特許 6458923 ドア開閉装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6458923

(24)【登録日】2019年1月11日

(45)【発行日】2019年1月30日

(54)【発明の名称】ドア開閉装置

(51)【国際特許分類】

   E05F 15/63 20150101AFI20190121BHJP

   B60J 5/10 20060101ALI20190121BHJP

   B60J 5/04 20060101ALI20190121BHJP

【ＦＩ】

   E05F15/63

   B60J5/10 K

   B60J5/04 C

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-100898(P2014-100898)

(22)【出願日】2014年5月14日

(65)【公開番号】特開2015-217720(P2015-217720A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2017年2月9日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000148896

【氏名又は名称】三井金属アクト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 一幸

【審査官】 兼丸 弘道

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２１３７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２１６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７７８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２６０６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２６０４６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０５Ｆ １５／６０−１５／６９７

Ｂ６０Ｊ ５／１０

Ｆ１６Ｈ １／４６

Ｈ０２Ｋ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドアとの間を連係するアームを備え、
モータと、前記モータの軸心延長上に配設され、減速機構を介して前記モータの動力が伝達される出力軸と、を備え、
前記モータの駆動により前記出力軸を介してドアを開閉するドア開閉装置であって、
前記モータと前記減速機構と前記アームの基端部をアームスペーサを介して前記出力軸にボルトで螺合して固定したものとを組み合わせたときの重心位置と、前記出力軸の軸心との偏心距離を、前記出力軸の直径の２／１０よりも小さく設定したことを特徴とするドア開閉装置。

【請求項2】

前記減速機構は、
前記モータの動力を順次減速して前記出力軸を回転する第１の遊星歯車機構、第２の遊星歯車機構および第３の遊星歯車機構を備え、
前記モータと前記第１の遊星歯車機構とを組み合わせたときの重心位置と、前記出力軸の軸心との偏心距離を、前記出力軸の直径の１／１０より小さく設定し、
かつ、
前記第２の遊星歯車機構と前記第３の遊星歯車機構とを組み合わせたときの重心位置と、前記出力軸の軸心との偏心距離を、前記出力軸の直径の１／１０より小さく設定したことを特徴とする請求項１に記載のドア開閉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドア開閉装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両のバックドアやスライドドア等のドアには、手動による開閉に加え、ドア開閉装置によって開閉が可能となるように構成されたものがある（たとえば、特許文献１を参照。）。また、手動による開閉をドア開閉装置がアシストし、操作者の負担を軽減するものがある。

【0003】

ドア開閉装置としては、例えば電動モータと、減速機構を介して電動モータの動力が伝達される出力軸とを備えて構成されている。このドア開閉装置では、電動モータの駆動により出力軸が回転し、出力軸の軸心に沿って電動モータの車両本体に設けられたドアを開方向又は閉方向に移動させることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−０８２０１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このようなドア開閉装置には、ドアの開閉動作時におけるモータの動力の損失が少ないこと、すなわち出力効率が高いことが求められる。特に、出力軸の軸心に沿ってモータの動力を伝達する減速機構および出力軸においては、出力軸の軸心上に配置されて動力を伝達する各部材の軸心が高精度に出力軸の軸心上に位置することが好ましい。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、出力効率の高いドア開閉装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るドア開閉装置は、モータと、前記モータの軸心延長上に配設され、減速機構を介して前記モータの動力が伝達される出力軸と、を備え、前記モータの駆動により前記出力軸を介してドアを開閉するドア開閉装置であって、前記出力軸の両端面における位置度をφ０．０１以上、かつφ０．１以下に設定したことを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係るドア開閉装置は、上記発明において、前記減速機構は、前記出力軸の軸心延長上に配設したサンギアを有する遊星歯車機構を含み、前記サンギアの軸心に直交する基準面においての軸心に対する前記サンギアの少なくとも片端面の軸心の位置度または同軸度をφ０．０１以上、かつφ０．１以下に設定したことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係るドア開閉装置は、上記発明において、前記モータと前記減速機構と前記出力軸とを組み合わせたときの重心位置と、前記出力軸の軸心との偏心距離を、前記出力軸の直径の２／１０よりも小さく設定したことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係るドア開閉装置は、上記発明において、ドアとの間を連係するアームを備え、前記モータと前記減速機構と前記出力軸と前記アームとを組み合わせたときの重心位置と、前記出力軸の軸心との偏心距離を、前記出力軸の直径の２／１０よりも小さく設定したことを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係るドア開閉装置は、上記発明において、前記減速機構は、前記モータの動力を順次減速して前記出力軸を回転する第１の遊星歯車機構、第２の遊星歯車機構および第３の遊星歯車機構を備え、前記モータと前記第１の遊星歯車機構とを組み合わせたときの重心位置と、前記出力軸の軸心との偏心距離を、前記出力軸の直径の１／１０より小さく設定し、かつ、前記第２の遊星歯車機構と前記第３の遊星歯車機構とを組み合わせたときの重心位置と、前記出力軸の軸心との偏心距離を、前記出力軸の直径の１／１０より小さく設定したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、出力軸の両端面における位置度をφ０．０１以上、かつφ０．１以下に設定しているため、出力効率の高いドア開閉装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本実施の形態のドア開閉装置をバックドアの開閉に用いる場合の設置例を示す模式図である。

【図2】図２は、本実施の形態のドア開閉装置をバックドアの開閉に用いる場合の設置例を示す模式図である。

【図3】図３は、本実施の形態のドア開閉装置の構成を示す模式図である。

【図4】図４は、図３のドア開閉装置の出力軸の軸心に沿った断面図である。

【図5】図５は、図３のドア開閉装置における第１の遊星歯車機構の構成を示す分解斜視図である。

【図6】図６は、図３のドア開閉装置におけるセンサ機構の構成を示す分解斜視図である。

【図7】図７は、図３のドア開閉装置における第２の遊星歯車機構、第３の遊星歯車機構、およびアームの構成を示す分解斜視図である。

【図8】図８は、図３のドア開閉装置のモータと第１の遊星歯車機構とを組み合わせたときの重心位置を表す模式図である。

【図9】図９は、図３のドア開閉装置の第２の遊星歯車機構と第３の遊星歯車機構とを組み合わせたときの重心位置を表す模式図である。

【図10】図１０は、図３のドア開閉装置のモータと減速機構と出力軸とを組み合わせたときの重心位置を表す模式図である。

【図11】図１１は、図３のドア開閉装置のモータと減速機構と出力軸とアームとを組み合わせたときの重心位置を表す模式図である。

【図12】図１２は、本実施の形態のドア開閉装置をスライドドアの開閉に用いる場合の設置例を示す模式図である。

【図13】図１３は、図１２を車両上方側から見た場合の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、図面を参照して本発明に係るドア開閉装置の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0015】

また、本明細書において、位置度および同軸度については、位置度公差および同軸度公差が、幾何学公差「ＪＩＳ Ｂ００２１：１９９８ 製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−幾何公差表示方式−形状，姿勢，位置及び振れの公差表示方式」により規定される値であることを表す。

【0016】

（実施の形態）
まず、本実施の形態のドア開閉装置を車両に設置した場合の設置例を説明する。本実施の形態のドア開閉装置は、四輪自動車等の車両において車両本体の後端開口に設けた上方ヒンジのバックドアを開閉するためのものである。図１、２は、本実施の形態のドア開閉装置をバックドアの開閉に用いる場合の設置例を示す模式図である。図１はバックドアが閉の状態、図２はバックドアが開の状態を表す。また、図１（ａ）、図２（ａ）は、車両後方の全体図を表し、図１（ｂ）、図２（ｂ）は、それぞれ図１（ａ）、図２（ａ）の部分拡大図である。

【0017】

図３は、本実施の形態のドア開閉装置の構成を示す模式図である。ドア開閉装置１は、図３に示すように、モータ２と、出力軸３と、減速機構４とを備え、これらが出力軸３の軸心に沿って連結されている。また、図３に示すように、減速機構４は、第１の遊星歯車機構５と、センサ機構６と、第２の遊星歯車機構７と、第３の遊星歯車機構８とを備える。なお、モータ２とセンサ機構６とには、車載電源から電力が供給されている。

【0018】

本実施の形態のドア開閉装置１は、図１、２に示すように、出力軸３の軸心が車両１００の幅方向に水平となる状態で車両１００の天井に固定されている。そして、ドア開閉装置１に接続されたアーム９には、開閉部材としてのロッドＲの一端が接続されている。また、ロッドＲの他端には開閉部材としてのヒンジ１０２が接続されている。ヒンジ１０２の一端は、ブラケットＢ３により車両１００の天井に固定されている。また、ヒンジ１０２の他端は、バックドア１０１に固定されている。

【0019】

つぎに、本発明の実施の形態に係るドア開閉装置１の具体的構成について図３および図４〜７を参照して説明する。図４は、図３のドア開閉装置の出力軸の軸心に沿った断面図である。図５は、図３のドア開閉装置における第１の遊星歯車機構の構成を示す分解斜視図である。図６は、図３のドア開閉装置におけるセンサ機構の構成を示す分解斜視図である。図７は、図３のドア開閉装置における第２の遊星歯車機構、第３の遊星歯車機構、およびアームの構成を示す分解斜視図である。

【0020】

モータ２は、ドアを開閉する動力を発生させるものであり、収容部としての筒状のモータケース２０１内に図示しない回転子や電磁石等が収容されている。電磁石は、車載電源に接続し給電される。ボルトＶ５を螺合された出力軸３は、ドアを開閉する動力を出力するものであり、減速機構４を介してモータ２の回転軸に接続している。出力軸３には、ドアとの間を連係するアーム９が取り付けられている。アーム９には、ロッドＲおよび図１、２のヒンジ１０２が接続される。

【0021】

減速機構４は、モータ２の動力を減速して出力軸３に伝達するものであり、モータ２側から第１の遊星歯車機構５、センサ機構６、第２の遊星歯車機構７、第３の遊星歯車機構８の順に出力軸３の軸心に沿って並んでいる。

【0022】

第１の遊星歯車機構５は、図５に示すように、モータ２から入力された動力を減速して出力する第１の減速機構である。第１の遊星歯車機構５は、第１のサンギア５０１、第１のプラネタリーギア５０２、第１のプラネタリーキャリア５０３、回転可能な第１のリングギア５０４を備え、これらを収容部材としての筒状のギアケース５１０に収容してユニット化している。第１のプラネタリーキャリア５０３は、ギアケース５１０に嵌合されて固定されている。ギアケース５１０は、外周面に設けた固定用耳部５１０ａとモータケース２０１とを図示しないネジによりネジ止めすることで、モータケース２０１に固定されている。また、ギアケース５１０は、ドア開閉装置１を車両本体又はドアに固定するための固定手段としてのブラケットＢ１を有している。第１のリングギア５０４には、センサ機構６を構成するマグネットシャフト６０４がセレーション結合されている（図４参照）。

【0023】

軸方向に延伸する第１のサンギア５０１は、モータ２の駆動により回転するようにモータ２と接続され、第１のサンギア５０１が回転すると、第１のプラネタリーギア５０２が自転する。第１のプラネタリーギア５０２が自転すると、第１のプラネタリーキャリア５０３が固定されていることにより、第１のリングギア５０４が回転する。さらに、第１のリングギア５０４が回転すると、第１のリングギア５０４に接続したマグネットシャフト６０４が回転する。その結果、第１のサンギア５０１に入力された動力は、マグネットシャフト６０４から減速されて出力される。

【0024】

センサ機構６は、図６に示すように、ドア開閉装置１の駆動状況を検出するための機構である。センサ機構６は、ブレーキブッシュ６０１、ウェーブワッシャー６０２、ブレーキカバー６０３、マグネットシャフト６０４、マグネットリング６０５、カラー６０６、トレランスリング６０７、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｅｆｆｅｃｔ）センサ６０８、ブッシュ６０９を備え、これらをセンサケース６１０、６２０内に収容してユニット化している。センサケース６１０、６２０は、外周面に設けた固定用耳部６１０ａ、６２０ａとモータケース２０１とをボルトＶ１でネジ止めすることで、モータケース２０１に固定されている。

【0025】

ブレーキブッシュ６０１は、ウェーブワッシャー６０２を介してブレーキカバー６０３に装着されている。マグネットシャフト６０４は、マグネットリング６０５を嵌着され固定する。マグネットリング６０５は、平板リング状の部材であって、周回りに沿ってＳ極とＮ極とが交互に配置するよう着磁されている。ＧＭＲセンサ６０８は、センサケース６２０に固定されている。マグネットシャフト６０４は、出力軸３側に設けられた凹部にカラー６０６を挿通され、さらにカラー６０６の内側に波型形状の凹凸を持つトレランスリング６０７を挿通される。そして、トレランスリング６０７の内側に第２の遊星歯車機構７を構成する第２のサンギア７０２（図４参照）を挿通することにより、マグネットシャフト６０４と第２のサンギア７０２とが、トレランスリング６０７により押圧されて締結される。また、ブッシュ６０９は、センサケース６２０と第２のサンギア７０２との隙間を埋めている。

【0026】

マグネットシャフト６０４は、第１の遊星歯車機構５の第１のリングギア５０４から入力される動力により回転する。マグネットシャフト６０４が回転すると、マグネットシャフト６０４とマグネットリング６０５とは一体となって回転する。マグネットリング６０５が回転すると、ＧＭＲセンサ６０８がマグネットリング６０５からの磁束密度を検出してパルス信号を発生する。このように発生したパルス信号をパルスセンサによって検出することにより、ドア開閉装置１の駆動状況、特に回転速度および回転方向を検出することができる。また、マグネットシャフト６０４が回転すると、マグネットシャフト６０４と締結された第２のサンギア７０２が回転する。

【0027】

２段の遊星歯車機構で構成された第２の遊星歯車機構７および第３の遊星歯車機構８は、図７に示すように、センサ機構６を介して第１の遊星歯車機構５から入力された動力を減速して出力する第２の減速機構である。

【0028】

この２段の遊星歯車機構は、リングギアカバー７０１、第２のサンギア７０２、第２のプラネタリーギア７０３、ピン７０４、第２のプラネタリーキャリア７０５、第３のサンギア８０１、第３のプラネタリーギア８０２、ピン８０３、第３のプラネタリーキャリア８０４、スペーサ８０５、ブッシュ８０６を備え、これらをギアケース７１０、８１０からなる筒状の収容部材に収容してユニット化している。なお、ギアケース７１０は、内側に第２のリングギア７１０ｂを備え、第２のリングギア７１０ｂは第２の遊星歯車機構７および第３の遊星歯車機構８の双方のリングギアとして機能する。

【0029】

リングギアカバー７０１は、ギアケース７１０に嵌合される。軸方向に延伸する第２のサンギア７０２は、マグネットシャフト６０４に締結されている。第２のプラネタリーギア７０３は、ピン７０４により第２のプラネタリーキャリア７０５に回転可能に支持されている。軸方向に延伸する第３のサンギア８０１は、第２のプラネタリーキャリア７０５にセレーション結合されている。第３のプラネタリーギア８０２は、ピン８０３により第３のプラネタリーキャリア８０４に回転可能に支持されている。第３のプラネタリーキャリア８０４には、ドア開閉装置１の出力軸３が接続している。スペーサ８０５は、ギアケース７１０とギアケース８１０との隙間を埋め、ブッシュ８０６は、ギアケース８１０と出力軸３との隙間を埋める。ギアケース７１０は、外周面に設けた固定用耳部７１０ａとセンサケース６２０とをボルトＶ２によりネジ止めすることで、センサケース６２０に固定されている。さらに、ギアケース８１０は、外周面に設けた固定用耳部８１０ａとギアケース７１０とをボルトＶ３によりネジ止めすることで、ギアケース７１０に固定されている。ギアケース８１０には、ドア開閉装置１を車両本体又はドアに固定するための固定手段としてのブラケットＢ２がボルトＶ４によりに固定されている。

【0030】

第２のサンギア７０２がマグネットシャフト６０４の動力により回転すると、第２のプラネタリーギア７０３が自転する。第２のプラネタリーギア７０３が自転すると、ギアケース７１０内に形成された第２のリングギア７１０ｂは回転しないため、第２のプラネタリーキャリア７０５が回転する。第２のプラネタリーキャリア７０５が回転すると、第２のプラネタリーキャリア７０５に接続された第３のサンギア８０１が回転する。

【0031】

第３のサンギア８０１が回転すると、第３のプラネタリーギア８０２が自転する。第３のプラネタリーギア８０２が自転すると、ギアケース７１０内に形成された第２のリングギア７１０ｂは回転しないため、第３のプラネタリーキャリア８０４が回転する。第３のプラネタリーキャリア８０４が回転すると、第３のプラネタリーキャリア８０４に接続された出力軸３が回転する。その結果、第２のサンギア７０２に入力された動力は、出力軸３から減速されて出力される。

【0032】

なお、この第２の遊星歯車機構７および第３の遊星歯車機構８は、第２のサンギア７０２と第３のプラネタリーキャリア８０４（ドア開閉装置１における出力軸３）とが出力軸３の軸心上で回転するよう構成している。

【0033】

出力軸３は、モータ２の軸心延長上に配設され、減速機構４を介してモータ２の動力を伝達される。出力軸３は、アーム９のアーム部材９０１と接続される。そして、出力軸３は、減速機構４を介して入力されたモータ２の動力をアーム９に出力する。

【0034】

アーム９は、アーム部材９０１、アームスペーサ９０２、クッション９０３、シャフトロッドＡ、ロッドＲを備える。アーム９は、出力軸３とドアとの間を連係するため、ロッドＲおよび図３のヒンジ１０２に接続され、出力軸３の動力をロッドＲおよびヒンジ１０２に伝達する。アーム部材９０１の基端部は、アームスペーサ９０２を介して出力軸３にボルトＶ５で固定される。また、アーム部材９０１の先端部は、クッション９０３を介してシャフトロッドＡが接続されている。さらに、シャフトロッドＡには、図示しないクリップによりロッドＲが接続される。

【0035】

つぎに、本実施の形態のドア開閉装置１の動作について説明する。ドア開閉装置１は、図１、２に示すように、バックドア１０１の開閉動作を行う。まず、ドア開閉装置１のモータ２が、車載電源から所定の周波数（ＰＷＭ周波数）、所定のデューティー比のパルス電流を入力されると、モータ２はそのデューティー比に応じた回転数で回転駆動する。このとき、パルス電流のデューティー比を大きくするとモータ２の回転数は大きくなり、デューティー比を小さくするとモータ２の回転数は小さくなる。これによりモータ２はＰＷＭ制御される。駆動したモータ２の動力は減速機構４を介して出力軸３に伝達され、出力軸３が回転する。そして、出力軸３が回転すると、図１、２に示すように、出力軸３を中心としてアーム９が旋回することになり、ロッドＲ、ヒンジ１０２が連動して回転しバックドア１０１を開閉動作する。なお、バックドア１０１を開動作するか閉動作するかによってモータ２の回転方向が切り替えられる。モータ２の回転方向の切り替えは、パルス電流を流す方向を切り替えることによって実現される。

【0036】

ここで、ドア開閉装置１においては、上述したように、出力軸３の軸心に沿ってモータ２の動力を伝達する減速機構４および出力軸３において、出力軸３の軸心上に配置されて動力を伝達する各部材の軸心が高精度に出力軸３の軸心上に位置することが好ましい。各部材の軸心が出力軸３の軸心上に位置するためには、少なくとも各部材ごとに、各部材の軸心に直交する基準面においての軸心に対して端面の軸心が高精度に整合していることが求められる。

【0037】

そこで、本実施の形態に係るドア開閉装置１において、出力軸３は、出力軸３の両端面における位置度を、たとえばφ０．０３に設定した。この出力軸３の位置度は、φ０．０１以上、かつφ０．１以下に設定することが好ましい。その結果、出力軸３は、高精度に出力軸３の軸心に沿って動力を伝えることができるため、実施の形態に係るドア開閉装置１は、出力効率の高いドア開閉装置である。

【0038】

同様に、第１のサンギア５０１の位置度も所定の値とされている。図５に示すように、第１のサンギア５０１は、モータ２側の端部に断面が正方形の接続部５０１ａを有し、それと隣接して平板部５０１ｂを有する。本実施の形態に係るドア開閉装置１において、第１のサンギア５０１は、第１のサンギア５０１の軸心に直交する基準面である平板部５０１ｂのモータ２側の面においての軸心に対する接続部５０１ａのモータ２側の端面の軸心の位置度を、たとえばφ０．１に設定した。この第１のサンギア５０１の位置度は、φ０．０１以上、かつφ０．１以下に設定することが好ましい。その結果、第１のサンギア５０１は、高精度に出力軸３の軸心に沿って動力を伝えることができるため、実施の形態に係るドア開閉装置１は、出力効率の高いドア開閉装置である。

【0039】

同様に、第２のサンギア７０２の同軸度も所定の値とされている。本実施の形態に係るドア開閉装置１において、第２のサンギア７０２は、第２のサンギア７０２の軸心に直交する基準面であるモータ２側の端面においての軸心に対する第２のサンギア７０２のモータ２と反対側の端面の軸心の同軸度を、たとえばφ０．０３に設定した。この第２のサンギア７０２の位置度は、φ０．０１以上、かつφ０．１以下に設定することが好ましい。その結果、第２のサンギア７０２は、高精度に出力軸３の軸心に沿って動力を伝えることができるため、実施の形態に係るドア開閉装置１は、出力効率の高いドア開閉装置である。

【0040】

このように、本実施の形態に係るドア開閉装置１は、出力軸３およびサンギアの軸心に直交する基準面においての軸心に対する出力軸３およびサンギアの少なくとも片端面の軸心の位置度または同軸度を、φ０．０１以上、かつφ０．１以下に設定することにより、出力効率の高いドア開閉装置を実現している。

【0041】

さらに、本実施の形態のドア開閉装置１は、各部材の位置度または同軸度が所定の値であることにより、ドア開閉装置１を駆動させる際に各部材に不要な力がかかることが抑制され、長期信頼性が高いという効果も奏する。

【0042】

つぎに、ドア開閉装置１の各ユニットを組み合わせたときの重心位置について説明する。図８は、図３のドア開閉装置のモータと第１の遊星歯車機構とを組み合わせたときの重心位置を表す模式図である。図８に示すように、モータ２と第１の遊星歯車機構５とを組み合わせたときの重心位置と、出力軸３の軸心との偏心距離を、図８の紙面左右方向に０．０３ｍｍ、図８の紙面上下方向に１．１１ｍｍであり、いずれも出力軸３の直径（１５ｍｍ）の１／１０より小さく設定した。なお、本実施の形態のドア開閉装置１において重心位置および偏心距離は、Ｄａｓｓａｕｌｔ Ｓｙｓｔｅｍｅｓ社製のＣＡＴＩＡ Ｖｅｒｓｉｏｎ５ Ｂｕｉｌｄ Ｎｕｍｂｅｒ２２の測定機能を用いて算出した数値である。

【0043】

図９は、図３のドア開閉装置の第２の遊星歯車機構と第３の遊星歯車機構とを組み合わせたときの重心位置を表す模式図である。図９に示すように、第２の遊星歯車機構７と第３の遊星歯車機構８とを組み合わせたときの重心位置と、出力軸３の軸心との偏心距離を、図９の紙面左右方向に０．１８ｍｍ、図９の紙面上下方向に０．００ｍｍであり、いずれも出力軸３の直径の１／１０より小さく設定した。

【0044】

図１０は、図３のドア開閉装置のモータと減速機構と出力軸とを組み合わせたときの重心位置を表す模式図である。図１０に示すように、モータ２と減速機構４と出力軸３とを組み合わせたときの重心位置と、出力軸３の軸心との偏心距離を、図１０の紙面左右方向に１．１６ｍｍ、図１０の紙面上下方向に１．８１ｍｍであり、いずれも出力軸３の直径の２／１０より小さく設定した。

【0045】

図１１は、図３のドア開閉装置のモータと減速機構と出力軸とアームとを組み合わせたときの重心位置を表す模式図である。図１１に示すように、モータ２と減速機構４と出力軸３とアーム９とを組み合わせたときの重心位置と、出力軸３の軸心との偏心距離を、図１１の紙面左右方向に２．９２ｍｍ、図１１の紙面上下方向に１．７ｍｍであり、いずれも出力軸３の直径の２／１０より小さく設定した。

【0046】

このように、本実施の形態に係るドア開閉装置１は、各ユニットを組み合わせたときの重心位置と、出力軸３の軸心との偏心距離を、十分小さく設定した。その結果、モータ２の動力の損失が抑制され、効率よく出力されるため、本実施の形態に係るドア開閉装置１は出力効率の高いドア開閉装置である。

【0047】

さらに、本実施の形態のドア開閉装置１は、各ユニットを組み合わせたときの重心位置と、出力軸３の軸心との偏心距離を、十分小さく設定したことにより、ドア開閉装置１を駆動させる際に各部材に不要な力がかかることが抑制され、長期信頼性が高いという効果も奏する。

【0048】

さらに、本実施の形態のドア開閉装置１は、バックドア１０１に限らず、車両１００の側部に設けられるスライドドアの開閉に用いることも可能である。

【0049】

図１２は、本実施の形態のドア開閉装置をスライドドアの開閉に用いる場合の設置例を示す模式図である。図１３は、図１２を車両上方側から見た場合の模式図である。スライドドア１０３は、車両１００に設けたガイドレール１０４に沿って車両前後方向に移動する。本実施の形態のドア開閉装置１をスライドドア１０３の開閉に用いる場合、たとえば、図１２に示すように、スライドドア１０３の内部にドア開閉装置１を設置する。ドア開閉装置１は、出力軸３の回転軸線の方向が車両上下方向になるように設置し、出力軸３には第１の回転ドラム９０４ａを取り付ける。第１の回転ドラム９０４ａは出力軸３の回転軸線で回転するように取り付ける。ドア開閉装置１を用いてスライドドア１０３を開閉するときには、第１の回転ドラム９０４ａおよび第２の回転ドラム９０４ｂにより、ガイドレール１０４に沿って設けられたケーブル１０５を巻き取る一方で送り出す。これにより、スライドドア１０３がガイドレール１０４に沿って移動する。

【0050】

このように、本実施の形態に係るドア開閉装置１をスライドドア１０３に設置する場合においても、出力軸３の両端面における位置度をφ０．０１以上、かつφ０．１以下に設定することにより、出力効率の高いドア開閉装置を実現することができる。

【0051】

以上のように、本実施の形態に係るドア開閉装置１は、出力効率の高いドア開閉装置である。

【0052】

なお、第１の遊星歯車機構５、第２の遊星歯車機構７、第３の遊星歯車機構８は、上述したような構成に限らず、他の構成であってもよい。たとえば、遊星歯車機構を構成する部品のうち、どの部品を固定し、どの部品を回転可能とするかは適宜設計することができる。また、モータ２に接続する減速機構は、遊星歯車機構に限らず、サイクロイド減速機構であってもよく、平歯車を用いた減速機構を用いてもよい。また、減速機構は３段に限られず、０〜２段、または４段以上の複数段であってもよい。

【0053】

また、ドア開閉装置１はクラッチ機構を備えていてもよい。クラッチ機構は、たとえば電磁クラッチであるが、他の構成であってもよい。また、ドア開閉装置１はブレーキ機構を備えていてもよい。ブレーキ機構は、たとえばスプリング式であるが、他の構成であってもよい。

【0054】

また、出力軸３には、出力軸３の回転を出力軸３の回転軸線とは異なる方向の回転軸線での回転に変換できるユニバーサルジョイント、出力軸３の回転軸線と直交する回転軸線で回転する軸線方向変換機構、出力軸３から出力する回転運動を軸心方向に沿った直線運動に変換する運動変換機構等を取り付ける構成であってもよい。

【0055】

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0056】

１ ドア開閉装置
１００ 車両
１０１ バックドア
１０２ ヒンジ
１０３ スライドドア
１０４ ガイドレール
１０５ ケーブル
２ モータ
２０１ モータケース
３ 出力軸
４ 減速機構
５ 第１の遊星歯車機構
５０１ 第１のサンギア
５０１ａ 接続部
５０１ｂ 平板部
５０２ 第１のプラネタリーギア
５０３ 第１のプラネタリーキャリア
５０４ 第１のリングギア
５１０、７１０、８１０ ギアケース
５１０ａ、６１０ａ、６２０ａ、７１０ａ、８１０ａ 固定用耳部
６ センサ機構
６０１ ブレーキブッシュ
６０２ ウェーブワッシャー
６０３ ブレーキカバー
６０４ マグネットシャフト
６０５ マグネットリング
６０６ カラー
６０７ トレランスリング
６０８ ＧＭＲセンサ
６０９、８０６ ブッシュ
６１０、６２０ センサケース
７ 第２の遊星歯車機構
７０１ リングギアカバー
７０２ 第２のサンギア
７０３ 第２のプラネタリーギア
７０４、８０３ ピン
７０５ 第２のプラネタリーキャリア
７１０ｂ 第２のリングギア
８ 第３の遊星歯車機構
８０１ 第３のサンギア
８０２ 第３のプラネタリーギア
８０４ 第３のプラネタリーキャリア
８０５ スペーサ
９ アーム
９０１ アーム部材
９０２ アームスペーサ
９０３ クッション
９０４ａ 第１の回転ドラム
９０４ｂ 第２の回転ドラム
Ａ シャフトロッド
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ ブラケット
Ｒ ロッド
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５ ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】