(57)【要約】【課題】巻き取り／巻き出しに使用される出力手段のドラム内に、モータと減速機構とをコンパクトに配置し、全体の省スペースを図ったギアドモータ及びこのモータを用いた車両設備を提供する。【解決手段】出力ドラム４３のドラム４３Ａの内部にモータ部４５を設け、更にこのモータ部４５によって回転駆動されるロータ３６の内部に、減速機構であるプラネタリギア部４０を設ける。すなわち、出力手段であるドラム４３Ａ内に、モータ部４５と減速機構となるプラネタリギア部４０とを共に配置することで、装置全体がコンパクトとなる。【選択図】図１
2008094260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状にかつ固定的に設けられたケースと、このケース内に同軸に配置された円筒状のロータと、前記ケースの内周部に取り付けられたマグネットと、このマグネットと対向するように前記ロータの外周部に取り付けられた巻線と、前記ロータの内部でかつ前記ロータと同軸に配置されて、当該ロータの回転を減速するプラネタリギア部と、前記ケースの外側でかつロータと同軸に配置されたドラムを有し前記プラネタリギア部の回転力を外部に伝達する出力手段と、を具備することを特徴とするギアドモータ。
【請求項２】
請求項１に記載される出力手段のドラムに車両のシートベルトを巻回することを特徴とするギアドモータを用いた車両設備。
【請求項３】
請求項１に記載される出力手段のドラムに車両用スライドドアのワイヤを巻回することを特徴とするギアドモータを用いた車両設備。
【請求項４】
請求項１に記載される出力手段のドラムに車両用スライドドアの駆動ローラを取り付けることを特徴とするギアドモータを用いた車両設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型電気式ロータリーアクチュエータとして用いて最適なギアドモータ、及びこのモータを用いた車両設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より車両設備においては、自動化を図るために各種のモータ及び減速機構が使用されている。このような技術としては、例えば特開２００６−１６００４１号公報（特許文献１）に示されるシートベルト装置があり、以下、図２〜図４を参照して内容を説明する。
【０００３】
図２に示されるようにこのシートベルト装置１は、車両の座席に設けられたシートベルト２の巻き取り、及び巻き出しをモータの動力を利用して自動に行うためのものである。このシートベルト２の巻き取り／巻き出しを行うためのリトラクタ３の構成は図３に示される。図３において符号４で示すものはモータのシャフトであり、このモータシャフト４に設けられたモータハウジング４Ａは、ベースフレーム５に固定されたベアリング６によって回転自在に支持されている。
【０００４】
モータハウジング４の先端部には減速機構７が設けられる。この減速機構７は、図３に示されるように、モータシャフト４に固定されたサンギア８と、このサンギア８の外周に噛合された３つのプラネタリギア９と、プラネタリギア９に噛合された内歯車１０と、内歯車１０に固定されたキャリア１１とを具備するものであって、このキャリア１１に対して、シートベルト２が巻回されるスプール１２が連結されている。プラネタリギア９は、内歯車１０とサンギア８との間に介在する、いわゆる「遊星ギア」と称呼されるギアとして構成される。スプール１２は、ベースフレーム５に固定されたベアリング１３に回転自在に支持されるものであって、その外周面にはシートベルト２が巻回されている。なお、図２において符号１４で示すものはモータ４の回転を制御する制御部、符号１５で示すものは制御部１４に対して情報入力するための入力手段である。
【０００５】
上記構成のリトラクタ３では、モータシャフト４が回転動作すると、サンギア８に噛合される３つのプラネタリギア９は、サンギア８の減速軸（モータの駆動軸）の軸まわりに回転動作し、これによりキャリア１１を介してスプール１２が回転動作することとなる。例えば、図４において、サンギア８が減速軸を中心にして右回りに回転動作するとき、３つのプラネタリギア９は、サンギア８のギア外周と内歯車１０のギア内周との間において、左方向に自転しつつこのサンギア８の周りを右回りに公転するように回転動作する。反対に、サンギア８が減速軸を中心にして左回りに回転動作するとき、３つのプラネタリギア９は、サンギア８のギア外周と内歯車１０のギア内周との間において、右方向に自転しつつこのサンギア８の周りを左回りに公転するように回転動作する。このとき、モータの回転数は数分の１に減速され、反対にトルクは強められてスプール１２に伝達される。そして、スプール１２に伝達された回転力によって、当該スプール１２の外周面にて、シートベルト２の巻き取り動作または巻き出し動作が行われる。
【０００６】
シートベルト装置以外で、モータを用いた車両設備として特開２００４−３６２５４号公報（特許文献２）に示されるスライドドアの開閉駆動装置が知られている。このスライドドアの開閉駆動装置２０は、図５に示されるように、駆動源であるモータ２１と、モータ２１の回転軸に取り付けられたウォームを有する減速機構２２と、減速機構２２のウォームとともに回転する一対の巻き取りドラム体２３とを有するものであって、これら巻き取りドラム体２３には、スライドドア２４に連結された開閉ドア用ワイヤ２５の一端側と他端側がそれぞれ巻き付けられている。そして、このスライドドアの開閉駆動装置２０では、モータ２１が一方向に正回転したときに、開閉ドア用ワイヤ２５の一端側が巻き取りドラム体２３に巻き取られてスライドドア２４を開動作し、一方、モータ２１が他方向に逆回転をしたときに、開閉ドア用ワイヤ２５の他端側が巻き取りドラム体２３に巻き取られてスライドド２４を閉動作する。なお、図５において符号２６で示すものはスライドドア２４と開閉ドア用ワイヤ２５とを連結する連結具である。
【特許文献１】特開２００６−１６００４１号公報
【特許文献２】特開２００４−３６２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１に示されるシートベルト装置では、モータと減速機構とが軸方向に沿って隣接する構成であるので、大型化してしまう。また、特許文献２に示されるスライドドアの開閉駆動装置についても同様であり、駆動源のモータと減速機構とが隣接配置される構成であり、大きな設置スペースを必要とする。特に、このような車両設備として設けられたシートベルト装置、又はスライドドアの開閉駆動装置は、車内という限られたスペースに配置されるものであり、可能な限り小型にすることが好ましい。
【０００８】
本発明は、従来の有していたスペースに関する問題を解決するものであって、巻き取り／巻き出しに使用される出力手段としてのドラム内に、モータと、減速機構とをコンパクトに配置し、全体の省スペースを図ったギアドモータ及びこのモータを用いた車両設備の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、上記目的を達成するために本発明のギアドモータでは、円筒状にかつ固定的に設けられたケースと、このケース内に同軸に配置された円筒状のロータと、前記ケースの内周部に取り付けられたマグネットと、このマグネットと対向するように前記ロータの外周部に取り付けられた巻線と、前記ロータの内部でかつロータと同軸に配置されて、ロータの回転を減速するプラネタリギア部と、前記ケースの外側でかつロータと同軸に配置されたドラムを有し前記プラネタリギア部から出力された回転力を外部に伝達する出力手段と、を具備する。
【００１０】
本発明のギアドモータを用いた車両設備では、上記出力手段のドラムに車両のシートベルトを巻回する。
【００１１】
本発明のギアドモータを用いた車両設備では、上記出力手段のドラムに車両用スライドドアのワイヤを巻回する。
【００１２】
本発明のギアドモータを用いた車両設備では、上記出力手段のドラムに車両用スライドドアの駆動ローラを取り付ける。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように構成された本発明のギアドモータによれば、ケースの内周部に取り付けられたマグネットと、このマグネットと対向するようにロータの外周部に取り付けられた巻線とでモータ部を構成し、ロータ内部のプラネタリギア部で、モータ部により駆動されるロータの回転を減速する。プラネタリギア部により減速されたロータの回転は、出力手段に伝達され、出力手段のドラムをロータと同軸に回転させる。そして、このような構成のギアドモータでは、出力手段であるドラム内部にモータ部を設け、更にこのモータ部によって回転駆動されるロータの内部に、減速機構であるプラネタリギア部を設けた構成である、すなわち、出力手段のドラム内に、モータと減速機構とが共に配置されているものであり、全体がコンパクトとなり、従来と比較して大幅な省スペース化を図ることができる。
【００１４】
また、上記のギアドモータを用いた車両設備では、ギアドモータの出力手段のドラムに車両のシートベルトを巻回することによって、シートベルトを自動的に巻き取り、巻き出すことができる。また、この出力手段を駆動するためのモータ部及び減速機構となるプラネタリギア部は全て出力手段内に収容したコンパクトな構成であるので、車両内のシートベルト装置に使用する場合でも、スペースを取ることが無く、限られた車両スペースを有効に利用することができる。
【００１５】
また、上記のギアドモータを用いた車両設備では、ギアドモータの出力手段のドラムに車両用スライドドアのワイヤを巻回することによって、ワイヤを巻き取り／巻き出し、これによって車両用スライドドアを自動的に開閉することができる。また、ワイヤを巻き取り／巻き出すためのモータ部及び減速機構となるプラネタリギア部は全て出力手段内に収容したコンパクトな構成であるので、車両用スライドドア開閉装置に使用する場合でも、スペースを取ることが無く、限られた車両スペースを有効に利用することができる。
【００１６】
また、上記のギアドモータを用いた車両設備では、ギアドモータの出力手段のドラムに、車両用スライドドアの駆動ローラを直接取り付けることによって、車両用スライドドアを自動的に開閉することができる。また、車両用スライドドアの駆動ローラを駆動するためのモータ部及び減速機構となるプラネタリギア部は全て出力手段内に収容したコンパクトな構成であるので、車両用スライドドアの駆動ローラに使用する場合でも、スペースを取ることが無く、限られた車両スペースを有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１を参照して本発明に係わるギアドモータ１００の概略構成図を説明する。図１において符号３０で示すものは全体として円筒状に形成された固定体となるケースである。このケース３０は一端側が隔壁３０Ａによって閉鎖される形状であり、その筒状部３０Ｂの内壁面には、対向するようにＮ／Ｓマグネット３１が固定されている。このケース３０の他端側には内方に向けて突出する部分隔壁３０Ｃが設けられ、また、この部分隔壁３０Ｃの先端部でありかつ筒状部３０Ｂの内方側には、ギアガイド３２と一体にインターナルギア３３（後述する）が固定されている。
【００１８】
一方、ケース３０内でありかつケース３０の筒状部３０Ｂとインターナルギア３３との間には、巻線３４が配置されている。この巻線３４は、ケース３０及びロータ３６と同軸なシャフト３５Ａを中心として回転するロータ３６に固定されるものであって、このロータ３６を介してサンギア３７Ａに連結されている、このロータ３６の中心部には整流器３８が設けられており、この整流器３８にはブラシ３９を介して直流電流が供給される。そして、ブラシ３９から供給された直流電流は、整流器３８を通じてロータ３６の外周部に固定された巻線３４に供給され、当該巻線３４と前述のマグネット３１との間にて、ロータ３６を回転させる回転力を発生させる。
【００１９】
次に、ロータ３６の回転力を減速させるための減速機構としてのプラネタリギア部４０について説明する。前述したようにギアガイド３２の内周面にはインターナルギア３３が取り付けられている。隔壁３０Ａ寄りのロータ３６端部にはサンギア３７Ａが取り付けられている。このサンギア３７Ａとインターナルギア３３との間には、プラネタリピニオン４１Ａが噛み合う。プラネタリピニオン４１Ａは、プラネタリキャリア４２Ａに回転可能に支持されているが、プラネタリキャリア４２Ａは、ケース３０及びロータ３６の軸心と一致するように配置されたシャフト３５Ｂの一端部に取り付けられており、これによってプラネタリピニオン４１Ａ及びプラネタリキャリア４２Ａの全体は、シャフト３５Ｂを中心に回転する。
【００２０】
シャフト３５Ｂの他端にはサンギア３７Ｂが取り付けられている。このサンギア３７Ｂとインターナルギア３３との間には、プラネタリピニオン４１Ｂが噛み合う。プラネタリピニオン４１Ｂは、プラネタリキャリア４２Ｂに回転可能に支持されているが、プラネタリキャリア４２Ｂは、ケース３０及びロータ３６の軸心に一致するシャフト３５Ｃの一端部に取り付けられており、これによってプラネタリピニオン４１Ｂ及びプラネタリキャリア４２Ｂの全体は、シャフト３５Ｃを中心に回転する。
【００２１】
シャフト３５Ｃの他端にはサンギア３７Ｃが取り付けられている。このサンギア３７Ｃとインターナルギア３３との間には、プラネタリピニオン４１Ｃが噛み合う。プラネタリピニオン４１Ｃは、出力ドラム４３と一体なプラネタリキャリア４２Ｃに軸支されている。なお、以上のプラネタリギア部４０の構成において、ケース３０及びロータ３６の軸心に一致するように配置され、かつサンギア３７Ａ〜３７Ｃを支持するシャフト３５Ａ〜３５Ｃは、図示しないベアリングによってロータ３６内にて回転自在に支持されている。
【００２２】
出力ドラム４３はケース３０の外側に配置されたドラム４３Ａと、ドラム４３Ａの一端部に固定されてプラネタリキャリア４２Ｃを支持するキャリア支持部４３Ｂとからなるものであって、図示しないベアリングによってケース３０及びロータ３６の軸心に一致するように回転自在に支持されている。また、ドラム４３Ａの外周面にはシートベルト（例えば背景技術の図２〜図４で示した車両のシートベルト）が巻回されている。
【００２３】
上述のようなギアドモータ１００では、ブラシ３９、整流器３８を通じてロータ３６の外周部に固定された巻線３４に直流電流を供給すると、巻線３４とマグネット３１との間に、ロータ３６を回転させる回転力が発生する。その結果、ロータ３６と、ロータ３６に取り付けられているサンギア３７Ａとが回転する。この時、プラネタリピニオン４１Ａは、インターナルギア３３とサンギア３７Ａとプラネタリピニオン４１Ａの各々の歯数と、サンギア３７Ａの回転数に応じた周期で、ケース３０の内周面をサンギア３７Ａと同一方向に移動する。従って、プラネタリキャリア４２Ａは、サンギア３７Ａの回転に対して、同一方向に、ある一定の減速比をもって回転し、サンギア３７Ｂを駆動する。
【００２４】
プラネタリキャリア４２Ｂ、およびプラネタリキャリア４２Ｃも、プラネタリキャリア４２Ａと同様にして各々、駆動されるサンギア３７Ｂ、あるいはサンギア３７Ｃの回転に対して、同一方向に、ある一定の減速比をもって回転する。これによってプラネタリキャリア４２Ｃを支持する出力ドラム４３もプラネタリキャリア４２Ｃとともに回転し、出力ドラム４３と一体なドラム４３Ａも同方向に回転する。なお、ロータ３６をいずれの方向に回転させるかは、供給する電流の向きを換えることによって調整する。
【００２５】
以上のように構成されたギアドモータ１００では、ケース３０の内周部に取り付けられたマグネット３１と、このマグネット３１と対向するようにロータ３６の外周部に取り付けられた巻線３４とでモータ部（符号４５で示す）を構成し、ロータ３６の内部に配置したプラネタリギア部４０で当該ロータ３６の回転を減速して出力する。プラネタリギア部４０の出力は、出力ドラム４３のキャリア支持部４３Ｂを通じて、ケース３０の外側に配置されたドラム４３Ａに伝達され、ドラム４３Ａをロータ３６と同方向に回転させる。そして、このような構成のギアドモータ１００では、出力手段となる出力ドラム４３のドラム４３Ａの内部にモータ部４５を設け、更にこのモータ部４５によって回転駆動されるロータ３６の内部に、減速機構であるプラネタリギア部４０を設けた構成である、すなわち、出力手段としての出力ドラム４３のドラム４３Ａ内に、モータ部４５と減速機構となるプラネタリギア部４０とが共に配置されているものであり、装置全体がコンパクトとなり、従来と比較して大幅な省スペース化を図ることができる。
【００２６】
なお、上記実施例では、例えば、背景技術の図２〜図４で示したシートベルトを出力ドラム４３のドラム４３Ａに巻回することによって、シートベルトを自動的に巻き取り、巻き出すことができる。また、シートベルトに限定されず、例えば、背景技術の図５に示される車両用スライドドアのワイヤを、出力ドラム４３のドラム４３Ａに巻回することによって、ワイヤを巻き取り／巻き出し、これによって車両用スライドドアを自動的に開閉しても良い。なお、現在、車両用スライドドアをワイヤの牽引によって開閉するための構造は多種多様であるが、出力ドラム４３のドラム４３Ａによって直接、ワイヤを巻き取り／巻き出すことができるのであれば、あらゆる種類の車両用スライドドアのワイヤ牽引に使用することができる。
【００２７】
また、シートベルト、ワイヤに限定されず、車両用スライドドアの駆動ローラを、出力ドラム４３のドラム４３Ａに直接取り付けることによって、車両用スライドドアを自動的に開閉するようにしても良い。そして、以上のようなモータ部４５及び減速機構となるプラネタリギア部４０を全て出力ドラム４３のドラム４３Ａ内に収容したギアドモータ１００では、シートベルト装置、ワイヤ又は駆動ローラを使用した車両用スライドドア開閉装置といった車両設備に使用した場合であっても、従来のようにスペースを取ることが無く、限られた車両スペースを有効に利用することができる。
【００２８】
なお、上記実施例では、ケース３０を固定し、当該ケース３０内に配置したモータ４５によって、ケース３０外に位置するドラム４３Ａを回転させるようにしたが、このような構成に限定されず、まず、上述した筒状のケース３０を回転自在に支持し、かつこのケース３０内部に同心の筒状固定体を設けた構成とし、当該筒状固定体に設けたロータ、モータ部、プラネットギア部によって、ケース３０を回転駆動させるようにしたアウタロータ型としても良い。そして、この場合、ケースの３０の外周面をドラムとし、このドラムに前述したシートベルト、開閉扉駆動用のワイヤを巻回すると良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係わるギアドモータの概略構成図
【図２】背景技術として示したシートベルト装置の概略構成図
【図３】図２のシートベルト装置のモータ及び減速機構を示す正断面図
【図４】図３の減速機構のギア部分を示す断面図
【図５】背景技術として示したスライドドアの開閉駆動装置の概略構成図
【符号の説明】
【００３０】
３０  ケース
３１  マグネット
３４  巻線
３６  ロータ
４０  プラネタリギア部
４３  出力ドラム（出力手段）
４３Ａ  ドラム
４５  モータ部
１００  ギアドモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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