JP4005914B2 - 車両ドアの作動機構 - Google Patents

Description

【０００１】
（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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。

Images