JP2004196230A - 車両用自動開閉装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両用自動開閉装置による車両の汚損を防止する。
【解決手段】車体に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、モータ１９に駆動されるピニオン３０に噛み合うラック２３が形成され、連結ロッド２６を介して開閉部材に連結される摺動部材２４を備え、モータ１９により前後進往復動される摺動部材２４を所定方向に案内するレール部材２５を備える。レール部材２５が固定されるベース部材３２を設け、ベース部材３２をラック２３の移動軌跡に沿って配置する。また、ベース部材３２にはラック２３の移動軌跡に沿った溝部３５，３７を形成する溝壁３４やリブ３６を設ける。これにより、ラック２３に塗布された潤滑油が落下する場合にも、ベース部材３２により潤滑油を受け止めることができ、溝部３５，３７に潤滑油を保持することができる。
【選択図】 図５
【解決手段】車体に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、モータ１９に駆動されるピニオン３０に噛み合うラック２３が形成され、連結ロッド２６を介して開閉部材に連結される摺動部材２４を備え、モータ１９により前後進往復動される摺動部材２４を所定方向に案内するレール部材２５を備える。レール部材２５が固定されるベース部材３２を設け、ベース部材３２をラック２３の移動軌跡に沿って配置する。また、ベース部材３２にはラック２３の移動軌跡に沿った溝部３５，３７を形成する溝壁３４やリブ３６を設ける。これにより、ラック２３に塗布された潤滑油が落下する場合にも、ベース部材３２により潤滑油を受け止めることができ、溝部３５，３７に潤滑油を保持することができる。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用自動開閉装置に関し、特に、車体に取り付けられたバックドア、トランクリッド、エンジンフード、ドア等の開閉に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両に装着される開閉部材としては、ヒンジを支点に揺動させることにより開閉をおこなうバックドア、トランクリッド等や、レールに沿って移動させることにより開閉をおこなうスライドドア等がある。
【０００３】
たとえば、ワンボックス車には、バックドアを設けることにより車両後方からの荷物の積み下ろし等を容易に行い得るようにしたものが多く見受けられる。通常、このようなバックドアは、車体の後端部に固定されたヒンジを介して装着され、ヒンジを支点として上下方向に開閉するようになっている。この場合、バックドアは車両上方に大きく跳ね上げられることになるため、跳ね上げ式のバックドアとも呼ばれている。
【０００４】
このようなバックドアは、開放時において上方に大きく跳ね上げられることが多く、バックドアの端部と地面との間には大きな間隔が生じるため、その開閉は困難となっていた。特に、女性や子供にとっては、このようなバックドアを閉じることが大変困難であった。
【０００５】
そこで、女性や子供でもバックドアを容易に開閉できるように、自動開閉装置を搭載した車両も増加している。このような自動開閉装置は、例えば、駆動源であるモータに駆動されるピニオンと、このピニオンに噛み合うラックとを備えており、ラックとバックドアとは連結ロッドによって連結される。バックドアを自動的に開閉する際には、モータによって直進駆動されるラックから、連結ロッドを介してバックドアに開閉力が伝達されることになる。また、省スペース化を図るため、車体のルーフ部にラックを配置するようにした自動開閉装置も開発されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平６−７１８５３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、直線往復動を行うラックは外部に露出されており、ピニオンとラックとの噛み合い面には摩耗を防止するとともに噛み合い音を低減するためのグリースが塗布されている。このグリースは所定の粘度を有するため噛み合い面に付着するものの、ピニオンの回転駆動や車内の温度上昇などによって、グリースが落下するおそれがある。
【０００８】
特に、車体のルーフ部に配置された自動開閉装置においては、グリースが落下すると、ルーフ部に設けられた車両の内装つまり天井内張りに付着するため、天井内張りを汚損することにより車両の商品性を低下させるおそれがある。
【０００９】
また、直線往復動を行うラックを露出させることは、安全の観点からも望ましいものではなかった。
【００１０】
本発明の目的は、車両用自動開閉装置による車両の汚損を防止することにある。
【００１１】
本発明の目的は、車両用自動開閉装置の安全性を向上させることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用自動開閉装置は、車体に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、モータにより駆動されるピニオンに噛み合うラックが形成され、連結部材を介して前記開閉部材に連結される摺動部材と、前記ピニオンを介して前後進駆動される前記摺動部材を所定方向に案内するレール部材と、前記レール部材が固定され、前記ラックの移動軌跡に沿って配置されるベース部材とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材は前記ラックの移動軌跡に沿った溝部を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材に溝壁が設けられ、前記溝壁により前記溝部が形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材にリブが設けられ、前記リブにより前記溝部が形成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材に前記モータを取り付けることを特徴とする。
【００１７】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材は前記車体のルーフ部に固定されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材は前記ラックの下方に位置することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、ラックの移動軌跡に沿ってベース部材が設けられることにより、たとえば、ラックに塗布された潤滑油が落下した場合にも、ベース部材によって潤滑油を受け止めることができる。これにより、潤滑油の落下による内装の汚損を防止することができ、車両の商品性を向上させることができる。
【００２０】
また、ベース部材には、溝壁やリブなどによって形成される溝部がラックの移動軌跡に沿って設けられるため、ベース部材に落下した潤滑油を溝部に保持することができ、ベース部材からの潤滑油の落下を防ぐことができる。
【００２１】
さらに、ベース部材に溝壁を設けることにより、ラックの露出を防ぐことができるため、ラックによる挟み込みなどを回避することができ、安全性を向上させることができる。
【００２２】
またさらに、レール部材を固定するベース部材に、ピニオンを駆動するモータを固定することにより、ピニオンとラックとの位置決め精度を向上させることができ、ピニオンとラックとの噛み合い精度を向上させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置１０（以下、開閉装置という。）を取り付けた車両１１の一部を示す側面図であり、図２は図１のバックドア１２が開かれた状態を示す側面図である。
【００２５】
図１および図２に示すように、車両１１を構成する車体１３の後端部には開閉部材であるバックドア１２が設けられている。車体１３の上方を形成するルーフ部１４の後端にはヒンジ１５が設けられており、このヒンジ１５を介してバックドア１２は車体１３に揺動自在に装着されている。バックドア１２はヒンジ１５に組み込まれたピン１６を支点として、図１に示す全閉状態と図２に示す全開状態との間の約９０度の範囲で開閉自在となっている。
【００２６】
なお、図示するバックドア１２は車体１３に対して上下方向に開閉するように装着されているが、これに限らず、ヒンジ１５を車体１３の後端側部に取り付けて、バックドア１２を車体１３に対して水平方向に開閉するようにしても良く、ヒンジ１５を車体１３の後端両側部にそれぞれ取り付け、いわゆる観音開きのバックドア１２としても良い。また、バックドア１２の開閉範囲も約９０度に限らず任意に設定しても良い。
【００２７】
車体１３のルーフ部１４にはバックドア１２を自動的に開閉するための開閉装置１０が設けられている。ここで、図３は図１および図２の開閉装置１０を示す拡大側面図であり、図４は開閉装置１０を示す斜視図である。図３に示すように、開閉装置１０はルーフ部１４を形成するルーフパネル１７と天井内張り１８との間に設けられており、図４に示すように、開閉装置１０はモータ１９によりバックドア１２に対する開閉力を発生させる動力発生部２０と、モータ１９の回転運動を直線運動に変換してバックドア１２に伝達する動力変換部２１とにより形成されている。
【００２８】
動力発生部２０に設けられるモータ１９にはギヤケース２２が装着されており、ギヤケース２２の内部には図示しないウォームとウォームホイールとにより形成される減速機構が収容される。モータ１９の駆動力はウォームからウォームホイールに伝達され、所定の駆動力に変換されて減速機構より出力される。また、動力変換部２１は一方の側面にラック２３が形成された摺動部材２４と、この摺動部材２４を幅方向に位置決めするとともに直進方向に案内するレール部材２５とを備えている。摺動部材２４の他方の側面には連結部材である連結ロッド２６の一端が揺動自在に装着されており、天井内張り１８に形成された開口部２７から突き出される連結ロッド２６の他端は、バックドア１２に固定された湾曲状のアーム２８に揺動自在に装着されている。なお、モータ１９とラック２３との間には後述する中間ギヤ２９とピニオン３０が設けられており、減速機構を経た駆動力は中間ギヤ２９とピニオン３０とを介してラック２３に伝達される。
【００２９】
図５は開閉装置１０を示す分解斜視図である。図５に示すように、開閉装置１０には減速機構を経た駆動力をラック２３に伝達する中間ギヤ２９とピニオン３０とが同軸上に設けられており、中間ギヤ２９とピニオン３０とは支持軸３１を介して連結されている。中間ギヤ２９は減速機構に設けられた図示しない出力ギヤに噛み合って設けられ、中間ギヤ２９と一体に回転するピニオン３０は摺動部材２４に形成されるラック２３に噛み合って設けられる。
【００３０】
開閉装置１０には、モータ１９とレール部材２５とが固定されるとともに、ピニオン３０および中間ギヤ２９の支持軸３１が回転自在に支持されるベース部材３２が設けられている。このベース部材３２は、長方形の板状に形成された基部３３を備えており、基部３３の外周には基部３３の表面に対してほぼ９０度に立ち上がる溝壁３４が形成されている。溝壁３４はラック２３に対面するように基部３３の一方の側辺に形成されるとともに、車両前方に向けて配置される基部３３の前方端を経て、基部３３の他方の側辺のほぼ中央まで延びて形成されている。このように溝壁３４は摺動部材２４を囲うように設けられており、基部３３と溝壁３４とにより第１の溝部３５が形成されている。また、ベース部材３２の基部３３の底部は凹状に形成されるとともに、基部３３の幅方向に向けて複数のリブ３６が形成されており、基部３３とリブ３６とにより第２の溝部３７が形成されている。
【００３１】
また、ベース部材３２は、基部３３の表面に長手方向に渡って凸状に形成されるレール固定部３８と、基部３３の側面に設けられ上方に開口するモータ固定部３９と、モータ固定部３９に隣接するとともに基部３３の側面に設けられ下方に開口するピニオン支持部４０とを備えている。このようなベース部材３２は、アルミニウムなどの金属材料を用いてダイカスト製法により一体に形成される。
【００３２】
レール固定部３８にはレール部材２５が複数のネジ部材４１を用いて固定されており、レール部材２５の両側面には楔状の抜け止め部４２が形成されている。このレール部材２５に装着される摺動部材２４の下面には長手方向に摺動溝４３が形成されており、摺動溝４３にはＶ字状の断面を有する２つの摺動片４４が固定される。レール部材２５に摺動部材２４を装着した後は、抜け止め部４２と摺動片４４とが摺接することにより摺動時の摺動抵抗が低減される。
【００３３】
また、モータ固定部３９にはモータ１９のギヤケース２２が複数のネジ部材４５を用いて固定されており、ギヤケース２２がモータ固定部３９に収容されるように取り付けられる。そして、ピニオン支持部４０には軸受４６を介して支持軸３１が支持されることにより、支持軸３１に固定されたピニオン３０および中間ギヤ２９がピニオン支持部４０に対して回転自在に支持されることになる。なお、ピニオン支持部４０の開口部はカバー部材４７により閉塞され、支持軸３１の他端側に配される図示されない軸受により支持されるようになっている。
【００３４】
図６は開閉装置１０をルーフパネル１７側から示した平面図である。また、図７（Ａ）は図６のＡ−Ａ線に沿ってベース部材３２と摺動部材２４との位置関係を示す断面図であり、図７（Ｂ）は図６のＢ−Ｂ線に沿ってベース部材３２と摺動部材２４との位置関係を示す断面図である。なお、図６に示す開閉装置１０は、ベース部材３２に取り付けられるブラケット４８〜５０や、モータ１９を駆動制御する制御ユニット５１を装着した状態で図示しており、ピニオン３０に形成される歯は一部を省略して図示している。
【００３５】
図６に示すように、ベース部材３２に設けられるピニオン３０とラック２３とは、相互に噛み合うように設けられている。ベース部材３２に装着されたモータ１９から減速機構を介して出力される駆動力は中間ギヤ２９を経てピニオン３０に伝達され、ラック２３を備えた摺動部材２４は回転駆動するピニオン３０によって直進駆動される。ピニオン３０によって前後進駆動される摺動部材２４は、図６に実線で示す位置と、符号Ｃを付した一点鎖線で示す位置との間で往復駆動されることになる。このように噛み合うピニオン３０とラック２３との歯面には、歯面の摩耗を防止するとともに噛み合い音を軽減する潤滑油としてのグリースが塗布されている。
【００３６】
図７（Ａ）に示すように、ベース部材３２の基部３３は摺動部材２４に形成されたラック２３の下方にまで延びて形成されており、この基部３３はラック２３の移動軌跡に沿ってラック２３の下側を覆うように設けられている。また、基部３３に形成される溝壁３４はラック２３に対面するように所定の高さに形成されており、ベース部材３２の基部３３と溝壁３４とによって摺動部材２４の下方より摺動部材２４の下面とラック２３とが覆われるようなっている。一方、連結ロッド２６側の基部３３の側辺には溝壁３４が形成されていないが、これは摺動部材２４や連結ロッド２６が移動する際の干渉を回避するためであり、摺動部材２４や連結ロッド２６に干渉しない範囲で溝壁３４を形成しても良いことはいうまでもない。なお、図７（Ｂ）に示すように、連結ロッド２６と干渉することのないベース部材３２の部位においては、摺動部材２４の下方より摺動部材２４の下面から両側面にかけて覆うように、基部３３の両側辺に溝壁３４が形成されている。
【００３７】
また、図６に示すように、ベース部材３２には複数の固定用ブラケット４８，４９が装着されており、この固定用ブラケット４８，４９を介して開閉装置１０はルーフパネル１７に固定される。さらに、ベース部材３２には制御ユニット用ブラケット５０が装着されており、制御ユニット用ブラケット５０には、図示しない開閉スイッチからの操作信号に基づいてモータ１９に電流を供給制御する制御ユニット５１が装着されている。モータ１９と制御ユニット５１との間には給電ライン５２が設けられており、この給電ライン５２を介して制御ユニット５１はモータ１９を駆動制御する。
【００３８】
次いで、開閉装置１０によるバックドア１２の開閉動作について説明する。図１に示すようなバックドア１２の全閉状態において、運転者により開閉スイッチが開方向に操作されると、制御ユニット５１からモータ１９を駆動するための電流が供給される。モータ１９の駆動力は減速機構から中間ギヤ２９に伝達され、支持軸３１を介してピニオン３０を図６に示す矢印Ｄ方向に回転駆動する。ピニオン３０により駆動される摺動部材２４はレール部材２５に案内されながら矢印Ｅで示すように車両後方に向けて直進する。摺動部材２４に連結された連結ロッド２６は、摺動部材２４の移動に伴って図３に実線で示す位置から破線で示す位置まで移動することになり、アーム２８を介してバックドア１２を破線で示す全開位置まで開放する。
【００３９】
一方、開閉スイッチが閉方向に操作されると、制御ユニット５１からモータ１９に供給される電流は逆向きに供給される。よって、各ギヤ２３，２９，３０は前述の回転方向に対して逆方向に回転するため、摺動部材２４は車両前方に向けて直線移動することになり、バックドア１２は連結ロッド２６を介して図３に実線で示す全閉位置まで閉じられることになる。
【００４０】
このように、モータ１９に駆動されるピニオン３０により摺動部材２４が往復駆動されることによってバックドア１２は自動的に開閉される。このとき、グリースが塗布されたラック２３は、バックドア１２の開閉に応じて基部３３上を長手方向に移動するが、ラック２３の移動軌跡の下方にはベース部材３２の基部３３が幅方向に延びて設けられるため、万一、ラック２３に塗布されたグリースが落下した場合にも、ベース部材３２によってグリースは受け止められ、ベース部材３２の下方に配置される天井内張り１８にグリースが付着することはない。これにより、車両１１の内装である天井内張り１８の汚損を防止することができ、車両１１の商品性を向上させることができる。
【００４１】
また、ベース部材３２の基部３３には、溝部３５，３７を形成する溝壁３４やリブ３６が設けられるため、ベース部材３２上に落下したグリースが流れ落ちることはなく、ベース部材３２上の溝部に保持される。特に、車内温度が上昇することによって、グリースの粘性が低下して流れ易くなる状況下においても、確実にグリースは溝部に保持されるため、天井内張り１８を汚損することはない。
【００４２】
さらに、ベース部材３２の基部３３に溝壁３４を形成することにより、直進移動する摺動部材２４のラック２３を下方から覆うことができるため、開閉部材をルーフパネル１７に組み付ける際などにも作業者が指をラック２３に挟み込む恐れがなく、取り付け時の安全性を向上させることもできる。
【００４３】
またさらに、摺動部材２４のラック２３を幅方向に位置決めするレール部材２５を固定するベース部材３２に、ラック２３と噛み合うピニオン３０を回転自在に支持し、ピニオン３０を駆動するモータ１９を固定することにより、ピニオン３０とラック２３との位置決め精度を向上させることができ、ピニオン３０とラック２３との噛み合い精度を向上させることができる。これにより、歯面の摩耗を軽減するとともに噛み合い音を軽減することができる。
【００４４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、開閉部材は車体１３の後端部に装着されたバックドア１２としているが、これに限らず、ドア、トランクリッド、エンジンフード、サンルーフ、スライドドア等、車体１３に開閉自在に装着されているものであれば他の開閉部材であっても良い。
【００４５】
また、車両後方側に向けて配置される基部３３の後方端には溝壁３４が形成されていないが、これは基部３３に固定されたレール部材２５に対して摺動部材２４を装着する際の干渉を回避するためであり、たとえば、摺動部材２４にレール部材２５を組み込んだ状態でレール部材２５を基部３３に固定するようにすれば、基部３３の後方端に溝壁３４を形成することができる。また、基部３３の後方端に形成する溝壁３４をベース部材３２とは別体に設け、摺動部材２４を組み付けた後に溝壁３４を装着するようにしても良い。さらに、基部３３に形成される他の溝壁３４をベース部材３２と別体に設けるようにしても良い。
【００４６】
さらに、ピニオン３０は中間ギヤ２９を介してモータ１９に駆動されているが、モータ１９によりピニオン３０を直接駆動しても良く、この場合にはベース部材３２に対してモータ１９とレール部材２５とが固定されることになる。また、レール部材２５によって摺動部材２４は直進方向に案内されているが、レール部材２５と摺動部材２４とを湾曲させることにより、摺動部材２４を直進以外の方向に案内するようにしても良い。
【００４７】
またさらに、ベース部材３２はアルミニウムにより形成されているが、他の金属材料を用いても良く、ベース部材３２に要求される剛性を満たすことが可能であれば、金属材料以外の材料を用いることもできる。また、ベース部材３２をダイカスト製法を用いることなく、切削加工によってベース部材３２を形成しても良い。
【００４８】
なお、本実施の形態において、開閉装置１０のみを用いてバックドア１２の開閉を行っているが、開閉装置１０に加えてガスシリンダを用いるようにしても良い。また、開閉装置１０を車体１３の左右に配置し、２つの開閉装置１０を用いてバックドア１２を開閉するようにしても良い。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、開閉装置１０を車体１３のルーフ部１４に設けているが、ベース部材３２の溝部や溝壁形状を適宜変更することにより、開閉装置１０を車体側面の後部ピラー内に設けることもできる。また、開閉体がトランクリッドの場合には、トランクルーム内に設けることも可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、ラックの移動軌跡に沿ってベース部材が設けられることにより、たとえば、ラックに塗布された潤滑油が落下した場合にも、ベース部材によって潤滑油を受け止めることができる。これにより、潤滑油の落下による内装の汚損を防止することができ、車両の商品性を向上させることができる。
【００５１】
また、ベース部材には、溝壁やリブなどによって形成される溝部がラックの移動軌跡に沿って設けられるため、ベース部材に落下した潤滑油を溝部に保持することができ、ベース部材からの潤滑油の落下を防ぐことができる。
【００５２】
さらに、ベース部材に溝壁を設けることにより、ラックの露出を防ぐことができるため、ラックによる挟み込みなどを回避することができ、安全性を向上させることができる。
【００５３】
またさらに、レール部材を固定するベース部材に、ピニオンを駆動するモータを固定することにより、ピニオンとラックとの位置決め精度を向上させることができ、ピニオンとラックとの噛み合い精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を取り付けた車両の一部を示す側面図である。
【図２】図１のバックドアが開かれた状態の車両の一部を示す側面図である。
【図３】図１および図２の車両用自動開閉装置を示す拡大側面図である。
【図４】車両用自動開閉装置を示す斜視図である。
【図５】車両用自動開閉装置を示す分解斜視図である。
【図６】車両用自動開閉装置をルーフパネル側から示す平面図である。
【図７】（Ａ）は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０ 開閉装置（車両用自動開閉装置）
１１ 車両
１２ バックドア（開閉部材）
１３ 車体
１４ ルーフ部
１５ ヒンジ
１６ ピン
１７ ルーフパネル
１８ 天井内張り
１９ モータ
２０ 動力発生部
２１ 動力変換部
２２ ギヤケース
２３ ラック
２４ 摺動部材
２５ レール部材
２６ 連結ロッド（連結部材）
２７ 開口部
２８ アーム
２９ 中間ギヤ
３０ ピニオン
３１ 支持軸
３２ ベース部材
３３ 基部
３４ 溝壁
３５ 第１の溝部（溝部）
３６ リブ
３７ 第２の溝部（溝部）
３８ レール固定部
３９ モータ固定部
４０ ピニオン支持部
４１ ネジ部材
４２ 抜け止め部
４３ 摺動溝
４４ 摺動片
４５ ネジ部材
４６ 軸受
４７ カバー部材
４８，４９ 固定用ブラケット
５０ ユニット用ブラケット
５１ 制御ユニット
５２ 給電ライン
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用自動開閉装置に関し、特に、車体に取り付けられたバックドア、トランクリッド、エンジンフード、ドア等の開閉に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両に装着される開閉部材としては、ヒンジを支点に揺動させることにより開閉をおこなうバックドア、トランクリッド等や、レールに沿って移動させることにより開閉をおこなうスライドドア等がある。
【０００３】
たとえば、ワンボックス車には、バックドアを設けることにより車両後方からの荷物の積み下ろし等を容易に行い得るようにしたものが多く見受けられる。通常、このようなバックドアは、車体の後端部に固定されたヒンジを介して装着され、ヒンジを支点として上下方向に開閉するようになっている。この場合、バックドアは車両上方に大きく跳ね上げられることになるため、跳ね上げ式のバックドアとも呼ばれている。
【０００４】
このようなバックドアは、開放時において上方に大きく跳ね上げられることが多く、バックドアの端部と地面との間には大きな間隔が生じるため、その開閉は困難となっていた。特に、女性や子供にとっては、このようなバックドアを閉じることが大変困難であった。
【０００５】
そこで、女性や子供でもバックドアを容易に開閉できるように、自動開閉装置を搭載した車両も増加している。このような自動開閉装置は、例えば、駆動源であるモータに駆動されるピニオンと、このピニオンに噛み合うラックとを備えており、ラックとバックドアとは連結ロッドによって連結される。バックドアを自動的に開閉する際には、モータによって直進駆動されるラックから、連結ロッドを介してバックドアに開閉力が伝達されることになる。また、省スペース化を図るため、車体のルーフ部にラックを配置するようにした自動開閉装置も開発されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平６−７１８５３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、直線往復動を行うラックは外部に露出されており、ピニオンとラックとの噛み合い面には摩耗を防止するとともに噛み合い音を低減するためのグリースが塗布されている。このグリースは所定の粘度を有するため噛み合い面に付着するものの、ピニオンの回転駆動や車内の温度上昇などによって、グリースが落下するおそれがある。
【０００８】
特に、車体のルーフ部に配置された自動開閉装置においては、グリースが落下すると、ルーフ部に設けられた車両の内装つまり天井内張りに付着するため、天井内張りを汚損することにより車両の商品性を低下させるおそれがある。
【０００９】
また、直線往復動を行うラックを露出させることは、安全の観点からも望ましいものではなかった。
【００１０】
本発明の目的は、車両用自動開閉装置による車両の汚損を防止することにある。
【００１１】
本発明の目的は、車両用自動開閉装置の安全性を向上させることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用自動開閉装置は、車体に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、モータにより駆動されるピニオンに噛み合うラックが形成され、連結部材を介して前記開閉部材に連結される摺動部材と、前記ピニオンを介して前後進駆動される前記摺動部材を所定方向に案内するレール部材と、前記レール部材が固定され、前記ラックの移動軌跡に沿って配置されるベース部材とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材は前記ラックの移動軌跡に沿った溝部を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材に溝壁が設けられ、前記溝壁により前記溝部が形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材にリブが設けられ、前記リブにより前記溝部が形成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材に前記モータを取り付けることを特徴とする。
【００１７】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材は前記車体のルーフ部に固定されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材は前記ラックの下方に位置することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、ラックの移動軌跡に沿ってベース部材が設けられることにより、たとえば、ラックに塗布された潤滑油が落下した場合にも、ベース部材によって潤滑油を受け止めることができる。これにより、潤滑油の落下による内装の汚損を防止することができ、車両の商品性を向上させることができる。
【００２０】
また、ベース部材には、溝壁やリブなどによって形成される溝部がラックの移動軌跡に沿って設けられるため、ベース部材に落下した潤滑油を溝部に保持することができ、ベース部材からの潤滑油の落下を防ぐことができる。
【００２１】
さらに、ベース部材に溝壁を設けることにより、ラックの露出を防ぐことができるため、ラックによる挟み込みなどを回避することができ、安全性を向上させることができる。
【００２２】
またさらに、レール部材を固定するベース部材に、ピニオンを駆動するモータを固定することにより、ピニオンとラックとの位置決め精度を向上させることができ、ピニオンとラックとの噛み合い精度を向上させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置１０（以下、開閉装置という。）を取り付けた車両１１の一部を示す側面図であり、図２は図１のバックドア１２が開かれた状態を示す側面図である。
【００２５】
図１および図２に示すように、車両１１を構成する車体１３の後端部には開閉部材であるバックドア１２が設けられている。車体１３の上方を形成するルーフ部１４の後端にはヒンジ１５が設けられており、このヒンジ１５を介してバックドア１２は車体１３に揺動自在に装着されている。バックドア１２はヒンジ１５に組み込まれたピン１６を支点として、図１に示す全閉状態と図２に示す全開状態との間の約９０度の範囲で開閉自在となっている。
【００２６】
なお、図示するバックドア１２は車体１３に対して上下方向に開閉するように装着されているが、これに限らず、ヒンジ１５を車体１３の後端側部に取り付けて、バックドア１２を車体１３に対して水平方向に開閉するようにしても良く、ヒンジ１５を車体１３の後端両側部にそれぞれ取り付け、いわゆる観音開きのバックドア１２としても良い。また、バックドア１２の開閉範囲も約９０度に限らず任意に設定しても良い。
【００２７】
車体１３のルーフ部１４にはバックドア１２を自動的に開閉するための開閉装置１０が設けられている。ここで、図３は図１および図２の開閉装置１０を示す拡大側面図であり、図４は開閉装置１０を示す斜視図である。図３に示すように、開閉装置１０はルーフ部１４を形成するルーフパネル１７と天井内張り１８との間に設けられており、図４に示すように、開閉装置１０はモータ１９によりバックドア１２に対する開閉力を発生させる動力発生部２０と、モータ１９の回転運動を直線運動に変換してバックドア１２に伝達する動力変換部２１とにより形成されている。
【００２８】
動力発生部２０に設けられるモータ１９にはギヤケース２２が装着されており、ギヤケース２２の内部には図示しないウォームとウォームホイールとにより形成される減速機構が収容される。モータ１９の駆動力はウォームからウォームホイールに伝達され、所定の駆動力に変換されて減速機構より出力される。また、動力変換部２１は一方の側面にラック２３が形成された摺動部材２４と、この摺動部材２４を幅方向に位置決めするとともに直進方向に案内するレール部材２５とを備えている。摺動部材２４の他方の側面には連結部材である連結ロッド２６の一端が揺動自在に装着されており、天井内張り１８に形成された開口部２７から突き出される連結ロッド２６の他端は、バックドア１２に固定された湾曲状のアーム２８に揺動自在に装着されている。なお、モータ１９とラック２３との間には後述する中間ギヤ２９とピニオン３０が設けられており、減速機構を経た駆動力は中間ギヤ２９とピニオン３０とを介してラック２３に伝達される。
【００２９】
図５は開閉装置１０を示す分解斜視図である。図５に示すように、開閉装置１０には減速機構を経た駆動力をラック２３に伝達する中間ギヤ２９とピニオン３０とが同軸上に設けられており、中間ギヤ２９とピニオン３０とは支持軸３１を介して連結されている。中間ギヤ２９は減速機構に設けられた図示しない出力ギヤに噛み合って設けられ、中間ギヤ２９と一体に回転するピニオン３０は摺動部材２４に形成されるラック２３に噛み合って設けられる。
【００３０】
開閉装置１０には、モータ１９とレール部材２５とが固定されるとともに、ピニオン３０および中間ギヤ２９の支持軸３１が回転自在に支持されるベース部材３２が設けられている。このベース部材３２は、長方形の板状に形成された基部３３を備えており、基部３３の外周には基部３３の表面に対してほぼ９０度に立ち上がる溝壁３４が形成されている。溝壁３４はラック２３に対面するように基部３３の一方の側辺に形成されるとともに、車両前方に向けて配置される基部３３の前方端を経て、基部３３の他方の側辺のほぼ中央まで延びて形成されている。このように溝壁３４は摺動部材２４を囲うように設けられており、基部３３と溝壁３４とにより第１の溝部３５が形成されている。また、ベース部材３２の基部３３の底部は凹状に形成されるとともに、基部３３の幅方向に向けて複数のリブ３６が形成されており、基部３３とリブ３６とにより第２の溝部３７が形成されている。
【００３１】
また、ベース部材３２は、基部３３の表面に長手方向に渡って凸状に形成されるレール固定部３８と、基部３３の側面に設けられ上方に開口するモータ固定部３９と、モータ固定部３９に隣接するとともに基部３３の側面に設けられ下方に開口するピニオン支持部４０とを備えている。このようなベース部材３２は、アルミニウムなどの金属材料を用いてダイカスト製法により一体に形成される。
【００３２】
レール固定部３８にはレール部材２５が複数のネジ部材４１を用いて固定されており、レール部材２５の両側面には楔状の抜け止め部４２が形成されている。このレール部材２５に装着される摺動部材２４の下面には長手方向に摺動溝４３が形成されており、摺動溝４３にはＶ字状の断面を有する２つの摺動片４４が固定される。レール部材２５に摺動部材２４を装着した後は、抜け止め部４２と摺動片４４とが摺接することにより摺動時の摺動抵抗が低減される。
【００３３】
また、モータ固定部３９にはモータ１９のギヤケース２２が複数のネジ部材４５を用いて固定されており、ギヤケース２２がモータ固定部３９に収容されるように取り付けられる。そして、ピニオン支持部４０には軸受４６を介して支持軸３１が支持されることにより、支持軸３１に固定されたピニオン３０および中間ギヤ２９がピニオン支持部４０に対して回転自在に支持されることになる。なお、ピニオン支持部４０の開口部はカバー部材４７により閉塞され、支持軸３１の他端側に配される図示されない軸受により支持されるようになっている。
【００３４】
図６は開閉装置１０をルーフパネル１７側から示した平面図である。また、図７（Ａ）は図６のＡ−Ａ線に沿ってベース部材３２と摺動部材２４との位置関係を示す断面図であり、図７（Ｂ）は図６のＢ−Ｂ線に沿ってベース部材３２と摺動部材２４との位置関係を示す断面図である。なお、図６に示す開閉装置１０は、ベース部材３２に取り付けられるブラケット４８〜５０や、モータ１９を駆動制御する制御ユニット５１を装着した状態で図示しており、ピニオン３０に形成される歯は一部を省略して図示している。
【００３５】
図６に示すように、ベース部材３２に設けられるピニオン３０とラック２３とは、相互に噛み合うように設けられている。ベース部材３２に装着されたモータ１９から減速機構を介して出力される駆動力は中間ギヤ２９を経てピニオン３０に伝達され、ラック２３を備えた摺動部材２４は回転駆動するピニオン３０によって直進駆動される。ピニオン３０によって前後進駆動される摺動部材２４は、図６に実線で示す位置と、符号Ｃを付した一点鎖線で示す位置との間で往復駆動されることになる。このように噛み合うピニオン３０とラック２３との歯面には、歯面の摩耗を防止するとともに噛み合い音を軽減する潤滑油としてのグリースが塗布されている。
【００３６】
図７（Ａ）に示すように、ベース部材３２の基部３３は摺動部材２４に形成されたラック２３の下方にまで延びて形成されており、この基部３３はラック２３の移動軌跡に沿ってラック２３の下側を覆うように設けられている。また、基部３３に形成される溝壁３４はラック２３に対面するように所定の高さに形成されており、ベース部材３２の基部３３と溝壁３４とによって摺動部材２４の下方より摺動部材２４の下面とラック２３とが覆われるようなっている。一方、連結ロッド２６側の基部３３の側辺には溝壁３４が形成されていないが、これは摺動部材２４や連結ロッド２６が移動する際の干渉を回避するためであり、摺動部材２４や連結ロッド２６に干渉しない範囲で溝壁３４を形成しても良いことはいうまでもない。なお、図７（Ｂ）に示すように、連結ロッド２６と干渉することのないベース部材３２の部位においては、摺動部材２４の下方より摺動部材２４の下面から両側面にかけて覆うように、基部３３の両側辺に溝壁３４が形成されている。
【００３７】
また、図６に示すように、ベース部材３２には複数の固定用ブラケット４８，４９が装着されており、この固定用ブラケット４８，４９を介して開閉装置１０はルーフパネル１７に固定される。さらに、ベース部材３２には制御ユニット用ブラケット５０が装着されており、制御ユニット用ブラケット５０には、図示しない開閉スイッチからの操作信号に基づいてモータ１９に電流を供給制御する制御ユニット５１が装着されている。モータ１９と制御ユニット５１との間には給電ライン５２が設けられており、この給電ライン５２を介して制御ユニット５１はモータ１９を駆動制御する。
【００３８】
次いで、開閉装置１０によるバックドア１２の開閉動作について説明する。図１に示すようなバックドア１２の全閉状態において、運転者により開閉スイッチが開方向に操作されると、制御ユニット５１からモータ１９を駆動するための電流が供給される。モータ１９の駆動力は減速機構から中間ギヤ２９に伝達され、支持軸３１を介してピニオン３０を図６に示す矢印Ｄ方向に回転駆動する。ピニオン３０により駆動される摺動部材２４はレール部材２５に案内されながら矢印Ｅで示すように車両後方に向けて直進する。摺動部材２４に連結された連結ロッド２６は、摺動部材２４の移動に伴って図３に実線で示す位置から破線で示す位置まで移動することになり、アーム２８を介してバックドア１２を破線で示す全開位置まで開放する。
【００３９】
一方、開閉スイッチが閉方向に操作されると、制御ユニット５１からモータ１９に供給される電流は逆向きに供給される。よって、各ギヤ２３，２９，３０は前述の回転方向に対して逆方向に回転するため、摺動部材２４は車両前方に向けて直線移動することになり、バックドア１２は連結ロッド２６を介して図３に実線で示す全閉位置まで閉じられることになる。
【００４０】
このように、モータ１９に駆動されるピニオン３０により摺動部材２４が往復駆動されることによってバックドア１２は自動的に開閉される。このとき、グリースが塗布されたラック２３は、バックドア１２の開閉に応じて基部３３上を長手方向に移動するが、ラック２３の移動軌跡の下方にはベース部材３２の基部３３が幅方向に延びて設けられるため、万一、ラック２３に塗布されたグリースが落下した場合にも、ベース部材３２によってグリースは受け止められ、ベース部材３２の下方に配置される天井内張り１８にグリースが付着することはない。これにより、車両１１の内装である天井内張り１８の汚損を防止することができ、車両１１の商品性を向上させることができる。
【００４１】
また、ベース部材３２の基部３３には、溝部３５，３７を形成する溝壁３４やリブ３６が設けられるため、ベース部材３２上に落下したグリースが流れ落ちることはなく、ベース部材３２上の溝部に保持される。特に、車内温度が上昇することによって、グリースの粘性が低下して流れ易くなる状況下においても、確実にグリースは溝部に保持されるため、天井内張り１８を汚損することはない。
【００４２】
さらに、ベース部材３２の基部３３に溝壁３４を形成することにより、直進移動する摺動部材２４のラック２３を下方から覆うことができるため、開閉部材をルーフパネル１７に組み付ける際などにも作業者が指をラック２３に挟み込む恐れがなく、取り付け時の安全性を向上させることもできる。
【００４３】
またさらに、摺動部材２４のラック２３を幅方向に位置決めするレール部材２５を固定するベース部材３２に、ラック２３と噛み合うピニオン３０を回転自在に支持し、ピニオン３０を駆動するモータ１９を固定することにより、ピニオン３０とラック２３との位置決め精度を向上させることができ、ピニオン３０とラック２３との噛み合い精度を向上させることができる。これにより、歯面の摩耗を軽減するとともに噛み合い音を軽減することができる。
【００４４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、開閉部材は車体１３の後端部に装着されたバックドア１２としているが、これに限らず、ドア、トランクリッド、エンジンフード、サンルーフ、スライドドア等、車体１３に開閉自在に装着されているものであれば他の開閉部材であっても良い。
【００４５】
また、車両後方側に向けて配置される基部３３の後方端には溝壁３４が形成されていないが、これは基部３３に固定されたレール部材２５に対して摺動部材２４を装着する際の干渉を回避するためであり、たとえば、摺動部材２４にレール部材２５を組み込んだ状態でレール部材２５を基部３３に固定するようにすれば、基部３３の後方端に溝壁３４を形成することができる。また、基部３３の後方端に形成する溝壁３４をベース部材３２とは別体に設け、摺動部材２４を組み付けた後に溝壁３４を装着するようにしても良い。さらに、基部３３に形成される他の溝壁３４をベース部材３２と別体に設けるようにしても良い。
【００４６】
さらに、ピニオン３０は中間ギヤ２９を介してモータ１９に駆動されているが、モータ１９によりピニオン３０を直接駆動しても良く、この場合にはベース部材３２に対してモータ１９とレール部材２５とが固定されることになる。また、レール部材２５によって摺動部材２４は直進方向に案内されているが、レール部材２５と摺動部材２４とを湾曲させることにより、摺動部材２４を直進以外の方向に案内するようにしても良い。
【００４７】
またさらに、ベース部材３２はアルミニウムにより形成されているが、他の金属材料を用いても良く、ベース部材３２に要求される剛性を満たすことが可能であれば、金属材料以外の材料を用いることもできる。また、ベース部材３２をダイカスト製法を用いることなく、切削加工によってベース部材３２を形成しても良い。
【００４８】
なお、本実施の形態において、開閉装置１０のみを用いてバックドア１２の開閉を行っているが、開閉装置１０に加えてガスシリンダを用いるようにしても良い。また、開閉装置１０を車体１３の左右に配置し、２つの開閉装置１０を用いてバックドア１２を開閉するようにしても良い。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、開閉装置１０を車体１３のルーフ部１４に設けているが、ベース部材３２の溝部や溝壁形状を適宜変更することにより、開閉装置１０を車体側面の後部ピラー内に設けることもできる。また、開閉体がトランクリッドの場合には、トランクルーム内に設けることも可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、ラックの移動軌跡に沿ってベース部材が設けられることにより、たとえば、ラックに塗布された潤滑油が落下した場合にも、ベース部材によって潤滑油を受け止めることができる。これにより、潤滑油の落下による内装の汚損を防止することができ、車両の商品性を向上させることができる。
【００５１】
また、ベース部材には、溝壁やリブなどによって形成される溝部がラックの移動軌跡に沿って設けられるため、ベース部材に落下した潤滑油を溝部に保持することができ、ベース部材からの潤滑油の落下を防ぐことができる。
【００５２】
さらに、ベース部材に溝壁を設けることにより、ラックの露出を防ぐことができるため、ラックによる挟み込みなどを回避することができ、安全性を向上させることができる。
【００５３】
またさらに、レール部材を固定するベース部材に、ピニオンを駆動するモータを固定することにより、ピニオンとラックとの位置決め精度を向上させることができ、ピニオンとラックとの噛み合い精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を取り付けた車両の一部を示す側面図である。
【図２】図１のバックドアが開かれた状態の車両の一部を示す側面図である。
【図３】図１および図２の車両用自動開閉装置を示す拡大側面図である。
【図４】車両用自動開閉装置を示す斜視図である。
【図５】車両用自動開閉装置を示す分解斜視図である。
【図６】車両用自動開閉装置をルーフパネル側から示す平面図である。
【図７】（Ａ）は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０ 開閉装置（車両用自動開閉装置）
１１ 車両
１２ バックドア（開閉部材）
１３ 車体
１４ ルーフ部
１５ ヒンジ
１６ ピン
１７ ルーフパネル
１８ 天井内張り
１９ モータ
２０ 動力発生部
２１ 動力変換部
２２ ギヤケース
２３ ラック
２４ 摺動部材
２５ レール部材
２６ 連結ロッド（連結部材）
２７ 開口部
２８ アーム
２９ 中間ギヤ
３０ ピニオン
３１ 支持軸
３２ ベース部材
３３ 基部
３４ 溝壁
３５ 第１の溝部（溝部）
３６ リブ
３７ 第２の溝部（溝部）
３８ レール固定部
３９ モータ固定部
４０ ピニオン支持部
４１ ネジ部材
４２ 抜け止め部
４３ 摺動溝
４４ 摺動片
４５ ネジ部材
４６ 軸受
４７ カバー部材
４８，４９ 固定用ブラケット
５０ ユニット用ブラケット
５１ 制御ユニット
５２ 給電ライン
Claims (7)
- 車体に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、
モータにより駆動されるピニオンに噛み合うラックが形成され、連結部材を介して前記開閉部材に連結される摺動部材と、
前記ピニオンを介して前後進駆動される前記摺動部材を所定方向に案内するレール部材と、
前記レール部材が固定され、前記ラックの移動軌跡に沿って配置されるベース部材とを有することを特徴とする車両用自動開閉装置。 - 請求項１記載の車両用自動開閉装置において、前記ベース部材は前記ラックの移動軌跡に沿った溝部を有することを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項２記載の車両用自動開閉装置において、前記ベース部材に溝壁が設けられ、前記溝壁により前記溝部が形成されることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項２または３記載の車両用自動開閉装置において、前記ベース部材にリブが設けられ、前記リブにより前記溝部が形成されることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用自動開閉装置において、前記ベース部材に前記モータを取り付けることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用自動開閉装置において、前記ベース部材は前記車体のルーフ部に固定されることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用自動開閉装置において、前記ベース部材は前記ラックの下方に位置することを特徴とする車両用自動開閉装置。
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