(57)【要約】【課題】コンパクト設計を可能とすると共に、取付け後の調整作業を簡略化する。【解決手段】ドア駆動装置１０は、モータ３０と、このモータ３０から突出された出力軸３４に一体的に固定されたピニオン３１と、このピニオン３１を挟んで対向して噛合され、略平行かつ逆方向に移動自在な左右ラック１９、２０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転アクチュエータと、
該回転アクチュエータから突出された出力軸に一体的に固定された回転伝達体と、
該回転伝達体を挟んで対向して噛合され、略平行かつ逆方向に移動自在な１対の直線伝達体と、を備えている、
ことを特徴とする移動体駆動装置。
【請求項２】
前記出力軸を軸承する第１及び第２の軸承部材を備え、該第１及び第２の軸承部材間に前記回転伝達体を配置した、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体駆動装置。
【請求項３】
前記１対の直線伝達体をガイドするガイド部材を備えている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体駆動装置。
【請求項４】
前記１対の直線伝達体及び前記ガイド部材を保持する保持ケースを有し、
該保持ケースは、前記回転アクチュエータの筐体フレームに一体的に固定されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の移動体駆動装置。
【請求項５】
前記回転アクチュエータは、
前記出力軸の少なくとも回転数及び回転方向を検出可能なセンサを備えている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の移動体駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ドア等を自動開閉するための移動体駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、移動体駆動装置を、例えばドア駆動装置に適用した従来技術として、リニアモータを用いたものが公知である。そして、特許文献１には、１個のリニアモータを用いて左右ドアを開閉するドア開閉装置が開示されている。図８は、このドア開閉装置と近似した構成を示している。この図８において、左ドア１１１には、吊り金具１１３ａ，１１３ｂとドア駆動板１１５を介してリニアモータ１０１の可動子１０１ａが連結されている。
【０００３】
また、右ドア１１２には、吊り金具１１４ａ，１１４ｂと連結金具１１６を介して上ラック１１７が固定され、この上ラック１１７に、ピニオン１１８を介して下ラック１１９が噛合されている。更に、この下ラック１１９は、連結棒１２０に連結され、更に上述したドア駆動板１１５を介してリニアモータ１０１の可動子１０１ａに連結されている。
【０００４】
そして、リニアモータ１０１の駆動により、その可動子１０１ａが図の左右方向に摺動すると、左右ドア１１１，１１２は互いに逆方向に摺動し、左右ドア１１１，１１２の開閉が行われる。
【０００５】
また、図９及び図１０には、２個のリニアモータ１０１、１０１'を用いて左右ドア１１１，１１２を開閉駆動する従来例が示されている。同図９及び図１０において、左ドア１１１には、戸吊り金具１１３とロックホールブラケット１２１を介してリニアモータ１０１の可動子１０１ａが連結されている。同様に、右ドア１１２にも、戸吊り金具１１３'とロックホールブラケット１２１'を介してリニアモータ１０１'の可動子１０１ａ'が連結されている。
【０００６】
そして、リニアモータ１０１、 １０１'の駆動により、その可動子１０１ａ、１０１ａ' が図の左右方向に逆方向に摺動すると、左右ドア１１１，１１２は夫々ドアレール１２２、１２２'（図１０参照）にてガイドされながら開閉される。
【特許文献１】特開２０００−１４２３９２号公報（第６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図８〜図１０に示した従来技術では、いずれも駆動源にリニアモータを用いているが、リニアモータはその構成上、ドアストローク長（例えば６００ｍｍ〜９００ｍｍのストロークが一般的である）に可動子の長さを加算したものがモータケース（シリンダケース）の長さとなるため、回転型のモータよりも質量が大きくなり、占有面積も大きくなる。
【０００８】
このため、特に車両用のドア開閉装置に適用した場合には、コンパクト設計を図る上で大きな障害となっていた。また、例えばリニアモータとして、永久磁石可動コイル型のものを用いた場合、使用する希土類永久磁石の使用量が多いため装置全体の価格が増大するという課題があった。
【０００９】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、コンパクト設計を可能とすると共に、取付け後の調整作業を簡略化し得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】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
回転アクチュエータと、
該回転アクチュエータから突出された出力軸に一体的に固定された回転伝達体と、
該回転伝達体を挟んで対向して噛合され、略平行かつ逆方向に移動自在な１対の直線伝達体と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の移動体駆動装置において、
前記出力軸を軸承する第１及び第２の軸承部材を備え、該第１及び第２の軸承部材間に前記回転伝達体を配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の移動体駆動装置において、
前記１対の直線伝達体をガイドするガイド部材を備えていることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の移動体駆動装置において、
前記１対の直線伝達体及び前記ガイド部材を保持する保持ケースを有し、
該保持ケースは、前記回転アクチュエータの筐体フレームに一体的に固定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の移動体駆動装置において、
前記回転アクチュエータは、
前記出力軸の少なくとも回転数及び回転方向を検出可能なセンサを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転アクチュエータから突出された出力軸に回転伝達体を固定し、この回転伝達体に１対の直線伝達体を噛合させたことで、狭いスペースにも取付け可能なコンパクト設計を図ることができると共に、取付け後の調整作業を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明をドア駆動装置に適用した場合の全体正面図であり、図２は、そのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【００１６】
同図において、移動体駆動装置としてのドア駆動装置１０は、移動体としての左右１対の左ドア１１及び右ドア１２と、回転アクチュエータとしてのモータ３０を有している。左ドア１１には、これを吊下げる吊り金具１３ａ，１３ｂ、この吊り金具１３ａ，１３ｂに固定された左スライドレール２１、この左スライドレール２１に固定された連結金具１７、この連結金具１７に固定された直線伝達体としての左ラック１９が取り付けられている。また、左スライドレール２１は、左ドアレール２３に沿ってスライド自在とされている。
【００１７】
同様に、右ドア１２には、これを吊下げる吊り金具１４ａ，１４ｂ、この吊り金具１４ａ，１４ｂに固定された右スライドレール２２、この右スライドレール２２に固定された連結金具１８、この連結金具１８に固定された直線伝達体としての右ラック２０が取り付けられている。また、右スライドレール２２は、右ドアレール２４に沿ってスライド自在とされている。
【００１８】
左ラック１９と右ラック２０は、モータ３０から突出された出力軸３４（図３参照）に固定された回転伝達体としてのピニオン３１に噛合している。
以上により、左右のドア１１、１２は左右のドアレール２３、２４に沿って円滑にスライド自在とされている。従って、モータ３０の駆動によりピニオン３１が回転すると、これに噛合している左右ラック１９、２０が左右のドアレール２３、２４と略平行に移動するようになっている。
【００１９】
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
モータ３０は、本実施形態では扁平型電動機、例えば永久磁石同期電動機を用いており、その外周側をシールド板３５、及び筐体フレームとしてのモータフレーム３８にて覆われている。このモータフレーム３８の内側壁には、固定子コイル３９が巻回された固定子鉄心４０が絶縁性の樹脂４１によりモールドされている。
【００２０】
そして、この固定子鉄心４０に、所定間隔を隔てて有底円筒状の回転子３２が対向するように配置されている。固定子コイル３９には給電線４３が接続されている。回転子３２には、シールド板３５から図の左方に突出するように、出力軸３４が一体的に固定されている。
【００２１】
また、シールド板３５には、保持ケースとしてのラック・ピニオンケース５６が一体的に固定されている。更に、これらシールド底板３５とラック・ピニオンケース５６とで、軸受保持部６２、６３が設けられている。そして、これらの軸受保持部６２、６３には、第１及び第２の軸承部材としての軸受３６，３７が設けられていて、この軸受３６，３７間にピニオン３１が配置されている。
【００２２】
すなわち、２つの軸受３６，３７に挟まれるようにピニオン３１が配置され、このピニオン３１が出力軸３４に適宜の固定手段により固定されている。このピニオン３１には、略平行かつ逆方向に移動自在な左右ラック１９、２０が、該ピニオン３１を挟むように対向して噛合されている。これら左右ラック１９、２０には、左右ラック用スライドレール５８，５９が夫々取り付けられている。この左右ラック用スライドレール５８，５９は、夫々ガイド部材としての左右ガイドレール６０，６１に沿ってガイドされながら摺動する。
【００２３】
また、本実施形態では、左右ラック１９、２０と左右ガイドレール６０，６１は、ラック・ピニオンケース５６に保持されている。このため、ラック・ピニオンケース５６は、左右ラック１９、２０の移動範囲をカバーするように、その移動方向に沿って細長く伸長されている。
【００２４】
一方、回転子３２から、出力軸３４と略同心状でその突出側と反対側（図の右方）に取付軸４２が突出されている。この取付軸４２には、軸受４４を介してエンコーダ４６のハウジング４８が取り付けられている。このハウジング４８は、ネジ５２により支持金具５１を介してモータフレーム３８の中央開口部に取り付けられている。更に、このハウジング４８を覆うように、エンコーダカバー５０がネジ５３により取り付けられている。
【００２５】
このエンコーダ４６は、本実施形態では、光電式のロータリエンコーダであり、スリット（図示せず）が形成された回転円板５４が取付軸４２に固定されている。そして、この回転円板５４を挟んで発光・受光素子（図示せず）が対向配置されていて、発光素子から出射された光を回転円板５４にて遮断することで、取付軸４２の回転数や回転方向、並びに必要に応じて回転速度等を検出している。なお、符号５５は、給電線及び信号線である。
【００２６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図１〜図３に示すように、左右のドア１１、１２を閉じた状態から、不図示のスイッチをオン操作することによりモータ３０が駆動され、その回転子３２が図の矢印Ａ方向に回転したとする。すると、ピニオン３１に噛み合っている左ラック１９が矢印Ｂ方向に移動する。左ラック１９が移動すると、これに固定された連結金具１７と吊り金具１３ａ，１３ｂを介して左ドア１１が同方向（矢印Ｂ方向）に移動する。
【００２７】
この場合、連結金具１７に固定された左スライドレール２１が、左ドアレール２３に案内されながら同方向（矢印Ｂ方向）に移動するので、左ドア１１はスムーズに移動することができる。
【００２８】
これと同時に、モータ３０の回転子３２が図の矢印Ａ方向に回転すると、ピニオン３１に噛み合っている右ラック２０が矢印Ｃ方向に移動する。右ラック２０が移動すると、これに固定された連結金具１８と吊り金具１４ａ，１４ｂを介して右ドア１２が同方向（矢印Ｂ方向）に移動する。
【００２９】
この場合、連結金具１８に固定された右スライドレール２２が右ドアレール２４に案内されながら同方向（矢印Ｃ方向）に移動するので、右ドア１２はスムーズに移動することができる。
【００３０】
更に、このときのモータ３０の出力軸３４の回転数と回転方向（必要に応じて回転速度も）は、エンコーダ４６によって検出され、左右のドア１１、１２の位置と移動方向が検出される。よって、このエンコーダ４６からの出力信号により、モータ３０を制御することができる。
【００３１】
本実施形態によれば、ドア駆動装置１０の駆動源として回転型のモータ３０を用いたことで、リニアモータを用いた場合に比較して、駆動部の占有面積を小さくすることができ、コンパクト設計が可能となる。これにより、ドア駆動装置１０を狭いスペースにも簡単に取り付けることができる。
【００３２】
また、従来は、リニアモータと方向変換装置（ピニオン）を分離した構成であったため、リニアモータ等の取付け時に調整作業が必要であったが、本実施形態によれば、モータ３０から突出された出力軸３４にピニオン３１を固定し、このピニオン３１に左右のラック１９、２０を噛合させる構成としたため、モータ３０を取付け後の調整作業を簡略化することができる。
【００３３】
更に、本実施形態によれば、モータ３０の出力軸３４に固定されたピニオン３１を、軸方向の両側から挟むように、モータ３０の出力軸３４を軸承する軸受３６，３７を設けたので、モータ分解時には、この軸受３６，３７を外すことなく、シールド板３５に対してモータフレーム３８を外すことができる。これにより、固定子鉄心４０等を分解することができるし、モータ３０を取付けた状態であっても、モータフレーム３８を外すだけで、容易に内部点検及び部品交換を行うことができる。
【００３４】
なお、本実施形態のドア駆動装置１０は、電車や自動車等の各種車両の自動開閉ドア等に適用することができる他、工場やマンション等の各種建物のドアの自動開閉にも適用することができる。
（第２の実施の形態）
図４は、本実施の形態のドア駆動装置の全体正面図であり、図５は、そのＶ方向矢視図である。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００３５】
本実施形態のドア駆動装置１０は、２つのモータ３０，３０'を用いて左右ドア１１、１２を開閉する構成としたものである。
図４及び図５において、左モータ３０及び右モータ３０'の出力軸には夫々ピニオン３１，３１'が固定されていて、このピニオン３１，３１'に夫々左右ラック１９、２０が噛合されている。これら左右ラック１９、２０は、夫々ラック・ピニオンケース５６，５６'に取り付けられた左右ガイドレール６０、６１に沿って移動する。
【００３６】
また、第１の実施形態と同様に、左右ラック１９、２０と左右ガイドレール６０、６１は、夫々ラック・ピニオンケース５６，５６'に保持され、これらのラック・ピニオンケース５６，５６'は夫々モータフレームに一体的に固定されている。
【００３７】
これにより、例えば左モータ３０が駆動されると、ピニオン３１に噛合している左ラック１９が移動し、この左ラック１９に連結された吊り金具１３ａ，１３ｂを介して左ドア１１が開閉駆動される。この場合、左ラック１９は左ガイドレール６０に沿ってスムーズに移動するので、左ドア１１もスムーズに移動する。
【００３８】
同様に、右モータ３０'が駆動されると、ピニオン３１'に噛合している右ラック２０が移動し、この右ラック２０に連結された吊り金具１４ａ，１４ｂを介して右ドア１２が開閉駆動される。この場合も、右ラック２０は右ガイドレール６１に沿ってスムーズに移動するので、右ドア１２もスムーズに移動する。
【００３９】
本実施形態によれば、２つのモータ３０，３０'を有しているので、ドア連結構造が簡略化されると共に、左右ドア１１、１２を個別に開閉制御することができる。従って、例えば必要に応じて左右ドア１１、１２の一方のドアを閉じたまま、他方のドアのみを開閉制御することもできる。
（第３の実施の形態）
図６は、本実施の形態のドア駆動装置１０を車体に適用した場合の断面側面図である。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００４０】
本実施の形態では、車体７０に設けられたドア１１の上方空間にモータ３０を横置き（出力軸３４が横向き）に配置し、このモータ３０の駆動力でドア１１を開閉自在としたものである。
【００４１】
すなわち、ドア１１は、戸吊り金具１３と連結金具１７を介して、ラック・ピニオンケース５６に収容されたラック１９に接続されている。このラック１９は、モータ３０の出力軸３４に固定されたピニオン３１に噛合し、ラック用スライドレール５８に沿って摺動自在とされている。また、モータ３０の出力軸３４にはエンコーダ４６が取り付けられている。
【００４２】
更に、連結金具１７には、スライドレール２１が固定されていて、このスライドレール２１はドアレール２３に摺動自在にガイドされている。また、第１の実施形態と同様に、ラック１９とガイドレールは、ラック・ピニオンケース５６に保持され、このラック・ピニオンケース５６はモータフレームに一体的に固定されている。なお、本実施の形態では、１つのドア１１を開閉する構成として説明しているが、これに限らず、１対のドアを開閉する場合についても同様である。
【００４３】
この構成により、例えばドア１１が閉じた状態からモータ３０が駆動されると、その駆動力は、出力軸３４に固定されたピニオン３１を介してラック１９に伝達され、更にこのラック１９から連結金具１７及び戸吊り金具１３を介してドア１１に伝達され、ドア１１が開かれる。ドア１１が開いた状態から閉じる場合も同様である。この場合、スライドレール２１はドアレール２３にガイドされることで、ドア１１はスムーズに開閉される。
【００４４】
本実施形態によれば、モータ３０を横置きに配置したので、車体７０のドア１１の上方に、横方向よりも縦方向に比較的広い空間がある場合に、ドア駆動装置１０をコンパクトに取り付けることができる。
（第４の実施の形態）
図７は、本実施の形態のドア駆動装置を車体に適用した場合の断面側面図である。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００４５】
本実施の形態では、車体７０に設けられたドア１１の上方空間にモータ３０を縦置き（出力軸３４が上下向き）に配置し、このモータ３０の駆動力でドア１１を開閉自在としたものである。
【００４６】
すなわち、ドア１１は、戸吊り金具１３と連結金具１７を介して、ラック・ピニオンケース５６に収容されたラック１９に接続されている。このラック１９は、モータ３０の出力軸３４に固定されたピニオン３１に噛合し、ラック用スライドレール５８に沿って摺動自在とされている。また、モータ３０の出力軸３４にはエンコーダ４６が取り付けられている。
【００４７】
更に、連結金具１７には、スライドレール２１が固定されていて、このスライドレール２１はドアレール２３に摺動自在にガイドされている。また、第１の実施形態と同様に、ラック１９とガイドレールは、ラック・ピニオンケース５６に保持され、このラック・ピニオンケース５６はモータフレームに一体的に固定されている。なお、本実施の形態では、１つのドア１１を開閉する構成として説明しているが、これに限らず、１対のドアを開閉する場合についても同様である。
【００４８】
この構成により、例えばドア１１が閉じた状態からモータ３０が駆動されると、その駆動力は、出力軸３４に固定されたピニオン３１を介してラック１９に伝達され、更にこのラック１９から連結金具１７及び戸吊り金具１３を介してドア１１に伝達され、ドア１１が開かれる。ドア１１が開いた状態から閉じる場合も同様である。この場合、スライドレール２１はドアレール２３にガイドされることで、ドア１１はスムーズに開閉される。
【００４９】
本実施形態によれば、モータ３０を縦置きに配置したので、車体７０のドア１１の上方に、縦方向よりも横方向に比較的広い空間がある場合に、ドア駆動装置１０をコンパクトに取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施の形態のドア駆動装置の正面図である。
【図２】同上のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】同上のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】第２の実施の形態のドア駆動装置の正面図である。
【図５】同上のＶ方向矢視図である。
【図６】第３の実施の形態のドア駆動装置の断面側面図である。
【図７】第４の実施の形態のドア駆動装置の断面側面図である。
【図８】従来のドア駆動装置の正面図である。
【図９】従来のドア駆動装置の正面図である。
【図１０】同上のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０      ドア駆動装置
１１      右ドア
１２      左ドア
１３ａ    吊り金具
１３ｂ    吊り金具
１４ａ    吊り金具
１４ｂ    吊り金具
１７      連結金具
１８      連結金具
１９      左ラック
２０      右ラック
２１      左スライドレール
２２      右スライドレール
２３      左ドアレール
２４      右ドアレール
３０      モータ
３０'      モータ
３１      ピニオン
３２      回転子
３４      出力軸
３５      シールド板
３６      軸受
３７      軸受
３８      モータフレーム
４６      エンコーダ
５６      ラック・ピニオンケース
５８      左ラック用スライドレール
５９      右ラック用スライドレール
６０      左ガイドレール
６１      右ガイドレール
６２      軸受保持部
６３      軸受保持部
７０      車体
【図１】
2007297796.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007297796.tif 000009
【図８】
2007297796.tif 000010
【図９】
2007297796.tif 000011
【図１０】
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