CN100416034C - 汽车用车门开度限制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及连接在汽车的车身和车门之间、将车门保持在预定的开度位置的汽车用车门开度限制器，其包括：壳体(1)，紧固在汽车的车门(D)上；锁紧杆(6)，其可移动地贯通该壳体(1)，可自由摆动地枢轴支承在车身(B)上，并在一侧面上具有齿条(17)；小齿轮(20)，与齿条(17)啮合并可旋转地容纳在壳体(1)中；可动制动蹄(31)，容纳在壳体(1)中并能够与该小齿轮(20)的齿部(20a)卡合或脱离；锁紧弹簧(32)，对该可动制动蹄(31)向使其与小齿轮(20)卡合的方向施加作用力。通过由锁紧弹簧(32)施加的作用力产生的可动制动蹄(31)与小齿轮(20)的卡合力，可将车门(D)保持在任意开度。

Description

汽车用车门开度限制器
技术领域
本发明涉及连接在汽车的车身和车门之间、将车门保持在预定的开度位置的汽车用车门开度限制器的改进。
背景技术
现有的这种汽车用车门开度限制器，如专利文献1所公开的那样，具有：壳体，其紧固在汽车车身和车门中的一方上；锁紧杆(check lever)，其可移动地贯通该壳体，连接在车身和车门中的另一方上；制动蹄保持器，其被保持在壳体上，可朝向锁紧杆进退；制动蹄，其保持在该制动蹄保持器上，伴随壳体和锁紧杆的相对移动，在锁紧杆上滑动；锁紧弹簧，其在壳体内将制动蹄保持器向锁紧杆侧弹推，以便使该制动蹄压接在锁紧杆上。在锁紧杆上，形成与制动蹄卡合的止动凹槽(detent notch)，通过该止动凹槽与制动蹄的卡合力，使车门停止并保持在预定的开度。
[专利文献1]日本特公平3-13392号公报
在上述现有的汽车用车门开度限制器中，由于只能将保持车门的开度设定为几档，因此，经常不能将车门保持在使用者期望的开度。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而提出的，目的在于提供一种汽车用车门开度限制器，其可以将保持车门的开度容易地设定为很多档，可以将车门保持在使用者期望的开度。
为达到上述目的，本发明的汽车用车门开度限制器的第1特征在于，包括：壳体，其紧固在汽车的车身和车门中的一方上；锁紧杆，其可移动地贯通该壳体，连接在车身和车门中的另一方上，并在一侧面上具有齿条；小齿轮，其与上述齿条啮合，并可旋转地容纳在壳体中；可动制动蹄，其容纳在壳体中，并能够使该小齿轮与齿部卡合或脱离；锁紧弹簧，对该可动制动蹄向使其与小齿轮卡合的方向施加作用力，通过由锁紧弹簧施加的作用力产生的可动制动蹄与小齿轮的卡合力，可将车门保持在任意开度。
此外，本发明的第2特征在于，其在第1特征的基础上，在壳体中设置有制动蹄提升装置，其伴随壳体与锁紧杆的相对移动，使可动制动蹄与小齿轮分离。
进而，本发明的第3特征在于，其在第1或第2特征的基础上，所述小齿轮的旋转轴线配置成与枢轴平行，所述枢轴将锁紧杆摆动自由地连接到车身和车门中的另一方上。
根据本发明的第1特征，随车门的开度变化，壳体内的小齿轮通过锁紧杆的齿条旋转，由于该小齿轮的任何齿部都可以与可动制动蹄卡合，因此，通过该卡合力能够保持的车门的档数，可以通过齿条的齿数，容易地设置为很多个，从而，可以使车门保持在使用者期望的开度。
此外，根据本发明的第2特征，由于在壳体中设置制动蹄提升装置，其伴随壳体与锁紧杆的相对移动，使可动制动蹄与小齿轮分离，因此，当从保持位置转动车门时，就可以终止可动制动蹄与小齿轮的接触，可以预先防止因该接触引起的噪音。
进而，根据本发明的第3特征，由于将小齿轮的旋转轴线配置成与锁紧杆的枢轴平行，因此，即使锁紧杆与壳体的相对角度随车门的动作发生变化，也可以始终正常地维持锁紧杆的齿条与小齿轮的啮合状态，从而，小齿轮与可动制动蹄的卡合状态也不会发生变化，因此，与车门的开度无关，可以始终使对车门的保持力稳定。
附图说明
图1是安装本发明的实施例的车门开度限制器后的汽车的主要部分立体图。
图2是表示车门处于非保持状态下的上述车门开度限制器的平面图。
图3是表示车门处于保持状态下的该车门开度限制器的平面图。
图4是沿图2的4-4线的剖面图。
图5是沿图2的5-5线的放大剖面图。
图6是沿图5的6-6线的剖面图。
图7是上述车门开度限制器的分解立体图。
图8是沿图3的8-8线的剖面图。
图9是沿图8的9-9线的剖面图。
图10是上述车门开度限制器中的制动蹄提升装置的凸轮盘的作用说明图。
图11是该凸轮盘的作用说明图。
图12是上述车门开度限制器的车门开闭负荷特性曲线图。
图13是表示本发明的其它实施例，是与图9对应的图。
符号说明
B车身；
C车门开度限制器；
D车门；
L制动蹄提升装置；
1壳体；
6锁紧杆；
8枢轴；
17齿条；
20小齿轮；
20a齿部；
31可动制动蹄；
32锁紧弹簧。
具体实施方式
下面，根据附图所表示的本发明的实施例，对本发明的实施方式进行说明。
图1是安装本发明的实施例的车门开度限制器后的汽车的主要部分立体图，图2是表示车门处于非保持状态下的上述车门开度限制器的平面图，图3是表示车门处于保持状态下的该车门开度限制器的平面图，图4是沿图2的4-4线的剖面图，图5是沿图2的5-5线的放大剖面图，图6是沿图5的6-6线的剖面图，图7是上述车门开度限制器的分解立体图，图8是沿图3的8-8线的剖面图，图9是沿图8的9-9线的剖面图，图10是上述车门开度限制器中的制动蹄提升装置的凸轮盘的作用说明图，图11是该凸轮盘的其它的作用说明图，图12是上述车门开度限制器的车门开闭负荷特性曲线图，图13是表示本发明的其它实施例，是与图9对应的图。
首先，在图1中，在汽车的车身B上通过上下一对的铰链H可转动地安装有车门D，以对其乘降口进行开闭，在两个铰链H、H之间，在车身B与车门D之间安装有本发明的车门开度限制器C。
如图2～图7所示，上述车门开度限制器C具有壳体1，该壳体1通过螺栓2，紧固在车门D的端壁内面上。该壳体1包括：一端敞开的箱形的壳体主体1a；盖1b，其覆盖该敞开端，并通过上述螺栓2，紧固在车门D的端壁上。在该盖1b与壳体主体1a上穿设有通孔4、通孔5，该通孔4、5与在车门D的端壁开口的通孔3同轴排列，贯通这3个通孔3、4、5的锁紧杆6的基端，通过枢轴8，能够相互转动地连接到托架7上，该托架7将枢轴8配置为与上述铰链H的枢轴Ha(参照图1)平行，并通过螺栓9被紧固在车身B上。
锁紧杆6包括：跨越其长度方向全长的钢板制的芯板6a；合成树脂制的外皮6b，其模压结合到该芯板6a的外周面上。在该锁紧杆6的游动端部设置全开止挡装置12，其限制车门D的打开极限。该全开限位装置12包括：限位板(stopper plate)13，其被锁紧杆6的游动端部贯通；限位销15，其压合在穿设于锁紧杆6的游动端部的销孔14中，支承限位板13的背面；橡胶制的缓冲部件16，其支承在限位板13的前面。于是，当使车门D大大地敞开时，壳体1的端壁通过缓冲部件16，被限位板13阻挡，限制车门D的全开位置。
锁紧杆6的与上述枢轴8平行的一个侧面，被划分为2个区间：非保持区间E，其从车门D的全闭位置对应到预定的小开度；保持区间F，其从该非保持区间E的端部对应到车门D的全开位置，在该保持区间F的侧面上，突出设置齿条17和配置在该齿条17两侧的一对导向肋(guiderib)18、18，上述芯板6a的两侧边缘部以咬入上述导向肋18、18内的方式立起。锁紧杆6的非保持区间E的侧面成为与齿条17的底面处于同一水平的平坦面，一对导向肋18、18延伸到该非保持区间E的侧面。此外，锁紧杆6的侧面的、位于两导向肋18、18的两外侧部分，形成为比齿条17的底面稍低的平坦的一对导轨面19、19。
在上述壳体1内，容纳有：小齿轮20，其可以与齿条17啮合；支轴21，其可自由转动地支承该小齿轮20；一对摩擦片22、22，其配置在小齿轮20的两外侧，被支轴21贯通；一对凸轮盘23、23，其配置在这些摩擦片22、22的两外侧，可自由转动地支承在支轴21上；橡胶制的一对定位弹簧25、25，它们隔着垫圈24、24配置在该两个凸轮盘23、23的两外侧，并被支轴21贯通；一对支承板26、26，其在压缩这些定位弹簧25、25的状态下，被嵌装到支轴21的两端部，并与壳体1的两内侧面抵接，通过上述定位弹簧25的压缩反力，摩擦片22、22被压接在小齿轮20和凸轮盘23、23上。上述摩擦片22由橡胶或软木、制动用摩擦衬片材料、离合器摩擦衬片等的摩擦材料成形。
支承板26、26利用壳体主体1a的底壁和盖1b限制锁紧杆6的长度方向的动作，但锁紧杆6的与长度方向正交方向的动作不会受到壳体1的妨碍。此外，各凸轮盘23的外周面的锁紧杆6侧，形成为以支轴21为中心的圆弧面23a，当小齿轮20处于锁紧杆6的非保持区间E时，该圆弧面23a搭在锁紧杆6的上述导轨面19上，终止小齿轮20与锁紧杆6的接触(参照图2、图5和图6)，当小齿轮20移动到锁紧杆6的保持区间F时，通过小齿轮20与齿条17的啮合，圆弧面23a就会从导轨面19浮起(参照图3和图8)。
此外，在壳体1中容纳有：固定制动蹄30，其滑动自由地支承与齿条17相反一侧的锁紧杆6的侧面；可动制动蹄31，其隔着小齿轮20和锁紧杆6，与固定制动蹄30相对置；橡胶制的锁紧弹簧32，其将该可动制动蹄31向小齿轮20和凸轮盘23、23弹推。
固定制动蹄30被紧固在壳体1内，可动制动蹄31可在壳体1的内面滑动，以便相对于固定制动蹄30可以进退。在该可动制动蹄31上，一体地形成有突起31a，该突起31a卡合在小齿轮20的齿部20a、20a之间，对小齿轮20施加旋转阻力。
此外，在各凸轮盘23上设置一对山部23b、23b，该一对山部23b、23b被配置为夹着上述突起31a。该两个山部23b、23b形成为其顶部比小齿轮20的齿部20a更高地突出，两山部23b、23b间的谷部较深，以便不会妨碍上述突起31a与小齿轮20的齿部20a、20a之间的卡合。
另外，在凸轮盘23上设置一对限位爪23c、23c，所述一对限位爪23c、23c与壳体1的内侧面抵接，将该凸轮盘23绕支轴21的旋转角度限制为一定角度，当凸轮盘23旋转到各限位爪23c与壳体1的内壁抵接时，一方的山部23b的斜面就使可动制动蹄31的突起31a离开小齿轮20的齿部20a。在这样的凸轮盘23的旋转极限上，各山部23b通过使上述突起31a停留在斜面的中途，从而，借助于锁紧弹簧32的反弹力，就会产生使突起31a将要在山部23b的斜面下降的分力f2(参照图11)。
如以上所述，摩擦片22、凸轮盘23、以及定位弹簧25构成制动蹄提升装置L，其伴随壳体1与锁紧杆6的相对移动，使可动制动蹄31与小齿轮20分离。
下面，对该实施例的作用进行说明。
如图2、图5和图6所示，当车门D处于从全闭位置到预定的小开度之间的非保持区间时，即，当小齿轮20处于锁紧杆6的侧面的非保持区间E时，凸轮盘23被锁紧杆6的导轨面19阻挡，从而，使小齿轮20与锁紧杆6分离。从而，当在非保持区间开闭车门D时，凸轮盘23在锁紧杆6的导轨面19上顺畅地滑动，因此，车门D的开闭负荷很小(参照图12的线a)。从而，可以顺畅地开闭车门D。
当车门D从非保持区间转移到保持区间时，小齿轮20移动到锁紧杆6的保持区间F，通过与齿条17的啮合而被强制旋转，但由于卡合在小齿轮20的齿部20a、20a间的可动制动蹄31的突起31a，对小齿轮20的旋转施加阻力，因此，如图12的线b′所示，车门D的打开负荷增加。当进入该阶段时，凸轮盘23、23的圆弧面23a从导轨面19上浮起，可确保小齿轮20和齿条17没有齿隙的啮合状态。
图3、图8和图9表示车门D保持在保持区间的中间开度的状态。在该状态下，由于固定制动蹄30和可动制动蹄31借助于锁紧弹簧32的弹力，挤压锁紧杆6和与该齿条17啮合的小齿轮20，因此，在强力地使小齿轮20与齿条17啮合的同时，将使可动制动蹄31的突起31a强力地卡合在小齿轮20的齿部20a、20a之间，该卡合力产生车门D的开闭负荷(参照图12的负荷峰值部b′)，只要不超过该负荷，就不能开闭车门D。
此时，凸轮盘23、23在一对山部23b、23b之间，收容着可动制动蹄31的突起31a。
从这种状态起，使车门D在该保持区间的范围内，向打开方向或关闭方向转动，使壳体1相对于锁紧杆6移动，随之，当小齿轮20例如沿箭头A的方向旋转时，由于小齿轮20通过摩擦片22、22，使凸轮盘23向同方向转动，所以，如图10所示，凸轮盘23立即用一方的山部23b的斜面，托起可动制动蹄31的突起31a，当使突起31a刚刚离开小齿轮20的齿部20a时，如图11所示，一方的限位爪23c与壳体1的内面抵接，凸轮盘23的旋转停止。从而，即使使车门D进一步转动，通过齿条17使小齿轮20旋转，但由于不会产生小齿轮20与突起31a的接触，因此，可以预先防止因该接触引起的噪音。在图12中用线c表示此时的车门D的转动负荷，该负荷由小齿轮20与各摩擦片22之间的摩擦力决定。
当再次使车门D的转动在其它中间开度停止时，在与一方的山部23b的斜面卡合的可动制动蹄31的突起31a上，如图11所示，作用着力f。即，借助于定位弹簧25的弹力，可动制动蹄31的突起31a作用到凸轮盘23的一方的山部23b的斜面上的力f，可分解为垂直于山部23b斜面的分力f1、和朝向山部23b的斜面方向的分力f2，后一分力f2准备将突起31a引导到小齿轮20的齿部20a、20a之间。于是，当突起31a开始在上述斜面上滑下时，通过可动制动蹄31的惯性力，突起31a猛力地在上述斜面上滑下，卡合到小齿轮20的齿部20a、20a之间，由于成为如图9所示那样的与当初相同的状态，因此，通过由锁紧弹簧32的弹力产生的、突起31a与小齿轮20的齿部20a、20a之间的很强的卡合力，可以将车门D保持在上述其它的中间开度。
当将车门D向关闭方向转动时，除了小齿轮20向箭头A的相反方向旋转，凸轮盘23的另一方的山部23b的斜面有助于托起突起31a这点之外，产生与上述同样的作用。
如上所述，在车门D的保持区间中，小齿轮20随车门D的开度变化，通过锁紧杆6的齿条17旋转，由于在该小齿轮20的任意齿部20a、20a之间，都可以与可动制动蹄31的突起31a卡合，因此，通过该卡合力能够保持车门D的档数，可以根据齿条17的齿数，容易地设定为很多个，从而，可以将车门D保持在使用者期望的开度。
可是，由于小齿轮20的旋转轴、即支轴21，被配置为与支承锁紧杆6的枢轴8平行，因此，即使锁紧杆6与壳体1的相对角度随车门D的动作发生变化，也不会给锁紧杆6的齿条17与壳体1内的小齿轮20的啮合状态带来影响，此外，在壳体1内，小齿轮20与可动制动蹄31的卡合状态不会产生变化，从而，与车门D的开度无关，可始终使对车门D的保持力稳定。
下面，通过图13，对本发明的其它实施例进行说明。
在该实施例中，即使小齿轮20在锁紧杆6的保持区间F中移动时，凸轮盘23的圆弧面23a也继续与导轨面19抵接，不会在小齿轮20和齿条17的啮合部上作用过度的压力，此外，小齿轮20的齿部20a的齿顶的形状由圆p形成，该圆p与两侧面的渐开曲线m、m和齿顶圆n这三条曲线内切，使可动制动蹄31的突起31a与齿部20a、20a之间的卡合或脱离能顺畅地进行。由于其它结构与上述实施例的结构相同，所以，对图中与上述实施例对应的部分，赋予同一参照标号，并省略重复的说明。
本发明并不限于上述实施例，在不脱离其主旨的范围内，可以作各种变更。例如，也可以将与小齿轮20啮合的齿条17，形成在锁紧杆6的整个范围内。此外，也可以将壳体1紧固在车身B侧，将锁紧杆6的托架7安装在车门D侧。此外，作为锁紧弹簧32和定位弹簧25，也可以使用螺旋弹簧或碟形弹簧等。

Claims (3)

1. 一种汽车用车门开度限制器，其特征在于，包括：壳体(1)，其紧固在汽车车身(B)和车门(D)中的一方上；锁紧杆(6)，其可移动地贯通该壳体(1)，可自由摆动地枢轴支承在车身(B)和车门(D)中的另一方上，并且在一侧面上具有齿条(17)；小齿轮(20)，其与所述齿条(17)啮合，并可旋转地容纳在壳体(1)中；可动制动蹄(31)，其容纳在壳体(1)中，并能够与该小齿轮(20)的齿部(20a)卡合或脱离；锁紧弹簧(32)，对该可动制动蹄(31)向使其与小齿轮(20)卡合的方向施加作用力，通过由锁紧弹簧(32)施加的作用力产生的可动制动蹄(31)与小齿轮(20)的卡合力，可将车门(D)保持在任意开度。
2. 如权利要求1所述的汽车用车门开度限制器，其特征在于，
在壳体(1)中设置有制动蹄提升装置(L)，该制动蹄提升装置包括：摩擦片(22)，所述摩擦片配置在所述小齿轮(20)的外侧，被支承所述小齿轮的支轴(21)贯通；凸轮盘(23)，所述凸轮盘配置在所述摩擦片(22)的外侧并可自由转动地支承在所述支轴(21)上，伴随壳体(1)与锁紧杆(6)的相对移动，所述凸轮盘使可动制动蹄(31)与小齿轮(20)分离；和定位弹簧(25)，所述定位弹簧配置在所述凸轮盘(23)的外侧并被所述支轴(21)贯通。
3. 如权利要求1或2所述的汽车用车门开度限制器，其特征在于，
所述小齿轮(20)的旋转轴线配置成与枢轴(8)平行，所述枢轴(8)将锁紧杆(6)摆动自由地连接到车身(B)和车门(D)中的另一方上。
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