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JP4194571B2 - 分離可能な自動車用ドアヒンジ装置 - Google Patents

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JP4194571B2 JP2005070272A JP2005070272A JP4194571B2 JP 4194571 B2 JP4194571 B2 JP 4194571B2 JP 2005070272 A JP2005070272 A JP 2005070272A JP 2005070272 A JP2005070272 A JP 2005070272A JP 4194571 B2 JP4194571 B2 JP 4194571B2
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Description

本発明は、自動車用ドアヒンジ装置に関するものであって、もっと詳しくは、組立工程のうち、容易に分離結合が可能であり、出荷後には安全性が高い分離可能な自動車用ドアヒンジ装置に関するものである。
図７は従来の自動車用ドアヒンジ装置の斜視図である。図７に図示されたように従来の自動車用ドアヒンジ装置は、車体ブラケット(１)とドアブラケット(３)及びこれらを連結するヒンジピン(４)から構成され、各ブラケット(１)、(３)にはボルト締結のためのホール(２)、(５)が形成されている。このようなドアヒンジ装置はドアの開閉を案内し、車体外板との干渉を防止するために最大開度角の制限装置が含まれている。
このようなドアヒンジ装置は、ドア毎に２個ずつ使用されるため、ドアが４個である乗用車の場合、総８個のヒンジが使用される。そして、各ヒンジ毎に４個のボルトが使用されるため、車両毎にヒンジ結合のために総３２個のボルトが使用される。しかし、次のような理由によって総３２回のボルト締結でドアヒンジ組立工程が終わらない。
組立工程のうち、車体フレームとドアフレームが完成すると、３２個のボルトを締結して車体に４個のドアを設ける。その後、塗装工程で塗装を実施し、締結されたボルトなどのうち、半分である１６個を外してドアを再び分離する。
ドアが分離された車体は車体組立ラインを経ながらシート、ハンドル等各種の内装材が組立され、分離されたドアもドア組立ラインを経ながらドアトリム、後写鏡等が組立される。その後、車体組立ラインとドア組立ラインとが合う地点では、再びドアが車体に再組立される。この時、１６個のボルトを再び締結することになる。ボルトの絞め込みにインパクトレンチを使用することが普通であるため、ボルトヘッドの塗装の一部が衝撃で剥げる。このような部分は、腐食集中の原因になるため、組立ラインで作業者が筆でボルトヘッド部分を塗って組立を完成することになる。即ち、総４８回のボルト絞め込みと１６回のボルト外し作業及び筆で塗る手工作業が随伴される。
上記のように、車両の組立工程のドアを分離した後に再組立する方式は、特定会社の組立方式でなく自動車組立の一般的な方式である。従って、世界各国の自動車メーカーなどは、このような不合理な点を解決するために多様な提案をしている。韓国公開特許番号第２００４-４３０１４号の“脱付着が容易な自動車ドアヒンジ”と、韓国公開特許番号第２００４-１８３１１号の“ピボットが構造的に統合された自動車ドアヒンジ”等が代表的な事例である。しかし、このような方式などでも上記した問題点をすべて解決することができなかったため、現在もドアヒンジの組立過程で多くの浪費要素が含まれている。
従って、本発明は、上記のような問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の第１の目的は、分離と結合が容易な車両用ドアヒンジ装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、分離と結合が容易しながらもドアの最大開度角を制限することができる車両用ドアヒンジ装置を提供することである。
本発明の第３の目的は、組立過程のうちのドアヒンジの結合時、結合が正位置でなったのか容易に把握することができる車両用ドアヒンジ装置を提供することである。
本発明の第４の目的は、インパクトレンチを使用することなくヒンジを分解結合することができるようにすることによって、分離結合時、塗装膜の破損を防止することができる車両用ドアヒンジ装置を提供することである。
上記のような本発明の目的は、ドアブラケット(100)と前記ドアブラケット(100)にピボット連結された車体ブラケット(200)において、
ドアブラケット(100)から突出され、内部にピボット連結のための穴が形成された第１のヒンジ部(130)と、
一端が穴に回転可能に挿入され、下端部にはセレーション部(330)が形成され、中間領域の回りに半球形の係止溝(320)が陥没形成されたピボットピン(300)と、
車体ブラケット(200)に設けられ、ピボットピン(300)の係止溝(320)の領域が挿入されるようにピボットピン穴(430)が形成され、内径にセレーション部(330)と形状合わせするセレーション部が形成され、前記ピボットピン穴(430)と一部が連通するように、前記ピボットピンと直交する方向に形成されて制御ピン穴(420)を備える第２のヒンジ部(400)と、
制御ピン穴(420)内に回転可能に挿入されて回転位置によってピボットピン(300)の軸方向移動を制御する制御ピン(500)と、
から構成されることを特徴とする分離可能な自動車用ドアヒンジ装置によって達成されることができる。
そして、ピボットピン(300)のセレーション部(330)は、テーパー形状であることが可能であり、セレーション部(330)のテーパー形状は、セレーション部(330)がピボットピン穴(430)に挿入が容易するように端部へ行くほど内径が小さくなる方向のテーパーであることが可能である。
合わせて、ピボットピン(300)の中間領域には、ピボットピン穴(430)の内径より大きい係止顎(310)が形成されることができ、係止顎(310)は、ピボットピン(300)の円周の回りに沿って均一に形成されていることが好ましい。
制御ピン(500)は、制御ピン穴(420)の外部に露出されるヘッド(510)；
ヘッド(510)の円周の回りのうち、一地点で所定の高さとして突出された突起(520)と、及び
ヘッド(510)から軸方向に延長され、一部が切開されて切開部(540)を形成する円柱部(530)とで構成され、
前記制御ピン穴(420)の一側には、前記突起(520)の回転半径よりも大きい半径を有する突起案内面(440)が形成され、前記突起案内面(440)の円周上には、前記制御ピン(500)のヘッド(510)と一体に回転する突起(520)をピボットピン(300)から分離させる解除ストッパー(442)と、前記突起(520)をピボットピン(300)に固定するためのロッキングストッパー(443)とが形成され、
前記制御ピン(500)の突起(520)が回転されて解除ストッパー(442)に位置すると、制御ピン(500)の切開部(540)がピボットピン穴(430)内に露出してピボットピン(300)の状芸道が自由となり、前記突起(520)が回転されてロッキングストッパー(443)に当接する位置になると、切開部(540)が制御ピン穴(420)内で回転して、前記円柱部(530)がピボットピン穴(430)の内部に露出され、前記円柱部(530)がピボットピン(300)の係止溝(320)内に挿入されて、ロッキングされる、
ことが好ましい。
さらに、円柱部(530)の半径は、ピボットピン(300)の係止溝(320)の陥没半径と等しいか、小さく構成することによって、円柱部(530)の回り一部が係止溝(320)内に挿入されることができる。
さらに、突起(520)が解除ストッパー(442)の位置にある時、切開部(540)がピボットピン穴(430)に向かうように形成されることが可能である。
本発明の一観点によれば、ピボットピン(300)の一端には、さらに、第１のワッシャー(700)が結合され、制御ピン(500)の一端には、さらに、第２のワッシャー(600)が結合されることが適宜である。
本発明のまた他の観点によれば、ピボットピン(300)と第２のヒンジ部(400)との相対回転を取り締まるために、ピボットピン(300)の下端部にはセレーション部(330)が形成され、ピボットピン穴(430)の内径にはセレーション部(330)と形状合わせするセレーションが加工されていることが好ましい 。
合わせて、第２のヒンジ部(400)のうち、第１のヒンジ部(130)と接する面のうちの一部は窪んだ曲面形状の回転案内面(450)を形成し、
さらに、第１のヒンジ部(130)には、干渉なく回転案内面(450)に接近しながら回転することができる第３のストッパー(140)が突出されることができる。
本発明のその他の目的、特定な長所など及び新規特徴などは、添付図面などと関連されて説明される以下の詳細な説明と、好ましい実施例などからより明確になる。
従って、以下に説明するような本発明の一実施例によれば、車両ドアヒンジの分離と結合が容易になる。これは不要な工程を削除し、人件費を節減することができる効果がある。
さらに、ドアの最大開度角を制限することができるため、車体の外板を保護することができ、組立過程のうちのドアヒンジの結合時、結合が正位置でなったのか容易に把握することができる。従って、組立が迅速しながらも品質が保証される効果がある。
さらに、インパクトレンチの使用なくヒンジを分解結合することができるようにすることによって、分離結合時、塗装膜の破損を防止し、筆で塗る工程(リタッチ)を省略することができる。
本発明は下記で言及する好ましい実施例と関連して説明されるが、本発明の要旨と範囲から外れることなく他の多様な修正及び変形が可能なことは、当業者であれば、容易に認識することができ、このような変更及び修正はすべて添付された特許請求の範囲に属するのは自明である。
以下では良好な実施例を図示した添付図面と関連して本発明を詳しく説明する。
図１は本発明による分離可能な自動車用ドアヒンジ装置の分解斜視図であり、図２は図１で車体ブラケット(200)側の組立が完了し、ドアブラケット(100)側の組立が完了した状態の分解斜視図であり、図３は図２で車体ブラケット(200)とドアブラケット(100)との組立が完了した状態でドアが開放された時の正面方向斜視図であり、図４は図３の組立状態で背面方向を図示した斜視図である。
図１乃至図４に図示されたように、本発明のヒンジ装置は、大略的にドアブラケット(100)、第１のヒンジ部(130)、ピボットピン(300)、車体ブラケット(200)、第２のヒンジ部(400)、制御ピン(500)から構成される。
ドアブラケット(100)はドア側に締結されるブラケットであって、上下にボルト締結のためのホール(120)が形成されており、ヒンジ側に第１のヒンジ部(130)が一体に突出されている。
第１のヒンジ部(130)はドアブラケット(100)から一体に突出されて形成され、軸性方向にピボットピン(300)が貫通されることができる穴(符号未付与)が形成されている。第１のヒンジ部(130)の回りには第１のストッパー(110)が外向突出されている。これは第２のストッパー(410)と当接しながらドアの最大開度角を制限するように構成される。
第３のストッパー(140)は第１のヒンジ部の回りのうち、第１のストッパー(110)の下の方向に位置する。このような第３のストッパーは第２のヒンジ部(400)の回転案内面(450)内に密着接近しながら回転する。従って、ドアブラケット(100)やピボットピン(300)のうち、いずれかの一つでも正位置で組立てられていない場合、第３のストッパー(140)が回転案内面(450)と衝突を起こしてドアが回転することができない。従って、組立のドアの回転状態を点検することによって、ヒンジ締結の不良可否を容易に把握することができる。
ピボットピン(300)は垂直方向に組立され、大略的に円柱形状である。上部は第１のヒンジ部(130)に回転可能に挿入され、中間領域には円周回りに沿って均一な端面の係止顎(310)が形成されている。このような係止顎(310)の外径はピボットピン穴(430)の内径より大きいため、図３に図示されたように組立後、外観上第１のヒンジ部(130)と第２のヒンジ部(400)間にはさまれた状態で露出される。
ピボットピン(300)の上端には第１のワッシャー(700)が設けられる。第１のワッシャー(700)はピボットピン(300)の自由な回転を許容しながらもピボットピン(300)が第１のヒンジ部(130)から抜けないようにする機能をする。
係止溝(320)は係止顎(310)の下に半円断面形状で掘られている。このような係止溝(320)は制御ピン(500)と干渉される。
ピボットピン(300)の下端はテーパーを形成し、このようなテーパーの表面にはセレーション部(330)が加工されている。このようなセレーション部(330)は第２のヒンジ部(400)の内径に形成されたセレーションと形状合わせされてかみ合う。このようなセレーション加工はピボットピン(300)の軸方向への分離結合を容易にしながらも、同時に組立後第２のヒンジ部(400)とピボットピン(300)とが一体に回転するようにする役割をする。
車体ブラケット(200)は車両の車体に付着される部材であって、ボルト組立のために、２個のホールが形成されている。さらに、第２のヒンジ部(400)とのボルト組立のために、２個の固定ボルト穴(220)が形成されている。車体ブラケット(200)と第２のヒンジ部(400)とは開示された実施例のように各々分離製作した後、ボルトで組立することができ、一体に製作することもできる。この場合、固定ボルト穴(220)は省略される。
図５は本発明に適用される第２のヒンジ部(400)の斜視図である。図５に図示されたように、第２のヒンジ部(400)にはピボットピン穴(430)、第２のストッパー(410)、制御ピン穴(420)、解除ストッパー(442)、ロッキングストッパー(443)、突起案内面(440)などが形成されている。
ピボットピン穴(430)は第２のヒンジ部(400)の端部領域で垂直に貫通され、内部にピボットピン(300)が挿入される。このようなピボットピン(430)の内部にもテーパー形状とセレーション加工になっていることはもちろんである。
制御ピン穴(420)はピボットピン穴(430)と垂直な方向(図５の基準で水平方向)に貫通形成され、中間領域はピボットピン穴(430)と連通する。
制御ピン穴(420)の一側には、突起案内面(440)が陥没形成されることによって制御ピン(500)のヘッド(510)が収容されて回転することができるように構成される。突起案内面(440)のうち、上部には解除ストッパー(442)が位置し、下部領域にはロッキングストッパー(443)が位置する。突起案内面(440)上で解除ストッパー(442)とロッキングストッパー(443)とがなす角度は１８０°〜２７０°範囲である。
第２のヒンジ部(400)の切開部分には、円弧形で陥没された回転案内面(450)が形成されており、回転案内面(450)のうち、上部半分程度の位置には第２のストッパー(410)が突出されている。
図６は本発明に適用される制御ピン(500)の斜視図である。図６に図示されたように、ボルト形状の制御ピン(500)は一端がヘッド(510)を形成し、ヘッド(510)回りには突起(520)が形成されており、他端には円柱部(530)が形成されている。制御ピン(500)は制御ピン穴(420)内に回転可能であるように挿入され、円柱部(530)の端部には第２のワッシャー(600)が組立される。このような円柱部(530)の直径はピボットピン(300)の係止溝と等しいとか、小さいように形成される。そして、円柱部(530)のうち、ほぼ中間領域には切開部(540)が形成されている。切開部(540)は切開面が平面をなすように切開されたものである。
以下では上記のような構成を有する分離可能な自動車用ドアヒンジ装置の組立、分解及び動作に関して説明することにする。
まず、図１のような状態で第１のヒンジ部(130)にピボットピン(300)を通過させ、第１のワッシャー(700)で固定する。そして、制御ピン穴(420)に制御ピン(500)を挿入し、第２のワッシャー(600)で固定する。その後、制御ピン(500)の突起(520)が解除ストッパー(442)に位置するように回転させる。そうすれば、制御ピン(500)の切開部(540)がピボットピン穴(430)内に露出されながらピボットピン(300)の上下方向移動が自由になる。この時、ドア(図示せず)、ドアブラケット(100)と共に組立されたピボットピン(300)をピボットピン穴(430)に挿入してセレーション部(330)がかみ合う時まで進入させる。
その後、制御ピン(500)を突起(520)を突起案内面(440)に沿って回転させてロッキングストッパー(443)まで回転させて置く。そうすれば、切開部(540)が制御ピン穴(420)内で回転して丸い円柱部(530)がピボットピン穴(430)内部に露出される。露出された円柱部(530)はピボットピン(300)の係止溝(320)内に食い込むことになる。これによってドアヒンジ装置の組立が完了する。すなわち、組立者の立場では第１、２のワッシャー(700)、(600)を各ピンに連結し、ピボットピン(300)を組立した後、制御ピン(500)を回すことで組立が完了する。
仮に、組立工程のうち、塗装を完了し、さらに再分解しようとする場合には、突起(520)を解除ストッパー(442)まで回し、ドアとドアブラケット(100)を持ち出せば良い。そして、各組立工程の最後部分で車両に完成したドアを再付着しようとする場合には、ドアブラケット(100)と一体になったピボットピン(300)をピボットピン穴(340)に挿入し、突起(520)をロッキングストッパー(443)まで回転させれば良い。仮に、再組立過程でピボットピン穴(430)の正位置に挿入されなかった場合、第３のストッパー(140)が回転案内面(450)と衝突するため、ドアが開かないようになる。すなわち、組立者は容易にこれを確認することができるものである。
図４に図示されたように組立状態でドアを最大に開けると、第１のストッパー(110)と第２のストッパー(410)とが互いに当接になって回転が阻止される。従って、ドアの最大開度角も制限することができる。
本発明による分離可能な自動車用ドアヒンジ装置の分解斜視図である。 図１で車体ブラケット(200)側の組立が完了し、ドアブラケット(100)側の組立が完了した状態の分解斜視図である。 図２で車体ブラケット(200)とドアブラケット(100)との組立が完了した状態でドアが開放された時の正面方向斜視図である。 図３の組立状態で背面方向を図示した斜視図である。 本発明に適用される第２のヒンジ部(400)の斜視図である。 本発明に適用される制御ピン(500)の斜視図である。 従来の自動車用ドアヒンジ装置の斜視図である。
符号の説明
100…ドアブラケット、110…第１のストッパー、120…ホール、130…第１のヒンジ部、140…第３のストッパー、200…車体ブラケット、210…ホール、220…固定ボルト穴、300…ピボットピン、310…係止顎、320…係止溝、330…セレーション部、400…第２のヒンジ部、410…第２のストッパー、420…制御ピン穴、430…ピボットピン穴、440…突起案内面、442…解除ストッパー、443…ロッキングストッパー、450…回転案内面、500…制御ピン、510…ヘッド、520…突起、530…円柱部、540…切開部、600…第２のワッシャー、7００…第１のワッシャー。

Claims (10)

  1. ドアブラケット(100)と前記ドアブラケット(100)にピボット連結された車体ブラケット(200)とを含む自動車用ドアヒンジであって、
    前記ドアブラケット(100)から突出され、内部にピボット連結のための穴が形成された第１のヒンジ部(130)と、
    一端が前記穴に回転可能に挿入され、下端部にはセレーション部(330)が形成され、中間領域の回りに半球形の係止溝(320)が陥没形成されたピボットピン(300)と、
    前記車体ブラケット(200)に設けられ、前記ピボットピン(300)の係止溝(320)領域が挿入されるようにピボットピン穴(430)が形成され、内径に前記セレーション部(330)と形状合わせするセレーション部が形成され、前記ピボットピン孔(430)と一部が連通するように、前記ピボットピン孔(430)と直交する方向に形成された制御ピン穴(420)を備える第２のヒンジ部(400)と、
    前記制御ピン穴(420)内に回転可能に挿入されてその周面が前記半球形の係止溝(320)に入り込むことで前記ピボットピン(300)の軸方向移動を制御する制御ピン(500)と、
    から構成されることを特徴とする分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
  2. 前記ピボットピン(300)のセレーション部(330)は、テーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載した分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
  3. 前記セレーション部(330)のテーパー形状は、前記セレーション部(330)が前記ピボットピン穴(430)に挿入が容易するように端部へ行くほど内径が小さくなる方向のテーパーであることを特徴とする請求項２に記載した分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
  4. 前記ピボットピン(300)の中間領域には、前記ピボットピン穴(430)の内径より大きい係止顎(310)が形成されていることを特徴とする請求項１に記載した分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
  5. 前記係止顎(310)は、前記ピボットピン(300)の円周の回りに沿って均一に形成されていることを特徴とする請求項４に記載した分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
  6. 前記制御ピン(500)は、
    前記制御ピン穴(420)の外部に露出されるヘッド(510)と、
    前記ヘッド(510)の円周の回りのうちの一地点で所定の高さとして突出された突起(520)と、
    前記ヘッド(510)から軸方向に延長され、一部が切開されて切開部(540)を形成する円柱部(530)とで構成され、
    前記制御ピン穴(420)の一側には、前記突起(520)の回転半径よりも大きい半径を有する突起案内面(440)が形成され、前記突起案内面(440)の円周上には、前記制御ピン(500)のヘッド(510)と一体に回転する突起(520)を位置決めする解除ストッパー(442)と、ロッキングストッパー(443)とが形成され、
    前記制御ピン(500)の突起(520)が回転されて解除ストッパー(442)に位置すると、制御ピン(500)の切開部(540)がピボットピン穴(430)内に露出してピボットピン(300)の上下移動が自由となり、前記突起(520)が回転されてロッキングストッパー(443)に当接する位置になると、切開部(540)が制御ピン穴(420)内で回転して、前記円柱部(530)がピボットピン穴(430)の内部に露出され、前記円柱部(530)がピボットピン(300)の係止溝(320)内に挿入されて、ロッキングされることを特徴とする請求項１に記載した分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
  7. 前記円柱部(530)の半径は、前記ピボットピン(300)の係止溝(320)の陥没半径と等しいか、小さく構成することによって、前記円柱部(530)の回り一部が前記係止溝(320)内に挿入されることができることを特徴とする請求項６に記載した分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
  8. 前記突起(520)が前記解除ストッパー(442)の位置にある時、前記切開部(540)が前記ピボットピン穴(430)に向かうように形成されることを特徴とする請求項６に記載した分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
  9. 前記ピボットピン(300)の一端には、さらに、第１のワッシャー(700)が結合され、さらに、前記制御ピン(500)の一端には第２のワッシャー(600)が結合されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載した分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
  10. 前記第２のヒンジ部(400)のうち、前記第１のヒンジ部(130)と接する面のうちの一部は窪んだ曲面形状の回転案内面(450)を形成し、
    前記第１のヒンジ部(130)には、さらに、干渉なく前記回転案内面(450)に接近しながら回転することができる第３のストッパー(140)が突出されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載した分離可能な自動車用ドアヒンジ装置。
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