JP4285173B2 - ゲート開閉機構 - Google Patents

Description

本発明は、付勢手段によって回動動作が付勢されるゲートの開閉機構に関するものである。

一般的に、ステーションワゴン、ワンボックス、ハッチバック、ＳＵＶ(Sports Utility Vehicle)などの車両の後部開口には、この開口を開閉可能なテールゲートが設けられている。また、車種によっては、このようなテールゲートにガラスハッチと呼ばれるガラス窓が設けられ、テールゲートに対して開閉可能に支持されるようになっている。
このような、一般的なガラスハッチ付のテールゲートには、図５および図６に示すように、ガラスハッチ１０１を上方向に付勢し、操作者が小さな力でガラスハッチ１０１の開放できるようにするためのガススプリング（以下、ガラスハッチ用ガススプリング）１０２，１０２がテールゲート１０３内側のガラスハッチ１０１の両側に設けられるとともに、テールゲート１０３を上方向に付勢し、操作者が小さな力でテールゲート１０３を開放できるようにするためのガススプリング（以下、テールゲート用ガススプリング）１０４，１０４が、テールゲート１０３の両側と車体（図５では図示略）との間に介装されている。

このような一般的なガラスハッチ付のテールゲート１０３について、その断面を示す図６を用いて、もう少し詳しく説明すると、このテールゲート１０３は車両１０５の後端の屋根部に設けられた第１回動軸１０７を中心に枢着され、車両後端の開口を開閉可能になっており、また、このテールゲート１０３にはガラスハッチ１０１がヒンジ機構１０８によって枢着されている。

このように、ガラスハッチ１０１をテールゲート１０３に設けることによって、比較的小さな荷物を車内に出し入れするような場合には、テールゲート１０３を閉めたままでガラスハッチ１０１のみを開放すればよく、一方、比較的大きな荷物を車内に出し入れするような場合にはテールゲート１０３を開放すればよいようになっており、操作者の利便性の向上が図られるようになっている。

また、テールゲート１０３と車体１０５との間にはテールゲート専用のガススプリング１０４が介装され、さらに、ガラスハッチ１０１とテールゲート１０３との間にはガラスハッチ専用のガススプリング１０２が介装されている。したがって、テールゲート１０３には、テールゲート専用のガススプリング１０４によって第１回動軸１０７を中心に開放方向へ（即ち、第１回動軸１０７を中心にして図６中反時計回り方向へ）回動力（モーメント）が作用するようになっており、また、ガラスハッチ１０１には、ガラスハッチ専用のガススプリング１０２によってヒンジ機構１０８を中心に開放方向へ（即ち、ヒンジ機構１０８を中心にして図中反時計回り方向へ）回動力が作用するようになっている。

なお、このようなガラスハッチ用ガススプリング１０２と、テールゲート用ガススプリング１０４とをそれぞれ独立にそなえたテールゲート１０３の他の具体例としては、以下の特許文献１があげられる。
特開平１１−１１５４９８号公報

しかしながら、上記の特許文献１や図５および図６に示したような、一般的なテールゲート１０３には、上述したように、ガラスハッチ用のガススプリング１０２がテールゲート用ガススプリング１０４とは独立して設けられるため、ガラスハッチ１０１を装備しないテールゲート１０３に比べ、コストが高くなってしまうという課題があるほか、後方視界を妨げるという課題もある。

また、テールゲート１０３にガラスハッチ用ガススプリング１０２を装着すると、テールゲート１０３の重量が増大してしまう。このため、テールゲート用ガススプリング１０４として、大きな力を生じるガススプリング１０４を適用する必要があるが、一般的にガススプリング１０４は付勢力が大きくなるにつれてサイズが大型化するとともにコストも高くなってしまう。したがって、テールゲート１０３の重量の増加に伴って、テールゲート用ガススプリング１０４のサイズ大型化によって車内の美観が損なわれる上に、コストも上昇してしまうといった課題も生じている。

なお、上述したような課題は、車両のテールゲートとガラスハッチとに対するものに限らず、例えば、住居に用いられる一般的な扉（上記のテールゲートに相当）と、この扉に回動可能に設けられ、扉の一部を開閉可能な小窓（上記のガラスハッチに相当）とに、それぞれ独立したガススプリングを設けているというような構成においても当然に生じている。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、第１ゲートを回動させる回動力とこの第１ゲートに設けられた第２ゲートを回動させる回動力との双方を１つの付勢手段によって生じさせることができるようにした、ゲート開閉機構を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明のゲート開閉機構は、固定部材に固定された第１回動軸に回動支持される第１ゲートと、該第１ゲートに設けられた第２回動軸に回動支持される第２ゲートと、該第１回動軸の近傍に配置され且つ該第１ゲートに設けられた第３回動軸に一端が回動支持される第１リンク部材と、該第２ゲートに設けられた第４回動軸と該第１リンク部材の他端との間に回動可能に介装される第２リンク部材とによって構成されるリンク機構と、該固定部材に設けられた第５回動軸と該リンク機構に設けられた第６回動軸との間に介装され、該固定部材と該リンク機構との間で付勢力を発生させる付勢手段とをそなえ、該付勢手段の付勢力が該リンク機構および該第２ゲートを介して該第１ゲートに作用することにより、該第１回動軸を中心に該第１ゲートを回動させる回動力が生じるように構成されていることを特徴としている。

このように、第１ゲートと第２ゲートとの間にリンク機構を介装させることによって、付勢手段を第１ゲートと第２ゲートとに共通のものとすることが可能となる。そして、この付勢手段を用いて、第１回動軸を中心に第１ゲートを回動させる回動力の大きさと、第２回動軸を中心に第２ゲートを回動させる回動力の大きさとをそれぞれ独立して設定することができる。

また、請求項２記載の本発明のゲート開閉機構は、請求項１記載の内容において、該第６回動軸が該第１リンク部材に設けられることを特徴としている。
このように、付勢手段とリンク機構との接続箇所である第６回動軸を第１リンク部材上に設けることで、第１ゲートおよび第２ゲートに共通の付勢手段を用いながら、第２ゲートに対する回動力の大きさを容易に任意に設定できる。

また、請求項３記載の本発明のゲート開閉機構は、請求項２記載の内容において、該第６回動軸が、該第１リンク部材の一端と他端との間の中間部に設けられていることを特徴としている。
このように、付勢手段とリンク部材との接続箇所を第１リンク部材の中間部におけるいずれかの箇所とすることで、第１ゲートおよび第２ゲートに共通の付勢手段を用いながら、第２ゲートに対する付勢力の大きさを任意に設定できる。

また、請求項４記載の本発明のゲート開閉機構は、請求項１〜３のうちいずれか１項記載の内容において、該第１ゲートを全開状態で保持するための回動力の方が、該第２ゲートを全開状態で保持するための回動力よりも大きくなるように設定されていることを特徴としている。
これにより、第１ゲートが全閉状態であって第２ゲートが全開状態である場合に第２ゲートに作用する回動力よりも、第１ゲートが全開状態であって第２ゲートが全閉状態である場合に第１ゲートに作用する回動力の方が大きくなるような設定を容易に行なうことができる。

第１ゲートを回動させる回動力とこの第１ゲートに設けられた第２ゲートを回動させる回動力との双方を１つの付勢手段によって生じさせることが可能となる。したがって、第１ゲートにおけるガススプリングの装備数を減じることで、第１ゲートの軽量化を図ることができるとともに、コストの抑制、さらには、美観の向上にも寄与することが可能となる（請求項１）。

また、付勢手段とリンク部材との接続箇所である第６回動軸を第１リンク部材のいずれかの箇所とすることで、第１ゲートおよび第２ゲートに共通の付勢手段を用いながら、第２ゲートに対する付勢力の大きさを任意に設定することができる（請求項２）。
また、付勢手段とリンク部材との接続箇所である第６回動軸を第１リンク部材の中間部におけるいずれかの箇所とすることで、第１ゲートおよび第２ゲートに共通の付勢手段を用いながら、第２ゲートに対する付勢力の大きさを任意に設定できる（請求項３）。

また、第１ゲートが全閉状態であって第２ゲートが全開状態である場合に第２ゲートに作用する回動力よりも、第１ゲートが全開状態であって第２ゲートが全閉状態である場合に第１ゲートに作用する回動力の方が大きくなる設定を簡単に行なうことができる（請求項４）。

以下、本発明の一実施形態にかかるゲート開閉機構について図１〜図４を用いて説明すると、これらの図１〜図４はそれぞれその構成を示す模式的な断面図であって、図１はテールゲートやガラスハッチをそれぞれ開放した場合を示し、図２はテールゲートとガラスハッチとの双方が全閉状態である場合を示し、図３はガラスハッチを開放する際に作用する力を詳細に示し、図４はテールゲートのみを開放する際に作用する力を詳細に示している。

このうち、図１に示すように、車体（固定部材）１の後端には、車体１の屋根部に設けられた第１回動軸２に枢着されたテールゲート（第１ゲート）３がそなえられ、この第１回動軸２を中心にテールゲート３の下端３ａを上下方向に回動することによって、車体１の後端開口を開閉できるようになっている。
また、このテールゲート３と車体１との間には図示しないテールゲート用のラッチ機構（テールゲート用ラッチ機構）が介装され、図１中実線で示すように、テールゲート３の下端３ａを車体１に固定することによってテールゲート３の回動を固定し、テールゲート３を全閉状態で維持できるようになっている。一方、このテールゲート用ラッチ機構が解除された状態で、第１回動軸２を中心として、テールゲート３が上方へ引き上げられると、図１中一点鎖線（符号３″）で示すように、テールゲート３は開放され、車内に対して荷物などを出し入れできるようになっている。また、操作者によって全開状態のテールゲート３″が全閉状態になるまで引き下げられると、上記のテールゲート用ラッチ機構によってテールゲート３の下端３ａと車体１とが固定されるようになっている。なお、本実施形態においては、操作者がテールゲート３を直接操作することによって、テールゲート３を開閉する場合を例にとって説明するが、電気モータなどの駆動手段によってテールゲート３を開閉するようにしてもよい。

また、このテールゲート３にはガラスハッチ（第２ゲート）５が設けられ、このガラスハッチ５は、テールゲート３上に設けられたヒンジ（第２回動軸）４に枢着されており、図１中破線（符号５′）で示すように、テールゲート３の回動とは独立して、第２回動軸４を中心に回動できるようになっている。
また、ガラスハッチ５とテールゲート３との間には、図示しないガラスハッチ用のラッチ機構（ハッチ用ラッチ機構）が介装され、ガラスハッチ５が第２回動軸４を中心に回動しないようにテールゲート３に固定し、ガラスハッチ５を全閉状態で維持することができるようになっている。

そして、このハッチ用ラッチ機構が解除された状態で、操作者によりガラスハッチ５が上方へ引き上げられると、ガラスハッチ５は第２回動軸４を中心に回動して開放され、車内に対して荷物などを出し入れできるようになっている。また、操作者によって全開状態のガラスハッチ５′が全閉状態になるまで引き下げられると、ハッチ用ラッチ機構によってガラスハッチ５とテールゲート３とは固定されるようになっている。

また、テールゲート３の車内側には第３回動軸２１が設けられ、この第３回動軸２１には第１リンク部材８ａの一端が枢着されている。一方、ガラスハッチ５の車内側には第４回動軸２２が設けられ、この第４回動軸２２には第２リンク部材８ｂの一端が枢着されている。さらに、これらの第１リンク部材８ａの他端と第２リンク部材８ｂの他端とが互いに回動可能に接続されており、これらの第１リンク部材８ａと第２リンク部材８ｂとによってリンク機構８が構成されている。なお、第１リンク部材８ａと第２リンク部材８ｂとが接続された回動中心軸を第７回動軸２３という。

また、このリンク機構８の第１リンク部材８ａの一端と他端との間の中間部には第６回動軸７が設けられ、この第６回動軸７にはガススプリング（付勢手段）６の一端６ａが枢着され、さらに、このガススプリング６の他端６ｂは、車体１の後端開口に設けられた第５回動軸９に枢着されている。これにより、ガススプリング６の付勢力は、第６回動軸７と第５回動軸９とを押し広げるように作用することによって、車体１に対してリンク機構８を上方へ押し上げるようになっている。

このように、ガススプリング６の付勢力がリンク機構８に作用すると、第１リンク部材８ａに第３回動軸２１を中心とした回動力（モーメント）が作用し、さらに、この第１リンク部材８ａの回動力が第２リンク部材８ｂに伝達されることによって、ガラスハッチ５の第４回動軸２２が上方へ押し上げられ、ガラスハッチ５には第２回動軸４を中心とした開放方向の回動力が作用するようになっている。

一方、ガラスハッチ５とテールゲート３との間に介装された図示しないハッチ用ラッチ機構によってガラスハッチ５とテールゲート３とが固定されるとともに、テールゲート３と車体１との間に介装された図示しないテールゲート用ラッチ機構が解除された状態で、ガススプリング６の付勢力が作用すると、この付勢力がリンク機構８、ガラスハッチ５、そして、ハッチ用ラッチ機構を介してテールゲート３に伝達され、第１回動軸２を回転中心とするテールゲート３に対する回動力として作用するようになっている。

つまり、ガラスハッチ５がテールゲート３に固定されているため、ガラスハッチ５とテールゲート３との間に介装されているリンク機構８もテールゲート３に固定されることとなり、ガラスハッチ５，リンク機構８およびテールゲート３は一体の構成物とみなすことができるようになっている。したがって、リンク機構８に対して作用したガススプリング６による付勢力は、テールゲート３と一体に固定されたリンク機構８を介してテールゲート３に伝達される。

このように、本実施形態に係るゲート開閉機構によれば、ガススプリング６をテールゲート３およびガラスハッチ５に共通のものとすることができるようになっている。
したがって、従来のように、テールゲート用のガススプリングと、ガラスハッチ用のガススプリングとをそれぞれ独立して設ける必要が無いため、テールゲート３の軽量化が図られ、ガススプリング６の大型化を防ぐことができ、さらには、車内美観の向上、コストの抑制、後方視界の確保などに寄与することができるようになっている。

また、このガススプリング６によって、第１回動軸２を中心にしてテールゲート３を開放方向に回動する回動力を生じさせることができるとともに、第２回動軸４を中心にしてガラスハッチ５を開放方向に回動する回動力を生じさせることができるので、操作者は小さな力でテールゲート３およびガラスハッチ５をそれぞれ開放することができるようになっている。

また、ガススプリング６はテールゲート３およびガラスハッチ５に共通であるにもかかわらず、テールゲート３およびガラスハッチ５に対する回動力をそれぞれ独立した大きさで生じさせることができるようになっている。以下、このテールゲート３およびガラスハッチ５に対する個々の回動力の設定について説明する。
まず、上述の第１〜７回動軸２，４，２１，２２，９，７，２３の軸心は車体１の幅方向に沿って設けられており、また、これらの軸２，４，２１，２２，９，７，２３は互いに平行となるように配設されている。また、図１〜４に示すように、第１〜７回動軸２，４，２１，２２，９，７，２３の軸線方向から見て、第５回動軸９と第６回動軸７とを通る仮想的な直線を「第１直線」１２といい、第５回動軸９と第３回動軸２１とを通る仮想的な直線を「第２直線」２５といい、第５同動軸９と第１回動軸２とを通る仮想的な直線を「第３直線」２６といい、第２回動軸４と第４回動軸２２とを通る仮想的な直線を「第４直線」２７とい、第１回動軸２と第６回動軸７とを通る仮想的な直線を「第５直線」２８という。

また、第１回動軸２と第６回動軸７との間の距離を「第１距離」Ｌ₁といい、第２回動軸４と第４回動軸２２との間の距離を「第２距離」Ｌ₂といい、第３回動軸２１と第６回動軸７との間の距離を「第３距離」Ｌ₃といい、第３回動軸２１と第７回動軸２３との間の距離を「第４距離」Ｌ₄といい、第１直線１２と第１回動軸２との間の距離、即ち、第１回動軸２を通り第１直線１２に直交する仮想線と第１直線１２との交点と第１回動軸２との間の距離を「第５距離」Ｌ₅といい、第１直線１２と第３回動軸２１との間の距離、即ち、第３回動軸２１を通り第１直線１２に直交する仮想線と第１直線１２との交点と第３回動軸２１との距離を「第６距離」Ｌ₆という。

また、図２に示すように、第６回動軸７はガススプリング６による付勢力の力点であり、ガススプリング６による付勢力は第１直線１２に沿って作用するようになっている。そして、本実施形態においては、テールゲート３およびガラスハッチ５が共に全閉状態にある場合に、第６距離Ｌ₆だけガラスハッチ５の閉鎖側（図２中左側）にオフセットするように設定されている。したがって、リンク機構８の第１リンク部材８ａには第３回動軸２１を中心に図２中時計回り方向への回動力（＝Ｌ₆×ガススプリング６の付勢力）が作用するようになっている。そして、この回動力（モーメント）に基づき、全閉状態のガラスハッチ５にも第２回動軸４を中心に閉鎖方向（図２中時計回り方向）へ回動力が作用するようになっている。

これにより、例えば、上述したガラスハッチ用ラッチ機構を小型化できるとともに、このガラスハッチ機構が故障してガラスハッチ５がテールゲート３に固定されなくなったような場合であっても、ガラスハッチ５が自然に開放してしまうような事態を避けることができるようになっている。また、操作者がガラスハッチ５を開放方向へわずかに回動し、第６回動軸７の位置が第２直線２５を越えてガラスハッチ５の開放方向にずらすことで、ガラスハッチ５に対して開放方向の回動力がガススプリング６の付勢力により生じ、操作者は少ない力でガラスハッチ５を開放方向へ回動させることができる。

なお、ガラスハッチ５が全閉状態である際に、第６回動軸７が第２直線２５上に位置するように設定した場合には、第３回動軸２１を中心に第１リンク部材８ａを回動させる回動力が生じず、これにより、全閉状態のガラスハッチ５に対するガススプリング６による回動力（以後、初期回動力という）をゼロに設定することもできる。
また、第６回動軸７の位置設定により、ガラスハッチ５が全閉状態である場合にこのガラスハッチ５へ作用する回動力よりも、ガラスハッチ５が全開状態である場合にこのガラスハッチ５へ作用する回動力の方が大きくなるように設定することもできるようになっている。このように設定することにより、ガラスハッチ５の全開状態時にはガラスハッチ５の重量に応じた回動力をこのガラスハッチ５に対して作用させて、確実にガラスハッチ５を全開状態で保持可能としながら、全閉状態のガラスハッチ５が開放しはじめる際には小さな初期回動力をガラスハッチ５に作用させるように設定することができるので、過剰な勢いでガラスハッチ５が開放しはじめるような事態を防ぐことができるようになっている。

一方、ガラスハッチ５の全閉状態（即ち、ガラスハッチ５がガラスハッチ用ラッチ機構によってテールゲート３に対して固定された状態）では、リンク機構８を支持する第３回動軸２１，第４回動軸２２および第７回動軸２３の位置がそれぞれ変位せず、第１リンク部材８ａおよび第２リンク部材８ｂも当然に互いに回動しなくなるので、ガラスハッチ５およびリンク機構８はテールゲート３の一部とみなすことができる。

したがって、テールゲート３およびガラスハッチ５が共に全閉状態のテールゲート３には、図４に示すように、〔第１距離Ｌ₁〕×〔付勢力Ｆ₁のうち第５直線２８に直交する成分（Ｆ₁ｃｏｓθ₂）〕で規定される回動力Ｍ₃が、第１回動軸２を中心に作用するようになっているのである。なお、この点について詳しくは後述する。
また、図２に示すように、テールゲート３およびガラスハッチ５が共に全閉状態である場合の第６回動軸７の位置は、第３直線２６よりもテールゲート３の開放側（図２中右側）へオフセットするように設定されており、これにより、テールゲート３に作用する回動力は、第１回動軸２を中心に、図中反時計回り方向（即ち、テールゲート３の開放方向）に作用するようになっている。なお、テールゲート３が全閉状態のときに、テールゲート３に対する回動力が生じないように設定するには、第６回動軸７が第３直線２６上に位置するように設定すればよい。また、テールゲート３の初期回動力を大きくするには、ガススプリング６の付勢力を大きくするか、もしくは、テールゲート３が全閉状態にある場合の第６回動軸７の位置を、第３直線２６よりもテールゲート３の開放方向側にずらせば（つまり、第５距離Ｌ₅をより大きく設定すれば）よい。このように初期回動力を大きく設定すれば、操作者がテールゲート３の下端３ａと車体１とを固定していたテールゲート用ラッチ機構を解除するだけで、自動的にテールゲート３が開放するように設定することもできる。

また、第６回動軸７の位置設定により、テールゲート３が全閉状態である場合にこのテールゲート３へ作用する回動力よりも、テールゲート３が全開状態である場合にこのテールゲート３へ作用する回動力の方が大きくなるように設定することもできるようになっている。
このように設定することにより、ガラスハッチ５がテールゲート３に比して大幅に軽量であるような場合であっても、テールゲート３の全開状態時にはテールゲート３の重量に適した大きな回動力をこのテールゲート３に対して作用させて確実にテールゲート３を全開状態で保持可能とする一方、全閉状態のテールゲート３が開放しはじめる際には小さな初期回動力をテールゲート３に作用させて、過剰な勢いでテールゲート３が開放しはじめるような事態を防ぐことができるようになっている。

さらに、テールゲート３およびガラスハッチ５に共通のガススプリング６を用いているにもかかわらず、テールゲート３を全開状態で保持するための回動力よりも、ガラスハッチを全開状態で保持するための回動力が小さくなるように設定することも可能である。
つまり、テールゲート３はその構造上かなり重量が重く、このような重いテールゲート３を全開状態で保持するための回動力を得るためには、ガススプリング６はある程度大きな付勢力を生じることが必要となる。一方、テールゲート３の重量に比べガラスハッチ５の重量はかなり軽いため、ガラスハッチ５を全開状態で保持するために必要な回動力はさほど大きくない。

しかし、テールゲートを全開状態で保持するために必要な回動力は、ガラスハッチを全開状態で保持するための回動力としては過大であり、もし、このような過大な回動力をガラスハッチに作用させれば、過剰な勢いでガラスハッチが開放してしまうため、ガラスハッチに損傷を与えるおそれもある。また、このような大きな回動力でガラスハッチを全開状態で保持した場合、操作者はガラスハッチを閉める際に、非常に大きな回動力をこのガラスハッチに作用させることが必要となってしまい、操作性の悪化を招いてしまう。

そこで、本実施形態においては、テールゲート３を全開状態で保持しうる強力な付勢力を生じるガススプリング６を用いながらも、このガラスハッチ５に対して作用する回動力はテールゲート３に対して作用する回動力よりも小さくすべく、リンク機構８の第１リンク部材８ａおよび第２リンク部材８ｂの長さ、取付位置、取り付け角度などが設定されている。

なお、ガラスハッチ５はテールゲート３に設けられているため、ガラスハッチ５を含むテールゲート３の重さとガラスハッチ５の重さとの関係は、当然に、「テールゲート重量＞ガラスハッチ重量」となっている。
また、ガススプリング６の他端６ｂが車体１の後部開口の第５回動軸９に枢着されるとともに、ガススプリング６の一端６ａがリンク部材８の第１リンク部材８ａの中間部における第６回動軸に枢着されているので、第１リンク部材８ａ上のいずれかの箇所において、この第６回動軸７の位置を変更するだけで、ガラスハッチ５に対するガススプリング６の付勢力によって生じる回動力の大きさを容易に変更することができるようになっている。

ここで、ガラスハッチ５のみを開放する際に、このガラスハッチ５に作用する回動力の大きさの調整について詳しく説明すると、図３に示すように、ガラスハッチ５へ作用するガススプリング６による回動力Ｍ₂は、第１リンク部材８ａに作用するの回動力Ｍ₁が大きければ増大し、一方、この回動力Ｍ₁の大きさが小さければ減少するようになっている。
つまり、この第１リンク部材８ａの回動力Ｍ₁は、〔第３距離Ｌ₃〕×〔付勢力Ｆ₁の第５直線２８の直交成分（Ｆ₁ｃｏｓθ）〕で規定される。したがって、ガラスハッチ５に作用させる回動力Ｍ₂を増大させたいような場合には、第６回動軸７の位置を第３回動軸２１から遠ざけ（即ち、第３距離Ｌ₃を長く設定して第１リンク部材８ａの全長である第４距離Ｌ₄に近づけることで）、第１リンク部材８ａに作用する回動力Ｍ₁を増大させればよい。なお、ガラスハッチ５に作用させる回動力Ｍ₂が最大となるように設定したい場合には、第３距離Ｌ₃を最大（即ち、第３距離Ｌ₃＝第４距離Ｌ₄となるように）設定すればよい。

一方、ガラスハッチ５に作用させる回動力Ｍ₂を小さく設定したい場合には、第６回動軸７の位置を第３回動軸２１に接近させ（つまり、第３距離Ｌ₃をより短く設定し）、第１リンク部材８ａに作用する回動力Ｍ₁を減じればよい。
つまり、第６回動軸７の配設位置を、第１リンク部材８ａ上で変化させれば、リンク機構８を介してガラスハッチ５に作用する持ち上げ力を、Ｌ₃／Ｌ₄だけ適宜減衰させることができるようになっている。

さらにここで、力学的に詳しく説明すると、まず、第６回動軸７に作用しているガススプリング６による付勢力Ｆ₁は、第１リンク部材８ａにおいて、第３回動軸２１と第７回動軸２３とを通る仮想直線である第５直線（即ち、第１リンク部材８ａの軸線）２８に直交する線に対して角度θ₁をもって作用している。したがって、この付勢力Ｆ₁は、第５直線２８に沿った方向の力であるＦ₁ｓｉｎθ₁と、この第５直線２８に直交する方向の力であるＦ₁ｃｏｓθ₁とに分解でき、第１リンク部材８ａには、〔第３距離Ｌ₃〕×〔Ｆ₁ｃｏｓθ₁〕という回動力Ｍ₁が第３回動軸２１を中心に作用する。

これにより、この第１リンク部材８ａと第２リンク部材８ｂとを回動接続する第７回動軸２３においては、第５直線２８に直交する方向に作用する力Ｆ₂と、第１リンク部材８ａに作用する回動力Ｍ₁との間に下式（１）の関係が成立している。
Ｍ₁＝Ｌ₃×Ｆ₁ｃｏｓθ₁＝Ｌ₄×Ｆ₂ ・・・（１）
したがって、力Ｆ₂は、下式（２）のように規定される。

Ｆ₂＝Ｆ₁ｃｏｓθ₁×（Ｌ₃／Ｌ₄） ・・・（２）
このとき、この力Ｆ₂は、第２リンク部材８ｂを介してガラスハッチ５の第４回動軸２２に作用する。この第４回動軸２２における上記の力Ｆ₂に着目すると、この力Ｆ₂は、第２リンク部材８ｂを介して第２回動軸４と第４回動軸２２とを通る仮想直線である第６直線２７に対して角度φをもって作用している。したがって、この力Ｆ₂は第６直線２７に沿う方向の力Ｆ₂ｃｏｓφと、第６直線２７に直交する方向の力Ｆ₂ｓｉｎφとに分解できる。

つまり、ガラスハッチ５に対する持ち上げ力Ｆ₂ｓｉｎφ＝Ｆ₃とすると、このガラスハッチ５に作用する回動力Ｍ₂は、以下の式（３）によって求めることができる。
Ｍ₂＝Ｌ₂×Ｆ₃＝Ｌ₂×Ｆ₂ｓｉｎφ ・・・（３）
なお、この式（３）に、上記の式（２）を代入すると以下のようになる。
Ｍ₂＝Ｌ₂×（Ｌ₃／Ｌ₄）×Ｆ₁ｃｏｓθｓｉｎφ ・・・（４）
次に、図４を用いて、テールゲート３のみを開放する際に、リンク機構８およびガラスハッチ５を介してこのテールゲート３に作用する回動力Ｍ₃について説明する。

まず、第６回動軸７に作用しているガススプリング６による付勢力Ｆ₁は、第１リンク部材８ａにおいて、第１回動軸２と第７回動軸７とを通る仮想直線である第５直線（即ち、第１リンク部材８ａの軸線）２８に直交する線に対して角度θ₂をもって作用している。
したがって、この付勢力Ｆ₁は、第５直線２８に沿った方向の力であるＦ₁ｓｉｎθ₂と、この軸線２８に直交する方向の力であるＦ₁ｃｏｓθ₂とに分解でき、第１リンク部材８ａには、第１距離Ｌ₁×Ｆ₁ｃｏｓθ₂という回動力Ｍ₃が第１回動軸２を中心に作用する。これにより、テールゲート３に作用する回動力Ｍ₃は、下式（５）により求められる。

Ｍ₃＝Ｌ₁×Ｆ₁ｃｏｓθ₂ ・・・（５）
なお、上述したように、この回動力Ｍ₃は、テールゲート３の回動中心である第１回動軸２と、ガススプリング６の付勢力Ｆ₁の作用線である第１直線１２との間の距離である第５距離Ｌ₅の関係によっても、下式（６）に示すように求められる。
Ｍ₃＝Ｌ₅×Ｆ₁ ・・・（６）
そして、本実施形態では、Ｍ₃＞Ｍ₂となるように、即ち、Ｌ₅＞Ｌ₂×（Ｌ₃／Ｌ₄）ｃｏｓθｓｉｎφとなるように、各リンクの長さや取り付け位置が設定されている。これにより、テールゲート３が全閉状態であってガラスハッチ５が全開状態である場合にガラスハッチ５に作用する回動力Ｍ₂よりも、テールゲート３が全開状態であってガラスハッチ５が全閉状態である場合にテールゲート３に作用する回動力Ｍ₃の方が大きくなる設定を簡単に行なうことができる。

本発明の一実施形態に係るゲート開閉機構は上述のように構成されているので、その作用・効果について説明すると以下のようになる。
まず、図２に示すように、テールゲート３およびガラスハッチ５の双方が全閉状態である場合には、第１〜７回動軸２，４，２１，２２，９，７，２３の軸線方向から見て、第３回動軸２１が第３直線２６よりもテールゲート３の開放方向側に位置しているので、図１中矢印Ａで示すように、全閉状態のテールゲート３に第１回動軸２を中心とした開放方向の回動力がガススプリング６によって作用し、操作者は少ない力でテールゲート３を開放することができる。

また、この場合、操作者は、ガラスハッチ５とテールゲート３との間に介装された図示しないハッチ用ラッチ機構によってガラスハッチ５をテールゲート３に固定するとともに、テールゲート３と車体１との間に介装された図示しないテールゲート用ラッチ機構を解除して、その後、テールゲート３が上方へ引き上げ、テールゲート３を第１回動軸２を中心に開放方向へ回動させる（図１の一点鎖線参照）。

このとき、ガススプリング６による付勢力は、リンク機構８に対して作用するが、ガラスハッチ５がテールゲート３に固定されているため、ガラスハッチ５とテールゲート３との間に介装されているリンク機構８もテールゲート３と固定されることとなり、ガラスハッチ５、リンク機構８およびテールゲート３は一体の構成物とみなすことができる。したがって、リンク機構８に対して作用したガススプリング６による付勢力は、テールゲート３と一体に固定されたリンク機構８を介してそのままテールゲート３に伝達される。

一方、図１中矢印Ｂで示すように、ガラスハッチ５を開放する場合、操作者はガラスハッチ５とテールゲート３との間に介装された図示しないハッチ用ラッチ機構を解除した後でガラスハッチ５を上方へ引き上げ、第２回動軸４を中心に開放方向へ回動させる。
これにより、ガラスハッチ５とテールゲート３との間に介装されたリンク機構８が変位し、第６回動軸７が第２直線２５よりもガラスハッチ５の開放側（図中右側）に移動すると、ガススプリング６による付勢力によって、第１リンク部材８ａには第３回動軸２１を中心に図中反時計方向への回動力が作用し、この回動力が、第１リンク部材８ａの他端に設けられた第７回動軸２３を介して第２リンク部材８ｂに伝達される。

このとき、第２リンク部材８ｂの一端はガラスハッチ５の内側に設けられた第４回動軸２２に枢着されており、また、ガラスハッチ５は車体１に設けられた第２回動軸４に枢着されているので、第２リンク部材８ｂの一端がガラスハッチ５を上方に持ち上げられることによって、ガラスハッチ５には第２回動軸４を中心とした開放方向（図中、反時計回り方向）の回動力が作用して開放され、予め設定されていた全開位置でガラスハッチ５は保持される。

つまり、図３で示すように、第１リンク部材８ａの第６回動軸７に作用するガススプリング６の付勢力Ｆ₁により、第１リンク部材８ａに対しては第３回動軸２１を回動中心とする回動力Ｍ₁が作用する。そして、この回動力Ｍ₁が、第２リンク部材８ｂを介してガラスハッチ５の第４回動軸２２に作用する力Ｆ₂を生じさせ、また、第２回動軸４と第４回動軸２２とを通る直線である第５直線２７に対して直行する方向の成分の力Ｆ₂ｓｉｎφがガラスハッチ５の持ち上げ力Ｆ₃となる。したがって、ガラスハッチ５には、第２回動軸４と第４回動軸２２との間の距離Ｌ₂と、ガラスハッチ５の持ち上げ力Ｆ₃との積によって規定される回動力Ｍ₂が作用する。

一方、図４で示すように、テールゲート３には、ガススプリング６の付勢力Ｆ₁のうち、第１回動軸２と第６回動軸７とを通る第５直線２８に直交する成分（Ｆ₁ｃｏｓθ₂）と、第１回動軸２と第６回動軸７との距離Ｌ₁との積によって規定される回動力Ｍ₃が作用する。
そして、全開状態におけるテールゲート３に対する回動力Ｍ₃の方が、全開状態におけるガラスハッチ５に対する回動力Ｍ₂よりも大きくなるように設定されているので、テールゲート３を全開状態で維持するのに適切な回動力をテールゲート３に作用させながら、ガラスハッチ５を全開状態で維持するのに適した回動力をガラスハッチ５に作用させることができる。これにより、テールゲート３にくらべて強度の弱いガラスハッチ５を損傷させるような事態を回避することができ、さらに、操作者は小さい力で全開状態のガラスハッチ５を閉めることもできるようになっている。

上述したように、本実施形態に係る本発明によれば、テールゲート３とガラスハッチ５との間にリンク機構８を介装させることによって、ガススプリング６をテールゲート３とガラスハッチ５とに共通のものとすることが可能となる。そして、このガススプリング６を用いて、第１回動軸２を中心にテールゲート３を回動させる回動力Ｍ₃の大きさと、第２回動軸４を中心にガラスハッチ５を回動させる回動力Ｍ₂の大きさとをそれぞれ独立して設定することができる。

また、リンク機構８は、一般的なガススプリングよりも軽量であり、また、コストも安価であるので、テールゲート３に装備されるガススプリング６の数を従来よりも減じることで、テールゲート３の軽量化を促進し、コストの抑制を図り、さらには、美観の向上にも寄与することが可能となっている。
また、ガススプリング６とリンク機構８との接続箇所を第１リンク部材８ａのおけるいずれかの箇所とすることで、テールゲート３およびガラスハッチ５に共通のガススプリング６を用いながら、ガラスハッチ５に対する回動力の大きさを任意に容易に設定できる。

また、テールゲート３を全開状態で維持するために必要な回動力の方が、ガラスハッチ５を全開状態で維持するために必要な回動力よりも大きくなるように設定することも可能である。このように設定することで、テールゲート３およびガラスハッチ５に共通のガススプリング６を用いながら、テールゲート３とガラスハッチ５との間の重量関係やガラスハッチ５の強度などに応じ、全開状態で維持するのに好ましい大きさの回動力を、テールゲート３とガラスハッチ５とにそれぞれ独立して設定し、さらに、操作者が小さい力で全開状態のガラスハッチ５を閉方向へ回動させることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態においては、テールゲート３およびガラスハッチ５の双方が全閉状態である場合において、第６回動軸７が第１回動軸２と第５回動軸９とを通る第３直線２６よりもテールゲート３の開方向側に位置するように構成したが、このような構成に限らず、例えば、テールゲート３およびガラスハッチ５の双方が全閉状態である場合において、第３回動軸７が第３直線２６上に位置するように構成してもよい。これにより、全閉状態のテールゲート３にはガススプリング６の付勢力による回動力は作用せず、一方、操作者がテールゲート３を開放方向へ回動することに起因して、ガススプリング６によるテールゲート３の回動力が生じるように設定できる。そして、このように設定した場合、テールゲート３を車体１に対して固定するテールゲート用ラッチ機構を小型化できるとともに、このテールゲート用ラッチ機構故障したような場合であっても、テールゲート３には初期回動力が作用しないため、操作者が意図せずにテールゲート３が開放されるような事態を防ぐこともできる。

また、上述の実施形態においては、テールゲート３およびガラスハッチ５が上下方向に回動し、ガススプリング６は、テールゲート３およびガラスハッチ５を上方向へ付勢するように構成したが、このような構成に限定するものではなく、例えば、第１〜７回動軸２，４，２１，２２，９，７，２３を鉛直方向に配設し、また、テールゲート３がこの鉛直方向に伸びた第１回動軸２に枢着されることによって水平方向に回動するように構成するとともに、ガラスハッチ５が鉛直方向に伸びた第２回動軸４によって水平方向に回動するように構成してもよい。

この場合、テールゲート３とガラスハッチ５との重量差が大きかったとしても、テールゲート３およびガラスハッチ５が鉛直方向に回動する場合に比べて、テールゲート３およびガラスハッチ５のそれぞれの回動動作に要する回動力の差はさほど大きくは変わらないものの、慣性モーメントの差が生じることで、当然に回動に必要とする回動力の差も生じるので、本発明の効果を十分に得ることが可能である。

また、上述の実施形態においては、付勢手段としてガススプリングを適用した場合を例にとって説明したが、このようなガススプリングに限定するものではなく、他の種々の付勢手段を適用してもよい。

車両に限らず、住宅や物置などの建築物、船舶などの旅客運搬手段などにも広く適用可能である。

本発明の一実施形態に係るゲート開閉機構の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るゲート開閉機構の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るゲート開閉機構の要部構成を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るゲート開閉機構の要部構成を模式的に示す断面図である。 従来のゲート開閉機構の構成を模式的に示す模式図である。 従来のゲート開閉機構の構成を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ 車体（固定部材）
２ 第１回動軸
３ テールゲート（第１ゲート）
４ 第２回動軸
５ ガラスハッチ（第２ゲート）
６ ガススプリング（付勢手段）
７ 第６回動軸
８ リンク機構
８ａ 第１リンク部材
８ｂ 第２リンク部材
９ 第５回動軸
１２ 第１直線
２１ 第３回動軸
２２ 第４回動軸
２５ 第２直線
２６ 第３直線
Ｌ₁ 第１距離
Ｌ₂ 第２距離

Claims (4)

1. 固定部材に固定された第１回動軸に回動支持される第１ゲートと、
   該第１ゲートに設けられた第２回動軸に回動支持される第２ゲートと、
   該第１回動軸の近傍に配置され且つ該第１ゲートに設けられた第３回動軸に一端が回動支持される第１リンク部材と、該第２ゲートに設けられた第４回動軸と該第１リンク部材の他端との間に回動可能に介装される第２リンク部材とによって構成されるリンク機構と、
   該固定部材に設けられた第５回動軸と該リンク機構に設けられた第６回動軸との間に介装され、該固定部材と該リンク機構との間で付勢力を発生させる付勢手段とをそなえ、
   該付勢手段の付勢力が該リンク機構および該第２ゲートを介して該第１ゲートに作用することにより、該第１回動軸を中心に該第１ゲートを回動させる回動力が生じるように構成されている
   ことを特徴とする、ゲート開閉機構。
2. 該第６回動軸が該第１リンク部材に設けられる
   ことを特徴とする、請求項１記載のゲート開閉機構。
3. 該第６回動軸が、該第１リンク部材の一端と他端との間の中間部に設けられている
   ことを特徴とする、請求項２記載のゲート開閉機構。
4. 該第１ゲートを全開状態で保持するための回動力の方が、該第２ゲートを全開状態で保持するための回動力よりも、大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれか１項記載のゲート開閉機構。

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