JP5611126B2 - フラップまたはドアをスプリングで支援して旋回する装置、ならびにこの種の装置を製造する方法 - Google Patents
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Description
例として、トーションバー機構において、複数のトーションバーを、平行かつ蛇行状に配置し、プレストレスを与えて互いに回転不能に結合した、同号国際公開の図1に記載の実施の形態について説明する。
ここでは、外側のトーションバーのうち一方を、軸受台の中に回転不能に配置し、他方の外側のトーションバーを、長さ可変式レバーの一端に回転不能に結合している。この長さ可変式レバーの他端は、制御リンク機構により案内されるとともに、旋回運動が可能なフラップまたはドアに結合されたヒンジレバーに並進運動を伝達できる結合棒に係合されている。この制御リンク機構の中を案内される長さ可変式レバーにより、フラップまたはドアの開放角度に応じて、フラップまたはドアの重量によるトルクとは反対方向に作用するトルクを、フラップ又はドアに結合されたヒンジレバーに導入することができる。
すなわち、本発明の装置は、閉鎖位置と開放位置との間で、重力に抗して、フラップまたはドアをスプリングで支援して旋回する装置であって、平行かつ蛇行状に配置され、互いに回転不能に結合されたトーションバーからなるトーションバー機構を有し、軸受トーションバーおよびレバートーションバーとしてそれぞれ構成される外側のトーションバーを、追従リンク機構の軸受台に支持し、レバートーションバーを、追従リンク機構の制御曲線により案内される長さ可変式レバーに対して回転不能に結合し、当該長さ可変式レバーに、並進運動が可能で、フラップまたはドアに取り付けられるヒンジレバーを回転運動させる連結ロッドを係合した装置において、軸受トーションバーに対して回転不能に結合されるとともに、軸受台に対して固定可能な調整装置を設けたものである。
プレストレスが目標値に達すると、調整装置を相応の位置において、恒久的または一時的に軸受台に対して固定することできる。一時的に固定する場合、必要に応じて、繰り返し、プレストレスを適正に調整することができる。
トーションバー機構の直線状のトルク推移は、特別な制御曲線の構成により、フラップまたはドアを支持するための望ましいトルク推移に合わせて、適正に調整することができ、結果として、例えば、各開放位置において、または、旋回経路に沿った様々な加速段階において、フラップまたはドアを自己保持することができる。
これにより、連結ロッドの並進的な押し引きの運動によって、回転軸を中心としたヒンジレバーの回転運動が発生される。
この調整レバーにより、軸受トーションバーの位置の調整作業を、特に少ない力で行うことが可能である。また、この調整レバーは、軸受台に対して簡単に固定することができる。さらに、この調整レバーは、調整作業の間だけ軸受トーションバーに回転不能に結合されていればよく、プレストレスの調整が完了し、軸受トーションバーが相応の位置で固定されれば不要とされる。
調整レバーは、その他端に、調整ねじをねじ込むためのねじ山を有しており、軸受台に調整ねじのねじ頭を支持することにより、トーションバー機構の事後的な調整を特に簡単に行うことができる。さらに、調整ねじのねじ頭と軸受台の間には、調整レバーの様々な回転角に応じて、より望ましい載置面を形成する楔形クレードルが配置されていてもよい。
調整レバーの他端で、山形鋼状クランプ材を回転運動可能なように係合することにより、山形鋼状クランプ材が軸受台の下面に対して実質的に鉛直に案内され、調整レバーの様々な回転角に対応可能とされる。
また、調整装置の調整ねじが軸受台の下面に支持されることにより、車両のルーフ領域への取り付け完了後であっても、乗員室の中からトーションバー機構の調整を行うことができる。これにより、製造公差および取り付け公差に関して最大限の順応性を得ることができるとともに、フラップまたはドアの様々な施工形態を得ることができる。
上記方法を適用することで、フラップまたはドアをスプリングで支援して旋回する装置の製造公差の補償を特に簡単に行うことができる。
トーションバー機構の組立中において、トーションバーをねじらなくてもよい構造であることが好ましいときは、各トーションバーを、相互に決められた角度で配置し、好ましくは円形に配置する。こうして得られたトーションバー機構は、1つの平面に張り渡されす際に、所望の第1の部分トルクをおのずから生じるように応力がかかる。
長さ可変式レバーは、レバートーションバーに取り付けられ、第2の部分トルクを実現するために必要な回転角だけ回転された後、制御曲線に対して所望の位置、好ましくは制御曲線の中心位置にくるように配置することが好ましい。
その後のステップでは、例えば、連結部材、ヒンジレバーなどの装置における残りの構成要素の取り付けが行われる。
形状嵌合式によりトーションバーと連結部材とを結合することによって、トーションバー機構をフレキシブルで簡素な構造とすることができ、これに対して、例えば、溶接などによる材料結合式による結合では、トーションバー機構を、特にコンパクトな構造とすることが可能となる。また追従リンク機構と対向されるトーションバー機構の自由端における望ましくない振動や旋回運動を回避するために、連結部材は軸受ウェブに回転可能に支持される。
これにより、連結部材は、フラップまたはドアの中間位置を起点として、両方向へ等しく回転されるため、トーションバーの負荷が均等に保たれるとともに、車両に設計されたスペースを有効活用できる。
長さ可変式レバーが、安全ピンにより軸受台に固定されると、本装置は、車両に対する取り付け前に、すでにプレストレスがかかった状態に保たれる。本装置がフラップまたはドアのトルクによって負荷を受けると、安全ピンを引き抜くことができ、トーションバー機構が作動される。
調整作業が完了した後に、調整装置を、材料結合式に、特に、溶接により軸受台に取り付けるようにすると、本発明の装置を特に簡単に製造可能となる。このために、軸受トーションバーに、例えば、六角ナットのような部材を備えてもよい。この六角ナットに、外から操作されるトルクセンサを備えた電動ドライバを係合して、トーションバー機構の目標とする全体のトルクに達するまで軸受トーションバーを回転する。調整作業が完了した後は、この六角ナットを軸受台に溶接することができる。
図の右側の部分は、トーションバー機構1に力がかけられて平面Aに張り渡されると、内側のトーションバー1bは、相互に回転不能に結合されていることにより、ねじられて、プレストレスがかかった状態となる。
全体のトーションバー機構1に対するプレストレスは、後に、円形の配置を平面Aに張り渡すことによってかけられる。
対称に構成された2つの装置が車両のルーフ領域に組み付けられることが好ましく、これにより、これらの装置を、フラップまたはドア8の上側の縁部領域にそれぞれ係合させることができる。また、両装置における各トーションバー機構1は、ともに車幅の半分までルーフ領域に突入されていることが好ましく、これにより、図示の装置を2つ並べて配置することができる。
この軸受台4には、レバートーションバー1aと軸受トーションバー1cが突入されて回転可能に支持されている。レバートーションバー1aには、軸受台4の内側に配置された長さ可変式レバー6がその一端で回転不能なように配置されている。
スライドブロック構造17は、長さ可変式レバー6のスライドレール20で長手方向へスライド可能に支持されたスライドブロック17aと、スライドブロック17aに回転可能に受容された走行ローラ17bとが組み合わされて構成されている。
この走行ローラ17bは、制御曲線5によってほぼ遊びなく案内されており、その結果、制御曲線5の輪郭に追随して、スライドブロック17aをスライドレール20に沿ってスライドさせる。
また別の方法では、長孔を用いたり、または、長さ可変式レバー6の表面もしくは内側においてスライドブロック17aを弾性的に支持したりすることによっても、スライドブロック17aの移動を達成することができる。
さらに、スライドブロック17aには、連結ロッド7がその一端で係合されており、この連結ロッドは、シーリングスリーブ18で密閉されながら、軸受台4から導出され、その他端部でヒンジレバー9に結合されている。
連結ロッド7の長軸Cは、ヒンジレバー9の回転軸Bとは交わらず、連結ロッド7の並進運動がヒンジレバー9の回転運動へ変換され、この回転運動がヒンジレバー9に取り付けられるフラップまたはドア8の旋回を生じさせ、またこの逆も成り立つようにされている。また連結ロッド7が軸受台4から導出される開口部は、シーリングスリーブ18により密閉されていてもよい。
1つの好ましい実施の形態では、本装置の組立または取り付けが完了した後に、再度、調整装置2の固定を一時的に解消することができ、これにより、保守整備の目的のためにトーションバー機構1のプレストレスの再調整を行うことができるようになっている。
トーションバー機構1のレバートーションバー1aに付与されたプレストレスによって生じる直線的なねじりトルクは、追従リンク機構3に含まれる運動機構部材を介して変換され、フラップまたはドア8のトルクとは反対方向に作用するトルクとして、フラップまたはドア8の旋回経路に応じて適切に調整されたねじりトルクが、ヒンジレバー9に提供される。これにより、フラップまたはドア8の操作力を大幅に低減することができ、フラップまたはドア8が旋回経路上の全ての位置において自己保持される。
既に図1に示した、平行かつ蛇行状に配置され、端部側の連結部材15に互いに回転不能に結合された複数のトーションバー1a,1b,および1cで構成されたトーションバー機構1は、両実施の形態において共通である。
このスライドレール20の向きは、長さ可変式レバー6の物理的なレバーアームに実質的に従うが、必ずしも物理的なレバーアームに従わなくてもよい。例えば、長さ可変式レバー6は、直線状のレバーの形態のほか、折曲または屈曲したレバー形態とすることもできる。
さらに、スライドブロック17aには、軸受台4の開口部を通って追従リンク機構3から外に導出される連結ロッド7が係合されている。この開口部は、シーリングスリーブ18で密閉されていてもよい。
また、長さ可変式レバー6は、安全ピン19により軸受台4に一時的に固定することができ、これは、組み立てられた装置の輸送中に必要となる場合がある。
また、調整ねじ11のねじ頭と軸受台4との間には、軸受台4の半円形の収納部に、楔形クレードル14が配置されていることから、調整レバー10の瞬間位置に関係なく、軸受台4上における楔形クレードル14の平坦な面における支持が保証される。
この山形鋼状クランプ材12は、軸受台4の下面の下へ延びる屈曲部分12aを有している。さらに、屈曲部分12aは、軸受台4に支持される調整ねじ13が取り付けられるねじ山を有している。
B 回転軸
C 連結ロッドの長軸
1 トーションバー機構
1a レバートーションバー
1b 内側のトーションバー
1c 軸受トーションバー
2 調整装置
3 追従リンク機構
4 軸受台
5 制御曲線
6 長さ可変式レバー
7 連結ロッド
8 フラップまたはドア
9 ヒンジレバー
10 調整レバー
11,13 調整ねじ
12 山形鋼状クランプ材
12a 屈曲部分
14 楔形クレードル
15 連結部材
16 軸受ウェブ
17 スライドブロック構造
17a スライドブロック
17b 走行ローラ
18 シーリングスリーブ
19 安全ピン
20 スライドレール
21 延長片
Claims (10)
- 閉鎖位置と開放位置との間で、重力に抗して、フラップまたはドア(8)をスプリングで支援して旋回する装置であって、
平行かつ蛇行状に配置され、互いに回転不能に結合されたトーションバー(1a,1b,1c)からなるトーションバー機構(1)を有し、
軸受トーションバー(1c)およびレバートーションバー(1a)としてそれぞれ構成される外側のトーションバーを、追従リンク機構(3)の軸受台(4)に支持し、
レバートーションバー(1a)を、追従リンク機構(3)の制御曲線(5)により案内される長さ可変式レバー(6)に対して回転不能に結合し、
当該長さ可変式レバーに、並進運動が可能で、フラップまたはドア(8)に取り付けられるヒンジレバー(9)を回転運動させる連結ロッド(7)を係合した装置において、
軸受トーションバー(1c)に対して回転不能に結合されるとともに、軸受台(4)に対して固定可能な調整装置(2)を設けたこと
を特徴とする装置。 - 調整装置(2)は、その一端が軸受トーションバー(1c)に対して少なくとも一時的に回転不能に係合される調整レバー(10)を有すること
を特徴とする請求項1に記載の装置。 - 調整レバー(10)の他端に、軸受台(4)に支持された調整ねじ(11)を有すること
を特徴とする請求項2に記載の装置。 - 調整レバー(10)の他端に、回転可能な山形鋼状のクランプ材(12)を有し、
山形鋼状のクランプ材(12)の屈曲部分(12a)が、軸受台(4)の下方に可変な間隔を設けて係合したこと
を特徴とする請求項2に記載の装置。 - 山形鋼状のクランプ材(12)の屈曲部分(12a)に、調整ねじ(13)が配置され、
当該調整ねじは、調整ねじ(13)の位置調節を行うことにより、軸受台(4)の下面と屈曲部分(12a)との間の間隔が変化されるように、軸受台(4)の下方に支持されていること
を特徴とする請求項4に記載の装置。 - 請求項1に記載の装置を製造する方法であって、
連結部材(15)によりトーションバー(1a,1b,1c)を回転不能に結合する際、内側のトーションバー(1b)をねじって、1つの平面(A)にトーションバー機構(1)を配置することにより、第1の部分トルクを実現するステップと、
レバートーションバー(1a)および軸受トーションバー(1c)を軸受台(4)の相応の軸受座へ挿入するステップと、
レバートーションバー(1a)を長さ可変式レバー(6)に回転不能に結合し、トーションバー機構(1)の第2の部分トルクが実現されるまで、長さ可変式レバー(6)を旋回させ、当該長さ可変式レバー(6)を軸受台(4)に対して一時的に固定するステップと、
軸受トーションバー(1c)を調整装置(2)に回転不能に結合し、トーションバー機構(1)で目標とする全体のトルクが実現されるまで調整装置(2)を回転させ、調整装置(2)または軸受トーションバー(1c)を固定するステップと
を含む方法。 - トーションバー(1a,1b,1c)を、
形状嵌合式または材料結合式に連結部材(15)に結合可能とし、
追従リンク機構(3)を、連結部材(15)に対して旋回可能に軸受ウェブ(16)に支持すること
を特徴とする請求項6に記載の方法。 - 連結部材(15)を、長尺状に構成させるとともに、フラップまたはドア(8)の閉鎖位置と開放位置との間の半分の開放角とされるときにトーションバー(1a,1b,1c)のなす平面と水平に位置させること
を特徴とする請求項6または7に記載の方法。 - 長さ可変式レバー(6)を、形状嵌合式または材料結合式にレバートーションバー(1a)に結合するとともに、安全ピン(19)によって軸受台(4)に対して一時的に固定可能とすること
を特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項に記載の方法。 - 調整装置(2)を、材料結合式に軸受台(4)に結合可能とすること
を特徴とする請求項6ないし9のいずれか1項に記載の方法。
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