(57)【要約】【課題】  簡単な機構による簡潔な動作で複数のルーフ部分を適正なタイミングで格納でき、製造および使用のためのコストを低減可能な車両のルーフ格納機構を提供する。【解決手段】  ルーフが、車両前後方向の前側に位置した前側ルーフ（１）と、その後方に隣接する後側ルーフ（２）とを含む複数の部分に分割可能であり、前側ルーフ（１）および後側ルーフ（２）が、それぞれ車体の両側部にアーム（１１，１２，２１）を介して揺動可能に支持され、それらを後方ないし下方に揺動させることにより、車両前後方向に重ねて格納可能な車両のルーフ格納機構において、前側ルーフ（１）のアーム（１２）と後側ルーフ（２）のアーム（２１）とが、２つのリンク（４１，４２）を直列に連結したシリアルリンク機構（４）を介して相互に連結されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフが、車両前後方向の前側に位置した前側ルーフと、その後方に隣接する後側ルーフとを含む複数の部分に分割可能であり、前記前側ルーフおよび前記後側ルーフが、それぞれ車体の両側部にアームを介して揺動可能に支持され、それらを後方ないし下方に揺動させることにより、車両前後方向に重ねて格納可能な車両のルーフ格納機構において、
前記前側ルーフのアームと前記後側ルーフのアームとが、２つのリンクを直列に連結したシリアルリンク機構を介して相互に連結されていることを特徴とする車両のルーフ格納機構。
【請求項２】
前記シリアルリンク機構は、連結部の伸展範囲を規制する規制部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両のルーフ格納機構。
【請求項３】
前記シリアルリンク機構は、前記連結部の屈曲を抑制する手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の車両のルーフ格納機構。
【請求項４】
前記前側ルーフのアームまたは前記後側ルーフのアームは、前記ルーフと前記車体とを並列に連結し４節リンク機構を構成する２つのアームからなり、前記シリアルリンク機構は、前記２つのアームのいずれか一方に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のルーフ格納機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルーフを分割して格納可能な車両のルーフ格納機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルーフを分割して車体内部に格納し、オープントップ状態にできる自動車がある。このような自動車のルーフ格納機構としては、ルーフを前後に２分割し、前後のルーフを別々の駆動源により後方に揺動させて格納する格納機構（特許文献１参照）や、前後のルーフを、それぞれリンクを介して１つの駆動源に連結した格納機構（特許文献２参照）が公知である。
【０００３】
上記前者の場合、駆動部品が増えるうえ、それぞれのルーフの動作を制御する必要があり、製造および使用のコストを要する。一方、上記後者の場合、それぞれのルーフのアームの配置が制限されると共にそれらの動作が限定され、動作タイミングや設計の変更に柔軟に対応できないという問題がある。また、前後のルーフ間の連結が強固でないため、ルーフ形成時において前後ルーフを結合させるためのロック機構が不可欠であり、コストを要する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３９８３８号公報
【特許文献２】特開平５−６３３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な機構による簡潔な動作で複数のルーフ部分を適正なタイミングで格納でき、製造および使用のためのコストを低減可能な車両のルーフ格納機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来技術の有する課題を解決するため、本発明に係わる車両のルーフ格納機構は、ルーフが、車両前後方向の前側に位置した前側ルーフと、その後方に隣接する後側ルーフとを含む複数の部分に分割可能であり、前記前側ルーフおよび前記後側ルーフが、それぞれ車体の両側部にアームを介して揺動可能に支持され、それらを後方ないし下方に揺動させることにより、車両前後方向に重ねて格納可能な車両のルーフ格納機構において、
前記前側ルーフのアームと前記後側ルーフのアームとが、２つのリンクを直列に連結したシリアルリンク機構を介して相互に連結されている。
【０００７】
本発明の好適な態様において、前記シリアルリンク機構は、前記連結部の伸展範囲を規制する規制部材をさらに備えている。また、前記シリアルリンク機構は、前記連結部の屈曲を抑制する手段をさらに備えている。前記前側ルーフのアームまたは前記後側ルーフのアームは、前記ルーフと前記車体とを並列に連結し４節リンク機構を構成する２つのアームからなり、前記シリアルリンク機構は、前記２つのアームのいずれか一方に連結されていても良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のルーフ格納機構は上記構成を有するので、前側ルーフのアームまたはルーフ自体を駆動手段で駆動するか、または手で操作して、後方に揺動させれば、それに連動して後側ルーフが揺動するので、１系統の駆動源により簡潔な格納動作を行なうことが可能である。
特に、シリアルリンク機構の屈曲または屈伸動作により、後側ルーフが格納位置で停止した後においても、前側ルーフを更に揺動させて所定の位置に格納することができ、前側ルーフと後側ルーフとが連動しながらもそれらの相対的な動作が許容されるため、それぞれの揺動行程を個別に設定できる。しかも、前側ルーフと後側ルーフの揺動動作を個別に制御しなくても、それぞれを適正なタイミング、順序で所望する位置に格納でき、設計変更にも柔軟に対応でき、かつコスト的にも有利である。
さらに、前側ルーフと後側ルーフとがシリアルリンク機構を介して連結されているので、それらの連結剛性が向上し、格納動作時における不要な振動が抑制され、円滑な格納動作が可能となる。
【０００９】
前記シリアルリンク機構が、連結部の伸展範囲を規制する規制部材を備えている態様においては、ルーフ格納過程においてシリアルリンク機構の円滑な屈曲動作が可能となる。また、ルーフ形成時に、シリアルリンク機構によって前側ルーフと後側ルーフとが結合され相互間のロック機構を省略または簡素化できる。さらに、ルーフ格納状態で、シリアルリンク機構が屈伸動作を経て再び伸展状態となる位置まで前側ルーフを揺動させて格納すれば、後側ルーフがシリアルリンク機構を介して前側ルーフに係留され、他の固定手段を講じなくても後側ルーフが格納位置で保持される。
【００１０】
前記シリアルリンク機構が、前記連結部の屈曲を抑制する手段をさらに備えている態様では、前記連結部が伸展状態に保持され、ルーフの格納動作が安定するとともに、前記シリアルリンク機構を、引張りだけでなく押圧方向にも作用させることができ、種々の格納形態、分割形態に対応可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１および図２に、本発明の実施形態に係わるルーフ格納機構を備えた自動車を示す。図において、自動車は、ルーフが実質的に変形しない部材で構成され、フロントウインドフレーム５の後方に位置したセンタールーフ１（前側ルーフ）と、その後方に位置したリアルーフ２と、バックウインド３とに分割可能に構成され、これらを車体内部に格納することにより、オープントップ状態とすることが可能である。センタールーフ１、リアルーフ２、バックウインド３の、それぞれの格納機構は、車幅方向の両側部に配置された共通のベースプレート１０，１０に左右一対で設けられている。
【００１２】
センタールーフ１は、コントロールアーム１１およびドライブアーム１２の先端部に支軸１１ｂ，１２ｂで回動自在に支持され、コントロールアーム１１およびドライブアーム１２は、それぞれベースプレート１０に支軸１１ａ，１２ａで揺動可能に支持されている。これらセンタールーフ１、コントロールアーム１１、ドライブアーム１２、ベースプレート１０は、４節リンク機構を構成している。
【００１３】
ドライブアーム１２と一体のレバー１２ｃには、リンクアーム１３を介して流体圧シリンダ等からなるアクチュエーター１５が連結され、アクチュエーター１５は基端部１５ａにおいてベースプレート１０に揺動可能に支持されている。リンクアーム１３にはリンクコントロールアーム１４が連結され、これらリンクアーム１３、リンクコントロールアーム１４、レバー１２ｃは４節リンク機構を構成し、アクチュエーター１５の直線的な往復動がドライブアーム１２の広い揺動角の範囲で効率良く伝達されるようにしている。
【００１４】
リアルーフ２の下端部にはリアルーフアーム２１が固定され、リアルーフアーム２１は支軸２１ａでベースプレート１０に揺動可能に支持されている。また、リアルーフアーム２１には、２つのリンク４１，４２を中間連結部４０ａにおいて直列に連結したシリアルリンク機構４（中折れリンク機構）の一方の連結部４２ａが回動自在に連結されている。シリアルリンク機構４の他の連結部４１ａは、センタールーフ１のドライブアーム１２に回動自在に連結されている。
【００１５】
シリアルリンク機構４には、図６に示されるように、一方のリンク４２の中間連結部４０ａを越えて延長された端部にストッパ４３（規制部材）が設けられ、リンク４１，４２の中間連結部４０ａにおける伸展範囲が規制されるようになっている。また、中間連結部４０ａ（支軸）にはスプリング４０が支持され、該スプリング４０の一端４０ｂは前記支軸に、他端４０ｃはリンク４２に係止されており、該スプリング４０の付勢により、リンク４１がストッパ４３に当接した伸展状態に保持され、中間連結部４０ａの屈曲が抑制されるようになっている。
【００１６】
このため、リンク４１，４２は、連結部４１ａ，４２ａを結ぶ線に沿った圧縮荷重Ｘが小さい場合には、上記スプリング４０ｂの付勢力により、前記ストッパ４３で規定される最大伸展状態に保持され、即ち、前記付勢力の範囲で圧縮荷重Ｘを伝達できる。そして、前記圧縮荷重Ｘが上記スプリング４０ｂの付勢力より大きくなると、リンク４１，４２がＹ方向への屈伸動作を開始するようになっている。
【００１７】
バックウインド３の下端部にはバックウインドアーム３１が固定され、バックウインドアーム３１は支軸３１ａでベースプレート１０に揺動可能に支持されている。さらに、バックウインド３の上端部には、リアルーフ２側に延出したアッパーアーム３６が固定され、アッパーアーム３６の先端部にはローラ３５が回動自在に設けられている。ローラ３５は、リアルーフ２に固定されているガイドレール２５に係合しており、該ガイドレール２５に沿って摺動可能である。これらローラ３５、ガイドレール２５の構成により、リアルーフ２の揺動に応じてバックウインド３が限定的に揺動するようになっている。
【００１８】
以上のように構成されたセンタールーフ１、リアルーフ２、バックウインド３の開閉動作について、図１〜５を参照しながら説明する。
【００１９】
図１に示す、ルーフ閉鎖状態（ルーフ形成状態、クーペ状態）では、センタールーフ１は図示しないロック機構によりフロントウインドフレーム５にロックされ、アクチュエーター１５のロッドは短縮されている。また、リアルーフ２は、伸展状態にあるシリアルリンク機構４によりセンタールーフ１に接合され、さらに、バックウインド３は、ローラ３５、アッパーアーム３６によってガイドレール２５に支持され、かつ、リアルーフアーム２１の連結部４２ａの軸を延長してバックウインドアーム３１側に突設した固定ピン（図示せず）が、バックウインドアーム３１の側縁に係合することにより、リアルーフ２に接合されている。
【００２０】
この状態から、図２に示すように、アクチュエーター１５のロッドを伸張させ、支軸１２ａを中心にドライブアーム１２を図２中時計回り方向に揺動させて、センタールーフ１を車両後方へ揺動させる。すると、前記ドライブアーム１２に連結されているシリアルリンク機構４が後方に移動し、それに応じてリアルーフ２、バックウインド３が、それらの自重と、シリアルリンク機構４やガイドレール２５、および他の接合部を介して伝達されるドライブアーム１２の駆動力により、それぞれ支軸２１ａ，３１ａを中心として車両後方へ揺動する。
【００２１】
一方、リアルーフ２の揺動半径に比べ、バックウインド３の揺動半径が短く、それらの揺動中心（２１ａ，３１ａ）を結ぶ線に対するローラ３５の揺動角が大きくなるため、リアルーフ２の揺動に対してバックウインド３が同じ位置関係を維持できなくなり、ガイドレール２５に沿ってローラ３５が移動し始め、図２に示すように、バックウインド３がリアルーフ２の前方にずれ、リアルーフ２はバックウインド３の後方をさらに下方へ揺動する。ローラ３５の相対的な移動は破線の矢印で示され、図３に示す、リアルーフ２、バックウインド３の格納状態では、ローラ３５はガイドレール２５の前端部に到達する。この格納位置でバックウインド３（およびリアルーフ２）は、図示しない支持手段で支承され、更なる揺動（降下）が規制される。
【００２２】
アクチュエーター１５のロッドをさらに伸長すると、リアルーフ２の揺動が規制されることに伴い、図４に示すように、シリアルリンク機構４が屈曲動作を開始し、ドライブアーム１２は引き続き揺動し、センタールーフ１は降下を続ける。ドライブアーム１２が更に揺動し、リアルーフアーム２１を追い越すと、シリアルリンク機構４は伸展し始め、図５に示すセンタールーフ１の格納位置でシリアルリンク機構４が最大伸展状態となり、リアルーフ２は、シリアルリンク機構４を介してセンタールーフ１のドライブアーム１２に係留され、上方への移動が規制される。
【００２３】
図５に示すオープントップ状態では、最後部の座席と車両後部の荷室との間に形成されたルーフ格納空間に、車両後方からリアルーフ２、バックウインド３、センタールーフ１の順に、ほぼ起立状態で重なり合って格納される。ルーフ閉鎖状態に戻す場合は、上記と逆の操作により行う。即ち、アクチュエーター１５のロッドを短縮してドライブアーム１２を図中反時計回り方向に揺動させ、センタールーフ１の上方への移動を開始し、シリアルリンク機構４が屈伸動作を経て最大伸展状態となった後には、ドライブアーム１２にシリアルリンク機構４を介して連結されているリアルーフアーム２１が連動し、リアルーフ２が上方への移動を開始し、さらにリアルーフ２の移動に伴い、ガイドレール２５、ローラ３５を介して連結されたバックウインド３が上方への移動を開始し、図１に示すルーフ閉鎖状態となる。
【００２４】
上記ドライブアーム１２を駆動するアクチュエーター１５としては、直線往復動を行う流体圧シリンダ以外にも、ねじ送り機構、ラックピニオン機構など駆動源の回転を直線往復動に変換する各種リニアアクチュエーターを使用できる。また、リニアアクチュエーターを用いる代わりに、ロータリーアクチュエーターを用い、減速ギアなどを介してドライブアーム１２を直接揺動させても良い。リニアアクチュエーターやロータリーアクチュエーターの動力源は特に限定されるものではなく、電動、油圧、手動等とすることができる。
【００２５】
図７は、シリアルリンク機構の別の実施形態を示すものである。図において、シリアルリンク機構２０４は、中間連結部２４０ａの屈曲抑制手段２４０として、リンク２４１，２４２の中間連結部２４０ａ付近の接合範囲内において、リンク２４１に保持孔２４１ａを設け、該保持孔２４１ａにボール２４４（係止部材）を挿入し、そのリンク２４２と反対側に円板状の板バネ２４５を接合している。板バネ２４５には、前記保持孔２４１ａ内に突出し、前記ボール２４４をリンク２４２側に付勢するノッチ２４５ａを設ける一方、リンク２４２には、最大伸展状態に対応した回動角位置で前記ボール２４４が係止される窪み２４２ａ（被係止部）を設けている。一方のリンク２４２にストッパ２４３（規制部材）を設け、伸展範囲を規制する点は、先述したシリアルリンク機構４の場合と同様である。
【００２６】
このシリアルリンク機構２０４は、連結部２４１ａ，２４２ａを結ぶ線に沿った圧縮荷重Ｘが、所定の値を越えるまでは、上記ボール２４４が窪み２４２ａに係止されることにより、該窪み２４２ａおよび前記ストッパ２４３で規定される最大伸展状態に保持され、圧縮荷重Ｘを伝達できる。そして、前記圧縮荷重Ｘが板バネ２４５の付勢によるボール２４４の係止力を越えると、ボール２４４が窪み２４２ａから離脱し、リンク４１，４２がＹ方向への屈伸動作を開始するようになっている。このシリアルリンク機構２０４では、ボール２４４の係止が外れるまで比較的大きな係止力が得られる一方、係止が外れた後においては、中間連結部２４０ａの回動抵抗が小さく、円滑な屈伸動作を行える利点がある。
【００２７】
なお、上記各実施形態のシリアルリンク機構４、２０４は、中間連結部４０ａ，２４０ａに屈曲抑制手段（４０，２４０）および伸展範囲の規制部材（４３，２４３）を備える場合を示したが、屈曲抑制手段および伸展範囲の規制部材は、他の連結部（４１ａ，４２ａおよび２４１ａ，２４２ａ）に設けることもできる。
【００２８】
また、上記各実施形態では、リアルーフ２、バックウインド３を、それらの自重以外に、シリアルリンク機構４、２０４を介して伝達されるドライブアーム１２の駆動力により車両後方に揺動させうるので、リアルーフ２やバックウインド３の自重を平衡させるバランサーをリアルーフアーム２１やバックウインドアーム３１に設け、ルーフ閉鎖時におけるアクチュエーター１５への負担を軽減することもできる。また、シリアルリンク機構４、２０４の連結部４０ａ、２４０ａに屈曲抑制手段を設けず回動自在とし、リアルーフ２、バックウインド３が、それらの自重と、ルーフ相互の接合部を介して伝達される押圧力とで車両後方に揺動され、格納されるようにしても良い。
【００２９】
また、上記実施形態においては、リアルーフ２とバックウインド３とをガイドレール２５、ローラ３５で連結する場合を示したが、これらの代わりに、シリアルリンク機構で連結することもできる。また、上記実施形態においては、ルーフを、センタールーフ１と、リアルーフ２と、バックウインド３とに３分割して格納する場合を示したが、本発明は、ルーフを２分割する場合（リアルーフ２とバックウインド３とが一体の場合）にも実施可能である。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能であることを付言する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係るルーフ格納機構を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るルーフ格納機構による格納動作を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るルーフ格納機構による格納動作を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るルーフ格納機構による格納動作を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るルーフ格納機構におけるルーフ格納状態を示す側面図である。
【図６】（ａ）はシリアルリンク機構の実施形態を示す側面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
【図７】（ａ）はシリアルリンク機構の別の実施形態を示す側面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  センタールーフ（前側ルーフ）
２  リアルーフ（後側ルーフ）
３  バックウインド
４，２０４  シリアルリンク機構
５  フロントウインドフレーム
１０  ベースプレート
１１  コントロールアーム
１２  ドライブアーム
１３  リンクアーム
１４  リンクコントロールアーム
１５  アクチュエーター
２１  リアルーフアーム
２５  ガイドレール
３１  バックウインドアーム
３５  ローラ（摺動部材）
３６  アッパーアーム
４０  スプリング（屈曲抑制手段）
４０ａ，２４０ａ  中間連結部
４１，４２，２４１，２４２  リンク
４３，２４３  ストッパ（規制部材）
２４０  屈曲抑制手段
２４４  ボール
２４５  板バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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