JP4949822B2 - ブレーキ機構 - Google Patents

Description

本発明は、車体に設けられた開口を開閉するスライドドアの制動を行うブレーキ機構に関する。

スライドドアの位置、速度を検出するセンサと、スライドドアの移動速度を規制するブレーキと、センサからの信号を取り込んでブレーキを駆動し、ドアの移動速度を制御する制御部とを有するブレーキ機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１６０９３４号公報

しかし、上述のブレーキ機構は、センサ、制御部等が必要となり、コストが高くなる問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、低コストのブレーキ機構を提供することにある。

請求項１に係る発明は、車体に設けられた開口を開閉するスライドドアの制動を行うブレーキ機構において、車体側に取り付けられ、ロータが回転するとトルクが発生するロータリダンパと、前記スライドドアに押されて移動し、この移動を前記ロータリダンパのロータに伝達する移動体と、前記移動体が当接可能で、前記移動体が前記スライドドアの制動を始める位置で、前記スライドドアに押される方向と反対方向の前記移動体の移動を禁止するストッパと、該ストッパに当接する方向に前記移動体を付勢する付勢手段と、を有し、前記スライドドアが全閉位置へ向かって移動し、前記スライドアが全閉位置の近傍に至ると、前記ロータリダンパに発生するトルクが小さくなるように、前記ロータリダンパの位置、移動体の形状、付勢手段の取付位置を設定したことを特徴とするレーキ機構である。

スライドドアが移動体に当接していない状態では、付勢手段により、移動体は、ストッパに当接し、スライドドアの制動を始める初期位置にある。
ここで、スライドドアが移動し、スライドドアにより、移動体が押され、移動体は、付勢手段の付勢力に抗して移動する。

スライドドアが移動体を押す力は、ロータリダンパのロータに伝達される。そして、ロータリダンパのロータが回転する。この時、トルクが発生し、スライドドアの運動エネルギーが減少し、スライドドアの制動が行われる。

そして、スライドドアを移動体から離れる方向に移動させると、付勢手段の付勢力により、移動体は、ストッパに当接する位置に帰する。

前記スライドドアが全閉位置へ向かって移動し、前記スライドアが全閉位置の近傍に至ると、前記ロータリダンパに発生するトルクが小さくなる。
請求項２に係る発明は、前記移動体は、前記ロータリダンパのロータに設けられ、前記ロータの半径方向に延びるダンパアームと、前記スライドドアのスライド軌跡に沿って移動可能に設けられ、前記スライドドアによって押される当接部材と、中間部が前記当接部材に回転可能に取り付けられ、一方の回転端部が前記ロータリダンパのダンパアームに回転可能に取り付けられたアームとからなることを特徴とする請求項１記載のブレーキ機構である。

スライドドアが移動体の当接部材に当接していない状態では、付勢手段により、移動体の当接部材は、スライドドアの制動を始める初期位置にある。
ここで、スライドドアが移動し、スライドドアにより、移動体の当接部材が押され、当接部材は、付勢手段の付勢力に抗してスライドドアの移動軌跡に沿って移動する。

スライドドアが移動体の当接部材を押す力は、移動体の当接部材、ダンパアームを介して、ロータリダンパのロータに伝達される。そして、ロータリダンパのロータが回転する。この時、トルクが発生し、スライドドアの運動エネルギーが減少し、スライドドアの制動が行われる。

そして、スライドドアを移動体の当接部材から離れる方向に移動させると、付勢手段の付勢力により、移動体の当接部材は、スライドドアの制動を始める初期位置まで復帰する。

請求項１−請求項２に係る発明によれば、車体側に取り付けられ、ロータが回転するとトルクが発生するロータリダンパと、前記スライドドアに押されて移動し、この移動を前記ロータリダンパのロータに伝達する移動体と、前記移動体が当接可能で、前記移動体が前記スライドドアの制動を始める位置で、前記スライドドアに押される方向と反対方向の前記移動体の移動を禁止するストッパと、該ストッパに当接する方向に前記移動体を付勢する付勢手段と、を有することにより、低コストである。

スライドドアを閉める際、閉まる直前にスライドドアにはウエザーストリップに押圧し、スライドドアには、ウエザーストリップの弾性反発力が作用する。スライドドアが閉まる直前にウエザーストリップの弾性反発力とロータリダンパによる制動力とが作用すると、スライドドアの閉方向への操作力が大きくなるので、ロータリダンパの制動力は小さくなることがとが望ましい。

前記スライドドアが全閉位置へ向かって移動し、前記スライドアが全閉位置の近傍に至ると、前記ロータリダンパに発生するトルクが小さくなるように、前記ロータリダンパの位置、移動体の形状、付勢手段の取付位置を設定したことにより、スライドドアが全閉位置の近傍に至ると、制動力が小さくなるので、ほぼ一定の操作力でスライドドアを閉じきることができる。

請求項２に係る発明によれば、前記移動体は、前記ロータリダンパのロータに設けられ、前記ロータの半径方向に延びるダンパアームと、前記スライドドアのスライド軌跡に沿って移動可能に設けられ、前記スライドドアによって押される当接部材と、中間部が前記当接部材に回転可能に取り付けられ、一方の回転端部が前記ロータリダンパのダンパアームに回転可能に取り付けられたアームとからなることにより、低コストである。

［第１の実施の形態例］
最初に、図４を用いて、本形態例のブレーキ機構が設けられた車両全体を説明する。車体（ボデー）１には、開口３が形成されている。開口３に沿って、スライドドア５を案内するガイドレール７が設けら、スライドドア５がこのガイドレール７に沿って移動することにより、開口３が開閉されるようになっている。そして、スライドドア５の制動を行うブレーキ機構が設けられている。

次に、図１−図３を用いてブレーキ機構を説明する。図１はブレーキ機構を説明する図で、図４の切断線Ａ−Ａでの断面図、図２は図１の切断線Ｂ−Ｂでの断面図、図３は図１の切断線Ｃ−Ｃでの断面図である。

図２に示すように、ガイドレール７は、車体１の床１ａに対して空間を介して設けられている。ガイドレール７の長手方向と直交する方向の断面形状は、「コ」の字形であり、車体１の床１ａ側が開口となっている。

図１に示すように、スライドドア５の車内側には、スライドドア５側から第１ブラケット１１、第２ブラケット１３が設けられ、第２２の先端部には、スライダブラケット１５が設けられている。このスライダブラケット１５には、図１、図２に示すように、ガイドレール７の側部の内面上を転動するローラ１７、１９と、車体１の床１ａ上を転動するローラ２３が設けられている。

又、図１、図３に示すように、ガイドレール７には、移動体２１の当接部材としてのローラ２３が設けられている。このローラ２３は、スライドドア５のローラ１７により押されて、ガイドレール７の側部の内面上を転動し、スライドドア５の移動軌跡に沿って移動するようになっている。ローラ２３を回転可能に支持するシャフト２５は、アーム２７の中間部に設けられている。一方、車体１の床１ａには、ロータリダンパ３１が設けられている。

本形態例のロータリダンパ３１は、床１ａ側に設けられるシャフト３１ｃ，シャフト３１ｃに対して回転不可能に取り付けられたステータ本体３１ａからなるステータと、ステータ本体３１ａに対して回転可能に設けられたロータ本体(ロータ)３１ｂとかなっている。

ロータ本体３１ｂには、ロータ本体３１ｂの半径方向に延びるアーム部(ダンパアーム)３１ｄがローラ本体３１ｂと一体となるように設けられている。そして、ステータ３１ａとロータ本体３１ｂとの間の隙間には、オイル等の粘性体が充填されている。ロータ本体３１ｂが回転する際に、ステータ本体３１ａとロータ本体３１ｂとの間に存在する粘性体により、粘性せん断抵抗力が発生し、トルク（負荷）が発生するようになっている。更に、一般的な特性として、低回転ではトルクが低く、高回転ではトルクが高くなる
アーム２７の一方の回転端部は、ロータリダンパ３１のロータ本体３１ｂに設けられたアーム部３１ｄにピン３３を用いて回転可能に取り付けられている。

そして、ガイドレール７に移動可能に係合したローラ２３と、ローラ２３を回転可能に支持するシャフト２５に設けられたアーム２７と、ロータリダンパ３１のロータ本体３１ｂに設けられたアーム部３１ｄとで移動体２１が構成されている。

又、車体１側には、移動体２１のアーム２７が当接可能で、移動体２１がスライドドア５の制動を始める位置で、スライドドア５に押される方向と反対方向の移動体２１の移動を禁止するストッパ３０が設けられている。

更に、アーム２７の他方の回転端部には、一端部が車体１側に係止された付勢手段としてのスプリング４１の他端部が取りつけられ、移動体２１のアーム２７は、ストッパ３０に当接する方向に付勢されている。

次に、図上記構成の作動を説明する。
スライドドア５が移動体２１のローラ２３に当接していない状態では、スプリング４１の付勢力により、移動体２１のアーム２７はストッパ３０に当接し、移動体２１は、スライドドア５の制動を始める初期位置にある。ここで、スライドドア５が閉じる方向に移動し、スライドドア５の制動を始める初期位置を過ぎると、スライドドア５のローラ１７により、移動体２１のローラ２３が押され、ローラ２３は、スプリング４１の付勢力に抗して、ガイドレール（スライドドアの移動軌跡）７に沿って移動する。

スライドドア５が移動体２１のローラ２３を押す力は、移動体２１のローラ２３、アーム２７、アーム部３１ｄを介して、ロータリダンパ３１のロータ本体(ロータ)３１ｂに伝達され、ロータ本体３１ｂが回転する。この時、トルクが発生し、スライドドア５の運動エネルギーが減少し、スライドドア５の制動が行われる。

そして、スライドドア５を移動体２１のローラ２３から離れる方向に移動させると、スプリング４１の付勢力により、移動体２１のローラ２３は、スライドドア５の制動を始める初期位置まで復帰する。
［第２の実施の形態例］
第１の実施の形態例と、第２の実施の形態例との相違点は、ロータリダンパであり、他の部分は第１の実施の形態例と同一であるので、第１の実施の形態例と同一部分にはどいつ符号を付し、重複する説明は省略する。

第１の実施の形態例のロータリダンパは、ロータの時計回りに回転，反時計回りに回転、いずれの方向の回転に対しても、ロータの回転速度が同じならば同じ大きさのトルクを発生するロータリダンパであった。しかし、図５、図６に示すような構成のロータリダンパであってもよい。図５は第２の実施の形態例のロータリダンパの分解斜視図、図６は図５の切断線Ｄ−Ｄでの断面図である。

これらの図において、ロータリダンパ５１は、円筒状のケース（ステータ）５３内には、オイル等の液体が充填され、さらに、ロータ本体５５が回転可能に設けられている。このロータ本体は、ケース５３の内壁面に向かって延び、ケース５３内を第１室Ｅ，第２室Ｆに分けるベーン５７が形成されている。ロータ本体にはロータ本体５５と共に回転し、ケース５３の外部に突出するシャフト５６が取り付けられている。

ベーン５７には、第１室Ｅ，第２室Ｆ内の液体が行き来できるオリフィス（穴）５９と、第１室Ｅからの第２室Ｆへの液体の移動を禁止し、第２室Ｆから第１室Ｅへの液体の移動を許可するチェック弁６１とが設けられている。

ここで、このロータリダンパ５１の作動を説明する。図６において、ロータ５５が矢印Ｇ方向（反時計方向）に回転する場合、第１室Ｅ側のオイルを圧縮することなり、ロータ５５の回転にトルク（負荷）が発生する。この時、第１室Ｅ内の液体は、第２室Ｆに移動しようとするが、液体は、チェック弁６１を通過できないので、オリフィス５９のみを通過する。オリフィス５９の径を変えることで、トルクの大きさを変えることができる。

反対に、ロータ５５が矢印Ｇ方向と反対方向（時計方向）に回転する場合、第２室Ｆにある液体は、チェック弁６１と、オリフィス５９とを通過可能なので、第２室Ｆ内の液体は、ほとんど圧縮されず、ロータ本体５５の回転に大きなトルク（負荷）は発生しない。

すなわち、ロータリダンパ５１は、ロータ５５が一方の方向（図６において矢印Ｇ方向）に回転した時に発生するトルクの方が、ロータ５５が他方の方向（図６において矢印Ｇ方向と反対方向）に回転した時に発生するトルクより大きくなるロータリダンパである。

そして、図５に示すように、ケース５３の外部に突出したシャフト５６には、ダンパアーム６３の基端部が取り付けられ、ダンパアーム６３は、シャフト５６と一体となって回転するようになっている。ダンパアーム６３の回転端部は、ピン３３を用いてアーム２７の一方の回転端部に回転可能に取り付けられている。

本形態例の場合、図示しないローラ２３、アーム２７、ダンパアーム６３が移動体となる。
更に、本形態例では、スライドドア５が全開位置へ向かって移動し、スライドア５が全開位置の近傍に至ると、ロータ本体５５（シャフト５６、ダンパアーム６３）は、一方向の回転から他方向への回転へ変わるように、ロータリダンパ５１の取り付け位置、ロータリダンパ５１のロータ（ロータ本体５５、シャフト５６、ダンパアーム６３）、アーム２７の形状が設定されている。

上記構成の作動を図７−図９を用いて説明する。スライドドア５が移動体２１のローラ２３に当接していない状態では、スプリング４１の付勢力により、移動体２１のアーム２７はストッパ３０に当接し、移動体２１は、スライドドア５の制動を始める初期位置にある。ここで、スライドドア５が閉じる方向に移動し、スライドドア５の制動を始める初期位置を過ぎると、スライドドア５のローラ１７により、移動体２１の当接部材であるローラ２３が押され、ローラ２３は、スプリング４１の付勢力に抗して、ガイドレール（スライドドアの移動軌跡）７に沿って移動する（図７参照）。

スライドドア５が移動体２１のローラ２３を押す力は、移動体２１のローラ２３、アーム２７、ダンパアーム６３を介して、ロータリダンパ５１のロータ（シャフト５６、ロータ５５）に伝達される。そして、ロータリダンパ３１のロータ５５が一方の方向（図６における矢印Ｇ方向）に回転する。この時、トルクが発生し、スライドドア５の運動エネルギーが減少し、スライドドア５の制動が行われる（図８参照）。

そして、図８→図９に示すように、ガイドレール７とアーム２７の一方の回転回転端部側とのなす角度（θ）が鋭角から９０度を超えると、ロータリダンパ３１のロータ５５が他方の方向（図６において矢印Ｇ方向と反対方向）に回転する。ロータリダンパ５１は、ロータ５５が一方の方向（図６において矢印Ｇ方向）に回転した時に発生するトルクの方が、ロータ５５が他方の方向（図６において矢印Ｇ方向と反対方向）に回転した時に発生するトルクより大きくなるので、図８から図９に至ると、すなわち、スライドア５が全開位置の近傍に至ると、ロータリダンパ５１による制動力は小さくなる。

このような構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ロータリダンパ５１は、ロータ５５が一方の方向（図６において矢印Ｇ方向）に回転した時に発生するトルクの方が、ロータ５５が他方の方向（図６において矢印Ｇ方向と反対方向）に回転した時に発生するトルクより大きくなるので、移動体が２１が初期位置に戻る際のロータリダンパ５１に発生するトルクは、スライドドア５が移動体２１の当接部材であるローラ２３を押す場合のトルクよりも小さいので、スプリング４１の付勢力を小さくでき、スプリング４１のコストダウンを図ることができる。
（２）スライドドア５を閉める際、閉まる直前にスライドドア５にはウエザーストリップに押圧し、スライドドア５には、ウエザーストリップの弾性反発力が作用するので、スライドドア５が閉める直前に、ウエザーストリップの弾性反発力とロータリダンパ５１による制動力が作用すると、スライドドア５の閉方向への操作力が大きくなるので、ロータリダンパ５１の制動力は小さくなることが望ましい。

本形態例では、スライドドア５が全開位置へ向かって移動し、スライドア５が全開位置の近傍に至ると、ロータ５５、シャフト５６は、一方向の回転から他方向への回転へ変わるように、ロータリアーム６３の取り付け位置、アーム２７の形状が設定されているので、スライドドア５が全閉位置の近傍に至ると、制動力が小さくなり、ほぼ一定の操作力でスライドドア５を閉じきることができる。
［第３の実施の形態例］
最初に、第３の実施の形態例のブレーキ機構を図１０を用いて説明する。本形態例と第１の形態例との大きな相違点は、第１の形態例は、スライドドアのスライド軌跡に沿って移動可能に設けられ、スライドドアによって押される当接部材，中間部が前記当接部材に回転可能に取り付けられ、一方の回転端部が前記ロータリダンパのロータの回転中心以外の部分に回転可能に取り付けられたアームからなる移動体を有していたが、本形態例は移動体を有していない点である。よって、第１の実施の形態例と同一部分には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

スライドドア５のスライダブラケット１５には、ピン７２が設けられている。
本形態例のロータリダンパ７１の基本的な構成は第１の形態例と同じである。そして、ロータリダンパ７１のロータ７１ｂには、移動体としてのアーム部(ダンパアーム)７１ｆがロータ７１ｂと一体となるように設けられている。このアーム部７１ｆには、スライドドア５のスライダブラケット１５のピン７２に押されて、アーム７１ｆが回転する押圧部７１ｇが形成されている。

車体側には、ストッパ７３が形成されている。移動体としてのアーム部７１ｆには、ストッパ７３に当接可能なストッパ当接部７１ｈが形成されている。アーム部７１ｆのストッパ当接部７１ｈがストッパ７３に当接することにより、アーム部７１ｆは、スライドドア５に当接可能な位置で、アーム部７１ｆのスライドドア５に押されて回転する方向と反対方向のアーム部７１ｆの回転が禁止されている。

そして、中間部がシャフト３１ｃに巻回され、一端部がストッパ７３に係止され、他端部がロータリダンパ７１のアーム部７１ｆに係止された付勢手段としてのスプリング７５により、アーム部７１ｆはストッパ７３に当接する方向に付勢されている。

又、アーム部７１ｆには、押圧部７１ｇに連設して、スライドドア５のスライダブラケット１５のピン７２が摺接し、アーム部７１ｆがほとんど回転しない摺接部７１ｉが形成されている。尚、スライドドア５が開方向に移動した際に、ピン７２は、最初にアーム部７１ｆの押圧部７１ｇに押接し、次に、摺接部ｉに摺接するように、押圧部７１ｇ、摺接部７１ｉは形成されている。

ここで、図１０−図１２を用いて上記構成の作動を説明する。
スライドドア５がアームに当接していない状態では、スプリング７５により、アーム部７１ｆのストッパ当接部７１ｈはストッパ７３に当接し、アーム部７１ｆは、スライドドア５に当接可能な位置に位置している（図１０参照）。

ここで、スライドドア５が移動すると、スライドドア５のスライダブラケット１５のピン７２が、アーム部７１ｆの押圧部７１ｇを押し、アーム部７１ｆはスプリング７５の付勢力に抗して回転する。アーム部７１ｆが回転すると、ロータリダンパ７１にトルクが発生し、スライドドア５の運動エネルギーが減少し、スライドドア５の制動が行われる（図１１）。

次に、スライドドア５が全閉位置近傍に至ると、スライドドア５のスライダブラケット１５のピン７２は、アーム部７１ｆの摺接部７１ｉ上を摺接する。この時アーム部７１ｆはほとんど回転せず、ロータリダンパ７１にはほとんどトルクが発生せず、制動力はほとんどなくなる。

そして、スライドドア５をアーム部７１ｆから離れる方向に移動させると、スプリング７５の付勢力により、アーム部７１ｆは、スライドドア５の制動を始める初期位置まで復帰する。

このような構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
(１)ブレーキ機構の移動体は、ロータリダンパ７１のロータ７１ｂに設けられ、ロータ７１ｂの半径方向に延び、スライドドアに押されて回転するアーム部（ダンパアーム）７１ｆであることにより低コストである。
(２)スライドドア５を閉める際、閉まる直前にスライドドア５にはウエザーストリップに押圧し、スライドドア５には、ウエザーストリップの弾性反発力が作用するので、スライドドア５が閉める直前に、ウエザーストリップの弾性反発力とロータリダンパ５１による制動力が作用すると、スライドドア５の閉方向への操作力が大きくなるので、ロータリダンパ５１の制動力は小さくなることが望ましい。

本形態例では、アーム部７１ｆに、スライドドア５のスライダブラケット１５のピン７２が摺接し、アーム部７１ｆがほとんど回転しない摺接部７１ｉを形成したことにより、スライドドア５が全閉位置の近傍に至ると、制動力が小さくなり、ほぼ一定の操作力でスライドドア５を閉じきることができる。

第１の実施の形態例のブレーキ機構を説明する図で、図４の切断線Ａ−Ａでの断面図である。 図１の切断線Ｂ−Ｂでの断面図である。 図１の切断線Ｃ−Ｃでの断面図である。 形態例のブレーキ機構が設けられた車両全体を説明する図である。 第２の実施の形態例のロータリダンパの分解斜視図である。 図５の切断線Ｄ−Ｄでの断面図である。 第２の実施の形態例の作動を説明する図である。 第２の実施の形態例の作動を説明する図である。 第２の実施の形態例の作動を説明する図である。 第３の実施の形態例のブレーキ機構を説明する図である。 第３の実施の形態例の作動を説明する図である。 第３の実施の形態例の作動を説明する図である。

符号の説明

５ スライドドア
２１ 移動体
３１ ロータリダンパ
４１ スプリング

Claims (2)

1. 車体に設けられた開口を開閉するスライドドアの制動を行うブレーキ機構において、
   車体側に取り付けられ、ロータが回転するとトルクが発生するロータリダンパと、
   前記スライドドアに押されて移動し、この移動を前記ロータリダンパのロータに伝達する移動体と、
   前記移動体が当接可能で、前記移動体が前記スライドドアの制動を始める位置で、前記スライドドアに押される方向と反対方向の前記移動体の移動を禁止するストッパと、
   該ストッパに当接する方向に前記移動体を付勢する付勢手段と、
   を有し、
   前記スライドドアが全閉位置へ向かって移動し、前記スライドアが全閉位置の近傍に至ると、前記ロータリダンパに発生するトルクが小さくなるように、
   前記ロータリダンパの位置、移動体の形状、付勢手段の取付位置を設定したことを特徴とするブレーキ機構。
2. 前記移動体は、
   前記ロータリダンパのロータに設けられ、前記ロータの半径方向に延びるダンパアームと、
   前記スライドドアのスライド軌跡に沿って移動可能に設けられ、前記スライドドアによって押される当接部材と、
   中間部が前記当接部材に回転可能に取り付けられ、一方の回転端部が前記ロータリダンパのダンパアームに回転可能に取り付けられたアームとからなることを特徴とする請求項１記載のブレーキ機構。

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