JP4761249B2 - 特に、サイドミラー装置に用いるヒンジ作動装置 - Google Patents

特に、サイドミラー装置に用いるヒンジ作動装置 Download PDF

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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部と第2部に、所定位置から第1回転方向とは反対の第2回転方向で対に作用させる補助ストッパを備えて、該補助ストッパは、駆動部の駆動により相対的に調整可能であって、前記駆動部の駆動により前記第2回転方向への前記第1部及び第2部の相対的な回転移動を防ぐ第1位置から、前記駆動部の駆動により前記第2回転方向への前記第1部及び第2部の相対的な回転移動を可能にする第2位置まで調整可能である。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、スライド可能に配置する。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回転方向で、所定位置から回転移動するように駆動部を駆動する時補助ストッパ第1位置から第2位置まで調整可能となる。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のうち5Aは、ミラーサポート4上の2つの下方に延びるカム5A’の傾斜面5A1、5A2として構成されており、展開位置Sでは、ストッパ5Bの、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5A、5Bの一方の傾斜面5A1、5B1と、他方の傾斜面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回転方向で、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、停止面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回転方向、つまり、外側に展開する方向に回転することは、傾斜面5A1、5A2が傾斜面5B1、5B2と対に作用することによって防止される。そして、第2回転方向、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 (5)

  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駆動部と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、相対的に前記ヒンジ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部と第2部、前記所定位置から前記第1回転方向とは反対の第2回転方向で対に作用させる補助ストッパを備えて、前記補助ストッパは、前記駆動部の駆動により相対的に調整可能であって、前記駆動部の駆動により前記第2回転方向への前記第1部及び第2部の相対的な回転移動を防ぐ第1位置から、前記駆動部の駆動により前記第2回転方向への前記第1部及び第2部の相対的な回転移動を可能にする第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、スライド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、作用カムを有する駆動エレメント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2回転方向で、前記所定位置から回転移動するように前記駆動部を駆動する時前記補助ストッパ前記第1位置から前記第2位置まで調整可能となることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のヒンジ作動装置。
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