JP4990082B2 - 車両用扉の自動開閉装置における手動切換機構 - Google Patents

Description

本発明は、車両用扉の自動開閉装置において故障時に手動操作に切り換えられる手動切換機構に関する。

従来、車両用扉の自動開閉装置として、特許文献１には、後部扉に内蔵された電動モータを駆動源とし、先端がセンターピラーに枢着され、後部扉のヒンジ側端部より出没自在に設けた扉開閉用ロッドの基端をクランクに枢着し、該クランクを外方突設した従動歯車と、該従動歯車に噛合した正逆回転自在な駆動歯車を前記駆動源に連繋したものが開示されている。
この自動開閉装置は、ドアロック解除装置にも連繋され、該ドアロック解除装置によって、開放時に後部扉に内装したドアロックのラッチによる車体側のストライカーの係合を解除した後、自動開閉装置の駆動源が作動し、クランクを後部扉の開放方向へ揺動させることにより、扉開閉用ロッドがセンターピラーを押圧して後部扉を開放する。
又、後部扉を閉鎖する場合、駆動源の作動により、クランクを上記と逆方向に揺動させることで、扉開閉用ロッドを引張して後部扉を閉鎖方向へ回動させ、ドアロックのラッチがストライカーに正規に係合するフルラッチ位置に達すると後部扉が施錠される。
特開２００４−１９０４１３号公報

しかしながら、上記自動開閉装置は、駆動源に連繋した駆動歯車を従動歯車に噛合しているだけのため、特に後部扉の開放時において、駆動源が故障した場合、後部扉を閉鎖することができず、かかる状態では、走行できないといった課題を有していた。
そこで、本発明では、上記車両用扉の自動開閉装置において、駆動系に故障が発生した場合、駆動系と従動系の連繋を遮断し、手動で後部扉を開閉操作可能と成した手動切換機構を提供することを目的としている。

上記課題に鑑み、本発明のものは、車両用扉の扉開閉用ロッドに連繋して成るクランクを従動軸の一端に設け、他端に従動歯車を設け、該従動歯車に駆動歯車を噛合した車両用扉の自動開閉装置において、従動軸は、その他端側を基板の表裏に渡って貫通した軸孔に挿通すると共に、一端側に軸孔より大径な大径部を膨出形成し、該大径部の一端面とこれに対向する基板表面間の空隙に抜脱可能なスペーサを介装し、該スペーサの空隙介在状態では基板裏面における軸孔の開口端面に従動歯車の軸回り端面を摺接させると共に、従動歯車の駆動歯車との噛合状態が保持され、スペーサにはこれを前記空隙から抜脱すると共に、従動軸を基板裏面へ押圧して従動歯車の駆動歯車との噛合を解除する歯車離間手段を設けたことを特徴とする。
又、スペーサは、基板表面上に従動軸を介して基端が枢着された一対の槓杆から成り、該槓杆は先端同士の間隔を狭める方向に付勢され、歯車離間手段は、スペーサの上記空隙介在状態で従動軸が回転可能な間隔を有する様に槓杆先端間に挟持され、外部からの操作にて回転することによりスペーサが上記空隙から抜出可能に前記間隔を押し広げるカム板を基板表面上に枢着すると共に、カム板の適所より従動軸の一端側へ鉤状のレバーを突設して成り、該レバーの先端はカム板の前記回転によりスペーサが上記空隙より抜出した時に従動軸の一端面に設けた円錐台状の凸部を摺動圧接する様に設けたことを特徴とする。

要するに請求項１に係る発明のものは、車両用扉の扉開閉用ロッドに連繋して成るクランクを従動軸の一端に設け、他端に従動歯車を設け、該従動歯車に駆動歯車を噛合した車両用扉の自動開閉装置において、従動軸は、その他端側を基板の表裏に渡って貫通した軸孔に挿通すると共に、一端側に軸孔より大径な大径部を膨出形成し、該大径部の一端面とこれに対向する基板表面間の空隙に抜脱可能なスペーサを介装し、該スペーサの空隙介在状態では基板裏面における軸孔の開口端面に従動歯車の軸回り端面を摺接させると共に、従動歯車の駆動歯車との噛合状態が保持されるので、通常は従動軸の軸方向の移動が規制され、駆動歯車の駆動力が従動歯車に確実に伝動され、従動軸を介してクランクが揺動し、扉開閉用ロッドを進退動させて車両用扉を自動的に開閉できる。
そして、万一、上記自動開閉装置における駆動系が故障した場合、歯車離間手段にて、スペーサを上記空隙から抜脱することで従動軸の軸方向の移動を可能と成すと共に、該従動軸を基板裏面へ押圧して従動歯車の駆動歯車との噛合を解除することにより、従動軸を自由に回転できる様にして車両用扉を手動で開閉させられるため、例え車両扉の開放中に故障しても車両扉を閉鎖でき、支障なく車両を走行させることができる。

請求項２に係る発明では、スペーサは、基板表面上に従動軸を介して基端が枢着された一対の槓杆から成り、該槓杆は先端同士の間隔を狭める方向に付勢され、歯車離間手段は、スペーサの上記空隙介在状態で従動軸が回転可能な間隔を有する様に槓杆先端間に挟持され、外部からの操作にて回転することによりスペーサが上記空隙から抜出可能に前記間隔を押し広げるカム板を基板表面上に枢着すると共に、カム板の適所より従動軸の一端側へ鉤状のレバーを突設して成り、該レバーの先端はカム板の前記回転によりスペーサが上記空隙より抜出した時に従動軸の一端面に設けた円錐台状の凸部を摺動圧接する様に設けたので、上記自動開閉装置における駆動系に故障が生じた場合、外部操作にてカムを回転させることのみで、スペーサを大径部と基板間の空隙から抜脱させることができると共に、この後にレバー先端が凸部を摺動圧接して従動軸を基板裏面へ押圧するため、従動歯車を駆動歯車との噛合位置からその軸方向における噛合解除位置へと移動させることができて、従動軸を上記の様に自由に回転可能と成すことができる。
よって、本発明によれば、カムを上記の如く回転させる操作のみによって、従動軸をフリーにするための２動作（空隙からのスペーサの抜脱動作と、従動軸の軸方向の押進動作）を簡単容易に行え、その操作性を良好と成すことができる等その実用的効果甚だ大である。

以下本発明の実施の一形態例を図面に基づいて説明する。
図１は、自動開閉装置１を内装した車両の後部扉２（以下、車両用扉２と称する。）の内部構造を示す簡略図、図２〜４は自動開閉装置１の正面図、平面図、背面図である。
車両用扉２は、車体の図示しないセンターピラーにヒンジ連結されており、該センターピラーに先端が枢着され、基端が自動開閉装置１に連繋された扉開閉用ロッド３を、車両用扉２のヒンジ側端部2aより出没自在に挿通する様に設けている。

自動開閉装置１は、これと共に車両用扉２に内装されたドアロック解除装置４に連繋され、電動モータを駆動源５としており、該駆動源５は車両用扉２内の適所に固定した基板６に取付けられ、該基板６の表面6a側から裏面6b側へ貫通突出した駆動源５の駆動軸5aに非円形の駆動歯車７を軸着している。
又、基板６には、従動軸８が回転自在に設けられ、該従動軸８は、その一端8aに扉開閉用ロッド３の基端を枢着したクランク９の基端を軸着し、他端8bに非円形の従動歯車10を軸着し、該従動歯車10を駆動歯車７に噛合しており、従動歯車10の回転角を車両用扉２の開度に対応、即ち従動歯車10の回転角に応じ揺動するクランク９に対応して車両用扉２が開閉する様に成している。

駆動歯車７と従動歯車10は、厚みが同一でいずれも異形な非円形状に形成され、駆動軸5aの正逆回転により、クランク９を不等速に揺動する様に成し、この一組の相互に噛合している非円形歯車７、10の速度比は、車両用扉２の閉鎖度合に応じ徐々に速くなる様に設定され、車両用扉２の閉じる瞬間に最高速となる速度比を有する様に成している。
従って、車両用扉２の閉鎖スピードは徐々に速くなり、閉じる瞬間が最も速く、車両用扉２の開放スピードは開放直後よりも全開に至る間際の方が遅くなる。

従動軸８は、その他端8b側を基板６の表裏6a、6bに渡って貫通した軸孔11ａに回転自在に挿通しており、該軸孔11ａは基板裏面6bに突設した円筒状の軸受け11内の中空部である。
そして、基板表面6aより突出する従動軸８の一端側には、軸孔11ａより大径な大径部12を膨出形成しており、該大径部12は、従動軸８の一端から所定長さに渡って外嵌した円筒状のカラーであり、該カラー12は従動軸８と共に形成した各キー溝に沈み込みキー13を装着して従動軸８に一体と成している。
又、従動軸８の一端面には、円錐台状の凸部14を突設している。
尚、クランク９は、その基端を従動軸８に一体化された大径部（カラー）12に軸着している。

そして、大径部12の一端面12ａとこれに対向する基板表面6a間の空隙Ｓに抜脱可能なスペーサ15を介装し、該スペーサ15の空隙介在状態では、基板裏面6bにおける軸孔11ａの開口端面11ｂに従動歯車10の軸回り端面10ａを摺接させると共に、駆動歯車８との噛合位置に従動歯車10が合致して従動歯車10の駆動歯車７との噛合状態が保持される様に成している。
スペーサ15は、基板表面6a上に従動軸８を介して基端が枢着された一対の槓杆16、16ａから成り、該槓杆16、16ａは、その先端外側面に刻設した凹溝に大径部12に巻装した捩じりコイルばね17の各端部を固定し、該捩じりコイルばね17により、槓杆16、16ａはその先端同士の間隔を狭める方向に付勢される。
又、基板表面6aにおいて、スペーサ15を介した上方には、大径部12を挿通した支持板18が固定されている。

スペーサ15には、これを空隙Ｓから抜脱すると共に、従動軸８を基板裏面6bへ押圧して従動歯車10の駆動歯車７との噛合を解除する歯車離間手段19を設けている。
歯車離間手段19は、スペーサ15の空隙介在状態で従動軸８が回転可能な間隔を有する様に槓杆16、16ａの先端間に挟持されたカム板20と、カム板20の適所より従動軸８の一端8a側へ突設した鉤状のレバー21とから成る。

カム板20は、スペーサ15（槓杆16、16ａ）より薄肉に形成されると共に、槓杆16、16ａの先端間の基板表面6a上に枢着され、後述する操作手段22による外部からの操作にて回転することにより、スペーサ15が空隙Ｓから抜出可能に槓杆16、16ａ間の上記間隔を押し広げる様に成している。
レバー21は、その先端がカム板20の上記回転によりスペーサ15が空隙Ｓより抜出した時に従動軸８の一端面8aに設けた凸部14を摺動圧接する様に設けている。

即ち、図５、６にも示す様に、レバー21は、カム板20より従動軸８の一端8a側へ立ち上がり形成した支持杆部21ａと、該支持杆部21ａ先端より屈曲形成した曲臂部21ｂとから成り、該曲臂部21ｂは、カム板20上面に対向する下面から基板表面6aまでの間隔Ｔを凸部14の頂部から大径部12の一端面12ａまでの高さT1に対応させ、レバー21（曲臂部21ｂ）先端は、その下面が凸部14の傾斜に対応する様に上り傾斜状に屈曲形成されており、カム板20の回転で槓杆16、16ａが押し広げられて空隙Ｓから抜出した後に、レバー21の傾斜した先端下面が凸部14の傾斜面上を摺動しながらこれを圧接し、レバー21の先端の傾斜下縁が凸部14の頂部上に達した時点（図７、８参照）で従動軸８における大径部12の一端面12ａを基板表面6a上に当接させて従動歯車10をその軸方向で駆動歯車７より離間する様に成している。

操作手段22は、レバー21の支持杆部21ａに基端を掛止したワイヤから成り、該ワイヤ22は、カム板20のスペーサ15（槓杆16、16ａ）を空隙Ｓから抜出させる回転方向（反時計回り）へのみ引張可能に弛緩状態で配索し、ワイヤ22先端に形成したループ22ａを車両用扉２のインナーパネル（図示せず）を貫通してその外側へ露出させている。
尚、ワイヤ22は、途中で支持板18適所より該支持板18と同一平面上に延設した突片18ａに設けた貫通孔を挿通することにより、方向転換してインナーパネルへループ22ａが指向する様に成した上でインナーパネルを貫通している。

ドアロック解除装置４は、車両用扉２に内装した図示しないドアロックに組み付けて成り、車両用扉２の開放時にドアロックに組み込まれたラッチによる車体側のストライカーの係合を解除するものであり、このドアロック解除装置４によるドアロック解除後、自動開閉装置１の駆動源５が作動し、車両用扉２を開放操作する様に成している。

次に、自動開閉装置１の動作について説明する。
通常は、スペーサ15（槓杆16、16ａ）は、空隙Ｓに介在されており、かかる空隙介在状態は、捩じりコイルばね17の付勢力にて維持されると共に、カム板20は従動軸８が回転可能な間隔を有する様に槓杆16、16ａ先端間に挟持されている。
従って、従動軸８は、その大径部12の一端面12ａが槓杆16、16ａ表面に摺接可能に当接し、基板裏面6bにおける軸孔11ａの開口端面11ｂに従動歯車10の軸回り端面10ａに摺接可能に当接し、これにより軸方向の移動が規制され、かかる状態にて従動歯車10が駆動歯車７に噛合し、該駆動歯車７の駆動力が伝動される様に成している（図５、６参照）。

又、車両用扉２の閉鎖状態では、ドアロックのラッチが車体側のストライカーにフルラッチ位置で係合し、図１中二点鎖線で示す様に、クランク９が扉開閉用ロッド３を車両用扉２の閉鎖方向へ引張保持する回転位置で従動歯車10と駆動歯車７は噛合している。
そして、車両用扉２の開放時には、先ず、ドアロック解除装置４が作動し、ドアロックのラッチによるストライカーとの係合を解除し、その直後に自動開閉装置１の駆動源５が作動する。

これにより、駆動歯車７が回動し、これに噛合している従動歯車10の回転により、従動軸８を介してクランク９が車両用扉２の開放方向へ揺動し、扉開閉用ロッド３がセンターピラーを押圧して車両用扉２が開放される（図１、４参照）。
この開放時における車両用扉２の開放スピードは、開放される瞬間がもっとも速く、その後徐々に遅くなり、クランク９が車両用扉２の全開に対応した揺動位置に到達した時に、駆動源５が停止して車両用扉２の開放が完了する。
この開放時における車両用扉２の開放スピードが徐々に遅くなるので、全開に至る間際に車両用扉２のヒンジ等にかかる衝撃が軽減される。

又、車両用扉２を閉鎖する場合、駆動源５の作動により、駆動歯車７が上記と逆方向に回動し、同様に上記と逆方向に回転する従動歯車10により、クランク９が上記と逆方向に揺動することで、扉開閉用ロッド３を引張して車両用扉２を閉鎖方向へ回動させる。
この閉鎖時における車両用扉２の閉鎖スピードは、開放時とは逆に車両用扉２の開度が狭くなるに従い徐々に速くなり、閉鎖される瞬間に最も速くなって車両用扉２を勢い良く閉じ、これにより、ドアロックのラッチがストライカーに正規に係合するフルラッチ位置に達し、車両用扉２がロックされることとなる。

そして、万一、駆動源５が故障した場合、車両用扉２のインナーパネルに露出しているワイヤ22先端のループ22ａを引張して緊張させる。
これにより、ワイヤ22の基端が掛止された支持杆部21ａが、カム板20のスペーサ15（槓杆16、16ａ）を空隙Ｓから抜出させる回転方向（反時計回り）へ捩じりコイルばね17の付勢力に抗して回転し、カム板20とレバー21を同方向に回転させる（図５、６参照）。

カム板20の回転により、槓杆16、16ａの先端は外側へ押圧され、相互に離間する様に揺動し、この揺動により槓杆16、16ａが空隙Ｓから完全に抜脱すると、従動軸８の軸方向の移動が可能となる。
その後もカム板20は回転し、レバー21（曲臂部21ｂ）の傾斜した先端下面が凸部14の傾斜面上に達すると、該傾斜面上をレバー21の傾斜した先端下面が摺動しながら凸部14を圧接する。

これにより、従動軸８は徐々に基板裏面6b側へ移動し、レバー21先端の傾斜下縁が凸部14の頂部上に達した時点で従動軸８における大径部12の一端面12ａが基板表面6a上に当接して従動歯車10をその軸方向で駆動歯車７より離間させ、両歯車７、10の噛合を解除する（図７、８参照）。
上記の様に、両歯車７、10の噛合が解除されると、従動軸８が自由に回転できるので、車両用扉２を手動で開閉させられ、例え車両扉２の開放中に駆動源５が故障しても車両扉２を閉鎖できる。

自動開閉装置を内装した車両用扉の内部構造を示す簡略図である。 上記自動開閉装置の正面図である。 同上平面図である。 同上背面図である。 スペーサの空隙介在状態を示す一部省略正面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 駆動歯車と従動歯車の噛合を解除した歯車離間手段を示す一部省略正面図である。 図７のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ 自動開閉装置
２ 車両用扉
３ 扉開閉用ロッド
６ 基板
6a 基板表面
6b 基板裏面
７ 駆動歯車
８ 従動軸
8a 一端
8b 他端
９ クランク
10 従動歯車
10ａ 軸回り端面
11ａ 軸孔
11ｂ 開口端面
12 大径部
12ａ 一端面
14 凸部
15 スペーサ
16、16ａ 槓杆
19 歯車離間手段
20 カム板
21 レバー
Ｓ 空隙

Claims (2)

1. 車両用扉の扉開閉用ロッドに連繋して成るクランクを従動軸の一端に設け、他端に従動歯車を設け、該従動歯車に駆動歯車を噛合した車両用扉の自動開閉装置において、従動軸は、その他端側を基板の表裏に渡って貫通した軸孔に挿通すると共に、一端側に軸孔より大径な大径部を膨出形成し、該大径部の一端面とこれに対向する基板表面間の空隙に抜脱可能なスペーサを介装し、該スペーサの空隙介在状態では基板裏面における軸孔の開口端面に従動歯車の軸回り端面を摺接させると共に、従動歯車の駆動歯車との噛合状態が保持され、スペーサにはこれを前記空隙から抜脱すると共に、従動軸を基板裏面へ押圧して従動歯車の駆動歯車との噛合を解除する歯車離間手段を設けたことを特徴とする車両用扉の自動開閉装置における手動切換機構。
2. スペーサは、基板表面上に従動軸を介して基端が枢着された一対の槓杆から成り、該槓杆は先端同士の間隔を狭める方向に付勢され、歯車離間手段は、スペーサの上記空隙介在状態で従動軸が回転可能な間隔を有する様に槓杆先端間に挟持され、外部からの操作にて回転することによりスペーサが上記空隙から抜出可能に前記間隔を押し広げるカム板を基板表面上に枢着すると共に、カム板の適所より従動軸の一端側へ鉤状のレバーを突設して成り、該レバーの先端はカム板の前記回転によりスペーサが上記空隙より抜出した時に従動軸の一端面に設けた円錐台状の凸部を摺動圧接する様に設けたことを特徴とする請求項１記載の車両用扉の自動開閉装置における手動切換機構。
   

Images