JP3749074B2 - 車両用開閉体の開閉装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用開閉体の開閉装置に関するものであって、特に小型化を図り居住性を向上させた車両用開閉体の開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような装置は、例えば実開平６−７１８５２号公報に開示されており、モータにより駆動されたピニオンにセクタギアが噛み合い揺動する構造である。このセクタギアに一端が連結されたロッドの他端が、車両のバックドアに連結されている。モータを回転させると、セクタギアが揺動し、セクタギアに連結されたロッドを介しバックドアが押し引きされ、開閉する構造となっている。
【０００３】
このような従来の技術の構造にあっては、ロッドの一端側は、水平面内で揺動するセクタギアに連結されている。バックドアに連結されたロッドの他端側は、バックドアの開閉に伴い上下に揺動する。このため、ロッド両端には、このバックドア及びセクタギアのそれぞれ異なる方向の動きに追従すべく、ボールジョイントが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セクタギアとバックドアとの間に、ボールジョイント付きのロッドを設けることは、装置全体の部品点数を増加させ、装置の構造を複雑にする事となり、さらに製造工数も増加することになる。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたもので、ロッドのような付加的な部材を設けることなく、モータからの駆動力を開閉体にスムーズに伝達させ、部品点数が少なく、製造工数の低減した車両用開閉体の開閉装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、車体に設けられた開口の縁部に、一端を枢支されてなる開閉体を駆動ユニットで揺動開閉させる車両用開閉体の開閉装置において、前記駆動ユニットは、車体内側に取り付けられ且つ正逆回転するモータと、該モータの回転を減速しピニオンの回転として出力する減速機構と、歯部によりピニオンに噛み合い移動可能であって一端部を開閉体に連結されたラックとから構成されてなり、前記ラックの歯部の反対側の支持面に当接可能な支持部材が配設された保持部を、減速機構側に設け、前記ラックは、開閉体に連結される一端部側が他端部側より車体内面から離れた傾斜状態で配設されていると共に前記保持部によりピニオンとの噛み合いを維持しつつ傾動可能であるものである。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ラック自体がバックドアの揺動に対応して揺動可能としたので、ラックを直接開閉体に連結でき、余計な部材は必要なく、部品点数も少なくてすむとともに組み付け工数も低減した車両用開閉体の開閉装置を提供することができる。また、扉から離れたラックの端部側すなわち車内中央側を車体内面に接近させてラックを傾斜状態で配設したので、室内の居住空間を広くすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記保持部は減速機構にピニオンの回転中心と同一な揺動中心で枢支されているものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、ラックをピニオンとの距離を維持しつつ保持部に確実に保持した状態で保持部自体が揺動するので、ラックとピニオンの噛み合いは精度よく維持され、耐久性が向上する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、保持部は減速機構に一体的に形成されており、保持部にはピニオンと対向する位置に単数の支持部材が配設されているものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、ラック自体が傾動するので部品点数がさらに減少し簡素化の図れた車両用開閉体の開閉装置を提供することができるものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、ラックをピニオンと反対の方向に押圧する押圧部材が保持部に固設されているものである。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、保持部にラックをピニオンと反対方向に押圧する押圧部材を設けたので、ピニオンとラックの歯部は常に適正な噛み合い代を維持でき、また車両走行時の振動によるラックのガタツキを抑えることができるので、異音の発生を防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図１０に基づいて説明する。図１に示される車両の車体１には、開口２を塞ぐバックドア３が開口２の上縁部に配設されたヒンジ４により、揺動自在に枢支されている。ヒンジ４は、水平方向に支持されたヒンジピン４ａを有し、バックドア３は、このヒンジピン４ａを中心として、上下方向に開閉可能となっている。本実施形態の場合、バックドア３の全開位置Ａから全閉位置Ｂまでの揺動角度はおよそ８０度となっている。Ｃは、バックドア３のニュートラル位置である。ＦＲは前側、ＲＲは後側、ＵＰは上側、ＬＷＲは下側である。
【００１９】
バックドア３の下端部には、車体１側に固定されたストライカ（図示省略）と噛み合うことにより、バックドア３を全閉位置Ｂに保持するドアロック装置５が配設されている。このドアロック装置５は、電動でロックの噛み合いを解除するアクチュエータを有する。
【００２０】
符号６は、一端部６ａをバックドア３に、他端部６ｂを車体１に夫々連結された伸縮自在なガスステーであり、両端部６ａ，６ｂは、バックドア３の開閉に追従するため、ボールジョイントで構成されている。このガスステー６は、内部に圧縮されたガスが封入され、伸長方向に付勢されており、バックドア３の開閉の補助付勢力を発生させるものである。すなわち、ガスステー６のバックドア３への連結部である一端部６ａは、バックドア３のヒンジピン４ａを中心とした揺動運動を行う。一方、ガスステー６の車体１側の連結部である他端部６ｂは、枢支されているので、ガスステー６の一端部６ａは、バックドア３の揺動により、他端部６ｂを中心として円弧運動を行う。このとき、ガスステー６の一端部６ａは、他端部６ｂに対し揺動しつつ伸縮をする。ガスステー６による開扉付勢力とバックドア３の自重による閉じ力がバランスし、止まる位置がニュートラル位置Ｃである。
【００２１】
バックドア３を、全閉位置Ｂから開扉するときは、ドアロック装置５を解除し、バックドア３をニュートラル位置Ｃを越えるまで持ち上げると、後はガスステー６の付勢力により、全開位置Ａまで開扉することができる。
【００２２】
全開位置Ａから閉じ方向にバックドア３を揺動するときは、開き操作と逆にバックドア３をガスステー６の付勢力に逆らってニュートラル位置を越えた位置まで揺動させ、ニュートラル位置Ｃを越えたらガスステー６の付勢力は閉じ方向に作用するので、あとは閉じ方向の操作力を加えなくても、バックドア３は、全閉位置Ｂまで自ら揺動する。このガスステー６の作用と連携することにより、後述する開閉装置８は、駆動力が小さなものでも、バックドア３の開閉が可能となっている。
【００２３】
車体１後端の屋根であるルーフパネル７には、開閉装置８がブラケット８ａにより、取り付けられている。室内側は、トリム（図示略）で覆われている。ブラケット８ａには、正逆回転可能なモータ１０が取り付けられた減速機構１１が固定されている。
【００２４】
減速機構１１のケース１１ａ内には、図８に示すように、第１減速ギア１１ｂ、駆動力の伝達を断接する電磁クラッチ１１ｃ、電気パルスを検出するロータリーエンコーダ１１ｄ、第２減速ギア１１ｅ、ピニオン１３が収容されており、ピニオン１３は、出力ギア部１３ａがケース１１ａより突出している。ロータリーエンコーダ１１ｄで検出された信号は、開閉装置８の作動制御に使われる。
【００２５】
ラック１４の歯部１４ａは、ケース１１ａから突出するピニオン１３の出力ギア部１３ａと噛み合い、保持部１５に長手方向に移動可能に保持されている。保持部１５は、減速機構１１のケース１１ａにピニオン１３と同一の回転中心で揺動可能に支持されており、カバー１６が外側から覆設されている。保持部１５の下部には、ピニオン１３から等間隔でラック１４の支持面１４ｂを保持するローラ１７、１７が２個回転可能に軸支されている。符号１７ａは、ローラ１７を軸支するローラ軸である。カバー１６は、減速機構１１のケース１１ａの表面とローラ軸１７ａの先端に固定されている。
【００２６】
符号１８は、図５に示すように、ポリアセタール樹脂で成形された表側摺動子で、ラック１４がスムーズに移動するよう、ラック１４とカバー１６の間に介設されている。符号１９は、同じく図５に示すように、楕円リング状をしたポリアセタール樹脂で成形された裏側摺動子で、保持部１５とラック１４との間に介設されている。
【００２７】
保持部１５に取り付けられた楕円リング状の裏側摺動子１９が配設された保持部１５には、図１０に示すように、凹部１５ａが形成され、該凹部１５ａ内には、ゴムからなる押圧部材２０が固設されている。この押圧部材２０は、ピニオン１３とラック１４の歯部１４ａの噛み合い代である隙間が、常に適正に維持されるよう、ラック１４をローラ１７方向に押圧している。なお、本実施形態の押圧部材２０は、ゴムを採用したが、これに限定されるものでなく、ラック１４をローラ１７方向に押圧可能なものであればよく、例えばコイルスプリング、板バネといった弾性を有する部材であれば、置き換え可能である。
【００２８】
ラック１４の一端部１４ｃには、図３及び図４に示すように、連結部材１４ｄが、ボルト或いは溶接等の固着手段により固定されている。連結部材１４ｄは、図２及び図４に示すように、車体１の開口２周縁部に穿設された孔２ａより外部に突出し、バックドア３の上部に室内側に突出したアーム部材３ａと軸１４ｅにより回転可能に連結されている。この連結部材１４ｄは、本実施形態では、ラック１４と別部材にしてあるが、これはラック１４を多車種に対応する共通部品とし、連結部材１４ｄを換えて異なる車種に対応するようにしたためであり、連結部材１４ｄは、ラック１４と一体でも可能である。ここでラック１４、モータ１０、減速機構１１とで駆動ユニットＵが構成されている。
【００２９】
図７に示す通り、開閉装置８は、平面視で略Ｌ字型をしている。すなわち、車体１の前側ＦＲ及び後側ＲＲ方向に沿って、ラック１４が沿在し、それと直交する方向に、モータ１０が取り付けられている。本構造によれば、開閉装置８を、ルーフパネル７の後端における左右の隅に配置可能で、取り付けた際、室内ＲＭ側に出っ張るラック１４やモータ１０からなる駆動ユニットＵを、室内の搭乗者の頭部Ｈが位置する部分をさけて配置でき、室内ＲＭの居住性、特にヘッドクリアランスの向上に貢献できる。
【００３０】
第１の実施形態の作用を説明する。図３は、バックドア３が全閉位置Ｂの状態であり、ここで操作スイッチ（図示略）が開方向に操作されると、モータ１０が正転し、減速機構１１を介しピニオン１３が正転する。すると、ピニオン１３に噛み合ったラック１４は、ピニオン１３の回転に伴い後側ＲＲに移動する。このとき、連結部材１４ｄが連結された軸１４ｅは、後側に移動すると同時に、ドアのヒンジピン４ａを中心とした揺動運動に伴い上側にも移動し、バックドア３は、図４に示す全開位置Ａに到達する。この連結点である軸１４ｅの下側及び上側への移動により、ラック１４の後端も連結部材１４ｄを介し下側及び上側に揺動させる力が作用する。この力を受けて、ラック１４を保持する保持部１５は、減速機構１１のケース１１ａに対しピニオン１３の回転中心を揺動中心として前側ＦＲ及び後側ＲＲに揺動する。
【００３１】
この結果、保持部１５に支持されているラック１４は、後側ＲＲに移動するに伴い、一端部１４ｃが揺動運動を行い、バックドア３との連結点である軸１４ｅの揺動軌跡にスムーズに追従することが可能となる。本実施形態の場合、バックドア３の全開位置Ａから全閉位置Ｂに対応する保持部１５の揺動角度は、およそ１０度となっている。ラック１４の傾動角度は、ピニオン１３のピッチ円と軸１４ｅの回転軌跡との接線を最大傾斜とし、それ以外は傾斜角度が減少する。
【００３２】
以上、全閉位置Ｂから全開位置Ａに駆動する状況を説明したが、全開位置Ａから全閉位置Ｂに駆動するときは、反対に進行するのみなので説明は省略する。
【００３３】
次に、第２の実施形態について、図１１乃至図１５に基づいて説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成については、共通する符号を付与し、重複箇所については説明を省略する。
【００３４】
車体１後端のルーフパネル７には、開閉装置２８がブラケット（図示省略）により取り付けられている。室内ＲＭ側は、トリム（図示略）で覆われている。ブラケットには、正逆回転可能なモータが取り付けられた減速機構１１が固定されている。
【００３５】
減速機構１１のケース１１ａのピニオン１３と対向する位置にラック１４の支持面１４ｂを保持する１個のローラ３７が回転可能に軸支されている。符号３７ａは、前記ローラ３７を軸支するローラ軸である。カバー３６は、ケース１１ａとローラ軸３７ａの先端に固定されている。
【００３６】
符号３８は、ポリアセタール樹脂で成形された表側摺動子で、ラック１４がスムーズに移動するよう、ラック１４とカバー３６の間に介設されている。符号３９は、楕円リング状をしたポリアセタール樹脂で成形された裏側摺動子で、ケース１１ａとラック１４との間に介設されている。
【００３７】
減速機構１１のケース１１ａに取り付けられた楕円リング状の裏側摺動子３９が配設されたケース１１ａの表面には、図１５に示すように、凹部１１ｆが形成され、該凹部１１ｆ内には、ゴムからなる押圧部材４０が固設されている。この押圧部材４０は、ピニオン１３とラック１４の歯部１４ａの噛み合い代である隙間が常に適正に維持されるよう、ラック１４をローラ３７方向に押圧している。なお、本実施形態の押圧部材４０は、ゴムを採用したが、これに限定されるものでなく、ラック１４をローラ３７方向に押圧可能なものであればよく、例えば、コイルスプリング、板バネといった弾性を有する部材であれば、置き換え可能である。
【００３８】
第２の実施形態の作用を説明する。図１１は、バックドア３が全閉位置Ｂにあり、ここで開方向の操作スイッチ（図示略）が操作されると、モータが正転し、減速機構１１を介し、ピニオン１３が正転する。すると、ピニオン１３に噛み合ったラック１４は、ピニオン１３の回転に伴い後側ＲＲに移動する。
【００３９】
ラック１４の一端部１４ｃには、連結部材１４ｄが溶接により固定されている。連結部材１４ｄは、車体１の開口２周縁部に穿設された孔２ａより外部に突出し、バックドア３の上部に室内ＲＭ側に突出したアーム部材３ａと軸１４ｅにより回転可能に連結されている。この連結部材１４ｄは、本実施形態では、ラック１４と別部材としてあるが、これはラック１４は、多車種に対応する共通部品とし、連結部材１４ｄを換えて異なる車種に対応するようにしたためであり、連結部材１４ｄはラック１４と一体でも可能である。
【００４０】
このとき、連結部材１４ｄが連結された軸１４ｅは、後側ＲＲに移動すると同時に、バックドア３のヒンジピン４ａを中心とした揺動運動に伴い、上側ＵＰ方向にも移動し、バックドア３は、図１２に示す全開位置Ａに到達する。以上全閉位置Ｂから全開位置Ａに駆動する状況を説明したが、全開位置Ａから全閉位置Ｂに駆動するときは、反対に進行するのみなので説明は省略する。
【００４１】
この軸１４ｅの上側への移動により、ラック１４の一端部１４ｃにも、連結部材１４ｄを介し上側ＵＰに持ち上げる力が作用する。このとき、ラック１４は、ピニオン１３とピニオン１３に対向する位置にある１個のローラ３７で挟持されているので、ラック１４は、傾動することを妨げられることはない。これは、ピニオン１３とラック１４の歯部１４ａとの噛み合いのために設定されている隙間の範囲で、ラック１４は傾動するもので、ラック１４の傾動に伴い、隙間はわずかに減少するが、本実施形態のラック１４の傾動角度（１０度）では隙間の減少は微少であり、ピニオン１３とラック１４の歯部１４ａとの噛み合いに悪影響を与えることはない。この結果、ラック１４は、後側ＲＲに移動するに従い、一端部１４ｃが上側ＵＰに傾動し、バックドア３との連結点である軸１４ｅの揺動軌跡にスムーズに追従することが可能となる。
【００４２】
第２の実施形態によれば、ラック１４自体が傾動するので、部品点数が第１の実施形態よりも少なくてすみ、さらに簡素化の図れた車両用開閉体の開閉装置を提供することができる。
【００４３】
第１及び第２の実施形態は、いずれもバックドア３の開閉装置に本発明を適用した例を示したが、これに限定されるものでなく、サイドドア等の他の車両用ドアの開閉装置にも適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ラック自体がバックドアの揺動に対応して揺動可能としたので、ラックを直接開閉体に連結でき、余計な部材は必要なく、部品点数も少なくてすむとともに組み付け工数も低減した車両用開閉体の開閉装置を提供することができる。また、扉から離れたラックの端部側すなわち車内中央側を車体内面に接近させてラックを傾斜状態で配設したので、室内の居住空間を広くすることができる。
【００４５】
請求項２記載の発明によれば、ラックをピニオンとの距離を維持しつつ保持部に確実に保持した状態で保持部自体が揺動するので、ラックとピニオンの噛み合いは精度よく維持され、耐久性が向上する。
【００４６】
請求項３記載の発明によれば、ラック自体が傾動するので部品点数がさらに減少し簡素化の図れた車両用開閉体の開閉装置を提供することができる。
【００４９】
請求項４記載の発明によれば、保持部にラックをピニオンと反対方向に押圧する押圧部材を設けたので、ピニオンとラックの歯部は常に適正な噛み合い代を維持でき、また車両走行時の振動によるラックのガタツキを抑えることができるので、異音の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置が取り付けられた車両の概要側面図。
【図２】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置を示す斜視図。
【図３】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の全閉位置を示す側面図。
【図４】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の全開位置を示す側面図。
【図５】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置を示す部分拡大断面図。
【図６】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の正面図。
【図７】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の車両への取り付け状態を示す平面図。
【図８】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の駆動部を示す部分断面図。
【図９】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の駆動部からカバーを取り除いた状態を示す部分側面図。
【図１０】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の駆動部からカバーとラックを取り除いた状態を示す部分側面図。
【図１１】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置の全閉位置を示す側面図。
【図１２】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置の全開位置を示す側面図。
【図１３】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置を示す部分拡大断面図。
【図１４】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置の駆動部からカバーを取り除いた状態を示す部分側面図。
【図１５】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置の駆動部からカバーとラックを取り除いた状態を示す部分側面図。
【符号の説明】
１ 車体
２ 開口
３ バックドア（開閉体）
４ａ ヒンジピン（軸）
７ ルーフパネル（屋根）
８ 開閉装置
１０ モータ
１１ 減速機構
１３ ピニオン
１４ ラック
１４ａ ラックの歯部
１４ｂ ラックの支持面
１４ｃ ラックの一端部
１５ 保持部
１７，３７ ローラ（支持部材）
２０，４０ 押圧部材
Ｕ 駆動ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用開閉体の開閉装置に関するものであって、特に小型化を図り居住性を向上させた車両用開閉体の開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような装置は、例えば実開平６−７１８５２号公報に開示されており、モータにより駆動されたピニオンにセクタギアが噛み合い揺動する構造である。このセクタギアに一端が連結されたロッドの他端が、車両のバックドアに連結されている。モータを回転させると、セクタギアが揺動し、セクタギアに連結されたロッドを介しバックドアが押し引きされ、開閉する構造となっている。
【０００３】
このような従来の技術の構造にあっては、ロッドの一端側は、水平面内で揺動するセクタギアに連結されている。バックドアに連結されたロッドの他端側は、バックドアの開閉に伴い上下に揺動する。このため、ロッド両端には、このバックドア及びセクタギアのそれぞれ異なる方向の動きに追従すべく、ボールジョイントが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セクタギアとバックドアとの間に、ボールジョイント付きのロッドを設けることは、装置全体の部品点数を増加させ、装置の構造を複雑にする事となり、さらに製造工数も増加することになる。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたもので、ロッドのような付加的な部材を設けることなく、モータからの駆動力を開閉体にスムーズに伝達させ、部品点数が少なく、製造工数の低減した車両用開閉体の開閉装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、車体に設けられた開口の縁部に、一端を枢支されてなる開閉体を駆動ユニットで揺動開閉させる車両用開閉体の開閉装置において、前記駆動ユニットは、車体内側に取り付けられ且つ正逆回転するモータと、該モータの回転を減速しピニオンの回転として出力する減速機構と、歯部によりピニオンに噛み合い移動可能であって一端部を開閉体に連結されたラックとから構成されてなり、前記ラックの歯部の反対側の支持面に当接可能な支持部材が配設された保持部を、減速機構側に設け、前記ラックは、開閉体に連結される一端部側が他端部側より車体内面から離れた傾斜状態で配設されていると共に前記保持部によりピニオンとの噛み合いを維持しつつ傾動可能であるものである。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ラック自体がバックドアの揺動に対応して揺動可能としたので、ラックを直接開閉体に連結でき、余計な部材は必要なく、部品点数も少なくてすむとともに組み付け工数も低減した車両用開閉体の開閉装置を提供することができる。また、扉から離れたラックの端部側すなわち車内中央側を車体内面に接近させてラックを傾斜状態で配設したので、室内の居住空間を広くすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記保持部は減速機構にピニオンの回転中心と同一な揺動中心で枢支されているものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、ラックをピニオンとの距離を維持しつつ保持部に確実に保持した状態で保持部自体が揺動するので、ラックとピニオンの噛み合いは精度よく維持され、耐久性が向上する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、保持部は減速機構に一体的に形成されており、保持部にはピニオンと対向する位置に単数の支持部材が配設されているものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、ラック自体が傾動するので部品点数がさらに減少し簡素化の図れた車両用開閉体の開閉装置を提供することができるものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、ラックをピニオンと反対の方向に押圧する押圧部材が保持部に固設されているものである。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、保持部にラックをピニオンと反対方向に押圧する押圧部材を設けたので、ピニオンとラックの歯部は常に適正な噛み合い代を維持でき、また車両走行時の振動によるラックのガタツキを抑えることができるので、異音の発生を防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図１０に基づいて説明する。図１に示される車両の車体１には、開口２を塞ぐバックドア３が開口２の上縁部に配設されたヒンジ４により、揺動自在に枢支されている。ヒンジ４は、水平方向に支持されたヒンジピン４ａを有し、バックドア３は、このヒンジピン４ａを中心として、上下方向に開閉可能となっている。本実施形態の場合、バックドア３の全開位置Ａから全閉位置Ｂまでの揺動角度はおよそ８０度となっている。Ｃは、バックドア３のニュートラル位置である。ＦＲは前側、ＲＲは後側、ＵＰは上側、ＬＷＲは下側である。
【００１９】
バックドア３の下端部には、車体１側に固定されたストライカ（図示省略）と噛み合うことにより、バックドア３を全閉位置Ｂに保持するドアロック装置５が配設されている。このドアロック装置５は、電動でロックの噛み合いを解除するアクチュエータを有する。
【００２０】
符号６は、一端部６ａをバックドア３に、他端部６ｂを車体１に夫々連結された伸縮自在なガスステーであり、両端部６ａ，６ｂは、バックドア３の開閉に追従するため、ボールジョイントで構成されている。このガスステー６は、内部に圧縮されたガスが封入され、伸長方向に付勢されており、バックドア３の開閉の補助付勢力を発生させるものである。すなわち、ガスステー６のバックドア３への連結部である一端部６ａは、バックドア３のヒンジピン４ａを中心とした揺動運動を行う。一方、ガスステー６の車体１側の連結部である他端部６ｂは、枢支されているので、ガスステー６の一端部６ａは、バックドア３の揺動により、他端部６ｂを中心として円弧運動を行う。このとき、ガスステー６の一端部６ａは、他端部６ｂに対し揺動しつつ伸縮をする。ガスステー６による開扉付勢力とバックドア３の自重による閉じ力がバランスし、止まる位置がニュートラル位置Ｃである。
【００２１】
バックドア３を、全閉位置Ｂから開扉するときは、ドアロック装置５を解除し、バックドア３をニュートラル位置Ｃを越えるまで持ち上げると、後はガスステー６の付勢力により、全開位置Ａまで開扉することができる。
【００２２】
全開位置Ａから閉じ方向にバックドア３を揺動するときは、開き操作と逆にバックドア３をガスステー６の付勢力に逆らってニュートラル位置を越えた位置まで揺動させ、ニュートラル位置Ｃを越えたらガスステー６の付勢力は閉じ方向に作用するので、あとは閉じ方向の操作力を加えなくても、バックドア３は、全閉位置Ｂまで自ら揺動する。このガスステー６の作用と連携することにより、後述する開閉装置８は、駆動力が小さなものでも、バックドア３の開閉が可能となっている。
【００２３】
車体１後端の屋根であるルーフパネル７には、開閉装置８がブラケット８ａにより、取り付けられている。室内側は、トリム（図示略）で覆われている。ブラケット８ａには、正逆回転可能なモータ１０が取り付けられた減速機構１１が固定されている。
【００２４】
減速機構１１のケース１１ａ内には、図８に示すように、第１減速ギア１１ｂ、駆動力の伝達を断接する電磁クラッチ１１ｃ、電気パルスを検出するロータリーエンコーダ１１ｄ、第２減速ギア１１ｅ、ピニオン１３が収容されており、ピニオン１３は、出力ギア部１３ａがケース１１ａより突出している。ロータリーエンコーダ１１ｄで検出された信号は、開閉装置８の作動制御に使われる。
【００２５】
ラック１４の歯部１４ａは、ケース１１ａから突出するピニオン１３の出力ギア部１３ａと噛み合い、保持部１５に長手方向に移動可能に保持されている。保持部１５は、減速機構１１のケース１１ａにピニオン１３と同一の回転中心で揺動可能に支持されており、カバー１６が外側から覆設されている。保持部１５の下部には、ピニオン１３から等間隔でラック１４の支持面１４ｂを保持するローラ１７、１７が２個回転可能に軸支されている。符号１７ａは、ローラ１７を軸支するローラ軸である。カバー１６は、減速機構１１のケース１１ａの表面とローラ軸１７ａの先端に固定されている。
【００２６】
符号１８は、図５に示すように、ポリアセタール樹脂で成形された表側摺動子で、ラック１４がスムーズに移動するよう、ラック１４とカバー１６の間に介設されている。符号１９は、同じく図５に示すように、楕円リング状をしたポリアセタール樹脂で成形された裏側摺動子で、保持部１５とラック１４との間に介設されている。
【００２７】
保持部１５に取り付けられた楕円リング状の裏側摺動子１９が配設された保持部１５には、図１０に示すように、凹部１５ａが形成され、該凹部１５ａ内には、ゴムからなる押圧部材２０が固設されている。この押圧部材２０は、ピニオン１３とラック１４の歯部１４ａの噛み合い代である隙間が、常に適正に維持されるよう、ラック１４をローラ１７方向に押圧している。なお、本実施形態の押圧部材２０は、ゴムを採用したが、これに限定されるものでなく、ラック１４をローラ１７方向に押圧可能なものであればよく、例えばコイルスプリング、板バネといった弾性を有する部材であれば、置き換え可能である。
【００２８】
ラック１４の一端部１４ｃには、図３及び図４に示すように、連結部材１４ｄが、ボルト或いは溶接等の固着手段により固定されている。連結部材１４ｄは、図２及び図４に示すように、車体１の開口２周縁部に穿設された孔２ａより外部に突出し、バックドア３の上部に室内側に突出したアーム部材３ａと軸１４ｅにより回転可能に連結されている。この連結部材１４ｄは、本実施形態では、ラック１４と別部材にしてあるが、これはラック１４を多車種に対応する共通部品とし、連結部材１４ｄを換えて異なる車種に対応するようにしたためであり、連結部材１４ｄは、ラック１４と一体でも可能である。ここでラック１４、モータ１０、減速機構１１とで駆動ユニットＵが構成されている。
【００２９】
図７に示す通り、開閉装置８は、平面視で略Ｌ字型をしている。すなわち、車体１の前側ＦＲ及び後側ＲＲ方向に沿って、ラック１４が沿在し、それと直交する方向に、モータ１０が取り付けられている。本構造によれば、開閉装置８を、ルーフパネル７の後端における左右の隅に配置可能で、取り付けた際、室内ＲＭ側に出っ張るラック１４やモータ１０からなる駆動ユニットＵを、室内の搭乗者の頭部Ｈが位置する部分をさけて配置でき、室内ＲＭの居住性、特にヘッドクリアランスの向上に貢献できる。
【００３０】
第１の実施形態の作用を説明する。図３は、バックドア３が全閉位置Ｂの状態であり、ここで操作スイッチ（図示略）が開方向に操作されると、モータ１０が正転し、減速機構１１を介しピニオン１３が正転する。すると、ピニオン１３に噛み合ったラック１４は、ピニオン１３の回転に伴い後側ＲＲに移動する。このとき、連結部材１４ｄが連結された軸１４ｅは、後側に移動すると同時に、ドアのヒンジピン４ａを中心とした揺動運動に伴い上側にも移動し、バックドア３は、図４に示す全開位置Ａに到達する。この連結点である軸１４ｅの下側及び上側への移動により、ラック１４の後端も連結部材１４ｄを介し下側及び上側に揺動させる力が作用する。この力を受けて、ラック１４を保持する保持部１５は、減速機構１１のケース１１ａに対しピニオン１３の回転中心を揺動中心として前側ＦＲ及び後側ＲＲに揺動する。
【００３１】
この結果、保持部１５に支持されているラック１４は、後側ＲＲに移動するに伴い、一端部１４ｃが揺動運動を行い、バックドア３との連結点である軸１４ｅの揺動軌跡にスムーズに追従することが可能となる。本実施形態の場合、バックドア３の全開位置Ａから全閉位置Ｂに対応する保持部１５の揺動角度は、およそ１０度となっている。ラック１４の傾動角度は、ピニオン１３のピッチ円と軸１４ｅの回転軌跡との接線を最大傾斜とし、それ以外は傾斜角度が減少する。
【００３２】
以上、全閉位置Ｂから全開位置Ａに駆動する状況を説明したが、全開位置Ａから全閉位置Ｂに駆動するときは、反対に進行するのみなので説明は省略する。
【００３３】
次に、第２の実施形態について、図１１乃至図１５に基づいて説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成については、共通する符号を付与し、重複箇所については説明を省略する。
【００３４】
車体１後端のルーフパネル７には、開閉装置２８がブラケット（図示省略）により取り付けられている。室内ＲＭ側は、トリム（図示略）で覆われている。ブラケットには、正逆回転可能なモータが取り付けられた減速機構１１が固定されている。
【００３５】
減速機構１１のケース１１ａのピニオン１３と対向する位置にラック１４の支持面１４ｂを保持する１個のローラ３７が回転可能に軸支されている。符号３７ａは、前記ローラ３７を軸支するローラ軸である。カバー３６は、ケース１１ａとローラ軸３７ａの先端に固定されている。
【００３６】
符号３８は、ポリアセタール樹脂で成形された表側摺動子で、ラック１４がスムーズに移動するよう、ラック１４とカバー３６の間に介設されている。符号３９は、楕円リング状をしたポリアセタール樹脂で成形された裏側摺動子で、ケース１１ａとラック１４との間に介設されている。
【００３７】
減速機構１１のケース１１ａに取り付けられた楕円リング状の裏側摺動子３９が配設されたケース１１ａの表面には、図１５に示すように、凹部１１ｆが形成され、該凹部１１ｆ内には、ゴムからなる押圧部材４０が固設されている。この押圧部材４０は、ピニオン１３とラック１４の歯部１４ａの噛み合い代である隙間が常に適正に維持されるよう、ラック１４をローラ３７方向に押圧している。なお、本実施形態の押圧部材４０は、ゴムを採用したが、これに限定されるものでなく、ラック１４をローラ３７方向に押圧可能なものであればよく、例えば、コイルスプリング、板バネといった弾性を有する部材であれば、置き換え可能である。
【００３８】
第２の実施形態の作用を説明する。図１１は、バックドア３が全閉位置Ｂにあり、ここで開方向の操作スイッチ（図示略）が操作されると、モータが正転し、減速機構１１を介し、ピニオン１３が正転する。すると、ピニオン１３に噛み合ったラック１４は、ピニオン１３の回転に伴い後側ＲＲに移動する。
【００３９】
ラック１４の一端部１４ｃには、連結部材１４ｄが溶接により固定されている。連結部材１４ｄは、車体１の開口２周縁部に穿設された孔２ａより外部に突出し、バックドア３の上部に室内ＲＭ側に突出したアーム部材３ａと軸１４ｅにより回転可能に連結されている。この連結部材１４ｄは、本実施形態では、ラック１４と別部材としてあるが、これはラック１４は、多車種に対応する共通部品とし、連結部材１４ｄを換えて異なる車種に対応するようにしたためであり、連結部材１４ｄはラック１４と一体でも可能である。
【００４０】
このとき、連結部材１４ｄが連結された軸１４ｅは、後側ＲＲに移動すると同時に、バックドア３のヒンジピン４ａを中心とした揺動運動に伴い、上側ＵＰ方向にも移動し、バックドア３は、図１２に示す全開位置Ａに到達する。以上全閉位置Ｂから全開位置Ａに駆動する状況を説明したが、全開位置Ａから全閉位置Ｂに駆動するときは、反対に進行するのみなので説明は省略する。
【００４１】
この軸１４ｅの上側への移動により、ラック１４の一端部１４ｃにも、連結部材１４ｄを介し上側ＵＰに持ち上げる力が作用する。このとき、ラック１４は、ピニオン１３とピニオン１３に対向する位置にある１個のローラ３７で挟持されているので、ラック１４は、傾動することを妨げられることはない。これは、ピニオン１３とラック１４の歯部１４ａとの噛み合いのために設定されている隙間の範囲で、ラック１４は傾動するもので、ラック１４の傾動に伴い、隙間はわずかに減少するが、本実施形態のラック１４の傾動角度（１０度）では隙間の減少は微少であり、ピニオン１３とラック１４の歯部１４ａとの噛み合いに悪影響を与えることはない。この結果、ラック１４は、後側ＲＲに移動するに従い、一端部１４ｃが上側ＵＰに傾動し、バックドア３との連結点である軸１４ｅの揺動軌跡にスムーズに追従することが可能となる。
【００４２】
第２の実施形態によれば、ラック１４自体が傾動するので、部品点数が第１の実施形態よりも少なくてすみ、さらに簡素化の図れた車両用開閉体の開閉装置を提供することができる。
【００４３】
第１及び第２の実施形態は、いずれもバックドア３の開閉装置に本発明を適用した例を示したが、これに限定されるものでなく、サイドドア等の他の車両用ドアの開閉装置にも適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ラック自体がバックドアの揺動に対応して揺動可能としたので、ラックを直接開閉体に連結でき、余計な部材は必要なく、部品点数も少なくてすむとともに組み付け工数も低減した車両用開閉体の開閉装置を提供することができる。また、扉から離れたラックの端部側すなわち車内中央側を車体内面に接近させてラックを傾斜状態で配設したので、室内の居住空間を広くすることができる。
【００４５】
請求項２記載の発明によれば、ラックをピニオンとの距離を維持しつつ保持部に確実に保持した状態で保持部自体が揺動するので、ラックとピニオンの噛み合いは精度よく維持され、耐久性が向上する。
【００４６】
請求項３記載の発明によれば、ラック自体が傾動するので部品点数がさらに減少し簡素化の図れた車両用開閉体の開閉装置を提供することができる。
【００４９】
請求項４記載の発明によれば、保持部にラックをピニオンと反対方向に押圧する押圧部材を設けたので、ピニオンとラックの歯部は常に適正な噛み合い代を維持でき、また車両走行時の振動によるラックのガタツキを抑えることができるので、異音の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置が取り付けられた車両の概要側面図。
【図２】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置を示す斜視図。
【図３】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の全閉位置を示す側面図。
【図４】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の全開位置を示す側面図。
【図５】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置を示す部分拡大断面図。
【図６】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の正面図。
【図７】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の車両への取り付け状態を示す平面図。
【図８】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の駆動部を示す部分断面図。
【図９】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の駆動部からカバーを取り除いた状態を示す部分側面図。
【図１０】 本発明の第１の実施形態に係わる開閉装置の駆動部からカバーとラックを取り除いた状態を示す部分側面図。
【図１１】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置の全閉位置を示す側面図。
【図１２】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置の全開位置を示す側面図。
【図１３】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置を示す部分拡大断面図。
【図１４】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置の駆動部からカバーを取り除いた状態を示す部分側面図。
【図１５】 本発明の第２の実施形態に係わる開閉装置の駆動部からカバーとラックを取り除いた状態を示す部分側面図。
【符号の説明】
１ 車体
２ 開口
３ バックドア（開閉体）
４ａ ヒンジピン（軸）
７ ルーフパネル（屋根）
８ 開閉装置
１０ モータ
１１ 減速機構
１３ ピニオン
１４ ラック
１４ａ ラックの歯部
１４ｂ ラックの支持面
１４ｃ ラックの一端部
１５ 保持部
１７，３７ ローラ（支持部材）
２０，４０ 押圧部材
Ｕ 駆動ユニット
Claims (4)
- 車体に設けられた開口の縁部に、一端を枢支されてなる開閉体を駆動ユニットで揺動開閉させる車両用開閉体の開閉装置において、
前記駆動ユニットは、車体内側に取り付けられ且つ正逆回転するモータと、該モータの回転を減速しピニオンの回転として出力する減速機構と、歯部によりピニオンに噛み合い移動可能であって一端部を開閉体に連結されたラックとから構成されてなり、
前記ラックの歯部の反対側の支持面に当接可能な支持部材が配設された保持部を、減速機構側に設け、
前記ラックは、開閉体に連結される一端部側が他端部側より車体内面から離れた傾斜状態で配設されていると共に前記保持部によりピニオンとの噛み合いを維持しつつ傾動可能であることを特徴とする車両用開閉体の開閉装置。 - 請求項１に記載の車両用開閉体の開閉装置であって、
前記保持部は、減速機構にピニオンの回転中心と同一な揺動中心で枢支されていることを特徴とする車両用開閉体の開閉装置。 - 請求項１に記載の車両用開閉体の開閉装置であって、
前記保持部は、減速機構に一体的に形成されており、
該保持部には、ピニオンと対向する位置に単数の支持部材が配設されていることを特徴とする車両用開閉体の開閉装置。 - 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両用開閉体の開閉装置であって、
前記ラックを、ピニオンと反対の方向に押圧する押圧部材が保持部に固設されていることを特徴とする車両用開閉体の開閉装置。
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