JP2007533550A - 特に、サイドミラー装置に用いるヒンジ作動装置 - Google Patents

Abstract

回転可能に接続された第１部と第２部と、これらを相対的に回転させる電気駆動部を含むヒンジ作動装置であって、前記第１部と第２部にストッパを備えて、第１回転方向で対に作用させて、相対的に前記作動装置の所定位置を定め、さらに、前記第１部と第２部の間にカップリングを備えて、該カップリングの第１位置では、前記電気駆動部を介して前記第１部と第２部を接続させて、前記駆動部を用いた駆動により相対的に回転可能にし、かつ、第２位置では、前記駆動部を介して前記第１部と第２部を接続させず、手動により相対的に回転可能にし、さらに、前記第１と第２のヒンジ部に補助ストッパを備えて、第２の、反対の回転方向で所定位置を定めて、前記補助ストッパは、前記駆動部により相対的に調整可能であって、前記第２方向で前記ヒンジ部の回転移動の駆動を防ぐ第１位置から、前記第２方向で前記ヒンジ部の回転移動の駆動を可能にする第２位置まで調整可能であることを特徴とする。

Description

本発明は、ヒンジ作動装置（ヒンジ・アクチュエータ）に関し、特に、第１部と第２部を回転可能に接続し、これら部品を相対的に回転させる電気駆動部を備え、また第１部と第２部にストッパを備えて、第１回転方向で対に作用させて、相対的に作動装置の所定位置を定めるようにし、さらに第１部と第２部の間にカップリングを備えて、該カップリングの第１位置では、駆動部を介して第１部と第２部を接続して、駆動部を用いた駆動により相対的に回転可能にし、かつ、第２位置では、駆動部を介して第１部と第２部を接続させず、手動により相対的に回転可能にしたヒンジ作動装置に関する。

上述のようなヒンジ作動装置は、既に公知で、利用されており、例えば、自動車のサイドミラー装置にヒンジ作動装置を用いている。この作動装置の第１部は、通常、自動車のドアに取付けられている。第１部は、通常、ドアへの取付け用にベースプレートを含み、このベースプレートに支軸を備えている。また第２部は、ミラーサポートを含み、通常、支軸に対して回転可能に配置させている。ミラーサポートは、ミラーサポート用フレームとしても参照されることがあり、通常、ミラーハウジングを含み、この中にミラー用鏡を備えている。

ミラーサポート、特に、ミラーハウジングは、ベースプレートに対して回転でき、例えば、パーキングのために自動車の車幅を狭める折畳位置と、通常の使用状態でサイドミラー装置を用いるための展開位置との間で回転することができる。折畳位置では、ミラーサポートは、ほぼ自動車の車体の長手方向軸に沿って後方に倒れる。また、展開位置では、ミラーサポートは、ほぼ車体の長手方向軸に対して垂直に突出する。

そして、折畳位置から展開位置に向う第１回転方向で、外側に回転させる際、ストッパを対に作用させることで展開位置を定めて、さらなる回転を防止している。通常、外側の回転方向にさらなる力が加えられると、対に作用するストッパが克服されて、ミラーサポートは展開位置を越えて、さらに前倒位置に向って回転することが可能になる。

ミラーサポートは、電気的、及び、非電気的、例えば、手動による場合の双方で、ベースプレートに対して回転することができる。第１と第２部の間にカップリングを用いることで、電気駆動部を接続できないようにして、これにより、ミラーサポートの回転移動が駆動部によって引き起こされないようにして、例えば、衝撃力や、手動による内側に向う回転移動による、内側に向う回転移動が、駆動部を何ら移動させないようにする。これにより、動力伝達経路の破断や電気モータの破損のような、電気駆動部に対する損傷を避けることができるようにしている。

作動装置の相対的な所定位置は、確実に定められることが望ましい。例えば、サイドミラー装置にヒンジ作動装置を用いる場合、前倒位置に向う不本意な回転を防止できるように、ミラーサポートの展開位置を定めることができるようにしている。実施上、第１回転方向、つまり、前倒位置に向う外側の回転方向では、展開位置は、通常、ばねの作用を受け、かつ高い摩擦を伴って対に作用するストッパにより定められている。第２の、反対方向、つまり、展開位置から折畳位置に向う内側又は後方の回転方向では、通常、自身でブレーキを行う構成の駆動部によって所定位置を定めている。

但し、手動で調整する際に、ミラーハウジングを展開位置で固定する時には、カップリングを明瞭に感知できる、つまり“クリック”を感知できることが望ましいとされている。例えば、展開位置から折畳位置までミラーサポートを回転するのに必要な力は、展開位置から前倒位置まで回転するのに必要な力と大きさが同じ次数（オーダー）であった。そこで、対の補助ストッパを備えて、所定位置から、第２の回転方向で対に作用させるようにして、例えば、サイドミラー装置の場合、展開位置から、内側の回転方向で対に作用させることで、この問題に対応していた。

しかしながら、ストッパとさらなるストッパの双方を克服するために必要な力は、大きさが同じ次数となっていた。さらに、必要以上にパワーがあり、コスト高な電気モータを使用しない限り、電気駆動部を用いて、展開位置から折畳位置までミラーハウジングを調整することができず、または、さらなるストッパを克服するために必要な力があまりにもわずかなため、手動で展開位置から内側に回転する際、明瞭な抵抗を全く感知できなかった。また、この結果として、展開位置に到達した時にスイッチがオフとなるように、電気モータ用に簡単な電流制限回路を用いて、配置を計測することは、何ら問題なく利用することができなかった。

そこで、本発明は、導入部で記載のタイプのヒンジ作動装置を、特にサイドミラーに用いられるようにし、手動調整時に所定位置を良好に定めるとともに、比較的に軽度な駆動装置を用いられるように提供することを目的とする。

このため、本発明に従うヒンジ作動装置は、この特徴として、第１と第２のヒンジ部にさらに補助ストッパを備えて、第２の、反対の回転方向で、所定位置を定めるようにし、駆動部を用いて補助ストッパを相対的に調整可能にするが、このことは、第２方向での、部品の回転移動の駆動を防ぐ第１位置から、第２方向での、回転移動の駆動を可能にする第２位置まで行う。これによって、補助ストッパは、手動的な調整時に、後方の回転を防ぐとともに、補助ストッパは、電気的な調整時に、駆動部の作用によって外されるようにする。

好ましくは、補助ストッパの少なくとも一つを、ヒンジ部上で、スライド可能又は回転可能に配置する。この結果、補助ストッパの相対的な調整を、簡単な仕方で行うことができる。

また、好ましくは、第１位置から第２位置まで、又はこの逆で、共に作用する補助ストッパの少なくとも一つを調整するように、作用カムを支持する駆動エレメントを駆動部に備える。この結果、補助ストッパの調整を、信頼性のある仕方で行うことができる。

また、好ましくは、補助ストッパの少なくとも一つを、ばねの作用を受けて、第２位置から第１位置まで、又はこの逆で、復帰させるようにする。この結果、作動部の構成をさらに簡単にすることができる。

あるいは、駆動部にガイドトラックを備えて、第１と第２位置の間で、補助ストッパの少なくとも一つの案内を制限させる。この結果、一つ又は複数のばねを不要にできるので、作動部の構成をさらに簡単にすることができる。

また、好ましくは、第２方向で、所定位置から駆動部を回転移動するように駆動する時に、まず、補助ストッパを第１位置から第２位置まで調整するように駆動部を配置する。これによって、電気モータのパワーを比較的に低く選択することができる。このため、好ましくは、作用カムを支持する駆動エレメントに、自由に進める駆動部のトレインを含ませる。
本発明の好適な実施形態については、特許請求の範囲の従属請求項に記載されている。
以下、添付した図に示した例示的な実施形態に基づいて、本発明について詳述する。
但し、これら図は、本発明の好適な実施形態について示したものに過ぎず、非限定的に実施形態を例示したものである。これら図において、同一又は相当する部品は、同じ参照番号を用いて示されている。

添付した図には、サイドミラー装置に用いられるヒンジ作動装置１が示されている。このヒンジ作動装置１は、自動車への取付け用にベースプレート２を含み、例えば、ねじ孔２０を介して、ベースプレート２を自動車のドアに取付けられるようにしている。ベースプレート２には支軸３が備えられ、この使用時の方向は、ほぼ垂直方向になる。また、支軸３に対して回転可能となるようにミラーサポート４を配置しており、支軸３の幾何学上の長手方向軸Ａが回転軸を形成するようにしている。例示した実施形態では、ヒンジ作動装置は、ラインヒンジ（line hinge）として構成されている。ベースプレート２は、支軸３とともに、ヒンジ作動装置の第１部を形成する。この第１部は、支軸の周りに配置されたミラーサポート４により形成される第２部と、ヒンジ状に接続される。

ミラーサポート４は、通常、ミラーキャップに接続されるが、これは、図４には示されておらず、ミラーサポートに接続されるミラーサポート用プレートを同様に囲み、この上にミラー用鏡を取付ける。サポート４とミラーサポート用プレートの間には、通常、ミラー調整機構が配置され、これによって、ほぼ垂直及び／又は水平の回転軸に関して、ミラーサポートに対しミラー用鏡を回転可能にしている。

尚、図１では、ベースプレート２とミラーサポート４は、実施上の理由により、別部品から構成されることが示されている。但し、自明だが、ベースプレート２とミラーサポート４の双方の別部品は、一部品として構成されていてもよく、あるいは、より多くの部品から構成されていてもよい。

ベースプレート２とミラーサポート４には対に作用するストッパ５Ａ、５Ｂが備えられており、ベースプレート２に対するミラーサポートの展開位置Ｓを定めている。この位置は、図１に示されている。

使用中、展開位置Ｓにあるミラーサポート４は、通常、自動車の長手方向軸に対してほぼ垂直に突出する。例示した実施形態では、対に作用するストッパ５Ａ、５Ｂは、ミラーサポート４上の２つの下方に延びるカム５Ａ’の傾斜側部として構成されており、展開位置Ｓでは、ベースプレート２上の２つの上方に延びるカム５Ｂ’の対応する傾斜面５Ｂ１、５Ｂ２と当接する。対に作用するストッパの一方５Ａ１、５Ｂ１と、他方５Ａ２、５Ｂ２は、操作中に、所定位置を定め、即ち、矢印Ｐで示すように、外側に展開する方向の、第１方向で、展開位置Ｓを定める。

さらに以下において詳述するように、ミラーサポートは、展開位置Ｓから、第２の、反対の回転方向で、折畳位置に向って、内側に回転することができ、この位置では、ミラーは、自動車の車体に沿って、ほぼ後方に向って倒される。さらに、ミラーサポート４を展開位置Ｓからさらなる前倒位置に向って回転することは可能であり、この位置では、ミラーサポートは、自動車の車体に沿ってほぼ前方向に倒される。

展開位置Ｓでは、対に作用するストッパ５Ａ、５Ｂは、ばねの作用を受けて、ミラーサポート４はベースプレート２上で押圧されるが、これは、支軸３の周りに配置されたコイルばね６によって行われる。

ヒンジ作動装置１はさらに、ばね６の作用に関するものと同様に、大歯車７を含むが、これは、ミラーサポート４上に配置される電気駆動部８の一部を形成する。この駆動部８は電気モータを構成し、この出力軸にはウォームが備えられて、ウォーム歯車に対して直角に動力を伝達するように、対に作用させる。ウォーム歯車は、次に、第２ウォームが備えられる軸上に取付けられ、これは、大歯車７の周囲に沿った歯と対に作用する。

大歯車７は、カップリング９を介して、カップリングリング１０と対に作用するが、これは、同様に支軸３の周りに配置されており、ばね６の作用を受けて軸方向にスライド移動できる。カップリング９は、カップリングリング１０上に配置されて、下方に延びるカム９Ａとして構成されるものと、これと対に作用する、大歯車７の上面の対応する形状の溝９Ｂからなる。

さらに、カップリングリング１０は支軸３の周りに配置されて、限定的な経路で回転可能にされている。カップリングリング１０は、展開位置Ｓに相当する第１角度α１と、第２角度α２の間で、好ましくは約２０°の角度で回転できる。このため、例示した実施形態では、カップリングリング１０には内側に延びるカムを備えて、支軸３の周囲の表面に設けられた、軸方向に延びるスロット１２内に取付けている。このカムは、スロット内で、自由な回転のストロークを行うことができる。内側に延びるカム１１の側部とスロット１２の端面とを対に作用させることにより、支軸３に対するカップリングリング１０の自由回転を約２０°に限定させている。

ヒンジ作動装置１は、さらにチェックばね２１を備えており、これによってコイルばね６をミラーサポート４の上方部に支持できるようにしており、また、摩擦プレート２２を備えており、支軸３に対して、軸方向にスライド移動可能にするとともに、回転を制限させており、これによってコイルばね６の他端部をカップリングリング１０上に支持させている。

カップリングエレメント９Ａ、９Ｂはカップリング９を形成し、この第１位置では、カム９Ａと溝９Ｂの対の作用によって、電気駆動部８を介して、支軸３とミラーサポート４を接続させている。但し、例えば、手動操作によって、さらなる操作力を受けると、カム９Ａを、ばね６の作用に抵抗して、溝９Ｂから外に引き出すことができ、このためカップリングを第２位置に移動することができるが、この位置では、駆動部を介して、支軸３とミラーサポート４は接続されない。このように駆動部を用いないで操作する場合、カム９Ａの上部は大歯車７の上面を超えて移動して、大歯車７は支軸３に対して自由に回転することができる。

図２に明瞭に示しているように、ヒンジ作動装置１にはさらに、２つの補助ストッパ１３Ａ、１３Ｂを備えており、第２の、反対の回転方向で、所定位置Ｓを定めている。補助ストッパ１３Ａは、停止面１３Ａ１、１３Ａ２として構成されて、ミラーサポート４上に置かれたカム１３Ａ’上に備えられ、この停止面は、ベースプレート２上のカム５Ｂ’の対応する停止面１３Ｂ１、１３Ｂ２と対に作用する。

駆動部８によって、補助ストッパ１３Ａ、１３Ｂは、相対的に、図４の左手側に示した第１位置であって、内側に折畳む方向でミラーサポート４の回転移動の駆動を防ぐ位置から、図４の右手側に示した第２位置であって、支軸３に対するミラーサポート４の回転移動の駆動を可能にする位置まで調整可能となる。このことは、ミラーサポート４に備えたスロット１４内で、カム１３Ａ’をスライド移動可能にすることで行われる。例示した実施形態では、対に作用する補助ストッパ１３Ａ、１３Ｂは二重に構成されており、中間のスペースをあけている。カム１３Ａ’の変位によって、停止面は、対に作用したり（第１位置）、又は、自由な中間スペースと対応するように（第２位置）、並ぶことができる。

図３を参照すると、大歯車７は、補助用の停止カム１３Ａ’を変位させるため、２つの作用カム１５を支持しており、対応する作用カム１６と対に作用させることが明瞭に示されている。この結果、補助ストッパ１３Ａ、１３Ｂを相対的に調整でき、図３に示した第１位置から、第２位置まで、又はこの逆に、調整できる。尚、大歯車７によって支持される作用カム１５は、好ましくは、一体形成されることを理解されたい。このことは、図２に示されている。勿論、図１に示したように、別部品から、大歯車７を形成することは任意である。

補助用の停止カム１３Ａ’と、従って、補助ストッパ１３Ａ１、１３Ａ２は、夫々、ばね２３を用いて、径方向内側に向うばねの作用を受けて、案内スロット１４内に収容される。

尚、自明だが、ばねを径方向外側に向けて作用させることは可能である。この場合、作用カムは、反対方向に作用する。

展開位置Ｓでは、ベースプレート２上のカム５Ｂ’は、丁度、ミラーサポート４のカム５Ａ’とカム１３Ａ’の間に置かれる。第１方向、つまり、外側に展開する方向に回転することは、停止面５Ａ１、５Ａ２が停止面５Ｂ１、５Ｂ２と対に作用することによって防止される。そして、反対方向、つまり、展開位置Ｓから内側に折畳む方向に回転させることは、補助用の停止面１３Ａ１、１３Ａ２が補助用の停止面１３Ｂ１、１３Ｂ２と対に作用することによって防がれる。

電気的に展開位置から内側に向って折畳むと、大歯車７は、駆動部８の影響を受けて、カップリングリング１０を回転させるが、展開位置Ｓに相当する角度位置α１から、自由移動の終端に相当する角度位置α２まで回転させる。この移動中、大歯車７によって支持される作用カム１５は、補助用の停止カム１３Ａ’上の作用カム１６と対に作用する。この結果、補助用の停止カム１３Ａ’は、ばねの作用に抵抗して、これらの案内スロット１２内で径方向外側に移動する。この結果、補助ストッパ１３Ａ、１３Ｂは、回転経路内で相対的に自由に置かれるので、駆動部の影響を受け、内側に折畳む方向で支軸に対してミラーサポートを回転することが可能になる。

補助用の停止カム１３Ａ’は、駆動部８によって、展開位置Ｓまで外側に回転されることで、再度、第１位置に戻され、この後、対に作用するストッパ５Ａ、５Ｂによって、支軸３に対するミラーサポート４のさらなる回転が防止される。

駆動部８は、ストッパ５Ａ、５Ｂが対に作用するとすぐに、カップリングリング１０を介して、第２角度位置α２から第１角度位置α１まで戻すように大歯車７を回転させる。

ミラーサポート４を支軸３に対して手動的に回転させると、大歯車７とカップリングリング１０の間のカップリング９が断たれて、大歯車７が支軸３に対して自由に回転できるようになり、そして、駆動部が損傷を受けることがないようにする。手動操作時には、大歯車７は、依然、ミラーサポート４に対して位置し、大歯車７の作用カム１５は、補助用の停止カム１３Ａ’の作用カム１６を操作しない。従って、手動操作時には、補助ストッパは、第１位置に残るので、補助ストッパ１３Ａ、１３Ｂは、コイルばね６の作用を克服する必要がある。この結果、手動調整時には、展開位置に到達したり、離れる時に、明確に“クリック”を感知することができる。

尚、本発明は、本明細書で例示した実施形態に限定されず、様々な変更等が可能であることを理解されたい。特に、本発明は、ラインヒンジに限定されず、他の種類のヒンジを用いることが可能である。さらに、ヒンジの構成と形成に対して変更を加えることは可能であり、特別な変更も行うことができ、例えば、補助ストッパを、湾曲した経路に沿って、相対的に第１と第２の位置の間で移動させることは可能であり、また、例えば、ヒンジの回転軸に対して平行な経路に沿って移動させることも可能である。

また、当業者ならば理解できるように、第１と第２の位置の間で補助ストッパを相対的に調整させることは、他の方法によっても行うことができ、例えば、大歯車を自由移動させないように配置して、支軸に対する回転を制限させて、カップリングリングを大歯車に対して限定的な角度で回転できるように配置してもよい。

また、ウォーム／ウォーム歯車による動力伝達機構とは異なる構成で駆動部を形成してもよい。理解できるように、例えば、遊星歯車機構や、ハーモニック・ドライブや、歯車列を利用することは可能である。
上記のような変更は、添付した特許請求の範囲に記載の、本発明の範囲に含まれることを理解されたい。

ヒンジ作動装置の上方から眺めた概略的な分解斜視図である。 図１に示した要素を詳細に示す、下方から眺めた概略的な斜視図である。 図２に示した要素を詳細に示す、上方から眺めた、組付けた状態の概略的な斜視図である。 図１に示したヒンジ作動装置の組付けた状態での断面図である。

Claims (6)

1. 回転可能に接続された第１部と第２部と、これらを相対的に回転させる電気駆動部を含むヒンジ作動装置であって、前記第１部と第２部にストッパを備えて、第１回転方向で対に作用させて、相対的に前記作動装置の所定位置を定め、さらに、前記第１部と第２部の間にカップリングを備えて、該カップリングの第１位置では、前記電気駆動部を介して前記第１部と第２部を接続させて、前記駆動部を用いた駆動により相対的に回転可能にし、かつ、第２位置では、前記駆動部を介して前記第１部と第２部を接続させず、手動により相対的に回転可能にし、さらに、前記第１と第２のヒンジ部に補助ストッパを備えて、第２の、反対の回転方向で所定位置を定めて、前記補助ストッパは、前記駆動部により相対的に調整可能であって、前記第２方向で前記ヒンジ部の回転移動の駆動を防ぐ第１位置から、前記第２方向で前記ヒンジ部の回転移動の駆動を可能にする第２位置まで調整可能であることを特徴とするヒンジ作動装置。
2. 前記補助ストッパの少なくとも一つは、前記ヒンジ部上で、スライド可能又は回転可能に配置されることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ作動装置。
3. 前記第１と第２位置の間で、前記補助ストッパの少なくとも一つを調整するように、作用カムを支持する駆動エレメントを前記駆動部に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒンジ作動装置。
4. 前記第１と第２位置の間で、前記補助ストッパは、ばねの作用を受けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒンジ作動装置。
5. 前記第１と第２位置の間で、前記補助ストッパの少なくとも一つの案内を制限するガイドトラックを前記駆動部に備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒンジ作動装置。
6. 前記第２方向で、前記所定位置から前記駆動部を回転移動するように駆動する時、まず、前記補助ストッパを前記第１位置から前記第２位置まで調整するように、前記駆動部を配置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のヒンジ作動装置。
   
   

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