JP2001253241A - 車両リフトゲートパワー作動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積荷領域の妨げにならずに完全閉位置及び完
全開位置の任意間でリフトゲートを移動可能な簡素なパ
ワー作動システムを提供する。 【解決手段】 車両のリフトゲート（１２）を開閉する
ためのパワー作動システムが、リフトゲート開口部の両
側に設けられた車両ピラー部に支持された一対の駆動ユ
ニット（２２）を有する。各駆動ユニットは、垂直に配
位されたチャンネル（２４）と、チャンネル内を移動す
るラックバー（３４）とを備える。リンク（４０）が、
一端部でラックバーと継ぎ自在に取り付けられ、反対側
端部でリフトゲートに継ぎ自在に取り付けられている。
ラックバーは、ラックバーと嵌合するモータ被駆動ピニ
オンギア（５６）を有するパワーユニット（４６）によ
り上げ下ろしされる。ラックバーの上げ下ろしは、リフ
トゲートをリンクを介して開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、略水平のヒンジ軸
の回りの枢動運動のため車両ルーフに枢動可能に取り付
けられた車両リフトゲート用のパワー作動システムに係
り、より詳しくは、完全に閉じた位置から完全に開いた
位置まで、及び、開いた位置から完全に閉じた位置まで
リフトゲートを動かすパワー作動システムに関する。

【０００２】本出願は、２０００年２月２２日に出願さ
れた米国仮出願番号６０／１８４，１９４号の利益を請
求しており、その開示内容は、参照することによって、
その全体があたかも全て記載されているかのように、本
文中に組み込まれている。

【０００３】

【従来技術】頂上部で略水平のヒンジ軸の回りに枢動さ
れるリフトゲージが備えられたスポーツ車及びバンは、
今日非常に多数の人々によって使用される。これらのリ
フトゲージの中には大型で重いものがある。それらのサ
イズ及び重量は、これらのリフトゲージを開閉するのを
困難にさせる。リフトゲージの中には、それらが完全に
開放したとき地面から上方に大きな距離を隔てるものが
ある。人によっては、それらの地面の上方の高さは、そ
れらを閉じるのを非常に困難にさせる。上記及び他の理
由のため、多数の人々は、リフトゲージを開閉するため
のパワー作動システムを持つことを望んでいる。

【０００４】近年、幾多の様々なリフトゲージ開放機構
が試みられてきた。これらリフトゲージの開放機構の中
には、例えばガスシリンダーなどのカウンターバランス
システムと接続されたリフトゲージを開閉する単一のケ
ーブルを持つものがある。単一ケーブルの開閉機構を備
えたリフトゲージは、一般には、軽量なトランク蓋であ
り、比較的小さい範囲で運動する。

【０００５】ガスシリンダーの出力は温度に応じて変動
する。これは、リフトゲージを開放するためガスシリン
ダーに頼るパワーリフトゲージシステムを複雑にする。
１つ又は複数のガスシリンダーは、最寒日（−４０℃）
でリフトゲージを開放するため十分に強くなければなら
ない。これは、実質的に最暖日（８０℃）で閉じる際の
抵抗を増加させるガスシリンダーに帰着する。従って、
非常に大きい電気モータを、リフトゲージを閉じるため
使用しなければならない。

【０００６】カウンターバランスシステムのため２つ又
はそれ以上のリフトゲージを有するリフトゲージが一般
的である。これらのガスシリンダーは、それらの軸がリ
フトゲージに略平行であるような位置を大方占め、それ
により、リフトゲージが閉じられるときガスシリンダー
が隠される。この閉じた位置では、ガスシリンダーの可
動アームは非常に小さい。そのようなシステムでは、リ
フトゲートは、ガスシリンダーが独立のリフト力の適用
無しにリフトゲートを更に開放させるのに十分な力を発
揮する前に、それらの全移動範囲の約三分の一動くこと
ができる。ガスシリンダーが中心を通過し、リフトゲー
トが閉じられたとき閉じた位置に向かってリフトゲート
を偏倚させる幾つかのシステムさえ存在する。これらの
自己閉鎖システムでは、リフトゲートは、ガスシリンダ
ーがリフトゲートを更に開放する前に三分の一以上開放
する必要があり得る。

【０００７】１９９０年２月２７日にウェルナー・ビッ
トマンらに付与された米国特許番号４，９０３，４３５
号は、作動ロッドを含む自動車の枢動ボディパネルの開
閉を自動化するための装置を開示している。この作動ロ
ッドは、一端部で枢動ボディパネルに枢動可能に取り付
けられ、その反対側の端部でスライドブロックに取り付
けられている。スライドブロックは、電気自動車で駆動
されるケーブルドラムにより閉ループで動かされる制御
ケーブルによって傾けられた直線状トラック内で移動さ
れる。ビットマンの‘４３５号特許の装置は、嵩張って
扱いにくく、枢動ボディパネルを完全に閉じるため重力
に頼っている。

【０００８】１９９６年１２月３１日にケビン・ライト
らに付与された米国特許番号５，５８８，２５８号は、
２つのガス充填ストラットと、ケーブルドライブにより
延長されるようになった延長可能なストラットとを含む
枢動閉鎖エレメントのためのパワー作動機を開示してい
る。ライトによる‘２５８号特許のパワー作動機は、枢
動閉鎖エレメントを完全に開閉する。しかしながら、延
長可能ストラット及びケーブルドライブは、複雑で高価
になり、大きな垂直方向の空間を必要とする。

【０００９】２０００年５月２日にティモニー・デリン
グらに付与された米国特許番号６，０５５，７７５号
は、空気アクチュエータを含むリフトゲート自己閉鎖装
置を開示している。この空気アクチュエータは、その一
端部でリフトゲートに枢動可能に取り付けられ、反対側
端部でテープに取り付けられている。テープは、下側に
形成されたラックを有する略細長いベルト部材である。
ラックは、トラック内に配置され、電気モータの出力シ
ャフトに取り付けられたピニオンギヤにより駆動され
る。その代わりに、テープはエンドレスの部材とするこ
ともできる。いずれの場合においても、リフトゲート
は、中心超え条件が空気アクチュエータで達成されるま
で手動で開放される。次に、空気アクチュエータはリフ
トゲートを自動的に開放する。リフトゲートは、リフト
ゲートが重力により閉じられるまでテープ及びアクチュ
エータを下方に駆動するようにモータを付勢することに
よって閉じられる。デリングの装置は、リフトゲートを
開放するため手動操作を必要とし、リフトゲートを完全
に閉じるため重力に頼っている。

【００１０】２０００年７月２５日にヨーゼフ・マイケ
ル・ジョンソンらに付与された米国特許番号６，０９
２，３３７号は、２つの駆動ユニットを有する車両リフ
トゲートパワー作動システムを開示している。これらの
駆動ユニットでは、区分化されたセクターが、リフトゲ
ートに取り付けられた端部セクターでトラック内に乗っ
ている。区分化されたセクターは、電気モータの出力シ
ャフトに取り付けられたピニオンギヤにより駆動され
る。このパワー作動システムは、リフトゲートを完全に
開閉し、その意図された目的のため十分満足のいくもの
である。しかしながら、駆動ユニットは、積荷空間にお
ける頭上の余裕スペースを減少させ、これはあるユーザ
ーによっては反対される可能性がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、改善
された車両リフトゲートパワー作動システムを提供する
ことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、車両リ
フトゲートパワー作動システムが閉位置から完全な開位
置まで、並びに、開位置から完全な閉位置まで、リフト
ゲートを移動させることができるということである。

【００１３】本発明の別の特徴は、リフトゲートのパワ
ー作動システムが積荷領域内の頭上余裕空間を減少させ
ないということである。本発明の別の特徴は、リフトゲ
ートのパワー作動システムがコンパクトで耐久性があ
り、経済的に製造できるということである。

【００１４】本発明の更に別の特徴は、リフトゲートの
パワー作動システムの駆動ユニットがより少ない部品数
から構成され、他のパワー作動システムより複雑さが少
なくなっているということである。

【００１５】本発明の更に別の特徴は、リフトゲートの
パワー作動システムが、車両の積荷領域への、及び、リ
フトゲートの開口における遮るもののない荷幅への突出
部分を最小にするため、垂直に配位され、Ｄピラーと連
係されるということである。

【００１６】本発明の更に別の特徴は、パワー作動シス
テムが、カウンターバランスシステムのいかなる変更無
しに、手動作動システムのためのカウンターバランスシ
ステムと関連して使用することができるということであ
る。

【００１７】本発明の上記、並びに、他の目的、特徴及
び利点は、添付図面と関連付けてなされた、好ましい実
施形態の以下の説明からより明らかとなろう。

【００１８】

【発明の実施の形態】スポーツ車１０は、２つのヒンジ
アセンブリ１３により車両ルーフの後端部に取り付けら
れたリフトゲート１２を有し、このリフトゲート１２
は、図１及び図２に示された閉位置から図３及び図４に
示された上昇開位置まで略水平ヒンジ１５の軸回りに枢
動する。ヒンジ軸１５は実質的に略水平であり、リフト
ゲート１２は、略水平の開位置と略垂直の閉位置との間
で枢動軸の回りに約９０°枢動することを可能とされて
いる。しかし、移動の範囲は、１つの車両モデルから別
のモデルに亘って様々に変えることができる。

【００１９】リフトゲート１２は、少なくとも１つの及
び好ましくは２つの同一のリフト機構２２を備えるパワ
ー作動システムにより開閉される。リフト機構２２は、
Ｄピラーのところで車両の後端部に設置されており、Ｄ
ピラーは、リフトゲート１２により閉じられる積荷領域
に対し開いた後部幅を画定する。一つの典型的なリフト
機構２２は、図５、６及び７に詳細に示されている。

【００２０】リフト機構２２は、環状矩形の線形チャン
ネル２４を含み、該環状チャンネルは、その側壁２８の
最上部分に長さ方向スロット２６を有する。チャンネル
２４は、図６に最も良く示されているように、スロット
２６の底部分と整合された反対側の側壁３２に窓３０を
有する。ラックバー３４が、チャンネル２４内の直線運
動のためチャンネル２４内に配置され、ラックバー３４
用のガイド即ちトラックとして役立つ。ラックバー３４
は、側壁３２に面した一方側に歯３６を有し、その結
果、窓３０が歯３６へのアクセスを提供する。ボールス
タッド３８がスロット２６を通過して延在するように、
ボールスタッド３８が最上端部でラックバー３４の反対
側に取り付けられる。ラックバー３４は、好ましくは、
チャンネル２４のラックバー３４の摺動運動を容易にす
るため各端部に隣接した低摩擦材料のＵ字状シュー３９
を有する。

【００２１】リフト機構２２は、最下端部に設けられた
ボールソケット４２と、最上端部に設けられたボールソ
ケット４４とを有するリンク４０を備える。ボールスタ
ッド３８はボールソケット４２内に配置され、その結
果、リンク４０の最下端部は、ラックバー３４に継ぎ自
在に取り付けられる。ボールソケット４４の開口は、ボ
ールソケット４２の開口に垂直である。ボールソケット
４４は、以下更に説明されるようにボールスタッド３８
に略垂直であるボールスタッドの手段により、リフトゲ
ート１２に対する継ぎ自在の運動のためリフトゲート１
２にリンク４０の最上端部を取り付けるため使用され
る。

【００２２】リフト機構２２は、チャンネル２４内のラ
ックバー３４を上げ下ろしするためのパワーユニット４
６を備える。パワーユニット４６は、電気モータ４８
と、第１のギアセット５０と、電磁クラッチ５２と、出
力ピニオンギア５６を備える第２のギアセット５４とを
有する。電気モータ４８は、駆動軸を９０°変化させ且
つ出力ピニオンギア５１を備えるギアセット５０を駆動
させるウォームギア出力４９を有する。出力ピニオンギ
ア５１は、電磁クラッチ５２の入力側を駆動させ、その
出力側は、ギア５３を駆動させる。ギア５３は、上記し
たように、出力ピニオンギア５６を有するギアセット５
４を駆動させる。パワーユニット４６は、チャンネル２
４の側壁に取り付けられ、その結果、ピニオンギア５６
は、窓３０へと突出し、図６に最も良く示されるよう
に、ラックバー３４の歯３６と噛み合う。ギアセット５
４のハウジングカバーは、ピニオンギア５６のためのガ
ード兼ベアリング支持５８を備える。

【００２３】リフト機構２２は、チャンネル２４が適切
なブラケット、締め具、溶接物など（図示せず）により
Ｄピラー６０のところで車両に固定された状態で車両１
０に設置される。チャンネル２４は、略垂直方位に支持
され、好ましくは、車両の長さ方向及び横方向の両方に
可能な限り垂直であるのがよい。垂直からの偏向は、特
定の車両モデルの形状に依存する。例えば、図示の車両
では、チャンネル２５は、図２及び図３に最も良く示さ
れるように、約１０°長さ方向前方に傾斜する。他方で
は、チャンネル２４は図１及び図４に最も良く示される
ように約１０°側面方向内側に傾斜する。

【００２４】リフト機構２２は、ボールスタッド３８が
車両の長さ方向軸に実質的に平行な軸上で後方に面する
ようにも設置されている。歯３６は、矩形ラックバー３
４の対向する側にあり、前方に面している。パワーユニ
ット４６はチャンネル２４の車外側に取り付けられてい
る。

【００２５】リンク４０は、長さ方向に向かって開いた
ボールソケット４２により、最下端部で後方に面したボ
ールスタッド３８に継ぎ自在に取り付けられる。リンク
４０の最上端部は、横方向に開いた最上ボールソケット
４４によってリフトゲート１２の側部エッジでボールス
タッド６２に継ぎ自在に取り付けられている。ボールス
タッド６２は、ボールスタッド６２の軸がヒンジ軸１５
から間隔を隔て且つ車両の長さ方向軸又は該車両に平行
な長さ方向軸に本質的に垂直となるように、車両リフト
ゲート１２の側部エッジに取り付けられている。かくし
て、リンク４０は、ラックバー３４及びリフトゲート１
２に関して任意方向に自在に枢動する。この運動の自由
度は、ラックバー３４にひねりを加える傾向を持つボー
ルスタッド３８上の側負荷を減少させ、その結果、実質
的にひねりの無いラックバー３４がチャンネル２４内を
滑らかに摺動し、チャンネル２４又はピニオンギア５６
を拘束しない。

【００２６】パワー作動システムは、車両バッテリー
（図示せず）などの従来の電源と、逆転可能な電気モー
タ４８を付勢したり停止させたりするための適切なモー
タ制御回路と、を更に備えている。モータ制御回路は、
当業者に周知されており、かくして、ここで詳細に説明
する必要はない。

【００２７】パワー作動システムは、以下の通り作動す
る。リフトゲート１２が図１及び図２に示されるように
閉じられ、電気モータ４８及び電磁クラッチ５２がリフ
トゲート１２を開放するように付勢される。付勢された
とき、電気モータ４８はギアセット５０を介して時計方
向にピニオンギア５１を回転させる。次いでピニオンギ
ア５１は、係合された電磁クラッチ５２を介して時計方
向に出力ギア５３を回転させる。ギア５３は、ラックバ
ー３４が図１及び図２に示された引っ込み位置から図３
及び図４に示された上昇位置にまで駆動されるまで、ギ
アセット５４を介して時計方向にギア５６を回転させ
る。これは、図１及び図２に示された閉位置から図３及
び図４に示された上昇した開位置までリンク４０を介し
てリフトゲート１２を上昇させる。リフトゲート１２が
完全に開放されたとき、リミットスイッチなどが、電気
モータ４８及び電磁クラッチ５２を停止させるように作
動される。リフトゲート１２は、電気モータ４８を逆転
させることにより閉じられ、それによりギア５６は図１
及び図２に示された引っ込み位置まで戻るようにラック
バー３４を駆動させる。

【００２８】リフトゲート１２は、パワーが落ちたとき
でも容易に手動で動かすことができる。付勢されなくな
ったクラッチ５２は、クラッチ出力ギア５３が電気モー
タ４８及びギアセット５０に関してフリーに動くことを
可能にするからである。

【００２９】パワー作動システムは、単独で機能するよ
うに設計することができる。或いは、主要な調整が電気
モータ４８のサイズである場合で、当該技術分野で周知
されたガスシリンダーと連係して機能するようにも設計
することができる。

【００３０】上記したパワー作動システムは、バランス
の取れた作動及び製造コストの減少のため２つの同一の
駆動ユニット２２を備えるのが好ましい。しかし、駆動
ユニットが同一である必要はなく、単一の駆動ユニット
で十分であり得る場合もある。

【００３１】好ましい実施形態がラックバー３４にかか
るひねりを最小にするため後方に面したボールスタッド
３８を有していたが、ボールスタッド３８は任意の方向
に面することができる。一つの態様では、ボールスタッ
ド３８が内側に面することが有利な点である。これは、
リフト機構２２が空間を確保するため外側に動くことを
可能にする。その上、好ましい実施形態は電磁クラッチ
も備えている。しかし、コストを下げるため、電磁クラ
ッチを省略しバックドライブ可能（back driveable）な
電気モータを使用することも可能である。換言すれば、
本発明の多数の変更及び変形を、上記した教えに鑑みて
なすことができる。従って、請求の範囲内で、本発明を
特定に説明したものと異なる態様で実施することができ
ることが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】リフトゲートが閉位置で示された、本発明のリ
フトゲートパワー作動システムを備えたスポーツ用途車
両の後面図である。

【図２】図２は、矢印の方向に見て図１のライン２−２
に概略沿って取られた断面図である。

【図３】図３は、図２に類似したスポーツ車両の断面図
であるが、リフトゲートが開位置で示された断面図であ
る。

【図４】図４は、図１のスポーツ車の後面図であるが、
開位置のリフトゲートを示す図である。

【図５】図５は、図１乃至図４に示されたリフト機構の
一つの等角図である。

【図６】図６は、図５に示されたリフト機構の垂直部で
ある。

【図７】図７は、図５に示されたリフト機構の分解図で
ある。

【符号の説明】

１２ リフトゲート １５ ヒンジ軸 ２４ 環状チャンネル ２６ 長さ方向のスロット ２８ 側壁 ３０ 窓 ３４ ラックバー ３６ 歯 ３８ スタッド ３９ Ｕ字状シュー ４０ リンク ４２ リンクの一端部 ４４ リンクの他端部 ４６ パワーユニット ４８ 電気モータ ５２ 電磁クラッチ ５６ 出力ピニオンギア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロイド・ウォーカー・ロジャーズ，ジュニ アー アメリカ合衆国ミシガン州48316，シェル ビー・タウンシップ，ウルフ・ドライブ 53601 (72)発明者 ロナルド・ジェイムズ・ワイルド アメリカ合衆国ミシガン州48081，セン ト・クレア・ショアズ，フラツホ 21908

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両ルーフの後端部に枢動可能に取り付
   けられた車両リフトゲートを、略水平ヒンジ軸の回りに
   開位置と閉位置との間で枢動運動させて開閉するための
   パワー作動システムであって、 環状チャンネル（２４）であって、該環状チャンネルの
   側壁（２８）に設けられた長さ方向スロット（２６）
   と、該長さ方向スロットと反対側に配置された、該環状
   チャンネルの該側壁の窓（３０）と、を有する、前記環
   状チャンネル（２４）と、 前記チャンネル内で移動するように該チャンネル内に配
   置されたラックバー（３４）であって、該環状チャンネ
   ルの側壁の長さ方向スロットを通って延在するスタッド
   （３８）及び該環状チャンネルの該側壁の前記窓に面す
   る歯（３６）を有する、前記ラックバー（３４）と、 前記スタッドに継ぎ自在に接続された端部（４２）を有
   するリンク（４０）であって、前記ヒンジ軸（１５）か
   ら間隔を隔てられた位置で前記リフトゲート（１２）に
   継ぎ自在に取り付けられた反対側端部（４４）を有す
   る、前記リンク（４０）と、 前記車両のリフトゲートを前記開位置で保持する第１の
   位置と、該車両のリフトゲートを前記閉位置で保持する
   第２の位置との間で前記環状チャンネル内で前記ラック
   バーを移動させるため該ラックバーの歯と噛み合う出力
   ピニオンギア（５６）を有する、パワーユニット（４
   ６）と、 を含むことを特徴とするパワー作動システム。
2. 【請求項２】 前記パワーユニットは、前記環状チャン
   ネルに固定されており、電磁クラッチ（５２）を介して
   前記出力ピニオンギア（５６）を駆動する電気モータ
   （４８）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の
   パワー作動システム。
3. 【請求項３】 前記環状チャンネル（２４）は垂直配位
   で前記車両内に配置されていることを特徴とする、請求
   項１又は請求項２に記載のパワー作動システム。
4. 【請求項４】 前記環状チャンネル（２４）は、前記車
   両のピラーのところで垂直配位で該車両に固定された矩
   形状チャンネルであることを特徴とする、請求項３に記
   載のパワー作動システム。
5. 【請求項５】 前記パワーユニット（４６）は、前記チ
   ャンネル（２４）の車外側壁に固定されていることを特
   徴とする、請求項４に記載のパワー作動システム。
6. 【請求項６】 前記矩形状チャンネル（２４）は、前記
   リフトゲートに向かって後方に面した該矩形状チャンネ
   ルの側壁に長さ方向のスロットを有し、前記ラックバー
   は該チャンネルの側壁の該長さ方向スロットを通って延
   在するスタッドを有することを特徴とする、請求項５に
   記載のパワー作動システム。
7. 【請求項７】 前記ラックバーは各端部で低摩擦材料で
   できたＵ字状シュー（３９）を有することを特徴とす
   る、請求項６に記載のパワー作動システム。
8. 【請求項８】 前記矩形状チャンネル（２４）は直線状
   であることを特徴とする、請求項６に記載のパワー作動
   システム。