JP2007320403A - 車両用ヒンジ取付部のシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒンジ取付部のシール材によるシール性能を向上させることができる車両用ヒンジ取付部のシール構造を得る。
【解決手段】ドアヒンジ２２が取り付けられるフロントピラー１２のピラーアウタパネル２０の側壁部２０Ａに車両幅方向内側へ凹む凹部３６を形成し、この凹部３６にシーラ３８を充填塗布することで、ピラーアウタパネル２０とドアヒンジ２２との間をシールしている。凹部３６にシーラ３８を充填塗布することにより、ドア開閉時に作用する剥離方向の荷重の一部を角度αのせん断方向で受けることができるので、塗膜割れを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ヒンジ取付部のシール構造に関する。

下記特許文献１には、フードヒンジのフードインナパネルへの取付部周縁に塗布されるシーラが割れるのを回避する技術が開示されている。簡単に説明すると、フードヒンジの取付板部の端部を屈曲させることでフードヒンジの取付板部とフードインナパネルとの間の隙間を広げ、シーラの充填量を増やし、シーラの弾性を高めるというものである。
実開平１−１１１８７２号公報

上記先行技術による場合、フード開閉時にフードヒンジの取付板部とフードインナパネルとの間に作用する剥離方向の相対変位をシーラがそのまま受けるかたちになるため、シーラとフードインナパネルとの接着面の角部に歪みが集中する。従って、フードヒンジの取付部を補強する等の対策が必要になり、重量増加及びコストアップ等を招く。

なお、上記先行技術では、フードヒンジの取付板部の端部を屈曲させて勾配を付けているが、元々フードヒンジの取付板部の屈曲部はラウンドしている（Ｒが付いている）ので、形状的にはそれほど変わらず、シーラの塗布量が若干増えたことによる弾性増加分に応じたシーラ割れ抑制効果しか期待できないものと思われる。

本発明は上記事実を考慮し、ヒンジ取付部のシール材によるシール性能を向上させることができる車両用ヒンジ取付部のシール構造を得ることが目的である。

請求項１の発明に係る車両用ヒンジ取付部のシール構造は、車体開口部を開閉する開閉体をヒンジ部材を介してボディーパネルに回転可能に支持させた際に当該ヒンジ部材のボディーパネルへの取付部周縁にシール材が塗布され、開閉体の開閉時にヒンジ部材の取付部にボディーパネルから剥がれる方向への剥離荷重が作用する車両用ヒンジ取付部のシール構造であって、前記ボディーパネルにおける前記取付部とのシール面に、凹状又は凸状に形成されて開閉体の開閉時の操作荷重の一部をせん断荷重で受ける塗膜割れ抑制部を設けた、ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の車両用ヒンジ取付部のシール構造において、前記塗膜割れ抑制部は、前記ボディーパネルにおける前記シール面に形成されて前記取付部配置側と反対方向へ凹む凹部である、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の車両用ヒンジ取付部のシール構造において、前記凹部は略円弧面として構成されており、当該凹部の中心から当該凹部の外端までのオフセット量が当該凹部の半径に略一致されており、かつ前記シール材の塗布部表面の周長が当該凹部の半径よりも長く設定されている、ことを特徴とする。

請求項１記載の本発明によれば、開閉体をヒンジ部材回りに開閉させることにより、車体開口部が開閉される。

ここで、本発明では、ボディーパネルのシール面に凹部又は凸部によって構成された塗膜割れ抑制部を設けたので、ヒンジ部材の取付部周縁に塗布されたシール材とボディーパネルのシール面との界面には、せん断荷重が作用する。つまり、従来は開閉体の開閉時の操作荷重はすべて剥離荷重としてシール材とボディーパネルのシール面との界面に作用していたが、本発明によれば前記界面に作用する荷重の一部がせん断荷重として作用する。従って、シール材の塗膜の角部に歪みが生じ難く、シール材の塗膜割れを効果的に抑制することができる。

請求項２記載の本発明によれば、ボディーパネルにおけるシール面にヒンジ部材の取付部配置側と反対方向へ凹む凹部が形成されており、かかる凹部によって塗膜割れ抑制部が構成されているので、成形が容易である。

請求項３記載の本発明によれば、凹部は略円弧面として構成されており、当該凹部の中心から当該凹部の外端までのオフセット量が当該凹部の半径に略一致されており、かつシール材の塗布部表面の周長が当該凹部の半径よりも長く設定されているので、シール材の塗膜はシール材の剥離方向へ弾性変形することができる。

以上説明したように、請求項１記載の車両用ヒンジ取付部のシール構造は、ヒンジ取付部のシール材によるシール性能を向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両用ヒンジ取付部のシール構造は、成形が容易であり、コストを抑えることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両用ヒンジ取付部のシール構造は、シール材の弾性変形量を増加させることができるので、より一層塗膜割れが生じ難くなるという優れた効果を有する。

以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る車両用ヒンジ取付部のシール構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

図２に示されるように、車体側部１０には、フロント側から順にフロントピラー１２、センタピラー１４、リヤピラー１６が配設されている。図１には、フロントピラー１２の下部側で水平に切断した際の水平断面図が示されている。この図に示されるように、フロントピラー１２は、車室内側に配置されるピラーインナパネル１８と、車室外側に配置される断面ハット形状のピラーアウタパネル２０とによって閉断面構造に構成されている。

上記フロントピラー１２のピラーアウタパネル２０の所定位置には、平面視でＬ字状に形成されたドアヒンジ２２が図示しない締結具等の固定手段によって取り付けられている。ドアヒンジ２２は、ピラーアウタパネル２０の側壁部２０Ａに面接触状態で配置される取付部２２Ａと、この取付部２２Ａの後端部からＲ形状の屈曲部２２Ｂを介して車両幅方向外側へ屈曲された支持部２２Ｃと、によって構成されている。

ドアヒンジ２２の支持部２２Ｃには、フロントサイドドア２４の前端部が水平方向（車両幅方向）に揺動可能に支持されており、所謂スイング式のサイドドアを構成している。より具体的には、フロントサイドドア２４は、車室内側に配置されるドアインナパネル２６及び車室外側に配置されるドアアウタパネル２８によって閉断面構造に構成されている。ドアインナパネル２６の前壁部２６Ａはフロントピラー１２のピラーアウタパネル２０の後壁部２０Ｂに対して平行に配置されており、更に前壁部２６Ａには車両前方側へ延出する略三角形状の支持プレート３０が張り出されている。そして、この支持プレート３０がドアヒンジ２２の支持部２２Ｃにボルト３２及びナット（図示省略）によって揺動可能に支持される構造となっている。

ここで、図３に拡大して示されるように、本実施形態では、上記ピラーアウタパネル２０の側壁部２０Ａにおいてドアヒンジ２２の屈曲部２２Ｂと隣接する部位に、平断面形状が略円弧形状（略半円形状）となるように車両幅方向内側（フロントピラー１２の閉断面部３４の断面内方）へ凹む塗膜割れ抑制部としての凹部３６が形成されている。そして、この凹部３６内にシール材としてのシーラ３８が充填塗布されることにより、ピラーアウタパネル２０の側壁部２０Ａの外側面２０Ａ’とドアヒンジ２２の取付部２２Ａとの合わせ部４０をシールしている。なお、車両側面視での凹部３６の形成範囲は、ドアヒンジ２２の全幅に亘る範囲とされている。

上記シール構造についてより詳細に説明すると、シーラ３８が硬化した状態では、シーラ３８の中心（凹部３６の中心でもある）Ｏは、ドアヒンジ２２の支持部２２Ｃの後端面（界面）２２Ｃ’と概ね同一平面上に位置されている。シーラ３８とピラーアウタパネル２０の側壁部２０Ａの外側面２０Ａ’とのシールエッジ４２は、シーラ３８の中心Ｏから車両後方側へ距離δだけオフセットされている。これにより、シーラ３８の露出面である塗膜面３８Ａの弧長（周長）γは、シーラ３８とドアヒンジ２２の支持部２２Ｃの後端面２２Ｃ’とのシールエッジ４４からシーラ３８の中心Ｏまでの距離β（本実施形態の場合、この距離βは凹部３６の半径ｒと略同じ）よりも長くなっている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図３に示されるように、フロントサイドドア２４がドアヒンジ２２回りに開閉されると、その際にフロントサイドドア２４からドアヒンジ２２を介してピラーアウタパネル２０に車両幅方向外側（剥離方向である矢印Ａ方向）への相対変位が生じる。このため、従来構造であれば、シーラのシールエッジ（本実施形態のシールエッジ４２に相当する部位）に歪みが集中し、シーラ割れが発生する可能性があり、それを回避するためにピラーアウタパネルの側壁部の車室内側の面に補強材を設定する等の必要があった。

しかし、本実施形態によれば、ピラーアウタパネル２０の側壁部２０Ａに車両幅方向内側へ凹む半円形状の凹部３６を設定し、この凹部３６内にシーラ３８を充填させることとしたので、シーラ３８のシールエッジ４２にはその接線方向（角度α）へのせん断荷重が作用する。つまり、従来はフロントサイドドアの開閉時の操作荷重はすべて剥離荷重としてシーラのシールエッジに作用していたが、本実施形態によれば、フロントサイドドア２４の開閉操作荷重の一部をせん断荷重として受け止めることができる。一般に接合面は剥離荷重に弱く、せん断荷重に強いので、シールエッジ４２はドア開閉操作荷重による剥離方向の相対変位に充分耐えることができる。従って、シーラ３８のシールエッジ４２に歪みが生じ難く、シーラ３８の塗膜割れを効果的に抑制することができる。その結果、本実施形態によれば、ドアヒンジ２２とピラーインナパネル１８との接合部位のシーラ３８によるシール性能を向上させることができる。

また、本実施形態では、ピラーアウタパネル２０の側壁部２０Ａに車両幅方向内側へ凹む凹部３６を形成するという手法によって塗膜割れ抑制部を設定したので、成形が非常に容易である。従って、特別なコストアップも招かない。

さらに、本実施形態では、凹部３６の平断面形状が略円弧面形状として構成されており、当該凹部３６の中心（即ち、シーラ３８の中心Ｏ）から当該凹部３６の外端までのオフセット量（即ち、シーラ３８の中心Ｏからシールエッジ４２までのオフセット量）δが当該凹部３６の半径ｒに略一致されており、かつシーラ３８の塗膜面３８Ａの弧長γが当該凹部３６の半径ｒよりも長く設定されているので、シーラ３８の塗膜面３８Ａはシーラ３８の剥離方向へ弾性変形することができる。従って、本実施形態によれば、シーラ３８の弾性変形量を増加させることができるので、より一層塗膜割れが生じ難くなる。

〔実施形態の補足説明〕
上述した本実施形態では、ピラーアウタパネル２０の側壁部２０Ａに車両幅方向内側へ凹む凹部３６を設けたが、これに限らず、車両幅方向外側へ突出する凸部を設ける構成を採っても、上記と同様の効果を得ることができる。

例えば、図４に示される実施形態では、ピラーアウタパネル５０の側壁部５０Ａの前後方向中間部が車両幅方向外側へ屈曲されて略Ｚ字状に形成されている。そして、この凸部５２の前端壁５２Ａが滑らかな曲面形状に形成され、かつ前端壁５２Ａから車両前方側に若干離間した位置にドアヒンジ２２の屈曲部２２Ｂが位置するように、ドアヒンジ２２の取付部２２Ａがピラーアウタパネル５０の側壁部５０Ａに固定されている。このようにしても凸部５２の前端壁５２Ａとドアヒンジ２２の屈曲部２２Ｂとの間に充填されたシーラ３８のシールエッジ４２の接着面の方向が凸部５２の前端壁５２Ａの曲率に合わせた接線方向（角度α）となるので、フロントサイドドア２４の開閉操作時に角度αの方向にせん断荷重を作用させることができる。

なお、上述した本実施形態では、フロントサイドドア２４のドアヒンジ２２の取付部に対して本発明を適用したが、これに限らず、リヤサイドドアのドアヒンジ、フードヒンジ、ラッゲージドアのドアヒンジ、バックドアのドアヒンジの取付部に本発明を適用してもよい。

本実施形態に係る車両用ヒンジ取付部のシール構造の要部を示す図２の１−１線断面図である。 車体の概略構造を示す全体斜視図である。 図１に示される要部を更に拡大して示す水平断面図である。 別の実施形態を示す図１に対応する水平断面図である。

符号の説明

２０ ピラーアウタパネル（ボディーパネル）
２２ ドアヒンジ（ヒンジ部材）
２２Ａ 取付部
２４ フロントサイドドア（開閉体）
３６ 凹部（塗膜割れ抑制部）
３８ シーラ（シール材）
５０ ピラーアウタパネル（ボディーパネル）
５２ 凸部（塗膜割れ抑制部）

Claims (3)

1. 車体開口部を開閉する開閉体をヒンジ部材を介してボディーパネルに回転可能に支持させた際に当該ヒンジ部材のボディーパネルへの取付部周縁にシール材が塗布され、開閉体の開閉時にヒンジ部材の取付部にボディーパネルから剥がれる方向への剥離荷重が作用する車両用ヒンジ取付部のシール構造であって、
   前記ボディーパネルにおける前記取付部とのシール面に、凹状又は凸状に形成されて開閉体の開閉時の操作荷重の一部をせん断荷重で受ける塗膜割れ抑制部を設けた、
   ことを特徴とする車両用ヒンジ取付部のシール構造。
2. 前記塗膜割れ抑制部は、前記ボディーパネルにおける前記シール面に形成されて前記取付部配置側と反対方向へ凹む凹部である、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用ヒンジ取付部のシール構造。
3. 前記凹部は略円弧面として構成されており、
   当該凹部の中心から当該凹部の外端までのオフセット量が当該凹部の半径に略一致されており、かつ前記シール材の塗布部表面の周長が当該凹部の半径よりも長く設定されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の車両用ヒンジ取付部のシール構造。

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