(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024157893
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】対象物移動機構
(51)【国際特許分類】
E05F 15/622 20150101AFI20241031BHJP
B60J 5/10 20060101ALI20241031BHJP
【FI】
E05F15/622
B60J5/10 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023072535
(22)【出願日】2023-04-26
(71)【出願人】
【識別番号】390000996
【氏名又は名称】株式会社ハイレックスコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100149009
【弁理士】
【氏名又は名称】古賀 稔久
(72)【発明者】
【氏名】稲岡 明彦
【テーマコード(参考)】
2E052
【Fターム(参考)】
2E052AA09
2E052CA06
2E052DA08
2E052DB08
2E052EA01
2E052EA09
2E052EB01
2E052EC01
2E052GC05
2E052GD02
(57)【要約】
【課題】移動対象物の保持力を向上することが可能な対象物移動機構を提供すること。
【解決手段】対象物移動機構1における駆動装置10の駆動側スピンドル部材14は、モータ13の駆動により回転する。駆動側ナット部材15は、駆動側スピンドル部材14と螺合する。移動部11は、移動対象物に接続可能な第1接続部22を有し、駆動側ナット部材15と連結する。対象物移動機構1における支持装置50の従動部51は、移動対象物に接続可能な第3接続部62を有し、移動部11の移動に従動する。支持側ナット部材55は、従動部51に連結されている。支持側スピンドル部材54は、支持側ナット部材55と螺合し、支持側ナット部材55の移動によって回転する。支持側スピンドル部材54のリードは、駆動側スピンドル部材14のリードよりも小さい。
【選択図】
図5A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動対象物を支持する支持装置と前記移動対象物を移動させる駆動装置とを備えた対象物移動機構であって、
前記駆動装置は、
モータと、
前記モータの駆動により回転する駆動側スピンドル部材と、
前記駆動側スピンドル部材と螺合する駆動側ナット部材と、
前記移動対象物に接続可能な駆動側接続部を有し、前記駆動側ナット部材と連結した移動部と、を有し、
前記支持装置は、
前記移動対象物に接続可能な支持側接続部を有し、前記移動部の移動に従動する従動部と、
前記従動部に連結された支持側ナット部材と、
前記支持側ナット部材と螺合し、前記支持側ナット部材の移動によって回転する支持側スピンドル部材と、を有し、
前記支持側スピンドル部材のリードは、前記駆動側スピンドル部材のリードよりも小さい、
対象物移動機構。
【請求項2】
前記支持装置は、前記従動部の移動を規制または許容する制動部材を更に有する、
請求項1に記載の対象物移動機構。
【請求項3】
前記制動部材は、
径拡大および径縮小による摩擦力の増減によってブレーキ力を発生するブレーキスプリングを有する、
請求項2に記載の対象物移動機構。
【請求項4】
前記駆動側スピンドル部材のリードは、前記支持部材側スピンドル部材のリードに起因して低下する対象物の移動速度を向上させるリードに設定されている、
請求項1に記載の対象物移動駆動機構。
【請求項5】
前記支持側スピンドル部材のリードは、前記制動部材の非作動角度領域において、前記対象物の下降を抑制するように設定されている、
請求項1に記載の対象物移動駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、対象物移動機構に関する。
【背景技術】
【0002】
車両のバックドア等の対象物を移動させる対象物移動機構として、移動対象物を支持する支持装置と、移動対象物を移動させる駆動装置と、を備えた構成が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
このような特許文献1では、バックドアと車両本体の間において一方の側面側に駆動装置が配置され、他方の側面側に支持装置が配置されている。駆動装置にモータが設けられており、モータの駆動によって駆動装置が伸縮してバックドアが開閉する。支持装置は、バックドアの開閉に伴って伸縮する。駆動装置が伸長してバックドアが開放された状態では、駆動装置と支持装置によってバックドアの開放状態が保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1の示す対象物移動機構ではバックドアの保持力が十分ではなく、バックドアが開放された後に若干だけ下がることがあった。
【0006】
本発明の目的は、移動対象物の保持力を向上することが可能な対象物移動機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の態様にかかる対象物移動機構は、移動対象物を支持する支持装置と移動対象物を移動させる駆動装置とを備えた対象物移動機構である。駆動装置は、モータと、駆動側スピンドル部材と、駆動側ナット部材と、移動部と、を有する。駆動側スピンドル部材は、モータの駆動により回転する。駆動側ナット部材は、駆動側スピンドル部材と螺合する。移動部は、移動対象物に接続可能な駆動側接続部を有し、駆動側ナット部材と連結する。支持装置は、従動部と、支持側ナット部材と、支持側スピンドル部材と、を有する。従動部は、移動対象物に接続可能な支持側接続部を有し、移動部の移動に従動する。支持側ナット部材は、従動部に連結されている。支持側スピンドル部材は、支持側ナット部材と螺合し、支持側ナット部材の移動によって回転する。支持側スピンドル部材のリードは、駆動側スピンドル部材のリードよりも小さい。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、移動対象物の保持力を向上することが可能な対象物移動機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の実施形態における対象物移動機構を車両の後部を開閉するバックドアに用いた例を示す側面図である。
【
図2】本発明の実施形態における対象物移動機構を車両の後部を開閉するバックドアに用いた例を示す斜視図。
【
図3A】対象物移動機構の駆動装置の収縮した状態示す断面図。
【
図3B】対象物移動機構の駆動装置の伸長した状態を示す断面図。
【
図4】(a)駆動装置の駆動側ナット部材と駆動側スピンドル部材の一部と回転規制部材の一部を示す図、(b)駆動側スピンドル部材の模式図、(c)支持側スピンドル部材の模式図。
【
図5A】対象物移動機構の支持装置の収縮した状態示す断面図。
【
図5B】対象物移動機構の支持装置の伸長した状態を示す断面図。
【
図7】(a)、(b)、(c)支持装置の制動部材の構成及びの動作を説明するための図であって、
図6の矢印Xの方向から視た図。
【
図8】(a)、(b)、(c)支持装置の動作を説明するための図であって、
図6の矢印Xの方向から視た図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施形態の対象物移動機構について図面を参照して説明する。
【0011】
(対象物移動機構1の概要)
本実施形態における対象物移動機構1は、例えば駆動モータ等の駆動による回転運動を直線方向の身体運動に変換して、対象物を所定方向に移動するものである。
【0012】
図1は、車両100の後部を開閉するバックドア101に対象物移動機構1を用いた例を示す図である。
図1に示す例では、車両100の後部を開閉するバックドア101を移動対象物とし、対象物移動機構1を、バックドア101を上下方向に移動させる開閉駆動装置として用いることができる。
【0013】
なお、移動対象物としては、バックドア101に限定されるものではなく、例えば車両側面の開口を開閉する開閉体であってもよく、また住設分野での自動開閉窓の窓などであってもよい。
【0014】
本発明の対象物移動機構は、上述したようなバックドア101を開閉させる開閉体駆動装置に限定されるものではなく、移動対象物である物品又は構造を、上下方向、左右方向、または斜め方向に移動させる装置等、対象物の移動が支持を伴う駆動により行われる装置に適用することができる。
【0015】
図2は、対象物移動機構1が取り付けられた車両100の後部を示す斜視図である。対象物移動機構1は、バックドア101を移動させる駆動装置10と、バックドア101の移動動作に追従しながらバックドア101を支持する支持装置50と、を備える。
【0016】
駆動装置10および支持装置50の各々は、先端側(具体的には、後述する移動部11と従動部51)が進退可能に構成されており、車両100の後部の一方の側面、および他方の側面にそれぞれ配置される。
【0017】
バックドア101の上端部は、車両100のボディ102に対してヒンジ等を介して上下方向に移動可能に取り付けられている。駆動装置10は、車両100の一方の側面(
図2では左側面)において、ボディ102とバックドア101の間に配置されている。駆動装置10は、後述する駆動側保持部12の第2接続部32を介して、ボディ102と回動可能に連結されている。駆動装置10は、駆動側保持部12に対して相対的に進退する移動部11の第1接続部22(駆動側接続部の一例)を介してバックドア101と回転可能に連結されている。
【0018】
支持装置50は、車両100の他方の側面(
図2では右側面)において、ボディ102とバックドア101の間に配置されている。支持装置50は、後述する支持側保持部52の第4接続部72を介して、ボディ102と回転可能に連結されている。支持装置50は、支持側保持部52に対して相対的に進退する従動部51の第3接続部62を介してバックドア101と回転可能に連結されている。
【0019】
対象物移動機構1において、駆動装置10の移動部11が進出することによって駆動装置10が伸長し、バックドア101は、移動部11によって下方から押し上げられて上方に移動する。バックドア101の上方への移動に伴い、支持装置50の従動部51も追従してバックドア101を支持しながら進出され、支持装置50は伸長する。
【0020】
駆動装置10の移動部11が後退することによって駆動装置10が収縮し、バックドア101は移動部11によって下方に引き寄せられるか、自重によって下降することによって下方に移動される。バックドア101の下方への移動に伴い、支持装置50の従動部51もバックドア101の動きに追従してバックドア101を支持しながら後退され、支持装置50は収縮する。
【0021】
(駆動装置10)
図3Aは、収縮した状態の駆動装置10を示す断面図である。
図3Bは、伸長した状態の駆動装置10を示す断面図である。
図3Aおよび
図3Bに示すように、駆動装置10は、移動部11と、駆動側保持部12と、モータ13と、駆動側スピンドル部材14と、駆動側ナット部材15と、駆動側付勢部材16と、を備える。
【0022】
移動部11は、モータ13の駆動によって、駆動側保持部12に対して進退方向Aに移動する。進退方向Aのうち進出方向をA1で示し、後退方向をA2で示す。移動部11が駆動側保持部12に対して進出方向A1に移動すると、駆動装置10は伸長する。移動部11が駆動側保持部12に対して後退方向A2に移動すると、駆動装置10は収縮する。モータ13は、駆動側スピンドル部材14を回転する駆動力を発生する。モータ13は、駆動側保持部12に収納されている。駆動側スピンドル部材14は、モータ13の駆動力によって回転する。駆動側スピンドル部材14は、駆動側保持部12に収納されている。駆動側スピンドル部材14は、軸が進退方向Aに沿うように配置されている。駆動側ナット部材15は、駆動側スピンドル部材14と螺合している。駆動側付勢部材16は、進出方向A1に移動部11を付勢する。
【0023】
(移動部11)
移動部11は、移動側ハウジング21と、第1接続部22と、移動部材23と、を有する。移動側ハウジング21は、後退方向A2側の端が開放端となった有底円筒形状の部材である。移動側ハウジング21は、進退方向Aに長く形成されている。移動側ハウジング21は、進出方向A1側に端面21aを有する。端面21aには、貫通孔が形成されており、移動部材23の端23aが挿入されている。
【0024】
第1接続部22は、移動側ハウジング21の端面21aの進出方向A1側に配置されている。第1接続部22は、例えばボールジョイントである。第1接続部22は、移動対象物の一例であるバックドア101に設けられた取付部材(図示せず)と回転可能に接続される。第1接続部22の構成については、バックドア101と直接的に連結される構成に限定されるものではなく、例えばリンク機構等のような他の機構を介してバックドア101と連結される構成であってもよい。
【0025】
移動部材23は、モータ13の回転によって進退方向Aに移動する。移動部材23は、中空円筒形状の部材である。移動部材23は、移動側ハウジング21の内側に配置されている。移動部材23の端23aは、移動側ハウジング21の進出方向A1側の端面21aに形成された貫通孔に配置されている。移動部材23の端23aと移動側ハウジング21の端面21aは互いに固定されている。移動部材23の進出方向A1側の端23aには、第1接続部22が固定されている。移動部材23の後退方向A2側の端23bには、駆動側ナット部材15が固定されている。駆動側スピンドル部材14の回転によって駆動側ナット部材15が進退方向Aに移動すると移動部材23および移動側ハウジング21が、駆動側ナット部材15と一体に進退方向Aに沿って移動する。
【0026】
(駆動側保持部12)
駆動側保持部12は、移動部11を進退方向Aに移動可能に保持する。駆動側保持部12は、保持側ハウジング31と、第2接続部32と、回転規制部材33と、を有する。
【0027】
保持側ハウジング31は、進出方向A1側の端が開放端となった有底円筒形状の部材である。保持側ハウジング31の内径は、移動側ハウジング21の外径よりも大きく設定されている。保持側ハウジング31と移動側ハウジング21は同軸上に配置されている。保持側ハウジング31の内側に移動側ハウジング21が挿入されている。保持側ハウジング31の内側において、移動側ハウジング21が保持側ハウジング31に対して軸方向に相対移動可能である。
【0028】
具体的には、移動側ハウジング21は、端面21aを進出方向A1側に向け、開放面側の端21bを保持側ハウジング31に向けた状態で配置される。保持側ハウジング31は、閉鎖端面31aを後退方向A2側に向け、開放面を移動側ハウジング21側に向けた状態で配置される。保持側ハウジング31の開放面を介して移動側ハウジング21の開放面側の端21bが保持側ハウジング31の内側に挿入されている。移動側ハウジング21は保持側ハウジング31に対して相対移動可能に嵌合されている。保持側ハウジング31と移動側ハウジング21によって駆動装置10のハウジングが構成される。
【0029】
保持側ハウジング31の内部空間は、閉鎖端面31a側に配置された閉鎖端面側空間部31bと、開放面側に設けられる開放面側空間部31cに分けられている。保持側ハウジング31には、内周面から内側に向かって突出した突出部34が設けられている。突出部34には軸受部材17が配置されており、軸受部材17の内側には駆動側スピンドル部材14の接続軸14bが挿入されている。このように、保持側ハウジング31の内部空間は、突出部34、軸受部材17および接続軸14bによって、閉鎖端面側空間部31bと開放面側空間部31cに分けられている。移動側ハウジング21の内側空間部21cは、移動側ハウジング21の端21bが保持側ハウジング31の内側に挿入されることにより、保持側ハウジング31の開放面側空間部31cと連通した状態となっている。
【0030】
移動側ハウジング21と保持側ハウジング31によって外部に対して画定される空間部18は、閉鎖端面側空間部31bからなる第1空間部18aと、開放面側空間部31cと内側空間部21cからなる第2空間部18bによって構成されている。
図3Aおよび
図3Bに示すように、第2空間部18bは、保持側ハウジング31に対する移動側ハウジング21の進退方向Aへの移動によって、体積が変化する。具体的には、移動部11が駆動側保持部12に対して進出方向A1に向かって最も移動した状態において、第2空間部18bの体積は最も大きくなる。また、移動部11が駆動側保持部12に対して後退方向A2側に最も引き込まれた状態において、第2空間部18bの体積は最も小さくなる。
【0031】
第2接続部32は、保持側ハウジング31の閉鎖端面31aに配置されている。第2接続部32は、閉鎖端面31aの後退方向A2側に配置されている。第2接続部32は、第1接続部22と同様に、例えばボールジョイントであり、車両100の後部に設けられた取付部材(図示せず)に回転可能に接続されている。第2接続部32の構成も、第1接続部22と同様に、車両100の後部と直接的に連結される構成に限定されるものではなく、例えば、リンク機構のような他の機構を介して車両100の後部と連結される構成であってもよい。
【0032】
回転規制部材33は、駆動側ナット部材15の回転動作を規制する。保持側ハウジング31は、中空円筒状の部材である。回転規制部材33は、保持側ハウジング31を同軸上に配置されている。回転規制部材33は、第2空間部18bに配置されている。回転規制部材33は、本体部33aと端部33bと、を有する。本体部33aと端部33bの内径は概ね同じである。端部33bは、本体部33aよりも外径が大きく形成されている。端部33bは、本体部33aの後退方向A2側の端に配置されている。端部33bは、保持側ハウジング31の内周面に固定されている。保持側ハウジング31は、端部33bの進出方向A1側に配置された突起部31dを有する。突起部31dは、周方向に沿って形成されている。突起部31dには、後述する駆動側付勢部材16の一端が当接する。
図4(a)は、駆動側スピンドル部材14の一部、駆動側ナット部材15および回転規制部材33の一部を示す拡大図である。回転規制部材33の内周面には、凹部33cが形成されている。凹部33cは、周方向に沿って複数設けられている。各々の凹部33cは、進退方向Aに沿って形成されている。
【0033】
(モータ13)
モータ13は、駆動側保持部12の保持側ハウジング31に収納されている。モータ13は、閉鎖端面側空間部31bからなる第1空間部18aに配置されている。モータ13は、出力軸が保持側ハウジング31と同軸上になるように配置されている。モータ13の出力軸13aは、移動部11側(進出方向A1)に向かって延びている。
【0034】
(駆動側スピンドル部材14)
駆動側スピンドル部材14は、丸棒形状の部材である。駆動側スピンドル部材14は、モータ13の出力軸13aと同軸上に配置されている。駆動側スピンドル部材14は、保持側ハウジング31に収納されている。駆動側スピンドル部材14は、第2空間部18bに配置されている。駆動側スピンドル部材14は、回転規制部材33の内側に配置されている。駆動側スピンドル部材14は、スピンドル部14aと、接続軸14bと、を有する。スピンドル部14aの外周面には、軸方向に向かって螺旋状に形成された凸状の雄ネジ部14cが形成されている。接続軸14bは、スピンドル部14aの後退方向A2側の端から後退方向A2に向かって延びている。接続軸14bは、モータ13の出力軸13aと同軸上に配置されている。接続軸14bは、軸受部材17によって保持側ハウジング31に回転可能に支持されている。接続軸14bは、軸受部材17の後退方向A2側において軸継手19を介してモータ13の出力軸13aに接続されている。
【0035】
これにより、図示しない制御部からの制御信号により電力が供給されてモータ13が駆動すると、駆動側スピンドル部材14は軸回り方向に回転される。
【0036】
なお、駆動側スピンドル部材14は、軸継手19を介してモータ13の出力軸13aと直接接続される構成に限らず、減速機構等を介して出力軸13aと接続されていてもよい。
【0037】
駆動側スピンドル部材14の雄ネジ部14cのリードL1は、バックドア101の開閉速度が所望の開閉速度となり、また、モータの作動音が所望の作動音となるようなリードであればよい。例えば、リードL1は、12mm以上15mm以下が好ましい。リードL1は、駆動側スピンドル部材14が一回転した際の駆動側ナット部材15の進退方向Aに沿って進む距離を示す。
図4(b)は、駆動側スピンドル部材14の雄ネジ部14cの模式図である。
図4(b)に示すように、リードL1は、雄ネジ部14cのピッチp1と条数s1の積で表わすことができる。
図4(b)では、例えば、条数s1は12に設定されている。
【0038】
(駆動側ナット部材15)
駆動側ナット部材15は、中空形状の部材である。内周面には、軸方向に向かって螺旋状に形成された雌ネジ部15aが設けられている。駆動側ナット部材15は、移動部材23に固定されている。
【0039】
駆動側ナット部材15は、駆動側スピンドル部材14の外周面上において、駆動側スピンドル部材14と同軸上に配置されている。駆動側ナット部材15の雌ネジ部15aは、駆動側スピンドル部材14のスピンドル部14aの雄ネジ部14cと螺合されている。
【0040】
図4(a)に示すように、駆動側ナット部材15の外周面には、凸部15bが形成されている。凸部15bは、駆動側ナット部材15の周方向に複数設けられている。各々の凸部15bは、駆動側スピンドル部材14の軸方向に沿って延びている。駆動側ナット部材15の凸部15bは、回転規制部材33の凹部33cに嵌合されている。駆動側ナット部材15は、駆動側スピンドル部材14に螺合された状態において、凸部15bが回転規制部材33の凹部33cに嵌合し、回転規制部材33に対して駆動側スピンドル部材14の軸方向(進退方向A)に摺動可能となっている。
【0041】
これにより、駆動側スピンドル部材14の軸回り方向への回転に伴って、駆動側ナット部材15が軸回り方向に回転されることが規制され、駆動側スピンドル部材14の軸方向(進退方向A)に沿って駆動側ナット部材15を移動させることができる。
【0042】
なお、回転規制部材33の構成については、上述した構成に限定されず、例えば、回転規制部材33の内周面において、軸方向に延びる凹部を形成し、駆動側ナット部材15の外周面において凸部を嵌合可能な凹部を形成してもよい。また、駆動側ナット部材15の断面形状を多角形状に形成し、回転規制部材33の内周面において、駆動側ナット部材15の外周面の一部と当接する部位を設けることによって駆動側スピンドル部材14の回転に伴って駆動側ナット部材15が回転することを規制する構成としてもよい。要するに、回転規制部材33の構成は、駆動側スピンドル部材14の回転に伴って駆動側ナット部材15が回転することを規制可能であり、駆動側ナット部材15の軸方向への移動を規制しない構成であればよい。
【0043】
(駆動側付勢部材16)
駆動側付勢部材16は、例えば、コイルスプリングから形成される弾性部材である。駆動側付勢部材16の外径は、移動側ハウジング21の内径よりも小さい。駆動側付勢部材16の内径は、回転規制部材33および移動部材23の外径よりも大きい。
【0044】
駆動側付勢部材16は、第2空間部18bにおいて、移動側ハウジング21または保持側ハウジング31と同軸上に配置されている。駆動側付勢部材16の進出方向A1側の端は、移動側ハウジング21の端面21aに当接している。駆動側付勢部材16の後退方向A2側の端は、保持側ハウジング31の内周面から突出した突起部31dに当接している。
【0045】
これにより、移動部11は、駆動側付勢部材16によって駆動側保持部12に対して進出方向A1側へと移動するように常に付勢された状態となっている。なお、駆動側付勢部材16は、軸方向に所定の付勢力を生じるように、一端が移動側ハウジング21の端面21aに固定され、他端が保持側ハウジング31の突起部31dに固定されていてもよい。
【0046】
以上の構成によって、モータ13が駆動して駆動側スピンドル部材14が軸回りの所定側に回転されると、駆動側ナット部材15および移動部11は一体となって、駆動側スピンドル部材14の軸方向の進出方向A1へと移動する。
【0047】
また、モータ13が駆動して駆動側スピンドル部材14が軸回りの所定側とは反対側に回転されると、駆動側ナット部材15および移動部11は一体となって、駆動側スピンドル部材14の軸方向の後退方向A2へと移動する。
【0048】
(支持装置50)
図5Aは、収縮した支持装置50を示す断面図である。
図5Bは、伸長した支持装置50を示す断面図である。
【0049】
支持装置50は、上述した駆動装置10と比較して、モータ13および軸継手19が設けられておらず、制動部材90が設けられている。以下の説明においては、上述した駆動装置10との相違点を主に説明する。
【0050】
支持装置50は、従動部51と、支持側保持部52と、支持側スピンドル部材54と、支持側ナット部材55と、支持側付勢部材56と、制動部材90と、を備える。従動部51は、移動対象物の一例であるバックドア101に接続可能な第3接続部62(支持側接続部の一例)を有する。従動部51は、上述した移動部11の移動に従動する。支持側保持部52は、従動部51を進退方向Aに沿って移動可能に保持する。支持側保持部52は、ボディ102に接続可能な第4接続部72を有する。支持側ナット部材55は、従動部51に連結されている。支持側スピンドル部材54は、支持側ナット部材55と螺合し、支持側ナット部材55の移動によって回転する。制動部材90は、従動部51の移動を許容または規制する。
【0051】
従動部51は、移動部11と略同様の構成であり、従動側ハウジング61と、上述した第3接続部62と、移動部材63と、を有する。従動側ハウジング61、第3接続部62、および移動部材63は、それぞれ移動側ハウジング21、第1接続部22、および移動部材23と略同様の構成であるため、構成の詳細な説明は省略する。
【0052】
支持側保持部52は、駆動側保持部12と略同様の構成であり、保持側ハウジング71と、第4接続部72と、回転規制部材73と、ケース部材75と、を有する。ケース部材75は、内部に軸受部材57と、制動部材90と、支持側スケジュール4の接続軸54bの後退方向A2側の端部を収容する。ケース部材75は、進出方向A1側の端部に接続軸54bが挿通される貫通孔が形成された筒状の部材である。保持側ハウジング71、第4接続部72、および回転規制部材73は、それぞれ保持側ハウジング31、第2接続部32、および回転規制部材33と略同様の構成であり、構成の詳細な説明は省略する。
【0053】
支持側ナット部材55および支持側付勢部材56は、駆動側ナット部材15および駆動側付勢部材16と、略同等の構成であるため、構成の詳細な説明は省略する。
【0054】
(支持側スピンドル部材54)
支持側スピンドル部材54は、駆動側スピンドル部材14と同様に、スピンドル部54aと、接続軸54bと、を有する。接続軸54bは、スピンドル部54aと同軸上に配置されている。接続軸54bは、スピンドル部54aの後退方向A2側の端から後退方向A2側に向かって延びている。接続軸54bは、ケース部材75の周壁の内側面に設けられ内側に向かって突出した突出部74に配置された軸受部材57によって保持側ハウジング71に回転可能に保持されている。支持側スピンドル部材54には、支持側ナット部材55が螺合している。支持側スピンドル部材54には、制動部材90の回転部材81が配置されている。回転部材81は、支持側スピンドル部材54とともに回転する。
【0055】
支持側スピンドル部材54のスピンドル部54aの外周面には、軸方向に向かって螺旋状に形成された凸状の雄ネジ部54cが形成されている。支持側スピンドル部材54の雄ネジ部54cのリードL2は、駆動側スピンドル部材14の雄ネジ部14cのリードL1よりも小さい。雄ネジ部54cのリードL2は、後述するように、制動部材90のガタによるバックドア101の自重によるガタ下がる現象を抑制できる値とされる。例えば、雄ネジ部54cのリードL2は、7.5mm以上9mm以下が好ましい。リードL2は、支持側スピンドル部材54が一回転した際の支持側ナット部材55の進退方向Aに沿って進む距離を示す。
図4(c)は、支持側スピンドル部材54を示す模式図である。リードL2は、雄ネジ部54cのピッチp2と条数s2の積で表わされる。支持側スピンドル部材54の雄ネジ部54cのピッチp2は、駆動側スピンドル部材14の雄ネジ部14cのピッチp1と同じ長さである方が好ましい。このため、支持側スピンドル部材54の雄ネジ部54cと、駆動側スピンドル部材14の雄ネジ部14cは、条数を異ならせることによってリードを変える方が好ましい。
図4(c)では、例えは、条数s2は6に設定されている。また、例えば、ピッチは、1.5mmに設定することができるが、駆動装置10および支持装置50に大きさによって適宜変更することができる。
【0056】
(回転部材81)
図6は、
図5AのT部拡大図である。支持装置50は、支持側スピンドル部材54とともに支持側スピンドル部材54の軸回り方向に回転する回転部材81を更に有する。回転部材81は、軸受部材57よりも後退方向A2側に配置されている。回転部材81は、中空円筒形状の部材である。回転部材81の進出方向A1側の端には、支持側スピンドル部材54の接続軸54bの端部54dに則した形状に形成された貫通孔81aが形成されている。貫通孔81aは、支持側スピンドル部材54と同軸上に配置されている。
【0057】
図7(a)は、
図6のX方向から視た図である。支持側スピンドル部材54の端部54dにおける先端部の外周面には、支持側スピンドル部材54の軸方向に延びる複数の凸部54d1(
図7(a)参照)が形成されている。一方、回転部材81の貫通孔81aの内周面には、回転部材81の軸方向に延び、且つ複数の凸部54d1と嵌合可能な複数の凹部81a1(
図7(a)参照)が形成されている。回転部材81は貫通孔81aの凹部81a1と、端部54dの凸部54d1とが互いに嵌合するように、回転部材81の貫通孔81aに支持側スピンドル部材54の端部54dが挿入される。これによって、支持側スピンドル部材54に対する回転部材81の相対回転が抑制される。
【0058】
外側部材92の内周面92aには、後述するブレーキスプリング91の第1アーム部91bおよび第2アーム部91cの各々を保持する溝部92bが形成されている。溝部92bは、外側部材92の内周面92aから半径方向外側に向かって延びるように形成されている。溝部92bは、外周側の円弧長が内周側の円弧長よりも長い扇型に形成されている。溝部92bは、ブレーキスプリング91の第1アーム部91bが当接可能な第1壁部92b1と、第2アーム部91cが当接可能な第2壁部92b2とを有している。第1壁部92b1と第2壁部92b2とは、第1アーム部91bと第2アーム部91cとの周方向の離間長さに応じて離間して設けられている。後述するように、ブレーキスプリング91に対して回転部材81が、回転部材81の軸回り方向に沿って、若干量相対回転可能となっている。
【0059】
(制動部材90)
制動部材90は、ブレーキスプリング91と、外側部材92と、回転部材81と、を有する。ブレーキスプリング91は、所謂コイルバネである。ブレーキスプリング91は、
図7(a)に示すように、胴部91aと、第1アーム部91bと、第2アーム部91cと、を有する。胴部91aは、素線が密着して巻き取られて形成されている。
図6に示すように、第1アーム部91bは、胴部91aの進出方向A1側の端から胴部91aの半径方向外側に向かって延びる。第2アーム部91cは、胴部91aの後退方向A2側の端から胴部91aの半径方向外側に向かって延びる。なお、
図6では、制動部材90のうち外側部材92のみが断面を示しており、ブレーキスプリング91および回転部材81は断面ではなく側面を示す。
【0060】
ブレーキスプリング91は、胴部91aの内径が拡大(径拡大)または縮小(径縮小)することにより、回転部材81に対する摩擦力を増加または減少させて、ブレーキ力を発生させる。
【0061】
胴部91aの内径は、回転部材81の外径に比べてやや小さく形成されている。胴部91aの外径は、後述する外側部材92の外径と略同等、または、やや小さく形成されている。
図7(a)に示すように、ブレーキスプリング91は、回転部材81の半径方向外側に胴部91aが回転部材81と同軸上に配置され、第1アーム部91bおよび第2アーム部91cが回転部材81の溝部92bに挿し込まれるように、回転部材81に配置される。ブレーキスプリング91は、胴部91aを介して回転部材81の外側に嵌着される。なお、
図6では外側部材92は断面で示されているため、第2アーム部91cが溝部92bに差し込まれた状態は示されず、第1アーム部91bが溝部92bに挿し込まれた状態のみが示されている。
【0062】
外側部材92は、
図6に示すように、中空円筒形状の部材である。外側部材92の内径は、回転部材81の外径よりも大きく、ブレーキスプリング91の胴部91aの外径と略同等、または、やや大きく形成されている。
【0063】
外側部材92は、回転部材81の半径方向外側において回転部材81と同軸上に配置されている。外側部材92は、ケース部材75によって軸回り方向へ回転不能に固定されている。
【0064】
従って、
図7(a)に示すように、胴部91aの内周面91a2を、回転部材81の外周面81bに密接させた状態にて、外側部材92の内側に配置される。言い換えると、ブレーキスプリング91の胴部91aの外側にはケース部材75と接続する外側部材92が設けられている。ブレーキスプリング91と回転部材81との間の摩擦によって、支持側スピンドル部材54は、軸回り方向への相対回転を規制された状態で保持される。
【0065】
例えば、駆動側付勢部材16および支持側付勢部材56の付勢力、並びに駆動装置10の駆動が、移動部11に対して何れも付加されておらず、支持側スピンドル部材54とともに回転部材81を軸回り方向に回転させる力が働いていない場合には、胴部91aの内周面91a2と、回転部材81の外周面81bとは、密接している。つまり、ブレーキスプリング91の締め付け力が回転部材82に作用し、回転部材82の回転が規制された状態となっている。
【0066】
以上のような構成の制動部材90によって、支持側保持部52に対する従動部51の相対移動は、動作を行う状況に応じて許容、または規制される。
【0067】
(バックドア101の開放動作)
次に、バックドア101を閉鎖状態から開放する際の対象物移動機構1の動作について説明する。
【0068】
例えば、
図2に示すように、車両100の後部において、バックドア101が閉じられた状態で停止している場合、従動部51には、主に駆動側付勢部材16の付勢力および支持側付勢部材56の付勢力のみが各々付加された状態である。
図7(a)に示すように、回転部材81は、ブレーキスプリング91を介して、外側部材92に対する軸回り方向の所定側への回転が、一時的に拘束された状態となっている。
【0069】
このような状態において、駆動装置10のモータ13を駆動させて、移動部11を駆動側保持部12に対して進出方向A1に向かって移動させると、モータ13の駆動力は従動部51を支持側保持部52に対して進出方向A1に向かって移動させる力として、バックドア101を介して従動部51に伝達される。従動部51に伝達されたモータ13の駆動力は、支持側ナット部材55(
図4(a)を参照)を介して支持側スピンドル部材54に伝達される。
【0070】
ここで、モータ13の駆動力は、ブレーキスプリング91の胴部91aにおける内周面91a2と、回転部材81の外周面81bとの間の摩擦力を大きく上回ることから、支持側スピンドル部材54は、回転部材81とともに軸回り方向の所定側(矢印B方向側)に向かって、回転する。
【0071】
この際、回転部材81は、
図7(b)に示すように、ブレーキスプリング91とともに軸回り方向の所定側(矢印Bの方向側)に向かって回転される。その結果、ブレーキスプリング91の第1アーム部91bは、軸回り方向の所定側(矢印Bの方向側)へと変位し、溝部92bの第1壁部92b1と係合する。
【0072】
その後、回転部材81は、ブレーキスプリング91の内周面91a2と摺動しながら軸回り方向の所定側(矢印Bの方向側)に向かってさらに回転される。その結果、第2アーム部91cは、軸回り方向の所定側(矢印Bの方向側)へ所定角度θ2変位する。第1アーム部91b及び第2アーム部91cの変位により、ブレーキスプリング91の胴部91aは、内径が拡大され、回転部材81の外周面81bに対して、内周面91a2の密接が解除された状態となる。
【0073】
すなわち、ブレーキスプリング91の胴部91aの内径が拡大し、胴部91aの内周面91a2と、回転部材81の外周面81bとが密接した状態から解放されることとなり、回転部材81は、外側部材92に対して軸回り方向の所定側(矢印Bの方向側)に回転可能な状態となる。
【0074】
(バックドア101の閉鎖動作)
次に、バックドア101を開放状態から閉鎖する際の対象物移動機構1の動作について説明する。
【0075】
例えば
図1に示すように、車両100の後部において、バックドア101が開かれた状態にて停止している場合も、上述したように、従動部51には、主に駆動側付勢部材16の付勢力、及び支持側付勢部材56の付勢力のみが各々付加されることとなる。
【0076】
よって、
図7(a)に示すように、回転部材81は、ブレーキスプリング91を介して、外側部材92に対する軸回り方向の所定側(矢印Bの方向側)への回転が、一時的に拘束された状態となっている。
【0077】
このような状態において、駆動装置10のモータ13を駆動させて、移動部11を、駆動側保持部12に対して後退方向A2側に向かって移動させると、モータ13の駆動力は、従動部51を、支持側保持部52に対して後退方向A2側に向かって移動させる力として、バックドア101を介して従動部51に伝達される。
【0078】
従動部51に伝達されたモータ13の駆動力は、支持側ナット部材55を介して支持側スピンドル部材54に伝達される。
【0079】
これにより、支持側スピンドル部材54は、回転部材81とともに軸回り方向の所定側とは反対側(矢印Cの方向側)に回転される。
【0080】
この際、回転部材81は、
図7(c)に示すように、ブレーキスプリング91とともに軸回り方向の所定側とは反対側(矢印Cの方向側)に向かって回転される。その結果、ブレーキスプリング91の第2アーム部91cは、矢印Cの方向側へと変位し、溝部92bの第2壁部92b2と係合し、第1壁部92b1は、ブレーキスプリング91の第1アーム部91bとの係合状態から解放される。
【0081】
ここで、モータ13の駆動力は、ブレーキスプリング91の胴部91aにおける内周面91a2と、回転部材81の外周面81bとの間の摩擦力を大きく上回ることから、支持側スピンドル部材54は、回転部材81とともに矢印C方向側に向かって、さらに回転する。
【0082】
この際、回転部材81は、ブレーキスプリング91の内周面91a2と摺動しながら矢印Cの方向側に向かってさらに回転される。その結果、第1アーム部91bは、矢印Cの方向側へ所定角度θ2変位する。第1アーム部91b及び第2アーム部91cの変位により、ブレーキスプリング91の胴部91aは、内径が拡大され、回転部材81の外周面81bに対して、内周面91a2の密接が解除された状態となる。
【0083】
すなわち、ブレーキスプリング91の胴部91aの内径が拡大し、胴部91aの内周面91a2と、回転部材82の外周面81bとが密接した状態から解放されることとなり、回転部材81は、外側部材92に対して矢印C方向側に回転可能な状態となる。
【0084】
このように、駆動装置10が駆動する場合、従動部51は、支持側保持部52に対して、進出方向A1側、或いは後退方向A2側に向かって移動可能な状態となり、制動部材90は、駆動装置10による移動部11の作動力によって、従動部51が移動部11に追従して移動する従動を許容する。
【0085】
以上のような構成の制動部材90において、回転部材81は、駆動装置10の駆動が停止している場合には、ブレーキスプリング91(本実施形態においては、胴部91aの内周面91a2)との摩擦によって、回転が抑制され、また駆動装置10が駆動している場合には、回転部材81の回転によってブレーキスプリング91の径(本実施形態においては、胴部91aの内径)が拡大して回転部材81の回転が許容される。
【0086】
なお、制動部材90の構成については、本実施形態に示される構成に限定されるものではない。例えば、ブレーキスプリング91の構成において、本実施形態のように、胴部91aが径縮小されることにより、回転部材81の外周面81bと密接されて、当該回転部材81の回転が抑制されるのに替わって、胴部91aが径拡大されることにより、外側部材92の内周面92aと密接されて、回転部材81の回転が抑制される構成としてもよい。
【0087】
(開放時におけるバックドア101の支持装置50による支持)
次に、バックドア101を全開した際の支持装置50によるバックドア101の支持について説明する。
【0088】
上述したように、バックドア101が閉鎖している状態から、駆動装置10のモータ13を駆動させて、移動部11を駆動側保持部12に対して進出方向A1に移動させる。これによってバックドア101が上方に移動する。バックドア101の上方への移動に伴って、
図7(b)に示す矢印B方向に支持装置50の支持側スピンドル部材54も回転し、ブレーキスプリング91の胴部91aと回転部材81との密接が開放され、従動部51は支持側保持部52に対して進出方向A1に移動する。
【0089】
バックドア101が全開した状態でモータ13を停止すると、ブレーキスプリング91の胴部91aが径拡大した分に対応する回転角度θ2だけ第2アーム部91cが矢印C方向側に移動する。そして、上述したように、駆動側付勢部材16、支持側付勢部材56の付勢力、及び、制動部材90の制動力によって従動部51は
図7(a)に示す状態で停止する。
【0090】
上述のように、回転角度θ2だけ第2アーム部91cが矢印C方向へ変位する際には、ブレーキスプリング91による制動力が回転部材81に作用していない状態となる。そのため、経年劣化等によって駆動側付勢部材16及び支持側付勢部材56の付勢力が小さくなった場合には、第2アーム部91cが回転角度θ2だけ矢印C方向へ変位する際に、バックドア101が自重により下がることがある。
【0091】
また、経年劣化等によってブレーキスプリング91と外側部材92の溝部92bとの間にガタが生じた場合、バックドア101を支持するために必要なトルクが発生しない角度領域である非作動角度領域が生じる。ここでのガタとは、例えば、制動部材90に外力(支持側付勢部材56の付勢力等)が作用していない状態で、ブレーキスプリング91の第1アーム部91b及び第1壁部92b1と、第2アーム部91c及び第2壁部92b2と、のそれぞれの間に所定以上の隙間が生じている状態を指す。このようなガタにより、制動部材90による抵抗が発生しない領域が発生する。これにより、さらにバックドア101が自重により下がりやすくなる。
【0092】
図8(a)は、ガタが生じた場合の
図7(b)と同じ状態を示す図である。この状態において、回転部材81の中心軸と第2壁部92b2とを通る線をM1とし、回転部材81の中心軸と第2アーム92cの第2壁部92b2側の面を通る線をM2とし、M2から矢印C側(第2壁部92b2側)へ所定角度θ2ずれた位置とを通る線をM3とする。M1とM3とのなす角θ1はガタに対応する隙間に相当する。
図8(a)に示すバックドア101の開放作動状態からモータ13が停止すると、
図8(b)に示すように、第2アーム部91cが、ブレーキスプリング91の胴部91aが径拡大した分に対応する回転角度θ2分矢印C方向へ変位する。そして、
図8(c)に示すように、第2アーム部91cおよび第1アーム部91bが、ガタに対応する角度θ1矢印C方向へさらに変位する。このように回転部材81の矢印C方向への回転が角度θ1とθ2分許容されているため、付勢力が小さい場合、支持側スピンドル部材54および駆動側スピンドル部材14が回転し、従動部51および移動部11が後退方向A2に移動し、バックドア101が下がることになる。
【0093】
ここで、本実施形態では、支持側スピンドル部材54の雄ネジ部54cのリードL2を、駆動側スピンドル部材14の雄ネジ部14cのリードL1よりも小さく設定している。
【0094】
リードL2を小さくすることで、支持側スピンドル部材54と支持側ナット部材55の間の摩擦力が大きくなる。バックドア101の自重によって従動部51を介して支持側ナット部材55に後退方向A2側の力が生じた場合に、支持側ナット部材55と支持側スピンドル部材54の間の摩擦力が大きいため、支持側スピンドル部材54が回転し難くなり、バックドア101の下方への移動が抑制される。このように、リードL2を小さくすることによって、支持装置50によるバックドア101の保持力を向上させることができる。
【0095】
このため、たとえブレーキスプリング91が経年劣化等でガタが生じた場合であっても、支持側スピンドル部材54と支持側ナット部材55の間で生じる摩擦力によってバックドア101を保持することができ、バックドア101の下降を抑制することができる。また、リードを小さくすると移動速度が低下するが、駆動装置10の駆動側スピンドル部材14のリードL1を大きく設定しているため、モータ13の回転速度を速くしなくても移動部11の移動速度を確保することができ、バックドア101の開放スピードを十分に確保することができる。
【0096】
(特徴等)
本実施形態の対象物移動機構1では、支持側スピンドル部材54の雄ネジ部54cのリードL2を、駆動側スピンドル部材14の雄ネジ部14cのリードL1よりも小さく設定している。このように、支持装置50の支持側スピンドル部材54のリードL2を小さくすることによって支持装置50の移動対象物の保持力を向上させることができる。このため、移動対象物を駆動装置10によって移動させた後に元の位置に戻る移動を抑制することができる。
【0097】
また、リードを小さくすると移動速度が遅くなるおそれがあるが、本実施形態では、駆動装置10の駆動側スピンドル部材14のリードL1は大きく設定できるため、モータ13の駆動速度を速くしなくても移動対象物の移動速度を確保することができる。このように、モータ13の駆動速度を低くできるため、音質を向上することができる。
【0098】
さらに、上述したように、バックドア101の開放位置における閉鎖方向への移動を抑制することができる。
【0099】
本実施形態の対象物移動機構1では、支持装置50は、従動部51の移動を規制または許容する制動部材90を有する。これにより、支持装置50による保持力を向上することができる。また、支持装置50の支持側スピンドル部材54のリードL2を小さくすることで移動対象物の保持力を向上しているため、制動部材90を設ける場合に制動部材90の出力を小さくすることができる。
【0100】
本実施形態の対象物移動機構1では、制動部材90は、径拡大および径縮小による摩擦力の増減によってブレーキ力を発生するブレーキスプリング91を有する。これにより、ブレーキスプリング91を用いて支持装置50による移動対象物の保持力を向上することができる。
【0101】
本実施形態の対象物移動機構1では、駆動側スピンドル部材14のリードは、12mm以上、15mm以下である。これにより、モータ13の動作速度を小さくすることができ、音質を向上することができる。
【0102】
本実施形態の対象物移動機構1では、支持側スピンドル部材54のリードは、7.5mm以上、9mm以下である。これにより、移動対象物を移動させた後に、元の位置に戻ろうとする移動を抑制できる。
【0103】
本実施形態の対象物移動機構1では駆動側スピンドル部材14のリードは、支持側スピンドル部材54のリードに起因して低下するバックドア101の移動速度を向上させるリードに設定されている。これによりバックドア101の開閉速度が低下して商品性が損なわれるのを防止できる。
【0104】
本実施形態の対象物移動機構1では、支持側スピンドル部材54のリードは、制動部材90の非作動角度領域において、バックドア101の下降を抑制するように設定されている。簡単な構成でバックドア101の下降を抑制することができ、バックドア101の下降による商品性が損なわれるのを防止できる。
【0105】
(他の実施の形態)
以上、本開示の一実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0106】
(A)
上記実施形態の対象物移動機構1では、駆動側付勢部材16および支持側付勢部材56が設けられているが、双方または一方が設けられていなくてもよい。本発明は、駆動側付勢部材16および支持側付勢部材56が設けられていない構成の対象物移動機構に対して適用してもよく、支持装置による移動対象物の保持力を向上することができる。
【0107】
(B)
上記実施形態の対象物移動機構1では、制動部材90のブレーキスプリング91にコイルバネを用いているが、支持装置50の支持側スピンドル部材54のリードを小さくすることで保持力が大きくなるため、制動部材90に必要な力を小さくできるので、コイルバネに限らなくてもよい。
【0108】
(C)
上記実施形態の対象物移動機構1では、制動部材90が設けられているが、制動部材90が設けられていなくてもよい。本発明は、制動部材90が設けられていない構成の対象物移動機構に対して適用してもよく、支持装置による移動対象物の保持力を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【0109】
本発明の対象物移動機構は、移動対象物の保持力を向上することが可能な効果を有し、車両のバックドアの開閉機構等として有用である
【符号の説明】
【0110】
1 :対象物移動機構
10 :駆動装置
11 :移動部
13 :モータ
14 :駆動側スピンドル部材
15 :駆動側ナット部材
22 :第1接続部
50 :支持装置
51 :従動部
54 :支持側スピンドル部材
55 :支持側ナット部材