JPH06156083A - 扉開閉補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 扉に自然に開放または閉鎖しようとする力が
作用していても、扉を常に水平状態と同様に開閉させる
ことのできる扉開閉補助装置を提供する。 【構成】 車両のドア２が自然に開放または閉鎖しよう
とする力の方向及び大きさが制御部によって判定される
と、該判定結果に基づいて補助力発生機構１０の補助力
の方向及び大きさが補助力設定機構３０によって設定さ
れる。これにより、ドア２を開閉すると、ドア２の開閉
動作が伝達機構２０によって補助力発生機構１０に伝達
され、伝達機構２０にはドア２が自然に開放または閉鎖
しようとする力に抵抗する補助力が付与される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は乗用車や建設機械のドア
等のように人手によって開閉される扉の開閉補助装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、乗用車や建設機械等の乗降用ドア
は一端をヒンジによって支持され、人手によって水平方
向に開閉するようになっているものが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両を
傾斜地に停めてドアを開けようとした場合、例えば車体
が左下がりに傾斜していると、左側のドアは開扉方向に
重力が作用するので僅かな力でも勢いよく開き、逆に右
側のドアではドアの重さに抗して開けるため相当な力を
必要とする。また、ドアを閉めようとする場合には、前
述とは反対に左側のドアが重く、右側のドアが軽くな
る。このような状況が原因でドアが予想以上に勢いよく
開いて付近の人や物にぶつかったり、反対にドアが急激
に閉まって体の一部を挟み怪我をするといった事態を生
じ易く、更にはドアが閉まりにくい場合に半ドア状態で
走行して何らかの事故の原因になるという問題点があっ
た。また、最近では乗用車の高級大型化が進み、これに
伴ってドアにも補強材やオーディオ部品、各種スイッチ
類等が多数組み込まれ、ドアの重量が増加する傾向にあ
る。従って、先に述べたようなドアの開閉操作における
不具合がより深刻化し、特に女性、老人及び子供等、非
力な人にとっては負担がより大きくなるという結果を生
ずる。更に、重く大きなドアを大きな音をたてて閉めな
ければならないというのは、高級化指向に対応する商品
としての性質を損なうものである。

【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、扉に自然に開放また
は閉鎖しようとする力が作用していても、扉を常に水平
状態と同様に開閉させることのできる扉開閉補助装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の扉開閉補助装置
は前記目的を達成するために、扉が自然に開放または閉
鎖しようとする力に抵抗可能な補助力を発生する補助力
発生機構と、扉の開閉動作を補助力発生機構に伝達する
伝達機構と、扉が自然に開放または閉鎖しようとする力
の方向及び大きさを判定する状態検出手段と、状態検出
手段の判定結果に基づいて補助力発生機構の補助力の方
向及び大きさを設定する補助力設定機構とを備えてい
る。

【０００６】

【作用】本発明の扉開閉補助装置によれば、扉が自然に
開放または閉鎖しようとする力の方向及び大きさが状態
検出手段によって判定されると、該判定結果に基づいて
補助力発生機構の補助力の方向及び大きさが補助力設定
機構によって設定される。これにより、扉を開閉する
と、扉の開閉動作が伝達機構によって補助力発生機構に
伝達され、伝達機構には扉が自然に開放または閉鎖しよ
うとする力に抵抗する補助力が付与される。

【０００７】

【実施例】図１乃至図５は本発明の第１の実施例を示す
もので、図１は車両に組み込まれた扉開閉補助装置の概
略構成図、図２はその斜視図、図３はその側面図であ
り、１は乗用車の車体、２はドア、３はドアヒンジ、４
はエンジン、１０は補助力発生機構、２０は伝達機構、
３０は補助力設定機構、４０は制御部である。

【０００８】補助力発生機構１０は両端を閉塞した中空
筒状の可動式のシリンダ１１と、シリンダ１１の一端に
連結されたシリンダロッド１２と、シリンダ１１内の中
央に移動自在に収容されたピストン１３と、ピストン１
３の一端に連結されシリンダ１１の外部まで延びるピス
トンロッド１４と、シリンダ１１を移動自在に支持する
スライドガイド１５とから構成されている。シリンダ１
１の内部には二つのコイルスプリング１１ａが収容さ
れ、各コイルスプリング１１ａはピストン１３の両側に
それぞれ圧縮状態で配置されている。スライドガイド１
５はシリンダ１１の外周を摺動自在に覆っており、その
側面にはシリンダ１１の位置を検出するストロークセン
サ１５ａと、シリンダ１１をロックするシリンダロック
１５ｂが設けられている。

【０００９】伝達機構２０は一端をドア２に固定された
リンク２１と、一端をリンク２１の他端に連結されたプ
ッシュプルロッド２２と、一端をプッシュプルロッド２
２の他端に連結されたロッキングアーム２３とから構成
され、ロッキングアーム２３の他端は前記シリンダロッ
ド１２に連結されている。プッシュプルロッド２２は両
端球面ジョイントを有し、相手部材の回動に追従できる
ようになっている。ロッキングアーム２３は略中央を軸
ピン２３ａによって回動自在に支持されており、軸ピン
２３ａはブラケット２４を介して車体１に固定されてい
る。

【００１０】補助力設定機構３０は上下二段に設けられ
た真空容器３１と、各真空容器３１内にそれぞれ収容さ
れたダイアフラム３２と、真空容器３１に接続された空
気管路３３と、空気管路３３の途中に設けられたバキュ
ームリザーブタンク３４とから構成され、真空容器３１
はその下端を回動自在に支持するブラケット３５を介し
て車体１に固定されている。真空容器３１の上端には前
記スライドガイド１５の一端が固定されるとともに、前
記シリンダロッド１２が貫入しており、シリンダロッド
１２は各ダイアフラム３２に連結されている。各ダイア
フラム３２はそれぞれ板状に形成され、その周端を弾性
部材３２ａによって各真空容器３１の内面に気密状態で
連結されている。空気管路３３の一端はエンジン４の混
合空気取入口に接続され、混合空気の流動によって内部
に負圧を生ずるようになっている。空気管路３３の他端
はバキュームリザーブタンク３４を介して各真空容器３
１にそれぞれ分岐して接続され、各分岐管路にはそれぞ
れ電磁バルブ３３ａが設けられている。更に、各分岐管
路はダイアフラム３２の両側にそれぞれ分岐して接続さ
れるとともに、この分岐管路の一方には大気中に解放さ
れた給排気管路を有し、この給排気管路には電磁バルブ
３３ｂが設けられている。尚、空気管路３３の他端側は
他のドア用に設けられた補助力設定機構（図示せず）に
も分岐している。また、空気管路３３におけるエンジン
４とバキュームリザーブタンク３４とも間には電磁バル
ブ３３ｃが設けられ、バキュームリザーブタンク３４に
は負圧センサ３４ａが設けられている。尚、前記各電磁
バルブ３３ａ，３３ｂは図２に示すようにバルブボック
ス３６に収容され、バルブボックス３６には空気管路３
３及び制御線３７が接続されている。

【００１１】制御部４０はマイクロコンピュータ等から
なる状態検出手段をなし、その入力側には前記ストロー
クセンサ１５ａ及び負圧センサ３４ａが、出力側には空
気管路３３の各電磁バルブ３３ａ，３３ｂ，３３ｃがそ
れぞれ接続されている。また、制御部４０には速度セン
サ４１及び斜度センサ４２が接続されている。

【００１２】ここで、図４を参照して補助力発生機構１
０及び補助力設定機構３０の動作について説明する。

【００１３】まず、車両が停止状態または数km/h以下で
走行していることが速度センサ４１及び制御部４０によ
って判別されると、斜度センサ４２によって車両の傾斜
状態が検出される。その際、車両がほぼ水平状態である
と判定されると、図４(a) に示すように空気管路３３の
電磁バルブ３３ａを閉じて電磁バルブ３３ｂを開き、ダ
イアフラム３２の両側を大気中に連通するとともに、補
助力発生機構１０のシリンダロック１５ｂを解除する。
これにより、ダイアフラム３２及びシリンダ１１が自由
に移動できる状態となり、ドア２を開閉しても伝達機構
２０には補助力は生じない。

【００１４】次に、車両が傾斜状態にあることが斜度セ
ンサ４２によって検出されると、扉が自然に開放または
閉鎖しようとする力の方向及び大きさが制御部４０によ
って判定され、この判定結果に基づいて補助力の付与方
向と大きさが算定される。例えば、補助力をドア２の閉
じる方向に付与する場合は、図４(b) に示すようにダイ
アフラム３２の一端側（伝達機構の反対側）の電磁バル
ブ３３ａを開いて電磁バルブ３３ｂを閉じるとともに、
ダイアフラム３２の他端側（伝達機構側）ａの電磁バル
ブ３３ａを閉じて電磁バルブ３３ｂを開き、ダイアフラ
ム３２の一端側をエンジン４の空気吸入側に、他端側を
大気中にそれぞれ連通させる。これにより、ダイアフラ
ム３２の一端側が負圧となり、ダイアフラム３２及びシ
リンダ１１が一端側へ移動する。その際、シリンダ１１
の移動量がストロークセンサ１５ａによって検出され、
シリンダ１１が先に算定された補助力の大きさに応じた
移動量に達すると、シリンダロック１５ｂを作動し、シ
リンダ１１をロックする。また、シリンダ１１が移動し
てもピストン１３は移動しないので、ピストン１３の一
端側（伝達機構側）のコイルスプリング１１ａが圧縮さ
れる。従って、ドア２を開閉するとピストン１３のみが
移動し、ピストン１３にはコイルスプリング１１ａの復
元力（補助力）がドアの閉じる方向に作用する。そし
て、車両が走り出すとシリンダロック１５ｂが解除され
るとともに、図４(a) の状態に戻る。

【００１５】また、補助力をドア２の開く方向に付与す
る場合は、図４(c) に示すようにダイアフラム３２の他
端側（伝達機構側）の電磁バルブ３３ａを開いて電磁バ
ルブ３３ｂを閉じるとともに、ダイアフラム３２の一端
側（伝達機構の反対側）ａの電磁バルブ３３ａを閉じて
電磁バルブ３３ｂを開き、ダイアフラム３２の一端側を
大気中に、他端側をエンジン４の空気吸入側にそれぞれ
連通させる。これにより、ダイアフラム３２の他端側が
負圧となり、ダイアフラム３２及びシリンダ１１が他端
側へ移動する。そして、シリンダ１１が先に算定された
補助力の大きさに応じた移動量に達すると、シリンダロ
ック１５ｂを作動し、シリンダ１１をロックする。ま
た、シリンダ１１が移動してもピストン１３は移動しな
いので、ピストン１３の他端側（伝達機構の反対側）の
コイルスプリング１１ａが圧縮される。従って、ドアを
開閉するとピストン１３のみが移動し、ピストン１３に
はコイルスプリング１１ａの復元力（補助力）がドア２
の開く方向に作用する。

【００１６】尚、補助力設定機構５０の大きさに関して
は、必要とされる力の大きさやストローク量、或いは設
置スペース等に基づいて、ダイアフラム３２の面積やス
トローク量を決定する。また、ダイアフラム３２の面積
を大きくできない場合は、複数の真空容器３１を直列に
連結することにより大きな力を得ることができる。

【００１７】一方、前記実施例では、エンジン４の空気
吸入側で発生する負圧を利用したものを示したが、負圧
の代りにエンジン４の回転によって循環する油圧を用い
てもよい。即ち、図５は油圧を利用した例を示すもの
で、５０は油圧によって作動する補助力設定機構であ
る。

【００１８】この補助力設定機構５０は補助力発生機構
１０のスライドガイド１５に連結された油圧シリンダ５
１と、油圧シリンダ５１内に移動自在に収容され、補助
力発生機構１０のシリンダロッド１２に連結されたピス
トン５２と、油圧シリンダ５１に接続されたオイル管路
５３と、オイル管路５３の油を循環するポンプ５４と、
オイル管路５３の途中に設けられたオイルタンク５５と
から構成され、ポンプ５４はエンジン４に連結されたベ
ルト４ａによって駆動されるようになっている。オイル
管路５３はオイル流入側及び流出側をそれぞれピストン
５２の両側に接続され、流入側及び流出側管路には電磁
バルブ５３ａ，５３ｂが設けられている。オイル管路５
３の流入側における油圧シリンダ５１とポンプ５４との
間にはアキュムレータ５６が設けられ、アキュムレータ
５６の上流側には電磁バルブ５３ｃが設けられている。
また、アキュムレータ５６には、制御部４０に接続され
た圧力センサ５６ａが設けられている。

【００１９】以上のように構成された補助力設定機構５
０によれば、各電磁バルブ５３ａ，５３ｂ，５３ｃを制
御部４０によって操作して油圧シリンダ５１のピストン
５２を移動させることにより、補助力発生機構１０のシ
リンダ１１が移動し、前記実施例のように補助力発生機
構１０の補助力の付与方向及び大きさを設定することが
できる。

【００２０】また、モータードライブシリンダ等を使用
して各機構を電気的エネルギによって駆動させるように
すれば、バッテリーさえ充電状態であればエンジンの形
式，状態に関係なく常時作動させることができる。

【００２１】図６乃至図１１は本発明の第２の実施例を
示すもので、図６は車両に組み込まれた扉開閉補助装置
の斜視図、図７はその要部分解斜視図、図８はその部分
拡大斜視図であり、乗用車の車体、２はドア、３はドア
ヒンジ、６０は補助力発生機構、７０は補助力設定機
構、８０は伝達機構である。また、図示していないが各
機構を制御する制御部は前記第１の実施例と同等のもの
を用いるものとする。

【００２２】補助力発生機構６０はスプリングやエア等
の付勢手段（図示せず）を内部に圧縮状態で収容したシ
リンダ６１と、シリンダ６１のピストン（図示せず）に
連結されたピストンロッド６２とから構成され、シリン
ダ６１はその下端を回動自在に支持するブラケット６３
を介して車体１に固定されている。

【００２３】補助力設定機構７０は円弧状に形成された
スイングアーム７１と、スイングアーム７１に移動自在
に取付けられたスイングガイド７２とから構成され、ス
イングガイド７２にはピストンロッド６２の一端が連結
されている。スイングアーム７１は長さ方向中央に一側
方に延びる回転シャフト７１ａを有し、回転シャフト７
１ａは車体１に固定された軸受７３に支持されている。
軸受け７３はブラケット７３ａに一体に形成した軸受下
部７３ｂに軸受上部７３ｃがボルト７３ｄによって組付
けられ、軸受下部７３ｂと軸受上部７３ｃとの間に回転
シャフト７１ａが挟持されている。また、スイングアー
ム７１の側面には円弧に沿って延びる溝７１ｂ，７１ｃ
が形成され、円弧面には歯７１ｄが形成されている。ス
イングガイド７２はコ字状に形成されるとともに、その
中央部一端に形成した取付片７２ａにはモータ７４が取
付けられ、モータ７４の回転軸にはスイングアーム７１
の歯７１ｄに噛合するウォームギヤ７５が取付けられて
いる。また、スイングアーム７１、スイングガイド７２
及びピストンロッド６２の結合構造は図９に示すように
なっている。即ち、ピストンロッド６２の先端には幅方
向に延びる連結シャフト６２ａが設けられ、連結シャフ
ト６２ａの一端はスイングガイド７２の一片に設けた孔
７２ｂに回動自在に挿入されるとともに、その先端に抜
止用のＣリング７２ｃを嵌着されている。また、連結シ
ャフト６２ａの他端にはスイングアーム７１の一方の溝
７１ｂに嵌合するフランジ６２ｂが形成され、スイング
ガイド７２の他片内側にはスイングアーム７１の他方の
溝７１ｃに嵌合する突起７２ｄが形成されている。従っ
て、モータ７４の回転により、歯７１ｄがウォームギヤ
７５に送り出され、スイングガイド７２がスイングアー
ム７１の各溝７１ｂ，７１ｃに沿って移動するようにな
っている。尚、７６は溝７１ｂの一端に取付けられたス
トッパである。

【００２４】伝達機構８０は一端をドア２に固定された
リンク８１と、一端をリンク２１の他端に連結されたプ
ッシュプルロッド８２と、一端をプッシュプルロッド８
２の他端に連結されたロッキングアーム８３とから構成
され、ロッキングアーム８３は前記スイングアーム７１
に一体に設けられている。プッシュプルロッド８２は両
端球面ジョイントを有し、相手部材の回動に追従できる
ようになっている。

【００２５】ここで、図７、図１０及びず１１を参照し
て補助力発生機構６０及び補助力設定機構７０の動作に
ついて説明する。

【００２６】まず、車両が停止状態または数km/h以下で
走行していることが図示しない制御部によって判別さ
れ、更に車両がほぼ水平状態であると判定されると、図
７の実線で示すようにスイングガイド７２の位置がスイ
ングアーム７１の中央（スイングアーム７１の回転シャ
フト７１ａとピストンロッド６２の連結シャフト６２ａ
が一致する位置）に設定される。そして、ドア２を開閉
すると、スイングアーム７１は回転シャフト７１ａを中
心に揺動するが、ピストンロッド６２の連結シャフト６
２ａは揺動の中心に位置するため、スイングアーム７１
にはシリンダ６１の補助力は作用しない。

【００２７】次に、車両が傾斜状態にある場合は、制御
部によって補助力の付与方向と大きさが算定される。例
えば、補助力をドアの閉じる方向に付与する場合は、図
１０に示すように算定された補助力の大きさに応じた量
だけスイングガイド７２がスイングアーム７１の一端側
（ドア２側）に移動する。これにより、ドア２を開閉す
ると、スイングアーム７１が回転シャフト７１ａを中心
に揺動するとともに、スイングアーム７１にはシリンダ
６１の復元力（補助力）が回転シャフト７１ａを中心に
図中白抜矢印で示すようにドア２の閉じる方向に作用す
る。

【００２８】また、補助力をドア２の開く方向に付与す
る場合は、図１１に示すように算定された補助力の大き
さに応じた量だけスイングガイド７２がスイングアーム
７１の他端側（ドア２の反対側）に移動する。これによ
り、ドア２を開閉すると、スイングアーム７１が回転シ
ャフト７１ａを中心に揺動するとともに、スイングアー
ム７１にはシリンダ６１の復元力（補助力）が回転シャ
フト７１ａを中心に図中白抜矢印で示すようにドア２の
開く方向に作用する。

【００２９】また、図１２乃至図２２は伝達機構の変形
例を示すものである。即ち、図１２に示す伝達機構９０
はプッシュプルロッド９１にユニバーサルジョイントを
用いたものである。

【００３０】図１３に示す伝達機構１００は二本のプッ
シュプルロッド１０１をスライダークランク機構１０２
に組付けたものである。即ち、スライダークランク機構
１０２は略水平方向に移動するスライダ１０２ａを有
し、このスライダ１０２ａに各プッシュプルロッド１０
１の一端が連結されている。

【００３１】図１４乃至ず１６に示す伝達機構１１０は
プッシュプルロッド１１１をワットリンク機構１１２に
組付けたものである。即ち、ワットリンク機構１１２は
一端をドア２側に連結された第１リンク１１２ａと、一
端を車体１側に連結された第２リンク１１２ｂとを他端
側で連結してなり、第１リンク１１２ａの略中央にはプ
ッシュプルロッド１１１が連結されている。

【００３２】図１７乃至図１９に示す伝達機構１２０は
プッシュプルロッドの代りに歯車機構１２１を設けたも
のである。即ち、歯車機構１２１は大小計５つの歯車１
２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ，１２２ｅを有
し、一端側の歯車１２２ａにはドア２に固定された歯付
きのレバー１２３が噛合し、他端側の歯車１２２ｅには
補助力設定機構７０に連結されたかさ歯車１２４に噛合
している。

【００３３】図２０乃至図２２は補助力発生機構６０を
車体の上側に配置したものである。即ち、図２０に示す
伝達機構１３０では、プッシュプルロッド１３１の一端
はスイングアーム７１の一端に回動自在に連結され、プ
ッシュプルロッド１３１の他端は二組のワットリンク機
構１３２，１３３に組付けられている。即ち、一方のワ
ットリンク機構１３２は縦向きに配置された二本のリン
ク１３２ａ，１３２ｂを有し、他方のワットリンク機構
１３３は横向きに配置されたリンク１３３ａを有してい
る。そして、一方のワットリンク機構１３２はプッシュ
プルロッド１３１側に、他方のワットリンク機構１３３
はドア２側にそれぞれ連結されている。図２１に示す伝
達機構１４０は一つのワットリンク機構１４１を有し、
プッシュプルロッド１３１をドア２側に連結された第１
リンク１４１ａに組付けたものである。また、図２２に
はプッシュプルロッド１３１を車体１側に連結された第
２リンク１４１ｂに組付けたものを示す。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の扉開閉補
助装置によれば、扉に自然に開放または閉鎖しようとす
る力が作用していても、扉を常に水平状態と同様に開閉
させることのできるので、扉が急激に開いたり、完全に
閉まらず半ドアになるなどの不具合を生ずることがな
く、事故や怪我の発生を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す扉開閉補助装置の
概略構成図

【図２】扉開閉補助装置の斜視図

【図３】扉開閉補助装置の側面図

【図４】補助力発生機構及び補助力設定機構の動作説明
図

【図５】扉開閉補助装置の変形例を示す概略構成図

【図６】本発明の第２の実施例を示す扉開閉補助装置の
斜視図

【図７】扉開閉補助装置の側面図

【図８】扉開閉補助装置の要部分解斜視図

【図９】扉開閉補助装置の部分拡大斜視図

【図１０】補助力発生機構及び補助力設定機構の動作説
明図

【図１１】補助力発生機構及び補助力設定機構の動作説
明図

【図１２】伝達機構の変形例を示す斜視図

【図１３】伝達機構の変形例を示す斜視図

【図１４】伝達機構の変形例を示す斜視図

【図１５】伝達機構の動作説明図

【図１６】伝達機構の動作説明図

【図１７】伝達機構の変形例を示す斜視図

【図１８】伝達機構の動作説明図

【図１９】伝達機構の動作説明図

【図２０】伝達機構の変形例を示す斜視図

【図２１】伝達機構の変形例を示す斜視図

【図２２】伝達機構の変形例を示す斜視図

【符号の説明】

２…ドア、１０，６０…補助力発生機構、２０，５０，
７０…補助力設定機構、３０，８０，９０，１００，１
１０，１２０，１３０，１４０…伝達機構、４０…制御
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扉が自然に開放または閉鎖しようとする
   力に抵抗可能な補助力を発生する補助力発生機構と、 扉の開閉動作を補助力発生機構に伝達する伝達機構と、 扉が自然に開放または閉鎖しようとする力の方向及び大
   きさを判定する状態検出手段と、 状態検出手段の判定結果に基づいて補助力発生機構の補
   助力の方向及び大きさを設定する補助力設定機構とを備
   えたことを特徴とする扉開閉補助装置。