WO2018179568A1

WO2018179568A1 - ヒンジ

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Publication number: WO2018179568A1
Application number: PCT/JP2017/040475
Authority: WO
Inventors: 重哉中村; 教一富田; 岩田　輝彦; 鈴木　繁生; 雅之小野寺; 康子相澤
Original assignee: 日立化成株式会社
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2018-10-04
Also published as: CN110770408A; US11530559B2; CN110770408B; US20200024881A1; JP2018168631A; US20210310286A1

Abstract

ヒンジは、車体に取り付ける車体取付部を備えた車体側ヒンジ部材と、バックドアに取り付けるドア取付部、及び前記ドア取付部から前記車体側ヒンジ部材に向けて延設される連結部、を備え、前記連結部には、前記連結部の延設方向と交差する幅方向の両縁部に補強リブが形成されているバックドア側ヒンジ部材と、前記連結部における車体側ヒンジ部材側の端部と前記車体側ヒンジ部材とを連結し、前記車体側ヒンジ部材と前記バックドア側ヒンジ部材とを相対回転可能に支持する回転支持部材と、を有する。

Description

ヒンジ

　本開示は、ヒンジに関する。

　地球環境防止及び生態系への悪影響を及ぼす温室効果ガスを削減するため、エンジン効率の改善、車体の軽量化、及びＥＶ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）、ＨＥＶ（ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）、ＦＣＶ（ＦｕｅｌＣｅｌｌＶｅｈｉｃｌｅ）車の開発が必要とされ進められている。車体の軽量化への貢献として自動車板金部品の樹脂化がある。自動車の後部に設置される樹脂バックドアの構成部材についても樹脂化が取り組まれている（例えば、特開２００１２０６０６２号公報及び特開２００７－３０６００号公報参照）。

　ところで、バックドアを備えた車体において、路面状況等により、走行中にバックドア側から異音が聞こえることがある。バックドアの剛性を高めることにより、バックドアからの異音の発生が抑制できると考え、剛性を高めたバックドアを車体に取り付けてみた。しかし、異音の発生をある程度抑制できたものの、バックドアの重量が著しく増加してしまい、軽量化とは逆行してしまった。

　本開示は、バックドアの軽量化を維持しつつ異音の発生を抑制可能なヒンジを提供することを課題とする。

　本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、次の実施の形態を含む。
＜１＞　車体に取り付ける車体取付部を備えた車体側ヒンジ部材と、バックドアに取り付けるドア取付部、及び前記ドア取付部から前記車体側ヒンジ部材に向けて延設される連結部、を備え、前記連結部には、前記連結部の延設方向と交差する幅方向の両縁部に補強リブが形成されているバックドア側ヒンジ部材と、前記連結部における車体側ヒンジ部材側の端部と前記車体側ヒンジ部材とを連結し、前記車体側ヒンジ部材と前記バックドア側ヒンジ部材とを相対回転可能に支持する回転支持部材と、を有するヒンジ。
＜２＞　前記補強リブは、前記ドア取付部の縁部に連続して形成される、＜１＞に記載のヒンジ。
＜３＞　前記車体取付部には、前記車体の前後方向に沿って延びて前記回転支持部材が支持される支持壁が設けられ、前記支持壁には、前記車体の幅方向に変位し、前記車体取付部に連結される段部が形成されている、＜１＞または＜２＞に記載のヒンジ。

　本開示によれば、走行中のバックドアの動きを抑制して異音の発生を抑制することが可能となる。

図１Ａは第１の実施形態に係るヒンジが取り付けられた車体を示す左側面図である。図１Ｂは車体、及びバックドアに取り付けた図１Ａのヒンジを示す斜視図である。図２Ａは第１の実施形態に係るヒンジを示す斜視図である。図２Ｂは第１の実施形態に係るヒンジを示す平面図である。図２Ａに示すヒンジの３－３線断面図である。図４Ａは第１の実施形態に係るヒンジを示す正面図である。図４Ｂは第１の実施形態に係るヒンジを示す側面図である。図４Ｃは図２Ａに示すヒンジの４Ｃ－４Ｃ線断面図である。図４Ｄは図２Ａに示すヒンジの４Ｄ－４Ｄ線断面図である。図４Ｅは図２Ａに示すヒンジの４Ｅ－４Ｅ線断面図である。図５Ａは第２の実施形態に係るヒンジを示す斜視図である。図５Ｂは第２の実施形態に係るヒンジを示す平面図である。図６Ａは第２の実施形態に係るヒンジを示す正面図である。図６Ｂは第２の実施形態に係るヒンジを示す側面図である。図６Ｃは図５Ａに示すヒンジの６Ｃ－６Ｃ線断面図である。図６Ｄは図５Ａに示すヒンジの６Ｄ－６Ｄ線断面図である。図６Ｅは図５Ａに示すヒンジの６Ｅ－６Ｅ線断面図である。図７Ａは第３の実施形態に係るヒンジを示す斜視図である。図７Ｂは第３の実施形態に係るヒンジを示す平面図である。図８Ａは第３の実施形態に係るヒンジを示す正面図である。図８Ｂは第３の実施形態に係るヒンジを示す側面図である。図８Ｃは図７Ａに示すヒンジの８Ｃ－８Ｃ線断面図である。図８Ｄは図７Ａに示すヒンジの８Ｄ－８Ｄ線断面図である。図８Ｅは図７Ａに示すヒンジの８Ｅ－８Ｅ線断面図である。図９Ａは比較例に係るヒンジを示す斜視図である。図９Ｂは比較例に係るヒンジを示す平面図である。図１０Ａは比較例に係るヒンジを示す正面図である。図１０Ｂは比較例に係るヒンジを示す側面図である。図１０Ｃは図９Ａに示すヒンジの１０Ｃ－１０Ｃ線断面図である。図１０Ｄは図９Ａに示すヒンジの１０Ｄ－１０Ｄ線断面図である。図１１Ａは実施例１に係るヒンジを示す斜視図である。図１１Ｂは実施例１に係るヒンジを示す正面図である。図１２Ａは実施例２に係るヒンジを示す斜視図である。図１２Ｂは実施例２に係るヒンジを示す正面図である。解析を行った際の車体のモデルの概略構成を示す斜視図である。

　以下、本開示を実施するための一形態について詳細に説明する。但し、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値およびその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。

　本開示の一形態に係るヒンジは、車体に取り付ける車体取付部を備えた車体側ヒンジ部材と、バックドアに取り付けるドア取付部、及び前記ドア取付部から前記車体側ヒンジ部材に向けて延設される連結部、を備え、前記連結部には、前記連結部の延設方向と交差する幅方向の両縁部に補強リブが形成されているバックドア側ヒンジ部材と、前記連結部における車体側ヒンジ部材側の端部と前記車体側ヒンジ部材とを連結し、前記車体側ヒンジ部材と前記バックドア側ヒンジ部材とを相対回転可能に支持する回転支持部材と、を有している。

　樹脂は金属に対して制振特性が大きいため、樹脂製のバックドアは、従来の鋼板製のバックドアと比較して車体から発生した異音（振動）を吸収できるメリットがあると考えた。しかしながら、樹脂製のバックドアとしただけでは異音の発生が十分に抑えられなかった。そこで、更なる検討を行ったところ、走行中の異音は、バックドア全体が動くことで発生していることが分かった。また、バックドアの材料、補強等を変更してもバックドア全体の動きを抑制することは困難であることが分かった。バックドア全体の動きを抑制するには、数ある部品のなかでもバックドアと車体とを連結する取付部が重要であることが判明した。

　前記ヒンジでは、車体取付部とバックドア取付部との間に位置する連結部において、延設方向と交差する幅方向の両縁部に補強リブが形成されているため、該リブが形成されていない場合に比較して連結部の断面二次モーメントが大きくなる。これにより、ヒンジを構成する部材の厚みを増やすことなく曲げ剛性、及び捻り剛性を向上することができる。したがって、延設方向と交差する幅方向の両縁部に補強リブが形成されていない構造に比較して、ヒンジ自体の変形量を抑制することができる。よって、バックドアを上記ヒンジを介して車体に支持することで、車体に支持したバックドアの捻り剛性を向上することができ、走行中のバックドア全体の動きが抑制されて異音の発生が抑制される。

　また、前記ヒンジの前記補強リブは、前記ドア取付部の縁部に連続して形成されてもよい。この場合、ヒンジでは、連結部に形成された補強リブが、ドア取付部の縁部に連続して形成されているため、バックドア側ヒンジ部材の曲げ剛性、及び捻り剛性を更に高めることができ、車体に支持したバックドアの捻り剛性を更に向上させることができる。

　さらに、前記ヒンジの前記車体取付部には、前記車体の前後方向に沿って延びて前記回転支持部材が支持される支持壁が設けられ、前記支持壁には、前記車体の幅方向に変位し、前記車体取付部に連結される段部が形成されてもよい。この場合、ヒンジは、車体取付部に設けられた支持壁に、回転支持部材を介してバックドア側ヒンジ部材が支持される。そして、車体取付部に設けられる支持壁には、車体の幅方向に変位し、車体取付部に連結される段部が形成されているため、支持壁の車体幅方向に作用する荷重に対する曲げ剛性を向上させることができる。したがって、車体側ヒンジ部材は、支持壁に段部が形成されていない構成に比較して、支持壁の変形を抑制することができ、車体に支持したバックドアの捻り剛性を更に向上することができる。

［第１の実施形態］
　以下に第１の実施形態に係るヒンジ１０を図面を参照しながら説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。また、各図における部材の大きさは、一例であり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。なお、実施形態を説明する図中、矢印Ｘは車体後方、矢印Ｙは車体幅方向外方、矢印Ｚは車体上方を示す。

　図１Ａに示すように、車体１２の後部には、バックドア開口部１４が設けられている。このバックドア開口部１４は、跳ね上げ式のバックドア１６によって開閉可能となっている。このバックドア１６は、バックドア開口部１４の上部との間に配置された左右一対のヒンジ１０によって上下に開閉可能に支持されている。なお、図１Ａ中において、跳ね上げたバックドア１６を一点鎖線で示す。

　本実施形態のヒンジ１０が取り付けられるバックドア１６は、主たる構成部材が樹脂で形成されている所謂樹脂製のバックドアであり、一例として、樹脂製のアウターパネル、樹脂製のインナーパネル等を含んで構成されている。

　本実施形態のヒンジ１０は、車体１２に取りつけられる車体側ヒンジ部材１８、バックドア１６に取り付けられるバックドア側ヒンジ部材２０、及び車体側ヒンジ部材１８とバックドア側ヒンジ部材２０とを相対回転可能に支持する回転支持部材としての回転ピン２２を有している。なお、図示を省略しているが、車体１２の右側には、図１Ｂに示すヒンジ１０と左右対称形状のヒンジ１０が取り付けられている。

　本実施形態の車体側ヒンジ部材１８は、一例として、厚さ３．２ｍｍの鋼板をプレスして成形したものである。なお、車体側ヒンジ部材１８を構成する鋼板の厚さは、３．２ｍｍに限定されない。また、本実施形態のバックドア側ヒンジ部材２０は、一例として、厚さ５．０ｍｍの鋼板をプレスして成形したものである。なお、バックドア側ヒンジ部材２０を構成する鋼板の厚さは、５．０ｍｍに限定されない。

　図２Ａ及び図２Ｂには、車体１２の左側に取り付けられるヒンジ１０が斜視図にて示されている。図２Ａに示すように、車体側ヒンジ部材１８は、車体１２の前後方向（図２Ａの矢印Ｘ方向、及び矢印Ｘ方向とは反対方向）に沿って延びて車体１２の上部に接して固定される車体取付部２４を有している。車体側ヒンジ部材１８の車体取付部２４の車幅方向内側（図２Ａの矢印Ｙ方向とは反対方向）の端縁には、上方に向けて形成される支持壁としての支持壁２６が一体的に形成されている。本実施形態では、支持壁２６は、車体取付部２４に対して垂直の関係にある。

　図２Ａ及び図３に示すように、車体取付部２４には、車体側ヒンジ部材１８をナット３８（図３参照）を用いて車体１２に取り付けるための２本のボルト２８が、車体前後方向に離間して接合されている。ボルト２８は、螺子部２８Ａが車体取付部２４に形成された孔３０（図３参照）を下方に向けて貫通しており、貫通した螺子部２８Ａが車体取付部２４の下側に突出している。

　図３に示すように、車体取付部２４の上面には、孔３０の周囲に、孔３０の径よりも大径とされた環状の凸部３２が上方に向けてプレス加工により形成されている。ボルト２８の頭部２８Ｂは、この凸部３２の頂面に溶接等で接合されている。

　なお、車体取付部２４の下面には、凸部３２の反対側に、環状の凹部３４が形成されている。この凹部３４には、環状の水漏れ防止用ゴムパッキン３６が挿入されるようになっている。水漏れ防止用ゴムパッキン３６は、車体側ヒンジ部材１８をナット３８を用いて車体１２に取り付けた際に、車体１２と車体取付部２４とに密着して車体１２の内部に水が浸入することを抑制する。

　また、車体取付部２４には、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、車体後方側（図２及び図２Ｂの矢印Ｘ方向側）に、位置決め用の位置決め孔４０が形成されている。この位置決め孔４０には、車体１２に設けられた位置決め用の凸部（図示せず）が挿入されるようになっている。

　支持壁２６には車体後方側に車幅方向に変位した段部４２が形成され、車体取付部２４と支持壁２６との隅部分には、段部４２よりも車体前方側に、凸部４４がプレス成形されており、支持壁２６は、車体取付部２４に対して倒れる方向（図２Ａ中、矢印Ａ方向）の変形が抑制されている。

　なお、支持壁２６は、段部４２から車体前方側に向けて徐々に高さが低くなるように形成されている。このような構造とすることにより、バックドア１６を全開にしたときに、バックドア１６との干渉を防ぐことが可能となる。

　図２Ａ及び図４Ｃに示すように、支持壁２６には、段部４２の車体前方側の近傍にピン孔４６が形成されている。このピン孔４６には、回転ピン２２の軸部２２Ａが回転自在に挿入されている。なお、この軸部２２Ａは、後述する連結部５４のピン固定孔５６に挿入された状態で、連結部５４に加締め等で固定されている。

　バックドア側ヒンジ部材２０は、車体側ヒンジ部材１８の支持壁２６の車幅方向内側（矢印Ｙ方向とは反対方向）に配置されている。バックドア側ヒンジ部材２０は、バックドア１６の側部内側部分に接して固定される平板状のバックドア取付部４８を有している。バックドア取付部４８には、一対の孔５０が形成されている。バックドア側ヒンジ部材２０は、孔５０を挿通させたボルト（図示せず）と、ナット（図示せず）を用いてバックドア１６に取り付けられる。バックドア取付部４８がバックドア開口部１４を閉止したバックドア１６に取り付けた状態では、図４Ａに示すように、バックドア取付部４８は鉛直方向に対して傾斜している。なお、バックドア取付部４８は大きければ大きいほど、ヒンジ１０にかかる力が分散して変形を抑制する傾向になる。また、ヒンジ１０が一般的な乗用車に用いられる場合、一例として、孔５０と孔５０との中心間距離（ピッチ）は、１０ｍｍ以上、８０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以上、６０ｍｍ以下がより好ましい。

　バックドア取付部４８の車幅方向内側の縁部には、プレス成形等により、バックドア取付部４８からバックドア１６とは反対側に向けて垂直に立ち上がるリブ５２が形成されている。そして、リブ５２の上側部分からは、車体側ヒンジ部材１８のピン孔４６に向けて平板状の連結部５４が一体的に延びている。なお、連結部５４は、鉛直方向に沿って形成されている。

　連結部５４の車体取付部２４側には、図４Ｃに示すように、車体側ヒンジ部材１８のピン孔４６と対向する位置にピン固定孔５６が形成されている。このピン固定孔５６に回転ピン２２の軸部２２Ａが挿入された状態で軸部２２Ａが連結部５４に加締め等で固定されている。このため、バックドア側ヒンジ部材２０は、図４Ａに示すように、回転ピン２２を中心として回動（矢印Ｂ方向）することができ、これにより、バックドア１６が開閉可能となっている。

　図４Ａ及び図４Ｂに示すように、連結部５４の上側縁には、プレス成形等により、連結部５４から車幅方向内側に向けて立ち上がるリブ５８が形成されている。また、連結部５４の下側縁には、連結部５４から車幅方向内側に向けて立ち上がるリブ６０が形成されている。
　図４Ａに示すように、本実施形態においては、リブ５８は、回転ピン２２の中心の上側を起点としてバックドア取付部４８側へ向けて延びている。また、リブ６０は、回転ピン２２の中心の下側を起点としてバックドア取付部４８側へ向けて延びている。本実施形態では、連結部５４の上側縁に形成されたリブ５８よりも、連結部５４の下側縁に形成されたリブ６０が長く形成されている。また、図４Ｂに示すように、本実施形態のリブ５８、及びリブ６０は、同じ高さに形成されており、一端から他端まで一定の高さで延びている。

（作用及び効果）
　本実施形態のヒンジ１０は、車体側ヒンジ部材１８の車体取付部２４が車体１２の上部に取り付けられ、バックドア側ヒンジ部材２０のバックドア取付部４８がバックドア１６に取り付けられて使用される。

　ヒンジ１０が車体１２、及びバックドア１６に取り付けられた状態では、連結部５４が車体１２とバックドア１６との間に位置し、バックドア１６の荷重の一部が連結部５４を介して車体１２に支持される。この連結部５４には、延設方向（連結部５４の長手方向）と交差する幅方向の両側にリブ５８、及びリブ６０が形成されているため、リブ５８、及びリブ６０が形成されていない場合に比較して、連結部５４の断面二次モーメントが大きくなる。これにより、ヒンジ１０を構成する鋼板の板厚を増やすことなくヒンジ１０の曲げ剛性、及び捻り剛性を向上することができる。したがって、連結部５４の延設方向と交差する幅方向にリブ５８、及びリブ６０が形成されていない構造に比較して、ヒンジ１０自体の変形量を抑制することができる。

　このように、本実施形態のヒンジ１０を用いてバックドア１６を車体１２に支持することで、車体１２に連結したバックドア１６の捻り剛性を向上することができ、走行中のバックドア１６の捻り変形に起因した異音の発生を抑制することができる。これにより、バックドア１６の捻り変形に起因した異音の発生を抑制するために、バックドア１６自身を補強する必要性が少なくなるか、補強しなくてもよくなる。

　なお、連結部５４の上側縁に形成されるリブ５８、及び連結部５４の下側縁に形成されるリブ６０については、形成されている位置、長さ、高さ、板厚等は、本実施形態の図面に記載されているものに限定されない。また、リブ５８、及びリブ６０は、図４Ｂに示すように、互いに対向するように配置されていてもよく、連結部５４の長手方向に離間させて複数設け互いに対向しないように配置されていてもよく、一部分が対向するように配置されていてもよい。さらに、本実施形態では、リブ５８、及びリブ６０を車幅方向内側に向けて形成したが、いずれか一方を車幅方向他方側に向けて形成してもよい。いずれにせよ、連結部５４の断面二次モーメントが大きくなるように、リブ５８、及びリブ６０の両方が連結部５４に形成されていればよい。

　さらに、本実施形態のヒンジ１０においては、車体側ヒンジ部材１８の支持壁２６に、車体１２の幅方向に変位し、車体取付部２４に連結される段部４２が形成されている。このため、支持壁２６の車体幅方向に作用する荷重に対する曲げ剛性が、段部４２が無い場合に比較して向上している。したがって、本実施形態の車体側ヒンジ部材１８は、支持壁２６に段部４２が形成されていない構成に比較して、車体幅方向に作用する荷重が入力した際の支持壁２６の変形を抑制することができる。このようにして、バックドア側ヒンジ部材２０を支持している支持壁２６の変形を抑制することができるので、バックドア側ヒンジ部材２０に取り付けたバックドア１６の捻り剛性を更に向上することができる。

　なお、本実施形態のヒンジ１０においては、車体取付部２４と支持壁２６との隅部分に形成した凸部４４も、段部４２と同様に支持壁２６の変形を抑制している。

［第２の実施形態］
　図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ～図６Ｄ及び図６Ｅにしたがって、本開示の第２の実施形態に係るヒンジ１１０について説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
　本実施形態のヒンジ１１０は、第１の実施形態と同様の車体（図示せず）に取り付けられる車体側ヒンジ部材１１８、第１の実施形態と同様のバックドア（図示せず）に取り付けられるバックドア側ヒンジ部材１２０、及び車体側ヒンジ部材１１８とバックドア側ヒンジ部材１２０とを相対回転可能に支持する回転ピン１２２を有している。

　図５Ａに示すように、車体側ヒンジ部材１１８は、車体（図示せず）の前後方向に沿って延びて車体の上部に接して固定される車体取付部１２４を有している。この車体取付部１２４の車幅方向内側（図５Ａの矢印Ｙ方向とは反対方向）の端縁には、上方に向けて形成される支持壁１２６が一体的に形成されている。支持壁１２６の縁部には、プレス成形等により、支持壁１２６から車幅方向内側に向けて垂直に立ち上がるリブ１２７が形成されている。このリブ１２７は、支持壁１２６の車体前方側の端部から車体後方側の端部下側まで延びている。

　車体取付部１２４には、車体側ヒンジ部材１１８をナット（図示せず）を用いて車体に取り付けるための２本のボルト１２８が、車体前後方向に離間して接合されている。ボルト１２８は、螺子部１２８Ａが車体取付部１２４に形成された孔（図示せず）を下方に向けて貫通しており、貫通した螺子部１２８Ａが車体取付部１２４の下側に突出している。

　図５Ａ及び図６Ａに示すように、車体取付部１２４の上面に、環状の凸部１３２が上方に向けてプレス加工により形成されている。ボルト１２８の頭部１２８Ｂは、この凸部１３２の頂面に溶接等で接合されている。

　なお、車体取付部１２４の下面には、凸部１３２の反対側に、第１の実施形態の環状の凹部３４と同様の凹部（図示せず）が形成されており、この凹部に環状の水漏れ防止用ゴムパッキン（図示せず）が挿入されるようになっている。

　また、車体取付部１２４には、図５Ａに示すように、車体後方側（図５Ａの矢印Ｘ方向側）に、位置決め用の位置決め孔１４０が形成されている。

　支持壁１２６には、車体後方側にピン固定孔１４６が形成されている。このピン固定孔１４６には、回転ピン１２２の軸部１２２Ａが回転自在に挿入されている。

　バックドア側ヒンジ部材１２０は、車体側ヒンジ部材１１８の車幅方向外側（矢印Ｙ方向側）に配置されている。
　バックドア側ヒンジ部材１２０は、バックドアの側部内側部分に接して固定される平板状のバックドア取付部１４８を有している。バックドア取付部１４８には、車体に取り付ける際のボルト（図示せず）を挿通させる一対の孔１５０が形成されている。バックドア取付部１４８が車体のバックドア開口部を閉止したバックドアに取り付けた状態では、バックドア取付部１４８は鉛直方向に対して傾斜している。

　バックドア取付部１４８の車体前部側の端部から車体側ヒンジ部材１１８のピン固定孔１４６に向けて連結部１５４が一体的に延びている。

　図６Ｃに示すように、連結部１５４の車体前方側には、車体側ヒンジ部材１１８のピン孔１５６と対向する位置にピン固定孔１４６が形成されている。このピン固定孔１４６に回転ピン１２２の軸部１２２Ａが挿入された状態で軸部１２２Ａが連結部５４に加締め等で固定されている。このため、バックドア側ヒンジ部材１２０は、図６Ａに示すように、回転ピン１２２を中心として回動（矢印Ｂ方向）することができ、これにより、バックドアが開閉可能となっている。

　図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、バックドア取付部１４８、及び連結部１５４の縁部には、一部を除き、略全周に渡って、車幅方向外側（矢印Ｙ方向側）に向けて垂直に立ち上がるリブ１５８が、プレス成形等により形成されている。図５Ａはバックドアを閉めた時のヒンジ１１０を示す斜視図であり、図６Ａはバックドアを閉めたときのヒンジ１１０を示す正面図である。これらの図５Ａ及び図６Ａに示すように、バックドア側ヒンジ部材１２０のリブ１５８は、バックドアを閉めた際に、車体側ヒンジ部材１１８に干渉しない様に、車体側ヒンジ部材１１８の車体取付部１２４の近傍には形成されていない。なお、本実施形態のリブ１５８は全体が一定の高さに形成されている。

（作用、効果）
　本実施形態のヒンジ１１０も第１の実施形態のヒンジ１０と同様に、車体側ヒンジ部材１１８の車体取付部１２４が車体１２の上部に取り付けられ、バックドア側ヒンジ部材１２０のバックドア取付部１４８がバックドア１６（図１Ａ及び図２Ａ参照）に取り付けられて使用される。

　本実施形態のヒンジ１１０では、リブ１５８が、連結部１５４だけではなく、バックドア取付部１４８にも連続して形成されているので、バックドア取付部１４８にリブ１５８が形成されていない構成に比較して、車体側ヒンジ部材１１８の断面二次モーメントをさらに向上させることができる。これにより、車体に連結したバックドアの捻り剛性をさらに向上することができ、走行中のバックドアの捻り変形に起因した異音の発生を抑制することができる。

　さらに、本実施形態のヒンジ１１０においては、車体側ヒンジ部材１１８の支持壁１２６にリブ１２７が形成されているため、リブ１２７が形成されていない構成に比較して支持壁１２６の曲げ剛性、及び捻り剛性が向上している。したがって、バックドアから荷重が入力した際の支持壁１２６の曲げ変形、及び捻り変形がさらに抑制され、リブ１２７が形成されていない構成に比較してバックドア１６の捻り剛性を更に向上することができる。

　なお、第１の実施形態のヒンジ１０に設けられていた段部４２、及び凸部４４を、本実施形態のヒンジ１１０に適用してもよい。これにより、支持壁１２６の曲げ変形、及び捻り変形を更に抑制することも可能である。

［第３の実施形態］
　図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ～図８Ｄ及び図８Ｅにしたがって、本開示の第３の実施形態に係るヒンジ２１０について説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図７Ａ及び図８Ａに示すように、本実施形態のヒンジ２１０は、車体（図示せず）に取り付けられる車体側ヒンジ部材２１８、バックドア（図示せず）に取り付けられるバックドア側ヒンジ部材２２０、及び車体側ヒンジ部材２１８とバックドア側ヒンジ部材２２０とを相対回転可能に支持する回転ピン２２２を有している。

　車体側ヒンジ部材２１８は、車体の前後方向（矢印Ｘ方向、及び矢印Ｘ方向とは反対方向）に沿って延びて車体の上部に接して固定される車体取付部２２４を有している。この車体取付部２２４の車幅方向両側（矢印Ｙ方向、及び矢印Ｙ方向とは反対方向）の端縁には、上方に向けて形成される支持壁２２６が一体的に形成されている。なお、支持壁２２６は、車体取付部２２４に対して垂直の関係にある。また、本実施形態の支持壁２２６は、車体前方側に向けて徐々に高さが低くなるように形成されている。

　車体取付部２２４には、車体側ヒンジ部材２１８をナット（図示せず）を用いて車体に取り付けるための２本のボルト２２８が、車体前後方向に離間して接合されている。ボルト２２８の螺子部２２８Ａは、車体取付部２２４の下側に突出している。

　車体取付部２２４の上面には、環状の凸部２３２が上方に向けてプレス加工により形成されている。ボルト２２８の頭部２２８Ｂは、この凸部２３２の頂面に溶接等で接合されている。

　なお、車体取付部２２４の下面には、凸部２３２の反対側に、環状の凹部（図示せず）が形成されている。この凹部には、環状の水漏れ防止用ゴムパッキン（図示せず）が挿入されるようになっている。

　支持壁２２６には、車体後方側にピン孔２４６が形成されている。このピン孔２４６には、回転ピン２２２の軸部２２２Ａが回転自在に挿入されている。なお、この軸部２２２Ａは、後述する連結部２５４のピン固定孔２５６に挿入されて固定されている。

　一方、バックドア側ヒンジ部材２２０は、車体前方側が、一対の支持壁２２６の間に挿入されている。バックドア側ヒンジ部材２２０は、バックドア（図示せず）の側部内側部分に接して固定される平板状のバックドア取付部２４８を有している。バックドア取付部２４８には、バックドアに取り付ける際のボルト（図示せず）が挿入される一対の孔２５０が形成されている。バックドア取付部２４８がバックドア開口部を閉止したバックドアに取り付けた状態では、図８Ａに示すように、バックドア取付部２４８は鉛直方向に対して傾斜している。

　図７Ａに示すように、バックドア取付部２４８の車体前方側の端部からは、車体側ヒンジ部材２１８に向けて板状の連結部２５４が一体的に延びている。

　ここで、バックドア取付部２４８、及び連結部２５４の幅方向両側の縁部には、プレス成形等により、バックドア取付部２４８に対して垂直に立ち上がるリブ２５８が形成されている。
　リブ２５８の車体側ヒンジ部材２１８側には、図８Ｃに示すように、車体側ヒンジ部材２１８のピン孔２４６と対向する位置にピン固定孔２５６が形成されている。このピン固定孔２５６に回転ピン２２２の軸部２２２Ａが挿入されている。なお、回転ピン２２２は、車体側ヒンジ部材２１８に固定されている。このため、バックドア側ヒンジ部材２２０は、図８Ａに示すように、回転ピン２２２を中心として回動（矢印Ｂ方向）することができる。これにより、バックドアが開閉可能となっている。

（作用、効果）
　本実施形態のヒンジ２１０は、第１の実施形態のヒンジ１０と同様に、車体側ヒンジ部材２１８の車体取付部２２４が車体１２の上部に取り付けられ、バックドア側ヒンジ部材２２０のバックドア取付部２４８がバックドア１６に取り付けられて使用される。

　本実施形態のヒンジ２１０では、連結部２５４の幅方向両側にリブ２５８が形成されており、しかもこのリブ２５８がバックドア取付部２４８の幅方向両側にも連続して形成されている。このため、連結部２５４、及びバックドア取付部２４８にリブ２５８が形成されていない構成に比較して、車体側ヒンジ部材２１８の連結部２５４、及びバックドア取付部２４８の断面二次モーメントを向上させることができる。よって、本実施形態のヒンジ２１０を用いることで、車体に連結したバックドアの捻り剛性を向上することができ、走行中のバックドアの捻り変形に起因した異音の発生を抑制することができる。

　さらに、本実施形態のヒンジ２１０においては、車体側ヒンジ部材２１８の車体取付部２２４の幅方向両側に支持壁２２６が形成されており、２つの支持壁２２６でバックドア側ヒンジ部材２２０を支持しているので、一つの支持壁２２６でバックドア側ヒンジ部材２２０を支持した構成に比較して、支持壁２２６の曲げ変形、及び捻り変形が抑えられる。これにより、バックドア１６の捻り剛性を更に向上することができる。

　本開示の効果を確かめるために、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ～図１０Ｃ及び図１０Ｄに示す比較例に係るヒンジ３１０、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す本開示の適用された実施例１のヒンジ４１０、及び図１３に示す本開示の適用された実施例２のヒンジ５１０を用い、これらのヒンジで支持したバックドアの捻り変形の比較を行った。

（比較例に係るヒンジ）
　図９Ａ及び図１０Ａに示すように、ヒンジ３１０は、車体に取り付けられる車体側ヒンジ部材３１８、バックドアに取り付けられるバックドア側ヒンジ部材３２０、及び車体側ヒンジ部材３１８とバックドア側ヒンジ部材３２０とを相対回転可能に支持する回転ピン３２２を有している。

　車体側ヒンジ部材３１８は、厚さ３．２ｍｍの鋼板をプレスして成形したものである。　バックドア側ヒンジ部材３２０は厚さ５．０ｍｍの鋼板をプレスして成形したものである。

　車体側ヒンジ部材３１８は、車体の前後方向に沿って延びて車体の上部に接して固定される車体取付部３２４を有している。この車体取付部３２４の車幅方向内側の端縁には、上方に向けて形成される支持壁３２６が一体的に形成されている。

　車体取付部３２４には、車体側ヒンジ部材３１８をナット（図示せず）を用いて車体に取り付けるための２本のボルト３２８が、車体前後方向（矢印Ｘ方向、及び矢印Ｘ方向とは反対方向）に離間して接合されている。また、車体取付部３２４には、車体後方側に、位置決め用の位置決め孔３４０が形成されている。

　支持壁３２６には、車体後方側にピン孔３４６が形成されており、このピン孔３４６に、回転ピン３２２の軸部３２２Ａが回転自在に挿入されている。なお、この軸部３２２Ａは、後述する連結部３５４のピン固定孔３５６に挿入された状態で、連結部３５４に加締め等で固定されている。

　バックドア側ヒンジ部材３２０は、車体側ヒンジ部材３１８の支持壁３２６の車幅方向外側（矢印Ｙ方向）に配置されている。バックドア側ヒンジ部材３２０は、バックドアの側部内側部分に接して固定される平板状のバックドア取付部３４８を有している。バックドア取付部３４８には、取付用のボルトを挿通させる一対の孔３５０が形成されている。バックドア取付部３４８がバックドア開口部を閉止したバックドアに取り付けた状態では、図９Ａ及び図１０Ａに示すように、バックドア取付部３４８は鉛直方向に対して傾斜している。

　バックドア取付部３４８の車体前方側の端部からは、車体側ヒンジ部材３１８のピン孔３４６に向けて板状の連結部３５４が一体的に延びている。連結部３５４には、車体前方側に、車体側ヒンジ部材３１８のピン孔３４６と対向する位置にピン固定孔３５６が形成されている。このピン固定孔３５６に回転ピン３２２の軸部３２２Ａが挿入された状態で軸部３２２Ａが連結部３５４に加締め等で固定されている。このため、バックドア側ヒンジ部材３２０は、図１０Ａに示すように、回転ピン３２２を中心として回動（矢印Ｂ方向）することができ、これにより、バックドアが開閉可能となっている。

　連結部３５４の下側縁には、連結部３５４から車幅方向外側に向けて垂直に立ち上がるリブ３６０が形成されている。この比較例において、リブ３６０は、図１０Ａに示すように、バックドア取付部３４８の車体前方側の端部付近から車体前方側に向けて延び、連結部３５４の全長に渡って形成されている。
　なお、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂの図中に、ヒンジ３１０の寸法（単位ｍｍ）を適宜記載した。

（実施例１に係るヒンジ）
　以下、図１１Ａ及び図１１Ｂにしたがって、実施例１に係るヒンジ４１０を説明する。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、ヒンジ４１０の構成部材に付与する符号は、前述した比較例のヒンジ３１０の３百番台の符号を４百番台に変更して記載している。なお、比較例のヒンジ３１０と同一構成の説明は省略する。
　実施例１のヒンジ４１０は、比較例のヒンジ３１０に対して、バックドア側ヒンジ部材４２０の構成が一部異なっている。以下に異なる点を説明する。
　図１１Ａに示すように、実施例１のヒンジ４１０のバックドア側ヒンジ部材４２０は、連結部４５４の上側縁には、連結部４５４から車幅方向外側に向けて垂直に立ち上がるリブ４５８が形成されている。リブ４５８は、図１１Ｂに示すように、バックドア取付部４４８の車体前方側の端部付近から連結部４５４の車体前方側端部まで延びており、連結部４５４の全長の略半分の長さに渡って形成されている。
　このように、実施例１に係るヒンジ４１０では、バックドア側ヒンジ部材４２０の連結部４５４の幅方向両側にリブが形成されている。

（実施例２に係るヒンジ）
　以下、図１２Ａ及び図１２Ｂにしたがって、実施例２に係るヒンジ５１０を説明する。なお、図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、ヒンジ５１０の構成部材に付与する符号は、前述した比較例のヒンジ３１０の３百番台の符号を５百番台に変更して記載している。また、比較例のヒンジ３１０と同一構成の説明は省略する。
　実施例２のヒンジ５１０は、比較例のヒンジ３１０に対して、バックドア側ヒンジ部材３２０の構成が一部異なっている。

　図１２Ａに示すように、実施例２のヒンジ５１０のバックドア側ヒンジ部材５２０は、連結部５５４のリブ５５８がバックドア取付部５４８側に延びて、バックドア取付部５４８の縁部の全周に渡って形成され、更に、連結部５５４の下側縁に形成されたリブ５６０に接続されているものである。

　試験に用いたバックドアは、樹脂製インナーパネルと、樹脂製アウターパネルとを含んで構成されたものである。樹脂製インナーパネルにはガラス繊維が３０質量％含有されたガラス繊維複合ポリプロピレン材料を用い、樹脂製アウターパネルには自動車用樹脂バンパーに多く適用されているタルク、及びゴム等が配合されたポリプロピレン材料（以下、バンパーＰＰと略称）を用いた。樹脂製インナーパネルの基本板厚は２．５ｍｍ、樹脂製アウターパネルの基本厚さは２．８ｍｍとした。
　特に、樹脂製インナーパネルは、バックドアの剛性、及び強度を主に担っている。ガラス繊維が３０質量％含有されたガラス繊維複合ポリプロピレン材料のヤング率は、４９５０ＭＰａ、バンパーＰＰのヤング率は１６００ＭＰａである。
　また、バックドアには、厚さ１．４ｍｍの鋼製のレインフォースメントを樹脂製インナーパネルのヒンジ部、ロック部、及びダンパー取り付け部に組み付けた。

　（試験方法）
　供試ヒンジで車体とバックドアとを連結した図１３に示すモデルについて、ＣＡＥ解析ソフト（ＡＢＡＱＵＳ６．１１－１：ダッソー・システムズ株式会社製）を用い、取り付けた樹脂製のバックドア１６の捻り剛性を評価した。境界条件は、樹脂製のバックドア１６の車幅方向における捻り剛性を評価するために、ヒンジ３１０、４１０、５１０と車体１２との結合点は完全拘束とし、バックドア１６をロックするロック部１３は、噛合い点を並進のみ拘束し、回転運動は自由になるように設定した。また、ダンパーによる力は樹脂製のバックドア１６には負荷せず、樹脂製のバックドア１６の下部両側に、図中の矢印ＩＮ方向の偶力を付加し、偶力を付加したバックドア１６の荷重点での変位量の比較を行った。
　評価は、比較例の変位量の逆数を１００とする指数表示とし、指数の数値が大きいほど比較例に比較して捻りの剛性が大きいこと、即ち、捻りの剛性比が大きいことを表している。

　試験の結果、連結部の幅方向両側にリブを設けた実施例１のヒンジを用いることにより、バックドアの捻り変形が抑制されていることが分かった。また、連結部の幅方向両側にリブを設けると共に、バックドア取付部にもリブを設けた実施例２のヒンジを用いることにより、バックドアの捻り変形が更に抑制されていることが分かった。
　試験の結果から、実施例の適用されたヒンジは、比較例に対して、バックドアの捻り変形を抑制することが可能であり、バックドアの軽量化を維持しつつ騒音の発生を抑制可能であることが分かる。

［その他の実施形態］
　以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

　上記実施形態では、ヒンジの車体側ヒンジ部材、及びバックドア側ヒンジ部材が鋼板のプレス成形品であったが、本開示はこれに限らない。ヒンジを構成する部材は鋼板のプレス成形品以外であってもよく、例えば、金属のダイキャスト品、繊維強化樹脂等の成形品であってもよい。

　なお、２０１７年３月３０日に出願された日本国特許出願２０１７－０６８１５２号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims

　車体に取り付ける車体取付部を備えた車体側ヒンジ部材と、
　バックドアに取り付けるドア取付部、及び前記ドア取付部から前記車体側ヒンジ部材に向けて延設される連結部、を備え、前記連結部には、前記連結部の延設方向と交差する幅方向の両縁部に補強リブが形成されているバックドア側ヒンジ部材と、
　前記連結部における車体側ヒンジ部材側の端部と前記車体側ヒンジ部材とを連結し、前記車体側ヒンジ部材と前記バックドア側ヒンジ部材とを相対回転可能に支持する回転支持部材と、
　を有するヒンジ。
　前記補強リブは、前記ドア取付部の縁部に連続して形成される、請求項１に記載のヒンジ。
　前記車体取付部には、前記車体の前後方向に沿って延びて前記回転支持部材が支持される支持壁が設けられ、
　前記支持壁には、前記車体の幅方向に変位し、前記車体取付部に連結される段部が形成されている、請求項１または請求項２に記載のヒンジ。