JP3893079B2 - Automatic switchgear for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両にヒンジを介して開閉自在に装着される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、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車両ルーフ後端部に設けられたヒンジを介して装着されており、車両に対して略垂直となる全閉状態と車両に対して略水平となる全開状態との間で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跳ね上げられることになるので、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。また、バックドアは全開状態となったときに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としては、たとえば実開平6-71852号公報に示されるように、車両のルーフ部つまりは車両外側となるルーフパネルと車室内側の天井パネルとの間にアクチュエータユニットが配置され、このアクチュエータユニットによりバックドアに連結された連結ロッド駆動することでバックドアを開閉動作させるものが知られている。このようなアクチュエータは駆動源として電動モータを有しており、この電動モータの出力はアクチュエータケース内に設けられた入力ギヤを介して出力ギヤに伝達されるようになっている。一方、連結ロッドは、ロッド部とその両端に固定されたボールジョイントとを有する構造となっており、一方のボールジョイントはバックドアに連結され、他方のボールジョイントはアクチュエータケースに形成されたスリットを介して出力ギヤの端面に連結されている。したがって、電動モータが正転もしくは逆転すると、その回転運動が入力ギヤを介して出力ギヤに伝達され、出力ギヤを揺動運動させることになる。そして、出力ギヤの揺動運動が連結ロッドを介してバックドアの開閉動作に変換されることにより、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】
しかし、このようなアクチュエータユニットでは連結ロッドは出力ギヤの端面に連結されているので、出力ギヤには連結ロッドを介してバックドアからの荷重が加わることになる。そのため、この荷重により出力ギヤは軸方向に撓むことになり、出力ギヤと入力ギヤとの噛み合い効率が低下してこれらのギヤの耐久性を低下させ、また、出力ギヤと入力ギヤとの噛み合い効率が低下することにより、これらの歯の噛み合い部分から騒音が生じることになっていた。
【0007】
これに対して、アクチュエータケースにそれぞれ出力ギヤを挟むように対向する支持シューを設け、これらの支持シューの間にて出力ギヤを支持することにより出力ギヤの軸方向の撓みを支持するようにしたものが知られている。しかし、この場合であっても、支持シューに対して出力ギヤが摺動するためには出力ギヤと支持シューとの間には若干の隙間が必要であり、出力ギヤの撓みを十分に防止するには高い寸法精度が要求される。また、支持シューと出力ギヤとの間には潤滑材を塗布することが必要であり、この潤滑剤が連結ロッドが摺動するためにアクチュエータケースに形成されたスリットから外部つまり車室内に漏れ出す可能性もあった。
【0008】
本発明の目的は、出力ギヤの撓みを防止して車両用自動開閉装置の耐久性を向上させることにある。
【0009】
【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、ヒンジを介して車両に開閉自在に装着される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、前記車両に設けられた電動モータにより駆動され、入力ギヤが設けられる入力軸と、前記車両に回転自在に設けられ、前記入力ギヤの回転が伝達される出力ギヤが固定される出力軸と、前記出力軸に固定され、前記出力ギヤと連動するアーム部材と、一端が前記開閉部材に連結され、他端が前記アーム部材に連結される連結ロッドとを有することを特徴とする。
【0010】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記アーム部材のアーム長を前記出力ギヤの半径より大きく形成し、前記連結ロッドを前記出力ギヤの外周面より外側にて前記アーム部材に連結したことを特徴とする。
【0011】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記アーム部材に設けられた前記連結ロッドとの連結部が前記アーム部材に設けられた前記出力軸との固定部に対して前記出力ギヤ側に位置する方向に、前記アーム部材を曲げて形成したことを特徴とする。
【0012】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材を前記車両の後端部に上下方向に開閉自在に設けたことを特徴とする。
【0013】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記入力軸と前記出力軸と前記アーム部材とを前記車両のルーフ部に配置したことを特徴とする。
【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パワーバックドア機構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側面図であり、図2は図1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。また、図3は図2に示すパワーバックドア機構の詳細を示す断面図であり、図4は図3に示すアクチュエータユニットの詳細を示す断面図である。さらに、図5はクランクアームと連結ロッドの詳細を示す斜視図である。
【0016】
図1、図2に示すように、車両1の後端部には開閉部材としてのバックドア2が設けられている。バックドア2は車両のルーフ部3の後端部にその開閉中心軸4aを略水平として取り付けられたヒンジ4を介して車両1に開閉自在に装着されており、図1に示すように車両1に対して略垂直となる全閉状態と、図2に示すように車両に対して略水平となる全開状態との間で、開閉中心軸4aを中心とした約90度の範囲で上下方向に開閉するようになっている。本実施の形態においては、ヒンジ4が車両のルーフ部3の後端部に取り付けられているが、これに限らず、ヒンジ4をその開閉中心軸4aを略垂直として車両1の側部に取り付けて、バックドア2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度とは限らず任意の角度に設定してもよい。
【0017】
車両1には、バックドア2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パワーバックドア機構10が設けられており、図3に示すように、このパワーバックドア機構10はアクチュエータユニット11と連結ロッド12とを有している。アクチュエータユニット11は車両1の後端部におけるルーフ部3つまり車両外側のルーフパネル13と車室内側の天井パネル14との間に取付ブラケット15,16を介して固定されている。連結ロッド12は鋼材で形成されたロッド部12aの両端にボールジョイントのソケット12b、12cを固定した構造となっており、その一端がバックドア2の開閉中心軸4aから離れた位置にて湾曲状に一体的に延設されるアーム17の先端部に設けられたボールジョイントのスタッド17aに連結されている。また、天井パネル14には開口部14aが形成されており、連結ロッド12はこの開口部14aからルーフ部3内に挿通され、その他端がアクチュエータユニット11に設けられたアーム部材としてのクランクアーム18に連結されている。この開口部14aについては、ゴム等の弾性部材で形成されたダストカバー等を取り付けるようにしてもよい。そして、この連結ロッド12の他端がクランクアーム18により駆動されることで、バックドア2の開閉動作が行われるようになっている。
【0018】
図4に示すように、アクチュエータユニット11は電動モータ20と減速ギヤ機構21とを有しており、電動モータ20は減速ギヤ機構21のギヤケース22に図示しない締結部材により固定されている。ギヤケース22はクラッチ収容部23とこのクラッチ収容部23より車両上下方向の厚みが薄いギヤ収容部24とを有しており、クラッチ収容部23に対してギヤ収容部24が車両後方側となるように配置されている。電動モータ20の入力軸としてのアマチュアシャフト25はクラッチ収容部23の内部に突出しており、このアマチュアシャフト25のクラッチ収容部23の内部に突出した部分における外周面には入力ギヤとしてのウォーム26が形成されている。
【0019】
ギヤ収容部24の内部には、軸方向を車両1に対して垂直としてボールベアリング27,28によりギヤケース22に回転自在に支持された出力軸としての出力シャフト30が設けられている。この出力シャフト30には出力ギヤ32が固定されており、この出力ギヤ32は出力シャフト30と一体に回転するようになっている。出力シャフト30の一端はギヤケース22から出力ギヤ32の一方側つまり車両1の下方側に突出しており、この出力シャフト30の外部に突出した部分にはクランクアーム18がその固定部18aにて固定されており、クランクアーム18は出力シャフト30と一体に回転するようになっている。そして、連結ロッド12のボールジョイントのソケット12cはこのクランクアーム18の先端部18bに設けられた連結部としてのスタッド18cに連結されている。したがって、出力ギヤ32が所定の範囲内で揺動運動することにより、この揺動運動が出力シャフト30を介してクランクアーム18を揺動させ、つまりクランクアーム18は出力ギヤ32に連動し、このクランクアーム18の揺動運動がボールジョイントのソケット12cつまり連結ロッド12の一端を揺動運動させることになる。また、この揺動範囲は、一方側の揺動端が車両1の前方側に位置し、他方側の揺動端が車両1の後方側に位置するようになっている。これにより、出力ギヤ32の揺動運動は連結ロッド12を介してバックドア2の開閉運動に変換され、バックドア2が開閉動作されることになる。
【0020】
ここで、クランクアーム18は出力シャフト30に固定されているので、連結ロッド12を介してバックドア2側から伝達される荷重はクランクアーム18を介して出力シャフト30に伝達されることになる。そして、出力シャフト30に伝達された荷重はボールベアリング27,28に支持されることになり、出力ギヤ32に加わることがない。
【0021】
このように、本発明のパワーバックドア機構10では、連結ロッド12を出力シャフト30に固定されたクランクアーム18に連結するようにしたので、連結ロッド12を介してバックドア2からアクチュエータユニット11側に加えられる荷重はクランクアーム18を介して出力シャフト30にて支持されることになるので、出力ギヤ32にはこの出力ギヤ32を軸方向に撓ませる荷重等が加えられることがない。したがって、出力ギヤ32は減速ギヤ機構21に対して効率よい噛み合いを維持することになり、このパワーバックドア機構10の耐久性を向上させることができる。また、出力ギヤ32が減速ギヤ機構21に対して効率よく噛み合うことにより、出力ギヤ32と減速ギヤ機構21との噛み合い部分からの騒音は低減されることになる。
【0022】
さらに、連結ロッド12を出力ギヤ32の回転が伝達される出力シャフト30に固定されたクランクアーム18に連結するようにしたので、ギヤケース22にスリットを設ける必要がない。したがって、ギヤケース22内に塗布された潤滑材が車室内等に漏れ出すことがない。
【0023】
クランクアーム18はそのアーム長つまり固定部18aが固定される出力シャフト30の中心軸からその先端までの距離が出力ギヤ32の半径より大きく形成されている。そして、スタッド18cは出力ギヤ32の外周面より外側に設けられており、つまり、連結ロッド12は出力ギヤ32の外周面より外側にてクランクアーム18に連結されている。したがって、出力ギヤ32の揺動運動により駆動される連結ロッド12の一端つまりボールジョイントのソケット12cの揺動半径は、出力ギヤ32の外周面における揺動半径より大きくなる。
【0024】
このように、本発明のパワーバックドア機構10では、出力シャフト30に固定されたクランクアームのアーム長を出力ギヤ32の半径より大きく形成したので、出力ギヤ32を大型化しなくとも連結ロッド12の揺動ストロークを拡大することができる。
【0025】
また、クランクアーム18は、スタッド18cが設けられる先端部18bが出力シャフト30に固定される固定部18aに対して出力ギヤ32側に位置するように、つまり、先端部18bが固定部18aに対して車両上方側となるように曲げて形成されている。そして、スタッド18cは先端部18bから車両下側に向けて突出するように配置され、つまり、先端部18bの車両下側に連結ロッド12のボールジョイントのソケット12cが位置するようになっている。
【0026】
このように、本発明のパワーバックドア機構10では、スタッド18cが固定部18aに対して出力ギヤ32側となるようにクランクアーム18を曲げて形成したので、クランクアーム18と連結ロッド12との連結部分を車両上方側に設定することができ、車両1の天井パネル14をより高い位置に設定して、この車両1の居住性を向上させることができる。
【0027】
減速ギヤ機構21はクラッチ収容部23とギヤ収容部24とにまたがって収容されており、アマチュアシャフト25の回転を減速して出力ギヤ32に伝達するようになっている。この減速ギヤ機構21はクラッチ収容部23の内部においてボールベアリング40,41によりギヤケース22に回転自在に支持された中間軸としてのピニオンシャフト42と、ギヤ収容部24の内部においてボールベアリング43,44によりギヤケース22に回転自在に支持された中間軸としてのサブシャフト45とが設けられており、それぞれのシャフト42,45はその軸方向が出力シャフト30と平行つまり車両1に垂直となるように配置されている。また、それぞれのシャフト42,45はアマチュアシャフト25と出力シャフト30との間に位置して、サブシャフト45はピニオンシャフト42より車両後方側に配置されている。
【0028】
ピニオンシャフト42にはアマチュアシャフト25に形成されたウォーム26と噛み合うウォームホイル46が回転自在に設けられており、電動モータ20が作動することによりウォーム26を介してウォームホイル46が回転されるようになっている。このとき、ウォームホイル46はピニオンシャフト42に対して回転自在に設けられているので、ウォームホイル46が回転してもピニオンシャフト42は回転しない。また、このピニオンシャフト42にはウォームホイル46に対して車両下側に隣接してピニオンギヤ47が設けられている。このピニオンギヤ47はウォームホイル46より小径に形成され、その歯数もウォームホイル46より少ないものとなっている。そして、このピニオンギヤ47はピニオンシャフト42に固定されており、ピニオンシャフト42と一体に回転するようになっている。
【0029】
また、減速ギヤ機構21には、クラッチ収容部23の内部に収容された電磁クラッチ50を有している。この電磁クラッチ50はウォームホイル46とピニオンギヤ47との間を、動力伝達状態と動力遮断状態とに切り替えるための所謂摩擦式の電磁クラッチであり、互いに摩擦面51a,52aを対向させて配置された駆動ディスク51と従動ディスク52およびコイル部53とを有している。
【0030】
駆動ディスク51は鋼材により形成されており、ウォームホイル46にスプライン結合されることによりウォームホイル46と一体に回転するとともにウォームホイル46の軸方向つまりピニオンシャフト42の軸方向に移動自在となっている。一方、従動ディスク52はピニオンシャフト42に固定されており、ピニオンシャフト42と一体に回転するようになっている。コイル部53は従動ディスク52の背部つまり車両上方側に位置してギヤケース22に固定されており、図示しない給電ユニットから供給される電力により電磁力を生じることができるようになっている。そして、コイル部53が電磁力を生じると、駆動ディスク51が従動ディスク52に近づくように軸方向に移動されて、それぞれのディスク51,52がその摩擦面51a,52aにおいて互いに圧着されることになる。これにより、ウォームホイル46はそれぞれのディスク51,52を介してピニオンシャフト42と固定された動力伝達状態となり、ウォームホイル46の回転がピニオンギヤ47に伝達されることになる。また、コイル部53への電力の供給を停止されると、それぞれのディスク51,52間の摩擦力が減少して、ウォームホイル46とピニオンギヤ47とは動力遮断状態となる。
【0031】
サブシャフト45には、大径スパーギヤ60と小径スパーギヤ61とが設けられており、これらのスパーギヤ60,61はともにサブシャフト45に固定されてそれぞれサブシャフト45とともに一体に回転するようになっている。
【0032】
大径スパーギヤ60はピニオンギヤ47より大径に形成されており、ピニオンギヤ47と噛み合わされてピニオンギヤ47とともにギヤ対を形成している。これにより、ピニオンギヤ47の回転は減速されて大径スパーギヤ60に伝達されるようになっている。また、小径スパーギヤ61は大径スパーギヤ60より小径に形成され、また、出力ギヤ32よりも小径に形成されており、出力ギヤ32と噛み合わされて出力ギヤ32とともにギヤ対を形成している。これにより、小径スパーギヤ61の回転は減速して出力ギヤ32に伝達されるようになっている。したがって、ピニオンギヤ47の回転は、これらの2つのスパーギヤ60,61を介して2段階に減速されて出力ギヤ32に伝達されるようになっている。
【0033】
このように、ギヤケース22内に設けられた減速ギヤ機構21により、電動モータ20のアマチュアシャフト25の回転は、ウォーム26、ウォームホイル46、ピニオンギヤ47および2つのスパーギヤ60,61を介して多段に減速されて出力ギヤ32に伝達されるようになっている。
【0034】
ここで、大径スパーギヤ60はその車両1に対する上下方向の位置が、ピニオンギヤ47とほぼ同一であるとともに、出力ギヤ32の車両下方面側に位置して配置されている。また、小径スパーギヤ61はその車両1に対する上下方向の位置が、大径スパーギヤ60の車両上方面側であるとともに、ウォームホイル46とほぼ同一に配置されている。つまり、それぞれ隣り合うピニオンシャフト42とサブシャフト45に設けられ、相互に非噛み合い状態となるウォームホイル46と小径スパーギヤ61は、それぞれこれらのシャフト42,45に設けられて相互に噛み合うピニオンギヤ47と大径スパーギヤ60とからなるギヤ対の同一面側つまり車両上方面側に配置されている。また、アマチュアシャフト25に形成されたウォーム46と支持ピン30に設けられた出力ギヤ32とは、それぞれその車両上下方向の位置がウォームホイル46および小径スパーギヤ61とほぼ同一とされている。これにより、ギヤケース22内にてそれぞれのギヤにより形成されるギヤ列は、ウォーム26、ウォームホイル46、小径スパーギヤ61および出力ギヤ32からなる車両上方側の列と、ピニオンギヤ47と大径スパーギヤ60とからなる車両下方側の列との2段の列により形成されることになる。したがって、これらのギヤによって形成されるギヤ列が要する車両上下方向の厚み寸法はこれらのギヤの上下方向2列分の厚み寸法に収まることになり、その寸法は小さく押さえられることになる。そして、このような配置により、減速ギヤ機構21の減速段数を増すためにさらにギヤ数を増した場合であっても、その厚み寸法を薄くすることができる。したがって、車室内における天井パネル14をより上方に設定することが可能となり、この車両1の居住性等を向上させることができる。
【0035】
次に、このような構造のパワーバックドア機構10の作動について説明する。
【0036】
まず、図1に示すように、バックドア2が全閉状態となっているときに図示しないバックドア開閉スイッチをオンすると、車両1に搭載された図示しないバッテリから電動モータ20に電流が供給され、アマチュアシャフト25が所定の方向に回転を開始する。そして、このアマチュアシャフト25の回転が減速ギヤ機構21を介して出力ギヤ32に伝達されることになる。さらにこの回転は出力シャフト30を介してクランクアーム18に伝達され、クランクアーム18を所定の方向に駆動することになる。そして、このクランクアーム18により連結ロッド12が作動され、バックドア2が図2に示す全開状態に向けて開動作することになる。そして、バックドア2が図2に示す全開状態となると電動モータ20は停止されることになる。反対に、バックドア2が全開状態のときに図示しないバックドア開閉スイッチがオフされると電動モータ20は逆転され、それにともないクランクアーム18も逆転されてバックドア2は閉動作することになる。
【0037】
図6は図4に示すクランクアームの変形例を示す断面図である。図6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。
【0038】
アーム部材としては、図6に示すように、出力ギヤ32に対して出力シャフト30の車両上下方向の両側で固定される形状のクランクアーム70としてもよい。この場合、クランクアーム70はそれぞれ出力シャフト30に車両上側もしくは下側にて固定される固定部70a、70bを有することになり、これにより、クランクアーム70の支持剛性が向上することになり、連結ロッド12からクランクアーム70に入力されるバックドア2からの荷重を確実に支持することができる。また、連結ロッド12のソケット12cが連結されるスタッド70cが固定される面を車両に垂直にも配置することが可能になるので、連結ロッド12の配置の自由度を向上させることができる。
【0039】
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、開閉部材はバックドア2とされているが、これに限らず、車両1に設けられている開閉部材であれば他のものであってもよい。
【0040】
【発明の効果】
本発明によれば、連結ロッドを介して開閉部材から加えられる荷重はアーム部材を介して出力軸にて支持されることになるので、出力ギヤにはこの荷重が加えられることがない。したがって、出力ギヤは効率よい噛み合いを維持することになり、この車両用自動開閉装置の耐久性を向上させることができる。また、出力ギヤが効率よく噛み合うことにより、出力ギヤの噛み合い部分からの騒音は低減されることになる。
【0041】
また、本発明によれば、連結ロッドを出力軸に固定されたアーム部材に連結するようにしたので、出力ギヤを収容するギヤケースにスリットを設ける必要がない。したがって、ギヤケース内に塗布された潤滑材が車室内等に漏れ出すことがない。
【0042】
さらに、本発明によれば、出力軸に固定されたアーム部材のアーム長を出力ギヤの半径より大きく形成したので、出力ギヤを大型化しなくとも連結ロッドの揺動ストロークを拡大することができる。
【0043】
さらに、本発明によれば、連結部が固定部に対して出力ギヤ側となるようにアーム部材を曲げて形成したので、アーム部材と連結ロッドとの連結部を車両上方側に設定することができ、車両の天井パネルをより高い位置に設定して、この車両の居住性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるパワーバックドア機構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側面図である。
【図2】図1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3】図2に示すパワーバックドア機構の詳細を示す断面図である。
【図4】図3に示すアクチュエータユニットの詳細を示す断面図である。
【図5】クランクアームと連結ロッドの詳細を示す斜視図である。
【図6】図4に示すクランクアームの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 車両
2 バックドア
3 ルーフ部
4 ヒンジ
4a 開閉中心軸
10 パワーバックドア機構
11 アクチュエータユニット
12 連結ロッド
12a ロッド部
12b、12c ソケット
13 ルーフパネル
14 天井パネル
14a 開口部
15,16 取付ブラケット
17 アーム
17a スタッド
18 クランクアーム
18a 固定部
18b 先端部
18c スタッド
20 電動モータ
21 減速ギヤ機構
22 ギヤケース
23 クラッチ収容部
24 ギヤ収容部
25 アマチュアシャフト
26 ウォーム
27,28 ボールベアリング
30 出力シャフト
32 出力ギヤ
40,41 ボールベアリング
42 ピニオンシャフト
43,44 ボールベアリング
45 サブシャフト
46 ウォームホイル
47 ピニオンギヤ
50 電磁クラッチ
51 駆動ディスク
51a 摩擦面
52 従動ディスク
52a 摩擦面
53 コイル部
60 大径スパーギヤ
61 小径スパーギヤ
70 クランクアーム
70a、70b 固定部
70c スタッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic opening and closing device for a vehicle that automatically opens and closes an opening and closing member that is mounted on a vehicle through a hinge so as to be freely opened and closed.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, vehicles such as automobiles have been provided with opening and closing members such as doors and back doors that can be freely opened and closed. In particular, many wagon cars, one-box cars, and the like are provided with a back door at the rear end of the vehicle so that loading and unloading of luggage from the rear of the vehicle can be easily performed. Usually, such a back door is mounted via a hinge provided at the rear end of the vehicle roof, and is in a fully closed state that is substantially perpendicular to the vehicle and a fully open state that is substantially horizontal to the vehicle. It opens and closes vertically. In this case, the back door is lifted upwards of the vehicle, so it is also called a lift gate or a rear hatch.
[0003]
However, since such a back door is often large and heavy, it may be difficult for a woman or a child to easily open and close the back door. In addition, when the back door is fully opened, the back door is greatly lifted upward, making it more difficult to open and close.
[0004]
Under the circumstances where family use such as one-box vehicles is increasing, vehicles equipped with an automatic opening / closing device for a back door have been introduced and tend to increase so that women and children can easily open and close them. In addition, if an automatic opening / closing device is installed, the back door can be remotely operated without reaching the driver's seat, so that there are many requests for installation of the automatic opening / closing device for this convenience.
[0005]
As such an automatic opening / closing device for a back door, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 6-71852, an actuator is provided between a roof portion of a vehicle, that is, a roof panel on the vehicle outer side and a ceiling panel on the vehicle interior side. It is known that a unit is disposed and the back door is opened and closed by driving a connecting rod connected to the back door by the actuator unit. Such an actuator has an electric motor as a drive source, and an output of the electric motor is transmitted to an output gear through an input gear provided in the actuator case. On the other hand, the connecting rod has a structure having a rod portion and ball joints fixed to both ends thereof, one ball joint is connected to the back door, and the other ball joint has a slit formed in the actuator case. To the end face of the output gear. Therefore, when the electric motor rotates forward or backward, the rotational motion is transmitted to the output gear via the input gear, causing the output gear to swing. The swinging motion of the output gear is converted into the opening / closing operation of the back door via the connecting rod, so that the back door is automatically opened / closed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an actuator unit, since the connecting rod is connected to the end face of the output gear, a load from the back door is applied to the output gear via the connecting rod. Therefore, this load causes the output gear to bend in the axial direction, reducing the meshing efficiency between the output gear and the input gear, reducing the durability of these gears, and the meshing between the output gear and the input gear. As efficiency decreases, noise is generated from the meshing portions of these teeth.
[0007]
On the other hand, support shoes that face each other to sandwich the output gear are provided in the actuator case, and the output gear is supported between these support shoes to support the axial deflection of the output gear. Things are known. However, even in this case, in order for the output gear to slide with respect to the support shoe, a slight gap is required between the output gear and the support shoe, which sufficiently prevents the output gear from being bent. Requires high dimensional accuracy. In addition, it is necessary to apply a lubricant between the support shoe and the output gear, and this lubricant leaks from the slit formed in the actuator case to the outside, that is, the vehicle interior, because the connecting rod slides. There was also a possibility.
[0008]
An object of the present invention is to improve the durability of an automatic opening / closing device for a vehicle by preventing the output gear from bending.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An automatic opening and closing device for a vehicle according to the present invention is an automatic opening and closing device for a vehicle that automatically opens and closes an opening and closing member that is attached to the vehicle via a hinge, and is driven by an electric motor provided in the vehicle. An input shaft provided with an input gear, an output shaft provided rotatably in the vehicle and to which an output gear to which rotation of the input gear is transmitted is fixed, and fixed to the output shaft and interlocked with the output gear And a connecting rod having one end connected to the opening / closing member and the other end connected to the arm member.
[0010]
The automatic opening / closing device for a vehicle according to the present invention is characterized in that an arm length of the arm member is formed larger than a radius of the output gear, and the connecting rod is connected to the arm member outside the outer peripheral surface of the output gear. And
[0011]
The automatic opening / closing apparatus for a vehicle according to the present invention is such that a connecting portion with the connecting rod provided on the arm member is positioned on the output gear side with respect to a fixed portion with the output shaft provided on the arm member. Further, the arm member is formed by bending.
[0012]
The automatic opening and closing device for a vehicle according to the present invention is characterized in that the opening and closing member is provided at the rear end of the vehicle so as to be opened and closed in the vertical direction.
[0013]
The automatic opening / closing device for a vehicle according to the present invention is characterized in that the input shaft, the output shaft, and the arm member are arranged on a roof portion of the vehicle.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a side view showing a part of a vehicle provided with a power back door mechanism according to an embodiment of the present invention, and the back door is in a fully closed state, and FIG. 2 is a vehicle shown in FIG. FIG. 4 is a side view showing a part of the back door when the back door is fully open. 3 is a sectional view showing details of the power back door mechanism shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view showing details of the actuator unit shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing details of the crank arm and the connecting rod.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, a
[0017]
The vehicle 1 is provided with a power
[0018]
As shown in FIG. 4, the
[0019]
An
[0020]
Here, since the
[0021]
Thus, in the power
[0022]
Further, since the connecting
[0023]
The
[0024]
Thus, in the power
[0025]
Further, the
[0026]
Thus, in the power
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The sub-shaft 45 is provided with a large-
[0032]
The large-
[0033]
As described above, the rotation of the
[0034]
Here, the large-
[0035]
Next, the operation of the power
[0036]
First, as shown in FIG. 1, when a back door opening / closing switch (not shown) is turned on when the
[0037]
6 is a cross-sectional view showing a modification of the crank arm shown in FIG. In FIG. 6, members corresponding to those described above are given the same reference numerals.
[0038]
As shown in FIG. 6, the arm member may be a
[0039]
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the opening / closing member is the
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the load applied from the opening / closing member via the connecting rod is supported by the output shaft via the arm member, this load is not applied to the output gear. Therefore, the output gear maintains efficient meshing, and the durability of the automatic opening / closing device for a vehicle can be improved. Further, since the output gear meshes efficiently, the noise from the meshed portion of the output gear is reduced.
[0041]
According to the present invention, since the connecting rod is connected to the arm member fixed to the output shaft, it is not necessary to provide a slit in the gear case that houses the output gear. Therefore, the lubricant applied in the gear case does not leak into the passenger compartment.
[0042]
Furthermore, according to the present invention, since the arm length of the arm member fixed to the output shaft is formed larger than the radius of the output gear, the swing stroke of the connecting rod can be expanded without increasing the size of the output gear.
[0043]
Furthermore, according to the present invention, since the arm member is bent so that the connecting portion is on the output gear side with respect to the fixed portion, the connecting portion between the arm member and the connecting rod can be set on the vehicle upper side. It is possible to improve the comfortability of the vehicle by setting the ceiling panel of the vehicle to a higher position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a part of a vehicle including a power back door mechanism according to an embodiment of the present invention when the back door is in a fully closed state.
FIG. 2 is a side view showing a part of the vehicle shown in FIG. 1 when the back door is fully open.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing details of the power back door mechanism shown in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view showing details of the actuator unit shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view showing details of a crank arm and a connecting rod.
6 is a cross-sectional view showing a modified example of the crank arm shown in FIG. 4. FIG.
[Explanation of symbols]
1 vehicle
2 Back door
3 Roof part
4 Hinge
4a Open / close center axis
10 Power back door mechanism
11 Actuator unit
12 Connecting rod
12a Rod part
12b, 12c socket
13 Roof panel
14 Ceiling panel
14a opening
15,16 Mounting bracket
17 Arm
17a stud
18 Crank arm
18a fixed part
18b Tip
18c stud
20 Electric motor
21 Reduction gear mechanism
22 Gear case
23 Clutch housing
24 Gear housing
25 Amateur shaft
26 Warm
27, 28 Ball bearing
30 Output shaft
32 Output gear
40, 41 Ball bearing
42 Pinion shaft
43, 44 Ball bearing
45 Subshaft
46 Warm Wheel
47 Pinion gear
50 electromagnetic clutch
51 Drive disk
51a Friction surface
52 Followed disk
52a Friction surface
53 Coil part
60 Large diameter spur gear
61 Small diameter spur gear
70 Crank arm
70a, 70b fixed part
70c stud
Claims (5)
前記車両に設けられた電動モータにより駆動され、入力ギヤが設けられる入力軸と、
前記車両に回転自在に設けられ、前記入力ギヤの回転が伝達される出力ギヤが固定される出力軸と、
前記出力軸に固定され、前記出力ギヤと連動するアーム部材と、
一端が前記開閉部材に連結され、他端が前記アーム部材に連結される連結ロッドとを有することを特徴とする車両用自動開閉装置。An automatic opening and closing device for a vehicle that automatically opens and closes an opening and closing member that is attached to the vehicle so as to be freely opened and closed via a hinge,
An input shaft driven by an electric motor provided in the vehicle and provided with an input gear;
An output shaft that is rotatably provided in the vehicle and to which an output gear to which rotation of the input gear is transmitted is fixed;
An arm member fixed to the output shaft and interlocking with the output gear;
An automatic opening / closing device for a vehicle, comprising: a connecting rod having one end connected to the opening / closing member and the other end connected to the arm member.
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