JP2007261403A - 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。セクターギア１３は原動レバー１４に固定されていてセクターギア１３が回転するに連れて原動レバー１４が移動していく。原動レバー１４は、第１レバー部材１７と第２レバー部材１６とを連結ボルトにより結合させて構成されているが、モータ１２が故障して停止したときには連結ボルトを取り外すことにより、第１レバー部材１７と第２レバー部材１６との結合を解除してモータ１２とリンク機構との接続を解除する。これにより、モータ１２が停止していても蓋６を手動で開けることができる。この時補助レバー１８が蓋６の移動軌跡を同一に保つ。
【選択図】図５

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用いられ、モータの停止時にリッドに外力を加えることによって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、該モータの停止時に該リッドに外力を加えることによって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の異なる位置にそれぞれ枢支連結された原動レバーおよび従動レバーと、前記原動レバーおよび従動レバーの他方の端部がそれぞれ枢支連結されたリッドと、前記ベースおよび前記リッドに対して前記原動レバーと同軸でそれぞれ枢支連結された補助レバーとを備え、前記原動レバーは、前記ベースに枢支連結された第１レバー部材と前記リッドに枢支連結された第２レバー部材とを結合させてなっているとともに、前記ベースに枢支連結された部分を枢軸として前記モータにより回転駆動され、前記従動レバーおよび補助レバーは、それぞれ前記ベースに枢支連結された部分を枢軸として揺動され、前記リッドは、前記原動レバーの前記第１レバー部材と第２レバー部材との結合が解除されることにより、外力を加えられて開閉される構成とした。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。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。

前記第１レバー部材には、セクターギアが設置されており、前記セクターギアは、ピニオンを介して前記モータにより駆動されることが好ましい。

前記第１レバー部材と前記第２レバー部材との結合はボルトにより行われていることが好ましい。

原動レバーを２つの部材に切り離してモータとの縁切りを容易に行うことができ、原動レバーと同軸でベースおよびリッドに枢支された補助レバーがあるので、モータが停止してしまってもモータ駆動によるものと同じ移動軌跡によって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。

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が閉じている状態を示した模式的な側面図であり、図４は蓋６が半開（半閉）の状態を示した模式的な側面図である。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。なお、原動レバー１４と同軸でメインブラケット２１およびリッドブラケット３１に枢支連結されている補助レバーも備えているが、補助レバーは原動レバー１４の裏側に隠れて図３，４では見えていない。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。

次に本実施形態の部品構成を示した図６も参照にしてこのリンク機構の構造を説明する。なお、図３，４および後述の図５は、図６の矢印の方向から見た図である。

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。セクターギア１３は、ピニオン２２（図６ではモータ１２の裏側に隠れている）を介してモータ１２によって駆動される。モータ１２はメインブラケット２１に固定されている。また、原動レバー１４は第１レバー部材１７と第２レバー部材１６とからなっており、第１レバー部材１７と第２レバー部材１６とは２本の連結ボルト２４，２４により結合されている。原動レバー１４のうち第２レバー部材１６が枢支ボルト５９によってリッドブラケット３１に枢支連結されている。

セクターギア１３は、セクターギア取付ボルト４１によって回転自在にメインブラケット２１に取り付けられており、さらにボルト２８，２８によって原動レバー１４の第１レバー部材１７に固定されている。従って、セクターギア１３が回転するに連れて第１レバー部材１７がセクターギア１３とともに動いていく。なお、セクターギア取付ボルト４１によって第１レバー部材１７および補助レバー１８もメインブラケット２１に枢支連結されている。

従動レバー１５は、一方の端が枢支ボルト５７によりメインブラケット２１に枢支連結されており、他方の端が枢支ボルト５８によりリッドブラケット３１に枢支連結されていて、リッドブラケット３１に枢支連結されている部分の近傍にロックピン３０が設置されている。そしてメインブラケット２１に枢支連結されている部分を枢軸として従動レバー１５は揺動される。

リッドブラケット３１にはシーソー部材２５が取付ボルト２９によって回動自在に取り付けられており、リンク機構において蓋６が全閉状態になったときに、シーソー部材２５のうち取付ボルト２９により取り付けられた部分から延びる２つの腕の一方が原動レバー１４の一部に当接して押し上げられるとともに、もう一方の腕が従動レバー１５に設置されたロックピン３０に当接してロックピン３０を押し下げ、従動レバー１５により枢支連結されたリッドブラケット３１の部分を、閉状態を保持するようにロックする。

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とが噛み合っておりセクターギア１３は原動レバー１４に固定されているので、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、原動レバー１４の第１レバー部材１７と第２レバー部材１６とを繋いで結合している連結ボルト２４、２４を、螺合を解除して取り外す。連結ボルト２４，２４を取り外すと第１レバー部材１７と第２レバー部材１６との結合が解除されて、モータ１２とリンク機構との繋がりが外れる。つまり、モータ１２が停止していてもモータ軸を動かすことなくリンク機構を動かすことができる。

図５は、第１レバー部材１７と第２レバー部材１６との連結を解除してから外力により蓋６を半開にした状態を示す図である。セクターギア１３は第１レバー部材１７に固定されているが、第１レバー部材１７はリンク機構から切り離されているため、セクターギア１３を駆動させることなくリンク機構を外力により駆動させることが可能となっている。蓋６を人力等で持ち上げれば図５の状態となる。

このとき、補助レバー１８が原動レバー１４と同軸でメインブラケット２１およびリッドブラケット３１に枢支連結されているとともに、メインブラケット２１に枢支連結された部分を枢軸に揺動するように取り付けられている。従って、原動レバー１４がリンク機構において機能を果たさなくても、原動レバー１４がリンク機構を駆動するときと同じ移動軌跡で蓋６は移動する。このため、エマージェンシー機構を働かせて蓋６を開閉しても、リンク機構および蓋６が車両の別の部材に接触することがない。これにより蓋６を人力により開閉しても怪我をする虞がない。つまり、補助レバー１８が無いと仮定すると、第１レバー部材１７と第２レバー部材１６との連結を解除した後は従動レバー１５のみが蓋６の開閉に関わることになる。従動ラバー１５はメインブラケット２１に枢支連結された枢支ボルト５７を枢軸に揺動するように取り付けられているので、人力で蓋６を開閉するときには蓋６の移動軌跡は一定のものとはならず、力の加え具合によって思わぬ方向に移動するため、他の部材との間に手を挟まれたり蓋６が体にぶつかって怪我をする虞があるが、本実施形態のエマージェンシー機構ではそのような虞がない。

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側に差し込んで連結ボルト２４，２４を取り外す。その後に蓋６を外力により持ち上げる。

以上のように本実施形態では、連結ボルト２４，２４を取り外して第１レバー部材１７と第２レバー部材１６との結合を解除するという簡単な動作でモータ１２とリンク機構との結合を解除することができるので、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、連結ボルト２４，２４を取り外す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、第１レバー部材１７と第２レバー部材１６とを連結ボルト２４，２４により元のように結合す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おいて、原動レバー１４を第１レバー部材１７と第２レバー部材１６とを連結ボルト２４，２４で結合したものに代えて、補助レバー１８を追加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。

上記の実施形態は本発明の例示であって、本発明はこの例に限定されない。例えば、セクターギア１３による原動レバー１４の駆動は、セクターギア１３を原動レバー１４に固定することにより行うものに限られず、カム等を介して駆動するようにしても構わない。

上記実施形態では、原動レバー１４の延びる方向に対して垂直に原動レバー１４を切断して第１レバー部材１７と第２レバー部材１６とに分割して２つの連結ボルト２４，２４で結合させているが、原動レバーの延びる方向に対して斜めや一部平行に切断して分割しても構わないし、第１レバー部材１７と第２レバー部材１６との結合は係合や嵌合を利用したものであっても構わないし、第１レバー部材１７と第２レバー部材１６との結合にピンなどのボルト以外の結合部材を利用しても構わない。また、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。

閉状態の時に蓋６をロックするロック機構は、上記のシーソー部材を用いたものに限定されない。即ちシーソー部材の代わりに別のロック機構の部材を設けても構わない。

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。

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、簡単な構造でモータとリンク機構との接続を容易に解除できるので、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、蓋が半開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。

符号の説明

６ 蓋
１２ モータ
１３ セクターギア
１４ 原動レバー
１５ 従動レバー
１６ 第２レバー部材
１７ 第１レバー部材
１８ 補助レバー
２１ メインブラケット
２２ ピニオン
２４ 連結ボルト
３１ リッドブラケット

Claims (3)

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、該モータの停止時に該リッドに外力を加えることによって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の異なる位置にそれぞれ枢支連結された原動レバーおよび従動レバーと、前記原動レバーおよび従動レバーの他方の端部がそれぞれ枢支連結されたリッドと、前記ベースおよび前記リッドに対して前記原動レバーと同軸でそれぞれ枢支連結された補助レバーとを備え、
   前記原動レバーは、前記ベースに枢支連結された第１レバー部材と前記リッドに枢支連結された第２レバー部材とを結合させてなっているとともに、前記ベースに枢支連結された部分を枢軸として前記モータにより回転駆動され、
   前記従動レバーおよび補助レバーは、それぞれ前記ベースに枢支連結された部分を枢軸として揺動され、
   前記リッドは、前記原動レバーの前記第１レバー部材と第２レバー部材との結合が解除されることにより、外力を加えられて開閉される、エマージェンシー機構。
2. 前記第１レバー部材には、セクターギアが設置されており、
   前記セクターギアは、ピニオンを介して前記モータにより駆動される、請求項１に記載のエマージェンシー機構。
3. 前記第１レバー部材と前記第２レバー部材との結合はボルトにより行われている、請求項１または２に記載のエマージェンシー機構。

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