JP2005053405A - パワーテールゲート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 乗員の頭部上側のヘッドクリアランスを確保でき、テールゲート開口付近のスペース効率を向上させることができ、その上、テールゲートの開作動の初期領域において摺動抵抗を抑制することができるパワーテールゲート装置の提供。
【解決手段】 直動式ラック４４にロッド５２の一端側を連結し、ロッド５２の他端側に湾曲アーム５４の一端側を連結して、湾曲アーム５４の他端側をテールゲート１５に連結軸５５において連結するとともに、ロッド５２にスライダ６０を設け、テールゲート１５の開作動の初期領域において連結軸５５の移動軌跡よりも緩やかな移動軌跡でスライダ６０の移動を案内するガイド６２を設けてなる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両のテールゲートを電動で開閉させるパワーテールゲート装置に関する。

車両のテールゲートを電動で開閉させるパワーテールゲート装置に関する技術として、ラックギヤをピニオンギヤを介して電動で車両前後方向に移動させ、ラックギヤの後端側に連結された湾曲アームのスライドローラを、湾曲アームと同じ曲率の湾曲ガイドで案内しながら円弧状に旋回させることにより、湾曲アームに連結されたテールゲートを開閉させるものがある（例えば特許文献１参照）。このパワーテールゲート装置では、湾曲アームを旋回させるためのラックギヤが上下方向に揺動しながら車両前後方向に移動するようになっている。
米国特許第６１４２５５１号明細書

上記特許文献１に開示されたパワーテールゲート装置では、湾曲アームを旋回させるためのラックギヤが上下方向に揺動しながら車両前後方向に移動するようになっているため、ラックギヤを車室側で覆うカバーが下側に下がり、乗員の頭部上側のヘッドクリアランスを確保しにくいという問題があった。加えて、ラックギヤの後端部に湾曲アームが連結されているため、ピニオンギヤを含む電動モータおよび減速機構をテールゲート開口近傍に設ける必要があり、テールゲート開口付近のスペース効率が悪いという問題もあった。さらに、ラックギヤの後端側に連結された湾曲アームのスライドローラを、湾曲アームと同じ曲率の湾曲ガイドで案内しながら円弧状に旋回させることになるため、特にテールゲートの開作動の初期領域において摺動抵抗が大きくエネルギ効率が悪いという問題があった。

したがって、本発明は、乗員の頭部上側のヘッドクリアランスを確保できるとともに、テールゲート開口付近のスペース効率を向上させることができ、その上、テールゲートの開作動の初期領域において摺動抵抗を抑制することができるパワーテールゲート装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、直動式ラック（例えば実施例におけるラック４４）にロッド（例えば実施例におけるロッド５２）の一端側を連結し、該ロッドの他端側に湾曲アーム（例えば実施例における湾曲アーム５４）の一端側を連結して、該湾曲アームの他端側をテールゲート（例えば実施例におけるテールゲート１５）に連結軸（例えば実施例における連結軸５５）において連結するとともに、前記ロッドにスライダ（例えば実施例におけるスライダ６０）を設け、前記テールゲートの開作動の初期領域において前記連結軸の移動軌跡よりも緩やかな移動軌跡で前記スライダの移動を案内するガイド（例えば実施例におけるガイド６２）を設けてなることを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、上下に揺動することがない直動式ラックを用いるため、直動式ラックを車室側で覆うカバーを高い位置に配置でき、乗員の頭部上側のヘッドクリアランスを確保することができる。加えて、直動式ラックにロッドを介して湾曲アームが連結されているため、ピニオンギヤを含む電動モータおよび減速機構をテールゲート開口よりも前側に離して設けることができ、テールゲート開口付近のスペース効率を向上させることができる。加えて、ガイドが、ロッドに設けられたスライダを、テールゲートの開作動の初期領域、言い換えれば閉作動の終期領域において連結軸の移動軌跡よりも緩やかな移動軌跡で移動させるように案内することで円滑に移動させることができる。したがって、特に大きなエネルギを必要とするテールゲートの開作動の初期領域および閉作動の終期領域（閉めきり付近）におけるスライダの移動つまりテールゲートの開閉作動のエネルギ効率を向上させることができる。特にシールの反力が大きく大きな力が必要な閉作動の終期領域（閉めきり付近）において円滑に閉作動を案内することができる。

本発明の最良の形態である実施例を図面を参照して以下に説明する。なお、以下の説明における前後は車両前進時の前後である。

図１および図２は、本実施例のパワーテールゲート装置１１が適用された車両１２の後部を示すもので、車体１３の後端部に開閉可能にテールゲート１５が設けられている。つまり、車体１３の上部を形成するルーフ部１６の後端部にはヒンジ１７が設けられており、このヒンジ１７を介して車幅方向に沿う軸線を中心に揺動するようにテールゲート１５が支持されている。また、テールゲート１５にはガス式のアウタステー１８が連結されており、開閉時にアウタステー１８の付勢力で重量バランスが調整される。ここで、テールゲート１５は、ヒンジ１７の揺動中心を中心として図１に示す全閉状態と図２に示す全開状態との間で揺動する。

ヒンジ１７は、図３に示すように、ルーフ部１６のルーフパネル２０に固定される固定側部材２１とテールゲート１５に連結される揺動側部材２２とこれらを回転可能に連結させるヒンジ軸２３とを有しており、ルーフ部１６のルーフパネル２０およびその下側のパネル２７で構成される車幅方向に延在する閉断面形状のルーフレール２８にヒンジ取付ボルト３０およびナット３１を介して固定側部材２１が取り付けられている。ここで、ルーフレール２８の下側にはブラケット３３が取付ボルト２５およびナット２６で取り付けられており、このブラケット３３は、取付ボルト２５およびナット２６に取り付けられるとともに前方に延出し前側においてルーフレール２８の下側に当接することでヒンジ１７の取り付け剛性を向上させている。

車体１３のルーフ部１６には、図４に示すように、テールゲート１５を自動的に開閉するための本実施例のパワーテールゲート装置１１が設けられている。このパワーテールゲート装置１１は、ルーフ部１６のルーフパネル２０とインナカバー３６およびルーフライニング３７との間に設けられている。

パワーテールゲート装置１１の駆動機構部３８は、図５および図６に示すように、電動モータ４０とギヤボックス４１とを有しており、ギヤボックス４１には図示は略すが内部にウォームギヤとホイールギヤとが設けられこれらが電動モータ４０の回転力を適宜減速させる。

また、駆動機構部３８は、車幅方向における一側の側面にギヤ部４３が形成された直線形状のラック４４と、このラック４４をその長さ方向を車体前後方向に沿わせた姿勢で支持するとともに車体前後方向に沿って直線状にスライドさせるように案内するガイドレール４５とを有している。その結果、ラック４４は直線運動する直動式ラックとなっている。

さらに、駆動機構部３８は、ギヤボックス４１とラック４４との間に伝達ギヤ４７を有しており、この伝達ギヤ４７にはギヤボックス４１からの出力で回転する中間ギヤ部４８とラック４４のギヤ部４３に噛み合うピニオンギヤ部４９とが同軸に形成されている。

以上により、駆動機構部３８は、電動モータ４０を正逆回転させることにより、ギヤボックス４１を介して伝達ギヤ４７を回転させ、この伝達ギヤ４７のピニオンギヤ部４９にギヤ部４３において噛み合うラック４４をガイドレール４５に沿って車体前後方向に往復動させることになる。つまり、駆動機構部３８は、電動モータ４０の回転運動をラック４４の直線運動に変換する。

ラック４４には、ギヤ部４３に対し反対側の側面に車幅方向に沿う連結軸５１が取り付けられており、この連結軸５１を介して、直線形状のロッド５２の一端側が回転自在に連結されている。また、図４に示すように、ロッド５２の他端側には、車幅方向に沿う連結軸５３を介して、下側に凸の円弧状に湾曲する湾曲アーム５４の一端側が回転自在に連結されている。さらに、この湾曲アーム５４の他端側には、車幅方向に沿う連結軸５５を介して、テールゲート１５に固定されたブラケット５６が回転自在に連結されている。湾曲アーム５４は、ヒンジ１７の揺動中心Ｏとテールゲート１５側の連結軸５５とを結ぶ長さを半径とする円弧状をなしている。

ここで、ロッド５２には連結軸５３とは異なる位置にスライダ６０が車幅方向に沿う支持軸６１を介してこの支持軸６１を中心に回転自在に設けられている。このスライダ６０は車体１３側に固定されたガイド６２に移動が案内されるように支持されており、その結果、ガイド６２は、スライダ６０を案内することでロッド５２の連結軸５３を所定の移動軌跡で前後方向に移動させることになる。

以上により、駆動機構部３８において電動モータ４０の駆動によりラック４４が直線的にスライドすることでラック４４の連結軸５１が車体前後方向に直線運動し、その結果、ラック４４が後方にスライドするとロッド５２が連結軸５１を中心に揺動しつつ後方に移動しかつ湾曲アーム５４が連結軸５３を中心に回転しつつ略円弧状に旋回してテールゲート１５を押すことになり図４に示す状態から図７に示す状態となるようにテールゲート１５を開作動させる。逆に電動モータ４０の駆動によりラック４４が前方にスライドするとロッド５２を介して引かれる湾曲アーム５４が略円弧状に旋回しつつテールゲート１５を引くことになり図７に示す状態から図４に示す状態となるようにテールゲート１５を閉作動させる。ここで、図７に示すように、ラック４４が後端位置までスライドした位置がテールゲート１５の全開位置となり、図４に示すように、ラック４４が前端位置までスライドした位置がテールゲート１５の全閉位置となる。

図４に示すようにラック４４が前端位置にあってテールゲート１５が全閉位置にある状態で、ラック４４の連結軸５１の位置からロッド５２は後方かつ若干下方の斜め方向に延出することになる。つまり、テールゲート１５が全閉位置にある状態で、ロッド５２の後端、言い換えれば湾曲アーム５４の前端の連結軸５３はロッド５２の前端の連結軸５１よりも後方かつ若干下方に位置することになる。

また、図４に示すようにテールゲート１５が全閉位置にある状態で湾曲アーム５４は下側凸に湾曲しつつ連結軸５３の位置から後方に延出することになる。つまり、テールゲート１５が全閉位置にある状態で湾曲アーム５４の後端の連結軸５５は、湾曲アーム５４の前端の連結軸５３よりも後方かつ若干下方に位置することになる。加えて、テールゲート１５が全閉位置にある状態で湾曲アーム５４の前端の連結軸５３および後端の連結軸５５は、湾曲アーム５４の下端部より上側に位置することになる。

さらに、図４に示すようにテールゲート１５が全閉位置にある状態で、スライダ６０は連結軸５３よりも前側かつ若干下側に位置することになる。

他方、図７に示すようにラック４４が後端位置にあってテールゲート１５が全開位置にある状態で、ラック４４の連結軸５１の位置からロッド５２は後方かつ若干下方の斜め方向に延出することになる。つまり、テールゲート１５が全開位置にある状態で、ロッド５２の後端、言い換えれば湾曲アーム５４の前端の連結軸５３はロッド５２の前端の連結軸５１よりも後方かつ若干下方に位置することになる。ここで、テールゲート１５が全開位置にある状態での連結軸５３の位置はテールゲート１５が全閉位置にある状態での連結軸５３の位置よりも後方かつ若干下方になる。

また、図７に示すようにテールゲート１５が全開位置にある状態で湾曲アーム５４は下側凸に湾曲しつつ連結軸５３の位置から若干後方かつ上側に延出することになる。つまり、テールゲート１５が全開位置にある湾曲アーム５４の後端の連結軸５５は、湾曲アーム５４の前端の連結軸５３よりも若干後方かつ上方に位置することになる。ここで、テールゲート１５が全開位置にある状態での連結軸５５の位置はテールゲート１５が全閉位置にある状態での連結軸５５の位置よりも若干後方かつ上方になる。

さらに、図７に示すようにテールゲート１５が全開位置にある状態で、スライダ６０は連結軸５３よりも前側かつ若干上側に位置することになる。

本実施例においては、駆動機構部３８のラック４４で駆動されて連結軸５１が前後方向に直線状に移動すると、この連結軸５１に前端側を連結させたロッド５２が前後方向に移動することになるが、このときのロッド５２の後部のスライダ６０を案内することでロッド５２の後端部の連結軸５３を前後方向に移動させこの連結軸５３に支持された湾曲アーム５４を移動させる金属製のガイド６２が上述したように車体１３側に固定されている。

このガイド６２は、その前部の前ガイド部６４が、後側ほど下側に位置するように略直線状に傾斜する形状をなしており、後部の後ガイド部６５が、後側ほど下側に位置した後、さらに後側ほど上側に位置するように下側凸の湾曲形状をなしている。

ガイド６２は、その湾曲の内側（ヒンジ１７の揺動中心Ｏ側）および外側（ヒンジ１７の揺動中心Ｏに対し反対側）でロッド５２のスライダ６０を、テールゲート１５が全閉位置にある状態から全開位置にある状態までの全範囲で案内することになり、略直線状の前ガイド部６４でテールゲート１５の開作動の初期領域および閉作動の終期領域を案内し、後ガイド部６５でテールゲート１５の開作動の終期領域および閉作動の初期領域を案内する。ここで、ガイド６２は、テールゲート１５の開作動の初期領域において、テールゲート１５側の連結軸５５の揺動中心Ｏを中心とした円弧状の移動軌跡よりも緩やかな略直線形状の移動軌跡でスライダ６０を案内する。

図８に示すように、ガイド６２は、その湾曲の内側つまり上側に配置される一対の内側ガイド材６７と、その湾曲の外側つまり下側に配置される外側ガイド材６８とを有している。

内側ガイド材６７は、それぞれ車幅方向に沿うガイド板部７０とガイド板部７０の車幅方向における一端側からガイド６２の湾曲の方向における内側つまり上側に若干延出する立板部７１と、車幅方向に沿う取付板部６９とを有している。

外側ガイド材６８は、内側ガイド材６７の立板部７１の車幅方向における外側部分を内側に接合させる一対の壁板部７３と、これら壁板部７３のガイド６２の湾曲の方向における外側つまり下側から車幅方向に沿うように互いに近接方向に延出するガイド板部７４と、これらガイド板部７４の相互近接側からガイド６２の湾曲の方向における外側つまり下側に延出する延出板部７５と、これら延出板部７５のガイド６２の湾曲の方向における外側つまり下側同士を連結させる車幅方向に沿う連結板部７６とを有している。なお、外側ガイド材６８の壁板部７３は互いに平行をなしており、内側ガイド材６７および外側ガイド材６８のガイド板部７０，７４は車幅方向に沿って見ると相似形状をなしている。

なお、ガイド６２は、内側ガイド材６７の取付板部６９が、それぞれルーフ部１６の後端にボルト７９およびナット８０で取り付けられている。

そして、ロッド５２に支持されたスライダ６０は、ガイド６２の両内側ガイド材６７の両側のガイド板部７０と、外側ガイド材６８の両側のガイド板部７４と、外側ガイド材６８の両側の壁板部７３とで囲まれた範囲の内側に設けられている。

このスライダ６０は、長さ方向における中間位置にロッド５２の穴部８２が回転可能に嵌められる支持軸６１と、支持軸６１のロッド５２と隣り合う位置に嵌められるワッシャ８４と、支持軸６１のロッド５２およびワッシャ８４のそれぞれの外側に嵌められるブッシュ８５と、これらブッシュ８５にそれぞれ嵌められる樹脂製のスライドローラ８６と、支持軸６１のこれらスライドローラ８６のロッド５２に対し反対側にそれぞれ嵌められるワッシャ８７と、支持軸６１のこれらワッシャ８７のロッド５２に対し反対側にそれぞれ嵌められて対応する壁板部７３に対向する樹脂製の対向スライド部材８８とを有している。なお、湾曲アーム５４は、車幅方向において、両側のスライドローラ８６の間位置にロッド５２と隣り合うように設けられている。

以上により、ガイド６２は、その湾曲の内側つまり上側の両ガイド板部７０とその湾曲の外側つまり下側の両ガイド板部７４とで、ロッド５２のスライダ６０の支持軸６１に設けられた両スライドローラ８６の移動を案内するようになっており、その結果、スライドローラ８６を支持する支持軸６１に連結されたロッド５２および湾曲アーム５４の移動を案内するようになっている。また、ガイド６２は、車幅方向両側の壁板部７３で両対向スライド部材８８を案内することで支持軸６１およびこれに連結されたロッド５２および湾曲アーム５４の車幅方向の移動を規制するようになっている。

そして、上記のように、駆動機構部３８において電動モータ４０の駆動によりラック４４が直線的にスライドすることでロッド５２が移動すると連結軸５３を介して湾曲アーム５４が旋回しつつテールゲート１５を開閉させることになるが、このとき、ロッド５２の湾曲アーム５４側に支持されたスライダ６０がガイド６２で案内されガイド６２の形状に沿って移動することになる。このようにガイド６２がスライダ６０を案内することで、テールゲート１５の開閉時に駆動機構部３８からロッド５２に入力される荷重および湾曲アーム５４を介してロッド５２に入力される荷重をスライダ６０を介してこのガイド６２で受けることになる。そして、特に、テールゲート１５の全閉状態からの開作動の初期領域において、ガイド６２が、その直線状の前ガイド部６４でスライダ６０を緩やかな移動軌跡で移動させるように案内することになり、その後、アウタステー１８でテールゲート１５が開方向に付勢される領域において、スライダ６０を後ガイド部６５によって湾曲した移動軌跡で移動させるように案内することになる。

以上に述べた本実施例のパワーテールゲート装置１１によれば、上下に揺動することがない直動式のラック４４を用いるため、ラック４４を車室側で覆うカバーであるインナカバー３６およびルーフライニング３７を高い位置に配置でき、乗員の頭部上側のヘッドクリアランスを確保することができる。

加えて、ラック４４にロッド５２を介して湾曲アーム５４が連結されているため、ピニオンギヤ部４９を含む電動モータ４０およびギヤボックス４１をテールゲート１５の開口よりも前側に離して設けることができ、テールゲート１５の開口付近のスペース効率を向上させることができる。

さらに、ロッド５２においてスライダ６０を連結軸５３よりも前側にオフセットして設けるとともに、ガイド６２が、スライダ６０を、テールゲート１５の開作動の初期領域、言い換えれば閉作動の終期領域においてテールゲート１５側の連結軸５５の移動軌跡よりも緩やかな移動軌跡で移動させるように案内するため、連結軸５５の移動軌跡を延長した移動軌跡で案内する場合に比して円滑にスライダ６０を移動させることができる。つまり、ガイド６２が連結軸５５の移動軌跡を延長した移動軌跡であるヒンジ１７の揺動中心Ｏを中心とした図９に二点鎖線で示す移動軌跡Ｘ１でスライダ６０を移動させると仮定した場合には、テールゲート１５の開作動の初期にロッド５２からスライダ６０に入力された後方への力Ｆの上方向への分力ｆ１が大きく、スライダ６０の移動方向の分力ｆ２は小さくなってしまうことになる。そして、大きい分力ｆ１はスライダ６０の移動方向と直交する方向に働くことになって、大きな摺動抵抗を発生させることになってしまう。これに対して、上記実施例では、スライダ６０をこの移動軌跡Ｘ１よりも緩やかな略直線状の図９に一点鎖線で示す移動軌跡Ｘ２で移動させるように案内するため、テールゲート１５の開作動の初期領域にロッド５２からスライダ６０に入力された後方への力Ｆの上方向への分力ｆ３が小さく（ｆ３＜ｆ１）摺動抵抗を抑制することができるとともに、スライダ６０の移動方向の分力ｆ４を大きくできる（ｆ４＞ｆ２）。また、シールの反力が大きく大きな力が必要な閉作動の終期領域（閉めきり付近）において円滑に閉作動を案内することができる。

したがって、特に大きなエネルギを必要とするテールゲート１５の開作動の初期領域および閉作動の終期領域（閉めきり付近）におけるスライダ６０の移動つまりテールゲート１５の開閉作動のエネルギ効率を向上させることができる。

本発明の実施例のパワーテールゲート装置が適用された車両後部を示す側面図であってテールゲートが全閉とされた状態を示すものである。 本発明の実施例のパワーテールゲート装置が適用された車両後部を示す側面図であってテールゲートが全開とされた状態を示すものである。 本発明の実施例のパワーテールゲート装置が適用された車両におけるテールゲートのヒンジを示す側断面図である。 本発明の実施例のパワーテールゲート装置を示す側断面図であってテールゲートの全閉状態を示すものである。 本発明の実施例のパワーテールゲート装置における駆動機構部を示す分解斜視図である。 本発明の実施例のパワーテールゲート装置における駆動機構部を示す平面図である。 本発明の実施例のパワーテールゲート装置を示す側断面図であってテールゲートの全開状態を示すものである。 本発明の実施例のパワーテールゲート装置を示す図７に示すＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。 本発明の実施例のパワーテールゲート装置および従来のパワーテールゲート装置のそれぞれについてスライダに生じる力を比較する概念図である。

符号の説明

１１ パワーテールゲート装置
１５ テールゲート
４４ ラック（直動式ラック）
５２ ロッド
５４ 湾曲アーム
５５ 連結軸
６０ スライダ
６２ ガイド

Claims (1)

1. 直動式ラックにロッドの一端側を連結し、該ロッドの他端側に湾曲アームの一端側を連結して、該湾曲アームの他端側をテールゲートに連結軸において連結するとともに、前記ロッドにスライダを設け、前記テールゲートの開作動の初期領域において前記連結軸の移動軌跡よりも緩やかな移動軌跡で前記スライダの移動を案内するガイドを設けてなることを特徴とするパワーテールゲート装置。
   

Images