CN110067464A - 门开闭装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种门开闭装置，能够进行侧门的开闭辅助而不会损害乗降性和乘坐性。门开闭装置用于对借助铰链(10)支撑在车辆主体(B)的侧面的侧门(D)进行开闭，其中，在侧门(D)的内部配置有驱动单元(20)，所述驱动单元(20)配置在窗玻璃(G)的升降引导件(WG)和侧门(D)的安装有铰链(10)的端面之间的空间(A)。

Description

门开闭装置

本申请是申请日为2016年9月8日、发明名称为“门开闭装置”的第201610809607.3号专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种门开闭装置，用于对借助铰链支撑在车辆主体的侧面的侧门进行开闭。

背景技术

已经提供了一种利用驱动单元进行门的开闭辅助的车辆。安装于这种车辆的驱动单元通常构成为利用电机的驱动使输出臂转动。驱动单元的单元主体安装于车辆主体，输出臂与门连接。如果对驱动单元的电机进行驱动，则输出臂转动，由此可以使门相对于车辆主体向打开方向或关闭方向移动。例如，如果在解除锁止销和卡锁的啮合的状态下使驱动单元动作，则对打开至中途的门的开放进行辅助，能够利用较小的操作力打开门。此外，如果在门打开的状态下使驱动单元向与之前相反的方向动作，则不用手接触就能够关闭门(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利公开公报特开2005-320784号

在此，像专利文献1那样，在车辆的背门中，容易确保用于将驱动单元安装于车辆主体的空间。但是，车辆的侧门设置在人进出车辆的开口。因此，在考虑人的乗降性和乘坐性的情况下，难以确保用于将驱动单元安装于车辆的顶棚部分或地板部分的空间。并且，在专利文献1记载的驱动单元中，由于输出臂的轴构件(驱动单元的最终输出轴)沿着与电机的输出轴呈直角的方向配置，所以在设置时需要较大的占有空间而难以收容在侧门的内部。

发明内容

鉴于上述实际情况，本发明的目的在于提供一种能够进行侧门的开闭辅助而不会损害乗降性和乘坐性的门开闭装置。

为了实现上述目的，本发明的门开闭装置用于对借助铰链支撑在车辆主体的侧面的侧门进行开闭，其中，在所述侧门的内部配置有驱动单元，所述驱动单元配置在窗玻璃的升降引导件和所述侧门的安装有所述铰链的端面之间的空间，所述驱动单元在驱动源的输出轴的延长线上具有减速机、离合器机构和最终输出轴，所述最终输出轴以沿着所述铰链的转动轴心的状态配置，所述驱动单元的最终输出轴固定有在径向延伸的输出臂，并且所述输出臂借助连杆臂与所述车辆主体连接。

此外，本发明在上述门开闭装置的基础上，其特征在于，在所述侧门和所述车辆主体之间，上下间隔地设置两个所述铰链，并且在两个所述铰链之间的部位将所述输出臂借助所述连杆臂与所述车辆主体连接。

此外，本发明在上述门开闭装置的基础上，其特征在于，所述铰链设置有控制所述侧门的打开角度的限位机构。

此外，本发明在上述门开闭装置的基础上，其特征在于，在所述侧门和所述车辆主体之间设置有控制所述侧门的打开角度的限位连杆机构。

此外，本发明在上述门开闭装置的基础上，其特征在于，所述输出臂或所述连杆臂设置有所述限位连杆机构。

按照本发明，在侧门的内部配置有驱动单元，所述驱动单元配置在窗玻璃的升降引导件和侧门的安装有铰链的端面之间的空间，所以能够辅助侧门的开闭而不会损害乗降性和乘坐性。

附图说明

图1是示意性表示采用本发明实施方式的门开闭装置的车辆的左侧面的图。

图2示意性表示图1所示的车辆的侧门和车辆主体的连接部，是侧门关闭状态的俯视放大图。

图3示意性表示图1所示的车辆的侧门和车辆主体的连接部，是侧门打开状态的俯视放大图。

图4是从侧方观察图1所示的侧门和车辆主体之间所采用的铰链的断面图。

图5表示图4所示的铰链，(a)是滚针轴承收容于铰链轴的槽的状态的横断面放大图，(b)是滚针轴承脱离铰链的轴的状态的横断面放大图。

图6是表示图1所示的车辆所采用的驱动单元的外观的立体图。

图7是使图6所示的驱动单元的减速机露出的状态的立体图。

图8是将图6所示的驱动单元的离合器机构分解的状态的立体图。

图9是表示图6所示的驱动单元所采用的离合器机构的要部的立体图。

图10是表示图6所示的驱动单元所采用的离合器机构的要部的立体图。

图11用于表示图6所示的驱动单元所采用的离合器机构的动作，是凸轮构件离开两个离合器片的状态的图。

图12是从图11所示的状态驱动作为驱动源的电机而使凸轮构件的控制部与一方的离合器片抵接、且使辊与从动轴的啮合面抵接的状态的图。

图13是从图12所示的状态以超过凸轮构件的速度对从动轴进行手动操作的状态的图。

图14是从图13所示的状态进一步使从动轴转动而切断从动轴朝向电机侧的转矩的状态的图。

附图标记说明

10 铰链

11 铰链轴

11a 槽

14 滚针轴承

15 螺旋弹簧

16 保持器

20 驱动单元

21 电机

21a 输出轴

22 第一减速机

24 第二减速机

26 从动轴

30 输出臂

31 开闭连杆臂

A 空间

B 车辆主体

D 侧门

DM 门主体

DMF 前面

G 窗玻璃

P 支柱

WG 升降引导件

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的门开闭装置的优选实施方式进行详细说明。

图1表示了采用本发明实施方式的门开闭装置的车辆。在此举例说明的车辆是四门式的四轮汽车，在车辆主体B的两侧面分别具有前侧门D和后侧门D。如图1～图3所示，前侧门D和后侧门D构成为包括：门主体DM，由外面板OP和内面板IP构成为箱状；以及窗框DS，在门主体DM的上部设置为框状。各侧门D利用设置在门主体DM的前面(侧门的端面)DMF的上方铰链10和下方铰链10与车辆主体B连接，并且以沿着上下方向延伸的铰链轴11为中心进行转动，能够开闭车辆主体B的乗降用开口BO。

如图4和图5所示，上方铰链10和下方铰链10适合使用在外侧铰链板12和内侧铰链板13之间内置有限位机构的铰链。即，铰链轴11在被限制相对转动的状态下安装于外侧铰链板12。在铰链轴11的周围依次设置有滚针轴承14和螺旋弹簧15。滚针轴承14利用保持器16沿周向等间隔配置，并且分别收容于各铰链轴11的周面上设置的槽11a。滚针轴承14的保持器16与内侧铰链板13卡合。例如，在侧门D关闭的状态下，如图5的(a)所示，滚针轴承14被收容于铰链轴11的槽11a，利用螺旋弹簧15而维持其状态。如果从该状态打开侧门D，则内侧铰链板13相对于外侧铰链板12转动，其结果，如图5的(b)所示，保持于保持器16的滚针轴承14成为一边使螺旋弹簧15扩张一边脱离槽11a的状态。如果内侧铰链板13相对于外侧铰链板12持续转动，则再次如图5的(a)所示，滚针轴承14被收容于铰链轴11的槽11a，利用螺旋弹簧15而维持其状态，所以内侧铰链板13的转动被限制。图中的附图标记17表示覆盖螺旋弹簧15的外周的罩。

如图1所示，侧门D的窗框DS配置有窗玻璃G。窗玻璃G利用配置在门主体DM内部的未图示的升降机构，能够沿着升降引导件WG在上下方向移动，向上方移动时能够关闭窗框DS的开口。窗玻璃G向下方移动时，窗玻璃G依次收容在门主体DM的内部，从而能够使窗框DS的开口敞开。

此外，在各侧门D的门主体DM的内部设置有驱动单元20。驱动单元20用于辅助侧门D相对于车辆主体B的开闭，如图6～图8所示，其包括作为驱动源的电机21、第一减速机22、转动传感器23、第二减速机24和离合器机构25。

如图7所示，第一减速机22是行星齿轮机构，将固定在电机21的输出轴21a上的齿轮(未图示)作为太阳轮。在上述行星齿轮机构中，行星齿轮22a的齿轮架22b固定于齿轮外壳22c，太阳轮的转动被减速并从齿圈22d输出。转动传感器23以磁方式检测第一减速机22的输出亦即齿圈22d的转动角度和转动方向。通过连接两组行星齿轮机构来构成第二减速机24。两组行星齿轮机构具有共用的固定齿圈24a，对与第一减速机22的齿圈22d连接的前一级太阳轮24b的转动进行减速并向后一级行星齿轮架24c传递，进而从与行星齿轮架24c连接的第二减速输出轴24d输出。虽然图中没有明确表示，但是第一减速机22和第二减速机24的太阳轮的转动轴心以及第二减速输出轴24d位于电机21的输出轴21a的延长线上。

如图8所示，离合器机构25介于第二减速输出轴24d和作为最终输出轴的从动轴26之间，第二减速输出轴24d转动时，向从动轴26传递转矩，另一方面，从动轴26转动时，切断朝向第二减速输出轴24d的转矩。在本实施方式中，离合器机构25构成为具有离合器外壳251以及收容在离合器外壳251内部的离合器鼓252、凸轮构件253和从动轴26，该离合器外壳251由板状的上外壳251a和圆筒状的下外壳251b构成。

离合器鼓252具有呈圆筒状的基部252a和设置在基部252a的一端的外径大的凸缘252b，并且离合器鼓252以基部252a的轴心为转动中心，能够转动地收容在离合器外壳251的内部。从图中也可以看出，在离合器鼓252的凸缘252b和下外壳251b的底壁之间配置有螺旋弹簧254。螺旋弹簧254借助凸缘252b对离合器鼓252朝向上外壳251a施加作用力，从而限制离合器鼓252沿着轴心方向移动。

如图9和图10所示，在上述离合器鼓252的基部252a的周面的两个部位设置有凹部252c。凹部252c在沿着周向相互隔开180°的位置具有开口，并且分别在内部具有两个离合器片271、272和辊28。

离合器片271、272借助支撑轴273将彼此的基端边缘部之间连接成能够转动。上述两个离合器片271、272在支撑轴273沿着基部252a的轴心、且各顶端边缘部朝向基部252a的外周逐渐增大彼此间隔的状态下，借助支撑轴273配置于离合器鼓252的凹部252c。在上述离合器片271、272各自的顶端边缘部设置有抵接片271a、272a，并且彼此之间设置有离合器弹簧274。抵接片271a、272a是圆板状部分，设置成从离合器片271、272的顶端边缘部的一部分朝向彼此分离的方向弯曲。在离合器片271、272以支撑轴273为中心朝向相互接近的方向转动时，上述抵接片271a、272a与基部252a的内周面抵接，起到规定两个离合器片271、272的最小夹角的功能。离合器弹簧274是扭簧，设置成对离合器片271、272朝向彼此闭合的方向施加作用力，将各自的抵接片271a、272a向基部252a的内周面按压。上述离合器弹簧274配置成其卷绕成圆筒状的部分供离合器片271、272的支撑轴273贯通，并且各弹簧端部与离合器片271、272中的面向基部252a内周侧的背面抵接。

如图8和图10所示，辊28呈圆柱状，遍布全长具有大体固定的外径，并且配置成与离合器片271、272中的面向基部252a外周侧的表面抵接。如图11所示，在离合器片271、272的抵接片271a、272a分别与基部252a的内周面抵接的状态下，以辊28的一部分相比于基部252a的外周面更朝向外周侧突出的方式，设定各自的尺寸。如果从上述状态克服离合器弹簧274的作用力而将辊28的周面朝向基部252a的中心按压，则如图14中的实线所示，离合器片271、272以支撑轴273为中心向基部252a的内周侧转动，从而能够使辊28从基部252a的外周面突出的突出量减少。

如图8所示，凸轮构件253与第二减速输出轴24d连接，并且具有两个控制部253a。控制部253a从相对于第二减速输出轴24d相互隔开180°的位置沿径向突出，借助设置在离合器鼓252的凸缘252b上的贯通孔(未图示)插入基部252a的内部，并配置成与离合器片271、272的背面相对。如图11所示，凸轮构件253的控制部253a以如下方式设定尺寸：在离合器片271、272的抵接片271a、272a处于与基部252a的内周面抵接的状态时，凸轮构件253的控制部253a能够成为从全部的离合器片271、272的背面分离的状态。如果从上述状态使凸轮构件253相对于离合器鼓252向一个方向转动，则如图12所示，各控制部253a与配置在各凹部252c的一方的离合器片272的背面抵接，另一方面，维持着从配置在各凹部252c的另一方的离合器片271的背面分离的状态。同样，如果使凸轮构件253相对于离合器鼓252向另一个方向转动，则各控制部253a与配置在各凹部252c的另一方的离合器片271的背面抵接，另一方面，维持着从配置在各凹部252c的一方的离合器片272的背面分离的状态。

从动轴26呈圆筒状，由一端为封闭端的啮合筒部261和设置在啮合筒部261的封闭端的呈四棱柱状的输出部262一体成形，并且在啮合筒部261的内部收容有离合器鼓252的基部252a，另一方面，从动轴26在输出部262从下外壳251b的孔向外部露出的状态下收容在离合器外壳251的内部。如图11所示，在啮合筒部261的内周面上，沿周向交替设置有弧状面261a和啮合面261b。弧状面261a为呈圆弧状的面，具有比与离合器片271、272抵接的辊28的最大突出量大的内径。对此，啮合面261b是使弧状面261a彼此之间直线状连续的平坦面，并且其尺寸形成为距啮合筒部261的轴心的距离小于与离合器片271、272抵接的辊28的最大突出量。但是，啮合面261b的突出尺寸d设定为小于离合器片271、272以支撑轴273为中心向基部252a的内周侧转动时的辊28朝向内周侧的可移动距离。

在上述结构的驱动单元20中，如果正转驱动电机21，则输出轴21a的转动通过第一减速机22和第二减速机24被减速，并且使第二减速输出轴24d向一个方向转动。如果第二减速输出轴24d向一个方向转动，则如图12所示，在离合器机构25中，凸轮构件253的控制部253a与配置在各凹部252c的一方的离合器片272的背面抵接，借助一方的离合器片272使离合器鼓252向一个方向转动，并且使各辊28向一个方向转动。如果辊28向一个方向转动，则成为辊28的周面与位于其前进方向的啮合筒部261的啮合面261b抵接的状态。

在此，使辊28转动的离合器片272处于其背面与凸轮构件253的控制部253a抵接的状态。因此，离合器片272不会相对于离合器鼓252的基部252a向内周侧转动，维持着辊28的周面与啮合筒部261的啮合面261b抵接的状态。其结果，如果第二减速输出轴24d转动，则借助凸轮构件253、离合器片272、辊28和啮合筒部261向从动轴26传递转矩。

另一方面，利用电机21使从动轴26转动时，如果使从动轴26以超过离合器鼓252的速度向同一方向转动，则如图13所示，啮合筒部261的啮合面261b与辊28的周面抵接，辊28与从动轴26一起相对于离合器鼓252转动。在此，凸轮构件253的控制部253a不与位于辊28的前进方向的离合器片271的背面抵接。因此，在辊28抵接于离合器片271的时点，如图14所示，离合器片271以抵接片271a离开基部252a的内周面的方式向内周侧转动，辊28朝向基部252a的中心向内周侧移动。其结果，由于辊28从离合器鼓252的外周面突出的突出量减少，所以啮合筒部261的啮合面261b经过辊28，不向离合器鼓252传递转矩。另外，反转驱动电机21时，与上述同样，利用第二减速输出轴24d的转动向从动轴26传递转矩。即使从上述状态使从动轴26以超过离合器鼓252的速度转动，与上述情况相同，从动轴26也不会向离合器鼓252传递转矩。

如图1所示，离合器机构25位于上述车辆的下方，在电机21的输出轴21a沿着铰链轴11的延伸方向的状态下，在各侧门D的内部安装驱动单元20。安装驱动单元20的位置是门主体DM内部的位于安装有铰链10的前面DMF和升降引导件WG之间的空间A。如图2所示，驱动单元20的从动轴26借助固定于输出部262的输出臂30和开闭连杆臂(连杆)31与车辆主体B的支柱P连接。开闭连杆臂31在上方铰链10和下方铰链10之间的部位与车辆主体B连接。

如上所述，如果对驱动单元20的电机21进行驱动，则向从动轴26传递转矩。因此，如果在解除了锁止销和卡锁的啮合的状态下使驱动单元20动作，则如图3所示，对打开至中途的侧门D的开放进行辅助，能够以较小的操作力来打开侧门D。此外，如果在侧门D打开的状态下使驱动单元20向与之前相反的方向动作，则如图2所示，不需要用手触摸就能够关闭侧门D。

在上述动作期间，按照上述驱动单元20，以超过由电机21开闭侧门D的开闭速度的速度向同一方向手动操作侧门D时，如上所述，由于切断从动轴26向电机21侧的转矩传递，所以驱动单元20不会成为负荷，不会导致侧门D的开闭操作感觉沉重。此外，由于使开闭连杆臂31与车辆主体B在上方铰链10和下方铰链10之间的部位进行连接，所以不会导致开闭连杆臂31进行动作时发生扭曲。此外，收容于侧门D的驱动单元20仅仅是开闭连杆臂31从侧门D的前面DMF向外部露出，不会对车辆的乘坐空间产生任何影响，也不会损害乗降性和乘坐性。

如上所述，按照上述驱动单元20，利用离合器弹簧274的作用力并借助离合器片271、272，使辊28与啮合筒部261的弧状面261a抵接，当第二减速输出轴24d转动时，使凸轮构件253的控制部253a与任意的离合器片271、272抵接，通过使辊28与啮合筒部261的啮合面261b抵接，将转矩从第二减速输出轴24d向从动轴26传递。另一方面，从动轴26以超过第二减速输出轴24d的转动速度的速度转动时，啮合筒部261的啮合面261b与辊28抵接，由此离合器片271、272克服离合器弹簧274的作用力而移动，辊28向内周侧移动，所以切断从动轴26向第二减速输出轴24d的转矩。因此，不需要以往那样的沿着移动路径进行引导的结构，所以能够容易地进行制造，从而不会损害生产性而能够实现操作性的提高。

此外，在采用上述驱动单元20的车辆中，能够在组装制造侧门D的工序中预先将驱动单元20收纳在门主体DM的内部。因此，在主要的车辆组装制造生产线中，在将侧门D安装于车辆主体B之后，仅需要与车辆主体B侧进行布线连接程度的作业，从而能够提高生产效率。

在侧门D关闭后或侧门D打开后进行控制，使电机21以预先设定的时间反向转动，恢复凸轮构件253的控制部253a未与任意的离合器片271、272抵接的图11所示的状态。例如在图12所示的状态下，如果离合器机构25处于停止的状态，则朝向啮合筒部261逆时针转动的方向对侧门进行手动操作时，由于凸轮构件253的控制部253a抵接于离合器片272，所以辊28不能向内周侧移动。其结果，未切断从动轴26向电机21侧的转矩传递，在进行手动操作时，电机21有可能成为负荷。因此，在驱动单元20中，使电机21反向转动并在图11所示的状态下使离合器机构25停止。

另外，在上述实施方式中，举例说明了具有四个侧门D的车辆，但是侧门D的数量并不限于四个。此外，铰链10的位置也不是必须设置在侧门D的前面DMF，可以设置在侧门的后面和车辆主体之间。另外，铰链10的数量也不限于两个。

此外，在上述实施方式中，采用了内置有限位机构的铰链10，但是铰链10并不是必须具有限位机构。例如，可以在侧门和车辆主体之间设置限位连杆，从而可以使开闭连杆臂31作为限位连杆发挥功能。此外，也可以将驱动单元20的机械摩擦机构用作限位机构。

此外，在上述实施方式中，由于采用了具有离合器机构25的驱动单元20，所以不会损害手动操作时的操作性，但是驱动单元并不是必须具有离合器机构。

此外，在上述实施方式中，举例说明了两个离合器片271、272和辊28的组合为两组的驱动单元20，但是两个离合器片271、272和辊28的组合也可以是三组以上。

Claims (5)

1.一种门开闭装置，用于对借助铰链支撑在车辆主体的侧面的侧门进行开闭，其特征在于，

在所述侧门的内部配置有驱动单元，所述驱动单元配置在窗玻璃的升降引导件和所述侧门的安装有所述铰链的端面之间的空间，

所述驱动单元在驱动源的输出轴的延长线上具有减速机、离合器机构和最终输出轴，所述最终输出轴以沿着所述铰链的转动轴心的状态配置，所述驱动单元的最终输出轴固定有在径向延伸的输出臂，并且所述输出臂借助连杆臂与所述车辆主体连接。

2.根据权利要求1所述的门开闭装置，其特征在于，在所述侧门和所述车辆主体之间，上下间隔地设置两个所述铰链，并且在两个所述铰链之间的部位将所述输出臂借助所述连杆臂与所述车辆主体连接。

3.根据权利要求1或2所述的门开闭装置，其特征在于，所述铰链设置有控制所述侧门的打开角度的限位机构。

4.根据权利要求1或2所述的门开闭装置，其特征在于，在所述侧门和所述车辆主体之间设置有控制所述侧门的打开角度的限位连杆机构。

5.根据权利要求4所述的门开闭装置，其特征在于，所述输出臂或所述连杆臂设置有所述限位连杆机构。