JPH06171372A - 自動車のコンバーチブル型屋根の昇降装置 - Google Patents

自動車のコンバーチブル型屋根の昇降装置

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JPH06171372A
JPH06171372A JP4283719A JP28371992A JPH06171372A JP H06171372 A JPH06171372 A JP H06171372A JP 4283719 A JP4283719 A JP 4283719A JP 28371992 A JP28371992 A JP 28371992A JP H06171372 A JPH06171372 A JP H06171372A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動開閉式のコンバーチブル型屋根の開閉制
御を、迅速な開閉と部材損傷を防止する制御とを達成す
るように行う装置を提供する。 【構成】 コンバーチブル型屋根１２の諸構造要素１
４，２４，２６の支点３１，３２，３３位置に位置セン
サーを設けて、該要素の全運動範囲にわたって瞬時位置
を感知する。自動車の運転者の指令と感知された位置情
報の監視により構造要素駆動用のモータを制御するコン
トローラを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自動車のコンバーチブ
ル型屋根、特に自動的に開閉可能であるコンバーチブル
型屋根に、関するものである。
【０００２】
【発明の背景】自動車の分野においてコンバーチブル型
屋根は、需要者に可変のスタイルを提供するものとして
採用されて来ている。たいていの人たちは、手を使って
掛止めされまた下降される手動式のコンバーチブル型屋
根に慣れ親しんでいる。しかしここ数年、様々な型式の
自動及び半自動のコンバーチブル型屋根が開発されて来
ている。これらのコンバーチブル型屋根は一般に、種々
のリンク及び他の可動要素を張出し（屋根閉鎖）位置か
ら引き込み（屋根開放）位置へと移動させるために１個
又は複数個のモータを利用している。モータの援けを借
りた移動により使用者は、コンバーチブル型屋根を以前
より容易に昇降させることができる。
【０００３】しかしコンバーチブル型屋根にモータによ
る運動を与えるのみでは十分でない。例えば構造要素上
に該要素が「完全引き込み」或は「完全張出し」位置に
あるかどうかを決定するためのリミット・センサーを設
けている、モータ駆動式のコンバーチブル型屋根が公知
である。しかしこの公知装置によると、リンク要素が２
つの完全な揺動位置のうちの１つの位置自体ではなくそ
の近傍位置にあるかどうかについての情報は与えられな
い。その結果、これらの公知装置はコンバーチブル型屋
根の自動的な開閉は可能とするも、位置を感知される各
構造要素がその移動端位置に到達するまでは、コンバー
チブル型屋根の所期の運動を達成するのに必要である順
次動作中の次の構造要素の運動を開始させることができ
ないこととする。したがってモータ駆動式のコンバーチ
ブル型屋根構造において種々の要素の同時的な運動を可
能として、滑らかで連続的な一連の運動によりコンバー
チブル型屋根の開閉が達成されるように、且つ、運動を
達成するのに必要な時間が減らされると共に審美的な動
きが得られるようにできれば、それは極めて望ましいこ
とである。
【０００４】公知のモータ駆動式のコンバーチブル型屋
根の他の問題点は、運動が繰返されるにつれ構造要素が
動きにくくなってモータに加わる負荷が増すと共に、モ
ータが構造要素を「無理やり」動かそうとするときにモ
ータ又は構造要素が損傷の危険にさらされるといった事
実にある。特に複数要素の同時的な運動を得ようとする
場合に１つの要素の運動が僅かでも阻害されると、その
ように拘束を受けた要素よりも先に他の可動要素が所定
位置に到達することになる。この事態を修正しないまま
でおくと、構造要素間の非整列関係からしてコンバーチ
ブル型屋根が望ましくない位置に拘束され、コンバーチ
ブル型屋根機構に故障が生じうる。したがって重要な諸
要素の同時的な運動中に該諸要素の運動を監視し、非整
列関係が生じた場合に救済動作ないし矯正動作をなしう
ることができれば、それは望ましいことであろう。この
ような矯正動作には拘束を受けている構造要素がまだ動
かされている間に他の構造要素の運動を停止させて、前
者の構造要素が比較的ゆっくりと他の構造要素に「追い
つく」ことを可能とする動作を含ませることができよ
う。また同矯正動作にはコンバーチブル型屋根を再整列
させるためにいくつかの要素の運動方向を逆転させ、再
整列が達成されると要素の通常の運動を再開させるとい
った動作を含ませることができよう。矯正動作にはさら
に、回復不能な非整列関係を検出してモータに過負荷が
加わる前にモータを停止させる動作を、含ませえよう。
【０００５】
【発明の要約】この発明は例えば電動モータのような駆
動源手段によってコンバーチブル型屋根の種々の構造要
素を動かすこととしてある、自動式のコンバーチブル型
屋根の昇降装置と開閉方法に係る。コンバーチブル型屋
根の構造要素には位置センサーー手段を関連させてあ
り、それによって装置は種々の構造要素が動かされてい
る間に該要素の瞬時位置を決定し感知された要素位置に
基づいてその後の運動を指令する。この発明の１つの長
所は複数構造要素を、滑らかな一連の運動が達成される
と共にコンバーチブル型屋根を張出し及び引き込むのに
要する時間を減らすように、同時的に動かすことを可能
にした点にある。
【０００６】他の長所は、種々の構造要素の瞬時位置を
監視し続けることからして一連の運動中に構造要素間の
非整列状態が生じた場合、矯正動作を遂行できることと
する点にある。また後述する実施例では重要な特徴とし
て、コンバーチブル型屋根の構造要素の監視を僅かな個
数のみのセンサーの使用によって達成しており、それに
よって装置の組立てが単純化され附随するコストが減ら
されることになる。さらに別の特徴として昇降系内での
障害を診断し障害指示を行えることとしており、それに
よって自動車の所有者又は有資格の修理業者がエラー情
報を解釈し必要な修理を行えることとなる。
【０００７】この発明の他の特徴と長所は添付図面を参
照して行う、以下の好ましい実施例についての説明から
明瞭に理解される。
【０００８】
【実施例】図１−８に示すように本発明は、自動車のコ
ンバーチブル型屋根を自動的に昇降可能とする機構に係
る。当業者であれば理解できるように、自動車の型が異
なるごとにその自動車に適合している異なったコンバー
チブル型屋根が要求されるけれども、本願が開示する発
明概念は広範囲の形態の屋根に適用可能である。図示の
好ましい実施例では自動車１０が、トノカバー１４下方
の区画内に収納されるコンバーチブル型屋根１２とリヤ
三角窓１６とを有する。屋根１２を下降又は上昇させる
前には一般に、トノカバー１４を上昇させリヤ三角窓１
６を下降させなければならない。それによって屋根１２
をトノカバー１４下方の区画内に正しく収納でき、また
屋根１２が移動中にリヤ三角窓１６に接触して損傷を受
けるのが防止される。
【０００９】コンバーチブル型屋根の下降ないし引き込
みは、次の態様で行われる。先ず図１に示すように屋根
１２がヘッダー２２から外される。本実施例では出願人
が所有する米国特許Ｎｏ．５，０５８，９３９に開示さ
れているように、ヘッダー２２に対し屋根１２を掛止め
しているＪフックをねじモータによって外すこととして
いる。しかし他の型式の掛け金も利用可能である点が、
理解されるべきである。また掛け金を、車両の運転者が
未だ掛け金を外していないことを示す通常のセンサーと
組合せて、手動式のものとすることもできる。掛け金が
外されると、屋根１２を下降させるのに必要である残り
の動きが開始可能となる。
【００１０】順次動作のうちの次の運動はトノカバー１
４を上昇させうるようにするための＃５バウ（＃５ ｂ
ｏｗ）２４の持上げ、及び前部サイド窓２０とリヤ三角
窓１６の下降である。前部サイド窓２０とリヤ三角窓１
６は、これらの窓２０，１６を傷付ける懸念なしに屋根
を自由に動かせることとするために下降させる。＃５バ
ウ２４がトノカバー１４の移動径路を明ける位置へと到
達すると、図３に示すようにトノカバー１４の上昇が始
まる。次にトノカバー１４が＃５バウ２４の移動径路を
明ける位置へと到達すると図４に示すように＃５バウ２
４が下降し、さらにコンバーチブル型屋根の主幹２６が
図５−７に示すようにトノカバー１４下方の区画２８中
へと下降し始める。最後に屋根が図７に示すように区画
２８中へと完全に後退せしめられると、図８に示すよう
にトノカバー１４が区画２８を覆うように下降せしめら
れる。コンバーチブル型屋根１２を上昇ないし張出させ
るためには、以上の順次運動を単に逆に行わせばよい。
リンク機構等と使用されるモータは、例えば米国特許Ｎ
ｏ．３，１８０，６７５及びＮｏ．３，３１２，０５８
に開示されているような通例構造のものであってよい。
【００１１】掛け金、＃５バウ２４、トノカバー１４及
び屋根主幹２６のような種々の要素について本発明に従
った独特の制御を得るために、独特のセンサー配置がな
されている。図９に例示するように本実施例で用いられ
ている各センサーは回転可変抵抗器ないしポテンショメ
ーター３０の型式のものであり、１対の要素ないしリン
クの枢着点（他のリンクに対する一のリンクの相対位置
を感知するため。）又はリンクと車両シャシ間の枢着点
（シャシに対するリンクの相対位置を感知するため。）
に配置されている。センサーが機構中の重要である枢着
点に設けられることは理解されるであろうが、発明者等
は屋根の完全な制御を達成するために３個のみのセンサ
ーが必要であることを発見した。感知を必要とする３つ
の相対運動点は屋根主幹２６に対する＃５バウ２４の位
置、車両シャシないし車体に対する屋根主幹２６の位
置、及び車体に対するトノカバー１４の位置である。し
たがって位置センサーは図示の３重要点３１，３２，３
３に配置してある。例えば図９には、＃５バウ２４の枢
着点３１に設けられたセンサー（３０）を模式的に示し
ている。本図から理解されるように位置センサーである
ポテンショメーター３０は、＃５バウ２４と屋根主幹２
６間の相対位置を測定する。全３個の枢着点センサーは
コントローラ３４に対し電気的に接続されており、コン
トローラ３４はセンサーにより提供される位置情報（す
なわち電圧又は電流信号）を監視し、これらの信号に応
じてコンバーチブル型屋根１２についての運動を指令す
る。本実施例では種々の要素を動かすために片持ちの複
数ＤＣモータ（３６）を用いているが、例えば油圧モー
タ等の他の動力源も利用可能である。トノカバー１４、
＃５バウ２４及び屋根主リンク２６を動かすために、Ｄ
Ｃモータの運動はコントローラ３４によって支配され
る。例示のように＃５バウ・モータ３６は＃５バウ２４
を上昇及び下降させ、＃５バウ・ポテンショメーター３
０は屋根主リンク２６に対する＃５バウ２４の相対角度
を測定する。＃５バウ２４の検出位置、及び他の要素の
位置に応じてコントローラ３４が＃５バウ・モータ３６
に対し、＃５バウ２４を必要時に上昇又は下降させるた
めの指令を発する。他のモータも同様に制御を受ける。
【００１２】コントローラ３４、ＤＣモータ及びセンサ
ーの関連動作は図１０，１１のフロー・チャートを参照
することによってより明瞭に理解できる。コントローラ
３４は車両の電気系統によって給電され、モータに対し
電流を供給するための駆動回路、モータの失速状態を感
知するため及びポテンショメーターにより供給される瞬
時位置情報を受取るためのＡ／Ｄコンバータ、及び自動
車の運転者がアップ／ダウン・スイッチ３８により発す
る「屋根上昇」及び「屋根下降」信号を受取り解釈する
ための指令入力ラインを含んでおり、これらは全てマイ
クロプロセッサにインターフェイスされている。当業者
であれば明らかであるようにコントローラ３４の電子的
及び回路的な構成は種々の型式のものとできるが、本実
施例で採択したマイクロプロセッサ、コンバータ及びド
ライバは本発明を実施する上で便利な手段である。
【００１３】本実施例ではコントローラ３４がセンサー
により供給されるリンク要素位置情報を、リンク要素の
瞬時位置を決定するために監視する。同コントローラ３
４はまたモータについての失速状態を、例えばモータに
より駆動されるリンクが動かなくされた場合にそうなる
ようにモータが不当に負荷されているかどうかを決定す
るために監視する。コントローラ３４のマイクロプロセ
ッサの論理回路は、監視される情報を解釈するため及び
自動車の運転者が希望する動作に応じてモータに対し該
モータを駆動するための電流を流すための手段である。
【００１４】本実施例では運転者のために「アップ」及
び「ダウン」釦を、計器盤上に設けている。これらの方
向制御釦３８はコントローラ３４に対し電気的に接続さ
れていて、コンバーチブル型屋根１２の運動順序を決定
する。図１０に示すように一般的な制御系論理は次のよ
うに進行する。運転者が「アップ」釦を押したとき屋根
１２が既に完全に上昇していたとすると、機能ブロック
５０に示すように何の動作も起きず動作無効（５２）で
ある。同様に屋根１２が完全に下降している状態で「ダ
ウン」釦が押されたときも、何の動作も起きない（６
０，６２）。しかし屋根１２が上昇しているときに「ダ
ウン」釦が押され屋根１２が下降しているときに「アッ
プ」釦が押されるのが、普通のケースである。
【００１５】本実施例では運転者が屋根１２の下降を継
続させるためには「ダウン」釦を押し続けねばならず、
屋根１２の上昇を継続させるためには「アップ」釦を押
し続けねばならないこととされている。屋根上昇状態
（５０）で「ダウン」釦が押されると、自動車の運転者
が希望した方向指令をコントローラ３４が感知して屋根
１２を下降させるのに必要な一連の運動を開始させる。
先ずＪフックが外され、窓１６，２０が下降せしめられ
ると共に＃５バウ２４が、該バウ２４が上昇位置にあり
トノカバー１４が下降位置にあることを位置センサーが
指示するまで上昇せしめられる（７０）。「ダウン」釦
がなお押されているとすると、次の動作はトノカバー１
４の上昇である（７４）。次いでセンサーによって供給
される位置情報は＃５バウ２４、屋根主幹２６及びトノ
カバー１４が上昇位置にある（７６）といったものであ
る。今やトノカバー１４が除去されているので＃５バウ
２４が下降せしめられ（７８）、屋根主幹２６とトノカ
バー１４は上昇位置に残される（８０）。次に屋根主幹
２６が下降され（８２）、トノカバー１４のみが上昇位
置に留められる（８４）。最後にトノカバー１４が下降
され窓１６，２０が上昇されて（８６）、コンバーチブ
ル型屋根１２の下降が完了する（６０）。
【００１６】コンバーチブル型屋根１２を上昇させるた
めには、自動車の運転者により発せられた「アップ」指
令をコントローラ３４が感知して屋根１２を上昇させる
ために必要な一連の動作を開始させる。先ずトノカバー
１４が上昇せしめられ窓１６，２０が下降せしめられ
（９０）、屋根主幹２６と＃５バウ２４は下降位置に留
められたままでトノカバー１４が上昇位置へ移される
（８４）。トノカバー１４が取除かれると屋根主幹２６
が上昇せしめられ（９２）、これによりトノカバー１４
と屋根主幹２６の両者が上昇位置をとる（８４）。次に
＃５バウ２４が上昇せしめられて（９４）、これらの全
部の要素が上昇位置をとる（７６）。＃５バウが移動径
路から取除かれるとトノカバー１４が下降され（９
６）、屋根主幹２６と＃５バウ２４は上昇位置に残され
る（７２）。最後に＃５バウ２４が下降されＪフックが
掛けられ窓１６，２０が上昇せしめられて（９８）、屋
根上昇に必要な一連の運動が完了する。
【００１７】図１１に示すように実際の論理過程は、起
動時のコントローラ３４の初期化（１００）と論理制御
順序のリセット（１０２）を含んでいる。次にコントロ
ーラ３４は位置センサー情報と方向指令スイッチ情報を
読取り（１０４）、希望された方向指令に関してのリン
ク要素の位置を決定する（１０６）。この情報に基づい
て一連の運動中の正しい運動が選択され（１１０）、指
令が発せられる（１１２−１２４）。図１１から理解で
きるように、この指令された運動が遂行されている（１
１２−１２４）間にコントローラ３４は制御論理列の最
初に戻って、次の所定運動（１１２−１２４）を決定す
る（１１０）ために位置及び方向情報を再評価する（１
０４，１０６）。
【００１８】実際には制御論理は図１０を参照して述べ
たのに加えて、正常でないリンク位置及び／又は過剰の
モータ負荷を検出しその事態を矯正するのに必要な運動
順（１１２−１２４）を選択するように、進行する。し
たがって例えばコントローラ３４がトノカバー１４の上
昇（１１２）を指令している時に同トノカバーを駆動す
るモータの失速状態が検出されると、コントローラ３４
はモータを停止させ（１０２）、別の動作が必要である
かどうかを決定するために位置情報を再評価する（１０
４）。同様にトノカバー１４が上昇しつつあるのに＃５
バウ２４がトノカバー１４の移動径路中に滑り込む事態
が起きると、位置情報（１０４）がこの損傷引起し可能
事態を知らせて、トノカバー１４が正しい移動径路間隔
を得ることとなるように＃５バウ２４の上昇が開始され
る。最後に回復不能なエラーが発生した場合には、「ア
ップ」及び「ダウン」の両者の釦を同時に押して（１３
０）、装置をリセットできる。リセット状態で有資格の
修理専門家はコントローラ３４に触れ、例えばセンサー
のうちの１個が接地又は短絡したとかモータのうちの１
個が障害をうけているとかのエラー情報を得ることがで
きる。すなわち本コンバーチブル制御系は自己診断性の
ものであって、迅速且つ安価に修理できる。
【００１９】図示の好ましい実施例についての以上の説
明は、例示のためのものである。当業者であれば理解で
きるようにこの発明は、特許請求の範囲を適正に解釈し
た発明範囲を逸脱することなしに実施例の構造に変形も
しくは修正を加えて実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバーチブル型屋根の諸要素の引き込み及び
張出し中の動きを示すための側面図である。
【図２】図１と同様の側面図である。
【図３】図１と同様の側面図である。
【図４】図１と同様の側面図である。
【図５】図１と同様の側面図である。
【図６】図１と同様の側面図である。
【図７】図１と同様の側面図である。
【図８】図１と同様の側面図である。
【図９】コンバーチブル型屋根機構中の特定の１枢着点
でのモータ、センサー、構造要素及びコントローラ間の
関係を示す模式図である。
【図１０】コンバーチブル型屋根の引き込み及び張出し
中に種々の構造要素の正常な順次動作を得させるための
制御方法論を図解したフロー・チャートである。
【図１１】図１０に類似のフロー・チャートで、制御方
法をより具体的に示している。
【符号の説明】
１２ コンバーチブル型屋根 １４ トノカバー ２４ ＃５バウ ２６ 屋根主幹（屋根主リンク） ３０ ポテンショメーター（位置センサー） ３１ 枢着点 ３２ 枢着点 ３３ 枢着点 ３４ コントローラ ３６ ＤＣモータ ３８ アップ／ダウン・スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ アルフレッド アルダートン, ザ フォアス アメリカ合衆国、48073ミシガン州、ロー ヤルオーク、ウェスト ハウストニア 201

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車のコンバーチブル型屋根の昇降装
    置であって、 コンバーチブル型屋根を開閉するように該屋根を移動さ
    せるための駆動源手段、 上記屋根の全運動範囲にわたって位置感知を行うように
    該屋根に関連させてある位置センサー手段、及びこの位
    置センサー手段からの入力に応じて上記駆動源手段を作
    動させるように、位置センサー手段と駆動源手段とに関
    連させてあるコントロール手段、を備えた昇降装置。
  2. 【請求項２】 コンバーチブル型屋根が、その上で屋根
    を支持する揺動可能な支持構造部を形成する複数個の揺
    動可能な構造要素を備えたものである請求項１の昇降装
    置。
  3. 【請求項３】 コンバーチブル型屋根が比較的剛性のも
    のである請求項２の昇降装置。
  4. 【請求項４】 コンバーチブル型屋根が、比較的たわみ
    性の材料から形成されたものである請求項２の昇降装
    置。
  5. 【請求項５】 前記駆動源手段が、前記構造要素を移動
    させてコンバーチブル型屋根を開閉させるものである請
    求項２の昇降装置。
  6. 【請求項６】 前記位置センサー手段が前記構造要素の
    うちの少なくとも１個の構造要素の瞬時位置を、該構造
    要素の全運動範囲にわたって感知するものである請求項
    ２の昇降装置。
  7. 【請求項７】 コンバーチブル型屋根が完全な引き込み
    状態で、自動車に回動可能に取付けられているトノカバ
    ーの下方に収納されるものである請求項２から６までの
    何れか一項の昇降装置。
  8. 【請求項８】 前記駆動源手段がコンバーチブル型屋根
    を引き込み及び張出すために、前記構造要素と前記トノ
    カバーとを移動させるものである請求項７の昇降装置。
  9. 【請求項９】 前記位置センサー手段が、前記構造要素
    のうちの少なくとも１個の構造要素の瞬時位置と前記ト
    ノカバーの瞬時位置とを感知するものである請求項７の
    昇降装置。
  10. 【請求項１０】 前記コントロール手段が、前記した構
    造要素とトノカバーとの瞬時位置に基づいて前記駆動源
    手段の運動を制御するものである請求項９の昇降装置。
  11. 【請求項１１】 自動車のコンバーチブル型屋根を引き
    込み及び張出させる方法であって、 自動車の使用者により発せられた、コンバーチブル型屋
    根の引き込み或は張出し指令を感知し、 感知された上記指令に従ってコンバーチブル型屋根の運
    動を開始させ、 コンバーチブル型屋根の運動中に該屋
    根の瞬時位置を監視して、コンバーチブル型屋根を正常
    に運動させる方法。
  12. 【請求項１２】 監視された前記瞬時位置によってコン
    バーチブル型屋根が正常に運動していないことが指示さ
    れた場合に、コンバーチブル型屋根に矯正動作を開始さ
    せる請求項１１の方法。
  13. 【請求項１３】 前記矯正動作を、前記の指示された非
    正常運動を修正するところのコンバーチブル型屋根の運
    動を開始させ非正常運動が修正できなかった場合、コン
    バーチブル型屋根の運動を中止させるように行う請求項
    １２の方法。
  14. 【請求項１４】 コンバーチブル型屋根の運動開始と関
    連させてトノカバーの運動を開始させ、トノカバーとコ
    ンバーチブル型屋根の両者の瞬時位置を該両者の運動中
    に監視してトノカバー及びコンバーチブル型屋根の正常
    な運動を確保する請求項１１の方法。
  15. 【請求項１５】 コンバーチブル型屋根が少なくとも１
    個の回動支点を有しており、該回動支点で検出されたコ
    ンバーチブル型屋根の瞬時位置を監視する請求項１１の
    方法。
  16. 【請求項１６】 コンバーチブル型屋根が、たわみ性の
    屋根を下方から支持する揺動可能な支持構造部を備え、
    該支持構造部が揺動可能に接続された複数個の構造要素
    を有していて、該構造要素のうちの少なくとも１個の構
    造要素の瞬時位置を該構造要素の揺動支点で検出するこ
    とによりコンバーチブル型屋根の瞬時位置を決定する請
    求項１１の方法。
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