(57)【要約】【課題】  フリクションによる駆動力の減衰を低減し、設計自由度を向上するドアの自動開閉装置を提供する。【解決手段】  ピニオン２３によって往復される直線ラック２９と、遊星ギヤ１６を回転自在に支持する支持部１８とを有する可動部２８と、前記遊星ギヤ１６に噛合う固定ラック１２と、前記遊星ギヤ１６の回転中心から径方向へ離れたピン２１に回転自在に取付けられ、前記ピン２１とテールゲート４との間に介在されるアーム９とを備えることを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアの自動開閉装置であって、
駆動手段によって往復されるスライド部と、ギヤ部材を回転自在に支持する支持部とを有する可動部と、
前記ギヤ部材に噛合う固定部と、
前記ギヤ部材の回転中心から径方向へ離れた連結点に回転自在に取付けられ、前記連結点とドアとの間に介在されるアーム部材とを備えることを特徴とするドアの自動開閉装置。
【請求項２】
前記スライド部と支持部とは一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のドアの自動開閉装置。
【請求項３】
前記可動部は、前記ギヤ部材に噛合う固定部のスライド支持部に案内されて往復することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドアの自動開閉装置。
【請求項４】
前記可動部又はスライド支持部の一方はＴ字状の断面を有し、他方に嵌合されていることを特徴とする請求項３に記載のドアの自動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車等の車両のドアの自動開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両のテールゲートを電動で開閉するドアの自動開閉装置が知られている。このようなドアの自動開閉装置の中には、装置本体がルーフパネルに固定されると共に車室内側からライニング等で覆われ、装置本体から延びるアーム部材にテールゲートが接続されたものがあるが、前記テールゲートを開放した時に前記アーム部材が挿通される孔が目に付き、外観品質を低下させてしまう場合がある。そのため、前記孔を最小限の大きさに留めるべく、テールゲートのヒンジセンターを中心とする円弧状に形成されたアーム部材を同じ円弧状のハウジング内にスライド自在に設けるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１７４０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記ドアの自動開閉装置では、円弧状の軌跡をもつアーム部材を案内するハウジングを設けているため、前記アーム部材とハウジングとのフリクションによって駆動力が減衰する問題ある。
また、ハウジングを設けている分、部品点数が増加するため、組立工数が増加しコストが上昇する問題がある。
さらに、前記アーム部材の軌跡を変更する場合には、前記アーム部材とハウジングとの両者を設計変更しなければならず、設計の自由度が低下する問題がある。
そこで、この発明は、フリクションによる駆動力の減衰を低減し、設計自由度を向上するドアの自動開閉装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、ドア（例えば、実施の形態におけるテールゲート４）の自動開閉装置であって、駆動手段（例えば、実施の形態におけるピニオン２３）によって往復されるスライド部（例えば、実施の形態における直線ラック２９）と、ギヤ部材（例えば、実施の形態における遊星ギヤ１６）を回転自在に支持する支持部（例えば、実施の形態における支持部１８）とを有する可動部（例えば、実施の形態における可動部２８）と、前記ギヤ部材に噛合う固定部（例えば、実施の形態における固定ラック１２）と、前記ギヤ部材の回転中心から径方向へ離れた連結点（例えば、実施の形態におけるピン２１）に回転自在に取付けられ、前記連結点とドアとの間に介在されるアーム部材（例えば、実施の形態におけるアーム９）とを備えることを特徴とする。
このように構成することで、前記スライド部が往復運動すると前記ギヤ部材の連結点が円弧状の軌跡を描くように変位し、アーム部材に円弧状の変位を与えることが可能となる。
また、例えば、ギヤ部材の径を変化させることによって、前記ギヤ部材の回転中心と連結点との距離を容易に変化させることができ、アーム部材の円弧状の軌跡を自由に変化させることができる。
さらに、ギヤ部材を用いることによって、アーム部材への駆動力の伝達経路を短く設定することができるので、装置自体の小型化を図ることができる。
【０００５】
請求項２に記載した発明は、前記スライド部と支持部とは一体的に形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、可動部の構成を簡素化することができると共に、剛性を確保することができる。
【０００６】
請求項３に記載した発明は、前記可動部は、前記ギヤ部材に噛合う固定部のスライド支持部（例えば、実施の形態における水平部１３）に案内されて往復することを特徴とする。
このように構成することで、ギヤ部材が噛合う固定部を可動部のスライド案内部材として共用することによって、部品点数を減らすことができる。
【０００７】
請求項４に記載した発明は、前記可動部又はスライド支持部の一方はＴ字状の断面を有し、他方に嵌合されていることを特徴とする。
このように構成することで、可動部のスライド方向に直行する２方向、例えば、テールゲートに用いた場合には車両の上下方向と左右方向が位置決めされるので、可動部のスライドを安定させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載した発明によれば、前記スライド部が往復運動すると前記ギヤ部材の連結点が円弧状の軌跡を描くように変位し、アーム部材に円弧状の変位を与えることが可能となるため、フリクションによる駆動力の減衰を抑制できる効果がある。
また、例えば、ギヤ部材の径を変化させることによって、前記ギヤ部材の回転中心と連結点との距離を容易に変化させることができるため、アーム部材の円弧状の軌跡を自由に変化させることができ、したがって、設計の自由度を向上させることができる効果がある。
さらに、ギヤ部材を用いることによって、アーム部材への駆動力の伝達経路を短く設定することができるため、装置自体の小型化を図ることができ、したがって、ドア内側の空間をより広く確保することができる効果がある。
【０００９】
請求項２に記載した発明によれば、可動部の構成を簡素化することができると共に、剛性を確保することができるため、装置自体の更なる小型化が可能になる効果がある。
【００１０】
請求項３に記載した発明によれば、ギヤ部材が噛合う固定部を可動部のスライド案内部材として共用することによって、部品点数を減らすことができるため、組立工数を低減して作業者の負担を軽減することができる効果がある。
【００１１】
請求項４に記載した発明によれば、可動部のスライド方向に直行する２方向、例えば、テールゲートに用いた場合には車両の上下方向と左右方向が位置決めされるので、可動部のスライドを安定させることができ、したがって、装置の信頼性を向上することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を図面と共に説明する。尚、この実施の形態は、自動車等の、特にワゴン車のテールゲートに適用した場合について説明する。
図１、図２に示すように、車体１の後部には後部開口部２が形成されており、この後部開口部２の上縁にヒンジ３を介してテールゲート（ドア）４が開閉自在に設けられている。また、前記テールゲート４には、ガス式のオープンステー５が連結されており、開閉時には前記オープンステー５の付勢力によって重力バランスが調整される。ここで、前記テールゲート４は、車幅方向を軸とするヒンジ３のヒンジセンターを中心に図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。
【００１３】
図１〜３に示すように、前記車体１のルーフパネル６には両側部に骨格部材であるルーフサイドレール７が設けられ、このルーフサイドレール７内にパワーテールゲート装置の装置本体８が配置されている。この装置本体８には、アーム（アーム部材）９が取付けられ、このアーム９の先端が前記テールゲート４の車室内側の上部に回動自在に取付けられている。そして、前記ルーフパネル６及びルーフサイドレール７を車室内側から覆うライニング１１が設けられ、このライニング１０には前記テールゲート４側に前記アーム９が挿通される開口部１１が形成されている。
【００１４】
図３，４に模式的に示すように、前記装置本体８には棒状の固定ラック（固定部）１２が設けられている。この固定ラック１２は、水平部（スライド支持部）１３と垂直部１４とからなる断面Ｔ字状に形成されており、車両前後方向に沿ってルーフサイドレール７に固定されている。また、前記固定ラック１２の垂直部１４の下面には歯１５が刻設されており、この固定ラック１２の下方に遊星ギヤ（ギヤ部材）１６が配置されている。前記遊星ギヤ１６は、車幅方向に回転軸１７を有した円盤状の歯車で、前記回転軸１７が後述する支持部１８の軸受１９に支持されて設けられている。前記固定ラック１２の歯１５と前記遊星ギヤ１６の歯２０が互いに噛合している。
【００１５】
前記遊星ギヤ１６の左側面（図３で紙面表方向）には前記遊星ギヤ１６の回転軸１７と遊星ギヤ１６の外周との略中央部に車幅方向に沿ったピン（連結部）２１が形成されている。
前記ピン２１には、上方に向かって緩やかに屈曲形成された前記アーム９の一端が回動自在に支持されており、このアーム９の他端が、前記テールゲート４（図３において、模式的に示す）の車室内側面にブラケット２２を介して回動自在に支持されている。つまり、前記ピン２１が車幅方向に沿って設けられているため、前記アーム９の左右方向の変位が規制されて安定した軌跡を描くことができるのである。ここで、遊星ギヤ１６がこの移動ストローク内の中間位置にある状態では、後述するピニオン（駆動手段）２３の入力軸２４と遊星ギヤ１６の回転軸１７とを結んだ延長線上に前記ピン２１が配置されており、この位置が前記ピン２１の変位の最下点となる。尚、前記ピン２１は遊星ギヤ１６の右側面に形成しても良い。
【００１６】
前記支持部１８は前記固定ラック１２の上方に配置された肩部２５と、この肩部２５の左右両側縁から下方に向かってそれぞれ延びる延出部２６，２６とで構成されている。前記延出部２６の下部には前述した遊星ギヤ１６の回転軸１７を軸支する軸受１９が形成されている。さらに、前記延出部２６の上部内側には係合部２７，２７が対向して設けられている。この係合部２７と肩部２５とで形成された空間に前記固定ラック１２の水平部１３が受容されており、この水平部１３がレールの役割を果たして、前記支持部１８が車両前後方向にスライド自在に設けられている。そして、前記各係合部２７，２７の間には前記垂直部１４が下方に延びて配置されている。つまり、前記支持部１８は、上下、左右方向の変位が規制されつつ、車両前後方向へのスライドが許容されている。
【００１７】
前記支持部１８の上部にはこの支持部１８と共に可動部２８を構成する直線ラック（スライド部）２９が一体的に形成されている。この直線ラック２９は棒状に形成されており、前記固定ラック１２に沿うように配置されている。また、前記直線ラック２９の上面には歯３０が形成され、この上方にはピニオン２３が配置されている。このピニオン２３は車幅方向に沿った円柱状に形成され、このピニオン２３の円周上に歯３１が形成され、これら直線ラック２９の歯３０とピニオン２３の歯３１とが噛合している。尚、前記直線ラック２９と支持部１８とを個別に設けて前記支持部１８に直線ラック２９を固定して設けても良い。
【００１８】
前記ピニオン２３には車幅方向に沿う入力軸２４の一端が固定されている。この入力軸２４の他端には電動機３２が接続されており、この電動機３２がルーフサイドレール７に固定されている。つまり、前記ピニオン２３の入力軸２４が前記電動機３２を介してルーフサイドレール７に固定されているため、前記電動機３２で前記ピニオン２３を回転させると、前記ピニオン２３の位置は変化せずに前記直線ラック２９だけが前記固定ラック１２に沿って前後方向にスライドすることとなる。前記ピニオン２３と前記直線ラック２９とでいわゆるラック＆ピニオンが構成されている。
【００１９】
すなわち、テールゲート４を全閉の状態から全開にすべく電動機３２のスイッチをオンにしてピニオン２３を回転させると、車両前方側に位置していた直線ラック２９と支持部１８とが車両後方側にスライドする。そして、前記支持部１８に軸支された遊星ギヤ１６も同様に車両前方側から前記固定ラック１２に沿って転動して車両後方側に移動する。この時、前記ピン２１の軌跡は、円が直線上を転がる時に円周上の１点が描くいわゆるサイクロイドと同様な軌跡になるため、前記ピン２１に支持されたアーム９の一端が下向きに凸状の円弧（図３中、鎖線で示す）を描きながら変位することとなる。
【００２０】
そして、前記アーム９の一端が円弧を描きながら変位するのに伴って、前記アーム９の他端が前記ヒンジ３のヒンジセンターを中心とした円弧を描きながら前記テールゲート４を押し上げ、前記テールゲート４が全閉から全開位置まで揺動することとなる。
【００２１】
一方、前記テールゲート４を全開から全閉状態にする場合には、前記電動機３２によってピニオン２３を反対に回転させることで、前記直線ラック２９が車両後方側から前方側にスライドする。そして、テールゲート４を全閉から全開位置に揺動させる時とは反対に、アーム９の一端が円弧を描きながら車両後方側から前方側に変位し、前記アーム９の他端が前記テールゲート４を車室内側に引っ張り、前記テールゲート４が全開から全閉位置まで揺動する。
【００２２】
したがって、上述した実施の形態によれば、前記直線ラック２９が往復運動すると前記遊星ギヤ１６のピン２１が円弧状の軌跡を描くように変位し、アーム９の一端に円弧状の変位を与えることが可能となるため、前記開口部１１の大きさを最小限にして外観品質を向上させることができると共に、フリクションによる駆動力の減衰を抑制することができる。
また、遊星ギヤ１６の回転軸１７とピン２１との距離を変化させることで、アーム９の一端が描く円弧の曲率を自由に変化させることができ、設計の自由度を向上させることができる。
【００２３】
さらに、直線ラック２９と支持部１８とから成る可動部２８の構成を簡素化を図りつつ、剛性を確保することができると共に、装置本体８の更なる小型化が可能になる。
そして、遊星ギヤ１６が噛合する固定ラック１２を支持部１８のスライド案内部材として共用することによって、部品点数を減らすことができるため、組立工数を低減して作業者の負担を軽減することができる。
また、前記支持部１８の上下、左右方向が位置決めされるので、支持部１８のスライドを安定させることができ、開閉作動の信頼性を向上することができる。
【００２４】
次に、この実施の形態の他の態様を図５に基づいて説明する。図５に示すのは、図３に示す遊星ギヤ１６を、いわゆるセクタギヤに置き換えたものである。
図５に示すように、前記セクタギヤ３３は、例えば、上記実施の形態で説明した遊星ギヤ１６が転動する際に、前記固定ラック１２の歯２０と噛合する部分である略半円の外周部分にだけ歯を形成したものである。前記略半円の直線部分には、この略中央部からロッド部３４が突出して形成され、このロッド部３４の端部に、前述した遊星ギヤ１６と同様にアーム９の一端が支持されるピン２１が形成されている。尚、このセクタギヤ３３の他の構成は前述した実施の形態と同様であるため説明を省略する。
したがって、上述した実施の形態の他の態様によれば、とりわけ、前記セクタギヤ３３を用いて構成することで、遊星ギヤ１６よりも軽量化されるため、燃費の向上を図ることが可能となる。
また、前記ロッド部３４の長さを変化させるだけで前述した円弧の曲率を容易に変化させることができる分有利となる。
【００２５】
尚、上述した実施の形態に限られるものではなく、テールゲート以外にサイドドア等のドアに用いても良い。さらに、揺動して開閉するものであれば車両以外のドアや蓋等にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態のパワーテールゲート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。
【図２】この発明の実施の形態のパワーテールゲート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。
【図３】この発明の実施の形態のパワーテールゲート装置を示す模式図である。
【図４】この発明の実施の形態の図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】この発明の実施の形態の他の態様を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
４  テールゲート（ドア）
９  アーム（アーム部材）
１２  固定ラック（固定部）
１３  水平部（スライド支持部）
１６  遊星ギヤ（ギヤ部材）
１８  支持部
２１  ピン（連結部）
２３  ピニオン（駆動手段）
２８  可動部
２９  直線ラック（スライド部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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