直動装置
【課題】進み角の差異によるメリットをより有効活用すること。
【解決手段】進み角が異なるねじ部を有した駆動軸５１と伝達軸７１との間にクラッチ機構６０を介在させ、かつ回転体３０に対する第１ハウジング１０および第２ハウジング２０の相対的な回転を規制する固定体５２およびスプリング７３を設けている。このため、クラッチ機構６０を伝達状態と非伝達状態とに切り替えることにより、回転動作させるねじ部を選択的に変更することが可能となる。
【解決手段】進み角が異なるねじ部を有した駆動軸５１と伝達軸７１との間にクラッチ機構６０を介在させ、かつ回転体３０に対する第１ハウジング１０および第２ハウジング２０の相対的な回転を規制する固定体５２およびスプリング７３を設けている。このため、クラッチ機構６０を伝達状態と非伝達状態とに切り替えることにより、回転動作させるねじ部を選択的に変更することが可能となる。
【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第１ハウジングと第２ハウジングとを備えて構成されている。第１ハウジングは、同一軸心上となる位置に回転軸を備えている。この回転軸は、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第１ハウジングに対して相対的に回転動作するように構成されている。第２ハウジングは、めねじ部を介して回転軸に螺合されている。このような直動装置は、第１ハウジングと第２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、回転軸のおねじ部と第２ハウジングのめねじ部とが螺合しているため、該回転軸の回転動作に従って第１ハウジングと第２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の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、おねじ部およびめねじ部の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、回転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るようになる（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、回転軸に設けたおねじ部の順番に従って伸縮動作が決定されてしまうことになり、これを任意に変更することはできない。例えば、上述した例のように、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し、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ように構成した直動装置では、短縮動作する場合、進み角が大きいため動作初期において大きな力を発生することができず、その後、進み角が小さくなるため１回転当たりの軸方向の移動量が小さくならざるを得ない。
【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より有効活用す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、回転体と、前記回転体と同一軸心上に配置され、前記回転体に対して該回転体の軸心回りに回転可能、かつ前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動可能に構成した第１ハウジングと、前記回転体と同一軸心上に配置され、前記回転体に対して該回転体の軸心回りに回転可能、かつ前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動可能に構成した第２ハウジングと、前記第１ハウジングと同一軸心上となる位置に、第１の進み角で形成した駆動ねじ部を有し、前記第１ハウジングに対して該第１ハウジングの軸心回りに回転動作した場合に、前記駆動ねじ部を介して前記第１ハウジングと前記回転体とを軸方向に沿って相対的に移動する駆動軸と、前記第２ハウジングと同一軸心上となる位置に、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を有し、前記第２ハウジングに対して該第２ハウジングの軸心回りに回転動作した場合に、前記伝達ねじ部を介して前記第２ハウジングと前記回転体とを軸方向に沿って相対的に移動する伝達軸と、前記第１ハウジングに対して前記回転体が軸方向に沿って所定距離移動した場合に、前記駆動軸に対する前記回転体の軸心回りの回転を規制する第１規制体と、前記第２ハウジングに対する前記回転体の回転を規制する第２規制体と、前記駆動軸と前記伝達軸との間に介在し、前記駆動軸が回転する動作を前記伝達軸に伝達する伝達状態と、前記駆動軸が回転する動作の前記伝達軸への伝達を断つ非伝達状態とに切り替え可能に構成したクラッチ機構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、進み角が異なるねじ部を有した駆動軸と伝達軸との間にクラッチ機構を介在させ、かつ回転体に対する第１ハウジングおよび第２ハウジングの相対的な回転を規制する第１規制体および第２規制体を設けている。このため、クラッチ機構を伝達状態と非伝達状態とに切り替えることにより、回転動作させるねじ部を選択的に変更することが可能となる。これにより、進み角の差異によるメリットをより有効活用することができる。
【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４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５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、第１ハウジング１０、第２ハウジング２０および回転体３０を備えて構成してある。
【００１２】
第１ハウジング１０は、図１に示すように、円筒状の第１ハウジング本体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。この連結体１２は、蓋部１２ａおよび連結部１２ｂを有している。蓋部１２ａは、第１ハウジング本体１１の外径よりも大きな外径を有する円盤状の部分であり、一端面を介して第１ハウジング本体１１の一端面を閉塞している。連結部１２ｂは、蓋部１２ａの他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。
【００１３】
第２ハウジング２０は、図１に示すように、円筒状の第２ハウジング本体２１に一端部を閉塞する態様で連結体２２を取り付けたものである。第２ハウジング本体２１は、第１ハウジング本体１１の外径よりも大きな外径を有し、かつ該第１ハウジング本体１１よりも軸方向の長さが長く形成してある。連結体２２は、栓部２２ａおよび連結部２２ｂを有している。栓部２２ａは、第２ハウジング本体２１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２２ｂは、栓部２２ａの一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。
【００１４】
また、第２ハウジング２０は、図１に示すように、第２ハウジング本体２１の内部にナット体２３を備えている。ナット体２３は、第２ハウジング本体２１よりも軸方向の長さが短く、かつ該第２ハウジング本体２１の内径よりも小さな外径を有する円筒状の部材である。このナット体２３は、第２ハウジング本体２１と同一軸心となる態様で、一端部を介して連結体２２における栓部２２ａの他端面に取り付けてある。また、このナット体２３には、他端部に伝達凸部２４が形成してある。伝達凸部２４は、ナット体２３の他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２４の内壁面には、伝達めねじ部２５が形成してある。この伝達めねじ部２５は、例えば、２〜６条のねじ溝で形成してある。
【００１５】
回転体３０は、図１に示すように、円筒状の部材であり、基部３１、収容端部３２および連係端部３３を有している。基部３１は、第２ハウジング本体２１の外径と略同一の外径を有し、かつ回転体３０において内径を局部的に小さくした部分である。この基部３１の内壁面には、駆動めねじ部３４が形成してある。この駆動めねじ部３４は、第２ハウジング２０に取り付けたナット体２３の伝達めねじ部２５よりも進み角を小さくした１条のねじ溝で形成してある。
【００１６】
収容端部３２は、基部３１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３１と同一の外径を有し、かつ第１ハウジング本体１１よりも軸方向の長さが長く形成してある。この収容端部３２は、第１ハウジング本体１１の外径よりも大きな内径を有し、内部に円柱状の収容空間３５を画成している。
【００１７】
連係端部３３は、基部３１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３１と同一の外径を有し、かつ第２ハウジング本体２１の内径よりも小さく、ナット体２３の外径よりも大きな内径を有するように形成してある。この連係端部３３は、その一端部に作用端部３６を有している。
【００１８】
作用端部３６は、連係端部３３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、第２ハウジング本体２１よりも軸方向の長さが短く、かつ該第２ハウジング本体２１の内径よりも小さな外径を有する円筒状を成している。この作用端部３６は、連係端部３３と同一の内径を有し、連係端部３３とともに、内部に円柱状の作用空間３７を画成している。また、この作用端部３６には、連係端部３３側となる部位に作用凸部３８が形成してある。作用凸部３８は、作用端部３６の連係端部３３側となる部位において内径を局部的に小さくした環状の凸部である。以下の説明において、図１において作用凸部３８の左側となる作用空間３７を「第１作用空間３７ａ」、図１において作用凸部３８の右側となる作用空間３７を「第２作用空間３７ｂ」と称する。
【００１９】
また、上記直動装置には、図１に示すように、第１ハウジング１０における第１ハウジング本体１１の内部に、駆動モータ４１および回転センサ４２が収容してある。
【００２０】
駆動モータ４１は、出力軸４１ａの軸心が第１ハウジング本体１１と同一軸心となる態様で、本体ケース４１ｂが第１ハウジング本体１１に固定してある。この駆動モータ４１は、減速機構付きの電動モータであり、電源が供給された場合に、該減速機構を介して出力軸４１ａを本体ケース４１ｂに対して相対的に回転動作するものである。回転センサ４２は、駆動モータ４１の出力軸４１ａ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。
【００２１】
また、駆動モータ４１の出力軸４１ａには、図１に示すように、同一軸心上となる位置に駆動軸５０を支持させてある。駆動軸５０は、出力軸４１ａが回転動作した場合に、該出力軸４１ａとともに一体となって回転動作するように、一端部を介して出力軸４１ａに係合し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における基部３１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の軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。
【００２２】
ここで、上述した回転体３０は、図１に示すように、収容空間３５に第１ハウジング本体１１を収容する態様で、回転体３０における基部３１の駆動めねじ部３４を駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合してある（１条ねじ）。これにより、第１ハウジング１０の同一軸心上となる位置に回転体３０が配置されることになる。
【００２３】
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固定体（第１規制体）５２を備えている。固定体５２は、回転体３０における連係端部３３の内径と略同一の外径を有する環状の部材である。この固定体５２は、駆動軸５０とともに一体となって回転動作するように、該駆動軸５０に同一軸心となる態様で取り付けてある。
【００２４】
さらに、駆動軸５０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６０を介して伝達軸７０を支持させてある。伝達軸７０は、クラッチ機構６０を介して駆動軸５０の回転動作が伝達された場合に、回転動作する円柱状の部材である。この伝達軸７０には、外周面に伝達おねじ部（伝達ねじ部）７１が形成してある。この伝達おねじ部７１は、第２ハウジング２０に取り付けたナット体２３の伝達めねじ部２５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７１の軸方向の長さは、伝達めねじ部２５の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、この伝達おねじ部７１の軸方向の長さは、駆動おねじ部５１の軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。
【００２５】
ここで、上述した第２ハウジング２０は、図１に示すように、第２ハウジング本体２１の内部に回転体３０における作用端部３６を収容する態様で、ナット体２３の伝達めねじ部２５を伝達軸７０の伝達おねじ部７１に螺合してある（多条ねじ）。これにより、第１ハウジング１０および回転体３０と同一軸心上となる位置に第２ハウジング２０が配置されることになる。
【００２６】
また、伝達軸７０は、図１に示すように、一端部側となる部位に軸受部材７２を備えている。軸受部材７２は、第２ハウジング２０に取り付けたナット体２３の内径と略同一の外径を有する環状の部材である。この軸受部材７２は、伝達軸７０とともに一体となって回転動作するように、該伝達軸７０に同一軸心となる態様で取り付けてある。
【００２７】
クラッチ機構６０は、駆動軸５０と伝達軸７０との間に介在し、駆動軸５０が回転する動作を伝達軸７０に伝達する伝達状態と、駆動軸５０が回転する動作の伝達軸７０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６０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。
【００２８】
また、第２ハウジング２０と回転体３０との間には、図１に示すように、スプリング（第２規制体）７３が設けてある。スプリング７３は、作用端部３６の内周面とナット体２３の外周面との相互間に収容してある。このスプリング７３は、作用凸部３８と連結体２２における栓部２２ａの他端面とを、第２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。
【００２９】
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５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５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、かつ第１ハウジング１０の軸心回りに回転不能に支持される。
【００３０】
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における収容端部３２の一端部が、連結体１２における蓋部１２ａの一端面に当接している。また、この図１に示す状態においては、連結体２２における栓部２２ａの他端面が、回転体３０における作用端部３６の一端部に当接しているとともに、第２ハウジング本体２１の他端面が、回転体３０における連係端部３３の一端部に当接している。この状態においては、図５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。このとき、クラッチ機構６０は、非伝達状態にある。
【００３１】
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４１が駆動されることになる。駆動モータ４１の駆動によって出力軸４１ａが回転動作されると、該出力軸４１ａとともに一体となって駆動軸５０が回転することになる。
【００３２】
ここで、回転体３０における作用端部３６の作用凸部３８がスプリング７３によって第２ハウジング２０から離反する方向に押圧されているため、第２ハウジング２０に対する回転体３０の回転が規制されている。そのため、駆動軸５０が回転体３０に対して回転することになり、図２に示すように、回転体３０が軸方向に沿って第１ハウジング１０に対して離反する方向に移動することになる。このとき、第２ハウジング２０は、作用端部３６の一端部、および連係端部３３の一端部を介して回転体３０に押圧されることになり、図２に示すように、回転体３０とともに第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング１０に対して離反する方向に移動することになる。
【００３３】
上述したように回転体３０および第２ハウジング２０が軸方向に沿って第１ハウジング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。
【００３４】
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。さらに、本実施の形態では、上述した動作の間、進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくした駆動おねじ部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、図５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、第１ハウジング１０に対して第２ハウジング２０を軸方向に沿って移動することができる。
【００３５】
また、上述した動作の間に、例えば、バックドアＤが手動で開動作された場合、第２ハウジング２０は、ナット体２３の伝達めねじ部２５を介して伝達軸７０に螺合しているが、第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング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、ナット体２３の伝達めねじ部２５に螺合した伝達軸７０は、伝達おねじ部７１の進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくしているため、第２ハウジング２０に対して適宜回転動作することができる。さらに、この状態においては、クラッチ機構６０が非伝達状態にあるため、伝達軸７０が回転動作したとしても、この回転動作が駆動軸５０に伝達されることはない。したがって、駆動軸５０は、駆動おねじ部５１の進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくしたとしても、該駆動軸５０の回転動作によって第１ハウジング１０を介して車両本体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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、駆動軸５０に取り付けた固定体５２が回転体３０における基部３１の他端面に当接することになる。ここで、本実施の形態では、車両の制御部（図示せず）からの給電指令によって車両からクラッチ機構６０に電源を供給し、非伝達状態から伝達状態に切り替える。
【００３８】
この図２に示す状態では、駆動軸５０に取り付けた固定体５２と回転体３０における基部３１の他端面と当接により、回転体３０の第１ハウジング１０に対する離反する方向への移動が規制されることになる。この結果、引き続き駆動軸５０が回転動作すると、回転体３０は、スプリング７３の押圧力に抗して駆動軸５０とともに一体となって回転動作することになる。このように、固定体５２を設けることで、回転体３０と駆動軸５０とを一体的に回転動作させることが可能となることから、駆動おねじ部５１と駆動めねじ部３４の長さを抑えつつ、後述する伝達軸７０を回転動作させることができ、軸心方向における装置の小型化を図ることができる。
【００３９】
一方、この状態においては、クラッチ機構６０が伝達状態にあるため、駆動軸５０が回転動作すると、伝達軸７０が第２ハウジング２０に対して回転動作することになる。この結果、伝達おねじ部７１に螺合したナット体２３が、図３に示すように、第２ハウジング２０の軸方向に沿って第１ハウジング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。
【００４０】
上述したようにナット体２３が第２ハウジング２０の軸方向に沿って第１ハウジング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。
【００４１】
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。この状態においては、バックドアＤが前傾姿勢になり、かつスプリング７３が回転体３０における作用端部３６の作用凸部３８と第２ハウジング２０における連結体２２の栓部２２ａとを互いに離反する方向に向けて押圧するため、開動作に必要な力が図１に示す初期段階と比較して小さくなる。そこで、本実施の形態では、上述した動作の間、進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくした伝達おねじ部７１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、第１ハウジング１０に対して第２ハウジング２０を軸方向に沿って移動する場合に、伝達おねじ部７１の１回転当りに対する第１ハウジング１０と第２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。
【００４２】
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６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、スプリング７３が回転体３０における作用端部３６の作用凸部３８と第２ハウジング２０における連結体２２の栓部２２ａ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。
【００４３】
図３に示す状態において、本実施の形態では、車両の制御部（図示せず）からの給電指令によって車両からクラッチ機構６０に電源を供給し、伝達状態から非伝達状態に切り替える。
【００４４】
これにより、例えば、図３に示す状態において、バックドアＤが手動で閉動作された場合、第２ハウジング２０は、ナット体２３の伝達めねじ部２５を介して伝達軸７０に螺合しているが、第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング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、ナット体２３の伝達めねじ部２５に螺合した伝達軸７０は、伝達おねじ部７１の進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくしているため、第２ハウジング２０に対して適宜回転動作することができる。さらに、この状態においては、クラッチ機構６０が非伝達状態にあるため、伝達軸７０が回転動作したとしても、この回転動作が駆動軸５０に伝達されることはない。したがって、駆動軸５０は、駆動おねじ部５１の進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくしたとしても、該駆動軸５０の回転動作によって第１ハウジング１０を介して車両本体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。
【００４５】
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４１が駆動されることになる。駆動モータ４１の駆動によって出力軸４１ａが上述したバックドアＤの開成動作とは逆に回転動作されると、該出力軸４１ａとともに一体となって駆動軸５０が回転することになる。
【００４６】
ここで、回転体３０における作用端部３６の作用凸部３８がスプリング７３によって第２ハウジング２０から離反する方向に押圧されているため、第２ハウジング２０に対する回転体３０の回転が規制されている。そのため、駆動軸５０が回転体３０に対して回転することになり、図４に示すように、回転体３０が軸方向に沿って第１ハウジング１０に対して近接する方向に移動することになる。
【００４７】
上述した動作の間、例えば、バックドアＤが手動で閉動作された場合、第２ハウジング２０は、ナット体２３の伝達めねじ部２５を介して伝達軸７０に螺合しているが、第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング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、ナット体２３の伝達めねじ部２５に螺合した伝達軸７０は、伝達おねじ部７１の進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくしているため、第２ハウジング２０に対して適宜回転動作することができる。さらに、この状態においては、クラッチ機構６０が非伝達状態にあるため、伝達軸７０が回転動作したとしても、この回転動作が駆動軸５０に伝達されることはない。したがって、駆動軸５０は、駆動おねじ部５１の進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくしたとしても、該駆動軸５０の回転動作によって第１ハウジング１０を介して車両本体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。
【００４８】
図４に示す状態において、本実施の形態では、車両の制御部（図示せず）からの給電指令によって車両からクラッチ機構６０に電源を供給し、非伝達状態から伝達状態に切り替える。
【００４９】
この図４に示す状態では、回転体３０における収容端部３２の一端部が、第１ハウジング１０における連結体１２の蓋部１２ａに当接することになり、回転体３０の第１ハウジング１０に対する近接する方向への移動が規制されることになる。この結果、引き続き駆動軸５０が回転すると、回転体３０は、スプリング７３の押圧力に抗して駆動軸５０とともに一体となって回転動作することになる。よって、上述の固定体５２と同様に、回転体３０と駆動軸５０とを一体的に回転動作させることで、軸心方向における装置の小型化に寄与する。
【００５０】
一方、この状態においては、クラッチ機構６０が伝達状態にあるため、伝達軸７０が第２ハウジング２０に対して回転動作することになる。この結果、伝達おねじ部７１に螺合したナット体２３が、図１に示すように、第２ハウジング２０の軸方向に沿って第１ハウジング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。
【００５１】
上述したようにナット体２３が第２ハウジング２０の軸方向に沿って第１ハウジング１０および回転体３０に対して近接する方向に移動すると、直動装置の全長が短くなる。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。
【００５２】
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、本実施の形態では、上述した動作の間、進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくした伝達おねじ部７１の回転動作により、直動装置を短縮動作している。この状態においては、バックドアＤが略水平に沿った姿勢であり、閉動作に必要な力が図１に示す初期段階と比較して小さくなる。そこで、本実施の形態では、上述した動作の間、進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくした伝達おねじ部７１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、第１ハウジング１０に対して第２ハウジング２０を軸方向に沿って移動する場合に、伝達おねじ部７１の１回転当りに対する第１ハウジング１０と第２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。
【００５３】
上述したように伸長動作すると、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、この状態においては、図５に示すように、再び車両本体Ｂに対してバックドアＤが閉成され、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。ここで、本実施の形態では、車両の制御部（図示せず）からの給電指令によってクラッチ機構６０に電源を供給し、伝達状態から非伝達状態に切り替える。
【００５４】
これにより、例えば、図１に示す状態において、バックドアＤが手動で開動作された場合、第２ハウジング２０は、ナット体２３の伝達めねじ部２５を介して伝達軸７０に螺合しているが、第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング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、ナット体２３の伝達めねじ部２５に螺合した伝達軸７０は、伝達おねじ部７１の進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくしているため、第２ハウジング２０の移動に伴い、該第２ハウジング２０に対して適宜回転動作することができる。さらに、この状態においては、クラッチ機構６０が非伝達状態にあるため、伝達軸７０が回転動作したとしても、この回転動作が駆動軸５０に伝達されることはない。したがって、駆動軸５０は、駆動おねじ部５１の進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくしたとしても、該駆動軸５０の回転動作によって第１ハウジング１０を介して車両本体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。
【００５５】
上記のように構成した直動装置によれば、進み角が異なるねじ部を有した駆動軸５１と伝達軸７１との間にクラッチ機構６０を介在させ、かつ回転体３０に対する第１ハウジング１０および第２ハウジング２０の相対的な回転を規制する固定体５２およびスプリング７３を設けている。このため、クラッチ機構６０を伝達状態と非伝達状態とに切り替えることにより、回転動作させるねじ部を駆動ねじ部５１と伝達ねじ部７１とに選択的に変更することが可能となる。これにより、進み角の差異によるメリットをより有効活用することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、回転体３０における基部３１の内壁面に形成したねじ溝で駆動めねじ部３４を形成しているが、駆動軸５０の回転動作に従って回転体３０を第１ハウジング１０に対して移動できれば、必ずしもねじ溝で駆動めねじ部３４を形成する必要はない。例えば、駆動おねじ部５１を形成するねじ溝に係合可能な突起を基部３１の内壁面に設け、この突起と駆動おねじ部５１との係合作用によって、駆動軸５０の回転動作に従って回転体３０を第１ハウジング１０に対して移動するようにしても良い。
【００５７】
また、本実施の形態では、ナット体２３における伝達凸部２４の内壁面にねじ溝で形成したねじ溝で伝達めねじ部２５を形成しているが、伝達軸７０の回転動作に従ってナット体２３を第２ハウジング２０に対して移動できれば、必ずしもねじ溝で伝達めねじ部２５形成する必要はない。例えば、伝達おねじ部７１に形成するねじ溝に係合可能な突起を伝達凸部２４の内壁面に設け、この突起と伝達おねじ部７１との係合作用によって、伝達軸７０の回転動作に従ってナット体２３を第２ハウジング２０に対して移動するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【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】図３に示す状態において直動装置を短縮動作の途中状態を示す縦断面図である。
【図５】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６】図５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】
【００５９】
１０ 第１ハウジング
２０ 第２ハウジング
２３ ナット体
２５ 伝達めねじ部
３０ 回転体
３１ 基部
３２ 収容端部
３３ 連係端部
３４ 駆動めねじ部
３６ 作用端部
４１ 駆動モータ
４１ａ 出力軸
５０ 駆動軸
５１ 駆動おねじ部（駆動ねじ部）
５２ 固定体（第１規制体）
６０ クラッチ機構
７０ 伝達軸
７１ 伝達おねじ部（伝達ねじ部）
７２ 軸受部材
７３ スプリング（第２規制体）
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第１ハウジングと第２ハウジングとを備えて構成されている。第１ハウジングは、同一軸心上となる位置に回転軸を備えている。この回転軸は、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第１ハウジングに対して相対的に回転動作するように構成されている。第２ハウジングは、めねじ部を介して回転軸に螺合されている。このような直動装置は、第１ハウジングと第２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、回転軸のおねじ部と第２ハウジングのめねじ部とが螺合しているため、該回転軸の回転動作に従って第１ハウジングと第２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の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、おねじ部およびめねじ部の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、回転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るようになる（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、回転軸に設けたおねじ部の順番に従って伸縮動作が決定されてしまうことになり、これを任意に変更することはできない。例えば、上述した例のように、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し、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ように構成した直動装置では、短縮動作する場合、進み角が大きいため動作初期において大きな力を発生することができず、その後、進み角が小さくなるため１回転当たりの軸方向の移動量が小さくならざるを得ない。
【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より有効活用す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、回転体と、前記回転体と同一軸心上に配置され、前記回転体に対して該回転体の軸心回りに回転可能、かつ前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動可能に構成した第１ハウジングと、前記回転体と同一軸心上に配置され、前記回転体に対して該回転体の軸心回りに回転可能、かつ前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動可能に構成した第２ハウジングと、前記第１ハウジングと同一軸心上となる位置に、第１の進み角で形成した駆動ねじ部を有し、前記第１ハウジングに対して該第１ハウジングの軸心回りに回転動作した場合に、前記駆動ねじ部を介して前記第１ハウジングと前記回転体とを軸方向に沿って相対的に移動する駆動軸と、前記第２ハウジングと同一軸心上となる位置に、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を有し、前記第２ハウジングに対して該第２ハウジングの軸心回りに回転動作した場合に、前記伝達ねじ部を介して前記第２ハウジングと前記回転体とを軸方向に沿って相対的に移動する伝達軸と、前記第１ハウジングに対して前記回転体が軸方向に沿って所定距離移動した場合に、前記駆動軸に対する前記回転体の軸心回りの回転を規制する第１規制体と、前記第２ハウジングに対する前記回転体の回転を規制する第２規制体と、前記駆動軸と前記伝達軸との間に介在し、前記駆動軸が回転する動作を前記伝達軸に伝達する伝達状態と、前記駆動軸が回転する動作の前記伝達軸への伝達を断つ非伝達状態とに切り替え可能に構成したクラッチ機構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、進み角が異なるねじ部を有した駆動軸と伝達軸との間にクラッチ機構を介在させ、かつ回転体に対する第１ハウジングおよび第２ハウジングの相対的な回転を規制する第１規制体および第２規制体を設けている。このため、クラッチ機構を伝達状態と非伝達状態とに切り替えることにより、回転動作させるねじ部を選択的に変更することが可能となる。これにより、進み角の差異によるメリットをより有効活用することができる。
【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４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５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、第１ハウジング１０、第２ハウジング２０および回転体３０を備えて構成してある。
【００１２】
第１ハウジング１０は、図１に示すように、円筒状の第１ハウジング本体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。この連結体１２は、蓋部１２ａおよび連結部１２ｂを有している。蓋部１２ａは、第１ハウジング本体１１の外径よりも大きな外径を有する円盤状の部分であり、一端面を介して第１ハウジング本体１１の一端面を閉塞している。連結部１２ｂは、蓋部１２ａの他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。
【００１３】
第２ハウジング２０は、図１に示すように、円筒状の第２ハウジング本体２１に一端部を閉塞する態様で連結体２２を取り付けたものである。第２ハウジング本体２１は、第１ハウジング本体１１の外径よりも大きな外径を有し、かつ該第１ハウジング本体１１よりも軸方向の長さが長く形成してある。連結体２２は、栓部２２ａおよび連結部２２ｂを有している。栓部２２ａは、第２ハウジング本体２１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２２ｂは、栓部２２ａの一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。
【００１４】
また、第２ハウジング２０は、図１に示すように、第２ハウジング本体２１の内部にナット体２３を備えている。ナット体２３は、第２ハウジング本体２１よりも軸方向の長さが短く、かつ該第２ハウジング本体２１の内径よりも小さな外径を有する円筒状の部材である。このナット体２３は、第２ハウジング本体２１と同一軸心となる態様で、一端部を介して連結体２２における栓部２２ａの他端面に取り付けてある。また、このナット体２３には、他端部に伝達凸部２４が形成してある。伝達凸部２４は、ナット体２３の他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２４の内壁面には、伝達めねじ部２５が形成してある。この伝達めねじ部２５は、例えば、２〜６条のねじ溝で形成してある。
【００１５】
回転体３０は、図１に示すように、円筒状の部材であり、基部３１、収容端部３２および連係端部３３を有している。基部３１は、第２ハウジング本体２１の外径と略同一の外径を有し、かつ回転体３０において内径を局部的に小さくした部分である。この基部３１の内壁面には、駆動めねじ部３４が形成してある。この駆動めねじ部３４は、第２ハウジング２０に取り付けたナット体２３の伝達めねじ部２５よりも進み角を小さくした１条のねじ溝で形成してある。
【００１６】
収容端部３２は、基部３１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３１と同一の外径を有し、かつ第１ハウジング本体１１よりも軸方向の長さが長く形成してある。この収容端部３２は、第１ハウジング本体１１の外径よりも大きな内径を有し、内部に円柱状の収容空間３５を画成している。
【００１７】
連係端部３３は、基部３１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３１と同一の外径を有し、かつ第２ハウジング本体２１の内径よりも小さく、ナット体２３の外径よりも大きな内径を有するように形成してある。この連係端部３３は、その一端部に作用端部３６を有している。
【００１８】
作用端部３６は、連係端部３３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、第２ハウジング本体２１よりも軸方向の長さが短く、かつ該第２ハウジング本体２１の内径よりも小さな外径を有する円筒状を成している。この作用端部３６は、連係端部３３と同一の内径を有し、連係端部３３とともに、内部に円柱状の作用空間３７を画成している。また、この作用端部３６には、連係端部３３側となる部位に作用凸部３８が形成してある。作用凸部３８は、作用端部３６の連係端部３３側となる部位において内径を局部的に小さくした環状の凸部である。以下の説明において、図１において作用凸部３８の左側となる作用空間３７を「第１作用空間３７ａ」、図１において作用凸部３８の右側となる作用空間３７を「第２作用空間３７ｂ」と称する。
【００１９】
また、上記直動装置には、図１に示すように、第１ハウジング１０における第１ハウジング本体１１の内部に、駆動モータ４１および回転センサ４２が収容してある。
【００２０】
駆動モータ４１は、出力軸４１ａの軸心が第１ハウジング本体１１と同一軸心となる態様で、本体ケース４１ｂが第１ハウジング本体１１に固定してある。この駆動モータ４１は、減速機構付きの電動モータであり、電源が供給された場合に、該減速機構を介して出力軸４１ａを本体ケース４１ｂに対して相対的に回転動作するものである。回転センサ４２は、駆動モータ４１の出力軸４１ａ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。
【００２１】
また、駆動モータ４１の出力軸４１ａには、図１に示すように、同一軸心上となる位置に駆動軸５０を支持させてある。駆動軸５０は、出力軸４１ａが回転動作した場合に、該出力軸４１ａとともに一体となって回転動作するように、一端部を介して出力軸４１ａに係合し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における基部３１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の軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。
【００２２】
ここで、上述した回転体３０は、図１に示すように、収容空間３５に第１ハウジング本体１１を収容する態様で、回転体３０における基部３１の駆動めねじ部３４を駆動軸５０の駆動おねじ部５１に螺合してある（１条ねじ）。これにより、第１ハウジング１０の同一軸心上となる位置に回転体３０が配置されることになる。
【００２３】
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固定体（第１規制体）５２を備えている。固定体５２は、回転体３０における連係端部３３の内径と略同一の外径を有する環状の部材である。この固定体５２は、駆動軸５０とともに一体となって回転動作するように、該駆動軸５０に同一軸心となる態様で取り付けてある。
【００２４】
さらに、駆動軸５０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６０を介して伝達軸７０を支持させてある。伝達軸７０は、クラッチ機構６０を介して駆動軸５０の回転動作が伝達された場合に、回転動作する円柱状の部材である。この伝達軸７０には、外周面に伝達おねじ部（伝達ねじ部）７１が形成してある。この伝達おねじ部７１は、第２ハウジング２０に取り付けたナット体２３の伝達めねじ部２５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７１の軸方向の長さは、伝達めねじ部２５の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、この伝達おねじ部７１の軸方向の長さは、駆動おねじ部５１の軸方向の長さよりも長くなるように構成してある。
【００２５】
ここで、上述した第２ハウジング２０は、図１に示すように、第２ハウジング本体２１の内部に回転体３０における作用端部３６を収容する態様で、ナット体２３の伝達めねじ部２５を伝達軸７０の伝達おねじ部７１に螺合してある（多条ねじ）。これにより、第１ハウジング１０および回転体３０と同一軸心上となる位置に第２ハウジング２０が配置されることになる。
【００２６】
また、伝達軸７０は、図１に示すように、一端部側となる部位に軸受部材７２を備えている。軸受部材７２は、第２ハウジング２０に取り付けたナット体２３の内径と略同一の外径を有する環状の部材である。この軸受部材７２は、伝達軸７０とともに一体となって回転動作するように、該伝達軸７０に同一軸心となる態様で取り付けてある。
【００２７】
クラッチ機構６０は、駆動軸５０と伝達軸７０との間に介在し、駆動軸５０が回転する動作を伝達軸７０に伝達する伝達状態と、駆動軸５０が回転する動作の伝達軸７０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６０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。
【００２８】
また、第２ハウジング２０と回転体３０との間には、図１に示すように、スプリング（第２規制体）７３が設けてある。スプリング７３は、作用端部３６の内周面とナット体２３の外周面との相互間に収容してある。このスプリング７３は、作用凸部３８と連結体２２における栓部２２ａの他端面とを、第２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。
【００２９】
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５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５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、かつ第１ハウジング１０の軸心回りに回転不能に支持される。
【００３０】
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における収容端部３２の一端部が、連結体１２における蓋部１２ａの一端面に当接している。また、この図１に示す状態においては、連結体２２における栓部２２ａの他端面が、回転体３０における作用端部３６の一端部に当接しているとともに、第２ハウジング本体２１の他端面が、回転体３０における連係端部３３の一端部に当接している。この状態においては、図５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。このとき、クラッチ機構６０は、非伝達状態にある。
【００３１】
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４１が駆動されることになる。駆動モータ４１の駆動によって出力軸４１ａが回転動作されると、該出力軸４１ａとともに一体となって駆動軸５０が回転することになる。
【００３２】
ここで、回転体３０における作用端部３６の作用凸部３８がスプリング７３によって第２ハウジング２０から離反する方向に押圧されているため、第２ハウジング２０に対する回転体３０の回転が規制されている。そのため、駆動軸５０が回転体３０に対して回転することになり、図２に示すように、回転体３０が軸方向に沿って第１ハウジング１０に対して離反する方向に移動することになる。このとき、第２ハウジング２０は、作用端部３６の一端部、および連係端部３３の一端部を介して回転体３０に押圧されることになり、図２に示すように、回転体３０とともに第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング１０に対して離反する方向に移動することになる。
【００３３】
上述したように回転体３０および第２ハウジング２０が軸方向に沿って第１ハウジング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。
【００３４】
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。さらに、本実施の形態では、上述した動作の間、進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくした駆動おねじ部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、図５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、第１ハウジング１０に対して第２ハウジング２０を軸方向に沿って移動することができる。
【００３５】
また、上述した動作の間に、例えば、バックドアＤが手動で開動作された場合、第２ハウジング２０は、ナット体２３の伝達めねじ部２５を介して伝達軸７０に螺合しているが、第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング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、ナット体２３の伝達めねじ部２５に螺合した伝達軸７０は、伝達おねじ部７１の進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくしているため、第２ハウジング２０に対して適宜回転動作することができる。さらに、この状態においては、クラッチ機構６０が非伝達状態にあるため、伝達軸７０が回転動作したとしても、この回転動作が駆動軸５０に伝達されることはない。したがって、駆動軸５０は、駆動おねじ部５１の進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくしたとしても、該駆動軸５０の回転動作によって第１ハウジング１０を介して車両本体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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、駆動軸５０に取り付けた固定体５２が回転体３０における基部３１の他端面に当接することになる。ここで、本実施の形態では、車両の制御部（図示せず）からの給電指令によって車両からクラッチ機構６０に電源を供給し、非伝達状態から伝達状態に切り替える。
【００３８】
この図２に示す状態では、駆動軸５０に取り付けた固定体５２と回転体３０における基部３１の他端面と当接により、回転体３０の第１ハウジング１０に対する離反する方向への移動が規制されることになる。この結果、引き続き駆動軸５０が回転動作すると、回転体３０は、スプリング７３の押圧力に抗して駆動軸５０とともに一体となって回転動作することになる。このように、固定体５２を設けることで、回転体３０と駆動軸５０とを一体的に回転動作させることが可能となることから、駆動おねじ部５１と駆動めねじ部３４の長さを抑えつつ、後述する伝達軸７０を回転動作させることができ、軸心方向における装置の小型化を図ることができる。
【００３９】
一方、この状態においては、クラッチ機構６０が伝達状態にあるため、駆動軸５０が回転動作すると、伝達軸７０が第２ハウジング２０に対して回転動作することになる。この結果、伝達おねじ部７１に螺合したナット体２３が、図３に示すように、第２ハウジング２０の軸方向に沿って第１ハウジング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。
【００４０】
上述したようにナット体２３が第２ハウジング２０の軸方向に沿って第１ハウジング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。
【００４１】
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。この状態においては、バックドアＤが前傾姿勢になり、かつスプリング７３が回転体３０における作用端部３６の作用凸部３８と第２ハウジング２０における連結体２２の栓部２２ａとを互いに離反する方向に向けて押圧するため、開動作に必要な力が図１に示す初期段階と比較して小さくなる。そこで、本実施の形態では、上述した動作の間、進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくした伝達おねじ部７１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、第１ハウジング１０に対して第２ハウジング２０を軸方向に沿って移動する場合に、伝達おねじ部７１の１回転当りに対する第１ハウジング１０と第２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。
【００４２】
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６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、スプリング７３が回転体３０における作用端部３６の作用凸部３８と第２ハウジング２０における連結体２２の栓部２２ａ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。
【００４３】
図３に示す状態において、本実施の形態では、車両の制御部（図示せず）からの給電指令によって車両からクラッチ機構６０に電源を供給し、伝達状態から非伝達状態に切り替える。
【００４４】
これにより、例えば、図３に示す状態において、バックドアＤが手動で閉動作された場合、第２ハウジング２０は、ナット体２３の伝達めねじ部２５を介して伝達軸７０に螺合しているが、第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング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、ナット体２３の伝達めねじ部２５に螺合した伝達軸７０は、伝達おねじ部７１の進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくしているため、第２ハウジング２０に対して適宜回転動作することができる。さらに、この状態においては、クラッチ機構６０が非伝達状態にあるため、伝達軸７０が回転動作したとしても、この回転動作が駆動軸５０に伝達されることはない。したがって、駆動軸５０は、駆動おねじ部５１の進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくしたとしても、該駆動軸５０の回転動作によって第１ハウジング１０を介して車両本体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。
【００４５】
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４１が駆動されることになる。駆動モータ４１の駆動によって出力軸４１ａが上述したバックドアＤの開成動作とは逆に回転動作されると、該出力軸４１ａとともに一体となって駆動軸５０が回転することになる。
【００４６】
ここで、回転体３０における作用端部３６の作用凸部３８がスプリング７３によって第２ハウジング２０から離反する方向に押圧されているため、第２ハウジング２０に対する回転体３０の回転が規制されている。そのため、駆動軸５０が回転体３０に対して回転することになり、図４に示すように、回転体３０が軸方向に沿って第１ハウジング１０に対して近接する方向に移動することになる。
【００４７】
上述した動作の間、例えば、バックドアＤが手動で閉動作された場合、第２ハウジング２０は、ナット体２３の伝達めねじ部２５を介して伝達軸７０に螺合しているが、第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング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、ナット体２３の伝達めねじ部２５に螺合した伝達軸７０は、伝達おねじ部７１の進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくしているため、第２ハウジング２０に対して適宜回転動作することができる。さらに、この状態においては、クラッチ機構６０が非伝達状態にあるため、伝達軸７０が回転動作したとしても、この回転動作が駆動軸５０に伝達されることはない。したがって、駆動軸５０は、駆動おねじ部５１の進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくしたとしても、該駆動軸５０の回転動作によって第１ハウジング１０を介して車両本体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。
【００４８】
図４に示す状態において、本実施の形態では、車両の制御部（図示せず）からの給電指令によって車両からクラッチ機構６０に電源を供給し、非伝達状態から伝達状態に切り替える。
【００４９】
この図４に示す状態では、回転体３０における収容端部３２の一端部が、第１ハウジング１０における連結体１２の蓋部１２ａに当接することになり、回転体３０の第１ハウジング１０に対する近接する方向への移動が規制されることになる。この結果、引き続き駆動軸５０が回転すると、回転体３０は、スプリング７３の押圧力に抗して駆動軸５０とともに一体となって回転動作することになる。よって、上述の固定体５２と同様に、回転体３０と駆動軸５０とを一体的に回転動作させることで、軸心方向における装置の小型化に寄与する。
【００５０】
一方、この状態においては、クラッチ機構６０が伝達状態にあるため、伝達軸７０が第２ハウジング２０に対して回転動作することになる。この結果、伝達おねじ部７１に螺合したナット体２３が、図１に示すように、第２ハウジング２０の軸方向に沿って第１ハウジング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。
【００５１】
上述したようにナット体２３が第２ハウジング２０の軸方向に沿って第１ハウジング１０および回転体３０に対して近接する方向に移動すると、直動装置の全長が短くなる。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。
【００５２】
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、本実施の形態では、上述した動作の間、進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくした伝達おねじ部７１の回転動作により、直動装置を短縮動作している。この状態においては、バックドアＤが略水平に沿った姿勢であり、閉動作に必要な力が図１に示す初期段階と比較して小さくなる。そこで、本実施の形態では、上述した動作の間、進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくした伝達おねじ部７１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、第１ハウジング１０に対して第２ハウジング２０を軸方向に沿って移動する場合に、伝達おねじ部７１の１回転当りに対する第１ハウジング１０と第２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。
【００５３】
上述したように伸長動作すると、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、この状態においては、図５に示すように、再び車両本体Ｂに対してバックドアＤが閉成され、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。ここで、本実施の形態では、車両の制御部（図示せず）からの給電指令によってクラッチ機構６０に電源を供給し、伝達状態から非伝達状態に切り替える。
【００５４】
これにより、例えば、図１に示す状態において、バックドアＤが手動で開動作された場合、第２ハウジング２０は、ナット体２３の伝達めねじ部２５を介して伝達軸７０に螺合しているが、第１ハウジング本体１１の軸方向に沿って第１ハウジング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、ナット体２３の伝達めねじ部２５に螺合した伝達軸７０は、伝達おねじ部７１の進み角を駆動おねじ部５１と比較して大きくしているため、第２ハウジング２０の移動に伴い、該第２ハウジング２０に対して適宜回転動作することができる。さらに、この状態においては、クラッチ機構６０が非伝達状態にあるため、伝達軸７０が回転動作したとしても、この回転動作が駆動軸５０に伝達されることはない。したがって、駆動軸５０は、駆動おねじ部５１の進み角を伝達おねじ部７１と比較して小さくしたとしても、該駆動軸５０の回転動作によって第１ハウジング１０を介して車両本体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。
【００５５】
上記のように構成した直動装置によれば、進み角が異なるねじ部を有した駆動軸５１と伝達軸７１との間にクラッチ機構６０を介在させ、かつ回転体３０に対する第１ハウジング１０および第２ハウジング２０の相対的な回転を規制する固定体５２およびスプリング７３を設けている。このため、クラッチ機構６０を伝達状態と非伝達状態とに切り替えることにより、回転動作させるねじ部を駆動ねじ部５１と伝達ねじ部７１とに選択的に変更することが可能となる。これにより、進み角の差異によるメリットをより有効活用することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、回転体３０における基部３１の内壁面に形成したねじ溝で駆動めねじ部３４を形成しているが、駆動軸５０の回転動作に従って回転体３０を第１ハウジング１０に対して移動できれば、必ずしもねじ溝で駆動めねじ部３４を形成する必要はない。例えば、駆動おねじ部５１を形成するねじ溝に係合可能な突起を基部３１の内壁面に設け、この突起と駆動おねじ部５１との係合作用によって、駆動軸５０の回転動作に従って回転体３０を第１ハウジング１０に対して移動するようにしても良い。
【００５７】
また、本実施の形態では、ナット体２３における伝達凸部２４の内壁面にねじ溝で形成したねじ溝で伝達めねじ部２５を形成しているが、伝達軸７０の回転動作に従ってナット体２３を第２ハウジング２０に対して移動できれば、必ずしもねじ溝で伝達めねじ部２５形成する必要はない。例えば、伝達おねじ部７１に形成するねじ溝に係合可能な突起を伝達凸部２４の内壁面に設け、この突起と伝達おねじ部７１との係合作用によって、伝達軸７０の回転動作に従ってナット体２３を第２ハウジング２０に対して移動するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【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】図３に示す状態において直動装置を短縮動作の途中状態を示す縦断面図である。
【図５】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６】図５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】
【００５９】
１０ 第１ハウジング
２０ 第２ハウジング
２３ ナット体
２５ 伝達めねじ部
３０ 回転体
３１ 基部
３２ 収容端部
３３ 連係端部
３４ 駆動めねじ部
３６ 作用端部
４１ 駆動モータ
４１ａ 出力軸
５０ 駆動軸
５１ 駆動おねじ部（駆動ねじ部）
５２ 固定体（第１規制体）
６０ クラッチ機構
７０ 伝達軸
７１ 伝達おねじ部（伝達ねじ部）
７２ 軸受部材
７３ スプリング（第２規制体）
Ｂ 車両本体
Ｄ バックドア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、
前記回転体と同一軸心上に配置され、前記回転体に対して該回転体の軸心回りに回転可能、かつ前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動可能に構成した第１ハウジングと、
前記回転体と同一軸心上に配置され、前記回転体に対して該回転体の軸心回りに回転可能、かつ前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動可能に構成した第２ハウジングと、
前記第１ハウジングと同一軸心上となる位置に、第１の進み角で形成した駆動ねじ部を有し、前記第１ハウジングに対して該第１ハウジングの軸心回りに回転動作した場合に、前記駆動ねじ部を介して前記第１ハウジングと前記回転体とを軸方向に沿って相対的に移動する駆動軸と、
前記第２ハウジングと同一軸心上となる位置に、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を有し、前記第２ハウジングに対して該第２ハウジングの軸心回りに回転動作した場合に、前記伝達ねじ部を介して前記第２ハウジングと前記回転体とを軸方向に沿って相対的に移動する伝達軸と、
前記第１ハウジングに対して前記回転体が軸方向に沿って所定距離移動した場合に、前記駆動軸に対する前記回転体の軸心回りの回転を規制する第１規制体と、
前記第２ハウジングに対する前記回転体の回転を規制する第２規制体と、
前記駆動軸と前記伝達軸との間に介在し、前記駆動軸が回転する動作を前記伝達軸に伝達する伝達状態と、前記駆動軸が回転する動作の前記伝達軸への伝達を断つ非伝達状態とに切り替え可能に構成したクラッチ機構とを備えた
ことを特徴とする直動装置。
【請求項１】
回転体と、
前記回転体と同一軸心上に配置され、前記回転体に対して該回転体の軸心回りに回転可能、かつ前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動可能に構成した第１ハウジングと、
前記回転体と同一軸心上に配置され、前記回転体に対して該回転体の軸心回りに回転可能、かつ前記回転体に対して該回転体の軸方向に沿って移動可能に構成した第２ハウジングと、
前記第１ハウジングと同一軸心上となる位置に、第１の進み角で形成した駆動ねじ部を有し、前記第１ハウジングに対して該第１ハウジングの軸心回りに回転動作した場合に、前記駆動ねじ部を介して前記第１ハウジングと前記回転体とを軸方向に沿って相対的に移動する駆動軸と、
前記第２ハウジングと同一軸心上となる位置に、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を有し、前記第２ハウジングに対して該第２ハウジングの軸心回りに回転動作した場合に、前記伝達ねじ部を介して前記第２ハウジングと前記回転体とを軸方向に沿って相対的に移動する伝達軸と、
前記第１ハウジングに対して前記回転体が軸方向に沿って所定距離移動した場合に、前記駆動軸に対する前記回転体の軸心回りの回転を規制する第１規制体と、
前記第２ハウジングに対する前記回転体の回転を規制する第２規制体と、
前記駆動軸と前記伝達軸との間に介在し、前記駆動軸が回転する動作を前記伝達軸に伝達する伝達状態と、前記駆動軸が回転する動作の前記伝達軸への伝達を断つ非伝達状態とに切り替え可能に構成したクラッチ機構とを備えた
ことを特徴とする直動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−５３９０５（Ｐ２０１０−５３９０５Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１７２５８（Ｐ２００８−２１７２５８）
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【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３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【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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