JP4154260B2

JP4154260B2 - Automatic switchgear for vehicles

Info

Publication number: JP4154260B2
Application number: JP2003063007A
Authority: JP
Inventors: 良典三宅; 眞伸篠田; 順一毒島; 孝夫落合; 達也金子
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: JP2004268758A

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】
自動車等の車両にはドア、バックドア、トランクリッド等の開閉部材が随所に設けられている。例えば、セダン車等の車両にはヒンジを介して開閉自在にトランクリッドが装着されており、荷物を積み込むためのトランクルームはこのトランクリッドにより開閉されるようになっている。
【０００３】
このようなトランクリッドには、通常、その開閉操作を容易にするためにトーションバーやガスステー等の開閉装置が装着されており、ロック機構が解除されるとトランクリッドは開閉機構により僅かな操作力で開放されるようになっている。
【０００４】
しかし、この開閉装置ではトランクリッドを開く時の操作力は軽減されるが、閉じる時の操作は操作者が全て手動により行うものであった。そこで、トランクリッドを開く動作のみならず閉じる動作をも自動化した自動開閉装置を搭載した車両が開発され、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トランクリッド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】
このような自動開閉装置は減速機構を介して電動モータにより揺動駆動される揺動アームを有しており、この揺動アームの先端部は連結ロッド等を介してトランクリッドに連結されている。そして、電動モータにより揺動アームが揺動駆動されると、その揺動運動がトランクリッドに伝達されて開閉動作が行われるようになっている。
【０００６】
しかし、このような自動開閉装置では、トランクリッドを手動により開閉操作する際にはトランクリッドの移動とともに減速機構を介して電動モータが回転されることになり、その開閉操作が重くなるという問題があった。
【０００７】
そこで、従来の自動開閉装置では揺動アームと電動モータとの間に電磁摩擦式のクラッチ機構を設け、トランクリッドの開閉動作を自動や手動で容易に行い得るようにしている。つまり、トランクリッドが電動モータにより自動開閉される際には電磁クラッチは接続状態となって電動モータの動力はトランクリッドに伝達され、トランクリッドが手動で開閉される際には電磁クラッチは遮断状態となって電動モータとトランクリッドとの間の動力伝達は遮断される。したがって、手動で開閉操作する際には電動モータがトランクリッドとともに回転されることが無く、その操作感は自動開閉装置を持たない通常のトランクリッドと同程度に向上される（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、電磁摩擦式のクラッチ機構は、開閉動作中のトランクリッドに過大な負荷が加えられた場合などには、駆動側ディスクと従動側ディスクとの間に滑りを生じて自動的に動力伝達を遮断する所謂トルクリミッタとして機能する。これにより、トランクリッドに過大な負荷が加えられた場合であっても、車体や減速機構等の機構部分を保護することができるようになっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２０１８５４号公報（第２−３頁、第１−４図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような自動開閉装置に用いられる電磁クラッチは、駆動側ディスクと従動側ディスクとを圧着させるために磁力を生じるコイル磁気回路や鉄心を用いて構成されているが、開閉部材を自動開閉可能とするだけの動力伝達維持力を発揮させる必要があり、そのため両ディスクの圧着面の外径を小さくしたり、コイル磁気回路の厚みを薄くすることが困難であった。したがって、このような電磁クラッチを自動開閉装置に用いる場合は、装置全体の小型・軽量化の妨げとなる要因となっていた。
【００１１】
本発明の目的は、車両用自動開閉装置のクラッチ機構を改良することにより、自動開閉装置全体を小型・軽量化することにある。
【００１２】
【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設けら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、電動モータに駆動される出力軸と、前記出力軸に固定される円盤状のプレート部材と、前記プレート部材に前記出力軸から所定距離だけ離れて固定され、中立位置を起点として前記開閉部材の全閉位置に対応する閉側端位置と前記開閉部材の全開位置に対応する開側端位置とに前記電動モータにより駆動される出力ピンと、前記開閉部材に連結される連結部と、前記出力軸に相対回転自在に装着される基端部と、該基端部の外周側に設けられ前記中立位置から前記開側端位置へ移動する前記出力ピンに係合する開側係合部と、前記基端部の外周側に設けられ前記中立位置から前記閉側端位置へ移動する前記出力ピンに係合する閉側係合部と、前記基端部の外周側の前記開側係合部と前記閉側係合部との間に設けられる遊び部とを備え、前記出力ピンにより前記開閉部材を全閉位置とする閉位置と全開位置とする開位置との間で駆動されるとともに前記出力ピンが前記中立位置にあるときには前記出力ピンに対して前記閉位置と前記開位置との間で遊び移動自在の揺動アームと、前記電動モータと連動する駆動側摩擦板と前記出力ピンと連動する従動側摩擦板および前記駆動側摩擦板と前記従動側摩擦板とを互いに圧着させるばね部材とを備え、前記開閉部材に所定値以上の負荷が加えられたときに前記電動モータと前記開閉部材との間の動力伝達を遮断する動力伝動制限手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開側係合部と前記閉側係合部との間に設けられた遊び部に前記出力ピンを配置したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材を全開位置に向けて付勢する付勢手段を前記車両に設けたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材をトランクリッドとしたことを特徴とする。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態であるパワートランクリッド装置が設けられた車両の一部を後方から示す斜視図である。また、図２は図１に示すパワートランクリッド装置の全閉状態を示す側面図であり、図３は図１に示すパワートランクリッド装置の全開状態を示す側面図である。
【００１８】
図１に示すように、この車両１１の後端部には開閉部材としてのトランクリッド１２が設けられている。このトランクリッド１２は２つのヒンジ１３を介して車両１１に装着されており、このヒンジ１３の開閉中心軸１３ａを支点として図２に示す全閉位置と図３に示す全開位置との間で車両１１の上下方向に開閉自在となっている。そして、荷物等を搭載するために形成されたトランクルーム１４の開口部はこのトランクリッド１２により開閉される。
【００１９】
ヒンジ１３は、それぞれ車両１１に固定される支持部１３ｂとトランクリッド１２に固定されるアーム部１３ｃとを有しており、支持部１３ｂとアーム部１３ｃとの間にはそれぞれ付勢手段としてのトーションバー１５が装着されている。これらのトーションバー１５はそれぞれ一端が支持部１３ｂに固定され、他端がアーム部１３ｃに係合されており、トランクリッド１２が全開位置から全閉位置へ向かう閉方向に移動されると軸回りに捻られるようになっている。したがって、トランクリッド１２が全閉状態となったときにはトーションバー１５は弾性力が蓄えられた状態となり、この弾性力によりトランクリッド１２は全開位置に向けて付勢される。また、トーションバー１５の捻りはトランクリッド１２が全開状態となったときにも残留するようになっており、トランクリッド１２はその弾性力により全開位置に保持される。図示する場合には、２つのトーションバー１５がそれぞれのヒンジ１３に対して装着されているが、トランクリッド１２の重量や要求される開閉速度に応じていずれか一方のトーションバー１５のみを設けるようにしても良い。また、付勢手段としてはトーションバー１５に限らず、高圧ガスが封入されたガスステー等を用いてもよい。
【００２０】
トランクルーム１４の開口端には図示しないロック機構が設けられており、全閉状態となったトランクリッド１２はこのロック機構により全閉位置に保持される。ロック機構としては、例えば、車両１１に設けられたピン状のストライカにトランクリッド１２に設けられたフック状のロック部材を係合させる機構のものが用いられる。ロック部材は解除ハンドルや解除レバーもしくはトランクリッド開閉スイッチなどに連動して作動され、必要に応じて解錠される。
【００２１】
この車両１１にはトランクリッド１２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トランクリッド装置１６が設けられている。このパワートランクリッド装置１６はトランクルーム１４内の右側側部に固定された電動アクチュエータ１７を有しており、トランクリッド１２の自動開閉動作はこの電動アクチュエータ１７の出力が連結アーム１８を介してトランクリッド１２に伝達されることにより行われる。
【００２２】
図４は図２、図３に示す電動アクチュエータの詳細を示す説明図であり、図５は図４に示すトルクリミッタの詳細を示す断面図である。
【００２３】
図４に示すように、電動アクチュエータ１７にはその駆動源として電動モータ２１が設けられており、この電動モータ２１の出力はトルクリミッタ２２と減速機構２３を介して出力軸２４に伝達されるようになっている。
【００２４】
電動モータ２１には図示しない電子制御ユニットつまりＥＣＵが接続されている。このＥＣＵは各種制御信号を演算するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）と、制御プログラム、演算式およびマップデータなどが格納されるＲＯＭ、一時的にデータを格納するＲＡＭ等のメモリを有しており、電動モータ２１の駆動制御はこのＥＣＵにより行われる。
【００２５】
動力伝動制限手段であるトルクリミッタ２２はケース２２ａに回転自在に支持された回転軸２５を有しており、この回転軸２５にはケース２２ａ内に収容されたウォームホイル２６が相対回転自在に装着されている。電動モータ２１はこのケース２２ａに固定されており、電動モータ２１の図示しないアマチュア軸はこのケース２２ａ内に突出している。アマチュア軸の外周面にはウォームホイル２６に噛み合う図示しないウォームが形成されており、電動モータ２１が作動するとアマチュア軸の回転はウォームホイル２６に減速して伝達される。
【００２６】
ウォームホイル２６の一側面には駆動側摩擦板２７が一体的に形成されており、この駆動側摩擦板２７に対向する位置には従動側摩擦板２８が配置されている。従動側摩擦板２８は回転軸２５に対して図示しないキーもしくはスプライン等を介して接続されており、回転軸２５と一体的に回転するとともに回転軸２５に対して軸方向に移動自在となっている。また、回転軸２５の先端部に形成された雄ねじ部２５ａにはナット３１がネジ結合されており、このナット３１と従動側摩擦板２８との間にはばね部材としての板ばね３２が挿入されている。従動側摩擦板２８はこの板ばね３２のばね力により駆動側摩擦板２７に向けて付勢されており、これにより、駆動側摩擦板２７と従動側摩擦板２８とは互いに圧着されている。したがって、ウォームホイル２６を介して電動モータ２１に接続された駆動側摩擦板２７が電動モータ２１により回転駆動されると、その回転トルクはこれらの摩擦板２７，２８の間に働く摩擦力により従動側摩擦板２８に伝達され、従動側摩擦板２８を介して回転軸２５を回転させる。また、これらの摩擦板２７，２８の間に所定値以上の負荷つまり過大な回転トルクが加わったときには、電動モータ２１と連動する駆動側摩擦板２７と従動側摩擦板２８の間に滑りが生じて電動モータ２１と回転軸２５との間の動力伝達が自動的に遮断される。
【００２７】
このトルクリミッタ２２の伝達可能トルクの上限値は、ナット３１の締め込み量を変化させて板ばね３２の圧縮率を調整することにより所定の値に設定することができる。そして、この場合では、伝達可能トルクの上限値は電動アクチュエータ１７の機構部分やヒンジ１３等を破損する恐れのある過大な負荷が加えられたときに動力伝達が遮断されるように予め実験等により得られた値に設定されている。
【００２８】
減速機構２３は回転軸２５に固定された入力ギヤ３３と中間軸３４に固定された大小の２つのギヤ３５，３６および出力軸２４に固定された出力ギヤ３７とを有しており、回転軸２５の回転はこれらのギヤを介して減速して出力軸２４に伝達される。つまり、出力軸２４はトルクリミッタ２２と減速機構２３とを介して電動モータ２１に接続されており、電動モータ２１が正逆回転すると揺動運動するようになっている。なお、図４における符号３８ａ〜３８ｄはそれぞれ中間軸３４や出力軸２４をギヤケース４１に回転自在に支持する軸受けである。
【００２９】
出力軸２４には円盤状のプレート部材４２が固定されており、このプレート部材４２には出力軸２４から所定距離だけ離れて出力部材としての出力ピン４３が固定されている。つまり、この出力ピン４３はプレート部材４２を介して出力軸２４に固定されている。この出力ピン４３は断面円形状に形成されており、その軸方向は出力軸２４と平行とされている。そして、この出力ピン４３は電動モータ２１により出力軸２４と一体的に回転駆動されて、中立位置を起点としてトランクリッド１２の全閉位置に対応する閉側端位置と全開位置に対応する開側端位置との間で揺動するようになっている。なお、中立位置とは、開側端位置と閉側端位置との中間の位置である。
【００３０】
また、出力軸２４にはプレート部材４２に隣接して移動部材としての揺動アーム４４が相対回転自在に装着されている。この揺動アーム４４は前述のように出力軸２４に相対回転自在に装着される基端部４５と基端部４５から径方向に延びるアーム部４６とを有しており、アーム部４６の先端は連結アーム１８を介してトランクリッド１２に連結される連結部４６ａとなっている。つまり、揺動アーム４４は連結アーム１８を介してトランクリッド１２に連結されており、トランクリッド１２を全閉位置とする閉位置と全開位置とする開位置との間で出力軸２４を揺動中心として揺動自在となっている。
【００３１】
揺動アーム４４の基端部４５には、所定の角度間隔を隔てて互いに対向する開側係合部４７と閉側係合部４８とが設けられており、これらの係合部４７，４８の間には周方向に延びて切り欠かれた遊び部５１が設けられている。そして、前述の出力ピン４３は遊び部５１に配置されている。
【００３２】
開側係合部４７は揺動アーム４４が閉位置にあるときには中立位置にある出力ピン４３に接するようになっており、閉側係合部４８は揺動アーム４４が開位置にあるときには中立位置にある出力ピン４３に接するようになっている。
【００３３】
そして、揺動アーム４４が閉位置にあるときに出力ピン４３が中立位置から開側端位置に向けて移動すると、開側係合部４７と出力ピン４３とが係合して揺動アーム４４は出力ピン４３に駆動されて閉位置から開位置に移動される。反対に、揺動アーム４４が開位置にあるときに出力ピン４３が中立位置から閉側端位置に向けて移動すると、閉側係合部４８と出力ピン４３とが係合して揺動アーム４４は出力ピン４３に駆動されて開位置から閉位置に移動される。このように、揺動アーム４４は出力ピン４３により開位置と閉位置との間で駆動される。
【００３４】
また、出力ピン４３が中立位置に停止しているときには、揺動アーム４４が閉位置から開位置に移動しても開側係合部４７は出力ピン４３から離れる方向に移動するので、揺動アーム４４の移動により出力ピン４３が駆動されることがない。同様に出力ピン４３が中立位置に停止しているときには、揺動アーム４４が開位置から閉位置に移動しても閉側係合部４８は出力ピン４３から離れる方向に移動するので、揺動アーム４４の移動により出力ピン４３が駆動されることがない。つまり揺動アーム４４はトランクリッド１２の開閉範囲つまり開位置と閉位置との間で中立位置に停止した状態の出力ピン４３に対して遊び移動自在となっている。
【００３５】
図６（ａ）〜（ｄ）はトランクリッドが自動開作動される過程を示す正面図であり、図７（ａ）〜（ｄ）はトランクリッドが自動閉作動される過程を示す正面図である。また、図８（ａ）〜（ｃ）はトランクリッドが手動で開かれる過程を示す正面図であり、図９（ａ）〜（ｃ）はトランクリッドが手動で閉じられる過程を示す正面図である。
【００３６】
次に、このような構造のパワートランクリッド装置１６の作動について説明する。
【００３７】
まず、全閉状態となったトランクリッド１２をパワートランクリッド装置１６により自動開作動させる場合について説明する。
【００３８】
図６（ａ）に示すように、トランクリッド１２が全閉状態となってロック機構により全閉位置に保持されているときには、出力ピン４３は中立位置にて停止しており、揺動アーム４４は開側係合部４７を出力ピン４３に接した状態で閉位置にて停止している。この状態から図示しないトランクリッド開閉スイッチを開側に投入することにより、電動アクチュエータ１７によるトランクリッド１２の自動開作動が開始される。
【００３９】
自動開作動においては、まず、ＥＣＵからの指令によりロック機構が解錠される。次いで、ＥＣＵからの指令により電動モータ２１が作動され、出力ピン４３は中立位置から開側端位置に向けて移動を開始する。出力ピン４３が移動すると開側係合部４７においてこの出力ピン４３に係合している揺動アーム４４は、図６（ｂ）に示すように、出力ピン４３に押されながら閉位置から開位置に向けて移動し、その変位が連結アーム１８を介して伝達されることによりトランクリッド１２は全閉位置から全開位置に向けて開方向に移動する。そして、図６（ｃ）に示すように、出力ピン４３が開側端位置にまで移動して揺動アーム４４が開位置に達するとトランクリッド１２は全開状態となる。
【００４０】
出力ピン４３が開側端位置まで達すると電動モータ２１は逆転され、出力ピン４３は開側端位置から中立位置に向けて移動される。そして、図６（ｄ）に示すように、出力ピン４３は揺動アーム４４の閉側係合部４８に接した状態で中立位置にて停止して、自動開作動が終了される。この戻り動作においては出力ピン４３は開側係合部４７から離れて揺動アーム４４に形成された遊び部５１を移動することになるので、揺動アーム４４は出力ピン４３とともに閉位置に戻ることがなく開位置に停止したままである。また、出力ピン４３が中立位置に戻ることにより揺動アーム４４と出力ピン４３との係合が解除されることになるが、トランクリッド１２はトーションバー１５の弾性力により開方向に付勢されているので、出力ピン４３が中立位置に戻ってもトランクリッド１２は全開位置に保持された状態となる。
【００４１】
次に、全開状態となったトランクリッド１２を自動閉作動させる場合について説明する。
【００４２】
図７（ａ）に示すように、トランクリッド１２が全開状態のときには、図６（ｄ）に示す自動開作動の終了した状態で出力ピン４３は中立位置にて停止しており、揺動アーム４４は閉側係合部４８を出力ピン４３に接した状態で開位置にて停止している。この状態から図示しないトランクリッド開閉スイッチを閉側に投入することにより、電動アクチュエータ１７によるトランクリッド１２の自動閉作動が開始される。
【００４３】
自動閉作動においては、まず、ＥＣＵからの指令により電動モータ２１が作動され、出力ピン４３は自動開作動のときとは逆に中立位置から閉側端位置に向けて移動を開始する。出力ピン４３が移動すると閉側係合部４８においてこの出力ピン４３に係合している揺動アーム４４は、図７（ｂ）に示すように、出力ピン４３に押されながら開位置から閉位置に向けて移動し、その変位が連結アーム１８を介して伝達されることによりトランクリッド１２は全開位置から全閉位置に向けて閉方向に移動する。そして、図７（ｃ）に示すように、出力ピン４３が閉側端位置にまで移動して揺動アーム４４が閉位置に達するとトランクリッド１２は全閉状態となり、ロック機構により全閉位置に保持される。
【００４４】
出力ピン４３が閉側端位置まで達すると電動モータ２１は逆転され、出力ピン４３は閉側端位置から中立位置に向けて移動される。そして、図７（ｄ）に示すように、出力ピン４３は揺動アーム４４の開側係合部４７に接した状態で中立位置にて停止して、自動閉作動が終了される。この戻り動作においては出力ピン４３は閉側係合部４８から離れて揺動アーム４４に形成された遊び部５１を移動することになるので、揺動アーム４４は出力ピン４３とともに開位置に戻ることがなく閉位置に停止したままである。
【００４５】
このように、このパワートランクリッド装置１６は電動モータ２１を駆動源としてトランクリッド１２を自動的に開閉することができる。
【００４６】
一方、このパワートランクリッド装置１６はトランクリッド１２を自動で開閉することができるとともにトランクリッド１２を手動で開閉することもできる。
【００４７】
以下に、トランクリッド１２を手動で開閉操作する場合について説明する。
【００４８】
全閉状態のトランクリッド１２は、解除レバー等の操作によりロック機構を解錠した後、トランクリッド１２を上方に持ち上げることにより手動で開くことができる。
【００４９】
自動開閉作動の際と同様に、トランクリッド１２が全閉状態のときには、図８（ａ）に示すように、出力ピン４３は中立位置にて停止しており、揺動アーム４４は開側係合部４７を出力ピン４３に接した状態で閉位置にて停止している。この状態からトランクリッド１２が手動により開かれると、図８（ｂ）に示すように、揺動アーム４４はトランクリッド１２に連動して閉位置から開位置に向けて移動し、トランクリッド１２が全開位置に達すると、図８（ｃ）に示すように、開位置にて停止する。
【００５０】
このとき、出力ピン４３は、手動でトランクリッド１２が操作されるときには電動モータ２１は作動しないので中立位置に停止したままであり、これに対して開側係合部４７は中立位置にて停止する出力ピン４３から離れる方向に移動するので、出力ピン４３は相対的に開側係合部４７と閉側係合部４８との間の遊び部５１を移動することになる。つまり、手動でトランクリッド１２が開かれるときには、揺動アーム４４は出力ピン４３との係合が解除された状態となって中立位置で停止する出力ピン４３に対して遊び移動することになる。したがって、トランクリッド１２を手動で開くときにはトランクリッド１２の移動により出力ピン４３を介して電動モータ２１が回転されることがなく、このトランクリッド１２を自動開閉装置を持たない通常のトランクリッド１２と同様に軽い操作力で容易に開くことができる。
【００５１】
次いで、全開位置にあるトランクリッド１２を手動にて閉じる場合について説明する。
【００５２】
全開状態のトランクリッド１２は、トーションバー１５の弾性力より大きな力でトランクリッド１２を下方に押し下げることにより手動で閉じることができる。
【００５３】
トランクリッド１２が全開状態のときには、図９（ａ）に示すように、出力ピン４３は中立位置にて停止しており、揺動アーム４４は閉側係合部４８を出力ピン４３に接した状態で開位置にて停止している。この状態からトランクリッド１２が手動により閉じられると、図９（ｂ）に示すように、揺動アーム４４はトランクリッド１２に連動して開位置から閉位置に向けて移動し、トランクリッド１２が全閉位置に達すると、図９（ｃ）に示すように、閉位置にて停止する。
【００５４】
このとき、出力ピン４３は、手動でトランクリッド１２が操作されるときには電動モータ２１は作動しないので中立位置に停止したままであり、これに対して閉側係合部４８は中立位置にて停止する出力ピン４３から離れる方向に移動するので、手動による開作動のときと同様に、出力ピン４３は相対的に開側係合部４７と閉側係合部４８との間の遊び部５１を移動することになる。つまり、手動でトランクリッド１２が閉じられるときには、揺動アーム４４は出力ピン４３との係合が解除された状態となって出力ピン４３に対して遊び移動することになる。したがって、トランクリッド１２を手動で閉じるときにはトランクリッド１２の移動により出力ピン４３を介して電動モータ２１が回転されることがなく、このトランクリッド１２を自動開閉装置を持たない通常のトランクリッド１２と同様に軽い操作力で容易に閉じることができる。
【００５５】
このように、このパワートランクリッド装置１６では、トランクリッド１２を手動で開閉する際に必要なる操作力を自動開閉装置を持たない通常のトランクリッド１２と同様に軽くすることができるので、手動による開閉操作を容易にすることができる。
【００５６】
また、このパワートランクリッド装置１６では、電磁クラッチを用いることなく、トランクリッド１２を手動にて容易に開閉操作させることができるので、このパワートランクリッド装置１６を小型、軽量化することができる。
【００５７】
ところで、開閉途中のトランクリッド１２には、様々な要因により過大な負荷が加えられる恐れがある。そして、自動開閉作動しているトランクリッド１２にこのような過大な負荷が加えられると、この負荷が電動アクチュエータ１７やヒンジ１３等に伝達されてこれらの部材が破損する恐れがある。
【００５８】
しかし、このパワートランクリッド装置１６では、電動モータ２１と出力ピン４３との間にトルクリミッタ２２が設けられているので、トランクリッド１２に加えられた所定値以上の過大な負荷をトルクリミッタ２２により吸収して、電動アクチュエータ１７や車両１１の破損を防止することができる。つまり、トランクリッド１２に過大な負荷が加えられると、電動モータ２１と連動する駆動側摩擦板２７と減速機構２３等を介して出力ピン４３と連動する従動側摩擦板２８との間に滑りが生じて電動モータ２１とトランクリッド１２との間の動力伝達が自動的に遮断され、その負荷が吸収されるのである。
【００５９】
このように、このパワートランクリッド装置１６では、電動モータ２１とトランクリッド１２との間に過大な負荷が加えられたときには、トルクリミッタ２２により電動モータ２１と出力ピン４３との間の動力伝達が自動的に遮断されるので、このパワートランクリッド装置１６を構成する機構部分や車両１１の破損を防止することができる。
【００６０】
また、このパワートランクリッド装置１６では、電磁クラッチに換えて、電動モータ２１に接続される駆動側摩擦板２７と出力ピン４３に接続される従動側摩擦板２８とを板ばね３２により圧着させるトルクリミッタ２２によってトランクリッド１２に加えられる過大な負荷を吸収するようにしたので、電磁クラッチを用いる場合に比べて、このパワートランクリッド装置１６を小型、軽量化することができる。
【００６１】
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の後端部に装着されたトランクリッド１２とされているが、これに限らず、ドア、バックドア、エンジンフード等、車両１１に開閉自在に装着されていれば他の開閉部材としてもよい。
【００６３】
さらに、前記実施の形態においては、出力ピン４３と揺動アーム４４とはともに出力軸２４を中心として揺動自在に設けられているが、これに限らず、出力部材と移動部材とを直線的に移動するように構成してもよい。
【００６４】
さらに、前記実施の形態においては、トルクリミッタ２２は電動モータ２１と減速機構２３との間に設けられているが、これに限らず、例えば出力軸２４と出力ギヤ３７との間に設けるなど、電動モータ２１と出力ピン４３との間に設けられていればよい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、開閉部材を手動で開閉する際に必要な操作力を自動開閉装置を持たない通常の開閉部材と同様に軽くすることができるので、手動による開閉操作を容易にすることができる。
【００６６】
また、本発明によれば、電動モータと開閉部材の間に過大な負荷が加えられたときには、動力伝動制限手段により電動モータと開閉部材との間の動力伝達が自動的に遮断されるので、この車両用自動開閉装置を構成する機構部分や車両の破損を防止することができる。
【００６７】
さらに、本発明によれば、電磁クラッチを用いずに、手動による開閉操作時の操作力を低減し、開閉部材に加えられる過大な負荷による破損を防止する構造と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。
【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トランクリッド装置が設けられた車両の一部を後方から示す斜視図である。
【図２】図１に示すパワートランクリッド装置の全閉状態を示す側面図である。
【図３】図１に示すパワートランクリッド装置の全開状態を示す側面図である。
【図４】図２、図３に示す電動アクチュエータの詳細を示す説明図である。
【図５】図４に示すトルクリミッタの詳細を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）はトランクリッドが自動開作動される過程を示す正面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）はトランクリッドが自動閉作動される過程を示す正面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）はトランクリッドが手動で開かれる過程を示す正面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）はトランクリッドが手動で閉じられる過程を示す正面図である。
【符号の説明】
１１車両
１２トランクリッド
１３ヒンジ
１３ａ開閉中心軸
１３ｂ支持部
１３ｃアーム部
１４トランクルーム
１５トーションバー
１６パワートランクリッド装置
１７電動アクチュエータ
１８連結アーム
２１電動モータ
２２トルクリミッタ
２２ａケース
２３減速機構
２４出力軸
２５回転軸
２５ａ雄ねじ部
２６ウォームホイル
２７駆動側摩擦板
２８従動側摩擦板
３１ナット
３２板ばね
３３入力ギヤ
３４中間軸
３５、３６ギヤ
３７出力ギヤ
３８ａ〜３８ｄ軸受け
４１ギヤケース
４２プレート部材
４３出力ピン
４４揺動アーム
４５基端部
４６アーム部
４６ａ連結部
４７開側係合部
４８閉側係合部
５１遊び部
５２係合溝
５３回動プレート
５４移動部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic opening / closing device for a vehicle that automatically opens and closes an opening / closing member mounted on the vehicle so as to be freely opened and closed.
[0002]
[Prior art]
Vehicles such as automobiles are provided with opening and closing members such as doors, back doors, and trunk lids. For example, a trunk lid is attached to a vehicle such as a sedan vehicle so as to be freely opened and closed via a hinge, and a trunk room for loading a load is opened and closed by the trunk lid.
[0003]
Such a trunk lid is usually equipped with an opening / closing device such as a torsion bar or a gas stay for facilitating the opening / closing operation. When the locking mechanism is released, the trunk lid is slightly operated by the opening / closing mechanism. Is now open.
[0004]
However, in this opening / closing device, the operation force when the trunk lid is opened is reduced, but the operation when closing the trunk lid is all manually performed by the operator. Therefore, vehicles equipped with automatic opening / closing devices that automate not only the opening operation of the trunk lid but also the closing operation have been developed and tend to increase. Moreover, if the automatic opening / closing device is installed, the trunk lid can be remotely operated from the driver's seat.
[0005]
Such an automatic opening / closing device has a swing arm that is swing-driven by an electric motor via a speed reduction mechanism, and the tip of the swing arm is connected to a trunk lid via a connecting rod or the like. . When the swing arm is driven to swing by the electric motor, the swing motion is transmitted to the trunk lid so that the opening / closing operation is performed.
[0006]
However, in such an automatic opening and closing device, when the trunk lid is manually opened and closed, the electric motor is rotated through the speed reduction mechanism along with the movement of the trunk lid, and the opening and closing operation becomes heavy. there were.
[0007]
Therefore, in the conventional automatic opening / closing device, an electromagnetic friction clutch mechanism is provided between the swing arm and the electric motor so that the opening / closing operation of the trunk lid can be easily performed automatically or manually. In other words, when the trunk lid is automatically opened and closed by the electric motor, the electromagnetic clutch is in a connected state, the power of the electric motor is transmitted to the trunk lid, and when the trunk lid is manually opened and closed, the electromagnetic clutch is in a disconnected state. Thus, power transmission between the electric motor and the trunk lid is interrupted. Therefore, when the opening / closing operation is manually performed, the electric motor is not rotated together with the trunk lid, and the operational feeling is improved to the same extent as that of a normal trunk lid having no automatic opening / closing device (for example, Patent Document 1). reference).
[0008]
In addition, the electromagnetic friction clutch mechanism automatically transmits power by causing slippage between the drive-side disk and the driven-side disk when an excessive load is applied to the trunk lid during opening and closing operations. It functions as a so-called torque limiter that shuts off. As a result, even when an excessive load is applied to the trunk lid, the mechanical parts such as the vehicle body and the speed reduction mechanism can be protected.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-201854 (page 2-3, FIG. 1-4)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The electromagnetic clutch used in such an automatic opening / closing device is configured by using a coil magnetic circuit or an iron core that generates a magnetic force in order to crimp the driving side disk and the driven side disk, but the opening / closing member can be automatically opened and closed. Therefore, it is necessary to exert the power transmission maintenance force as much as possible. For this reason, it has been difficult to reduce the outer diameter of the crimping surfaces of both disks and to reduce the thickness of the coil magnetic circuit. Therefore, when such an electromagnetic clutch is used in an automatic opening / closing device, it has been a factor that hinders the reduction in size and weight of the entire device.
[0011]
An object of the present invention is to reduce the size and weight of the entire automatic opening / closing device by improving the clutch mechanism of the vehicle automatic opening / closing device.
[0012]
[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 provided on the vehicle through a hinge. An output shaft driven by an electric motor, a disk-shaped plate member fixed to the output shaft, and fixed to the plate member by a predetermined distance from the output shaft; Starting from a neutral position, a closed end position corresponding to the fully closed position of the opening and closing member and an open end position corresponding to the fully opened position of the opening and closing member Above Output driven by electric motor pin And a connecting portion connected to the opening / closing member A base end portion that is rotatably mounted on the output shaft, and an outer peripheral side of the base end portion. The output that moves from the neutral position to the open end position pin Open side engaging part engaged with And provided on the outer peripheral side of the base end portion. The output that moves from the neutral position to the closed end position pin Close side engaging part engaged with And an idler provided between the open side engaging part and the closed side engaging part on the outer peripheral side of the base end part, Said output pin Is driven between a closed position where the open / close member is a fully closed position and an open position where the open / close member is a fully open position pin When the is in the neutral position pin Freely movable between the closed position and the open position Swing arm A driving friction plate interlocked with the electric motor and the output pin A driven friction plate that interlocks with the drive friction plate, and a spring member that presses the drive friction plate and the driven friction plate together, and when the load on the opening and closing member is applied to a predetermined value or more, the electric motor and the Power transmission limiting means for interrupting power transmission to the opening / closing member is provided.
[0013]
The vehicle automatic opening and closing device of the present invention is ,in front The output is provided in a play portion provided between the opening side engaging portion and the closing side engaging portion. pin It is characterized by arranging.
[0014]
The automatic opening / closing device for a vehicle according to the present invention is characterized in that the vehicle is provided with urging means for urging the opening / closing member toward the fully open position.
[0015]
The automatic opening / closing device for a vehicle according to the present invention is characterized in that the opening / closing member is a trunk lid.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a vehicle provided with a power trunk lid device according to an embodiment of the present invention from the rear. 2 is a side view showing a fully closed state of the power trunk lid device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a side view showing a fully opened state of the power trunk lid device shown in FIG.
[0018]
As shown in FIG. 1, a trunk lid 12 as an opening / closing member is provided at the rear end of the vehicle 11. The trunk lid 12 is attached to the vehicle 11 via two hinges 13, and the vehicle is between a fully closed position shown in FIG. 2 and a fully opened position shown in FIG. 11 can be opened and closed freely. Then, the opening of the trunk room 14 formed for loading luggage or the like is opened and closed by the trunk lid 12.
[0019]
Each of the hinges 13 includes a support portion 13b fixed to the vehicle 11 and an arm portion 13c fixed to the trunk lid 12. Each of the hinges 13 serves as an urging means between the support portion 13b and the arm portion 13c. A torsion bar 15 is attached. Each of these torsion bars 15 has one end fixed to the support portion 13b and the other end engaged with the arm portion 13c. When the trunk lid 12 is moved in the closing direction from the fully open position to the fully closed position, To be twisted. Therefore, when the trunk lid 12 is fully closed, the torsion bar 15 is in a state where an elastic force is stored, and the trunk lid 12 is biased toward the fully open position by this elastic force. Further, the twist of the torsion bar 15 remains even when the trunk lid 12 is fully opened, and the trunk lid 12 is held in the fully open position by its elastic force. In the illustrated case, two torsion bars 15 are attached to the respective hinges 13, but only one of the torsion bars 15 is provided according to the weight of the trunk lid 12 and the required opening / closing speed. Anyway. Further, the urging means is not limited to the torsion bar 15, and a gas stay or the like in which high-pressure gas is sealed may be used.
[0020]
A lock mechanism (not shown) is provided at the opening end of the trunk room 14, and the trunk lid 12 that is fully closed is held in the fully closed position by the lock mechanism. As the locking mechanism, for example, a mechanism in which a hook-like lock member provided on the trunk lid 12 is engaged with a pin-like striker provided on the vehicle 11 is used. The lock member is operated in conjunction with a release handle, a release lever, or a trunk lid opening / closing switch, and is unlocked as necessary.
[0021]
The vehicle 11 is provided with a power trunk lid device 16 as a vehicle automatic opening / closing device in order to automatically open and close the trunk lid 12. The power trunk lid device 16 has an electric actuator 17 fixed to the right side in the trunk room 14. The automatic opening / closing operation of the trunk lid 12 is performed by the output of the electric actuator 17 via the connecting arm 18. 12 is performed.
[0022]
4 is an explanatory view showing details of the electric actuator shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing details of the torque limiter shown in FIG.
[0023]
As shown in FIG. 4, the electric actuator 17 is provided with an electric motor 21 as a drive source, and the output of the electric motor 21 is transmitted to the output shaft 24 via the torque limiter 22 and the speed reduction mechanism 23. It has become.
[0024]
The electric motor 21 is connected to an electronic control unit, that is, an ECU (not shown). This ECU has a microprocessor (CPU) that calculates various control signals, a ROM that stores control programs, arithmetic expressions, map data, and the like, and a RAM that temporarily stores data, and the like. The drive control of 21 is performed by this ECU.
[0025]
The torque limiter 22 serving as a power transmission limiting means has a rotating shaft 25 rotatably supported by a case 22a. A worm wheel 26 accommodated in the case 22a is mounted on the rotating shaft 25 so as to be relatively rotatable. Has been. The electric motor 21 is fixed to the case 22a, and an armature shaft (not shown) of the electric motor 21 protrudes into the case 22a. A worm (not shown) that meshes with the worm wheel 26 is formed on the outer peripheral surface of the amateur shaft. When the electric motor 21 is operated, the rotation of the amateur shaft is decelerated and transmitted to the worm wheel 26.
[0026]
A driving side friction plate 27 is integrally formed on one side surface of the worm wheel 26, and a driven side friction plate 28 is disposed at a position facing the driving side friction plate 27. The driven friction plate 28 is connected to the rotary shaft 25 via a key or a spline (not shown), and rotates integrally with the rotary shaft 25 and is movable in the axial direction with respect to the rotary shaft 25. Yes. A nut 31 is screwed to the male screw portion 25 a formed at the tip of the rotating shaft 25, and a plate spring 32 as a spring member is inserted between the nut 31 and the driven friction plate 28. ing. The driven side friction plate 28 is biased toward the driving side friction plate 27 by the spring force of the plate spring 32, whereby the driving side friction plate 27 and the driven side friction plate 28 are pressed against each other. Therefore, when the drive side friction plate 27 connected to the electric motor 21 via the worm wheel 26 is rotationally driven by the electric motor 21, the rotational torque is driven by the friction force acting between these friction plates 27 and 28. The rotation shaft 25 is transmitted to the side friction plate 28 and rotates via the driven side friction plate 28. Further, when a load of a predetermined value or more, that is, an excessive rotational torque is applied between the friction plates 27 and 28, a slip occurs between the drive side friction plate 27 and the driven side friction plate 28 interlocked with the electric motor 21. Thus, power transmission between the electric motor 21 and the rotary shaft 25 is automatically cut off.
[0027]
The upper limit value of the torque that can be transmitted by the torque limiter 22 can be set to a predetermined value by adjusting the compression rate of the leaf spring 32 by changing the tightening amount of the nut 31. In this case, the upper limit value of the transmittable torque is determined in advance through experiments or the like so that power transmission is interrupted when an excessive load is applied that may damage the mechanical portion of the electric actuator 17, the hinge 13, or the like. It is set to the obtained value.
[0028]
The speed reduction mechanism 23 includes an input gear 33 fixed to the rotary shaft 25, two large and small gears 35 and 36 fixed to the intermediate shaft 34, and an output gear 37 fixed to the output shaft 24. The rotation of 25 is decelerated through these gears and transmitted to the output shaft 24. That is, the output shaft 24 is connected to the electric motor 21 via the torque limiter 22 and the speed reduction mechanism 23, and swings when the electric motor 21 rotates forward and backward. Reference numerals 38a to 38d in FIG. 4 are bearings that rotatably support the intermediate shaft 34 and the output shaft 24 on the gear case 41, respectively.
[0029]
A disk-shaped plate member 42 is fixed to the output shaft 24, and an output pin 43 as an output member is fixed to the plate member 42 at a predetermined distance from the output shaft 24. That is, the output pin 43 is fixed to the output shaft 24 through the plate member 42. The output pin 43 is formed in a circular cross section, and its axial direction is parallel to the output shaft 24. The output pin 43 is rotationally driven integrally with the output shaft 24 by the electric motor 21, and starts from the neutral position and closes to the fully closed position of the trunk lid 12 and the open side corresponding to the fully opened position. It swings between end positions. The neutral position is an intermediate position between the open end position and the close end position.
[0030]
A swing arm 44 as a moving member is mounted on the output shaft 24 adjacent to the plate member 42 so as to be relatively rotatable. As described above, the swing arm 44 has a base end portion 45 that is mounted on the output shaft 24 so as to be relatively rotatable, and an arm portion 46 that extends from the base end portion 45 in the radial direction. Is a connecting portion 46 a that is connected to the trunk lid 12 via the connecting arm 18. That is, the swing arm 44 is connected to the trunk lid 12 via the connecting arm 18 and swings the output shaft 24 between a closed position where the trunk lid 12 is in a fully closed position and an open position where the trunk lid 12 is in a fully open position. It is swingable as the center.
[0031]
The base end portion 45 of the swing arm 44 is provided with an open side engagement portion 47 and a close side engagement portion 48 that are opposed to each other with a predetermined angular interval, and these engagement portions 47, 48. Between them, a play portion 51 is provided which extends in the circumferential direction and is cut out. The aforementioned output pin 43 is arranged in the play portion 51.
[0032]
The open side engaging portion 47 is in contact with the output pin 43 in the neutral position when the swing arm 44 is in the closed position, and the close side engaging portion 48 is in neutral when the swing arm 44 is in the open position. It is in contact with the output pin 43 at the position.
[0033]
Then, when the output pin 43 moves from the neutral position toward the open side end position when the swing arm 44 is in the closed position, the open side engaging portion 47 and the output pin 43 are engaged and the swing arm 44 is moved. Is driven by the output pin 43 and moved from the closed position to the open position. On the other hand, when the output pin 43 moves from the neutral position toward the closed end position when the swing arm 44 is in the open position, the close side engaging portion 48 and the output pin 43 are engaged to cause the swing arm. 44 is driven by the output pin 43 and moved from the open position to the closed position. Thus, the swing arm 44 is driven between the open position and the closed position by the output pin 43.
[0034]
Further, when the output pin 43 is stopped at the neutral position, even if the swing arm 44 is moved from the closed position to the open position, the open side engaging portion 47 moves in a direction away from the output pin 43. The output pin 43 is not driven by the movement of the arm 44. Similarly, when the output pin 43 is stopped at the neutral position, even if the swing arm 44 is moved from the open position to the closed position, the closed side engaging portion 48 moves in a direction away from the output pin 43. The output pin 43 is not driven by the movement of the arm 44. That is, the swing arm 44 is freely movable with respect to the output pin 43 in a state where it is stopped at the neutral position between the opening / closing range of the trunk lid 12, that is, between the open position and the closed position.
[0035]
FIGS. 6A to 6D are front views showing a process in which the trunk lid is automatically opened, and FIGS. 7A to 7D are front views showing a process in which the trunk lid is automatically closed. is there. FIGS. 8A to 8C are front views showing a process in which the trunk lid is manually opened, and FIGS. 9A to 9C are front views showing a process in which the trunk lid is manually closed. is there.
[0036]
Next, the operation of the power trunk lid device 16 having such a structure will be described.
[0037]
First, the case where the trunk lid 12 in the fully closed state is automatically opened by the power trunk lid device 16 will be described.
[0038]
As shown in FIG. 6A, when the trunk lid 12 is in the fully closed state and is held in the fully closed position by the lock mechanism, the output pin 43 is stopped in the neutral position, and the swing arm 44 Is stopped at the closed position with the open side engaging portion 47 in contact with the output pin 43. In this state, by opening a trunk lid opening / closing switch (not shown) to the open side, the automatic opening operation of the trunk lid 12 by the electric actuator 17 is started.
[0039]
In the automatic opening operation, first, the lock mechanism is unlocked by a command from the ECU. Next, the electric motor 21 is actuated by a command from the ECU, and the output pin 43 starts moving from the neutral position toward the open end position. When the output pin 43 moves, the swing arm 44 engaged with the output pin 43 in the opening side engaging portion 47 opens from the closed position while being pushed by the output pin 43 as shown in FIG. The trunk lid 12 moves in the opening direction from the fully closed position toward the fully open position by moving toward the position and transmitting the displacement via the connecting arm 18. Then, as shown in FIG. 6C, when the output pin 43 moves to the open end position and the swing arm 44 reaches the open position, the trunk lid 12 is fully opened.
[0040]
When the output pin 43 reaches the open end position, the electric motor 21 is reversely rotated and the output pin 43 is moved from the open end position toward the neutral position. Then, as shown in FIG. 6D, the output pin 43 stops at the neutral position in contact with the closing side engaging portion 48 of the swing arm 44, and the automatic opening operation is completed. In this returning operation, the output pin 43 moves away from the open side engaging portion 47 and moves the play portion 51 formed on the swing arm 44, so that the swing arm 44 returns to the closed position together with the output pin 43. It stays stopped in the open position. Further, when the output pin 43 returns to the neutral position, the engagement between the swing arm 44 and the output pin 43 is released, but the trunk lid 12 is biased in the opening direction by the elastic force of the torsion bar 15. Therefore, even if the output pin 43 returns to the neutral position, the trunk lid 12 is held in the fully open position.
[0041]
Next, a case where the trunk lid 12 that has been fully opened is automatically closed will be described.
[0042]
As shown in FIG. 7A, when the trunk lid 12 is fully opened, the output pin 43 is stopped at the neutral position after the automatic opening operation shown in FIG. 44 is stopped at the open position in a state where the closing side engaging portion 48 is in contact with the output pin 43. In this state, a trunk lid opening / closing switch (not shown) is turned on to close the trunk lid 12 to automatically close the trunk lid 12 by the electric actuator 17.
[0043]
In the automatic closing operation, first, the electric motor 21 is operated according to a command from the ECU, and the output pin 43 starts moving from the neutral position to the closing side end position, contrary to the automatic opening operation. When the output pin 43 moves, the swing arm 44 engaged with the output pin 43 in the closing side engaging portion 48 is closed from the open position while being pushed by the output pin 43 as shown in FIG. The trunk lid 12 moves in the closing direction from the fully open position to the fully closed position by moving toward the position and transmitting the displacement via the connecting arm 18. Then, as shown in FIG. 7C, when the output pin 43 moves to the closed end position and the swing arm 44 reaches the closed position, the trunk lid 12 is fully closed, and the lock mechanism causes the fully closed position. Retained.
[0044]
When the output pin 43 reaches the closed end position, the electric motor 21 is reversed, and the output pin 43 is moved from the closed end position toward the neutral position. Then, as shown in FIG. 7D, the output pin 43 stops at the neutral position in contact with the open side engaging portion 47 of the swing arm 44, and the automatic closing operation is completed. In this return operation, the output pin 43 moves away from the closing side engaging portion 48 and moves the play portion 51 formed on the swing arm 44, so the swing arm 44 returns to the open position together with the output pin 43. It stays stopped in the closed position.
[0045]
As described above, the power trunk lid device 16 can automatically open and close the trunk lid 12 using the electric motor 21 as a drive source.
[0046]
On the other hand, the power trunk lid device 16 can automatically open and close the trunk lid 12 and also manually open and close the trunk lid 12.
[0047]
The case where the trunk lid 12 is manually opened and closed will be described below.
[0048]
The fully closed trunk lid 12 can be opened manually by lifting the trunk lid 12 upward after unlocking the locking mechanism by operating a release lever or the like.
[0049]
As in the case of the automatic opening / closing operation, when the trunk lid 12 is in the fully closed state, as shown in FIG. 8A, the output pin 43 is stopped at the neutral position and the swing arm 44 is in the open side. The joint 47 is stopped at the closed position in contact with the output pin 43. When the trunk lid 12 is manually opened from this state, as shown in FIG. 8B, the swing arm 44 moves from the closed position to the open position in conjunction with the trunk lid 12, and the trunk lid 12 is moved. When the fully open position is reached, as shown in FIG.
[0050]
At this time, the output pin 43 remains stopped at the neutral position because the electric motor 21 does not operate when the trunk lid 12 is manually operated, whereas the open side engaging portion 47 is stopped at the neutral position. Since the output pin 43 moves in a direction away from the output pin 43, the output pin 43 relatively moves the play portion 51 between the open side engagement portion 47 and the close side engagement portion 48. That is, when the trunk lid 12 is manually opened, the swing arm 44 is loosely moved with respect to the output pin 43 stopped in the neutral position in a state where the engagement with the output pin 43 is released. Therefore, when the trunk lid 12 is manually opened, the electric motor 21 is not rotated via the output pin 43 due to the movement of the trunk lid 12, and the trunk lid 12 is connected to the normal trunk lid 12 having no automatic opening / closing device. Similarly, it can be easily opened with a light operating force.
[0051]
Next, a case where the trunk lid 12 in the fully open position is manually closed will be described.
[0052]
The trunk lid 12 in the fully opened state can be manually closed by pushing the trunk lid 12 downward with a force larger than the elastic force of the torsion bar 15.
[0053]
When the trunk lid 12 is in the fully open state, as shown in FIG. 9A, the output pin 43 is stopped at the neutral position, and the swing arm 44 contacts the closing side engaging portion 48 with the output pin 43. Stops at the open position in the state. When the trunk lid 12 is manually closed from this state, as shown in FIG. 9B, the swing arm 44 moves from the open position to the closed position in conjunction with the trunk lid 12, and the trunk lid 12 is moved. When the fully closed position is reached, it stops at the closed position as shown in FIG.
[0054]
At this time, the output pin 43 remains stopped at the neutral position because the electric motor 21 does not operate when the trunk lid 12 is manually operated, whereas the closed side engaging portion 48 stops at the neutral position. Since the output pin 43 moves in a direction away from the output pin 43, the output pin 43 relatively moves the play portion 51 between the open side engagement portion 47 and the close side engagement portion 48 as in the case of manual opening operation. Will move. That is, when the trunk lid 12 is manually closed, the swing arm 44 is disengaged from the output pin 43 and is free to move with respect to the output pin 43. Therefore, when the trunk lid 12 is manually closed, the electric motor 21 is not rotated via the output pin 43 due to the movement of the trunk lid 12, and the trunk lid 12 is connected to the normal trunk lid 12 having no automatic opening / closing device. Similarly, it can be easily closed with a light operating force.
[0055]
As described above, in the power trunk lid device 16, the operation force required when the trunk lid 12 is manually opened and closed can be reduced in the same manner as the normal trunk lid 12 without the automatic opening / closing device. Opening and closing operations can be facilitated.
[0056]
Further, in the power trunk lid device 16, since the trunk lid 12 can be easily opened and closed manually without using an electromagnetic clutch, the power trunk lid device 16 can be reduced in size and weight.
[0057]
Incidentally, an excessive load may be applied to the trunk lid 12 during opening and closing due to various factors. When such an excessive load is applied to the trunk lid 12 that is automatically opening and closing, the load may be transmitted to the electric actuator 17 and the hinge 13 to damage these members.
[0058]
However, in the power trunk lid device 16, since the torque limiter 22 is provided between the electric motor 21 and the output pin 43, an excessive load greater than a predetermined value applied to the trunk lid 12 is caused by the torque limiter 22. It is possible to prevent the electric actuator 17 and the vehicle 11 from being damaged. That is, when an excessive load is applied to the trunk lid 12, slip occurs between the drive side friction plate 27 interlocked with the electric motor 21 and the driven friction plate 28 interlocked with the output pin 43 via the speed reduction mechanism 23 or the like. As a result, the power transmission between the electric motor 21 and the trunk lid 12 is automatically cut off, and the load is absorbed.
[0059]
As described above, in the power trunk lid device 16, when an excessive load is applied between the electric motor 21 and the trunk lid 12, power transmission between the electric motor 21 and the output pin 43 is performed by the torque limiter 22. Since the power trunk lid device 16 is automatically shut off, damage to the mechanical portion constituting the power trunk lid device 16 and the vehicle 11 can be prevented.
[0060]
Further, in the power trunk lid device 16, a torque for pressure-bonding the driving side friction plate 27 connected to the electric motor 21 and the driven side friction plate 28 connected to the output pin 43 by the leaf spring 32 instead of the electromagnetic clutch. Since the limiter 22 absorbs an excessive load applied to the trunk lid 12, the power trunk lid device 16 can be reduced in size and weight as compared with the case where an electromagnetic clutch is used.
[0061]
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 trunk lid 12 attached to the rear end portion of the vehicle 11. However, the opening / closing member is not limited to this and can be opened and closed to the vehicle 11 such as a door, a back door, and an engine hood. Other opening / closing members may be used as long as they are attached to the.
[0063]
Furthermore, in the embodiment, both the output pin 43 and the swing arm 44 are provided so as to be swingable about the output shaft 24. However, the present invention is not limited to this, and the output member and the moving member are linearly connected. You may comprise so that it may move to.
[0064]
Furthermore, in the said embodiment, although the torque limiter 22 is provided between the electric motor 21 and the speed reduction mechanism 23, it is not restricted to this, For example, it provides between the output shaft 24 and the output gear 37, etc. What is necessary is just to be provided between the electric motor 21 and the output pin 43. FIG.
[0065]
【The invention's effect】
According to the present invention, the operating force required when manually opening and closing the opening and closing member can be reduced in the same manner as a normal opening and closing member without an automatic opening and closing device, so that the manual opening and closing operation can be facilitated. it can.
[0066]
Further, according to the present invention, when an excessive load is applied between the electric motor and the opening / closing member, the power transmission between the electric motor and the opening / closing member is automatically cut off by the power transmission limiting means. It is possible to prevent damage to the mechanism part and the vehicle constituting the automatic opening / closing device for a vehicle.
[0067]
Furthermore, according to the present invention, it is possible to reduce the operating force at the time of manual opening / closing operation without using an electromagnetic clutch, and to prevent damage due to an excessive load applied to the opening / closing member. The automatic opening / closing device can be reduced in size and weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a vehicle provided with a power trunk lid device according to an embodiment of the present invention from the rear side.
FIG. 2 is a side view showing a fully closed state of the power trunk lid device shown in FIG. 1;
3 is a side view showing a fully opened state of the power trunk lid device shown in FIG. 1; FIG.
4 is an explanatory diagram showing details of the electric actuator shown in FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing details of the torque limiter shown in FIG. 4;
FIGS. 6A to 6D are front views showing a process in which the trunk lid is automatically opened.
FIGS. 7A to 7D are front views showing a process of automatically closing the trunk lid.
FIGS. 8A to 8C are front views showing a process of manually opening a trunk lid.
FIGS. 9A to 9C are front views showing a process in which the trunk lid is manually closed.
[Explanation of symbols]
11 Vehicle
12 Trunk lid
13 Hinge
13a Open / close center axis
13b Support part
13c Arm part
14 Trunk room
15 Torsion bar
16 Power trunk lid device
17 Electric actuator
18 Connecting arm
21 Electric motor
22 Torque limiter
22a case
23 Deceleration mechanism
24 output shaft
25 Rotating shaft
25a Male thread
26 Warm Wheel
27 Driving friction plate
28 Driven friction plate
31 nuts
32 leaf spring
33 Input gear
34 Intermediate shaft
35, 36 gear
37 Output gear
38a-38d Bearing
41 Gear case
42 Plate member
43 Output pin
44 Swing arm
45 Base end
46 Arm
46a connecting part
47 Opening engagement part
48 Close side engaging part
51 play club
52 engaging groove
53 Rotating plate
54 Moving member

Claims

An automatic opening and closing device for a vehicle that automatically opens and closes an opening and closing member provided to the vehicle so as to be opened and closed via a hinge,
An output shaft driven by an electric motor;
A disk-shaped plate member fixed to the output shaft;
A closed side end position that is fixed to the plate member by a predetermined distance from the output shaft and that corresponds to a fully closed position of the opening and closing member starting from a neutral position, and an open side end position that corresponds to a fully opened position of the opening and closing member an output pin to be driven by the electric motor,
A connecting portion connected to the opening and closing member; a base end portion mounted on the output shaft so as to be relatively rotatable; and provided on an outer peripheral side of the base end portion and moving from the neutral position to the open side end position. An open-side engagement portion that engages with the output pin , a closed-side engagement portion that is provided on the outer peripheral side of the base end portion and engages with the output pin that moves from the neutral position to the closed-side end position ; A closed position and a fully open position in which the open / close member is fully closed by the output pin , the play portion provided between the open side engagement part and the close side engagement part on the outer peripheral side of the base end part A swing arm that is driven between an open position and is freely movable between the closed position and the open position with respect to the output pin when the output pin is in the neutral position;
A drive-side friction plate interlocked with the electric motor, a driven-side friction plate interlocked with the output pin, and a spring member that press-bonds the drive-side friction plate and the driven-side friction plate to each other; An automatic opening / closing device for a vehicle, comprising: a power transmission limiting means for interrupting power transmission between the electric motor and the opening / closing member when the above load is applied.

The automatic closing device for a vehicle according to claim 1, an automatic vehicle, characterized in that a said output pin play portion provided between the front KiHiraki side engaging portion and the closed side engaging portion Switchgear.

The automatic opening / closing device for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein the vehicle is provided with a biasing means for biasing the opening / closing member toward a fully open position.

The automatic opening and closing device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening and closing member is a trunk lid.