ドアロックアクチュエーター
ドアロックアクチュエーターは、自動車のドアラッチ機構を電動で施解錠する駆動装置である。小型のDCモータとギアトレイン、クラッチ、リンク機構を内蔵し、ボディ側のECUからの指令によりラッチやロックレバーを回動・直動させる。キーレスエントリーやスマートエントリーの普及により、ドアごとに搭載される標準的な電装部品となっている。施錠・解錠の確実性、動作音、低温時や結露時の確実始動、長寿命、低消費電力が主要要件であり、衝突時の自動アンロックなど安全機能とも密接に関わる。
基本構造と作動原理
ドアロックアクチュエーターの多くはDCモータ、減速ギア（遊星・スパー・ウォームのいずれか）、オーバーランクラッチ、スライダやカム、位置検出用のスイッチ（またはホール素子）、樹脂ハウジング、電気コネクタ、防水シールで構成される。ECUがモータに通電すると減速出力がロックレバーに伝達され、施錠側・解錠側のストッパに当たるまで動く。到達は電流監視（過電流で停止）、位置スイッチ、あるいは時間制御で検出する。クラッチは外乱でラッチ側が引かれてもギア破損を避けるために用いられる。
種類（レイアウト・機能差）
- 一体型：ラッチと一体化されるタイプ。省スペースでNVHに優れる。
- 分離型：ワイヤやロッドでラッチへ伝達。車体パッケージ自由度が高い。
- 2線式：極性反転で施解錠を切替える簡易型。アフターマーケットで多い。
- 5線式/センサ内蔵：状態検出線を備え、ECUがフィードバック制御できる。
- ソレノイド式：瞬間吸引でロック爪を切替える方式。消費電力は大きいが応答が速い。
- ステッピング/ブラシレス：高耐久や静粛性重視の高級車向けに採用例がある。
制御とネットワーク
ボディECU（BCM）はリモコン、スマートキー、車速、シフトポジション、クラッシュ信号などを統合し、ドアロックアクチュエーターへ施解錠コマンドを送る。通信はLINまたはCAN経由が多く、各ドアモジュールにLINスレーブとしてアクチュエーターをぶら下げる構成が一般的である。ダブルロック（デッドロック）、オートロック（一定車速で施錠）、オートリロック（誤開放防止）、アンチセフトアラーム連動、クラッシュアンロックなどの機能が搭載される。
設計パラメータと評価指標
- 出力・トルク：ドアシール反力や凍結付着を上回る駆動余裕を確保する。
- 速度：解錠応答は体感品質に直結する。0.2〜0.4秒程度が目安。
- 電流プロファイル：起動電流・定常電流・ストール電流をECU保護と検出に活用。
- NVH：ギア噛み合い音やラッチ衝突音をグリース、歯形、ハウジングで低減。
- 寿命：10万〜20万サイクルの耐久を標準とし、温湿度・粉塵・塩害を含む。
- 耐環境：IP等級相当の防水防塵、-40〜+85℃の熱サイクル、振動・衝撃に耐える。
安全・法規・機能安全
衝突時はBCMがクラッシュ信号で解錠するロジックを持つ。一方で走行中の意図しない解錠は避けねばならないため、二重化した論理やタイムウィンドウで誤作動を抑止する。機能安全はISO 26262に準拠し、ロック/アンロック喪失によるハザード分析からASILを定義する。フェイルセーフは「不測の電源断でも手動操作で開けられる」機械系の冗長性で担保するのが基本である。
故障モードと診断
- 電装：モータブラシ摩耗、巻線断、コネクタ接触不良、ハーネス断線。
- 機械：ギア欠損、クラッチ滑り、カム摩耗、グリース硬化、凍結固着。
- 環境：水侵入による腐食、塩害、砂塵による摺動抵抗増大。
- 検出：位置スイッチ故障やホール素子不良で状態が誤報される。
診断は電流波形・動作時間・位置信号の相関で行う。ECUはDTCを保持し、LIN/CAN経由でサービスツールに通知する。過電流・過時間・未達などの閾値設定を最適化し、誤検知と見逃しのトレードオフを抑える。
製造・材料・コスト設計
ハウジングはガラス繊維強化PAなどの樹脂、ギアはPOMや粉末冶金、金属レバーはプレス品が一般的である。自動塗布グリースとインラインエージングで初期なじみを確保し、最終出荷前に全数でストローク・電流を検査する。バラツキ吸収のためにクラッチ設定トルクやモータ選別を行い、モジュール共通化で車種横断のコスト最適化を図る。
周辺機構との関係
ドアロックアクチュエーターはドアラッチ、ドアハンドル、キーシリンダ、チャイルドロック、ストライカー、ウェザーストリップなどと一体で性能を決める。ロッドやケーブルの遊び、アウターハンドルのレバー比、シールの圧縮量は必要トルクや応答遅れに影響するため、ドアモジュール全体での同時最適化が必須である。
設計上の留意点（実務の勘所）
- 低温始動性：-30℃での初動抵抗を見込んだギア比と起動電流設計。
- バックドライブ対策：外力でラッチが動いてもギアを保護するクラッチ設定。
- 音質：攻撃的な高周波成分を抑える歯形・材料・グリース選定。
- 電源変動：コールドクランキングや停電圧時でも確実に動く余裕度。
- 品質管理：寿命後のグリース硬化や摩耗粉によるトルク上昇を管理。
アフターマーケットとサービス
補修ではユニット交換が基本で、互換性はコネクタ形状、取付ボルト位置、ロッド端形状、ストロークが鍵となる。診断時は電源直結による単体確認、配線連続性試験、凍結・固着の有無、ハンドル側リンクの抵抗を切り分けて評価する。