JP5102478B2 - 可動部材のための作動装置 - Google Patents

Description

本発明は、可動部材を基本位置から開放位置に移動可能に駆動できるモータ駆動装置と、開放位置にある可動部材を前記モータ駆動装置から切り離すことができるフリーホイール装置とを有する可動部材のための作動装置に関する。

跳ね上げ扉を作動させるこのような装置としては、モータ駆動装置のスイッチを切り、開放した状態の跳ね上げ扉を手動により閉じる際に、跳ね上げ扉をモータにより回動駆動させるピニオンを、フリーホイール装置によってモータ駆動装置から切り離すものが既知である。フリーホイール装置は、フリーホイールハブまたは切り替え可能なクラッチとして構成することができ、これらはモータ駆動装置の駆動シャフトに配置する。

このような作動装置の構成は無駄が多く、高価である。

従って、本発明の課題は、冒頭で述べたような作動装置であって、簡単な構造であるにもかかわらず、可動部材のモータ駆動装置の他に、可動部材を小さな腕力により手で作動させることが可能な作動装置を得るにある。

この課題を達成するため、本発明による可動部材のための作動装置は、基本位置から開放位置に移動可能な可動部材と、前記可動部材に設けた駆動体と、可逆モータ駆動装置によって駆動可能であり、前記駆動体を介して前記可動部材を駆動するクランク部材であって、前記駆動体が嵌合し、前記駆動体の移動経路に沿って延在する円弧状のクランク孔を有し、このクランク孔は、前記モータ駆動装置の駆動によらない手動操作の際に、前記駆動体（１４）が基本位置と開放位置または部分開放位置との間で移動できる長さを有するものとした、該クランク部材と、および前記可動部材がその開放位置に制御駆動された後、前記モータ駆動装置の駆動方向を切り替えて前記クランク部材を基本位置に復帰移動可能にしたスイッチ装置と、前記クランク孔の一方または双方の端部に設けたストッパであって、前記ストッパを、前記駆動体によって前記クランク孔の端部が押圧された際に、所定のばね力に抗して変位するばねストッパとし、この所定のばね力は、前記モータ駆動装置によって前記駆動体または前記クランク部材を駆動する際の前記駆動体による押圧力よりも大きいものとし、前記ばねストッパが前記駆動体によって変位する際、モータ駆動装置のスイッチ装置に対して、切り替え信号が作動する、またはモータに対する電流消費の増大により変位を認識させ、スイッチ装置が前記変位を認識したときモータ駆動装置のスイッチを切ることができるようにした、該ばねストッパとを備え、前記可動部材を、前記駆動体および前記クランク部材を介して前記基本位置と前記開放位置との間で回転軸線の周りに回転可能にしたことを特徴とする。

このような構成によって、可動部材がその開放位置にモータにより移動した後、駆動体またはクランク部材がモータにより再度その基本位置に復帰移動する。可動部材を手動によりその開放位置からその基本位置に移動させようとする場合、駆動体は自由にかつ抵抗を受けることなくクランク孔内を移動する。
従って、可動部材が通常通りモータ駆動される時には、駆動体によるばねストッパの圧縮は生じない。モータ駆動装置による駆動方向とは逆向きに可動部材に対して手動による干渉がなされるという異常使用があった場合、ばね力が所定の閾値を超えることによってばねが変位し、スイッチが作動して、モータ駆動装置のスイッチが切れる。
これにより、モータ駆動装置の破損を保護できる。

本発明による好適な実施の形態においては、前記可逆モータ駆動装置によって、前記可動部材を、前記駆動体または前記クランク部材によりその開放位置からその基本位置に移動可能に駆動し、前記可動部材がその基本位置に制御駆動された後、前記スイッチ装置によって前記駆動体または前記クランク部材が前記モータ駆動装置により基本位置に復帰移動可能にする。この構成によれば、大きな抵抗を受けることなく手動により可動部材をその基本位置からその開放位置に移動させることができる。

構成簡単とする実施の形態によれば、スイッチ装置に、前記駆動体が前記クランク孔の端部に到達したことを認識するスイッチ素子を設ける。

可動部材を移動させる簡単な構成の実施の形態によれば、前記クランク孔の一方または双方の端部にストッパを設け、これらストッパに対して前記駆動体が当接可能であり、このこれらストッパに対する当接により前記駆動体の移動または前記クランク部材の移動によって前記可動部材を移動可能に駆動する。

代案として、過負荷クラッチ 、例えば滑りクラッチを、モータ駆動部と可動部材との間における駆動系統に配置することができる。

好適な実施の形態においては、前記モータ駆動装置を、リニア駆動装置または回転駆動装置とする。

動力の伝達のため、駆動体またはクランク部材を好適には伝動装置を介してモータ駆動装置により駆動させる。

モータ駆動装置は、空気圧または液圧駆動装置にすることができる。しかし、電動モータにすると好適である。

例えば係止装置によって、可動部材をその開放位置で保持させることができる。

ばね、好適にはガススプリングによって、可動部材に基本位置から開放位置へ向かう移動方向に向かってばね力が加わることによって、可動部材が開放位置において保持されるだけでなく、可動部材が基本位置から開放位置へ移動する際、モータ駆動装置がばねによる補助を受ける。可動部材をこのような移動によって持ち上げたい場合に、特に好適である。

可動部材の移動経路全体にわたってまたはその一部において、ガススプリングに補助させることができる。

好適な実施の形態においては、前記可動部材を、開口を閉鎖する跳ね上げ扉、またはこのはね上げ扉を支持する構成とする。

この跳ね上げ扉は、自動車のテールゲートまたはリアゲートの場合もあれば、家具、例えばキャビネットのフラップの場合もある。

好適な実施の形態においては、前記跳ね上げ扉を、垂直方向に向いた基本位置から持ち上げた状態の開放位置に移動可能に駆動する。

さらに、好適な実施の形態においては、前記可動部材を、基本位置と開放位置との間で直線的に移動可能に駆動し、前記クランク孔を直線的に延在する構成とする。

さらにまた、好適な実施の形態においては、前記可動部材を、基本位置と開放位置との間で回転軸の周りに回転可能に駆動し、前記クランク孔を円弧状に延在させる。

コンパクトな構成にするため、本発明の好適な実施の形態においては、前記クランク孔を、前記回転軸の周りに回転可能に支持したクランク歯車、または駆動体歯車に形成し、この歯車を前記モータ駆動装置によって回転可能に駆動する。

前記可動部材を、レバーアームとすると好適である。

前記レバーアームを、リンク機構または四節リンク機構のレバーアームとすると、回動移動とは相違する移動特性がもたらされる。

前記四節リンク機構を、前記レバーアームと、一方の端部を前記回転軸に対して平行な第２回転軸の周りに回動可能にした連接棒と、前記レバーアームおよび前記連接棒の遊端に相互に間隔をとって関節連結した連結部材とにより構成すると、前記跳ね上げ扉を前記連結部材に固定できる。

図面に本発明の実施例を示すとともに、以下で詳細に説明する。

図示した作動装置は、可逆電動モータ１と、ウオームとして構成した駆動シャフト２とを有し、この駆動シャフト２によりウオームホイール３を回転駆動する。

ウオームホイール３は、複数の歯車を有する伝動装置４の最初の歯車であり、その最後の歯車は、回転軸６に回転可能に支持したクランク歯車５である。

電動モータ１および伝動装置４を、ハウジング１７内に配置する。

さらに、四節リンク機構８のレバーアーム７が揺動可能となるように、このレバーアーム７の一方の端部を回転軸６に支持する。四節リンク機構８はさらに連接棒９を有し、この連接棒９の一方の端部を、回転軸６の上方で、平行に離間させほぼ垂直な位置に配置した第２回転軸１０に揺動可能に支持する。

四節リンク機構８における連結部材１１の両側の端部を、それぞれレバーアーム７および連接棒９双方の遊端に関節連結する。

図示しない収納部の開口を閉鎖するための跳ね上げ扉１２を、連結部材１１に重ねて固定する。

クランク歯車５に、回転軸６に対して同心状に、約１８０°の範囲にわたり延在する長孔として形成したクランク孔１３を設け、このクランク孔１３内に、レバーアーム７に固定し、かつ回転軸６に対して平行に延在するカム状の駆動体１４を突入させる。

クランク孔１３の端部に、クランク孔１３の長手方向に沿う駆動体１４の移動範囲を制限する第１ストッパ１５および第２ストッパ１６を設ける。

ハウジング１７の図示しない構造部分に第１スイッチ１８を配置する。この第１スイッチ１８は、駆動体１４が第１ストッパ１５に当接するとき作動する。

ハウジング１７の図示しない前記構造部分に、さらに第２スイッチ１９を配置する。この第２スイッチ１９は、駆動体１４が第２ストッパ１６に当接するとき作動する。

図１および２は、四節リンク機構８の基本位置を示しており、このとき、跳ね上げ扉１２は調整した下方位置にあり、収納部の図示しない開口を閉鎖する。

このとき、駆動体１４はその基本位置にあるととともに、クランク孔１３の第２ストッパ１６に当接する。

これにより、電動モータ１のスイッチが切れる。

従って、跳ね上げ扉１２は手動により持ち上げ、または逆に押し下げることができ、その際、駆動体１４はクランク孔１３の内部を自由に移動する。

電動モータ１のスイッチが入ると、電動モータ１は伝動装置４を介してクランク歯車５を時計方向に回転させる。

駆動体１４はすでに第２ストッパ１６に当接しているので、駆動体１４およびこれと一緒にレバーアーム７が、同様に時計方向に回転軸６の周りをクランク歯車５によって回動させられることにより、部分的に押し上げられた部分開放位置まで一緒に移動する（図３および４参照）。

図示しないガススプリングが四節リンク機構８の構造部分または跳ね上げ扉１２を開放方向に押圧し、跳ね上げ扉１２を図５に示す開放位置に移動させる。

同時に、逆方向に回転する電動モータ１により、クランク歯車５を反時計方向に駆動し、駆動体１４が第１ストッパ１５に当接しクランク歯車５が再度その基本位置（図５および６参照）に至る。これにより、電動モータ１のスイッチが切れる。

このとき、跳ね上げ扉１２は手動により引き下げ、または逆に押し上げることができ、その際、駆動体１４はクランク孔１３の内部を自由に移動する。

モータによって閉鎖させるため電動モータ１にスイッチを入れると、この電動モータ１によりクランク歯車５を反時計方向に駆動させ、従って、第１ストッパ１５が駆動体１４および四節リンク機構８と一緒に反時計方向に移動する（図７および８参照）。

このとき、閉鎖方向に所定の閾角度を超えると、跳ね上げ扉１２がそれ自体の重量によりガススプリングの力に抗しながら自動的に閉まる。

この後、クランク歯車５は、電動モータ１によって図１および２に示す基本位置に再度移動する。

図９は、クランク歯車５′の別の実施例を示しており、この場合、クランク孔１３′の端部に第１ばねストッパ２０および第２ばねストッパ２１を配置する。

これらのばねストッパ２０および２１は、所定の押圧力を越えると駆動体１４によって圧縮され、図示しないスイッチによって信号が発生し、これにより電動モータ１の電源を遮断させる。あるいは、モータに対する電流流入の増大を認識することによって、モータの電源を遮断させることもできる。しかし、このような事態は、例えば跳ね上げ扉１２のモータによる制御移動が手動により妨げられることによって、可変抵抗が高まった場合にのみ生じる。

モータによる通常の制御駆動時には、ばねストッパ２０および２１は圧縮されず、切り替え信号が発信されることはない。

四節リンク機構を有する作動装置の押し下げられた基本位置を示す側面図である。 図１に示す作動装置の一部の拡大側面図である。 四節リンク機構を有する作動装置の部分的な持ち上げ状態を示す側面図である。 図３に示す作動装置の一部の拡大側面図である。 四節リンク機構を有する作動装置の開放位置を示す側面図である。 図５に示す作動装置の一部の拡大側面図である。 四節リンク機構を有する作動装置の部分的な押し下げ状態を示す側面図である。 図７に示す作動装置の一部のを拡大側面図である。 クランク歯車の他の実施例を示す側面図である。

符号の説明

１ 電動モータ
２ 駆動シャフト
３ ウオームホイール
４ 伝動装置
５，５′ クランク歯車
６ 回転軸
７ レバーアーム
８ 四節リンク機構
９ 連接棒
１０ 第２回転軸
１１ 連結部材
１２ 跳ね上げ扉
１３，１３′ クランク孔
１４ 駆動体
１５ 第１ストッパ
１６ 第２ストッパ
１７ ハウジング
１８ 第１スイッチ
１９ 第２スイッチ
２０ 第１ばねストッパ
２１ 第２ばねストッパ

Claims (14)

1. 可動部材を駆動するための作動装置において、
   基本位置から開放位置に移動可能な可動部材（７〜１２）と、
   前記可動部材に設けた駆動体と、
   可逆モータ駆動装置によって駆動可能であり、前記駆動体（１４）を介して前記可動部材（７〜１２）を駆動するクランク部材（５）であって、前記駆動体（１４）が嵌合し、前記駆動体（１４）の移動経路に沿って延在する円弧状のクランク孔（１３，１３′）を有し、このクランク孔（１３，１３′）は、前記モータ駆動装置の駆動によらない手動操作の際に、前記駆動体（１４）が基本位置と開放位置または部分開放位置との間で移動できる長さを有するものとした、該クランク部材（５）と、および
   前記可動部材がその開放位置に制御駆動された後、前記モータ駆動装置の駆動方向を切り替えて前記クランク部材（５）を基本位置に復帰移動可能にしたスイッチ装置（１８，１９）と、
   前記クランク孔（１３，１３′）の一方または双方の端部に設けたストッパであって、前記ストッパを、前記駆動体（１４）によって前記クランク孔（１３′）の端部が押圧された際に、所定のばね力に抗して変位するばねストッパ（２０，２１）とし、この所定のばね力は、前記モータ駆動装置によって前記駆動体または前記クランク部材を駆動する際の前記駆動体（１４）による押圧力よりも大きいものとし、前記ばねストッパ（２０，２１）が前記駆動体（１４）によって変位する際、モータ駆動装置のスイッチ装置に対して、切り替え信号が作動する、またはモータに対する電流消費の増大により変位を認識させ、スイッチ装置が前記変位を認識したときモータ駆動装置のスイッチを切ることができるようにした、該ばねストッパ（２０，２１）と
   を備え、前記可動部材を、前記駆動体および前記クランク部材を介して前記基本位置と前記開放位置との間で回転軸線の周りに回転可能にした
   ことを特徴とする作動装置。
2. 前記モータ駆動装置を、回転駆動装置としたことを特徴とする請求項１に記載の作動装置。
3. 前記クランク部材は、前記モータ駆動装置により駆動される伝動装置（４）における最後の部材としたことを特徴とする請求項１または２記載の作動装置。
4. 前記モータ駆動部を、電動モータ（１）としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の作動装置。
5. 前記可動部材を、ばねにより基本位置から開放位置へ向かう移動方向に向かってばね力を受ける構成としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の作動装置。
6. 前記可動部材を、ガススプリングにより開放位置に向かう移動方向に向かってばね力を受ける構成としたことを特徴とする請求項５に記載の作動装置。
7. 前記可動部材は、開口を閉鎖する跳ね上げ扉（１２）、またはこの跳ね上げ扉を支持する部材としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の作動装置。
8. 前記跳ね上げ扉（１２）を、垂直方向に向いた基本位置から持ち上げた状態の開放位置に移動可能に駆動することを特徴とする請求項７に記載の作動装置。
9. 前記可動部材を、基本位置と開放位置との間で回転軸（６）の周りに回転可能に駆動し、前記クランク孔（１３，１３′）を円弧状に延在させたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の作動装置。
10. 前記クランク孔（１３，１３′）を、前記回転軸（６）の周りに回転可能に支持したクランク歯車（５，５′）に形成し、このクランク歯車を前記モータ駆動装置によって回転可能に駆動することを特徴とする請求項９に記載の作動装置。
11. 前記可動部材を、レバーアーム（７）としたことを特徴とする請求項９または１０に記載の作動装置。
12. 前記レバーアームを、四節リンク機構（８）のレバーアーム（７）としたことを特徴とする請求項１１に記載の作動装置。
13. 前記四節リンク機構（８）を、前記レバーアーム（７）と、一方の端部を前記回転軸（６）に対して平行な第２回転軸（１０）の周りに回動可能にした連接棒（９）と、前記レバーアーム（７）および前記連接棒（９）の遊端に相互に間隔をとって関節連結した連結部材（１１）とにより構成したことを特徴とする請求項１２に記載の作動装置。
14. 前記可動部材を前記連結部材（１１）に固定したことを特徴とする請求項１３に記載の作動装置。

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