JP2017115404A - 車両用ドア開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の支持部材により協調してドアを開状態で保持するために適切な保持力を発生させる。【解決手段】ドアの開閉を支持するための支持部材として、モータの駆動により伸縮する第１支持部材と、モータを備えない第２支持部材とを設ける。また、第２支持部材として、第１ハウジング内にねじ部１３３ａ，１３３ｂが形成されたシャフト１３２を回転可能に支持し、第２ハウジング内にシャフト１３２に挿通されるナットを固定する。これにより、モータを備えない第２支持部材に、ねじ部１３３ａ，１３３ｂとナットとの螺合による摩擦抵抗を発生させることができ、適切な保持力によりドアを開状態で保持することができる。【選択図】図５

Description

本発明は、車両用ドア開閉装置に関し、より詳しくは、車体とドアとの間に介在され、伸縮を伴って前記ドアを開閉可能に支持する複数の支持部材を備える車両用ドア開閉装置に関する。

従来、この種の車両用ドア開閉装置としては、伸縮を伴ってドアの開閉を支持する２つの支持部材を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両用ドア開閉装置は、２つの支持部材として、モータの駆動によってねじ棒を回転させてねじ棒に螺合するナット部材を軸方向に相対移動させることにより伸縮が可能な駆動スピンドル（駆動支持部材）と、モータを備えないアシストスプリング（非駆動支持部材）とを備える。

特開２０１３−１０４２２８号公報

ところで、車体に対して回動可能なドア、特に車体に対し上端部を支点として回動可能なドアにおいては、ドアの支点まわりに、スプリング荷重によるモーメントと、ドア自重モーメントとが作用する。ドアは、スプリング荷重によるモーメントがドア自重モーメントよりも大きくなると、開方向に回動し、スプリング荷重によるモーメントがドア自重モーメントよりも小さくなると、閉方向に回動する。このため、ドアを開状態で保持するためには、スプリング荷重によるモーメントとドア自重モーメントとの差に応じた抵抗力を発生させることが必要である。しかしながら、従来技術の構成では、アシストスプリング（非駆動支持部材）は、２つのハウジングの間にスプリングが設けられているだけであるから、軸方向に殆ど抵抗力が作用しない。このため、抵抗力が不足し、ドアを開状態で適切に維持することができない場合が生じる。

本発明の車両用ドア開閉装置は、アクチュエータを備えない非駆動支持部材によって、ドアを開状態で保持するための適切な保持力を発生させることを主目的とする。

本発明の車両用ドア開閉装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両用ドア開閉装置は、
車体とドアとの間に介在され、伸縮を伴って前記ドアを開閉可能に支持する複数の支持部材を備える車両用ドア開閉装置であって、
前記複数の支持部材のうち少なくとも１つは、アクチュエータを備えない非駆動支持部材であり、
前記非駆動支持部材は、
軸方向に相対移動が可能な筒状の第１ハウジングおよび第２ハウジングと、
前記第１ハウジング内に回転可能に支持され、ねじ部を有するシャフトと、
前記第２ハウジング内で固定され、前記ねじ部との螺合により摩擦抵抗を発生させる摩擦抵抗発生部材と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両用ドア開閉装置では、伸縮を伴ってドアを開閉可能に支持する複数の支持部材のうち少なくとも１つをアクチュエータを備えない非駆動支持部材により構成する。そして、非駆動支持部材の第１ハウジング内にねじ部を有するシャフトを回転可能に支持し、第２ハウジング内にねじ部との螺合により摩擦抵抗を発生させる摩擦抵抗発生部材を固定する。これにより、アクチュエータを備えない非駆動支持部材によって、ドアを開状態で保持するための適切な保持力を発生させることができる。

こうした本発明の車両用ドア開閉装置において、前記複数の支持部材は、アクチュエータの駆動により伸縮して前記ドアを開閉可能な駆動支持部材と、前記非駆動支持部材とを有するものとすることもできる。ここで、駆動支持部材は、アクチュエータを備えるため、アクチュエータ関連部材の機械的な接触等により、伸縮方向に抵抗が生じやすい。これにより、駆動支持部材と非駆動支持部材とを含む複数の支持部材で協調して、ドアを開状態で保持するための適切な保持力を発生させることができる。

また、本発明の車両用ドア開閉装置において、前記シャフトは、前記ねじ部と前記摩擦抵抗発生部材が挿通される円筒部とが形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成により、保持力が必要なドアの開位置に対してのみ非駆動支持部材から保持力を発生させることができる。

さらに、本発明の車両用ドア開閉装置において、前記シャフトは、シャフト本体と、前記シャフト本体に挿通され外周面に前記ねじ部が形成された円筒部材と、前記円筒部材の軸方向端部に設けられた係合部と前記シャフト本体の所定位置に設けられた係合部とを有し前記シャフト本体と前記円筒部材との軸方向の相対移動によって両係合部の係脱が可能なクラッチと、を備えるものとすることもできる。こうすれば、保持力が必要なドアの開位置に対してのみ非駆動支持部材から保持力を発生させることができる。また、クラッチによって保持力の発生と解除とをよりスムーズに行うことができる。

また、本発明の車両用ドア開閉装置において、前記シャフトに回転抵抗を発生可能な回転抵抗発生部材を備えるものとすることができる。こうすれば、ねじ部と摩擦抵抗発生部材との螺合による摩擦抵抗に回転抵抗発生部材による回転抵抗を付加することができるため、より高い保持力を容易に発生させることができる。

回転抵抗発生部材を備える態様の本発明の車両用ドア開閉装置において、前記シャフトに一方向の回転トルクが作用するときには該回転トルクを前記回転抵抗発生部材へ伝達し、前記シャフトに逆方向の回転トルクが作用するときには該回転トルクの前記回転抵抗発生部材への伝達を遮断する一方向クラッチを備えるものとすることもできる。こうすれば、非駆動支持部材が伸張する方向と収縮する方向とで異なる抵抗力を付与することが可能となる。この結果、支持部材の伸張方向と収縮方向のうち必要な保持力が大きい方向に回転抵抗発生部材による回転抵抗が付与されるよう一方向クラッチを設けることにより、支持部材の伸張方向および収縮方向のいずれにも適切な保持力を発揮できるようにすることができる。

また、本発明の車両用ドア開閉装置において、前記ドアは、前記車体に対して上端部が回動可能に支持された跳ね上げ式のドアであるものとすることもできる。

本発明の一実施例としての車両用ドア開閉装置１０の外観を示す外観図である。 第１支持部材２０の構成の概略を示す構成図である。 第２支持部材１２０の構成の概略を示す構成図である。 第１支持部材２０の一部を拡大して示す部分拡大図である。 第２支持部材１２０のシャフト１３２の断面を示す断面図である。 第２支持部材１２０の一部を拡大して示す部分拡大図である。 回転抵抗発生部材１７０の構成の概略を示す構成図である。 ドア２の支点まわりに作用するばね荷重によるモーメントとドア自重モーメントとを説明する説明図である。 ばね荷重によるモーメントとドア自重モーメントとの差とドア開度との関係を示す説明図である。 変形例の第２支持部材１２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。 変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｂの構成の概略を示す構成図である。 変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｃの構成の概略を示す構成図である。

本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としての車両用ドア開閉装置２０の外観を示す外観図であり、図２は第１支持部材２０の構成の概略を示す構成図であり、図３は第２支持部材１２０の構成の概略を示す構成図であり、図４は第１支持部材２０の一部を拡大して示す部分拡大図であり、図５は第２支持部材１２０のシャフト１３２の断面を示す断面図であり、図６は第２支持部材１２０の一部を拡大して示す部分拡大図であり、図７は回転抵抗発生部材１７０の構成の概略を示す構成図である。

実施例の車両用ドア開閉装置１０は、図１に示すように、車体１とドア２との間に介在する２つの第１，第２支持部材２０，１２０を備え、第１支持部材２０に内蔵するアクチュエータにより第１支持部材２０を伸縮させることによってドア２を開閉するパワードア装置として構成されている。ドア２は、本実施例では、上端部がヒンジ４を介して車体１の後部に取り付けられ、ヒンジ４を支点として上下方向に回動可能な跳ね上げ式のバックドアとして構成されている。

第１，第２支持部材２０，１２０は、それぞれ車幅方向の左右両端に取り付けられており、ドア２を左右両端で支持する。第１，第２支持部材２０，１２０のうちの一方の第１支持部材２０は、アクチュエータを備えるパワーユニットとして構成されており、他方の第２支持部材１２０は、アクチュエータを備えないアシストユニットとして構成されている。

第１，第２支持部材２０，１２０は、共通の構成として、図２，３に示すように、底付き円筒形状の第１ハウジング３０，１３０と、第１ハウジング３０，１３０の外径よりも若干大きい内径を有する底付き円筒形状の第２ハウジング４０，１４０と、第１ハウジング３０，１３０と第２ハウジング４０，１４０とを互いに離間する方向に付勢する圧縮コイルばね２２，１２２とを備える。第１，第２支持部材２０，１２０は、第１ハウジング３０，１３０および第２ハウジング４０，１４０の開口端を互いに重ね合わせた状態で軸方向に相対移動することによって伸縮する。

第１ハウジング３０，１３０および第２ハウジング４０，１４０の非開口端には、車体１およびドア２にそれぞれ固定されたボールスタッドの球頭部（図示せず）が嵌合されるソケット３１，１３１，４１，１４１が設けられている（図２，３参照）。ソケット３１，１３１，４１，１４１とボールスタッドは、球継手を構成し、車体１およびドア２に対して第１，第２支持部材２０，１２０（第１ハウジング３０，１３０および第２ハウジング４０，１４０）の両端部を揺動可能に連結する。

アクチュエータを備える第１支持部材２０は、特有の構成として、図２に示すように、第１ハウジング３０内に、螺旋状の溝が軸方向のほぼ全域に亘って形成されたスピンドル３２と、スピンドル３２を回転駆動する駆動ユニット５０とを備える。スピンドル３２の先端部３２ａ（第２ハウジング４０側の端部）には、外周面から径方向外側に向かって突出した環状のストッパ３４が設けられている。また、スピンドル３２の基端部３２ｂ（駆動ユニット５０側の端部）は、第１ハウジング３０の内周面に固定されたベアリング３６によって回転自在に支持されている。

また、第１支持部材２０は、図２に示すように、第２ハウジング４０内に、第２ハウジング４０の内径よりも小さな外径の円筒状に形成されたスピンドルガイド４２を備える。スピンドルガイド４２は、一端側が開口されると共に他端側が第２ハウジング４０に同軸固定されている。第２ハウジング４０の内周面とスピンドルガイド４２の外周面との間の隙間には、上述した圧縮コイルばね２２が配置されている。

スピンドルガイド４２の内径はスピンドル３２の外径よりも大きく設定され、スピンドル３２の先端部３２ａに設けられたストッパ３４の外径はスピンドルガイド４２の内径よりも小さく設定されている。スピンドルガイド４２は、開口端からスピンドル３２の先端部３２ａが挿入され、スピンドルガイド４２に対するスピンドル３２の軸方向の相対移動をガイドする。

また、スピンドルガイド４２の開口端付近の内周面には、図４に示すように、スピンドルガイド４２内に挿入されたスピンドル３２に螺合するスピンドルナット４４が固定されている。スピンドル３２とスピンドルナット４４は、これらの相対的な回転運動と直動運動とを相互に変換する回転直動変換機構を構成する。

また、図４に示すように、スピンドルガイド４２の開口端から軸方向にスピンドルナット４４の形成領域を隔てた位置には、縮径部４２ａが形成されている。縮径部４２ａは、ストッパ３４の外径よりも内径が小さくなるようプレス加工等によって形成されている。上述したように、スピンドル３２は第１ハウジング３０内に回転自在に支持され、スピンドルガイド４２は第２ハウジング４０内に同軸固定されているから、スピンドル３２とスピンドルガイド４２との軸方向の相対移動に伴って第１ハウジング３０と第２ハウジング４０とが軸方向に相対移動する。そして、スピンドル３２の先端部３２ａに設けられたストッパ３４がスピンドルガイド４２の縮径部４２に当接すると、第１ハウジング３０と第２ハウジング４０とが伸張する方向への移動が規制される。これにより、スピンドル３２がスピンドルガイド４２およびスピンドルナット４４から脱落するのを防止している。

駆動ユニット５０は、図２に示すように、モータ５２と、モータ５２の回転を減速してスピンドル３２に伝達する減速ギヤ（遊星歯車）５４とを備える。なお、モータ５２は、永久磁石が取り付けられたロータと、三相コイルが巻回されたステータとを備える永久磁石式同期モータとして構成されている。

一方、アクチュエータを備えない第２支持部材１２０は、特有の構成として、図３に示すように、第１ハウジング１３０内に、円筒状のシャフト１３２と、回転抵抗発生部材１７０と、シャフト１３２に連結された回転軸１５１と回転抵抗発生部材１７０とに取り付けられたワンウェイクラッチ１６０とを備える。シャフト１３２は、図５に示すように、先端部１３２ａ付近および基端部１３２ｂ付近に螺旋状の溝が形成されたねじ部１３３ａ，１３３ｂと、先端部１３２ａおよび基端部１３２ｂの間に螺旋状の溝が形成されていない円筒部１３３ｃとを有する。円筒部１３３ｃは、ねじ部１３３ａ，１３３ｂのねじ谷の外径と略同じ外径に形成されている。なお、シャフト１３２は、スピンドル３２と同様に、先端部１３２ａに環状のストッパ１３４が設けられ、基端部１３２ｂがベアリング１３６によって回転自在に支持されている。

また、第２支持部材１２０は、図３に示すように、第２ハウジング１４０内に、第２ハウジング１４０の内径よりも小さな外径の円筒状に形成されたシャフトガイド１４２を備える。シャフトガイド１４２は、スピンドルガイド４２と同様に、一端側が開口されると共に他端側が第２ハウジング１４０に同軸固定されている。また、第２ハウジング１４０の内周面とシャフトガイド１４２の外周面との間の隙間には、上述した圧縮コイルばね１２２が配置されている。

シャフトガイド１４２の内径はシャフト１３２の外径よりも大きく設定され、シャフト３２の先端部１３２ａに設けられたストッパ１３４の外径はシャフトガイド１４２の内径よりも小さく設定されている。シャフトガイド１４２は、開口端からシャフト１３２の先端部１３２ａが挿入され、シャフトガイド１４２に対するシャフト１３２の軸方向の相対移動をガイドする。

また、シャフトガイド１４２の開口端付近の内周面には、図６に示すように、シャフトガイド１４２内に挿入されたシャフト１３２に挿通されるナット１４４が固定されている。上述したように、シャフト１３２の先端部１３２ａ付近と基端部３２ｂ付近には螺旋状の溝が形成されたねじ部１３３ａ，１３３ｂを有する。このため、ねじ部１３３ａ，１３３ｂとナット１４４は、互いに螺合し、これらの相対的な回転運動と直動運動とを相互に変換する回転直動変換機構を構成する。また、シャフト１３２の先端部１３２ａと基端部１３２ｂとの間の円筒部１３３ｃには螺旋状の溝が形成されていないから、円筒部１３３ｃとナット１４４は、互いに螺合することなく、軸方向に相対移動する。

また、図６に示すように、シャフトガイド１４２の開口端から軸方向にナット１４４の形成領域を隔てた位置には、ストッパ１３４の外径よりも内径が小さい縮径部１４２ａが形成されている。シャフト１３２の先端部１３２ａに設けられたストッパ１３４がシャフトガイド１４２の縮径部１４２に当接すると、第１ハウジング１３０と第２ハウジング１４０とが伸張する方向への移動が規制される。これにより、シャフト１３２がシャフトガイド１４２およびナット１４４から脱落するのを防止している。

ワンウェイクラッチ１６０は、図７に示すように、シャフト１３２（回転軸１５１）が接続された内輪１６２と、回転抵抗発生部材１７０が接続された外輪１６４とを備え、内輪１６２と外輪１６４との間に配置されたスプラグやカム等のトルク伝達部材１６６によって一方向のみ回転トルクを伝達する。本実施例では、ワンウェイクラッチ１６０は、内輪１６２（シャフト１３２）に作用する回転トルクの方向が第２支持部材１２０を伸張させる方向（ドア２を開放させる方向）のときに回転トルクを外輪１６４（回転抵抗発生部材１７０）に伝達し、内輪１６２に作用する回転トルクの方向が第２支持部材１２０を収縮させる方向（ドア２を閉鎖させる方向）のときに回転トルクの外輪１６４への伝達を遮断するようトルクの伝達方向を設定するものとした。

回転抵抗発生部材１７０は、図７に示すように、第１ハウジング１３０（図３参照）に固定された環状部材１７２と、環状部材１７２に支持され内周面がワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４に接触して摩擦抵抗を発生させる摩擦リング１７４とを備える。摩擦リング１７４は、本実施例では、樹脂製のリングであり、環状部材１７２に嵌め込まれた状態で外輪１６４の外周面と密に接触する。

次に、こうして構成された実施例の車両用ドア開閉装置１０の動作について説明する。ドア２の開閉は、駆動ユニット５０（モータ５２）の駆動によって行うことができると共に、操作者の手動によっても行うことができる。駆動ユニット５０の駆動によってドア２を開閉する場合、ドア２の開放は、モータ５２を第１方向（正回転方向）に回転駆動することにより行われる。モータ５２が第１方向に回転駆動されると、モータ５２からのトルクが減速ギヤ５４で増幅されてスピンドル３２に伝達され、スピンドル３２を第１方向に回転させる。スピンドル３２が第１方向に回転すると、スピンドル３２の回転運動が第１支持部材２０を伸張させる方向のスピンドルナット４４の直動運動に変換される。これにより、第１支持部材２０が伸張して、ドア２を開放する。一方、ドア２の閉鎖は、モータ５２を第２方向（逆回転方向）に回転駆動することにより行われる。モータ５２が第２方向に回転駆動されると、モータ５２からのトルクが減速ギヤ５２で増幅されてスピンドル３２に伝達され、スピンドル３２を第２方向に回転させる。スピンドル３２が第２方向に回転すると、スピンドル３２の回転運動が第１支持部材２０を収縮させる方向のスピンドルナット４４の直動運動に変換される。これにより、支持部材２０が収縮して、ドア２を閉鎖する。

図８は、ドア２の支点まわりに作用するばね荷重によるモーメントとドア自重モーメントとを説明する説明図である。ドア２は、本実施例では、上下方向に回動可能な跳ね上げ式のドアとして構成されている。このため、図８に示すように、ドア２の支点まわりには、第１，第２支持部材２０，１２０のばね荷重によるモーメントと、ドア自重モーメントとが作用する。ドア２は、ばね荷重によるモーメントがドア自重モーメントよりも大きくなると、開方向に回動し（浮き上がり）、ばね荷重によるモーメントがドア自重モーメントよりも小さくなると、閉方向に回動（落下）する。したがって、ばね荷重によるモーメントとドア自重モーメントとの差に応じた抵抗力を第１，第２支持部材２０，１２０の伸張方向（ドア２の開方向）と収縮方向（閉方向）とで発生させることにより、ドア２の浮き上がりや落下を防止することができる。

ここで、第１支持部材２０は、スピンドル３２には軸方向のほぼ全域に亘ってねじ部が形成されており、スピンドル３２とスピンドルナット４４との螺合によって、軸方向に対して摩擦抵抗を発生させる。また、本実施例では、第１支持部材２０に内蔵するモータ５２は、永久磁石式のモータとして構成されているから、外力によりロータが回転されると、その回転抵抗となるコギングトルクが発生する。このように、第１支持部材２０は、スピンドル３２とスピンドルナット４４との摩擦抵抗とモータ５２のコギングトルクとによって、ドア２の開方向および閉方向に対する保持力を発生させる。

一方、第２支持部材１２０は、シャフト１３２の先端部１３２ａと基端部１３２ｂのみにねじ部１３３ａ，１３３ｂが形成されており、ねじ部１３３ａ，１３３ｂとナット１４４との螺合によって、軸方向に対して摩擦抵抗を発生させる。シャフト１３２の先端部１３２ａにナット１４４が位置している状態は、ドア２が全開付近にある状態であり、シャフト１３２の基端部１３２ｂにナット１４４が位置している状態は、ドア２が全閉付近にある状態である。したがって、第２支持部材１２０は、ドア２が全開付近の位置と全閉付近の位置にあるときに、ねじ部１３３ａ，１３３ｂとナット１４４との摩擦抵抗によって、ドア２の開方向および閉方向に対する保持力を発生させる。

このように、本実施例では、ドア２が全開付近の位置にあるときと全閉付近の位置にあるときには、アクチュエータ（モータ５２）を備える第１支持部材２０からの抵抗力に加えて、アクチュエータを備えない第２支持部材１２０からの抵抗力を発生させる。これにより、第１支持部材２０と第２支持部材１２０とが協調して、ドア２を開位置で保持するための適切な保持力を発生させることができる。

また、第２支持部材１２０は、本実施例では、ドア２の開方向と閉方向とで異なる保持力を発生させる。図９は、ばね荷重によるモーメントとドア自重モーメントとの差とドア開度との関係を示す説明図である。なお、図９中、「０」のラインは、ばね荷重によるモーメントとドア自重モーメントとが釣り合うラインである。ここで、第２支持部材１２０として、伸張方向と収縮方向とで同等の抵抗力を発生させる構成を採用した場合、ドア２の浮き上がりと落下の両方を防止するためには、ドア２の浮き上がりの最悪条件と落下の最悪条件とのうち条件が厳しい方に合わせて抵抗力を設定しなければならない。このため、図９（ａ）に示すように、条件が厳しい浮き上がりの最悪条件に合わせて抵抗力を設定すると、設定した抵抗力は落下の最悪条件に対しては実際に必要な保持力よりも大きくなり過剰抵抗となる。このため、操作者は、手動操作によってドア２を閉鎖させる際に、大きな操作力が必要とされる。

これに対して、本実施例では、第２支持部材１２０に、回転抵抗発生部材１７０と、シャフト１３２に一方向の回転トルクが作用するときにのみ回転トルクを回転抵抗発生部材１７０へ伝達するワンウェイクラッチ１６０とを設けているから、第２支持部材１２０の伸張方向と収縮方向とで異なる抵抗力を発生させることができる。したがって、図９（ｂ）に示すように、本実施例では、ドア２の浮き上がり（開方向）の最悪条件と落下の最悪条件とのうち条件が緩い方で必要な保持力を、上述したスピンドル３２とスピンドルナット４４との螺合による摩擦抵抗やモータ５２のコギングトルク，ねじ部１３３ａ，１３３ｂとナット１４４との螺合による摩擦抵抗によって付与するものとし、条件が厳しい方に対して不足する保持力を回転抵抗発生部材１７０による回転抵抗によって付与するものとした。これにより、ドア２の開方向と閉方向のいずれの方向にも、必要十分な保持力を付与することができる。即ち、操作者は、手動操作によってドア２を開放する際にも閉鎖する際にも、必要とされる操作力をより小さくすることができる。

以上説明した本実施例の車両用ドア開閉装置１０によれば、アクチュエータを備える第１支持部材２０と、アクチュエータを備えない第２支持部材１２０とによってドア２の開閉を支持する。アクチュエータを備えない第２支持部材１２０のシャフト１３２にねじ部１３３ａ，１３３ｂを形成し、シャフト１３２にナット１４４を挿通させる。これにより、ねじ部１３３ａ，１３３ｂとナット１４４との螺合による摩擦抵抗を用いて、ドア２を開状態で保持するための適切な保持力を発生させることができる。しかも、シャフト１３２の先端部１３２ａと基端部１３２ｂのみにねじ部１３３ａ，１３３ｂを形成するから、ドア２が全開付近の位置にあるときと全閉付近の位置にあるときに、適切な保持力により保持することができる。即ち、ドア２を必要な開位置において適切な保持力により保持することができる。また、第１支持部材２０は、スピンドル３２とスピンドルナット４４との螺合による摩擦抵抗とモータ５２のコギングトルクとによって、抵抗力を発生させるから、第１支持部材２０と第２支持部材１２０とで協調して、ドア２を開状態で保持するための保持力を発生させることができる。

また、本実施例の車両用ドア開閉装置１０によれば、第２支持部材１２０に、シャフト１３２に一方向の回転トルクが作用するときのみ回転トルクを回転抵抗発生部材１７０へ伝達するワンウェイクラッチ１６０を設ける。これにより、第２支持部材１２０の伸長方向と収縮方向とで異なる抵抗力を付与することができる。したがって、ドア２の開方向と閉方向のうち必要とされる保持力が大きい方向に対して回転抵抗発生部材１７０による回転抵抗が伝達されるようワンウェイクラッチ１６０のトルクの伝達方向を設定することにより、ドア２を開状態で保持する際に開方向および閉方向のいずれの方向にも適切な保持力を発生させることができる。この結果、ドア２を開状態で適切に保持することができると共に、操作者がドア２を手動操作によって開閉するのに必要な操作力をより小さくすることができる。しかも、摩擦リング１７４をワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４に直接接触させることにより、外輪１６４に摩擦抵抗を発生させるから、簡易な構成により回転抵抗をシャフト１３２に付与することができる。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、シャフト１３２の先端部１３２ａと基端部１３２ｂとにそれぞれねじ部１３３ａ，１３３ｂを形成するものとした。これに対して、シャフト１３２の先端部１３２ａにのみねじ部１３３ａを形成するものとしてもよいし、シャフト１３２の基端部１３２ｂにのみねじ部１３３ｂを形成するものとしてもよい。また、先端部１３２ａと基端部１３２ｂ以外の部位にねじ部を形成するものとしてもよい。これにより、ねじ部を形成した部位に応じた開位置でドア２を保持するための保持力を発生させることができる。また、シャフト１３２の軸方向のほぼ全域に亘ってねじ部を形成するものとしても構わない。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、シャフト１３２の外周面に形成されたねじ部１３３ａ，１３３ｂとナット１４４との螺合によって、ドア２を開状態で保持するための保持力を発生させるものとしたが、これに限られない。図１０は、変形例の第２支持部材１２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。変形例の第２支持部材１２０Ｂは、シャフト１３２に代えて、シャフト本体１８２とねじ部１８４ａとが別体として構成されたシャフト１８０を備える。シャフト１８０は、図１０に示すように、円筒状のシャフト本体１８２と、シャフト本体１８２に対して軸方向に移動自在に挿通され外周面にねじ部１８４ａが形成された円筒部材１８４と、シャフト本体１８２と円筒部材１８４との連結と連結の解除とが可能なドグクラッチ１８６とを備える。円筒部材１８４は、中央付近に外周面から径方向外側に突出したフランジ部１８４ｂが形成されており、ナット１４４Ｂの軸方向端面とフランジ部１８４ｂの相対する端面との間に、圧縮コイルばね１８８が配置されている。なお、圧縮コイルばね１８８とナット１４４Ｂとの間には、ワッシャ１８９が介在されている。圧縮コイルばね１８８は、円筒部材１８４を縮径部１４２ａに押し付ける付勢力を発生させる。ドグクラッチ１８６は、円筒部材１８４の軸方向端面に形成された噛み合い歯１８６ｂと、シャフト本体１８２の先端部１８２ａに設けられたストッパ１８３の相対する端面に形成された噛み合い歯１８６ａとを備え、噛み合い歯１８６ａ，１８６ｂ同士の噛み合いによってシャフト本体１８２と円筒部１８４とを連結する。即ち、シャフト本体１８２が第２支持部材１２０Ｂを伸張させる方向へ移動すると、噛み合い歯１８６ａ，１８６ｂ同士が噛み合ってシャフト本体１８２と円筒部材１８４とを連結する。一方、シャフト本体１８２が第２支持部材１２０Ｂを収縮させる方向へ移動すると、噛み合い歯１８６ａ，１８６ｂ同士の噛み合いが外れて、シャフト本体１８２と円筒部材１８４との連結を解除する。変形例では、噛み合い歯１８６ａはシャフト本体１８２の先端部１８２ａに設けられているから、ドア２が全開付近の位置にあるときに、噛み合い歯１８６ａ，１８６ｂ同士が噛み合って、シャフト本体１８２と円筒部材１８４とが連結されることになる。これにより、円筒部材１８４のねじ部１８４ａとナット１４４Ｂとの螺合による摩擦抵抗がシャフト本体１８２に伝達されるため、ドア２が全開付近の位置にあるときに、ドア２を開状態で保持するための保持力を発生させることができる。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、ドア２の浮き上がりの最悪条件と落下の最悪条件のうち条件が緩い方に必要な保持力の一部をモータ５２のコギングトルクにより補うものとした。これに対して、上述の保持力を、スピンドルガイド４２の内周面とストッパ３４の外周面とを摺動可能に構成あるいはシャフト１４２の内周面とストッパ１３４の外周面とを摺動可能に構成することにより、接触摩擦によって補うものとしてもよい。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、ワンウェイクラッチ１６０の内輪１６４を、シャフト１３２に直接に接続するものとしたが、減速ギヤを介してシャフト１３２に接続するものとしてもよい。これにより、回転抵抗発生部材１７０で発生する回転抵抗を、減速ギヤによって増幅してシャフト１３２に伝達することができる。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、第２支持部材１２０に、１つの回転抵抗発生部材１７０と、シャフト１３２に一方向の回転トルクが作用するときのみ回転トルクを回転抵抗発生部材１７０に伝達する１つのワンウェイクラッチ１６０とを備えるものとした。これに対して、異なる回転抵抗を発生可能な２つの抵抗発生部材（第１抵抗発生部材，第２抵抗発生部材）と、シャフト１３２に一方向の回転トルクが作用するときのみ回転トルクを第１抵抗発生部材に伝達する第１ワンウェイクラッチと、スピンドル３２の逆方向の回転トルクが作用するときのみ回転トルクを第２抵抗発生部材に伝達する第２ワンウェイクラッチとを備えるものとしてもよい。このように、異なる回転抵抗を発生する２つの抵抗発生部材と、異なる方向の回転トルクを対応する抵抗発生部材に伝達する２つのワンウェイクラッチとを備えることにより、第２支持部材１２０の伸長方向と収縮方向とで異なる抵抗力を発生させることができる。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、ワンウェイクラッチ１６０は、内輪１６２（シャフト１３２）に作用する回転トルクの方向がドア２を開放させる方向のときに回転トルクを外輪１６４（回転抵抗発生部材１７０）に伝達し、内輪１６２に作用する回転トルクの方向がドア２を閉鎖させる方向のときに外輪１６４への回転トルクの伝達を遮断するものとした。これに対して、内輪１６２に作用する回転トルクの方向がドア２を閉鎖させる方向のときに回転トルクを外輪１６４に伝達し、内輪１６２に作用する回転トルクの方向がドア２を開放させる方向のときに外輪１６４への回転トルクの伝達を遮断するものとしてもよい。ワンウェイクラッチ１６０が回転トルクを伝達する方向は、ドア２の開方向および閉方向のうち必要な保持力が大きい方とすればよい。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、回転抵抗発生部材１７０として、摩擦リング１７４をワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４に接触させることにより外輪１６４に回転抵抗を付与するものとした。これに対して、付勢力を用いて摩擦片をワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４に押し当ることにより外輪１６４に回転抵抗を付与するものとしてもよい。図１１は、変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｂの構成の概略を示す構成図である。変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｂは、第１ハウジング１３０に固定される環状部材１７２Ｂと、樹脂製の摩擦片１７４Ｂと、一端が環状部材１７２Ｂの内周面に固定され摩擦片１７４Ｂを外輪１６４側に押し付けるコイルばね１７６Ｂとを備える。摩擦片１７４Ｂは、ワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４を囲むように周方向に等角度間隔で４つ設けられ、それぞれ対応するコイルばね１７６Ｂによって径方向内側に付勢されている。この変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｂは、コイルばね１７６Ｂのばね荷重を調整することにより、ドア２の一方向の保持力を容易に調整することができる。

上述した変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｂでは、摩擦片１７４Ｂを、樹脂により形成するものとしたが、金属により形成するものとしてもよい。また、変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｂでは、コイルばね１７６Ｂの付勢力により摩擦片１７４Ｂを外輪１６４に押し付けるものとしたが、コイルばね１７６Ｂに代えて板ばねを用いるものとしてもよい。この場合、摩擦片を設けずに、板ばねの一部を摩擦部材として直接にワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４に接触させるものとしてもよい。さらに、変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｂでは、４つの摩擦片１７４Ｂを備えるものとしたが、摩擦片の数はいくつであっても構わない。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、回転抵抗発生部材１７０として、摩擦抵抗によってワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４に回転抵抗を付与するものとした。これに対して、磁気吸引力を用いてワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４に回転抵抗を付与するものとしてもよい。図１２は、変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｃの構成の概略を示す構成図である。変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｃは、第２支持部材１２０に固定される環状部材１７２Ｃと、ワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４と所定間隔を隔てた状態で環状部材１７２Ｃの内周面に固定された永久磁石１７４Ｃとを備える。外輪１６４は、磁性材料により形成されている。永久磁石１７４Ｃは、ワンウェイクラッチ１６０の外輪１６４を囲むように周方向に等角度間隔で４つ設けられている。この変形例の回転抵抗発生部材１７０Ｃは、永久磁石１７４Ｃと外輪１６４との間隔を調整することにより、ドア２の一方向の保持力を容易に調整することができる。なお、永久磁石１７４Ｃの数は、いくつでもよいことは勿論である。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、シャフト１３２と回転抵抗発生部材１７０とをワンウェイクラッチ１６０を介して接続するものとした。これに対して、シャフト１３２と回転抵抗発生部材１７０とをワンウェイクラッチ１６０を介さずに直接接続するものとしてもよい。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、第１，第２支持部材２０，１２０を伸張させる方向に付勢力を付与する圧縮コイルばね２２，１２２を備えるものとした。これに対して、圧縮コイルばね２２，１２２に代えてダンパ機構（例えばガス式やオイル式等）を備えるものとしてもよいし、圧縮コイルばね２２，１２２とダンパ機構とを併用するものとしてもよい。また、こうした圧縮コイルばね２２，１２２やダンパ機構を備えないものとしてもよい。この場合、支点まわりに閉方向に作用するドア自重モーメントに対してドア２を保持するために必要な保持力（抵抗力）を、回転抵抗発生部材１７０，１７０Ｂ，１７０Ｃの回転抵抗によって補うものとしてもよい。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、第１支持部材２０は、第１ハウジング３０と第２ハウジング４０とのうち小径の第１ハウジング３０に駆動ユニット５０を内蔵するものとしたが、大径の第２ハウジング４０に駆動ユニット５０を内蔵するものとしてもよい。

実施例の車両用ドア開閉装置１０では、ドア２の開閉を支持する２つの支持部材２０，１２０を備えるものとしたが、少なくとも１つの支持部材がアクチュエータを備えない支持部材であれば、３つ以上の支持部材を備えるものとしてもよい。また、少なくとも１つの支持部材がアクチュエータを備えない支持部材であればよいから、ドア２の開閉を支持する複数の支持部材の全てがアクチュエータを備えない支持部材であっても構わない。

本実施例では、本発明の車両用ドア開閉装置を、車体１の後部に設けられたバックドアを開閉するものに適用したが、その他の車両用ドアの開閉に適用するものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、第２支持部材１２０が「非駆動支持部材」に相当し、モータ５２が「アクチュエータ」に相当し、第１ハウジング１３０が「第１ハウジング」に相当し、第２ハウジング１４０が「第２ハウジング」に相当し、シャフト１３２，１８０が「シャフト」に相当し、ナット１４４，１４４Ｂが「摩擦抵抗発生部材」に相当する。また、第１支持部材２０が「駆動支持部材」に相当する。また、シャフト本体１８２が「シャフト本体」に相当し、円筒部材１８４が「円筒部材」に相当し、ドグクラッチ１８６が「クラッチ」に相当する。また、回転抵抗発生部材１７０，１７０Ｂ，２７０Ｃが「回転抵抗発生部材」に相当する。また、ワンウェイクラッチ１６０が「一方向クラッチ」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両用ドア開閉装置の製造産業などに利用可能である。

１ 車体、２ ドア、４ ヒンジ、１０ 車両用ドア開閉装置、２０，第１支持部材、２２，１２２ 圧縮コイルばね、３０，１３０ 第１ハウジング、３１，１３１ ソケット、３２，１３２ スピンドル、３４，１３４ ストッパ、３６，１３６ ベアリング、４０，１４０ 第２ハウジング、４１，１４１ ソケット、４２ スピンドルガイド、４２ａ，１４２ａ 縮径部、４４ スピンドルナット、５０ 駆動ユニット、５２ モータ、５４ 減速ギヤ、１２０，１２０Ｂ 第２支持部材、１３２ シャフト、１４２ シャフトガイド、１４４，１４４Ｂ ナット、１６０ ワンウェイクラッチ、１６２ 内輪、１６４ 外輪、１６６ トルク伝達部材、１７０，１７０，１７０Ｃ 抵抗発生部材、１７２，１７２Ｂ，１７２Ｃ 環状部材、１７４ 摩擦リング、１７４Ｂ 摩擦片、１７４Ｃ 永久磁石、１７６Ｂ コイルばね。

Claims (7)

1. 車体とドアとの間に介在され、伸縮を伴って前記ドアを開閉可能に支持する複数の支持部材を備える車両用ドア開閉装置であって、
   前記複数の支持部材のうち少なくとも１つは、アクチュエータを備えない非駆動支持部材であり、
   前記非駆動支持部材は、
   軸方向に相対移動が可能な筒状の第１ハウジングおよび第２ハウジングと、
   前記第１ハウジング内に回転可能に支持され、ねじ部を有するシャフトと、
   前記第２ハウジング内で固定され、前記ねじ部との螺合により摩擦抵抗を発生させる摩擦抵抗発生部材と、
   を備えることを特徴とする車両用ドア開閉装置。
2. 請求項１記載の車両用ドア開閉装置であって、
   前記複数の支持部材は、アクチュエータの駆動により伸縮して前記ドアを開閉可能な駆動支持部材と、前記非駆動支持部材とを有する
   ことを特徴とする車両用ドア開閉装置。
3. 請求項１または２記載の車両用ドア開閉装置であって、
   前記シャフトは、前記ねじ部と前記摩擦抵抗発生部材が挿通される円筒部とが形成されてなる
   ことを特徴とする車両用ドア開閉装置。
4. 請求項１または２記載の車両用ドア開閉装置であって、
   前記シャフトは、シャフト本体と、前記シャフト本体に挿通され外周面に前記ねじ部が形成された円筒部材と、前記円筒部材の軸方向端部に設けられた係合部と前記シャフト本体の所定位置に設けられた係合部とを有し前記シャフト本体と前記円筒部材との軸方向の相対移動によって両係合部の係脱が可能なクラッチと、を備える
   ことを特徴とする車両用ドア開閉装置。
5. 請求項１ないし４いずれか１項に記載の車両用ドア開閉装置であって、
   前記シャフトに回転抵抗を発生可能な回転抵抗発生部材を備える
   ことを特徴とする車両用ドア開閉装置。
6. 請求項５記載の車両用ドア開閉装置であって、
   前記シャフトに一方向の回転トルクが作用するときには該回転トルクを前記回転抵抗発生部材へ伝達し、前記シャフトに逆方向の回転トルクが作用するときには該回転トルクの前記回転抵抗発生部材への伝達を遮断する一方向クラッチを備える
   ことを特徴とする車両用ドア開閉装置。
7. 請求項１ないし６いずれか１項に記載の車両用ドア開閉装置であって、
   前記ドアは、前記車体に対して上端部が回動可能に支持された跳ね上げ式のドアである
   ことを特徴とする車両用ドア開閉装置。

Images