CN1513710A - 车辆的自动开/闭装置 - Google Patents

Abstract

本发明改善了车辆自动开/闭装置中小齿轮和齿条彼此啮合的精度。在用于自动打开和闭合设置在车身上的开/闭构件的车辆自动开/闭装置中包括一个用于产生驱动小齿轮转动的驱动力的电机、一个具有与小齿轮啮合的齿条的滑动构件和一个用于定位滑动构件及在预定方向上引导滑动构件的轨道构件。滑动构件和开/闭构件通过连杆连接。一个基座构件与电机固定部分和轨道固定部分整体形成。电机和轨道构件固定在基座构件上。因此，可以容易地改善小齿轮和齿条的定位精度及改善小齿轮和齿条彼此啮合的精度。

Description

车辆的自动开/闭装置

技术领域

本发明涉及车辆的自动开/闭装置，具体来说，涉及用于开/闭后门、车尾行李箱盖、发动机罩、门及类似物时有利的技术。

背景技术

作为安装在车辆如汽车上的开/闭构件，有后门、车尾行李箱盖及通过围绕铰链枢转和摆动的用于开/闭的类似构件，以及滑动门及通过沿轨道移动而开/闭的类似构件。

例如，存在许多单厢汽车，设有后门，使行李可以从车辆后部容易地装、卸。通常，这种后门是通过固定在车身后端部分上的铰链安装的，并围绕铰链枢转以便在竖直方向上打开和闭合。在这种情形中，由于后门在车辆上方高高地翻起，因而后门也称为翻起式后门。

这种后门在许多情形中打开时向上高高翻起，在后门端部和地面之间产生很大间隙，因而后门的打开和闭合很难进行。特别对于妇女和儿童来说，极难闭合这种后门。

因此，装有自动开/闭装置以便使妇女和儿童易于打开和闭合后门的车辆日益增多。这种自动开/闭装置包括例如借助作为动力源的电机驱动的小齿轮和与小齿轮啮合的齿条，齿条和后门借助连杆连接起来。在自动开、闭后门时，用于开、闭的动力通过连杆从电机驱动而直线运动的齿条传至后门(例如，请参阅日本专利申请公开文本第2000-253241号)。

但是，在安装电机、小齿轮和齿条时，这些零件被安装在不同的基准构件上。自动开/闭装置通过累积多个基准构件而形成。由于许多构件以这种方式安装，因而难于改善小齿轮和齿条彼此啮合的精度，这种结构可能引起啮合面的磨损及啮合声音的产生。另外，啮合精度的下降从动力传递效率的观点来看是不合乎需要的。

许多零件的组合不仅导致自动开/闭装置因零件数目增加而成本增加，而且也导致车辆安装性能(mountability)因自动开/闭装置尺寸加大的促进(fostering)而下降。

发明内容

本发明的一个目的是在车辆自动开/闭装置中提高小齿轮和齿条彼此啮合的精度。

本发明的另一个目的是实现车辆自动开/闭装置的小型化。

按照本发明，提供一种车辆的自动开/闭装置，用于自动地打开和闭合设置在车身上的开/闭构件，所述装置包括：一个电机，用于产生驱动小齿轮转动的驱动力；一个滑动构件，该滑动构件包括一个与小齿轮啮合的齿条，并通过连接构件连接于开/闭构件；一个轨道构件，该轨道构件使通过小齿轮前后驱动的滑动构件定位，并在预定方向上引导滑动构件；以及一个基座构件，电机和轨道构件分别固定在该基座构件上。

按照本发明的车辆开/闭装置的特征在于小齿轮可转动地支承在基座构件上。

按照本发明的车辆自动开/闭装置的特征在于基座构件包括一个整体形成的电机固定部分和轨道固定部分。

按照本发明的车辆自动开/闭装置的特征在于基座构件包括整体形成的电机固定部分、轨道固定部分和小齿轮支承部分。

按照本发明，通过将电机和轨道构件固定在一个基座构件上，能够改善由电机驱动的小齿轮和由轨道构件定位的滑动构件的齿条彼此啮合的精度。因此，能够增加打开和闭合开/闭构件的动力传递效率，并减少小齿轮和齿条啮合面的磨损和啮合声音的产生。

在小齿轮作为与电机分开的物体而设置的情形中，由固定电机和轨道构件的基座构件支承小齿轮，这样就能够改善小齿轮和齿条彼此啮合的精度。

另外，通过整体形成基座构件，能够消除因基座构件的组装而引起的定位精度降低的因素，并能够进一步改善小齿轮和齿条彼此啮合的精度。通过整体形成基座构件，能够提高基座构件的刚度及保持小齿轮和齿条彼此啮合的高精度。

另外，通过整体形成基座构件，对电机固定部分和轨道固定部分的位置设定的约束得到缓解，电机和轨道构件可以聚集并配置。因此，车辆自动开/闭装置可以容易地减小尺寸，也能够通过减少零件数目而降低成本。

附图说明

图1是车辆的装有作为本发明实施例的自动开/闭装置的部分的侧视图；

图2是车辆的一部分的侧视图，图1中的后门现在是打开的；

图3是图1和2所示车辆自动开/闭装置的放大侧视图；

图4是车辆自动开/闭装置的立体图；

图5是车辆自动开/闭装置的分解立体图；

图6是从顶板侧看去的车辆自动开/闭装置的平面图；

图7是从车厢顶棚衬垫侧看去的车辆自动开/闭装置的平面图；

图8A是沿图6中I-I线截取的车辆自动开/闭装置的剖面图；以及

图8B是沿图6中II-II线截取的车辆自动开/闭装置的剖面图。

具体实施方式

下面对照附图描述本发明的实施例。

图1是装有作为本发明实施例的车辆自动开/闭装置10(下文中称为开/闭装置)的车辆11的一部分的侧视图。图2的侧视图表示图1中后门12的打开状态。

如图1和2所示，作为开/闭构件的后门12设置在构件车辆11的车射13的后端部分上。铰链15设置在构成车身13的上部的车顶部分14的后端上，后门12通过铰链15安装，能够摆向车身13。后门12围绕装在铰链15内的销16枢转，并能够在图1所示完全闭合状态和图2所示完全打开状态之间在大约90°的范围内开、闭。

虽然附图所示的后门12相对于车身13安装得在竖直方向上开、闭，但是，本发明并不局限于此。铰链15能够安装在车身13的后端的侧部上，使后门12相对于车身13在水平方向上开、闭。铰链15也能够安装在车身13的后端的两相对侧部的每一个上以形成作为一组双门的后门。后门12的开/闭范围并不局限于大约90°，而是可以任意设定。

用于自动开、闭后门12的开/闭装置10设置在车身13的车顶部分14上。这里，图3是图1和2所示的开/闭装置10的放大侧视图，图4是开/闭装置的立体图。如图3所示，开/闭装置10设置在构成车顶部分14的车顶板1 7和车顶衬垫18之间。如图4所示，开/闭装置10由一个动力产生部分20和一个动力转换部分21构成，所述动力产生部分20用于借助电机19产生开、闭后门12的动力，所述动力转换部分21用于将电机19的转动转换成直线运动，并将运动传至后门12。

一个齿轮箱22安装在电机19上，该电机设置在动力产生部分20上。在齿轮箱22中装有由蜗杆和蜗轮构成的减速齿轮机构。电机19的驱动力从蜗杆传至蜗轮，转换成预定的驱动力，然后从减速齿轮机构输出。动力转换部分21包括一个滑动构件24，在该滑动构件的一个侧面上形成一齿条23，并包括一个轨道构件25，用在宽度方向上定位滑动构件24，以及用于在直的移动方向上引导滑动构件24。一个作为连接构件的连杆26的一端安装在滑动构件24的另一侧面上以便摆动。连杆26的另一端从在车顶衬垫18中形成的开口部分27伸出，安装成用于摆至固定在后门12上的弯曲臂28。在电机19和齿条23之间设有一个中间齿轮29和一个小齿轮30，这将在下文描述。通过减速齿轮机构的驱动力通过中间齿轮29和小齿轮30传至齿条23。

图5是开/闭装置10的分解立体图。如图5所示，在开/闭装置10中，共轴地设有用于将已通过减速齿轮机构的驱动力传至齿条的中间齿轮29和上齿轮30，它们通过支承轴31彼此连接。中间齿轮29与一输出齿轮46啮合，该输出齿轮设置在减速齿轮机构上，并将在下文中描述。随中间齿轮转动的小齿轮30与在滑动构件24中形成的齿条23啮合。

开/闭装置10设有一个基座构件32，电机19和轨道构件25固定在该基座构件上，中间齿轮29可转动地支承在该基座构件上。基座构件32包括一个轨道固定部分33、一个电机固定部分35和一个小齿轮支承部分36，所述轨道固定部分33在基座表面上沿纵向以凸出的形状形成，所述电机固定部分35设置在基座部分33的侧面上以便向上敞开，所述小齿轮支承部分36邻近于电机固定部分35，并设置在基座部分33的侧面上以便向下敞开。包括上述电机固定部分35、轨道固定部分34和小齿轮支承部分36的基座部分33使用金属材料如铝借助压铸法整体形成。在基座部分33的纵向延伸的表面上形成多个肋37和壁部33a以提高基座构件32的刚度。

轨道构件25使用多个螺钉构件38固定在轨道固定部分34上，滑动构件24安装得可以滑动，使轨道构件24以其相对侧面被夹紧在滑动构件24中。电机19的齿轮箱22使用多个螺钉构件39固定在电机固定部分35上，齿轮箱22被安装在容纳在电机固定部分35中。小齿轮30和中间齿轮29借助安装在支承轴31上的轴承40的外环在小齿轮支承部分36中的配合而可转动地支承在小齿轮支承部分36中。小齿轮支承部分36的一个开口部分被一个盖构件41封闭，并被支承在设置在支承轴31的外端侧上的一个轴承(未画出)上。

基座构件32的壁部33a形成得与基座部分33的表面成大致90°地升起。壁部33a在基座部分33的一个侧缘中形成以面对齿条23，并且形成得穿过基座部分33的朝向车辆前部的前缘延伸而围绕基座部分33的另一侧缘的中央部分。这样形成的壁部33包围滑动构件24，因而在基座构件32中由基座部分33和壁部33a形成一槽部50。另外，在基座构件32的基座部分33上，由肋37划分，槽部51被形成为若干部分。

图6是从车顶板17侧看去的开/闭装置10的平面图。图7是从车厢顶棚衬垫18侧看去的开/闭装置10的平面图。另外，图8A是沿图6中I-I线截取的基座构件32和滑动构件24的剖面图，图8B是沿图6中II-II线截取的基座构件32和滑动构件24的剖面图。在图6和7中开/闭装置10处于安装在基座构件32上的托架42至44和用于控制电机19的驱动的控制装置45被安装的状态，在各齿轮上形成的一部分齿被省略。图7表示用于封闭小齿轮支承部分36的盖构件41被除去的状态。

如图6和7所示，在安装在基座构件32上的各齿轮23、29、30和46中，设置在减速齿轮机构上的输出齿轮46和固定在支承轴31上的中间齿轮29彼此啮合，通过支承轴31连接于中间齿轮29的小齿轮30和滑动构件24的齿条23彼此啮合。换言之，来自电机19的旋转驱动力通过输出齿轮46、中间齿轮29和小齿轮30传至齿条23，以便前后驱动滑动构件24。这样啮合的小齿轮30和齿条23的齿根面涂有作为润滑剂的油脂，以便防止齿根面的磨损并减小啮合噪音。

如图8A所示，构成基座构件32的基座部分33形成得在齿条23下面延伸，因而齿条23的下侧被基座构件32包围。另外，构成基座构件32的壁部33a形成得具有预定高度，以便面对齿条23。另外，如图8B所示，在朝向车辆前部设置的基座构件32的前缘中，壁部33a也形成在基座部分33的在连杆26侧的边缘中，因为这样的部分不易于与连杆发生干涉。设有这种基座部分33的基座构件32从下侧包围滑动构件24和齿条23的底部。

如图6和7所示，多个固定托架42和43安装在基座构件32上，开/闭装置10通过安装托架42和43固定在车顶板17上。用于控制装置的托架42安装在基座构件32上，并装有控制装置45，该控制装置在来自开/闭开关(未画出)的操作信号的基础上控制电机19的电流供应。在电机19和控制装置45之间设有一个供给器(feeder)47，控制装置45通过供给器47控制电机19的驱动。

下面描述开/闭装置10进行的后门12的开/闭操作。在图1所示后门12完全闭合的情形中，当开/闭开关在打开方向上由司机操作时，从控制装置45供应用于驱动电机19的电流。电机19的旋转驱动力通过减速齿轮机构驱动输出齿轮46，以便在图7中箭头A的方向上转动。当输出齿轮46转动时，中间齿轮29被驱动，以便在箭头B的方向上转动，并通过支承轴31驱动小齿轮30旋转。如图6所示，小齿轮30被驱动在箭头A的方向上转动，滑动构件24被驱动，以便直线移向车辆后侧，如箭头B所示，同时借助轨道构件25被引导。连接于滑动构件24的连杆26从实线所示位置移至图3虚线所示位置，使滑动构件24移动，连杆26通过臂28将后门12打开至虚线所示完全打开位置。

另一方面，如果开/闭开关在闭合方向上***作，从控制装置45至电机19的电流以后向供应。因此，各齿轮29、30和46按照与上述旋转方向相反的方向转动。因此，滑动构件24被驱动，直线移向车辆前侧，后门12通过连杆26被闭合至图3中实线所示位置。

如上所述，来自电机19的驱动力通过各齿轮23、29、30和46的彼此啮合而传至后门12。这里，具有输出齿轮46的电机19、用于在宽度方向上使滑动构件24的齿条23定位的轨道构件25和用于连接输出齿轮46和齿条的小齿轮30和中间齿轮被固定或支承在形成在同一基座构件32上的电机固定部分35、轨道固定部分34和小齿轮支承部分36上，因而易于改善输出齿轮46、小齿轮30、中间齿轮29和轨道构件25的定位精度，并能够改善各齿轮23、29、30和46彼此啮合的精度。

通过整体形成包括电机固定部分35、轨道固定部分34和小齿轮支承部分36的基座构件32，可以消除在组合式基座构件中可能引起的定位精度下降的因素。因此，能够以高精度定位电机固定部分35、轨道固定部分34和小齿轮支承部分36，并改善各齿轮23、29、30和46彼此啮合的精度。

另外，通过整体形成基座构件32，可以提高基座构件32的刚度。通过使用高刚度的基座构件32，能够保持各齿轮23、29、30和46彼此啮合的精度，并避免由于长期变化引起的啮合精度的变劣。因此，能够提高开/闭装置10的耐用度。

另外，通过整体形成基座构件32，对电机固定部分35和轨道固定部分34的位置的设定的约束得到缓解，电机19和轨道构件25可聚集配置。在附图所示的情形中，由于大体积的电机19和滑动构件24设置得在车辆11的水平方向上彼此重合，开/闭装置10的尺寸减小，即，变薄。通过减少零件的数目也可降低成本。

另外，当开/闭后门12时，齿条23在基座部分33上方移动，因而施加在齿条23上的油脂可从齿条下落。甚至在这种情形中，由于基座构件32设置在齿条23下面以便覆盖齿条23的移动轨迹，因而基座构件32也能够接收下落的油脂。这种布置可以避免油脂附着在设置在基座构件32下面的车顶衬垫18上，从而能够防止车顶衬垫18的污染和损耗。

另外，由于借助壁部33a和肋37在基座构件32中形成槽部50和51，落在基座构件32上的油脂可容纳在槽部50和51内。即使由于车辆内温度上升使油脂粘度下降，这种布置也可避免油脂从基座构件32流下，因而能够保证车顶衬垫18不受污染和损耗。

如上所述，在本发明的开/闭装置10中，通过采用在其上设置各齿轮23、29、30和46的统一的基座构件32，能够容易地改善各齿轮23、29、30和46彼此啮合的精度。因此，能够提高在将驱动力从主动侧即电机19传至从动侧即滑动构件24时的动力传递效率，并减小各齿轮23、29、30和46的啮合面的磨损和啮合声音。

显然本发明并不局限于上述实施例，可以做出各种变化而不背离本发明的要点。例如，虽然在本实施例中开/闭构件是安装在车身13的后端部分上的后门12，但是，该构件并不局限于此，而可以是其它开/闭构件如门、车尾行李箱盖、发动机罩、活动顶蓬、滑动门等，只要构件安装在车身13上能够开、闭即可。

虽然小齿轮30被电机19通过中间齿轮29驱动，但是，小齿轮30也可直接由电机19驱动。在这种情形中，电机19和轨道构件25固定在基座构件32上。虽然滑动构件24由轨道构件25在直线移动方向上被引导，但是，它也可以通过将轨道构件25和滑动构件24制成弯曲形状而在除直线方向以外的方向上被引导。

虽然开/闭装置10安装在车身13的车顶部分14上，但是，它也可以安装在车身13的其它部分上。例如，开/闭装置10也可以安装在设置在车身13的后部上的一立柱中，以便打开和闭合后门12。

虽然基座构件32由铝制成，但是，它也可以用其它金属材料制成，或用金属材料以外的材料制成，只要这种材料具有基座构件32所需的刚度即可。基座构件32可以不使压铸法而使用切削法制成。

虽然后门12只使用开/闭装置10而被开、闭，但是，除了开/闭装置10外还可使用气缸。开/闭装置10可以设置在车身13左侧和右侧，后门12可以采用两个开/闭装置10来开、闭。

按照本发明，通过将电机和轨道构件固定在一个基座构件上，能够改善由电机驱动的小齿轮和轨道构件定位的滑动构件的齿条彼此啮合的精度。因此，能够提高在打开和闭合开/闭构件中的动力传递效率，并减少小齿轮和齿条的啮合面的磨损和啮合声音的产生。

如果小齿轮设置为与电机分开的物体，那么，通过由在其上固定电机和轨道构件的基座构件支承小齿轮，能够改善小齿轮和齿条彼此啮合的精度。

另外，通过整体形成基座构件，可以消除由于组装基座构件而引起的定位精度下降的因素，并进一步改善小齿轮和齿条彼此啮合的精度。通过整体形成基座构件，可以提高基座构件的刚度，并保持小齿轮和齿条彼此啮合的高精度。

另外，通过整体形成基座构件，对电机固定部分和轨道固定部分的位置设定约束得到缓解，电机和轨道构件可以聚拢设置。因此，车辆的自动开/闭装置可容易地减小尺寸。通过减少零件数目，也能够降低成本。

Claims (4)

1.一种车辆的自动开/闭装置，用于自动地打开和闭合设置在车身上的开/闭构件，所述装置包括：

一个电机，用于产生驱动小齿轮转动的驱动力；

一个滑动构件，该滑动构件包括一个与小齿轮啮合的齿条，并通过连接构件连接于开/闭构件；

一个轨道构件，该轨道构件使通过小齿轮前后驱动的滑动构件定位，并在预定方向上引导滑动构件；以及

一个基座构件，电机和轨道构件分别固定在该基座构件上。

2.如权利要求1所述的车辆自动开/闭装置，其特征在于：所述小齿轮可转动地支承在基座构件上。

3.如权利要求1所述的车辆自动开/闭装置，其特征在于：所述基座构件包括整体形成的电机固定部分和轨道固定部分。

4.如权利要求2所述的车辆自动开/闭装置，其特征在于：所述基座构件包括整体形成的电机固定部分、轨道固定部分和小齿轮支承部分。

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