JP4994045B2 - 車両用開閉体の開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の開閉体を電動モータの動力により自動開閉させる車両用開閉体の開閉装置に関する。

従来の車両用開閉体の開閉装置は、車両のルーフ内に配置されるとともに、電動モータに連動する連結ロッド（またはドアアーム）を前後方向へ直線往復運動させ、その運動を車体後部に上下方向へ開閉可能に枢支されたバックドアに伝達することによって、バックドアを電動モータの動力で自動開閉させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１０６０４４号公報

しかし、上述のような車両用開閉体の開閉装置においては、バックドアに開閉力を伝達する連結ロッドが、電動モータに連動する出力ギヤ（またはクランクギヤ）の回動に伴って、ルーフに取り付けられる機構本体に対して上下方向に重合した状態で移動するため、上下方向の寸法が大きくなる問題がある。この結果、開閉装置の取付けスペースが車室内に突出する等して、室内空間を減少させることとなる。

本発明は、上記課題に鑑み、開閉装置の小型化を図り、取付けスペースの縮小を可能にした車両用開閉体の開閉装置を提供することを目的としている。

本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）車体に左右方向を向くヒンジ軸により上下方向へ開閉可能に枢支される開閉体を電動モータの動力により開閉動作させるようにした車両用開閉体の開閉装置において、前記車体に固定されるケースと、前記ケースに固定される前記電動モータと、前記ケースに上下方向を向く回転軸により枢支され、前記電動モータの回転を減速して回転可能な減速歯車と、前記ケースに上下方向を向く出力軸により枢支され、前記減速歯車の回転に連動して前後方向へ所定角度回動可能な出力アームと、前端部が前記出力アームの回動端部に設けた連結部に連結され、後端部が前記開閉体に連結されて、前記出力アームの回動に連動して前後方向へ直線移動することにより前記開閉体を開閉動作させる連結ロッドと、を備え、前記減速歯車及び前記出力アームは、前記減速歯車の前記回転軸の中心と前記出力アームの出力軸の中心とを互いに結んだ直線Ａが前後方向を向くように前記ケースにそれぞれ枢支され、前記連結ロッドは、前記出力アームの回動に連動して前後方向へ直線移動する際、前記ケース、前記減速歯車及び前記電動モータの全てに対して上下方向へ重なり合わない領域で、かつ平面視で前記直線Ａに対して平行に前後方向へ直線移動する。

（２）上記(１)項において、前記電動モータを、平面視において、前記電動モータの出力軸の軸線方向が前記直線Ａの延長線に対して斜めに交差するように配置する。

（３）上記(１)または(２)項において、前記減速歯車の動力伝達経路を断続可能なクラッチを、前記ケースの上面側で、かつ前記電動モータに直接駆動される前記減速歯車の一部を形成するウォームホイールと同軸上に設け、前記出力アームを、前記クラッチと同様に前記ケースの上面に配置する。

（４）上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、前記連結ロッドの前端部を、側面視で前記ケースにおける下面よりも下方へ突出しないように、前記出力アームの前記連結部に連結する。

本発明によれば、次のような効果が奏せられる。
請求項１記載の発明によると、連結ロッドが、ケース、減速歯車及び電動モータの全てに対して上下方向に重なり合うことがないため、開閉装置における上下方向の厚さを薄くして小型化を図ることができる。この結果、開閉装置の取付けスペースの縮小を可能にする。

請求項２記載の発明によると、減速歯車、出力アーム及び電動モータが、前後方向に一直線に配列可能となり開閉装置の左右方向の幅を小さくすることができる。

請求項３記載の発明によると、クラッチ及び出力アームを共に、ケースの上面に配置することにより、開閉装置における上下方向の厚さをより薄くすることができる。

請求項４記載の発明によると、連結ロッドがケースの下面よりも下方に突出しないため、開閉装置における上下方向の厚さをより薄くすることができる。

以下、本発明における一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した車両後部の概略側面図、図２は、開閉装置の平面図、図３は、図２におけるIII−III線縦断面図である。なお、図３においては、図２におけるIII−III線断面線とした場合、開閉装置の上下が逆になるように示されるが、説明の便宜上、上下に反転させた状態を示している。また、以下の説明においては、各図における左方を車両の「前方」とし、同じく右方を「後方」とし、図２における上方を「車外側」とし、同じく下方を「車内側」とする。

図１に示すように、開閉体をなすバックドア１は、車体のルーフ２内の後端部に左右方向を向くヒンジ軸３により上下方向へ開閉自在に枢支され、車体後部の開口部を閉塞する実線で示す全閉位置と、後端部が上方に跳ね上げられてほぼ水平状態となって開口部を開放する２点鎖線で示す全開位置との間を開閉動作する。

ルーフ２内には、バックドア１を電動モータ５の動力により開閉動作させるための開閉装置４が設けられている。なお、本実施形態においては、開閉装置４は、ルーフ２内の後部左側に配置される片側駆動タイプであるが、ルーフ２内の後部左右両側に配置する両側駆動タイプとしても良い。

図２、３に示すように、開閉装置４は、ルーフ２内に固定され、各種部品が組み付けられるケース１１と、電動モータ５と、電動モータ５に連動する減速歯車６と、減速歯車６の動力伝達経路を断続可能な電磁クラッチ７と、電磁クラッチ７が接続状態にあるとき、減速歯車６に連動する出力ギヤ８と、出力ギヤ８に連動する出力アーム９と、出力アーム９に連動する連結ロッド１０とを備える。なお、図２は、内部構造を示すため、ケース１１の上面の一部を切り欠いて示している。

ケース１１は、ルーフ２内に固定される上側ギヤケース部１２及び下側ケース部１３と、上側ギヤケース部１２の上面（一側面）に固定され、減速歯車６の一部及び電磁クラッチ７を収容するクラッチケース部１４とを有している。上側ケース部１２及び下側ケース部１３は、互いに上下に重合するとともに、それらの外周部には、ボルト（図示略）によりルーフ２内に固定される複数の固定部１５ａ〜１５ｄが設けられている。

減速歯車６は、クラッチケース部１４内に上下方向（第２方向）を向く入力軸（減速歯車６の回転軸）１６により枢支され、電動モータ５の出力軸５１に設けられたウォーム５２に噛合するウォームホイール６１と、入力軸１６の下端部に固定され、上側ギヤケース部１２と下側ギヤケース部１３との間に形成される空間のギヤ収容部１７内に枢支されるピニオン６２と、ギヤ収容部１７内に上下方向を向く中間軸１８（減速歯車６の回転軸）により枢支され、ピニオン６２に噛合する中間ギヤ６３を有している。

電磁クラッチ７は、クラッチケース部１４内に収容されるとともに、上側ギヤケース部１２の上面に固定される電磁石７１と、入力軸１６に固定され、かつ電磁石７１に対して上下方向に対向する磁性体のロータ７２と、ウォームホイール６１と一体的に回動し得るように、入力軸１６に回動自在に枢支され、ロータ７２に対して上下方向に対向する磁性体のアーマチュア７３を備え、電磁石７１を励磁してアーマチュア７３をロータ７２に吸着することによって、減速歯車６の動力伝達経路（ウォームホイール６１とピニオン６２との間の伝達経路）を接続状態にし、また、電磁石７１を消磁することにより、減速歯車６の動力伝達経路を切断する。

出力ギヤ８は、ギヤ収容部１７内に上下方向を向く出力軸１９により枢支されるとともに、中間ギヤ６３に一体的に設けられた小ギヤ部６３ａに噛合し、中間ギヤ６３の回転に伴って、図２に実線で示す全閉位置Ｃから反時計方向へほぼ９０度回動した２点鎖線で示す全開位置Ｏへ、及びその逆へ回動することができる。

出力アーム９は、上側ギヤケース部１２の上面から上方へ突出した出力軸１９の上部に金属円筒状のスペーサ２０を介して固定されることにより、上側ギヤケース部１２の上面側、すなわち電磁クラッチ７が設けられた側と同一面側に回動可能に配置されて、出力ギヤ８と共に図２に実線で示す全閉位置Ｃから反時計方向へほぼ９０度回動した２点鎖線で示す全開位置Ｏへ、及びその逆へ回動する。

出力アーム９の回動端部における下面には、連結ロッド１０の前端部（一端部）１０１が揺動自在に連結される連結部９１が設けられている。この連結部９１は、ケース１１に対して上下方向に重合しないように、ケース１１の側方に沿って移動する。

連結ロッド１０は、図３に示すように、側面視においてケース１１における下側面よりも下方（外方）へ突出しないように、前述のように前端部１０１が出力アーム９の連結部９１に揺動自在に連結され、後端部がバックドア１におけるヒンジ軸３から離れた位置に揺動自在に連結されることにより、図２に示すように、出力アーム９の回動に伴って、前後方向（第１方向）へ直線往復運動して、その運動をバックドア１に伝達してバックドア１を開閉動作させる。さらに、連結ロッド１０は、出力アーム９の回動に伴って前後方向へ直線往復運動する全行程において、ケース１１、減速歯車６及び電動モータ５の全てに対して上下方向に重なり合わない領域を移動するように、ケース１１の側方に配置される。

ウォームホイール６１と、中間ギヤ６３と、出力ギヤ８及び出力アーム９は、図２に示すように、平面視において入力軸１６の中心と中間軸１８の中心と出力軸１９の中心とを結ぶ直線Ａが連結ロッド１０の移動方向（前後方向）と平行になるように配置される。また、電動モータ５は、平面視においてその出力軸５１の軸線Ｂが直線Ａの延長線Ａ１に対して斜めに交差し、かつケース１１から左右方向（第３方向）に突出しないように、延長線Ａ１上に配置される。これにより、開閉装置４における左右方向、すなわち前後方向及び上下方向に対して直角な方向（第３方向）の幅を小さくすることができる。これにより、開閉装置４を狭い取付けスペースに装着することができ、車内空間の拡大を図ることができる。なお、好ましくは、出力アーム９が全閉位置Ｃにあるとき、回転軸５１の軸線Ｂの延長線と、出力軸２０の中心と連結部９１の中心を結ぶ線Ｄとが、平面視において交差するように、電動モータ５を延長線Ａ１に対して傾けて配置するのがよい。

次に、開閉装置４の作用について説明する。バックドア１が全閉位置にあるとき、車内に設けられた操作スイッチ（図示略）またはリモートコントロールスイッチ（図示略）を開操作すると、電磁クラッチ７が接続状態になるとともに、電動モータ５が正転方向へ回転する。

電動モータ５の回転は、減速歯車６を介して出力ギヤ８及び出力アーム９に伝達される。これにより、出力ギヤ８及び出力アーム９は、全閉位置Ｃから全開位置Ｏへ向けて回動するとともに、連結ロッド１０は、後方へ直線移動して、この移動をバックドア１に伝達することにより、バックドア１を全閉位置から全開位置に向けて移動させる。そして、バックドア１が全開位置に達すると、電動モータ５及び電磁クラッチ７への通電が停止されて、バックドア１は、全開位置に停止する。また、バックドア１が全開位置にあるとき、閉操作すると、電動モータ５、減速歯車６、出力ギヤ８、出力アーム９、連結ロッド１０が上述と逆方向へ移動して、バックドア１を閉動作させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、次のような種々の変形や変更を施すことが可能である。
（ｉ）開閉体を、バックドア１に代えて、トランクリッドとする。

本発明を適用した車両後部の概略側面図である。 開閉装置の平面図である。 図２におけるIII−III線縦断面図である。

１ バックドア（開閉体）
２ ルーフ
３ ヒンジ軸
４ 開閉装置
５ 電動モータ
６ 減速歯車
７ 電磁クラッチ
８ 出力ギヤ
９ 出力アーム
１０ 連結ロッド
１１ ケース
１２ 上側ギヤケース部
１３ 下側ギヤケース部
１４ クラッチケース部
１５ａ〜１５ｄ 固定部
１６ 入力軸（減速歯車の回転軸）
１７ ギヤ収容部
１８ 中間軸（減速歯車の回転軸）
１９ 出力軸（出力アームの回転軸）
２０ スペーサ
５１ 出力軸（減速歯車の回転軸）
５２ ウォーム
６１ ウォームホイール
６２ ピニオン
６３ 中間ギヤ
６３ａ 小ギヤ部
７１ 電磁石
７２ ロータ
７３ アーマチュア
９１ 連結部
１０１ 前端部

Claims (4)

1. 車体に左右方向を向くヒンジ軸により上下方向へ開閉可能に枢支される開閉体を電動モータの動力により開閉動作させるようにした車両用開閉体の開閉装置において、
   前記車体に固定されるケースと、
   前記ケースに固定される前記電動モータと、
   前記ケースに上下方向を向く回転軸により枢支され、前記電動モータの回転を減速して回転可能な減速歯車と、
   前記ケースに上下方向を向く出力軸により枢支され、前記減速歯車の回転に連動して前後方向へ所定角度回動可能な出力アームと、
   前端部が前記出力アームの回動端部に設けた連結部に連結され、後端部が前記開閉体に連結されて、前記出力アームの回動に連動して前後方向へ直線移動することにより前記開閉体を開閉動作させる連結ロッドと、を備え、
   前記減速歯車及び前記出力アームは、前記減速歯車の前記回転軸の中心と前記出力アームの出力軸の中心とを互いに結んだ直線Ａが前後方向を向くように前記ケースにそれぞれ枢支され、
   前記連結ロッドは、前記出力アームの回動に連動して前後方向へ直線移動する際、前記ケース、前記減速歯車及び前記電動モータの全てに対して上下方向へ重なり合わない領域で、かつ平面視で前記直線Ａに対して平行に前後方向へ直線移動することを特徴とする車両用開閉体の開閉装置。
2. 前記電動モータを、平面視において、前記電動モータの出力軸の軸線方向が前記直線Ａの延長線に対して斜めに交差するように配置したことを特徴とする請求項１記載の車両用開閉体の開閉装置。
3. 前記減速歯車の動力伝達経路を断続可能なクラッチを、前記ケースの上面側で、かつ前記電動モータに直接駆動される前記減速歯車の一部を形成するウォームホイールと同軸上に設け、前記出力アームを、前記クラッチと同様に前記ケースの上面に配置したことを特徴とする請求項１または２記載の車両用開閉体の開閉装置。
4. 前記連結ロッドの前端部を、側面視で前記ケースにおける下面よりも下方へ突出しないように、前記出力アームの前記連結部に連結したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用開閉体の開閉装置。

Images