JP2015144537A - 抵抗発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石の量を低減し、非接触で回転体の回転運動に対する抵抗の発生及び解除を行う抵抗発生装置を提供する。【解決手段】車両用の抵抗発生装置５１は、動力を受ける回転可能な動力受け部４と、動力受け部の回転運動を回転体１１３へ伝達する回転可能な複数の伝達部材５３、５４と、伝達部材との間に空隙を形成して配設され、伝達部材の外縁を取り囲む固定部材３と、を備え、回転体の回転により伝達部材が回転させられるときに、複数の伝達部材のそれぞれの磁性体５５，５６を回転軸線に沿って直線状に並べるように伝達部材の位置を保持して回転体の回転運動に対する抵抗を発生させ、動力による動力受け部の回転により伝達部材が回転させられるときに、複数の伝達部材のそれぞれの磁性体が回転方向にずれるように複数の伝達部材の位置を回転方向に互いにずらすことにより回転体の回転運動に対する抵抗を解除する位置変更手段５７、６０と、を有する。【選択図】 図１１

Description

本発明は、車両に用いられる回転体の回転運動に対する抵抗を発生する抵抗発生装置に関する。

従来、車両には、バックドア、スウィングドア、スライドドア又は窓ガラスなどの開閉部材を開閉する駆動装置が設けられている。
例えば、バックドア（後尾扉）を開閉する駆動装置は、一端部に車体に連結される継ぎ手を有し、他端部に開閉部材に連結される継ぎ手を有する。駆動装置は、モータの動力やユーザの人力（動力）により回転するねじ付きスピンドルと、ねじ付きスピンドルに螺合するスピンドルナットと、一端部がスピンドルナットに固定され、他端部が開閉部材に連結される継ぎ手に固定されるスピンドル管とを有する。

動力によりねじ付きスピンドルが回転すると、ねじ付きスピンドルの回転運動は、ねじ付きスピンドルとスピンドルナットによりスピンドルナットの直線運動に変換される。これにより、スピンドルナットに固定されたスピンドル管が直線的に移動して開閉部材が開閉する。また、駆動装置は、ユーザが開閉部材に手をかけて手動で開閉部材を開閉することができるように構成されている。

駆動装置は、開閉部材が開いた状態を保持するために圧縮コイルばねを有する。圧縮コイルばねは、開閉部材の自重に釣り合った反力を発生することにより開閉部材の開状態を保持する。
また、駆動装置は、風や雪などの外力が開閉部材に作用した場合でも開閉部材の開状態を保持するために、ねじ付きスピンドルの回転運動に対する抵抗を発生する抵抗発生装置が設けられている（特許文献１）。

特許文献１は、ねじ付きスピンドル及びスピンドルナットを有する駆動装置における抵抗発生装置を開示している。抵抗発生装置は、プラスチック又はアルミニウムなどの非磁化性材料からなる固定部材と、固定部材内に配置された環状磁石と、固定部材の外側に配置された回転部材とを有する。モータの停止時には、環状磁石の磁力により回転部材を固定部材へ引き寄せて、回転部材を固定部材に接触させ、それによって、回転部材の回転運動に対する抵抗を発生する。一方、モータの回転時には、回転部材に遠心力が作用して、回転部材が固定部材から離れて回転部材の回転運動に対する抵抗を解除する。

特許文献２は、建築建材、家具、自動車、機械装置などの窓、ドア、蓋、棚などに使用される抵抗発生装置を開示している。特許文献２の抵抗発生装置は、Ｎ磁石とＳ磁石が交互に配設された固定部材と、Ｎ磁石とＳ磁石が交互に配設された回転部材とを有し、固定部材と回転部材が近接して面対向して配置されている。回転部材は、固定部材に対して非接触で相対回転し、磁力により回転部材の回転運動に対する抵抗を発生する。

特許第４８８５９１０号公報 特開２００５−２６５１７４号公報

しかし、特許文献１においては、特性の安定しない摩擦力で抵抗を発生しているので、固定部材又は回転部材の表面の摩耗劣化、表面の濡れ、表面に付着した異物（摩耗粉）などにより抵抗力が大きく変化するおそれがある。また、回転部材が固定部材に対して摺動するときに、擦れ音が発生し、回転部材が固定部材に接触するときに、コツンという当接音が発生するという問題がある。さらに、遠心力の作用で回転部材を移動させるために多くの部品を必要とし、構造が複雑である。

一方、特許文献２においては、回転部材が固定部材に非接触で回転しながら抵抗を発生するので、固定部材又は回転部材の表面の磨耗の問題を解消できる。しかし、回転部材及び固定部材の両方に磁石を必要とするので、費用がかかるという問題がある。
そこで、本発明は、磁石の量を低減し、非接触で回転体の回転運動に対する抵抗の発生及び解除を行うことができる抵抗発生装置を提供する。

前述した課題を解決する為に、本発明では次のような抵抗発生装置とした。
すなわち、車両に用いられる抵抗発生装置は、
動力を受ける回転可能な動力受け部と、
回転軸線に沿って並べられた複数の伝達部材であって、前記動力により回転する前記動力受け部の回転運動を回転体へ伝達する前記回転軸線を中心に回転可能な複数の伝達部材と、
前記複数の伝達部材の前記回転軸線の径方向上において前記複数の伝達部材との間に空隙を形成して配設され、前記複数の伝達部材の外縁を取り囲む固定部材と、
を備え、
前記固定部材及び前記複数の伝達部材のいずれか一方が磁石を含むとともにいずれか他方が磁性体を含み、
前記回転体の回転により前記複数の伝達部材が回転させられるときに、前記複数の伝達部材のそれぞれの前記磁性体又は前記磁石を前記回転軸線に沿って直線状に並べるように前記複数の伝達部材の位置を保持して前記回転体の回転運動に対する抵抗を発生させ、前記動力による前記動力受け部の回転により前記複数の伝達部材が回転させられるときに、前記複数の伝達部材のそれぞれの前記磁性体又は前記磁石が回転方向にずれるように前記複数の伝達部材の位置を前記回転方向に互いにずらすことにより前記回転体の回転運動に対する抵抗を解除する位置変更手段を有する。

本発明によれば、磁石の量を低減し、非接触で回転体の回転運動に対する抵抗の発生及び解除を行うことができる。

車両のバックドアに設けられた駆動装置を示す図。 駆動装置の断面図。 実施例１の抵抗発生装置の縦断面図。 図３の線ＩＶ−ＩＶに沿って取った抵抗発生装置の横断面図。 鉄芯の回転角度と鉄芯に作用する力の関係を示す図。 実施例２の抵抗発生装置の横断面図。 実施例２の変形例の抵抗発生装置を示す図。 伝達部材の回転角度と伝達部材に作用する力の関係を示す図。 実施例３の抵抗発生装置の説明図。 実施例３の変形例の抵抗発生装置の説明図。 実施例４の抵抗発生装置５１の分解斜視図。 実施例４の伝達部材の斜視図。 第二伝達部材に対向する第一伝達部材の対向面を示す図。 第一伝達部材に対向する第二伝達部材の対向面を示す図。 第一伝達部材と第二伝達部材との相対回転を説明する図。 第一伝達部材と第二伝達部材とが相対的に回転した変位状態を示す斜視図。

以下、本発明を、好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（駆動装置）
駆動装置は、車両のスウィングドア、スライドドア、窓ガラスなどの開閉部材を開閉するために用いられる。実施例１において、駆動装置の一例として、スピンドル式パワーバックドア用マグネット式ドア保持装置を説明する。しかし、駆動装置は、ドアの開閉に限らず、車両のシートを昇降させるために使用してもよい。

図１は、車両１５０のバックドア（開閉部材）２００に設けられた駆動装置１００を示す図である。駆動装置１００は、いわゆるスピンドルパワーバックドア駆動ユニットである。駆動装置１００は、車両１５０の車体１５０Ａの幅方向の両側で車体１５０Ａとバックドア２００との間に設けられている。駆動装置１００の両端部に継ぎ手１０２及び１０４がそれぞれ設けられている。駆動装置１００の一端部の継ぎ手１０２は、車体１５０Ａに連結されている。駆動装置１００の他端部の継ぎ手１０４は、バックドア２００に連結されている。

駆動装置１００に内蔵されているモータ１１０（図２）により円筒状のカバー管１０６が円筒状のハウジング管１０７に対して相対移動することにより、バックドア２００が開閉する。
図２は、駆動装置１００の断面図である。図２（ａ）は、バックドア２００を全閉したときの駆動装置１００を示す図である。図２（ｂ）は、バックドア２００を全開したときの駆動装置１００を示す図である。駆動装置１００は、ハウジング管１０７と、ハウジング管１０７に入れ子式に嵌合されたカバー管１０６とを有する。カバー管１０６は、ハウジング管１０７に対して軸線方向に往復移動可能である。カバー管１０６及びハウジング管１０７は、伸縮自在管を構成している。ハウジング管１０７の端部に継ぎ手１０２が設けられている。カバー管１０６の端部に継ぎ手１０４が設けられている。

駆動装置１００の駆動源としてのモータ１１０は、ハウジング管１０７に収納されている。モータ１１０の回転軸１１１は、減速器（遊星歯車）１１２に連結されている。減速器１１２は、抵抗発生装置１に連結されて、モータ１１０の動力を抵抗発生装置１へ伝達する。抵抗発生装置１は、ねじ付きスピンドル（回転体）１１３に連結され、モータ１１０の回転運動をねじ付きスピンドル１１３へ伝達する。

スピンドルナット１１４は、ねじ付きスピンドル１１３に螺合している。ねじ付きスピンドル１１３は、回転可能にハウジング管１０７により保持されている。ねじ付きスピンドル１１３は、円筒状のスピンドル管１１５に挿入されている。スピンドル管１１５の一端部は、スピンドルナット１１４に固定され、他端部は、継ぎ手１０４及びカバー管１０６に固定されている。

カバー管１０６の内部には、圧縮コイルばね１１６が収納されている。圧縮コイルばね１１６は、バックドア２００が開かれたときに、バックドア２００を開状態に保持するためにバックドア２００の自重と釣り合うか又はそれ以上の付勢力を発生する。
モータ１１０が回転すると、減速器１１２及び抵抗発生装置１を介してねじ付きスピンドル１１３が回転する。ねじ付きスピンドル１１３の回転運動は、ねじ付きスピンドル１１３とスピンドルナット１１４との螺合によりスピンドルナット１１４及びスピンドル管１１５の直線運動に変換される。スピンドルナット１１４及びスピンドル管１１５の直線運動により、カバー管１０６は、ハウジング管１０７に対して移動してバックドア２００を開閉する。

バックドア２００が全閉されているとき、図２（ａ）に示すように、スピンドルナット１１４は、ねじ付きスピンドル１１３の下部に位置し、カバー管１０６のほとんどの部分がハウジング管１０７を覆っている。すなわち、伸縮自在管は、縮んだ状態である。バックドア２００を開くためにモータ１１０が回転すると、ねじ付きスピンドル１１３の回転によりスピンドルナット１１４が上方へ移動する。バックドア２００が全開されると、図２（ｂ）に示すように、スピンドルナット１１４は、ねじ付きスピンドル１１３の上部に位置し、カバー管１０６がハウジング管１０７に対して上方へ移動する。すなわち、伸縮自在管は、伸びた状態である。

カバー管１０６は、ハウジング管１０７に対して任意の位置に停止することができる。任意の位置に停止したカバー管１０６には、バックドア２００の自重がかかるが、バックドア２００の自重は、圧縮コイルばね１１６の付勢力と釣りある。これによって、バックドア２００は、任意の位置に停止可能である。バックドア２００に風などの不所望の外力が作用した場合、抵抗発生装置１は、バックドア２００の開閉動作に対する抵抗を発生してバックドア２００の位置を保持する。

（抵抗発生装置）
バックドア２００が開いたときに、バックドア２００が自重により閉じることを防止するために、駆動装置１００には、圧縮コイルばね１１６が設けられている。しかし、バックドア２００の開状態でバックドア２００に風や雪などの負荷が作用するとバックドア２００が不所望に閉じるおそれがある。そこで、開かれたバックドア２００にある程度の外力が作用してもバックドア２００が閉じることがないように、駆動装置１００には、抵抗発生装置１が設けられている。

図３は、実施例１の抵抗発生装置１の縦断面図である。図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶに沿って取った抵抗発生装置１の横断面図である。抵抗発生装置１は、回転可能な鉄芯（伝達部材）２と、鉄芯２の外周を非接触で取り囲む環状磁石（固定部材）３とを有する。
鉄芯（鉄芯コア）２は、第一端部２ａに第一接続部（動力受け部）４を有し、第二端部２ｂに第二接続部５を有する。第一接続部４は、減速器１１２に接続されている。第二接続部５は、ねじ付きスピンドル１１３に接続されている。第一接続部４は、減速器１１２を介してモータ１１０の動力を受けて回転する。鉄芯２は、第一接続部４が受けた回転運動をねじ付きスピンドル１１３へ伝達する。本実施例において、第一接続部４、第二接続部５及び鉄芯２は、一体に形成されているが、第一接続部４及び第二接続部５は、鉄芯２と別体であってもよい。鉄芯２は、磁性体、すなわち磁石にくっつく物質（強磁性体）を含む。鉄芯２それ自体は、Ｓ極及びＮ極などの磁極を有していない磁性体であるとよい。

環状磁石３は、複数の磁極を有する。環状磁石３の内周面に、Ｓ極とＮ極が交互に配列されている。本実施例において、環状磁石３は、２つのＳ極と２つのＮ極からなる４つの磁極を有する（図５）。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、磁極の数は、２つ、６つ、８つなどであってもよい。また、本実施例において、環状磁石３は、永久磁石であるが、必要に応じて電磁石を用いてもよい。

本実施例においては、環状磁石３を用いているが、磁石は、必ずしも環状である必要はなく、分離した複数の磁石であってもよい。
環状磁石３は、ホルダ（保持部材）７により保持されている。ホルダ７は、駆動装置１００のハウジング管１０７内に固定されている。環状磁石３は、ホルダ７を使用せずに直接にハウジング管１０７に保持されてもよい。

鉄芯２は、回転軸線Ｘを中心に回転するように、両端部２ａ及び２ｂが軸受８により回転可能に支持されている。軸受８は、ホルダ７及びホルダキャップ９により保持されている。鉄芯２の回転軸線Ｘが環状磁石３の軸線と精度よく一致していないと、鉄芯２が回転したときに鉄芯２が環状磁石２に接触することがある。そこで、環状磁石３の軸線に対する鉄芯２の回転軸線Ｘの位置の精度を確保するために、鉄芯２の両端部２ａ及び２ｂに軸受８を取り付けて、鉄芯２の非接触作動を確実なものにしている。

軸受８は、摺動ブッシュや転がりベアリングであるとよい。軸受８をホルダ７により保持すると、鉄芯２の安定した回転を得ることができる。しかし、軸受８は、ホルダ７ではなく環状磁石３により直接に保持されていてもよい。
環状磁石３の内側に配置された鉄芯２には、複数の突出部（羽状の翼）６が設けられている。鉄芯２は、複数の突出部６を含む全体が磁性体でつくられている。なお、鉄芯２は、腐食を防止するために塗料などで表面がコーティングされていてもよい。また、複数の突出部６の間を非磁性体で埋めて、鉄芯２が全体的にほぼ円筒形状をしていいてもよい。

本実施例においては、鉄芯２に２つの突出部６が設けられているが、突出部６の数は、４つ、６つ、８つなどであってもよい。複数の突出部６は、鉄芯２の外周に等間隔で設けられているとよい。突出部６は、鉄芯２の本体部から半径方向外方へ延在するとともに、回転軸線Ｘに沿って延在している。回転軸線Ｘにおける突出部６の長さＬを長くすると、より大きな磁力を発生することができる。突出部６の長さＬを適切にすることにより、鉄芯２の回転運動に対する抵抗を適切な大きさにすることができる。
環状磁石３の内側で、複数の突出部６を有する鉄芯２が回転すると、磁力により鉄芯２の回転位置（位相）を保持しようとする抵抗（トルク）が発生する。

以下、抵抗発生装置１に作用する抵抗を、図５を参照して説明する。図５は、鉄芯２の回転角度αと鉄芯２に作用する力の関係を示す図である。鉄芯２は、矢印Ｒで示す方向に回転する。鉄芯２の回転角度αが０°のときに、鉄芯２の突出部６の中心が環状磁石３のＳ極とＮ極の境目にある。このとき、鉄芯２は安定状態にあり、鉄芯２はこの位置を保持しようとする。モータ１１０の動力により又は手動によるバックドア２００の開閉により鉄芯２が矢印Ｒで示す方向へ回転すると、突出部６がＳ極側へ移動するので、磁力により鉄芯２を回転方向Ｒと反対の方向へ戻そうとする戻す力ＲＦが鉄芯２に作用する。鉄芯２の回転角度αが２２．５°のときに、戻す力ＲＦが最大になる。なお、突出部６の周方向長さに応じて、戻す力ＲＦが最大になる回転角度αが変化する。例えば、突出部６の周方向長さを短くすると、戻す力ＲＦは、２２．５°よりも小さい回転角度αで最大になる。突出部６の周方向長さを長くすると、戻す力ＲＦは、２２．５°よりも大きい回転角度αで最大になる。

さらに、鉄芯２が矢印Ｒで示す方向へ回転すると、戻す力ＲＦが減少し、鉄芯２の回転角度αが４５°のときに、鉄芯２に磁力が作用しない準安定状態になる。なお、環状磁石３のＳ極の周方向長さに応じて、準安定状態になる回転角度αが変化する。例えば、環状磁石３のＳ極の周方向長さを短くすると、４５°よりも小さい回転角度αで準安定状態になる。Ｓ極の周方向長さを長くすると、４５°よりも大きい回転角度αで準安定状態になる。
さらに、鉄芯２が矢印Ｒで示す方向へ回転すると、今度は、磁力により鉄芯２を回転方向Ｒに進めようとする進める力ＡＦが鉄芯２に作用する。鉄芯２の回転角度αが６７．５°のときに、進める力ＡＦが最大になる。なお、突出部６の周方向長さや環状磁石３のＳ極の周方向長さに応じて、進める力ＡＦが最大になる回転角度αが変化する。例えば、突出部６の周方向長さを短くすると、進める力ＡＦは、６７．５°よりも大きい回転角度αで最大になる。突出部６の周方向長さを長くすると、進める力ＡＦは、６７．５°よりも小さい回転角度αで最大になる。一方、環状磁石３のＳ極の周方向長さを短くすると、進める力ＡＦは、６７．５°よりも小さい回転角度αで最大になる。Ｓ極の周方向長さを長くすると、進める力ＡＦは、６７．５°よりも大きい回転角度αで最大になる。
さらに、鉄芯２が矢印Ｒで示す方向へ回転すると、進める力ＡＦが減少し、鉄芯２の回転角度αが９０°のときに、鉄芯２は安定状態となり、鉄芯２はこの位置を保持しようとする。なお、上述したのと同様に、突出部６の周方向長さや環状磁石３のＳ極の周方向長さに応じて、安定状態になる回転角度αが変化する。

さらに、鉄芯２が回転すると、前述の回転角度αが０°〜９０°における力の関係を繰り返す。これによって、鉄芯２には、回転角度αが０°、９０°、１８０°及び２７０°において、磁力による強い抵抗（保持力）が作用する。従って、鉄芯２が回転するときに、鉄芯２にカクカクといった間欠的な抵抗が作用する。鉄芯２と環状磁石３との間に発生する磁力によりバックドア２００の開閉運動に対する抵抗を発生する。また、この抵抗は、バックドア２００の開状態を保持する保持力を付与する。

抵抗発生器１を駆動装置１００の減速器１１２とねじ付きスピンドル１１３の間に配置することにより、バックドア２００を任意の位置で保持できる。より正確には、バックドア２００の開閉時に、カクカクといった小刻みなドア角度でバックドア２００を保持できる。モータ１１０の回転速度を減速器１１２により減速することにより、抵抗発生器１がより効率的に抵抗を発生することができる。

本実施例によれば、鉄芯２と環状磁石３を減速器１１２とねじ付きスピンドル１１３との間に配置するだけの簡素な構造でねじ付きスピンドル１１３の回転運動に対する抵抗を発生する抵抗発生器１を実現できる。
鉄芯２と環状磁石３とは、非接触で磁気トルクを発生するので、磨耗の発生を防止できる。よって、抵抗発生器１の性能が安定し、鉄芯２や環状磁石３の表面変化による影響もなく、鉄芯２と環状磁石３との間の擦れ音も原理的に生じない。また、ばねなどの弾性部材を使用しなくても抵抗発生器１を実現できる。よって、抵抗発生器１の長寿命化が可能になる。

鉄芯２と環状磁石３との間に生じる抵抗（保持力）は、山谷が繰返されるため、モータ１１０又はねじ付きスピンドル１１３がある程度の速い回転となると、抵抗は、平準化される。従って、所定の回転速度以上になると、抵抗（保持力）が消滅または極小となるので、鉄芯２と環状磁石３との間に生じる抵抗（保持力）を解除するための解除装置を別途追加する必要がない。

本実施例によれば、簡素な構成の抵抗発生装置１により、バックドア２００の開閉運動に対する大きな抵抗を発生することができる。また、バックドア２００の開状態を保持する保持力を与えることができる。保持力は、例えば、９０度などの等間隔で発生するので、ユーザが手動でバックドア２００を開閉するときに、カクカクという節度感すなわち従来とは異なる良好な操作フィーリングを与えることができる。高速でバックドア２００を開閉するときには、磁力によるトルクの山谷が平準化され、バックドア２００の開閉動作に対する抵抗を解消または低減することができる。

モータ等の発展に伴い強力な環状磁石３が比較的安価に手に入るようになってきたので、抵抗発生装置１の製造コストを低減することができる。鉄芯２は、環状磁石３の内側で、環状磁石３と非接触で回転するので、鉄芯２及び環状磁石３の磨耗がなく、抵抗発生装置１の寿命を長くすることができる。中心軸を合わせて回転自由に配置する事で、強力に鉄芯コア位相を保持しようとするトルクを発生させる事ができる。鉄芯２及び環状磁石３の回転軸線Ｘの方向の長さＬを長くすることにより磁力を大きくすることができ、より大きな抵抗（保持力）を得ることができる。

以下、実施例２を説明する。実施例２において、実施例１と同様の構造には同様の参照符号を付してその構造の説明を省略する。実施例２の駆動装置は、実施例１と同様の構造を有するのでその説明を省略する。
実施例２が実施例１と異なる点は、抵抗発生装置の構造であるので、以下、実施例２の抵抗発生装置１１を説明する。

（抵抗発生装置）
実施例２の抵抗発生装置１１が実施例１の抵抗発生装置１と異なる点を以下に説明する。同様の構造については、説明を省略する。
実施例１の抵抗発生装置１において、モータ１１０の動力をねじ付きスピンドル１１３へ伝達する伝達部材としての鉄芯２は、その全体が磁性体でつくられていた。これに対して、実施例２の抵抗発生装置１１の伝達部材１２は、非磁性の本体１２ａと、本体１２ａの外周に設けられた複数の磁性体１６とを有する。

図６は、実施例２の抵抗発生装置１１の横断面図である。抵抗発生装置１１は、回転可能な伝達部材１２と、伝達部材１２の外周を非接触で取り囲む環状磁石（固定部材）３とを有する。環状磁石３は、ホルダ（保持部材）７により保持されている。

伝達部材１２は、回転可能な本体１３と、本体１３の外周に配置された複数の磁性体１４とを有する。本実施例において、４つの磁性体１４が設けられているが、磁性体１４の数は、４つに限定されるものではなく、２つ、６つ、８つなどであってもよい。磁性体１４は、磁石にくっつく物質（強磁性体）、例えば、鉄を含む。磁性体１４それ自体は、Ｓ極及びＮ極などの磁極を有していない磁性体であるとよい。

本体１３は、非磁性体でつくられている。非磁性体は、例えば、樹脂、アルミニウム、ＳＵＳなどである。本実施例において、本体１３は、全体的にほぼ円筒形状をしているが、必ずしもこの形状に限定されるものではない。本体１３は、複数の磁性体１４を保持できれば形状は限定されない。例えば、図７は、実施例２の変形例の抵抗発生装置２１を示す図である。伝達部材２３は、回転可能な本体２３と、本体２３の外周上に設けられた複数の磁性体１４とを有する。複数の磁性体１４は、複数の突出部として本体２３に固定されている。

伝達部材１２は、実施例１の鉄芯２と同様に、第一端部（不図示）に第一接続部（動力受け部）（不図示）を有し、第二端部（不図示）に第二接続部（不図示）を有する。第一接続部は、減速器１１２に接続されている。第二接続部は、ねじ付きスピンドル１１３に接続されている。第一接続部は、減速器１１２を介してモータ１１０の動力を受けて回転する。伝達部材１２は、第一接続部が受けた回転運動をねじ付きスピンドル１１３へ伝達する。本実施例において、第一接続部、第二接続部及び伝達部材１２の本体１３は、一体に形成されているが、第一接続部及び第二接続部は、伝達部材１２の本体１３と別体であってもよい。

環状磁石３の内側で、伝達部材１２が回転すると、磁力により伝達部材１２の回転位置（位相）を保持しようとする抵抗（トルク）が発生する。図８は、伝達部材１２の回転角度αと伝達部材１２に作用する力の関係を示す図である。戻す力ＲＦと進める力ＡＦの発生原理は、図５に示す実施例１の場合と同様であるので、説明を省略する。図８において、実施例１の場合の抵抗（保持力）を破線で示している。実施例２の抵抗発生装置１１は、実施例１の抵抗発生装置１よりも大きな抵抗（保持力）を発生することができる。

以下、実施例３を説明する。実施例３において、実施例１と同様の構造には同様の参照符号を付してその構造の説明を省略する。実施例３の駆動装置は、実施例１と同様の構造を有するのでその説明を省略する。
実施例３が実施例１及び実施例２と異なる点は、抵抗発生装置の構造であるので、以下、実施例３の抵抗発生装置３１を説明する。

（抵抗発生装置）
実施例１の抵抗発生装置１と同様の構造については説明を省略する。実施例１及び実施例２においては、伝達部材に磁性体が含まれ、固定部材に磁石が含まれていた。これに対して、実施例３の抵抗発生装置３１の伝達部材３２は、磁石を含み、固定部材３３は、磁性体を含んでいる。

図９は、実施例３の抵抗発生装置３１の説明図である。抵抗発生装置３１は、回転可能な伝達部材３２と、伝達部材１２の外周を非接触で取り囲む固定部材３３とを有する。伝達部材３２は、環状磁石３４を含んでいる。環状磁石３４は、外周に複数の磁極を有する。固定部材３３は、環状磁性体である。固定部材３３は、固定部材３３の内側に配置された伝達部材３２に向かって突出する複数の突出部３５を有する。

固定部材３３の内側で、伝達部材３２が回転すると、磁力により伝達部材３２の回転位置（位相）を保持しようとする抵抗（トルク）が発生する。実施例３も、実施例１及び実施例２と同様の効果を奏する。
図１０は、実施例３の変形例の抵抗発生装置４１の説明図である。図９に示す抵抗発生装置３１の固定部材３３は、環状磁性体であったが、図１０に示す抵抗発生装置４１においては、固定部材は、複数の分離した磁性体４３からなる。複数の分離した磁性体４３は、ホルダ７により保持されている。

複数の分離した磁性体４３の内側で、伝達部材３２が回転すると、磁力により伝達部材３２の回転位置（位相）を保持しようとする抵抗（トルク）が発生する。抵抗発生装置４１も、実施例１及び実施例２と同様の効果を奏する。

以下、実施例４を説明する。実施例４において、実施例１と同様の構造には同様の参照符号を付してその構造の説明を省略する。実施例４の駆動装置は、実施例１と同様の構造を有するのでその説明を省略する。
実施例４が実施例１と異なる点は、抵抗発生装置の構造であるので、以下、実施例４の抵抗発生装置５１を説明する。

（抵抗発生装置）
図１１は、実施例４の抵抗発生装置５１の分解斜視図である。図１２は、実施例４の伝達部材５２の斜視図である。実施例４においては、抵抗発生装置５１の伝達部材５２を回転軸線Ｘの方向で複数に分割した。複数の伝達部材５２は、回転したときに、回転方向Ｒに互いに位置がずれるように構成されている。複数の伝達部材５２が回転方向Ｒに互いに位置がずれることにより、磁力による抵抗を低減することができる。従って、モータ１１０の起動時に、抵抗発生装置５１の抵抗を低減することができる。

図１２を参照して、実施例４の抵抗発生装置５１において、モータ１１０の動力をねじ付きスピンドル１１３へ伝達する伝達部材５２は、二つに分割されている。本実施例において、伝達部材５２は、二つに分割されているがこれに限定されるものではなく、３つ、４つなど３以上の複数に分割されていてもよい。伝達部材５２は、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４を有する。第一伝達部材５３の外周には、複数の磁性体５５が固定されている。複数の磁性体５５は、第一伝達部材５３の外周に等間隔で設けられているとよい。第二伝達部材５４の外周には、複数の磁性体５６が固定されている。複数の磁性体５６は、第二伝達部材５４の外周に等間隔で設けられているとよい。磁性体５５又は５６の数は、４つに限らず、２つ、６つ、８つなどでもよい。
なお、伝達部材５２は、その全体が磁性体でつくられていてもよい。

第一伝達部材５３及び第二伝達部材５４は、円筒軸５７により、互いに回転可能に支持されている。図１３は、第二伝達部材５４に対向する第一伝達部材５３の対向面５８を示す図である。図１４は、第一伝達部材５３に対向する第二伝達部材５４の対向面５９を示す図である。第一伝達部材５３の対向面５８が第二伝達部材５４の対向面５９に対向するように、第一伝達部材５３及び第二伝達部材５４は、円筒軸５７により支持される。

第一伝達部材５３と第二伝達部材５４の間には、二つの圧縮ばね（弾性部材）６０が配置されている。第一伝達部材５３の対向面５８には、圧縮ばね６０を保持するばね保持部６１が設けられている。第二伝達部材５４の対向面５９には、圧縮ばね６０を保持するばね保持部６２が設けられている。圧縮ばね６０は、第一伝達部材５３のばね保持部６１と第二伝達部材５４のばね保持部６２の間に保持される。圧縮ばね６０は、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４が互いに相対回転できるようにするとともに、相対回転に対する抵抗を発生する。

第一伝達部材５３の対向面５８には、規制部（ストッパー）６５が設けられている。第二伝達部材５４の対向面５９には、規制部（ストッパー）６６が設けられている。規制部６５及び６６は、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４とが相対回転したときに、互いに当接することにより、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４との相対回転量を所定の範囲内に規制する。
円筒軸５７、圧縮ばね６０、規制部６５及び６６は、回転方向における第一伝達部材５３と第二伝達部材５４との相対位置を変更する位置変更手段を構成する。

図１１を参照して、第一伝達部材５３は、軸６３を有する。第二伝達部材５４は、軸６４を有する。第一伝達部材５３の軸６３は、ホルダ７に保持された軸受８により回転可能に支持されている。第二伝達部材５４の軸６４は、ホルダキャップ９に保持された軸受８により回転可能に支持されている。これによって、第一伝達部材５３及び第二伝達部材５４は、回転軸線Ｘ（図１２）を中心に回転する。

伝達部材５２（第一伝達部材５３及び第二伝達部材５４）は、環状磁石（固定部材）３の中に収納されている。環状磁石３は、伝達部材５２の外周を非接触で取り囲む。第一接続部（動力受け部）４は、第一伝達部材５３の軸６３に接続されている。第二接続部５は、第二伝達部材５４の軸６４に接続されている。第一接続部４は、減速器１１２に接続されている。第二接続部５は、ねじ付きスピンドル１１３に接続されている。第一接続部４は、減速器１１２を介してモータ１１０の動力を受けて回転する。伝達部材５２は、第一接続部４が受けた回転運動をねじ付きスピンドル１１３へ伝達する。

図１５は、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４との相対回転を説明する図である。図１５（ａ）は、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４とが相対的に回転していない初期状態を示す図である。図１５（ｂ）は、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４とが相対的に回転した変位状態を示す図である。

モータ１１０が停止しているとき、図１５（ａ）に示すように、二つの圧縮ばね６０の付勢力により、第一伝達部材５３及び第二伝達部材５４は、第一伝達部材５３の磁性体５５の位置（位相）と第二伝達部材５４の磁性体５６と位置（位相）とが回転方向Ｒにおいて一致した初期状態にある。第一伝達部材５３及び第二伝達部材５４が初期状態にあるとき、図１２に示すように、第一伝達部材５３の磁性体５５は、第二伝達部材５４の磁性体５６と回転軸線Ｘに沿って直線状に並ぶ。これによって、第一伝達部材５３の磁性体５５及び第二伝達部材５４の磁性体５６と、環状磁石３との間に生じる磁力により、ねじ付きスピンドル１１３の回転運動に対する抵抗を発生する。よって、開いているバックドア２００に風や雪などの外的負荷が作用してねじ付きスピンドル１１３が回転しようとするときに、ねじ付きスピンドル１１３が回転しないように保持する保持力を発生する。

モータ１１０が回転したとき、図１５（ｂ）に示すように、一方の圧縮ばね６０が縮み、他方の圧縮ばね６０が伸びることにより、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４とが相対的に回転する。第一伝達部材５３及び第二伝達部材５４は、第一伝達部材５３の磁性体５５の位置（位相）と第二伝達部材５４の磁性体５６と位置（位相）とが回転方向Ｒにおいてずれた変位状態にある。このとき、第一伝達部材５３の規制部６５が第二伝達部材５４の規制部６６に当接して、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４との所定量以上の相対回転を規制する。これは、圧縮ばね６０の損傷を防止すると同時に磁性体（鉄芯コア）５５及び５６が全周で均一となる状態を作り、抵抗保持力を最小化するためである。

図１６は、第一伝達部材５３と第二伝達部材５４とが相対的に回転した変位状態を示す斜視図である。第一伝達部材５３及び第二伝達部材５４が変位状態にあるとき、回転軸線Ｘに沿ってみると第一伝達部材５３の磁性体５５の位置（位相）と第二伝達部材５４の磁性体５６の位置（位相）がずれる。これによって、第一伝達部材５３の磁性体５５と環状磁石３との間に生じる磁力と、第二伝達部材５４の磁性体５６と環状磁石３との間に生じる磁力とが相殺して、伝達部材５２の回転運動に対する抵抗（伝達部材５２の保持力）を解除（低減）する。よって、モータ１１０の起動時のトルク増加を防止することができる。

本実施例においては、磁性体を含む伝達部材５２と、伝達部材５２の外側に配置された環状磁石３とを示したが、伝達部材５２が磁石を含み、伝達部材５２の周りに配置される固定部材が磁性体を含んでいてもよい。
なお、前述した実施例において、回転体としてねじ付きスピンドル１１３を説明したが、回転体は、連結装置や歯車などであってもよい。

また、前述した実施例において、動力受け部は、モータの動力を受けているが、本発明は、これに限定されるものではなく、動力受け部は、ユーザの人力（動力）を受けるように構成されていてもよい。
また、前述した実施例において、バックドアを開閉する駆動装置に抵抗発生装置を使用する例を示したが、本発明による抵抗発生機構は、パワースライドドア駆動装置やスウィングドア駆動装置などのモータ駆動装置の動力伝達部、及びシート手動リフトやウィンドレギュレータなどの手動装置の動力伝達部に用いることもできる。抵抗発生装置は、開いたドア、閉じた窓又は持ち上げたシートが重力の作用で降下しないように、抵抗を発生することができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その特徴事項から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。

３・・・環状磁石（固定部材）
４・・・第一接続部（動力受け部）
５１・・・抵抗発生装置
５２・・・伝達部材
５３・・・第一伝達部材
５４・・・第二伝達部材
５５、５６・・・磁性体
５７・・・円筒軸（位置変更手段）
６０・・・圧縮ばね（位置変更手段）
６５、６６・・・規制部（位置変更手段）
１００・・・駆動装置
１１３・・・ねじ付きスピンドル（回転体）

Claims (7)

1. 車両に用いられる抵抗発生装置であって、
   動力を受ける回転可能な動力受け部と、
   回転軸線に沿って並べられた複数の伝達部材であって、前記動力により回転する前記動力受け部の回転運動を回転体へ伝達する前記回転軸線を中心に回転可能な複数の伝達部材と、
   前記複数の伝達部材の前記回転軸線の径方向上において前記複数の伝達部材との間に空隙を形成して配設され、前記複数の伝達部材の外縁を取り囲む固定部材と、
   を備え、
   前記固定部材及び前記複数の伝達部材のいずれか一方が磁石を含むとともにいずれか他方が磁性体を含み、
   前記回転体の回転により前記複数の伝達部材が回転させられるときに、前記複数の伝達部材のそれぞれの前記磁性体又は前記磁石を前記回転軸線に沿って直線状に並べるように前記複数の伝達部材の位置を保持して前記回転体の回転運動に対する抵抗を発生させ、前記動力による前記動力受け部の回転により前記複数の伝達部材が回転させられるときに、前記複数の伝達部材のそれぞれの前記磁性体又は前記磁石が回転方向にずれるように前記複数の伝達部材の位置を前記回転方向に互いにずらすことにより前記回転体の回転運動に対する抵抗を解除する位置変更手段を有する抵抗発生装置。
2. 前記位置変更手段は、前記複数の伝達部材のそれぞれの前記磁性体を前記回転軸線に沿って直線状に並べるように前記複数の伝達部材の位置を保持するために前記複数の伝達部材の間に配置された付勢部材を有する請求項１に記載の抵抗発生装置。
3. 前記付勢部材は、前記複数の伝達部材の相対回転を許容する請求項２に記載の抵抗発生装置。
4. 前記位置変更手段は、前記複数の伝達部材の相対回転量を所定の範囲内に規制する規制部を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の抵抗発生装置。
5. 前記複数の伝達部材は、前記複数の伝達部材のそれぞれの外周部に周方向に配置された複数の磁性体を含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載の抵抗発生装置。
6. 前記複数の伝達部材のそれぞれは、前記複数の磁性体を保持する非磁性体の保持部を有する請求項５に記載の抵抗発生装置。
7. 前記固定部材は、リング状に形成されるとともに、周方向に沿って交互に磁極が変化するように構成された環状磁石である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の抵抗発生装置。

Images