JP2013511425A - 車両用のチルト動作可能なサンルーフ - Google Patents

Abstract

車両用サンルーフデバイスは、車両の屋根部の開口部を覆うパネルを有している。パネルは、開口部を開放するために水平方向に移動することができ、その後端部をベント位置まで上昇させるためにチルト動作することができる。パネルをチルト動作させるための駆動システムは、フロントおよびリアシューを有している。リアシューは、パネルの後端部に駆動力を付加することによりパネルをチルト動作させる。フロントシューは、上方に面する支持面および下方に面する支持面を有している。パネルに固定され、車両の前後方向に延在するブラケットは、フロントシューの下方に面する支持面および上方に面する支持面にそれぞれスライド動作可能に係合して配置された上方に面する軸受面および下方に面する軸受面を有している。支持面および軸受面は、パネルがチルト動作するときにパネルの仮想回動軸を定めるために配置されている。

Description

本発明は車両用サンルーフに関する。

車両のサンルーフは、米国特許第５，４８４，１８５号に開示されているように、複数の比較的小さな移動可能な閉鎖パネルを備えており、パネルがルーフパネルの開口部を覆うために平らになるように平行に配設されている。ルーフ開口部を開放するために、最後部のパネルで開始され、すべてのパネルが最後方の位置に達するまで、各パネルがその後端を上方にチルト動作させその前方のパネルからロック解除されて後方に移動する。すべてのパネルが最終位置に達したとき、パネルは、通常、ルーフ開口部の上に角度を付けられた姿勢で互いに平行に積み重ねられる。各パネルは、ルーフパネル開口部の上の高さに位置する仮想軸の周りに回動される。パネルが互いに順次横たわり、パネル間のクリアランス（間隙）が視覚的目的のために最小化されるため、回動軸のこの配置は、回動するパネル前端の下方および前方への移動を妨げ、回動中のパネルの前端およびその前方のパネルと、その下方の支持部品との衝突を回避するために必要である。パネルの前端の上に直接位置した回動軸で、回転中の前端の前方および下方へのいかなる移動も排除され得る。

回転軸は、閉鎖パネルの前端の上に位置しているものの、軸受（bearing）構造は多くの欠点を有している。回動軸受および回動軸受セグメント形状の軸受構造は、比較的大きな長手方向の寸法を有しており、パネル端の前部に適切に配置されている。各パネルは、通常、その後端で支持されないため、パネルの重量を支持するために軸受セグメントを大きくする必要がある。マルチパネルの屋根部の場合、このことは、回動するパネルの前側のパネル近傍に開放空間（open
space）が形成される事実のため容認され得る。従来の単一パネルの屋根部の場合、パネル前側の空間は、通常、ルーフパネルの下方シーリングフランジ、しまい込まれた（stowed）エアデフレクタ、フロントフレームおよびＡ−ピラー排水孔／管、そしてサンルーフが車両の前部から駆動されるとすればケーブルガイドパイプ等の多くの部品で占有される。通常、回動軸受が基礎を置くようないかなる垂直方向の支持体もない。機能性部品は、通常、従来の単一パネルのサンルーフに適合するために、移動可能なパネルの外形内に位置する必要がある。

多くの車両製造者には、閉鎖パネルの中央部を押す上方への駆動力、そして部分的に軸受構造に道づけられる駆動力のための強度要求がある。このデバイスでは、回動軸受形状が、高性能樹脂インジェクションまたはキャストメタルにより製造されることが必要でもある。いずれの場合も、通常の樹脂インジェクションもしくは打ち抜きメタルの部品、または、打ち抜きとインジェクションとの組み合わせ部品を越える追加割り増しコストが必要となる。

また、従来技術の教示するところでは、部品の統合によりシステムが単純化され得る。特に、プレートキャリア、回動軸受セグメントおよびガイドピンのアセンブリは、従来のサンルーフシステム用に１つの部品に統合され得る。

米国特許第６，３９０，５４５号に開示されたサンルーフでは、車両のルーフパネル開口部を覆う閉鎖（closed）位置から、車両のルーフパネルの下側で車両のヘッドライナ（headliner）の上側に位置する空間内で下げられた（lowered）開放位置まで、水平方向にスライド動作する。閉じられた被覆位置では、サンルーフのガラスパネルが閉鎖位置から一組の換気（ventilation）用のチルト動作位置まで上方に回転可能であり、パネルが下げられた開放位置へスライド動作することを可能とするために閉鎖位置に戻すことができる。このサンルーフの回転を生じさせる部品は、ブラケット、従動シュー、回動ピン、並びに、下げられた位置、閉鎖位置およびチルト動作位置を通じてサンルーフの回転に影響するガイドブロックを含んでいる。接続プロセスはピンをブラケットおよび従動シューに連結することが必要とされ、このピンがサンルーフシステム用の回転軸となる。ガイドブロックは、通常、ファスナや締まりばめによりガイドレールに固定されており、ブラケットに固定されたピンと係合する開放スロットを有している。操作中、ブラケットピンは、下げられた（開放）位置、閉鎖位置、チルト動作位置においてのみガイドブロックのスロットと係合する。プッシュプル型ケーブルの駆動力は、ブラケット、ブラケットピン、並びに、ブラケットの回転、それゆえ、下げられた位置、閉鎖位置、チルト動作位置を通じたガラスパネルの回転を許容する固定されたガイドブロックを通じて伝達される。

米国特許第６，３９０，５４５号に開示された機構におけるサンルーフのチルト動作の回転軸がルーフパネル開口部の下側のプレーンウェル（plane well）に位置しているときは、フロントおよびリアパネルのシール位置の半径長さが、ルーフパネル開口部と関連して、重要な前方／後方の部品の移動を考慮している。固定されたガイドブロックが使用されるときは、下げられた位置、閉鎖位置、比較的大きくなり得るチルト動作位置の間、特に閉鎖位置および下げられた位置の間で移動可能なフロントガイドを有するサンルーフパネル回転軸の前方／後方の移動もある。この前方／後方の移動は、サンルーフ回転中のサンルーフパネルのシールにおける過剰圧縮の結果となり得る。そのような過剰圧縮は、摩擦ノイズや、過剰圧縮されたシールの摩擦が解消されるときの打撃ノイズ等の不要なノイズをもたらし、閉鎖位置から下げられた位置まで回転するときにルーフパネル開口部へ出ていくこととなる。従来技術は、静止したガイドレール上に回動軸を上昇させることでこの過剰圧縮を低減するための方法を示している。しかしながら、このタイプの対応策は、接続ピンや他の軸受面により回動軸を創設するための追加プロセスを要求するものであり、それゆえ、その高さがサンルーフ部品の形状、および、軸受領域の周囲で有効な収納スペースに制限される。

米国特許第６，８１７，６５８号に開示されたサンルーフデバイスは、車両のルーフパネル開口部における閉じられた被覆位置から、車両のルーフパネルの下側で車両のヘッドライナの上側の空間に位置する下げられた開放位置までスライド動作する。閉じられた被覆位置から、サンルーフのガラスパネルは、換気のためにチルト動作位置まで上方に回転することができ、屋根部の開口部を開放するために下げられた位置まで滑り降りることができる。このサンルーフの回転−生成部品は、側板、フロントガイドおよび回動ピンを有している。接続プロセスでは、ピンを側板およびフロントガイドに連結することが必要とされ、このピンがサンルーフシステム用の回転軸となる。このシステムでは、フロントガイドがロック機構のために回転中は固定されている。システムは、下げられた（開放）位置、閉鎖位置およびチルト動作位置にある間はロックされている。プッシュプル型ケーブルの駆動力は、側板および固定されたフロントガイドを通じて伝達され、そして、ブラケットの回転を許容し、それゆえ下げられた位置、閉鎖位置およびチルト動作位置を通じてガラスパネルの回転を許容する。上述したように、サンルーフのチルト動作の回転軸がルーフパネル開口部の下側のプレーンウェルに位置しているときは、フロントおよびリアパネルのシール位置の半径長さが、ルーフパネル開口部と関連して、重要な前方／後方の部品の移動を考慮している。

また、米国特許第６，８１７，６５８号は、静止したガイドレール上に回動軸を上昇させることにより、この過剰圧縮を低減するための方法を開示している。しかしながら、米国特許第６，３９０，５４５号とあわせて上述したように、このタイプの対応策は、連結ピンや他の軸受面により回動軸を創設するための追加プロセスを要求するものであり、それゆえ、その高さがサンルーフ部品の形状、および、軸受領域の周囲で有効な収納スペースに制限される。このサンルーフデバイスの回転中における固定されたフロントガイドの特性のために、サンルーフ回転軸の前方／後方の移動が排除される。

車両用サンルーフデバイスは、車両の屋根部における開口部を覆うパネルを備えている。パネルは、前端部および後端部を有しており、後端部を閉鎖位置から少なくとも１つのベント位置まで上昇させるためにチルト動作可能であり、パネルをチルト動作させるための駆動システムを備えている。駆動システムは、前端部に対して相対的に後端部をそれぞれ上昇または下降させるために、パネルの後端部に上方への駆動力または下方への駆動力を選択的に付加することによりパネルをチルト動作させるための駆動力付加機構を備えている。支持体は、ブラケットの前端部に近接して屋根部の上に配置されており、上方に面する支持面および下方に面する支持面を有している。ブラケットは、パネルに固定されており、車両の前後方向に延在している。ブラケットは、パネルがチルト動作するときにパネルの仮想回動軸を定めるために、下方に面する支持面および上方に面する支持面にそれぞれスライド動作可能に係合して配設された上方に面する軸受面および下方に面する軸受面を有している。

このような配置は、サンルーフパネルに、有形ファスナや接続プロセスを要することなく、仮想軸の周りに回転することを許容する。この配置が有形ファスナや接続を有しておらず、このためブラケットやガイドシューでのファスナや接続ホールにより制限されないため、仮想軸は、実際に接触するブラケットおよびガイドシューから、長手方向および垂直方向の両方に間隔をあけることができる。軸は、閉鎖位置およびチルト動作位置間の回転中にシールの過剰圧縮を回避するために、閉鎖パネルおよびシールの回転軌跡が最適化されるような位置に位置することができる。このため、シールおよびルーフパネル開口部による不要なノイズが排除される。

他の態様では、駆動力付加機構が、通常ブラケットの後部を支持する移動可能なシューを有しており、前部支持構造が米国特許第５，４８４，１８５号に示されているように強健であることを要しない。軸受面は、オフセットされ移動可能なパネルの外形内で移動されうる。オフセットされた軸受面により使用される長手方向および垂直方向の空間が減少し、このためサンルーフのサイズが低減し、これにより車両内装空間の容積が増大する。さらに、このデバイスは部品の統合／削減を考慮し、ブラケットおよびガイドシューの形状および配置による低コストのスチール／樹脂の組み合わせを適用する。

本発明の車両用サンルーフデバイスが適用された車両の平面図である。 図１の車両用サンルーフデバイスに使用される駆動機構の等角投影図である。 図１の車両用サンルーフデバイスに使用される駆動機構の平面図である。 パネルの閉じられた被覆位置における図２の駆動機構の側面図である。 パネルの部分的なチルト動作位置における図２の駆動機構の側面図である。 パネルの完全なチルト動作位置における図２の駆動機構の側面図である。 ブラケットの閉鎖位置における図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う回転デバイスの断面図である。 ブラケットの部分的なチルト動作位置における図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う回転デバイスの断面図である。 ブラケットの完全なチルト動作位置における図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う回転デバイスの断面図である。

図１は、本発明の実施形態の車両用サンルーフシステムおよび駆動機構を示す平面図である。システムは、車両の屋根部に形成された開口部２を閉鎖または開放するために車両の前後方向に実質的に水平方向に移動可能な閉鎖パネル３を有している。一体式排水溝（integral drip channels）を有する一対の長手方向のガイドレール４は、移動可能な閉鎖パネル３を支持するために前／後方向で開口部２の両サイドにそれぞれ沿って配設されており、移動可能で横方向に延在する雨水溝（rain
channel）６は、閉鎖パネル３の後端に固着されている。駆動機構５は、説明されるように、換気を促進するために、閉鎖位置および開放位置間でパネル３を実質的に水平方向にスライド動作させ、閉じられた被覆位置からチルト動作した被覆位置へパネルの後端を上方にチルト動作させるために、プッシュプル型ケーブル８が連結されている。

一体式排水溝を有するフロントフレーム１０は、ガイドレール４に直角に連係されており、閉鎖パネル３の前端に沿って延在している。作動（actuating）デバイス７は、フロントフレーム１０に連結されており、プッシュプル型ケーブル８を介して駆動機構５に係合している。プッシュプル型ケーブル８は、連結したガイドパイプ９によりフロントフレーム１０を通じ、ガイドレール４を通じて案内されている。

閉じられた被覆位置におけるパネル３とともに、作動デバイス７は、固定された屋根部１の開口部２を開放するためにパネル３を後方へスライド動作させるか、パネルの後端を開口部２の上のベント位置まで上方にチルト動作させるために、第１および第２の方向のいずれにも駆動され得る。

駆動機構５の詳細は、図２〜図６に示されている。わかりやすくするために、サンルーフの右側のみが示されている。左側は、示された側の鏡像であると想定される。駆動機構５は、長手方向にスライド動作し、ガイドレール４により垂直方向および横方向に支持される。駆動機構５は、ブラケット１１、従動シュー１２および駆動シュー１５を有している。ブラケット１１は、車両の前後方向に延在しており、移動可能な閉鎖パネル３の一側に従来のファスナにより連係している。ブラケット１１は、前後長さに沿って延在するガイドフィン１１ａおよび横方向のガイドピン１１ｂを有している。ガイドフィン１１ａは、その長さに沿って、垂直方向に間隔をあけて配設された３つの部分、上部１１ａ’、中間部１１ａ’’および下部１１ａ’’’を有しており、上部１１ａ’でブラケット１１の後端に最も近接して配置されている。また、ブラケットは、上方に面する円筒凹状を呈する曲面状の軸受面１１ｃ’、および、下方に面する円筒凸状を呈する曲面状の支持面１１ｃ’’を有し前方に突出するアーム１１ｃを有している（図７〜図９参照）。アーム１１ｃは、従動シュー１２の２つの支持要素材１２ａ、１２ｂの上方および下方に面する突出した曲面状の支持面の間に位置している。また、従動シューは、ブラケットのガイドピン１１ｂがスライド動作するように移動可能な曲面状のスロット１２ｃを有している（図４〜図６参照）。一方における支持要素材１２ａ、１２ｂおよびアーム１１ｃ間の係合、並びに、他方におけるピン１１ｂおよびスロット１２ｃ間の係合は、説明されるように、ブラケット１１の回動移動を案内する。

ブラケット１１の後部は、駆動シュー１５により運ばれた上側および下側軸受ピン１５ａ、１５ｂ間にスライド動作するように支持されたフィン１１ａとともに、駆動シュー１５に支持されている。駆動シュー１５はケーブル８に連結されており、駆動シュー１５およびブラケット１１の長手方向の位置がプッシュプル型ケーブル８により制限されている。

図４〜図６のそれぞれ、および、図７〜図９のそれぞれは、ブラケット１１、従ってパネル３の３つの主要な回転位置、すなわち、閉じられた被覆位置（図４および図７）、部分的にチルト動作した被覆位置（図５および図８）および完全にチルト動作した被覆位置（図６および図９）を示している。

図２、図５および図８は、部分的にチルト動作した位置、すなわち、部分的なベント位置を示しており、駆動シュー１５がプッシュプル型ケーブル８によりパネルの閉鎖位置から僅かに前方へ駆動されている。このようにすることで、軸受ピン１５ａ、１５ｂは、フィン１１ａの上部１１ａ’との係合から外れ、中間部１１ｂ’’との係合に移動する。このため、軸受ピン１５ａ、１５ｂは、ブラケットの後部に上方への駆動力を与え、アーム１１ｃ上の上部および下部軸受面１１ｃ’、１１ｃ’’と、従動シュー１２上のそれぞれの支持面１２ａ、１２ｂとの間の接触により創設された仮想回動軸Ａ（図７）の周囲でブラケットをチルト動作させる。回動するための更なる支持体は、従動シュー１２上で提供された曲面状のスロット１２ｃ内でのブラケットガイドピン１１ｂの係合により提供される。

図６および図９は、駆動シュー１５がフィン１１ａの中間部１１ａ’’との係合から外れ、下部１１ａ’’’との係合に更に前方に移動した後におけるブラケット１１およびパネル３の完全にチルト動作した位置を表している。従って、軸受ピン１５ａ、１５ｂは、軸受要素材１２ａ、１２ｂおよびアーム１１ｃにより定められた仮想回動軸Ａの周囲で、ブラケット１１およびパネル３の後端を更に上方に回動させる。

そして、ケーブル１８および駆動シュー１５を図６の位置から後方に移動させるために作動デバイスを反対方向に操作することにより、軸受ピン１５ａ、１５ｂは、それらがフィン１１ａの中間部１１ａ’’、そして、上部１１ａ’に移動するように、ブラケット１１に下方への回動動作を与える。従って、ブラケット１１およびパネル３は、図４の閉鎖位置に向かって下方に向きを変えられる。

パネル３が閉鎖位置にあるときは（図４）、ブラケットを後方（図４の右）に移動させる方向に起動（activating）デバイスを操作することにより、パネル３が開放位置にスライド動作され得る。駆動シューは、起動デバイス７が如何に長く操作されるかに依存して、開口部２を部分的にまたは完全に開放するためにパネル３とともに、ブラケット１１および従動シュー１２を後方に引っ張る。

軸受面１１ｃ’、１１ｃ’’および支持面１２ａ、１２ｂは、チルト動作中に静止したままの仮想回動軸を定めるために配置されることが好ましい。これに代えて、配置を、チルト動作中に仮想回動軸が垂直方向（上方／下方）に移動するように（すなわち、瞬時の回動軸）することができる。

また、米国特許第６，３９０，５４５号（その開示が参照としてここに組み込まれている）に６、６０、６１で開示されており、チルト動作したベント位置のいずれでも、ブラケット１１およびパネル３が開放位置にスライド動作されることを回避し、また、被覆位置以外でもブラケットおよびパネルがベント位置にチルト動作されることを回避するものと同様のチェック機構（不図示）を装置が有するようにすることが好ましい。

仮想回動軸の創設は、ブラケット１１および従動シュー１２がピンや他の連結手段により相互に連結していないことを意味しており、ブラケット１１がその周囲を回転すべき有形の軸があるわけではない。

改良された制震機構の好適な態様について説明したが、改良の精神から逸脱することなく、当業者により変形や変更がなされてもよく、以下の特許請求の範囲がそのような変形や変更をカバーすることを意味するものである。

Claims (15)

1. 車両用サンルーフデバイスにおいて、
   前記車両の屋根部における開口部を覆うパネルであって、前端部および後端部を有するとともに、前記後端部を閉鎖（closed）位置から少なくとも１つのベント（venting）位置まで上昇させるためにチルト動作可能（tiltable）なパネルと、
   前記パネルをチルト動作させるための駆動システムと、を備え、前記駆動システムは、
   前記前端部に対して相対的に前記後端部をそれぞれ上昇または下降させるために、前記パネルの後端部に上方への駆動力または下方への駆動力を選択的に付加することにより前記パネルをチルト動作させるための駆動力付加機構と、
   前記前端部でのブラケットに近接して前記屋根部の上に配置され、上方に面する支持面および下方に面する支持面を有する支持体と、
   前記パネルに固定され前記車両の前後方向に延在するブラケットであって、前記パネルがチルト動作するときに該パネルの仮想回動軸を定めるために、前記下方に面する支持面および前記上方に面する支持面にそれぞれスライド動作可能（slidably）に係合して配設された上方に面する軸受面および下方に面する軸受面を有するブラケットと、を有することを特徴とするデバイス。
2. 前記上方に面する軸受面が実質的に円筒凹状を呈しており、前記下方に面する軸受面が実質的に円筒凸状を呈していることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. 前記ブラケットの前記上方および下方に面する軸受面は、前記ブラケットの前端から突出するアーム上に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
4. 前記支持体は前記パネルのチルト動作中に静止したまま残るように配置された第１のシューを有しており、前記駆動力付加機構は、前記第１のシューから水平方向に間隔をあけるとともに、前記ブラケット上に配置された従動構造に係合して配置され、前記パネルの後端部を上方または下方に置き換えるために前記第１のシューに対して相対的に水平方向に移動可能な第２のシューを有することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
5. 前記従動構造は、前記ブラケットに沿う長手方向に延在するとともに前記移動可能なシューの上側および下側ガイドピンにそれぞれ係合するフィンの上面および下面により定められており、前記フィンは、前記パネルのチルト動作のそれぞれの角度を生じさせるために垂直方向に間隔をあけて配設された部分を有することを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
6. 前記駆動システムは、起動（activating）デバイスおよび前記第２のシューに連係したプッシュプル型ケーブルを更に有することを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
7. 前記ブラケットをそのチルト動作時に案内するために前記第１のシューおよび前記ブラケット間のピン−スロット連係を更に有することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
8. 前記仮想回動軸の位置は、前記パネルのチルト動作時に静止したまま残ることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
9. 前記仮想回動軸の位置は、前記パネルのチルト動作時に垂直方向に移動することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
10. 前記駆動力付加機構は、前記パネルが前記開口部を開放するために実質的に水平方向に移動するための駆動力を付加するために作動可能であることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
11. 車両用サンルーフデバイスにおいて、
    前記車両の屋根部における開口部を覆う被覆（covering）位置と、前記開口部を開放する開放（uncovering）位置との間を実質的に水平方向に移動可能なパネルであって、前端部および後端部を有するとともに、前記後端部を閉鎖位置から少なくとも１つのベント位置まで上昇させるために前記被覆位置でチルト動作可能なパネルと、
    前記パネルをチルト動作させるための駆動システムと、を備え、前記駆動システムは、
    前記屋根部の上に載置された起動デバイスと、
    前記パネルに固着され前記車両の前後方向に延在するブラケットであって、前記ブラケットの前端に近接し実質的に円筒凹状を呈し上方に面する軸受面および実質的に円筒凸状を呈し下方に面する軸受面を有するブラケットと、
    前記ブラケットの前端部に近接して配置されており、前記下方に面する軸受面および前記上方に面する軸受面にそれぞれ係合しそれらの移動とともに相対的にスライド動作するための上方に面する支持面および下方に面する支持面を有する第１のシューと、
    前記第１のシューの後方で前記屋根部の上に配置されるとともにプッシュプル型ケーブルで前記起動デバイスに連係しており、それにより、前記上方および下方に面する軸受面ならびに前記下方および上方に面する支持面により定められた仮想回動軸の周囲で前記パネルを前記閉じられた被覆位置からチルト動作させるために前記ブラケットの従動構造に上方への駆動力を付加するために、第１の水平方向に前記第１のシューに対して相対的に移動可能となる第２のシューと、を備え、前記第２のシューは、前記パネルを前記閉じられた被覆位置から前記開放位置に移動させるために、前記パネルが前記閉じられた被覆位置にあるときに第２の水平方向に前記プッシュプル型ケーブルで移動可能となることを特徴とするデバイス。
12. 前記仮想回動軸の位置は、前記パネルのチルト動作時に静止したまま残ることを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
13. 前記仮想回動軸の位置は、前記パネルのチルト動作時に垂直方向に移動することを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
14. 前記ブラケットの従動構造は、前記ブラケットに沿う長手方向に延在するとともに前記第２のシューの上側および下側ガイドピンにそれぞれ係合するフィンの上面および下面により定められており、前記フィンは、前記パネルのチルト動作の異なる角度を定める垂直方向に間隔をあけて配設された部分を有することを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
15. 前記ブラケットの前記上方および下方に面する軸受面は、前記ブラケットの前端から前方に突出するアーム上に形成されたことを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。

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