CN217620681U - 伸缩机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供能够以简单的机构实现低成本的伸缩机构。伸缩机构(10)具有相对于基准轴线(J)设置在同轴上的轴(32)以及进退管(22)、使轴(32)旋转的马达(28)、将进退管(22)保持成不能旋转且沿着基准轴线(J)进退自如的基端管(20)、在进退管(22)的内腔部设置有多个的辊(46)、以及与轴(32)一体地旋转且将多个辊(88)保持成能旋转自如的辊保持架(44)。多个辊(46)被辊保持架(44)保持成:分别与轴(32)的外周面抵接,且中心轴相对于基准轴线(J)具有倾斜角(θ)。辊(46)的外周面与轴(32)的外周面中的至少一方是弹性体,至少一方被实施防滑处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及伸缩机构。
背景技术
伸缩机构用于车辆的后备箱门驱动装置、机器人等。车辆的后备箱门驱动装置通过伸缩动作自动地开闭后备箱门。作为后备箱门驱动装置使用的伸缩机构具备:基端侧的罩管,该罩管以能够摆动的方式相对于主体连接;以及壳体管,该壳体管以能够摆动的方式相对于后备箱门连接,通过罩管和壳体管中的一方相对于另一方进退而整体伸缩,从而进行后备箱门的开闭。在罩管与壳体管的进退中使用马达以及主轴(例如,参照专利文献1、专利文献2)。
马达的旋转被减速器减速,直接或者经由中间部件传递至丝杠。在丝杠上螺合有不能旋转且沿着轴向进退自如的螺母。螺母通过丝杠的旋转而进退,沿着轴向驱动与该螺母连结的管。在后备箱门驱动装置中,在人对后备箱门进行了操作的情况下等有时施加过大的轴向外力,因此,有时设置截断外力的离合机构。
专利文献1:日本专利第4430044号公报
专利文献2:日本专利第6009094号公报
在上述的伸缩机构中,有可能由于丝杠与螺母啮合的角度的偏移、或者丝杠的直线度,导致螺母与丝杠间的阻力增加而无法获得设想的推动力,因此需要高精度的构件和精密的组装,导致成本高。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述的课题而完成的,其目的在于提供一种能够通过简单的机构实现低成本的伸缩机构。
为了解决上述的课题而实现目的,本实用新型的伸缩机构的特征在于,具备:轴以及进退管,相对于基准轴线设置在同轴上;驱动源,使所述轴和所述进退管中的一方旋转;基座体,将另一方保持为不能旋转且沿着所述基准轴线进退自如;辊,在所述进退管的内腔部设置有多个;辊保持架,与所述进退管一体地旋转,将多个所述辊保持为旋转自如,多个所述辊被所述辊保持架保持成:分别与所述轴的外周面抵接,且中心轴相对于所述基准轴线具有倾斜角。
优选为,所述辊的外周面和所述轴的外周面中的至少一方是弹性体。
优选为,所述辊的外周面和所述轴的外周面中的至少一方的表面被实施防滑处理。
优选为,所述辊保持架具备将多个所述辊相对于所述轴的外周面弹性地按压的按压单元。
优选为,所述辊为轴向长度比最大直径大、中心部是最大直径部且沿着轴向朝向两侧变为小径的形状。
优选为,多个所述辊设置成,沿着以所述基准轴线为中心的周向等间隔地排列,邻接的所述辊彼此在沿着所述基准轴线的方向上相互重叠。
优选为,在一端具备相对于车辆的后备箱门能够摆动地连接的基端边缘部,在另一端具备相对于所述车辆的主体能够摆动地连接的前端边缘部。
优选为,所述轴的内径沿着所述基准轴线而变化。
优选为,具备弹簧,该弹簧朝向所述轴与所述进退管沿着所述基准轴线分开的方向对所述轴与所述进退管进行弹性施力。
优选为,在所述进退管与所述弹簧之间具备从内表面支承所述弹簧的支承筒。
另外,本实用新型的伸缩机构制造方法制造上述的伸缩机构,其特征在于,包括:将相对于所述辊保持架装配有多个所述辊的动力传递单元固定于所述轴的工序;在所述进退管的基端侧设置对所述弹簧的基端部进行支承的基端弹簧承接部的工序;将设置有所述基端弹簧承接部的所述进退管的基端侧覆盖于所述动力传递单元的工序;从所述进退管的前端侧向内部***所述弹簧的工序;以及相对于***有所述弹簧的所述进退管的前端固定对所述弹簧的前端部进行支承的前端弹簧承接部的工序。
在本实用新型的伸缩机构以及伸缩机构制造方法中,只要相对于基准轴线具有倾斜角的多个辊相对于轴的外周面以产生适当的摩擦力的方式接触即可,无需是高精度的构成,而是简单的机构。也就是说,某种程度上允许辊的形状、倾斜角、进退管的内径等的尺寸误差,并且组装精度也允许某种程度的误差,能够实现低成本。
附图说明
图1是表示第1实施方式的伸缩机构以及搭载有该伸缩机构的车辆的立体图。
图2是第1实施方式的伸缩机构,(a)是表示伸长的状态的立体图, (b)是表示收缩的状态的立体图。
图3是基端管与前端管的连接部分的局部剖视立体图。
图4是第1实施方式的伸缩机构的剖视侧视图。
图5是第1实施方式的伸缩机构中的内部机构的立体图,(a)是表示伸长的状态的立体图,(b)是表示收缩的状态的立体图。
图6是第1实施方式的伸缩机构的内部机构中的动力传递单元及其周边的立体图。
图7是将图6所示的内部机构中的动力传递单元的周边放大的立体图。
图8是将图6所示的内部机构中的动力传递单元的周边放大的侧视图。
图9是第1实施方式中的动力传递单元的局部分解立体图。
图10是第1实施方式的伸缩机构的内部机构中的动力传递单元及其周边的剖视侧视图。
图11是从基准轴线的方向观察第1实施方式的动力传递单元中的6 个辊和进退管的图,(a)是表示其第1例的图,(b)是表示其第2例的图。
图12是变形例的动力传递单元的局部分解立体图。
图13是第1实施方式的伸缩机构的制造方法的流程图。
图14是表示第2实施方式的伸缩机构的侧视示意剖视图。
图15是第2实施方式的伸缩机构的剖视侧视图。
图16是第2实施方式的伸缩机构的分解立体图。
图17是表示第2实施方式的伸缩机构的前端部的立体图。
图18是第2实施方式的伸缩机构中的内部机构的立体图,(a)是表示伸长的状态的立体图,(b)是表示收缩的状态的立体图。
图19是表示第2实施方式中的动力传递单元及其关联部件的分解立体图。
图20是从基准轴线的方向观察第2实施方式中的动力传递单元及其关联部件的剖视图。
图21是第2实施方式中的轴、辊保持架以及辊的侧视图。
图22是表示第2实施方式中的动力传递单元及其关联部件的侧视剖视图。
图23-1是第3实施方式的伸缩机构的示意剖视侧视图。
图23-2是第4实施方式的伸缩机构的示意剖视侧视图。
图23-3是第5实施方式的伸缩机构的示意剖视侧视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本实用新型的伸缩机构以及伸缩机构制造方法的实施方式详细地进行说明。另外,本实用新型并不被该实施方式限定。
图1是表示本实用新型的实施方式的伸缩机构10以及搭载有该伸缩机构10的车辆12的立体图。如图1所示,伸缩机构10是用于自动地进行车辆12的后备箱门14的开闭的机构。伸缩机构10在后备箱门14的左右各设置有1个,共计设置有2个。后备箱门14能够通过铰链14a相对于车辆12的主体开闭。2个伸缩机构10的结构相同且同步动作,通过伸长而将后备箱门14打开(图1所示的状态),通过收缩而将后备箱门 14关闭。即,一对伸缩机构10在车辆12中成为后备箱门驱动装置。伸缩机构10例如基于用户的按钮操作而在控制部的作用下进行伸缩。伸缩机构10开闭的车辆的车门除了后备箱门14以外,也可以是后备箱盖、发动机罩等。进行后备箱门14的开闭的伸缩机构10可以是1个或者3 个以上。伸缩机构10并不限定于车辆12的用途,例如能够用于机械臂等各种用途。
伸缩机构10是长条形状,分别在一端具备能够相对于车辆12的后备箱门14摆动地连接的基端边缘部16,在另一端具备能够相对于车辆 12的主体摆动地连接的前端边缘部(前端弹簧承接部)18。基端边缘部 16以及前端边缘部18以能够相对于对方部件摆动的方式设置有轴孔。伸缩机构10可以在车辆12中反向设置。另外,在本申请中,“基端”以及“前端”是为了便于说明而区别开的称呼。
作为图1所示的伸缩机构10,具体地说,能够应用以下说明的第1 至第4实施例的伸缩机构10A~10D。以下依次进行说明。
(第1实施方式)
图2是第1实施方式的伸缩机构10A的立体图,(a)是表示伸长的状态的立体图,(b)是表示收缩的状态的立体图。如图2的(a)所示,伸缩机构10A在外观上,基端管(基座体)20与进退管22排列在同轴上,基端管20的基端侧被基端边缘部16堵塞,进退管22的前端侧被前端边缘部18堵塞。基端边缘部16固定于基端管20,前端边缘部18固定于进退管22。进退管22比基端管20稍微大径。在伸缩机构10A伸长的状态下,进退管22的基端部附近覆盖基端管20的前端部附近的周围。如图2的(b)所示,在伸缩机构10A收缩的状态下,基端管20的大部分进入进退管22中。伸缩机构10A在伸长的状态与收缩的状态下,长度比是约1.5倍左右。进退管22构成为基端侧的第1管24与前端侧的第2 管26在接头27连接的串联连接结构。
图3是基端管20与进退管22的连接部分的局部剖视立体图。如图 3所示,在基端管20的外周面沿着基准轴线J形成有较浅的槽20a。槽 20a为矩形截面。槽20a以90°间隔设置有4个,在图3中示出其中的2 个。
在第1管24的基端部形成有向内侧稍微突出而嵌入于槽20a的突起 24a。突起24a与槽20a相匹配而形成为矩形截面,例如通过冲压加工形成。突起24a与槽20a相匹配而以90°间隔设置有4个。在图3中示出其中的2个。基端管20与第1管24大致没有间隙地嵌合,通过槽20a 与突起24a在周向上的卡合而不能相对旋转且沿着基准轴线J相对地进退自如。
图4是伸缩机构10A的剖视侧视图。如图4所示,伸缩机构10A中的基端管20以及进退管22内的内部机构的各要素沿着基准轴线J配置在同轴上。在基端管20的内部,从基端侧起依次设置有马达(驱动源) 28、减速器30、轴32以及第1轴承34。马达28配置于基端管20的最基端侧,几乎与基端边缘部16接触。马达28以及减速器30通过铆接部 20b(参照图2的(a))固定于基端管20。减速器30例如是行星齿轮式。马达28的旋转被减速器30减速而传递至轴32。第1轴承34设置于基端管20中的大致前端,对轴32进行枢轴支承。通过第1轴承34能够防止轴32的旋转晃动。轴32可以在减速器30的附近还被其他轴承枢轴支承。轴32的外周面被进行防滑加工(例如喷丸硬化)。
轴32比基端管20更向前端侧突出,在突出的部分嵌入有动力传递单元36。动力传递单元36在伸缩机构10A伸长的状态下配置于第1管 24内的前端附近,在伸缩机构10A收缩的状态下配置于第1管24内的基端附近。关于动力传递单元36将在后面进行说明。在第2管26的内部从基端侧起依次配置有第2轴承38、弹簧承接座(基端弹簧承接部) 40以及弹簧42。
图5是伸缩机构10A中的内部机构的立体图,(a)是表示伸长的状态的立体图,(b)是表示收缩的状态的立体图。在图5中,省略了基端管20,但是以假想线表示进退管22。弹簧42的基端部被弹簧承接座40 支承,前端部被前端边缘部18支承。弹簧42如图5的(a)所示,在伸缩机构10A伸长的状态下成为自然长度或者稍微被压缩的状态,如图5 的(b)所示,在伸缩机构10A收缩的状态下被大幅压缩。弹簧42在轴 32和进退管22沿着基准轴线J分开的方向上对轴32和进退管22进行弹性施力。由于设置有第2轴承38,因此,动力传递单元36的旋转不传递至弹簧承接座40以及弹簧42,弹簧承接座40以及弹簧42不旋转。第2 轴承是推力轴承。
图6是伸缩机构10A的内部机构中的动力传递单元36以及该动力传递单元36的周边的立体图。图7是将图6所示的内部机构中的动力传递单元36的周边放大的立体图。图8是将图6所示的内部机构中的动力传递单元36的周边放大的侧视图。
基端管20的前端侧通过铆接部22c相对于第1轴承34的外周部固定。由此,第1轴承34的内圈、轴32能够旋转且不能沿着轴向进退。铆接部22c设置于各槽22a。
在第1轴承34的外周面设置有前端部低的环状突起34b以及轴向短的支承突起34c。环状突起34b在进退管22位移至最前端侧时与突起24a (参照图3)抵接而被限制,成为进退管22的防脱部。支承突起34c以 90°间隔设置有4个,在图6中示出其中的2个。支承突起34c在周向上设置于4个槽22a的各中间位置。环状突起34b与支承突起34c是相同高度,通过从内周面与第1管24抵接而进行支承。轴32经过第1轴承34的内孔34a而向前端侧突出,在如上所述突出的部分嵌入有动力传递单元36。
图9是动力传递单元36的局部分解立体图。动力传递单元36具备辊保持架44、多个辊46以及与辊46对应的辊轴48。在动力传递单元36 设置有6个辊46,但是,在图9中,为了易于理解而以实线表示3个,进而以假想线表示1个。将3个实线的辊46中的1个以从辊保持架44 分解出来的状态表示。6个辊46分别枢轴支承于辊轴48,但是,在图9 中,为了易于理解而仅表示4根,其中的1个以从辊保持架44分解出来的状态表示。辊保持架44所具备的辊46并不限定于6个,例如可以是 3~12个。动力传递单元36可以相对于轴32在轴向上并列设置有多个。
辊保持架44经由接头27的突起27b而不能相对于进退管22旋转。辊保持架44将6个辊46保持为能够旋转自如。辊保持架44由在轴向上分开的2个臂突出圆盘50、52构成,在2个臂突出圆盘50、52之间设置有6个辊46。辊保持架44可以由1个构件构成,也可以例如将臂突出圆盘50与臂突出圆盘52各自的外周部通过筒体连接。
基端侧的臂突出圆盘50具备中央圆盘50a以及从该中央圆盘50a突出的6个臂50b。在中央圆盘50a的中心形成有供轴32穿过的孔50aa。臂50b从基准轴线J的方向观察是L字形状,以等间隔(60°)设置。臂50b具备从中央圆盘50a沿着径向突出的部分以及在该突出的部分的前端向图9的逆时针方向弯曲的部分,在前端附近形成有孔50ba。臂50b 中向逆时针方向弯曲的部分向前端侧稍微倾斜。
前端侧的臂突出圆盘52具备中央圆盘52a以及从该中央圆盘52a突出的6个臂52b。在中央圆盘52a的中心形成有供轴32穿过的孔52aa。也就是说,轴32的旋转不会直接传递至由臂突出圆盘50、52构成的辊保持架44。
臂52b从基准轴线J的方向观察是L字形状,以等间隔(60°)设置。臂52b成为与臂50b对称的形状。即,臂52b具备从中央圆盘52a 沿着径向突出的部分以及在该突出的部分的前端向图9的顺时针方向弯曲的部分,在前端附近形成有孔52ba。臂52b中向顺时针方向弯曲的部分向基端侧稍微倾斜。
辊46是中央部比两端部直径大的雪茄型,具体地说,是轴向长度比中央的最大直径大、中心部是最大直径部且直径沿着轴向朝向两侧变小的形状。辊46根据后述的倾斜角θ(参照图8)而设定各部的直径,以使得以适当的面积与第1管24的内周面接触。
辊46的轴向长度与所保持的臂50b与臂52b之间的距离大致相等。在辊46的中心形成有孔46a。辊46(以及后述的辊88)是弹性体,例如由弹性体、橡胶等高分子材料构成。辊46至少表面可以是弹性体。
辊轴48是***于孔46a而将辊46轴支承为旋转自如的部件,在两端形成有稍微小径的压入部48a。压入部48a的一方压入于臂50b的孔50ba,另一方压入于臂52b的孔52ba。
臂突出圆盘50的臂50b向顺时针方向弯曲,臂突出圆盘52的臂52b 向逆时针方向弯曲,因此,如图8所示,在成对的臂50b与臂52b之间被轴支承的辊46的中心轴相对于基准轴线J具有倾斜角θ。6个辊46 沿着以基准轴线J为中心的周向以等间隔(60°)排列,平衡性好。另外,辊46较密地配置,以使得邻接的辊46彼此在沿着基准轴线J的方向上相互重叠,空间效率高。
接头27具备供轴32插通的中心孔27a、嵌入于邻接的一对臂52b 之间的止转的突起27b、中央圆盘27c、基端圆盘27d以及前端圆盘27e。轴32通过中心孔27a、孔52aa、50aa进一步向前端侧突出。
图10是伸缩机构10A的内部机构中的动力传递单元36及其周边的剖视侧视图。如图10所示,在接头27的基端圆盘27d中嵌入固定有第1 管24,在前端圆盘27e中嵌入固定有第2管26。这些固定方法例如是铆接加工。基端圆盘27d、前端圆盘27e的外径与第1管24、第2管26的内径大致相等,中央圆盘27c的外径与第1管24、第2管26的外径大致相等。第1管24以及第2管26与中央圆盘27c接触而没有间隙。
图11的(a)是从基准轴线J的方向观察动力传递单元36中的6个辊46和第1管24的图。如图10以及图11的(a)所示,动力传递单元 36中的6个辊46分别与轴32的外周面抵接。各辊46不与第1管24抵接。辊46的外周面是弹性体,轴32的外周面被进行防滑加工,因此,在两者之间产生适当大小的摩擦力。
图11的(b)是用变形例的辊46A置换动力传递单元36中的辊46 的情况下从基准轴线J的方向观察的图。如图11的(b)所示,辊46A 是中央部比两端部小径,具体地说,是轴向长度比两端的最大直径大、中心部是最小直径部且直径沿着轴向朝向两侧变大的形状。从基准轴线J 的方向观察,辊46A的圆弧轮廓被设定成直径比轴32的外周圆稍微变大。由此,辊46A成为:接近中央的最小直径和其附近与轴32的外周面抵接而成为适合于动力传递的适当的接触面积。以下的说明中的辊46还包括辊46A。
另外,为了使辊46的外周面与轴32的外周面之间产生适当大小的摩擦力,只要将至少一方设为弹性体即可。另外,同样地,优选在至少一方的表面进行防滑处理。进而,为了使所产生的摩擦力增大,优选设置将辊46弹性地按压于轴32的外周面的按压单元。作为这样的按压单元,优选例如如图12所示,在臂突出圆盘50设置有臂50bA,在臂突出圆盘52设置有臂52bA。臂50bA、52bA代替上述的臂50b、52b,在与中央圆盘50a、52a连接的连接部具备弹簧50bb、52bb。弹簧50bb、52bb 交替地形成有周向的槽,从而在径向上具有弹性。根据作为这样的按压单元的弹簧50bb、52bb,能够将辊46适当地按压于轴32的外周面。
这样,伸缩机构10A具备相对于基准轴线J设置在同轴上的轴32 及进退管22、将进退管22保持为不能旋转且沿着基准轴线J进退自如的基端管20、在进退管22的内腔部设置有多个的辊46、以及与轴32一体地旋转而将多个辊46保持为旋转自如的辊保持架44。并且,多个辊46 被辊保持架44保持成:分别与轴32的外周面抵接,且中心轴相对于基准轴线J具有倾斜角θ(参照图8)。
辊46与轴32的外周面抵接,而且,进退管22构成为不能旋转,因此,作为驱动源的马达28经由减速器30使轴32旋转,从而多个辊46 分别以基准轴线J为中心相对于轴32相对地公转旋转,并且以辊轴48 为中心自转。辊46配置成分别相对于基准轴线J具有倾斜角θ,因此,通过辊46旋转(公转以及自转),从而根据倾斜角θ对进退管22施加轴向的推力,该进退管22沿着基准轴线J进退。进退管22的进退方向取决于马达28的旋转方向。如果停止马达28的旋转,则进退管22的进退停止。由于在轴32与辊46之间产生摩擦力,因此,即便没有制动机构,进退管22的位置也被保持。也就是说,动力传递单元36能够对进退管22赋予驱动力和保持力。
在伸缩机构10A中,通过较大地设定倾斜角θ,伸缩速度变大而驱动力变小,反之,通过较小地设定倾斜角θ,伸缩速度变小而驱动力变大。这样,伸缩机构10A中的倾斜角θ在概念上相当于螺纹机构的升角。伸缩机构10A的进退量可以基于位置开关、传感器的信号控制马达28 的旋转来进行调整。
辊46的外周面是弹性体,在轴32的外周面进行了防滑加工,因此两者间的摩擦力大,轴32的旋转有效地传递至动力传递单元36以及进退管22。另一方面,在辊46的外周面与第1管24的内周面之间即便产生些许滑动也不影响伸缩机构10A的进退动作。
将轴32的旋转转换成推力并传递至进退管22的是动力传递单元36。动力传递单元36只要倾斜角θ的朝向即多个辊46相对于轴32的外周面以产生适当的摩擦力的方式接触即可,无需丝杠与螺母啮合的高精度的构成而是简单的机构。也就是说,在某种程度上允许辊46的形状、倾斜角θ、轴32的外径、轴32的直线度等的误差,动力传递单元36、伸缩机构10A的整体的组装精度也允许某种程度上的误差,能够实现低成本。
另外,在现有技术的丝杠与螺母啮合而构成的机构中,当马达旋转为反转时,由于所谓的齿隙的影响而使金属面彼此碰撞发出声音,但是,在伸缩机构10A中的动力传递部分中,由于辊46始终与轴32的外周面抵接,因此即便在反转时也不会产生声音,无需特意设置缓冲单元、消音单元。由于没有齿隙,因此,进退管22相对于基端管20没有轴向的晃动。
在对伸缩机构10A施加过大的轴向外力的情况下(例如,想要通过人手对后备箱门14进行打开或者关闭的情况下),辊46与第1管24的内周面抵接的抵接部超过摩擦保持的限度而在两者之间产生滑动。于是,即便是没有特别的离合机构,外力也不会向动力传递单元36、轴32以及马达28传递。因此,动力传递单元36不会变形,轴32不会被压弯,马达28也不会产生反电动势。
弹簧42朝向使轴32与进退管22沿着基准轴线J分开的方向对轴32 与进退管22进行弹性施力,当伸缩机构10A进行伸长方向的动作时补充伸长的方向的力,即便在后备箱门14相当重的情况下也能够进行开门动作。另外,在轻负载的情况下可以省略弹簧42。
图13是伸缩机构10A的制造方法的流程图。如图13所示,在制造伸缩机构10时,在步骤S1中,相对于辊保持架44装配6个辊46来组装动力传递单元36。在步骤S2中,对基端管20组装基端边缘部16、马达28、减速器30、轴32以及第1轴承34。基端管20被第1轴承34的槽20a和铆接部20c固定。在步骤S3中,将动力传递单元36嵌入轴32。第1管24与第2管26在接头27连接而构成进退管22。在步骤S4中,在进退管22的第1管24设置弹簧承接座40。在步骤S5中,将设置有弹簧承接座40的进退管22的基端侧覆盖于动力传递单元36。另外,在进退管22形成突起24a,使该突起24a进入基端管20的槽20a。在步骤 S6中,从进退管22的前端侧开口向内部***弹簧42。弹簧42被预先设置于进退管22的内部的弹簧承接座40施力。在步骤S7中,相对于***有弹簧42的进退管22的前端固定前端边缘部18。
在这样的伸缩机构10A的制造方法中,在对基端管20以及动力传递单元36装配进退管22之后,从该进退管22的前端侧向内部***弹簧 42,能够容易且准确地进行组装。
伸缩机构10A具有包括基端侧的基端管20、马达28、减速器30以及轴32的第1部分、和包括前端侧的动力传递单元36、进退管22、弹簧承接座40以及弹簧42的第2部分,但是,针对第2部分可以准备不同长度的多个种类,针对第1部分可以根据车辆12的种类、后备箱门14 的种类适当选择性地装配。
(第2实施方式)
接下来,对第2实施方式的伸缩机构10B进行说明。以下,在第2~第4实施方式的伸缩机构10B~10D的说明中,针对与上述的伸缩机构10A 同样的构成要素标记相同符号并省略其详细说明。
图14是第2实施方式的伸缩机构10B的立体图,(a)是表示伸长的状态的立体图,(b)是表示收缩的状态的立体图。如图14的(a)所示,伸缩机构10B在外观上与上述的伸缩机构10A(参照图2)大致同样,是基端管20与前端管70在同轴上排列的构成。前端管70成为内侧的进退管72(参照图15)与外侧的外管74嵌合而固定的双层结构。前端管70相当于上述的进退管22,相对于轴32进退驱动的功能相当于进退管72,壳体的功能相当于外管74。在外管74的基端部设置有环盖76。
图15是伸缩机构10B的剖视侧视图。图16是伸缩机构10B的分解立体图。在图16中,省略外管74等一部分要素。
如图15以及图16所示,伸缩机构10B中的基端管20以及前端管 70内的内部机构的各要素沿着基准轴线J配置在同轴上。在基端管20 的内部从基端侧起依次设置有马达(驱动源)28、减速器30、轴32、轴承78以及弹簧承接座40。弹簧42的基端部被弹簧承接座40支承,前端部被前端边缘部18支承。轴承78以及弹簧承接座40与减速器30大致邻接地设置。轴承78对轴32的端部进行枢轴支承。
轴32在弹簧42的中空部内朝向前端侧突出。在轴32嵌入动力传递单元80。关于动力传递单元80将在后面进行说明。在外管74的内部从中心起在同轴上依次设置有进退管72、弹簧引导部(支承筒)82以及弹簧42。进退管72、弹簧引导部82以及弹簧42相互几乎无间隙地嵌合(参照图22)。
进退管72是相对于轴32进退的部件,从前端边缘部18朝向基端侧延伸,其长度例如是外管74的70%左右。弹簧引导部82是从内表面支承弹簧42的部件,从前端边缘部18朝向基端侧延伸,其长度比进退管 72长,例如是外管74的80%左右。弹簧42被弹簧引导部82支承,从而在外管74的内部不弯曲而相对于基准轴线J保持在同轴上。弹簧引导部82与进退管72一体地进退。弹簧引导部82的基端部82a成为前端变细的锥形形状,以免碰到弹簧42。在弹簧引导部82为了轻量化而沿着轴向设置有多个贯通孔82b(参照图20)。
轴32比基端管20进一步向前端侧突出,至少一部分突出至进退管 72的内部。动力传递单元80在嵌入于轴32的状态下配置于进退管72 的内腔部。
图17是表示伸缩机构10B的前端部的立体图。如图17所示,前端边缘部18由摆动轴部件18a、盖18b、接头18c以及部件18d构成。接头18c是通过铆接部74a相对于外管74固定的部件,进退管72的前端部***到内孔中。进退管72的前端部通过铆接等相对于摆动轴部件18a 的基端部18ab固定。摆动轴部件18a的周围的一部分形成平坦部18aa。接头18c的内周部的一部分形成平坦部18ca。平坦部18aa与平坦部18ca 相互抵接,通过所谓的D切割形状的卡合而具有止转效果。盖18b覆盖接头18c等的外周部。
摆动轴部件18a是相对于车辆12的主体部摆动自如地连接的部分 (参照图1),不会围绕基准轴线J旋转。因此,进退管72也不围绕基准轴线J旋转。同样地,马达28以及基端管20通过基端边缘部16与后备箱门14连接,因此不围绕基准轴线J旋转。后备箱门14通过铰链14a (参照图1)与车辆12的主体开闭自如地连接,因此,其结果是,车辆 12以及后备箱门14构成联杆机构,作为将进退管72保持为相对于马达 28不能旋转且沿着基准轴线J进退自如的基座体发挥功能。另外,外管 74没有设置上述的伸缩机构10A的第1管24中的突起24a(参照图3),但是,通过接头18c进行相对于摆动轴部件18a的止转,因此不围绕基准轴线J旋转。
图18是伸缩机构10B中的内部机构的立体图,(a)是表示伸长的状态的立体图,(b)是表示收缩的状态的立体图。在图18中,省略了基端管20以及弹簧引导部82,但是,以假想线表示外管74。进而,在图18的(a)中,省略弹簧42,在图18的(b)中,省略进退管72。
弹簧42的基端部被弹簧承接座40支承,前端部被前端边缘部18支承。弹簧42在图18的(a)中被省略,但是在伸缩机构10B伸长的状态下成为自然长度或者稍微被压缩的状态,如图18的(b)所示,在伸缩机构10B收缩的状态下被大幅压缩。弹簧42朝向使轴32与进退管72 沿着基准轴线J分开的方向对轴32与进退管72进行弹性施力。
图19是表示动力传递单元80及其关联部件的分解立体图。图20是从基准轴线J的方向观察动力传递单元80及其关联部件的剖视图。如图 19以及图20所示,动力传递单元80具备壳体84、辊保持架86以及多个辊88。在这种情况下,辊88的个数是3个。该辊88是圆柱体,但是可以是图11的(a)的辊46、图11的(b)的辊46A那样的形状。
辊保持架86为大致圆筒形状,具备供轴32插通的中心孔86a、3个辊收纳部86b以及设置于轴向两端的凸缘86c。辊收纳部86b是分别嵌入并收纳辊88的部分。辊收纳部86b的内表面是与辊88的外周形状相匹配的圆柱状的凹陷,辊88能够在辊收纳部86b的内部滚动。也就是说,辊保持架86将多个辊88保持为能够旋转自如。辊收纳部86b的内表面可以设置有低摩擦材料,以使得辊88能够顺场地旋转。
辊收纳部86b在中心孔86a开口,辊88从该开口部向中心孔86a的内部稍微突出。辊88的向中心孔86a突出的部分与轴32的外周面抵接。辊88以及辊收纳部86b在辊保持架86中沿着周向等间隔(120°)地设置。2个凸缘86c具有正三角形状的平坦边。
图21是轴32、辊保持架86以及辊88的侧视图。如图21所示,辊收纳部86b形成为收纳的辊88的中心轴相对于基准轴线J以倾斜角θ倾斜。该辊88的倾斜角θ具有与上述的辊46的倾斜角θ(参照图8)同样的作用。
返回到图19以及图20,壳体84是收纳辊保持架86的部件。壳体 84为大致圆筒形状,具备形成于内周部的3个平坦面84a、以及设置于前端部的六角凸缘84b。3个平坦面84a与辊保持架86中的凸缘86c的平坦边抵接,成为该辊保持架86的止转部。壳体84固定于进退管72中的基端部的六角筒90。
六角筒90是供壳体84***、固定的部分,通过冲压加工等使内周以及外周形成为六边形。壳体84的六角凸缘84b的各边与六角筒90的内周的六边形面抵接而止转。
图22是表示动力传递单元80及其关联部件的侧视剖视图。如图22 所示,壳体84在轴向上也被六角筒90固定。其中,对于前端侧,通过形成于六角筒90的前端部的缩径部92进行位移限制。轴32的前端部32a 比缩径部92向前端侧突出。前端部32a是外螺纹,与凸缘螺母94螺合。轴32通过凸缘螺母94与缩径部92抵接而被限制向基端侧的位移。凸缘螺母94的外径比进退管72的内径稍小,凸缘螺母94以及轴32能够沿着基准轴线J向前端侧位移。
这样,伸缩机构10B具备:轴32以及进退管72,相对于基准轴线J 设置在同轴上;辊88,在进退管72的内腔部设置有多个;以及辊保持架 86,与轴32一体地旋转而将多个辊88保持为旋转自如。并且,多个辊88被辊保持架86保持成:分别与轴32的外周面抵接,且中心轴相对于基准轴线J具有倾斜角θ。另外,进退管72经由前端边缘部18与后备箱门14连接,因而不能旋转,而且通过基于铰链14a的联杆机构而沿着基准轴线J进退自如。根据这样的构成,在伸缩机构10B中,马达28经由减速器30使轴32旋转,从而多个辊88分别以基准轴线J为中心相对于轴32相对地公转旋转,并且在辊收纳部86b中自转。辊88配置成分别相对于基准轴线J具有倾斜角θ,因此,通过辊88旋转(公转以及自转),根据倾斜角θ对进退管22施加轴向的推力,进退管22能够沿着基准轴线J进退。
图23-1是第3实施方式的伸缩机构10C的示意性剖视侧视图。图 23-2是第4实施方式的伸缩机构10D的示意性剖视侧视图。图23-3是第 5实施方式的伸缩机构10E的示意性剖视侧视图。
(第3实施方式)
如图23-1所示,第3实施方式的伸缩机构10C代替上述的伸缩机构 10A中的轴32而设置有轴32A。上述的轴32的外径沿着基准轴线J是恒定的直径,与此相对,轴32A的外径沿着基准轴线J而变化。在该情况下,基端侧附近的外径D1比前端侧附近的外径D2小,沿着基准轴线 J呈锥形地变化。由此,伸缩机构10C在进行从收缩的状态伸长时,辊 46与轴32A的外周面之间的按压力变大,轴32的旋转转换而得的推动力更可靠地传递到进退管22。也就是说,通过轴32A的外径沿着基准轴线J变化,从而,能够根据进退量使传递转矩变化。根据设计条件的不同,可以设计成D1>D2,或者也可以设为外径沿着基准轴线J增减的形状。
(第4实施方式)
如图23-2所示,在第4实施方式的伸缩机构10D中,马达28不是经由轴32而是经由旋转轴60使进退管22旋转,轴32经由部件62固定于基端管20。在轴32的前端嵌入有动力传递单元36。在基端管20的槽 20a嵌入有基座体64的突起64a,基端管20不能旋转且进退自如。基座体64将马达28以及减速器30固定。
在这样的伸缩机构10D中,通过马达28的旋转,轴32相对于动力传递单元36相对地旋转,在与该动力传递单元36之间传递动力而产生推力,能够使基端管20进退。
即,将伸缩机构10D与上述的伸缩机构10A进行比较可知,为了使进退管22相对于基端管20进退,只要使轴32与动力传递单元36相对地旋转就会产生推动力,一方是旋转侧而另一方是固定侧即可。因此,只要马达28使轴32以及进退管22中的一方旋转,而基端管20或者基座体64将轴32以及进退管22中的另一方保持成不能旋转且沿着基准轴线J进退自如即可。
(第5实施方式)
如图23-3所示,第5实施方式的伸缩机构10E具备上述的伸缩机构 10A中的基端管20以及进退管22,但是,在基端管20没有槽20a,在进退管22没有与槽20a卡合的突起24a。这样的伸缩机构10E与上述的伸缩机构10B同样地与车辆12的主体以及后备箱门14一起形成三角形状的联杆机构。其结果是,车辆12以及后备箱门14作为将进退管22保持成相对于马达28不能旋转且沿着基准轴线J进退自如的基座体发挥功能。因此,进退管22不会围绕基准轴J旋转,通过从动力传递单元36 接受马达28的动力,从而能够相对于基端管20进退。
本实用新型并不限定于上述的实施方式,当然能够在不脱离本实用新型的主旨的范围内自由变更。
附图标记说明:
10、10A、10B、10C、10D、10E:伸缩机构;16:基端边缘部;18:前端边缘部(前端弹簧承接部);20:基端管(基座体);22、72:进退管;28:马达(驱动源);32、32A:轴;34:第1轴承;36、80:动力传递单元;38:第2轴承;40:弹簧承接座(基端弹簧承接部);42:弹簧;44、86:辊保持架;46、46A、88:辊;48:辊轴;50bb、52bb:弹簧(按压单元);64:基座体;82:弹簧引导部(支承筒);J:基准轴线;θ:倾斜角。
Claims (10)
1.一种伸缩机构,其特征在于,具备:
轴以及进退管,相对于基准轴线设置在同轴上;
驱动源,使所述轴和所述进退管中的一方旋转;
基座体,将另一方保持为不能旋转且沿着所述基准轴线进退自如;
辊,在所述进退管的内腔部设置有多个;
辊保持架,与所述进退管一体地旋转,将多个所述辊保持为旋转自如,
多个所述辊被所述辊保持架保持成:分别与所述轴的外周面抵接,且中心轴相对于所述基准轴线具有倾斜角。
2.根据权利要求1所述的伸缩机构,其特征在于,
所述辊的外周面和所述轴的外周面中的至少一方是弹性体。
3.根据权利要求1或2所述的伸缩机构,其特征在于,
所述辊的外周面和所述轴的外周面中的至少一方的表面被实施防滑处理。
4.根据权利要求1或2所述的伸缩机构,其特征在于,
所述辊保持架具备将多个所述辊相对于所述轴的外周面弹性地按压的按压单元。
5.根据权利要求1或2所述的伸缩机构,其特征在于,
所述辊为轴向长度比最大直径大、中心部是最大直径部且沿着轴向朝向两侧变为小径的形状。
6.根据权利要求1或2所述的伸缩机构,其特征在于,
多个所述辊设置成,沿着以所述基准轴线为中心的周向等间隔地排列,邻接的所述辊彼此在沿着所述基准轴线的方向上相互重叠。
7.根据权利要求1或2所述的伸缩机构,其特征在于,
在一端具备相对于车辆的后备箱门能够摆动地连接的基端边缘部,
在另一端具备相对于所述车辆的主体能够摆动地连接的前端边缘部。
8.根据权利要求1或2所述的伸缩机构,其特征在于,
所述轴的内径沿着所述基准轴线而变化。
9.根据权利要求1或2所述的伸缩机构,其特征在于,
具备弹簧,该弹簧朝向所述轴与所述进退管沿着所述基准轴线分开的方向对所述轴与所述进退管进行弹性施力。
10.根据权利要求9所述的伸缩机构,其特征在于,
在所述进退管与所述弹簧之间具备从内表面支承所述弹簧的支承筒。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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