JP5201393B2 - ヒンジ構造と自動車外部のミラーユニット - Google Patents

Description

本発明は、ヒンジ構造に関し、特に自動車のサイドミラーユニット用であって、自動車に取付けられる第一ヒンジ部と、これに対してピボット状に接続されて、サイドミラーユニットを支持する第二ヒンジ部を含むヒンジ構造に関する。

上記のようなヒンジ構造は一般に公知であって、典型的に、自動車のドアに取付けられるベースプレートとして構成される、第一ヒンジ部を有している。ベースプレートは、通常、実質的に上向きのベース軸を支持している。第二ヒンジ部は、典型的に、ベース軸に関してピボット可能となるように、ミラーサポートを有している。ミラーサポートは、サイドミラーユニット、例えば、ミラー用鏡とミラーキャップを備えたミラー調整機構のような部品を支持している。
ヒンジ構造を用いることで、サイドミラーユニットは、使用中に、自動車の車体に沿ってサイドミラーを実質的に折畳む折畳位置と、自動車の車体に対して実質的に横方向にサイドミラーを向かわせる突出位置との間で調整可能となっている。

この調整を通じて、サイドミラーユニットを、引出された操作位置から、折畳位置に向って折畳んで、ミラーハウジングが車体に対してより突出しないようにすることができる。これによって、例えば、自動車のパーキング時に、サイドミラーユニットが損傷するリスクを減らすことができ、また、サイドミラーユニットが物体と衝突する時に、幾らかの割合で曲げることができる。
典型的に、ヒンジ構造に電気駆動機構を備えて、これによって、折畳み位置と突出位置との間でミラーハウジングを調整可能にしている。

安全性の視点から、サイドミラーユニットは、突出位置では、できる限り車体と近付いて配置されるのが好ましい。しかし、サイドミラーユニットを適切に折畳むことを可能にするため、ヒンジ部を車体からより横方向に離して配置して、サイドミラーユニットを比較的に厚い構成にして、折畳まれた時に、このミラー用の鏡が車体に沿って適切に終端できるように配置することが望ましいとされている。
これら相反する要求を満足させるため、従来、車体に対して横方向にベース軸を調整可能にするために複雑な構成が提案されており、サイドミラーユニットの、車体に対してより近接して配置される突出位置と、横方向に車体からより離れて配置される折畳位置の間で、ベース軸を調整可能にしている。

本発明は、同じ利点が得られるように、異なる構成を提供することを目的とする。特に本発明は、作動部（アクチュエータ）を必要とすることなく、簡単で、操作に信頼性がある仕方で利点が得られるように、簡単で、信頼性のある構造を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構造は、自動車上に取付けられる第一ヒンジ部と、これとピボット可能に接続されて、前記サイドミラーユニットを支持する第二ヒンジ部と、前記第一と第二のヒンジ部に接続される駆動機構とを有し、案内部を介して、第一と第二のヒンジ部を互いに沿って転動可能にして、これにより、ピボット回転時に、ヒンジ部を互いに対して回転と移動を行わせる。前記駆動機構は、この駆動機構の歯車と前記第一ヒンジ部との間に配置される係合解除可能なカップリングを含んでいる。また、ヒンジ部を備える際、案内部を介して、自由度１の回転と少なくとも自由度１の移動を互いに対して可能とするように、自動車の車体に対して横方向の移動部とともにヒンジ部上に経路を備えることができ、また、実質的に上向きの軸に関してヒンジ部をピボット可能にする。
このような案内部の長所として、手動的にだけヒンジ部を互いに対してピボット可能にする場合と、駆動機構を用いてヒンジ部を互いに対してピボット回転させる場合の双方に用いることができる。

好ましくは、案内部は、一方のヒンジ部上に備えた歯状のトラックと、これに沿って転動可能なように、他方のヒンジ部上に備えた歯車（ギヤホィール）部分（区間）からなる、ラックとピニオンの案内部を含む。
歯車部分を支持する時、ヒンジ部の一方により、回転を制限させて、簡単で、コンパクトな構造を実現できるようにする。次に、固定させる仕方によって、又は、係合解除可能なカップリングを用いて、歯車部分をヒンジ部と接続してもよい。

好ましくは、歯状のトラックは、湾曲状のトラック区間を含む。これによって、ヒンジ構造を、前倒位置から操作位置まで、又は折畳位置まで、同じ駆動機構を用いて簡単な仕方で復帰することができ、これによって、折畳位置と突出位置の間の調節を効果的にできる。又は、このために、ヒンジ部の間にばねを設けてもよい。カップ状の構造の区間を備えた歯状のトラックを用いることで、ヒンジ構造によって、サイドミラーユニットを突出位置から折畳めるだけでなく、反対のピボット方向で、前倒させることも可能になる。

さらに、経路案内部を介して、ヒンジ部を対に作用させることで、ヒンジ構造の安定性を高めることができる。このような経路案内部は、好ましくは、一つ又は複数の対に作用するカムと溝の対を含む。
好適には、この対のカムを、歯車部分上に支持されるジャーナルとして構成して、ジャーナルを溝内に取付けるが、この溝の形状は、ピボット中のジャーナルによる移動の経路と対応する。

ヒンジ部は、好ましくは、（電気）駆動機構を介して接続される。本明細書で記載する構造の長所として、駆動機構のモーターを、望ましくは、自動車に取付けられる部品上に、又は、サイドミラーユニットと接続されるヒンジ構造の部品上に取付けることができる。
ヒンジ部の一方と係合解除可能なように駆動機構を接続させることで、外部からヒンジ構造上に強い調整力が及ぼされる時に、駆動機構の接続を外すことができる。

好適には、駆動機構は、歯車、特にはす歯歯車（ウォームホィール）をヒンジ部の一方に回転が制限されるように支持し、かつ、これと対に作用するねじ歯車（ウォーム）を他方のヒンジ部に備えて、電気モーターによって駆動させる。
係合解除可能なカップリングを用いて、ヒンジ部の一方上に歯車を支持する時、コンパクトな構造を得ることができる。好ましくは、係合解除可能なカップリングを構成する際、歯車の軸受の軸に対して径方向に付勢されるカップリングエレメントを用いる。

歯車を支持するヒンジ部とは別のヒンジ部に、自由度１の移動で、第一案内部を介して歯車を接続することで、ラックとピニオンの案内部によって行われる移動を達成できる。好ましくは、さらに、自由度２で、第二の連続した案内部を介して、他のヒンジ部と歯車を接続する。

本発明は、また、サイドミラー、特に自動車用のものに関し、上記本発明に従うヒンジ構造を備え、この際、第一ヒンジ部に自動車の車体に取付けられるためのベースプレートを備え、また、第二ヒンジ部にサイドミラーユニットを備えて、使用中に、自動車の車体に対してサイドミラーユニットが実質的に折畳まれる折畳位置と、自動車の車体に対してサイドミラーユニットが実質的に横方向に向かう突出位置との間で、サイドミラーユニットを調整可能にする。

本発明のさらに好適な実施形態は、以下において、添付した図と、特許請求の範囲を参照して詳述される。
以下、図に示した例示的な実施形態に基づいて、本発明について説明する。
尚、添付した図は、本発明の好適な実施形態について概略的に示したものに過ぎず、これらは、本発明について、非限定的に実施形態を例示したものである。また、これら図では、同一又は対応する部品は、同じ参照番号で示されている。

図１〜５には、本発明のヒンジ構造Ｓの第一の実施形態が示されている。
このヒンジ構造Ｓは、自動車に取付けられる第一ヒンジ部１Ａ、１Ｂと、これに対して接続されて、使用中、実質的に上向きの軸に関してピボット可能になる第二ヒンジ部２を含む。第一ヒンジ部１Ａは、ラックとピニオンの案内部３を介して、第二ヒンジ部２と対に作用する。ラックとピニオンの案内部３により、ピボット時に、ヒンジ部１、２を、二重矢印Ｐ１で示す回転方向に互いに対して回転させ、また、二重矢印Ｐ２で示す移動方向に互いに対して移動させることができる。
ヒンジ構造Ｓの部品１、２は従って、互いに対して自由度１の回転を行い、また、互いに対して少なくとも自由度１の移動を行う。

ラックとピニオンの案内部３は、第一ヒンジ部１Ａに設けられた歯状のトラック４と、このトラック４に沿って転動するように、第二ヒンジ部２上に設けられた歯車区間（歯車部分ともいう。）５を含む。例示した実施形態では、歯車区間５は、完全な歯車の部品をなしている。
歯車区間５は、第二ヒンジ部２によって、回転を制限するように支持されている。この例示した実施形態では、歯車区間は、第二ヒンジ部２の一部をなすように一体に固定されている。

歯状のトラック４は、湾曲状の構成のトラック区間４Ａを含む。この例示した実施形態では、湾曲状の構成のトラック区間４Ａは、カップ状のトラック区間と、これと合わせられる、まっすぐなトラック区間４Ｂ１、４Ｂ２とから構成されており、実質的にＵ字形状の構造の案内部を形成している。これによって、以下において詳述するように、ヒンジ部は、突出位置から、折畳位置に向かってピボットできるだけでなく、反対のピボット方向で、前倒位置に向かってもピボットできる。

ヒンジ部１、２はさらに、ピボット中に従わせる経路を定める経路案内部６を用いて対に作用する。
例示した実施形態では、経路案内部６は、２つの共に作用するカムと溝の対７を含む。カム７Ａ１、７Ａ２は、ここでは、歯車のジャーナルで形成されており、夫々、第一ヒンジ部１に凹状に設けられた、案内用の溝７Ｂ１、７Ｂ２内に取付けられる。案内部７Ｂ１、７Ｂ２は、夫々、ピボット中に、歯車区間５上のジャーナル７Ａ１、７Ａ２が従う経路と対応する。これによって、歯車区間５が、歯状のトラック４と係合されたまま保てるようにしている。

一方のジャーナル７Ａ２は、歯車区間５と弾力的に接続される。この弾力的に配置されたカム７Ａ２は、対応する溝７Ｂ２内のピットＫと対に作用して、ヒンジ構造の突出位置を定める。
突出位置では、歯車区間５は、歯状のトラックの湾曲区間４Ａの中央に正確に配置される。引出中、歯車区間５は、案内部４の反対側のまっすぐな部分４Ｂ２の端部近くの点に向かって転動する。

また、ヒンジ部１、２は、駆動機構８を介して接続されている。駆動機構８は、係合解除可能なカップリング９を含む。
この例示的な実施形態では、駆動機構８は、第一ヒンジ部１Ｂ上にはす歯歯車１０を備えて、回転を制限させる。第二ヒンジ部２は、はす歯歯車に対して回転することができる。駆動機構８はさらに、減速機構と共に電気モーター１１を備えて、第二ヒンジ部２上に取付け、この出力軸にねじ歯車１２を取付ける。このねじ歯車１２は、はす歯歯車１０と噛合する。

係合解除可能なカップリングは、はす歯歯車１０と第一ヒンジ部１の間に配置される。係合解除可能なカップリングは、ここでは、はす歯歯車１０の軸受の軸に対して径方向に付勢されるカップリングエレメント１３を含む。ねじ歯車１２を介して第二ヒンジ部上に作用する外力の影響が大き過ぎる場合には、はす歯歯車１０上にモーメントが作用して、カップリングエレメント上のバイアスが伝達されるモーメントをもはや対応できなくなり、はす歯歯車１０の噛合が外れて、一時的に、第一ヒンジ部１とともに回転が固定されなくなる。そして、第二ヒンジ部２は、駆動部８に沿って運ばれることなく、第一ヒンジ部１に対してピボット可能となる。

はす歯歯車１０は、２つの連続する案内部１４、１５を介して、第二ヒンジ部２と接続されており、この際、２つの重なる移動の自由度を有し、矢印Ｐ３で示すように、車体に沿う移動を実現可能にしている。案内部１４、１５は、ラックとピニオンの案内部３によって行われるように、ヒンジ部１、２の間で移動を可能にする。

ここで、図６、７及び８を参照すると、自動車の車体に取付けられるためのベースプレートＢを備えた第一ヒンジ部１が示されている。第二ヒンジ部２は、サイドミラーユニット１６を備えている。サイドミラーユニット１６は、ヒンジ構造Ｓを用いて、図６に示すように、自動車の車体Ｃに沿ってサイドミラーユニットが実質的に折畳まれる折畳位置と、図７に示すように、自動車の車体に対してサイドミラーユニットが実質的に横方向に向かう突出位置の間で、調整可能となっている。

図６に示す折畳位置と、図７に示す突出位置の間で調整する際、ヒンジ部１、２は、矢印Ｐ１に示す方向で、互いに対してピボットし、また、ヒンジ部は、矢印Ｐ２に示す方向で、互いに対して移動する。
図面から理解できるように、ラックとピニオンの案内部３の歯状のトラック４に沿って歯車５が転動するに従って、十字形で示す歯車５の中心線が、自動車の車体Ｃに対してシフトする。
図８を参照すると、サイドミラーユニット１６はさらに、突出位置７から、前倒位置に向かってピボットできることが示されている。

さらに、駆動機構を用いずに、ヒンジ構造を構成できることを理解されたい。さらに、この構成を、より簡単にすることができる。これに合わせて、図９を参照されたい。
図９では、簡単な形態のヒンジ構造Ｓの斜視図が示されている。この実施形態では、ラックとピニオンの案内部３は、折畳位置と突出位置の間で転動させるための、まっすぐな部分だけから構成されている。また、突出位置から折畳位置まで移動するため、係合解除可能なカップリング１５を用いて、歯車区間５を第二ヒンジ部２と接続している。

このヒンジ構造は、手動的に、前倒位置から突出位置まで復帰できる。あるいは、第二ヒンジ部と第一ヒンジ部との間に、ばね１６を備えてもよい。この例示的な実施形態では、ばねは、係合解除可能なカップリング１５内に適用されて、前倒中に、係合が外れる時に、歯車区間５がばねを巻いて、この結果、ヒンジ構造を折畳位置に向かって復帰させる復帰力を提供可能にする。

この例示的な実施形態では、まっすぐな案内溝７Ｂと対に作用する歯車区間５の中心軸として、単一のカム７Ａが用いられている。この実施形態では、はす歯歯車１０は、自由度１の移動の単一の案内部を用いて、ヒンジ部２と接続されている。
この例示的な実施形態では、上記車体に沿った自由度２の移動Ｐ３を有しない。さらに、突出位置と前倒位置の間で調整する時に、車体に対して横方向の移動を行わない。

本発明に従うヒンジ構造では、案内部は、ラックとピニオンの案内部を用いずに、異なる仕方で実現されてもよい。この例として、図１０に示す、フリクションローラートランスミッション３があり、これは、フリクションシリンダー５’上に巻かれた可撓性ストリップ４’を用いて構成されている。

本発明に従うヒンジ構造のさらなる実施形態では、図１１に示すように案内部を構成することができる。この実施形態では、案内部１０３は、ねじ歯車１０４を備えたウォームトランスミッションと、これと噛合する、はす歯歯車１０５を含む。ねじ歯車とはす歯歯車は、ここでは、互いに対して移動可能に配置されており、これによって、ピボット中に、ヒンジ部１０１、１０２が互いに対して回転と移動を行えるように、回転−移動のコンバーターを形成している。

図示しているように、はす歯歯車は、ねじ歯車の長軸に沿って、二重矢印Ｐ２で示す方向に移動可能であり、また、ジャーナル１０７Ａを用いて、経路案内部１０６の溝１０７Ｂ内に取付けられている。ねじ歯車とはす歯歯車１０４、１０５は、直角の角度でトランスミッションを形成している。はす歯歯車１０５は、ねじ歯車１０４に沿って転動する時に、二重矢印Ｐ１の方向でジャーナル１０７に関して回転可能になっている。

案内部１０３は、ここでは、駆動部と一体である。このため、案内部は、２つのヒンジ部の間で延びる駆動系内に含まれる。この例示的な実施形態では、ねじ歯車１０４は、さらにはす歯歯車１１０を支持するが、これは、電気モーター１１１の出力側のねじ歯車１１２によって駆動される。図示した部品を次に、例えば、第一ヒンジ部１０１上に配置して、移動可能に配置されたはす歯歯車と第二ヒンジ部１０２を接続してもよい。好ましくは、係合解除可能なカップリングを次に用いて、駆動部を要することなく、外力の影響下でヒンジ構造を調整可能にしてもよい。

尚、本発明は、ここで例示した実施形態に限定されない。多くの変更例も可能である。特に、添付した特許請求の範囲の要部で記載された本発明の特徴は、例示した実施形態で示されていないものと相互に組合せることができ、また、このような特徴は、添付した特許請求の範囲の記載された本発明の範囲から除くことも可能である。

本発明に従うヒンジユニットの第一の実施形態を示す分解斜視図である。 第一ヒンジ部の下方からの斜視図である。 第二ヒンジ部の上方からの斜視図である。 第一ヒンジ部の第二部の上方からの斜視図である。 案内部について、５Ａと５Ｂに分けて、夫々示した斜視図である。 折畳位置のサイドミラーユニットについて概略的に示した平面図である。 図６のサイドミラーユニットを突出位置で概略的に示した平面図である。 図６のサイドミラーユニットを前倒位置で概略的に示した平面図である。 本発明に従うヒンジユニットの第二の実施形態を示す分解斜視図である。 フリクションローラー案内部について概略的に示した斜視図である。 本発明に従うヒンジ構造のさらなる実施形態用の案内部について概略的に示した図である。

Claims (13)

1. 自動車のサイドミラーユニット用のヒンジ構造であって、
   自動車上に取付けられる第一のヒンジ部と、これとピボット可能に接続されて、前記サイドミラーユニットを支持する第二のヒンジ部と、前記第一と第二のヒンジ部に接続される駆動機構とを有し、
   前記第一と第二のヒンジ部は、案内部を介して互いに沿って転動して、ピボット回転時、前記第一と第二のヒンジ部を互いに対して回転と移動を行わせ、
   前記駆動機構は、この駆動機構の歯車と前記第一のヒンジ部との間に配置される係合解除可能なカップリングを含むことを特徴とするヒンジ構造。
2. 前記案内部は、ねじ歯車とこれと噛合するはす歯歯車を備えたウォームトランスミッションを含み、前記ねじ歯車と前記はす歯歯車を互いに対して移動可能となるように配置したことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ構造。
3. 前記案内部は、前記ヒンジ部の一方に設けた歯状のトラックと、前記ヒンジ部の他方に設けた、前記歯状のトラックに沿って転動する歯車部分から構成される、ラックとピニオンの案内部を含むことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ構造。
4. 前記歯車部分は、前記ヒンジ部の一方によって、回転を制限するように支持されることを特徴とする請求項３に記載のヒンジ構造。
5. 前記歯状のトラックは、湾曲状のトラック区間を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載のヒンジ構造。
6. 前記第一と第二のヒンジ部はさらに、ピボット回転時に従うように経路を定める経路案内部を介して共に作用することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のヒンジ構造。
7. 前記径路案内部は、一つ又は複数の共に作用するカムと溝の対を含むことを特徴とする請求項６に記載のヒンジ構造。
8. 前記カムは、歯車又ははす歯歯車のジャーナルであることを特徴とする請求項７に記載のヒンジ構造。
9. 前記案内部は、前記駆動機構と一体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のヒンジ構造。
10. 前記駆動機構は、前記ヒンジ部の一方に、回転を制限するように支持されるはす歯歯車を有し、かつ、前記ヒンジ部の他方に、電気モーターによって駆動されるねじ歯車を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のヒンジ構造。
11. 前記はす歯歯車は、前記係合解除可能なカップリングを介して、前記ヒンジ部の一方の上に支持されることを特徴とする請求項１０に記載のヒンジ構造。
12. 前記係合解除可能なカップリングは、前記はす歯歯車の軸受の軸に対して径方向に付勢されるカップリングエレメントを含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のヒンジ構造。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載のヒンジ構造を有する自動車のサイドミラーユニットであって、
    第一のヒンジ部は自動車の車体に取付けられるベースプレートを備え、第二のヒンジ部はサイドミラーユニットを備えており、
    このサイドミラーユニットは、使用中に、自動車の車体に沿って折り畳まれるサイドミラーユニットの折畳位置と、自動車の車体に対して横方向に突出する突出位置とのいずれかの位置に調整可能であることを特徴とする自動車のサイドミラーユニット。

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