JP6396163B2 - 進退移動装置 - Google Patents

Description

本発明は、進退移動機構、特に、制限部材が係合する係合部を有する進退部材が付勢部材の付勢力に抵抗しながら係合位置まで移動する進退移動機構に関する。

フューエルリッドの開閉制御機構は、フューエルリッドの開閉運動によってプランジャーに突出・引き込み運動を行わせる。
フューエルリッドの開閉制御機構では、車両走行中にプランジャーの突出によってフューエルリッドが開くことを防止するロック機構が用いられている。ロック機構では、車両のドアがロックされると、それに同期して、プランジャーが引き込み位置において移動不能に規制される。具体的には、ロック機構は、プランジャーの被嵌合部に嵌合可能な嵌合部を有しており、プランジャーが突出位置にある場合に被嵌合部は嵌合部と嵌合不能な位置にある。プランジャーが突出位置から引き込み位置に移動すると、被嵌合部が嵌合部と嵌合可能な位置に移動して、次に嵌合部が被嵌合部に嵌合する。この結果、プランジャーの突出運動が規制され、車両走行中にフューエルリッドが開くことが防止される（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１１−８０３３８号公報

従来の技術では、プランジャーは、引き込み位置（後退位置）に移動しているときには、例えばコイルスプリングの大きな圧縮力を受けている。そのため、プランジャーは、嵌合が解除されれば、コイルスプリングの圧縮力によって突出位置（前進位置）に移動する。
ここで、このような係合を確実に行うために、プランジャーとコイルスプリングとが直列となり、プランジャーの被嵌合部とコイルスプリングとが重ならないように配置すると、開閉制御機構のプランジャーの突出・引き込み方向のサイズが大きくなってしまう。

本発明の課題は、進退移動機構において、進退部材の前進・後退方向のサイズを小型化することにある。

本発明の一見地に係る進退部材の進退移動機構は、進退部材と、付勢部材と、進退部材の移動を制限する制限部材と、進退部材と付勢部材を収容するケースと、進退部材の前進位置と後退位置と往復移動を制御する進退位置制御機構と、進退部材を付勢するように付勢部材を受ける受座とを備えている。
受座は、進退部材の後方位置側に設けられている。進退部材には、制限部材と係合する係合部が設けられている。進退部材が後退位置へと移動するときに、係合部が受座を越えて後方側に移動し、制限部材と係合可能な位置へと移動する。
この機構では、進退部材が後退位置に移動すると、その後に制限部材が進退部材の係合部に係合する。これにより、進退部材が後退位置から移動することが制限される。さらに、制限部材が進退部材から係合解除されると、それにより進退部材が前進位置に移動可能になる。
この機構では、進退部材が後退位置へと移動しているときに係合部が受座を越えて後方側に移動するように、進退部材の係合部と付勢部材を受ける受部とが配置されている。つまり、付勢部材及び受部と、進退部材の係合部が設けられた部分とが前進・進退方向に並べられておらず、したがって、進退移動機構の前進・後退方向のサイズが小さくなる。

進退位置制御機構は、進退部材の進退移動軸より離間して、進退部材の後退位置側に設けられ、付勢部材は、進退部材の後退位置側に設けられ、進退位置制御機構とケースとで形成された空間に収容されていてもよい。
この機構では、付勢部材が、進退位置制御機構とケースとで形成された空間に収容されているので、付勢部材を収容するための特別な部材が不要になっている。したがって、部品点数が少なくなり、さらに、全体が小型化している。

進退位置制御機構は、前進後退の移動動作を規制する規制部と、規制部を案内する板状の案内部とを有し、規制部が案内部により前進側位置と後退側位置とに案内されることにより進退部材が前進位置と後退位置とに移動されてもよい。この場合、進退部材が前進位置と後退位置とに移動するときに案内部がケースと摺動移動するようにされている。
この機構では、進退部材が前進位置と後退位置とに移動するときに案内部がケースと摺動移動するので、案内部の前進・後退方向への移動動作が安定する。

本発明に係る進退移動機構では、進退部材の前進・後退方向のサイズが小型化される。

本発明の実施形態が車体に用いられる位置を示す概略図。 本発明の実施形態に係る進退移動機構の平面図。 図２の進退移動機構の内部の平面図。 図２の進退移動機構の内部の平面図。 図２の進退移動機構の組立状態を示す斜視図。 図２の進退移動機構の組立状態を示す斜視図。 図２の進退移動機構の組立状態を示す斜視図。 進退位置制御機構の平面図。 リフタが前進位置にあるときの各部材の配置関係を示す模式図。 リフタが後退位置にあるときの各部材の配置関係を示す模式図。 リフタが後退位置にあるときの各部材の配置関係を示す模式図。

（１）車体
最初に、図１を参照して、進退移動機構１が用いられる車体を説明する。図１は、本発明の実施形態が車体に用いられる位置を示す概略図である。進退移動機構１は、例えばワンボックスタイプの車体２０などに用いられる。その車体２０の側面にはスライドドア２１が設けられ、車体２０の中央のレール２０ａと上下端に設けられたレール２０ｂ、２０ｂに沿ってスライドする。また、スライドドア２１の後方の車体２０の側面にはフューエルリッド２２が設けられている。フューエルリッド２２の近傍には、後述する進退移動機構１が設けられている。

（２）進退移動機構の概略説明
図２〜図７を用いて、進退部材の進退移動機構としての進退移動機構１を説明する。図２は本発明の実施形態に係る進退移動機構の平面図であり、図３及び図４は進退移動機構の内部の平面図であり、図５〜図７は進退移動機構の組立状態を示す斜視図である。
なお、以下の説明において、図２〜４の左右方向が第１方向Ｘであり、図２〜４の上下方向が第２方向Ｙ（前進方向・後退方向）である。
進退移動機構１は、進退部材を押すことによって後退位置に固定し、さらに進退部材を押すことで前進位置に戻すことができ、さらに後退位置で進退部材をロック可能な機構である。

進退移動機構１は、進退部材としてのリフタ３と、付勢部材としてのコイルスプリング５と、リフタ３の移動を制限する制限部材としてのロックピン７と、リフタ３の前進位置と後退位置と往復移動を制御する進退位置制御機構９と、リフタ３を付勢するようにコイルスプリング５を受ける受座としての受座１１とを備えている。
受座１１は、リフタ３を付勢するようにコイルスプリング５を受ける部材であり、コイルスプリング５に付勢力を発生可能であればどのような構造でもよい。受座１１と当接するコイルスプリングは、進退移動機構１の所定の機能を発揮するように進退部材を付勢するのであれば、受座１１に位置により、リフタ３を付勢する付勢力の方向が第２方向Ｙ下側（後退方向）又は第２方向Ｙ上側（前進方向）のいずれでもよい。この実施形態では、コイルスプリング５が発生する付勢力は押力である。受座１１は、リフタ３に対してリフタ３の第２方向Ｙ下側に設けられている。リフタ３には、ロックピン７と係合する係合部２７ａが設けられている。リフタ３が後退位置へと移動するときに、係合部２７ａが、受座１１を越えて第２方向Ｙ下側（後方側）に移動し、ロックピン７と係合可能な位置へと移動する。

（３）進退移動機構の詳細説明
進退移動機構１について、さらに詳細に説明する。
進退移動機構としての進退移動機構１は、リフタ３の移動を可能等する機構であり、この実施形態ではフューエルリッド２２のアクチュエータとして機能しており、電源リッド、ドアといった他の開閉構造にも適用できる。

進退移動機構１は、ケース２を有している。ケース２は、各種部品及び装置を収容するハウジングであり、第２方向Ｙに沿ってその一端から出没自在にリフタ３が設けられている。より詳細には、ケース２は、底板の周囲から側壁が立設した有底筒状の本体２ａと、その上面開口に装着された蓋２ｂとを有している。ケース２は、リフタ３とコイルスプリング５を収容する。具体的には、リフタ３は、ケース２内においてロック位置とロック解除位置との間で移動が可能になるように、その一部がケース２に収容されている。

進退部材としてのリフタ３は、特定の場所で出入りする往復移動することができる部材である。往復運動の方向は、直線方向であってもよいし、円弧方向でもよい。この実施形態では、リフタ３は、フューエルリッド２２（図１参照）の開閉動作により、それぞれケース２の外へ突出されあるいはケース２内に引込まれる直線往復運動を行う。
リフタ３は、先端側をケース２の側壁から外部に突出させ、後端をケース２の内部へ延ばした棒状部３ａと、棒状部３ａの端部から棒状部の延在方向に延在しケース２内に収納された延在部３ｂとを有している。延在部３ｂは、前述の進退位置制御機構９を有している。進退位置制御機構９は、リフタ３の進退移動軸より離間して、リフタ３の第２方向Ｙ下側の部分（後退位置側）に設けられている。より詳細には、延在部３ｂは、受座２５と、板状部２７とをさらに有している。受座２５は、コイルスプリング５の一端と当接する部分である。板状部２７は、受座２５の第１方向Ｘの片方の側から第２方向Ｙに向かって長く延びる板状構造である。進退位置制御機構９は、受座２５側に設けられた平坦面３５（後述）を有している。以上述べた受座２５、板状部２７及び平坦面３５によって、コイルスプリング５の一部を覆う遮蔽構造が実現されている。

制限部材としてのロックピン７は、リフタ３と係合してリフタ３の移動制限するための部材であり、その機能を実現できるのであればどのような形状でもよく、この実施形態では棒状の部材である。リフタ３の近傍に設けられている。
ロックピン７は、スライドドア２１のロックに同期して、モータ７ａの駆動により、リフタ３に近づく方向に移動する。また、ロックピン７は、スライドドア２１のアンロックに同期して、モータ７ａの駆動により、リフタ３から離れる方向に移動する。つまり、ロックピン７は、第１方向Ｘに往復移動可能になっている。ロックピン７を駆動する構造として、モータ７ａと、動力伝達機構７ｂとを有している。動力伝達機構７ｂは、ウォームギア７ｃと、ウォームホイール７ｄとを有している。

なお、ロックピン７に対応する位置においてケース２の本体２ａには、凹部２９がロックピン７から第１方向Ｘ右側に離れて形成されている。これにより、ロックピン７が後述するようにリフタ３の係合部２７ａを貫通するときには、ロックピン７の先端は凹部２９に挿入され、そして支持される。この場合、ロックピン７の両側がケース２に支持されることによって、ロックピン７の移動や変形が生じにくく、またロックピン７の先端が係合することによってリフタ３の移動の抑制がより強くすることができる。なお、凹部２９は孔であってもよく、省略も可能である。
付勢部材としてのコイルスプリング５は、付勢力を発生することができればよく、例えば板バネといった他のバネを用いることができる。コイルスプリング５は、リフタ３を常時突出する方向に付勢している。これにより、リフタ３は、前進位置に向けて付勢されている。コイルスプリング５は、リフタ３の第２方向Ｙ下側（後退位置側）に設けられ、受座２５と、進退位置制御機構９（特に、制御カム部４３が形成された板状部）と、ケース２とで形成された空間に収容されている。この空間は、コイルスプリング５が所定位置から離脱しないように構成されている。コイルスプリング５の一端はケース２の受座１１（図３、及び図９〜図１１参照）に当接し、他端はリフタ３の受座２５に係止されている。受座１１は、リフタ３の第２方向Ｙの後方位置側に設けられている。

この機構では、コイルスプリング５が、進退位置制御機構９とケース２とで形成された空間に収容されているので、コイルスプリング５の周囲を支持するための特別な部材が不要になっている。したがって、部品点数が少なくなり、さらに、全体が小型化している。
リフタ３には、ロックピン７と係合する係合部２７ａが設けられている。係合部２７ａは、リフタ３の後退位置側部分に形成された孔であり、この実施形態ではリフタ３の板状部２７に形成された貫通孔である。ただし、係合部２７ａは、ロックピン７と係合可能であればよいので、形状は溝、凹部でもよく、さらには貫通の有無も限定されない。

図３及び図９に示すようにリフタ３が前進位置にある場合は、係合部２７ａは受座１１に対して第２方向Ｙ上側（前進位置側）に配置されている。また、係合部２７ａは、第２方向Ｙにおける移動で受座１１を通過可能な位置に配置されている。より詳細には、図９に示すように、係合部２７ａは、コイルスプリング５に対して、コイルスプリング５の第２方向Ｙの範囲内に入るような、つまり第１方向Ｘにおいて位置が異なって第２方向Ｙにおいてはオーバーラップするような第２方向Ｙ位置に配置されている。
そして、図４、図１０及び図１１に示すようにリフタ３が後退位置にある場合は、係合部２７ａは受座１１に対して第２方向Ｙの下側（後退位置側）に配置されており、その状態で第２方向Ｙにおけるロックピン７の位置に対応している。なお、後退位置においてリフタ３の棒状部３ａの先端はケース２から突出しているが、完全に収容されるようになっていてもよい。

進退位置制御機構９は、リフタ３の動きを制御する機構である。具体的には、進退位置制御機構９は、リフタ３をケース２に押し込むと、その位置でリフタ３をロックし、そのロックされた状態から再びリフタ３を押し込むと、ロックを解除して、リフタ３をケース２から突出させる機構である。
進退位置制御機構９（特に、制御カム部４３）は、リフタ３の進退移動軸（具体的には、棒状部３ａの中心）より離間して、リフタ３の第２方向Ｙ下側（後退位置側）に設けられている。

進退位置制御機構９は、リフタ３の前進後退の移動動作を規制するリフタピン４１と、リフタピン４１を案内する板状の制御カム部４３とを有している。リフタピン４１が制御カム部４３により前進側位置と後退側位置とに案内されることにより、リフタ３が前進位置と後退位置とに移動される。制御カム部４３としては、公知のカムを用いることができ、いわゆるハート形の板カムをもちいることができる。この場合、リフタ３が前進位置と後退位置とに移動するときに、制御カム部４３がケース２と摺動移動するようにされている。具体的には、制御カム部４３の第２方向右側部分がケース２の側壁３８（図３〜図５参照）に摺動し、第２方向左側部分がケース２の他の側壁（符号なし）に摺動する。これにより、リフタ３の摺動時のガタツキが抑制される。なお、制御カム部４３が摺動するケース２側の構造は、案内面さえ有していればよく、溝や突起を用いた案内構造を実現していてもよい。ケース２に設けられた、制御カム部４３を案内する案内構造によって、制御カム部４３が第１方向への移動を案内されることにより、リフタ３の進退移動が簡単な構成により円滑なものとすることができる。また、ケース２側の案内面は単数であってもよいし、複数であってもよい。

規制部としてのリフタピン４１は、規制ピンであり、これによりリフタ３の前進位置と後退位置との移動が規制される。リフタピン４１の基端は、ケース２に係止され、リフタ３の進退移動を所望の位置で停止するように移動規制することができればどの位置に係止されてもよい。
案内部としての制御カム部４３は、リフタ３に設けられた制御カム部であり、リフタピン４１をロック位置とロック解除位置に案内する構造を有している。リフタピン４１は、先端側が制御カム部４３側に延出し、その延出端に屈曲部４１ａが形成されている。制御カム部４３は、図８に示すように、平坦面３５において、内側のカム形状によってリフタピン４１の屈曲部４１ａを案内するようになっている。図８は、進退位置制御機構の平面図である。このリフタピン４１のばね力は、屈曲部４１ａの先端部を制御カム部４３の後述する溝部３７の底面に常に押し付けるように作用し、リフタピン４１の先端は制御カム部４３と摺動可能に係合している。制御カム部４３は、平坦面３５に環状の溝部３７が形成されたものであって、この溝部３７は、略ハート形状を呈しているが、他の形状であってもよい。そして、溝部３７は、それぞれ深さの異なる第１溝部３７ａ、第２溝部３７ｂ、第３溝部３７ｃ、および第４溝部３７ｄとから構成されている。第１溝部３７ａは平坦面３５よりも深く、第２溝部３７ｂは第１溝部３７ａよりも深く、第３溝部３７ｃは第２溝部３７ｂよりも深く、第４溝部３７ｄは第３溝部３７ｃよりも深くなっている。なお、第４溝部３７ｄと第１溝部３７ａの間にはスロープ３７ｅが形成されている。

このような制御カム部４３においては、リフタピン４１の屈曲部４１ａは、第１溝部３７ａ、第２溝部３７ｂ、第３溝部３７ｃ及び第４溝部３７ｄに矢印で示される周回経路を移動することとなる。なお、リフタピン４１の屈曲部４１ａの周回経路での移動は、リフタ３の後退作動と突出作動が繰り返されることによって行われる。
リフタピン４１の屈曲部４１ａが第１溝部３７ａ（ロック解除位置）に配置されているときには、リフタ３は最大に突出して突出維持状態となり、屈曲部４１ａが第３溝部３７ｃ（ロック位置）に配置されているときには、リフタ３は最大に後退して引き込み維持状態となる。したがって、この機構においては、リフタ３に対する押し込み操作が繰り返されることにより、突出維持状態（リフタ３は前進位置にある）と引き込み維持状態（リフタ３は後退位置にある）が交互に切り換わる。
図２に示すように、蓋２ｂには板バネ３０が装着されており、板バネ３０はリフタピン４１を下方に付勢している。これにより、リフタピン４１が制御カム部４３から外れにくい。また、リフタ３が本体２ａの底面に押し付けられている。

（４）進退移動機構の動作
次に、図９〜図１１を用いて、進退移動機構１が作動する様子を説明する。図９は、リフタが前進位置にあるときの各部材の配置関係を示す模式図である。図１０及び図１１は、リフタが後退位置にあるときの各部材の配置関係を示す模式図である。
フューエルリッド２２（図１参照）が開いた状態では、図９に示すように、リフタ３はケース２から突出した状態である（進退位置制御機構９において、屈曲部４１ａは第１溝部３７ａに配置されている）。この状態では、リフタ３の係合部２７ａは、ロックピン７及び受座１１より第２方向Ｙ上側に位置している。

フューエルリッド２２（図１参照）が閉じられると、図１０に示すように、リフタ３はケース２内に引き込まれた状態になる（進退位置制御機構９において、屈曲部４１ａは第３溝部３７ｃに移動しており、リフタ３の移動を規制している）。この動作中に、リフタ３の係合部２７ａは、受座１１を越えて第２方向Ｙ下側に移動して、コイルスプリング５によって係合が阻害されていた係合部２７ａが露出することとなり、最後にはロックピン７に対応する位置にまで来る。このように係合部２７ａがロックピン７と係合可能な位置へと移動するときに本実施形態ではリフタピン４１と制御カム部４３とによってリフタ３は止められた状態になるが、必ずしもリフタ３を止めなくてもよい。
この状態でスライドドア２１をロックすると、図１１に示すように、ロックに同期したモータ７ａによってロックピン７が第１方向Ｘ右側に移動して、リフタ３の係合部２７ａに係合する。これによって例えば車両走行中のリフタ３の突出が防止される。

この状態で次にスライドドア２１（図１参照）をアンロックすると、アンロックに同期したモータ７ａによってロックピン７が第１方向Ｘ左側に移動して、リフタ３の係合部２７ａから離脱する。
この状態で次にリフタ３が外力によってさらに押し込まれて次にその外力が解除されると、リフタ３はケース２から突出した状態になる（進退位置制御機構９において、屈曲部４１ａは第１溝部３７ａに移動する）。この結果、リフタ３がフューエルリッド２２を外向きに突き放し、フューエルリッド２２が開いて給油可能になる。

（５）進退移動機構の作用効果
以上に述べたように、この機構では、リフタ３が後退位置に移動すると、その後にロックピン７がリフタ３の係合部２７ａに係合する。これにより、リフタ３が後退位置から移動することが制限される。さらに、ロックピン７がリフタ３から係合解除されると、それによりリフタ３が前進位置に移動可能になる。
また、以上に述べたように、この機構では、リフタ３が後退位置へと移動しているときに係合部２７ａが受座１１を越えて後方側に移動するように、リフタ３の係合部２７ａとコイルスプリング５を受ける受座１１とが配置されている。つまり、コイルスプリング５及び受座１１と、リフタ３の係合部２７ａとが設けられた部分とが前進・進退方向に並べられておらず、したがって、進退移動機構１の前進・後退方向のサイズが小さくなる。

（６）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。

本発明は、車両のフューエルリッド開閉機構に適用できる。

１ ：進退移動機構
２ ：ケース
２ａ ：本体
２ｂ ：蓋
３ ：リフタ
３ａ ：棒状部
３ｂ ：延在部
５ ：コイルスプリング
７ ：ロックピン
７ａ ：モータ
７ｂ ：動力伝達機構
７ｃ ：ウォームギア
７ｄ ：ウォームホイール
９ ：進退位置制御機構
１１ ：受座
２０ ：車体
２０ａ ：レール
２０ｂ ：レール
２１ ：スライドドア
２２ ：フューエルリッド
２５ ：受座
２７ ：板状部
２７ａ ：係合部
２９ ：孔部
３０ ：板バネ
３５ ：平坦面
３７ ：溝部
３７ａ ：第１溝部
３７ｂ ：第２溝部
３７ｃ ：第３溝部
３７ｄ ：第４溝部
３７ｅ ：スロープ
３８ ：側壁
４１ ：リフタピン
４１ａ ：屈曲部
４３ ：制御カム部
Ｘ ：第１方向
Ｙ ：第２方向

Claims (3)

1. 進退部材と、
   付勢部材と、
   前記進退部材の移動を制限する制限部材と、
   前記進退部材と前記付勢部材を収容するケースと、
   前記進退部材の前進位置と後退位置と往復移動を制御する進退位置制御機構と、
   前記進退部材を付勢するように前記付勢部材を受ける受座とを備えた進退部材の進退移動装置であって、
   前記受座は、前記進退部材の後方位置側に設けられ、
   前記進退部材には、前記制限部材と係合する係合部が設けられ、
   前記進退部材が後退位置へと移動するときに、前記係合部が前記受座を越えて後方側に移動し、前記制限部材と係合可能な位置へと移動する進退移動装置。
2. 前記進退位置制御機構は、前記進退部材の進退移動軸より離間して、前記進退部材の後退位置側に設けられ、
   前記付勢部材は、前記進退部材の後退位置側に設けられ、前記進退位置制御機構と前記ケースとで形成された空間に収容された
   請求項１に記載の進退移動装置。
3. 前記進退位置制御機構は、前進後退の移動動作を規制する規制部と、前記規制部を案内する板状の案内部とを有し、前記規制部が前記案内部により前進側位置と後退側位置とに案内されることにより前記進退部材が前進位置と後退位置とに移動され、
   前記進退部材が前進位置と後退位置とに移動するときに前記案内部が前記ケースと摺動移動するようにされた請求項２に記載の進退移動装置。

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