WO2020121620A1 - ドア開閉装置 - Google Patents
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- E05B81/32—Details of the actuator transmission
Definitions
- the present invention relates to a door opening/closing device for opening/closing a vehicle door.
- the door opening and closing device described in Patent Document 1 is for opening and closing a door of a vehicle such as an automobile.
- a latch that engages and holds the striker, abuts and engages the latch, and the striker.
- the ratchet that maintains the meshed state with the latch and the latch
- the latch lever that cooperates with the latch
- the open lever that cooperates with the ratchet
- the open lever can be engaged and the latch is located at the half-latch position.
- a sector gear engageable with the latch lever and a motor for rotating the sector gear are provided.
- the sector gear With the latch in the half-latch position, the sector gear is rotated in one direction to engage the sector gear with the latch lever and move the latch to the full-latch position. As a result, the vehicle door is closed from the semi-closed state to the fully closed state. Then, by rotating the sector gear in the other direction, the sector gear engages with the open lever, and the contact engagement state between the latch and the ratchet is released. As a result, the meshing state between the striker and the latch is released, and the vehicle door can be opened.
- the sector gear abuts and engages with the latch lever and the open lever, and the engaging portion with the latch lever and the open lever is provided integrally with the sector gear.
- the sector gear is made of metal in order to ensure the strength to withstand repeated contact with the latch lever and open lever, and the sector gear has a relatively large diameter to secure the stroke of the engaging part.
- the door opening/closing device has room for improvement in terms of weight reduction.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to reduce the weight of a door opening/closing device.
- a door opening/closing device includes a meshing part that holds a vehicle door in a closed state by meshing and holding a striker provided in a vehicle body, and an actuator part that drives the meshing part.
- the portion engages with the striker in the half-latch position when the vehicle door is in the half-closed state, and engages with the striker in the full-latch position when the vehicle door is in the fully-closed state.
- the ratchet that holds the meshing state of the striker and the latch by mating, the latch lever that cooperates with the latch, and the open lever that cooperates with the ratchet, the actuator unit, the motor, the An output gear made of a resin material, which is rotated by a motor in a first direction and a second direction opposite to the first direction, and an output lever made of a metal material, which is integrally rotated with the output gear.
- the output lever engages with the latch lever when the output gear is rotated in the first direction while the latch is in the half-latch position to bring the latch to the full-latch position.
- the output gear is moved and rotated in the second direction, it is engaged with the open lever and the engagement state between the latch and the ratchet is released.
- the weight of the door opening/closing device can be reduced.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing the operation of the actuator unit in the closing operation of FIG. 4 and the opening operation of FIG. 5. It is a schematic diagram which shows operation
- FIG. 1 shows an example of a vehicle equipped with a door opening/closing device for explaining an embodiment of the present invention
- FIG. 2 shows the door opening/closing device of FIG. 1 in an exploded manner.
- the door opening/closing device 10 is applied to the back door 2 which is vertically rotated with respect to the vehicle body 1, and is attached to the lower part of the door 2.
- the door opening/closing device 10 includes a meshing portion 20 that meshes and holds the striker 3 provided on the vehicle body 1, and an actuator portion 70 that drives the meshing portion 20.
- the meshing portion 20 includes a latch 30 (see FIG. 3) that meshes with the striker 3, a ratchet 40 (see FIG. 3) that engages with the latch 30, a latch lever 50 that links with the latch 30, and an open lever that links with the ratchet 40. 60 and.
- the meshing portion 20 has a cover plate 21 and a back plate 24 that support the latch 30, the ratchet 40, the latch lever 50, and the open lever 60, and a bracket 28 that attaches the meshing portion 20 to the door 2.
- the cover plate 21 is formed in a box shape, and the bottom plate 22 of the cover plate 21 is provided with a striker entry groove 23 into which the striker 3 enters when the vehicle door 2 is closed.
- the cover plate 21 is assembled to the back plate 24, and the back plate 24 has a lid plate 25 that closes the upper opening of the cover plate 21.
- the back plate 24 has a pair of fixing portions 26 extending from the lid plate 25, and the pair of fixing portions 26 are fixed to the bracket 28.
- the bracket 28 is provided with a mounting portion 29 that is mounted on the door 2.
- the latch 30 and the ratchet 40 are housed between the bottom plate 22 of the cover plate 21 and the lid plate 25 of the back plate 24.
- the latch 30 is rotatable along the bottom plate 22, and the ratchet 40 is also rotatable along the bottom plate 22.
- the latch shaft 31 penetrates the cover plate 25 of the back plate 24.
- the latch lever 50 is arranged on the lid plate 25, and has a swing plate 51 fixed to the tip of the latch shaft 31 protruding from the lid plate 25 and an engagement pin erected on the swing plate 51. 52 and.
- the latch lever 50 fixed to the latch shaft 31 rotates together with the latch 30.
- the open lever shaft 61 which is the rotating shaft of the open lever 60, is supported by the support portion 27 of the back plate 24, and the support portion 27 extends from the cover plate 25 of the back plate 24 and is bent upward.
- the open lever shaft 61 supported by the support portion 27 is arranged above the cover plate 25.
- the open lever 60 has an arm portion 62 extending downward from the open lever shaft 61, and the arm portion 62 extends between the cover plate 21 in which the ratchet 40 is housed and the lid plate 25 of the back plate 24. ..
- FIG. 3 shows the operation of the latch 30 and the ratchet 40.
- the latch shaft 31, which is the rotation shaft of the latch 30, is arranged laterally of the striker entry groove 23 of the cover plate 21.
- the latch 30 is rotatable from the open position shown in FIG. 3(A) to the full latch position shown in FIG. 3(C) via the half latch position shown in FIG. 3(B).
- the latch 30 is biased by a torsion spring (not shown) in the direction from the full latch position to the open position.
- the latch 30 has a striker engagement groove 32 extending from the outer circumference toward the latch shaft 31.
- the inlet of the striker engagement groove 32 is arranged to overlap with the inlet of the striker entry groove 23 of the cover plate 21, and the striker 3 includes both the striker entry groove 23 and the striker engagement groove 32. It can freely enter and exit from both grooves. That is, the door 2 can be opened.
- the striker entry groove 23 and the striker engagement groove 32 intersect with each other, and the entrance of the striker engagement groove 32 is arranged apart from the entrance of the striker entry groove 23. ..
- the striker 3 that has entered the striker entry groove 23 and the striker engagement groove 32 cannot exit from both grooves, and the latch 30 and the striker 3 mesh with each other.
- the ratchet shaft 41 which is the rotating shaft of the ratchet 40, is provided on the side of the striker entry groove 23 on the side opposite to the latch shaft 31.
- the ratchet 40 has an engaging portion 42 that engages with the latch 30, and is biased by a torsion spring (not shown) in the arrow A direction to bring the engaging portion 42 into contact with the outer periphery of the latch 30.
- a full latch engagement portion 34 and a half latch engagement portion 35 are provided on the outer periphery of the latch 30 with which the engagement portion 42 abuts.
- the engagement portion 42 of the ratchet 40 which comes into sliding contact with the outer periphery of the latch 30 as the latch 30 rotates, engages with the half-latch engagement portion 35 of the latch 30.
- the engagement between the engagement portion 42 and the half-latch engagement portion 35 prevents the latch 30 from rotating from the half-latch position toward the open position and is locked at the half-latch position. Then, the latch 30 engaged with the striker 3 is locked at the half-latch position, so that the door 2 is held in the half-closed state.
- the striker 3 is pulled into the striker entry groove 23 by the latch 30 and the door 2 is fully closed.
- the engagement portion 42 of the ratchet 40 which comes into sliding contact with the outer periphery of the latch 30 as the latch 30 rotates, engages with the full-latch engagement portion 34 of the latch 30.
- the engagement of the engaging portion 42 and the full-latch engaging portion 34 prevents the latch 30 from rotating from the full-latch position toward the open position, and is locked at the full-latch position. Then, the latch 30 engaged with the striker 3 is locked at the full latch position, so that the door 2 is held in the fully closed state.
- the engagement between the full-latch engagement portion 34 or the half-latch engagement portion 35 of the latch 30 and the engagement portion 42 of the ratchet 40 is released by the open lever 60.
- the ratchet 40 has a pressed portion 43, and the pressed portion 43 is pressed by the arm portion 62 (see FIG. 2) of the open lever 60.
- the open lever 60 is rotated in a predetermined direction, and the arm portion 62 and the pressed portion 43 of the ratchet 40 engage with the rotation of the open lever 60, and the pressed portion 43 is pressed by the arm portion 62.
- the ratchet 40 is rotated in the direction of the arrow B, and the engagement between the full latch engagement portion 34 or the half latch engagement portion 35 and the engagement portion 42 is released.
- the latch 30 By releasing the engagement between the full latch engagement portion 34 or the half latch engagement portion 35 of the latch 30 and the engagement portion 42 of the ratchet 40, the latch 30 moves from the full latch position or the half latch position toward the open position. It becomes rotatable. Then, the latch 30 is rotated to an open position where the door 2 can be opened by, for example, the biasing force of a torsion spring that biases the latch 30 and the elasticity of a weather strip that seals between the door 2 and the vehicle body 1. Be moved.
- the actuator 70 rotates the latch 30 that fully closes the door 2 and the open lever 60 that allows the door 2 to open.
- the actuator section 70 will be described below.
- the actuator unit 70 is integrally formed with the worm wheel 77 and the worm wheel 77 that meshes with the worm 76 that is attached to the output shaft of the motor M that is the drive source. It has an output gear 80 that meshes with the relay gear 79 that is present, and an output lever 90 that transmits the rotation of the output gear 80.
- the actuator unit 70 also includes a base 71 and a cover 72 that support the motor M, the worm wheel 77, the output gear 80, and the output lever 90, and a support plate 73.
- the motor M, the worm wheel 77, and the output gear 80 are housed inside a case composed of the base 71 and the cover 72.
- the output lever 90 is arranged outside the case.
- the rotation shaft 81 of the output gear 80 penetrates the cover 72, and the output lever 90 is fixed to the tip portion 82 of the rotation shaft 81 protruding from the cover 72.
- the output lever 90 fixed to the rotation shaft 81 rotates together with the output gear 80.
- the support plate 73 is arranged between the cover 72 and the output lever 90, and is fixed to the outer surface of the cover 72.
- the support plate 73 has a bearing 74, and the tip portion 82 of the rotary shaft 81 protruding from the cover 72 is inserted into the bearing 74.
- the support plate 73 rotatably supports the rotary shaft 81 via the bearing 74, and reinforces the support of the rotary shaft 81.
- the actuator section 70 is assembled to the meshing section 20 via the bracket 28.
- the bracket 28 has a plurality of fixed portions including a pair of fixed portions 28a and 28b to which the pair of fixing portions 26 of the back plate 24 are fixed.
- Has another fixed portion 28c in addition to the pair of fixed portions 28a and 28b, , Has another fixed portion 28c.
- the cover 72 of the actuator portion 70 is fixed to the fixed portions 28 a to 28 c of the bracket 28 by the bolt 4, and the actuator portion 70 is assembled to the meshing portion 20.
- the support plate 73 has fixing portions 73a to 73c fixed to the outer surface of the cover 72.
- the fixing portions 73a to 73c are sandwiched between the fixed portions 28a to 28c of the bracket 28 and the cover 72, and the bolt 4 for fixing the cover 72 to the bracket 28 penetrates the fixing portions 73a to 73c and covers. It is fastened to 72. That is, the fixing point between the cover 72 and the supporting plate 73 is the same as the fixing point between the bracket 28 and the cover 72, and when the cover 72 is fixed to the bracket 28, the supporting plate 73 is also covered. Fixed to. Thereby, the efficiency of the assembling work of the door opening/closing device 10 is enhanced.
- the output lever 90 includes a swing plate 91 fixed to the tip portion 82 of the rotary shaft 81, a pressing pin 92 provided upright on the swing plate 91, and extending from the swing plate 91 and with respect to the swing plate 91. And a pressing portion 93 that is bent substantially vertically. With the actuator portion 70 assembled to the meshing portion 20, the pressing pin 92 and the pressing portion 93 are provided above the cover plate 25 of the back plate 24, and the engaging pin 52 of the latch lever 50 and the arm portion 62 of the open lever 60. It is located between and.
- the motor M is controlled by a control unit (not shown) and is rotated in both forward and reverse directions.
- the output lever 90 rotates in the direction of arrow C in response to the forward rotation of the motor M, and the output lever 90 rotates in the direction of arrow D in response to the reverse rotation of the motor M.
- the pressing pin 92 and the engagement pin 52 of the latch lever 50 are engaged with each other.
- the pressing portion 93 and the arm portion 62 of the open lever 60 are engaged with each other.
- FIG. 4 shows a closing operation of the door opening/closing device 10 that completely closes the door 2.
- FIG. 4A shows the states of the latch lever 50 and the output lever 90 when the latch 30 is in the open position
- FIG. 4B shows the latch lever 50 and the output when the latch 30 is in the half-latch position
- 4C shows the state of the lever 90
- FIG. 4C shows the state of the latch lever 50 and the output lever 90 when the latch 30 is at the full latch position.
- the latch 30 With the closing operation of the door 2, the latch 30 is rotated from the open position to the half-latch position, the latch 30 engaged with the striker 3 is held in the half-latch position, and the door 2 is held in the half-closed state.
- the control unit that controls the motor M causes the motor M to rotate in the forward direction when the door 2 is held in the semi-closed state.
- the output lever 90 rotates in the direction of arrow C (see FIG. 2).
- the pressing pin 92 abuts on the engaging pin 52 of the latch lever 50 in response to the rotation of the output lever 90 in the direction of arrow C.
- the engagement pin 52 is pressed by the pressing pin 92, and the latch lever 50 rotates in the arrow E direction.
- the latch 30 that rotates together with the latch lever 50 also rotates in the direction of arrow E, and the latch 30 rotates from the half-latch position to the full-latch position.
- the striker 3 is pulled into the striker entry groove 23 by the latch 30, and the door 2 is fully closed.
- the latch 30 is locked at the full latch position by the ratchet 40, and the door 2 is held in the fully closed state.
- FIG. 5 shows an opening operation of the door opening/closing device 10 that allows the door 2 to be opened.
- FIG. 5A shows the state of the open lever 60 and the output lever 90 when the latch 30 is locked at the full latch position by the ratchet 40
- FIG. 5B shows that the latch 30 is unlocked.
- the state of the open lever 60 and the output lever 90 at the time of opening is shown.
- the latch 30 that meshes with the striker 3 is locked at the full latch position by the ratchet 40, and the door 2 is held in the fully closed state.
- the control unit that controls the motor M rotates the motor M in the reverse direction based on the door opening instruction input to the control unit. As a result, the output lever 90 rotates in the arrow D direction.
- the pressing portion 93 contacts the arm portion 62 of the open lever 60 in accordance with the rotation of the output lever 90 in the direction of arrow D.
- the arm portion 62 is pressed by the pressing portion 93, and the open lever 60 rotates in the arrow F direction.
- the arm portion 62 of the open lever 60 and the pressed portion 43 (see FIG. 3C) of the ratchet 40 engage with each other and are pressed by the arm portion 62.
- the ratchet 40 rotates, and the latch 30 is unlocked.
- the latch 30 is rotated from the full latch position to the open position by, for example, the biasing force of the torsion spring that biases the latch 30.
- FIG. 6 shows the operation of the actuator unit 70 in the above-described closing operation and opening operation.
- FIG. 6A shows a state in which the output lever 90 rotates in the direction of arrow D in the open operation
- FIG. 6C shows a state in which the output lever 90 rotates in the direction of arrow C in the close operation
- FIG. 6B shows a state in which the output lever 90 is in the neutral position.
- the output lever 90 rotates in the direction of arrow D in the open operation with the neutral position as the base point, and in the close operation. Rotates in the direction of arrow C.
- the open lever 60 is pressed by the pressing portion 93 of the output lever 90, and the stroke S1 required for the pressing portion 93 is the turning radius L1 of the pressing portion 93 and the turning angle of the output lever 90 in the direction of arrow D.
- the latch lever 50 is pressed by the pressing pin 92 of the output lever 90, and the stroke S2 required for the pressing pin 92 is the turning radius L2 of the pressing pin 92 and the rotation of the output lever 90 in the direction of arrow C. It is related to the moving angle ⁇ 2.
- the output lever 90 and the output gear 80 rotate integrally, and the total rotation angle of the output gear 80 in the open operation and the close operation is ⁇ 1+ ⁇ 2.
- the rotation of the motor M is transmitted to the output gear 80 via the relay gear 79, and the output gear 80 meshing with the relay gear 79 is formed in an arc shape having a central angle larger than ⁇ 1+ ⁇ 2.
- the output gear 80 is formed to have a relatively large diameter in order to sufficiently reduce the rotation of the motor M between the relay gear 79 and the output gear 80.
- the pitch circle radius of the output gear 80 is large.
- R is greater than L1 and greater than L2.
- the output lever 90 that presses the latch lever 50 and the open lever 60 is made of a metal material from the viewpoint of ensuring the strength to withstand repeated contact with the latch lever 50 and the open lever 60.
- the output lever 90 since the rotation angle of the output lever 90 is obtained by the output gear 80, the output lever 90 can be formed in a linear shape and can be made smaller than the arc-shaped output gear 80. As a result, the weight of the output lever 90 made of a metal material can be reduced.
- the output gear 80 released from the contact with the latch lever 50 and the open lever 60 is made of a resin material. Since the relatively large output gear 80 is made of a resin material, further weight reduction is achieved.
- FIG. 7 shows a method for enabling the door 2 to be opened in an emergency when a problem such as seizure occurs in the motor M.
- FIG. 7A shows a case where the motor M cannot operate before the output lever 90 returns to the neutral position after the above-described closing operation, and the pressing pin 92 of the output lever 90 and the engaging pin 52 of the latch lever 50 are shown. The contact with is maintained. In this case, the latch 30 is fixed at the full latch position, and the door 2 cannot be opened.
- the cover 72 of the actuator portion 70 is fixed to the fixed portions 28a to 28c of the bracket 28 of the meshing portion 20 by the bolts 4.
- the actuator portion 70 rotates about the bolt 4 of the remaining fixed portion with respect to the meshing portion 20. It will be possible.
- FIG. 7B shows a state in which the actuator portion 70 is rotated with respect to the meshing portion 20 about the bolt 4 of one fixed portion 28 a.
- the door opening/closing device disclosed in the present specification includes a meshing portion that holds a vehicle door in a closed state by meshing and holding a striker provided in a vehicle body, and an actuator portion that drives the meshing portion. And the meshing portion meshes with the striker at the half-latch position when the vehicle door is in the half-closed state, and meshes with the striker at the full-latch position when the vehicle door is in the fully-closed state.
- the actuator includes: a latch; a ratchet that engages with the latch to maintain a meshed state between the striker and the latch; a latch lever that is associated with the latch; and an open lever that is associated with the ratchet.
- the part includes a motor, an output gear made of a resin material, which is rotated by the motor in a first direction and a second direction opposite to the first direction, and a metal material which is integrally rotated with the output gear.
- An output lever consisting of, the output lever engaging with the latch lever when the output gear is rotated in the first direction with the latch in the half-latch position, The latch is moved to the full latch position, and when the output gear is rotated in the second direction, the latch engages with the open lever and releases the engagement between the latch and the ratchet.
- the actuator portion houses a case in which the motor and the output gear are housed, the output gear arranged inside the case, and the outside of the case.
- a support body that is disposed outside the case between the output lever and the support lever that supports the rotation shaft of the force gear and the output lever.
- the meshing portion has a bracket fixed to the case of the actuator portion, and at least a part of a plurality of fixing portions of the support body with respect to the case. Is the same as at least a part of a plurality of fixing points of the bracket with respect to the case.
- the actuator part when the fixing of the other fixing part except for one fixing part of the plurality of fixing parts to the case of the bracket is released, the actuator part is With respect to the meshing portion, the actuator portion is relatively rotatable about the one fixed portion, and the actuator portion is relatively rotated in a state in which the output lever and the latch lever are engaged, The engagement between the output lever and the latch lever is released.
- the bracket has an attachment portion attached to the vehicle door.
- the present invention can be used for a door opening/closing device that opens/closes a door of a vehicle such as an automobile.
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Abstract
ドア開閉装置10は、車両ドアを閉状態に保持する噛合部20と、噛合部20を駆動するアクチュエータ部70と、を備え、噛合部20は、ラッチ30と、ラチェット40と、ラッチ30と連係するラッチレバー50と、ラチェット40と連係するオープンレバー60と、を有し、アクチュエータ部70は、モータMと、モータによって第1方向及び第1方向とは反対の第2方向に回動される、樹脂材料からなる出力ギア80と、出力ギア80と一体に回動される、金属材料からなる出力レバー90と、を有し、出力レバー90は、ラッチ30がハーフラッチ位置にある状態で出力ギア80が第1方向に回動された場合に、ラッチレバー50と係合し、ラッチ30をフルラッチ位置に移動させ、出力ギア80が第2方向に回動された場合に、オープンレバー60と係合し、ラッチ30とラチェット40との係合状態を解除させる。
Description
本発明は、車両ドアを開閉するドア開閉装置に関する。
特許文献1に記載されたドア開閉装置は、自動車等の車両のドアを開閉するものであり、ハーフラッチ位置およびフルラッチ位置で、ストライカを噛合保持するラッチと、ラッチと当接係合し、ストライカとラッチとの噛合状態を維持するラチェットと、ラッチと連携するラッチレバーと、ラチェットと連携するオープンレバーと、オープンレバーと係合可能であって、かつ、ラッチがハーフラッチ位置に位置する場合にラッチレバーと係合可能なセクターギアと、セクターギアを回動させるモータとを備える。
ラッチがハーフラッチ位置に位置した状態で、セクターギアが一方向に回動されることにより、セクターギアがラッチレバーと係合し、ラッチがフルラッチ位置に移動される。これにより、車両ドアが半閉状態から全閉状態に閉扉される。そして、セクターギアが他方向に回動されることにより、セクターギアがオープンレバーと係合し、ラッチとラチェットの当接係合状態が解除される。これにより、ストライカとラッチとの噛合状態が解除され、車両ドアが開扉可能となる。
特許文献1に記載されたドア開閉装置では、セクターギアがラッチレバー及びオープンレバーと当接係合し、ラッチレバー及びオープンレバーとの係合部がセクターギアに一体に設けられている。ラッチレバー及びオープンレバーとの繰り返しの当接に耐え得る強度を確保するため、セクターギアは金属部材によって形成されており、また、係合部のストロークを確保するため、セクターギアは比較的大径に形成されており、ドア開閉装置の軽量化を図るうえで改善の余地がある。
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、ドア開閉装置の軽量化を図ることを目的とする。
本発明の一態様のドア開閉装置は、車両ボディに設けられるストライカを噛合保持することによって車両ドアを閉状態に保持する噛合部と、前記噛合部を駆動するアクチュエータ部と、を備え、前記噛合部は、前記車両ドアが半閉状態にある場合に、ハーフラッチ位置において前記ストライカと噛み合い、前記車両ドアが全閉状態にある場合に、フルラッチ位置において前記ストライカと噛み合うラッチと、前記ラッチと係合することによって前記ストライカと前記ラッチとの噛合状態を保持するラチェットと、前記ラッチと連係するラッチレバーと、前記ラチェットと連係するオープンレバーと、を有し、前記アクチュエータ部は、モータと、前記モータによって第1方向及び第1方向とは反対の第2方向に回動される、樹脂材料からなる出力ギアと、前記出力ギアと一体に回動される、金属材料からなる出力レバーと、を有し、前記出力レバーは、前記ラッチが前記ハーフラッチ位置にある状態で前記出力ギアが前記第1方向に回動された場合に、前記ラッチレバーと係合し、前記ラッチを前記フルラッチ位置に移動させ、前記出力ギアが前記第2方向に回動された場合に、前記オープンレバーと係合し、前記ラッチと前記ラチェットとの係合状態を解除させる。
本発明によれば、ドア開閉装置の軽量化を図ることができる。
図1は、本発明の実施形態を説明するための、ドア開閉装置を備えた車両の一例を示し、図2は、図1のドア開閉装置を分解して示す。
ドア開閉装置10は、車両ボディ1に対して上下方向に回動されるバックドア2に適用され、ドア2の下部に取り付けられている。ドア開閉装置10は、車両ボディ1に設けられているストライカ3を噛合保持する噛合部20と、噛合部20を駆動するアクチュエータ部70とを備える。
噛合部20は、ストライカ3と噛み合うラッチ30(図3参照)と、ラッチ30と係合するラチェット40(図3参照)と、ラッチ30と連係するラッチレバー50と、ラチェット40と連係するオープンレバー60とを有する。また噛合部20は、ラッチ30、ラッチェト40、ラッチレバー50およびオープンレバー60を支持するカバープレート21及びバックプレート24と、噛合部20をドア2に取り付けるブラケット28とを有する。
カバープレート21は箱状に形成されており、カバープレート21の底板22には、車両ドア2の閉扉に伴ってストライカ3が進入するストライカ進入溝23が設けられている。カバープレート21はバックプレート24に組み付けられており、バックプレート24は、カバープレート21の上部開口を塞ぐ蓋板25を有する。また、バックプレート24は、蓋板25から延びる一対の固定部26を有し、一対の固定部26はブラケット28に固定される。そして、ブラケット28には、ドア2に取り付けられる取付部29が設けられている。
ラッチ30及びラチェット40は、カバープレート21の底板22とバックプレート24の蓋板25との間に収容されている。ラッチ30は底板22に沿って回動可能であり、ラチェット40もまた底板22に沿って回動可能である。
ラッチ軸31は、バックプレート24の蓋板25を貫通している。ラッチレバー50は、蓋板25上に配置されており、蓋板25から突出しているラッチ軸31の先端部に固定される揺動プレート51と、揺動プレート51に立設された係合ピン52とを有する。ラッチ軸31に固定されたラッチレバー50はラッチ30と一体に回動する。
オープンレバー60の回動軸であるオープンレバー軸61は、バックプレート24の支持部27によって支持されており、支持部27は、バックプレート24の蓋板25から延び且つ上方に折り曲げられている。支持部27に支持されたオープンレバー軸61は蓋板25の上方に配置されている。オープンレバー60は、オープンレバー軸61から下方に延びるアーム部62を有し、アーム部62は、ラチェット40が収容されているカバープレート21とバックプレート24の蓋板25との間に及んでいる。
図3は、ラッチ30及びラチェット40の動作を示す。
ラッチ30の回動軸であるラッチ軸31は、カバープレート21のストライカ進入溝23の側方向に配置されている。ラッチ30は、図3(A)に示すオープン位置から、図3(B)に示すハーフラッチ位置を経て、図3(C)に示すフルラッチ位置まで回動可能である。ラッチ30は、図示しないトーションばねにより、フルラッチ位置からオープン位置に向かう方向に付勢されている。
ラッチ30は、外周からラッチ軸31に向けて延びるストライカ係合溝32を有する。ラッチ30がオープン位置にあるとき、ストライカ係合溝32の入口はカバープレート21のストライカ進入溝23の入口に重なって配置され、ストライカ3は、ストライカ進入溝23及びストライカ係合溝32の両溝に進入自在且つ両溝から脱出自在である。すなわち、ドア2は開扉可能である。
一方、ラッチ30がハーフラッチ位置又はフルラッチ位置にあるとき、ストライカ進入溝23とストライカ係合溝32とは交差し、ストライカ係合溝32の入口はストライカ進入溝23の入口から外れて配置される。ストライカ進入溝23及びストライカ係合溝32に進入しているストライカ3は両溝から退出不能となり、ラッチ30とストライカ3とが噛み合う。
ラチェット40の回動軸であるラチェット軸41は、ラッチ軸31とは反対側でストライカ進入溝23の側方に設けられている。ラチェット40は、ラッチ30と係合する係合部42を有し、図示しないトーションばねにより、係合部42をラッチ30の外周に当接させる矢印A方向に付勢されている。係合部42が当接するラッチ30の外周には、フルラッチ係合部34と、ハーフラッチ係合部35とが設けられている。
ラッチ30がオープン位置からハーフラッチ位置に回動すると、ラッチ30の回動に伴ってラッチ30の外周に摺接するラチェット40の係合部42が、ラッチ30のハーフラッチ係合部35に係合する係合する。係合部42とハーフラッチ係合部35との係合により、ラッチ30は、ハーフラッチ位置からオープン位置に向かう回動を阻止され、ハーフラッチ位置に係止される。そして、ストライカ3と噛み合ったラッチ30がハーフラッチ位置に係止されることにより、ドア2が半閉状態に保持される。
ラッチ30がハーフラッチ位置からフルラッチ位置にさらに回動すると、ストライカ3が、ラッチ30によってストライカ進入溝23の奥に引き込まれ、ドア2が全閉される。また、ラッチ30の回動に伴ってラッチ30の外周に摺接するラチェット40の係合部42が、ラッチ30のフルラッチ係合部34に係合する。係合部42とフルラッチ係合部34との係合により、ラッチ30は、フルラッチ位置からオープン位置に向かう回動を阻止され、フルラッチ位置に係止される。そして、ストライカ3と噛み合ったラッチ30がフルラッチ位置に係止されることにより、ドア2が全閉状態に保持される。
ラッチ30のフルラッチ係合部34又はハーフラッチ係合部35とラチェット40の係合部42との係合は、オープンレバー60によって解除される。ラチェット40は被押圧部43を有し、被押圧部43は、オープンレバー60のアーム部62(図2参照)によって押圧される。オープンレバー60が所定方向に回動され、オープンレバー60の回動に伴ってアーム部62とラチェット40の被押圧部43とが係合し、被押圧部43がアーム部62によって押圧される。そして、被押圧部43が押圧されることにより、ラチェット40は矢印B方向に回動し、フルラッチ係合部34又はハーフラッチ係合部35と係合部42との係合が解除される。
ラッチ30のフルラッチ係合部34又はハーフラッチ係合部35とラチェット40の係合部42との係合が解除されることにより、ラッチ30は、フルラッチ位置又はハーフラッチ位置からオープン位置に向けて回動可能となる。そして、ラッチ30は、例えばラッチ30を付勢するトーションばねの付勢力、ドア2と車両ボディ1との間をシールするウェザーストリップの弾力等により、ドア2が開扉可能となるオープン位置まで回動される。
ドア2を半閉状態から全閉させるラッチ30の回動、及びドア2を開扉可能とするオープンレバー60の回動は、いずれもアクチュエータ部70によって行われる。以下、アクチュエータ部70について説明する。
再び図2を参照して、アクチュエータ部70は、駆動源であるモータMと、モータMの出力軸に取り付けられているウォーム76に噛合うウォームホイール77と、ウォームホイール77に一体に形成されている中継ギア79に噛合う出力ギア80と、出力ギア80の回転が伝達される出力レバー90とを有する。また、アクチュエータ部70は、モータM、ウォームホイール77、出力ギア80及び出力レバー90を支持するベース71及びカバー72並びに支持板73を有する。
モータM、ウォームホイール77及び出力ギア80は、ベース71及びカバー72によって構成されるケースの内部に収容されている。一方、出力レバー90は、ケースの外側に配置されている。出力ギア80の回動軸81はカバー72を貫通しており、出力レバー90は、カバー72から突出している回動軸81の先端部82に固定されている。回動軸81に固定された出力レバー90は出力ギア80と一体に回動する。
支持板73は、カバー72と出力レバー90との間に配置されており、カバー72の外面に固定されている。支持板73は軸受74を有し、軸受74には、カバー72から突出している回動軸81の先端部82が挿通される。支持板73は、軸受74を介して回動軸81を回動可能に支持し、回動軸81の支持を補強する。
アクチュエータ部70は、ブラケット28を介して噛合部20に組み付けられる。ブラケット28は、バックプレート24の一対の固定部26が固定される一対の被固定部28a,28bを含む複数の被固定部を有し、本例では、一対の被固定部28a,28bに加え、もう一つの被固定部28cを有する。アクチュエータ部70のカバー72が、ボルト4によってブラケット28の被固定部28a~28cに固定され、アクチュエータ部70は噛合部20に組み付けられている。
ここで、支持板73は、カバー72の外面に固定される固定部73a~73cを有する。固定部73a~73cは、ブラケット28の被固定部28a~28cとカバー72との間に挟まれており、カバー72をブラケット28に固定するボルト4は、固定部73a~73cを貫通してカバー72に締結される。すなわち、カバー72と支持板73との固定箇所が、ブラケット28とカバー72との固定箇所と同一となっており、カバー72がブラケット28に固定される際に、併せて支持板73がカバー72に固定される。これにより、ドア開閉装置10の組み立て作業の効率が高まる。
出力レバー90は、回動軸81の先端部82に固定される揺動プレート91と、揺動プレート91に立設された押圧ピン92と、揺動プレート91から延び且つ揺動プレート91に対して略垂直に折り曲げられてなる押圧部93とを有する。アクチュエータ部70が噛合部20に組み付けられた状態で、押圧ピン92及び押圧部93は、バックプレート24の蓋板25の上方において、ラッチレバー50の係合ピン52とオープンレバー60のアーム部62との間に配置されている。
モータMは、図示しない制御部によって制御され、正逆両方向に回転される。モータMの正方向の回転に応じて出力レバー90は矢印C方向に回動し、モータMの逆方向の回転に応じて出力レバー90は矢印D方向に回動する。出力レバー90が矢印C方向に回動することにより、押圧ピン92とラッチレバー50の係合ピン52とが係合する。一方、出力レバー90が矢印D方向に回動することにより、押圧部93とオープンレバー60のアーム部62とが係合する。
図4は、ドア2を全閉させるドア開閉装置10のクローズ動作を示す。
図4(A)は、ラッチ30がオープン位置にあるときのラッチレバー50及び出力レバー90の状態を示し、図4(B)は、ラッチ30がハーフラッチ位置にあるときのラッチレバー50及び出力レバー90の状態を示し、図4(C)は、ラッチ30がフルラッチ位置にあるときのラッチレバー50及び出力レバー90の状態を示している。
ドア2の閉扉操作に伴い、ラッチ30がオープン位置からハーフラッチ位置に回動し、ストライカ3と噛み合ったラッチ30がハーフラッチ位置に保持され、ドア2が半閉状態に保持される。モータMを制御する制御部は、ドア2が半閉状態に保持されたことを契機に、モータMを正方向に回転させる。これにより、出力レバー90が矢印C方向(図2参照)に回動する。
図4(C)に示すように、出力レバー90の矢印C方向の回動に応じて、押圧ピン92がラッチレバー50の係合ピン52に当接する。係合ピン52が押圧ピン92によって押圧され、ラッチレバー50は矢印E方向に回動する。ラッチレバー50と一体に回動するラッチ30もまた矢印E方向に回動し、ラッチ30はハーフラッチ位置からフルラッチ位置に回動する。これにより、ストライカ3が、ラッチ30によってストライカ進入溝23の奥に引き込まれ、ドア2が全閉される。そして、ラッチ30がラチェット40によってフルラッチ位置に係止され、ドア2が全閉状態に保持される。
図5は、ドア2を開扉可能とするドア開閉装置10のオープン動作を示す。
図5(A)は、ラッチ30がラチェット40によってフルラッチ位置に係止されているときのオープンレバー60及び出力レバー90の状態を示し、図5(B)は、ラッチ30の係止が解除されたときのオープンレバー60及び出力レバー90の状態を示している。
ストライカ3と噛み合ったラッチ30がラチェット40によってフルラッチ位置に係止されており、ドア2は全閉状態に保持されている。モータMを制御する制御部は、制御部に入力される開扉指示に基づき、モータMを逆方向に回転させる。これにより、出力レバー90が矢印D方向に回動する。
図5(B)に示すように、出力レバー90の矢印D方向の回動に応じて、押圧部93がオープンレバー60のアーム部62に当接する。アーム部62が押圧部93によって押圧され、オープンレバー60は矢印F方向に回動する。オープンレバー60の矢印F方向の回動に伴って、オープンレバー60のアーム部62とラチェット40の被押圧部43(図3(C)参照)とが係合し、アーム部62によって押圧されたラチェット40が回動し、ラッチ30の係止が解除される。これにより、ラッチ30は、例えばラッチ30を付勢するトーションばねの付勢力等により、フルラッチ位置からオープン位置まで回動される。
図6は、上述したクローズ動作及びオープン動作におけるアクチュエータ部70の動作を示す。
図6(A)は、オープン動作において出力レバー90が矢印D方向に回動した状態を示し、図6(C)は、クローズ動作において出力レバー90が矢印C方向に回動した状態を示す。そして、図6(B)は、出力レバー90が中立位置にある状態を示し、出力レバー90は、この中立位置を基点にして、オープン動作においては矢印D方向に回動し、またクローズ動作においては矢印C方向に回動する。
オープン動作において、オープンレバー60は出力レバー90の押圧部93によって押圧され、押圧部93に必要なストロークS1は、押圧部93の回動半径L1と、出力レバー90の矢印D方向の回動角度θ1に関連する。また、クローズ動作において、ラッチレバー50は出力レバー90の押圧ピン92によって押圧され、押圧ピン92に必要なストロークS2は、押圧ピン92の回動半径L2と、出力レバー90の矢印C方向の回動角度θ2に関連する。
出力レバー90と出力ギア80とは一体に回動し、オープン動作及びクローズ動作における出力ギア80のトータルの回動角度はθ1+θ2となる。モータMの回転は中継ギア79を介して出力ギア80に伝達され、中継ギア79と噛み合う出力ギア80は、θ1+θ2より大きい中心角度を有する円弧状に形成される。そして、中継ギア79と出力ギア80との間でモータMの回転を十分に減速するため、出力ギア80は比較的大径に形成され、図6に示す例では、出力ギア80のピッチ円半径RはL1より大きく、またL2より大きい。
ラッチレバー50及びオープンレバー60を押圧する出力レバー90は、ラッチレバー50及びオープンレバー60との繰り返しの当接に耐える強度を確保する観点から、金属材料によって形成されている。ここで、出力レバー90の回動角度は出力ギア80によって得られるので、出力レバー90は直線状に形成でき、円弧状の出力ギア80よりも小型化できる。これにより、金属材料からなる出力レバー90の重量を軽減できる。一方、ラッチレバー50及びオープンレバー60との当接から解放された出力ギア80は、樹脂材料によって形成されている。相対的に大きい出力ギア80が樹脂材料によって形成されることにより、さらなる軽量化が図られる。
図7は、モータMに焼き付き等の不具合が発生した場合の非常時に、ドア2を開扉可能とする方法を示す。
図7(A)は、上述したクローズ動作後に出力レバー90が中立位置に戻る前にモータMが動作不能になった場合を示し、出力レバー90の押圧ピン92とラッチレバー50の係合ピン52との当接が維持されている。この場合、ラッチ30がフルラッチ位置に固定され、ドア2は開扉不能である。
ここで、アクチュエータ部70のカバー72は、ボルト4によって噛合部20のブラケット28の被固定部28a~28cに固定されている。被固定部28a~28cのう二つの被固定部のボルト4が取り外された場合に、アクチュエータ部70は、残る一つの被固定部のボルト4を中心にして、噛合部20に対して回動可能となる。
図7(B)は、一つの被固定部28aのボルト4を中心にして、アクチュエータ部70が噛合部20に対して回動された状態を示す。アクチュエータ部70の回動に伴い、出力レバー90の押圧ピン92とラッチレバー50の係合ピン52との係合が強制的に解除される。これにより、ドア2が開扉可能となる。
以上、説明したとおり、本明細書に開示されたドア開閉装置は、車両ボディに設けられるストライカを噛合保持することによって車両ドアを閉状態に保持する噛合部と、前記噛合部を駆動するアクチュエータ部と、を備え、前記噛合部は、前記車両ドアが半閉状態にある場合に、ハーフラッチ位置において前記ストライカと噛み合い、前記車両ドアが全閉状態にある場合に、フルラッチ位置において前記ストライカと噛み合うラッチと、前記ラッチと係合することによって前記ストライカと前記ラッチとの噛合状態を保持するラチェットと、前記ラッチと連係するラッチレバーと、前記ラチェットと連係するオープンレバーと、を有し、前記アクチュエータ部は、モータと、前記モータによって第1方向及び第1方向とは反対の第2方向に回動される、樹脂材料からなる出力ギアと、前記出力ギアと一体に回動される、金属材料からなる出力レバーと、を有し、前記出力レバーは、前記ラッチが前記ハーフラッチ位置にある状態で前記出力ギアが前記第1方向に回動された場合に、前記ラッチレバーと係合し、前記ラッチを前記フルラッチ位置に移動させ、前記出力ギアが前記第2方向に回動された場合に、前記オープンレバーと係合し、前記ラッチと前記ラチェットとの係合状態を解除させる。
また、本明細書に開示されたドア開閉装置は、前記アクチュエータ部が、前記モータと、前記出力ギアとを収容するケースと、前記ケースの内側に配置される前記出力ギアと、前記ケースの外側に配置される前記出力レバーとの間で前記ケースの外側に配置され、前記力ギア及び前記出力レバーの回転軸を支持する支持体と、を有する。
また、本明細書に開示されたドア開閉装置は、前記噛合部が、前記アクチュエータ部の前記ケースに固定されるブラケットを有し、前記支持体の前記ケースに対する複数の固定箇所のうち少なくとも一部は、前記ブラケットの前記ケースに対する複数の固定箇所のうち少なくとも一部と同一である。
また、本明細書に開示されたドア開閉装置は、前記ブラケットの前記ケースに対する複数の固定箇所のうち一つの固定箇所を除く他の固定箇所の固定が解除された場合に、前記アクチュエータ部は、前記噛合部に対し、前記一つの固定箇所を中心にして相対回転可能であり、前記出力レバーと前記ラッチレバーとが係合している状態で、前記アクチュエータ部が相対回転されることにより、前記出力レバーと前記ラッチレバーとの係合が解除される。
また、本明細書に開示されたドア開閉装置は、前記ブラケットが、前記車両ドアに取り付けられる取付部を有する。
本発明は、自動車等の車両のドアを開閉するドア開閉装置に利用できる。
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。本出願は、2018年12月12日出願の日本特許出願(特願2018-232990)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
1 車両ボディ
2 車両ドア
3 ストライカ
4 ボルト
10 ドア開閉装置
20 噛合部
21 カバープレート
22 底板
23 ストライカ進入溝
24 バックプレート
25 蓋板
26 固定部
27 支持部
28 ブラケット
29 取付部
30 ラッチ
31 ラッチ軸
32 ストライカ係合溝
34 フルラッチ係合部
35 ハーフラッチ係合部
40 ラッチェト
41 ラチェット軸
42 係合部
43 被押圧部
50 ラッチレバー
51 揺動プレート
52 係合ピン
60 オープンレバー
61 オープンレバー軸
62 アーム部
70 アクチュエータ部
71 ベース
72 カバー
73 支持板
74 軸受
76 ウォーム
77 ウォームホイール
79 中継ギア
80 出力ギア
81 回動軸
82 先端部
90 出力レバー
91 揺動プレート
92 押圧ピン
93 押圧部
M モータ
2 車両ドア
3 ストライカ
4 ボルト
10 ドア開閉装置
20 噛合部
21 カバープレート
22 底板
23 ストライカ進入溝
24 バックプレート
25 蓋板
26 固定部
27 支持部
28 ブラケット
29 取付部
30 ラッチ
31 ラッチ軸
32 ストライカ係合溝
34 フルラッチ係合部
35 ハーフラッチ係合部
40 ラッチェト
41 ラチェット軸
42 係合部
43 被押圧部
50 ラッチレバー
51 揺動プレート
52 係合ピン
60 オープンレバー
61 オープンレバー軸
62 アーム部
70 アクチュエータ部
71 ベース
72 カバー
73 支持板
74 軸受
76 ウォーム
77 ウォームホイール
79 中継ギア
80 出力ギア
81 回動軸
82 先端部
90 出力レバー
91 揺動プレート
92 押圧ピン
93 押圧部
M モータ
Claims (5)
- 車両ボディに設けられるストライカを噛合保持することによって車両ドアを閉状態に保持する噛合部と、
前記噛合部を駆動するアクチュエータ部と、
を備え、
前記噛合部は、
前記車両ドアが半閉状態にある場合に、ハーフラッチ位置において前記ストライカと噛み合い、前記車両ドアが全閉状態にある場合に、フルラッチ位置において前記ストライカと噛み合うラッチと、
前記ラッチと係合することによって前記ストライカと前記ラッチとの噛合状態を保持するラチェットと、
前記ラッチと連係するラッチレバーと、
前記ラチェットと連係するオープンレバーと、
を有し、
前記アクチュエータ部は、
モータと、
前記モータによって第1方向及び第1方向とは反対の第2方向に回動される、樹脂材料からなる出力ギアと、
前記出力ギアと一体に回動される、金属材料からなる出力レバーと、
を有し、
前記出力レバーは、
前記ラッチが前記ハーフラッチ位置にある状態で前記出力ギアが前記第1方向に回動された場合に、前記ラッチレバーと係合し、前記ラッチを前記フルラッチ位置に移動させ、
前記出力ギアが前記第2方向に回動された場合に、前記オープンレバーと係合し、前記ラッチと前記ラチェットとの係合状態を解除させる、
ドア開閉装置。 - 請求項1記載のドア開閉装置であって、
前記アクチュエータ部は、
前記モータと、前記出力ギアとを収容するケースと、
前記ケースの内側に配置される前記出力ギアと、前記ケースの外側に配置される前記出力レバーとの間で前記ケースの外側に配置され、前記出力ギア及び前記出力レバーの回転軸を支持する支持体と、
を有する、
ドア開閉装置。 - 請求項2記載のドア開閉装置であって、
前記噛合部は、前記アクチュエータ部の前記ケースに固定されるブラケットを有し、
前記支持体の前記ケースに対する複数の固定箇所のうち少なくとも一部は、前記ブラケットの前記ケースに対する複数の固定箇所のうち少なくとも一部と同一であるドア開閉装置。 - 請求項3記載のドア開閉装置であって、
前記ブラケットの前記ケースに対する複数の固定箇所のうち一つの固定箇所を除く他の固定箇所の固定が解除された場合に、前記アクチュエータ部は、前記噛合部に対し、前記一つの固定箇所を中心にして相対回転可能であり、
前記出力レバーと前記ラッチレバーとが係合している状態で、前記アクチュエータ部が相対回転されることにより、前記出力レバーと前記ラッチレバーとの係合が解除されるドア開閉装置。 - 請求項3又は4記載のドア開閉装置であって、
前記ブラケットは、前記車両ドアに取り付けられる取付部を有するドア開閉装置。
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