DE10318616B4

DE10318616B4 - Öffnungs- und Schließvorrichtung

Info

Publication number: DE10318616B4
Application number: DE10318616A
Authority: DE
Inventors: Yasuhisa Handa Inaba; Katsuaki Kariya Kadoike; Masumi Toyoake Nishikawa; Satoshi Kariya Isobe; Hideyuki Chiryu Nagai; Masahiro Toyota Kojima
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: US20040020319A1; US7028573B2; DE10318616A1

Abstract

Öffnungs- und Schließvorrichtung zum Bewegen einer Heckklappe mit:
einem Antriebszahnrad (11), das an einer Energiequelle angeschlossen ist;
einem angetriebenen Zahnrad (27), das mit dem Antriebszahnrad kämmt;
einem unbeweglichen Abschnitt (23), der das Antriebszahnrad und das angetriebene Zahnrad stützt; und
einem dynamischen Übertragungsmechanismus (12), der mit dem angetriebenen Zahnrad verbunden ist, so dass sich das angetriebene Zahnrad und der dynamische Übertragungsmechanismus als eine Einheit zusammen drehen, wobei der dynamische Übertragungsmechanismus eine Antriebskraft der Energiequelle von dem angetriebenen Zahnrad zu der Heckklappe überträgt; wobei eine Richtung einer auf das angetriebene Zahnrad über den dynamischen Übertragungsmechanismus in Übereinstimmung mit einem Zustand der Heckklappe einwirkenden Drehkraft sich umkehrt;
gekennzeichnet durch
ein Reibungselement (28, 41), das sich an zumindest einer Position zwischen sich relativ zueinander beweglichen Flächen des unbeweglichen Abschnitts, des Antriebszahnrads, des angetriebenen Zahnrads und des dynamischen Kraftübertragungsmechanismus befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Öffnungs- und Schließvorrichtung zum Bewegen einer Heckklappe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine bekannte Öffnungs- und Schließvorrichtung für eine Heckklappe oder Tür eines Fahrzeugs ist in der Druckschrift Nr. JP 2000-335245 A offenbart.

Die in der JP 2000-335245 A offenbarte Öffnungs- und Schließvorrichtung hat einen an einer Fahrzeugkarosserieseite vorgesehenen Antriebsmechanismus und einen Betätigungsübertragungsmechanismus zum Verbinden des Antriebsmechanismus mit der Heckklappe. Die Heckklappe wird durch Übertragen der Antriebskraft des Antriebsmechanismus zu der Heckklappe über den Betätigungsübertragungsmechanismus geöffnet und geschlossen. Die Ausgabe eines in dem Antriebsmechanismus enthaltenen Elektromotors wird durch die Zahnradverbindung zu dem Betätigungsübertragungsmechanismus übertragen.

Das Öffnen und Schließen der Heckklappe wird für gewöhnlich durch eine Dämpferstrebe unterstützt. Die Dämpferstrebe entspricht einem Gaskolben, der Hochdruckgas enthält. Die Dämpferstrebe erzeugt eine resultierende Kraft in der Schließrichtung auf die das Gewicht der Heckklappe an sich während der ersten Hälfte der Betätigung zum Öffnen der Heckklappe addiert wird, um ein plötzliches Öffnen der Tür zu verhindern. Andererseits unterstützt die Dämpferstrebe das Öffnen der Tür, indem die resultierende Kraft in der Öffnungsrichtung erzeugt wird, wobei auf sie das Gewicht der Heckklappe an sich während der letzten Hälfte der Betätigung zum Öffnen der Heckklappe addiert wird.

9a, 9b zeigen die dynamische Übertragung zwischen einem Antriebszahnrad (d.h. einem motorseitigen Zahnrad) 91 und einem angetriebenen Zahnrad (d.h. einem heckklappenseitigen Zahnrad) 92 des Antriebsmechanismus nach dem Stand der Technik. 9a zeigt die erste Hälfte des Türöffnungsvorgangs. 9b zeigt die letzte Hälfte des Türöffnungsvorgangs. Zum besseren Verständnis sind Abstände zwischen benachbarten Zahnradzähnen 92a des Antriebszahnrad 91 und Abstände zwischen benachbarten Zahnradzähnen 91a des angetriebenen Zahnrads 92 übertrieben dargestellt. Wie in 9a gezeigt ist, wird auf das Zahnrad 92 eine Kraft aufgebracht, die dazu neigt, das angetriebene Zahnrad 92 in die der Drehrichtung des Antriebszahnrads 91 während der ersten Hälfte der Türöffnungsbetätigung der Heckklappe entgegengesetzten Richtung zu zwingen, weil die auf die angetriebenen Zahnräder 92 einwirkende Heckklappe während der ersten Hälfte des Türöffnungsvorgangs eine Kraft in der Schließrichtung aufbringt. Somit folgt das angetriebene Zahnrad 92 der Drehung des Antriebszahnrads 91, das mit seinen Zahnradzähnen 91a gegen die Zahnradzähne 92a des angetriebenen Zahnrads 92 drückt. Dementsprechend wird die Heckklappe über das angetriebene Zahnrad 92 in der Öffnungsrichtung bewegt.

Wie in 9b gezeigt ist, bringt andererseits die Heckklappe während der letzten Hälfte der Türöffnungsbetätigung eine Kraft in der Öffnungsrichtung auf, wenn die Heckklappe auf eine Position bewegt wird, die eine die Kraft der Dämpferstrebe und das Gewicht der Heckklappe an sich ausgleichende Position überschreitet, so dass das angetriebene Zahnrad 92 in die selbe Drehrichtung wie das Antriebszahnrad 91 gezwungen wird. Wegen der Schwankung in der Drehrichtung der auf das angetriebene Zahnrad 92 aufgebrachten Kraft durch die Einwirkung des Gewichts der Heckklappe auf die Dämpferstrebe, bewegt sich das angetriebene Zahnrad 92 innerhalb eines Spielbereichs relativ zu dem Antriebszahnrad 91, so dass sich die Heckklappe plötzlich bewegt. Dies verschlechtert die sanfte Schwingbewegung der Türöffnungsbetätigung.

Aus der DE 1 584 116 A ist ebenfalls eine Öffnungs- und Schließvorrichtung dieser Gattung bekannt. Diese Vorrichtung hat ein Antriebszahnrad, das an einer Energiequelle angeschlossen ist, ein angetriebenes Zahnrad, das mit dem Antriebszahnrad kämmt sowie ein unbeweglicher Abschnitt, der das Antriebszahnrad und das angetriebene Zahnrad stützt.

Es ist ein dynamischer Übertragungsmechanismus vorgesehen, der mit dem angetriebenen Zahnrad verbunden ist, so dass sich das angetriebene Zahnrad und der dynamische Übertragungsmechanismus als eine Einheit zusammen drehen, wobei der dynamische Übertragungsmechanismus eine Antriebskraft der Energiequelle von dem angetriebenen Zahnrad zu dem beweglichen Element überträgt. Dabei soll sich eine Richtung einer auf das angetriebene Zahnrad über den dynamischen Übertragungsmechanismus in Übereinstimmung mit einem Zustand des beweglichen Elements einwirkenden Drehkraft umkehren.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Öffnungs- und Schließvorrichtung für eine Heckklappe so weiterzubilden, dass eine relativ sanfte Öffnungs- und Schließbetätigung durch Zurückhalten einer ungewünschten plötzlichen Schwingbewegung des beweglichen Elements erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindung sind dabei Gegenstand der Unteransprüche.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 eine Teilschnittansicht der Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 eine Vorderansicht der Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ein Überblick der Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 eine perspektivische Explosionsansicht einer Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 eine Schnittansicht der Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 eine perspektivische Explosionsansicht einer Öffnungs- und Schließvorrichtung für besonders gekennzeichnete Abschnitte, auf die gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein hochviskoses Fett aufgebracht wird.
8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII aus 3.
9a eine beispielhafte Veranschaulichung mit dem Zweck, die dynamische Übertragung des Antriebszahnrads und des angetriebenen Zahnrads während der ersten Hälfte der Türöffnungsbetätigung zu erklären.
9b eine beispielhafte Veranschaulichung mit dem Zweck, die dynamische Übertragung des Antriebszahnrads und des angetriebenen Zahnrads während der letzten Hälfte der Türöffnungsbetätigung zu erklären.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Öffnungs- und Schließvorrichtung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. Wie in 4 gezeigt ist, hat ein elektrisches Heckklappensystem 1 eine Heckklappe 3, die als ein mit einem oberen hinteren Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie 2 mittels eines Gelenks verbundenes bewegliches Element dient, einen Antrieb 4 zum elektrischen Öffnen und Schließen der Heckklappe 3 und eine als ein stoßaufnehmendes Element dienende Dämpferstrebe 5.
Das Stellglied 4 hat eine an der hinteren Säule 2a der Fahrzeugkarosserie 2 befestigte Antriebseinheit, einen Arm 12, der als ein dynamischer Übertragungsmechanismus dient, der so mit einer Ausgabewelle der Antriebseinheit 11 befestigt ist, dass er sich einstückig damit dreht, und eine Stange 13 zum Verbinden eines Spitzenendabschnitts des Arms 12 mit einem Basisendabschnitt der Heckklappe 3. Die Stange 13 ist mit dem Spitzenendabschnitt des Arms 12 und dem Basisendabschnitt der Heckklappe 3 über eine Kugelgelenkkonstruktion 7 (in 8 gezeigt) jeweils so verbunden, dass die Verschiebung während einer Drehung ermöglicht ist.
Im geschlossenen Zustand der Heckklappe 3 ist die Spitzenendseite des Arms 12 so angeordnet, dass sie sich an einer ersten Seite (d.h. der unteren Seite aus 4) befindet. In Übereinstimmung damit ist die Stange 13 gefaltet. Andererseits wird in dem Zustand, in dem die Heckklappe 3 geöffnet ist, der Arm 12 in einer Richtung gedreht (d.h., der Gegenrichtung aus 4), so dass die Spitzenendseite des Arms 12 auf einer zweiten Seite positioniert wird (d.h. die rechte Seite aus 4). Dementsprechend wird die Stange 13 geschoben, so dass sie die Heckklappe in dem geöffneten Zustand stützt. Durch Bewegen des Arms 12 zwischen den vorgenannten beiden Zuständen durch Antreiben der Antriebseinheit 1 wird die Heckklappe 3 geöffnet und geschlossen.
Die Dämpferstrebe 5 hat einen Gaskolben, in dem ein Hochdruckgas eingefüllt ist. Ein Ende und das andere Ende der Dämpferstrebe 5 sind mit dem hinteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 2 bzw. dem Basisendabschnitt der Heckklappe 3 verbunden. Die Dämpferstrebe 5 hat die resultierende Kraft in der Schließrichtung erzeugt, auf die das Gewicht der Heckklappe 3 an sich während der ersten Hälfte der Betätigung zum Öffnen der Heckklappe 3 addiert wird, um das plötzliche Öffnen der Tür zu verhindern. Andererseits unterstützt die Dämpferstrebe 5 das Öffnen der Tür durch Erzeugen der resultierenden Kraft in der Öffnungsrichtung zusammen mit dem Gewicht der Heckklappe 3 an sich während der letzten Hälfte der Öffnungsbetätigung der Heckklappe 3. Mit anderen Worten addiert die Dämpferstrebe 5 die Kraft entweder in der Schließrichtung oder der Öffnungsrichtung der Heckklappe 3 mit Bezug auf die Position, bei der die erzeugte Kraft und das Gewicht der Heckklappe 3 an sich ausgeglichen sind. Durch die Schwankung der auf die Heckklappe 3 aufgebrachten Kraft schwankt die auf den Arm 12 und die Antriebseinheit 11, die mit der Heckklappe 3 über die Stange 13 verbunden sind, einwirkende Drehrichtung.
Nun wird mit Bezug auf die 1 bis 3 die Konfiguration der Antriebseinheit 11 und des Arms 12 beschrieben. Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, hat die Antriebseinheit 11 einen als eine Antriebsquelle dienenden Elektromotor 21 mit einem Antriebsreduzierer, ein unteres Gehäuseteil 22 und ein oberes Gehäuseteil 23, die als ein unbeweglicher Abschnitt (oder ein festes Gehäuse) dienen, ein motorseitiges Zahnrad 24, ein Antriebszahnrad 25, eine Drehwelle 26, ein angetriebenes Zahnrad 27 und einen als Reibungselement dienenden Gummiring 28.
Der Elektromotor 21 mit dem Antriebsreduzierer nimmt den Antriebsreduzierer einschließlich einer Schnecke und eines Schneckenrads auf. Eine Ausgabewelle 31 des Elektromotors 21 mit einem Antriebsreduzierer steht an einer Seite vor (d.h. an der oberen Seite in 1). An der Ausgabewelle 31 ist eine Verzahnung 31a vorgesehen.
Das untere Gehäuseteil 22 hat ungefähr die Form einer abgestuften Platte. Das untere Gehäuseteil 22 ist mit einer Bohrung 22a, in die die Ausgabewelle 31 eingesetzt wird, ausgebildet. Das untere Gehäuseteil 22 ist mit dem zu einer dem Antriebszahnrad 25 entsprechenden Seite (d.h. der oberen Seite in 1) vorstehenden Wellenabschnitt 22b versehen. Ferner ist das untere Gehäuseteil 22 mit einer der Drehwelle 26 entsprechend ausgebildeten Lagerbohrung 22c versehen. Die Drehwelle 26 ist durch das untere Gehäuseteil 22 drehbar gestützt, indem sie in die Lagerbohrung 22c eingesetzt ist.
Das motorseitige Zahnrad 24 ist mit einer Bohrung versehen und ist an die Ausgabewelle 31 gepasst, so dass die Ausgabewelle 31 durch die Bohrung hindurch führt. Das motorseitige Zahnrad 24 ist in der Einsetzbohrung 22a des unteren Gehäuseteils 22 positioniert. Eine Verzahnung 24a ist an der inneren Umfangsfläche der Bohrung in dem motorseitigen Zahnrad 24 ausgebildet und ist so angepasst, dass sie mit der Verzahnung 31a an der Ausgabewelle 31 eingreift. Das motorseitige Zahnrad 24 wird so einheitlich mit der Ausgabewelle 31 auf Grund des Eingriffs der Verzahnung 24a mit der Verzahnung 31a der Ausgabewelle 31 gedreht.
Das Antriebsrad 25 ist über den Wellenabschnitt 22b des unteren Gehäuseteils 22 durch das untere Gehäuseteil 22 drehbar gestützt. Das Antriebszahnrad 25 hat einen ersten Zahnradabschnitt 25a mit einem größeren Durchmesser als der des motorseitigen Zahnrads 24 und hat einen zweiten Zahnradabschnitt 25b mit einem kleineren Durchmesser als der des ersten Zahnradabschnitts 25a. Der erste Zahnradabschnitt 25a des Antriebszahnrads 25 kämmt mit dem motorseitigen Zahnrad 24 und somit wird das Antriebszahnrad 25 durch den Elektromotor 21 mit dem Antriebsreduzierer angetrieben.
Die Drehwelle 26 ist ungefähr in Form einer abgestuften Säule ausgebildet. Ein erster Wellenabschnitt 26a an der Basisendseite (d.h. der unteren Seite aus 1) ist in die Lagerbohrung 22c des unteren Gehäuseteils 22 eingesetzt, so dass die Drehwelle 26 durch das untere Gehäuseteil 22 drehbar gestützt ist. Die Drehwelle 26 ist so konfiguriert, dass sie Stufen hat, deren Durchmesser von dem ersten Wellenabschnitt 26a zu einer Spitzenendseite abnimmt. Die Drehwelle 26 hat einen ersten Verzahnungswellenabschnitt 26b, einen zweiten Wellenabschnitt 26c, einen zweiten Verzahnungswellenabschnitt 26d und einen Schraubabschnitt 26e. Das angetriebene Zahnrad 27 ist an dem ersten Verzahnungswellenabschnitt 26b gesichert und der Arm 12 ist an dem zweiten Verzahnungswellenabschnitt 26d gesichert.
Das angetriebene Zahnrad 27 hat einen Sektorzahnradaufbau, der so konfiguriert ist, dass er einen Abschnitt eines Umfangs hat, und es ist mit der Drehwelle 26 für eine einheitliche Drehung mit der Drehwelle 26 verbunden. Das angetriebene Zahnrad 27 ist mit der Durchdringungsbohrung ausgebildet, die in der Axialrichtung durchdringt und eine innere Umfangsfläche der Durchdringungsbohrung ist mit einer Verzahnung 27a entsprechend der Verzahnung des ersten Verzahnungswellenabschnitts 27b ausgebildet. Dementsprechend ist das angetriebene Zahnrad 27 mit der Drehwelle 26 verbunden, so dass sie durch Eingreifen der Verzahnung 27a mit der Verzahnung des ersten Verzahnungswellenabschnitts 26b einheitlich drehbar ist. Das angetriebene Zahnrad 27 greift mit dem zweiten Zahnradabschnitt 25b des Antriebszahnrad 25 ein, so dass das angetriebene Zahnrad 27 durch das Antriebszahnrad 25 zusammen mit der Drehwelle 26 gedreht wird.
Der Gummiring 28 ist so konfiguriert, dass er ungefähr kreisförmig ist, wobei er einen Innendurchmesser hat, der größer als der Innendurchmesser der Verzahnung 27a des angetriebenen Zahnrads ist. Der Gummiring 28 ist durchdrungen, so dass er ungefähr koaxial zu der Drehwelle 26 in Lage gebracht ist, wobei er den zweiten Wellenabschnitt 26c der zu einer mit dem angetriebenen Zahnrad 27 zu verbindenden Seite vorstehenden Drehwelle 26 umgibt. Der Gummiring 28 ist zwischen dem angetriebenen Zahnrad 27 und dem oberen Gehäuseteil 23 vorgesehen.
Das obere Gehäuseteil 23 ist ungefähr in Form einer abgestuften Platte ausgebildet. Eine Einsetzbohrung 23a, in die der Spitzenendabschnitt des durch das angetriebene Zahnrad 25 hindurch dringenden Wellenabschnitt 22b eingesetzt ist, ist an dem oberen Gehäuseteil 23 ausgebildet. Somit ist das Antriebszahnrad 25 zwischen den gegenüberliegenden Flächen zwischen dem unteren Gehäuseteil 22 und dem oberen Gehäuseteil 23 aufgenommen und die Bewegung des Antriebszahnrads 25 in der Axialrichtung ist beschränkt. Das obere Gehäuseteil 23 ist mit einer Lagerbohrung 23b versehen, die entsprechend einem oberen Endabschnitt des in den Gummiring 28 eingesetzten zweiten Wellenabschnitt 26c ausgebildet ist. Der Wellenabschnitt 26 ist in die Lagerbohrung 23b eingesetzt, so dass er durch das obere Gehäuseteil 23 drehbar gestützt ist. Somit ist die Drehwelle 26 zwischen dem unteren Gehäuseteil 22 und dem oberen Gehäuseteil 23 zusammen mit dem angetriebenen Zahnrad 27 drehbar gestützt.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Arm 12 durch die Wellenbohrung 23b des oberen Gehäuseabschnitts gepasst, der an den zweiten Verzahnungswellenabschnitt 26d der Drehwelle 26 zu sichern ist, die zu einer Seite (d.h. der oberen Seite aus 2) vorsteht, so dass er mit der Drehwelle 26 einheitlich gedreht wird. Genauer gesagt ist eine Hülse 12a, die in der Axialrichtung entsprechend der Drehwelle 26 (d.h. dem zweiten Verzahnungswellenabschnitt 26d) vorsteht, an dem Basisabschnitt des Arms 12 gesichert und eine Verzahnung 12b ist in einer inneren Umfangsfläche der Hülse 12a entsprechend der Verzahnung des zweiten Verzahnungswellenabschnitts 26d ausgebildet. Durch Passen der Verzahnung 12b an die Verzahnung der Drehwelle 26 (d.h. den zweiten Verzahnungswellenabschnitt 26d), ist der Arm 12 so konfiguriert, dass er mit der Drehwelle 26 einheitlich gedreht wird. Eine Mutter 32 ist an einen Gewindeabschnitt 26e der zu der einen Seite (d.h. der oberen Seite aus 2) vorstehenden Drehwelle 26 geschraubt, nachdem der Arm 12 angebracht ist.
Wenn bei der vorgenannten Konstruktion die Ausgabewelle 31 durch Zuführen der Energie zu dem Elektromotor 21 mit dem Antriebsreduzierer in einer Richtung gedreht wird, wird die Drehung über das motorseitige Zahnrad 24, das Antriebszahnrad 25 (d.h. den ersten Zahnradabschnitt 25a und den zweiten Zahnradabschnitt 25b) und das angetriebene Zahnrad 27 zu dem Arm 12 übertragen. Somit wird die Drehung des Arms 12 über die Stange 13 zu der Heckklappe 3 übertragen, so dass die Heckklappe entweder in der Öffnungsrichtung oder in der Schließrichtung in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Arms 12 bewegt wird (siehe 4).
Es wird vorausgesetzt, dass sich die Richtung der das angetriebene Zahnrad 27 über den Arm 12 und die Stange 13 in Übereinstimmung mit der aus der Kraft von der Dämpferstrebe 5 und dem Gewicht der Heckklappe 3 an sich resultierenden Kraft zwingenden Drehkraft umkehrt (siehe 9a, 9b). In diesem Fall wird die drastische Änderung der gezwungenen Drehrichtung durch den Gleitwiderstand des Gummirings 28 zurückgehalten. Da außerdem die Bewegung des angetriebenen Zahnrads 27 relativ zu dem Antriebszahnrad 25 innerhalb des Spielbereichs zurückgehalten ist, kann eine ungewünschte plötzliche Schwingbewegung aufgrund der plötzlichen Bewegung der Heckklappe 3 zurückgehalten werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Gummiring 28 zwischen dem angetriebenen Zahnrad 27 und dem oberen Gehäuseteil 23 vorgesehen. Somit kann selbst dann, wenn sich die Richtung der auf das angetriebene Zahnrad 27 über die Stange 13 und den Arm 12 in Übereinstimmung mit der resultierenden Kraft aus der Kraft der Dämpferstrebe 5 und dem Gewicht der Heckklappe 3 einwirkenden gezwungenen Drehkraft umkehrt, die plötzliche Änderung der gezwungenen Drehrichtung durch den Gleitwiderstand des Gummirings 28 zurückgehalten werden. Da außerdem die Bewegung des angetriebenen Zahnrads 27 relativ zu dem Antriebszahnrad 25 innerhalb des Spielbereichs zurückgehalten ist, kann die ungewünschte plötzliche Schwingbewegung aufgrund der plötzlichen Bewegung der Heckklappe 3 zurückgehalten werden. Somit kann die Öffnungs- und Schließbetätigung der Heckklappe 3 sanft ausgeführt werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Gummiring 28 unter Verwendung des bestehenden Gehäuseteils (d.h. des oberen Gehäuseteils 23) zum Aufnehmen des angetriebenen Zahnrads 27 vorgesehen sein. Somit können Gestaltungsgrenzen gemäßigt werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Gummiring 28 ungefähr koaxial zu dem angetriebenen Zahnrad 27 positioniert. Dies absorbiert die Bewegung des angetriebenen Zahnrads 27 in der Axialrichtung.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Bewegung innerhalb des Spielbereichs während dem Anfangszustand schnell durchgeführt werden, indem der Gummiring 28 zum Zurückhalten der plötzlichen Änderung der gezwungenen Drehrichtung in der Antriebseinheit 11 an einem Abschnitt vorgesehen wird, der sich am Nähesten zu einem Ende des Antriebsreduzierabschnitts der Antriebseinheit 11 befindet, d.h., am Nähesten zu der Lastseite (d.h. der Heckklappe) befindet. Das Ausführungsbeispiel ist nicht auf das vorstehend erklärte Ausführungsbeispiel beschränkt und kann folgendermaßen abgeändert werden.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Gummiring 18 als das Reibungselement vorgesehen. An Stelle des Gummirings 28 kann jedoch auch ein Sprengring 41 (der als Federring dient) als das Reibungselement vorgesehen werden, wie dies in 5 bis 6 gezeigt ist. Obwohl eine Vielzahl (d.h., drei) von Sprengringen 41 verwendet wird, wie in 5 bis 6 gezeigt ist, ist die Anzahl der Sprengringe 41 nicht auf drei begrenzt, so lange der günstige Gleitwiderstand der elastischen Kraft erzeugt wird. An Stelle des Sprengrings 41 kann eine konische Scheibenfeder oder eine Schraubenfeder verwendet werden.
Auch wenn in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel das ringförmige Reibungselement, wie zum Beispiel der Gummiring 28 und der Sprengring 41 angewendet werden, ist die Konfiguration des Reibungselements nicht auf eine Ringform beschränkt. Beispielsweise kann eine als das Reibungselement dienende Gummiplatte zwischen der oberen Schale 23 und dem angetriebenen Zahnrad 27 vorgesehen werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Reibungselement, wie zum Beispiel der Gummiring 28 und der Sprengring 21, zwischen dem oberen Gehäuseteil 23 und dem angetriebenen Zahnrad 27 vorgesehen. Das Reibungselement kann jedoch auch zwischen dem oberen Gehäuseteil 23 und dem Arm 12 vorgesehen sein. Die Drehwelle 26 kann mit einem Flansch oder der gleichen, der dem oberen Gehäuseteil 23 gegenüber steht, versehen sein und das Reibungselement kann zwischen dem Flansch oder der gleichen und dem unteren Gehäuseteil 22 vorgesehen sein.
Obwohl in dem vorgenannten Beispiel das Reibungselement, wie zum Beispiel der Gummiring 28 und der Sprengring 41 zwischen dem oberen Gehäuseteil 23 und dem angetriebenen Zahnrad 27 vorgesehen ist, kann das Reibungselement zwischen dem unteren Gehäuseteil 22 und dem angetriebenen Zahnrad 27 vorgesehen sein.
Obwohl in dem vorgenannten Ausführungsbeispiel die Drehwelle 26 und das angetriebene Zahnrad 27 einzeln vorgesehen sind und die Drehwelle 26 und das angetriebene Zahnrad 27 verbunden sind, können die Drehwelle 26 und das angetriebene Zahnrad 27 als eine Einheit ausgebildet sein. Durch Konstruieren der Drehwelle 26 und des angetriebenen Zahnrads 27 als eine Einheit, wird die Anzahl der Teile zusätzlich verringert, wodurch andere Wirkungen erzielt werden.
Die Position zum Aufbringen des Reibungselements, wie zum Beispiel des Gummirings 28 und des Sprengrings 41, ist nicht auf die eine Position begrenzt und die optimale Wirkung kann durch Aufbringen des Reibungselements an mehreren Positionen erzielt werden.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann anstelle des als das Reibungselement dienenden Gummirings 28 und Sprengrings 41 ein hoch viskoses Fett als Reibungselement angewendet werden. Durch die Auswahl eines hochviskosen Fetts, dessen im japanischen Industriestandard (JIS) K2220 definierter niedriger Durchdringungsgrad gleich oder geringer als 250 ist (d.h., eine kleinere Durchdringungsgradzahl bezeichnet eine höhere Viskosität), kann die bessere Wirkung erzielt werden. Da dieses Verfahren auf das Erzeugnis anwendbar ist, ohne dabei Teile zu ändern, können die Herstellungskosten verringert werden.
Wie in 7 gezeigt ist, kann das hochviskose Fett auf einen einer Vielzahl von als bewegliche Abschnitte 27b, 25c, 22d und 31b bezeichnete Abschnitte angewendet werden.
Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird folgendermaßen erklärt. Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist das Verfahren erklärt, ein Reibungselement in der Antriebseinheit 11 oder auf die Antriebseinheit 11 oder auf die Antriebseinheit 11 und den Arm 12 anzuwenden, um die Nachteile, dass die Schwingung durch die plötzliche Bewegung der Heckklappe im Änderungsbereich der einwirkenden Last, welcher sich aus dem Spiel zwischen den Zahnrädern ergibt, zu lösen. Auf ähnliche Weise wird, wie dies bereits anhand des Übertragungsmechanismus der Betätigungskraft von der Antriebseinheit 11 zu der Heckklappe 3 erklärt ist, im Fall, dass ein Spiel für die Verbindung an dem Kugelgelenkmechanismus 7 zur Verbindung des Arms 3 und der Stange 13 vorhanden ist, das Phänomen, dass die Heckklappe plötzlich bewegt wird, erzeugt. Um diesen Nachteil zu lösen, ist, wie in 8 gezeigt ist, ein Spalt 72 zum Aufnehmen des Fetts zwischen einem Lagerabschnitt 13a des an den Endabschnitt der Stange 13 ausgebildeten Kugelgelenkmechanismus 7 und einer an der Armseite befestigten Kugel 71 vorgesehen. Durch Einbringen des Hochviskosenfetts in den Spalt 72, kann die plötzliche Laständerung aufgrund des Spiels zurückgehalten werden. Indem ferner ein stoßabsorbierendes Element 73 vorgesehen ist, um das durch die Störung zwischen dem Arm 12 und der Stange 13 durch die Drehung der Stange 13 in der mit einem Pfeil a aus 8 gezeigten Richtung erzeugte Geräusch zu verhindern, kann eine weitere vorteilhafte Wirkung erzielt werden.
Obwohl die Antriebskraft der Antriebseinheit 11 (d.h., des angetriebenen Zahnrads 27) über den Arm 12 und die Stange 13 in den vorgenannten Ausführungsbeispielen zu der Heckklappe 3 übertragen wird, können auch andere Konstruktionen angewendet werden.
Die Konstruktion des Elektromotors 21 mit der Antriebsreduziererseite zum Übertragen der Dynamik zu dem Antriebszahnrad 25 der Antriebseinheit 11 ist ein Beispiel und es können andere Konstruktionen verwendet werden.
Auch wenn die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf das elektrische Heckklappensystem 1 angewendet wird, kann das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auch auf ein System zum elektrischen Öffnen und Schließen einer Flügeltür angewendet werden, bei der die Seitentüren des Fahrzeugs nach oben schwingen.
Auch wenn das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf das bewegliche Element (d.h. die Heckklappe 3) mit der Dämpferstrebe 5 angewendet wird, ist die Dämpferstrebe 5 nicht immer notwendig. Beispielsweise kann die Richtung der auf das angetriebene Zahnrad 27 einwirkenden Drehkraft in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen dem Drehbereich des beweglichen Elements und der Schwerkraftrichtung lediglich durch das Gewicht des beweglichen Elements an sich, ohne die Unterstützung der Dämpferstrebe 5 geändert werden. Dementsprechend können selbst in diesem Fall die gleichen Wirkungen erzielt werden.
Obwohl der Federring, der Gummiring und das hochviskose Fett, die jeweils als das Reibungselement dienen, in den Ausführungsbeispielen getrennt angewendet werden, kann jede Kombination aus dem Federring, dem Gummiring und dem Hochviskosenfett angewendet werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine sanfte Öffnungs- und Schließbetätigung durch Zurückhalten des Schwingens des beweglichen Elements durchgeführt werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Reibungselement unter Verwendung des bestehenden Gehäuses angewendet werden. Somit kann der Aufwand für eine Gestaltungsänderung gemindert werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann durch Positionierung des Reibungselements koaxial zu dem angetriebenen Zahnrad die Schwingung des angetriebenen Zahnrads in der Axialrichtung absorbiert werden.
Eine Öffnungs- und Schließvorrichtung zum Bewegen eines beweglichen Elements vorzugsweise in Form einer Heckklappe hat ein an eine Energiequelle angeschlossenes Antriebszahnrad, ein mit dem Antriebszahnrad kämmendes angetriebenes Zahnrad, einen das Antriebszahnrad und das angetriebene Zahnrad stützenden unbeweglichen Abschnitt und einen dynamischen Übertragungsmechanismus, der so mit dem angetriebenen Zahnrad verbunden ist, dass sich das angetriebene Zahnrad und der dynamische Übertragungsmechanismus als eine Einheit zusammen drehen. Der dynamische Übertragungsmechanismus überträgt eine Antriebskraft der Energiequelle von dem angetriebenen Zahnrad zu dem beweglichen Element. Eine Richtung einer auf das angetriebene Zahnrad über den dynamischen Übertragungsmechanismus in Übereinstimmung mit einem Zustand des beweglichen Elements einwirkenden Drehkraft schwankt bzw. kehrt sich um. Die Öffnungs- und Schließrichtung hat ferner ein Reibungselement, das sich zumindest an einer Position zwischen sich relativ zueinander beweglichen Oberflächen des unbeweglichen Abschnitts, des Antriebszahnrads, des angetriebenen Zahnrads und des dynamischen Kraftübertragungsmechanismus befindet.

Claims

Öffnungs- und Schließvorrichtung zum Bewegen einer Heckklappe mit: einem Antriebszahnrad (11), das an einer Energiequelle angeschlossen ist; einem angetriebenen Zahnrad (27), das mit dem Antriebszahnrad kämmt; einem unbeweglichen Abschnitt (23), der das Antriebszahnrad und das angetriebene Zahnrad stützt; und einem dynamischen Übertragungsmechanismus (12), der mit dem angetriebenen Zahnrad verbunden ist, so dass sich das angetriebene Zahnrad und der dynamische Übertragungsmechanismus als eine Einheit zusammen drehen, wobei der dynamische Übertragungsmechanismus eine Antriebskraft der Energiequelle von dem angetriebenen Zahnrad zu der Heckklappe überträgt; wobei eine Richtung einer auf das angetriebene Zahnrad über den dynamischen Übertragungsmechanismus in Übereinstimmung mit einem Zustand der Heckklappe einwirkenden Drehkraft sich umkehrt; gekennzeichnet durch ein Reibungselement (28, 41), das sich an zumindest einer Position zwischen sich relativ zueinander beweglichen Flächen des unbeweglichen Abschnitts, des Antriebszahnrads, des angetriebenen Zahnrads und des dynamischen Kraftübertragungsmechanismus befindet.
Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der unbewegliche Abschnitt ein Gehäuse ist, welches das angetriebene Zahnrad aufnimmt.
Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Reibungselement zumindest ein Element aus einem Federring, einem Gummiring und einem hochviskosen Fett, oder jede Kombination daraus aufweist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Reibungselement zumindest einen Sprengring aufweist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Reibungselement zumindest ein Element aus einem Federring, einem Gummiring und einem hochviskosen Fett, oder jeder Kombination daraus aufweist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung zum Bewegen einer Heckklappe gemäß Anspruch 1, ferner mit: einem stoßabsorbierenden Element (5) zum Aufbringen einer Kraft auf die Heckklappe in Übereinstimmung mit einem Zustand der Heckklappe, wobei eine Richtung einer auf das angetriebene Zahnrad über den dynamischen Übertragungsmechanismus in Übereinstimmung mit einer aus einem Gewicht der Heckklappe und dem stoßabsorbierenden Element resultierenden Kraft einwirkenden Drehkraft sich umkehrt.
Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der unbewegliche Abschnitt ein Gehäuse ist, welches das angetriebene Zahnrad aufnimmt.
Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Reibungselement zumindest ein Element aus einem Federring, einem Gummiring und einem hochviskosen Fett oder jeder Kombination daraus aufweist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das Reibungselement zumindest ein Element aus einem Federring, einem Gummiring und einem hochviskosen Fett oder jeder Kombination daraus aufweist.