JP4195665B2 - 開閉体の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられた開閉体の開閉操作のための駆動装置に関する。

従来、車両用開閉体の開閉装置としては、車両のバックドアの開閉装置として適用されるものが知られている。このような開閉装置では、バックドアを電動でも、また手動でも開閉できるように構成している。また、開閉装置は電磁クラッチを備え、電動でバックドアを開閉するときは、電磁クラッチを作動させ、駆動モータの回転力を減速装置を介してバックドアに連結された開閉機構に伝達する構成となっている。
一方、手動でバックドアを開閉するときは、電磁クラッチを非作動状態にすることによって、減速機構と駆動モータが操作の抵抗にならないようにして、軽い操作力で開閉できるようにしている。例えば、特許文献１参照。

上記のような機能を備える従来技術では、駆動モータからの回転駆動力を、駆動モータとは直角方向の回転軸を持つ電磁クラッチ機構に駆動モータの回転トルクを伝達し、電磁クラッチ機構とは平行の回転軸を備える減速機構に回転トルクを伝達し、更にバックドアに連結されるリンク機構へと該トルク伝達する構成となっている。

特開２００２−２４５５３２号公報

しかしながら、上記した従来技術による構成では、駆動モータ、電磁クラッチ機構、減速機構とも夫々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るばかりでなく、駆動装置の大型化を招くとともに、組立や取付（車両への搭載性）に問題があった。

従って、本発明の解決しようとする課題は、前述の従来例の不具合を解消し、小型でしかも部品点数の少ない駆動装置を提供することである。

本発明は、前述した課題を解決するために、駆動モータの出力軸と同方向、同軸心の回転出力軸を有する電磁クラッチ、遊星ローラ減速装置、遊星ギヤ減速装置を少なくとも配設する技術手段を用いる。

この技術手段の採用は、駆動モータ、電磁クラッチ、減速装置の出力軸が同軸であり、電磁クラッチのアマチャと減速装置のリングギヤとを一体とさせ得るので、駆動装置の小型化及び一体化が容易となる。

本発明によれば、駆動モータの回転シャフトと同心に配された電磁クラッチと、回転シャフトに対して回転自在に支承されかつ電磁クラッチへの通電により電磁クラッチに吸引固定される内歯歯車としてのリングギヤを有する減速装置と、および減速装置からの回転出力トルクを受けかつ回転シャフトと同心の出力軸を有し、減速装置が回転シャフトの一端部の太陽ローラと、太陽ローラとリングギヤとの間に配された遊星ローラと、遊星ローラに結合されたキャリアを有する遊星ローラ減速装置と、遊星ローラ減速装置のキャリアの回転軸に設けた太陽ギヤと、リングギヤと太陽ギヤとの間に配される遊星ギヤと、遊星ギヤに結合されたキャリアとを有する遊星ギヤ減速装置とからなり、遊星ギヤ減速装置のキャリアの回転軸が出力軸に結合されていることを特徴とする開閉体の駆動装置が提供される。

この構成で、駆動モータと、減速装置と、クラッチ機構は単一の回転シャフトを回転軸として共有する構成のために、部品点数が大幅に少なくなる。また、駆動モータと、減速装置と、クラッチ機構は単一の回転シャフト上に配置されている構成であるために、特に装置の回転軸と直角方向への寸法を小さくできて小型になるとともに、部品点数を少なく構成できるようになる。
加えて、駆動モータから電磁クラッチを介して回転を受けるように配置した遊星ローラ減速装置の使用は、駆動モータを小型にして高速回転のものにしても回転部分の静粛性が得られ有効である。

以下、本発明に係る駆動装置１２を具体化した最良の実施形態を図１と図２に従って説明する。
図１に示すように、車両１０のバックドア１１は、後端を上下に昇降することによって開閉出来るように車両後部に装着されている。駆動装置１２は車両１０側に装着され、リンク機構１３を介してバックドア１１に連結され、図１に示すように、駆動装置１２の作動によって、実線で示されるバックドア１１が閉じた状態と、２点鎖線で示されるバックドア１１が開いた状態とにすることができる構成である。尚、バックドア１１と車両１０側の間には駆動装置１２の駆動力を補助するように、既知のガスストラット１４が装着される。

このように構成された、バックドア１１を駆動装置１２の作動によらないで手動による開閉を可能にするために、駆動装置１２は後述するようにクラッチ装置を内蔵する構成となっている。

以下に、図２を用いて、本発明の一例の駆動装置１２について詳細に説明する。

駆動装置１２は、車両１０側にネジ１５によって固定して取り付けられるハウジング１６を備えている。ハウジング１６は一方端側に底辺を備え、他方端側は開放される円筒形状ある。ハウジング１６の底辺の中心部には、穴１７が形成され、穴１７に取り付けられたベアリング１８によって、出力軸１９が回転自在に支持されている。
ハウジング１６内には出力軸１９へ回転出力トルクを伝達する減速装置２０が配設される。さらに、出力軸１９のハウジング１６の外に突出する他方端側の外周上には、軸方向に平行に複数の溝からなるセレーション部２１が形成されている。出力軸１９のセレーション部２１によって、図１に示す出力リンク２２がネジ手段等（図示なし）によって、出力軸１９に一体的に取り付けられている。

ハウジング１６の円筒部内に配される減速装置２０は、遊星ローラ減速装置２３と遊星ギヤ減速装置２４とからなる。
遊星ローラ減速装置２３は、ハウジング１６の円筒部の中心に沿って延びる回転シャフト２５上に回転自在に支承された内歯歯車としての主リングギヤ２６、主リングギヤ２６と噛み合う外歯付き従リングローラ２７、回転シャフト２５に固定された又は一体の太陽（サン）ローラ２８、太陽ローラ２８と従リングローラ２７との間に配される３個の遊星ローラ２９、遊星ローラ２９を連結するキャリア３０を有す。
各ローラ間にトラクションオイルを塗付し、互いに滑り難いコロガリ係合を作る。

遊星ギヤ減速装置２４は、主リングギヤ２６、遊星ローラ減速装置２３のキャリア３０の回転軸により構成される太陽（サン）ギヤ３１、主リングギヤ２６と太陽ギヤ３１との間に配された３個の遊星ギヤ３２、遊星ギヤ３２を連結しかつその回転軸により出力軸１９を構成するキャリア３３とからなる。

遊星ローラ減速装置２３は、従リングローラ２７を拘束し、太陽ローラ２８を入力軸とし、キャリア３０の回転軸を出力軸とする構成であり、遊星ギヤ減速装置２４は主リングギヤ２６を固定し、太陽ギヤ３１を入力軸とし、キャリア３３の回転軸を出力軸１９とする。
減速比は各ローラの外径の比率、各ギヤの歯数を選択調整し、必要な値を得るようにする。
回転シャフト２５、太陽ローラ２８、出力軸１９とが同一軸線上に配される。

ハウジング１６内には、回転シャフト２５の回転駆動力の出力軸１９への伝達、または遮断を制御するために、クラッチ機構３４が備えられている。クラッチ機構３４は、ハウジング１６とネジ３５で固定され、ハウジング１６の円筒形状部の開放部を塞ぐように配置される固定部３６を備えている。固定部３６に形成される環状の凹部には、コイル３７が装填され、リード線３８からコイル３７に通電することでリングギヤ２６を吸引し、リングギヤ２６を固定できる構成となっている。一方、コイル３７への通電を停止すればリングギヤ２６の回転は自由となり、回転シャフト２５の回転トルクは太陽ギヤ３１に伝達されなくなる。

クラッチ機構３４の固定部３６に対して、減速装置２０と反対側には駆動モータ３９が配置される。駆動モータ３９の機構部を収納するケース４０は、ネジ３５でクラッチ機構３４の固定部３６とハウジング１６に固定されている。駆動モータ３９では、コイル４１を備える回転コア部４２が回転シャフト２５に固定される構成となっている。
一方、ケース４０の内径部には永久磁石４３が取り付けられ、リード線４４、ブラッシ４５を経て、回転摺動子４６からコイル４１へと通電することによって回転コア部４２、回転シャフト２５を回転駆動できる構成である。通電の極性を変更することによって、回転の方向を変更できることは既知である。

電磁クラッチ３４への主リングギヤ２６の吸引固定に代えて従リングローラ２７を電磁クラッチ３４に吸引固定させてもよい。

次に上記のように構成された駆動装置１２の作動について、以下に説明する。

図示しない操作装置の操作に基づいて、制御装置から駆動モータ３９に電流が供給されて回転すると同時に、クラッチ機構３４にも電流が供給されて、駆動モータ３９の回転駆動力が、リンク機構１３に伝達される。そして、バックドア１１は、図１に実線で示される閉状態から、２点鎖線で示される開放状態へと作動する。
開放状態では、駆動モータ３９への通電を停止しても、バックドア１１はガスストラット１４の作用力で開放位置に維持される。一方、バックドア１１を閉じた状態に戻すときは、制御装置によって、駆動モータ３９へ供給される電流の極性を切り替えることによって、行われる。

また、駆動装置１２に電流を供給することなく、バックドア１１を手動で開くときは、クラッチ機構３４にも通電されない。このために、減速装置２０は回転自由となっている。したがって、バックドア１１を直接軽い操作力で開くことができる。

本実施例では、バックドアの開閉に本発明に係る駆動装置の適用を示したものであるが、必ずしもバックドアのみに限定されるものではなく、例えば車両のトランクルームの開閉、または乗降用のドアの開閉作動などにも適応可能であることは明らかである。

本発明の駆動装置を車両のバックドアの開閉装置に適応して装着した状態を示す側面図である。 本発明の駆動装置の断面図である。

符号の説明

１１ バックドア
１２ 駆動装置
１６ ハウジング
１９ 出力軸
２０ 減速装置
２３ 遊星ローラ減速装置
２４ 遊星ギヤ減速装置
２５ 回転シャフト
２６ 主リングギヤ
２７ 従リングローラ
２８ 太陽ローラ
２９ 遊星ローラ
３０ キャリア
３１ 太陽ギヤ
３２ 遊星ギヤ
３３ キャリア
３４ クラッチ機構
３９ 駆動モータ

Claims (2)

1. 駆動モータの回転シャフトと同心に配された電磁クラッチと、回転シャフトに対して回転自在に支承されかつ電磁クラッチへの通電により電磁クラッチに吸引固定される内歯歯車としてのリングギヤを有する減速装置と、および減速装置からの回転出力トルクを受けかつ回転シャフトと同心の出力軸を有し、減速装置が回転シャフトの一端部の太陽ローラと、太陽ローラとリングギヤとの間に配された遊星ローラと、遊星ローラに結合されたキャリアを有する遊星ローラ減速装置と、遊星ローラ減速装置のキャリアの回転軸に設けた太陽ギヤと、リングギヤと太陽ギヤとの間に配される遊星ギヤと、遊星ギヤに結合されたキャリアとを有する遊星ギヤ減速装置とからなり、遊星ギヤ減速装置のキャリアの回転軸が出力軸に結合されていることを特徴とする開閉体の駆動装置。
2. 遊星ローラとリングギヤとの間に従リングギヤを配した請求項１記載の開閉体の駆動装置。
   

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