JP6011611B2 - 開閉体の開閉補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックドアなどの開閉体の開閉補助装置に関する。

自動車のバックドアには、同バックドアの開閉に必要な操作力を軽減するとともに、当該ドアを全開状態に保持するためにダンパステーが設けられている。ダンパステーはバックドアに回動自在に連結された第１端と、車体に回動自在に連結された第２端とを有している。たとえば特許文献１の開閉補助装置では、ダンパステーの第１端が連結されるバックドアの部分に長孔が設けられ、この長孔に沿ってダンパステーの第１端（ドア側連結点）がバックドアに対して移動可能である。ダンパステーの第１端が長孔に沿って移動することを通じてダンパステーの弾性力に基づくアシストモーメントを制御することにより、バックドアの開閉に必要な操作力が軽減される。

特開平０４−３２５３１４号公報

特許文献１の開閉補助装置では、バックドアの開閉過程において、長孔に対するダンパステーの第１端の実際の位置が、アシストモーメントとバックドアの自重モーメントとが釣り合う理想的な位置とは異なると考えられる。すなわち、バックドアに連結されるダンパステーの第１端を長孔に沿って移動させる構成では、バックドアの開度に応じてダンパステーの第１端の位置を微調整することが困難である。このため、車種あるいは仕様などに応じてバックドアに要求される開閉操作特性が得られないおそれがある。

本発明の目的は、開閉体の開閉操作性に対する調節の自由度を高めることができる開閉体の開閉補助装置を提供することにある。

上記目的を達成し得る開閉体の開閉補助装置は、開閉体の取付け対象に設けられた支点を中心として回転する開閉体の開閉に要する操作力を補助するものである。当該開閉補助装置は、前記取付け対象と前記開閉体との間に設けられるように構成され、前記操作力を補助するための弾性力を発揮するダンパステーと、前記支点の近傍において、前記開閉体及び前記取付け対象の一方である第１部材に固定されるように構成されたカムと、前記開閉体及び前記取付け対象の他方である第２部材に設けられるように構成され、前記開閉体の回転中心軸線に対して交わる方向へスライド移動可能な接触子と、を備える。前記ダンパステーは、前記第１部材に対して回転可能に連結される第１の端部と、前記接触子に対して回転可能に連結される第２の端部とを有するとともに、前記接触子を前記弾性力によって前記カムに押し付けた状態に維持する。前記接触子を介して印加される前記弾性力に基づき前記カムに発生するモーメントが、前記開閉体を回転させるために必要とされるモーメントを前記開閉体に要求される操作特性に応じたものとするべく発生するように、前記カムの形状が設定される。前記開閉体は前記支点を中心として重力に沿った上下方向へ回転するように構成され、前記接触子は開閉体の回転に連動して開閉体の回転中心軸線の延びる方向に対して交わる上下方向へスライド移動するように構成され、前記ダンパステーは開閉体の上方向へ向けた開動作に伴い接触子に対するダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きへと切り替わるように構成される。前記開閉補助装置は、前記第２部材に設けられるとともに接触子が挿通されて当該接触子の上下方向へのスライド移動を案内する案内部材を備えている。そして、接触子と案内部材との間、または接触子と取付け対象あるいは開閉体との間には、接触子に対するダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きへ切り替わることにより下方へ移動しようとする接触子に係合するストッパが設けられる。

この構成によれば、カムの形状の設定を通じて、開閉体に要求される操作特性を自在に得ることが可能である。これは、接触子が摺動するカムの形状如何でカムの反力によるモーメントの大きさおよび方向を調節することが可能だからである。このため、開閉体の開閉操作性に対する調節の自由度が高められる。
また、この構成によれば、接触子に対するダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きに切り替わった場合であれ、接触子がストッパに係合することにより、接触子の下方への移動が規制される。このため、接触子がカムから離間すること、ひいては案内部材から抜け落ちることが抑制される。

上記の開閉補助装置において、前記開閉体は前記支点を中心として重力に沿った上下方向へ回転するように構成され、前記弾性力に基づき開閉体に発生するモーメントと、前記弾性力に基づきカムに発生するモーメントとの合計が、開閉体の自重によるモーメントと釣り合うように、カムの形状が設定されてもよい。

この構成によれば、ダンパステーの弾性力に基づき開閉体に発生するモーメントと、同じくカムに発生するモーメントとの合計が、開閉体の自重によるモーメントと釣り合う。このため、開閉体の開閉操作性が向上する。

上記の開閉補助装置において、前記カムの形状の設定を通じて、カムの回転中心軸線と接触子が押し付けられるカム面との間の距離であるカム径が、カム面の部分ごとに異なったものとされてもよい。

カム径が変われば、弾性力に対する反力によってカムに発生するモーメントの方向および大きさもそれぞれ変わる。このため、カム径をカム面の部分ごとに異ならせることにより、開閉体のすべての開度において、開閉体を回転させるために必要とされるモーメントを零に近づけることも可能である。

上記の開閉補助装置において、前記ストッパは、接触子の移動方向に沿った下方において当該接触子に対向して設けられていてもよい。そして、開閉体の開動作に伴い接触子に対するダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きへ切り替わるタイミングに近づくにつれて接触子がストッパに近接するように、カムの形状が設定されてもよい。

この構成によれば、接触子に対するダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きへ切り替わるタイミングに近づくにつれて接触子はストッパに近接する。すなわち、接触子に対するダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きへ切り替わったとき、接触子が急激に下方へ移動することがない。接触子とストッパとの距離が短くなる分、接触子の下方への移動距離は少なくなるので接触子がストッパに当接する際の衝撃が小さくなる。

上記の開閉補助装置において、前記接触子と前記ストッパとの間には、緩衝部材が介在されてもよい。

この構成によれば、接触子に対するダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きへ切り替わったとき、接触子は緩衝部材を介してストッパに当接する。このため、接触子がストッパに直接突き当たる場合に比べ、異音などが発生しにくい。

第１の実施の形態における開閉補助装置が適用されるバックドアの側面図。 第１の実施の形態における開閉補助装置の構成を示す模式図。 図２の開閉補助装置におけるスライド機構の構成を示す模式図。 図３のスライド機構におけるカム面の形状を示すカムの正面図。 図３のスライド機構とカムとの連結状態を示す斜視図。 図５のスライド機構及びカムの断面図。 図５のカムを車幅方向から見た正面図。 バックドアの開閉操作特性を示すグラフ。 バックドアが全閉状態のときのスライド機構を車幅方向から見た側面図。 バックドアが全開状態のときのスライド機構を車幅方向から見た側面図。 第２の実施の形態のバックドア開閉補助装置の構成を示す模式図。 第２の実施の形態において、ダンパステーのドア側連結点の移動軌跡を示す線図。 第２の実施の形態において、バックドアの閉じ操作特性を示すグラフ。 第３の実施の形態の開閉補助装置を示す斜視図。 図１４のスライド機構におけるカム側の端部の断面図。 図１４のスライド機構におけるカムと反対側の端部の断面図。 図１４のカムを車幅方向から見た正面図。 バックドアが全閉状態のときのスライド機構を車幅方向から見た側面図。 バックドアを開け始めたときのスライド機構を車幅方向から見た側面図。 バックドアを開けているときのスライド機構を車幅方向から見た側面図。 バックドアが全開状態のときのスライド機構を車幅方向から見た側面図。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ他の実施の形態に係るスライド機構におけるカムと反対側の端部の断面図。 他の実施の形態に係るスライド機構におけるカムと反対側の端部の側断面図。 他の実施の形態に係るドアの開度と必要とされるモータ推力との関係を示すグラフ。

＜第１の実施の形態＞
以下、開閉体の開閉補助装置の第１の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。

＜開閉補助装置の概略構成＞
図１に示すように、車体１１（第２部材）の後部には、バックドア１２（第１部材）が設けられている。バックドア１２は車体１１の上部に設定された支点１３を中心として上下方向へ回転可能である。支点１３は、車幅方向に沿って水平に延びる回転軸線に相当する。車体１１とバックドア１２との間には、バックドア１２の開閉に要する操作力を補助する左右一対（片側のみ図示）の開閉補助装置１４が設けられている。各開閉補助装置１４は、ダンパステー１５およびスライド機構１６を備えている。

各開閉補助装置１４のダンパステー１５は、車体１１の後部の車幅方向（バックドア１２の回転中心軸線の延びる方向）における両側部の一方と、バックドア１２の車幅方向における両側部の一方との間に設けられている。ダンパステー１５は、シリンダ１７、およびピストンロッド１８を備えている。ピストンロッド１８は、図示しない圧縮コイルばねを介して、シリンダ１７に抜け止め状態で挿入される。当該圧縮コイルばねの弾性力により、ピストンロッド１８は、シリンダ１７に対して突出する方向へ常時付勢される。

ダンパステー１５の第１の端部１５ａ（ドア側連結点）、すなわちピストンロッド１８の先端部は、バックドア１２に対して回動可能に連結されている。ダンパステー１５の第２の端部１５ｂ（車体側連結点）、すなわちシリンダ１７の基端部は、スライド機構１６を介して車体１１に連結されている。ダンパステー１５の第２の端部１５ｂは、スライド機構１６を介して、車体１１の後面に沿って上下方向へ移動可能である。

＜スライド機構＞
つぎに、スライド機構１６について説明する。

図２に示すように、スライド機構１６は、ロッド２１（接触子）およびカム２２を備えている。ロッド２１の第１の端部近傍には、ダンパステー１５の第２の端部１５ｂ（車体側連結点）が回転可能に連結されている。ロッド２１は、車体１１に設けられた案内部材３１によって案内されて直線的に往復移動可能である。案内部材３１は、車体１１の後面に設けられ、車体１１の後面に沿ったロッド２１の上下方向への移動を案内する。

図３に示すように、カム２２は、支点１３の近傍においてバックドア１２に固定されている。カム２２は、扇状をなしている。カム２２は、扇形の中心を支点１３へ向けて、また扇形の曲面部分であるカム面４３をロッド２１へ向けて設けられている。カム面４３は、カム２２の回転方向における中央部分と両端部分とでは形状が異なっている。カム面４３の中央部分とその両端部分とは滑らかに連続している。後に詳述するが、このカム面４３は、カム２２に形成された長孔４２（図７参照）の内面に相当し、より詳細には、支点１３に近い側の内面部分である内側カム面４３に相当する。

カム面４３には、ダンパステー１５の弾性力により、ロッド２１の第２の端部（詳しくは、後述するカムフォロア４１）が常に押し当てられる。カム２２は、バックドア１２と一体に回転する。このカム２２の回転に伴い、ロッド２１の第２の端部は、カム面４３に摺接する。ロッド２１、ひいてはダンパステー１５の車体側連結点である第２の端部１５ｂは、カム面４３の起伏に応じて、案内部材３１によって案内されて移動する。ダンパステー１５の第２の端部１５ｂは、図３に実線で示される全閉位置と、同図に二点鎖線で示される全開位置との間を変位する。

＜カム面の形状＞
つぎに、カム面４３の形状について説明する。カム面４３の形状は、バックドア１２を回転させるために必要とされるモーメントＭ（操作力）を、所望の操作特性とする観点に基づき設定される。ここでは、所望の操作特性として、バックドア１２を開閉するために必要とされる操作力を零に近づける観点で説明する。以下の説明では、適宜図２を参照する。

モーメントＭは、次式（Ａ）で示される。

Ｍ＝Ｍｇ−Ｍａ−Ｍｃ …（Ａ）
ただし、「Ｍｇ」はバックドア１２の自重によるモーメント、「Ｍａ」はダンパステー１５の弾性力によるアシストモーメント、「Ｍｃ」はカム２２の反力Ｆｃによるアシストモーメントである。すべてバックドア１２に働く力である。

図２に示すように、たとえば支点１３を通る垂直線分をバックドア１２の全閉位置とした場合、当該全閉位置に対するバックドア１２の開度が開度θであるとき、自重モーメントＭｇはバックドア１２を閉じようとする方向へ働く。２つのアシストモーメントＭａ，Ｍｃは、それぞれバックドア１２を開ける方向へ働く。

自重モーメントＭｇは次式（Ｂ）で表される。

Ｍｇ＝Ｆｇ×ｌ＝ｍ×ｇ×ｓｉｎθ×ｌ …（Ｂ）
ただし、「Ｆｇ」はバックドア１２の自重、「ｍ」はバックドア１２の質量、「ｇ」は重力加速度、「ｌ」はバックドア１２の重心と支点１３との間の距離である。

バックドア１２の自重モーメントＭｇは、バックドア１２の質量およびバックドア１２の重心と支点１３との間の距離、バックドア１２の開度によって決まる。

ここで、自重モーメントＭｇは各開度において一定である。このため、バックドア１２の各開度において、次式（Ｃ）を満足するように、アシストモーメントＭａおよびカム反力によるアシストモーメントＭｃを調節する。

Ｍｇ−Ｍａ−Ｍｃ≒０ …（Ｃ）
アシストモーメントＭａは、次式（Ｄ）で表される。

Ｍａ＝Ｆａ×Ｌａ=ｆａ×ｓｉｎα×Ｌａ …（Ｄ）
ただし、Ｆａはダンパステー１５の弾性力のバックドア１２に対する開方向成分、すなわちバックドア１２を開方向へ移動させた際の円弧状軌跡に対する接線方向に作用する力である。Ｌａは支点１３とダンパステー１５のドア側連結点である第１の端部１５ａとの距離（アシストモーメントＭａの腕の長さ）である。

また、ｆａはダンパステー１５の弾性力であり、αは支点１３とダンパステー１５の第１の端部１５ａとを結ぶ直線と、ダンパステー１５の軸線とのなす角度である。ここで、αはダンパステー１５の第１の端部１５aの位置に応じて決まり、ダンパステー１５の第１の端部１５aの位置は、カム面４３の形状（起伏）に応じて決まる。すなわち、アシストモーメントＭａはカム面４３の形状（起伏）によって調整可能である。

カム２２の反力Ｆｃとは、ダンパステー１５の弾性力によってロッド２１がカム面４３に押し付けられる力に対する反作用として発生する力をいい、ここではバックドア１２の開閉方向へ作用する成分をいう。カム反力によるアシストモーメントＭｃとは、カム２２の反力Ｆｃによってカム２２が回転しようとする力をいう。

カム２２の反力ＦｃによるアシストモーメントＭｃは、次式（Ｅ）で表される。

Ｍｃ＝Ｆｃ×Ｌｃ＝Ｆ×ｔａｎ（θｃ−ρ）×Ｌｃ …（Ｅ）
ただし、Ｌｃは、モーメントの腕の長さ、すなわちカム２２の回転中心である支点１３と、カム面４３におけるロッド２１との接触点Ｐとの間の距離である（図３参照）。なお、図２および図３では、便宜上、カム２２の扇形の中心と支点１３とを一致させている。また、Ｆはロッド２１のカム面４３に対する押圧力であり、押圧力Ｆは、ダンパステー１５の弾性力に基づいて決定される。さらに、図４に示されるように、θｃはカム２２の接触角、ρは摩擦角（カム２２とロッド２１との間に生じる摩擦により決まる係数）である。なお、接触角θｃは、カム面４３におけるロッド２１との接触点Ｐにおける接線と、ロッド２１に対してダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆが作用する方向に直交する直線とがなす角度である。

ここで、モーメントの腕の長さＬｃおよびカム２２の接触角θｃはカム面４３の形状（起伏）により決まる。すなわち、カム反力によるアシストモーメントＭｃはカム面４３の形状（起伏）によって調整可能である。

したがって、カム面４３の形状を制御することにより、開操作または閉操作においてバックドア１２の開閉を補助する方向に働くアシストモーメント（Ｍａ，Ｍｃ）の合計を、バックドア１２の自重モーメントＭｇと等しくすることも理論上は可能である。

なお、バックドア１２に要求される開閉操作特性は車種あるいは仕様などに応じて様々である。すなわち、所望の操作特性とは、前述のようにバックドア１２を開閉するために必要とされる操作力を零に近づけるだけでなく、たとえば全閉位置付近では閉じ勝手にして閉じきりの補助を、全開位置付近では開け勝手にして全開保持の補助を行うなどの操作特性もある。これら特性はすべてカム面４３の形状の設定を通じて自在に得ることが可能である。

＜スライド機構の具体的な構成＞
つぎに、スライド機構１６の具体的な構成を説明する。

図５に示すように、スライド機構１６は、四角柱状のロッド２１およびカム２２を備えている。ロッド２１は、車体１１（正確には、後面上部）に固定された案内部材３１に取り付けられている。案内部材３１は、車体１１に固定される固定板３２および固定板３２の上面に設けられた四角枠状の２つの案内枠３３，３３を備えている。これら案内枠３３，３３は、固定板３２の表面における上部および下部にそれぞれ固定されている。ロッド２１は、２つの案内枠３３，３３に摺動可能に挿通されている。ロッド２１は、２つの案内枠３３，３３の並ぶ方向において、直線的に往復移動可能である。ロッド２１（正確には、その車幅方向における外側の側面）における２つの案内枠３３，３３の間の部分には、ダンパステー１５の第２の端部１５ｂ（車体側連結点）が回転可能に連結されている。

図６に示すように、ロッド２１の案内部材３１よりも上側の部分には、２つの腕３４，３４が連結されている。２つの腕３４，３４は、車幅方向においてロッド２１を挟み込んでいる。２つの腕３４，３４の基端は、車幅方向に延びるボルト３５と同ボルト３５に螺合されるナット３６とによって、ロッド２１に対して連結されている。２つの腕３４，３４には、車幅方向から２つのピン３７，３７が打ち込まれている。これらピン３７，３７はロッド２１を貫通している。２つのピン３７，３７は、ロッド２１の軸線方向においてボルト３５を間に挟む位置に設けられている。２つの腕３４，３４の先端同士は、車幅方向に延びるボルト３８と同ボルト３８に螺合されるナット３９とによって互いに連結されている。

２つの腕３４，３４の先端の間には、軸受４０および軸受４０に装着されたカムフォロア４１が配置されている。カムフォロア４１は、軸受４０を介してボルト３８に対して回転可能である。カムフォロア４１は太鼓状をなしている。すなわち、カムフォロア４１の外径は、軸線方向における両端から中央に向かうにつれて徐々に大きくなるように設定されている。カムフォロア４１の外周面は曲面状をなしている。

腕３４，３４はロッド２１の一部として把握することができる。従って、腕３４，３４の先端はロッド２１の第２の端部に相当する。

図７に示すように、カム２２には長孔４２が設けられている。長孔４２は、バックドア１２の開方向へ向けて凹となる曲線状に設けられている。長孔４２にはカムフォロア４１が挿入されている。カムフォロア４１の中心軸線は、カム２２の回転中心軸線でもある支点１３と平行である。カムフォロア４１は、カム２２の回転に伴い長孔４２の内部を転動する。

また、前述したようにカム２２は、支点１３の近傍においてバックドア１２に固定されている。湾曲している長孔４２は、凹となる側が支点１３を向くように設けられている。長孔４２の内面はカム面として機能する。長孔４２において、支点１３に近い側の内面は内側カム面４３、支点１３から遠い側の内面は外側カム面４４である。

前述したように、内側カム面４３は、先の図４に示されるカム面４３に相当する。また、長孔４２には、第１〜第３のカム領域Ａ１ｃ〜Ａ３ｃが設定されている。内側カム面４３及び外側カム面４４のいずれか一方には、ダンパステー１５の弾性力により、カムフォロア４１が常に押し当てられる。

＜操作特性＞
本例では所望の操作特性として、図８に示される操作特性が得られるように、長孔４２の形状を設定することもできる。なお、同図の横軸はバックドア１２の開度θ、縦軸はバックドア１２を操作するために必要とされる操作力を示す。また、バックドア１２の開度θが０°〜θ２である開け始めの領域を第１の開度領域Ａ１、バックドア１２の開度θがθ２〜θ４である中間領域を第２の開度領域Ａ２、バックドア１２の開度θがθ４〜θｍａｘである開け終わりの領域を第３の開度領域Ａ３として区分する。

カム２２はバックドア１２と一体的に回転するので、長孔４２についてもバックドア１２の開度θと同様に区分する。すなわち、図７に示すように、開度θが第１の開度領域Ａ１であるときにカムフォロア４１が摺動する領域を第１のカム領域Ａ１ｃ、開度θが第２の開度領域Ａ２であるときにカムフォロア４１が摺動する領域を第２のカム領域Ａ２ｃ、開度θが第３の開度領域Ａ３であるときにカムフォロア４１が摺動する領域を第３のカム領域Ａ３ｃとして区分する。

さて、図７に示すように、長孔４２の第１のカム領域Ａ１ｃは、全閉から全開へ向けて、支点１３からの距離が徐々に小さくなる直線状に形成されている（すなわち、内側カム面４３及び外側カム面４４が平面状に形成されている）。長孔４２の第２のカム領域Ａ２ｃは、支点１４からの距離が第１のカム領域Ａ１ｃよりも小さく、かつカム２２の回転角に関わらず一定となる曲線状、具体的には円弧状に形成されている（すなわち、内側カム面４３及び外側カム面４４が曲面状、具体的には円弧面状に形成されている）。長孔４２の第３のカム領域Ａ３ｃは、全閉から全開へ向けて、第１のカム領域Ａ１ｃと同じ割合で支点１３からの距離が徐々に大きくなる直線状に形成されている（すなわち、内側カム面４３及び外側カム面４４が平面状に形成されている）。

このため、ロッド２１の第２の端部（正確には、カムフォロア４１）が第１のカム領域Ａ１ｃに存在している間、およびロッド２１の第２の端部が第３のカム領域Ａ３ｃに存在している間のカム反力によるアシストモーメントＭｃは、それぞれロッド２１の第２の端部が第２のカム領域Ａ２ｃに存在している間のアシストモーメントＭｃよりも大きくなる。すなわち、バックドア１２を開け始める際、および開け終わる際には、より大きなカム反力によるアシストモーメントＭｃがバックドア１２に印加される。このように長孔４２の形状を設定することにより、図８に示される操作特性が得られる。

＜開閉補助装置の動作＞
つぎに、前述のように構成した開閉補助装置の動作を説明する。なお、バックドア１２に対する操作力は、ユーザによって、支点１３と反対側に位置するバックドア１２の端部に印加される。

＜全閉→全開＞
バックドア１２を全閉位置から全開位置に移動させる場合、バックドア１２には、２つのアシストモーメントＭａ，Ｍｃが作用する。すなわち、バックドア１２を開けるために必要とされるユーザによる操作力は、２つのアシストモーメントＭａ，Ｍｃによりそれぞれ補助される。

バックドア１２の開度θが増大するにつれてピストンロッド１８は伸長し、ダンパステー１５の弾性力は徐々に小さくなる。バックドア１２には、ダンパステー１５の軸線とバックドア１２とのなす角度αに応じたアシストモーメントＭａが印加される。

また、バックドア１２の開度θ（回転角度）が増大するにつれて、カム２２はバックドア１２と同じ方向へ回転する。開度θが第１および第３の開度領域Ａ１，Ａ３であるとき、それぞれカム反力によるアシストモーメントＭｃは、開度θが第２の開度領域Ａ２であるときに比べて大きくなる。

すなわち、ロッド２１の第２の端部（正確には、カムフォロア４１）が長孔４２の第１および第３のカム領域Ａ１ｃ，Ａ３ｃをそれぞれ摺動するときには、ロッド２１の第２の端部が第２のカム領域Ａ２ｃを摺動するときよりも大きなアシストモーメントＭｃが得られる。換言すれば、バックドア１２を開けるために必要とされる操作力は、バックドア１２を開け始める際および開け終わる際に、より大きく補助される。このため、ひときわ軽い操作力でバックドア１２を開けることができる。

図８のグラフに白抜きの四角形を破線で結んで示されるように、カム２２によるアシストモーメントＭｃが存在しない場合、すなわちダンパステー１５の第２の端部１５ｂ（車体側連結点）をスライド移動させない場合、バックドア１２の開度θが増大するにつれて、操作力は徐々に大きくなっている。これに対して、同グラフに白抜きの四角形を実線で結んで示されるように、カム２２によるアシストモーメントＭｃが存在する場合、とくに、バックドア１２の開け始めに対応する第１および第３の開度領域Ａ１，Ａ３における操作力は、アシストモーメントＭｃが存在しない場合に比べて、明らかに小さくなっている。第２の開度領域Ａ２での操作力は、アシストモーメントＭｃが存在しない場合と同じ程度に維持される。

ちなみに、カム２２の接触角θｃを大きくするほど、カム２２の反力Ｆｃ、ひいてはアシストモーメントＭｃが大きくなるので、バックドア１２を小さい力で開けることができる。逆に、接触角θｃを小さくするほど、カム２２の反力Ｆｃ、ひいてはアシストモーメントＭｃが小さくなるので、バックドア１２を開けにくくなる。これらのことは、前記式（Ｅ）からも明らかである。

＜全開＞
全開位置に至ったバックドア１２は、２つのアシストモーメントＭａ，Ｍｃにより当該全開位置に保持される。バックドア１２が全開位置にある場合、ピストンロッド１８の伸長量は最大となる。ピストンロッド１８の伸長量が増大するほど、シリンダ１７に内蔵された圧縮コイルばねの弾性力は減少する。この減少するダンパステー１５によるアシストモーメントＭａがカム２２によるアシストモーメントＭｃにより補われる。開度θが第３の開度領域Ａ３であるときには、ひときわ大きなカム反力によるアシストモーメントＭｃがバックドア１２に印加される。このため、バックドア１２を好適に全開位置に保持することが可能である。

＜全開→全閉＞
全開位置のバックドア１２を閉める場合、開閉補助装置１４はバックドア１２を開けるときと逆に動作する。

バックドア１２に対しその閉方向へ操作力を印加することによりバックドア１２は全閉位置へ至る。この際、開度θが第１および第３の開度領域Ａ１，Ａ３であるときには、ひときわ大きなカム反力によるアシストモーメントＭｃがバックドア１２に印加される。これらアシストモーメントＭｃはバックドア１２の開方向へ向けて作用する。このため、図８のグラフに黒塗りの三角形を実線で結んで示されるように、バックドア１２を閉じる際、ユーザに要求される操作力は、ほぼ一定となる。

カム２２によるアシストモーメントＭｃが存在しない場合、バックドア１２を閉じるために必要とされる操作力を、図８のグラフに黒塗りの三角形を破線で結んで示す。当該グラフに示されるように、第３の開度領域Ａ３から第２の開度領域Ａ２の中間付近までは、開度θが減少するにつれて、必要操作力は徐々に増加する。第２の開度領域Ａ２の中間付近から第１の開度領域Ａ１までは、開度θが減少するにつれて、必要操作力は徐々に減少する。

すなわち、全開位置のバックドア１２を保持する力は小さいにもかかわらず、バックドア１２を閉めていく過程で操作力が大きくなる。そして、全閉位置に近づくにつれて再び操作力が減少する。このように、バックドア１２を閉じるために必要とされる操作力が、閉じ始めてから閉じ終わるまでの間に大きく変化する。

この点、本例によれば、前述したように、バックドア１２を閉じる際、ユーザに要求される操作力はほぼ一定となる。このため、バックドア１２を閉じる際に必要とされる操作力の変化が少ないので、バックドア１２を閉じる際の操作性を向上させることが可能である。

また、図９に示される全閉位置にあるバックドア１２を開くときは、図８のグラフに示されるように、カム反力によるアシストモーメントＭｃにより、開け始めのバックドア１２の操作力が補助される。また、バックドア１２が全開位置に至った際には、カム反力によるアシストモーメントＭｃによりバックドア１２の全開状態が補助される。バックドア１２を閉じるときは、図８のグラフに示されるように、バックドア１２を閉じる際、ユーザに要求される操作力はほぼ一定となる。

ただし、バックドア１２の支持状態などによっては、バックドア１２の開閉途中においてダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆの働く方向が上下反転し、当該押圧力Ｆが下方へ働くことも考えられる。たとえば、図１０に示されるように、バックドア１２が大きく上方へ開かれる場合である。また、カムフォロア４１は、外側カム面４４に押し付けられる。このように、長孔４２の内面をカム面として使用することにより、カムフォロア４１がカム２２から脱落することがない。なお、押圧力Ｆが下方へ向いている場合であれ、カム２２によるアシストモーメントＭｃは、バックドア１２を開ける方向へ作用する。すなわち、アシストモーメントＭｃは、上方へ大きくはね上がったバックドア１２を全開位置に保持する力を補助する。

ここで、図１０に示す例において、バックドア１２を全開位置に保持する力は、カム面の形状を制御することにより調節することができる。

すなわち、図７に示すように、カムフォロア４１と外側カム面４４との接触角θｃ２を大きくするほど、全開状態のバックドア１２を保持する力が大きくなる。カム２２の反力が大きくなるからである。逆に、接触角θｃ２を小さくするほど、バックドア１２を保持する力が小さくなる。なお、接触角θｃ２は、バックドア１２が全開位置に保持されているときのカムフォロア４１と外側カム面４４との接点における接線と、当該カムフォロア４１に対してダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆが作用する方向に直交する直線とがなす角度である。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）カム２２の形状を設定することにより、開閉補助装置１４によるアシストモーメント、すなわち２つのアシストモーメントＭａ，Ｍｃの合計と、バックドア１２の自重モーメントＭｇとを釣り合わせることができる。このため、バックドア１２の開閉に必要とされる操作力を軽減させることが可能である。

（２）カム２２の形状により、ダンパステー１５のドア側連結点である第２の端部１５ｂの位置を制御できる。このため、バックドア１２の開度に応じたドア側連結点の位置の微調整が可能である。また、カム面４３の形状を設定するだけで、所望の操作特性を自在に得ることが可能である。

（３）モータなどの駆動源を使用することなく、ロッド２１およびカム２２などの簡素な部品でスライド機構１６を構成した。また、部品点数も少ないため、安価である。

（４）ダンパステー１５は、弾性力を発揮させる手段として高圧ガスではなく圧縮コイルばねを使用している。このため、ダンパステー１５の弾性力は、温度変化に依存しない。安定した弾性力が得られる。

（５）ロッド２１の長さを調節することにより、カム２２の大きさを制御することも可能である。

（６）カム径を設定することにより、ダンパステー１５の車体側連結点である第２の端部１５ｂの車体１１に対する位置を簡単に制御することができる。

（７）長孔４２にカムフォロア４１を挿入し、長孔４２の内面をカム面とした。このため、バックドア１２の開閉に伴いカムフォロア４１がカム面から脱落することがない。また、内側カム面４３および外側カム面４４は、バックドア１２が全閉状態にあるときであれ、全開状態にあるときであれ、有効に利用することができる。

（８）カム２２はバックドア１２に、スライド機構１６は車体１１に設けられる。このため、組立誤差、あるいはバックドア１２の開閉に伴う位置ずれの発生などに起因して、カム２２とスライド機構１６（ロッド２１など）との相対位置が変化することが想定される。たとえば、図７に二点鎖線で示されるように、カム２２が左右に傾く場合である。この点、カムフォロア４１を太鼓状とすることにより、カム２２が左右に傾いたとしても、カムフォロア４１の太鼓状曲面と長孔４２の内面とは好適に接触する。ダンパステー１５の弾性力が好適にカム２２に伝達されるので、バックドア１２の開閉操作性の維持向上が図られる。

（９）ロッド２１を四角柱とした。このため、ロッド２１が自身の軸線周りへ回転することがない。したがって、腕３４、ひいてはカムフォロア４１が傾くことを抑制することができる。カムフォロア４１と長孔４２の内面との接触状態が良好に維持される。

＜第２の実施の形態＞
つぎに、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。

図１１に示すように、カム２２は、車体１１（第１部材）における支点１３の近傍に固定されている。また、ダンパステー１５のドア側連結点と車体側連結点とが第１の実施の形態と逆である。すなわち、ダンパステー１５の第１の端部１５ａは、バックドア１２（第２部材）に沿って直線的に往復移動するロッド２１（接触子）の第１の端部に対して回転可能に連結されている。ダンパステー１５の第２の端部１５ｂは、車体１１に対して回動可能に連結されている。ロッド２１の第２の端部は、ダンパステー１５の弾性力（正確には、ロッド２１の軸方向成分）によってカム２２のカム面２４に常時押し付けられる。バックドア１２の開閉に伴い、ロッド２１の先端はカム面２４に対して摺動する。

バックドア１２の自重モーメントと開閉補助装置１４によるアシストモーメントとを釣り合わせるという考え方は、第１の実施の形態と同じである。ここでは、バックドア１２を閉じる際に、支点１３と反対側に位置するバックドア１２の端部（自由端）に加えるべき操作力Ｆ０に着目する。操作力Ｆ０は、次式（Ｇ）で表される。式（Ｇ）は前述の式（Ａ）と同義である。

Ｆ０＝Ｆａ−Ｆｃ−Ｆｇ …（Ｇ）
ただし、「Ｆａ」はダンパステー１５の弾性力によって、バックドア１２の端部に作用する荷重、「Ｆｃ」はカム２２の反力によってバックドア１２の端部に作用する荷重、「Ｆｇ」はバックドア１２の自重によってバックドア１２の端部に作用する荷重である。

本例においても、所望の操作特性となるように、カム面２４の形状が設定される。

＜カム面の形状＞
つぎに、カム面２４の形状について説明する。図１２の線図に示されるように、車体１１の前後方向における座標を横軸に、車体１１の上下方向における座標を縦軸とする。また、支点１３を中心としてバックドア１２を全閉位置と全開位置との間で一定の開度θずつ移動させたときのバックドア１２の移動軌跡を複数の線分Ｔで、ダンパステー１５の移動軌跡を複数の線分Ｓでそれぞれ示す。各線分Ｔ，Ｓの各交点Ｐ０〜Ｐ１０は、ダンパステー１５のドア側連結点である第１の端部１５ａの移動軌跡である。同図に示されるように、各交点Ｐ０〜Ｐ１０を滑らかに結ぶことにより得られる第１の端部１５ａの移動軌跡は円弧状をなす。ただし、バックドア１２の全閉位置における開度θを開度θ０としたとき、開度θ０〜開度θ３の範囲における第１の端部１５ａの軌跡半径は、開度θ３〜開度θ１０の範囲における第１の端部１５ａの軌跡半径よりも少し大きい。

カム面２４の形状は、第１の端部１５ａの移動軌跡に準じた形状とされている。すなわち、開度θ０〜開度θ３の範囲におけるカム径は、開度θ３〜開度θ１０の範囲におけるカム径よりも大きく設定される。このようにカム面２４の形状を設定することにより、図１３のグラフに示される操作特性が得られる。同グラフは、バックドア１２を閉じるときの操作特性を示すものである。

図１３のグラフにおいて、横軸はバックドア１２の開度θ、縦軸はバックドア１２を閉じる際に必要とされる操作力を示す。

同グラフに黒塗りの三角形を実線で結んで示されるように、カム２２によるアシストモーメントＭｃが存在しない場合、すなわちダンパステー１５の第１の端部１５ａ（ドア側連結点）をスライド移動させない場合、開度θが減少するにつれて、操作力は徐々に小さくなる。バックドア１２が全開の開度θｍａｘに対して２／３程度だけ閉じたときの開度θ４の辺りを境として、必要とされる操作力は正の値から負の値へ変化する。

これに対して、同グラフに黒塗りの三角形を一点鎖線で結んで示されるように、カム２２によるアシストモーメントＭｃが存在する場合には、開度θ４の辺りに達した以降においても、操作力は開度θの減少に伴い徐々に減少しながら開度θ０に至る。これは、開度θ０〜開度θ４に対応する部分のカム径が他の開度に対応する部分よりも大きく設定されているからである。すなわち、カム径が大きくなっている分だけ、カム２２によるアシストモーメントＭｃが大きくなる。

本例のようにドア側連結点をスライド移動させる場合、開度θ４〜開度θ０における操作力の落ち込みが抑制される。このため、ドア側連結点をスライド移動させない場合と比較して、バックドア１２を閉じる際に必要とされる操作力の変化が小さい。バックドア１２を閉じるために必要とされる操作力が全開から全閉までの全範囲にわたって平坦化されることにより、良好な操作フィーリングが得られる。また、全開から全閉までの全範囲にわたって、必要とされる操作力が０（零）に近似する低いレベルに維持されるので、バックドア１２を軽く一定の力で閉じることができる。

ちなみに、ダンパステーとして、圧縮コイルばねではなく高圧ガスの弾性力を利用するガスダンパーも存在する。ガスダンパーを採用し、かつドア側連結点をスライド移動させない場合、バックドア１２を閉じる際に必要とされる操作力は、図１３に黒塗りの三角形を破線で結んで示されるように変化する。すなわち、バックドア１２を閉じ始めたとき、操作力は徐々に増大して中間位置である開度θ５の辺りで最大となる。その後、バックドア１２の開度θが減少するにつれて操作力は徐々に減少する。バックドア１２を閉じる途中で大きな操作力が要求されるので、良好な操作フィーリングが得られない。

また、ガスダンパーの特性は温度変化により変化する。シリンダに封入される高圧ガスの体積が変化するからである。たとえば、低温時においてバックドア１２を全開位置に保持できる程度にガスダンパーの弾性力を調節した場合、常温時あるいは高温時において要求される操作力が大きくなる。すなわち、バックドア１２を開閉しにくくなる。

この点、圧縮コイルばねの弾性力を利用するダンパステーであれば、その特性が温度変化の影響を受けにくい。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、バックドア１２の開度θに応じてダンパステー１５のドア側連結点である第１の端部１５ａをスライド移動させる。当該スライド移動を通じてカム反力によるモーメントの腕の長さが調整されることにより、バックドア１２の自重モーメントＭｇと開閉補助装置１４によるアシストモーメントＭａ，Ｍｃとを釣り合わせることができる。したがって、バックドア１２のすべての開度θにおいて、バックドア１２を開閉させる際に必要とされる操作力を軽減することが可能である。

＜第３の実施の形態＞
つぎに、開閉体の開閉補助装置の第３の実施の形態を説明する。

図１４に示すように、スライド機構１６は、ロッド５１（接触子）およびカム５２を備えている。

ロッド５１は、車体１１（正確には、後面上部）に固定された案内部材５３に取り付けられている。案内部材５３は、金属板材が折り曲げられるなどして一体に設けられている。案内部材５３は、車体１１に固定される矩形の固定板５４および固定板５４の上面に設けられた角筒状の案内枠５５を備えている。案内枠５５の車幅方向における外側の側壁には開口部５６が設けられている。案内枠５５の軸方向における第１の端部５５ａおよび第２の端部５５ｂにはそれぞれ角筒状の樹脂ブッシュ５７，５８が嵌め込まれている。固定板５４の下部（図１４中の右斜め下の端部）には、ストッパ５９が設けられている。ストッパ５９は、案内枠５５の第２の端部５５ｂ、正確には樹脂ブッシュ５８の開口部分に対向している。

ロッド５１も金属板材が折り曲げられるなどして一体に設けられている。ロッド５１は、車幅方向において対向する２つの側壁６１ａ，６１ｂおよびこれら側壁６１ａ，６１ｂを連結する底壁６２を有し、全体として直方体状をなしている。２つの側壁６１ａ，６１ｂの第１の端部（図１４中の左斜め上の端部）は、自身の延びる方向において底壁６２からはみだすことによってそれぞれカム５２を挟む腕６３ａ，６３ｂとして機能する。また、２つの側壁６１ａ，６１ｂの第２の端部（図１４中の右斜め下の端部）には、直方体状の筒部６４が設けられている。筒部６４には蓋６５が取り付けられている。さらに、２つの側壁６１ａ，６１ｂのうち車幅方向における外側の側壁６１ａにおける筒部６４寄りの部位には、ダンパステー１５の連結部６６が設けられている。連結部６６は、軸状をなしている。

このように構成されたロッド５１は、案内枠５５に対して２つの樹脂ブッシュ５７，５８を介して摺動可能に挿通されている。ロッド５１は、２つの樹脂ブッシュ５７，５８の並ぶ方向において、直線的に往復移動する。ロッド５１の蓋６５は、ストッパ５９に対向している。また、ロッド５１の連結部６６は、案内枠５５の開口部５６を介して外方へ突出している。連結部６６には、ダンパステー１５の第２の端部１５ｂ（車体側連結点）が回転可能に連結される。

図１５に示すように、２つの腕６３ａ，６３ｂの互いに対向する内面には、それぞれ樹脂ブッシュ７１，７１が設けられている。樹脂ブッシュ７１は、２つの腕６３ａ，６３ｂにそれぞれ設けられた孔７４，７４に嵌め込まれる軸部７２および軸部７２の一の端部に設けられた鍔部７３を有している。２つの樹脂ブッシュ７１は、それぞれの軸部７２が２つの腕６３ａ，６３ｂの内側から孔７４，７４に嵌め込まれることにより固定されている。鍔部７３，７３と２つの腕６３ａ，６３ｂの内面との間には、それぞれ板ばね７５，７５が介在されている。互いに対向する２つの鍔部７３，７３の間の距離は、カム５２の車幅方向における厚みと同程度、あるいは若干短く設定される。

２つの側壁６１ａ，６１ｂの間には、第１の実施の形態と同様に、軸受４０および軸受４０の外周面に嵌められたカムフォロア４１が介在されている。軸受４０およびカムフォロア４１は、それぞれ樹脂ブッシュ７１，７１に対して筒部６４寄りの部位に設けられている。軸受４０は、２つの側壁６１ａ，６１ｂのうち一方の側壁６１ａの外側からボルト３８が挿入され他方の側壁６１ｂの外側からナット３９が締め付けられることによって、２つの側壁６１ａ，６１ｂの間に固定されている。前述したように、カムフォロア４１は太鼓状をなしている。カムフォロア４１は、軸受４０の外周面に対して摺動回転する。カムフォロア４１は、ダンパステー１５の弾性力によりカム面２４に常に押し当てられる。

図１６に示すように、蓋６５は、筒部６４に挿入される四角柱状の挿入部８１、および挿入部８１の筒部６４と反対側の端部に設けられた四角板状の頭８２を備えている。蓋６５は、挿入部８１が筒部６４に嵌め込まれることにより筒部６４に固定されている。頭８２は筒部６４の開口端縁に当接している。蓋６５の筒部６４と反対側の側面には、穴８３が設けられている。穴８３はストッパ５９に対向している。また、穴８３には、圧縮コイルばね８４が挿入されている。圧縮コイルばね８４の第１の端部は穴８３の内底面に、同じく第２の端部はストッパ５９にそれぞれ接した状態に維持されている。また、圧縮コイルばね８４は、若干圧縮された状態に維持されている。ロッド５１は、圧縮コイルばね８４の弾性力に抗して、ストッパ５９に近接する方向へ変位可能とされている。

＜カム＞
つぎに、カム５２について説明する。

図１７に示すように、カム５２は、車体１１に対する固定部分である孔９０を有している。同図では便宜上、孔９０と支点１３とを同軸上に示している。カム５２のカム面９１には、ダンパステー１５の弾性力により、カムフォロア４１が常に押し当てられる。前述したように、カム５２は支点１３を中心としてバックドア１２と一緒に回転する。カム５２の回転に伴い、カムフォロア４１はカム面９１に摺接する。また、カム５２の回転に伴い、カムフォロア４１は、図１７に実線で示す全閉位置Ｐ１１と、同じく二点鎖線で示す全開位置Ｐ１５との間をカム面９１に対して相対的に移動する。ロッド２１、ひいてはダンパステー１５の車体側連結点である第２の端部１５ｂ（図１４参照）は、カム面９１の起伏に応じて、案内枠５５、正確には２つの樹脂ブッシュ５７，５８に沿って移動する。

カム面９１には、全閉側（図１７中の右側）から順に、第１〜第４のカム領域Ａ１ｃ〜Ａ４ｃがそれぞれ設定されている。

第１のカム領域Ａ１ｃは、バックドア１２が全閉状態のとき、カムフォロア４１が接触する領域を含んでいる。第１のカム領域Ａ１ｃは、全閉側から全開側へ向けて、カム反力によるモーメントの腕の長さＬｃが徐々に小さくなる平面状に設けられている。前述したように、モーメントの腕の長さＬｃとは、カム５２の回転中心である支点１３と、カム面９１におけるカムフォロア４１との接触点Ｐとの間の距離をいう。

第２のカム領域Ａ２ｃは、腕の長さＬｃが第１のカム領域Ａ１ｃよりも小さく、かつカム５２の回転に関わらず一定となる曲面状（円弧面）に設定されている。

第３のカム領域Ａ３ｃは、全閉側から全開側へ向けて、腕の長さＬｃが徐々に大きくなる平面状に設定されている。

第４のカム領域Ａ４ｃは、バックドア１２が全開状態のとき、カムフォロア４１が接触する領域を含んでいる。第４のカム領域Ａ４ｃは、全閉側から全開側へ向けて、腕の長さＬｃが緩やかに大きくなる平面状に設定されている。

このため、カムフォロア４１が第１のカム領域Ａ１ｃおよび第３のカム領域Ａ３ｃに接触している間のカム反力によるアシストモーメントＭｃは、それぞれカムフォロア４１が第２のカム領域Ａ２ｃに接触している間のアシストモーメントＭｃよりも大きくなる。すなわち、バックドア１２を開け始める際、および開け終わる際には、より大きなカム反力によるアシストモーメントＭｃがバックドア１２に印加される。第１の実施の形態と同様に、カム面９１の形状（カム径）を設定することにより、図８に示される操作特性と近似した操作特性が得られる。

＜開閉補助装置の動作＞
つぎに、前述のように構成した開閉補助装置の動作を説明する。ここでは、バックドア１２の状態を全閉状態から全開状態へ移行させる場合について説明する。

図１８に示すように、バックドア１２が全閉状態に維持されているとき、カムフォロア４１は図１７に実線で示される全閉位置Ｐ１１に位置している。図１８に示すように、このとき、蓋６５とストッパ５９との間にはわずかな隙間δが形成される。また、ダンパステー１５の弾性力に基づくロッド５１のカム面９１に対する押圧力Ｆの働く方向は、ロッド５１の軸線に沿った上向きである。

図１９に二点鎖線で示すように、バックドア１２が開き始めたとき、カムフォロア４１は、カム面９１に対してつぎのように変位する。すなわち、図１７に示されるように、カムフォロア４１は、カム５２の回転に伴い第１のカム領域Ａ１ｃを摺動し、全閉位置Ｐ１１から第１のカム領域Ａ１ｃと第２のカム領域Ａ２ｃとの境界位置Ｐ１２へ至る。全閉位置Ｐ１から第２のカム領域Ａ２ｃへ向かうにつれて、腕の長さＬｃ（カム径）が短くなるので、その短くなる分、ロッド５１はダンパステー１５の弾性力によって徐々に上方へ移動する。その結果、蓋６５とストッパ５９との間の隙間δも徐々に大きくなる。このとき、ダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆの働く方向は、ロッド５１の軸線に沿った上向きである。

図１９に実線で示すように、バックドア１２がさらに開いたとき、カムフォロア４１は、カム面９１に対してつぎのように変位する。すなわち、図１７に示されるように、カムフォロア４１は、カム５２の回転に伴い第２のカム領域Ａ２ｃを摺動し、第１のカム領域Ａ１ｃと第２のカム領域Ａ２ｃとの境界位置Ｐ１２から第２のカム領域Ａ２ｃと第３のカム領域Ａ３ｃとの境界位置Ｐ１３へ至る。第２のカム領域Ａ２ｃにおいては、腕の長さＬｃ（カム径）は一定であるので、カムフォロア４１が第２のカム領域Ａ２ｃを摺動している間、ロッド５１が上下に移動することはない。すなわち、蓋６５とストッパ５９との間の隙間δも一定に保持される。このときも、ダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆの働く方向は、ロッド５１の軸線に沿った上向きである。

図２０に示すように、バックドア１２がさらに開いたとき、カムフォロア４１は、カム面９１に対してつぎのように変位する。すなわち、図１７に示されるように、カムフォロア４１は、カム５２の回転に伴い第３のカム領域Ａ３ｃを摺動し、第２のカム領域Ａ２ｃと第３のカム領域Ａ３ｃとの境界位置Ｐ１３から第３のカム領域Ａ３ｃと第４のカム領域Ａ４ｃとの境界位置Ｐ１４の付近へ至る。第３のカム領域Ａ３ｃを摺動して境界位置Ｐ１４へ向かうにつれて、腕の長さＬｃ（カム径）が長くなるので、その長くなる分、ロッド５１はダンパステー１５の弾性力および圧縮コイルばね８４の弾性力に抗して徐々に下方へ移動する。その結果、蓋６５とストッパ５９との間の隙間δも徐々に小さくなる。このときの隙間δは、バックドア１２が全閉状態に維持されているときの隙間δ（図１８を参照。）よりも小さい。また、カムフォロア４１が境界位置Ｐ１４に至ったときも、ダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆの働く方向は、ロッド５１の軸線に沿った上向きである。

図２１に示すように、バックドア１２がさらに開いたとき、カムフォロア４１は、カム面９１に対してつぎのように変位する。すなわち、図１７に示されるように、カムフォロア４１は、カム５２の回転に伴い、第３のカム領域Ａ３ｃと第４のカム領域Ａ４ｃとの境界位置Ｐ１４を越えて第４のカム領域Ａ４ｃを摺動し全開位置Ｐ１５に至る。第４のカム領域Ａ４ｃを摺動して全開位置Ｐ１５へ向かうにつれて、腕の長さＬｃ（カム径）が長くなるので、その長くなる分、ロッド５１はダンパステー１５の弾性力および圧縮コイルばね８４の弾性力に抗して徐々に下方へ移動する。そしてカムフォロア４１が全開位置Ｐ１５に到達するタイミングで蓋６５はストッパ５９に当接する。すなわち、蓋６５とストッパ５９との間の隙間δは０（零）になる。

ここで、カム面９１に対するカムフォロア４１の位置が、第３のカム領域Ａ３ｃから第４のカム領域Ａ４ｃへ移動するタイミングで、ダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆの働く方向は、ロッド５１の軸線に沿ったこれまでの上向きから下向きへと切り替わる。このとき、ロッド５１は下方へ移動しようとするものの、ロッド５１の下方への移動はロッド５１の下端（正確には、蓋６５）がストッパ５９に当接することにより規制される。

当該押圧力Ｆの働く方向が上向きから下向きへ切り替わるタイミングに合わせて、カムフォロア４１がカム面９１の第３のカム領域Ａ３ｃおよび第４のカム領域Ａ４ｃにそれぞれ案内されることによりロッド５１は徐々にストッパ５９に近づく。すなわち、第３のカム領域Ａ３ｃおよび第４のカム領域Ａ４ｃの傾斜の度合い、正確には腕の長さＬｃ（カム径）は、それぞれロッド５１を徐々にストッパ５９に近づける観点に基づき設定されている。

そして前述したように、ダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆの働く方向が上向きから下向きへ切り替わるとき、ロッド５１とストッパ５９との隙間δは、バックドア１２が全閉状態に維持されているときの隙間δよりも小さくなっている。また、ロッド５１は、圧縮コイルばね８４の弾性力に抗して下方（ストッパ５９）へ向けて移動する。このように、押圧力Ｆの働く方向が切り替わるタイミングで隙間δをなるべく小さくし、しかも圧縮コイルばね８４の上向きの弾性力を作用させながらロッド５１を下方へ移動させることによって、ロッド５１が急激に下方へ移動することが抑制される。ロッド５１がストッパ５９に当接する際の衝撃も緩和される。

したがって、バックドア１２を開ける際に、ダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆの働く方向が上向きから下向きへ切り替わる場合であれ、ロッド５１が案内部材５３（正確には案内枠５５、あるいは樹脂ブッシュ５７，５８）から抜け落ちることが抑制される。バックドア１２を閉じるときのスライド機構１６の動作は、バックドア１２を開けるときの動作と反対の動作となる。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（６），（８），（９）に加え、以下の効果を得ることができる。

（１０）先の図７に示される長孔４２を有するカム２２と異なり、本例のカム５２は長孔を有していない。カム５２に長孔（カム溝）を設ける場合に比べて、カム５２の体格（サイズ）を小さくすることが可能である。このため、車両に対する搭載性が向上する。

（１１）バックドア１２が上方へ大きく開かれる場合など、ロッド５１に対して作用するダンパステー１５の弾性力に基づく押圧力Ｆの働く方向が上向きから下向きへ切り替わる場合がある。この場合、カムフォロア４１、ひいてはロッド５１は下方へ移動しようとする。本例のカム５２は、先の図７に示されるカム２２と異なり、カムフォロア４１が係止される長孔を有していないので、ロッド５１が案内部材５３から抜け落ちることが懸念される。この点、本例では、ロッド５１の下端、正確には蓋６５に対向するストッパ５９が設けられている。このため、ロッド５１がストッパ５９に当接することにより、ロッド５１が案内部材５３から抜け落ちることが防止される。

（１２）また、ロッド５１の下端とストッパ５９との間には、圧縮コイルばね８４が介在されている。このため、押圧力Ｆの働く方向が上向きから下向きへ切り替わることによって、ロッド５１が下方へ移動するとき、ロッド５１は圧縮コイルばね８４の弾性力に抗して下方へ移動することになる。したがって、ロッド５１が急激に下方へ移動することが抑制される。また、ロッド５１はストッパ５９に対して緩やかに当接する。すなわち、ロッド５１がストッパ５９に当接する際の衝撃、あるいは衝撃による異音の発生などが抑制される。

（１３）さらに、押圧力Ｆの働く方向が上向きから下向きへ切り替わるタイミングに至る少し前の時点から、カム５２の回転に伴いロッド５１を徐々に下方へ移動させるべく、カム面９１における第３のカム領域Ａ３ｃおよび第４のカム領域Ａ４ｃの傾斜の度合いがそれぞれ設定されている。このため、押圧力Ｆの働く方向が上向きから下向きへ切り替わるときには、ロッド５１とストッパ５９との間の隙間δは小さくなっている。すなわち、ロッド５１がストッパ５９に近接した状態で、押圧力Ｆの働く方向が上向きから下向きへ切り替わっても、ロッド５１が移動する距離はわずかなものである。このため、前述した圧縮コイルばね８４の弾性力による作用と相まって、ロッド５１がストッパ５９に当接する際の衝撃などがいっそう緩和される。

＜他の実施の形態＞
なお、前記各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。

・第１の実施の形態における長孔４２は、貫通しない長溝としてもよい。この場合、一の腕３４にカムフォロア４１を片持ち状に、かつ回転可能に支持し、このカムフォロア４１を長溝に挿入する。

・第１および第２の実施の形態では、ロッド２１を四角柱としたが、三角柱、５角柱などの他の多角柱としてもよい。また、楕円柱状としてもよい。このようにしても、ロッド２１の回転を抑制することができる。

・第３の実施の形態において、ロッド５１および案内部材５３は、先の図５に示される第１の実施の形態と同様の構成、すなわちロッド２１および案内部材３１に置換してもよい。この場合、ロッド２１の先端部分には２つの腕３４，３４を連結し、これら腕３４，３４によりカム５２を挟み込む。

・第３の実施の形態において、圧縮コイルばね８４を省略してもよい。この場合、蓋６５には穴８３を設ける必要はない。このようにしても、ロッド５１がストッパ５９に当接することにより、ロッド５１が案内部材５３から抜け落ちることが防止される。

・第３の実施の形態において、図２２（ａ）に示すように、緩衝部材として機能する圧縮コイルばね８４を、ゴムあるいはスポンジなどの弾性体９２に置換してもよい。また、図２２（ｂ）に示すように、圧縮コイルばね８４を省略するとともに穴８３を埋め、蓋６５の底面とストッパ５９との間に弾性体９２を介在させてもよい。この場合、弾性体として圧縮コイルばね８４を採用してもよい。このようにしても、弾性体９２の弾性力によって、ロッド５１がストッパ５９に当接する際の緩衝効果が得られる。弾性体９２は、緩衝部材に相当する。

・第３の実施の形態において、ストッパ５９は案内部材５３の一部として一体に設けたが、案内部材５３とは別の部材として設けてもよい。たとえば図２３に示すように、ストッパ５９は車体１１に設けてもよい。そして、蓋６５とストッパ５９との間には圧縮コイルばね８４を介在させる。

・第３の実施に形態において、ストッパ５９は案内部材５３の一部として一体に設けたが、案内部材５３ではなく、他の箇所に設けてもよい。たとえば図１４に二点鎖線で示すように、ロッド５１にストッパ９３を設ける。ストッパ９３は、たとえば円柱状をなし、２つの側壁６１ａ，６１ｂの少なくとも一方に設ける。ストッパ９３が案内部材５３（正確には、樹脂ブッシュ５７）に当接することにより、ロッド５１が下方（カム５２と反対側）へ向けて移動することが規制される。

・第３の実施の形態では、カム５２をバックドア１２に設けたが、第２の実施の形態と同様に、車体１１における支点１３の近傍に設けてもよい。この場合、ロッド５１はバックドア１２に対してスライド可能に設ける。また、ダンパステー１５のドア側連結点と車体側連結点とを第３の実施の形態と逆にする。すなわち、ダンパステー１５の第１の端部１５ａはバックドア１２に沿って直線的に往復移動するロッド５１に対して回転可能に連結するとともに、同じく第２の端部１５ｂは車体１１に対して回動可能に連結する。なお、この場合には、ストッパ５９を別部材としてバックドア１２に設けてもよい。

・各実施の形態では、バックドア１２を手動で開閉する例を示したが、バックドア１２を自動で開閉する、いわゆるパワーバックドアに適用してもよい。この場合、ダンパステー１５にモータなどの駆動源を組み込み、この駆動源の駆動を通じてピストンロッド１８を伸ばしたり縮めたりする。バックドア１２の重量が重いほど大きなモータによる推力が必要となる。モータによる推力とは、たとえばピストンロッド１８を伸ばす方向へ押しやる力をいう。

各実施の形態によれば、カム面の形状の制御を通じて、バックドア１２の全閉と全開とのすべての開度において、バックドア１２の自重モーメントＭｇと開閉補助装置１４によるアシストモーメントＭａ，Ｍｃとの釣り合いをとることが可能である。このため、バックドアの開閉に必要とされるモータによる推力を低減させることができる。モータとして、より小型のものを採用することが可能になるので、たとえば全車種に対して同一のダンパステーを採用することも可能となる。

また、従来、モータを持ったダンパステーを車体１１の左右二箇所に設ける必要があったところ、一方はモータを持ったダンパステー、他方はモータを持たないダンパステーとすることも可能である。モータをもったダンパステーは、モータを持たないものに比べて高価である。このため、２つのうち一方を、モータを持たないダンパステーとすることにより、その分、開閉補助装置１４の製品コストを抑えることが可能である。

たとえば第１の実施の形態をパワーバックドアに適用する場合について、図２４のグラフを参照しつつ検討する。当該グラフにおいて、横軸はバックドア１２の開度θ、縦軸はバックドア１２を開ける際に必要とされるモータによる推力を示す。また、当該グラフに示されるように、一つのモータでバックドア１２の開閉が可能となるモータ推力の目標値Ｆｍを設定する。

同グラフに白抜きの四角形を破線で結んで示されるように、カム２２によるアシストモーメントＭｃがない場合、バックドア１２を開け始める際に必要とされるモータによる推力は、目標値Ｆｍを大きく超える。このため、一つのモータではバックドア１２を開けることが困難である。

これに対し、当該グラフに白抜きの四角形を実線で結んで示されるように、カム２２によるアシストモーメントＭｃがある場合、バックドア１２を開け始める際に必要とされるモータによる推力は、目標値Ｆｍ未満とすることが可能である。このため、一つのモータでバックドア１２を開けることが可能である。

また、ダンパステー１５にモータなどの駆動源を組み込む例を示したが、ダンパステー１５以外の場所に駆動源を設置する場合に適用してもよい。たとえばピラーあるいはルーフに駆動源を設置してもよい。

・各実施の形態では、開閉補助装置１４によってバックドア１２の開閉操作力を補助するようにしたが、車両に設けられる何らかの蓋体またはカバーなど、バックドア以外の開閉体であって、上下方向に開閉するものの操作力を補助するようにしてもよい。また、開閉補助装置１４の適用先は、車両に限られない。車両以外の構造物または建築物などの他の取付け対象に設けられるドアなどの開閉体であって、上下方向に開閉するものの操作力を補助するようにしてもよい。開閉補助装置１４は、上下方向に開閉する開閉体全般の開閉操作力を補助するために使用することが可能である。

・開閉補助装置１４の開閉補助対象は、重力に沿った上下方向へ回転する開閉体に限られない。すなわち、開閉補助装置１４は、開閉体の開閉方向に関わらず当該開閉体の開閉補助を行うことが可能である。たとえば車体１１または車体１１以外の他の取付け対象に設けられて地面などの水平面（重力方向に対して直交する面）に沿って左右方向へ回転する開閉体を、開閉補助装置１４の開閉補助対象としてもよい。開閉体の回転方向へ重力（自重）が作用しない場合であれ、カム２２，５２の形状の設定を通じて、開閉体の開閉補助を行うことが可能である。

１１…車体（取付け対象）、１２…バックドア（開閉体）、１３…支点、１４…開閉補助装置、１５…ダンパステー、１５ａ…第１の端部、１５ｂ…第２の端部、２１，５１…ロッド（接触子）、２２，５２…カム、２４，９１…カム面、４１…カムフォロア、４２…長孔（溝）、８４…圧縮コイルばね（緩衝部材）、５３…案内部材、９２…弾性体、５９，９３…ストッパ。

Claims (5)

1. 開閉体の取付け対象に設けられた支点を中心として回転する開閉体の開閉に要する操作力を補助する、開閉体の開閉補助装置であって、
   前記取付け対象と前記開閉体との間に設けられるように構成され、前記操作力を補助するための弾性力を発揮するダンパステーと、
   前記支点の近傍において、前記開閉体及び前記取付け対象の一方である第１部材に固定されるように構成されたカムと、
   前記開閉体及び前記取付け対象の他方である第２部材に設けられるように構成され、前記開閉体の回転中心軸線に対して交わる方向へスライド移動可能な接触子と、を備え、
   前記ダンパステーは、前記第１部材に対して回転可能に連結される第１の端部と、前記接触子に対して回転可能に連結される第２の端部とを有するとともに、前記接触子を前記弾性力によって前記カムに押し付けた状態に維持し、
   前記接触子を介して印加される前記弾性力に基づき前記カムに発生するモーメントが、前記開閉体を回転させるために必要とされるモーメントを前記開閉体に要求される操作特性に応じたものとするべく発生するように、前記カムの形状が設定され、
   前記開閉体は前記支点を中心として重力に沿った上下方向へ回転するように構成され、前記接触子は前記開閉体の回転に連動して同開閉体の回転中心軸線の延びる方向に対して交わる上下方向へスライド移動するように構成され、前記ダンパステーは前記開閉体の上方向へ向けた開動作に伴い前記接触子に対するダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きへと切り替わるように構成され、
   前記開閉補助装置は、前記第２部材に設けられるとともに前記接触子が挿通されて当該接触子の上下方向へのスライド移動を案内する案内部材を備え、
   前記接触子と前記案内部材との間、または前記接触子と前記取付け対象あるいは前記開閉体との間には、接触子に対する前記ダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きへ切り替わることにより下方へ移動しようとする接触子に係合するストッパが設けられる、開閉体の開閉補助装置。
2. 請求項１に記載の開閉体の開閉補助装置において、
   前記開閉体は前記支点を中心として重力に沿った上下方向へ回転するように構成され、
   前記弾性力に基づき前記開閉体に発生するモーメントと、前記弾性力に基づき前記カムに発生するモーメントとの合計が、前記開閉体の自重によるモーメントと釣り合うように、前記カムの形状が設定される、開閉体の開閉補助装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の開閉体の開閉補助装置において、
   前記カムの形状の設定を通じて、前記カムの回転中心軸線と前記接触子が押し付けられるカム面との間の距離であるカム径が、前記カム面の部分ごとに異なったものとされている、開閉体の開閉補助装置。
4. 請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の開閉体の開閉補助装置において、
   前記ストッパは、前記接触子の移動方向に沿った下方において当該接触子に対向して設けられていて、
   前記開閉体の開動作に伴い前記接触子に対する前記ダンパステーの弾性力の作用する方向が上向きから下向きへ切り替わるタイミングに近づくにつれて接触子が前記ストッパに近接するように、前記カムの形状が設定されている、開閉体の開閉補助装置。
5. 請求項４に記載の開閉体の開閉補助装置において、
   前記接触子と前記ストッパとの間には、緩衝部材が介在されている、開閉体の開閉補助装置。

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