JP2006035918A - ドアヒンジ及びドアの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ドアの開口を大きく確保することができると共に、ドアを車体に強固に支持することができるドアの取付構造を提供する。
【解決手段】 ドア４の回動軸５を規定する上側ヒンジ１２及び下側ヒンジ１３と、ホイールアーチ２４の上方に配置されて、上側ヒンジ１２及び下側ヒンジ１３を支持する車体側支持部材とを備えるドアの取付構造１であって、下側ヒンジ１３が有するドア４側に接続される下側アーム１６が、上側ヒンジ１２が有するドア４側に接続される上側アーム１２に対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ドアを車体に取り付けるためのドアヒンジ及びドアの取付構造に関する。

周知のとおり、自動車用のドアは、鋼板が深絞り成形されたドアインナパネルとドアアウタパネルとがウエストラインを除いた三辺でヘミング加工されることによって形成されている（例えば、特許文献１参照）。そして、一般に前ヒンジで後ろ開きのドアは、ドアインナパネルの前壁面と車体側のピラーとがドアの回動軸を規定する上下２段のドアヒンジで繋げられている。
特開２００２−２４８９４０号公報（段落００１６及び図１）

ところで、図７に示すように、一般に自動車Ｖの前側のドア４ａは、ドア４ａの回動軸がホイールアーチ２４の後方のＡ位置になるように設定されている。そして、自動車Ｖに対する乗降の容易性を考慮すると、ドア４ａの回動軸を自動車Ｖの前寄りのＢ位置までシフトさせることによって、ドア４ａの開口を大きく確保することが望ましい。

しかしながら、回動軸がＢ位置にシフトすると、ドア４ａの前後方向の長さが伸びてその重量が増加する。そして、ホイールアーチ２４によって上下のドアヒンジ１１ａの取付場所が制限されるので、上下のドアヒンジ１１ａ同士の間隔が必然的に狭められる。その結果、ドア４ａの自重でドアヒンジ１１ａに掛かる負荷が増大するために、従来のドアヒンジ１１ａでは、ドア４ａを車体に強固に支持することが困難であった。また、従来のドアヒンジ１１ａでは、ドア４ａ（ドアインナパネル）とドアヒンジ１１ａとの接合部が、掛かった負荷によって変形する恐れもあった。

そこで、本発明は、ドアの開口を大きく確保することができると共に、ドアを車体に強固に支持することができるドアヒンジ及びドアの取付構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、ドアの回動軸を規定する上側ヒンジと下側ヒンジとが一体になっているドアヒンジであって、前記下側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームが、前記上側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とする。

このドアヒンジでは、下側ヒンジが有するドア側に接続されるアームが、上側ヒンジが有するドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びている。したがって、このドアヒンジを使用してドアが車体に取り付けられると、車体側における上側ヒンジと下側ヒンジとの接続間隔に対して、ドア側における上側ヒンジと下側ヒンジとの接続間隔が大きく確保されることとなる。その結果、このドアヒンジは、従来のドアヒンジ、つまり車体側における上側ヒンジと下側ヒンジの接続間隔と、ドア側における上側ヒンジと下側ヒンジの接続間隔とが略同じであるドアヒンジと比較して、ドア側の接続部に掛かるドアの自重による負荷が低減される。その結果、本発明のドアヒンジによれば、ドアが車体に強固に支持されることとなる。

また、このドアヒンジでは、ドアが車体に強固に支持されるので、ドアの前後方向の長さを伸長させることが可能となる。その結果、このドアヒンジによれば、ドアの開口を大きく確保することができる。

請求項２に記載の発明は、ドアの回動軸を規定する上側ヒンジ及び下側ヒンジと、ホイールアーチの上方に配置されて、前記上側ヒンジ及び前記下側ヒンジを支持する車体側支持部材とを備えるドアの取付構造であって、前記下側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームが、前記上側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とする。

このドアの取付構造では、ドアの回動軸を規定する上側ヒンジと下側ヒンジとが、車体側支持部材に支持されることによってホイールアーチの上方に配置されることとなる。その結果、このドアの取付構造は、回動軸周りでドアが回動する際に、ホイールアーチの後方にドアの回動軸が設定された従来のドアの取付構造と比較して、ドアの開口が大きく確保される。したがって、本発明のドアの取付構造によれば、自動車に対する乗降性が良好となる。

また、このドアの取付構造では、上側ヒンジと下側ヒンジとが、ホイールアーチの上方に配置されているので、ドアの長さを前後方向に長くすることができる。その結果、このドアの取付構造では、ドアのサッシを前後方向に長く設計することが可能となるので、従来のドアの取付構造と比較して、ドアの窓を大きく確保することが可能となる。したがって、本発明のドアの取付構造によれば、自動車の視界性が良好となる。

また、このドアの取付構造では、下側ヒンジが有するドア側に接続されるアームが、上側ヒンジが有するドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びている。したがって、このドアの取付構造では、車体側における上側ヒンジと下側ヒンジとの接続間隔に対して、ドア側における上側ヒンジと下側ヒンジとの接続間隔が大きく確保されることとなる。その結果、このドアの取付構造は、従来のドアの取付構造、つまり車体側における上側ヒンジと下側ヒンジの接続間隔と、ドア側における上側ヒンジと下側ヒンジの接続間隔とが略同じであるドアの取付構造と比較して、ドア側の接続部に掛かるドアの自重による負荷が低減される。その結果、本発明のドアの取付構造によれば、ドアが車体に強固に支持されることとなる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のドアの取付構造において、前記車体側支持部材が、前記ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーであって、前記フロントピラーは、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材を備えていることを特徴とする。

このドアの取付構造では、ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーが、上側ヒンジ及び下側ヒンジの車体側支持部材となっている。そして、このフロントピラーは、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材を備えているので、そのチューブ部材によって強化される。したがって、このドアの取付構造では、上側ヒンジ及び下側ヒンジが、強化されたフロントピラーに取り付けられることによって、ドアが車体に強固に支持されることとなる。

このようなドアの取付構造において、前記フロントピラーが、その長さ方向の全体に亘って前記チューブ部材を備えていてもよい。

このドアの取付構造では、フロントピラーがその長さ方向の全体に亘ってチューブ部材で強化されるので、車室内からの視野の制限となるフロントピラー自体を細く形成することが可能となる。したがって、このようなドアの取付構造によれば、前記したドアの窓の拡大化とも相俟って、自動車の視界性がさらに良好となる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のドアの取付構造において、前記車体側支持部材が、前記ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーであって、前記フロントピラーは、その内部に補強カラー部材が配設されていることを特徴とする。

このドアの取付構造では、上側ヒンジ及び下側ヒンジが取り付けられるフロントピラーが、補強カラー部材で強化されるので、簡単な構造でドアが車体に強固に支持されることとなる。

本発明のドアヒンジ及びドアの取付構造によれば、ドアの開口を大きく確保することができると共に、ドアを車体に強固に支持することができる。

次に、本発明のドアヒンジ及びドアの取付構造の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、実施形態に係るドアの取付構造を備えた自動車の部分側面図、図２は、実施形態に係るドアヒンジを使用したドアの取付構造を示す部分斜視図、図３は、図２中のＸ−Ｘ線における断面図、図４（ａ）は、実施形態に係るドアの取付構造によって車体に取り付けられた左側のドアにおける回動軸の傾きを、車体の左方向から見た様子を示す概念図、図４（ｂ）は、実施形態に係るドアの取付構造によって車体に取り付けられた左側のドアにおける回動軸の傾きを、車体の後方から見た様子を示す概念図である。

図１に示すように、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１は、ドアヒンジ１１を使用してドア４を車体２に取り付けるための構造であり、ドアヒンジ１１と、このドアヒンジ１１を車体２側で支持するためのフロントピラー２３（特許請求の範囲にいう「車体側支持部材」に相当する）とで主に構成されている。なお、本実施形態でのドア４は、公知の構造を有するものであり、車内側に配置されるドアインナパネル４１と車外側に配置されるドアアウタパネル４２とが、ウエストライン４３を除く除いた三辺でヘミング加工されることによって形成されたものである。

ドアヒンジ１１は、図１に示すように、ドア４の回動軸５を規定する上側ヒンジ１２及び下側ヒンジ１３と、これら上側ヒンジ１２及び下側ヒンジ１３が互い上下に並ぶように一体に接合する板状のヒンジ接合部材１４とを備えている。

上側ヒンジ１２は、図２に示すように、ヒンジ接合部材１４に接合されるブラケット１７ａと、このブラケット１７ａからドア４側に延びてドア４に接続される上側アーム１５と、上側アーム１５の基端部をブラケット１７ａに軸支するヒンジピン１９ａと、上側アーム１５の先端部に設けられて、この上側アーム１５をドア４に取り付けるドア側取付部材１５ａとを備えている。

下側ヒンジ１３は、ヒンジ接合部材１４に接合されるブラケット１７ｂと、このブラケット１７ｂからドア４側に延びてドア４に接続される下側アーム１６と、下側アーム１６の基端部をブラケット１７ｂに軸支するヒンジピン１９ｂと、下側アーム１６の先端部に設けられて、この下側アーム１６をドア４に取り付けるドア側取付部材１６ａとを備えている。そして、本実施形態に係るドアヒンジ１１は、下側アーム１６が、上側アーム１５に対して遠ざかるようにドア４に向かって延びており、本実施形態での下側アーム１６は、図１に示すように、ホイールアーチ２４の外縁の形状に沿うように円弧状に延びている。

このようなドアヒンジ１１は、図２に示すように、上側アーム１５のドア側取付部材１５ａ及び下側アーム１６のドア側取付部材１６ａのそれぞれが、ドア４のドアインナパネル４１の前壁面にボルト１０ａによって取り付けられている。そして、ドアヒンジ１１は、上側ヒンジ１２及び下側ヒンジ１３を一体に接合するヒンジ接合部材１４が、次に説明するフロントピラー２３にボルト１０ｂによって取り付けられている。

本実施形態でのフロントピラー２３は、図１に示すように、車体２のルーフ２１側からドア４の前側を通ってホイールアーチ２４に向かって伸長している。このフロントピラー２３は、ルーフ２１を車体２上で支持すると共に、ドア４の前側では、後記するようにドア４を車体２側で支持している。なお、フロントピラー２３は、図２に示すように、ドア４の前側でフェンダパネル２５の内側に配置されるインナパネル２２に接続されている。

このようなフロントピラー２３の中空部には、図２に示すように、フロントピラー２３の長さ方向（フロントピラー２３の延びる方向）に沿うようにチューブ部材２３ａが内設されている。このチューブ部材２３ａは、ハイドロフォーム成形されたものであり、その断面が矩形の管状部材である。フロントピラー２３は、このチューブ部材２３ａが内設されることによって補強されている。

そして、図３に示すように、ボルト１０ｂは、ヒンジ接合部材１４側からチューブ部材２３ａを貫通すると共に、ヒンジ接合部材１４の反対側でナット１０ｃと螺合することによってヒンジ接合部材１４をフロントピラー２３に取り付けている。このようにしてヒンジ接合部材１４がチューブ部材２３ａを有するフロントピラー２３に取り付けられることによって、ドアヒンジ１１は、車体２側に強固に支持されている。そして、ドアヒンジ１１が車体２側に支持されることによって、ドア４の回動軸５は、図２に示すように、上側ヒンジ１２のヒンジピン１９ａ及び下側ヒンジ１３のヒンジピン１９ｂによって規定されることとなる。

このようにドア４の回動軸５が規定される際に、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、回動軸５が「車体の前方向」に向かって傾斜するように、ドアヒンジ１１が車体２に取り付けられている。そして、図４（ｂ）に示すように、回動軸５が、「車体の内側方向」に向かって傾斜するように、ドアヒンジ１１が車体２に取り付けられている。

次に、本実施形態に係る「ドアの取付構造」の作用効果について適宜図面を参照しながら説明する。なお、参照する図面において、図５（ａ）は、本実施形態に係る「ドアの取付構造」におけるドアの回動軸と、従来の「ドアの取付構造」におけるドアの回動軸との相対位置を示す模式図、図５（ｂ）は、本実施形態に係る「ドアの取付構造」において、ドアの自重による負荷がドアヒンジに掛かる様子を示す模式図、図５（ｃ）は、従来の「ドアの取付構造」において、ドアの自重による負荷がドアヒンジに掛かる様子を示す模式図である。

図５（ａ）に示すように、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１では、ドア４の回動軸５がホイールアーチ２４の上方に設定される。その結果、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１は、従来の「ドアの取付構造」、つまりドア４ａの回動軸５ａがホイールアーチ２４の後方に設定されるものと比較して、ドア４の開口が大きく確保される。したがって、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１によれば、自動車に対する乗降性が良好となる。

また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１では、図５（ａ）に示すように、上側ヒンジ１２と下側ヒンジ１３とが、ホイールアーチ２４の上方に配置されているので、ドア４の長さを車体２の前後方向に長くすることができる。その結果、この「ドアの取付構造」１では、ドア４のサッシ４４を車体２の前後方向に長く設計することが可能となるので、従来の「ドアの取付構造」と比較して、窓４５を大きく確保することが可能となる。したがって、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１によれば、自動車の視界性が良好となる。

また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１では、図２に示すように、フロントピラー２３がチューブ部材２３ａで補強されるので、図１に示すように、ルーフ２１からホイールアーチ２４に向かって延びるフロントピラー２３を細く形成することが可能となる。その結果、この「ドアの取付構造」１によれば、前記したように窓４５が大きくなることとも相俟って、自動車の視界性がさらに良好となる。

また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１では、図１に示すように、フロントピラー２３がホイールアーチ２４に向かって伸長しており、このフロントピラー２３は、前記したようにチューブ部材２３ａ（図２参照）によって補強されている。したがって、この「ドアの取付構造」１では、上側ヒンジ１２及び下側ヒンジ１３が、補強されたフロントピラー２３に取り付けられることによって、ドア４が車体２に強固に支持される。

また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１では、図５（ｂ）に示すように、下側アーム１６が、上側アーム１５に対して下方向に遠ざかるように延びている。したがって、この「ドアの取付構造」１では、車体２側における上側ヒンジ１２と下側ヒンジ１３との接続間隔Ｄ１に対して、ドア４側における上側ヒンジ１２と下側ヒンジ１３との接続間隔Ｄ２が大きく確保されることとなる。

その一方で、従来の「ドアの取付構造」によって、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１と同様のドア４を車体２に取り付けたとすると、図５（ｃ）に示すように、車体２側における上側ヒンジ１２ａと下側ヒンジ１３ａとの接続間隔Ｄ１に対して、ドア４ａ側における上側ヒンジ１２ａと下側ヒンジ１３ａとの接続間隔Ｄ２が略等しくなる。

そして、従来の「ドアの取付構造」では、ドア４の自重Ｗによって、上側ヒンジ１２ａとドア４との接続部、及び下側ヒンジ１３ａとドア４との接続部には、それぞれＦ２で示される負荷が掛かる。これに対し、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１では、図５（ｂ）に示すように、ドア４の自重Ｗによって、上側ヒンジ１２とドア４との接続部、及び下側ヒンジ１３とドア４との接続部には、Ｆ１で示される負荷が掛かる。

このとき本実施形態に係る「ドアの取付構造」１（図５（ｂ）参照）と従来の「ドアの取付構造」（図５（ｂ）参照）とでは、共に同様のドア４が車体２に取り付けられているので、Ｆ１×Ｌ１＝Ｆ２×Ｌ２で示されるモーメントの関係式（１）が成立する。ただし、前記関係式（１）中、Ｌ１は、図５（ｂ）に示すように、ドア４側の上側ヒンジ１２と下側ヒンジ１３との接続間隔Ｄ２の２分の１の値を示し、Ｌ２は、図５（ｃ）に示すように、ドア４側の上側ヒンジ１２ａと下側ヒンジ１３ａとの接続間隔Ｄ２の２分の１の値を示す。

そして、図５（ｂ）及び図５（ｃ）から明らかなように、Ｌ１＞Ｌ２であるので、前記関係式（１）から、Ｆ２＞Ｆ１となる。つまり、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１では、従来の「ドアの取付構造」と比較して、ドア４側で上側ヒンジ１２と下側ヒンジ１３に掛かる負荷が低減される。その結果、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１によれば、ドア４が車体２に強固に支持されることとなる。

また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」１では、図４（ａ）に示すように、ドア４の回動軸５が「車体の前方向」に向かって傾斜しているので、ドア４の上方での開口が大きく確保されることとなる。その一方で、図４（ｂ）に示すように、ドア４の回動軸５が「車体の内側方向」に向かって傾斜しているので、ドア４の自重による回転モーメントは、ドア４の閉方向に向くこととなる。つまり、図４（ａ）に示すように、回動軸５が「車体の前方向」に向かって傾斜することによって、ドア４の開方向に向くドア４の自重による回転モーメントが生じるが、図４（ｂ）に示すように、ドア４の回動軸５が「車体の内側方向」に向かって傾斜することによって、回動軸５周りのドア４の回転モーメントがつりあうこととなる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、前記実施形態では、下側アーム１６が、ホイールアーチ２４の外縁の形状に沿うように円弧状に延びているが、本発明は下側アーム１６が直線状に延びるものであってもよい。

また、本実施形態では、ドアヒンジ１１が、ボルト１０ａ及びボルト１０ｂによって車体２側及びドア４側に取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ドアヒンジ１１が溶接によって車体２側及びドア４側に取り付けられたものであってもよい。

また、本実施形態では、フロントピラー２３を補強するチューブ部材２３ａの断面が矩形になっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、チューブ部材２３ａが円形等の他の断面形状の管状部材であってもよい。

また、本実施形態では、上側ヒンジ１２及び下側ヒンジ１３がチューブ部材２３ａで補強されたフロントピラー２３に取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、フロントピラー２３が他の補強部材で補強されたものであってもよい。このような補強部材としては、例えば図６（ａ）に示すように、フロントピラー２３の中空部でボルト１０ｂ周りに配置された補強カラー部材２３ｂが挙げられる。

この補強カラー部材２３ｂは、図６（ａ）中のＹ−Ｙ線における断面図である図６（ｂ）を併せて参照すると明らかなように、フロントピラー２３の中空部にヒンジ接合部材１４側から挿入される円筒状の胴部２３ｃと、この胴部２３ｃの一端側に形成されてフロントピラー２３とヒンジ接合部材１４との間に配置されるフランジ部２３ｄとを備えている。そして、胴部２３ｃの他端側（フランジ部２３ｄの反対側）は、フロントピラー２３の内壁面に当接している。

このような補強カラー部材２３ｂを備えた「ドアの取付構造」１では、上側ヒンジ１２及び下側ヒンジ１３が取り付けられるフロントピラー２３が、補強カラー部材２３ｂで強化されるので、簡単な構造でドア４が車体２に強固に支持されることとなる。

また、本実施形態では、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材２３ａが、フロントピラー２３の長さ方向の全体に亘って設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、チューブ部材２３ａが、ボルト１０ｂでヒンジ接合部材１４が接合されるフロントピラー２３部分にのみ設けられたものであってもよい。

また、本実施形態では、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材２３ａが、フロントピラー２３の中空部に内設されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、フロントピラー２３自体がハイドロフォーム成形された管状部材であってもよい。

また、本実施形態では、上側ヒンジ１２と下側ヒンジ１３とが、相互に一体となるようにヒンジ接合部材１４によって接合されているが、本発明のドアの取付構造はこれに限定されるものではなく、上側ヒンジ１２と下側ヒンジ１３とが別体であって、それぞれがフロントピラー２３及びドア４に取り付けられたものであってもよい。

実施形態に係るドアの取付構造を備えた自動車の部分側面図である。 実施形態に係るドアヒンジを使用したドアの取付構造を示す部分斜視図である。 図２中のＸ−Ｘ線における断面図である。 図４（ａ）は、実施形態に係るドアの取付構造によって車体に取り付けられた左側のドアにおける回動軸の傾きを、車体の左方向から見た様子を示す概念図、図４（ｂ）は、実施形態に係るドアの取付構造によって車体に取り付けられた左側のドアにおける回動軸の傾きを、車体の後方から見た様子を示す概念図である。 図５（ａ）は、本実施形態に係る「ドアの取付構造」におけるドアの回動軸と、従来の「ドアの取付構造」におけるドアの回動軸との相対位置を示す模式図、図５（ｂ）は、本実施形態に係る「ドアの取付構造」において、ドアの自重による負荷がドアヒンジに掛かる様子を示す模式図、図５（ｃ）は、従来の「ドアの取付構造」において、ドアの自重による負荷がドアヒンジに掛かる様子を示す模式図である。 図６（ａ）は、他の実施形態に係るドアの取付構造を示す斜視図、図６（ｂ）は、図６（ａ）中のＹ−Ｙ線における断面図である。 従来のドアの取付構造を備えた自動車の部分側面図である。

符号の説明

１ ドアの取付構造
２ 車体
４ ドア
５ 回動軸
１１ ドアヒンジ
１２ 上側ヒンジ
１３ 下側ヒンジ
１５ 上側アーム
１６ 下側アーム
２１ ルーフ
２３ フロントピラー
２３ａ チューブ部材
２３ｂ 補強カラー部材
２４ ホイールアーチ

Claims (4)

1. ドアの回動軸を規定する上側ヒンジと下側ヒンジとが一体になっているドアヒンジであって、
   前記下側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームが、前記上側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とするドアヒンジ。
2. ドアの回動軸を規定する上側ヒンジ及び下側ヒンジと、
   ホイールアーチの上方に配置されて、前記上側ヒンジ及び前記下側ヒンジを支持する車体側支持部材とを備えるドアの取付構造であって、
   前記下側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームが、前記上側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とするドアの取付構造。
3. 前記車体側支持部材が、前記ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーであって、前記フロントピラーは、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のドアの取付構造。
4. 前記車体側支持部材が、前記ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーであって、前記フロントピラーは、その内部に補強カラー部材が配設されていることを特徴とする請求項２に記載のドアの取付構造。

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