JP4477834B2 - 車両用開閉体の自動開閉装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用開閉体の自動開閉装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車体に設けられている開閉体(バックドア、テールゲート、トランク、スライドドア等)を、自動で開閉させる自動開閉装置が知られている。この種の自動開閉装置は、一般に、モータの駆動力を減速機構を介してリンクの往復運動に変換し、そのリンクを開閉体に連結して、開閉体を自動で開閉する構造になっている。すなわち、モータの駆動力を、減速機構からリンクに至る伝達機構で開閉体に伝達し、開閉体を上下に回動させたり或いは前後にスライドさせている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、開閉体の手動での開閉操作も可能にするため、伝達機構の途中にはクラッチが設けられている。すなわち、開状態又は閉状態の開閉体に対して、手動による外部負荷が加えられた場合、それを負荷センサーが検知して、クラッチにより伝達機構を途中で切断し、開閉体をそのまま手動での開閉操作が引き続き行えるようになっている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−280000号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、クラッチが接続状態のまま故障し、更にその状態で開閉体に過大な負荷が加わったような場合には、その過大負荷が伝達機構の全体に及んで、伝達機構が全体的に破損するおそれがある。そのため、補修の際には、伝達機構を全体的に交換しなければならず、コストの面で不利である。
【0006】
この発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、開閉体に過大負荷が加わっても、伝達機構が全体的に破損しない車両用開閉体の自動開閉装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、モータの駆動力を伝達機構を介して開閉体に伝達し、該開閉体を自動で開閉させる車両用開閉体の自動開閉装置であって、前記伝達機構において、駆動力伝達経路を形成する中心に歯部又は軸部を有し且つ外周に歯部を有するギアで、該ギアが、中心側のインナギアと、外周側のアウタギアとに分割され、且つインナギアとアウタギアとのそれぞれの対向面に、回転方向で対となる突起部又は凹部を、互いに対応させた状態で回転方向において複数形成し、内外方向で互いに対応する一対の突起部又は凹部同士の間にローラ又はボールを挟持する脆弱部を設け、該脆弱部を伝達経路に開閉体から許容負荷を超えた過大負荷が加わった場合に破壊して、駆動力伝達経路を該脆弱部を有する部品で分断することを特徴とする。
【0012】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、前記伝達機構において、駆動力伝達経路を形成する中心に歯部又は軸部を有し且つ外周に歯部を有するギアで、該ギアが、中心側のインナギアと、外周側のアウタギアとに分割され、且つインナギアとアウタギアとのそれぞれの対向面に、回転方向で対となる突起部又は凹部を、互いに対応させた状態で回転方向において複数形成し、内外方向で互いに対応する一対の突起部又は凹部同士の間にローラ又はボールを挟持する脆弱部を設け、該脆弱部を伝達経路に開閉体から許容負荷を超えた過大負荷が加わった場合に破壊して、駆動力伝達経路を該脆弱部を有する部品で分断するようにした。従って、開閉体から伝達されてきた過大負荷を、突起部又は凹部の形状の調整により、分断された箇所で逃がす(解放する)ことができ、伝達機構全体に過大負荷が作用しないため、伝達機構が全体的に破損することはない。また、脆弱部の破壊強度を容易に調整できることになる。更に、伝達機構が突っ張らないため、開閉体の変形も防止できる。従って、補修の際に交換するのは、脆弱部を有する一部の部品だけで済み、コストの面で有利である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【0018】
図1〜図7は、この発明の第1実施形態である。この実施形態は、ワゴン車の後部に設けられたバックドア(開閉体)1を自動開閉させるための装置に関する。バックドア1は後部上端に設けられたヒンジ2を中心に、全体が上開き自在になっている。このバックドア1には、開き方向への補助力と閉じ方向へのブレーキ力を発生させるガスステー3も組み合わせられている。
【0019】
また、ルーフ4の後端部内にはモータ5が設置されている。このモータ5の回転力は、伝達機構6を介して、バックドア1に伝達される。伝達機構6は、モータ5のウォームギア7に噛合したウォームホイル8と、該ウォームホイル8の軸に連結した電磁式のクラッチ9と、該クラッチ9の反対側の軸に設けられた出力ギア10と、該出力ギア10に外周の入力歯11aを噛合させたピニオンギア11と、該ピニオンギア11の中心側の出力歯11bに直線状の歯部12aを噛合させたラックバー12と、ラックバー12のピニオンギア11とは反対側を押さえるガイド13と、ラックバー12の先端とバックドア1の上部とを連結するS字状のリンク14とから形成されている。そして、この伝達機構6は、リンク14の大部分とラックバー12の一部を除き、ルーフ4に固定されたケース15の内部に収納されている。
【0020】
このような伝達機構6のうち、ピニオンギア11は、外周に入力歯11aを有する外側のアウタギア16と、中心に出力歯11bを有する内側のインナギア17とから形成されている。インナギア17とアウタギア16のそれぞれの対向面には、それぞれ等角三方位置に、回転方向で対となる突起部18、19が対応状態で形成されている。そして、内外方向で互いに対応する一対の突起部18、19同士の間には、円柱状のローラ20が密接状態で挟持されており、これら突起部18、19とローラ20とにより、この実施形態の脆弱部21が形成される。
【0021】
内外方向で対応する突起部18、19の間にローラ20が挟持されているため、インナギア17とアウタギア16とは一体的に回転する。但し、アウタギア16とインナギア17との間に、許容負荷を超えた過大負荷が相対的な回転力として生じると、ローラ20が回転方向における一方側の突起部18、19を押し潰して乗り越え、アウタギア16とインナギア17とが空回りして、アウタギア16とインナギア17との間でローラ20を介した回転力の伝達が行えなくなるようになっている。このように、脆弱部21を伝達機構6を構成するピニオンギア11の中に設けたため、脆弱部21を設けない通常のピニオンギアと実質的に外形上の相違はなく、従来の伝達機構6にそのまま組み込むことができる。
【0022】
次に、この第1実施形態の作用を説明する。バックドア1が閉じた状態で、操作スイッチ(図示略)を開方向に操作すると、モータ5が正転し、その回転力がウォームホイル8やクラッチ9を介して出力ギア10に伝達され、該出力ギア10を正転させる。出力ギア10はピニオンギア11におけるアウタギア16の入力歯11aに噛合しているため、その回転力はアウタギア16に伝達される。そして、アウタギア16の回転力は、突起部18、19とローラ20により形成された脆弱部21を介して、インナギア17に伝達される。すなわち、ピニオンギア11はアウタギア16とインナギア17とが一体として正転する。
【0023】
インナギア17が正転すると、その出力歯11bに直線状の歯部12aを噛合させたラックバー12が後方へスライドする。ラックバー12が後方へスライドすると、リンク14が後方へ突き出され、リンク14の後端に連結されているバックドア1が、上部のヒンジ2を中心に後方へ回動し、上開き状態となる。開いた状態から、閉じた状態にする場合は、前記とは逆の動作となる。
【0024】
そして、もし開いた状態のバックドア1に対して、閉じ方向への手動による外部負荷が加わると、その外部負荷を負荷センサーが検知して、クラッチ9を切断し、そのまま手動によるバックドア1の閉じ操作が可能となる。
【0025】
但し、クラッチ9が何らかの理由により故障したような場合には、クラッチ9を切断することができないため、前述のような連続した手動操作に切り換えることはできず、手動による外部負荷がそのまま、バックドア1を開閉させるための伝達機構6に加わる。そして、その外部負荷が単なる手動操作における通常負荷であれば良いが、その外部負荷が許容負荷を超えるような異常な過大負荷の場合は、その過大負荷がそのまま伝達機構6に加わると、従来のような構造のままでは、伝達機構6の全体を破損させてしまうことになる。
【0026】
しかし、この第1実施形態では、伝達機構6においてモータ5の駆動力伝達経路を形成する一部品としてのピニオンギア11に脆弱部21を設け、過大負荷が加わると、脆弱部21が壊れて、伝達機構6における駆動力伝達経路をここで切断するようになっている。
【0027】
すなわち、バックドア1に加えられた過大負荷が、リンク14、ラックバー12を介して、ピニオンギア11のインナギア17に作用し、インナギア17を回転させようとする。これに対し、アウタギア16側は最終的に減速機構としてのモータ5のウォームギア7に至るため、回転抵抗が大きく、実質的に回転不能な状態になっている。
【0028】
従って、インナギア17とアウタギア16との間に、相対的な過大負荷に応じた回転力が生じ、その過大負荷が脆弱部21であるローラ20と、該ローラ20に強く接する方の突起部18、19に加わる。突起部18、19は過大負荷になった時だけ変形するように強度・形状が設定されているため、インナギア17とアウタギア16との間の相対的回転力が過大負荷を超えると、ローラ20により押される方か、ローラ20を押す方の突起部18、19がローラ20により押し潰され、インナギア17はアウタギア16に対して相対回転する(空回りする)。図7は、ローラ20により押される側が押し潰された状態を示す。
【0029】
このように、クラッチ9が接続状態のまま故障し、開状態のバックドア1に閉じ方向への過大負荷が加わっても、伝達機構6の駆動力伝達経路を、脆弱部21を有する一つの部品(ピニオンギア11)で分断することができるため、バックドア1から伝達されてきた過大負荷を、ピニオンギア11の箇所で逃がす(解放する)ことができ、伝達機構6全体に過大負荷が作用せず、伝達機構6が全体的に破損することはない。また、伝達機構6が突っ張らないため、バックドア1の変形も防止できる。従って、補修の際に交換するのは、脆弱部21を有するピニオンギア11だけで済み、コストの面で有利である。
【0030】
尚、この第1実施形態では、脆弱部21において、突起部18、19を変形させるようにしたが、突起部18、19を強固にして、ローラ20側を変形させるようにしても良いし、両方変形するようにしても良い。このような構造の脆弱部21にすれば、突起部18、19の形状や、ローラ20の強度(材質)を調整することにより、脆弱部21の破壊強度を容易に調整することができる。また、ローラ20に代えて、ボールを採用しても良く、更に、突起部18、19に代えて、インナギア17とアウタギア16の対向面に凹部を形成しても良い。要は、脆弱部21が予め設定された過大負荷で破壊される構造になっていれば良い。
【0031】
図8は、この発明の第2実施形態を示す図である。この第2実施形態の説明では、第1実施形態と共通する部分には同一の符号が用いられ、重複説明は省略されている。なお、適用拡大のため、便宜上ピニオンギアに脆弱部を備える第1実施例を残しているが、これを外しても何等問題はない。
【0032】
この第2実施形態では、伝達機構6を構成する部品のうち、バックドア1に連結されるリンク22の途中に脆弱部23を形成した。この脆弱部23は、リンク22の両縁に切欠24をそれぞれ形成し、その部分の断面を部分的に減少させた構造になっている。この脆弱部23における強度は、通常の許容負荷範囲では変形せず、過大負荷が加わった場合のみ、リンク22が脆弱部23から折損するように強度設定されている。リンク22の断面を部分的に変化させるだけなので、脆弱部23の形成が容易である。
【0033】
従って、第1実施形態と同様に、クラッチ9が接続状態で故障し、開状態のバックドア1に閉じ方向への過大負荷が加わったりしても、リンク22が脆弱部23から折損して、そこから過大負荷が逃げる(解放される)ため、伝達機構6に過大負荷が作用せず、伝達機構6が全体的に破損することはない。従って、補修の際に交換するのは、リンク22だけで済み、コストの面で有利である。特に、リンク22の場合は、伝達機構6の中でも露出度合いの高い部品であるため、交換作業も容易である。
【0034】
リンク22に脆弱部23を形成する場合は、前述の切欠24に限定されず、孔や溝なども採用できる。要は、リンク22の一部だけを断面減少させ、その部分から折れる構造にしておけば良い。また、リンク22の一部を断面減少させる代わりに、断面はそのままで、形状変化(例えば段差部)を付けたりすることで、過大負荷が加わった場合に、そこから折れるようにしても良い。このような、形状変化をもたせることも、広義の断面変化である。更に、リンク22の一部を断面変化させたり、リンク22の一部を過大負荷でのみ破壊される強度の別材質で形成し、その部分を脆弱部としても良く、或いはリンク22全体を過大負荷でのみ破壊される強度の材質に変更しても良い。要は、伝達機構6の駆動力伝達経路の一部だけが過大負荷で破壊されるようになっていれば良い。
【0035】
尚、以上の各実施形態によれば、開いたバックドア1に対して、閉じる方向への過大負荷が加わった場合の例を示したが、逆の場合も同様である。また、伝達機構6において脆弱部を設ける部品は、1つに限定されず、交換容易な部品で、少ない数であれば、2つ以上でも良い。更に、クラッチ9を有する伝達機構6を例にしたが、クラッチがない構造の伝達機構であっても、本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る自動開閉装置が適用されたワゴン車の後部の概要を示す側面図。
【図2】図1の自動開閉装置の伝達機構全体を示す側面図。
【図3】図2の伝達機構の要部を示す側面図。
【図4】図2中矢示SA−SA線に沿う断面図。
【図5】図3のピニオンギアを示す拡大側面図。
【図6】図5の脆弱部が破壊されたピニオンギアを示す側面図。
【図7】図6の破壊される状態の脆弱部を示す拡大断面図。
【図8】本発明の第2実施形態に係る伝達機構の要部を示す図3相当側面図。
【符号の説明】
1 バックドア(開閉体)
5 モータ
6 伝達機構
9 クラッチ
11 ピニオンギア
14、22 リンク
16 アウタギア
17 インナギア
18、19 突起部
20 ローラ
21、23 脆弱部
24 切欠
Claims (1)
- モータの駆動力を伝達機構を介して開閉体に伝達し、該開閉体を自動で開閉させる車両用開閉体の自動開閉装置であって、
前記伝達機構において、駆動力伝達経路を形成する中心に歯部又は軸部を有し且つ外周に歯部を有するギアで、該ギアが、中心側のインナギアと、外周側のアウタギアとに分割され、且つインナギアとアウタギアとのそれぞれの対向面に、回転方向で対となる突起部又は凹部を、互いに対応させた状態で回転方向において複数形成し、内外方向で互いに対応する一対の突起部又は凹部同士の間にローラ又はボールを挟持する脆弱部を設け、該脆弱部を伝達経路に開閉体から許容負荷を超えた過大負荷が加わった場合に破壊して、駆動力伝達経路を該脆弱部を有する部品で分断することを特徴とする車両用開閉体の自動開閉装置。
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