JP6507416B2

JP6507416B2 - 車両バックドア用ラッチ装置

Info

Publication number: JP6507416B2
Application number: JP2015209434A
Authority: JP
Inventors: 幹荻野
Original assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Current assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Priority date: 2015-10-24
Filing date: 2015-10-24
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2035-10-24
Also published as: WO2017068807A1; CN107614819A; CN107614819B; JP2017082429A

Description

本発明は、モータ動力による開扉作動可能な車両バックドア用ラッチ装置に関するものであり、特に、その小型化・軽量化において改良したラッチ装置に関するものである。

従来のバックドア用ラッチ装置は、ストライカと係合してバックドアを閉扉状態に維持する噛合機構（ラッチ・ラチェット機構）と、ストライカと噛合機構との係合状態をモータ動力で解除してバックドアを開扉可能とするアクチュエータ機構とを備え、外形的形状としては、噛合機構を収納するラッチハウジングと、動力系統を収納するアクチュエータハウジングと、両ハウジングの開口面を覆う金属プレートとから構成されている（特許文献１〜３）。

特開２００３−０９０１５８号公報特開２０１１−０８９３４０号公報特開２００８−０１３９３４号公報特開２００２−０３８７９９号公報

特許文献１〜３の従来ラッチ装置における共通の課題として、金属プレートが大きくなること、およびそれに伴う重量増加が指摘されている。例えば、特許文献１では、２個のラッチハウジングとアクチュエータハウジングとを大きな２枚の金属プレート（カバープレートおよびバックプレート）により連結固定しているため、大型化を招き、重量においても重大な不利を被っていた。また、特許文献２では、ラッチハウジングとアクチュエータハウジングとを合成樹脂により一体形成することで、小型軽量化を図っているが、一体にしたハウジングの開口部には大きな金属プレートを取り付けているため、軽量化における不利は解消されていない。加えて、ラッチ・ラチェット機構を軸止するラッチ軸およびラチェット軸は、合成樹脂製のハウジングに形成したボス部と１枚の金属プレートで支持することになるから、ラッチ・ラチェット機構に十分な強度を付与することは困難で、ハウジングおよび金属プレートの肉厚化による重量増加を招きかねず、小型軽量化という点で優れた構成になっているとはいえない。

特許文献３には、ラッチハウジングとアクチュエータハウジングとを合成樹脂により一体形成する構成と、ラッチハウジングに相当する部分の開放部およびその反対側面に金属製のカバープレートと金属製のバックプレートをそれぞれ配置して、ラッチハウジング相当部分を２枚の金属プレートでサンドウィッチする構成が開示されている。この構成によれば、ラッチ軸およびラチェット軸の両端を２枚の金属プレートで支持できるので、強度においては優れた構造が得られるが、金属製のバックプレートはアクチュエータハウジングの裏面に対して凹凸係合することでアクチュエータハウジングをも補強するため、相当に大きなプレートになり、金属プレートの大きさおよび軽量化の課題を解消したものではなかった。

また、特許文献４には、バックドア用ではなくスイングドア用のラッチ装置について開示されているが、このラッチ装置では、ストライカ通路を備えた合成樹脂製ボディの前後両面を金属プレートでサンドイッチし、このようにして形成したラッチユニットを別体で形成した２個の側面視Ｌ型の防盗用合成樹脂ケースで覆い隠すというものであり、ストライカ通路を備えた合成樹脂製ボディにアクチュエータハウジングを一体形成する構成は開示されていない。

よって、本発明は、ストライカＳに係合することによりドアを閉扉位置に保持可能なラッチ・ラチェット機構と、前記ストライカＳに対する前記ラッチ・ラチェット機構の係合を解除するモータ式アクチュエータ機構と、前記ラッチ・ラチェット機構を収納可能で前記ストライカＳのストライカ通路１４を備えたラッチハウジング１１と、前記アクチュエータ機構を収納可能なアクチュエータハウジング１２とを備え、前記ラッチハウジング１１と前記アクチュエータハウジング１２とは合成樹脂により１個のメインハウジング１３として一体成形すると共に、前記ラッチハウジング１１と前記アクチュエータハウジング１２とは側面視においてＬ型になるように前記ラッチハウジング１１の端部から前記アクチュエータハウジング１２が起立するように構成し、前記ラッチハウジング１１および前記アクチュエータハウジング１２は、一側面側を開口させた凹部状とし、前記ラッチハウジング１１の開口面には金属製カバープレート１７を取付け、前記アクチュエータハウジング１２の開口面には合成樹脂製カバーケース１８を取付けた車両バックドア用ラッチ装置としたものである。

請求項１に係る発明では、ラッチハウジング１１とアクチュエータハウジング１２とでＬ型形状の合成樹脂製メインハウジング１３を一体成形したので、小型で強度的に優れたラッチ装置が得られる。また、前記アクチュエータハウジング１２の開口面には合成樹脂製カバーケース１８を取付けることができるので、軽量化に優れたラッチ装置が得られる。
請求項２に係る発明では、別体形成された金属製カバープレート１７と合成樹脂製カバーケース１８との間には間隔Ｍを介在させたので、走行時の振動やバックドア開閉時の振動等で互いの接触を防止でき、不快音の発生を抑制できる。
請求項３に係る発明では、Ｌ型形状の合成樹脂製メインハウジング１３の角部の強度を効率的に向上させることができる。
請求項４に係る発明では、ラッチ１９およびラチェット２０をバックプレート２４およびカバープレート１７にかしめたラッチ軸２１およびラチェット軸２５で支持できるので、十分な強度を容易に確保できる。
請求項５に係る発明では、バックプレート２４の一側部の外側に、Ｌ型形状の合成樹脂製メインハウジング１３の角部の強度を効率的に向上させるメイン補強板５５Ａ、５５Ｂを配置できるので、バックプレート２４を小型に形成することができるとともに、軽量化も向上する。
請求項６に係る発明では、合成樹脂製カバーケース１８とアクチュエータハウジング１２との止着を一体形成の傾斜フック５０に弾性係合爪４９を嵌合させるだけで行えるから、組立作業の向上が期待できる。

本発明に係る車両バックドア用ラッチ装置を背面側から示す全体斜視図。前記ラッチ装置のメインハウジングを正面側から示す全体斜視図。前記ラッチ装置の要部を背面側から示す斜視図。前記ラッチ装置のカバープレートとカバーケースとラッチ・ラチェット機構を背面側から示す斜視図。前記ラッチ装置のカバーケースとアクチュエータ機構を背面側から示す斜視図。前記カバープレートとカバーケースとが別体で互いに離間している状態を示す断面図。前記ラッチ装置のアクチュエータハウジングに収納される各部材の分解斜視図。前記ラッチ装置のラッチハウジングに収納される各部材の分解斜視図。前記ラッチ装置のスイッチモジュールの背面側全体斜視図。前記ラッチ装置のスイッチモジュールの正面側全体斜視図。前記ラッチ装置のカバープレートとラッチハウジングとバックプレートの分解斜視図。

本発明に係る車両バックドア用ラッチ装置の一実施形態を図面により説明する。本発明のラッチ装置１０の要旨は、概ね外形形状に由来するものである。

前記ラッチ装置１０は、図１に示したように、周知のラッチ・ラチェット機構が収納されるラッチハウジング１１と、ラッチ・ラチェット機構の係合状態をモータ動力で解除するアクチュエータ機構を収納するアクチュエータハウジング１２とを備えている。この両ハウジング１１、１２は合成樹脂により一体形成され、１個のメインハウジング１３を構成する。ラッチハウジング１１にはストライカＳが進入するストライカ通路１４が形成されている。

前記メインハウジング１３は、本実施例においては、側面視Ｌ型を呈しているが、取り付けられるバックドアの内部空間との関係でラッチハウジング１１とアクチュエータハウジング１２とが為す角度は変更される。なお、ラッチ装置１０は側面視でＬ型を呈しているが、以後の説明では、特に言及のない限り、図１で示した面を全体としてラッチ装置１０の背面側と称し、正面側はこれに反する側を称するものとする。

図２に示したように、メインハウジング１３は正面側を開放した凹部状を呈しており、周辺には正面側に起立させた起立フランジ１５が形成されている。メインハウジング１３の正面側の開口面１６は、図４に示したカバープレート１７およびカバーケース１８により蓋される。カバープレート１７はラッチハウジング１１の開口部を、カバーケース１８はアクチュエータハウジング１２の開口部をそれぞれ閉塞する。カバープレート１７は金属プレートのプレス加工から形成されるが、カバーケース１８は合成樹脂で形成され、両者は完全に別体となっている。また、カバープレート１７とカバーケース１８は、メインハウジング１３に組付けられるとき、図６の断面で示したように、互いに適切な間隔Ｍを置いて固定される。この間隔Ｍにより、別体に形成されたカバープレート１７とカバーケース１８とが走行時の振動やバックドア開閉時の振動等で互いに接触しないように設定する。本願の趣旨から金属プレート製のカバープレート１７は可能の限り小さい方がよい。

前記メインハウジング１３の内部には、ラッチ・ラチェット機構やアクチュエータ機構を収納するのに適した多数の軸孔やボス部や軸受等が一体成形されている。

ラッチ・ラチェット機構は、周知のように、ストライカＳ（図１）との係合により回転するラッチ１９（図４）と、ラッチ１９と係合してその逆転を防止するラチェット２０とを備えている。ラッチ１９を軸止するラッチ軸２１は、ラッチハウジング１１のラッチスリーブ２２に挿通され、ラッチ軸２１の後端２３はラッチハウジング１１の背面側に突き出て、図１に示したように、金属製のバックプレート２４に加締付けられる。また、ラチェット２０を軸止するラチェット軸２５は、ラッチハウジング１１のラチェットスリーブ２６に挿通され、ラチェット軸２５の後端２７はラッチハウジング１１の背面側に突き出て、バックプレート２４に加締付けられる。ラッチ１９はラッチバネ２８（図８）によりストライカ開放方向に付勢され、ラチェット２０はラチェットバネ２９（図８）によりラッチ１９との係合方向に付勢される。

アクチュエータ機構はモータ３０を有し（図７、５参照）、モータ３０の出力軸にはウォーム３１が取り付けられる。モータ３０およびウォーム３１は、アクチュエータハウジング１２のモータ収納部３２に取付けられる。ウォーム３１にはウォームホイール３３を噛合させる。ウォームホイール３３はアクチュエータハウジング１２に形成した第１ボス部３４の外周に回転自在に支持させる。モータ３０が駆動するとウォームホイール３３は同軸上に配置した中立復帰バネ３５の弾力に抗して回転する。

アクチュエータハウジング１２の第２ボス部３６（図２、７参照）には、オープンレバー３７を軸支させる。モータ３０の動力によりウォームホイール３３が回転すると、ウォームホイール３３はオープンレバー３７を戻しバネ３８の弾力に抗して図４、５において時計回転させ、オープンレバー３７をラチェット２０の端部３９に当接させる。図４と図８とでは、示す方向が異なるため、ラチェット２０の端部３９が異なる向きに伸びている。オープンレバー３７が端部３９に当接すると、ラチェット２０はラチェットバネ２９の弾力に抗してラッチ１９から離脱する方向に回転し、これにより、ラッチ１９はストライカＳを開放し、バックドアは開扉可能となる。

アクチュエータハウジング１２には、図２に示したように、スイッチモジュール収納部４０を形成し、そこにスイッチモジュール４１を収納させる。スイッチモジュール４１は、３つの構成体から形成されており、１つ目の構成体は、外部電源（車両バッテリー）や車内操作スイッチ等の制御部に電気的に接続するためのカプラー部４２である。カプラー部４２は通常雌型であり、車両のバッテリーや制御部にハーネスを介して接続されたバックドア側の雄型カプラーが挿入される。カプラー部４２は、アクチュエータハウジング１２に形成した開口部４３を介して外方に露見させる。

２つ目の構成体は、前記ラッチ１９の回転位置を検出するラッチ検知部４４である。ラッチ検知部４４はラッチ１９の回転と連動する回転レバー４５と、回転レバー４５の回転よりオンオフするラッチスイッチ４６を備えている。３つ目の構成体は、導電プレートのインサート成形部４７である。インサート成形部４７はモータ３０に接続される電極プレート４８や、ラッチスイッチ４６に接続される信号プレートを備える。

バックドア側に設けられる接続カプラーの形状や規格は、車種により多岐に亘るが、これらへの対応は、車種毎の規格に応じてスイッチモジュール４１を単体で設計製造することで、安価に容易に対応でき、アクチュエータハウジング１２全体の設計変更や、ラッチ装置１０の設計変更のような大がかりな作業を省くことが期待できる。

前記カバーケース１８は、アクチュエータハウジング１２の開口部の形状に合わせた板状体で、ゴムパッキン等のシール部材を介してアクチュエータハウジング１２に取り付けられるが、この取付作業を容易にするために、カバーケース１８には背面側に屈曲形成した複数の弾性係合爪４９を形成し、アクチュエータハウジング１２の起立フランジ１５の側面には、弾性係合爪４９と係合可能の複数の傾斜フック５０を一体形成する。これにより、アクチュエータハウジング１２の開口部にカバーケース１８を被せて押し込むと、弾性係合爪４９が傾斜フック５０の斜面に案内されて弾力的に拡幅しながら、弾性係合爪４９が傾斜フック５０に良好に係合し、アクチュエータハウジング１２に対するカバーケース１８の組み付けは容易に確実に行える。なお、弾性係合爪４９をアクチュエータハウジング１２に、傾斜フック５０をカバーケース１８に形成しても良い。

図１１は、カバープレート１７とバックプレート２４と、これらにより狭持されるラッチハウジング１１を示している。なお、作図の関係で、ラッチハウジング１１と一体形成されるアクチュエータハウジング１２は省略している。ラッチ軸２１およびラチェット軸２５は、その両端がカバープレート１７およびバックプレート２４に加締付けられ、ラッチ軸２１およびラチェット軸２５によりこれらは固着される。本願では、このようにして固着された三重構造のボディを、カバープレート１７に形成した左右一対の取付ブラケット５１に形成した取付孔５２を介して、バックドアに対してボルト等の止具で固着する。

このため、ラッチ装置１０をバックドアに対して固定するための金属部分は、一対の取付ブラケット５１を備えたカバープレート１７のみとなると共に、カバープレート１７はラッチハウジング１１をカバーするものであって、アクチュエータハウジング１２に対する補強的作用は備えていないため、非常に小型で軽量に製造できる。

また、カバープレート１７とバックプレート２４と、これらにより狭持されたラッチハウジング１１からなる三重構造のボディ部分は、ラッチ軸２１およびラチェット軸２５の両端を金属製のカバープレート１７およびバックプレート２４に加締付けることで、強固に組み付けられるが、バックプレート２４自体は、図１、１１を参照すれば明白なように、ラッチハウジング１１に対しても格段に小さく、ラッチ軸２１およびラチェット軸２５を加締るためのあて板程度である。具体的には、バックプレート２４の前方側には、閉扉時にストライカＳとの干渉を避けるための大きな切込み部５３が形成されていっそうの小型軽量化が図られている。また、バックプレート２４の後方側にはバックプレート２４補強用のリム５４が形成されているが、アクチュエータハウジング１２に対する補強的作用は備えていない。また、バックプレート２４の後方端縁は起立させた屈曲部２４Ａとしてあるが、これは、アクチュエータハウジング１２に対して直接的に接触してこれを補強保持するための当接部ではなく、むしろ、バックプレート２４に形成した補強のリム５４等の効果と相俟って、バックプレート２４自体の強度を向上させるのが目的であり、これにより、バックプレート２４は所定の強度を確保した上で、従来に比べて格段に小型軽量化を図れることになる。つまり、本願のバックプレート２４は、ラッチ軸２１およびラチェット軸２５によるラッチ１９およびラチェット２０の支持強度を図るものであり、アクチュエータハウジング１２に対する補強についてはそれほど考慮に入れていない（ラッチハウジング１１が補強されることにより、間接的にアクチュエータハウジング１２が補強されることは念頭に置いていない）。

前記ラッチハウジング１１とアクチュエータハウジング１２とは一体形成され、図３にてよく示されているように、両者のＬ型屈曲部には、複数の三角状の補強板５５が一体的に形成される。複数の補強板５５のうち、メインハウジング１３の幅方向の両側には、強い強度を確保するためのメイン補強板５５Ａ、５５Ｂが配置され、メイン補強板５５Ａ、５５Ｂの間には、前記バックプレート２４の後端縁を臨ませ、バックプレート２４が、ラッチハウジング１１とアクチュエータハウジング１２との屈曲部の補強の邪魔にならないようにする。このため、バックプレート２４の後端縁は、メインハウジング１３の幅方向に対しても十分に狭いものとなり、いっそうの小型軽量化が期待できる。

次に、ラッチ装置１０の組み付け作業について説明する。
ラッチ装置１０の組立にあっては、予め、スイッチモジュール４１を別途モジュール製造しておく。

次に、メインハウジング１３を、図７に示したように、アクチュエータハウジング１２の開口部が上方を向く状態で固定し、アクチュエータハウジング１２のモータ収納部３２に、ウォーム３１を取り付けたモータ３０を載置し、アクチュエータハウジング１２のスイッチモジュール収納部４０に予めモジュール化したスイッチモジュール４１を取り付け、電極プレート４８をモータ３０に接続させる。

ついで、アクチュエータハウジング１２の第１ボス部３４の外周に、中立復帰バネ３５およびウォームホイール３３を取付けると、ウォームホイール３３はウォーム３１に噛合する。また、アクチュエータハウジング１２の第２ボス部３６にオープンレバー３７を軸止させ、オープンレバー３７に戻しバネ３８を取り付ける。

これにより、アクチュエータハウジング１２内への部品組み付けは完了し、上からカバーケース１８でアクチュエータハウジング１２の開口部を塞ぐと、カバーケース１８の弾性係合爪４９がアクチュエータハウジング１２の傾斜フック５０の斜面に案内されて弾力的に拡幅しながら、弾性係合爪４９が傾斜フック５０に良好に係合し、アクチュエータハウジング１２に対するカバーケース１８の組み付けは容易に確実に終了し、その後、ネジ５６を第１ボス部３４および第２ボス部３６の中心のネジ溝に螺合させると、アクチュエータハウジング１２側の作業は完了する。

アクチュエータハウジング１２側の組付け作業が終了したら、図８のように、ラッチハウジング１１の開口面が上方を向くように向きを変え、ラッチハウジング１１のラッチスリーブ２２に鍔付きのラッチ軸２１を挿通し、その後、ラッチバネ２８、ラッチ１９を順次取付け、同様に、ラッチハウジング１１のラチェットスリーブ２６に鍔付きのラチェット軸２５を挿通し、その後、ラチェットバネ２９、ラチェット２０を順次取付け、その後、カバープレート１７を上方から被せ、カバープレート１７の軸孔から上方に突出したラッチ軸２１とラチェット軸２５の端部を加締により固定する。

カバープレート１７に対して、ラッチ軸２１とラチェット軸２５の加締処理が終了したら、図３のように、ラッチハウジング１１の背面が上方を向くように向きを変える。すると、カバープレート１７に対して加締処理が施されたラッチ軸２１とラチェット軸２５の後端２３、２７がラッチハウジング１１の背面から上方に突き出るので、そこに、バックプレート２４の軸孔５７を差し込み、ラッチ軸２１とラチェット軸２５の後端２３、２７をバックプレート２４に加締により固定する。

最後に、ラッチハウジング１１の背面部のエマージェンシー操作口５８にキャップ５９を止着する。エマージェンシー操作口５８にはラチェット２０の手動操作部６０が臨んでいる。

１０…ラッチ装置、１１…ラッチハウジング、１２…アクチュエータハウジング、１３…メインハウジング、１４…ストライカ通路、１５…起立フランジ、１６…開口面、１７…カバープレート、１８…カバーケース、１９…ラッチ、２０…ラチェット、２１…ラッチ軸、２２…ラッチスリーブ、２３…後端、２４…バックプレート、２４Ａ…屈曲部、２５…ラチェット軸、２６…ラチェットスリーブ、２７…後端、２８…ラッチバネ、２９…ラチェットバネ、３０…モータ、３１…ウォーム、３２…モータ収納部、３３…ウォームホイール、３４…第１ボス部、３５…中立復帰バネ、３６…第２ボス部、３７…オープンレバー、３８…戻しバネ、３９…端部、４０…スイッチモジュール収納部、４１…スイッチモジュール、４２…カプラー部、４３…開口部、４４…ラッチ検知部、４５…回転レバー、４６…ラッチスイッチ、４７…インサート成形部、４８…電極プレート、４９…弾性係合爪、５０…傾斜フック、５１…取付ブラケット、５２…取付孔、５３…切込み部、５４…リム、５５…補強板、５５Ａ、５５Ｂ…メイン補強板、５６…ネジ、５７…軸孔、５８…エマージェンシー操作口、５９…キャップ、６０…手動操作部、Ｍ…間隔、Ｓ…ストライカ。

Claims

ストライカ（Ｓ）に係合することによりドアを閉扉位置に保持可能なラッチ・ラチェット機構と；
前記ストライカ（Ｓ）に対する前記ラッチ・ラチェット機構の係合を解除するモータ式アクチュエータ機構と；
前記ラッチ・ラチェット機構を収納可能で前記ストライカ（Ｓ）のストライカ通路（１４）を備えたラッチハウジング（１１）と；
前記アクチュエータ機構を収納可能なアクチュエータハウジング（１２）とを備え；
前記ラッチハウジング（１１）と前記アクチュエータハウジング（１２）とは合成樹脂により１個のメインハウジング（１３）として一体成形すると共に、前記ラッチハウジング（１１）と前記アクチュエータハウジング（１２）とは側面視においてＬ型になるように前記ラッチハウジング（１１）の端部から前記アクチュエータハウジング（１２）が起立するように構成し、
前記ラッチハウジング（１１）および前記アクチュエータハウジング（１２）は、一側面側を開口させた凹部状とし、前記ラッチハウジング（１１）の開口面には金属製カバープレート（１７）を取付け、前記アクチュエータハウジング（１２）の開口面には合成樹脂製カバーケース（１８）を取付けた車両バックドア用ラッチ装置。
請求項１において、前記金属製カバープレート（１７）と前記合成樹脂製カバーケース（１８）との間には、互いの接触を防止する間隔（Ｍ）を介在させた車両バックドア用ラッチ装置。
請求項１又は２において、前記ラッチハウジング（１１）と前記アクチュエータハウジング（１２）との連結部には互いの角度を保持する複数の筋交い状のメイン補強板（５５Ａ）、（５５Ｂ）を一体形成した車両バックドア用ラッチ装置。
請求項１又は２において、前記ラッチハウジング（１１）の前記開放面の反対側には金属製バックプレート（２４）を配置し、前記ラッチ・ラチェット機構のラッチ（１９）およびラチェット（２０）のラッチ軸（２１）およびラチェット軸（２５）の両端を、前記金属製カバープレート（１７）および前記金属製バックプレート（２４）にそれぞれ加締により固定した車両バックドア用ラッチ装置。
請求項４において、前記ラッチハウジング（１１）と前記アクチュエータハウジング（１２）との連結部には互いの角度を保持する複数の筋交い状のメイン補強板（５５Ａ）、（５５Ｂ）を一体形成し、前記メイン補強板（５５Ａ）、（５５Ｂ）は前記金属製バックプレート（２４）の一側部の外方に配置した車両バックドア用ラッチ装置。
請求項１、２、４又は５において、前記合成樹脂製カバーケース（１８）および前記アクチュエータハウジング（１２）のいずれか一方には傾斜フック（５０）を、いずれか他方には傾斜フック（５０）に係合する弾性係合爪（４９）を形成した車両バックドア用ラッチ装置。