JPS6257524B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車のドアを開閉し、ボデーに連結
支持する機構に関するもので、特に一端をボデー
に、他端をドアに連結した２段アームを有する自
動車用ドア開閉機構に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、一般に使用される自動車用ドアはその前
縁付近に鉛直方向の蝶番部を設け、この蝶番部で
回動して開閉する方式が最も多く、その他にいわ
ゆるバン等では天井や床部、側壁にスライドレー
ルを設け、ドアまたはその延長部に枢着したアー
ムの先端に取り付けたローラーをこのスライドレ
ールによりガイドしながら摺動させる型式のスラ
イドドアも使用されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上記従来の自動車用ドアのうち、前
者は構造が簡単かつ堅牢で、しかも安価である反
面、十分な開度を得るためには側方に大きな空間
を必要とし、自動車の側方空間が狭い場所や駐車
場等では十分に開放できず、無理に開放しようと
すればドアが障害物にぶつかつて傷がつく恐れが
ある等の欠点があつた。 また、後者は、開放のために側方空間をほとん
ど必要とせず、前者のような欠点はないものの、
たとえば乗用車のように厚い構造のドアを用いて
いる場合にはそのようなスライドドア型にするこ
とは困難であつた。 本発明は上記従来技術の欠点を解消するために
なされたもので、側方に大きな空間を要すること
なく、理想的な運動軌跡に沿つて円滑に開閉で
き、しかも乗用車も含めてあらゆる種類の自動車
に適用でき、スリツト等の外観上の不都合も必要
としない自動車用ドア開閉機構を提供することを
目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の自動車用
ドア開閉機構は、一端を自動車のボデーに、他端
をドアに枢着した２段アームを有し、ボデー、２
段アームの第１アーム、２段アームの第２アー
ム、ドアのいずれかの１要素内に、剛球、この剛
球を一定軌跡内に案内保持する案内保持部、およ
びこの剛球を挾む両側に位置し円筒面上にこの剛
球の嵌合するカム溝を有する２つの円筒カムを設
け、前記ボデー又はドアのいずれかと、２段アー
ムの第１アームと、２段アームの第２アームとの
うちの１要素を除く２要素の一方を２つの円筒カ
ムの一方と、他方を２つの円筒カムの他方と連繋
作動せしめるように構成したものである。また、
本発明は、剛球案内保持部が一方の円筒カムと同
心に遊嵌する筒状部材にスリツトを有するもの
で、他方の円筒カムも前記円筒カムと同心に剛球
案内保持部の外側に遊嵌する筒状で内面にカム溝
を有する形状としたこと、２個の剛球を有し、そ
れぞれの剛球を保持し、連動してそれぞれの剛球
を一定軌跡内に案内する案内保持部を有し、それ
ぞれの剛球に周面のカム溝が嵌合する位置に軸心
がほぼ平行な２つの回転体からなるカムを設けた
こと、ボデーとドアを２段アームの第１アームと
第２アームの連結軸上に遊嵌するアイドルギヤま
たはアイドルスプロケツトホイールを介してギヤ
またはチエインにより連繋作動させるようにした
ことを夫々望ましい構成とするものである。 〔作 用〕 かかる構成においては、ボデー、第１アーム、
第２アームの相互の関係が、一要素内に設けら
れ、一定軌跡内に保持される剛球のその軌跡上の
位置を介して２つの円筒カムによつて２つの所要
の回転角が関係づけられる。したがつて、ドアの
運動軌跡を任意に与えることができ、しかもコン
パクトにして集中した機構の中でドアの運動軌跡
と方向の拘束と重量支持の機能をもたせることが
可能となる。このため設計上他に及ぼす悪影響、
特に必要スペースの分散を避けることができ、ま
た製作も極めて容易な構造が得られる。しかも、
ドアが開閉するために必要な自動車の側方空間は
人間が通れる最小限度だけあればドアの全開が可
能となり、駐車場、車庫その他狭い場所において
乗降が非常に容易となる。 〔実施例〕 以下、本発明を添付図面に示す実施例に即して
さらに説明する。 第１図は本発明に係る自動車用ドア開閉機構の
一実施例を適用したドア全体の平面図を示し、ボ
デー１より突出するヒンジ２にピン３で前端を枢
着された２段アームの第１アーム４、第１アーム
４にピン５で連結された２段アームの第２アーム
６、第２アーム６の後端でピン７により枢着され
たドア８よりなる。 ドアの理想とする運動軌跡を考えた場合、例え
ば図示のピン７中心の軌跡を側方へ向う短い直線
９、次いで側方から前方へ回り込む円弧９′、そ
してこの円弧９′に接する前方へ向う直線９″とす
ることができる。このときボデー１、第１アーム
４、第２アーム６の相対的な回転角度（これら３
つのうち２つが決まれば残りはきまる）は運動軌
跡上の移動にともなつた変化の関係を決めること
ができる。 例えば、第１アーム４のボデー１に対する相対
回転角θ_１、第２アーム６の第１アーム４に対す
る相対回転角θ_２とドア支持点のピン７の軌跡移
動距離との関係は第２図のグラフのように求める
ことが作図などによつて可能であり、ボデー１に
対する第２アーム６の相対回転角度はθ_１＋θ_２
として表わせる。 第３図ａとｂは本発明の一実施例の要部を一部
断面で示す側面図とその−線断面図で、剛球
１４を案内保持する部材１１に対する円筒カム１
２と円筒カム１３があるとき、円筒カム１２の回
転角と円筒カム１３の回転角を関係づける構造を
示す。第３図ｂに示すように剛球１４は部材１１
中の上下のスリツト１５に案内され上下に移動可
能である。円筒カム１２，１３には半円状のカム
溝１６，１７が設けてあり前記θ_２，θ_１の回転
角を得られるようにすることが出来る。ただし、
求めたいのはθ_１とθ_２との相互に関連づけであ
るから剛球の上下移動量をドア支持点の軌跡移動
距離と正比例させる必要はない。なお、剛球を動
き易くするために、動き始めの部分を調整する。 第４図ａとｂは本発明の他の実施例の要部を一
部断面で示す側面図とその一部品を取り出して示
した側面図で、剛球１４′を案内保持する部材１
１′がカム溝１６′を持つ一方の円筒カム１２′に
同心に嵌合する筒状をなしたものにスリツト１
５′を設けたものになつており、他方の円筒カム
１３′も更に部材１１′の外側に嵌合する筒状をな
し、その内側にカム溝１７′を設けてある。 第３図、第４図に示した１要素を介して他の２
回転要素の回転角度を拘束する２種類の機構をド
アの運動軌跡拘束機構として適用するときはその
取付位置、３要素をドア支持部のどの要素に連結
するかによつて種々の方法がある。 各要素の連結の具体例を以下に説明する。 第５図ａは第３図に示した要部を用いた一実施
例を一部断面で示した側面図で、ボデー１０１に
設けたヒンジ１０２には２段アームの第１アーム
１０４を枢着するピン部１０３，１０３′の嵌合
する孔が設けてあつて、第１アーム１０４を回転
自在に保持すると共に、一方のピン部１０３′と
同心にチエインスプロケツトホイール３１を固着
している。第１アーム１０４と第２アーム１０６
との連結部は第１アーム１０４と第２アーム１０
６との両方に遊嵌する軸１１３によつて互に回転
自在に保持されている。軸１１３の中央部分を半
円状のカム溝１１７′を設けた円筒カム１１７と
し、更に下方への延長部分１１３′には前記チエ
インスプロケツトホイール３１と同じ歯数の２段
のチエインスプロケツトホイール３２を軸１１
３、円筒カム１１７と一体に固着している。第１
アーム１０４の、円筒カム１１７と隣接する位置
１０４′に半円状のカム溝１１６′を設けたもう一
つの円筒カム１１６を回転自在に保持している。
更に両円筒カム１１６，１１７の最接近する直線
に沿つて剛球１１４を案内保持するスリツト１１
５を第１アーム１０４の内部に設けてある。円筒
カム１１６の下部に接して歯車１１８が円筒カム
１１６に一体に固着して設けてあり、第２アーム
１０６の下部の歯車１１８に対向する位置に設け
た部分的歯車１１９と噛み合つている。両円筒カ
ム１１６，１１７のカムの曲線はチエインスプロ
ケツトホイール歯数比と歯車歯数比によつて一方
又は両方の回転角を拡大または縮少して与えるこ
ともできる。第５図ａの構成において、チエイン
スプロケツトホイール歯数比１、歯車比ｅとすれ
ば、例えば円筒カム１１７のカムの曲線をθ_１
（第２図参照）としたとき、円筒カム１１６のカ
ムの曲線をｅθ_２とすればよい。更に、第２アー
ム１０６はピン部１０７，１０７′でドア１０８
側に設けたブラケツト１０８′に枢着されてい
る。ブラケツト１０８′の下側ピン孔と同心に前
記２段のチエインスプロケツトホイール３２と同
歯数のチエインスプロケツトホイール３３を固着
してドア１０８と一体に設け、各スプロケツトホ
イール３１と３２の間、３２と３３の間にはチエ
イン３４，３５を張設して連結している。 作動を説明する。第５図ａはドア１０８が閉め
られた状態にある。このドア１０８を開ける場合
は、ドア１０８を紙面から裏面方向へ移動させる
ことにより、該ドア１０８が、ピン部１０７，１
０７′、第２アーム１０６、軸１１３、第１アー
ム１０４を介してボデー１０１側のピン部１０
３，１０３′を中心に回動する。この際、ボデー
１０１とドア１０８とが、軸１１３延長部分１１
３′の２段のスプロケツトホイール３２、３２を
介して、ボデー１０１側のスプロケツトホイール
３１とドア１０８側のスプロケツトホイール３３
との間に張設されたチエイン３４，３５により連
繋作動するため、ドア１０８はボデー１０１と常
に平行に移動するように拘束される。また、円筒
カム１１６と１１７が歯車１１８と１１９の噛合
により回転し、剛球１１４がスリツト１１５に案
内されて移動することにより該円筒カムの回転が
拘束されるため、ドア１０８の開（閉）作動が確
実にかつ滑らかに行われる。 したがつて、本実施例によれば、前述した構成
により第２アーム１０６とドア１０８の連結点、
即ちピン部１０７，１０７′は所望の軌跡上を運
動し、更にドア１０８の方向もボデー１０１と常
に平行に移動するように拘束される。 第５図ｂ〜ｄは図ａの各種実施例の要部の側面
図を略図化して示したものである。これら第５図
ａ及びｂ〜ｄの各要素の連結の組合せ方法は第１
−１表の通りである。

【表】 第６図は第３図に示した要部を用いた他の実施
例を一部断面で示した斜視図で、第１−１表中の
第５図ａの組合せに相当するが、２つの円筒カム
を第１アームの内部に水平に設け、回転角の伝達
を傘歯車を用いて行つたことが第５図ａに示した
実施例とは異なる。図において、１０４′は２段
アームの第１アーム、１０６′は２段アームの第
２アーム、３１′，３２′，３３′，３４′，３
５′，１１８′，１１９′はギヤ（傘歯車）であ
る。 第７図ａ〜ｃは第３図に示した要部を用いた他
の各種の実施例の略図化した側面図で、剛球案内
保持部設定位置をボデーとしたものであり、第７
図ａ，ｂの円筒カム３１２，４１２はθ_１＋θ
_２、−（θ_１＋θ_２）のカム曲線、第７図ｃの円筒
カム５１２は−（θ_２−θ_１）のカム曲線を使用
する例である。図において、３０１，４０１，５
０１はボデー、３０４，４０４，５０４は２段ア
ームの第１アーム、３０６，４０６，５０６は２
段アームの第２アーム、３１２，３１３，４１
２，４１３，５１２，５１３は円筒カム、３１，
３２，３３はチエインスプロケツトホイールであ
る。これら第７図ａ〜ｃの各要素の連結の組合せ
方法は第１−２表の通りである。

【表】 第８図は第４図に示した要部を用いた一実施例
を一部断面で示す側面図で、後述する第２−１表
の中で第９図ａ相当の組み合せの実施例の詳細図
である。ボデー２０１に設けられたヒンジ２０
２，２０２′の一方２０２′にはチエインスプロケ
ツトホイール３１が固設してある。第１アーム２
０４は一端をヒンジ２０２，２０２′とピン２０
３，２０３′で回転自在に枢着され、他端を円筒
カム２１２によつて第２アーム２０６の一端と回
転自在に連結されている。円筒カム２１２の中央
部分は円筒カム溝２１６を形成しその下部に隣接
して、２段のチエインスプロケツトホイール３２
を固着して設けている。円筒カム２１２の中央部
分には筒状の剛球案内保持部材２１１が嵌合し、
その上端部２１１′において第１アーム２０４に
固定されている。剛球案内用スリツト２１５は軸
に平行する直線状に、又はヘリツクス状に設けて
ある。剛球案内保持部材２１１の外側に円筒カム
２１３が遊嵌し、第２アーム２０６に固着されて
いる。両円筒カム２１２，２１３のカム溝２１
６，２１７と剛球案内保持部材２１１の案内用ス
リツト２１５の交点には剛球２１４が嵌合して両
円筒カム２１２，２１３の回転位置を拘束してい
る。第２アーム２０６の他端はドア２０８に固定
したヒンジピン２０７に回転自在に枢着されてい
る。ヒンジピン２０７にはチエインスプロケツト
ホイール３３が固設されている。各チエインスプ
ロケツトホイール３１と３２の間、３２と３３の
間にはチエイン３４，３５が張設、連結されてい
る。各歯数比は第５図ａの実施例にて説明したと
同様に選定することができる。チエインスプロケ
ツトホイール３１，３２の歯数比がｅであれば円
筒カム２１２のカムの曲線はｅθ_１（第２図参
照）、円筒カム２１３のカムの曲線がθ_２であ
る。もし、剛球案内用スリツト２１５が軸心に平
行な直線でなくカムの曲線で表わしてθ_３として
与えられる曲線であれば前記両円筒カムのカムの
曲線はそれぞれｅθ_１＋θ_３、θ_２＋θ_３を用い
ればよい。例えば円筒内面のカム溝加工を容易に
するため円筒カム２１３のカムの曲線を軸心に平
行な直線にしたい場合、θ_２＋θ_３＝０、即ち剛
球案内用スリツト２１５としてθ_３＝−θ_２を用
いればよく、円筒カム２１２のカムの曲線はｅθ
_１−θ_２を用いればよい。第１−１、２表、第２
−１、２表に示す各組合せにおいてギヤまたはチ
エインホイールによる連結の方法や取付位置によ
つてはカム曲線としてθ_１＋θ_２、θ_２−θ_１な
どが用いられる場合もある。 前述したように、第７図ａ，ｂの円筒カム３１
２，４１２はθ_１＋θ_２、−（θ_１＋θ_２）のカム
曲線、第７図ｃの円筒カム５１２は−（θ_２−θ
_１）のカム曲線を使用する例である。 さらに、上記の様にｅ倍にしたもの、±θ_３を
加えたものなどもあるが、これらは設計上の選択
による。 第９図ａ〜ｆは第４図に示した要部を用いた各
種の実施例の略図化した側面図で、取付位置を第
１アームと第２アームの連結部としたものであ
り、第９図ａは前述した第８図の組合せに相当す
る。図において、２０４は２段アームの第１アー
ム、２０６は２段アームの第２アーム、２１１は
剛球案内保持部材、２１２，２１３は円筒カム、
３２はチエインスプロケツトホイールである。こ
れら第９図ａ〜ｆの各要素の連結の組合せ方法は
第２−１表の通りである。

【表】 第１０図ａ〜ｌは第４図に示した要部を用いた
他の各種の実施例の略図化した側面図で、図ａ〜
ｆは取付位置をボデーと第１アームの連結部とし
たもの、図ｇ〜ｌは取付位置を第２アームとドア
連結部としたものである。図において、２０１は
ボデー、２０４は２段アームの第１アーム、２０
６は２段アームの第２アーム、２０８はドア、２
１１は剛球案内保持部材、２１２，２１３は円筒
カム、３２はチエインスプロケツトホイールであ
る。これら第１０図ａ〜ｌの各要素の連結の組合
せ方法は第２−２表の通りである。

【表】

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ドアの
運動軌跡を任意に与えることができて、しかもコ
ンパクトにして集中した機構の中でドアの運動軌
跡と方向の拘束と重量支持の機能をもたせること
ができるので、設計上他におよぼす悪影響、特に
必要スペースの分散を避けることができ、又製作
も極めて容易な構造を得ることができ、しかも、
本発明によればドアが開閉するために必要な自動
車の側方空間は人間が通れる最小限度だけあれば
ドアを全開できるので駐車場、車庫その他狭い場
所において乗降が非常に容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車用ドア開閉機構の
一実施例を組み込んだドア全体の平面図、第２図
は本発明の一実施例における２段アームの回転角
度とドア支持点の軌跡上の移動に伴う変化状況を
表わす図、第３図ａとｂはそれぞれ本発明の一実
施例の要部を一部断面で示す側面図と−線断
面図、第４図は本発明の他の実施例の要部を一部
断面で示す側面図と一部品を取り出して示した側
面図、第５図ａは第３図に示した要部を用いた各
種実施例を一部断面図で示す側面図、同図ｂ〜ｄ
はその要部を側面図を略図化して示した図、第６
図は第３図に示した要部を用いた他の実施例を一
部断面で示した斜視図、第７図ａ〜ｃは第３図に
示した要部を用いた他の各種の実施例の概略的側
面図、第８図は第４図に示した要部を用いた一実
施例を一部断面で示す側面図、第９図ａ〜ｆ、第
１０図ａ〜ｌはそれぞれ第４図に示した要部を用
いた各種実施例の要部の概略的側面図、第１１図
は２個の剛球を使用する他の実施例を一部断面に
して示す側面図、第１２図は本発明の他の実施例
を示す斜視図、第１３図は本発明の他の実施例を
示す斜視図、第１４図ａは本発明の他の実施例を
示す側面図、同図ｂとｃはそれぞれ同図ａの
Ａ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線断面図、第１５
図は第１１図に示した要部を用いた一実施例を一
部断面で示す断面図である。 １，１０１，２０１，３０１，４０１，５０
１，６０１…ボデー、２，１０２，２０２，２０
２′…ボデー側ヒンジ、４，１０４，１０４′，２
０４，３０４，４０４，５０４，６０４…２段ア
ームの第１アーム、６，１０６，１０６′，２０
６，３０６，４０６，５０６，６０６…２段アー
ムの第２アーム、８，１０８，２０８…ドアー、
１２，１２′，１３，１３′，１１６，１１７，２
１２，２１３，３１２，３１３，４１２，４１
３，５１２，５１３…円筒カム、１２″，１３″…
回転体カム、１６，１６′，１７，１７′，１１
６′，１１７′，２１６，２１７…円筒カム溝、１
１，１１′，１１″，１１，２１１…剛球案内保
持部材、１５，１５′，１１５，２１５…剛球案
内スリツト、１４，１４′，１４″，１１４，２１
４…剛球、３１，３２，３３…スプロケツトホイ
ール、３１′，３２′，３３′，３４′，３５′，１
１８′，１１９′…ギヤ（雨傘車）、３４，３５…
チエイン、１１８…ギヤ、１１９…非全周ギヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端を自動車のボデーに、他端をドアに枢着
   した２段アームを有し、ボデー、２段アームの第
   １アーム、２段アームの第２アーム、ドアのいず
   れかの１要素内に、剛球、この剛球を一定軌跡内
   に案内保持する案内保持部、およびこの剛球を挾
   む両側に位置し円筒面上にこの剛球の嵌合するカ
   ム溝を有する２つの円筒カムを設け、前記ボデー
   又はドアのいずれかと、２段アームの第１アーム
   と、２段アームの第２アームとのうちの１要素を
   除く２要素の一方を２つの円筒カムの一方と、他
   方を２つの円筒カムの他方と連繋作動せしめるよ
   うに構成した自動車用ドア開閉機構。 ２ 剛球案内保持部が一方の円筒カムと同心に遊
   嵌する筒状部材にスリツトを有するもので、他方
   の円筒カムも前記円筒カムと同心に剛球案内保持
   部の外側に遊嵌する筒状で内面にカム溝を有する
   形状とした特許請求の範囲第１項記載の自動車用
   ドア開閉機構。 ３ ２個の剛球を有し、それぞれの剛球を保持
   し、連動してそれぞれの剛球を一定軌跡内に案内
   保持する案内保持部を有し、それぞれの剛球に周
   面のカム溝が嵌合する位置に軸心がほぼ平行な２
   つの回転体からなるカムを設けた特許請求の範囲
   第１項記載の自動車用ドア開閉機構。 ４ ボデーとドアを２段アームの第１アームと第
   ２アームの連結軸上に遊嵌するアイドルギヤまた
   はアイドルスプロケツトホイールを介してギヤま
   たはチエインにより連繋作動させるようにした特
   許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の自
   動車用ドア開閉機構。