JP5460485B2 - ドア開閉装置 - Google Patents
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このため、装置全体の小型化を図ることが可能になる。また、ロック機構にかかる負荷を低減できるので、装置の耐久性を向上させることができる。
さらに、ウォームホイール内に遊星歯車減速機構を収納することにより、装置全体をより小型化できる。
このため、装置全体の小型化を図ることが可能になる。また、ロック機構にかかる負荷を低減できるので、装置の耐久性を向上させることができる。
次に、この発明の第一実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。
図1は、本発明に係るドアリリース装置が搭載された車両の側面図である。
図1に示すように、車両100の車両本体101には、車幅方向側部に車両本体101の開口部102を開閉するためのスライドドア103が設けられている。このスライドドア103は、車両本体101の開口部102の上側、および下側に固定されたガイドレール104a,104bと、開口部102の上下方向略中央であって、かつ後方側に固定されたガイドレール104cとにスライド移動自在に支持されている。これにより、スライドドア103は、開口部102を全閉した状態から斜め後方に向かって後退し、途中から車両本体101の側面に沿って後退し、開口部102を全開状態にすることができるようになっている。
ドアクローザ装置110は、車両本体101側に設けられているストライカ201と、スライドドア103側に設けられ、ストライカ201と係合するドアクローザ本体203とを有している。ドアクローザ本体203は、スライドドア103の内部後端であって、ドアガラス105の下方、つまり、ガイドレール104cの下側に対応する箇所に配置されている。そして、不図示の電動モータなどの駆動源に連結されている。
さらに、スライドドア103の前側には、外面にスライドドア103の開閉動作を行うためのドアハンドル108が設けられている。ドアハンドル108とドアクローザ本体203は、スライドドア103の内部に配索されている不図示のケーブルを介して互いに連結されている。そして、ドアハンドル108を開操作することにより、ストライカ201に対するラッチ106の係合を解除することができる。
(遊星歯車減速機構)
図2は、ドアリリース装置の斜視図、図3は、ドアリリース装置を構成する遊星歯車減速機構の分解斜視図である。
図2、図3に示すように、ドアリリース装置1は、ハウジング3内に、電動モータ4と、電動モータ4に連結されたウォーム減速機構5と、ウォーム減速機構5に連係された遊星歯車減速機構6とが収納されたものであって、遊星歯車減速機構6に噛合うセクターギヤ7とロック機構8とがハウジング3に支持されている。
また、本体部11の底壁11bには、径方向略中央に、本体部11の開口部11c側に向かって突出する太陽歯車14が一体形成されている。
図4は、ロック機構の分解斜視図である。
図2、図4に示すように、ロック機構8は、外輪歯車19に一体成形されている外輪ロック用爪車31と、外輪ロック用爪車31に対して係脱可能に設けられている爪機構32と、ウォームホイール10の底壁11bに一体成形されている平歯車33と、平歯車33に噛合う小平歯車34と、この小平歯車34、および爪機構32とを回転自在に支持するためのシャフト35とを有している。
すなわち、爪機構32、および爪部37は、外輪歯車19の図4における左回り方向(図4における矢印CCW参照)への回転を許容する一方、外輪歯車19の図4における右回り方向(図4における矢印CW参照)への回転を規制可能に形成されている。
ブレーキユニット39は、小平歯車34に摩擦抵抗を付与するためのものであって、ブレーキ収納凹部38内をスライド可能に設けられたブレーキスライダ41と、このブレーキスライダ41をケース36の長手方向他方(図4における下方)に向かって付勢するスプリング42とにより構成されている。ブレーキスライダ41は、樹脂や硬質ゴム等によって形成されている。
小平歯車34には、ケース36の貫通孔45に挿入される軸部43が一体成形されている。この軸部43の外周面をブレーキスライダ41が押圧することにより、軸部43、ケース36に形成されている貫通孔45の内周面、およびブレーキスライダ41に摩擦抵抗が生じる。
F1<μ1 ・・・(1)
μ1<P1 ・・・(2)
を満たすように設定されている。これにより、小平歯車34が回転すると、リターンスプリング46のバネ力に抗して爪機構32が回動し、爪機構32が外輪歯車19の外輪ロック用爪車31と係合した後、ブレーキスライダ41の押圧力に抗して小平歯車34の回転を継続させることができる(詳細は後述する)。
(リリース動作)
次に、図5、図6に基づいて、ドアリリース装置1の動作について説明する。
図5は、ドアリリース装置のリリース動作の説明図である。
図1、図5に示すように、ストライカ201に対するラッチ106の係合を解除するにあたって、ドアリリース装置1を駆動させると、電動モータ4の不図示の回転軸を介してウォーム軸9が回転する(図5における矢印Y101参照)。
しかも、この摩擦抵抗μ1と、リターンスプリング46によるバネ力F1は、それぞれ式(1)を満たすように設定されている。このため、小平歯車34が回転することにより、爪機構32がリターンスプリング46に抗して外輪歯車19の外輪ロック用爪車31に向かって回動する(図5における矢印Y105参照)。
一方、ウォーム軸9の回転に伴ってウォームホイール10が回転すると、このウォームホイール10に一体成形されている太陽歯車14が回転する(図5における矢印Y107参照)。太陽歯車14の回転力は、この太陽歯車14に噛合う3つの遊星歯車17に伝達される(図5における矢印Y108参照)。
遊星キャリア18が回転することにより、これに固定されているピニオンギヤ25が回転し、さらにこれに噛合うセクターギヤ7が回動する(図5における矢印Y111参照)。そして、セクターギヤ7と一体になっているレバー52が回動し(図5における矢印Y112参照)、ストライカ201に対するラッチ106の係合が解除される。
次に、図6に基づいて、ドアリリース装置の元位置動作について説明する。
図6は、ドアリリース装置の元位置動作の説明図である。
同図に示すように、ドアリリース装置1は、電動モータ4を停止させるとリターンスプリング46の復元力により(図6における矢印Y201参照)、爪機構32に外輪歯車19の外輪ロック用爪車31との係合を解除する方向に向かって力が付勢する(図6における矢印Y202参照)。
小平歯車34が回転しようとすることにより、この小平歯車34に噛合うウォームホイール10が僅かに回転しようとする(図6における矢印Y204参照)。そして、ウォームホイール10に噛合うウォーム軸9が僅かに回転しようとする(図6における矢印Y205参照)。
T1<F1’ ・・・(3)
を満たすように設定されている。このため、電動モータ4を停止したとき、リターンスプリング46の復元力により、爪機構32、および小平歯車34を回動させることができる。
一方、セクターギヤ7の回動に伴って、このセクターギヤ7と一体化しているレバー52が元位置に向かって回動する(図6における矢印Y211参照)。これにより元位置動作が終了する。
したがって、上述の第一実施形態によれば、ドアリリース装置1に遊星歯車減速機構6を用いることによって減速比を大きく設定することができる。また、遊星歯車減速機構6を構成する外輪歯車19に外輪ロック用爪車31を一体成形し、この外輪ロック用爪車31に対して爪機構32を係脱可能に設けることによって、外輪歯車19の一方向の回転を許容したり、阻止したりしている。つまり、外輪歯車19の最外周部を爪機構32で押さえることで外輪歯車19の回転を規制すると、例えば外輪歯車19の径方向中央近傍を押さえて外輪歯車19の回転を規制する場合と比較して外輪歯車19に大きな回転規制力がかかる。このため、爪機構32にかかる負荷を低減でき、この分爪機構32の小型化が可能になる。この結果、ドアリリース装置1全体の小型化を図ることができると共に、ドアリリース装置1の耐久性を向上させることができる。
また、ウォーム減速機構5を設けることにより、ドアリリース装置1にセルフロック機能を持たせることができ、フェールセーフ機能を向上させることができる。
さらに、ウォームホイール10内に遊星歯車減速機構6を収納することにより、ドアリリース装置1全体をより小型化できる。
(ドアリリース・クローザ装置)
(遊星歯車減速機構)
次に、この発明の第二実施形態について、図1を援用し、図7〜図11に基づいて説明する。なお、第一実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
図7は、第二実施形態におけるドアリリース装置の斜視図、図8は、図7のA−A線に沿う断面斜視図である。
ここで、ドアリリース・クローザ装置61は、不図示のハウジング内に、電動モータ4と、電動モータ4に連結されたウォーム減速機構62と、ウォーム減速機構62に連係された遊星歯車減速機構63とが収納されたものであって、遊星歯車減速機構63に噛合うセクターギヤ64とロック機構65とが不図示のハウジングに支持されている等の基本的構成は、前述の第一実施形態におけるドアリリース装置1と同様である。
リリーサ出力軸70は、不図示のケーブル等を介してドアハンドル108やラッチ106に連結されており、ラッチ106に向かってストライカ201に対する係合を解除するための動力を出力するためのものである(詳細は後述する)。
一対のキャリアプレート71,72のうちの他方のキャリアプレート72は、径方向中央に開口部72bが形成されている。この開口部72bの内径は、太陽歯車14の外径よりも大きく設定されており、これによって遊星キャリア68をウォームホイール66の内側に配置することができるようになっている。
一方、この第二実施形態と前述の第一実施形態との相違点として、外輪歯車19に一体成形されている外輪ロック用爪車76の形状が、第一実施形態の外輪ロック用爪車31の形状と異なるという点がある。
ここで、キャリアロック用爪車67、および外輪ロック用爪車76は、ロック機構65の一部を構成している。
ロック機構65は、キャリアロック用爪車67、および外輪ロック用爪車76の他に、これらキャリアロック用爪車67、および外輪ロック用爪車76に対して係脱可能に設けられている爪機構78と、ウォームホイール66に噛合うロックギヤ79と、ロックギヤ79、および爪機構78を回動自在に支持するためのクローザ出力軸80とを有している。
クローザ出力軸80には、不図示のケーブル等を介してドアクローザ装置110(図1参照)に連結されており、ドアクローザ装置110に駆動力を出力するようになっている(詳細は後述する)。
これにより、各ロック用爪車67,76に、それぞれ対応するロック爪85a,85bが係合すると、各ロック用爪車67,76の一方向への回転が許容される一方、他方向への回転が阻止される。
外輪ロック用アーム84aの基端には、ボスシャフト79bを挿通可能な挿通孔86が形成されている。ギヤ本体79aの軸方向の厚さは、外輪ロック用アーム84aの挿通孔86にボスシャフト79bを挿通した状態で、外輪ロック用アーム84aとギヤ本体79aとの間に隙間が形成されるように設定されている。
ここで、各ロック用アーム84a,84bは、外輪ロック爪85a、およびキャリアロック爪85bの何れも各ロック用爪車67,76の爪67a,76aに係合しない中立状態と、キャリアロック用爪車67にキャリアロック用アーム84bのみが係合したキャリア側係合状態と、外輪ロック用爪車76に外輪ロック用アーム84aのみが係合した外輪側係合状態の3つの状態を採ることができるようになっている。
ブレーキユニット89は、ロックギヤ79に摩擦抵抗を付与するためのものであって、ブレーキホルダ88内を進退可能に設けられたブレーキスライダ91と、このブレーキスライダ91をロックギヤ79のボスシャフト79bに向かって付勢するスプリング92とにより構成されている。ブレーキスライダ91は、樹脂や硬質ゴム等によって形成されている。
F2<μ2 ・・・(4)
μ2<P2 ・・・(5)
を満たすように設定されている。
次に、図7、図9、図10に基づいて、この第二実施形態のドアリリース・クローザ装置61の動作について説明する。
ここで、ドアリリース・クローザ装置61は、爪機構78の状態が外輪側係合状態、およびキャリア側係合状態の何れかの状態を採ることにより、クローザ出力軸80を回転させたり、リリーサ出力軸70を回転させたりする。そして、ストライカ201にラッチ106を係合させ、スライドドア103を半閉位置から全閉位置にまで自動で閉め込むドアクローズ動作を行ったり、ストライカ201に対するラッチ106の係合状態を解除し、スライドドア103を自動で開放させるドアリリース動作を行ったりする。
まず、図9に基づいて、ドアクローズ動作について説明する。
図9は、ドアリリース・クローザ装置の動作説明図であって、(a)は、ドアクローズ動作の手順を示し、(b)は、ドアクローズ動作後、元の位置に戻る元位置動作の手順を示す。
ウォームホイール66が正転することにより、これに噛合うロックギヤ79が反転する(図7における左回り、矢印Y303参照、図9(a)におけるST103)。
そして、セクターギヤ64が反転することにより、ドアクローズ動作が行われる(図9(a)におけるST109)。すなわち、セクターギヤ64が反転することにより、これに不図示のケーブルを介して連結されているラッチ106が駆動し、ストライカ201と噛合う。ストライカ201にラッチ106が噛合うと、スライドドア103が全閉位置に移動する。この後、支持フレーム81やセクターギヤ64を元位置に戻す動作を行う。
T2<F2’ ・・・(6)
を満たすように設定されている。
このとき、外輪ロック用爪車76と外輪ロック爪85aとの係合が解除されており(図9(b)におけるST204)、外輪歯車19の回転が規制されることがないので、外輪歯車19が反転する(図9(b)におけるST211)。
図10は、ドアリリース・クローザ装置の動作説明図であって、(a)は、ドアリリース動作の手順を示し、(b)は、ドアリリース動作後、元の位置に戻る元位置動作の手順を示す。
図7、図10(a)に示すように、ドアリリース動作を行う場合、電動モータ4を反転させる(図7における矢印Y401参照、図10(a)におけるST301参照)。すると、ウォーム軸9を介してウォームホイール66が反転する(図7における左回り、矢印Y402参照、図10(a)におけるST302)。
ウォームホイール66が反転することにより、これに噛合うロックギヤ79が正転する(図7における右回り、矢印Y403参照、図10(a)におけるST303)。
一方、ウォームホイール10が反転することにより、これと一体形成されている太陽歯車14が反転し、遊星歯車69を介してキャリアロック用爪車67が反転する(図10(a)におけるST305)。このような状態で支持フレーム81が反転することにより(ST304)、キャリアロック用爪車67にキャリアロック爪85bが係合する。そして、キャリアロック用爪車67の回転が規制される(図10(a)におけるST306)。
ここで、リリーサ出力軸70からワンウェイクラッチ59を介して外輪歯車19に回転力が伝達される回転方向は、外輪歯車19からワンウェイクラッチ59を介してリリーサ出力軸70に回転力が伝達される回転方向と逆になる。すなわち、リリーサ出力軸70からワンウェイクラッチ59を介して外輪歯車19に回転力が伝達される回転方向は、反転方向になる。このため、ST408のように、リリーサ出力軸70が反転しようとすると、ワンウェイクラッチ59がONとなる(図10(b)におけるST409)。
このとき、キャリアロック用爪車67とキャリアロック爪85bとの係合が解除されており(図10(b)におけるST404)、遊星キャリア68の回転が規制されることがないので、遊星キャリア68が反転する(図10(b)におけるST411)。これにより、ドアリリース動作が完了する。
したがって、上述の第二実施形態によれば、前述の第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、前述の第一実施形態の効果に加え、外輪歯車19に外輪ロック用爪車76を一体形成すると共に、遊星キャリア68にキャリアロック用爪車67を一体形成する一方、正・逆回転させることによって外輪ロック用爪車76に係合したり、キャリアロック用爪車67に係合したりする爪機構78を設けているので、電動モータ4の正・逆転に伴って、外輪歯車19の回転と遊星キャリア68の回転とを切換えることができる。
このため、これら外輪歯車19の回転と遊星キャリア68の回転とを別々にラッチ106に作用させ、ストライカ201に対してラッチ106を係合させたり離脱させたりすることが可能になる。すなわち、1つのドアリリース・クローザ装置61としてスライドドア103のドアクローズ機能とドアリリース機能とを持たせることができ、さらに装置の小型化、レイアウト性の向上化を図ることができる。
例えば、上述の第二実施形態では、支持フレーム81を中立状態に戻すためのリターンスプリング93を、所謂トーションスプリングとした場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、リターンスプリング93は、支持フレーム81が回動した際、この支持フレーム81を中立状態に戻す方向に向かって付勢可能なバネ部材であればよい。
2 ストライカ
4 電動モータ
5,62 ウォーム減速機構
6,63 遊星歯車減速機構
7,64 セクターギヤ(出力部)
8,65 ロック機構
9 ウォーム軸
10,66 ウォームホイール
17,69 遊星歯車
18,68 遊星キャリア
19 外輪歯車
25,74 ピニオンギヤ
29,56a,57a 急斜面
31,76 外輪ロック用爪車
32,78 爪機構
33 平歯車
34 小平歯車(入力部)
37 爪部
46 リターンスプリング(バネ部材)
52 レバー(出力部)
56b,57b 係合面
59 ワンウェイクラッチ
61 ドアリリース・クローザ装置(ドア開閉装置)
67 キャリアロック用爪車
70 リリーサ出力軸(小出力部)
79 ロックギヤ(入力部)
80 クローザ出力軸(出力軸)
84a 外輪ロックアーム
84b キャリアロック用アーム
85a 外輪ロック爪(第1爪部)
85b キャリアロック爪(第2爪部)
93 リターンスプリング
101 車両本体
103 スライドドア(ドア)
106 ラッチ
Claims (5)
- 車両本体、およびドアの何れか一方に設けられたストライカと係合可能なラッチの係脱動作を行うためのドア開閉装置において、
電動モータと、
前記電動モータの回転力が入力される遊星歯車減速機構と、
前記遊星歯車減速機構の駆動を規制するロック機構と、
前記回転力が前記遊星歯車減速機構を介して伝達され、前記ラッチの係脱動作を行う出力部とを備え、
前記遊星歯車減速機構は、
前記回転力が入力される太陽歯車と、
前記太陽歯車に噛合い、この太陽歯車を中心に公転可能に設けられた複数の遊星歯車と、
前記複数の遊星歯車に連結されると共に、前記出力部に連結される遊星キャリアと、
前記複数の遊星歯車の外周側に設けられ、前記太陽歯車と同心円上に設けられた外輪歯車とを有し、
前記ロック機構は、
前記回転力が入力される入力部と、
前記入力部に前記回転力が入力されると、前記外輪歯車、および前記遊星キャリアの何れか一方の外周面側に係合する爪機構とを有し、
前記外輪歯車、および前記遊星キャリアの何れか他方と、前記出力部とを連結したことを特徴とするドア開閉装置。 - 前記爪機構を前記外輪歯車、および前記遊星キャリアの何れか一方から離脱させる方向に向かって付勢するバネ部材を備え、
前記爪機構と、前記外輪歯車、および前記遊星キャリアの何れか一方は、
この一方に前記爪機構が係合した状態において、前記外輪歯車、および前記遊星キャリアの何れか一方の一方向の回転を許容すると共に、他方向の回転を阻止するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のドア開閉装置。 - 前記電動モータと前記遊星歯車減速機構との駆動伝達系の途中に、ウォーム減速機構を設け、
前記ウォーム減速機構は、
前記電動モータの回転軸に連結され、前記回転力が入力されるウォーム軸と、
前記ウォーム軸に噛合い、このウォーム軸を介して前記回転力を前記遊星歯車減速機構へと伝達するウォ−ムホイールとを有し、
前記ウォームホイールの内側に、前記遊星歯車減速機構を収納すると共に、
前記遊星歯車減速機構のうち、前記外輪歯車の一部が前記ウォームホイールの外部に露出し、この露出した部位に前記爪機構が係合することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のドア開閉装置。 - 前記爪機構は、
前記外輪歯車、および前記遊星キャリアの何れか一方と係合可能な第1爪部と、
前記外輪歯車、および前記遊星キャリアの何れか他方と係合可能な第2爪部とを有し、
前記入力部に前記電動モータの一方向の回転力が入力されると、前記外輪歯車、および前記遊星キャリアの何れか一方に前記第1爪部が係合する一方、
前記入力部に前記電動モータの他方向の回転力が入力されると、前記外輪歯車、および前記遊星キャリアの何れか他方に前記第2爪部が係合することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載のドア開閉装置。 - 前記外輪歯車に小出力部を連結し、
この小出力部の動力を、前記ストライカに対する前記ラッチの係合を解除する際に用いる一方、前記出力部の動力を、前記ストライカに前記ラッチを係合させる際に用いることを特徴とする請求項4に記載のドア開閉装置。
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