JP2006169888A - ドアチェッカ - Google Patents

Abstract

【課題】 簡便な構造により、ドアを無段階で任意の位置に保持し得るドアチェッカを提供する。
【解決手段】 自動車のボディ側に揺動自在に設けられたアームにその長手方向に沿って多段な係合部を形成し、自動車のドア側に設けられたストッパを前記アームの長手方向に摺動可能に配置し、多段の係合部のいずれかに係合可能とすることにより、ドアを段階的に保持する有段ドア開度保持機構１０と、外輪を自動車のボディ側に設け、かつ、軸をドア側に設け、外輪と軸間で回転トルクを伝達・遮断するテーパローラクラッチを有し、電磁コイルによるオンオフ制御でもってテーパローラクラッチを断接することにより、ドアを無段階で保持する無段ドア開度保持機構２０とを備え、有段ドア開度保持機構１０と無段ドア開度保持機構２０を自動車のボディＢとドアＤ間に並列に配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば自動車のボディとドアに連結されて、ドアを所定の開度位置に保持すべくドアの開閉トルクを制御する自動車用ドアチェッカに関する。

自動車のドア開閉装置においては、ドアを所定の開度位置に保持すべくドアの開閉トルクを制御する自動車用ドアチェッカが組み込まれた構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。図６は、特許文献１に開示されたドアチェッカの要部拡大断面図（特許文献１の図２参照）である。

この種のドアチェッカは、車両のドアとこのドアを枢支するドア開口周縁部材とのいずれか一方に連結されたチェックアーム８と、他方に取り付けられチェックアーム８の両側面を挟持するチェック部１１とを備える。このチェック部１１は、上下一対の挟持体Ｍをケース１２に収納した構造を有し、その挟持体Ｍは、チェックアーム８の両側面に摺動するストッパである一対の摺動子１４と、各摺動子１４を互いに対向する方向の押圧力をそれぞれ付与する一対のダンパ部材１５とからなる。この挟持体Ｍの中央には貫通孔ｈが設けられ、その貫通孔ｈにはチェックアーム８が摺動可能に嵌挿されている。このチェックアーム８は、係合部としての凹凸部Ａ〜Ｄをその両側面に形成し、その両側面はそれぞれダンパ部材１５を背側に配した各摺動子１４に挟持されている。

このような構造により、前述のドアチェッカでは、チェックアーム８の両側面が一対の摺動子１４に挟持されることにより生じる摺動抵抗を利用し、ドアに所定値以上の開閉操作力が加わらない限りはそのドアを所定の開度に保持するようにする。つまり、ドアの開放角度に節度を与えるようになっている。通常、ドアに抵抗を持たせる位置は、摺動子１４が凸部Ａ，Ｃに挟まれた中間凹部Ｂに達する半開位置と、摺動子１４が全開凹部Ｄに達する全開位置の二箇所程度設けられている。
特開平１１−２４１５４６号公報

ところで、前述した従来のドアチェッカでは、ドアに抵抗を持たせる位置として、摺動子１４が凸部Ａ，Ｃに挟まれた中間凹部Ｂに達する半開位置と、摺動子１４が全開凹部Ｄに達する全開位置を設定することにより、ドアの開放角度に節度を与えるようになっている。

従って、半開位置の前後では、ドアが自然に半開位置に開閉作動するようになっているが、例えば狭い駐車場で乗降りするような場合、ドア半開位置の少し手前で止めようとしても半開位置まで開くために隣の車や壁に当たって傷つけるという問題があった。また、雨天時などでドアを小さく開いて傘をさしたい場合でも、半開位置まではストッパなく開くため、片手でドア位置を保持しなければならないという煩わしさがあった。さらに、坂道などで半開位置に達しない位置までドアを開いている場合、乗降中は常にドアの重量を手で保持する必要があるため、高齢者は乗降りしにくいという問題もあった。

そこで、本発明は前述した問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、簡便な構造により、ドアを無段階で任意の位置に保持し得るドアチェッカを提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、自動車のボディ側に揺動自在に設けられたアームにその長手方向に沿って多段な係合部を形成し、自動車のドア側に設けられたストッパを前記アームの長手方向に摺動可能に配置し、多段の係合部のいずれかに係合可能とすることにより、ドアを段階的に保持する有段ドア開度保持機構と、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方を自動車のボディ側に設け、かつ、他方をドア側に設け、前記外方部材と内方部材間で回転トルクを伝達・遮断するクラッチを有し、制御手段によるオンオフ制御でもって前記クラッチを断接することにより、ドアを無段階で保持する無段ドア開度保持機構とを備え、前記有段ドア開度保持機構と無段ドア開度保持機構を自動車のボディとドア間に並列に配置したことを特徴とする。

本発明に係るドアチェッカでは、有段ドア開度保持機構と無段ドア開度保持機構とを自動車のボディとドア間に並列に配置したことにより、有段ドア開度保持機構と無段ドア開度保持機構を併用することができることから、無段ドア開度保持機構を使用すれば、ドアを無段階で任意の開度で保持することができる。例えば狭い駐車場での乗降り時や雨天時などでドアを小さく開く場合、坂道などで半開位置に達しない位置までドアを開いている場合でも、ドアをその位置に確実に保持することができる。また、無段ドア開度保持機構が不要な場合や故障した場合などには、有段ドア開度保持機構を使用すればよい。

前述の構成におけるクラッチは、外方部材と内方部材を同軸的に配置し、その外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、円周方向に沿うローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面をそれぞれ形成し、外方部材と内方部材間に係合離脱可能な円錐形状の係合子を介在させると共に、その係合子を保持する保持器を前記外方部材あるいは内方部材に対して軸方向移動可能に設けた構造とすることが望ましい。このようにすれば、無段ドア開度保持機構のクラッチは、テーパローラクラッチ機構を構成することになる。

また、前述の構成における前記制御手段は、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方に取り付けられ、軸方向移動可能な保持器に一体的に設けられたアーマチュアを吸着可能とした電磁コイルと、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方と保持器との間に設けられ、アーマチュアを電磁コイルから離脱させる方向に弾性力を付勢する弾性部材とで構成することが望ましい。このように制御手段を電磁コイルと弾性部材で構成することにより、簡単な構造でもってクラッチをオンオフすることができ、外方部材と内方部材間の内部空間に収容することができる。

ここで、ドアを開閉しようとする外力、例えば強風などが作用した時、乗員のスイッチ操作によるクラッチ解除がなされず、クラッチが係合状態を保持したままとなるため、テーパローラクラッチに過大なトルクが負荷される場合がある。そのため、クラッチおよびその周辺部の破損を未然に防止する目的から、過負荷時に設定値以上のトルクを遮断するトルクリミッタを設けることが望ましい。

そこで、無段ドア開度保持機構が、自動車のボディ側に揺動自在に設けられたアームの先端を自動車のドア内に挿入すると共にそのドアにクラッチの内方部材をドア連結部を介して連結し、ドア内に挿入されたアームの先端にボディ連結部を介して前記クラッチの外方部材を連結した構造である場合、クラッチの外方部材とボディ連結部との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けることが可能である。このトルクリミッタとしては、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成することが可能である。他の構造しては、クラッチの内方部材とドア連結部との間および前記外方部材とボディ連結部との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けることも可能である。その場合、トルクリミッタは、クラッチの内方部材とドア連結部との間に設けられた弾性部材と、外方部材とボディ連結部との間に設けられた歯車対とで構成することが可能である。

また、無段ドア開度保持機構が、自動車のボディ側に設けられ、かつ、ドアを開閉自在に枢着するヒンジ部に、前記クラッチを内蔵させた構造の場合、クラッチの外方部材とドア連結部との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けることが可能である。その場合、トルクリミッタは、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成することが可能である。

以上のように過負荷時に設定値以上のトルクを遮断するトルクリミッタを設ければ、過大トルク負荷によるクラッチおよびその周辺部の破損を未然に防止することができるので、安全なドアチェッカを提供でき、そのドアチェッカの信頼性も大幅に向上する。

本発明に係るドアチェッカによれば、有段ドア開度保持機構と無段ドア開度保持機構とを自動車のボディとドア間に並列に配置したことにより、有段ドア開度保持機構と無段ドア開度保持機構を併用することができることから、無段ドア開度保持機構を使用すれば、ドアを無段階で任意の開度で保持することができる。

例えば狭い駐車場での乗降り時や雨天時などでドアを小さく開く場合、坂道などで半開位置に達しない位置までドアを開いている場合でも、ドアをその位置に確実に保持することができるので、乗員のフィーリング観点からも使用感のよいドアチェッカを提供することができる。

また、無段ドア開度保持機構が不要な場合や故障した場合などには、有段ドア開度保持機構を使用することができるので、安全で信頼性の高いドアチェッカを提供できる。

本発明に係るドアチェッカの実施形態を以下に詳述する。

この実施形態のドアチェッカは、図１に示すように有段ドア開度保持機構１０と無段ドア開度保持機構２０を自動車のボディＢとドアＤ間に並列に配置した構造を具備する。図２はドアチェッカにおける無段ドア開度保持機構２０の主要部構成で、ドアＤを任意の開度で保持する時のロック状態を示し、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面を示す。図４はドアＤを開閉する時に図２の状態からクラッチ２５を解除したフリー状態を示す。

図２および図３に示す実施形態の無段ドア開度保持機構２０は、駆動系である自動車のドアＤ（図１参照）にドア連結部２３を介して連結された内方部材である軸２２と、その軸２２の外側に同軸的に配置され、静止系である自動車のボディＢ（図１参照）にボディ連結部２１ａ，２１ｂを介して連結された外方部材である外輪２４と、軸２２と外輪２４を含む構成でもってその両者間に設けられたテーパローラクラッチ２５と、そのテーパローラクラッチ２５を断接する制御手段２６とで主要部が構成されている。

前述した外輪２４は、一対の転がり軸受２７，２８を介して回転自在に軸２２に支承されている。なお、それら一対の転がり軸受２７，２８は、止め輪２９，３０により外輪２４と軸２２間の環状空間に対して抜け止めされている。この外輪２４の内周面には、円周方向に沿ってＶ溝状のローラカム面３２が形成され、また、軸２２の外周面には、軸方向に傾斜したテーパ状の円錐面、つまり、テーパカム面３１が形成されている。

この軸２２と外輪２４間に、ローラカム面３２とテーパカム面３１に係合離脱可能な円錐形状の係合子である円錐ローラ３３を介在させると共に、その円錐ローラ３３を保持する保持器３４を軸２２に対して軸方向移動可能に設けている。保持器３４は、複数（図では８個）の円錐ローラ３３をポケット３５に収容して円周方向等間隔に配置した状態で転動自在に保持する。以上のような外輪２４、軸２２、円錐ローラ３３および保持器３４からなる部材によりテーパローラクラッチ２５を構成している。

このテーパローラクラッチ２５を断接する制御手段２６は、軸２２の外周にホルダ３６を介して取り付けられた電磁コイル３７と、保持器３４の開口端に取り付けられたアーマチュア３９と、軸２２と保持器３４との間に介設された弾性部材であるばね４０とで構成されている。このばね４０は、保持器３４を円錐ローラ３３の非係合方向（図２の右方向）、つまり、円錐ローラ３３がローラカム面３２およびテーパカム面３１から離脱する方向に弾性力を付勢している。

電磁コイル３７の通電時には、ばね４０の弾性力に抗してアーマチュア３９を吸着することにより、保持器３４が図中左方向へ移動して円錐ローラ３３が軸２２と外輪２４間に係合した状態（図２参照）、つまり、テーパローラクラッチ２５がオンする。一方、電磁コイル３７の非通電時には、ばね４０の弾性力により保持器３４が図中右方向へ押圧されていることから、アーマチュア３９は電磁コイル３７から離間し、円錐ローラ３３が軸２２と外輪２４間から離脱した状態（図３参照）、つまり、テーパローラクラッチ２５がオフする。

次に、この実施形態におけるドアチェッカにおける無段ドア開度保持機構の動作例を以下に説明する。

自動車のドアには、乗員が操作するハンドルまたはタッチセンサ等の開閉操作検出手段であるスイッチ機構（図示せず）が設けられており、そのスイッチ機構を乗員が操作することにより、スイッチ機構のオンオフ信号に基づいて電磁コイル３７への通電・非通電が切り換えられる。

まず、乗員が自動車のドアを開閉しようとすると、ドアノブの操作だけでは電磁クラッチ３７はオフ状態のままでテーパローラクラッチ２５はオフ状態になっている。その後、乗員がタッチセンサに触れる等のスイッチ機構操作をしながらドアＤを開閉し、ドアＤから手を離すと、電磁コイル３７への通電によりその電磁コイル３７にアーマチュア３９がばね４０の弾性力に抗して吸着される。このアーマチュア３９の吸着により保持器３４が円錐ローラ３３を保持した状態で図２の左方向へ移動することで、円錐ローラ３３が軸２２のテーパカム面３１と外輪２４間に押し込まれてローラカム面３２と軸２２間に噛み込むことで、テーパローラクラッチ２５がオンする（図２参照）。

このように円錐ローラ３３がローラカム面３２と軸２２間に噛み込むことにより、テーパローラクラッチ２５は両方向とも相対回転できないロック状態となり、ドアは静止系に対して固定される。なお、この時、円錐ローラ３３がテーパカム面３１と外輪２４間に押し込まれていることによりガタ詰めされている。

再度、乗員がドアを開閉するためにタッチセンサに触れる等のスイッチ機構操作をすると、電磁コイル３７の通電が遮断され、図２のロック状態からばね４０の弾性力により、アーマチュア３９が電磁コイル３７から離間すると共に、円錐ローラ３３が軸２２のテーパカム面３１と外輪２４間から離脱すると共に外輪２４のローラカム面３２と軸２２間から離間することにより、テーパローラクラッチ２５がオフする（図４参照）。このように円錐ローラ３３が外輪２４のローラカム面３２と軸２２間から離間することにより、テーパローラクラッチ２５は外輪２４が軸２２に対して空転可能なフリー状態となる。これにより、外輪２４に連結されたドアを容易に開閉することができる。

以上のようにして、テーパローラクラッチ２５によりドアを保持する構造を採用することによって、内蔵された制御手段２６によりテーパローラクラッチ２５をオンオフすることで、乗員のスイッチ操作でもってドアを容易に開閉することができると共に、そのドアを無段階で任意の開度に保持することができる。

ここで、図２に示すテーパローラクラッチ２５のロック状態において、乗員の操作ではなく、例えば強風などによりドアが開閉されようとした場合、テーパローラクラッチ２５により軸２２と外輪２４が係合状態を保持したままとなるため、テーパローラクラッチ２５に過大なトルクが負荷される場合がある。そのため、テーパローラクラッチ２５およびその周辺部の破損を未然に防止する目的から、過負荷時に設定値以上のトルクを遮断するトルクリミッタを設ける必要がある。

なお、軸２２は、ドア連結部２３を介してドアＤに固定されており、一方、外輪２４は、ボディ連結部２１ａ，２１ｂを介して回転自在に取り付けられている。このボディ連結部２１ａ，２１ｂでは、歯車対４６の一方の歯車４６ａを外輪２４のボディ連結部２１ａに設けると共に他方の歯車４６ｂを基端部がボディＢに揺動自在に取り付けられ、かつ、先端部がドアＤ内に挿入配置されたボディ連結部（アーム）２１ｂ（図１参照）に設けた構造としている。

この実施形態においては、外輪２４とボディ連結部２１ａ，２１ｂとの間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタ４１を設けた構造としている。そのトルクリミッタ４１としては、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成すればよい。

このトルクリミッタ４１は他の構造でも可能であり、図５は他の実施形態のドアチェッカを示す。この実施形態においては、テーパローラクラッチ２５に関する構成および動作は、前述した図２の実施形態と同様であるため、重複説明は省略する。図５の実施形態において、図２の実施形態と異なる点は、トルクリミッタ４４に関する構成および動作であり、以下、そのトルクリミッタ４４について説明する。

この実施形態におけるトルクリミッタ４４は、外輪２４の外周面に一方の歯車４６ａ’を形成し、他方の歯車４６ｂ’をボディ連結部（アーム）２１に形成することにより構成された歯車対４６’と、軸２２とドア連結部２３’との間に設けられた弾性部材４５とで構成されている。

以上のようにトルクリミッタ４４を設けたことにより、テーパローラクラッチ２５のロック状態において、外力による過大トルクが作用すると、弾性部材４５のたわみにより歯車対４６’では、一方の歯車４６ａ’から他方の歯車４６ｂ’が外れる、いわゆる歯飛び現象が発生する。このようにして、過大トルクを遮断することが可能となる。なお、リミットトルクの設定は、弾性部材４５が例えばゴムであれば、ゴム硬度で調整することが可能である。

なお、前述した二つの実施形態では、テーパローラクラッチ２５として、内輪に相当する軸２２の外周面にテーパカム面３１、外輪２４の内周面にローラカム面３２を形成した構造を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、外輪２４の内周面にテーパカム面、内輪に相当する軸２２の外周面にローラカム面を形成した構造を採用することも可能である。

また、以上の実施形態では、アーム構造を採用したドアチェッカについて説明したが、自動車のボディ側に設けられ、かつ、ドアを開閉自在に枢着するヒンジ部に、テーパローラクラッチを内蔵させた構造とすることも可能である。

さらに、前述の実施形態では、電磁コイル３７により保持器３４を吸着する構造としたが、制御手段２６としては、電磁コイル３７の代わりにソレノイド等のアクチュエータを使用することも可能である。

以上で説明した無段ドア開度保持機構２０を有段ドア開度保持機構１０に並設している（図１参照）。ここで、有段ドア開度保持機構１０については、従来のドアチェッカ（例えば特許文献１参照）と同様の構成および動作であるため、説明は省略する。

このように有段ドア開度保持機構１０と無段ドア開度保持機構２０とを並設したことにより、無段ドア開度保持機構２０にショート等の電気トラブルが生じた場合でも従来の有段ドア開度保持機構１０を有していることから安全性は確保される。また、無段ドア開度保持機構２０を利用するか、有段ドア開度保持機構１０を利用するかは、両機構を切り換えるスイッチを車室内に設けるようすれば、そのスイッチの切り換えにより、乗員が選択することが可能である。

本発明の実施形態であって、有段ドア開度保持機構と無段ドア開度保持機構とを自動車のボディとドア間に並設した構造例を示す部分斜視図である。 本発明の実施形態であって、ドアチェッカの主要部構成で、ドアを任意の開度で保持する時の状態を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態であって、ドアチェッカの主要部構成で、ドアを開閉する時の状態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態を示す断面図である。 従来のドアチェッカで、有段ドア開度保持機構を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１０ 有段ドア開度保持機構
２０ 無段ドア開度保持機構
２２ 内方部材（軸）
２４ 外方部材（外輪）
２５ クラッチ（テーパローラクラッチ）
２６ 制御手段
３１ テーパカム面
３２ ローラカム面
３３ 係合子（円錐ローラ）
３４ 保持器
３７ 電磁コイル
３９ アーマチュア
４０ 弾性部材（ばね）
４１ トルクリミッタ
４４ トルクリミッタ
４５ 弾性部材
４６ 歯車対
Ｂ ボディ
Ｄ ドア

Claims (11)

1. 自動車のボディ側に揺動自在に設けられたアームにその長手方向に沿って多段な係合部を形成し、自動車のドア側に設けられたストッパを前記アームの長手方向に摺動可能に配置し、多段の係合部のいずれかに係合可能とすることにより、ドアを段階的に保持する有段ドア開度保持機構と、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方を自動車のボディ側に設け、かつ、他方をドア側に設け、前記外方部材と内方部材間で回転トルクを伝達・遮断するクラッチを有し、制御手段によるオンオフ制御でもって前記クラッチを断接することにより、ドアを無段階で保持する無段ドア開度保持機構とを備え、前記有段ドア開度保持機構と無段ドア開度保持機構を自動車のボディとドア間に並列に配置したことを特徴とするドアチェッカ。
2. 前記クラッチは、外方部材と内方部材を同軸的に配置し、その外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、円周方向に沿うローラカム面と軸方向に傾斜したテーパカム面をそれぞれ形成し、外方部材と内方部材間に係合離脱可能な円錐形状の係合子を介在させると共に、その係合子を保持する保持器を前記外方部材あるいは内方部材に対して軸方向移動可能に設けた構造を具備した請求項１に記載のドアチェッカ。
3. 前記制御手段は、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方に取り付けられ、軸方向移動可能な保持器に一体的に設けられたアーマチュアを吸着可能とした電磁コイルと、前記外方部材あるいは内方部材のいずれか一方と保持器との間に設けられ、アーマチュアを電磁コイルから離脱させる方向に弾性力を付勢する弾性部材とで構成されている請求項１又は２に記載のドアチェッカ。
4. 前記無段ドア開度保持機構は、自動車のボディ側に揺動自在に設けられたアームの先端をドア内に挿入すると共にそのドアにクラッチの内方部材をドア連結部を介して連結し、ドア内に挿入されたアームの先端にボディ連結部を介して前記クラッチの外方部材を連結した請求項１〜３のいずれか一項に記載のドアチェッカ。
5. 前記クラッチの外方部材とボディ連結部との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた請求項４に記載のドアチェッカ。
6. 前記トルクリミッタは、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成されている請求項５に記載のドアチェッカ。
7. 前記クラッチの内方部材とドア連結部との間および前記外方部材とボディ連結部との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた請求項４に記載のドアチェッカ。
8. 前記トルクリミッタは、クラッチの内方部材とドア連結部との間に設けられた弾性部材と、外方部材とボディ連結部との間に設けられた歯車対とで構成されている請求項７に記載のドアチェッカ。
9. 前記無段ドア開度保持機構は、自動車のボディ側に設けられ、かつ、ドアを開閉自在に枢着するヒンジ部に、前記クラッチを内蔵させた請求項１〜３のいずれか一項に記載のドアチェッカ。
10. 前記クラッチの外方部材とドア連結部との間に、過大トルク負荷時にその両者間でのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを設けた請求項９に記載のドアチェッカ。
11. 前記トルクリミッタは、弾性部材あるいは摩擦部材からなる摺動抵抗付与手段で構成されている請求項１０に記載のドアチェッカ。

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