(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆に移動可能なアクチュエータアームと、このアクチュエータアームの正逆いずれか一方向に回転駆動するモータと、このモータへの通電停止時に、上記モータ及びアクチュエータアームを上記正逆の他方に移動させるばね手段とを有するアクチュエータアームにおいて、
上記モータの駆動回路中に、該モータへの通電非通電を制御するスイッチ手段と、このスイッチ手段によるモータへの非通電時に該モータへの電力供給端子間に形成される閉回路とを設け、
この閉回路中に、モータへの通電時における電流方向を順方向とし、モータ非通電時はモータの逆回転により上記モータへの通電時における電流方向と同方向に生じる電流を吸収するダイオードを介在させ、
このダイオードのみによって、モータ非通電時にモータに与える制動力を制御することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のアクチュエータにおいて、上記アクチュエータアームは軸を中心に正逆に往復回動するアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、モータ駆動のアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
モータ駆動のアクチュエータとして、正逆に移動可能なアクチュエータアームと、このアクチュエータアームを正逆のいずれか一方向に回動駆動するモータと、このモータへの通電停止時に、アクチュエータアームを正逆の他方に移動させるばね手段とを有するタイプが知られている。このアクチュエータは、例えば車両ドアのロック機構のアクチュエータとして用いられており、モータ通電時のアクチュエータアームの動きによってロック機構を解除する。モータへの通電を解除すると、アクチュエータアームはばね手段の力によって復帰するが、この復帰時に次の問題が生じる。
【０００３】
すなわち、モータへの非通電時に、モータを含む回路を開回路とすると、モータの回動がフリーとなるため、ばね手段の力によってアクチュエータアームが急激に復帰してしまい、他の部材（ストッパ部材）との大きい衝突音が発生してしまう。他方、モータへの非通電時に、モータを含む回路を閉回路とすると、ばね力によって復帰するアクチュエータアームを介してモータに回動力が加わるとき、逆起電力が発生してモータを逆方向（ばね力に抗する方向）に回そうとする。従って、開回路とする場合と比べてアクチュエータアームの復帰が遅くなる。そして、アクチュエータアームの復帰が遅くなると、次のような場合にドアロックが不能になってしまう。
【０００４】
例えば、スイッチ手段を介してアクチュエータのモータをロック解除方向に回動させてロック機構を解除し、直ちにモータへの通電を断ったとする。すると、車両ドアロックは解除されるが、その直後に開放されたドアを閉じたとき、アクチュエータアームが未だ復帰していないことが生じうる。このときには、ドアロックが不能になってしまう。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、従来のアクチュエータについての以上の問題意識に基づき、ばね力で復帰するアクチュエータアームの復帰速度を適当な速度にすることができるモータ駆動ばね力復帰のアクチュエータを得ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、正逆に移動可能なアクチュエータアームと、このアクチュエータアームの正逆いずれか一方向に回転駆動するモータと、このモータへの通電停止時に、上記モータ及びアクチュエータアームを上記正逆の他方に移動させるばね手段とを有するアクチュエータアームにおいて、上記モータの駆動回路中に、該モータへの通電非通電を制御するスイッチ手段と、このスイッチ手段によるモータへの非通電時に該モータへの電力供給端子間に形成される閉回路とを設け、この閉回路中に、モータへの通電時における電流方向を順方向とし、モータ非通電時はモータの逆回転により上記モータへの通電時における電流方向と同方向に生じる電流を吸収する単一のダイオードを介在させ、このダイオードのみによって、モータ非通電時にモータに与える制動力を制御することに特徴を有している。
この構成によれば、閉回路内に挿入したＰＮ接合素子の特性を選択することによって、非通電時はモータに適度な制動力が与えられるから、ばね力で復帰するアクチュエータアームの復帰速度を適当な速度にすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は、本発明のアクチュエータを適用した車両用テールゲートドアのロック機構の機械構成を示している。図１に示すように、バンタイプの車両ボディ１０の後部開口１１の上端部には、車両左右方向の枢軸１２によってテールゲート（車両ドア）１３が枢着されている。後部開口１１の下端部には、テールゲートストライカ（ストライカ）１４が固定されており、後部開口１１の下端部（自由端部）には、ストライカ１４を把持開放するテールゲートロック機構（ロック機構）２０が設けられている。
【０００８】
図２、図３は、ロック機構２０の基本構成を示している。ストライカ１４が進入するストライカ進入溝２１ａを有するベースプレート２１には、ストライカ進入溝２１ａの両側に位置する軸２２ａと２３ａで、フック２２とラチェット２３がそれぞれ枢着されている。フック２２は、ストライカ１４を把持する把持溝２２ｂを備えており、ストライカ進入溝２１ａ内にストライカ１４が進入すると、把持溝２２ｂ内にストライカ１４を受け入れて軸２２ａを中心に回動する。ラチェット２３は、このようにしてストライカ１４によって回動したフック２２の係止面２２ｃと係合するロック部２３ｂを有しており、このロック部２３ｂが係止面２２ｃと係合すると、フック２２がロック位置に保持される。フック２２はトーションばね２２ｄによりストライカ１４を開放する方向に回動付勢されており、ラチェット２３はトーションばね２３ｄにより、ロック部２３ｂが係止面２２ｃに係合する方向に回動付勢されている。
【０００９】
ベースプレート２１には、別の軸２４ａにより中間レバー２４が枢着されている。この中間レバー２４の一方の腕２４ｂはラチェット２３に係合し、他方の腕２４ｃに植設したピン２４ｄはアクチュエータ３０のアクチュエータアーム３１に係合している。中間レバー２４は、トーションばね２４ｆによって、ラチェット２３から離れる方向に付勢されており、その回動付勢端はストッパ２４ｇが規制している。フック２２がストライカ１４を把持している状態（ラチェット２３のロック部２３ｂがフック２２の係止面２２ｃと係合している状態）において、この中間レバー２４をトーションばね２４ｆに抗して図３の時計方向（アンロック方向）に回動させると、ラチェット２３が反時計方向（アンロック方向）に回動してロック部２３ｂと係止面２２ｃの係合が解かれる。その結果、トーションばね２２ｄの力によってフック２２がストライカ１４を開放する方向に回動して、ロック機構２０のロックが解除されるため、テールゲート１３を開くことができる。
【００１０】
アクチュエータ３０（アクチュエータアーム３１）は、トーションばね２４ｆの力に抗して中間レバー２４にアンロック方向の回動運動を与える機能を有する。ラチェット２３に対するアンロック方向の回動運動は、アクチュエータ３０以外にも、キーシリンダその他の機構によって与えることが可能であるが、本実施形態は、このアクチュエータ３０を特徴としているので、これらの他の機構の図示は省略する。
【００１１】
アクチュエータ３０は、図４に示すように、そのハウジング３２内に、駆動モータ３３と、軸３４ａで枢着されたウォームホイル３４と、軸３５ａで枢着されたセクタギヤ３５とを有する。駆動モータ３３の出力軸に固定されたウォーム３３ａは、ウォームホイル３４に噛み合い、ウォームホイル３４に同軸に固定されたギヤ３４ｂは、セクタギヤ３５に噛み合っている。中間レバー２４に係合する上述のアクチュエータアーム３１は、軸３５ａに固定されていてセクタギヤ３５と一体に回動する。駆動モータ３３は、通電されたとき予め定まっている一方向に（のみ）回動する直流モータであり、この駆動モータ３３の回動によって、ウォーム３３ａ、ウォームホイル３４、ギヤ３４ｂ、セクタギヤ３５を介してアクチュエータアーム３１がアンロック方向（図３、図４の反時計方向、オン方向）に回動する。一方、セクタギヤ３５には同軸に、該セクタギヤ３５（アクチュエータアーム３１）をアンロック方向と反対方向に回動付勢するトーションばね３５ｂが付設されており、駆動モータ３３への通電が解除されると、駆動モータ３３は、このトーションばね３５ｂのばね力（及びトーションばね２４ｆのばね力）により通電時とは逆の方向へ回動する。ウォーム３３ａからセクタギヤ３５に至る減速機構は、この逆転を許す減速機構である。
【００１２】
本実施形態は、駆動モータ３３への通電解除時のアクチュエータアーム３１（駆動モータ３３）の戻り速度が適切となるように、通電解除時には駆動モータ３３の電源供給端子３３ａ、３３ｂを短絡して閉回路とし、この閉回路中に、通電時の電流方向を順方向とするＰＮ接合素子、例えばダイオードを挿入した点に特徴がある。
【００１３】
図５ないし図７は、駆動モータ３３を含む駆動回路の実施形態を示している。図５ないし図７の実施形態では、アクチュエータ３０と、そのスイッチ回路４０とを別ブロックで示している。スイッチ回路４０は、オンオフ操作されるスイッチ４１を備えており、スイッチ４１がオンしているときには直流電源４２と駆動モータ３３とが接続されて、直流電源４２からの駆動電流がモータ３３に与えられる。一方、スイッチ４１がオフしているときには、駆動モータ３３と直流電源４２との接続が遮断されると共に駆動モータ３３の両電力供給端子３３ａ、３３ｂが短絡されて閉回路が形成される。スイッチ４１（スイッチ回路４０）は、例えば図２に示すようにテールゲート１３に設けられている。
【００１４】
この閉回路内には、通電時の電流方向が順方向となる向きで、ダイオード５０が挿入されている。図５ないし図７は、ダイオード５０を挿入する位置のバリエーションを示したもので、図５では、アクチュエータ３０内にダイオード５０が挿入されており、図６では、スイッチ回路４０内であって、スイッチ４１のＯＦＦ端子側にダイオード５０が設けられており、図７では、アクチュエータ３０とスイッチ回路４０を接続するハーネス（結線）４３内にダイオード５０が設けられている。図４の実施形態ではハーネス４３内にダイオード５０が設けられている。
【００１５】
上記構成の本アクチュエータ３０によると、ロック機構２０を次のように動作させることができる。ロック機構２０のロック状態において、スイッチ回路４０のスイッチ４１をオンすると直流電流４２と駆動モータ３３が直接接続される。すなわち、ダイオード５０を介して直流電源４２から駆動モータ３３に電力が供給される。すると、駆動モータ３３は、ウォーム３３ａ、ウォームホイル３４、ギヤ３４ｂ、セクタギヤ３５を介してアクチュエータアーム３１をアンロック方向（図３、図４の反時計方向、オン方向）に回動させる。アクチュエータアーム３１がアンロック方向に回動すると、中間レバー２４がトーションばね２４ｆに抗してアンロック方向に回動し、ラチェット２３がアンロック方向に回動してロック部２３ｂと係止面２２ｃの係合が解かれ、トーションばね２２ｄの力によってフック２２がストライカ１４を開放して、ロック機構２０のロックが解除される。
【００１６】
スイッチ４１がオフされると、駆動モータ３０への電力供給が遮断され、同時にモータ３３の電力供給端子３３ａ、３３ｂを短絡する閉回路が構成される。すると、アクチュエータアーム３１は、トーションばね３５とトーションばね２４ｆのばね力により通電時とは逆の方向へ回動する。従って、駆動モータ３３は通電時とは逆方向に回動し、その結果、駆動モータ３３により通電時と同方向の電流が発生する。しかし、発生した電流はダイオード５０によって吸収されるため、駆動モータ３３には適度な制動力を与えることができる。すなわち、閉回路内に挿入したダイオード５０の特性に応じて、駆動モータ２２の復帰速度を適宜設定することができる。これにより、ロック解除後直ちにテールゲート１３を閉じるときにもドアロックが不能となる事態を防止することができ、また駆動モータ３３の復帰時に大きな動作音が生じることもない。ダイオード５０（ＰＮ接合素子）は、通電時の電流方向に対して低抵抗、通電時の電流方向と反対方向に対して高抵抗のものであればよい。
【００１７】
以上のように本実施形態では、閉回路内に通電時の電流方向を順方向とする向きにダイオード５０を挿入したので、通電解除時は駆動モータ３３に適度な制動力を与えることができる。ダイオード５０は、耐盗難性向上のために駆動モータ３３（アクチュエータ）内に内蔵することが望ましく、駆動モータ３３外に挿入する場合も、可及的に駆動モータ３３に近い位置に挿入することが望ましい。
【００１８】
図示実施形態は、アクチュエータアーム３１が軸３５ａを中心として揺動運動するアクチュエータに本発明を適用したものであるが、ラックピニオン機構等の周知の機構によって、駆動モータ３３の回転をアクチュエータアームの往復運動に変換するアクチュエータにも本発明は同様に適用できる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ばね力で復帰するアクチュエータアームの復帰速度を適当な速度に設定することができるモータ駆動ばね力復帰のアクチュエータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアクチュエータを有する車両ドア（テールゲート）の一実施形態を示す車両を後方から見た斜視図である。
【図２】図１のII‐II線に沿う断面図である。
【図３】図２のIII‐III線に沿う矢視図である。
【図４】図３中のアクチュエータの構成例を示す一部分解正面図である。
【図５】本発明によるアクチュエータの一実施形態を示す回路図である。
【図６】同別の実施形態を示す回路図である。
【図７】同さらに別の実施形態を示す回路図である。
【符号の説明】
１０  車両ボディ
１１  後部開口
１２  枢軸
１３  テールゲート（車両ドア）
１４  ストライカ
２０  テールゲートロック機構
２１  ベースプレート
２１ａ  ストライカ進入溝
２２  フック
２３  ラチェット
２４  中間レバー
３０  アクチュエータ
３１  アクチュエータアーム
３２  ハウジング
３３  駆動モータ
３３ａ  ウォーム
３４  ウォームホイル
３５  セクタギヤ
３５ｂ  トーションばね
４０  スイッチ回路
４１  スイッチ
４２  直流電源
５０  ダイオード
【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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【図６】
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【図７】
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