JP2021046887A - 伸縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バックドアなどの開閉体に急開閉される力が加わった際に、開閉体の急開閉を抑制する制動力を加えること。【解決手段】伸縮装置Ｄは、第１部材１と第２部材２とを備え、第１部材１はシャフト１１を有し、第２部材２は筒状部２１を有し、伸縮装置Ｄは、シャフト１１の外周と、筒状部２１の内面との間にブレーキ機構３を備え、ブレーキ機構３は、弾性部材３１とブレーキ部材３２とを備え、シャフト１１は、弾性部材取付部１１１と傾斜部１１２とを有し、ブレーキ部材３２は、第１の方向Ｄ１に沿った所定の速度以上での第２部材２の相対移動で、弾性部材３１により押圧されて、シャフト１１の傾斜部１１２に沿って相対移動方向に移動し、ブレーキ部材３２が傾斜部１１２を相対移動方向に移動した際に、筒状部２１の内面を押圧する。【選択図】図４

Description

本発明は伸縮装置に関する。

自動車のバックドアや外開き窓などの開閉体を開閉する構造において、開閉体と開閉体が取り付けられる基体との間に、伸縮可能なガスステーなどの補助装置が用いられる場合がある。特許文献１には、例えば、自動車の車体とバックドアとの間に取り付けられた、伸縮可能なガスステーを有する補助装置が開示されている。このような補助装置は、例えば、伸縮可能な２つの筒体の内部に収容されたガスダンパーと、筒体の内部に設けられたバネとを有している。ガスダンパーやバネは、バックドアを開放した方向に付勢して、バックドアを開放した状態で支持する。

特開２００５−３３６７７２号公報

開閉体を手動または自動で開閉する際に、例えば人為的に開閉体が急開閉される場合がある。このような場合に、上述したガスダンパーを有する補助装置の場合、開閉体が急開閉されると、補助装置自体や、例えば自動で開閉体を開閉する駆動装置など補助装置とは別に設けられた装置に、大きな荷重が加わる場合がある。

そこで、本発明は、バックドアなどの開閉体に急開閉される力が加わった際に、開閉体の急開閉を抑制する制動力を加えることが可能な伸縮装置の提供を目的とする。

本発明の伸縮装置は、第１の方向に延びる第１部材と、前記第１の方向に沿って相対移動する第２部材とを備えた伸縮装置であって、前記伸縮装置は、前記第１部材が前記第１の方向に沿って前記第２部材に対して相対移動することによって伸縮するように構成され、前記第１部材は、前記第１の方向に沿って延びるシャフトを有し、前記第２部材は、前記シャフトを前記第１の方向に沿って移動できるように収容する筒状部を有し、前記伸縮装置は、前記シャフトの外周と、前記筒状部の内面との間にブレーキ機構を備え、前記ブレーキ機構は、前記シャフトの外周と前記筒状部の内面との間に配置された弾性部材と、前記シャフトの外周と前記筒状部の内面との間に、前記第１の方向で前記弾性部材に隣接して配置されたブレーキ部材とを備え、前記シャフトは、外周に、前記弾性部材が設けられる弾性部材取付部と、前記弾性部材取付部に隣接する傾斜部とを有し、前記傾斜部は、前記第１の方向で前記弾性部材取付部から離れるにつれて、前記筒状部の内面との間の距離が短くなるように傾斜し、前記弾性部材は、前記第１の方向に幅を有し、前記ブレーキ部材は、前記第１の方向に沿った所定の速度以上での前記第２部材の相対移動で、前記第２部材の相対移動の方向と同方向となる相対移動方向に変位した前記弾性部材により、前記相対移動方向に押圧されて、前記シャフトの前記傾斜部に沿って前記相対移動方向に移動するように構成され、前記ブレーキ部材が前記傾斜部を前記相対移動方向に移動した際に、前記筒状部の内面を押圧する厚さを有する。

本発明の伸縮装置によれば、バックドアなどの開閉体に急開閉される力が加わった際に、開閉体の急開閉を抑制する制動力を加えることができる。

本発明の一実施形態の伸縮装置が車両に取り付けられた状態を示す概略図である。 本発明の一実施形態の伸縮装置の伸長状態を示す、伸縮装置を長手方向に切断した断面図である。 本発明の一実施形態の伸縮装置の収縮状態を示す、伸縮装置を長手方向に切断した断面図である。 図２に示される伸縮装置のブレーキ機構の周辺の断面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図６に示される弾性部材の変形例を示す、図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図４に示される状態から、弾性部材および第１ブレーキ部材が第１の方向で一方に移動した状態を示す概略断面図である。 図４に示される状態から、弾性部材および第２ブレーキ部材が第１の方向で他方に移動した状態を示す概略断面図である。 伸縮装置の変形例を示す概略断面図である。 伸縮装置の他の変形例を示す概略断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態の伸縮装置を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまで一例であり、本発明の伸縮装置は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１〜図３に示されるように、本実施形態の伸縮装置Ｄは、第１の方向Ｄ１（図２および図３参照）に延びる第１部材１と、第１の方向Ｄ１に沿って第１部材１に対して相対移動する第２部材２とを備えている。第１の方向Ｄ１は、伸縮装置Ｄが伸縮する所定の方向である。本実施形態では、第１の方向Ｄ１は、直線的に延びる第１部材１および第２部材２の軸方向である。

伸縮装置Ｄは、図２および図３に示されるように、第１部材１が第１の方向Ｄ１に沿って第２部材２に対して相対移動することによって伸縮するように構成されている。第１部材１および第２部材２の間の相対移動に関して、本実施形態では、第２部材２が第１部材１に対して第１の方向Ｄ１に沿って移動することによって第１部材１および第２部材２の間に相対移動が生じている。しかし、第１部材１が第２部材２に対して移動することによって、または、第１部材１および第２部材２の両方が互いに対して移動することによって、第１の方向Ｄ１に沿って第１部材１および第２部材２の間に相対移動が生じてもよい。第１の方向Ｄ１に沿って第１部材１および第２部材２の間に相対移動が生じることにより、図２および図３に示されるように、第１部材１の一端１ａから第２部材２の一端２ａまでの第１の方向Ｄ１に沿った長さが変化し、伸縮装置Ｄが伸縮する。

伸縮装置Ｄは、所定の取付対象に取り付けられる。伸縮装置Ｄは、第１の方向Ｄ１に沿って伸縮することによって、伸縮装置Ｄが取り付けられた取付対象を動作させたり、取付対象の動作をアシストまたは規制したりするように構成されている。伸縮装置Ｄの取付対象は、本実施形態では車両であるが、取付対象は車両に限定されない。

本実施形態では、第１部材１は、図１に示されるように、第１接続部Ｃ１を有し、第１接続部Ｃ１を介して取付対象となる第１の基体Ｂ１に接続されている。第２部材２は、図１に示されるように、第２接続部Ｃ２を有し、第２接続部Ｃ２を介して取付対象となる第２の基体Ｂ２に接続されている。具体的には、本実施形態では、伸縮装置Ｄは、第１部材１および第２部材２のうちの一方（本実施形態では、第２部材２）が開閉体である第２の基体Ｂ２（以下、開閉体Ｂ２とも呼ぶ）に接続され、第１部材１および第２部材２のうちの他方（本実施形態では第１部材１）が、開閉体Ｂ２が取り付けられる基体（第１の基体Ｂ１）に接続されている。

具体的には、伸縮装置Ｄは、図１に示されるように、車両のバックドアの開閉装置に適用されている。本実施形態では、第１の基体Ｂ１が車体（以下、車体Ｂ１とも呼ぶ）であり、開閉体Ｂ２がヒンジＨを中心に回転するバックドアである。図１に示されるように、開閉体Ｂ２が車両の後部開口部を閉鎖した、参照符号Ｓ１で示す閉鎖状態から開閉体Ｂ２が操作されると、第１部材１が第２部材２に対して相対移動して（本実施形態では、第２部材２が第１部材１から突出して）、開閉体Ｂ２が開放する。開閉体Ｂ２は、閉鎖状態Ｓ１から、参照符号Ｓ２で示される開放途中状態を経て、参照符号Ｓ３で示される開放状態まで移動する。同様に、開閉体Ｂ２は、開放状態Ｓ３から開放途中状態Ｓ２を経て閉鎖状態Ｓ１へと移動する。伸縮装置Ｄは、第１接続部Ｃ１によって水平軸周りに揺動するように車体Ｂ１に取り付けられており、第１部材１および第２部材２は、車体Ｂ１に対する角度を変えながら、第１の方向Ｄ１に相対移動するように構成されている。

なお、伸縮装置Ｄは、車体Ｂ１の左右方向で一対設けられることが好ましいが、車体Ｂ１の左右方向で一方のみに設けられていてもよい。また、本実施形態では、開閉体Ｂ２を開閉する開閉装置は、伸縮装置Ｄ以外に、たとえばモータ等の駆動源を用いて開閉体Ｂ２を開閉する駆動装置を有していてもよいし、ガスダンパーなどにより開閉体Ｂ２の開閉をアシストする補助装置を有していてもよい。

本実施形態では、伸縮装置Ｄが車両のバックドアの開閉装置に適用された例を示しているが、伸縮装置Ｄの用途は、バックドアの開閉装置に限定されない。例えば、伸縮装置Ｄは、バックドア以外の開閉体（たとえば窓など）の開閉装置や、伸縮動作を行う他の伸縮装置などに適用されてもよい。

第１部材１は、第２部材２に対して第１の方向Ｄ１に相対移動する部材である。第１部材１は、図２および図３に示されるように、第１の方向Ｄ１に沿って延びるシャフト１１を有している。第１部材１の形状および構造は、シャフト１１を有し、第１部材１が第２部材２に対して相対移動することによって、伸縮装置Ｄの全体が伸縮できるように構成されていれば特に限定されない。本実施形態では、第１部材１は、一端１ａおよび他端１ｂを有する第１の方向Ｄ１に沿って延びる細長い部材である。第１部材１は、図２および図３に示されるように、シャフト１１に加えてさらに、シャフト１１の外周を取り囲むように設けられた第１ハウジング１２と、第１部材１の一端１ａ側において、第１ハウジング１２に設けられた第１接続部Ｃ１とを有している。

シャフト１１は、第２部材２の後述する筒状部２１に対して第１の方向Ｄ１に沿って相対移動する部材である。シャフト１１は、本実施形態では、第１の方向Ｄ１に延びる棒状または筒状に形成されている。本実施形態では、シャフト１１は、第１の方向Ｄ１に垂直な断面が略円形となるように構成されているが（図５および図６参照）、シャフト１１の断面形状は特に限定されず、略多角形など、他の形状であってもよい。

シャフト１１の一端１１ａは、本実施形態では、図２および図３に示されるように、第１部材１の一端１ａ側において、第１接続部Ｃ１（または第１ハウジング１２）に接続されている。シャフト１１の他端１１ｂは、伸縮装置Ｄが伸長状態（図２参照）となったときに、第２部材２の筒状部２１と第１の方向Ｄ１で係合するストッパ部ＳＴを有している。

また、シャフト１１は、図２〜図４に示されるように、外周に、後述する弾性部材３１が設けられる弾性部材取付部１１１と、弾性部材取付部１１１に隣接する傾斜部１１２とを有している。弾性部材取付部１１１および傾斜部１１２は、後述する弾性部材３１およびブレーキ部材３２とともに、後述するブレーキ機構３の一部を構成している。

弾性部材取付部１１１は、シャフト１１の外周において弾性部材３１が取り付けられる部位である。弾性部材取付部１１１は、本実施形態では、図６に示されるように、第１の方向Ｄ１に垂直な断面が略円形であるが、弾性部材取付部１１１の断面形状は特に限定されず、弾性部材３１の形状に応じて変更されてもよい。

本実施形態では、弾性部材取付部１１１は、弾性部材３１のうち、弾性部材取付部１１１に対向する部位となる内面３１ａが第１の方向Ｄ１に移動することを規制するように、弾性部材３１を保持している。具体的には、弾性部材取付部１１１は、図４に示されるように、シャフト１１の外周において、弾性部材３１と第１の方向Ｄ１で係合する係合部Ｅ１を有している。この場合、弾性部材３１の一部が、後述するように第１の方向Ｄ１に一時的に変位しても、弾性部材３１全体を第１の方向Ｄ１で所定の位置に保つことができる。

なお、係合部Ｅ１は、本実施形態では、弾性部材取付部１１１において、シャフト１１の外周から第１の方向Ｄ１に垂直な方向（径方向外側に）突出する凸部であり、弾性部材３１の内面３１ａに形成された凹部として形成された被係合部Ｅ２が、凸部である係合部Ｅ１に嵌合するように構成されている。しかし、係合部Ｅ１および被係合部Ｅ２の形状や構造は、弾性部材３１全体を第１の方向Ｄ１で所定の位置に保つことができれば、特に限定されない。たとえば、係合部は、弾性部材３１の内面３１ａ全体が嵌まり込む凹部としてもよい。

傾斜部１１２は、ブレーキ部材３２が第１の方向Ｄ１に垂直な方向で対向する傾斜面を有する部位である。傾斜部１１２は、後述するように、弾性部材３１の変位によって第１の方向Ｄ１に移動したブレーキ部材３２が摺動するように構成されている。傾斜部１１２は、図４に示されるように、第１の方向Ｄ１で弾性部材取付部１１１から離れるにつれて、筒状部２１の内面との間の距離が短くなるように傾斜している。これにより、後述するように、第１の方向Ｄ１でブレーキ部材３２が弾性部材取付部１１１から離れる方向に移動すると、ブレーキ部材３２が筒状部２１の内面に近接し、ブレーキ部材３２の外面（押圧面３２ｂ）が筒状部２１の内面に押圧される。

傾斜部１１２の形状は、第１の方向Ｄ１で弾性部材取付部１１１から離れるにつれて、筒状部２１の内面との間の距離が短くなるように傾斜していれば特に限定されない。本実施形態では、傾斜部１１２は、第１の方向Ｄ１で弾性部材取付部１１１に近付くにつれて第１の方向Ｄ１に垂直な断面が小さくなる略円錐台形状を有している。しかし、傾斜部１１２は、略角錐台やテーパー状の面を有する他の形状であってもよい。

また、本実施形態では、傾斜部１１２は、図２〜図４に示されるように、弾性部材取付部１１１に対して第１の方向Ｄ１で異なる位置に設けられ、互いに逆方向に傾斜する第１傾斜部１１２ａおよび第２傾斜部１１２ｂを有している。より具体的には、本実施形態では、第１の方向Ｄ１で第１傾斜部１１２ａおよび第２傾斜部１１２ｂによって、弾性部材取付部１１１が挟まれるように構成されている。なお、後述する図１０に示される変形例のように、第１傾斜部１１２ａおよび第２傾斜部１１２ｂは、第１の方向Ｄ１で離間した２つの第１弾性部材取付部１１１ａおよび第２弾性部材取付部１１１ｂのそれぞれに隣接して設けられていてもよい。または、図１１に示される変形例のように、第１傾斜部１１２ａおよび第２傾斜部１１２ｂは、第１の方向Ｄ１で互いに隣接して配置されていてもよい。

第１ハウジング１２は、図２および図３に示されるように、第１の方向Ｄ１に沿って延び、シャフト１１を内部に収容する。第１ハウジング１２の形状や構造は、シャフト１１を内部に収容することができれば、特に限定されない。本実施形態では、第１ハウジング１２は筒状に形成され、シャフト１１が同軸上に配置されるように、内側にシャフト１１を収容している。

本実施形態では、図２および図３に示されるように、第１ハウジング１２は、第２部材２の後述する第２ハウジング２２とともに、伸縮装置Ｄの外部ハウジングとして構成されている。より具体的には、第１ハウジング１２は、第２ハウジング２２を入れ子式に収容可能とするように、第１部材１の他端１ｂにおいて開口している。なお、第２ハウジング２２が第１ハウジング１２を入れ子式に収容してもよい。

第１ハウジング１２および第２ハウジング２２によって構成された内部空間には、シャフト１１および第２部材２の筒状部２１が設けられるとともに、伸縮装置Ｄを伸長させる方向に付勢する付勢部材１３が設けられている。付勢部材１３は、シャフト１１および筒状部２１の外周と、第１ハウジング１２および第２ハウジング２２の内面との間に配置されたコイルバネである。付勢部材１３は、開放状態Ｓ３の位置にある開閉体Ｂ２を支持できる付勢力を有している。また、付勢部材１３は、開閉体Ｂ２の閉鎖状態Ｓ１から開放状態Ｓ３への開放動作をその付勢力によってアシストする（図１参照）。

第２部材２は、第１部材１に対して第１の方向Ｄ１に相対移動する部材である。第２部材２は、図２および図３に示されるように、シャフト１１を第１の方向Ｄ１に沿って移動できるように収容する筒状部２１を有している。第２部材２の形状および構造は、筒状部２１を有し、第２部材２が第１部材１に対して相対移動することによって、伸縮装置Ｄの全体が伸縮できるように構成されていれば特に限定されない。本実施形態では、第２部材２は、一端２ａおよび他端２ｂを有する第１の方向Ｄ１に沿って延びる細長い部材である。より具体的には、第２部材２は、図２および図３に示されるように、筒状部２１に加えてさらに、筒状部２１の外周を取り囲むように設けられた第２ハウジング２２と、第２部材２の一端２ａ側において、第２ハウジング２２に設けられた第２接続部Ｃ２とを有している。

筒状部２１は、第１部材１のシャフト１１に対して第１の方向Ｄ１に相対移動する部材である。筒状部２１は第１の方向Ｄ１に延びる筒状の部材である。筒状部２１は、シャフト１１を移動可能に内側に収容する大きさを有している。本実施形態では、筒状部２１は、第１の方向Ｄ１に垂直な断面が略円形となる略円筒状に形成されているが（図５および図６参照）、筒状部２１の断面形状は特に限定されず、略多角形など、他の断面形状であってもよい。

筒状部２１の一端２１ａは、本実施形態では、第２部材２の一端２ａ側において、第２接続部Ｃ２（または第２ハウジング２２）に接続されている。筒状部２１の他端２１ｂは、シャフト１１を挿入できるように開口を有している。また、筒状部２１は、伸縮装置Ｄが伸長状態（図２参照）となったときに、シャフト１１のストッパ部ＳＴと第１の方向Ｄ１で係合する規制部２１ｃを有している。ストッパ部ＳＴと規制部２１ｃとは第１の方向Ｄ１で係合する。これによって、第１の方向Ｄ１で、シャフト１１が筒状部２１から抜ける方向の移動が規制され、伸縮装置Ｄが所定の伸長状態で保持される。規制部２１ｃは、筒状部２１の中央領域に設けられているが、規制部２１ｃを設ける位置は、伸縮装置Ｄの伸縮ストロークなどに応じて適宜変更が可能である。また、本実施形態では、規制部２１ｃは、筒状部２１の第１の方向Ｄ１で中央領域において、筒状部２１の内面から径方向内側に突出した係合突部であるが、規制部２１ｃの形状や構造は特に限定されない。

第２ハウジング２２は、第１の方向Ｄ１に沿って延び、筒状部２１を内部に収容する。筒状部２１および第２ハウジング２２の第１の方向Ｄ１での長さは特に限定されないが、本実施形態では、筒状部２１は、図２および図３に示されるように、第２ハウジング２２よりも第１の方向Ｄ１で長く、第２部材２の他端２ｂ側において、第２ハウジング２２から第１の方向Ｄ１で突出している。第２ハウジング２２の形状や構造は、筒状部２１の一部または全部を内部に収容することができれば、特に限定されない。本実施形態では、第２ハウジング２２は筒状に形成され、筒状部２１が同軸上に配置されるように、内側に筒状部２１を収容している。

第１部材１および第２部材２は、第１部材１および第２部材２の一方または両方が操作されると、シャフト１１と筒状部２１とが第１の方向Ｄ１で相対移動するように構成されている。たとえば、図３に示される伸縮装置Ｄの収縮状態から、シャフト１１と筒状部２１とが第１の方向Ｄ１で一方に相対移動すると、図２に示されるように、第１部材１の一端１ａから第２部材２の一端２ａまでの長さが長くなり、伸縮装置Ｄの全長が長くなった伸長状態となる。また、たとえば、図２に示される伸縮装置Ｄの伸長状態から、シャフト１１と筒状部２１とが第１の方向Ｄ１で他方に相対移動すると、図３に示されるように、第１部材１の一端１ａから第２部材２の一端２ａまでの長さが短くなり、伸縮装置Ｄの全長が短くなった収縮状態となる。

また、伸縮装置Ｄは、図４に示されるように、シャフト１１の外周と、筒状部２１の内面との間にブレーキ機構３を備えている。ブレーキ機構３は、図４に示されるように、シャフト１１の外周と筒状部２１の内面との間に配置された弾性部材３１と、シャフト１１の外周と筒状部２１の内面との間に、第１の方向Ｄ１で弾性部材３１に隣接して配置されたブレーキ部材３２とを備えている。

ブレーキ機構３は、相対移動する第１部材１および／または第２部材２に制動力を加える機構である。ブレーキ機構３は、後述するように、第１部材１および第２部材２の相対移動の速度が所定の速度以上、たとえば、通常の使用状態における相対移動の速度よりも高速となったときに、制動力を加える、またはさらに制動力を高める。これにより、第１部材１および第２部材２の急激な相対移動が抑制される。なお、相対移動の所定の速度は、伸縮装置Ｄが適用される用途に応じて適宜変更が可能であり、特にその速度自体は限定されるものではない。また、ブレーキ機構３は、第１部材１および第２部材２の相対移動の速度が所定の速度よりも小さい場合は、加わる制動力が小さくなるかまたは制動力が加わらないように構成されることで、第１部材１および第２部材２の相対移動を円滑にする。

弾性部材３１は、第１の方向Ｄ１に幅を有し、第１の方向Ｄ１に変位可能な弾性を有する部材である。弾性部材３１は、図４に示されるように、シャフト１１の弾性部材取付部１１１に取り付けられ、シャフト１１の外周と筒状部２１の内面との間に配置される。また、弾性部材３１は、図４に示されるように、第１の方向Ｄ１でブレーキ部材３２と隣接して配置されている。弾性部材３１の材料は、所定の弾性を有していれば特に限定されないが、たとえば、ゴムとすることができる。

弾性部材３１は、後述するように、第１の方向Ｄ１に沿った所定の速度以上での第２部材２の相対移動で、第２部材２の相対移動の方向と同方向となる相対移動方向に変位するように構成されている（図８および図９参照）。このように変位した弾性部材３１によって、ブレーキ部材３２が相対移動方向に押圧されて、シャフト１１の傾斜部１１２に沿って相対移動方向に移動する。これにより、後述するように、ブレーキ部材３２が傾斜部１１２を相対移動方向に移動した際に、筒状部２１の内面を押圧して、第１部材１および／または第２部材２に制動力を加えるように構成されている。

なお、弾性部材３１の「変位」とは、第１の方向Ｄ１における相対移動方向にブレーキ部材３２を押圧できるように、弾性部材３１の第１の方向Ｄ１での端部（端面）の位置が変動することをいう。弾性部材３１の変位は、弾性部材３１の端部の位置が変位するものであれば、弾性部材３１の一部が変形するものであってもよいし、弾性部材３１全体の位置が第１の方向Ｄ１にシフトするものであってもよい。なお、本実施形態では、弾性部材３１は変形することによってブレーキ部材３２を押圧している。この弾性部材３１の変形は、第１部材１および第２部材２が所定の速度以上で相対移動した際に、筒状部２１内でのシャフト１１の相対移動によって生じる空気流によって生じると考えられる。弾性部材３１の変形は、特に限定されないが、たとえば、弾性部材３１の内面３１ａと弾性部材取付部１１１との間を通過する空気流によって、弾性部材３１が筒状部２１の内面に向かって移動または変形し、移動する筒状部２１に弾性部材３１の外面３１ｂが追従することによって生じると考えられる。なお、弾性部材３１の変形は、筒状部２１内の空気流によって、弾性部材３１の第１の方向Ｄ１の端面が押圧されることによって変形するものであってもよい。

本実施形態では、弾性部材３１は、図４に示されるように、弾性部材取付部１１１の係合部Ｅ１に第１の方向Ｄ１で係合する被係合部Ｅ２を有している。係合部Ｅ１および被係合部Ｅ２が第１の方向Ｄ１で係合することによって、弾性部材３１は弾性部材取付部１１１に対して第１の方向Ｄ１で所定の位置に保持される。これにより、弾性部材３１全体としての第１の方向Ｄ１への変位を確保しつつ、弾性部材３１の弾性部材取付部１１１との対向部位となる内面３１ａの移動は抑制される。したがって、第１部材１および第２部材２の相対移動に起因して弾性部材３１が部分的に第１の方向Ｄ１で一方および他方に一時的に変位したとしても、第１部材１および第２部材２の相対移動がなくなると、弾性部材３１が復元して元の形状に戻る。

また、弾性部材３１は、後述するように、第１の方向Ｄ１に垂直な方向で、シャフト１１の外面から離れる方向（シャフト１１の径方向外側）に移動できるように弾性部材取付部１１１に取り付けられていてもよい（図８および図９参照）。この場合、後述するように、第１部材１および第２部材２の所定の速度以上の相対移動時に、筒状部２１内で第１の方向Ｄ１に沿って生じる空気流によって、弾性部材３１は筒状部２１の内面に向かってシャフト１１の外面から離れる方向に移動する。これにより、弾性部材３１が筒状部２１の内面に押圧されやすく、筒状部２１の第１の方向Ｄ１への相対移動に弾性部材３１の外面３１ｂが追随して変位しやすくなる。また、第１部材１および第２部材２が所定の速度よりも低い速度で相対移動する際には、筒状部２１内に生じる空気流の影響が小さい。そのため、弾性部材３１は筒状部２１の内面に接触していないか、筒状部２１の内面に軽く接触した状態となり、通常の使用状態における第１部材１および第２部材２の間の相対移動を円滑にすることができる。

弾性部材３１の内面３１ａと、弾性部材取付部１１１の外面との間には、弾性部材３１の内面３１ａに沿って空気が流れる流路を生じさせる空間が形成されていてもよい。この空間は、たとえば、弾性部材３１の内面３１ａの内径を弾性部材取付部１１１の外径よりも大きくすることにより形成されていてもよいし、図７に示されるように、弾性部材３１の内面３１ａにおいて第１の方向Ｄ１に延びる溝等の凹部Ｇによって形成されてもよい。

弾性部材３１は、第１の方向Ｄ１に所定の幅を有し、第１の方向Ｄ１に垂直な方向にも所定の厚さを有している。第１部材１および第２部材２の相対移動が所定の速度よりも低い速度で移動する通常の使用状態においては、弾性部材３１は所定の形状を保って（第１の方向Ｄ１での変位が所定範囲内となり）、ブレーキ部材３２への第１の方向Ｄ１への押圧力が加わらないまたは押圧量が小さくなるように構成されている。これにより、通常の使用状態においては、第１部材１および／または第２部材２にブレーキ部材３２による制動力がかからないか、加わる制動力が小さくなる。したがって、第１部材１および第２部材２を円滑に相対移動させることができる。一方、第１部材１および第２部材２の相対移動が所定の速度よりも速くなる高速相対移動状態では、弾性部材３１は、ブレーキ部材３２に制動力を加えることができる程度に第１の方向Ｄ１に所定量変位するように構成されている。

弾性部材３１の形状や弾性力は、伸縮装置Ｄの用途や、弾性部材３１以外の他部材の形状・大きさ等に応じて、弾性部材３１の上述した機能を奏することができるように適宜設定される。弾性部材３１の形状は特に限定されないが、本実施形態では、弾性部材３１は、シャフト１１が挿通される挿通孔を有し、第１の方向Ｄ１に垂直な方向に所定の厚さを有する円筒状に形成されている。弾性部材３１の第１の方向Ｄ１に垂直な方向の厚さは、弾性部材取付部１１１と筒状部２１の内面との間の隙間の大きさと略同一またはわずかに小さい。なお、弾性部材３１の外面３１ｂ（筒状部２１の内面との対向面）は、第１部材１および第２部材２が相対移動していない初期状態において、筒状部２１の内面に接触していてもよいし、非接触であってもよい。

弾性部材３１は、図４に示されるように、弾性部材３１の外面３１ｂから部分的に突出する突出部Ｐを有していてもよい。本実施形態では、弾性部材３１は、外面３１ｂの全体が筒状部２１の内面に接触するのではなく突出部Ｐによって部分的に接触する。したがって、通常の使用状態における第１部材１と第２部材２との間の相対移動の際の摺動抵抗を減らすことができる。なお、本実施形態では、突出部Ｐは、弾性部材３１の外面３１ｂにおいて環状に突出しており、第１の方向Ｄ１に離間して複数設けられている。しかし、突出部Ｐの形状、個数、配置などは特に限定されない。

ブレーキ部材３２は、筒状部２１の内面に押圧されることによって、相対移動する第１部材１および／または第２部材２に制動力を加える。具体的には、ブレーキ部材３２は、第２部材２の相対移動方向に変位する弾性部材３１によって、相対移動方向に押圧されて弾性部材３１と同方向に移動する。これにより、ブレーキ部材３２は傾斜部１１２の傾斜面に沿って移動して、筒状部２１の内面に向かって移動する。したがって、ブレーキ部材３２が筒状部２１の内面に押圧され、ブレーキ部材３２と筒状部２１の内面との間の摩擦力によって、第１部材１および／または第２部材２に制動力が加わり、第１部材１および／または第２部材２の急激な移動を抑制することができる。

ブレーキ部材３２は、図４に示されるように、第１の方向Ｄ１で弾性部材３１に隣接して配置されている。また、ブレーキ部材３２は、第１の方向Ｄ１に垂直な方向で傾斜部１１２と対向するように設けられ、傾斜部１１２と筒状部２１の内面との間に配置されている。本実施形態では、ブレーキ部材３２は、第１傾斜部１１２ａに沿って配置された第１ブレーキ部材３２１と、第２傾斜部１１２ｂに沿って配置された第２ブレーキ部材３２２とを有している。第１ブレーキ部材３２１は、伸縮装置Ｄが収縮する際に制動力を生じさせるブレーキ部材である。第１ブレーキ部材３２１は、弾性部材３１に対して、伸縮装置Ｄが収縮する際に第２部材２が相対移動する方向側に隣接するように設けられている。一方、第２ブレーキ部材３２２は、伸縮装置Ｄが伸長する際に制動力を生じさせるブレーキ部材である。第２ブレーキ部材３２２は、弾性部材３１に対して、伸縮装置Ｄが伸長する際に第２部材２が相対移動する方向側に隣接するように設けられている。このように、伸縮装置Ｄが第１ブレーキ部材３２１および第２ブレーキ部材３２２を有している場合、伸縮装置Ｄの収縮時および伸長時の両方の動作時に制動力を加えることができる。本実施形態では、弾性部材３１は、第１ブレーキ部材３２１と第２ブレーキ部材３２２との間に挟持されている。この場合、１つの弾性部材３１によって、第１ブレーキ部材３２１と第２ブレーキ部材３２２とを移動させることができ、簡単な構造で、伸縮装置Ｄの収縮時および伸長時の両方の動作時に制動力を加えることができる。

ブレーキ部材３２は、ブレーキ部材３２が傾斜部１１２を相対移動方向に移動した際に、筒状部２１の内面を押圧する所定の厚さを有している。ブレーキ部材３２の厚さは、第１の方向Ｄ１に垂直な方向における厚さである。ブレーキ部材３２の厚さは、ブレーキ部材３２が弾性部材３１によって第１の方向Ｄ１で所定量押圧される前の状態において、ブレーキ部材３２と筒状部２１の内面との間にわずかなクリアランスが形成されるように設定されることが好ましい。より具体的には、ブレーキ部材３２が移動していないとき（弾性部材３１が変位していないとき）に、ブレーキ部材３２の第１の方向Ｄ１における両端（弾性部材３１とは反対側の一方の端部３２ｃおよび弾性部材３１と対向する他方の端部３２ｄ）のうち、一方の端部３２ｃにおけるブレーキ部材３２の厚さは、一方の端部３２ｃの位置における筒状部２１の内面と傾斜部１１２の外面との間の隙間よりも小さいことが好ましい。また、一方の端部３２ｃにおけるブレーキ部材３２の厚さは、ブレーキ部材３２が弾性部材３１の変位によって移動したときに一方の端部３２ｃが到達する位置における、筒状部２１の内面と傾斜部１１２の外面との間の隙間よりも大きいことが好ましい。

ブレーキ部材３２の形状および構造は、ブレーキ部材３２が傾斜部１１２を相対移動方向に移動した際に、筒状部２１の内面を押圧することができれば、特に限定されない。本実施形態では、ブレーキ部材３２は、隣接する弾性部材３１から離れるにつれて厚さが小さくなるように傾斜したくさび状に形成されている。より具体的には、ブレーキ部材３２は、傾斜部１１２に対向し、傾斜部１１２の傾斜に沿って傾斜した摺接面３２ａと、筒状部２１の内面に沿って延びる押圧面３２ｂとを有している。摺接面３２ａは、傾斜部１１２に摺接する面である。本実施形態では、摺接面３２ａは平面として形成されているが（図５参照）、傾斜部１１２の湾曲に沿って湾曲していてもよい。押圧面３２ｂは、ブレーキ部材３２が相対移動方向に移動したときに筒状部２１の内面と当接して、筒状部２１の内面を押圧する面である。本実施形態では、押圧面３２ｂは、筒状部２１の内面に沿って筒状部２１の内面と略平行に湾曲しているが（図５参照）、第１部材１および／または第２部材２に制動力を加えるように筒状部２１の内面を押圧することができれば、湾曲面以外の形状であってもよい。

また、本実施形態では、ブレーキ部材３２は、図５に示されるように、シャフト１１の周方向に複数に分割された複数のブレーキ体ＢＲを有している。ブレーキ体ＢＲのそれぞれは、第１の方向Ｄ１に垂直な断面が略扇状に形成され、傾斜部１１２に沿って第１の方向Ｄ１に進退することによって、複数のブレーキ体ＢＲの押圧面３２ｂによって構成されたブレーキ部材３２の略円形の外面が拡大縮小する。なお、ブレーキ部材３２はシャフト１１の周方向で全体に設けられる必要はなく、シャフト１１の周方向で一部のみに設けられていてもよい。

本実施形態では、伸縮装置Ｄは、第１部材１および第２部材２の相対移動の際に、ブレーキ部材３２の一方の端部３２ｃ側から弾性部材３１に向かう空気流を生じさせるために、筒状部２１の内面とシャフト１１の外面との間に、第１の方向Ｄ１に連通した流路Ｆを有している。流路Ｆは、本実施形態では、筒状部２１の内面、シャフト１１の外面、および、複数のブレーキ体ＢＲの間の隙間によって構成されている。本実施形態では、扇状のブレーキ体ＢＲの摺接面３２ａは、湾曲した傾斜部１１２の外面に接する平面状に形成され、複数の摺接面３２ａと傾斜部１１２の外面との間に流路となる隙間が形成されている。この場合、傾斜部１１２の表面から弾性部材３１の内面３１ａに向かう空気流が生じやすくなる。なお、流路Ｆの位置や構造は特に限定されない。たとえば、弾性部材３１の凹部Ｇ（図７参照）のように、ブレーキ部材３２の摺接面３２ａに第１の方向Ｄ１に延びる溝状の凹部を形成して、流路Ｆを形成してもよい。

なお、ブレーキ部材３２の材料は、第１部材１および／または第２部材２に制動力を加えることができれば、特に限定されず、たとえば、合成樹脂、金属等とすることができる。

つぎに、開閉体Ｂ２を開閉する開閉装置を例に挙げて、本実施形態の伸縮装置Ｄの作用をより詳細に説明する。なお、以下の例はあくまで一例であり、以下の説明によって本発明の伸縮装置Ｄが限定されるものではない。

＜開閉体の通常の開閉動作＞
まず、たとえば、手動で緩やかに開閉体Ｂ２が開閉される場合や、図示しないモータ等によって開閉体Ｂ２を開閉する駆動装置と伸縮装置Ｄとを有する開閉装置において駆動装置のみによって開閉体Ｂ２が開閉される場合など、所定速度以下で緩やかに開閉体Ｂ２が開閉される場合について説明する。

たとえば、開閉体Ｂ２が図１における閉鎖状態Ｓ１から開放状態Ｓ３まで開放される場合、手動または電動によって、開閉体Ｂ２が操作される。開閉体Ｂ２が閉鎖状態Ｓ１から開放されると、開閉体Ｂ２が開放状態Ｓ３に近付くにつれて、第２部材２が第１部材１に対して相対移動して、第２部材２が第１部材１に対して突出していく。このとき、図２および図３に示されるように、第２部材２の筒状部２１は、第１部材１のシャフト１１に対して第１の方向Ｄ１に相対移動する。

第２部材２の筒状部２１のシャフト１１に対する相対移動の速度は緩やかであるため、第２部材２が第１部材１に対して相対移動したときに、筒状部２１の内部に生じる第１の方向Ｄ１での空気流も緩やかとなる。したがって、シャフト１１の弾性部材取付部１１１に取り付けられた弾性部材３１は、筒状部２１の内部に生じる空気流の影響が小さく、図４に示されるように、所定の形状をほぼ保った状態、または、図４の状態からわずかに変形した状態となる。そのため、弾性部材３１は、ブレーキ部材３２を第１の方向Ｄ１に押圧しないか、制動力がほぼかからない状態でブレーキ部材３２をわずかに押圧する程度である。したがって、ブレーキ部材３２による制動力は第２部材２の筒状部２１に加わらないか、筒状部２１の相対移動に影響を及ぼさない程度となる。これによって、開閉体Ｂ２の開放動作の際に、第２部材２は第１部材１に対して円滑に移動する。なお、開閉体Ｂ２の開放状態Ｓ３から閉鎖状態Ｓ１への閉鎖動作の際も、開閉体Ｂ２が緩やかに閉鎖される場合は、第２部材２が第１部材１に対して円滑に移動する。

＜開閉体の急開閉時の動作＞
つぎに、開閉体Ｂ２が開閉される際に、手動でさらなる力が加わる場合など、所定の速度以上で開閉体Ｂ２が開閉される場合について説明する。以下では、たとえば、開放途中状態Ｓ２から閉鎖状態Ｓ１に向かって、または開放途中状態Ｓ２から開放状態Ｓ３に向かって、ユーザが大きな力を加えて開閉体Ｂ２が急開閉される場合について説明する。

開閉体Ｂ２に急開閉される力が加わり、第２部材２が第１部材１に対して通常の動作時よりも速い速度で相対移動すると、第１の方向Ｄ１で筒状部２１の内部に生じる空気流は、通常の動作時よりも筒状部２１の内部に設けられた弾性部材３１に対する影響が大きくなる。弾性部材３１に第１の方向Ｄ１での空気流が作用すると、たとえば、弾性部材３１の内面３１ａと弾性部材取付部１１１の外面との間に空気が流入し、それにより、弾性部材３１の外面３１ｂが筒状部２１の内面に向かって移動または変形すると考えられる。この場合、図８に示されるように、弾性部材３１の外面３１ｂが筒状部２１の内面に接触または押圧されることによって、弾性部材３１の外面３１ｂ側は、筒状部２１の内面の移動に追従して第１の方向Ｄ１に移動する。図８は、開閉体Ｂ２が閉鎖状態Ｓ１に向かって操作されたときの状態を示しており、第２部材２の筒状部２１が図８において左側に移動している。このように、筒状部２１が第２部材２の相対移動方向である左側に移動すると、筒状部２１と接触した弾性部材３１は、筒状部２１の内面の移動に追従して第２部材２の相対移動方向と同じ方向である左側に変位する。弾性部材３１が第２部材２の相対移動方向に変位すると、弾性部材３１の端面によってブレーキ部材３２（第１ブレーキ部材３２１）の他方の端部３２ｄが相対移動方向に押圧される。ブレーキ部材３２は、シャフト１１の傾斜部１１２に沿って、第２部材２の相対移動方向である左側に移動するとともに筒状部２１の内面に近付く方向に移動して、ブレーキ部材３２の押圧面３２ｂが筒状部２１の内面に押圧される。これにより、筒状部２１は、ブレーキ部材３２の押圧面３２ｂから押圧力を受け、筒状部２１とブレーキ部材３２との間の摩擦力が大きくなり、筒状部２１に制動力が加わる。また、開閉体Ｂ２が閉鎖状態Ｓ１から開放状態Ｓ３に向かって移動する場合は、図９に示されるように、弾性部材３１が図８とは逆方向に変位して、第２ブレーキ部材３２２を作用させて、同様の制動効果を得ることができる。このように、開閉体Ｂ２に大きな力が加わって開閉体Ｂ２が急開閉されたとしても、ブレーキ部材３２によって第２部材２に制動力を加えて、第２部材２の第１部材１に対する相対移動の速度を低下させることができる。したがって、開閉体Ｂ２の急開閉による、開閉体Ｂ２に挟まれたり速い速度で衝突したりといった人的事故や、開閉体Ｂ２を駆動させる駆動装置へ大きな荷重が加わって破損することなどを抑制することができる。

なお、上述した実施形態の伸縮装置Ｄは、１つの弾性部材３１が、第１ブレーキ部材３２１と第２ブレーキ部材３２２との間に挟持されている構造を有していたが、弾性部材３１およびブレーキ部材３２の配置は上述した配置に限定されない。

たとえば、変形例として、伸縮装置Ｄは、図１０に示されるように、第１の方向Ｄ１で離間して設けられた第１弾性部材３１１および第２弾性部材３１２を有していてもよい。第１弾性部材３１１および第２弾性部材３１２は、それぞれ第１弾性部材取付部１１１ａおよび第２弾性部材取付部１１１ｂに取り付けられている。第１ブレーキ部材３２１は、第１弾性部材３１１に隣接して設けられ、第２ブレーキ部材３２２は、第２弾性部材３１２に隣接して設けられている。この変形例においては、伸縮装置Ｄは、第１弾性部材３１１および第１ブレーキ部材３２１によって構成された第１ブレーキ機構３ａと、第２弾性部材３１２および第２ブレーキ部材３２２によって構成された第２ブレーキ機構３ｂとを有している。第１ブレーキ機構３ａは、伸縮装置Ｄが収縮する際に制動力を生じさせ、第２ブレーキ機構３ｂは、伸縮装置Ｄが伸長する際に制動力を生じさせる。第１ブレーキ機構３ａは、第２ブレーキ機構３ｂに対して、伸縮装置Ｄが収縮する際に第２部材２が相対移動する側に設けられている。

なお、図１０に示す伸縮装置Ｄは、２つの弾性部材３１１、３１２を含む点や、第１の方向Ｄ１に離間した２つのブレーキ機構３ａ、３ｂを有している点以外は、上述した実施形態と基本的には同様であり、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、変形例として、伸縮装置Ｄは、図１１に示されるように、第１ブレーキ部材３２１と第２ブレーキ部材３２２との第１の方向Ｄ１での位置を図１０に示された変形例とは逆方向としてもよい。具体的には、図１１に示される伸縮装置Ｄは、第１の方向Ｄ１で離間して設けられた第１弾性部材３１１および第２弾性部材３１２を有している。第１弾性部材３１１および第２弾性部材３１２は、それぞれ第１弾性部材取付部１１１ａおよび第２弾性部材取付部１１１ｂに取り付けられている。第１ブレーキ部材３２１は第１弾性部材３１１に隣接して設けられ、第２ブレーキ部材３２２は第２弾性部材３１２に隣接して設けられている。この変形例においては、伸縮装置Ｄは、第１弾性部材３１１および第１ブレーキ部材３２１によって構成された第１ブレーキ機構３ａと、第２弾性部材３１２および第２ブレーキ部材３２２によって構成された第２ブレーキ機構３ｂとを有している。第１ブレーキ機構３ａは、伸縮装置Ｄが収縮する際に制動力を生じさせ、第２ブレーキ機構３ｂは、伸縮装置Ｄが伸長する際に制動力を生じさせる。第１ブレーキ機構３ａは、第２ブレーキ機構３ｂに対して、伸縮装置Ｄが伸長する際に第２部材２が相対移動する側に設けられている。

図１１に示す伸縮装置Ｄも、上述した以外の構成は他の実施形態と基本的には同様であり、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

１ 第１部材
１ａ 第１部材の一端
１ｂ 第１部材の他端
１１ シャフト
１１ａ シャフトの一端
１１ｂ シャフトの他端
１１１ 弾性部材取付部
１１１ａ 第１弾性部材取付部
１１１ｂ 第２弾性部材取付部
１１２ 傾斜部
１１２ａ 第１傾斜部
１１２ｂ 第２傾斜部
１２ 第１ハウジング
１３ 付勢部材
２ 第２部材
２ａ 第２部材の一端
２ｂ 第２部材の他端
２１ 筒状部
２１ａ 筒状部の一端
２１ｂ 筒状部の他端
２１ｃ 規制部
２２ 第２ハウジング
３ ブレーキ機構
３ａ 第１ブレーキ機構
３ｂ 第２ブレーキ機構
３１ 弾性部材
３１ａ 弾性部材の内面
３１ｂ 弾性部材の外面
３１１ 第１弾性部材
３１２ 第２弾性部材
３２ ブレーキ部材
３２ａ 摺接面
３２ｂ 押圧面
３２ｃ ブレーキ部材の一方の端部
３２ｄ ブレーキ部材の他方の端部
３２１ 第１ブレーキ部材
３２２ 第２ブレーキ部材
Ｂ１ 第１の基体（車体）
Ｂ２ 第２の基体（開閉体）
ＢＲ ブレーキ体
Ｃ１ 第１接続部
Ｃ２ 第２接続部
Ｄ 伸縮装置
Ｄ１ 第１の方向
Ｅ１ 係合部
Ｅ２ 被係合部
Ｆ 流路
Ｇ 凹部
Ｈ ヒンジ
Ｐ 突出部
Ｓ１ 閉鎖状態
Ｓ２ 開放途中状態
Ｓ３ 開放状態
ＳＴ ストッパ部

Claims (4)

1. 第１の方向に延びる第１部材と、
   前記第１の方向に沿って相対移動する第２部材と
   を備えた伸縮装置であって、
   前記伸縮装置は、前記第１部材が前記第１の方向に沿って前記第２部材に対して相対移動することによって伸縮するように構成され、
   前記第１部材は、前記第１の方向に沿って延びるシャフトを有し、
   前記第２部材は、前記シャフトを前記第１の方向に沿って移動できるように収容する筒状部を有し、
   前記伸縮装置は、前記シャフトの外周と、前記筒状部の内面との間にブレーキ機構を備え、
   前記ブレーキ機構は、前記シャフトの外周と前記筒状部の内面との間に配置された弾性部材と、前記シャフトの外周と前記筒状部の内面との間に、前記第１の方向で前記弾性部材に隣接して配置されたブレーキ部材とを備え、
   前記シャフトは、外周に、前記弾性部材が設けられる弾性部材取付部と、前記弾性部材取付部に隣接する傾斜部とを有し、
   前記傾斜部は、前記第１の方向で前記弾性部材取付部から離れるにつれて、前記筒状部の内面との間の距離が短くなるように傾斜し、
   前記弾性部材は、前記第１の方向に幅を有し、
   前記ブレーキ部材は、
   前記第１の方向に沿った所定の速度以上での前記第２部材の相対移動で、前記第２部材の相対移動の方向と同方向となる相対移動方向に変位した前記弾性部材により、前記相対移動方向に押圧されて、前記シャフトの前記傾斜部に沿って前記相対移動方向に移動するように構成され、
   前記ブレーキ部材が前記傾斜部を前記相対移動方向に移動した際に、前記筒状部の内面を押圧する厚さを有する、
   伸縮装置。
2. 前記傾斜部は、前記弾性部材取付部に対して前記第１の方向で異なる位置に設けられ、互いに逆方向に傾斜する第１傾斜部および第２傾斜部を有し、
   前記ブレーキ部材は、前記第１傾斜部に沿って配置された第１ブレーキ部材と、前記第２傾斜部に沿って配置された第２ブレーキ部材とを有している、請求項１に記載の伸縮装置。
3. 前記弾性部材は、前記第１ブレーキ部材と前記第２ブレーキ部材との間に挟持されている、請求項２に記載の伸縮装置。
4. 前記第１部材および前記第２部材のうちの一方が開閉体に接続され、前記第１部材および前記第２部材のうちの他方が、前記開閉体が取り付けられる基体に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の伸縮装置。

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