(57)【要約】【課題】車両用自動開閉装置におけるピニオンとラックとの噛み合い精度を向上させる。【解決手段】車体に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置１０であって、ピニオン３０を回転駆動するための駆動力を発生するモータ１９を備え、ピニオン３０に噛み合うラック２３を備えた摺動部材２４と、摺動部材２４を位置決めするとともに所定方向に案内するレール部材２５とを備える。摺動部材２４と開閉部材とは連結ロッド２６を介して連結される。ベース部材３２にはモータ固定部３５とレール固定部３４とが一体に形成され、このベース部材３２にモータ１９とレール部材２５とが固定される。これにより、ピニオン３０とラック２３との位置決め精度を容易に向上させることができ、ピニオン３０とラック２３との噛み合い精度を向上させることができる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、
ピニオンを回転駆動するための駆動力を発生するモータと、
前記ピニオンに噛み合うラックを備え、連結部材を介して前記開閉部材に連結される摺動部材と、
前記ピニオンを介して前後進駆動される前記摺動部材を位置決めするとともに所定方向に案内するレール部材と、
前記モータと前記レール部材とをそれぞれ固定するベース部材とを有することを特徴とする車両用自動開閉装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用自動開閉装置において、前記ピニオンは前記ベース部材に回転自在に支持されることを特徴とする車両用自動開閉装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両用自動開閉装置において、前記ベース部材はモータ固定部とレール固定部とを備え、前記モータ固定部と前記レール固定部とは一体に形成されることを特徴とする車両用自動開閉装置。
【請求項４】
請求項２記載の車両用自動開閉装置において、前記ベース部材はモータ固定部とレール固定部とピニオン支持部とを備え、前記モータ固定部と前記レール固定部と前記ピニオン支持部とは一体に形成されることを特徴とする車両用自動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用自動開閉装置に関し、特に、バックドア、トランクリッド、エンジンフード、ドア等の開閉に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両に装着される開閉部材としては、ヒンジを支点に揺動させることにより開閉をおこなうバックドア、トランクリッド等や、レールに沿って移動させることにより開閉をおこなうスライドドア等がある。
【０００３】
たとえば、ワンボックス車には、バックドアを設けることにより車両後方からの荷物の積み下ろし等を容易に行い得るようにしたものが多く見受けられる。通常、このようなバックドアは、車体の後端部に固定されたヒンジを介して装着され、ヒンジを支点として上下方向に開閉するようになっている。この場合、バックドアは車両上方に大きく跳ね上げられることになるため、跳ね上げ式のバックドアとも呼ばれている。
【０００４】
このようなバックドアは、開放時において上方に大きく跳ね上げられることが多く、バックドアの端部と地面との間には大きな間隔が生じるため、その開閉は困難となっていた。特に、女性や子供にとっては、このようなバックドアを閉じることが大変困難であった。
【０００５】
そこで、女性や子供でもバックドアを容易に開閉できるように、自動開閉装置を搭載した車両も増加している。このような自動開閉装置は、例えば、駆動源であるモータに駆動されるピニオンと、このピニオンに噛み合うラックとを備えており、ラックとバックドアとは連結ロッドによって連結される。バックドアを自動的に開閉する際には、モータによって直進駆動されるラックから、連結ロッドを介してバックドアに開閉力が伝達されることになる（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２５３２４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータ、ピニオンおよびラックを組み付ける際に、これらの部品は異なる基準部材に固定され、複数の基準部材を互いに積み重ねることにより自動開閉装置が形成されている。このように、多くの部品を組み付けるため、ピニオンとラックの噛み合い精度を向上させることが困難となり、噛み合い面における摩耗や噛み合い音を発生させるおそれがある。また、噛み合い精度の低下は、動力伝達効率の観点からも望ましいものではない。
【０００８】
また、多くの部品を組み合わせることは、部品点数の増大により自動開閉装置のコストを上昇させるだけでなく、自動開閉装置の大型化を助長することによって車両への搭載性を低下させることにもなっていた。
【０００９】
本発明の目的は、車両用自動開閉装置におけるピニオンとラックとの噛み合い精度を向上させることにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、車両用自動開閉装置の小型化を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用自動開閉装置は、車体に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、ピニオンを回転駆動するための駆動力を発生するモータと、前記ピニオンに噛み合うラックを備え、連結部材を介して前記開閉部材に連結される摺動部材と、前記ピニオンを介して前後進駆動される前記摺動部材を位置決めするとともに所定方向に案内するレール部材と、前記モータと前記レール部材とをそれぞれ固定するベース部材とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ピニオンは前記ベース部材に回転自在に支持されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材はモータ固定部とレール固定部とを備え、前記モータ固定部と前記レール固定部とは一体に形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ベース部材はモータ固定部とレール固定部とピニオン支持部とを備え、前記モータ固定部と前記レール固定部と前記ピニオン支持部とは一体に形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、モータとレール部材とを１つのベース部材に固定することにより、モータに駆動されるピニオンと、レール部材に位置決めされる摺動部材のラックとの噛み合い精度を向上させることができる。これにより、開閉部材を開閉する際の動力伝達効率を向上させることができ、ピニオンとラックとの噛み合い面における摩耗や噛み合い音の発生を軽減することができる。
【００１６】
また、ピニオンがモータと別体に設けられる場合であっても、モータとレール部材とが固定されたベース部材によってピニオンを支持することにより、ピニオンとラックとの噛み合い精度を向上させることができる。
【００１７】
さらに、ベース部材を一体に形成することにより、ベース部材の組み立てによる位置決め精度の低下要因を排除することができ、ピニオンとラックとの噛み合い精度をさらに向上させることができる。また、ベース部材を一体に形成することにより、ベース部材の剛性を高めることができ、ピニオンとラックとの噛み合い精度を高精度に維持することができる。
【００１８】
またさらに、ベース部材を一体に形成することにより、モータ固定部やレール固定部を位置設定する際の制約が軽減され、モータやレール部材を集約させて配置することができる。これにより、車両用自動開閉装置の小型化を図ることが容易となる。また、部品点数削減によるコスト低減を図ることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置１０（以下、開閉装置という。）を取り付けた車両１１の一部を示す側面図であり、図２は図１のバックドア１２が開かれた状態を示す側面図である。
【００２１】
図１および図２に示すように、車両１１を構成する車体１３の後端部には開閉部材であるバックドア１２が設けられている。車体１３の上方を形成するルーフ部１４の後端にはヒンジ１５が設けられており、このヒンジ１５を介してバックドア１２は車体１３に揺動自在に装着されている。バックドア１２はヒンジ１５に組み込まれたピン１６を支点として、図１に示す全閉状態と図２に示す全開状態との間の約９０度の範囲で開閉自在となっている。
【００２２】
なお、図示するバックドア１２は車体１３に対して上下方向に開閉するように装着されているが、これに限らず、ヒンジ１５を車体１３の後端側部に取り付けて、バックドア１２を車体１３に対して水平方向に開閉するようにしても良く、ヒンジ１５を車体１３の後端両側部にそれぞれ取り付け、いわゆる観音開きのバックドアとしても良い。また、バックドア１２の開閉範囲も約９０度に限らず任意に設定しても良い。
【００２３】
車体１３のルーフ部１４にはバックドア１２を自動的に開閉するための開閉装置１０が設けられている。ここで、図３は図１および図２の開閉装置１０を示す拡大側面図であり、図４は開閉装置１０を示す斜視図である。図３に示すように、開閉装置１０はルーフ部１４を形成するルーフパネル１７と天井内張り１８との間に設けられており、図４に示すように、開閉装置１０はモータ１９によりバックドア１２に対する開閉力を発生させる動力発生部２０と、モータ１９の回転運動を直線運動に変換してバックドア１２に伝達する動力変換部２１とにより形成されている。
【００２４】
動力発生部２０に設けられるモータ１９にはギヤケース２２が装着されており、ギヤケース２２の内部には図示しないウォームとウォームホイールとにより形成される減速機構が収容される。モータ１９の駆動力はウォームからウォームホイールに伝達され、所定の駆動力に変換された後に減速機構より出力される。また、動力変換部２１は一方の側面にラック２３が形成された摺動部材２４と、この摺動部材２４を幅方向に位置決めするとともに直進方向に案内するレール部材２５とを備えている。摺動部材２４の他方の側面には連結部材である連結ロッド２６の一端が揺動自在に装着されており、天井内張り１８に形成された開口部２７から突き出される連結ロッド２６の他端は、バックドア１２に固定された湾曲状のアーム２８に揺動自在に装着されている。なお、モータ１９とラック２３との間には後述する中間ギヤ２９とピニオン３０が設けられており、減速機構を経た駆動力は中間ギヤ２９とピニオン３０とを介してラック２３に伝達される。
【００２５】
図５は開閉装置１０を示す分解斜視図である。図５に示すように、開閉装置１０には減速機構を経た駆動力をラック２３に伝達する中間ギヤ２９とピニオン３０とが同軸上に設けられており、中間ギヤ２９とピニオン３０とは支持軸３１を介して連結されている。中間ギヤ２９は減速機構に設けられた後述する出力ギヤ４６に噛み合って設けられ、中間ギヤ２９と一体に回転するピニオン３０は摺動部材２４に形成されるラック２３に噛み合って設けられる。
【００２６】
また、開閉装置１０には、モータ１９とレール部材２５とが固定されるとともに、ピニオン３０および中間ギヤ２９の支持軸３１が回転自在に支持されるベース部材３２が設けられている。このベース部材３２は、長方形の板状に形成された基部３３の表面に長手方向に渡って凸状に形成されるレール固定部３４と、基部３３の側面に設けられ上方に開口するモータ固定部３５と、モータ固定部３５に隣接するとともに基部３３の側面に設けられ下方に開口するピニオン支持部３６とを備えている。これらのモータ固定部３５、レール固定部３４およびピニオン支持部３６を備えたベース部材３２は、アルミニウムなどの金属材料を用いてダイカスト製法により一体に形成される。また、長手方向に延びて形成される基部３３の表面には複数のリブ３７と壁部３３ａが形成されており、ベース部材３２の剛性が高められている。
【００２７】
レール固定部３４にはレール部材２５が複数のネジ部材３８を用いて固定されており、このレール部材２５の両側面を挟み込むように摺動部材２４が摺動自在に装着される。モータ固定部３５にはモータ１９のギヤケース２２が複数のネジ部材３９を用いて固定されており、ギヤケース２２がモータ固定部３５に収容されるように取り付けられる。また、ピニオン支持部３６には支持軸３１に取り付けられた軸受４０の外輪が嵌合されることによって、ピニオン３０および中間ギヤ２９が回転自在に支持されており、ピニオン支持部３６の開口部はカバー部材４１によって閉塞され、支持軸３１の他端側に配される図示されない軸受により支持されるようになっている。
【００２８】
図６は開閉装置１０をルーフパネル１７側から示した平面図であり、図７は開閉装置１０を天井内張り１８側から示した平面図である。なお、図６および図７に示す開閉装置１０は、ベース部材３２に取り付けられるブラケット４２〜４４や、モータ１９を駆動制御する制御ユニット４５を装着した状態で図示しており、各種ギヤに形成される歯は一部を省略して図示している。また、図７においては、ピニオン支持部３６を閉塞するカバー部材４１を取り外した状態で図示している。
【００２９】
ベース部材３２に装着された各ギヤ２３，２９，３０，４６は、図６および図７に示すように、減速機構に設けられた出力ギヤ４６と支持軸３１に固定された中間ギヤ２９とが噛み合い、中間ギヤ２９に支持軸３１を介して連結されるピニオン３０と摺動部材２４のラック２３とが噛み合うようになっている。つまり、モータ１９からの回転駆動力は、出力ギヤ４６、中間ギヤ２９およびピニオン３０を介してラック２３に伝達され、摺動部材２４を前後進に駆動することができる。
【００３０】
また、ベース部材３２には複数の固定用ブラケット４２，４３が装着されており、この固定用ブラケット４２，４３を介して開閉装置１０はルーフパネル１７に固定される。さらに、ベース部材３２には制御ユニット用ブラケット４４が装着されており、制御ユニット用ブラケット４４には、図示しない開閉スイッチからの操作信号に基づいてモータ１９に電流を供給制御する制御ユニット４５が装着されている。モータ１９と制御ユニット４５との間には給電ライン４７が設けられており、この給電ライン４７を介して制御ユニット４５はモータ１９を駆動制御する。
【００３１】
次いで、開閉装置１０によるバックドア１２の開閉動作について説明する。図１に示すようなバックドア１２の全閉状態において、運転者により開閉スイッチが開方向に操作されると、制御ユニット４５からモータ１９を駆動するための電流が供給される。モータ１９の回転駆動力は減速機構を介して、図７に示す矢印Ａ方向に出力ギヤ４６を回転駆動する。出力ギヤ４６の回転に伴って中間ギヤ２９は矢印Ｂ方向に回転駆動され、支持軸３１を介してピニオン３０を回転駆動する。図６に示すように、ピニオン３０は矢印Ａ方向に回転駆動され、摺動部材２４はレール部材２５に案内されながら矢印Ｂで示すように車両後方に向けて直進駆動される。摺動部材２４に連結された連結ロッド２６は、摺動部材２４の移動に伴って図３に実線で示す位置から破線で示す位置まで移動することになり、アーム２８を介してバックドア１２を破線で示す全開位置まで開放する。
【００３２】
一方、開閉スイッチが閉方向に操作されると、制御ユニット４５からモータ１９に供給される電流は逆向きに供給される。よって、各ギヤ２９，３０，４６は前述の回転方向に対して逆方向に回転するため、摺動部材２４は車両前方に向けて直進駆動されることになり、バックドア１２は連結ロッド２６を介して図３に実線で示す全閉位置まで閉じられることになる。
【００３３】
このように、モータ１９からの駆動力は各ギヤ２３，２９，３０，４６の噛み合いを経てバックドア１２に伝達されている。ここで、出力ギヤ４６を備えるモータ１９と、摺動部材２４のラック２３を幅方向に位置決めするレール部材２５と、出力ギヤ４６とラック２３とを連結するピニオン３０および中間ギヤ２９とは、同一のベース部材３２に形成されるモータ固定部３５、レール固定部３４およびピニオン支持部３６に固定または支持されるため、出力ギヤ４６、ピニオン３０、中間ギヤ２９およびレール部材２５の位置決め精度を向上させることが容易となり、各ギヤ２３，２９，３０，４６間の噛み合い精度を向上させることができる。
【００３４】
また、モータ固定部３５、レール固定部３４およびピニオン支持部３６を備えるベース部材３２を一体に形成することにより、組み立て式のベース部材において生じ得る位置決め精度の低下要因を排除することができる。よって、モータ固定部３５、レール固定部３４およびピニオン支持部３６を高精度に位置決めすることができ、各ギヤ２３，２９，３０，４６間の噛み合い精度を向上させることができる。
【００３５】
さらに、ベース部材３２を一体に形成することによって、ベース部材３２の剛性を向上させることもできる。剛性の高いベース部材３２を用いることにより、各ギヤ２３，２９，３０，４６間の噛み合い精度を維持することができ、経年変化などによる噛み合い精度の低下を回避することができる。よって、開閉装置１０の耐久性を向上することができる。
【００３６】
またさらに、ベース部材３２を一体に形成することにより、モータ固定部３５やレール固定部３４を位置設定する際の制約が軽減され、モータ１９やレール部材２５を集約させて配置することができる。図示する場合には、容積の大きなモータ１９と摺動部材２４とを車両１１の水平方向に重ねて配置することによって開閉装置１０の小型化つまり薄型化を達成している。また、部品点数削減によるコスト低減を図ることもできる。
【００３７】
これまで説明したように、本発明の開閉装置１０は、各ギヤ２３，２９，３０，４６を位置決めする際の基準となるベース部材３２を統一することにより、各ギヤ２３，２９，３０，４６間の噛み合い精度を容易に向上させることができる。これにより、駆動側つまりモータ１９からの駆動力を被駆動側つまり摺動部材２４に伝達する際の動力伝達効率を向上させるとともに、各ギヤ２３，２９，３０，４６の噛み合い面における摩耗や噛み合い音の発生を軽減することができる。
【００３８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、開閉部材は車体１３の後端部に装着されたバックドア１２としているが、これに限らず、ドア、トランクリッド、エンジンフード、サンルーフ、スライドドア等、車体１３に開閉自在に装着されているものであれば他の開閉部材であっても良い。
【００３９】
また、ピニオン３０は中間ギヤ２９を介してモータ１９に駆動されているが、モータ１９によりピニオン３０を直接駆動しても良く、この場合にはベース部材３２に対してモータ１９とレール部材２５とが固定されることになる。また、レール部材２５によって摺動部材２４は直進方向に案内されているが、レール部材２５と摺動部材２４とを湾曲させることにより、摺動部材２４を直進以外の方向に案内するようにしても良い。
【００４０】
さらに、開閉装置１０は車体１３のルーフ部１４に装着されているが、車体１３の他の部位に装着するようにしても良い。たとえば、車体１３の後方に設けられるピラー内に開閉装置１０を装着し、バックドア１２を開閉するようにしても良い。
【００４１】
またさらに、ベース部材３２はアルミニウムにより形成されているが、他の金属材料を用いても良く、ベース部材３２に要求される剛性を満たすことが可能であれば、金属材料以外の材料を用いることもできる。また、ベース部材３２をダイカスト製法を用いることなく、切削加工によってベース部材３２を形成しても良い。
【００４２】
なお、本実施の形態において、開閉装置１０のみを用いてバックドア１２の開閉を行っているが、開閉装置１０に加えてガスシリンダを用いるようにしても良い。また、開閉装置１０を車体１３の左右に配置し、２つの開閉装置１０を用いてバックドア１２を開閉するようにしても良い。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、モータとレール部材とを１つのベース部材に固定することにより、モータに駆動されるピニオンと、レール部材に位置決めされる摺動部材のラックとの噛み合い精度を向上させることができる。これにより、開閉部材を開閉する際の動力伝達効率を向上させることができ、ピニオンとラックとの噛み合い面における摩耗や噛み合い音の発生を軽減することができる。
【００４４】
また、ピニオンがモータと別体に設けられる場合であっても、モータとレール部材とが固定されたベース部材によってピニオンを支持することにより、ピニオンとラックとの噛み合い精度を向上させることができる。
【００４５】
さらに、ベース部材を一体に形成することにより、ベース部材の組み立てによる位置決め精度の低下要因を排除することができ、ピニオンとラックとの噛み合い精度をさらに向上させることができる。また、ベース部材を一体に形成することにより、ベース部材の剛性を高めることができ、ピニオンとラックとの噛み合い精度を高精度に維持することができる。
【００４６】
またさらに、ベース部材を一体に形成することにより、モータ固定部やレール固定部を位置設定する際の制約が軽減され、モータやレール部材を集約させて配置することができる。これにより、車両用自動開閉装置の小型化を図ることが容易となる。また、部品点数削減によるコスト低減を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を取り付けた車両の一部を示す側面図である。
【図２】図１のバックドアが開かれた状態の車両の一部を示す側面図である。
【図３】図１および図２の車両用自動開閉装置を示す拡大側面図である。
【図４】車両用自動開閉装置を示す斜視図である。
【図５】車両用自動開閉装置を示す分解斜視図である。
【図６】車両用自動開閉装置をルーフパネル側から示す平面図である。
【図７】車両用自動開閉装置を天井内張り側から示す平面図である。
【符号の説明】
１０    開閉装置（車両用自動開閉装置）
１１    車両
１２    バックドア（開閉部材）
１３    車体
１４    ルーフ部
１５    ヒンジ
１６    ピン
１７    ルーフパネル
１８    天井内張り
１９    モータ
２０    動力発生部
２１    動力変換部
２２    ギヤケース
２３    ラック
２４    摺動部材
２５    レール部材
２６    連結ロッド（連結部材）
２７    開口部
２８    アーム
２９    中間ギヤ
３０    ピニオン
３１    支持軸
３２    ベース部材
３３    基部
３４    レール固定部
３５    モータ固定部
３６    ピニオン支持部
３７    リブ
３８，３９    ネジ部材
４０    軸受
４１    カバー部材
４２，４３    固定用ブラケット
４４    ユニット用ブラケット
４５    制御ユニット
４６    出力ギヤ
４７    給電ライン
【図１】
2004196231.tif 000003
【図２】
2004196231.tif 000004
【図３】
2004196231.tif 000005
【図４】
2004196231.tif 000006
【図５】
2004196231.tif 000007
【図６】
2004196231.tif 000008
【図７】
2004196231.tif 000009