JP3814270B2

JP3814270B2 - 車両用自動開閉装置

Info

Publication number: JP3814270B2
Application number: JP2003350566A
Authority: JP
Inventors: 岳士服部; 智史一瀬; 祥共井橋; 俊尚大森; 靖吉田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2023-10-09
Also published as: JP2005113555A; CN1619086A; US7069695B2; CN100510304C; US20050076571A1

Description

本発明は、車両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し、特に、駆動源により回転駆動されるピニオンとピニオンに噛み合うラックとを備えたラックアンドピニオン式のものに関する。

従来から、自動車等の車両には、ドア、トランクリッド、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おり、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。

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。

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、バックドアを自動的に開閉する自動開閉装置を搭載した車両が開発されている。このような自動開閉装置は運転席から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。

このような自動開閉装置としては、たとえば特許文献１に示されるように、電動モータを駆動源とした駆動ユニットにより駆動されるピニオンと、このピニオンに噛み合うラック歯を備えたラックとを有する所謂ラックアンドピニオン式のものが知られている。この場合、ラックは棒状に形成されており、連結ロッドを介してバックドアに連結されるとともにチャンネル内に収容されてチャンネルにより直線往復動自在に支持されている。そして、電動モータによりピニオンが回転駆動されると、ラックの直線往復運動が連結ロッドを介してバックドアに伝達されてバックドアの開閉動作が行われるようになっている。

また、このようなラックアンドピニオン式の自動開閉装置としては、断面略Ｃの字形状に形成されたアウターラックをガイドレールの外側に直線往復動自在に装着した所謂アウターラック式のものも知られている。
特開２００１−２５３２４１号公報

しかしながら、このようなラックアンドピニオン式の自動開閉装置では、チャンネルやガイドレールはラックを作動範囲の全域において支持する必要がある。そのため、ガイドレールはラックの全長の略２倍程度の長さ寸法に形成されることになり、この車両用自動開閉装置を大型で重いものとしていた。

また、アウターラック式の自動開閉装置では、アンダーカット加工等によりラックは全長に渡って断面Ｃの字形状に形成されるが、その加工は困難であった。

本発明の目的は、ラックアンドピニオン式の車両用自動開閉装置を小型・軽量化することにある。

本発明の車両用自動開閉装置は、車両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、駆動源により回転駆動されるピニオンと、前記ピニオンに噛み合わされるラック歯を備えたラックと、前記ラックよりも軸方向の長さ寸法が短く形成されて前記ラックの軸方向の一端側にのみ設けられ、前記開閉部材に連結されるスライド部と、前記スライド部の作動範囲に合わせた長さ寸法に形成され、前記スライド部に直線往復動自在に係合して前記スライド部とにより前記ラックを直線往復動自在に支持するスライド機構を構成する案内部材と、前記スライド機構とは別体に形成されて前記案内部材の一端側であるとともに前記ピニオンと前記ラック歯との噛み合い部に対応して設けられ、前記ラック歯に対して背面側に形成される前記ラックの保持面に接触して前記ラックと前記ピニオンとの間隔を保持する保持部材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、複数の前記保持部材を前記保持面に沿って所定の間隔を空けて並べて配置したことを特徴とする。

本発明の車両用自動開閉装置は、前記スライド部の直線状の作動範囲にわたって前記スライド部に係合する長尺状に前記案内部材を形成することを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記保持部材に前記ラックを前記ピニオンから離れる方向に付勢する弾性部材を装着したことを特徴とする。
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ラックには軸方向に延びる溝部が形成され、前記保持面は前記溝部における前記ラックの背面側に設けられるとともに、前記弾性部材の弾性力は前記溝部における前記ラックと対向する側の押圧面に伝達されることを特徴とする。

本発明によれば、案内部材に案内されるスライド部材の長さ寸法を低減することができるので、この車両用自動開閉装置を小型・軽量化することができる。

また、本発明によれば、ラックを直線往復動自在に支持するスライド機構を構成する案内部材の長さ寸法をラックの長さ寸法程度に短くすることができるので、この車両用自動開閉装置を小型・軽量化することができる。

さらに、本発明によれば、ラックとピニオンとの間隔は保持部材により噛み合いに適した間隔に保持されるので、ラックとピニオンとの噛み合いを安定させることができる。したがって、この車両用自動開閉装置の作動持における騒音や振動等を低減することができる。

さらに、本発明によれば、スライド部材、ラック、案内部材等を各々仕様に応じて容易に変更することができるので、この車両用自動開閉装置の汎用性を向上させることができる。

さらに、本発明によれば、複数の保持部材を設けることにより、開閉部材から大きな負荷が加えられた場合であってもラックのこじれ等を抑制することができる。したがって、この車両用自動開閉装置の作動持における騒音や振動等をさらに低減することができる。

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。

図１は本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を備えた車両の一部を示す側面図であり、図２は図１に示す車両用自動開閉装置の詳細を示す正面図である。また、図３は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１に示すように、車両１１（後側の一部のみを示す。）の後端部には開閉部材としてのバックドア１２が設けられている。このバックドア１２はルーフ１３の後端部に取り付けられたヒンジ１４を介して車両１１に装着されており、ヒンジ１４の開閉中心軸を中心として図中実線で示す全閉位置と図中２点鎖線で示す全開位置との間の約９０度の範囲で上下方向に開閉自在となっている。

なお、車両１１とバックドア１２との間にバックドア１２の開閉動作を補助するガスステーを装着してもよい。

この車両１１には車両用自動開閉装置１５（以下、開閉装置１５とする。）が設けられており、バックドア１２はこの車両用自動開閉装置１５により自動的に開閉されるようになっている。この車両用自動開閉装置１５は車両１１のリヤピラーの内部に配置されるアクチュエータユニット１６と、アクチュエータユニット１６の出力をバックドア１２に伝達する連結ロッド１７とを備えている。

図２に示すように、連結ロッド１７は鋼材で形成されたロッド部１７ａと、それぞれロッド部１７ａの両端に設けられた３次元的に作動可能な継手部１７ｂ，１７ｃ（ピロボール）とを備えており、一方の継手部１７ｃは連結ブラケット１８を介してバックドア１２に回動自在に連結されている。そして、連結ロッド１７の他方の継手部１７ｂを車両１１に対して略上下方向に往復運動させることにより、連結ロッド１７の往復運動に連動させてバックドア１２を開閉させることができるようになっている。

一方、アクチュエータユニット１６はベース２１を有しており、このベース２１において車両１１に固定されている。ベース２１には駆動源としての電動モータ２２と減速機２３とを備えた駆動ユニット２４が取り付けられており、電動モータ２２は図示しない制御装置に接続されてこの制御装置により作動制御されるようになっている。この制御装置としてはＣＰＵやメモリ等を備えたマイクロコンピュータが用いられており、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からの指令信号にしたがって電動モータ２２に制御電流を出力するようになっている。そして、電動モータ２２は制御装置から供給される制御電流により正逆方向に作動するようになっている。

図３に示すように、減速機２３は電動モータ２２に固定されるギヤケース２５の内部に減速機構２６が収容された構造となっており、図示する場合には減速機構２６としてウォーム２７とウォームホイル２８から成るウォームギヤ機構が用いられている。ウォーム２７は電動モータ２２の回転軸２２ａの外周に形成され、ウォームホイル２８はウォーム２７と噛み合うとともにギヤケース２５に回転自在に支持された出力軸３１に固定されており、電動モータ２２が作動すると、その回転軸２２ａの回転はウォーム２７とウォームホイル２８とにより所定の回転数にまで減速されて出力軸３１に伝達されるようになっている。また、出力軸３１の先端部はギヤケース２５から突出しており、その先端部には出力ギヤ３２が固定されている。つまり、電動モータ２２が作動すると、その回転は出力ギヤ３２の回転として出力される。

また、ギヤケース２５の内部には摩擦式の電磁クラッチ３３が設けられており、この電磁クラッチ３３により減速機構２６と出力軸３１との間の動力伝達を断続することができるようになっている。これにより、バックドア１２が手動で開閉操作される際には電磁クラッチ３３を動力遮断状態に切り替えて、バックドア１２を手動で開閉操作する際の操作力を低減させることができる。

図３に示すように、ベース２１には３つの軸支持部３４，３５，３６が設けられており、駆動ユニット２４の出力軸３１は軸支持部３４に装着された軸受け３７により回転自在に支持されている。また、一対の軸支持部３５，３６に装着された軸受け３８，３９にはピニオン軸４１が回転自在に支持されており、このピニオン軸４１と出力軸３１との間隔は一対の軸支持部３４，３６により設定されるようになっている。また、ベース２１にはギヤ収容部４２が設けられており、このギヤ収容部４２の内部にはピニオン軸４１に固定される減速ギヤ４３が収容されている。減速ギヤ４３は駆動ユニット２４の出力ギヤ３２に噛み合わされており、出力ギヤ３２を介して電動モータ２２の回転が伝達されるようになっている。これにより、ピニオン軸４１は電動モータ２２により回転駆動されるようになっている。

このアクチュエータユニット１６には歯車伝動機構４４が設けられており、電動モータ２２により回転駆動されるピニオン軸４１の回転運動はこの歯車伝動機構４４により連結ロッド１７の往復運動に変換されるようになっている。

図４は図２に示す歯車伝動機構の詳細を示す斜視図であり、図５は図４に示すスライドブロックの詳細を示す斜視図である。

図４に示すように、この歯車伝動機構４４はラック４５とピニオン４６とを備えた所謂ラックアンドピニオン式となっている。

ピニオン４６はピニオン軸４１に固定されており、ピニオン軸４１とともに電動モータ２２により回転駆動されるようになっている。一方、ラック４５は鋼板により略長方形状に形成されており、その一方の側部には軸方向に並ぶラック歯４５ａが設けられている。そして、ラック４５のラック歯４５ａとピニオン４６とは互いに噛み合わされており、ピニオン４６が電動モータ２２により正逆回転されると、その回転がラック４５に伝達されてラック４５が往復動するようになっている。

また、ラック４５の車両上方側の一端側にはスライド部としてのスライドブロック４７が設けられており、一方、ベース２１には案内部材としてのガイドレール４８が固定されている。ラック４５はスライドブロック４７においてガイドレール４８に係合し、スライドブロック４７においてガイドレール４８に直線往復動自在に支持されて、その移動方向を規制されている。つまり、スライドブロック４７とガイドレール４８とはスライド機構４９を構成しており、ラック４５はこのスライド機構４９によりベース２１に対して直線往復動自在に支持されるようになっている。

図５に示すように、スライドブロック４７は摺動溝４７ａを備えた断面略Ｃ字形のブロック状に形成されており、その軸方向の長さ寸法はラック４５の全長に対して十分に短く形成されている。そして、スライドブロック４７はラック４５の軸方向の一端側が一対のボルト５１により固定されている。また、図２に示すように、スライドブロック４７は連結ブラケット５２を介して連結ロッド１７の他方の継手部１７ｂと連結されており、これによりスライドブロック４７つまりラック４５はバックドア１２と連結されてバックドア１２とともに往復動するようになっている。

一方、ガイドレール４８は軸方向を車両１１の略上下方向に向けて図示しないボルトによりベースに固定されている。そして、スライドブロック４７は摺動溝４７ａにおいてガイドレール４８の外側に装着されてガイドレール４８に沿って移動自在に案内されるようになっている。つまり、このスライド機構４９はラック４５のスライドブロック４７がガイドレール４８の外側に装着される所謂アウターラック式となっている。

このような構造により、電動モータ２２により回転駆動されるピニオン４６の回転がラック４５の直線往復運動に変換され、その直線往復運動が連結ロッド１７を介してバックドア１２に伝達されてバックドア１２の自動開閉動作が行われる。この場合、ラック４５は、図２中実線で示す閉側ストローク端と図２中に２点鎖線で示す開側ストローク端の間で、車両１１に対して略上下方向に直線往復動自在となっている。

図６は図５に示すスライドブロックの分解斜視図であり、図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ図６に示す摺動部材の組付け方法を示す断面図である。

スライドブロック４７の摺動溝４７ａには一対の摺動部材５３ａ，５３ｂが装着されており、これらの摺動部材５３ａ，５３ｂによりスライドブロック４７とガイドレール４８との間の摺動摩擦が低減されるようになっている。なお、これらの摺動部材摺動部材５３ａ，５３ｂは形状が左右対称である以外は同一の構成や機能を有するものであるので、以下では摺動部材５３ａについてのみ説明する。

摺動部材５３ａは銅板の表面に薄い樹脂板が貼り付けられた板材をプレス加工により所定の形状に打ち抜き、これを所定の形状に成形して形成されており、それぞれ摺動溝４７ａに配置される半円筒状に形成された基部５４と、基部５４と一体に設けられた略長方形状の係合部５５とを有している。基部５４の内側つまりガイドレール４８と接触する側の面は樹脂板が貼り付けられた低摩擦面となっており、基部５４はこの低摩擦面においてガイドレール４８に摺接するようになっている。一方、スライドブロック４７には摺動溝４７ａの略中央部に開口する矩形の係合孔５６が形成されており、この係合孔５６の軸方向に垂直な両側面５６ａの間隔は摺動部材５３ａに設けられた係合部５５の軸方向の幅寸法と略同一とされている。

この摺動部材５３ａは、基部５４がスライドブロック４７の摺動溝４７ａに配置されるとともに係合部５５を基部５４に対して折り曲げて係合孔５６に係合させることによりスライドブロック４７に装着されるようになっている。つまり、摺動部材５３ａをスライドブロック４７に装着する際には、まず、図７（ａ）に示すように、摺動溝４７ａ内に基部５４が配置される。このとき、基部５４は自然状態では摺動溝４７ａの湾曲に対して若干開き気味に湾曲する形状に形成されており、摺動溝４７ａに配置されたときには摺動溝４７ａに合わせて閉じる方向に弾性変形して摺動溝４７ａに仮保持されるようになっている。つまり、係合部５５を折り曲げる前においても、摺動部材５３ａは基部５４が弾性変形することにより生じる弾性力により摺動溝４７ａに仮保持された状態となり、その組付け作業性が向上される。

基部５４が摺動溝４７ａに仮保持された状態における係合部５５はスライドブロック４７に形成された係合孔５６を塞ぐように配置されている。そして、この状態から係合部５５をプレス機等によりガイドレール４８の軸方向に沿って係合孔５６に向けて折り曲げることにより、図７（ｂ）に示すように、係合部５５はその軸方向の両端面５５ａにおいて係合孔５６に係合する。これにより、基部５４はスライドブロック４７に対する軸方向の移動が規制され、摺動部材５３ａはスライドブロック４７に係止されることになる。なお、スライドブロック４７をガイドレール４８に装着したときには、摺動部材５３ａはスライドブロック４７とガイドレール４８との間に挟み込まれるので、スライドブロック４７に対する係止方向はその軸方向のみとなっている。

この場合、ガイドレール４８との摩擦により基部５４に加わる軸方向の荷重は係合部５５においてスライドブロック４７に支持されることになるが、係合部５５はその両端面５５ａにおいて係合孔５６の側面５６ａに係合するので、基部５４に軸方向の大きな荷重が加えられた場合であっても、その荷重を容易に支持することができる。つまり、基部５４に加えられる荷重は係合部５５に対して曲げ力ではなく剪断力として働くことになり、また、その剪断力は基部５４と係合部５５との境界部に沿う方向に加わるので、板材で形成された係合部５５であっても容易に剪断されることはなく、軸方向の荷重に対する耐性は高くなる。したがって、摺動部材５３ａがガイドレール４８に対して大きな抵抗を生じることにより基部５４に大きな抜け方向の荷重が加えられた場合であっても、基部５４のスライドブロック４７からのずれや、離脱を防止することができる。

このように、この開閉装置１５では、スライドブロック４７に装着される摺動部材５３ａ，５３ｂにスライドブロック４７に係合する係合部５５を設けたので、摺動部材５３ａ，５３ｂのスライドブロック４７に対する軸方向のずれや、軸方向への抜けを防止することができる。

また、この開閉装置１５では、摺動部材５３ａ，５３ｂに設けられる係合部５５をガイドレール４８の軸方向に沿って折り曲げてスライドブロック４７に設けられた係合孔５６に係合させるようにしたので、係合部５５の軸方向荷重に対する耐性や強度を向上させることができる。

また、摺動部材５３ａ，５３ｂは板材をプレス加工により所定の形状に打ち抜いて形成されるので、係合部５５の軸方向の幅寸法精度は高くなり、係合部５５を両端面５５ａにおいて隙間無く係合孔５６の両側面５６ａに係合させることができる。これにより、基部５４のスライドブロック４７に対する軸方向のガタつきをなくすことができ、基部５４のガタつきによる異音や基部５４の異常摩耗等を低減することができる。

図４に示すように、この開閉装置１５にはラック４５の噛み合い方向の移動を規制する保持部材６１が設けられており、ラック４５とピニオン４６との間隔はこの保持部材６１により所定の範囲内に保持されるようになっている。

保持部材６１はガイドレール４８の一端側に形成された貫通孔４８ａに挿通されてピニオン軸４１に対向する保持軸６２と、保持軸６２の外側に装着されるローラ６３とを有しており、ローラ６３は保持軸６２に対して回転自在となっている。一方、ラック４５には軸方向に延びる溝部６４が形成されており、前述のローラ６３はこの溝部６４に配置されている。また、この溝部６４のラック歯４５ａの背面側となる面は保持面６５となっており、前述のローラ６３はこの保持面６５に接触可能となっている。したがって、ラック歯４５ａとピニオン４６との間の噛み合い反力や外部からの振動等によりラック４５にピニオン軸４１から離れる方向の荷重が加えられた場合であっても、その荷重はローラ６３つまり保持軸６２により支持されてラック４５のピニオン軸４１から離れる方向への移動は規制される。つまり、ラック４５は保持面６５に接触するローラ６３と保持軸６２とから成る保持部材６１によりピニオン４６との間隔が保持されており、これによりラック４５のラック歯４５ａとピニオン４６との噛み合いは適正な状態に保持される。

前述のように、ガイドレール４８に直線往復動自在に支持されるスライドブロック４７はラック４５の全長に対して十分に短い長さ寸法に形成されているので、ラック４５のスライドブロック４７が設けられたのとは反対側の端部にピニオン軸４１から離れる方向の荷重が加えられた際には、その荷重をスライドブロック４７により支持することは困難である。しかし、この開閉装置１５ではラック４５は保持部材６１によりピニオン４６から離れる方向の移動つまりピニオン４６との間隔が保持されるので、スライドブロック４７の軸方向寸法をラック４５の全長に対して十分に短く形成した場合であっても、ラック４５とピニオン４６との噛み合いを保証することができる。したがって、この開閉装置１５では、スライドブロック４７の軸方向の長さ寸法を短くして、この開閉装置１５を小型、軽量化することができる。

また、スライドブロック４７の軸方向の長さが短くなることにより、それに合わせてガイドレール４８の軸方向長さを短くすることができる。つまり、スライドブロック４７の作動範囲はその軸方向の長さの短縮に合わせて短くなるので、これを支持するガイドレール４８の軸方向の長さも短縮することができる。これにより、この開閉装置１５をさらに小型、軽量化することができる。

このように、この開閉装置１５では、ラック４５はスライドブロック４７においてガイドレール４８に直線往復動自在に支持されるとともに保持部材６１によりピニオン４６との間隔が保持されるので、スライドブロック４７やガイドレール４８の長さ寸法を短くして、この開閉装置１５を小型、軽量化することができる。また、ラック４５とピニオン４６との間隔は保持部材６１により噛み合いに適した間隔に保持されるので、ラック４５のラック歯４５ａとピニオン４６との噛み合いを安定させて作動音や振動を低減することができる。

また、スライドブロック４７やラック４５、ガイドレール４８、保持部材６１等の小変更により、この開閉装置１５を様々な仕様に容易に設定することができるので、この開閉装置１５の汎用性を向上させることができる。

図３に示すように、この開閉装置１５には開閉動作の停止時におけるラック４５の振動を低減するために振動吸収機構７１が設けられている。

図８は、図３に示す振動吸収機構の詳細を示す分解斜視図であり、図９は図８に示す振動吸収機構によるラックの付勢方向を示す説明図である。図８に示すように、この振動吸収機構７１は、支持片７２と噛み合い方向押圧部材としてのロワーラックガイド７３と噛み合い方向弾性部材としてのクッションゴム７４とを有している。

支持片７２は保持軸６２に固定される固定部７２ａと、固定部７２ａからピニオン軸４１とは反対側に向けて突出する支持柱部７２ｂとを有しており、支持柱部７２ｂには円環状に形成されたクッションゴム７４が装着されている。また、支持片７２はガイドレール４８と接しており、保持軸６２に対する軸方向の移動が規制された状態となっている。

一方、ロワーラックガイド７３は支持片７２を覆うようにラック４５とピニオン４６との噛み合い方向に移動自在となって保持軸６２に装着されるとともにガイドレール４８に摺動自在に支持されて保持軸６２に対する軸方向の移動が規制されている。また、ロワーラックガイド７３にはクッションゴム７４と接する壁部７３ａが設けられており、クッションゴム７４は支持片７２つまり保持軸６２と壁部７３ａとの間に弾性変形した状態で配置されるようになっている。これにより、ロワーラックガイド７３はクッションゴム７４の弾性力によりピニオン４６から離れる方向に付勢されるようになっている。

また、図９に示すように、ロワーラックガイド７３は突起部７３ｂにおいてラック４５の保持面６５と対向する側の押圧面７５に接合しており、ロワーラックガイド７３に加えられるクッションゴム７４の弾性力はこの突起部７３ｂを介してラック４５に伝達されるようになっている。これにより、ラック４５はクッションゴム７４の弾性力により常にその保持面６５がローラ６３に接する方向に付勢されている。したがって、ラック４５に形成される保持面６５のピニオン軸４１に対する間隔がその公差等を考慮して狭く設定された場合であっても、ラック４５は常にローラ６３に接することになる。これにより、作動停止時にラック４５に振動が加えられた場合であっても、ラック４５がピニオン４６とローラ６３との間で振動して生じる騒音は低減される。

このように、この開閉装置１５では、ラック４５はクッションゴム７４の弾性力により常にその保持面６５がローラ６３に接する方向に付勢されているので、ラック４５がピニオン４６とローラ６３との間で振動して生じる騒音を低減することができる。

また、ラック４５はクッションゴム７４の弾性力により常にその保持面６５がローラ６３に接する方向に付勢されるので、ラック４５とピニオン４６との間隔は常に一定に保たれることになる。したがって、ラック４５のラック歯４５ａとピニオン４６との噛み合いが安定し、ラック歯４５ａとピニオン４６の噛み合い部分が生じる作動音や振動を低減することができる。

さらに、ラック４５に設けられる溝部６４の幅寸法をローラ６３に対して十分に広く設定することができるので、加工誤差等により溝部６４の幅が狭くなり過ぎてローラ６３の作動不良が生じる等の問題を発生させることがない。したがって、溝部６４の加工を容易になり、また、この開閉装置１５の品質を向上させることができる。

さらに、この開閉装置１５では、振動吸収機構７１をラック４５の幅寸法の範囲内で構成することができる、この開閉装置１５を小型化することができる。特に、この開閉装置１５を車両１１のルーフ内に搭載する場合には、天地方向の寸法が縮小されることにより車室の天井高を高くすることができる。

図１、図３から解るように、ベース２１には保持軸６２を覆うように支持カバー７６が固定されており、保持軸６２とピニオン軸４１の一端は、この支持カバー７６に形成された支持孔７６ａ，７６ｂに係合している。つまり、保持軸６２とピニオン軸４１との間隔は支持カバー７６により所定の間隔に保持されるようになっている。

また、ラック４５と支持カバー７６との間には、振動吸収機構７１を構成する軸方向押圧部材としてのアッパーラックガイド８１と軸方向弾性部材としてのウェーブワッシャ８２が配置されている。アッパーラックガイド８１は保持軸６２に軸方向に移動自在に装着されており、その一方の端面はラック４５の軸方向端面に接触するようになっている。一方、ウェーブワッシャ８２はアッパーラックガイド８１と支持カバー７６との間に弾性変形した状態で装着されており、アッパーラックガイド８１はウェーブワッシャ８２の弾性力によりラック４５に向けて常に付勢されるようになっている。このとき、ラック４５はベース２１側を向く端面においてロワーラックガイド７３に接触してベース２１側への移動は規制された状態となっているので、ウェーブワッシャ８２の弾性変形によりラック４５がベース２１に向けて不要に移動することはない。このような構成により、ラック４５に生じる保持軸６２の軸方向に向く振動はウェーブワッシャ８２により吸収されて低減されることになる。

このように、この開閉装置１５では、ラック４５はウェーブワッシャ８２の弾性力により軸方向に常に付勢されているので、作動停止時にラック４５に振動が加えられた場合であっても、ラック４５の振動を低減することができる。

図１０は図２に示すベースの詳細を示す分解斜視図であり、図１１はベースにおける各位置決め部の位置関係を示す説明図である。

このアクチュエータユニット１６に用いられるベース２１は、内部に減速ギヤ４３を収容するために、ピニオン軸４１の軸方向に２分割可能に形成されている。つまり、このベース２１は互いに組み付けられる第１のベース体８３と第２のベース体８４から成っており、減速ギヤ４３は第１と第２のベース体８３，８４の間に形成されるギヤ収容部４２に収容され、ガイドレール４８は第１のベース体８３に固定されるようになっている。なお、これらのベース体８３，８４の組付けには、それぞれ各ベース体８３，８４に設けられた複数の組付け孔に挿通される図示しないボルトやナット等の締結部材が用いられる。

第１のベース体８３には前述の軸支持部３５が設けられており、この軸支持部３５の軸心を通る直線上であって軸支持部３５つまりピニオン軸４１を挟んだ両側において一対の位置決めボス８５，８６が設けられている。これらの位置決めボス８５，８６は、それぞれ第２のベース体８４に向けて突出する円柱状に形成されている。

一方、第２のベース体８４には前述の軸支持部３４，３６が設けられており、つまり、ピニオン軸４１と出力軸３１との間隔は第２のベース体８４に設けられた軸支持部３４，３６により設定されるようになっている。これは、第１と第２のベース体８３，８４は鋼板をプレス加工することにより形成されており、その際に各軸支持部３４〜３６が形成されるので、第２のベース体８４に設けられた軸支持部３４，３６においてピニオン軸４１、出力軸３１を支持することにより、ピニオン軸４１と出力軸３１の間隔を精度よく設定することができる。したがって、ピニオン軸４１に固定される減速ギヤ４３と出力軸３１に固定される出力ギヤ３２の噛み合い位置の精度を向上させて、作動音や振動等を低減することができる。

また、第２のベース体８４には、一方の軸支持部３６の軸心を通る直線上であって軸支持部３６を挟んだ両側において一対の位置決め孔８７，８８が設けられている。これらの位置決め孔８７，８８は、それぞれ第１のベース体８３に設けられた位置決めボス８５，８６に対応する位置に形成されている。また、一方の位置決め孔８７は位置決めボス８５の外径と同等の内径を有する円形に形成され、他方の位置決め孔８８は軸支持部３６を通る直線に対して直角方向の幅寸法が位置決めボス８６の外径と同等に形成されるとともに直線方向の寸法が位置決めボス８６の外径より大きい長孔に形成されている。

第１と第２のベース体８３，８４を組み付ける際には、これらの位置決めボス８５，８６をそれぞれ位置決め孔８７，８８に係合させることにより、その組付けの位置決めが行われるようになっている。つまり、これらの位置決めボス８５と位置決め孔８７および位置決めボス８６と位置決め孔８８は、それぞれベース体位置決め部９１，９２を構成しており、第１と第２のベース体８３，８４を互いに組み付ける際の位置決めはベース体位置決め部９１，９２により行われる。これにより、第１と第２のベース体８３，８４の組付け精度が向上し、それぞれのベース体８３，８４に設けられる軸支持部３５，３６の軸心を一致させることができる。したがって、第１と第２のベース体８３，８４に軸受け３８，３９を介して回転自在に支持されるピニオン軸４１は正規の位置に対して傾斜することがない。また、位置決め孔８８は長孔に形成されているので、各位置決めボス８５，８６の位置が寸法公差程度にずれた場合であっても、第１と第２のベース体８３，８４の組付けは可能となる。

このように、この開閉装置１５では、互いに組み付けられる第１と第２のベース体８３，８４にベース体位置決め部９１，９２を設けたので、第１と第２のベース体８３，８４の組付け精度を向上させることができる。

また、ガイドレール４８に設けられた貫通孔４８ａに挿通される保持軸６２はガイドレール４８から突出して第１のベース体８３に設けられたレール位置決め孔９３に係合している。つまり、保持軸６２は第１のベース体８３に対するガイドレール４８の位置決めを行う所謂ノックピンとしての機能を有しており、つまり保持軸６２はレール位置決め孔９３とによりレール位置決め部９４を構成している。また、ガイドレール４８には貫通孔４８ａに対して軸方向に所定の距離離れて貫通孔４８ｂが設けられており、この貫通孔４８ｂには第１のベース体８３に設けられたレール位置決めボス９５が係合されるようになっている。このように、ガイドレール４８は保持軸６２がレール位置決め孔９３に係合するとともに、レール位置決めボス９５が貫通孔４８ｂに係合することにより、第１のベース体８３に対して位置決めされるようになっている。

図１１に示すように、この開閉装置１５では、第１のベース体８３に設けられるレール位置決め孔９３とガイドレール４８の貫通孔４８ａに挿通される保持軸６２の軸心つまりレール位置決め部９４の軸心は、第１と第２のベース体８３，８４の組付け位置を位置決めするベース体位置決め部９１，９２と軸支持部３５，３６に収容される軸受け３８，３９に支持されるピニオン軸４１の軸心とを通る直線Ｌ上に配置されている。つまり、ピニオン軸４１の軸心とベース体位置決め部９１，９２とレール位置決め部９４はピニオン軸４１の軸方向から見て一直線上に配置されている。また、ガイドレール４８の軸方向はこの直線Ｌに対して直角に設定されており、ラック４５とピニオン４６との噛み合い方向が直線Ｌと一致するようになっている。

これにより、ピニオン軸４１の軸心と各位置決め部９１，９２，９４との位置関係は、ピニオン軸４１の軸心を基準とした同一方向への寸法設定により決まることになるので、各位置決め部９１，９２，９４の位置を設定する際に生じる寸法公差等を最小限として、各位置決め部９１，９２，９４の位置を正確に設定することができる。また、ガイドレール４８の軸方向は直線Ｌに対して直角に設定されているので、レール位置決めボス９５の位置を寸法公差が最小限となるように正確に設定することができる。したがって、各ベース体８３，８４の組付け精度や第１のベース体８３に対するガイドレール４８の組付け精度を向上させることができる。

このように、この開閉装置１５では、ピニオン軸４１の軸心とベース体位置決め部９１，９２とレール位置決め部９４とを一直線上に配置し、また、ガイドレール４８の軸方向をピニオン軸４１の軸心とベース体位置決め部９１，９２とレール位置決め部９４とを通る直線Ｌに対して直角に設定したので、各部材の組付け精度を向上させることができる。また、各部材の組付け精度が向上することにより、ピニオン軸４１の垂直度やラック４５とピニオン４６との間隔等の寸法精度を向上させて、この開閉装置１５の作動を円滑にすることができる。

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、前記実施の形態においては、開閉部材は車両１１の後端部に上下方向に開閉自在に装着されたバックドア１２とされているが、これに限らず、横開きのドアなど他の開閉部材としてもよい。

また、前記実施の形態においては、アクチュエータユニット１６は車両１１のピラーの内部に固定されているが、これに限らず、車両１１のルーフ１３の内部に配置するようにしてもよい。この場合、ラック４５は車両１１に対して略前後方向に往復動自在に設けられる。

さらに、前記実施の形態においては、摺動部材としては、係合部５５がスライドブロック４７に設けられる係合孔５６に係合するものに限らず、たとえば、図１２に示すように、基部５４に対して軸方向に突出する爪形状に形成され、スライドブロック４７の軸方向端面に向けて折り曲げられる爪形状の係合部５５を有するものとしてもよい。

さらに、前記実施の形態においては、摺動部材として一対の摺動部材５３ａ，５３ｂが用いられているが、これに限らず、たとえば図１３に示すように、一対の係合部５５を有するとともに、これらの係合部５５を基準として対称形状に形成された一体型の摺動部材９６を用いるようにしてもよい。

さらに、前記実施の形態においては、ピニオン軸４１と対向する１つの保持部材６１が設けられているが、これに限らず、たとえば図１４に示すように、保持面６５に沿って所定の間隔を空けて並ぶ複数の保持部材６１を設けるようにしてもよい。図示する場合にはピニオン軸４１に対して対称となる位置に一対の保持部材６１が設けられており、この場合、保持部材６１によるラック４５の支持強度が増して、ラック４５のこじれ等を抑制することができる。なお、図示する場合では、ラック４５には図示しないピン部材が設けられており、このピン部材がガイドレール４８に設けられた溝９７に係合することにより、ラック４５はガイドレール４８に案内されるようになっている。

なお、図１２，１３，１４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してある。

さらに、ガイドレールの軸方向は直線Ｌに対して概ね直角とされていればよく、また、各位置決め部９１，９２，９４とピニオン軸４１の軸心も、概ね一直線上にあればよい。

本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を備えた車両の一部を示す側面図である。図１に示す車両用自動開閉装置の詳細を示す正面図である。図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２に示す歯車伝動機構の詳細を示す斜視図である。図４に示すスライドブロックの詳細を示す斜視図である。図５に示すスライドブロックの分解斜視図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ図６に示す摺動部材の組付け方法を示す断面図である。図３に示す振動吸収機構の詳細を示す分解斜視図である。図８に示す振動吸収機構によるラックの付勢方向を示す説明図である。図２に示すベースの詳細を示す分解斜視図である。ベースにおける各位置決め部の位置関係を示す説明図である。図６に示す摺動部材の変形例を示す斜視図である。図６に示す摺動部材の変形例を示す斜視図である。図２に示す車両用開閉装置の変形例を示す正面図である。

符号の説明

１１車両
１２バックドア
１３ルーフ
１４ヒンジ
１５車両用自動開閉装置
１６アクチュエータユニット
１７連結ロッド
１８連結ブラケット
２１ベース
２２電動モータ
２２ａ回転軸
２３減速機
２４駆動ユニット
２５ギヤケース
２６減速機構
２７ウォーム
２８ウォームホイル
３１出力軸
３２出力ギヤ
３３電磁クラッチ
３４，３５，３６軸支持部
３７，３８，３９軸受け
４１ピニオン軸
４２ギヤ収容部
４３減速ギヤ
４４歯車伝動機構
４５ラック
４５ａラック歯
４６ピニオン
４７スライドブロック
４７ａ摺動溝
４８ガイドレール
４８ａ，４８ｂ貫通孔
４９スライド機構
５１ボルト
５２連結ブラケット
５３ａ，５３ｂ摺動部材
５４基部
５５係合部
５５ａ端面
５６係合孔
５６ａ側面
６１保持部材
６２保持軸
６３ローラ
６４溝部
６５保持面
７１振動吸収機構
７２支持片
７２ａ固定部
７２ｂ支持柱部
７３ロワーラックガイド
７３ａ壁部
７３ｂ突起部
７４クッションゴム
７５押圧面
７６支持カバー
７６ａ，７６ｂ支持孔
８１アッパーラックガイド
８２ウェーブワッシャ
８３第１のベース体
８４第２のベース体
８５，８６位置決めボス
８７，８８位置決め孔
９１，９２ベース体位置決め部
９３レール位置決め孔
９４レール位置決め部
９５レール位置決めボス
９６摺動部材
９７溝
Ｌ直線

Claims

車両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、
駆動源により回転駆動されるピニオンと、
前記ピニオンに噛み合わされるラック歯を備えたラックと、
前記ラックよりも軸方向の長さ寸法が短く形成されて前記ラックの軸方向の一端側にのみ設けられ、前記開閉部材に連結されるスライド部と、
前記スライド部の作動範囲に合わせた長さ寸法に形成され、前記スライド部に直線往復動自在に係合して前記スライド部とにより前記ラックを直線往復動自在に支持するスライド機構を構成する案内部材と、
前記スライド機構とは別体に形成されて前記案内部材の一端側であるとともに前記ピニオンと前記ラック歯との噛み合い部に対応して設けられ、前記ラック歯に対して背面側に形成される前記ラックの保持面に接触して前記ラックと前記ピニオンとの間隔を保持する保持部材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、複数の前記保持部材を前記保持面に沿って所定の間隔を空けて並べて配置したことを特徴とする車両用自動開閉装置。
請求項１または２記載の車両用自動開閉装置において、前記スライド部の直線状の作動範囲にわたって前記スライド部に係合する長尺状に前記案内部材を形成することを特徴とする車両用自動開閉装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用自動開閉装置において、前記保持部材に前記ラックを前記ピニオンから離れる方向に付勢する弾性部材を装着したことを特徴とする車両用自動開閉装置。
請求項４記載の車両用自動開閉装置において、前記ラックには軸方向に延びる溝部が形成され、前記保持面は前記溝部における前記ラックの背面側に設けられるとともに、前記弾性部材の弾性力は前記溝部における前記ラックと対向する側の押圧面に伝達されることを特徴とする車両用自動開閉装置。