WO2020085375A1 - 駆動装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a drive device.
- a first tubular housing provided on a vehicle body and a vehicle provided on a vehicle door and moving relative to the first tubular housing.
- a second tubular housing capable of performing expansion and contraction drive.
- a spindle that is rotationally driven by a motor, a spindle nut that changes the rotational movement of the spindle into a displacement in the direction of the rotation axis, and a push rod that is connected to the spindle nut are provided.
- the drive device using this spindle is further provided with, for example, a guide portion for guiding the movement of the spindle nut in the rotation axis direction and a cylindrical spring for assisting the displacement of the spindle nut in the rotation axis direction.
- a guide portion for guiding the movement of the spindle nut in the rotation axis direction
- a cylindrical spring for assisting the displacement of the spindle nut in the rotation axis direction.
- a base body such as a back door pivotally moves at a connecting portion between the vehicle body and the first housing and a connecting portion between the vehicle door and the second housing. Since a connection portion such as a ball joint is used as possible, when an unreasonable load such as a large external force is applied, the base side and the housing side are separated.
- the driving device connected to the two bases is disengaged from the one base, which hinders the movement of the base to be driven. Therefore, when an excessive load is applied, the drive is separated from the base. It is necessary to recognize that an excessive load has been applied before
- An object of the present invention is to provide a drive device that can recognize that an excessive load is applied without separating the drive device connected to the two bases from any of the bases.
- a drive device includes a housing having a first connection portion connected to a first base, a drive portion provided in the housing, a spindle member rotated by the drive of the drive portion, the spindle member and a screw.
- a drive device comprising a matching nut member and a moving member connected to the nut member, wherein the drive device suppresses rotation of the nut member and moves the nut member in the axial direction of the spindle member.
- the moving member has a second connecting portion that is connected to the second base body, and a brittle portion that is broken with a force weaker than a force required to damage the nut member. However, the brittle portion can form a rupture portion in which the moving member can press the nut member toward the drive portion when it is broken.
- the drive device of the present invention it is possible to recognize that an unreasonable load is applied without the drive device connected to the two bases being separated from any base.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the drive unit according to the embodiment of the present invention, showing a contracted state of the drive unit cut in the longitudinal direction. It is sectional drawing which cut
- FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 4. It is a side view which shows the moving member used for the drive device of FIG.
- FIG. 3 is a schematic view showing a state in which a fragile portion of a moving member used in the drive device of FIG. FIG.
- FIG. 8 is a schematic view showing a state in which the fragile portion of the moving member is destroyed from the state shown in FIG. 7 and the moving member is axially divided with respect to the nut member.
- FIG. 2 is a schematic view showing a state in which an engaging member of a moving member is engaged with a retaining portion of a spindle member in the drive device of FIG. 1.
- FIG. 3 is a schematic view showing a state where the nut member is axially pressed by the fractured portion of the moving member divided with respect to the nut member in the drive device of FIG. 1.
- the drive device 1 As shown in FIGS. 1 and 2, the drive device 1 according to the present embodiment is provided in the housing 2 and a housing 2 having a first connection portion C1 connected to the first base body B1 (see FIG. 3).
- the drive unit 3, the spindle member 4 that rotates by the drive of the drive unit 3, the nut member 5 that is screwed into the spindle member 4, and the moving member 6 that is connected to the nut member 5 are provided.
- the moving member 6 has a second connecting portion C2 that is connected to the second base body B2, and the driving device 1 uses the first connecting portion C1 of the housing 2 and the second connecting portion C2 of the moving member 6, As shown in FIG. 3, it is connected to the first substrate B1 and the second substrate B2.
- the moving member 6 projects from the housing 2 by the driving force of the drive portion 3, and the first base body B1 and / or the second base body B1 connected to the drive device 1 are connected.
- the base body B2 is operated.
- the drive device 1 is applied to a vehicle back door opening / closing device as shown in FIG.
- the first base body B1 is a vehicle body (hereinafter also referred to as a vehicle body B1)
- the second base body B2 is a back door that rotates around the hinge H (hereinafter also referred to as a back door B2).
- the moving member 6 projects from the housing 2 and the back door is opened. Start opening B2.
- the back door B2 moves to the open state shown by the reference sign S3 through the opening midway state shown by the reference sign S2 as the amount of protrusion of the moving member 6 from the housing 2 increases.
- the back door B2 moves from the open state S3 to the closed state S1.
- the application of the drive device 1 is not limited to the opening / closing device for the back door.
- the drive device 1 may be applied to an opening / closing device for an opening / closing body other than the back door, an expansion / contraction device that performs an expansion / contraction operation, or the like.
- the housing 2 houses the drive unit 3 as shown in FIGS. 1 and 2.
- the housing 2 is configured as a hollow tubular member, such as a cylinder, and houses the drive unit 3 therein.
- the housing 2 accommodates the spindle member 4, the nut member 5, and the like in addition to the drive unit 3.
- the housing 2 is connected to the first base body B1 by the first connecting portion C1.
- the first base body B1 is the vehicle body of the vehicle in this embodiment. More specifically, the first base body B1 is an opening edge of the rear opening of the vehicle that is closed by the back door.
- the first base body B1 is not limited to the vehicle body, and may be appropriately changed depending on the object to which the drive device 1 is applied.
- the first connecting portion C1 may be connected to the first base body B1 and may be connected so that the housing 2 can move relative to the first base body B1 such as swinging. , May be fixed so as not to move relative to the first base body B1.
- the first connecting portion C1 is configured such that the housing 2 swings with respect to the first base body B1, as shown in FIG.
- the structure used for the first connecting portion C1 is not particularly limited, but, for example, a known joint structure such as a ball joint, a clevis, a pin joint, or a universal joint can be used.
- the housing 2 is formed in a cylindrical shape (see FIG. 5) and has a first connecting portion C1 at one end 2A.
- a drive unit 3 is provided inside the housing 2 at one end 2A side, and a spindle member 4 connected to the drive unit 3 extends coaxially with the housing 2 toward the other end 2B of the housing 2.
- the drive device 1 has a cylindrical body 7 between the inner circumference of the housing 2 and the outer circumference of the spindle member 4.
- the inner peripheral surface of the cylinder body 7 and the outer periphery of the spindle member 4 are separated from each other in the radial direction of the spindle member 4, and the nut member 5 is arranged between the inner peripheral surface of the cylinder body 7 and the outer periphery of the spindle member 4. ing. Further, the outer circumference of the cylinder body 7 and the inner circumference of the housing 2 are separated from each other in the radial direction of the spindle member 4, and the movement member 6 moves between the outer circumference of the cylinder body 7 and the inner circumference of the housing 2.
- the movable cylinder 8 that moves in accordance with the above is telescopically retracted inside the housing 2.
- a spring S that assists the operation of the moving member 6 and the movable barrel 8 is provided between the outer circumference of the tubular body 7 and the inner circumference of the housing 2, in addition to the movable barrel 8, a spring S that assists the operation of the moving member 6 and the movable barrel 8 is provided.
- One end of the spring S is attached to the spring seat of the housing 2, and the other end of the spring S is attached to the spring seat of the movable barrel 8.
- the drive unit 3 generates a driving force for rotating the spindle member 4 in order to move the moving member 6.
- the drive unit 3 is an electric motor and is configured to be supplied with electric power from the outside of the housing 2 to rotate the spindle member 4 in forward and reverse directions.
- the spindle member 4 is a rod-shaped member with an external thread formed on the outer circumference.
- the spindle member 4 is rotated around the axis X of the spindle member 4 by the drive unit 3, and the nut member 5 screwed with the male screw of the spindle member 4 is moved in the axis X direction of the spindle member 4.
- one end 4A side of the spindle member 4 is inserted into the bearing B and is connected to the drive unit 3.
- the other end 4B side of the spindle member 4 is located inside the substantially tubular moving member 6.
- the tip of the spindle member 4 on the other end 4B side has a retaining portion 41 described later.
- the inner peripheral surface of the moving member 6 prevents the tip of the spindle member 4 from coming off. It is configured to slide with respect to the portion 41.
- the nut member 5 is a tubular body with an internal thread formed on the inner circumference.
- the nut member 5 is configured to move in a predetermined stroke in the axis X direction of the spindle member 4 according to the rotation of the spindle member 4 around the axis X.
- the nut member 5 is connected to the moving member 6, and the movement of the nut member 5 in the axis X direction causes the moving member 6 to move in the axis X direction.
- the drive device 1 has a rotation restricting portion 9 that suppresses rotation of the nut member 5 and moves the nut member 5 in the axis X direction of the spindle member 4. .
- the rotation restricting portion 9 prevents the nut member 5 from rotating together with the spindle member 4. As a result, when the spindle member 4 rotates about the axis X, the nut member 5 screwed with the spindle member 4 can move in the axis X direction of the spindle member 4.
- the rotation restricting portion 9 is, for example, a first restricting portion 91 provided on the outer periphery of the nut member 5 and a second restricting portion 91 provided on the outer peripheral side of the nut member 5 and engaging with the first restricting portion 91.
- the restriction unit 92 is provided.
- the rotation of the nut member 5 can be suppressed by engaging the first restricting portion 91 and the second restricting portion 92 in the direction around the axis X of the nut member 5.
- the rotation restricting portion 9 has a groove-like first restricting portion 91 on the outer periphery of the nut member 5 and an axis X that protrudes inward from the inner peripheral surface of the tubular body 7.
- the second restricting portion 92 is formed by a ridge extending in the direction.
- the first restricting portion 91 of the nut member 5 engages with the second restricting portion 92, which is a ridge, in the direction around the axis X, and the rotation of the nut member 5 around the axis X is suppressed, and the nut member 5 is also provided. It is possible to move in the direction of the axis X.
- the rotation restricting portion 9 is not particularly limited in its structure as long as it is configured to suppress the rotation of the nut member 5 and allow the nut member 5 to move in the axis X direction.
- the second restricting portion 92 of the rotation restricting portion 9 may be a concave groove extending in the axis X direction
- the first restricting portion 91 may be a protrusion such as a pin that engages with the concave groove around the axis X.
- the first restricting portion 91 and the second restricting portion 92 may be spline-fitted.
- the moving member 6 is connected to the nut member 5 and moves in the axis X direction by moving the nut member 5 in the axis X direction.
- the moving member 6 is connected to the nut member 5 at one end 6A side, and is connected to the second base body B2 at the other end 6B side having the second connecting portion C2.
- the moving member 6 moves so as to be drawn into the housing 2 when the nut member 5 moves toward the one end 4A side that is the drive unit 3 side in the axis X direction of the spindle member 4.
- the moving member 6 moves so as to project from the housing 2.
- the drive device 1 expands and contracts to drive the second base body B2 such as a back door which is connected to the moving member 6 via the second connecting portion C2 and which is a drive target. To be done.
- the second base B2 is a vehicle back door in the present embodiment.
- the second base body B2 is not limited to the back door, and may be appropriately changed depending on the target to which the drive device 1 is applied.
- the second connecting portion C2 has only to be connectable to the second base body B2, and may be connected so that the moving member 6 can move relative to the second base body B2 such as swinging. However, it may be fixed so as not to move relative to the second base B2.
- the second connecting portion C2 is configured such that the moving member 6 swings with respect to the second base body B2.
- the structure used for the second connecting portion C2 is not particularly limited, but a known joint structure such as a ball joint, a clevis, a pin joint, or a universal joint can be used.
- the moving member 6 is connected to the nut member 5 by, for example, embedding a part of one end 6A of the moving member 6 on the nut member 5 side by outsert molding in the nut member 5.
- the connecting method between the moving member 6 and the nut member 5 is not particularly limited as long as the moving member 6 is connected by the movement of the nut member 5.
- the moving member 6 is connected to the nut member 5 so as to overlap the nut member 5 in the axis X direction.
- the shape and structure of the moving member 6 are not particularly limited as long as the moving member 6 is connected to the nut member 5 and can be moved in the axis X direction by the movement of the nut member 5.
- the moving member 6 has a substantially tubular shape.
- the moving member 6 is arranged coaxially with the spindle member 4, is formed in a hollow cylindrical shape having an inner diameter larger than that of the spindle member 4, and the nut member 5 and the moving member 6 are directed toward the drive unit 3 side. When moved, the moving member 6 is configured to house the spindle member 4 inside.
- the moving member 6 has a brittle portion 61 that is broken by a force weaker than the force required to break the nut member 5. Further, the brittle portion 61 is configured such that the moving member 6 can form a fracture portion 62 (see FIG. 7) that can press the nut member 5 toward the drive portion 3 when it is destroyed.
- the brittle portion 61 is a portion of the moving member 6 that is destroyed by a weaker force than the nut member 5.
- the brittle portion 61 intentionally forms a portion of the moving member 6 that is weaker than the nut member 5 against the tensile force in the axis X direction.
- the brittle portion 61 of the moving member 6 is destroyed first as shown in FIGS. 7 and 8. This suppresses damage to the nut member 5.
- the breaking portion 62 formed by breaking the brittle portion 61, as shown in FIG. 10.
- the brittle portion 61 is provided so that That is, the brittle portion 61 not only breaks with a force weaker than the force that damages the nut member 5, but the moving member 6 is moved by setting the breaking portion of the moving member 6 within the range and position where the nut member 5 can be pressed.
- the breaking portion 62 facilitates pressing of the nut member 5 toward the driving portion 3 when the breaking is caused.
- the brittle portion 61 of the moving member 6 is configured to be easily broken, so that the driving device 1 connected to the first base body B1 and the second base body B2 can be operated from any of the base bodies B1 and B2. It is possible to recognize that an unreasonable load is applied by breaking the brittle portion 61 without separating it. Moreover, even if a strong force is applied to the nut member 5 and the moving member 6 by the brittle portion 61 of the moving member 6, the nut member 5 is not damaged and the screw engagement between the nut member 5 and the spindle member 4 is maintained. To be done.
- the moving member 6 is directed toward the nut member 5 in the axial X direction.
- the nut member 5 can be pushed by moving the nut member 5.
- the nut member 5 When the nut member 5 is pressed toward the drive unit 3 by the breakage portion 62 of the moving member 6 and a force exceeding the self-restraining force between the nut member 5 and the spindle member 4 is applied, the nut member 5 causes the spindle member 4 to move. Can be moved toward the drive unit 3 while rotating about the axis X.
- the moving member 6 is moved by pushing the moving member 6 in the axis X direction manually or the like.
- the member 6 can be housed in the housing 2.
- the structure of the brittle portion 61 is such that the brittle portion 61 is broken by a force weaker than the force required to damage the nut member 5, and the breaking portion 62 capable of pressing the nut member 5 toward the drive portion 3 can be formed.
- the brittle portion 61 is formed with a fracture portion 62 so that the moving member 6 is separated from the nut member 5 in the axis X direction when the brittle portion 61 is broken.
- a portion of the moving member 6 that overlaps the nut member 5 in the axial X direction has a plurality of openings 63 in the circumferential direction, so that the openings 63 adjacent in the circumferential direction are provided.
- the gap between the two becomes brittle, and the brittle portion 61 is more easily broken than the nut member 5.
- the brittle portion 61 is a region between the plurality of openings 63 in the circumferential direction at the one end 6A of the moving member 6.
- the shape and structure of the brittle portion 61 is not particularly limited as long as it is configured to be more easily broken than the nut member 5.
- the openings 63 formed in the circumferential direction of the moving member 6 are circular, but for example, the openings 63 are elliptical, elliptical, or rectangular openings that are long in the circumferential direction, and the openings are fragile. It may be part.
- the brittle portion 61 may be a slit extending in the circumferential direction of the moving member 6. The brittle portion 61 may be formed by making the moving member 6 thinner than other portions in the circumferential direction.
- the fractured portions 62 formed by breaking the brittle portion 61 are evenly provided around the axis X.
- the fractured portions 62 can be formed uniformly by providing the brittle portions 61 evenly in the direction around the axis X.
- the fractured portions 62 are evenly provided in two or more locations around the axis X in the circumferential direction around the axis X, so that the fractured portions 62 can uniformly press the nut member 5 around the axis X. Therefore, it is possible to prevent the force from being unevenly applied in the circumferential direction of the nut member 5, and it is easy to apply a force that overcomes the self-restraining force between the nut member 5 and the spindle member 4.
- the broken portion 62 of the moving member 6 is formed in a substantially annular shape at a portion overlapping with the nut member 5 in the axis X direction.
- the brittle portion 61 is provided at one end of the moving member 6, the broken portion 62 of the moving member 6 is formed in a substantially annular shape at a portion overlapping with the nut member 5 in the axis X direction.
- the substantially annular shape means that the fractured portions 62 are arranged in the circumferential direction, and the fractured portions 62 arranged in the circumferential direction do not need to be completely connected in the circumferential direction, and a gap is provided between them. Good.
- the fractured portion 62 When the fractured portion 62 is formed in a substantially annular shape, when the nut member 5 is pressed by the fractured portion 62, the fractured portion 62 abuts the nut member 5 (the end surface of the nut member 5 or the like) in a substantially annular shape, and The force can be applied more evenly in the circumferential direction.
- the brittle portion 61 is preferably configured to be broken with a weaker force than the force required to break the first connecting portion C1 and / or the second connecting portion C2. In this case, damage to the first connecting portion C1 and / or the second connecting portion C2 is suppressed.
- the spindle member 4 is provided with the retaining portion 41 at the tip T (see FIG. 1) on the other end 4B side, and the moving member 6 is fragile.
- An engaging portion 64 that is engageable with the retaining portion 41 is provided on the tip end T side of the spindle member 4 with respect to the portion 61.
- the retaining portion 41 provided on the tip T of the spindle member 4 and the engaging portion 64 provided on the moving member 6 function as a safety mechanism when the brittle portion 61 breaks from the nut member 5.
- the brittle portion 61 of the moving member 6 is broken and separated from the nut member 5. At this time, it is possible to prevent the portion of the moving member 6 from the broken portion 62 to the other end 6B from jumping out of the housing 2.
- the structures of the retaining portion 41 and the engaging portion 64 are not particularly limited as long as the displacement of the moving member 6 from the housing 2 can be suppressed.
- the retaining portion 41 projects radially outward at the tip T of the spindle member 4 so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the moving member 6.
- the engaging portion 64 has a substantially tubular moving member so that when the moving member 6 moves in a direction projecting from the housing 2, the engaging portion 64 contacts the retaining portion 41 in the axis X direction. 6 protrudes inward.
- the retaining portion 41 is made of a cushioning member such as rubber, and is configured to be able to absorb the impact when engaging with the engaging portion 64. Further, the retaining portion 41 has an O-ring 41a that comes into contact with the inner peripheral surface of the moving member 6, and suppresses generation of abnormal noise when the moving member 6 moves with respect to the spindle member 4 in the axis X direction. There is. Further, in the present embodiment, the engaging portion 64 is in the axis X direction, and the contact portion of the moving member 6 with which the retaining portion 41 comes into contact when the drive device 1 extends the longest (corresponding to the open state S3 of the back door B2) ( 2) and the brittle portion 61.
- the back door B2 While pushing up the back door B2.
- the back door B2 By the operation of the drive device 1, the back door B2 is opened toward the open state S3.
- a force may be applied to the back door B2 from the user in the opening direction.
- a large force is applied to the nut member 5 via the moving member 6 by the force applied to the back door B2.
- the brittle portion 61 that is broken by a force weaker than the force required for the moving member 6 to damage the nut member 5 is removed. Since it has, as shown in FIG. 7, the brittle portion 61 is broken first before the nut member 5 is broken. When the brittle portion 61 is broken, as shown in FIG. 8, the moving member 6 is circumferentially broken at the brittle portion 61. The part from the broken portion 62 of the moving member 6 to the other end 6B of the moving member 6 is disconnected from the nut member 5 and is divided from the nut member 5 in the axis X direction. As a result, breakage of the nut member 5 is suppressed, and the screwed state with the spindle member 4 is maintained.
- the engaging portion 64 of the member 6 engages with the retaining portion 41 of the spindle member 4. This prevents the moving member 6 from coming off the housing 2.
- the brittle portion 61 of the moving member 6 is destroyed, a large force is applied to the first connecting portion C1 and the second connecting portion C2, but the brittle portion 61 is connected to the first connecting portion C1 and / or the second connecting portion.
- damage to the first connecting portion C1 and the second connecting portion C2 is also suppressed. Therefore, the connection state between the back door B2 and the drive device 1 and the connection state between the drive device 1 and the vehicle body B1 are maintained.
- the back door B2 When the back door B2 is closed after the brittle portion 61 is destroyed, for example, in FIG. 3, the back door B2 is pushed down manually.
- the moving member 6 moves in the direction of being housed in the housing 2 together with the movable barrel 8 protruding from the housing 2, as shown in FIG.
- the breaking portion 62 of the moving member 6 moves toward the nut member 5 and the nut member 5 and the axial X direction via the end surface of the nut member 5 or the like. Abut.
- the nut member 5 overcomes the self-restraining force between the nut member 5 and the spindle member 4. 5 can move in the direction of the axis X while rotating the spindle member 4 around the axis X to close the back door B2.
- the end surface of the nut member 5 is a flat surface that extends perpendicularly to the axis X, the nut member 5 easily comes into contact with the fractured portion 62 of the moving member 6, and the force is easily transmitted to the nut member 5.
- the drive unit 3 is driven to rotate the spindle member 4 around the axis X.
- the screwed state between the nut member 5 and the spindle member 4 is maintained, so that the spindle member 4 rotates.
- the nut member 5 moves in the axis X direction. Thereby, the moving member 6 can be moved to open the back door B2.
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Abstract
第一接続部(C1)を有するハウジング(2)と、駆動部(3)と、駆動部(3)の駆動により回転するスピンドル部材(4)と、スピンドル部材(4)と螺合するナット部材(5)と、ナット部材(5)と連結した移動部材(6)とを備え、ナット部材(5)の回転を抑制してナット部材(5)をスピンドル部材(4)の軸X方向に移動させる回転規制部(9)を有し、移動部材(6)は、第二接続部(C2)と、ナット部材(5)を破損させるために必要な力よりも弱い力で破壊される脆性部(61)とを有し、脆性部(61)は、破壊された際に移動部材(6)がナット部材(5)を駆動部(3)方向に押圧可能な破断部(62)を形成可能である駆動装置を用いることで、2つの基体に接続する駆動装置がいずれの基体からも分離することなく、無理な荷重が負荷されたことを認識することができる。
Description
本発明は、駆動装置に関する。
自動車のバックドアや外開き窓などを旋回させるための駆動装置としては、車両本体に設けられた第1の管状ハウジングと、車両ドアに設けられ、第1の管状ハウジングと相対的に移動することができる第2の管状ハウジングとを有し、伸縮駆動をする駆動装置が用いられる。
このような駆動装置では、例えば、モータによって回転駆動されるスピンドルと、スピンドルの回転運動を回転軸方向への変位に変えるスピンドルナットと、スピンドルナットに連結されたプッシュロッドとが設けられている。このスピンドルが用いられた駆動装置には、さらに、例えば、スピンドルナットの、回転軸方向の移動をガイドするガイド部と、スピンドルナットの、回転軸方向への変位を補助する円筒ばねが設けられている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、特許文献1に記載の駆動装置は、車両本体と第1のハウジングとの間の接続部や、車両ドアと第2のハウジングとの間の接続部は、バックドア等の基体が旋回移動できるようにボールジョイント等の接続部が用いられているために、大きな外力等の無理な負荷を加えた場合には基体側とハウジング側とに分離してしまう。このような分離が生じた駆動装置は、伸長した状態で分離が生じた場合には、例えば車体に伸長した状態の駆動装置がぶら下がった状態となるために、車両ドアが閉じられるのを阻害される。そのため、2つの基体に接続する駆動装置が一方の基体から外れて、その駆動対象となる基体の移動に支障をきたすため、無理な荷重が負荷された場合には、基体から駆動装置が分離される前に無理な荷重が負荷されたことを認識する必要がある。
本発明は、2つの基体に接続する駆動装置がいずれの基体からも分離することなく、無理な荷重が負荷されたことを認識することができる駆動装置を提供することを目的とする。
本発明の駆動装置は、第一の基体に接続する第一接続部を有するハウジングと、前記ハウジングに設けられた駆動部と、前記駆動部の駆動により回転するスピンドル部材と、前記スピンドル部材と螺合するナット部材と、前記ナット部材と連結した移動部材とを備えた駆動装置であって、前記駆動装置は、前記ナット部材の回転を抑制して前記ナット部材を前記スピンドル部材の軸方向に移動させる回転規制部を有し、前記移動部材は、第二の基体に接続する第二接続部と、前記ナット部材を破損させるために必要な力よりも弱い力で破壊される脆性部とを有し、前記脆性部は、破壊された際に前記移動部材が前記ナット部材を駆動部方向に押圧可能な破断部を形成可能である。
本発明の駆動装置によれば、2つの基体に接続する駆動装置がいずれの基体からも分離することなく、無理な荷重が負荷されたことを認識することができる。
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態の駆動装置を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまで一例であり、本発明の駆動装置は、以下の実施形態に限定されるものではない。
図1および図2に示されるように、本実施形態の駆動装置1は、第一の基体B1(図3参照)に接続する第一接続部C1を有するハウジング2と、ハウジング2に設けられた駆動部3と、駆動部3の駆動により回転するスピンドル部材4と、スピンドル部材4と螺合するナット部材5と、ナット部材5と連結した移動部材6とを備えている。移動部材6は、第二の基体B2に接続される第二接続部C2を有しており、駆動装置1は、ハウジング2の第一接続部C1と移動部材6の第二接続部C2によって、図3に示されるように、第一の基体B1および第二の基体B2に接続される。後述するように、本実施形態の駆動装置1は、駆動部3の駆動力によって、移動部材6がハウジング2から出没して、駆動装置1に接続された第一の基体B1および/または第二の基体B2を動作させる。
本実施形態では、駆動装置1は、図3に示されるように、車両のバックドアの開閉装置に適用されている。本実施形態では、第一の基体B1が車体(以下、車体B1とも呼ぶ)であり、第二の基体B2がヒンジHを中心に回転するバックドア(以下、バックドアB2とも呼ぶ)である。図3に示されるように、バックドアB2が車両の後部開口部を閉鎖した、参照符号S1で示す閉鎖状態から駆動部3が駆動されると、移動部材6がハウジング2から突出して、バックドアB2の開放を開始する。バックドアB2は、移動部材6がハウジング2からの突出量が大きくなるにつれて、参照符号S2で示される開放途中状態を経て、参照符号S3で示される開放状態まで移動する。なお、バックドア2の開放状態S3から駆動部3によって移動部材6がハウジング2内に収容されるように移動すると、バックドアB2は開放状態S3から閉鎖状態S1まで移動する。
なお、本実施形態では、駆動装置1が車両のバックドアの開閉装置に適用された例を示しているが、駆動装置1の用途は、バックドアの開閉装置に限定されない。例えば、駆動装置1は、バックドア以外の開閉体の開閉装置や、伸縮動作を行う伸縮装置などに適用されてもよい。
ハウジング2は、図1および図2に示されるように、駆動部3を収容する。ハウジング2は、例えば円筒状など、中空の筒状部材として構成され、駆動部3を内部に収容する。本実施形態では、ハウジング2は、駆動部3に加えて、スピンドル部材4、ナット部材5等を収容している。
ハウジング2は、第一接続部C1により、第一の基体B1に接続される。第一の基体B1は、本実施形態では車両の車体である。より具体的には、第一の基体B1は、バックドアにより閉鎖される車両の後部開口部の開口縁である。しかし、第一の基体B1は車体に限定されず、駆動装置1が適用される対象に応じて適宜変更される。
第一接続部C1は、第一の基体B1に接続することができればよく、ハウジング2が第一の基体B1に対して揺動等の相対移動をすることができるように接続されてもよいし、第一の基体B1に対して相対移動しないように固定されてもよい。本実施形態では、第一接続部C1は、図3に示されるように、ハウジング2が第一の基体B1に対して揺動するように構成されている。第一接続部C1に用いられる構造は特に限定されないが、例えば、ボールジョイント、クレビス、ピンジョイント、ユニバーサルジョイントなど、公知の接合構造を用いることができる。
本実施形態では、ハウジング2は円筒状(図5参照)に形成され、一端2Aに第一接続部C1を有している。ハウジング2の内部には、一端2A側に駆動部3が設けられ、駆動部3に接続されたスピンドル部材4がハウジング2と同軸上にハウジング2の他端2Bに向かって延びている。本実施形態では、駆動装置1は、ハウジング2の内周とスピンドル部材4の外周との間に筒体7を有している。筒体7の内周面とスピンドル部材4の外周とはスピンドル部材4の径方向で離間しており、筒体7の内周面とスピンドル部材4の外周との間にナット部材5が配置されている。また、筒体7の外周とハウジング2の内周とは、スピンドル部材4の径方向で離間しており、筒体7の外周とハウジング2の内周との間には、移動部材6の移動に伴い移動する可動筒8がハウジング2の内側に入れ子式に出没する。また、筒体7の外周とハウジング2の内周との間には、可動筒8の他に、移動部材6および可動筒8の動作をアシストするバネSが設けられている。バネSの一端はハウジング2のバネ座に取り付けられ、バネSの他端は可動筒8のバネ座に取り付けられている。
駆動部3は、移動部材6を移動させるために、スピンドル部材4を回転させる駆動力を発生させる。本実施形態では、駆動部3は電動モータであり、ハウジング2の外部から給電されてスピンドル部材4を正逆回転させることができるように構成されている。
スピンドル部材4は、外周に雄ネジが形成された棒状の部材である。スピンドル部材4は、駆動部3によってスピンドル部材4の軸X周りに回転し、スピンドル部材4の雄ネジと螺合するナット部材5をスピンドル部材4の軸X方向に移動させる。本実施形態では、図1および図2に示されるように、スピンドル部材4の一端4A側は、ベアリングBに挿通されるとともに、駆動部3に接続されている。スピンドル部材4の他端4B側は、略筒状の移動部材6の内側に位置している。スピンドル部材4の他端4B側の先端は、後述する抜け止め部41を有している。本実施形態では、駆動部3によってスピンドル部材4が回転して、ナット部材5とともに移動部材6が軸X方向に移動する際に、移動部材6の内周面がスピンドル部材4の先端の抜け止め部41に対して摺動するように構成されている。
ナット部材5は、内周に雌ネジが形成された筒状体である。ナット部材5は、スピンドル部材4の軸X周りの回転に応じて、スピンドル部材4の軸X方向に所定のストロークで移動するように構成されている。ナット部材5は、移動部材6に連結されており、ナット部材5の軸X方向への移動によって、移動部材6が軸X方向に移動する。
本実施形態では、駆動装置1は、図5に示されるように、ナット部材5の回転を抑制してナット部材5をスピンドル部材4の軸X方向に移動させる回転規制部9を有している。回転規制部9によって、ナット部材5はスピンドル部材4と共回りすることが抑制される。これにより、スピンドル部材4が軸X周りに回転する際に、スピンドル部材4と螺合しているナット部材5はスピンドル部材4の軸X方向に移動することができる。
本実施形態では、回転規制部9は、例えば、ナット部材5の外周に設けられた第1規制部91と、ナット部材5の外周側に設けられ、第1規制部91と係合する第2規制部92とを備えている。第1規制部91と第2規制部92とがナット部材5の軸X周り方向で係合することによって、ナット部材5の回転を抑制することができる。本実施形態では、回転規制部9は、図5に示されるように、ナット部材5の外周に溝状の第1規制部91と、筒体7の内周面から内側に突出した、軸X方向に沿って延びる突条により構成された第2規制部92とを備えている。これにより、ナット部材5の第1規制部91が突条である第2規制部92に軸X周り方向で係合して、ナット部材5の軸X周りの回転を抑制するとともに、ナット部材5の軸X方向への移動を可能にしている。なお、回転規制部9は、ナット部材5の回転を抑制し、ナット部材5が軸X方向に移動できるように構成されていれば特にその構造は限定されない。例えば、回転規制部9の第2規制部92を軸X方向に延びる凹溝とし、第1規制部91をその凹溝に軸X周り方向で係合するピン等の突起としてもよいし、第1規制部91と第2規制部92とがスプライン嵌合するものであってもよい。
移動部材6は、図1および図2に示されるように、ナット部材5と連結され、ナット部材5の軸X方向への移動によって軸X方向に移動する。移動部材6は、一端6A側においてナット部材5と連結され、第二接続部C2を有する他端6B側において、第二の基体B2に接続される。本実施形態では、移動部材6は、ナット部材5がスピンドル部材4の軸X方向で駆動部3側となる一端4A側へと移動した際には、ハウジング2の内部に引き込まれるように移動する。一方、ナット部材5がスピンドル部材4の他端4B側へと移動した際には、移動部材6は、ハウジング2から突出するように移動する。この移動部材6のハウジング2からの出没動作によって、駆動装置1が伸縮して第二接続部C2を介して移動部材6に接続された駆動対象となるバックドア等の第二の基体B2が駆動される。
なお、第二の基体B2は、本実施形態では車両のバックドアである。しかし、第二の基体B2はバックドアに限定されず、駆動装置1が適用される対象に応じて適宜変更される。第二接続部C2は、第二の基体B2に接続することができればよく、移動部材6が第二の基体B2に対して揺動等の相対移動をすることができるように接続されてもよいし、第二の基体B2に対して相対移動しないように固定されてもよい。本実施形態では、第二接続部C2は、移動部材6が第二の基体B2に対して揺動するように構成されている。第二接続部C2に用いられる構造は特に限定されないが、例えば、ボールジョイント、クレビス、ピンジョイント、ユニバーサルジョイントなど、公知の接合構造を用いることができる。
本実施形態では、例えば、アウトサート成形によって移動部材6のナット部材5側の一端6Aの一部がナット部材5に埋め込まれることにより、移動部材6がナット部材5に連結されている。しかし、移動部材6とナット部材5との間の連結方法は、ナット部材5の移動によって移動部材6が移動できるように連結されていれば、特に限定されない。なお、本実施形態では、移動部材6は、ナット部材5に対して軸X方向でオーバーラップするようにナット部材5に連結されている。
移動部材6の形状や構造は、移動部材6がナット部材5に連結され、ナット部材5の移動によって軸X方向に移動することができれば、特に限定されない。本実施形態では、移動部材6は略筒状である。具体的には、移動部材6はスピンドル部材4と同軸上に配置され、スピンドル部材4よりも内径が大きい中空の円筒状に形成され、ナット部材5および移動部材6が駆動部3側に向かって移動したときに、移動部材6がスピンドル部材4を内側に収容するように構成されている。
移動部材6は、図4および図6に示されるように、ナット部材5を破損させるために必要な力よりも弱い力で破壊される脆性部61を有している。また、脆性部61は、破壊された際に移動部材6がナット部材5を駆動部3方向に押圧可能な破断部62(図7参照)を形成可能に構成されている。
脆性部61は、移動部材6のうちナット部材5よりも弱い力で破壊される部位である。脆性部61は、移動部材6に意図的に軸X方向での引張力に対してナット部材5よりも弱い部分を形成している。これにより、ナット部材5および移動部材6に軸X方向に力が加わった場合に、図7および図8に示されるように、先に移動部材6の脆性部61が破壊されるようにすることによって、ナット部材5の破損を抑制する。また、脆性部61が破壊されたときに、脆性部61が破壊されて形成される破断部62によって、図10に示されるように、ナット部材5を駆動部3に向かって押圧することが可能となるように、脆性部61が設けられる。すなわち、脆性部61はナット部材5を破損させる力よりも弱い力で破断するだけでなく、移動部材6の破断する部位をナット部材5を押圧可能な範囲・位置にすることによって、移動部材6の破断時に破断部62によって、ナット部材5を駆動部3に向けて押圧しやすくしている。
以上のように、移動部材6の脆性部61が破壊されやすく構成されていることによって、第一の基体B1および第二の基体B2に接続される駆動装置1がいずれの基体B1、B2からも分離することなく、脆性部61が破壊されることによって、無理な荷重が負荷されたことを認識することができる。また、移動部材6の脆性部61によって、ナット部材5および移動部材6に強い力が加わったとしてもナット部材5を破損させずに、ナット部材5とスピンドル部材4との間の螺合が維持される。さらに、破断部62によって、移動部材6の脆性部61が破断し、移動部材6がナット部材5に対して分断された場合であっても、移動部材6をナット部材5に向けて軸X方向に移動させてナット部材5を押圧することができる。移動部材6の破断部62によってナット部材5を駆動部3に向けて押圧して、ナット部材5とスピンドル部材4との間の自己拘束力を超える力が加わると、ナット部材5はスピンドル部材4を軸X周りに回転させながら駆動部3に向かって移動することができる。したがって、局所的に大きな力が加わって、移動部材6が破損して、移動部材6がハウジング2から突出した状態となっても、手動等により移動部材6を軸X方向に押し込むことにより、移動部材6をハウジング2内に収容させることが可能となる。
脆性部61の構造は、ナット部材5を破損させるために必要な力よりも弱い力で脆性部61が破壊され、ナット部材5を駆動部3方向に押圧可能な破断部62を形成可能であれば、特に限定されない。脆性部61は、脆性部61が破壊されたときに、移動部材6がナット部材5から軸X方向に分断されるように破断部62が形成される。
本実施形態では、移動部材6のナット部材5と軸X方向でオーバーラップする部分に、図6に示されるように、周方向に複数の開口63を有することにより、周方向で隣接する開口63の間が脆弱となり、脆性部61がナット部材5よりも破壊されやすくなっている。すなわち、本実施形態では、脆性部61は、移動部材6の一端6Aにおいて、周方向で複数の開口63の間の領域である。なお、脆性部61の形状や構造は、ナット部材5よりも破壊されやすく構成されていれば、特に限定されない。本実施形態では、移動部材6の周方向に形成される開口63は円形であるが、例えば、開口63は、周方向に長い楕円、長円、矩形状の開口とし、その開口の間を脆性部としてもよい。また、脆性部61は、移動部材6の周方向に延びるスリットであってもよい。また、脆性部61は、移動部材6の周方向に他の部分よりも薄肉とすることにより形成されてもよい。
また、脆性部61が破壊されることにより形成される破断部62は、軸X周り方向に均等に設けられることが好ましい。破断部62は、脆性部61が軸X周り方向で均等に設けられていることにより、均等に形成され得る。例えば、破断部62は、軸X周り方向で2カ所以上、軸X周り方向で均等に設けられることにより、破断部62によってナット部材5を軸X周り方向で均等に押圧することができる。したがって、ナット部材5の周方向で不均一に力が加わることが抑制され、ナット部材5とスピンドル部材4との間の自己拘束力に打ち勝つ力を加えやすい。本実施形態では、図7および図8に示されるように、移動部材6の一端において、ナット部材5と軸X方向でオーバーラップする部分において、移動部材6の破断部62が略円環状に形成されるように、脆性部61が設けられている。なお、略円環状とは、破断部62が周方向に並んでいることをいい、周方向に並ぶ破断部62は周方向に完全につながっている必要はなく、間に空隙が設けられていてもよい。破断部62が略円環状に形成される場合、破断部62によりナット部材5を押圧する際に、ナット部材5(ナット部材5の端面等)と略円環状に当接して、ナット部材5の周方向でさらに均等に力を加えることができる。
また、脆性部61は、第一接続部C1および/または第二接続部C2を破損させるために必要な力よりも弱い力で破壊されるように構成されていることが好ましい。この場合には、第一接続部C1および/または第二接続部C2の破損が抑制される。
また、本実施形態では、図4および図9に示されるように、スピンドル部材4は、他端4B側の先端T(図1参照)に抜け止め部41が設けられ、移動部材6は、脆性部61よりもスピンドル部材4の先端T側に抜け止め部41と係合可能な係合部64が設けられている。スピンドル部材4の先端Tに設けられた抜け止め部41と、移動部材6に設けられた係合部64とは、脆性部61がナット部材5から破断した際の安全機構として機能する。具体的には、スピンドル部材4の抜け止め部41が移動部材6の係合部64に軸X方向で係合することによって、移動部材6は脆性部61が破壊され、ナット部材5から分断されたときに、移動部材6の破断部62から他端6Bまでの部分がハウジング2の外部へと飛び出してしまうことを抑制することができる。
抜け止め部41および係合部64の構造は、移動部材6のハウジング2からの抜けを抑制することができれば、特に限定されない。本実施形態では、抜け止め部41は、図4および図9に示されるように、スピンドル部材4の先端Tにおいて、移動部材6の内周面に摺接するように径方向外側に突出している。係合部64は、図10に示されるように、移動部材6がハウジング2から突出する方向に移動したときに、抜け止め部41と軸X方向で当接するように、略筒状の移動部材6の内側に突出している。
なお、本実施形態では、抜け止め部41は、ゴム等の緩衝部材により構成されており、係合部64と係合したときの衝撃を吸収できるように構成されている。また、抜け止め部41は、移動部材6の内周面と当接するOリング41aを有し、移動部材6のスピンドル部材4に対する軸X方向での移動時に異音が発生することを抑制している。また、本実施形態では、係合部64は軸X方向で、駆動装置1の最長伸長時(バックドアB2の開放状態S3に対応)に抜け止め部41が接触する移動部材6の接触箇所(図2参照)と、脆性部61との間に設けられている。
つぎに、本実施形態の駆動装置1が車両のバックドアの開閉装置に適用された例をあげて、本実施形態の具体的な作用効果を説明する。
例えば、図3において、バックドアB2が車体B1に対して閉鎖された閉鎖状態S1において駆動部3が駆動されると、駆動部3によってスピンドル部材4が軸X周りに回転し、ナット部材5が図1に示される状態から図2に示される状態まで軸X方向に移動する。このナット部材5の軸X方向の移動によって、移動部材6は軸X方向でハウジング6から突出するように移動する。移動部材6がハウジング2から突出し、駆動装置1の全長が伸長するとともに、駆動装置1の第一接続部C1および第二接続部C2において、駆動装置1は車体B1およびバックドアB2に対する角度を変えながら、バックドアB2を押し上げる。この駆動装置1の動作によって、バックドアB2が開放状態S3に向けて開放される。この閉鎖状態S1から開放状態S3までの間の開放途中状態S2において、例えば、ユーザなどからバックドアB2に対して開放方向に力が加わる場合がある。この場合、バックドアB2に加わった力によって、移動部材6を介してナット部材5に大きな力が加わる。
本実施形態では、移動部材6を介してナット部材5に大きな力が加わった際に、移動部材6がナット部材5を破損させるために必要な力よりも弱い力で破壊される脆性部61を有しているため、図7に示されるように、ナット部材5が破壊される前に脆性部61が先に破壊される。脆性部61が破壊されると、図8に示されるように、移動部材6は脆性部61の部分において周方向に破断される。移動部材6の破断部62から移動部材6の他端6Bまでの部分はナット部材5との連結が解除されて、ナット部材5に対して軸X方向で分断される。これにより、ナット部材5の破壊が抑制され、スピンドル部材4との間で螺合状態が維持される。
破断部62によってナット部材5との連結が解除された移動部材6は、バネSの付勢力によって、移動部材6がハウジング2から突出する方向に移動するが、図10に示されるように、移動部材6の係合部64がスピンドル部材4の抜け止め部41に係合する。これにより、移動部材6がハウジング2から抜けてしまうことが抑制される。
なお、移動部材6の脆性部61が破壊される際に、第一接続部C1、第二接続部C2においても大きな力が加わるが、脆性部61が第一接続部C1および/または第二接続部C2を破損させるために必要な力よりも弱い力で破壊されるように構成されていることにより、第一接続部C1および第二接続部C2の破損も抑制される。したがって、バックドアB2と駆動装置1との間の連結状態、駆動装置1と車体B1との間の連結状態が維持される。
脆性部61が破壊された後、バックドアB2を閉める場合、例えば、図3においてバックドアB2を手動などにより下方に押し下げる。バックドアB2を下方に押し下げると、図3に示されるように、ハウジング2から突出する可動筒8とともに、移動部材6はハウジング2内に収容される方向に移動する。移動部材6がハウジング2内に収容される方向に移動すると、移動部材6の破断部62はナット部材5に向かって移動し、ナット部材5の端面等を介して、ナット部材5と軸X方向で当接する。ナット部材5に移動部材6の破断部62が当接した後、さらにバックドアB2を押し下げる方向に力が加わると、ナット部材5とスピンドル部材4との間の自己拘束力に打ち勝ちながら、ナット部材5はスピンドル部材4を軸X周りに回転させながら、軸X方向に移動して、バックドアB2を閉鎖することができる。なお、ナット部材5の端面が軸Xに対して垂直に延びる平坦面である場合、移動部材6の破断部62と当接しやすく、ナット部材5に力が伝わりやすい。
なお、バックドアB2が閉鎖した閉鎖状態S1からバックドアB2を開放したい場合は、駆動部3を駆動して、スピンドル部材4を軸X周りに回転させる。上述したように、脆性部61をナット部材5よりも先に破壊させることにより、ナット部材5とスピンドル部材4との間の螺合状態は維持されているので、スピンドル部材4が回転することにより、ナット部材5が軸X方向に移動する。これにより、移動部材6を移動させて、バックドアB2を開放することができる。
1 駆動装置
2 ハウジング
2A ハウジングの一端
2B ハウジングの他端
3 駆動部
4 スピンドル部材
4A スピンドル部材の一端
4B スピンドル部材の他端
41 抜け止め部
41a Oリング
5 ナット部材
6 移動部材
6A 移動部材の一端
6B 移動部材の他端
61 脆性部
62 破断部
63 開口
64 係合部
7 筒体
8 可動筒
9 回転規制部
91 第1規制部
92 第2規制部
B ベアリング
B1 第一の基体(車体)
B2 第二の基体(バックドア)
C1 第一接続部
C2 第二接続部
H ヒンジ
S バネ
S1 閉鎖状態
S2 開放途中状態
S3 開放状態
T スピンドル部材の他端側の先端
X スピンドル部材の軸
2 ハウジング
2A ハウジングの一端
2B ハウジングの他端
3 駆動部
4 スピンドル部材
4A スピンドル部材の一端
4B スピンドル部材の他端
41 抜け止め部
41a Oリング
5 ナット部材
6 移動部材
6A 移動部材の一端
6B 移動部材の他端
61 脆性部
62 破断部
63 開口
64 係合部
7 筒体
8 可動筒
9 回転規制部
91 第1規制部
92 第2規制部
B ベアリング
B1 第一の基体(車体)
B2 第二の基体(バックドア)
C1 第一接続部
C2 第二接続部
H ヒンジ
S バネ
S1 閉鎖状態
S2 開放途中状態
S3 開放状態
T スピンドル部材の他端側の先端
X スピンドル部材の軸
Claims (3)
- 第一の基体に接続する第一接続部を有するハウジングと、
前記ハウジングに設けられた駆動部と、
前記駆動部の駆動により回転するスピンドル部材と、
前記スピンドル部材と螺合するナット部材と、
前記ナット部材と連結した移動部材とを備えた駆動装置であって、
前記駆動装置は、前記ナット部材の回転を抑制して前記ナット部材を前記スピンドル部材の軸方向に移動させる回転規制部を有し、
前記移動部材は、第二の基体に接続する第二接続部と、前記ナット部材を破損させるために必要な力よりも弱い力で破壊される脆性部とを有し、
前記脆性部は、破壊された際に前記移動部材が前記ナット部材を駆動部方向に押圧可能な破断部を形成可能な駆動装置。 - 前記移動部材は略筒状であり、前記破断部は略円環状である請求項1に記載の駆動装置。
- 前記スピンドル部材は、先端に抜け止め部が設けられ、
前記移動部材は、前記脆性部よりも先端側に前記抜け止め部と係合可能な係合部が設けられた請求項1または2に記載の駆動装置。
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---|---|---|---|
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2019
- 2019-10-23 US US17/287,806 patent/US11754156B2/en active Active
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- 2019-10-23 CN CN201980021919.XA patent/CN111902656B/zh active Active
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