車両のスライドドアの開閉駆動装置
【課題】プッシュプルチェーンを用いるスライドドアの開閉駆動装置の騒音や摩擦、摩耗の問題を解消する。
【解決手段】ドア枠２と略平行の経路に沿って、かつ、閉じる直前から閉じる位置までは進行方向に対して横向きの湾曲経路に沿って移動するスライドドア３に一端が連結され、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるプッシュプルチェーン１５と、ドア枠２近辺に上下方向に延びる回転軸Ｊ廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーン１５と噛み合うスプロケット１６と、そのスプロケットを往復回転駆動するモータ駆動の駆動機構１７と、前記プッシュプルチェーン１５のスプロケット１６と噛み合っている部位とドア３との間の屈曲側への座屈を規制するガイド１８とを備えているスライドドアの開閉駆動装置１０。
【解決手段】ドア枠２と略平行の経路に沿って、かつ、閉じる直前から閉じる位置までは進行方向に対して横向きの湾曲経路に沿って移動するスライドドア３に一端が連結され、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるプッシュプルチェーン１５と、ドア枠２近辺に上下方向に延びる回転軸Ｊ廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーン１５と噛み合うスプロケット１６と、そのスプロケットを往復回転駆動するモータ駆動の駆動機構１７と、前記プッシュプルチェーン１５のスプロケット１６と噛み合っている部位とドア３との間の屈曲側への座屈を規制するガイド１８とを備えているスライドドアの開閉駆動装置１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両のスライドドアの開閉駆動装置に関し、特に自動車の側面のスライドドアなどに用いられる開閉駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図８ａ、図８ｂに示すような、自動車１００の側面の開口部１０１を開閉する後部座席用のスライドドア１０２を電動で開閉駆動する開閉駆動装置１０３が開示されている。この開閉駆動装置１０３は、図９に示すように、スライドドア１０２を支持するローラ１０４と、そのローラを支持するブラケット１０５に一端が連結され、他端がモータで駆動されるドラム１０６に係止される前進用および後退用のインナーケーブル１０７、１０８と、それらのインナーケーブル１０７、１０８をガイドするガイドプーリ１０９とからなる。このものはドラム１０６に前進用インナーケーブル１０７を巻き取り、後退用インナーケーブル１０８を送り出すことにより、スライドドア１０２を前進させることができ、逆の作用で後退させることができる。
【０００３】
さらにこの種のスライドドア１０２では、ローラ１０４をガイドするガイドレール１１０の前端近辺が車内側に湾曲しており、そのため、ドアが閉じられる直前からドアが全閉状態になる位置の間では、スライドドア１０２は平行状態を維持しながら湾曲経路に沿って車内側に移動し、閉じたときはスライドドア１０２が自動車１００の車体の側面と面一になる。インナーケーブル１０７、１０８としては、引っ張り力のみ伝達するプルコントロールケーブルのインナーケーブルが用いられる。
【０００４】
特許文献２には、インナーケーブルに代えて、無端状の歯付きベルトを用いるスライドドアの開閉駆動装置が開示されている。また、特許文献３には、モータによって往復回転駆動されるスプロケットと噛み合うプッシュプルチェーンによって、スライドドアを前進・後退させるスライドドアの開閉駆動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２５９７１号公報
【特許文献２】特開平７−２９３１０９号公報
【特許文献３】特開２００２−２２７５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の開閉駆動装置１０３は、前進および後退の駆動力をインナーケーブル１０７、１０８によってスライドドア１０２に伝達するので、巻き掛け伝導手段であるインナーケーブル１０７、１０８はスライドドアドア１０２の前方と後方の両側に延びている必要がある。そのため、配索スペースが大きい。歯付きベルトを用いる特許文献２の開閉駆動装置も同様である。
【０００７】
他方、特許文献３のプッシュプルチェーンを利用する開閉駆動装置は、１本のプッシュプルチェーンで押し方向と引き方向の力を伝達することができるので、一方の側（通常は後方）のみにプッシュプルチェーンが延びており、他方の側（通常は前方）には延ばす必要がない。したがってプッシュプルチェーンの配置スペースが小さくて済む。しかし前述のようにスライドドアは閉じる直前から全閉位置まで、湾曲した経路に沿って車内側に平行移動するので、プッシュプルチェーンに座屈が生じないようにプッシュプルチェーンの走行経路の全体にチェーンガイドを設けている。そのため、ドアの開閉のたびにプッシュプルチェーンとチェーンガイドとが摺接し、摺動音が耳障りである。また、摩擦による摺動抵抗もあり、摩耗の問題もある。
【０００８】
本発明は上記のスライドドアの開閉駆動装置におけるプッシュプルチェーンの利点を維持しながら、騒音や摩擦、摩耗の問題を少なくすることを技術課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両のスライドドアの開閉駆動装置は、車両のドア枠と略平行の経路に沿って、かつ、閉じる直前から閉じる位置までは進行方向に対して横方向に湾曲する経路に沿ってドアが移動する、車両のスライドドアの開閉駆動装置であって、一端がドアに連結され、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるプッシュプルチェーンと、ドア枠近辺に、ドアの移動を案内する湾曲する経路を含む平面に対し略直角の回転軸廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーンと噛み合うスプロケットと、そのスプロケットを往復回転駆動する駆動機構と、前記ドアとの連結部位と前記プッシュプルチェーンのスプロケットと噛み合っている部位との間の屈曲側への座屈を規制する手段とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
（１）本発明の開閉駆動装置は、プッシュプルチェーンと噛み合って押し引き駆動するスプロケットが、ドアの移動を案内する湾曲する経路を含む平面に対し略直角の回転軸廻りに回転自在に設けられているので、ドアの湾曲経路に沿った移動に伴ってスプロケットから送り出されるプッシュプルチェーンの角度が変化しても、スプロケットへの巻き付け角度が変化することにより、対応することができる。この場合、プッシュプルチェーンは一方向に屈曲可能であるが、座屈を規制する手段がプッシュプルチェーンの屈曲を制限するので、開閉操作の途中に圧縮荷重による座屈が生ずるおそれが少なく、安全である。
【００１１】
（２）前記座屈を規制する手段が、前記スプロケットの近辺に設けられた、プッシュプルチェーンをスプロケットから外れないように規制すると共に、スプロケットから離れていくプッシュプルチェーンのリンクの回動範囲を規制するガイドである場合は、スプロケットから押し出されようとするリンクが特定の角度範囲に規制され、それ以上は屈曲しない。この状態でそのリンクとドアと連結されているリンクとの間を屈曲可能な側に屈曲しようしても、他方向への屈曲が規制されるので、結局は屈曲が可能な方向にも屈曲できない。すなわち、屈曲可能な側に屈曲させて一方に凸となるように湾曲させる場合は、他方にも凸となる部分ができ、他方向の屈曲が必要になる。しかしその方向の屈曲は規制されているので、実際にはそのような屈曲は生じない。したがってプッシュプルチェーンの途中における座屈が防止される。
【００１２】
（３）前記ガイドがスプロケットの回転軸廻りに回動自在であり、かつ、バネによってプッシュプルチェーンをスプロケットに巻き付ける方向に付勢されている場合は、ドアの移動に伴ってプッシュプルケーブルの角度が変化する場合に、その変化に追従しながらプッシュプルチェーンのスプロケットから離れた部位をスプロケットに巻き付けるように付勢することができる。そしてガイドによって付勢されたリンクのトルクないしモーメントは、順に隣接するリンクに伝えられ、スプロケットとドアの間のプッシュプルチェーン全体に対し、屈曲が制限される方向のトルクないしモーメントが与えられる。そのため、プッシュプルチェーンの回動角度が大きい場合でも、座屈が生じない。
【００１３】
（４）前記駆動機構が、スプロケットを往復回転駆動する電動モータと減速機とを備えている場合は、ドアの開閉をスイッチ操作で容易に行うことができる。
【００１４】
（５）前記減速機が自己拘束型の減速機であり、前記スプロケットと減速機との間に、トルク伝達のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるクラッチ機構が介在されている場合は、電動モータへの通電をＯＦＦにした場合でも、たとえば坂道に停車した自動車のドアが自重で勝手に閉じたりすることが防止される。また、クラッチをＯＦＦにすることにより、手動操作でドアを開閉させることができる。
【００１５】
（６）前記プッシュプルチェーンの、スプロケットに掛け回されて反転している部分の自由端を、スプロケットから離れる方向に引っ張る付勢手段を設ける場合は、クラッチをＯＦＦにしたときでもプッシュプルチェーンに弛みが生じない。また、付勢手段の付勢力を適切に大きくすれば、電動モータを作動させずに自然とドアを閉じさせるようにすることも可能である。
【００１６】
（７）前記電動モータとスプロケットの間に、回転力を伝えるトルクケーブルを介在させる場合は、電動モータの取り付け位置の自由度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の開閉駆動装置の一実施形態を自動車のスライドドアに適用した状態を示す要部側面図である。
【図２】図１の開閉駆動装置の平面図である。
【図３】図２の開閉駆動装置の要部拡大図である。
【図４】図３のIV-IV線断面図である。
【図５】本発明の開閉駆動装置の他の実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明の開閉駆動装置の駆動機構の一実施形態を示す断面図である。
【図７】図７ａおよび図７ｂはそれぞれ本発明に関わるプッシュプルチェーンの実施形態を示す平面図である。
【図８】図８ａは従来の開閉駆動装置を備えた自動車を示す一部切り欠き側面図、図８ｂはその自動車の一部切り欠き平面図である。
【図９】その開閉駆動機構の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１および図２に示す開閉駆動装置１０は、自動車１の後部のドア枠２に沿って前後にスライド自在に設けられるドア３を開閉駆動するものである。ドア３は自動車１１の側面の上部に設けられるアッパーレール４、中央部に設けられるセンターレール５および下部に設けられロアレール６によってガイドされる。アッパーレール４とロアレール６はドア枠２の前端近辺まで延びており、センターレール５はドア枠２の後端近辺まで延びている。いずれのレール４、５、６も前端近辺では図２に示すように、車内側に湾曲している。
【００１９】
ドア３にはそれぞれのレール４、５、６に対応するアーム７が設けられ、それらのアーム７にレール上を転動する走行ローラ８が回転自在に取付けられている。この実施形態では、開閉駆動装置１０はセンターレール５を転動する走行ローラ８を支持するアーム７を駆動するようにしている。ただし他のアームを駆動するようにしてもよい。アーム７は車外に設けられているが、車体の側面パネル１１には、車内と車外を貫通するスリットが形成され、そのスリットに通されるブラケット１３がアーム７と共にローラ８を支持する軸１４を支持している。
【００２０】
開閉駆動装置１０は、一端がドア３に回動自在に連結されるプッシュプルチェーン１５と、自動車１の後端近辺に鉛直方向の回転軸Ｊ廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーン１５と噛み合うスプロケット１６と、そのスプロケットを往復回転駆動する駆動機構（図１の符号１７）と、プッシュプルチェーン１５の背面側の屈曲を規制するガイド１８とを備えている。
【００２１】
プッシュプルチェーン１５は、押し引き両方向の力を伝達することができ、かつ、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限される機能を備えたチェーンである。本実施形態のプッシュプルチェーン１５は、図４に示すように、略矩形状の外側リンク２０と、それらのリンクの内側に設けられる内側リンク２１と、外側リンク２０と内側リンク２１を回動自在に連結するピン２２と、ピンの外周に回転自在に設けられる円筒状のローラ２３とからなる、いわゆるローラチェーンである。
【００２２】
図３に示すように、ピン２２は、各リンク２０、２１の中心から一方の側（図３における右側）に偏って配列されており、その側における外側リンク２０の角２０ａは略円弧状に形成されている。また、外側リンク２０の両方の端面２０ｂはリンク２０の長手方向に対して略直角である。なお、ピン２２から遠い側のリンク２０の角２０ｃは丸くされていない。内側リンク２１についても外側リンク２０と実質的に同一である。そのため、隣接する外側リンク２０と内側リンク２１、ひいては外側リンク２０同士は、ピン２２が偏っている側が凹状となるように屈曲可能であり、他の側では外側リンク２０の隣接する端面２０ｂ同士が当接するので、屈曲が規制される。
【００２３】
屈曲可能な側には、外側リンク２０と内側リンク２１は約９０度程度まで屈曲可能であり、外側リンク２０同士は１８０度程度まで屈曲可能である。ただし屈曲可能な側についても、たとえば９０〜１２０度程度まで屈曲でき、それ以上は屈曲できないように規制することもできる。プッシュプルチェーン１５の先端リンク１５ａは、図３に示す台形状のブラケット１３、軸１４およびアーム７を介してドア３に連結されている。
【００２４】
前記スプロケット１６は、プッシュプルチェーン１５の屈曲側に設けられ、プッシュプルチェーン１５と噛み合っている。すなわちスプロケット１６の周囲には、プッシュプルチェーン１５のローラ２３同士の隙間２３ａ（図４参照）に嵌合され、ローラ２３と係合する歯１６ａが列設されている。スプロケット１６は、図４に示すように、略コ字状のブラケット２５に取付けられる電磁クラッチ２６の出力軸２７に固定されており、ブラケット２５はドア枠２に固定されるベース２８に固定されている。電磁クラッチ２６の入力側には、ウォームギヤ減速機Ｇと、図３に示すモータＭとが取付けられている。この実施形態では、電磁クラッチ２６と、ウォームギヤ減速機Ｇと、モータＭとで駆動機構を構成している。電磁クラッチ２６は、電気系統のトラブルでモータ駆動ができないときに手動でドア３を開閉できるようにするためのものである。そのため、非通電時に「切り」になり、通電時に「入り」になるものが好ましい。
【００２５】
モータＭの出力軸は図４に示すウォーム減速機Ｇのウォーム２９に結合され、そのウォームはウォームホイール３０と噛み合っている。ウォームホイール３０は電磁クラッチ２６の入力軸に共廻りするように固定されている。なお、ウォーム２９は図３に示すように自動車の前後方向に延びているが、図４ではウォームホイール３０との噛み合い状態を理解しやすいように、紙面に直角方向に延びるように記載している。符号３１はウォーム２９およびウォームホイール３０をそれぞれ回転自在に支持するハウジングであり、そのハウジング３１にモータＭを取付ける取付け部（図３の符号３２）が設けられている。符号３３は電磁クラッチ２６を収容するクラッチケースであり、ハウジング３１はそのクラッチケース３３にネジ３４によって固定されている。
【００２６】
前記ブラケット２５には、さらに前述のプッシュプルチェーン１５の背面側の屈曲を規制するガイド１８がボルト３５、スペーサ３６およびナット３７によって取付けられている。この実施形態では、ガイド１８はプッシュプルチェーン１５の内側リンク２１の間に入り込み、ローラ２３と接してガイドする板状のものである。ガイド１８はボルト３５の周囲に嵌合される筒状のスペーサ３６によって支持され、ボルト３５とナット３７によってブラケット２５に固定される。ガイド１８の正面形状は、図３に示すように、自動車の壁面パネルに沿う部分（直線部）が前後に延びるように、スプロケット１６の接線方向に延びており、他の部位（湾曲部）ではスプロケット１６と同心状に円弧状に湾曲している。
【００２７】
ガイド１８の内面側は、プッシュプルチェーン１５のリンク２０、２１が移動するときの外側の角２０ｃの軌跡の円弧状にされている。ガイド１８の湾曲部は、プッシュプルチェーン１５がスプロケット１６によって押し出されるときに、スプロケット１６から外れないように支持する作用を奏する。さらにガイド１８の直線部１８ａは、リンク２０、２１の回動範囲を規制し、プッシュプルチェーン１５の座屈を防止する作用を奏する。
【００２８】
すなわち、この実施形態ではプッシュプルチェーン１５のスプロケット１６とドア３の間の部分（作動側、図３の下側の部分。なお、「図３の下側」とは、図３の符号が正しく読める向きにおける下側の意味であり、そのときの上側を縦長紙面の左側になるように配置したときは、紙面の右側を意味する。以下、同様）では図３における上向き（車内向き）に凸となるようには湾曲しないので、座屈するとすれば図３における下向き（車外向き）に凸になるように湾曲することになる。また、ガイド１８の直線部１８ａと接しているリンク２０、２１がガイド１８によって図３における反時計方向の回動が規制されているので、先端リンク１８ａとスプロケット１６と噛み合っているリンクとの間のプッシュプルチェーン１５には図３における右向きのテンションがかかり、プッシュプルチェーン１５は結局は下向きに凸になるように湾曲することも規制される。
【００２９】
つぎに図２および図３を参照して上記のように構成される開閉駆動装置１０の作用を説明する。ドア３が開いているときは、ドアは実線のように自動車の側壁パネルに重なるようにいくらか車外側に突出し、かつ、側壁パネルと略平行に配置されており、プッシュプルチェーン１５は車内に引き込まれている。プッシュプルチェーン１５のリンク２０、２１はピン２２がある側に屈曲することができるので、スプロケット１６に沿って湾曲することができ、スプロケット１６に噛み合うことができる。プッシュプルチェーン１５のスプロケット１６に巻き付けられて１８０度方向を変え、自動車の前側に延びている部分（戻り側）の先端はスプリングに代表される付勢部材（図１の符号３８）により引っ張られている。このように引っ張って張力を加えておくと、絡まるおそれがなく、プッシュプルチェーン１５がスプロケット１６と噛み合った状態を維持することができる。付勢部材３８としては、引っ張りコイルスプリングのほか、エアシリンダ、圧縮コイルスプリングなどが用いられる。
【００３０】
開閉駆動装置１０を作動させるときは、始めに電磁クラッチ２６を「入り」にしておく。この状態からスプロケット１６を図の時計廻り方向に回転させるようにモータＭを回転させると、モータＭの回転はウォーム減速機Ｇおよび電磁クラッチ２６を介してスプロケット１６に伝えられる。そしてスプロケット１６の回転に伴い、プッシュプルチェーン１５の作動部が前方に押し出されていく。このとき、プッシュプルチェーン１５の背面側（図３の下側）がガイド１８によって支持されるので、押し出されたプッシュプルチェーン１５は図３の下向き（車外向き）に凸になるように屈曲できない。また、図３の上向き（車内側）に凸となるようには構造的に屈曲できない。そのため、前述の理由でプッシュプルチェーン１５は真っ直ぐに前向きに延びていく。ドア３の重量は走行ローラ８を介してレール４、５、６によって支持されているので、プッシュプルチェーン１５に加わる圧縮力は走行に伴う転動摩擦抵抗だけであり、プッシュプルチェーン１５は充分に耐えることができる。
【００３１】
そしてスプロケット１６がさらに図３の時計方向に回転すると、図２の矢印Ｐで示すように、プッシュプルチェーン１５がドア３を前端まで押し込んでいく。この場合、ドア３が開口部を閉じる位置の直前から湾曲しているレール４、５、６に案内されながら次第に車内側に入り込む。そのため、プッシュプルチェーン１５の先端部もドア３の内側への移動に伴って次第に車内側に移動し、作動部全体が想像線のように傾斜していく。しかしプッシュプルチェーン１５は、スプロケット１６の近辺ではガイド１８と接しているので、圧縮力が大きくなっても前述と同様の理由で屈曲しない。
【００３２】
上記のように、ガイド１８の直線部は、ドア３との連結部とスプロケット１６との間の範囲でプッシュプルチェーン１５を屈曲しないように規制する手段として作用する。なお、図３の実施形態では、ドア３と連結されているプッシュプルチェーン１５の先端リンク１５ａはドア３に対して回動自在であるが、この先端リンク１５ａを所定の角度以上には回動しないように規制するストッパをドア３あるいはブラケット１３に設けてもよい。その場合は一層座屈が防止される。また、先端リンク１５ａおよびブラケット１３を図３の反時計方向（屈曲が規制されている方向）に付勢する手段、たとえばねじりコイルスプリングなどのバネをブラケット１３とアーム７またはドア３との間に設けてもよい。
【００３３】
ドア３を開くときは、モータＭを前述とは逆に回転させる。それによりスプロケット１６は反時計方向に回転し、プッシュプルチェーン１５を引き込んでいく。この場合はプッシュプルチェーン１５に張力が作用しているので、座屈が生じない。またプッシュプルチェーン１５の戻り側（図３の上側）は付勢部材３８で引っ張られているので、張力が作用しており、絡まったりしない。
【００３４】
ドア３を途中まで閉じた状態で、あるいは開く途中で止めるときは、モータＭの回転を止める。その場合は自動車が坂に止まっている場合は、ドア３の重量に基づき、プッシュプルチェーン１５を介してスプロケット１６にトルクが加わる。しかしこの実施形態では、電磁クラッチ２６が「入り」になっており、かつ、自己拘束性を有するウォーム減速機Ｇを採用しているので、スプロケット１６の回転が拘束される。そのため、ドア３は途中まで開いた状態が維持される。ドア３を手動操作で開閉する場合は、電磁クラッチ２６を「切り」にする。
【００３５】
なお、ドア３が全閉位置あるいは全開位置まで移動したとき、電磁クラッチ２６を自動的に「切り」にすると共に、モータＭを停止させるように制御してもよい。ドア３は全閉位置でも、いわゆるハーフラッチ状態であるので、その後、公知のモータ駆動によるオートクロージャによってフルラッチ状態までラッチを強制的に回転させる。ドアを開けるときは、モータ駆動で強制的にラッチを開くオープナが用いられる。
【００３６】
図１〜３の開閉駆動装置１０では、前述のように、スプロケット１６の回転軸が自動車の上下方向、すなわち湾曲しているセンターレール７を含む平面（ここでは水平面）に対して略直角の軸心廻りに回転するので、プッシュプルチェーン１５の先端とスプロケット１６に巻き付けられた部位の間の棒状の部分がスプロケット１６の回転軸を中心にして回動する。そのため、ドア３の車内側への移動に対して追従することができる。しかしガイド１８はブラケット２５に固定されているので、ドア３が全閉位置近くまで閉じる場合は、スプロケット１６から離れようとするリンク２０、２１がガイド１８によって充分にガイドされないことがある。すなわち各リンク２０、２１の２本のピン２２およびローラ２３のうち、１本がスプロケット１６の歯に係合し、他の１本がスプロケットから離れている場合は、そのリンクは係合しているピン２２廻りに回動自在で、ドアの開き始めではガイド１８とスプロケット１６の間で向きが定まりにくい。
【００３７】
図５の開閉駆動装置４０は、このような問題を解決するものであり、この開閉駆動装置４０では、略円弧状のガイド部４１と扇状の側壁４２を備えた回動部材４３をスプロケット１６の回転軸Ｊを中心として回動自在に設けると共に、その回動部材４３を渦巻きスプリング（ゼンマイバネ）４４などのバネに代表される付勢部材で図の時計回り方向に付勢する構成としている。ガイド部４１の先端側４１ａはスプロケット１６の接線方向にいくらか突出している。他の構成は図１〜４の開閉駆動装置１０と同様である。渦巻きスプリング４４の外側あるいは内側の一端はブラケット２５に係止し、あるいはブラケット２５に固定したスプロケット１６のケースなどに係止し、他の一端はスプロケット１６に係止する。なお、回動部材４３の回動範囲を規制するためのストッパを設けるようにしてもよい。
【００３８】
この開閉駆動装置４０は、ドア３の全閉位置の状態では、図５の想像線で示すように、先端リンク１５ａがドア３に対して所定の傾斜角θで傾斜すると、回動部材４３が渦巻きスプリング４４の付勢力で図４の時計回り方向に回動し、ガイド部４１が略水平方向に延びるリンク２０をスプロケット１６側に押しつけ、ドア３から受ける押し方向の力を支える。そのため、そのリンク２０が１本のピン２２で歯と係合しているにもかかわらず、姿勢が安定する。それに伴い先端リンク１５ａの姿勢も安定する。
【００３９】
他方、図５の実線で示すように、ドア３が開き、プッシュプルチェーン１５のドア３とスプロケット１６の間の作動部が図５の反時計回り方向に回動したときは、それにつれて回動部材４３も反時計方向に回動して元の位置に戻る。そしてその位置でガイド部４１がプッシュプルチェーン１５をガイドし、ドア３から受ける力を支える。さらにドア３の閉じるのに伴って回動部材４３が時計回りに回動したときでも、また、ドア３が開いていくのに伴って回動部材４３が反時計回りに回動したときでも、回動部材４３がプッシュプルチェーン１５をガイドする角度範囲は一定であるので、プッシュプルチェーン１５に係合しているスプロケット１６の歯１６ａの数が変わらず、動力伝達機能も充分に高い。
【００４０】
なお図５には記載していないが、スプロケット１６および回動部材４３の全体を囲むケースあるいはハウジングを設け、そのケースをブラケット（図３の符号２５）などに固定することもできる。このような固定式のケースを設けると、回動する部品が外部に現れないので、安全性が高くなる。
【００４１】
図６の開閉駆動装置５０では、スプロケット１６が軸５１の周囲に固定されており、その軸５１はボールベアリング５２を介してブラケットなどによって回転自在に支持されている。軸５１は自動車の上下方向の軸心廻りに回転自在である。そしてこの軸５１は電磁クラッチ２６を介してウォーム減速機Ｇの出力軸５３にトルク伝達入り／切り自在に連結されている。出力軸５３はウォームホイール３０に結合されており、そのウォームホイール３０にウォーム２９が噛み合っている。さらにこの開閉駆動装置５０では、駆動源としてのモータＭとウォーム２９とが、トルク伝達が可能なトルクケーブル５４を介して連結されている。ただしこの開閉駆動装置５０においても、図３、図４のように、ウォーム２９を直接モータＭに連結することもできる。
【００４２】
また、この開閉駆動装置５０では、スプロケット１６を覆うケース５５を固定せず、ケース５５全体を軸５１の廻りに回動させるようにしている。それによりケース５５に図５の回動部材４３と同様の作用を奏させることができ、シンプルに構成することができる。さらにモータＭとウォームギヤ減速機Ｇとをトルクケーブル５４で連結しているので、モータＭおよびその付属要素の設置位置および設置の向きの自由度が高い。トルクケーブル５４は、可撓性を有するチューブ状のアウターケーシングの内部にトルク伝達が可能な可撓性を有するインナーケーブルを回転自在に収容した公知のものである。
【００４３】
前記実施形態のプッシュプルチェーン１５では、いずれも屈曲が拘束されてる側に屈曲させようとしても、真っ直ぐな状態以上は屈曲させることができない。しかしリンク２０、２１同士が鈍角まで屈曲するように構成してもよい。たとえば図７ａに示すプッシュプルチェーン６０では、隣接する外側のリンク２０、２０同士の端面２０ｂ、２０ｂの間に、屈曲方向の回動をスムーズにするために、いくらかの遊びないし隙間がある。そのため、屈曲が規制されている側にも緩く湾曲する。しかし屈曲を規制している側にいくらか湾曲しても、ドアの開閉操作にはほとんど影響しない。
【００４４】
図７ｂに示すプッシュプルチェーン６１は、外側リンク２０の側縁に係止突起６２を設け、その係止突起６２と隣接する外側リンク２０の側縁とを係合させることにより、回動角度を規制するようにしている。このものも、屈曲側へは図３、図４のプッシュプルチェーン１５と同様に、１８０度程度まで屈曲可能である。ただし９０〜１２０度程度までに規制することもできる。なお、図１の開閉駆動装置１０や図５の開閉駆動装置４０でも、プッシュプルチェーン１５のリンクの端面の間にリンク同士の回動を許すためにわずかな隙間があるので、実際にはいくらか図面の上向き（車内側）に凸となるように湾曲することがある。しかし前述のように、直線状に延びていると考えても問題はない。
【００４５】
また、屈曲規制側に対し、いくらかの屈曲を許しているプッシュプルチェーン６０、６１では、スプロケット１６から前側に延びる戻り側をスプロケット１６への巻き方向と逆向きに湾曲させることができる。その場合はスプロケット１６の歯と係合するリンクが多くなり、動力伝達の効率が高くなる。ただし図２などと同様に真っ直ぐ前側に延ばすようにしてもよい。なお、図２の実施形態ではプッシュプルチェーン１５の戻り側の先端を付勢部材３８で引っ張っているが、渦巻きスプリング（ゼンマイバネ）などで回転付勢されたスプロケットに巻き取るようにすることもできる。この場合も、プッシュプルチェーン１５が真っ直ぐに延ばされるので、絡まったりしない。また、自動車の走行中の揺れも少なくなる。必要であれば、プッシュプルチェーン１５のスプロケット１６から出てくる戻り側を案内・収容するレールガイドを設けてもよい。
【００４６】
図７ａ、図７ｂのように、回動が規制される側にもいくらか湾曲するプッシュプルチェーン６０、６１を用いる場合は、圧縮力に対して座屈するおそれがある。そのため、図２のガイド１８、図４のガイド部４１を備えた回動部材４３、あるいは図６のケース５５により、プッシュプルチェーン６１に対して常時回動が規制される向きにトルク（曲げモーメント）を与えておくのが好ましい。図５の想像線６４は、スプロケット１６から出てくるプッシュプルチェーン１５の背面側（回動が規制される側）をスプロケット１６側に弾力的に加圧するローラ６５を設け、プッシュプルチェーン１５を回動が規制される側に反らせるトルク（図５では時計方向のトルク）を与える場合を示している。また、スプロケット１６の近辺のリンクに与えられたトルクは、順次隣接するリンクに伝達され、結局は円弧状に湾曲するプッシュプルチェーン１５の全体にそのようなトルクが付与される。
【００４７】
なお、前述のように、先端リンク１５ａに対してドア３から離れる方向（図５の反時計方向）のトルクをバネなどで与えるようにしてもよく、先端リンク１５ａとスプロケット１６近辺のリンクの両側からトルクを与えるようにしてもよい。このようなトルクを与えることにより、座屈が一層防止される。
【００４８】
前述の開閉駆動装置は、従来のスライドドアの電動式の開閉駆動装置と同様に、ドアを閉じたときにモータ駆動でラッチを閉じるオートクロージャや、モータ駆動でラッチを開くオープナと共に用いられ、それぞれの駆動モータは順次作動するように制御する。
【００４９】
前記実施形態ではいずれもモータＭでスプロケット１６を回転させるようにしている。しかしクランクレバーなどによる手動駆動にすることもできる。また、前記実施形態では、減速機としてウォーム減速機Ｇを採用しているが、平歯車を組み合わせた減速機、遊星ギヤタイプの減速機など、他の減速機を採用することもできる。
【００５０】
前記実施形態では減速機とスプロケットの間の入り切りを行うクラッチとして電磁クラッチ２６を採用しているが、他の駆動手段を用いた自動的にオンオフさせるクラッチあるいは手動操作によるクラッチを用いることもできる。また、減速機として平歯車を組み合わせた減速機、遊星ギヤタイプの減速機などの自己拘束性を有しないものを採用する場合は、クラッチを設けなくてもよい。
【００５１】
前記実施形態では、開閉駆動装置を自動車の側部のスライドドアに採用する場合を説明したが、いわゆる引き違いタイプの左右にスライドして開閉する窓や、サンルーフなどのスライド開閉式の天井窓など、車両に用いられるスライド部材に対しても採用することもできる。特許請求の範囲にいう「ドア」には、このようなスライド操作によって開口部を開閉する閉鎖体も含まれる。さらに自動車のほか、建設機械、軌道車両などの各種の車両のスライドドアやスライド開閉式の窓（サンルーフなど）などに使用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 自動車
２ ドア枠
３ ドア
４ アッパーレール
５ センターレール
６ ロアレール
７ アーム
８ 走行ローラ
１０ 開閉駆動装置
１１ 側面パネル
１３ ブラケット
１４ 軸
１５ プッシュプルチェーン
１５ａ 先端リンク
１６ スプロケット
１６ａ 歯
１７ 駆動機構
１８ ガイド
Ｍ モータ
２０ 外側リンク
２１ 内側リンク
２０ａ、２１ａ 角
２０ｂ、２１ｂ 端面
２０ｃ、２１ｃ 角
２２ ピン
２３ ローラ
２３ａ 隙間
２５ ブラケット
２６ 電磁クラッチ
２７ 出力軸
２８ ベース
Ｇ ウォームギヤ減速機
２９ ウォーム
３０ ウォームホイール
３１ ハウジング
３２ 取付け部
３３ クラッチケース
３４ ネジ
３５ ボルト
３６ スペーサ
３７ ナット
３８ 付勢部材
４０ 開閉駆動装置
４１ ガイド部
４２ 側壁
４３ 回動部材
４４ 渦巻きスプリング
５０ 開閉駆動装置
５１ 軸
５２ ボールベアリング
５３ 出力軸
５４ トルクケーブル
５５ ケース
６０、６１ プッシュプルチェーン
６２ 係止突起
６４ 錘
６５ ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両のスライドドアの開閉駆動装置に関し、特に自動車の側面のスライドドアなどに用いられる開閉駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図８ａ、図８ｂに示すような、自動車１００の側面の開口部１０１を開閉する後部座席用のスライドドア１０２を電動で開閉駆動する開閉駆動装置１０３が開示されている。この開閉駆動装置１０３は、図９に示すように、スライドドア１０２を支持するローラ１０４と、そのローラを支持するブラケット１０５に一端が連結され、他端がモータで駆動されるドラム１０６に係止される前進用および後退用のインナーケーブル１０７、１０８と、それらのインナーケーブル１０７、１０８をガイドするガイドプーリ１０９とからなる。このものはドラム１０６に前進用インナーケーブル１０７を巻き取り、後退用インナーケーブル１０８を送り出すことにより、スライドドア１０２を前進させることができ、逆の作用で後退させることができる。
【０００３】
さらにこの種のスライドドア１０２では、ローラ１０４をガイドするガイドレール１１０の前端近辺が車内側に湾曲しており、そのため、ドアが閉じられる直前からドアが全閉状態になる位置の間では、スライドドア１０２は平行状態を維持しながら湾曲経路に沿って車内側に移動し、閉じたときはスライドドア１０２が自動車１００の車体の側面と面一になる。インナーケーブル１０７、１０８としては、引っ張り力のみ伝達するプルコントロールケーブルのインナーケーブルが用いられる。
【０００４】
特許文献２には、インナーケーブルに代えて、無端状の歯付きベルトを用いるスライドドアの開閉駆動装置が開示されている。また、特許文献３には、モータによって往復回転駆動されるスプロケットと噛み合うプッシュプルチェーンによって、スライドドアを前進・後退させるスライドドアの開閉駆動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２５９７１号公報
【特許文献２】特開平７−２９３１０９号公報
【特許文献３】特開２００２−２２７５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の開閉駆動装置１０３は、前進および後退の駆動力をインナーケーブル１０７、１０８によってスライドドア１０２に伝達するので、巻き掛け伝導手段であるインナーケーブル１０７、１０８はスライドドアドア１０２の前方と後方の両側に延びている必要がある。そのため、配索スペースが大きい。歯付きベルトを用いる特許文献２の開閉駆動装置も同様である。
【０００７】
他方、特許文献３のプッシュプルチェーンを利用する開閉駆動装置は、１本のプッシュプルチェーンで押し方向と引き方向の力を伝達することができるので、一方の側（通常は後方）のみにプッシュプルチェーンが延びており、他方の側（通常は前方）には延ばす必要がない。したがってプッシュプルチェーンの配置スペースが小さくて済む。しかし前述のようにスライドドアは閉じる直前から全閉位置まで、湾曲した経路に沿って車内側に平行移動するので、プッシュプルチェーンに座屈が生じないようにプッシュプルチェーンの走行経路の全体にチェーンガイドを設けている。そのため、ドアの開閉のたびにプッシュプルチェーンとチェーンガイドとが摺接し、摺動音が耳障りである。また、摩擦による摺動抵抗もあり、摩耗の問題もある。
【０００８】
本発明は上記のスライドドアの開閉駆動装置におけるプッシュプルチェーンの利点を維持しながら、騒音や摩擦、摩耗の問題を少なくすることを技術課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両のスライドドアの開閉駆動装置は、車両のドア枠と略平行の経路に沿って、かつ、閉じる直前から閉じる位置までは進行方向に対して横方向に湾曲する経路に沿ってドアが移動する、車両のスライドドアの開閉駆動装置であって、一端がドアに連結され、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるプッシュプルチェーンと、ドア枠近辺に、ドアの移動を案内する湾曲する経路を含む平面に対し略直角の回転軸廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーンと噛み合うスプロケットと、そのスプロケットを往復回転駆動する駆動機構と、前記ドアとの連結部位と前記プッシュプルチェーンのスプロケットと噛み合っている部位との間の屈曲側への座屈を規制する手段とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
（１）本発明の開閉駆動装置は、プッシュプルチェーンと噛み合って押し引き駆動するスプロケットが、ドアの移動を案内する湾曲する経路を含む平面に対し略直角の回転軸廻りに回転自在に設けられているので、ドアの湾曲経路に沿った移動に伴ってスプロケットから送り出されるプッシュプルチェーンの角度が変化しても、スプロケットへの巻き付け角度が変化することにより、対応することができる。この場合、プッシュプルチェーンは一方向に屈曲可能であるが、座屈を規制する手段がプッシュプルチェーンの屈曲を制限するので、開閉操作の途中に圧縮荷重による座屈が生ずるおそれが少なく、安全である。
【００１１】
（２）前記座屈を規制する手段が、前記スプロケットの近辺に設けられた、プッシュプルチェーンをスプロケットから外れないように規制すると共に、スプロケットから離れていくプッシュプルチェーンのリンクの回動範囲を規制するガイドである場合は、スプロケットから押し出されようとするリンクが特定の角度範囲に規制され、それ以上は屈曲しない。この状態でそのリンクとドアと連結されているリンクとの間を屈曲可能な側に屈曲しようしても、他方向への屈曲が規制されるので、結局は屈曲が可能な方向にも屈曲できない。すなわち、屈曲可能な側に屈曲させて一方に凸となるように湾曲させる場合は、他方にも凸となる部分ができ、他方向の屈曲が必要になる。しかしその方向の屈曲は規制されているので、実際にはそのような屈曲は生じない。したがってプッシュプルチェーンの途中における座屈が防止される。
【００１２】
（３）前記ガイドがスプロケットの回転軸廻りに回動自在であり、かつ、バネによってプッシュプルチェーンをスプロケットに巻き付ける方向に付勢されている場合は、ドアの移動に伴ってプッシュプルケーブルの角度が変化する場合に、その変化に追従しながらプッシュプルチェーンのスプロケットから離れた部位をスプロケットに巻き付けるように付勢することができる。そしてガイドによって付勢されたリンクのトルクないしモーメントは、順に隣接するリンクに伝えられ、スプロケットとドアの間のプッシュプルチェーン全体に対し、屈曲が制限される方向のトルクないしモーメントが与えられる。そのため、プッシュプルチェーンの回動角度が大きい場合でも、座屈が生じない。
【００１３】
（４）前記駆動機構が、スプロケットを往復回転駆動する電動モータと減速機とを備えている場合は、ドアの開閉をスイッチ操作で容易に行うことができる。
【００１４】
（５）前記減速機が自己拘束型の減速機であり、前記スプロケットと減速機との間に、トルク伝達のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるクラッチ機構が介在されている場合は、電動モータへの通電をＯＦＦにした場合でも、たとえば坂道に停車した自動車のドアが自重で勝手に閉じたりすることが防止される。また、クラッチをＯＦＦにすることにより、手動操作でドアを開閉させることができる。
【００１５】
（６）前記プッシュプルチェーンの、スプロケットに掛け回されて反転している部分の自由端を、スプロケットから離れる方向に引っ張る付勢手段を設ける場合は、クラッチをＯＦＦにしたときでもプッシュプルチェーンに弛みが生じない。また、付勢手段の付勢力を適切に大きくすれば、電動モータを作動させずに自然とドアを閉じさせるようにすることも可能である。
【００１６】
（７）前記電動モータとスプロケットの間に、回転力を伝えるトルクケーブルを介在させる場合は、電動モータの取り付け位置の自由度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の開閉駆動装置の一実施形態を自動車のスライドドアに適用した状態を示す要部側面図である。
【図２】図１の開閉駆動装置の平面図である。
【図３】図２の開閉駆動装置の要部拡大図である。
【図４】図３のIV-IV線断面図である。
【図５】本発明の開閉駆動装置の他の実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明の開閉駆動装置の駆動機構の一実施形態を示す断面図である。
【図７】図７ａおよび図７ｂはそれぞれ本発明に関わるプッシュプルチェーンの実施形態を示す平面図である。
【図８】図８ａは従来の開閉駆動装置を備えた自動車を示す一部切り欠き側面図、図８ｂはその自動車の一部切り欠き平面図である。
【図９】その開閉駆動機構の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１および図２に示す開閉駆動装置１０は、自動車１の後部のドア枠２に沿って前後にスライド自在に設けられるドア３を開閉駆動するものである。ドア３は自動車１１の側面の上部に設けられるアッパーレール４、中央部に設けられるセンターレール５および下部に設けられロアレール６によってガイドされる。アッパーレール４とロアレール６はドア枠２の前端近辺まで延びており、センターレール５はドア枠２の後端近辺まで延びている。いずれのレール４、５、６も前端近辺では図２に示すように、車内側に湾曲している。
【００１９】
ドア３にはそれぞれのレール４、５、６に対応するアーム７が設けられ、それらのアーム７にレール上を転動する走行ローラ８が回転自在に取付けられている。この実施形態では、開閉駆動装置１０はセンターレール５を転動する走行ローラ８を支持するアーム７を駆動するようにしている。ただし他のアームを駆動するようにしてもよい。アーム７は車外に設けられているが、車体の側面パネル１１には、車内と車外を貫通するスリットが形成され、そのスリットに通されるブラケット１３がアーム７と共にローラ８を支持する軸１４を支持している。
【００２０】
開閉駆動装置１０は、一端がドア３に回動自在に連結されるプッシュプルチェーン１５と、自動車１の後端近辺に鉛直方向の回転軸Ｊ廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーン１５と噛み合うスプロケット１６と、そのスプロケットを往復回転駆動する駆動機構（図１の符号１７）と、プッシュプルチェーン１５の背面側の屈曲を規制するガイド１８とを備えている。
【００２１】
プッシュプルチェーン１５は、押し引き両方向の力を伝達することができ、かつ、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限される機能を備えたチェーンである。本実施形態のプッシュプルチェーン１５は、図４に示すように、略矩形状の外側リンク２０と、それらのリンクの内側に設けられる内側リンク２１と、外側リンク２０と内側リンク２１を回動自在に連結するピン２２と、ピンの外周に回転自在に設けられる円筒状のローラ２３とからなる、いわゆるローラチェーンである。
【００２２】
図３に示すように、ピン２２は、各リンク２０、２１の中心から一方の側（図３における右側）に偏って配列されており、その側における外側リンク２０の角２０ａは略円弧状に形成されている。また、外側リンク２０の両方の端面２０ｂはリンク２０の長手方向に対して略直角である。なお、ピン２２から遠い側のリンク２０の角２０ｃは丸くされていない。内側リンク２１についても外側リンク２０と実質的に同一である。そのため、隣接する外側リンク２０と内側リンク２１、ひいては外側リンク２０同士は、ピン２２が偏っている側が凹状となるように屈曲可能であり、他の側では外側リンク２０の隣接する端面２０ｂ同士が当接するので、屈曲が規制される。
【００２３】
屈曲可能な側には、外側リンク２０と内側リンク２１は約９０度程度まで屈曲可能であり、外側リンク２０同士は１８０度程度まで屈曲可能である。ただし屈曲可能な側についても、たとえば９０〜１２０度程度まで屈曲でき、それ以上は屈曲できないように規制することもできる。プッシュプルチェーン１５の先端リンク１５ａは、図３に示す台形状のブラケット１３、軸１４およびアーム７を介してドア３に連結されている。
【００２４】
前記スプロケット１６は、プッシュプルチェーン１５の屈曲側に設けられ、プッシュプルチェーン１５と噛み合っている。すなわちスプロケット１６の周囲には、プッシュプルチェーン１５のローラ２３同士の隙間２３ａ（図４参照）に嵌合され、ローラ２３と係合する歯１６ａが列設されている。スプロケット１６は、図４に示すように、略コ字状のブラケット２５に取付けられる電磁クラッチ２６の出力軸２７に固定されており、ブラケット２５はドア枠２に固定されるベース２８に固定されている。電磁クラッチ２６の入力側には、ウォームギヤ減速機Ｇと、図３に示すモータＭとが取付けられている。この実施形態では、電磁クラッチ２６と、ウォームギヤ減速機Ｇと、モータＭとで駆動機構を構成している。電磁クラッチ２６は、電気系統のトラブルでモータ駆動ができないときに手動でドア３を開閉できるようにするためのものである。そのため、非通電時に「切り」になり、通電時に「入り」になるものが好ましい。
【００２５】
モータＭの出力軸は図４に示すウォーム減速機Ｇのウォーム２９に結合され、そのウォームはウォームホイール３０と噛み合っている。ウォームホイール３０は電磁クラッチ２６の入力軸に共廻りするように固定されている。なお、ウォーム２９は図３に示すように自動車の前後方向に延びているが、図４ではウォームホイール３０との噛み合い状態を理解しやすいように、紙面に直角方向に延びるように記載している。符号３１はウォーム２９およびウォームホイール３０をそれぞれ回転自在に支持するハウジングであり、そのハウジング３１にモータＭを取付ける取付け部（図３の符号３２）が設けられている。符号３３は電磁クラッチ２６を収容するクラッチケースであり、ハウジング３１はそのクラッチケース３３にネジ３４によって固定されている。
【００２６】
前記ブラケット２５には、さらに前述のプッシュプルチェーン１５の背面側の屈曲を規制するガイド１８がボルト３５、スペーサ３６およびナット３７によって取付けられている。この実施形態では、ガイド１８はプッシュプルチェーン１５の内側リンク２１の間に入り込み、ローラ２３と接してガイドする板状のものである。ガイド１８はボルト３５の周囲に嵌合される筒状のスペーサ３６によって支持され、ボルト３５とナット３７によってブラケット２５に固定される。ガイド１８の正面形状は、図３に示すように、自動車の壁面パネルに沿う部分（直線部）が前後に延びるように、スプロケット１６の接線方向に延びており、他の部位（湾曲部）ではスプロケット１６と同心状に円弧状に湾曲している。
【００２７】
ガイド１８の内面側は、プッシュプルチェーン１５のリンク２０、２１が移動するときの外側の角２０ｃの軌跡の円弧状にされている。ガイド１８の湾曲部は、プッシュプルチェーン１５がスプロケット１６によって押し出されるときに、スプロケット１６から外れないように支持する作用を奏する。さらにガイド１８の直線部１８ａは、リンク２０、２１の回動範囲を規制し、プッシュプルチェーン１５の座屈を防止する作用を奏する。
【００２８】
すなわち、この実施形態ではプッシュプルチェーン１５のスプロケット１６とドア３の間の部分（作動側、図３の下側の部分。なお、「図３の下側」とは、図３の符号が正しく読める向きにおける下側の意味であり、そのときの上側を縦長紙面の左側になるように配置したときは、紙面の右側を意味する。以下、同様）では図３における上向き（車内向き）に凸となるようには湾曲しないので、座屈するとすれば図３における下向き（車外向き）に凸になるように湾曲することになる。また、ガイド１８の直線部１８ａと接しているリンク２０、２１がガイド１８によって図３における反時計方向の回動が規制されているので、先端リンク１８ａとスプロケット１６と噛み合っているリンクとの間のプッシュプルチェーン１５には図３における右向きのテンションがかかり、プッシュプルチェーン１５は結局は下向きに凸になるように湾曲することも規制される。
【００２９】
つぎに図２および図３を参照して上記のように構成される開閉駆動装置１０の作用を説明する。ドア３が開いているときは、ドアは実線のように自動車の側壁パネルに重なるようにいくらか車外側に突出し、かつ、側壁パネルと略平行に配置されており、プッシュプルチェーン１５は車内に引き込まれている。プッシュプルチェーン１５のリンク２０、２１はピン２２がある側に屈曲することができるので、スプロケット１６に沿って湾曲することができ、スプロケット１６に噛み合うことができる。プッシュプルチェーン１５のスプロケット１６に巻き付けられて１８０度方向を変え、自動車の前側に延びている部分（戻り側）の先端はスプリングに代表される付勢部材（図１の符号３８）により引っ張られている。このように引っ張って張力を加えておくと、絡まるおそれがなく、プッシュプルチェーン１５がスプロケット１６と噛み合った状態を維持することができる。付勢部材３８としては、引っ張りコイルスプリングのほか、エアシリンダ、圧縮コイルスプリングなどが用いられる。
【００３０】
開閉駆動装置１０を作動させるときは、始めに電磁クラッチ２６を「入り」にしておく。この状態からスプロケット１６を図の時計廻り方向に回転させるようにモータＭを回転させると、モータＭの回転はウォーム減速機Ｇおよび電磁クラッチ２６を介してスプロケット１６に伝えられる。そしてスプロケット１６の回転に伴い、プッシュプルチェーン１５の作動部が前方に押し出されていく。このとき、プッシュプルチェーン１５の背面側（図３の下側）がガイド１８によって支持されるので、押し出されたプッシュプルチェーン１５は図３の下向き（車外向き）に凸になるように屈曲できない。また、図３の上向き（車内側）に凸となるようには構造的に屈曲できない。そのため、前述の理由でプッシュプルチェーン１５は真っ直ぐに前向きに延びていく。ドア３の重量は走行ローラ８を介してレール４、５、６によって支持されているので、プッシュプルチェーン１５に加わる圧縮力は走行に伴う転動摩擦抵抗だけであり、プッシュプルチェーン１５は充分に耐えることができる。
【００３１】
そしてスプロケット１６がさらに図３の時計方向に回転すると、図２の矢印Ｐで示すように、プッシュプルチェーン１５がドア３を前端まで押し込んでいく。この場合、ドア３が開口部を閉じる位置の直前から湾曲しているレール４、５、６に案内されながら次第に車内側に入り込む。そのため、プッシュプルチェーン１５の先端部もドア３の内側への移動に伴って次第に車内側に移動し、作動部全体が想像線のように傾斜していく。しかしプッシュプルチェーン１５は、スプロケット１６の近辺ではガイド１８と接しているので、圧縮力が大きくなっても前述と同様の理由で屈曲しない。
【００３２】
上記のように、ガイド１８の直線部は、ドア３との連結部とスプロケット１６との間の範囲でプッシュプルチェーン１５を屈曲しないように規制する手段として作用する。なお、図３の実施形態では、ドア３と連結されているプッシュプルチェーン１５の先端リンク１５ａはドア３に対して回動自在であるが、この先端リンク１５ａを所定の角度以上には回動しないように規制するストッパをドア３あるいはブラケット１３に設けてもよい。その場合は一層座屈が防止される。また、先端リンク１５ａおよびブラケット１３を図３の反時計方向（屈曲が規制されている方向）に付勢する手段、たとえばねじりコイルスプリングなどのバネをブラケット１３とアーム７またはドア３との間に設けてもよい。
【００３３】
ドア３を開くときは、モータＭを前述とは逆に回転させる。それによりスプロケット１６は反時計方向に回転し、プッシュプルチェーン１５を引き込んでいく。この場合はプッシュプルチェーン１５に張力が作用しているので、座屈が生じない。またプッシュプルチェーン１５の戻り側（図３の上側）は付勢部材３８で引っ張られているので、張力が作用しており、絡まったりしない。
【００３４】
ドア３を途中まで閉じた状態で、あるいは開く途中で止めるときは、モータＭの回転を止める。その場合は自動車が坂に止まっている場合は、ドア３の重量に基づき、プッシュプルチェーン１５を介してスプロケット１６にトルクが加わる。しかしこの実施形態では、電磁クラッチ２６が「入り」になっており、かつ、自己拘束性を有するウォーム減速機Ｇを採用しているので、スプロケット１６の回転が拘束される。そのため、ドア３は途中まで開いた状態が維持される。ドア３を手動操作で開閉する場合は、電磁クラッチ２６を「切り」にする。
【００３５】
なお、ドア３が全閉位置あるいは全開位置まで移動したとき、電磁クラッチ２６を自動的に「切り」にすると共に、モータＭを停止させるように制御してもよい。ドア３は全閉位置でも、いわゆるハーフラッチ状態であるので、その後、公知のモータ駆動によるオートクロージャによってフルラッチ状態までラッチを強制的に回転させる。ドアを開けるときは、モータ駆動で強制的にラッチを開くオープナが用いられる。
【００３６】
図１〜３の開閉駆動装置１０では、前述のように、スプロケット１６の回転軸が自動車の上下方向、すなわち湾曲しているセンターレール７を含む平面（ここでは水平面）に対して略直角の軸心廻りに回転するので、プッシュプルチェーン１５の先端とスプロケット１６に巻き付けられた部位の間の棒状の部分がスプロケット１６の回転軸を中心にして回動する。そのため、ドア３の車内側への移動に対して追従することができる。しかしガイド１８はブラケット２５に固定されているので、ドア３が全閉位置近くまで閉じる場合は、スプロケット１６から離れようとするリンク２０、２１がガイド１８によって充分にガイドされないことがある。すなわち各リンク２０、２１の２本のピン２２およびローラ２３のうち、１本がスプロケット１６の歯に係合し、他の１本がスプロケットから離れている場合は、そのリンクは係合しているピン２２廻りに回動自在で、ドアの開き始めではガイド１８とスプロケット１６の間で向きが定まりにくい。
【００３７】
図５の開閉駆動装置４０は、このような問題を解決するものであり、この開閉駆動装置４０では、略円弧状のガイド部４１と扇状の側壁４２を備えた回動部材４３をスプロケット１６の回転軸Ｊを中心として回動自在に設けると共に、その回動部材４３を渦巻きスプリング（ゼンマイバネ）４４などのバネに代表される付勢部材で図の時計回り方向に付勢する構成としている。ガイド部４１の先端側４１ａはスプロケット１６の接線方向にいくらか突出している。他の構成は図１〜４の開閉駆動装置１０と同様である。渦巻きスプリング４４の外側あるいは内側の一端はブラケット２５に係止し、あるいはブラケット２５に固定したスプロケット１６のケースなどに係止し、他の一端はスプロケット１６に係止する。なお、回動部材４３の回動範囲を規制するためのストッパを設けるようにしてもよい。
【００３８】
この開閉駆動装置４０は、ドア３の全閉位置の状態では、図５の想像線で示すように、先端リンク１５ａがドア３に対して所定の傾斜角θで傾斜すると、回動部材４３が渦巻きスプリング４４の付勢力で図４の時計回り方向に回動し、ガイド部４１が略水平方向に延びるリンク２０をスプロケット１６側に押しつけ、ドア３から受ける押し方向の力を支える。そのため、そのリンク２０が１本のピン２２で歯と係合しているにもかかわらず、姿勢が安定する。それに伴い先端リンク１５ａの姿勢も安定する。
【００３９】
他方、図５の実線で示すように、ドア３が開き、プッシュプルチェーン１５のドア３とスプロケット１６の間の作動部が図５の反時計回り方向に回動したときは、それにつれて回動部材４３も反時計方向に回動して元の位置に戻る。そしてその位置でガイド部４１がプッシュプルチェーン１５をガイドし、ドア３から受ける力を支える。さらにドア３の閉じるのに伴って回動部材４３が時計回りに回動したときでも、また、ドア３が開いていくのに伴って回動部材４３が反時計回りに回動したときでも、回動部材４３がプッシュプルチェーン１５をガイドする角度範囲は一定であるので、プッシュプルチェーン１５に係合しているスプロケット１６の歯１６ａの数が変わらず、動力伝達機能も充分に高い。
【００４０】
なお図５には記載していないが、スプロケット１６および回動部材４３の全体を囲むケースあるいはハウジングを設け、そのケースをブラケット（図３の符号２５）などに固定することもできる。このような固定式のケースを設けると、回動する部品が外部に現れないので、安全性が高くなる。
【００４１】
図６の開閉駆動装置５０では、スプロケット１６が軸５１の周囲に固定されており、その軸５１はボールベアリング５２を介してブラケットなどによって回転自在に支持されている。軸５１は自動車の上下方向の軸心廻りに回転自在である。そしてこの軸５１は電磁クラッチ２６を介してウォーム減速機Ｇの出力軸５３にトルク伝達入り／切り自在に連結されている。出力軸５３はウォームホイール３０に結合されており、そのウォームホイール３０にウォーム２９が噛み合っている。さらにこの開閉駆動装置５０では、駆動源としてのモータＭとウォーム２９とが、トルク伝達が可能なトルクケーブル５４を介して連結されている。ただしこの開閉駆動装置５０においても、図３、図４のように、ウォーム２９を直接モータＭに連結することもできる。
【００４２】
また、この開閉駆動装置５０では、スプロケット１６を覆うケース５５を固定せず、ケース５５全体を軸５１の廻りに回動させるようにしている。それによりケース５５に図５の回動部材４３と同様の作用を奏させることができ、シンプルに構成することができる。さらにモータＭとウォームギヤ減速機Ｇとをトルクケーブル５４で連結しているので、モータＭおよびその付属要素の設置位置および設置の向きの自由度が高い。トルクケーブル５４は、可撓性を有するチューブ状のアウターケーシングの内部にトルク伝達が可能な可撓性を有するインナーケーブルを回転自在に収容した公知のものである。
【００４３】
前記実施形態のプッシュプルチェーン１５では、いずれも屈曲が拘束されてる側に屈曲させようとしても、真っ直ぐな状態以上は屈曲させることができない。しかしリンク２０、２１同士が鈍角まで屈曲するように構成してもよい。たとえば図７ａに示すプッシュプルチェーン６０では、隣接する外側のリンク２０、２０同士の端面２０ｂ、２０ｂの間に、屈曲方向の回動をスムーズにするために、いくらかの遊びないし隙間がある。そのため、屈曲が規制されている側にも緩く湾曲する。しかし屈曲を規制している側にいくらか湾曲しても、ドアの開閉操作にはほとんど影響しない。
【００４４】
図７ｂに示すプッシュプルチェーン６１は、外側リンク２０の側縁に係止突起６２を設け、その係止突起６２と隣接する外側リンク２０の側縁とを係合させることにより、回動角度を規制するようにしている。このものも、屈曲側へは図３、図４のプッシュプルチェーン１５と同様に、１８０度程度まで屈曲可能である。ただし９０〜１２０度程度までに規制することもできる。なお、図１の開閉駆動装置１０や図５の開閉駆動装置４０でも、プッシュプルチェーン１５のリンクの端面の間にリンク同士の回動を許すためにわずかな隙間があるので、実際にはいくらか図面の上向き（車内側）に凸となるように湾曲することがある。しかし前述のように、直線状に延びていると考えても問題はない。
【００４５】
また、屈曲規制側に対し、いくらかの屈曲を許しているプッシュプルチェーン６０、６１では、スプロケット１６から前側に延びる戻り側をスプロケット１６への巻き方向と逆向きに湾曲させることができる。その場合はスプロケット１６の歯と係合するリンクが多くなり、動力伝達の効率が高くなる。ただし図２などと同様に真っ直ぐ前側に延ばすようにしてもよい。なお、図２の実施形態ではプッシュプルチェーン１５の戻り側の先端を付勢部材３８で引っ張っているが、渦巻きスプリング（ゼンマイバネ）などで回転付勢されたスプロケットに巻き取るようにすることもできる。この場合も、プッシュプルチェーン１５が真っ直ぐに延ばされるので、絡まったりしない。また、自動車の走行中の揺れも少なくなる。必要であれば、プッシュプルチェーン１５のスプロケット１６から出てくる戻り側を案内・収容するレールガイドを設けてもよい。
【００４６】
図７ａ、図７ｂのように、回動が規制される側にもいくらか湾曲するプッシュプルチェーン６０、６１を用いる場合は、圧縮力に対して座屈するおそれがある。そのため、図２のガイド１８、図４のガイド部４１を備えた回動部材４３、あるいは図６のケース５５により、プッシュプルチェーン６１に対して常時回動が規制される向きにトルク（曲げモーメント）を与えておくのが好ましい。図５の想像線６４は、スプロケット１６から出てくるプッシュプルチェーン１５の背面側（回動が規制される側）をスプロケット１６側に弾力的に加圧するローラ６５を設け、プッシュプルチェーン１５を回動が規制される側に反らせるトルク（図５では時計方向のトルク）を与える場合を示している。また、スプロケット１６の近辺のリンクに与えられたトルクは、順次隣接するリンクに伝達され、結局は円弧状に湾曲するプッシュプルチェーン１５の全体にそのようなトルクが付与される。
【００４７】
なお、前述のように、先端リンク１５ａに対してドア３から離れる方向（図５の反時計方向）のトルクをバネなどで与えるようにしてもよく、先端リンク１５ａとスプロケット１６近辺のリンクの両側からトルクを与えるようにしてもよい。このようなトルクを与えることにより、座屈が一層防止される。
【００４８】
前述の開閉駆動装置は、従来のスライドドアの電動式の開閉駆動装置と同様に、ドアを閉じたときにモータ駆動でラッチを閉じるオートクロージャや、モータ駆動でラッチを開くオープナと共に用いられ、それぞれの駆動モータは順次作動するように制御する。
【００４９】
前記実施形態ではいずれもモータＭでスプロケット１６を回転させるようにしている。しかしクランクレバーなどによる手動駆動にすることもできる。また、前記実施形態では、減速機としてウォーム減速機Ｇを採用しているが、平歯車を組み合わせた減速機、遊星ギヤタイプの減速機など、他の減速機を採用することもできる。
【００５０】
前記実施形態では減速機とスプロケットの間の入り切りを行うクラッチとして電磁クラッチ２６を採用しているが、他の駆動手段を用いた自動的にオンオフさせるクラッチあるいは手動操作によるクラッチを用いることもできる。また、減速機として平歯車を組み合わせた減速機、遊星ギヤタイプの減速機などの自己拘束性を有しないものを採用する場合は、クラッチを設けなくてもよい。
【００５１】
前記実施形態では、開閉駆動装置を自動車の側部のスライドドアに採用する場合を説明したが、いわゆる引き違いタイプの左右にスライドして開閉する窓や、サンルーフなどのスライド開閉式の天井窓など、車両に用いられるスライド部材に対しても採用することもできる。特許請求の範囲にいう「ドア」には、このようなスライド操作によって開口部を開閉する閉鎖体も含まれる。さらに自動車のほか、建設機械、軌道車両などの各種の車両のスライドドアやスライド開閉式の窓（サンルーフなど）などに使用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 自動車
２ ドア枠
３ ドア
４ アッパーレール
５ センターレール
６ ロアレール
７ アーム
８ 走行ローラ
１０ 開閉駆動装置
１１ 側面パネル
１３ ブラケット
１４ 軸
１５ プッシュプルチェーン
１５ａ 先端リンク
１６ スプロケット
１６ａ 歯
１７ 駆動機構
１８ ガイド
Ｍ モータ
２０ 外側リンク
２１ 内側リンク
２０ａ、２１ａ 角
２０ｂ、２１ｂ 端面
２０ｃ、２１ｃ 角
２２ ピン
２３ ローラ
２３ａ 隙間
２５ ブラケット
２６ 電磁クラッチ
２７ 出力軸
２８ ベース
Ｇ ウォームギヤ減速機
２９ ウォーム
３０ ウォームホイール
３１ ハウジング
３２ 取付け部
３３ クラッチケース
３４ ネジ
３５ ボルト
３６ スペーサ
３７ ナット
３８ 付勢部材
４０ 開閉駆動装置
４１ ガイド部
４２ 側壁
４３ 回動部材
４４ 渦巻きスプリング
５０ 開閉駆動装置
５１ 軸
５２ ボールベアリング
５３ 出力軸
５４ トルクケーブル
５５ ケース
６０、６１ プッシュプルチェーン
６２ 係止突起
６４ 錘
６５ ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のドア枠と略平行の経路に沿って、かつ、閉じる直前から閉じる位置までは進行方向に対して横方向に湾曲する経路に沿ってドアが移動する、車両のスライドドアの開閉駆動装置であって、
一端がドアに連結され、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるプッシュプルチェーンと、
ドア枠近辺に、前記湾曲する経路を含む平面に対し、略直角の回動軸廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーンと噛み合うスプロケットと、
そのスプロケットを往復回転駆動する駆動機構と、
前記ドアとの連結部位と前記プッシュプルチェーンのスプロケットと噛み合っている部位との間の屈曲側への座屈を規制する手段
とを備えている、
車両のスライドドアの開閉駆動装置。
【請求項２】
前記座屈を規制する手段が、前記スプロケットの近辺に設けられた、スプロケットから離れていくプッシュプルチェーンのリンクの回動範囲を規制するガイドである請求項１記載の開閉駆動装置。
【請求項３】
前記ガイドがスプロケットの回転軸廻りに回動自在であり、かつ、プッシュプルチェーンをスプロケットに巻き付ける方向に付勢部材によって付勢されている請求項２記載の開閉駆動装置。
【請求項４】
前記駆動機構が、スプロケットを往復回転駆動する電動モータと減速機とを備えている請求項１〜３のいずれかに記載の開閉駆動装置。
【請求項５】
前記減速機が自己拘束型の減速機であり、前記スプロケットと減速機との間に、トルク伝達のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるクラッチ機構が介在されている請求項４記載の開閉駆動装置。
【請求項６】
前記プッシュプルチェーンの、スプロケットに掛け回されて反転している部分の自由端を引っ張る付勢手段を備えている請求項１〜５のいずれか記載の開閉駆動装置。
【請求項７】
前記電動モータとスプロケットの間に、回転力を伝えるトルクケーブルが介在されている請求項４または５記載の開閉駆動装置。
【請求項１】
車両のドア枠と略平行の経路に沿って、かつ、閉じる直前から閉じる位置までは進行方向に対して横方向に湾曲する経路に沿ってドアが移動する、車両のスライドドアの開閉駆動装置であって、
一端がドアに連結され、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるプッシュプルチェーンと、
ドア枠近辺に、前記湾曲する経路を含む平面に対し、略直角の回動軸廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーンと噛み合うスプロケットと、
そのスプロケットを往復回転駆動する駆動機構と、
前記ドアとの連結部位と前記プッシュプルチェーンのスプロケットと噛み合っている部位との間の屈曲側への座屈を規制する手段
とを備えている、
車両のスライドドアの開閉駆動装置。
【請求項２】
前記座屈を規制する手段が、前記スプロケットの近辺に設けられた、スプロケットから離れていくプッシュプルチェーンのリンクの回動範囲を規制するガイドである請求項１記載の開閉駆動装置。
【請求項３】
前記ガイドがスプロケットの回転軸廻りに回動自在であり、かつ、プッシュプルチェーンをスプロケットに巻き付ける方向に付勢部材によって付勢されている請求項２記載の開閉駆動装置。
【請求項４】
前記駆動機構が、スプロケットを往復回転駆動する電動モータと減速機とを備えている請求項１〜３のいずれかに記載の開閉駆動装置。
【請求項５】
前記減速機が自己拘束型の減速機であり、前記スプロケットと減速機との間に、トルク伝達のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるクラッチ機構が介在されている請求項４記載の開閉駆動装置。
【請求項６】
前記プッシュプルチェーンの、スプロケットに掛け回されて反転している部分の自由端を引っ張る付勢手段を備えている請求項１〜５のいずれか記載の開閉駆動装置。
【請求項７】
前記電動モータとスプロケットの間に、回転力を伝えるトルクケーブルが介在されている請求項４または５記載の開閉駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−９４４２６（Ｐ２０１１−９４４２６Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５０９５１（Ｐ２００９−２５０９５１）
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
【Ｆターム（参考）】
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