JP2011106227A - Opening/closing device of vehicle door - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用ドア開閉装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle door opening and closing device.
従来、車両用ドア開閉装置として種々のものが提案されている。例えば特許文献1では、中空ハウジング(1)内に電動モータ(21)及び減速機(20)を備えており、ねじスピンドル(8)及びスピンドルナット(9)からなるねじ機構を介して回転運動を直進運動に変換することで、バックドア(跳ね上げフラップ)を開閉駆動する。また、特許文献2でも、同様に中空ハウジング(11)内に電動モータ(12)及び減速機(13)を備えており、ねじスピンドル(14a)及びスピンドルナット(17)からなるねじ機構を介して回転運動を直進運動に変換することで、バックドアを開閉駆動する。
Conventionally, various types of vehicle door opening / closing devices have been proposed. For example, in Patent Document 1, an electric motor (21) and a speed reducer (20) are provided in a hollow housing (1), and rotational movement is performed via a screw mechanism including a screw spindle (8) and a spindle nut (9). The back door (bounce flap) is driven to open and close by converting it into a linear motion. Similarly,
ところで、特許文献1では、手動操作によるバックドアの開閉操作を軽微に行なえるよう、減速機及びねじスピンドル間の動力伝達を断接するクラッチ(7)を備える必要があり、部品点数の増大を余儀なくされる。また、クラッチを中空ハウジング内に同軸上に配置する場合には、その配置スペース分、全体として軸方向に長くなってしまう。一方、特許文献2では、そもそも手動操作によるバックドアの開閉操作を想定しておらず、例えば電動モータが故障等した場合には、バックドアが開閉不能になるなどその利便性が損なわれることになる。
By the way, in patent document 1, it is necessary to provide the clutch (7) which connects / disconnects the power transmission between a reduction gear and a screw spindle so that the opening / closing operation of a back door by manual operation can be performed lightly, and the number of parts must be increased. Is done. Further, when the clutch is arranged coaxially in the hollow housing, the entire arrangement becomes longer in the axial direction by the arrangement space. On the other hand,
本発明の目的は、部品点数の増大及び装置全体としての大型化を抑制しつつ、手動操作によるバックドアの開閉操作の利便性を確保することができる車両用ドア開閉装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicle door opening / closing device capable of ensuring the convenience of opening / closing operation of a back door by manual operation while suppressing an increase in the number of parts and an increase in size of the entire device. .
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、車体及びバックドアのいずれか一方に回動自在に連結される第1ハウジングと、電気的駆動源に回転駆動されるねじ軸と、前記車体及び前記バックドアのいずれか他方に回動自在に連結される第2ハウジングと、前記第2ハウジングに収容され、前記ねじ軸と係合して該ねじ軸の回転運動をねじ作用で直線運動に変換し前記第2ハウジング内で前記ねじ軸を進退させるとともに、前記ねじ軸により軸方向に押圧されて前記第2ハウジング内での前記ねじ軸の進退を許容するように径方向に弾性変形するナット部材とを備えたことを要旨とする。 In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is a first housing that is rotatably connected to either the vehicle body or the back door, and a screw shaft that is rotationally driven by an electric drive source. A second housing rotatably connected to one of the vehicle body and the back door, and is housed in the second housing and engages with the screw shaft to effect the rotational movement of the screw shaft. The screw shaft is advanced and retracted in the second housing by being converted into a linear motion in the radial direction so that the screw shaft is pressed in the axial direction by the screw shaft and allowed to advance and retract in the second housing. The gist is provided with a nut member that is elastically deformed.
同構成によれば、前記ねじ軸及び前記ナット部材の係合により、前記電気的駆動源に回転駆動される前記ねじ軸の回転運動が直線運動に変換されることで、前記第2ハウジング内で前記ねじ軸が進退され、前記車体及び前記バックドアに連結される前記第1及び第2ハウジング間の距離が伸縮されて、前記バックドアが開閉駆動される。一方、前記バックドアを手動操作で開閉すべく、前記ねじ軸によりその軸方向に前記ナット部材を押圧すると、該ナット部材が径方向に弾性変形することで、前記第2ハウジング内での前記ねじ軸の進退が許容される。これにより、手動操作によるバックドアの開閉操作が可能となる。このように、例えば動力伝達を断接するクラッチを設けることなく、手動操作によるバックドアの開閉操作が可能となるため、部品点数の増大及び装置全体としての大型化を抑制することができる。 According to this configuration, the rotational movement of the screw shaft that is rotationally driven by the electrical drive source is converted into a linear motion by the engagement of the screw shaft and the nut member. The screw shaft is advanced and retracted, the distance between the first and second housings connected to the vehicle body and the back door is expanded and contracted, and the back door is driven to open and close. On the other hand, when the nut member is pressed in the axial direction by the screw shaft in order to open and close the back door by manual operation, the nut member elastically deforms in the radial direction, thereby the screw in the second housing. The axis can be advanced or retracted. Thereby, the opening / closing operation | movement of the back door by manual operation is attained. In this way, for example, the back door can be opened and closed manually without providing a clutch for connecting and disconnecting power transmission, and therefore, the increase in the number of parts and the increase in size of the entire apparatus can be suppressed.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用ドア開閉装置において、前記ナット部材は、コイルスプリングであって、該コイルスプリングの1巻き当たりの軸方向の長さが、前記ねじ軸のピッチ又は前記ねじ軸のピッチの整数倍と一致することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle door opening and closing device according to the first aspect, the nut member is a coil spring, and the axial length per turn of the coil spring is the screw. The gist of the present invention is that it matches the pitch of the shaft or an integral multiple of the pitch of the screw shaft.
同構成によれば、前記ナット部材は、1巻き当たりの軸方向の長さが、前記ねじ軸のピッチ又は前記ねじ軸のピッチの整数倍と一致するコイルスプリングであることで、径方向に弾性変形可能であるものの、前記ねじ軸との係合状態を堅固に保持することができる。 According to this configuration, the nut member is a coil spring having a length in the axial direction per winding that is equal to the pitch of the screw shaft or an integral multiple of the pitch of the screw shaft. Although it is deformable, the engagement state with the screw shaft can be firmly maintained.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車両用ドア開閉装置において、前記ナット部材には、前記ねじ軸のピッチ又は前記ねじ軸のピッチの整数倍と一致する凹凸形状を呈し前記ねじ軸との間に介装される円筒状の介装プレートが装着されていることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle door opening and closing device according to the second aspect, the nut member has an uneven shape that matches a pitch of the screw shaft or an integer multiple of the pitch of the screw shaft. The gist is that a cylindrical interposed plate interposed between the screw shaft and the screw shaft is mounted.
同構成によれば、前記ねじ軸及び前記ナット部材間には、前記介装プレートが介装されていることで、例えば該介装プレートの前記ねじ軸側の面に塗布する摩擦材の摩擦力を調整することで、係合状態にある前記ねじ軸及び前記ナット部材の保持力を簡易に調整することができる。また、この摩擦材の塗布は、介装プレートの片側面(ねじ軸側の面)のみでよいため、摩擦材の消費量を削減することができる。 According to this configuration, since the interposed plate is interposed between the screw shaft and the nut member, for example, the friction force of the friction material applied to the surface of the interposed plate on the screw shaft side. By adjusting, the holding force of the screw shaft and the nut member in the engaged state can be easily adjusted. Further, since the friction material is applied only on one side surface (surface on the screw shaft side) of the interposed plate, the consumption amount of the friction material can be reduced.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用ドア開閉装置において、前記第2ハウジング内で進退する前記ねじ軸の先端部に設けられ、該第2ハウジングの内壁面に弾接する緩衝部材を備えたことを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle door opening and closing device according to any one of the first to third aspects, the second end of the screw shaft that moves forward and backward in the second housing is provided. The gist of the present invention is to provide a buffer member elastically contacting the inner wall surface of the housing.
同構成によれば、前記緩衝部材が前記第2ハウジングの内壁面に弾接することで、前記ねじ軸に対する前記第2ハウジングの直線運動の振れを抑制することができる。 According to this configuration, the buffer member elastically contacts the inner wall surface of the second housing, so that it is possible to suppress the shake of the linear motion of the second housing with respect to the screw shaft.
本発明では、部品点数の増大及び装置全体としての大型化を抑制しつつ、手動操作によるバックドアの開閉操作の利便性を確保することができる車両用ドア開閉装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vehicle door opening / closing device that can ensure the convenience of the opening / closing operation of the back door by manual operation while suppressing an increase in the number of parts and an increase in size of the entire device.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図3は、本発明が適用される車両1の後部を示す側面図である。同図に示すように、車体2の後部には、その上部に設けられたドアヒンジ2aを介してバックドア3が開閉自在に取着されている。そして、車体2及びバックドア3には、車両高さ方向に延在するドア駆動ユニット10が連結されている。このドア駆動ユニット10は、バックドア3に固定素子11aにおいて回転自在に連結された下側部材11と、車体2に固定素子12aにおいて回転自在に連結された上側部材12とを備える。ドア駆動ユニット10は、下側部材11及び上側部材12(固定素子11a,12a)間の距離を伸長させることでバックドア3を開駆動するとともに、当該距離を短縮させることでバックドア3を閉駆動する。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a side view showing a rear portion of the vehicle 1 to which the present invention is applied. As shown in the figure, a
図1(a)は、ドア駆動ユニット10を示す縦断面図である。また、図1(b)は、下側部材11及び上側部材12の係合部(図1(a)の範囲Z)を示す拡大図であり、図1(c)は、下側部材11及び上側部材12の係合部におけるピッチ円位置の縦断面図である。
FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing the
図1(a)に示すように、下側部材11は、前記固定素子11aに一体に設けられた第2ハウジングとしての有底略円筒状の移動管13を備える。この移動管13の開口端部は、段差13aを介して拡開されて支持部13bを形成する。この支持部13bには、駆動体14が回転不能に固定される。図2(a)(b)に示すように、この駆動体14は、支持部13bの内径と同等の外径を有して該支持部13bに固定される略円筒状のホルダ15を備えるとともに、該ホルダ15に軸方向に移動不能且つ回転不能に固定されるナット部材としてのコイルスプリング16を備え、更に周囲にコイルスプリング16の巻き付けられた介装プレートとしての略円筒状のロールプレート17を備える。コイルスプリング16は、軸方向に圧縮された状態でホルダ15に保持されており、その1巻き当たりの軸方向の長さΔLは、一定に設定されている。また、ロールプレート17は、図4に示すように、上記長さΔLの半分(=ΔL/2)に一致するピッチpで凹凸する、条数が偶数(本実施例では「2」)の溝切りプレートPLが略円筒状に丸められてなる。従って、ロールプレート17は、溝切りプレートPLの重なる両縁部が凹凸に沿うことで径方向に弾性変形可能となる。ロールプレート17が上記ピッチpで凹凸する、即ちピッチpの歯溝を有することはいうまでもない。なお、移動管13の外周部には、所定角度位置でその長手方向に延在する突部13cが形成されている。
As shown in FIG. 1A, the
一方、上側部材12は、前記固定素子12aに一体に設けられた第1ハウジングとしての有蓋略円筒状の中空ハウジング21を備える。この中空ハウジング21には、電気的駆動源としての電動モータ22が収容・固定されるとともに、該電動モータ22の出力軸に連結された減速機23が収容されている。そして、減速機23の出力軸には、中空ハウジング21から突出するねじ軸としての棒状の駆動軸24が連結されている。電動モータ22、減速機23及び駆動軸24は、回転駆動部を構成する。
On the other hand, the
駆動軸24は、図5に示すように、ロールプレート17のピッチpと同等の間隔で軸方向に間欠的に刻設された複数の係合歯24aを有する。これら係合歯24aは、駆動軸24の径方向両側に左右対称に対で配設されており、軸方向の直交方向(接線方向)に平行配置されている。そして、図2(b)に示すように、駆動軸24の径方向両側の各係合歯24aは、条数が「2」であるロールプレート17の各凹部に嵌入している。つまり、ロールプレート17は、その波状の凹凸によりリード角に沿って係合歯24aと係合(噛合)する歯溝を形成している。なお、各係合歯24aには、ロールプレート17との噛み合いを容易にするためのクラウニング(面取り)処理等が施されている。
As shown in FIG. 5, the
中空ハウジング21の開口端部には、その内径と同等の外径及び前記支持部13bの外径と同等の内径を有する略円筒状の中空ハウジング25が固着されている。この中空ハウジング25の下端部には、移動管13の外径と同等の内径を有する略円筒状のガイド壁25aが形成されるとともに、前記突部13cに対応する角度位置で該突部13cに対し移動可能に嵌合するガイド溝25bを有する。従って、中空ハウジング25は、ガイド溝25bが突部13cに案内される態様で、移動管13に対し軸方向に相対移動可能となっている。
A substantially cylindrical
また、駆動軸24の下端には、移動管13の内径と同等の外径を有する円盤状の緩衝部材としてのブッシュ26が固着されている。従って、駆動軸24は、ブッシュ26が移動管13の内周面に案内される態様で、移動管13に対し軸方向に相対移動可能となっている。この際、ブッシュ26により駆動軸24に対する移動管13の直線運動の振れが抑制される。
Further, a
このような構成にあって、図6(a)に示すように、電動モータ22により駆動軸24が回転駆動されると、係合歯24aがロールプレート17及びコイルスプリング16を撓ませつつ、ロールプレート17等との間のねじ作用で回転運動が直線運動に変換される。そして、下側部材11及び上側部材12は、移動管13の内周面でブッシュ26が案内され、且つ、ガイド溝25bが突部13cに案内されて、これら下側部材11及び上側部材12(固定素子11a,12a)間の距離が伸縮される。そして、バックドア3が開閉駆動される。
6A, when the
また、例えばバックドア3の開状態において該バックドア3を閉操作すべく、これを押し下げるように負荷を加えると、図6(b)に示すように、駆動軸24(係合歯24a)により軸方向に押圧されるロールプレート17及びコイルスプリング16が径方向に弾性変形しつつ、係合歯24aがロールプレート17(凹凸)を滑る動作が順次、繰り返されて、移動管13内での駆動軸24の進退が許容される。これにより、手動操作でのバックドア3の閉操作が可能となる。そして、バックドア3の負荷が解放されると、コイルスプリング16等が弾性復帰して駆動軸24を締め付け、該駆動軸24を再び保持する。手動操作でのバックドア3の開操作についても同様である。
Further, for example, when a load is applied to push down the
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、駆動軸24及びロールプレート17(コイルスプリング16)の係合により、電動モータ22に回転駆動される駆動軸24の回転運動が直線運動に変換されることで、移動管13内で駆動軸24が進退され、車体2及びバックドア3に連結される移動管13及び中空ハウジング21,25間の距離が伸縮されて、バックドア3が開閉駆動される。一方、バックドア3を手動操作で開閉すべく、駆動軸24(係合歯24a)によりその軸方向にロールプレート17及びコイルスプリング16を押圧すると、該ロールプレート17等が径方向に弾性変形することで、移動管13内での駆動軸24の進退が許容される。これにより、手動操作によるバックドア3の開閉操作が可能となる。このように、例えば動力伝達を断接するクラッチを設けることなく、手動操作によるバックドア3の開閉操作が可能となるため、部品点数の増大及び装置全体としての大型化を抑制することができる。そして、部品点数が少ない分、製造コストを削減することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment, the
(2)本実施形態では、コイルスプリング16は、径方向に弾性変形可能であるものの、駆動軸24との係合状態を堅固に保持することができる。
(3)本実施形態では、駆動軸24及びコイルスプリング16間には、ロールプレート17が介装されていることで、例えば該ロールプレート17の駆動軸24側の面に塗布する摩擦材の摩擦力を調整することで、係合状態にある駆動軸24及びロールプレート17の保持力を簡易に調整することができる。また、この摩擦材の塗布は、ロールプレート17の片側面(駆動軸24側の面)のみでよいため、摩擦材の消費量を削減することができる。
(2) In the present embodiment, the
(3) In the present embodiment, the
(4)本実施形態では、ブッシュ26が移動管13の内壁面に弾接することで、駆動軸24に対する移動管13の直線運動の振れを抑制することができる。
(5)本実施形態では、駆動体14(ナット部材)と係合する駆動軸24の係合歯24aを、径方向両側に左右対称に突出させたことで、いわゆる汎用の雄ねじを成形する場合のように比較的高価な加工を要することがなく、例えば係合歯24aの突出する径方向両側に型割れする対の金型を利用した安価なプレス加工が可能となる。一方、駆動体14のロールプレート17も、安価なプレス加工による溝切りプレートPLを略円筒状に丸めることで成形することができる。
(4) In this embodiment, the
(5) In the present embodiment, when a so-called general-purpose male screw is formed by projecting the
(6)本実施形態では、駆動体14、電動モータ22及び減速機23等を中空ハウジング21,25内に直列的に配置したものの、クラッチの配置スペースが不要になる分、限られたスペース内(固定素子11a,12a間)での駆動軸24のストローク(伸び代)をより多く確保することができる。
(6) In this embodiment, although the
(7)本実施形態では、コイルスプリング16及びロールプレート17に径方向への伸縮性を持たせたことで、駆動体14又は駆動軸24の精度ばらつきを吸収することができ、その精度管理の負荷を軽減することができる。
(7) In the present embodiment, the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図7に示すように、略90°間隔で径方向外側に突出する4つの係合歯31aが軸方向に間欠的に刻設された駆動軸31であってもよい。この場合、条数が「4」又はその公倍数であるロールプレートを採用することで、四方の各係合歯31aが当該ロールプレートの各凹部に嵌入する。この場合、係合歯31aの1歯当たりの負荷を減少することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 7, it may be a
・前記実施形態において、コイルスプリング16の1巻き当たりの軸方向の長さΔLは、駆動軸(ねじ軸)のピッチp又はその整数倍であればよい。
・前記実施形態において、ロールプレート17は、駆動軸(ねじ軸)のピッチp又はその整数倍と一致する凹凸形状を呈すればよい。
In the embodiment, the axial length ΔL per winding of the
-In the said embodiment, the
・前記実施形態において、ロールプレート17を割愛し、コイルスプリング16のみで駆動軸24(係合歯24a)と係合させてもよい。あるいは、十分な保持力が得られるのであれば、コイルスプリング16を割愛し、ロールプレート17のみで駆動軸24(係合歯24a)と係合させてもよい。
In the above-described embodiment, the
・前記実施形態において、移動管13及び駆動軸24間に、該駆動軸24の軸方向への相対移動を助勢又は緩衝する適宜のダンパ(コイルばねなど)を介装してもよい。
・前記実施形態において、固定素子12a(中空ハウジング21等)をバックドア3に連結するとともに、固定素子11a(移動管13等)を車体2に連結してもよい。
-In the said embodiment, you may interpose the appropriate damper (coil spring etc.) which assists or buffers the relative movement to the axial direction of this
In the embodiment, the fixing
・前記実施形態において、駆動軸24,31の係合歯24a,31aの形状は、軸方向の位置で異なっていてもよい。これにより、バックドア3の開閉位置に応じて、手動操作によるバックドアの開閉操作力を変化させることができる。例えば、操作力が増す位置(閉動作時のドア全閉位置付近)にて、駆動体14(ロールプレート17等)の歯溝形状は変化させず、係合歯24a,31aの突出長のみを縮め、歯形を小さくすると、弱い操作力での閉操作が可能となる。
In the embodiment, the shapes of the
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
・請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用ドア開閉装置において、
前記ねじ軸は、前記ナット部材のピッチと同等の間隔で軸方向に間欠的に刻設され、軸方向に対し直交する方向に平行な複数の係合歯を有することを特徴とする車両用ドア開閉装置。
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
In the vehicle door opening and closing device according to any one of claims 1 to 4,
The screw shaft is intermittently engraved in the axial direction at intervals equal to the pitch of the nut members, and has a plurality of engaging teeth parallel to a direction orthogonal to the axial direction. Switchgear.
2…車体、3…バックドア、13…移動管(第2ハウジング)、14…駆動体(ナット部材)、16…コイルスプリング(ナット部材)、17…ロールプレート(介装プレート)、21…中空ハウジング(第1ハウジング)、22…電動モータ(電気的駆動源)、23…減速機、24…駆動軸(ねじ軸)、26…ブッシュ(緩衝部材)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
電気的駆動源に回転駆動されるねじ軸と、
前記車体及び前記バックドアのいずれか他方に回動自在に連結される第2ハウジングと、
前記第2ハウジングに収容され、前記ねじ軸と係合して該ねじ軸の回転運動をねじ作用で直線運動に変換し前記第2ハウジング内で前記ねじ軸を進退させるとともに、前記ねじ軸により軸方向に押圧されて前記第2ハウジング内での前記ねじ軸の進退を許容するように径方向に弾性変形するナット部材とを備えたことを特徴とする車両用ドア開閉装置。 A first housing rotatably connected to either the vehicle body or the back door;
A screw shaft that is rotationally driven by an electrical drive source;
A second housing rotatably connected to either the vehicle body or the back door;
It is accommodated in the second housing, engages with the screw shaft, converts the rotational movement of the screw shaft into a linear motion by a screw action, advances and retreats the screw shaft in the second housing, and shafts by the screw shaft And a nut member that is elastically deformed in a radial direction so as to allow the screw shaft to advance and retract in the second housing.
前記ナット部材は、コイルスプリングであって、該コイルスプリングの1巻き当たりの軸方向の長さが、前記ねじ軸のピッチ又は前記ねじ軸のピッチの整数倍と一致することを特徴とする車両用ドア開閉装置。 The vehicle door opening and closing device according to claim 1,
The nut member is a coil spring, and the length of the coil spring in the axial direction per turn coincides with the pitch of the screw shaft or an integral multiple of the pitch of the screw shaft. Door opener.
前記ナット部材には、前記ねじ軸のピッチ又は前記ねじ軸のピッチの整数倍と一致する凹凸形状を呈し前記ねじ軸との間に介装される円筒状の介装プレートが装着されていることを特徴とする車両用ドア開閉装置。 The vehicle door opening and closing device according to claim 2,
The nut member has a concave and convex shape that matches the pitch of the screw shaft or an integral multiple of the pitch of the screw shaft, and is mounted with a cylindrical interposed plate interposed between the screw shaft and the nut member. A door opening and closing device for a vehicle.
前記第2ハウジング内で進退する前記ねじ軸の先端部に設けられ、該第2ハウジングの内壁面に弾接する緩衝部材を備えたことを特徴とする車両用ドア開閉装置。 In the vehicle door opening and closing device according to any one of claims 1 to 3,
A vehicular door opening and closing device comprising a buffer member provided at a distal end portion of the screw shaft that advances and retreats in the second housing and elastically contacts an inner wall surface of the second housing.
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