JP5718079B2

JP5718079B2 - 開閉体の駆動装置

Info

Publication number: JP5718079B2
Application number: JP2011024463A
Authority: JP
Inventors: 真一郎北
Original assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Current assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2026-08-22
Also published as: JP2011106268A

Description

本発明は、車両等に開閉可能に支持された開閉体を開閉するための開閉体の駆動装置に関する。

従来、開閉体の駆動装置においては、ベース部材にシャフトを介して回転自在に枢支され、スライドドア等の開閉体に駆動力を伝達するケーブルが外周面に巻回された出力ドラムと、モータからの駆動力が減速機構を介して入力されるとともに、駆動力が出力ドラムに伝達される接続状態及び伝達されない切断状態に切り替えられるクラッチ機構とを備えている。

クラッチ機構は、電磁コイルが組み込まれて、ベース部材に固定される環状のフィールドコアと、出力ドラムを枢支したシャフトに回転可能に外嵌されるとともに側端面に摩擦面を有し、モータからの駆動力により回転可能なロータと、シャフトに相対回転自在で、かつ軸方向へ移動自在に支持されるとともに、出力ドラムと一体的に回転可能なアーマチュアとを備え、電磁コイルへの通電時、アーマチュアをロータに磁気的に吸着して接続状態にすることにより、ロータの回転をアーマチュアを介して出力ドラムに伝達するとともに、伝達部材を介して開閉体を開閉移動させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２３２９１８号公報（図５）

しかし、上述のような従来の開閉体の駆動装置においては、モータ及び減速機構を組み付けたベース部材に対して、フィールドコア、ロータ、アーマチュア及び出力ドラムを順次、積層するように組付けなければならないため、組付け作業が面倒で、また、各部品間の精度が出難い問題がある。

本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、クラッチ機構を減速機構に連結する前の作業段階で、クラッチ機構及び出力ドラムの仮組みを可能にして、組付け作業を効率的に行うことができるようにした開閉体の駆動装置を提供することを目的としている。

よって本発明は、ベースプレート（７）と、前記ベースプレート（７）に取り付けられるモータ（８）と、回転すると開閉体を開閉移動可能の有底円筒状の出力ドラム（１１）と、前記ベースプレート（７）に取り付けられ前記出力ドラム（１１）を収納するドラム側ハウジング（２３）と、前記出力ドラム（１１）の回転中心となるドラムシャフト（１０）と、前記モータ（８）からの駆動力を前記出力ドラム（１１）に伝達して回転させ得る接続状態と伝達させない切断状態とに切り替え可能なクラッチ機構（１２）と、前記モータ（８）の駆動力を減速して前記クラッチ機構（１２）に伝達する減速機構（９）とを備え、前記クラッチ機構（１２）は、電磁コイル（１４）が組み込まれるフィールドコア（１５）と、前記ドラムシャフト（１０）に回転可能に外嵌されるロータ（１６）と、前記ドラムシャフト（１０）に軸方向へ移動可能に外嵌されるアーマチュア（１７）とを備え、前記フィールドコア（１５）の中央部には前記ドラムシャフト（１０）の軸芯方向の貫通孔（１５１）を設け、前記ロータ（１６）は前記フィールドコア（１５）の前記貫通孔（１５１）内を相対回転自在に貫通させ、前記アーマチュア（１７）には前記アーマチュア（１７）が前記電磁コイル（１４）の磁力により前記ドラムシャフト（１０）の軸芯方向に沿って引き寄せられると前記ロータ（１６）の摩擦面（１６４）と圧接して前記接続状態をなしえる摩擦面（１７１）を設け、前記ロータ（１６）と前記アーマチュア（１７）とは前記出力ドラム（１１）の内径側に収容させ、前記ドラムシャフト（１０）の一端側の一端部（１０１）は前記ドラム側ハウジング（２３）に回転自在に支持させ、前記出力ドラム（１１）の有底面から他端側に突出する前記ドラムシャフト（１０）の根本部分には前記アーマチュア（１７）が外嵌されるドラム根本側拡径部（１０４）を設け、前記ドラムシャフト（１０）の他端側にはベアリング（２５）により回転自在に支持される他端部（１０２）を設け、前記モータ（８）からの駆動力が入力される前記減速機構（９）および前記開閉体を開閉移動させる前記出力ドラム（１１）は前記ドラムシャフト（１０）の前記一端部（１０１）と前記他端部（１０２）との間に配置すると共に、前記減速機構（９）は前記ドラムシャフト（１０）の半径方向においてその外側に前記ベアリング（２５）と重合する構成とした開閉体の駆動装置としたものである。

本発明によれば、次のような効果が奏せられる。
（ａ）本発明によると、ロータのシャフトからの抜けを阻止する第１係止手段及びフィールドコアのロータからの抜けを阻止する第２係止手段を設けたことにより、ロータを減速機構に連結する前の作業段階で、出力ドラムを支持したシャフトに、アーマチュア、ロータ及びフィールドコアを脱落することがないように仮組みすることができるため、組付け作業を効率的に行うことができる。

（ｂ）本発明によると、ロータとアーマチュアとの間に、互いの摩擦面が離れる方向へ付勢する弾性部材を設けたことにより、アーマチュアの軸方向へのガタ付きを防止することができる。

（ｃ）本発明によると、ロータを、シャフトの段差部と第１係止手段との間に回転可能に挾持したことにより、ロータの軸方向へのガタ付きを防止することができる。

（ｄ）本発明によると、シャフトを、出力ドラムに一体的に形成したことにより、部品点数を削減して、構成の簡素化を図ることができる。

（ｅ）本発明によると、ロータの軸受筒部の端部を、減速機構に直接または間接的に連結したことにより、構成の簡素化を図るとともに、ロータを減速機構に確実に連結することができる。

本発明の一実施形態を適用した車両の側面図である。駆動装置の縦断面図である。駆動装置の分解斜視図である。駆動装置の仮組状態の縦断面図である。

以下、本発明に係わる一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態を適用した車両の側面図、図２は、駆動装置の縦断面図、図３は、駆動装置の分解斜視図、図４は、駆動装置の仮組み状態の縦断面図である。なお、以下の説明においては、図１における左方を「前方」とし、図１における右方を「後方」とする。

図１に示すように、ミニバンまたはワゴンタイプの車両の開閉体をなすスライドドア（１）は、車体（２）の側面に設けられた上、中、下のガイドレール（３）（４）（５）により前後方向へ開閉可能に支持され、手動操作及び車体（２）後部に組み付けられた駆動装置（６）により、車体（２）の乗降口を閉鎖した全閉位置から車体（２）の外側面より若干外方に移動しつつ、車体（２）の側面に沿って後方へ移動した全開位置へ、及びその逆へ移動することができる。

図２、３に示すように、駆動装置（６）は、車体（２）に固定されるベース部材をなす金属製のベースプレート（７）と、正逆回転可能なモータ（８）と、モータ（８）の回転を減速して回転可能な減速機構をなすウォームホイール（９）と、左右方向を向くドラムシャフト（１０）により回転自在に枢支され、モータ（８）の駆動力をスライドドア（１）に伝達する伝達部材をなすケーブル（１３）が巻回されて連結される合成樹脂製の出力ドラム（１１）と、ウォームホイール（９）と出力ドラム（１１）との間の動力伝達経路を断続可能なクラッチ機構（１２）とを備えている。

ベースプレート(７)の側面（図２において左側面、図３において上側面）には、ウォームホイール（９）を収容したギヤ側ハウジング（２１）がねじ（２０）により固定され、また、ベースプレート(７)の反対の側面（図２において右側面、図３において下側面）には、出力ドラム(1１）及びクラッチ機構（１２）を収容するドラム側ハウジング（２３）がねじ（２２）により固定される。なお、図２におけるベースプレート(７)の右側面を一側面、左側面を他側面と表現する。モータ（８）は、ギヤ側ハウジング（２１）を介してベースプレート（７）の他側面に取り付けられる。

出力ドラム（１１）に連結されるケーブル（１３）は、ガイドレール（４）の前端部及び後端部に設けられたガイド部材（図示略）にそれぞれ掛け回されて、ガイドレール（４）に沿って配索されるとともに、端部がスライドドア（１）に連結される。

図２に示すように、ウォームホイール（９）は、ギヤ側ハウジング（２１）の内部に設けられた筒状の軸受筒部（２１１）に外嵌されることにより、ギヤ側ハウジング（２１）内に回転自在に支持されるとともに、モータ（８）の出力軸に固着されたウォーム（２４）に噛合し、モータ（８）の回転を減速して回転する。

ウォームホイール（９）の内径側には、ウォームホイール（９）と一体的に回転可能なダンパープレート（１９）が設けられている。このダンパープレート（１９）は、ウォームホイール（９）の回転をロータ（１６）に伝達するときの衝撃を緩和するためのものである。

出力ドラム（１１）は、ほぼ有底円筒状をなし、その外周面にケーブル（１３）を巻回する螺旋溝（１１１）を形成し、また、中心部にシャフト（１０）を一体的に形成している。

出力ドラム（１１）の右側面（図３においては下側面）からドラム側ハウジング（２３）側に突出する前記シャフト（１０）の一端部（１０１）は、ドラム側ハウジング（２３）に設けられた軸受孔（２３１）に回転自在に枢嵌され、また、同じく出力ドラム（１１）の左側面（図３においては上側面）からギヤ側ハウジング（２１）側に向けて突出する他端部（１０２）は、ギヤ側ハウジング（２１）の前記軸受筒部（２１１）の内側にベアリング（２５）を介して回転自在に支持される。

出力ドラム（１１）の左側面から突出するシャフト（１０）の根本部分には、ドラム根本側拡径部（１０４）が形成され、また、シャフト（１０）の先端側となる小径の他端部（１０２）寄り側の外周には、後述の第１係止手段をなすＥワッシャ（２７）が軸方向に嵌合される嵌合溝（１０３）が設けられている。シャフト（１０）のドラム根本側拡径部（１０４）と小径他端部（１０２）との間は、拡径部（１０４）よりは小径で他端部（１０２）よりは大径のシャフト中央部（１０６）に形成される。

クラッチ機構（１２）は、電磁コイル（１４）が組み込まれてベースプレート（７）の一側面にねじ（２６）により固定される磁性体からなるほぼ円筒状のフィールドコア（１５）と、フィールドコア（１５）の中央部に設けられた貫通孔（１５１）を貫通するシャフト（１０）に回転可能に外嵌される磁性体からなるロータ（１６）と、摩擦面（１７１）がロータ（１６）の摩擦面（１６４）に対向するように、シャフト（１０）の拡径部（１０４）に回転自在かつ軸方向へ僅かに移動自在に外嵌される磁性体からなるアーマチュア（１７）とを備える。なお、ロータ（１６）、アーマチュア（１７）及びフィールドコア（１５）は、出力ドラム（１１）の内径側に収容される。

ロータ（１６）は、摩擦面（１６４）の反対側の側面から左方へ向けて突出して、シャフト（１０）に回転自在に外嵌される軸受筒部（１６１）を有している。この軸受筒部（１６１）は、シャフト（１０）と共にフィールドコア（１５）の貫通孔（１５１）を貫通するとともに、その端部には、ダンパープレート（１９）を介してウォームホイール（９）に連結されるローレット（１６２）が形成されている。また、軸受筒部（１６１）の外周には、後述の第２係止手段をなすリング部材（２９）が軸方向へ嵌合する嵌合溝（１６３）が凹設されている。

Ｅワッシャ（２７）は、シャフト（１０）にアーマチュア（１７）及びロータ（１６）の軸受筒部（１６１）を回転可能に外嵌した後、シャフト（１０）の嵌合溝（１０３）に嵌合されることにより、ロータ（１６）の軸受筒部（１６１）の左端面に当接して、ロータ（１６）のシャフト（１０）から抜ける方向（図２、４において左方向）の移動を阻止する。これにより、クラッチ機構（１２）をウォームホイール（９）に連結する前の組み立て作業段階において、ロータ（１６）及びアーマチュア（１７）がシャフト（１０）から抜け出ることを阻止して、組立てを効率的に行うことができる。また、組立て後（フィールドコア（１５）をベースプレート（７）に固定して、ロータ（１６）をウォームホイール（９）に連結した状態）においては、軸受筒部（１６１）の両端部は、シャフト（１０）に設けられた段差部（１０５）とＥワッシャ（２７）との間に、軸方向へガタ付きが生じないように挟持される。これにより、ロータ（１６）のシャフト（１０）に対する軸方向へのガタ付きを確実に阻止することができる。

リング部材（２９）は、フィールドコア（１５）の貫通孔（１５１）にロータ（１６）の軸受筒部（１６１）を回転可能に挿通した後、軸受筒部（１６１）の嵌合溝（１６３）に嵌合されることにより、フィールドコア（１５）の左側面に当接して、フィールドコア（１５）の軸受筒部（１６１）からの抜け出る方向（図２、４において左方向）の移動を阻止する。これにより、ロータ（１６）をウォームホイール（９）に連結する前の作業段階において、フィールドコア（１５）がロータ（１６）の軸受筒部（１６１）から抜け出ることを阻止して、組立てを効率的に行うことができる。また、組立て後においては、ロータ（１６）の軸方向へのガタ付きを規制することもできる。

ロータ（１６）とアーマチュア（１７）との間には、弾性部材をなすウェーブワッシャ（２８）が設けられている。このウェーブワッシャ（２８）は、シャフト（１０）の拡径部（１０４）に外嵌され、アーマチュア（１７）の摩擦面（１７１）がロータ（１６）の摩擦面（１６４）から離れる方向へ付勢する。これにより、ロータ（１６）とアーマチュア（１７）間における両者の軸方向へのガタ付きを阻止する。なお、アーマチュア（１７）は、出力ドラム（１１）の左側面に当接することによって、その軸方向の移動力が制限されている。

電磁コイル（１４）への通電時、すなわちクラッチ機構（１２）の接続状態においては、アーマチュア（１７）をロータ（１６）に磁気的に吸着して、モータ（８）の回転を、ウォーム（２４）、ウォームホイール（９）、ダンパープレート（１９）、ロータ（１６）、アーマチュア（１７）を介して、出力ドラム（１１）に伝達する。出力ドラム（１１）にモータ（８）の駆動力が伝達されると、ケーブル（１３）を出力ドラム（１１）に巻き取って、スライドドア（１）を閉じ方向または開き方向へ移動させることができる。また、電磁コイル（１４）への非通電時、すなわちクラッチ機構（１２）の切断状態においては、ロータ（１６）とアーマチュア（１７）との間が切断されているため、ウォームホイール（９）、モータ（８）を逆転させることなく、スライドドア（１）を手動操作で開閉することができる。

次に、駆動装置（６）の組付け要領を説明する。先ず、出力ドラム（１１）に一体的に形成したシャフト（１０）に、アーマチュア（１７）及びロータ（１６）を回転自在に外嵌した状態で、シャフト（１０）の嵌合溝（１０３）にＥワッシャ（２７）を嵌合する。

次いで、フィールドコア（１５）をロータ（１６）の軸受筒部（１６１）に外嵌して、リング部材（２９）をロータ（１６）の嵌合溝（１６３）に嵌合する。これにより、図４に示すように、Ｅワッシャ（２７）により、ロータ（１６）及びアーマチュア（１７）がシャフト（１０）から脱落することがないように、シャフト（１０）に仮組みされ、また、リング部材（２９）により、フィールドコア（１５）がロータ（１６）に仮組みされることにより、ロータ（１６）をウォームホイール（９）に連結する前の作業段階で、クラッチ機構（１２）と出力ドラム（１１）とを仮組みすることができる。

その後の作業段階で、予め、出力ドラム（１１）に仮組みされたクラッチ機構（１２）のフィールドコア（１５）をねじ（２６）によりベースプレート（７）に固定した後、最後に、ダンパープレート（１９）をシャフト（１０）のローレット（１６２）に嵌合して、ウォームホイール（９）とロータ（１６）とを連結することによって、駆動装置（６）の組付けは完了する。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、上記実施形態に対して、次のような種々の変形や変更を施すことが可能である。
（ｉ）シャフト（１０）を、出力ドラム（１１）と別体で形成する。
（ｉｉ）シャフト（１０）を、ダンパープレート（１９）を介することなく、ウォームホイール（９）に直接連結する。
（ｉｉｉ）開閉体を、スライドドア（１）に代えて、バックドア、サンルーフ、または窓開閉装置等にする。
（ｉｖ）ウェーブワッシャ（２８）を、出力ドラム（１１）とアーマチュア（１７）との間に配置して、アーマチュア（１７）の摩擦面（１７１）が、ロータ（１６）の摩擦面（１６４）に常時接触する方向へ付勢する。これにより、ロータ（１６）とアーマチュア（１７）の軸方向へのガタ付きを防止することができる。

（１）スライドドア（開閉体）、（２）車体、（３）、（４）、（５）ガイドレール、（６）駆動装置、（７）ベースプレート（ベース部材）、（８）モータ、（９）ウォームホイール（減速機構）、（１０）シャフト、（１１）出力ドラム、（１２）クラッチ機構、（１３）ケーブル（伝達部材）、（１４）電磁コイル、（１５）フィールドコア、（１６）ロータ、（１７）アーマチュア、（１９）ダンパープレート、（２０）ねじ、（２１）ギヤ側ハウジング、（２２）ねじ、（２３）ドラム側ハウジング、（２４）ウォーム、（２５）ベアリング、（２６）ねじ、（２７）Ｅワッシャ（第１係止手段）、（２８）ウェーブワッシャ（弾性部材）、（２９）リング部材（第２係止手段）、（１０１）一端部、（１０２）他端部、（１０３）嵌合溝、（１０４）拡径部、（１０５）段差部、（１０６）シャフト中央部、（１１１）螺旋溝、（１５１）貫通孔、（１６１）軸受筒部、（１６２）ローレット、（１６３）嵌合溝、（１６４）摩擦面、（１７１）摩擦面、（２１１）軸受筒部、（２３１）軸受孔。

Claims

ベースプレート（７）と、前記ベースプレート（７）に取り付けられるモータ（８）と、回転すると開閉体を開閉移動可能の有底円筒状の出力ドラム（１１）と、前記ベースプレート（７）に取り付けられ前記出力ドラム（１１）を収納するドラム側ハウジング（２３）と、前記出力ドラム（１１）の回転中心となるドラムシャフト（１０）と、前記モータ（８）からの駆動力を前記出力ドラム（１１）に伝達して回転させ得る接続状態と伝達させない切断状態とに切り替え可能なクラッチ機構（１２）と、前記モータ（８）の駆動力を減速して前記クラッチ機構（１２）に伝達する減速機構（９）とを備え、前記クラッチ機構（１２）は、電磁コイル（１４）が組み込まれるフィールドコア（１５）と、前記ドラムシャフト（１０）に回転可能に外嵌されるロータ（１６）と、前記ドラムシャフト（１０）に軸方向へ移動可能に外嵌されるアーマチュア（１７）とを備え、前記フィールドコア（１５）の中央部には前記ドラムシャフト（１０）の軸芯方向の貫通孔（１５１）を設け、前記ロータ（１６）は前記フィールドコア（１５）の前記貫通孔（１５１）内を相対回転自在に貫通させ、前記アーマチュア（１７）には前記アーマチュア（１７）が前記電磁コイル（１４）の磁力により前記ドラムシャフト（１０）の軸芯方向に沿って引き寄せられると前記ロータ（１６）の摩擦面（１６４）と圧接して前記接続状態をなしえる摩擦面（１７１）を設け、前記ロータ（１６）と前記アーマチュア（１７）とは前記出力ドラム（１１）の内径側に収容させ、前記ドラムシャフト（１０）の一端側の一端部（１０１）は前記ドラム側ハウジング（２３）に回転自在に支持させ、前記出力ドラム（１１）の有底面から他端側に突出する前記ドラムシャフト（１０）の根本部分には前記アーマチュア（１７）が外嵌されるドラム根本側拡径部（１０４）を設け、前記ドラムシャフト（１０）の他端側にはベアリング（２５）により回転自在に支持される他端部（１０２）を設け、前記モータ（８）からの駆動力が入力される前記減速機構（９）および前記開閉体を開閉移動させる前記出力ドラム（１１）は前記ドラムシャフト（１０）の前記一端部（１０１）と前記他端部（１０２）との間に配置すると共に、前記減速機構（９）は前記ドラムシャフト（１０）の半径方向においてその外側に前記ベアリング（２５）と重合する構成とした開閉体の駆動装置。