WO2023047672A1

WO2023047672A1 - リッド開閉装置

Info

Publication number: WO2023047672A1
Application number: PCT/JP2022/015661
Authority: WO
Inventors: 優希田中
Original assignee: 株式会社ユーシン
Priority date: 2021-09-24
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2023-03-30
Also published as: JP2023047064A; CN117916112A

Abstract

リッド開閉装置１０は、軸受部２４を有するベース２０と、ベース２０に取り付けられた受給部１５と、開口部３を閉塞するリッド２５と、軸受部２４に軸支された枢着部３１ａと、リッド２５に連なる先端部３２ａとを有するアーム３０と、駆動源４１から受けた駆動力をアーム３０の枢着部３１ａに伝達して回転させる第１ギア４３と、第１ギア４３に連動して回転する第２ギア４４と、第２ギア４４のカム４５によって移動可能なロック部材３５と、アーム３０に設けられてロック部材３５が係合する係合部３２ｂと、後退位置にあるアーム３０を進出位置に回転させるとき、第１ギア４３の回転開始に対して、遅延して枢着部３１ａの回転を開始させるための差動機構５０とを備える。

Description

リッド開閉装置

　本発明は、リッド開閉装置に関する。

　特許文献１，２には、電気自動車に用いられるリッド開閉装置が開示されている。特許文献１のリッド開閉装置は、リッドを自動開閉するためのモータを備える。特許文献２のリッド開閉装置は、リッドを閉状態にロックするロックピンを進退させるアクチュエータを含むロック機構を備える。

特開２０１４－２１０４７３号公報特開２０１１－２４０７５３号公報

　特許文献１のリッド開閉装置では、閉状態のリッドを開放不可能にロックできないため、セキュリティ性について改善の余地がある。特許文献１のリッド開閉装置に特許文献２のロック機構を適用すれば、セキュリティ性を向上できる。この場合、リッドの開閉用とロック用の２つの駆動源が必要になるため、リッド開閉装置が大型化する。

　本発明は、リッド開閉装置の大型化を抑え、リッドの自動開閉とロックを実現することを課題とする。

　本発明は、軸受部を有し、パネルの開口部の内側に配置されたベースと、前記開口部内に位置するように前記ベースに取り付けられた受給部と、前記開口部を開放可能に閉塞するためのリッドと、前記軸受部に軸支された一端側の枢着部と、前記リッドに連なる他端側の先端部とを有し、前記パネル内へ退避して前記リッドによって前記開口部を閉塞した後退位置と、前記パネル外へ突出して前記開口部を開放させた進出位置との間を移動可能なアームと、駆動源から受けた駆動力を前記枢着部に伝達して回転させる第１ギアと、カムを有し、前記第１ギアに連動して回転する第２ギアと、前記アームが前記後退位置にあるときに、前記カムによってロック位置とアンロック位置の間を移動可能なロック部材と、前記アームに設けられ、前記アームが前記後退位置にあるときに、前記ロック部材が係合可能な係合部と、前記枢着部及び前記第１ギアに設けられ、前記後退位置にある前記アームを前記進出位置に移動させるとき、前記第１ギアの回転開始に対して、遅延して前記枢着部の回転を開始させるための差動機構とを備える、リッド開閉装置を提供する。

　本態様では、駆動源の駆動力をアームの枢着部に伝達して回転させる第１ギアを備えるため、アームを介してリッドを自動開閉できる。また、第１ギアに連動して回転する第２ギアと、第２ギアが有するカムによって移動可能なロック部材とを備え、ロック部材は、アームが後退位置に回転したときにアームの係合部に係合するため、アームを介してリッドをロックできる。このように、１個の駆動源によって、リッドの自動開閉と、ロック部材によるリッドのロックを実現できるため、２個の駆動源を搭載する場合と比較して、リッド開閉装置の大型化と高コスト化を抑えつつ、セキュリティ性を向上できる。

　本発明では、リッド開閉装置の大型化を抑え、リッドの自動開閉とロックを実現できる。

本発明の実施形態に係るリッド開閉装置の斜視図。図１のII－II線断面図。リッドを閉じたリッド開閉装置の図２と同様の断面図。背面側から見たリッド開閉装置の分解斜視図。図４の軸受部分の分解斜視図。図５のベースを仮想線で現した分解斜視図。図３のVII－VII線断面図。図３のVIII－VIII線断面図。リッド、ロック部材、及びこれらの駆動機構を示す斜視図。図９のＸ－Ｘ線断面図。アームと駆動機構の関係を示す底面図。リッドの開作動時のアームとロック部材の動きを示すグラフ。リッドの閉作動時のアームとロック部材の動きを示すグラフ。リッド開作動時の第１過程でのロック部材と駆動機構を示す斜視図。図１３Ａの状態での図１０と同様の断面図。リッド開作動時の第２過程でのロック部材と駆動機構を示す斜視図。図１４Ａの状態での図１０と同様の断面図。リッド開状態でのロック部材と駆動機構を示す斜視図。図１５Ａの状態での図１０と同様の断面図。リッド閉作動時の第１過程でのロック部材と駆動機構を示す斜視図。図１６Ａの状態での図１０と同様の断面図。リッド閉作動時の第２過程でのロック部材と駆動機構を示す斜視図。図１７Ａの状態での図１０と同様の断面図。リッド閉作動時の第３過程でのロック部材と駆動機構を示す斜視図。図１８Ａの状態での図１０と同様の断面図。

　以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

　図１は、本発明の実施形態に係るリッド開閉装置１０を示す。リッド開閉装置１０は、充電プラグ（図示せず）が接続される給電コネクタ１５を備え、自動車のサイドパネル（パネル）１に取り付けられている。給電コネクタ１５は、電気を補給するための受給部である。但し、受給部は、給電コネクタ１５の代わりに、ガソリン及び軽油等の液体燃料、並びに水素及びＬＰガス等の気体燃料のうちのいずれかが補給される構成であってもよい。

　以下の説明で引用する個々の図面に記載したＸ方向は、自動車の車長方向であり、Ｙ方向は自動車の車幅方向であり、Ｚ方向は自動車の車高方向である。個々の図において、Ｘ方向の矢印が示す向きが前側であり、矢印とは逆向きが後側である。Ｙ方向の矢印が示す向きが車内側（内側）であり、矢印とは逆向きが車外側（外側）である。Ｚ方向の矢印が示す向きが上側であり、矢印とは逆向きが下側である。

　図１から図３を参照すると、サイドパネル１には、車幅方向Ｙの内側へ窪む凹部２が設けられている。凹部２のうち車幅方向Ｙの外側端が開口部３である。凹部２の底には、リッド開閉装置１０を取り付ける取付口４が設けられている。車幅方向Ｙから見て開口部３と取付口４の形状は、本実施形態では概ね楕円形状であるが、必要に応じて変更可能である。

　引き続いて図１から図３を参照すると、リッド開閉装置１０は、サイドパネル１に取り付けられるベース２０と、開口部３を閉塞するためのリッド２５と、一端側がベース２０に軸支されて他端側にリッド２５が取り付けられたアーム３０とを備える。図４及び図５を参照すると、本実施形態のリッド開閉装置１０は、図３に示す閉位置にリッド２５が位置する状態でアーム３０をロックするロック部材３５と、アーム３０（リッド２５）とロック部材３５を移動させる駆動機構４０とを備える。また、図６及び図７を参照すると、駆動機構４０とアーム３０の連結部分には、アーム３０の回転開始とロック部材３５の移動開始とに時差を確保する差動機構５０が設けられている。

　駆動機構４０によってアーム３０は、図２に示すようにサイドパネル１外へ突出した進出位置と、図３に示すようにサイドパネル１内に退避した後退位置との間を回転される。リッド２５は、図２に示すようにアーム３０が進出位置に回転したときに開口部３を開放した姿勢（開位置）になり、図３に示すようにアーム３０が後退位置に回転したときに開口部３を閉塞した姿勢（閉位置）になる。また、駆動機構４０によってロック部材３５は、図９及び図１０に示すロック位置と図１３Ａ及び図１３Ｂに示すアンロック位置との間を直動（移動）する。差動機構５０によってアーム３０は、ロック部材３５の移動開始に対して、遅延して回転が開始される。

　以下の説明では、駆動機構４０によるアーム３０の回転に伴うリッド２５の回転を、単に駆動機構４０によるリッド２５の回転と言うことがある。また、ロック部材３５によるアーム３０のロック又はアンロックを、ロック部材３５によるリッド２５のロック又はアンロックと言うことがある。

　以下、ベース２０、リッド２５、アーム３０、ロック部材３５、駆動機構４０、及び差動機構５０について具体的に説明する。

　図１及び図４を参照すると、ベース２０は、取付口４（図２及び図３参照）を塞ぐベース本体２１と、アーム３０を軸支する軸受部２４とを備える。

　ベース本体２１には、給電コネクタ１５を取り付ける取付部２２が設けられ、閉位置のリッド２５とベース本体２１との間をシールするシール部材２３が取り付けられている。

　図４を参照すると、取付部２２は、車幅方向Ｙの内側へ窪む凹部２２ａを備え、この凹部２２ａの底に取付口２２ｂが形成されている。取付口２２ｂには、車幅方向Ｙの内側から給電コネクタ１５が取り付けられている。これにより、図１に示すように、給電コネクタ１５の接続部１５ａは、開口部３内に位置し、リッド２５の解放時に開口部３を介して車外側に露出される。

　図２及び図３を参照すると、シール部材２３は、リング状であり、ベース本体２１の外周縁に沿ってベース本体２１の車幅方向Ｙの外側に取り付けられ、凹部２の底側から開口部３に向けて突出する。シール部材２３は、図３に示す閉位置のリッド２５に圧接され、ベース本体２１とリッド２５との間を水密にシールする。シール部材２３は、図２に示す開位置のリッド２５には圧接されない。

　図１、図２及び図４を参照すると、ベース本体２１には更に、開口部３内に位置するように、挿通孔２１ａ、窓孔２１ｂ、及び凹部２１ｃが設けられている。

　挿通孔２１ａは、車高方向Ｚの寸法が長い四角形状の孔で、取付部２２の車長方向Ｘの前側かつ軸受部２４内に位置するように設けられている。挿通孔２１ａには、アーム３０が進退可能に挿通している。

　窓孔２１ｂは、円形状の孔からなり、取付部２２の車長方向Ｘの後側に設けられている。窓孔２１ｂは、リッド２５の解放時に図示しないスイッチの操作部を露出させる。

　凹部２１ｃは、四角形状の窪みからなり、窓孔２１ｂの下側に設けられている。凹部２１ｃは、取付部２２の凹部２２ａ内に連通している。

　図４及び図５を参照すると、軸受部２４は、ベース本体２１と一体構造であり、取付部２２の車長方向Ｘの前側に隣接し、ベース本体２１から外側へ突出している。軸受部２４は、一対の端板２４ａと、これらの端板２４ａを連結する連結板２４ｂとを備える。一対の端板２４ａは、挿通孔２１ａの上下に位置するように車高方向Ｚに間隔をあけて設けられ、いずれもＸＹ平面に沿って延びている。連結板２４ｂは、一対の端板２４ａそれぞれの車長方向Ｘの前端と車幅方向Ｙの外端に連なり、端板２４ａのその他の端を開放している。

　図５及び図７を参照すると、上側の端板２４ａには軸穴２４ｃが設けられ、下側の端板２４ａには軸穴２４ｃと対向する位置に貫通孔２４ｄが設けられている。軸穴２４ｃと貫通孔２４ｄを通る車高方向Ｚの中心線が回転軸Ａである。下側の端板２４ａには、貫通孔２４ｄの取付部２２側に、駆動機構４０が備える後述する駆動ギア４２と第２ギア４４を回転可能に取り付ける軸部２４ｅと２４ｆが、それぞれ車高方向Ｚの下向きに突設されている。軸部２４ｅ，２４ｆそれぞれの軸線は、回転軸Ａと平行に位置する。

　図５及び図８を参照すると、下側の端板２４ａには更に、軸部２４ｆの取付部２２側に、ロック部材３５を進退可能に挿通する挿通孔２４ｇが設けられている。挿通孔２４ｇの孔縁には、下向きに突出する板状のストッパ部２４ｈが設けられている。

　図１及び図３を参照すると、リッド２５は、開口部３よりも小さくシール部材２３よりも大きい板状であり、開口部３を開放可能に閉塞する。リッド２５は、軸受部２４に軸支されたアーム３０に連結されることで、ベース２０に対して回転可能である。リッド２５には、図３に示す閉位置に回転したときにベース２０の凹部２１ｃに嵌まる凸部２５ａが設けられている。

　図１から図３を参照すると、アーム３０は、挿通孔２１ａを通してベース２０の車幅方向Ｙの内側から外側に跨がって配置されている。アーム３０は、軸受部２４に軸支された板状の第１アーム部３１と、リッド２５に連なる円弧状の第２アーム部３２とを備える。

　第１アーム部３１の基端（アーム３０の一端側）には、軸受部２４に軸支される枢着部３１ａが設けられている。つまり、第１アーム部３１は、枢着部３１ａから外向きに突出している。図６及び図７を参照すると、枢着部３１ａは、軸孔３１ｂを備え、駆動機構４０が備える後述する軸部４３ｂが挿通される。枢着部３１ａは、軸受部２４の一対の端板２４ａ間に配置され、回転軸Ａ（軸部４３ｂ）まわりに回転可能である。

　図１から図３を参照すると、第２アーム部３２は、第１アーム部３１のうち枢着部３１ａとは反対側の先端に機械的に接続されている。第２アーム部３２は、回転軸Ａを中心とする円弧状である。第２アーム部３２の先端（アーム３０の他端側）には、リッド２５に対して機械的に接続される接続部（先端部）３２ａが設けられている。

　図６及び図８を参照すると、第２アーム部３２の下側面には、ロック穴（係合部）３２ｂと凹溝３２ｃが設けられている。

　ロック穴３２ｂは、上向きに延びる四角形状の窪みであり、車高方向Ｚから見てロック部材３５よりも大きい。ロック穴３２ｂは、図３及び図９に示す後退位置にアーム３０が回転したときに軸受部２４の挿通孔２４ｇの直上に位置し、ロック位置へのロック部材３５の移動を許容する。これにより、ロック穴３２ｂにロック部材３５が係合する。

　凹溝３２ｃは、ロック穴３２ｂよりも浅い窪みであり、第２アーム部３２のうち、ロック穴３２ｂから第１アーム部３１側の端まで円弧状に延びている。凹溝３２ｃは、ロック部材３５の摺接を許容する。

　図５、図６及び図８を参照すると、ロック部材３５は、軸受部２４の挿通孔２４ｇに配置されている。ロック部材３５は、アーム３０が後退位置にあるときに、図９及び図１０に示すロック位置と図１３Ａ及び図１３Ｂに示すアンロック位置とに直動可能である。ロック部材３５は、図示しないカバーに一端が支持されたスプリング３６によって、ロック位置側（アーム３０側である上向き）へ弾性的に付勢されている。

　図６及び図８を参照すると、ロック部材３５は、ロック穴３２ｂ内に進退可能なロック部３５ａと、ロック位置及びアンロック位置のいずれでもロック穴３２ｂの外部に位置する頭部３５ｂとを備える。頭部３５ｂにはカムフォロワ３５ｃが突設されている。

　ロック部３５ａは、第２アーム部３２のロック穴３２ｂ及び凹溝３２ｃよりも小さく、軸受部２４の挿通孔２４ｇに挿通可能な断面四角形状のブロック体である。

　頭部３５ｂは、車高方向Ｚから見て軸受部２４の挿通孔２４ｇよりも大きい外形状を有する板体である。頭部３５ｂは、ロック部材３５がロック位置に移動したときに軸受部２４のストッパ部２４ｈに当接する。これにより、それ以上上側へのロック部材３５の移動が規制される。

　カムフォロワ３５ｃは、断面円形状の棒体であり、ロック位置のロック部材３５をアンロック位置に後退させるために設けられている。カムフォロワ３５ｃは、頭部３５ｂから枢着部３１ａ（車長方向Ｘの前側）に向けて突出している。

　駆動機構４０によってカムフォロワ３５ｃが下向きに押圧された場合、スプリング３６の付勢力に抗してロック部材３５は、ロック位置からアンロック位置へ移動する（図１３Ａ参照）。これにより、ロック部３５ａとロック穴３２ｂの係合が解除されるため、ロック部材３５は、後退位置と進出位置の間のアーム３０の回転、つまりリッド２５の開閉を許容する。

　駆動機構４０によるカムフォロワ３５ｃの押圧が解除され、ロック部３５ａの直上にロック穴３２ｂが位置する場合、スプリング３６の付勢力によってロック部材３５は、アンロック位置からロック位置へ移動する（図９参照）。これにより、ロック穴３２ｂにロック部３５ａが係合するため、ロック部材３５は、後退位置から進出位置へのアーム３０の回転、つまり閉位置のリッド２５の開位置への回転を阻止（ロック）する。

　駆動機構４０によるカムフォロワ３５ｃの押圧が解除されても、ロック部３５ａの直上にロック穴３２ｂが位置しない場合、スプリング３６の付勢力によってロック部材３５は、凹溝３２ｃの底に当接し、ロック位置への移動及びロック穴３２ｂへの係合は不可能である（図１７Ａ参照）。この状態は、アーム３０の回転によってロック部材３５の直上にロック穴３２ｂが位置するまで維持され、直上にロック穴３２ｂが位置すると、ロック部材３５がロック位置に移動してロック穴３２ｂに係合する。

　図５及び図６を参照すると、駆動機構４０は、軸受部２４の下側に配置され、図示しないカバーによって覆われている。駆動機構４０は、１個のモータ４１、モータ４１に取り付けられた駆動ギア４２、枢着部３１ａ（アーム３０）を回転させる第１ギア４３、及びロック部材３５を移動させる第２ギア４４を備える。

　モータ４１は、正転及び逆転が可能な駆動源であり、リッド２５の開閉、及びロック位置とアンロック位置との間のロック部材３５の移動の両方を行う。モータ４１は、駆動回路を介して電気的に接続されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）の指令によって正転又は逆転する。正転によってモータ４１は、後退位置のアーム３０を進出位置に作動させるとともに、ロック位置のロック部材３５をアンロック位置に作動させる。逆転によってモータ４１は、進出位置のアーム３０を後退位置に作動させるとともに、アンロック位置のロック部材３５をロック位置に作動させる。

　駆動ギア４２は、軸受部２４の軸部２４ｅに回転可能に取り付けられるとともに、モータ４１の出力部に取り付けられ、モータ４１によって直接回転する。図９及び図１０を参照すると、モータ４１が正転すると、駆動ギア４２はＲａ１で示す向きに回転し、第１ギア４３をＲｂ１で示す向きに回転させるとともに、第２ギア４４をＲｃ１で示す向きに回転させる。一方、モータ４１が逆転すると、駆動ギア４２はＲａ２で示す向きに回転し、第１ギア４３をＲｂ２で示す向きに回転させるとともに、第２ギア４４をＲｃ２で示す向きに回転させる。

　図６、図７、及び図１０を参照すると、第１ギア４３は、アーム３０の枢着部３１ａと同軸に配置され、駆動ギア４２に噛合されている。第１ギア４３と枢着部３１ａは、差動機構５０を介して連結されている。モータ４１の駆動力が駆動ギア４２を介して第１ギア４３に伝わることで、第１ギア４３は、向きＲｂ１又はＲｂ２へ回転する。これにより、差動機構５０を介して枢着部３１ａ（アーム３０）が同じ向きに回転する。

　第１ギア４３は、上面から突出する突出部４３ａ及び軸部４３ｂと、下面から突出する突出部４３ｃ及び軸部４３ｄとを備える。突出部４３ａは、円柱状で、軸受部２４の貫通孔２４ｄに回転可能に嵌め込まれる。軸部４３ｂは、突出部４３ａから突出し、アーム３０の軸孔３１ｂを貫通して、軸受部２４の軸穴２４ｃに回転可能に取り付けられる。突出部４３ｃは、円柱状で、カバーの貫通孔に回転可能に嵌め込まれる。軸部４３ｄは、突出部４３ｃから突出している。

　図５、図６、及び図１０を参照すると、第２ギア４４は、駆動ギア４２（第１ギア４３）と第２アーム部３２の間に配置され、駆動ギア４２に噛合されている。第２ギア４４は、軸孔４４ａを備え、軸受部２４の軸部２４ｆに回転可能に取り付けられている。本実施形態の第２ギア４４の直径及び歯数は、いずれも第１ギア４３の直径及び歯数と同じである。モータ４１の駆動力が駆動ギア４２を介して第２ギア４４に伝わることで、第１ギア４３に連動して第２ギア４４は向きＲｃ１又はＲｃ２へ回転する。

　図５及び図１１を参照すると、第２ギア４４は、軸孔４４ａを中心とする円弧状の板体からなり、ロック部材３５のカムフォロワ３５ｃと交差するカム４５を一体に備える。カム４５は、第２ギア４４のうちの下側面から突出しており、カム４５の突出量は、ロック部材３５をアンロック位置に保持可能な寸法に設定されている。

　カム４５のうち向きＲｃ１の先端には、逆向きＲｃ２へ向かうに従って突出量が漸増するように傾斜した傾斜部４５ａが設けられている。傾斜部４５ａの傾斜によって、ロック位置のロック部材３５をアンロック位置に移動できる。傾斜部４５ａは、本実施形態では直線状に延びる縁を有する形状であるが、ロック位置のカムフォロワ３５ｃをアンロック位置に移動可能であれば、湾曲した縁を有する形状であってもよい。

　カム４５のうち傾斜部４５ａ以外の部分は、第２ギア４４の下面からの突出量が一様な保持部４５ｂであり、ロック部材３５をアンロック位置に保持する。

　図９及び図１１に実線で記載した部分を参照すると、アーム３０が後退位置に回転し、リッド２５が閉位置に回転している状態で、カム４５の傾斜部４５ａは、カムフォロワ３５ｃから離反し、向きＲｃ１の前方にカムフォロワ３５ｃが位置するように配置されている。図１５Ａ及び図１１に一点鎖線で記載した部分を参照すると、アーム３０が進出位置に回転し、リッド２５が開位置に回転している状態で、カムフォロワ３５ｃをアンロック位置に保持できるように、カム４５の保持部４５ｂを形成する角度範囲が設定されている。

　図６及び図１０を参照すると、差動機構５０は、第１ギア４３及びアーム３０の枢着部３１ａに設けられ、第１ギア４３の回転開始に対して、遅延して枢着部３１ａの回転を開始させる。具体的には、差動機構５０は、第１ギア４３に設けられた凸部５１と、枢着部３１ａに設けられた凹部５２とで構成されている。但し、凸部５１を枢着部３１ａに設け、凹部５２を第１ギア４３に設けてもよい。

　凸部５１は、第１ギア４３の軸部４３ｂの基部に設けられている。車高方向Ｚから見て、凸部５１は、扇形状であり、突出部４３ａから上側へ突出するとともに、軸部４３ｂから径方向外側へ突出している。

　凹部５２は、枢着部３１ａの下側面に設けられ、上向きに延びる窪みからなり、内部に凸部５１が配置される。車高方向Ｚから見て、凹部５２は、凸部５１よりも大きい扇形状であり、軸孔３１ｂと空間的に連通している。

　回転軸Ａまわりの凸部５１の角度範囲ｒ１は、回転軸Ａまわりの凹部５２の角度範囲ｒ２よりも小さい。これにより、回転軸Ａまわりの周方向における凸部５１と凹部５２の間には、角度範囲ｒ１，ｒ２の差分の隙間５３が形成されている。隙間５３の角度範囲（ｒ２－ｒ１）が、第１ギア４３の回転開始後に遅延させて枢着部３１ａを回転させる差動角度範囲α（図１２Ａ及び図１２Ｂ参照）である。

　図１２Ａを参照すると、差動角度範囲αは、カム４５によってロック位置のロック部材３５をアンロック位置に移動させるときの第２ギア４４の回転角度範囲βよりも大きい。回転角度範囲βは、傾斜部４５ａを形成する角度範囲に対応する（図１１参照）。第１ギア４３と第２ギア４４の歯数が同じ場合、差動角度範囲αは、カム４５の傾斜部４５ａの形成角度範囲βよりも大きい。第１ギア４３と第２ギア４４の歯数が異なる場合、ギア比に応じて隙間５３の角度範囲が調整される。これにより、ロック位置のロック部材３５がアンロック位置に移動した後、凸部５１及び凹部５２それぞれの対向面が当接し、第１ギア４３の回転力を枢着部３１ａに伝達できる（遅延角度範囲γ）。その結果、ロック回転位置からアンロック回転位置（向きＲｃ１）への第２ギア４４の回転に伴うカム４５の回転によって、ロック位置のロック部材３５がアンロック位置に移動した後、後退位置のアーム３０が進出位置に向かうように、枢着部３１ａの回転を開始させることができる。

　図１１は、アーム３０、ロック部材３５、駆動ギア４２、第１ギア４３、第２ギア４４、及び差動機構５０の配置を示す底面図である。図１２Ａと図１２Ｂは、モータ４１（駆動ギア４２）の回転角度位置に対するアーム３０とロック部材３５の動きを示すグラフであり、図１２Ａは閉位置のリッド２５を開位置に回転させるリッド開作動時を示し、図１２Ｂは開位置のリッド２５を閉位置に回転させるリッド閉作動時を示す。

　図１１を参照すると、ロック部材３５に対するアーム３０のロック穴３２ｂの形成位置、第２ギア４４に形成するカム４５（傾斜部４５ａと保持部４５ｂ）の角度範囲、及び差動機構５０の隙間５３の角度範囲は、図１２Ａに示すリッド開作動と図１２Ｂに示すリッド閉作動とが成立するように設定されている。

　具体的には、図１１及び図１２Ａを参照すると、アーム３０が後退位置にある状態で、モータ４１が正転すると、初期回転角度位置（０）から最大回転角度位置（ｍａｘ）に向けて駆動ギア４２が向きＲａ１へ回転する。この駆動ギア４２の回転に連動し、第１ギア４３は、閉回転角度位置から開回転角度位置に向けて向きＲｂ１へ回転し始め、第２ギア４４は、ロック回転角度位置からアンロック回転角度位置に向けて向きＲｃ１へ回転し始める。この際、差動機構５０の隙間５３の存在によって枢着部３１ａには回転力が伝わらないため、図１２ＡにＳａ１で示すように、アーム３０は回転しない。また、カム４５の傾斜部４５ａは、カムフォロワ３５ｃに直ぐに当接し、カムフォロワ３５ｃを押圧するため、図１２ＡにＳｂ１で示すように、ロック位置のロック部材３５がアンロック位置へ移動し始める。なお、前述した閉回転角度位置とは、図１１に実線で示すように、アーム３０を後退位置に移動させた状態の第１ギア４３の姿勢を意味し、開回転角度位置とは、図１１に一点鎖線で示すように、アーム３０を進出位置に移動させた状態の第１ギア４３の姿勢を意味する。ロック回転角度位置とは、図１１に実線で示すように、カム４５の傾斜部４５ａの向きＲｃ１の先方にカムフォロワ３５ｃが位置し、ロック位置へのロック部材３５の移動を許容する状態の第２ギア４４の姿勢を意味し、アンロック回転角度位置とは、図１５Ａに示すように、カム４５の保持部４５ｂのうち傾斜部４５ａとは反対側の端にカムフォロワ３５ｃが位置し、ロック位置へのロック部材３５の移動を阻止する状態の第２ギア４４の姿勢を意味する。

　続いて、駆動ギア４２が図１２ＡにＰ１で示す角度位置を越えて回転すると、第２ギア４４は、カム４５の傾斜部４５ａが形成された角度範囲βに対応する角度以上、ロック回転角度位置から回転する。そのため、カムフォロワ３５ｃは傾斜部４５ａの頂部を通過して保持部４５ｂに位置し、ロック部材３５がアンロック位置に保持された状態になる（図１２ＡのＳｂ２参照）。その後、駆動ギア４２が図１２ＡにＰ２で示す角度位置を越えて回転すると、第１ギア４３は、傾斜部４５ａの形成角度範囲βに遅延角度範囲γを加えた差動角度範囲αに対応する角度以上、閉回転角度位置から回転する。そのため、第１ギア４３の回転力が枢着部３１ａに伝わり、後退位置のアーム３０が進出位置に向けて移動し始める（図１２ＡのＳａ２参照）。

　その後、駆動ギア４２が最大回転角度位置（ｍａｘ）まで回転すると、第１ギア４３は開回転角度位置まで回転し、第２ギア４４はアンロック回転角度位置まで回転する。これにより、アーム３０は、図１１に二点鎖線で示す中間位置を経て、図１１に一点鎖線で示す進出位置まで移動する。また、ロック部材３５は、カム４５の保持部４５ｂによって、カムフォロワ３５ｃの上向きの移動が阻止され続けるため、アンロック位置に保持される（図１４Ａ及び図１５Ａ参照）。

　図１１及び図１２Ｂを参照すると、アーム３０が進出位置にある状態で、モータ４１が逆転すると、最大回転角度位置（ｍａｘ）から初期回転角度位置（０）に向けて駆動ギア４２が向きＲａ２へ回転する。この駆動ギア４２の回転に連動し、第１ギア４３は、開回転角度位置から閉回転角度位置に向けて向きＲｂ２へ回転し始め、第２ギア４４は、アンロック回転角度位置からロック回転角度位置に向けて向きＲｃ２へ回転し始める。この際、差動機構５０の隙間５３の存在によって枢着部３１ａには回転力が伝わらないため、図１２ＢにＳａ３で示すように、アーム３０は回転しない。また、ロック部材３５は、カム４５の保持部４５ｂによってカムフォロワ３５ｃの上向きの移動が阻止されるため、図１２ＢにＳｂ３で示すように、アンロック位置に保持される（図１６Ａ参照）。

　続いて、駆動ギア４２が図１２ＢにＰ３で示す角度位置を越えて回転すると、第１ギア４３は、差動角度範囲αに対応する角度以上、開回転角度位置から第１ギア４３が回転する。そのため、第１ギア４３の回転力が枢着部３１ａに伝わり、進出位置のアーム３０が後退位置に向けて移動し始める（図１２ＢのＳａ４参照）。この状態でも、ロック部材３５は、カム４５の保持部４５ｂによってカムフォロワ３５ｃの上向きの移動が阻止されるため、アンロック位置に保持される（図１２ＢのＳｂ３参照）。

　続いて、第１ギア４３の回転によってアーム３０は、図１１に二点鎖線で示す中間位置を経て、図１１に実線で示す後退位置に向けて移動し続ける。また、駆動ギア４２が図１２ＢにＰ４で示す角度位置を越えて回転すると、連動した第２ギア４４の回転によって、カムフォロワ３５ｃが保持部４５ｂの端部を通過する。これにより、図１２ＢにＳｂ４で示すように、スプリング３６（図６参照）の付勢力によって、傾斜部４５ａの傾斜に従ってアンロック位置のロック部材３５がロック位置に向けて移動し始める。しかし、この回転角度位置では、アーム３０は後退位置まで移動しておらず、ロック部材３５の直上にロック穴３２ｂが位置しない。そのため、ロック位置に向けたロック部材３５の移動は、図１２ＢにＳｂ５で示すように、ロック部３５ａがアーム３０の凹溝３２ｃに当接した状態で停止する（図１７Ａ参照）。その結果、第２ギア４４の回転によって、カム４５の傾斜部４５ａからカムフォロワ３５ｃが離れた状態になる。

　その後、駆動ギア４２が図１２ＢにＰ５で示す角度位置を越えて回転すると、連動した第１ギア４３の回転によってアーム３０が後退位置まで移動する。これにより、ロック穴３２ｂがロック部材３５の直上に位置する。その結果、凹溝３２ｃとの当接が解除されたロック部材３５が、図１２ＢにＳｂ６で示すように、スプリング３６（図６参照）の付勢力によってロック位置まで移動し、ロック穴３２ｂに係合する（図９及び図１０参照）。　

　以上のように、図１２Ａに示すリッド開作動と図１２Ｂに示すリッド閉作動とが成立するように、ロック穴３２ｂの形成位置、カム４５全体の形成角度範囲、隙間５３による差動角度範囲α、傾斜部４５ａの形成角度範囲β、及び遅延角度範囲γを設定することで、１個のモータ４１によって、図２に示す進出位置と図３に示す後退位置の間のアーム３０の移動を阻害することなく、ロック部材３５によるアーム３０（リッド２５）のロックとアンロックを実現できる。

　次に、このように構成したリッド開閉装置１０の動作について説明する。

　まず、図９及び図１０に示すように、アーム３０が後退位置に回転し、リッド２５が閉位置に回転している状態では、ロック部材３５がアーム３０のロック穴３２ｂに係合している。図９を参照すると、カム４５はロック部材３５のカムフォロワ３５ｃから離反し、図１０を参照すると、差動機構５０の凸部５１は凹部５２内において左側（向きＲｂ２側）に位置している。

　この閉状態で、車内に設けられた開スイッチ（図示せず）、又は電子キーの開スイッチ（図示せず）が操作されると、モータ４１が正転する。これにより、駆動ギア４２が向きＲａ１へ回転し、第１ギア４３が向きＲｂ１へ回転し始めるとともに、第２ギア４４が向きＲｃ１へ回転し始める。

　図１３Ａに示すように、第２ギア４４が回転するとカム４５が一体に回転し、傾斜部４５ａがカムフォロワ３５ｃを下向き（図１３Ａでは上向き）に押圧し、ロック位置のロック部材３５がアンロック位置に移動する。これにより、ロック部材３５とロック穴３２ｂの係合が解除される。また、図１３Ｂに示すように、第１ギア４３が回転すると差動機構５０の凸部５１が一体に回転し、凹部５２内において凸部５１が右側（向きＲｂ１側）に移動する。この間、凸部５１は隙間５３内を移動するだけで凹部５２の対向面を押圧しないため、アーム３０の枢着部３１ａは回転しない。

　次に、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、第１ギア４３の回転によって凸部５１による凹部５２の対向面の押圧が開始され、後退位置のアーム３０が進出位置に向けて回転し始める。これにより、閉位置のリッド２５が開位置に向けて回転し始める。この際、ロック部材３５は、凹溝３２ｃ内に位置するようにカム４５の保持部４５ｂによってアンロック位置に保持されるため、アーム３０の回転を妨げることはない。

　続いて、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、第１ギア４３の回転によって差動機構５０を介してアーム３０が進出位置まで回転すると、モータ４１が停止する。この状態では、ロック部材３５は、カム４５の保持部４５ｂによってアンロック位置に保持され、凹溝３２ｃの第１アーム部３１側の端に位置する。また、図１及び図２に示すように、リッド２５は開位置に回転し、開口部３を開放して給電コネクタ１５を外部に露出させる。

　図１５Ａ及び図１５Ｂに示す開状態で、ベース２０に取り付けられたスイッチ（図示せず）、車内に設けられた閉スイッチ（図示せず）、及び電子キーの閉スイッチ（図示せず）のいずれかが操作されると、モータ４１が逆転する。これにより、駆動ギア４２が向きＲａ２へ回転し、第１ギア４３が向きＲｂ２へ回転し始めるとともに、第２ギア４４が向きＲｃ２へ回転し始める。

　図１６Ｂに示すように、第１ギア４３が回転すると差動機構５０の凸部５１が一体に回転し、凹部５２内において凸部５１が向きＲｂ１側から向きＲｂ２側に移動する。この間、凸部５１は隙間５３内を移動するだけで凹部５２の対向面を押圧しないため、アーム３０の枢着部３１ａは回転しない。また、図１６Ａに示すように、第２ギア４４が回転するとカム４５も一体に回転するが、保持部４５ｂによってロック部材３５はアンロック位置に保持される。

　次に、図１７Ｂに示すように、第１ギア４３の回転によって凸部５１による凹部５２の対向面の押圧が開始され、進出位置のアーム３０が後退位置に向けて回転し始める。これにより、開位置のリッド２５が閉位置に向けて回転し始める。また、図１７Ａに示すように、第２ギア４４の回転によってロック部材３５のカムフォロワ３５ｃは、カム４５の保持部４５ｂから傾斜部４５ａの形成領域に位置する状態になる。しかし、この状態では、ロック部３５ａが凹溝３２ｃに当接しているため、カムフォロワ３５ｃは傾斜部４５ａに当接することなく、ロック位置へのロック部材３５の移動は阻止される。

　続いて、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、第１ギア４３の回転によって差動機構５０を介してアーム３０が後退位置まで回転すると、ロック部材３５の直上にロック穴３２ｂが位置し、モータ４１が停止する。これにより、図９及び図１０に示すように、スプリング３６（図６参照）の付勢力によって、ロック部材３５がロック位置に移動し、ロック部３５ａがロック穴３２ｂに係合する。また、図３に示すように、リッド２５は閉位置に回転し、開口部３を閉塞して給電コネクタ１５を覆い隠す。

　このように構成したリッド開閉装置１０は、以下の特徴を有する。

　モータ４１の駆動力を受けてアーム３０の枢着部３１ａを回転させる第１ギア４３を備えるため、アーム３０を介してリッド２５を確実に自動開閉できる。また、第１ギア４３に連動して回転する第２ギア４４と、第２ギア４４のカム４５によって移動可能なロック部材３５とを備え、ロック部材３５は、アーム３０が後退位置に回転したときにアーム３０のロック穴３２ｂに係合するため、アーム３０を介してリッド２５を確実にロックできる。このように、１個のモータ４１によって、リッド２５の自動開閉と、ロック部材３５によるリッド２５のロックとを実現できるため、２個の駆動源を搭載する場合と比較して、リッド開閉装置１０の大型化と高コスト化を抑えつつ、セキュリティ性を向上できる。

　差動機構５０は、カム４５によってロック位置のロック部材３５がアンロック位置に移動すると、枢着部３１ａの回転を開始させる。具体的には、差動機構５０は、枢着部３１ａ及び第１ギア４３のうち、一方に設けられた凸部５１と他方に設けられた凹部５２とを有し、周方向における凸部５１と凹部５２の間には定められた差動角度範囲αの隙間５３を有する。そのため、ロック部材３５によってアーム３０の移動（リッド２５の開閉）を阻害することなく、１個のモータ４１によってリッド２５の自動開閉とロックを実現できる。

　アーム３０は、枢着部３１ａを含む第１アーム部３１と接続部３２ａを含む第２アーム部３２とを備え、ロック穴３２ｂは第２アーム部３２に設けられ、第１ギア４３は枢着部３１ａ側に配置され、第２ギア４４は第１ギア４３と第２アーム部３２の間に配置されている。つまり、ロック穴３２ｂは、回転中心である枢着部３１ａから離れ、リッド２５に近い第２アーム部３２に設けられている。そのため、ロック穴３２ｂを枢着部３１ａの近傍に設けた場合と比較して、閉状態のリッド２５が不正操作された際にロック部材３５に加わる負荷を低減できるうえ、開口部３にリッド２５を確実に位置決めできる。

　第１ギア４３と第２ギア４４の間にはモータ４１に取り付けられた駆動ギア４２が配置されている。そのため、枢着部３１ａから離れた位置にロック穴３２ｂが設けられている場合でも、カム４５を有する第２ギア４４をロック穴３２ｂの近傍に配置できる。言い換えれば、枢着部３１ａから離れた位置にロック穴３２ｂを配置できるため、リッド２５が不正操作された際のロック部材３５の負荷を効果的に低減できる。

　なお、本発明は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

　例えば、リッド２５（アーム３０）は、車長方向Ｘに延びる回転軸まわりに垂直方向に回転可能としてもよい。

　差動機構５０は、ロック位置のロック部材３５をアンロック位置に移動させた後、枢着部３１ａ（アーム３０）の回転を開始させることが可能な構成（構造）であれば、必要に応じて変更が可能である。

　第２アーム部３２は、リッド２５と一体成形されてもよいし、第１アーム部３１と一体成形されてもよい。

　第１ギア４３は、枢着部３１ａとは異なる部位に配置して、周知の伝達構造によって駆動力を伝達されて、回転する構成としてもよい。

　第２ギア４４は、アーム３０に対して第１ギア４３とは反対側（取付部２２側）に配置されてもよい。

　駆動ギア４２を用いることなく、第１ギア４３と第２ギア４４を直接噛合させ、モータ４１を、第１ギア４３及び第２ギア４４のうちの一方に取り付けてもよい。また、駆動機構４０は、４個以上のギアによって構成されてもよい。

　ロック穴３２ｂを第２アーム部３２の径方向内側又は径方向外側に設け、カムによってロック部材３５を第２アーム部３２の径方向に移動させて、アーム３０のロックとアンロックを切り換えてもよい。

　１　サイドパネル（パネル）
　２　凹部
　３　開口部
　４　取付口
　１０　リッド開閉装置
　１５　給電コネクタ（受給部）
　１５ａ　接続部
　２０　ベース
　２１　ベース本体
　２１ａ　挿通孔
　２１ｂ　窓孔
　２１ｃ　凹部
　２２　取付部
　２２ａ　凹部
　２２ｂ　取付口
　２３　シール部材
　２４　軸受部
　２４ａ　端板
　２４ｂ　連結板
　２４ｃ　軸穴
　２４ｄ　貫通孔
　２４ｅ　軸部
　２４ｆ　軸部
　２４ｇ　挿通孔
　２４ｈ　ストッパ部
　２５　リッド
　２５ａ　凸部
　３０　アーム
　３１　第１アーム部
　３１ａ　枢着部
　３１ｂ　軸孔
　３２　第２アーム部
　３２ａ　接続部（先端部）
　３２ｂ　ロック穴（係合部）
　３２ｃ　凹溝
　３５　ロック部材
　３５ａ　ロック部
　３５ｂ　頭部
　３５ｃ　カムフォロワ
　３６　スプリング
　４０　駆動機構
　４１　モータ（駆動源）
　４２　駆動ギア
　４３　第１ギア
　４３ａ　突出部
　４３ｂ　軸部
　４３ｃ　突出部
　４３ｄ　軸部
　４４　第２ギア
　４４ａ　軸孔
　４５　カム
　４５ａ　傾斜部
　４５ｂ　保持部
　５０　差動機構
　５１　凸部
　５２　凹部
　５３　隙間
　Ａ　回転軸
　ｒ１　凸部の角度範囲
　ｒ２　凹部の角度範囲
　α　差動角度範囲
　β　傾斜部を形成する角度範囲
　γ　遅延角度範囲

Claims

　軸受部を有し、パネルの開口部の内側に配置されたベースと、
　前記開口部内に位置するように前記ベースに取り付けられた受給部と、
　前記開口部を開放可能に閉塞するためのリッドと、
　前記軸受部に軸支された一端側の枢着部と、前記リッドに連なる他端側の先端部とを有し、前記パネル内へ退避して前記リッドによって前記開口部を閉塞した後退位置と、前記パネル外へ突出して前記開口部を開放させた進出位置との間を移動可能なアームと、
　駆動源から受けた駆動力を前記枢着部に伝達して回転させる第１ギアと、
　カムを有し、前記第１ギアに連動して回転する第２ギアと、
　前記アームが前記後退位置にあるときに、前記カムによってロック位置とアンロック位置の間を移動可能なロック部材と、
　前記アームに設けられ、前記アームが前記後退位置にあるときに、前記ロック部材が係合可能な係合部と、
　前記枢着部及び前記第１ギアに設けられ、前記後退位置にある前記アームを前記進出位置に移動させるとき、前記第１ギアの回転開始に対して、遅延して前記枢着部の回転を開始させるための差動機構と
　を備える、リッド開閉装置。
　前記カムによって前記ロック位置の前記ロック部材が前記アンロック位置に移動すると、前記差動機構は前記枢着部の回転を開始させる、請求項１に記載のリッド開閉装置。
　前記差動機構は、
　前記枢着部及び前記第１ギアのうちの一方に設けられた凸部と、
　前記枢着部及び前記第１ギアのうちの他方に設けられ、前記凸部が内部に配置された凹部と
　を有し、
　前記枢着部の回転軸まわりの前記凸部の角度範囲は、前記回転軸まわりの前記凹部の角度範囲よりも小さく、
　前記回転軸まわりの周方向における前記凸部と前記凹部の間には、定められた差動角度範囲の隙間を有する、
　請求項１又は２に記載のリッド開閉装置。
　前記アームは、
　前記枢着部を含み、前記枢着部から突出する板状の第１アーム部と、
　前記先端部を含み、前記枢着部の回転軸を中心とする円弧状で、前記第１アーム部の先端に連なる第２アーム部と
　を有し、
　前記係合部は、前記第２アーム部に設けられ、
　前記第１ギアは、前記枢着部と同軸に配置され、
　前記第２ギアは、前記第１ギアと前記第２アーム部の間に配置されている、
　請求項１から３のいずれか１項に記載のリッド開閉装置。
　前記第１ギアと前記第２ギアの間には、前記駆動源によって直接回転され、前記第１ギアと前記第２ギアに噛合する駆動ギアが配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のリッド開閉装置。