WO2018025709A1 - 車両用ドア開閉装置 - Google Patents

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WO2018025709A1
WO2018025709A1 PCT/JP2017/026922 JP2017026922W WO2018025709A1 WO 2018025709 A1 WO2018025709 A1 WO 2018025709A1 JP 2017026922 W JP2017026922 W JP 2017026922W WO 2018025709 A1 WO2018025709 A1 WO 2018025709A1
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WO
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push rod
spindle
nut
screw spindle
door opening
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/026922
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English (en)
French (fr)
Inventor
幹雄 山形
秀晶 永田
Original Assignee
株式会社ユーシン
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Publication date
Application filed by 株式会社ユーシン filed Critical 株式会社ユーシン
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/10Doors arranged at the vehicle rear
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05CBOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C17/00Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith
    • E05C17/02Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means
    • E05C17/04Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing
    • E05C17/30Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith by mechanical means with a movable bar or equivalent member extending between frame and wing of extensible, e.g. telescopic, construction
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/611Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings
    • E05F15/616Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by push-pull mechanisms
    • E05F15/622Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by push-pull mechanisms using screw-and-nut mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05DHINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D15/00Suspension arrangements for wings
    • E05D15/40Suspension arrangements for wings supported on arms movable in vertical planes

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle door opening and closing device.
  • a vehicle door opening / closing device having a support member that has a shaft shape that can be expanded and contracted and that can be held between a vehicle body and a door to hold the open position of the door.
  • both ends in the axial direction of the support member are rotatably connected to the door and the body. And it is possible to open and close the door of the vehicle by expanding and contracting while relatively rotating around the rotation connecting point.
  • the support member includes an electric motor that generates an electric driving force, a first housing that includes a gear mechanism that reduces the rotational speed of the electric motor, a screw spindle that is driven by the motor, A spindle nut screw-coupled to the screw spindle; a first guide tube that moves in the axial direction by rotation of the screw spindle; and a concentric arrangement with the first guide tube; and the first guide tube in the axial direction.
  • a vehicle door opening and closing device that includes a second housing that further accommodates a second guide tube that accommodates a spring to be urged, and the second housing can be expanded and contracted with respect to the first housing. Yes.
  • the vehicle door opening and closing device described in Patent Document 1 has a structure in which the spindle nut is screw-coupled to the screw spindle, and when the second housing is in the extended position, Since the distance between the end surface of the spindle nut is short, there is a problem that rattling occurs due to screwing between the screw spindle and the spindle nut.
  • the support member is stopped at the extended position when the spindle nut collides with the rotor (spindle rotor) provided at the tip of the screw spindle.
  • the rotor spindle rotor
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and when the push rod is in the extended position, the backlash caused by the screwed backlash between the screw spindle and the spindle nut is reduced, and the spindle rotor or screw is also provided.
  • a vehicle door opening / closing device that can prevent an overload from occurring on a spindle.
  • One or more embodiments of the present invention are a cylindrical first housing that houses an electric motor drive mechanism, a concentric arrangement inside the first housing, and the electric motor. And a second housing that is moved relative to the first housing in the axial direction by a spindle drive mechanism connected to the drive mechanism.
  • a screw spindle coupled to the electric motor drive mechanism; a push rod nut that is screwed to the screw spindle and slides in the axial direction of the screw spindle in accordance with the rotation of the screw spindle; and the push rod nut at a proximal end portion Is provided integrally, and a cylindrical push rod whose tip is connected to the second housing, and the push rod are accommodated,
  • a cylindrical push rod guide integrally connected to the first housing, a spindle rotor provided on the screw spindle, which rotates with the screw spindle in the push rod, and guides the linear movement of the push rod;
  • a stopper that protrudes radially inward from the push rod guide and restricts movement of the push rod toward the distal end side when the push rod nut abuts at an extended position.
  • the screw spindle is disposed so as to be separated from the stopper with respect to the stopper.
  • the push rod nut is provided with an outer edge formed so as to protrude from the outer diameter of the push rod, and the outer edge when the push rod is in the extended position
  • a vehicular door opening and closing device is proposed in which a portion is brought into contact with the stopper.
  • the outer edge portion is movable between the outer edge portion of the push rod nut and the inner peripheral surface of the push rod guide while sliding on the inner peripheral surface.
  • a vehicular door opening and closing device is proposed with a sufficient clearance.
  • Mode 4 One or more embodiments of the present invention are such that the outer peripheral surface is rotatable between the outer peripheral surface of the spindle rotor and the inner peripheral surface of the push rod while the outer peripheral surface slides on the inner peripheral surface.
  • the tip of the screw spindle does not contact the end of the second housing when the push rod is in the contracted position, and the stopper It is set so that a margin is formed between the push rod nut and the spindle rotor, which are spaced apart from each other in the axial direction and are in contact with the stopper when the push rod is in the extended position. Yes.
  • the push rod when the push rod is in the extended position, it is possible to reduce backlash due to loose engagement between the screw spindle and the spindle nut and to overload the spindle rotor and screw spindle. There is an effect that it can be made difficult to occur.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a rear door of an automobile to which a vehicle door opening and closing device according to the present embodiment is applied, as viewed from the rear side of the vehicle.
  • the vehicle door opening and closing device is operated to an extended position to open the rear door. Shows the state.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows the vehicle door opening / closing apparatus shown by FIG. 1, and has shown the state by which the vehicle door opening / closing apparatus was arrange
  • FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing a periphery of a stopper in a state in which the vehicle door opening / closing device shown in FIG. 2 is operated to an extended position.
  • door opening / closing device 1 (hereinafter simply referred to as “door opening / closing device 1”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 1 illustrates the rear door D of the automobile V (vehicle) in a state where the door opening / closing device 1 according to the present embodiment is activated and the vehicle door is in the open position.
  • the rear door D is provided at the rear end of the vehicle V, and the upper end of the rear door D is the body B (vehicle body) of the vehicle V with the vehicle width direction of the vehicle V as the axial direction. ) Is rotatably connected.
  • the rear door D is configured to be able to open and close the door opening B1 of the automobile V.
  • the door opening / closing device 1 is formed in a substantially long cylindrical shape as a whole.
  • the axial direction one end part (base end part) of the door opening / closing apparatus 1 is couple
  • the other end portion (front end portion) in the axial direction of the door opening / closing device 1 is coupled to the right end portion of the rear door D on the vehicle interior side by the second inclined coupling portion 3. Then, when the door opening / closing device 1 operates, the rear door D opens and closes the door opening B1.
  • the door opening / closing device 1 is formed in a substantially long cylindrical shape as a whole. 2 indicates the one side (base end side) of the door opening / closing device 1 in the axial direction, and the side of the arrow AL2 indicates the other side (front end side) of the door opening / closing device 1 in the axial direction. Show.
  • the door opening / closing device 1 has a main housing 4 as a “first housing” that constitutes an outline of the door opening / closing device 1, and the main housing 4 is made of resin and is formed in a substantially cylindrical shape. Yes.
  • the door opening / closing device 1 has a spring cover 29 as a “second housing”, and the spring cover 29 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape opened to one side in the axial direction of the door opening / closing device 1. ing.
  • the diameter of the spring cover 29 is set smaller than the diameter of the main housing 4, and the spring cover 29 is disposed concentrically with the main housing 4 and is accommodated in the main housing 4 so as to be relatively movable. Yes.
  • a contracted position initial position
  • the spring cover 29 is moved relative to the main housing 4 in the axial direction, so that the door opening / closing device 1 (the entire length in the longitudinal direction) is expanded and contracted.
  • the first ball socket 2A is a main housing. It is fixed to one axial end of 4 by ultrasonic welding. As a result, one end of the main housing 4 in the axial direction is connected to the body B via the first ball socket 2A. That is, the first ball socket 2A is configured to be fitted to a spherical fitting portion (not shown) provided on the body B side (for example, the ball head of the ball stud) to be a pivotal connection fulcrum. Yes.
  • a second ball socket 3A made of resin is provided on the other side in the axial direction of the spring cover 29.
  • the second ball socket 3A constitutes a part of the second inclined coupling portion 3 described above.
  • a ball socket push rod 30 is integrally formed with the second ball socket 3A by insert molding.
  • the ball socket push rod 30 passes through the other end portion (tip portion) in the axial direction of the spring cover 29 and is caulked and fixed to the push rod 25 described later.
  • the second ball socket 3 ⁇ / b> A is connected to the other axial end portion (tip portion) of the spring cover 29 so as not to be relatively movable by a biasing force of an assist spring 26 described later.
  • the axial direction other end part of the push rod 25 and the spring cover 29 which will be described later is connected to the rear door D via the second ball socket 3A.
  • An inner wall 4A that divides the internal space of the main housing 4 in the axial direction is integrally provided inside one side of the main housing 4 in the axial direction, and the inner wall 4A is formed with the axial direction of the main housing 4 as the plate thickness direction.
  • An electric motor drive mechanism 6 is accommodated in a space on one side in the axial direction with respect to the inner wall 4 ⁇ / b> A inside the main housing 4.
  • the electric motor drive mechanism 6 includes an electric motor 8 (an element grasped as a “drive unit” in a broad sense) and a transmission mechanism 9.
  • the electric motor 8 has a substantially cylindrical motor body 8A, and the motor body 8A is disposed coaxially with the main housing 4.
  • a motor retainer 10 is attached to one end of the motor body 8A in the axial direction, and a motor terminal (not shown) of the electric motor 8 is held by the motor retainer 10. Further, the electric motor 8 is accommodated in the main housing 4 in a state in which the backlash in the radial direction of the motor main body 8 ⁇ / b> A is suppressed by the motor retainer 10. Further, a waterproof grommet 33 is provided on one side in the axial direction with respect to the motor retainer 10.
  • the transmission mechanism 9 is connected.
  • the transmission mechanism 9 is a gear box including a gear mechanism, a noise-preventing swing mechanism, and the like.
  • the transmission mechanism 9, the electric motor 8, the motor retainer 10, and the grommet 33 are accommodated in the main housing 4 in the axial direction of the main housing 4 by the inner wall 4A and the first ball socket 2A. Yes.
  • the spindle drive mechanism 11 includes a screw spindle 12, a push rod nut 13, a push rod guide 19, a spindle rotor 23, and a push rod 25.
  • the screw spindle 12 is made of a metal material (for example, steel material), is formed in a substantially long round bar shape with the axial direction of the main housing 4 as a longitudinal direction, and is arranged coaxially with the main housing 4. .
  • a portion of the screw spindle 12 on one side in the axial direction is caulked and fixed to an inner portion of the ball bearing 14 and is rotatably supported by the ball bearing 14.
  • the ball bearing 14 is disposed adjacent to the other side in the axial direction with respect to the inner wall 4 ⁇ / b> A of the main housing 4 and is fixed to the main housing 4. Further, one axial end portion of the screw spindle 12 is connected to the transmission mechanism 9 of the electric motor drive mechanism 6 described above.
  • the screw spindle 12 rotates to one side or the other side around its own axis.
  • the outer peripheral portion is a male screw portion 12A, and a screw is formed in the male screw portion 12A.
  • the “tip portion of the screw spindle 12” in the present embodiment refers to a portion where the male screw portion 12A is not formed in the tip side portion of the screw spindle 12.
  • the push rod 25 is formed in a circular tube shape and is arranged coaxially with the spring cover 29.
  • the diameter of the push rod 25 is set smaller than the diameter of the spring cover 29 and larger than the diameter of the screw spindle 12. That is, the push rod 25 is accommodated in the spring cover 29 and the screw spindle 12 is accommodated in the push rod 25.
  • the ball socket push rod 30 is caulked and fixed to the other axial end of the push rod 25, and the push rod 25 and the spring cover 29 are configured to move together.
  • the push rod nut 13 is made of a resin material, and is integrally formed at one axial end portion of the push rod 25 by insert molding. Specifically, as shown in FIG. 3, the push rod nut 13 includes a nut inner portion 13 ⁇ / b> A provided on the radially inner side of the push rod 25 and integrally formed on the inner peripheral surface of the push rod 25, and the push rod 25. And a nut outer portion 13B as an “outer edge portion” formed integrally with the outer peripheral surface of the push rod 25. Further, the push rod nut 13 has a plurality of connecting portions 13C for connecting the nut inner portion 13A and the nut outer portion 13B. The connecting portion 13C is an insert molding hole portion 25A formed in the push rod 25. The inside is inserted.
  • the nut inner portion 13A is formed in a cylindrical shape.
  • the inner peripheral surface of the nut inner portion 13A is an internal thread portion 13A1, and a screw that engages with the external thread portion 12A of the screw spindle 12 is formed in the internal thread portion 13A1. Thereby, the push rod nut 13 and the screw spindle 12 are screwed together.
  • the nut outer portion 13B is formed in a cylindrical shape. Further, a plurality of guide protrusions 13B1 projecting radially outward are extended in the axial direction of the push rod 25 on the outer peripheral portion of the nut outer portion 13B, and the guide protrusion 13B1 is predetermined in the circumferential direction of the nut outer portion 13B. Arranged at intervals. That is, the outer peripheral surface of the nut outer portion 13B is formed in an uneven shape (spline shape) when viewed from the axial direction of the push rod 25. Further, the front end surface of the nut outer portion 13B is a contacted surface 13B2, and the contacted surface 13B2 is disposed along a surface orthogonal to the axial direction of the push rod 25.
  • the push rod guide 19 is made of a resin having a cylindrical shape, and is arranged coaxially with the push rod 25. Specifically, the push rod guide 19 is disposed on the radially outer side of the push rod 25 and on the radially inner side of the spring cover 29. One end of the push rod guide 19 in the axial direction is formed in a flange shape projecting radially outward, and is disposed adjacent to the other side in the axial direction with respect to the ball bearing 14 and is attached to the main housing 4 by laser welding. It is fixed. Further, as shown in FIG.
  • the other end (tip) of the push rod guide 19 in the axial direction is disposed on one side (base end side) in the axial direction with respect to the other end (tip) of the screw spindle 12 in the axial direction.
  • the other axial end portion (tip portion) of the screw spindle 12 is disposed away from the push rod guide 19 (the distal end portion) toward the other axial end side.
  • the inner peripheral surface of the push rod guide 19 is formed in an uneven shape corresponding to the outer peripheral surface of the push rod nut 13 (nut outer portion 13B).
  • a plurality of guide recesses 19 ⁇ / b> A that engage with the guide protrusions 13 ⁇ / b> B ⁇ b> 1 extend in the axial direction on the inner peripheral surface of the push rod guide 19.
  • the outer peripheral surface of the push rod nut 13 (nut outer portion 13B) is fitted to the inner peripheral surface of the push rod guide 19 (spline fitting), and the push rod nut 13 cannot rotate relative to the push rod guide 19.
  • it is configured to be relatively movable (sliding) in the axial direction.
  • the push rod nut 13 (push rod 25) is guided by the push rod guide 19 to be axially one side (base end side, FIG. It is set to move from the extension position to the contraction position.
  • an assist spring 26 configured as a compression coil spring is provided on the radially outer side of the push rod guide 19, and the assist spring 26 is accommodated inside a spring cover 29. ing.
  • the push rod guide 19 is disposed inside the assist spring 26 in the radial direction.
  • One end of the assist spring 26 is locked to the ball bearing 14 via a first spring rotation washer 27, and the other end of the assist spring 26 is connected to a spring cover 29 via a second spring rotation washer 28. It is locked to the other axial end portion (tip portion).
  • the urging force of the assist spring 26 acts on the push rod 25 via the spring cover 29 and the ball socket push rod 30, and the push rod 25 is urged toward the tip side.
  • the natural length of the assist spring 26 is set so that the assist spring 26 is compressed and deformed even when the spring cover 29 reaches the extended position.
  • the spring constant of the assist spring 26 is such that when the rear door D is set to a partially opened position by manual operation or the like when the electric motor drive mechanism 6 is in an inoperative state, the assist spring 26 Is set so as to be kept partially open without being opened to the open position by frictional force in a direction opposite to the frictional force (for example, frictional force of the spindle drive device, the transmission unit, and the brake device).
  • the opening operation of the rear door D is assisted by the urging force of the assist spring 26, a relatively small force is required for driving the electric motor drive mechanism 6.
  • the stopper 20 is formed integrally with the other end of the push rod guide 19 in the axial direction, protrudes inward in the radial direction of the push rod guide 19, and extends in the entire circumferential direction of the push rod guide 19. It is formed over the circumference. That is, the stopper 20 is formed in an annular shape (ring shape) and is provided integrally with the inner peripheral surface of the push rod guide 19.
  • the cross section of the stopper 20 viewed from the circumferential direction has a substantially rectangular shape, and the surface on the base end side (arrow AL1 side) of the stopper 20 is a contact surface 20A.
  • the contact surface 20A is disposed along a surface orthogonal to the axial direction of the push rod guide 19, and faces the contacted surface 13B2 of the push rod nut 13 (nut outer portion 13B) in the axial direction.
  • the contact surface 13B2 of the push rod nut 13 is contacted with the contact surface 20A of the stopper 20.
  • the push rod nut 13 i.e., the push rod 25
  • the shape of the stopper 20 may not be an annular shape.
  • the push rod guide 19 may have a plurality of protrusions protruding radially inward on the inner periphery of the push rod guide 19, or may be a single protrusion, which restricts the axial movement of the push rod nut 13. Any configuration that can be used is not limited to the configuration of the present embodiment.
  • the spindle rotor 23 is made of resin, is formed in a substantially cylindrical shape, and is fixed to the tip of the screw spindle 12 so as to be integrally rotatable.
  • the outer diameter of the spindle rotor 23 is set slightly smaller than the inner diameter of the push rod 25, and the outer peripheral surface of the spindle rotor 23 is located between the spindle rotor 23 and the push rod 25. A clearance that can rotate while sliding on the peripheral surface is formed.
  • an E-ring 24 that is locked to the screw spindle 12 is provided on the front end side of the spindle rotor 23, and the E-ring 24 prevents the spindle rotor 23 from coming off from the front end side of the screw spindle 12. It has become.
  • the spindle rotor 23 is disposed away from the stopper 20 toward the tip end side of the screw spindle 12. Specifically, at the extended position of the push rod 25, the distance between the abutted surface 13B2 of the push rod nut 13 and the base end surface 23A (end surface on the arrow AL1 side) of the spindle rotor 23 has a predetermined distance L. It is configured. The distance between the push rod nut 13 and the spindle rotor 23 is set so as to have a predetermined distance L (margin), so that the push rod 25 is extended between the push rod nut 13 and the screw spindle 12 when extended.
  • L predetermined distance
  • the structure is such that the screwing backlash is effectively suppressed by the push rod nut 13 and the spindle rotor 23. Specifically, due to the clearance between the spindle rotor 23 and the push rod 25 and the clearance between the push rod nut 13 and the push rod guide 19, the radial play is reduced at both ends in a predetermined axial range (distance (L)). By suppressing at step S, it is possible to prevent rattling without providing an additional configuration for preventing rattling. Note that this predetermined interval (amount of allowance) is such that when the rear door D is in the closed state (the push rod is in the retracted position), the tip end of the screw spindle 12 and the ball socket push rod 30 of the second ball socket 3A. If the length is such that the end portions do not interfere with each other, the larger the effect is.
  • an X-ring 21 as a “gap filling member” is provided on the opposite side of the contact surface 20A of the stopper 20 (specifically, between the stopper 20 and the spindle rotor 23) on the radially outer side of the push rod 25. It has been.
  • the X ring 21 has elasticity and is formed in a substantially annular shape (ring shape), and a cross section viewed from the circumferential direction of the X ring 21 is formed in an X shape.
  • the X-ring 21 is disposed between the outer peripheral surface of the push rod 25 and the inner peripheral surface of the push rod guide 19 in a compressed and deformed state.
  • the X ring 21 is disposed in close contact with the outer peripheral surface of the push rod 25 and the inner peripheral surface of the push rod guide 19. Thereby, the X ring 21 is configured to suppress the play in the radial direction of the push rod 25 together with the spindle rotor 23.
  • a push rod retainer 22 is provided on the distal end side of the push rod guide 19 with respect to the X ring 21, and the push rod retainer 22 prevents the X ring 21 from coming off to the distal end side of the push rod guide 19. It is a member to prevent.
  • the operation and effect of the present embodiment will be described while explaining the operation of the door opening and closing device 1.
  • the state shown in FIG. 2 is the initial state of the door opening / closing device 1, and the door opening / closing device 1 is disposed at the contracted position (initial position).
  • the contracted position (initial position) of the door opening / closing device 1 In the contracted position (initial position) of the door opening / closing device 1, the rear door D of the automobile V is closed, and the assist spring 26 is subjected to the maximum prestress (compression stress).
  • the electric motor drive mechanism 6 When opening the rear door D of the automobile V, the electric motor drive mechanism 6 is activated (actuated) by a door switch (not shown) and the screw spindle 12 is driven to rotate. Specifically, when the screw spindle 12 rotates to one side around its own axis by driving the electric motor 8, the push rod nut 13 screwed into the male screw portion 12 ⁇ / b> A of the screw spindle 12 is guided into the guide recess 19 ⁇ / b> A of the push rod guide 19. Move to the tip side. For this reason, the push rod 25 and the spring cover 29 move together with the push rod nut 13 toward the distal end side of the push rod guide 19. That is, the spring cover 29 is extended from the main housing 4 so that the full length of the door opening / closing device 1 is increased.
  • the assist spring 26 urges the spring cover 29 toward the other side (front end side) in the axial direction, and therefore assists (assists) the opening drive of the rear door D.
  • the operation of the electric motor drive mechanism 6 is determined by determining that the rear door D has reached the open position based on the number of revolutions in the electric motor drive mechanism 6 or by detecting the position using a stroke sensor such as a hall sensor or a limit switch. Until the operation is stopped, the opening operation of the rear door D to the open position is continued. Further, when the spring cover 29 is extended from the main housing 4, the spring cover 29 is positioned so as to surround the periphery of the assist spring 26, so that the assist spring 26 is prevented from buckling in the radial direction.
  • the electric motor drive mechanism 6 is activated (actuated), and the screw spindle 12 is rotated.
  • the screw spindle 12 rotates to the other side around its own axis by driving the electric motor 8
  • the push rod nut 13 screwed into the male screw portion 12 A of the screw spindle 12 is guided into the guide recess 19 A of the push rod guide 19.
  • the push rod 25 and the spring cover 29 move to the proximal end side of the push rod guide 19 together with the push rod nut 13. That is, the spring cover 29 is retracted from the main housing 4 so that the total length of the door opening / closing device 1 is shortened.
  • the amount of movement of the rear door D to the closed position is determined by the number of rotations of the electric motor 8 in the electric motor drive mechanism 6, or by position detection by a stroke sensor such as a hall sensor or a limit switch. Then, based on the determined movement amount, the closing operation of the rear door D to the closing position is continued until the operation of the electric motor drive mechanism 6 is stopped.
  • the push rod 25 reaches the extended position, and the contact surface 13B2 of the push rod nut 13 contacts the contact surface 20A of the stopper 20 of the push rod guide 19.
  • the push rod nut 13 is disposed so as to be separated from the stopper 20 toward the distal end side of the push rod 25.
  • the distance from the abutted surface 13B2 of the push rod nut 13 to the base end surface 23A of the spindle rotor 23 is a predetermined distance L. For this reason, it is possible to reduce (suppress) radial play (shake) of the push rod 25 when the push rod 25 extends.
  • the push rod 25 is The push rod 25 is disposed adjacent to the stopper 20 in the axial direction.
  • the push rod nut 13 and the push rod 25 for reducing (suppressing) rattling (swing) of the push rod 25 are arranged close to each other in the axial direction, so that rattling (swaying) with respect to the push rod 25 is reduced ( Suppression) effect is reduced. Therefore, when the push rod 25 is extended, the push rod 25 may rattle (sway) in the radial direction, and the open state of the rear door D may become unstable.
  • the push rod 25 when the push rod 25 is in the extended position, the distance from the abutted surface 13B2 of the push rod nut 13 to the base end surface 23A of the spindle rotor 23 is the predetermined distance L.
  • the push rod nut 13 and the push rod 25 are arranged with an interval in the axial direction. For this reason, the effect of reducing (suppressing) rattling (swing) with respect to the push rod 25 by the push rod nut 13 and the push rod 25 acts effectively, and when the push rod 25 is extended, the push rod 25 is loose (swaying in the radial direction). ) Can be reduced (suppressed), and consequently the open state of the rear door D can be stabilized.
  • the screw spindle 12 and the spindle rotor 23 are pivoted when the push rod nut 13 and the stopper 20 are in contact with each other. It can suppress that the load (overload) of a direction acts. For this reason, even in the ball bearing 14 that rotatably supports the screw spindle 12, when the screw spindle 12 is fixed by caulking so as to prevent the axial movement, an axial overload acts. Therefore, damage to the ball bearing 14 can be suppressed, and as a result, it is not necessary to have a structure that can withstand overload, and thus the ball bearing 14 can be reduced in size. In addition, in order to suppress damage to the spindle rotor 23, it is possible to suppress a complicated structure in which the spindle rotor 23 is firmly fixed to the screw spindle 12.
  • the abutted surface 13B2 of the nut outer portion 13B constituting the radially outer portion of the push rod nut 13 abuts on the abutting surface 20A of the stopper 20 of the push rod guide 19. That is, in the push rod nut 13, the nut outer portion 13 ⁇ / b> B that is separated from the nut inner portion 13 ⁇ / b> A that is screwed into the male screw portion 12 ⁇ / b> A of the screw spindle 12 is brought into contact with the stopper 20. For this reason, it can suppress that the impact load when the nut outer part 13B contacts the stopper 20 is directly input to the nut inner part 13A (internal thread part 13A1). Thereby, the influence by the action
  • the contact surface 20A of the stopper 20 and the contacted surface 13B2 of the push rod nut 13 are formed along a surface orthogonal to the axial direction of the push rod nut 13. For this reason, when 20 A of contact surfaces and to-be-contacted surface 13B2 contact
  • An X ring 21 is provided between the stopper 20 and the spindle rotor 23 on the radially outer side of the push rod 25, and the X ring 21 is connected to the outer peripheral surface of the push rod 25 and the push rod guide 19. It is arranged between the inner peripheral surface. For this reason, the play in the radial direction of the push rod 25 can be further suppressed by the X ring 21, and the distance (predetermined distance L) between the stopper 20 and the spindle rotor 23 can be effectively used to 21 can be arranged.
  • the X ring 21 has elasticity, even if the X ring 21 is in close contact with the outer peripheral surface of the push rod 25, the influence of the X ring 21 when the push rod 25 is moved can be reduced. For this reason, the play of the radial direction with respect to the push rod guide 19 of the push rod 25 can be suppressed, ensuring the movement performance of the push rod 25.
  • one end portion in the axial direction of the screw spindle 12 is caulked and fixed to the inner side portion of the ball bearing 14, but one end portion in the axial direction of the screw spindle 12 is inserted into the inner peripheral portion of the ball bearing 14.
  • axial fixation may be performed by the inner wall 4A of the main housing 4 or the like.
  • the first ball socket 2A constitutes a part of the first inclined coupling portion 2
  • the second ball socket 3A constitutes a part of the second inclined coupling portion 3.
  • the first ball socket 2 ⁇ / b> A may constitute a part of the second inclined coupling part 3
  • the second ball socket 3 ⁇ / b> A may constitute a part of the first inclined coupling part 2. That is, the main housing 4 may be connected to the rear door D and the spring cover 29 may be connected to the vehicle body B.
  • Vehicle door opening and closing device 1 2 1st inclination coupling part 2A 1st ball socket 3 2nd inclination coupling part 3A 2nd ball socket 4 main housing (1st housing) 4A Inner wall 6 Electric motor drive mechanism 8 Electric motor 8A Motor body 8B Rotating shaft 9 Transmission mechanism 10 Motor retainer 11 Spindle drive mechanism 12 Screw spindle 12A Male thread part 13 Push rod nut 13A Nut inner part 13A1 Female thread part 13B Nut outer part (outer edge part) 13B1 Guide protrusion 13B2 Contacted surface 13C Connecting portion 14 Ball bearing 19 Push rod guide 19A Guide recess 20 Stopper 20A Contact surface 21 X-ring (gap filling member) 22 Push rod retainer 23 Spindle rotor 23A Base end surface 24 E ring 25 Push rod 25A Insert molding hole 26 Assist spring 27 First spring rotation washer 28 Second spring rotation washer 29 Spring cover (second housing) 30 Ball socket push rod 33 Grommet V Car D Rear door B Body B1 Door opening

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Abstract

プッシュロッドが伸長位置にあるときに、螺子スピンドルとスピンドルナットとの螺合ガタによるガタつきを低減させると共に、スピンドルロータや螺子スピンドルに過負荷を生じ難くさせる。 螺子スピンドルには、プッシュロッド内で螺子スピンドルと共に回転するスピンドルロータが設けられており、スピンドルロータによってプッシュロッドの直線移動をガイドする。また、ストッパが、プッシュロッドガイドから径方向内側へ突出され、伸長位置においてプッシュロッドナットがストッパに当接することで、プッシュロッドの先端側への移動が規制される。そして、スピンドルロータが、ストッパに対して螺子スピンドルの先端側に離間して配置されている。

Description

車両用ドア開閉装置
 本発明は、車両用ドア開閉装置に関する。
 伸縮可能な軸形状を有して、車両のボディとドアとの間に介在されることによりドアの開位置を保持可能な支持部材を備えた車両用ドア開閉装置がある。通常、このような車両用ドア開閉装置においては、支持部材がドア及びボディに対して、その軸方向両端が回動自在に連結される。そして、その回動連結点を中心に相対回動しつつ伸縮することによって、車両のドアを開閉動作させることが可能となっている。
 例えば、特許文献1には、支持部材が、電気的な駆動力を発生させる電動モータと、電動モータの回転数を減速させるギア機構などを有する第1ハウジングと、モータによって駆動する螺子スピンドルと、その螺子スピンドルとねじ結合するスピンドルナットとを備え、螺子スピンドルの回転により軸方向に移動する第1ガイド管と、第1ガイド管と同心状に配置され、かつ、第1ガイド管を軸方向に付勢するスプリングとを収容した第2ガイド管をさらに収容する第2ハウジングとを備え、第1ハウジングに対して第2ハウジングが伸縮可能な構造となっている車両用ドア開閉装置が開示されている。
特開2014-101637号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の車両用ドア開閉装置では、スピンドルナットが螺子スピンドルとねじ結合される構造であり、しかも、第2ハウジングが伸長位置にある状態では、螺子スピンドルの先端部のストッパとスピンドルナットの端面との間の距離が短いために、螺子スピンドルとスピンドルナットとの螺合によるガタつきが発生するという問題があった。
 また、特許文献1に記載の車両用ドア開閉装置では、螺子スピンドルの先端部に設けられたローター(スピンドルロータ)にスピンドルナットが衝突することにより、支持部材が伸長位置で停止する構造であったため、伸長位置からさらにドアが開方向に動かされ、螺子スピンドルの軸方向に過負荷がかかった場合には、螺子スピンドルを回転保持するボールベアリングが破損する恐れがあった。
 さらに、ローターに過負荷が加わった場合でも破損しないようにするためには、螺子スピンドルにローターを強固に固定する複雑な構造を設けなければならなかった。したがって、ローターや螺子スピンドルに過負荷を生じ難くさせる構造にすることが望ましい。
 そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、プッシュロッドが伸長位置にあるときに、螺子スピンドルとスピンドルナットとの螺合ガタによるガタつきを低減させると共に、スピンドルロータや螺子スピンドルに過負荷を生じ難くさせることができる車両用ドア開閉装置を提供する。
 形態1;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、電動モータ駆動機構を内部に収容する筒状の第1ハウジングと、前記第1ハウジングの内側に同心状に配置され、且つ、前記電動モータ駆動機構に接続されたスピンドル駆動機構によって前記第1ハウジングに対して軸方向に相対移動される第2ハウジングと、を備えた車両用ドア開閉装置において、前記スピンドル駆動機構は、基端部が前記電動モータ駆動機構に連結された螺子スピンドルと、該螺子スピンドルに螺合し、前記螺子スピンドルの回転に応じて前記螺子スピンドルの軸方向にスライドするプッシュロッドナットと、基端部に前記プッシュロッドナットが一体的に設けられ、先端部が前記第2ハウジングに連結された筒状のプッシュロッドと、該プッシュロッドを収容し、前記第1ハウジングに一体的に連結された筒状のプッシュロッドガイドと、前記螺子スピンドルに設けられ、前記プッシュロッド内で前記螺子スピンドルと共に回転し、前記プッシュロッドの直線移動をガイドするスピンドルロータと、前記プッシュロッドガイドから径方向内側へ突出され、伸長位置において前記プッシュロッドナットが当接することで前記プッシュロッドの先端側への移動を規制するストッパと、を含んで構成され、前記スピンドルロータが、前記ストッパに対して前記螺子スピンドルの先端側に離間して配置されている。
 形態2;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記プッシュロッドナットに前記プッシュロッドの外径よりも突出して形成された外縁部を設け、前記プッシュロッドが伸長位置にあるときに前記外縁部が前記ストッパに当接される構成とした車両用ドア開閉装置を提案している。
 形態3;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記プッシュロッドナットの外縁部と前記プッシュロッドガイドの内周面との間に前記外縁部が前記内周面を摺動しながら移動可能なクリアランスが設けられている車両用ドア開閉装置を提案している。
 形態4;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記スピンドルロータの外周面と前記プッシュロッドの内周面との間に前記外周面が前記内周面を摺動しながら回転可能なクリアランスが設けられている車両用ドア開閉装置を提案している。
 形態5;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記螺子スピンドル先端部は、前記プッシュロッドが収縮位置にあるときに前記第2ハウジングの端部に当接せず、且つ、前記ストッパに対して軸方向に離間して設けられ、前記プッシュロッドが伸長位置にあるときに前記ストッパに当接した前記プッシュロッドナットと前記スピンドルロータとの間に余裕量が形成されるように設定されている。
 本発明の1またはそれ以上の実施形態によれば、プッシュロッドが伸長位置にあるときに、螺子スピンドルとスピンドルナットとの螺合ガタによるガタツキを低減させると共に、スピンドルロータや螺子スピンドルに過負荷を生じ難くさせることができるという効果がある。
本実施形態に係る車両用ドア開閉装置が適用された自動車の後部ドアを示す車両後側から見た模式的な斜視図であり、車両用ドア開閉装置が伸長位置に作動して後部ドアが開いた状態を示している。 図1に示される車両用ドア開閉装置を示す縦断面図であり、車両用ドア開閉装置が収縮位置(初期位置)に配置された状態を示している。 図2に示される車両用ドア開閉装置が伸長位置に作動した状態のストッパの周辺を拡大して示す縦断面図である。
 以下、図1~図3を用いて本発明の実施形態に係る車両用ドア開閉装置1(以下、単に「ドア開閉装置1」と称する)について説明する。
<実施形態>
 図1は、本実施形態に係るドア開閉装置1が作動して、車両用ドアが開位置にある状態の自動車V(車両)の後部ドアDを例示している。この図に示されるように、後部ドアDは自動車Vの後端部に設けられており、後部ドアDの上端部が、自動車Vの車幅方向を軸方向にして自動車VのボディB(車体)に回動可能に連結されている。これにより、後部ドアDが自動車Vのドア開口部B1を開閉可能に構成されている。ドア開閉装置1は、全体として略長尺円柱状に形成されている。そして、ドア開閉装置1の軸方向一端部(基端部)が、第1の傾斜結合部2によって、ボディB(詳しくは、ドア開口部B1の車両右側の側部)に結合されており、ドア開閉装置1の軸方向他端部(先端部)が、第2の傾斜結合部3によって、後部ドアDの車室内側の右端部に結合されている。そして、ドア開閉装置1が作動することで、後部ドアDがドア開口部B1を開閉するようになっている。
<車両用ドア開閉装置の構成>
 図2に示すように、ドア開閉装置1は、全体として略長尺円柱状に形成されている。なお、図2において示される矢印AL1側は、ドア開閉装置1の軸方向一方側(基端側)を示しており、矢印AL2側は、ドア開閉装置1の軸方向他方側(先端側)を示している。
 ドア開閉装置1は、ドア開閉装置1の外郭を構成する「第1ハウジング」としてのメインハウジング4を有しており、メインハウジング4は、樹脂製とされると共に、略円筒状に形成されている。また、ドア開閉装置1は、「第2ハウジング」としてのスプリングカバー29を有しており、スプリングカバー29は、ドア開閉装置1の軸方向一方側へ開放された略有底円筒状に形成されている。このスプリングカバー29の直径は、メインハウジング4の直径よりも小さく設定されており、スプリングカバー29が、メインハウジング4と同心状に配置されると共に、メインハウジング4内に相対移動可能に収容されている。なお、図2に示されるスプリングカバー29の収容状態は、ドア開閉装置1の初期状態であり、以下、この状態における位置を「収縮位置(初期位置)」と称する。そして、ドア開閉装置1の作動時に、スプリングカバー29がメインハウジング4に対して軸方向に相対移動することで、ドア開閉装置1(の長手方向の全長)が、伸縮されるようになっている。
 メインハウジング4の軸方向一端部には、前述した第1の傾斜結合部2の一部を構成する樹脂製の第1のボールソケット2Aが設けられおり、第1のボールソケット2Aは、メインハウジング4の軸方向一端部に、超音波溶着によって固定されている。これにより、メインハウジング4の軸方向一端部が、第1のボールソケット2Aを介してボディBに連結されている。すなわち、第1のボールソケット2Aが、ボディB側に設けられた図示しない球状嵌合部(例えば、ボールスタッドの球頭部)に嵌合して、回動連結支点となるように構成されている。
 スプリングカバー29の軸方向他方側には、樹脂製の第2のボールソケット3Aが設けられており、第2のボールソケット3Aは、前述した第2の傾斜結合部3の一部を構成している。この第2のボールソケット3Aには、ボールソケットプッシュロッド30が、インサート成形によって一体に形成されている。ボールソケットプッシュロッド30は、スプリングカバー29の軸方向他端部(先端部)を貫通して、後述するプッシュロッド25にカシメ固定されている。さらに、第2のボールソケット3Aは、後述するアシストスプリング26の付勢力によって、スプリングカバー29の軸方向他端部(先端部)に相対移動不能に連結されている。これにより、後述するプッシュロッド25及びスプリングカバー29の軸方向他端部が、第2のボールソケット3Aを介して後部ドアDに連結されている。
 メインハウジング4の軸方向一方側の内部には、メインハウジング4の内部空間を軸方向に仕切る内壁4Aが一体に設けられており、内壁4Aは、メインハウジング4の軸方向を板厚方向として形成されている。そして、メインハウジング4の内部における内壁4Aに対して軸方向一方側の空間内には、電動モータ駆動機構6が収容されている。この電動モータ駆動機構6は、電動モータ8(広義には、「駆動部」として把握される要素である)及び伝達機構9を含んで構成されている。
 電動モータ8は、略円柱状のモータ本体8Aを有しており、モータ本体8Aがメインハウジング4と同軸上に配置されている。モータ本体8Aの軸方向一端部には、モータリテーナ10が装着されており、モータリテーナ10によって電動モータ8のモータ端子(図示省略)が保持されている。また、モータリテーナ10によってモータ本体8Aの径方向のガタツキが抑制された状態で、電動モータ8がメインハウジング4内に収容されている。さらに、モータリテーナ10に対して軸方向一方側には、防水用のグロメット33が設けられている。
 一方、電動モータ8の回転軸8Bは、モータ本体8Aに対して軸方向他方側へ突出されており、当該回転軸8Bには、後述する螺子スピンドル12に電動モータ8の回転力を伝達するための伝達機構9が連結されている。この伝達機構9は、ギア機構や騒音防止の揺動機構などで構成されたギアボックスとされている。なお、前述した内壁4A及び第1のボールソケット2Aによって、伝達機構9、電動モータ8、モータリテーナ10、及びグロメット33が、メインハウジング4の軸方向において、ガタつきなくメインハウジング4に収容されている。
 メインハウジング4における内壁4Aに対して軸方向他方側の空間内には、前述したスプリングカバー29及びスピンドル駆動機構11が収容されている。このスピンドル駆動機構11は、螺子スピンドル12と、プッシュロッドナット13と、プッシュロッドガイド19と、スピンドルロータ23と、プッシュロッド25とを含んで構成されている。
 螺子スピンドル12は、金属材(例えば、鋼材)で構成されると共に、メインハウジング4の軸方向を長手方向とする略長尺丸棒状に形成されて、メインハウジング4と同軸上に配置されている。この螺子スピンドル12の軸方向一方側の部分は、ボールベアリング14の内側部分にカシメ固定されて、ボールベアリング14に回転可能に支持されている。ボールベアリング14は、メインハウジング4の内壁4Aに対して軸方向他方側に隣接配置されて、メインハウジング4に固定されている。さらに、螺子スピンドル12の軸方向一端部が、前述した電動モータ駆動機構6の伝達機構9に連結されている。これにより、電動モータ8が作動することで(回転軸8Bが正転又は逆転することで)、螺子スピンドル12が、自身の軸回り一方側又は他方側に回転するようになっている。また、図3に示されるように、螺子スピンドル12の長手方向中間部(具体的には、螺子スピンドル12の軸方向一端部(基端部)及び他端部(先端部)を除く部分)における外周部は、雄ねじ部12Aとされており、雄ねじ部12Aには、ねじが形成されている。これにより、本実施の形態における「螺子スピンドル12の先端部」とは、螺子スピンドル12の先端側の部分における雄ねじ部12Aが形成されていない部分をいう。
 図2及び図3に示されるように、プッシュロッド25は、円管状に形成されており、スプリングカバー29と同軸上に配置されている。また、プッシュロッド25の直径は、スプリングカバー29の直径よりも小さく、且つ螺子スピンドル12の直径よりも大きく設定されている。すなわち、プッシュロッド25は、スプリングカバー29の内部に収容されると共に、螺子スピンドル12が、プッシュロッド25の内部に収容されている。なお、プッシュロッド25の軸方向他端部には、前述のように、ボールソケットプッシュロッド30がカシメ固定されており、プッシュロッド25及びスプリングカバー29が一体移動するように構成されている。
 プッシュロッドナット13は、樹脂材により構成され、プッシュロッド25の軸方向一端部に、インサート成形によって一体形成されている。具体的には、図3に示されるように、プッシュロッドナット13は、プッシュロッド25の径方向内側に設けられ且つプッシュロッド25の内周面に一体形成されたナットインナ部13Aと、プッシュロッド25の径方向外側に設けられ且つプッシュロッド25の外周面に一体成形された「外縁部」としてのナットアウタ部13Bと、を含んで構成されている。また、プッシュロッドナット13は、ナットインナ部13Aとナットアウタ部13Bとを連結するための複数の連結部13Cを有しており、連結部13Cは、プッシュロッド25に形成されたインサート成形用孔部25A内を挿通している。
 ナットインナ部13Aは、円筒形状に形成されている。そして、ナットインナ部13Aの内周面が、雌ねじ部13A1とされており、雌ねじ部13A1には、螺子スピンドル12の雄ねじ部12Aと螺合するねじが形成されている。これにより、プッシュロッドナット13と螺子スピンドル12とが、ねじ結合されている。
 ナットアウタ部13Bは、円筒形状に形成されている。また、ナットアウタ部13Bの外周部には、径方向外側へ突出された複数のガイド突起13B1がプッシュロッド25の軸方向に延在されており、ガイド突起13B1は、ナットアウタ部13Bの周方向に所定間隔毎に配置されている。すなわち、ナットアウタ部13Bの外周面が、プッシュロッド25の軸方向から見て、凹凸状(スプライン状)に形成されている。また、ナットアウタ部13Bの先端面は、被当接面13B2とされており、被当接面13B2は、プッシュロッド25の軸方向に対して直交する面に沿って配置されている。
 図2に示されるように、プッシュロッドガイド19は、円筒状を成す樹脂製とされて、プッシュロッド25と同軸上に配置されている。具体的には、プッシュロッドガイド19は、プッシュロッド25の径方向外側で、且つスプリングカバー29の径方向内側に配置されている。このプッシュロッドガイド19の軸方向一端部は、径方向外側へ突出されたフランジ状に形成されると共に、ボールベアリング14に対して軸方向他方側に隣接配置されて、レーザ溶着によってメインハウジング4に固定されている。また、図3に示されるように、プッシュロッドガイド19の軸方向他端(先端)は、螺子スピンドル12の軸方向他端(先端)に対して、軸方向一方側(基端側)に配置されている。すなわち、螺子スピンドル12の軸方向他端部(先端部)が、プッシュロッドガイド19(の先端)に対して軸方向他端側へ離間して配置されている。
 また、プッシュロッドガイド19の内周面は、プッシュロッドナット13(ナットアウタ部13B)の外周面に対応した凹凸形状に形成されている。換言すると、プッシュロッドガイド19の内周面には、ガイド突起13B1に係合する複数のガイド凹部19Aが軸方向に延在されている。そして、プッシュロッドナット13(ナットアウタ部13B)の外周面が、プッシュロッドガイド19の内周面に嵌合(スプライン嵌合)されて、プッシュロッドナット13がプッシュロッドガイド19に対して相対回転不能に、且つ軸方向に相対移動(摺動)可能に構成されている。すなわち、プッシュロッドナット13(ナットアウタ部13B)の外周面とプッシュロッドガイド19の内周面との間には、プッシュロッドナット13がプッシュロッドガイド19に対して摺動可能なクリアランスが形成されている。これにより、電動モータ8の駆動によって、螺子スピンドル12が軸回り一方側へ回転されると、プッシュロッドナット13(プッシュロッド25)が、プッシュロッドガイド19によってガイドされて、軸方向他方側(先端側であり、図3の矢印AL2側)へ移動して収縮位置から伸長位置(図3に示される位置)に配置される設定になっている。一方、螺子スピンドル12が軸回り他方側へ回転されると、プッシュロッドナット13(プッシュロッド25)が、プッシュロッドガイド19によってガイドされて、軸方向一方側(基端側であり、図3の矢印AL1側)へ移動して伸長位置から収縮位置に配置される設定になっている。
 また、図2に示されるように、プッシュロッドガイド19の径方向外側には、圧縮コイルスプリングとして構成されたアシストスプリング26が設けられており、アシストスプリング26は、スプリングカバー29の内部に収容されている。換言すると、アシストスプリング26の径方向内側に、プッシュロッドガイド19が配置されている。アシストスプリング26の一端部は、第1スプリングローテーションワッシャー27を介してボールベアリング14に係止されており、アシストスプリング26の他端部は、第2スプリングローテーションワッシャー28を介して、スプリングカバー29の軸方向他端部(先端部)に係止されている。これにより、アシストスプリング26の付勢力が、スプリングカバー29及びボールソケットプッシュロッド30を介して、プッシュロッド25に作用して、プッシュロッド25が先端側へ付勢されている。なお、スプリングカバー29が伸長位置に到達した状態においても、アシストスプリング26が圧縮変形した状態となるように、アシストスプリング26の自然長が設定されている。
 また、アシストスプリング26のばね定数は、電動モータ駆動機構6の非作動状態において、手動操作などにより、後部ドアDが部分的に開いた位置にされた場合に、後部ドアDが、アシストスプリング26に対抗する方向の摩擦力(例えば、スピンドル駆動装置、変速ユニット、およびブレーキ装置の摩擦力)によって開位置まで開くことなく、部分的に開いた状態に維持されるように設定されている。しかしながら、アシストスプリング26の付勢力によって後部ドアDの開動作が補助されるため、電動モータ駆動機構6を駆動させる際に必要な力は、比較的小さい力で済むようになっている。
 次に、本発明の要部である、ストッパ20及びスピンドルロータ23について説明する。
 図3に示されるように、ストッパ20は、プッシュロッドガイド19の軸方向他端部に一体に形成され、プッシュロッドガイド19の径方向内側へ突出されると共に、プッシュロッドガイド19の周方向全周に亘って形成されている。すなわち、ストッパ20は、円環状(リング状)に形成されて、プッシュロッドガイド19の内周面に一体に設けられている。ストッパ20の周方向から見た断面は、略矩形状を成しており、ストッパ20の基端側(矢印AL1側)の面が、当接面20Aとされている。すなわち、当接面20Aが、プッシュロッドガイド19の軸方向に対して直交する面に沿って配置されて、当該軸方向において、プッシュロッドナット13(ナットアウタ部13B)の被当接面13B2と対向して配置されている。そして、電動モータ駆動機構6の駆動によって、プッシュロッドナット13が軸方向他方側へ移動して伸長位置に到達したときには、プッシュロッドナット13の被当接面13B2が、ストッパ20の当接面20Aに面で当接して、プッシュロッドナット13(すなわち、プッシュロッド25)の軸方向他方側への移動が制限(規制)されるようになっている。なお、ストッパ20の形状は円環状でなくてもよい。例えば、プッシュロッドガイド19の内周に半径方向で対称的に内壁側に突出した突部を複数設けた構成としてもよく、単数の突部でもよく、プッシュロッドナット13の軸方向の移動を規制できる構成であれば、本実施形態の構成に限定されるものではない。
 スピンドルロータ23は、樹脂製とされると共に、略円筒状に形成されて、螺子スピンドル12の先端部に一体回転可能に固定されている。このスピンドルロータ23の外径は、プッシュロッド25の内径に比べて僅かに小さく設定されており、スピンドルロータ23とプッシュロッド25との間には、スピンドルロータ23の外周面がプッシュロッド25の内周面上を摺動しながら回転できるクリアランスが形成されている。また、スピンドルロータ23の先端側には、螺子スピンドル12に係止されたEリング24が設けられており、スピンドルロータ23が螺子スピンドル12の先端側から抜けることをEリング24によって防止する構成になっている。
 また、スピンドルロータ23は、ストッパ20に対して、螺子スピンドル12の先端側へ離間して配置されている。具体的には、プッシュロッド25の伸長位置では、プッシュロッドナット13の被当接面13B2とスピンドルロータ23の基端面23A(矢印AL1側の端面)との間の間隔が、所定距離Lを有する構成とされている。そして、プッシュロッドナット13とスピンドルロータ23との間の間隔を、所定距離L(余裕量)を有するように設定することにより、プッシュロッド25に伸長時におけるプッシュロッドナット13と螺子スピンドル12との間の螺合ガタを、プッシュロッドナット13及びスピンドルロータ23によって有効に抑制する構成になっている。具体的には、スピンドルロータ23とプッシュロッド25との間のクリアランス及びプッシュロッドナット13とプッシュロッドガイド19とのクリアランスにより半径方向のガタツキを軸方向の所定の範囲(距離(L))の両端で抑制することによって、ガタツキを防止するための追加構成を設けることなくガタツキを防止することができる。なお、この所定の間隔(余裕量)は、後部ドアDが閉状態(プッシュロッドが収縮位置)のときに、螺子スピンドル12の先端部と第2のボールソケット3Aのボールソケットプッシュロッド30の内端部が干渉しない長さであれば、大きいほどその効果がある。
 また、ストッパ20の当接面20Aの反対側(詳しくは、ストッパ20とスピンドルロータ23との間)には、プッシュロッド25の径方向外側において、「隙詰め部材」としてのXリング21が設けられている。Xリング21は、弾性を有すると共に、略円環状(リング状)に形成されており、Xリング21の周方向から見た断面が、X字形状に形成されている。このXリング21は、圧縮変形した状態で、プッシュロッド25の外周面と、プッシュロッドガイド19の内周面との間に配置されている。すなわち、Xリング21が、プッシュロッド25の外周面及びプッシュロッドガイド19の内周面に密着した状態で配置されている。これにより、Xリング21が、スピンドルロータ23と共に、プッシュロッド25の半径方向のガタツキを抑制する構成となっている。なお、Xリング21に対して、プッシュロッドガイド19の先端側には、プッシュロッドリテーナー22が設けられており、プッシュロッドリテーナー22は、Xリング21のプッシュロッドガイド19の先端側への抜けを防止する部材とされている。
(作用及び効果)
 次に、ドア開閉装置1の動作を説明しつつ、本実施の形態の作用及び効果について説明する。上記のように構成されたドア開閉装置1では、図2に示される状態がドア開閉装置1の初期状態とされて、ドア開閉装置1が収縮位置(初期位置)に配置されている。そして、ドア開閉装置1の収縮位置(初期位置)では、自動車Vの後部ドアDは閉じており、アシストスプリング26は、最大のプレストレス(圧縮応力)を受けている。
 自動車Vの後部ドアDを開ける場合には、図示しないドアスイッチなどにより電動モータ駆動機構6を起動(作動)させて、螺子スピンドル12を回転駆動させる。具体的には、電動モータ8の駆動によって螺子スピンドル12が自身の軸回り一方側へ回転すると、螺子スピンドル12の雄ねじ部12Aに螺合されたプッシュロッドナット13がプッシュロッドガイド19のガイド凹部19Aに沿って先端側へ移動する。このため、プッシュロッド25及びスプリングカバー29が、プッシュロッドナット13と共にプッシュロッドガイド19の先端側へ移動する。すなわち、ドア開閉装置1の全長が長くなるように、スプリングカバー29がメインハウジング4から伸長される。
 このとき、アシストスプリング26は、スプリングカバー29を軸方向他方側(先端側)へ付勢しているため、後部ドアDの開駆動を補助(アシスト)する。そして、後部ドアDが開位置に達したことを電動モータ駆動機構6における回転数により判断するか、又は、ホールセンサやリミットスイッチなどのストロークセンサによる位置検出により、電動モータ駆動機構6の作動が停止されるまで、後部ドアDの開位置への開動作が継続される。また、スプリングカバー29がメインハウジング4から伸長されるときには、スプリングカバー29はアシストスプリング26の周囲を取り囲むように位置しているので、アシストスプリング26の径方向への座屈が防止される。
 一方、開位置の後部ドアDを閉じる場合には、電動モータ駆動機構6を起動(作動)させて、螺子スピンドル12を回転駆動させる。具体的には、電動モータ8の駆動によって螺子スピンドル12が自身の軸回り他方側へ回転すると、螺子スピンドル12の雄ねじ部12Aに螺合されたプッシュロッドナット13がプッシュロッドガイド19のガイド凹部19Aに沿って基端側へ移動する。このため、プッシュロッド25及びスプリングカバー29が、プッシュロッドナット13と共にプッシュロッドガイド19の基端側へ移動する。すなわち、ドア開閉装置1の全長が短くなるように、スプリングカバー29がメインハウジング4に対して退避される。
 また、後部ドアDの閉位置までの移動量を、電動モータ駆動機構6における電動モータ8の回転数により判断し、又は、ホールセンサやリミットスイッチなどのストロークセンサによる位置検出によって判別する。そして、判別された当該移動量に基づいて、電動モータ駆動機構6の作動が停止されるまで、後部ドアDの閉位置への閉動作が継続される。
 ここで、後部ドアDの開位置では、プッシュロッド25が伸長位置に到達して、プッシュロッドナット13の被当接面13B2が、プッシュロッドガイド19のストッパ20の当接面20Aに当接する。そして、この状態では、プッシュロッドナット13がストッパ20よりもプッシュロッド25の先端側に離間して配置されている。具体的には、プッシュロッドナット13の被当接面13B2からスピンドルロータ23の基端面23Aまでの距離が、所定距離Lとなっている。このため、プッシュロッド25の伸長時における、プッシュロッド25の径方向のガタツキ(振れ)を低減(抑制)することができる。
 すなわち、仮に、プッシュロッドナット13がストッパ20に対してプッシュロッド25の先端側に離間して配置されていない場合(換言すると、所定間隔Lが、略ゼロの場合)には、プッシュロッド25がストッパ20に対してプッシュロッド25の軸方向に隣接して配置される。これにより、プッシュロッド25のガタツキ(振れ)を低減(抑制)するためのプッシュロッドナット13及びプッシュロッド25が、軸方向に近接して配置されるため、プッシュロッド25に対するガタツキ(振れ)低減(抑制)効果が低下する。したがって、プッシュロッド25の伸長時において、プッシュロッド25が径方向にガタつき(振れて)、ひいては後部ドアDの開状態が不安定になる虞がある。
 これに対して、本実施の形態では、プッシュロッド25が伸長位置において、プッシュロッドナット13の被当接面13B2からスピンドルロータ23の基端面23Aまでの距離が、所定距離Lとなるように、プッシュロッドナット13とプッシュロッド25とが軸方向に間隔をあけて配置されている。このため、プッシュロッドナット13及びプッシュロッド25によるプッシュロッド25に対するガタツキ(振れ)低減(抑制)効果が有効に作用して、プッシュロッド25の伸長時における、プッシュロッド25の径方向のガタツキ(振れ)を低減(抑制)することができ、ひいては、後部ドアDの開状態を安定化することができる。
 また、伸長位置において、プッシュロッドナット13がプッシュロッドガイド19のストッパ20に当接する構造となっているため、プッシュロッドナット13とストッパ20との当接時に、螺子スピンドル12及びスピンドルロータ23に軸方向の荷重(過負荷)が作用することを抑制できる。このため、螺子スピンドル12を回転可能に支持するボールベアリング14においても、螺子スピンドル12を軸方向の移動を阻止するようにカシメ固定により行っている場合には、軸方向の過負荷が作用することが抑制されるため、ボールベアリング14の破損を抑制することができると共に、ひいては、過負荷に耐えられる構造する必要はないため、ボールベアリング14を小型化することができる。また、スピンドルロータ23の破損を抑制するために、螺子スピンドル12にスピンドルロータ23を強固に固定する複雑な構造をとることを抑制できる。
 また、プッシュロッド25が伸長位置では、プッシュロッドナット13の径方向外側部分を構成するナットアウタ部13Bの被当接面13B2が、プッシュロッドガイド19のストッパ20の当接面20Aに当接する。すなわち、プッシュロッドナット13では、螺子スピンドル12の雄ねじ部12Aに螺合されるナットインナ部13Aに対して径方向に離れたナットアウタ部13Bが、ストッパ20に当接される。このため、ナットアウタ部13Bがストッパ20に当接されるときの衝撃荷重が、ナットインナ部13A(雌ねじ部13A1)に直接入力されることを抑制できる。これにより、螺子スピンドル12に対するプッシュロッドナット13の作動による影響を少なくすることができる。
 また、ストッパ20の当接面20A及びプッシュロッドナット13の被当接面13B2は、プッシュロッドナット13の軸方向に対して直交する面に沿って形成されている。このため、当接面20A及び被当接面13B2が当接するときには、両者が面で当接されるようになる。これにより、当接面20A及び被当接面13B2の当接時に、ナットアウタ部13B及びストッパ20に入力される衝撃荷重を分散させることができる。したがって、ナットアウタ部13B及びストッパ20の破損の防止に寄与することができる。
 また、ストッパ20とスピンドルロータ23との間には、プッシュロッド25の径方向外側において、Xリング21が設けられており、Xリング21は、プッシュロッド25の外周面と、プッシュロッドガイド19の内周面との間に配置されている。このため、プッシュロッド25の径方向のガタをXリング21によって一層抑制することができると共に、ストッパ20とスピンドルロータ23との間の間隔(所定距離L)を有効に活用して、当該Xリング21を配置することができる。
 また、Xリング21は、弾性を有しているため、Xリング21がプッシュロッド25の外周面に密着しても、プッシュロッド25の移動時におけるXリング21の影響を少なくすることができる。このため、プッシュロッド25の移動性能を確保しつつ、プッシュロッド25のプッシュロッドガイド19に対する径方向のガタを抑制することができる。
 なお、本実施の形態では、螺子スピンドル12の軸方向一端部が、ボールベアリング14の内側部にカシメ固定されているが、螺子スピンドル12の軸方向一端部がボールベアリング14に内周部に挿通されて、回転可能に支持される構成として、軸方向の固定をメインハウジング4の内壁4Aなどで行ってもよい。
 また、本実施の形態では、第1のボールソケット2Aが第1の傾斜結合部2の一部を構成し、第2のボールソケット3Aが第2の傾斜結合部3の一部を構成しているが、第1のボールソケット2Aが第2の傾斜結合部3の一部を構成し、第2のボールソケット3Aが第1の傾斜結合部2の一部を構成してもよい。すなわち、メインハウジング4が後部ドアDに連結され、スプリングカバー29が車体Bに連結されるように構成してもよい。
 以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1 車両用ドア開閉装置1
2 第1の傾斜結合部
2A 第1のボールソケット
3 第2の傾斜結合部
3A 第2のボールソケット
4 メインハウジング(第1ハウジング)
4A 内壁
6 電動モータ駆動機構
8 電動モータ
8A モータ本体
8B 回転軸
9 伝達機構
10 モータリテーナ
11 スピンドル駆動機構
12 螺子スピンドル
12A 雄ねじ部
13 プッシュロッドナット
13A ナットインナ部
13A1 雌ねじ部
13B ナットアウタ部(外縁部)
13B1 ガイド突起
13B2 被当接面
13C 連結部
14 ボールベアリング
19 プッシュロッドガイド
19A ガイド凹部
20 ストッパ
20A 当接面
21 Xリング(隙詰め部材)
22 プッシュロッドリテーナー
23 スピンドルロータ
23A 基端面
24 Eリング
25 プッシュロッド
25A インサート成形用孔部
26 アシストスプリング
27 第1スプリングローテーションワッシャー
28 第2スプリングローテーションワッシャー
29 スプリングカバー(第2ハウジング)
30 ボールソケットプッシュロッド
33 グロメット
V 自動車
D 後部ドア
B ボディ
B1 ドア開口部

Claims (5)

  1.  電動モータ駆動機構を内部に収容する筒状の第1ハウジングと、前記第1ハウジングの内側に同心状に配置され、且つ、前記電動モータ駆動機構に接続されたスピンドル駆動機構によって前記第1ハウジングに対して軸方向に相対移動される第2ハウジングと、を備えた車両用ドア開閉装置において、
     前記スピンドル駆動機構は、
     基端部が前記電動モータ駆動機構に連結された螺子スピンドルと、
     該螺子スピンドルに螺合し、前記螺子スピンドルの回転に応じて前記螺子スピンドルの軸方向にスライドするプッシュロッドナットと、
     基端部に前記プッシュロッドナットが一体的に設けられ、先端部が前記第2ハウジングに連結された筒状のプッシュロッドと、
     該プッシュロッドを収容し、前記第1ハウジングに一体的に連結された筒状のプッシュロッドガイドと、
     前記螺子スピンドルに設けられ、前記プッシュロッド内で前記螺子スピンドルと共に回転し、前記プッシュロッドの直線移動をガイドするスピンドルロータと、
     前記プッシュロッドガイドから径方向内側へ突出され、伸長位置において前記プッシュロッドナットが当接することで前記プッシュロッドの先端側への移動を規制するストッパと、
     を含んで構成され、
     前記スピンドルロータが、前記ストッパに対して前記螺子スピンドルの先端側に離間して配置されている車両用ドア開閉装置。
  2.  前記プッシュロッドナットに前記プッシュロッドの外径よりも突出して形成された外縁部を設け、前記プッシュロッドが伸長位置にあるときに前記外縁部が前記ストッパに当接される構成としたことを特徴とした請求項1に記載の車両用ドア開閉装置。
  3.  前記プッシュロッドナットの外縁部と前記プッシュロッドガイドの内周面との間に前記外縁部が前記内周面を摺動しながら移動可能なクリアランスが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両用ドア開閉装置。
  4.  前記スピンドルロータの外周面と前記プッシュロッドの内周面との間に前記外周面が前記内周面を摺動しながら回転可能なクリアランスが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両用ドア開閉装置。
  5.  前記螺子スピンドルの先端部は、前記プッシュロッドが収縮位置にあるときに前記第2ハウジングの端部に当接せず、且つ、前記ストッパに対して軸方向に離間して設けられ、前記プッシュロッドが伸長位置にあるときに前記ストッパに当接した前記プッシュロッドナットと前記スピンドルロータとの間に余裕量が形成されるように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用ドア開閉装置。
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