JP3107840B2 - 開閉ルーフパネル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ルーフに設けられた
開口部を閉鎖するルーフパネルと、ルーフパネルをルー
フに固定するロック装置を備えたルーフパネル装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、実開昭６１−１４５０２６号公
報及び実開昭６２−３３１５号公報に示されるように、
折畳み自在の幌を設けたオープンカー（コンバーチブル
車）にルーフパネルを固定するロック装置は公知であ
る。このロック装置では、車体のルーフに設けられた開
口部をルーフパネルで閉塞し、このルーフパネルを車体
に対してロックするため、ルーフパネルの内面側に手動
操作可能なハンドルを設け、ハンドルの操作に連動させ
て、車体側に固定されたストライカにフックレバーを係
合させる。雨水に対する所要のシール性を確保し不正侵
入を防止するため、ロック機構のハンドルを操作するこ
とによりルーフパネルと車体との間に設けられたウエザ
ーストリップを変形させて、ルーフパネルを車体側に十
分な押圧力で閉鎖する。そのため、ハンドルの操作力を
倍加するトグル機構を設け、ウエザーストリップ等のシ
ール部材を閉塞時に強圧して、ルーフパネルを強固に密
着させる。トグル機構は、ハンドル及びフックレバーを
含む他の幾つかのリンク部材を互いに連続して、ハンド
ルの操作力を増大させてフックレバーをストライカに係
合させ、変形されたシール部材の反力でルーフパネルを
シール部材に密着させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トグル
機構を有するロック装置では、車体側にルーフパネルを
閉塞して所要のシール性を確保し、強固に閉塞するには
大きな操作力でハンドルを操作する必要がある。従っ
て、この発明の目的は、適度なハンドルの操作力により
ルーフパネルを閉鎖できる開閉ルーフパネル装置を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明による開閉ルー
フパネル装置は、ルーフパネル(2)の内側面に固定され
たベース(11)と、固定ヒンジピン(12)を介してベース(1
1)に支持されかつロック位置及びアンロック位置間で回
動可能なハンドル(13)と、ハンドル(13)の固定ヒンジピ
ン(12)上に回転自在に支持されたギア(14)と、舌片部(1
5b)が先端に設けられかつギア(14)の回動に伴い摺動可
能にベース(11)に支持されたスライダ(15)と、車体の開
口部に固定されかつスライダ(15)の舌片部(15b)が係脱
する係止受部(16a)を有するストライカ(16)と、可動ヒ
ンジピン(18a)を介してハンドル(13)に回動可能に連結
された一端及びロック位置へハンドル(13)が回動された
ときにストライカ(16)の縁端(16c)に係止する引掛部(18
c)が設けられた他端を有するフックレバー(17)とを備え
ている。スライダ(15)の舌片部(15b)とストライカ(16)
の係止受部(16a)とが互いに当接しながら係入する係合
面は、舌片部(15b)と係止受部(16a)との相対移動により
スライダ(15)の舌片部(15b)に垂直分力を作用させるよ
うに舌片部(15b)の摺動方向に対して相対的な斜面に形
成される。ハンドル(13)がロック位置へ回動されたとき
にスライダ(15)の舌片部(15b)がストライカ(16)の係止
受部(16a)に係入しかつフックレバー(17)の引掛部(18c)
がストライカ(16)の縁端(16c)に係止する。この発明の
実施例では、ハンドル(13)は手動操作される先端部(13
b)と、先端部(13b)から突出しかつ固定ヒンジピン(12)
に軸着されるアーム部(13a)とを有し、アーム部(13a)の
根本部に可動ヒンジピン(18a)が軸着される。また、ベ
ース(11)に取り付けられかつロック位置へ回動されたハ
ンドル(13)に係脱可能に係合してハンドル(13)のアンロ
ック位置への移動を阻止するロックレバー(19)を備えて
いる。フックレバー(17)はベース(11)に取り付けられた
ピン(18b)が挿通される長孔(17a)を有する。更に、ハン
ドル(13)とギア(14)とは固定ヒンジピン(12)の回転中心
からオフセットした可動ヒンジピン(18a)で連結され、
フックレバー(17)とハンドル(13)は可動ヒンジピン(18
a)により連結されると共に、ベース(11)に取り付けられ
たピン(18b)はフックレバー(17)にその長さ方向に形成
された長孔(17a)に挿通され、フックレバー(17)はピン
(18b)により摺動かつ回動可能に支持され、スライダ(1
5)はギア(14)に係合してハンドル(13)を回動するとギア
(14)が回転してスライダ(15)が移動し、スライダ(15)の
先端の舌片部(15b)がストライカ(16)の係止受部(16a)内
に移動すると共に、フックレバー(17)が回動かつ摺動し
てフックレバー(17)の引掛部(18c)がストライカ(16)の
縁端に係合する。

【０００５】

【作用】車室内からハンドル(13)を把持してロック位置
に向かってハンドル(13)を回動すると、ハンドル(13)の
回動にギア(14)が連動し、ギア(14)の回転でスライダ(1
5)がベース(11)上を摺動してストライカ(16)に向かって
前進する。ギア(14)によりスライダ(15)を移動して、舌
片部(15b)をストライカ(16)の係止受部(16a)に侵入させ
るので、小さな操作力でハンドル(13)を回動させること
ができる。また、ハンドル(13)がロック位置へ回動され
たとき、スライダ(15)の前進によって先端の舌片部(15
b)がベース(11)の前端から突出してストライカ(16)の係
止受部(16a)に係入すると共に、フックレバー(17)の引
掛部(18c)がストライカ(16)の縁端(16c)に係止するの
で、ロック状態でスライダ(15)及びフックレバー(17)が
ストライカ(16)に確実に係止して不正侵入を有効に防止
することができる。ハンドル(13)をロック位置へ回動し
てスライダ(15)の舌片部(15b)をストライカ(16)の係止
受部(16a)に係入する時、スライダ(15)の舌片部(15b)と
ストライカ(16)の係止受部(16a)との相対移動による斜
面垂直分力により、ルーフパネル(2)を車体開口部の縁
端に強力に密着させる。この密着力により開口部周りの
ウエザーストリップ等のシール部材(3, 4)が弾性的に圧
縮され、ルーフパネル(2)が密着するため、開口部の雨
水等に対する所要のシール性を確保できる。上記の構造
では、操作力が加えられるハンドル(13)の一端から固定
ヒンジピン(12)までの長さＬ₁より固定ヒンジピン(12)
からギア(14)の基準ピッチ線までの長さＬ₂が小さいた
め、ハンドル(13)とスライダ(15)との間で第１の倍力作
用が得られる。即ち、操作力をＰとし、スライダ(15)に
加えられる力をＦとすると、Ｌ₁＞Ｌ₂の状態において、
式（１）の関係が成立する。 Ｆ＝（Ｌ₁/Ｌ₂)Ｐ （１） 次に、スライダ(15)の舌片部(15b)とストライカ(16)の
係止受部(16a)との間に楔作用が生ずるから、スライダ
(15)とストライカ(16)との間に第２の倍力作用が得られ
る。スライダ(15)の舌片部(15b)に形成した係合斜面(15
c)の角度をθ、ストライカ(16)に加えられる押圧力をＷ
とすると、楔作用により式（２）の関係が得られる。 Ｗ＝Ｆcotθ＝（Ｌ₁/Ｌ₂)Ｐcotθ （２） 従って、この発明では極めて小さな操作力によりストラ
イカ(16)に加えられる押圧力Ｗを発生させることが可能
である。この押圧力はルーフパネル(2)を固定する反力
と同じである。従って、ロック位置にハンドル(13)を移
動させるとき、フックレバー(17)の引掛部(18c)はスト
ライカ(16)に確実に係止すると共に、ルーフパネル(2)
はフレーム(1)に強固に固定される。また、ロックレバ
ー(19)がハンドル(13)に自動的に係合するので、ロック
レバー(19)を操作しない限り、ロック解除方向にはハン
ドル(13)を回動できない。

【０００６】

【実施例】以下、この発明による自動車の開閉ルーフパ
ネル装置の実施例を図１〜図１５について説明する。図
１は、ルーフパネル２をロックする前の装置全体の断面
図である。自動車の車体上部に設けられた開口部に沿っ
て枠状のフレーム１が取り付けられる。開口部はルーフ
パネル２によって開閉でき、フレーム１に設けたシール
部材のウエザーストリップ３、４、緩衝部材を兼ねたシ
ール材５によって、ルーフパネル２の閉塞時の雨水等に
対するシール性が確保される。フレーム１とルーフパネ
ル２との間に設けられたロック装置１０により開口部を
閉塞して車室側からルーフパネル２をロックできる。

【０００７】図１に示すように、ロック装置１０は、ル
ーフパネル２の先端内側に止ビス（図示せず）で固定さ
れたベース１１を有し、ベース１１のブラケット１１ａ
には固定ヒンジピン１２でハンドル１３の基端部が回動
自在に支持される。即ち、ハンドル１３は基端にアーム
部１３ａ（図３）を有し、アーム部１３ａの先端で固定
ヒンジピン１２によりベース１１に連結され、車室内で
先端部１３ｂを把持して回動操作できる。また、ハンド
ル１３の基端のアーム部１３ａでは、固定ヒンジピン１
２上にピニオン状のギア１４がハンドル１３と共に回動
可能に支持される。ギア１４は周の一部に歯形１４ａが
形成され、歯形１４ａに続く部分にアーム部１４ｂが設
けられる。ハンドル１３のアーム部１３ａ及びギア１４
のアーム部１４ｂの孔に挿通させた可動ヒンジピン１８
ａ（図３）によりハンドル１３とギア１４が連結され
る。ハンドル１３は固定ヒンジピン１２で支持されると
共に、固定ヒンジピン１２から軸間距離Ｌ（図４）から
離間した位置で可動ヒンジピン１８ａを介してギア１４
に連結される。更に、後述のように、ハンドル１３のア
ーム部１３ａは可動ヒンジピン１８ａを介してフックレ
バー１７にも連結される。ハンドル１３とフックレバー
１７はトグルリンク機構を構成する。

【０００８】ベース１１のガイド溝１１ｂにはスライダ
１５が摺動可能に支持される。スライダ１５の内側には
ギア１４の歯形１４ａに噛合するラック状の歯形１５ａ
が設けられる。両歯形１４ａ、１５ａの螺合でギア１４
の回動運動がスライダ１５の往復運動に変換される。ス
ライダ１５の先端部には嘴状の舌片部１５ｂが設けら
れ、往復動に伴って舌片部１５ｂがベース１１の前端か
ら出没可能である。

【０００９】一方、車体側では、ロック装置１０の構成
部材の１つであるストライカ１６が開口部のフレーム１
の内側に固定される。ストライカ１６の先端部にはスラ
イダ１５の舌片部１５ｂに対向させて凹状の係止受部１
６ａが設けられる。スライダ１５の往復運動によって、
舌片部１５ｂがストライカ１６の係止受部１６ａの縁端
１６ｂに係脱できる。舌片部１５ｂは水平方向に対して
適度な角度で下向きに傾斜した形状を有する。舌片部１
５ｂの係合斜面１５ｃは、複数の斜面と曲面との組合せ
により形成され、係合斜面１５ｃはストライカ１６の係
止受部１６ａへの係入時に縁端１６ｂに当接される。従
って、スライダ１５側の係合斜面１５ｃは相対的移動に
よりストライカ１６側の縁端１６ｂと接触し、スライダ
１５が楔作用を生じ、垂直分力でルーフパネル２を開口
部のフレーム１にシール部材３、４を弾性圧縮して強力
に密着させる。

【００１０】ロック装置１０のフックレバー１７は、可
動ヒンジピン１８ａを介してハンドル１３のアーム部１
３ａに連結される一端を有する。フックレバー１７は長
手方向に延びる湾曲する長孔１７ａを有し、長孔１７ａ
に挿通させたピン１８ｂはベース１１のアーム部１１ａ
に固定される。また、フックレバー１７の他端には引掛
部としてのフックピン１８ｃが結合される。ハンドル１
３の操作時には可動ヒンジピン１８ａが固定ヒンジピン
１２の周囲を回転し、フックレバー１７はピン１８ｂに
案内され、フックピン１８ｃは長孔１７ａに沿った回動
軌跡を描く。ハンドル１３をロック位置まで回動させる
と、フックレバー１７は可動ヒンジピン１８ａに一端が
連結されているので、先端のフックピン１８ｃが回動か
つハンドル１３側へ摺動して、フックレバー１７のフッ
クピン１８ｃがストライカ１６の縁端１６ｃに係合され
る。

【００１１】ロックレバー１９は固定ピン１９ｃを介し
てベース１１の後端に回動可能に支持される。固定ピン
１９ｃに装着されたスプリング１９ｂは、ロックレバー
１９を復帰位置へ付勢する。ロックレバー１９はハンド
ル１３に係脱可能な係止爪１９ａを有する。図３に示す
ように、係止爪１９ａが係入する係合孔１３ｃがハンド
ル１３に設けられる。従って、図４に示すハンドル１３
のロック位置への回動によって、ロックレバー１９の係
止爪１９ａがハンドル１３の係合孔１３ｃに係合され
る。一度、ロックレバー１９の係止爪１９ａが係合孔１
３ｃに係止されると、スプリング１９ａの弾力に抗して
手動で係合孔１３ｃからロックレバー１９を外さない限
り、ロック位置にあるハンドル１３をアンロック位置
（図１）へ回動できない。

【００１２】ストライカ１６にはロック状態又はアンロ
ック状態を電気的に検出する検出路２０が装着される。
リード線２４のマイクロスイッチ２１には押圧部材２２
が接離可能に設けられる。押圧部材２２は一方の端部２
２ａがスプリング２３によって端子２１に接触する方向
に付勢される。押圧部材２２がマイクロスイッチ２１の
可動片に接触すると、ルーフパネル２のアンロック状態
を検出する。押圧部材２２の他方の端部２２ｂは、スト
ライカ１６の係止受部１６ａの縁端１６ｃに対面し、ハ
ンドル１３に連動したフックレバー１７の回動かつ摺動
によって、フックピン１８ｃが押圧部材２２の他方の端
部２２ｂに係脱可能である。スプリング２３に抗して押
圧部材２２の一方の端部２２ａをマイクロスイッチ２１
から離間させることにより、ルーフパネル２のロック状
態を検出できる。

【００１３】次に、この発明による開閉ルーフパネル装
置の実施例の作用を図９〜図１５について説明する。開
口部をルーフパネル２で閉塞したうえでロック状態にす
る場合、図１０のアンロック状態から、ハンドル１３の
先端部１３ｂを把持して、固定ヒンジピン１２の軸周り
で反時計方向へほぼ９０°の角度だけ回動させる。図１
１〜図１５に示すようにハンドル１３の回動に連動し
て、ギア１４が反時計方向に回転し、ギア１４に螺合し
たスライダ１５がベース１１上を摺動によりストライカ
１６に向かって前進する。同時に、ハンドル１３に連動
してフックレバー１７が可動ヒンジピン１８ａを支点に
時計方向に回動し、かつ先端のフックピン１８ｃがハン
ドル１３側へ後進し、フックレバー１７の先端のフック
ピン１８ｃがストライカ１６の縁端１６ｃに向かう。

【００１４】スライダ１５の前進によって、先端の舌片
部１５ｂがベース１１の前端から突出し、ストライカ１
６の係止受部１６ａの縁端１６ｂに当接する。スライダ
１５側の係合斜面１５ｃとストライカ１６側の縁端１６
ｂとの相対移動による摩擦で、図の上方向へ斜面垂直分
力が働く。この場合に作用する力を図９に示す。車室内
からハンドル１３を把持してロック位置に向かって回動
すると、ハンドル１３の回動にギア１４が連動し、ギア
１４の回転でスライダ１５がベース１１上を摺動してス
トライカ１６に向かって前進する。ギア１４によりスラ
イダ１５を移動して、舌片部１５ｂをストライカ１６の
係止受部１６ａに侵入させるので、小さな操作力でハン
ドル１３を回動させてスライダ１５の前進によって舌片
部１５ｂがベース１１の前端から突出し、ストライカ１
６の係止受部１６ａに係入する。この時、舌片部１５ｂ
の係合斜面とストライカ１６の係止受部１６ａとの相対
移動による斜面垂直分力により、ルーフパネル２を車体
開口部の縁端に強力に密着させる。この密着力によりシ
ール部材３、４が弾性圧縮され、ルーフパネル２が密着
するため、開口部の雨水等に対する所要のシール性が確
保される。上記の構造では、操作力が加えられるハンド
ル１３の一端から固定ヒンジピン１２までの長さＬ₁よ
り固定ヒンジピン１２からギア１４の基準ピッチ線まで
の長さＬ₂が小さいため、ハンドル１３とスライダ１５
との間で第１の倍力作用が得られる。即ち、操作力をＰ
とし、スライダ１５に加えられる力をＦとすると、Ｌ₁
＞Ｌ₂の状態において、式（１）の関係が成立する。 Ｆ＝（Ｌ₁/Ｌ₂)Ｐ （１） 次に、スライダ１５の係合斜面とストライカ１６の係止
受部１６ａとの間に楔作用が生ずるから、スライダ１５
とストライカ１６との間に第２の倍力作用が得られる。
スライダ１５の係合斜面の角度をθ、ストライカ１６に
加えられる押圧力をＷとすると、楔作用により式（２）
の関係が得られる。 Ｗ＝Ｆcotθ＝（Ｌ₁/Ｌ₂)Ｐcotθ （２） 従って、本実施例では極めて小さな操作力によりストラ
イカ１６に加えられる押圧力Ｗを発生させることが可能
である。この押圧力はルーフパネル２を固定する反力と
同じである。従って、ハンドル１３をロック位置に移動
させるとき、フックレバー１７のフックピン１８ｃはス
トライカ１６に確実に係止すると共に、ルーフパネル２
はフレーム１に強固に固定される。また、ロックレバー
１９がハンドル１３に自動的に係合するので、ロックレ
バー１９を操作しない限り、ロック解除方向にはハンド
ル１３を回動できない。

【００１５】実際に、本実施例の開閉ルーフパネル装置
を製造して力学的関係を測定した。Ｌ₁/Ｌ₂＝７.２７、
θ＝１５°とすると、Ｗ＝２７Ｐとの関係が得られた。
これは、操作力の２７倍の押圧力でルーフパネル２が閉
鎖されていることを意味する。Ｌ₁とＬ₂との比及び角度
θの値は設計上種々の数値に設定することが可能であ
る。Ｌ₁とＬ₂との比率の増加及び角度θの減少に伴い倍
力作用は増加するが、反対にハンドル１３の移動に伴う
スライダ１５の移動量が減少する。従って、前記の値は
設計的要求により適宜設定される。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による開
閉ルーフパネル装置は、ルーフパネルのハンドルを小さ
な操作力で回動させることが可能である。また、スライ
ダとフックレバーとがハンドルの操作に連動してロック
位置において確実にストライカに係止するので、不正侵
入を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による開閉ルーフパネル装置のアン
ロック時の組立状態を示す図５の矢印Ａに沿う断面図

【図２】 組立斜視図

【図３】 分解斜視図

【図４】 ロック状態の組立断面図

【図５】 平面図

【図６】 図４の矢印Ｂに沿う断面図

【図７】 図４の矢印Ｃに沿う断面図

【図８】 図４の矢印Ｄに沿う断面図

【図９】 ハンドル、スライダ及びストライカとの間に
作用する力の概略図

【図１０】 ハンドルのアンロック状態を示す断面図

【図１１】 アンロック状態からわずかにハンドルをロ
ック位置に向かって回動させた状態を示す断面図

【図１２】 図１１よりわずかにハンドルをロック位置
に向かって回動させた状態を示す断面図

【図１３】 図１２よりわずかにハンドルをロック位置
に向かって回動させた状態を示す断面図

【図１４】 図１３よりわずかにハンドルをロック位置
に向かって回動させた状態を示す断面図

【図１５】 ハンドルのロック状態を示す断面図

【符号の説明】

１・・フレーム、 ２・・ルーフパネル、 １０・・ロ
ック装置、 １１・・ベース、 １２・・固定ヒンジピ
ン、 １３・・ハンドル、 １４・・ギア、１５・・ス
ライダ、 １５ａ・・歯形、 １５ｂ・・舌片部、 １
５ｃ・・係合斜面、 １６・・ストライカ、 １６ａ・
・係止受部、 １６ｂ、１６ｃ・・縁端、 １７・・フ
ックレバー、 １７ａ・・長孔、 １８ａ・・可動ヒン
ジピン、 １８ｃ・・フックピン（引掛部）、 １９・
・ロックレバー、 １９ａ・・係止爪、 ２２・・押圧
部材、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 浩二 神奈川県川崎市中原区小杉御殿町２丁目 29番２号 株式会社アルファ内 (72)発明者 古別府 道秋 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 斎藤 久夫 神奈川県横浜市中区豊浦町２−３ 高田 工業株式会社内 (72)発明者 尾野島 貞二 神奈川県横浜市中区豊浦町２−３ 高田 工業株式会社内 審査官 山内 康明 (56)参考文献 実開 昭61−145026（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−221915（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−26623（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−3315（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−6120（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60J 7/185

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ルーフパネルの内側面に固定されたベー
   スと、 固定ヒンジピンを介してベースに支持されかつロック位
   置及びアンロック位置間で回動可能なハンドルと、 ハンドルの固定ヒンジピン上に回転自在に支持されたギ
   アと、 舌片部が先端に設けられかつギアの回動に伴い摺動可能
   にベースに支持されたスライダと、 車体の開口部に固定されかつスライダの舌片部が係脱す
   る係止受部を有するストライカと、 可動ヒンジピンを介してハンドルに回動可能に連結され
   た一端及びロック位置へハンドルが回動されたときにス
   トライカの縁端に係止する引掛部が設けられた他端を有
   するフックレバーとを備え、 スライダの舌片部とストライカの係止受部とが互いに当
   接しながら係入する係合面を、舌片部と係止受部との相
   対移動によりスライダの舌片部に垂直分力を作用させる
   ように舌片部の摺動方向に対して相対的な斜面に形成
   し、 ハンドルがロック位置へ回動されたときにスライダの舌
   片部がストライカの係止受部に係入しかつフックレバー
   の引掛部がストライカの縁端に係止することを特徴とす
   る開閉ルーフパネル装置。
2. 【請求項２】 ハンドルは手動操作される先端部と、先
   端部から突出しかつ固定ヒンジピンに軸着されるアーム
   部とを有し、アーム部の根本部に可動ヒンジピンが軸着
   される請求項１に記載の開閉ルーフパネル装置。
3. 【請求項３】 ベースに取り付けられかつロック位置へ
   回動されたハンドルに係脱可能に係合してハンドルのア
   ンロック位置への移動を阻止するロックレバーを備えた
   請求項１又は２に記載の開閉ルーフパネル装置。
4. 【請求項４】 フックレバーはベースに取り付けられた
   ピンが挿通される長孔を有する請求項１〜３のいずれか
   １項に記載の開閉ルーフパネル装置。
5. 【請求項５】 ハンドルとギアとは固定ヒンジピンの回
   転中心からオフセットした可動ヒンジピンで連結され、
   フックレバーとハンドルは可動ヒンジピンにより連結さ
   れると共に、ベースに取り付けられたピンはフックレバ
   ーにその長さ方向に形成された長孔に挿通され、フック
   レバーはピンにより摺動かつ回動可能に支持され、スラ
   イダはギアに係合してハンドルを回動するとギアが回転
   してスライダが移動し、スライダの先端の舌片部がスト
   ライカの係止受部内に移動すると共に、フックレバーが
   回動かつ摺動してフックレバーの引掛部がストライカの
   縁端に係合する請求項４に記載の開閉ルーフパネル装
   置。