JP2005517104A - 車両テールゲート用のリフト補助機構 - Google Patents

Abstract

車両テールゲートリフトシステムであって、当システムは、エネルギー貯蔵装置を有し、該エネルギー貯蔵装置は、車両本体内に配置されており、かつ車両本体に一方の端部でピボット回転するよう固定されるように適合されており、ベルクランクアームを有し、該アームは、エネルギー貯蔵装置にピボット回転するよう取り付けられており、かつテールゲートピボット軸と同軸に一直線になるよう配置されている作動シャフトに固定して取り付けられており、ピボットブラケットアセンブリを有し、該ピボットブラケットアセンブリは、テールゲートピボット軸のまわりの強力なロータリージョイントを容易にするためのピボットベアリング装置を有し、かつテールゲートと作動シャフトとの間の連結手段を有し、これによって、テールゲートと車両本体との相対的な回転運動が、エネルギー貯蔵装置の直線的な動きとなり、かつ、テールゲートが完全に開いた位置において最大のエネルギー貯蔵となる。

Description

発明の分野
本発明は、車両のピボット回転可能な閉鎖パネルに適用され、特に車両テールゲートのような、下方縁部の周りを回転し、開閉のためにオペレーター側に著しい労力を要求する閉鎖パネルに適用される。

先行技術の説明
車両テールゲートにリフト補助を具備しないのはよくあることであるが、先行技術では、具備するよう構成された多くの装置が提案されている。車両システムの相次ぐ精巧化、および快適で便利なアイテムの追加とともに、テールゲートは次第に重くなりつつあり、リフト補助装置は必要になってきている。先行技術で略述された最も一般的なテールゲート補助の形態は、テールゲートと共にパッケージされた捩じりばね（これは開く角度に応じてエネルギーを貯蔵する）を使用している。

Ｋｏｎｃｈａｎらに発行された米国特許第５，３５８，３０１号は、テールゲートパネル内に担持されたトルクロッド釣合いばねを開示しており、この釣合いばねは、パネルがパネル取り外し位置から離れるようにピボット回転すると、捩じれて巻かれる。トルクロッドはまっすぐであり、テールゲートピボットブラケットと同軸方向に配置されている。トルクロッドに貯蔵されたエネルギーは、オペレーターがテールゲートを取り外し位置まで持ち上げるのを補助する。ピボットブラケット上の２つの機構部分が整列されると、テールゲートパネルは、取り外し位置において車両から取り外すことができる。残念ながら、Ｋｏｎｃｈａｎに記載されたシステムは、テールゲート質量全体に著しい重量を加え、それゆえ取り外した際にアセンブリの取り扱いを困難にする。

Ｗｏｌｄａに発行された米国特許第５，９８８，７２４号は、Ｋｏｎｃｈａｎらのものと類似の機構を開示しているが、これはオプションとして迅速に取り付けることができる馬蹄型トルクロッドを用いている。ピボットブラケットから独立したトルクロッドを有することができ、そのため付加的な使用が可能になること以外は、Ｗｏｌｄａに記載の装置は、Ｋｏｎｃｈａｎらのものと類似であり、補助のないパネルに同じ重量問題を抱えている。

リフト補助システムの別の大きな分類があり、そのシステムは、本体構造にマウントされるよう構成されており、直接の力でピボット回転可能な閉鎖パネルに作用する。これらの種類の装置は、上方縁部でピボット回転する閉鎖パネル（例えば、バン等のための車両リフトゲート）に幅広く利用されている。これらの装置はまた、テールゲートにおける使用にも適しているが、ヒンジピボットブラケット軸からある距離をおいて閉鎖パネルに作用する必要があるため、大きなパッケージング容積を要する。さらに、それらは本体構造にマウントされるため、車両からのテールゲートの取り外しを妨害する可能性がある。車両リフトゲートとは異なり、ほとんどのテールゲートシステムでは、テールゲートの簡単な取り外しが必要条件である。

Ｓｔｅｎｉｂｅｒｇらに発行された米国特許第４，２９１，５０１号は、トーションバーを用いて、交接可能な本体部分又は閉鎖パネルを一体化されたクランクと釣合わせるための装置を開示している。トーションバーは、閉鎖パネルの外側にパッケージされており、ピボットブラケット軸と同軸上にはなく、そのため大きなパッケージング容積の必要性を作り出している。

トーションバーに加えて、幅広い範囲のその他のエネルギー貯蔵装置が、Ｓｔｅｎｉｂｅｒｇらと同様の様式で閉鎖パネルに対して直接の力を発生させるために用いられている。これらの装置は、引張ばね、圧縮ばね、時計ばねおよびガスばねを含むが、それらに限定はされない。

発明の要旨
従って、簡単に係合を脱しかつ実質的にテールゲートの重量を増加させない車両テールゲート用のシンプルなリフト補助システムを、車両からのテールゲートの取り外しが損なわれないように提供することは有利なことである。またさらに、パッケージング容積が最小限にされ、従来の先行技術のテールゲートの比較的簡単な取り外し工程が維持されるように、リフト補助システムを、トルクを与えるように配置しかつテールゲートピボット軸と同軸になるよう方向付けることは有利なことである。

本発明は、車両構造にパッケージされたエネルギー貯蔵装置を利用した、車両テールゲート用のリフト補助システムを提供する。エネルギー貯蔵装置は、ベルクランクを経由して作動シャフトにトルクを与えるように構成される。作動シャフトは、テールゲートピボットブラケット軸と同軸状の一直線上位置合わせ（アライメント）で配置され、かつスロットドライブ機構部（slot drive feature）を有するように構成され、このスロットドライブ機構部は、従来の先行技術のピボットブラケットアセンブリと協働して作動シャフトをテールゲートに連結する。このスロットドライブ機構部は、先行技術において知られている従来の様式にてテールゲートが取り外されるときに、オペレーターの介入なしで自動的に切り離される。テールゲートをピボット回転させて開けるのに応じて増加するリフト補助トルクをテールゲートに与えるように、スロットドライブ機構部、ベルクランクおよび作動シャフトが配置される。本発明の好ましい実施態様では、スロットドライブ装置は、テールゲートの中間位置（該位置は、従来の先行技術のピボットブラケットアセンブリによって示されている取り外し位置と一致する）において、リフト補助トルクを解放するように構成されている。この様式では、リフト補助停止部と、テールゲート取り外し位置とが同じ位置に存在し、これによって取り外しおよび再取り付け工程が著しく簡略化される。さらに、エネルギー貯蔵装置は、圧縮方向に粘性ダンピング（粘性減衰部）を含むように構成することができ、それによってテールゲートの開く速度を限定することができる。

従って、本発明の第一の態様では、車両テールゲートリフト補助システムは、車両テールゲートを有し、該テールゲートは、車両本体に対してテールゲートピボット軸のまわりを回転することによって開閉するよう適合されており、エネルギー貯蔵装置を有し、該装置は、車両本体内に配置されかつ一方の端部において車両本体にピボット回転するよう固定されるように適合されており、ベルクランクアームを有し、該アームは、エネルギー貯蔵装置にピボット回転するよう取り付けられており、かつテールゲートピボット軸と同軸状に一直線になるよう配置されている作動シャフトに固定して取り付けられており、ピボットブラケットアセンブリを有し、該アセンブリは、テールゲートピボット軸のまわりの強力なロータリージョイントを容易にするためのピボットベアリング装置を有し、かつテールゲートと作動シャフトとの間の連結手段を有し、これらによって、テールゲートと車両本体との相対的な回転運動が、エネルギー貯蔵装置の直線的な動きとなり、かつ、テールゲートが完全に開いた位置において最大のエネルギー貯蔵となる。

本発明のさらなる態様では、
ａ）エネルギー貯蔵装置はガスばねである、
ｂ）ガスばねは、テールゲートの開く速度を限定するための粘性ダンピングを圧縮方向に含んでいる、
ｃ）エネルギー貯蔵装置は、コイルばね、エラストマー又は類似の弾性物質である、
ｄ）テールゲートと作動シャフトとの間の連結手段は、スロットドライブ装置を有しており、該ドライブ装置は、単純に切り離すことができてテールゲートの取り外しを可能にするものである、
ｅ）スロットドライブ装置は、テールゲートの中間位置において閉鎖補助トルクとの係合を脱するように構成されており、該中間位置は、テールゲートピボットブラケットシステムの取り外し位置と一致するように構成されている。

本発明のさらなる態様は、以下の記載から明らかとなるであろう。

好ましい実施態様の詳細な詳細
図１は、ピボット回転可能なテールゲート閉鎖パネル（２）が完全に閉じた位置で取り付けられている標準的なピックアップトラックの貨物ボックス（１）を例示している。テールゲート（２）は、１組の本体ピボットブラケット（２０）（４０）のまわりを回転するように構成されており、これらブラケットは、テールゲート（２）の下方縁部（４）に近接して位置するピボットブラケット軸（３）を定めている。図１Ａは、ピボットブラケット軸（３）のまわりを回転して完全に開いた位置にあるテールゲート（２）を例示している。テールゲートが完全に閉じた位置から完全に開いた位置へと回転するにつれて、その質量の中心（５）はピボットブラケット軸（３）から後方へと移動し、必要とされる閉鎖力を著しく増加させる。図３は、完全に閉じた位置にあるテールゲート（２）を例示しており、その質量の中心（５）は、ピボットブラケット軸（３）の僅かに前方にオフセットしている。寸法Ｄ１を有するこのオフセットは、例示のように僅かな閉鎖補助を作り出す。図４は、完全に開いた位置にあるテールゲート（２）を例示しており、その質量の中心（５）は、ピボットブラケット軸（３）の後方に大きくオフセットしている。寸法Ｄ２を有するこのオフセットは、オペレーターがテールゲートを閉じるために克服しなければならない大きな開トルクを作り出す。

図２および図６に例示された本発明の好ましい実施態様では、ガスばね（１０）エネルギー貯蔵装置がピックアップトラックの貨物ボックス本体の側部（７）に配置されており、固定端部（１１）は本体にピボット回転するよう取り付けられており、運動端部（１２）はベルクランクアーム（１３）にピボット回転するよう取り付けられている。ベルクランクアーム（１３）は、作動シャフト（１４）に固定して取り付けられており、この作動シャフトは、ピボットブラケットバッキングプレート（２１）のスリーブ構造体（２２）内に回転可能に案内されている。ピボットブラケットバッキングプレート（２１）および本体ピボットブラケット（２０）は、それらの間に本体サイドシート金属を挟み込むようにピックアップボックス本体の側部（７）に固定してマウントされるように構成されている。この様にして、スリーブ構造体（２２）および作動シャフト（１４）が、ピボットブラケット軸（３）と一直線になって配置されかつ保持された非常にリジッドなジョイントが達成される。雄型スロットドライブ機構部（１５）は、スクリュー（１６）を介して作動シャフト（１４）に同軸で取り付けられている。スクリュー（１６）はまた、作動シャフト（１４）およびピボット回転可能なアセンブリ全体を、回転運動を可能しつつ、リジッドな本体ピボットブラケット（２０）に保持する。本体ピボットブラケット（２０）はまた、外側のベアリング面機構部（２３）を含む。

テールゲートピボットブラケット（３０）は、テールゲート（２）に固定して取り付けられており、かつ内側のベアリング面機構部（３１）を有して構成されている。雌型スロットドライブ機構部（３２）は、内側のベアリング面機構部（３１）と同軸のアライメントで、テールゲートピボットブラケット（３０）に固定してマウントされている。テールゲート（２）がピックアップトラックの貨物ボックス（１）に通常作業のためにマウントされる場合、テールゲートピボットブラケット（３０）の内側のベアリング面機構部（３１）は、本体ピボットブラケット（２０）の外側のベアリング面機構部（２３）と相互作用（インターフェイス）し、強固なロータリージョイントを作り出す。さらに、雄型スロットドライブ機構部（１５）は、テールゲートピボットブラケット（３０）の雌型スロットドライブ機構部（３２）と相互にかみ合い（インターロックし）、それによってテールゲート（２）の回転運動が、相互にかみ合うスロットドライブ機構部を経由して作動シャフト（１４）へと直接移動する。この様にして、ガスばね（１０）は、テールゲート（２）の回転運動に応じて、ベルクランクアーム（１３）を介して直線的な態様で作動させられる。

ベルクランクアーム（１３）およびガスばね（１０）は、図４に示されているように、最大のエネルギー貯蔵が、テールゲート（２）が完全に開いた位置で達成されるように、配置又は構成されている。テールゲート（２）が閉じられると、ガスばね（１０）に貯蔵されたエネルギーは、オペレーターにかなり大きいリフト補助を提供する。テールゲートが閉じるにつれて、ピボットブラケット軸（３）と質量の中心（５）との間のオフセット寸法（Ｄ）が減少し、従ってオペレーターは閉鎖を完了するためにあまり労力を必要としない。同時に、テールゲートが閉じるにつれて、ガスばね（１０）に貯蔵されたエネルギーは、減少し、正しく調整すればオフセット寸法（Ｄ）に比例して低下する。正しく構成されたならば、ガスばね（１０）とベルクランクアーム（１３）とのシステムは、必要なオペレーターの労力を低くかつリフト範囲にわたってほとんど一定に保つことができる。さらに、ガスばね（１０）は、圧縮方向に粘性ダンピングを含むように構成することができ、それによってテールゲート（２）の開く速度を限定できる。

好ましい実施態様では、図５および図８に例示されているように、スロットドライブ装置が、テールゲート（２）の中間位置で係合を脱するように構成される。この構成では、テールゲート（２）は、最後の閉鎖動作中に与えられるリフト補助力を有さない。このことは、オフセット寸法（Ｄ）を決定する三角法（trigonometry）の非線形の性質のために、該寸法が比例的に小さくなるため、この中間位置からは必要なオペレーターの労力が比較的少ないので、許容できる妥協案であるとわかった。言い換えれば、リフトゲートの質量の中心がピボット軸を通る垂直線に近づくため、重力下でテールゲートを動かすために必要な労力は、より少ないということである。

好ましい実施態様では、当該システムはまた、テールゲート（２）がピックアップトラックの貨物ボックス（１）から完全に取り外されることが可能なように構成されている。図７に例示されているように、テールゲートの側部のピボットブラケット装置（該装置はリフト補助のために構成されているのではない）によって、この取り外しは容易にできるようにされている。このテールゲート（２）の側部は、受動形のテールゲートピボットブラケット（４０）を持つよう構成されており、このブラケット（４０）は、先行技術において公知であり、本体ピボットブラケット（４２）の外側のベアリング面機構部（４３）と相互作用（インターフェイス）するように適合された馬蹄型の内側のベアリング面機構部（４１）を含んでいる。外側のベアリング面機構部（４３）は、実質的には円筒状であるが、２つの平坦な領域（４４）を含んであり、これらの平坦な領域は、馬蹄型の内側のベアリング面機構部（４１）から退座し得るように位置付けられているが、それはこれらのパーツが適切に位置を合わせられたときにであって、他の全てのポジションでは、強固なロータリージョイントを提供するようにインターロックされている。好ましい実施態様では、馬蹄型の内側のベアリング面機構部（４１）および２つの平坦な領域（４４）の位置付けは、図６および図９に例示されたテールゲートの中間位置と一致するようになっている。この構成では、リフト補助停止部とテールゲート取り外し位置とは、同じ位置に存在し、これによってテールゲート取り外しおよび再取り付け工程が著しく簡略化される。本発明のこの実施態様のスロットドライブ機構部が位置を合わせるべきであること以外は、この取り外し−再取り付け工程は、リフト補助なしのテールゲートの場合と同じである。

図９および図１０は、連結状態のスロットドライブ装置を例示しており、回転運動とリフト補助トルクとを伝達するように、雄型スロットドライブ機構部（１５）が雌型スロットドライブ機構部（３２）とインターロックされている。図８は、切り離された状態のスロットドライブ装置を例示しており、雄型スロットドライブ機構部（１５）は雌型スロットドライブ機構部（３２）の内部を自由に動く。この切り離された状態は、テールゲートの中間位置から、テールゲートの完全に閉じた位置まで生じるよう配置されている。

図１は、完全に閉じた位置で示されているピボット回転可能なテールゲート閉鎖パネルを有する、典型的なピックアップトラックの貨物ボックスの斜視図である。 図１Ａは、完全に開いた位置で示されているピボット回転可能なテールゲート閉鎖パネルを有する、典型的なピックアップトラックの貨物ボックスの斜視図である。 図２は、本発明の機構の構成部品の部分分解斜視図である。 図３は、本発明の実施態様の部分断面図であり、ピボット回転可能なテールゲート閉鎖パネルが完全に閉じた位置で示されている。 図４は、本発明の実施態様の部分断面図であり、ピボット回転可能なテールゲート閉鎖パネルが完全に開いた位置で示されている。 図５は、本発明の実施態様の部分断面図であり、ピボット回転可能なテールゲート閉鎖パネルが中間の開いた位置で示されている。 図６は、本発明の機構の部分縦断面図である。 図７は、補助なしのピボットブラケットアセンブリの部分斜視図である。 図８は、本発明の実施態様の部分断面図であり、ピボット回転可能なテールゲート閉鎖パネルが完全に閉じた位置で、およびスロットドライブ装置が係合を脱した状態で、示されている。 図９は、本発明の実施態様の部分断面図であり、ピボット回転可能なテールゲート閉鎖パネルが中間の開いた位置で、およびスロットドライブ装置が係合した状態で、示されている。 図１０は、本発明の実施態様の部分断面図であり、ピボット回転可能なテールゲート閉鎖パネルが完全に開いた位置で、およびスロットドライブ装置が係合した状態で、示されている。

Claims (12)

1. 車両テールゲートリフト補助システムであって、
   ａ）車両テールゲートを有し、該テールゲートは、車両本体に対してテールゲートピボット軸のまわりを回転することによって開閉するよう適合されており、
   ｂ）エネルギー貯蔵装置を有し、該装置は、車両本体内に配置されかつ一方の端部において車両本体にピボット回転するよう固定されるように適合されており、
   ｃ）ベルクランクアームを有し、該アームは、エネルギー貯蔵装置にピボット回転するよう取り付けられており、かつテールゲートピボット軸と同軸状に一直線になるよう配置されている作動シャフトに固定して取り付けられており、
   ｄ）ピボットブラケットアセンブリを有し、該アセンブリは、テールゲートピボット軸のまわりの強力なロータリージョイントを容易にするためのピボットベアリング装置を有し、かつテールゲートと作動シャフトとの間の連結手段を有し、
   これらによって、テールゲートと車両本体との相対的な回転運動が、エネルギー貯蔵装置の直線的な動きとなり、かつ、テールゲートが完全に開いた位置において最大のエネルギー貯蔵となる、
   前記車両テールゲートリフト補助システム。
2. エネルギー貯蔵装置がガスばねである、請求項１に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
3. ガスばねが、テールゲートの開く速度を限定するための粘性ダンピングを圧縮方向に含んでいる、請求項２に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
4. エネルギー貯蔵装置が、コイルばね、エラストマーまたは類似の弾性物質である、請求項１に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
5. テールゲートと作動シャフトとの間の連結手段がスロットドライブ装置を有しており、該ドライブ装置は、単純に切り離すことができてテールゲートの取り外しを可能にするものである、請求項１に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
6. テールゲートと作動シャフトとの間の連結手段がスロットドライブ装置を有しており、該ドライブ装置は、単純に切り離すことができてテールゲートの取り外しを可能にするものである、請求項２に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
7. テールゲートと作動シャフトとの間の連結手段がスロットドライブ装置を有しており、該ドライブ装置は、単純に切り離すことができてテールゲートの取り外しを可能にするものである、請求項３に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
8. テールゲートと作動シャフトとの間の連結手段がスロットドライブ装置を有しており、該ドライブ装置は、単純に切り離すことができてテールゲートの取り外しを可能にするものである、請求項４に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
9. スロットドライブ装置が、テールゲートの中間位置において閉鎖補助トルクとの係合を脱するように構成されており、該中間位置は、テールゲートピボットブラケットシステムの取り外し位置と一致するように構成されている、請求項５に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
10. スロットドライブ装置が、テールゲートの中間位置において閉鎖補助トルクとの係合を脱するように構成されており、該中間位置は、テールゲートピボットブラケットシステムの取り外し位置と一致するように構成されている、請求項６に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
11. スロットドライブ装置が、テールゲートの中間位置において閉鎖補助トルクとの係合を脱するように構成されており、該中間位置は、テールゲートピボットブラケットシステムの取り外し位置と一致するように構成されている、請求項７に記載の車両テールゲートリフト補助システム。
12. スロットドライブ装置が、テールゲートの中間位置において閉鎖補助トルクとの係合を脱するように構成されており、該中間位置は、テールゲートピボットブラケットシステムの取り外し位置と一致するように構成されている、請求項８に記載の車両テールゲートリフト補助システム。

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