JPH10292721A - 自動車のドアとドア用トーションバースプリングとの連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドアの車体への枢着点を可及的に後方へもた
らすこと。 【解決手段】 自動車のドアとトーションバースプリン
グとの連結構造は、トーションバースプリング（２２）
の中間部分を回転可能に支持するブラケット（２４）
と、ブラケットに第１の枢着点（４４）回りを揺動可能
に連結されたアーム（２６）と、アームに第２の枢着点
（４６）回りを揺動可能に連結され、ドアが開くときト
ーションバースプリングから押付け力を受けるように形
成されたリンク（２８）とを備える。トーションバース
プリングがリンクと接触する部分（３５）の中心位置
は、車体の側面視において、ドアが全閉位置にあるとき
の第１の枢着点と第２の枢着点とを結ぶ仮想線に対し
て、ドアが全閉位置から回転するときにアームが進行す
る側とは反対側に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車のドアとこの
ドア用トーションバースプリングとの連結構造に関し、
特に、自動車のバックドアと、バックドアの開放を容易
にするためのバックドア用トーションバースプリングと
を連結するのに適する連結構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車体に取り付けられ、トーションバース
プリングの中間部分を軸線の回りに回転可能に支持する
ブラケットと、ラッゲージドアに取り付けられ、前記ブ
ラケットに揺動可能に連結されたアームと、このアーム
に揺動可能に連結され、前記トーションバースプリング
からばね力を受けるリンクとを備えるトーションバース
プリングの取付構造が提案されている（実開平1-112284
号公報）。この取付構造では、ラッゲージドアを閉じる
とき、前記アームが揺動し、この揺動につれてリンクが
揺動しながら変位し、トーションバースプリングにねじ
り力を与える。このねじり力は、その後、ラッゲージド
アを開けるとき、ラッゲージドアの重量を負担する。

【０００３】前記提案に係る取付構造は、トーションバ
ースプリングをラッゲージドアに連結するのに適する。
ところが、前記取付構造によってトーションバースプリ
ングをバックドアに連結し、バックドアを開放する際の
重量をトーションバースプリングに負担させようとする
と、次のような問題が生ずる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図６に示すように、バ
ックドア１０に取り付けられたアーム１１が枢着点１２
の回りを揺動してドア用開口１３を開放できるために
は、アーム１１は枢着点１２を中心とする半径r の円弧
形状に形成されていなればならない。このアーム１１は
車室に露出して車室の空間を狭めるため、可及的に小さ
いことが好ましい。図から明らかであるように、アーム
１１の枢着点１２をルーフ１４と開口１３の周縁部分１
５との仕切りに近づけるほど、アーム１１を小さくする
ことができる。

【０００５】ところが、前記取付構造では、トーション
バースプリング１６の中間部分１７がアーム１１の枢着
点１２から後方へ距離Ｌをおいて位置するため、枢着点
１２を後方へ移すことが限られている。そこで、トーシ
ョンバースプリング１６の中間部分１７を前方へ移すと
共に、アーム１１に揺動可能に連結されたリンク１８と
トーションバースプリング１６との接触部１９を前方へ
移し、前記距離L を小さくすることが考えられる。

【０００６】図６に示した構造では、リンク１８は、バ
ックドア１０を開けるとき、トーションバースプリング
１６から引っ張り力を受けるように形成されており、実
線で示したバックドアの全閉位置から仮想線で示したバ
ックドアの全開位置まで角度α回転する。この角度α
は、アーム１１の揺動角度βやトーションバースプリン
グ１６の揺動角度γと比べて小さい。したがって、トー
ションバースプリング１６とリンク１８とによるリンク
機構は、アーム及びトーションバースプリングの揺動角
度より小さい角度範囲内で成立するように長さや位置を
定めなければならないため、その長さや位置の正確な決
定が困難である。その結果、バックドアの十分な開放角
度が得られなかったり、トーションバースプリングの最
適な補助力が得られなかったりするおそれがある。

【０００７】本発明は、ドアの車体への枢着点を可及的
に後方へもたらすことができる、自動車のドアとドア用
トーションバースプリングとの連結構造を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動車のドア
と、車体の幅方向へ配置され、一方の端部で車体に固定
されるトーションバースプリングとの連結構造であっ
て、前記車体に取り付けられ、前記トーションバースプ
リングの中間部分を軸線の回りに回転可能に支持するブ
ラケットと、前記ドアに取り付けられ、前記ブラケット
に第１の枢着点回りを揺動可能に連結されたアームと、
このアームに第２の枢着点回りを揺動可能に連結され、
前記トーションバースプリングの他方の端部と接触する
リンクとを備える。前記トーションバースプリングが前
記リンクと接触する部分の中心は、車体の側面視におい
て、前記ドアが全閉位置にあるときの前記第１の枢着点
と前記第２の枢着点とを結ぶ仮想線に対して、前記ドア
が全閉位置から回転するときに前記アームが進行する側
とは反対側に位置するように定められている。

【０００９】

【作用及び効果】２本のトーションバースプリングが車
体の中心を通って前後方向へ伸びる中心軸線を含む鉛直
仮想面に対して実質的に対称に配置され、各トーション
バースプリングがドアの各側部のアームに関わる。トー
ションバースプリングは、一方の端部が車体に固定さ
れ、中間部分がブラケットで回転可能に支持されている
ため、リンクとの接触部から荷重を受けると、中間部分
でねじられ、ばね力を蓄える。トーションバースプリン
グに蓄えられたばね力は、ドアを開けるときドア重量を
負担し、ドアの開放を容易にする。リンクは、ドアが全
閉位置から全開位置まで変位するとき、アーム及びトー
ションバースプリングの揺動角度より大きな角度回転す
る。

【００１０】トーションバースプリングがリンクと接触
する部分の中心が、ドアが全閉位置にあるときの第１の
枢着点と第２の枢着点とを結ぶ仮想線に対して、ドアが
全閉位置から揺動するときにアームが進行する側とは反
対側に位置し、トーションバースプリングの中間部分か
ら常に一定距離に保たれることから、アームが第１の枢
着点の回りを揺動すると、リンクは第２の枢着点の回り
をアームと同じ向きに揺動する。たとえば、アームが第
１の枢着点の回りを側面視において反時計方向へ揺動す
ると、リンクが第２の枢着点の回りを側面視において反
時計方向へ揺動する。その結果、ドアが全開した状態で
は、リンクはアームやトーションバースプリングと比べ
て大きな角度回転することとなる。これに対して、図６
では、リンクはアームとは逆向きに揺動しており、その
回転角度はアームやトーションバースプリングの回転角
度より小さくなっている。このように、リンクが大きな
角度回転するため、トーションバースプリングとリンク
とによるリンク機構を容易に成立させることができる。

【００１１】前述のように、リンクの揺動角度がアーム
及びトーションバースプリングの揺動角度より大きくな
ったため、リンクとトーションバースプリングとによる
リンク機構の成立の自由度が大幅に高くなった。その結
果、トーションバースプリングの中間部分の軸線位置
と、トーションバースプリングがリンクと接触する部分
の中心位置とは、ドアが全閉位置から全開位置まで変位
するとき、第１の枢着点から第２の枢着点に至るアーム
部分が前記変位に伴って描く側面視の輪郭内に実質的に
入るように定めることが可能となった。これによって、
ドアの開閉のための、いわゆるヒンジ構造を小型化する
ことができる。ドアの開閉のためには第１の枢着点から
第２の枢着点に至るアーム部分が描く輪郭を若干上回る
空間があればよいこととなり、特に、ドアがバックドア
である場合、車室内に突出するヒンジ構造が小さくなる
ことから、車室を効率的に活用できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】車体の幅方向へ配置され、一方の
端部で車体に固定されるトーションバースプリングは、
６〜９ の丸鋼材によって形成することができる。トー
ションバースプリングと連結されるドアは、バックドア
又はラッゲージドアである。このドアにアームを取り付
け、アームを車体に取り付けたブラケットに揺動可能に
連結する。リンクがアームに揺動可能に連結される。ト
ーションバースプリングは、一方の端部と他方の端部と
の間の部分、すなわち中間部分をブラケットによって回
転可能に支持される。２本のトーションバースプリング
を車体の中心を通って前後方向へ伸びる中心軸線を含む
鉛直仮想面に対して実質的に対称に配置する。

【００１３】前記ブラケットから伸びている前記トーシ
ョンバースプリングの他方の端部は、L 字状又はコ字状
に曲げられる。他方の端部がL 字状に曲げられる場合、
その先端は、車体の幅方向の内方に向けて曲げられるこ
とが好ましいが、外方へ向けて曲げることもできる。ト
ーションバースプリングの他方の端部の、曲げられた箇
所から先端までの部分がリンクと接触する接触部とな
る。

【００１４】アームに揺動可能に連結されたリンクは、
その一方の端部でアームに連結され、他方の端部に切欠
きを有することができる。この切欠き内にトーションバ
ースプリングの他方の端部を受け入れ、リンクはトーシ
ョンバースプリングの他方の端部と接触する。

【００１５】

【実施例】自動車のドア２０とトーションバースプリン
グ２２との連結構造は、側面状態を示す図１、斜視状態
を示す図２、使用時の斜視状態を示す図３を参照する
と、ブラケット２４と、アーム２６と、リンク２８とを
備える。２本のトーションバースプリング２２が、車体
の前後方向へ伸びる中心軸線を含む鉛直仮想面に対して
実質的に対称に配置され、車体の幅方向へ交差して伸び
ている。２つのブラケット２４が車体の左右の側部にそ
れぞれ配置され、車体に取り付けられている。トーショ
ンバースプリング２２の一方の端部３０は、図１及び図
７に示すように、平面形状がコ字状を呈するように曲げ
られている。１つのトーションバースプリング２２の端
部３０が左側にあるブラケット２４の当接部３２に当て
られ、この１つのトーションバースプリング２２の他方
の端部３１は、右側にあるブラケット２４に向けて伸び
ている。さらに、別のトーションバースプリング２２の
一方の端部３０が右側にあるブラケット２４の当接部３
２に当てられ、この別のトーションバースプリング２２
の他方の端部３１は、左側にあるブラケット２４に向け
て伸びている。なお、図示のドア２０はバックドアであ
る。

【００１６】ブラケット２４はトーションバースプリン
グ２２の中間部分３３を回転可能に支持するもので、車
体のルーフ３６に取り付けられている。ブラケット２４
は、ボルトとナットとの締め付けによって、又は溶接に
よってルーフ３６に取り付けることができる。図示の実
施例では、ブラケット２４は板材を絞り加工して形成さ
れており、車体の幅方向に間隔をおいた一対の支持部３
８と、一方の支持部３８から車体の幅方向の外方へ向け
て張り出された脚部３９と、支持部３８及び脚部３９の
前方に配置された脚部４０とを一体に有する。ブラケッ
ト２４は、各脚部３９，４０に開けた貫通孔４１にボル
ト（図示せず）を通し、このボルトをルーフ３６に取り
付けたナット（図示せず）にねじ込んでルーフ３６に取
り付けられている。ブラケット２４の各支持部３８には
トーションバースプリング２２の中間部分３３を受け入
れる切欠き４２，４３が設けられている。

【００１７】図示の実施例では、ブラケットの切欠き４
２，４３は、それぞれの軸線Ａ，Ｂが交差するように切
り欠かれている。すなわち、一対の支持部３８のうち外
方に位置するもの（図１の手前側）の切欠き４２は、軸
線A が鉛直となるように支持部３８の下側から上方へ向
けて切り欠かれているのに対し、切欠き４３は、軸線B
が斜めとなるように支持部３８の下側から斜め上方、か
つ、前方へ向けて切り欠かれている。切欠き４２，４３
の軸線が交差するように切欠き４２，４３を形成したの
は、後述するようにリンク２８の揺動角度が大きいた
め、リンク２８の変位位置によっては、リンク２８から
トーションバースプリング２２に加わる反力がトーショ
ンバースプリング２２の中間部分３３を切欠きから外れ
させるように働くことがあり、この外れを防止するため
である。

【００１８】アーム２６はドア２０の各側部においてド
ア２０に取り付けられている。ブラケット２４の一対の
支持部３８間の中空部分にアーム２６を差し込み、ピン
４４をアーム２６とブラケット２４とに通してかしめ、
アーム２６はブラケット２４に揺動可能に取り付けられ
ている。ピン４４の中心は第１の枢着点である。図示の
実施例では、アーム２６は、板材を溝状に折り曲げて形
成されており、大きな剛性を有する。また、アーム２６
のピン４４の周りに位置する部分は、ドアが開くときに
アーム２６と車体とが干渉しないように、ほぼS 字状に
曲げられている。

【００１９】リンク２８は、ピン４６によってアーム２
６に揺動可能に連結されている。ピン４６の中心は第２
の枢着点である。リンク２８はピン４６とは反対側の端
部に切欠き４７を有する。この切欠き４７はトーション
バースプリング２２を受け入れる。リンク２８のアーム
２６への取付位置は、ドア２０の全閉位置から全開位置
までアーム２６が揺動するとき、リンク２８が常にトー
ションバースプリング２２と係わっており、かつ、ドア
２０が開放するとき、リンク２８がトーションバースプ
リング２２から押付け力を受けるように定める。

【００２０】ブラケット２４から伸びているトーション
バースプリング２２の他方の端部３１はL 字状を呈して
おり、折り曲げ部３４で車体の幅方向の内方へ向けて曲
げられている。折り曲げ部３４から先の部分は接触部３
５となっている。一方、リンク２８はアーム２６より車
体の幅方向の外方に配置され、トーションバースプリン
グ２２の接触部３５がリンク２８の切欠き４７内に入
り、リンク２８と接触している。

【００２１】トーションバースプリング２２がリンク２
８と接触する部分の中心は、図１に示す車体の側面視に
おいて、ドア２０が全閉位置にあるときの第１の枢着点
４４と第２の枢着点４６とを結ぶ仮想線に対して、ドア
２０が全閉位置から回転するときにアーム２６が進行す
る側とは反対側に位置するように定められている。い
ま、アーム２６がピン４４を中心として揺動すると、リ
ンク２８及びトーションバースプリング２２もまた揺動
するが、それぞれの揺動範囲は、実線で示した位置から
仮想線で示した位置までである。図１に示すように、リ
ンク２８の揺動角度δがアーム２６の揺動角度βや、ト
ーションバースプリング２２の揺動角度γと比べて大き
く、位置決めの自由度が高いことが分かる。

【００２２】次に、本発明に係る連結構造の作用及び効
果を図面を参照して説明する。まず、２本のトーション
バースプリング２２を図３に示すように、車体の中心を
通って前後方向へ伸びる中心軸線を含む鉛直仮想面に対
して実質的に対称に配置し、各トーションバースプリン
グ２２をドアの各側部のアーム２６に係わらせる。

【００２３】トーションバースプリング２２は、一方の
端部３０が車体に固定され、中間部分３３がブラケット
２４で回転可能に支持されている結果、ドア２０を閉じ
るときのアーム２６の変位につれてリンク２８が移動
し、トーションバースプリング２２の他方の端部３１
は、リンク２８との接触部３５から荷重を受ける。この
荷重は、中間部分３３から折り曲げ部３４までの距離を
モーメントアームとしてトーションバースプリング２２
にモーメントを働かせる。その結果、図１の実線で示す
ようにドア２０を閉じたとき、トーションバースプリン
グの中間部分３３がねじられ、復元力を発生する。この
復元力は、仮想線で示すようにドア２０を開ける際、ド
ア重量を負担し、ドア２０の開放を容易にする。

【００２４】ドア２０を図１において反時計方向へ揺動
させて開放する際、リンク２８がトーションバースプリ
ング２２から押付け力を受けることと、トーションバー
スプリング２２がリンク２８と接触する部分の中心が、
アーム２６が進行する側とは枢着点４４，４６を結ぶ仮
想線に対して反対側に位置することと、リンク２８の揺
動がアーム２６及びトーションバースプリング２２によ
って拘束されていることから、リンク２８は、図１にお
いてピン４６を中心として反時計方向へ回転する。ちな
みに、右のブラケット２４に係わっているリンク２８を
右の側面から見た場合、このリンク２８は時計方向へ回
転する。

【００２５】いま、図４に示すように、アームの回転中
心である第１の枢着点をＨ、リンクの回転中心である第
２の枢着点をL 、トーションバースプリングの中間部分
の軸線をＴ、リンクがトーションバースプリングと接触
する部分の軸線をＫ、第１の枢着点からトーションバー
スプリングの中間部分の軸線までの距離をa 、アームの
長さをb 、リンクの第２の枢着点から接触部分の軸線ま
での距離をｃ、トーションバースプリングの中間部分の
軸線から接触部分の軸線までの距離をd とすると、リン
クは図４のＫＬの軌跡を描いて変位する。これに対し
て、図６の連結構造では、リンクは図５のＫＬの軌跡を
描いて変位していた。図４及び図５から明らかであるよ
うに、本発明によれば、トーションバースプリングの中
間部分の軸線Ｔを前方へ移動させことができ、さらに、
トーションバースプリングとリンクとの接触部分の軸線
Ｋを前方へ移動させることができる。その結果、アーム
の回転中心である第１の枢着点Ｈの後方に必要とされる
空間が大幅に減少している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車のドアとドア用トーション
バースプリングとの連結構造の実施例を示す左側面図で
ある。

【図２】図１に示した連結構造の斜視図である。

【図３】トーションバースプリングの使用状態を示す斜
視図である。

【図４】本発明に係る自動車のドアとドア用トーション
バースプリングとの連結構造の作用を示す模式図であ
る。

【図５】従来の連結構造をバックドアに適用した場合に
得られる連結構造の作用を示す模式図である。

【図６】従来の連結構造をバックドアに適用した場合に
得られる連結構造の左側面図である。

【符号の説明】

２０ ドア ２２ トーションバースプリング ２４ ブラケット ２６ アーム ２７ 中間部分 ２８ リンク ３０ 一方の端部 ３１ 他方の端部 ３３ 中間部分 ３５ 接触部分 ３８ 支持部 ４２、４３ 切欠き

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳 和秀 岐阜県大垣市久徳町100番地 太平洋工業 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車のドアと、車体の幅方向へ配置さ
   れ、一方の端部で車体に固定されるトーションバースプ
   リングとの連結構造であって、前記車体に取り付けら
   れ、前記トーションバースプリングの中間部分を軸線の
   回りに回転可能に支持するブラケットと、前記ドアに取
   り付けられ、前記ブラケットに第１の枢着点回りを揺動
   可能に連結されたアームと、このアームに第２の枢着点
   回りを揺動可能に連結され、前記トーションバースプリ
   ングの他方の端部と接触するリンクとを備え、前記トー
   ションバースプリングが前記リンクと接触する部分の中
   心は、車体の側面視において、前記ドアが全閉位置にあ
   るときの前記第１の枢着点と前記第２の枢着点とを結ぶ
   仮想線に対して、前記ドアが全閉位置から回転するとき
   に前記アームが進行する側とは反対側に位置するように
   定められた、自動車のドアとドア用トーションバースプ
   リングとの連結構造。