JP2015161157A - 車両用ドア開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成部材に追加及び変更をすることなく、リング部材の嵌合を中間ばめにすることにより、モータサブユニットとスピンドルとの結合部の抵抗を一時的に増加させ、バックドアを全開位置及び全開位置と全閉位置との中間の位置で確実に停止させる。【解決手段】車両ドア３の開位置を保持可能な支持部材１０を備えた車両用ドア開閉装置１１において、支持部材１０は、第１ハウジング２１と、第１ハウジング２１に対し軸方向に相対移動することにより支持部材１０の伸縮長さを変更可能とする第２ハウジング２２と、第１ハウジング２１及び第２ハウジング２２に挿入されるスピンドル２５と、スピンドル２５を回動可能に支持するストッパ部材３４と、車両ドア３の開位置を保持するための保持力を調整可能な保持力調整機構２４と、を備え、保持力調整機構２４は、ストッパ部材３４の内周に中間ばめしたリング部材３３の撓み量を変化させることで保持力を調整する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用ドア開閉装置に関する。

従来、伸縮可能な軸形状を有して車両のボディとドアとの間に介在され、ドアの開位置を保持可能な支持部材を備えた車両用ドア開閉装置がある。通常、このような車両用ドア開閉装置において、支持部材は、ドア及びボディに対して、その軸方向両端が回動自在に連結される。そして、その回動連結点を中心に相対回動しつつ伸縮することによって、車両のドアを開閉動作させることが可能となっている。

車両用ドア開閉装置の中でも、モータによるパワーアシストを備えたスピンドルタイプＰＢＤ（パワー・バックドア）において、バックドアを全開位置及び全開位置と全閉位置との中間の位置で停止させるために、様々な対策が取られている。例えば、スプリングの反力またはモータ抵抗を利用する、ネジ及びナットの摩擦抵抗でバランスをとるなどが代表的な対策である。その他の方法として、抵抗体を追加する場合もある。

例えば、特許文献１に記載の車両用ドア開閉装置では、モータとバックドアとの間に設けられた車両用ドア開閉装置の支持部材に減速ギアを設けている。この減速ギアは摩擦転動部材を備えた摩擦ギアを有し、これらの摩擦力により、バックドアを全開位置及び全開位置と全閉位置との中間の位置で停止させるようになっている。

ドイツ国実用新案明細書第２０２０１０００６１６８Ｕ１号

従来、車両のバックドアが全開した時に保持するための力を出すため、スプリングの反力、ネジ部の摩擦を利用し停止させている。しかしながら、車両のバックドアは、車種や車両タイプによって様々であり、これら全てのバックドアに対応させるには、スプリングの反力、モータ抵抗、ネジ及びナットの摩擦抵抗を変化させ車両に適合させため、仕様を変更する必要がある。

また、バックドアを全開または半開で保持するために、新たに抵抗構造部材を追加すると、コストアップと大幅な構造変更が必要となる。そのような一例として、抵抗体あるいは特許文献１に記載のような減速ギアを追加する必要がある。

しかしながら、このようにすると、車両のバックドアの重量及び形状も車両タイプにより様々であり、全てのバックドアに対応させるには、車両各々に対応するための部品の種類が増加するばかりでなく、抵抗体などの追加部材が増えることにより構造の変更・コストアップとなる。

本発明の目的は、従来の構成部材に追加及び変更をすることなく、バックドアを全開位置及び全開位置と全閉位置との中間の位置で確実に停止させることのできる車両用ドア開閉装置を提供することである。

上記問題点を解決するために、本発明は、車両ボディと車両ドアとの間に介在されることにより前記車両ドアの開位置を保持可能で伸縮自在な支持部材を備えた車両用ドア開閉装置において、
前記支持部材は、
筒状の第１ハウジングと、
筒状を呈して前記第１ハウジングと同心状に配置されるとともに、前記第１ハウジングに挿入されて前記第１ハウジングに対し軸方向に相対移動することにより前記支持部材の伸縮長さを変更可能とする第２ハウジングと、
前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングに挿入されるスピンドルと、
筒状を呈し、前記第２ハウジング内に挿着されて前記スピンドルを回動可能に支持するストッパ部材と、
前記車両ドアの開位置を保持するための保持力を調整可能な保持力調整機構と、を備え、
前記保持力調整機構は、前記ストッパ部材の内周に中間ばめしたリング部材であって前記スピンドルが挿通されるリング部材を含み、前記中間ばめ時のリング部材の撓み量を変化させることで前記保持力を調整することを特徴とする。

上記問題点を解決するために、本発明は、車両ボディと車両ドアとの間に介在されることにより前記車両ドアの開位置を保持可能で伸縮自在な支持部材を備えた車両用ドア開閉装置において、前記支持部材の保持力を設定する方法であって、
前記支持部材内に配置されたストッパ部材内にリング部材を中間ばめで取り付けるとき、前記リング部材の撓み量を調整すること、
前記調整された撓み量に応じて、前記支持部材内に配置したスピンドルとアクチュエータユニットとの結合部に設けられた前記リング部材と緩衝部との摺動抵抗値を変更することを含むことを特徴とする。

本発明によれば、従来の構成部材に追加及び変更をすることなく、リング部材の嵌合を中間ばめにすることにより、モータサブユニットとスピンドルとの結合部の抵抗を一時的に増加させ、バックドアを全開位置及び全開位置と全閉位置との中間の位置で確実に停止させることができる。

モータ駆動によるパワー作動時には保持力調整機構が抵抗とならないため、通常のパワー開閉作動が可能である。

車両用ドア開閉装置の概略側面図である。 支持部材の軸方向断面図である。 保持力調整機構の軸方向部分断面図であり、スピンドル方向から荷重がかかっている状態を示す。 保持力調整機構の軸方向部分断面図であり、アクチュエータユニット方向から荷重がかかっている状態を示す。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図面において同一部分は同一符号で示してある。

図１に示すように、車両１の後部に形成されたドア開口部２には、その上端部に設定された支点Ｐ０を回動中心として矢印Ｙ方向に開閉動作する所謂跳ね上げ式の車両ドア、すなわちバックドア３が設けられている。また、このドア開口部２の幅方向両端には、伸縮可能な軸形状を有してバックドア３と車両ボディ４の間に介在されることによりバックドア３の全開位置（仮想線３ａで示す位置）及び全開位置と全閉位置との中間の位置を保持可能な支持部材１０が設けられている。そして、本実施形態では、これらの支持部材１０をアクチュエータとしてバックドア３を開閉動作させるパワーバックドア装置１１が形成されている。

図１に示すように、本実施形態では、上記のように構成された各支持部材１０は、バッ
クドア３及び車両ボディ４に対して、その軸端部３１ａ，３１ｂがそれぞれ回動自在に連結される。具体的には、筒状の第１ハウジング２１側の軸端部３１ａがバックドア３に連結され、筒状を呈して第１ハウジング２１と同心状に配置されるとともに、第１ハウジング２１に挿入されて第１ハウジング２１に対し軸方向に相対移動可能な第２ハウジング２２側の軸端部３１ｂが車両ボディ４に連結される。尚、本実施形態では、各支持部材１０の軸端部３１ａ，３１ｂには、それぞれ、バックドア３側及び車両ボディ４側に設けられた図示しない球状嵌合部に嵌合して各支持部材１０の回動連結点Ｐ１，Ｐ２を形成するソケット３２が設けられている。そして、各支持部材１０は、そのバックドア３及び車両ボディ４に対する回動連結点Ｐ１，Ｐ２を中心に相対回動しつつ伸縮することにより、そのバックドア３を開閉動作させることが可能となっている。

本実施形態のパワーバックドア装置１１は、各支持部材１０の筒内に設けられたモータ２３の駆動力に基づいて、当該各支持部材１０の軸長を伸ばすことによりバックドア３を開動作させる。また、各支持部材１０の軸長を縮めることによりバックドア３を閉動作させる。そして、その筒内に収容された圧縮コイルバネ３０の弾性力に基づいて、各支持部材１０の軸長（伸縮長さ）を維持することにより、そのバックドア３の全開位置及び中間の開位置を保持することが可能となっている。支持部材１０は、バックドア３が全開位置にあるときは、最も伸張した位置にあり、この位置を仮想線１０ａで示している。

図２は、支持部材の軸方向断面図である。図２に示すように、本実施形態の支持部材１０は、異なる直径を有して円筒状に形成された第１ハウジング２１及び第２ハウジング２２を備えている。第１ハウジング２１及び第２ハウジング２２を同心状に配置し、第１のハウジング２１を第２のハウジング２２に入れ子状に挿着することにより、その軸方向において伸縮可能に形成されている。

また、第２ハウジング２２よりも小径に形成されることにより開口端２１ａが第２ハウ
ジング２２内に挿入された第１ハウジング２１の筒内には、駆動源となる電動モータであるモータ２３が同軸に収容されている。更に、モータ２３のモータ軸２３ａには、後述の保持力調整機構２４を介して同軸に延びるスピンドル２５が連結されている。尚、本実施形態では、略円筒状のストッパ部材３４が第２ハウジング２２内にカシメにより固着され、スピンドル２５の基端部は、ストッパ部材３４に支持されるボール軸受２６により回動可能に支承されている。そして、第２ハウジング２２側には、このスピンドル２５に螺合するスピンドルナット２７が設けられている。

第２ハウジング２２の筒内には、円筒状のガイド管２８が同軸に固定されている。また、スピンドル２５は、その先端部２５ａがガイド管２８内に挿入されており、第１ハウジング２１及び第２ハウジング２２に挿入される。そして、スピンドルナット２７は、そのガイド管２８の開口端２８ａ（図２中、右側の端部）に固定されている。

このように、本実施形態では、各支持部材１０には、モータ２３を駆動源として支持部
材１０を伸縮させることが可能な駆動装置Ｘが内蔵されている。即ち、モータ駆動により
スピンドル２５が回転することによって、スピンドル２５に螺合されたスピンドルナット２７は、見かけ上、そのスピンドル２５上を軸方向移動する。本実施形態の支持部材１０は、これにより、第１ハウジング２１と第２ハウジング２２とが軸方向に相対移動することによって、その軸方向長さ（伸縮長さ）を変更することが可能となっている。

さらに詳述すると、本実施形態では、第２ハウジング２２の筒内にはガイド管
２８よりも大径の第２ガイド管２９が同心状に配置されている。また、この第２ガイド管
２９の外周には、弾性部材としての圧縮コイルバネ３０が嵌装されている。そして、この
圧縮コイルバネ３０は、その一端が第２ハウジング２２の底部２２ｂに当接され、他端が第１ハウジング２１側のボール軸受２６に当接されている。

図３は、保持力調整機構の軸方向部分断面図であり、スピンドル方向から荷重がかかっている状態を示している。支持部材１０内に配置された保持力調整機構２４は、スピンドル２５の軸方向端部の外周に嵌合するとともにストッパ部材３４の内周に嵌合する環状のリング部材３３と、モータ２３側に設けられた減速機の要素３６を介してモータ２３の駆動力により回動するカップリング部材３５と、カップリング部材３５を覆い、所定の弾性を有するクッション部材３７とを含んでいる。リング部材３３は、ボール軸受２６及びスピンドル２５のモータ２３側への移動を規制する。また、リング部材３３は、ストッパ部材３４内を摺動して軸方向に移動可能となっている。スピンドル２５とを結合させモータ２３の駆動力をスピンドルに伝達する。

図３及び図４に示すように、カップリング部材３５及びクッション部材３７は、スピンドル２５とアクチュエータユニット３８（モータ２３、減速機の要素３６）との結合部の円周方向等配に複数組設けられている。一対のカップリング部材３５及びクッション部材３７は、スピンドル２５の外周に固定されたリテーナ部材４１とアクチュエータユニット３８の結合部に固定されたリテーナ部材４２との間に介装されている。

一対のカップリング部材３５及びクッション部材３７は、図３及び図４から明らかなように、軸方向における組方が逆になっている。図３において上に示す一組はクッション部材３７の底部がスピンドル２５側にあり、下に示す一組はクッション部材３７の底部がアクチュエータユニット３８側にある。

クッション部材３７の底部とリテーナ部材４２との間には間座４３が、クッション部材３７の底部とリテーナ部材４１との間には間座４４がそれぞれ介装されている。カップリング部材３５は、クッション部材３７の中で軸方向に摺動可能であり、それにより発生する抵抗値を変化させる。

リング部材３３は、振動防止機能と抵抗力保持機能を備えている。ボール軸受２６を介してスピンドル２５に嵌合したストッパ部材３４とスピンドル２５との間に介装されている。

リング部材３３の軸方向一端は、アクチュエータユニット３８側の軸方向の端部の内周であってリテーナ部材４２に設けられる環状の緩衝部３９に当接している。リング部材３３と緩衝部３９とは全面で当接している。リング部材３３は、樹脂などで作られているが、当接する緩衝部３９は例えばゴム等の弾性体である。

バックドア３の全開または半開時、スピンドル２５に図３に示す矢印Ａの方向に力が働くことで、スピンドル２５及びボール軸受２６がリング部材３３を矢印Ａの方向でありモータ２３側に向かって押圧する。これにより、カップリング部材３５とクッション部材３７との嵌合力が上がって、クッション部材３７が軸方向に圧縮されるため、押圧されたリング部材３３が緩衝部３９をモータ２３側に押圧するとともに強緩衝する。したがって、リング部材３３と緩衝部３９との当接力が強くなり、ボール軸受２６がリング部材３３を介して緩衝部３９に対して回動し難くなる。すなわち、回動に対する抵抗力が大きくなったボール軸受２６を介してスピンドル２５も回動に対する抵抗力が大きくなる。その結果、保持力が増加し、バックドア３が所定の位置に保持できる。

以上説明したように、本実施形態では従来の構造において、スピンドル２５とモータ２３を含む駆動ユニットであるアクチュエータユニット３８との締結をカップリング部材３５とクッション部材３７とを嵌合させることで行っている。嵌合状態は、アクチュエータユニット３８とストッパ部材３４に接触するリング部材３３の撓み量を組付ける時の荷重で管理する。リング部材３３の撓み量に応じて、カップリング部材３５とクッション部材３７の抵抗値が変化する。すなわち、リング部材３の撓み量を任意に設定することで、カップリング部材３５とクッション部材３７との嵌合力が増加した際のリング部材３３と緩衝部３９との摺動抵抗値を変更（設定）することができる。

アクチュエータユニット３８の押し付け力で、カップリング部材３５とクッション部材３７の抵抗値（摩擦力）を変化させることができるため、現状の構造のままで抵抗値を変化させ各種の車両に適合させることができる。この結果、スプリングの反力、ネジとナットの抵抗値を変化させるようなコストのかかる設計変更が不要となり、追加部材も不要となり、各種の車両に適合させることができる。

図４は、保持力調整機構の軸方向部分断面図であり、モータを含むアクチュエータユニット方向から荷重がかかっている状態を示す。この状態では、バックドア３は、手動で開閉ができない。モータ２３が駆動してパワー作動が開始すると、図４において矢印Ｂの方向に力が働く。図３とは逆方向に力が働くため、カラー３３が矢印Ｂの方向に移動する。この結果、カップリング部材３５とクッション部材３７との嵌合が弱くなり抵抗を減少させる。従って、モータ２３の駆動時のパワー作動時には保持力調整機構２４が抵抗とならないため、通常のバックドアのパワー開閉動作には支障は生じない。保持力調整機構２４は、ストッパ部材３４の内周に中間ばめしたリング部材３３であってスピンドル２５が挿通されるリング部材３３を含み、中間ばめ時のリング部材３３の撓み量を変化させることで保持力を調整する。

（保持力設定方法）
以下、保持力調整機構２４による保持力の設定方法について述べる。バックドア３を全開位置及び全開位置と全閉位置との中間の位置で確実に停止させることができるように、保持力調整機構２４の保持力を調整する。

バックドア３を保持する保持力は、ストッパ部材３４とリング部材３３との中間ばめ時の撓み量及びカップリング部材３５とクッション３７部材の抵抗値によって決まる。このため、従って、撓み量と抵抗値を変更することで保持力を設定することができる。

ストッパ部材３４にリング部材３３を組み付ける際の撓み量を荷重で管理する。各種車両のバックドアに適合させるには、ゴムなどの弾性部材であるリング部材３３の組付け時の撓み量を、バックドア３の種類に応じて変更することで対応できる。

上述のように、リング部材３３の撓み量に応じて、カップリング部材３５とクッション部材３７の抵抗値が変化する。すなわち、リング部材３３の撓み量を任意に設定することで、カップリング部材３５とクッション部材３７との嵌合力が増加した際のリング部材３３と緩衝部３９との摺動抵抗値を変更（設定）することができる。

一般に、中間ばめは、穴と軸の間に実寸法により隙間またはしめしろのどちらかができる嵌め合いである。本実施形態の場合、ストッパ部材３４の内径とリング部材３３との公差域が全体または部分的に重なるように構成する。これによりストッパ部材３４とリング部材３３との間に微小な隙間（本実施形態では０．１ｍｍ以上）ができる。隙間を設けることで、ストッパ部材３４に対してリング部材３３が軸方向に移動可能となる。

ストッパ部材３４とリング部３３とを中間ばめで嵌め合わせる嵌め合わせの設定によって、クッション部材３７とカップリング部材３５の抵抗を設定できる。

以上説明した本発明の実施形態では、パワーバックドア装置１１について述べているが、本発明はその他のドア開閉装置に適用することも可能である。

１ 車両
２ ドア開口部
３ バックドア（車両ドア）
４ 車両ボディ
１０ 支持部材
１１ パワーバックドア装置（車両用ドア開閉装置）
２１ 第１ハウジング
２２ 第２ハウジング
２３ モータ
２４ 保持力調整機構
２５ 螺子スピンドル
２５ａ 先端部
２７ スピンドルナット
Ｘ 駆動装置
２８ ガイド管
３０ 圧縮コイルバネ
３３ リング部材
３４ ストッパ部材
３５ カップリング部材
３７ クッション部材
３９ 緩衝部
４１ リテーナ部材
４２ リテーナ部材
４３ 間座
４４ 間座

Claims (5)

1. 車両ボディと車両ドアとの間に介在されることにより前記車両ドアの開位置を保持可能で伸縮自在な支持部材を備えた車両用ドア開閉装置において、
   前記支持部材は、
   筒状の第１ハウジングと、
   筒状を呈して前記第１ハウジングと同心状に配置されるとともに、前記第１ハウジングに挿入されて前記第１ハウジングに対し軸方向に相対移動することにより前記支持部材の伸縮長さを変更可能とする第２ハウジングと、
   前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングに挿入されるスピンドルと、
   筒状を呈し、前記第２ハウジング内に挿着されて前記スピンドルを回動可能に支持するストッパ部材と、
   前記車両ドアの開位置を保持するための保持力を調整可能な保持力調整機構と、を備え、
   前記保持力調整機構は、前記ストッパ部材の内周に中間ばめしたリング部材であって前記スピンドルが挿通されるリング部材を含み、前記中間ばめ時のリング部材の撓み量を変化させることで前記保持力を調整する、車両用ドア開閉装置。
2. 前記支持部材は、前記第２のハウジング内に配置されたアクチュエータユニットを備え、
   前記保持力調整機構は、
   前記スピンドルと前記アクチュエータユニットとの結合部に設けられたカップリング部材とクッション部材と、
   前記リング部材と前記アクチュエータユニットの間であって前記リング部材と当接する緩衝部と、を備え、
   前記リング部材の撓み量を調節することで、前記カップリング部材と前記クッション部材との嵌合力が増加した際の前記リング部材と前記緩衝部との摺動抵抗値を変更する、請求項１に記載の車両用ドア開閉装置。
3. 前記クッション部材は前記カップリング部材を囲んでいる、請求項２に記載の車両用ドア開閉装置。
4. 車両ボディと車両ドアとの間に介在されることにより前記車両ドアの開位置を保持可能で伸縮自在な支持部材を備えた車両用ドア開閉装置において、前記支持部材の保持力を設定する方法であって、
   前記支持部材内に配置されたストッパ部材内にリング部材を中間ばめで取り付けるとき、前記リング部材の撓み量を調整すること、
   前記調整された撓み量に応じて、前記支持部材内に配置したスピンドルとアクチュエータユニットとの結合部に設けられた前記リング部材と緩衝部との摺動抵抗値を変更すること、
   を含む、方法。
5. 前記ストッパ部材と前記リング部材との間に隙間を形成する、請求項４に記載の方法。