JP2020176423A

JP2020176423A - 開閉体の駆動装置

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Publication number: JP2020176423A
Application number: JP2019078495A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　一幸; Kazuyuki Sasaki; 一幸佐々木
Original assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Current assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2020-10-29
Anticipated expiration: 2039-04-17
Also published as: JP7024154B2; WO2020213187A1; CN216741157U

Abstract

【課題】開閉体の駆動装置において、駆動装置の内部空間への水浸入を防止する。【解決手段】一端が車体に連結される外筒５と、一端が開閉体に連結されると共に、外筒５に対して軸線方向へ相対移動可能に挿入される内筒４と、外筒５の内周面と内筒４の外周面の間に設けられ、内周面と外周面との間の隙間を密封するパッキン９とを備える。内筒４内に、モータ１０と、モータ１０により軸線回りに回転可能なスピンドル１２とを収納し、外筒５内にスピンドル１２に螺合するナット７を収納し、外筒５に、内筒４と外筒５とにより形成される内部空間Ｓと外部とを連通する開口５３を設け、開口５３を気体を通すが水は通さないフィルタ１４により閉塞する。【選択図】図５

Description

本発明は、車体に開閉可能に支持される開閉体を開閉作動させるための開閉体の駆動装置に関する。

特許文献１に記載の開閉体の駆動装置は、軸線方向の上端が車体に連結される外筒と、軸線方向の下端がバックドアに連結されると共に、外筒に対して軸線方向へ相対移動可能に挿入される内筒とを備え、外筒内にモータ及び当該モータにより回転するスピンドルを収納し、内筒内にスピンドルに螺合するナットを回転不能及び軸線方向へ移動不能に収納して、スピンドルの回転運動をナットが直線運動に変換して、内筒を外筒に対して軸線方向に相対移動させることにより、バックドアを開閉作動させる。

特許第６２４２３５５号公報

特許文献１に記載の開閉体の駆動装置は、内筒を外筒に対して軸線方向へ円滑に相対移動可能とするため、外筒の内周面と当該内周面に接触する内筒の外周面との間にクリアランスを設定する必要がある。このため、内筒の外筒に対する軸線方向への相対移動（以下、「伸縮作動」という）に伴って、雨水、洗浄水等の水がクリアランスから外筒及び内筒内の内部空間に浸入する虞がある。水が内部空間に浸入すると、内部空間に配置されているモータを含む電装部品及びスピンドル等に水が付着して、作動不良を招く問題点を有する。

前記問題点を解決する方法として、外筒の内周面と内筒の外周面の間に環状のパッキンを設けることで、クリアランスを完全に塞ぐことが考えられる。しかし、クリアランスを完全に塞ぐと、外筒及び内筒の内部空間と外部とを繋ぐ空気の流通経路が遮断される。空気の流通経路が遮断されると、駆動装置の伸縮作動による内部空間の体積の変化に伴う内部空間の空気の圧縮、膨張による反力が発生するため、伸縮作動が重くなり円滑性を欠く問題点が発生する。

本発明は、上記の課題に鑑み、駆動装置の内部空間への水浸入を防止し、かつ伸縮作動が円滑に行うことができるようにした開閉体の駆動装置を提供することを目的とする。

本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
本発明は、車体に開閉可能に支持される開閉体を開閉作動させるための駆動装置において、一端に設けた継手が車体又は開閉体のいずれか一方に連結されると共に、前記一端が閉塞し、他端が開口する外筒と、一端に設けた継手が前記車体又は前記開閉体のいずれか他方に連結されると共に、前記一端が閉塞し、他端が開口し、当該他端側が前記外筒に対して軸線方向へ相対移動可能に挿入される内筒と、前記外筒の内周面と前記内筒の外周面の間に設けられ、前記内周面と前記外周面との間の隙間を密封するパッキンと、を備え、前記外筒又は前記内筒のいずれか一方を第１筒とし、前記外筒又は前記内筒のいずれか他方を第２筒として、前記第１筒内に、モータと、前記モータにより軸線回りに回転可能で、かつ軸線方向へ移動不能なスピンドルとを収納し、前記第２筒内に、軸線方向に移動不能で、かつ軸線回りに回転不能に収納され、前記スピンドルの回転により軸線方向へ移動可能に前記スピンドルに螺合するナットを収納し、前記第２筒に、前記第１筒と前記第２筒とにより形成される内部空間と外部とを連通する開口を設け、当該開口を気体を通すが水は通さないフィルタにより閉塞したことを特徴とする。

好ましくは、前記フィルタを多孔質性材料で形成する。

好ましくは、前記パッキンは、横断面形状を略台形状とする。

本発明によると、内筒の外周面と外筒の内周面との間の隙間にパッキンを設けたことにより、駆動装置の内部空間内への水浸入を防止できる。さらに、内筒又は外筒のいずれか一方に開口を設け、当該開口を気体を通すが水は通さないフィルタにより閉塞したことにより、内部空間への水浸入を防止しつつ、内部空間の体積変化に伴う空気の圧縮膨張による抵抗を受けることなく伸縮作動を円滑に行うことができる。

本発明に係る開閉体の駆動装置を備える車両後部の側面図である。駆動装置の伸びた状態の正面図である。図２におけるIII−III線縦断面図である。駆動装置の縮んだ状態の縦断面図である。図４におけるＶ部の拡大図である。図３におけるVI部の拡大図である。図３におけるVII部の拡大図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る開閉体の駆動装置１を備える車両後部の側面図を示す。車両後部の車体２には、開閉体であるバックドア３が左右１対のドアヒンジ（図示略）により左右方向を向く軸線回りに上下方向に開閉可能に支持される。バックドア３は、下部中央に設けられたドアラッチ装置（図示略）が車体２に設けられたストライカ（図示略）に係合することにより、車体２の後部開口を閉塞する図１に２点鎖線で示す全閉位置に保持され、ドアラッチ装置とストライカとの係合が解除されることにより、下端部が跳ね上げられて後部開口を開放する図１に実線で示す全開位置に移動する。

図２は、駆動装置１が伸びた状態（バックドア３の全開位置に対応する状態）の正面図を示し、図３は、図２におけるIII−III線縦断面図を示し、図４は、駆動装置１が縮んだ状態（バックドア３の全閉位置に対応する状態）の縦断面図を示す。

駆動装置１は、上端が車体２に連結される円筒状の内筒４と、下端がバックドア３に連結されると共に、内筒４の下部が軸線方向（伸縮方向）へ相対移動可能に挿入される円筒状の外筒５とを備え、内筒４内に収納されるモータ等の動力源の回転運動を直線運動に変換して、外筒５が内筒４に対して軸線方向（内筒４及び外筒５の長手方向）へ伸縮作動することで、開閉体３を開閉作動させる装置である。
なお、本説明で使用する駆動装置１の方位は、バックドア３が閉じた状態で、駆動装置１が概ね上下方向を向いた状態を基準とする。

外筒５は、下端が密封状態で閉塞され、上端が開口する円筒状を呈すると共に、下端に設けたボールソケットジョイントにより構成されるドア用継手５１がドア３に左右方向を向く回転軸線回りに回転自在に連結される。

外筒５には、内筒４と外筒５とにより形成される内部空間Ｓと外部とを連通する開口５３が設けられる。好ましくは、駆動装置１が伸び状態及び縮み状態のいずれの状態にあっても、開口５３は、内筒４により閉鎖されない位置に設けられる。具体的には、図４、５から理解できるように、駆動装置１が縮み状態にある状態において、開口５３は、内筒４の下端４ａよりも下位に設けられる。

開口５３は、気体は通すが水は通さない材料で形成されるフィルタ１４により閉塞される。好ましくは、フィルタ１４は、多孔質性材料により形成される。これにより、雨水や洗車水等の水が外筒５の開口５３から内部空間Ｓに浸入することを防止すると共に、外気を開口５３から内部空間Ｓに導入可能とし、内部空間Ｓの空気を開口５３から外部へ吐出可能とする。

外筒５内には、上下方向を向く円筒状のスプリングガイド６と、スプリングガイド６内の上部に固定されるナット７とが収納される。

スプリングガイド６は、上端が開口し、下端が外筒５内の下端に軸線回り及び軸線方向へ移動不能に固定されることにより、外筒５と一体となって内筒４に対して軸線方向へ相対移動する。スプリングガイド６の上部外周面には、外径が上方へ向けて漸次細くなるような形態のテーパー部６１が設けられる。テーパー部６１は、後述の圧縮コイルスプリング１３が伸縮する際、スプリングガイド６の先端が圧縮コイルスプリング１３のコイル内側に引っ掛かることなく、圧縮コイルスプリング１３が円滑に伸縮しうるようにするためのものである。

ナット７は、後述のスピンドル１２が螺合する軸線方向に貫通する雌ねじ孔７１（図６参照）を有すると共に、スプリングガイド６の上部内周面に軸線回り及び軸線方向へ移動不能に固定される。これにより、ナット７は、スプリングガイド６を介して外筒５に対して軸線回り及び軸線方向へ移動不能に固定される。

外筒５の上部内周面には、図６、７に示すように、環状溝５２が設けられる。好ましくは、環状溝５２は、外筒５の上部外周面に円筒状のエンドカバー８を隙間無く外嵌することで、エンドカバー８の内周面と外筒５の上端との間に形成される。

環状溝５２内には、ゴム等により形成される環状のパッキン９が嵌め込まれる。パッキン９は、環状溝５２の内周面及び内筒４の外周面にそれぞれ密接することで、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇ（図７参照）を完全に閉塞する。これにより、駆動装置１における内筒４と外筒５とにより形成される内部空間Ｓへの水の浸入を阻止して、内部空間Ｓに配置される後述のモータ１０、減速機構１１及びスピンドル１２等への水の付着を防止する。

好ましくは、図７に示すように、パッキン９は、横断面形状において、外周側が長辺で、内周側が短辺となるような台形状とする。さらには、環状溝５２の上下方向の開口幅は、パッキン９の長辺よりも大となるように設定される。これにより、バックドア３の開閉動作に伴う駆動装置１の伸縮作動時に、外筒５の軸線方向と内筒４の軸線方向とが互いにずれても、当該ずれを効果的に吸収可能となる。

内筒４は、上端が閉塞され、下端が開口する円筒状を呈すると共に、上端に設けたボールソケットジョイントにより構成される車体用継手４１が車体２に左右方向を向く回転軸線回りに回転自在に連結され、外筒５内に軸線方向へ相対移動可能に挿入される。

内筒４内には、動力源であるモータ１０と、モータ１０の回転を減速する減速機構１１と、減速機構１１に接続されるスピンドル１２とが収容される。

内筒４の上端には、モータ１０に電気的に接続される電線１０１を外部へ導出させるための電線導出口４２が設けられる。

モータ１０は、内筒４内の上部にがた付き無く保持される。モータ１０に電気的に接続される電線１０１は、電線導出口４２から外部へ導出される。

減速機構１１は、モータ１０よりも下位にあって、モータ１０の回転を減速する遊星歯車により構成され、減速した回転を出力軸１１１から出力する。

スピンドル１２は、軸線方向の上端部が減速機構１１の出力軸１１１に接続されると共に、内筒４内に支持される軸受１５により回転可能に枢支されることにより、内筒４に対して軸線回りに回転可能で、かつ軸線方向へ移動不能に内筒４内に収容される。軸受１５は、内筒４内に回転不能に固定されるスプリングプレート１６により内筒４内に支持される。出力軸１１１のスピンドル１２に対する接続は、スピンドル１２の上端部を出力軸１１１に直接接続するか、又はクラッチ及び／又はブレーキ機構を介して接続する。

スピンドル１２の下部は、外筒５内に固定されたスプリングガイド６内に軸線方向へ移動可能に挿入されると共に、スプリングガイド６内に固定されたナット７の雌ねじ孔７１に螺合する。これにより、スピンドル１２がモータ１０の駆動力により軸線回りに回転すると、ナット７は、スピンドル１２の回転運動を直線運動に変換して、スプリングガイド６と共に軸線方向へ直線移動する。これに伴って、外筒５は、ナット７と一体的に内筒４に対して軸線方向へ相対移動する。

内筒４と外筒５との間には、内筒４及び外筒５に対して軸線方向の伸び方向への付勢力を付与する圧縮コイルスプリング１３が収納される。

圧縮コイルスプリング１３は、上端が内筒４に固定されたスプリングシート１６に当接し、下端が外筒５内の下端に当接し、下半分がスプリングガイド６の外周面と外筒５の内周面との間の隙間に配置され、上半分がスピンドル１２の外周面と内筒４の内周面との間の隙間に配置されることで、内筒４及び外筒５に対して軸線方向の伸び方向への付勢力を付与する。図４に示す駆動装置１の縮み状態においては、スピンドル１２は、ほぼ全長がスプリングガイド６内に進入し、圧縮コイルスプリング１３は、圧縮された状態でほぼ全長がスプリングガイド６の外周面と外筒５の内周面との間の隙間に介在する。

次に駆動装置１の作用について説明する。
駆動装置１は、バックドア３が全閉位置にあるときには図４に示す縮み状態にあり、バックドア３が全開位置にあるときには図２、３に示す伸び状態にある。
図４に示す駆動装置１の縮み状態において、モータ１０の駆動力によりスピンドル１２が所定の方向へ回転して、ナット７が軸線方向の伸び方向（図４において下方）へ移動すると、外筒５は、スプリングガイド６及びナット７と共に伸び方向へ移動する。この動作により、駆動装置１が伸び状態となって、バックドア３を全閉位置から開き方向へ移動させる。この場合、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇはパッキン９により密封されているため、内部空間Ｓへの水の浸入は防止される。

駆動装置１の伸び作動の場合においては、伸び作動に伴って内部空間Ｓの体積が増大することから、外部の空気が外筒５に設けた開口５３を閉塞したフィルタ１４を通って内部空間Ｓに導入される。これにより、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇをパッキン９により密封しても、内部空間Ｓ内の空気の膨張による抵抗を受けることなく、外筒５を伸び方向へ円滑に移動させることが可能となる。また、開口５３がフィルタ１４により閉塞されているため、水が開口５３から内部空間Ｓに浸入することはない。

図２、３に示す駆動装置１の伸び状態において、モータ１０の駆動力によりスピンドル１２が前述の所定の方向と反対方向に回転して、ナット７が軸線方向の縮み方向（図３において上方）へ移動すると、外筒５は、スプリングガイド６及びナット７と共に縮み方向へ移動する。この動作により、駆動装置１が縮み状態となって、バックドア３を全開位置から閉じ方向へ移動させる。この場合においても、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇがパッキン９により密封されているため、内部空間Ｓへの水の浸入は防止される。

駆動装置１の縮み作動の場合においては、縮み作動に伴って内部空間Ｓの体積が縮小することから、内部空間Ｓの空気がフィルタ１４を通って外部へ吐出される。これにより、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇをパッキン９により密封しても、内部空間Ｓ内の空気の圧縮による抵抗を受けることなく、外筒５を縮み方向へ円滑に移動させることが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、上記実施形態に対して、次のような種々の変形や変更を施すことが可能である。

（ａ）内筒４をバックドア３に連結し、外筒５を車体２に連結する。

（ｂ）モータ１０、減速機１１及びスピンドル１２を外筒５内に設け、スプリングガイド６及びナット７を内筒４内に設ける。この場合には、開口５３及びフィルタ１４は外筒５に設けられる。

（ｃ）開閉体をバックドア以外の例えば、トランクリッド、サイドドアとする。

（ｆ）（ａ）〜（ｃ）を適宜組み合わせる。

１駆動装置２車体
３バックドア（開閉体）４内筒
４ａ下端４１車体用継手
４２電線導出口５外筒
５１ドア用継手５２環状溝
５３開口６スプリングガイド
６１テーパー部７ナット
７１雌ねじ孔８エンドカバー
９パッキン１０モータ
１０１電線１１減速機構
１１１出力軸１２スピンドル
１３圧縮コイルスプリング１４フィルタ
１５軸受１６スプリングプレート
Ｇ隙間Ｒ空気流通路
Ｓ内部空間

Claims

車体に開閉可能に支持される開閉体を開閉作動させるための駆動装置において、
一端に設けた継手が車体又は開閉体のいずれか一方に連結されると共に、前記一端が閉塞し、他端が開口する外筒と、
一端に設けた継手が前記車体又は前記開閉体のいずれか他方に連結されると共に、前記一端が閉塞し、他端が開口し、当該他端側が前記外筒に対して軸線方向へ相対移動可能に挿入される内筒と、
前記外筒の内周面と前記内筒の外周面の間に設けられ、前記内周面と前記外周面との間の隙間を密封するパッキンと、を備え、
前記外筒又は前記内筒のいずれか一方を第１筒とし、前記外筒又は前記内筒のいずれか他方を第２筒として、
前記第１筒内に、モータと、前記モータにより軸線回りに回転可能で、かつ軸線方向へ移動不能なスピンドルとを収納し、
前記第２筒内に、軸線方向に移動不能で、かつ軸線回りに回転不能に収納され、前記スピンドルの回転により軸線方向へ移動可能に前記スピンドルに螺合するナットを収納し、
前記第２筒に、前記第１筒と前記第２筒とにより形成される内部空間と外部とを連通する開口を設け、当該開口を気体を通すが水は通さないフィルタにより閉塞したことを特徴とする開閉体の駆動装置。
前記フィルタを多孔質性材料で形成したことを特徴とする請求項１記載の開閉体の駆動装置。
前記パッキンは、横断面形状を略台形状としたことを特徴とする請求項１又は２記載の開閉体の駆動装置。