JP6197902B2 - 自動車の開閉体ロック構造 - Google Patents

Description

この発明は、例えば車室上部の開口を開閉自在に覆う格納式ルーフと、フロントウインドウガラスの上部を支持するウインドウ枠材とを自動的に連結するような自動車の開閉体ロック構造に関する。

従来、乗員が乗り込む車室の上部を車両後方へ折り畳むようにして格納することができる格納式ルーフを有する自動車、所謂、オープンカーにおいて、フロントウインドウガラスの上部を支持するウインドウ枠材と格納式ルーフとを連結する連結手段として、ウインドウ枠材に設けた被係合部材に対して自動的に係脱する自動ロック装置がある（特許文献１、及び特許文献２参照）。

例えば、特許文献１の自動ロック装置は、駆動ピニオン５７を介して伝達された電動モーター４１の駆動力によって、クロージャフック２０（フック部材）が回動することで、車体側に設けた被係合部材に係合可能に構成されている。

また、特許文献２の自動ロック装置は、アクチュエーター２０の直線運動を回転運動に変換するクランク機構１２によって、掛止要素３８（フック部材）が回動することで、車体側に設けた被係合部材に係合可能に構成されている。

ところで、このような自動ロック装置は、例えば駆動モーターが故障するなどして動作不良が生じると、被係合部材との係脱を自動的に行うことができない。
そこで、例えば、特許文献１の自動ロック装置では、乗員による補助工具（所定工具）の装着を受付けるディスク７５が、駆動ピニオン５７と同軸上に配置されている。これにより、特許文献１では、電動モーター４１が故障した際、乗員が補助工具を回動させると、ディスク７５を介して駆動ピニオン５７が回動することで、クロージャフック２０の係脱が可能とされている。

また、特許文献２の自動ロック装置では、乗員による制御用具５１（所定工具）の装着を受付け可能にクランク機構１２が構成されている。これにより、特許文献２では、アクチュエーター２０が故障した際、乗員が制御用具５１を回動させると、クランク機構１２が可動することで掛止要素３８の係脱が可能とされている。
このように自動ロック装置は、万一の場合に備えて、被係合部材への係合と、係合状態の解除とを、乗員による手動操作で行えるように構成している。

しかしながら、特許文献１の場合、所定工具を介して入力された駆動力を伝達するディスク７５を内蔵しているため、自動ロック装置を構成する部品点数が多くなるだけでなく、その大きさも大きくなり易い。このため、特許文献１では、格納式ルーフの重量が増加するという問題があった。
さらに、手動操作のための所定工具が、特許文献２のような専用ハンドルの場合、専用ハンドルを収納する収納スペースを別途設ける必要があり、車室や荷室の限られた空間を圧迫するおそれがあった。

特開平１０−３２４１５６号公報 特開平０６−０６４４４７号公報

本発明は、上述の問題に鑑み、乗員による手動操作を受付け可能にして小型化を図るとともに、部品点数を削減できる自動車の開閉体ロック構造を提供することを目的とする。

この発明は、車体の開口を開閉自在に覆う開閉体、または前記車体のいずれか一方に固定された被係合部材と、他方に固定されるとともに、前記被係合部材に自動的に係脱可能な自動ロック装置とで構成された自動車の開閉体ロック構造であって、前記自動ロック装置に、前記被係合部材に係合する先端部を一端に有する略鉤状のフック部材と、該フック部材の他端に連結された駆動手段とを備え、該駆動手段に、駆動モーター、及び該駆動モーターに連結された第１駆動歯車を有する駆動ユニットと、該駆動ユニットの前記第１駆動歯車に歯合した従動歯車と、該従動歯車に連結されるとともに、前記フック部材を前記被係合部材に係合可能に可動させる係合機構部と、前記従動歯車を支持する部材と同一の部材、または別体の部材に着脱自在に枢支されるとともに、前記従動歯車に歯合する第２駆動歯車とを備え、該第２駆動歯車における回転軸方向の一方の面に、他方の面に設けた枢支部に対して同軸上に配置されるとともに、所定工具が着脱自在に嵌合する嵌合部を備えたことを特徴とする。

上記開閉体は、例えば、車室上部を開閉自在に覆う格納式ルーフ、格納式ルーフを格納する車体の格納空間を覆うカバーやトランク、あるいは車体側面の開口を覆うスライドドアのような開閉体などとすることができる。
上記駆動モーターに連結された第１駆動歯車は、駆動モーターの出力軸に設けた歯車、あるいは駆動モーターに設けた歯車に歯合する歯車とすることができる。

上記係合機構部は、従動歯車を介して伝達された駆動ユニットの駆動力によって、被係合部材にフック部材を係脱可能に可動させる機構であって、例えば、従動歯車を用いたクランク機構と、フック部材の移動を案内するガイド溝とで構成された係合機構部などとすることができる。
上記別体の部材とは、従動歯車を支持する部材に一体的に装着された部材を含むことができる。

上記第２駆動歯車の枢支部は、他方の面から回転軸方向へ突設した軸部、あるいは他方の面から回転軸方向に沿って凹設した軸受部とすることができる。
上記第２駆動歯車の嵌合部は、一方の面から回転軸方向に沿って凹設した嵌合部、あるいは一方の面から回転軸方向へ突設した嵌合部とすることができる。
上記所定工具は、小型かつ汎用性のある工具であって、例えば、六角棒スパナ、ヘクサロビュラ穴に用いられるヘックスローブレンチ、ボックスレンチ、トルクレンチ、あるいは複数種類のソケットを着脱自在なソケットレンチハンドルなどとすることができる。

この発明により、乗員による手動操作を受付け可能にして小型化を図るとともに、部品点数を削減することができる。
具体的には、第２駆動歯車が着脱自在なため、自動車の開閉体ロック構造は、駆動ユニットが正常な場合には、第２駆動歯車を取外して、自動車の所定箇所に所定工具とともに収納しておくことができる。

一方、駆動ユニットが故障した場合、従動歯車に歯合するように自動ロック装置に第２駆動歯車を装着するとともに、乗員が所定工具を用いて第２駆動歯車を回動させることで、自動ロック装置は、第２駆動歯車を介して従動歯車に駆動力を伝達することができる。このため、自動ロック装置は、駆動ユニットが故障した場合であっても、乗員による手動操作によってフック部材を係脱させることができる。

これにより、自動車の開閉体ロック構造は、第２駆動歯車を予め内蔵しておく場合に比べて、自動ロック装置の軽量化を図ることができる。このため、例えば、車室上部の開口を開閉自在に覆う格納式ルーフの前端に自動ロック装置を配置した場合、自動車の開閉体ロック構造は、格納式ルーフの重量増加を抑制することができる。

さらに、第２駆動歯車が従動歯車に直接的に歯合するため、自動ロック装置は、例えば、従動歯車と第２駆動歯車とが別の歯車を介して間接的に歯合する場合に比べて、部品点数の増加を抑えることができる。

これにより、自動ロック装置は、その大きさを小さくすることができ、車室内の限られた空間が圧迫されることを抑制できる。このため、自動ロック装置は、その重量をより軽減することができる。

さらにまた、例えば、第２駆動歯車に嵌合する所定工具を六角棒スパナとした場合、自動車の開閉体ロック構造は、小型かつ汎用性のある所定工具で第２駆動歯車を回動させることができる。このため、自動車の開閉体ロック構造は、大型の専用工具を不要にでき、所定工具の収容スペースも小さくすることができる。
従って、自動車の開閉体ロック構造は、乗員による手動操作を受付け可能にして小型化を図るとともに、部品点数を削減することができる。

この発明の態様として、前記第２駆動歯車の前記嵌合部に、前記所定工具を保持する保持手段を備えることができる。
上記保持手段は、例えば、弾性部材によって出没可能に支持された突起で、所定工具を弾性保持する保持手段、または磁力によって所定工具を保持する保持手段などとすることができる。

この発明により、自動車の開閉体ロック構造は、従動歯車に第２駆動歯車を歯合させる際、例えば、予め第２駆動歯車に所定工具を装着することで、第２駆動歯車と所定工具とが意図せず分離することを防止できる。このため、自動車の開閉体ロック構造は、従動歯車への第２駆動歯車の歯合を容易にすることができる。

さらに、保持手段によって所定工具を安定して保持できるため、自動車の開閉体ロック構造は、回動させた所定工具が意図せず脱落すること、及び所定工具の脱落によって第２駆動歯車が脱落することを防止できる。これにより、自動車の開閉体ロック構造は、乗員による手動操作の作業性を向上することができる。

またこの発明の態様として、前記従動歯車、及び前記第２駆動歯車を、それぞれの回転軸方向が自動車の内外方向と略一致するように配置することができる。
上記内外方向は、車外と車内とを結ぶ所定の方向であって、例えば、車両上下方向、車両前後方向、あるいは車幅方向などとすることができる。

この発明により、自動車の開閉体ロック構造は、内外方向における大きさをより小さくすることができるとともに、乗員による手動操作の作業性を向上することができる。
具体的には、例えば、従動歯車は、その肉厚に対して外径の方が大きくなり易い。このため、径方向が内外方向と略一致するように従動歯車を配置した場合、自動ロック装置は、内外方向における大きさが大きくなるという問題がある。

さらに、径方向が内外方向と略一致するように第２駆動歯車を配置した場合、乗員が第２駆動歯車に嵌合した所定工具を回動させると、所定工具の端部、あるいは乗員の手が、車内と車外を隔てる隔壁あるいはトリムに接触して、所定工具を効率よく回動させることができないことがあった。

これに対して、回転軸方向が内外方向と略一致するように従動歯車を配置した、すなわち、従動歯車の厚み方向と内外方向とが略一致するように従動歯車を配置したことにより、自動ロック装置は、内外方向における大きさを小さく抑えることができる。

加えて、回転軸方向が内外方向と略一致するように第２駆動歯車が配置されるため、乗員は、隔壁やトリムによって所定工具の回動が阻害されることなく、所定工具を効率よく回動することができる。

従って、自動車の開閉体ロック構造は、内外方向を回転軸方向として従動歯車、及び第２駆動歯車を配置したことにより、その大きさをより小さくすることができるとともに、乗員による手動操作の作業性を向上することができる。

またこの発明の態様として、前記開閉体を、車両上部の開口を開閉自在に覆うとともに、前記車体に格納可能な格納式ルーフとし、前記被係合部材が、フロントウインドウガラスの上部を支持するウインドウ枠材に固定され、前記自動ロック装置が、前記格納式ルーフの前端に固定された構成とすることができる。

この発明により、自動車の開閉体ロック構造は、着座した乗員の車両上方、及び車両前方の空間をより大きく確保できるとともに、格納式ルーフの重量増加を抑制することができる。

本発明により、乗員による手動操作を受付け可能にして小型化を図るとともに、部品点数を削減できる自動車の開閉体ロック構造を提供することができる。

開閉ルーフを閉じた状態における自動車の外観を示す外観斜視図。 開閉ルーフを開いた状態における自動車の外観を示す外観斜視図。 開閉ルーフの格納を開始した状態における自動車の左側面を示す左側面図。 係合状態における開閉ルーフロック構造の底面を示す底面図。 係合状態における開閉ルーフロック構造の左側面を示す左側面図。 自動ロック装置における要部の外観を示す外観斜視図。 係合状態における開閉ルーフロック構造の要部を示す左側面図。 係合解除状態における開閉ルーフロック構造の要部を示す左側面図。 自動ロック装置に第２駆動歯車を装着した状態の底面を示す底面図。 第２駆動歯車の外観を説明する説明図。 別の第２駆動歯車の外観を説明する説明図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
まず、本実施形態における自動車１について、図１から図３を用いて詳しく説明する。

なお、図１は開閉ルーフ９を閉じた状態における自動車１の外観斜視図を示し、図２は開閉ルーフ９を開いた状態における自動車１の外観斜視図を示し、図３は開閉ルーフ９の格納を開始した状態における自動車１の左側面図を示している。
また、図３中において図示を簡略化するために開閉ルーフ９の格納リンク機構の図示を省略している。

また、図中において、矢印Ｆｒ及びＲｒは車両前後方向を示しており、矢印Ｆｒは車両前方を示し、矢印Ｒｒは車両後方を示している。さらに、矢印Ｒｈ及びＬｈは車幅方向を示しており、矢印Ｒｈは車両右方向を示し、矢印Ｌｈは車両左方向を示している。加えて、図中の上方を車両上方とし、図中の下方を車両下方とする。

自動車１は、図１及び図２に示すように、前輪２やボンネット３が配設された車両前部４と、後輪５やトランクリッド６が配設された車両後部７と、車両前部４及び車両後部７との間に位置するとともに、乗員が乗り込む車室部８とで構成している。そして、自動車１は、車室部８の車両上方を覆うルーフ部分が開閉自在の開閉ルーフ９で構成された、所謂、オープンカーである。

自動車１の開閉ルーフ９は、図１及び図２に示すように、車室部８の上部において、フロントウインドウガラス１０を支持するウインドウ枠材１１の上部に着脱自在に連結されるルーフ前部９ａと、ルーフ前部９ａの後方に位置するルーフ後部９ｂとで構成している。
なお、ルーフ前部９ａ、及びルーフ後部９ｂは、詳細な図示を省略するが、複数の金属製パネルを一体的に接合して構成している。

この開閉ルーフ９は、車室部８の後方に位置する正面視略門型形状のデッキカバー１２の下方に設けた格納空間Ｓに折り畳むようにして格納される構成とする。
より詳しくは、開閉ルーフ９は、図３に示すように、乗員のスイッチ操作によって、車両後方上方へデッキカバー１２が自動的に移動したのち、車両前後方向に分離したルーフ前部９ａ、及びルーフ後部９ｂが、リヤウインドウガラス１３とともに折り畳まれるようにして車両後方の格納空間Ｓに自動的に格納される構成である。

また、ルーフ前部９ａの前端には、詳細な図示を省略するが、車両前方へ向けて突出した位置決め部材１４が、車幅方向両端に配置されている（図１参照）。この位置決め部材１４は、後述するフロントヘッダ１１ｂの位置決め台座１５に対して車両後方から挿入可能に形成されている。

ウインドウ枠材１１は、図１及び図２に示すように、フロントウインドウガラス１０の車幅方向両端を支持する左右一対のフロントピラー１１ａと、フロントピラー１１ａの上部を車幅方向で連結するとともに、フロントウインドウガラス１０の上端を支持するフロントヘッダ１１ｂとで構成している。
なお、フロントヘッダ１１ｂの後端には、開閉ルーフ９の前端との隙間を閉塞するウェザストリップゴム１６（図４参照）が、車幅方向に沿って装着されている。

さらに、フロントヘッダ１１ｂには、詳細な図示を省略するが、ルーフ前部９ａの位置決め部材１４が挿入される位置決め台座１５を、車幅方向両端に配置している（図１及び図２参照）。この位置決め台座１５は、開閉ルーフ９が閉じる際、開閉ルーフ９の位置決め部材１４が挿入されることで、開閉ルーフ９の車幅方向への移動を規制する。

そして、自動車１には、図１及び図２に示すように、開閉ルーフ９が閉じた際、開閉ルーフ９とフロントヘッダ１１ｂとを連結固定する連結手段である開閉ルーフロック構造を、車幅方向略中央に備えている。この開閉ルーフロック構造は、フロントヘッダ１１ｂに設けた被係合部材２０と、被係合部材２０に対して係脱自在な自動ロック装置３０とで構成している。

次に、本実施形態における被係合部材２０、及び自動ロック装置３０について、図４から図７を用いてより詳しく説明する。
なお、図４は係合状態における開閉ルーフロック構造の底面図を示し、図５は係合状態における開閉ルーフロック構造の左側面図を示し、図６は自動ロック装置３０における要部の外観斜視図を示し、図７は係合状態における開閉ルーフロック構造の要部の左側面図を示している。

また、図５中において、要部を明確にするため、フロントヘッダ１１ｂ、ルーフ前部９ａ、及び駆動ユニット３２の図示を省略するとともに、被係合部材２０のみ断面図で図示している。さらに、図７中において、要部を明確にするため、駆動ユニット３２、ガイドプレート３８、及びストッパ部３３２の図示を省略するとともに、被係合部材２０のみ断面図で図示している。

被係合部材２０は、図４に示すように、底面視において、フロントヘッダ１１ｂにおける車幅方向略中央の下面に締結固定している。この被係合部材２０は、自動ロック装置３０が係合する本体部２１と、本体部２１の前端から車幅方向外側、かつ車両前方へ延設した左右一対の脚部２２とで一体形成している。

本体部２１は、底面視において、フロントヘッダ１１ｂの後端、及びウェザストリップゴム１６と重合するする位置に配置されている。この本体部２１には、車両上方へ凹設するように開口した係合孔２３が形成されている。

この係合孔２３によって凹設された前面部分は、図５に示すように、自動ロック装置３０（後述するフック部材３６）が当接可能な略鉛直な平面となるように形成されている。なお、この自動ロック装置３０が当接する略鉛直な平面を、被係合部材２０における当接面２３ａとする。
脚部２２は、フロントヘッダ１１ｂの下面に当接可能に形成されるとともに、フロントヘッダ１１ｂの下面に締結固定されている。

一方、自動ロック装置３０は、図４に示すように、ルーフ前部９ａの前端下面に締結固定されるベースプレート３１と、ベースプレート３１に固定された駆動ユニット３２と、ベースプレート３１に軸支された歯車３３と、歯車３３に一端が軸支された駆動アーム３４と、連結部材３５を介して駆動アーム３４の他端側に連結されるとともに、被係合部材２０に係合するフック部材３６と、フック部材３６を付勢するコイルスプリング３７（図７参照）と、フック部材３６の移動を案内する左右一対のガイドプレート３８とで構成している。

この自動ロック装置３０は、フック部材３６が略車両前後方向にスライド移動するとともに、車両上下方向に回動することで、被係合部材２０に係脱可能に構成している。
なお、詳細な図示を省略するが、自動ロック装置３０は、フック部材３６を露出させる開口を有するトリムによって覆われているものとする。

詳述すると、ベースプレート３１は、図４及び図５に示すように、略車両上下方向に所定の厚みを有するとともに、車幅方向に幅広な略平板状に形成されている。このベースプレート３１は、ルーフ前部９ａの下面に締結固定されている。

さらに、ベースプレート３１の車両右側部分における後端は、被係合部材２０にフック部材３６が係合した係合状態において、底面視時計回りへの歯車３３の回動を規制可能に形成されている。

一方、ベースプレート３１の車両左側部分における後端は、被係合部材２０からフック部材３６が離脱した状態において、底面視反時計回りへの歯車３３の回動を規制可能に形成されている。

加えて、ベースプレート３１の下面には、略車両上下方向を回転軸として、歯車３３を回転自在に軸支する略円柱状の歯車軸部３１１を備えている。
歯車軸部３１１は、図４に示すように、被係合部材２０にフック部材３６が係合した状態において、係合孔２３の車幅方向略中央に沿った車両前後方向の仮想線と略一致するベースプレート３１の位置に配置している。

また、駆動ユニット３２は、図４に示すように、ベースプレート３１における歯車軸部３１１よりも車両右側部分に配置固定されている。この駆動ユニット３２は、電気的に駆動する駆動モーター３２１と、駆動モーター３２１の駆動力によって回動するウォームギヤ（図示省略）などをハウジング（図示省略）に収容して一体的に構成している。

そして、駆動ユニット３２は、略車両前後方向を回転軸とする駆動モーター３２１の回転を、ウォームギヤによって、略車両上方下方向を回転軸とする回転に変換するよう構成している。

より詳しくは、駆動ユニット３２のウォームギヤは、駆動モーター３２１の出力軸に設けたウォーム（図示省略）と、略車両上方下方向を回転軸としてハウジングに軸支されたウォームホイール（図示省略）とで構成されている。さらに、駆動ユニット３２のウォームホイールには、ウォームホイールよりも小径で、歯車３３に歯合する第１駆動歯車３２２（図４参照）が一体形成されている。

第１駆動歯車３２２は、ウォームホイールの回転中心と略同軸上で、かつウォームホイールよりも車両上方側に位置するように、ウォームホイールに一体形成している。なお、第１駆動歯車３２２は、駆動ユニット３２のハウジングから露出しているものとする。

また、歯車３３は、図４及び図５に示すように、上下方向に所定の厚みを有する底面視略円形状の平板であって、その中心部分が略車両上下方向を回転軸として回転自在に歯車軸部３１１に軸支されている。この歯車３３には、第１駆動歯車３２２が歯合する大きさの歯が、周方向に沿って複数形成されている。

そして、歯車３３には、略車両上下方向を回転軸として駆動アーム３４を回転自在に軸支する略円柱状のアーム軸部３３１と、ベースプレート３１と当接する略円柱状のストッパ部３３２とを備えている。
アーム軸部３３１は、図４及び図５に示すように、略車両上下方向に延びる略円柱状であって、歯車３３の下面に設けている。

このアーム軸部３３１は、被係合部材２０にフック部材３６が係合した係合状態において、歯車軸部３１１よりも車両後方、かつ係合孔２３の車幅方向略中央に沿った車両前後方向の仮想線と略一致する位置に配置している。

ストッパ部３３２は、図４及び図５に示すように、略車両上下方向に延びるとともに、ベースプレート３１に当接可能な長さを有する略円柱状であって、歯車３３の上面に設けている。このストッパ部３３２は、被係合部材２０にフック部材３６が係合した係合状態において、アーム軸部３３１よりも車両右側の位置に配置している。

また、駆動アーム３４は、図４及び図５に示すように、車両上下方向に所定の厚みを有するとともに、歯車３３の直径よりも長い車両前後方向に長さを有する略平板状であって、その後端が略車両上下方向を回転軸として回転自在にアーム軸部３３１に軸支されている。

また、連結部材３５は、図６及び図７に示すように、略車両上下方向を回転軸として、駆動アーム３４の前部を回転自在に軸支するアーム軸部３５１を後部に備えるとともに、車幅方向を回転軸として、フック部材３６の後部を回転自在に軸支するフック軸部３５２を前部に備えている。
なお、アーム軸部３５１の上部は、車両上方へ突出するとともに、フック部材３６を車両後方へ付勢するコイルスプリング３７の後端が掛止されている。

また、フック部材３６は、図４から図６に示すように、車両上方へ向けて突出するとともに、被係合部材２０の係合孔２３における当接面２３ａに車両前方側から当接する先端部３６１を前端に有する側面視略鉤状に形成されている。

このフック部材３６の後部には、連結部材３５のフック軸部３５２が挿通するフック軸挿通孔（図示省略）が開口形成されるとともに、フック軸挿通孔よりも車両前方側で、車幅方向外側へ延びるガイドピン３６２を備えている。さらに、フック部材３６の後部には、車両上方後方へ延びるとともに、コイルスプリング３７の前端が掛止されるスプリング掛止部３６３を有している。

また、左右一対のガイドプレート３８は、図４に示すように、底面視において、ベースプレート３１における車両左側部分の上面に固定される左側プレートと、フック部材３６を挟んでベースプレート３１における車両右側部分の上面に固定される右側プレートとで構成している。
なお、左側プレートと右側プレートとは、フック部材３６が略車両前後方向にスライド移動可能な間隔を隔てて配置されている。

左右一対のガイドプレート３８は、図４及び図５に示すように、ルーフ前部９ａの下面、及びベースプレート３１の上面に固定されるプレート基部３８１と、プレート基部３８１の車幅方向内側端部から車両下方へ延設した縦壁部３８２とで一体形成している。

さらに、縦壁部３８２には、図５及び図７に示すように、フック部材３６のガイドピン３６２が挿通するとともに、フック部材３６の移動を案内するガイド溝部３８３が開口形成されている。

このガイド溝部３８３は、側面視において、略上下方向に長い長楕円形状の開口と、該長楕円形状の開口における上部から略車両後方へ延びる長楕円形状の開口とを一体的に開口した側面視略Ｌ字状に開口形成している。なお、ガイド溝部３８３は、ガイドピン３６２の外径よりも大きい外径の長楕円形状の開口を組み合わせて一体的に開口形成している。

加えて、ガイドプレート３８の縦壁部３８２には、図４及び図５に示すように、フック部材３６の前進位置を検知する前進位置検知センサ３０１と、フック部材３６の後退位置を検知する後退位置検知センサ３０２とが、ガイドピン３６２と接触可能に配設されている。

このような構成の自動ロック装置３０は、上述した歯車３３と、駆動アーム３４と、連結部材３５と、ガイドピン３６２と、コイルスプリング３７と、ガイドプレート３８とで、略車両上下方向を回転軸とする歯車３３の回転運動を、ガイド溝部３８３に沿ったフック部材３６の往復スライド運動に変換する往復スライダ・クランク機構をなしている。

引き続き、乗員のスイッチ操作によって開閉ルーフ９を格納空間Ｓへ格納開始した際の自動ロック装置３０の動作と、乗員のスイッチ操作によって開閉ルーフ９を閉じる際の自動ロック装置３０の動作について、図７及び図８を用いて詳しく説明する。

なお、図８は係合解除状態における開閉ルーフロック構造の要部の左側面図を示している。
また、図８中において、要部を明確にするため、駆動ユニット３２、ガイドプレート３８、及びストッパ部３３２の図示を省略するとともに、被係合部材２０のみ断面図で図示している。

まず、図３に示すように、開閉ルーフ９が閉じた状態において、乗員のスイッチ操作によってデッキカバー１２が車両上方後方へ移動開始すると、自動ロック装置３０の駆動モーター３２１が回動を開始する。

そして、歯車３３が底面視反時計回りへ回動開始すると、図７及び図８に示すように、自動ロック装置３０は、二点鎖線で図示したガイド溝部３８３に沿ってフック部材３６を車両前方側へスライド移動させたのち、フック軸部３５２を回動軸としてフック部材３６を車両下方へ回動させる。このようにして、自動ロック装置３０は、被係合部材２０からのフック部材３６を離脱させる。

一方、格納空間Ｓに格納された開閉ルーフ９を乗員のスイッチ操作によって閉じる場合、フロントヘッダ１１ｂの位置決め台座１５に、位置決め部材１４が挿入されたタイミングで、自動ロック装置３０の駆動モーター３２１が逆回転駆動を開始する。

そして、歯車３３が底面視時計回りへ回動開始すると、図７及び図８に示すように、自動ロック装置３０は、二点鎖線で図示したガイド溝部３８３に沿ってフック部材３６を車両上方へ回動させたのち、車両後方側へスライド移動させる。

このため、フック部材３６は、図７に示すように、被係合部材２０の当接面２３ａに対して先端部分３６１が当接する。このようにして、自動ロック装置３０は、被係合部材２０にフック部材３６を係合させる。

このように被係合部材２０に対して自動的に係脱する自動ロック装置３０には、歯車３３を回動させる第１駆動歯車３２２とは別体で、歯車３３に歯合する第２駆動歯車４０を着脱自在に備えている。
この第２駆動歯車４０について、図９及び図１０を用いて詳しく説明する。

なお、図９は自動ロック装置３０に第２駆動歯車４０を装着した状態の底面図を示し、図１０は第２駆動歯車４０の外観を説明する説明図を示し、図１０（ａ）は車両上方から見た第２駆動歯車４０の外観斜視図を示し、図１０（ｂ）は車両下方から見た第２駆動歯車４０の外観斜視図を示している。

まず、自動ロック装置３０のベースプレート３１には、図４に示すように、車両右側部分の後端近傍、かつ歯車３３に近接する位置に、第２駆動歯車４０が装着される歯車装着孔３１ａが開口形成されている。

また、第２駆動歯車４０は、図９及び図１０に示すように、歯車軸部３１１の軸方向と略同方向を軸方向して、歯車装着孔３１ａに着脱自在、かつ回転自在に軸支される軸部４１と、歯車３３に歯合する歯車本体４２とを、車両上方からこの順番で同軸上に配置して一体形成している。

軸部４１は、図１０（ａ）に示すように、ベースプレート３１の歯車装着孔３１ａに挿通可能な略円柱状の円柱部分と、円柱部分から車両下方へ拡径した拡径部分とを、車両上方からこの順番で一体形成している。
歯車本体４２は、図９及び図１０に示すように、軸部４１よりも大径で、かつ第１駆動歯車３２２よりも小径の外径を有するとともに、第１駆動歯車３２２の歯数に対して歯数が１枚少ない形状に形成されている。

さらに、歯車本体４２の下面には、図１０（ｂ）に示すように、軸部４１と同軸上で、かつ車両上方へ凹設した底面視略六角形状の嵌合部４３が形成されている。
嵌合部４３は、図１０（ｂ）に示すように、量販店等で購入可能なＬ字状の六角棒スパナＴが嵌合可能な大きさに形成されている。この嵌合部４３は、自動車１に用いられている他の六角穴付きボルトやナットの六角穴と同サイズに形成されていることが好ましい。なお、他の六角穴付きボルトやナットとしては、例えば、エンジンのタイミングベルトのテンショナ調整用や、ホイールナットを覆うキャップ等の各種カバーの取付け用などとする。

このような第２駆動歯車４０は、例えば駆動ユニット３２が正常に操作する場合には、ベースプレート３１の歯車装着孔３１ａから取り外され、自動車１の適宜の保管場所に六角棒スパナＴとともに保管されている。

そして、例えば、格納空間Ｓへの開閉ルーフ９の格納を所望する乗員がスイッチ操作を行った際、駆動モーター３２１が故障して被係合部材２０からフック部材３６が自動的に離脱できない場合、乗員は、トリムに設けた開口を覆う開閉蓋（図示省略）を取り外して、ベースプレート３１の歯車装着孔３１ａを露出させる。

開閉蓋を取り外すと、乗員は、図１０に示すように、トリムの開口を介して、ベースプレート３１の歯車装着孔３１ａに第２駆動歯車４０を装着するとともに、第２駆動歯車４０の嵌合部４３に六角棒スパナＴを嵌合させる。その後、乗員は、底面視時計回りに六角棒スパナＴを回動させる。

これにより、歯車３３は、第１駆動歯車３２２を介して伝達された駆動モーター３２１の駆動力ではなく、第２駆動歯車４０を介して伝達された乗員の回動操作による駆動力によって底面視反時計回りに回動開始する。

このため、自動ロック装置３０は、開閉ルーフ９を格納する際、駆動モーター３２１が故障した場合であっても、乗員の手動操作によって、ガイド溝部３８３に沿ってフック部材３６を被係合部材２０から離脱させることができる。

一方、例えば、格納空間Ｓに格納された開閉ルーフ９を展開してフロントヘッダ１１ｂへの連結固定を所望する乗員がスイッチ操作を行った際、駆動モーター３２１が故障して被係合部材２０にフック部材３６を自動的に係合できない場合、乗員は、図１０に示すように、ベースプレート３１の歯車装着孔３１ａに第２駆動歯車４０を装着したのち、第２駆動歯車４０の嵌合部４３に嵌合した六角棒スパナＴを底面視反時計回りに回動させる。

これにより、歯車３３は、第１駆動歯車３２２を介して伝達された駆動モーター３２１の駆動力ではなく、第２駆動歯車４０を介して伝達された乗員の回動操作による駆動力によって底面視時計回りに回動開始する。

このため、自動ロック装置３０は、開閉ルーフ９を閉じる際、駆動モーター３２１が故障した場合であっても、乗員による手動操作によって、ガイド溝部３８３に沿ってフック部材３６を被係合部材２０に係合させることができる。

以上のような動作を実現する自動車１の開閉ルーフロック構造は、乗員による手動操作を受付け可能にして小型化を図るとともに、部品点数を削減することができる。
具体的には、第２駆動歯車４０が着脱自在なため、自動車１の開閉ルーフロック構造は、駆動ユニット３２が正常な場合には、第２駆動歯車４０を取外して、自動車１の所定箇所に六角棒スパナＴとともに収納しておくことができる。

一方、駆動ユニット３２が故障した場合、歯車３３に歯合するように自動ロック装置３０に第２駆動歯車４０を装着するとともに、乗員が六角棒スパナＴを用いて第２駆動歯車４０を回動させることで、自動ロック装置３０は、第２駆動歯車４０を介して歯車３３に駆動力を伝達することができる。このため、自動ロック装置３０は、駆動ユニット３２が故障した場合であっても、乗員による手動操作によってフック部材３６を係脱させることができる。

これにより、自動車１の開閉ルーフロック構造は、第２駆動歯車４０を予め内蔵しておく場合に比べて、自動ロック装置３０の軽量化を図ることができる。このため、自動車１の開閉ルーフロック構造は、開閉ルーフ９の重量増加を抑制することができる。

さらに、第２駆動歯車４０が歯車３３に直接的に歯合するため、自動ロック装置３０は、例えば、歯車３３と第２駆動歯車４０とが別の歯車を介して間接的に歯合する場合に比べて、部品点数の増加を抑えることができる。

これにより、自動ロック装置３０は、その大きさを小さくすることができ、車室内の限られた空間が圧迫されることを抑制できる。このため、自動ロック装置３０は、その重量をより軽減することができる。

さらにまた、自動車１の開閉ルーフロック構造は、小型かつ汎用性のある六角棒スパナＴで第２駆動歯車４０を回動させることができる。このため、自動車１の開閉ルーフロック構造は、大型の専用工具を不要にでき、六角棒スパナＴの収容スペースも小さくすることができる。
従って、自動車１の開閉ルーフロック構造は、乗員による手動操作を受付け可能にして小型化を図るとともに、部品点数を削減することができる。

また、回転軸方向が略車両上下方向と略一致するように歯車３３、及び第２駆動歯車４０を配置したことにより、自動車１の開閉ルーフロック構造は、略車両上下方向における大きさをより小さくすることができるとともに、乗員による手動操作の作業性を向上することができる。
具体的には、例えば、歯車３３は、その肉厚に対して外径の方が大きくなり易い。このため、径方向が略車両上下方向と略一致するように歯車３３を配置した場合、自動ロック装置３０は、略車両上下方向における大きさが大きくなるという問題がある。

さらに、径方向が略車両上下方向と略一致するように第２駆動歯車４０を配置した場合、乗員が第２駆動歯車４０に嵌合した六角棒スパナＴを回動させると、六角棒スパナＴの端部、あるいは乗員の手が、開閉ルーフ９のトリムに接触して、六角棒スパナＴを効率よく回動させることができないことがあった。

これに対して、回転軸方向が略車両上下方向と略一致するように歯車３３を配置した、すなわち、歯車３３の厚み方向と略車両上下方向とが略一致するように歯車３３を配置したことにより、自動ロック装置３０は、略車両上下方向における大きさを小さく抑えることができる。

加えて、回転軸方向が略車両上下方向と略一致するように第２駆動歯車４０が配置されるため、乗員は、開閉ルーフ９のトリムによって六角棒スパナＴの回動が阻害されることなく、六角棒スパナＴを効率よく回動することができる。

従って、自動車１の開閉ルーフロック構造は、略車両上下方向を回転軸方向として歯車３３、及び第２駆動歯車４０を配置したことにより、その大きさをより小さくすることができるとともに、乗員による手動操作の作業性を向上することができる。

また、フロントウインドウガラス１０の上部を支持するフロントヘッダ１１ｂに被係合部材２０が固定され、開閉ルーフ９の前端に自動ロック装置３０が固定された構成により、自動車１の開閉ルーフロック構造は、着座した乗員の車両上方、及び車両前方の空間をより大きく確保できるとともに、開閉ルーフ９の重量増加を抑制することができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の開閉体、及び格納式ルーフは、実施形態の開閉ルーフ９に対応し、
以下同様に、
車体、及びウインドウ枠材は、フロントヘッダ１１ｂに対応し、
駆動手段は、駆動ユニット３２、駆動アーム３４、連結部材３５、ガイドピン３６２、コイルスプリング３７、及びガイドプレート３８に対応し、
従動歯車は、歯車３３に対応し、
係合機構部は、駆動アーム３４、連結部材３５、ガイドピン３６２、コイルスプリング３７、及びガイドプレート３８に対応し、
第２駆動歯車における回転軸方向の一方の面は、第２駆動歯車４０の下面に対応し、
第２駆動歯車における回転軸方向の他方の面は、第２駆動歯車４０の上面に対応し、
第２駆動歯車の枢支部は、軸部４１に対応し、
所定工具は、六角棒スパナＴに対応し、
車両の内外方向は、略車両上下方向に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、上述した実施形態において、金属製の開閉ルーフ９としたが、これに限定せず、合成樹脂製の開閉ルーフ、あるいは幌布や幌骨で構成した開閉ルーフとしてもよい。
また、フロントヘッダ１１ｂと開閉ルーフ９とを連結固定するロック構造としたが、これに限定せず、例えば車体とデッキカバー１２とを連結固定するロック構造、あるいは車体側面の開口を覆うスライドドアと車体とを連結固定するロック構造としてもよい。

また、フロントヘッダ１１ｂに被係合部材２０を備え、開閉ルーフ９に自動ロック装置３０を備えた構成としたが、これに限定せず、フロントヘッダ１１ｂに自動ロック装置３０を備え、開閉ルーフ９に被係合部材２０を備えた構成としてもよい。

また、駆動モーター３２１と第１駆動歯車３２２との間にウォームギヤが介在する駆動ユニット３２としたが、これに限定せず、駆動モーター３２１の出力軸に第１駆動歯車３２２が直結された駆動ユニット３２としてもよい。

また、往復スライダ・クランク機構によってフック部材３６が係脱自在に可動する自動ロック装置３０としたが、これに限定せず、歯車３３とフック部材３６とを複数のリンク部材で連結したリンク機構によって、フック部材３６が係脱自在に可動する自動ロック装置としてもよい。

また、第２駆動歯車４０が、歯車３３を支持するベースプレート３１に着脱自在に枢支される構成としたが、これに限定せず、第２駆動歯車４０が、ベースプレート３１とは別体で構成するとともに、ベースプレート３１に一体的に装着した部材に着脱自在に枢支される構成としてもよい。あるいは、第２駆動歯車４０が、ベースプレート３１とは別体の部材に着脱自在に枢支される構成としてもよい。

また、第２駆動歯車４０に嵌合部４３を設け、第２駆動歯車４０を六角棒スパナＴで回転させる構成としたが、これに限定せず、小型かつ汎用性のある工具であれば、六角棒スパナＴに替えてヘクサロビュラ穴に用いられるヘックスローブレンチ、ボックスレンチ、トルクレンチ、あるいは複数種類のソケットを着脱自在なソケットレンチハンドルなどであってもよい。この場合、第２駆動歯車４０には工具の大きさ、及び形状に応じた嵌合部を形成する。

また、第２駆動歯車４０、及び六角棒スパナＴは、自動車１における適宜の保管場所であればよく、同一の保管場所、あるいは別々の保管場所に保管してもよい。例えば、ホイールナットを覆うキャップが設けられた車両において、六角棒スパナＴを、スペアタイヤ、あるいはジャッキとともに保管してもよい。あるいは、第２駆動歯車４０を、ソケットレンチハンドルのソケットとセットにして保管してもよい。

また、略車両上方へ突出した軸部４１を上面側に設け、略車両上方へ凹設した嵌合部４３を下面側に設けた第２駆動歯車４０としたが、これに限定せず、別の第２駆動歯車５０の外観を説明する説明図を示す図１１のように、略車両下方へ凹設した軸受部５１を上面側に設け、略車両下方側へ突出するとともに、ボックスレンチＴ２が嵌合する六角柱状の嵌合部５３を下面側に設けた第２駆動歯車５０としてもよい。この場合、ベースプレート３１の歯車装着孔３１ａにかえて、第２駆動歯車５０の軸受部５１を軸支する軸部がベースプレート３１に形成されているものとする。

また、第２駆動歯車４０の嵌合部４３に、例えば、弾性部材によって出没可能に支持された突起で、六角棒スパナＴを弾性保持する保持手段を備えてもよい。あるいは、第２駆動歯車４０の嵌合部４３に、磁力によって六角棒スパナＴを保持する保持手段を備えてもよい。

これにより、自動車１の開閉ルーフロック構造は、歯車３３に第２駆動歯車４０を歯合させる際、例えば、予め第２駆動歯車４０に六角棒スパナＴを装着することで、第２駆動歯車４０と六角棒スパナＴとが意図せず分離することを防止できる。このため、自動車１の開閉ルーフロック構造は、歯車３３への第２駆動歯車４０の歯合を容易にすることができる。

さらに、保持手段によって六角棒スパナＴを安定して保持できるため、自動車１の開閉ルーフロック構造は、回動させた六角棒スパナＴが意図せず脱落すること、及び六角棒スパナＴの脱落によって第２駆動歯車４０が脱落することを防止できる。これにより、自動車１の開閉ルーフロック構造は、乗員による手動操作の作業性を向上することができる。

１…自動車
９…開閉ルーフ
１０…フロントウインドウガラス
１１ｂ…フロントヘッダ
２０…被係合部材
３０…自動ロック装置
３２…駆動ユニット
３３…歯車
３４…駆動アーム
３５…連結部材
３６…フック部材
３７…コイルスプリング
３８…ガイドプレート
４０，５０…第２駆動歯車
４１…軸部
４３，５３…嵌合部
５１…軸受部
３２１…駆動モーター
３２２…第１駆動歯車
３６１…先端部
３６２…ガイドピン
Ｔ…六角棒スパナ
Ｔ２…ボックスレンチ

Claims (4)

1. 車体の開口を開閉自在に覆う開閉体、または前記車体のいずれか一方に固定された被係合部材と、
   他方に固定されるとともに、前記被係合部材に自動的に係脱可能な自動ロック装置とで構成された自動車の開閉体ロック構造であって、
   前記自動ロック装置に、
   前記被係合部材に係合する先端部を一端に有する略鉤状のフック部材と、
   該フック部材の他端に連結された駆動手段とを備え、
   該駆動手段に、
   駆動モーター、及び該駆動モーターに連結された第１駆動歯車を有する駆動ユニットと、
   該駆動ユニットの前記第１駆動歯車に歯合した従動歯車と、
   該従動歯車に連結されるとともに、前記フック部材を前記被係合部材に係合可能に可動させる係合機構部と、
   前記従動歯車を支持する部材と同一の部材、または別体の部材に着脱自在に枢支されるとともに、前記従動歯車に歯合する第２駆動歯車とを備え、
   該第２駆動歯車における回転軸方向の一方の面に、
   他方の面に設けた枢支部に対して同軸上に配置されるとともに、所定工具が着脱自在に嵌合する嵌合部を備えた
   自動車の開閉体ロック構造。
2. 前記第２駆動歯車の前記嵌合部に、
   前記所定工具を保持する保持手段を備えた
   請求項１に記載の自動車の開閉体ロック構造。
3. 前記従動歯車、及び前記第２駆動歯車を、
   それぞれの回転軸方向が自動車の内外方向と略一致するように配置した
   請求項１または請求項２に記載の自動車の開閉体ロック構造。
4. 前記開閉体を、車両上部の開口を開閉自在に覆うとともに、前記車体に格納可能な格納式ルーフとし、
   前記被係合部材が、
   フロントウインドウガラスの上部を支持するウインドウ枠材に固定され、
   前記自動ロック装置が、
   前記格納式ルーフの前端に固定された構成とした
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の自動車の開閉体ロック構造。

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