JP4511457B2 - 車両用ヒンジ式スライディングドアシステム - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つのドアリーフを含む車両、たとえばバスまたは鉄道車両用のヒンジ式スライディングドアシステムにおいて、少なくとも１つのドアリーフが閉状態でアウタパネル同一面にドア開口の中に挿入され、かつ一方のドアリーフが開位置で外側に車両内壁の手前にあり、前記位置でドア開口を解除し、少なくとも１つのドアリーフが可動台に配設されており、前記可動台が少なくとも１つのドアリーフ用の長手方向案内手段を有し、かつ前記可動台がドア開口内で先頭領域に取付板によって車両縦軸に対して横方向に移動可能に収容可能であり、少なくとも１つのドアリーフの駆動用かつまた可動台の移動用に車両縦軸に対して横方向に駆動装置が設けられており、前記駆動装置がモータと、このモータによって駆動されるベルトまたは鎖伝動装置を含むヒンジ式スライディングドアシステムに関する。

冒頭に挙げた形式のスライディングドアシステムは、従来の技術から充分に知られている。たとえばヨーロッパ特許第０５１７３３４号明細書から、ドア開口の先頭領域に取り付けられた取付板に車両縦軸に対して横方向に可動する可動台を設け、この可動台がドアリーフを収容する車両用の旋回式スライディングドアシステムが知られている。可動台の動作用およびドアリーフの動作用として車両筐体の縦軸に対して平行に、可動台もしくはドアリーフと連結されるが、それ以外は定位置で取付板に固定される駆動装置が設けられている。すなわち、前記旋回式スライディングドアシステムの場合、駆動装置は可動台と共に繰り出されない。

全く別様にヨーロッパ特許第０８２０８８９号明細書記載の車両用の旋回式スライディングドアシステムが開示されている。この場合は取付状態で車両と固着連結される取付板と同一視される枠が設けられている。この取付枠は車両縦軸に対して横方向に可動する可動台を有し、ドアリーフ動作用の駆動モータがこの可動台の部分を形成する。

国際特許出願公開第０２／４２１０５号明細書から、ここで可動台に配設されるドアリーフを車両内壁の手前に配置するために、ドア開口に収納可能、かつ車両縦軸に対して横切るような方向に移動可能である可動台を設けたヒンジ式スライディングドアが知られている。横方向動作の終了後、ドアリーフの移動が車両縦軸と平行に行われ、ドア開口が解除される。この場合、駆動装置が可動台の構成要素であることが考慮されている。この可動台上に配設される駆動装置は一方で可動台の動作と、他方でドアリーフの開動作とを車両縦軸に対して平行に実行する。これは、さらに詳しくは、ドアリーフの縦方向動作用の駆動装置の応答力が可動台を繰り出すために可動台の開動作中に利用されることによって行われる。これらの公知のヒンジ式スライディングドアシステムの場合は−上述のように−駆動装置が可動台上に配設されている。これは構造高さを相当制約する。

ヨーロッパ特許第１４８８９７７号Ａ１明細書から、冒頭に挙げた形式のヒンジ式スライディングドアシステムが知られている。このヒンジ式スライディングドアシステムの場合、可動式に取付板上に配設される駆動装置は、開動作が行われた後で、可動台の開動作と少なくとも１つのドアリーフの長手方向移動とを車両内壁と平行に生ぜしめる。さらに詳しくは、可動台の開動作中に駆動装置がベルト伝動装置と相対的に移動可能であり、しかも可動台の開動作に対して横方向に移動可能に取付板上に配設されており、これはさらにベルト伝動装置が固定して取付板上に配設されることを意味する。

可動台の開動作のために車両縦軸に対して横方向に駆動モータから車両縦軸と平行の少なくとも１つのドアリーフの移動時よりも高いトルクが要求されるので、先行技術においては、駆動モータの対応する電子または電気制御によってこの可動台の開動作中に、少なくとも１つのドアリーフの移動時よりも高いトルクで緩慢に進むことが考慮されている。上記の駆動モータの制御方式は比較的費用がかかり、かつ高価でもあり、−時間の経過につれて判明しているように−故障も発生し易い。

従って、本発明の基礎をなす課題は、簡単かつ廉価な形式で可動台の緩慢な開動作が比較的高いトルクで、かつ少なくとも１つのドアリーフの急速な移動が比較的低いトルクで実現できる冒頭に挙げた形式のヒンジ式スライディングドアシステムを構築することである。

この課題は、本発明により、ベルトまたは鎖伝動装置が１つの伝動装置を有し、前記伝動装置は、可動台の開動作中に開動作が緩慢にではあるが、高いトルクで行われ、開動作の終了後に少なくとも１つのドアリーフの側方動作が開動作よりも速く、しかしより低いトルクで行われるように形成されることによって解決される。ここから、この伝動装置によって、均一なモータ回転数にもかかわらず、開動作中の可動台の速度は、ドア開口の解除用の側方移動中のドアリーフの動作よりも比較的遅いことが明らかになる。さらに、この伝動装置によって、可動台の開動作中にトルクが少なくとも１つのドアリーフの移動時よりも比較的高いことが達成されるベルトまたは鎖伝動装置の構成要素である伝動装置は、その限りで滑車装置の方式に従って機能する。

本発明に関するその他の有利な特徴は従属請求項から読み取ることができる。

さらに詳しくは、その限りにおいて伝動装置が可動台に配設される可動台の開動作方向と平行に延在ベルトまたは鎖伝動装置用の押圧ローラを端部に備えるアームを有することを考慮している。従ってこのアームは可動台の開動作と平行に延在し、かつ押圧ローラがアームにより縦軸を通して保持されるので、これはヨーロッパ特許第１４８８９７７号Ａ１明細書の従来の技術がこの場合であるように、ベルトまたは鎖伝動装置が水平に延びず、アームの延在に対して垂直に延びることを意味する。ここからアームを有する伝動装置は可動台の開動作に対して平行に進むことが明らかになる。上述のように、伝動装置は滑車装置の方式に従って作用するので、これは押圧ローラがベルトまたは鎖伝動装置の方向転換に対して滑車装置の方向転換になることを意味する。

さらに詳しくは、アームの領域でアームの両側に、ベルトまたは鎖伝動装置のベルトまたは鎖を押圧ローラの方向に案内するために、それぞれ少なくとも１つの、ベルトまたは鎖伝動装置用の第１および第２のガイドローラが配設されている。さらに、駆動装置に隣接する第１のガイドローラが取付板上に配設されることが考慮されており、これは可動台の開動作時にアームに固定した押圧ローラが第１のガイドローラと相対的に移動されることを意味する。それに対してアームに固定される第２のガイドローラは、アームと共に可動台の開動作時に繰り出される。

可動台は両端にそれぞれ１つの、ベルトまたは鎖伝動装置用の引張りローラを有する。すなわち、ベルトまたは鎖伝動装置は少なくとも部分的に可動台の開動作時に同時に繰り出される。しかし、ここで第１の引張りローラとベルトまたは鎖伝動装置用の駆動装置との間にアイドラプーリを設けており、このアイドラプーリは取付板上に配設されている。すなわち、その限りでベルトまたは鎖伝動装置のもう１つの部分が定位置で取付板上にとどまる。すなわち可動台と共に繰り出されない。

モータによって駆動されるピニオンを含む駆動装置は、ベルトまたは鎖をピニオンに押圧するために押圧ローラを有する。従ってこれは、本質的に滑りなしの作動を可能にするために設けられている。

すでに別の箇所で説明したように、ヒンジ式スライディングドアシステムの原理は、駆動装置を利用して可動台の開動作と、少なくとも一方の、しかし好ましくは両方のドア開口の解除用のドアリーフの移送動作とが行われることに基づく。可動台は、取付板と共に、燕尾形ガイドの方式に従って形成される２つの互いに平行に延在するレールによって案内されている。すなわち、このレールは可動台を移動可能に取付板に保持する。

開動作中に可動台を案内するために、ここで取付板上に配設される少なくとも１つのスライディングブロックガイドを設けており、前記可動台はスライディングブロックガイドによる案内用のガイド部材を有する。スライディングブロックガイドは取付板上に可動台の開動作の方向に対して横方向に移動可能に配設されており、このスライディングブロックガイドは可動台のガイド部材の案内のために斜めに延在する溝を有する。スライディングブロックガイドが車両の縦軸の方向へ可動台の開動作中に取付板上で移動可能である事実に関連して、可動台が正確に車両の縦軸に対して垂直に出ることが明らかである。この関連性で、さらにスライディングブロックガイドの溝が終端側に１つの車両縦軸と平行に延在する脚体を有し、可動台の引入状態でガイド部材が終端側で前記脚体に当接する。それによって駆動装置の停止時に可動台がロック位置を占める。

すでに別の箇所で説明したように、スライディングブロックガイドは取付板上に移動可能に配設されている。これは、さらに詳しくは、取付板上に車両縦軸と平行にレールが設けられており、その上にスライディングブロックガイドが移動可能に軸支されることによって実現されている。同様にすでに述べたように、駆動装置は、しかも車両縦軸の方向に移動可能であり、これは構造的に駆動モータがスライディングブロックガイドに、すなわち最終的にスライディングブロックガイドも長手方向移動可能に収容するレール上に固定されることによって実現される。

ベルトまたは鎖伝動装置は、さらに少なくとも１つの、しかし好ましくは２つの駆動体を有し、各駆動体がそれぞれ１つのドアリーフと連結されており、すなわちベルトまたは鎖伝動装置の動作時に繰り出される可動台で駆動体によってドアリーフが側方に走行する。

本発明のもう１つの特別の特徴に従って、取付板上にカム溝が配設されており、その中に少なくとも１つのドアリーフに取り付けたカムが係合することを考慮している。このカム溝は開動作と平行に延在する第１の部分を有し、この部分に少なくとも１つのドアリーフの動作と平行に整列される第２の部分が続き、前記第２の部分は第１の部分に可動台の開動作の方向へ続く。これには以下の背景がある：すでに別の箇所で説明したように、可動台を繰り出すためのトルクはドア開口の解除用の車両縦軸と平行である、好ましくは２つのドアリーフの移動用のトルクよりも大きい。可動台が繰り出された後で初めてドアリーフの移動が行われることが正確である。その場合に初めて両方のドアリーフが解除される。ここでドアリーフの移動時のトルクが小さいためにベルトまたは鎖伝動装置の駆動時にドアリーフを直接開くことが試行され、かつ初めに可動台の開動作が待機されることを回避するために、ドアリーフの側方動作がカム溝によって可動台の開動作の終了までブロックされることを考慮している。カムが可動台の開動作と平行に延在するカム溝内の部分を離れ、かつ縦軸と平行に延在するカム溝の部分の領域に到達した後で初めて、すなわち可動台が繰り出された場合に、駆動装置によって好ましくは２つのドアリーフの移動動作が車両縦軸と平行に実行される。それに応じて閉状態でのドアのブロックがスライディングブロックガイドによってガイド部材の脚体への挿入時にガイド部材と連係して実行されるだけでなく、本質的にカムによるカム溝の形成によっても実現され、これは最終的にウェブを介して少なくとも１つのドアリーフと連結されている。

本発明は、以下、図面を利用して例を挙げてより詳しく説明する。

全体を１で表したヒンジ式スライディングドアシステムは、全体を３で表した可動台が矢印４の方向へ移動可能である取付板２を有する。図３および４から明らかなように、取付板２は２つの互いに平行に延在するガイドレール５を有し、それによって可動台３が矢印４記載の開動作の方向へ案内されるだけでなく、保持もされており、その限りでガイドレール５が燕尾形ガイドの方式に従って形成されている。

車両縦軸と平行に、つまり可動台の開動作の方向に対して横方向に、取付板２がさらにもう１つのレール６を有する。レール６上に７で表したスライディングブロックガイドが矢印８に沿って移動可能に配設されている。スライディングブロックガイド７は矢印４記載の開動作の方向に斜めに延在する溝７ａを有し、この溝は終端側で車両縦軸と平行に延在する脚体７ｂを有する。ドアの閉位置で、すなわち引入可動台で可動台３のガイド部材３ａが終端側でスライディングブロックガイド７の可動台７ａ脚体７ｂの中に入る。この状態でガイド部材３ａの位置が脚体７ｂでドアリーフ用もしくは可動台の開動作用の閉塞機構の形式で作用する。

スライディングブロックガイド７に、全体を１０で表した駆動装置が有る。駆動装置１０は、ピニオン１２と押圧ローラ１３とを備えるモータ１１を含む。押圧ローラ１３によって、特に歯付ベルト伝動装置として形成されるベルト伝動装置１４が高い巻付角をピニオン１２上に生じる。駆動装置１０は、該駆動装置がスライディングブロックガイド７と連結されているので、車両縦軸と平行に可動する。上述のように、駆動装置１０のモータ１１がベルト伝動装置１４を駆動する。ベルト伝動装置１４は部分的に可動台３に軸支されている。そのために、可動台３は第１および第２の引張りローラ１５および１６を有し、駆動装置１０に前置してもう１つのアイドラプーリ１７を設けており、これが第１の引張りローラ１５から駆動装置１０のピニオン１２までのアングル状の方向転換を生ぜしめる。

ベルト伝動装置１４は２つの駆動体２０を有し、この駆動体２０は最終的にドアリーフの収容に利用される長手方向案内手段２１と連結されている。この長手方向案内手段２１は、燕尾形に形成されるレールであり、それらに概略的に暗示したドアリーフ２６ａが連結されている。

取付板２上には、さらに全体を３０で表したカム溝がある。このカム溝３０は２つの部分を有する；第１の部分３１は可動台３の開動作の方向に延在し、この部分３１に車両縦軸と平行に延在する部分３２が続く。カム溝３０の中にカム３５が案内され、このカム３５はウェブ３６によって少なくとも１つのドアリーフまたは１つの長手方向案内手段２１と連結される（図３）。

ここでこの装置の作用を以下に説明する：

図１記載の出発位置に、全体を３で表した可動台が閉位置にある。すなわち、ガイド部材３ａはスライディングブロックガイド７の溝７ａの脚体７ｂに挿入される。この位置でカム３５がカム溝３０の部分３１にある。ここでモータ１１が作動すると、ベルト伝動装置１４が作動する。カム３５がカム溝３０の部分３１にあるという事実に基づき、ベルト伝動装置１４はドアリーフを開けることができないので、発生する応答トルクによって可動台が繰り出され、ガイド部材３ａはスライディングブロックガイド７の溝７ａに沿って、ガイド部材３ａが図２記載の位置に達するまで進む。このトルクでガイド可動台が繰り出され、かつ長手方向案内手段２１に配設されるドアリーフは、側方へドア開口を解除するために進めることができる。

本発明の本質的な構成要素は、ここで全体を４０で表した伝動装置の配設である。この伝動装置は第一に可動台の開動作と平行に延在し、かつ可動台３に配設される偏向アーム４１を特徴とする。偏向アーム４１は終端側で押圧ローラ４２を指向し、その周りにベルト伝動装置１４が案内されている。偏向アーム４１の両側に第１のガイドローラ４５と第２のガイドローラ４６とがある。ガイドローラ４６は偏向アーム４１に回動可能に軸支されており、それに対してガイドローラ４５は取付板２上に定位置に配設されている。すなわち、ガイドローラ４６はアームによって繰り出され、それに対して押圧ローラ４２は可動台３の動作時に第１のガイドローラ４５と相対的に移動される。特に図２から明らかなように、ここでベルト伝動装置はこのガイドローラ４５を介して曲げられる。この偏向アーム４１側に巻きつけられるベルトの長さは、その周りにベルトがアイドラプーリ１７と第１の引張りローラ１５（図２）との間に延在するベルトの長さに相当する。この場合−上述のように−可動台の開動作中にドアリーフ自体が移動不能であることが重要である。すなわち駆動体２０が停止する。駆動体２０は図１および２で偏向アーム４１の右側にある。これは、ベルト伝動装置４０の移動が可動台の開動作中に偏向アーム４１と、ここでは特に押圧ローラ４２および第１の引張りローラ１５との間の領域でのみ行われることを意味する。それ以外は−上述のように−ベルト伝動装置が停止する。可動台の開動作中に−すでに別の箇所で説明したように−開動作はモータ１１のピニオンの速度が等しいにもかかわらずドアリーフの移動よりも遅い速度で行われる。これは次のように説明できる：

ベルト伝動装置１４は偏向アームの右側で停止するので、ベルト伝動装置１４の機能は偏向アーム４１と第１の引張りローラ１５との間の前記部分の領域で滑車装置の方式に従って表され、これは図５から明らかである。別の箇所で、ガイドローラ４６が偏向アーム４１に固定され、それによって可動台と共に繰り出されることを説明した。すなわち偏向ローラ４６と押圧ローラ４２との間の間隔Ｘ１は常に等しい状態にとどまる。しかし押圧ローラ４２とガイドローラ４５との間の間隔Ｘ２が変化する。この間隔は繰り出された可動台でほぼ零になる。その結果、経路Ｘ２のみを押圧ローラが通過するため、可動台３の繰り出し中の速度が減少する。しかしこの場合、可動台の繰出し用の押圧ローラに作用する力が増大する。開動作の終了後、ベルト伝動装置１４一式が作動される。すなわちベルト伝動装置は各位置で等しい速度を有する。

可動台の引き込みについては、前記方式を単に逆に考察するだけである；すなわち、ドアリーフの引張り後に長手方向案内手段２１を介して可動台３の引き込み時にベルト伝動装置１４が押圧ローラ４２と第１の引張りローラ１５との間でのみ移動される。この場合、そこで再び滑車装置の原理に従って減少した速度が可動台の引き込み時に増大した力で生じる。

閉状態でのヒンジ式スライディングドアシステムの透視図である。 繰り出された可動台と開かれたドアリーフにおける図１記載の図示である。 開位置でのヒンジ式スライディングドアシステムの下側からの図である。 図３の線ＩＩＩａ−ＩＩＩａの側面図である。 閉位置でのヒンジ式スライディングドアシステムの図３記載の図である。 図４の線ＩＶ−ＩＶａの図である。 補足図としてのベルト伝動装置の部分である。

Claims (18)

1. 少なくとも１つのドアリーフ（２６ａ）を含むバスまたは鉄道車両用のヒンジ式スライディングドアシステム（１）において、少なくとも１つのドアリーフ（２６ａ）が閉状態でアウタパネル同一面にドア開口の中に挿入され、かつ前記１つのドアリーフ（２６ａ）が開位置で車両壁の外側、かつ手前にあり、前記位置でドア開口を開放し、少なくとも１つのドアリーフ（２６ａ）が可動台（３）に配設されており、前記可動台（３）が少なくとも１つのドアリーフ（２６ａ）用の長手方向案内手段（２１）を有し、かつ前記可動台（３）は、取付板（２）によって、ドア開口に収納可能、かつ車両の幅方向に移動可能に構成されており、少なくとも１つのドアリーフ（２６ａ）を駆動させ、かつ可動台（３）を車両の幅方向へ移動させる駆動装置（１０）が設けられており、前記駆動装置（１０）がモータ（１１）と、このモータによって駆動されるベルトまたは鎖伝動装置（１４）を含んでいるヒンジ式スライディングドアシステムであって、
   ベルトまたは鎖伝動装置（１４）が１つの伝動装置（４０）を有し、前記伝動装置（４０）は、可動台（３）の開動作中に車両の幅方向に移動する開動作が低速でかつ高いトルクで行われ、開動作の終了後に少なくとも１つのドアリーフ（２６ａ）の車両の前後方向の動作が開動作よりも速く、しかしより小さいトルクで行われるように形成されることを特徴とするヒンジ式スライディングドアシステム。
2. 伝動装置（４０）は、可動台（３）の上に配設されたアーム（４１）を含み、アーム（４１）は端部に、可動台（３）の開動作の方向と平行に延在するベルトまたは鎖伝動装置（１４）のベルトまたは鎖用の押圧ローラ（４２）を備えることを特徴とする、請求項１記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
3. ベルトまたは鎖伝動装置（１４）のベルトまたは鎖を押圧ローラの方向に案内するための、少なくとも１つの第１ガイドローラ（４５）および少なくとも１つの第２のガイドローラ（４６）が、さらに、それぞれアーム（４１）の両側に設けられたことを特徴とする、請求項２に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
4. 駆動装置（１０）に隣接する第１のガイドローラ（４５）を取付板（２）上に配設したことを特徴とする、請求項３に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
5. 第２のガイドローラ（４６）をアーム（４１）に固定したことを特徴とする、請求項３に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
6. 可動台（３）の両端にベルトまたは鎖伝動装置（１４）用の第１および第２の締付ローラ（１５、１６）を設けたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
7. 第１の締付ローラ（１５）と、ベルトまたは鎖伝動装置（１４）用の駆動装置（１０）との間にアイドラプーリ（１７）を設けており、このアイドラプーリ（１７）を取付板（２）上に配設したことを特徴とする、請求項６に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
8. 駆動装置（１０）がモータ（１１）によって駆動されるピニオン（１２）を含み、ベルトまたは鎖伝動装置（１４）のベルトまたは鎖をピニオン（１２）に押圧するために押圧ローラ（１３）を設けたことを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
9. 取付板（２）上に開動作中に可動台（３）を案内するために、少なくとも１つのスライディングブロックガイド（７）を設けており、前記可動台（３）がスライディングブロックガイド（７）による案内用のガイド部材（３ａ）を有することを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
10. スライディングブロックガイド（７）を取付板（２）上に可動台（３）の開動作の方向に対して横方向に移動可能に配設したことを特徴とする、請求項９に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
11. スライディングブロックガイド（７）が、終端側に１つの車両の縦軸と平行に整列される脚体（７ｂ）を有するとともに、可動台（３）の開動作の方向に整列される斜方に延在する溝（７ａ）を有し、前記溝（７ａ、７ｂ）が可動台（３）のガイド部材（３ａ）を収容することを特徴とする、請求項９に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
12. スライディングブロックガイド（７）を取付板（２）上に配設されたレール（６）上で移動可能に配設したことを特徴とする、請求項９に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
13. 駆動装置（１０）が車両の前後方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
14. 駆動装置（１０）をスライディングブロックガイド（７）に固定したことを特徴とする、請求項９に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
15. ベルトまたは鎖伝動装置（１４）が少なくとも１つの駆動体（２０）を通して少なくとも１つのドアリーフ（２６ａ）と連結されていることを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
16. 取付板（２）上には、カム（３５）のためのカム溝（３０）が配設されており、少なくとも１つのドアリーフ（２６ａ）に取り付けられたカム（３５）がカム溝（３０）と係合することを特徴とする、請求項１５に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
17. カム溝（３０）が開動作と平行に延在する第１の部分（３１）を有し、この部分に少なくとも１つのドアリーフ（２６ａ）の動作と平行に整列される第２の部分（３２）が続くことを特徴とする、請求項１６に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。
18. 第１の部分（３１）は、可動台（３）の開動作の方向から、第２の部分（３２）へと接続されていることを特徴とする、請求項１７に記載のヒンジ式スライディングドアシステム。

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