JP2007261398A - エマージェンシー機構 - Google Patents

Abstract

【課題】モータが駆動源であるリッドの開閉機構においてモータ故障時に容易に人力などの外力によってリッドの開閉が行えるエマージェンシー機構を提供する。
【解決手段】リンク機構は、セクターギア１３により駆動され、セクターギア１３はピニオン２２を介してモータ１２に駆動される。モータ１２が取り付けられているモータブラケット１１の当接面４７をエマージェンシーボルト４４で押していくことによりモータブラケット１１はボルト４２を回転軸として回転していき、セクターギア１３とピニオン２２との噛み合わせが外れて、モータ１２が停止していても外力によりリンク機構を作動させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、エマージェンシー機構に関し、特にモータを駆動源としてリッドの開閉駆動を行うリンク機構において、エマージェンシー部材によりモータとの接続を外しリッドに外力を加えることによりリッドを開閉可能とするエマージェンシー機構に関するものである。

従来からフロントルーフおよびバックルーフが可動式であるリトラクタブルルーフを備えた車両について様々な検討が行われている。このような車両は、車室の上方を覆うフロントルーフと車室後方を覆うバックルーフが開状態のときには２つのルーフが折り畳まれた状態で車両後方の格納空間に格納され、格納空間は蓋をされる。一方、外気温が低い場合や雨の場合などは、２つのルーフを閉状態として車室の上部全体を覆って、車室を密閉状態としている。

このようなリトラクタブルルーフの開閉機構については、例えば特許文献１等に開示されており、一般的には四節リンク機構が用いられている。また、ルーフ格納空間の蓋は、別に備え付けられた開閉機構によって開閉が行われる。開閉機構の駆動源には従来油圧シリンダが多く用いられていたが、油圧シリンダはポンプの余剰吐出量損失やシステム質量損失、制御弁の余剰液量損失などエネルギーロスが多いため、最近では電動モータが用いられるようになってきている。なお、特許文献１ではルーフの開閉機構には油圧シリンダが用いられており、格納空間の蓋（尾板）の開閉には何が用いられているか明記されていない。
特開平８−２４４４６５号公報

上述のリトラクタブルルーフを備えた車両において、開閉機構の駆動源が故障して動かなくなることが考えられる。このような場合、例えばルーフが開状態で格納空間に格納されていることを想定すると、雨が降ってもルーフが閉じないので乗員および車室内が濡れてしまうという不都合が生じる。従って、このような緊急事態に備えて、乗員が手動でルーフの開閉を行うことができるエマージェンシー機構を車両に設置しておくことが必要である。特に開状態では、まず格納空間の蓋を手動で開けることから始めなければならない。油圧シリンダーを駆動源としている場合は油圧をなんらかの手段で開放しラッチを解除すれば、手動で蓋やルーフを移動させることができる
しかしながら、モータ駆動の場合はモータ自体に穴を開けておいてそこにレンチを差し込んで駆動軸を回転させるといったエマージェンシー機構は従来からあるが、これでは蓋が閉まっていて開閉機構が故障したときには車両のオーナーでは対処できず、修理工場で修理してもらうしか手段はなく、それまでは車室が雨ざらしの状態になってしまうという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータが駆動源であるリッドの開閉機構においてモータ故障時に容易に人力などの外力によってリッドの開閉が行えるエマージェンシー機構を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のエマージェンシー機構は、モータを駆動源としてリッドの開閉駆動を行うリンク機構に用いられ、エマージェンシー部材により該リンク機構と該モータとの接続を外し、該リッドに外力を加えることにより該リッドを開閉可能とするエマージェンシー機構であって、前記リンク機構は、ベースと、一方の端部が前記ベースに枢支連結された原動レバーと、前記原動レバーの他方の端部に連結されたリッドとを備え、前記原動レバーは前記モータにより駆動されるギアによってピニオンを介して駆動され、前記ギアは、回転自在に前記ベースに取り付けられており、前記モータは、モータブラケットに固定されて該モータブラケットを介して前記ベースに取り付けられており、前記モータブラケットには、孔および長孔が設けられており、前記ベースへの該モータブラケットの取付は、前記孔および長孔のそれぞれに差し込まれた棒部材によって行われており、前記エマージェンシー部材によって前記モータブラケットを前記モータの駆動軸に対して垂直な方向に移動させることにより、前記孔の貫通方向に延びる中心軸を回転軸として前記モータは当該モータ駆動軸に垂直な方向に回転して前記ギアと前記ピニオンとの噛み合わせが外れる構成を有しているものとした。ここでリッドとは、室の上面を覆ってその室空間を開閉するパネル部材であって、例えば車室の天井となる可動式ルーフやトランクルームのトランクリッド、リトラクタブルルーフを収納する収納スペースの蓋などを挙げることができる。またエマージェンシー部材によるモータブラケットの移動は、エマージェンシー部材がモータブラケットを押して移動させる場合とエマージェンシー部材がモータブラケットに螺合や嵌合等により結合してモータブラケットを引いて移動させる場合の双方が含まれる。リッドに外力を加えることによりリッドを開閉可能にするとは、リッドに対してリンク機構を駆動するモータ以外の駆動源によってリッドに力を加えてリッドを開閉させることができるようにすることである。

上述の構成により、簡単な機構および簡単な方法によってモータの駆動軸とリンク機構との接続を外すこと、いわゆる縁切りを行うことができる。従ってモータの駆動軸を回転させることなくリッドの開閉を行うことができる。

前記孔の貫通方向に延びる中心軸を回転軸として前記モータが回転するときに、前記長孔に差し込まれた棒部材が該長孔の中を該長孔の貫通方向に対して垂直な方向に移動する構成であることが好ましい。

前記ベースには前記モータの駆動軸に対して垂直な方向に貫通しているエマージェンシー孔が設けられており、前記エマージェンシー部材は、前記エマージェンシー孔に差し込まれて前記モータブラケットに接触して該モータブラケットを移動させる構成であることが好ましい。

前記エマージェンシー部材はボルトであり、前記エマージェンシー孔には雌ねじが形成されている構成であることが好ましい。

前記棒部材はボルトあるいはピンであり、該棒部材に用いられるワッシャーは少なくとも一部が樹脂からなることが好ましい。

前記ベースと前記モータブラケットとの取り付けに用いられているボルトの一つを取り外して前記エマージェンシー部材として用いることが好ましい。

エマージェンシー部材によってモータブラケットをモータの駆動軸に対して垂直な方向に移動させることにより、モータはモータ駆動軸に垂直な方向に回転してギアとピニオンとの噛み合わせが外れるので、モータが停止してしまってもリッドを容易に人力などの外力で開閉させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。

（実施形態１）
図１および図２はリトラクタブルルーフ５を備えている走行車両（乗用自動車）１を示す模式的な側面図である。

リトラクタブルルーフ５は、乗務員室の天井となるフロントルーフ２と乗務員室後部側のバックルーフ３とリアウインドウ４とを備えており、図２に示す全開状態ではフロントルーフ２、バックルーフ３、リアウインドウ４が折りたたまれて収納スペース７に格納される。図１においては、リトラクタブルルーフ５が全閉の状態が実線で示されており、半開（半閉）の状態が一点鎖線で表されている。そして、リトラクタブルルーフ５が全開状態および全閉状態の時には、収納スペース７は蓋６によって遮蔽される。リトラクタブルルーフ５および蓋６はリンク機構によって開閉するが、リンク機構を図に描くと図が複雑になり見にくくなるため、リンク機構は図１，図２には示していない。

図３、４は、蓋６を開閉するリンク機構を示した図である。図３は、蓋６が閉じていて且つモータ１２のピニオン２２とリンクを駆動するセクターギア１３とが噛み合っている状態の図であり、図４は、ピニオン２２とセクターギア１３との噛み合いが外れて蓋６が少し開いている状態の図である。また、蓋６が完全に開いた状態を図６に示す。なお、これらの図ではリンク機構をわかりやすく示すために蓋６を一点鎖線で表示しており、図６ではモータ１２およびモータブラケット１１を省略している。

このリンク機構はモータ１２を駆動源として蓋６の開閉を行う機構であり、ベースであるメインブラケット２１と、蓋６に固定されたリッドブラケット３１と、メインブラケット２１及びリッドブラケット３１に両端が枢支連結されていてリンク機構を作動させる原動レバー１４と、メインブラケット２１及びリッドブラケット３１に両端が枢支連結されていて蓋６の開閉範囲及び開閉の動きを規制する従動レバー１５とを備えている。メインブラケット２１は収納スペース７の底面に固定されることにより車体に固定されている。また本実施形態では蓋６とリッドブラケット３１とを併せてリッドと言うことができる。

以下、図５を元にリンク機構の構造を説明する。

このリンク機構において、原動レバー１４はセクターギア１３によって駆動される。原動レバー１４に取り付けられた長孔付きカム３３の長孔３４に、セクターギア１３に取り付けられたピンが嵌り、セクターギア１３の回転に伴ってピンが長孔３４内を移動しながら長孔の内壁に力を加えて原動レバー１４を駆動するのである。このセクターギア１３は、ベースであるメインブラケット２１にセクターギア取付ボルト４１によって回転自在に取り付けられており、ピニオン２２（図５ではモータ１２裏側に隠れている）を介してモータ１２により駆動される。つまり、セクターギア取付ボルト４１がセクターギア１３の回転軸となっている。

モータ１２はモータブラケット１１に固定されており、モータブラケット１１は２本のボルト（棒部材）４２，４３によってメインブラケット２１に取り付けられている。これらのボルト４２，４３のうち、ボルト４２はモータブラケット１１に開けられた孔４５に差し込まれ、ボルト４３はモータブラケット１１に開けられた長孔４６に差し込まれ、いずれもモータブラケット１１との間に樹脂製のワッシャ５１を挟み込んでメインブラケット２１に開けられた雌ねじ付き孔に螺合されている。さらにメインブラケット２１には、モータブラケット１１が取り付けられている面から折り曲げられて該面に対して略垂直に延びる折り曲げ部５２が設けられており、この折り曲げ部５２に開けられた取付孔５３にエマージェンシー部材であるエマージェンシーボルト４４を差し込んでモータブラケット１１に螺合させて固定されている。また、取付孔５２の上には後述するエマージェンシー孔５４が折り曲げ部５２に設けられている。このエマージェンシー孔５４にはエマージェンシーボルト４４と螺合可能な雌ねじが形成されている。

図３に示すように、蓋６が閉じているときには、セクターギア１３に設けられたフック部２３が蓋６に固定されたリッドブラケット３１に設けられているフック係合ピン３２に係合して蓋６が開かないようにロックを行っている。フック部２３は、セクターギア１３の一方のギア端部を鉤状に形成して作られている。

ここでモータ１２が故障して作動しなくなった場合（モータ１２の停止）を考える。リトラクタブルルーフ５が全開状態で収納スペース７に格納され、蓋６が収納スペース７を覆っていると、雨が降ったときにはリトラクタブルルーフ５を閉じることができないので車室内に雨が降り込んで乗員が濡れてしまうとともに種々の計器が濡れて故障してしまう虞がある。この場合、セクターギア１３とピニオン２２とが噛み合っているので、モータ軸が回転しない限りセクターギア１３が動くことはない。セクターギア１３を外部から無理矢理動かすことによって作動しないモータ軸を回そうとすると、非常に大きな力が必要なためリンク機構が破損してしまう。またこの場合、人力ではモータ軸を回転させることは不可能なので、モータ軸を回転させるためには専門の修理工場に作業を依頼する必要がある。

しかしながら本実施形態のリンク機構にはエマージェンシー機構が備え付けられているので、モータ１２が作動しなくなっても手動にて蓋６を開けられるようになる。以下に本実施形態に係るエマージェンシー機構に関して説明をする。

本実施形態では、図３に示すように蓋６が収納スペース７を覆って閉まっているとき、モータ１２が停止していてセクターギア１３とピニオン２２とが噛み合っている状態では、上述のようにピニオン２２が繋がっているモータ軸を無理矢理動かさない限り蓋６が開かない。この状態において手動で蓋６を開けられるようにするために、まずエマージェンシーボルト４４をモータブラケット１１との螺合を解除して取り外す。それから折り曲げ部５２に設けられたエマージェンシー孔５４にエマージェンシーボルト４４をねじ込んで螺合させる。

エマージェンシー孔５４は貫通孔であるので、エマージェンシーボルト４４をさらにねじ込んでいくとエマージェンシーボルト４４の先端が折り曲げ部５２を突き抜けてモータブラケット１１の当接面４７に当接し、モータブラケット１１をモータ１２の駆動軸に対して垂直な方向に押していく。モータブラケット１１は、メインブラケット２１に２本のボルト４２，４３によって取り付けられているが、この取付は樹脂製のワッシャ５１，５１を介して行われており、ボルト４３はモータブラケット１１の長孔４６に差し込まれているため、ボルト４２を回転軸としてモータブラケット１１は回転していく。このときワッシャ５１，５１は樹脂製のため変形してモータブラケット１１が回転できるようになる。ここでモータブラケット１１は、モータ１２駆動軸に垂直な方向に回転していく。

長孔４６はボルト４２が差し込まれている孔４５を中心とする同一円弧上に延びるように形成されているので、当接面４７がエマージェンシーボルト４４に押されていってモータブラケット１１が回転していくのに連れて、ボルト４３は固定されたままであるが長孔４６がボルト４３に対して位置を変えていく。エマージェンシーボルト４４に押されることによるモータブラケット１１の回転は、図３において、ボルト４２よりも上側が右方向に回転し下側が左方向に回転するものである。

このようにモータブラケット１１が回転するとモータブラケット１１に固定されているモータ１２も一緒に回転する。この回転によってピニオン２２がセクターギア１３から離れていき、両者の噛み合わせが外れる。

ピニオン２２とセクターギア１３との噛み合わせを外すにはピニオン２２の部分で歯の長さ分だけ移動させればよい。本実施形態では、モータブラケット１１の回転軸となるボルト４２からピニオン２２の軸までの距離と、ボルト４２から当接面４７までの距離とがほぼ同じであるので、エマージェンシーボルト４４により当接面４７をピニオン２２の歯の長さ相当の距離だけ移動させれば噛み合わせが外れる。噛み合わせが外れたら、棒状の部材でセクターギア１３を操作してフック部２３を係合ピン３２から外す。ここでは棒状部材でセクターギア１３のフック部２３を押して外すが、先端に鉤部が設けられた棒状部材で図の右側からフック部２３を引っ掛けて引っ張って係合ピン３２との係合を外してもよい。フック部２３と係合ピン３２との係合が外れたら、蓋６を人力にて持ち上げることができる。蓋６を少し持ち上げている状態を示しているのが図４である。

これまで説明してきたエマージェンシー機構の操作は、乗務員室と収納スペース７との間の仕切に孔あるいは隙間を設けて行う。例えば仕切に孔を設けておく場合、その孔から工具や手などを収納スペース７側に差し込んでエマージェンシーボルト４４の操作を行い、棒状部材でフック部２３と係合ピン３２との係合を外す操作を行う。

以上のように本実施形態では、エマージェンシーボルト４４をメインブラケット２１から外してエマージェンシー孔４５に螺合させるという簡単な動作でピニオン２２とセクターギア１３との噛み合わせを外すことができるので、車の修理に未熟練な人であっても容易に作業を行うことができるとともに短時間で作業を行うことができる。また、エマージェンシーボルト４４をエマージェンシー孔４５に螺合させるのには大きな力は必要ではないので、力の弱い人でも作業が可能である。モータ修理後はエマージェンシーボルト４４をエマージェンシー孔４５から取り外して、元の取付孔５３に差し込んでメインブラケット２１と螺合させるだけで修理前の元の状態に容易に復帰させることができる。このエマージェンシー機構は、エマージェンシー機構を備えていないリンク機構にエマージェンシー孔４５と長孔４６とを設けてワッシャ５１，５１を樹脂製とするだけで構成できるので、製造コストを低く抑えることができ、設計変更も少しで済むため、新たな設計コストもほとんど生じない。

（実施形態２）
実施形態２に係るリンク機構は、実施形態１のリンク機構からフック部２３と係合ピン３２とを除いたものである。即ち、本実施形態のセクターギア１３にはフック部が形成されておらず、リッドブラケット３１には係合ピンが設けられていない。それ以外の構成は実施形態１と同じであるので、本実施形態のリンク機構の図は省略する。

本実施形態のリンク機構およびエマージェンシー機構は、蓋６が全閉となったときの蓋６のロック機構が無いので、蓋６の閉状態が確実に保持されることは担保されないが、別のロック機構を設ければ、蓋６の閉状態が確実に保持される。本実施形態では、蓋６のロック機構に関する効果以外は、実施形態１の効果と同じ効果を奏する。さらに本実施形態では、実施形態１の効果に加えて、ピニオン２２とセクターギア１３との噛み合わせを外した後にフック部と係合ピンとの係合を外す必要が無いので、蓋６をすぐに手で持ち上げることができ、エマージェンシー操作が実施形態１よりもさらに簡単に行うことができる。

（その他の実施形態）
上記の実施形態１，２は本発明の例示であって、本発明はこれらの例に限定されない。例えばモータブラケット１１の位置や形状、メインブラケット２１の位置や形状、エマージェンシーボルト４４の設置位置や操作位置などはエマージェンシー操作によりセクターギア１３とピニオン２２との噛み合わせが外れる位置や形状であればどのようなものであっても構わない。

上記実施形態では、モータ１２を移動させることによりピニオン２２とセクターギア１３との噛み合わせを外しているが、セクターギア１３の側を移動させることによりピニオン２２とセクターギア１３との噛み合わせを外す機構としても構わない。また、ピニオン２２とセクターギア１３との間にアイドルギアを挿入しても構わない。この場合、アイドルギアを移動させることによりピニオン２２とセクターギア１３との間の噛み合いを外してもよい。さらに、モータ１２やセクターギア１３、アイドルギアを、モータ駆動軸と水平な方向に移動させてピニオン２２とセクタ−ギア１３との噛み合いを外しても構わない。さらに実施形態を含む以上の場合において、セクターギア１３ではなく通常のギアを用いても構わない。

モータ１２を移動させるエマージェンシー部材は、ボルトに限定されない。単なる棒状の部材であってモータブラケット１１を押して移動させるものであってもよいし、鉤状の部材であってモータブラケット１１の一部に係合させてモータブラケット１１を押してあるいは引いて移動させるものであっても構わない。つまり、エマージェンシー部材はモータブラケット１１に当接、係合、嵌合等してモータブラケット１１を移動させることができる形状のものであればどのようなものでも構わない。

上記実施形態では、エマージェンシーボルト４４によりモータブラケット１１を押して移動させているが、モータブラケット１１にエマージェンシー用の螺合穴を設けておき、そこにエマージェンシーボルト４４を螺合させる、即ちモータブラケット１１を引くことでモータブラケット１１を移動させても構わない。

リッドのリンク機構においては、従動レバー１５が無くても構わない。その場合は原動レバー１４の一端がリッドに連結され、原動レバー１４の他端がベースに枢支連結される。

エマージェンシー機構の操作は乗務員室側から行うことに限られず、収納スペースの後方側（例えばトランク）や下側、側方から操作を行っても良い。

リッドは蓋に限定されず、ルーフやリアウインドウなどでも構わない。また、エマージェンシー機構を働かせた後にリッドに加える外力は人力に限定されず、機械的な力を用いても構わない。

ベースへのモータブラケットの取付において用いるワッシャは、一部あるいは全部が樹脂製のワッシャに限定されず、エマージェンシー部材（ボルト）がモータブラケットを移動させるときに変形して容易にモータブラケットを移動させられる素材のワッシャであればどのようなものでもよい。また、ベースへのモータブラケットの取付はボルトではなくピンを用いてもよい。

以上説明したように、本発明に係るエマージェンシー機構は、簡単な構造であってピニオンとギアとの噛み合わせを容易に外すことができるので、車両のリッド開閉機構のエマージェンシー機構等として有用である。

リトラクタブルルーフを備えている走行車両の後部を示す模式的な側面図である。 リトラクタブルルーフを備えている走行車両の後部を示す別の模式的な側面図である。 蓋を開閉するリンク機構の、蓋が閉まっている状態での模式的な側面図である。 蓋を開閉するリンク機構の、エマージェンシ機構を働かせた状態での模式的な側面図である。 リンク機構を構成部品に分解して示した図である。 蓋を開閉するリンク機構の、蓋が全開となっている状態での模式的な側面図である。

符号の説明

６ 蓋
１１ モータブラケット
１２ モータ
１３ セクターギア
１４ 原動レバー
１５ 従動レバー
２１ メインブラケット
２２ ピニオン
３１ リッドブラケット
４２，４３ ボルト（棒部材）
４４ エマージェンシーボルト
４５ 孔
４６ 長孔
５１ ワッシャ
５４ エマージェンシー孔

Claims (6)

1. モータを駆動源としてリッドの開閉駆動を行うリンク機構に用いられ、エマージェンシー部材により該リンク機構と該モータとの接続を外し、該リッドに外力を加えることにより該リッドを開閉可能とするエマージェンシー機構であって、
   前記リンク機構は、ベースと、一方の端部が前記ベースに枢支連結された原動レバーと、前記原動レバーの他方の端部に連結されたリッドとを備え、前記原動レバーは前記モータにより駆動されるギアによってピニオンを介して駆動され、
   前記ギアは、回転自在に前記ベースに取り付けられており、
   前記モータは、モータブラケットに固定されて該モータブラケットを介して前記ベースに取り付けられており、
   前記モータブラケットには、孔および長孔が設けられており、前記ベースへの該モータブラケットの取付は、前記孔および長孔のそれぞれに差し込まれた棒部材によって行われており、
   前記エマージェンシー部材によって前記モータブラケットを前記モータの駆動軸に対して垂直な方向に移動させることにより、前記孔の貫通方向に延びる中心軸を回転軸として前記モータは当該モータ駆動軸に垂直な方向に回転して前記ギアと前記ピニオンとの噛み合わせが外れる構成を有している、エマージェンシー機構。
2. 前記孔の貫通方向に延びる中心軸を回転軸として前記モータが回転するときに、前記長孔に差し込まれた棒部材が該長孔の中を該長孔の貫通方向に対して垂直な方向に移動する、請求項１に記載のエマージェンシー機構。
3. 前記ベースには前記モータの駆動軸に対して垂直な方向に貫通しているエマージェンシー孔が設けられており、
   前記エマージェンシー部材は、前記エマージェンシー孔に差し込まれて前記モータブラケットに接触して該モータブラケットを移動させる、請求項１または２に記載のエマージェンシー機構。
4. 前記エマージェンシー部材はボルトであり、前記エマージェンシー孔には雌ねじが形成されている、請求項３に記載のエマージェンシー機構。
5. 前記棒部材はボルトあるいはピンであり、該棒部材に用いられるワッシャーは少なくとも一部が樹脂からなる、請求項１から４のいずれか一つに記載のエマージェンシー機構。
6. 前記ベースと前記モータブラケットとの取り付けに用いられているボルトの一つを取り外して前記エマージェンシー部材として用いる、請求項１から５のいずれか一つに記載のエマージェンシー機構。

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