JP2004514079A - 車両ドアの作動機構 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4a
Description
(発明が属する技術分野)
本発明は、車両ドアの作動機構、具体的には、請求項1の序文に述べられているような、車両のスライディングドア(引き戸)を開閉するための機構に関する。
【0002】
(従来の技術)
構成部品と調整箇所が最小限であり、小型軽量であり、かつさまざまな車両タイプに柔軟に適合させることのできるスライディングドア作動機構を提供することが、車両の製造業者と設計者の間で一般に望まれている。
【0003】
また、車両が動いている間は車両のドアを開くことができないようにするスライディングドア作動機構を提供することも望まれている。
【0004】
さらに、往復動力手段、例えば開位置と閉位置の間のドアの動きよりも行程の短い、シリンダ内で可動の空気ピストンによって作動するスライディングドアを提供することも望まれる。
【0005】
具体的には、車両に設置できるスライディングドアモジュールであって、1枚以上の扉と、1枚以上の扉を開く、閉める、およびロックするための装置とを担持するフレーム構造とを有するドアモジュールを利用可能にすることが、望まれている。
【0006】
(課題を解決するための手段)
本発明は、車両の壁の開口を通じて当該車両に入ることを可能にするための車両用のスライディングドア作動機構であって、スライディングドア手段および往復動力手段と、前記ドア手段を開く、閉める、およびロックする動作を行うために当該動力手段の動きを当該ドア手段に伝達するための伝達手段とを含む、スライディングドア作動機構において、当該ドア手段と、当該動力手段と、当該伝達手段とを担持するビーム構造であって、当該開口内の相対的に引っ込んだ位置、すなわち当該ドア手段が当該開口内に収まる閉位置における第一平面内に位置する位置と、相対的に完全には引っ込んでいない位置、すなわち当該ドア手段が当該開口より外側の第二平面内に位置し、当該ドア手段が当該第二平面沿いに動くことができる位置、との間で、当該動力手段によって滑走的に動かせるように駆動されるように、当該開口の上側部分を横切って延び、かつ当該開口の上側部分の範囲内に収まる、ビーム構造を特徴とする、スライディングドア作動機構を提供することによって、上記の要望に応じる。
【0007】
ドア手段以外に、往復動力手段と伝達手段もビーム構造によって担持され、動力手段は、ハウジング手段と、ハウジング手段に対して伸縮可能なロッド手段とを有する種類、例えば、対応するピストンおよびピストンロッドを有する油圧式または望ましくは空気式シリンダ、または同等の完全に機械的な装置、例えば回転運動を直線運動に変換する装置、または任意の他のリニアモータである。ロッド手段は、その動きをドア手段に伝達できるように、伝達手段に結合され、その一方で、ハウジング手段は、ビーム構造の長手方向に延びかつビーム構造に対してその方向に滑ることのできるスライド部材に堅牢に取り付けられる。
【0008】
上述されているように、ビーム構造の完全には引っ込んでいない位置において、ドア手段は、開く方向に自由に動き、かつ当然ながら、閉める方向には、動力手段のロッド手段によって作動する。しかしながら、完全に閉まった位置にあるときには、ロッド手段は、「閉」に対応する行程方向にはそれ以上動くことができない。ロッド手段が動く代わりに、動力手段のハウジングが反対方向に動き、この動きに対応して、スライディング部材がビーム構造に対して長手方向に変位する。スライディング部材のこの長手方向の変位は、ビーム構造とドア手段の側面方向の動きに変換される。この変換は、スライディング部材の協調カム手段と固定カムを使用することにより、ビーム構造の長手方向の動きが制限される一方で、その直角な方向、すなわちフレーム構造とドア手段の平面に垂直の方向に動くようにガイドされるようにすることによって、適切に達成できる。ビーム構造とドア手段の上側部分のこの直角方向の動きは、制御された平行の動きをドア手段に与えるリンクシステムによって、ドア手段の底部部分に伝達され、このことは利点である。
【0009】
本発明について、その二枚ドアの実施例に基づいて、添付されている概略図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【0010】
(発明を実施するための形態)
図1aと1bは、2基のボギー3,4によって支持される本体2を有する客車1の一部を示す。この図におけるスライディングドア5は、図1aに示されている閉位置と、図1bおよび図2に示されている開位置の間ですべることのできる2枚の扉6,7を有する。後者の開位置においては、車両の外壁9の開口8から車両の中に入ることができる。開口8は、車両の天井部分と、側壁部分と、床部分によって定義できるが、(車両の中から見て)左側および右側の垂直側材11,12と、上側の水平フレーム部材13と、下側の水平フレーム部材14(図1bにのみ示されている)とを有する長方形のフレーム構造10から、これらの要素を形成することが望ましい。
【0011】
実質的に水平のウエブ部分16と実質的に垂直のフランジ部分17とを有し、かつ断面が実質的にL形状であるビーム構造15は、フレーム部材11,12の対向する面の間に開口8を横切って延び、ガイドローラ18,19によって担持される。このガイドローラ18,19は、それぞれ、ボルト22,23によってビーム構造の端板20,21に取り付けられている。それぞれフレーム部材11,12に取り付けられている実質的に水平方向を向いたU形状のガイド溝24,25は、フレーム構造10の範囲内の完全に引っ込んだ位置(図4bに示されている)から、これより突き出した位置(図4aに示されている)までのビーム構造15の水平の動きをガイドするように、それぞれガイドローラ18,19を支える。
【0012】
ビーム構造は、ビーム構造の完全に引っ込んだ位置において扉6,7が車両の外壁9と同一平面となり(図4a)、かつこの位置(ドアの閉位置である)においてフレーム部材11,12の間に完全に収まるように、扉6,7を担持する。図4aに示されている、ビーム構造の完全には引っ込んでいない位置においては、扉は、フレーム部材11,12による制限を受ける広さまで自由に開く。
【0013】
扉は、平行なガイドレール26,27によってビーム構造によって担持される。このガイドレール26,27は、それぞれ、フランジ部分17に取り付けられた第一部材28,29と、それぞれ、扉6,7に取り付けられた第二部材30,31とを含む。これら第一および第二ガイドレール部材は、テレスコープ式に(telescopingly)伸縮できるように、相互にガイドされる。ガイドレールは、図4bに示されている完全に引っ込んだ位置においては、開口8の自由幅に実質的に一致する長さに等しいが、図4aに示されている完全に開いた位置まで扉を動かせるように、延ばすことができる。この位置においては、ガイドレールは互いにいくらか重なる。
【0014】
扉とビーム構造の往復の動きを制御するため、望ましくは、空気式のシリンダ/ピストン装置であって、シリンダまたはハウジング32がビーム構造のウエブ部分16によって担持され、ピストンロッド33がビーム構造の長手方向に延びる、シリンダ/ピストン装置を使用する。ピストンロッドの自由端は、2つの空転ローラ(idling roller)36,37の間に延在する第一継目なしベルト35の上側スリング35’に、結合部材34によって結合される。ローラ37は、ウエブ部分16に取り付けられたブラケット39を軸受けとする軸38によって担持される。軸38は、ローラ37より直径が大きい(望ましくは2倍の直径の)空転ローラ40も担持する。第二継目なしベルト41は、ローラ40とさらなる空転ローラ42の間に延在する。このベルト41の下側スリング41’は、第一結合部材43を担持し、上側スリング41”は、第二結合部材44を担持する。図3aと3bから分かるように、これらの結合部材は、ドアの閉位置と開位置においては、スリング41’と41”の反対の端に位置する。両方の結合部材は、フランジ部分17の細長い溝45を通って延び、扉6,7のそれぞれ一方に結合される。図5に示されているように、結合部材44の上向きのフランジ部分46は、扉7とガイドレール部材31の間に配置され、この両方に結合される。同様に、ガイドレール部材43の下向きのフランジ部分47は、扉6とガイドレール部材30(示されていない)の間に配置される。図5に示されているスペーサ48は、扉7がフランジ部分47に接触しないように維持する。
【0015】
図3bと4aに示されているように、ピストンロッド33は、ドアが開いているときには縮んだ位置にある。この位置においては、結合部材43,44は、これらの両極端の位置の一方にある。ピストンロッドが伸びると、ベルト35の上側スリング35’が図3bにおける右方向に動き、その結果、ローラ37が右回りに回転する。この回転が、自身の動きをベルト41に伝えるローラ40に伝達され、ベルトの下側スリング41’が左に、上側スリング41”が右に動き、これによりそれぞれ結合部材43,44がドアの閉位置の方向に動く。しかしながら、ピストンロッド33の行程は、扉6,7が図3aと4bに示されている実質的に接触する位置に達したときに、完全には伸びた状態にならない。この位置においては、ビーム構造に対するピストンおよびピストンロッドと、ベルト35のそれ以上の動きは制限される。しかしながら、この時点でシリンダ32が、ビーム構造とピストンに対して自由に動くことができる。このことは、シリンダが、図4aと4bに示されているスライド部材49によってのみビーム構造にしっかりと結合されることにおいて達成される。このスライド部材は、ビーム構造の主方向に沿って延び、シリンダを担持しながらビーム構造に対して滑ることができるように結合される。従って、ビーム構造に対してシリンダが動くと、ビーム構造に対してスライド部材が動く。
【0016】
フレーム構造10には、例えばその垂直フレーム部材11,12またはその上側フレーム部材13に、斜めにまっすぐなガイドスロット52,53をそれぞれ有する2つのガイド板または斜板50,51が結合される。スライド部材には、その端付近に下向きに突き出すスタッドまたはピン54,55が設けられ、それぞれスロット52,53の一方と噛み合う。
【0017】
初期位置においては、すなわちドアがちょうど閉まった時点においては、シリンダ32と、スライド部材49と、ピン54,55は、図4aに示されている位置にある。ピストンがさらに動くことができなくなると、シリンダと、スライド部材と、ピンは、図4aにおける左に動き始める。ビーム構造は、長手方向には動くことができないが、側面方向にはガイドローラ18,19とガイド溝24,25によってガイドされて自由に動くため、スロット52,53沿いのピンの動きは、図4bに示されている引っ込んだ位置の方向への、スライド部材とビーム構造の側面方向の動きに変換される。
【0018】
扉が閉位置の方向に動いている間に、ドアを閉まらなくする物体に当たった場合には、明らかに、ピストンの代わりにシリンダが動き、従って引っ込んだ位置の方向に動くが、扉は閉位置にならない。このような状況を避けるため、ドアには、ドアが閉位置にない限りはドアとビーム構造が内側に動けないようにするガイド手段が設けられる。図3a,3b,5に、このようなガイド手段が示されていて、当該ガイド手段は、ねじ58によってドアの上端に取り付けられているアーム57によって、一方の扉(この場合には扉7)によって担持されるガイドローラ56を有する。このローラは、上側フレーム部材13に取り付けられているL形状のガイドトラック59に噛み合う。ガイドトラック59は、扉7の開閉の動きの方向に延びる部分60と、ビーム構造15の引っ込む方向に延びる部分61とを含む。従って、扉がトラック部分60に沿って動いている間は、垂直の方向に動かそうとしても動かすことができないのに対し、ローラ56がトラック部分61(ドアが完全に閉まった位置より後ろにおいてトラック部分59に接続される)に達すると、ローラ、ドア、ビーム構造が動けるようになる。
【0019】
上記の説明から分かるように、ここまで説明された機構は、ドアの上部のみを適正に制御する。しかしながら、本発明は、ドアの下部も制御するための手段を提案する。このような手段は、図6a〜cと、詳細には図7と8に示されているリンクシステムを有する。リンクシステムは、2本のアーム63,64を有する上側の実質的にL形状のレバー62と、2本のアーム66,67を有する下側の同型のレバー65から成る。レバー62は、アーム63と64の間の交点68において、回転できるようにフレーム部材11に取り付けられ、レバー65は、アーム66と67の間の交点69において、回転できるように同様にフレーム部材11に取り付けられている。リンク70は、一端がビーム構造15の端板20に回転できるように取り付けられ、もう一端がアーム63に回転できるように取り付けられている。従って、ビーム構造が動くと、レバー62が交点69を中心に回転する。アーム64の動きは、アーム64の自由端とアーム66の自由端とに連結されたロッド71によって、下側レバー65に伝達される。従って、レバー62の回転が、レバー65に伝達される。アーム67の自由端は、リンク71の一端に回転できるように連結され、リンク71のもう一端は、水平にガイドされるバー72の内側端に連結される。このバー72は、ガイドトラック59に似たガイドトラック75の中を2つのローラ73,74によってガイドされる。垂直軸76は、ガイドローラ77を担持し、このガイドローラは、扉7から内側に突き出しかつ垂直なフランジ79を有するL形状のガイドレール78に噛み合う。したがって、ビーム構造15の横の動きは、バー72とローラ77の対応する横の動きに伝達され、ローラ77が、フランジ79または扉7自体との接触によりドアに作用する。他方の扉6についても、対応するリンクシステムが配置される。
【0020】
図4a,4bに戻り、この図から分かるように、まっすぐなスロット52,53の終端は、それぞれ短いスロット部分52’,53’であり、これらはビーム構造の側面方向の動きに対して垂直な方向を向いている。従って、図4bに示されているように、ピン54,55がスライド部材49を伴ってこれらのスロット部分52’,53’に達すると、ビーム構造15とドアは側面方向に動くことができなくなり、ドアを開けられるようになる。
【0021】
図9〜11に示されている本発明の第二実施例は、動力手段として車輪とベルトの組合せを利用する。電動機80は、ウォームギヤ81を駆動し、このウォームギヤが、ベルト車輪82(望ましくは歯車)を駆動する。電動機と、ウォームギヤと、車輪は、シリンダ32の場合に対応する方法によってビーム構造15に固定される。ベルト83(望ましくは歯付ベルト)は、車輪82によって駆動される。ベルトの下部84は、図11に示されているように、2つの空転ローラ85,86によって車輪82の周囲の大部分に接するように保持され、Ω形状のスリングを形成する。ベルトの端は、ベルトの行程の上部89の間の空転ローラ87,88によってガイドされる。下部84は、クランプ部材90を支持する第一扉を担持し(図10)、これに対し、上部89は、クランプ部材91を支持する第二扉を担持する(図11)。
【0022】
第二実施例においては、電動機80と、ウォームギヤ81と、ベルト車輪82が、第一実施例におけるシリンダ32と類似するのに対し、ベルト83が、ピストンロッド33と、第一ベルト35と、第二ベルト41の組合せに類似する。
【図面の簡単な説明】
【図1】
a,bは2枚のスライディングドアを有する車両の一部の側面図であり、それぞれ、閉位置と開位置における状態が示してある。
【図2】
図1bの部分の拡大図であり、ドア作動機構の各部を示す。
【図3】
a,bはそれぞれ、第一実施例によるドア作動機構の、閉位置と開位置における上側部分とドアとを、車両の内側から見た図である。
【図4】
a,bはそれぞれ、ドアの開位置と閉位置における図3aと3bのドア作動機構を下から見た図である。
【図5】
図4aにおける左側から見た、拡大スケールにおける部分断面図である。
【図6】
a〜cは、ドアの下側部分を制御するためのリンクシステムを示す。
【図7】
図6bの上側部分を拡大スケールで示す。
【図8】
図6bの下側部分を拡大スケールで示す。
【図9】
本発明の第二実施例の下からの透視図である。
【図10】
第二実施例の左側部分の側面図である。
【図11】
第二実施例の右側部分の側面図である。aは、その詳細である。
Claims (12)
- 車両の壁(9)の開口(8)を通じて当該車両に入ることを可能にするための車両用のスライディングドア作動機構であって、ドア手段(6,7)と、動力手段(32,33)と、前記ドア手段を開く、閉める、およびロックする動作を行うために当該動力手段の動きを当該ドア手段に伝達するための伝達手段(35,36,37,40,41,42)とを担持したビーム構造(15)を含み、当該ビーム構造が、当該開口(8)内の相対的に引っ込んだ位置、すなわち当該ドア手段が当該開口内に収まる閉位置における第一平面内に位置する位置と、相対的に完全には引っ込んでいない位置、すなわち当該ドア手段が当該開口より外側の第二平面内に位置し、当該ドア手段が当該第二平面沿いに動くことができる位置、との間で、当該動力手段(32,33)によって滑走的に動かせるように駆動されるように、当該開口の上側部分を横切って延びかつ当該開口の上側部分の範囲内に収まる、スライディングドア作動機構において、
当該動力手段が、当該動力手段の作動時に相対的に動くことのできる2つの部材(32,33)を含み、当該部材のうちの第一部材(32)が、当該ビーム構造(15)に可動的に結合されていて、当該部材のうちの第二部材(33)が、当該第一部材(32)に対して所定の距離だけ可動でありかつ当該伝達手段(35)に結合されていて、これによって、当該ドア手段が当該第二平面内に位置している当該距離の大部分の間、閉じる動きを当該ドア手段に与えることができ、かつ、当該ドア手段(6,7)がその閉位置にあるときにさらなる動きを防止することができ、当該第一部材(32)が、当該動力手段のさらなる作動によって当該ビーム構造(15)がその相対的に引っ込んだ位置に側面方向に動くように、当該ビーム構造に結合されている、
ことを特徴とする、スライディングドア作動機構。 - 当該第一部材(32)が、当該ビーム構造(15)に対して滑ることができるように当該ビーム構造に結合されている中間スライド部材(49)によって、当該ビーム構造に結合されていて、従って、当該第一部材(32)が当該ビーム構造(15)に対して動くと、その結果として当該スライド部材(49)が当該ビーム構造(15)に対して動き、当該スライド部材(49)と当該開口(8)が、当該ビーム構造に対する当該スライド部材(49)の動きに応答して当該開口に対して当該ビーム構造が側面方向に動かす協調カム手段(52/54,53/55)を担持する、ことを特徴とする、請求項1に記載の機構。
- 当該協調カム手段が、当該第二部材(32)の動きの方向に対して斜めの方向のカムスロット(52,53)と、当該カムスロットに噛み合うピン(54,55)とを含むことを特徴とする、請求項2に記載の機構。
- 当該カムスロット(52,53)が、当該開口(8)に結合されている板に設けられ、かつ、当該ピン(54,55)が、当該スライド部材(49)によって担持されることを特徴とする、請求項3に記載の機構。
- 当該ビーム構造に結合されているスライディングガイド手段が、当該ドア手段の上側部分を担持することと、当該ビーム構造の側面方向の動きを当該ドア手段の下側部分に伝達するためのリンクシステムが配置されていることとを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の機構。
- 当該動力手段が、シリンダ/ピストン装置であり、当該2つの部材がシリンダおよび対応するピストンであることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の機構。
- 当該伝達手段が、当該第二部材の当該所定の距離を当該ドア手段のより長い距離に変換するように構成されていることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の機構。
- 当該伝達手段が、2本の継目なしベルトを含み、第一ベルトが、相対的に小さい直径を有する第一空転ローラを囲み、かつ第二ベルトが、相対的に大きい直径を有する第二空転ローラを囲み、当該第一および第二ローラが、共通の軸に堅牢に結合され、当該第二ベルトが、動外ドア手段に結合されていることを特徴とする、請求項7に記載の機構。
- 当該ドア手段が、2枚の扉を含む、請求項8に記載の機構において、第一扉が、当該第二ベルトの第一スリングによって制御され、かつ、第二扉が、当該第二ベルトの第二スリングによって制御されることを特徴とする、請求項8に記載の機構。
- 当該部材のうちの当該第一部材が、回転可能な車輪(81)であり、当該部材のうちの当該第二部材が、当該車輪によって駆動される継目なしベルト(83)またはチェーンであることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の機構。
- 前記ベルトの第一部分(84)が、第一扉を担持し、かつ、前記ベルトのもう一方の部分(89)が、第二扉を担持することを特徴とする、請求項10に記載の機構。
- 当該ドア手段が当該閉位置にない限りはその側面方向の動きを防止する、当該ドア手段用のガイドレール(59)を特徴とする、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の機構。
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