JP2845966B2 - 自動車用ドアの自動開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車用ドアの自動開閉装置の改良に関す
る。

（従来の技術） 従来、自動車用ドアの自動開閉装置としては、ドアを
アクチュエータで開閉操作する開閉機構を設けたものが
提案されている。（実公昭45−8562号広報参照）。

また、開閉機構とアクチュエータ（電動モータ及び減
速機）との間に電磁式クラッチを設けてクラッチを遮断
することにより、手動によるドアの開閉ができるように
したものも提案されている（特開昭58−76671号）。

（発明が解決しようとする課題） ところで、開閉機構とアクチュエータを断続させるた
めの電磁式クラッチは、トルクを得るために大型にな
り、ドア内に組込むのが困難であるという問題がある。

また、耐久性にも欠け、スリップなどでドアの開閉精
度が維持しにくいという問題点もある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもの
で、小型で作動が確実であり、耐久性も高い手動・自動
切換え遊星歯車式クラッチ機構を新規に提供することを
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） このため本発明は、ドアを第１アクチュエータで開閉
操作する開閉機構を備えた自動者用ドアの自動開閉装置
において、ドアを押引部材を介して全開位置と全閉位置
の間を作動させるセクター歯車と、アクチュエータで駆
動される出力歯車と、該出力歯車と同軸に支持され、上
記セクター歯車と噛み合う中間歯車と、該中間歯車に支
持され、上記出力歯車と噛み合う遊星歯車と、上記出力
歯車と同軸に支持され、上記遊星歯車と噛合う内歯歯車
と、第２アクチュエータで出没動され、第２アクチュエ
ータの作動時に上記内歯歯車の外周に形成された鋸歯と
噛み合って内歯歯車の回転を阻止するクラッチ部材とで
なる手動・自動切換えクラッチ機構が設けられているこ
とを特徴とするものである。

（作用） そしてクラッチ部材は、第２アクチュエータの作動時
には往復して、内歯歯車の鋸歯と噛み合い、内歯歯車の
回転を阻止する一方、第２アクチュエータの非作動時に
は復動して、鋸歯の内歯歯車の鋸との噛み合いが外れ、
内歯歯車の回転を許容する。

したがって、第２アクチュエータの作動時には、クラ
ッチ部材が内歯歯車に噛み合って内歯歯車の回転を阻止
するので第１アクチュエータが正または逆回転すると、
出力歯車により内歯歯車との間で遊星歯車が遊星回転運
動し、遊星歯車により中間歯車が回転されてセクター歯
車を左または右回動させる。

また、第２アクチュエータの非作動時には、クラッチ
部材が内歯歯車に噛み合わず内歯歯車の回転を許容する
ので、ドア手動開閉に伴ってセクター歯車が左または右
回動すると、中間歯車が回転されて遊星歯車が内歯歯車
をつれ回しながら出力歯車の回りを回転する。これによ
り、ドアの手動開閉操作は、第１アクチュエータ（減速
機と電動モータ）が回転されないので、開閉操作が重く
ならない。

（発明の効果） 本発明は、出力歯車、中間歯車、遊星歯車、内歯歯車
及び第２アクチュエータで駆動されるクラッチ部材とで
遊星歯車式クラッチ機構を構成したものであるから、構
造がシンプルで動作が確実であり、耐久性も高く、しか
も、第２アクチュエータの作動・非作動のみで手動・自
動が切換えられるので、切換えも簡単である。

また、電磁式クラッチでは、トルクを得るために大型
化するが、本案の遊星歯車式クラッチ機構では、十分な
トルクが確保できるので小型化が可能である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明
する。

第１図に示すように、自動車用サイドドア10は、前端
部がヒンジ機構（不図示）を介して本体11に開閉自在に
取付けられ、該ドア10の後部には、閉扉時に車体11にロ
ックするためのドアロック（ロック機構）12が取付けら
れている。

なお、13はウインドーガラスである。

上記ドア10の前部には、ドア10をアクチュエータ（電
動モータ21）で開閉操作する開閉機構14が取付けられ、
該ドア10の後部には、ドアロック12のラッチをアクチュ
エータ（電動モータ62）で締込み操作する締込み機構15
が取付けられている。

そして、上記開閉機構14により、ドア10を全開位置と
全閉位置との間を作動させる一方、上記締込み機構15
を、ドア10の閉扉時、車体11のストライカがドアロック
12のラッチを僅かに回動させた位置からフルロック位置
まで作動させるようになっている。

上記開閉機構14は、第２図及び第３図に詳細に示すよ
うに、押引部材18と、セクター歯車19と、手動・自動切
換え（遊星歯車式）クラッチ機構20と、電動モータ21と
で基本構成されている。

上記押引部材18は、一端部18aが車体11に連結され、
他端部18bが上記セクター歯車19の操作アーム部19aに連
結されている。

上記セクター歯車19はドア10内に固定されるベース基
板24に回動軸25で回動自在に取付けられている。

そして、セクター歯車19が右回動（時針方向）してい
る第２図の状態では、押引部材18がドア10内に引き込ま
れてドア10は全閉状態であり、セクター歯車19が左回動
（反時針方向）すると、押引部材18がドア10外に押し出
されてドア10は開かれてゆく。

上記セクター歯車19には、該セクター歯車19の回動中
心（回転軸25）を半径とする長孔19bが形成され、該長
孔19bの内、外弧縁部に、ドアの半開、全閉の各開度に
対応する凹部19c,19dが形成されている。

上記ベース基板24には、上記セクター歯車19の長孔19
b内に臨むブラケット26が固定され、該ブラケット26
に、長孔19bの内、外弧縁部に常時接触して、各凹部19
c,19dに係脱可能なローラ27,27を有するチェックスプリ
ング28,28が固定されている。

したがって、該各チェックスプリング28,28により、
セクター歯車19の回動、つまりドア10の手動開閉操作時
に、各開度毎に節度が与えられるようになる。

上記セクター歯車19の長孔19bの内弧縁部には突起19f
が設けられ、上記ベース基板24には、セクター歯車19の
右回動位置（全閉位置）で突起19fが当接してオンする
全閉検出スイッチ29と、セクター歯車19の左回動位置
（全開位置）で突起19fが当接してオンする全開検出ス
イッチ30とが取付けられている。

上記ベース基板24には、セクター歯車19に噛合する歯
車31で回転されるロータリエンコーダ（ドア開度検出
器）32が取付けられ、該ロータリエンコーダ32により、
ドア10の開度が検出される。

上記遊星歯車式クラッチ機構20には、上記ベース基板
24に複数本の支柱35を介してモータ基板36が固定され、
該モータ基板36に減速機37とともに電動モータ21が取付
けられている。

上記減速機37の出力軸39には小径の出力歯車（太陽歯
車）40が固定されている。

該出力歯車40と同軸に、上記ベース基板24にピン41で
中間歯車42が支持され、該中間歯車42は上記セクター歯
車19と噛み合っている。

該中間歯車42には、上記出力歯車40と噛み合う３個の
遊星歯車43,…,43がピン44,…,44でそれぞれ支持されて
いる。

上記出力歯車４と同軸に。上記モータ基板36に内歯歯
車45の基部45aが回転自在に支持され、該内歯歯車45が
上記各遊星歯車43と噛み合っている。該内歯車歯45の外
周には鋸歯45bが形成されている。

上記ベース基板24にソレノイド47が固定され、該ソレ
ノイド47のプランジヤ48に、ベース基板24にピン49で支
持された連結レバー50の一端部が連結され、該連係レバ
ー50の他端部は、ベース基板24に往復動自在に支持され
たクラッチ部材51に連結されている。

該クラッチ部材51の前部には上記内歯歯車45の鋸歯45
bと噛み合い可能な鋸歯部51aが形成されている。

該クラッチ部材51は、ソレノイド47の励磁時にはプラ
ンジヤ48が引っ込んで連結レバー50が右旋（時針回り）
されることにより往動して、鋸歯部51aが内歯歯車45の
鋸歯45bと噛み合い、内歯歯車45の回転を阻止する一
方、ソレノイド47の消磁時にはプランジヤ48がスプリン
グ52の付勢力で突出して連係レバー50が左旋（反時針回
り）されることにより復動して、鋸歯部51aの内歯歯車4
5の鋸歯45bとの噛み合いが外れ、内歯歯車45の回転を許
容する。

したがって、ソレノイド47の励磁時には、クラッチ部
材51が内歯歯車45に噛み合って内歯歯車45の回転を阻止
するので、電動モータ21が正または逆回転するた、出力
歯車40により内歯歯車45との間で遊星歯車43が遊星回転
運動し、遊星歯車43により中間歯車42が回転されてセク
ター歯車19を左または右回動させる。

また、ソレノイド47の消磁時には、クラッチ部材51が
内歯歯車45に噛み合わず内歯歯車45の回転を許容するの
で、ドア10の手動開閉に伴ってセクター歯車19が左また
は右回動すると、中間歯車42が回転されて遊星歯車43が
内歯歯車45をつれ回しながら出力歯車40の回りを回転す
る。これにより、ドア10の手動開閉操作時は、減速機37
と電動モータ21が回転されないので、開閉操作が重くな
らない。

一方、上記ドアロック12の締め込み機構15は、具体的
に図示しないが、ラッチを強制回動させる回動レバーを
回動操作する締込みロッド61と、電動モータ62とで基本
構成され、上記ドアロック12に対しては、ロック解除機
構63と、ロックノブ作動機構64とが設けられている。

上記ラッチには、アンロック位置検出スイッチ101と
ロック位置検出スイッチ102とが設けられている。

上記開閉機構14,締込み機構15は、第４図に示すよう
に、車載のマイクロ・コントローラ120で制御される。

該マイクロ・コントローラ129には、上記開閉機構14
のドア開度検出器（ロータリエンコーダ）32,全開検出
スイッチ30,全閉検出スイッチ29の各検出信号が入力さ
れ、電動モータ21,ソレノイド47の制御信号が出力され
る。

また、手操作用スイッチ122のパワー・ワンタッチス
イッチ123,パワー・オートスイッチ124,パワー・作動ロ
ックスイッチ125,施錠・解錠スイッチ126の各信号が入
力される。

第５図に示すように。上記パワー・ワンタッチスイッ
チ123は、全開スイッチ123a及び全閉スイッチ123bと、
開度が異なる複数の開度選択スイッチ123c〜123iとで成
り、全開スイッチ123a及び全閉スイッチ123bは、スイッ
チ操作で、上記開閉機構14を全開または全閉させ、上記
開度選択スイッチ123c〜123iは、任意の開度選択スイッ
チのオン操作で、上記開閉機構14をそのスイッチに対応
する開度に開たは閉作動させるものである。

上記パワー・オートスイッチ124は、開スイッチ124a
及び閉スイッチ124bで成り、スイッチ操作の間中、上記
開閉機構14を開または閉作動させるものである。

上記パワー作動ロックスイッチ125は、パワー・ワン
タッチスイッチ123及びパワー・オートスイッチ124を操
作しても開閉機構14を作動させないようにするためのも
のである。このスイッチ125をオン操作すれば、手動で
のみドア10を開閉操作することができる。

上記施錠・解錠スイッチ126は、施錠スイッチ126と解
錠スイッチ126bとでなり、施錠スイッチ126aをオン操作
するとソレノイド96が励磁されてロックノブが施錠さ
れ、解錠スイッチ126bをオン操作するとロックノブが解
錠される。

第４図に戻って、上記マイクロ・コントローラ120に
は。上記ドアロック12のロックノブ作動機構64のソレノ
イド96に設けられる施解錠位置検出スイッチ127,ロック
検出スイッチ102,アンロック検出スイッチ101,上記ドア
ロック12のロック解除機構63のソレノイド113に設けら
れるロック・アンロック位置検出スイッチ128の各検出
信号が入力され、ソレノイド96,113の制御信号が出力さ
れる。

さらに、上記マイクロ・コントローラ120からは、締
込み機構15の電動モータ62に制御信号が出力される。

上記のような構成の作用を次に説明する。

（１）自動閉扉 ドア10が全開位置にあり、車室内の手操作用スイッチ
122の内、全閉スイッチ123bをオン操作すると、開閉機
構14のソレノイド47が励磁されることにより、クラッチ
部材51が内歯歯車45に噛み合って内歯歯車45の回転が阻
止され、同時に電動モータ21が正転し、出力歯車40によ
り内歯歯車45との間で遊星歯車43が遊星回転運動し、遊
星歯車43により中間歯車42が回転されてセクター歯車19
が右回転される。

セクター歯車19の右回転により押引部材18がドア10内
に引き込まれて、ドア10が自動的に閉じられてゆく。

ドア10の全閉直前に、ドアロック12のアンロック位置
のラッチに車体側のストライカが当接し、ラッチが回動
され始める。

ラッチが僅かに回動された位置をアンロック検出スイ
ッチ101で検出すると、締込み機構15の電動モータ62が
回転を開始し、締込みロッド61を介して回動レバーを回
動させ、回動軸を介してラッチをハーフロック位置をへ
てフルロック位置まで強制的に回動させる。

ラッチがフルロック位置まで回動されると、クローレ
バーがフルロック溝に係合して、ラッチはフルロック位
置にロックされ、ストライカも同位置にロックされるこ
とにより、ドア10全閉ロックされる。

ドア10が全閉されると、それを全閉検出スイッチ29で
検出し、開閉機構14の電動モータ21が停止する。

締込み機構15の電動モータ62は頂度一回転して停止
し、ラッチの締込みサイクルが終了する。

（２）自動開扉 ドア10が全閉ロック位置にあり、車室内の手操作スイ
ッチ122の内、全開スイッチ123aをオン操作すると、ロ
ック解除機構63のソレノイド113が励磁され、突出動す
るプランジャのプランジャロッド115でインナーレバー8
8、プッシュレバー、リンクを介してオープンレバーを
揺動させることにより、クローレバーによるラッチの係
止を解除する。

これにより、ラッチによるストライカのロックが解除
される。

また、開閉機構14のソレノイド47が励磁されることに
より、クラッチ部材51が内歯歯車45に噛み合って内歯歯
車45の回転が阻止され、同時に電動モータ21が逆転し、
出力歯車40により内歯歯車45との間で遊星歯車43が遊星
回転運動し、遊星歯車43により中間歯車42が回転されて
セクター歯車19が左回転される。

セクター歯車19の左回転により押引部材18がドア10へ
押し出されて、ドア10は自動的に開かれてゆき、全開位
置を全開検出スイッチ30で検出すると、電動モータ21が
停止する。

（３）手動閉扉 ドア10が全開位置にあり、車室内の手操作用スイッチ
122をオン操作していない状態では、開閉機構14のソレ
ノイド47が消磁されているので、クラッチ部材51が内歯
歯車45に噛み合わず内歯歯車45の回転が許容される。

そして、ドア10を手動で閉じてゆくと、押引部材18が
ドア10内に押し込まれてセクター歯車19が右回転され、
これに伴って中間歯車42が回転されて遊星歯車43が内歯
歯車45をつれ回しながら出力歯車40の回りを回転する。

この手動閉扉時には、セクター歯車19側からは減速機
37と電動モータ21が回転されないので、閉扉操作が軽く
行える。

ドア10の全閉直前に、ドアロック12のアンロック位置
のラッチに車体側のストライカが当接し、ラッチが僅か
に回動された後は、（１）と同様に締込み機構15が作動
してラッチが強制的に回動され、ドア10が全閉ロックさ
れる。

（４）手動開扉 インナーハンドルまたはアウターハンドルを引き操作
すると、インナーロッドまたはアウターロッドを介して
ドアロック12のリンクが下動され、オープンレバーを揺
動させることにより、クローレバーによるラッチの係止
を解除する。

これにより、ラッチによるストライカのロックが解除
される。

また、開閉機構14のソレノイド47が消磁されているの
で、クラッチ部材51が内歯歯車に噛み合わず内歯歯車45
の回転が許容される。

そして、ドア10を手動で開いてゆくと、押引部材18が
ドア10外に引き出されてセクター歯車19が左回転され、
これに伴って中間歯車42が回転されて遊星歯車43が内歯
歯車45をつれ回しながら出力歯車40の回りを回転する。

この手動開扉時にも、セクター歯車19側からは減速機
37と電動モータ21が回転されないので、開扉動作が軽く
行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車用ドアの開閉装置の正面
図、第２図は開閉機構の拡大正面図、第３図は第２図の
要部断面図、第４図は制御ブロック図、第５図は手操作
用スイッチの正面図である。 10……自動車用サイドドア、11……車体、 12……ドアロック、14……開閉機構、 18……押引部材、19……セクター歯車、 20……手動・自動切換えクラッチ機構、 21……電動モータ、40……出力歯車、 42……中間歯車、43……遊星歯車、 45……内歯歯車、45a……鋸歯、 47……ソレノイド、51……クラッチ部材、 51a……鋸歯部。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E05F 15/00 - 15/20 B60J 5/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドアを第１アクチュエータで開閉操作する
   開閉機構を備えた自動車用ドアの自動開閉装置におい
   て、 ドアを押引部材を介して全開位置と全閉位置の間を作動
   させるセクター歯車と、第１アクチュエータで駆動され
   る出力歯車と、該出力歯車と同軸に支持され、上記セク
   ター歯車と噛み合う中間歯車と、該中間歯車に支持さ
   れ、上記出力歯車と噛み合う遊星歯車と、上記出力歯車
   と同軸に支持され、上記遊星歯車と噛合う内歯歯車と、
   第２アクチュエータで出没動され、第２アクチュエータ
   の作動時に上記内歯歯車の外周に形成された鋸歯と噛み
   合って内歯歯車の回転を阻止するクラッチ部材とでなる
   手動・自動切換えクラッチ機構が設けられていることを
   特徴とする自動車用ドアの自動開閉装置。