JP7281700B2 - チェッカ付きドアヒンジ、および該ドアヒンジを備えた車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両ドアを車体側に開閉可能に連結するドアヒンジに関し、特には車両ドアを所定開度位置に維持するチェック機構をも備えた車両用のチェッカ付きドアヒンジ、並びに該ドアヒンジを備えた車両に関する。

図４は伝統的な車両ドア（Ｄ）を車体側（Ｂ）に開閉可能に連結する車両ドアの支持機構の概要を示している（例えば、特許文献１参照。）。図４において、従来技術に係るドアは一般に上下一対のヒンジ（Ｈ）に軸支されると同時に、これとは別にチェック機構（Ｃ）を備えている。ヒンジは図示のように、車体側とドア側のいずれか一方に固定される第１のヒンジブラケットと、いずれか他方に固定される第２のヒンジブラケットの双方の軸取付け穴にヒンジピンを挿通させることで両者を相対回動可能に連結するというシンプルな構造からなる。一方チェック機構は、一端が車両ボデー側に回動可能に取り付けられた長尺のチェッカ（６）の他端を車両ドア内に挿入し、当該挿入部分がドアの開閉に応じてドアボデーを出入りする際にチェッカの長手方向に設けられた凹凸部をドア内部に配置されたばね等で付勢されたローラ等で挟むことによりドアの開度を所定角度で維持するよう構成されている。

しかしながらこのような構造では、ヒンジとチェック機構とを別々に取り付ける必要があり、両者間での調整を含む取り付けの手間や重量がかさむなどの問題があった。これに対処するため従来技術においてもチェック機構をドアヒンジに内蔵させる各種の改善案が提案されている（例えば特許文献２、３参照）。図５は、特許文献２に開示されたチェック機構を内蔵したドアヒンジ構造を示している。図５においてドアヒンジ（Ｈ）は、第１および第２の両ヒンジブラケット（１、２）に対してヒンジピン（５）を挿通させる従来のヒンジ構造に加え、同図の左半分に示すチェック機構を両ヒンジブラケットの間に配置するよう構成されている。当該チェック機構は、第１のヒンジブラケットに結合される内筒（６）と第２のヒンジブラケットに結合される外筒（７）との間に配置される、保持部材（２２）に支持されて弾性部材（２３）により付勢される複数のディテント突起（２６）と、内筒の外周に設けられたディテント溝（２８）とによって構成されている。第１と第２の両ヒンジブラケットが相対回動（ドア開閉）する際にディテント突起がディテント溝にはまることによる節度抵抗によってドアを所定の開度で維持するよう構成されている。

以上のように構成された特許文献２に開示されたドアヒンジ構造では、ヒンジピンを回動中心に貫通させるという従来の技術思想が踏襲されているためにヒンジ構造内部でのスペースが制限されることとなり、特殊形状の弾性部材や保持部材が要求されるなど構造が複雑となっている。またゴム製とされる弾性部材では温度変化の影響を受けやすいためチェッカとしての安定性が損なわれ、車両塗装乾燥炉の高温に曝されることによる信頼性の低下リスクを内在するなどの課題が見られた。

次に図６は、特許文献３に開示されたチェック機構を内蔵したドアヒンジ構造を示している。図６において当該ドアヒンジ構造は、第１と第２の両ヒンジブラケット（１５、１６）と、軸方向中央で切断された一対のヒンジピン（１７、１８）とから構成されたヒンジに対し、第２のヒンジブラケットと一体に設けられた収納孔（２７）内に図の中央部分に表示されたチェック機構を収納するよう構成されている。当該チェック機構は、両ヒンジピンに掘られた保持溝（４０、４１）にはまる一対の係合ピン（３５、３６）がばね（３７）の付勢力によってカムシート（２８、２９）の係止凹部（３２～３４）に向けて押圧され、第１と第２の両ヒンジブラケットの相対回動によっていずれかの係合ピンがいずれかの係止凹部に嵌った際の節度抵抗によってドアを所定位置に維持するよう構成されている。

しかしながら以上の構成では、回動中心となるヒンジピンを中央で切断したことによるヒンジ構造としての剛性低下が懸念される。また係合ピンの係止凹部へのはまり込みによる節度抵抗が、アーム長さが十分に取れないために制約されるほか、係合ピンが係止凹部に出入りする際の係合凹部側壁との接触による回転方向が係合ピンの長手方向両側で逆向きとなるためローラとしての機能（転がる機能）を果たすことなく「こじられる」などにより、操作性、耐久性、信頼性に難があるとの課題があった。

なお、以上図４～図６を参照した説明中で使用した括弧付きの符号は、それぞれ対応する特許文献に限り使用されたものであり、以下に示す本願発明に係る各要素で使用する符号と整合するものではない。

特開２００４－１９０４３１号公報 特開２００８－１５７０１２号公報 特開２００６－３４８６９４号公報

以上より、本発明は、従来技術におけるチェック機構内臓ドアヒンジにおいて見られた課題を解消し、ドアの所定開度位置を維持するための節度抵抗を余裕をもって付与することができ、操作性、信頼性、耐久性に優れた車両用のチェッカ付きドアヒンジを提供することを目的としている。

本発明は、ヒンジピンの径を拡大して内部に空洞を設けることにより回動中心を貫通するヒンジ軸の存在を排除し、生じた空洞を利用してその内部にチェック機構の主要要素を余裕をもって配置し、節度抵抗は当該空洞内部の主要要素とこれを外部から覆う外筒の内周面に設けられた係止凹部を含むプロファイルとの接触によるものとし、転がり要素による円滑な動作とアーム長さを十分に確保した安定性の高い節度効果を得るよう構成することによって従来技術の課題を解消するもので、具体的には以下の内容を含む。

すなわち、本願発明に係る１つの態様は、車体側とドア側のいずれか一方に固定される第１ヒンジブラケットと、いずれか他方に固定される第２ヒンジブラケットと、前記第１および第２両ヒンジブラケットの軸取付け穴を貫通して両者を回動可能に連結するヒンジピンとから構成される車両用ドアヒンジの内部に、ドアの開閉位置を所定角度に維持するチェック機構をさらに備えたチェッカ付きドアヒンジにおいて、前記チェック機構が、
(1)丸棒からなるヒンジピンを改変したインナーケースであって、軸方向中間部分の径が拡大して内部に空洞を備え、軸方向両端の突出部が第１ヒンジブラケットの軸取付け穴を貫通して第２ブラケットに固定されるインナーケースと、
(2)前記インナーケースの外周を覆う円筒状のアウターケースであって、該円筒状の内周面に係止凹部を含むプロファイルを備え、軸方向両端で第１ヒンジブラケットに結合されるアウターケースと、
(3)前記インナーケースの空洞内に収納され、スプリングの付勢力により該インナーケースの軸方向に設けられたスリット溝からインナーケースの外部に露出してアウターケース内周面の前記プロファイルに当接する節度ローラと、から構成され、
ドアの開閉動作に伴う前記第１と第２両ヒンジブラケットの相対回動により、節度ローラが前記プロファイル上を転がって係止凹部にはまった際の節度抵抗によってチェック機能を果たすことを特徴とするチェッカ付きドアヒンジに関する。

前記インナーケースが、ヒンジ軸方向に２分割され、当該２分割されたそれぞれのインナーケース部分の軸方向の長さを相互に異なったものとすることができる。また、アウターケースは焼結合金製とすることができる。インナーケースを覆う円筒状のアウターケースの軸方向両端をケースカバーで閉鎖して、その内部に潤滑剤を充填させることができる。

本発明に係る他の態様は、車体側に対してドアを開閉自在に連結するドアヒンジと、ドアを所定の開度位置に維持するチェック機構とを備えた車両であって、ドアヒンジが前記チェック機構を内蔵するよう構成されており、当該チェック機構を内蔵したドアヒンジが、上述したいずれかのチェッカ付きドアヒンジであることを特徴とする車両に関する。

本発明の実施により、チェック機構を余裕をもってヒンジ内部に配置することが可能となり、十分な節度抵抗と耐久性、信頼性を備えたチェッカ付きドアヒンジを提供することができる。これにより、車両ドアの開閉時における所定開度の維持を確実に果たすことでユーザに快適性を提供するという技術的効果を奏するものとなる。

本発明の実施の形態に係るチェッカ付きドアヒンジの外観を示す斜視図である。 図１に示すチェッカ付きドアヒンジの内部構造を示す一部切欠き分解斜視図である。 図１に示すチェッカ付きドアヒンジを回動軸中央で軸に垂直な面で切断して見た側面断面図である。 従来技術に係る典型的なドア開閉機構の例を示す説明図である。 従来技術に係るチェッカ付きドアヒンジの一例を示す分解斜視図である。 従来技術に係るチェッカ付きドアヒンジの他の例を示す分解斜視図である。

本発明の実施の形態に係る車両用のチェッカ付きドアヒンジについて図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係るチェッカ付きドアヒンジの全体像を示している。同図においてチェッカ付きドアヒンジ１は、車体側もしくはドア側のいずれか一方に固定されるメールと呼ばれる左右一対に分割された第１ヒンジブラケット１０と、いずれか他方に固定されるフィメールと呼ばれる第２ヒンジブラケット２０と、その中間にある符号１１～１４およびその内部に含まれる後述するチェック機構とから構成されている。

図２は、図１に示すチェッカ付きドアヒンジ１の内部構造を分解して示している。概要としては、図の上側半分に分解表示された一対の第１ヒンジブラケット１０とその中間にある他の要素がアセンブリされて図の中央部下側に表示された第２ヒンジブラケット２０の間にはめ込まれ、両端から固定ボルト２７で固定される構造となっている。まず、分解軸方向両端側に位置する第１ヒンジブラケット１０は、従来技術にある「コの字状」の一体形ではなく、ここでは図の左右一対に分割されてＬ字状に形成され、その一辺に軸取付け穴が開口している。分解表示されたその他の各要素はアセンブリされてこの一対の第１ヒンジブラケット１０の間に挟み込まれる。分解軸のほぼ中央に位置する円筒状のアウターケース１１は、後述するチェッカ要素の外筒を形成するもので、その軸方向両端はＯリング２８を介して一対のケースカバー１２で閉じられ、ケースカバー１２は夫々４本のカバー固定ボルト１３で固定されている（図の右下側のカバー固定ボルトは省略している。）。

一対のケースカバー１２は更に、固定ボルト１４によって第１ヒンジブラケット１０に固定されている。アウターケース１１の内周面にはドア開閉時の節度抵抗を付与するための係止凹部を含むプロファイルが設けられるが、この点に関しては後述する。以上の要素１１～１４は、図１に表示されるように全て外観に表れており、これらは固定される第１ヒンジブラケット１０と一体となって第２ヒンジブラケット２０に対して相対回動する要素となる。以下に説明する符号２０番台の各要素はいずれも第２ヒンジブラケット２０と一体となって第１ヒンジブラケット１０に対して相対回動するものであり、その点で上述した符号１０番台の要素と符号２０番台の要素とは区別される。

分解軸のほぼ中央に位置するアウターケース１１を一部切り欠いてその内部に表示されたインナーケース２１Ａは、軸方向に分割された他方のインナーケース２１Ｂと突き合わされ、両者は４本のインナーケース固定ボルト２５で固定される。突き合わされたインナーケース２１（２１Ａ＋２１Ｂ）の軸方向両端には突出部が形成されており、当該突出部が追って第１と第２のヒンジブラケットの軸取付け穴を貫通するため、インナーケース２１は従来のヒンジピンとしての役割を果たす。すなわち、インナーケース２１はいわば径が拡大したヒンジピンの改変であり、ただし内部が空洞となることでヒンジ軸芯は貫通しておらず、拡径した分だけヒンジに高い剛性を付与するものとなる。

インナーケース２１Ａ、２１Ｂの各々には内部の空洞につながる軸方向に延びる一対のスリット溝が軸対称に切られており、両インナーケース２１Ａ、２１Ｂが突き合わされる前に、スプリング２４を挟んだ一対のスライダ２２が当該空洞内にはめ込まれる。この際、軸方向に延びる前記スリット溝がスライダ２２のガイドとなり、スライダ２２にはそれぞれ節度ローラ２３がはめ込まれている。節度ローラ２３はスプリング２４の付勢力により前記スリット溝からインナーケース２１の外部へ露出し、上述したアウターケース１１の内周面に当接する。なおインナーケース２１Ａ、２１Ｂの軸方向寸法は必ずしも両者同一長さとする必要はなく、一方を他方よりも短くしてその短い方からインナーケース固定ボルト２５を差し込むことで当該固定ボルト２５を短くする効果を生む。

以上のようにして組み立てられたチェッカ内臓構造は、一対の第１ヒンジブラケット１０に挟まれた形で第２ヒンジブラケット２０の両翼間に挿入され、第２ヒンジブラケットに設けられた軸取付け穴と第１ヒンジブラケットの軸取付け穴が位置合わせされて両側からキー２６を介して固定ボルト２７により固定される。インナーケース２１Ａ、２１Ｂの軸方向両端にある突出部、及び第２ヒンジブラケット２０の回動中心となる軸取付け穴には略八角形状のキー孔が掘られており、キー２６の外周もこれに対応した八角形状に形成されていることから、インナーケース２１ほかの上述した符号２０番台で示す内臓要素は第２ヒンジブラケット２０と一体となって相対回動することが確保される。なお、図面では相対回動する際の接触部分に配置されるブッシュ類の表示を省略している。

図３は、図１に示すチェッカ付きドアヒンジ１をヒンジ軸に垂直な面で切断したときの断面図を示している。図３において、外筒となるアウターケース１１の内周面にはそれぞれ一対のスライダ２２に支持された節度ローラ２３が軸対称位置で当接しており、スプリング２４によってスライダ２２および節度ローラ２３は付勢されている。アウターケース１１の内周面にはドア開閉時の開度位置を維持する節度抵抗を付与するための節度ローラ２３がはまる係止凹部１１ａ－１１ｃを含むプロファイルが設けられている。図３は第１、第２両ヒンジブラケットの取付け面が略直角となるドア閉鎖状態を示しており、ここでは閉鎖位置からドアを僅かに開いた（例えば開度２８度）位置を維持する第１の係止凹部１１ｃと、ドアを中程度開いた（例えば開度４８度）位置を維持する第２の係止凹部１１ｂと、ドアを全開した（例えば開度６８度）位置を維持する第３の係止凹部１１ａとが内周面の軸対称位置に一対組設けられている。ただし、これらの係止凹部の位置、形状、数は任意である。係止凹部１１ａ－１１ｃを含むアウターケース１１内周面への所望プロファイルの形成は、倣い加工、ブローチ加工、焼結合金の利用などにより実施可能である。

以上のように構成された本実施の形態に係るチェッカ付きドアヒンジ１の動作は、ユーザによるドアの開閉によって第１ヒンジブラケット１０と第２ヒンジブラケット２０との間でヒンジピンとしても機能するインナーケース１２を中心として両者が相対回動する。このとき、第１ヒンジブラケット１０と一体になったアウターケース１１の内周面に第２ヒンジブラケット２０と一体になって相対回動する節度ローラ２３が当接していることから、節度ローラ２３がプロファイル上を回転移動してアウターケース１１内周面の係止凹部１１ａ－１１ｃに出入りし、いずれかの係止凹部にはまった際の節度抵抗によってヒンジ１の回動が一旦抑制され、その位置に対応する開度でドアが維持されてチェッカ機能が果たされる。係止凹部１１ａ－１１ｃにはまった状態からの節度ローラ２３の脱却は、ユーザがドアを開閉する作動力が伝わることにより可能となる。

本実施の形態に係るチェッカ付きドアヒンジ１の特徴が、特には図３の断面図から見て取ることができる。図３において、ドアヒンジ１に設けられたチェック機構では、ヒンジの回動中心にヒンジピンが貫通しておらず、空洞となっているためスプリング２４、節度ローラ２３、スライダ２２が余裕をもって配置されている。スプリング２４は図面に垂直な方向に２本配置可能であり、十分な付勢力が付与できると共に、特殊形状ではない市販のコイルスプリングの利用も可能である。また、節度抵抗を生む構造が滑りや捩じりではなく節度ローラ２３がアウターケース１１の内面に当接して転がる構造となっているため、動作が極めて円滑であり、かつ摩擦が僅かとなって耐久性、安定性に優れたものとなる。さらに節度抵抗のアーム長さをアウターケース１１の内周面の係止凹部１１ａ－１１ｃの底まで長くとることができ、対称位置で双方向からスプリングが圧縮されることも加えて十分な節度抵抗力を生むものとなる。加えて、一対のケースカバー１２で両端を閉鎖されたアウターケース１１内は密閉されていて内部にグリス、オイルなどの潤滑剤が充填できるため、耐久性に優れた高品質の動作を実現することができる。

本実施の形態に係るチェッカ付きドアヒンジ１には各図に示したものに対する変形態様が考えられる。まず、第１ヒンジブラケット１０は一対に分割されたＬ字形状の構造となっているが、これはヒンジピンとしても機能するインナーケース２１の軸方向両端にある突出部を第１ヒンジブラケット１０の軸取付け穴に軸方向外側から貫通させることを意図したためである。インナーケース２１の当該突出部分を分離して別部品とし、残りのインナーケース２１本体部分を第１ヒンジブラケットの間にはめ込んだ後にこの別部品となった突出部分を取付け穴から軸方向に差し込むよう構成すれば、従来のものと同様な「コの字状」断面を持つ一体形の第１ヒンジブラケットとすることもできる。

節度ローラ２３を付勢するスプリング２４は図ではコイルスプリング２つを配置しているが、必要な節度抵抗が得られる限りこの数は任意である。またスプリングの形式もコイルスプリングに限定されず、屈曲状の、あるいは弓状に湾曲した板ばね、その他の形式のスプリングであってもよい。なお、図面には示していないが、チェック機構内部に、もしくは第１および第２ヒンジブラケット１０、２０の間に、ドア全開位置でドアの更なる開扉を阻止するためのストッパ機能を設けることもできる。

本発明はさらに、上述した実施の形態に述べたチェッカ付きドアヒンジを備える車両をも包含している。すなわち、本発明に係る車両は、車体側に対してドアを開閉自在に連結するヒンジ機構と、ドアを所定の開度位置に維持するチェック機構を備えた車両であって、当該車両が、上述した実施の形態に係るチェック機構を内蔵したチェッカ付きドアヒンジを備えていることを特徴としている。

本発明に係るチェッカ付きドアヒンジは、当該ドアヒンジを製造、販売する産業分野、当該ドアヒンジを装着した車両を製造、販売する産業分野において広く利用することができる。

１．チェッカ付きドアヒンジ、 １０．第１ヒンジブラケット、 １１．アウターケース、 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ．係止凹部、 １２．ケースカバー、 １３．カバー固定ボルト、 １４．固定ボルト、 ２０．第２ヒンジブラケット、 ２１（２１Ａ、２１Ｂ）．インナーケース、 ２２．スライダ、 ２３．節度ローラ、 ２４．スプリング、 ２５．インナーケース固定ボルト、 ２６．キー、 ２７．固定ボルト、 ２８．Ｏリング。

Claims (5)

1. 車体側とドア側のいずれか一方に固定される第１ヒンジブラケットと、いずれか他方に固定される第２ヒンジブラケットと、前記第１および第２ヒンジブラケットの軸取付け穴を貫通して両者を回動可能に連結するヒンジピンとから構成される車両用ドアヒンジの内部に、ドアの開閉位置を所定角度に維持するチェック機構をさらに備えたチェッカ付きドアヒンジにおいて、
   前記チェック機構が、
   丸棒からなるヒンジピンを改変したインナーケースであって、軸方向中間部分の径が拡大して内部に空洞を備え、軸方向両端の突出部が第１ヒンジブラケットの軸取付け穴を貫通して第２ブラケットに固定されるインナーケースと、
   前記インナーケースの外周を覆う円筒状のアウターケースであって、該円筒状の内周面に該円筒の軸方向に延びる係止凹部を含むプロファイルを備え、軸方向両端が前記第１ヒンジブラケットに固定されるアウターケースと、
   前記インナーケースの空洞内に収納されて該インナーケースの軸と直交する方向に伸縮するスプリングの付勢力により該インナーケースの軸方向に設けられたスリット溝からインナーケースの外部に露出して前記アウターケース内周面のプロファイルに当接する節度ローラと、から構成され、
   ドアの開閉動作に伴う前記第１と第２両ヒンジブラケットの相対回動により、前記節度ローラが前記プロファイル上を転がって前記係止凹部にはまった際の節度抵抗によってチェック機能を果たすことを特徴とするチェッカ付きドアヒンジ。
2. 前記インナーケースがヒンジ軸方向に２分割され、前記スプリング、節度ローラを前記空洞内に収納した後に突き合わせて固定されるよう構成されており、当該２分割されたそれぞれのインナーケース部分の軸方向の長さが相互に異なっている、請求項１に記載のチェッカ付きドアヒンジ。
3. 前記アウターケースが焼結合金製である、請求項１に記載のチェッカ付きドアヒンジ。
4. 前記インナーケースを覆う円筒状のアウターケースの軸方向両端が閉鎖され、内部に潤滑剤が充填されている、請求項１に記載のチェッカ付きドアヒンジ。
5. 車体側に対してドアを開閉自在に連結するヒンジ機構と、ドアを所定の開度位置に維持するチェック機構とを備えた車両において、前記ドアヒンジが前記チェック機構を内蔵するよう構成され、当該チェック機構を内蔵したドアヒンジが、請求項１から請求項４のいずれか一に記載されたチェッカ付きドアヒンジであることを特徴とする車両。

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