JP7271857B2 - 車両用多関節昇下降ルーフキャリア - Google Patents

Description

本発明は、車両、特に、乗用車又はＳＵＶルーフに設置されるキャリアに関し、積載物を車両ルーフに容易に積載し荷役するための車両用多関節昇下降ルーフキャリアに関する。
本発明は、荷物の荷役過程において、垂直昇降及び回転が可能であることで、積載物の荷役がスムーズに行われ、外観上美麗な構造及び作動が可能な車両用多関節昇下降ルーフキャリアである。

近年、自動車を用いたレジャー活動が増加することにつれ、車両に各種のスポーツ装備又はレジャー用品などを積載する場合が多い。

自転車、テント、ルーフボックスをルーフに積載するか、ひいでは、カヤック又はゴムボートなどを車両ルーフに積載した状態で移動する場合でも、このようなルーフキャリアが利用される。車両ルーフラックにこのようなレジャー装備を装着するためのキャリアが多く開発されているが、使用者がルーフに位置したキャリアにレジャー用品を固定する作業を行うためには、椅子やはしごを利用しなければならない。この時、安全事故が発生したりし、さらには、大きな荷物である場合は、設置に非常に困難さを経験することになる。このような問題を解決するために、大韓民国公開公報10-2014-0095494(2014.8.1.)には、以下のような従来技術のルーフラックキャリアが開示されている。

前記従来技術の自動車ルーフラックは、車両の側面に下降して、荷物を積載することができる。従来技術は、車両のルーフに固定されるベースレールと、該ベースレールに対して、ピボット回転するレバーバーと、前記レバーバーに対して、ピボット回転するアームバーとを含むルーフラックである。このような従来技術によると、アームバーが自動に車両側面に下降移動すると、使用者が積載物をアームバーに積載した後に、再度、自動にルーフに搭載されるようにする。

しかし、前記従来技術のルーフラックは、前記ベースレールに延在したレバーバーとアームバーが、ギアと連結手段により昇下降位置を変えるものであって、ベースレールの端部にレバーバーの一端がピボット回転することになるので、レバーバーが車両側面の曲面部に接触する虞がある。特に、レバーバーが垂直下方に向かうことになると、更に該当問題が生じ、レバーバーを車両の側面に接触しない位置で、アームバーに積載物を積載しなければならない。

このような場合、アームバーの位置がかなり高い位置にあって、重い積載物を積載することに困難がある。また、レバーバーが車両の側面と接触することなく、垂直下向きする状態に回転されるためには、ベースレールの端部が車両の外側に十分突出しなければならないので、外観上問題があることになる。結果として、従来技術のルーフラックは、車両の後面方向に動くように設置することになると、自転車のように長さの長い積載物は、前タイヤにのみ固定するしかなく、実質的に様々な荷物の積載が不可となる不都合がある。そこで、従来技術のルーフラックは、車両の側面に昇下降されることと制限するしかない。

前記のような問題点を解決するために、本発明の発明者らは、車両の後面方向でも、長さの長い荷物を容易に積載するだけでなく、ルーフ位置と荷役位置での外観がよく、多様な長さの荷物を積載するために、水平方向に回動が可能な車両用多関節ルーフキャリアを開発することに至った。

本発明の目的は、車両のルーフ位置と荷役位置の間で荷物を容易に荷役及び積載する車両用多関節昇下降ルーフキャリアを提供することである。

本発明の他の目的は、車両のルーフに装着された状態で、上枠が下枠に密閉して、外観がよく構成され、且つ、防水が可能である車両用多関節ルーフキャリアを提供することである。

本発明の更に他の目的は、多様な形態の荷物を積載するために、上枠の昇降、回転、移動機能が与えられた車両用多関節昇下降ルーフキャリアを提供することである。

前記のような課題を解決するために、本発明のルーフキャリアは、車両ルーフに固定され、後端部に固定軸１１０を設ける下枠１００と、前記下枠に対応するサイズで形成され、ルーフ位置で前記下枠を覆うように設けられる上枠２００と、前記下枠１００と前記上枠２００の間に設けられ、前記固定軸１１０を中心に回転する第１の支持部材３００、第１の支持部材３００の先端に設けられる第１の回転軸３３０を中心に後端が回転可能に結合され、第１の回転軸３３０の外周に同心で回転可能に設けられる第１の外部回転軸３４０に後側端が一体に結合された第２の支持部材４００、後端部が前記第２の支持部材４００の先端部にヒンジ結合される第２の回転軸４３０と結合して一体に回転する第３の支持部材５００を含み、ルーフ位置で折り畳まれ、荷役位置で展開される多関節部材と、固定軸１１０と第１の回転軸３３０の間を連結し、同時に固定軸１１０と前記第１の外部回転軸３４０の間を連結し、第１の外部回転軸３４０を第１の支持部材３００の回転方向と同じ方向に回転させる第１の連結手段３２０と、第１の回転軸３３０と第２の回転軸４３０の間を連結し、第２の回転軸４３０を第１の支持部材３００の回転方向と逆方向に回転させる第２の連結手段４２０とを含む。

本発明によると、ルーフ位置と荷役位置の間でキャリアの移動が可能であるので、積載物を容易に車両後方から車両ルーフに、車両ルーフから車両後方に移送することができる。

また、本発明によると、ルーフ位置から荷役位置へ移動する途中で、車両側面及び後面の湾曲面と干渉が発生しない。

更に、本発明によると、上枠と下枠を筐体構造で形成するので、内部に設ける多関節部材が見えず、外部の埃又は水分を遮断可能であり、車両のルーフに装着された状態でルーフキャリアの外観がよく構成される。

また、本発明によると、上枠の回転を可能にすることで、積載物の積載方向を変えることができるので、自転車のように長さの長い荷物の積載方向を変化することができる。

図１は、本発明による第１実施例の多関節ルーフキャリアの作動概念図である。 図２は、第１実施例の多関節ルーフキャリアがルーフ上に設置された状態図である。 (Ａ)、(Ｂ)は、第１実施例の多関節ルーフキャリアの内部構造例示図である。 図４は、第１実施例の他の変形例の平面図である。 図５は、第１実施例の多関節ルーフキャリアの上枠の回転状態図である。 図６は、第１実施例に付加された上枠可動手段の概念図である。 図７は、図６の上枠可動手段の細部構成図である。 図８は、第１実施例に付加された上枠移動手段の概念図である。 図９は、図８の上枠移動手段の作動概念図である。 図１０は、図７及び図９における上枠移動手段及び可動手段が設けられる平面図である。 図１１は、第１実施例に伸縮機能が付加された細部平面図である。 図１２は、本発明による第２実施例の多関節ルーフキャリアの作動概念図である。 図１３は、第２実施例の多関節ルーフキャリアの細部構成図である。 図１４は、第２実施例の多関節ルーフキャリアの変形実施例の平面構造を示す図である。 図１５は、図１４の多関節ルーフキャリアの斜視図である。

発明を実施するための具体的な内容

本発明により得られる昇下降多関節ルーフキャリアの最終的な動作形態は、第１実施例の図１でのようなものである。すなわち、車両のルーフに固定される下枠上で多関節部材が展開又は折り畳む動作を行い、上枠の位置がルーフ位置から荷役位置にスムーズに移動可能で、荷役位置へ移動した上枠上に、固定手段を用いて荷物を固定し、再度、車両のルーフ位置に移動させるものである。具体的に、多関節部材は、第１の支持部材と、第２の支持部材と、第３の支持部材とからなる。第１の支持部材は、先端部が車両後方に向かうように回転し、第２の支持部材は、地面に向かうように回転し、第３の支持部材は、常時、水平状態を維持すべきである。

本発明の車両用昇下降多関節ルーフキャリアは、大きく、下枠１００と、前記下枠１００上に安着される多関節部材と、前記多関節部材上に安着される上枠２００とからなる。前記上枠２００は、防水のために、下枠１００と共に密閉した形状の筐体から形成するのが望ましい。前記上枠２００の上面には、荷物を固定するための固定手段が設けられ、該固定手段は、様々な形状でよい。

前記多関節部材は、図１及び図２に示しているように、第１の支持部材３００と、第２の支持部材４００と、第３の支持部材５００とが互いに連続して連結された３つの支持部材からなる多関節構造を有し、各支持部材は、一対が両方に対称して配置される。すなわち、第１の支持部材３００は、前記下枠１００の固定軸１１０に対して回転するように配置され、一対が両方に配置され、一対の第２の支持部材４００も、一対の第１の支持部材３００にそれぞれ対称して連結され、第２の支持部材４００の間に、逆方向に第３の支持部材が設けられる。

又は、第２の実施例として、図１２乃至図１５でのように、第１の支持部材３００と、第１－１の支持部材３００'と、第２の支持部材４００と、第３の支持部材５００とを含む４つの支持部材からなる多関節構造となる。

本発明において、前記のような基本的な動作を行うための昇下降多関節ルーフキャリアの構造は、図３の(Ａ)と(Ｂ)に示しているように、以下のような基本的な形状を取る。

すなわち、車両ルーフに固定され、後端部に固定軸１１０を設ける下枠１００と、後端部が前記固定軸１１０を中心に回転する第１の支持部材３００、後端部が前記第１の支持部材３００の先端部に設けられる第１の回転軸３３０を中心に回転する第２の支持部材４００、後端部が前記第２の支持部材４００の先端部に設けられる第２の回転軸４３０と一体に結合される第３の支持部材５００を含み、ルーフ位置で折り畳まれ、荷役位置で展開される多関節部材３００、４００、５００と、前記第３の支持部材５００の上面に平行に設けられ、ルーフ位置で、前記多関節部材を挟んで、前記下枠を覆うように設けられる上枠２００とを含み、前記第１の回転軸３３０の外周に設けられて独立して回転し、第２の支持部材の後側端に一体に結合される第１の外部回転軸３４０と、前記固定軸１１０と第１の回転軸３３０の間、また、前記固定軸１１０と第１の外部回転軸３４０の間をそれぞれ連結する第１の連結手段とを含み、前記第１の回転軸３３０と第２の回転軸４３０の間には、第２の連結手段４２０が設けられる。

第１の連結手段３２０と第２の連結手段４２０を構成することにおいて、様々な連結手段が選択されるが、基本的に、第１の連結手段３２０は、固定軸１１０と第１の回転軸３３０の間を連結すると共に、固定軸１１０と前記第１の外部回転軸３４０の間を連結し、第１の外部回転軸３４０を、第１の支持部材３００の回転方向と同じ方向に回転するようにし、第２の連結手段４２０は、第１の回転軸３３０と第２の回転軸４３０の間を連結し、第２の回転軸４３０を、第１の支持部材３００の回転方向と逆方向に回転するようにする。

望ましくは、前記第１の連結手段３２０は、前記固定軸１１０と第１の回転軸３３０の間を１:１の回転比で連結し、前記固定軸１１０と第１の外部回転軸３４０の間を１: ０.５の回転比で連結し、前記第２の連結手段は、前記第１の回転軸３３０と第２の回転軸４３０の間を１:１の回転比で連結する。

以下、３つの支持部材を備える多関節構造を有する昇下降多関節ルーフキャリアの作動原理について、説明する。

前記多関節部材の第１の支持部材３００は、前記下枠１００の後端に固定した固定軸１１０に対して、回転自在に設けられ、前記固定軸１１０の外周に同心で駆動軸３０１が設けられ、第１の支持部材３００の一側に一体に固定結合され、油圧シリンダとクランク機構からなるアクチュエータにより回転される。前記アクチュエータは、油圧により作動される油圧シリンダとクランク機構であり、又はラックとピニオンで構成され、他の形態としては、前記駆動モータと減速機であり得る。

前記第２の支持部材４００の後端は、第１の支持部材３００の先端に、第１の回転軸３３０を中心にヒンジ結合され、前記第１の回転軸３３０の外周には、同心で第１の外部回転軸３４０が設けられる。前記固定軸１１０を中心に前記第１の支持部材３００が回転する場合、その回転力を前記第１の回転軸３３０と第１の外部回転軸３４０にそれぞれ独立して伝達するように、前記固定軸１１０を前記第１の回転軸３３０と第１の外部回転軸３４０にそれぞれ連結する第１の連結手段３２０が設けられる。第１の連結手段３２０は、チェーンやスプロケット、ギアなどの様々な連結手段より選択され、望ましくは、大きい荷重にも耐えられる一対のベベルギア(aa'、bb'、cc')を利用することができる。

第１の支持部材３００が固定軸１１０を中心に回転されることにつれ、第１の連結手段３２０は、第１の回転軸３３０を回転させ、同時に第１の外部回転軸３４０を回転させる。但し、第１の回転軸３３０と第１の外部回転軸３４０は、回転比に応じて、互いに回転量が異なる。第１の外部回転軸３４０の一側は、第２の支持部材４００の後側端と一体に結合されるので、第１の外部回転軸３４０の回転角度は、第２の支持部材４００の回転角度に該当する。第１の回転軸３３０は、第１の支持部材３００の回転量と同一の回転量で回転することに対して、第１の外部回転軸３４０は、第１の支持部材３００の回転量と比較して、約１/２だけ回転するように、第１の連結手段３２０に設けられる少なくとも３対のベベルギア(aa'、bb'、cc')の回転比を設計する。第１の支持部材の回転に伴う第２の支持部材の回転量は、前記ベベルギアbb'に応じて異なることになる。

図３の(Ａ)及び(Ｂ)は、第１の外部回転軸の回転方向を第１の支持部材と同じくするための第１の連結手段の構造について、他の実施例を示している。

すなわち、図３の(Ａ)の第１の連結手段３２０は、第１の外部回転軸３４０の回転方向を第１の支持部材３００の回転方向と同じくするために、場合によっては、第１の中間ギア３５０を設けることができる。又は、図３(Ｂ)のように、第１の連結手段と第１の外部回転軸のベベルギアｂｂ'が直接して噛み合うようにするため、ベベルギアの設置構造を変更することができる。

図１でのように、第２の支持部材４００の絶対回転角度は、第１の支持部材３００の回転角度に、第１の外部回転軸の回転角度、すなわち、第２の支持部材の回転角度を加えた分に該当する。すなわち、第１の支持部材３００が９０°回転して垂直状態となって、垂直上方向に向かうことになると、第２の支持部材４００は、前記第１の支持部材３００に対して、４５°だけ回転することになって、全体として、１３５°に位置することになる。また、第１の支持部材３００が１８０°回転して、逆方向に回って水平状態になると、第２の支持部材４００は、前記第１の支持部材３００に対して、９０°だけ回転することになって、全体として２７０°を回り、垂直下方である地面に向かうことになる。

第３の支持部材５００の後端は、第２の支持部材４００の先端に、第２の回転軸４３０を中心に回転可能に結合され、前記第３の支持部材５００の先端は、前記第２の支持部材４００の後端に向かって配置される。前記第３の支持部材５００の後端は、前記第２の回転軸４３０と一体に結合されて、前記第２の回転軸と共に回転する。

第１の回転軸３３０と第２の回転軸４３０の間は、第２の連結手段４２０により連結される。また、第２の連結手段のベベルギアｄｄ'とベベルギアｅｅ'の回転比が同一であるので、第１の回転軸３３０の回転によって、第２の回転軸４３０も同じく回転する。但し、第２の回転軸は、第２の支持部材４００の絶対回転角度分だけ回転され、逆方向に回転される。

そこで、前記第１の支持部材３００が方向を逆にして１８０°回転することになると、第２の支持部材４００は、９０°回転して地面に向かうことになり、第２の回転軸４３０は、第２の支持部材４００に対して、逆方向に２７０°回転することになる。結果として、第１の支持部材３００の回転角度によらず、第２の回転軸４３０と一体に結合した第３の支持部材５００は、常時、水平状態を維持することになる。

図４は、第１の実施例の変形例を示しており、第１の実施例において、第１の連結手段３２０を、第１ａの連結手段３２０ａと第１ｂの連結手段３２０ｂとに分けることもできる。すなわち、固定軸１１０と第１の回転軸３３０、固定軸１１０と第１の外部回転軸３４０、第１の回転軸３３０と第２の回転軸４３０はそれぞれ、第１ａの連結手段３２０ａ、第１ｂの連結手段３２０ｂ、第２の連結手段４２０により連結され、これらの連結手段は、チェーン及びスプロケット、又はその他に同じく回転力を伝達する他の連結手段により連結することができる。ここで、第１の回転軸３３０と第２の回転軸４３０は、その回転方向が同一であるが、固定軸１１０と第１の外部回転軸３４０の間を連結する第１ｂの連結手段３２０ｂは、中間に回転方向が変更しなければならない。そこで、固定軸１１０の第１のギア１１０ｂと第１の外部回転軸３４０の間には、中間ギアである第２のギア３５０が設けられる。すなわち、固定軸の第１のギア１１０ｂ、中間ギアである第２のギア３５０が互いに噛合して回転しながら、回転方向が変わり、第２のギア３５０と第１の外部回転軸３４０の間は、第１ｂの連結手段３２０ｂにより連結される。その他に、前記変形例の作動原理は、第１の実施例と同一であるので、省略する。

図５は、上枠２００がルーフ位置から荷役位置に移動し、同時に回転可能に構成されることで、長さの長い形状の荷物に対しても、ルーフ位置に積載し、車両を運行する活用例示図を示している。図２及び図３から見るように、第３の支持部材の上面には、上枠が結合され、回転可能に結合される。望ましくは、別の駆動手段により、上枠は、第３の支持部材の上面で回転される。

図６及び図７は、上枠２００が第３の支持部材５００上の凹溝に設けられて、回転又は垂直昇降するようにする上枠可動手段７００を示している。可動手段７００の垂直昇降運動により、上枠２００は昇下降し、下枠１００に対して、安全に分離し結合される。

図７は、可動手段７００の構造を拡大した側断面図である。すなわち、第３の支持部材５００と上枠２００の間には、可動手段７００が設けられ、上枠２００が可動手段７００の昇降及び回転により、共に昇降し回転される。前記可動手段７００は、第３の支持部材５００の代わりに、図１０及び図１１のように、移動部材６００により結合されることもできる。

第３の支持部材５００の上面に、上下に凹溝が形成され、可動手段７００が凹溝５０１内に直接装着される。具体的に、可動手段７００は、第３の支持部材５００の凹溝内で回転せず、垂直方向に昇下降が可能な昇降体７１０が設けられる。このためには、凹溝５０１の内面と昇降体７１０の外面は、多角形状からなるのが望ましい。昇降体７１０の中空の内周面には、雌ねじ７１１が形成され、雌ねじ７１１に対応する外面に、雄ねじ７２１が形成された回転体７２０が螺合される。回転体７２０の下部には、第１の下部フランジ７２２が設けられ、その外周には、第１のギア７２２ａが形成され、第１のギア７２２ａは、アクチュエータの駆動部により回転量が調節されて、回転体７２０を回転し、これに対応する昇降体７１０を昇下降させる。

望ましくは、前記回転体７２０内にボス７３０が挿入された状態で、前記回転体７２０の第１の下部フランジ７２２が、ボス７３０の第２の下部フランジ７３２に安着される。

また、回転体７２０の中空内に回転自在に挿入されるボス７３０が設けられ、ボス７３０は、下部に第２の下部フランジ７３２を設け、その外周には、第２のギア７３２ａが形成される。第２のギア７３２ａは、アクチュエータの駆動部により、回転量が調節される。ボス７３０の内周面には、スプライン結合されるスプライン軸７４０が挿入され、第２のギア７３２ａの回転により、ボス７３０が所定角度回転され、ボス７３０内に挿入されたスプライン軸７４０を共に回転させる。すなわち、ボス７３０の内周面に内スプライン７３１が設けられ、スプライン軸７４０の外周面には、外スプライン７４１が形成される。スプライン軸７４０の上端外周には、支持フランジ７４２が設けられる。ボス７３０の下端面には、軸突起７３３が設けられ、凹溝の下面に設けられた筒通孔又は溝に安着される。

また、昇降体７１０の上面には、支持プレート７５０が設けられ、支持プレート７５０の中央部には、スプライン軸７４０が貫通するように、支持通孔７５１が設けられ、支持通孔７５１には、支持段差７５２が形成されて、スプライン軸７４０の上端部外周に形成された支持フランジ７４２が安着される。スプライン軸７４０の上端が貫通するように、中央部に挿入通孔７６１が形成されたトッププレート７６０を含み、スプライン軸７４０の上面に、上枠２００の下面がボルト７４３として結合される。第１のギア７２２ａと第２のギア７３２ａは、それぞれのアクチュエータ(図示せず)により、それぞれ回動されるものであって、第１のギア７２２ａの回転により、上枠２００の昇下降が調節され、第２のギア７３２ａの回転により、上枠２００の回転が調節される。

これにより、本発明は、上枠２００が第３の支持部材５００上で垂直昇下降が可能となり、選択的に回転も可能となる。上枠２００と下枠１００は、相互対応するケースのように結合されるべきであり、互いに重なって結合することで、外部からの異物が内部に流入することを防ぐことができる。これにより、上枠２００を第３の支持部材５００に対して回転する場合、上枠２００を下枠１００から上部に上昇させて離隔した後、上枠２００を回転させる動作により、干渉を発生することなく、回転が可能となる。

図９は、多関節部材が展開されると共に、上枠２００が第３の支持部材５００の上部で滑るように、第３の支持部材５００の長さ方向に沿って、上枠２００が外側に移動するようにする特徴を示している。

図１０は、上枠２００が第３の支持部材に対して水平に設置された状態で、長さ方向に往復動可能に、移動部材６００が第３の支持部材５００と上枠２００の間に挟んでいることを示している。第２の支持部材４００の先端部には、第２の回転軸と同心で配置される支持軸５１０を設け、支持軸５１０は、第２の支持部材４００に一体に結合されて、第２の支持部材４００と共に回転する。支持軸５１０は、第３の支持部材５００内にピニオンギア５１１が一体に結合されて、支持軸５１０と共に、ピニオンギア５１１が回転される。ピニオンギア５１１には、第３の支持部材５００の長さ方向に沿って移動可能な移動部材６００の延在部６１０に形成されたラックギア６１１が噛合される。ピニオンギア５１１の回転は、噛合されたラックギア６１１の直線運動を誘導し、ラックギア６１１は、第３の支持部材５００の開放した先端部を介して挿入装着された移動部材６００を、長さ方向に往復動させる。これに第２の支持部材４００の回転と共に、第３の支持部材５００に挿入された移動部材６００が、長さ方向に沿って摺動することになる。上枠２００が設置された移動部材６００が、第３の支持部材５００に沿って長さ方向に移動することにつれ、上枠２００は、第２の支持部材４００との干渉を回避することになる。

図１１は、第１の実施例の他の変形例を示す図であり、第１の支持部材と第２の支持部材が長さ方向に伸縮可能にした構造を示している。第１の支持部材３００と第２の支持部材４００が長さ方向に伸縮可能に構成されることで、荷物を荷役位置で積載し荷役する過程において、距離を容易に調節することができるという利点がある。具体的に、第１のケース３１０と第２のケース４１０は、望ましくは、伸縮可能な二重管からなり、内管と外管の一部が相互重なるように構成する。前記第１のケース３１０内に設けられた第１の連結軸３２１の両端に、ベベルギアａ、ベベルギアｂ、ベベルギアｃが設けられ、第１の連結軸３２１は、二重のスプライン管３２１ａ、３２１ｂから構成される。内スプライン管３２１ａの外面と外スプライン管３２１ｂの内面にそれぞれ、スプライン凹溝と突起が設けられることで、回転力を伝達し、且つ同時に長さ方向に伸縮が可能となる。内スプライン管３２１ａと外スプライン管３２１ｂからなる二重スプライン管の内部には、二重スプライン管の長さ伸縮のために、第１の油圧シリンダ３２１ｃが内蔵される。

それと共に、第２の連結軸４２１の構造も同一の構造からなる。すなわち、第２の連結軸４２１は、内スプライン管４２１ａと外スプライン管４２１ｂの二重スプライン構造をなし、その両端にそれぞれ、ベベルギアｄ、ベベルギアｅが設けられる。前記二重スプライン管内には、伸縮が可能な手段として、第２の油圧シリンダ４２１ｃが設けられ、第２の油圧シリンダ４２１ｃの往復動により、二重スプライン管の長さが可変される。そして、ベベルギアｄｄ'、第２の連結軸４２１、そして、ベベルギアｅｅ'を介して、第２の回転軸４３０に回転力が伝達されて、一体に結合した第３の支持部材を回転させる。このような第１の油圧シリンダ３２１ｃと第２の油圧シリンダ４２１ｃの制御により、第１の支持部材３００と第２の支持部材４００が伸縮されて、ルーフ位置から荷役位置の間で変換可能となる。

図１２は、４つの関節を備えた多関節ルーフキャリアを示している。この変形実施例は、第１の支持部材と第２の支持部材の間に、第１－１の支持部材を更に含む。第１－１の支持部材は、車両の後面で傾斜面を形成するように構成される。

図１３は、第２の実施例であって、４つの支持部材を備えた多関節ルーフキャリア実施例の平面構造を示している。

すなわち、第１の支持部材と同様な構造を有する第１－１の支持部材が、第１の支持部材と第２の支持部材の間に挟むようにし、第１の回転軸３３０が直接、第１－１の連結軸３２１'で連結され、第１－１の連結軸３２１'は、第１－１の回転軸３３０'と第１－１の外部回転軸で連結される。

図１３の多関節ルーフキャリアは、車両ルーフに強固に固定して、車両のルーフを保護する下枠１００と、下枠１００を覆うように、対応する形状を有する上枠２００と、下枠１００と上枠２００の間に多関節部材が設けられ、前記多関節部材の展開と折畳みにより、上枠２００が下枠１００に対して移動し、前記多関節部材は、下枠１００に固定結合される固定軸１１０と、固定軸１１０に後端が回動可能に結合される第１の支持部材３００と、第１の支持部材３００の先端に設けられる第１の回転軸３３０を中心に、後端が回転自在に結合される第１－１の支持部材３００'と、第１－１の支持部材３００'の先端に設けられる第１－１の回転軸３３０'を中心に、後端が回転可能に結合される第２の支持部材４００と、第２の支持部材４００の先端に設けられる第２の回転軸４３０に、後端が一体に固定結合されて、一体に回動する第３の支持部材５００とで連結され、第１の回転軸３３０の外周には、同心で回転し、第１－１の支持部材３００'の後側面と一体に結合される第１の外部回転軸３４０と、第１－１の回転軸３３０'の外周には、同心で回転し、第２の支持部材４００の後側面と一体に結合される第１－１の外部回転軸３４０'と、固定軸１１０から第１の回転軸３３０と第１の外部回転軸３４０にそれぞれ回転力を伝達する第１の連結手段３２０と、第１の回転軸３３０から、第１－１の回転軸３３０'と第１－１の外部回転軸３４０'にそれぞれ回転力を伝達する第１－１の連結手段３２０'と、第１－１の回転軸３３０'から第２の回転軸４３０に回転力を伝達する第２の連結手段４２０とを備えている。

但し、第１の連結手段３２０は、固定軸１１０と第１の回転軸３３０の間を連結し、同時に固定軸１１０と第１の外部回転軸３４０の間を連結し、第１の外部回転軸３４０を、第１の支持部材３００の回転方向と同じ方向に回転させ、第１－１の連結手段３２０'は、第１の回転軸３３０と第１－１の回転軸３３０'の間を連結し、同時に第１の回転軸３３０と第１－１の外部回転軸３４０'の間を連結し、第１－１の外部回転軸３４０'を、第１の支持部材の回転方向と同じ方向に回転させ、第２の連結手段４２０は、第１－１の回転軸３３０'と第２の回転軸４３０の間を連結し、第２の回転軸４３０を、第１の支持部材３００の回転方向と逆方向に回転させる。

具体的に、作動方式を説明すると、本発明は、第１の支持部材３００が固定軸１１０を中心に回転する場合、第１の回転軸３３０、第１－１の支持部材３００'、第１－１の回転軸３３０'、第２の支持部材４００、第２の回転軸４３０、第３の支持部材５００に回転力が伝達され、望ましくは、前記第１の連結手段３２０、第１－１の連結手段３２０'及び第２の連結手段４２０のいずれか１つ以上は、それぞれの連結軸３２１, ３２１'、４２１と、それぞれのベベルギア(aa'、bb'、cc'、ff'、gg'、hh'、dd'、ee')により回転力が伝達される。

更に、前記固定軸１１０、第１の連結軸３２１、第１の回転軸３３０、第１－１の連結軸３２１'、第１－１の回転軸３３０'、第２の連結軸４２１、及び第２の回転軸４３０の間に回転力を伝達するために、それぞれ設けられるベベルギアは、互いに１:１の回転比を有することに対して、前記第１の連結軸３２１と第１の外部回転軸３４０の間の回転比は、約１:０.２５であり、前記第１－１の連結軸３２１'と第１－１の外部回転軸３４０'の間の回転比は、約１:０.２であるのが望ましい。望ましくは、第１－１の支持部材３００'の回転方向を変えるために、第１の中間ギア３５０が設けられ、第２の支持部材４００の回転方向を変えるために、第１－１の中間ギア３５０'が設けられる。第１の中間ギア３５０により、回転方向を変えるだけでなく、回転比を１:０.５と１:０.５の２段階にして、段階的に減速することができる。また、第１－１の中間ギア３５０'によっても、同様に回転方向を変え、回転比を１:０.５と１:０.４の段階にして、段階的に逐次減速することができる。

第１の支持部材３００が１８０°回転すると、第１－１の支持部材３００'が２２５°の絶対角度で回転することになって、下向き傾斜を形成し、第２の支持部材４００は、２７０°の絶対角度で回転ことになって、端部が地面に向かうことになる。この時、第１－１の支持部材３００'と第２の支持部材４００は、必ず、車両後面方向に正しく４５°と９０°に回転される必要はない。荷物を荷役することに不便がない程度であると、その角度に多少差があっても構わない。

また、他の変形実施例として、図１４の４関節ルーフキャリアを参考すると、第１の支持部材には、固定軸１１０において、第１の回転軸３３０と第１の外部回転軸３４０にそれぞれベルト又はリンクなどで連結可能である。第１の外部回転軸３４０は、第１の内部回転軸３４０ｃと一体に結合して回転しつつ、第１－１ｂの連結手段３２０ｂ'を介して、第１－１の外部回転軸３４０'に連結される。

但し、固定軸１１０と第１の外部回転軸３４０の間には、中間ギア３５０が設けられて、回転方向を変える。そして、第１の回転軸３３０の外周に同心で設けられた第１の外部回転軸３４０は、また、前記第１の回転軸３３０の内周に同心で設けられた第１の内部回転軸３４０ｃの一側と一体に回転するように結合され、第１の内部回転軸３４０ｃの他側は、第１－１の支持部材３００'の第１－１の外部回転軸３４０'を回転するように、第１－１ｂの連結手段３２０ｂ'により連結される。前記第１－１の外部回転軸３４０'は、第２の支持部材の後側面に一体に結合される。第１の支持部材３００の第１の回転軸３３０は、ベルトなどにより、第１－１の支持部材３００'の第１－１の回転軸３３０'に直接連結され、また、第１の外部回転軸３４０と第１－１の外部回転軸３４０ｂ'も、ベルト又はリンクにより連結されて、回転力を伝達することになる。残りの構成は、図１３の第２の実施例と同一である。

そこで、第２の実施例の変形例を示している図１４及び図１５のルーフキャリアは、車両ルーフに堅固に固定されて、車両のルーフを保護する下枠１００と、下枠１００に固定結合される固定軸１１０と、アクチュエータにより、固定軸１１０に後端が回動可能に結合される第１の支持部材３００と、第１の支持部材３００の先端に設けられる第１の回転軸３３０を中心に後端が回転自在に結合され、第１の回転軸３３０の外周に同心で回転可能に設けられる第１の外部回転軸３４０に後側端が一体に結合された第１－１の支持部材３００'と、第１－１の支持部材３００'の先端に設けられる第１－１の回転軸３３０'を中心に後端が回転自在に結合され、第１－１の回転軸３３０'の外周に同心で回転可能に設けられる第１－１の外部回転軸３４０'に後側端が一体に結合された第２の支持部材４００と、前記第２の支持部材４００の先端に設けられる第２の回転軸４３０を中心に後端が回転可能に結合され、第２の回転軸４３０と一体に結合される第３の支持部材５００と、第３の支持部材５００の上面に平行に安着される上枠２００とからなり、第１の回転軸３３０の内周で同心で回転され、前記第１の外部回転軸３４０と一体に回転するように結合される第１の内部回転軸３４０ｃとを備え、第１の支持部材３００には、固定軸１１０と第１の回転軸３３０の間を連結する第１ａの連結手段３２０ａと、固定軸１１０と第１の外部回転軸３４０の間を連結し、第１の外部回転軸３４０を、第１の支持部材３００と同じ方向に回転させる第１ｂの連結手段３２０ｂとが設けられ、第１－１の支持部材３００'には、第１の回転軸３３０と第１－１の回転軸３３０'を連結する第１－１ａの連結手段３２０ａ'と、第１の内部回転軸３４０ｃと第１－１の外部回転軸３４０'の間を連結する第１－１ｂの連結手段３２０ｂ'とが設けられ、第２の支持部材４００には、第１－１の回転軸３３０'と第２の回転軸４３０の間を連結する第２の連結手段４２０が設けられる。

前記第１ａの連結手段３２０ａ、第１ｂの連結手段３２０ｂ、第１－１ａの連結手段３２０ａ'、第１－１ｂの連結手段３２０ｂ'は、通常の技術者に自明な回転力伝達手段より選択して使用する。但し、固定軸と第１の外部回転軸の間には、回転方向を変えるために、中間ギア３５０を挿入する。

産業上利用可能性

本発明は、自動車のルーフに荷物を荷役することにおいて容易に行うことができるルーフキャリアに関し、産業上利用可能性がある。

Claims (12)

1. 車両ルーフに固定され、後端部に固定軸（１１０）を設ける下枠（１００）と、
   前記下枠に対応するサイズで形成され、ルーフ位置で前記下枠を覆うように設けられる上枠（２００）と、
   前記下枠（１００）と前記上枠（２００）の間に設けられ、前記固定軸（１１０）を中心に回転する第１の支持部材（３００）、第１の支持部材（３００）の先端に設けられる第１の回転軸（３３０）を中心に後端が回転可能に結合され、第１の回転軸（３３０）の外周に同心で回転可能に設けられる第１の外部回転軸（３４０）に後側端が一体に結合された第２の支持部材（４００）、及び後端部が前記第２の支持部材（４００）の先端部にヒンジ結合される第２の回転軸（４３０）と結合して一体に回転する第３の支持部材（５００）を含み、ルーフ位置で折り畳まれ、荷役位置で展開される多関節部材と、
   固定軸（１１０）と第１の回転軸（３３０）の間を連結し、同時に固定軸（１１０）と前記第１の外部回転軸（３４０）の間を連結し、第１の外部回転軸（３４０）を第１の支持部材（３００）の回転方向と同じ方向に回転させる第１の連結手段（３２０）と、
   第１の回転軸（３３０）と第２の回転軸（４３０）の間を連結し、第２の回転軸（４３０）を第１の支持部材（３００）の回転方向と逆方向に回転させる第２の連結手段（４２０）とを含むことを特徴とする車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
2. 前記第１の連結手段（３２０）は、
   第１の支持部材（３００）には、長さ方向に配置される第１の連結軸（３２１）を設け、前記第１の連結軸（３２１）と固定軸（１１０）には、互いを連結するベベルギア（ａａ'）と、前記第１の連結軸（３２１）と第１の回転軸（３３０）を連結するベベルギア（ｃｃ'）と、第１の連結軸（３２１）と第１の外部回転軸（３４０）を連結するベベルギア（ｂｂ'）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
3. 前記第１の連結手段（３２０）は、
   前記固定軸（１１０）と第１の回転軸を連結する第１ａの連結手段（３２０ａ）と、
   前記固定軸（１１０）と第１の外部回転軸を連結する第１ｂの連結手段（３２０ｂ）とを有し、
   前記第１ａの連結手段又は第１ｂの連結手段は、スプロケットとチェーンからなることを特徴とする請求項１に記載の車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
4. 前記第１の連結手段（３２０）は、
   前記固定軸（１１０）と第１の回転軸（３３０）の間が１:１の回転比で連結され、
   前記固定軸（１１０）と第１の外部回転軸（３４０）の間は、１: ０.５の回転比で連結され、
   前記第２の連結手段は、
   前記第１の回転軸（３３０）と第２の回転軸（４３０）の間が１:１の回転比で連結されることを特徴とする請求項１に記載の車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
5. 前記第２の連結軸（４２１）は、内スプライン管（４２１ａ）と外スプライン管（４２１ｂ）の二重スプライン構造からなり、前記二重スプライン管の内部には、伸縮可能な手段として、第２の油圧シリンダ（４２１ｃ）が設けられ、
   第２の油圧シリンダ（４２１ｃ）の往復動により、二重スプライン管の長さが変わることを特徴とする請求項１に記載の車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
6. 前記第３の支持部材（５００）に対して、長さ方向に摺動される移動部材（６００）を含み、前記上枠（２００）は、前記移動部材（６００）の上面に結合され、前記第３の支持部材（５００）の長さ方向に前記移動部材（６００）を往復動させる水平移動手段を含むことで、前記上枠（２００）と前記第２の支持部材（４００）の間の干渉を回避することを特徴とする請求項１に記載の車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
7. 前記水平移動手段は、
   前記第３の支持部材（５００）の開放した先端部を介して、長さ方向に挿入して摺動するように、前記移動部材（６００）の後端延在部（６１０）に設けられるラックギア（６１１）と、
   前記第２の支持部材（４００）に一体に形成された支持軸（５１０）と、
   前記支持軸（５１０）に一体に回転するように、前記第３の支持部材（５００）内に設置されたピニオンギア（５１１）とを含むことを特徴とする請求項６に記載の車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
8. 前記第３の支持部材（５００）上面の凹溝には、上枠を回転又は昇降させる可動手段（７００）が設けられ、前記可動手段（７００）は、本体が前記第３の支持部材（５００）の凹溝に挿入固定され、前記可動手段（７００）の上端面に上枠（２００）が安着結合され、
   前記可動手段（７００）の作動により、前記上枠（２００）が前記第３の支持部材（５００）の上面で回転又は昇降が可能であることを特徴とする請求項１に記載の車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
9. 前記移動部材（６００）の上面の凹溝（６０１）には、上枠（２００）を回転又は昇降させる可動手段（７００）が設けられ、前記可動手段（７００）の上端面に上枠（２００）が安着結合され、
   前記可動手段（７００）の作動により、前記上枠（２００）が前記移動部材（６００）の上面で回転又は昇降が可能であることを特徴とする請求項７に記載の車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
10. 前記可動手段（７００）は、
    前記凹溝（５０１、６０１）内で回転せず、垂直方向に昇下降が可能な構造で、内周面には、雌ねじ（７１１）が形成された昇降体（７１０）と、
    前記昇降体（７１０）の中空内に設けられた雌ねじ（７１１）と螺合するように、外面に雄ねじ（７２１）が形成され、第１の下部フランジ（７２２）の外周面に駆動のための第１のギア（７２２ａ）が形成された回転体（７２０）と、
    前記回転体（７２０）の中空内に回転可能に挿入され、第２の下部フランジ（７３２）の外周面に、駆動のための第２のギア（７３２ａ）が形成され、中空内に内スプライン（７３１）が形成されたボス（７３０）と、
    前記内スプライン（７３１）内に挿入されるように、外面に外スプライン（７４１）が形成されたスプライン軸（７４０）とを含み、
    更に、前記昇降体（７１０）の上面に安着され、前記スプライン軸（７４０）が貫通するように、中央部に支持通孔（７５１）が設けられ、前記スプライン軸（７４０）の上端部外周に形成された支持フランジ（７４２）が安着するように、前記支持通孔（７５１）の外周に支持段差（７５２）が形成された支持プレート（７５０）と、
    前記支持プレート（７５０）上に安着され、前記スプライン軸（７４０）の上端が貫通するように、中央部に挿入通孔（７６１）が形成されたトッププレート（７６０）とを含み、
    前記スプライン軸（７４０）の上面に、上枠（２００）の下面が締結されることで、上枠の昇降及び回転が可能であることを特徴とする請求項８または９に記載の車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
11. 車両ルーフに強固に固定され、車両のルーフを保護する下枠（１００）と、下枠（１００）を覆うように、対応する形状を有する上枠（２００）と、下枠（１００）と上枠（２００）の間に多関節部材が設けられ、前記多関節部材の展開と折畳みにより、上枠（２００）が下枠（１００）に対して移動し、
    前記多関節部材は、
    下枠（１００）に固定結合される固定軸（１１０）と、固定軸（１１０）に後端が回動可能に結合される第１の支持部材（３００）と、第１の支持部材（３００）の先端に設けられる第１の回転軸（３３０）を中心に後端が回転可能に結合される第１－１の支持部材（３００'）と、第１－１の支持部材（３００'）の先端に設けられる第１－１の回転軸（３３０'）を中心に後端が回転可能に結合される第２の支持部材（４００）と、第２の支持部材（４００）の先端に設けられる第２の回転軸（４３０）に後端が一体に固定結合され、一体に回動される第３の支持部材（５００）とで連結され、
    第１の回転軸（３３０）の外周には、同心で回転し、第１－１の支持部材（３００'）の後側面と一体に結合される第１の外部回転軸（３４０）と、第１－１の回転軸（３３０' ）の外周には、同心で回転し、第２の支持部材（４００）の後側面と一体に結合される第１－１の外部回転軸（３４０' ）とを含み、
    固定軸（１１０）と第１の回転軸（３３０）の間を連結し、同時に固定軸（１１０）と第１の外部回転軸（３４０）の間を連結し、第１の外部回転軸（３４０）を、第１の支持部材（３００）の回転方向と同じ方向に回転させる第１の連結手段（３２０）と、
    第１の回転軸（３３０）と第１－１の回転軸（３３０'）の間を連結し、同時に第１の回転軸（３３０）と第１－１の外部回転軸（３４０'）の間を連結し、第１－１の外部回転軸（３４０'）を、第１の支持部材の回転方向と同じ方向に回転させる第１－１の連結手段（３２０'）と、
    第１－１の回転軸（３３０'）と第２の回転軸（４３０）の間を連結し、第２の回転軸（４３０）を第１の支持部材（３００）の回転方向と逆方向に回転させる第２の連結手段（４２０）とを含むことを特徴とする車両用多関節昇下降ルーフキャリア。
12. 車両ルーフに強固に固定され、車両のルーフを保護する下枠（１００）と、下枠（１００）に固定結合される固定軸（１１０）と、アクチュエータにより、固定軸（１１０）に後端が回動可能に結合される第１の支持部材（３００）と、第１の支持部材（３００）の先端に設けられる第１の回転軸（３３０）を中心に後端が回転可能に結合され、第１の回転軸（３３０）の外周に同心で回転可能に設けられる第１の外部回転軸（３４０）に後側端が一体に結合された第１－１の支持部材（３００'）と、第１－１の支持部材（３００' ）の先端に設けられる第１－１の回転軸（３３０'）を中心に後端が回転可能に結合され、第１－１の回転軸（３３０'）の外周に同心で回転可能に設けられる第１－１の外部回転軸（３４０'）に後側端が一体に結合された第２の支持部材（４００）と、前記第２の支持部材（４００）の先端に設けられる第２の回転軸（４３０）を中心に後端が回転可能に結合され、第２の回転軸（４３０）と一体に結合される第３の支持部材（５００）と、第３の支持部材（５００）の上面に設けられる上枠（２００）からなり、第１の回転軸（３３０）の内周で同心で回転し、前記第１の外部回転軸（３４０）と一体に回転するように結合される第１の内部回転軸（３４０ｃ）とを含み、
    第１の支持部材（３００）には、固定軸（１１０）と第１の回転軸（３３０）の間を連結する第１ａの連結手段（３２０ａ）と、固定軸（１１０）と第１の外部回転軸（３４０）の間を連結し、第１の外部回転軸（３４０）を、第１の支持部材（３００）の回転方向と同じ方向に回転させる第１ｂの連結手段（３２０ｂ）が設けられ、
    第１－１の支持部材（３００'）には、第１の回転軸（３３０）と第１－１の回転軸（３３０'）を連結する第１－１ａの連結手段（３２０ａ'）と、第１の内部回転軸（３４０ｃ）と第１－１の外部回転軸（３４０'）の間を連結し、第１－１の外部回転軸（３４０'）を、第１の支持部材（３００）の回転方向と同じ方向に回転させる第１－１ｂの連結手段（３２０ｂ'）が設けられ、
    第２の支持部材（４００）には、第１－１の回転軸（３３０'）と第２の回転軸（４３０）の間を連結し、第２の回転軸（４３０）を、第１の支持部材（３００）の回転方向と逆方向に回転させる第２の連結手段（４２０）が設けられることを特徴とする車両用多関節昇下降ルーフキャリア。

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