(57)【要約】【課題】駆動モータの回転数を制御することなく、移動体の移動速度及び移動体を駆動するための駆動力を変更することのできる移動体駆動装置を提供する。【解決手段】移動体駆動装置は、ケーブル６が巻回されるとともに駆動モータによって回転駆動され、外周面には回転軸に沿って螺旋状に形成されケーブル６が巻回された溝１４を有し、該回転によるケーブル６の巻き取り・繰り出しによりケーブル６の巻回位置を軸方向に移動するとともに該巻回位置における径が軸方向において変更されたプーリ１０を有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータを備えガイドレールに沿って摺動可能に支持された移動体をケーブルの巻き取り・繰り出し方向に応じて前記ガイドレールに沿ってスライドさせる移動体駆動装置において、
前記ケーブルが巻回されるとともに前記駆動モータによって回転駆動され、外周面には回転軸に沿って螺旋状に形成され前記ケーブルが巻回された溝を有し、該回転による前記ケーブルの巻き取り・繰り出しにより該ケーブルの巻回位置を軸方向に移動するとともに該巻回位置における径が前記軸方向において変更されたプーリを備えた
ことを特徴とする移動体駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体駆動装置において、
前記プーリは、軸方向において半径が漸増する漸増巻き取り部を有する
ことを特徴とする移動体駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の移動体駆動装置において、
前記プーリは、略円柱状に形成され前記プーリの小径部分を形成する小径巻き取り部を有する
ことを特徴とする移動体駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の移動体駆動装置において、
前記プーリは、略円柱状に形成され前記プーリの大径部分を形成する大径巻き取り部を有する
ことを特徴とする移動体駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の移動体駆動装置において、
前記溝の長さは、少なくとも前記ガイドレールに沿った前記移動体の移動距離の長さに等しい長さに設定された
ことを特徴とする移動体駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の移動体駆動装置において、
前記巻回位置における前記プーリの半径は、前記移動体に要求される移動速度に応じて設定される
ことを特徴とする移動体駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の移動体駆動装置において、
前記ガイドレールは車両に固定され、
前記移動体は前記車両の開口部に配設されるスライドドアである
ことを特徴とする移動体駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガイドレールに沿って摺動可能に支持された移動体（例えば、スライドドアなど）をケーブルの巻き取り又は繰り出しに応じてスライドさせる移動体駆動装置がある。
移動体駆動装置は、例えば車両等に搭載され、略円柱形状に形成されたプーリと、プーリを回転駆動する駆動モータと、を備えている。駆動モータは乗員によって操作されるスイッチの設定に応じて制御信号を出力する制御装置に接続され、プーリは駆動モータの回転に応じて回転する。プーリの外周にはガイドレールに摺動可能に支持されたスライドドア（移動体）と一体的に移動するケーブルが巻装されており、プーリの回転に応じてケーブルが巻き取られることによりスライドドアが駆動される。詳述すると、プーリにおけるケーブルの巻回位置においてプーリからケーブルに伝達されるトルク（巻回トルク）がスライドドアの駆動力となり、プーリによりケーブルが巻き取られる速度（巻回速度）に応じてスライドドアのガイドレールに沿った移動速度が変化する。また、移動体駆動装置には正逆回転可能なモータが用いられ、プーリによるケーブルの巻き取り方向に応じてスライドドアをガイドレールに沿って開方向及び閉方向へとスライドさせる。
【０００３】
ところで、移動体駆動装置は、ガイドレールの両端部（閉方向端部及び開方向端部）側において、スライドドアと車両開口部を形成するフレームとの間の挟み込みや衝突などを防ぐため、スライドドアをガイドレールの中間部分における移動速度よりもゆっくり移動させる。そのため、特許文献１に開示されている移動体駆動装置は、プーリの回転数すなわち制御装置から出力されるモータの駆動周波数を変化させスライドドアの移動速度を低下させている。
【特許文献１】特開２００３−２７８４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通常、スライドドアは車両の外側面側をスライドする。そのため、ガイドレールの閉止側端部はスライドドアを車両内側に引き込むために車室内側に湾曲する引き込み部分が形成され、引き込み部分において必要とされる駆動力はガイドレールの中間部分でスライドドアをスライドさせるために必要な駆動力よりも大きくなる。また、スライドドアに限らず、移動体駆動装置によって移動体の移動開始時には静止摩擦などが作用し、移動時の負荷（例えば、すべり摩擦や転がり摩擦）よりも大きな負荷に抗し得る駆動力が必要となる。上述した構成の移動体駆動装置によれば、巻回速度すなわち巻回速度が低いときは駆動モータの出力も低いため、定格回転数で駆動した時に得られるトルク以上のトルクを得ることができない。よって、静止摩擦などに抗し得る大きな駆動力を得ることができるように駆動モータの定格出力を設定しなければならず、モータが大型化する。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動モータの回転数を制御することなく、移動体の移動速度及び移動体を駆動するための駆動力を変更することのできる移動体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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、駆動モータを備えガイドレールに沿って摺動可能に支持された移動体をケーブルの巻き取り・繰り出し方向に応じて前記ガイドレールに沿ってスライドさせる移動体駆動装置において、前記ケーブルが巻回されるとともに前記駆動モータによって回転駆動され、外周面には回転軸に沿って螺旋状に形成され前記ケーブルが巻回された溝を有し、該回転による前記ケーブルの巻き取り・繰り出しにより該ケーブルの巻回位置を軸方向に移動するとともに該巻回位置における径が前記軸方向において変更されたプーリを備えた。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の移動体駆動装置において、前記プーリは、軸方向において半径が漸増する漸増巻き取り部を有する。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の移動体駆動装置において、前記プーリは、略円柱状に形成され前記プーリの小径部分を形成する小径巻き取り部を有する。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の移動体駆動装置において、前記プーリは、略円柱状に形成され前記プーリの大径部分を形成する大径巻き取り部を有する。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の移動体駆動装置において、前記溝の長さは、少なくとも前記ガイドレールに沿った前記移動体の移動距離の長さに等しい長さに設定された。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の移動体駆動装置において、前記巻回位置における前記プーリの半径は、前記移動体に要求される移動速度に応じて設定される。
【００１１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載の移動体駆動装置において、前記ガイドレールは車両に固定され、前記移動体は前記車両の開口部に配設されるスライドドアである。
【００１２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、プーリが回転駆動されることによりケーブルの巻回位置が軸方向に変化するとともに径方向における巻回位置が変更される。よって、モータの回転数を変化させることなく巻回速度を変化させることができる。また、モータの出力を一定に保った状態でケーブルの巻回速度を変更することができるため巻回トルクを変化させることができる。よって、モータの回転数を変化させることなく巻回トルクを変化させることができる。また、モータの出力を一定に保持することができるため、ケーブルの巻回速度の低下した分だけ大きな巻回トルクが得られる。よって、移動体の始動時や停止時等に必要とされる低い巻回速度と大きな巻回トルクとを得ることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、プーリの軸方向において小径巻き取り部と大径巻き取り部との間に漸増巻き取り部が配設されるため、プーリの回転中心から巻回位置までの距離は軸方向においてなだらかに変化する。よって、ケーブルのたわみ量を低減させることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、移動体のガイドレールに沿った移動において、プーリの小径部分によって移動体に与えられる移動速度よりも速い移動速度を一定区間保持することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、移動体のガイドレールに沿った移動において、プーリの大径部分よって移動体に与えられる駆動力よりも大きな駆動力を一定区間作用させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、移動体の移動速度及び駆動力をガイドレールに沿った移動体の位置に応じて設定することができる。
請求項６に記載の発明によれば、ガイドレールに沿った移動体の移動速度をプーリによって適切に設定することができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明によれば、駆動モータを制御することなくスライドドアの移動速度及び駆動力を変化させることのできるスライドドア駆動装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、駆動モータの回転数を制御することなく、移動体の移動速度及び移動体を駆動するための駆動力を変更することのできる移動体駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る移動体駆動装置１を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は移動体駆動装置１が搭載された車両の斜視図である。
図１に示すように、移動体としてのスライドドア２は、車両ボデー３の側面に沿って配設されたガイドレール４に連結具５を介して支持され連結具５はガイドレール４に沿って摺動自在に固定されている。移動体駆動装置１はスライドドア２に配設され、車室内等に配設されたスイッチの設定に応じてケーブル６を開方向又は閉方向に巻き取り、連結具５は移動体駆動装置１によるケーブル６の巻き取り方向に応じてガイドレール４に沿って移動する。スライドドア２は、連結具５の移動に伴って車両ボデー３に対して摺動（スライド動作）し車両ボデー３に形成された乗降口３ａを開閉する。
【００２０】
図２に示すように、移動体駆動装置１は、ケーブル６を巻き取るプーリ１０と、プーリ１０を回転駆動する駆動機構２０とを備えている。
まず、駆動機構２０について簡単に説明する。駆動機構２０は、駆動源としての駆動モータ２１（図１参照）と、ウォーム及びウォームホイールとからなり駆動モータ２１の回転を減速する減速機構２２と、減速機構２２によって減速された回転を断続可能にプーリ１０に伝達する電磁クラッチ２３と、を備えている。
【００２１】
駆動モータ２１は、車室内に配設されたスイッチ（図示略）の設定に応じて制御信号を出力する制御装置に接続されている。駆動モータ２１は制御装置から出力される制御信号に応じて正逆回転し、プーリ１０によるケーブル６の巻き取り方向は駆動モータ２１の回転方向に応じて開方向又は閉方向へと変化する。
【００２２】
電磁クラッチ２３は、ケーブル６を介して制御装置（図示略）に接続され通電されるコイル２３ａを有し、コイル２３ａの通電態様に応じて、駆動モータ２１の動力をプーリ１０に伝達可能とする接合状態と、駆動モータ２１の動力をプーリ１０に伝達不能とする非接合状態とを切り替える。これにより、例えばスライドドア２を駆動モータ２１の動力でスライド動作させる際には電磁クラッチ２３による接合状態が設定され、スライドドア２を手動でスライド動作させる際には電磁クラッチ２３による非接合状態が設定される。非接合状態が設定されるとスライドドア２の移動に伴うプーリ１０の回転は駆動モータ２１に伝達されなくなり、スライドドア２を手動で開閉することができる。
【００２３】
次に、プーリ１０について説明する。
図３に示すように、プーリ１０は、駆動機構２０から突出する出力軸２４（図２参照）に固定され出力軸２４と一体的に回転する。プーリ１０の外周にはケーブル６が巻装され、ケーブル６は出力軸２４の回転に伴ってプーリ１０に巻き取られる。なお、本実施形態においては、巻回位置をケーブル６がプーリ１０によって繰り出される（又は、巻き取られる）位置としている。また、巻回位置におけるプーリ１０の外周面の回転速度（巻回速度とする）に応じてスライドドア２の移動速度は変化する。また、巻回位置においてケーブル６がプーリ１０によって繰り出される（又は巻き取られる）力（巻回トルクとする）はスライドドア２をガイドレール４に沿って移動させる駆動力となる。
【００２４】
プーリ１０は、出力軸２４の長手方向に対して略垂直となる端面を有し、軸方向において出力軸２４に対して同軸的な略円形上の断面を備えている。また、プーリ１０は、小径巻き取り部１１ａ，１１ｂと、大径巻き取り部１２と、漸増巻き取り部１３ａ，１３ｂと、を備えており、出力軸２４（プーリ１０）の回転中心からプーリ１０の外周面１０ａまでの距離がプーリ１０の軸方向に沿って変化する。
【００２５】
詳述すると、小径巻き取り部１１ａ，１１ｂは略同一の半径を有する円柱状に形成され、それぞれプーリ１０の端部側に配設されている。また、小径巻き取り部１１ａ，１１ｂは、略円柱形状を有するため、プーリ１０の軸方向において小径巻き取り部１１ａ，１１ｂに相当する部分の半径Ｒ１はほぼ一定となる。すなわち、プーリ１０の軸方向において小径巻き取り部１１ａ，１１ｂに相当する区間はプーリ１０の径方向におけるケーブル６の巻回位置が一定に保持される。
【００２６】
大径巻き取り部１２は、プーリ１０の軸方向略中央部分に配設され、小径巻き取り部１１ａ，１１ｂの半径Ｒ１よりも大きな半径Ｒ２を有する略円柱形状に形成されている。すなわち、プーリ１０の軸方向においてプーリ１０の回転中心から巻回位置までの距離は大径巻き取り部１２に相当する区間と小径巻き取り部１１ａ，１１ｂに相当する区間とで異なっている。なお、大径巻き取り部１２は略円柱状に形成されているため、プーリ１０の軸方向において大径巻き取り部１２に相当する部分の半径Ｒ２はほぼ一定となる。すなわち、プーリ１０の軸方向において大径巻き取り部１２に相当する区間はプーリ１０の径方向におけるケーブル６の巻回位置が一定に保持される。
【００２７】
漸増巻き取り部１３ａ，１３ｂは、小径巻き取り部１１ａ，１１ｂの半径Ｒ１と等しい半径を有する端面と大径巻き取り部１２の半径Ｒ２と等しい半径を有する端面と備える円錐台状に形成され、それぞれプーリ１０の軸方向において小径巻き取り部１１ａ，１１ｂと大径巻き取り部１２との間に配設されている。すなわち、プーリ１０の軸方向において小径巻き取り部１１ａ，１１ｂから大径巻き取り部１２に向って半径が漸増している。
【００２８】
なお、小径巻き取り部１１ａ，１１ｂ、大径巻き取り部１２、漸増巻き取り部１３ａ，１３ｂの半径はスライドドア２に要求される移動速度に応じて設定される。
また、プーリ１０の外周面１０ａには、外周面１０ａに沿った螺旋状に形成された溝１４が形成されている。溝１４はプーリ１０の一端側から他端側へと連続的に形成され、ケーブル６は溝１４に沿って配設されている。また、プーリ１０の外周面に沿った溝１４の長さはガイドレール４に沿ったスライドドア２の移動距離の長さに等しい。
【００２９】
つぎに、本発明の作用について説明する。
駆動モータ２１によって駆動されプーリ１０が回転すると、ケーブル６の巻回位置は溝１４に案内されてプーリ１０の軸方向に移動する。プーリ１０の半径は軸方向に沿って変化するため、プーリ１０の軸方向に沿って回転中心から巻回位置までの距離が変化する。巻回速度はプーリ１０の回転数とプーリ１０の回転中心から巻回位置までの距離によって決定されるため、プーリ１０の軸方向に沿って巻回位置が移動することによって巻回速度が変化する。すなわち、プーリ１０は駆動モータ２１の回転数を変化させることなくケーブル６の巻回速度を変化させることができる。
【００３０】
また、プーリ１０の巻回位置における巻回トルクは駆動モータ２１の出力と巻回速度とによって決定される。本実施形態の移動体駆動装置１は駆動モータ２１の回転数を変化させることなく巻回速度を変化させているため、駆動モータ２１の出力は巻回速度に関係することなく一定である。よって、プーリ１０の軸方向に沿って巻回位置が移動することによって巻回トルクが変化する。なお、巻回速度Ｖと巻回トルクＴとの関係は、Ｗ＝ｋ・Ｖ・Ｔ（ｋは比例定数とする）で表される。よって、巻回速度が遅くなると巻回トルクが増加し、反対に巻回速度が速くなると巻回トルクが減少する（図５参照）。
【００３１】
また、溝１４はプーリ１０の一端側から他端側へと連続的に形成されているため、プーリ１０における巻回位置はプーリ１０が一方向に回転することにより軸方向に沿って一端側から他端側へと移動する。また、大径巻き取り部１２はプーリ１０の軸方向において小径巻き取り部１１ａ，１１ｂに挟まれている。そのため、プーリ１０が一方向に回転すると、プーリ１０の回転中心から巻回位置までの距離がＲ１→Ｒ２→Ｒ１と変化し、巻回速度は低速から高速へと変化し、さらに低速へと変化する。
【００３２】
また、プーリ１０の軸方向において小径巻き取り部１１ａ，１１ｂと大径巻き取り部１２との間には円錐台状の漸増巻き取り部１３ａ，１３ｂが配設されているためプーリ１０の軸方向に沿った回転中心から巻回位置までの距離は小径巻き取り部１１ａ，１１ｂと大径巻き取り部１２との間で急激に変化することなくなだらかに変化する。
【００３３】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）移動体駆動装置１は、ケーブル６の巻回位置をプーリ１０の軸方向に沿って変化させることによりケーブル６の巻回速度を変化させることができるためモータの回転数を変化させることなく巻回速度を変化させることができる。また、移動体駆動装置１は、ケーブル６の巻回位置をプーリ１０の軸方向に沿って変化させることによりケーブル６の巻回速度を変化させることができるためモータの回転数を変化させることなく巻回トルクを変化させることができる。
【００３４】
（２）プーリ１０の軸方向において小径巻き取り部１１ａ，１１ｂと大径巻き取り部１２との間に漸増巻き取り部１３ａ，１３ｂが配設されるため、回転中心から巻回位置までの距離は軸方向における小径巻き取り部１１ａ，１１ｂと大径巻き取り部１２との間でなだらかに変化する。よって、小径巻き取り部１１ａ，１１ｂと大径巻き取り部１２とにおける回転中心から巻回位置までの距離の差によってケーブル６がたわむおそれが低減される。
【００３５】
（３）大径巻き取り部１２は略円柱状に形成されているため、小径巻き取り部１１ａ，１１ｂによってスライドドア２に与えられる移動速度よりも速い移動速度を一定区間保持することができる。
【００３６】
（４）小径巻き取り部１１ａ，１１ｂは略円柱状に形成されているため、大径巻き取り部１２によってスライドドア２に与えられる駆動力よりも大きな駆動力を一定区間スライドドア２作用させることができる。
【００３７】
（５）プーリ１０の外周面１０ａに沿った溝１４の長さは、ガイドレール４に沿ったスライドドア２の移動距離の長さに等しく形成されているため、移動体の移動速度及び駆動力をガイドレールに沿った移動体の位置に応じて設定することができる。
【００３８】
（６）小径巻き取り部１１ａ，１１ｂ、大径巻き取り部１２、漸増巻き取り部１３ａ，１３ｂの半径はスライドドア２に要求される移動速度に応じて設定されるため、ガイドレール４に沿った移動体の移動速度をプーリによって適切に設定することができる（図５参照）。
【００３９】
（７）プーリ１０は軸方向において出力軸２４に対して同軸的な略円形上の断面を備えている。よって、プーリ１０の重心位置と回転中心とを容易に一致させることが可能となり、偏心によるプーリ１０の振動を妨げることができる。
【００４０】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、小径巻き取り部１１ａ，１１ｂと大径巻き取り部１２とは略円柱状に形成されているがこのような態様に限定されない。例えば、図４に示されるプーリ１１０のように、円錐台状に形成される漸増巻き取り部１１３ａ，１１３ｂで構成されていても良い。また、小径巻き取り部又は大径巻き取り部の何れか一方のみが略円柱状に形成されていても良い。
【００４１】
○上記実施形態では、プーリ１０の軸方向において大径巻き取り部１２は小径巻き取り部１１ａ，１１ｂに挟まれているが、このような態様に限定されず、プーリの形状はガイドレールに対する移動体の位置とプーリの軸方向におけるケーブルの巻回位置とに基づいて決定される。
【００４２】
○上記実施形態では、車両に配設されるスライドドアを移動体としたがこのような態様に限定されない。例えば、センサによって人体を検知することによって出入り口を開閉する自動ドアなどを移動体とすることも可能である。また、上記実施形態では移動体駆動装置はスライドドア２に配設されているが車両に配設されても良い。
【００４３】
○上記実施形態では、プーリ１０の外周面１０ａに沿った溝１４の長さは、ガイドレール４に沿ったスライドドア２の移動距離の長さに等しく形成されているが、このような態様に限定されない。例えば、ガイドレール４に沿ったスライドドア２の移動距離の長さよりも長く形成されていても上述した（１）〜（４）の効果を奏することができる。なお、上記実施形態のように構成するとプーリ１０の短軸化に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る移動体駆動装置の概略構成図。
【図２】本発明に係る移動体駆動装置の側面図。
【図３】移動体駆動装置の一部を示す側面図。
【図４】別例を示す側面図。
【図５】巻回位置と巻回速度との関係及び巻回位置と巻回トルクとの関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００４５】
Ｔ…巻回トルク、Ｖ…巻回速度、Ｒ１…小径巻き取り部の半径、Ｒ２…大径巻き取り部の半径、１…移動体駆動装置、２…移動体としてのスライドドア、４…ガイドレール、６…ケーブル、１０，１１０…プーリ、１０ａ…プーリの外周面、１１ａ，１１ｂ…小径巻き取り部、１２…大径巻き取り部、１３ａ，１３ｂ，１１３ａ，１１３ｂ…漸増巻き取り部、１４…溝、２１…駆動モータ。
【図１】
2006336302.tif 000003
【図２】
2006336302.tif 000004
【図３】
2006336302.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006336302.tif 000007