JP2005120693A - パワーテールゲート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ギヤの厚さを極力薄くしつつ効果的に雑音の発生を防止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】 テールゲートを駆動手段の駆動力で揺動させることによって車体後部開口部を自動的に開閉させるパワーテールゲート装置であって、駆動手段からテールゲートへの駆動力の伝達経路上に互いに噛み合う一対のギヤを備え、これらギヤのうちのいずれか一方のギヤ２４には回転軸線方向に隣接して付設板部材４０が設けられている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、テールゲートを自動で開閉させるパワーテールゲート装置に関する。

テールゲートを自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、電動モータで回転駆動される出力軸に出力ギヤを固定し、この出力ギヤにピニオンギヤを噛み合わせ、このピニオンギヤにラックギヤを噛み合わせることによって、電動モータの駆動力を出力ギヤおよびピニオンギヤを介してラックギヤに伝達し、このラックギヤを昇降させることによりラックギヤに連結されたアームを介してテールゲートを揺動させる構造のものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２３９６２１号公報

ところで、上記のようなパワーテールゲート装置は、車載スペースとの関係から小型であることが望まれており、また車重軽減の観点から軽量であることも望まれていて、駆動力の伝達に使用されるギヤについても極力薄くすることが望まれている。しかしながら、ギヤを薄くすると、駆動時に打音が発生した場合にこれを減衰させにくくなり、結果として、雑音が発生しやすいという問題があった。

したがって、本発明は、ギヤの厚さを極力薄くしつつ効果的に雑音の発生を防止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、テールゲート（例えば実施形態におけるテールゲート１１）を駆動手段（例えば実施形態における電動モータ２１）の駆動力で揺動させることによって車体後部開口部（例えば実施形態における開口部１４）を自動的に開閉させるパワーテールゲート装置（例えば実施形態におけるパワーテールゲート装置２０）であって、前記駆動手段から前記テールゲートへの駆動力の伝達経路上に互いに噛み合う一対のギヤ（例えば実施形態における出力ギヤ２３，駆動伝達ギヤ２４）を備え、これらギヤのうちのいずれか一方のギヤ（例えば実施形態における駆動伝達ギヤ２４）には回転軸線方向に隣接して付設板部材（例えば実施形態における付設板ギヤ４０）が設けられていることを特徴としている。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記付設板部材は、前記一方のギヤの歯部（例えば実施形態における歯部３６）とほぼ同様の歯部（例えば実施形態における歯部４４）を有して前記一対のギヤのうちのいずれか他方のギヤ（例えば実施形態における出力ギヤ２３）に噛み合わせられるとともに、前記一方のギヤに対し歯部同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結されていることを特徴としている。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記一方のギヤと前記付設板部材とは、これらを回転方向に相対変位可能に係合させる係止手段（例えば実施形態における係止爪４６）によって、回転軸線方向の相対変位が規制された状態に係合されていることを特徴としている。

請求項４に係る発明は、請求項２または３に係る発明において、前記一方のギヤと前記付設板部材とは、歯部同士を回転方向にずらした状態で互いに位置が合う接続孔（例えば実施形態における接続孔５１，５２）に弾性体（例えば実施形態における接続ピン５３）を挿入させることにより、歯部同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結されていることを特徴としている。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に係る発明において、前記付設板部材は、樹脂製であることを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、一方のギヤには回転軸線方向に隣接して付設板部材が設けられているため、この付設板部材によって一方のギヤの振動を効果的に減衰させることができる。したがって、ギヤの厚さを極力薄くしつつ効果的に雑音の発生を防止することができる。

請求項２に係る発明によれば、付設板部材を一方のギヤとともに他方のギヤに噛み合わせると、一方のギヤに対し歯部同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結されている付設板部材が一方のギヤに対し歯部同士を回転方向に合わせる方向に変位させられることになり、その結果、一方のギヤに回転方向の付勢力を与える。すると一方のギヤが他方のギヤに対し常に押し付けられることになり、その結果、一方のギヤと他方のギヤとの間のバックラッシュに起因して生じる音を抑制することができる。

請求項３に係る発明によれば、一方のギヤと付設板部材とが、係止手段で係合されることによって回転方向の相対変位が可能とされかつ回転軸線方向の相対変位が規制された状態とされるため、一方のギヤと付設板部材とを回転方向に変位可能としつつ確実に密着させることができる。したがって、付設板部材によって一方のギヤの振動をさらに効果的に減衰させることができることになり、その結果、さらに効果的に雑音の発生を防止することができる。

請求項４に係る発明によれば、付設板部材の接続孔と一方のギヤの接続孔との位置を合わせてこれら接続孔に弾性体を挿入すれば、付設板部材および一方のギヤが歯部同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結されることになる。したがって、簡単に所望の弾性連結構造にできる。

請求項５に係る発明によれば、比較的強度を必要としない付設板部材を樹脂製とすることで、コストを低減し重量をさらに軽減することができる。

本発明の一実施形態のパワーテールゲート装置を図面を参照して以下に説明する。
図１に示すように、車両の後部においては、テールゲート１１が車体１２のルーフ１３の後端部に車幅方向に沿う軸線周りに回動自在となるように取り付けられており、このテールゲート１１は、車体１２の後部の開口部１４を閉塞させる閉状態とこの開口部１４を開放させる開状態との間で揺動する。

このテールゲート１１を電動で揺動させることにより開口部１４を自動的に開閉させる本実施形態のパワーテールゲート装置２０は、図２にも示すように、テールゲート１１を開閉駆動する駆動源となる電動モータ（駆動手段）２１と、この電動モータ２１の出力軸２２に固定されることにより電動モータ２１で回転させられる円形の出力ギヤ（他方のギヤ）２３と、この出力ギヤ２３に噛み合わせられる円形状の駆動伝達ギヤ（一方のギヤ）２４と、駆動伝達ギヤ２４が固定されることで駆動伝達ギヤ２４と一体回転する位置固定の支持軸２５と、この支持軸２５に固定されることでこの支持軸２５つまり駆動伝達ギヤ２４と一体回転するピニオンギヤ２７と、位置固定のガイドレール２６で昇降可能に案内されるとともにピニオンギヤ２７に噛み合わされてピニオンギヤ２７で昇降駆動される直線状のラックギヤ２８と、このラックギヤ２８の上端に揺動可能に連結されたロッド２９とを有している。そして、このロッド２９がテールゲート１１に連結されることで、電動モータ２１の駆動力によるラックギヤ２８の昇降によってテールゲート１１が揺動開閉する。なお、テールゲート１１と車体１２との間にはテールゲート１１の重量バランサとしてのガスステー３０が介装されている。

上記により、互いに噛み合う一対の出力ギヤ２３および駆動伝達ギヤ２４が電動モータ２１からテールゲート１１への駆動力の伝達経路上に設けられており、これらのうちの一方である駆動伝達ギヤ２４は、図３に示すように中央に設けられて支持軸２５に嵌合される円環状のボス部３３と、このボス部３３から半径方向に沿って放射状に延出する複数の部分、具体的には５カ所のアーム部３４と、これらアーム部３４の外側にボス部３３と同軸をなすように連結されたリム部３５とを有しており、リム部３５の外径側全周に所定の歯数およびモジュールで歯部３６が形成されている。

そして、この駆動伝達ギヤ２４には、回転軸線方向に隣接して、言い換えれば回転軸線方向に重なるように図４にも示す樹脂製の付設板ギヤ（付設板部材）４０が設けられている。この付設板ギヤ４０も、図３に示すように中央に設けられた円環状のボス部４１と、このボス部４１から半径方向に沿って放射状に延出する複数の部分、具体的には５カ所のアーム部４２と、これらアーム部４２の外側にボス部４１と同軸をなすように連結されたリム部４３とを有しており、リム部４３の外径側全周に所定の歯数およびモジュールで歯部４４が形成されている。ここで、駆動伝達ギヤ２４の歯部３６と付設板ギヤ４０の歯部４４とは、歯数およびモジュールが等しくされており、ほぼ同様の歯部形状を有している。

付設板ギヤ４０には、リム部４３の半径方向内側に係止爪（係止手段）４６が複数具体的には隣り合うアーム部４２同士の間となる５カ所の位置に形成されている。これら係止爪４６は、図５および図６に示すように、リム部４３の軸線方向に突出する突出片部４７と、この突出片部４７の先端側からリム部４３の半径方向外側に突出する係止片部４８とを有しており、係止片部４８の突出片部４７に対し反対側には半径方向外側ほど突出片部４７側に位置するように傾斜する傾斜面４９が形成されている。なお、これら係止爪４６も含めて付設板ギヤ４０は一体成形される。

付設板ギヤ４０は、これら係止爪４６を駆動伝達ギヤ２４のリム部３５の半径方向内側に係合させることで駆動伝達ギヤ２４に同軸状態で係合される。つまり、これら係止爪４６を弾性変形させながらそれぞれの係止片部４８において駆動伝達ギヤ２４のリム部３５を回転軸線方向に乗り越えると、付設板ギヤ４０は係止片部４８とリム部４３とで駆動伝達ギヤ２４のリム部３５を挟持することになる（図６に示す状態）。この状態で付設板ギヤ４０のボス部４１の内径側には支持軸２５が嵌合されることになる。

ここで、突出片部４７の突出長さは駆動伝達ギヤ２４のリム部３５の軸方向厚さにほぼ等しくされており、係止爪４６の幅は、図３に示すように駆動伝達ギヤ２４の隣り合うアーム部３４同士の間隔よりも狭くされている。また、駆動伝達ギヤ２４のボス部３３、アーム部３４およびリム部３５と、付設板ギヤ４０のボス部４１、アーム部４２およびリム部４３とは、互いの対向面２４ａ，４０ａがともに平坦面をなしており、隣接された状態で互いに全面的に当接可能となっている。これらの結果、付設板ギヤ４０は係止爪４６によって、駆動伝達ギヤ２４に対して回転方向の相対変位が可能な状態で回転軸線方向の相対変位が規制された状態（言い換えれば相対変位が不可とされる状態）に係合されている。なお、図４に示すように付設板ギヤ４０は回転軸線方向において駆動伝達ギヤ２４のピニオンギヤ２７側に設けられている。

また、駆動伝達ギヤ２４のアーム部３４と付設板ギヤ４０のアーム部４２とには、図５に示すように互いの歯部３６，４４同士を回転方向に所定量ずらした状態で互いに位置が合うように図７に示す同径の接続孔５１，５２が形成されている。そして、位置が合う接続孔５１，５２に弾性材料からなる共通の接続ピン（弾性体）５３を挿入するとともにこの接続ピン５３の両端のフランジ部５４を駆動伝達ギヤ２４および付設板ギヤ４０に係合させることにより、接続ピン５３の両端のフランジ部５４で駆動伝達ギヤ２４および付設板ギヤ４０を挟持する。そして、駆動伝達ギヤ２４と付設板ギヤ４０とを相対回転させると接続ピン５３が弾性変形して付勢力を発生させることになる。つまり、駆動伝達ギヤ２４と付設板ギヤ４０とは、歯部３６，４４同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結されている。ここで、この歯部３６，４４同士のずれ量は、駆動伝達ギヤ２４と出力ギヤ２３との間のバックラッシュの量より所定量大きくなるように設定されている。

そして、図８に示すように、一対の出力ギヤ２３および駆動伝達ギヤ２４のうちの他方である出力ギヤ２３に、上記した付設板ギヤ４０が取り付けられた駆動伝達ギヤ２４をその歯部３６において噛み合わせると、付設板ギヤ４０の歯部４４もこの出力ギヤ２３に噛み合うことになる。ここで、駆動伝達ギヤ２４の歯部３６と付設板ギヤ４０の歯部４４とが共通の出力ギヤ２３に噛み合わせられると、出力ギヤ２３で押圧されて付設板ギヤ４０と駆動伝達ギヤ２４とが接続ピン５３を弾性変形させながら歯部３６，４４同士の回転方向の位置を合わせる方向に相対変位させられる。これにより、付設板ギヤ４０には付勢力が発生し、駆動伝達ギヤ２４を出力ギヤ２３に対し一の回転方向に常に押し付けることになる。この押し付け方向は、テールゲート１１を開方向に揺動させる際に出力ギヤ２３の回転方向先側となる歯面に駆動伝達ギヤ２４の回転方向後側となる歯面を接触させる方向としたり、テールゲート１１を閉方向に揺動させる際に出力ギヤ２３の回転方向先側となる歯面に駆動伝達ギヤ２４の回転方向後側となる歯面を接触させる方向としたり、騒音の発生状況に応じて設定することができる。

上記のように、出力ギヤ２３に駆動伝達ギヤ２４および付設板ギヤ４０が噛み合わせられた状態で、電動モータ２１が駆動されて出力ギヤ２３が回転すると、これに噛み合う駆動伝達ギヤ２４および付設板ギヤ４０が回転し、駆動伝達ギヤ２４と同じ支持軸２５に固定されたピニオンギヤ２７が回転する。すると、このピニオンギヤ２７に噛み合うラックギヤ２８がガイドレール２６に沿って、電動モータ２１の正回転で上昇し電動モータ２１の逆回転で下降し、その結果、ロッド２９を介してテールゲート１１を開閉させる。

以上に述べた本実施形態のパワーテールゲート装置２０によれば、一方の駆動伝達ギヤ２４に、回転軸線方向に隣接して付設板ギヤ４０が設けられているため、この付設板ギヤ４０によって駆動伝達ギヤ２４に生じるの振動を効果的に減衰させることができる。したがって、ギヤの厚さを極力薄くしつつ効果的に雑音の発生を防止することができる。

また、付設板ギヤ４０を駆動伝達ギヤ２４とともに出力ギヤ２３に噛み合わせると、駆動伝達ギヤ２４に対し歯部３６，４４同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結されている付設板ギヤ４０が駆動伝達ギヤ２４に対し歯部３６，４４同士を合わせる方向に変位させられることになり、その結果、駆動伝達ギヤ２４に回転方向の付勢力を与える。すると駆動伝達ギヤ２４が出力ギヤ２３に対し常に押し付けられることになり、その結果、駆動伝達ギヤ２４と出力ギヤ２３との間のバックラッシュに起因して生じる音を抑制することができる。ここで、駆動伝達ギヤ２４には、例えば不規則な振動が入力されたとき、あるいは手動操作等の回転数が不規則な場合に、バックラッシュによる打音が発生しやすいがこのような打音の発生を特に防止することができる。

さらに、駆動伝達ギヤ２４と付設板ギヤ４０とが、付設板ギヤ４０の係止爪４６で係合されることによって回転方向の相対変位が可能とされかつ回転軸線方向の相対変位が規制された状態とされるため、駆動伝達ギヤ２４と付設板ギヤ４０とを回転方向に変位可能としつつ確実に密着させることができる。したがって、付設板ギヤ４０によって駆動伝達ギヤ２４の振動をさらに効果的に減衰させることができることになり、その結果、さらに効果的に雑音の発生を防止することができる。

加えて、駆動伝達ギヤ２４の接続孔５１と付設板ギヤ４０の接続孔５２との位置を合わせてこれらに弾性体である接続ピン５３を挿入すれば、駆動伝達ギヤ２４および付設板ギヤ４０が歯部３６，４４同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結されることになる。したがって、簡単に所望の弾性連結構造にできる。

さらに、出力ギヤ２３に噛み合う駆動伝達ギヤ２４と一緒に回転するため付設板ギヤ４０には実質的に接続ピン５３の付勢による負荷のみがかかることになることから、付設板ギヤ４０は比較的強度を必要としない。このような付設板ギヤ４０を上記のように樹脂製とすることで、コストを低減し重量をさらに軽減することができる。なお、付設板ギヤ４０は、耐熱性に優れ、耐摩耗性に優れる樹脂材料で形成される。

ここで、駆動伝達ギヤ２４に対し付設板ギヤ４０を歯部３６，４４同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結させる構造としては、駆動伝達ギヤ２４と出力ギヤ２３とのバックラッシュを吸収できれば良く、例えばコイルスプリング、リーフスプリング、ゴム等を用いることができる。また、図９に示すように、付設板ギヤ４０のアーム部４２に回転軸線方向に突出するバネ部５５を一体成形し、駆動伝達ギヤ２４および付設板ギヤ４０を出力ギヤ２３に噛み合わせたときにこのバネ部５５を駆動伝達ギヤ２４のアーム部３４で変形させることで付勢力を生じさせる構造を採用することも可能である。

本発明の一実施形態のパワーテールゲート装置およびこれが適用された車両の後部を概略的に示す左側面図である。 本発明の一実施形態のパワーテールゲート装置を示す右側面図である。 本発明の一実施形態のパワーテールゲート装置における駆動伝達ギヤおよび付設板ギヤを示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態のパワーテールゲート装置における各ギヤの噛み合い状態を示す図である。 本発明の一実施形態のパワーテールゲート装置における駆動伝達ギヤおよび付設板ギヤを示す部分正面図である。 図５におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図５におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態のパワーテールゲート装置における駆動伝達ギヤおよび付設板ギヤを示す部分正面図であって、出力ギヤとの噛み合い状態を示すものである。 本発明の一実施形態のパワーテールゲート装置における駆動伝達ギヤおよび付設板ギヤの別の例を示す部分正面図である。

符号の説明

１１ テールゲート
１４ 開口部（車体後部開口部）
２０ パワーテールゲート装置
２１ 電動モータ（駆動手段）
２３ 出力ギヤ（他方のギヤ）
２４ 駆動伝達ギヤ（一方のギヤ）
３６，４４ 歯部
４０ 付設板ギヤ（付設板部材）
４６ 係止爪（係止手段）
５１，５２ 接続孔
５３ 接続ピン（弾性体）

Claims (5)

1. テールゲートを駆動手段の駆動力で揺動させることによって車体後部開口部を自動的に開閉させるパワーテールゲート装置であって、
   前記駆動手段から前記テールゲートへの駆動力の伝達経路上に互いに噛み合う一対のギヤを備え、これらギヤのうちのいずれか一方のギヤには回転軸線方向に隣接して付設板部材が設けられていることを特徴とするパワーテールゲート装置。
2. 前記付設板部材は、前記一方のギヤの歯部とほぼ同様の歯部を有して前記一対のギヤのうちのいずれか他方のギヤに噛み合わせられるとともに、前記一方のギヤに対し歯部同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結されていることを特徴とする請求項１記載のパワーテールゲート装置。
3. 前記一方のギヤと前記付設板部材とは、これらを回転方向に相対変位可能に係合させる係止手段によって、回転軸線方向の相対変位が規制された状態に係合されていることを特徴とする請求項２記載のパワーテールゲート装置。
4. 前記一方のギヤと前記付設板部材とは、歯部同士を回転方向にずらした状態で互いに位置が合う接続孔に弾性体を挿入させることにより、歯部同士を回転方向にずらした状態で弾性的に連結されていることを特徴とする請求項２または３記載のパワーテールゲート装置。
5. 前記付設板部材は、樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のパワーテールゲート装置。
   

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