JP6656220B2

JP6656220B2 - ヒンジ機構

Info

Publication number: JP6656220B2
Application number: JP2017246368A
Authority: JP
Inventors: 怜末定; 雅俊森
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: CN110017074A; JP2019111911A; US20190194989A1; US10619390B2; CN110017074B

Description

本発明は、ドアなどの開閉体を回動自在に支持するヒンジ機構に関する。

ドア等の開閉体を用いて開口部の開閉を行う際に、ヒンジ機構を用いて開閉体を回動自在に支持することが従来から行われている。
たとえば、特許文献１に提案されるヒンジ機構は、車体側ヒンジ、ドア側ヒンジ、および車体側ヒンジとドア側ヒンジとを相対的に回動可能に支持するヒンジピンを備えている。
そして、このヒンジ機構では、車体側ヒンジを製造する際の歩留まりを向上するために、車体側ヒンジを２部品に分割する構成が提案されている。

特許５４７９１６９号公報

ところで、車体側ヒンジを２分割する構成では、剛性を確保するために、接合する等の工程が必要になり、製造工数が増大する要因となっている。

本発明は、前述の点に鑑みてなされたものであり、製造工数の増大を抑制することができるヒンジ機構を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明のヒンジ機構は、第１取付部と第２取付部とを備え、これら第１取付部と第２取付部とを介して車体に設置される構造側ヒンジと、該車体のドアに配置される開閉側ヒンジと、該構造側ヒンジと該開閉側ヒンジとを相対的に揺動可能に枢支する枢支部と、を備えるヒンジ機構において、前記枢支部は、前記第１取付部と前記第２取付部の間に配置され、且つ、前記開閉側ヒンジを貫通しつつ、前記第１取付部から立設する第１立脚部と前記第２取付部から立設する第２立脚部とに両端を支持されるヒンジピンを備え、前記構造側ヒンジは、単一の板状部材からなり、前記開閉側ヒンジの揺動領域を横切りつつ、該第１立脚部と該第２立脚部を略Ｕ字形状に連結する連結部を備え、車体側面のドア開口部前端側に設置され、該ヒンジピンを回転中心にして該開閉側ヒンジが設置された前記ドアを揺動可能に支持し、前記連結部は、前記第１取付部及び前記第２取付部より車体進行方向後側かつ開閉側ヒンジより車内側に配置され、該ドアの開閉が行われた際に、前記連結部のＵ字形状内周面に前記開閉側ヒンジが当接することで該ドアの開き側の回動を規制し、前記連結部の枢支部側側面に前記開閉側ヒンジが当接することで該ドアの閉じ側の回動を規制することを特徴とする。

本発明によれば、製造工数の増大を抑制することができるヒンジ機構を提供することができる。

第１実施形態に係るヒンジ機構が設置された車両を示す側面図である。第１実施形態に係る上方のヒンジ機構を示す斜視図である。図２の反対側から見た上方のヒンジ機構を示す斜視図である。第１実施形態に係る上方のヒンジ機構を示す平面図である。第１実施形態に係るヒンジ機構を構成する構造側ヒンジの斜視図である。第１実施形態に係る上方のヒンジ機構と下方のヒンジ機構を示す平面図である。第２実施形態に係る上方のヒンジ機構を示す斜視図である。

本発明の第１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。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示すように、本実施形態のヒンジ機構１が設置される車体Ｓ（構造体）の側面には、ドア開口部Ｓ１（車両開口部）が開口し、ドアＳ２（開閉体）がドア開口部Ｓ１を開閉する。
ドアＳ２は、その前端に設置されたヒンジ機構１を回転中心にして、揺動可能に車体Ｓに支持されている。そして、ドアＳ２は、車体Ｓに開口するドア開口部Ｓ１に嵌って、ドア開口部Ｓ１を閉止する。

本実施形態のヒンジ機構１は、図１に示すように、ドア前端の上方と下方の２箇所に設置される。また、ヒンジ機構１は、図２、図３に示すように、車体側ヒンジ１０（構造側ヒンジ）、ドア側ヒンジ２０（開閉側ヒンジ）、枢支部３０、および揺動規制部４０を備えている。
なお、図１、図６に示すように、ヒンジ機構１において、上方のヒンジ機構１Ｕと下方のヒンジ機構１Ｌとは、ドア側ヒンジ２０（開閉側ヒンジ）を除いて、同一の部材で構成されている。このため、ヒンジ機構１の各構成の説明は、上方のヒンジ機構１Ｕを示す図２〜図５を参照して行う。

車体側ヒンジ１０は、図１に示すように、構造側ヒンジとして、ドア開口部Ｓ１の前縁部外側面に設置される。また、車体側ヒンジ１０は、図２〜図４に示すように、プレス加工によって成形された単一の板状の金属材からなり、車体側取付部１１、立脚部１２、連結部１３、および車体側枢支部１４（構造側枢支部）を備えている。
車体側取付部１１は、車体側上方取付部１１ａ（第１取付部）と車体側下方取付部１１ｂ（第２取付部）とで構成されている。
車体側上方取付部１１ａと車体側下方取付部１１ｂは、角を落とした略長方形形状を備え、長方形形状の長辺部分が平行に対向するように、同一平面上に間隔を空けて配置されている。

車体側上方取付部１１ａには、その中央部に、貫通孔からなり、車体締結用のボルト（図示せず）が挿通される上方固定孔１５ａ（第１固定手段）が開口している。また、車体側下方取付部１１ｂには、その中央部に、貫通孔からなり、車体締結用ボルトが挿通される下方固定孔１５ｂ（第２固定手段）が開口している。
上方固定孔１５ａと下方固定孔１５ｂの図４における左右方向の位置は、それぞれの孔の中心Ｏ１５ａ、Ｏ１５ｂと後述するヒンジピン３１のヒンジ軸Ｌ３１との間の距離Ｌａ、Ｌｂが等しくなるように設定されている。また上方固定孔１５ａと下方固定孔１５ｂの図４における上下方向の位置は、それぞれの孔の中心Ｏ１５ａ、Ｏ１５ｂと長方形形状の内側長辺との間の距離Ｌｃ、Ｌｄが等しくなるように設定されている。
なお、上方固定孔１５ａと、下方固定孔１５ｂとは、同一径となるように、それぞれの直径が設定されている。

立脚部１２は、車体側上方取付部１１ａに立設される上方立脚部１２ａと、車体側下方取付部１１ｂに立設される下方立脚部１２ｂとで構成されている。
上方立脚部１２ａは、車体側上方取付部１１ａにおける長方形形状の内側長辺から車体側上方取付部１１ａの板面に対して垂直に立設されている。
下方立脚部１２ｂは、車体側下方取付部１１ｂにおける長方形形状の内側長辺から車体側下方取付部１１ｂの板面に対して垂直に立設されている。
つまり、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂとは、平行に配置されている。また、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂとの間隔は、後述するドア側ヒンジ２０の揺動腕部２２が、ガタ付くことなく、滑らかに回転可能な寸法に設定されている。

上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂとは、それぞれが同一形状の略Ｌ字形状を備えている。そして、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂとは、Ｌ字形状の横辺が長方形形状の内側長辺部分に連続している。また、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂとは、それぞれのＬ字形状の縦辺同士が連結部１３を介して連結されている。
上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂとには、それぞれのＬ字形状の縦辺の先端部に、貫通孔からなる車体側枢支部１４（構造側枢支部）が設けられている。

連結部１３は、プレス加工によって、断面略Ｕ字形状に折曲げられている。そして、連結部１３は、そのＵ字形状内周面１３ａが後述する開き側揺動規制部４０ａを構成している。また、連結部１３は、その先端側端面１３ｂが後述する閉じ側揺動規制部４０ｂを構成している。
車体側枢支部１４（構造側枢支部）には、圧入、およびカシメなどの加工によって、後述するヒンジピン３１が、ガタ付くことなく配置されている。

車体側ヒンジ１０の各構成は、展開状態で母材（図示せず）上に配置され、プレス加工によって母材から打ち抜かれる。
そして、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂとが平行に面するように、立脚部１２と連結部１３との境界部分を折曲げる（図５参照）。
次に、車体側上方取付部１１ａと車体側下方取付部１１ｂとが同一平面上に面するように、車体側取付部１１と立脚部１２との境界部分を折曲げる。
以上の工程を経て、車体側ヒンジ１０は成形される。

次に、ドア側ヒンジ２０について説明する。
ドア側ヒンジ２０は、図１に示すように、開閉側ヒンジとして、ドア前端部の前端面に設置される。そして、ドア側ヒンジ２０は、プレス加工によって略Ｌ字形状に成形された板状の金属材からなり、ドア側取付部２１、揺動腕部２２、およびドア側枢支部２３（開閉側枢支部）を備えている（図２〜図４参照）。
ドア側取付部２１は、上方のヒンジ機構１Ｕでは、揺動腕部２２から下方へ垂下するように配置され、下方のヒンジ機構１Ｌでは、揺動腕部２２から上方へ立設している。また、ドア側取付部２１は、図２、図３に示すように、角を落とした矩形形状を備えている。さらに、ドア側取付部２１には、貫通孔からなるドア固定孔２４が開口している。そして、ドア側取付部２１は、ドア固定孔２４を貫通しつつ、ドアＳ２に螺着されるボルト（図示せず）によって、ドア前端面に固定される。

揺動腕部２２は、自身の板面に沿ってスライド可能に、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂとの間に、隙間なく挟持されている。また、揺動腕部２２には、貫通孔からなるドア側枢支部２３（開閉側枢支部）が開口している。
ドア側枢支部２３は、ヒンジピン３１がガタ付くことなく軸周りに回動可能に挿通されている。

次に、枢支部３０について説明する。
枢支部３０は、車体側ヒンジ１０の上方立脚部１２ａ、および下方立脚部１２ｂに開口する一対の車体側枢支部１４、ドア側ヒンジのドア側枢支部２３、およびヒンジピン３１で構成されている。
つまり、枢支部３０は車体側上方取付部１１ａと車体側下方取付部１１ｂとの間に配置されている。
ヒンジピン３１は、円柱状の軸部３１ａと、軸部３１ａの一端に形成され、軸部３１ａよりも大径の頭部３１ｂとを備えている。

ヒンジピン３１は、軸部３１ａが、上方立脚部１２ａ、揺動腕部２２、下方立脚部１２ｂの順に貫通しつつ、頭部３１ｂが上方立脚部１２ａに突き当てられた状態で、軸部３１ａの先端が拡径され、車体側枢支部１４にかしめられている。
つまり、ヒンジピン３１は、ドア側ヒンジ２０を貫通しつつ、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂに固定とに両端を支持されている。
これによって、ヒンジピン３１が、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂに固定されるとともに、揺動腕部２２が揺動可能に支持されている。

次に、揺動規制部４０について説明する。
揺動規制部４０は、ドアＳ２の開閉範囲を規定するための構成で、開き側揺動規制部４０ａと、閉じ側揺動規制部４０ｂを備えている。
開き側揺動規制部４０ａは、ドアＳ２の開き側の揺動端を規定しており、揺動腕部２２におけるドア側枢支部２３よりも先端側に延在する係止部４１と、連結部１３のＵ字形状内周面１３ａとで構成されている。
なお、前述の連結部１３は、ドア側ヒンジ２０の揺動領域を横切るように、その形状が設定されている。このため、開き側揺動規制部４０ａは、ドア側ヒンジ２０が開き方向へ回動した際に、係止部４１の先端が連結部１３の内周面に当接し、揺動腕部２２の回動が規制される。

閉じ側揺動規制部４０ｂは、ドアＳ２の閉じ側の揺動端を規定しており、揺動腕部２２におけるドア側枢支部２３よりも基部側（折曲げ部分側）に位置する基部２２ａと、連結部１３の先端側端面１３ｂとで構成されている。
前述のように連結部１３は、ドア側ヒンジ２０の揺動領域を横切るようにその形状が設定されている。このため、閉じ側揺動規制部４０ｂは、ドア側ヒンジ２０が閉じ方向へ回動した際に、揺動腕部２２の基部２２ａが連結部１３の先端側端面１３ｂに当接し、揺動腕部２２の回動が規制される。
また、このような閉じ側揺動規制部４０ｂを備えることで、車両が側面衝突された際に、枢支部３０だけでなく、閉じ側揺動規制部４０ｂでも衝突荷重を受けるため、より大きな衝突荷重に耐えることができる。

次に、本実施形態に係るヒンジ機構１の作用効果について説明する。
本実施形態では、車体側ヒンジ１０（構造側ヒンジ）が、曲げ加工を施された単一の板状部材で構成されている。つまり、車体側上方取付部１１ａ（第１取付部）と車体側下方取付部１１ｂ（第２取付部）とが、単一の部材で形成されている。
これによって、車体側上方取付部１１ａと車体側下方取付部１１ｂとが、別々の部材に設けられる際に必要となる接合や板合わせ等の工程を削減することができるため、製造工数の増大を抑制することができる。
また、本実施形態では、枢支部３０が、車体側上方取付部１１ａと車体側下方取付部１１ｂの間に配置されている。
これによって、枢支部３０の両側が支持されるため、車体側ヒンジ１０を安定して車体Ｓに取付けることができる。

本実施形態では、ヒンジピン３１が、ドア側ヒンジ２０（開閉側ヒンジ）を貫通しつつ、その両端を車体側上方取付部１１ａから立設する上方立脚部１２ａ（第１立脚部）と、車体側下方取付部１１ｂ（第２取付部）から立設する下方立脚部１２ｂ（第２立脚部）とに支持されている。
これによって、ドア側ヒンジ２０を上方立脚部１２ａと、車体側下方取付部１１ｂの間に枢支することができるため、ドア側ヒンジ２０を安定して揺動させることができる。

本実施形態では、連結部１３が、ドア側ヒンジ２０の揺動領域を横切りつつ、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂを連結している。
また、ドア側ヒンジ２０が全開位置に位置した状態で、連結部１３に当接可能な開き側揺動規制部４０ａ（揺動規制部４０）をドア側ヒンジ２０に備えている。
このような構成とすることで、部品を別途設けることなく、ドアＳ２（開閉体）の開き側の揺動範囲を規定することができるとともに、係止部４１の形状を変えるだけで、揺動範囲を変更することができる。

本実施形態では、図４に示す平面視において、ヒンジ軸Ｌ３１（ヒンジピン３１の中心軸）から上方固定孔１５ａ（第１固定手段）の中心Ｏ１５ａまでの距離Ｌａと、ヒンジ軸Ｌ３１から下方固定孔１５ｂ（第２固定手段）の中心Ｏ１５ｂまでの距離Ｌｂとが同じになるように、上方固定孔１５ａと下方固定孔１５ｂとが配置されている。
このような構成とすることで、枢支部３０に掛かる荷重の偏りを抑制することができる。
これによって、車体側ヒンジ１０を安定して支持することができ、枢支部３０の回動を滑らかにすることができる。

なお、本実施形態では、距離Ｌａと距離Ｌｂとが、所定の寸法に設定されているが、このような構成に限定されるものではない。
たとえば、距離Ｌａと距離Ｌｂとの寸法を０（ゼロ）に設定することも可能である。
つまり、図４に示す平面視において、上方固定孔１５ａの中心がヒンジ軸Ｌ３１上に位置しつつ、下方固定孔１５ｂの中心がヒンジ軸Ｌ３１上に位置するように、上方固定孔１５ａと下方固定孔１５ｂが配置する構成とすることも可能である。
そして、このような構成とした場合にも、車体側ヒンジ１０を安定して支持することができ、枢支部３０の回動を滑らかにすることができる。

次に、本実施形態の第２実施形態について説明する。
前述のヒンジ機構１と同様の構成には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図７に示すように、本実施形態と前述の第１実施形態とで大きく異なる構成は、立脚部１２の形状と、車体側取付部１１の形状である。
本実施形態の立脚部１２には、上方立脚部１２ａ（第１立脚部）と下方立脚部１２ｂ（第２立脚部）の両方にビード１６が形成されている。
ビード１６は、プレス加工（曲げ加工）を施すことで板面から隆起した突起である。つまり、上方立脚部１２ａのビード１６は、車体側上方取付部１１ａから上方立脚部１２ａが立設する方向に沿って板面から隆起している。また、下方立脚部１２ｂのビード１６は、車体側下方取付部１１ｂから下方立脚部１２ｂが立設する方向に沿って板面から隆起している。

次に、車体側取付部１１について説明する。
前述の実施形態では、車体側取付部１１は略長方形形状を備えていたが、図７に示すように、角を落とした略台形形状とすることも可能である。また、本実施形態では、車体側上方取付部１１ａと車体側下方取付部１１ｂとが、異なる台形形状を備えている。
さらに、上方固定孔１５ａと下方固定孔１５ｂとが、異なる位置に配置されている。つまり、上方固定孔１５ａと下方固定孔１５ｂの位置におけるヒンジ軸Ｌ３１からの距離Ｌａ、Ｌｂ（図４参照）、および立脚部１２側端縁からの距離Ｌｃ、Ｌｄがそれぞれ異なる寸法に設定されている。

次に、本実施形態に係るヒンジ機構１の作用効果について説明する。
本実施形態では、上方立脚部１２ａと下方立脚部１２ｂの両方に、それぞれの取付部から立設する方向に沿って、各立脚部１２の板面から隆起するビード１６が形成されている。
これによって、各立脚部１２の剛性が高まり、ドアＳ２を開閉する際の撓み変形が低減され、枢支部３０の回動をより滑らかにすることができる。
また、本実施形態のビード１６は、プレス加工（曲げ加工）によって、両立脚部１２の板面を湾曲、隆起させることで形成されている。
このような構成とすることで、ヒンジ機構１の重量を増大することなく、剛性を高めることができる。

なお、本実施形態では、ビード１６は、プレス加工によって隆起した突起で構成されているが、このような構成に限定するものではない。たとえば、筋交いのような部材を各立脚部１２に溶接等で設けることも可能であり、同様の作用効果が得られる。

また、上方固定孔１５ａと下方固定孔１５ｂの位置におけるヒンジ軸Ｌ３１からの距離Ｌａ、Ｌｂ（図４参照）、および立脚部１２側端縁からの距離Ｌｃ、Ｌｄは、適宜設定することができる。そして、設定された上方固定孔１５ａと下方固定孔１５ｂの位置に応じて、車体側取付部１１の形状を変更することが可能である。
これによって、前述の第１実施形態の作用効果に加え、ドア開閉時に車体側ヒンジ１０に掛かる荷重を、より適切な位置で支えることができる。

１ヒンジ機構
１０車体側ヒンジ（構造側ヒンジ）
１１ａ車体側上方取付部（第１取付部）
１１ｂ車体側下方取付部（第２取付部）
１２ａ第１立脚部
１２ｂ第２立脚部
１３連結部
１５ａ上方固定孔（第１固定手段）
１５ｂ下方固定孔（第２固定手段）
１６ビード
２０ドア側ヒンジ（開閉側ヒンジ）
３０枢支部
３１ヒンジピン
４１係止部
Ｓ車体（構造体）
Ｓ２ドア（開閉体）
Ｌ３１ヒンジ軸（ヒンジピンの中心軸）
Ｌａヒンジピンの中心軸から第１固定手段の中心までの距離
Ｌｂヒンジピンの中心軸から第２固定手段の中心までの距離

Claims

第１取付部と第２取付部とを備え、これら第１取付部と第２取付部とを介して車体に設置される構造側ヒンジと、
該車体のドアに配置される開閉側ヒンジと、
該構造側ヒンジと該開閉側ヒンジとを相対的に揺動可能に枢支する枢支部と、
を備えるヒンジ機構において、
前記枢支部は、
前記第１取付部と前記第２取付部の間に配置され、且つ、前記開閉側ヒンジを貫通しつつ、前記第１取付部から立設する第１立脚部と前記第２取付部から立設する第２立脚部とに両端を支持されるヒンジピンを備え、
前記構造側ヒンジは、
単一の板状部材からなり、
前記開閉側ヒンジの揺動領域を横切りつつ、該第１立脚部と該第２立脚部を略Ｕ字形状に連結する連結部を備え、
車体側面のドア開口部前端側に設置され、該ヒンジピンを回転中心にして該開閉側ヒンジが設置された前記ドアを揺動可能に支持し、
前記連結部は、
前記第１取付部及び前記第２取付部より車体進行方向後側かつ開閉側ヒンジより車内側に配置され、
該ドアの開閉が行われた際に、
前記連結部のＵ字形状内周面に前記開閉側ヒンジが当接することで該ドアの開き側の回動を規制し、
前記連結部の枢支部側側面に前記開閉側ヒンジが当接することで該ドアの閉じ側の回動を規制する
ことを特徴とするヒンジ機構。
前記第１立脚部と前記第２立脚部の少なくともどちらか一方に、
前記第１取付部、または前記第２取付部から立設する方向に沿って板面から突出する突起からなるビードを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ機構。
前記第１取付部を前記車体に固定する第１固定手段と、
前記第２取付部を該車体に固定する第２固定手段と、
を備え、
平面視において、
前記ヒンジピンの中心軸から該第１固定手段の中心までの距離と、
該ヒンジピンの該中心軸から該第２固定手段の中心までの距離とが同じになるように、該第１固定手段と該第２固定手段が配置された
ことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載のヒンジ機構。
前記第１取付部を前記車体に固定する第１固定手段と、
前記第２取付部を該車体に固定する第２固定手段と、
を備え、
平面視において、
該第１固定手段の中心が前記ヒンジピンの中心軸上に位置しつつ、
該第２固定手段の中心が該ヒンジピンの該中心軸上に位置するように、該第１固定手段と該第２固定手段が配置された
ことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載のヒンジ機構。