JP4950364B2 - 自動車に回転自在に支持されるフラップのためのプッシュ−プッシュ機構を含む駆動手段 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に定義されるようなプッシュ−プッシュ機構(push-push kinematics)を備えた、自動車のフラップ、特に燃料タンクのフラップのための回転可能な駆動装置に関する。

プッシュ−プッシュ機構と燃料タンクのフラップとの組み合わせは知られている。燃料タンクフラップは、該機構の係止位置において閉鎖される。燃料タンクを開放する場合、該機構の押し棒の係止を解除することによりフラップに圧力が加わるとフラップは外向きに幾分回転する。プッシュ−プッシュ機構に形成されたばねは、押し棒に、ひいては燃料タンクフラップに作用して同フラップを外向きに所定角度回転させるため、同フラップを手で掴んで完全に回転させることが可能となる。

既知の最新技術のプッシュ−プッシュ機構は、ハートカム(cardioid cam)と協働するいわゆる制御ワイヤを使用している。既知のプッシュ−プッシュ機構の製造には比較的高い費用がかかり、このような設計の耐用年数は限られている。さらに該機構の組立はかなり複雑である。

本発明の目的は、経済的に製造することができ、ほとんど摩耗を生じないプッシュ−プッシュ機構を自動車に備えることである。

この課題は請求項１の特徴要素により解決される。
本発明は、
自動車への取付けに適したハウジングと、
軸線方向に変位可能にハウジング内に支持され、軸線方向のいずれの位置においてもハウジング孔からハウジングの外に部分的に突出し、フラップと協働する外部駆動端を備える押し棒と、
押し棒をハウジングから押し出すように予め応力を与えるハウジング内部のばねと、
押し棒を囲み、ハウジング内に軸線方向に固定される回転可能なリングと、
押し棒の軸線に平行して押し棒の外側に設けられる少なくとも１つの溝、および、リング内側に設けられる少なくとも１つの突起部であって、押し棒の更なる調節領域を越えて溝と係合することにより、押し棒が軸線方向に変位されるときにリングの回転位置を保つ突起部と、
その軸線に対して傾斜して押し棒に設けられる第１の偏向面であって、溝と駆動端との間に配置され、押し棒が第１の所定の移動によりハウジング内へと移動されるときリングの突起部と協働してリングを所定角度回転させる第１の偏向面と、
駆動端を指向し且つ第１の偏向面から周方向に離間させて押し棒に配置される係合凹部であって、押し棒が第１の移動後に解放されると突起部を受容し、その結果、戻り移動後に押し棒を係止位置に係止する係合凹部と、
押し棒の軸線に対して傾斜し、係合凹部と駆動端との間に形成される第２の偏向面であって、押し棒が係止位置から離脱され第２の移動によりハウジングの更に奥へと押し込まれるとき、突起部と協働してリングを更なる角度回転させることにより、突起部が溝に位置合わせされて押し棒を突出位置へと変位させることができる第２の偏向面を具備している。

本発明のプッシュ−プッシュ機構を備えた駆動装置を使用することにより、多くの利点が得られる。本発明のプッシュ−プッシュ機構は最低限の部品のみを含み、その製造は経済的である。プラスチック部品のみを使用することにより耐用年数が延びる。更に公差を厳密にすることができる。本発明のプッシュ−プッシュ機構は、機械的形状がシンプルであり、自動化された方法で取付けてもよい。本発明のプッシュ−プッシュ機構は、様々な要求を満たすモジュール式構造を可能にする。同機構は小型である。
本発明の好適な実施形態は独立請求項に定義される。

本発明の一つの実施形態において、押し棒は、押し棒の軸線に平行して周方向に等間隔に延設される三つの溝に加え第１と第２の偏向面並びに三つの係合凹部を備える。リングは、その内側面に、周方向に等間隔に配置された三つの突起部を含む。この設計において、押し棒を係止位置から離脱させて係止解除位置に戻すと、リングは１２０°回転することになる。この特徴は適切な制御面を用いることにより簡単に実現される。

必要に応じて減速／速度制御を用いてリングを回転するように支持すると、本発明のプッシュ−プッシュ機構の操作信頼性が増す。従って、本発明の一実施形態において、リングはその外側に少なくとも１つの接線方向の弾性爪(resilient tang)を備えてもよく、該弾性爪の端部は、弛緩状態においてリングの外周面を越えて突出している。取付けられた状態における弾性爪は、応力を受けてハウジングの円筒壁に押し付けられる。その結果、リングは所定の回転力が加えられたときのみ回転することができる。この点について本発明の他の実施形態では、円筒壁に鋸歯状のスナップ式係合面が設けられており、回転の逆方向において弾性爪とスナップ式係合鋸歯部とが協働するため、リングは一方向にのみ回転可能となる。逆方向へリングが回転するとプッシュ−プッシュ機構は制御不能となる。

簡単な取付けを可能にするために、本発明の一実施形態では、カバーにハウジング孔が貫設されており、カバーをハウジングにスナップ留めすることができる。この実施形態において、リングは押し棒の内側環状凹部に受容されることが好ましい。

本発明の別の実施形態では、第１と第２の偏向面並びに係合凹部は、押し棒の半径方向***部に形成される。

プッシュ−プッシュ機構に異物が侵入するのを防ぐために、本発明の更なる実施形態は軸線方向に折り畳まるキャップを提供し、該キャップはハウジングの外に突出した押し棒を覆うものであってハウジングの外側に形成される。このキャップは、好適には、その形状によって結合させ、押し棒、ハウジング、カバーに夫々接続される。

本発明のプッシュ−プッシュ機構の開状態における断面図である。 係止状態における図１のプッシュ−プッシュ機構を示す。 図１、２のプッシュ−プッシュ機構の係止解除状態を示す。 図１の４−４線に沿った断面図である。 図１の押し棒機構の斜視図である。 図２の押し棒機構の斜視図である。 図３のプッシュ−プッシュ機構の押し棒の斜視図である。

本発明の例示的な実施形態を添付図面に関連して以下に説明する。
図１〜図３は、ハウジング１０を含む駆動システムを示し、該ハウジングは、頂部において開口する下部ハウジングセグメント１２とカバー１４とを有する。カバー１４はスナップ式嵌合または溶接接続によって下部ハウジングセグメントに連結される。ただしこの連結については本明細書で詳しく説明しない。

下部ハウジングセグメント１２には、押し棒２０を受容する略円筒形の軸線方向キャビティ１８が形成されている。キャビティ１８は更に、支持部２４上にその下端部が載置される螺旋形ばね２２を受容する。該ばねの上端部は、押し棒の下端部のシャンク２６を包囲する。押し棒は、該ボルト（シャンク）２６の上部に、ばね２２の受け部として機能する半径方向のフランジ２８を備える。該フランジは更に半径方向の突起部３０を備え、該突起部がキャビティ１８内の軸線に平行な溝に係合することで、上下運動中の押し棒は直線的にのみ変位することができる。

図１、３に示される位置によって、押し棒２０は、カバー１４の孔３４から夫々異なる長さで上方に延びている。孔３４はラッパ状に上方に広がっている。リング３６はカバー１４の凹所に受容される。図４はリングの形状を示す。該リングは、その内周に等間隔に配置された三つの突起部３８を含み、該突起部は、押し棒２０の軸線に平行な溝４０に係合する。接線方向に延びる弾性爪４２は、夫々の突起部３８の間の外面に形成され、弛緩状態にあるときはリング３６の外周面を越えて突出している。弾性爪はキャビティ１８の円筒形の内壁と協働し、その過程でリング３６の回転速度を減速／制御する。このリングの回転は以下に更に説明するように反時計回りである。更に鋸歯状円弧部４４がキャビティ１８の壁に形成される。この鋸歯状円弧部によってリングの時計回りの回転は確実に不能となる。なぜなら時計回りに回転させようとすると各爪が鋸歯状円弧部４４の歯に係合して回転を阻害するからである。

溝４０は、押し棒２０の外面に設けられた対応する***部によって形成される。該***部の上縁部には、上方に開放する三角形状の係止ノッチ部４６が形成されている。該係止ノッチ部４６の両側には傾斜面が示されている。押し棒の軸線に平行して延びる各溝４０の上部に別の***部４８が形成され、該***部は下方に傾斜する第１の偏向面５０を有している。押し棒２０の外面には各***部４８の間にまた別の***部５２が形成され、該***部はその下部に第２の偏向面５４を有している。

図１に示す実施形態において、押し棒２０は最大限に延出され、そのフランジ２８はリング３６の下面に当接している。押し棒を矢印５６に示すように上から下に向かって押し込むと、ばね２２が圧縮され、突起部３８は軸線に平行な溝に沿って移動する。ばねの圧縮が大きくなると、突起部３８は偏向面５０に接触する。その結果、リングは反時計回りに所定角度回転する。力５６の印加が止むと、ばね２２は押し棒を上方に押し戻すため、突起部３８は係合凹部４６に受容される。この状態を図２に示す。突起部および係合凹部は図２では隠れていて見えない。図２の形態では、プッシュ−プッシュ機構は図示された位置に係止されている。

上述の係止を解除する場合、図３に示すように、押し棒２０を図２の位置よりもキャビティ１８の更に奥へと移動させる。その結果、係合凹部４６と突起部３８との係合が解除される。押し棒２０への力の印加が止むと、ばね２２は押し棒を再び上方へ移動させる。このようにして偏向面５４は、係合凹部４６の左側の斜面に接触する。その結果リング３６は、突起部３８が溝４０と再び一直線上に並ぶまで、更なる角度を回転する。その後押し棒は解放されると、図１の位置に戻る。

このようにして、押し棒２０により荷重を受ける例示的な燃料タンクフラップを、ばね１８、２２の力に抗して係止位置へと移動させることができ、フラップはこの係止位置において自動車の車体板金の外面と面一になる。係合が解除されたフラップを内側に押し込むと、プッシュ−プッシュ機構の係止状態が解除され、その結果押し棒が図１に示す位置に移動されてフラップを所定角度回転させることができる。この特徴は図示しないが、原理は公知である。

更に図１、３に示すように、可撓性キャップ６０がカバー１４に取付けられる。該キャップは、押し棒２０の環状溝６４と協働する環状ビード６２をその内面に有する。キャップ６０の下端部に設けられた内側環状溝６４′は、カバー１４の環状フランジ６６を受容する。このようにしてキャップ６０はカバー１４と形状的に結合する。図１（参照番号５６）に示すような圧力がキャップ６０、ひいては押し棒２０に加えられると、キャップ６０は折り畳まれた状態に圧潰され、主要折り目部６８がラッパ状に広がる孔３４によってカバー１４内に受容される。

図５〜図７は夫々、図１〜図３の位置において示される押し棒２０およびリング３６の切取拡大図を示す。
***部４８、５２の夫々は頂部に斜面を備えている。該斜面は組立を容易にする。組立の際には、まずハウジング１０を開放し、次にばね２２を挿入する。押し棒２０をリング３６に通してから、この半組立体をカバー１４内に挿通する。そしてキャップ６０をカバー１４に取付ける。その後この予め組み立てたユニットを、スナップ式嵌合部または溶接接続部１６によって下部ハウジングセグメント１２に連結する。また上記の組立作業は完全に自動化されてもよい。

１０ ハウジング
１２ 下部ハウジングセグメント
１４ カバー
１６ 溶接接続部
１８ キャビティ
２０ 棒
２４ 支持部
２６ シャンク
２６ ボルト（シャンク）
２８ フランジ
３０ 突起部
３４ 孔
３６ リング
３８ 突起部
４０ 溝
４２ 弾性爪
４４ 鋸歯状円弧部
４６ 係止ノッチ部
４６ 係合凹部
４８ ***部
５０ 偏向面
５２ ***部
５４ 偏向面
６０ キャップ
６２ 環状ビード
６４ 環状溝
６６ 環状フランジ
６８ 目部

Claims (14)

1. 自動車内または自動車上に回転自在に支持されるフラップ、特に燃料タンクのフラップを駆動し、前記フラップの片面と協働するプッシュ−プッシュ機構を備える駆動装置において、
   前記プッシュ−プッシュ機構が、
   自動車への組み込みに適したハウジング（１０）と、
   軸線方向に変位可能に前記ハウジング（１０）内に支持される押し棒（２０）であって、軸線方向のいずれの位置においてもハウジング孔（３４）から前記ハウジング（１０）の外に部分的に突出し、前記フラップと協働する外部駆動端を備える押し棒と、
   前記押し棒（２０）に予め応力を与えて同押し棒を前記ハウジング（１０）から突出させる前記ハウジング（１０）内のばね（２２）と、
   前記押し棒（２０）を囲み、軸線方向に固定されて前記ハウジング（１０）内に支持される回転可能なリング（３６）と、
   前記押し棒（２０）の外面にその軸線に平行して延設される少なくとも１つの溝（４）、および、前記リングの内周に設けられる少なくとも１つの突起部であって、前記押し棒（２０）の幅広の調節領域を越えて前記溝と係合することにより、前記押し棒（２０）が軸線方向に変位されるとき前記リング（３６）の回転位置を前記溝の範囲内に保持する突起部と、
   前記押し棒（２０）の前記軸線に対して傾斜して、前記溝（４０）と前記駆動端との間に形成される第１の偏向面（５０）であって、前記押し棒（２０）が所定の第１の移動により前記ハウジング（１０）内へと変位されるとき前記リング（３６）の前記突起部（３８）と協働して同リングを所定角度回転させる第１の偏向面と、
   前記駆動端を指向し且つ前記第１の偏向面（５０）から周方向に離間させて前記押し棒（２０）に配置される係合凹部（４６）であって、前記押し棒（２０）が前記第１の移動後に解放されると前記突起部（３８）を受容し、その結果、戻り移動後の前記押し棒（２０）を前記ハウジング（１０）内の係止位置に係止する係合凹部と、
   前記係合凹部（４６）と前記駆動端との間において前記押し棒の軸線に対して傾斜して設けられる第２の偏向面（５４）であって、前記押し棒（２０）が第２の移動によって前記係止位置から離脱され前記ハウジング（１０）の更に奥へと移動されるとき前記突起部（３８）と協働することにより、前記リング（３６）を所定の第２の角度回転させ、前記突起部（３８）が前記溝（４０）に位置合わせされることで前記押し棒（２０）が最大突出位置へと変位可能となる第２の偏向面とを具備する。
2. 前記押し棒（２０）は、その軸線に平行して周方向に等間隔に延設される三つの溝（４０）に加え第１と第２の偏向面（５０、５４）並びに係合凹部（４６）を備え、前記リング（３６）は、周方向に等間隔に配置される三つの突起部（３８）をその内周に備えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記リング（３６）が、その回転を減速／速度制御するように前記ハウジング（１０）内に回転自在に支持されることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 前記リング（３６）は、その外面に少なくとも１つの接線方向の弾性爪（４２）を備え、前記弾性爪の端部は、無負荷状態にあるとき前記リング（３６）の外周面を越えて突出し、負荷状態にあるとき前記ハウジング（１０）の円筒壁に当接して支持されることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記円筒壁は、前記リング（３６）が一方向のみに回転可能となるように鋸歯状のスナップ式係合歯部（４４）を備え、前記弾性爪（４２）が、逆方向への回転を防ぐように前記スナップ式係合歯部（４４）と協働することを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記ハウジング孔（３４）がカバー（１４）に形成されており、該カバーを前記ハウジング（１０）に係合させて配置可能であることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
7. 前記リング（３６）が、前記カバー（１４）の内側リング凹所に受容されることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記押し棒（２０）は、前記ばね（２２）の受け部として機能し更に前記押し棒（２０）が最大突出位置に位置付けられるとき前記リング（３６）に当接する少なくとも１つの半径方向の突出部（２８）を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の駆動装置。
9. 前記第１と第２の偏向面（５０、５４）および前記係合凹部（４６）は、前記押し棒（２０）の半径方向の***部（４８、５２）に形成されることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の駆動装置。
10. 前記押し棒の軸線に平行して延びる前記溝（４０）は、前記押し棒（２０）の隣接し合う***部の間に形成されることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の駆動装置。
11. 可撓性材料から製造される軸線方向に折り畳み可能なキャップ（６０）が、前記ハウジング（１０）の外に出た前記押し棒（２０）を覆うことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の駆動装置。
12. 前記キャップ（６０）は、内側環状ビード（６２）を介して必要に応じて前記押し棒（２０）の環状溝（６４）内に固定されることにより該溝と協働することを特徴とする請求項１１に記載の駆動装置。
13. 前記キャップ（６０）はその自由端において、前記ハウジング、前記カバーの外側環状溝に夫々係合する内向きのフランジを備えることを特徴とする請求項１２に記載の駆動装置。
14. 前記環状溝は、前記キャップ（６０）の内側環状溝に係合する半径方向外向きのフランジによって画定されることを特徴とする請求項１３に記載の駆動装置。

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