ヒンジ装置
【課題】 簡単な構成によってリンク機構に起動力を加えることができて、部品点数の削減、装置全体の構成の簡素化、および生産性の向上を図ることができるヒンジ装置を提供すること。
【解決手段】 車体１側の第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０の一端との相対的な回動を許容する第１回動時期と、ドア２側の第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０の他端との相対的な回動を許容する第２回動時期と、をリンク機構５０によって設定する。リンク機構５０に備わる第１カム６１と第２カム６２とを関連的に作用させることによって、第１回動時期から第２回動時期への移行時、および第２回動時期から第１回動時期への移行時に、リンク機構５０を動作させる。
【解決手段】 車体１側の第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０の一端との相対的な回動を許容する第１回動時期と、ドア２側の第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０の他端との相対的な回動を許容する第２回動時期と、をリンク機構５０によって設定する。リンク機構５０に備わる第１カム６１と第２カム６２とを関連的に作用させることによって、第１回動時期から第２回動時期への移行時、および第２回動時期から第１回動時期への移行時に、リンク機構５０を動作させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のドアに用いられるヒンジ装置に関し、さらに詳しくは、２つの軸を中心としてドアを回動させることによって、その開き角度を大きく設定することができるヒンジ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のヒンジ装置としては、例えば、特許文献１および２に記載のものが知られている。
【０００３】
これらのヒンジ装置においては、車体側とドア側のそれぞれに取り付けられるヒンジベースに対して、ヒンジアームの両端のそれぞれが第１軸および第２軸を中心として回動自在に軸支される。そして、第１軸および第２軸を中心としてドアを回動させることにより、そのドアの開き角度を２７０度程度に大きく設定することができる。
【０００４】
このようなヒンジ装置には、ドアが第１軸を中心として回動する時期と、ドアが第２軸を中心として回動する時期と、を切り換えるためのリンク機構が備えられている。このリンク機構は、車体側のヒンジベースと、ドア側のヒンジベースと、ヒンジアームと、の相対位置の変化に応じて動作する構成となっており、第１軸を中心とするドアの回動時期と、第２軸を中心とするドアの回動時期と、の切り換え時には、動作のトリガーとなる起動力が加えられる。例えば、ドアの開動時に、それを第１軸を中心として所定角度回動させてから、第２軸を中心として回動させる場合には、前者の回動時期から後者の回動時期に移行するときに、リンク機構に起動力が加えられることになる。
【０００５】
特許文献１に記載のヒンジ装置において、このようなリンク機構の起動力は、車体側とドア側のヒンジベースの一方に設けられた調整ねじがヒンジアームに当接することによって与えられる。すなわち、それらの当接によって、一方のヒンジベースとヒンジアームとの相対的な回動が阻止され、その代わりに、他方のヒンジベースとヒンジアームとが相対的に回動し、その相対的な回動力によってリンク機構が起動される。つまり、リンク機構の起動力は、ヒンジベースに設けられた調整ねじがヒンジアームの動きを拘束することよって、間接的にリンク機構に加えられることになる。
【０００６】
また特許文献２にヒンジ装置においては、リンク機構を特定の動作方向に付勢するためのばねが備えられており、そのばねによってリンク機構に起動力が加えられる。
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第２５３４７１５号
【特許文献２】米国特許第６，８４２，９４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、リンク機構に起動力を加えるために調整ねじやばねを備えることは、それらの配備スペースの確保に伴う設計の制約、および、それらの組付け作業に伴うヒンジ装置の生産性の低下などを招くおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、簡単な構成によってリンク機構に起動力を加えることができて、部品点数の削減、装置全体の構成の簡素化、および生産性の向上を図ることができるヒンジ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のヒンジ装置は、車体に取り付けられる第１ヒンジベースに、ヒンジアームの一端が第１軸によって回動自在に軸支され、かつドアに取り付けられる第２ヒンジベースに、前記ヒンジアームの他端が第２軸によって回動自在に軸支され、前記第１ヒンジベース、第２ヒンジベース、および前記ヒンジアームの相対位置に応じて動作するリンク機構が一方の動作位置にあるときは、前記第１ヒンジベースと前記ヒンジアームの一端との相対的な回動が許容される第１回動時期として設定され、前記リンク機構が他方の動作位置にあるときは、前記第２ヒンジベースと前記ヒンジアームの他端との相対的な回動が許容される第２回動時期として設定されるヒンジ装置において、前記リンク機構は、前記第１ヒンジベースに設けられた第１カムと、前記第２ヒンジベースに設けられた第２カムと、前記ヒンジアームに回動自在に軸支されて、カムフォロア部が前記第１カムのカム面と対向する第１コントロールレバーと、前記ヒンジアームに回動自在に軸支されて、カムフォロア部が前記第２カムのカム面と対向する第２コントロールレバーと、前記第１コントロールレバーと前記第２コントロールレバーとを連結するリンク部材と、を含み、前記第１カムのカム面および前記第２カムのカム面は、前記第１コントロールレバーのカムフォロア部および第２コントロールレバーのカムフォロア部に対して関連的に作用し、前記第１回動時期には前記リンク機構を前記一方の動作位置に拘束し、前記第２回動時期には前記リンク機構を前記他方の動作位置に拘束し、前記第１回動時期から前記第２回動時期への移行時には、前記リンク機構を前記一方の動作位置から前記他方の動作位置に動作させ、前記第２回動時期から前記第１回動時期への移行時には、前記リンク機構を前記他方の動作位置から前記一方の動作位置に動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車体側の第１ヒンジベースとヒンジアームの一端との相対的な回動を許容する第１回動時期と、ドア側の第２ヒンジベースとヒンジアームの他端との相対的な回動を許容する第２回動時期と、をリンク機構によって設定する場合に、リンク機構に備わる第１カムと第２カムとを関連的に作用させることにより、第１回動時期から第２回動時期への移行時、および第２回動時期から第１回動時期への移行時に、リンク機構を動作させる。この結果、簡単な構成によってリンク機構に起動力を加えることができて、部品点数の削減、装置全体の構成の簡素化、および生産性の向上を図ることができる。
【００１２】
リンク機構は、ドアの開動途中または閉動途中において、第２回動時期から第１回動時期に移行させるように構成することができ、または逆に、第１回動時期から第２回動時期に移行させるように構成することもできる。
【００１３】
また、第１および第２カムのカム面の一方側の起部と他方側の傾斜部とを関連的に作用させて、第１および第２コントロールレバーの一方の回動阻止を解いたときに他方を回動させることにより、きわめて簡単な構成によってリンク機構に起動力を加えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車のサイドドアに備わるヒンジ装置としての適用例である。
【００１５】
図１は、ドアを閉じたとき、つまりドアの開き角度が０度のときにおけるヒンジ装置の平面図である。同様に、図２および図３は、それぞれドアの開き角度が９０度および１７０度のときのヒンジ装置の平面図である。
【００１６】
本例のヒンジ装置は、車体１側に取り付けられる第１ヒンジベース１０と、ドア２側に取り付けられる第２ヒンジベース２０と、それらの間を連結するヒンジアーム３０と、を備えている。第１ヒンジベース１０は平面略コ字状に形成されており、その一端は、第１軸３１を中心として第１ヒンジベース１０に回動自在に軸支され、その他端は、第２軸３２を中心として第２ヒンジベース２０に回動自在に軸支されている。第１軸３１および第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の回動時期は後述するように設定され、ドア２の開き角度が０度と９０度との間においては、図１および図２のように、ヒンジアーム３０の他端が第２軸３２を中心として矢印Ｂ１，Ｂ２方向に回動する。また、ドア２の開き角度が９０度と１７０度との間においては、図２および図３のように、ヒンジアーム３０の一端が第１軸３１を中心として矢印Ａ１，Ａ２方向に回動する。また、ドア２の開き角度が９０度前後の若干の回動範囲においては、ヒンジアーム３０が第１軸３１および第２軸３２のそれぞれを中心として若干回動する。
【００１７】
第１ヒンジベース１０、第２ヒンジベース２０、およびヒンジアーム３０の間には、第１軸３１を中心とする第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０の一端との相対的な回動を許容する時期と、第２軸３２を中心とする第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０の他端との相対的な回動を許容する時期と、を関連的に設定するためのリンク機構５０が備えられている。
【００１８】
リンク機構５０は、第１コントロールレバー５１と、第２コントロールレバー５２と、それらを連結するリンク部材５３と、を含む。第１コントロールレバー５１は、軸５４によってヒンジアーム３０の一端側に軸支されて、矢印Ｃ１，Ｃ２方向に回動自在とされている。同様に、第２コントロールレバー５２は、軸５５によってヒンジアーム３０の他端側に軸支されて、矢印Ｄ１，Ｄ２方向に回動自在とされている。第１コントロールレバー５１には、軸５６によってリンク部材５３の一端が相対的に回動自在に連結され、第２コントロールレバー５２には、軸５７によってリンク部材５３の他端が相対的に回動自在に連結されている。
【００１９】
第１コントロールレバー５１には、第１ヒンジベース１０に設けられた第１カム６１のカム面と対向するカムフォロア部５１Ａが形成され、同様に、第２コントロールレバー５２には、第２ヒンジベース２０に設けられた第２カム６２と対向するカムフォロア部５２Ａが形成されている。本例の場合、第１カム６１は第１軸３１と同一軸上に固定され、第２カム６２は第２軸３２と同一軸上に固定されている。第１カム６１のカム面には、起部６１Ａと、伏部６１Ｂと、それらの間に位置する若干なだらかな傾斜部６１Ｃと、が形成されており、同様に、第２カム６２のカム面には、起部６２Ａと、伏部６２Ｂと、それらの間に位置する若干なだらかな傾斜部６２Ｃと、が形成されている。
【００２０】
リンク機構５０は、図４、図５、および図６のように、ドア２の開き角度に応じて、第１コントロールレバー５１、第２コントロールレバー５２、およびヒンジアーム３０の相対位置が変化することにより、次のように動作する。
【００２１】
（ドア２の開動時の動作）
まず、ドア２の開き動作によって、その開き角度が０度から９０度近くになるまでは、図４のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａに沿って移動して、第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ１方向の回動を許容する。また、このときは図４のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の傾斜部６１Ｃに突き当たって、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ１方向の回動を阻止する。
【００２２】
ドア２の開き角度が９０近くに達したときは、図５のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａから外れ、その第２コントロールレバー５２の矢印Ｄ１方向の回動が許容される。そのため、第１コントロールレバー５１は矢印Ｃ１方向に回動可能となり、そのカムフォロア部５１Ａは、第１カム６１の若干なだらかな傾斜部６１Ｃに沿って案内されて浮上移動する。ドア２の開き角度が９０度に至る少し前から、９０度を少し過ぎるまでの若干の期間においては、このように、第１コントロールレバー５１が矢印Ｃ１方向に回動し、かつ第２コントロールレバー５２が矢印Ｄ１方向に回動するため、ヒンジアーム３０は、第１軸３１および第２軸３２のそれぞれを中心として矢印Ａ１およびＢ１方向に回動することになる。
【００２３】
ドア２の開き角度が９０度を少し越えたときからは、図６のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａに位置し、かつ第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の伏部６２Ａに位置する。そして、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａに沿って移動して、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ１方向の回動を許容する。また、このときは図６のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の伏部６２Ｂに突き当たって、第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ２方向の回動を阻止する。
【００２４】
ドア２の開き角度が１７０度に達したときは、図６のように、第１ヒンジベース１０に位置するストッパー部１０Ａと、ヒンジアーム３０の一端側に位置するストッパー部３０Ａと、が当接して、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ１方向の回動を阻止する。また、ドア２の開き角度が９０度を少し越えたときからは、図３のように、第２ヒンジベース２０に位置するストッパー部２０Ａと、ヒンジアーム３０の他端側に位置するストッパー部３０Ｂと、が当接して、第２軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ１方向の回動を阻止する。
【００２５】
このように、ドア２の開き動作においては、その開き角度が０度から９０度近くに達するまでは、第２軸３２を中心としてヒンジアーム３０が矢印Ｂ１方向に回動し、その開き角度が９０度を少し過ぎるまでの若干の期間（以下、「移行時期」ともいう）を経てからは、第１軸３１を中心としてヒンジアーム３０が矢印Ａ１方向に回動する。つまり、第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０との相対的な回動を許容する時期（第２回動時期）の後、移行時期を経てから、第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０との相対的な回動を許容する時期（第１回動時期）となる。その結果、ヒンジアーム３０の回動中心が第２軸３２から第１軸３１に移されることになる。
【００２６】
このような移行時期におけるリンク機構５０の起動力は、前述したように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａから外れたときに、第１カム６１の傾斜部６１Ｃが第１コントロールレバー５１を矢印Ｃ１方向に回動させる回動力によって与えられる。
【００２７】
（ドア２の閉動時の動作）
ドア２の閉じ動作によって、その開き角度が１７０度から９０度近くになるまでは、図６のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａに沿って移動して、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ２方向の回動を許容する。また、このときは図６のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の傾斜部６２Ｃに突き当たって、第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ２方向の回動を阻止する。
【００２８】
ドア２の開き角度が９０近くまで小さくなったときは、図５のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａから外れ、その第１コントロールレバー５１の矢印Ｃ２方向の回動が許容される。そのため、第２コントロールレバー５２は矢印Ｄ２方向に回動可能となり、そのカムフォロア部５２Ａは、第２カム６２の若干なだらかな傾斜部６２Ｃに沿って案内されて浮上移動する。ドア２の開き角度が９０度に至る少し前から、９０度よりも少し小さくなるまでの若干の期間においては、このように、第２コントロールレバー５２が矢印Ｄ２方向に回動し、かつ第１コントロールレバー５１が矢印Ｃ２方向に回動するため、ヒンジアーム３０は、第１軸３１および第２軸３２のそれぞれを中心として矢印Ａ１およびＢ１方向に回動することになる。
【００２９】
ドア２の開き角度が９０度よりも少し小さくなったときからは、図４のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａに位置し、かつ第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第２カム６１の伏部６１Ａに位置する。そして、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａに沿って移動して、第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ２方向の回動を許容する。また、このときは図４のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の伏部６１Ｂに突き当たって、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ２方向の回動を阻止する。また、このように第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ２方向の回動を阻止するときには、第１ヒンジベース１０に位置する不図示のストッパー部を第１コントロールレバー５１またはリンク部材５３に当接させてもよい。
【００３０】
このように、ドア２の閉じ動作においては、ドア２の開き角度が１７０度から９０度近くに達するまでは、第１軸３１を中心としてヒンジアーム３０が矢印Ａ２方向に回動し、その開き角度が９０度よりも少し小さくなるまでの若干の期間（以下、「移行時期」ともいう）を経てからは、第２軸３２を中心としてヒンジアーム３０が矢印Ｂ２方向に回動する。つまり、第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０との相対的な回動を許容する時期（第１回動時期）の後、移行時期を経てから、第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０との相対的な回動を許容する時期（第２回動時期）となる。その結果、ヒンジアーム３０の回動中心が第１軸３１から第２軸３２に移されることになる。
【００３１】
このような移行時期におけるリンク機構５０の起動力は、前述したように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａから外れたときに、第２カム６２の若干なだらかな傾斜部６２Ｃが第２コントロールレバー５２を矢印Ｄ２方向に回動させる回動力によって与えられる。
【００３２】
このように、第１カム６１および第２カム６２は、関連的に機能して、第１回動時期から第２回動時期への移行時、および第２回動時期から第１回動時期へ移行時に、リンク機構５０に起動力を与える。第１カム６１および第２カム６２を利用して起動力を与えることは、構成上においてきわめて有利であり、このような第１カム６１および第２カム６２とは別に、特別な調整ねじやばねなどを用いてリンク機構５０に起動力を加える場合に比して、部品点数の削減、装置全体の構成の簡素化、および生産性の向上を図ることができる。
【００３３】
（関連機構）
本例のヒンジ装置には、特許文献１および２に記載されているものと同様に、不図示の第１チェック機構および第２チェック機構を備えることができる。第１チェック機構は、第１軸３１を中心とする第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０の一端との相対的な回動に対して所定のチェック力を付与し、第１チェック機構は、第２軸３２を中心とする第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０の他端との相対的な回動に対して所定のチェック力を付与する。
【００３４】
（他の実施形態）
上述した実施形態においては、ドア２の開動中に、ヒンジアーム３０の回動中心を第２軸３２から第１軸３１に移し、一方、ドア２の閉動中に、ヒンジアーム３０の回動中心を第１軸３１から第２軸３２に移すように構成されている。しかし、これとは逆に、ドア２の開動中に、ヒンジアーム３０の回動中心を第１軸３１から第２軸３２に移し、一方、ドア２の閉動中に、ヒンジアーム３０の回動中心を第２軸３２から第１軸３１に移すように構成することもできる。その場合には、車体１とドア２に対して、第１ヒンジベース１０と第２ヒンジベース２０を上述した実施形態とは逆に取り付けるような関係とすればよい。
【００３５】
このように、ドア２の開動時および閉動時に、ヒンジアーム３０が先に第１軸３１を中心として回動してから第２軸３２を中心として回動する形態、または逆に、ドア２の開動時および閉動時に、ヒンジアーム３０が先に第２軸３２を中心として回動してから第１軸３１を中心として回動する形態は、ドア２の使用形態などに応じて選定することができる。例えば、大きく開閉する機会が多いドアに対しては前者の形態のヒンジ装置を用い、小さく開閉する機会が多いドアに対しては後者の形態のヒンジ装置を用いることができる。特に、後者の形態のヒンジ装置を用いた場合、ドアを小さく開閉するときには、そのドアに近い側の第２軸３２を中心としてドアが回動するため、ドアから遠い側の第１軸３１を中心としてドアが回動するときよりも回転半径が小さくなり、その分、ドアを小さい力によって開閉できることになる。
【００３６】
なお、本発明のヒンジ装置は、サイドドアに限らずバックドアなどにも適用でき、更に、ドアの中間開度および全開開度は、上述した実施形態のみに特定されず適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ドアの開き角度が０度のときの本発明の実施形態におけるヒンジ装置の一部切欠き平面図である。
【図２】ドアの開き角度が９０度のときにおける図１のヒンジ装置の一部切欠き平面図である。
【図３】ドアの開き角度が１７０度のときにおける図１のヒンジ装置の一部切欠き平面図である。
【図４】ドアの開き角度が０度のときにおける図１のヒンジ装置のリンク機構部分の平面図である。
【図５】ドアの開き角度が９０度のときにおける図１のヒンジ装置のリンク機構部分の平面図である。
【図６】ドアの開き角度が１７０度のときにおける図１のヒンジ装置のリンク機構部分の平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 車体
２ ドア
１０ 第１ヒンジベース
２０ 第２ヒンジベース
３０ ヒンジアーム
３１ 第１軸
３２ 第２軸
５０ リンク機構
５１ 第１コントロールレバー
５２ 第２コントロールレバー
５３ リンク部材
６１ 第１カム
６２ 第２カム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のドアに用いられるヒンジ装置に関し、さらに詳しくは、２つの軸を中心としてドアを回動させることによって、その開き角度を大きく設定することができるヒンジ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のヒンジ装置としては、例えば、特許文献１および２に記載のものが知られている。
【０００３】
これらのヒンジ装置においては、車体側とドア側のそれぞれに取り付けられるヒンジベースに対して、ヒンジアームの両端のそれぞれが第１軸および第２軸を中心として回動自在に軸支される。そして、第１軸および第２軸を中心としてドアを回動させることにより、そのドアの開き角度を２７０度程度に大きく設定することができる。
【０００４】
このようなヒンジ装置には、ドアが第１軸を中心として回動する時期と、ドアが第２軸を中心として回動する時期と、を切り換えるためのリンク機構が備えられている。このリンク機構は、車体側のヒンジベースと、ドア側のヒンジベースと、ヒンジアームと、の相対位置の変化に応じて動作する構成となっており、第１軸を中心とするドアの回動時期と、第２軸を中心とするドアの回動時期と、の切り換え時には、動作のトリガーとなる起動力が加えられる。例えば、ドアの開動時に、それを第１軸を中心として所定角度回動させてから、第２軸を中心として回動させる場合には、前者の回動時期から後者の回動時期に移行するときに、リンク機構に起動力が加えられることになる。
【０００５】
特許文献１に記載のヒンジ装置において、このようなリンク機構の起動力は、車体側とドア側のヒンジベースの一方に設けられた調整ねじがヒンジアームに当接することによって与えられる。すなわち、それらの当接によって、一方のヒンジベースとヒンジアームとの相対的な回動が阻止され、その代わりに、他方のヒンジベースとヒンジアームとが相対的に回動し、その相対的な回動力によってリンク機構が起動される。つまり、リンク機構の起動力は、ヒンジベースに設けられた調整ねじがヒンジアームの動きを拘束することよって、間接的にリンク機構に加えられることになる。
【０００６】
また特許文献２にヒンジ装置においては、リンク機構を特定の動作方向に付勢するためのばねが備えられており、そのばねによってリンク機構に起動力が加えられる。
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第２５３４７１５号
【特許文献２】米国特許第６，８４２，９４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、リンク機構に起動力を加えるために調整ねじやばねを備えることは、それらの配備スペースの確保に伴う設計の制約、および、それらの組付け作業に伴うヒンジ装置の生産性の低下などを招くおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、簡単な構成によってリンク機構に起動力を加えることができて、部品点数の削減、装置全体の構成の簡素化、および生産性の向上を図ることができるヒンジ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のヒンジ装置は、車体に取り付けられる第１ヒンジベースに、ヒンジアームの一端が第１軸によって回動自在に軸支され、かつドアに取り付けられる第２ヒンジベースに、前記ヒンジアームの他端が第２軸によって回動自在に軸支され、前記第１ヒンジベース、第２ヒンジベース、および前記ヒンジアームの相対位置に応じて動作するリンク機構が一方の動作位置にあるときは、前記第１ヒンジベースと前記ヒンジアームの一端との相対的な回動が許容される第１回動時期として設定され、前記リンク機構が他方の動作位置にあるときは、前記第２ヒンジベースと前記ヒンジアームの他端との相対的な回動が許容される第２回動時期として設定されるヒンジ装置において、前記リンク機構は、前記第１ヒンジベースに設けられた第１カムと、前記第２ヒンジベースに設けられた第２カムと、前記ヒンジアームに回動自在に軸支されて、カムフォロア部が前記第１カムのカム面と対向する第１コントロールレバーと、前記ヒンジアームに回動自在に軸支されて、カムフォロア部が前記第２カムのカム面と対向する第２コントロールレバーと、前記第１コントロールレバーと前記第２コントロールレバーとを連結するリンク部材と、を含み、前記第１カムのカム面および前記第２カムのカム面は、前記第１コントロールレバーのカムフォロア部および第２コントロールレバーのカムフォロア部に対して関連的に作用し、前記第１回動時期には前記リンク機構を前記一方の動作位置に拘束し、前記第２回動時期には前記リンク機構を前記他方の動作位置に拘束し、前記第１回動時期から前記第２回動時期への移行時には、前記リンク機構を前記一方の動作位置から前記他方の動作位置に動作させ、前記第２回動時期から前記第１回動時期への移行時には、前記リンク機構を前記他方の動作位置から前記一方の動作位置に動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車体側の第１ヒンジベースとヒンジアームの一端との相対的な回動を許容する第１回動時期と、ドア側の第２ヒンジベースとヒンジアームの他端との相対的な回動を許容する第２回動時期と、をリンク機構によって設定する場合に、リンク機構に備わる第１カムと第２カムとを関連的に作用させることにより、第１回動時期から第２回動時期への移行時、および第２回動時期から第１回動時期への移行時に、リンク機構を動作させる。この結果、簡単な構成によってリンク機構に起動力を加えることができて、部品点数の削減、装置全体の構成の簡素化、および生産性の向上を図ることができる。
【００１２】
リンク機構は、ドアの開動途中または閉動途中において、第２回動時期から第１回動時期に移行させるように構成することができ、または逆に、第１回動時期から第２回動時期に移行させるように構成することもできる。
【００１３】
また、第１および第２カムのカム面の一方側の起部と他方側の傾斜部とを関連的に作用させて、第１および第２コントロールレバーの一方の回動阻止を解いたときに他方を回動させることにより、きわめて簡単な構成によってリンク機構に起動力を加えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車のサイドドアに備わるヒンジ装置としての適用例である。
【００１５】
図１は、ドアを閉じたとき、つまりドアの開き角度が０度のときにおけるヒンジ装置の平面図である。同様に、図２および図３は、それぞれドアの開き角度が９０度および１７０度のときのヒンジ装置の平面図である。
【００１６】
本例のヒンジ装置は、車体１側に取り付けられる第１ヒンジベース１０と、ドア２側に取り付けられる第２ヒンジベース２０と、それらの間を連結するヒンジアーム３０と、を備えている。第１ヒンジベース１０は平面略コ字状に形成されており、その一端は、第１軸３１を中心として第１ヒンジベース１０に回動自在に軸支され、その他端は、第２軸３２を中心として第２ヒンジベース２０に回動自在に軸支されている。第１軸３１および第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の回動時期は後述するように設定され、ドア２の開き角度が０度と９０度との間においては、図１および図２のように、ヒンジアーム３０の他端が第２軸３２を中心として矢印Ｂ１，Ｂ２方向に回動する。また、ドア２の開き角度が９０度と１７０度との間においては、図２および図３のように、ヒンジアーム３０の一端が第１軸３１を中心として矢印Ａ１，Ａ２方向に回動する。また、ドア２の開き角度が９０度前後の若干の回動範囲においては、ヒンジアーム３０が第１軸３１および第２軸３２のそれぞれを中心として若干回動する。
【００１７】
第１ヒンジベース１０、第２ヒンジベース２０、およびヒンジアーム３０の間には、第１軸３１を中心とする第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０の一端との相対的な回動を許容する時期と、第２軸３２を中心とする第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０の他端との相対的な回動を許容する時期と、を関連的に設定するためのリンク機構５０が備えられている。
【００１８】
リンク機構５０は、第１コントロールレバー５１と、第２コントロールレバー５２と、それらを連結するリンク部材５３と、を含む。第１コントロールレバー５１は、軸５４によってヒンジアーム３０の一端側に軸支されて、矢印Ｃ１，Ｃ２方向に回動自在とされている。同様に、第２コントロールレバー５２は、軸５５によってヒンジアーム３０の他端側に軸支されて、矢印Ｄ１，Ｄ２方向に回動自在とされている。第１コントロールレバー５１には、軸５６によってリンク部材５３の一端が相対的に回動自在に連結され、第２コントロールレバー５２には、軸５７によってリンク部材５３の他端が相対的に回動自在に連結されている。
【００１９】
第１コントロールレバー５１には、第１ヒンジベース１０に設けられた第１カム６１のカム面と対向するカムフォロア部５１Ａが形成され、同様に、第２コントロールレバー５２には、第２ヒンジベース２０に設けられた第２カム６２と対向するカムフォロア部５２Ａが形成されている。本例の場合、第１カム６１は第１軸３１と同一軸上に固定され、第２カム６２は第２軸３２と同一軸上に固定されている。第１カム６１のカム面には、起部６１Ａと、伏部６１Ｂと、それらの間に位置する若干なだらかな傾斜部６１Ｃと、が形成されており、同様に、第２カム６２のカム面には、起部６２Ａと、伏部６２Ｂと、それらの間に位置する若干なだらかな傾斜部６２Ｃと、が形成されている。
【００２０】
リンク機構５０は、図４、図５、および図６のように、ドア２の開き角度に応じて、第１コントロールレバー５１、第２コントロールレバー５２、およびヒンジアーム３０の相対位置が変化することにより、次のように動作する。
【００２１】
（ドア２の開動時の動作）
まず、ドア２の開き動作によって、その開き角度が０度から９０度近くになるまでは、図４のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａに沿って移動して、第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ１方向の回動を許容する。また、このときは図４のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の傾斜部６１Ｃに突き当たって、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ１方向の回動を阻止する。
【００２２】
ドア２の開き角度が９０近くに達したときは、図５のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａから外れ、その第２コントロールレバー５２の矢印Ｄ１方向の回動が許容される。そのため、第１コントロールレバー５１は矢印Ｃ１方向に回動可能となり、そのカムフォロア部５１Ａは、第１カム６１の若干なだらかな傾斜部６１Ｃに沿って案内されて浮上移動する。ドア２の開き角度が９０度に至る少し前から、９０度を少し過ぎるまでの若干の期間においては、このように、第１コントロールレバー５１が矢印Ｃ１方向に回動し、かつ第２コントロールレバー５２が矢印Ｄ１方向に回動するため、ヒンジアーム３０は、第１軸３１および第２軸３２のそれぞれを中心として矢印Ａ１およびＢ１方向に回動することになる。
【００２３】
ドア２の開き角度が９０度を少し越えたときからは、図６のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａに位置し、かつ第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の伏部６２Ａに位置する。そして、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａに沿って移動して、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ１方向の回動を許容する。また、このときは図６のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の伏部６２Ｂに突き当たって、第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ２方向の回動を阻止する。
【００２４】
ドア２の開き角度が１７０度に達したときは、図６のように、第１ヒンジベース１０に位置するストッパー部１０Ａと、ヒンジアーム３０の一端側に位置するストッパー部３０Ａと、が当接して、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ１方向の回動を阻止する。また、ドア２の開き角度が９０度を少し越えたときからは、図３のように、第２ヒンジベース２０に位置するストッパー部２０Ａと、ヒンジアーム３０の他端側に位置するストッパー部３０Ｂと、が当接して、第２軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ１方向の回動を阻止する。
【００２５】
このように、ドア２の開き動作においては、その開き角度が０度から９０度近くに達するまでは、第２軸３２を中心としてヒンジアーム３０が矢印Ｂ１方向に回動し、その開き角度が９０度を少し過ぎるまでの若干の期間（以下、「移行時期」ともいう）を経てからは、第１軸３１を中心としてヒンジアーム３０が矢印Ａ１方向に回動する。つまり、第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０との相対的な回動を許容する時期（第２回動時期）の後、移行時期を経てから、第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０との相対的な回動を許容する時期（第１回動時期）となる。その結果、ヒンジアーム３０の回動中心が第２軸３２から第１軸３１に移されることになる。
【００２６】
このような移行時期におけるリンク機構５０の起動力は、前述したように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａから外れたときに、第１カム６１の傾斜部６１Ｃが第１コントロールレバー５１を矢印Ｃ１方向に回動させる回動力によって与えられる。
【００２７】
（ドア２の閉動時の動作）
ドア２の閉じ動作によって、その開き角度が１７０度から９０度近くになるまでは、図６のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａに沿って移動して、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ２方向の回動を許容する。また、このときは図６のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の傾斜部６２Ｃに突き当たって、第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ２方向の回動を阻止する。
【００２８】
ドア２の開き角度が９０近くまで小さくなったときは、図５のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａから外れ、その第１コントロールレバー５１の矢印Ｃ２方向の回動が許容される。そのため、第２コントロールレバー５２は矢印Ｄ２方向に回動可能となり、そのカムフォロア部５２Ａは、第２カム６２の若干なだらかな傾斜部６２Ｃに沿って案内されて浮上移動する。ドア２の開き角度が９０度に至る少し前から、９０度よりも少し小さくなるまでの若干の期間においては、このように、第２コントロールレバー５２が矢印Ｄ２方向に回動し、かつ第１コントロールレバー５１が矢印Ｃ２方向に回動するため、ヒンジアーム３０は、第１軸３１および第２軸３２のそれぞれを中心として矢印Ａ１およびＢ１方向に回動することになる。
【００２９】
ドア２の開き角度が９０度よりも少し小さくなったときからは、図４のように、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａに位置し、かつ第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第２カム６１の伏部６１Ａに位置する。そして、第２コントロールレバー５２のカムフォロア部５２Ａが第２カム６２の起部６２Ａに沿って移動して、第２軸３２を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ｂ２方向の回動を許容する。また、このときは図４のように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の伏部６１Ｂに突き当たって、第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ２方向の回動を阻止する。また、このように第１軸３１を中心とするヒンジアーム３０の矢印Ａ２方向の回動を阻止するときには、第１ヒンジベース１０に位置する不図示のストッパー部を第１コントロールレバー５１またはリンク部材５３に当接させてもよい。
【００３０】
このように、ドア２の閉じ動作においては、ドア２の開き角度が１７０度から９０度近くに達するまでは、第１軸３１を中心としてヒンジアーム３０が矢印Ａ２方向に回動し、その開き角度が９０度よりも少し小さくなるまでの若干の期間（以下、「移行時期」ともいう）を経てからは、第２軸３２を中心としてヒンジアーム３０が矢印Ｂ２方向に回動する。つまり、第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０との相対的な回動を許容する時期（第１回動時期）の後、移行時期を経てから、第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０との相対的な回動を許容する時期（第２回動時期）となる。その結果、ヒンジアーム３０の回動中心が第１軸３１から第２軸３２に移されることになる。
【００３１】
このような移行時期におけるリンク機構５０の起動力は、前述したように、第１コントロールレバー５１のカムフォロア部５１Ａが第１カム６１の起部６１Ａから外れたときに、第２カム６２の若干なだらかな傾斜部６２Ｃが第２コントロールレバー５２を矢印Ｄ２方向に回動させる回動力によって与えられる。
【００３２】
このように、第１カム６１および第２カム６２は、関連的に機能して、第１回動時期から第２回動時期への移行時、および第２回動時期から第１回動時期へ移行時に、リンク機構５０に起動力を与える。第１カム６１および第２カム６２を利用して起動力を与えることは、構成上においてきわめて有利であり、このような第１カム６１および第２カム６２とは別に、特別な調整ねじやばねなどを用いてリンク機構５０に起動力を加える場合に比して、部品点数の削減、装置全体の構成の簡素化、および生産性の向上を図ることができる。
【００３３】
（関連機構）
本例のヒンジ装置には、特許文献１および２に記載されているものと同様に、不図示の第１チェック機構および第２チェック機構を備えることができる。第１チェック機構は、第１軸３１を中心とする第１ヒンジベース１０とヒンジアーム３０の一端との相対的な回動に対して所定のチェック力を付与し、第１チェック機構は、第２軸３２を中心とする第２ヒンジベース２０とヒンジアーム３０の他端との相対的な回動に対して所定のチェック力を付与する。
【００３４】
（他の実施形態）
上述した実施形態においては、ドア２の開動中に、ヒンジアーム３０の回動中心を第２軸３２から第１軸３１に移し、一方、ドア２の閉動中に、ヒンジアーム３０の回動中心を第１軸３１から第２軸３２に移すように構成されている。しかし、これとは逆に、ドア２の開動中に、ヒンジアーム３０の回動中心を第１軸３１から第２軸３２に移し、一方、ドア２の閉動中に、ヒンジアーム３０の回動中心を第２軸３２から第１軸３１に移すように構成することもできる。その場合には、車体１とドア２に対して、第１ヒンジベース１０と第２ヒンジベース２０を上述した実施形態とは逆に取り付けるような関係とすればよい。
【００３５】
このように、ドア２の開動時および閉動時に、ヒンジアーム３０が先に第１軸３１を中心として回動してから第２軸３２を中心として回動する形態、または逆に、ドア２の開動時および閉動時に、ヒンジアーム３０が先に第２軸３２を中心として回動してから第１軸３１を中心として回動する形態は、ドア２の使用形態などに応じて選定することができる。例えば、大きく開閉する機会が多いドアに対しては前者の形態のヒンジ装置を用い、小さく開閉する機会が多いドアに対しては後者の形態のヒンジ装置を用いることができる。特に、後者の形態のヒンジ装置を用いた場合、ドアを小さく開閉するときには、そのドアに近い側の第２軸３２を中心としてドアが回動するため、ドアから遠い側の第１軸３１を中心としてドアが回動するときよりも回転半径が小さくなり、その分、ドアを小さい力によって開閉できることになる。
【００３６】
なお、本発明のヒンジ装置は、サイドドアに限らずバックドアなどにも適用でき、更に、ドアの中間開度および全開開度は、上述した実施形態のみに特定されず適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ドアの開き角度が０度のときの本発明の実施形態におけるヒンジ装置の一部切欠き平面図である。
【図２】ドアの開き角度が９０度のときにおける図１のヒンジ装置の一部切欠き平面図である。
【図３】ドアの開き角度が１７０度のときにおける図１のヒンジ装置の一部切欠き平面図である。
【図４】ドアの開き角度が０度のときにおける図１のヒンジ装置のリンク機構部分の平面図である。
【図５】ドアの開き角度が９０度のときにおける図１のヒンジ装置のリンク機構部分の平面図である。
【図６】ドアの開き角度が１７０度のときにおける図１のヒンジ装置のリンク機構部分の平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 車体
２ ドア
１０ 第１ヒンジベース
２０ 第２ヒンジベース
３０ ヒンジアーム
３１ 第１軸
３２ 第２軸
５０ リンク機構
５１ 第１コントロールレバー
５２ 第２コントロールレバー
５３ リンク部材
６１ 第１カム
６２ 第２カム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に取り付けられる第１ヒンジベースに、ヒンジアームの一端が第１軸によって回動自在に軸支され、かつドアに取り付けられる第２ヒンジベースに、前記ヒンジアームの他端が第２軸によって回動自在に軸支され、前記第１ヒンジベース、第２ヒンジベース、および前記ヒンジアームの相対位置に応じて動作するリンク機構が一方の動作位置にあるときは、前記第１ヒンジベースと前記ヒンジアームの一端との相対的な回動が許容される第１回動時期として設定され、前記リンク機構が他方の動作位置にあるときは、前記第２ヒンジベースと前記ヒンジアームの他端との相対的な回動が許容される第２回動時期として設定されるヒンジ装置において、
前記リンク機構は、
前記第１ヒンジベースに設けられた第１カムと、
前記第２ヒンジベースに設けられた第２カムと、
前記ヒンジアームに回動自在に軸支されて、カムフォロア部が前記第１カムのカム面と対向する第１コントロールレバーと、
前記ヒンジアームに回動自在に軸支されて、カムフォロア部が前記第２カムのカム面と対向する第２コントロールレバーと、
前記第１コントロールレバーと前記第２コントロールレバーとを連結するリンク部材と、
を含み、
前記第１カムのカム面および前記第２カムのカム面は、前記第１コントロールレバーのカムフォロア部および第２コントロールレバーのカムフォロア部に対して関連的に作用し、前記第１回動時期には前記リンク機構を前記一方の動作位置に拘束し、前記第２回動時期には前記リンク機構を前記他方の動作位置に拘束し、前記第１回動時期から前記第２回動時期への移行時には、前記リンク機構を前記一方の動作位置から前記他方の動作位置に動作させ、前記第２回動時期から前記第１回動時期への移行時には、前記リンク機構を前記他方の動作位置から前記一方の動作位置に動作させる
ことを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
前記リンク機構は、前記ドアの開動途中または閉動途中において、前記第２回動時期から前記第１回動時期に移行させることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項３】
前記リンク機構は、前記ドアの開動途中または閉動途中において、前記第１回動時期から前記第２回動時期に移行させることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記第１カムまたは前記第２カムのカム面の一方の起部による前記第１コントロールレバーまたは第２コントロールレバーの一方の回動阻止が解かれたときに、前記第１コントロールレバーまたは第２コントロールレバーの他方のカムフォロア部が前記第１カムまたは第２カムのカム面の他方の傾斜部に案内されて浮上移動して、前記第１コントロールレバーまたは第２コントロールレバーの他方が回動することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のヒンジ装置。
【請求項１】
車体に取り付けられる第１ヒンジベースに、ヒンジアームの一端が第１軸によって回動自在に軸支され、かつドアに取り付けられる第２ヒンジベースに、前記ヒンジアームの他端が第２軸によって回動自在に軸支され、前記第１ヒンジベース、第２ヒンジベース、および前記ヒンジアームの相対位置に応じて動作するリンク機構が一方の動作位置にあるときは、前記第１ヒンジベースと前記ヒンジアームの一端との相対的な回動が許容される第１回動時期として設定され、前記リンク機構が他方の動作位置にあるときは、前記第２ヒンジベースと前記ヒンジアームの他端との相対的な回動が許容される第２回動時期として設定されるヒンジ装置において、
前記リンク機構は、
前記第１ヒンジベースに設けられた第１カムと、
前記第２ヒンジベースに設けられた第２カムと、
前記ヒンジアームに回動自在に軸支されて、カムフォロア部が前記第１カムのカム面と対向する第１コントロールレバーと、
前記ヒンジアームに回動自在に軸支されて、カムフォロア部が前記第２カムのカム面と対向する第２コントロールレバーと、
前記第１コントロールレバーと前記第２コントロールレバーとを連結するリンク部材と、
を含み、
前記第１カムのカム面および前記第２カムのカム面は、前記第１コントロールレバーのカムフォロア部および第２コントロールレバーのカムフォロア部に対して関連的に作用し、前記第１回動時期には前記リンク機構を前記一方の動作位置に拘束し、前記第２回動時期には前記リンク機構を前記他方の動作位置に拘束し、前記第１回動時期から前記第２回動時期への移行時には、前記リンク機構を前記一方の動作位置から前記他方の動作位置に動作させ、前記第２回動時期から前記第１回動時期への移行時には、前記リンク機構を前記他方の動作位置から前記一方の動作位置に動作させる
ことを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
前記リンク機構は、前記ドアの開動途中または閉動途中において、前記第２回動時期から前記第１回動時期に移行させることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項３】
前記リンク機構は、前記ドアの開動途中または閉動途中において、前記第１回動時期から前記第２回動時期に移行させることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記第１カムまたは前記第２カムのカム面の一方の起部による前記第１コントロールレバーまたは第２コントロールレバーの一方の回動阻止が解かれたときに、前記第１コントロールレバーまたは第２コントロールレバーの他方のカムフォロア部が前記第１カムまたは第２カムのカム面の他方の傾斜部に案内されて浮上移動して、前記第１コントロールレバーまたは第２コントロールレバーの他方が回動することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のヒンジ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２８３３６３（Ｐ２００６−２８３３６３Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０３９４９（Ｐ２００５−１０３９４９）
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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