JP2009209540A - Hinge structure of door for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗り物用ドアのヒンジ構造に関する。 The present invention relates to a hinge structure for a vehicle door.
特許文献1には、軽量化を目的とし、ドアを開方向に付勢する手段としてねじりコイルバネを用いた技術が開示されている。
しかしながら、上記従来技術にあっては、ねじりコイルバネによりドアが開方向に付勢されているものの、ドアの開度固定を多段階に設定できないという問題があった。また、ねじりコイルバネの付勢力はドアの開度が大きいほど弱くなるため、ドアの全開状態の維持が不安定となり、乗降時の利便性を損なう。一方、ドア開度を多段階に設定可能な別機構を設けた場合、重量増およびコストアップを招く。 However, although the door is urged in the opening direction by the torsion coil spring in the above prior art, there is a problem that the opening degree of the door cannot be set in multiple stages. Further, since the urging force of the torsion coil spring becomes weaker as the door opening degree is larger, the maintenance of the fully open state of the door becomes unstable, and the convenience during getting on and off is impaired. On the other hand, when another mechanism capable of setting the door opening in multiple stages is provided, the weight increases and the cost increases.
本発明の目的は、軽量かつ安価な構成でドアの開度固定を多段階に設定可能な乗り物用ドアのヒンジ構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hinge structure for a vehicle door that can set the opening degree of the door in multiple stages with a lightweight and inexpensive configuration.
上記目的を達成するため、本発明では、ヒンジ部に回転軸受として弾性を有するブッシュを介装し、このブッシュの摺動面に、周方向に沿って複数の凸部を形成し、ドア開閉時にブッシュの摺動面と摺接する部材の摺動面に、周方向に沿って凸部と嵌合する複数の凹部を形成した。 In order to achieve the above object, in the present invention, a bush having elasticity as a rotary bearing is interposed in the hinge portion, and a plurality of convex portions are formed along the circumferential direction on the sliding surface of the bush so that the door is opened and closed. On the sliding surface of the member that is in sliding contact with the sliding surface of the bush, a plurality of concave portions that fit with the convex portions are formed along the circumferential direction.
よって、本発明では、両摺動面の凸部と凹部との嵌合により、軽量かつ安価なブッシュを用いた簡単な構成でドアの開度固定を多段階に設定できる。 Therefore, in the present invention, the opening degree of the door can be set in multiple stages with a simple configuration using a lightweight and inexpensive bush by fitting the convex portions and the concave portions of both sliding surfaces.
以下、本発明の乗り物用ドアのヒンジ構造を実現する最良の形態を、図面に基づき説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the hinge structure of a vehicle door according to the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、実施例1の乗り物用ドアのヒンジ構造を適用した電気自動車1の構成を説明する。図1,図2は実施例1の電気自動車1の側面図、図3,4は実施例1の電気自動車1の斜視図であって、図1および図3はドアの全閉状態を示し、図2および図4はドアの全開状態を示す図である。なお、図1ないし図4では、説明の簡略化のために、車体フレーム部分と車輪のみを記載している。 First, the configuration of the electric vehicle 1 to which the vehicle door hinge structure of the first embodiment is applied will be described. FIGS. 1 and 2 are side views of the electric vehicle 1 of the first embodiment, FIGS. 3 and 4 are perspective views of the electric vehicle 1 of the first embodiment, and FIGS. 1 and 3 show a fully closed state of the door. 2 and 4 are views showing the door fully opened. In FIG. 1 to FIG. 4, only the body frame portion and the wheels are shown for simplification of description.
実施例1の電気自動車1は、1人または2人乗りの小型電気自動車あって、車体の軽量化を図るためにフレームをアルミニウム系部材で形成している。
この電気自動車1には、車体2に設けられた乗降口3からの出入りを規制するドア本体4が設けられている。このドア本体4は丸棒状のアルミニウム系部材で形成され、ドア本体4が全閉状態にあって、ドア本体4は、車体側面5の上下前後方向の平面に対して、車幅外方向に平行に移動した平面状に設けられている。
The electric vehicle 1 of the first embodiment is a one- or two-seater small electric vehicle, and a frame is formed of an aluminum-based member in order to reduce the weight of the vehicle body.
The electric vehicle 1 is provided with a door
つまり、ドア本体4を挟んで上下方向は車内と車外とは連通しており、ドア本体4はドライバの転落防止のために十分な強度を有するように形成されている。ドア本体4は前方一端が上下方向に回動可能に支持され、ドライバの降車時には、図2および図4示すようにドア本体4を車体側面5に沿って上方に回動させ、ドライバの乗降スペースを確保する。この構造により、ドア本体4の重量を軽減して車両の軽量化を図ると共に、ドア本体4の下方は車内と車外とが連通しているので、ドア本体4の回動量は小さくできる。
That is, the interior and exterior of the vehicle communicate with each other in the vertical direction across the
車体側面5には、後述する支軸部8が固定されたベースプレート7が設けられる。このベースプレート7は、一枚のアルミニウム合金を曲げ加工して形成されている。ベースプレート7には、ドア本体4を回動自由に支持するヒンジ部6が取り付けられている。
A
ベースプレート7には、支軸部8の斜め上方にドアストッパ17が形成される。このドアストッパ17は図2および図4に示すように、ドア開状態のドア本体4の回転角度を規制している。ドア本体4はドア開状態のときには、ドア閉状態位置から約60度上方に回動する。
A
ドア閉状態では、ドア本体4のヒンジ部6側に対して反対側の端部が、車体側に設けられた略U字状のストッパ18に係止されている。このストッパ18は、最低限、走行振動や事故等でドア本体4が開かないような保持力に設定しているが、ドア本体4を開く際には、ドア本体4をストッパ18の保持力に抗して回転させることで、比較的簡単にドア本体4とストッパ18との係合を解除できる。
In the door closed state, the end of the
次に、ヒンジ部6の構成を説明する。図5はヒンジ部6の構成を示す分解斜視図、図6はヒンジ部6の断面図である。
支軸部8は、ベースプレート7を貫通し、ベースプレート7に溶接されている。
この支軸部8は、例えば、アルミ押し出し成形により円筒状に形成され、その外周には、周方向に沿って等間隔に4つの嵌合凹部8aが設けられている。また、内周には、周方向等間隔に4つのボス部8bが設けられている。これらボス部には、ねじ穴8cが形成されている。
Next, the structure of the hinge part 6 is demonstrated. FIG. 5 is an exploded perspective view showing the configuration of the hinge portion 6, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the hinge portion 6.
The
The
支軸部8の外周には、弾性を有するゴムブッシュ9が、例えば焼き付けにより固着されている。このゴムブッシュ9は、例えば、ゴム押し出し成形により円筒状に形成されている。ゴムブッシュ9の内周には、支軸部8の外周に設けられた凹部8aと嵌合し、ゴムブッシュ9と支軸部8との相対回転を規制する4つの嵌合凸部9aが設けられている。
A
ゴムブッシュ9の外周面は、周方向に沿って第1谷部9bと第1山部(凸部)9cとが等間隔で交互に連続する波形状に形成されている。第1谷部9bおよび第1山部9cの数は16であり、隣接する第1山部9c,9c同士が成す角度θは、22.5度に設定されている。
ゴムブッシュ9には、第1山部9cと周方向同一位置であって、第1山部9cよりも径方向内側の位置に押し付け力調整用孔9dが形成されている。この押し付け力調整用孔9dは、第2谷部10aに対する第1山部9cの圧着力を調整するものである。
The outer peripheral surface of the
The
ゴムブッシュ9は、ドア本体4の先端に設けられた回動部材10の内周に圧入されている。回動部材10は、例えば、アルミ押し出し成形により略円筒状に形成され、ドア本体4と溶接により固定されている。回動部材10の内周面は、周方向に沿って第2谷部(凹部)10aと第2山部10bとが等間隔で交互に連続する波形状に形成されている。第2谷部10aおよび第2山部10bの数は、第1谷部9bおよび第1山部9cと同様に、16である。
The
ゴムブッシュ9の第1山部9cの外径は、回動部材10の第2谷部10aの内径よりも大径に設定されているため、ゴムブッシュ9と回動部材10とが相対回転する際、第1山部9cは常に回動部材10の内周と圧接した状態となる。以下、この圧接力を、第2谷部10aに対する第1山部9cの押し付け力という。
Since the outer diameter of the
ゴムブッシュ9の第1谷部9bの外径は、回動部材10の第2山部10bの内径よりも小径に設定されているため、ゴムブッシュ9と回動部材10とが相対回転する際、第1谷部9bと第2山部10bとの間には常に隙間が形成されている。
Since the outer diameter of the
支軸部8の先端には、抑え板11が取り付けられている。この抑え板11は、ゴムブッシュ9および回動部材10の脱落を防止するもので、回動部材10よりも大径の円盤状に形成されている。抑え板11は、ボルト12とねじ穴8cとの螺合により支軸部8に固定されている。
なお、ヒンジ部6は、図外のカバーで覆われている。
A
In addition, the hinge part 6 is covered with the cover outside a figure.
次に、実施例1の作用効果を説明する。
ゴムブッシュ9の第1山部9cが回動部材10の第2谷部10aと嵌合しているとき、各第2谷部10aに対する第1山部9cの押し付け力よりゴムブッシュ9と回動部材10との相対回転を規制する力が作用する。この力の合計値(以下、保持トルクという。)により、ドア本体4の自重による回転トルクに抗してドア本体4の開度を維持できる。そして、第1山部9cと第2谷部10aとの嵌合位置は22.5度毎に設定されているため、乗員はドア本体4の開度を多段階で選択できる。
Next, the effect of Example 1 is demonstrated.
When the
ドア本体4の自重による回転トルクは、ドア本体4が地面と平行な状態、すなわちドア全閉状態で最大となる。したがって、ドア全閉状態での回転トルクよりも大きな保持トルクが得られるよう、各第2谷部10aに対する第1山部9cの押し付け力を設定することにより、いずれのドア開度でもドア本体4の開度固定が可能となる。
なお、保持トルクを大きくし過ぎると、ドア開閉時のフリクションが過大となって乗員に操作負担を強いるため、保持トルクはドア全閉状態での回転トルクよりも僅かに大きな値に設定する。
The rotational torque due to the weight of the
If the holding torque is increased too much, the friction at the time of opening and closing the door becomes excessive and imposes an operation burden on the occupant. Therefore, the holding torque is set to a value slightly larger than the rotational torque in the door fully closed state.
ここで、各押し付け力は、事前に両者の形状、数、ゴム硬度により適宜設定可能である。例えば、第1山部9cの外径を第2谷部10aの内径よりも長くするほど押し付け力を大きくできる。第1山部9cおよび第2谷部10aの数を増やすほど押し付け力を大きくできる。また、ゴム硬度を高めるほど押し付け力を大きくできる。
Here, each pressing force can be appropriately set in advance according to the shape, number, and rubber hardness of both. For example, the pressing force can be increased as the outer diameter of the
さらに、実施例1では、上記3つの方法に加え、ゴムブッシュ9に形成する押し付け力調整用孔9dの形状を適宜設定することで、押し付け力を調整している。例えば、ドア本体4の重量が増加した場合、凹凸形状または第1山部9cの数の増加による対応では、ゴムブッシュ9および回動部材10を成形する型を作成しなければならないため、コストアップを伴う。また、ゴム硬度の変更による対応では、原料の再調合を行う必要がある。これに対し、押し付け力調整用孔9dの孔径変更では、ゴムブッシュ9の押し出し成形時に行うことで、押し出し成形用の中子型のみの設計変更で済むため、上記3つの方法と比較してコストを抑えることができる。
Further, in Example 1, in addition to the above three methods, the pressing force is adjusted by appropriately setting the shape of the pressing
乗員がドア本体4を回転させたとき、第1山部9cの接触位置は、回動部材10の第2谷部10a→第2山部10b→隣の第2谷部10aへと移行する。このとき、第1山部9cの押し付け力は、第2山部10bの頂部に到達するまで徐々に増加し、その後減少する。このときの押し付け力の減少は、第1山部9cを次に第2谷部10aへと移動させる引き込み力として作用するため、ドア本体4の角度を第1山部9cが第2谷部10aと嵌合する角度に維持しやすく、節度感のある操作性が得られる。
When the occupant rotates the
上記特許文献1には、ドアのヒンジ部にドアを開方向に付勢するねじりコイルバネを設けることで乗員がドアを開ける際の操作負担軽減を図る技術が開示されているが、ねじりコイルバネではドアの開度固定を多段階に設定できない。また、ねじりコイルバネの付勢力はドアの開度が大きいほど弱くなるため、ドアの全開状態の維持が不安定となり、乗降時の利便性を損なう。一方、ドア開度を多段階に設定可能な別機構を設けた場合、重量増およびコストアップを招く。 Patent Document 1 discloses a technique for reducing the operation burden when an occupant opens a door by providing a torsion coil spring that biases the door in the opening direction at the hinge portion of the door. Cannot be set in multiple stages. Further, since the urging force of the torsion coil spring becomes weaker as the door opening degree is larger, the maintenance of the fully open state of the door becomes unstable, and the convenience during getting on and off is impaired. On the other hand, when another mechanism capable of setting the door opening in multiple stages is provided, the weight increases and the cost increases.
これに対し、実施例1では、ヒンジ部6に回転軸受としてゴム製のゴムブッシュ9を介装し、このゴムブッシュ9の外周面に、周方向に沿って複数の第1山部9cを形成し、ゴムブッシュ9の外周面と摺接する回動部材10の内周面に、周方向に沿って第1山部9cと嵌合する複数の第2谷部10aを形成した。
On the other hand, in the first embodiment, a
ゴムブッシュ9および回動部材10は、共に押し出し成形にて簡単に加工でき、型費も安価であるため、製造コストが低く抑えられる。また、ゴムブッシュ9および回動部材10は、ヒンジ機構を構成する必須の部品であるため、ドア開度を多段階に設定可能な別部品の追加による重量増が抑えられる。これにより、軽量かつ安価な構成でドア本体4の開度固定を多段階に設定できる。
Both the
実施例1では、ゴムブッシュ9の外周面を、周方向に沿って第1山部9cと第1谷部9bとが交互に連続する波形状とし、回動部材10の内周面を、周方向に沿って第2山部10bと第2谷部10aとが交互に連続する波形状とした。これにより、ドア開閉時の操作反力が滑らかに変化するため、良好な操作感が得られる。また、回動部材10の内周面を波形状としたことで、第1山部9cを第2谷部10aに維持するディテントとして機能し、節度感のある操作性が得られる。
In Example 1, the outer peripheral surface of the
ゴムブッシュ9の第1山部9cと周方向同一位置であって、第1山部9cよりも径方向内側の位置には、第1山部9cが第2谷部10aを押圧する押し付け力を調整する押し付け力調整用孔9dを形成したため、第1山部9cの押し付け力の調整を簡単かつ安価に行うことができる。また、ゴムブッシュ9の軽量化にも寄与できる。
At the same position in the circumferential direction as the
ヒンジ部6を1人または2人乗りの超小型自動車である電気自動車1に適用した。実施例1のような1または2人乗りの超小型電気自動車では、低出力な小型の電気モータを用いることができ、かつ、少ないバッテリで長距離走行することが可能である。このような電気自動車1に実施例1のヒンジ部6を適用し、車両重量の軽量化を図ることによって、モータの更なる小型化とバッテリの小型化とが可能となり、製造コストを抑えることができる。 The hinge portion 6 is applied to the electric vehicle 1 which is a one- or two-seater micro-mini vehicle. In a one- or two-seater ultra-small electric vehicle like the first embodiment, a small electric motor with low output can be used, and it is possible to travel a long distance with a small battery. By applying the hinge portion 6 of the first embodiment to such an electric vehicle 1 and reducing the weight of the vehicle, the motor can be further downsized and the battery can be downsized, thereby reducing the manufacturing cost. it can.
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
(Other examples)
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the embodiment and does not depart from the gist of the present invention. Such design changes are included in the present invention.
例えば、実施例1では、ブッシュを支軸部側に固定し、ブッシュと回動部材とを摺接させる構成としたが、ブッシュを回動部材側に固定し、ブッシュと支軸部とを摺接させる構成としてもよい。また、ドア側に支軸部を設け、車体側に回動部材を設けてもよい。 For example, in the first embodiment, the bush is fixed to the supporting shaft portion and the bush and the rotating member are slidably contacted. However, the bush is fixed to the rotating member side, and the bush and the supporting shaft portion are slid. It is good also as a structure to touch. Further, a support shaft portion may be provided on the door side, and a rotating member may be provided on the vehicle body side.
実施例1では、本発明の乗り物用ドアのヒンジ構造を、電気自動車に適用した例を示したが、本発明は、1人または2人乗りの超小型自動車に適用可能であり、駆動源はエンジン等の内燃機関でもよい。また、遊園地施設等における各種乗り物の乗降口に設けられる安全バー等にも適用でき、実施例1と同様の作用効果が得られる。
また、ブッシュの凸部の数を回動部材の凹部よりも少ない数としてもよい。
In the first embodiment, the vehicle door hinge structure of the present invention is applied to an electric vehicle. However, the present invention is applicable to a one- or two-seater microminiature vehicle, and the drive source is An internal combustion engine such as an engine may be used. Further, the present invention can be applied to a safety bar or the like provided at the entrance of various vehicles in an amusement park facility or the like, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
Moreover, it is good also considering the number of the convex parts of a bush as a number smaller than the recessed part of a rotation member.
実施例1では、凸部(第1山部)と凹部(第2谷部)とを16個ずつ設けることで隣接する凸部同士が成す角度θを22.5度に設定したが、凸部と凹部の数は保持トルクに応じて適宜設定する。
ブッシュは弾性を有していればよく、例えば、合成樹脂により成形してもよい。
In Example 1, the angle θ formed by adjacent convex portions was set to 22.5 degrees by providing 16 convex portions (first peak portions) and 16 concave portions (second valley portions). Is appropriately set according to the holding torque.
The bush should just have elasticity, for example, you may shape | mold by a synthetic resin.
1 電気自動車
2 車体
3 乗降口
4 ドア本体
5 車体側面
6 ヒンジ部
7 ベースプレート
8 支軸部
8a 嵌合凹部
8b ボス部
8c ねじ穴
9 ブッシュ
9a 嵌合凸部
9c 山部
9b 第1谷部
9c 第1山部(凸部)
9d 押し付け力調整用孔
10 回動部材
10a 第2谷部(凹部)
10b 第2山部
11 抑え板
12 ボルト
17 ドアストッパ
18 ストッパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
9d Pressing
10b
Claims (4)
ヒンジ部に回転軸受として弾性を有するブッシュを介装し、
このブッシュの摺動面に、周方向に沿って複数の凸部を形成し、
ドア開閉時に前記ブッシュの摺動面と摺接する部材の摺動面に、周方向に沿って前記凸部と嵌合する複数の凹部を形成したことを特徴とする乗り物用ドアのヒンジ構造。 In the hinge structure of the vehicle door attached to the entrance of the vehicle so as to be pivotable in the vertical direction,
Insert a bush with elasticity as a rotary bearing in the hinge part,
A plurality of convex portions are formed along the circumferential direction on the sliding surface of the bush,
A hinge structure for a vehicle door, wherein a plurality of recesses are formed on a sliding surface of a member that comes into sliding contact with the sliding surface of the bush when the door is opened and closed, and the convex portions are fitted along the circumferential direction.
前記両摺動面を、周方向に沿って山部と谷部とが交互に連続する波形状としたことを特徴とする乗り物用ドアのヒンジ構造。 The vehicle door hinge structure according to claim 1,
A hinge structure for a vehicle door, wherein the sliding surfaces have a wave shape in which peaks and valleys are alternately arranged along a circumferential direction.
前記ブッシュの凸部と周方向同一位置に、前記凸部が前記凹部を押圧する押し付け力を調整する押し付け力調整用孔を形成したことを特徴とする乗り物用ドアのヒンジ構造。 In the hinge structure of the vehicle door according to claim 1 or 2,
A hinge structure for a vehicle door, wherein a pressing force adjusting hole for adjusting a pressing force with which the convex portion presses the concave portion is formed at the same position in the circumferential direction as the convex portion of the bush.
前記乗り物は超小型自動車であることを特徴とする乗り物用ドアのヒンジ構造。 The hinge structure of a vehicle door according to any one of claims 1 to 4,
A hinge structure for a vehicle door, wherein the vehicle is an ultra-small vehicle.
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