JP2003253960A

JP2003253960A - 車両用自動開閉装置

Info

Publication number: JP2003253960A
Application number: JP2002055179A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakai; 浩志酒井; Yasushi Yoshida; 靖吉田; Takashi Hoshino; 孝星野; Seiji Shioiri; 政治塩入; Takao Ochiai; 孝夫落合
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2003-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】全長の短縮化を図ることにより、車両への搭
載性を向上させた車両用自動開閉装置を提供する。【解決手段】ヒンジを介して車体に揺動自在に設けら
れる開閉部材を、自動的に開閉する車両用自動開閉装置
１０であって、車体に固定される支持部材２９に送りね
じ２６の両端を回転自在に支持し、送りねじ２６にねじ
結合するナット２７を装着する。支持部材２９には送り
ねじ２６に平行にガイドロッド２８を設け、このガイド
ロッド２８に前後進自在に案内され、ナット２７と一体
に固定される進退ブロック３２を設ける。進退ブロック
３２に一端を揺動自在に取り付けられ、他端を開閉部材
に揺動自在に取り付けられる連結ロッド１７を設け、送
りねじ２６を回転駆動する電動モータ２３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用自動開閉装置
に関し、特に、ヒンジを介して車体に取り付けられたバ
ックドア、トランクリッド、エンジンフード、ドア等の
開閉に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車などの車両に装着される開閉部材
としては、ヒンジを支点に揺動させることにより開閉を
おこなうバックドア、トランクリッド等や、レールに沿
って移動させることにより開閉をおこなうスライドドア
がある。

【０００３】たとえば、ワンボックス車には、バックド
アを設け車両後方からの荷物の積み下ろし等を容易に行
い得るようにしたものが多く見受けられる。通常、この
ようなバックドアは、車両ルーフの後端部に固定された
ヒンジを介して車両に装着され、ヒンジを支点として上
下方向に開閉するようになっている。この場合、バック
ドアは車両上方に大きく跳ね上げられることになるた
め、跳ね上げ式のバックドアとも呼ばれている。

【０００４】また、跳ね上げ式のバックドアは大型で重
い場合が多いため、車体とバックドアとを連結する補助
機構としてのガスシリンダが設けられている。このた
め、ロック機構の解除によりガスシリンダが開放され、
容易にバックドアを開けることができる一方、バックド
アを閉める際には、ガスシリンダを縮めながら手動によ
ってバックドアを閉じる必要があった。

【０００５】このようなバックドアは、開放時において
上方に大きく跳ね上げられることが多く、バックドアの
端部と地面との間には大きな間隔が生じていたため、そ
の開閉は困難となっていた。特に、女性や子供にとって
は、このようなバックドアを閉じることが大変困難とな
っていた。

【０００６】また、バックドアはガスシリンダにより跳
ね上げられるため、たとえば、駐車場内においてバック
ドアを開放するためのスペースが限られている場合に
は、開放作動の途中でバックドアを押さえる等の方法に
よって、バックドアの跳ね上げを停止する必要があり、
作業性も悪いものとなっていた。

【０００７】そこで、女性や子供でも容易に開閉でき、
任意の開放位置で停止できるようにバックドアの開閉装
置を搭載した車両も増加している。このような開閉装置
としては、特開２００１−２５３２４１号公報に開示さ
れるように、バックドアを電動で開閉することのできる
車両リフトゲートパワー作動システムが開発されてい
る。このシステムは、チャンネル内に設けられたラック
バーを電動モータによって前後進に駆動させ、ラックバ
ーに設けられたリンクを介してリフトゲート、つまりバ
ックドアを開閉するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
００１−２５３２４１号公報に開示される開閉装置は、
ラックバーを駆動する形式であるため、開閉装置の全長
がリンク作動量の略２倍近くになる。このような開閉装
置は、車体を構成するパネル間つまり車両後端部のピラ
ー内部に配置されるため、開閉装置の小型化が重要な要
素とされている。

【０００９】また、特開２００１−２５３２４１号公報
の開閉装置には、電動モータのウォームギヤと、ラック
バーを駆動する出力ピニオンギヤとの間に電磁クラッチ
が設けられている。このため、電磁クラッチを切ること
で手動によりバックドアの開閉をすることもできるが、
出力ピニオンギヤとウォームギヤとが切り離されること
により、出力ピニオンギヤが容易に回転してバックドア
の開閉抵抗がほとんど無くなる状態となっていた。従っ
て、開閉作動中に電磁クラッチを切るとバックドアが急
激に開いたり閉じたりするおそれがあった。

【００１０】さらに、電磁クラッチを接続する状態にあ
っては、ウォームホイール側からウォームを回転させる
必要があり、手動で動かすことは非常に困難となってい
た。

【００１１】本発明の目的は、全長を短縮することによ
り、車両への搭載性を向上させた車両用自動開閉装置を
提供することにある。

【００１２】本発明の目的は、手動による開閉部材の開
閉を安全に行うことのできる簡潔な構造の車両用自動開
閉装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用自動開閉
装置は、ヒンジを介して車体に揺動自在に設けられる開
閉部材を、自動的に開閉する車両用自動開閉装置であっ
て、前記車体に固定される支持部材に両端が回転自在に
軸支される送りねじと、前記送りねじと平行に前後進自
在に案内される進退ブロックに設けられ、前記送りねじ
にねじ結合するナットと、前記進退ブロックに一端を揺
動自在に取り付けられ、他端を前記開閉部材に揺動自在
に取り付けられる連結ロッドと、前記支持部材に取り付
けられ、前記送りねじを回転駆動する電動モータとを有
することを特徴とする。

【００１４】これにより、送りねじにより送り移動され
るナットを用いて連結ロッドを作動させ、開閉部材を開
閉するために必要とされる連結ロッドの変位量を確保す
ることができるため、車両用自動開閉装置の全長を連結
ロッドの変位量に近づけて短縮することができ、車体へ
の搭載性を向上させることができる。

【００１５】本発明の車両用自動開閉装置は、前記電動
モータは前記送りねじと平行に取り付けられることを特
徴とする。これにより、さらに車両用自動開閉装置の全
長を連結ロッドの変位量に近づけて短縮することがで
き、車体への搭載性を向上させることができる。

【００１６】本発明の車両用自動開閉装置は、前記電動
モータの出力軸と前記送りねじとの間に設けられ、前記
電動モータの駆動力の伝達と遮断とを切り換えるクラッ
チを有することを特徴とする。これにより、電動モータ
と送りねじとを切り離すことができ、開閉部材を手動で
開閉することができる。

【００１７】本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉
部材は車体ルーフ後端部に取り付けられた前記ヒンジを
介して前記車体に装着され、前記支持部材は前記開閉部
材と隣接する前記車体のピラー内に固定されることを特
徴とする。これにより、車両の美観を向上させるととも
に、送りねじや進退ブロックはピラー内に収容されるた
め、安全性を向上させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施の形態である車両用
自動開閉装置１０（以下、開閉装置という。）を取り付
けた車両１１の一部を示す背面図であり、図２は図１の
車両１１を示す側面図である。また、図３は図１の車両
１１の開閉部材であるバックドア１２を開いた状態を示
す背面図であり、同様に、図４は図２の車両１１のバッ
クドア１２を開いた状態を示す側面図である。

【００２０】図１および図２に示すように、車両１１を
構成する車体１３の後端部には、開閉部材つまりバック
ドア１２が装着されている。車体１３の上方に設けられ
る車体ルーフ１３ｒの後端部にはヒンジ１４が装着され
ており、このヒンジ１４を介してバックドア１２は車体
１３に取り付けられている。バックドア１２は、ヒンジ
１４を支点として、図１および図２に示す全閉状態よ
り、図３および図４に示す全開状態まで開閉自在となっ
ている。

【００２１】なお、図示するバックドア１２は車体１３
に対して上下方向に開閉するように装着されているが、
これに限らず、ヒンジ１４を車体１３の後端側部に取り
付けて、バックドア１２を車体１３に対して水平方向に
開閉するようにしても良く、ヒンジ１４を車体の後端両
側部にそれぞれ取り付け、いわゆる観音開きのバックド
アとしても良い。また、バックドア１２の開閉範囲も約
９０度に限らず任意に設定しても良い。

【００２２】図１〜図４に示すように、この車両１１の
車体１３とバックドア１２との間には、バックドア１２
を自動的に開閉するための開閉装置１０と、バックドア
１２の開閉動作を補助するガスシリンダ１５とが装着さ
れている。開閉装置１０は車体１３に形成されるピラー
１６の内部、つまり車体１３後端部の図１に示す左側の
ピラー１６内に装着されている。そして、開閉装置１０
に設けられる連結ロッド１７の一端は、ピラー１６に形
成されるスリット１８より突き出され、バックドア１２
の内側に揺動自在に装着されている。このように、開閉
装置１０が装着される車体１３と、バックドア１２とは
連結ロッド１７を介して連結されている。

【００２３】また、ガスシリンダ１５は、シリンダ部１
９と、シリンダ部１９内に摺動自在に設けられるピスト
ンと、ピストンに設けられるシリンダロッド２０とによ
り構成されており、シリンダ部１９の一端は車体１３後
端部のピラー１６に揺動自在に装着され、シリンダ部１
９の他端から突出するシリンダロッド２０の一端はバッ
クドア１２の内側に揺動自在に装着されている。シリン
ダ部１９とピストンとにより形成されるガス室には高圧
ガスが封入されており、バックドア１２はシリンダロッ
ド２０を介して開方向に向けて付勢されている。なお、
図１および図２に示す全閉状態において、シリンダロッ
ド２０はシリンダ部１９に収容されガス室内の圧力エネ
ルギは圧縮により高められた状態となっている。そし
て、図３および図４に示す全開状態においては、シリン
ダロッド２０は開放され、ガス室内の圧力エネルギは膨
張によりシリンダロッド２０の運動エネルギに変換され
た状態となっている。

【００２４】以下、バックドア１２の開閉を自動的に行
う開閉装置１０について説明する。図５は本発明の一実
施の形態である開閉装置１０を示す斜視図である。図５
に示すように、この開閉装置１０は、回転力を発生する
駆動部２１と、回転運動を直線運動に変換する変換部２
２とにより構成されており、車体１３のピラー１６内に
固定されている。

【００２５】駆動部２１は、正逆回転駆動する電動モー
タ２３と、電動モータ２３の回転を減速する複数の減速
歯車２４とを有しており、電動モータ２３と減速歯車２
４との間には、電動モータ２３の出力軸と減速歯車２４
とを接続および遮断する電磁クラッチ２５が設けられて
いる。また、減速歯車２４は図示しないギヤケースに収
容される。

【００２６】変換部２２は、減速歯車２４に連結する送
りねじ２６と、送りねじ２６にねじ結合するナット２７
と、ナット２７の回転を防止してナット２７を直線運動
させるガイドロッド２８とを有している。

【００２７】送りねじ２６の両端は支持部材２９，３０
によって回転自在に軸支されており、送りねじ２６の外
面には円弧状の断面を有するねじ溝３１が形成されてい
る。また、送りねじ２６のねじ溝３１に対応するよう
に、ナット２７の内面には円弧状の断面を有するねじ溝
が形成されている。送りねじ２６のねじ溝３１とナット
２７のねじ溝との間に多数の鋼球が組み込まれることに
より、鋼球を介して送りねじ２６とナット２７とは噛み
合い、これらの鋼球が転動することにより送りねじ２６
とナット２７とは滑らかにねじ結合することができる。
なお、これらの鋼球はナット２７内部を循環しており無
限転がり運動を行うようになっている。

【００２８】また、２本のガイドロッド２８は、それぞ
れ支持部材２９に送りねじ２６と平行に固定されてい
る。このガイドロッド２８に摺動自在に設けられた進退
ブロック３２は、ガイドロッド２８の軸方向に向けて前
後進自在となっている。この進退ブロック３２は固定ピ
ン３３を介してナット２７と一体に固定されており、進
退ブロック３２とナット２７は一体に作動するようにな
っている。また、進退ブロック３２の側面にはボールス
タッド３４が設けられ、連結ロッド１７の一端がボール
ソケット３５を介して揺動自在に装着されている。な
お、進退ブロック３２とナット２７の固定方法は、固定
ピン３３に限らず、溶接やかしめ等により固定しても良
く、一体に成形しても良い。

【００２９】このような開閉装置１０は、送りねじ２６
の軸方向が車体１３に対してほぼ上下方向となるように
配置され、送りねじ２６両端の支持部材２９，３０に設
けられた取付孔３６〜４０を用いて、図示しない締結部
材により車体１３のピラー１６内に固定される。

【００３０】そして、電磁クラッチ２５を繋いだ状態で
電動モータ２３を駆動し、図５に示すように、送りねじ
２６を矢印Ａ方向に回転駆動すると、ナット２７の回転
は進退ブロック３２を介してガイドロッド２８により制
止され、矢印Ｂで示すようにナット２７を送りねじ２６
に沿って前進方向に直進運動させることができる。この
ような直進運動は、連結ロッド１７を介して進退ブロッ
ク３２からバックドア１２に開方向の動作として伝達さ
れる。一方、電動モータ２３を逆方向に駆動すると、ナ
ット２７は後退方向に直進運動を行い、この直進運動
は、連結ロッド１７を介してバックドア１２に閉方向の
動作として伝達される。なお、電動モータ２３と電磁ク
ラッチ２５は車両１１に搭載された図示しない制御装置
に接続されており、車室内等に設けられた図示しない開
閉スイッチの操作に基づいて供給される電流により、電
動モータ２３は正逆回転され、電磁クラッチ２５は接続
または切断されるようになっている。

【００３１】以下、車体１３に設けられた開閉装置１０
によるバックドア１２の開閉動作について説明する。図
２に示すように、バックドア１２の全閉状態において、
操作者により開閉スイッチが開方向に操作されると、制
御装置からの電流によって電磁クラッチ２５が接続さ
れ、制御装置からの電流によって電動モータ２３が回転
駆動される。電動モータ２３の回転力は電磁クラッチ２
５を介して減速歯車２４を駆動し、減速歯車２４を介し
て図５に示す矢印Ａ方向に送りねじ２６を駆動する。送
りねじ２６の回転に伴ってナット２７は矢印Ａ方向に直
進運動つまり送り移動され、進退ブロック３２を介して
連結ロッド１７はピラー１６内から徐々に突き出され
る。この連結ロッド１７の突き出しによってバックドア
１２は開方向に作動する。バックドア１２の全閉状態に
おいて、ナット２７は支持部材３０の近傍に配置されて
いるが、送りねじ２６の回転による送り移動により支持
部材２９の近傍まで移動すると、図４に示すようにバッ
クドア１２は全開状態まで開放される。

【００３２】一方、開閉スイッチが閉方向に操作される
と、制御装置から電動モータ２３に供給される電流は、
開閉スイッチが開方向に操作されたときとは逆向きに供
給される。従って、送りねじ２６も逆方向に回転し、ナ
ット２７は支持部材２９に向けて後退方向に送り移動さ
れる。これら部材の動きに伴って連結ロッド１７はピラ
ー１６内に収容され、バックドア１２は閉方向に作動
し、図２に示す全閉状態まで閉じられることになる。

【００３３】このように、送りねじ２６の長さの範囲内
で送り移動されるナット２７を用いて連結ロッド１７を
駆動することにより、バックドア１２の開閉に必要な連
結ロッド１７の変位量を確保しながら、ほぼ連結ロッド
１７の変位量を全長とする開閉装置１０を製作すること
ができ、開閉装置１０の大幅な小型化を図ることができ
る。また、送りねじ２６と平行に電動モータ２３を設置
することによっても、開閉装置１０の小型化を図ること
ができる。さらに、バックドア１２が開かれるときに
は、ガスシリンダ１５も開放されバックドア１２を開方
向に向けて付勢しているため、電動モータ２３の出力を
下げることができ、電動モータ２３も小型のものを用い
ることができる。

【００３４】また、送りねじ２６と減速歯車２４との間
には電磁クラッチ２５が設けられており、この電磁クラ
ッチ２５を切断することにより、バックドア１２と電動
モータ２３が切り離され、バックドア１２を手動で開閉
することもできる。さらに、送りねじ２６のリード角
は、バックドア１２側からの入力つまりナット２７側か
らの入力によって送りねじ２６を回転する際に、所定の
抵抗を発生するように設定されている。すなわち、手動
による開閉力に加えて、ガスシリンダ１５からバックド
ア１２に加えられる付勢力やバックドア１２にかかる重
力等が考慮されてリード角が設定されている。このた
め、電磁クラッチ２５を切断したとしても、バックドア
１２は所定の開閉抵抗によりその場で制止し、手動の開
閉力を加えることによってバックドア１２を動かすこと
ができる。従って、手動によるバックドア１２の開閉を
安全に行うことができる。

【００３５】さらに、開閉装置１０をピラー１６内に収
容することにより、車両の美観を向上させるとともに、
ピラー１６から連結ロッド１７のみが突き出し、送りね
じ２６や進退ブロック３２はピラー１６内にされるた
め、安全性を向上させることもできる。

【００３６】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態に
おいては、開閉部材は車体１３の後端部に装着されたバ
ックドア１２としているが、これに限らず、ドア、トラ
ンクリッド、エンジンフード、サンルーフ等、車体１３
に開閉自在に装着されているものであれば他の開閉部材
であっても良い。

【００３７】また、本実施の形態において、開閉装置１
０とガスシリンダ１５を用いてバックドア１２の開閉を
行っているが、開閉装置１０のみを用いてバックドア１
２の開閉を行うようにしても良い。この際は、送りねじ
２６のリード角を変更することにより、容易にバックド
ア１２の開閉抵抗を変更することができるため、電磁ク
ラッチ２５を切ったとしても、バックドア１２にかかる
重力によってバックドア１２が急激に閉じることがな
く、バックドア１２の開閉を安全に行うことができる。
また、開閉装置１０を車体の左右に配置し、２つの開閉
装置１０を用いてバックドア１２を開閉しても良い。

【００３８】また、本実施の形態において、進退ブロッ
ク３２とバックドア１２とを連結ロッド１７により直接
に連結しているが、バックドア１２と連結ロッド１７と
の間にリンク機構を設けて、リンク機構を介してバック
ドア１２を開閉するようにしても良い。また、支持部材
２９，３０は別個に設けることなく、連結しても良く、
支持部材２９，３０を一体に形成したり、図示しないギ
ヤケースと一体に形成しても良い。また、ガスシリンダ
１５の一端は、ピラー１６に取り付けることなく、開閉
装置１０の支持部材２９に取り付けることもできる。

【００３９】さらに、送りねじ２６とナット２７は、鋼
球を介してねじ結合するボールねじに限定されず、たと
えば、角ねじ等の送りねじを使用しても良い。

【００４０】なお、図示する電動モータ２３は送りねじ
２６と並列に設けられているが、送りねじ２６と直列に
電動モータ２３を設置しても良く、減速歯車２４を介す
ことなく直接送りねじ２６を電動モータ２３によって駆
動しても良い。

【００４１】

【発明の効果】本発明の車両用自動開閉装置によれば、
送りねじにより送り移動されるナットを用いて連結ロッ
ドを作動させ、開閉部材を開閉するために必要とされる
連結ロッドの変位量を確保する。これにより、車両用自
動開閉装置の全長を連結ロッドの変位量に近づけて短縮
することができ、車体への搭載性を向上させることがで
きる。

【００４２】本発明の車両用自動開閉装置によれば、電
動モータを前記送りねじに平行に取り付けることによ
り、さらに車両用自動開閉装置の全長を連結ロッドの変
位量に近づけて短縮することができ、車体への搭載性を
向上させることができる。

【００４３】本発明の車両用自動開閉装置によれば、電
動モータの駆動力の伝達と遮断とを切り換えるクラッチ
を有することにより、電動モータと送りねじとを切り離
すことができ、開閉部材を手動で開閉することができ
る。また、回転運動から直進運動の変換を送りねじとナ
ットの組み合わせで行うことにより、開閉部材側からの
入力により開閉する際の開閉抵抗を発生させることがで
き、クラッチを切ったときであっても手動による開閉操
作を安全に行うことができる。

【００４４】本発明の車両用自動開閉装置によれば、支
持部材を開閉部材と隣接する車体のピラー内に固定する
ことにより、車両の美観を向上させるとともに、送りね
じや進退ブロックはピラー内に収容されるため、安全性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装
置を取り付けた車両の一部を示す背面図である。

【図２】図１の車両を示す側面図である。

【図３】図１の車両のバックドアを開いた状態を示す背
面図である。

【図４】図３の車両を示す側面図である。

【図５】本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装
置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０車両用自動開閉装置１１車両１２バックドア（開閉部材）１３車体１３ｒ車体ルーフ１４ヒンジ１５ガスシリンダ１６ピラー１７連結ロッド１８スリット１９シリンダ部２０シリンダロッド２１駆動部２２変換部２３電動モータ２４減速歯車２５電磁クラッチ（クラッチ）２６送りねじ２７ナット２８ガイドロッド２９，３０支持部材３１ねじ溝３２進退ブロック３３固定ピン３４ボールスタッド３５ボールソケット３６〜４０取付孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者星野孝群馬県桐生市広沢町一丁目二六八一番地株式会社ミツバ内 (72)発明者塩入政治群馬県桐生市広沢町一丁目二六八一番地株式会社ミツバ内 (72)発明者落合孝夫群馬県桐生市広沢町一丁目二六八一番地株式会社ミツバ内Ｆターム(参考） 2E052 AA09 CA06 DA00 DA01 DA05 DA08 DB00 DB01 DB05 DB08 EA01 EB01 EC01 KA06 KA15 KA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒンジを介して車体に揺動自在に設けら
れる開閉部材を、自動的に開閉する車両用自動開閉装置
であって、前記車体に固定される支持部材に両端が回転自在に軸支
される送りねじと、前記送りねじと平行に前後進自在に案内される進退ブロ
ックに設けられ、前記送りねじにねじ結合するナット
と、前記進退ブロックに一端を揺動自在に取り付けられ、他
端を前記開閉部材に揺動自在に取り付けられる連結ロッ
ドと、前記支持部材に取り付けられ、前記送りねじを回転駆動
する電動モータとを有することを特徴とする車両用自動
開閉装置。
【請求項２】請求項１記載の車両用自動開閉装置にお
いて、前記電動モータは前記送りねじと平行に取り付け
られることを特徴とする車両用自動開閉装置。
【請求項３】請求項１または２記載の車両用自動開閉
装置において、前記電動モータの出力軸と前記送りねじ
との間に設けられ、前記電動モータの駆動力の伝達と遮
断とを切り換えるクラッチを有することを特徴とする車
両用自動開閉装置。
【請求項４】請求項１，２，３のいずれか一項に記載
の車両用自動開閉装置において、前記開閉部材は車体ル
ーフ後端部に取り付けられた前記ヒンジを介して前記車
体に装着され、前記支持部材は前記開閉部材と隣接する
前記車体のピラー内に固定されることを特徴とする車両
用自動開閉装置。