JP7288204B2 - 直線駆動装置及びロック装置 - Google Patents

Description

本発明は直線駆動装置及びロック装置に関する。

特許文献１に従来の直線駆動装置が開示されている。この直線駆動装置は、ハウジングと、回動部材と、直動部材とを備えている。

回動部材は、軸心周りに形成された螺旋溝部を有している。直動部材は、軸心周りに形成され、螺旋溝部と噛み合う噛み合い部を有している。ハウジングは、回動部材を軸心周りに回動可能に支持するとともに、直動部材を軸心周りに回動不能、かつ、軸心方向に往復動可能に支持している。

直動部材は、回動部材が軸心周りの一方向に回動することにより軸心方向の一方に向けて直線移動し、回動部材が軸心周りの他方向に回動することにより軸心方向の他方に向けて直線移動する。

この直線駆動装置では、直動部材から軸心方向に交差する方向に延びた棒体をハウジングに対して軸心方向に当接させることにより、直動部材の軸心方向の直線移動を規制している。

しかし、上記構造では、棒体がハウジングに当接することにより、直動部材の直線移動は直接規制されるが、回動部材の回動自体が規制されるわけではない。このため、棒体がハウジングに当接した後においても回動部材に駆動トルクが付与され続ければ、回動部材は回動し得る。そうすると、直線移動が規制された直動部材に対して回動部材がさらに回動して両部材が相対回転することになるため、螺旋溝部と噛み合い部とのクリアランスが詰まって、噛み合い部が螺旋溝部に食い込んでしまう。かかる食い込みの発生により、回動部材を円滑に回動させることができない、所謂セルフロック状態に陥るおそれがある。

そこで、特許文献１に開示の直線駆動装置では、棒体に弾性体を外装することでセルフロック対策を施している。すなわち、弾性力を利用して棒体をハウジングから離隔する方向に戻すことにより、螺旋溝部と噛み合い部との食い込みを抑制させている。しかし、弾性体の劣化により弾性力が低下すれば、その対策も有効でなくなる。

特許文献２に他の従来の直線駆動装置が開示されている。この直線駆動装置では、回動部材と直動部材とにそれぞれ設けた凸部同士を軸心周り方向に当接させることで、直動部材の直線移動を規制している。すなわち、軸心周りの回動が不能とされた直動部材の凸部に対して回動部材の凸部が軸心周り方向に当接すれば、回動部材の回動自体が規制され、その結果直動部材の直線移動も規制される。このため、両凸部同士が当接した後に回動部材に駆動トルクが付与され続けたとしても、回動部材がさらに回動して両部材が相対回転することがない。よって、噛み合い部が螺旋溝部に食い込むことがなく、セルフロックを回避することができる。

特開２０１６－６５６０５号公報 特許６４２２３０２号公報

しかし、特許文献２に開示の上記従来の直線駆動装置では、回動部材の軸心方向の端部に凸部を設けている。この回動部材の凸部を直動部材の凸部に軸心周り方向に当接させることで両部材の相対回転を規制するためには、回動部材の端部から軸心方向の外側に向けて凸部をある程度突出させる必要がある。そうすると、回動部材が軸心方向に大きくなってしまい、装置の大型化を招いてしまう。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、装置の大型化を招くことなくセルフロックを回避することができ、しかも長期にわたってセルフロックを有効に回避することができる直線駆動装置及びロック装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の直線駆動装置は、
軸心周りに形成された螺旋状に延びる溝及び突条よりなる螺旋溝部を有する回動部材と、
前記軸心周りに形成され、前記螺旋溝部と噛み合う螺旋状に延びる溝及び突条よりなる噛み合い部を有し、前記螺旋溝部と前記噛み合い部との噛み合いによって、前記回動部材が前記軸心周りの一方向に回動することにより前記軸心方向の一方に向けて直線移動するとともに、前記回動部材が前記軸心周りの他方向に回動することにより前記軸心方向の他方に向けて直線移動する直動部材と、
前記回動部材を前記軸心周りに回動可能に支持するとともに、前記直動部材を前記軸心周りに回動不能かつ前記軸心方向に往復動可能に支持するハウジングと、を備え、
前記回動部材には第１当接部が形成され、
前記直動部材には、前記回動部材が前記一方向に回動することにより、前記第１当接部と前記軸心周り方向に当接して前記直動部材の前記一方側への移動を規制する第１被当接部が形成された直線駆動装置において、
前記第１当接部は前記軸心方向における前記螺旋溝部の範囲内に設けられるとともに、前記螺旋溝部における前記軸心方向の他方側の端部に形成され、
前記第１被当接部は前記軸心方向における前記噛み合い部の範囲内に設けられるとともに、前記噛み合い部における前記軸心方向の他方側の端部に形成されていることを特徴とする。

本発明の直線駆動装置では、回動部材が軸心周りの一方向に回動して直動部材が軸心方向の一方に向けて直線移動した際、第１当接部と第１被当接部とが軸心周り方向に当接することにより、直動部材の軸心方向の一方側への直線移動が規制される。このとき、軸心周りの回動が不能とされた直動部材の第１被当接部に対して回動部材の第１当接部が軸心周り方向に当接して回動部材の回動自体が規制されるので、回動部材がさらに回動して回動部材と直動部材とが相対回転することがない。このため、螺旋溝部と噛み合い部とのクリアランスが詰まることがなく、螺旋溝部が噛み合い部に食い込むことがない。よって、螺旋溝部と噛み合い部との食い込みにより回動部材の円滑な回動が不能になる、所謂セルフロックを、劣化しやすい弾性体を使うことなく回避することができる。

また、回動部材の第１当接部は、回動部材に元々形成されている螺旋溝部の範囲内に設けられている。このため、例えば回動部材の端部に軸心方向に第１当接部を突出させる場合のように、第１当接部を設けることによって回動部材が軸心方向に大きくなることがない。

したがって、本発明の直線駆動装置では、装置の大型化を招くことなくセルフロックを回避することができ、しかも長期にわたってセルフロックを有効に回避することができる。

回動部材には第２当接部が形成され、直動部材には第２被当接部が形成されていることが好ましい。第２当接部は軸心方向における螺旋溝部の範囲内に設けられ、第２被当接部は軸心方向における噛み合い部の範囲内に設けられていることが好ましい。そして、回動部材が他方向に回動することにより、第２当接部と第２被当接部とが軸心周り方向に当接して、直動部材の他方側への移動を規制することが好ましい。

この場合、回動部材が軸心周りの他方向に回動して直動部材が軸心方向の他方に向けて直線移動する際、第２当接部と第２被当接部とが軸心周り方向に当接することで、直動部材の軸心方向の他方側への直線移動が規制される。このとき、回動部材の回動自体が規制されるので、回動部材がさらに回動して回動部材と直動部材とが相対回転することがない。このため、螺旋溝部と噛み合い部とのクリアランスが詰まることがなく、螺旋溝部が噛み合い部に食い込むことがない。よって、回動部材に対して直動部材が他方側に移動する際にも、劣化しやすい弾性体を使うことなく、所謂セルフロックを回避することができる。

回動部材は、軸心方向に棒状に延び、他方側の端部の外周面に螺旋溝部が設けられた回動軸を有していることが好ましい。直動部材は、軸心方向に筒状に延び、一方側の端部の内周面に噛み合い部が設けられた直動軸を有していることが好ましい。直動部材は、一端が開口し、開口から回動軸が挿入される軸本体と、軸本体の一方側の端部に取り付けられたストッパ部材と、を有していることが好ましい。この場合、軸本体の開口から回動軸を挿入した後に、軸本体にストッパ部材を取り付けることができる。そして、軸本体には噛み合い部の他方側の一部が形成されるとともに、ストッパ部材には噛み合い部の一方側の残部が形成されていることが好ましい。さらに、第１当接部は螺旋溝部の他方側の端部に設けられるとともに、第２当接部は螺旋溝部の一方側の端部に設けられていることが好ましい。また、第１被当接部は噛み合い部の他方側の端部に設けられるとともに、第２被当接部は噛み合い部の一方側の端部に設けられていることが好ましい。

ハウジングには第３当接部が形成され、直動部材には第３被当接部が形成されていることが好ましい。そして、回動部材が一方向に回動することにより、第１当接部と第１被当接部とが当接する前に第３当接部と第３被当接部とが軸心方向に当接して、直動部材の一方側への移動を規制することが好ましい。

この場合、回動部材が軸心周りの一方向に回動して直動部材が軸心方向の一方に向けて直線移動する際、第３当接部と第３被当接部とが軸心方向に当接してから第１当接部と第１被当接部とが当接する。このため、当接部同士が当接する際の衝撃を分散させることができ、特に、第１当接部及び第１被当接部の変形や摩耗を軽減することができる。

ハウジングには第４当接部が形成され、直動部材には第４被当接部が形成されていることが好ましい。そして、回動部材が他方向に回動することにより、第２当接部と第２被当接部とが当接する前に第４当接部と第４被当接部とが軸心方向に当接して、直動部材の他方側への移動を規制することが好ましい。

この場合、回動部材が軸心周りの他方向に回動して直動部材が軸心方向の他方に向けて直線移動する際、第４当接部と第４被当接部とが軸心方向に当接してから第２当接部と第２被当接部とが当接する。このため、当接部同士が当接する際の衝撃を分散させることができ、特に、第２当接部及び第２被当接部の変形や摩耗を軽減することができる。

本発明の直線駆動装置は、ハウジング内に設けられ、回動部材を軸心周りに回動駆動させるモータと、ハウジングから突出し、回動部材を軸心周りに手動回動可能な操作部材と、をさらに備えていることが好ましい。

この場合、モータが故障した時であっても、ユーザが操作部材を手動で操作することにより回動部材を軸心周りに回動させて直動部材を軸心方向に直線移動させることができる。

本発明のロック装置は、車体と、車体に装着される装着装置と、直動部材が他方側へ直線移動することによって装着装置を車体から離脱不可とする本発明の直線駆動装置と、を備えていることを特徴とする。

本発明のロック装置では、直動部材が他方側へ直線移動することによって装着装置を車体から離脱不可とするロック装置において、装置の大型化を招くことなくセルフロックを回避し、しかも長期にわたってセルフロックを有効に回避することができる。

本発明の直線駆動装置及びその直線駆動装置を備えたロック装置によれば、装置の大型化を招くことなくセルフロックを回避し、しかも長期にわたってセルフロックを有効に回避することができる。

図１は、実施例の直線駆動装置の斜視図である。 図２は、実施例の直線駆動装置に係り、直線駆動装置から蓋体を外した状態を示す平面図である。 図３は、実施例の直線駆動装置に係り、回動部材及び直動部材の分解斜視図である。 図４は、実施例の直線駆動装置に係り、直動部材を構成する軸本体の内周面形状を部分的に示す軸本体の斜視図である。 図５は、実施例の直線駆動装置に係り、図２のＡ－Ａ線で切断したハウジング、回動部材及び直動部材の断面図である。 図６は、実施例の直線駆動装置に係り、直動部材が一方側に移動した引込位置にある状態を示す回動部材及び直動部材の斜視図である。 図７は、実施例の直線駆動装置に係り、直動部材が他方側に移動した突出位置にある状態を示す回動部材及び直動部材の斜視図である。 図８は、実施例の直線駆動装置に係り、直動部材が引込位置にあり、ハウジングの第３当接部と直動部材の第３被当接部とが軸心方向に当接した直後の状態を示す模式部分断面図である。 図９は、実施例の直線駆動装置に係り、図８のＢ－Ｂ線で切断した回動部材及び直動部材の断面図である。 図１０は、実施例の直線駆動装置に係り、直動部材が引込位置にあり、回動部材の第１当接部と直動部材の第１被当接部とが軸心周り方向に当接した状態を示す模式部分断面図である。 図１１は、実施例の直線駆動装置に係り、図１０のＣ－Ｃ線で切断した回動部材及び直動部材の断面図である。 図１２は、実施例の直線駆動装置に係り、直動部材が突出位置にあり、ハウジングの第４当接部と直動部材の第４被当接部とが軸心方向に当接した直後の状態を示す模式部分断面図である。 図１３は、実施例の直線駆動装置に係り、図１２のＤ－Ｄ線で切断した回動部材及び直動部材の断面図である。 図１４は、実施例の直線駆動装置に係り、直動部材が突出位置にあり、回動部材の第２当接部と直動部材の第２被当接部とが軸心周り方向に当接した状態を示す模式部分断面図である。 図１５は、実施例の直線駆動装置に係り、図１４のＥ－Ｅ線で切断した回動部材及び直動部材の断面図である。 図１６は、実施例の直線駆動装置を備えたロック装置が車両に適用された状態を示す模式図である。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

（実施例）
図１及び図２に示すように、実施例の直線駆動装置１は本発明の直線駆動装置の具体的態様の一例である。また、図１６に示すように、実施例のロック装置３は本発明のロック装置の具体的態様の一例である。ロック装置３は、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車等、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置を搭載した車両に適用されている。ロック装置３は、車両の右側面側かつ後側において、車体の側面を構成するボディパネル２に開口された充電口２ａの車両内側に配置されている。

図１に示す前後方向は、車両の前後方向を基準としている。また、図１に示す上下方向は、車両の上下方向を基準としている。そして、図１に示す車両内外方向は、車両の車室内に搭乗する者を基準として、車両の右側面側を車両外側とし、その反対側を車両内側、すなわち車室側としている。図２以降に示す前後方向、上下方向及び車両内外方向は、図１に対応させて表示している。

＜ロック装置の構成＞
ロック装置３は、車体側コネクタ５と、車体に搭載された図示しない蓄電装置に充電するための充電用ガン７と、充電用ガン７を車体側コネクタ５から離脱不可とする直線駆動装置１とを備えている。車体側コネクタ５は車体の一例であり、充電用ガン７は装着装置の一例である。車体側コネクタ５は充電口２ａの車両内側に配置されており、直線駆動装置１は車体側コネクタ５の上面にブラケット４を介して固定されている。

充電用ガン７は先端が揺動可能な爪部９を有している。車体側コネクタ５は爪部９が係合する受部１１を有している。爪部９が受部１１に向かう方向（図１６にＰ矢印で示す方向）に揺動することで爪部９と受部１１とが係合する係合状態（図１６に実線で示す状態）となり、爪部９が受部１１から離れる方向（図１６にＱ矢印で示す方向）に揺動することでその係合が外れる非係合状態（図１６に二点鎖線で示す状態）となる。爪部９は、充電用ガン７が車体側コネクタ５に接続されることに連動して係合状態になる。

直線駆動装置１は、直線駆動装置１から先端が突出し、その突出量が変化する直動部材１５を備えている。直線駆動装置１は、図示しない制御装置による電気的制御により、直動部材１５が突出した突出位置にある状態（図１６に実線で示す状態）と、直動部材１５が突出位置から引込んだ引込位置にある状態（図１６に二点鎖線で示す状態）とに切替可能とされている。直線駆動装置１は、図示しない制御装置による電気的制御により、爪部９が係合状態になり、給電が開始されると、直動部材１５が引込位置から突出位置に変位する。突出位置にある状態の直動部材１５は、爪部９が受部１１から離れる方向（図１６にＱ矢印で示す方向）へ揺動することを規制する。

＜直線駆動装置の構成＞
図２に示すように、直線駆動装置１は、回動部材１３と、直動部材１５と、ハウジング１７と、モータ１９と、操作部材２１とを備えている。回動部材１３、直動部材１５、ハウジング１７及び操作部材２１は、いずれも樹脂製部材である。図５に示すように、ハウジング１７は、開口部２３を有する箱状の本体２５と、開口部２３を閉塞する蓋体２７とを有している。

回動部材１３と直動部材１５は軸心Ｌを有している。以下の説明では、軸心Ｌ方向の一方側をＬ１、他方側をＬ２とし、また、軸心Ｌ周りの一方向をＲ１、他方向をＲ２とする。なお、図２等において、車両内側方向を軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１とし、車両外側方向を軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２とする。また、図２等において、車両内側方向すなわち軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１から車両外側方向すなわち軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２を見て、時計回り方向を軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１とし、反時計回り方向を軸心Ｌ周りの他方向Ｒ２とする。

ハウジング１７は、回動部材１３を軸心Ｌ周りに回動可能に支持している。また、ハウジング１７は、後述するように、回動部材１３を軸心Ｌ方向に所定の若干量だけ直線移動可能に支持している。

ハウジング１７は、直動部材１５を軸心Ｌ周りに回動不能、かつ、軸心Ｌ方向に往復動可能に支持している。図８等に示すように、ハウジング１７は、直動部材１５を収容するための収容部７１を有している。図５に示すように、収容部７１内には、軸心Ｌ方向に延びる案内凹部７３が設けられている。案内凹部７３は、直動部材１５を軸心Ｌ周りに回動不能、かつ、軸心Ｌ方向に直線移動可能に案内する。

図２に示すように、モータ１９の駆動軸には駆動ギヤ２９が連結されている。回動部材１３は、駆動ギヤ２９と噛み合う従動ギヤ３１と、軸心Ｌ方向に棒状に延びる回動軸３３とを有している。従動ギヤ３１と回動軸３３とは一体に形成されている。図２及び図３等において詳細に図示はしていないが、駆動ギヤ２９及び従動ギヤ３１には互いに噛み合う歯が形成されている。

図示しない制御部の制御によりモータ１９に給電されると、駆動ギヤ２９が正方向及び逆方向に回動し、駆動ギヤ２９と従動ギヤ３１との噛み合いにより、回動部材１３が軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１及び他方向Ｒ２に回動する。以下の説明では、モータ１９及び駆動ギヤ２９が正方向に回動すれば回動部材１３が軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１に回動し、モータ１９及び駆動ギヤ２９が逆方向に回動すれば回動部材１３が軸心Ｌ周りの他方向Ｒ２に回動することとする。

図３に示すように、回動軸３３は、従動ギヤ３１から軸心Ｌ方向に沿って断面略円形状に延びている。回動軸３３は、軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部の外周面３３ａに螺旋溝部３５を有している。螺旋溝部３５は、回動軸３３の軸心Ｌ周りに螺旋状に延びる溝及び突条よりなる。螺旋溝部３５は、回動軸３３の外周面３３ａに雄ねじとして形成されている。螺旋溝部３５におけるねじ山は、回動軸３３の外周面３３ａから径方向外方に突出しつつ、回動軸３３の軸心Ｌ周りに螺旋状に延びている。螺旋溝部３５におけるねじ山は、回動軸３３の基端側（従動ギヤ３１側）から先端側に向けて（軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１から他方側Ｌ２に向けて）、時計回り方向（軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１）に２周分程度だけ螺旋状に延びている。すなわち、螺旋溝部３５におけるねじ山は、所謂右ねじ状に延びている。

図３、図８～図１５に示すように、回動軸３３は第１当接部３９と第２当接部４１とを有している。第１当接部３９及び第２当接部４１は、雄ねじに形成された螺旋溝部３５の外側面に形成されている。言い換えれば、第１当接部３９及び第２当接部４１は、軸心Ｌ方向における螺旋溝部３５の範囲内に形成されている。詳しくは、螺旋溝部３５の外側面には、螺旋溝部３５のねじ山の部分が軸心Ｌに沿って平坦状に欠切されてなる平坦部３７ａが形成されている。この平坦部３７ａは、螺旋溝部３５の基端部のねじ山及び先端部のねじ山の双方を切断しうる切断面に相当する欠切面により構成されている。そして、平坦部３７ａのうち、螺旋溝部３５の先端部である軸心Ｌ方向の最も他方側Ｌ２のねじ山が欠切された部分が第１当接部３９とされ、螺旋溝部３５の基端部である軸心Ｌ方向の最も一方側Ｌ１のねじ山が欠切された部分が第２当接部４１とされている。

なお、図３に示すように、平坦部３７ａは回動軸３３の軸心Ｌ方向の全体に延びているが、これはねじ山の高さ方向における全体が欠切されるように平坦部３７ａを型成形や切削加工する際にできたもので、螺旋溝部３５の部分以外の平坦部は無くても構わない。また、図５に示すように、回動軸３３は、平坦部３７ａと回動軸３３の径方向に背向しつつ軸心Ｌ方向に延び、径方向において平坦部３７ａと反対側を向く平坦部３７ｂを有しているが、これは回動軸３３の軸心Ｌ周りのバランスを確保するために平坦部３７ａと平坦部３７ｂとを軸心対称的に設けたものである。

図３に示すように、直動部材１５は、軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１に、軸心Ｌ方向に筒状に延びる直動軸４３を有している。図３及び図４に示すように、直動軸４３は、軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部の内周面４３ａに噛み合い部４５を有している。噛み合い部４５は、直動軸４３の軸心Ｌ周りに螺旋状に延びる溝及び突条よりなる。噛み合い部４５は、直動軸４３の内周面４３ａに雌ねじとして形成されている。噛み合い部４５におけるねじ山は、直動軸４３の内周面４３ａから径方向内方に突出しつつ、直動軸４３の軸心Ｌ周りに螺旋状に延びている。噛み合い部４５は、螺旋溝部３５と噛み合うように形成されている。噛み合い部４５におけるねじ溝は、直動軸４３の軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１から他方側Ｌ２に向けて、時計回り方向（軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１）に４．５周分程度だけ螺旋状に延びている。すなわち、噛み合い部４５におけるねじ溝は、所謂右ねじ状に延びている。なお、この噛み合い部４５の軸心Ｌ方向の長さは、直動部材１５における所望の突出量（引込位置から突出位置への変位量）に応じて適宜設定可能である。

直動部材１５は、軸本体４７と、ストッパ部材４９とからなる。図４に示すように、軸本体４７の一方側の部分、すなわち軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の部分は筒状部７５をなし、一方側Ｌ１の一端が開口している。軸本体４７の他方側の部分、すなわち軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２の部分は棒状部７７をなしている。軸本体４７の軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部にストッパ部材４９が取り付けられている。直動部材１５及び回動部材１３の組付けの際は、軸本体４７の開口から回動軸３３を挿入した後に、軸本体４７にストッパ部材４９を取り付ける。軸本体４７の筒状部７５とストッパ部材４９とにより、直動軸４３が構成されている。直動軸４３の内周面４３ａは、筒状部７５の内周面７５ａと、ストッパ部材４９の後述する部分筒状部８７の内周面８７ａとにより構成されている。

棒状部７７の軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部は、ハウジング１７から外部に突出している。直動部材１５は、引込位置から軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２に移動して突出した突出位置と、突出位置から軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１に移動して引込んだ引込位置との間で変位する。なお、図８、図１０及び図１６においては、引込位置にある直動部材１５の先端がハウジング１７から外部に突出している例が示されているが、これに限定されず、引込位置にある直動部材１５の先端はハウジング１７内に収められてもよい。

図３に示すように、軸本体４７の軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部には、軸心Ｌ方向に延びた上下一対の角状片部７９、７９が形成されている。各角状片部７９には係合突起８１がそれぞれ設けられている。また、各角状片部７９の軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部には、軸心Ｌ方向に直交する方向に面状に延びる壁部８３がそれぞれ設けられている。さらに、軸本体４７の軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部には、その端面から軸心Ｌ方向に延びるスリット８５が設けられている。

ストッパ部材４９は、軸心Ｌ周り方向の一部が開口した部分筒状部８７と、部分筒状部８７の上部及び下部からそれぞれ軸心Ｌ方向に延びる角柱部８９、８９とを有している。この角柱部８９が収容部７１の案内凹部７３に摺接可能に収容されることで、直動部材１５がハウジング１７内で軸心Ｌ周りに回動不能、かつ、軸心Ｌ方向に往復動可能に案内される。

図１３及び図１５に示すように、ストッパ部材４９は、各角状片部７９が嵌まり込む嵌合凹部９１と、スリット８５に挿入可能な位置決め突起９３とを有している。また、図２及び図３に示すように、ストッパ部材４９は、各係合突起８１とスナップ係合可能な被係合部９９を有している。

軸本体４７とストッパ部材４９とは、軸本体４７の係合突起８１とストッパ部材４９に設けられた被係合部９９とのスナップ係合により固定され、軸本体４７からストッパ部材４９が軸心Ｌ方向に外れることが規制される。このとき、スリット８５に位置決め突起９３を挿入することで、軸本体４７に対してストッパ部材４９を軸心Ｌ周り方向において正しい位置関係で組み付けることができる。また、各角状片部７９と各嵌合凹部９１とが嵌合することで、軸本体４７とストッパ部材４９との相対回転が規制される。

直動軸４３の内周面４３ａに設けられた噛み合い部４５のうち、軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２の一部が軸本体４７に形成され、軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の残部がストッパ部材４９に形成されている。図４に示すように、軸本体４７の筒状部７５の内周面７５ａに噛み合い部４５の一部が形成されている。図３に示すように、ストッパ部材４９の部分筒状部８７の内周面８７ａのうち、軸心Ｌ方向の他方側の端部の内周面８７ａに噛み合い部４５の残部が形成されている。

図４、図９及び図１１に示すように、直動部材１５は、第１当接部３９と軸心Ｌ周り方向に当接可能な第１被当接部５１を有している。回動部材１３が一方向Ｒ１に回動することにより、第１当接部３９と第１被当接部５１とが軸心Ｌ周り方向に当接して、直動部材１５の軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１への直線移動が規制される。また、図３、図１３及び図１５に示すように、直動部材１５は、第２当接部４１と軸心Ｌ周り方向に当接可能な第２被当接部５３を有している。回動部材１３が他方向Ｒ２に回動することにより、第２当接部４１と第２被当接部５３とが軸心Ｌ周り方向に当接して、直動部材１５の軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２への直線移動が規制される。

第１被当接部５１及び第２被当接部５３は、雌ねじに形成された噛み合い部４５の内側面に形成されている。言い換えれば、第１被当接部５１及び第２被当接部５３は、軸心Ｌ方向における噛み合い部４５の範囲内に形成されている。第１被当接部５１は、噛み合い部４５のうち軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部の内側面に設けられている。すなわち、図４に示すように、第１被当接部５１は、筒状部７５の内周面７５ａに形成された噛み合い部４５のうち軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部の内側面に設けられている。具体的には、筒状部７５に雌ねじとして形成された噛み合い部４５におけるねじ溝の軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部であって、ねじ溝の軸心Ｌ周り方向の端部を画定する壁部が第１被当接部５１とされている。第１当接部３９と第１被当接部５１とは面同士の接触により当接する。また、第２被当接部５３は、噛み合い部４５のうち軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部の内側面に設けられている。すなわち、図３に示すように、第２被当接部５３は、部分筒状部８７の内周面８７ａに形成された噛み合い部４５のうち軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部の内側面に設けられている。具体的には、部分筒状部８７に雌ねじとして形成された噛み合い部４５におけるねじ溝の軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部であって、ねじ溝の軸心Ｌ周り方向の端部を画定する壁部が第２被当接部５３とされている。第２当接部４１と第２被当接部５３とは面同士の接触により当接する。

図８等に示すように、ハウジング１７は第３当接部５５及び第４当接部５７を有している。第３当接部５５及び第４当接部５７は収容部７１に形成されている。第３当接部５５は収容部７１のうち軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部に設けられており、第４当接部５７は収容部７１のうち軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２に設けられている。第３当接部５５及び第４当接部５７は、軸心Ｌ方向に直交する当接面を有している。

直動部材１５は第３被当接部５９及び第４被当接部６１を有している。ストッパ部材４９の角柱部８９の軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１の端面が第３被当接部５９とされている。軸本体４７の壁部８３の軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２の端面が第４被当接部６１とされている。

回動部材１３が一方向Ｒ１に回動することにより、第１当接部３９と第１被当接部５１とが軸心Ｌ周り方向に当接する直前に第３当接部５５と第３被当接部５９とが軸心Ｌ方向に当接するように構成されている。第３当接部５５と第３被当接部５９とは面同士の接触により当接する。また、回動部材１３が他方向Ｒ２に回動することにより、第２当接部４１と第２被当接部５３とが軸心Ｌ周り方向に当接する直前に第４当接部５７と第４被当接部６１とが軸心Ｌ方向に当接するように構成されている。第４当接部５７と第４被当接部６１とは面同士の接触により当接する。

図２に示すように、操作部材２１は、ハウジング１７から外部に突出している操作部９５と、回動部材１３の従動ギヤ３１と噛み合うギヤ部９７とを有している。操作部材２１は、所謂エマージェンシレバーとして機能し、モータ１９の故障時等に、ユーザが手動により操作部９５を操作することで、回動部材１３を軸心Ｌ周りに回動させることができるようになっている。操作部材２１は、車両内側、例えばトランクルーム等の車室側からユーザが操作可能となっている。

＜直線駆動装置及びロック装置の作動＞
以上のように構成された直線駆動装置１及びロック装置３は、以下のように作動する。
例えば、図６等に示すように、直線駆動装置１の直動部材１５が軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１に移動した引込位置にある状態で、車体側コネクタ５に充電用ガン７が接続され、給電が開始されると、図示しない制御部によりモータ１９が逆方向に回動駆動される。モータ１９が逆方向に回動駆動されれば、駆動ギヤ２９と従動ギヤ３１との噛み合いにより、回動部材１３が軸心Ｌ周りの他方向Ｒ２に回動する。回動部材１３が回動すれば、螺旋溝部３５と噛み合い部４５との噛み合いにより、直動部材１５は回動部材１３に対して軸心Ｌ方向に直線移動する。これにより、直動部材１５は、引込位置から突出位置に向かって、すなわち軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２に向かって直線移動する。

そして、図１２に示すように、直動部材１５が突出位置まで移動すると、第４当接部５７と第４被当接部６１とが軸心Ｌ方向に当接する。このとき、図１３に示すように、第２当接部４１と第２被当接部５３とは軸心Ｌ周り方向に未だ当接していない。第４当接部５７と第４被当接部６１との軸心Ｌ方向の当接により、直動部材１５の軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２への直線移動が規制される。

その後も続けてモータ１９が逆方向に回動駆動されれば、回動部材１３は軸心Ｌ周りの他方向Ｒ２にさらに回動する。このとき、第４当接部５７と第４被当接部６１との当接により直動部材１５の直線移動が規制されているので、直動部材１５が軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２に移動することはない。このため、図１４に示すように、回動部材１３は軸心Ｌ周りの他方向Ｒ２に回動しながら軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１へ若干量だけ直線移動する。なお、ハウジング１７と回動部材１３との間には、このときの回動部材１３の直線移動を許容するだけのクリアランスが軸心Ｌ方向に設けられている。これにより、図１５に示すように、第２当接部４１と第２被当接部５３とが軸心Ｌ周り方向に当接し、回動部材１３の軸心Ｌ周りの他方向Ｒ２への回動が規制される。

こうして、直線駆動装置１の直動部材１５は突出位置に変位する。このとき、棒状部７７は、車体側コネクタ５の受部１１に係合した充電用ガン７の爪部９の上方まで延びており、爪部９が受部１１から離れる方向（図１６にＱ矢印で示す方向）へ揺動することを棒状部７７が規制する。

車体側コネクタ５から充電用ガン７を外す際には、図示しない制御部によりモータ１９を正方向に回転駆動させる。モータ１９が正方向に回動駆動されれば、駆動ギヤ２９と従動ギヤ３１との噛み合いにより、回動部材１３が軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１に回動する。回動部材１３が回動すれば、螺旋溝部３５と噛み合い部４５との噛み合いにより、直動部材１５は回動部材１３に対して軸心Ｌ方向に直線移動する。これにより、直動部材１５は、突出位置から引込位置に向かって、すなわち軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１に向かって直線移動する。

そして、図８に示すように、直動部材１５が引込位置まで移動すると、第３当接部５５と第３被当接部５９とが軸心Ｌ方向に当接する。このとき、図９に示すように、第１当接部３９と第１被当接部５１とは軸心Ｌ周り方向に未だ当接していない。第３当接部５５と第３被当接部５９との軸心Ｌ方向の当接により、直動部材１５の軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１への直線移動が規制される。

その後も続けてモータ１９が正方向に回動駆動されれば、回動部材１３は軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１にさらに回動する。このとき、第３当接部５５と第３被当接部５９との当接により直動部材１５の直線移動が規制されているので、直動部材１５が軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１に移動することはない。このため、図１０に示すように、回動部材１３は軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１に回動しながら軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２へ若干量だけ直線移動する。なお、ハウジング１７と回動部材１３との間には、このときの回動部材１３の直線移動を許容するだけのクリアランスが軸心Ｌ方向に設けられている。これにより、図１１に示すように、第１当接部３９と第１被当接部５１とが軸心Ｌ周り方向に当接し、回動部材１３の軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１への回動が規制される。

こうして、直線駆動装置１の直動部材１５は引込位置に変位する。このとき、棒状部７７は、車体側コネクタ５の受部１１に係合した充電用ガン７の爪部９の上方から退避しており、爪部９は受部１１から離れる方向（図１６にＱ矢印で示す方向）へ揺動することが可能になる。

＜作用効果＞
直線駆動装置１では、回動部材１３の軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１への回動により直動部材１５が軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１に向けて直線移動して、第１当接部３９と第１被当接部５１とが軸心Ｌ周り方向に当接することにより、直動部材１５の軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１への直線移動が規制される。このとき、軸心Ｌ周りの回動が不能とされた直動部材１５の第１被当接部５１に対して回動部材１３の第１当接部３９が軸心Ｌ周り方向に当接して回動部材１３の回動自体が規制されるので、回動部材１３がさらに回動して回動部材１３と直動部材１５とが相対回転することがない。このため、螺旋溝部３５と噛み合い部４５とのクリアランスが詰まることがなく、螺旋溝部３５が噛み合い部４５に食い込むことがない。よって、螺旋溝部３５と噛み合い部４５との食い込みにより回動部材１３の円滑な回動が不能になる、所謂セルフロックを、劣化しやすい弾性体を使うことなく回避することができる。

また、この直線駆動装置１では、回動部材１３には第２当接部４１が形成され、直動部材１５には第２被当接部５３が形成されている。このため、回動部材１３が軸心Ｌ周りの他方向Ｒ２に回動して直動部材１５が軸心Ｌ方向の他方側Ｌ２に向けて直線移動する際も、同様に、所謂セルフロックを回避することができる。

そして、回動部材１３の第１当接部３９は、回動部材１３に元々形成されている螺旋溝部３５の範囲内に設けられている。このため、例えば回動部材１３の端部に軸心Ｌ方向に第１当接部３９を突出させる場合のように、第１当接部３９を設けることによって回動部材１３が軸心Ｌ方向に大きくなることがない。

したがって、直線駆動装置１及びこの直線駆動装置１を備えたロック装置３では、装置の大型化を招くことなくセルフロックを回避することができ、しかも長期にわたってセルフロックを有効に回避することができる。

また、この直線駆動装置１では、第１当接部３９と第１被当接部５１とが当接する直前に第３当接部５５と第３被当接部５９とが軸心Ｌ方向に当接し、かつ、その当接後に回動部材１３のさらなる回動を可能にすべく回動部材１３の軸心Ｌ方向の移動を許容する構成となっている。このため、当接部同士が当接する際の衝撃を分散させることができ、特に、第１当接部３９及び第１被当接部５１の変形や摩耗を軽減することができる。

同様に、第２当接部４１と第２被当接部５３とが当接する直前に第４当接部５７と第４被当接部６１とが軸心Ｌ方向に当接し、かつ、その当接後に回動部材１３のさらなる回動を可能にすべく回動部材１３の軸心Ｌ方向の移動を許容する構成となっている。このため、当接部同士が当接する際の衝撃を分散させることができ、特に、第２当接部４１及び第２被当接部５３の変形や摩耗を軽減することができる。

また、この直線駆動装置１では、所謂エマージェンシレバーとして機能する操作部材２１を有している。このため、モータ１９の故障時等に、ユーザが手動により操作部材２１を操作することで、回動部材１３を軸心Ｌ周りに回動させることができるようになっている。よって、例えば直線駆動装置１の直動部材１５が突出位置にある状態でモータ１９が故障したとしても、ユーザは操作部材２１を手動操作することにより直動部材１５を突出位置から引込位置に変位させることができ、車体側コネクタ５から充電用ガン７を取り外すことが可能になる。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施例では、回動部材１３が軸心Ｌ周りの一方向Ｒ１に回動して直動部材１５が軸心Ｌ方向の一方側Ｌ１に直線移動することで、直動部材１５が突出位置から引込位置に変位するが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、回動部材１３が軸心Ｌ周りの一方向に回動して直動部材１５が軸心Ｌ方向の一方側に直線移動することで、直動部材１５が引込位置から突出位置に変位してもよい

実施例では、直動部材１５を軸本体４７とストッパ部材４９とから構成し、軸本体４７内に回動軸３３をセットしてから軸本体４７とストッパ部材４９とを結合したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、直動部材１５を軸心Ｌ方向に沿って分割して第１分割体及び第２分割体とし、第１分割体内に回動軸３３をセットしてから第１分割体と第２分割体とを結合させてもよい。

実施例では、第１当接部３９及び第１被当接部５１に加えて第２当接部４１及び第２被当接部５３を設けるとともに、第３当接部５５及び第３被当接部５９に加えて第４当接部５７及び第４被当接部６１を設けているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、第２当接部４１及び第２被当接部５３を省くとともに、第４当接部５７及び第４被当接部６１を省いてもよい。また、第３当接部５５及び第３被当接部５９を省くとともに、第４当接部５７及び第４被当接部６１を省いてもよい。

実施例では、回動部材１３の回動軸３３を棒状にして螺旋溝部３５を雄ねじに形成するとともに、直動部材１５の直動軸４３を筒状にして噛み合い部４５を雌ねじに形成したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、回動部材１３の回動軸３３を筒状にして螺旋溝部３５を雌ねじに形成するとともに、直動部材１５の直動軸４３を棒状にして噛み合い部４５を雄ねじに形成してもよい。

実施例では、ロック装置３は車両の右側面側かつ後側に配置されているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、充電口の位置に対応させて、車両の前方、後方や側面のあらゆる位置にロック装置３を配置させることができる。

本発明は例えば、走行用モータに給電するための蓄電装置を搭載した車両や、産業機械等に利用可能である。

１…直線駆動装置
３…ロック装置
５…車体側コネクタ（車体）
７…充電用ガン（装着装置）
１３…回動部材
１５…直動部材
１７…ハウジング
１９…モータ
２１…操作部材
３３…回動軸
３３ａ…外周面
３５…螺旋溝部
３９…第１当接部
４１…第２当接部
４３…直動軸
４３ａ…内周面
４５…噛み合い部
４７…軸本体
４９…ストッパ部材
５１…第１被当接部
５３…第２被当接部
５５…第３当接部
５７…第４当接部
５９…第３被当接部
６１…第４被当接部

Claims (14)

1. 軸心周りに形成された螺旋状に延びる溝及び突条よりなる螺旋溝部を有する回動部材と、
   前記軸心周りに形成され、前記螺旋溝部と噛み合う螺旋状に延びる溝及び突条よりなる噛み合い部を有し、前記螺旋溝部と前記噛み合い部との噛み合いによって、前記回動部材が前記軸心周りの一方向に回動することにより前記軸心方向の一方に向けて直線移動するとともに、前記回動部材が前記軸心周りの他方向に回動することにより前記軸心方向の他方に向けて直線移動する直動部材と、
   前記回動部材を前記軸心周りに回動可能に支持するとともに、前記直動部材を前記軸心周りに回動不能かつ前記軸心方向に往復動可能に支持するハウジングと、を備え、
   前記回動部材には第１当接部が形成され、
   前記直動部材には、前記回動部材が前記一方向に回動することにより、前記第１当接部と前記軸心周り方向に当接して前記直動部材の前記一方側への移動を規制する第１被当接部が形成された直線駆動装置において、
   前記第１当接部は前記軸心方向における前記螺旋溝部の範囲内に設けられるとともに、前記螺旋溝部における前記軸心方向の他方側の端部に形成され、
   前記第１被当接部は前記軸心方向における前記噛み合い部の範囲内に設けられるとともに、前記噛み合い部における前記軸心方向の他方側の端部に形成されていることを特徴とする直線駆動装置。
2. 前記螺旋溝部及び前記噛み合い部の一方が雄ねじに形成され、
   前記螺旋溝部及び前記噛み合い部の他方が雌ねじに形成されている請求項１記載の直線駆動装置。
3. 前記第１当接部及び前記第１被当接部の一方は前記雄ねじにおける前記軸心方向の最も他方側のねじ山が欠切されてなり、
   前記第１当接部及び前記第１被当接部の他方は前記雌ねじにおける前記軸心方向の最も他方側のねじ溝に壁部を画定してなる請求項２記載の直線駆動装置。
4. 前記第１当接部は前記軸心方向の最も他方側の前記ねじ山が欠切されてなり、
   前記第１被当接部は前記軸心方向の最も他方側の前記ねじ溝に前記壁部を画定してなる請求項３記載の直線駆動装置。
5. 前記回動部材には第２当接部が形成され、
   前記直動部材には、前記回動部材が前記他方向に回動することにより、前記第２当接部と前記軸心周り方向に当接して前記直動部材の前記他方側への移動を規制する第２被当接部が形成され、
   前記第２当接部は前記軸心方向における前記螺旋溝部の範囲内に設けられるとともに、前記螺旋溝部における前記軸心方向の一方側の端部に形成され、
   前記第２被当接部は前記軸心方向における前記噛み合い部の範囲内に設けられるとともに、前記噛み合い部における前記軸心方向の一方側の端部に形成されている請求項１乃至４のいずれか１項記載の直線駆動装置。
6. 前記螺旋溝部及び前記噛み合い部の一方が雄ねじに形成され、
   前記螺旋溝部及び前記噛み合い部の他方が雌ねじに形成されている請求項５記載の直線駆動装置。
7. 前記第２当接部及び前記第２被当接部の一方は前記雄ねじにおける前記軸心方向の最も一方側のねじ山が欠切されてなり、
   前記第２当接部及び前記第２被当接部の他方は前記雌ねじにおける前記軸心方向の最も一方側のねじ溝に壁部を画定してなる請求項６記載の直線駆動装置。
8. 前記第２当接部は前記軸心方向の最も一方側の前記ねじ山が欠切されてなり、
   前記第２被当接部は前記軸心方向の最も一方側の前記ねじ溝に前記壁部を画定してなる請求項７記載の直線駆動装置。
9. 前記ハウジングには第３当接部が形成され、
   前記直動部材には、前記回動部材が前記一方向に回動することにより、前記第１当接部と前記第１被当接部とが当接する前に前記第３当接部と前記軸心方向に当接して前記直動部材の前記一方側への移動を規制する第３被当接部が形成されている請求項５乃至８のいずれか１項記載の直線駆動装置。
10. 前記ハウジングには第４当接部が形成され、
    前記直動部材には、前記回動部材が前記他方向に回動することにより、前記第２当接部と前記第２被当接部とが当接する前に前記第４当接部と前記軸心方向に当接して前記直動部材の前記他方側への移動を規制する第４被当接部が形成されている請求項５乃至９のいずれか１項記載の直線駆動装置。
11. 前記ハウジングには第３当接部が形成され、
    前記直動部材には、前記回動部材が前記一方向に回動することにより、前記第１当接部と前記第１被当接部とが当接する前に前記第３当接部と前記軸心方向に当接して前記直動部材の前記一方側への移動を規制する第３被当接部が形成されている請求項１乃至４のいずれか１項記載の直線駆動装置。
12. 軸心周りに形成された螺旋溝部を有する回動部材と、
    前記軸心周りに形成され、前記螺旋溝部と噛み合う噛み合い部を有し、前記回動部材が前記軸心周りの一方向に回動することにより前記軸心方向の一方に向けて直線移動し、前記回動部材が前記軸心周りの他方向に回動することにより前記軸心方向の他方に向けて直線移動する直動部材と、
    前記回動部材を前記軸心周りに回動可能に支持するとともに、前記直動部材を前記軸心周りに回動不能かつ前記軸心方向に往復動可能に支持するハウジングと、を備え、
    前記回動部材には第１当接部が形成され、
    前記直動部材には、前記回動部材が前記一方向に回動することにより、前記第１当接部と前記軸心周り方向に当接して前記直動部材の前記一方側への移動を規制する第１被当接部が形成された直線駆動装置において、
    前記第１当接部は前記軸心方向における前記螺旋溝部の範囲内に設けられ、前記第１被当接部は前記軸心方向における前記噛み合い部の範囲内に設けられ、
    前記回動部材には第２当接部が形成され、
    前記直動部材には、前記回動部材が前記他方向に回動することにより、前記第２当接部と前記軸心周り方向に当接して前記直動部材の前記他方側への移動を規制する第２被当接部が形成され、
    前記第２当接部は前記軸心方向における前記螺旋溝部の範囲内に設けられ、前記第２被当接部は前記軸心方向における前記噛み合い部の範囲内に設けられ、
    前記回動部材は、前記軸心方向に棒状に延び、前記他方側の端部の外周面に前記螺旋溝部が設けられた回動軸を有し、
    前記直動部材は、前記軸心方向に筒状に延び、前記一方側の端部の内周面に前記噛み合い部が設けられた直動軸を有し、
    前記直動部材は、一端が開口し、前記開口から前記回動軸が挿入されるとともに前記噛み合い部の前記他方側の一部が形成された軸本体と、前記軸本体の前記一方側の端部に取り付けられ、前記噛み合い部の前記一方側の残部が形成されたストッパ部材と、を有し、
    前記第１当接部は前記螺旋溝部の前記他方側の端部に設けられるとともに、前記第２当接部は前記螺旋溝部の前記一方側の端部に設けられ、
    前記第１被当接部は前記噛み合い部の前記他方側の端部に設けられるとともに、前記第２被当接部は前記噛み合い部の前記一方側の端部に設けられていることを特徴とする直線駆動装置。
13. 前記ハウジング内に設けられ、前記回動部材を前記軸心周りに回動駆動させるモータと、
    前記ハウジングから突出し、前記回動部材を前記軸心周りに手動回動可能な操作部材と、をさらに備えている請求項１乃至１２のいずれか１項記載の直線駆動装置。
14. 車体と、前記車体に装着される装着装置と、前記直動部材が前記他方側へ直線移動することによって前記装着装置を前記車体から離脱不可とする請求項１乃至１３のいずれか１項記載の直線駆動装置と、を備えていることを特徴とするロック装置。

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