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JP2021113039A - Door hinge structure for vehicle - Google Patents

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JP2021113039A
JP2021113039A JP2020132268A JP2020132268A JP2021113039A JP 2021113039 A JP2021113039 A JP 2021113039A JP 2020132268 A JP2020132268 A JP 2020132268A JP 2020132268 A JP2020132268 A JP 2020132268A JP 2021113039 A JP2021113039 A JP 2021113039A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
door
hinge
shaft support
hinge element
mounting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020132268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
満信 喜連川
Mitsunobu Kiregawa
満信 喜連川
浩司 辻
Koji Tsuji
浩司 辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niitech Co Ltd
Original Assignee
Niitech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Niitech Co Ltd filed Critical Niitech Co Ltd
Priority to CN202010893744.6A priority Critical patent/CN113137147A/en
Publication of JP2021113039A publication Critical patent/JP2021113039A/en
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  • Hinges (AREA)

Abstract

To provide a door hinge structure for a vehicle with a simple structure, which can increase impact resistance in the event of a vehicle collision without sacrificing material yield, weight, and cost.SOLUTION: A body-side hinge element 20 is made of high-strength sheet metal with an increase plate thickness and is formed in a simple L-shape of two pieces including a body mounting part 21 to be attached to a body and a shaft support part 22 for supporting a hinge pin 30. A door-side hinge element 10 is also formed in an L-shape of two pieces including a door mounting part 11 to be mounted on a door side and a shaft support part 12 for supporting the hinge pin. It is desirable that the door-side hinge element 10 is also made of sheet metal. One or two door-side hinge elements 10 are arranged to face one or both surfaces of the shaft support part 22 of the body-side hinge element 20, and the hinge pin 30 penetrates therethrough to connect the two elements in a relative rotatable manner. One of body mounting bolts 35 of the body-side hinge element 20 is arranged directly below or near the hinge center of the hinge pin 30.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、小型でシンプルな構造でありながら車両衝突時の対衝撃強度を高める車両用のコンパクトなドアヒンジ構造に関する。 The present invention relates to a compact door hinge structure for a vehicle, which has a compact and simple structure but enhances the impact strength at the time of a vehicle collision.

図6は、従来技術で知られた一般的な車両用ドアヒンジ構造の一例を示している。同図においてドアヒンジ構造50は、図示しない車両ボデーのピラー側に固定されるヒンジ要素であるフィメール51と、ドアボデーD側に固定されるヒンジ要素であるメール52と、両要素51、52を図の一点鎖線で示すように回動可能に連結するヒンジピン53とから構成されている。図示の例では、ドア開閉時の摺動抵抗を軽減させ、異音の発生を防ぐ目的で両金具51、52に設けられた貫通孔に嵌装され、ヒンジピン53が貫通する一対の軸受部材であるブッシュ54が用いられている。通常はこのようなドアヒンジ50が、1つのドアボデーDに対して同軸で一対配置されている。 FIG. 6 shows an example of a general vehicle door hinge structure known in the prior art. In the figure, the door hinge structure 50 includes a female 51 which is a hinge element fixed to the pillar side of a vehicle body (not shown), a mail 52 which is a hinge element fixed to the door body D side, and both elements 51 and 52. As shown by the alternate long and short dash line, it is composed of a hinge pin 53 that is rotatably connected. In the illustrated example, a pair of bearing members fitted in through holes provided in both metal fittings 51 and 52 for the purpose of reducing sliding resistance when opening and closing the door and preventing generation of abnormal noise, through which the hinge pin 53 penetrates. A bush 54 is used. Normally, a pair of such door hinges 50 are coaxially arranged with respect to one door body D.

ドアヒンジ50は、車両側での固定部となるピラー(もしくは車両ボデー)に対してドアボデーDを回動可能に支持することに加えて、重要な機能として車両衝突時においてその衝撃荷重に耐えてドアボデーDをピラー側に強固に保持し、車体に加わる衝撃荷重を確実、速やかに車体からドアボデーDへ伝達させて車体損傷を最小限に留めるという機能が要求されている。一般に車両用のドアヒンジは重要保安部品に指定されており、昨今の安全に対する認識の高まりから変形、破壊に対するより高い強度が要求されるようになってきている。なお本明細書では、車両の前進方向を前方、その逆を後方、左右方向は特記ない限り前進方向に対する左右、上下方向は車両の上下方向をそれぞれ意味している。通常、車両のドアは安全対策上後開きとなるため、図6では車両の前方斜めから見た状態を示しているが、以下に示す各ドアヒンジ構造は、これとは逆に前開き式のドアであっても同様に適用可能である。 The door hinge 50 rotatably supports the door body D with respect to a pillar (or vehicle body) that serves as a fixing portion on the vehicle side, and as an important function, the door body withstands the impact load in the event of a vehicle collision. There is a demand for a function of firmly holding D on the pillar side, reliably and promptly transmitting the impact load applied to the vehicle body from the vehicle body to the door body D, and minimizing damage to the vehicle body. In general, door hinges for vehicles are designated as important safety parts, and due to the recent increase in safety awareness, higher strength against deformation and breakage is required. In the present specification, the forward direction of the vehicle means the front, the opposite means the rear, the left-right direction means the left-right direction with respect to the forward direction, and the up-down direction means the up-down direction of the vehicle. Normally, the door of the vehicle opens rearward for safety reasons, so FIG. 6 shows the state of the vehicle viewed from the front diagonally. Even if it is, it can be applied in the same manner.

図6に示す従来技術によるドアヒンジ50の衝突時を想定した応力解析をしてみると、フィメール51側の強度が相対的に不足していることが分かる。中でも、図のフランジ部51aと後部ボルト取付け部51bの近傍に顕著な応力集中が現れ、実験によってもフランジ部51bが座屈し、ボルト取付け部51bの後部が変形することが確認される。これは、フィメール51のボルト取付部51bからヒンジピン53の中心までの距離である「ヒンジセンター高さ」が構造上不可避の要素として所定量必要となり、フィメール51からの衝撃がメール52に最初に伝達される際のヒンジピン53に加わる反動が、ヒンジセンター高さ分のアーム長になってレバーのようにフィメール51の後方から作用し、これによってボルト取付部51bを支点としてフィメール51を図の後方からめくり上げるように変形させる力が加わることが要因となっている。衝突時におけるかかる事態はドア開扉や脱落等の安全上致命的な事態ともなり得るため、ドアヒンジ50の強化、特にはこれら変形する部位の弱点強化が要求されている。 When the stress analysis assuming the collision of the door hinge 50 by the conventional technique shown in FIG. 6 is performed, it can be seen that the strength on the female 51 side is relatively insufficient. Above all, a remarkable stress concentration appears in the vicinity of the flange portion 51a and the rear bolt mounting portion 51b in the figure, and it is confirmed by the experiment that the flange portion 51b buckles and the rear portion of the bolt mounting portion 51b is deformed. This requires a predetermined amount of "hinge center height", which is the distance from the bolt mounting portion 51b of the female 51 to the center of the hinge pin 53, as a structurally unavoidable element, and the impact from the female 51 is the first in the mail 52. The reaction applied to the hinge pin 53 when transmitted to the hinge pin 53 becomes the arm length corresponding to the height of the hinge center and acts from the rear of the female 51 like a lever, whereby the female 51 is set with the bolt mounting portion 51b as a fulcrum. The factor is that the force that deforms it so that it is turned up from the back of the figure is applied. Since such a situation at the time of a collision can be a fatal situation in terms of safety such as opening or dropping the door, it is required to strengthen the door hinge 50, particularly to strengthen the weak points of these deformed parts.

しかしながら、加工上の制約、並びにドア取り付けのためのレイアウト的な制約等から、現状からさらにヒンジセンター高さを低くしたり、ボルトをヒンジセンターに近付けたりすることは極めて困難な状況である。図示のフィメール51では、単なるU字状の曲げ加工だけでなく、ボルト取付け部51bの後方から一対のヒンジピン支持部の間に起ち上がる絞り加工まで加えてその剛性を高めている。さらなる対応策の1つとしては、両金具、特にはフィメール51の板厚を厚くすることが考えられるが、この対策は重量増につながるため好ましくはない。他の対応策として、強度的に優れ、延性が良いとされる例えばSPFH590などの高張力熱延鋼板を利用する対応策も実施されているが、粘りのある高張力鋼板はプレス加工上の制約があってさらなる板厚増が図れない状況にある。 However, due to processing restrictions and layout restrictions for door mounting, it is extremely difficult to further reduce the height of the hinge center or bring the bolt closer to the hinge center from the current situation. In the illustrated female 51, not only the U-shaped bending process but also the drawing process that rises between the pair of hinge pin support portions from the rear of the bolt mounting portion 51b is added to increase the rigidity. As one of the further countermeasures, it is conceivable to increase the thickness of both metal fittings, particularly the female 51, but this measure is not preferable because it leads to an increase in weight. As another countermeasure, a countermeasure using a high-strength hot-rolled steel sheet such as SPFH590, which is said to have excellent strength and ductility, has been implemented, but the sticky high-strength steel sheet has restrictions on press working. Due to this, it is not possible to further increase the plate thickness.

従来技術ではこの他にも、フィメールの強度を構造的に高める目的でフィメールのピラー取付け部から後方へ延びる反力受け部という部位を設け、この部位をピラーの後面まで回してスタッドボルトでピラー側に固定するという技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。当該技術によれば、フィメールは通常の固定位置よりもさらに後方にてピラーに固定されるため、フィメールが剥がされる方向にめくられる作用を阻止する効果を生み、ヒンジ強度を高めるとされる。 In the conventional technology, in addition to this, for the purpose of structurally increasing the strength of the female, a part called a reaction force receiving part extending rearward from the pillar mounting part of the female is provided, and this part is rotated to the rear surface of the pillar with a stud bolt. A technique of fixing to the pillar side is disclosed (see, for example, Patent Document 1). According to this technology, the female is fixed to the pillar further behind the normal fixing position, which has the effect of preventing the female from being turned over in the direction in which it is peeled off, and is said to increase the hinge strength. ..

フィメールの強度を構造的に高める他の対応策としては、衝突によりドアヒンジ構造が変形した際に早期にフィメールをドアボデーに直接接触させて衝撃力の分散を図る技術が開示されており、その一例としてU字状に折り曲げた別部品となる突出状部材をドアボデーに向けてフィメールの後方に溶接する対応案が見られる(例えば、特許文献2参照。)。これによれば、当該突起部材の先端がドアボデーに近接する距離まで突出しており、衝突時にはその衝撃でこの突起部材がドアボデー側に最初に接触することでドアヒンジ(フィメール)に加わる衝撃力をヒンジセンター高さよりも低い位置に分散させるものとしている。 As another countermeasure to structurally increase the strength of the female, a technique is disclosed in which the female is brought into direct contact with the door body at an early stage to disperse the impact force when the door hinge structure is deformed due to a collision. As an example, there is a countermeasure in which a protruding member, which is a separate part bent in a U shape, is welded to the rear of the female toward the door body (see, for example, Patent Document 2). According to this, the tip of the protruding member protrudes to a distance close to the door body, and in the event of a collision, the impact force applied to the door hinge (female) is hinged when the protruding member first contacts the door body side due to the impact. It is supposed to be distributed at a position lower than the center height.

従来技術におけるその他のアプローチの1つとして、メールあるいはフィメールの構造を根本的に改め、ヒンジ全体をコンパクトに構成する技術が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。図7は特許文献3に開示されたコンパクトに形成された板金性のヒンジアセンブリ30を示している。当該ヒンジアセンブリ30では、一対のL字状の要素を背中合わせに重ねた車体側構造60(図6のフィメール51に対応)を、同じく一対の断面L字状の要素で構成されたドア側構造40(同、メール52に対応)で両側から挟む簡単な構造で構成され、これによってヒンジ構造全体を小型・軽量化し、材料歩留まりを大幅に改善するものとしている。 As one of the other approaches in the prior art, a technique is disclosed in which the structure of mail or female is fundamentally modified to make the entire hinge compact (see, for example, Patent Document 3). FIG. 7 shows a compactly formed sheet metal hinge assembly 30 disclosed in Patent Document 3. In the hinge assembly 30, the vehicle body side structure 60 (corresponding to the female 51 in FIG. 6) in which a pair of L-shaped elements are stacked back to back is similarly composed of a pair of L-shaped elements in a cross section on the door side structure. It is composed of a simple structure that is sandwiched from both sides by 40 (corresponding to mail 52), which makes the entire hinge structure smaller and lighter, and greatly improves the material yield.

その他のアプローチとして、ドア側金具も車体側金具も板金製とはせず、強度、剛性に優れた型鋼(アングル材)を使用し、機械加工によって両金具を形成する技術が知られている。強度的に優れた材料を使用することで両金具をコンパクトにすることができ、その結果として構造的にもヒンジセンターと車体側ボルトの位置を近付けられるために高い剛性を示すヒンジ構造が得られる。型鋼と同様な効果が得られるものとして、鍛造、鋳造による素材を機械加工するものもみられるが、これらの高い剛性を示すヒンジ構造は主にヨーロッパ車を中心として市場で見ることができる。 As another approach, there is known a technique of forming both metal fittings by machining using a shaped steel (angle material) having excellent strength and rigidity, instead of making the door side metal fittings and the vehicle body side metal fittings from sheet metal. By using a material with excellent strength, both metal fittings can be made compact, and as a result, a hinge structure showing high rigidity can be obtained because the hinge center and the body side bolt can be structurally brought closer to each other. .. Some of the materials that have the same effect as shaped steel are machined from forged and cast materials, but these hinge structures that show high rigidity can be seen in the market mainly for European cars.

なお、図7を参照して説明した上記記載中で使用された符号は、いずれも当該特許文献3で使用されたままのものであって、以下に記載する本願発明の説明中で使用する符号とは必ずしも整合するものではない。 The reference numerals used in the above description with reference to FIG. 7 are all the same as those used in Patent Document 3, and are used in the description of the present invention described below. Is not always consistent with.

特開2002−347441号公報JP-A-2002-347441 特開2003−118370号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-118370 特開2013−144924号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-144924 特開平6−218442号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-218442

しかしながら、上述した従来技術における各種ドアヒンジの強化対策は、いまだ改善の余地があった。まず特許文献1〜2に記載された従前からの板金加工によるヒンジ構造ではドアヒンジのメール、フィメールの基本構造は不変であり、耐衝撃性の向上が主眼とされるあまりヒンジ構造そのもののコンパクト化、すなわち軽量小型化の観点での改善が欠如している。むしろ剛性を増すために材料を延長させたり、別部材を溶接したりするコンパクト化に逆行する対策が採られており、いずれも重量の増加、生産性の低下、コスト増につながっている。 However, there is still room for improvement in the measures for strengthening various door hinges in the above-mentioned prior art. First, in the conventional hinge structure by sheet metal processing described in Patent Documents 1 and 2, the basic structure of the door hinge mail and female is unchanged, and the hinge structure itself is made compact because the main purpose is to improve impact resistance. That is, there is a lack of improvement in terms of weight reduction and miniaturization. Rather, measures have been taken to go against compactification, such as extending the material or welding another member in order to increase rigidity, all of which have led to an increase in weight, a decrease in productivity, and an increase in cost.

また、特許文献3に記載された板金加工による構造の改善方法では、材料歩留まり、強度対策には改善が見られるものの、ボデー側ヒンジ要素に一対の板金ヒンジ要素を組み合わせるなどの無駄が見られた。また型鋼や鍛造品、鋳造品を利用する方法では、剛性アップによる強度改善効果にはつながるものの、プログレッシブなどの連続プレス加工が可能で生産性の高い板金製と比べて素材加工や機械加工に伴うコスト追加要因が大きく、特に機械加工では一個ずつ個別の製造過程が必要になるなどコスト的には極めて不利であり、重量増加にもつながり得た。 Further, in the method for improving the structure by sheet metal processing described in Patent Document 3, although the material yield and the strength measures are improved, waste such as combining a pair of sheet metal hinge elements with the body side hinge element was observed. .. In addition, the method using shaped steel, forged products, and cast products leads to the effect of improving strength by increasing the rigidity, but it is possible to perform continuous press working such as progressive, and it accompanies material processing and machining compared to highly productive sheet metal products. There are many additional cost factors, and in particular, machining requires individual manufacturing processes one by one, which is extremely disadvantageous in terms of cost and can lead to an increase in weight.

以上より、本発明は加工製に優れ、重量的にも有利である板金加工製としながらも、構成要素を減らしてシンプルな構造とし、かつヒンジセンターと取付ボルト間の距離を短くして剛性を高めると共に小型・軽量化をも実現できるコンパクトな車両用ドアヒンジを提供することを目的としている。 Based on the above, the present invention is made of sheet metal processing, which is excellent in processing and advantageous in terms of weight, but has a simple structure with fewer components, and the distance between the hinge center and the mounting bolt is shortened to increase rigidity. The purpose is to provide a compact vehicle door hinge that can be increased in size and reduced in weight.

本願発明では従来技術にある発想の転換を図り、板金製でありながら板厚増加をそのまま重量増につなげることなく、逆に板厚増加による強度アップを利用してその分小型化、構造のシンプル化が可能という逆転の発想をすることによって上述した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。 In the present invention, the idea of the prior art is changed, and although it is made of sheet metal, the increase in plate thickness does not directly lead to the increase in weight. It solves the above-mentioned problems of the prior art by reversing the idea that it can be converted, and specifically includes the following contents.

すなわち、本発明に係る一つの態様は、車両のドア側に取付けられるドア側ヒンジ要素と、ボデー側に取付けられるボデー側ヒンジ要素と、前記両ヒンジ要素を回動可能に連結するヒンジピンとから構成され、車両のドアを開閉可能に軸支するドアヒンジ構造であって、ボデー側ヒンジ要素は、一片にボデー側への取付用穴が穿孔されたボデー取付部と他片に前記ヒンジピンが貫通する貫通穴が穿孔された軸支部との二片がL字状に曲げられた板金製の要素からなり、ドア側ヒンジ要素は、一片にドア側への取付用穴が穿孔されたドア取付部と他片に前記ヒンジピンが貫通する貫通穴が穿孔された軸支部との二片がL字状に形成された要素からなり、ドア側ヒンジ要素は、ボデー側ヒンジ要素の貫通穴が穿孔された軸支部のいずれか一方の面に1つ、もしくは双方の面に各1つ、あるいはいずれか一方の面に、互いの軸支部を背中合わせに結合された一対が、自らの軸支部をボデー側ヒンジ要素の軸支部に対向させてヒンジピンにより回動可能に連結されており、その際、ボデー側ヒンジ要素のボデー取付部に穿孔した取付用穴の1つの中心が、ヒンジピンのヒンジセンターから当該ボデー取付部に降ろした垂線上もしくはその近傍にあることを特徴とするドアヒンジ構造に関する。 That is, one aspect of the present invention comprises a door-side hinge element attached to the door side of the vehicle, a body-side hinge element attached to the body side, and a hinge pin rotatably connecting both hinge elements. It is a door hinge structure that pivotally supports the door of the vehicle so that it can be opened and closed. The two pieces of the shaft support with holes are made of sheet metal elements bent in an L shape, and the hinge elements on the door side are the door mounting part with holes for mounting on the door side and the other. The door side hinge element is composed of an element in which two pieces are formed in an L shape with a shaft support in which a through hole through which the hinge pin penetrates is drilled in one piece, and the door side hinge element is a shaft support in which a through hole in the body side hinge element is perforated. One on either side, one on each side, or a pair of back-to-back hinges on either side of the body side hinge element It is rotatably connected by a hinge pin facing the shaft support, and at that time, the center of one of the mounting holes drilled in the body mounting part of the body side hinge element is from the hinge center of the hinge pin to the body mounting part. It relates to a door hinge structure characterized by being on or near the lowered vertical line.

前記ドア側ヒンジ要素は、ドア取付部と軸支部との二片がL字状に曲げられた板金製の要素とすることができる。また、前記ボデー取付部に穿孔した前記取付用穴の1つには、圧入ボルトを圧入することができる。 The door-side hinge element can be a sheet metal element in which two pieces of the door mounting portion and the shaft support portion are bent in an L shape. Further, a press-fitting bolt can be press-fitted into one of the mounting holes drilled in the body mounting portion.

前記ボデー側ヒンジ要素とドア側ヒンジ要素のいずれか一方の軸支部の貫通穴にはヒンジピンが圧入され、いずれか他方の軸支部にヒンジピンが貫通して摺動接触する軸受け用のブッシュが挿入され、当該ブッシュはヒンジピンの軸方向に沿ってテーパを備え、当該ブッシュと摺動接触するヒンジピンの軸受部位には当該ブッシュのテーパに対応するテーパを設けておくことができる。 A hinge pin is press-fitted into the through hole of the shaft support of either the body side hinge element or the door side hinge element, and a bearing bush for sliding contact through which the hinge pin penetrates is inserted into the other shaft support. The bush is provided with a taper along the axial direction of the hinge pin, and the bearing portion of the hinge pin that is in sliding contact with the bush may be provided with a taper corresponding to the taper of the bush.

前記L字状に曲げられたコーナの外周部は、肉寄せ加工によりアールのないエッジまで平坦な折り曲げ部とすることができる。また、ドアを開く際のドアの開放角度を一定位置で停止させるため、ボデー側ヒンジ要素の軸支部の側面から延びるストッパにドア全開位置で当接するストッパ受部をドア側ヒンジ要素の軸支部端面から突出させてもよい。 The outer peripheral portion of the corner bent in an L shape can be made into a flat bent portion up to an edge without a radius by a lightening process. In addition, in order to stop the door opening angle at a fixed position when the door is opened, the stopper receiving portion that contacts the stopper extending from the side surface of the shaft support of the body side hinge element at the door fully open position is attached to the shaft support end surface of the door side hinge element. It may be projected from.

本発明の実施により、簡単な構造でありコンパクトで生産性が高く、従来技術において相対的に強度不足であったボデー側ヒンジ要素の強度を高め、耐衝撃性に優れたドアヒンジ構造を提供することができる。 By implementing the present invention, it is possible to provide a door hinge structure having a simple structure, compactness and high productivity, increasing the strength of the body-side hinge element, which is relatively insufficient in the prior art, and having excellent impact resistance. Can be done.

本発明の実施の形態に係るドアヒンジ構造の全体概要を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole outline of the door hinge structure which concerns on embodiment of this invention. 図1に示すドアヒンジ構造の側面図(a)、正面断面図(b)である。It is a side view (a) and a front sectional view (b) of the door hinge structure shown in FIG. 本発明の他の実施の形態に係るドアヒンジ構造の全体概要を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole outline of the door hinge structure which concerns on other embodiment of this invention. 図3に示すドアヒンジ構造の正面断面図である。It is a front sectional view of the door hinge structure shown in FIG. 本発明のさらに他の実施の形態に係るドアヒンジ構造の全体概要を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole outline of the door hinge structure which concerns on still another Embodiment of this invention. 従来技術による一般的なドアヒンジ構造の概要を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the outline of the general door hinge structure by a prior art. 従来技術による板金製ドアヒンジ構造の改善例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the improvement example of the sheet metal door hinge structure by a prior art.

本発明の第1の実施の形態に係る車両用のドアヒンジ構造について、図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係るドアヒンジ構造1の概要を示している。図において本実施の形態に係るドアヒンジ構造1は、板金加工によりL字状に形成された一対の要素10a、10bからなるドア側ヒンジ要素10と、同じく板金加工によりL字状に形成されたボデー側ヒンジ要素20と、この両者をカシメ止めにより回動可能に連結するヒンジピン30とから構成されている。なお、従来からボデー側およびドア側各ヒンジ要素は、それぞれの形態によって一方をメール、他方をフィメールと呼称されることが多いが、本明細書では説明の都合上、少なくとも本発明に係る各ヒンジ要素に関しては「ドア側ヒンジ要素10」、「ボデー側ヒンジ要素20」と呼ぶものとする。 The door hinge structure for a vehicle according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of the door hinge structure 1 according to the present embodiment. In the figure, the door hinge structure 1 according to the present embodiment has a door hinge element 10 composed of a pair of elements 10a and 10b formed in an L shape by sheet metal processing, and a body formed in an L shape by sheet metal processing. It is composed of a side hinge element 20 and a hinge pin 30 that rotatably connects both of them by caulking. Conventionally, one of the body-side and door-side hinge elements is often referred to as a mail and the other as a female depending on the respective forms. However, for convenience of explanation in the present specification, at least each hinge element according to the present invention is used. The hinge elements shall be referred to as "door side hinge element 10" and "body side hinge element 20".

図1においてドア側ヒンジ要素10は、一対のヒンジ要素10a、10bが後述するボデー側ヒンジ要素20を挟んで基本的に左右対称に配置され、L字状に曲げられた一辺がドア取付部11を、他の一辺が軸支部12を構成している。ドア取付部11には取付用穴13が穿孔され、そして軸支部12には図面では背後に隠れるヒンジピン30取付け用の貫通穴が貫通している。各軸支部12の図の左側の端面からは、後述するストッパに当接するストッパ受部14が突出している。一対のヒンジ要素10a、10bが左右対称であれば、曲げ加工に至るまでの打抜き等の工程は両者共通にできるメリットが得られるが、必ずしもこの両者が対称形である必要性はない。しかしながら図面からも明らかなように、各ヒンジ要素10a、10bはL字状に曲げ加工された極めて簡単な構造であり、板金製とすれば歩留まりの改善が見込まれることが理解できる。 In FIG. 1, the door-side hinge elements 10 are basically symmetrically arranged with a pair of hinge elements 10a and 10b sandwiching a body-side hinge element 20 described later, and one side bent in an L shape is a door mounting portion 11. The other side constitutes the shaft branch 12. The door mounting portion 11 is perforated with a mounting hole 13, and the shaft support portion 12 is penetrated with a through hole for mounting the hinge pin 30 which is hidden behind in the drawing. A stopper receiving portion 14 that comes into contact with a stopper, which will be described later, projects from the left end surface of each shaft support portion 12 in the drawing. If the pair of hinge elements 10a and 10b are symmetrical, there is a merit that the steps such as punching up to the bending process can be common to both, but it is not always necessary that the two are symmetrical. However, as is clear from the drawings, each of the hinge elements 10a and 10b has an extremely simple structure bent into an L shape, and it can be understood that the yield can be expected to be improved if the hinge elements are made of sheet metal.

ボデー側ヒンジ要素20は、同じくL字状に曲げられたシンプルな形態の、例えばSAPH310〜440などの板金製で形成されている。L字状となった一辺がボデー取付部21、他の一辺が軸支部22を構成し、ボデー取付部21には一対の取付用穴23が穿孔され(図面上ではその内の1つのみが視認可能である。)、軸支部22には図面では背後に隠れるヒンジピン30取付け用の貫通穴が貫通している。図示の例では、一対の取付用穴23の内のヒンジピン30に近接する側の穴に取付ボルト35が圧入されている。また、軸支部22には、上述したドア側ヒンジ要素10から突出するストッパ受部14が当接するストッパ24が押し込み加工されて図面の背後に向けて突出している。 The body-side hinge element 20 is also made of sheet metal such as SAPH310-440, which has a simple shape bent in an L shape. One side of the L-shape constitutes the body mounting portion 21, the other side constitutes the shaft support portion 22, and the body mounting portion 21 is perforated with a pair of mounting holes 23 (only one of them is perforated in the drawing). (It is visible.), The shaft support portion 22 has a through hole for attaching the hinge pin 30, which is hidden behind in the drawing. In the illustrated example, the mounting bolt 35 is press-fitted into the hole on the side of the pair of mounting holes 23 that is close to the hinge pin 30. Further, a stopper 24 with which the stopper receiving portion 14 protruding from the door-side hinge element 10 described above comes into contact with the shaft support portion 22 is pushed in and protrudes toward the back of the drawing.

ドアヒンジ構造1の組み立て時には、ボデー側ヒンジ要素20の軸支部22に、自らの軸支部12を対向させたドア側ヒンジ要素10の各ヒンジ要素10a、10bが配置され、各々の貫通穴が軸合わせされた状態でヒンジピンが貫通している。以上のように構成されたドアヒンジ構造1は、通常は一対がヒンジピン30の軸方向に上下に同軸で配置され、ドア側ヒンジ要素10がドア側に、ボデー側ヒンジ要素20がボデー側にそれぞれ固定されて車両ボデーに対してドアを開閉可能に支持している。 At the time of assembling the door hinge structure 1, each hinge element 10a and 10b of the door side hinge element 10 having its own shaft support 12 facing each other is arranged on the shaft support 22 of the body side hinge element 20, and the through holes are aligned with each other. The hinge pin penetrates in the closed state. In the door hinge structure 1 configured as described above, a pair is usually arranged coaxially up and down in the axial direction of the hinge pin 30, and the door side hinge element 10 is fixed to the door side and the body side hinge element 20 is fixed to the body side. It supports the vehicle body so that the door can be opened and closed.

図2(a)は、図1に示す白抜き矢印Aの方向から見たドアヒンジ構造1の側面図、図2(b)は、同じく図1に示す白抜き矢印Bの方向から見たドアヒンジ構造1のヒンジピン30の中心(以下「ヒンジセンター」という。)近傍で切ったときの正面断面図である。従来技術におけるボデー側ヒンジ要素は、例えば図6に示すフィメール51では断面がU字状となる両軸支部を取付部から強度を保ちつつ起ち上げるために絞り加工が施されており、絞りによって生ずる曲げ面から逃れるためにヒンジセンターに近い方のボルト穴51bの位置を曲げ面から遠ざける必要があった。これによって衝突時に荷重が掛かるヒンジセンターとそれをボデー側で支えるボルト取付け位置の距離が乖離し、強度不足の1つの要因となっていた。図2(a)に示す本実施の形態では、ドア側ヒンジ要素20を絞り加工のないL字状に曲げることにより、同図の一点鎖線で示すように取付けボルト35をヒンジピン30のほぼ真下に配置することが可能となる。その結果、ヒンジセンターとボルト取付位置との間の距離を最小に留めることになり、耐衝撃性の高い取付け強度を得ることができる。ここで「ヒンジピン30のほぼ真下」とは、一般に「ヒンジセンターから取付部21に降ろした垂線上、もしくはその近傍」と言い換えることができる。ここで「近傍」とは、取付部21上に降ろした垂線を中心に取付部21の略板厚分だけずれる範囲内であるものとする。 FIG. 2A is a side view of the door hinge structure 1 seen from the direction of the white arrow A shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a door hinge structure seen from the direction of the white arrow B also shown in FIG. It is a front sectional view at the time of cutting in the vicinity of the center (hereinafter referred to as "hinge center") of the hinge pin 30 of 1. The body-side hinge element in the prior art is drawn, for example, in the female 51 shown in FIG. 6 in order to raise both shaft branches having a U-shaped cross section from the mounting portion while maintaining strength. In order to escape from the bending surface, it was necessary to move the position of the bolt hole 51b closer to the hinge center away from the bending surface. As a result, the distance between the hinge center where the load is applied at the time of collision and the bolt mounting position that supports it on the body side deviates, which is one of the causes of insufficient strength. In the present embodiment shown in FIG. 2A, the door-side hinge element 20 is bent into an L shape without drawing, so that the mounting bolt 35 is placed substantially directly below the hinge pin 30 as shown by the alternate long and short dash line in the figure. It becomes possible to arrange. As a result, the distance between the hinge center and the bolt mounting position is minimized, and mounting strength with high impact resistance can be obtained. Here, "almost directly below the hinge pin 30" can be generally rephrased as "on or near the perpendicular line drawn from the hinge center to the mounting portion 21". Here, the "neighborhood" is defined as a range in which the vertical wire drawn on the mounting portion 21 is deviated by approximately the thickness of the mounting portion 21.

本実施の形態ではさらに、当該取付けボルト35として圧入式ボルトを採用することで、ドア側ヒンジ要素10の存在によってもヒンジセンター真下のボルト取付けに支障のないものとしている。この取付ボルト35をボデー側に締結する時には、ボデー側の要素であるピラーの内側から締付けるものとなる。取付けにクリティカルな位置とはならない他方の取付ボルト36は通常のボルトによる締結でもよく、図示の例ではフランジボルトが使用されている。 Further, in the present embodiment, by adopting a press-fit bolt as the mounting bolt 35, the presence of the door-side hinge element 10 does not hinder the mounting of the bolt directly under the hinge center. When the mounting bolt 35 is fastened to the body side, it is tightened from the inside of the pillar, which is an element on the body side. The other mounting bolt 36, which is not a critical position for mounting, may be fastened with ordinary bolts, and flange bolts are used in the illustrated example.

次に図2(b)の正面断面図において、本実施の形態に係るドアヒンジ構造1は、ボデー側ヒンジ要素20の断面がU字状(図6参照)やT字状(図7参照)ではなく、取付部21と軸支部22とからなるL字状に構成されている特徴を示している。これを可能にした要因は主に2点あり、1点は従来技術では4〜5mm程であったボデー側ヒンジ要素20の板厚を7〜8mm程に略倍増するという発想の転換がある。当然ながら板厚増によって重量が増すことになるが、上述したボルト取付け位置の変更を含めて構造の簡略化、全体寸法の短縮化によりヒンジ構造全体をコンパクトに構成することで重量増を最小限にとどめ、場合によって重量軽減につなげることも可能としている。 Next, in the front sectional view of FIG. 2B, in the door hinge structure 1 according to the present embodiment, the cross section of the body side hinge element 20 is U-shaped (see FIG. 6) or T-shaped (see FIG. 7). It shows a feature that is formed in an L shape including a mounting portion 21 and a shaft support portion 22. There are two main factors that made this possible, and one point is a shift in the idea of doubling the thickness of the body-side hinge element 20 from about 4 to 5 mm in the prior art to about 7 to 8 mm. Naturally, the weight will increase due to the increase in plate thickness, but the weight increase will be minimized by making the entire hinge structure compact by simplifying the structure and shortening the overall dimensions, including the above-mentioned change in the bolt mounting position. In some cases, it is possible to reduce the weight.

コンパクトなL字状を可能としたもう一つの要因は、L字の折り曲げ部分にプレスによる肉寄せコイニング加工を行い、L字状の曲げ部分のアールをなくしてコーナ部のエッジに至るまで平坦面として肉厚を維持し、取付部21の取付面積を広く維持したことが挙げられる。通常の曲げであれば最小限板厚相当のアールが形成され、例えば板厚を8mmとするとボデー側に対する取付部21の取付面積を同じだけ確保するには、取付部21の幅w(図2(b)参照)を約8mm余分に見込む必要があり、その分だけ材料増、重量増となる。この取付面積は、衝突時の衝撃をボデーからヒンジ構造1へ、さらにヒンジ構造1からボデーへ円滑に伝達するための重要な要素となる。 Another factor that made it possible to make a compact L-shape is that the L-shaped bent part is subjected to a meat-matching coining process by pressing to eliminate the radius of the L-shaped bent part and a flat surface up to the edge of the corner part. As a result, the wall thickness was maintained and the mounting area of the mounting portion 21 was maintained wide. With normal bending, a radius equivalent to the minimum plate thickness is formed. For example, if the plate thickness is 8 mm, the width w of the mounting portion 21 (FIG. 2) is required to secure the same mounting area of the mounting portion 21 with respect to the body side. It is necessary to allow an extra 8 mm (see (b)), which increases the material and weight. This mounting area is an important factor for smoothly transmitting the impact at the time of collision from the body to the hinge structure 1 and further from the hinge structure 1 to the body.

肉寄せ加工そのものは、例えば特許文献4に示されるように従来技術でも知られている。概要としてはプレス加工の過程で余肉をL字状の曲げが想定される部分に集め、この余肉を曲げ加工時に曲げのコーナ部に据え込むものである。この工程をプログレッシブによる連続プレス加工に加えれば、実質的な加工費増にはつながらない。本実施の形態では当該技術を利用し、取付部21の取付面をL字の折り曲げ部分先端の縁まで平面状に延ばし、これによって対向するボデー側との間の接触面積が拡大させている。これにより、特許文献3に示すような軸支部の両側に取付部を配して接触面積を確保する逆T字状ではなく、L字状であっても十分な取付け強度を得ることを可能にしている。このような構造は従来では機械加工を伴う鋳・鍛造品や型鋼利用による成形品では実現されていたが、これらと同等な形状と強度を加工容易な板金加工で達成可能にするものである。その結果、同じ板金製金具であっても従来技術にあるような絞り加工を必要とせず、フランジ部もない単純なL字状の曲げ構造となり、また取付部21の全長(図2(a)の符号l)、全幅(図2(b)の符号w)とも短くできるため、板厚増による重量の増加を相殺することができる。 The meat gathering process itself is also known in the prior art as shown in, for example, Patent Document 4. As an outline, the surplus meat is collected in a portion where L-shaped bending is expected in the process of press working, and this surplus meat is placed in the corner portion of the bending during the bending process. If this process is added to progressive continuous press working, it will not lead to a substantial increase in processing costs. In the present embodiment, the technique is used to extend the mounting surface of the mounting portion 21 flatly to the edge of the tip of the L-shaped bent portion, thereby expanding the contact area with the facing body side. This makes it possible to obtain sufficient mounting strength even if the mounting portions are L-shaped instead of the inverted T-shape that secures the contact area by arranging the mounting portions on both sides of the shaft support as shown in Patent Document 3. ing. Conventionally, such a structure has been realized in cast / forged products accompanied by machining and molded products using shaped steel, but it is possible to achieve the same shape and strength by sheet metal processing, which is easy to process. As a result, even if the metal fittings are made of the same sheet metal, the drawing process as in the prior art is not required, a simple L-shaped bending structure without a flange portion is obtained, and the total length of the mounting portion 21 (FIG. 2A). Since both the reference numeral l) and the overall width (reference numeral w in FIG. 2B) can be shortened, the increase in weight due to the increase in plate thickness can be offset.

ボデー側ヒンジ要素20のL字状折り曲げ部を肉寄せ加工とすることによるもう一つのメリットは、図2(b)に示すヒンジピン30の取付面から取付ボルト35までのオフセット量sを、取付部21のアールのないコーナギリギリまで接近させることができる点にある。これによりこの両者間の距離を当該正面視においても最小限に留めることができ、ヒンジセンターに加わる衝突の作用点からのアーム長さを短くすることにつながるため、耐衝撃強度のさらなるアップを見込むことができる。 Another merit of having the L-shaped bent portion of the body side hinge element 20 be lightened is that the offset amount s from the mounting surface of the hinge pin 30 shown in FIG. 2 (b) to the mounting bolt 35 is set to the mounting portion. The point is that it can be approached to the very limit of 21 corners without radius. As a result, the distance between the two can be minimized even in the front view, which leads to shortening the arm length from the point of action of the collision applied to the hinge center, so that the impact resistance is expected to be further improved. be able to.

なお、当該ボデー側ヒンジ要素20のL字状部のコーナ部肉寄せ加工に関しては、強度的にもサイズ的にもこのようにすることが望ましくはあるが、アール部分を伴う通常の曲げ加工とすることであっても、取付部が軸支部の両側に逆T字状に広がることなく、一方にのみ延びるL字状の形態である限り従来技術に対する本願発明の一定の優位性は保つことができる。 Regarding the corner portion of the L-shaped portion of the body-side hinge element 20, it is desirable to do this in terms of strength and size, but it is the same as the normal bending process with a rounded portion. Even if this is done, a certain advantage of the present invention over the prior art can be maintained as long as the mounting portion does not spread in an inverted T shape on both sides of the shaft support portion and extends only in one side in an L shape. can.

また、本実施の形態の骨子は、板金製のボデー側ヒンジ要素20の板厚を増してL字状を実現し、上述したような各種メリットを得ることにある。ここではドア側ヒンジ要素10(10a、10b)も板金製L字状の一対のヒンジ要素10a、10bを示しており、加工容易性、重量の観点から好ましくはあるが、本実施の形態に係るドア側ヒンジ要素10は必ずしも板金製である必要はなく、型鋼、鋳・鍛造品を機械加工するものなど、他の素材によるヒンジ要素であってもよい。 Further, the main point of the present embodiment is to increase the plate thickness of the body-side hinge element 20 made of sheet metal to realize an L-shape, and to obtain various merits as described above. Here, the door-side hinge elements 10 (10a, 10b) also show a pair of sheet metal L-shaped hinge elements 10a and 10b, which are preferable from the viewpoint of ease of processing and weight, but are related to the present embodiment. The door-side hinge element 10 does not necessarily have to be made of sheet metal, and may be a hinge element made of another material such as a shaped steel or a machined product for casting or forging.

次に、本実施の形態ではヒンジピン30にも改善を加えている。図2(b)において、ヒンジピン30は図の左から右への軸方向に向けて順に、ヒンジピンヘッド、第1のドア側のヒンジ要素10aの圧入部、ブッシュ38がはまる軸受け摺動部、第2のドア側のヒンジ要素10bの圧入部、カシメ部が形成されている。この内、第1と第2のドア側ヒンジ要素10a、10bの圧入部位では、ヒンジピン30の外周にローレットが施されている。ヒンジピン30は、この両ヒンジ要素10a、10bの間でボデー側金具20の貫通穴を貫通し、当該貫通部分である軸受け摺動部にはテーパ状に形成された軸受ブッシュ38が嵌装されている。このテーパ状とする構成は、ヒンジピン30とブッシュ38との間の摺動抵抗を調節するプリロードをカシメ部のカシメ量を加減することによって調整可能にするメリットを生む。図6に示すような従来技術にあるようにヒンジピン53を一対のブッシュ54の2点で支持する軸受構造とは異なり、本実施の形態のヒンジピン30はブッシュ38の1点で支持されるため、適切なドア開閉抵抗が得られるようこのような構造としてドア開閉時のトルク量を調整可能とすることが望ましい。ただし、ドア開閉抵抗を他の要素で付与するものとし、ストレートのブッシュが採用されることでもよい。 Next, in the present embodiment, the hinge pin 30 is also improved. In FIG. 2B, the hinge pins 30 are, in order from the left to the right in the figure, the hinge pin head, the press-fitting portion of the hinge element 10a on the first door side, the bearing sliding portion into which the bush 38 is fitted, and the second. A press-fitting portion and a caulking portion of the hinge element 10b on the door side of No. 2 are formed. Of these, at the press-fitting portions of the first and second door-side hinge elements 10a and 10b, knurling is provided on the outer periphery of the hinge pin 30. The hinge pin 30 penetrates the through hole of the body side metal fitting 20 between the two hinge elements 10a and 10b, and the bearing bush 38 formed in a tapered shape is fitted in the bearing sliding portion which is the penetrating portion. There is. This tapered configuration has the advantage that the preload that adjusts the sliding resistance between the hinge pin 30 and the bush 38 can be adjusted by adjusting the amount of caulking of the caulked portion. Unlike the bearing structure in which the hinge pin 53 is supported by two points of the pair of bushes 54 as in the prior art as shown in FIG. 6, the hinge pin 30 of the present embodiment is supported by one point of the bush 38. It is desirable that the amount of torque at the time of opening / closing the door can be adjusted as such a structure so that an appropriate door opening / closing resistance can be obtained. However, the door opening / closing resistance may be provided by another element, and a straight bush may be adopted.

以上のように構成された本実施の形態に係るドアヒンジ構造1の動作は、ドア側ヒンジ要素10を車両のドアに、ボデー側ヒンジ要素20を車両のボデーに取り付けることで、ドアを開閉可能に支持するものとなる。この基本構造、動作は従来技術によるドアヒンジ構造(例えば、図6に示すドアヒンジ構造50)と同様である。 The operation of the door hinge structure 1 according to the present embodiment configured as described above is such that the door can be opened and closed by attaching the door side hinge element 10 to the vehicle door and the body side hinge element 20 to the vehicle body. It will be supported. This basic structure and operation are the same as those of the door hinge structure according to the prior art (for example, the door hinge structure 50 shown in FIG. 6).

本実施の形態に係るドアヒンジ構造1の従来技術によるドアヒンジ構造に対する有利点は、ヒンジセンターとボデー側ヒンジ要素20取付けボルト35間の離間距離が圧縮され、L字状に形成された肉厚のボデー側ヒンジ要素20の採用とが相まって耐衝撃性が改善され、衝突事故等の万一の災害時においても乗員の安全が確保できる可能性が高まる。また、従来の板金製ドアヒンジ構造(特には耐衝撃性を高めたドアヒンジ構造)に対して構造簡単で加工製に優れ、サイズの圧縮によって場合によっては板厚増加による重量増を相殺することが可能であり、鋳・鍛造や型鋼の機械加工品に対しては重量、コストの削減が可能となる。 The advantage of the door hinge structure 1 according to the present embodiment over the door hinge structure according to the prior art is that the separation distance between the hinge center and the body side hinge element 20 mounting bolt 35 is compressed to form an L-shaped thick body. Combined with the adoption of the side hinge element 20, the impact resistance is improved, and the possibility that the safety of the occupants can be ensured even in the event of a disaster such as a collision accident is increased. In addition, the structure is simpler than the conventional sheet metal door hinge structure (particularly the door hinge structure with improved impact resistance), and it is excellent in processing. In some cases, it is possible to offset the weight increase due to the increase in plate thickness by compressing the size. Therefore, it is possible to reduce the weight and cost of machined products such as casting / forging and shaped steel.

次に、本発明の第2の実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造について図面を参照して説明する。図3は、本実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造2の全体概要を示しており、図1と同一構成要素に対しては同一符号を付している。図3において当該ヒンジ構造2は、断面L字状に形成されたドア側ヒンジ要素10と、同じく断面L字状の板金加工されたボデー側ヒンジ要素20と、この両者を回動可能に軸支するヒンジピン30とから構成されている。この内ボデー側ヒンジ要素20は基本的に図1のボデー側ヒンジ要素20と同一であり、すなわちL字状の折曲げ部は肉寄せ加工によってコーナ部のエッジを張り出し、これによって取付面積を拡大するよう構成されている。また、取付ボルト35は圧入式とし、ヒンジセンターの真下に配置して剛性を高めている。図3では説明の便宜のため図2とはL字状の曲げ方向を逆にして示しているが、技術的に差異のあるものではない。 Next, the vehicle door hinge structure according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows an overall outline of the vehicle door hinge structure 2 according to the present embodiment, and the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In FIG. 3, the hinge structure 2 includes a door-side hinge element 10 formed in an L-shaped cross section and a body-side hinge element 20 having a sheet metal processing in the same L-shaped cross section, both of which are rotatably supported. It is composed of a hinge pin 30 and a hinge pin 30. The inner body side hinge element 20 is basically the same as the body side hinge element 20 of FIG. 1, that is, the L-shaped bent portion overhangs the edge of the corner portion by the lightening process, thereby expanding the mounting area. It is configured to do. Further, the mounting bolt 35 is a press-fit type and is arranged directly below the hinge center to increase the rigidity. In FIG. 3, for convenience of explanation, the L-shaped bending direction is reversed from that in FIG. 2, but there is no technical difference.

これに対してドア側ヒンジ要素10は、ここでは単一部品のL字状に形成されている点で一対のヒンジ要素10a、10bからなる先の実施の形態と異なる。本実施の形態ではドア側ヒンジ要素10は板金製としており、従来技術によるドア側ヒンジ要素(図6のメール52)に対して板厚を約2倍ほどにして強度を高め、かつL字状の折り曲げ部分をボデー側ヒンジ要素20と同様に肉寄せ加工とすることによってエッジの際まで取付面を延ばして取付部11の接触面積を広げている。図示の例ではドア側ヒンジ要素10の取付用穴13を1つのみ設けているが、必要であれば図面の上下方向、もしくは左右方向に取付部11を延ばして取付用穴を追加してもよい。本構造では完全な片持ち式となるため、ヒンジピン30は先の実施の形態とは異なる構造をしており、その詳細を次の図4を参照して説明する。 On the other hand, the door-side hinge element 10 is different from the previous embodiment in which the pair of hinge elements 10a and 10b are formed here in that a single component is formed in an L shape. In the present embodiment, the door-side hinge element 10 is made of sheet metal, and the plate thickness is about twice as thick as that of the door-side hinge element (mail 52 in FIG. 6) according to the conventional technique to increase the strength and L-shape. By forming the bent portion of the body side hinge element 20 in the same manner as the body side hinge element 20, the mounting surface is extended to the edge to widen the contact area of the mounting portion 11. In the illustrated example, only one mounting hole 13 for the door-side hinge element 10 is provided, but if necessary, the mounting portion 11 may be extended in the vertical or horizontal direction of the drawing to add a mounting hole. good. Since this structure is completely cantilevered, the hinge pin 30 has a structure different from that of the previous embodiment, and the details thereof will be described with reference to FIG. 4 below.

図4は図3の白抜き矢印Bで示す方向から見たヒンジ構造2の正面断面図を示している。図においてヒンジピン30は、異形段付きボルト状に形成され、ドア側ヒンジ要素10とボデー側ヒンジ要素20とを貫通した先で異形ナット31によりボデー側ヒンジ要素20を挟むように締結して固定されている。図の右側ではブッシュ38を介してドア側ヒンジ要素10を摺動可能に支持し、ブッシュシート39を挟んでカシメ固定されている。ブッシュ38は軸方向にテーパ状とされているが、これによる効果は先の実施の形態で説明したものと同様であり、ブッシュ38をテーパ状にすることが好ましくはあるが必ずしも必須ではない。このように組み立てられたヒンジ構造2の着脱はナット31の操作により可能である。圧入ボルト35は図のヒンジピン30のほぼ直下に配置され、耐衝撃性を高めている点は先の実施の形態と同様である。 FIG. 4 shows a front sectional view of the hinge structure 2 as viewed from the direction indicated by the white arrow B in FIG. In the figure, the hinge pin 30 is formed in the shape of a deformed stepped bolt, and is fastened and fixed so as to sandwich the body side hinge element 20 with a deformed nut 31 at a point where the door side hinge element 10 and the body side hinge element 20 are penetrated. ing. On the right side of the figure, the door-side hinge element 10 is slidably supported via the bush 38, and the bush sheet 39 is sandwiched and crimped. Although the bush 38 is tapered in the axial direction, the effect of this is the same as that described in the previous embodiment, and it is preferable but not always necessary to taper the bush 38. The hinge structure 2 assembled in this way can be attached and detached by operating the nut 31. The press-fitting bolt 35 is arranged substantially directly below the hinge pin 30 in the figure, and is similar to the previous embodiment in that the impact resistance is enhanced.

本実施の形態に係るヒンジ構造2は、板金製でありながら鋳・鍛造、型鋼の機械加工製と同等の剛性を有し、重量を犠牲にすることなく低コストでコンパクトなヒンジ構造を実現できる特徴を有する。先の実施の形態に比べるとドア側ヒンジ要素10が一枚になる点で構成要素数の低減にもつながる。なお、本実施の形態においても発明の骨子はボデー側ヒンジ要素20を厚板でコンパクトに形成することにあり、ここではドア側ヒンジ要素10も板金製としているがこれは必ずしも必須ではなく、型鋼、鋳・鍛造素材を機械加工したものなど、他の素材によるヒンジ要素であってもよいことは先の実施の形態と同様である。 The hinge structure 2 according to the present embodiment has rigidity equivalent to that of casting / forging and machining of shaped steel while being made of sheet metal, and can realize a compact hinge structure at low cost without sacrificing weight. It has characteristics. Compared with the previous embodiment, the number of component elements can be reduced in that the number of door-side hinge elements 10 is one. In addition, also in this embodiment, the gist of the invention is to form the body side hinge element 20 compactly with a thick plate, and here, the door side hinge element 10 is also made of sheet metal, but this is not always essential and the shape steel. , A hinge element made of another material, such as a machined cast / forged material, may be used as in the previous embodiment.

なお、図2(b)に示す先の実施の形態とは異なって図4においてはドア側ヒンジ要素10の側にブッシュ38を介して軸受け機能を果たすものとしているが、これを図1と同様にボデー側ヒンジ要素20の方にブッシュを介在させて軸受け機能を果たすようにしてもよい。逆に、図1においてもボデー側ヒンジ要素20ではなくドア側ヒンジ要素10の方に軸受け機能を持たすことも可能ではあるが、軸受け部は両ヒンジ要素10a、10bのそれぞれに必要になる点で必ずしも好ましくはない。 In addition, unlike the previous embodiment shown in FIG. 2 (b), in FIG. 4, the bearing function is performed via the bush 38 on the side of the door-side hinge element 10, but this is the same as in FIG. A bush may be interposed toward the body-side hinge element 20 to perform the bearing function. On the contrary, in FIG. 1, it is possible to have the bearing function not on the body side hinge element 20 but on the door side hinge element 10, but the bearing portion is required for each of both hinge elements 10a and 10b. Not always preferable.

次に、本発明の第3の実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造について図面を参照して説明する。図5は、本実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造3の全体概要を示している。当該車両用ドアヒンジ構造3は図3に示す第2の実施の形態の車両用ドアヒンジ構造2の変形に関するもので、図3と同一構成要素に対しては同一符号を付している。図5において本実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造3は、ドア側ヒンジ要素10がL字状に形成された一対の要素10a、10bから構成されているほかは、先の車両用ドアヒンジ構造2と同様である。一対の要素10a,10bは互いの軸支部12を背中合わせにし、ヒンジピン貫通穴の軸芯を位置合わせした状態でエンボス加工16、あるいは溶接その他の方法により一体に結合されている。この際の結合には、一対の要素10a,10bが分離可能な状態であっても追ってヒンジピン30に組み付けられたときに相対的ずれが生じないよう爪と切欠きやボスとボス穴の組み合わせのように機械的に拘束される状態であることを含む。一対のドア側ヒンジ要素10a,10bの各ドア取付部11に設けられた取付用穴13は、ボデー側ヒンジ要素20の軸支部22を間に挟んでその両側に配置されることとなり、これによってドアがボデー側ヒンジ要素20の両側で支持され、片側のみで支持される車両用ドアヒンジ構造2に比較して捻じれ変形を防ぐ効果を得ることができ、剛性がより向上するものとなる。 Next, the vehicle door hinge structure according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 shows an overall outline of the vehicle door hinge structure 3 according to the present embodiment. The vehicle door hinge structure 3 relates to a modification of the vehicle door hinge structure 2 of the second embodiment shown in FIG. 3, and the same components as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. In FIG. 5, the vehicle door hinge structure 3 according to the present embodiment is the vehicle door hinge structure 2 described above, except that the door side hinge element 10 is composed of a pair of elements 10a and 10b formed in an L shape. Is similar to. The pair of elements 10a and 10b are integrally joined by embossing 16 or welding or other methods in a state where the shaft support portions 12 are back to back and the shaft cores of the hinge pin through holes are aligned. In this case, even if the pair of elements 10a and 10b are separable, a combination of a claw and a notch or a boss and a boss hole is used so that relative deviation does not occur when the pair of elements 10a and 10b are later assembled to the hinge pin 30. Including being in a state of being mechanically restrained. The mounting holes 13 provided in the door mounting portions 11 of the pair of door-side hinge elements 10a and 10b are arranged on both sides of the shaft support portions 22 of the body-side hinge elements 20 with the shaft support portions 22 in between. Compared to the vehicle door hinge structure 2 in which the door is supported on both sides of the body side hinge element 20 and is supported on only one side, the effect of preventing twisting deformation can be obtained, and the rigidity is further improved.

図5に示す例では、一対の要素10a,10bは板金曲げ加工によって形成されており、図3に示す要素10のようなL字状折り曲げ部の肉寄せ加工は行っていない。一対の要素10a,10bに負荷が分散され、剛性が向上することによるもので、図3に示すドア側ヒンジ要素10に比べて板厚も薄くすることが可能である。さらに図5に示す例では折り曲げ部に押し込みによる膨らみ部17を設け、曲げに対する抵抗力を高めている。ただし、本実施の形態においても一対の要素10a,10bの折り曲げ部に肉寄せ加工を行うことは自由である。 In the example shown in FIG. 5, the pair of elements 10a and 10b are formed by sheet metal bending, and the L-shaped bent portion like the element 10 shown in FIG. 3 is not fleshed out. This is because the load is distributed to the pair of elements 10a and 10b and the rigidity is improved, and the plate thickness can be made thinner than that of the door-side hinge element 10 shown in FIG. Further, in the example shown in FIG. 5, a bulging portion 17 by pushing is provided in the bent portion to increase the resistance to bending. However, also in the present embodiment, it is free to perform a lightening process on the bent portions of the pair of elements 10a and 10b.

図4は先の第2の実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造2の断面を示したものであるが、本実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造3の断面は、図4に示すドア側ヒンジ要素10の断面が10aと10bの2枚重ねの断面となる点のみが相違し、その他は全く同様であることから、本実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造3の断面図は省略し、図4で代用するものとする。なお、一対の要素10aと10bのヒンジ貫通穴は、両者位置合わせした状態でサイジング加工することにより、当該貫通穴にテーパを付与することが可能である。これによってブッシュ38(図4参照)もテーパ状にし、プリロードが調整できるテーパ状の軸受けとすることもでき、これは先の車両用ドアヒンジ構造2と同様である。 FIG. 4 shows a cross section of the vehicle door hinge structure 2 according to the second embodiment, but the cross section of the vehicle door hinge structure 3 according to the present embodiment shows the door side hinge shown in FIG. The only difference is that the cross section of the element 10 is a double cross section of 10a and 10b, and the others are exactly the same. Therefore, the cross section of the vehicle door hinge structure 3 according to the present embodiment is omitted. 4 shall be substituted. The hinge through holes of the pair of elements 10a and 10b can be tapered by sizing in a state where they are aligned with each other. As a result, the bush 38 (see FIG. 4) can also be tapered to form a tapered bearing with adjustable preload, which is the same as the vehicle door hinge structure 2 described above.

ボデー側ヒンジ要素20の軸支部22を挟んでその両側に一対のドア側ヒンジ要素10a,10bを配置する構造は、図1に示す車両用ドアヒンジ構造1と同様であるが、構造的に車両用ドアヒンジ構造1ではボデー側ヒンジ要素20に対して両持ち支持であるのに対し、車両用ドアヒンジ構造3では片持ち支持となる点で相違している。さらに、車両用ドアヒンジ構造1ではヒンジピン30がカシメによりドア側とボデー側の両ヒンジ要素10,20の分離が不能となる一体型であるのに対し、車両用ドアヒンジ構造3では異形ナット31(図4参照)を緩めることによって分離可能である点でも相違している。 The structure in which the pair of door-side hinge elements 10a and 10b are arranged on both sides of the shaft support 22 of the body-side hinge element 20 is the same as the vehicle door hinge structure 1 shown in FIG. 1, but is structurally for a vehicle. The door hinge structure 1 is supported by both sides with respect to the body side hinge element 20, whereas the door hinge structure 3 for a vehicle is supported by cantilever. Further, in the vehicle door hinge structure 1, the hinge pin 30 is an integral type that makes it impossible to separate the door side and body side hinge elements 10 and 20 by caulking, whereas in the vehicle door hinge structure 3, the deformed nut 31 (FIG. It is also different in that it can be separated by loosening (see 4).

本実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造3の作用・効果は、先の第2の実施の形態に係る車両用ドアヒンジ構造2に対してドア側ヒンジ要素10a,10bがボデー側ヒンジ要素20の軸支部22の両側に跨ることから捻じれ防止効果、剛性が改善されるほかは車両用ドアヒンジ構造と同様である。 The action / effect of the vehicle door hinge structure 3 according to the present embodiment is that the door side hinge elements 10a and 10b are the axes of the body side hinge element 20 with respect to the vehicle door hinge structure 2 according to the second embodiment. It is the same as the vehicle door hinge structure except that the twist prevention effect and the rigidity are improved because it straddles both sides of the branch 22.

本発明に係る構成を備えたドアヒンジ構造は、当該ドアヒンジ構造、もしくは当該ドアヒンジ構造を備えた車両を製造、販売する産業分野において広く利用することができる。 The door hinge structure provided with the configuration according to the present invention can be widely used in the door hinge structure or in the industrial field of manufacturing and selling a vehicle having the door hinge structure.

1、2.ドアヒンジ構造、 10(10a、10b).ドア側ヒンジ要素、 11.ドア取付部、 12.軸支部、 13.取付用穴、 14.ストッパ受部、 16.エンボス加工、 17.膨らみ部、 20.ボデー側ヒンジ要素、 21.ボデー取付部、 22.軸支部、 23.取付用穴、 24.ストッパ、 30.ヒンジピン、 35、36.取付ボルト、 38.ブッシュ、39.ブッシュシート。
1, 2. Door hinge structure, 10 (10a, 10b). Door side hinge element, 11. Door mounting part, 12. Shaft branch, 13. Mounting holes, 14. Stopper receiving part, 16. Embossing, 17. Bulge, 20. Body side hinge element, 21. Body mounting part, 22. Shaft branch, 23. Mounting holes, 24. Stopper, 30. Hinge pins, 35, 36. Mounting bolts, 38. Bush, 39. Bush sheet.

Claims (6)

車両のドア側に取付けられるドア側ヒンジ要素と、ボデー側に取付けられるボデー側ヒンジ要素と、前記両ヒンジ要素を回動可能に連結するヒンジピンとから構成され、車両のドアを開閉可能に軸支するドアヒンジ構造において、
前記ボデー側ヒンジ要素は、一片にボデー側への取付用穴が穿孔されたボデー取付部と 他片に前記ヒンジピンが貫通する貫通穴が穿孔された軸支部との二片がL字状に曲げられた板金製の要素からなり、
前記ドア側ヒンジ要素は、一片にドア側への取付用穴が穿孔されたドア取付部と 他片に前記ヒンジピンが貫通する貫通穴が穿孔された軸支部との二片がL字状に形成された要素からなり、
前記ドア側ヒンジ要素は、前記ボデー側ヒンジ要素の軸支部のいずれか一方の面に1つ、もしくは双方の面に各1つ、あるいはいずれか一方の面に、互いの軸支部を背中合わせに結合された一対が、自らの軸支部を前記ボデー側ヒンジ要素の軸支部に対向させて前記ヒンジピンにより回動可能に連結され、
その際、前記ボデー側ヒンジ要素のボデー取付部に穿孔した取付用穴の1つの中心が、前記ヒンジピンのヒンジセンターから当該ボデー取付部に降ろした垂線上もしくはその近傍にあることを特徴とするドアヒンジ構造。
It is composed of a door-side hinge element attached to the vehicle door side, a body-side hinge element attached to the body side, and a hinge pin that rotatably connects both hinge elements, and is a shaft support that can open and close the vehicle door. In the door hinge structure
The body side hinge element is bent in an L shape by two pieces, a body mounting portion in which a mounting hole for the body side is perforated in one piece and a shaft support portion in which a through hole through which the hinge pin penetrates is perforated in the other piece. Consists of sheet metal elements
The door-side hinge element is formed in an L-shape by two pieces, a door mounting portion having a hole for mounting on the door side in one piece and a shaft support portion having a through hole through which the hinge pin penetrates in the other piece. Consists of the elements
The door-side hinge elements are back-to-back coupled to one on either side of the body-side hinge element, one on each side, or one side. The pair is rotatably connected by the hinge pin with its own shaft support facing the shaft support of the body-side hinge element.
At that time, the door hinge is characterized in that one center of the mounting hole drilled in the body mounting portion of the body side hinge element is on or near the perpendicular line drawn from the hinge center of the hinge pin to the body mounting portion. Construction.
前記ドア側ヒンジ要素が、前記ドア取付部と前記軸支部との二片がL字状に曲げられた板金製の要素である、請求項1に記載されたドアヒンジ構造。 The door hinge structure according to claim 1, wherein the door hinge element is a sheet metal element in which two pieces of the door mounting portion and the shaft support portion are bent in an L shape. 前記ボデー取付部に穿孔した前記取付用穴の1つに、圧入ボルトが圧入されている、請求項1に記載されたドアヒンジ構造。 The door hinge structure according to claim 1, wherein a press-fitting bolt is press-fitted into one of the mounting holes drilled in the body mounting portion. 前記ボデー側ヒンジ要素とドア側ヒンジ要素のいずれか一方の軸支部の貫通穴に前記ヒンジピンが圧入され、いずれか他方の軸支部の貫通穴に前記ヒンジピンが貫通して摺動接触する軸受け用のブッシュが挿入され、当該ブッシュはヒンジピンの軸方向に沿ってテーパを備え、当該ブッシュと摺動接触する前記ヒンジピンの軸受部位には当該ブッシュのテーパに対応するテーパが設けられている、請求項1から請求項3のいずれか一に記載されたドアヒンジ構造。 For bearings, the hinge pin is press-fitted into the through hole of one of the body-side hinge element and the door-side hinge element, and the hinge pin penetrates through the through hole of the other shaft support to make sliding contact. Claim 1 in which a bush is inserted, the bush is provided with a taper along the axial direction of the hinge pin, and the bearing portion of the hinge pin that is in sliding contact with the bush is provided with a taper corresponding to the taper of the bush. The door hinge structure according to any one of claims 3. 前記L字状に曲げられたコーナの外周部が、肉寄せ加工によりアールのないエッジを有する折り曲げ部となっている、請求項1から請求項4のいずれか一に記載されたドアヒンジ構造。 The door hinge structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the outer peripheral portion of the corner bent in an L shape is a bent portion having an edge without a radius due to a lightening process. ドアを開く際のドアの開放角度を一定角度で停止させるため、前記ボデー側ヒンジ要素の軸支部の側面から延びるストッパにドア全開位置で当接するストッパ受部が、前記ドア側ヒンジ要素の軸支部端面から突出している、請求項1から請求項5のいずれか一に記載されたドアヒンジ構造。
In order to stop the door opening angle at a constant angle when the door is opened, the stopper receiving portion that comes into contact with the stopper extending from the side surface of the shaft support of the body-side hinge element at the door fully open position is the shaft support of the door-side hinge element. The door hinge structure according to any one of claims 1 to 5, which protrudes from the end face.
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