JP2013104229A

JP2013104229A - パワードア

Info

Publication number: JP2013104229A
Application number: JP2011248998A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamamoto; 健次山本
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2013-05-30

Abstract

【課題】駆動スピンドルが小型で、コストダウンが図れるパワードアを提供することを課題とする。
【解決手段】バックドア１１と、駆動源が設けられ、本体部２３、スピンドル２５がボデー１３に回転可能に取り付けられ、スピンドル２５の先端部がドア１１の一方の側部に回転可能に取り付けられた駆動スピンドル２１と、スピンドル１２５を付勢する第２スプリング１３７が設けられ、本体部１２３がボデー１３に回転可能に取り付けられ、スピンドル１２５の先端部がドア１１の他方の側部に回転可能に取り付けられたアシストスプリング１２１とを有し、アシストスプリング１２１のスピンドル１２５のストロークは、駆動スピンドル２１のスピンドル２５のストロークより長く、アシストスプリング１２１のドア１１の取り付け位置のドア１１の回転中心軸からの距離は、駆動スピンドル２１のドア１１の取り付け位置のドア１１の回転中心軸からの距離より長い。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボデーに対して上下方向に回転可能に設けられたパワードアに関する。

図５に示すように、車両のボデー１に対して、上下方向に回転可能に設けられたバックドア３を駆動スピンドル５と、駆動スピンドル５と同一構造の駆動スピンドル７とで開閉するパワードアがある。

駆動スピンドル５は、一方の端部がボデー１に回転可能に取り付けられ、他方の端部がバックドア３の一方の側部に回転可能に取り付けられている。駆動スピンドル７は、一方の端部がボデー１に回転可能に取り付けられ、他方の端部がバックドア３の他方の側部に回転可能に取り付けられている。

駆動スピンドル５、駆動スピンドル７は、図示しないモータ（駆動源）が設けられた本体部５ａ、本体部７ａ、と、本体部５ａ、本体部７ａに対して進退可能に設けられ、モータにより駆動されるスピンドル５ｂ、スピンドル７ｂと、スピンドル５ｂ、スピンドル７ｂの先端部を本体部５ａ、本体部７ａから離れる方向に付勢する図示しないスプリングからなっている。

次に、上記構成の作動を説明する。駆動スピンドル５、駆動スピンドル７のモータを駆動すると、スピンドル５ｂ、スピンドル７ｂが本体部５ａ、本体部７ａに対して進退し、バックドア３は開閉する（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第7,648,189号明細書

しかし、図５に示す構造のパワーバックドアは、以下のような問題点がある。

(1) 駆動スピンドル５の本体部５ａ、駆動スピンドル７の本体部７ａは駆動源が設けられているので、スピンドル５ｂ、スピンドル７ｂのストローク長を十分長くできない。よって、駆動スピンドル５、駆動スピンドル７のバックドア３の取り付け位置（バックドア３に力が作用する点）と、バックドア３の回転中心軸との距離（トルクアーム長）を十分に長くできない。更に、スプリング長も十分長くできないので、スプリングの付勢力も十分大きくできない。よって、スプリングの付勢力によるバックドア３を回転させるトルクが小さくなる。

一方、駆動スピンドル５、駆動スピンドル７を駆動していない状態では、スピンドル５ａ、スピンドル７ａを駆動する機構の抵抗と、スプリングの付勢力とによりバックドア３の全開状態を保持することとなっている。

しかし、スプリングの付勢力によるバックドア３の全閉状態を保持するトルクが小さいので、バックドア３の全開状態を保持するには、駆動スピンドル５、駆動スピンドル７内のスプリングの付勢力を大きくしなければならず、駆動スピンドル５、駆動スピンドル７が大型化する問題点がある。

(2) モータを有した駆動スピンドルが２本必要なので、コストが高くなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、駆動スピンドルが小型で、コストダウンが図れるパワードアを提供することにある。

上記課題を解決する本願発明は、ボデーに対して上下方向に回転可能に設けられたドアと、駆動源が設けられた本体部、該本体部に対して進退可能に設けられ、前記駆動源により駆動されるスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第１スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアの一方の側部に回転可能に取り付けられた駆動スピンドルと、本体部，該本体部に対して進退可能に設けられたスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第２スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアの他方の側部に回転可能に取り付けられたアシストスプリングと、を有し、前記アシストスプリングのスピンドルのストロークは、前記駆動スピンドルのスピンドルのストロークより長く、前記アシストスプリングの前記ドアの取り付け位置の前記ドアの回転中心軸からの距離は、前記駆動スピンドルの前記ドアの取り付け位置の前記ドアの回転中心軸からの距離より長いことを特徴とするパワードアである。

上記発明において、前記ドアが閉じた状態では、前記第１スプリングの付勢力と前記第２スプリングの付勢力とは同じであることが好ましい。

本願発明によれば、駆動源が設けられた本体部、該本体部に対して進退可能に設けられ、前記駆動源により駆動されるスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第１スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアの一方の側部に回転可能に取り付けられた駆動スピンドルと、本体部，該本体部に対して進退可能に設けられたスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第２スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアの他方の側部に回転可能に取り付けられたアシストスプリングとを有したことにより、駆動源を有した駆動スピンドルは１つでよいので、コストダウンが図れる。

また、前記アシストスプリングのスピンドルのストロークは、前記駆動スピンドルのスピンドルのストロークより長く、前記アシストスプリングの前記ドアの取り付け位置の前記ドアの回転中心軸からの距離は、前記駆動スピンドルの前記ドアの取り付け位置の前記ドアの回転中心軸からの距離より長いことにより、アシストスプリングのドアの取り付け位置と、ドアの回転中心軸との距離を長くできる。即ち、ドアの回転中心軸からドアを回転させる力が作用する点までの長さ（トルクアーム長）が長くなる。

更に、アシストスプリングの本体には駆動源が設けられていないので、第２スプリングのスプリング長を長くきる。即ち、第２スプリングの付勢力が大きくなる。よって、アシストスプリングの第２スプリングによるトルクが大きくなる。

一方、駆動スピンドルを駆動していない状態では、駆動スピンドルのスピンドルを駆動する機構の抵抗と、駆動スピンドルの第１スプリングの付勢力によるトルクと、アシストスプリングの第２スプリングの付勢力によるトルクとによりドアの全開状態を保持することとなる。

第２スプリングの付勢力によるトルクを大きくすることができるので、駆動スピンドルのスプリングを小さくでき、駆動スピンドルを小型化できる。

また、前記ドアが閉じた状態では、前記第１スプリングの付勢力と前記第２スプリングの付勢力とは同じであることにより、ドアを閉じた状態で、ドアが傾かない。

一方の側から見た車両後部を説明する図である。他方の方向から見た車両後部を説明する図である。図１の駆動スピンドルを説明する断面図である。図２のアシストスプリングを説明する図である。従来のパワードアの一例を説明する図である。

次に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

本実施形態は、自動車のパワーバックドアに適用した例である。

図１−図４を用いて説明する。図１は一方の側から見た車両後部を説明する図、図２は他方の方向から見た車両後部を説明する図、図３は図１の駆動スピンドルを説明する断面図、図４は図２のアシストスプリングを説明する図である。

図１に示すように、バックドア１１は、ボデー１３に対して上下方向に回転可能に設けられている。そして、駆動スピンドル２１がバックドア１１の一方の側部と、ボデー１３とに取り付けられている。

また、図２に示すように、アシストスプリング１２１がバックドア１１の他方の側部と、ボデー１３とに取り付けられている。

ここで、図３を用いて、駆動スピンドル２１を説明する。駆動スピンドル２１は、一方の端面が開放面となった有底円筒状の本体部２３と、一方の端面が開放面となり、内径が本体部２３の外径より大きな有底円筒状のスピンドル２５とを有している。

そして、本体部２３の開放面と、スピンドル２５の開放面とが対向するように、両者は嵌合し、スピンドル２５は本体部２３に対して進退可能となっている。

本体部２３には駆動源としてのモータ２７が設けられている。また、このモータ２７の出力軸２７ａには、カップリング２９を介して、ねじ棒３１が取り付けられている。

ねじ棒３１は、周面におねじが形成されたねじ棒本体部３１ａとねじ棒本体部３１ａのモータ２７側に形成され、ねじ棒本体部３１ａより径が小さい基部３１ｂとからなっている。基部３１ｂは、本体部２３の内部に設けられた軸受３３に回転可能に支持されている。そして、ねじ棒３１の基部３１ｂは、カップリング２９を介してモータ２７の出力軸２７ａに接続されている。

スピンドル２５の底部の内面には、内面にめねじが形成された円筒状のナット部材３５が設けられている。そして、ナット部材３５のめねじが、ねじ棒３１のねじ棒本体部３１ａにおねじに螺合している
本体部２３の底部の外面には、ボデー１３への取り付け用の球状の連結部２３ａが形成されている。スピンドル２５の底部の外面には、バックドア１１への取り付け用の球状の連結部２５ａが形成されている。

そして、一端部がスピンドル２５の底部内面に押接し、他端部が本体部２３の内周面に形成されたつば部２３ｂに押接する第１スプリング３７が設けられている。この第１スプリング３７の付勢力により、スピンドル２５の底部（先端部）は本体部２３から離れる方向に付勢されている。

ここで、上記構成の駆動スピンドル２１の作動を説明する。連結部２３ａ、連結部２５ａがバックドア１１またはボデー１３への取り付けられると、バックドア１１の開閉に応じて、連結部２３ａ、連結部２５ａはバックドア１１，ボデー１３に対して回転するが、本体部２３、スピンドル２５のねじ棒３１を中心軸とする回転は禁止される。

モータ２７が駆動されると、ねじ棒３１が回転する。スピンドル２５の自転は禁止されているので、ねじ棒３１に螺合するナット部材３５を有するスピンドル２５は、本体部２３ｂに対して進退する。

次に、図４を用いてアシストスプリング１２１の説明を行う。アシストスプリング１２１は、一方の端面が開放面となった有底円筒状の本体部１２３と、一方の端面が開放面となり、内径が本体部１２３の外径より大きな有底円筒状のスピンドル１２５とを有している。

本体部１２３の開放面と、スピンドル１２５の開放面とが対向するように、両者は嵌合し、スピンドル１２５は本体部１２３に対して進退可能となっている。

本体部１２３の底部の外面には、ボデー１３への取り付け用の球状の連結部１２３ａが形成されている。スピンドル１２５の底部の外面には、バックドア１１への取り付け用の球状の連結部１２５ａが形成されている。連結部１２３ａ、連結部１２５ａがバックドア１１またはボデー１３への取り付けられると、バックドア１１の開閉に応じて、連結部１２３ａ、連結部１２５ａはバックドア１１，ボデー１３に対して回転する。

一端部がスピンドル１２５の底部内面に押接し、他端部が本体部２３の底部内面に押接する第２スプリング１３７が設けられている。この第２スプリング１３７の付勢力により、スピンドル１２５の底部（先端部）は本体部１２３から離れる方向に付勢されている。

そして、アシストスプリング１２１のスピンドル１２５のストロークは、駆動スピンドル２１のスピンドル２５のストロークより長くなるように設定されている。

また、アシストスプリング１２１のバックドア１１の取り付け位置のバックドアの回転中心軸からの距離は、駆動スピンドル２１のバックドア１１の取り付け位置のバックドアの回転中心軸からの距離より長くなるように設定されている。

更に、バックドア１１が閉じた状態では、第１スプリング３７の付勢力と第２スプリング１３７の付勢力とは同じとなるように設定されている。

次に、本実施形態の駆動スピンドル２１、アシストスプリング１２１の取り付けを説明する。

図１に示すように、駆動スピンドル２１のスピンドル２５の連結部２５ａは、バックドア１１の回転中心軸Ｏからx1だけ離れた箇所に取り付けられている。また、図１において、二点鎖線示した駆動スピンドル２１は、バックドア１１の全閉時の状態を示している。全閉時の駆動スピンドル２１の長さはy1、全開時の駆動スピンドル２１の長さはy2であるので、駆動スピンドル２１のスピンドル２５のストロークy2-y1である。

図２に示すように、アシストスプリング１２１のスピンドル１２５の連結部１２５ａは、バックドア１１の回転中心軸Ｏからx2(x2＞x1)だけ離れた箇所に取り付けられている。また、図１において、二点鎖線示したアシストスプリング１２１は、バックドア１１の全閉時の状態を示している。全閉時のアシストスプリング１２１の長さはy3(y3＜y1)、全開時のアシストスプリング１２１の長さはy4(y4＞y2)であるので、アシストスプリング１２１のスピンドル１２５のストロークy4-y3((y4ーy3)＞(y2-y1))である。

このような構成によれば、以下のような効果が得られる。

(1) 駆動源を有した駆動スピンドルは１つでよいので、コストダウンが図れる。

(2) アシストスプリング１２１のスピンドル１２５のストローク(y4-y3)は、駆動スピンドル２１のスピンドル２５のストローク(y2-y1)より長くなるように設定されている。

また、アシストスプリング１２１のバックドア１１の取り付け位置のバックドアの回転中心軸からの距離(x2)は、駆動スピンドル２１のバックドア１１の取り付け位置のバックドアの回転中心軸からの距離(x1)より長くなるように設定されている。

よって、アシストスプリング１２１のバックドア１１の取り付け位置と、バックドア１１の回転中心軸との距離を長くできる。即ち、バックドア１１の回転中心軸からバックドア１１を回転させる力が作用する点までの長さ（トルクアーム長）が長くなる。

更に、アシストスプリング１２１の本体には駆動源が設けられていないので、第２スプリング１３７のスプリング長を長くしたり、線径を太くしたりできる。即ち、第２スプリング１３７の付勢力を大きくできる。よって、アシストスプリング１２１の第２スプリング１３７によるトルクが大きくなる。

一方、駆動スピンドル２１を駆動していない状態では、駆動スピンドル２１のスピンドル２５を駆動する機構の抵抗と、駆動スピンドル２１の第１スプリング３７の付勢力によるトルクと、アシストスプリング１２１の第２スプリング１３７の付勢力によるトルクとにより、バックドア１１の全開状態を保持することとなる。

第２スプリング１３７の付勢力によるトルクを大きくすることができるので、駆動スピンドル２１の第１スプリング３７を小さくでき、駆動スピンドル２１を小型化できる。

(3) バックドア１１が閉じた状態では、第１スプリング３７の付勢力と第２スプリング１３７の付勢力とは同じとなるように設定されていることにより、バックドアを閉じた状態で、ドアが傾かない。

本発明は、上記実施形態に限定するものではない。上記実施形態例では、駆動スピンドル２１のスピンドル２５をバックドア１１に取り付け、本体部２３をボデー１３に取り付けたが、逆でもよい。同様に、アシストスプリング１２１のスピンドル１２５をバックドア１１に取り付け、本体部１２３をボデー１３に取り付けたが、逆でもよい。

更に、上記実施形態例はバックドアに適用した例であったが、上下方向に回転するドアならばどんなドアにも適用できる。

１１バックドア
１３ボデー
２１駆動アクチュエータ
２３、１２３本体部
２５、１２５アクチュエータ
３７第１スプリング
１２１アシストスプリング
１３７第２スプリング

Claims

ボデーに対して上下方向に回転可能に設けられたドアと、
駆動源が設けられた本体部、該本体部に対して進退可能に設けられ、前記駆動源により駆動されるスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第１スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアに回転可能に取り付けられた駆動スピンドルと、
本体部，該本体部に対して進退可能に設けられた移動体，該移動体の先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第２スプリングからなり、前記本体部、前記移動体の先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記移動体の先端部のうちの他方が前記ドアに回転可能に取り付けられたアシストスプリングと、
を有し、
前記アシストスプリングのスピンドルのストロークは、前記駆動スピンドルのスピンドルのストロークより長く、
前記アシストスプリングの前記ドアの取り付け位置の前記ドアの回転中心軸からの距離は、前記駆動スピンドルの前記ドアの取り付け位置の前記ドアの回転中心軸からの距離より長い
ことを特徴とするパワードア。
前記ドアが閉じた状態では、
前記第１スプリングの付勢力と前記第２スプリングの付勢力とは同じであることを特徴とする請求項１記載のパワードア。