JP3072125B2

JP3072125B2 - 電動アクチュエータ

Info

Publication number: JP3072125B2
Application number: JP31666990A
Authority: JP
Inventors: 知之菊田
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1990-11-21
Publication date: 2000-07-31
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH04189988A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば車両のドアロックに用いることがで
き、出力軸が手動および電動により自由に移動可能な電
動アクチュエータに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の電動アクチュエータの手動操作可能な
機構として、中立復帰式（引例、特開昭64−90376号公
報、実開昭62−144370号マイクロフィルム）、空振り式
（特公昭62−27226号公報および特公昭62−21110号公
報）があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、中立復帰式においては、中立地点までスプリ
ングにより戻すため騒音が発生し、その騒音は抑えるこ
とが難しく、しかも、その騒音はアクチュエータの作動
終了後に発生するため、特に気になる騒音になってい
た。また、中立点に戻る際、スプリングと溝との間の潤
滑状態の不良により摩擦が生じた時には、作動子が中立
点まで戻る信頼性が低くなり、非常に大きな力を要して
操作を行う必要が生じたり、手動操作不能になる可能性
があるという欠点を有していた。更に、中立復帰をバネ
等で行うと、アクチュエータの作動の際、バネを巻き込
むため作動力の損失となり、その分大きなモータを必要
としたり、多段の減速機を必要とし構造上大型となって
しまうという欠点があった。

また、空振り式においては、電圧、負荷、摩擦等の要
因で乗り上げ力が大きく正確に作動する確実性が低い、
さらに乗り上げ後、勢いよく戻るため大きな衝撃が加わ
り大きな騒音を発生するという問題があった。また、モ
ータの電気ブレーキ回路の有無、温度、モータ空転トル
クのバラツキ等を考慮すると、その戻り角は不確実であ
るため、手動操作不能や非常に大きな力を要して操作を
行うという欠点を有していた。

さらに、電気接点制御回路式では、アクチュエータの
移動をロック状態、アンロック状態、中立状態の３点の
位置を検出する電極が設けられており、ドアロック用ア
クチュエータのようなストロークの小さな装置に３個所
の電極を正確に設けることは、製造上非常に困難であ
り、電極の増加に応じた導線等の部品点数も多くなって
いた。さらに、ドアロックスイッチのロックスイッチを
オンにした後ロックスイッチをオフにしなければアクチ
ュエータが中立位置に戻らず手動状態で待機するにはロ
ックスイッチをオフに戻す必要があり、２作動を必要と
する構成であった。

よって、本発明は上述の問題点を解決し、小型のモー
タが使用でき、作動の際に摩擦等により作動音の生じる
ことがなく、作動に信頼性があり、部品点数も少なく正
確な位置制御が可能で製造上の組み付け良く１作動で手
動状態を待機する手動および電動により自由に移動でき
る電動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〕

このために本発明は、ドアロックのロックアンロック
状態を手動およびドアロックスイッチによる電動で作動
可能な電動アクチュエータであり、モータの正逆転によ
り一端停止点から中央点を通り他端停止点に至る範囲を
往復移動する第１移動部材と、ロックアンロック状態の
切り替え作動が、前記第１移動部材の前記一端他端停止
点への移動により電動にて、前記第１移動部材の中央点
での停止により手動にて可能であるように前記第１移動
部材と係合する第２移動部材と、前記第１移動部材およ
び前記第２移動部材を支持する支持部材と、該支持部材
および第１移動部材にそれぞれ固定され、前記第１移動
部材が中央点に位置したときに通電するよう配置された
電極接点と、前記モータの強制停止時における逆転電流
を検出する電流検出手段と、前記ドアロックスイッチの
ロック状態切り替え時に前記モータの正転させ前記電流
検出手段の逆転電流検出時に前記モータを逆転させ前記
電極接点の通電時に前記モータを停止させる作動、およ
び前記ドアロックスイッチのアンロック状態切り替え時
に前記モータを逆転させ前記電流検出手段の逆転電流検
出時に前記モータを正転させ前記電極接点の通電時に前
記モータを停止させる作動を前記モータに対して制御す
る電気制御部と、を備えたこととしたものである。

〔作用〕

モータの正転により第１移動部材は一端停止点から中
央点を通り他端停止点に至る方向に移動し、逆転のより
第１移動部材は他端停止点から中央点を通り一端停止点
に至る方向に移動し、その範囲を自在に往復移動する。
第１移動部材は通常中央点の位置で停止している。この
とき、第２移動部材は第１移動部材との係合により手動
でロック状態からアンロックへの作動ができる。また、
ドアロックスイッチをロック状態に切り替えた時点にお
いて、電気制御部がドアロックスイッチの信号を得てモ
ータを正転させる。すると第１移動部材は中央点から一
端停止点へと移動する。第１移動部材は一端停止点から
他端停止点に至る範囲を往復移動するので、第１移動部
材は一端停止点に到達するとそれ以上移動できなくなり
そこで強制停止させられる。このとき第１移動部材と連
動しているモータも強制停止させられる。このときモー
タには電気制御部により正転するよう制御が加えられて
いるので、モータに強制停止による逆転電流が発生す
る。この逆転電流を電流検出手段が検出しその信号を電
気制御部に送る。電気制御部ではその信号を得てモータ
を逆転させる。すると第１移動部材は一端停止点から中
央点へと移動する。第１移動部材が中央点まで移動する
と支持部材と第１移動部材に固定された電極接点が通電
しその信号を電気制御部に送る。電気制御部ではその信
号を得てモータを停止させる。以上は一連の作動で行わ
れるのでモータが停止した状態の後は、ドアロックスイ
ッチがロックアンロック状態に接続状態であっても、モ
ータは作動しない。モータはドアロックスイッチの切り
替えを行わないと作動し始めない。また、ドアロックス
イッチをアンロック状態に切り替えた時点において、電
気制御部がドアロックスイッチの信号を得てモータを逆
転させる。すると第１移動部材は中央点から他端停止点
へと移動する。第１移動部材は上述と同様に他端停止点
で強制停止させられ、モータに強制停止による逆転電流
が発生する。そして上述と同様にこの逆転電流を電流検
出手段が検出し電気制御部でモータを正転させる。する
と第１移動部材は一端停止点から中央点へと移動する。
第１移動部材が中央点まで移動すると上述と同様に電極
接点が通電し、電気制御部でモータを停止させる。以上
は一連の作動で行われるのでモータが停止した状態の後
は、ドアロックスイッチがロックアンロック状態に接続
状態であっても、モータは作動しない。モータはドアロ
ックスイッチを切り替えを行わないと作動し始めない。

〔発明の効果〕

本発明により、小型でかつ作動音の少なく、電極接点
が１個所で構造が簡単であり、ドアロックスイッチの１
作動で電動で作動可能な中立点位置に戻すことができる
電動および手動切り替え可能な電動アクチュエータが得
られる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第13図に従い説明す
る。

まず、第１図において、これは本発明一実施例となる
ドアロックアクチュエータ等に用いられる電動アクチュ
エータであり、その電動アクチュエータの分解斜視図を
示す。

１は駆動源となる直流モータである。２はウォームで
あり、直流モータ１の出力軸に取り付けられる。３はウ
ォームホイールであり、ウォーム２と噛み合っている。
４はハウジング下部で、５はハウジング蓋部となってい
る。

６は電気制御部である。この電気制御部６はネジ61に
よりハウジング下部４に固定される。そして、電気制御
部６を支持する基板62には孔７が存在し、その孔７に
は、ウォームホイール３の底に存在する柱部８が通り、
孔７は柱部８を支持する。その柱部８の中央には柱部貫
通孔９が存在し、その柱部貫通孔９にはシャフト10が通
る。このシャフト10は、ハウジング下部４のシャフト下
支持部11と、ハウジング蓋部５のシャフト上支持部12と
の間に支持される。13および14は直流モータ１を支持す
るモータ支持部であり、ハウジング下部４に一体に設け
られている。15は接点部であり、ウォームホイール３の
基板62側の面に設けられており、基板62の基板接点16と
接触するようになっている。

17は突起部であり、ウォームホイール３の基板62の存
在する側の反対側の面上の外周に設けられている。そし
て、この突起部17は、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に
示すように直流モータ１とウォームホイール３を介して
一端停止点100から中央点102を通り他端停止点101まで
の回動範囲を、電気制御部６により制御される。第１図
に戻り18はスライド板であり、電動アクチュエータの出
力軸となる部分である。そのスライド板18には、スライ
ド板18を直線移動させる為にシャフト10と係合するシャ
フト係合孔19、および突起部17と係合する係合孔部20が
設けられている。この係合孔部20は、突起部17の一端停
止点100から他端停止点101までの回動範囲のうち、中央
点102から一端停止点100までの回動範囲および中央点10
2から他端停止点101までの回動範囲を収める大きさをも
った孔である。

スライド板18は途中の部分で屈曲しており、その屈曲
部21には衝撃防止用ゴム22が設けられる。この衝撃防止
用ゴム22はスライド板18がハウジング下部４の内側側壁
と接触する衝撃を吸収し、かつスライド板18の直線移動
の制限を行う働きを行う。そして、スライド板18の出力
軸となる軸端部はハウジング下部４の側壁に設けられた
出力軸孔23を通り、出力部（図示せず）と結合されてい
る。そして、スライド板18の軸端部は伸縮ゴム24で覆わ
れ、その伸縮ゴム24は出力孔23の周囲に設けられた出力
部25に取り付けられている。ハウジング下部４とハウジ
ング蓋部５とは、ビス26により取り付けられる。

なお、第３図は第１図のA1方向からハウジング下部４
を一部透視した一部透視側面図、第４図は第１図のA2方
向からハウジング下部４を一部透視した一部透視側面
図、第５図は第１図のA3方向からハウジング下部４を一
部透視した一部透視側面図、第６図は第１図のA4方向か
らハウジング下部４を一部透視した一部透視正面図であ
る。

次に、上記一実施例の電動アクチュエータの作動を第
６図ないし第11図に従い説明する。

第６図ないし第11図は第１図のハウジング蓋部５を透
視して矢印A4方向から見た一部透視正面図である。第６
図は突起部17の位置が回動範囲の中央部102にある位置
であり、言い換えると、突起部17がスライド板18の直線
移動方向に対してほぼ直角になる位置である。この状態
から駆動源である直流モータ１により、回動板であるウ
ォームホイール３を矢印Ｂ方向に回動すると、第６図か
ら第７図に示すような位置に突起部17が移動し、それに
伴いスライド板18が矢印Ｃ方向に直線移動する。さらに
回動板が回動し、第７図の状態から第８図の状態に示す
ような位置に突起部17およびスライド板18が移動する。
このときスライド板18に設けられた衝撃防止用ゴム22が
ハウジング下部４の内側側壁に当接し、スライド板18の
直線移動の範囲を制限する。そして、突起部17は常に係
合孔部20に係合している。以上のことより、突起部17は
無理に停止させられることになり、ウォームホイール３
と共に直流モータ１は急停止させられ、直流モータ１か
ら逆転電流が発せられる。この逆転電流を電気制御部６
がとらえ、電気制御部６は直流モータ１に逆転電流を送
る。すると、第８図における状態から第９図の状態のよ
うに、ウォールホイール３が矢印Ｄ方向にゆっくりと回
動する。そして、スライド板18は定位置を維持したま
ま、突起部17が係合孔部20内を移動し、ウォームホイー
ル３は中央点102まで回動する。そして、第10図の状態
になる。この状態において、ウォームホイール３の基板
62側に設けられた接点部15が基板62の基板接点16と接触
することにより、直流モータ１は停止させられ、ウォー
ムホイール３は中央点102で停止する。この第10図の状
態にてスライド板18を矢印Ｅ方向に移動させると突起部
17は係合孔部20の範囲内に存在するので、係合孔部20は
突起部17と当接せずに、スライド板18を移動できる。そ
して、第６図に示す状態になる。

また、第10図の状態においてウォームホイール３が前
述とは異なりＦ方向に回動したときには、スライド板18
は矢印Ｅ方向に移動し第11図に示す状態となる。この状
態の後、ウォームホイール３は第11図の矢印Ｇ方向に回
動し、第６図の状態に戻る。この状態において、スライ
ド板18は第６図矢印Ｃ方向に手動により移動可能であ
り、手動操作を行うと第10図の状態になる。

次に、電気制御部６のブロック図を第12図に示し、そ
の電気制御部６の作動のようすをタイムチャートである
第13図に示す。

まず、ドアロックスイッチ30をLOCK側に接続するとタ
イマー31、タイマー32およびタイマー35に電流が流れ、
タイマー33およびタイマー34には電流は流れない。それ
と同時にタイマー31、タイマー35から直ちに電流が流れ
出て、タイマー32はしばらく時間をおいた後、電流が流
れ出る。タイマ35から電流が流れ出ると、メインスイッ
チ36は直ちにONされ、この回路全体に電流が流れる。ま
た、タイマー31から電流が流れ出ると、トランジスタ4
1、トランジスタ42に電流が流れ、直流モータ１に対し
て矢印Ｒ方向に電流が流れる。すると、ウォームホイー
ル３は第６図から第８図のように移動を行う。

第８図の状態に示すように、スライド板18はハウジン
グ下部４の内側側壁に当接し停止させられる。そのと
き、その係合孔部20に突起部17が当接しているので、ウ
ォームホイール３が強制的に静止させられ、直流モータ
１は停止させられる。それと同時に、直流モータ１から
逆転電流が流れ出る。この逆転電流を電流検出用シャン
ト抵抗50が受け取りコンパレータ51から電流が流れ出
る。この電流は、タイマー31から流れている電流を停止
させ、タイマー32から電流が出るように、それぞれのタ
イマーに指示する。タイマー31の電流を停止させると、
トランジスタ41、42の電流が停止する。そして、タイマ
ー32から電流が流れると、トランジスタ43、44に電流が
流れ、直流モータ１に対して矢印Ｌ方向に電流が流れ
る。すると、ウォームホイール３は第８図から第10図の
ように移動を行う。このとき、タイマー32からの電流は
電流制限抵抗52を通るため直流モータ１はゆっくりと逆
転を行う。そして、ウォームホイール３が第10図のよう
に中央点102にきたとき、ウォームホイール３に設けら
れた接点部15と、基板62の基板接点16とが接触する。こ
のことにより、電気制御部６の中立点スイッチ53がONの
状態になり、タイマー32から流れている電流を停止させ
るように指示する。その結果、トランジスタ43、44に電
流が流れなくなり、直流モータ１は停止する。

次に、ドアロックスイッチ30をUNLOCK側に接続すると
タイマー33、タイマー34およびタイマー35に電流が流
れ、タイマー31およびタイマー32には電流は流れない。
それと同時にタイマー33、タイマー35から直ちに電流が
流れ出て、タイマー34はしばらく時間をおいた後、電流
が流れ出る。タイマ35から電流が流れ出ると、メインス
イッチ36は直ちにONされ、この回路全体に電流が流れ
る。また、タイマー33から電流が流れ出ると、トランジ
スタ43、トランジスタ44に電流が流れ、直流モータ１に
対して矢印Ｌ方向に電流が流れる。すると、ウォームホ
イール３は第10図から第11図のように移動を行う。

第11図の状態に示すように、スライド板18はハウジン
グ下部４の内側側壁に当接し停止させられ、その係合孔
部20に突起部17が当接する。そのため、直流モータ１は
停止させられ、直流モータ１から逆転電流が流れ出る。
この逆転電流を電流検出用シャント抵抗50が受け取りコ
ンパレータ51から電流が流れ出る。その電流は、タイマ
ー33から流れている電流を停止させ、タイマー34から電
流が出るように、それぞれのタイマーに指示する。タイ
マー33の電流を停止させると、トランジスタ43、44の電
流が停止し、タイマー34から電流が流れると、トランジ
スタ41、42に電流が流れ、直流モータ１に対して第12図
の矢印Ｒ方向に電流が流れる。すると、ウォームホイー
ル３は第11図から第６図のように移動を行う。このと
き、タイマー34からの電流は電流制限抵抗52を通るため
直流モータ１はゆっくりと逆転を行う。そして、オォー
ムホイール３が第６図のように中央点102にきたとき、
ウォームホイール３に設けられた接点部15と、基板62の
基板接点16とが接触する。このことにより、電気制御部
６の中立点スイッチ53がONの状態になり、タイマー34か
ら流れている電流を停止させるように指示する。その結
果、トランジスタ41、42に電流が流れなくなり、直流モ
ータ１は停止する。

本発明はデッドロックスイッチ54を機能させないOFF
の状態を意図したものであるが、参考として、デッドロ
ックスイッチをONの状態にしたときの作動を説明する。
デッドロックスイッチ54をONの状態にしたとき、ドアロ
ックスイッチ30をLOCKの位置にしたときタイマー31は正
常に作動し、トランジスタ41、42を通り、直流モータ１
は回転し、ウォームホイール３はＲ方向に回転する。そ
の後、直流モータ１からの逆転電流をコンパレータ51が
受けたとき、タイマー31の電流を停止させ、トランジス
タ41、42には電流を流さず、直流モータ１は回転しなく
なる。このとき、タイマー32および34は、デッドロック
スイッチ54がONのためリセットが働くことにより、電流
が流れ出ない。よって、トランジスタ41、42、43、44に
は電流が流れない。その結果、ウォームホイール３は第
６図の位置まで戻ることがなく、第８図の位置で停止す
る。また、デッドロックスイッチ54をONの状態でUNLOCK
の状態のときもタイマ32、34は働かず、ウォームホイー
ル３は第11図の位置で停止する。

以上の作動により、この本発明一実施例の電動アクチ
ュエータでは、デッドロックスイッチをOFFにしておく
と、ドアロックスイッチをLOCKまたはUNLOCKと切り換え
ることにより、電動アクチュエータは自動で移動し、な
おかつその後手動で移動が行える。本発明の状態ではな
いがデッドロックスイッチをONにしておくと、ドアロッ
クスイッチをLOCKまたはUNLOCKと切り換えることによ
り、電動アクチュエータは自動で移動し、その後手動で
移動が行えないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例電動アクチュエータを示す分解
斜視図、第２図は上記一実施例に使われる回転板の回動
範囲を説明する上面図、第３図は第１図の矢印A1方向か
ら見てハウジング蓋部を透視した一部透視側面図、第４
図は第１図の矢印A2方向から見てハウジング蓋部を透視
した一部透視側面図、第５図は第１図の矢印A3方向から
見てハウジング蓋部を透視した一部透視側面図、第６図
は第１図の矢印A4方向から見てハウジング蓋部を透視し
た一部透視側面図、第７図ないし第11図は第６図の作動
の変化を示す一部透視正面図、第12図は本発明電動アク
チュエータの電気制御部のブロック図、第13図は上記電
気制御部の作動のようすを示すタイムチャートである。３……ウォームホイール（第１移動部材）,4……ハウジ
ング下部（支持部材）,5……ハウジング蓋部（支持部
材）,6……電気制御部,62……基板（支持部材）,15……
接点部（電極接点）,16……基板接点（電極接点）,18…
…スライド板（第２移動部材）,30……ドアロックスイ
ッチ,50……シャント抵抗（電流検出手段）,51……コン
パレータ（電流検出手段）,100……一端停止点,101……
他端停止点,102……中央点。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ドアロックのロックアンロック状態を手動
およびドアロックスイッチによる電動で作動可能な電動
アクチュエータであり、モータの正逆転により一端停止点から中央点を通り他端
停止点に至る範囲を往復移動する第１移動部材と、ロックアンロック状態の切り替え作動が、前記第１移動
部材の前記一端他端停止点への移動により電動にて、前
記第１移動部材の中央点での停止により手動にて可能で
あるように前記第１移動部材と係合する第２移動部材
と、前記第１移動部材および前記第２移動部材を支持する支
持部材と、該支持部材および第１移動部材にそれぞれ固定され、前
記第１移動部材が中央点に位置したときに通電するよう
配置された電極接点と、前記モータの強制停止時における逆転電流を検出する電
流検出手段と、前記ドアロックスイッチのロック状態切り替え時に前記
モータを正転させ前記電流検出手段の逆転電流検出時に
前記モータを逆転させ前記電極接点の通電時に前記モー
タを停止させる作動、および前記ドアロックスイッチの
アンロック状態切り替え時に前記モータを逆転させ前記
電流検出手段の逆転電流検出時に前記モータを正転させ
前記電極接点の通電時に前記モータを停止させる作動を
前記モータに対して制御する電気制御部と、を備えたこ
とを特徴とする電動アクチュエータ。