(57)【要約】【課題】自動車用の後写ミラーのミラーヘッドとミラー取り付けブラケットとの間に設けられたピボット装置。ミラーヘッドの移動経路の一部において負のばね率を有するように振る舞う皿ばねを使用する。皿ばねの高さ対厚さの比は√２（１．４１４）より大きい。
2004532152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後写ミラーのミラーヘッドとミラー取り付けブラケットとの間に設けられるピボット装置において、ミラー取り付けブラケットとミラーヘッドとの間にある止め装置であって、ミラーヘッドがミラー取り付けブラケットに対して選択された位置に保持されるところの係止位置から、ミラーヘッドがミラー取り付けブラケットに対して回転するところの非係合位置まで、ミラーヘッドがミラー取り付けブラケットに対して回転することを可能にする、前記止め装置と、該止め装置に力を付与し得るようにされたばね組立体であって、予荷重状態から圧縮されたときに負のばね率を有するような少なくとも１つの皿ばねを含む、前記ばね組立体と、を備える、ピボット装置。
【請求項２】
請求項１に記載のピボット装置において、前記負のばね率を有する皿ばねが、その撓みの第一の部分では正のばね率を有し、その撓みの第一の部分の後では負のばね率を有するようになされている、ピボット装置。
【請求項３】
請求項１に記載のピボット装置において、前記負のばね率を有する皿ばねの高さ対厚さの比（Ｈ／ｔ）が、１．４１４より大きい（Ｈ／ｔ＞√２）、ピボット装置。
【請求項４】
請求項１に記載のピボット装置において、前記負のばね率を有する皿ばねの高さ対厚さの比（Ｈ／ｔ）が、１．４１４より大きく且つ２．８２８より小さい（√２＜Ｈ／ｔ＜√８）、ピボット装置。
【請求項５】
請求項１に記載のピボット装置において、前記ばね組立体が、予荷重状態から圧縮されたときに負のばね率を有する２つ又は３つの皿ばねであって、互いに隣接する皿ばねがその内縁どうし又は外縁どうしを当接させるように交互に凹状及び凸状になるように積み重ねられた皿ばねを備える、ピボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピボット組立体、より具体的には、自動車の外部ミラーにて使用されるピボット組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の外部にて使用される従来の折畳み型（ブレークアウエイミラー）であって、中央スピゴットの回りで回転するミラーは、該ミラーを運転方向に安定的に保つためのばね要素を必要とする。自動車の動き及びミラーに当たる風に起因するミラーの振動を防止することが必要である。
【０００３】
安定性を提供するばね要素はまた、ミラーヘッドの偶発的な変位をもたらせようとする小さい力が働いたとき、止め（デテント）システムを介してこれに抵抗するトルクを提供することもできるが、力が大きいとき、その力が止め装置及びばね要素の力を上回り、ミラーケースがスビゴットの回りで回転するのを許すことができる。後者のことは、主として、ミラーを損傷から保護したり、ミラーにぶつかる物を損傷しないように保護したり、又は、自動車の全体幅を縮小させるために行われる。
【０００４】
手動折畳み型ミラー及び多くの動力折畳み型ミラーの双方にとって、振動を防止し、偶発的な変位に抵抗するトルクを提供し得るように、予め荷重が加えられた（予荷重）ばね要素を使用することが必要である。このことは、スピゴットの構造とは無関係である。スピゴットが一体型のものでも、バイオネット形式またはそれに類するものであっても関係ない。使用される止めシステムとも無関係であり、さらに、使用される構造又は組立体システムの型式とも無関係である。
【０００５】
自動車の外部ミラー用の予荷重及び止めシステムと共に使用されるばねは、組立てられる際、及び、操作される際、多数の異なる段階を経験する。最初、ばねは、自由長さすなわち最大の伸長長さを有している。その後、ばねは、組立てられる際、使用位置又は設置位置となるまで、予荷重が加えられる。バイオネット式組立体のような幾つかのシステムにおいては、組立て過程中に、ばねを過度に圧縮する中間ステップがあるため、予荷重を加えるときのばねの位置は、設置位置または使用位置と同一ではない。折畳まれる際、ばねは、新たな位置に更に圧縮される。この折り畳みの際に圧縮するときのばねの変位は、作用（ワーキング）ストロークと称される。折畳まれた後、次に、ミラーは、使用位置（運転時の位置）に再設定することができ、ばねは、設置位置に戻る。
【０００６】
手動サイクルの際にはすべてのシステムはばねを圧縮するが、幾つかの動力折畳みシステムでは、動力折畳みサイクルの際にばねを圧縮しないものもある。しかしながら、上述した内容は、手動及び動力折畳みシステムに当てはまることを理解すべきである。
【０００７】
ばね及び止め設計における主たる目的又は目標は、組立てを容易とするためにばね予荷重ストロークが最小になるようにし、ミラーの安定化のために必要なばね固定力が最小になるようにし、また、止めシステムとの組み合わせにおいて、そのミラーに対して目標となる折畳み時のトルクを与えるようなばね力を実現することである。
【０００８】
しかしながら一般的に望ましいとされるのは、止めシステムの止め具を乗り越えるようなばねの圧縮状態がいったん達成されたならば、その後でピボット組立体に加えられるばね力、ひいてはミラーヘッドをピボット組立体の回りで回転させるために付与する必要のあるトルク量が、全ての段階にて最小となり、それによって、ミラーヘッドが折畳まれる間、すなわちブレーキアウエイする間、システム内の応力が最小となることである。
【０００９】
その他の目的は、ミラーが自由に回転するときに必要なトルクが得られ且つ駐車時に止めシステムの止め具がミラーヘッドを保持しておくのに必要なトルクが得られ、また、再設定時にミラーヘッドを運転時の位置へと滑らかに移動させて確実に再係合させることである。また、全体の形・デザインに自由度を与えるために全体的な組立て寸法を最小にし、また、ミラーが自動車から伸長（突出）する距離を短くするために、ミラーヘッドのガラス面が枢軸の頂部の上を通ってスイング移動するようにすることも望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来、ミラーシステムのばね要素は、コイルばねを使用しているが、これらのコイルばねは、全体として、大きい予荷重ストロークを必要とし、折畳まれる際に回転するとき、止め具による抵抗から解放されるまでトルクは増加し、また、運転時の位置への再設定のとき、コイルばねは、運転時の位置にて確実な係合状態を実現するものの、その動作は急激であることがしばしばである。コイルばねを使用すると、その全体的な組立て寸法を最小にすることができない。
【００１１】
正のばね率を有する皿ばねを使用することも提案されており、かかる皿ばねは、折畳みの際の予荷重ストロークを最小にするが、張力は増し、このことは、システムに余剰な荷重を加えることになり、ミラーヘッドを運転時の位置に再係合する際、しばしば急激な動作となる可能性がある。
【００１２】
本発明の１つの目的は、上述した問題点の１つ又はより多くを解決するピボット装置、特に、止めシステム用のばね荷重装置を含むピボット装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、１つの形態として本発明は、
後写ミラーのミラーヘッドとミラー取り付けブラケットとの間に設けられるピボット装置において、ミラー取り付けブラケットとミラーヘッドとの間にある止め装置であって、ミラーヘッドがミラー取り付けブラケットに対して選択された位置に保持されるところの係止位置から、ミラーヘッドがミラー取り付けブラケットに対して回転するところの非係合位置まで、ミラーヘッドがミラー取り付けブラケットに対して回転することを可能にする、前記止め装置と、該止め装置に力を付与し得るようにされたばね組立体であって、予荷重状態から圧縮されたときに負のばね率を有するような少なくとも１つの皿ばねを含む、前記ばね組立体と、を備える、ピボット装置を提供する。
【００１４】
「負のばね率の皿ばね」とは、ばねに加わる力とそれによるばねの撓みとの関係を示すプロフィール曲線が、ばねの撓みが増加するに伴って力が減少する領域を有する皿ばねである。また、負のばね率の皿ばねは、正のばね率を示す領域もそのプロフィール曲線部分に有する。この正のばね率を示す曲線部分は、ばねに予荷重を加えるときに利用され、また、負のばね率を示す部分は、システムが作用を行うときの行程において利用されることが好ましい。
【００１５】
負のばね率の皿ばねは、２つの範疇のものに分類される。
第一の範疇のものは、高さ対厚さの比が大きいばねであり、その力が力−撓み曲線の一部において負であり、このため、形状が上下逆転したとき又は内側と外側とが反対になったときは、そのままの形である。
【００１６】
第二の範疇のものは、高さ対厚さの比が中程度のばねであり、その力が力−撓み曲線のすべての部分において常に正であり、形状が上下逆転したとき又は内側と外側とが反対になったときは、最初の形に戻る。
【００１７】
このため、本発明の１つの好ましい形態において、本発明による負のばね率の皿ばねの高さ対厚さの比（Ｈ／ｔ）は、１．４１４よりも大きい（Ｈ／ｔ＞√２）。
本発明のばね組立体は、その撓みの第一の部分では正のばね率を有し、また、その撓みの第一の部分の後では負のばね率を有することが好ましい。
【００１８】
ばね組立体は、止め具組立体に対して次のように組立られ且つ予荷重が加えられることが好ましい。すなわち、最大のばね力が係止位置にて付与され、また、そのばね力が、非係合位置まで移動する間に減少するように、組立てられ且つ予荷重が加えられるようにすることが好ましい。
【００１９】
本発明の１つの好ましい実施の形態においては、皿ばねの高さ対厚さの比（Ｈ／ｔ）は、１．４１４より大きく且つ２．８２８より小さい（√２＜Ｈ／ｔ＜√２）。
上述した２つの範疇のばねの双方は、局地的な最大の力のピーク値までは正のばね率を有し、その後、その力は、局地的な最小値まで減少する。最小値に達したならば、ばね率は、再度、正となり、変位量の増加に伴い、力は増大する。局地的な最大の力が、運転時の位置におけるミラーを安定させるのに十分な力を提供し、また、その力が、止めシステムとの関連において、正確な折畳みトルクを提供するようにすることができる。ばねは、設置する際、最大の力の状態まで予荷重を加えられる。折畳まれる間、力−撓み曲線の中の負のばね率を示す部分が利用される。
【００２０】
止め装置が、運転時の位置に戻るとき、過度の急激さを伴わずに、滑らかで確実な再係合状態が得られる。
ばね組立体は、予荷重位置から圧縮されたときに負のばね率を有する１つ、２つ又は３つの皿ばねを備えることができる。２つ以上の皿ばねが使用されるとき、これらの皿ばねは、交互に凹状又は凸状となるように積重ねられ、このため、隣接する皿ばねがその内縁どうし又は外縁どうしを当接させるようになる。
【００２１】
「乗物の外部ミラーの配線の一体化（Ｖｅｈｉｃｌｅ  ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｍｉｒｒｏｒ  ｗｉｒｉｎｇ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）という名称のオーストラリア国仮特許出願第ＰＲ３９５５号には、動力をベースからヘッドまで伝導し得るように止め（デテント）面に取り付けられた接点を有するピボット組立体が開示されている。ＰＲ第３９５５号に開示されたこれらの特徴及びその他の特徴は、本発明と共に利用することができ、また、ＰＲ第３９５５号の開示内容は、その全体を引用して本明細書に含めるものとする。
【００２２】
「中心ピボットピンを使用するモジュラーピボット（Ｍｏｄｕｌａｒ  ｐｉｖｏｔ  ｕｓｉｎｇ  ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｉｖｏｔ  ｐｉｎ）という名称のオーストラリア国仮特許出願ＰＲ第３９６３号には、中実なピボットピンを使用するピボット装置が開示されている。ＰＲ第３９５３号に開示されたこの特徴及びその他の特徴は、本発明と共に利用することができ、また、ＰＲ第３９５３号の開示内容は、その全体を引用して本明細書に含めるものとする。
【００２３】
「自己荷重型ピボットを有する乗物の外部ミラー（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｖｅｈｉｃｌｅ  ｍｉｒｒｏｒ  ｈａｖｉｎｇ  ｓｅｌｆ−ｌｏａｄｉｎｇ  ｐｉｖｏｔ）という名称のオーストラリア国仮特許出願ＰＲ第８３００号には、ミラーヘッドをミラーのベース部に対し最初に回転させたとき、ばねに予荷重が加えられるようにした、自己荷重型のピボット装置を有するミラー組立体が開示されている。開示されたこれらの特徴及びその他の特徴は、本発明と共に利用することができ、ＰＲ第８３００号の開示内容は、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めるものとする。
【００２４】
「膜被覆物を備えるプラスチック成形部品を製造する方法（Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  ａ  ｐｌａｓｔｉｃ  ｍｏｕｌｄｅｄ  ｐａｒｔ  ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ａ  ｆｉｌｍ  ｃｏｖｅｒｉｎｇ）という名称の国際出願ＰＣＴＡＵ００／００４１３号には、接着させた成形シェルを有する外側の薄膜構成要素を備える成形構成要素を形成する方法が開示されている。この開示の方法は、本発明と共に利用可能である中空形態の構成要素（例えば、ヘッド及びベース部のシェル用に）を成形するために適用することができ、この出願の開示内容はその全体を引用して本明細書に含めるものとする。
【００２５】
補助ミラーを有する乗物の折畳み型外部ミラー（Ｆｏｌｄａｂｌｅ  ｖｅｈｉｃｌｅ  ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｍｉｒｒｏｒ  ｈａｖｉｎｇ  ａｕｘｉｌｉａｒｙ  ｍｉｒｒｏｒ）という名称のオーストラリア国仮特許出願第ＰＲ６６８３号には、ミラーヘッドの末端側部に取り付けられた補助ミラーを有する乗物の外部ミラーが開示されている。該補助ミラーは、ミラーヘッドがその折畳んだ位置にあるとき、後写像を提供する。ＰＲ第６６８３号に開示されたこの特徴及びその他の特徴は、本発明と共に使用することができ、ＦＲ６６８３号の開示内容の全体は本明細書に含めるものとする。
【００２６】
「ミラーヒータ（Ｍｉｒｒｏｒ  Ｈｅａｔｅｒ）という名称のオーストラリア国特許出願ＰＲ６２０４号には、ミラーの除氷及び水滴除去のため、ミラーの表面を加熱する自動加熱システム及び装置が開示されている。この加熱方法は、乗物のエンジンを始動させたときに開始され且つ、予め設定したタイミング順序及びミラーの実際の測定温度に従って行われる。この明細書に開示されたこれらの特徴及びその他の特徴は、本発明と共に利用することができ、ＰＲ６２０４号の開示内容は、その全体を引用して本明細書に含めるものとする。
【００２７】
また、ミラーのベース部（取り付けブラケット）及び（又は）ミラーヘッドと共に、その他の構成要素を内蔵することも可能である。かかる構成要素は、乗物のミラーが障害物に接近しているかどうかを決定する近接センサ、外部温度及び湿度を検出するセンサ、及び動作検出器のような自動車の安全システムと共に内蔵されるセンサのような、電子センサを含む。乗物の周囲の領域を照明するために使用されるライト、又は乗物の内部から制御して、指向性の照明を提供し得るようにライトを動かすことを可能にする複数のライトのような、その他の色々な電子装置をミラーのベース部（取り付けブラケット）内に内蔵させることができる。また、乗物の外部の人間と連絡するため使用されるスピーカ及びマイクロフォン、携帯電話、ＧＰＳ装置、及びその他の無線通信装置のような、色々な装置に対するアンテナを内蔵することもできる。更に、ガレージのドアのような外部の物を制御するために、又は例えば、乗物を追跡し又は位置を探知するために使用することのできる無線送信を行うべく使用される送信機を取り付けブラケット内に内臓させることができる。自動の通行料支払システム又は遠隔取引システムのようなその他の電子的装置を取り付けブラケット内に内蔵させ、色々な通行料の支払を電子的に記録することができる。
【００２８】
デジタル像を連続的に記録し、また、命令に基づいて又は事故又は出来事の結果としてこれらのデータを保存する設計とされた、前方又は後方の双方を向いたカメラをミラーのベース部（取り付けブラケット）に内臓させることもできる。加速度計を含む動作センサを使用して、事故又は出来事の発生を決定し、その出来事の発生前又は発生後の像が保存されるようにすることができる。
【００２９】
本明細書は、全体として、本発明を説明するものであるが、次に、理解を容易にするため、本発明の好ましい実施の形態を示す、添付図面に関して、説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
先ず、図面、特に、図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、従来技術において、ミラーベース部１は、車体２に取り付けられており、また、ミラーヘッド３は、正のばね率の皿ばね５にて荷重が加えられたピボットピン４によりベース部１に枢着されているのが理解されよう。図２に関して以下により詳細に説明する止め（デテント）システムは、ベース部１とミラーヘッド３との間の領域６内にある。
【００３１】
図１Ｂに示すように、ミラーヘッドが折畳み位置まで回転されるとき、ミラーヘッド３が回転するにつれて、止めシステムはミラーヘッド３を皿ばね５の荷重に抗して僅かに下方に移動させる。
【００３２】
図１Ａにおいては、ばねはその予荷重状態にあり、また、図１Ｂにおいては、ばねは、その作用ストロークを通して動き終わった状態にある。
これらのばねは正のばね率の皿ばねであるから、運転時の位置から解放位置及び折畳み位置まで移動する間に止め具によって付与される荷重は、連続的に増大することになる。
【００３３】
止めシステムのこれらの３つの位置は、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃのそれぞれに拡大断片図で示してある。
図２Ａに示す、運転時の位置において、止め装置は、ミラーベース部１に設けられた凹所１０と、ミラーヘッド３に設けられた突起１１とを備え、該突起１１が凹所１０内に受け入れられている。勿論、止め具は、実際には、ピボットピン４を中心とする円の周方向位置にあり、従って、運転時の位置から解放位置及び折畳み位置への移動は、ミラーヘッド３がいずれかの方向に向けてベース部１に対して回転することにより、実現されることが理解されよう。
【００３４】
図２Ｂに図示した状態では、ミラーヘッド３は、ベース部１に対して僅かに回転されており、このため、突起１１は、部分的に凹所１０から外れるように移動している。これは、解放位置であり、ミラーヘッドは、回転動作に加えて、ミラーのベース部から横方向に移動しており、この動きは、ばね組立体の作用ストロークによって吸収されることが理解されよう。
【００３５】
図２Ｃにて、ミラーヘッドがミラーのベース部に対し連続的に回転する結果、突起１１は凹所１０から離れる方向に移動し、ばね組立体へ更なる荷重は加えられない。しかし、駐車時の位置にてミラーヘッドを安定化させ得るようにするのに必要な程度に、ミラーを折畳み位置に保持するのに十分な力がばね組立体により付与されるようにしなければならない。
【００３６】
図３Ａ及び図３Ｂには、高さ対厚さの比が１．４１４乃至２．８２８の範囲にある負のばね率の皿ばねを備えるミラーピボットシステムが図示されている。この実施の形態において、同一の機能を有する構成要素は、図１Ａ及び図１Ｂに図示したものと同一の参照番号で示してある。
【００３７】
この実施の形態においては、負のばね率を有する単一の皿ばね１２が存在している。ピボットピン４のヘッド１３の下側面は、凸状の斜角面となっており、また、ピボットピン４に対するベース部１の開口の周囲部は凹状の斜角面１４となっている。これらの凸状及び凹状の斜角面は、図３Ａに示した運転時の位置と図３Ｂに示した折畳み位置との間においてばね１２に長い作用ストロークを提供することになる。折畳み位置において、ばね１２は、実際に、転回される（上下ひっくり返った形になる）が、ミラーが運転時の位置に戻されると、一度転回されたばねは自動的に再び転回して、図３Ａに示した運転時の位置になる。
【００３８】
図４Ａ及び図４Ｂには、高さ対長さの比が２．８２８より大きい、負のばね率を有する皿ばねを使用する、ミラーのピボットシステムが図示されている。
この実施の形態においては、皿ばね１６は、図４Ａに示した通常の円錐形位置から図４Ｂに示した実質的に平坦な位置までの作用ストロークを有していることが理解されよう。ばねが実質的に平坦な位置を超えて移動したならば、ばねをその運転時の位置に戻すための他の装置が与えられない限り、該ばねは、ミラーヘッドを運転時の位置に戻しても、必ずしも再び転回して運転時の位置に戻るとは限らない。
【００３９】
図５には、本発明における皿ばねの平面図、横断面図、及び斜視図が図示されている。該皿ばね２０は、中央に開口２２があり、開口２２の下方に周縁２１があり、実質的に円錐形の形状を有している。ここで、皿ばねの厚さは、円錐形の形状の角度にばねを形成するところの金属板の実際の厚さであり、また、皿ばねの高さは、中央開口の下方縁と周縁部の下方縁との間の差である。
【００４０】
ばねは、例えば、次のような寸法を有するように形成することができる。
外径          ―    ４０ｍｍ
開口の直径    ―    ２０ｍｍ
厚さ          ―    ０．６ｍｍ
高さ          ―    １．４ｍｍ
従って、Ｈ（高さ）／ｔ（厚さ）＝１．４／０．６＝２．３３となる。
【００４１】
この明細書の全体を通じて、色々な表示値が本発明の範囲に関して示されているが、本発明は、これらの何れかに限定されるものではなく、これらを２つ以上組み合わせたもの採用することもできる。ここに示した例は、単に説明のためにのみ掲げたものであり、限定的なものではない。
【００４２】
本明細書及び特許請求の範囲の全体を通じて、別段の記載がない限り、「備える」、「有する」という語、及び「備えている」、及び「有している」という語は、記載された単一物又はその単一物の群を「含む」ことを意味し、任意のその他の単一物又は単一物の群を除くものではないことが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】１Ａおよび１Ｂは、正のばね率を有する皿ばねを使用した、ミラー取り付けシステムの従来技術の形態を示す図である。
【図２】２Ａ、２Ｂおよび２Ｃは、折り畳みサイクル中の止めシステムの３つの位置を示す拡大断片図である。
【図３】３Ａおよび３Ｂは、高さ対厚さの比が１．４１４乃至２．２８２の範囲にある、負のばね率を有する皿ばねを使用した、本発明の１つの実施の形態によるミラー取り付けシステムの図である。
【図４】４Ａおよび４Ｂは、高さ対厚さの比が２．８２８以上である、負のばね率を有する皿ばねを備えた、本発明の別の実施の形態によるミラー取り付けシステムの構造図である。
【図５】皿ばねの形態ならびに高さ及び厚さの測定基準を示す幾つかの図である。
【国際公開パンフレット】
2004532152.tif 000003
2004532152.tif 000004
2004532152.tif 000005
2004532152.tif 000006
2004532152.tif 000007
2004532152.tif 000008
2004532152.tif 000009
2004532152.tif 000010
2004532152.tif 000011
2004532152.tif 000012
2004532152.tif 000013
2004532152.tif 000014
2004532152.tif 000015
2004532152.tif 000016
2004532152.tif 000017
2004532152.tif 000018
2004532152.tif 000019
2004532152.tif 000020
【国際調査報告】
2004532152.tif 000021
2004532152.tif 000022
2004532152.tif 000023