JP5157392B2

JP5157392B2 - ルーフ開閉装置

Info

Publication number: JP5157392B2
Application number: JP2007308249A
Authority: JP
Inventors: 健一郎林; 昇岩永; 桂井上
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: US7654605B2; EP2065239B1; DE602008002986D1; US20090140555A1; JP2009132203A; EP2065239A1

Description

車両のルーフの格納及び展開を可能にする開閉装置に関する。

従来より、車両の車室上部を覆うルーフを、互いに前後に配置される２枚のパネルに分割して構成し、この２枚のパネルを折畳み、更に車両後部のラゲージルームに移動して格納できるようにした、ルーフ開閉装置を備えたオープンカーが利用されるようになってきている。

このようなルーフ開閉装置は、２枚のパネルを支持するための支持装置を備えている。また、ルーフが車室上部を覆う位置のとき、２枚の内の前側のパネルを車体に係止する前側のロック機構と、２枚のパネルを前後に並んだ状態で維持するために、支持装置を係止する後側のロック機構の２つのロック機構を備えている。２つのロック機構は、自在に撓むことができるケーブルで互いに連結されて、ルーフを格納位置に移動させる際に、同時に連動して解除できるように構成されている。

前側のロック機構は、前側のパネルに、そして後側のロック機構は、後側のパネルに対して、それぞれ固定して取付けられている（例えば、特許文献１参照。)。

更に近年は、ルーフを３枚のパネルで構成し、車室上部を覆う位置と、ラゲージルーム内の格納位置との間を移動できるようにしたものが提案されてきている（例えば、特許文献２参照。)。
特許第３３４９４１０号公報特開２００５−１４５３０３号公報

しかしながら、特許文献１に示される、２枚のパネルで構成されたルーフを開閉可能にする装置では、２つロックの連結部材となるケーブルは、前側のパネルと後側のパネルが互いに折畳まれる際に屈曲する。このためにケーブルは、繰り返し屈曲されても破損しないように、収納する際には大きく湾曲させるようにして、弛みを持たせる必要がある。湾曲したケーブルは、大きな格納スペースが必要となる上に、車両の他の部分と引っかかったりしないよう十分な設計上の配慮が必要となる。

また、２つのロックは機械的に連結されて連動するために、車両組み立て段階で２枚のパネルを車両へ組付けの際、２枚のパネル同士の建付け及び夫々のパネルの車体との建付けを調整する必要が生じ、調整が煩雑となる問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、パネルを３枚備えるルーフ開閉装置において、ロックの連結部材を屈曲させることがなく耐久性に優れ、また各パネルを車両へ組付ける際に各パネルの建付け調整が容易なルーフ開閉装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両の車室上部を覆う位置で前後方向に配置されて並ぶ前側パネルと中間パネルと後側パネルとによって構成されるルーフと、前記前側パネルと前記中間パネルを互いに折畳み移動できるように支持する第１支持機構と、前記後側パネルを移動できるように支持する第２支持機構と、前記前側パネルを車体に係止できるようにする前側ロック装置と、前記第１支持機構を係止して所定の状態を保持できるようにする中間ロック装置と、前記後側パネルを前記中間パネルに係止できるようにする後側ロック装置と、を備え、前記第１支持機構と前記第２支持機構によって前記ルーフを車室上部を覆う位置と車体に設けられた収納部内の格納位置との間での移動を可能にし、前記前側ロック装置と前記中間ロック装置と前記後側ロック装置の係止によって前記ルーフを車室上部を覆う位置に保持するルーフ開閉装置であって、前記中間ロック装置と前記後側ロック装置は、前記中間パネルに装着され、前記中間ロック装置と前記後側ロック装置を連結する連動部材により連動して解除され、前記第１支持機構は、前記第１支持機構は、前記前側パネルに固定された第１リンクと、前記車体に固定された第２リンクと、前記中間パネルに固定され一方端が前記第１リンクと回転自在に他方端が前記第２リンクと回転自在に結合される第３リンクと、前記第３リンクより車両の前方方向に配置され一方端が前記第１リンクと回転自在に他方端が前記第２リンクに回転自在に結合される第４リンクと、前記第１リンクを前記第３リンク及び前記第４リンクに回転自在に支持する回転軸と、前記回転軸と嵌合する軸穴と、を備え、前記軸穴は、前記ルーフが前記車室上部を覆う位置にあるときに、前記回転軸との間の前方向及び後方向の少なくともいずれか一方に隙間を形成し、前記中間ロック装置は前記第３リンクに設けられ、前記中間ロック装置が係合する係止部材は前記第４リンクに設けられるように構成した。
また、請求項２に記載の発明では、前記中間ロック装置及び前記後側ロック装置を連動して解除させるべく前記連動部材を作動させる駆動装置が前記中間パネルに設けられるように構成した。

請求項１に記載の発明では、前側パネルと中間パネルを支持する第１支持機構を中間ロック装置によって所定の状態を保持できる構成となっている。先ず、前側パネルと中間パネルを車両への装着前に、中間ロック装置で係止された第１支持機構とセットにして、車室上部を覆うときの状態を保持する。そして、前側パネルと中間パネルの装着を車両との建付けを調整しつつ完了する。その後、前側パネルを車体に係止する前側ロック装置取付けるように
することで、建付けを容易に調整できる。この構成では、中間ロック装置と前側ロック装置の連動は必要がなく、連結部材が不要である。更に、後側ロックを中間ロック装置とともに中間パネルに取付けて、中間ロック装置と後側ロックを連結部材で連動するので、連結部材は繰り返しの屈曲を受けない。このために、耐久性に優れ、建付け調整が容易なルーフ開閉装置を提供できる。
また、第１支持機構は、４つのリンクが互いに回転自在に連結された、所謂４リンク機構となっている。４リンク機構で、前側パネルに固定される第１リンクが、第３リンクまたは第４リンクと結合する回転軸と軸穴に所定の隙間を備えることで、前側パネルは第１支持機構に完全には拘束されずに、位置が僅かに自由になる。これによって、車室上部を覆う位置に前側パネルと中間パネルを戻すとき、前側ロック装置、中間ロック装置の順に係止するように作動させることができ、各パネルと車体または窓ガラス間で防水用のシール部材を十分圧縮させることが可能となる。
また、前記中間ロック装置で４リンク機構の第３リンクと第４リンクを中間ロック装置で強固に係止することができ、車室上部を覆う位置に前側パネルと中間ロック装置を確実に保持できる。

以下に本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

ルーフ開閉装置２によってルーフ１０を、車室１８の上部を覆う位置に展開した状態を図１に、また車両１の後部に設けられた格納スペース１５に収納した状態を図３に、また図１から図３の状態に至る途中の状態を図２に、車両１に対するルーフ開閉装置２の状態が分かるように車両側面からの透視図で示している。尚、各図に矢印で車両１の前方方向を示す。

図１の状態で、ルーフ１０は、車両１の前方から後方へ順に配置される３枚の前側パネル１１、中間パネル１２、後側パネル１３によって構成される。

前側パネル１１と中間パネル１２は車体１７に取付けられた第１支持機構２０によって支持され、後側パネル１３は車体１７に取付けられた第２支持機構７０によって支持されている。

図４は、図１におけるＩＶ矢視図である。図２及び図４に示されるように、第１支持機構２０は車体１７に固定されるベース部２５（第２リンク）を備える。図２の状態で、ベース部２５から上方に概略並行して延びる前側リンク２１（第４リンク）と後側リンク２２（第３リンク）が、ベース部２５に夫々回転軸２１ｂと回転軸２２ｂで取付けられている。

図２で、前側リンク２１と後側リンク２２の上端を連結するように、支持リンク２３（第１リンク）が取付けられている。図４に示されるように、支持リンク２３の前端部に回転軸２３ａが固定され、後端部に軸穴２３ｂが設けられている。回転軸２３ａは前側リンク２１に設けられた軸穴２１ａと嵌合し、軸穴２３ｂには後側リンク２２に固定された回転軸２２ａと回転自在に嵌合する。

図４に更に示されるように、支持リンク２３の軸穴２３ｂと後側リンク２２の回転軸２２ａは、回転のみが許容されるように、互いに最小限の隙間で嵌合する。一方、軸穴２１ａは、前後方向に延びる長穴形状を有し、回転軸２３ａとの間の前方向及び後方向の少なくともいずれか一方に隙間を形成し、前後方向への僅かな移動が許容されている。

図４に示される状態で、支持リンク２３は、前側パネル１１の下面に、また後側リンク２２は中間パネル１２の下面に固定して取付けられている。前側リンク２１、後側リンク２２、支持リンク２３及びベース部２５は、互いに回転自在に連結されて、所謂４リンク機構を形成している。

更に図４に示されるように、ベース部２５には前側リンク２１に回転駆動力を伝え、第１支持機構２０を駆動するための駆動装置６０が取付けられている。駆動装置６０の作動は図示しない制御装置で制御される。

図１から図３に示されるように、後側パネル１３は、駆動装置（図示せず）を備えて回転作動する第２支持機構７０によって支持されている。第２支持機構７０は、後側パネル１３を図１の展開状態から後方に回転させ、図２に示される格納スペース１５に収納された位置に移動させ、また収納位置から展開位置へと戻すことができる機能を持つ。

各パネル１１、１２、１３の格納は、先ず、図示しない作動機構によってラゲージドア１４が開かれ、第２支持機構７０が作動し後側パネル１３が格納スペース１５に格納される。続いて、第１支持機構２０が作動し、前側パネル１１と中間パネル１２が格納スペース１５に格納される。また、各パネル１１、１２、１３を図２の格納状態から図１の展開状態への復帰は、格納のときと逆の過程をたどる。格納と展開の作動を制御するため、所定の作動制御プログラムを記憶した制御装置(図示せず)が備えられている。

ルーフ１０を、図１の車室１８の上部を覆う展開状態に維持するため、前側パネル１１を車両１のフロントウインド１９の上部となる車体１７に係止する前側ロック機構５０が前側パネル１１に取り付けられる。前側ロック機構５０と係合できるキャッチ５１が車体１７側に取付けられる。また、前側ロック機構５０による係止を解除するように前側ロック機構５０を作動させる駆動装置（図示せず）が前側パネル１１に装着される。また、第１支持機構２０に、図１に示される展開位置に前側パネル１１と中間パネル１２を維持するための中間ロック装置３０が取付けられる。

図７は図４におけるＶＩＩ矢視で、中間ロック装置３０を部分断面図である。図４及び図７に示されるように、中間ロック装置３０は、フック３１を備え、またフック３１は、図７で前後方向に延びるガイド穴３１ｂを有する。後側リンク２２には、前後方向に所定の間隔をもって、ガイド穴３１ｂに嵌る２つのガイドピン２２ｅが取付けられ、フック３１が前後方向に移動可能にガイドされる。フック３１には鍵方形状の係止部３１ａが形成され、前側リンク２１に取付けられた係止ピン３５を係止部３１ａと後側リンク２２に形成された肩部２２ｄで挟むように係止し、前側リンク２１と後側リンク２２を互いに拘束する構成となっている。

フック３１と後側リンク２２の間には、係止ピン３５とフック３１の係合を維持するためのばね３２が、それぞれ取付け部材３２ａ、３２ｂによって取付けられ、フック３１を図７の前方に付勢する。一方、ばね３２の取付位置と対向するフック３１上の位置に、取付け部材３８ｂでケーブル（連動部材）３８が取付けられている。ケーブル３８は、後述の後側ロック装置４０の作動と連動し、フック３１をばね３２に抗して図７に示すように後方に引くことで、フック３１と係止ピン３５との係合を外すことができる構成となっている。

中間パネル１２と後側パネル１３には、互いを係止するための後側ロック装置４０が取付けられる。図５は、図４におけるＶ矢視での斜視図である。図４と図５に示されるように、後側ロック装置４０は中間パネル１２に取付けられ、後側パネル１３に後側ロック装置４０と係合するキャッチ４８が取付けられる。

図６は、図５におけるＶＩ矢視での斜視図であって、後側ロック装置４０が備えるフック部４７と、キャッチ４８が係合している状態を示す。フック部４７は、中間パネル１２に固定して取付けられるベース４４にガイド部４４ａ（図５）とガイド部４４ｂ(図６)で前後方向に移動可能にガイドされ、また図示しないばね手段で前方に付勢され、キャッチ４８との係合を維持できる構成となっている。

ルーフ１０が、図２の状態から図１の展開状態に復帰するときは、係合が解除されているキャッチ４８が、図６の矢印Ｆで示される軌跡でフック部４７に接近し、フック部４７の後端に一体成形された樹脂ガイド部４７ａ上の斜面部とキャッチ４８の係合部４８ａが当接する。そして、フック部４７が後退し、キャッチ４８は自動的にフック部４７と係合する構成である。

上記のように、ルーフ１０が図１の展開位置にあるとき、前側ロック機構５０によって前側パネル１１は車体１７側に係止され、前側パネル１１と中間パネル１２は中間ロック装置３０によって係止された第１支持機構２０で支持され、後側パネル１３は後側ロック装置４０で中間パネル１２に係止され、車体１７に対してルーフ１０は強固に係止された状態になっている。

次に、ルーフ１０が図１の状態から図２の状態へ移行する際、前側ロック機構５０、中間ロック装置３０、後側ロック装置４０を解除するための構成について述べる。

前側ロック機構５０は、電気的に作動する駆動装置（図示せず）を備え、ルーフ開閉装置２の制御装置(図示せず)から、作動用の電力が供給されたとき、キャッチ５１との係合を解除し、前側パネル１１の車体１７側との係止は解除される構成である。

図４、図５及び図７に示されるように、中間ロック装置３０と後側ロック装置４０は互いにケーブル３８で連結され、夫々が連動して解除作動する構成となっている。

図４に示されるように、中間パネル１２の、車両１幅方向の中央部に、中間ロック装置３０と後側ロック装置４０を解除作動させるための駆動装置８０が取付けられる。駆動装置８０は、電動モータ８６を備え、減速機構８７を介してセクターギヤ８９を回転する構成となっている。セクターギヤ８９には、回転軸を挟み対抗する位置に、車両１の幅方向の左右に延びる２本の連結ロッド８１、８２が、その一方端で回転自在に結合されている。

連結ロッド８１の他方端は、後側ロック装置４０が備える回転レバー４１にピン４１ａで連結される。図４は、車両右側部分に装着された後側ロック装置４０を示すが、中間パネル１２の左側の対称位置にも後側ロック装置(図示せず)が装着され、他方の連結ロッド８２は図示されない後側ロック装置に連結される。

後側ロック装置４０の回転レバー４１は、駆動装置８０が作動し、矢印Ａの方向に移動する連結ロッド８１によって、図５で時計回りに回転するように、ベース４４に回転軸４１ｂで取付けられている。

回転レバー４１には、ピン４２ａで連結レバー４３が回転自在に結合されている。連結レバー４３の他端部は、フック部４７とピン４３ｂで回転自在に連結されている。連結ロッド８１が、矢印Ａの方向に移動し、回転レバー４１が回転して、フック部４７は図５の右方向(車両の後方)へ移動する。フック部４７が後方へ移動して、フック部４７のキャッチ４８との係合は解除される構成である。

図５に更に示されるように、回転レバー４１の回転軸４１ｂ上にケーブルアーム４２が取付けられている。ケーブルアーム４２は、ピン４２ａで回転レバー４１に結合されて、回転レバー４１と一体に回転する。ケーブルアーム４２の略中央部に係止部４２ｂが設けられ、中間ロック装置３０(図７)のフック３１と一方端で連結されるケーブル３８の他方端部３８ｂが係止されている。この構成によって、連結ロッド８１の矢印Ａの方向に移動によって、後側ロック装置４０が解除されると共に、ケーブルアーム４２が図５で時計方向に回転し、ケーブル３８の他方の端部３８ｂを矢印Ｅ方向に引く。そして、中間ロック装置３０のフック３１は、図７に示される矢印Ｃの方向に移動し、中間ロック装置３０も同時に解除される構成である。

以上のように構成されたルーフ開閉装置２では、ケーブル３８で連結される中間ロック装置３０と後側ロック装置４０が、共に中間パネル１２に取付けられている。このために、ルーフ１０が格納状態と展開状態にされるとき、ケーブル３８は繰り返しの屈曲をうけることはない。ケーブル３８には屈曲に対応するための弛みを持たせる必要が無く、ケーブル３８が車体等との干渉しない構成を容易に実現できる。また、また格納スペース１５を荷物収納スペースとしても広く有効に活用できる。

更に、上記構成のルーフ開閉装置２では、中間ロック装置３０によって前側パネル１１、中間パネル１２及び第１支持機構２０を相互に係止させることができるので、前側パネルと中間パネルを車両に組付ける際の建付け調整が容易となる。即ち、前側パネル１１、中間パネル１２を中間ロック装置３０で係止した第１支持機構２０に、相互に所定の位置になるように組付ける。そして、前側パネル１１と中間パネル１２を車両の適切な建付け位置にして、第１支持機構２０を車体１７に固定する。その後に、前側ロック装置５０を前側パネル１１と車体１７が互いに係止されるように取付ける。前側ロック装置５０は他のロック装置と独立で係止作動する構成のために、組付けは容易である。

図１に示される状態で、ルーフ１０は車体１７及びドアガラス１８との間、及びは各パネル１１、１２、１３の相互間に、雨水、ほこりの浸入を防ぐシール部材（図示せず）が圧縮されるようにして介在して取付けられる。

上記構成のルーフ開閉装置２では、第１支持機構２０が４リンク機構構成となっている。そして、支持リンク２３に固定される回転軸２３ａと嵌合する前側リンク２１の軸穴２１ａは長穴となっている。回転軸２３ａと軸穴２１ａとの間に前後方向の隙間２３ｃが設けられ、回転軸２３ａは軸穴２１ａの長手方向に沿って僅かな移動が許容される。このために、４リンク機構の総ての回転軸が軸穴に対し、回転のみが許容される構成の場合と比較して、このような第１支持機構２０では、駆動装置６０によって駆動される前側リンク２１の回転に対して、支持リンク２３と後側リンク２２は僅かに遅れて追従する、所謂リンク機構に遊びがある。

支持リンク２３の作動で、ルーフ１０が、図２の状態から図１に復帰するとき、前側パネル１１の先端が車体１７に、十分にシール部材を圧縮して近接すると、前側ロック装置５０が係止状態となる。このとき、前側リンク２１の回転に対して後側リンク２２の回転は僅かに遅れる。このために、中間パネル１２は十分にシール部材を圧縮する位置まで到達してない。また、中間ロック装置３０も、１支持機構２０を係止する状態にならない。

続いて、第２支持機構７０の作動で、後部パネル１２が図１の状態になるように回転する。後部パネル１２の前端に取付けられたキャッチ４８は、中間パネル１２に取付けられた後側ロック装置４０と係合し、中間パネル１２と後部パネル１２は係止された状態になる。

図１の状態で、中間パネル１２の後端は、後部パネル１２の前端の下側になるように、シール部材を挟み互い重なり合う構成となっている。従って、僅かに車両１より浮き上がっている中間パネル１２は、後部パネル１２によって、シール部材を十分に圧縮する位置に押し下げられる。以上の一連の作動の結果、中間ロック装置３０が１支持機構２０を係止する状態になり、車体１４に対して建付けによって設定された位置に、３枚のパネル１１、１２、１３で構成されるルーフ１０が確実に係止される。

ルーフ１０が、図１の状態となる過程で、シール部材は各パネル１１、１２、１３によって前方側から順に圧縮されるので、部分的に撓み部分が発生するなどの問題が生じない利点も得られる。

尚、上記構成で、支持リンク２３に固定される回転軸２３ａと嵌合する前側リンク２１の軸穴２１ａを長穴としたが、前側リンク２１の回転軸２２ａが嵌る支持リンク２３の後側の軸穴２３ｂを長穴にして隙間を設ける構成にしても同等に効果が得られる。

本発明に関わるルーフ開閉装置を備える車両の側面方向からの透視図で、ルーフの展開状態を示す。本発明に関わるルーフ開閉装置を備える車両の側面方向からの透視図で、ルーフの格納状態へ移行する途中状態を示す。本発明に関わるルーフ開閉装置を備える車両の側面方向からの透視図で、ルーフが収納された状態を示す。図１におけるＩＶ方向からの斜視図である。図４におけるＶ方向からの斜視図である。図５におけるＶＩ方向からの斜視図である。図４におけるＶＩＩ方向からの側面図である。

符号の説明

１車両
２ルーフ開閉装置
１０ルーフ
１１前側パネル
１２中間パネル
１３後側パネル
１５収納部
１７車体
１８車室
２０第１支持機構
２１第４リンク(前側リンク)
２１ａ軸穴
２２第３リンク(後側リンク)
２２ａ回転軸
２３第１リンク（支持リンク）
２３ｂ軸穴
２３ｃ隙間
２５第２リンク（ベース）
２２ａ回転軸
３０中間ロック装置
３５係止部材（係止ピン）
３８連動部材（ケーブル）
４０後側ロック装置
５０前側ロック装置
７０第２支持機構

Claims

車両の車室上部を覆う位置で前後方向に配置されて並ぶ前側パネルと中間パネルと後側パネルとによって構成されるルーフと、
前記前側パネルと前記中間パネルを互いに折畳み移動できるように支持する第１支持機構と、
前記後側パネルを移動できるように支持する第２支持機構と、
前記前側パネルを車体に係止できるようにする前側ロック装置と、
前記第１支持機構を係止して所定の状態を保持できるようにする中間ロック装置と、
前記後側パネルを前記中間パネルに係止できるようにする後側ロック装置と、を備え、
前記第１支持機構と前記第２支持機構によって前記ルーフを車室上部を覆う位置と車体に設けられた収納部内の格納位置との間での移動を可能にし、前記前側ロック装置と前記中間ロック装置と前記後側ロック装置の係止によって前記ルーフを車室上部を覆う位置に保持するルーフ開閉装置であって、
前記中間ロック装置と前記後側ロック装置は、前記中間パネルに装着され、前記中間ロック装置と前記後側ロック装置を連結する連動部材により連動して解除され、
前記第１支持機構は、前記前側パネルに固定された第１リンクと、前記車体に固定された第２リンクと、前記中間パネルに固定され一方端が前記第１リンクと回転自在に他方端が前記第２リンクと回転自在に結合される第３リンクと、前記第３リンクより車両の前方方向に配置され一方端が前記第１リンクと回転自在に他方端が前記第２リンクに回転自在に結合される第４リンクと、前記第１リンクを前記第３リンク及び前記第４リンクに回転自在に支持する回転軸と、前記回転軸と嵌合する軸穴と、を備え、
前記軸穴は、前記ルーフが前記車室上部を覆う位置にあるときに、前記回転軸との間の前方向及び後方向の少なくともいずれか一方に隙間を形成し、
前記中間ロック装置は前記第３リンクに設けられ、前記中間ロック装置が係合する係止部材は前記第４リンクに設けられる、ことを特徴とするルーフ開閉装置。
前記中間ロック装置及び前記後側ロック装置を連動して解除させるべく前記連動部材を作動させる駆動装置が前記中間パネルに設けられる請求項１に記載のルーフ開閉装置。