专利名称：车辆侧门结构及其设计方法
技术领域：
本发明涉及车辆侧门的结构及其设计方法，这种车辆侧门包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并由该前门和后门覆盖车身的侧面开口部分。
背景技术：
众所周知，已有这样一种车辆侧门的结构，其包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过开闭操作上述左右对开双门构造的前门和后门以覆盖车身的侧面开口部分(例如参照特开平13-138864号公报(图1))。
此外，，在作为车门摆动支点的上下一对门铰链之间，配置有介于汽车车身及车门之间、以控制车门的开闭转矩以及将车门保持在规定的开启位置，具有连接汽车车身和车门的限制板(checker plate)的车门开启度限制器(door checker)(例如参照特开平10-331502号公报)。
配备如上所述的左右对开双门构造的前门及后门的车辆，其结构应是在进行开启上述后门的操作时，首先要解除门锁造成的前门的锁定，如图20的虚线所示，在把前门2a开启到规定的程度，解除前门2a与后门4a的连接状态后，使后门4a由关闭状态变为开启状态。
上述前门2a及后门4a一般由于设计方面的原因，设置成从车辆的正面观察，其上端部位于车身内侧的倾斜状态。对于以倾斜状态设置的前门2a及后门4a，如图21所示，用垂直方向设置的铰链轴17a、12a开闭自如地加以支承时，前门2a及后门4a的上端部较上述铰链轴17a、12a的轴心位于车身的内侧，为此，在开启两门2a、4a时的初始阶段，前门2a的后部上端会向车身后侧摆动变位，同时后门4a的前部上端会向车身前侧摆动变位。此外，因为上述前门2a的后端部和后门4a的前端部设置成以规定的距离OL重合的状态，因此无法避免前门2a的后部上端的摆动轨迹与后门4a的前部上端的摆动轨迹的重合范围A的增大。因此，在开启上述后门4a操作时，其前端部极易干扰前门2a的后端部，为了防止这种干扰，必须在开大前门2a的状态下开启后门4a，从而产生操作性差的问题。
为了防止上述两门2a、4a的摆动轨迹A重合范围大导致的两扇门2a、4a的相互干扰，可考虑与前门2a及后门4a的倾斜状态相对应，使两扇门的铰链轴17a、12a倾斜，不过采用这种结构，就产生了在开启操作关闭状态的各扇门2a、4a时需要一个很大操作力的问题。图21示出从使上端部位于内侧位置而倾斜的铰链轴17a、12a的轴向观察到的前门2a及后门4a的状态。
比较图20和图21，可知通过对应上述两扇门2a、4a的倾斜状态来倾斜上述铰链轴17a、12a，对能使以此铰链轴17a、12a为支点开启操作的两扇门2a、4a的摆动轨迹的重合范围A变小。但在上述通过倾斜铰链轴15a、12a使上端部位于内侧时，通过前门2a及后门4a的重心0作用于垂直方向的各扇门2a、4a的自重M与从上述重心0到铰链轴17a、12a的距离L1、L2的乘积所表示的较大力矩，分别作用于各扇门的2a、4a的关闭方向，由于开启操作各扇门2a、4a时必须克服此力矩，因而产生了在开启各扇门2a、4a时的初始阶段必须要有很大操作力的问题。此外，在上述两扇门2a、4a的开启角度θ达到约90度前，上述力矩始终作用于两扇门2a、4a的关闭方向，所以存在如下问题进行两扇门2a、4a的开启操作时，直至终期阶段都需要规定的操作力、并且难以把两扇门2a、4a保持在全开状态。
另外，为了使坐在后部座位上的乘客容易上下车，最好利用如特开平10-331502号公报披露的车门开启度限制器等，使后门4a保持适合上下车的开启度。然而为了使后门4a稳定保持上述开启度，必须采用具有相当大的约束力的大型车门开启度限制器，因此存在不仅难以确保设置此车门开启度限制器的空间、而且布局的自由度也显著受限的问题。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的目的在于，提供能有效避免以左右对开双门方式设置的前门与后门的干扰、并能提高其操作性的车辆侧门结构及其设计方法。
具体地说，本发明的车辆侧门结构，包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过该前门和后门覆盖车身侧面的开口部分，并且，上述后门的铰链轴被倾斜成，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，从车辆的侧面观察该铰链轴时，其上端部位于车身后侧。
根据上述结构，当以倾斜成上端部位于车身内侧的铰链轴作为支点，开启操作后门时，能抑制其前端部向前侧的移动量，防止与前门的干扰；同时以倾斜成上端部位于车身后侧的上述铰链轴为支点进行上述后门的开启操作时，能降低对上述后门的操作力。
在上述车辆侧门结构中，上述前门的铰链轴被倾斜成，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，从车辆侧面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的前侧。
根据上述结构，当以倾斜成上端部位于车身内侧的铰链轴为支点开启操作前门时，能抑制其后端部向后侧的移动量，为此，能更有效防止前门与后门的干扰，同时，以倾斜成上端部位于车身前方的上述铰链轴为支点进行前门的开启操作时，能降低对前门的操作力。
本发明的另一车辆侧门结构，包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过该前门和后门覆盖车身侧面的开口部分，并且，上述前门的铰链轴被倾斜成，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，从车辆的侧面观察该铰链轴时，其上端部位于车身前侧。
根据上述结构，当以倾斜成上端部位于车身内侧的铰链轴为支点开启操作前门时，能抑制其后端部向后侧的移动量，为此，能防止与后门的干扰，同时，以倾斜成上端部位于车身前方的上述铰链轴为支点进行前门的开启操作时，能降低对前门的操作力。
本发明的另一车辆侧门结构，包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，由该前门和后门覆盖车身侧面的开口部分，并且在开闭自如地支承后门的上述门铰链的设置部位的下方配置有车门开启度限制器。
利用以上结构，可有效利用在后门下部形成的空间，设置车门开启度限制器，通过此车门开启度限制器，把后门稳定保持在事先设好的规定的开启度。
在上述车辆侧门结构中，上述后门的铰链轴被倾斜成，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，从车辆的侧面观察该铰链轴时，其上端部位于车身后侧。
利用以上结构，当以倾斜成上端部位于车身内侧的铰链轴作为支点，开启操作后门时，能抑制其前端部向前侧的移动量，并防止与前门的干扰；同时以倾斜成上端部位于车身后侧的上述铰链轴为支点进行上述后门的开启操作时，能降低对上述后门的操作力。
在上述车辆侧门结构中，所述车门开启度限制器被配置在较后门的铰链轴的设置位置向车身内侧偏置规定距离的位置上。
利用上述结构，通过倾斜铰链轴使其上端部位于车身内侧，能充分保证设在后门的门铰链上的铰链轴的轴线与上述车门开启度限制器之间的间隔距离，在开闭操作后门时，就能由上述车门开启度限制器对后门施加较大的阻力矩。
在上述车辆侧门结构中，所述后门被配置在后轮的车轮拱板的前侧，同时所述车门开启度限制器被配置在较后门的铰链轴的设置位置向车身前侧偏置规定距离的位置上。
利用上述结构，能防止位于后门设置部后侧的上述车轮拱板与车门开启度限制器之间的干扰，同时可把此车门开启度限制器设在恰当的位置，在开启操作后门时能有效施加规定的阻力矩。
本发明的另一种车辆侧门结构，包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过该前门和后门覆盖车身侧面的开口部分，并且配置有辅助乘客关闭后门的助力装置。
利用上述结构，在将处于向前开启状态的后门转变为关闭状态时，通过利用助力装置辅助完成此关闭操作，用很轻的力就可进行上述关闭操作。
另外，也可考虑通过使上述后门所用的铰链轴倾斜成其上端部位于车身后侧等，降低开启操作上述后门时的操作力，并可把后门稳定保持在完全开启状态，可是形成这种结构时，存在后部座位的乘客在把开启状态的后门转变为关闭状态时难以操作的问题。可是，在本发明中由于配备辅助乘客关闭后门的助力装置，即使使后门的铰链轴倾斜成其上端部位于车身后方，也能用很轻的力进行关闭后门的操作。
在上述车辆侧门结构中，所述助力装置包括使处于最大角度开启状态的后门向关闭方向压靠的压靠装置。
利用上述结构，在由车门开启度限制器保持的向前完全开启状态的后门转为关闭状态时，利用压靠装置辅助此关闭操作，以很轻的力就能进行上述关闭操作。
在上述车辆侧门结构中，设置有将后门保持在开启状态的车门开启度限制器，并在此后门的车门开启度限制器上，设有将后门向关闭方向压靠的压靠装置。
利用上述结构，在使由车门开启度限制器保持向前全开状态的后门转变成关闭状态时，通过设在车门开启度限制器的压靠装置辅助此关闭操作，用很轻的力就能进行上述关闭操作。
在上述车辆侧门结构中，所述后门的车门开启度限制器，设有可自由摆动地支承于后门的后端部的限制板，以及与该限制板压接来施加约束力，并可沿该限制板长度方向移动的挟持体；上述限制板，在其顶端部设有制动构件，在其靠近上述制动构件的位置设有呈头部扩大形状的凸部，该凸部的顶端部侧形成有最大宽度部；上述挟持体，在后门的开启角度达到最大角度时，位于上述最大宽度部上，且受到上述制动构件的作用而无法继续向限制板顶端移动，以致跨越上述最大宽度部。
利用上述结构，在使由车门开启度限制器保持向前的全开状态的后门转变为关闭状态时，由于上述挟持体沿限制板的最大宽度部滑动，后门的关闭操作得到辅助，所以可用很轻的力进行上述关闭操作。
在上述车辆侧门结构中，所述后门的铰链轴被倾斜成铰链轴，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，从车辆的侧面观察此铰链轴时，其上端部位于车身后侧。
根据上述结构，当以倾斜成上端部位于车身内侧的铰链轴作为支点，开启操作后门时，能抑制其前端部向前侧的移动量，防止与前门的干扰；同时以倾斜成上端部位于车身后侧的上述铰链轴为支点进行上述后门的开启操作时，能降低对上述后门的操作力。
在上述车辆侧门结构中，在后门车厢内侧壁面设置开闭车门用的操作手柄，并将上述操作手柄配置在从后门前端部向车身后方隔开规定距离的位置。
利用上述结构，后部座位的乘客能手握设置在后门车厢内侧壁面上的操作手柄，容易地进行把处于开启状态的后门转化为关闭状态的操作。
本发明所涉及的一种车辆侧门结构的设计方法，所述车辆侧门结构包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过该前门和后门覆盖车辆侧面的开口部分，所述设计方法包括根据在车门设计准备阶段所求得的车门机械特性数据、求出开闭车门时所必要的操作力的特性的必要操作力特性运算工序；求出坐在后部座位的乘客在开闭车门时能发挥的操作力的特性的可操作力特性运算工序；当上述必要操作力特性与可操作力特性之间产生差异时、解析为了减少此差异所必要的上述车门的机械特性的解析工序；以及根据此解析结果、设计改变车门结构的设计变形工序。
利用上述方法，对根据与车门重量和铰链位置等对应的机械特性求得的必要操作力的特性以及与乘客身体功能对应的能发挥的操作力的特性之间的差异进行解析，就能容易且正确地设计出能适当进行开闭操作的后门结构。
在上述车辆侧门结构的设计方法中，使用辅助乘客进行关闭车门操作的助力装置的辅助力，作为减少车门可操作力的特性与必要操作力的特性之间的差异所必需的机械特性。
利用上述结构，就能方便且正确地设计出在将开启状态的车门转变为关闭状态时，能根据助力装置的辅助力适当进行上述门的关闭操作的车门结构。
在上述车辆侧门结构的设计方法中，使用将处于完全开启状态的车门向关闭方向压靠的压靠装置的压靠力，作为减少车门可操作力的特性与必要操作力的特性之间的差异所必需的机械特性压靠。
利用上述结构，就能方便且正确地设计出在将完全开启状态的车门转变为关闭状态时，能根据压靠装置的压靠力适当进行上述车门的关闭操作的车门结构。
在上述车辆侧门结构的设计方法中，当车门的开启度达到规定角度时，使用设置在保持该开启度的车门开启度限制器上的压靠装置的压靠力，作为减少车门的可操作力的特性和必要操作力的特性之间的差异所必需的机械特性。
利用上述结构，就能方便且正确地设计出这样结构的车门将通过车门开启度限制器被保持在全开状态的车门转变为关闭状态时，该门能根据车门开启度限制器所设的压靠装置的压靠力适当地进行上述车门的关闭操作。
图1表示本发明的前门结构的实施形态的侧视图。
图2表示上述前门结构的实施形态的俯视图。
图3表示从车辆正面看到的后门状态的说明图。
图4表示前门的车门开启度限制器的具体结构的平面剖视图。
图5表示前门的车门开启度限制器的具体结构的侧面剖视图。
图6表示后门的车门开启度限制器的具体结构的平面剖视图。
图7表示后门的车门开启度限制器的具体结构的侧面剖视图。
图8表示前门的开闭操作状态的说明图。
图9表示实施本发明的车辆侧门结构的设计方法时所用的设计装置的具体结构的图。
图10表示前部附近设有操作手柄的后门处于完全开启状态的说明图。
图11表示与前部隔开规定距离的后侧设有操作手柄的后门处于完全开启状态的说明图。
图12表示后门的必要操作力特性的图表。
图13表示后门的可操作力特性的图表。
图14表示在后门处于完全开启时的车门开启度限制器状态的侧面剖视图。
图15表示通过后门的车门开启度限制器附加在后门上的助推力的图表。
图16表示从铰链轴的轴向看到的前门及后门的状态的说明图。
图17表示本发明的侧门结构的另一实施形态的侧视图。
图18表示从车辆侧面看到的前门及后门的状态的侧视图。
图19表示本发明的前门结构的另一实施形态的侧视图。
图20表示以往的车辆侧门结构的说明图。
图21表示另一以往的车辆侧门结构的说明图。
具体实施例方式
以下，根据图纸详细说明本发明的实施形态。另外，本发明并不限于以下的实施形态。
图1及图2表示本发明的车辆侧门结构的实施形态，此侧门结构具有借助设于前部的上下一对的车门铰链1可自由开闭地被支承的前门2，以及借助设于后部的上下一对的车门铰链3可自由开闭地被支承的后门4，在车辆侧面形成的开口部被上述前门2和后门4所覆盖，并且该前门2和后门4形成左右对开的双门构造。
上述前门2通过由设在其后部的门闩51和设在后门4前端部的闩眼52组成的门锁5与后门4连接，处于保持关闭的状态。另一方面，上述后门4利用设在车身和后门4之间的上下一对门锁6、7，形成保持关闭状态的结构。此外，在上述前门2的前部及后门4的后部，在上述车门铰链1、3的下方分别配置有当各门2、4的开启度达到规定角度时、保持该开启度的车门开启度限制器8、9。
上述后门4用的车门铰链3由固定在后门4后壁面的铰链固定件11、固定在车身上形成的上述开口部的后部周壁面的铰链固定件10和连接两固定件10、11的铰链轴12构成。而且在距后门4前端部有规定距离的后侧位置，借助装在车门内壁面的用于开闭操作的手柄14，进行后门4的开闭操作，以上述铰链轴12为支点，使后门4在关闭位置和开启位置之间摆动变位。上述车门铰链3的铰链轴12以轴心120倾斜的状态，设置成如图3所示的从车辆正面观察、其上端部位于车身内侧，同时以轴心120倾斜的状态，设置成从车辆的侧面观察、其上端部位于车身的后侧(参照图1)。
另外，上述前门2用的车门铰链1由固定在前门2前部壁面的铰链固定件15、固定在车身上形成的上述开口部的前部周壁面的铰链固定件16和连接两固定件15、16的铰链轴17构成，以此铰链轴17为支点，使前门2在关闭位置和开启位置之间摆动变位。前门2的铰链轴17和上述后门4的铰链轴12相同，以轴心170倾斜的状态，设置成从车辆正面观察、其上端部位于车身内侧，并且，上述前门2的铰链轴17设置成从车辆侧面观察、其轴心170设置在大致铅垂方向上。
上述前门2用的车门开启度限制器8如图4所示，在与前门2前部壁面对置的位置，具有装于车身的托架18、以设于此托架18的支承轴19为支点可摆动自如地受到支承的限制板20、以及固定在前门2前部内侧的保持架21，如图5所示，在该保持架21上保持有上下一对挟持体22和使两挟持体22向互相接近的方向压靠的弹性体23。
上述限制板20具有由钢板材等组成的芯材24、覆盖此芯材24的合成树脂等构成的覆盖材25、和装于前端部的制动构件26。这样，以贯穿形成于上述保持架21的通孔的状态设置限制板20，上述两挟持体22通过弹性体23的压靠力与限制板20的正反两面压接，另外，在限制板20的正反两面，通过使上述覆盖材25的厚度在限制板20的长度方向变化，以形成多个凸部27a～27c，同时在上述多个凸部27a～27c之间形成多个凹部28a～28c。
在前门2进行开闭操作时，上述保持架21沿限制板20的长度方向作滑动位移，与此同时，与上述弹性体23的压靠力相对应，两挟持体23与限制板20的正反两面压接，因此而受到的滑动阻力的大小，随上述前门2的开启角度而变化。
即，在图4所示的平面剖视图中，车门开启度限制器8的支承轴19被配置在距上述铰链轴17的设置位置隔开规定距离的车身内侧的偏置位置，因此，以上述铰链轴17为支点，在图4的实线所示的关闭位置与用虚线所示的开启位置之间开闭操作前门2时，随着该开闭操作，保持架21和该前门2一起摆动变位，同时以上述支承轴19为支点，限制板20摆动变位。另外，由于两摆动支点如上所述是偏置的，因此当前门2摆动变位时，上述保持架21就沿限制板20的长度方向滑动变位。
随着上述保持架21的滑动变位，保持在其内部的两挟持体22，跨越设在上述限制板20正反两面的上述凸部27a～27c，向凹部28a～28c的设置部移动。这时，上述两挟持体22，通过构成上述凸部27a～27c的倾斜面，被压向互相分离的方向，同时由于上述弹性体23受到压缩，还被施加与此弹性体23的压靠力对应的滑动阻力。此弹性体23的压靠力，作用在两挟持体22被移向凹部28a～28c的设置位置的方向上，因此在进行前门2的开启操作时，在挟持体22位于上述凹部28a～28c的设置部的时刻，上述前门2就被施加规定的约束力，并保持与此位置对应的开启度。
另外，后门的车门开启度限制器9，如图6及图7所示，包括安装在车身的与后门4后部壁面相对的位置的托架18、以设于该托架18的支承轴19为支点被摆动可能地支承的限制板20、以及固定在后门4后部内侧的保持架21。此保持架21上保持着上下为一对的挟持体22，以及使两挟持体22向互相接近的方向压靠的弹性体23。上述限制板20，在其顶端部设有制动构件26，并在靠近上述制动构件的位置设有呈前端扩大的形状的凸部27c，同时在该凸部27c的顶端部侧形成有最大宽度部29，但在此顶端部没有设置凹部28c，这一点与上述前门2的车门开启度限制器8不同，其它方面与前门2的限制板20大致一样。另外，上述后门的车门开启度限制器9的功能也与前门的车门开启度限制器8大致一样。
在上述结构中，后部座位的乘客使处于关闭状态的后门4移向开启状态时，在解除上述门锁5对前门2锁紧的状态下，把该前门2开启到规定的角度，然后在解除上述门锁6、7对后门4锁紧的状态下，通过上述操作手柄14使后门4的前端部摆动变位到车身的外侧，以此进行开启操作。在进行上述前门2及后门4的开启操作时，当车门的开启度达到规定角度时，与从上述车门开启度限制器8、9施加于前门2及后门4的约束力相对应，各门2、4分别保持规定开启度的开启状态。
具体地说，如图8所示，前门2的开启角度达到位于较后门4开闭轨迹α稍外侧的最小开启度θ1时，上述挟持体22到达设于上述车门开启度限制器8的限制板20上的多个凹部28a～28c中位于基端部侧的第一凹部28a的设置位置，并将前门2保持在上述最小开启度θ1。另外，当上述挟持体22到达设在上述限制板20中间部位的第2凹部28b的设置位置时，前门2所保持的开启角度，被设定为适合位于前部座位的乘客上下的中间开启度θ2，并且当上述挟持体22到达设在上述限制板20前端部的第3凹部28c的设置位置时，前门2所保持的开启角度，被设定为前门2的最大开启度θ3。
另一方面，上述后门的车门开启度限制器9，当后门4的开启角度达到较前门2的开闭轨迹β稍外侧位置的角度时，上述挟持体22到达设置在后门的车门开启度限制器9的限制板20的基端部侧的第1凹部28a的设置位置，并将后门4保持在最小开启度。另外，当上述挟持体22到达设在上述限制板20中间部位的第2凹部28b的设置位置时，后门4所保持的开启角度，被设定为适合位于后部座位的乘客上下的中间开启度。并且当上述挟持体22到达设在上述限制板20顶端部的最大宽度部29的设置位置时，后门4所保持的开启角度，被设定为后门4的最大开启度。
图9是表示设计上述车辆侧门构造时使用的设计装置30的结构示意图。此设计装置30具有用于将设计准备阶段求得的车门2、4的机械特性数据及一般乘客在开闭车门2、4时所能进行的操作等予以输入的输入单元31；根据上述车门2、4的机械特性数据、求出开闭操作车门2、4时必要的操作力的特性的必要操作力运算单元32；求出上述乘客开闭操作车门2、4时能发挥的操作力的特性的可操作力特性运算单元33；以及将上述必要操作力运算单元32和可操作力运算单元33所求得的操作力等予以显示的监视器所组成的显示装置34。
以后门4为例，对采用上述设计装置30的车辆侧门结构设计方法作以下说明。首先输入使用一般材料被初始设计成规定形状的后门4的重量、上述铰链3的设置位置和角度及用于开闭操作的操作手柄14的设置位置等所构成的后门4的机械特性数据，以及坐在后部座位上的乘客的身体功能一般特性，即关节的可动特性及肌肉力量的动作特性等，然后根据这些被输入的数据解析上述操作手柄14的设置位置是否适当。
即如图10所示，在求出处于为了通过操作手柄14向后门4输入大的开闭操作力矩KM而将操作手柄14设置在后门4的前端部附近的初始设计阶段的必要操作力的特性的同时，求出在发挥此必要操作力时乘客的姿势及可操作力特性，通过把这些数据显示在显示装置34上，来解析这些表示数据并判别是否适合。
通过解析上述显示数据，可以得出以下的解析结果，即对于图10表示的后门4，后部座位上的乘客将其由完全开启状态转化为关闭状态时，必须将身体伸出车身外侧，以勉强的姿势进行后门4的关闭操作，因此如图11所示，可进行设计变更，把上述操作手柄14的设置位置设定在与后门4前端部隔开规定距离的后侧位置，并求出此时的乘客的姿势及可操作力的特性数据，且将这些数据显示在显示装置34上。这样，通过将操作手柄14的设置位置设定在与后门4的前端部隔开规定距离的后侧位置，就能以自然的姿势进行后门4的关闭操作。
如上所述而求得操作手柄14的适当设置位置后，根据初始设计阶段求得的铰链位置及后门4的重量等，求出在关闭操作处于开启状态的后门4时所必要的操作力，并将其显示在显示装置34上。上述铰链轴12，被倾斜成如图3所示，从车辆的正面观察后门的铰链轴12时其上端部位于车身的内侧，同时被倾斜成如图1所示，从车辆侧面观察上述铰链轴12时其上端部位于车身的内侧时的必要操作力的图示，如图12的点划线B1所示。与此相对照，在位于后部座位的乘客通过上述操作手柄14，对后门进行从完全开启位置至完全关闭位置的关闭操作时的可操作力，其图示如图13所示。
若比较上述图12的虚线B1和图13，则可知与对应于后门4的机械特性的必要操作力相比，关闭后门4时的前半阶段的可操作力明显不足。接着，求出后门4经过轻量化设计变更后的必要操作力，此图示如图12的虚线B2所示，虽然位于关闭后门4的前半阶段的必要操作力得到某种程度的改善，但在关闭后门4的初始阶段的操作力依然不足。因此，如上所示在使后门4轻量化的同时，可进行设计变更，设置在把后门4从完全开启状态转化为关闭状态时的初始阶段辅助乘客关闭后门4的助力器，如图12的实线B3所示，以降低上述关闭操作初始阶段时的必要操作力，从而能使此必要操作力与图13所示的可操作力大致一样，可适当地进行后门4的关闭操作。
另外，在图12中，随着后门4的开启度变小，必要操作力小于0时，必要操作力在开启方向上产生作用，即当后门4的开启度小于规定值时，由于其自重作用于后门4的关闭方向，乘客必须在开启方向上向后门4施加力的情况下进行关闭操作。
如上述实施形态所示，在构成后门的车门开启度限制器9的限制板20的前部形成有最大宽度部29，后门4的开启角度为图11所示的最大开启度时，如图14所示，保持在保持架21内的挟持体22到达上述最大宽度部29的位置，从而将后门4保持在最大的角度。并且为了在对保持在最大开启度的后门4进行关闭操作时能得到规定的辅助力，也就是在上述车门开启度限制器9上设置向处于完全开启状态的后门4施加关闭方向力的压靠装置，就能容易地进行上述后门4的关闭操作。
对上述后门4进行开闭操作时、由图3所示的后门的车门开启度限制器9向上述后门4的开闭方向施加的力矩的图示，则如图15所示，在后门4的关闭操作的初始阶段，能获得规定的辅助力。其理由是，如图14所示在挟持体22到达上述最大宽度29上的状态下，由于弹性体23被大幅度压缩，积蓄了很大的能量，所以若使后门4由上述最大开启度向关闭方向做少量移动，则挟持体22可沿着构成头部扩大形状的第3凸部27c的倾斜面滑动，使后门4向关闭方向压靠。
如上所述，在通过借助设于前部的门铰链1被自由开闭地支承的前门2、和借助设于后部的门铰链3被自由开闭地支承的后门4、来覆盖车辆侧面开口部的车辆侧门结构中，把辅助乘客进行关闭后门4的操作的助力装置设于车门开启度限制器9上，因此将处于向前打开状态的后门4转向关闭状态时，通过利用上述助力装置辅助此关闭操作，能用很轻的力来进行上述后门4的关闭操作。
特别是如上述实施形态所示，在上述车门开启度限制器9上设有将处于最大角度的开启状态的后门4向关闭方向压靠的压靠装置所构成的助力装置的情况下，存在如下优点当将处于向前打开的完全开启状态的后门4转变为关闭状态时，尽管由于人体结构方面的原因，难以把一个大的力施加于后门4的关闭方向，但利用上述压靠装置的压靠力，能比较容易地进行上述后门4的关闭操作。
另外，可采用设置使全开状态的后门4向关闭状态转化时施加规定辅助力的缓冲器等压靠装置的结构来取代在将后门4保持在开启状态的后门的车门开启度限制器9上设置将后门4向关闭方向压靠的压靠装置的上述实施形态。但通过上述实施形态所示的，在后门的车门开启度限制器9上设置压靠装置，在将位于全开状态的后门4向关闭状态转化时施加规定辅助力的情况下，具有不需要设置另外的压靠装置、以简单的结构就能使上述关闭操作容易进行的优点。
即，如上述实施形态所示，设置具有在后门4的后端部摆动自如地受支承的限制板20和与此限制板20压接且施加约束力的挟持体22的后门的车门开启度限制器9，并在上述限制板20的前部形成头部扩大的凸部27C，当后门4的开启角度为最大角度时，使上述挟持体22位于设在上述凸部27C顶端部侧的最大宽度部29上，采用以上结构时，借助车门开启度限制器9使保持向前全开状态的后门4向关闭状态转化时，通过使上述挟持体22沿限制板20的凸部27C滑动，能辅助关闭后门4的操作，从而能使上述关闭操作容易。
另外，在上述实施形态中，如图3所示，使后门的铰链轴12倾斜成从车辆正面观察该铰链轴12时，其上端部位于车身内侧，并且如图1所示，使后门的铰链轴12倾斜成从车辆侧面观察铰链轴12时，其上端部位于车身的后侧。因此在进行开闭后门4的操作时，能避免其前端部与前门2干扰，且用很轻的力就能开启上述后门4，同时也能用约束力小的车门开启度限制器9，把此后门4保持在规定开启度的开启状态。
即，由于倾斜后门4的铰链轴12，使其上端部位于车身的内侧，防止了后门4的上端部呈位于上述铰链轴12内侧的状态，当以上述铰链轴12为支点，后门4由关闭位置向开启位置摆动变位时，能抑制其前端部向前方侧的大移动。因此，与从车辆侧面观察，铰链轴设置在垂直方向的图18所示的以往例相比，如图16所示，在从上述那样倾斜的铰链轴12的轴向观察到的状态中，前门2的后端部与后门4的前端部的摆动轨迹的重合范围A显著缩小，可有效防止两扇门2、4的干扰。
另外，如上所示由于使后门4用的铰链轴12倾斜成其上端部位于车身的后侧。因此与通过后门4重心G作用于垂直方向的后门4的自重M相对应，能使以铰链轴12为支点作用于后门4关闭方向的力矩的距离L比图21所示的以往例小，利用这种方法，能有效减少开启操作后门4时的初始阶段的操作力。并且如图16所示，把上述后门4开启到小于90°的规定角度θ，在上述自重M的作用方向和铰链轴12的倾斜方向处于重合状态的时刻，由于作用于后门4关闭方向的力矩为0，具有能有效减低在开启操作后门4时的终期阶段的操作力的优点。再有，通过后门4重心的自重M作用于垂直方向，此自重M在图16中以倾斜状态表示，这是因为图16表示如上所述从铰链轴12的轴向观察的状态，与此铰链轴12的轴心垂直相交的面由图16来表示的缘故。
如图3所示，与以倾斜成上端部位于车身内侧状态设置的上述铰链轴12相比，上述车门开启度限制器9配置在车身的更内侧时，上述铰链轴12的轴心120通过的位置远离此车门开启度限制器9的设置位置，由此轴心方向观察到的铰链轴12的设置位置与车门开启度限制器9的设置位置的间隔距离S被充分保证。为此，开闭操作后门4时，能把由上述车门开启度限制器9施加的约束力与上述间隔距离的乘积组成的阻力矩设定为较大的值。因此，即使在使用上述约束力小的车门开启度限制器9时，也能通过此车门开启度限制器9把后门4稳定保持在规定的开启度。
为了有效地减少开启后门4时的初期阶段的操作力，采用上述结构时，与后门4自重对应的规定的力矩作用于使处于完全开启状态的后门4关闭的方向，此力矩成为关闭后门4时的障碍。然而通过在上述车门开启度限制器9上设置向处于完全开启状态的后门4施加关闭方向力的压靠装置等，就能容易地进行上述后门4的关闭操作。
另外，如图17所示，在后轮的车轮拱板(车轮罩的曲线部分)30的前方设置上述后门4的车辆中，其结构也可将后门的车门开启度限制器9配设在较上述铰链轴12的设置位置偏离规定距离的车身前侧的位置。这样构成具有如下优点能防止上述车轮拱板30与车门开启度限制器9的干扰，并把该车门开启度限制器9设在适当位置，在后门4开启操作时能有效地施加规定的阻力矩。
另外，在上述实施形态中，由于将开闭后门4的操作手柄14配置在与后门4的前端部有规定距离W的车身后侧。因此如图11所示，在关闭处于最大开启位置的后门4时，坐在后部座位的乘客不必将手伸得很长而去握持上述操作手柄14，可用很自然的姿势握持上述操作手柄14，就能容易地进行上述关闭操作。
再则，如上所示，设计方法包括以下工序即、根据在车门2、4设计准备阶段求得的车门2、4的机械特性数据、求出开闭车门2、4操作时必要的操作力的特性的必要操作力特性运算工序；求出乘客在开闭操作车门2、4时能发挥的操作力的特性的可操作力特性的运算工序；当上述必要操作力特性和可操作力特性之间存在差异时、为减少差异所必要的解析上述车门2、4的机械特性的解析工序；以及根据解析结果使车门2、4设计变形的设计变形工序，采用这种设计方法，在设计由借助设于前部的铰链1被自由开闭地支承的前门2、和借助设于后部的铰链3被自由开闭地支承的后门4，来覆盖车辆侧面开口部的车辆侧门结构时，通过解析从与车门2、4的重量和铰链位置等对应的机械特性中求得的必要操作力的特性与根据乘客身体功能可发挥的操作力的特性的差异，能容易并正确设计出可适当进行开闭操作的车门2、4的结构。
另外，作为减少上述车门2、4的可操作力的特性与必要操作力的特性的差异所必要的机械特性，而使用辅助乘客关闭车门2、4的助力装置的辅助力的情况下，具有如下优点能容易且正确地设计出使开启状态的车门2、4向关闭状态转化时，能根据上述助力装置的辅助力适当进行车门2、4关闭操作的车门2、4的结构。
特别是作为减少后门4的可操作力的特性与必要操作力的特性的差异所必要的机械特性，而使用将处于完全开启状态的后门4向关闭方向压靠的压靠装置构成的助力装置，就能容易且正确地设计出当坐在后部座位的乘客把完全开启的后门4转变为关闭状态时，能根据上述压靠装置的压靠力适当地进行后门4关闭操作的后门结构。
再则，作为减少后门4的可操作力的特性与必要操作力的特性的差异所必要的机械特性，通过使用当后门4的开启度达到规定角度时，保持该开启度的车门开启度限制器9上所设的压靠装置，能正确地设计出将保持全开状态的后门4转变为关闭状态时，能根据上述车门开启度限制器9上所设的压靠装置的压靠力，简单且适当地进行后门4关闭操作的后门4的结构。
此外，在上述实施形态中，在借助设于前部的门铰链1被自由开闭地支承的前门2、和借助设于后部的门铰链3被自由开闭地支承的后门4，来覆盖车辆侧面开口部的车辆侧门的结构中，如图8所示，通过前门的车门开启度限制器8而被保持在开启状态的前门2的最小开启度θ1，也就是当上述挟持体22到达上述车门开启度限制器8的限制板20的基端部侧所设的第1凹部28a的设置位置时、所保持的前门2的开启角度，设定为位于后门4开闭轨迹α的外侧附近位置，因此能有效地防止在开启前门2的状态下进行开启后门4的操作时，其前端部干扰前门2的后端部。
再则，如上述实施形态所示，将当上述挟持体22到达设在车门开启度限制器8的限制板20中间部位的第2凹部28b的设置位置时所保持的前门2的中间角度θ2设定为适合乘客上下的角度，并将当上述挟持体22到达设于上述车门开启度限制器8的限制板20的前部的第3凹部28c的设置位置时所保持的前门的最大开启度θ3设定为与前门2极限开启度对应的值，从而具有如下优点在将前门2保持上述中间开启度θ2的状态下，前部座位的乘客就能容易进行上下车，同时在前门2保持上述最大开启度θ3的状态下，能容易进行车厢内行李装卸等。
此外，如上述实施形态所示，将由后门的车门开启度限制器9保持的后门4的最小角度、即当挟持体22到达上述车门开启度限制器9的限制板20上的基端部侧所设的第1凹部28a的设置位置时所保持的后门4的开启角度，设定为位于较前门2的开闭轨迹β稍外侧位置的角度，则在将后门4保持在上述最小角度的状态下开闭操作后门2时，可有效防止此前门2干扰后门4。
另外，将上述挟持体22到达上述车门开启度限制器9的限制板20中间部位所设的第2凹部28b的设置位置时所保持的后门4的开启角度，设定为适合乘客上下的中间开启度，在使后门4保持该中间角度的状态下，能使坐于后部座位的乘客上下变得容易。并将当上述挟持体22到达上述车门开启度限制器9的限制板20前部所设的最大宽度部29的设置位置时所保持的后门4的开启角度，设定为与后门4极限开启度即最大开启度对应的角度，具有在把后门4开启到极限的状态下，能容易进行车厢内行李装卸等的优点。
另外在上述实施形态中，因为使前门的铰链轴15倾斜成从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身内侧，故在以上述铰链轴15为支点开启操作前门2时，可抑制其向后端部的后方移动，利用此方法，具有可更有效地防止前门2后端部与后门4前端部干扰的优点。
如上述所述，在具有倾斜成从车辆正面观察、前门的上端部位于车身内侧的前门2的车辆侧门结构中，铰链轴15在上述实施形态中形成如图18所示的形态，但也可代之以如图19所示的，采用使上述铰链轴倾斜的结构，从车辆侧面观察前门的铰链轴15时、其上端部位于车身前侧。这样的构成，具有与上述后门4相同的能有效减低以上述铰链轴15为支点开启操作前门2时的操作力的优点。
在上述实施形态中，在设于后门4后部的上下的一对铰链构件3的下方，设置车门开启度限制器9。因此既能有效地利用位于后门4下部的空间部分设置上述车门开启度限制器9，又能充分确保布局的自由度。而且通过加大上述限制板20的全长，能把设定了较大的动作范围的车门开启度限制器9配置在位于后门4下部的上述空间部分内，具有能把由此车门开启度限制器9规定的后门4的最大开启度设定为较大的数值的优点。
此外，在上述实施形态中，在车门开启度限制器8、9的限制板20上形成了多个凹部28a～28c。因此，通过在与此凹部28a～28c的设置数对应的多个部位，把前门2及后门4保持在规定开启度的开启状态，具有如下所述的使乘客能适当上下车等的优点。
具体地说，如图8所示，当前门2的开启角度为，较后门4开闭轨迹a位于稍外侧的最小开启度θ1时，上述挟持体22到达上述车门开启度限制器8的限制板20上所设置的多个凹部28a～28c中位于基端部侧的第1凹部28a的设置位置，而使前门2保持在上述最小开启度θ1。另外，根据上述限制板20的中间部位所设的第2凹部28b的设置位置所保持的前门2的开启角度，被设定为适合前部座位乘客上下车的中间开启度θ2，同时根据上述限制板20顶端部所设的第3凹部28c的设置位置所保持的前门2的开启角度，被设定为与前门2的极限开启度即最大开启度θ3对应的值。
通过利用上述车门开启度限制器8，把前门2的开启角度保持在上述最小开启度θ1，能避免两门2、4的干扰，使上述后门4的开启操作容易进行。另外通过利用上述车门开启度限制器8，使前门2的开启角度保持在上述中间开启度θ2，使前部座位的乘客容易上下车，再则，通过利用上述车门开启度限制器8，使前门2的开启角度保持在上述最大开启度θ3，对车厢内行李能容易进行装卸等，具有如上所述的优点。
另外，如上述实施形态所示，在构成后门的车门开启度限制器9的限制板20的前部形成了最大宽度部29，当后门4的开启角度为图11所示的最大开启度时，如图14所示，保持在保持架21内的挟持体22到达上述最大宽度部29，使后门4保持在最大的角度，此时具有能容易进行保持在最大开启度的后门4的关闭操作的优点。
即如图14所示，在挟持体22到达上述最大宽度部29时，由于弹性体23被大幅度压缩，从而积蓄了很大的能量，因此即使使后门4由上述最大开启度向关闭方向作稍许移动，由于挟持体22沿构成头部放大形状的第3凸部27c的倾斜面滑动，就能得到使后门4向关闭方向压靠的较大的辅助力。因此如图11所示，后部座位的乘客在手握处于最大开启状态的后门4的操作手柄进行关闭后门4的操作时，尽管因身体结构方面的原因，难以向后门4的关闭方向施加较大的力，仍能比较容易地进行上述后门4的关闭操作。
如上所述，在借助设于前部的上下的一对门铰链1被自由开闭地支承的前门2、和借助设于后部的上下的一对门铰链3被自由开闭地支承的后门4来覆盖车辆侧面开口部的车辆侧门结构中，在开闭自如支承后门4的上述铰链轴3的设置部的下方配置车门开启度限制器9。因此能确保在设置此车门开启度限制器9时的布局自由度，并能在适当的位置设置上述车门开启度限制器9。
即如日本特开平10-331502号公报所示，在设于后门4后部的上下的一对车门铰链3之间配置车门开启度限制器9时，由于两铰链轴3之间的空间狭小，在设置车门开启度限制器9时，其布局的自由度就明显受限。针对这种情况，因为在上述铰链3设置部位的下方，设置了规定的空间，通过有效地利用此空间能充分确保在设置上述车门开启度限制器9时的布局自由度。另外具有的优点是，通过加大上述限制板20的全长，能把设定了更大动作范围的车门开启度限制器9配置在位于后门4下部的上述空间部内，能把由此车门开启度限制器9限定的后门4的最大开启度设定为较大的数值。
权利要求
1.一种车辆侧门结构，包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过该前门和后门覆盖车身侧面的开口部分，其特征在于，上述后门的铰链轴被倾斜成，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，从车辆的侧面观察该铰链轴时，其上端部位于车身后侧。
2.根据权利要求1所述的车辆侧门结构，其特征在于，上述前门的铰链轴被倾斜成，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，同时倾斜该铰链轴，使得从车辆侧面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的前侧。
3.一种车辆侧门结构，包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过该前门和后门覆盖车身侧面的开口部分，其特征在于，上述前门的铰链轴被倾斜成，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，从车辆的侧面观察该铰链轴时，其上端部位于车身前侧。
4.一种车辆侧门结构，包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过该前门和后门覆盖车身侧面的开口部分，其特征在于，在自由开闭地支承上述后门的门铰链的设置部位的下方配置有车门开启度限制器。
5.根据权利要求4所述的车辆侧门结构，其特征在于，上述后门的铰链轴被倾斜成，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，从车辆的侧面观察该铰链轴时，其上端部位于车身后侧。
6.根据权利要求5所述的车辆侧门结构，其特征在于，所述车门开启度限制器被配置在较后门的铰链轴的设置位置向车身内侧偏置规定距离的位置上。
7.根据权利要求4所述的车辆侧门结构，其特征在于，所述后门被配置在后轮的车轮拱板的前侧，同时所述车门开启度限制器被配置在较后门的铰链轴的设置位置向车身前侧偏置规定距离的位置上。
8.一种车辆侧门结构，包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过该前门和后门覆盖车身侧面的开口部分，其特征在于还包括，用于辅助乘客进行关闭后门操作的助力装置。
9.根据权利要求8所述的车辆侧门结构，其特征在于，所述助力装置包括将处于最大角度开启状态的后门向关闭方向压靠的压靠装置。
10.根据权利要求9所述的车辆侧门结构，其特征在于还包括，将后门保持在开启状态的车门开启度限制器，该后门的车门开启度限制器上，设有将后门向关闭方向压靠的压靠装置。
11.根据权利要求10所述的车辆侧门结构，其特征在于所述后门的车门开启度限制器，设有可自由摆动地支承于后门的后端部的限制板，以及与该限制板压接来施加约束力，并可沿该限制板长度方向移动的挟持体；上述限制板，在其顶端部设有制动构件，并在靠近上述制动构件的位置设有呈头部扩大形状凸部，该凸部的顶端部侧形成有最大宽度部；上述挟持体，在后门的开启角度达到最大角度时，位于上述最大宽度部上，且受到上述制动构件的作用而无法继续向限制板顶端部移动，以致跨越上述最大宽度部。
12.根据权利要求8所述的车辆侧门结构，其特征在于，所述后门的铰链轴被倾斜成，从车辆正面观察该铰链轴时，其上端部位于车身的内侧，从车辆的侧面观察该铰链轴时，其上端部位于车身后侧。
13.根据权利要求8所述的车辆侧门结构，其特征在于，在后门车厢内侧壁面设置开闭车门用的操作手柄，并将上述操作手柄配置在从后门前端部向车身后方隔开规定距离的位置。
14.一种车辆侧门结构的设计方法，所述车辆侧门结构包括借助设于前部的门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门，并通过该前门和后门覆盖车辆侧面的开口部分，所述设计方法包括根据在车门设计准备阶段所求得的车门机械特性数据、求出开闭车门时所必要的操作力的特性的必要操作力特性运算工序；求出坐在后部座位的乘客在开闭车门时能发挥的操作力的特性的可操作力特性运算工序；当上述必要操作力特性与可操作力特性之间存在差异时、解析为了减少此差异所必要的上述车门的机械特性的解析工序；以及根据此解析结果、设计改变车门结构的设计变形工序。
15.根据权利要求14所述的车辆侧门结构的设计方法，其特征在于，使用辅助乘客进行关闭车门操作的助力装置的辅助力，作为减少车门的可操作力特性与必要操作力特性之间的差异所必需的机械特性。
16.根据权利要求15所述的车辆侧门结构的设计方法，其特征在于，使用将处于完全开启状态的车门向关闭方向压靠的压靠装置的压靠力，作为减少车门的可操作力特性与必要操作力特性之间的差异所必需的机械特性。
17.根据权利要求16所述的车辆侧门结构的设计方法，当车门的开启度达到规定角度时，使用设置在保持该开启度的车门开启度限制器上的压靠装置的压靠力，作为减少车门的可操作力特性和必要操作力特性之间的差异所必需的机械特性。
全文摘要
一种车辆侧门结构，通过借助设于前部的车门铰链被自由开闭地支承的前门，和借助设于后部的门铰链被自由开闭地支承的后门来覆盖车辆侧面的开口部。为了使上述左右对开双门构造的车门的开闭操作更加容易且正确地进行，设置助力装置来辅助乘客进行后门的关闭操作。
文档编号B60J5/04GK1498790SQ20031011425
公开日2004年5月26日 申请日期2003年11月4日 优先权日2002年11月5日
发明者守山幸宏, 松井稔, 山田直树, 米泽泰延, 中村诚之, 之, 延, 树 申请人:马自达汽车株式会社