JP2011102120A

JP2011102120A - コンバーチブル型自動車のルーフ構造体

Info

Publication number: JP2011102120A
Application number: JP2011011822A
Authority: JP
Inventors: Thomas Schuett; トーマス・シュット; Stefan Miklosi; シュテファン・ミクロシ
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2011-05-26
Also published as: DE19932503C2; DE50013998D1; JP2001063372A; JP4771577B2; EP1068972A2; US6425620B1; EP1068972B1; EP1068972A3; DE19932503A1

Abstract

【課題】ルーフ構造体が多機能であり、折り畳まれるルーフ構造体が折り畳んだ状態でわずかな荷物室スペースしか必要としない、固定されたルーフ要素と固定された後部要素とを備えたコンバーチブル型自動車用のルーフ構造体を提供する。
【解決手段】コンバーチブル型自動車用のルーフ構造体は、固定されたルーフ要素３と、後部窓部３１を有する固定された後部要素５と、自動車の後部範囲に配置された、ルーフ構造体１を収容するためのコンバーチブルトップケース１６と、ルーフ構造体１を開閉するための強制制御機構１４と、を備えている。後部要素５はＵ字状のフレーム２３を備え、このフレームは後方下側の横材２５と側方の２個のＣピラー２９とを備え、後部ガラス３１の後方下側の縁部はガラス揺動軸３３を介して後部要素５の下側の横材２５に揺動可能に枢着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定されたルーフ要素と、後部窓部を有する固定された後部要素とを備えたコンバーチブル型自動車用のルーフ構造体に関する。

ドイツ連邦共和国特許第１９７５１６６０号報は、固定されたルーフ部分と、固定された後部窓部の横に配置された後部ピラー（Ｃピラー）が車体固定の強制制御装置を介して折り畳まれ、かつ後部範囲に積込み可能であるルーフ構造体を備えた自動車を開示している。後部窓部は中央側方の部分がそれぞれレバーを介してＣピラーに連結されている。Ｃピラーはルーフ要素を車体に連結する主アームと共に、複数のヒンジを有する強制制御装置を形成している。後部窓部を支持するレバーと、主アームとの間には、強制案内レバーが枢着配置されている。ルーフ構造体が後側のコンバーチブルトップケース内に後方へ揺動させられると、ルーフ要素の内面はＣピラーの内面の方に折り畳まれる。この場合、後部窓部は強制案内レバーと後部窓部を支持するレバーを介して、ルーフ要素の下方に揺動させられ、ルーフ要素の湾曲が後部窓部の湾曲と等しくなる。

ルーフ要素と後部窓部とが同じ方向に湾曲していることにより、折り畳まれたルーフ構造体をコンバーチブルトップケース内に省スペース的に収納することができる。しかし、そのために必要な強制制御機構は非常に複雑である。更に、後部窓部は中央の部分だけが２本のレバーを介して側方で保持されるので、後部窓部が特にルーフ構造体を閉じたときに目標位置に密封保持できるようにするためには、この構造体をきわめて頑丈に、ひいては重く形成しなければならない。後部窓部の揺動がルーフ構造体全体の運動と関連して行われるので、この構造体はフレキシブルがない。

そこで、本発明の根底をなす課題は、ルーフ構造体が多機能であり、折り畳まれるルーフ構造体が折り畳んだ状態でわずかな荷物室スペースしか必要としない、固定されたルーフ要素と、固定された後部要素とを備えた冒頭に述べた種類のコンバーチブル型自動車用のルーフ構造体を提供することである。

この課題は、固定されたルーフ要素と、後部窓部を有する固定された後部要素と、自動車の後部範囲に配置された、ルーフ構造体を収容するためのコンバーチブルトップケースと、ルーフ構造体を開閉するための強制制御機構とを備えた、コンバーチブル型自動車のためのルーフ構造体において、後部要素がＵ字状のフレームを備え、このフレームが後方下側の横材と、側方の２本のＣピラーを備え、後部窓部の後方下側の縁部が窓部揺動軸を介して後部要素の下側の横材に揺動可能に枢着されていることによって解決される。

ルーフ構造体が閉じているときに、後部窓部はその上側の横方向縁部が窓部揺動軸回りに自動車の室内に揺動可能であり、ルーフ要素の後側の横方向縁部と後部窓部の上側の横方向縁部との間に隙間を形成することができる。従って、車室は簡単にかつ強制しないで通気または排気可能である。

ルーフ構造体が折り畳まれ、ルーフ要素の凹形の側が後部窓部要素（後部窓部）の凹形の側に向き合い、同時にトランクとしての働きをする後側の荷物室内に収納されると、凹形の側が向き合う部品のために必要な大きなスペースは、Ｕ字状のフレームに保持された後部窓部が窓部揺動軸の回りにルーフ要素の方に揺動することにより、大幅に小さくなる。これにより、ルーフ構造体の開閉のための強制制御のために、構造が簡単な機構が使用可能である。更に、後部窓部を揺動させることにより、折り畳まれたルーフ構造体のために必要なスペースが小さくなる。この構造体が、同時にトランクとしての働きをするコンバーチブルトップケースと共に使用されると、トランクの積載および荷下ろしのためのアクセスが非常に容易になる。なぜなら、邪魔になる後部窓部が揺動しているからである。

室内の換気を補助するために、ルーフ構造体が閉じた状態で後部窓部を揺動させるときに、後部窓部の揺動運動がルーフ構造体の開放運動と無関係に行われると有利である。ルーフ構造体が開放すると、後部窓部の揺動運動はルーフ構造体の開放運動と同期して行うことができる。

従って、前述のルーフ構造体は、折畳み状態でわずかな荷物室スペースしか必要としない多機能な解決策である。

他の有利な実施形は従属請求項に記載されている。

好ましい実施形では、Ｕ字状のフレームの外周に沿って延び半径方向内側に突出するシールが設けられ、後部窓部が閉じているときに、後部窓部の外面がこのシールに押し付けられている。押し付けは好ましくは、トグルレバー機構によって行われる。このトグルレバー機構はＣピラーと後部窓部の側方の端部分の間に設けられている。トグルレバー機構によって、後部窓部は閉じた位置と、いろいろな揺動位置を占めることができる。

ルーフ構造体が閉じられ、後部窓部が揺動していないコンバーチブル型自動車の後部範囲の側面図である。ルーフ構造体が閉じられ、後部窓部が揺動しているコンバーチブル型自動車の後部範囲の側面図である。ルーフ構造体が開放され、後部窓部が揺動しているコンバーチブル型自動車の後部範囲の側面図である。

次に、図に基づいて本発明の有利な実施の形態を詳しく説明する。

図１〜３にはそれぞれ、コンバーチブル型自動車（キャブリオレ型自動車）の一部が側面図で示してある。この場合、図において左側に自動車の前端があり、右側に後端がある。

図１において、自動車はコンバーチブルトップとして形成されたルーフ構造体１を備えている。このルーフ構造体１は、風防窓（図示していない）の上側の横縁に取り外し可能に固定されかつ閉状態（図１）でほぼ水平に配置された固定のルーフ要素３と、後方に向けて傾斜配置された固定の後部要素５とからなっている。この後部要素５は、ルーフ要素３の後側の端部分４と後部要素５の上側の端部分６に隣接するところで、上側の揺動軸７を介してルーフ要素３に枢着されている。このルーフ構造体１は、後部要素５の下側の端部分９に隣接するところで、後側の揺動軸１５を介して車体１３に枢着されている。ルーフ構造体１は強制制御機構１４（概略的に示してある）によって、閉状態（図１または図２）から開状態（図３）に移行可能であり、かつ逆に移行可能である。

後部要素５の後方下側の端部分９には、ほぼ水平に配置されたトランクリッド１１が接続している。このトランクリッド１１は、自動車後端に、垂直な部分１２を備えている（図３参照）。トランクリッド１１は、後側の回転軸１９（図３に概略的に示してある）の回りに後方上側に揺動可能である。それによって、コンバーチブルトップケース１６としての働きをするトランクリッド１１の下方の荷物室内に、ルーフ構造体１を折畳んで積み込むことができる。トランクリッド１１は、前側の回転軸２１（概略的に示してある）の回りに前方上側に揺動可能であり、それによってトランク１７として使用可能な荷物室に積載のためにアクセス可能である。

後部要素５は、Ｕ字状のフレーム２３を備えている。このフレーム２３は、後部要素５の下側後方の端部分９内に配置された横材２５と、それぞれ横材２５の側方に配置された前方上側に延びるＣピラー２９とを備えている。固定された後部窓部３１はＵ字状フレーム２３に収容され、横材２５に対して平行に延びる窓部揺動軸３３を介して横材２５に枢着されている。Ｕ字状フレーム２３の外面には、周方向におよび半径方向内側に延びるシール３５（概略的に示してある）が配置されている。このシール３５には、後部窓部３１の外面の縁範囲が密封接触している。ルーフ要素３の後端部分には、横方向に延びかつＵ字状フレーム２３のＵ字状切欠きに対して半径方向に延びる上側のシール３７（概略的に示してある）が配置されている。このシール３７には、後部窓部３１の上側の縁範囲の外面が接触している。

両側において、後部窓部３１の側方の縁部の中央部分とＣピラー２９の間にはそれぞれ、運動機構３９が設けられている。この運動機構３９によって、後部窓部３１は窓部揺動軸３３の回りに、好ましくは室内の方に揺動可能である。運動機構３９によって、後部窓部３１はその閉状態で周方向に延びるシール３５と上側のシール３７に押し付け可能であるかまたは選択的に、異なる開位置（図２，３参照）に移動し、この開位置に保持可能である。その際、運動機構３９は、ルーフ構造体１を開閉するための強制制御機構１４に依存しないであるいは強制制御機構１４に依存してまたは強制制御機構１４と同期して作動可能である。本実施の形態では、運動機構３９として、トグルレバー機構４１が後部窓部３１とＣピラー２９の間に設けられている。

次に、図１に基づいてこのトルクレバー機構４１について詳しく説明する。図１において、トグルレバー機構４１は、後部窓部３１が閉じているときの位置にある。操作レバー４３は、一方の端側４５が第１のヒンジ４９を介してＣピラー２９に支承され、他方の端側４７が第１の直線ガイド５１を介して後部窓部３１に連結されている。この第１の直線ガイド５１は、後部窓部３１に対してほぼ平行に延びかつ後部窓部３１に固定された第１の案内路５３を備えている。丸いピン５５がこの案内路５３内で回転可能であり、かつ案内路５３に沿って摺動可能に案内されている。ピン５５は、操作レバー４３の他方の端側４７に連結されている。操作レバー４３は、その一方の端側４５から出発して、角度をなして配置された突出部分５７を有する。この突出部分５７には、第２のヒンジ５９が設けられている。その際、第１のヒンジ４９とピン５５と第２のヒンジ５９は、ほぼ等辺三角形を形成している。制御レバー６１は、その一方の端側６３が第２のヒンジ５９を介して操作レバー４３に連結され、他方の端側６５がＣピラー２９に固定された第２の直線ガイド６７に連結されている。この第２の直線ガイド６７は、第１の直線ガイド５１に対してほぼ平行に配置された第２の案内路６９を有する。この案内路６９内でスライダ７１が案内されている。このスライダ７１は、第３のヒンジ７３を介して制御レバー６１の他方の端側６５に連結されている。ガイドピン７５が第３のヒンジ７３に隣接して（図１の位置において）、第２の案内路６９の上側に配置されている。制御レバー６１は湾曲した長溝状案内路７７を備えている。スライダ７１が第２の案内路６９に沿って移動するときに、ガイドピン７５がこの長溝状案内路７７に係合する。長溝状案内路７７の曲率は、トグルレバー機構４１の運動時のガイドピン７５の移動路に一致し、制御レバー６１を付加的に支持する。長溝状案内路７７の上端は、端位置ストッパー７９としての働きをする。

第１のヒンジ４９は図１に示した位置で、第２の案内路６９のほぼ直線的な延長線上において第２の案内路６９の斜め下方に配置されている。第２のヒンジ５９は、第１のヒンジ４９の上方において、第１の案内路５３の直線的な延長線上に、かつ第２の案内路６９に延長線に対してほぼ垂直に配置されている。ガイドピン７５は、第２の案内路６９内で第３のヒンジ７３の斜め上方に位置決めされている。スライダ７１は、ケース内を案内される可撓性のコイルを介して駆動され（図示していない）、第２の案内路６９に沿って往復運動する。

制御レバー６１と第２の直線ガイド６７を介して操作レバー４３を駆動する代わりに、操作レバー４３はウォーム歯車装置（図示していない）を介して直接操作可能である。このウォーム歯車装置は、操作レバー４３に固定されたウォームホイールと動力で駆動されるウォームを備えている。

運動機構３９としてトグルレバー機構４１の代わりに、例えば持上げスピンドル機構または油圧シリンダを、後部窓部とＣピラーの間に配置することができる。

次に、第１の機能、すなわちルーフ構造体１が閉じた図１に示す位置から、同様にルーフ構造体１が閉じているがしかし換気のための後部窓部３１が揺動した図２に示す位置への、ドグルレバー機構４１の運動経過について説明する。この運動のために、スライダ７１は図１に示す端位置から出発して、矢印８１方向に動かされる。図１に示す端位置では、後部窓部が閉じており、かつ周方向に延びるシール３５と上側のシール３７に押し付けられている。操作レバー４３が矢印８３方向に動かされる。この場合、ピン５５は第１の案内路５３に沿って移動する。この運動時に、ガイドピン７５は、発生する力を支持するために、長溝状案内路７７に係合する。後部窓部３１は、窓部揺動軸３３の回りに回転し、ルーフ要素３の後端部分４と後部窓部３１の上端部分の間の横方向に延びる隙間８５（図２）を開放する。コンバーチブル型自動車の室内はルーフ構造体１が閉じた状態で隙間８５を経て換気される。後部窓部３１の閉操作は逆の順序で行われる。

第２の機能、すなわちルーフ構造体１の開放運動と調和した、トグルレバー機構を介しての後部窓部３１の揺動運動について説明する。そのために先ず最初に、後部窓部３１は前述のように、図１に示す位置から、図２に示す中間位置に揺動させられる。トランク１７としての働きをするルーフ構造体１用コンバーチブルトップケース１６にアクセスできるようにするために、トランクリッド１１が、後側の回転軸１９回りに後方上側に揺動させられる。そして、ルーフ構造体１は強制制御機構１４を介して次のように折り畳まれる。すなわち、ルーフ要素３の凹形の内面が後部要素５の凹形の内面の方に向くようにルーフ要素３が折り畳まれ、そして後部要素５が後側の揺動軸１５回りに後方に向けて、開放したコンバーチブルトップケース１６内に揺動させられる。この状態で、スライダ７１が図３に示したその第２の端位置に達するまで、後部窓部３１は運動機構３９を介して更に窓部揺動軸３３回りに揺動させられる。そして、後部窓部３１の上端部分は、折り畳んだ状態にあるルーフ要素３の後端部分４に接触する。トランクリッド１１はコンバーチブルトップケース１６を閉じるまで、後側回転軸１９の回りに再び揺動させられる。ルーフ構造体１の閉操作は逆の順序で行われる。

この状態で、トランクリッド１１が前側の回転軸２１回りに上側前方に揺動させられると、折り畳まれたルーフ構造体１の収納によって狭くなっている荷物室１７は、残りの荷物室１７に積載するために積載隙間８７を経てアクセス可能である（図３）。この積載隙間８７は、窓部揺動軸３３回りに後部窓部３１を揺動させることによって大幅に拡大させられる。

１…ルーフ構造体、３…固定されたルーフ要素、４…ルーフ要素の後端部分、５…固定された後部要素、６…後部要素の上端部分、７…上側の揺動軸、９…後部要素の下端部分、１１…トランクリッド、１２…トランクリッドの垂直な部分、１３…車体、１４…強制制御機構、１５…後側の揺動軸、１６…コンバーチブルトップケース、１７…トランク、１９…トランクリッドの後側の回転軸、２１…トランクリッドの前側の回転軸、２３…Ｕ字状フレーム、２５…横材、２９…Ｃピラー、３１…後部窓部、３３…窓部揺動軸、３５…周方向のシール、３７…上側のシール、３９…運動機構、４１…トグルレバー機構、４３…操作レバー、４５…操作レバーの一方の端側、４７…操作レバーの他方の端側、４９…第１のヒンジ、５１…第１の直線ガイド、５３…第１の案内路、５５…ピン、５７…曲がった突出部分、５９…第２のヒンジ、６１…制御レバー、６３…制御レバーの一方の端側、６５…制御レバーの他方の端側、６７…第２の直線ガイド、６９…第２の案内路、７１…スライダ、７３…第３のヒンジ、７５…ガイドピン、７７…長溝状案内路、７９…端位置ストッパー、８１…矢印、８３…矢印、８５…換気隙間、８７…積載隙間、８８…車室

Claims

固定されたルーフ要素（３）と、後部窓部（３１）を有する固定された後部要素（５）と、自動車の後部範囲に配置された、ルーフ構造体（１）を収容するためのコンバーチブルトップケース（１６）と、前記ルーフ構造体（１）を開閉するための強制制御機構（１４）と、を備えた、コンバーチブル型自動車のためのルーフ構造体において、前記後部要素（５）がＵ字状のフレーム（２３）を備え、前記Ｕ字状のフレーム（２３）が後方下側の横材（２５）と側方の２本のＣピラー（２９）とを備え、前記後部窓部（３１）の後方下側の縁部が窓部揺動軸（３３）を介して前記後部要素（５）の前記下側の横材（２５）に揺動可能に枢着されていることを特徴とするルーフ構造体。
前記強制制御機構（１４）から独立した、前記後部窓部（３１）を揺動させるための運動機構（３９）が、前記Ｕ字状のフレーム（２３）と前記後部窓部（３１）との間に設けられていることを特徴とする請求項１記載のルーフ構造体。
前記後部要素（５）の上端部分（６）が上側の揺動軸（７）を介して前記ルーフ要素（３）の後側部分に枢着され、かつ前記後部要素（５）の後方下側部分（９）が後側の揺動軸（１５）を介して前記自動車の車体（１３）の後部範囲に枢着され、前記ルーフ構造体（１）の開放状態で、前記ルーフ要素（３）がその内面を前記後部要素（５）の内面に向けて折り畳まれ、前記後部要素（５）が前記後側の揺動軸（１５）の回りに後方に向けて前記コンバーチブルトップケース（１６）内に揺動していることを特徴とする請求項１または２記載のルーフ構造体。
前記ルーフ構造体（１）が閉じているときに、前記後部窓部（３１）がその閉位置から前記窓部揺動軸（３３）回りに車室（８８）の方に揺動可能であり、かつ前記ルーフ構造体（１）が折り畳まれて前記コンバーチブルトップケース（１６）内にあるときに、前記後部窓部（３１）が前記ルーフ要素（３）の後側部分（４）の方に揺動可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のルーフ構造体。
前記Ｕ字状のフレーム（２３）の外周に沿って延び半径方向内側に突出するシール（３５）が設けられ、前記窓部揺動軸（３３）が前記横材（２５）に対して平行に前記横材（２５）上に配置され、前記後部窓部（３１）の閉位置で、前記後部窓部（３１）の外面が前記シール（３５）に接触していることを特徴とする請求項２記載のルーフ構造体。
前記運動機構（３９）がトグルレバー機構（４１）を備え、このトグルレバー機構によって、前記後部窓部（３１）が閉位置に保持可能であり、かつ前記Ｕ字状のフレーム（２３）の外周に沿って延びる前記シール（３５）に押し付け可能であることを特徴とする請求項２または５記載のルーフ構造体。
前記トグルレバー機構（４１）が、操作レバー（４３）と制御レバー（６１）とを備え、前記操作レバー（４３）の一方の端側（４５）が第１のヒンジ（４９）を介して前記Ｃピラー（２９）に支承され、前記操作レバー（４３）の他方の端側（４７）が第１の直線ガイド（５１）を介して前記後部窓部（３１）に連結され、前記制御レバー（６１）の一方の端側（６３）が第２のヒンジ（５９）を介して前記操作レバー（４３）の中央部分に連結され、前記制御レバー（６１）の他方の端側（６５）が前記第１の直線ガイド（５１）に対してほぼ平行に前記Ｃピラー（２９）に配置された第２の直線ガイド（６７）に連結されていることを特徴とする請求項６記載のルーフ構造体。
前記コンバーチブルトップケース（１６）がトランク（１７）の一部によって形成され、折り畳まれた前記ルーフ構造体（１）を収納できるようにするために、前記トランク（１７）を覆うトランクリッド（１１）が、前記車体（１３）の後端部分に配置された後側の回転軸（１９）回りに後方上側に揺動可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のルーフ構造体。