JP2019084972A - 車両用ドア開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピンドルナットのガイド管に対する相対回転を効果的に防止する。【解決手段】本発明の車両用ドア開閉装置１は、モータ駆動機構３０と、モータ駆動機構を収容する第１ハウジング１０と、スピンドル駆動機構４０と、第１ハウジングに対して同軸状に配置され、スピンドル駆動機構によって第１ハウジングに対して移動する第２ハウジング２０とを備える。スピンドル駆動機構は、モータ駆動機構に接続されたスピンドル５０と、スピンドルと螺合するスピンドルナット６０と、スピンドルナットに対して相対回転しないように固定され、長手方向に直交する断面が多角形を構成する外周面７０ａを有するプッシュロッドと、プッシュロッドが挿通されたガイド部８２を有するガイド管８０とを備える。ガイド部８２は、ガイド管の長手方向に直交する断面がプッシュロッドの外周面に対応する形状を構成する内周面８２ａを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ドア開閉装置に関する。

特許文献１の駆動装置は、ハウジング管と、ハウジング管を摺動案内するカバー管とを備える。ハウジング管は、ねじスピンドルと、ねじスピンドル上に配置されたスピンドルナットとを有するスピンドル駆動部、及びスピンドル駆動部を回転駆動可能な回転駆動装置を備える。ねじスピンドルは、ハウジング管に、回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持されており、回転駆動装置によって回転駆動可能である。スピンドルナットは、ハウジング管に対して相対回転不能に連結されている。また、この駆動装置は、ねじスピンドルを同心状に包囲するスピンドル管と、スピンドル管を離間して包囲するようにハウジング管に固着されたガイド管とを備える。スピンドル管の一方の端部は、スピンドルナットに連結されている。この駆動装置では、回転駆動装置によってねじスピンドルが回転駆動されると、スピンドルナット及びスピンドル管と共にカバー管は、軸方向に移動する。

また、特許文献１には、ねじスピンドルの回転に伴ってスピンドルナットが連れ廻りして、スピンドルナットがガイド管に対して相対回転することを防止する回転規制構造を備える駆動装置が開示されている。この回転規制構造は、スピンドル管に固着された摺動子と、ガイド管に半径方向に貫通するように設けられた軸線方向スリットとから構成されている。摺動子を軸線方向スリットに突入させることで、スピンドル管及びスピンドル管に連結されているスピンドルナットと、ガイド管及びガイド管に固着されたハウジング管との相対回転を防止する。

特許第４４３００４４号公報

しかし、特許文献１の駆動装置では、スピンドルナットと、スピンドルナットに固着されたスピンドル管と、スピンドル管に固着された摺動子とはそれぞれ別体に形成されている。このため、各部品の取り付け状況や加工寸法のばらつき等により、スピンドルナットがガイド管に対して相対回転して、ねじスピンドルの回転駆動がスピンドル管及びスピンドルナットの軸方向への直進運動に効率よく変換されない恐れがある。

本発明は、スピンドルナットのガイド管に対する相対回転を効果的に防止できる車両用ドア開閉装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、モータ駆動機構と、前記モータ駆動機構を収容する第１ハウジングと、前記モータ駆動機構に接続されたスピンドル駆動機構と、前記第１ハウジングに対して同軸状に配置され、前記スピンドル駆動機構によって前記第１ハウジングに対して相対的に移動する第２ハウジングとを備え、前記スピンドル駆動機構は、前記モータ駆動機構に接続されたスピンドルと、前記スピンドルと螺合するスピンドルナットと、前記スピンドルナットに対して相対回転しないように固定され、長手方向に直交する断面が多角形を構成する外周面を有するプッシュロッドと、前記プッシュロッドが挿通されたガイド部を有するガイド管とを備え、前記ガイド部は、前記ガイド管の長手方向に直交する断面が前記プッシュロッドの外周面に対応する形状を構成する内周面を有する、車両用ドア開閉装置を提供する。

この車両用ドア開閉装置によれば、スピンドルナットは、プッシュロッドと相対回転しないようにプッシュロッドに固定されている。また、プッシュロッドが、ガイド管のガイド部に挿通されることで、スピンドルの回転運動は、スピンドルナット及びプッシュロッドのガイド管に対する相対移動に変換される。このため、スピンドルナットのガイド管に対する相対回転を防止できる。

本発明の車両用ドア開閉装置は、スピンドルナットのガイド管に対する相対回転を防止できる。

本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉装置が採用される車体の後部を示す斜視図。 本発明の第１実施形態に係る車両用ドア開閉装置の縦断面図。 プッシュロッドと、スピンドルナットの分解斜視図。 ガイド管と、スピンドルナットを一体に設けたプッシュロッドとの分解斜視図。 ガイド管と、プッシュロッドを後方から見た斜視図。 ガイド管と、プッシュロッドと、スピンドルナットの背面図。 伸長した状態の車両用ドア開閉装置の縦断面図。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。

図１を参照すると、本実施形態の車両用ドア開閉装置１は、円筒状であり、車両２のドア２ａとボディ２ｂとに接続されている。車両用ドア開閉装置１が伸縮することで、ドア２ａは、開閉駆動される。以下の説明において、「軸方向」、「周方向」、及び「半径方向」とは、車両用ドア開閉装置１の軸方向、周方向、及び半径方向をそれぞれ示す。

図２を参照すると、本実施形態の車両用ドア開閉装置１は、第１ハウジング１０と、第２ハウジング２０と、モータ駆動機構３０と、スピンドル駆動機構４０とを備える。

第１ハウジング１０は、モータ駆動機構３０を収容する円筒状の収容部１１と、収容部１１と螺合して固定される円筒状のカバー部１２とを備える。ここで、第１ハウジング１０は、収容部１１とカバー部１２が一体構造であってもよい。収容部１１の軸方向の一方の端部（図において右側の端部）は、開口しており、軸端部材１３によって閉塞されている。第１ハウジング１０は、軸端部材１３に連結された図示しないボールジョイントを介して、車両２のボディ２ｂに連結される。

第２ハウジング２０は、円筒状であり、第２ハウジング２０の外径は、第１ハウジング１０の内径よりも小さい。第２ハウジング２０は、第１ハウジング１０に対して同軸状に配置され、第１ハウジング１０に対して軸方向に相対的に移動できるように、第１ハウジング１０の内部に収容されている。第２ハウジング２０の一方の端部は、軸端部材２１によって閉塞されている。第２ハウジング２０は、軸端部材２１に連結された図示しないボールジョイントを介して、車両２のドア２ａに連結される。また、半径方向において、第２ハウジング２０の内側には、コイルスプリング２２が第２ハウジング２０と同軸状に配置されている。

コイルスプリング２２の一方の端部（図において右側の端部）は、第１ハウジング１０に当接しており、コイルスプリング２２の他方の端部（図において左側の端部）は、第２ハウジング２０に当接している。コイルスプリング２２は、圧縮された状態で配置されており、車両用ドア開閉装置１が伸長する向きに、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０とを弾性的に付勢する。

モータ駆動機構３０は、駆動源である電動モータ３１と、電動モータ３１の回転速度を減速する減速機３２とを備える。モータ駆動機構３０は、第１ハウジング１０の収容部１１の内部に収容されている。

スピンドル駆動機構４０は、スピンドル５０と、スピンドルナット６０と、プッシュロッド７０と、ガイド管８０とを備える。スピンドル駆動機構４０は、半径方向において、コイルスプリング２２の内側に配置されている。具体的には、半径方向において、コイルスプリング２２の内側には、ガイド管８０が配置されており、ガイド管８０の内側には、プッシュロッド７０が収容されている。また、スピンドルナット６０は、プッシュロッド７０の一方の端部に固定されている。スピンドル５０は、半径方向において、プッシュロッド７０及びスピンドルナット６０の内側に配置されている。

スピンドル５０は、図２に最も明瞭に示すように、外周面にねじ溝５０ａが設けられている。スピンドル５０は、第１ハウジング１０内に同軸状に配置されている。図２に最も明瞭に示すように、スピンドル５０の基端部５０ｂは、第１ハウジング１０に設けられた軸受１４によって回転可能に支持されている。また、スピンドル５０は、減速機３２を介して、電動モータ３１の回転軸と機械的に連結されており、電動モータ３１によって回転駆動される。

図３を参照すると、スピンドルナット６０は、円筒状であり、後述する略角筒状のプッシュロッド７０の外周面７０ａよりも大径とされている。図２を併せて参照すると、スピンドルナット６０の内周面にはねじ溝６０ａが形成されており、スピンドル５０の外周に設けられたねじ溝５０ａと螺合している。本実施形態のスピンドルナット６０は、樹脂からなる。

プッシュロッド７０は、略角筒状であり、プッシュロッド７０の長手方向に直交する断面において、六角形の外周面と、円形の内周面とを有する。具体的には、プッシュロッド７０は、いずれも平坦面である６つの外周面７０ａを有する。本実施形態のプッシュロッド７０の各外周面７０ａには、複数（図示の実施形態では５つ）の貫通孔７１が開設されている。プッシュロッド７０は、軸方向の一方の端部において、スピンドルナット６０と相対回転しないように固定されている。本実施形態では、樹脂からなるスピンドルナット６０と、金属からなるプッシュロッド７０とは、インサート成形により一体に成形されている。前述したように、スピンドルナット６０は、プッシュロッド７０の外周面７０ａよりも大径であり、プッシュロッド７０に固定された状態では、図２に最も明瞭に示すように、プッシュロッド７０の外周面７０ａからプッシュロッド７０の軸方向に対して垂直に延びる壁部６０ｂを形成している。また、図２に最も明瞭に示すように、プッシュロッド７０の貫通孔７１の内部に充填されたスピンドルナット６０の樹脂材料は、貫通孔７１に係合するスピンドルナット６０の柱状の係合部６１となる。プッシュロッド７０の内周には、スピンドル５０の先端部５０ｃをプッシュロッド７０の内周にガタツキ無く回転可能に支持する樹脂ロータ７２が設けられている。スピンドル５０は、第１ハウジング１０に設けられた軸受１４と、スピンドル５０の先端部５０ｃに設けられた樹脂ロータ７２とによって両端部が支持され、第１ハウジング１０と同軸状に配置される。

図２を参照すると、ガイド管８０は、第１ハウジング１０に固定されている。図４及び図５を併せて参照すると、ガイド管８０は、円筒状の本体８１と、本体８１の一端側に設けられ、プッシュロッド７０が挿通されたガイド部８２とを備える。ガイド管８０の本体８１の内周面は、軸方向に直交する断面において円形である。プッシュロッド７０は、ガイド管８０の本体８１に収容されており、ガイド管８０の本体８１の内周面は、プッシュロッドの外周面７０ａと十分に間隔をあけて対向する。図６を参照すると、ガイド部８２の内周面は、プッシュロッド７０が摺動できるように、プッシュロッド７０の外周面７０ａに対応する形状を有する。本実施形態では、ガイド部８２の内周面は、ガイド管８０の長手方向に直交する断面において、六角形である。具体的には、ガイド部８２は、プッシュロッド７０の外周面７０ａにそれぞれ対向するいずれも平坦面である６つの内周面８２ａを有する。すなわち、軸方向に直交する断面において、ガイド部８２の内周面８２ａが構成する断面形状は、プッシュロッド７０の外周面７０ａが構成する断面形状よりも僅かに小さい相似形である。プッシュロッド７０は、ガイド部８２に、挿通されることで、ガイド管８０に対して相対移動可能かつ相対回転不能に取り付けられる。また、ガイド部８２は、スピンドルナット６０を係止できるように、スピンドルナット６０の外形に合わせて形成されている。具体的には、図７に最も明瞭に示すように、本実施形態では、ガイド部８２の内周寸法Ｄ１は、スピンドルナット６０の外周寸法Ｄ２よりも小さい。ガイド管８０のガイド部８２は、スピンドルナット６０の壁部６０ｂと対向し、軸方向に対して垂直な係止面８２ｂを備える。

車両２のドア２ａが閉じている状態では、車両用ドア開閉装置１は、図２に示すように、コイルスプリング２２が最も圧縮された状態にあり、スピンドルナット６０は、スピンドル５０の基端部５０ｂ付近に位置する。この状態から、電動モータ３１を駆動させると、電動モータ３１の出力軸の回転は、減速機３２により減速されてスピンドル５０へと伝達され、スピンドル５０が回転駆動される。スピンドルナット６０及びプッシュロッド７０と、ガイド管８０及び第１ハウジング１０とは相対回転しないように係合されているため、スピンドル５０の回転運動は、スピンドルナット６０のガイド管８０に対する相対的な直線運動に変換される。具体的には、スピンドルナット６０及びプッシュロッド７０は、ガイド管８０の内周に沿って軸方向に移動する。プッシュロッド７０の移動に伴って、第２ハウジング２０は、第１ハウジング１０に対して相対的に移動する。以上のように、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０とが相対的に移動することで、車両用ドア開閉装置１は、伸長し、軸端部材２１を介して連結されたドア２ａを開位置まで駆動する。ここで、図７に最も明瞭に示すように、プッシュロッド７０のガイド管８０に対する相対的な移動は、スピンドルナット６０の壁部６０ｂと、ガイド管８０のガイド部８２に形成された係止面８２ｂとが当接することで規制される。

スピンドルナット６０は、プッシュロッド７０と相対回転しないようにプッシュロッド７０に固定されている。また、プッシュロッド７０が、ガイド管８０のガイド部８２に挿通されることで、スピンドル５０の回転運動は、スピンドルナット６０及びプッシュロッド７０のガイド管８０に対する相対移動に変換される。このため、スピンドルナット６０のガイド管８０に対する相対回転を防止できる。

軸方向に直交する断面において、ガイド管８０のガイド部８２の内周面８２ａが構成する断面は、プッシュロッド７０の外周面７０ａが構成する断面形状よりも僅かに小さく相似な多角形である。このため、プッシュロッド７０のガイド管８０に対する相対回転を確実に防止できる。

ガイド管８０の本体８１の内周面は、プッシュロッド７０の外周面７０ａと間隔をあけて対向するので、プッシュロッド７０とガイド管８０とが相対的に移動する際に、ガイド管８０の本体８１とプッシュロッド７０の外周面７０ａとは接触しない。このため、プッシュロッド７０とガイド管８０とが相対的に移動する際の摺動抵抗を低減できる。

スピンドルナット６０の外周寸法が前記ガイド管８０のガイド部８２の内周寸法よりも大きいため、ガイド管８０のガイド部８２によってスピンドルナット６０が軸方向に係止されることで、ガイド管８０とプッシュロッド７０との相対的な移動を規制できる。

スピンドルナット６０は、プッシュロッド７０にインサート成形により一体に成形されるので、スピンドルナット６０のプッシュロッド７０に対する相対回転及び脱落を防止できる。

プッシュロッド７０の貫通孔７１と、スピンドルナット６０の係合部６１との係合によって、プッシュロッド７０とスピンドルナット６０とが固定されるため、スピンドルナット６０がプッシュロッド７０から脱落することを防止できる。

本発明の車両用ドア開閉装置１は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

例えば、スピンドルナット６０の断面形状は、円形に限定されず、多角形のような他の形状であってもよい。また、スピンドルナット６０の壁部６０ｂと、ガイド管８０のガイド部８２に設けられる係止面８２ｂを形成すれば、ガイド管８０の内周面も多角形のような他の形状にしてもよく、内周面だけでなく外周面も多角形のような他の形状にしてもよい。

また、第１ハウジング１０は、収容部１１とカバー部１２とに分割されていなくてもよい。

１ 車両用ドア開閉装置
２ 車両
２ａ ドア
２ｂ ボディ
１０ 第１ハウジング
１１ 収容部
１２ カバー部
１３ 軸端部材
１４ 軸受
２０ 第２ハウジング
２１ 軸端部材
２２ コイルスプリング
３０ モータ駆動機構
３１ 電動モータ
３２ 減速機
４０ スピンドル駆動機構
５０ スピンドル
５０ａ ねじ溝
５０ｂ 基端部
５０ｃ 先端部
６０ スピンドルナット
６０ａ ねじ溝
６０ｂ 壁部
６１ 係合部
７０ プッシュロッド
７０ａ 外周面
７１ 貫通孔
７２ 樹脂ロータ
８０ ガイド管
８１ 本体
８２ ガイド部
８２ａ 内周面
８２ｂ 係止面

Claims (5)

1. モータ駆動機構と、
   前記モータ駆動機構を収容する第１ハウジングと、
   前記モータ駆動機構に接続されたスピンドル駆動機構と、
   前記第１ハウジングに対して同軸状に配置され、前記スピンドル駆動機構によって前記第１ハウジングに対して相対的に移動する第２ハウジングと
   を備え、
   前記スピンドル駆動機構は、
   前記モータ駆動機構に接続されたスピンドルと、
   前記スピンドルと螺合するスピンドルナットと、
   前記スピンドルナットに対して相対回転しないように固定され、長手方向に直交する断面が多角形を構成する外周面を有するプッシュロッドと、
   前記プッシュロッドが挿通されたガイド部を有するガイド管と
   を備え、
   前記ガイド部は、前記ガイド管の長手方向に直交する断面が前記プッシュロッドの外周面に対応する形状を構成する内周面を有する、車両用ドア開閉装置。
2. 前記ガイド部の前記内周面は、前記ガイド管の長手方向に直交する断面が、前記プッシュロッドの前記外周面の前記プッシュロッドの長手方向に直交する断面が構成する多角形と相似な多角形を構成する、請求項１に記載の車両用ドア開閉装置。
3. 前記ガイド管は、前記ガイド部が一端側に設けられた本体を備え、
   前記本体は、前記プッシュロッドの前記外周面と間隔をあけて対向する内周面を有する、請求項１又は２に記載の車両用ドア開閉装置。
4. 前記スピンドルナットの外周寸法は、前記ガイド部の内周寸法よりも大きい、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用ドア開閉装置。
5. 前記プッシュロッドと、前記スピンドルナットとは、インサート成形されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用ドア開閉装置。

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