車両用ドア駆動装置
【課題】部品点数を削減し、構造の簡略化を図ることのできる車両用ドア駆動装置を提供する。
【解決手段】車両用ドア駆動装置は、サンギヤ３８ｄと、サンギヤ３８ｄを取り囲むリングギヤ３９ｂと、サンギヤ３８ｄ及びリングギヤ３９ｂに噛合するプラネタリギヤ４１と、プラネタリギヤ４１とともに公転するキャリアとからなる遊星歯車機構Ｇ１を備える。同駆動装置は、サンギヤ３８ｄを、モータ２２によって回転駆動される駆動軸とし、キャリアを従動軸とし、リングギヤ３９ｂを固定軸とすることで、モータ２２の回転を減速して、出力部材としてのドラム２３に伝達して回転させ、車両ドアを開閉作動させる。こうした車両用ドア駆動装置において、ドラム２３の底壁部２３ａにプラネタリシャフト４２を取付け、同シャフト４２上にプラネタリギヤ４１を支持することで、同底壁部２３ａをキャリアとして機能させる。
【解決手段】車両用ドア駆動装置は、サンギヤ３８ｄと、サンギヤ３８ｄを取り囲むリングギヤ３９ｂと、サンギヤ３８ｄ及びリングギヤ３９ｂに噛合するプラネタリギヤ４１と、プラネタリギヤ４１とともに公転するキャリアとからなる遊星歯車機構Ｇ１を備える。同駆動装置は、サンギヤ３８ｄを、モータ２２によって回転駆動される駆動軸とし、キャリアを従動軸とし、リングギヤ３９ｂを固定軸とすることで、モータ２２の回転を減速して、出力部材としてのドラム２３に伝達して回転させ、車両ドアを開閉作動させる。こうした車両用ドア駆動装置において、ドラム２３の底壁部２３ａにプラネタリシャフト４２を取付け、同シャフト４２上にプラネタリギヤ４１を支持することで、同底壁部２３ａをキャリアとして機能させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両ボディに形成されたドア開口を開閉する車両ドアを駆動する車両用ドア駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用ドア駆動装置として種々のものが提案されている。例えば特許文献１に記載された車両用ドア駆動装置では、車両ボディ側に固定されたガイドレール（３）により、車両ドアが移動可能に支持されている。同駆動装置は、車両ドア側に固定される駆動部（６）及び同駆動部により選択的に巻取り・繰出しされるケーブル（７）を備えており、同ケーブルの両端末は、ガイドレールの前端及び後端において車両ボディ側にそれぞれ連結されている。従って、駆動部によりケーブルが選択的に巻取り・繰出しされると、車両ドアが開閉作動する。
【０００３】
ところで、こうした車両用ドア駆動装置に適用可能な駆動部として、例えば特許文献２に記載されたものが知られている。この駆動部は、減速機構として遊星歯車機構を採用している。遊星歯車機構は、周知のように、サンギヤと、サンギヤを取り囲むリングギヤと、サンギヤ及びリングギヤに噛合する複数のプラネタリギヤと、プラネタリギヤとともに公転するキャリアとからなる。そして、特許文献２では、モータの回転軸に直結されたサンギヤを駆動軸とし、ドラムに一体回転可能に連結されたリングギヤを従動軸とし、キャリアを固定軸とした減速比でモータの回転をドラムに伝達している。このドラムの回転に伴いケーブルが巻取り・繰出しされることで、車両ドアが開閉作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８２９２７号公報
【特許文献２】特表２００９−５２３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遊星歯車機構を減速機構として用いる場合、上記特許文献２に記載されたもの以外にも、サンギヤを駆動軸とするとともにリングギヤを固定軸とし、キャリアを従動軸とすることが考えられる。
【０００６】
この場合、支持軸上にサンギヤが回転自在に支持される。また、支持軸上に、ドラム及びキャリアがそれぞれ一体回転可能に連結される。キャリアには、プラネタリシャフトを介してプラネタリギヤが回転可能に支持される。さらに、ドラム上にリングギヤが回転を係止された状態で支持される。
【０００７】
上記の遊星歯車機構では、サンギヤがモータによって回転駆動されると、そのサンギヤの回転がプラネタリギヤに伝達され、各プラネタリギヤがプラネタリシャフトを軸として回転（自転）しながらサンギヤの回りを回転（公転）する。これらのプラネタリギヤとともにキャリアが公転する。このキャリアの公転が支持軸に伝達されて、同支持軸がドラムを伴って回転する。
【０００８】
ところが、上記の場合には、プラネタリギヤの公転をドラムに伝達するために、遊星歯車機構の他の構成部材とは別にキャリアを用い、これを支持軸に一体回転可能に設けている。そして、キャリアの公転を、支持軸を介することでドラムに伝達している。そのため、支持軸上のキャリアの分、車両用ドア駆動装置の部品点数が多くなり、同駆動装置の構造が複雑となる。そして、これらのことが、車両用ドア駆動装置の低コスト化及び軽量化の障害となっている。
【０００９】
このような問題は、リングギヤを駆動軸とするとともにサンギヤを固定軸とし、キャリアを従動軸とした場合にも同様に起こり得る。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、部品点数を削減し、構造の簡略化を図ることのできる車両用ドア駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、サンギヤと、前記サンギヤを取り囲むリングギヤと、前記サンギヤ及び前記リングギヤに噛合するプラネタリギヤと、前記プラネタリギヤとともに公転するキャリアとからなる遊星歯車機構を備え、前記サンギヤ及び前記リングギヤの一方を、モータにより回転駆動される駆動軸とするとともに他方を固定軸とし、前記キャリアを従動軸とすることで、前記モータの回転を減速して出力部材に伝達して同出力部材を回転させ、車両ドアを開閉作動させるようにした車両用ドア駆動装置であって、前記出力部材の一部により前記キャリアが構成されていることを要旨とする。
【００１１】
上記の構成によれば、遊星歯車機構におけるサンギヤ及びリングギヤの一方が駆動軸とされ、他方が固定軸とされる。駆動軸がモータによって回転駆動されると、その駆動軸の回転に伴い、サンギヤ及びリングギヤに噛合されたプラネタリギヤが自転しながら、サンギヤの回りで公転する。ここで、請求項１に記載の発明では、出力部材の一部がキャリアとして機能する。そのため、プラネタリギヤがサンギヤの回りで公転すると、キャリア（出力部材）も回転し、車両ドアが開閉作動させられる。従って、プラネタリギヤの公転を出力部材に伝達して回転させるために、キャリアを別途設けなくてもよくなり、その分、車両用ドア駆動装置の部品点数が少なくなり、しかも構造が簡単になる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記出力部材は、各プラネタリギヤを支持するプラネタリシャフトが取付けられたシャフト被着部を備えており、同シャフト被着部により前記キャリアが構成されていることを要旨とする。
【００１３】
上記の構成によれば、遊星歯車機構におけるサンギヤ及びリングギヤの一方が駆動軸とされてモータによって回転駆動されると、各プラネタリギヤがプラネタリシャフトを軸として自転しながら、サンギヤの回りを公転する。この公転は、プラネタリシャフトを通じてシャフト被着部に伝達される。このシャフト被着部がキャリアとして機能することで、同シャフト被着部を含む出力部材が回転する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記プラネタリギヤ毎の前記プラネタリシャフトについて、前記シャフト被着部側の端部とは反対側の端部には鍔部が形成されていることを要旨とする。
【００１５】
上記の構成によれば、プラネタリシャフトに支持されたプラネタリギヤは、出力部材のシャフト被着部と同プラネタリシャフトの鍔部とによって挟み込まれた状態となり、同プラネタリシャフトに沿う方向の動きを規制される。この規制を受けたプラネタリギヤは、サンギヤ及びリングギヤに噛合した状態に保持される。
【００１６】
遊星歯車機構におけるサンギヤを駆動軸とし、リングギヤを固定軸とする場合には、請求項４に記載の発明の構成が採用されてもよい。
すなわち、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記サンギヤは、支持軸上に支持され、かつ前記モータにより回転駆動される入力部材の一部に形成され、前記出力部材は、前記支持軸上の前記入力部材とは異なる箇所に支持され、前記リングギヤは、前記入力部材上であって前記サンギヤを挟んで前記出力部材とは反対側の箇所に支持された蓋部に形成されており、前記プラネタリギヤは前記出力部材及び前記蓋部間に配置されて、前記リングギヤ及び前記サンギヤに噛合されていることを要旨とする。
【００１７】
上記の構成によれば、遊星歯車機構では、サンギヤが駆動軸として機能し、リングギヤが固定軸として機能する。そして、支持軸上に支持された入力部材がモータによって回転駆動されると、その入力部材の一部に形成されたサンギヤが回転する。
【００１８】
このとき、入力部材上であってサンギヤを挟んで出力部材とは反対側の箇所に支持された蓋部は回転しない。この蓋部に形成されたリングギヤもまた回転しない。
上記サンギヤの回転に伴い、出力部材及び蓋部間に配置されて、サンギヤ及びリングギヤに噛合されたプラネタリギヤが自転しながら、サンギヤの回りで公転する。支持軸上の入力部材とは異なる箇所に支持され、かつキャリアとしての機能も併せ持つ出力部材は、プラネタリギヤの公転に伴って回転する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の車両用ドア駆動装置によれば、部品点数を削減し、構造の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を具体化した一実施形態における車両用ドア駆動装置を示す模式図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】一実施形態における車両用ドア駆動装置の駆動部の分解斜視図。
【図４】一実施形態における車両用ドア駆動装置の駆動部について、一部を破断して示す正面図。
【図５】（ａ）は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部を拡大して示す断面図。
【図６】伝達ギヤ及びピニオンの噛合関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、車両ボディ１０の側部にはドア開口１０ａが形成されている。車両ボディ１０の側部には、ドア開口１０ａの上縁及び下縁に沿ってアッパレール１１及びロアレール１２が設置されている。また、車両ボディ１０には、ドア開口１０ａの後方のクォータパネル１０ｂにおいて前後方向に延在するセンターレール１３が設置されている。そして、これらアッパレール１１、ロアレール１２及びセンターレール１３には、それぞれガイドローラユニット１４を介して、車両ドアとしてのスライドドア１５が前後方向に移動可能に支持されている。このスライドドア１５は、前後方向への移動に伴ってドア開口１０ａを開閉する。
【００２２】
なお、センターレール１３は、ドアベルトライン付近の車両高さに配置されている。そして、クォータパネル１０ｂには、センターレール１３の下縁に沿ってその全長にわたりケーブルガイド１６が設置されている。
【００２３】
スライドドア１５内には、ドアベルトライン付近の車両高さにおいて、例えばボルト−ナットを用いた締結により駆動部２０が固定されている。すなわち、図２に示すように、駆動部２０は、ドア厚さ方向（車両幅方向）において、スライドドア１５のドア内張りを構成するドアトリム１７と、ドア内板を構成するドアインナパネル１８との間に挟まれる態様で、そのドアインナパネル１８に固定されている。
【００２４】
なお、駆動部２０の搭載位置では、スライドドア１５の内部を昇降するドアウインドガラスＤＷは、ドアインナパネル１８よりも外側（車両幅方向外側）に配置されている。すなわち、駆動部２０は、車両高さにおいてドアウインドガラスＤＷと重なるように配置されるものの、そのドアウインドガラスＤＷの昇降動作を妨げることはない。
【００２５】
図１に示すように、駆動部２０は、ブラシモータからなるモータ２２と、そのモータ２２により回転駆動される出力部材としてのドラム２３とを備えている。ドラム２３には、ロープ部材としての第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５がそれぞれ巻回されている。すなわち、第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５の各々は、一方の端末がドラム２３に係止された状態でそのドラム２３に巻回されている。第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５は、駆動部２０により選択的に巻取り・繰出しされる。
【００２６】
また、駆動部２０は、プーリ機構としての中間プーリ２６を備えている。第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５の各々は、中間プーリ２６及びセンターレール１３を移動するガイドローラユニット１４に連結された案内プーリ２７を経てスライドドア１５側から車両ボディ１０側へ渡され、ケーブルガイド１６に沿って前後方向に配索されている。なお、中間プーリ２６及び案内プーリ２７は、ドアベルトライン付近となるドラム２３の後方位置、及びさらにその後方位置にそれぞれ配置されている。
【００２７】
そして、第１ケーブル２４は、ケーブルガイド１６に案内されて前側に配索され、他方の端末に連結されたテンショナー２８を介して、ケーブルガイド１６の前端側で車両ボディ１０側に、例えばボルト−ナットを用いた締結によって連結されている。また、第２ケーブル２５は、ケーブルガイド１６に案内されて後側に配索され、他方の端末に連結されたテンショナー２９を介して、ケーブルガイド１６の後端側で車両ボディ１０側に、例えばボルト−ナットを用いた締結によって連結されている。
【００２８】
このような構成にあって、例えば駆動部２０により第１ケーブル２４を繰出しつつ第２ケーブル２５を巻き取ると、スライドドア１５はドア開口１０ａを開放すべく後方に移動する。一方、駆動部２０により第１ケーブル２４を巻き取りつつ第２ケーブル２５を繰出すと、スライドドア１５はドア開口１０ａを閉鎖すべく前方に移動する。
【００２９】
なお、ドラム２３から巻取り・繰出しされる第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５の延在方向が案内プーリ２７に渡される方向に一致する場合には、中間プーリ２６は割愛されてもよい。
【００３０】
次に、上記駆動部２０の構造についてさらに説明する。
図３〜図５（ａ），（ｂ）に示すように、駆動部２０は、その外形をなすとともに各種構成部品を収容及び支持するケース３０を備える。このケース３０は、各種構成部品の収容空間を形成するケース本体３１と、そのケース本体３１の互いに相反する方向（車両幅方向）に開口する開口部をそれぞれ閉塞する第１カバー３２及び第２カバー３３（図３参照）とを備えている。駆動部２０は、ケース本体３１がドアインナパネル１８に締結されることで、そのドアインナパネル１８に固定・支持される。なお、ケース３０の構成部材であるケース本体３１、第１カバー３２及び第２カバー３３の各々は、例えば樹脂材によって成形されている。
【００３１】
ケース本体３１は、モータホルダ部３１ａ、ギヤ収容部３１ｂ、レバー収容部３１ｄ、基板収容部３１ｅ及び一対のプーリ収容部３１ｆ，３１ｇを一体的に有する。モータホルダ部３１ａは、ケース本体３１の車両前側上縁部に配置され、ギヤ収容部３１ｂは、有底略円筒状をなし、モータホルダ部３１ａの車両後下側に隣接配置されている。レバー収容部３１ｄは、有底略扇形筒状をなし、ギヤ収容部３１ｂの車両後側に隣接配置されている。基板収容部３１ｅは有蓋筒状をなし、ギヤ収容部３１ｂ及びレバー収容部３１ｄ間に延在する態様で同ギヤ収容部３１ｂの下側に隣接配置されている。両プーリ収容部３１ｆ，３１ｇは、レバー収容部３１ｄの上側であってギヤ収容部３１ｂの車両後側に上下に並べられた状態で配設されている。なお、ギヤ収容部３１ｂ及びレバー収容部３１ｄは、円形の筒部の一部が重なる態様で連通している。さらに、プーリ収容部３１ｆ，３１ｇは、ギヤ収容部３１ｂにそれぞれ連通している。
【００３２】
図４〜図６に示すように、モータホルダ部３１ａには上記モータ２２が組付けられている。モータ２２の回転軸２２ｂの軸線は、ギヤ収容部３１ｂの中心に向かう方向に対しオフセットした方向へ延びている。回転軸２２ｂには、ピニオン３４が一体回転可能に連結されている。ピニオン３４はモータホルダ部３１ａに対し、転がり軸受３５により回転自在に支持されている。ピニオン３４には、２条（偶数条数）のねじ部（いわゆる歯数の少ない高減速ヘリカルギヤ）３４ａが形成されている。なお、ピニオン３４の条数は、４条以上の偶数条であってもよいし、１条を除く奇数条であってもよい。
【００３３】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、ケース本体３１及び第１カバー３２には、車両幅方向（図５（ａ），（ｂ）の上下方向）に延びる略円柱状の支持軸３６が回転自在に支持されている。より詳しくは、ギヤ収容部３１ｂの底壁中央には円形の軸受孔３１ｊが形成されている。また、第１カバー３２において上記軸受孔３１ｊと対向する箇所には、円形の軸受穴３２ｂが形成されている。一方、支持軸３６の両端部には、それぞれ略円柱状をなす軸部３６ａ，３６ｂが形成されている。そして、軸部３６ａが軸受孔３１ｊに軸支され、軸部３６ｂが軸受穴３２ｂに軸支されている。
【００３４】
支持軸３６において、後述する伝達ギヤ３８が支持される箇所とは異なる箇所、ここでは、軸部３６ａよりも第１カバー３２側に隣接する箇所にはセレーション３６ｃが形成されており、同箇所に上記ドラム２３が一体回転可能に連結されている。すなわち、ドラム２３は、前記第１カバー３２側に開口する有底略円筒状に形成されている。ドラム２３は、その内周側に円形の収容空間Ｓを有している。ドラム２３の底壁部２３ａの中央部には、セレーション２３ｃを有する挿通孔２３ｂが貫通している。そして、支持軸３６がこの挿通孔２３ｂに挿通され、ドラム２３のセレーション２３ｃが支持軸３６のセレーション３６ｃに係合されている。
【００３５】
支持軸３６において、軸部３６ｂに隣接する箇所は同軸部３６ｂよりも大径の軸部３６ｄとなっている。この軸部３６ｄ上には、モータ２２によって回転駆動される入力部材として、伝達ギヤ３８が回転自在に支持されている。すなわち、伝達ギヤ３８は、その中心部分に略円筒状の軸受部３８ａを有しており、この軸受部３８ａが支持軸３６の軸部３６ｄ上に回転自在に外嵌されている。
【００３６】
図５（ａ），（ｂ）及び図６に示すように、伝達ギヤ３８は、上記軸受部３８ａの第１カバー３２側の端部から、同軸受部３８ａの径方向外側へ延出して、ギヤ収容部３１ｂの開口端面を覆う円盤ギヤ部３８ｂを有している。円盤ギヤ部３８ｂの外周縁部であって、ピニオン３４に対向する側（図５（ａ），（ｂ）の下側）の面には、円環状に配設された複数の歯部３８ｃが形成されている。これら歯部３８ｃは、ピニオン３４のねじ部３４ａに対して転がり接触（線接触）の状態で歯合するようにねじれを持って成形されている。そのため、ピニオン３４（ねじ部３４ａ）が回転すると、その回転がねじ部３４ａの条数及び円盤ギヤ部３８ｂの歯数の比に応じて減速されて伝達ギヤ３８に伝達され、同伝達ギヤ３８が回転する。
【００３７】
なお、ねじ部３４ａ及び円盤ギヤ部３８ｂの一方が樹脂で作製され、他方が金属で作製されていると、異音が生じにくい。
図３、図４及び図５（ａ），（ｂ）に示すように、軸受部３８ａの外周部分において、セレーション３６ｃと隣接する箇所にはサンギヤ３８ｄが形成されている。軸受部３８ａの外周部分において、サンギヤ３８ｄよりも第１カバー３２側の部分、すなわち、伝達ギヤ（入力部材）３８上であって、サンギヤ３８ｄを挟んでドラム２３（出力部材）とは反対側（図５（ｂ）の上側））の部分には、ギヤ部材３９が回転自在に支持されている。ギヤ部材３９は、略円盤状をなし、かつドラム２３の開口端面を覆う蓋部３９ａと、その蓋部３９ａからドラム２３側へ突出し、サンギヤ３８ｄを取り囲む円環状のリングギヤ３９ｂとを備えて構成されている。蓋部３９ａの中央部には、円形の軸受孔３９ｃが形成されている。蓋部３９ａは、この軸受孔３９ｃにおいて上記軸受部３８ａに対し回転自在に外嵌されている。蓋部３９ａの外周部には、略三角形状をなす複数の係止歯３９ｄが形成されている。
【００３８】
リングギヤ３９ｂは、ドラム２３の上記収容空間Ｓに収容されている。リングギヤ３９ｂの内周部には内歯が形成されている。
ドラム２３の底壁部２３ａ及び蓋部３９ａ間には、複数（本実施形態では３つ）のプラネタリギヤ４１が、伝達ギヤ３８のサンギヤ３８ｄとリングギヤ３９ｂとに噛合した状態で配設されている。すなわち、ドラム２３の底壁部２３ａがシャフト被着部とされ、この底壁部２３ａに複数の取付孔２３ｄが等角度間隔で貫通されている。そして、支持軸３６に平行に配置された複数本のプラネタリシャフト４２の端部４２ａが対応する取付孔２３ｄに挿入されて、抜け落ち不能に係止されている。各プラネタリシャフト４２上には、上記プラネタリギヤ４１が回転自在に支持されている。
【００３９】
プラネタリギヤ４１毎のプラネタリシャフト４２について、底壁部２３ａ側の端部４２ａとは反対側の端部には、鍔部４２ｃが形成されている。そして、この鍔部４２ｃと底壁部２３ａとによって、プラネタリギヤ４１が軸線方向についての両側から挟み込まれている。各プラネタリギヤ４１は、プラネタリシャフト４２の回りで回転（自転）しつつサンギヤ３８ｄの回りを回転（公転）可能である。上記プラネタリシャフト４２が取付けられた底壁部２３ａ（シャフト被着部）は、プラネタリギヤ４１とともに公転するキャリアを構成している。
【００４０】
上記のように、サンギヤ３８ｄと、サンギヤ３８ｄを取り囲むリングギヤ３９ｂと、サンギヤ３８ｄ及びリングギヤ３９ｂに噛合するプラネタリギヤ４１と、プラネタリギヤ４１とともに公転するキャリアとして機能するドラム２３の底壁部２３ａ（シャフト被着部）とによって、減速機構としての遊星歯車機構Ｇ１が構成されている。
【００４１】
図３及び図４に示すように、レバー収容部３１ｄには、カム孔４３ａが形成された切替えレバー４３が回転自在に支持されている。切替えレバー４３及びギヤ部材３９間には、係脱ブロック４４が同ギヤ部材３９の径方向への移動可能に配置されている。そして、この係脱ブロック４４に設けられた係合ピン４４ａが上記カム孔４３ａに挿通されている。また、係脱ブロック４４には、上記ギヤ部材３９の係止歯３９ｄに係合し得る複数の係止歯４４ｂが形成されている。
【００４２】
そして、切替えレバー４３が回転されることにより、カム孔４３ａにおける係合ピン４４ａの位置が変化し、係脱ブロック４４がギヤ部材３９に接近又は離間させられる。モータ２２によってドラム２３を回転させてスライドドア１５を開閉作動させる際には、係脱ブロック４４がギヤ部材３９側へ押し出され、その係止歯４４ｂがギヤ部材３９の係止歯３９ｄに噛合い、ギヤ部材３９が回転不能に係止される。
【００４３】
また、手動でドラム２３を回転させてスライドドア１５を開閉作動させる際には、係脱ブロック４４が切替えレバー４３側へ引き戻され、係止歯４４ｂの係止歯３９ｄとの噛合が解除され、ギヤ部材３９が回転可能になる。なお、図５（ａ），（ｂ）では、切替えレバー４３については、その一部のみが図示されている。
【００４４】
プーリ収容部３１ｆ，３１ｇには、互いに異なる外径を有するプーリ４５，４６が回転自在に支持されている。両プーリ４５，４６は、前記中間プーリ２６を構成するもので、ドラム２３から巻取り・繰出しされる第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５がそれぞれ案内される態様で掛けられる。両プーリ４５，４６は、第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５を、防塵用のケーブルグロメット４７を介して前記案内プーリ２７に渡す。
【００４５】
基板収容部３１ｅには、ＥＣＵ（electronic control units）基板（図示略）が収容されている。このＥＣＵ基板には、マイクロコンピュータを主体に構成されたＥＣＵ等が実装されている。
【００４６】
なお、前記ケース本体３１には、モータホルダ部３１ａに保持されたモータ２２の給電部とＥＣＵ基板とを電気的に接続するためのバスバー（図示略）が埋設されている。
上記のようにして、本実施形態の車両用ドア駆動装置が構成されている。次に、この車両用ドア駆動装置の作用について説明する。
【００４７】
係脱ブロック４４の係止歯４４ｂが係止歯３９ｄに噛合されて、リングギヤ３９ｂ（ギヤ部材３９）が回転不能に係止されている状態でモータ２２が回転すると、その回転は、ピニオン３４及び円盤ギヤ部３８ｂを介して第１段の減速がなされて伝達ギヤ３８に伝達される。そして、伝達ギヤ３８（円盤ギヤ部３８ｂ）の回転は、遊星歯車機構Ｇ１において、伝達ギヤ３８のサンギヤ３８ｄを駆動軸とし、キャリア（ドラム２３の底壁部２３ａ）を従動軸とし、リングギヤ３９ｂを固定軸とした減速比で第２段の減速がなされてドラム２３に伝達される。すなわち、伝達ギヤ３８（円盤ギヤ部３８ｂ）の回転に伴いサンギヤ３８ｄが回転されると、同サンギヤ３８ｄ及びリングギヤ３９ｂに噛合された各プラネタリギヤ４１が、ドラム２３の底壁部２３ａ（シャフト被着部）に取付けられたプラネタリシャフト４２を軸としてその回りを回転（自転）しながら、サンギヤ３８ｄの回りを回転（公転）する。この公転に伴い、プラネタリシャフト４２がサンギヤ３８ｄの回りを変位する。
【００４８】
ここで、本実施形態では、ドラム２３の一部を構成する底壁部２３ａがキャリアとして機能する。そのため、上記のようにプラネタリギヤ４１及びプラネタリシャフト４２がサンギヤ３８ｄの回りで公転すると、底壁部２３ａを通じてドラム２３に対し、これを回転させようとする力が伝わる。この力により、ドラム２３がサンギヤ３８ｄの回りで回転するようになる。
【００４９】
このように、モータ２２の回転は、ピニオン３４及び円盤ギヤ部３８ｂと、遊星歯車機構Ｇ１とを介して十分に減速されてドラム２３に伝達される。ドラム２３の回転に伴い、第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５が巻取り・繰出しされ、スライドドア１５が開閉作動する。従って、プラネタリギヤ４１の公転をドラム２３に伝達して回転させるために、キャリアを別途設けなくてもすむ。
【００５０】
また、リングギヤ３９ｂが回転不能に係止されている上記状態でスライドドア１５を手動で開閉操作する場合、仮に係脱ブロック４４によるリングギヤ３９ｂの係止状態が維持されたとしても、スライドドア１５の開閉作動に伴うドラム２３の回転は、遊星歯車機構Ｇ１、ピニオン３４及び円盤ギヤ部３８ｂにおいて効率よく伝達される。そのため、ある程度の操作力でモータ２２（回転軸２２ｂ）等を回転しつつスライドドア１５の開閉操作が可能となる。
【００５１】
一方、係脱ブロック４４によるリングギヤ３９ｂの係止状態が解除されている状態で、スライドドア１５を手動で開閉操作する場合、これに伴うドラム２３（キャリア）の回転はリングギヤ３９ｂ（ギヤ部材３９）を空転させつつ許容される。このように、係脱ブロック４４等によりドラム２３側からの回転トルクとモータ２２の回転軸２２ｂ側からの駆動トルクとを切り離すことで、軽微な操作力によるスライドドア１５の開閉操作が可能となる。
【００５２】
なお、各プラネタリシャフト４２に支持されたプラネタリギヤ４１は、ドラム２３の底壁部２３ａと同プラネタリシャフト４２の鍔部４２ｃとによって挟み込まれた状態となり、同プラネタリシャフト４２に沿う方向の動きを規制される。
【００５３】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）遊星歯車機構Ｇ１のサンギヤ３８ｄを、モータ２２によって回転駆動される駆動軸とするとともに、リングギヤ３９ｂを固定軸とし、キャリアを従動軸とすることで、モータ２２の回転を減速して、出力部材としてのドラム２３に伝達して同ドラム２３を回転させ、スライドドア１５を開閉作動させる。このように構成した車両用ドア駆動装置において、ドラム２３の一部によってキャリアを構成するようにしている。
【００５４】
そのため、プラネタリギヤ４１の公転をドラム２３に伝達して回転させるために、キャリアを別途設けなくてもすむ。その分、車両用ドア駆動装置の部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。これに伴い、コストの低減、及び軽量化を図ることもできる。
【００５５】
また、キャリアは、通常、プラネタリシャフト４２の軸線方向についての両側に設けられる。本実施形態では、このキャリアを設けなくてもすむことから、同軸線方向についての駆動部２０の小型化を図ることができる。
【００５６】
（２）キャリアを別途設ける場合には、通常、そのキャリアはドラムとともに支持軸に一体回転可能に連結される。支持軸上には、サンギヤが回転自在に支持される。ドラム上には、リングギヤが回転を係止された状態で支持される。
【００５７】
上記の構成を有する遊星歯車機構では、サンギヤがモータによって回転駆動されると、そのサンギヤの回転がプラネタリギヤに伝達され、各プラネタリギヤが自転しながらサンギヤの回りで公転する。これらのプラネタリギヤとともにキャリアが公転する。このキャリアの公転が支持軸に一旦伝達されて、同支持軸がドラムを伴って回転する。このように、キャリアの回転が支持軸を介してドラムに伝達される。
【００５８】
これに対し、本実施形態では、ドラム２３の一部をキャリアとして機能させるようにしている。そのため、プラネタリギヤ４１の回転（公転）を、支持軸３６を介さずにドラム２３に直接伝達することができる。
【００５９】
（３）ドラム２３の底壁部２３ａをシャフト被着部とし、ここにプラネタリシャフト４２を取付ける。そして、各プラネタリシャフト４２上にプラネタリギヤ４１を支持している。
【００６０】
こういった構成を採用することで、プラネタリシャフト４２を通じて底壁部２３ａに各プラネタリギヤ４１の公転が伝達されたときに、同底壁部２３ａをキャリアとして機能させ、同底壁部２３ａを含むドラム２３を回転させることができる。その結果、上記（１），（２）の効果が確実に得られるようになる。
【００６１】
なお、上記のように底壁部２３ａにプラネタリシャフト４２を取付ける構成は、同底壁部２３ａとプラネタリシャフト４２との間にリングギヤ３９ｂが介在していては成り立たない。本実施形態のように、蓋部３９ａを、伝達ギヤ３８上であってサンギヤ３８ｄを挟んでドラム２３とは反対側となる箇所に支持し、この蓋部３９ａからドラム２３側へリングギヤ３９ｂを突出させることによって、上記の構成を成立させることができる。ドラム２３と蓋部３９ａとの間に、プラネタリシャフト４２及びプラネタリギヤ４１を配置する空間が形成されるからである。
【００６２】
（４）プラネタリギヤ４１毎のプラネタリシャフト４２について、底壁部２３ａ（シャフト被着部）側の端部４２ａとは反対側の端部に鍔部４２ｃを形成している。
そのため、この底壁部２３ａと鍔部４２ｃとによって、プラネタリギヤ４１を挟み込んで、プラネタリシャフト４２の軸線に沿う方向のプラネタリギヤ４１の動きを規制し、プラネタリギヤ４１をサンギヤ３８ｄ及びリングギヤ３９ｂに噛合した状態に保持することができる。
【００６３】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・本発明の車両用ドア駆動装置は、リングギヤ３９ｂを、モータ２２によって回転駆動される駆動軸とし、キャリアを従動軸とし、サンギヤ３８ｄを固定軸とすることで、モータ２２の回転を減速して、出力部材としてのドラム２３に伝達して回転させ、車両ドアを開閉作動させるものにも適用可能である。
【００６４】
この場合にも、ドラム２３の底壁部２３ａにプラネタリシャフト４２を直接取付け、同プラネタリシャフト４２上にプラネタリギヤ４１を支持することで、同底壁部２３ａをキャリアとして機能させる。このようにすることで、前記実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００６５】
・駆動部２０を車両ボディ１０側に固定してもよい。例えばクォータパネル１０ｂに駆動部２０を搭載する場合には、その駆動部２０側にテンショナー２８，２９を繋ぐことがより好ましい。また、ドア開口１０ａの踏み台となるステップに駆動部２０を搭載する場合には、出力部材としてのベルトプーリ及びロープ部材としてのベルトを採用することがより好ましい。
【００６６】
・モータ２２の回転を伝達ギヤ３８に伝達する機構として、上記実施形態（円盤ギヤ部３８ｂ及びピニオン３４からなるフェースギヤ）とは異なる機構、例えば平歯車の組合わせ、ウォームギヤ等が用いられてもよい。
【００６７】
・本発明は、スライドドア１５に限らず、ヒンジ式の車両ドアを開閉作動させる車両用ドア駆動装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１５…スライドドア（車両ドア）、２２…モータ、２３…ドラム（出力部材、キャリア）、２３ａ…底壁部（シャフト被着部）、３６…支持軸、３８…伝達ギヤ（入力部材）、３８ｄ…サンギヤ（駆動軸）、３９ａ…蓋部、３９ｂ…リングギヤ（固定軸）、４１…プラネタリギヤ、４２…プラネタリシャフト、４２ａ…端部、４２ｃ…鍔部、Ｇ１…遊星歯車機構。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両ボディに形成されたドア開口を開閉する車両ドアを駆動する車両用ドア駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用ドア駆動装置として種々のものが提案されている。例えば特許文献１に記載された車両用ドア駆動装置では、車両ボディ側に固定されたガイドレール（３）により、車両ドアが移動可能に支持されている。同駆動装置は、車両ドア側に固定される駆動部（６）及び同駆動部により選択的に巻取り・繰出しされるケーブル（７）を備えており、同ケーブルの両端末は、ガイドレールの前端及び後端において車両ボディ側にそれぞれ連結されている。従って、駆動部によりケーブルが選択的に巻取り・繰出しされると、車両ドアが開閉作動する。
【０００３】
ところで、こうした車両用ドア駆動装置に適用可能な駆動部として、例えば特許文献２に記載されたものが知られている。この駆動部は、減速機構として遊星歯車機構を採用している。遊星歯車機構は、周知のように、サンギヤと、サンギヤを取り囲むリングギヤと、サンギヤ及びリングギヤに噛合する複数のプラネタリギヤと、プラネタリギヤとともに公転するキャリアとからなる。そして、特許文献２では、モータの回転軸に直結されたサンギヤを駆動軸とし、ドラムに一体回転可能に連結されたリングギヤを従動軸とし、キャリアを固定軸とした減速比でモータの回転をドラムに伝達している。このドラムの回転に伴いケーブルが巻取り・繰出しされることで、車両ドアが開閉作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８２９２７号公報
【特許文献２】特表２００９−５２３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遊星歯車機構を減速機構として用いる場合、上記特許文献２に記載されたもの以外にも、サンギヤを駆動軸とするとともにリングギヤを固定軸とし、キャリアを従動軸とすることが考えられる。
【０００６】
この場合、支持軸上にサンギヤが回転自在に支持される。また、支持軸上に、ドラム及びキャリアがそれぞれ一体回転可能に連結される。キャリアには、プラネタリシャフトを介してプラネタリギヤが回転可能に支持される。さらに、ドラム上にリングギヤが回転を係止された状態で支持される。
【０００７】
上記の遊星歯車機構では、サンギヤがモータによって回転駆動されると、そのサンギヤの回転がプラネタリギヤに伝達され、各プラネタリギヤがプラネタリシャフトを軸として回転（自転）しながらサンギヤの回りを回転（公転）する。これらのプラネタリギヤとともにキャリアが公転する。このキャリアの公転が支持軸に伝達されて、同支持軸がドラムを伴って回転する。
【０００８】
ところが、上記の場合には、プラネタリギヤの公転をドラムに伝達するために、遊星歯車機構の他の構成部材とは別にキャリアを用い、これを支持軸に一体回転可能に設けている。そして、キャリアの公転を、支持軸を介することでドラムに伝達している。そのため、支持軸上のキャリアの分、車両用ドア駆動装置の部品点数が多くなり、同駆動装置の構造が複雑となる。そして、これらのことが、車両用ドア駆動装置の低コスト化及び軽量化の障害となっている。
【０００９】
このような問題は、リングギヤを駆動軸とするとともにサンギヤを固定軸とし、キャリアを従動軸とした場合にも同様に起こり得る。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、部品点数を削減し、構造の簡略化を図ることのできる車両用ドア駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、サンギヤと、前記サンギヤを取り囲むリングギヤと、前記サンギヤ及び前記リングギヤに噛合するプラネタリギヤと、前記プラネタリギヤとともに公転するキャリアとからなる遊星歯車機構を備え、前記サンギヤ及び前記リングギヤの一方を、モータにより回転駆動される駆動軸とするとともに他方を固定軸とし、前記キャリアを従動軸とすることで、前記モータの回転を減速して出力部材に伝達して同出力部材を回転させ、車両ドアを開閉作動させるようにした車両用ドア駆動装置であって、前記出力部材の一部により前記キャリアが構成されていることを要旨とする。
【００１１】
上記の構成によれば、遊星歯車機構におけるサンギヤ及びリングギヤの一方が駆動軸とされ、他方が固定軸とされる。駆動軸がモータによって回転駆動されると、その駆動軸の回転に伴い、サンギヤ及びリングギヤに噛合されたプラネタリギヤが自転しながら、サンギヤの回りで公転する。ここで、請求項１に記載の発明では、出力部材の一部がキャリアとして機能する。そのため、プラネタリギヤがサンギヤの回りで公転すると、キャリア（出力部材）も回転し、車両ドアが開閉作動させられる。従って、プラネタリギヤの公転を出力部材に伝達して回転させるために、キャリアを別途設けなくてもよくなり、その分、車両用ドア駆動装置の部品点数が少なくなり、しかも構造が簡単になる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記出力部材は、各プラネタリギヤを支持するプラネタリシャフトが取付けられたシャフト被着部を備えており、同シャフト被着部により前記キャリアが構成されていることを要旨とする。
【００１３】
上記の構成によれば、遊星歯車機構におけるサンギヤ及びリングギヤの一方が駆動軸とされてモータによって回転駆動されると、各プラネタリギヤがプラネタリシャフトを軸として自転しながら、サンギヤの回りを公転する。この公転は、プラネタリシャフトを通じてシャフト被着部に伝達される。このシャフト被着部がキャリアとして機能することで、同シャフト被着部を含む出力部材が回転する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記プラネタリギヤ毎の前記プラネタリシャフトについて、前記シャフト被着部側の端部とは反対側の端部には鍔部が形成されていることを要旨とする。
【００１５】
上記の構成によれば、プラネタリシャフトに支持されたプラネタリギヤは、出力部材のシャフト被着部と同プラネタリシャフトの鍔部とによって挟み込まれた状態となり、同プラネタリシャフトに沿う方向の動きを規制される。この規制を受けたプラネタリギヤは、サンギヤ及びリングギヤに噛合した状態に保持される。
【００１６】
遊星歯車機構におけるサンギヤを駆動軸とし、リングギヤを固定軸とする場合には、請求項４に記載の発明の構成が採用されてもよい。
すなわち、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記サンギヤは、支持軸上に支持され、かつ前記モータにより回転駆動される入力部材の一部に形成され、前記出力部材は、前記支持軸上の前記入力部材とは異なる箇所に支持され、前記リングギヤは、前記入力部材上であって前記サンギヤを挟んで前記出力部材とは反対側の箇所に支持された蓋部に形成されており、前記プラネタリギヤは前記出力部材及び前記蓋部間に配置されて、前記リングギヤ及び前記サンギヤに噛合されていることを要旨とする。
【００１７】
上記の構成によれば、遊星歯車機構では、サンギヤが駆動軸として機能し、リングギヤが固定軸として機能する。そして、支持軸上に支持された入力部材がモータによって回転駆動されると、その入力部材の一部に形成されたサンギヤが回転する。
【００１８】
このとき、入力部材上であってサンギヤを挟んで出力部材とは反対側の箇所に支持された蓋部は回転しない。この蓋部に形成されたリングギヤもまた回転しない。
上記サンギヤの回転に伴い、出力部材及び蓋部間に配置されて、サンギヤ及びリングギヤに噛合されたプラネタリギヤが自転しながら、サンギヤの回りで公転する。支持軸上の入力部材とは異なる箇所に支持され、かつキャリアとしての機能も併せ持つ出力部材は、プラネタリギヤの公転に伴って回転する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の車両用ドア駆動装置によれば、部品点数を削減し、構造の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を具体化した一実施形態における車両用ドア駆動装置を示す模式図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】一実施形態における車両用ドア駆動装置の駆動部の分解斜視図。
【図４】一実施形態における車両用ドア駆動装置の駆動部について、一部を破断して示す正面図。
【図５】（ａ）は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部を拡大して示す断面図。
【図６】伝達ギヤ及びピニオンの噛合関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、車両ボディ１０の側部にはドア開口１０ａが形成されている。車両ボディ１０の側部には、ドア開口１０ａの上縁及び下縁に沿ってアッパレール１１及びロアレール１２が設置されている。また、車両ボディ１０には、ドア開口１０ａの後方のクォータパネル１０ｂにおいて前後方向に延在するセンターレール１３が設置されている。そして、これらアッパレール１１、ロアレール１２及びセンターレール１３には、それぞれガイドローラユニット１４を介して、車両ドアとしてのスライドドア１５が前後方向に移動可能に支持されている。このスライドドア１５は、前後方向への移動に伴ってドア開口１０ａを開閉する。
【００２２】
なお、センターレール１３は、ドアベルトライン付近の車両高さに配置されている。そして、クォータパネル１０ｂには、センターレール１３の下縁に沿ってその全長にわたりケーブルガイド１６が設置されている。
【００２３】
スライドドア１５内には、ドアベルトライン付近の車両高さにおいて、例えばボルト−ナットを用いた締結により駆動部２０が固定されている。すなわち、図２に示すように、駆動部２０は、ドア厚さ方向（車両幅方向）において、スライドドア１５のドア内張りを構成するドアトリム１７と、ドア内板を構成するドアインナパネル１８との間に挟まれる態様で、そのドアインナパネル１８に固定されている。
【００２４】
なお、駆動部２０の搭載位置では、スライドドア１５の内部を昇降するドアウインドガラスＤＷは、ドアインナパネル１８よりも外側（車両幅方向外側）に配置されている。すなわち、駆動部２０は、車両高さにおいてドアウインドガラスＤＷと重なるように配置されるものの、そのドアウインドガラスＤＷの昇降動作を妨げることはない。
【００２５】
図１に示すように、駆動部２０は、ブラシモータからなるモータ２２と、そのモータ２２により回転駆動される出力部材としてのドラム２３とを備えている。ドラム２３には、ロープ部材としての第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５がそれぞれ巻回されている。すなわち、第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５の各々は、一方の端末がドラム２３に係止された状態でそのドラム２３に巻回されている。第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５は、駆動部２０により選択的に巻取り・繰出しされる。
【００２６】
また、駆動部２０は、プーリ機構としての中間プーリ２６を備えている。第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５の各々は、中間プーリ２６及びセンターレール１３を移動するガイドローラユニット１４に連結された案内プーリ２７を経てスライドドア１５側から車両ボディ１０側へ渡され、ケーブルガイド１６に沿って前後方向に配索されている。なお、中間プーリ２６及び案内プーリ２７は、ドアベルトライン付近となるドラム２３の後方位置、及びさらにその後方位置にそれぞれ配置されている。
【００２７】
そして、第１ケーブル２４は、ケーブルガイド１６に案内されて前側に配索され、他方の端末に連結されたテンショナー２８を介して、ケーブルガイド１６の前端側で車両ボディ１０側に、例えばボルト−ナットを用いた締結によって連結されている。また、第２ケーブル２５は、ケーブルガイド１６に案内されて後側に配索され、他方の端末に連結されたテンショナー２９を介して、ケーブルガイド１６の後端側で車両ボディ１０側に、例えばボルト−ナットを用いた締結によって連結されている。
【００２８】
このような構成にあって、例えば駆動部２０により第１ケーブル２４を繰出しつつ第２ケーブル２５を巻き取ると、スライドドア１５はドア開口１０ａを開放すべく後方に移動する。一方、駆動部２０により第１ケーブル２４を巻き取りつつ第２ケーブル２５を繰出すと、スライドドア１５はドア開口１０ａを閉鎖すべく前方に移動する。
【００２９】
なお、ドラム２３から巻取り・繰出しされる第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５の延在方向が案内プーリ２７に渡される方向に一致する場合には、中間プーリ２６は割愛されてもよい。
【００３０】
次に、上記駆動部２０の構造についてさらに説明する。
図３〜図５（ａ），（ｂ）に示すように、駆動部２０は、その外形をなすとともに各種構成部品を収容及び支持するケース３０を備える。このケース３０は、各種構成部品の収容空間を形成するケース本体３１と、そのケース本体３１の互いに相反する方向（車両幅方向）に開口する開口部をそれぞれ閉塞する第１カバー３２及び第２カバー３３（図３参照）とを備えている。駆動部２０は、ケース本体３１がドアインナパネル１８に締結されることで、そのドアインナパネル１８に固定・支持される。なお、ケース３０の構成部材であるケース本体３１、第１カバー３２及び第２カバー３３の各々は、例えば樹脂材によって成形されている。
【００３１】
ケース本体３１は、モータホルダ部３１ａ、ギヤ収容部３１ｂ、レバー収容部３１ｄ、基板収容部３１ｅ及び一対のプーリ収容部３１ｆ，３１ｇを一体的に有する。モータホルダ部３１ａは、ケース本体３１の車両前側上縁部に配置され、ギヤ収容部３１ｂは、有底略円筒状をなし、モータホルダ部３１ａの車両後下側に隣接配置されている。レバー収容部３１ｄは、有底略扇形筒状をなし、ギヤ収容部３１ｂの車両後側に隣接配置されている。基板収容部３１ｅは有蓋筒状をなし、ギヤ収容部３１ｂ及びレバー収容部３１ｄ間に延在する態様で同ギヤ収容部３１ｂの下側に隣接配置されている。両プーリ収容部３１ｆ，３１ｇは、レバー収容部３１ｄの上側であってギヤ収容部３１ｂの車両後側に上下に並べられた状態で配設されている。なお、ギヤ収容部３１ｂ及びレバー収容部３１ｄは、円形の筒部の一部が重なる態様で連通している。さらに、プーリ収容部３１ｆ，３１ｇは、ギヤ収容部３１ｂにそれぞれ連通している。
【００３２】
図４〜図６に示すように、モータホルダ部３１ａには上記モータ２２が組付けられている。モータ２２の回転軸２２ｂの軸線は、ギヤ収容部３１ｂの中心に向かう方向に対しオフセットした方向へ延びている。回転軸２２ｂには、ピニオン３４が一体回転可能に連結されている。ピニオン３４はモータホルダ部３１ａに対し、転がり軸受３５により回転自在に支持されている。ピニオン３４には、２条（偶数条数）のねじ部（いわゆる歯数の少ない高減速ヘリカルギヤ）３４ａが形成されている。なお、ピニオン３４の条数は、４条以上の偶数条であってもよいし、１条を除く奇数条であってもよい。
【００３３】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、ケース本体３１及び第１カバー３２には、車両幅方向（図５（ａ），（ｂ）の上下方向）に延びる略円柱状の支持軸３６が回転自在に支持されている。より詳しくは、ギヤ収容部３１ｂの底壁中央には円形の軸受孔３１ｊが形成されている。また、第１カバー３２において上記軸受孔３１ｊと対向する箇所には、円形の軸受穴３２ｂが形成されている。一方、支持軸３６の両端部には、それぞれ略円柱状をなす軸部３６ａ，３６ｂが形成されている。そして、軸部３６ａが軸受孔３１ｊに軸支され、軸部３６ｂが軸受穴３２ｂに軸支されている。
【００３４】
支持軸３６において、後述する伝達ギヤ３８が支持される箇所とは異なる箇所、ここでは、軸部３６ａよりも第１カバー３２側に隣接する箇所にはセレーション３６ｃが形成されており、同箇所に上記ドラム２３が一体回転可能に連結されている。すなわち、ドラム２３は、前記第１カバー３２側に開口する有底略円筒状に形成されている。ドラム２３は、その内周側に円形の収容空間Ｓを有している。ドラム２３の底壁部２３ａの中央部には、セレーション２３ｃを有する挿通孔２３ｂが貫通している。そして、支持軸３６がこの挿通孔２３ｂに挿通され、ドラム２３のセレーション２３ｃが支持軸３６のセレーション３６ｃに係合されている。
【００３５】
支持軸３６において、軸部３６ｂに隣接する箇所は同軸部３６ｂよりも大径の軸部３６ｄとなっている。この軸部３６ｄ上には、モータ２２によって回転駆動される入力部材として、伝達ギヤ３８が回転自在に支持されている。すなわち、伝達ギヤ３８は、その中心部分に略円筒状の軸受部３８ａを有しており、この軸受部３８ａが支持軸３６の軸部３６ｄ上に回転自在に外嵌されている。
【００３６】
図５（ａ），（ｂ）及び図６に示すように、伝達ギヤ３８は、上記軸受部３８ａの第１カバー３２側の端部から、同軸受部３８ａの径方向外側へ延出して、ギヤ収容部３１ｂの開口端面を覆う円盤ギヤ部３８ｂを有している。円盤ギヤ部３８ｂの外周縁部であって、ピニオン３４に対向する側（図５（ａ），（ｂ）の下側）の面には、円環状に配設された複数の歯部３８ｃが形成されている。これら歯部３８ｃは、ピニオン３４のねじ部３４ａに対して転がり接触（線接触）の状態で歯合するようにねじれを持って成形されている。そのため、ピニオン３４（ねじ部３４ａ）が回転すると、その回転がねじ部３４ａの条数及び円盤ギヤ部３８ｂの歯数の比に応じて減速されて伝達ギヤ３８に伝達され、同伝達ギヤ３８が回転する。
【００３７】
なお、ねじ部３４ａ及び円盤ギヤ部３８ｂの一方が樹脂で作製され、他方が金属で作製されていると、異音が生じにくい。
図３、図４及び図５（ａ），（ｂ）に示すように、軸受部３８ａの外周部分において、セレーション３６ｃと隣接する箇所にはサンギヤ３８ｄが形成されている。軸受部３８ａの外周部分において、サンギヤ３８ｄよりも第１カバー３２側の部分、すなわち、伝達ギヤ（入力部材）３８上であって、サンギヤ３８ｄを挟んでドラム２３（出力部材）とは反対側（図５（ｂ）の上側））の部分には、ギヤ部材３９が回転自在に支持されている。ギヤ部材３９は、略円盤状をなし、かつドラム２３の開口端面を覆う蓋部３９ａと、その蓋部３９ａからドラム２３側へ突出し、サンギヤ３８ｄを取り囲む円環状のリングギヤ３９ｂとを備えて構成されている。蓋部３９ａの中央部には、円形の軸受孔３９ｃが形成されている。蓋部３９ａは、この軸受孔３９ｃにおいて上記軸受部３８ａに対し回転自在に外嵌されている。蓋部３９ａの外周部には、略三角形状をなす複数の係止歯３９ｄが形成されている。
【００３８】
リングギヤ３９ｂは、ドラム２３の上記収容空間Ｓに収容されている。リングギヤ３９ｂの内周部には内歯が形成されている。
ドラム２３の底壁部２３ａ及び蓋部３９ａ間には、複数（本実施形態では３つ）のプラネタリギヤ４１が、伝達ギヤ３８のサンギヤ３８ｄとリングギヤ３９ｂとに噛合した状態で配設されている。すなわち、ドラム２３の底壁部２３ａがシャフト被着部とされ、この底壁部２３ａに複数の取付孔２３ｄが等角度間隔で貫通されている。そして、支持軸３６に平行に配置された複数本のプラネタリシャフト４２の端部４２ａが対応する取付孔２３ｄに挿入されて、抜け落ち不能に係止されている。各プラネタリシャフト４２上には、上記プラネタリギヤ４１が回転自在に支持されている。
【００３９】
プラネタリギヤ４１毎のプラネタリシャフト４２について、底壁部２３ａ側の端部４２ａとは反対側の端部には、鍔部４２ｃが形成されている。そして、この鍔部４２ｃと底壁部２３ａとによって、プラネタリギヤ４１が軸線方向についての両側から挟み込まれている。各プラネタリギヤ４１は、プラネタリシャフト４２の回りで回転（自転）しつつサンギヤ３８ｄの回りを回転（公転）可能である。上記プラネタリシャフト４２が取付けられた底壁部２３ａ（シャフト被着部）は、プラネタリギヤ４１とともに公転するキャリアを構成している。
【００４０】
上記のように、サンギヤ３８ｄと、サンギヤ３８ｄを取り囲むリングギヤ３９ｂと、サンギヤ３８ｄ及びリングギヤ３９ｂに噛合するプラネタリギヤ４１と、プラネタリギヤ４１とともに公転するキャリアとして機能するドラム２３の底壁部２３ａ（シャフト被着部）とによって、減速機構としての遊星歯車機構Ｇ１が構成されている。
【００４１】
図３及び図４に示すように、レバー収容部３１ｄには、カム孔４３ａが形成された切替えレバー４３が回転自在に支持されている。切替えレバー４３及びギヤ部材３９間には、係脱ブロック４４が同ギヤ部材３９の径方向への移動可能に配置されている。そして、この係脱ブロック４４に設けられた係合ピン４４ａが上記カム孔４３ａに挿通されている。また、係脱ブロック４４には、上記ギヤ部材３９の係止歯３９ｄに係合し得る複数の係止歯４４ｂが形成されている。
【００４２】
そして、切替えレバー４３が回転されることにより、カム孔４３ａにおける係合ピン４４ａの位置が変化し、係脱ブロック４４がギヤ部材３９に接近又は離間させられる。モータ２２によってドラム２３を回転させてスライドドア１５を開閉作動させる際には、係脱ブロック４４がギヤ部材３９側へ押し出され、その係止歯４４ｂがギヤ部材３９の係止歯３９ｄに噛合い、ギヤ部材３９が回転不能に係止される。
【００４３】
また、手動でドラム２３を回転させてスライドドア１５を開閉作動させる際には、係脱ブロック４４が切替えレバー４３側へ引き戻され、係止歯４４ｂの係止歯３９ｄとの噛合が解除され、ギヤ部材３９が回転可能になる。なお、図５（ａ），（ｂ）では、切替えレバー４３については、その一部のみが図示されている。
【００４４】
プーリ収容部３１ｆ，３１ｇには、互いに異なる外径を有するプーリ４５，４６が回転自在に支持されている。両プーリ４５，４６は、前記中間プーリ２６を構成するもので、ドラム２３から巻取り・繰出しされる第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５がそれぞれ案内される態様で掛けられる。両プーリ４５，４６は、第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５を、防塵用のケーブルグロメット４７を介して前記案内プーリ２７に渡す。
【００４５】
基板収容部３１ｅには、ＥＣＵ（electronic control units）基板（図示略）が収容されている。このＥＣＵ基板には、マイクロコンピュータを主体に構成されたＥＣＵ等が実装されている。
【００４６】
なお、前記ケース本体３１には、モータホルダ部３１ａに保持されたモータ２２の給電部とＥＣＵ基板とを電気的に接続するためのバスバー（図示略）が埋設されている。
上記のようにして、本実施形態の車両用ドア駆動装置が構成されている。次に、この車両用ドア駆動装置の作用について説明する。
【００４７】
係脱ブロック４４の係止歯４４ｂが係止歯３９ｄに噛合されて、リングギヤ３９ｂ（ギヤ部材３９）が回転不能に係止されている状態でモータ２２が回転すると、その回転は、ピニオン３４及び円盤ギヤ部３８ｂを介して第１段の減速がなされて伝達ギヤ３８に伝達される。そして、伝達ギヤ３８（円盤ギヤ部３８ｂ）の回転は、遊星歯車機構Ｇ１において、伝達ギヤ３８のサンギヤ３８ｄを駆動軸とし、キャリア（ドラム２３の底壁部２３ａ）を従動軸とし、リングギヤ３９ｂを固定軸とした減速比で第２段の減速がなされてドラム２３に伝達される。すなわち、伝達ギヤ３８（円盤ギヤ部３８ｂ）の回転に伴いサンギヤ３８ｄが回転されると、同サンギヤ３８ｄ及びリングギヤ３９ｂに噛合された各プラネタリギヤ４１が、ドラム２３の底壁部２３ａ（シャフト被着部）に取付けられたプラネタリシャフト４２を軸としてその回りを回転（自転）しながら、サンギヤ３８ｄの回りを回転（公転）する。この公転に伴い、プラネタリシャフト４２がサンギヤ３８ｄの回りを変位する。
【００４８】
ここで、本実施形態では、ドラム２３の一部を構成する底壁部２３ａがキャリアとして機能する。そのため、上記のようにプラネタリギヤ４１及びプラネタリシャフト４２がサンギヤ３８ｄの回りで公転すると、底壁部２３ａを通じてドラム２３に対し、これを回転させようとする力が伝わる。この力により、ドラム２３がサンギヤ３８ｄの回りで回転するようになる。
【００４９】
このように、モータ２２の回転は、ピニオン３４及び円盤ギヤ部３８ｂと、遊星歯車機構Ｇ１とを介して十分に減速されてドラム２３に伝達される。ドラム２３の回転に伴い、第１ケーブル２４及び第２ケーブル２５が巻取り・繰出しされ、スライドドア１５が開閉作動する。従って、プラネタリギヤ４１の公転をドラム２３に伝達して回転させるために、キャリアを別途設けなくてもすむ。
【００５０】
また、リングギヤ３９ｂが回転不能に係止されている上記状態でスライドドア１５を手動で開閉操作する場合、仮に係脱ブロック４４によるリングギヤ３９ｂの係止状態が維持されたとしても、スライドドア１５の開閉作動に伴うドラム２３の回転は、遊星歯車機構Ｇ１、ピニオン３４及び円盤ギヤ部３８ｂにおいて効率よく伝達される。そのため、ある程度の操作力でモータ２２（回転軸２２ｂ）等を回転しつつスライドドア１５の開閉操作が可能となる。
【００５１】
一方、係脱ブロック４４によるリングギヤ３９ｂの係止状態が解除されている状態で、スライドドア１５を手動で開閉操作する場合、これに伴うドラム２３（キャリア）の回転はリングギヤ３９ｂ（ギヤ部材３９）を空転させつつ許容される。このように、係脱ブロック４４等によりドラム２３側からの回転トルクとモータ２２の回転軸２２ｂ側からの駆動トルクとを切り離すことで、軽微な操作力によるスライドドア１５の開閉操作が可能となる。
【００５２】
なお、各プラネタリシャフト４２に支持されたプラネタリギヤ４１は、ドラム２３の底壁部２３ａと同プラネタリシャフト４２の鍔部４２ｃとによって挟み込まれた状態となり、同プラネタリシャフト４２に沿う方向の動きを規制される。
【００５３】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）遊星歯車機構Ｇ１のサンギヤ３８ｄを、モータ２２によって回転駆動される駆動軸とするとともに、リングギヤ３９ｂを固定軸とし、キャリアを従動軸とすることで、モータ２２の回転を減速して、出力部材としてのドラム２３に伝達して同ドラム２３を回転させ、スライドドア１５を開閉作動させる。このように構成した車両用ドア駆動装置において、ドラム２３の一部によってキャリアを構成するようにしている。
【００５４】
そのため、プラネタリギヤ４１の公転をドラム２３に伝達して回転させるために、キャリアを別途設けなくてもすむ。その分、車両用ドア駆動装置の部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。これに伴い、コストの低減、及び軽量化を図ることもできる。
【００５５】
また、キャリアは、通常、プラネタリシャフト４２の軸線方向についての両側に設けられる。本実施形態では、このキャリアを設けなくてもすむことから、同軸線方向についての駆動部２０の小型化を図ることができる。
【００５６】
（２）キャリアを別途設ける場合には、通常、そのキャリアはドラムとともに支持軸に一体回転可能に連結される。支持軸上には、サンギヤが回転自在に支持される。ドラム上には、リングギヤが回転を係止された状態で支持される。
【００５７】
上記の構成を有する遊星歯車機構では、サンギヤがモータによって回転駆動されると、そのサンギヤの回転がプラネタリギヤに伝達され、各プラネタリギヤが自転しながらサンギヤの回りで公転する。これらのプラネタリギヤとともにキャリアが公転する。このキャリアの公転が支持軸に一旦伝達されて、同支持軸がドラムを伴って回転する。このように、キャリアの回転が支持軸を介してドラムに伝達される。
【００５８】
これに対し、本実施形態では、ドラム２３の一部をキャリアとして機能させるようにしている。そのため、プラネタリギヤ４１の回転（公転）を、支持軸３６を介さずにドラム２３に直接伝達することができる。
【００５９】
（３）ドラム２３の底壁部２３ａをシャフト被着部とし、ここにプラネタリシャフト４２を取付ける。そして、各プラネタリシャフト４２上にプラネタリギヤ４１を支持している。
【００６０】
こういった構成を採用することで、プラネタリシャフト４２を通じて底壁部２３ａに各プラネタリギヤ４１の公転が伝達されたときに、同底壁部２３ａをキャリアとして機能させ、同底壁部２３ａを含むドラム２３を回転させることができる。その結果、上記（１），（２）の効果が確実に得られるようになる。
【００６１】
なお、上記のように底壁部２３ａにプラネタリシャフト４２を取付ける構成は、同底壁部２３ａとプラネタリシャフト４２との間にリングギヤ３９ｂが介在していては成り立たない。本実施形態のように、蓋部３９ａを、伝達ギヤ３８上であってサンギヤ３８ｄを挟んでドラム２３とは反対側となる箇所に支持し、この蓋部３９ａからドラム２３側へリングギヤ３９ｂを突出させることによって、上記の構成を成立させることができる。ドラム２３と蓋部３９ａとの間に、プラネタリシャフト４２及びプラネタリギヤ４１を配置する空間が形成されるからである。
【００６２】
（４）プラネタリギヤ４１毎のプラネタリシャフト４２について、底壁部２３ａ（シャフト被着部）側の端部４２ａとは反対側の端部に鍔部４２ｃを形成している。
そのため、この底壁部２３ａと鍔部４２ｃとによって、プラネタリギヤ４１を挟み込んで、プラネタリシャフト４２の軸線に沿う方向のプラネタリギヤ４１の動きを規制し、プラネタリギヤ４１をサンギヤ３８ｄ及びリングギヤ３９ｂに噛合した状態に保持することができる。
【００６３】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・本発明の車両用ドア駆動装置は、リングギヤ３９ｂを、モータ２２によって回転駆動される駆動軸とし、キャリアを従動軸とし、サンギヤ３８ｄを固定軸とすることで、モータ２２の回転を減速して、出力部材としてのドラム２３に伝達して回転させ、車両ドアを開閉作動させるものにも適用可能である。
【００６４】
この場合にも、ドラム２３の底壁部２３ａにプラネタリシャフト４２を直接取付け、同プラネタリシャフト４２上にプラネタリギヤ４１を支持することで、同底壁部２３ａをキャリアとして機能させる。このようにすることで、前記実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００６５】
・駆動部２０を車両ボディ１０側に固定してもよい。例えばクォータパネル１０ｂに駆動部２０を搭載する場合には、その駆動部２０側にテンショナー２８，２９を繋ぐことがより好ましい。また、ドア開口１０ａの踏み台となるステップに駆動部２０を搭載する場合には、出力部材としてのベルトプーリ及びロープ部材としてのベルトを採用することがより好ましい。
【００６６】
・モータ２２の回転を伝達ギヤ３８に伝達する機構として、上記実施形態（円盤ギヤ部３８ｂ及びピニオン３４からなるフェースギヤ）とは異なる機構、例えば平歯車の組合わせ、ウォームギヤ等が用いられてもよい。
【００６７】
・本発明は、スライドドア１５に限らず、ヒンジ式の車両ドアを開閉作動させる車両用ドア駆動装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１５…スライドドア（車両ドア）、２２…モータ、２３…ドラム（出力部材、キャリア）、２３ａ…底壁部（シャフト被着部）、３６…支持軸、３８…伝達ギヤ（入力部材）、３８ｄ…サンギヤ（駆動軸）、３９ａ…蓋部、３９ｂ…リングギヤ（固定軸）、４１…プラネタリギヤ、４２…プラネタリシャフト、４２ａ…端部、４２ｃ…鍔部、Ｇ１…遊星歯車機構。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンギヤと、前記サンギヤを取り囲むリングギヤと、前記サンギヤ及び前記リングギヤに噛合するプラネタリギヤと、前記プラネタリギヤとともに公転するキャリアとからなる遊星歯車機構を備え、
前記サンギヤ及び前記リングギヤの一方を、モータにより回転駆動される駆動軸とするとともに他方を固定軸とし、前記キャリアを従動軸とすることで、前記モータの回転を減速して出力部材に伝達して同出力部材を回転させ、車両ドアを開閉作動させるようにした車両用ドア駆動装置であって、
前記出力部材の一部により前記キャリアが構成されていることを特徴とする車両用ドア駆動装置。
【請求項２】
前記出力部材は、各プラネタリギヤを支持するプラネタリシャフトが取付けられたシャフト被着部を備えており、同シャフト被着部により前記キャリアが構成されている請求項１に記載の車両用ドア駆動装置。
【請求項３】
前記プラネタリギヤ毎の前記プラネタリシャフトについて、前記シャフト被着部側の端部とは反対側の端部には鍔部が形成されている請求項２に記載の車両用ドア駆動装置。
【請求項４】
前記サンギヤは、支持軸上に支持され、かつ前記モータにより回転駆動される入力部材の一部に形成され、
前記出力部材は、前記支持軸上の前記入力部材とは異なる箇所に支持され、
前記リングギヤは、前記入力部材上であって前記サンギヤを挟んで前記出力部材とは反対側の箇所に支持された蓋部に形成されており、
前記プラネタリギヤは前記出力部材及び前記蓋部間に配置されて、前記リングギヤ及び前記サンギヤに噛合されている請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用ドア駆動装置。
【請求項１】
サンギヤと、前記サンギヤを取り囲むリングギヤと、前記サンギヤ及び前記リングギヤに噛合するプラネタリギヤと、前記プラネタリギヤとともに公転するキャリアとからなる遊星歯車機構を備え、
前記サンギヤ及び前記リングギヤの一方を、モータにより回転駆動される駆動軸とするとともに他方を固定軸とし、前記キャリアを従動軸とすることで、前記モータの回転を減速して出力部材に伝達して同出力部材を回転させ、車両ドアを開閉作動させるようにした車両用ドア駆動装置であって、
前記出力部材の一部により前記キャリアが構成されていることを特徴とする車両用ドア駆動装置。
【請求項２】
前記出力部材は、各プラネタリギヤを支持するプラネタリシャフトが取付けられたシャフト被着部を備えており、同シャフト被着部により前記キャリアが構成されている請求項１に記載の車両用ドア駆動装置。
【請求項３】
前記プラネタリギヤ毎の前記プラネタリシャフトについて、前記シャフト被着部側の端部とは反対側の端部には鍔部が形成されている請求項２に記載の車両用ドア駆動装置。
【請求項４】
前記サンギヤは、支持軸上に支持され、かつ前記モータにより回転駆動される入力部材の一部に形成され、
前記出力部材は、前記支持軸上の前記入力部材とは異なる箇所に支持され、
前記リングギヤは、前記入力部材上であって前記サンギヤを挟んで前記出力部材とは反対側の箇所に支持された蓋部に形成されており、
前記プラネタリギヤは前記出力部材及び前記蓋部間に配置されて、前記リングギヤ及び前記サンギヤに噛合されている請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用ドア駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−９７４８６（Ｐ２０１２−９７４８６Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４６９７７（Ｐ２０１０−２４６９７７）
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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