車輛的自動開/閉裝置的製作方法
2023-05-25 15:48:01
專利名稱：車輛的自動開/閉裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛的自動開/閉裝置，具體來說，涉及用於開/閉後門、車尾行李箱蓋、發動機罩、門及類似物時有利的技術。
背景技術：
作為安裝在車輛如汽車上的開/閉構件，有後門、車尾行李箱蓋及通過圍繞鉸鏈樞轉和擺動的用於開/閉的類似構件，以及滑動門及通過沿軌道移動而開/閉的類似構件。
例如，存在許多單廂汽車，設有後門，使行李可以從車輛後部容易地裝、卸。通常，這種後門是通過固定在車身後端部分上的鉸鏈安裝的，並圍繞鉸鏈樞轉以便在豎直方向上打開和閉合。在這種情形中，由於後門在車輛上方高高地翻起，因而後門也稱為翻起式後門。
這種後門在許多情形中打開時向上高高翻起，在後門端部和地面之間產生很大間隙，因而後門的打開和閉合很難進行。特別對於婦女和兒童來說，極難閉合這種後門。
因此，裝有自動開/閉裝置以便使婦女和兒童易於打開和閉合後門的車輛日益增多。這種自動開/閉裝置包括例如藉助作為動力源的電機驅動的小齒輪和與小齒輪嚙合的齒條，齒條和後門藉助連杆連接起來。在自動開、閉後門時，用於開、閉的動力通過連杆從電機驅動而直線運動的齒條傳至後門(例如，請參閱日本專利申請公開文本第2000-253241號)。
但是，在安裝電機、小齒輪和齒條時，這些零件被安裝在不同的基準構件上。自動開/閉裝置通過累積多個基準構件而形成。由於許多構件以這種方式安裝，因而難於改善小齒輪和齒條彼此嚙合的精度，這種結構可能引起嚙合面的磨損及嚙合聲音的產生。另外，嚙合精度的下降從動力傳遞效率的觀點來看是不合乎需要的。
許多零件的組合不僅導致自動開/閉裝置因零件數目增加而成本增加，而且也導致車輛安裝性能(mountability)因自動開/閉裝置尺寸加大的促進(fostering)而下降。
發明內容
本發明的一個目的是在車輛自動開/閉裝置中提高小齒輪和齒條彼此嚙合的精度。
本發明的另一個目的是實現車輛自動開/閉裝置的小型化。
按照本發明，提供一種車輛的自動開/閉裝置，用於自動地打開和閉合設置在車身上的開/閉構件，所述裝置包括一個電機，用於產生驅動小齒輪轉動的驅動力；一個滑動構件，該滑動構件包括一個與小齒輪嚙合的齒條，並通過連接構件連接於開/閉構件；一個軌道構件，該軌道構件使通過小齒輪前後驅動的滑動構件定位，並在預定方向上引導滑動構件；以及一個基座構件，電機和軌道構件分別固定在該基座構件上。
按照本發明的車輛開/閉裝置的特徵在於小齒輪可轉動地支承在基座構件上。
按照本發明的車輛自動開/閉裝置的特徵在於基座構件包括一個整體形成的電機固定部分和軌道固定部分。
按照本發明的車輛自動開/閉裝置的特徵在於基座構件包括整體形成的電機固定部分、軌道固定部分和小齒輪支承部分。
按照本發明，通過將電機和軌道構件固定在一個基座構件上，能夠改善由電機驅動的小齒輪和由軌道構件定位的滑動構件的齒條彼此嚙合的精度。因此，能夠增加打開和閉合開/閉構件的動力傳遞效率，並減少小齒輪和齒條嚙合面的磨損和嚙合聲音的產生。
在小齒輪作為與電機分開的物體而設置的情形中，由固定電機和軌道構件的基座構件支承小齒輪，這樣就能夠改善小齒輪和齒條彼此嚙合的精度。
另外，通過整體形成基座構件，能夠消除因基座構件的組裝而引起的定位精度降低的因素，並能夠進一步改善小齒輪和齒條彼此嚙合的精度。通過整體形成基座構件，能夠提高基座構件的剛度及保持小齒輪和齒條彼此嚙合的高精度。
另外，通過整體形成基座構件，對電機固定部分和軌道固定部分的位置設定的約束得到緩解，電機和軌道構件可以聚集並配置。因此，車輛自動開/閉裝置可以容易地減小尺寸，也能夠通過減少零件數目而降低成本。
圖1是車輛的裝有作為本發明實施例的自動開/閉裝置的部分的側視圖；圖2是車輛的一部分的側視圖，圖1中的後門現在是打開的；圖3是圖1和2所示車輛自動開/閉裝置的放大側視圖；圖4是車輛自動開/閉裝置的立體圖；圖5是車輛自動開/閉裝置的分解立體圖；圖6是從頂板側看去的車輛自動開/閉裝置的平面圖；圖7是從車廂頂棚襯墊側看去的車輛自動開/閉裝置的平面圖；圖8A是沿圖6中I-I線截取的車輛自動開/閉裝置的剖面圖；以及圖8B是沿圖6中II-II線截取的車輛自動開/閉裝置的剖面圖。
具體實施例方式
下面對照附圖描述本發明的實施例。
圖1是裝有作為本發明實施例的車輛自動開/閉裝置10(下文中稱為開/閉裝置)的車輛11的一部分的側視圖。圖2的側視圖表示圖1中後門12的打開狀態。
如圖1和2所示，作為開/閉構件的後門12設置在構件車輛11的車射13的後端部分上。鉸鏈15設置在構成車身13的上部的車頂部分14的後端上，後門12通過鉸鏈15安裝，能夠擺向車身13。後門12圍繞裝在鉸鏈15內的銷16樞轉，並能夠在圖1所示完全閉合狀態和圖2所示完全打開狀態之間在大約90°的範圍內開、閉。
雖然附圖所示的後門12相對於車身13安裝得在豎直方向上開、閉，但是，本發明並不局限於此。鉸鏈15能夠安裝在車身13的後端的側部上，使後門12相對於車身13在水平方向上開、閉。鉸鏈15也能夠安裝在車身13的後端的兩相對側部的每一個上以形成作為一組雙門的後門。後門12的開/閉範圍並不局限於大約90°，而是可以任意設定。
用於自動開、閉後門12的開/閉裝置10設置在車身13的車頂部分14上。這裡，圖3是圖1和2所示的開/閉裝置10的放大側視圖，圖4是開/閉裝置的立體圖。如圖3所示，開/閉裝置10設置在構成車頂部分14的車頂板1 7和車頂襯墊18之間。如圖4所示，開/閉裝置10由一個動力產生部分20和一個動力轉換部分21構成，所述動力產生部分20用於藉助電機19產生開、閉後門12的動力，所述動力轉換部分21用於將電機19的轉動轉換成直線運動，並將運動傳至後門12。
一個齒輪箱22安裝在電機19上，該電機設置在動力產生部分20上。在齒輪箱22中裝有由蝸杆和蝸輪構成的減速齒輪機構。電機19的驅動力從蝸杆傳至蝸輪，轉換成預定的驅動力，然後從減速齒輪機構輸出。動力轉換部分21包括一個滑動構件24，在該滑動構件的一個側面上形成一齒條23，並包括一個軌道構件25，用在寬度方向上定位滑動構件24，以及用於在直的移動方向上引導滑動構件24。一個作為連接構件的連杆26的一端安裝在滑動構件24的另一側面上以便擺動。連杆26的另一端從在車頂襯墊18中形成的開口部分27伸出，安裝成用於擺至固定在後門12上的彎曲臂28。在電機19和齒條23之間設有一個中間齒輪29和一個小齒輪30，這將在下文描述。通過減速齒輪機構的驅動力通過中間齒輪29和小齒輪30傳至齒條23。
圖5是開/閉裝置10的分解立體圖。如圖5所示，在開/閉裝置10中，共軸地設有用於將已通過減速齒輪機構的驅動力傳至齒條的中間齒輪29和上齒輪30，它們通過支承軸31彼此連接。中間齒輪29與一輸出齒輪46嚙合，該輸出齒輪設置在減速齒輪機構上，並將在下文中描述。隨中間齒輪轉動的小齒輪30與在滑動構件24中形成的齒條23嚙合。
開/閉裝置10設有一個基座構件32，電機19和軌道構件25固定在該基座構件上，中間齒輪29可轉動地支承在該基座構件上。基座構件32包括一個軌道固定部分33、一個電機固定部分35和一個小齒輪支承部分36，所述軌道固定部分33在基座表面上沿縱向以凸出的形狀形成，所述電機固定部分35設置在基座部分33的側面上以便向上敞開，所述小齒輪支承部分36鄰近於電機固定部分35，並設置在基座部分33的側面上以便向下敞開。包括上述電機固定部分35、軌道固定部分34和小齒輪支承部分36的基座部分33使用金屬材料如鋁藉助壓鑄法整體形成。在基座部分33的縱向延伸的表面上形成多個肋37和壁部33a以提高基座構件32的剛度。
軌道構件25使用多個螺釘構件38固定在軌道固定部分34上，滑動構件24安裝得可以滑動，使軌道構件24以其相對側面被夾緊在滑動構件24中。電機19的齒輪箱22使用多個螺釘構件39固定在電機固定部分35上，齒輪箱22被安裝在容納在電機固定部分35中。小齒輪30和中間齒輪29藉助安裝在支承軸31上的軸承40的外環在小齒輪支承部分36中的配合而可轉動地支承在小齒輪支承部分36中。小齒輪支承部分36的一個開口部分被一個蓋構件41封閉，並被支承在設置在支承軸31的外端側上的一個軸承(未畫出)上。
基座構件32的壁部33a形成得與基座部分33的表面成大致90°地升起。壁部33a在基座部分33的一個側緣中形成以面對齒條23，並且形成得穿過基座部分33的朝向車輛前部的前緣延伸而圍繞基座部分33的另一側緣的中央部分。這樣形成的壁部33包圍滑動構件24，因而在基座構件32中由基座部分33和壁部33a形成一槽部50。另外，在基座構件32的基座部分33上，由肋37劃分，槽部51被形成為若干部分。
圖6是從車頂板17側看去的開/閉裝置10的平面圖。圖7是從車廂頂棚襯墊18側看去的開/閉裝置10的平面圖。另外，圖8A是沿圖6中I-I線截取的基座構件32和滑動構件24的剖面圖，圖8B是沿圖6中II-II線截取的基座構件32和滑動構件24的剖面圖。在圖6和7中開/閉裝置10處於安裝在基座構件32上的託架42至44和用於控制電機19的驅動的控制裝置45被安裝的狀態，在各齒輪上形成的一部分齒被省略。圖7表示用於封閉小齒輪支承部分36的蓋構件41被除去的狀態。
如圖6和7所示，在安裝在基座構件32上的各齒輪23、29、30和46中，設置在減速齒輪機構上的輸出齒輪46和固定在支承軸31上的中間齒輪29彼此嚙合，通過支承軸31連接於中間齒輪29的小齒輪30和滑動構件24的齒條23彼此嚙合。換言之，來自電機19的旋轉驅動力通過輸出齒輪46、中間齒輪29和小齒輪30傳至齒條23，以便前後驅動滑動構件24。這樣嚙合的小齒輪30和齒條23的齒根面塗有作為潤滑劑的油脂，以便防止齒根面的磨損並減小嚙合噪音。
如圖8A所示，構成基座構件32的基座部分33形成得在齒條23下面延伸，因而齒條23的下側被基座構件32包圍。另外，構成基座構件32的壁部33a形成得具有預定高度，以便面對齒條23。另外，如圖8B所示，在朝向車輛前部設置的基座構件32的前緣中，壁部33a也形成在基座部分33的在連杆26側的邊緣中，因為這樣的部分不易於與連杆發生幹涉。設有這種基座部分33的基座構件32從下側包圍滑動構件24和齒條23的底部。
如圖6和7所示，多個固定託架42和43安裝在基座構件32上，開/閉裝置10通過安裝託架42和43固定在車頂板17上。用於控制裝置的託架42安裝在基座構件32上，並裝有控制裝置45，該控制裝置在來自開/閉開關(未畫出)的操作信號的基礎上控制電機19的電流供應。在電機19和控制裝置45之間設有一個供給器(feeder)47，控制裝置45通過供給器47控制電機19的驅動。
下面描述開/閉裝置10進行的後門12的開/閉操作。在圖1所示後門12完全閉合的情形中，當開/閉開關在打開方向上由司機操作時，從控制裝置45供應用於驅動電機19的電流。電機19的旋轉驅動力通過減速齒輪機構驅動輸出齒輪46，以便在圖7中箭頭A的方向上轉動。當輸出齒輪46轉動時，中間齒輪29被驅動，以便在箭頭B的方向上轉動，並通過支承軸31驅動小齒輪30旋轉。如圖6所示，小齒輪30被驅動在箭頭A的方向上轉動，滑動構件24被驅動，以便直線移向車輛後側，如箭頭B所示，同時藉助軌道構件25被引導。連接於滑動構件24的連杆26從實線所示位置移至圖3虛線所示位置，使滑動構件24移動，連杆26通過臂28將後門12打開至虛線所示完全打開位置。
另一方面，如果開/閉開關在閉合方向上被操作，從控制裝置45至電機19的電流以後向供應。因此，各齒輪29、30和46按照與上述旋轉方向相反的方向轉動。因此，滑動構件24被驅動，直線移向車輛前側，後門12通過連杆26被閉合至圖3中實線所示位置。
如上所述，來自電機19的驅動力通過各齒輪23、29、30和46的彼此嚙合而傳至後門12。這裡，具有輸出齒輪46的電機19、用於在寬度方向上使滑動構件24的齒條23定位的軌道構件25和用於連接輸出齒輪46和齒條的小齒輪30和中間齒輪被固定或支承在形成在同一基座構件32上的電機固定部分35、軌道固定部分34和小齒輪支承部分36上，因而易於改善輸出齒輪46、小齒輪30、中間齒輪29和軌道構件25的定位精度，並能夠改善各齒輪23、29、30和46彼此嚙合的精度。
通過整體形成包括電機固定部分35、軌道固定部分34和小齒輪支承部分36的基座構件32，可以消除在組合式基座構件中可能引起的定位精度下降的因素。因此，能夠以高精度定位電機固定部分35、軌道固定部分34和小齒輪支承部分36，並改善各齒輪23、29、30和46彼此嚙合的精度。
另外，通過整體形成基座構件32，可以提高基座構件32的剛度。通過使用高剛度的基座構件32，能夠保持各齒輪23、29、30和46彼此嚙合的精度，並避免由於長期變化引起的嚙合精度的變劣。因此，能夠提高開/閉裝置10的耐用度。
另外，通過整體形成基座構件32，對電機固定部分35和軌道固定部分34的位置的設定的約束得到緩解，電機19和軌道構件25可聚集配置。在附圖所示的情形中，由於大體積的電機19和滑動構件24設置得在車輛11的水平方向上彼此重合，開/閉裝置10的尺寸減小，即，變薄。通過減少零件的數目也可降低成本。
另外，當開/閉後門12時，齒條23在基座部分33上方移動，因而施加在齒條23上的油脂可從齒條下落。甚至在這種情形中，由於基座構件32設置在齒條23下面以便覆蓋齒條23的移動軌跡，因而基座構件32也能夠接收下落的油脂。這種布置可以避免油脂附著在設置在基座構件32下面的車頂襯墊18上，從而能夠防止車頂襯墊18的汙染和損耗。
另外，由於藉助壁部33a和肋37在基座構件32中形成槽部50和51，落在基座構件32上的油脂可容納在槽部50和51內。即使由於車輛內溫度上升使油脂粘度下降，這種布置也可避免油脂從基座構件32流下，因而能夠保證車頂襯墊18不受汙染和損耗。
如上所述，在本發明的開/閉裝置10中，通過採用在其上設置各齒輪23、29、30和46的統一的基座構件32，能夠容易地改善各齒輪23、29、30和46彼此嚙合的精度。因此，能夠提高在將驅動力從主動側即電機19傳至從動側即滑動構件24時的動力傳遞效率，並減小各齒輪23、29、30和46的嚙合面的磨損和嚙合聲音。
顯然本發明並不局限於上述實施例，可以做出各種變化而不背離本發明的要點。例如，雖然在本實施例中開/閉構件是安裝在車身13的後端部分上的後門12，但是，該構件並不局限於此，而可以是其它開/閉構件如門、車尾行李箱蓋、發動機罩、活動頂蓬、滑動門等，只要構件安裝在車身13上能夠開、閉即可。
雖然小齒輪30被電機19通過中間齒輪29驅動，但是，小齒輪30也可直接由電機19驅動。在這種情形中，電機19和軌道構件25固定在基座構件32上。雖然滑動構件24由軌道構件25在直線移動方向上被引導，但是，它也可以通過將軌道構件25和滑動構件24製成彎曲形狀而在除直線方向以外的方向上被引導。
雖然開/閉裝置10安裝在車身13的車頂部分14上，但是，它也可以安裝在車身13的其它部分上。例如，開/閉裝置10也可以安裝在設置在車身13的後部上的一立柱中，以便打開和閉合後門12。
雖然基座構件32由鋁製成，但是，它也可以用其它金屬材料製成，或用金屬材料以外的材料製成，只要這種材料具有基座構件32所需的剛度即可。基座構件32可以不使壓鑄法而使用切削法製成。
雖然後門12隻使用開/閉裝置10而被開、閉，但是，除了開/閉裝置10外還可使用氣缸。開/閉裝置10可以設置在車身13左側和右側，後門12可以採用兩個開/閉裝置10來開、閉。
按照本發明，通過將電機和軌道構件固定在一個基座構件上，能夠改善由電機驅動的小齒輪和軌道構件定位的滑動構件的齒條彼此嚙合的精度。因此，能夠提高在打開和閉合開/閉構件中的動力傳遞效率，並減少小齒輪和齒條的嚙合面的磨損和嚙合聲音的產生。
如果小齒輪設置為與電機分開的物體，那麼，通過由在其上固定電機和軌道構件的基座構件支承小齒輪，能夠改善小齒輪和齒條彼此嚙合的精度。
另外，通過整體形成基座構件，可以消除由於組裝基座構件而引起的定位精度下降的因素，並進一步改善小齒輪和齒條彼此嚙合的精度。通過整體形成基座構件，可以提高基座構件的剛度，並保持小齒輪和齒條彼此嚙合的高精度。
另外，通過整體形成基座構件，對電機固定部分和軌道固定部分的位置設定約束得到緩解，電機和軌道構件可以聚攏設置。因此，車輛的自動開/閉裝置可容易地減小尺寸。通過減少零件數目，也能夠降低成本。
權利要求
1.一種車輛的自動開/閉裝置，用於自動地打開和閉合設置在車身上的開/閉構件，所述裝置包括一個電機，用於產生驅動小齒輪轉動的驅動力；一個滑動構件，該滑動構件包括一個與小齒輪嚙合的齒條，並通過連接構件連接於開/閉構件；一個軌道構件，該軌道構件使通過小齒輪前後驅動的滑動構件定位，並在預定方向上引導滑動構件；以及一個基座構件，電機和軌道構件分別固定在該基座構件上。
2.如權利要求1所述的車輛自動開/閉裝置，其特徵在於所述小齒輪可轉動地支承在基座構件上。
3.如權利要求1所述的車輛自動開/閉裝置，其特徵在於所述基座構件包括整體形成的電機固定部分和軌道固定部分。
4.如權利要求2所述的車輛自動開/閉裝置，其特徵在於所述基座構件包括整體形成的電機固定部分、軌道固定部分和小齒輪支承部分。
全文摘要
本發明改善了車輛自動開/閉裝置中小齒輪和齒條彼此嚙合的精度。在用於自動打開和閉合設置在車身上的開/閉構件的車輛自動開/閉裝置中包括一個用於產生驅動小齒輪轉動的驅動力的電機、一個具有與小齒輪嚙合的齒條的滑動構件和一個用於定位滑動構件及在預定方向上引導滑動構件的軌道構件。滑動構件和開/閉構件通過連杆連接。一個基座構件與電機固定部分和軌道固定部分整體形成。電機和軌道構件固定在基座構件上。因此，可以容易地改善小齒輪和齒條的定位精度及改善小齒輪和齒條彼此嚙合的精度。
文檔編號E05F15/12GK1513710SQ20031012238
公開日2004年7月21日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月20日
發明者服部嶽士, 吉田靖 申請人:本田技研工業株式會社, 株式會社美姿把