JP3719987B2 - 車両用自動開閉装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒンジを介して車両に開閉自在に装着される開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両には、ドア、バックドア等、ヒンジを介して車両に開閉自在に装着された開閉部材が随所に設けられている。特に、ワゴン車やワンボックス車等では、車両の後端部にバックドアを設けて車両後方からの荷物の積み下ろし等を容易に行い得るようにしたものが多く見受けられる。通常、このようなバックドアは、ヒンジが開閉中心軸を略水平として車両ルーフつまり車両の天井部分の後端部に設けられることにより、この開閉中心軸を中心として車両に対して略垂直となる全閉状態から車両に対して略水平となる全開状態との間で開閉するようになっている。この場合、バックドアは車両上方に跳ね上げられることになるので、リフトゲートやリヤハッチなどとも呼ばれている。
【０００３】
ところが、このようなバックドアは大型で重い場合が多いため、特に、女性や子供ではその開閉を容易に行うことが困難な場合があった。また、全開状態となったときにはバックドアは上方に大きく跳ね上げられることになるため、その開閉はさらに困難なものとなっていた。
【０００４】
そこで、ワンボックス車等のファミリーユースが増加している状況の下、女性や子供でも容易に開閉できるようにバックドアの自動開閉装置を搭載した車両が登場し、増加する傾向にある。また、自動開閉装置を設置すれば運転席から手が届かなくともバックドアを遠隔操作できるため、この利便性からも自動開閉装置の取り付け要請は少なくない。
【０００５】
このようなバックドアの自動開閉装置としては、通常、電動モータにより作動するアクチュエータユニットが用いられている。アクチュエータユニットには、電動モータにより揺動運動あるいは直線往復動される往復動部材と、基端側ジョイント部と先端側ジョイント部とがそれぞれ往復動部材とバックドアとに揺動自在に連結された連結ロッドとが設けられており、往復動部材の変位が連結ロッドを介してバックドアに伝達されることにより開閉が行われるようになっている。たとえば、往復動部材が揺動運動するものとしては、たとえば米国特許公報第6055776号に示されるように、車両のピラー部においてその回転支点を略水平として回動自在に装着されたセクターギヤ（扇形歯車）を有するものがある。この場合、セクターギヤには、電動モータにより回転駆動されるピニオンギヤが噛み合わされており、電動モータが作動することにより回転支点を中心として車両に対して略上下方向に揺動運動するようになっている。連結ロッドはこのセクターギヤの外周側に連結されるようになっており、セクターギヤの揺動運動が連結ロッドを介してバックドアに伝達されてバックドアを自動的に開閉することになる。
【０００６】
また、往復動部材が直線往復動するものとしては、たとえば特開2000-253241号公報に示すように、車両に固定された環状矩形のチャンネル内に軸方向に移動自在に配置されたラックバーを備えたものがある。この場合、ラックバーには軸方向に並ぶラックギヤが設けられており、このラックギヤには電動モータにより回転駆動されるピニオンギヤが噛み合わされている。そして、電動モータが作動することによりラックバーは、チャンネル内を軸方向に直線往復動するようになっている。連結ロッドはこのラックバーに連結されるようになっており、ラックバーの直線往復運動が連結ロッドを介してバックドアに伝達されてバックドアを自動的に開閉することになる。
【０００７】
このようなアクチュエータユニットは車両の後端部におけるピラー内つまりピラーにおける車両の外装パネルと内装トリムとの間に配置されるようになっている。そして、バックドアを開く際には、セクターギヤを用いたアクチュエータユニットではセクターギヤの一部と連結ロッドとが車両内装トリムに形成されたスリットから突出するようになっており、一方、ラックバーを用いたアクチュエータでは連結ロッドのみが車両内装トリムに形成されたスリットから突出するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなアクチュエータユニットでは、たとえばセクターギヤを用いたアクチュエータユニットの場合では、セクターギヤは所定の揺動ストロークを得るためにその半径が大きく形成され、バックドアの全開時には車両内装トリムに形成されるスリットからセクターギヤの一部も突出することになる。そのため、車両内装トリムに形成されるスリットも縦長の大きなものとなっていた。
【０００９】
また、ラックバーを用いたアクチュエータユニットの場合では、アクチュエータユニットはピラー内の限られたスペースに装着されるため、ラックバーの移動方向が車両に対して垂直方向となるように配置されることになる。したがって、バックドアが開閉動作する際には、基端側ジョイント部は垂直方向つまり車両に対して上下方向に移動することになる。これに対して、バックドアと連結ロッドとの接続点となる先端側ジョイント部はヒンジの開閉中心軸を中心とした円弧状に移動することになる。したがって、基端側ジョイント部と先端側ジョイント部との移動方向が大きく異なることになる。そのため、バックドアの開閉の際には、連結ロッドとラックバーの移動方向とが成す車両前後方向の角度が大きく変化して連結ロッドの軌跡が大きくなって、内装トリムに形成されるスリットを大きくし、車両の美感を損ねることになっていた。
【００１０】
本発明の目的は、車両の内装トリムに形成される開口部を小さくして車両の美感を向上させることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用自動開閉装置は、ヒンジを介して車両に開閉自在に装着される開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、前記開閉部材に前記ヒンジの開閉中心軸から離れて先端側ジョイント部が揺動自在に連結される連結ロッドと、前記連結ロッドの基端側ジョイント部が揺動自在に連結され、前記開閉部材が全開状態から全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して開閉方向に離れるように移動方向の全開側が前記車両の垂直軸に対して車両外方側に傾斜する開閉傾斜方向に移動自在に前記車両に設けられる往復動部材と、前記往復動部材を前記開閉傾斜方向に直線往復動させて前記開閉部材を開閉する駆動手段とを有し、前記往復動部材の移動方向に対する前記連結ロッドの揺動角度が最大となる開度から開側と閉側とに前記開閉部材が移動するに従って前記連結ロッドの揺動角度が減少するように構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が全閉状態となったときの前記先端側ジョイント部の位置が該先端側ジョイント部の移動軌跡と前記開閉傾斜方向との交点上に配置され、前記開閉部材が全開状態となったときの前記先端側ジョイント部が、前記開閉傾斜方向と前記開閉傾斜方向に対して平行となるとともに前記先端側ジョイント部の移動軌跡と接する接線との間に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が全開状態および全閉状態となったときの前記先端側ジョイント部の位置が前記開閉傾斜方向上に配置され、前記開閉傾斜方向に対する前記連結ロッドの開閉方向の揺動角度が前記開閉部材の中間開度で最大となり、全閉状態と全開状態に向かうに従って小さくなることを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が全開状態から全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して幅方向に離れるように幅傾斜方向に移動自在に前記往復動部材を設け、前記開閉部材の全閉状態における前記先端側ジョイント部の位置を全開状態における前記基端側ジョイント部の位置近傍に設置し、全閉状態から全開状態に前記開閉部材が移動すると、前記往復動部材の往復動方向に対する前記連結ロッドの幅方向の揺動角度が開度に比例して大きくなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ヒンジを車両ルーフの後端部に設け、前記開閉部材を前記車両の後端部に開閉自在に装着し、前記開閉部材が車両に対して略水平となる全開状態から略垂直となる全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して前記車両の前方側に離れる前記開閉傾斜方向に前記往復動部材が移動自在に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が前記車両に対して略水平となる全開状態から略垂直となる全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して前記車両の幅方向外側に離れる前記幅傾斜方向に前記往復動部材が移動自在に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記車両の前記開閉部材と隣接するピラーにおける外装パネルと内装トリムとの間に前記往復動部材が配置され、前記内装トリムに形成された開口部から前記連結ロッドが突出することを特徴とする。
【００１８】
本発明の車両用自動開閉装置は、電動モータと該電動モータにより回転駆動される出力ピニオンギヤとを前記駆動手段が有し、前記往復動部材には前記出力ピニオンギヤと噛み合うラックギヤが設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、開閉部材の開閉動作に伴って変化する往復動部材に対する連結ロッドの角度変化を抑えて連結ロッドの軌跡を小さくすることができるので、車両の外装パネルもしくは内装トリムに形成される開口部を小さくして車両の美感を向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施の形態であるアクチュエータユニットを備えた車両の一部であって、バックドアが全閉状態のときを示す側面図であり、図２は図１に示す車両の一部を示す後面図である。また、図３は図１に示す車両の一部であって、バックドアが全開状態のときを示す側面図であり、図４は図３に示す車両の一部を示す後面図である。さらに、図５は、図１〜図４に示すアクチュエータユニットの詳細を示す斜視図である。
【００２２】
図１〜図４に示すように、車両１の後端部にはバックドア２が設けられている。バックドア２は車両ルーフ３の後端部にその開閉中心軸４ａを略水平として取り付けられたヒンジ４を介して車両１に開閉自在に装着されており、図１、図２に示すように車両１に対して略垂直となる全閉状態と、図３、図４に示すように車両に対して略水平となる全開状態との間で、開閉中心軸４ａを中心とした約９０度の範囲で開閉方向つまり車両前後方向に移動して車両１の後端部を開閉するようになっている。なお、本実施の形態においては、ヒンジ４が車両ルーフ３の後端部に取り付けられているが、これに限らず、ヒンジ４をその開閉中心軸４ａを略垂直として車両１の側部に取り付けて、バックドア２を車両１に対して横方向に開閉するようにしてもよく、また、その開閉範囲も約９０度とは限らず任意に設定してもよい。
【００２３】
バックドア２の車幅方向の左側には、ヒンジ４の開閉中心軸４ａから離れてボールスタッド５が固定されている。また、車両１の後端部とバックドア２との間にはバックドア２の開閉に伴って伸縮するガスダンパーＧが取り付けられており、バックドア２の開閉方向の荷重を低減させるようになっている。
【００２４】
車両１には、バックドア２を自動的に開閉するために、車両用自動開閉装置としてのアクチュエータユニット６が設けられている。このアクチュエータユニット６は、連結ロッド７、スライド機構８およびパワーユニット９を有しており、バックドア２と隣接する車両左側のピラー１０の内部つまりピラー１０における外装パネル１１と内装トリム１２との間に配置されている。内装トリム１１には略長方形状となる開口部１３が形成されており、内装トリム１２の内部とバックドア２とを空間的に連続させるようになっている。なお、本実施の形態においては、アクチュエータユニット６は１つ設けられているが、これに限らず、複数個設けるようにしてもよい。また、本実施の形態においては、アクチュエータユニット６は車両１の左側のピラー１０内に装着されているが、これに限らず、左右のピラーのどちら側に装着してもよく、また、アクチュエータユニット６を複数個設ける場合には、両方のピラー内に装着するようにしてもよい。また、この場合、これらのアクチュエータユニット６を左右対称に形成するようにしてもよい。さらに、開口部１３にはゴム等の弾性部材で形成されたダストカバー等を取り付けるようにしてもよい。
【００２５】
連結ロッド７は鋼材で形成されたロッド部７ａの両端に先端側ジョイント部としてのボールソケット１４と基端側ジョイント部としてのボールソケット１５とを固定した構造となっており、ピラー１０の内部から開口部１３を介してバックドア２に向けて突出するように配置されている。そして、連結ロッド７はボールソケット１４がバックドア２のボールスタッド５に係合されることによりバックドア２に揺動自在に接続されている。
【００２６】
スライド機構８は、図５に示すように、チャンネル１６と、このチャンネル１６内に移動自在に配置されたラックバー１７とを有している。チャンネル１６は内部が直線状の中空となる角パイプ状に形成されており、その側面には長手方向の略中央部から車両１に対して上側となる先端部１６ａに向けて軸方向に沿って延びるスロット１８が形成されている。また、このスロット１８が形成された側面とは逆側の側面には、その長手方向の略中間部において開口する窓部１９が形成されている。ラックバー１７はその長さ寸法がチャンネル１６の半分程度に形成された四角柱状に形成されており、チャンネル１６の内部に軸方向に移動自在に配置されている。ラックバー１７の窓部１９に面する側面には軸方向に並ぶラックギヤ２０が形成されており、ラックギヤ２０が形成された側面とは逆側の側面には車両１に対して上側となる先端部において往復動部材としてのボールスタッド２１が固定されている。このボールスタッド２１はスロット１８を介してチャンネル１６の外側に突出しており、ラックバー１７の移動に伴ってこのスロット１８に沿って移動可能となっている。このボールスタッド２１には連結ロッド７の他端つまりボールソケット１５が揺動自在に連結されている。つまり、連結ロッド７を介してラックバー１７とバックドア２とが連結されており、ラックバー１７を軸方向に移動させることにより、その変位が連結ロッド７を介してバックドア２に伝達され、バックドア２が開閉されることになる。
【００２７】
ここで、チャンネル１６は、図１、図３に示すように、車両上方側となる先端部１６ａが車両下方側となる根本部１６ｂよりも車両１の後方側に位置するように車両１の垂直軸に対して車両後方側に開閉傾斜角度αだけ傾斜して配置されている。そして、ボールスタッド２１は、バックドア２が全開状態から全閉状態に移動するに従って連結ロッド７のボールソケット１５がバックドア２に対して開閉方向つまり車両１の前後方向において車両前方側に離れるように、図中２点鎖線で示す開閉傾斜方向Ａに沿って移動するようになっている。
【００２８】
また、図２，図４に示すように、チャンネル１６は、先端部１６ａが根本部１６ｂよりも車両１の内側に位置するように車両１の垂直軸に対して車両１の内側に幅傾斜角度βだけ傾斜するように配置されている。そして、ボールスタッド２１は、バックドア２が全開状態から全閉状態に移動するに従ってボールソケット１５がバックドア２に対して幅方向つまり車両１の幅方向外側に離れるように、図中２点鎖線で示す幅傾斜方向Ｂに沿って移動するようになっている。
【００２９】
パワーユニット９は、電動モータ２２、ウォームギヤ機構２３、第１と第２の減速ギヤ２４，２５および出力ピニオンギヤ２６を有しており、ベースブロック部２７においてチャンネル１６の略中央部に固定されている。電動モータ２２は車両１に搭載された図示しない制御装置と接続されており、車室内等に設けられた図示しないバックドア開閉スイッチの指令に基づいて供給される電流により正逆回転されるようになっている。ウォームギヤ機構２３は電動モータ２２に接続されており、電動モータ２２の出力を減速するとともにその回転方向を変換して出力ギヤ２３ａから出力するようになっている。また、出力ギヤ２３ａの回転は第１と第２の減速ギヤ２４，２５を介して減速されて出力ピニオンギヤ２６に伝達されるようになっている。つまり、出力ピニオンギヤ２６は電動モータ２２により正逆方向に回転駆動されるようになっている。出力ピニオンギヤ２６は窓部１９においてラックバー１７のラックギヤ２０と噛み合わされており、ラックバー１７をチャンネル１６の軸方向に直線往復動させることができるようになっている。
【００３０】
図６（ａ）〜（ｅ）は、バックドアの開閉動作に伴う連結ロッドの車両前後方向の角度変化を示す説明図であり、図７（ａ）〜（ｅ）は、バックドアの開閉動作に伴う連結ロッドの車両幅方向の角度変化を示す説明図である。また、図８は、図６、図７に示す連結ロッドの角度変化の詳細を示す数値表であり、図９は、開口部における連結ロッドの軌跡を示す斜視図である。
【００３１】
次に、このようなアクチュエータユニット６の作動について説明する。
【００３２】
バックドア２が全閉状態のときに図示しないバックドア開閉スイッチの開側ボタンがオンされるとバックドア２は開動作を始める。すなわち、電動モータ２２に図示しない制御装置からの電流が供給されて出力ピニオンギヤ２６が図５中において時計回り方向に回転される。そして、この出力ピニオンギヤ２６の回転がラックギヤ２０を介してラックバー１７を第１の位置から第２の位置に向けてつまり車両１に対して上方に移動させ、バックドア２を図３、図４に示す全開状態に向けて移動させることになる。
【００３３】
次に、バックドア２が全開状態から図示しないバックドア開閉スイッチの閉側ボタンがオンされると、電動モータ２２には図示しない制御装置から開側ボタンのときとは逆方向の電流が供給されて、出力ピニオンギヤ２６が図４中において反時計回りに回転される。そして、この出力ピニオンギヤ２６の回転がラックギヤ２０を介してラックバー１７を第２の位置から第１の位置に向けてつまり車両１に対して下方に移動させ、バックドア２を図１、図２に示す全開状態に向けて移動させることになる。
【００３４】
このとき連結ロッド７は、図６（ａ）〜（ｅ）、図７（ａ）〜（ｅ）に示すように、ラックバー１７の往復動方向つまりチャンネル１６の軸方向に対する開閉方向つまり車両前後方向の揺動角度を変化させながら作動することになる。また、連結ロッド７、図７（ａ）〜（ｅ）に示すように、ラックバー１７の往復動方向つまりチャンネル１６の軸方向に対する幅方向つまり車両幅方向の揺動角度を変化させながら作動することになる。
【００３５】
つまり、図６（ａ）に示すように、チャンネル１６の軸方向と連結ロッド７とが成す車両前後方向角度Ｒは、バックドア２の開度が０°つまり全閉状態のときには０．６１°となっているが、ラックバー１７が第１の位置から第２の位置に向けて移動を開始すると、角度Ｒはバックドア２の開度に応じて増加する。たとえば図６（ｂ）に示すように、バックドア２の開度が３０°となったときには角度Ｒは１０．９０°にまで増加している。そして、図６（ｃ）に示すように、バックドア２の開度が略中間となる５０°となったときには、角度Ｒは１３，３４°にまで増加する。さらに、ラックバー１７が移動して、バックドア２の開度が略中間を越えると、角度Ｒは減少する。たとえば図６（ｄ）に示すように、バックドア２の開度が７０°となったときには角度Ｒは１１．７５°まで減少している。そして、さらにラックバー１７が移動して、図６（ｅ）に示すように、バックドア２の開度が８７°つまり全開状態となったときには、角度Ｒは７．３８°にまで減少する。このように、図８からも分かるように、角度Ｒはバックドア２の略中間開度のときに最大値となり、バックドア２が全開状態もしくは全閉状態に向かうに従って小さくなるようにるように変化する。このとき、ボールソケット１５はラックバー１７と一体にチャンネルの軸方向に移動するので、角度Ｒの変化はこのボールソケット１５を支点としたものとなる。したがって、バックドア２の開閉に伴う連結ロッド７の軌跡はボールソケット１５を支点とした小さな角度変化しか伴わない狭い範囲内に収まることになり、開口部１３における連結ロッド７の軌跡も開口部１３の上下方向の狭い範囲となる。
【００３６】
一方、図７（ａ）に示すように、チャンネル１６の軸方向と連結ロッド７とが成す車両左右方向角度ｒは、バックドア２の開度が０°つまり全閉状態のときには１．０８°となっているが、ラックバー１７が第１の位置から第２の位置に向けて移動を開始すると、図７（ｂ）から（ｄ）に示すように、角度ｒは５．４１°、９．５６°、１４．０２°と増加し、図７（ｅ）に示すように、バックドア２の開度が８７°つまり全開状態となったときには、角度ｒは１７．５９°まで増加する。このように、図８からも解るように、角度ｒはバックドア２の開度に比例して大きくなるように変化する。このとき、ボールソケット１４はヒンジ４の開閉中心軸４ａに対して垂直方向つまり車両に垂直な方向に移動するので、角度ｒの変化はこのボールソケット１４を支点としたものとなる。したがって、連結ロッド７の軌跡は開口部１３を回り込むような略三角形状のものとなり、開口部１３における連結ロッド７の軌跡は開口部１３の左右方向の狭い範囲となる。
【００３７】
このように、本発明のアクチュエータユニット６では、バックドア２の開閉動作に伴って変化する連結ロッド７のラックバー１７の移動方向に対する角度変化を抑えることができる。したがって、本発明では、連結ロッド７の開口部１３における軌跡を、図９に示すように、開口部１３の上下方向に往復動しながら車両左右方向に往復動する狭い範囲とすることができるので、開口部１３を小さくして車両１の美感を向上することができる。
【００３８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、開閉部材は車両１の後端部に装着されたバックドア２とされているが、これに限らず、車両側部に設けられるドアなど、車両１にヒンジを介して開閉自在に装着されているものであれば他のものとしてもよい。
【００３９】
また、本実施の形態においては、アクチュエータユニット６は、ラックバー１７と、このラックバー１７を駆動する出力ピニオンギヤ２６を有するパワーユニット９とを有するラックアンドピニオン式のものが用いられているが、これに限らず、電動モータにより回転駆動される駆動手段としての雄ねじ部材と、この雄ねじ部材と係合して、雄ねじ部材の回転に伴い軸方向に直線往復動する往復動部材としての雌ねじ部材とを有するボールねじ式のアクチュエータユニットなど、直線往復動する往復動部材を有するものであれば他の形式のものとしてもよい。
【００４０】
さらに、開閉傾斜角度αは、本実施の形態に示す設定のみではなく、たとえば図１０に示すように、バックドア２が全閉状態および全開状態となったときのボールソケット１４の位置Ｑ１，Ｑ２がそれぞれ開閉傾斜方向Ａ上に位置するように設定し、連結ロッド７の車両前後方向角度Ｒがバックドア２が中間開度のときつまりボールソケット１４がＱ３の位置となったときに最大となるようにしてもよい。また、バックドア２が全閉状態となったときのボールソケットの位置をＱ１のままとして、バックドア２が全開状態となったときのボールソケット１４の位置を、図１０に示すように、開閉傾斜方向Ａとこの開閉傾斜方向Ａに対して平行となるとともにボールソケット１４の移動軌跡Ｋと接する接線Ｓとの間に位置するＱ４に配置するようにしてもよい。なお、ここでは、位置Ｑ１〜Ｑ４、開閉傾斜方向Ａ、移動軌跡Ｋおよび接線Ｓ等の位置関係は、図１０においてこれらの位置関係をヒンジ４の開閉中心軸４ａ方向からの投影図と見た場合の表現としている。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、開閉部材の開閉動作に伴って変化する往復動部材に対する連結ロッドの角度変化を抑えて連結ロッドの軌跡を小さくすることができるので、車両の外装パネルもしくは内装トリムに形成される開口部を小さくして車両の美感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるアクチュエータユニットを備えた車両の一部であって、バックドアが全閉状態のときを示す側面図である。
【図２】図１に示す車両の一部を示す後面図である。
【図３】図１に示す車両の一部であって、バックドアが全開状態のときを示す側面図である。
【図４】図３に示す車両の一部を示す後面図である。
【図５】図１〜図４に示すアクチュエータユニットの詳細を示す斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、バックドアの開閉動作に伴う連結ロッドの車両前後方向の角度変化を示す説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、バックドアの開閉動作に伴う連結ロッドの車両幅方向の角度変化を示す説明図である。
【図８】図６、図７に示す連結ロッドの角度変化の詳細を示す数値表である。
【図９】開口部における連結ロッドの軌跡を示す斜視図である。
【図１０】図１に示すアクチュエータユニットの他の配置例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ バックドア
３ 車両ルーフ
４ ヒンジ
４ａ 開閉中心軸
５ ボールスタッド
６ アクチュエータユニット
７ 連結ロッド
７ａ ロッド部
８ スライド機構
９ パワーユニット
１０ ピラー
１１ 外装パネル
１２ 内装トリム
１３ 開口部
１４，１５ ボールソケット
１６ チャンネル
１６ａ 先端部
１６ｂ 根本部
１７ ラックバー
１８ スロット
１９ 窓部
２０ ラックギヤ
２１ ボールスタッド
２２ 電動モータ
２３ ウォームギヤ機構
２３ａ 出力ギヤ
２４ 第１の減速ギヤ
２５ 第２の減速ギヤ
２６ 出力ピニオンギヤ
２７ ベースブロック部
Ｇ ガスダンパー
α 開閉傾斜角度
β 幅傾斜角度
Ａ 開閉傾斜方向
Ｂ 幅傾斜方向
Ｒ 車両前後方向角度
ｒ 車両左右方向角度
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４ 位置
Ｋ 移動軌跡
Ｓ 接線
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒンジを介して車両に開閉自在に装着される開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両には、ドア、バックドア等、ヒンジを介して車両に開閉自在に装着された開閉部材が随所に設けられている。特に、ワゴン車やワンボックス車等では、車両の後端部にバックドアを設けて車両後方からの荷物の積み下ろし等を容易に行い得るようにしたものが多く見受けられる。通常、このようなバックドアは、ヒンジが開閉中心軸を略水平として車両ルーフつまり車両の天井部分の後端部に設けられることにより、この開閉中心軸を中心として車両に対して略垂直となる全閉状態から車両に対して略水平となる全開状態との間で開閉するようになっている。この場合、バックドアは車両上方に跳ね上げられることになるので、リフトゲートやリヤハッチなどとも呼ばれている。
【０００３】
ところが、このようなバックドアは大型で重い場合が多いため、特に、女性や子供ではその開閉を容易に行うことが困難な場合があった。また、全開状態となったときにはバックドアは上方に大きく跳ね上げられることになるため、その開閉はさらに困難なものとなっていた。
【０００４】
そこで、ワンボックス車等のファミリーユースが増加している状況の下、女性や子供でも容易に開閉できるようにバックドアの自動開閉装置を搭載した車両が登場し、増加する傾向にある。また、自動開閉装置を設置すれば運転席から手が届かなくともバックドアを遠隔操作できるため、この利便性からも自動開閉装置の取り付け要請は少なくない。
【０００５】
このようなバックドアの自動開閉装置としては、通常、電動モータにより作動するアクチュエータユニットが用いられている。アクチュエータユニットには、電動モータにより揺動運動あるいは直線往復動される往復動部材と、基端側ジョイント部と先端側ジョイント部とがそれぞれ往復動部材とバックドアとに揺動自在に連結された連結ロッドとが設けられており、往復動部材の変位が連結ロッドを介してバックドアに伝達されることにより開閉が行われるようになっている。たとえば、往復動部材が揺動運動するものとしては、たとえば米国特許公報第6055776号に示されるように、車両のピラー部においてその回転支点を略水平として回動自在に装着されたセクターギヤ（扇形歯車）を有するものがある。この場合、セクターギヤには、電動モータにより回転駆動されるピニオンギヤが噛み合わされており、電動モータが作動することにより回転支点を中心として車両に対して略上下方向に揺動運動するようになっている。連結ロッドはこのセクターギヤの外周側に連結されるようになっており、セクターギヤの揺動運動が連結ロッドを介してバックドアに伝達されてバックドアを自動的に開閉することになる。
【０００６】
また、往復動部材が直線往復動するものとしては、たとえば特開2000-253241号公報に示すように、車両に固定された環状矩形のチャンネル内に軸方向に移動自在に配置されたラックバーを備えたものがある。この場合、ラックバーには軸方向に並ぶラックギヤが設けられており、このラックギヤには電動モータにより回転駆動されるピニオンギヤが噛み合わされている。そして、電動モータが作動することによりラックバーは、チャンネル内を軸方向に直線往復動するようになっている。連結ロッドはこのラックバーに連結されるようになっており、ラックバーの直線往復運動が連結ロッドを介してバックドアに伝達されてバックドアを自動的に開閉することになる。
【０００７】
このようなアクチュエータユニットは車両の後端部におけるピラー内つまりピラーにおける車両の外装パネルと内装トリムとの間に配置されるようになっている。そして、バックドアを開く際には、セクターギヤを用いたアクチュエータユニットではセクターギヤの一部と連結ロッドとが車両内装トリムに形成されたスリットから突出するようになっており、一方、ラックバーを用いたアクチュエータでは連結ロッドのみが車両内装トリムに形成されたスリットから突出するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなアクチュエータユニットでは、たとえばセクターギヤを用いたアクチュエータユニットの場合では、セクターギヤは所定の揺動ストロークを得るためにその半径が大きく形成され、バックドアの全開時には車両内装トリムに形成されるスリットからセクターギヤの一部も突出することになる。そのため、車両内装トリムに形成されるスリットも縦長の大きなものとなっていた。
【０００９】
また、ラックバーを用いたアクチュエータユニットの場合では、アクチュエータユニットはピラー内の限られたスペースに装着されるため、ラックバーの移動方向が車両に対して垂直方向となるように配置されることになる。したがって、バックドアが開閉動作する際には、基端側ジョイント部は垂直方向つまり車両に対して上下方向に移動することになる。これに対して、バックドアと連結ロッドとの接続点となる先端側ジョイント部はヒンジの開閉中心軸を中心とした円弧状に移動することになる。したがって、基端側ジョイント部と先端側ジョイント部との移動方向が大きく異なることになる。そのため、バックドアの開閉の際には、連結ロッドとラックバーの移動方向とが成す車両前後方向の角度が大きく変化して連結ロッドの軌跡が大きくなって、内装トリムに形成されるスリットを大きくし、車両の美感を損ねることになっていた。
【００１０】
本発明の目的は、車両の内装トリムに形成される開口部を小さくして車両の美感を向上させることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用自動開閉装置は、ヒンジを介して車両に開閉自在に装着される開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、前記開閉部材に前記ヒンジの開閉中心軸から離れて先端側ジョイント部が揺動自在に連結される連結ロッドと、前記連結ロッドの基端側ジョイント部が揺動自在に連結され、前記開閉部材が全開状態から全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して開閉方向に離れるように移動方向の全開側が前記車両の垂直軸に対して車両外方側に傾斜する開閉傾斜方向に移動自在に前記車両に設けられる往復動部材と、前記往復動部材を前記開閉傾斜方向に直線往復動させて前記開閉部材を開閉する駆動手段とを有し、前記往復動部材の移動方向に対する前記連結ロッドの揺動角度が最大となる開度から開側と閉側とに前記開閉部材が移動するに従って前記連結ロッドの揺動角度が減少するように構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が全閉状態となったときの前記先端側ジョイント部の位置が該先端側ジョイント部の移動軌跡と前記開閉傾斜方向との交点上に配置され、前記開閉部材が全開状態となったときの前記先端側ジョイント部が、前記開閉傾斜方向と前記開閉傾斜方向に対して平行となるとともに前記先端側ジョイント部の移動軌跡と接する接線との間に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が全開状態および全閉状態となったときの前記先端側ジョイント部の位置が前記開閉傾斜方向上に配置され、前記開閉傾斜方向に対する前記連結ロッドの開閉方向の揺動角度が前記開閉部材の中間開度で最大となり、全閉状態と全開状態に向かうに従って小さくなることを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が全開状態から全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して幅方向に離れるように幅傾斜方向に移動自在に前記往復動部材を設け、前記開閉部材の全閉状態における前記先端側ジョイント部の位置を全開状態における前記基端側ジョイント部の位置近傍に設置し、全閉状態から全開状態に前記開閉部材が移動すると、前記往復動部材の往復動方向に対する前記連結ロッドの幅方向の揺動角度が開度に比例して大きくなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記ヒンジを車両ルーフの後端部に設け、前記開閉部材を前記車両の後端部に開閉自在に装着し、前記開閉部材が車両に対して略水平となる全開状態から略垂直となる全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して前記車両の前方側に離れる前記開閉傾斜方向に前記往復動部材が移動自在に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉部材が前記車両に対して略水平となる全開状態から略垂直となる全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して前記車両の幅方向外側に離れる前記幅傾斜方向に前記往復動部材が移動自在に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記車両の前記開閉部材と隣接するピラーにおける外装パネルと内装トリムとの間に前記往復動部材が配置され、前記内装トリムに形成された開口部から前記連結ロッドが突出することを特徴とする。
【００１８】
本発明の車両用自動開閉装置は、電動モータと該電動モータにより回転駆動される出力ピニオンギヤとを前記駆動手段が有し、前記往復動部材には前記出力ピニオンギヤと噛み合うラックギヤが設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、開閉部材の開閉動作に伴って変化する往復動部材に対する連結ロッドの角度変化を抑えて連結ロッドの軌跡を小さくすることができるので、車両の外装パネルもしくは内装トリムに形成される開口部を小さくして車両の美感を向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施の形態であるアクチュエータユニットを備えた車両の一部であって、バックドアが全閉状態のときを示す側面図であり、図２は図１に示す車両の一部を示す後面図である。また、図３は図１に示す車両の一部であって、バックドアが全開状態のときを示す側面図であり、図４は図３に示す車両の一部を示す後面図である。さらに、図５は、図１〜図４に示すアクチュエータユニットの詳細を示す斜視図である。
【００２２】
図１〜図４に示すように、車両１の後端部にはバックドア２が設けられている。バックドア２は車両ルーフ３の後端部にその開閉中心軸４ａを略水平として取り付けられたヒンジ４を介して車両１に開閉自在に装着されており、図１、図２に示すように車両１に対して略垂直となる全閉状態と、図３、図４に示すように車両に対して略水平となる全開状態との間で、開閉中心軸４ａを中心とした約９０度の範囲で開閉方向つまり車両前後方向に移動して車両１の後端部を開閉するようになっている。なお、本実施の形態においては、ヒンジ４が車両ルーフ３の後端部に取り付けられているが、これに限らず、ヒンジ４をその開閉中心軸４ａを略垂直として車両１の側部に取り付けて、バックドア２を車両１に対して横方向に開閉するようにしてもよく、また、その開閉範囲も約９０度とは限らず任意に設定してもよい。
【００２３】
バックドア２の車幅方向の左側には、ヒンジ４の開閉中心軸４ａから離れてボールスタッド５が固定されている。また、車両１の後端部とバックドア２との間にはバックドア２の開閉に伴って伸縮するガスダンパーＧが取り付けられており、バックドア２の開閉方向の荷重を低減させるようになっている。
【００２４】
車両１には、バックドア２を自動的に開閉するために、車両用自動開閉装置としてのアクチュエータユニット６が設けられている。このアクチュエータユニット６は、連結ロッド７、スライド機構８およびパワーユニット９を有しており、バックドア２と隣接する車両左側のピラー１０の内部つまりピラー１０における外装パネル１１と内装トリム１２との間に配置されている。内装トリム１１には略長方形状となる開口部１３が形成されており、内装トリム１２の内部とバックドア２とを空間的に連続させるようになっている。なお、本実施の形態においては、アクチュエータユニット６は１つ設けられているが、これに限らず、複数個設けるようにしてもよい。また、本実施の形態においては、アクチュエータユニット６は車両１の左側のピラー１０内に装着されているが、これに限らず、左右のピラーのどちら側に装着してもよく、また、アクチュエータユニット６を複数個設ける場合には、両方のピラー内に装着するようにしてもよい。また、この場合、これらのアクチュエータユニット６を左右対称に形成するようにしてもよい。さらに、開口部１３にはゴム等の弾性部材で形成されたダストカバー等を取り付けるようにしてもよい。
【００２５】
連結ロッド７は鋼材で形成されたロッド部７ａの両端に先端側ジョイント部としてのボールソケット１４と基端側ジョイント部としてのボールソケット１５とを固定した構造となっており、ピラー１０の内部から開口部１３を介してバックドア２に向けて突出するように配置されている。そして、連結ロッド７はボールソケット１４がバックドア２のボールスタッド５に係合されることによりバックドア２に揺動自在に接続されている。
【００２６】
スライド機構８は、図５に示すように、チャンネル１６と、このチャンネル１６内に移動自在に配置されたラックバー１７とを有している。チャンネル１６は内部が直線状の中空となる角パイプ状に形成されており、その側面には長手方向の略中央部から車両１に対して上側となる先端部１６ａに向けて軸方向に沿って延びるスロット１８が形成されている。また、このスロット１８が形成された側面とは逆側の側面には、その長手方向の略中間部において開口する窓部１９が形成されている。ラックバー１７はその長さ寸法がチャンネル１６の半分程度に形成された四角柱状に形成されており、チャンネル１６の内部に軸方向に移動自在に配置されている。ラックバー１７の窓部１９に面する側面には軸方向に並ぶラックギヤ２０が形成されており、ラックギヤ２０が形成された側面とは逆側の側面には車両１に対して上側となる先端部において往復動部材としてのボールスタッド２１が固定されている。このボールスタッド２１はスロット１８を介してチャンネル１６の外側に突出しており、ラックバー１７の移動に伴ってこのスロット１８に沿って移動可能となっている。このボールスタッド２１には連結ロッド７の他端つまりボールソケット１５が揺動自在に連結されている。つまり、連結ロッド７を介してラックバー１７とバックドア２とが連結されており、ラックバー１７を軸方向に移動させることにより、その変位が連結ロッド７を介してバックドア２に伝達され、バックドア２が開閉されることになる。
【００２７】
ここで、チャンネル１６は、図１、図３に示すように、車両上方側となる先端部１６ａが車両下方側となる根本部１６ｂよりも車両１の後方側に位置するように車両１の垂直軸に対して車両後方側に開閉傾斜角度αだけ傾斜して配置されている。そして、ボールスタッド２１は、バックドア２が全開状態から全閉状態に移動するに従って連結ロッド７のボールソケット１５がバックドア２に対して開閉方向つまり車両１の前後方向において車両前方側に離れるように、図中２点鎖線で示す開閉傾斜方向Ａに沿って移動するようになっている。
【００２８】
また、図２，図４に示すように、チャンネル１６は、先端部１６ａが根本部１６ｂよりも車両１の内側に位置するように車両１の垂直軸に対して車両１の内側に幅傾斜角度βだけ傾斜するように配置されている。そして、ボールスタッド２１は、バックドア２が全開状態から全閉状態に移動するに従ってボールソケット１５がバックドア２に対して幅方向つまり車両１の幅方向外側に離れるように、図中２点鎖線で示す幅傾斜方向Ｂに沿って移動するようになっている。
【００２９】
パワーユニット９は、電動モータ２２、ウォームギヤ機構２３、第１と第２の減速ギヤ２４，２５および出力ピニオンギヤ２６を有しており、ベースブロック部２７においてチャンネル１６の略中央部に固定されている。電動モータ２２は車両１に搭載された図示しない制御装置と接続されており、車室内等に設けられた図示しないバックドア開閉スイッチの指令に基づいて供給される電流により正逆回転されるようになっている。ウォームギヤ機構２３は電動モータ２２に接続されており、電動モータ２２の出力を減速するとともにその回転方向を変換して出力ギヤ２３ａから出力するようになっている。また、出力ギヤ２３ａの回転は第１と第２の減速ギヤ２４，２５を介して減速されて出力ピニオンギヤ２６に伝達されるようになっている。つまり、出力ピニオンギヤ２６は電動モータ２２により正逆方向に回転駆動されるようになっている。出力ピニオンギヤ２６は窓部１９においてラックバー１７のラックギヤ２０と噛み合わされており、ラックバー１７をチャンネル１６の軸方向に直線往復動させることができるようになっている。
【００３０】
図６（ａ）〜（ｅ）は、バックドアの開閉動作に伴う連結ロッドの車両前後方向の角度変化を示す説明図であり、図７（ａ）〜（ｅ）は、バックドアの開閉動作に伴う連結ロッドの車両幅方向の角度変化を示す説明図である。また、図８は、図６、図７に示す連結ロッドの角度変化の詳細を示す数値表であり、図９は、開口部における連結ロッドの軌跡を示す斜視図である。
【００３１】
次に、このようなアクチュエータユニット６の作動について説明する。
【００３２】
バックドア２が全閉状態のときに図示しないバックドア開閉スイッチの開側ボタンがオンされるとバックドア２は開動作を始める。すなわち、電動モータ２２に図示しない制御装置からの電流が供給されて出力ピニオンギヤ２６が図５中において時計回り方向に回転される。そして、この出力ピニオンギヤ２６の回転がラックギヤ２０を介してラックバー１７を第１の位置から第２の位置に向けてつまり車両１に対して上方に移動させ、バックドア２を図３、図４に示す全開状態に向けて移動させることになる。
【００３３】
次に、バックドア２が全開状態から図示しないバックドア開閉スイッチの閉側ボタンがオンされると、電動モータ２２には図示しない制御装置から開側ボタンのときとは逆方向の電流が供給されて、出力ピニオンギヤ２６が図４中において反時計回りに回転される。そして、この出力ピニオンギヤ２６の回転がラックギヤ２０を介してラックバー１７を第２の位置から第１の位置に向けてつまり車両１に対して下方に移動させ、バックドア２を図１、図２に示す全開状態に向けて移動させることになる。
【００３４】
このとき連結ロッド７は、図６（ａ）〜（ｅ）、図７（ａ）〜（ｅ）に示すように、ラックバー１７の往復動方向つまりチャンネル１６の軸方向に対する開閉方向つまり車両前後方向の揺動角度を変化させながら作動することになる。また、連結ロッド７、図７（ａ）〜（ｅ）に示すように、ラックバー１７の往復動方向つまりチャンネル１６の軸方向に対する幅方向つまり車両幅方向の揺動角度を変化させながら作動することになる。
【００３５】
つまり、図６（ａ）に示すように、チャンネル１６の軸方向と連結ロッド７とが成す車両前後方向角度Ｒは、バックドア２の開度が０°つまり全閉状態のときには０．６１°となっているが、ラックバー１７が第１の位置から第２の位置に向けて移動を開始すると、角度Ｒはバックドア２の開度に応じて増加する。たとえば図６（ｂ）に示すように、バックドア２の開度が３０°となったときには角度Ｒは１０．９０°にまで増加している。そして、図６（ｃ）に示すように、バックドア２の開度が略中間となる５０°となったときには、角度Ｒは１３，３４°にまで増加する。さらに、ラックバー１７が移動して、バックドア２の開度が略中間を越えると、角度Ｒは減少する。たとえば図６（ｄ）に示すように、バックドア２の開度が７０°となったときには角度Ｒは１１．７５°まで減少している。そして、さらにラックバー１７が移動して、図６（ｅ）に示すように、バックドア２の開度が８７°つまり全開状態となったときには、角度Ｒは７．３８°にまで減少する。このように、図８からも分かるように、角度Ｒはバックドア２の略中間開度のときに最大値となり、バックドア２が全開状態もしくは全閉状態に向かうに従って小さくなるようにるように変化する。このとき、ボールソケット１５はラックバー１７と一体にチャンネルの軸方向に移動するので、角度Ｒの変化はこのボールソケット１５を支点としたものとなる。したがって、バックドア２の開閉に伴う連結ロッド７の軌跡はボールソケット１５を支点とした小さな角度変化しか伴わない狭い範囲内に収まることになり、開口部１３における連結ロッド７の軌跡も開口部１３の上下方向の狭い範囲となる。
【００３６】
一方、図７（ａ）に示すように、チャンネル１６の軸方向と連結ロッド７とが成す車両左右方向角度ｒは、バックドア２の開度が０°つまり全閉状態のときには１．０８°となっているが、ラックバー１７が第１の位置から第２の位置に向けて移動を開始すると、図７（ｂ）から（ｄ）に示すように、角度ｒは５．４１°、９．５６°、１４．０２°と増加し、図７（ｅ）に示すように、バックドア２の開度が８７°つまり全開状態となったときには、角度ｒは１７．５９°まで増加する。このように、図８からも解るように、角度ｒはバックドア２の開度に比例して大きくなるように変化する。このとき、ボールソケット１４はヒンジ４の開閉中心軸４ａに対して垂直方向つまり車両に垂直な方向に移動するので、角度ｒの変化はこのボールソケット１４を支点としたものとなる。したがって、連結ロッド７の軌跡は開口部１３を回り込むような略三角形状のものとなり、開口部１３における連結ロッド７の軌跡は開口部１３の左右方向の狭い範囲となる。
【００３７】
このように、本発明のアクチュエータユニット６では、バックドア２の開閉動作に伴って変化する連結ロッド７のラックバー１７の移動方向に対する角度変化を抑えることができる。したがって、本発明では、連結ロッド７の開口部１３における軌跡を、図９に示すように、開口部１３の上下方向に往復動しながら車両左右方向に往復動する狭い範囲とすることができるので、開口部１３を小さくして車両１の美感を向上することができる。
【００３８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、開閉部材は車両１の後端部に装着されたバックドア２とされているが、これに限らず、車両側部に設けられるドアなど、車両１にヒンジを介して開閉自在に装着されているものであれば他のものとしてもよい。
【００３９】
また、本実施の形態においては、アクチュエータユニット６は、ラックバー１７と、このラックバー１７を駆動する出力ピニオンギヤ２６を有するパワーユニット９とを有するラックアンドピニオン式のものが用いられているが、これに限らず、電動モータにより回転駆動される駆動手段としての雄ねじ部材と、この雄ねじ部材と係合して、雄ねじ部材の回転に伴い軸方向に直線往復動する往復動部材としての雌ねじ部材とを有するボールねじ式のアクチュエータユニットなど、直線往復動する往復動部材を有するものであれば他の形式のものとしてもよい。
【００４０】
さらに、開閉傾斜角度αは、本実施の形態に示す設定のみではなく、たとえば図１０に示すように、バックドア２が全閉状態および全開状態となったときのボールソケット１４の位置Ｑ１，Ｑ２がそれぞれ開閉傾斜方向Ａ上に位置するように設定し、連結ロッド７の車両前後方向角度Ｒがバックドア２が中間開度のときつまりボールソケット１４がＱ３の位置となったときに最大となるようにしてもよい。また、バックドア２が全閉状態となったときのボールソケットの位置をＱ１のままとして、バックドア２が全開状態となったときのボールソケット１４の位置を、図１０に示すように、開閉傾斜方向Ａとこの開閉傾斜方向Ａに対して平行となるとともにボールソケット１４の移動軌跡Ｋと接する接線Ｓとの間に位置するＱ４に配置するようにしてもよい。なお、ここでは、位置Ｑ１〜Ｑ４、開閉傾斜方向Ａ、移動軌跡Ｋおよび接線Ｓ等の位置関係は、図１０においてこれらの位置関係をヒンジ４の開閉中心軸４ａ方向からの投影図と見た場合の表現としている。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、開閉部材の開閉動作に伴って変化する往復動部材に対する連結ロッドの角度変化を抑えて連結ロッドの軌跡を小さくすることができるので、車両の外装パネルもしくは内装トリムに形成される開口部を小さくして車両の美感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるアクチュエータユニットを備えた車両の一部であって、バックドアが全閉状態のときを示す側面図である。
【図２】図１に示す車両の一部を示す後面図である。
【図３】図１に示す車両の一部であって、バックドアが全開状態のときを示す側面図である。
【図４】図３に示す車両の一部を示す後面図である。
【図５】図１〜図４に示すアクチュエータユニットの詳細を示す斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、バックドアの開閉動作に伴う連結ロッドの車両前後方向の角度変化を示す説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、バックドアの開閉動作に伴う連結ロッドの車両幅方向の角度変化を示す説明図である。
【図８】図６、図７に示す連結ロッドの角度変化の詳細を示す数値表である。
【図９】開口部における連結ロッドの軌跡を示す斜視図である。
【図１０】図１に示すアクチュエータユニットの他の配置例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ バックドア
３ 車両ルーフ
４ ヒンジ
４ａ 開閉中心軸
５ ボールスタッド
６ アクチュエータユニット
７ 連結ロッド
７ａ ロッド部
８ スライド機構
９ パワーユニット
１０ ピラー
１１ 外装パネル
１２ 内装トリム
１３ 開口部
１４，１５ ボールソケット
１６ チャンネル
１６ａ 先端部
１６ｂ 根本部
１７ ラックバー
１８ スロット
１９ 窓部
２０ ラックギヤ
２１ ボールスタッド
２２ 電動モータ
２３ ウォームギヤ機構
２３ａ 出力ギヤ
２４ 第１の減速ギヤ
２５ 第２の減速ギヤ
２６ 出力ピニオンギヤ
２７ ベースブロック部
Ｇ ガスダンパー
α 開閉傾斜角度
β 幅傾斜角度
Ａ 開閉傾斜方向
Ｂ 幅傾斜方向
Ｒ 車両前後方向角度
ｒ 車両左右方向角度
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４ 位置
Ｋ 移動軌跡
Ｓ 接線
Claims (8)
- ヒンジを介して車両に開閉自在に装着される開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、
前記開閉部材に前記ヒンジの開閉中心軸から離れて先端側ジョイント部が揺動自在に連結される連結ロッドと、
前記連結ロッドの基端側ジョイント部が揺動自在に連結され、前記開閉部材が全開状態から全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して開閉方向に離れるように移動方向の全開側が前記車両の垂直軸に対して車両外方側に傾斜する開閉傾斜方向に移動自在に前記車両に設けられる往復動部材と、
前記往復動部材を前記開閉傾斜方向に直線往復動させて前記開閉部材を開閉する駆動手段とを有し、
前記往復動部材の移動方向に対する前記連結ロッドの揺動角度が最大となる開度から開側と閉側とに前記開閉部材が移動するに従って前記連結ロッドの揺動角度が減少するように構成されることを特徴とする車両用自動開閉装置。 - 請求項１記載の車両用自動開閉装置において、前記開閉部材が全閉状態となったときの前記先端側ジョイント部の位置が該先端側ジョイント部の移動軌跡と前記開閉傾斜方向との交点上に配置され、前記開閉部材が全開状態となったときの前記先端側ジョイント部が、前記開閉傾斜方向と前記開閉傾斜方向に対して平行となるとともに前記先端側ジョイント部の移動軌跡と接する接線との間に配置されていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項１または２記載の車両用自動開閉装置において、前記開閉部材が全開状態および全閉状態となったときの前記先端側ジョイント部の位置が前記開閉傾斜方向上に配置され、前記開閉傾斜方向に対する前記連結ロッドの開閉方向の揺動角度が前記開閉部材の中間開度で最大となり、全閉状態と全開状態に向かうに従って小さくなることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項１，２，３のいずれか一項に記載の車両用自動開閉装置において、前記開閉部材が全開状態から全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して幅方向に離れるように幅傾斜方向に移動自在に前記往復動部材を設け、前記開閉部材の全閉状態における前記先端側ジョイント部の位置を全開状態における前記基端側ジョイント部の位置近傍に設置し、全閉状態から全開状態に前記開閉部材が移動すると、前記往復動部材の往復動方向に対する前記連結ロッドの幅方向の揺動角度が開度に比例して大きくなることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項１，２，３，４のいずれか一項に記載の車両用自動開閉装置において、前記ヒンジを車両ルーフの後端部に設け、前記開閉部材を前記車両の後端部に開閉自在に装着し、前記開閉部材が車両に対して略水平となる全開状態から略垂直となる全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して前記車両の前方側に離れる前記開閉傾斜方向に前記往復動部材が移動自在に設けられていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項５記載の車両用自動開閉装置において、前記開閉部材が前記車両に対して略水平となる全開状態から略垂直となる全閉状態に移動するに従って前記基端側ジョイント部が前記開閉部材に対して前記車両の幅方向外側に離れる前記幅傾斜方向に前記往復動部材が移動自在に設けられていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項５または６記載の車両用自動開閉装置において、前記車両の前記開閉部材と隣接するピラーにおける外装パネルと内装トリムとの間に前記往復動部材が配置され、前記内装トリムに形成された開口部から前記連結ロッドが突出することを特徴とする車両用自動開閉装置。
- 請求項１，２，３，４，５，６，７のいずれか一項に記載の車両用自動開閉装置において、電動モータと該電動モータにより回転駆動される出力ピニオンギヤとを前記駆動手段が有し、前記往復動部材には前記出力ピニオンギヤと噛み合うラックギヤが設けられていることを特徴とする車両用自動開閉装置。
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