JP2008297765A - Drive unit of vehicular opening/closing body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車体に設けられる上下開閉式の開閉体を開閉駆動する車両用開閉体の駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for a vehicle opening / closing body that opens and closes an up / down opening / closing body provided on a vehicle body.
従来、ワゴン車やワンボックス車等における車体の後端部には、車体の上下方向に揺動する上ヒンジ下開き式(上下開閉式)のテールゲート(開閉体)が設けられており、当該テールゲートを全開位置に移動させることにより車体の後端部に比較的大きな開口部を形成して、様々な大きさの荷物の搬入搬出作業を容易に行えるようになっている。 Conventionally, the rear end of the body of a wagon car or one-box car has been provided with a tailgate (opening / closing body) of an upper hinge lower opening type (vertical opening / closing type) that swings in the vertical direction of the vehicle body. By moving the tailgate to the fully open position, a relatively large opening is formed at the rear end of the vehicle body so that loading and unloading operations of various sizes of luggage can be easily performed.
テールゲートは車体の後端部の大きな開口部を開閉するようになっているため、その寸法が大きいばかりか重量が嵩み、さらには車体の上下方向に揺動させる必要があるため、テールゲートの開閉操作を手動で行うことは容易ではない。そこで、テールゲートの開閉操作を容易にするために、正方向または逆方向に回転駆動される電動モータを駆動源とした車両用開閉体の駆動装置を車体に装着し、この駆動装置を駆動することによりテールゲートを自動的に開閉操作できるようにした車両が開発されている。 Since the tailgate opens and closes a large opening at the rear end of the vehicle body, it is not only large in size but also heavy, and it must be swung in the vertical direction of the vehicle body. It is not easy to manually perform the opening / closing operation. Therefore, in order to facilitate the opening and closing operation of the tailgate, a vehicle opening / closing body driving device using an electric motor that is driven to rotate in the forward or reverse direction is mounted on the vehicle body, and this driving device is driven. Therefore, vehicles have been developed that can automatically open and close the tailgate.
このような車両用開閉体の駆動装置としては、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。この特許文献1に記載された車両用開閉体の駆動装置は、駆動モータにより回転駆動されるクランクギヤと、一端がクランクギヤの偏心位置に回動自在に連結され、他端が複数の回転部材(ローラ)を介してガイド部材内をスライドするスライダに回動自在に連結されたクランクアームと、一端がスライダに回動自在に連結され、他端が後部ドアに回動自在に連結されたドアアームとを備えている。 As such a drive device for a vehicle opening / closing body, for example, the one described in Patent Document 1 is known. The driving device for a vehicle opening / closing body described in Patent Document 1 includes a crank gear that is rotationally driven by a drive motor, one end rotatably connected to an eccentric position of the crank gear, and the other end having a plurality of rotating members. A crank arm that is pivotally connected to a slider that slides through a guide member via a roller, and a door arm that is pivotally connected at one end to the slider and pivotally connected to the rear door at the other end. And.
そして、後部ドアが全閉位置にある状態のもとで駆動モータを回転駆動してクランクギヤを回転させると、クランクギヤの回転に伴ってクランクアームが移動し、これによりスライダがガイド部材内を移動する。その結果、ガイド部内から後部ドアに向けてドアアームが突出されて、後部ドアを全開位置の方向に向けて移動させることができる。
しかしながら、上述の特許文献1に記載された車両用開閉体の駆動装置によれば、複数のローラを介してガイド部材内をスライダが往復動するようになっているために部品点数が多く、また、ガイド部材内でのスライダの往復動を円滑に行わせるために各構成部品を精度良く製造する必要がある等、製造コストが嵩むという問題があった。さらに、駆動装置を作動させたときにガイド部材とスライダとの間から複数のローラが転動すること等による異音が発生したり、複数のローラとガイド部材との間での摩擦抵抗による駆動ロスを解消するために大型の駆動モータを用いたりする必要がある等の問題も生じ得る。 However, according to the drive device for a vehicle opening / closing body described in Patent Document 1 described above, the slider reciprocates in the guide member via a plurality of rollers, so the number of parts is large. In addition, there is a problem that the manufacturing cost is increased, for example, it is necessary to accurately manufacture each component in order to smoothly perform the reciprocating motion of the slider in the guide member. Furthermore, when the driving device is operated, noise is generated due to rolling of a plurality of rollers from between the guide member and the slider, or driving due to frictional resistance between the plurality of rollers and the guide member. Problems such as the need to use a large drive motor to eliminate the loss may occur.
本発明の目的は、駆動装置の構造簡素化による製造コスト低減,駆動装置作動時の異音発生の抑制および駆動装置のコンパクト化を実現することが可能な車両用開閉体の駆動装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drive device for a vehicle opening / closing body capable of realizing a reduction in manufacturing cost by simplifying the structure of the drive device, suppression of noise generation during operation of the drive device, and downsizing of the drive device. There is.
本発明の車両用開閉体の駆動装置は、車体に設けられた第1軸を中心に揺動する上下開閉式の開閉体を開閉駆動する車両用開閉体の駆動装置であって、前記車体に装着され、正方向または逆方向に回転駆動される駆動源と、前記駆動源の回転駆動が伝達される出力部材と、一端が前記駆動源と前記開閉体との間でかつ前記車体の前記第1軸よりも下方に設けられた第2軸に回動自在に連結され、他端が前記第2軸を中心に揺動運動されるリンクアームと、一端が前記リンクアームの他端に設けられた第3軸に回動自在に連結され、他端が前記開閉体の前記第1軸から離間して設けられた第4軸に回動自在に連結される出力アームと、一端が前記出力部材に回動自在に連結されるとともに、他端が前記リンクアームを揺動するよう前記リンクアームの所定箇所に回動自在に連結され、前記出力部材の駆動により前記開閉体に向けて進退動されるロッドとを備えることを特徴とする。 A drive device for a vehicle opening / closing body according to the present invention is a drive device for a vehicle opening / closing body that opens and closes an opening / closing type opening / closing body that swings about a first axis provided on the vehicle body. A drive source mounted and rotationally driven in the forward or reverse direction, an output member to which the rotational drive of the drive source is transmitted, one end between the drive source and the opening / closing body and the first of the vehicle body; A link arm is rotatably connected to a second shaft provided below one axis, and the other end is swingably moved around the second shaft, and one end is provided on the other end of the link arm. An output arm that is pivotally connected to the third shaft and has the other end pivotally connected to a fourth shaft that is spaced apart from the first shaft of the opening and closing body, and one end that is the output member. And the other end of the link arm so as to swing the link arm. Arm pivotally connected to the predetermined position, characterized in that it comprises a rod which is moved back and forth toward the opening and closing member by the driving of the output member.
本発明の車両用開閉体の駆動装置は、前記ロッドの他端を、前記第3軸に回動自在に連結することを特徴とする。 The drive device for a vehicle opening / closing body according to the present invention is characterized in that the other end of the rod is rotatably connected to the third shaft.
本発明の車両用開閉体の駆動装置は、前記リンクアームの他端を前記第2軸の上方に延出させ、前記リンクアームを前記第2軸の上方側で揺動運動するようにしたことを特徴とする。 In the vehicle opening / closing body drive device according to the present invention, the other end of the link arm extends above the second shaft, and the link arm swings on the upper side of the second shaft. It is characterized by.
本発明の車両用開閉体の駆動装置は、前記第2軸を前記車体の外部に設けるとともに、前記ロッドの他端を前記車体に形成された貫通孔を貫通させて前記車体の外部で前記リンクアームに回動自在に連結することを特徴とする。 In the vehicle opening / closing body driving apparatus according to the present invention, the second shaft is provided outside the vehicle body, and the other end of the rod is passed through a through-hole formed in the vehicle body so that the link is formed outside the vehicle body. It is characterized in that it is pivotably connected to an arm.
本発明の車両用開閉体の駆動装置は、前記出力部材を前記駆動源の回転駆動に伴い回転駆動される回転体により形成することを特徴とする。 In the vehicle opening / closing body driving device according to the present invention, the output member is formed by a rotating body that is rotationally driven in accordance with the rotational driving of the driving source.
本発明の車両用開閉体の駆動装置は、前記ロッドの他端を、球面滑り軸受を介して前記リンクアームに回動自在に連結することを特徴とする。 The drive device for a vehicle opening / closing body according to the present invention is characterized in that the other end of the rod is rotatably connected to the link arm via a spherical plain bearing.
本発明の車両用開閉体の駆動装置は、前記ロッドの一端および他端のうち少なくともいずれか一方を、球面軸受を介して前記出力部材および前記リンクアームに回動自在に連結することを特徴とする。 The drive device for a vehicle opening / closing body according to the present invention is characterized in that at least one of one end and the other end of the rod is rotatably connected to the output member and the link arm via a spherical bearing. To do.
本発明によれば、駆動源によって出力部材を駆動することでロッドが開閉体に向けて進退動し、ロッドの進退動によりリンクアームが揺動運動するとともに、リンクアームに連結された出力アームが開閉体を開閉駆動する。したがって、従前のスライダ,ローラおよびガイド部材を廃止して、駆動装置の構造を簡素化して製造コストの低減を図ることができる。また、従前のローラを廃止することができるので、ローラの転動等に起因する異音の発生を無くして駆動装置の静粛性を向上させることができる。さらに、従前のローラによる駆動ロスを無くして駆動源への負荷を小さくすることができるので、従前に比して小型の駆動源を採用でき、駆動装置のコンパクト化を図ることができる。 According to the present invention, when the output member is driven by the drive source, the rod moves forward and backward toward the opening / closing body, and the link arm swings and moves by the forward and backward movement of the rod, and the output arm connected to the link arm is Open and close the opening / closing body. Therefore, the conventional slider, roller, and guide member can be eliminated, the structure of the drive device can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the conventional roller can be eliminated, it is possible to improve the quietness of the drive device by eliminating the generation of abnormal noise caused by roller rolling or the like. Furthermore, since the driving loss due to the conventional roller can be eliminated and the load on the driving source can be reduced, a smaller driving source can be adopted as compared with the conventional one, and the driving device can be made compact.
本発明によれば、ロッドの他端を、第3軸に回動自在に連結するようにしたので、リンクアームの形状を単純化するとともに、連結部分を形成する軸の数を少なくすることができ、駆動装置をよりコンパクト化することができるとともに、製造コストをさらに低減することができる。 According to the present invention, since the other end of the rod is rotatably connected to the third shaft, the shape of the link arm can be simplified and the number of shafts forming the connecting portion can be reduced. In addition, the drive device can be made more compact, and the manufacturing cost can be further reduced.
本発明によれば、リンクアームの他端を第2軸の上方に延出させ、リンクアームを第2軸の上方側で揺動運動するようにしたので、リンクアームに連結される出力アームを第1軸に近接させて、出力アームの他端が連結される第4軸を第1軸に近接させることができる。したがって、リンクアームの揺動運動に対する開閉体の開閉角度範囲を大きくすることができ、駆動装置をさらにコンパクト化することができる。 According to the present invention, the other end of the link arm is extended above the second axis, and the link arm is swung above the second axis. The fourth axis, to which the other end of the output arm is connected, can be brought close to the first axis in proximity to the first axis. Therefore, the opening / closing angle range of the opening / closing body with respect to the swinging motion of the link arm can be increased, and the drive device can be further downsized.
本発明によれば、第2軸を車体の外部に設けるとともに、ロッドの他端を車体に形成された貫通孔を貫通させて車体の外部でリンクアームに回動自在に連結するので、駆動源と第1軸とを近接して配置することができ、駆動装置をさらにコンパクト化することができる。 According to the present invention, the second shaft is provided outside the vehicle body, and the other end of the rod is passed through the through-hole formed in the vehicle body and is rotatably connected to the link arm outside the vehicle body. And the first shaft can be arranged close to each other, and the drive device can be further compacted.
本発明によれば、出力部材を駆動源の回転駆動に伴い回転駆動される回転体により形成するので、出力部材の開閉体方向への長さ寸法の増大を抑制して、駆動装置をさらにコンパクト化することができる。 According to the present invention, since the output member is formed by the rotating body that is rotationally driven in accordance with the rotational drive of the drive source, an increase in the length of the output member in the direction of the opening / closing body is suppressed, and the drive device is further compact. Can be
本発明によれば、ロッドの他端を、球面滑り軸受を介してリンクアームに回動自在に連結したので、ロッドの3次元的な動作を効率的にリンクアームの往復動作に変換することができる。 According to the present invention, since the other end of the rod is rotatably connected to the link arm via the spherical plain bearing, the three-dimensional motion of the rod can be efficiently converted into the reciprocating motion of the link arm. it can.
本発明によれば、ロッドの一端および他端のうち少なくともいずれか一方を、球面軸受を介して出力部材およびリンクアームに回動自在に連結するので、出力部材の駆動力を伝達経路の途中で駆動ロスすること無くリンクアームに確実に伝達することができる。 According to the present invention, at least one of the one end and the other end of the rod is rotatably connected to the output member and the link arm via the spherical bearing, so that the driving force of the output member can be transmitted in the middle of the transmission path. It is possible to reliably transmit to the link arm without driving loss.
以下、本発明の第1実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明に係る車両用開閉体の駆動装置が搭載された車体の後端部を示す側面図を、図2は駆動装置周辺を拡大して示す部分拡大図を、図3は駆動装置(全閉位置)を斜め上方から見た斜視図を、図4はピロボールジョイントの拡大断面図を、図5は図3のA−A線に沿う断面図を、図6は軸の軌跡を説明する作動説明図を、図7は開閉体が図2に示す状態から半開位置に移動した状態を示す部分拡大図を、図8は開閉体が図7に示す状態から全開位置に移動した状態を示す部分拡大図をそれぞれ表している。 1 is a side view showing a rear end portion of a vehicle body on which a drive device for a vehicle opening / closing body according to the present invention is mounted, FIG. 2 is a partially enlarged view showing the periphery of the drive device, and FIG. 3 is a drive device. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the pillow ball joint, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3, and FIG. FIG. 7 is a partially enlarged view showing a state in which the opening / closing body has moved from the state shown in FIG. 2 to the half-open position, and FIG. 8 shows a state in which the opening / closing body has moved from the state shown in FIG. Each of the partial enlarged views is shown.
図1に示すように、車体10の後端部にはテールゲート(開閉体)11が設けられている。このテールゲート11は、一端側が車体10におけるルーフ部10aの後端側に設けられたヒンジ軸(第1軸)12を介して車体10に装着され、ヒンジ軸12を中心に、全閉位置と全開位置との間の約80度(deg)の範囲で上下方向に揺動自在となっている。つまり、テールゲート11は上ヒンジ下開き式(上下開閉式)となっている。
As shown in FIG. 1, a tail gate (opening / closing body) 11 is provided at the rear end of the
車体10とテールゲート11の他端側(図中下側)との間には、テールゲート11を閉塞状態でロックする電磁式のロック機構13が設けられており、このロック機構13は、車内等に設けられた図示しない開閉スイッチを開操作することによってロック解除されるようになっている。
An
また、車体10とテールゲート11との間には、操作力補助装置としてのガスステー14が設けられている。このガスステー14は、テールゲート11の全開位置方向に所定の大きさの補助力を付与し、テールゲート11を手動で開操作する際にその操作力を軽減するようになっている。なお、ガスステー14は、テールゲート11の大きさや重量によって車種毎に任意に設けられるものである。
Further, a gas stay 14 as an operation force assisting device is provided between the
車体10におけるルーフ部10aの内側には、ヒンジ軸12の水平方向隣に近接して車両用開閉体の駆動装置20(以下、単に駆動装置と言う)が装着されている。この駆動装置20は、操作者によって開閉スイッチ(図示せず)を開操作または閉操作することにより駆動され、ガスステー14と協働してテールゲート11を開閉駆動するようになっている。
A vehicle opening / closing body driving device 20 (hereinafter simply referred to as a driving device) is mounted on the inner side of the
図2ないし図5に示すように、駆動装置20は、モータ部30とリンク機構部70とから構成されており、この駆動装置20を構成するモータ部30は、車体10に対して略水平となるように、図示しない取り付けブラケットを介して車体10に装着されている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
モータ部30は、駆動源としての電動モータ31と、減速機構34および電磁クラッチ40を収容するケース32と、ケース32に回動自在に取り付けられて電動モータ31の回転駆動が伝達される出力部材(回転体)としてのセクタギヤ33とを備えている。
The
電動モータ31は、略有底筒状のモータケース31a内に固定された永久磁石と、当該永久磁石の内側に回転自在に設けられ、コイルが巻装されるアーマチュア軸(何れも図示せず)とを有している。この電動モータ31は、アーマチュア軸の同軸上に設けられた図示しない整流子に摺接するブラシを備えた、所謂、ブラシ付きの直流モータとなっている。そして、電動モータ31に図示しないコントローラから所定の大きさの電流を供給することにより、アーマチュア軸が正方向または逆方向に所定の速度で回転し、その回転がケース32の内部の減速機構34に向けて出力されるようになっている。
The
ケース32の内部には、アーマチュア軸の回転を減速する減速機構34が収容されている。この減速機構34は、図5に示すように、アーマチュア軸に一体的に設けられたウォームギヤ34aと、このウォームギヤ34aに噛み合うウォームホイール34bとから構成されている。そして、アーマチュア軸の回転は減速機構34によって減速され、この減速されて高トルク化された出力は、ウォームホイール34bの回転中心に配置される出力軸35に出力されるようになっている。
Inside the
ケース32の内部には、減速機構34に加え、出力軸35と同軸上に動力断続機構としての電磁クラッチ40が収容されており、ウォームホイール34bの回転は電磁クラッチ40を介して出力軸35に伝達されるようになっている。つまり、ウォームホイール34bと出力軸35との間の動力伝達を、電磁クラッチ40によって断続できるようになっている。
In addition to the
電磁クラッチ40は、所謂、摩擦式のクラッチであり、互いに摩擦接触可能なクラッチロータ41とアーマチュア42とを有している。クラッチロータ41およびアーマチュア42の軸方向における対向面は、それぞれ摩擦面となっており、これらの摩擦面は互いに僅かな隙間を介して対向している。
The
クラッチロータ41は、鋼材等の磁性材料により断面が略コの字形形状の円環状に形成され、軸受43を介して出力軸35に相対回転自在に装着されるとともに、ロータリング44を介してウォームホイール34bに連結されてウォームホイール34bとともに回転するようになっている。一方、アーマチュア42は、鋼材等の磁性材料により円板状に形成され、ウォームホイール34bとクラッチロータ41との間で、かつ、ロータリング44の内側に配置されている。
The
アーマチュア42の中心には貫通孔が形成され、この貫通孔の内側には円板状の接続部材45が配置されている。この接続部材45の内周側は出力軸35に固定されており、接続部材45の外周側には板ばね46を介してアーマチュア42が連結されている。これにより、アーマチュア42は板ばね46および接続部材45を介して出力軸35に動力伝達可能に連結されるとともに、板ばね46の弾性変形により図中上下方向に移動自在となっている。
A through hole is formed at the center of the
クラッチロータ41の背面(図中下側)には、クラッチヨーク47がケース32に固定して設けられており、このクラッチヨーク47の内部には、クラッチコイル48が設けられている。クラッチコイル48は図示しないコントローラに電気的に接続されており、コントローラから所定の大きさの電流が供給されるとクラッチヨーク47に磁気吸引力を発生させ、アーマチュア42をクラッチロータ41に引き付けるようになっている。
A
このような構造により、クラッチコイル48に電流が供給されると、クラッチロータ41とアーマチュア42との摩擦面が摩擦接触され、電磁クラッチ40は動力伝達状態に切り替えられ、ウォームホイール34bの回転が電磁クラッチ40を介して出力軸35に伝達されるようになる。これとは反対に、クラッチコイル48への電流の供給が停止されると、アーマチュア42は板ばね46のばね力によりクラッチロータ41から引き離され、電磁クラッチ40は動力遮断状態に切り替えられて、ウォームホイール34bと出力軸35との間における回転の伝達が遮断されるようになる。
With such a structure, when a current is supplied to the
このように、駆動装置20においては、減速機構34と出力軸35との間に電磁クラッチ40を設けており、当該電磁クラッチ40を動力遮断状態に切り替えることにより、テールゲート11を手動で開閉操作できるようにしている。
As described above, in the
図5に示すように、出力軸35の電磁クラッチ40側とは反対側(図中上側)には、シングルピニオン式の遊星歯車機構(遊星減速機構)50が配置されている。この遊星歯車機構50は、出力軸35に固定されたサンギヤ(太陽歯車)51と、このサンギヤ51の周りに回転自在に設けられる3つのプラネタリギヤ(遊星ギヤ)52・・・と、各プラネタリギヤ52の回転軸を支持するキャリア53と、各プラネタリギヤ52と噛み合ってサンギヤ51の外周側に設けられるリングギヤ(インターナルギヤ)54とから構成されている。
As shown in FIG. 5, a single pinion type planetary gear mechanism (planetary speed reduction mechanism) 50 is disposed on the side opposite to the electromagnetic clutch 40 side of the output shaft 35 (upper side in the figure). The
遊星歯車機構50を構成するリングギヤ54は、ケース32に固定されており、これにより、出力軸35の回転が入力要素としてのサンギヤ51から各プラネタリギヤ52に伝達されるとともに減速されて、出力要素としてのキャリア53に高トルク化されて出力されるようになっている。ただし、出力軸35の同軸上に設ける遊星減速機構としては、シングルピニオン式の遊星歯車機構に限らず、ダブルピニオン式の遊星歯車機構であってもよい。
The
遊星歯車機構50を構成するキャリア53は、略中空円筒状に形成されており、このキャリア53の内側には、合成樹脂製の軸受55を介して出力軸35が回転自在に貫通されている。また、キャリア53の外周面には、所定ピッチの出力ギヤ53aが一体的に形成されており、この出力ギヤ53aには、セクタギヤ33のギヤ歯33aが噛み合わされている。
The
出力軸35の一端側(図中上側)は、合成樹脂等よりなる軸受56を介して板状の支持プレート57により回転自在に支持されている。この支持プレート57は、段差を有する略段付椀状形状に形成されており、出力軸35の支持に加え、キャリア53の出力ギヤ53aを取り囲んで保護する役割も果たしている。なお、支持プレート57は、複数のネジ58(図示では1つのみ)によってケース32に固定されている。
One end side (the upper side in the figure) of the
遊星歯車機構50の図中左側には、当該遊星歯車機構50を構成するキャリア53と並ぶようにして、セクタギヤ33の回転中心に固定される支持ピン59が設けられている。この支持ピン59の一端側(図中上側)は、合成樹脂等よりなる軸受60を介して支持プレート57により回転自在に支持されており、支持ピン59の他端側(図中下側)は、合成樹脂等よりなる軸受61を介してケース32の支持凹部62に入り込んで回転自在に支持されている。
On the left side of the
支持ピン59には、外周縁部にギヤ歯33aが形成された略扇形形状のセクタギヤ33が一体的に設けられている。セクタギヤ33の偏心位置、つまり、支持ピン59から離れた径方向外側のギヤ歯33a寄りの位置には、偏心軸としての球面軸受のボールスタッド63が取り付けられている。このボールスタッド63には、図3に示すように、ロッド71の一端(図中右端)に形成された球面軸受のソケット71aが嵌合して連結されており、ロッド71の一端を回動自在に支持している。
The
駆動装置20を構成するリンク機構部70は、図3に示すように、一端に球面軸受のソケット71aが形成され、他端に球面滑り軸受としてのピロボールジョイント71bを有するロッド71と、板状に形成されたリンクアーム72と、同じく板状に形成された出力アーム73とから構成されている。球面滑り軸受としての71bは、所謂ピロボールジョイントとして構成され、図4に示すように、ロッド71と一体成形された円環状の外輪71cと鋼材により形成された内輪つまり球面を有する球状のピロボール71dとを備えている。これにより、ロッド71の3次元的な動作を、ピロボールジョイント71bを介してリンクアーム72の往復動作に変換するよう構成されている。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように、リンクアーム72の一端(図中下側)は、モータ部30とテールゲート11との間で、かつ、車体10の外部(車外)でヒンジ軸12よりも下方に設けられた固定軸(第2軸)15に回動自在に連結されている。また、リンクアーム72の他端(図中上側)は、固定軸15の上方に延出されており、これによりリンクアーム72は、固定軸15を中心に固定軸15の上方側(固定軸15の水平線における上側)で揺動運動するようになっている。
As shown in FIG. 2, one end (the lower side in the figure) of the
リンクアーム72の他端には、連結軸(第3軸)74が一体的に設けられており、この連結軸74には、出力アーム73の一端(図中左側)が回動自在に連結されている。また、出力アーム73の他端(図中右側)は、テールゲート11のヒンジ軸12から離間した位置に設けられたブラケット16のブラケット軸17に回動自在に連結されている。ブラケット軸17は、図2に示す状態、つまり、テールゲート11が全閉位置にある状態において、ヒンジ軸12から所定距離L1の分だけ若干下方に離れた位置に配置されるようになっている。これにより、出力アーム73がテールゲート11の略垂直方向に移動した際に、ヒンジ軸12を中心にテールゲート11が移動、つまり、テールゲート11が開閉駆動されるようになっている。
A connecting shaft (third shaft) 74 is integrally provided at the other end of the
ロッド71は、図2に示すように車体10に形成された貫通孔10bを貫通して設けられ、その他端が車体10の外部で連結軸74に回動自在に連結されている。これによりロッド71は、セクタギヤ33の回転駆動によりテールゲート11に向けて進退動し、リンクアーム72を揺動運動させるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
次に、以上のように構成される駆動装置20の作動について、図面に基づき詳細に説明する。
Next, the operation of the
図2に示す状態、つまり、テールゲート11が全閉位置にある状態において、操作者が開閉スイッチ(図示せず)を開操作すると、まず、図1に示すテールゲート11のロック機構13が解錠される。その後、ロック機構13の解錠をトリガとしてコントローラ(図示せず)が電動モータ31に所定の大きさの電流を供給する。また、これと連動して電磁クラッチ40にも所定の大きさの電流が供給される。これにより、電動モータ31が一定の出力で正方向に回転する回転状態とされ、かつ、電磁クラッチ40が動力伝達状態とされる。
When the operator opens the open / close switch (not shown) in the state shown in FIG. 2, that is, in a state where the
電動モータ31が回転駆動されると、その回転駆動は、以下に示す[1]〜[4]の段階を経てセクタギヤ33に伝達される。
[1]アーマチュア軸(図示せず)が回転駆動され、この回転がウォームギヤ34aおよびウォームホイール34b(減速機構34)によって減速される(第1減速)。
[2]電磁クラッチ40の動力伝達状態により、減速機構34によって減速された回転が、ウォームホイール34bを介して出力軸35に伝達される。
[3]出力軸35の回転が、サンギヤ51,プラネタリギヤ52およびキャリア53の順に伝達され減速される(第2減速)。
[4]遊星歯車機構50の回転に伴って、キャリア53の出力ギヤ53aに噛み合うセクタギヤ33が回転駆動される。
When the
[1] An armature shaft (not shown) is rotationally driven, and this rotation is decelerated (first deceleration) by the
[2] Depending on the power transmission state of the electromagnetic clutch 40, the rotation decelerated by the
[3] The rotation of the
[4] As the
セクタギヤ33には、減速機構34による第1減速および遊星歯車機構50による第2減速を経て高トルク化された回転駆動が伝達され、これにより、セクタギヤ33は高出力トルクで回転するようになりボールスタッド63が図5中矢印a方向に移動する。
The
ここで、テールゲート11の開き始めにおいては、図1に示すようにガスステー14の補助力は略ヒンジ軸12の方向に作用することになるため、このときのガスステー14の補助力は、テールゲート11の全開位置方向に殆ど作用しない状態にある。したがって、テールゲート11を全閉位置から全開位置の方向へ移動させるには、駆動装置20に比較的大きな出力を発生させる必要がある。
Here, at the beginning of the opening of the
テールゲート11が全閉位置にある場合において、図3に示すように、セクタギヤ33の中心に固定された支持ピン59の中心とロッド71との垂線の距離が、セクタギヤ33の回転駆動に伴って徐々に長くなるようになっている。したがって、テールゲート11が全閉位置にある場合に支持ピン59の中心とロッド71との垂線の距離が最短となって、セクタギヤ33はロッド71に対して大きな駆動力を付与できるようになっている。これにより、駆動装置20は、テールゲート11を全閉位置にある状態からスムーズに開き始めることが可能となっている。
When the
セクタギヤ33の回転駆動を継続して行うことにより、図6に示すように、ボールスタッド63,連結軸74およびブラケット軸17が、丸印から三角印を経て四角印へとそれぞれ推移する。その結果、テールゲート11は、ヒンジ軸12を中心に、図2に示す全閉位置から図7に示す約40度の角度で開いた半開位置,また、図2に示す全閉位置から図8に示す約80度の角度で開いた全開位置に移動する。
By continuously rotating the
図6に示すように、ボールスタッド63の軌跡TL1は、モータ部30を車体10に対して略水平に装着したことにより略水平の軌跡を描く。また、連結軸74の軌跡TL2は、リンクアーム72が固定軸15を中心にその上方側で揺動運動することにより上方に突出する円弧状の軌跡を描く。さらに、ブラケット軸17の軌跡TL3は、テールゲート11(図1参照)がヒンジ軸12を中心にその下方側から上方側に向けて揺動運動することにより図中右方に突出する円弧状の軌跡を描く。ここで、ブラケット軸17の軌跡TL3はボールスタッド63の軌跡TL1よりも長い軌跡を描き(TL1<TL3)、また、軌跡TL2の移動量に対するブラケット軸17の角度変化を大きくするように設定しているので、リンクアーム72の揺動運動に対して、テールゲート11を十分な開閉角度範囲で開閉できるようになっている。なお、軌跡TL3を軌跡TL1よりも長くする、また軌跡TL2の移動量に対するブラケット軸17の角度変化を大きくするための設定としては、車体10へのテールゲート11のヒンジ軸12が不動支点であるとすれば、固定軸15の車体10への取付け位置、ブラケット軸17のテールゲート11への取付け位置、連結軸74の位置を調整することで適宜変更することが可能である。
As shown in FIG. 6, the trajectory TL <b> 1 of the
テールゲート11を全開位置から全閉位置に移動させる場合には、上記とは逆に、電動モータ31を逆方向に回転駆動、つまり、セクタギヤ33を逆方向に回転駆動させてボールスタッド63を図5中矢印b方向に移動させる。すると、ボールスタッド63,連結軸74およびブラケット軸17が、図6に示すそれぞれの軌跡上の四角印から三角印を経て丸印へとそれぞれ推移し、その後、さらに電動モータ31の回転駆動を継続して行うことにより、ロック機構13を施錠させる。このとき、上記のように支持ピン59の中心とロッド71とを結ぶ垂線の距離が最短の状態(図3参照)となっているので、ロッド71には大きな駆動力が付与されてロック機構13を容易に施錠できるようになっている。
When the
以上のように構成した第1実施の形態に係る駆動装置20によれば、電動モータ31によってセクタギヤ33を回転駆動することでロッド71がテールゲート11に向けて進退動し、ロッド71の進退動によりリンクアーム72が揺動運動するとともに、リンクアーム72に連結された出力アーム73がテールゲート11を開閉駆動する。
According to the
したがって、従前のスライダ,ローラおよびガイド部材を廃止して、駆動装置20の構造を簡素化して製造コストの低減を図ることができる。また、従前のローラを廃止することができるので、ローラの転動等に起因する異音の発生を無くして駆動装置20の静粛性を向上させることができる。さらに、従前のローラによる駆動ロスを無くして電動モータ31への負荷を小さくすることができるので、従前に比して小型の電動モータを採用でき、駆動装置20のコンパクト化を図ることができる。
Therefore, the conventional slider, roller, and guide member can be eliminated, the structure of the
また、第1実施の形態に係る駆動装置20によれば、ロッド71の他端を、連結軸74に回動自在に連結するようにしたので、リンクアーム72の途中にロッド71の他端を連結するための連結軸を形成する必要が無いなど、リンクアーム72の形状を単純化することができ、また、連結部分を形成する軸の数を少なくすることもできる。したがって、駆動装置20をよりコンパクト化することができるとともに、製造コストをさらに低減することができる。
Further, according to the driving
さらに、第1実施の形態に係る駆動装置20によれば、リンクアーム72の他端を固定軸15の上方に延出させ、リンクアーム72を固定軸15の上方側で揺動運動するようにしたので、リンクアーム72に連結される出力アーム73をヒンジ軸12に近接させて、出力アーム73の他端が連結されるブラケット軸17をヒンジ軸12に近接させることができる。したがって、リンクアーム72の揺動運動に対するテールゲート11の開閉角度範囲を大きくすることができ、駆動装置20をさらにコンパクト化することができる。
Furthermore, according to the
また、第1実施の形態に係る駆動装置20によれば、固定軸15を車体10の外部に設けるとともに、ロッド71の他端を車体10に形成された貫通孔10bを貫通させて車体10の外部でリンクアーム72に回動自在に連結したので、電動モータ31とヒンジ軸12とを近接して配置して、駆動装置20をさらにコンパクト化することができる。さらに、駆動装置20を構成するリンク機構部70が車体10の車内側に露出することを抑制することができるので、荷物等の搬入搬出作業を容易に行うことができる。
In addition, according to the driving
また、第1実施の形態に係る駆動装置20によれば、電動モータ31の回転駆動に伴ってセクタギヤ33を回転駆動するようにしたので、ラック&ピニオン式等の出力部材に比して、その可動範囲スペースを含むテールゲート11の方向への長さ寸法の増大を抑制することができ、駆動装置20をさらにコンパクト化することができる。
Further, according to the driving
さらに、第1実施の形態に係る駆動装置20によれば、ロッド71の一端を、ピロボールジョイント71bを介してリンクアーム72の連結軸74に回動自在に連結したので、ロッド71の3次元的な動作を効率的にリンクアーム72の往復動作に変換することができる。
Furthermore, according to the driving
また、第1実施の形態に係る駆動装置20によれば、ロッド71の他端を、ソケット71aを介してセクタギヤ33のボールスタッド63に回動自在に連結したので、セクタギヤ33の駆動力を伝達経路の途中で駆動ロスすること無くリンクアーム72に確実に伝達することができる。
Further, according to the driving
次に、本発明の第2実施の形態に係る車両用開閉体の駆動装置について、図面に基づき詳細に説明する。図9は第2実施の形態に係る駆動装置周辺を拡大して示す部分拡大図を、図10は図9の駆動装置(全閉位置)を斜め上方から見た斜視図をそれぞれ表している。なお、上述した第1実施の形態に係る駆動装置20と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a driving device for a vehicle opening / closing body according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 9 is a partially enlarged view showing the periphery of the driving device according to the second embodiment in an enlarged manner, and FIG. 10 is a perspective view of the driving device (fully closed position) of FIG. Note that members having the same functions as those of the driving
図9および図10に示すように、駆動装置80はリンク機構部90を備え、上述した駆動装置20のロッド71として、一端にソケット71aが形成された第1ロッド部95aと、他端がリンクアーム72の連結軸74に回動自在に連結される第2ロッド部95bと、第1ロッド部95aと第2ロッド部95bとを回動自在に連結する軸受95cとを有している。ここで、第1ロッド部95aの他端と第2ロッド部95bの一端との間の軸受95cは、第1ロッド部95aおよび第2ロッド部95bの図中上下方向への相対的な屈曲動作を規制する一方で、第2ロッド部95bに対する第1ロッド部95aの図中手前方向への首振り動作を許容するよう構成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the driving
以上のように構成した第2実施の形態に係る駆動装置80によれば、従前のスライダ,ローラおよびガイド部材を廃止して、駆動装置80の構造を簡素化して製造コストの低減を図ることができる。また、従前のローラを廃止することができるので、ローラの転動等に起因する異音の発生を無くして駆動装置80の静粛性を向上させることができる。
According to the
また、第2実施の形態に係る駆動装置80によれば、ロッド71を第1ロッド部95aと第2ロッド部95bとを軸受95cによって回動自在に連結して構成したので、セクタギヤ33の駆動力を伝達経路の途中で駆動ロスすること無くリンクアーム72に確実に伝達することができる。
Further, according to the driving
次に、本発明の第3実施の形態に係る車両用開閉体の駆動装置について、図面に基づき詳細に説明する。図11は第3実施の形態に係る駆動装置周辺を拡大して示す部分拡大図を表している。なお、上述した第1および第2実施の形態に係る駆動装置20,80と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a drive device for a vehicle opening / closing body according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 11 is a partially enlarged view showing the periphery of the driving device according to the third embodiment in an enlarged manner. Note that members having the same functions as those of the driving
図11に示すように、駆動装置100は、上述した駆動装置20,80のリンク機構部70,90に替えてリンク機構部110を備えるとともに、モータ部30を車体10に対してテールゲート11側に所定角度傾斜して装着するようにしている。
As shown in FIG. 11, the
リンク機構部110を構成するリンクアーム72の一端は、車内側に設けられた固定軸15に回動自在に連結されており、リンクアーム72の他端は、固定軸15の下方側で揺動運動するようになっている。リンクアーム72の一端と他端との間の所定箇所(固定軸15寄り)には、取り付けブラケット111が一体的に形成されており、この取り付けブラケット111には、球面軸受のボールスタッド112(図中破線)が取り付けられている。ボールスタッド112には、ロッド71の他端に設けられた球面軸受のソケット113が嵌合して回動自在に連結されている。なお、ここで言う「リンクアーム72の所定箇所」とは、リンクアーム72の固定軸15の部分を除く任意の位置、つまり、ロッド71の移動によってリンクアーム72が揺動運動し得る任意の位置のことである。
One end of the
以上のように構成した第3実施の形態に係る駆動装置100によれば、従前のスライダ,ローラおよびガイド部材を廃止して、駆動装置100の構造を簡素化して製造コストの低減を図ることができる。また、従前のローラを廃止することができるので、ローラの転動等に起因する異音の発生を無くして駆動装置100の静粛性を向上させることができる。さらに、従前のローラによる駆動ロスを無くして電動モータ31への負荷を小さくすることができるので、従前に比して小型の電動モータを採用でき、駆動装置100のコンパクト化を図ることができる。
According to the
また、第3実施の形態に係る駆動装置100によれば、出力部材としてセクタギヤ33を採用しているので、駆動装置100のさらなるコンパクト化を図ることができる。
Moreover, according to the
さらに、第3実施の形態に係る駆動装置100によれば、ロッド71の両端を、ソケット71a,113を介してセクタギヤ33のボールスタッド63およびリンクアーム72のボールスタッド112に回動自在に連結したので、セクタギヤ33の駆動力を伝達経路の途中で駆動ロスすること無くリンクアーム72に確実に伝達することができる。
Furthermore, according to the
また、第3実施の形態に係る駆動装置100によれば、リンク機構部110を車体10の車内側に配置されるように構成したので、雨水や埃等からリンク機構部110を確実に保護することができる。
Moreover, according to the
なお、本発明は上記各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言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、開閉体として車体10の後端部に設けられる上下開閉式のテールゲート11としたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、セダン車等の車体に設けられるトランクリッド等、他の上下開閉式の開閉体にも適用することができる。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in each of the above-described embodiments, the upper and lower opening /
また、上記各実施の形態においては、駆動源の回転駆動が伝達される出力部材として、遊星歯車機構50のキャリア53に噛み合うセクタギヤ(回転体)33を用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、キャリア53に噛み合ってテールゲート11に向けて水平方向に移動するラックを用い、所謂ラック&ピニオン式を採用することもできる。この場合、キャリア53がピニオンとして機能するようになる。
In each of the above embodiments, a sector gear (rotating body) 33 that meshes with the
10 車体
10a ルーフ部
10b 貫通孔
11 テールゲート(開閉体)
12 ヒンジ軸(第1軸)
13 ロック機構
14 ガスステー
15 固定軸(第2軸)
16 ブラケット
17 ブラケット軸(第4軸)
20 駆動装置(車両用開閉体の駆動装置)
30 モータ部
31 電動モータ(駆動源)
31a モータケース
32 ケース
33 セクタギヤ(出力部材,回転体)
33a ギヤ歯
34 減速機構
34a ウォームギヤ
34b ウォームホイール
35 出力軸
40 電磁クラッチ
41 クラッチロータ
42 アーマチュア
43 軸受
44 ロータリング
45 接続部材
46 板ばね
47 クラッチヨーク
48 クラッチコイル
50 遊星歯車機構
51 サンギヤ
52 プラネタリギヤ
53 キャリア
53a 出力ギヤ
54 リングギヤ
55,56 軸受
57 支持プレート
58 ネジ
59 支持ピン
60,61 軸受
62 支持凹部
63 ボールスタッド(球面軸受)
70 リンク機構部
71 ロッド
71a ソケット(球面軸受)
71b ピロボールジョイント(球面滑り軸受)
71c 外輪
71d ピロボール
72 リンクアーム
73 出力アーム
74 連結軸(第3軸)
80 駆動装置
90 リンク機構部
95a 第1ロッド部(ロッド)
95b 第2ロッド部(ロッド)
95c 軸受
100 駆動装置
110 リンク機構部
111 取り付けブラケット
112 ボールスタッド(球面軸受)
113 ソケット(球面軸受)
DESCRIPTION OF
12 Hinge axis (first axis)
13
16
20 Drive device (drive device for vehicle opening / closing body)
30
70
71b Pillow ball joint (Spherical plain bearing)
80
95b Second rod part (rod)
113 Socket (spherical bearing)
Claims (7)
前記車体に装着され、正方向または逆方向に回転駆動される駆動源と、
前記駆動源の回転駆動が伝達される出力部材と、
一端が前記駆動源と前記開閉体との間でかつ前記車体の前記第1軸よりも下方に設けられた第2軸に回動自在に連結され、他端が前記第2軸を中心に揺動運動されるリンクアームと、
一端が前記リンクアームの他端に設けられた第3軸に回動自在に連結され、他端が前記開閉体の前記第1軸から離間して設けられた第4軸に回動自在に連結される出力アームと、
一端が前記出力部材に回動自在に連結されるとともに、他端が前記リンクアームを揺動するよう前記リンクアームの所定箇所に回動自在に連結され、前記出力部材の駆動により前記開閉体に向けて進退動されるロッドとを備えることを特徴とする車両用開閉体の駆動装置。 A drive device for a vehicle opening / closing body that opens and closes a vertically opening / closing type opening / closing body that swings about a first axis provided in a vehicle body,
A drive source mounted on the vehicle body and driven to rotate in the forward or reverse direction;
An output member to which the rotational drive of the drive source is transmitted;
One end is rotatably connected to a second shaft provided between the drive source and the opening / closing body and below the first shaft of the vehicle body, and the other end swings around the second shaft. A link arm that is in motion,
One end is rotatably connected to a third shaft provided at the other end of the link arm, and the other end is rotatably connected to a fourth shaft provided away from the first shaft of the opening / closing body. An output arm,
One end is rotatably connected to the output member, and the other end is rotatably connected to a predetermined portion of the link arm so as to swing the link arm. A drive device for a vehicle opening / closing body, comprising: a rod that moves forward and backward.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007143579A JP2008297765A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Drive unit of vehicular opening/closing body |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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2007
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