JPH07290962A - 開閉扉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広い温度範囲で、扉を開くとき、あるいは閉
じるときに重くならないようにする。 【構成】 上部に取付けられたヒンジの軸まわりに回動
して開閉する扉本体の重量を支持するダンパ手段を備
え、扉本体にその重心位置を変更できる可動おもりを取
付け、電動手段によりこの可動おもりを開扉状態でその
重心位置がヒンジに近づき、閉扉状態でその重心位置が
ヒンジから遠ざかるように移動させる。 【効果】 温度が高くなったときに扉が重くならないよ
うにすることができ、温度が低くなってもダンパ手段に
より扉を支持することができるので、ダンパ手段を小型
にするとともに、配置スペースを小さくすることが可能
となり、さらに積荷空間の自由度を大きくすることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の上下開閉扉と
して利用する。本発明は、自動車の後部に取付けられる
扉に利用するに適する。本発明は、トランクあるいは荷
物室の荷物を積み下ろしするための開閉扉として利用す
るに適する。

【０００２】

【従来の技術】ワンボックス・カーその他自動車の後部
車体上部に取付けられたヒンジの軸まわりに回動し手操
作により上下に開閉される扉には、扉本体を支持する腕
木が設けられ、その腕木にはダンパ手段が組み込まれて
いる。ダンパ手段はうずまきバネによっても実現できる
が、多くは気体または液体を充填したシリンダ構造のも
のが利用されている。

【０００３】この構造では、扉が全開状態になったとき
にそのばね力により扉の重量を支持して、人が手を離し
ても扉が降りてくることがないような構造になってい
る。すなわち、人が扉を開くときには扉本体を途中まで
手で持ち上げると、ダンパ手段のばね力が作用して自動
的に扉が全開位置に達する。また、扉を閉じるときには
そのダンパ手段のばね力に抗して扉を引下げ全閉ロック
位置まで押しつける。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構造は便利な構造
であり広く用いられているが、ダンパ手段とくに流体ダ
ンパはその温度によりそのばね力が変わる欠点がある。
一般にダンパ手段は温度が低くなるとばね力が弱くな
る。したがって、温度のきわめて低い状態でも扉本体の
重量を十分に支えることができるように設計される。そ
うすると、温度が高いときにはばね力が強くなっている
ので、扉を閉じようとするときに大きい力が要ることに
なり、利用者にとっては扉が重くて閉まりにくいという
ことになる。

【０００５】設計ではこの調和をとるようにばね力が設
定されるが、使用温度範囲を−３０℃から＋４０℃まで
とると、その全温度範囲で上記の動作を有効に作用させ
ることは困難になる。従来技術では広い温度範囲で特性
を満足させるためには、流体ダンパそのものを大型のも
のにして温度が低い状態でも大きいばね力が得られるよ
うな設計が採られている。したがって、ダンパ手段のた
めに大きい配置スペースを必要とすることになり、積荷
空間に制約を与えることになる。

【０００６】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、温度が高いときにも扉が重くなることがなく、
温度が低いときにもダンパ手段により扉を支えることが
できるような開閉扉を提供することを目的とする。本発
明は、広い温度範囲で扉が全開時にダンパ手段により支
えられ、閉じるときに重くなることがない開閉扉を提供
することを目的とする。本発明はダンパ手段を小型にし
配置スペースを小さくし積荷空間の自由度を大きくする
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動車の後部
に取付けられ、温度変化に影響されることなく小さな力
で開閉することができる扉に関するもので、上部に取付
けられたヒンジの軸まわりに回動して開閉する扉本体
と、全開時にその扉本体の重量を支持するダンパ手段と
を備えた開閉扉において、前記扉本体にその重心位置を
変更できる可動おもりが取付けられ、開扉状態でその重
心位置が前記ヒンジに近づき閉扉状態でその重心位置が
前記ヒンジから遠ざかるように前記可動おもりを移動さ
せる電動手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】前記電動手段は、前記おもりを駆動する電
動機と、扉が全開状態にあることを検出する第一検出手
段と、扉が全閉状態にあることを検出する第二検出手段
と、この第一検出手段が全開状態から非全開状態に移行
したときに前記おもりを前記ヒンジから遠い方向に移動
させ前記第二検出手段が全閉状態から非全閉状態に移行
したときに前記おもりを前記ヒンジに近い方向に移動さ
せるように前記電動機に供給する電流を制御する制御手
段とを含むことが望ましく、前記第一検出手段および前
記第二検出手段はそれぞれ開閉スイッチを用いることが
できる。

【０００９】

【作用】扉が全開状態から非全開状態に移行したときに
は、可動おもりがヒンジから遠い方向に移動するように
電動機を駆動する。この可動おもりの移動によってヒン
ジとの扉重心との距離が大きくなり、扉を閉じるに要す
る力を小さくする。また、扉が全閉状態から非全閉状態
に移行したときには、可動おもりがヒンジに近い方向に
移動するように電動機を駆動する。可動おもりがヒンジ
側に近づくに伴って扉を開けるに要する力を小さくす
る。

【００１０】これにより、広い温度範囲で、扉を開く操
作、あるいは扉を閉める操作を小さな力で行うことがで
き、したがって大きなダンパ手段が不要となり、配置ス
ペースを小さくして積荷空間の自由度を大きくすること
ができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の回路構成を示す図、図２は本
発明実施例の構成を示す側面図、図３は本発明実施例の
構成を示す一部破断背面図、図４は本発明実施例におけ
る可動おもりおよび電動手段の構成を示す斜視図であ
る。

【００１２】本発明実施例は、上部に取付けられたヒン
ジ１の軸まわりに回動して開閉する扉本体２と、全開時
にその扉本体２の重量を支持するダンパ手段３とを備
え、さらに、本発明の特徴として、扉本体２にその重心
位置を変更できる可動おもり４が取付けられ、開扉状態
でその重心位置がヒンジ１に近づき、閉扉状態でその重
心位置がヒンジ１から遠ざかるように可動おもり４を移
動させる電動手段５を備える。

【００１３】電動手段５は、可動おもり４を駆動する電
動機６と、扉本体２が全開状態にあることを検出する第
一検出手段７と、扉本体２が全閉状態にあることを検出
する第二検出手段８と、この第一検出手段７が全開状態
から非全開状態に移行したときに可動おもり４をヒンジ
１から遠い方向に移動させ、第二検出手段８が全閉状態
から非全閉状態に移行したときに可動おもり４をヒンジ
１に近い方向に移動させるように電動機６に供給する電
流を制御する制御手段９とを含む。この制御手段９には
メモリ１０が接続される。

【００１４】第一検出手段７および第二検出手段８はそ
れぞれ開閉スイッチにより構成される。また、電動機６
には、図４に示すように、可動おもり４およびガイドプ
レート１１が固定され、その回転軸にはピニオン１２が
直結される。ガイドプレート１１は２本のガイドレール
１３に上下に摺動自在に係合され、ピニオン１２は一方
のガイドレール１３に沿って配置されたラック１４に噛
合され、電動機６の正転または逆転により上昇または下
降動作を行う。

【００１５】さらに、ガイドレール１３の上端部には電
動機６が上昇端に達したときに電流の供給を遮断する第
一リミットスイッチ１５が設けられ、その下端部には電
動機６が下降端に達したときに電流の供給を遮断する第
二リミットスイッチ１６が設けられる。

【００１６】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。図５は本発明実施例における
制御手段の制御動作の流れを示す流れ図、図６（ａ）は
本発明実施例における可動おもりが上昇端に達したとき
の状態を示す図、（ｂ）は可動おもりが下降端に達した
ときの状態を示す図、図７は扉開閉に要する操作力を示
す図である。

【００１７】扉本体２が全開状態から閉じる方向に移動
すると、開閉スイッチで構成された第一検出手段７がＯ
ＦＦ状態となって全開状態から非全開状態になったこと
を検出し、その検出出力が制御手段９に出力される。こ
のとき可動おもり４は図６（ａ）に示すように上昇端に
あり、ヒンジ１の中心Ｐ₀ に対し扉本体２の重心位置Ｐ
₁ は短い距離Ｌ₁ にある。

【００１８】第一検出手段７からの検出出力を受けた制
御手段９は、電動機６に負電流を供給し可動おもり４を
下降させる方向に駆動する。電動機６の駆動に伴って、
図４に示すように、その回転軸に直結されラック１４に
噛合されているピニオン１２が回転し、電動機６および
この電動機６に取付けられている可動おもり４を下降さ
せる。この下降動作は電動機６に固定されたガイドプレ
ート１１が係合しているガイドレール１３に沿って行わ
れ、電動機６が第二リミットスイッチ１６に当接したと
きに電流の供給が遮断され下降動作は停止される。

【００１９】このように、扉本体２を閉じようとしたと
きに、可動おもり４が図６（ｂ）に示すように下降端に
移動するので、ヒンジ１の中心と扉本体２の重心位置Ｐ
₂ との距離Ｌ₂ が長くなる。そのために、扉本体２を引
き下ろすために要する力は、図７に示すように、従来は
ａ₁ の位置に達するまで大きな力（破線ハッチング部
分）を加えなければならなかったものが、ａ₂ の距離
（ａ₁ ＞ａ₂ ）までに小さな力（実線ハッチング部分）
を加えるだけで扉本体２を全閉状態にすることができ
る。可動おもり４が下降端に達する前に扉本体２が強制
的に閉じられても遅れた状態で同様の動作が行われる。

【００２０】扉本体２が全閉状態になると、開閉スイッ
チで構成された第二検出手段８がＯＦＦ状態となって全
閉状態を検出し、その検出出力が制御手段９に出力され
る。制御手段９は電動機６に正電流を供給し可動おもり
４を上昇させる。この上昇動作は電動機６の回転方向が
異なるだけで、下降動作と同様にピニオン１２がラック
１４上を回転し、ガイドプレート１１がガイドレール１
３に沿って移動することによって行われる。電動機６が
可動おもりを上昇端まで上昇させると、第一リミットス
イッチ１５に当接して電流供給回路がＯＦＦ状態となり
電動機６の駆動が停止される。このとき第二検出手段８
はＯＦＦ状態となる。

【００２１】扉本体２が開扉動作により全閉状態から非
全閉状態に移行すると、第二検出手段８がＯＮ状態とな
りその検出出力が制御手段９に出力され、さらに、扉本
体２が全開状態になったときに、第一検出手段７がＯＮ
状態となってその検出出力が制御手段９に出力される。
この開扉動作が行われているときは、すでに可動おもり
４が上昇端にあるので、制御手段９による制御動作は行
われないが、可動おもり４が図６（ａ）に示すように上
昇端にあることから、ヒンジ１と扉本体２の重心位置Ｐ
₁ と距離Ｌ₁ が短くなっているために、開扉に要する人
為的に必要とする力は図７に示すように、従来はｂ₁ の
距離に達するまでに大きな力（破線ハッチング部分）を
加えなければならなかったものが、ｂ₂ の距離（ｂ₁ ＞
ｂ₂ ）までに小さな力（実線ハッチング部分）を加える
だけで扉本体２を全開状態にすることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、広
い温度範囲で、扉を開くとき、あるいは閉じるときに重
くならないようにすることができ、これによりダンパ手
段を小型にするとともに、配置スペースを小さくするこ
とが可能となり、積荷空間の自由度を大きくすることが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の回路構成を示す図。

【図２】本発明実施例の構成を示す側面図。

【図３】本発明実施例の構成を示す背面図。

【図４】本発明実施例における可動おもりおよび電動手
段の構成を示す斜視図。

【図５】本発明実施例における制御手段の制御動作の流
れを示す流れ図。

【図６】（ａ）は本発明実施例における可動おもりが上
昇端に達したときの状態を示す図、（ｂ）は可動おもり
が下降端に達したときの状態を示す図。

【図７】扉開閉に要する操作力を示す図。

【符号の説明】

１ ヒンジ ２ 扉本体 ３ ダンパ手段 ４ 可動おもり ５ 電動手段 ６ 電動機 ７ 第一検出手段 ８ 第二検出手段 ９ 制御手段 １０ メモリ １１ ガイドプレート １２ ピニオン １３ ガイドレール １４ ラック １５ 第一リミットスイッチ １６ 第二リミットスイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に取付けられたヒンジの軸まわりに
   回動して開閉する扉本体と、全開時にその扉本体の重量
   を支持するダンパ手段とを備えた開閉扉において、 前記扉本体にその重心位置を変更できる可動おもりが取
   付けられ、開扉状態でその重心位置が前記ヒンジに近づ
   き閉扉状態でその重心位置が前記ヒンジから遠ざかるよ
   うに前記可動おもりを移動させる電動手段を備えたこと
   を特徴とする開閉扉。
2. 【請求項２】 前記電動手段は、前記おもりを駆動する
   電動機と、扉が全開状態にあることを検出する第一検出
   手段と、扉が全閉状態にあることを検出する第二検出手
   段と、この第一検出手段が全開状態から非全開状態に移
   行したときに前記おもりを前記ヒンジから遠い方向に移
   動させ前記第二検出手段が全閉状態から非全閉状態に移
   行したときに前記おもりを前記ヒンジに近い方向に移動
   させるように前記電動機に供給する電流を制御する制御
   手段とを含む請求項１記載の開閉扉。
3. 【請求項３】 前記第一検出手段および前記第二検出手
   段はそれぞれ開閉スイッチである請求項２記載の開閉
   扉。