JP4477834B2

JP4477834B2 - 車両用開閉体の自動開閉装置

Info

Publication number: JP4477834B2
Application number: JP2003151384A
Authority: JP
Inventors: 博岡田
Original assignee: Ohi Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Ohi Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: JP2004352055A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用開閉体の自動開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車体に設けられている開閉体（バックドア、テールゲート、トランク、スライドドア等）を、自動で開閉させる自動開閉装置が知られている。この種の自動開閉装置は、一般に、モータの駆動力を減速機構を介してリンクの往復運動に変換し、そのリンクを開閉体に連結して、開閉体を自動で開閉する構造になっている。すなわち、モータの駆動力を、減速機構からリンクに至る伝達機構で開閉体に伝達し、開閉体を上下に回動させたり或いは前後にスライドさせている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、開閉体の手動での開閉操作も可能にするため、伝達機構の途中にはクラッチが設けられている。すなわち、開状態又は閉状態の開閉体に対して、手動による外部負荷が加えられた場合、それを負荷センサーが検知して、クラッチにより伝達機構を途中で切断し、開閉体をそのまま手動での開閉操作が引き続き行えるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２８００００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、クラッチが接続状態のまま故障し、更にその状態で開閉体に過大な負荷が加わったような場合には、その過大負荷が伝達機構の全体に及んで、伝達機構が全体的に破損するおそれがある。そのため、補修の際には、伝達機構を全体的に交換しなければならず、コストの面で不利である。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、開閉体に過大負荷が加わっても、伝達機構が全体的に破損しない車両用開閉体の自動開閉装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、モータの駆動力を伝達機構を介して開閉体に伝達し、該開閉体を自動で開閉させる車両用開閉体の自動開閉装置であって、前記伝達機構において、駆動力伝達経路を形成する中心に歯部又は軸部を有し且つ外周に歯部を有するギアで、該ギアが、中心側のインナギアと、外周側のアウタギアとに分割され、且つインナギアとアウタギアとのそれぞれの対向面に、回転方向で対となる突起部又は凹部を、互いに対応させた状態で回転方向において複数形成し、内外方向で互いに対応する一対の突起部又は凹部同士の間にローラ又はボールを挟持する脆弱部を設け、該脆弱部を伝達経路に開閉体から許容負荷を超えた過大負荷が加わった場合に破壊して、駆動力伝達経路を該脆弱部を有する部品で分断することを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、前記伝達機構において、駆動力伝達経路を形成する中心に歯部又は軸部を有し且つ外周に歯部を有するギアで、該ギアが、中心側のインナギアと、外周側のアウタギアとに分割され、且つインナギアとアウタギアとのそれぞれの対向面に、回転方向で対となる突起部又は凹部を、互いに対応させた状態で回転方向において複数形成し、内外方向で互いに対応する一対の突起部又は凹部同士の間にローラ又はボールを挟持する脆弱部を設け、該脆弱部を伝達経路に開閉体から許容負荷を超えた過大負荷が加わった場合に破壊して、駆動力伝達経路を該脆弱部を有する部品で分断するようにした。従って、開閉体から伝達されてきた過大負荷を、突起部又は凹部の形状の調整により、分断された箇所で逃がす（解放する）ことができ、伝達機構全体に過大負荷が作用しないため、伝達機構が全体的に破損することはない。また、脆弱部の破壊強度を容易に調整できることになる。更に、伝達機構が突っ張らないため、開閉体の変形も防止できる。従って、補修の際に交換するのは、脆弱部を有する一部の部品だけで済み、コストの面で有利である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図７は、この発明の第１実施形態である。この実施形態は、ワゴン車の後部に設けられたバックドア（開閉体）１を自動開閉させるための装置に関する。バックドア１は後部上端に設けられたヒンジ２を中心に、全体が上開き自在になっている。このバックドア１には、開き方向への補助力と閉じ方向へのブレーキ力を発生させるガスステー３も組み合わせられている。
【００１９】
また、ルーフ４の後端部内にはモータ５が設置されている。このモータ５の回転力は、伝達機構６を介して、バックドア１に伝達される。伝達機構６は、モータ５のウォームギア７に噛合したウォームホイル８と、該ウォームホイル８の軸に連結した電磁式のクラッチ９と、該クラッチ９の反対側の軸に設けられた出力ギア１０と、該出力ギア１０に外周の入力歯１１ａを噛合させたピニオンギア１１と、該ピニオンギア１１の中心側の出力歯１１ｂに直線状の歯部１２ａを噛合させたラックバー１２と、ラックバー１２のピニオンギア１１とは反対側を押さえるガイド１３と、ラックバー１２の先端とバックドア１の上部とを連結するＳ字状のリンク１４とから形成されている。そして、この伝達機構６は、リンク１４の大部分とラックバー１２の一部を除き、ルーフ４に固定されたケース１５の内部に収納されている。
【００２０】
このような伝達機構６のうち、ピニオンギア１１は、外周に入力歯１１ａを有する外側のアウタギア１６と、中心に出力歯１１ｂを有する内側のインナギア１７とから形成されている。インナギア１７とアウタギア１６のそれぞれの対向面には、それぞれ等角三方位置に、回転方向で対となる突起部１８、１９が対応状態で形成されている。そして、内外方向で互いに対応する一対の突起部１８、１９同士の間には、円柱状のローラ２０が密接状態で挟持されており、これら突起部１８、１９とローラ２０とにより、この実施形態の脆弱部２１が形成される。
【００２１】
内外方向で対応する突起部１８、１９の間にローラ２０が挟持されているため、インナギア１７とアウタギア１６とは一体的に回転する。但し、アウタギア１６とインナギア１７との間に、許容負荷を超えた過大負荷が相対的な回転力として生じると、ローラ２０が回転方向における一方側の突起部１８、１９を押し潰して乗り越え、アウタギア１６とインナギア１７とが空回りして、アウタギア１６とインナギア１７との間でローラ２０を介した回転力の伝達が行えなくなるようになっている。このように、脆弱部２１を伝達機構６を構成するピニオンギア１１の中に設けたため、脆弱部２１を設けない通常のピニオンギアと実質的に外形上の相違はなく、従来の伝達機構６にそのまま組み込むことができる。
【００２２】
次に、この第１実施形態の作用を説明する。バックドア１が閉じた状態で、操作スイッチ（図示略）を開方向に操作すると、モータ５が正転し、その回転力がウォームホイル８やクラッチ９を介して出力ギア１０に伝達され、該出力ギア１０を正転させる。出力ギア１０はピニオンギア１１におけるアウタギア１６の入力歯１１ａに噛合しているため、その回転力はアウタギア１６に伝達される。そして、アウタギア１６の回転力は、突起部１８、１９とローラ２０により形成された脆弱部２１を介して、インナギア１７に伝達される。すなわち、ピニオンギア１１はアウタギア１６とインナギア１７とが一体として正転する。
【００２３】
インナギア１７が正転すると、その出力歯１１ｂに直線状の歯部１２ａを噛合させたラックバー１２が後方へスライドする。ラックバー１２が後方へスライドすると、リンク１４が後方へ突き出され、リンク１４の後端に連結されているバックドア１が、上部のヒンジ２を中心に後方へ回動し、上開き状態となる。開いた状態から、閉じた状態にする場合は、前記とは逆の動作となる。
【００２４】
そして、もし開いた状態のバックドア１に対して、閉じ方向への手動による外部負荷が加わると、その外部負荷を負荷センサーが検知して、クラッチ９を切断し、そのまま手動によるバックドア１の閉じ操作が可能となる。
【００２５】
但し、クラッチ９が何らかの理由により故障したような場合には、クラッチ９を切断することができないため、前述のような連続した手動操作に切り換えることはできず、手動による外部負荷がそのまま、バックドア１を開閉させるための伝達機構６に加わる。そして、その外部負荷が単なる手動操作における通常負荷であれば良いが、その外部負荷が許容負荷を超えるような異常な過大負荷の場合は、その過大負荷がそのまま伝達機構６に加わると、従来のような構造のままでは、伝達機構６の全体を破損させてしまうことになる。
【００２６】
しかし、この第１実施形態では、伝達機構６においてモータ５の駆動力伝達経路を形成する一部品としてのピニオンギア１１に脆弱部２１を設け、過大負荷が加わると、脆弱部２１が壊れて、伝達機構６における駆動力伝達経路をここで切断するようになっている。
【００２７】
すなわち、バックドア１に加えられた過大負荷が、リンク１４、ラックバー１２を介して、ピニオンギア１１のインナギア１７に作用し、インナギア１７を回転させようとする。これに対し、アウタギア１６側は最終的に減速機構としてのモータ５のウォームギア７に至るため、回転抵抗が大きく、実質的に回転不能な状態になっている。
【００２８】
従って、インナギア１７とアウタギア１６との間に、相対的な過大負荷に応じた回転力が生じ、その過大負荷が脆弱部２１であるローラ２０と、該ローラ２０に強く接する方の突起部１８、１９に加わる。突起部１８、１９は過大負荷になった時だけ変形するように強度・形状が設定されているため、インナギア１７とアウタギア１６との間の相対的回転力が過大負荷を超えると、ローラ２０により押される方か、ローラ２０を押す方の突起部１８、１９がローラ２０により押し潰され、インナギア１７はアウタギア１６に対して相対回転する（空回りする）。図７は、ローラ２０により押される側が押し潰された状態を示す。
【００２９】
このように、クラッチ９が接続状態のまま故障し、開状態のバックドア１に閉じ方向への過大負荷が加わっても、伝達機構６の駆動力伝達経路を、脆弱部２１を有する一つの部品（ピニオンギア１１）で分断することができるため、バックドア１から伝達されてきた過大負荷を、ピニオンギア１１の箇所で逃がす（解放する）ことができ、伝達機構６全体に過大負荷が作用せず、伝達機構６が全体的に破損することはない。また、伝達機構６が突っ張らないため、バックドア１の変形も防止できる。従って、補修の際に交換するのは、脆弱部２１を有するピニオンギア１１だけで済み、コストの面で有利である。
【００３０】
尚、この第１実施形態では、脆弱部２１において、突起部１８、１９を変形させるようにしたが、突起部１８、１９を強固にして、ローラ２０側を変形させるようにしても良いし、両方変形するようにしても良い。このような構造の脆弱部２１にすれば、突起部１８、１９の形状や、ローラ２０の強度（材質）を調整することにより、脆弱部２１の破壊強度を容易に調整することができる。また、ローラ２０に代えて、ボールを採用しても良く、更に、突起部１８、１９に代えて、インナギア１７とアウタギア１６の対向面に凹部を形成しても良い。要は、脆弱部２１が予め設定された過大負荷で破壊される構造になっていれば良い。
【００３１】
図８は、この発明の第２実施形態を示す図である。この第２実施形態の説明では、第１実施形態と共通する部分には同一の符号が用いられ、重複説明は省略されている。なお、適用拡大のため、便宜上ピニオンギアに脆弱部を備える第１実施例を残しているが、これを外しても何等問題はない。
【００３２】
この第２実施形態では、伝達機構６を構成する部品のうち、バックドア１に連結されるリンク２２の途中に脆弱部２３を形成した。この脆弱部２３は、リンク２２の両縁に切欠２４をそれぞれ形成し、その部分の断面を部分的に減少させた構造になっている。この脆弱部２３における強度は、通常の許容負荷範囲では変形せず、過大負荷が加わった場合のみ、リンク２２が脆弱部２３から折損するように強度設定されている。リンク２２の断面を部分的に変化させるだけなので、脆弱部２３の形成が容易である。
【００３３】
従って、第１実施形態と同様に、クラッチ９が接続状態で故障し、開状態のバックドア１に閉じ方向への過大負荷が加わったりしても、リンク２２が脆弱部２３から折損して、そこから過大負荷が逃げる（解放される）ため、伝達機構６に過大負荷が作用せず、伝達機構６が全体的に破損することはない。従って、補修の際に交換するのは、リンク２２だけで済み、コストの面で有利である。特に、リンク２２の場合は、伝達機構６の中でも露出度合いの高い部品であるため、交換作業も容易である。
【００３４】
リンク２２に脆弱部２３を形成する場合は、前述の切欠２４に限定されず、孔や溝なども採用できる。要は、リンク２２の一部だけを断面減少させ、その部分から折れる構造にしておけば良い。また、リンク２２の一部を断面減少させる代わりに、断面はそのままで、形状変化（例えば段差部）を付けたりすることで、過大負荷が加わった場合に、そこから折れるようにしても良い。このような、形状変化をもたせることも、広義の断面変化である。更に、リンク２２の一部を断面変化させたり、リンク２２の一部を過大負荷でのみ破壊される強度の別材質で形成し、その部分を脆弱部としても良く、或いはリンク２２全体を過大負荷でのみ破壊される強度の材質に変更しても良い。要は、伝達機構６の駆動力伝達経路の一部だけが過大負荷で破壊されるようになっていれば良い。
【００３５】
尚、以上の各実施形態によれば、開いたバックドア１に対して、閉じる方向への過大負荷が加わった場合の例を示したが、逆の場合も同様である。また、伝達機構６において脆弱部を設ける部品は、１つに限定されず、交換容易な部品で、少ない数であれば、２つ以上でも良い。更に、クラッチ９を有する伝達機構６を例にしたが、クラッチがない構造の伝達機構であっても、本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動開閉装置が適用されたワゴン車の後部の概要を示す側面図。
【図２】図１の自動開閉装置の伝達機構全体を示す側面図。
【図３】図２の伝達機構の要部を示す側面図。
【図４】図２中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。
【図５】図３のピニオンギアを示す拡大側面図。
【図６】図５の脆弱部が破壊されたピニオンギアを示す側面図。
【図７】図６の破壊される状態の脆弱部を示す拡大断面図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る伝達機構の要部を示す図３相当側面図。
【符号の説明】
１バックドア（開閉体）
５モータ
６伝達機構
９クラッチ
１１ピニオンギア
１４、２２リンク
１６アウタギア
１７インナギア
１８、１９突起部
２０ローラ
２１、２３脆弱部
２４切欠

Claims

モータの駆動力を伝達機構を介して開閉体に伝達し、該開閉体を自動で開閉させる車両用開閉体の自動開閉装置であって、
前記伝達機構において、駆動力伝達経路を形成する中心に歯部又は軸部を有し且つ外周に歯部を有するギアで、該ギアが、中心側のインナギアと、外周側のアウタギアとに分割され、且つインナギアとアウタギアとのそれぞれの対向面に、回転方向で対となる突起部又は凹部を、互いに対応させた状態で回転方向において複数形成し、内外方向で互いに対応する一対の突起部又は凹部同士の間にローラ又はボールを挟持する脆弱部を設け、該脆弱部を伝達経路に開閉体から許容負荷を超えた過大負荷が加わった場合に破壊して、駆動力伝達経路を該脆弱部を有する部品で分断することを特徴とする車両用開閉体の自動開閉装置。