直動装置
【課題】進み角の差異によるメリットを有効活用した上で、進み角が小さいねじ部で回転動作している状態においてハウジングと駆動軸とを軸方向に沿って相対移動させるべく操作力が加わった場合に、この操作力によってハウジングと駆動軸とを軸方向に沿って相対移動させること。
【解決手段】回転体３０が、駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合する一方、駆動軸５０の駆動ねじ部５１よりも小さい進み角で形成した伝達おねじ部３６を介してハウジング２０に螺合している。このため、軸方向に操作力が加わった場合に、進み角が大きい駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１が回転動作することになり、ハウジング２０と駆動軸５０とを軸方向に沿って相対移動させることができる。これにより、バックドアＤの開閉操作によって、車両の取り付け部分に負荷がかかる事態を防止することができる。
【解決手段】回転体３０が、駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合する一方、駆動軸５０の駆動ねじ部５１よりも小さい進み角で形成した伝達おねじ部３６を介してハウジング２０に螺合している。このため、軸方向に操作力が加わった場合に、進み角が大きい駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１が回転動作することになり、ハウジング２０と駆動軸５０とを軸方向に沿って相対移動させることができる。これにより、バックドアＤの開閉操作によって、車両の取り付け部分に負荷がかかる事態を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直動装置は、例えば、車両におけるバックドアの開閉作業の容易化を図るために用いられている。この直動装置は、互いに同一軸心上となる位置に配置されるケースとハウジングとを備えて構成されている。ケースは、同一軸心上となる位置に駆動軸を備えている。この駆動軸は、外周面におねじ部が形成されたもので、駆動モータの駆動によってケースに対して相対的に回転するように構成されている。ハウジングは、めねじ部を介して駆動軸に螺合されている。このような直動装置は、ケースとハウジングとのいずれか一方が車両に取り付けられ、他方がバックドアに取り付けられる。この直動装置では、駆動軸のおねじ部とハウジングのめねじ部とが螺合しているため、該駆動軸の回転動作に従ってケースとハウジングとが互いに軸方向に沿って相対移動することになる。これにより、直動装置を伸縮動作させることが可能となり、車両に対してバックドアを開閉することが可能となる。
【０００３】
一般的に、おねじ部およびめねじ部は、進み角を小さくしていくと、軸方向に沿って移動する際の力が大きくなるものの、１回転当たりの軸方向に沿った移動量が小さくなり、逆に、進み角を大きくしていくと、１回転当たりの軸方向に沿った移動量を大きくすることができるものの、軸方向に沿って移動する際の力は小さくなるという相反する性質を持つ。
【０００４】
従来の直動装置の中には、こうした進み角の差異によるメリットを有効活用すべく、駆動軸に進み角が異なる複数のおねじ部を形成したものも提供されている。この直動装置によれば、例えば伸長動作する際に、動作初期において進み角が小さい部分で大きな力を発生することができ、その後、進み角が大きい部分において１回転当たりの軸方向の移動量を大きくすることができようになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／００６０４６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した直動装置では、駆動軸の回転動作に従って伸縮動作している状態においてバックドアが手動で開閉操作されても、この開閉操作が阻止される場合がある。例えば、上述した例では、伸長動作する際の動作初期においてバックドアが手動で開操作されても、進み角が小さいためハウジングに対して駆動軸が回転することができず、結局開操作によるハウジングと駆動軸との軸方向に沿った相対移動が阻止されることになる。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、進み角の差異によるメリットを有効活用した上で、進み角が小さいねじ部で回転動作している状態においてハウジングと駆動軸とを軸方向に沿って相対移動させるべく操作力が加わった場合に、この操作力によってハウジングと駆動軸とを軸方向に沿って相対移動させることのできる直動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る直動装置は、第１の進み角で形成した駆動ねじ部を有し、駆動源の駆動により軸心回りに回転する駆動軸と、前記駆動軸の軸心回りに該駆動軸と相対回転した場合に、前記駆動軸に対して該駆動軸の軸方向に沿って移動するように前記駆動ねじ部に係合する駆動係合部と、この駆動係合部と同一軸心上となる部位に、前記第１の進み角と異なる第２の進み角で形成した伝達ねじ部とを有した回転体と、前記回転体の軸心回りに該回転体と相対回転した場合に、前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動するように前記伝達ねじ部に係合する伝達係合部を有したハウジングとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転体が、駆動係合部を介して駆動軸の駆動ねじ部に係合する一方、駆動軸の駆動ねじ部と異なる第２の進み角で形成した伝達ねじ部を介してハウジングに係合している。このため、駆動軸が回転すると、ハウジングと駆動軸とが軸方向に沿って相対移動する際に大きな力が必要な状態においては、駆動ねじ部および駆動係合部と、伝達ねじ部および伝達係合部とのいずれか進み角が小さい側が相対回転する一方、ハウジングと駆動軸とが軸方向に沿って相対移動する際に必要な力が小さくなった状態においては、いずれか進み角が大きい側が相対回転することになる。したがって、ハウジングと駆動軸とが軸方向に沿って相対移動する際に要する力の大きさに応じて、回転動作するねじ部が切り替わることになり、進み角の差異によるメリットを有効活用することができる。しかも、軸方向に操作力が加わった場合に、必ず進み角が大きいねじ部が回転動作することになり、ハウジングと駆動軸とを軸方向に沿って相対移動させることができる。これにより、例えば、従来のように、バックドアの開閉手段として直動装置を適用した場合に、該バックドアの開閉操作によって、車両の取り付け部分に負荷がかかる事態を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる直動装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１〜図３は、本発明の実施の形態である直動装置を示したものである。ここで例示する直動装置は、図４に示すような四輪自動車の車両本体Ｂにおいて、後端部に配置された上方ヒンジのバックドアＤを開閉する開閉手段として適用されるもので、ケース１０、ハウジング２０および回転体３０を備えて構成してある。
【００１２】
ケース１０は、図１に示すように、円筒状のケース本体１１に一端部を閉塞する態様で連結体１２を取り付けたものである。ケース本体１１は、基部１１ａ、収容端部１１ｂおよび突設端部１１ｃを有している。基部１１ａは、ケース本体１１において内径を局部的に小さくした部分である。収容端部１１ｂは、基部１１ａの一端部から軸方向の一方側に向けて突設した部分であり、基部１１ａと同一の外径を有する円筒状を成している。この収容端部１１ｂは、内部に円柱状の第１収容空間１３を画成している。突設端部１１ｃは、基部１１ａの他端部から軸方向の他方側に向けて突設した部分であり、基部１１ａと同一の外径を有するように形成してある。この突設端部１１ｃは、その一端部にカバー端部１１ｄを有している。カバー端部１１ｄは、突設端部１１ｃの一端部から軸方向の他方側に向けて突設した部分であり、突設端部１１ｃの外径よりも小さな外径を有する円筒状を成している。このカバー端部１１ｄは、突設端部１１ｃと同一の内径を有し、突設端部１１ｃとともに、内部に円柱状の第２収容空間１４を画成している。
【００１３】
また、ケース本体１１には、図１に示すように、基部１１ａの他端面に第１規制体１５が設けてある。第１規制体１５は、基部１１ａの内径よりも大きな内径を有し、かつ突設端部１１ｃの内径よりも小さな外径を有する環状の部材である。この第１規制体１５は、基部１１ａの他端面に同一軸心となる態様で取り付けてある。また、第１規制体１５は、強度が高く、かつ可能な限り摩擦係数が小さい材料で構成することが好適である。
【００１４】
連結体１２は、栓部１２ａおよび連結部１２ｂを有している。栓部１２ａは、ケース本体１１における収容端部１１ｂの内径とほぼ同一の外径を有する円盤状の部分である。連結部１２ｂは、栓部１２ａの一端面から突出した突出部１２ｃの突出端部に球状を成すピボット部１２ｄを形成した部分である。
【００１５】
ハウジング２０は、図１に示すように、有底円筒状のハウジング本体２１の底部に連結体２２を取り付けたものである。ハウジング本体２１は、筒部２１ａおよび蓋部２１ｂを有している。筒部２１ａは、ハウジング本体２１において円筒状を成す部分であり、ケース本体１１におけるカバー端部１１ｄの外径よりも大きく、該ケース本体１１における突設端部１１ｃの外径よりも小さな内径を有するように形成してある。蓋部２１ｂは、筒部２１ａの一端部を閉塞する態様で設けた部分である。この蓋部２１ｂは、その一端部に回転体係合部２１ｃを有している。回転体係合部２１ｃは、蓋部２１ｂの一端部から軸方向において筒部２１ａの他端部側に向けて突設した部分であり、筒部２１ａよりも軸方向長さが短く、かつ該筒部２１ａと同一軸心となる円筒状を成している。この回転体係合部２１ｃには、一端部に伝達凸部２１ｄが形成してある。伝達凸部２１ｄは、回転体係合部２１ｃの一端部において内径を局部的に小さくした環状の凸部である。この伝達凸部２１ｄの内壁面には、伝達めねじ部（伝達係合部）２１ｅが形成してある。この伝達めねじ部２１ｅは、例えば、１条のねじ溝で形成してある。
【００１６】
また、ハウジング本体２１には、図１に示すように、伝達凸部２１ｄにおいて蓋部２１ｂに対向する端面に第２規制体２３が設けてある。第２規制体２３は、伝達凸部２１ｄの内径よりも大きな内径を有し、かつ回転体係合部２１ｃの内径よりも小さな外径を有する環状の部材である。この第２規制体２３は、伝達凸部２１ｄの一端面に同一軸心となる態様で取り付けてある。また、第２規制体２３は、強度が高く、かつ可能な限り摩擦係数が小さい材料で構成することが好適である。
【００１７】
連結体２２は、基部２２ａおよび連結部２２ｂを有している。基部２２ａは、ハウジング本体２１における筒部２１ａの内径とほぼ同一の外径を有する円盤状の部分であり、一端面が蓋部２１ｂに対向配置してある。連結部２２ｂは、基部２２ａの他端面から突出した突出部２２ｃの突出端部に球状を成すピボット部２２ｄを形成した部分である。
【００１８】
回転体３０は、図１に示すように、円筒状の係合部３１の一端部に伝達部３２を一体的に構成したものである。係合部３１は、ハウジング本体２１の回転体係合部２１ｃよりも軸方向の長さが長く、かつケース本体１１に設けた第１規制体１５の外径よりも大きく、カバー端部１１ｄの内径よりも小さな外径を有するように形成した部分である。この係合部３１には、他端部に駆動凸部３３が形成してある。駆動凸部３３は、係合部３１において内径を局部的に小さくした環状の凸部である。この駆動凸部３３の内壁面には、駆動めねじ部（駆動係合部）３４が形成してある。この駆動めねじ部３４は、ハウジング本体２１の伝達めねじ部２１ｅよりも進み角を大きくした多条（例えば、２〜６条）のねじ溝で形成してある。
【００１９】
伝達部３２は、係合部３１の一端部を閉塞する態様で設けた連結部３５の一端面から該係合部３１と同一軸心となる態様で突設した円柱状部分である。この伝達部３２には、外周面に伝達おねじ部（伝達ねじ部）３６が形成してある。この伝達おねじ部３６は、ハウジング本体２１の伝達めねじ部２１ｅに螺合可能に形成してある。図１に示すように、この伝達おねじ部３６の軸方向の長さは、伝達めねじ部２１ｅの軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。
【００２０】
また、上記直動装置には、図１に示すように、ケース１０におけるケース本体１１の第１収容空間１３に、カバー４１、駆動モータ（駆動源）４２および回転センサ４３が収容してある。
【００２１】
カバー４１は、ケース本体１１と同一軸心となる態様で、該ケース本体１１における収容端部１１ｂに固定した円筒状の部材である。駆動モータ４２は、出力軸４２ａの軸心がケース本体１１と同一軸心となる態様で、本体ケース４２ｂがカバー４１を介してケース本体１１の収容端部１１ｂに固定してある。この駆動モータ４２は、電源が供給された場合に、出力軸４２ａを本体ケース４２ｂに対して回転させるものである。回転センサ４３は、駆動モータ４２の出力軸４２ａの回転数を検出し、この検出結果を車両の制御部（図示せず）に出力するものである。
【００２２】
また、駆動モータ４２の出力軸４２ａには、図１に示すように、同一軸心上となる位置にクラッチ機構４４および減速機構４５を介して駆動軸５０を支持させてある。クラッチ機構４４は、駆動モータ４２の出力軸４２ａと減速機構４５との間に介在し、出力軸４２ａが回転する動作を減速機構４５に伝達する伝達状態と、出力軸４２ａが回転する動作の減速機構４５への伝達を断つ非伝達状態とに切り替え可能に構成してある。本実施の形態では、クラッチ機構４４に、電源の供給によって伝達状態と非伝達状態とに切り替え可能に構成した電磁クラッチを適用している。減速機構４５は、クラッチ機構４４と駆動軸５０との間に介在し、クラッチ機構４４を介して駆動モータ４２の出力軸４２ａの回転動作が伝達された場合に、これを所定の速度に減速させて駆動軸５０に伝達するものである。
【００２３】
駆動軸５０は、減速機構４５を介して駆動モータ４２の出力軸４２ａの回転動作が伝達された場合に回転するように、一端部を介して減速機構４５に連係させた円柱状の部材である。この駆動軸５０には、外周面に駆動おねじ部（駆動ねじ部）５１が形成してある。この駆動おねじ部５１は、回転体３０の駆動めねじ部３４に螺合可能に形成してある。図１に示すように、この駆動おねじ部５１の軸方向の長さは、駆動めねじ部３４における軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。さらに、図１に示すように、この駆動おねじ部５１の軸方向の長さは、伝達おねじ部３６の軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。
【００２４】
ここで、上述したケース１０は、図１に示すように、ケース本体１１の第２収容空間１４に回転体３０の係合部３１を収容する態様で、駆動軸５０の駆動おねじ部５１を回転体３０の駆動めねじ部３４に螺合してある（多条ねじ）。これにより、回転体３０と同一軸心上となる位置にケース１０が配置されることになる。
【００２５】
また、駆動軸５０は、図１に示すように、他端部側となる部位に第１軸受部材５２を備えている。第１軸受部材５２は、回転体３０における係合部３１の内径と略同一の外径を有する環状の部材である。この第１軸受部材５２は、駆動軸５０とともに一体となって軸方向に移動可能となるように、該駆動軸５０に同一軸心となる態様で取り付けてある。
【００２６】
さらに、回転体３０と駆動軸５０との間には、図１に示すように、第１スプリング５３が設けてある。第１スプリング５３は、係合部３１の内周面と駆動軸５０の外周面との相互間に収容してある。この第１スプリング５３は、駆動凸部３３と駆動軸５０に取り付けた第１軸受部材５２とを、駆動軸５０の軸方向に沿って互いに離反する方向に向けて常時押圧するものである。
【００２７】
ここで、上述したハウジング２０は、図１に示すように、ハウジング本体２１の内部にケース本体１１のカバー端部１１ｄおよび回転体３０の伝達部３２を収容する態様で、ハウジング本体２１の伝達めねじ部２１ｅを回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合してある（１条ねじ）。これにより、ケース１０および回転体３０と同一軸心上となる位置にハウジング２０が配置されることになる。
【００２８】
また、回転体３０は、図１に示すように、伝達部３２の先端部側となる部位に第２軸受部材６１を備えている。第２軸受部材６１は、ハウジング本体２１における回転体係合部２１ｃの内径と略同一の外径を有する環状の部材である。この第２軸受部材６１は、回転体３０とともに一体となって軸方向に移動可能となるように、伝達部３２に同一軸心となる態様で取り付けてある。
【００２９】
さらに、ケース１０とハウジング２０との間には、図１に示すように、第２スプリング６２が設けてある。第２スプリング６２は、ケース本体１１におけるカバー端部１１ｄの内周面と、回転体３０における係合部３１の外周面およびハウジング２０における回転体係合部２１ｃの外周面との相互間に収容してある。この第２スプリング６２は、基部１１ａと蓋部２１ｂの一端面とを、ハウジング２０の軸方向に沿って互いに離反する方向に向けて常時押圧するものである。また、第２スプリング６２は、基部１１ａと蓋部２１ｂの一端面とを互いに離反する方向に向けて押圧する押圧力を、第１スプリング５３が駆動凸部３３と駆動軸５０に取り付けた第１軸受部材５２とを互いに離反する方向に向けて押圧する押圧力よりも大きくなるように構成してある。
【００３０】
ここで、上述した直動装置は、図には明示していないが、車両本体Ｂの後端部において、該車両本体Ｂの室内の左右両端に一対配設してある。この一対の直動装置は、図４に示すように、連結体１２のピボット部１２ｄを、車両本体Ｂの室内の上方となる部位に形成された装着部（図示せず）にそれぞれ取り付けてある。一方、この一対の直動装置は、図４に示すように、連結体２２のピボット部２２ｄを、バックドアＤを閉成した状態において、該バックドアDにおける連結体１２のピボット部１２ｄよりも下方、かつ車両本体Ｂの室内側となる部位に形成された装着部（図示せず）にそれぞれ取り付けてある。これにより、一対の直動装置が、それぞれピボット部１２ｄ，２２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに揺動可能、かつケース１０の軸心回りに回転不能に支持される。
【００３１】
上記のように構成した直動装置では、図１に示す状態において、回転体３０における係合部３１の他端部が、ケース本体１１の基部１１ａに設けた第１規制体１５に当接している。また、この図１に示す状態においては、回転体３０の伝達部３２に取り付けた第２軸受部材６１が、ハウジング本体２１の伝達凸部２１ｄに設けた第２規制体２３から離隔した位置に配置されている。この状態においては、図４に示すように、車両本体Ｂに対してバックドアＤが閉成されており、この閉成状態が車両本体Ｂに設けられたストライカ（図示せず）と、バックドアＤに設けられたラッチ（図示せず）との係合で保持されている。
【００３２】
図１に示す状態から開閉スイッチ（図示せず）が操作されると、車両の制御部（図示せず）からの開成指令によって、車両本体Ｂに設けられたストライカ（図示せず）と、バックドアＤに設けられたラッチ（図示せず）との係合関係が解除され、その後駆動モータ４２が駆動されることになる。駆動モータ４２の駆動によって出力軸４２ａが回転されると、この回転動作が伝達状態にあるクラッチ機構４４、および減速機構４５を介して駆動軸５０に伝達され、該駆動軸５０が回転することになる。
【００３３】
ここで、図４に示すようなバックドアＤが略鉛直に沿った姿勢である場合には、バックドアＤの自重、および車両本体Ｂに対して直動装置が僅かに前傾姿勢となることから、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に必要な力が大きい。また、回転体３０における係合部３１の駆動凸部３３が第１スプリング５３によって駆動軸５０に取り付けた第１軸受部材５２から離反する方向に押圧されているため、駆動軸５０に対する回転体３０の軸方向に沿った移動、つまり駆動軸５０に対する回転体３０の回転が規制されている。そのため、回転体３０が駆動軸５０とともに一体となって回転することになる。
【００３４】
一方、この状態においては、ハウジング２０に対して回転体３０が回転することになる。すなわち、ハウジング２０の伝達めねじ部２１ｅおよび回転体３０の伝達おねじ部３６は、該回転体３０の駆動めねじ部３４および駆動軸５０の駆動おねじ部５１と比較して進み角が小さいため、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に大きな力が必要な場合にも、ケース１０に対してハウジング２０を移動することができる。この結果、伝達おねじ部３６に螺合したハウジング２０が、図２に示すように、軸方向に沿ってケース１０および回転体３０に対して離反する方向に移動することになる。
【００３５】
上述したようにハウジング２０が軸方向に沿ってケース１０および回転体３０に対して離反する方向に移動すると、直動装置の軸方向長さが長くなる。つまり、この直動装置の伸長動作によって、車両本体Ｂに取り付けた連結体１２のピボット部１２ｄと、バックドアＤに取り付けた連結体２２のピボット部２２ｄとの相互間距離が長くなる。
【００３６】
上述した動作の間、直動装置が、ピボット部１２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに適宜揺動しながら、車両本体Ｂに対してバックドアＤを押圧することになる。また、上述した動作の間、進み角を駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１と比較して小さくした伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６の回転動作により、直動装置を伸長動作している。これにより、図４に示すようなバックドアＤが略鉛直に沿った姿勢であって、開動作に必要な力が大きい場合にも、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動することができる。
【００３７】
また、上述した動作の間、例えば、バックドアＤが手動で開操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになる。したがって、従来のように、伸長動作する際の動作初期においてバックドアＤが手動で開操作されても、この開操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００３８】
上述したように伸長動作すると、やがて直動装置は、図１に示した状態に対して駆動軸５０の軸方向の長さが１５ｍｍ伸長した状態となる。これにより、車両本体Ｂに設けられたストライカ（図示せず）と、バックドアＤに設けられたラッチ（図示せず）とが係合可能な領域から、バックドアＤが退避することになる。
【００３９】
さらに、図１に示した状態に対して駆動軸５０の軸方向の長さが１５ｍｍ伸長した状態では、図２に示すように、回転体３０の伝達部３２に取り付けた第２軸受部材６１が、ハウジング本体２１の伝達凸部２１ｄに設けた第２規制体２３に当接することになる。
【００４０】
この図２に示す状態では、バックドアＤが前傾姿勢になり、かつ第２スプリング６２がケース本体１１の基部１１ａとハウジング本体２１の蓋部２１ｂとを互いに離反する方向に向けて押圧するため、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に必要な力が図１に示す初期段階と比較して小さくなる。そのため、引き続き駆動軸５０が回転すると、回転体３０は、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、第１スプリング５３の押圧力に抗して駆動軸５０に対して回転することになる。この結果、図３に示すように、回転体３０が、軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになり、伝達おねじ部３６に螺合したハウジング２０が、回転体３０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになる。
【００４１】
上述したようにハウジング２０および回転体３０が軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動すると、直動装置の軸方向長さが長くなる。つまり、この直動装置の伸長動作によって、車両本体Ｂに取り付けた連結体１２のピボット部１２ｄと、バックドアＤに取り付けた連結体２２のピボット部２２ｄとの相互間距離が長くなる。
【００４２】
上述した動作の間も引き続き、直動装置が、ピボット部１２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに適宜揺動しながら、車両本体Ｂに対してバックドアＤを押圧することになる。さらに、上述した動作の間、進み角を伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１の回転動作により、直動装置を伸長動作している。これにより、バックドアＤの開動作の初期段階よりも、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する場合に、駆動おねじ部５１の１回転当りに対するケース１０とハウジング２０との相対移動距離を長くすることができる。
【００４３】
また、上述した動作の間、例えば、バックドアＤが手動で開操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになる。したがって、このような伸長動作においてバックドアＤが手動で開操作されても、この開操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００４４】
上述したように伸長動作すると、やがて、直動装置は、図３に示す状態まで伸長動作することになり、図５に示すように、車両本体Ｂに対してバックドアＤが最も開成されることになる。このバックドアＤの全開状態は、第２スプリング６２がケース本体１１の基部１１ａとハウジング本体２１の蓋部２１ｂとを互いに離反する方向に向けて押圧することにより、これを保持することができる。
【００４５】
図３に示す状態では、例えば、バックドアＤが手動で閉操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することになる。したがって、このような状態においてバックドアＤが手動で閉操作されても、この閉操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００４６】
この図３に示す状態から開閉スイッチ（図示せず）が操作されると、車両の制御部（図示せず）からの閉成指令によって、駆動モータ４２が駆動されることになる。駆動モータ４２の駆動によって出力軸４２ａが上述したバックドアＤの開成動作とは逆に回転されると、この回転動作が伝達状態にあるクラッチ機構４４、および減速機構４５を介して駆動軸５０に伝達され、該駆動軸５０が回転することになる。
【００４７】
ここで、図５に示すようなバックドアＤが略水平に沿った姿勢である場合には、バックドアＤの自重、および車両本体Ｂに対する直動装置の姿勢から、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に必要な力が図１に示す初期段階と比較して小さくなる。また、回転体３０における係合部３１の駆動凸部３３が第１スプリング５３によって駆動軸５０に取り付けた第１軸受部材５２から離反する方向に押圧されているため、駆動軸５０に対する回転体３０の軸方向に沿った移動を助長している。そのため、回転体３０は、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、駆動軸５０に対して回転することになる。この結果、図２に示すように、回転体３０が、軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することになり、伝達おねじ部３６に螺合したハウジング２０が、回転体３０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することになる。
【００４８】
上述したようにハウジング２０および回転体３０が軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動すると、直動装置の軸方向長さが短くなる。つまり、この直動装置の短縮動作によって、車両本体Ｂに取り付けた連結体１２のピボット部１２ｄと、バックドアＤに取り付けた連結体２２のピボット部２２ｄとの相互間距離が短くなる。
【００４９】
上述した動作の間、直動装置が、ピボット部１２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに適宜揺動しながら、車両本体Ｂに対してバックドアＤを引張することになる。さらに、上述した動作の間、進み角を伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１の回転動作により、直動装置を短縮動作している。これにより、バックドアＤの開動作の初期段階よりも、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する場合に、駆動おねじ部５１の１回転当りに対するケース１０とハウジング２０との相対移動距離を長くすることができる。
【００５０】
また、上述した動作の間、例えば、バックドアＤが手動で閉操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することになる。したがって、このような短縮動作においてバックドアＤが手動で閉操作されても、この閉操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００５１】
上述したように短縮動作すると、やがて、直動装置は、再び図２に示す状態まで短縮動作することになり、回転体３０における係合部３１の一端部が、再びケース本体１１の基部１１ａに設けた第１規制体１５に当接することになる。
【００５２】
この図２に示す状態では、バックドアＤが再び前傾姿勢になり、かつ第２スプリング６２がケース本体１１の基部１１ａとハウジング本体２１の蓋部２１ｂとを互いに離反する方向に向けて押圧するため、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に必要な力が図３に示す状態と比較して大きくなる。そのため、引き続き駆動軸５０が回転すると、回転体３０は、駆動軸５０とともに一体となって回転することになる。
【００５３】
一方、この状態においては、ハウジング２０に対して回転体３０が回転することになる。すなわち、ハウジング２０の伝達めねじ部２１ｅおよび回転体３０の伝達おねじ部３６は、該回転体３０の駆動めねじ部３４および駆動軸５０の駆動おねじ部５１と比較して進み角が小さいため、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に大きな力が必要な場合にも、ケース１０に対してハウジング２０を移動することができる。この結果、伝達おねじ部３６に螺合したハウジング２０が、図１に示すように、軸方向に沿ってケース１０および回転体３０に対して近接する方向に移動することになる。
【００５４】
上述したようにハウジング２０が軸方向に沿ってケース１０および回転体３０に対して近接する方向に移動すると、直動装置の軸方向長さが短くなる。つまり、この直動装置の短縮動作によって、車両本体Ｂに取り付けた連結体１２のピボット部１２ｄと、バックドアＤに取り付けた連結体２２のピボット部２２ｄとの相互間距離が短くなる。
【００５５】
上述した動作の間も引き続き、直動装置が、ピボット部１２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに適宜揺動しながら、車両本体Ｂに対してバックドアＤを引張することになる。また、上述した動作の間、進み角を駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１と比較して小さくした伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６の回転動作により、直動装置を短縮動作している。これにより、図４に示すようなバックドアＤが略鉛直に沿った姿勢へと閉動作する場合に大きな力が必要となっても、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動することができる。
【００５６】
上述したように短縮動作すると、やがて、直動装置は、再び図１に示す状態まで短縮動作することになり、図４に示すように、車両本体Ｂに対してバックドアＤが再び閉成され、車両本体Ｂに設けられたストライカ（図示せず）と、バックドアＤに設けられたラッチ（図示せず）とが係合する。
【００５７】
図１に示す状態では、例えば、バックドアＤが手動で開操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになる。したがって、このような状態においてバックドアＤが手動で開操作されても、この開操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００５８】
上記のように構成した直動装置によれば、回転体３０が、駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合する一方、駆動軸５０の駆動おねじ部５１よりも小さい進み角で形成した伝達おねじ部３６を介してハウジング２０に螺合している。このため、駆動軸５０が回転すると、ハウジング２０と駆動軸５０とが軸方向に沿って相対移動する際に大きな力が必要な状態においては、進み角が小さい伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６が相対回転する一方、ハウジング２０と駆動軸５０とが軸方向に沿って相対移動する際に必要な力が小さくなった状態においては、進み角が大きい駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１が相対回転することになる。したがって、ハウジング２０と駆動軸５０とが軸方向に沿って相対移動する際に要する力の大きさに応じて、回転動作するねじ部が切り替わることになり、進み角の差異によるメリットを有効活用することができる。しかも、軸方向に操作力が加わった場合に、進み角が大きい駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１が回転動作することになり、ハウジング２０と駆動軸５０とを軸方向に沿って相対移動させることができる。これにより、例えば、従来のように、バックドアＤの開閉手段として直動装置を適用した場合に、該バックドアＤの開閉操作によって、車両本体Ｂの取り付け部分に負荷がかかる事態を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態である直動装置を示した縦断面図である。
【図２】図１に示した直動装置を伸長動作した状態を示す縦断面図である。
【図３】図２に示す状態において引き続き直動装置を伸長動作した状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態である直動装置を適用する車両の側面概念図である。
【図５】図４に示した車両においてバックドアを開成した状態を示す側面概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ ケース
１１ ケース本体
２０ ハウジング
２１ ハウジング本体
２１ｃ 回転体係合部
２１ｄ 伝達凸部
２１ｅ 伝達めねじ部（伝達係合部）
３０ 回転体
３１ 係合部
３２ 伝達部
３３ 駆動凸部
３４ 駆動めねじ部（駆動係合部）
３６ 伝達おねじ部（伝達ねじ部）
４２ 駆動モータ（駆動源）
４２ａ 出力軸
５０ 駆動軸
５１ 駆動おねじ部（駆動ねじ部）
５２ 第１軸受部材
５３ 第１スプリング
６１ 第２軸受部材
６２ 第２スプリング
Ｂ 車両本体
Ｄ バックドア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直動装置は、例えば、車両におけるバックドアの開閉作業の容易化を図るために用いられている。この直動装置は、互いに同一軸心上となる位置に配置されるケースとハウジングとを備えて構成されている。ケースは、同一軸心上となる位置に駆動軸を備えている。この駆動軸は、外周面におねじ部が形成されたもので、駆動モータの駆動によってケースに対して相対的に回転するように構成されている。ハウジングは、めねじ部を介して駆動軸に螺合されている。このような直動装置は、ケースとハウジングとのいずれか一方が車両に取り付けられ、他方がバックドアに取り付けられる。この直動装置では、駆動軸のおねじ部とハウジングのめねじ部とが螺合しているため、該駆動軸の回転動作に従ってケースとハウジングとが互いに軸方向に沿って相対移動することになる。これにより、直動装置を伸縮動作させることが可能となり、車両に対してバックドアを開閉することが可能となる。
【０００３】
一般的に、おねじ部およびめねじ部は、進み角を小さくしていくと、軸方向に沿って移動する際の力が大きくなるものの、１回転当たりの軸方向に沿った移動量が小さくなり、逆に、進み角を大きくしていくと、１回転当たりの軸方向に沿った移動量を大きくすることができるものの、軸方向に沿って移動する際の力は小さくなるという相反する性質を持つ。
【０００４】
従来の直動装置の中には、こうした進み角の差異によるメリットを有効活用すべく、駆動軸に進み角が異なる複数のおねじ部を形成したものも提供されている。この直動装置によれば、例えば伸長動作する際に、動作初期において進み角が小さい部分で大きな力を発生することができ、その後、進み角が大きい部分において１回転当たりの軸方向の移動量を大きくすることができようになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／００６０４６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した直動装置では、駆動軸の回転動作に従って伸縮動作している状態においてバックドアが手動で開閉操作されても、この開閉操作が阻止される場合がある。例えば、上述した例では、伸長動作する際の動作初期においてバックドアが手動で開操作されても、進み角が小さいためハウジングに対して駆動軸が回転することができず、結局開操作によるハウジングと駆動軸との軸方向に沿った相対移動が阻止されることになる。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、進み角の差異によるメリットを有効活用した上で、進み角が小さいねじ部で回転動作している状態においてハウジングと駆動軸とを軸方向に沿って相対移動させるべく操作力が加わった場合に、この操作力によってハウジングと駆動軸とを軸方向に沿って相対移動させることのできる直動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る直動装置は、第１の進み角で形成した駆動ねじ部を有し、駆動源の駆動により軸心回りに回転する駆動軸と、前記駆動軸の軸心回りに該駆動軸と相対回転した場合に、前記駆動軸に対して該駆動軸の軸方向に沿って移動するように前記駆動ねじ部に係合する駆動係合部と、この駆動係合部と同一軸心上となる部位に、前記第１の進み角と異なる第２の進み角で形成した伝達ねじ部とを有した回転体と、前記回転体の軸心回りに該回転体と相対回転した場合に、前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動するように前記伝達ねじ部に係合する伝達係合部を有したハウジングとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転体が、駆動係合部を介して駆動軸の駆動ねじ部に係合する一方、駆動軸の駆動ねじ部と異なる第２の進み角で形成した伝達ねじ部を介してハウジングに係合している。このため、駆動軸が回転すると、ハウジングと駆動軸とが軸方向に沿って相対移動する際に大きな力が必要な状態においては、駆動ねじ部および駆動係合部と、伝達ねじ部および伝達係合部とのいずれか進み角が小さい側が相対回転する一方、ハウジングと駆動軸とが軸方向に沿って相対移動する際に必要な力が小さくなった状態においては、いずれか進み角が大きい側が相対回転することになる。したがって、ハウジングと駆動軸とが軸方向に沿って相対移動する際に要する力の大きさに応じて、回転動作するねじ部が切り替わることになり、進み角の差異によるメリットを有効活用することができる。しかも、軸方向に操作力が加わった場合に、必ず進み角が大きいねじ部が回転動作することになり、ハウジングと駆動軸とを軸方向に沿って相対移動させることができる。これにより、例えば、従来のように、バックドアの開閉手段として直動装置を適用した場合に、該バックドアの開閉操作によって、車両の取り付け部分に負荷がかかる事態を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる直動装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１〜図３は、本発明の実施の形態である直動装置を示したものである。ここで例示する直動装置は、図４に示すような四輪自動車の車両本体Ｂにおいて、後端部に配置された上方ヒンジのバックドアＤを開閉する開閉手段として適用されるもので、ケース１０、ハウジング２０および回転体３０を備えて構成してある。
【００１２】
ケース１０は、図１に示すように、円筒状のケース本体１１に一端部を閉塞する態様で連結体１２を取り付けたものである。ケース本体１１は、基部１１ａ、収容端部１１ｂおよび突設端部１１ｃを有している。基部１１ａは、ケース本体１１において内径を局部的に小さくした部分である。収容端部１１ｂは、基部１１ａの一端部から軸方向の一方側に向けて突設した部分であり、基部１１ａと同一の外径を有する円筒状を成している。この収容端部１１ｂは、内部に円柱状の第１収容空間１３を画成している。突設端部１１ｃは、基部１１ａの他端部から軸方向の他方側に向けて突設した部分であり、基部１１ａと同一の外径を有するように形成してある。この突設端部１１ｃは、その一端部にカバー端部１１ｄを有している。カバー端部１１ｄは、突設端部１１ｃの一端部から軸方向の他方側に向けて突設した部分であり、突設端部１１ｃの外径よりも小さな外径を有する円筒状を成している。このカバー端部１１ｄは、突設端部１１ｃと同一の内径を有し、突設端部１１ｃとともに、内部に円柱状の第２収容空間１４を画成している。
【００１３】
また、ケース本体１１には、図１に示すように、基部１１ａの他端面に第１規制体１５が設けてある。第１規制体１５は、基部１１ａの内径よりも大きな内径を有し、かつ突設端部１１ｃの内径よりも小さな外径を有する環状の部材である。この第１規制体１５は、基部１１ａの他端面に同一軸心となる態様で取り付けてある。また、第１規制体１５は、強度が高く、かつ可能な限り摩擦係数が小さい材料で構成することが好適である。
【００１４】
連結体１２は、栓部１２ａおよび連結部１２ｂを有している。栓部１２ａは、ケース本体１１における収容端部１１ｂの内径とほぼ同一の外径を有する円盤状の部分である。連結部１２ｂは、栓部１２ａの一端面から突出した突出部１２ｃの突出端部に球状を成すピボット部１２ｄを形成した部分である。
【００１５】
ハウジング２０は、図１に示すように、有底円筒状のハウジング本体２１の底部に連結体２２を取り付けたものである。ハウジング本体２１は、筒部２１ａおよび蓋部２１ｂを有している。筒部２１ａは、ハウジング本体２１において円筒状を成す部分であり、ケース本体１１におけるカバー端部１１ｄの外径よりも大きく、該ケース本体１１における突設端部１１ｃの外径よりも小さな内径を有するように形成してある。蓋部２１ｂは、筒部２１ａの一端部を閉塞する態様で設けた部分である。この蓋部２１ｂは、その一端部に回転体係合部２１ｃを有している。回転体係合部２１ｃは、蓋部２１ｂの一端部から軸方向において筒部２１ａの他端部側に向けて突設した部分であり、筒部２１ａよりも軸方向長さが短く、かつ該筒部２１ａと同一軸心となる円筒状を成している。この回転体係合部２１ｃには、一端部に伝達凸部２１ｄが形成してある。伝達凸部２１ｄは、回転体係合部２１ｃの一端部において内径を局部的に小さくした環状の凸部である。この伝達凸部２１ｄの内壁面には、伝達めねじ部（伝達係合部）２１ｅが形成してある。この伝達めねじ部２１ｅは、例えば、１条のねじ溝で形成してある。
【００１６】
また、ハウジング本体２１には、図１に示すように、伝達凸部２１ｄにおいて蓋部２１ｂに対向する端面に第２規制体２３が設けてある。第２規制体２３は、伝達凸部２１ｄの内径よりも大きな内径を有し、かつ回転体係合部２１ｃの内径よりも小さな外径を有する環状の部材である。この第２規制体２３は、伝達凸部２１ｄの一端面に同一軸心となる態様で取り付けてある。また、第２規制体２３は、強度が高く、かつ可能な限り摩擦係数が小さい材料で構成することが好適である。
【００１７】
連結体２２は、基部２２ａおよび連結部２２ｂを有している。基部２２ａは、ハウジング本体２１における筒部２１ａの内径とほぼ同一の外径を有する円盤状の部分であり、一端面が蓋部２１ｂに対向配置してある。連結部２２ｂは、基部２２ａの他端面から突出した突出部２２ｃの突出端部に球状を成すピボット部２２ｄを形成した部分である。
【００１８】
回転体３０は、図１に示すように、円筒状の係合部３１の一端部に伝達部３２を一体的に構成したものである。係合部３１は、ハウジング本体２１の回転体係合部２１ｃよりも軸方向の長さが長く、かつケース本体１１に設けた第１規制体１５の外径よりも大きく、カバー端部１１ｄの内径よりも小さな外径を有するように形成した部分である。この係合部３１には、他端部に駆動凸部３３が形成してある。駆動凸部３３は、係合部３１において内径を局部的に小さくした環状の凸部である。この駆動凸部３３の内壁面には、駆動めねじ部（駆動係合部）３４が形成してある。この駆動めねじ部３４は、ハウジング本体２１の伝達めねじ部２１ｅよりも進み角を大きくした多条（例えば、２〜６条）のねじ溝で形成してある。
【００１９】
伝達部３２は、係合部３１の一端部を閉塞する態様で設けた連結部３５の一端面から該係合部３１と同一軸心となる態様で突設した円柱状部分である。この伝達部３２には、外周面に伝達おねじ部（伝達ねじ部）３６が形成してある。この伝達おねじ部３６は、ハウジング本体２１の伝達めねじ部２１ｅに螺合可能に形成してある。図１に示すように、この伝達おねじ部３６の軸方向の長さは、伝達めねじ部２１ｅの軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。
【００２０】
また、上記直動装置には、図１に示すように、ケース１０におけるケース本体１１の第１収容空間１３に、カバー４１、駆動モータ（駆動源）４２および回転センサ４３が収容してある。
【００２１】
カバー４１は、ケース本体１１と同一軸心となる態様で、該ケース本体１１における収容端部１１ｂに固定した円筒状の部材である。駆動モータ４２は、出力軸４２ａの軸心がケース本体１１と同一軸心となる態様で、本体ケース４２ｂがカバー４１を介してケース本体１１の収容端部１１ｂに固定してある。この駆動モータ４２は、電源が供給された場合に、出力軸４２ａを本体ケース４２ｂに対して回転させるものである。回転センサ４３は、駆動モータ４２の出力軸４２ａの回転数を検出し、この検出結果を車両の制御部（図示せず）に出力するものである。
【００２２】
また、駆動モータ４２の出力軸４２ａには、図１に示すように、同一軸心上となる位置にクラッチ機構４４および減速機構４５を介して駆動軸５０を支持させてある。クラッチ機構４４は、駆動モータ４２の出力軸４２ａと減速機構４５との間に介在し、出力軸４２ａが回転する動作を減速機構４５に伝達する伝達状態と、出力軸４２ａが回転する動作の減速機構４５への伝達を断つ非伝達状態とに切り替え可能に構成してある。本実施の形態では、クラッチ機構４４に、電源の供給によって伝達状態と非伝達状態とに切り替え可能に構成した電磁クラッチを適用している。減速機構４５は、クラッチ機構４４と駆動軸５０との間に介在し、クラッチ機構４４を介して駆動モータ４２の出力軸４２ａの回転動作が伝達された場合に、これを所定の速度に減速させて駆動軸５０に伝達するものである。
【００２３】
駆動軸５０は、減速機構４５を介して駆動モータ４２の出力軸４２ａの回転動作が伝達された場合に回転するように、一端部を介して減速機構４５に連係させた円柱状の部材である。この駆動軸５０には、外周面に駆動おねじ部（駆動ねじ部）５１が形成してある。この駆動おねじ部５１は、回転体３０の駆動めねじ部３４に螺合可能に形成してある。図１に示すように、この駆動おねじ部５１の軸方向の長さは、駆動めねじ部３４における軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。さらに、図１に示すように、この駆動おねじ部５１の軸方向の長さは、伝達おねじ部３６の軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。
【００２４】
ここで、上述したケース１０は、図１に示すように、ケース本体１１の第２収容空間１４に回転体３０の係合部３１を収容する態様で、駆動軸５０の駆動おねじ部５１を回転体３０の駆動めねじ部３４に螺合してある（多条ねじ）。これにより、回転体３０と同一軸心上となる位置にケース１０が配置されることになる。
【００２５】
また、駆動軸５０は、図１に示すように、他端部側となる部位に第１軸受部材５２を備えている。第１軸受部材５２は、回転体３０における係合部３１の内径と略同一の外径を有する環状の部材である。この第１軸受部材５２は、駆動軸５０とともに一体となって軸方向に移動可能となるように、該駆動軸５０に同一軸心となる態様で取り付けてある。
【００２６】
さらに、回転体３０と駆動軸５０との間には、図１に示すように、第１スプリング５３が設けてある。第１スプリング５３は、係合部３１の内周面と駆動軸５０の外周面との相互間に収容してある。この第１スプリング５３は、駆動凸部３３と駆動軸５０に取り付けた第１軸受部材５２とを、駆動軸５０の軸方向に沿って互いに離反する方向に向けて常時押圧するものである。
【００２７】
ここで、上述したハウジング２０は、図１に示すように、ハウジング本体２１の内部にケース本体１１のカバー端部１１ｄおよび回転体３０の伝達部３２を収容する態様で、ハウジング本体２１の伝達めねじ部２１ｅを回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合してある（１条ねじ）。これにより、ケース１０および回転体３０と同一軸心上となる位置にハウジング２０が配置されることになる。
【００２８】
また、回転体３０は、図１に示すように、伝達部３２の先端部側となる部位に第２軸受部材６１を備えている。第２軸受部材６１は、ハウジング本体２１における回転体係合部２１ｃの内径と略同一の外径を有する環状の部材である。この第２軸受部材６１は、回転体３０とともに一体となって軸方向に移動可能となるように、伝達部３２に同一軸心となる態様で取り付けてある。
【００２９】
さらに、ケース１０とハウジング２０との間には、図１に示すように、第２スプリング６２が設けてある。第２スプリング６２は、ケース本体１１におけるカバー端部１１ｄの内周面と、回転体３０における係合部３１の外周面およびハウジング２０における回転体係合部２１ｃの外周面との相互間に収容してある。この第２スプリング６２は、基部１１ａと蓋部２１ｂの一端面とを、ハウジング２０の軸方向に沿って互いに離反する方向に向けて常時押圧するものである。また、第２スプリング６２は、基部１１ａと蓋部２１ｂの一端面とを互いに離反する方向に向けて押圧する押圧力を、第１スプリング５３が駆動凸部３３と駆動軸５０に取り付けた第１軸受部材５２とを互いに離反する方向に向けて押圧する押圧力よりも大きくなるように構成してある。
【００３０】
ここで、上述した直動装置は、図には明示していないが、車両本体Ｂの後端部において、該車両本体Ｂの室内の左右両端に一対配設してある。この一対の直動装置は、図４に示すように、連結体１２のピボット部１２ｄを、車両本体Ｂの室内の上方となる部位に形成された装着部（図示せず）にそれぞれ取り付けてある。一方、この一対の直動装置は、図４に示すように、連結体２２のピボット部２２ｄを、バックドアＤを閉成した状態において、該バックドアDにおける連結体１２のピボット部１２ｄよりも下方、かつ車両本体Ｂの室内側となる部位に形成された装着部（図示せず）にそれぞれ取り付けてある。これにより、一対の直動装置が、それぞれピボット部１２ｄ，２２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに揺動可能、かつケース１０の軸心回りに回転不能に支持される。
【００３１】
上記のように構成した直動装置では、図１に示す状態において、回転体３０における係合部３１の他端部が、ケース本体１１の基部１１ａに設けた第１規制体１５に当接している。また、この図１に示す状態においては、回転体３０の伝達部３２に取り付けた第２軸受部材６１が、ハウジング本体２１の伝達凸部２１ｄに設けた第２規制体２３から離隔した位置に配置されている。この状態においては、図４に示すように、車両本体Ｂに対してバックドアＤが閉成されており、この閉成状態が車両本体Ｂに設けられたストライカ（図示せず）と、バックドアＤに設けられたラッチ（図示せず）との係合で保持されている。
【００３２】
図１に示す状態から開閉スイッチ（図示せず）が操作されると、車両の制御部（図示せず）からの開成指令によって、車両本体Ｂに設けられたストライカ（図示せず）と、バックドアＤに設けられたラッチ（図示せず）との係合関係が解除され、その後駆動モータ４２が駆動されることになる。駆動モータ４２の駆動によって出力軸４２ａが回転されると、この回転動作が伝達状態にあるクラッチ機構４４、および減速機構４５を介して駆動軸５０に伝達され、該駆動軸５０が回転することになる。
【００３３】
ここで、図４に示すようなバックドアＤが略鉛直に沿った姿勢である場合には、バックドアＤの自重、および車両本体Ｂに対して直動装置が僅かに前傾姿勢となることから、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に必要な力が大きい。また、回転体３０における係合部３１の駆動凸部３３が第１スプリング５３によって駆動軸５０に取り付けた第１軸受部材５２から離反する方向に押圧されているため、駆動軸５０に対する回転体３０の軸方向に沿った移動、つまり駆動軸５０に対する回転体３０の回転が規制されている。そのため、回転体３０が駆動軸５０とともに一体となって回転することになる。
【００３４】
一方、この状態においては、ハウジング２０に対して回転体３０が回転することになる。すなわち、ハウジング２０の伝達めねじ部２１ｅおよび回転体３０の伝達おねじ部３６は、該回転体３０の駆動めねじ部３４および駆動軸５０の駆動おねじ部５１と比較して進み角が小さいため、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に大きな力が必要な場合にも、ケース１０に対してハウジング２０を移動することができる。この結果、伝達おねじ部３６に螺合したハウジング２０が、図２に示すように、軸方向に沿ってケース１０および回転体３０に対して離反する方向に移動することになる。
【００３５】
上述したようにハウジング２０が軸方向に沿ってケース１０および回転体３０に対して離反する方向に移動すると、直動装置の軸方向長さが長くなる。つまり、この直動装置の伸長動作によって、車両本体Ｂに取り付けた連結体１２のピボット部１２ｄと、バックドアＤに取り付けた連結体２２のピボット部２２ｄとの相互間距離が長くなる。
【００３６】
上述した動作の間、直動装置が、ピボット部１２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに適宜揺動しながら、車両本体Ｂに対してバックドアＤを押圧することになる。また、上述した動作の間、進み角を駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１と比較して小さくした伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６の回転動作により、直動装置を伸長動作している。これにより、図４に示すようなバックドアＤが略鉛直に沿った姿勢であって、開動作に必要な力が大きい場合にも、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動することができる。
【００３７】
また、上述した動作の間、例えば、バックドアＤが手動で開操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになる。したがって、従来のように、伸長動作する際の動作初期においてバックドアＤが手動で開操作されても、この開操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００３８】
上述したように伸長動作すると、やがて直動装置は、図１に示した状態に対して駆動軸５０の軸方向の長さが１５ｍｍ伸長した状態となる。これにより、車両本体Ｂに設けられたストライカ（図示せず）と、バックドアＤに設けられたラッチ（図示せず）とが係合可能な領域から、バックドアＤが退避することになる。
【００３９】
さらに、図１に示した状態に対して駆動軸５０の軸方向の長さが１５ｍｍ伸長した状態では、図２に示すように、回転体３０の伝達部３２に取り付けた第２軸受部材６１が、ハウジング本体２１の伝達凸部２１ｄに設けた第２規制体２３に当接することになる。
【００４０】
この図２に示す状態では、バックドアＤが前傾姿勢になり、かつ第２スプリング６２がケース本体１１の基部１１ａとハウジング本体２１の蓋部２１ｂとを互いに離反する方向に向けて押圧するため、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に必要な力が図１に示す初期段階と比較して小さくなる。そのため、引き続き駆動軸５０が回転すると、回転体３０は、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、第１スプリング５３の押圧力に抗して駆動軸５０に対して回転することになる。この結果、図３に示すように、回転体３０が、軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになり、伝達おねじ部３６に螺合したハウジング２０が、回転体３０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになる。
【００４１】
上述したようにハウジング２０および回転体３０が軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動すると、直動装置の軸方向長さが長くなる。つまり、この直動装置の伸長動作によって、車両本体Ｂに取り付けた連結体１２のピボット部１２ｄと、バックドアＤに取り付けた連結体２２のピボット部２２ｄとの相互間距離が長くなる。
【００４２】
上述した動作の間も引き続き、直動装置が、ピボット部１２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに適宜揺動しながら、車両本体Ｂに対してバックドアＤを押圧することになる。さらに、上述した動作の間、進み角を伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１の回転動作により、直動装置を伸長動作している。これにより、バックドアＤの開動作の初期段階よりも、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する場合に、駆動おねじ部５１の１回転当りに対するケース１０とハウジング２０との相対移動距離を長くすることができる。
【００４３】
また、上述した動作の間、例えば、バックドアＤが手動で開操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになる。したがって、このような伸長動作においてバックドアＤが手動で開操作されても、この開操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００４４】
上述したように伸長動作すると、やがて、直動装置は、図３に示す状態まで伸長動作することになり、図５に示すように、車両本体Ｂに対してバックドアＤが最も開成されることになる。このバックドアＤの全開状態は、第２スプリング６２がケース本体１１の基部１１ａとハウジング本体２１の蓋部２１ｂとを互いに離反する方向に向けて押圧することにより、これを保持することができる。
【００４５】
図３に示す状態では、例えば、バックドアＤが手動で閉操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することになる。したがって、このような状態においてバックドアＤが手動で閉操作されても、この閉操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００４６】
この図３に示す状態から開閉スイッチ（図示せず）が操作されると、車両の制御部（図示せず）からの閉成指令によって、駆動モータ４２が駆動されることになる。駆動モータ４２の駆動によって出力軸４２ａが上述したバックドアＤの開成動作とは逆に回転されると、この回転動作が伝達状態にあるクラッチ機構４４、および減速機構４５を介して駆動軸５０に伝達され、該駆動軸５０が回転することになる。
【００４７】
ここで、図５に示すようなバックドアＤが略水平に沿った姿勢である場合には、バックドアＤの自重、および車両本体Ｂに対する直動装置の姿勢から、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に必要な力が図１に示す初期段階と比較して小さくなる。また、回転体３０における係合部３１の駆動凸部３３が第１スプリング５３によって駆動軸５０に取り付けた第１軸受部材５２から離反する方向に押圧されているため、駆動軸５０に対する回転体３０の軸方向に沿った移動を助長している。そのため、回転体３０は、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、駆動軸５０に対して回転することになる。この結果、図２に示すように、回転体３０が、軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することになり、伝達おねじ部３６に螺合したハウジング２０が、回転体３０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することになる。
【００４８】
上述したようにハウジング２０および回転体３０が軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動すると、直動装置の軸方向長さが短くなる。つまり、この直動装置の短縮動作によって、車両本体Ｂに取り付けた連結体１２のピボット部１２ｄと、バックドアＤに取り付けた連結体２２のピボット部２２ｄとの相互間距離が短くなる。
【００４９】
上述した動作の間、直動装置が、ピボット部１２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに適宜揺動しながら、車両本体Ｂに対してバックドアＤを引張することになる。さらに、上述した動作の間、進み角を伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１の回転動作により、直動装置を短縮動作している。これにより、バックドアＤの開動作の初期段階よりも、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する場合に、駆動おねじ部５１の１回転当りに対するケース１０とハウジング２０との相対移動距離を長くすることができる。
【００５０】
また、上述した動作の間、例えば、バックドアＤが手動で閉操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して近接する方向に移動することになる。したがって、このような短縮動作においてバックドアＤが手動で閉操作されても、この閉操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００５１】
上述したように短縮動作すると、やがて、直動装置は、再び図２に示す状態まで短縮動作することになり、回転体３０における係合部３１の一端部が、再びケース本体１１の基部１１ａに設けた第１規制体１５に当接することになる。
【００５２】
この図２に示す状態では、バックドアＤが再び前傾姿勢になり、かつ第２スプリング６２がケース本体１１の基部１１ａとハウジング本体２１の蓋部２１ｂとを互いに離反する方向に向けて押圧するため、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に必要な力が図３に示す状態と比較して大きくなる。そのため、引き続き駆動軸５０が回転すると、回転体３０は、駆動軸５０とともに一体となって回転することになる。
【００５３】
一方、この状態においては、ハウジング２０に対して回転体３０が回転することになる。すなわち、ハウジング２０の伝達めねじ部２１ｅおよび回転体３０の伝達おねじ部３６は、該回転体３０の駆動めねじ部３４および駆動軸５０の駆動おねじ部５１と比較して進み角が小さいため、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動する際に大きな力が必要な場合にも、ケース１０に対してハウジング２０を移動することができる。この結果、伝達おねじ部３６に螺合したハウジング２０が、図１に示すように、軸方向に沿ってケース１０および回転体３０に対して近接する方向に移動することになる。
【００５４】
上述したようにハウジング２０が軸方向に沿ってケース１０および回転体３０に対して近接する方向に移動すると、直動装置の軸方向長さが短くなる。つまり、この直動装置の短縮動作によって、車両本体Ｂに取り付けた連結体１２のピボット部１２ｄと、バックドアＤに取り付けた連結体２２のピボット部２２ｄとの相互間距離が短くなる。
【００５５】
上述した動作の間も引き続き、直動装置が、ピボット部１２ｄを中心として車両本体Ｂの左右方向に沿った軸心回りに適宜揺動しながら、車両本体Ｂに対してバックドアＤを引張することになる。また、上述した動作の間、進み角を駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１と比較して小さくした伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６の回転動作により、直動装置を短縮動作している。これにより、図４に示すようなバックドアＤが略鉛直に沿った姿勢へと閉動作する場合に大きな力が必要となっても、ケース１０に対してハウジング２０を軸方向に沿って移動することができる。
【００５６】
上述したように短縮動作すると、やがて、直動装置は、再び図１に示す状態まで短縮動作することになり、図４に示すように、車両本体Ｂに対してバックドアＤが再び閉成され、車両本体Ｂに設けられたストライカ（図示せず）と、バックドアＤに設けられたラッチ（図示せず）とが係合する。
【００５７】
図１に示す状態では、例えば、バックドアＤが手動で開操作された場合、ハウジング２０は、伝達めねじ部２１ｅを介して回転体３０の伝達おねじ部３６に螺合しているが、軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することができる。すなわち、この移動の間、回転体３０が、進み角を伝達おねじ部３６と比較して大きくした駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合しているため、該駆動軸５０を適宜相対回転させながら、ハウジング２０とともに軸方向に沿ってケース１０に対して離反する方向に移動することになる。したがって、このような状態においてバックドアＤが手動で開操作されても、この開操作によって車両本体Ｂにおけるピボット部１２ｄの装着部（図示せず）に負荷がかかる事態を防止することができる。
【００５８】
上記のように構成した直動装置によれば、回転体３０が、駆動めねじ部３４を介して駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合する一方、駆動軸５０の駆動おねじ部５１よりも小さい進み角で形成した伝達おねじ部３６を介してハウジング２０に螺合している。このため、駆動軸５０が回転すると、ハウジング２０と駆動軸５０とが軸方向に沿って相対移動する際に大きな力が必要な状態においては、進み角が小さい伝達めねじ部２１ｅおよび伝達おねじ部３６が相対回転する一方、ハウジング２０と駆動軸５０とが軸方向に沿って相対移動する際に必要な力が小さくなった状態においては、進み角が大きい駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１が相対回転することになる。したがって、ハウジング２０と駆動軸５０とが軸方向に沿って相対移動する際に要する力の大きさに応じて、回転動作するねじ部が切り替わることになり、進み角の差異によるメリットを有効活用することができる。しかも、軸方向に操作力が加わった場合に、進み角が大きい駆動めねじ部３４および駆動おねじ部５１が回転動作することになり、ハウジング２０と駆動軸５０とを軸方向に沿って相対移動させることができる。これにより、例えば、従来のように、バックドアＤの開閉手段として直動装置を適用した場合に、該バックドアＤの開閉操作によって、車両本体Ｂの取り付け部分に負荷がかかる事態を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態である直動装置を示した縦断面図である。
【図２】図１に示した直動装置を伸長動作した状態を示す縦断面図である。
【図３】図２に示す状態において引き続き直動装置を伸長動作した状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態である直動装置を適用する車両の側面概念図である。
【図５】図４に示した車両においてバックドアを開成した状態を示す側面概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ ケース
１１ ケース本体
２０ ハウジング
２１ ハウジング本体
２１ｃ 回転体係合部
２１ｄ 伝達凸部
２１ｅ 伝達めねじ部（伝達係合部）
３０ 回転体
３１ 係合部
３２ 伝達部
３３ 駆動凸部
３４ 駆動めねじ部（駆動係合部）
３６ 伝達おねじ部（伝達ねじ部）
４２ 駆動モータ（駆動源）
４２ａ 出力軸
５０ 駆動軸
５１ 駆動おねじ部（駆動ねじ部）
５２ 第１軸受部材
５３ 第１スプリング
６１ 第２軸受部材
６２ 第２スプリング
Ｂ 車両本体
Ｄ バックドア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の進み角で形成した駆動ねじ部を有し、駆動源の駆動により軸心回りに回転する駆動軸と、
前記駆動軸の軸心回りに該駆動軸と相対回転した場合に、前記駆動軸に対して該駆動軸の軸方向に沿って移動するように前記駆動ねじ部に係合する駆動係合部と、この駆動係合部と同一軸心上となる部位に、前記第１の進み角と異なる第２の進み角で形成した伝達ねじ部とを有した回転体と、
前記回転体の軸心回りに該回転体と相対回転した場合に、前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動するように前記伝達ねじ部に係合する伝達係合部を有したハウジングとを備えた
ことを特徴とする直動装置。
【請求項１】
第１の進み角で形成した駆動ねじ部を有し、駆動源の駆動により軸心回りに回転する駆動軸と、
前記駆動軸の軸心回りに該駆動軸と相対回転した場合に、前記駆動軸に対して該駆動軸の軸方向に沿って移動するように前記駆動ねじ部に係合する駆動係合部と、この駆動係合部と同一軸心上となる部位に、前記第１の進み角と異なる第２の進み角で形成した伝達ねじ部とを有した回転体と、
前記回転体の軸心回りに該回転体と相対回転した場合に、前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動するように前記伝達ねじ部に係合する伝達係合部を有したハウジングとを備えた
ことを特徴とする直動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１３８９４４（Ｐ２０１０−１３８９４４Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１３５４２（Ｐ２００８−３１３５４２）
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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