JP2018168631A - ヒンジ、及びバックドア - Google Patents

Abstract

【課題】、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可能なヒンジを提供する。【解決手段】ヒンジ１０は、車体の上部に取り付ける車体取付部２４を備えた車体側ヒンジ部材１８と、バックドアに取り付けるドア取付部４８、及びドア取付部４８から車体側ヒンジ部材１８に向けて延設される連結部５４、を備え、連結部５４には、連結部５４の延設方向と交差する幅方向の両縁部にリブ５８、６０が形成されているバックドア側ヒンジ部材２０と、連結部５４における車体側ヒンジ部材１８側の端部と車体側ヒンジ部材１８とを連結し、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ピン２２と、を有する。【選択図】図４

Description

本開示は、ヒンジ、及びバックドアに関する。

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（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＦＣＶ（Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）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、特許文献１、及び２参照）。

特開２００１−２０６０６２号公報 特開２００７−３０６００号公報

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。このため、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が、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。

上記課題を解決するための具体的な手段には、以下の実施態様が含まれる。
第１の態様に係るヒンジは、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、を有する。

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。

第１の態様に係るヒンジでは、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、バックドアを第１の態様に係る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。

第２の態様に係るヒンジは、第１の態様に係るヒンジにおいて、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。

第２の態様に係るヒンジでは、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。

第３の態様に係るヒンジは、第１の態様または第２の態様に係るヒンジにおいて、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回転支持部材支持壁が設けられ、前記回転支持部材支持壁には、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。

第３の態様に係るヒンジは、車体取付部に設けられた回転支持部材支持壁に、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。
車体取付部に設けられる回転支持部材支持壁には、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、回転支持部材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、回転支持部材支持壁に段部が形成されていない構成に比較して、回転支持部材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。

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。

（Ａ）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り、（Ｂ）は車体、及びバックドアに取り付けたヒンジを示す斜視図である。 （Ａ）は第１の実施形態に係るヒンジを示す斜視図であり、（Ｂ）は第１の実施形態に係るヒンジを示す平面図である。 図２に示すヒンジの３−３線断面図である。 （Ａ）は第１の実施形態に係るヒンジを示す正面図であり、（Ｂ）は第１の実施形態に係るヒンジを示す側面図であり、（Ｃ）は図２に示すヒンジの４（Ｃ）−４（Ｃ）線断面図であり、（Ｄ）は図２に示すヒンジの４（Ｄ）−４（Ｄ）線断面図であり、（Ｅ）は図２に示すヒンジの４（Ｅ）−４（Ｅ）線断面図である。 （Ａ）は第２の実施形態に係るヒンジを示す斜視図であり、（Ｂ）は第２の実施形態に係るヒンジを示す平面図である。 （Ａ）は第２の実施形態に係るヒンジを示す正面図であり、（Ｂ）は第２の実施形態に係るヒンジを示す側面図であり、（Ｃ）は図５に示すヒンジの６（Ｃ）−６（Ｃ）線断面図であり、（Ｄ）は図５に示すヒンジの６（Ｄ）−６（Ｄ）線断面図であり、（Ｅ）は図５に示すヒンジの６（Ｅ）−６（Ｅ）線断面図である。 （Ａ）は第３の実施形態に係るヒンジを示す斜視図であり、（Ｂ）は第３の実施形態に係るヒンジを示す平面図である。 （Ａ）は第３の実施形態に係るヒンジを示す正面図であり、（Ｂ）は第３の実施形態に係るヒンジを示す側面図であり、（Ｃ）は図７に示すヒンジの８（Ｃ）−８（Ｃ）線断面図であり、（Ｄ）は図７に示すヒンジの８（Ｄ）−８（Ｄ）線断面図であり、（Ｅ）は図７に示すヒンジの８（Ｅ）−８（Ｅ）線断面図である。 （Ａ）は比較例に係るヒンジを示す斜視図であり、（Ｂ）は比較例に係るヒンジを示す平面図である。 （Ａ）は比較例に係るヒンジを示す正面図であり、（Ｂ）は比較例に係るヒンジを示す側面図であり、（Ｃ）は図９に示すヒンジの１０（Ｃ）−１０（Ｃ）線断面図であり、（Ｄ）は図９に示すヒンジの１０（Ｄ）−１０（Ｄ）線断面図である。 （Ａ）は実施例１に係るヒンジを示す斜視図であり、（Ｂ）は実施例１に係るヒンジを示す正面図である。 （Ａ）は実施例２に係るヒンジを示す斜視図であり、（Ｂ）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。

［第１の実施形態］
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明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、本発明を制限するものではない。

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１に示すように、車体１２の後部には、バックドア開口部１４が設けられており、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１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１（Ｂ）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２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２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２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、車体取付部２４の車幅方向内側（図２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回転支持部材支持壁としての回転ピン支持壁２６が一体的に形成されている。本実施形態では、回転ピン支持壁２６は、車体取付部２４に対して垂直の関係にある。

図２、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おり、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２に示すように、車体後方側（図２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。

回転ピン支持壁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と回転ピン支持壁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、回転ピン支持壁２６は、車体取付部２４に対して倒れる方向（図２中、矢印Ａ方向）の変形が抑制されている。

なお、回転ピン支持壁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２、及び図４に示すように、回転ピン支持壁２６には、段部４２の車体前方側の近傍にピン孔４６が形成されており、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の回転ピン支持壁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４（Ａ）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以下が好ましいが、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４（Ｃ）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が形成されており、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４（Ａ）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４（Ａ）、及び（Ｂ）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が形成されており、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４（Ａ）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側へ向けて延びており、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の方が長く形成されている。また、図４（Ｂ）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、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り、ヒンジ１０を構成する鋼板の板厚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、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、本実施形態に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４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の回転ピン支持壁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が形成されているため、回転ピン支持壁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、回転ピン支持壁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回転ピン支持壁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を支持している回転ピン支持壁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と回転ピン支持壁２６との隅部分に形成した凸部４４も、段部４２と同様に回転ピン支持壁２６の変形を抑制している。

［第２の実施形態］
図５、及び図６にしたがって、本発明の第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５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、車体取付部１２４の車幅方向内側（図５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回転ピン支持壁１２６が一体的に形成されている。回転ピン支持壁１２６の縁部には、プレス成形等により、回転ピン支持壁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、回転ピン支持壁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５（Ａ），図６（Ａ）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５（Ａ）に示すように、車体後方側（図５（Ａ）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。

回転ピン支持壁１２６には、車体後方側にピン孔１４６が形成されており、このピン孔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のピン孔１４６に向けて連結部１５４が一体的に延びている。

図６（Ｃ）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が形成されており、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６（Ａ）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５、及び図６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５（Ａ）はバックドアを閉めた時のヒンジ１１０を示す斜視図、図６（Ａ）は、バックドアを閉めたときのヒンジ１１０を示す正面図であり、これらの図に示すように、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１、２参照）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、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の回転ピン支持壁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回転ピン支持壁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回転ピン支持壁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に適用してもよく、これにより、回転ピン支持壁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７、及び図８にしたがって、本発明の第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７、及び図８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、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回転ピン支持壁２２６が一体的に形成されている。なお、回転ピン支持壁２２６は、車体取付部２２４に対して垂直の関係にある。また、本実施形態の回転ピン支持壁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。

回転ピン支持壁２２６には、車体後方側にピン孔２４６が形成されており、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、一対の回転ピン支持壁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８（Ａ）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７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８（Ｃ）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孔２５６が形成されており、このピン孔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に固定されており、バックドア側ヒンジ部材２２０は、図８（Ａ）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、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ので、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の幅方向両側に回転ピン支持壁２２６が形成されており、２つの回転ピン支持壁２２６でバックドア側ヒンジ部材２２０を支持しているので、一つの回転ピン支持壁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、回転ピン支持壁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。

本発明の効果を確かめるために、図９、及び図１０に示す比較例に係るヒンジ３１０、図１１に示す本発明の適用された実施例１のヒンジ４１０、及び図１３に示す本発明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９、及び図１０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り、バックドア側ヒンジ部材３２０は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、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回転ピン支持壁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。

回転ピン支持壁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の回転ピン支持壁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９（Ａ）、及び図１０（Ａ）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が形成されており、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１０（Ａ）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１０（Ａ）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９、及び図１０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１１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１１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おり、以下に異なる点を説明する。
図１１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１１（Ｂ）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１２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１２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１２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、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、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、本発明はこれに限らず、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。

１０…ヒンジ、１８…車体側ヒンジ部材、２０…バックドア側ヒンジ部材、２２…回転ピン（回転支持部材）、２４…車体取付部、２６…回転ピン支持壁（回転支持部材支持壁）、４２…段部、４４…凸部、４８…バックドア取付部（ドア取付部）、５４…連結部、５８…リブ（補強リブ）、６０…リブ（補強リブ）、１１０…ヒンジ、１１８…車体側ヒンジ部材、１２０…バックドア側ヒンジ部材、１２４…車体取付部、１２６…回転ピン支持壁（回転支持部材支持壁）、１５４…連結部、１５８…リブ（補強リブ）、１２２…回転ピン（回転支持部材）、２１０…ヒンジ、２１８…車体側ヒンジ部材、２２０…バックドア側ヒンジ部材、２２４…車体取付部、２２６…回転ピン支持壁（回転支持部材支持壁）、２５４…連結部、２５８…リブ（補強リブ）、２２２…回転ピン（回転支持部材）

Claims (3)

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、請求項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回転支持部材支持壁が設けられ、
   前記回転支持部材支持壁には、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。