JP6520379B2 - 抵抗発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられる回転体の回転運動に対する抵抗を発生する抵抗発生装置に関する。

従来、車両には、バックドア、スウィングドア、スライドドア又は窓ガラスなどの開閉部材を開閉する駆動装置が設けられている。例えば、バックドア（後尾扉）を開閉する駆動装置は、一端部に車体に連結される継ぎ手を有し、他端部に開閉部材に連結される継ぎ手を有する。駆動装置は、モータの動力やユーザの人力（動力）により回転するねじ付きスピンドルと、ねじ付きスピンドルに螺合するスピンドルナットと、一端部がスピンドルナットに固定され、他端部が開閉部材に連結される継ぎ手に固定されるスピンドル管とを有する。

動力によりねじ付きスピンドルが回転すると、ねじ付きスピンドルの回転運動は、ねじ付きスピンドルとスピンドルナットとによりスピンドルナットの直線運動へ変換される。これにより、スピンドルナットに固定されたスピンドル管が直線的に移動して開閉部材が開閉する。また、駆動装置は、ユーザが開閉部材に手をかけて手動で開閉部材を開閉することもできるように構成されている。駆動装置は、開閉部材が開いた状態を保持するために圧縮コイルばねを有する。圧縮コイルばねは、開閉部材の自重に釣り合った反力を発生することにより開閉部材の開状態を保持する。

また、駆動装置は、風や雪などの外力が開閉部材に作用した場合でも開閉部材の開状態を保持するために、ねじ付きスピンドルの回転運動に対する抵抗を発生する抵抗発生装置が設けられている（特許文献１）。特許文献１は、ねじ付きスピンドル及びスピンドルナットを有する駆動装置における抵抗発生装置を開示している。抵抗発生装置は、モータからの動力を受ける回転可能な動力受け部と、動力受け部の回転運動をねじ付きスピンドルへ伝達する出力部材と、動力受け部の周りを取り囲む中空円筒伝達要素と、中空円筒伝達要素を取り囲む固定部材と、固定部材の内周面に摩擦係合する第一ねじりコイルばねと、中空円筒伝達要素の内周面に摩擦係合する第二ねじりコイルばねとを有している。動力受け部の回転運動は、出力部材へ伝達される。

モータにより動力受け部が回転すると、動力受け部が第二ねじりコイルばねを巻き増し（付勢）して第二ねじりコイルばねの外径を小さくし第二ねじりコイルばねと中空円筒伝達要素との摩擦係合を弱める。これによって、動力受け部は、小さな抵抗で出力部材を回転し、開閉部材を開閉することができる。モータの回転が停止すると、固定部材と第一ねじりコイルばねとの摩擦係合及び中空円筒伝達要素と第二ねじりコイルばねとの摩擦係合により、開閉部材が開かれた開度で開閉部材の開状態が保持される。

一方、ユーザが手動で開閉部材に力をかけると、出力部材が第二ねじりコイルばねを巻き減らし（付勢）して第二ねじりコイルばねと中空円筒伝達要素との摩擦係合を強め、中空円筒伝達要素が回転される。中空円筒伝達要素の回転は、第一ねじりコイルばねを巻き増し（付勢）して第一ねじりコイルばねの外径を小さくし第一ねじりコイルばねと固定部材との摩擦係合を弱める。これによって、出力部材は、小さな抵抗で回転し、ユーザは手動で開閉部材を開閉することができる。

独国実用新案出願公開第２０２００７０１５５９７号明細書

しかし、特許文献１においては、開閉部材を開閉するためにモータにより出力部材を回転するとき、第二ねじりコイルばねと中空円筒伝達要素との間の摩擦係合を完全には解除できないので、モータによる出力部材の回転運動に対する抵抗がゼロにならない。

また、第一及び第二ねじりコイルばねの直径の伸縮により摩擦抵抗を発生しているので、抵抗力が安定しないという問題がある。第一及び第二ねじりコイルばねの直径の伸縮により摩擦抵抗力を調整する場合、摩擦抵抗力の設定が困難である。第一及び第二ねじりコイルばねによる摩擦抵抗力の設定が困難であるため、開状態の開閉部材にわずかな外力が作用しただけで開閉部材が意図せずに閉じるおそれがあるという問題もある。さらに、モータにより出力部材を回転させるときでさえ、第二ねじりコイルばねが中空円筒伝達要素と摩擦係合しているので、モータの駆動力に損失を生じる。

そこで、本発明は、解除部材の回転運動を回転体へ伝達するときに、回転体の回転運動に対する抵抗を簡単な構造で確実に解除することができる抵抗発生装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明の一実施例による車両に設けられる抵抗発生装置は、
動力を受けて回転する解除部材と、
前記動力を受けずに固定された固定部材と、
前記固定部材に固定して配置された弾性変形部材と、
前記解除部材が前記動力を受けて回転するのに伴い、前記弾性変形部材と接触する接触位置と前記弾性変形部材から離れる離間位置との間を移動可能な回転摩擦部材と、
前記回転摩擦部材の回転運動を回転体へ伝達する出力部材と、
前記回転摩擦部材を前記接触位置へ付勢する付勢部材と、
を備え、
前記付勢部材は、前記出力部材と前記回転摩擦部材の間に配置され、
前記出力部材と前記回転摩擦部材の間に前記付勢部材を保持するために、前記出力部材は、前記回転摩擦部材に設けられた突起部に係止する爪部を有する。

本発明によれば、解除部材の回転運動を回転体へ伝達するときに、回転体の回転運動に対する抵抗を簡単な構造で確実に解除することができる。

車両のバックドアに設けられた駆動装置を示す図。 駆動装置の斜視図。 駆動装置の断面図。 モータと減速機との間に配置された抵抗発生装置の断面図。 抵抗発生装置の分解斜視図。 解除部材の斜視図。 弾性変形部材と保持部材の断面図。 回転摩擦部材を示す図。 出力部材と回転摩擦部材を示す図。 回転摩擦部材と弾性変形部材の拡大断面図。 モータから見た回転摩擦部材と解除部材を示す図。 変形例のカム部が設けられた回転摩擦部材を示す図。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（駆動装置）
図１は、車両１５０のバックドア（開閉部材）２００に設けられた駆動装置１００を示す図である。本実施例において、駆動装置１００は、いわゆるスピンドルパワーバックドア駆動ユニットである。しかし、駆動装置１００は、車両のスウィングドア、スライドドア、窓ガラスなどの開閉部材を開閉するために用いてもよい。また、駆動装置１００は、ドアの開閉に限らず、車両のシートを昇降させるために使用してもよい。

駆動装置１００は、車両１５０の車体１５０Ａの幅方向の両側で車体１５０Ａとバックドア２００との間に設けられている。駆動装置１００の両端部に継ぎ手１０２及び１０４がそれぞれ設けられている。駆動装置１００の一端部の継ぎ手１０２は、車体１５０Ａに連結されている。駆動装置１００の他端部の継ぎ手１０４は、バックドア２００に連結されている。駆動装置１００に内蔵されているモータ１１０（図３）により円筒状のカバー管１０６が円筒状のハウジング管１０７に対して相対移動することにより、バックドア２００が開閉する。

図２は、駆動装置１００の斜視図である。駆動装置１００は、ハウジング管１０７と、ハウジング管１０７に入れ子式に嵌合されたカバー管１０６とを有する。カバー管１０６は、ハウジング管１０７に対して軸線方向に往復移動可能である。カバー管１０６及びハウジング管１０７は、伸縮自在管を構成している。ハウジング管１０７の端部に継ぎ手１０２が設けられている。カバー管１０６の端部に継ぎ手１０４が設けられている。電気ケーブル１０８は、ハウジング管１０７に収納されたモータ１１０（図３）へ電力を供給する。

図３は、駆動装置１００の断面図である。図３（ａ）は、バックドア２００を全閉したときの駆動装置１００を示す図である。図３（ｂ）は、バックドア２００を全開したときの駆動装置１００を示す図である。駆動装置１００の駆動源としてのモータ１１０は、ハウジング管１０７に収納されている。モータ１１０の回転軸（入力軸）１１１は、抵抗発生装置１に連結されている。抵抗発生装置１は、減速機（遊星歯車）１１２に連結されて、モータ１１０の動力を減速機１１２へ伝達する。減速機１１２は、ねじ付きスピンドル（回転体）１１３に連結されている。抵抗発生装置１は、モータ１１０と減速機１１２との間に配置されている。減速機１１２は、抵抗発生装置１の回転速度を減速してねじ付きスピンドル１１３へ伝達する。抵抗発生装置１は、減速機１１２を介してモータ１１０の回転運動をねじ付きスピンドル１１３へ伝達する。

スピンドルナット１１４は、ねじ付きスピンドル１１３に螺合している。ねじ付きスピンドル１１３は、回転可能にハウジング管１０７により保持されている。ねじ付きスピンドル１１３は、円筒状のスピンドル管１１５に挿入されている。スピンドル管１１５の一端部は、スピンドルナット１１４に固定され、他端部は、継ぎ手１０４及びカバー管１０６に固定されている。

カバー管１０６の内部には、圧縮コイルばね１１６が収納されている。圧縮コイルばね１１６は、バックドア２００が開かれたときに、バックドア２００を開状態に保持するためにバックドア２００の自重と釣り合う付勢力を発生する。なお、ここでいう「バックドア２００の自重と釣り合う」は、バックドア２００が任意の位置に開放されたときにバックドア２００を当該任意の位置に保持できることを意味する。

モータ１１０が回転すると、抵抗発生装置１及び減速機１１２を介してねじ付きスピンドル１１３が回転する。ねじ付きスピンドル１１３の回転運動は、ねじ付きスピンドル１１３とスピンドルナット１１４との螺合によりスピンドルナット１１４及びスピンドル管１１５の直線運動へ変換される。スピンドルナット１１４及びスピンドル管１１５の直線運動により、カバー管１０６は、ハウジング管１０７に対して移動してバックドア２００を開閉する。

バックドア２００が全閉されているとき、図３（ａ）に示すように、スピンドルナット１１４は、ねじ付きスピンドル１１３の下部に位置し、カバー管１０６のほとんどの部分がハウジング管１０７を覆っている。すなわち、伸縮自在管は、縮んだ状態である。バックドア２００を開くためにモータ１１０が回転すると、ねじ付きスピンドル１１３の回転によりスピンドルナット１１４が上方へ移動する。バックドア２００が全開されると、図３（ｂ）に示すように、スピンドルナット１１４は、ねじ付きスピンドル１１３の上部に位置し、カバー管１０６がハウジング管１０７に対して上方へ移動する。すなわち、伸縮自在管は、伸びた状態である。

カバー管１０６は、ハウジング管１０７に対して任意の位置に停止することができる。任意の位置に停止したカバー管１０６には、バックドア２００の自重がかかるが、バックドア２００の自重は、圧縮コイルばね１１６の付勢力と釣り合う。これによって、バックドア２００は、任意の位置に停止可能である。駆動装置１００は、バックドア２００をどの開度でも自由に止められるフリーストップを実現するドア保持装置である。バックドア２００に風などの不所望の外力が作用した場合や車両が傾斜面に停車しており、バックドア２００の自重と圧縮コイルばね１１６の付勢力との釣り合いが崩れた場合、抵抗発生装置１は、バックドア２００の開閉動作に対する抵抗を発生してバックドア２００の位置を保持する。

（抵抗発生装置）
バックドア２００が開いたときに、バックドア２００が自重により閉じることを防止するために、駆動装置１００には、圧縮コイルばね１１６が設けられている。しかし、バックドア２００の開状態でバックドア２００に風や雪などの負荷が作用した場合や、車両が傾斜面に停車しておりバックドア２００の自重と圧縮コイルばね１１６の付勢力との釣り合いが崩れた場合、バックドア２００が不所望に閉じるおそれがある。そこで、開かれたバックドア２００にある程度の外力が作用してもバックドア２００が閉じることがないように、駆動装置１００には、抵抗発生装置１が設けられている。抵抗発生装置１は、電気的制御を必要とすることなく、バックドア２００の作動状態に応じて、停止保持状態（保持力付与状態）と作動許容状態（保持力解除状態）とを機械的に切り替えることができる抵抗機構である。抵抗発生装置１は、バックドア２００を任意の開度で停止させるときに抵抗（保持力）を発生してバックドア２００を任意の開度で保持する機能と、モータ１１０によりバックドア２００を開閉するときに抵抗を解除してモータ１１０の出力損失なくモータ１１０によるバックドア２００の開閉を許容する機能とを有する。

図４は、モータ１１０と減速機１１２との間に配置された抵抗発生装置１の断面図である。図４（ａ）は、モータ１１０が停止し、回転摩擦部材５が弾性変形部材７に接触している状態を示す。図４（ｂ）は、モータ１１０が回転し、回転摩擦部材５が弾性変形部材７から離間している状態を示す。抵抗発生装置１は、ハウジング管１０７内に収納される。図４においては、ハウジング管１０７の図示を省略している。抵抗発生装置１の入力側は、モータ１１０に連結されている。抵抗発生装置１の出力側は、減速機１１２に連結されている。抵抗発生装置１は、モータ１１０の回転軸１１１から動力を受けて回転する。モータ１１０は、高速で回転するので、抵抗発生装置１の出力部材２は、高速で回転する。減速機１１２は、出力部材２の回転速度を減速し、減速した回転速度でねじ付きスピンドル１１３を回転する。

図５は、抵抗発生装置１の分解斜視図である。抵抗発生装置１は、出力部材２、軸受３、軸受保持部材（スペーサー）４、回転摩擦部材（シュー）５、ケース（固定部材）６、弾性変形部材（摩擦抵抗発生摺動部品）７、保持部材８、支持板（ベース）９及び解除部材（動力受け部）１０を有する。解除部材１０は、モータ１１０からの動力を受けて回転する。解除部材１０は、圧入によりモータ１１０の回転軸１１１に係止され、回転軸１１１と一体に回転する。なお、解除部材１０は、ねじ、ピン、セレーションなどの係止部材によりモータ１１０の回転軸１１１に係止されていてもよい。

支持板９は、２本のねじ１１によりモータ１１０に固定される。支持板９の外周部には、複数（本実施例において４つ）の突起９ａ及び複数の係止部９ｂが設けられている。突起９ａは、回転軸線Ｘに沿って延在している。弾性変形部材（弾性部材）７は、保持部材８に保持されている。保持部材８の外周部には、複数（本実施例において２つ）の突起８ａが設けられている。突起８ａは、回転軸線Ｘに沿って延在している。ケース６は、円筒形状をしている。ケース６は、解除部材１０の回りに配置された固定部材である。弾性変形部材７は、保持部材８を介してケース６に固定して配置されている。保持部材８及びケース６は、モータ１１０の動力を受けずに固定された固定部材である。ケース６は、ケース６の一端部に開口する複数（本実施例において４つ）の溝穴６ａが設けられている。また、ケース６は、ケース６の他端部に開口する複数（本実施例において４つ）の溝穴６ｂが設けられている。溝穴６ａ及び６ｂは、回転軸線Ｘに沿って延在している。保持部材８は、保持部材８の突起８ａが支持板９の突起９ａと一直線に整列するように、支持板９に隣接して配置される。ケース６は、ケース６の溝穴６ａが保持部材８の突起８ａ及び支持板９の突起９ａに嵌合するように、保持部材８及び支持板９に取り付けられる。保持部材８は、ケース６により、支持板９すなわちモータ１１０に対して回転しないように固定される。

ケース６の一端部には、複数の係止穴６ｃが設けられている。支持板９の複数の係止部９ｂとケース６の複数の係止穴６ｃは、スナップフィット嵌めを構成する。支持板９の複数の係止部９ｂとケース６の複数の係止穴６ｃとのスナップフィット嵌めにより、ケース６は、支持板９すなわちモータ１１０に対して回転軸線Ｘの方向に移動しないように保持される。ケース６は、支持板９に固定されるように構成されているが、モータ１１０そのものに、又は、ハウジング管１０７に直接固定されるように構成されていてもよい。保持部材８は、弾性変形部材７が回転軸線Ｘの方向に移動しないように固定し、弾性変形部材７が回転軸線Ｘの回りに回転しないように固定する固定部材として機能する。

出力部材２は、軸受３を介して軸受保持部材４に回転可能に保持されている。回転摩擦部材５は、出力部材２と一体に回転するが、出力部材２に対して回転軸線Ｘの方向に移動可能に出力部材２に支持されている。軸受保持部材４の外周には、複数（本実施例において４つ）の突起４ａが設けられている。突起４ａは、回転軸線Ｘに沿って延在している。出力部材２、軸受３及び回転摩擦部材５が軸受保持部材４に組み付けられた状態で、軸受保持部材４は、軸受保持部材４の突起４ａがケース６の溝穴６ｂに嵌合するように、ケース６に取り付けられる。軸受保持部材４は、ケース６により、支持板９すなわちモータ１１０に対して回転しないように固定される。

出力部材２には、出力軸１２が固定されている。出力軸１２には、歯車１３が設けられている。減速機１１２の外周部には、複数の突起１１２ａおよび複数の係止部１１２ｂが設けられている。ケース６の他端部には、複数の係止穴６ｄが設けられている。減速機１１２の複数の係止部１１２ｂとケース６の複数の係止穴６ｄは、スナップフィット嵌めを構成する。減速機１１２は、減速機１１２の突起１１２ａがケース６の溝穴６ｂに嵌合し、減速機１１２の係止部１１２ｂがケース６の係止穴６ｄにスナップフィット嵌めされるように、ケース６に取り付けられる。減速機１１２は、ケース６により、支持板９すなわちモータ１１０に対して回転しないように固定される。また、減速機１１２の係止部１１２ｂとケース６の係止穴６ｄとのスナップフィット嵌めにより、減速機１１２、軸受保持部材４及び保持部材８は、モータ１１０に対して回転軸線Ｘの方向に移動しないように保持される。出力部材２の歯車１３は、減速機１１２の歯車１４と噛合する。

図６は、解除部材１０の斜視図である。解除部材１０は、円筒状の本体１０ａと、本体１０ａに設けられた穴１０ｂと、本体１０ａから回転軸線Ｘに垂直な方向へ突出する２つの突出部１０ｃとからなる。突出部１０ｃは、本体１０ａの半径方向に挿入されたピンで形成されていてもよい。穴１０ｂは、回転軸線Ｘの方向に延在している。穴１０ｂにモータ１１０の回転軸１１１が圧入され、解除部材１０は、回転軸１１１と一体に回転する。

図７は、弾性変形部材７と保持部材８の断面図である。本実施例において、弾性変形部材７及び保持部材８は、円環形状である。保持部材８は、半径方向で内方へ延在するツバ部（フランジ部）８ｂを有する。ツバ部８ｂの先端部８ｃは、回転軸線Ｘの方向に屈曲している。本実施例において、保持部材８は、金属製である。しかし、保持部材８は、必ずしも金属製である必要はない。弾性変形部材７は、回転摩擦部材５に摩擦接触する摩擦接触部７ａと、保持部材８の先端部８ｃに固定される固定部７ｂとを有する。弾性変形部材７は、回転摩擦部材５が摩擦接触部７ａに接触しやすいように、摩擦接触部７ａと固定部７ｂとの間に円環状の傾斜部（テーパ―部）７ｃが設けられている。摩擦接触部７ａは、全周にわたって連続的に均一に設けられている。しかし、摩擦接触部７ａは、周方向に間隔を空けて断続的に設けられていてもよい。弾性変形部材７は、エラストマー、ゴム、ウレタン、樹脂又は金属（例えば、板ばね）などからつくられている。弾性変形部材７及び保持部材８は、樹脂材料に一部金属材料が組み込まれているインサート成形、または、金属材料に一部樹脂が組み込まれているアウトサート成形により一体に形成されていてもよい。弾性変形部材７と保持部材８との間には、弾性変形部材７の変形を容易にするために、空間１５が設けられている。しかし、弾性変形部材７が十分に変形可能な場合、空間１５は、必ずしも必要ない。

なお、弾性変形部材７は、保持部材８を設けることなく直接にケース６に固定されていてもよい。あるいは、弾性変形部材７は、保持部材８を設けることなく直接に支持板９に固定されていてもよい。または、弾性変形部材７がハウジング管１０７に固定されていてもよい。または、弾性変形部材７は、モータ１１０そのものに固定されてもよい。または、弾性変形部材７は、軸受保持部材４に固定されていてもよい。弾性変形部材７のケース６、支持板９、ハウジング管１０７又は軸受保持部材４への固定は、圧入であってもよい。保持部材８、ケース６、支持板９、ハウジング管１０７、モータ１１０又は軸受保持部材４は、これらのいずれかに弾性変形部材７が固定して配置された場合、動力を受けずに固定された固定部材として機能する。弾性変形部材７は、モータ１１０に対して回転しないように且つ移動しないように固定されていればよい。なお、弾性変形部材７及び保持部材８の代わりに、市販のオイルシールを用いることもできる。市販のオイルシールは、安価、安定性、長寿命及び低騒音という効果を有する。ただし、本実施例に用いるオイルシールは、オイルをシールする機能を発揮する必要はない。

図８は、回転摩擦部材５を示す図である。図８（ａ）は、回転摩擦部材５の側面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿って取った回転摩擦部材５の断面図である。図８（ｃ）は、回転摩擦部材５のカム部１６の側から見た回転摩擦部材５の斜視図である。図８（ｄ）は、回転摩擦部材５のスプライン穴１７の側から見た回転摩擦部材５の斜視図である。回転摩擦部材５は、解除部材１０に係合するカム部１６と、出力部材２のスプライン軸（スプライン部）２２に噛合するスプライン穴（スプライン部）１７と、弾性変形部材７に摩擦接触する摩擦接触部１８と、圧縮ばね（付勢部材）２１を受けるばね座（受け部）１９と、円環状突起部（係止部）２０とを有する。回転摩擦部材５は、回転軸線Ｘの回りに概略回転対称な形状を有する同心構造である。

カム部１６は、回転摩擦部材５の一端部で回転摩擦部材５の内部に設けられている。カム部１６は、解除部材１０と係合する係合部である。カム部１６は、複数（本実施例においては４つ）のカム面１６ａと、複数（本実施例においては２つ）の回転方向当接部１６ｂと、複数（本実施例においては２つ）の軸方向当接部１６ｃを有する。カム面１６ａは、解除部材１０の突出部１０ｃと係合する。モータ１１０が回転し、解除部材１０が回転摩擦部材５に対して相対的に回転すると、解除部材１０の突出部１０ｃとカム面１６ａとのカム作用により、回転摩擦部材５を回転軸線Ｘの方向へ滑り移動させる。回転方向当接部１６ｂは、解除部材１０の突出部１０ｃに当接して、回転摩擦部材５に対する解除部材１０の相対回転量を規制する。解除部材１０の突出部１０ｃが回転方向当接部１６ｂに当接することにより、モータ１１０の回転を回転摩擦部材５へ伝達し、回転摩擦部材５を回転させる。軸方向当接部１６ｃは、モータ１１０が停止しているときに、後述する圧縮ばね２１のばね力により解除部材１０の突出部１０ｃに当接して、回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向の移動を規制する。

スプライン穴１７は、カム部１６が設けられた回転摩擦部材５の一端部と反対の他端部に設けられている。スプライン穴１７は、内周に複数の歯１７ａが設けられている。歯１７ａは、回転軸線Ｘに平行に延在するキー形状に形成されている。スプライン穴１７の複数の歯１７ａは、出力部材２のスプライン軸２２の複数の歯２２ａと噛合して、回転摩擦部材５の回転トルクを出力部材２へ伝達するとともに、出力部材２に対する回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向の滑り移動を可能にする。

回転摩擦部材５は、解除部材１０がモータ１１０の動力を受けて回転するのに伴い、弾性変形部材７と接触する接触位置と、弾性変形部材７から離れる離間位置との間を移動可能である。回転摩擦部材５の摩擦接触部１８は、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａに接離する。摩擦接触部１８は、摩擦接触部７ａに接触しているときに、摩擦接触部７ａにより緊締（締め付け）される。摩擦接触部１８は、摩擦接触部７ａに接触しやすいように、摩擦接触部１８から回転摩擦部材５の一端部へ向って傾斜する円環状の傾斜部（テーパ―部）１８ａが設けられている。回転摩擦部材５が回転軸線Ｘの方向へ移動して摩擦接触部１８が摩擦接触部７ａに接触するときに、回転摩擦部材５の傾斜部１８ａが弾性変形部材７の傾斜部７ｃに当接するので、摩擦接触部１８と摩擦接触部７ａの接触を容易にすることができる。摩擦接触部１８は、全周にわたって連続的に均一に設けられている。しかし、摩擦接触部１８は、周方向に間隔を空けて断続的に設けられていてもよい。本実施例においては、摩擦接触部１８は、カム部１６の外側に設けられている。回転軸線Ｘの方向において、摩擦接触部１８は、カム部１６と重なり合う位置に配置されている。よって、回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向の長さを短くすることができ、ひいては、抵抗発生装置１を小型化することができる。

図９は、出力部材２と回転摩擦部材５を示す図である。図９（ａ）は、出力部材２に組み込まれた回転摩擦部材５を示す図である。図９（ｂ）は、出力部材２に回転摩擦部材５を組み込む前の状態を示す図である。出力部材２は、軸受３を介して軸受保持部材４に回転可能に保持されている。出力部材２は、軸受３を保持する溝穴２ａが設けられている（後述の図１０を参照）。また、軸受保持部材４は、軸受３を保持する溝穴４ｂが設けられている。溝穴２ａは、出力部材２が矢印Ａ又は矢印Ｂで示す方向へ移動することを規制する。溝穴２ａは、出力部材２が減速機１１２側へ又はモータ１１０側へ移動することを規制する軸線方向ストッパーとして機能する。出力部材２は、複数の歯２２ａが設けられたスプライン軸２２と、圧縮ばね２１を受けるばね座（受け部）２３（図４参照）と、回転軸線Ｘの方向へ延在する二つの腕部（係止部）２４とを有する。図９（ｂ）に示すように、圧縮ばね２１を出力部材２のばね座２３と回転摩擦部材５のばね座１９との間に配置する。回転摩擦部材５を矢印Ａで示す方向に出力部材２へ向って押し込み、回転摩擦部材５のスプライン穴１７をスプライン軸２２に嵌合させる。回転摩擦部材５は、スプライン軸２２上を回転軸線Ｘに沿って摺動可能である。さらに、回転摩擦部材５を矢印Ａで示す方向に出力部材２へ向って押し込むと、出力部材２の腕部２４の爪部２４ａが回転摩擦部材５の円環状突起部２０を乗り越える。爪部２４ａが円環状突起部２０を乗り越えるために腕部２４が撓みやすいように、出力部材２に溝２ｂが形成されている（後述の図１０参照）。出力部材２へ向って回転摩擦部材５を押し込む押し込み力を解除すると、回転摩擦部材５は、圧縮ばね２１のばね力（付勢力）により矢印Ｂで示す方向に付勢される。圧縮ばね２１のばね力（付勢力）により出力部材２の腕部２４の爪部２４ａが回転摩擦部材５の円環状突起部２０を係止するので、圧縮ばね２１及び回転摩擦部材５は、出力部材２に保持される（図９（ａ））。

回転摩擦部材５を出力部材２に組み込む際に、圧縮ばね２１を圧縮し圧縮ばね２１のばね力により爪部２４ａが円環状突起部２０を係止するので、出力部材２、圧縮ばね２１及び回転摩擦部材５がばらばらにならないように組み立てることができる。出力部材２、軸受３、軸受保持部材４、圧縮ばね２１及び回転摩擦部材５の組立体を安定して、ケース６へ挿入することができる。組立体をケース６へ挿入すると、図４（ａ）に示すように回転摩擦部材５が弾性変形部材７へ挿入され、摩擦接触部１８と摩擦接触部７ａが接触する。本実施例においては、回転摩擦部材５の外側に弾性変形部材７が配置され、弾性変形部材７の内側に弾性変形しない金属製の回転摩擦部材５が配置される。

（抵抗発生装置の動作）
以下、図４、図１０及び図１１を参照して、抵抗発生装置１の動作を説明する。図１０は、回転摩擦部材５と弾性変形部材７の拡大断面図である。図１０（ａ）は、回転摩擦部材５が弾性変形部材７に接触している状態を示す。図１０（ｂ）は、回転摩擦部材５が弾性変形部材７から離間している状態を示す。図１１は、モータ１１０から見た回転摩擦部材５と解除部材１０を示す図である。図１１（ａ）は、解除部材１０の突出部１０ｃが回転摩擦部材５の軸方向当接部１６ｃに当接している状態を示す。図１１（ｂ）は、解除部材１０の突出部１０ｃが回転摩擦部材５の回転方向当接部１６ｂに当接している状態を示す。

モータ１１０が停止してバックドア２００が任意の位置に停止しているとき、抵抗発生装置１は、図４（ａ）及び図１０（ａ）に示す状態にある。また、ユーザがバックドア２００に手をかけてバックドア２００を手動で開閉するときも、抵抗発生装置１は、図４（ａ）及び図１０（ａ）に示す状態にある。回転摩擦部材５は、圧縮ばね２１のばね力により矢印Ｂで示す方向に付勢されている。このとき、図１１（ａ）に示すように、解除部材１０の突出部１０ｃは、回転摩擦部材５の軸方向当接部１６ｃに当接して回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向への移動を規制する。解除部材１０の突出部１０ｃは、回転摩擦部材５のモータ１１０へ向う移動を所定の位置で規制するストッパーとして機能する。なお、突出部１０ｃと軸方向当接部１６ｃとの当接の代わりに、回転摩擦部材５の円環状突起部２０が出力部材２の腕部２４の爪部２４ａに当接することにより、回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向への移動を規制してもよい。この場合、出力部材２の腕部２４の爪部２４ａがストッパーとして機能する。あるいは、モータ１１０の回転軸１１１にストッパーの機能をもたせてもよい。

解除部材１０の突出部１０ｃが回転摩擦部材５の軸方向当接部１６ｃに当接している状態において、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａは、回転摩擦部材５の摩擦接触部１８に接触して摩擦接触部７ａの内径が拡大するように弾性変形している。弾性変形部材７の摩擦接触部７ａの内周面は、弾性変形部材７の弾性力により回転摩擦部材５の摩擦接触部１８の外周面に所定の接触圧（緊迫力）で接触する接触状態にある。抵抗発生装置１は、停止保持状態（保持力付与状態）にある。弾性変形部材７の摩擦接触部７ａは、回転摩擦部材５の摩擦接触部１８を掴んでいるので、この状態で、回転摩擦部材５を回転させようとすると、回転摩擦部材５の摩擦接触部１８と弾性変形部材７の摩擦接触部７ａとの圧接により摩擦抵抗力が発生する。

開状態にあるバックドア２００に風や雪などの外的負荷がかかりバックドア２００が開閉しようとすると、ねじ付きスピンドル１１３が回転しようとする。ねじ付きスピンドル１１３の回転運動は、減速機１１２を介して出力部材２を回転させようとする。出力部材２のスプライン軸２２は、回転摩擦部材５のスプライン穴１７に噛合しているので、出力部材２は、回転摩擦部材５を回転させようとする。回転摩擦部材５の摩擦接触部１８は、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａに圧接しているので、ねじ付きスピンドル１１３の回転運動に対する摩擦抵抗が発生する。よって、抵抗発生装置１は、バックドア２００の任意の位置での開状態を保持することができる。一方、抵抗発生装置１が抵抗を発生している状態でもユーザがバックドア２００に手をかけてバックドア２００を開閉できるように、抵抗発生装置１の抵抗は設定されている。抵抗発生装置１の抵抗の大きさは、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａと回転摩擦部材５の摩擦接触部１８との締め代を変更することにより容易に設定することができる。弾性変形部材７は、摩擦接触部１８へ接触圧を高めるため、又はその接触圧を維持するために、弾性変形部材７にばね（付勢部材）を設けてもよい。ばねは、弾性変形部材７の外周にわたって延在する環形状をしていてもよい。しかし、ばねは、基本的になくてよい。

弾性変形部材７の摩擦接触部７ａと回転摩擦部材５の摩擦接触部１８は、回転軸線Ｘに沿う断面において平坦部を有していてもよい。すなわち、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａと回転摩擦部材５の摩擦接触部１８は、それぞれ円筒形状に形成されていてもよい。本実施例において、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａと回転摩擦部材５の摩擦接触部１８は、全周にわたって連続的に且つ均一に設けられている。摩擦接触部７ａ及び１８を全周にわたって連続的に且つ均一に設けることにより、回転摩擦部材５が回転する際に発生する音を低減することができる。

バックドア２００の開閉によるねじ付きスピンドル１１３の正転及び逆転のいずれの場合にも、抵抗発生装置１によりねじ付きスピンドル１１３の回転運動に対する抵抗を発生することができる。抵抗発生装置１は、停止時も手動による回転時も常にほぼ安定した摩擦抵抗力を発生することができる。

モータ１１０が回転すると、回転軸１１１と一体に解除部材（保持抵抗解除部材）１０が回転する。解除部材１０は、図１１（ｂ）に示すように、回転摩擦部材５に対して所定の角度だけ相対的に回転する。解除部材１０が回転するときに、解除部材１０の突出部１０ｃは、回転摩擦部材５のカム部１６のカム面１６ａの上へ乗り上げる。カム面１６ａは、軸方向当接部１６ｃと回転方向当接部１６ｂとの間に形成された傾斜面である。カム面１６ａは、軸方向当接部１６ｃから回転方向当接部１６ｂまでモータ１１０へ向って傾斜している。解除部材１０は、回転軸線Ｘの方向へ移動しないように回転軸１１１に固定されているので、解除部材１０の回転により突出部１０ｃがカム面１６ａの上へ乗り上げると、突出部１０ｃは、圧縮ばね２１のばね力（付勢力）に抗して回転摩擦部材５を矢印Ａで示す方向へ移動させる。回転摩擦部材５は、スプライン穴１７と出力部材２のスプライン軸２２との係合により、回転軸線Ｘに沿って矢印Ａで示す方向へ出力部材２に対して移動する。

モータ１１０が回転しているとき、抵抗発生装置１は、図４（ｂ）及び図１０（ｂ）に示す状態にある。本実施例において、回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向の移動量は、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａと回転摩擦部材５の摩擦接触部１８との接触部の回転軸線Ｘの方向の長さより大きい。従って、モータ１１０が回転して回転摩擦部材５が矢印Ａで示す方向へ移動すると、回転摩擦部材５の摩擦接触部１８は、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａから離れる。これによって、弾性変形部材７は、摩擦接触部７ａと回転摩擦部材５の摩擦接触部１８との接触を解除する解除状態になる。従って、回転摩擦部材５及び出力部材２の回転運動に対する抵抗がなくなる。抵抗発生装置１は、モータ１１０による作動許容状態（保持力解除状態）になる。弾性変形部材７の摩擦接触部７ａと回転摩擦部材５の摩擦接触部１８が非接触状態になるので、モータ１１０の出力損失が無くなる。

モータ１１０により解除部材１０が回転すると、図１１（ｂ）に示すように、解除部材１０の突出部１０ｃは、回転摩擦部材５のカム部１６の回転方向当接部１６ｂに当接する。突出部１０ｃと回転方向当接部１６ｂとの当接により、回転摩擦部材５は、解除部材１０と一体となって回転する。突出部１０ｃと回転方向当接部１６ｂは、解除部材１０の回転を回転摩擦部材５へ伝達する回転伝達機構を構成する。回転摩擦部材５の回転トルクは、スプライン穴１７と出力部材２のスプライン軸２２との係合により、出力部材２へ伝達される。従って、出力部材２は、回転摩擦部材５とともに回転する。このとき、弾性変形部材７は、摩擦接触部７ａと回転摩擦部材５の摩擦接触部１８との接触を解除する解除状態にあるので、出力部材２は、保持抵抗なしに回転することができる。スプライン穴１７とスプライン軸２２は、回転摩擦部材５の回転を出力部材２へ伝える回転伝達手段として機能する。出力部材２の出力軸１２に設けられた歯車１３は、減速機１１２の歯車１４と噛合し、出力部材２の回転運動を減速機１１２へ伝達する。

出力部材２の回転は、出力部材２の歯車１３から減速機１１２の歯車１４へ伝達されるので、減速機１１２は、ねじ付きスピンドル１１３を回転させる。それによって、バックドア２００がモータ１１０により開閉される。本実施例においては、モータ１１０の正転又は逆転のいずれの場合においても、解除部材１０は、弾性変形部材７と回転摩擦部材５との係合を解除するとともに回転摩擦部材５を回転させる。よって、モータ１１０は、解除部材１０及び回転摩擦部材５を介して出力部材２を保持抵抗なしに回転させることができる。

モータ１１０の回転が停止すると、圧縮ばね２１のばね力により回転摩擦部材５を図１０の矢印Ｂで示す方向へ移動させて、抵抗発生装置１を、回転摩擦部材５が弾性変形部材７に接触して保持抵抗を発生する保持状態にする。圧縮ばね２１のばね力により回転摩擦部材５の摩擦接触部１８が弾性変形部材７の摩擦接触部７ａに接触しやすくするために、摩擦接触部７ａ及び回転摩擦部材５に傾斜部７ｃ及び１８ａがそれぞれ設けられている。圧縮ばね２１は、回転摩擦部材５が弾性変形部材７から離れた保持解除状態から保持状態へ復帰させる復帰手段として機能する。このとき、回転摩擦部材５が保持解除状態から保持状態へ戻るのに伴い、解除部材１０およびモータ１１０も保持状態のときの位置まで戻る。

本実施例によれば、金属製（剛体）の回転摩擦部材５の外側に、固定された弾性変形部材７が配置された構成とすることができる。回転摩擦部材５の同心構造と弾性変形部材のゴムの減衰効果により、原理的に高速回転に対して有利な構造とすることができる。回転摩擦部材５をモータ１１０と同じ回転速度で回転させた場合であっても、作動音を低減することができる。回転摩擦部材５の回りに環状の弾性変形部材７を配置したことにより、寿命・耐久性や性能安定など量産品質確保への短期対応が可能で、簡素な構成で小型・低コスト化も可能となる。

本実施例によれば、解除部材の回転運動を回転体へ伝達するときに、回転体の回転運動に対する抵抗を簡単な構造で確実に解除することができる。

本実施例においては、解除部材１０をモータ１１０の回転軸１１１と一体に回転させているので、抵抗発生装置１を小型化することができる。しかし、解除部材１０を歯車、プーリ等の動力伝達部材を介してモータ又はモータ以外の原動機により回転させてもよい。

本実施例によれば、抵抗発生装置１は、バックドア２００が開かれたときに、バックドア２００の開位置を保持する保持抵抗を発生し、バックドア２００の落下を防止することができる。抵抗発生装置１は、モータ１１０によりバックドア２００を開閉するときに抵抗を発生しないので、ねじ付きスピンドル１１３のねじのリードを長く設定することができバックドア２００の開閉速度を早くすることができる。また、抵抗発生装置１は、手動でバックドア２００を開閉するときには抵抗を発生するので、ねじ付きスピンドル１１３のねじのリードを長く設定してもバックドア２００の保持力を維持することができる。

本実施例によれば、モータ１１０でバックドア２００を開閉するときに保持抵抗力を完全に解除できるので、モータ１１０の損失が無く、モータ１１０を大型化する必要がない。また、モータ１１０による駆動時は、弾性変形部材７と回転摩擦部材５が離れるため、摩擦による性能劣化、部品の破損を低減することができる。

本実施例によれば、解除部材の回転運動を回転体へ伝達するときに、回転体の回転運動に対する抵抗を簡単な構造で確実に解除することができる。

（カム部の変形例）
カム部１６は、回転摩擦部材５の内部に設けられていたが、カム部１６は、回転摩擦部材５の外部又は外周に形成されていてもよい。以下、カム部の変形例として、図１２を参照して、回転摩擦部材５の外周に形成されたカム部３６を説明する。図１２は、変形例のカム部３６が設けられた回転摩擦部材５を示す図である。図１２（ａ）は、モータ１１０の駆動が停止されているときの回転摩擦部材５の側面図である。図１２（ｂ）は、モータ１１０が回転されているときの回転摩擦部材５の側面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）のＸＩＩＣ−ＸＩＩＣ線に沿って取った回転摩擦部材５の断面図である。図１２に示す回転摩擦部材５において、図８に示す回転摩擦部材５と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。

回転摩擦部材５は、解除部材１０に係合するカム部３６を有する。カム部３６は、回転摩擦部材５の外周壁に内側から外側へ貫通する傾斜溝穴として形成されている。解除部材１０の突出部１０ｃは、カム部３６を貫通している。本実施例において、カム部３６は、回転軸線Ｘに対して対称な二つの位置にそれぞれ設けられている。それぞれのカム部３６は、複数（本実施例においては２つ）のカム面３６ａと、複数（本実施例においては２つ）の回転方向当接部３６ｂと、本実施例においては１つの軸方向当接部３６ｃを有する。カム面３６ａは、解除部材１０の突出部１０ｃと係合する。モータ１１０が回転し、解除部材１０が回転摩擦部材５に対して相対的に回転すると、解除部材１０の突出部１０ｃとカム面３６ａとのカム作用により、回転摩擦部材５を回転軸線Ｘの方向へ滑り移動させる。回転方向当接部３６ｂは、解除部材１０の突出部１０ｃに当接して、回転摩擦部材５に対する解除部材１０の相対回転量を規制する。解除部材１０の突出部１０ｃが回転方向当接部３６ｂに当接することにより、モータ１１０の回転を回転摩擦部材５へ伝達し、回転摩擦部材５を回転させる。軸方向当接部３６ｃは、モータ１１０が停止しているときに、圧縮ばね２１のばね力により解除部材１０の突出部１０ｃに当接して、回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向の移動を規制する。

図１２（ａ）は、モータ１１０が停止しているときの回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向の位置を示し、図１２（ｂ）は、モータ１１０が回転しているときの回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向の位置を示している。モータ１１０が停止しているとき、回転摩擦部材５は、圧縮ばね２１のばね力により矢印Ｂで示す方向に付勢されている。このとき、図１２（ａ）に示すように、解除部材１０の突出部１０ｃは、カム部３６の軸方向当接部３６ｃに当接して回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向への移動を規制する。解除部材１０の突出部１０ｃがカム部３６の軸方向当接部３６ｃに当接している状態において、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａは、回転摩擦部材５の摩擦接触部１８に接触する。モータ１１０が回転すると、解除部材１０の突出部１０ｃとカム面３６ａとのカム作用により、回転摩擦部材５は、矢印Ａで示す方向へ移動する。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）から分かるように、回転摩擦部材５は、回転軸線Ｘの方向に移動量Ｄだけ移動する。回転摩擦部材５の回転軸線Ｘの方向の移動量Ｄは、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａと回転摩擦部材５の摩擦接触部１８との接触部の回転軸線Ｘの方向の長さより大きい。従って、モータ１１０が回転して回転摩擦部材５が矢印Ａで示す方向へ移動すると、回転摩擦部材５の摩擦接触部１８は、弾性変形部材７の摩擦接触部７ａから離れる。

このように、カム部３６も、カム部１６と同様にモータ１１０の回転に連動して回転摩擦部材５を回転軸線Ｘの方向へ移動させるとともに解除部材１０の回転トルクを回転摩擦部材５へ伝達することができる。

なお、本実施例においては、回転摩擦部材５のカム部が設けられているが、解除部材１０にカム部（傾斜面）を設けられてもよいし、回転摩擦部材５及び解除部材１０の両方にカム部が設けられていてもよい。解除部材１０にカム部を設けた場合、解除部材１０のカム部に係合する突出部（係合部）を回転摩擦部材５に設けてもよい。また、回転摩擦部材５及び解除部材１０のそれぞれに円盤状カム部を設け、回転摩擦部材５の円盤状カム部が解除部材１０の円盤状カム部に係合するようにしてもよい。円盤状カム部は、回転位相に山谷が形成されていてもよい。

本実施例においては、出力部材２のスプライン軸２２の外周に圧縮ばね２１を設けているので、抵抗発生装置１を小型化することができる。しかし、スプライン軸２２に隣接して、又は、スプライン軸２２の内側に設けた空間内に圧縮ばね２１を設けてもよい。

また、本実施例においては、回転摩擦部材５にスプライン穴（スプライン部）１７が設けられ、出力部材２にスプライン軸（スプライン部）２２が設けられているが、回転摩擦部材５にスプライン軸を設け、出力部材２にスプライン穴を設けてもよい。スプライン軸及びスプライン穴は、出力部材２に対して回転摩擦部材５を軸線方向へスラスト移動可能に保持するとともに、回転摩擦部材５の回転トルクを出力部材２へ伝達して出力部材２を回転摩擦部材５に同期して回転させる軸線方向移動可能な回転伝達手段を構成する。なお、回転摩擦部材５と出力部材２の係合は、スプライン穴１７とスプライン軸２２との係合に限らず、回転摩擦部材５と出力部材２の一方に凹部を設け、他方に凸部を設け、凹部と凸部を係合可能とするとともに、凸部が凹部に対して軸線方向Ｘへスラスト移動可能とする種々の構成を取り得る。

本実施例において、抵抗発生装置１は，モータ１１０と減速機１１２との間に設けられている。しかし、抵抗発生装置１は、減速機１１２とねじ付きスピンドル１１３との間に設けられていてもよい。すなわち、抵抗発生装置１は、減速機１１２で減速された駆動力をねじ付きスピンドル１１３へ伝達し、また、ねじ付きスピンドル１１３の駆動力を減速機１１２へ伝達するように構成されていてもよい。

１・・・抵抗発生装置
２・・・出力部材
５・・・回転摩擦部材
６・・・ケース（固定部材）
７・・・弾性変形部材
１０・・・解除部材
１１３・・・ねじ付きスピンドル（回転体）
１５０・・・車両

Claims (6)

1. 車両に設けられる抵抗発生装置であって、
   動力を受けて回転する解除部材と、
   前記動力を受けずに固定された固定部材と、
   前記固定部材に固定して配置された弾性変形部材と、
   前記解除部材が前記動力を受けて回転するのに伴い、前記弾性変形部材と接触する接触位置と前記弾性変形部材から離れる離間位置との間を移動可能な回転摩擦部材と、
   前記回転摩擦部材の回転運動を回転体へ伝達する出力部材と、
   前記回転摩擦部材を前記接触位置へ付勢する付勢部材と、
   を備え、
   前記付勢部材は、前記出力部材と前記回転摩擦部材の間に配置され、
   前記出力部材と前記回転摩擦部材の間に前記付勢部材を保持するために、前記出力部材は、前記回転摩擦部材に設けられた突起部に係止する爪部を有する抵抗発生装置。
2. 前記動力により前記解除部材が回転すると、前記解除部材は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記回転摩擦部材を前記離間位置へ移動させる請求項１に記載の抵抗発生装置。
3. 前記回転体により前記出力部材を介して前記回転摩擦部材が回転させられるときに、前記回転摩擦部材は、前記接触位置で前記弾性変形部材に接触することより前記回転体の回転運動に対する抵抗力を発生する請求項１又は２に記載の抵抗発生装置。
4. 前記回転摩擦部材は、円環状の摩擦接触部を有し、前記弾性変形部材は、前記回転摩擦部材の前記摩擦接触部の外周面に接触可能な内周面を有する円環状の摩擦接触部を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の抵抗発生装置。
5. 前記回転摩擦部材が前記弾性変形部材に接触したときに、前記弾性変形部材の内径が拡大するように前記弾性変形部材が弾性変形し、前記弾性変形部材は、前記弾性変形部材の弾性力により前記回転摩擦部材を締め付ける請求項４に記載の抵抗発生装置。
6. 前記回転摩擦部材と前記出力部材のいずれか一方に凹部が設けられ、他方に前記凹部に対して前記回転摩擦部材の軸線方向に移動可能な凸部を設ける、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の抵抗発生装置。

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