JP6160039B2

JP6160039B2 - ヒンジ装置

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Publication number: JP6160039B2
Application number: JP2012178109A
Authority: JP
Inventors: 隆幸藤井
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: CN103573073A; JP2014034855A; DE102013106385B4; DE102013106385A1; CN103573073B

Description

本発明は、例えば車両のドアを車両本体（ボディ）に取り付ける車両用ドアヒンジに適したヒンジ装置に関する。

従来、この種の車両用ドアヒンジとして、例えば特開平８−１９７９５２号公報（特許文献１）及び特表２００９−５４２９４２号公報（特許文献２）に開示されたものがある。これらの車両用ドアヒンジでは、ドア側ヒンジ部材がドアの厚みの制限もありドアの小口に取り付ける構造が多い。このため、ドア側ヒンジ部材は、ボディ側ヒンジ部材の連結部に枢着される板状の連結部と、この連結部と直角に結合されてドアの取付面（小口）に取付られる板状の取付座面部とを、プレス成型により一体成型した構造となっている。

図５は従来の車両用ドアヒンジの一例を示す図であり、このドアヒンジもドア側ヒンジ部材が板状の連結部と板状の取付座面部とをプレス成型により一体成型した構造であり、この図５の例について説明する。このヒンジ装置は、車両のドアパネル４０に取り付けるプレス成型によりなるドア側ヒンジ部材１０と、ボディ５０側に取り付ける同じくプレス成型によりなるボディ側ヒンジ部材２０と、軸となる軸ピン３０とを有している。

ドア側ヒンジ部材１０は平行な板状の連結部１０ａ，１０ｂと該連結部１０ａ，１０ｂとそれぞれ直角となる取付座面部１０ｃ，１０ｄとを一体に成型したものである。ボディ側ヒンジ部材２０は平行な板状の連結部２０ａ，２０ｂと取付座面部２０ｃとを一体に成型したものである。そして、ドア側ヒンジ部材１０の連結部１０ａ，１０ｂをボディ側ヒンジ部材２０の連結部２０ａ，２０ｂの間に組み付け、軸ピン３０によりそれぞれ枢着するように連結されている。また、ドア側ヒンジ部材１０は取付座面部１０ｃ，１０ｄにて図示しないボルト等によりドアパネル４０に取り付けられ、ボディ側ヒンジ部材２０は取付座面部２０ｃにて図示しないボルト等によりボディ５０に取り付けられる。

特開平８−１９７９５２号公報特表２００９−５４２９４２号公報

従来のヒンジ装置は、ドアの自重等により荷重を受けて変形する。このとき、変形が大きいと使用者にはドアが垂れ下がるように感じられ、使用感を悪化させる原因となる。そこで、従来は、ドア側ヒンジ部材の変形を防ぐために、ドア側ヒンジ部材の板厚を厚くする必要があった。しかし、板厚を厚くした場合、重量の増加、部品コストの増大等の問題があった。

ここで、ドア側ヒンジ部材１０について考えると、ドアの自重等による荷重を受けた場合、図６(A) に示すように、連結部１０ａと取付座面部１０ｃとの角部Ｘ１、連結部１０ｂと取付座面部１０ｄとの角部Ｘ１が変形する。このようなドア側ヒンジ部材１０の剛性を上げるためには、角部Ｘ１を補強することが必要である。しかし、ドア側ヒンジ部材１０は平板よりプレス成型によって成型されるので、角部Ｘ１のみの板厚を厚くすることができないため、この従来の構造では、ドア側ヒンジ部材１０全体の板厚を厚くしなければならなくなり、重量の増加や、材料費の増大等が問題となっていた。また、ドア側ヒンジ部材１０を鋳造等により成型することにより、部分的な板厚変化が可能となり重量低減は可能であるが、一方で、一般にプレス成型に対して鋳造等の製造方法では加工費が高いため、コストの増大という問題は解決できない。

また、別の問題として、通常、自動車はボディとドアパネルが組み付いた状態で塗装されるため、ヒンジ装置とドアの取付面には塗装がのらないので、製造上の都合や修理などでドアパネルを取り外すと、図６(C) に格子線で示す塗装していなかった面が露出し、錆びの原因になることがあった。また、図６(B) ，(C) に示すように、従来の構造では、ドア側ヒンジ１０の取付座面部１０ｄとドアパネル４０の取付面に略水平の谷部Ｘ２ができ、この谷部Ｘ２に雨水等が溜まり、錆びの原因になることがあった。

さらに、剛性の向上には図７に示すようにビード部１０ｅを追加することも考えられるが、締め付けボルトやボディ側ヒンジ部材２０の連結部２０ａ，２０ｂの回転軌跡を避ける必要があるため、ボルトのフランジや連結部２０ａ，２０ｂに届かない低い小さなビード部１０ｅしか設定できず、十分な剛性向上は望めない。また、ビード部１０ｅを追加した場合、図７(B) に示すようにビード部１０ｅの奥部Ｘ３側に大量に水が溜まり、錆びの原因になることがある。

本発明は、ヒンジ部材をプレス成型により成型したヒンジ装置において、ヒンジ部材の板厚を上げることなく剛性を確保することを課題とする。また、ドアパネル等の取り付け面との接触面が例えば塗装しない面であってもその面自体を小さくし、さらに、取り付け面付近に水滴等が溜まるのを防止して、接触面を錆びにくくすることを課題とする。

請求項１のヒンジ装置は、二つのヒンジ部材のそれぞれの連結部にて軸ピンにより両ヒンジ部材を互いに枢着するようにしたヒンジ装置において、前記二つのヒンジ部材の少なくとも一方のヒンジ部材は、板状の前記連結部と、板状の取付座面部と、板状の曲げ部とがプレス成型によって一体成型された鋼板であって、前記取付座面部が前記連結部に対して略直角に結合されて構成され、前記ヒンジ部材の前記曲げ部は、前記連結部と前記取付座面部との結合部分にて該連結部と該取付座面部とが挟む空間側に当該ヒンジ部材の両側部が曲げ起こされた形状であり、前記曲げ部は前記連結部の両側から下方に傾斜する傾斜面を形成しており、前記曲げ部と前記取付座面部の境界が内側から外側に下方へ下がる傾斜線となっていることを特徴とする。なお、「略直角」とは正確に直角であることと、直角から僅かに異なる角度となるような実質的に直角となる場合とを含む概念である。

請求項２のヒンジ装置は、請求項１に記載のヒンジ装置であって、前記取付座面部には前記ヒンジ部材を取付面に対して取り付けるためのボルトを挿通する取付孔が形成され、前記ヒンジ部材の両端部における前記取付座面部と前記曲げ部との境界の位置が、前記取付孔に挿通される前記ボルトの頭部座面部の前記連結部側の端末位置よりも、該端末位置に対する前記取付孔方向の前記取付座面部の端部側にあることを特徴とする。

請求項３のヒンジ装置は、請求項１または２に記載のヒンジ装置であって、前記連結部としての第１の連結部と、前記取付座面部としての第１の取付座面部と、前記曲げ部としての第１の曲げ部と、からなる第１の脚部と、前記連結部としての第２の連結部と、前記取付座面部としての第２の取付座面部と、前記曲げ部としての第２の曲げ部と、からなる第２の脚部と、を有し、前記第１の脚部と前記第２の脚部は、それぞれにおける連結部と取付座面部とが挟む前記空間を外側にして該第１の脚部と第２の脚部の両連結部が対向配置され、該両連結部の端部が結合されて、該第１の脚部と第２の脚部とが一体成型されていることを特徴とする。

請求項１のヒンジ装置によれば、ヒンジ部材の板状の連結部と板状の取付座面部とが挟む空間側に当該ヒンジ部材の両側部を曲げ起こすようにして形成した曲げ部を有しているので、この曲げ部のある部分での断面二次モーメントが大きくなり、この連結部、取付座面部及び曲げ部からなる脚部が堅牢になり、ヒンジ部材自体の板厚を上げることなく剛性を確保することができる。また、曲げ部はヒンジ部材の両側部を曲げ起こす構造であり、取付座面部の接触面の面積が小さくなり、錆びにくくすることができる。

請求項２のヒンジ装置によれば、請求項１の効果に加えて、取付座面部にはボルトを挿通する取付孔が形成され、ヒンジ部材の両端部における取付座面部と曲げ部との境界の位置が、取付孔に挿通されるボルトの頭部座面部の連結部側の端末位置よりも、取付孔方向の取付座面部の端部側にあるので、曲げ部をボルトの両側近くに配置する構造となり、ボルトにより取付座面部を曲げ部の間で締め付けることができるので、さらに堅牢に取り付けることができる。

請求項３のヒンジ装置によれば、請求項１または２の効果に加えて、第１の脚部と第２の脚部を上下方向に配置したとき、下側に位置する一方の脚部において、曲げ部は連結部の両側から下方に傾斜する傾斜面を構成するので、連結部と取付座面部との間に水滴等が溜まることなく、錆びにくくすることができる。

本発明の実施形態のヒンジ装置の斜視図である。同実施形態のヒンジ装置におけるドア側ヒンジ部材、軸ピン及びブッシュの斜視図である。同実施形態のヒンジ装置におけるドア側ヒンジ部材の三面図である。同実施形態のヒンジ装置の一作用を説明する概略図である。従来のヒンジ装置の一例を示す斜視図である。従来のヒンジ装置の問題点を説明する図である。従来のヒンジ装置にビード部を設けた場合の問題点を説明する図である。

次に、本発明のヒンジ装置の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は実施形態のヒンジ装置の斜視図、図２は実施形態のヒンジ装置におけるドア側ヒンジ部材、軸ピン及びブッシュの斜視図、図３は実施形態のヒンジ装置におけるドア側ヒンジ部材の三面図、図４は実施形態のヒンジ装置の一作用を説明する概略図である。

この実施形態のヒンジ装置は、車両用ドアヒンジの例であり、車両のドアパネル５に取り付けられる「一方のヒンジ部材」としてのドア側ヒンジ部材１と、車両のボディ本体６に取り付けられるボディ側ヒンジ部材２と、軸ピン３と、ブッシュ４とを有している。ドア側ヒンジ部材１とボディ側ヒンジ部材２は、それぞれ鋼板をプレス成型することにより形成したものである。

ドア側ヒンジ部材１は第１の脚部１１と第２の脚部１２とを有し、第１の脚部１１は、板状の第１の連結部１１ａと、板状の第１の取付座面部１１ｂと、板状の第１の曲げ部１１ｃとからなり、これらはプレス成型により一体に形成されている。そして、このプレス成型により、第１の取付座面部１１ｂは第１の連結部１１ａに対して直角に結合されている。また、第１の曲げ部１１ｃは、第１の連結部１１ａと第１の取付座面部１１ｂとの結合部分にて、第１の連結部１１ａと第１の取付座面部１１ｂとが挟む空間１１Ａ側に、このドア側ヒンジ部材１の両側部を曲げ起こすようにして形成されている。

また、同様に、第２の脚部１２は、板状の第２の連結部１２ａと、板状の第２の取付座面部１２ｂと、板状の第２の曲げ部１２ｃとからなり、これらはプレス成型により一体に形成されている。そして、このプレス成型により、第２の取付座面部１２ｂは第２の連結部１２ａに対して直角に結合されている。また、第２の曲げ部１２ｃは、第２の連結部１２ａと第２の取付座面部１２ｂとの結合部分にて、第２の連結部１２ａと第２の取付座面部１２ｂとが挟む空間１２Ａ側に、このドア側ヒンジ部材１の両側部を曲げ起こすようにして形成されている。

第１の脚部１１と第２の脚部１２は、それぞれの連結部１１ａ，１２ａと取付座面部１１ｂ，１２ｂとが挟む空間１１Ａ，１２Ａを外側にして配置され、両方の連結部１１ａ，１２ａが対向配置されている。そして、両方の連結部１１ａ，１２ａの端部が結合部１３により結合されている。

第１の連結部１１ａと第２の連結部１２ａには軸孔１１ａ１，１２ａ１が形成されている。また、第１の取付座面部１１ｂと第２の取付座面部１２ｂには、当該ドア側ヒンジ部材１を、ドアパネル５の取付面に対して取り付けるためのボルトを挿通する取付孔１１ｂ１，１２ｂ１が形成されている。

図１に示すように、ボディ側ヒンジ部材２は、板状の第１の連結部２１と、板状の第２の連結部２２と、取付座面部２３とを有している。第１の連結部２１と第２の連結部２２は互いに平行に対向しており、それぞれ軸孔２１ａ，２２ａが形成されている。

図２(B) に示すように、軸ピン３は金属製の円柱棒状の部材であり、一端の外周に軸ピン３の外径より突条が僅かに突出するようなローレット加工部３１を有している。また、図２(C) に示すようにブッシュ４は略円筒形状の部材であり、小径部４１と大径部４２とを有し、その中央に軸ピン３が挿通される軸孔４３が形成されている。

ドア側ヒンジ部材１の第１、第２の連結部１１ａ，１２ａの各軸孔１１ａ１，１２ａ１の径は、ブッシュ４の小径部４１の外径と整合する寸法である。また、ボディ側ヒンジ部材２の第１、第２の連結部２１，２２の各軸孔２１ａ，２２ａの径は、軸ピン３の外径に整合する寸法である。

以上の構成によりドア側ヒンジ部材１とボディ側ヒンジ部材２は以下のように組み付けられる。ドア側ヒンジ部材１の第１、第２の連結部１１ａ，１２ａの外側に、ボディ側ヒンジ部２の第１、第２の連結部２１，２２を嵌合して組み付け、ドア側ヒンジ部材１の第１、第２の連結部１１ａ，１２ａの各対向する内面側から、軸孔１１ａ１，１２ａ１に対して２個のブッシュ４（図では一方だけ図示）の小径部４１を挿通する。次に、軸ピン３を、ボディ側ヒンジ部２の第１の連結部２１の軸孔２１ａから、ドア側ヒンジ部１の第１の連結部１１ａに挿通したブッシュ４の軸孔４３，第２の連結部１２ａに挿通したブッシュ４の軸孔４３、及び、ボディ側ヒンジ部２の第２の連結部２２の軸孔２２ａの順で通す。このとき、軸ピン３のローレット加工部３１をボディ側ヒンジ部２の第１の連結部２１の軸孔２１ａに圧入する。そして、ボディ側ヒンジ部２の第２の連結部２２の軸孔２２ａの部分で、軸ピン３の端部をかしめ固定する。

以上により、ドア側ヒンジ部材１とボディ側ヒンジ部材２は、ドア側ヒンジ部材１の第１、第２の連結部１１ａ，１２ａと、ボディ側ヒンジ部材２の連結部２１，２２にて、それぞれ軸ピン３により互いに枢着される。

ドア側ヒンジ部１において、第１の脚部１１の曲げ部１１ｃは、第１の連結部１１ａと第１の取付座面部１１ｂとが挟む空間１１Ａ側に曲げ起こすように形成されている。このため、脚部１１は曲げ部１１ｃの部分での断面二次モーメントが大きくなり、従来のものに比較して、この第１の脚部１１が堅牢になる。また、第２の脚部１２においても同様に、曲げ部１２ｃの部分での断面二次モーメントが大きくなり、従来のものに比較して、この第２の脚部１２も堅牢になる。

次に、第２の脚部１２を例に図４を参照して他の作用を説明する。なお、図４(B) は図４(A) のＡ−Ａ断面図である。取付座面部１２ｂには取付孔１２ｂ１が形成されており、この取付孔１２ｂには、ヒンジ部材１をドアパネル５の取付面に対して取り付けるためのボルト７が挿通される。なお、この実施形態ではボルト７は「頭部座面部」としてフランジ部７１を一体に有しているが、この「頭部座面部」としてはボルトと別体の座金等でもよい。ヒンジ部材１の両端部における取付座面部１２ｂと曲げ部１２ｃとの境界１４の位置は、ボルト７のフランジ部７１（頭部座面部）の連結部１２ａ側の端末位置７１ａよりも、この端末位置７１ａに対する取付孔１２ｂ１方向の取付座面部１２ｂの端部側にある。このため、曲げ部１２ｃをボルト７の両側近くに配置する構造となっており、ボルト７により取付座面部１２ｂを曲げ部１２ｃ，１２ｃの間でドアパネル５に対して締め付けることができ、堅牢に取り付けることができる。このことは、第１の脚部１１における、取付座面部１１ｂと曲げ部１１ｃとの境界１４の位置についても同様であり、ボルト７により堅牢に取り付けることができる。

また、曲げ部１２ｃはヒンジ部材１の両側部をドアパネル５と反対側に曲げ起こすようにして形成された形状であり、図４(C) に格子線で示すように、ドアパネル５に対する取付座面部１２ｂの接触面の面積は、図６(C) 及び図７(C) に示す従来のものに比べて小さくなり、仮にこの面が塗装していない面として露出しても、面積が少ない分錆びにくくなる。

また、ヒンジ部材１は、ドアパネル５に対して第１の脚部１１を上に第２の脚部１２を下にして取り付けられるが、図４に示すように、下側に位置する第２の脚部１２において、曲げ部１２ｃは連結部１２ａの両側から下方に傾斜する傾斜面を構成している。したがって、第２の脚部１２に雨水等がかかってもその水滴は傾斜面に沿って流れ、連結部１２ａと取付座面部１２ｂ及びドアパネル５との間に水滴等が溜まることなく、錆びにくくなる。

以上の実施形態では、曲げ部１１ｃ，１２ｃは平面状である例について説明したが、僅かに湾曲していてもよい。

また、第１の脚部１１と第２の脚部１２とがそれぞれ連結部１１ａ，１２ａ、取付座面部１１ｂ，１２ｂを有する例について説明したが、ドアパネルの荷重に対してヒンジ部材の剛性を確保するだけであれば、第２の脚部は実施形態の限定されるものではない。

また、実施形態では、第１の脚部１１の連結部１１ａと第２の脚部１２の連結部１２ａとが結合部１３と共に、断面コ字状となる形状をしている例について説明したが、この結合部１３を無くして、例えば特許文献２の図４、図５のように結合部１１ａ，１２ａを面接触させるような構造のヒンジ部材としてもよい。

本発明に係るヒンジ装置は、ヒンジ部材をプレス成型により成型したヒンジ装置において、ヒンジ部材の板厚を上げることなく剛性を確保することができ、また、取り付け面との接触面が小さく、さらに、取り付け面付近に水滴等が溜まるのを防止できて錆びにくい構造となっているので、特に車両用ドアヒンジに好適に利用することができる。

１ドア側ヒンジ部材
１１第１の脚部
１１ａ第１の連結部
１１ａ１軸孔
１１ｂ第１の取付座面部
１１ｂ１取付孔
１１ｃ第１の曲げ部
１１Ａ挟む空間
１２第２の脚部
１２ａ第２の連結部
１２ａ１軸孔
１２ｂ第２の取付座面部
１２ｂ１取付孔
１２ｃ第２の曲げ部
１２Ａ挟む空間
１３結合部
１４境界
２ボディ側ヒンジ部材
２１第１の連結部
２１ａ軸孔
２２第２の連結部
２２ａ軸孔
２３取付座面部
３軸ピン
３１ローレット加工部
４ブッシュ
４１小径部
４２大径部
４３軸孔
５ドアパネル
６ボディ本体
７ボルト
７１フランジ部７（頭部座面部）
７１ａ端末位置

Claims

二つのヒンジ部材のそれぞれの連結部にて軸ピンにより両ヒンジ部材を互いに枢着するようにしたヒンジ装置において、
前記二つのヒンジ部材の少なくとも一方のヒンジ部材は、板状の前記連結部と、板状の取付座面部と、板状の曲げ部とがプレス成型によって一体成型された鋼板であって、前記取付座面部が前記連結部に対して略直角に結合されて構成され、
前記ヒンジ部材の前記曲げ部は、前記連結部と前記取付座面部との結合部分にて該連結部と該取付座面部とが挟む空間側に当該ヒンジ部材の両側部が曲げ起こされた形状であり、
前記曲げ部は前記連結部の両側から下方に傾斜する傾斜面を形成しており、前記曲げ部と前記取付座面部の境界が内側から外側に下方へ下がる傾斜線となっている
ことを特徴とするヒンジ装置。
請求項１に記載のヒンジ装置であって、
前記取付座面部には前記ヒンジ部材を取付面に対して取り付けるためのボルトを挿通する取付孔が形成され、前記ヒンジ部材の両端部における前記取付座面部と前記曲げ部との境界の位置が、前記取付孔に挿通される前記ボルトの頭部座面部の前記連結部側の端末位置よりも、該端末位置に対する前記取付孔方向の前記取付座面部の端部側にあることを特徴とするヒンジ装置。
請求項１または２に記載のヒンジ装置であって、
前記連結部としての第１の連結部と、前記取付座面部としての第１の取付座面部と、前記曲げ部としての第１の曲げ部と、からなる第１の脚部と、
前記連結部としての第２の連結部と、前記取付座面部としての第２の取付座面部と、前記曲げ部としての第２の曲げ部と、からなる第２の脚部と、
を有し、
前記第１の脚部と前記第２の脚部は、それぞれにおける連結部と取付座面部とが挟む前記空間を外側にして該第１の脚部と第２の脚部の両連結部が対向配置され、該両連結部の端部が結合されて、該第１の脚部と第２の脚部とが一体成型されていることを特徴とするヒンジ装置。