JP6221444B2 - 車両用ステップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステップが先端部に取り付けられたアームの基端部に回転支持軸が結合された車両用ステップ装置に関する。

従来から、ワンボックスタイプなどの車両の乗降口の下部に、乗降時の足場として使用するステップを設けた車両がある。その際ステップを、車体の側部下方に位置する格納状態となる非使用状態と、非使用状態から車体の下部側方に突出する状態となる使用状態とに移動変位する車両用ステップ構造が知られている。このようなステップ構造は、ステップが一対のアームの先端に設けられ、アームの基端部には回転支持軸が設けられて、アームが回転支持軸を中心として回転することで、ステップが上記した格納状態と突出状態とに変位する（特許文献１参照）。

特開２００５−３４３３０７号公報

ところで、突出状態のステップは、回転支持軸のみで荷重を受ける、所謂片持ちとなっており、人が足を載せることによって、その荷重はアームと回転支持軸との結合部に作用し、結合部の破損を招く恐れがあるが、上記した特許文献１に記載の技術ではその対策を特に講じていない。

そこで、本発明は、先端にステップを備えるアームと回転支持軸との結合部の破損を抑制することを目的としている。

本発明は、アームの取付孔の下部と回転支持軸の下部との間に、アームと回転支持軸とが互いに結合固定される結合部を備え、結合部は、アームがステップを介して荷重を受けたときに、アームと回転支持軸との間で圧縮荷重を受ける荷重受け部を備えていることを特徴とする。
結合部は、回転支持軸の軸方向に対し、下部が上部よりも半径方向外側となるよう傾斜する結合傾斜面を備え、回転支持軸は、アームがステップを介して下方に向けて荷重を受けたときに本体部の軸支持部との間で曲げ荷重を受け、この曲げ荷重を受ける曲げ支点が、結合傾斜面の延長線上に位置する。

本発明によれば、アームがステップを介して荷重を受けたときに、結合部の荷重受け部がアームと回転支持軸との間で圧縮荷重を受けるので、引張荷重を受ける場合に比較して結合部が破損しにくくなり、結合部の破損を抑制することができる。
回転支持軸が曲げ荷重を受ける曲げ支点が、結合部傾斜面の延長線上に位置していることにより、回転支持軸が曲げ荷重を受けるときには、結合傾斜面が直角方向に圧縮荷重を受けるので、結合部の破損をより確実に抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係わる車両用ステップ装置の断面図である。 図２は、図１の車両用ステップ装置の斜視図である。 図３は、図２の車両用ステップ装置の分解斜視図である。 図４は、図１の車両用ステップ構造を備える車両のスライドドア下部周辺を示す斜視図であり、（ａ）はステップ板を突出させた使用状態を示し、（ｂ）はステップ板を格納した非使用状態を示す。 図５は、図１の要部を拡大した断面図である。 図６は、図１の車両用ステップ装置で使用される回転アームの分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１〜図３は、本発明の一実施形態に係わる車両用ステップ装置１を示し、図４は、図１〜図３の車両用ステップ装置１を備える車両のスライドドア下部周辺を示している。ステップとしてのステップ板３は、図４（ａ）に示すように、車体５の乗降口近傍の下部側方にする突出状態（使用状態）と、車体５の下部に格納される格納状態（非使用状態）との間を移動変位する。なお、図中のＦＲで示す方向が車両前方であり、ＵＰＲで示す方向が車両上方である。

このような車両用ステップ構造は、図４（ａ）に示すように車体５の側部に設定してあるスライドドア７を後方にスライド移動させて開放させたときに、ステップ板３がスライドドア７の移動に連動して使用状態となる。使用状態のステップ板３は、車体５の側部に形成してある乗降口となるドア開口部９の下方位置にて側方に突出する。逆に、図４（ｂ）のようにスライドドア７を前方（図４中で左側）にスライド移動させて閉じたときには、ステップ板３が、スライドドア７の移動に連動して車体５の内側（本実施形態では車体５の下方）に入り込んで格納されて非使用状態となる。

車両用ステップ装置１は、前述したステップ板３と、車体５の下部の例えばサイドシルやフロアメンバに、図２に示す取付部１１を介して取り付けられる本体部１３と、ステップ板３と本体部１３とを回転可能に連結する２本のアームとしての回転アーム１５と、を備えている。

ステップ板３と回転アーム１５とは、図１に示すようにブラケット１７を介して連結されている。ブラケット１７は、上壁１７ａ、下壁１７ｂ、側壁１７ｃを備え、図１中で紙面に直交する方向の両側及び、図１中で右側が開放している。上壁１７ａの図１中で紙面に直交する方向の両側には、ステップ板３の下面に図示しないボルトにより固定される取付フランジを備えている。すなわち、ブラケット１７は、この図示しない取付フランジをボルトによってステップ板３の下面に締結することで、ステップ板３に取り付けられる。

上記したブラケット１７には、図１中で右側の開放側近傍に、ステップ板回動支持軸１９が上下方向に貫通するようにして取り付けられている。そして、ブラケット１７の上壁１７ａと下壁１７ｂとの間に回転アーム１５の先端部１５ａを挿入し、該先端部１５ａをステップ板回動支持軸１９に軸受部２１を介して回転可能に連結している。このような回転アーム１５の先端部１５ａとステップ板３との連結構造は、２本の回転アーム１５相互で同等である。

一方、回転アーム１５の基端部１５ｂは、回転支持軸としての本体側回転支持軸２３の下部に連結固定されている。この回転アーム１５の基端部１５ｂと本体側回転支持軸２３との連結構造自体は、２本の回転アーム１５相互で同等である。しかし、図２中で車両前方側に位置する回転アーム１５は、図１に対応していて、本体部１３に設けてある図３に示す駆動機構２５に本体側回転支持軸２３を介して連結している。

図２中で車両後方側に位置する回転アーム１５は、駆動機構２５には連結されておらず、単に本体側回転支持軸２３に連結されているだけである。つまり、駆動機構２５の駆動によって図２中で車両前方側に位置する一方の回転アーム１５が回転駆動し、それに伴って図２中で車両後方側に位置する他方の回転アーム１５も、２本の回転アーム１５が互いに平行状態を維持しつつ回転する。

本体部１３は、図３に示すように、ベースプレート２７と、ベースプレート２７上に取り付けられる前述した駆動機構２５と、駆動機構２５を覆うようにしてベースプレート２７の上に装着されるカバー２９と、を備えている。ベースプレート２７は、ステップ板３側の側部から車両後方に向けてする延長部２７ａを備え、その延長部２７ａの先端付近の支持部２７ｂに本体側回転支持軸２３が回転可能に取り付けられている。支持部２７ｂの周辺に前述した取付部１１の一部が設けられている。

駆動機構２５は、駆動源となる電動モータ３１と、図１に示すギア３３を含む動力伝達機構３５とを備えている。ギア３３は本体側回転支持軸２３に嵌合固定されている。すなわち、電動モータ３１の駆動によって、ギア３３を含む動力伝達機構３５を介して図１に示す本体側回転支持軸２３が回転し、本体側回転支持軸２３の回転に伴って回転アーム１５が回転する。電動モータ３１は、スライドドア７の開閉動作に連動して駆動されるなど、図示しない制御回路によって規定のタイミングで駆動される。

カバー２９は、図２、図３中で車両前方側の端部付近の上面に、駆動機構２５の電気系統の配線３６を通すための配線引出孔２９ａを備えている。

図１に示す本体側回転支持軸２３は、ベースプレート２７に設けられた貫通孔２７ｃに、ブッシュ３７を介して挿入している。ブッシュ３７は、図５に拡大して示すように、上下一対の樹脂製の摺動子３９と、摺動子３９の外側に位置する金属製の支持剛体４１とを備えている。

摺動子３９は、全体として円筒形状を呈し、円筒部３９ａと、円筒部３９ａの一方の端部に形成されるフランジ部３９ｂとを有している。上下一対の摺動子３９は、内径が本体側回転支持軸２３の外径に対してやや大きく、フランジ部３９ｂと反対側の円筒部３９ａの端部同士を突き合わせた状態で、本体側回転支持軸２３が回転可能に挿入されている。

支持剛体４１は、全体として円筒形状を呈し、円筒部４１ａと、円筒部４１ａの上部に形成されているフランジ部４１ｂとを有している。支持剛体４１は、内径が摺動子３９の円筒部３９ａの外径に対してほぼ同等かやや小さく、上下一対の摺動子３９が圧入された状態となる。この支持剛体４１の円筒部４１ａがベースプレート２７の貫通孔２７ｃに挿入固定され、フランジ部４１ｂがベースプレート２７の上部に位置してブッシュ３７のベースプレート２７に対する抜け止めとなる。

ブッシュ３７の上部には、図１に示すようにラッチベース４３及びワッシャ４５が本体側回転支持軸２３の挿入を受けた状態で配置され、ワッシャ４５の上からナット４７を本体側回転支持軸２３に締結している。ナット４７の締結時には、その締結力及びワッシャ４５の弾性力でラッチベース４３が摺動子３９のフランジ部３９ｂに押し付けられる。

本体側回転支持軸２３が回転するときには、金属製のラッチベース４３は、ワッシャ４５との間の金属同士の摩擦力のほうが、樹脂製の摺動子３９との間の摩擦力よりも大きいので、摺動子３９に対して摺動回転する。つまり、本体側回転支持軸２３の回転に伴ってラッチベース４３も一体となって回転する。以上より、本体側回転支持軸２３は、ラッチベース４３、ワッシャ４５、ナット４７、ギア３３とともに一体となって回転する。

ラッチベース４３上には図示しない一対のラッチが回転可能に取り付けられ、一対のラッチはベースプレート２７側の対応するピンにそれぞれ係合可能である。電動モータ３１の駆動によりギア３３を介して本体側回転支持軸２３が一定角度回転し、それに伴うラッチベース４３の回転によって、一方のラッチが対応する一方のピンに係合し、本体側回転支持軸２３の逆回転を規制する。この際、回転アーム１５も一体となって一定角度回転し、上記ラッチの係合状態でステップ板３が例えば突出(使用)状態となってその状態が維持される。

一方、上記の状態から電動モータ３１が逆回転して本体側回転支持軸２３も逆回転すると、ギア３３上の突起が係合状態の一方のラッチの係合を解除し、そのまま回転を継続すると他方のラッチが対応する他方のピンに係合してギア３３の正回転を規制する。この際、回転アーム１５も一体となって回転し、ステップ板３が例えば格納(非使用)状態となってその状態が維持される。

回転アーム１５は、図６に示すように、上部材４９と下部材５１との二つの部材に分割されており、図６中で右側となる先端部１５ａには前記したステップ板回動支持軸１９が挿入される挿入孔４９ａ，５１ａをそれぞれ設けている。一方、回転アーム１５の基端部１５ｂには、上部材４９にのみ、前記した本体側回転支持軸２３が挿入される挿入孔４９ｂを設けている。また、基端部１５ｂには、上部材４９と下部材５１との間に軸取付用コア５３を配置している。軸取付用コア５３には、本体側回転支持軸２３が挿入されて取り付けられる取付孔５３ａを設けている。

取付孔５３ａは、図５に拡大して示すように、上部材４９側に位置する円筒孔５３ａ１と、円筒孔５３ａ１の下部に連続する円錐孔５３ａ２と、円錐孔５３ａ２のさらに下部に連続する下部円筒孔５３ａ３とを備えている。円筒孔５３ａ１は、上部材４９の挿入孔４９ｂと内径がほぼ同等であり、円錐孔５３ａ２は、下部の内径が上部の内径よりも大きい。

一方、上記した取付孔５３ａに挿入される本体側回転支持軸２３は、下端部に円錐部２３ａを設けている。円錐部２３ａは、下部の外径が上部の外径よりも大きい。円錐部２３ａの下部には下部円筒孔５３ａ３と同心円状に形成される円形部２３ｂを設けている。円錐部２３ａの斜面と軸取付用コア５３の円錐孔５３ａ２の斜面とは互いに平行である。また、円錐部２３ａの斜面の長さＢは、軸取付用コア５３の円錐孔５３ａ２の斜面の長さＣよりも短い。

軸取付用コア５３の円錐孔５３ａ２及び下部円筒孔５３ａ３と、本体側回転支持軸２３の円錐部２３ａ、円錐部２３ａの上部の軸部の一部及び円形部２３ｂとの間には、環状の隙間が形成される。この環状の隙間に、結合部としての溶接部５５を設けている。溶接部５５は、例えばＣＯ_２溶接によって溶接材を溶融させてその溶融物を充填する。

溶接作業としては、上部材４９の下部材５１に対向する面に軸取付用コア５３を重ね合わせた状態で、本体側回転支持軸２３を、取付孔５３ａ及び挿入孔４９ｂに取付孔５３ａ側から挿入した状態で行う。これにより、上記した環状の隙間内にほぼ円錐形状の環状の溶接部５５が形成される。このとき、本体側回転支持軸２３の軸心Ｐと、取付孔５３ａ及び挿入孔４９ｂの中心とを整合させた状態で行う。

また、このとき、本体側回転支持軸２３の下端面２３ｃと、軸取付用コア５３の上部材４９と反対側の下端面５３ｂとをほぼ同一面とする。この際、溶接部５５の上部材４９と反対側の下端部５５ａが、上記した下端面２３ｃ及び下端面５３ｂから図５中で下方に突出しないようにして、これら下端面２３ｃ及び下端面５３ｂと同一面とする。溶接部５５を形成したら、下部材５１を上部材４９に溶接によって固定する。

ここで、本実施形態では、図５に示すように、溶接部５５の外周側の傾斜面５５ｂと、該傾斜面５５ｂに密着する軸取付用コア５３の円錐孔５３ａ２の内面との間に結合傾斜面５７を有している。結合傾斜面５７は、本体側回転支持軸２３の軸方向に対し、下部が上部よりも半径方向外側となるよう傾斜している。そして、この結合傾斜面５７上の上方への延長線Ｑは、ブッシュ３７の上部の摺動子３９の上端内側の角部Ｒを通過する。角部Ｒは本体側回転支持軸２３の外周面に接触している。なお、延長線Ｑは本体側回転支持軸２３の軸心Ｐと同一面上にある。

また、本体側回転支持軸２３の円錐部２３ａと溶接部５５の内周傾斜面５５ｃとの間には、軸側結合傾斜面５９を有している。軸側結合傾斜面５９と前記した結合傾斜面５７とは互いにほぼ平行であり、これら相互間に溶接部５５が形成されている。

次に、作用を説明する。ステップ板３を、図４（ａ）のように車体側部に突出した使用状態としたときに、乗員がステップ板３に足を載せると、ステップ板３には荷重Ｆ（図１）が作用する。この荷重Ｆは、ブラケット１７を介して回転アーム１５及び本体側回転支持軸２３に伝達され、回転アーム１５及び本体側回転支持軸２３は、図５に示すブッシュ３７の摺動子３９における上端内側の角部Ｒを支点（曲げ支点）として、図５中で反時計回り方向に回転しようとする。

このとき、荷重Ｆが大きくなることで回転アーム１５及び本体側回転支持軸２３は弾性変形し、角部Ｒに接触する部分にて曲げ荷重を受ける。すなわち、本体側回転支持軸２３は、回転アーム１５がステップ板３を介して下方に向けて荷重Ｆを受けたときに、本体部１３の軸支持部となるブッシュ３７との間で曲げ荷重を受け、曲げ支点（角部Ｒ）回りのモーメントＭが発生する。

その際、本体側回転支持軸２３は、ナット４７により本体部１３（ブッシュ３７）からの抜け止めがなされ、回転アーム１５は、溶接部５５により本体側回転支持軸２３からの抜け止めがなされて、静的な釣り合いが維持される。つまり、ステップ板３が荷重Ｆを受けたときに、本体側回転支持軸２３の下部では、回転アーム１５と本体側回転支持軸２３との間の結合傾斜面５７を含む溶接部５５が荷重を受けることになり、溶接部５５には、モーメントＭに対し上記した静的釣り合いを維持するための反力が発生する。

ここで、本実施形態では、結合傾斜面５７の延長線Ｑが摺動子３９の角部Ｒに一致している。このため、回転アーム１５が、摺動子３９の角部Ｒを本体側回転支持軸２３の曲げ支点として回転しようとするときに、延長線Ｑ上の結合傾斜面５７において、溶接部５５が軸取付用コア５３を直角方向に押し付ける力ｆ１が反力として作用する。つまり、延長線Ｑ上の結合傾斜面５７において溶接部５５が軸取付用コア５３を直角方向に押し付ける圧縮荷重が作用するので、延長線Ｑ上の結合傾斜面５７は圧縮荷重を受ける荷重受け部を備えていることになる。

これと同時に、上記力ｆ１が作用する部分に対して反対側の図５中で左側に位置する結合傾斜面５７においては、軸取付用コア５３が溶接部５５を直角方向に押し付ける圧縮方向の荷重ｆ２が作用する。

このように、本実施形態では、回転アーム１５がステップ板３を介して下方に向けて荷重Ｆを受けたときに、結合部の荷重受け部となる結合傾斜面５７が、回転アーム１５と本体側回転支持軸２３との間で圧縮荷重を受ける。このため、溶接部５５を含む結合部は、引張荷重を受ける場合に比較して破損しにくくなり、溶接部５５を含む結合部の破損を抑制できる。

また、本実施形態では、本体側回転支持軸２３が曲げ荷重を受ける曲げ支点となる角部Ｒが、結合部となる溶接部５５の傾斜面５５ｂの延長線Ｑ上に位置している。このため、本体側回転支持軸２３が曲げ荷重を受けるときには、結合傾斜面５７が直角方向に圧縮荷重を受けるので、溶接部５５を含む結合部の破損をより確実に抑制することができる。

また、本実施形態では、溶接部５５と軸取付用コア５３との間の結合傾斜面５７と、溶接部５５と本体側回転支持軸２３との間の軸側結合傾斜面５９との間に、溶接部５５が形成されている。このため、回転アーム１５と本体側回転支持軸２３との間の結合部として溶接部５５を用いた場合であっても、結合傾斜面５７に対応する溶接部５５の傾斜面５５ｂが直角方向に圧縮荷重を受けるので、溶接部５５の破損を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

例えば、上記した実施形態では、回転アーム１５と本体側回転支持軸２３との間の結合部として溶接部５５を使用する場合について説明した。しかし、溶接部５５を設けずに、軸取付用コア５３の取付孔５３ａの円錐孔５３ａ２に、本体側回転支持軸２３下部の円錐部２３ａを直接密着させて固定する構造に対しても本発明を適用することができる。

また、溶接部５５は、本体側回転支持軸２３の全周に設けて環状に形成しているが、少なくとも図５に示されている位置、すなわち、ステップ板３に荷重Ｆが作用したときに、本体側回転支持軸２３と軸取付用コア５３との間に圧縮荷重が作用する部位に設けてあればよい。

１ 車両用ステップ装置
３ ステップ板（ステップ）
５ 車体
１３ 車両用ステップ装置の本体部
１５ 回転アーム（アーム）
２３ 本体側回転支持軸（回転支持軸）
３７ ブッシュ（軸支持部）
５３ａ 本体側回転支持軸が挿入される回転アームの取付孔
５５ 溶接部（結合部）
５７ 結合傾斜面（荷重受け部）
５９ 軸側結合傾斜面
Ｑ 結合傾斜面の延長線
Ｒ ブッシュの摺動子の角部（曲げ支点）

Claims (2)

1. 車両の乗降口近傍にて外側に突出した状態と、車両の内側に格納した状態とに変位可能なステップと、
   前記ステップに一端が回転可能に連結されるアームと、
   前記アームの他端に連結固定される回転支持軸と、
   前記回転支持軸が回転可能に支持されて車体に取り付けられる本体部と、を備え、
   前記アームは、前記回転支持軸が挿入される取付孔を備え、
   前記取付孔の下部と前記回転支持軸の下部との間に、前記アームと前記回転支持軸とが互いに結合固定される結合部を備え、
   前記結合部は、前記アームが前記ステップを介して下方へ向かう荷重を受けたときに、前記アームと前記回転支持軸との間で圧縮荷重を受ける荷重受け部を備え、
   前記結合部は、前記回転支持軸の軸方向に対し、下部が上部よりも半径方向外側となるよう傾斜する結合傾斜面を備え、
   前記回転支持軸は、前記アームが前記ステップを介して下方に向けて荷重を受けたときに前記本体部の軸支持部との間で曲げ荷重を受け、この曲げ荷重を受ける曲げ支点が、前記結合傾斜面の延長線上に位置することを特徴とする車両用ステップ装置。
2. 前記結合部は、前記アームの取付孔側に形成される前記結合傾斜面と、
   前記結合傾斜面に隙間を介して対向する、前記回転支持軸の外周部に形成される軸側結合傾斜面と、
   前記結合傾斜面と前記軸側結合傾斜面との間の前記隙間に設けられて前記結合傾斜面と前記軸側結合傾斜面との間を溶接接合する溶接部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用ステップ装置。

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