の復元力により、第６図に示すようにその両折
曲端部１６ａ，１６ｂが係合孔１７，１８の各側
縁１７ａ，１８ａ，１７ａ，１８ｂに当接するよ
うになるまで、若干回動する。

この状態から作動杆２０をもとの解錠位置まで
戻したい場合には、電磁クラツチ１１に通電させ
るとともに、モータ３に、回転軸４が反時計方向
に回転するように通電させればよい。

すると、各部の回転方向が逆となるだけで、上
述の場合とほぼ同様な作動で作動杆２０は解錠位
置に復帰する。

また、第２図に実線で示す状態から、例えばド
アロツクを施解錠ノブ（図示略）等の手動操作に
より施錠し、それに伴なつて作動杆２０が施錠位
置まで引き上げられた場合には、第２の内歯歯車
１９と、遊星歯車８と、第１の内歯歯車１０と、
太陽歯車６と、回転軸４とが一体となつて回転軸
４の中心軸線まわりにわずかの角度だけ回転す
る。

このとき、電磁クラツチ１１には通電されてお
らず、アーマチユア１４はフリーとなつているの
で、このときの第１の内歯歯車１０の時計方向の
回転により、アーマチユア１４もそれに伴なつて
同方向に回転させられる。

すなわち、第２の内歯歯車１０が時計方向に回
転させられると、第６図におけるコイルばね１６
の右方の折曲端部１６ｂが、係合孔１８の右側縁
１８ｂにより時計方向に押動されるが、アーマチ
ユア１４がフリーとなつているので、コイルばね
１６の弾性力により、その左方の折曲端部１６ａ
により、係合孔１７の左側縁１７ａが時計方向に
押動され、コイルばね１６が筒部１５に巻きつく
ことなく、第６図に示す状態を維持したまま、ア
ーマチユア１４は時計方向に回転させられる。

したがつて、手動操作により、作動杆２０を解
錠位置から施錠位置に移動させる際には、ほとん
ど抵抗なく、操作することができる。

また、同様な作用により、作動杆２０を施錠位
置から解錠位置に手動操作する場合にも、ほとん
ど抵抗は生じない。

第８図及び第９図は、本発明の第２実施例を示
す。

この実施例においては、コイルばね１６を、第
１実施例のようにモータ３の外周に巻きつかせる
のではなく、ケース１に固着した筒部１５′に巻
きつかせるようにしてある。

また、出力手段として、第１実施例における作
動杆２０に代えて、第２の内歯歯車１９に同軸状
に固着した出力軸２６を、蓋体２より突出させ、
その突出端部に揺動アーム２７を固着して、その
揺動アーム２７の先端部にロツト等を連結し得る
ようにしてある。

また、揺動アーム２７の回動角度を、蓋体２に
固着した１対のリミツトスイツチ２８，２９をも
つて検出して、モータ３及び電磁クラツチ１１へ
の通電を停止するようにしてある。

なお、第１実施例と同一の部材については同一
符号を付して、その説明を省略する。

この第２実施例においても、第１実施例の場合
と同様に作用する。

（その他の変形例） 第１実施例においては、遊星歯車８における第
１歯車８ａと第２歯車８ｂとの歯数を１だけ異な
らせることによつて、第１の内歯歯車１０と第２
の内歯歯車１９との間に差動を生じさせ、もつて
高減速比を得るようにしてあるが、遊星歯車にお
ける第１歯車と第２歯車との歯数を同一とし、第
１及び第２の内歯歯車の内歯の歯数を互いに若干
異ならせるようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明においては、第１の内歯歯車と電磁クラ
ツチにおけるアーマチユアとの間に、ケースと一
体の筒部に巻きつくようにしたコイルばね等より
なる自己サーボ機構を設け、この筒部へのコイル
ばねの巻きつきによる摩擦力によつて、第１の内
歯歯車の拘束力の大部分を得るようにしてあるの
で、電磁クラツチ自体は、小型の低能力のもので
すみ、装置全体の小型化と、電力消費の低減を計
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の要部を示す分
解斜視図、第２図は、同じくケースから蓋体を外
して示す一部切欠正面図、第３図は、第２図の
−線に沿う縦断側面図、第４図は、第２図の
−線に沿う縦断側面図、第５図は、第２図の
−線に沿う横断側面図、第６図は、第３図の
−線に沿う拡大縦断面図、第７図は、第６図と
異なる作動状態を示す、第６図と同様な部分の縦
断面図、第８図は、本発明の第２実施例の正面
図、第９図は、第８図の−線に沿う縦断側面
図である。 １……ケース、３……モータ、６……太陽歯
車、８……遊星歯車、１０……第１の内歯歯車、
１１……電磁クラツチ、１２……コイル、１３…
…フイールドコア、１４……アーマチユア、１
５，１５′……筒部、１６……コイルばね、１６
ａ，１６ｂ……折曲端部、１７，１８……係合
孔、１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ……側縁、
１９……第２の内歯歯車、２０……作動杆、２３
……スライドスイツチ、２６……出力軸、２７…
…揺動アーム、Ａ……遊星歯車装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 太陽歯車と、該太陽歯車と噛合する遊星歯車
   と、該遊星歯車に噛合する互いに相対回転可能な
   第１及び第２の内歯歯車とを有する遊星歯車装置
   をケース内に備え、前記太陽歯車を回転駆動手段
   に、第１の内歯歯車を、電磁クラツチを介してケ
   ースに、かつ第２の内歯歯車を出力手段にそれぞ
   れ連結し、前記電磁クラツチの作動により、第１
   の内歯歯車をケースに固定することにより、第２
   の内歯歯車より出力を取出すことができ、かつ第
   １の内歯歯車とケースとの連係を断つことによ
   り、第１の内歯歯車が空転し得るようにしてなる
   アクチユエータにおいて、前記ケースと一体の筒
   部に巻回したコイルばねの両端を、前記電磁クラ
   ツチにおけるアーマチユアの外周の一部に穿設さ
   れた係合孔と、第１の内歯歯車の外周の一部に穿
   設された係合孔とにそれぞれ連続して遊嵌したこ
   とを特徴とするアクチユエータ。