JP7004274B2

JP7004274B2 - 開閉体の駆動装置

Info

Publication number: JP7004274B2
Application number: JP2019078494A
Authority: JP
Inventors: 一幸佐々木
Original assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Current assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2039-04-17
Also published as: WO2020213186A1; JP2020176422A; CN216476888U

Description

本発明は、車体に開閉可能に支持される開閉体を開閉作動させるための開閉体の駆動装置に関する。

特許文献１に記載の開閉体の駆動装置は、軸線方向の上端が車体に連結される外筒と、軸線方向の下端がバックドアに連結されると共に、外筒に対して軸線方向へ相対移動可能に挿入される内筒とを備え、外筒内にモータ及び当該モータにより回転するスピンドルを収納し、内筒内にスピンドルに螺合するナットを回転不能及び軸線方向へ移動不能に収納して、スピンドルの回転運動をナットが直線運動に変換して、内筒を外筒に対して軸線方向に相対移動させることにより、バックドアを開閉作動させる。

特許第６２４２３５５号公報

特許文献１に記載の開閉体の駆動装置は、内筒を外筒に対して軸線方向へ円滑に相対移動可能とするため、外筒の内周面と当該内周面に接触する内筒の外周面との間にクリアランスを設定する必要がある。このため、内筒の外筒に対する軸線方向への相対移動（以下、「伸縮作動」という）に伴って、雨水、洗浄水等の水がクリアランスから外筒及び内筒内の内部空間に浸入する虞がある。水が内部空間に浸入すると、内部空間に配置されているモータを含む電装部品及びスピンドル等に水が付着して、作動不良を招く問題点を有する。

前記問題点を解決する方法として、外筒の内周面と内筒の外周面の間に環状のパッキンを設けることで、クリアランスを完全に塞ぐことが考えられる。しかし、クリアランスを完全に塞ぐと、外筒及び内筒の内部空間と外部とを繋ぐ空気の流通経路が遮断される。空気の流通経路が遮断されると、駆動装置の伸縮作動による内部空間の体積の変化に伴う内部空間の空気の圧縮、膨張による反力が発生するため、伸縮作動が重くなり円滑性を欠く問題点が発生する。

本発明は、上記の課題に鑑み、駆動装置の内部空間への水浸入を防止し、かつ伸縮作動が円滑に行うことができるようにした開閉体の駆動装置を提供することを目的とする。

本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
本発明は、車体に開閉可能に支持される開閉体を開閉作動させるための駆動装置において、一端に設けた継手が車体又は開閉体のいずれか一方に連結されると共に、前記一端が閉塞し、他端が開口する外筒と、一端に設けた継手が前記車体又は前記開閉体のいずれか他方に連結されると共に、前記一端が閉塞し、他端が開口し、当該他端側が前記外筒に対して軸線方向へ相対移動可能に挿入される内筒と、前記外筒の内周面と前記内筒の外周面の間に設けられ、前記内周面と前記外周面との間の隙間を密封するパッキンと、を備え、前記外筒又は前記内筒のいずれか一方を第１筒とし、前記外筒又は前記内筒のいずれか他方を第２筒として、前記第１筒内に、モータと、前記第１筒の内周面と前記モータの外周面との間に介在して前記モータを前記第１筒内に保持するモータ保持筒と、前記モータにより軸線回りに回転可能で、かつ軸線方向へ移動不能なスピンドルとを収納し、前記第２筒内に、軸線方向に移動不能で、かつ軸線回りに回転不能に収納され、前記スピンドルの回転により軸線方向へ移動可能に前記スピンドルに螺合するナットを収納し、前記第１筒は、前記モータの外周面に対面する対向面、前記第１筒の一端、又は当該一端と前記対向面との間のいずれかに、前記第１筒と前記第２筒とにより形成される内部空間と外部とを連通する吐出吸入口を有し、前記モータ保持筒は、前記内部空間から前記吐出吸入口及びその逆へ空気の流通を可能とする軸線方向へ延伸する凹溝を有することを特徴とする。

好ましくは、前記凹溝を、前記第１筒の内周面に対面する前記モータ保持筒の外周面に設ける。

好ましくは、前記凹溝を、前記モータの外周面に対面する前記モータ保持筒の内周面に設ける。

好ましくは、前記パッキンは、横断面形状を略台形状とする。

本発明によると、内筒の外周面と外筒の内周面との間の隙間にパッキンを設けたことにより、駆動装置の内部空間内への水浸入を防止できる。さらに、モータを保持するためのモータ保持筒に軸線方向へ延伸する凹溝を設けると共に、内筒又は外筒のいずれか一方に吐出吸入口を設けたことにより、内部空間の体積変化に伴う空気の圧縮膨張による抵抗を受けることなく伸縮作動を円滑に行うことができる。

本発明に係る開閉体の駆動装置を備える車両後部の側面図である。駆動装置の伸びた状態の正面図である。図２におけるIII－III線縦断面図である。駆動装置の縮んだ状態の縦断面図である。図３におけるＶ部の拡大図である。図３におけるVI部の拡大図である。図３におけるVII部の拡大図である。図２におけるVIII－VIII線横断面図である。他の実施形態を示す横断面図である。さらに他の実施形態を示す縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図１～８に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る開閉体の駆動装置１を備える車両後部の側面図を示す。車両後部の車体２には、開閉体であるバックドア３が左右１対のドアヒンジ（図示略）により左右方向を向く軸線回りに上下方向に開閉可能に支持される。バックドア３は、下部中央に設けられたドアラッチ装置（図示略）が車体２に設けられたストライカ（図示略）に係合することにより、車体２の後部開口を閉塞する図１に２点鎖線で示す全閉位置に保持され、ドアラッチ装置とストライカとの係合が解除されることにより、下端部が跳ね上げられて後部開口を開放する図１に実線で示す全開位置に移動する。

図２は、駆動装置１が伸びた状態（バックドア３の全開位置に対応する状態）の正面図を示し、図３は、図２におけるIII－III線縦断面図を示し、図４は、駆動装置１が縮んだ状態（バックドア３の全閉位置に対応する状態）の縦断面図を示す。

駆動装置１は、上端が車体２に連結される円筒状の内筒４と、下端がバックドア３に連結されると共に、内筒４の下部が軸線方向（伸縮方向）へ相対移動可能に挿入される円筒状の外筒５とを備え、内筒４内に収納されるモータ等の動力源の回転運動を直線運動に変換して、外筒５が内筒４に対して軸線方向（内筒４及び外筒４の長手方向）へ伸縮作動することで、開閉体３を開閉作動させる装置である。
なお、以下の説明で使用する駆動装置１の方位は、バックドア３が閉じた状態で、駆動装置１が概ね上下方向を向いた状態を基準とする。

外筒５は、下端が密封状態で閉塞され、上端が開口する円筒状を呈すると共に、下端に設けたボールソケットジョイントにより構成されるドア用継手５１がドア３に左右方向を向く回転軸線回りに回転自在に連結される。

外筒５内には、上下方向を向く円筒状のスプリングガイド６と、スプリングガイド６内の上部に固定されるナット７とが収納される。

スプリングガイド６は、上端が開口し、下端が外筒５内の下端に軸線回り及び軸線方向へ移動不能に固定されることにより、外筒５と一体となって内筒４に対して軸線方向へ相対移動する。スプリングガイド６の上部外周面には、外径が上方へ向けて漸次細くなるような形態のテーパー部６１が設けられる。テーパー部６１は、後述の圧縮コイルスプリング１３が伸縮する際、スプリングガイド６の先端が圧縮コイルスプリング１３のコイル内側に引っ掛かることなく、圧縮コイルスプリング１３が円滑に伸縮しうるようにするためのものである。

ナット７は、後述のスピンドル１２が螺合する軸線方向に貫通する雌ねじ孔７１（図５参照）を有すると共に、スプリングガイド６の上部内周面に軸線回り及び軸線方向へ移動不能に固定される。これにより、ナット７は、スプリングガイド６を介して外筒５に対して軸線回り及び軸線方向へ移動不能に固定される。

外筒５の上部内周面には、図５、６に示すように、環状溝５２が設けられる。好ましくは、環状溝５２は、外筒５の上部外周面に円筒状のエンドカバー８を隙間無く外嵌することで、エンドカバー８の内周面と外筒５の上端との間に形成される。

環状溝５２内には、ゴム等により形成される環状のパッキン９が嵌め込まれる。パッキン９は、環状溝５２の内周面及び内筒４の外周面にそれぞれ密接することで、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇ（図６参照）を完全に閉塞する。これにより、駆動装置１における内筒４と外筒５とにより形成される内部空間Ｓへの水の浸入を阻止して、内部空間Ｓに配置される後述のモータ１０、減速機構１１及びスピンドル１２等への水の付着を防止する。

好ましくは、図６に示すように、パッキン９は、横断面形状において、外周側が長辺で、内周側が短辺となるような台形状とする。さらには、環状溝５２の上下方向の開口幅は、パッキン９の長辺よりも大となるように設定される。これにより、バックドア３の開閉動作に伴う駆動装置１の伸縮作動時に、外筒５の軸線方向と内筒４の軸線方向とが互いにずれても、当該ずれを効果的に吸収可能となる。

内筒４は、上端が閉塞され、下端が開口する円筒状を呈すると共に、上端に設けたボールソケットジョイントにより構成される車体用継手４１が車体２に左右方向を向く回転軸線回りに回転自在に連結され、外筒５内に軸線方向へ相対移動可能に挿入される。

内筒４内には、動力源であるモータ１０と、モータ１０の回転を減速する減速機構１１と、減速機構１１に接続されるスピンドル１２とが収容される。

図７、８に示すように、内筒４の上部外周面には、内部空間Ｓと外部を連通する吐出吸入口４２が設けられる。吐出吸入口４２には、撓曲性の吐出吸入チューブ１４の一端が接続される。好ましくは、吐出吸入口４２及び吐出吸入チューブ１４は、モータ１０の上部に電気的に接続される電線１０１を外部へ導出させるための導出口と兼用するため、内筒４におけるモータ１０の外周面に対面する対向面又はそれよりも上位に設けられる。さらに、好ましくは、吐出吸入チューブ１４の他端は、車体２の内側を形成するインナパネル（又は内張り）２１に設けた開口に接続される。

モータ１０は、上下が開口する円筒状のモータ保持筒１５を介して内筒４内の上部にがた付き無く保持される。モータ１０に電気的に接続される電線１０１は、吐出吸入口４２及び吐出吸入チューブ１４内を通って外部である車体２の内部空間へ導出される。

モータ保持筒１５は、例えばゴム等の弾性力を有する材料により上下が開口する円筒状に形成され、その内側にモータ１０をがた付きないように保持すると共に、外周面が内筒４の内周面に密接する。

モータ１０の外周面が接するモータ保持筒１５の内周面には、軸線方向へ延伸する複数の凹溝１５ａが設けられる。凹溝１５ａは、モータ１０がモータ保持筒１５内に保持された状態において、モータ１０の外周面と内筒４の内周面との間に軸線方向への隙間を形成し、当該隙間によりモータ１０よりも上位の空間とモータ１０よりも下位の内部空間Ｓとを連通する空気流通路Ｒを形成する。これにより、空気流通路Ｒは、外筒５が内筒４に対して軸線方向へ相対的に移動する駆動装置１の伸縮作動による内部空間Ｓの体積変化に伴って、外気を吐出吸入チューブ１４から内部空間Ｓへ導入したり内部空間Ｓの圧縮空気を吐出吸入チューブ１４から外部へ導出させる。

減速機構１１は、モータ１０よりも下位にあって、モータ１０の回転を減速する遊星歯車により構成され、減速した回転を出力軸１１１から出力する。

スピンドル１２は、軸線方向の上端部が減速機構１１の出力軸１１１に接続されると共に、内筒４内に支持される軸受１７により回転可能に枢支されることにより、内筒４に対して軸線回りに回転可能で、かつ軸線方向へ移動不能に内筒４内に収容される。軸受１７は、内筒４内に回転不能に固定されるスプリングプレート１６により内筒４内に支持される。出力軸１１１のスピンドル１２に対する接続は、スピンドル１２の上端部を出力軸１１１に直接接続するか、又はクラッチ及び／又はブレーキ機構を介して接続する。

スピンドル１２の下部は、外筒５内に固定されたスプリングガイド６内に軸線方向へ移動可能に挿入されると共に、スプリングガイド６内に固定されたナット７の雌ねじ孔７１に螺合する。これにより、スピンドル１２がモータ１０の駆動力により軸線回りに回転すると、ナット７は、スピンドル１２の回転運動を直線運動に変換して、スプリングガイド６と共に軸線方向へ直線移動する。これに伴って、外筒５は、ナット７と一体的に内筒４に対して軸線方向へ相対移動する。

内筒４と外筒５との間には、内筒４及び外筒５に対して軸線方向の伸び方向への付勢力を付与する圧縮コイルスプリング１３が収納される。

圧縮コイルスプリング１３は、上端が内筒４に固定されたスプリングシート１６に当接し、下端が外筒５内の下端に当接し、下半分がスプリングガイド６の外周面と外筒５の内周面との間の隙間に配置され、上半分がスピンドル１２の外周面と内筒４の内周面との間の隙間に配置されることで、内筒４及び外筒５に対して軸線方向の伸び方向への付勢力を付与する。図４に示す駆動装置１の縮み状態においては、スピンドル１２は、ほぼ全長がスプリングガイド６内に進入し、圧縮コイルスプリング１３は、圧縮された状態でほぼ全長がスプリングガイド６の外周面と外筒５の内周面との間の隙間に介在する。

次に駆動装置１の作用について説明する。
駆動装置１は、バックドア３が全閉位置にあるときには図４に示す縮み状態にあり、バックドア３が全開位置にあるときには図２、３に示す伸び状態にある。
図４に示す駆動装置１の縮み状態において、モータ１０の駆動力によりスピンドル１２が所定の方向へ回転して、ナット７が軸線方向の伸び方向（図４において下方）へ移動すると、外筒５は、スプリングガイド６及びナット７と共に伸び方向へ移動する。この動作により、駆動装置１が伸び状態となって、バックドア３を全閉位置から開き方向へ移動させる。この場合、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇはパッキン９により密封されているため、内部空間Ｓへの水の浸入は防止される。

駆動装置１の伸び作動の場合においては、伸び作動に伴って内部空間Ｓの体積が増大することから、外部の空気が吐出吸入チューブ１４から導入されて、空気流通路Ｒを流通して内部空間Ｓに導入される。これにより、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇをパッキン９により密封しても、内部空間Ｓ内の空気の膨張による抵抗を受けることなく、外筒５を伸び方向へ円滑に移動させることが可能となる。

図２、３に示す駆動装置１の伸び状態において、モータ１０の駆動力によりスピンドル１２が前述の所定の方向と反対方向に回転して、ナット７が軸線方向の縮み方向（図３において上方）へ移動すると、外筒５は、スプリングガイド６及びナット７と共に縮み方向へ移動する。この動作により、駆動装置１が縮み状態となって、バックドア３を全開位置から閉じ方向へ移動させる。この場合においても、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇがパッキン９により密封されているため、内部空間Ｓへの水の浸入は防止される。

駆動装置１の縮み作動の場合においては、縮み作動に伴って内部空間Ｓの体積が縮小することから、内部空間Ｓの空気が空気流通路Ｒを通って吐出吸入チューブ１４から外部へ吐出される。これにより、内筒４の外周面と外筒５の内周面との間の隙間Ｇをパッキン９により密封しても、内部空間Ｓ内の空気の圧縮による抵抗を受けることなく、外筒５を縮み方向へ円滑に移動させることが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、上記実施形態に対して、次のような種々の変形や変更を施すことが可能である。

（ａ）図９に示すように、内筒４の内周面に対面するモータ保持筒１５の外周面に軸線方向へ延伸する凹溝１５ｂを複数設ける。これにより、内筒４の内周面とモータ保持筒１５との間に、内部空間Ｓから吐出吸入口４２及びその逆へ空気の流通を可能とする空気流通路Ｒが形成される。

（ｂ）図１０に示すように、内部空間Ｓと外部とを互いに連通する吐出吸入口４３を、実線で示すように内筒４の一端（上端）、または２点鎖線で示すようにモータ１０と内筒４の上端との間の領域に設ける。吐出吸入口４３には、前記実施形態と同様な吐出吸入チューブ１８が接続される。モータ１０に電気的に接続された電線１０２は、吐出吸入口４３及び吐出吸入チューブ１８を通して外部へ導出される。これにより、内部空間Ｓ内の空気は、駆動装置１の伸縮作動に伴って、空気流通路Ｒを通って吐出吸入チューブ１８から外部へ吐出され、外部の空気は、吐出吸入チューブ１８から空気流通路Ｒを通って内部空間Ｓ内へ吸入される。

（ｃ）内筒４をバックドア３に連結し、外筒５を車体２に連結する。

（ｄ）モータ１０、減速機１１、スピンドル１２及びモータ保持筒１５を外筒５内に設け、スプリングガイド６及びナット７を内筒４内に設ける。この場合には、吐出吸入口４２、４３及び吐出吸入チューブ１４、１８は外筒５に設けられる。

（ｅ）開閉体をバックドア以外の例えば、トランクリッド、サイドドアとする。

（ｆ）前記実施形態においては、吐出吸入口４２、４３は、モータ１０の電線１０１、１０２を外部へ導出させるための電線通口と兼用したが、これに限定されるものでなく、これに代えて、吐出吸入口４２、４３と電線通口とをそれぞれ独立させる。

（ｇ）（ａ）～（ｆ）を適宜組み合わせる。

１駆動装置２車体
２１インナパネル３バックドア（開閉体）
４内筒４１車体用継手
４２、４３吐出吸入口５外筒
５１ドア用継手５２環状溝
６スプリングガイド６１テーパー部
７ナット７１雌ねじ孔
８エンドカバー９パッキン
１０モータ１０１、１０２電線
１１減速機構１１１出力軸
１２スピンドル１３圧縮コイルスプリング
１４、１８吐出吸入チューブ１５モータ保持筒
１５ａ、１５ｂ凹溝１６スプリングプレート
１７軸受Ｇ隙間
Ｒ空気流通路Ｓ内部空間

Claims

車体に開閉可能に支持される開閉体を開閉作動させるための駆動装置において、
一端に設けた継手が車体又は開閉体のいずれか一方に連結されると共に、前記一端が閉塞し、他端が開口する外筒と、
一端に設けた継手が前記車体又は前記開閉体のいずれか他方に連結されると共に、前記一端が閉塞し、他端が開口し、当該他端側が前記外筒に対して軸線方向へ相対移動可能に挿入される内筒と、
前記外筒の内周面と前記内筒の外周面の間に設けられ、前記内周面と前記外周面との間の隙間を密封するパッキンと、を備え、
前記外筒又は前記内筒のいずれか一方を第１筒とし、前記外筒又は前記内筒のいずれか他方を第２筒として、
前記第１筒内に、モータと、前記第１筒の内周面と前記モータの外周面との間に介在して前記モータを前記第１筒内に保持するモータ保持筒と、前記モータにより軸線回りに回転可能で、かつ軸線方向へ移動不能なスピンドルとを収納し、
前記第２筒内に、軸線方向に移動不能で、かつ軸線回りに回転不能に収納され、前記スピンドルの回転により軸線方向へ移動可能に前記スピンドルに螺合するナットを収納し、
前記第１筒は、前記モータの外周面に対面する対向面、前記第１筒の一端、又は当該一端と前記対向面との間のいずれかに、前記第１筒と前記第２筒とにより形成される内部空間と外部とを連通する吐出吸入口を有し、
前記モータ保持筒は、前記内部空間から前記吐出吸入口及びその逆へ空気の流通を可能とする軸線方向へ延伸する凹溝を有することを特徴とする開閉体の駆動装置。
前記凹溝を、前記第１筒の内周面に対面する前記モータ保持筒の外周面に設けたことを特徴とする請求項１記載の開閉体の駆動装置。
前記凹溝を、前記モータの外周面に対面する前記モータ保持筒の内周面に設けたことを特徴とする請求項１記載の開閉体の駆動装置。
前記パッキンは、横断面形状を略台形状としたことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の開閉体の駆動装置。