JP5912438B2

JP5912438B2 - パワードア

Info

Publication number: JP5912438B2
Application number: JP2011248997A
Authority: JP
Inventors: 山本　健次; 健次山本
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2031-11-14
Also published as: JP2013104228A

Description

本発明は、ボデーに対して上下方向に回転可能に設けられたパワードアに関する。

図５に示すように、車両のボデー１に対して、上下方向に回転可能に設けられたバックドア３を駆動スピンドル５と、駆動スピンドル５と同一構造の駆動スピンドル７とで開閉するパワードアがある。

駆動スピンドル５は、一方の端部がボデー１に回転可能に取り付けられ、他方の端部がバックドア３の一方の側部に回転可能に取り付けられている。駆動スピンドル７は、一方の端部がボデー１に回転可能に取り付けられ、他方の端部がバックドア３の他方の側部に回転可能に取り付けられている。

駆動スピンドル５、駆動スピンドル７は、図示しないモータ（駆動源）が設けられた本体部５ａ、本体部７ａ、と、本体部５ａ、本体部７ａに対して進退可能に設けられ、モータにより駆動されるスピンドル５ｂ、スピンドル７ｂと、スピンドル５ｂ、スピンドル７ｂの先端部を本体部５ａ、本体部７ａから離れる方向に付勢する図示しないスプリングからなっている。

次に、上記構成の作動を説明する。駆動スピンドル５、駆動スピンドル７のモータを駆動すると、スピンドル５ｂ、スピンドル７ｂが本体部５ａ、本体部７ａに対して進退し、バックドア３は開閉する（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第7,648,189号明細書

しかし、図１に示す構造のパワーバックドアは、モータを有した駆動スピンドルが２本必要なので、コストが高くなる問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、コストダウンが図れるパワードアを提供することにある。

また、本発明の別の目的は、ドアを閉め切る際に必要なトルク（閉め切りトルク）が小さくなり、駆動源を小型化することができるパワーバックドアを提供することにある。

上記課題を解決する請求項１に係る発明は、ボデーに対して上下方向に回転可能に設けられたドアと、駆動源が設けられた本体部、該本体部に対して進退可能に設けられ、前記駆動源により駆動されるスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第１スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアの一方の側部に回転可能に取り付けられた駆動スピンドルと、本体部，該本体部に対して進退可能に設けられたスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第２スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアの他方の側部に回転可能に取り付けられたアシストスプリングと、を有し、前記ドアの全閉時の前記駆動スピンドル側のモーメントアーム長、前記ドアの全閉時の前記アシストスプリング側のモーメントアーム長のうち、どちらか一方のモーメント長が他方のモーメンアーム長より短いことを特徴とするパワードアである。

請求項２に係る発明は、前記ドアの全閉時の前記アシストスプリング側のモーメントアーム長が、前記ドアの全閉時の前記駆動スピンドル側のモーメントアーム長より短いことを特徴とする請求項１記載のパワードアである。
請求項３に係る発明は、前記ドアの全開時の前記駆動スピンドルの第１スプリングの付勢力の大きさが、前記ドアの全開時の前記アシストスプリングの第２スプリングの付勢力の大きさより小さいことを特徴とする請求項１または２記載のパワードアである。

請求項４に係る発明は、前記ドアの全閉時の前記駆動スピンドルの第１スプリングの付勢力の大きさと、前記ドアの全閉時の前記アシストスプリングの第２スプリングの付勢力の大きさとは同じであることを特徴とする請求項１または２記載のパワードアである。
請求項５に係る発明は、前記アシストスプリング側に、前記ドアが閉方向に動く際に抵抗を付与する一方向抵抗部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のまたは２記載のパワードアである。

なお、本明細書において、「モーメントアーム長」とは、ドアの回転中心軸（支点）から駆動スピンドルの本体部とスピンドルとの間に発生する力のベクトル、またはアシストスプリングの本体部とスピンドルとの間に発生する力のベクトルに下ろした垂線の長さをいう。

請求項１に係る発明によれば、駆動源が設けられた本体部、該本体部に対して進退可能に設けられ、前記駆動源により駆動されるスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第１スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアの一方の側部に回転可能に取り付けられた駆動スピンドルと、本体部，該本体部に対して進退可能に設けられたスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第２スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアの他方の側部に回転可能に取り付けられたアシストスプリングとを有したことにより、駆動源を有した駆動スピンドルは１つでよいので、コストダウンが図れる。

また、前記ドアの全閉時の前記駆動スピンドル側のモーメントアーム長、前記ドアの全閉時の前記アシストスプリング側のモーメントアーム長のうち、どちらか一方のモーメント長が他方のモーメンアーム長より短いことにより、ドアを閉め切る際に必要なトルク（閉め切りトルク）が小さくなり、駆動源を小型化することができる。

請求項２に係る発明によれば、前記ドアの全閉時の前記アシストスプリング側のモーメントアーム長が、前記ドアの全閉時の前記駆動スピンドル側のモーメントアーム長より短いことにより、ドアを閉め切る際に必要なトルクが小さくなり、駆動源を大型化せずに、ドアを閉め切ることができる。
請求項３に係る発明によれば、前記ドアの全開時の前記駆動スピンドルの第１スプリングの付勢力の大きさが、前記ドアの全開時の前記アシストスプリングの第２スプリングの付勢力の大きさより小さいことにより、ドアを閉め切る際に必要なトルクが小さくなり、駆動源を大型化せずに、ドアを閉め切ることができる。

請求項４に係る発明によれば、前記ドアの全閉時の前記駆動スピンドルの第１スプリングの付勢力の大きさと、前記ドアの全閉時の前記アシストスプリングの第２スプリングの付勢力の大きさとは同じであることにより、ドアを閉じた状態で、ドアが傾かず、建て付けがよい。
請求項５に係る発明によれば、前記アシストスプリング側に、前記ドアが閉方向に動く際に抵抗を付与する一方向抵抗部材を設けたことにより、前記ドアの全開時でのアシストスプリングの第２スプリングの付勢力が小さくても、重いドアを全開保持できる。

一方の側から見た車両後部を説明する図である。他方の方向から見た車両後部を説明する図である。図１の駆動スピンドルを説明する断面図である。図２のアシストスプリングを説明する図である。従来のパワードアの一例を説明する図である。

次に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

本実施形態は、自動車のパワーバックドアに適用した例である。

図１−図４を用いて説明する。図１は一方の側から見た車両後部を説明する図、図２は他方の方向から見た車両後部を説明する図、図３は図１の駆動スピンドルを説明する断面図、図４は図２のアシストスプリングを説明する図である。

図１に示すように、バックドア１１は、ボデー１３に対して上下方向に回転可能に設けられている。そして、駆動スピンドル２１がバックドア１１の一方の側部と、ボデー１３とに取り付けられている。

また、図２に示すように、アシストスプリング１２１がバックドア１１の他方の側部と、ボデー１３とに取り付けられている。

ここで、図３を用いて、駆動スピンドル２１を説明する。駆動スピンドル２１は、一方の端面が開放面となった有底円筒状の本体部２３と、一方の端面が開放面となり、内径が本体部２３の外径より大きな有底円筒状のスピンドル２５とを有している。

そして、本体部２３の開放面と、スピンドル２５の開放面とが対向するように、両者は嵌合し、スピンドル２５は本体部２３に対して進退可能となっている。

本体部２３には駆動源としてのモータ２７が設けられている。また、このモータ２７の出力軸２７ａには、カップリング２９を介して、ねじ棒３１が取り付けられている。

ねじ棒３１は、周面におねじが形成されたねじ棒本体部３１ａとねじ棒本体部３１ａのモータ２７側に形成され、ねじ棒本体部３１ａより径が小さい基部３１ｂとからなっている。基部３１ｂは、本体部２３の内部に設けられた軸受３３に回転可能に支持されている。そして、ねじ棒３１の基部３１ｂは、カップリング２９を介してモータ２７の出力軸２７ａに接続されている。

スピンドル２５の底部の内面には、内面にめねじが形成された円筒状のナット部材３５が設けられている。そして、ナット部材３５のめねじが、ねじ棒３１のねじ棒本体部３１ａにおねじに螺合している
本体部２３の底部の外面には、バックドア１１への取り付け用の球状の連結部２３ａが形成されている。スピンドル２５の底部の外面には、ボデー１３への取り付け用の球状の連結部２５ａが形成されている。

そして、一端部がスピンドル２５の底部内面に押接し、他端部が本体部２３の内周面に形成されたつば部２３ｂに押接する第１スプリング３７が設けられている。この第１スプリング３７の付勢力により、スピンドル２５の底部（先端部）は本体部２３から離れる方向に付勢されている。

ここで、上記構成の駆動スピンドル２１の作動を説明する。連結部２３ａ、連結部２５ａがバックドア１１、ボデー１３に対して回転可能に取り付けられる。

モータ２７が駆動されると、ねじ棒３１が回転する。スピンドル２５の自転は禁止されているので、ねじ棒３１に螺合するナット部材３５を有するスピンドル２５は、本体部２３ｂに対して進退する。

次に、図４を用いてアシストスプリング１２１の説明を行う。アシストスプリング１２１は、一方の端面が開放面となった有底円筒状の本体部１２３と、一方の端面が開放面となり、内径が本体部１２３の外径より大きな有底円筒状のスピンドル１２５とを有している。

本体部１２３の開放面と、スピンドル１２５の開放面とが対向するように、両者は嵌合し、スピンドル１２５は本体部１２３に対して進退可能となっている。

本体部１２３の底部の外面には、バックドア１１への取り付け用の球状の連結部１２３ａが形成されている。スピンドル１２５の底部の外面には、ボデー１３への取り付け用の球状の連結部１２５ａが形成されている。連結部１２３ａ、連結部１２５ａがバックドア１１，ボデー１３へ回転可能に取り付けられる。

一端部がスピンドル１２５の底部内面に押接し、他端部が本体部２３の底部内面に押接する第２スプリング１３７が設けられている。この第２スプリング１３７の付勢力により、スピンドル１２５の底部（先端部）は本体部１２３から離れる方向に付勢されている。

そして、本実施形態では、バックドア１１の回転軸のアシストスプリング１２１側に、バックドア１１が閉方向に動く際に抵抗を付与する一方向抵抗部材を設けた。一方向抵抗部材としては、巻き付き方向の回転に対してはトルクを伝達し、緩み方向の回転に対してはトルクを伝達しないように構成したクラッチスプリングを回動部に巻き付けるいわゆるスプリングダンパーがある。また、オイル等の粘性流体が充填された密閉空間を、回転体側に設けられ、チェック弁を設けたブレードで２つの部屋に仕切った一方向ロータリダンパがある。

次に、本実施形態の駆動スピンドル２１、アシストスプリング１２１の取り付けを説明する。

図１、図２において、寸法Ａはバックドア１１の全閉時の駆動スピンドル２１側モーメントアーム長であり、寸法Ａ’はバックドア１１の全閉時のアシストスプリング１２１側モーメントアーム長でである。また、寸法Ｂはバックドア１１の全開時の駆動スピンドル２１側のモーメントアーム長であり、寸法Ｂ’はバックドア１１の全開時のアシストスプリング１２１側のモーメントアーム長である。

本実施形態では、バックドア１１の全閉時の駆動スピンドル２１側モーメントアーム長（Ａ）＞バックドア１１の全閉時のアシストスプリング１２１側モーメントアーム長（Ａ’）≧０とした。

また、バックドア１１の全開時の駆動スピンドル２１側のモーメントアーム長（Ｂ）≒バックドア１１の全開時のアシストスプリング１２１側のモーメントアーム長（Ｂ’）とした。

更に、バックドア１１の全開時の駆動スピンドル２１の第１スプリング３７の付勢力の大きさが、バックドア１１の全開時のアシストスプリング１２１の第２スプリング１３７の付勢力の大きさより小さくなるように設定した。

また、バックドア１１の全閉時の第１スプリング３７の付勢力と、バックドア１１の全閉時の第２スプリング１３７の付勢力とは同じとなるように設定した。

このような構成によれば、以下のような効果が得られる。

(1) 駆動源を有した駆動スピンドルは１つでよいので、コストダウンが図れる。

(2) バックドア１１の全閉時のアシストスプリング１２１側のモーメントアーム長（Ａ’）が、バックドア１１の全閉時の駆動スピンドル２１側のモーメントアーム長（Ａ）より短く、バックドア１１の全開時の駆動スピンドル２１の第１スプリング３７の付勢力の大きさが、バックドア１１の全開時のアシストスプリング１２１の第２スプリング１３７の付勢力の大きさより小さいことにより、バックドア１１を閉め切る際に必要なトルクが小さくなり、モータ（駆動源）２７を大型化せずに、バックドア１１を閉め切ることができる。

(3) バックドア１１の回転軸のアシストスプリング１２１側に、バックドア１１が閉方向に動く際に抵抗を付与する一方向抵抗部材を設けたことにより、バックドア１１の全開時でのアシストスプリング１２１の第２スプリング１３７の付勢力が小さくても、重いバックドア１１を全開保持できる。

(4) バックドア１１の全閉時の第１スプリング３７の付勢力と、バックドア１１の全閉時の第２スプリング１３７の付勢力とは同じとなるように設定したことにより、バックドア１１を閉じた状態で、バックドア１１が傾かず、建て付けがよい。

本発明は、上記実施形態に限定するものではない。上記実施形態では、バックドア１１の全閉時のアシストスプリング１２１側のモーメントアーム長（Ａ’）が、バックドア１１の全閉時の駆動スピンドル２１側のモーメントアーム長（Ａ）より短くなるように設定したが、逆に、バックドア１１の全閉時のアシストスプリング１２１側のモーメントアーム長（Ａ’）が、バックドア１１の全閉時の駆動スピンドル２１側のモーメントアーム長（Ａ）より長くなるように設定してもよい。この場合でも、バックドア１１を閉め切る際に必要なトルク（閉め切りトルク）が小さくなり、駆動源を小型化することができる。

また、上記実施形態例はバックドアに適用した例であったが、上下方向に回転するドアならばどんなドアにも適用できる。

１１バックドア
１３ボデー
２１駆動スピンドル
２３、１２３本体部
２５、１２５スピンドル
３７第１スプリング
１２１アシストスプリング
１３７第２スプリング

Claims

ボデーに対して上下方向に回転可能に設けられたドアと、
駆動源が設けられた本体部、該本体部に対して進退可能に設けられ、前記駆動源により駆動されるスピンドル，該スピンドルの先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第１スプリングからなり、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記スピンドルの先端部のうちの他方が前記ドアに回転可能に取り付けられた駆動スピンドルと、
本体部，該本体部に対して進退可能に設けられた移動体，該移動体の先端部を前記本体部から離れる方向に付勢する第２スプリングからなり、前記本体部、前記移動体の先端部のうちのどちらか一方が前記ボデーに回転可能に取り付けられ、前記本体部、前記移動体の先端部のうちの他方が前記ドアに回転可能に取り付けられたアシストスプリングと、
を有し、
前記ドアの全閉時の前記駆動スピンドル側のモーメントアーム長、前記ドアの全閉時の前記アシストスプリング側のモーメントアーム長のうち、どちらか一方のモーメントアーム長が他方のモーメンアーム長より短いことを特徴とするパワードア。
前記ドアの全閉時の前記アシストスプリング側のモーメントアーム長が、前記ドアの全閉時の前記駆動スピンドル側のモーメントアーム長より短いことを特徴とする請求項１記載のパワードア。
前記ドアの全開時の前記駆動スピンドルの第１スプリングの付勢力の大きさが、
前記ドアの全開時の前記アシストスプリングの第２スプリングの付勢力の大きさより小さいことを特徴とする請求項１または２記載のパワードア。
前記ドアの全閉時の前記駆動スピンドルの第１スプリングの付勢力の大きさと、
前記ドアの全閉時の前記アシストスプリングの第２スプリングの付勢力の大きさとは同じであることを特徴とする請求項１または２記載のパワードア。
前記アシストスプリング側に、前記ドアが閉方向に動く際に抵抗を付与する一方向抵抗部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のパワードア。