JP3813093B2 - 車両用自動開閉装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に開閉自在に装着された開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両には、ドア、サンルーフ、バックドア等、車両に開閉自在に装着された開閉部材が随所に設けられている。特に、ワゴン車やワンボックス車等では、車両の後端部にバックドアを設けて車両後方からの荷物の積み下ろし等を容易に行い得るようにしたものが多く見受けられる。通常、このようなバックドアは、回転支点を略水平として車両ルーフの後端部に固定されたヒンジを介して車両に装着されて、ヒンジの回転支点を中心として上下方向に開閉するようになっている。この場合、バックドアは車両上方に大きく跳ね上げられることになるため、リフトゲートやリヤハッチなどとも呼ばれている。
【０００３】
ところが、このようなバックドアは大型で重い場合が多いため、特に、女性や子供ではその開閉を容易に行うことが困難な場合があった。特に、全開状態となったときにはバックドアは上方に大きく跳ね上げられることになるため、その開閉はさらに困難なものとなっていた。
【０００４】
そこで、ワンボックス車等のファミリーユースが増加している状況の下、女性や子供でも容易に開閉できるようにバックドアの自動開閉装置を搭載した車両が登場し、増加する傾向にある。また、自動開閉装置を設置すれば運転席から手が届かなくともバックドアを遠隔操作できるため、この利便性からも自動開閉装置の取り付け要請は少なくない。
【０００５】
このようなバックドアの自動開閉装置では、通常、バックドアのヒンジの回転支点から所定距離隔てた位置に連結ロッドが接続されており、この連結ロッドをアクチュエータにより駆動してバックドアの開閉を行うようにしている。このようなアクチュエータとしては、たとえば特開2000-253241号公報に示すように、車両に固定された環状矩形のチャンネルとチャンネル内に軸方向に移動自在に配置されたラックバーとを有するスライド機構を備え、連結ロッドの他端をラックバーと一体に直線往復動させることによりバックドアの開閉を行うようにしたものがある。この場合、アクチュエータは、スライド機構の軸方向を略垂直として車両後端部における車両両側のピラー内に配置されている。ラックバーにはチャンネルの側壁に形成された窓部に面して軸方向に並ぶラックギヤが形成されており、これらのラックギヤにはチャンネルの窓部においてピニオンギヤと噛み合わされている。このピニオンギヤは電動モータを駆動源とするパワーユニットにより回転駆動されるようになっており、電動モータが作動することによりラックバーがチャンネルに沿って直線往復動されるようになっている。また、ラックバーのラックギヤとは反対側の面にはボールスタッドが固定されており、このボールスタッドはチャンネル側壁に形成された軸方向に延びるスロットを介して外部に突出して連結ロッドの他端と接続されている。そして、電動モータが作動するとラックバーの直線往復運動がこの連結ロッドを介してバックドアの開閉動作に変換されてバックドアが自動的に開閉されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなバックドアの自動開閉装置では、アクチュエータは車両のピラー内に配置されることになるため、特に、ピラー内の車両上部側に配置されることになるスライド機構には薄型化が求められる。しかし、従来のアクチュエータでは、ラックバーの厚さ寸法は、ピニオンギヤから伝達される動力に耐え得る形状に形成されたラックギヤの歯幅寸法に応じて決定されることになるが、このラックバーに対してさらに外側にチャンネルが配置されることになるため、スライド機構の厚さ寸法は大きくなっていた。また、チャンネルの側壁にはスリットや窓部が形成されることになるため、チャンネルが十分な剛性を保つには板厚を厚く設定したりリブ等の追加が必要となり、この車両用自動開閉装置の薄型化をさらに困難なものとしていた。
【０００７】
本発明の目的は、車両用自動開閉装置を薄型化することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用自動開閉装置は、車両に開閉自在に装着された開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、ガイド面を備えた平板状に形成され、前記車両に固定されるガイドレールと、側面壁部に軸方向に並ぶ複数のラックギヤを備え、前記ガイド面に摺接する断面略Ｃの字形状に形成されて前記ガイドレールの外側に軸方向に移動自在に装着されるスライド部材と、前記スライド部材と前記開閉部材との間に設けられ、前記スライド部材の変位を前記開閉部材に伝達するリンク機構と、前記ラックギヤと噛み合う出力ピニオンギヤと前記出力ピニオンギヤを回転駆動する電動モータとを有し、前記開閉部材が全閉状態となる第１の位置と前記開閉部材が全開状態となる第２の位置との間で前記スライド部材を往復動させる駆動手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が、前記車両の後端部において、車両ルーフ後端部に設けられたヒンジの回転支点を中心として枢動可能に装着されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ガイドレールが、前記車両の前記開閉部材と隣接するピラー部に固定されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ガイドレールが基端面と該基端面と略垂直となる一対の側端面と前記基端面と略平行となるガイド面とを有する平板状のレール部と前記ガイド面の幅方向略中央部に突出するリブ部とを有する断面略凸形状に形成され、前記スライド部材が、前記基端面に摺接する基端壁部と、それぞれ前記基端壁部に対して略垂直となるとともに前記側端面に摺接する一対の側面壁部と、それぞれ前記基端壁部に対して略平行となるとともに前記リブ部を挟んで前記ガイド面に摺接する一対のガイド壁部とを有する断面略Ｃの字形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用自動開閉装置は、車両に開閉自在に装着された開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、基端面と該基端面と略垂直となる一対の側端面と前記基端面と略平行となるガイド面とを有する平板状のレール部と前記ガイド面の幅方向略中央部に突出するリブ部とを有する断面略凸形状に形成され、前記車両に固定されるガイドレールと、前記基端面に摺接する基端壁部とそれぞれ前記基端壁部に対して略垂直となるとともに前記側端面に摺接する一対の側面壁部とそれぞれ前記基端壁部に対して略平行となるとともに前記リブ部を挟んで前記ガイド面に摺接する一対のガイド壁部とを有し前記側面壁部に軸方向に並ぶ複数のラックギヤを備えた断面略Ｃの字形状に形成され、前記ガイドレールの外側に該ガイドレールに沿って軸方向に移動自在に装着されるスライド部材と、前記スライド部材と前記開閉部材との間に設けられ、前記スライド部材の変位を前記開閉部材に伝達するリンク機構と、前記ラックギヤと噛み合う出力ピニオンギヤと前記出力ピニオンギヤを回転駆動する電動モータとを有し、前記開閉部材が全閉状態となる第１の位置と前記開閉部材が全開状態となる第２の位置との間で前記スライド部材を往復動させる駆動手段とを有することを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、いずれか一方の前記側面壁部に前記ラックギヤが形成されており、該側面壁部の幅寸法が前記ラックギヤの歯幅寸法程度に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、ガイドレールにはスリット等が不要であるためその厚さ寸法を薄く形成することができるので、このガイドレールの外側に装着されるスライド部材の側面壁部の幅寸法をラックギヤの歯幅寸法程度に形成することができ、この車両用自動開閉装置を薄く形成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態であるアクチュエータユニットを備えた車両の一部であってバックドアが全閉状態のときを示す後面図であり、図２は図１に示す車両の一部を示す側面図である。また、図３は図２に示す車両の一部であってバックドアが全開状態のときを示す側面図である。さらに、図４は図１〜図３に示すアクチュエータユニットの詳細を示す正面図であり、図５は図４に示すアクチュエータユニットの側面図である。さらに、図６は図４におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図７は図４に示すアクチュエータユニットのバックドアが全開状態のときの状態を示す正面図である。
【００１６】
図１、図２に示すように、車両１には、車両ルーフ２の後端部に取り付けられたヒンジ３を介してバックドア４が枢動可能に装着されている。この場合、ヒンジ３の回転支点３ａは略水平とされており、バックドア４は図１，図２に示すように図中において略垂直となる全閉状態から、図３に示すように図中において略水平となる全開状態との間で、ヒンジ３の回転支点３ａを中心とした約９０度の範囲で車両１に対して上下方向に開閉自在となっている。なお、本実施の形態においては、バックドア４は車両１に対して上下方向に開閉するように装着されているが、これに限らず、ヒンジ３をその回転支点３ａを略垂直として車両の側部に取り付けて、バックドア４を車両１に対して横方向に開閉するようにしてもよく、また、その開閉範囲も約９０度とは限らず任意に設定してもよい。
【００１７】
この車両１には、バックドア４を自動的に開閉するために、車両用自動開閉装置としてのアクチュエータユニット５が設けられている。このアクチュエータユニット５は、車両１のバックドア４と隣接する車両左側のピラー部７の内部つまり車両１の後端部における車両１の左側のピラー部７の内部に装着されている。なお、本実施の形態においては、アクチュエータユニット５は１つとされているが、これに限らず、複数個設けるようにしてもよい。また、本実施の形態においては、アクチュエータユニット５は車両１の左側のピラー部７内に装着されているが、これに限らず、左右両ピラー部のどちら側に装着してもよく、また、アクチュエータユニット５を複数個設ける場合には、両方のピラー内に装着するようにしてもよい。また、この場合、これらのアクチュエータユニット５を左右対称に形成するようにしてもよい。
【００１８】
以下に、このアクチュエータユニット５の詳細について説明する。
【００１９】
アクチュエータユニット５は、スライド機構１０、リンク機構としての連結ロッド１１および駆動手段としてのパワーユニット１２とを有するラックアンドピニオン式となっている。
【００２０】
スライド機構１０は、ガイドレールとしてのステー１３とスライド部材としてのアウターラック１４とを有しており、アウターラック１４がステー１３の外側に軸方向に移動自在に装着されるようになっている。
【００２１】
図６に示すように、ステー１３は、基端面１５と、この基端面１５と略垂直となる一対の側端面１６，１７と、基端面１５と略平行となるガイド面１８とを有する平板状のレール部１９と、ガイド面１８の幅方向略中央部に突出するリブ部２０とを有しており、また、このステーの厚さ寸法Ｌはこのステーの幅寸法ｌより小さく設定されており、その断面形状が図中上下方向に薄い略凸形状とされている。そして、軸方向が車両１に対して略上下方向となるように配置されて、その長手方向両端部に設けられた取り付け孔２１，２２において図示しない締結部材により車両１のピラー７に固定されている。
【００２２】
一方、アウターラック１４は、図６に示すように、ステー１３の基端面１５に摺接する基端壁部２３と、それぞれ基端壁部２３に対して略垂直となるとともに側端面１６，１７に摺接する一対の側面壁部２４，２５と、それぞれ基端壁部２３に対して略平行となるとともにリブ部２０を挟んでガイド面１８に摺接する一対のガイド壁部２６，２７とを有する断面略Ｃの字形状に形成されている。そして、このアウターラック１４の各壁部がステーの各面に摺接することにより、アウターラック１４はステー１３の外側にステー１３に沿って軸方向に移動自在に装着されるようになっている。また、アウターラック１４は、基端壁部２３の幅寸法ｗがアウターラック１４の図中上下方向の厚さ寸法となる側面壁部２４，２５の幅寸法Ｗより大きく形成されており、薄い断面略Ｃの字形状となっている。
【００２３】
アウターラックには、側面壁部２４において軸方向に並ぶ複数のラックギヤ２８が形成されている。このラックギヤの歯幅寸法ｔは、後述する出力ピニオンギヤ２９から伝達される動力に耐え得るように設定されており、側面壁部２４，２５の幅寸法Ｗはこのラックギヤの歯幅寸法ｔより若干大きく形成されている。
【００２４】
このように、本発明のアクチュエータユニット５では、ステー１３にはスリット等が不要であるためステーの厚さ寸法Ｌを薄く形成することができるので、このステー１３の外側に装着されるアウターラック１４の側面壁部２４，２５をラックギヤの歯幅寸法ｔ程度の幅寸法Ｗに形成することにより、スライド機構の厚さ寸法Ｔをラックギヤの歯幅寸法ｔ程度として、このアクチュエータユニット５を薄く形成することができる。
【００２５】
一方、パワーユニット１２は、電動モータ３０、ウォームギヤ機構３１、第１と第２の減速ギヤ３２，３３および出力ピニオンギヤ２９を有しており、ウォームギヤ機構３１のケーシングに設けられた取り付け部３４，３５においてステー１３の略中央部に隣接して車両１に固定されている。
【００２６】
電動モータ３０は車両１に搭載された図示しない制御装置と接続されており、車室内等に設けられた図示しないバックドア開閉スイッチの指令に基づいて供給される電流により正逆回転されるようになっている。ウォームギヤ機構３１は図示しない電動モータ３０の出力軸と接続されており、このウォームギヤ機構３１により電動モータ３０の回転は減速されるとともにその回転方向を変換されて出力ギヤ３６から出力されるようになっている。出力ギヤ３６の回転は第１の減速ギヤ３４と、第１の減速ギヤ３４と同軸且つ一体に回転する第２の減速ギヤ３５とを介して出力ピニオンギヤ２９に伝達されるようになっており、つまり、出力ギヤ３６の回転はこれらの減速ギヤ３２，３３に減速されて出力ピニオンギヤ２９に伝達されることになる。
【００２７】
出力ピニオンギヤ２９はラックギヤ２８と噛み合わされており、電動モータ３０が正逆回転することにより、アウターラック１４は出力ピニオンギヤ２９から動力を伝達されてステー１３の軸方向に直線往復動されるようになっている。
【００２８】
アウターラック１４の車両１に対して上側となる先端側には、ラックギヤ２８の根本部に位置してボールスタッド３７が固定されている。そして、このボールスタッド３７にはボールソケット３８を介して連結ロッド１１の一端が接続されている。また、バックドア４の車幅方向の側部４ａにはそれぞれヒンジ３の回転支点３ａから所定距離隔てた位置においてボールスタッド３９が固定されており、このボールスタッド３９にはボールソケット４０を介して連結ロッド１１の他端が接続されている。連結ロッド１１はそれぞれのボールスタッド３７，３９とボールソケット３８，４０とによりアウターラック１４とバックドア４とを継ぎ自在に連結しており、これらの連結ロッド１１によりアウターラック１４の軸方向の変位がバックドア４に伝達されるようになっている。なお、本実施の形態においては、ボールスタッド３７はアウターラック１４の先端側のラックギヤ２８の根本部に位置して固定されているが、これに限らず、アウターラック１４はステー１３の外側に近接して配置されているので、アウターラック１４の移動を妨げない場所であれば、ボールスタッド３７をアウターラック１４上のいずれの場所に固定するようにしてもよい。
【００２９】
このように、ボールスタッド３７はアウターラック１４上のいずれの場所に固定してもよいので、連結ロッド１１の配置が容易となり、このアクチュエータユニット５の設置性を向上することができる。
【００３０】
次に、このようなアクチュエータユニット５，６の作動について説明する。
【００３１】
図１，図２に示すようにバックドア４が全閉状態のときに図示しないバックドアの開閉スイッチの開側ボタンがオンされると、電動モータ３０には図示しない制御装置からの電流が供給され、出力ピニオンギヤ２９が図４中において時計回り方向に回転される。そして、この出力ピニオンギヤ２９の回転がラックギヤ２８に伝達されて、アウターラック１４は、図４に示すバックドア４が全閉状態となる第１の位置から図７に示すバックドア４が全開状態となる第２の位置にまで車両１に対して上方に移動され、この変位が連結ロッド１１を介してバックドア４に伝達されてバックドア４を図３に示すように全開状態とすることになる。
【００３２】
この状態から図示しないバックドア開閉スイッチの閉側ボタンがオンされると、電動モータ３０には図示しない制御装置から開側ボタンのときとは逆方向の電流が供給されて、出力ピニオンギヤ２９が図４中において反時計回りに回転される。そして、この出力ピニオンギヤ２９の回転がラックギヤ２８に伝達されて、アウターラック１４は、図７に示す第２の位置から図４に示す第１の位置にまで車両１に対して下方に移動され、この変位が連結ロッド１１を介してバックドア４に伝達されてバックドア４を図１，図２に示すように全閉状態とすることになる。
【００３３】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、開閉部材は車両１の後端部に装着されたバックドア４とされているが、これに限らず、ドア、サンルーフ等、車両１に開閉自在に装着されているものであれば他の開閉部材であってもよい。
【００３４】
また、本実施の形態においては、リンク機構としてアウターラック１４とバックドア４とに接続された連結ロッド１１を用いているが、これに限らず、他の形態のリンク機構としてもよい。
【００３５】
さらに、本実施の形態においては、スライド機構１０は、ステー１３のレール部１９とアウターラック１４の断面形状つまり摺動部形状が略長方形状となっているが、これに限らず、たとえば図８に示すように略六角形となるように形成してもよい。この場合、レール部１９は基端面１５と、それぞれこの基端面１５に対して鈍角に傾斜する２つの鈍角傾斜面４１ａ、４１ｂと、基端面１５に対して鋭角に傾斜する２つの鋭角傾斜面４２ａ、４２ｂとを有し、アウターラック１４にはこのレール部１９の形状に対応したＴスロット状の溝部４３が形成されることになる。そして、一対の鈍角傾斜面４１ａ、４１ｂおよび鋭角傾斜面４２ａ、４２ｂには図示しないリニアスライダ機構が設けられている。断面が略長方形状に形成されたスライド機構１０においては、加工精度や摺動性の問題から、基端面１５とガイド面１８の間と両側端面１６，１７の間との両方にリニアスライダ機構を設けることは困難である。そのため、アウターラック１４は、基端面１５とガイド面１８間方向もしくは両側端面１６，１７間方向のいずれか一方向においてしかレール１９に対する安定性を得ることができないことになる。しかし、このように断面が略六角形となる構造とすることにより、アウターラック１４は計４つの面で挟持状にレール部１９に組み合わされることになり、アウターラック１４をより安定した状態でレール１９上を作動させることができる。さらに、この実施の形態では、ラックギヤ２８の歯幅をアウターラック１４の本体部の厚みよりも幅狭としており、これにより、出力ピニオンギヤ２９や、その他のパワーユニット１２の構成部品を薄く成型することが可能となり、さらに全体的に車両用自動開閉装置を薄く形成することができる。なお、図８においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によればガイドレールにはスリット等が不要であるためその厚さ寸法を薄く形成することができるので、このガイドレールの外側に装着されるスライド部材の側面壁部の幅寸法をラックギヤの歯幅寸法程度に形成することができ、この車両用自動開閉装置を薄く形成することができる。
【００３７】
また、本発明によれば、リンク機構はスライド部材上のいずれの場所において接続されるようにしてもよいので、リンク機構の配置が容易となり、この車両用自動開閉装置の設置性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるアクチュエータユニットを備えた車両の一部であってバックドアが全閉状態のときを示す後面図である。
【図２】図１に示す車両の一部を示す側面図である。
【図３】図２に示す車両の一部であってバックドアが全開状態のときを示す側面図である。
【図４】図１〜図３に示すアクチュエータユニットの詳細を示す正面図である。
【図５】図４に示すアクチュエータユニットの側面図である。
【図６】図４におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】図４に示すアクチュエータユニットのバックドアが全開状態のときの状態を示す正面図である。
【図８】図６に示すスライド機構の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ 車両ルーフ
３ ヒンジ
３ａ 回転支点
４ バックドア
４ａ 側部
５ アクチュエータユニット
７ ピラー部
１０ スライド機構
１１ 連結ロッド
１２ パワーユニット
１３ ステー
１４ アウターラック
１５ 基端面
１６，１７ 側端面
１８ ガイド面
１９ レール部
２０ リブ部
２１，２２ 取り付け孔
２３ 基端壁部
２４，２５ 側面壁部
２６，２７ ガイド壁部
２８ ラックギヤ
２９ 出力ピニオンギヤ
３０ 電動モータ
３１ ウォームギヤ機構
３２ 第１の減速ギヤ
３３ 第２の減速ギヤ
３４，３５ 取り付け部
３６ 出力ギヤ
３７，３９ ボールスタッド
３８，４０ ボールソケット
４１ａ，４１ｂ 鈍角傾斜面
４２ａ，４２ｂ 鋭角傾斜面
４３ 溝部
Ｌ ステーの厚さ寸法
ｌ ステーの幅寸法
ｗ 基端壁部の幅寸法
Ｗ 側面壁部の幅寸法
ｔ ラックギヤの歯幅寸法
Ｔ スライド機構の厚さ寸法
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に開閉自在に装着された開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両には、ドア、サンルーフ、バックドア等、車両に開閉自在に装着された開閉部材が随所に設けられている。特に、ワゴン車やワンボックス車等では、車両の後端部にバックドアを設けて車両後方からの荷物の積み下ろし等を容易に行い得るようにしたものが多く見受けられる。通常、このようなバックドアは、回転支点を略水平として車両ルーフの後端部に固定されたヒンジを介して車両に装着されて、ヒンジの回転支点を中心として上下方向に開閉するようになっている。この場合、バックドアは車両上方に大きく跳ね上げられることになるため、リフトゲートやリヤハッチなどとも呼ばれている。
【０００３】
ところが、このようなバックドアは大型で重い場合が多いため、特に、女性や子供ではその開閉を容易に行うことが困難な場合があった。特に、全開状態となったときにはバックドアは上方に大きく跳ね上げられることになるため、その開閉はさらに困難なものとなっていた。
【０００４】
そこで、ワンボックス車等のファミリーユースが増加している状況の下、女性や子供でも容易に開閉できるようにバックドアの自動開閉装置を搭載した車両が登場し、増加する傾向にある。また、自動開閉装置を設置すれば運転席から手が届かなくともバックドアを遠隔操作できるため、この利便性からも自動開閉装置の取り付け要請は少なくない。
【０００５】
このようなバックドアの自動開閉装置では、通常、バックドアのヒンジの回転支点から所定距離隔てた位置に連結ロッドが接続されており、この連結ロッドをアクチュエータにより駆動してバックドアの開閉を行うようにしている。このようなアクチュエータとしては、たとえば特開2000-253241号公報に示すように、車両に固定された環状矩形のチャンネルとチャンネル内に軸方向に移動自在に配置されたラックバーとを有するスライド機構を備え、連結ロッドの他端をラックバーと一体に直線往復動させることによりバックドアの開閉を行うようにしたものがある。この場合、アクチュエータは、スライド機構の軸方向を略垂直として車両後端部における車両両側のピラー内に配置されている。ラックバーにはチャンネルの側壁に形成された窓部に面して軸方向に並ぶラックギヤが形成されており、これらのラックギヤにはチャンネルの窓部においてピニオンギヤと噛み合わされている。このピニオンギヤは電動モータを駆動源とするパワーユニットにより回転駆動されるようになっており、電動モータが作動することによりラックバーがチャンネルに沿って直線往復動されるようになっている。また、ラックバーのラックギヤとは反対側の面にはボールスタッドが固定されており、このボールスタッドはチャンネル側壁に形成された軸方向に延びるスロットを介して外部に突出して連結ロッドの他端と接続されている。そして、電動モータが作動するとラックバーの直線往復運動がこの連結ロッドを介してバックドアの開閉動作に変換されてバックドアが自動的に開閉されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなバックドアの自動開閉装置では、アクチュエータは車両のピラー内に配置されることになるため、特に、ピラー内の車両上部側に配置されることになるスライド機構には薄型化が求められる。しかし、従来のアクチュエータでは、ラックバーの厚さ寸法は、ピニオンギヤから伝達される動力に耐え得る形状に形成されたラックギヤの歯幅寸法に応じて決定されることになるが、このラックバーに対してさらに外側にチャンネルが配置されることになるため、スライド機構の厚さ寸法は大きくなっていた。また、チャンネルの側壁にはスリットや窓部が形成されることになるため、チャンネルが十分な剛性を保つには板厚を厚く設定したりリブ等の追加が必要となり、この車両用自動開閉装置の薄型化をさらに困難なものとしていた。
【０００７】
本発明の目的は、車両用自動開閉装置を薄型化することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用自動開閉装置は、車両に開閉自在に装着された開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、ガイド面を備えた平板状に形成され、前記車両に固定されるガイドレールと、側面壁部に軸方向に並ぶ複数のラックギヤを備え、前記ガイド面に摺接する断面略Ｃの字形状に形成されて前記ガイドレールの外側に軸方向に移動自在に装着されるスライド部材と、前記スライド部材と前記開閉部材との間に設けられ、前記スライド部材の変位を前記開閉部材に伝達するリンク機構と、前記ラックギヤと噛み合う出力ピニオンギヤと前記出力ピニオンギヤを回転駆動する電動モータとを有し、前記開閉部材が全閉状態となる第１の位置と前記開閉部材が全開状態となる第２の位置との間で前記スライド部材を往復動させる駆動手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が、前記車両の後端部において、車両ルーフ後端部に設けられたヒンジの回転支点を中心として枢動可能に装着されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ガイドレールが、前記車両の前記開閉部材と隣接するピラー部に固定されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ガイドレールが基端面と該基端面と略垂直となる一対の側端面と前記基端面と略平行となるガイド面とを有する平板状のレール部と前記ガイド面の幅方向略中央部に突出するリブ部とを有する断面略凸形状に形成され、前記スライド部材が、前記基端面に摺接する基端壁部と、それぞれ前記基端壁部に対して略垂直となるとともに前記側端面に摺接する一対の側面壁部と、それぞれ前記基端壁部に対して略平行となるとともに前記リブ部を挟んで前記ガイド面に摺接する一対のガイド壁部とを有する断面略Ｃの字形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用自動開閉装置は、車両に開閉自在に装着された開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、基端面と該基端面と略垂直となる一対の側端面と前記基端面と略平行となるガイド面とを有する平板状のレール部と前記ガイド面の幅方向略中央部に突出するリブ部とを有する断面略凸形状に形成され、前記車両に固定されるガイドレールと、前記基端面に摺接する基端壁部とそれぞれ前記基端壁部に対して略垂直となるとともに前記側端面に摺接する一対の側面壁部とそれぞれ前記基端壁部に対して略平行となるとともに前記リブ部を挟んで前記ガイド面に摺接する一対のガイド壁部とを有し前記側面壁部に軸方向に並ぶ複数のラックギヤを備えた断面略Ｃの字形状に形成され、前記ガイドレールの外側に該ガイドレールに沿って軸方向に移動自在に装着されるスライド部材と、前記スライド部材と前記開閉部材との間に設けられ、前記スライド部材の変位を前記開閉部材に伝達するリンク機構と、前記ラックギヤと噛み合う出力ピニオンギヤと前記出力ピニオンギヤを回転駆動する電動モータとを有し、前記開閉部材が全閉状態となる第１の位置と前記開閉部材が全開状態となる第２の位置との間で前記スライド部材を往復動させる駆動手段とを有することを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、いずれか一方の前記側面壁部に前記ラックギヤが形成されており、該側面壁部の幅寸法が前記ラックギヤの歯幅寸法程度に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、ガイドレールにはスリット等が不要であるためその厚さ寸法を薄く形成することができるので、このガイドレールの外側に装着されるスライド部材の側面壁部の幅寸法をラックギヤの歯幅寸法程度に形成することができ、この車両用自動開閉装置を薄く形成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態であるアクチュエータユニットを備えた車両の一部であってバックドアが全閉状態のときを示す後面図であり、図２は図１に示す車両の一部を示す側面図である。また、図３は図２に示す車両の一部であってバックドアが全開状態のときを示す側面図である。さらに、図４は図１〜図３に示すアクチュエータユニットの詳細を示す正面図であり、図５は図４に示すアクチュエータユニットの側面図である。さらに、図６は図４におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図７は図４に示すアクチュエータユニットのバックドアが全開状態のときの状態を示す正面図である。
【００１６】
図１、図２に示すように、車両１には、車両ルーフ２の後端部に取り付けられたヒンジ３を介してバックドア４が枢動可能に装着されている。この場合、ヒンジ３の回転支点３ａは略水平とされており、バックドア４は図１，図２に示すように図中において略垂直となる全閉状態から、図３に示すように図中において略水平となる全開状態との間で、ヒンジ３の回転支点３ａを中心とした約９０度の範囲で車両１に対して上下方向に開閉自在となっている。なお、本実施の形態においては、バックドア４は車両１に対して上下方向に開閉するように装着されているが、これに限らず、ヒンジ３をその回転支点３ａを略垂直として車両の側部に取り付けて、バックドア４を車両１に対して横方向に開閉するようにしてもよく、また、その開閉範囲も約９０度とは限らず任意に設定してもよい。
【００１７】
この車両１には、バックドア４を自動的に開閉するために、車両用自動開閉装置としてのアクチュエータユニット５が設けられている。このアクチュエータユニット５は、車両１のバックドア４と隣接する車両左側のピラー部７の内部つまり車両１の後端部における車両１の左側のピラー部７の内部に装着されている。なお、本実施の形態においては、アクチュエータユニット５は１つとされているが、これに限らず、複数個設けるようにしてもよい。また、本実施の形態においては、アクチュエータユニット５は車両１の左側のピラー部７内に装着されているが、これに限らず、左右両ピラー部のどちら側に装着してもよく、また、アクチュエータユニット５を複数個設ける場合には、両方のピラー内に装着するようにしてもよい。また、この場合、これらのアクチュエータユニット５を左右対称に形成するようにしてもよい。
【００１８】
以下に、このアクチュエータユニット５の詳細について説明する。
【００１９】
アクチュエータユニット５は、スライド機構１０、リンク機構としての連結ロッド１１および駆動手段としてのパワーユニット１２とを有するラックアンドピニオン式となっている。
【００２０】
スライド機構１０は、ガイドレールとしてのステー１３とスライド部材としてのアウターラック１４とを有しており、アウターラック１４がステー１３の外側に軸方向に移動自在に装着されるようになっている。
【００２１】
図６に示すように、ステー１３は、基端面１５と、この基端面１５と略垂直となる一対の側端面１６，１７と、基端面１５と略平行となるガイド面１８とを有する平板状のレール部１９と、ガイド面１８の幅方向略中央部に突出するリブ部２０とを有しており、また、このステーの厚さ寸法Ｌはこのステーの幅寸法ｌより小さく設定されており、その断面形状が図中上下方向に薄い略凸形状とされている。そして、軸方向が車両１に対して略上下方向となるように配置されて、その長手方向両端部に設けられた取り付け孔２１，２２において図示しない締結部材により車両１のピラー７に固定されている。
【００２２】
一方、アウターラック１４は、図６に示すように、ステー１３の基端面１５に摺接する基端壁部２３と、それぞれ基端壁部２３に対して略垂直となるとともに側端面１６，１７に摺接する一対の側面壁部２４，２５と、それぞれ基端壁部２３に対して略平行となるとともにリブ部２０を挟んでガイド面１８に摺接する一対のガイド壁部２６，２７とを有する断面略Ｃの字形状に形成されている。そして、このアウターラック１４の各壁部がステーの各面に摺接することにより、アウターラック１４はステー１３の外側にステー１３に沿って軸方向に移動自在に装着されるようになっている。また、アウターラック１４は、基端壁部２３の幅寸法ｗがアウターラック１４の図中上下方向の厚さ寸法となる側面壁部２４，２５の幅寸法Ｗより大きく形成されており、薄い断面略Ｃの字形状となっている。
【００２３】
アウターラックには、側面壁部２４において軸方向に並ぶ複数のラックギヤ２８が形成されている。このラックギヤの歯幅寸法ｔは、後述する出力ピニオンギヤ２９から伝達される動力に耐え得るように設定されており、側面壁部２４，２５の幅寸法Ｗはこのラックギヤの歯幅寸法ｔより若干大きく形成されている。
【００２４】
このように、本発明のアクチュエータユニット５では、ステー１３にはスリット等が不要であるためステーの厚さ寸法Ｌを薄く形成することができるので、このステー１３の外側に装着されるアウターラック１４の側面壁部２４，２５をラックギヤの歯幅寸法ｔ程度の幅寸法Ｗに形成することにより、スライド機構の厚さ寸法Ｔをラックギヤの歯幅寸法ｔ程度として、このアクチュエータユニット５を薄く形成することができる。
【００２５】
一方、パワーユニット１２は、電動モータ３０、ウォームギヤ機構３１、第１と第２の減速ギヤ３２，３３および出力ピニオンギヤ２９を有しており、ウォームギヤ機構３１のケーシングに設けられた取り付け部３４，３５においてステー１３の略中央部に隣接して車両１に固定されている。
【００２６】
電動モータ３０は車両１に搭載された図示しない制御装置と接続されており、車室内等に設けられた図示しないバックドア開閉スイッチの指令に基づいて供給される電流により正逆回転されるようになっている。ウォームギヤ機構３１は図示しない電動モータ３０の出力軸と接続されており、このウォームギヤ機構３１により電動モータ３０の回転は減速されるとともにその回転方向を変換されて出力ギヤ３６から出力されるようになっている。出力ギヤ３６の回転は第１の減速ギヤ３４と、第１の減速ギヤ３４と同軸且つ一体に回転する第２の減速ギヤ３５とを介して出力ピニオンギヤ２９に伝達されるようになっており、つまり、出力ギヤ３６の回転はこれらの減速ギヤ３２，３３に減速されて出力ピニオンギヤ２９に伝達されることになる。
【００２７】
出力ピニオンギヤ２９はラックギヤ２８と噛み合わされており、電動モータ３０が正逆回転することにより、アウターラック１４は出力ピニオンギヤ２９から動力を伝達されてステー１３の軸方向に直線往復動されるようになっている。
【００２８】
アウターラック１４の車両１に対して上側となる先端側には、ラックギヤ２８の根本部に位置してボールスタッド３７が固定されている。そして、このボールスタッド３７にはボールソケット３８を介して連結ロッド１１の一端が接続されている。また、バックドア４の車幅方向の側部４ａにはそれぞれヒンジ３の回転支点３ａから所定距離隔てた位置においてボールスタッド３９が固定されており、このボールスタッド３９にはボールソケット４０を介して連結ロッド１１の他端が接続されている。連結ロッド１１はそれぞれのボールスタッド３７，３９とボールソケット３８，４０とによりアウターラック１４とバックドア４とを継ぎ自在に連結しており、これらの連結ロッド１１によりアウターラック１４の軸方向の変位がバックドア４に伝達されるようになっている。なお、本実施の形態においては、ボールスタッド３７はアウターラック１４の先端側のラックギヤ２８の根本部に位置して固定されているが、これに限らず、アウターラック１４はステー１３の外側に近接して配置されているので、アウターラック１４の移動を妨げない場所であれば、ボールスタッド３７をアウターラック１４上のいずれの場所に固定するようにしてもよい。
【００２９】
このように、ボールスタッド３７はアウターラック１４上のいずれの場所に固定してもよいので、連結ロッド１１の配置が容易となり、このアクチュエータユニット５の設置性を向上することができる。
【００３０】
次に、このようなアクチュエータユニット５，６の作動について説明する。
【００３１】
図１，図２に示すようにバックドア４が全閉状態のときに図示しないバックドアの開閉スイッチの開側ボタンがオンされると、電動モータ３０には図示しない制御装置からの電流が供給され、出力ピニオンギヤ２９が図４中において時計回り方向に回転される。そして、この出力ピニオンギヤ２９の回転がラックギヤ２８に伝達されて、アウターラック１４は、図４に示すバックドア４が全閉状態となる第１の位置から図７に示すバックドア４が全開状態となる第２の位置にまで車両１に対して上方に移動され、この変位が連結ロッド１１を介してバックドア４に伝達されてバックドア４を図３に示すように全開状態とすることになる。
【００３２】
この状態から図示しないバックドア開閉スイッチの閉側ボタンがオンされると、電動モータ３０には図示しない制御装置から開側ボタンのときとは逆方向の電流が供給されて、出力ピニオンギヤ２９が図４中において反時計回りに回転される。そして、この出力ピニオンギヤ２９の回転がラックギヤ２８に伝達されて、アウターラック１４は、図７に示す第２の位置から図４に示す第１の位置にまで車両１に対して下方に移動され、この変位が連結ロッド１１を介してバックドア４に伝達されてバックドア４を図１，図２に示すように全閉状態とすることになる。
【００３３】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、開閉部材は車両１の後端部に装着されたバックドア４とされているが、これに限らず、ドア、サンルーフ等、車両１に開閉自在に装着されているものであれば他の開閉部材であってもよい。
【００３４】
また、本実施の形態においては、リンク機構としてアウターラック１４とバックドア４とに接続された連結ロッド１１を用いているが、これに限らず、他の形態のリンク機構としてもよい。
【００３５】
さらに、本実施の形態においては、スライド機構１０は、ステー１３のレール部１９とアウターラック１４の断面形状つまり摺動部形状が略長方形状となっているが、これに限らず、たとえば図８に示すように略六角形となるように形成してもよい。この場合、レール部１９は基端面１５と、それぞれこの基端面１５に対して鈍角に傾斜する２つの鈍角傾斜面４１ａ、４１ｂと、基端面１５に対して鋭角に傾斜する２つの鋭角傾斜面４２ａ、４２ｂとを有し、アウターラック１４にはこのレール部１９の形状に対応したＴスロット状の溝部４３が形成されることになる。そして、一対の鈍角傾斜面４１ａ、４１ｂおよび鋭角傾斜面４２ａ、４２ｂには図示しないリニアスライダ機構が設けられている。断面が略長方形状に形成されたスライド機構１０においては、加工精度や摺動性の問題から、基端面１５とガイド面１８の間と両側端面１６，１７の間との両方にリニアスライダ機構を設けることは困難である。そのため、アウターラック１４は、基端面１５とガイド面１８間方向もしくは両側端面１６，１７間方向のいずれか一方向においてしかレール１９に対する安定性を得ることができないことになる。しかし、このように断面が略六角形となる構造とすることにより、アウターラック１４は計４つの面で挟持状にレール部１９に組み合わされることになり、アウターラック１４をより安定した状態でレール１９上を作動させることができる。さらに、この実施の形態では、ラックギヤ２８の歯幅をアウターラック１４の本体部の厚みよりも幅狭としており、これにより、出力ピニオンギヤ２９や、その他のパワーユニット１２の構成部品を薄く成型することが可能となり、さらに全体的に車両用自動開閉装置を薄く形成することができる。なお、図８においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によればガイドレールにはスリット等が不要であるためその厚さ寸法を薄く形成することができるので、このガイドレールの外側に装着されるスライド部材の側面壁部の幅寸法をラックギヤの歯幅寸法程度に形成することができ、この車両用自動開閉装置を薄く形成することができる。
【００３７】
また、本発明によれば、リンク機構はスライド部材上のいずれの場所において接続されるようにしてもよいので、リンク機構の配置が容易となり、この車両用自動開閉装置の設置性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるアクチュエータユニットを備えた車両の一部であってバックドアが全閉状態のときを示す後面図である。
【図２】図１に示す車両の一部を示す側面図である。
【図３】図２に示す車両の一部であってバックドアが全開状態のときを示す側面図である。
【図４】図１〜図３に示すアクチュエータユニットの詳細を示す正面図である。
【図５】図４に示すアクチュエータユニットの側面図である。
【図６】図４におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】図４に示すアクチュエータユニットのバックドアが全開状態のときの状態を示す正面図である。
【図８】図６に示すスライド機構の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ 車両ルーフ
３ ヒンジ
３ａ 回転支点
４ バックドア
４ａ 側部
５ アクチュエータユニット
７ ピラー部
１０ スライド機構
１１ 連結ロッド
１２ パワーユニット
１３ ステー
１４ アウターラック
１５ 基端面
１６，１７ 側端面
１８ ガイド面
１９ レール部
２０ リブ部
２１，２２ 取り付け孔
２３ 基端壁部
２４，２５ 側面壁部
２６，２７ ガイド壁部
２８ ラックギヤ
２９ 出力ピニオンギヤ
３０ 電動モータ
３１ ウォームギヤ機構
３２ 第１の減速ギヤ
３３ 第２の減速ギヤ
３４，３５ 取り付け部
３６ 出力ギヤ
３７，３９ ボールスタッド
３８，４０ ボールソケット
４１ａ，４１ｂ 鈍角傾斜面
４２ａ，４２ｂ 鋭角傾斜面
４３ 溝部
Ｌ ステーの厚さ寸法
ｌ ステーの幅寸法
ｗ 基端壁部の幅寸法
Ｗ 側面壁部の幅寸法
ｔ ラックギヤの歯幅寸法
Ｔ スライド機構の厚さ寸法
Claims (6)
- 車両に開閉自在に装着された開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、
ガイド面を備えた平板状に形成され、前記車両に固定されるガイドレールと、
側面壁部に軸方向に並ぶ複数のラックギヤを備え、前記ガイド面に摺接する断面略Ｃの字形状に形成されて前記ガイドレールの外側に軸方向に移動自在に装着されるスライド部材と、
前記スライド部材と前記開閉部材との間に設けられ、前記スライド部材の変位を前記開閉部材に伝達するリンク機構と、
前記ラックギヤと噛み合う出力ピニオンギヤと前記出力ピニオンギヤを回転駆動する電動モータとを有し、前記開閉部材が全閉状態となる第１の位置と前記開閉部材が全開状態となる第２の位置との間で前記スライド部材を往復動させる駆動手段とを有することを特徴とする車両用自動開閉装置。 - 請求項１記載の車両用自動開閉装置において、前記開閉部材が、前記車両の後端部において、車両ルーフ後端部に設けられたヒンジの回転支点を中心として枢動可能に装着されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項２記載の車両用自動開閉装置において、前記ガイドレールが、前記車両の前記開閉部材と隣接するピラー部に固定されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項１，２，３のいずれか一項に記載の車両用自動開閉装置において、前記ガイドレールが基端面と該基端面と略垂直となる一対の側端面と前記基端面と略平行となるガイド面とを有する平板状のレール部と前記ガイド面の幅方向略中央部に突出するリブ部とを有する断面略凸形状に形成され、前記スライド部材が、前記基端面に摺接する基端壁部と、それぞれ前記基端壁部に対して略垂直となるとともに前記側端面に摺接する一対の側面壁部と、それぞれ前記基端壁部に対して略平行となるとともに前記リブ部を挟んで前記ガイド面に摺接する一対のガイド壁部とを有する断面略Ｃの字形状に形成されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 車両に開閉自在に装着された開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、
基端面と該基端面と略垂直となる一対の側端面と前記基端面と略平行となるガイド面とを有する平板状のレール部と前記ガイド面の幅方向略中央部に突出するリブ部とを有する断面略凸形状に形成され、前記車両に固定されるガイドレールと、
前記基端面に摺接する基端壁部とそれぞれ前記基端壁部に対して略垂直となるとともに前記側端面に摺接する一対の側面壁部とそれぞれ前記基端壁部に対して略平行となるとともに前記リブ部を挟んで前記ガイド面に摺接する一対のガイド壁部とを有し前記側面壁部に軸方向に並ぶ複数のラックギヤを備えた断面略Ｃの字形状に形成され、前記ガイドレールの外側に該ガイドレールに沿って軸方向に移動自在に装着されるスライド部材と、
前記スライド部材と前記開閉部材との間に設けられ、前記スライド部材の変位を前記開閉部材に伝達するリンク機構と、
前記ラックギヤと噛み合う出力ピニオンギヤと前記出力ピニオンギヤを回転駆動する電動モータとを有し、前記開閉部材が全閉状態となる第１の位置と前記開閉部材が全開状態となる第２の位置との間で前記スライド部材を往復動させる駆動手段とを有することを特徴とする車両用自動開閉装置。 - 請求項４または５記載の車両用自動開閉装置において、いずれか一方の前記側面壁部に前記ラックギヤが形成されており、該側面壁部の幅寸法が前記ラックギヤの歯幅寸法程度に形成されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
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