本发明涉及具备壳体和能够相对于壳体进退移动的进退部件的进退移动装置。
背景技术：
在汽车等车辆中，存在将燃料补给口覆盖的燃料盖。燃料盖通常经由铰链安装于车身。专利文献1公开了使轴状的推杆沿轴向进退而对燃料盖进行开闭的开闭装置。推杆在将燃料盖关闭的压入位置与将燃料盖打开的突出位置之间进退，并且，一边进退一边沿着以推杆的轴为中心的旋转方向旋转。在推杆的前端设置卡定部，另一方面，在燃料盖的对应的部位设置被卡定部。并且，在推杆处于压入位置时，卡定部卡定于燃料盖的被卡定部。而且，在推杆向突出位置前进的过程中，推杆和卡定部旋转，卡定部与燃料盖的被卡定部的卡定被解除。
另外，专利文献1的开闭装置具有对推杆的进退进行上锁的上锁机构(图11、图12)。上锁机构是以通过电动机使卡定部件卡定于推杆而不会使推杆进退的方式进行限制的结构。通过上锁机构上锁，即使燃料盖被操作，推杆也不会进退，燃料盖不会打开。
专利文献
专利文献1：日本特开2014-173422号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
然而，上述以往的推杆的上锁机构将卡定部件卡定于推杆的突起而进行上锁。推杆的突起与推杆一起旋转而移动。由此，在推杆或卡定部件的尺寸精度低时，或者推杆或卡定部件产生了经年劣化引起的永久变形(ヘタリ)时，卡定部件难以良好地卡定于推杆的突起，难以限制推杆的进退。
这样的课题并不局限于燃料盖的开闭装置，如使推杆一边旋转一边进退的装置那样使进退部件一边旋转一边进退的进退移动装置中也同样产生。
本发明的目的是在使进退部件进退的进退移动装置中能够容易地进行进退部件的进退的限制。
用于解决课题的方案
本发明的一形态的进退移动装置采用如下结构，具备：壳体；进退部件，能够相对于所述壳体进退移动；进退位置控制机构，以使所述进退部件进退移动到相对于所述壳体前进的前进位置和相对于所述壳体后退的后退位置的方式进行控制；及限制部件，使所述进退部件成为进退移动受到了限制的限制状态，所述进退部件以相对于所述壳体一边相对旋转一边进退移动的方式设于所述壳体，所述进退位置控制机构具有：壳体侧部件，相对于所述壳体设于预定位置；及进退部件侧部件，与所述进退部件以能够相对旋转的方式嵌合而设于所述进退部件，所述限制部件被设置成能够移动到使所述进退部件成为所述限制状态的限制位置和将所述限制状态解除的解除位置，在所述限制位置通过与所述进退部件侧部件卡合而使所述进退部件成为所述限制状态。
发明效果
根据本发明，能够容易地进行进退部件的进退的限制。
附图说明
图1是表示将本发明的实施方式的进退移动装置适用于燃料盖的开闭装置的结构的立体图。
图2是说明进退部件的卡定部与燃料盖的被卡定部的关系的图。
图3是表示本发明的实施方式的进退移动装置的立体图。
图4是在本发明的实施方式的进退移动装置中表示进退部件前进到前进位置的状态的主视图。
图5是在本发明的实施方式的进退移动装置中表示进退部件后退到后退位置的状态的主视图。
图6是在本发明的实施方式的进退移动装置中表示进退部件和壳体的分离立体图。
图7是在本发明的实施方式的进退移动装置中使进退部件侧部件从主体侧分离的立体图。
图8是表示进退部件侧部件的后视立体图。
图9是在本发明的实施方式的进退移动装置中从主体侧将限制部件和齿轮分离的立体图。
图10是在本发明的实施方式的进退移动装置中从主体侧将电动机和蜗杆分离的立体图。
图11是在本发明的实施方式的进退移动装置中从主体侧使弹簧、壳体侧部件、板簧分离的立体图。
图12是在本发明的实施方式的进退移动装置中从主体侧使盖体分离的立体图。
图13是表示图7的进退部件侧部件的(a)主视图、(b)b-b线剖视图、(c)仰视图、(d)a-a线剖视图。
图14是表示图6的壳体的(a)主视图、(b)k-k线剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的各实施方式。
图1是表示将本发明的实施方式的进退移动装置适用于燃料盖的开闭装置的结构的立体图。图2是说明进退部件的卡定部与燃料盖的被卡定部的关系的图。
本实施方式的开闭装置100是对车辆的收容供油口的开口的盖进行开闭的装置。开闭装置100具有设于车身105的开口103、将开口103闭塞的盖即燃料盖101、将燃料盖101支撑为能够回旋的铰链102及进退移动装置1。
进退移动装置1具有进退部件11和在进退部件11的前端设置的卡定部12，进退部件11进退，对燃料盖101进行开闭。
在燃料盖101设有进退部件11的卡定部12能够卡定的被卡定部104。
根据这样的开闭装置100，在燃料盖101关闭时，燃料盖101按压进退部件11而使进退部件11向车辆105的内侧后退。此外，进退部件11的卡定部12旋转而与被卡定部104卡定。通过图2的假想线示出卡定部12与被卡定部104抵接的状态，通过图2的实线示出卡定部12与被卡定部104卡定的状态。被卡定部104是例如卡定部12通过的孔，卡定部12通过被卡定部104的孔而旋转，由此将卡定部12卡定成无法通过被卡定部104的孔。由此，燃料盖101关闭而被锁定。
在通过燃料盖101将开口103关闭的状态下，如果按下燃料盖101，则弹簧力作用于进退部件11，进退部件11向车辆105的外方前进。此时，进退部件11的卡定部12旋转而与被卡定部104的卡定被解除。由此，进行打开燃料盖101的动作。
另外，如果是进退移动装置1的进退移动受到了限制的限制状态，则在燃料盖101关闭时，即使进一步按压燃料盖101，进退部件11也不会进退，燃料盖101不会打开。
接下来，说明进退移动装置1的详情。
图3是表示本发明的实施方式的进退移动装置1的立体图。图4是在进退移动装置1中表示进退部件前进到前进位置的状态的主视图。图5是在进退移动装置1中表示进退部件后退到后退位置的状态的主视图。图6、图7、图9～图12示出使进退移动装置1的多个部件分离的分离立体图。图8是表示进退部件侧部件的后视立体图。图13是表示进退部件侧部件的(a)主视图、(b)b-b线剖视图、(c)仰视图、(d)a-a线剖视图。图14是表示图6的壳体的(a)主视图、(b)k-k线剖视图。
进退移动装置1具备进退部件11、壳体40、进退部件侧部件20、限制部件30、蜗轮34、电动机60、蜗杆61、弹簧71、销72、板簧73及盖体58。
如图6及图14所示，壳体40具有保持各部件的多个保持部。壳体40具有开口，开口由盖体58覆盖，将各部件收容于内部。在壳体40的一个面上设有贯通孔43，该贯通孔43以使进退部件11能够向壳体40的外侧前进并能够向壳体40的内侧后退的方式使进退部件11的一部分通过。壳体40以开口为上部，通过底部和竖立设置于底部的壁状部来形成保持进退部件11、限制部件30等各部件的保持部。
在壳体40设有将进退部件11保持为能够向一个方向移动的第一保持部41、将限制部件30保持为能够滑动的第三保持部50、将进退部件侧部件20的一部分保持为能够滑动的第二保持部51、将蜗轮34支撑为能够旋转的支轴44、对蜗杆61的轴部61a进行支撑的轴承46、保持电动机60的电动机保持部45、弹簧保持轴47及板簧保持部48。
进退部件11具有圆柱轴状或圆筒轴状的杆部分和在杆部分的前端设置的卡定部12。在杆部分，与后述的进退部件侧部件20以能够相对旋转的方式嵌合的作为被嵌合部的环状槽13设置于轴向的一部分，在环状槽13的后退侧设有螺旋状槽14。进退部件11的轴向成为进退部件11的进退方向。将进退部件11向壳体40的外部前进的方向称为前进方向，将进退部件11向壳体40的内侧前进的方向称为后退方向。所述被嵌合部为了在进退部件11沿绕着轴的方向旋转时避免进退部件侧部件20发生位移而阻碍限制部件30的限制而设置，关于环状槽13，设置成与进退部件11的轴垂直。
进退部件11穿过壳体40的贯通孔43，且由壳体40的第一保持部41保持为能够滑动。在第一保持部41设有对进退部件进行保持的壁面，在该壁面设有突起42。进退部件11以使壳体40的底侧(安装盖体的一侧的相反侧)的壁面的突起42插入于螺旋状槽14的方式配置。而且，进退部件11由后述的进退部件侧部件20、盖体58、壳体40的壁面来限制与轴向正交的方向的移动，抑制突起42从螺旋状槽14脱离，因此当进退部件11沿进退方向移动时，通过突起42限制螺旋状槽14的绕圈方向的位置，进退部件11以轴心为中心而旋转。关于螺旋状槽14，只要燃料盖的开闭使进退部件11能够旋转即可，可以构成为公知的槽。
第一保持部41的突起42和进退部件11的螺旋状槽14构成以沿着进退部件11的旋转移动的轨迹的方式引导进退部件11的轨迹引导部和被轨迹引导部。需要说明的是，可以在第一保持部41设置螺旋状槽等轨迹引导部，在进退部件11设置突起等被轨迹引导部。
如图7和图8所示，进退部件侧部件20与进退部件11嵌合成能够相对旋转。具体而言，进退部件侧部件20具有第二板状部20b，该第二板状部20b与进退部件11的轴垂直地从第一板状部20a延伸，该第一板状部20a与进退部件11的轴水平地延伸且具有引导部21，在所述第二板状部20b具有c字状的嵌合部23，嵌合部23与进退部件11的环状槽13嵌合。由此，所述第二板状部20b相对于进退部件11的轴在垂直方向上与作为被嵌合部的环状槽13滑动，相对于进退部件11的轴向而水平方向的移动通过作为被嵌合部的环状槽13卡定，因此在以进退部件11的轴心为中心的旋转方向上，进退部件11与进退部件侧部件20能够相对旋转，且在进退部件11的轴向上，进退部件11与进退部件侧部件20不能相对移动。而且，在进退部件侧部件20以与所述第一板状部20a和第二板状部20b垂直地相交的方式设置第三板状部20c，以与所述第一板状部20a和第二板状部20b垂直地相交而与第三板状部20c相向的方式设置第四板状部20d。在所述嵌合部23与所述环状槽13嵌合时，进退部件侧部件20以通过第一板状部20a、第三板状部20c、第四板状部20d沿周向包围进退部件11的方式安装在进退部件11上。而且，在进退部件侧部件20设有沿着进退部件11的杆部分的外表面的形状的曲面25。并且，在曲面25沿着进退部件11的杆部分的外表面的状态下，进退部件侧部件20与进退部件11相对旋转。由此，能得到没有晃动的旋转。嵌合部23在进退部件11的进退方向上，配置于进退部件侧部件20的前进侧。
需要说明的是，进退部件11与进退部件侧部件20的嵌合构造只要是两者能够以进退部件11的轴心为中心相对旋转即可，可以是任意的构造，例如，可以在进退部件11设置环状的突起，在进退部件侧部件20设置与环状的突起嵌合的环状槽。环状的突起可以置换为多个突起。关于进退部件侧部件20的嵌合部23和进退部件11的被嵌合部，只要进退部件侧部件20伴随着进退部件11的轴向的进退移动而移动，在进退部件侧部件20的移动受到了限制时进退部件11的移动也受到限制，同时进退部件11能够相对于进退部件侧部件20相对旋转地嵌合即可，其具体的形状没有特别限定，但是一方为环状的情况安装容易，因此优选。
进退部件侧部件20具有对第一弹簧71a的一端进行保持的保持轴22。保持轴22在进退部件11的进退方向上，设置在进退部件侧部件20的后退侧。保持轴22的中心轴与进退部件11的中心轴大致平行，配置在从进退部件11的中心轴脱离的位置。第一弹簧71a只要能够对进退部件侧部件20进行施力即可，对于进退部件11的安装没有特别限定，也可以与进退部件11同轴地设置，但是通过配置在从进退部件11的中心轴脱离的位置而能够减少弹簧的行程量，因此能够实现装置结构的小型化，因此优选。
也如图13(b)、图13(c)、图13(d)所示，进退部件侧部件20具有以一部分伸出的方式形成的伸出部26。进退部件侧部件20以伸出部26能够向壳体40的第二保持部51滑动移动的状态保持于壳体40。第二保持部51与进退部件11的进退方向平行地呈直线状延伸，当进退部件11沿进退方向移动时，伸出部26沿着第二保持部51移动。第二保持部51以侧方由壁体51a～51d包围的方式形成，因此也能够抑制进退部件侧部件11的旋转。伸出部26设置在第三板状部20c的从第一板状部20a延伸出的延伸方向前端，但是在进退部件11的进退移动中，只要进退部件侧部件20的姿势稳定即可，位置、与壳体40接触的接触位置没有特别限定。而且，也可以设为进退侧部件20的第四板状部20d与壳体的内壁滑动而使与进退部件11的进退移动相伴的进退部件侧部件20的移动时的姿势稳定的结构。
在伸出部26设有与限制部件30卡合来限制进退部件侧部件的进退部件11的中心轴方向的移动的卡合部，作为供限制部件30的延伸部31进入的凹部24而设置于伸出部26的一部分。
此外，进退部件侧部件20在第一板状部20a具有在板状的部件的表面形成有凹凸的引导部21。关于引导部21在后文叙述。
如图9所示，限制部件30具有从主体部沿着与进退部件11的进退方向交叉的方向延伸出的延伸部31和用于将旋转方向的运动转换成直行方向的运动的槽部32。限制部件30由壳体40的第三保持部50保持为能够滑动。第三保持部50在与延伸部31延伸出的方向相同的方向上呈直线状地延伸，限制部件30能够在该方向上滑动。
蜗轮34由壳体40的支轴44支撑为能够转动。蜗轮34的轴孔35使支轴44能够转动地通过。在蜗轮34设有以能够滑动的方式向限制部件30的槽部32插入的突出部36。通过蜗轮34转动，在圆弧上移动的突出部36在槽部32滑动，并向限制部件30传递运动。由此限制部件30沿着第三保持部50进行滑动移动。
当进退部件11处于后退位置且限制部件30移动预定量以上时，限制部件30的延伸部31进入到进退部件侧部件20的凹部24并卡合，进退部件11成为进退移动受到了限制的限制状态(参照图3)。延伸部31的前端具有容易向凹部24插入的方向的锥形。
图5的限制部件30的位置是进退部件11为限制状态的限制位置，图4的限制部件30的位置是将进退部件11的限制状态解除的解除位置。在限制部件30处于解除位置(图4)时，进退部件11能够前进及后退。
需要说明的是，使进退部件11成为限制状态的结构并不局限于限制部件30的延伸部31进入到进退部件侧部件20的凹部24的结构，可以适用各种卡合构造。例如可以是如下的结构：在进退部件11设置凸部，在限制部件30设置凹部，当限制部件30位于限制位置时，凹部与凸部卡合而使进退部件11成为限制状态。
如图10所示，蜗杆61与电动机60以通过电动机60的驱动而使蜗杆61旋转的方式被固定。电动机60由电动机保持部45保持。蜗杆61的轴部61a由壳体40的轴承46支撑。蜗杆61与蜗轮34啮合。电动机60的配线穿过由壳体40和盖体58包围的插通孔49而被向外部引导。
如图11所示，弹簧71通过将第一弹簧71a和第二弹簧71b大致平行地排列而形成。第一弹簧71a的全长比第二弹簧71b长，而且可以将2个弹簧一体成形。第一弹簧71a的一端保持于壳体40的1个弹簧保持轴47，另一端保持于进退部件侧部件20的保持轴22。由此，第一弹簧71a沿着进退部件11的轴向而向进退部件侧部件20施加反作用力。
第二弹簧71b的一端保持于在与进退部件11同轴上的壳体40的后退位置侧设置的另一个弹簧保持轴47。在进退部件11向后退方向移动时，第二弹簧71b抵接于进退部件11的与卡定部12相反的一侧的一端，向进退部件11施加进退方向的反作用力。由此，进退部件11被按压，当进退部件11成为后退方向的终端附近时，反作用力变化得更高。
销72在一端具有与壳体40的嵌合孔53(图11)嵌合的弯曲部72a，在另一端具有由进退部件侧部件20的引导部21引导的成为被引导部的弯曲部72b。销72只要具有能够控制进退部件11的进退移动的刚性即可，也可以具有弹性。板簧73以将销72向引导部21按压的方式固定于壳体40的板簧保持部48。由此，销72的前端的弯曲部72b成为被按压于进退部件侧部件20的引导部21的状态，以使销72能够以壳体40的嵌合孔53为中心转动的方式将销72固定。
进退部件侧部件20的引导部21和销72的弯曲部72b包含于进退位置控制机构，对进退部件11的进退移动进行控制。销72相当于构成进退位置控制机构的壳体侧部件的一例。
进退部件侧部件20的引导部21在板状的面上具有绕圈的凹部，沿着该绕圈的凹部来引导销72的弯曲部72b。在绕圈的凹部的底部设置台阶，销72的弯曲部72b被向下台阶的方向引导。由此，销72的弯曲部72b在引导部21的绕圈的凹部以向一个方向绕圈的方式被引导。在销72的弯曲部72b处于引导部21的绕圈的凹部中的后退侧的位置(相当于第一位置的一例)时，进退部件11成为前进到壳体40的外方的前进位置。在销72的弯曲部72b处于引导部21的绕圈的凹部的前进侧的位置(相当于第二位置的一例)时，进退部件11成为后退到壳体40的内侧的后退位置。
另外，在引导部21的绕圈的凹部具有向进退部件11的进退方向的前进侧呈m字状弯曲的路径部分。在该部分引导销72的弯曲部72b，由此，当使进退部件11一次后退至大致终端时，进退部件11稍前进而暂时停止(销72的弯曲部72b位于m字的谷部分的状态)，当再一次后退至大致终端时，进退部件11前进至前进位置。
进退部件11的移动通过外力而产生后退方向的运动，通过弹簧71的作用力而产生前进方向的运动。
需要说明的是，对进退部件11的进退移动进行控制的进退位置控制机构的结构并不局限于上述结构。例如，可以将引导部21固定于壳体40，将由引导部21引导的被引导部设于进退部件11。
如图12所示，盖体58覆盖壳体40的开口，并将收容于壳体40的内部的多个部件的一侧包围，以使多个部件进行预定的动作的方式进行保持。
根据如上所述构成的进退移动装置1，如图4所示，在进退部件11处于前进位置时，卡定部12朝向解除燃料盖101的被卡定部104的卡定的方向。而且，通过电动机60的控制，将蜗轮34固定在预定的旋转位置，将限制部件30配置在解除位置。而且，此时，进退部件11经由进退部件侧部件20而接受第一弹簧71a的反作用力，并向前进方向施力。而且，销72的弯曲部72b位于引导部21的绕圈路径上的后退侧，限制进退部件11进一步前进。
在此状态下，当向进退部件11施加后退的方向的外力时，进退部件11后退。在后退中，进退部件11的螺旋状槽14由壳体40的突起42引导而向后退位置移动，以产生进退部件11的前端旋转那样的进退部件11的移动轨迹。由此，进退部件11向以轴心为中心的旋转方向旋转。
当通过外力使进退部件11移动至最后退的位置时，在该过程中，第一弹簧71a收缩，第二弹簧71b与进退部件11抵接而进退部件11的反作用力增大。而且，如图5所示，销72的弯曲部72b位于引导部21的绕圈路径上的前进侧，且暂时保持为不会使进退部件11前进。而且，进退部件11的卡定部12朝向与燃料盖101的被卡定部104卡定的方向。
在进退部件11后退的状态下，在通过电动机60的控制而使蜗轮34旋转时，如图5所示，限制部件30移动至限制位置，限制进退部件侧部件20的滑动移动。由此，限制进退部件11的进退移动。
另外，在进退部件11后退的状态下，在通过电动机60的控制而使蜗轮34反向旋转时，如图4所示，限制部件30移动至解除位置，解除进退部件侧部件20的滑动移动的限制，由此也解除进退部件11的进退移动的限制。
在此状态下，当向进退部件11施加后退的方向的外力时，销72的弯曲部72b在引导部21的绕圈路径上，从前进侧向后退侧移动到被引导的路径部位。并且，当进退部件11的外力消失时，通过第一弹簧71a的反作用力，进退部件侧部件20进行滑动移动，使进退部件11移动至前进位置。
如以上所述，根据本实施方式的进退移动装置1，进退部件侧部件20与进退部件11以能够相对旋转的方式嵌合，由此在进退部件11一边旋转一边进退时，进退部件侧部件20不旋转而沿进退方向滑动移动。并且，限制部件30与进退部件侧部件20卡合，来限制进退部件11的进退移动。由此，即使部件的尺寸精度不那么高，因经年劣化而部件产生永久变形，也能够可靠地进行限制部件30与进退部件侧部件20的卡合。
此外，限制部件30和蜗轮34设有将旋转运动变更为直行运动的机构，限制部件30直行而与进退部件侧部件20卡合。由此，能够更可靠地进行限制部件30与进退部件侧部件20的卡合。
另外，进退部件侧部件20具有对进退部件11的进退移动进行控制的引导部21。由此，即使是进退部件11一边旋转一边进退的结构，也能够容易地成为进行进退部件11的进退移动的控制的构造。
以上，说明了实施方式。
需要说明的是，本发明不受上述实施方式的限制，能够进行各种变更。例如，在上述实施方式中，示出了限制部件直行的结构，但是限制部件也可以采用进行圆运动而与进退部件侧部件卡合的结构。
另外，作为开闭装置，例示了燃料盖的开闭装置，但是在铰链板式的各种开闭装置可以同样地适用本发明的进退移动装置。此外，进退移动装置并不局限于开闭装置，可以搭载于各种装置。
工业实用性
本发明能够利用于进退部件相对于壳体进退的进退移动装置。
附图标记说明
1进退移动装置
11进退部件
12卡定部
13管状槽
14螺旋状槽
20进退部件侧部件
21引导部
22保持轴
23嵌合部
24凹部
25曲面
26伸出部
30限制部件
31延伸部
32槽部
34蜗轮
36突出部
40壳体
41第一保持部
42突起
43贯通孔
71弹簧
71a第一弹簧
71b第二弹簧
72销
72b弯曲部
73板簧
100开闭装置
101燃料盖
104被卡定部