JP5663719B2 - スピンドルドライブを備える調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車両ドアを自動的に作動させるための、スピンドルドライブを備える調整装置に関する。

以下において用いる「車両ドア」には、車両のサイドドアだけではなく、テールゲートやトランクリッドも含むものである。

自動車のサイドドアの自動開閉のために、スピンドルドライブを備える調整装置を用いることは公知である。このスピンドルドライブは、モータ駆動装置によって回転可能なスピンドル、およびスピンドルの回転時に、スピンドルの長手方向軸に沿って、格納位置から突出位置に、ガイド内を変位することができるスピンドルナットを備えている。

このような調整装置は、通常、モータ駆動装置を含む第１の管状ハウジング、およびスピンドルナットに連結されており、第１の管状ハウジングと相対的に、伸縮自在に移動することができる第２の管状ハウジングを備えている。したがって、第１の管状ハウジングを車両本体に、第２の管状ハウジングを、調整される車両ドアに連結するために、２つの連結装置が設けられている。さらに、第２の管状ハウジングを連結するための連結装置は、スピンドルナットの回転を阻止するように作られている。

このような構成の欠点は、調整される車両ドアとスピンドルナットとの連結のために、特殊なボールソケットを要するということである。

本発明は、標準的なボールソケットを用いて、スピンドルナットを、回転不能に固定して取り付けることができ、かつ高い費用効率で、製造および組み立てを行うことができる、スピンドルドライブを備える調整装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、本発明は、自動車の車両ドアを自動的に作動させるための、次のものを備えている調整装置を提供するものである。
− 自動車の本体に連結される第１の管状ハウジングと、自動車の調整される車両ドアに連結され、第１の管状ハウジングに相対的に、伸縮自在に移動することができる第２の管状ハウジング。
− スピンドルドライブ。
このスピンドルドライブは、次のものを備えている。
・ 第１の管状ハウジング内に配置されているモータ駆動装置によって回転させられるスピンドル。
・ このスピンドルが螺入されており、スピンドルが回転しているときに、スピンドルの長手方向軸に沿って、格納位置と突出位置との間で変位するスピンドルナット。
・ スピンドルナットを支持しており、スピンドルの長手方向軸の方向に延在し、かつ第２の管状ハウジングに結合しているプッシュロッド。
・ 長手方向軸に沿う、スピンドルナットの変位中に、スピンドルナットをガイドするために、プッシュロッドおよびスピンドルナットを囲んでいる管状のガイド部。
ガイド部と相対的な、スピンドルナットの回転を防止するために、ガイド部は、スピンドルナットの形状に相補的な形状とされており、さらに、ガイド部は、適切な金属チューブへの塑性加工プロセスによって製造されている。

ガイド部の製造は容易であり、かつこのガイド部自体が、スピンドルナットと、調整される車両ドアとを連結するために、特殊なボールソケットを用いることなく、ガイド部に相対的なスピンドルナットの回転を防止している。

本発明のさらなる実施形態においては、次の特徴を備えている。
− ガイド部の形状は、スピンドルナットの突起部分が係合している少なくとも１つのくぼみ部分を有している。
− くぼみ部分は、概ね矩形状をなし、突起部分は、概ねＴ字状をなしており、Ｔ字状をなしている突起部分の半径方向に突き出たアームは、くぼみ部分に係合している。
− 長手方向軸の方向に延びており、かつスピンドルナットのガイドのために、スピンドルナットの外側面に形成されている少なくとも１つのガイドラグと係合しているガイド面が、ガイド部の側壁の内側に形成されている。
− ガイド部は、スピンドルの長手方向軸に沿う、スピンドルナットの変位を制限する止め部を有している。
− 止め部は、ガイド部の内周に沿って、内側に向かう玉縁状の突起によって形成されている。
− スピンドルドライブの動作を補助するための円筒ばねが、ガイド部を囲んでおり、この円筒ばねは、ガイド部によってガイドされている。
− 円筒ばねとガイド部との間の摩擦の低減のために、ガイド部の外壁上に、スペーサ手段が設けられている。
− ガイド部は、その外面に、スペーサ手段が嵌合しているノッチを形成されている。
− ガイド部は、一体構造とされている。

本発明による調整装置を側部に配置されたテールゲートが開いている自動車の後部領域の概要図である。 スピンドルナットおよび管状のガイド部を有するスピンドルドライブを備えた、図１に示されている本発明による調整装置の縦断面図である。 図２のスピンドルドライブのスピンドルナットおよび管状のガイド部の横断面図である。 図３の管状のガイド部の斜視図である。

添付図面を参照して、以下に説明する例示的な実施形態を読むことによって、本発明のさらなる詳細および利点が明らかになると思う。

図１における１は、本発明による調整装置５によって、閉位置から、図１に示されている開位置に、さらに適切なときに再度閉位置に回動することができるテールゲート３を有する自動車を示している。テールゲート３は、場合によっては、テールゲート３の向かい合う２つの側部に配置されている、各々１つの調整装置５によって回動させられることもある。

本発明による調整装置５は、自動車のサイドドアを作動させるようになっている場合もある。この調整装置を、テールゲートのヒンジシャフト領域に、またはサンルーフの作動のために配置することもある。さらに、本発明による調整装置を用いて、自動的な座席調整を行うことも可能である。

図示の実施形態においては、調整装置５は、第１の連結装置７を介して、自動車１の車両本体９に、また第２の連結装置１１を介して、テールゲート３に連結されている。連結装置７、１１は、アングル継手である場合がある。連結装置７および１１のそれぞれは、車両本体９およびテールゲート３に固定されているボール終端ピン（図示せず）が組み込まれた第１および第２のボールソケット１３を有している。

図１および図２に示すように、調整装置５は、車両本体９に連結された第１の管状ハウジング１５を備えている。第１の管状ハウジング１５内には、モータ１７と、その軸方向下流に連結されている非自動ロック式の変速歯車ユニット１９とを有するモータ駆動装置が配置されている。

スピンドルドライブ２１は、モータ駆動装置の出力シャフト２３に連結されており、テールゲート３に連結されている第２の管状ハウジング２５を、伸縮自在に、第１の管状ハウジング１５から押し出したり、引き戻したりすることができる力を、第２の管状ハウジング２５に及ぼすようになっている。

スピンドルドライブ２１は、第１の管状ハウジング１５に連結されているスピンドル軸受２９によって、変速歯車ユニット１９に対向する側で、横方向（半径方向）にガイドされているスピンドル２７、およびスピンドル２７と係合している雌ねじ（図示せず）を内側に形成されているスピンドルナット３１を有している。

スピンドルドライブ２１は、さらに、スピンドル２７の長手方向軸Ａの方向に、スピンドル２７の前端を越えて突き出て延びており、スピンドルナット３１を支持している管状のプッシュロッド３３を有している。この場合、プッシュロッド３３の前端部３５は、円盤状のストッパ３７と、第２の管状ハウジング２５との両方を固定する結合部として作られている。

本発明の一実施形態によれば、スピンドルナット３１とプッシュロッド３３とは、一体に作られている。

さらに、スピンドルナット３１をガイドするためのガイド面を有する管状のガイド部３９が設けられている。このガイド部３９は、スピンドルナット３１およびプッシュロッド３３を囲んでおり、またスピンドル軸受２９に固定されている。

スピンドルナット３１に、ガイド部３９の側壁に形成されている対応するスロット（図示せず）と、その内部で係合する複数のガイドラグ４１を設けることによって、ガイド部３９によって、スピンドルナット３１をガイドすることができる。これらのガイドラグ４１は、例えばスピンドルナット３１の外周上に一様に分布しており、歯車状に配置されている。

さらに、図３に示すように、ガイド部３９とスピンドルナット３１との間のフォームクロージャ（物体の運動が阻止されている状態を表わす技術用語）によって、スピンドルナット３１は、ガイド部３９に相対的に回転することを防止されている。言い換えると、ガイド部３９は、スピンドルナット３１の形状に相補的な形状を備えている。

したがって、図２に示すように、スピンドル２７が、モータ１７の作用を受けて回転しているときに、スピンドルナット３１、したがってプッシュロッド３３は、ガイド部３９のガイド面にしたがって、スピンドル２７の長手方向軸Ａに沿って変位する。プッシュロッド３３に結合している第２の管状ハウジング２５も、プッシュロッド３３と一緒に変位し、テールゲート３を作動させる。

図３および図４に示すように、ガイド部３９は、ガイド部３９の内周上に一様に分布しており、かつスピンドルナット３１の対応する突起部分４５が係合している４つのくぼみ部分４３を有している。これらのくぼみ部分４３は、概ね矩形状を呈しており、突起部分４５は、Ｔ字状を呈している場合がある。この場合には、突起部分４５の横方向（半径方向）に突き出たアーム４５’が、くぼみ部分４３と係合する。

したがって、スピンドルナット３１とテールゲート３とを連結しているボールソケット１３は、スピンドルナット３１の回転を、いかなる意味でも防止する必要がないから、ボールソケット１３として、標準的なボールソケットを用いることができる。

このガイド部３９は、既製の適切な金属チューブに塑性加工プロセスを施すことによって作り出される。この塑性加工プロセスは、ガイド部３９の内側に、スピンドルナット３１をガイドするためのガイド面、およびガイド部３９に相対的な、スピンドルナット３１の回転を防止するためのくぼみ部分４３を設けるという、単一のステップで行なわれることが好ましい。

さらに、ガイド部３９は、スピンドルナット３１の軸方向の変位も制限する。再度、図２を参照すると、管状のガイド部３９は、その前部に、内周に沿って、内側に向かう玉縁状の突起４７を有している場合がある。ガイドラグ４１が、この突起４７に達するとすぐに、この突起４７によって、格納位置（図２）から突出位置（図１）までの、スピンドルナット３１の変位が停止させられる。

この突起４７も、塑性加工プロセスによって形成される。

さらに、管状のガイド部３９は、第１の端部でスピンドル軸受２９上に、第２の端部で円盤状のストッパ３７上に支持されている円筒ばね４９によって囲まれている。この円筒ばね４９は、スピンドルナット３１が格納位置にあるときに、圧縮応力を受けている。

圧縮応力を受けている円筒ばね４９は、ガイド部３９によってガイドされ、テールゲート３の開閉運動を補助する。その結果、モータ駆動装置を作動させて、テールゲート３を、開位置または閉位置へと変位させるときに、比較的小さな力しか要しない。

摩擦の低減のために、例えばプラスチックから成るスペーサ手段が、この円筒ばね４９とガイド部３９との間に設けられている。

これを効果的にするために、スペーサ手段は、ガイド部３９の外周上に一様に分布した、少なくとも３つのリブ５１（図示の実施形態においては、４つのリブ５１）を有している。これらのリブ５１は、ガイド部３９の長さ方向に沿って分布している場合もある。

図３および図４に示すように、ガイド部３９は、その外面に、ガイド部３９と円筒ばね４９との直接の接触を防止するために、リブ５１が嵌め込まれるノッチ５３を有している。これらのノッチ５３も、塑性加工プロセスによって形成されている。

リブ５１は、プラスチック射出成形によって、ノッチ５３内に形成される場合がある。それに替えて、リブ５１をあらかじめ作っておいて、ノッチ５３に固定することも可能である。

リブ５１を、Ｕ字状の断面を有するように形成することができる。Ｕ字の底部５７は、ガイド部３９の外周より外側に突き出し、Ｕ字の底部を挟む二つの脚部５５は、ノッチ５３と係合する。

さらに、モータ駆動装置のスイッチが切られたときに、車両がどのような状態（例えば斜面上）にあっても、テールゲート３が、その位置を変更しないことを確実にするために、調整装置５に、さらに、制御可能な制動装置５９を設ける場合がある。

上述したところにより、次の機能の全てが、ガイド部３９という単一の要素によって実行される。
− スピンドルナット３１の軸方向のガイド。
− ガイド部３９に相対的なスピンドルナット３１の回転の防止。
− スピンドルナット３１の軸方向の変位の制限。
− 円筒ばね４９の軸方向のガイド。

さらに、適切な金属に、単に塑性加工プロセスを行なうことによって、これらの機能の実行に必要な全ての特性を有するガイド部３９を形成することができる。当然ながら、本発明は、上述の実施形態に限定されない。したがって、例えばガイド部３９は、スピンドルドライブ２１に、さらなる機能を付与している場合がある。

１ 自動車
３ テールゲート
５ 調整装置
７、１１ 連結装置
９ 車両本体
１３ ボールソケット
１５ 第１の管状ハウジング
１７ モータ
１９ 変速歯車ユニット
２１ スピンドルドライブ
２３ 出力シャフト
２５ 第２の管状ハウジング
２７ スピンドル
２９ スピンドル軸受
３１ スピンドルナット
３３ プッシュロッド
３５ 前端部
３７ ストッパ
３９ ガイド部
４１ ガイドラグ
４３ くぼみ部分
４５ 突起部分
４５’ アーム
４７ 突起
４９ 円筒ばね
５１ リブ
５３ ノッチ
５５ 脚部
５７ 底部
５９ 制動装置

Claims (8)

1. 自動車（１）の車両本体（９）に連結される第１の管状ハウジング（１５）と、自動車（１）の車両ドア（３）に連結されて、第１の管状ハウジング（１５）と相対的に、伸縮自在に移動することができる第２の管状ハウジング（２５）と、
   − スピンドルドライブ（２１）とを備えている、自動車（１）の車両ドア（３）を自動的に作動させるための調整装置であって、
   前記スピンドルドライブ（２１）は、
   前記第１の管状ハウジング（１５）内に配置されているモータ駆動装置によって回転させることができるスピンドル（２７）と、
   前記スピンドル（２７）を螺入されており、前記スピンドル（２７）が回転しているときに、前記スピンドル（２７）の長手方向軸（Ａ）に沿って、格納位置と突出位置との間で変位するスピンドルナット（３１）と、
   前記スピンドルナットを支持しており、前記スピンドル（２７）の長手方向軸（Ａ）の方向に延在しており、かつ前記第２の管状ハウジング（２５）に結合しているプッシュロッド（３３）と、
   前記長手方向軸（Ａ）に沿う、前記スピンドルナット（３１）の変位中に、前記スピンドルナット（３１）をガイドするために、前記プッシュロッド（３３）および前記スピンドルナット（３１）を囲んでいる管状のガイド部（３９）とを有している調整装置において、
   前記ガイド部（３９）と相対的な、前記スピンドルナット（３１）の回転を防止するために、前記ガイド部（３９）は、前記スピンドルナット（３１）の形状と相補的な形状に作られていること、および前記ガイド部は、適切な金属チューブへの塑性加工プロセスによって製造されており、
   前記スピンドルドライブの動作を補助するための円筒ばね（４９）が、前記ガイド部（３９）を囲んでおり、円筒ばね（４９）は、前記ガイド部（３９）によってガイドされるようになっており、
   前記円筒ばね（４９）とガイド部（３９）との間の摩擦の低減のために、前記ガイド部（３９）の外壁上に、スペーサ手段が設けられていることを特徴とする調整装置。
2. 前記ガイド部（３９）の形状に、前記スピンドルナット（３１）の突起部分（４５）が係合している少なくとも１つのくぼみ部分（４３）が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の調整装置。
3. 前記くぼみ部分（４３）は、概ね矩形状をなし、前記突起部分（４５）は、概ねＴ字状をなし、Ｔ字状をなす前記突起部分（４５）の半径方向に突き出たアーム（４５’）は、前記くぼみ部分（４３）に係合していることを特徴とする、請求項２に記載の調整装置。
4. 前記長手方向軸（Ａ）の方向に延びており、かつ前記スピンドルナット（３１）のガイドのために、前記スピンドルナット（３１）の外側面に形成されている少なくとも１つのガイドラグ（４１）と係合しているガイド面が、前記ガイド部（３９）の側壁の内側に形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の調整装置。
5. 前記ガイド部（３９）は、前記スピンドルナット（３１）の、前記長手方向軸（Ａ）に沿う変位を制限する止め部を有していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の調整装置。
6. 前記止め部は、前記ガイド部（３９）の内周に沿って、内側に向かう玉縁状の突起（４７）によって形成されていることを特徴とする、請求項５に記載の調整装置。
7. 前記ガイド部（３９）の外面に、前記スペーサ手段が嵌合しているノッチ（５３）を形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の調整装置。
8. 前記ガイド部（３９）は、一体構造で作られていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の調整装置。

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