JP2010084474A - 車両の跳ね上げ式ドアの開閉駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動系の煩雑さを減少し、大きく開閉する跳ね上げ式ドアに対応できる開閉駆動装置を提供する。
【解決手段】一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるプッシュプルチェーン１５の一端を跳ね上げ式のドア１３のヒンジ１２から離れた作動部１４に連結すると共に、ドア枠１１近辺に前記ヒンジの回動中心と平行の回動中心廻りに回転自在に設けたスプロケット１６に噛み合わせ、そのスプロケット１６を電磁クラッチ２６を介してモータＭおよびウォーム減速機Ｇに連結し、プッシュプルチェーン１５の座屈を規制するガイド１８をスプロケット１５に対向するように設けた車両用の開閉駆動装置１０。
【選択図】図１

Description

本発明は車両の跳ね上げ式ドアの開閉駆動装置に関し、とくに自動車の後部の跳ね上げ式ドアなどに用いられる開閉駆動装置に関する。

特開２００４−１７５２１１号公報 特開２００４−２３８８１６号公報 特開平１１−１１７４７２号公報 特表２００７−５３７４０３号公報

特許文献１には、図９に示すような、自動車の後部ドア枠１０１の近辺に配置されるモータＭと、そのモータによって回転駆動されるトルクケーブル１０２と、そのトルクケーブルによって回転する送りネジ１０３と、その送りネジと螺合するスライダ（ナット）１０４と、そのスライダを摺動自在に、かつ、回転しないようにガイドするレール１０５と、スライダ１０４と跳ね上げ式のドア１０６との間に介在されるロッド１０７とからなるパワーリフトゲート１００が開示されている。また、ドア１０６の上部とドア枠１０１の間には、ドア１０６の開閉時の重量を軽減し、開いた状態に維持できるガススプリング（ガスダンパ）１０８が介在されている。

このパワーリフトゲート１００は、モータＭが回転し、トルクケーブル１０２を介して送りネジ１０３を回転させると、スライダ１０４がレール１０５に沿って上下に移動する。そしてスライダ１０４の上下動は、ロッド１０７を介してドア１０６を開閉させる。この場合、ガススプリング１０８がモータＭの負担を軽減し、トルクケーブル１０２が伝えるトルクを軽減する。またトルクケーブル１０２は可撓性を有し、湾曲した経路に沿って回転力を伝えるので、モータＭの取付け位置の選択範囲が広い。

他方、特許文献２には、両側縁のヒンジを中心に回動し、両側縁にガスダンパ（ガススプリング）を設けた窓の下端中心をプッシュプルチェーンで押上げたり引き込んだりして開閉する排煙などの緊急時の窓開閉装置が開示されている。プッシュプルチェーンは片側に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるように各リンクを連結したローラチェーンである。特許文献２では、比較的短い距離を直線状に押し引き駆動するので、プッシュプルチェーンは座屈しない（特許文献２の図３の矢印Ｆ参照）。また、回転軸が窓枠に対して略直角のスプロケットによりプッシュプルチェーンを押し引き駆動している。この場合、プッシュプルチェーンの屈曲方向は横方向である。

特許文献３は、特許文献２とほぼ同様の構成の開閉装置を用いた電動天窓を開示している。このものもハウジングに凹状に形成されたチェーン通路の出口がチェーンの押し方向を一方向に規制している（特許文献３の図４参照）。特許文献４には、リンク形状に特徴があるプッシュプルチェーンおよびそれを駆動するアクチュエータが開示されている。

特許文献１のパワーリフトゲート１００は、ドア１０６を開いたとき、２本のガススプリング１０８がドア１０６とドア枠１０１の間に渡され、さらにドア１０６の片側では、ガススプリング１０８とヒンジ１０９の間に、斜め方向にロッド１０７が介在される。そのため、自動車後部の開口まわりに煩雑な印象を与える。ロッド１０７による開閉駆動に代えて、特許文献２や特許文献３のようにプッシュプルチェーンを採用することも考えられる。しかし自動車の後部ドアのように大きく開閉するものでは、開閉操作の途中で軸方向に加わる圧縮力により、プッシュプルチェーンが屈曲が規制されていない側に折れ曲がる（座屈が生ずる）可能性があるので、そのままでは採用できない。さらにドアの角度が変化するにつれてプッシュプルチェーンの角度も大きく変化するので、横向きに屈曲するプッシュプルチェーンでは対応が困難である。

本発明はプッシュプルチェーンを動力伝達に用いることにより、駆動系の煩雑さを減少し、しかも大きく開閉するドアに対応できる車両の跳ね上げ式ドアの開閉駆動装置を提供することを課題としている。

本発明の車両の跳ね上げ式ドアの開閉駆動装置は、車両の後部ドア枠の上側端にヒンジによって回動自在に連結される車両の跳ね上げ式ドアの開閉駆動装置であって、一端が前記ヒンジから離れた部位または前記ドアを支えるガスダンパに連結される、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるプッシュプルチェーンと、前記後部ドア枠近辺に前記ヒンジの回動軸と略平行の回転軸廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーンと噛み合うスプロケットと、そのスプロケットを往復回転駆動する駆動機構と、前記プッシュプルチェーンのスプロケットと噛み合っている部位とドアへの連結部位との間の屈曲側への座屈を規制する手段とを備えていることを特徴としている。

（１）本発明の開閉駆動装置は、座屈を規制する手段がプッシュプルチェーンの屈曲を制限するので、大きく回動する車両の後部ドアに採用しても、開閉操作の途中に圧縮荷重による屈曲が生ずるおそれが少なく、安全である。さらに前記スプロケットが、前記ヒンジの回動軸と略平行の回転軸廻りに回転自在に設けられているので、スプロケットから送り出されるプッシュプルチェーンの角度がドアの開閉に伴って変化しても、スプロケットへの巻き付け角度が変化することにより、対応することができる。

（２）前記プッシュプルチェーンの一端がドアに連結されている場合は、プッシュプルチェーンがドアを直接開閉駆動することができ、動力伝達効率が高い。

（３）さらにドアとドア枠の間にガスダンパが介在されている車両の跳ね上げ式ドアにおいて前記プッシュプルチェーンの一端がガスダンパに連結されている場合は、プッシュプルチェーンの操作ストロークを少なくすることができる。

（４）前記座屈を規制する手段が、前記スプロケットの近辺に設けられた、スプロケットから離れていくプッシュプルチェーンのリンクの回動方向を付勢部材によって規制するガイドである場合は、スプロケットから押し出されようとするリンクの回動方向が付勢部材によって屈曲が制限されている向きに規制され、プッシュプルチェーンの機能によりそれ以上は回動しない。この状態でそのリンクとドアと連結されているリンクとの間を屈曲可能な側に屈曲しようしても、ガイドによって屈曲可能な方向への屈曲が規制されているので、結局は屈曲が可能な方向にも屈曲できない。すなわち、屈曲可能な側に屈曲させて一方に凸となるように湾曲させる場合は、他方にも凸となる部分ができ、他方向の屈曲が必要になる。しかしその方向の屈曲は規制されているので、実際にはそのような屈曲は生じない。したがってプッシュプルチェーンの途中における座屈が防止される。など、「ガイド」は、それ自体が備えている付勢部材によって付勢され、その付勢力でプッシュプルチェーンを付勢する場合のほか、ガイドに向かってプッシュプルチェーンが当接し、その反力でプッシュプルチェーンが付勢される場合を含む。

（５）前記ガイドがスプロケットの回転軸廻りに回動自在であり、かつ、プッシュプルチェーンが、ドアが開方向に開く際にスプロケットが回転する方向に、前記付勢部材によって付勢されている場合は、ドアの開閉に伴ってプッシュプルケーブルの角度が変化する場合に、その変化に追従しながらプッシュプルチェーンのスプロケットから離れた部位をスプロケットに巻き付けるように付勢することができる。そしてガイドによって付勢されたリンクのトルクないしモーメントは、順に隣接するリンクに伝えられ、スプロケットとドアの間のプッシュプルチェーン全体に対し、屈曲が制限される方向のトルクないしモーメントが与えられる。そのため、プッシュプルチェーンの回動角度が大きい場合でも、座屈が生じない。

（６）前記駆動機構が、スプロケットを往復回転駆動する電動モータと減速機とを備えている場合は、ドアの開閉をスイッチ操作で容易に行うことができる。

（７）前記電動モータとスプロケットの間に、回転力を伝えるトルクケーブルを介在させる場合は、電動モータの取り付け位置の自由度が高くなる。

（８）前記減速機が自己拘束型の減速機であり、前記スプロケットと減速機との間に、トルク伝達のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるクラッチ機構が介在されている場合は、電動モータへの通電をＯＦＦにした場合でも、ドアが自重で勝手に閉じたりすることが防止される。また、クラッチをＯＦＦにすることにより、手動操作でドアを開閉させることができる。

（９）前記クラッチを備えている開閉駆動装置において、前記プッシュプルチェーンの自由端をスプロケットから離れる方向に引っ張る付勢手段を設ける場合は、クラッチをＯＦＦにしたときでもプッシュプルチェーンに弛みが生じない。また、付勢手段の付勢力を適切に大きくすれば、電動モータを作動させずに自然とドアを閉じさせるようにすることも可能である。

つぎに図面を参照しながら本発明の開閉駆動装置の実施の形態を説明する。図１は本発明の開閉駆動装置の一実施形態を示す概略側面図、図２および図３はそれぞれ図１の開閉駆動装置の要部拡大図および一部断面正面図、図４ａおよび図４ｂは本発明の開閉駆動装置の他の実施形態を示す側面図およびその作動状態を示す側面図、図５は本発明の開閉駆動装置における駆動機構の概略断面図、図６は本発明の開閉駆動装置のさらに他の実施形態を示す側面図、図７ａおよび図７ｂはそれぞれその開閉駆動装置に用いられるプッシュプルチェーンの実施形態を示す側面図、図８は本発明の開閉駆動装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。

図１に示す開閉駆動装置１０は、自動車の後部のドア枠１１の上端にヒンジ１２で回動自在に設けられる跳ね上げ式のドア１３を電動によって開閉する装置であり、一端がヒンジ１２から離れた部位である作動部１４に回動自在に連結されるプッシュプルチェーン１５と、ドア枠１１の近辺に回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーン１５と噛み合うスプロケット１６と、そのスプロケットを往復回転駆動する駆動機構１７と、プッシュプルチェーン１５の背面側の屈曲を規制するガイド１８とを備えている。なお、ドア１３とドア枠１１との間には、通常はドア１３を開側に付勢するガスダンパ（ガススプリング）１９が設けられている。ガスダンパは省略することもできるが、その場合は後述するモータＭの負担が大きくなる。

プッシュプルチェーン１５は、押し引き両方向の力を伝達することができ、かつ、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限される機能を備えたチェーンである。本実施形態のプッシュプルチェーン１５は、図２および図３に示すように、略矩形状の外側リンク２０と、それらのリンクの内側（図２の背面側）に設けられる内側リンク２１と、外側リンク２０と内側リンク２１を回動自在に連結するピン２２と、ピンの外周に回転自在に設けられる円筒状のローラ２３とからなる、いわゆるローラチェーンである。

図２に示すように、ピン２２は、各リンク２０、２１の中心から一方の側（図２における右側）に偏って配列されており、その側におけるリンク２０、２１の角２０ａ、２１ａは、ピン２２を中心とする円弧状に形成されている。また、リンク２０、２１の両方の端面２０ｂ、２１ｂはリンク２０、２１の長手方向に対して略直角である。なお、ピン２２から遠い側のリンク２０、２１の角２０ｃ、２１ｃは丸くされていない。そのため、隣接する外側リンク２０と内側リンク２１、ひいては外側リンク２０同士は、ピン２２が偏っている側に屈曲可能であり、他の側には外側リンク２０の隣接する端面２０ｂ同士が当接するので、真っ直ぐに伸びた状態以上には屈曲できない。屈曲可能な側には、外側リンク２０と内側リンク２１は約９０度程度まで屈曲可能であり、外側リンク２０同士は１８０度程度まで屈曲可能である。ただし屈曲可能な側についても、たとえば９０〜１２０度程度まで屈曲でき、それ以上は屈曲できないように規制することもできる。プッシュプルチェーン１５の先端リンク１５ａは、図２に示す三角形状の固定リンク２４を介してドア１３に連結されている。

前記スプロケット１６は、プッシュプルチェーン１５の屈曲側に設けられ、プッシュプルチェーン１５と噛み合っている。すなわちスプロケット１６の周囲には、プッシュプルチェーン１５のローラ２３同士の隙間２３ａ（図３参照）に嵌合され、ローラ２３と係合する歯１６ａが列設されている。スプロケット１６は、図３に示すように、略コ字状のブラケット２５に取付けられる電磁クラッチ２６の出力軸２７に固定されており、ブラケット２５はドア枠１１に固定されるベース２８に固定されている。電磁クラッチ２６の入力側には、ウォームギヤ減速機Ｇと、図２に示すモータＭとが取付けられている。この実施形態では、電磁クラッチ２６と、ウォームギヤ減速機Ｇと、モータＭとで駆動機構を構成している。電磁クラッチ２６は、電気系統のトラブルでモータ駆動ができないときに手動でドア１３を開閉できるようにするためのものである。そのため、非通電時に「切り」になり、通電時に「入り」になるものが好ましい。

モータＭの出力軸は図３に示すウォーム減速機Ｇのウォーム２９に結合され、そのウォームはウォームホイール３０と噛み合っている。ウォームホイール３０は電磁クラッチ２６の入力軸に共廻りするように固定されている。なお、ウォーム２９は図２に示すように上下に延びているが、図３ではウォームホイール３０との噛み合い状態を理解しやすいように、紙面に直角方向に延びるように記載している。符号３１はウォーム２９およびウォームホイール３０をそれぞれ回転自在に支持するハウジングであり、そのハウジング３１にモータＭを取付ける取付け部（図２の符号３２）が設けられている。符号３３は電磁クラッチ２６を収容するクラッチケースであり、ハウジング３１はそのクラッチケース３３にネジ３４によって固定されている。

前記ブラケット２５には、さらに前述のプッシュプルチェーン１５の背面側の屈曲を規制するガイド１８がボルト３５、スペーサ３６およびナット（図示されていない）によって取付けられている。この実施形態では、ガイド１８はプッシュプルチェーン１５の内側リンク２１の間に入り込み、ローラ２３と接してガイドする板状のものである。ガイド１８はボルト３５の周囲に嵌合される筒状のスペーサ３６によって支持され、ボルト３５によって固定される。ガイド１８の正面形状は、図２に示すように、下部が上下に延びる直線状であり、上部はプッシュプルチェーン１５が延びた状態（想像線参照）でその背面側と当接するように傾斜し、スプロケット１６の接線方向に延びた状態であり、それらの間では湾曲している。ガイド１８の内面側は、プッシュプルチェーン１５のリンク２０、２１が移動するときの外側の角２０ｃ、２１ｃの軌跡の形状にされている。ガイド１８の湾曲している部分は、プッシュプルチェーン１５がスプロケット１６によって押し出されるときに、スプロケット１６から外れないように支持する作用を奏する。さらにガイド１８の傾斜している上部１８ａは、リンク２０、２１の回動範囲を規制し、プッシュプルチェーン１５のスプロケット１６と噛み合っている部位とドアへの連結部位との間で座屈を防止する作用を奏する。

すなわち、この実施形態ではプッシュプルチェーン１５は図１の右下に凸となるようには湾曲しないので、座屈するとすれば図１の左上に凸になるように湾曲することになるが、ガイド１８の上部１８ａと接しているリンク２０、２１がガイド１８によって図１における反時計方向の回動が規制されており、プッシュプルチェーン１５の先端リンク１５ａはドア１３と連結されているので、左上に凸になるように湾曲するには、他の部位で右下に凸になるように湾曲する必要がある。すなわち途中で湾曲の向きが変化する変曲点が必要になる。しかし前述のようにプッシュプルチェーン１５は右下に凸になるように湾曲しない（変曲点は許されない）ので、結局は左上に凸になるように湾曲することも規制される。

図１のガスダンパ１９は、延び方向に付勢する従来公知のものであり、ドア１３が開いているときは、ドア１３とガスダンパ１９の軸心とのなす角度が９０度に近いため、ドア１３の重量に打ち勝ってドア１３を開く方向に押上げることができる。そしてドア１３を閉じていく途中からは、ドア１３とガスダンパ１９の角度が小さくなるため、ドア１３の重量を支えることができず、ドア１３が自重で閉じていく。図１のドア１３は、閉じたときに水平に対して約６０度程度である。ただし９０度近くまで回動するものであってもよい（図４ａなど参照）。

つぎに図１を参照して上記のように構成される開閉駆動装置１０の作用を説明する。ドア１３が閉じているときは、ドアは実線のように斜めに傾斜しており、プッシュプルチェーン１５は車内に引き込まれている。プッシュプルチェーン１５のリンク２０、２１は図１の右側に屈曲することができるので、スプロケット１６に沿って湾曲することができ、スプロケット１６に噛み合うことができる。スプロケット１６から外れて下に延びているプッシュプルチェーン１５は自重により垂れ下がっている。また、プッシュプルチェーン１５のドア１３との連結部では、ドア１３に対してほぼ直角である。

開閉駆動装置１０を作動させるときは、始めに電磁クラッチ２６を「入り」にしておく。この状態からスプロケット１６を時計方向に回転させるようにモータＭを回転させると、モータＭの回転はウォーム減速機Ｇおよび電磁クラッチ２６を介してスプロケット１６に伝えられる。そしてスプロケット１６の回転に伴い、スプロケット１６に噛み合っているプッシュプルチェーン１５が斜め上に押し出されていく。このとき、プッシュプルチェーン１５の背面側（図１の左側）がガイド１８によって支持されるので、押し出されたプッシュプルチェーン１５は左上向きに（右下が凸になるように）屈曲できない。また、右下向きには（左上に凸となるようには）屈曲できない。そのため、前述の理由でプッシュプルチェーン１５は真っ直ぐに斜めに延びていく。ドア１３の重量の一部はガスダンパ１９によって支持され、残りの重量はプッシュプルチェーン１５によって支持される。

そしてスプロケット１６がさらに時計方向に回転すると、想像線で示すように、プッシュプルチェーン１５がドア１３を押上げていく。この場合、プッシュプルチェーン１５の角度は、ドア１３の上昇と共に次第に上向きに変化する。そして上昇の途中でガスダンパ１９がドア１３を開く方向に付勢する力が大きくなり、ドア１３は途中からはガスダンパ１３の力が主となって開かれることもできる。その状態では、プッシュプルチェーン１５には引っ張り力が加わるので、真っ直ぐに伸びた状態が維持される。ドア１３が完全に開かれた状態では、プッシュプルチェーン１５は、スプロケット１６の近辺ではガイド１８と接している。他方、プッシュプルチェーン１５のドア１３との連結部は、ドア１３に対して３５〜４５度程度の鋭角になっている。この状態でガスダンパ１９で支えきれない力がドア１３に下向きに加わったとしても、前述と同様の理由でプッシュプルチェーン１５は座屈しない。

上記のように、ガイド１８の上部は、ドア１３との連結部とスプロケット１６との間の範囲でプッシュプルチェーン１５を屈曲しないように規制する手段として作用する。なお、図１の実施形態では、ドア１３と連結されているプッシュプルチェーン１５の先端リンク１５ａはドア１３に対して回動自在であるが、この先端リンク１５ａをドア１３が開いたときのプッシュプルチェーン１５とドア１３の角度以上には回動しないように規制するストッパをドア１３あるいは固定リンク２４に設けてもよい。その場合は一層座屈が防止される。また、先端リンクを図１、図２の反時計方向（屈曲が規制されている方向）に付勢する手段、たとえばねじりコイルスプリングなどのバネを設けてもよい。

ドア１３を閉じるときは、モータＭを前述とは逆に回転させる。それによりスプロケット１６は反時計方向に回転し、プッシュプルチェーン１５を引き下げていく。なお、閉じ始めの段階では、ガススプリング１９の付勢力に抗してプッシュプルチェーン１５を引っ張るが、途中からはガススプリング１９で支えきれないドア１３の重量を支えながらプッシュプルチェーン１５を引き下げていくことになる。この場合も、ガイド１８によってプッシュプルチェーン１５のスプロケット１６との角度が規制されているので、プッシュプルチェーン１５に座屈が生じない。

ドア１３を途中まで閉じた状態で止めるときは、モータＭの回転を止める。その場合はプッシュプルチェーン１５を介してスプロケット１６に反時計方向のトルクが加わる。あるいはドア１３がほとんど開いた状態では、ガスダンパ１９によって時計回り方向のトルクが加わる。しかしこの実施形態では、電磁クラッチ２６が「入り」になっており、かつ、自己拘束性を有するウォーム減速機Ｇを採用しているので、スプロケット１６の回転が拘束される。そのため、ドア１３は途中まで開いた状態が安全に維持される。万一、その間に電源が切れた場合でも、ガスダンパ１９により支えられるため、ドア１３が衝撃的に閉じることはない。ドア１３を手動操作で開閉する場合は、電磁クラッチ２６を「切り」にする。

なお、ドア１３が上昇端近辺、すなわちガスダンパ１９によって上向きに付勢される位置まで回動したとき、電磁クラッチ２６を自動的に「切り」にすると共に、モータＭを停止させるように制御してもよい。その場合は、ドア１３が開いていく途中で電磁クラッチ２６が「切り」になり、それ以後はガスダンパ１９の付勢力でドア１３が開けられ、上昇端に維持される。そのため、モータＭに加える電力を節約することができる。

図１〜３の開閉駆動装置１０では、スプロケット１６の回転軸がドア１３の回動中心と平行であるので、プッシュプルチェーン１５の先端とスプロケット１６に巻き付けられた部位の間の棒状の部分がスプロケット１６の回転軸を中心にして回動する。そのため、ドア１３の回動に対して追従することができる。しかしガイド１８はブラケット２５に固定されているので、ドア１３が鉛直近くまで閉じる場合は、ドア１３が閉じている位置あるいは開き始めの状態では、スプロケット１６から離れようとするリンク２０、２１がガイド１８によって充分にガイドされないことがある。すなわち各リンク２０、２１の２本のピン２２およびローラ２３のうち、１本がスプロケット１６の歯に係合し、他の１本がスプロケットから離れている場合は、そのリンクは係合しているピン２２廻りに回動自在で、ドアの開き始めではガイド１８とスプロケット１６の間で向きが定りにくい。

図４ａ、図４ｂの開閉駆動装置４０は、このような問題を解決するものであり、この開閉駆動装置４０では、略円弧状のガイド部４１と扇状の側壁４２を備えた回動部材４３をスプロケット１６の回転軸を中心として回動自在に設けると共に、その回動部材４３を渦巻きスプリング（ゼンマイバネ）４４などのバネに代表される付勢部材で図の時計回り方向に付勢する構成としている。ガイド部４１の先端側４１ａはスプロケット１６の接線方向にいくらか突出している。他の構成は図１の開閉駆動装置１０と同様である。渦巻きスプリング４４の外側あるいは内側の一端はブラケットに係止し、あるいはブラケットに固定したスプロケット１６のケースなどに係止し、他の一端はスプロケット１６に係止する。なお、回動部材４３の回動範囲を規制するためのストッパを設けるようにしてもよい。

この開閉駆動装置４０は、ドア１３の開き始めの状態では、図４ａに示すように、先端リンク１５ａがドア１３に対してほぼ直角になると、回動部材４３が渦巻きスプリング４４の付勢力で図の時計回り方向に回動し、ガイド部４１が略水平方向に延びる２番目のリンク１５ｂをスプロケット１６側に押しつけ、ドア１３から受ける押し方向の力を支える。そのため、そのリンク１５ｂが１本のピン２２で歯と係合しているにもかかわらず、姿勢が安定する。それに伴い先端リンク１５ａの姿勢も安定する。

そして図４ｂに示すように、ドア１３が開き、プッシュプルチェーン１５のドア１３とスプロケット１６の間の部分が図の反時計回り方向に回動したときは、それにつれて回動部材４３も反時計方向に回動し、その位置でガイド部４１がプッシュプルチェーン１５をガイドし、ドア１３から受ける力を支える。さらに回動部材４３がどの角度に回動しても、プッシュプルチェーン１５をガイドする角度範囲は一定であるので、プッシュプルチェーン１５に係合しているスプロケット１６の歯１６ａの数が変わらず、動力伝達機能も充分に高い。なお、回動部材４３は、プッシュプルチェーン１５についてのスプロケット１６の周方向での屈曲における屈曲軸の半径方向内側へプッシュプルチェーン１５が座屈しないように力をかけることができるよう、長さ、前記屈曲軸の半径方向の位置や先端側の位置・角度を、取り付け位置などに応じて適宜設定することができる。

なお図４ａ、図４ｂには記載していないが、スプロケット１６および回動部材４３の全体を囲むケースあるいはハウジングを設け、そのケースをブラケットなどに固定することもできる。このような固定式のケースを設けると、回動する部品が外部に現れないので、安全性が高くなる。

図５の開閉駆動装置５０では、スプロケット１６が軸５１の周囲に固定されており、その軸５１はボールベアリング５２を介してブラケットなどによって回転自在に支持されている。軸５１はドア１３のヒンジ１２と平行な軸心廻りに回転自在である。そしてこの軸５１は電磁クラッチ２６を介してウォーム減速機Ｇの出力軸５３にトルク伝達入り／切り自在に連結されている。出力軸５３はウォームホイール３０に結合されており、そのウォームホイール３０にウォーム２９が噛み合っている。さらにこの開閉駆動装置５０では、駆動源としてのモータＭとウォーム２９とが、トルク伝達が可能なトルクケーブル５４を介して連結されている。ただしこの開閉駆動装置５０においても、図２、図３のように、ウォーム２９を直接モータＭに連結することもできる。

また、この開閉駆動装置５０では、スプロケット１６を覆うケース５５を固定せず、ケース５５全体を回動させるようにしている。それによりケース５５に図４ａの回動部材４３の作用を奏させることができ、シンプルに構成することができる。さらにモータＭとウォームギヤ減速機Ｇとをトルクケーブル５４で連結しているので、モータＭおよびその付属要素の設置位置および設置の向きの自由度が高い。トルクケーブル５４は、可撓性を有するチューブ状のアウターケーシングの内部にトルク伝達が可能な可撓性を有するインナーケーブルを回転自在に収容した公知のものである。

前記実施形態のプッシュプルチェーン１５では、いずれもピン２２から遠い側に屈曲させようとしても、真っ直ぐな状態以上は屈曲させることができない。しかし図６に示す開閉駆動装置６０のプッシュプルチェーン６１のように、リンク２０、２１同士が鈍角まで屈曲するように構成してもよい。そのようなプッシュプルチェーン６１は、たとえば図７ａに示すように、端面２０ｂ同士の間にいくらか隙間を設けることにより製造することもできる。

あるいは図７ｂに示すように、外側リンク２０の側縁に係止突起６２を設け、その係止突起６２と隣接する外側リンク２０の側縁とを係合させることにより、回動角度を規制するようにしてもよい。なお、反対側への屈曲は、図２、図３のプッシュプルチェーン１５と同様に、１８０度程度まで屈曲可能である。ただし９０〜１２０度程度までに規制することもできる。また、係止突起６２を、外側リンク２０の長さ方向軸と係止突起６２の長さ方向軸とが成す角を鈍角となるように設けることで、図６のようにプッシュプルチェーン１５を張った状態でその背面方向に反った状態とすることもできる。なお、図１の開閉駆動装置１０や図４の開閉駆動装置４でも、プッシュプルチェーン１５のリンクの端面の間にリンク同士の回動を許すためにわずかな隙間があるので、実際にははいくらか下向きに凸となるように湾曲することがある。しかし前述のように、直線状に延びていると考えても問題はない。

このような屈曲が制限される側への屈曲がいくらか許されているプッシュプルチェーン６１は、ドア１３を支える状態で図６のように湾曲するので、図１などの場合と異なり、圧縮方向の力によって曲げ力が生ずる。そのため、リンク２０、２１にはそのような曲げ力に対する強度が必要になる。しかし回動が拘束される側に湾曲させた状態のプッシュプルチェーン６１がヒンジ１２を中心とする円弧状に湾曲するものでは、ドア１３の開閉によってプッシュプルチェーン６１が同一の円弧軌跡の内部で移動する。そのため安全性が高い。すなわち図１のような直線状に延びるプッシュプルチェーン１５では、ドア１３の開閉に伴ってプッシュプルチェーン１５がドアとの連結部を中心にして回動するので、プッシュプルチェーン１５とドア１３との間に物などを挟み込む可能性があるが、図６の場合はそのような危険性が少ない。とくにガスダンパ１９を設ける場合は、プッシュプルチェーン６１とガスダンパ１９の間に物などを挟み込む危険性が少なくなる。ただしプッシュプルチェーン６１の湾曲形状は、ヒンジ１２を中心とする円弧状でなくてもよく、それより曲率半径が大きいものであってもよい。

また、プッシュプルチェーン６１のスプロケット１６から下方に垂れる部分６３でスプロケット１６への巻き方向と逆向きに湾曲させることができる。その場合はスプロケット１６の歯と係合するリンクが多くなり、動力伝達の効率が高くなる。ただし図１などと同様に真っ直ぐ下に垂らすようにしてもよい。なお、図６の符号６４はプッシュプルチェーン６１の下端（自由端）に吊り下げた錘である。このような錘６４を吊したり、引っ張りバネで引っ張ったりして下向きに付勢する場合は、プッシュプルチェーン６１が真っ直ぐに延ばされるので、絡まったりしない。また、自動車の走行中の揺れも少なくなる。必要であれば、プッシュプルチェーン６１のスプロケット１６から下方に出て下方に垂れる部分６３を案内・収容するレールガイドを設けてもよく、また、スプリングで巻き取る第２のスプロケットを設けるようにしてもよい。なお、図１〜６の開閉駆動装置１０、４０、５０においても、このような錘６４や引っ張りバネ、あるいはゼンマイバネなどで回転付勢される巻き取りスプロケットなどの付勢手段を設けるのが好ましい。

図６のように、回動が規制される側にもいくらか湾曲するプッシュプルチェーン６１を用いる場合は、圧縮力に対して座屈するおそれがある。そのため、図２のガイド１８、図４のガイド部４１を備えた回動部材４３、あるいは図５のケース４９により、プッシュプルチェーン６１に対して常時回動が規制される向きにトルク（曲げモーメント）を与えておくのが好ましい。図６の場合は、スプロケット１６から出てくるプッシュプルチェーン６１の背面側（回動が規制される側）をスプロケット１６側に弾力的に加圧するローラ６５を設け、プッシュプルチェーン６１を回動が規制される側に反らせるトルク（図６では時計方向のトルク）を与えている。出口近辺のリンクに与えられたトルクは、順次隣接するリンクに伝達され、結局は円弧状に湾曲するプッシュプルチェーン６１の全体にそのようなトルクが付与される。

なお、先端リンク６１ａに対してドア１３から離れる方向（図６の反時計方向）のトルクをバネなどで与えるようにしてもよく、両側からトルクを与えるようにしてもよい。さらに想像線で示すように、引っ張りスプリング６６で湾曲しているプッシュプルチェーン６１に反らせる方向のトルクを与えてもよい。このようなトルクを与えることにより、座屈が一層防止される。

図６の開閉駆動装置６０では、プッシュプルチェーン６１の先端リンク６１ａがドア１３に連結されているが、図８に示すように、先端リンク６１ａをガスダンパ１９のシリンダ１９ａに対して回動自在に連結してもよい。その場合はプッシュプルチェーン６１の長さを短くすることができる。さらにガスダンパ１９とプッシュプルチェーン６１を一体化できるので、外観もすぐれている。なお、図１〜５の開閉駆動装置１０、４０、５０においても、このようなガスダンパ１９のシリンダ側にプッシュプルチェーン１５の先端リンク１５ａを連結する構成を採用することができる。

前述の開閉駆動装置は、従来のパワーリフトゲートと同様に、ドアを閉じたときにモータ駆動でラッチを閉じるオートクロージャや、モータ駆動でラッチを開くオープナと共に用いられ、それぞれの駆動モータは順次作動するように制御する。

前記実施形態ではいずれもプッシュプルチェーン１５、６１をスプロケット１６の上面側から側面にかけて係合させ、下方に垂らしている。そのため、プッシュプルチェーン１５、６１の重量がリンク２０、２１のを回動を規制する側にトルクを与えるように作用する。そのため、一層座屈しにくくなる利点がある。ただしプッシュプルチェーン１５、６１をスプロケット１６の側面から下面側にかけて係合させ、側方（自動車の前後方向）に延ばすこともできる。また、前記実施形態ではいずれもモータＭでスプロケット１６を回転させるようにしている。しかしクランクレバーなどによる手動駆動にすることもできる。また、前記実施形態では、減速機としてウォーム減速機Ｇを採用しているが、平歯車を組み合わせた減速機、遊星ギヤタイプの減速機など、他の減速機を採用することもできる。

前記実施形態では減速機とスプロケットの間の入り切りを行うクラッチとして電磁クラッチ２６を採用しているが、他の駆動手段を用いた自動的にオンオフさせるクラッチあるいは手動操作によるクラッチを用いることもできる。また、減速機として平歯車を組み合わせた減速機、遊星ギヤタイプの減速機などの自己拘束性を有しないものを採用する場合は、クラッチを設けなくてもよい。また、前記実施形態では、ガススプリング１９はロッドを下側にして配置しているが、ロッドを上側に、シリンダ１９ａを下側にして配置することもできる。その場合はロッド側にプッシュプルチェーンの先端を連結することができる。

前記実施形態では、開閉駆動装置を自動車の後部のドアに採用する場合を説明したが、跳ね上げ式のいわゆるガルウイングタイプのフロントドア、リアドアなど、車両に用いられる跳ね上げ式ドアに対して採用することもできる。また、トランクリッドを電気駆動で開閉する場合にも採用することができる。特許請求の範囲にいう「ドア」には、このようなヒンジによって開口部を開閉する蓋体、とくにガススプリングによって重量を軽減させる蓋体も含まれる。さらに自動車のほか、建設機械、軌道車両などの各種の車両の跳ね上げ式ドアや跳ね上げ式の窓などに使用することができる。なお、本発明は住宅やオフィスなどの窓などの跳ね上げ式開閉体の開閉駆動装置として用いることもできる。

本発明の開閉駆動装置の一実施形態を示す概略側面図である。 図１の開閉駆動装置の要部拡大図である。 図２の開閉駆動装置の一部断面正面図である。 図４ａおよび図４ｂはそれぞれ本発明の開閉駆動装置の他の実施形態を示す側面図およびその作動状態を示す側面図である。 本発明の開閉駆動装置のさらに他の実施形態における駆動機構の概略断面図である。 本発明の開閉駆動装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。 図７ａおよび図７ｂはそれぞれ図６の開閉駆動機構に用いられるプッシュプルチェーンの実施形態を示す側面図である。 本発明の開閉駆動装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。 従来の開閉駆動機構の一例を示す概略側面図である。

符号の説明

１０ 開閉駆動装置
１１ ドア枠
１２ ヒンジ
１３ ドア
１４ 作動部
１５ プッシュプルチェーン
１５ａ 先端リンク
１６ スプロケット
１６ａ 歯
１７ 駆動機構
１８ ガイド
１９ ガスダンパ
１９ａ シリンダ
Ｍ モータ
２０ 外側リンク
２１ 内側リンク
２０ａ、２１ａ 角
２０ｂ、２１ｂ 端面
２０ｃ、２１ｃ 角
２２ ピン
２３ ローラ
２３ａ 隙間
２４ 固定リンク
２５ ブラケット
２６ 電磁クラッチ
２７ 出力軸
２８ ベース
Ｇ ウォームギヤ減速機
２９ ウォーム
３０ ウォームホイール
３１ ハウジング
３２ 取付け部
３３ クラッチケース
３４ ネジ
３５ ボルト
３６ スペーサ
３７ ストッパ
４０ 開閉駆動装置
４１ ガイド部
４２ 側壁
４３ 回動部材
４４ 渦巻きスプリング
５０ 開閉駆動装置
５１ 軸
５２ ボールベアリング
５３ 出力軸
５４ トルクケーブル
５５ ケース
６０ 開閉駆動装置
６１ プッシュプルチェーン
６３ 下方に垂れる部分
６４ 錘
６５ ローラ

Claims (9)

1. 車両の後部ドア枠の上側端にヒンジによって回動自在に連結される車両の跳ね上げ式ドアの開閉駆動装置であって、
   一端が前記ヒンジから離れた部位または前記ドアを支えるガスダンパに連結される、一方向に屈曲自在で他方向の屈曲が制限されるプッシュプルチェーンと、
   前記後部ドア枠近辺に前記ヒンジの回動軸と平行の回転軸廻りに回転自在に設けられ、前記プッシュプルチェーンと噛み合うスプロケットと、
   そのスプロケットを往復回転駆動する駆動機構と、
   前記プッシュプルチェーンのスプロケットと噛み合っている部位とドアへの連結部位との間の屈曲側への座屈を規制する手段
   とを備えている、
   車両の跳ね上げ式ドアの開閉駆動装置。
2. 前記プッシュプルチェーンの一端がドアに連結されている請求項１記載の開閉駆動装置。
3. 前記ドアとドア枠の間にガスダンパが介在されており、前記プッシュプルチェーンの一端がガスダンパに連結されている請求項１記載の開閉駆動装置。
4. 前記座屈を規制する手段が、前記スプロケットの近辺に設けられた、スプロケットから離れていくプッシュプルチェーンのリンクの回動方向を付勢部材によって規制するガイドである請求項１〜３のいずれかに記載の開閉駆動装置。
5. 前記ガイドがスプロケットの回転軸廻りに回動自在であり、かつ、プッシュプルチェーンが、ドアが開方向に開く際にスプロケットが回転する方向に、前記付勢部材によって付勢されている請求項４記載の開閉駆動装置。
6. 前記駆動機構が、スプロケットを往復回転駆動する電動モータと減速機とを備えている請求項１〜５のいずれかに記載の開閉駆動装置。
7. 前記電動モータとスプロケットの間に、回転力を伝えるトルクケーブルが介在されている請求項６記載の開閉駆動装置。
8. 前記減速機が自己拘束型の減速機であり、前記スプロケットと減速機との間に、トルク伝達のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるクラッチ機構が介在されている請求項６または７記載の開閉駆動装置。
9. 前記プッシュプルチェーンの自由端をスプロケットから離れる方向に引っ張る付勢手段を備えている請求項８記載の開閉駆動装置。

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