JP2001516429A - 成形ヒンジ軸受を有するヒンジアーム及びそれを組み込んだヒンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車のボンネット、トランクリッド、ドアなどに使用されるタイプのヒンジ組立体（３０）が、一対のピボットアーム（１０、３６、３８）と、ピボットジョイントによりピボットアーム（１０、３６、３８）の両端部にピボット式回転可能に連結された一対の支持アーム（３２、３４）とを有する。ピボットアームの各々は、向かい合った面を有しており、開口がこの２つの面の間に延びている。各ピボットジョイントは軸受（１２、１４）を有し、この軸受（１２、１４）はピボットアームに一体成形され、かつ、ピボットアームの開口（１８）を貫通する。軸受の一部分が、ピボットアームからの軸受（１２、１４）の分離を阻止するために、ピボットアームの面の上に形成される。止め具（２４）が支持アーム（３２、３４）の開口を貫通し、かつ、ピボットアームを支持アームにピボット式回転可能に連結するために、軸受と回転可能に接触している。ピボットアーム及びヒンジ組立体を形成する方法も開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 成形ヒンジ軸受を有するヒンジアーム及びそれを組み込んだヒンジ 発明の背景 発明の分野 本発明はヒンジアームおよびヒンジに関する。本発明は、その特徴のうちの一 つにおいて、ヒンジアームがこれらを相互に回動可能に連結するリベットを受け るための１つまたはそれ以上の成形ヒニジベアリングを有する自動車両ボード、 トランクリッド、ドア、引上げゲート等用の関節ヒンジ用のヒンジベアリングに 関する。本発明は、その特徴のうちの他の一つにおいて、互いから弧状に間隔を 隔てた開口部を有するヒンジアームに関する。本発明は、その特徴のうちの他の 一つにおいて、ピボット穴を弧状に設け且つ弧状のベアリング厚さを有するヒン ジを製造する方法に関する。 関連技術の説明 自動車両フード、トランクリッド、ドアなどにおける関節ヒンジは代表的には 少なくとも一つのアームを有する単一のピボットジョイントまたは多数のピボッ トジョイントにおいて構成され、各アームはヒンジ組立体の他のアームと回動可 能な連結のための一対の間隔を隔てた軸受を有する。製造方法中、アームを特定 の形状に型打ち加工し、穴をアームに所定の位置に形成する。中央に位置決めさ れた穴を有するベアリングをアームのうちの１つにおける穴と整合させ、アーム のうちの他の一つにおける孔がその上に整合させる。次いで、リベットを整合穴 に通し、アームを互いにに回動可能に連結するようにリベットを設定する。型打 ち可能操作はアームを形成するのに非常に効率的であるが、厚さ、穴の直径及び 配置のために必要とされる高い許容度を得ることは困難である。また、孔のまわ りの表面は製造方法により自然に歪められる。一般に、型打ち加工方法は金属の 厚さの変化を考慮していない。穴の大きさ、配置、金属の厚さおよび表面変化の 不精密の結果、ヒンジ組立体が不満足な作動または許容不可能な寸法偏差示す。 孔を適切に寸法決めして設置しても、組み立て中の各軸受及びリベットの別々な 位置決めは時間がかかる。 発明の概要 従来技術のこれらの問題および他の問題は自動車両、トランクリッド、引上げ ゲート、ドア等用の関節ヒンジ組立体におけるヒンジアームに軸受をインサート 成形することによって解消される。 本発明によれば、ヒンジアームは対向表面と、これらの表面間でヒンジアーム を通って延びる開口部とを有している。軸受が開口部を通って延びており、この 軸受は、ヒンジアームからの軸受の分離を防ぐために軸受の一部が対向表面上に 形成されるようにヒンジアームに直接成形される。 一実施例では、第２開口部が対向表面間でアームを通って延びており、且つ第 １日開口部から間隔を隔てている。第２軸受が第２開口部を通って延びており、 この第２軸受は第１軸受と同じ方法でヒンジアームに直接成形される。好ましく は、ヒンジアームは細長くて、両端部を有している。各開口部は端部のうちの一 方に近接して形成され、各軸受は端部のうちの一方のまわりに成形される。 本発明のなお一層の実施例によれば、各軸受は、留め具を受け入れるためにこ の軸受を通って延び、それによりヒンジアームを間隔を隔てた支持部材に枢着す るための孔を有している。本発明の更に他の実施例によば、孔に代えて、ベアリ ング成形操作中、留め具をアーム開口部のうちの一つまたはそれ以上に挿入して 留め具をヒンジアームに一体に形成することができる。アームの形成操作中、ア ームにおける各開口部の直径、開口部間の距離、アーム表面の変化および材料厚 を比較的大きい許容度で形成することができる。このような寸法偏差は、各軸受 開口部または留め具の直径および開口部間の距離ならびにアーム表面の任意の変 化および厚さがモールドにおいて固定されるので、軸受のインサート成形中に補 償される。かくして、軸受開口または留め具間の間隔、それらの直径およびアー ムの軸受表面および材料厚は、これらの変数がアームごとに変化する場合でも、 アームごとに一定のままであり、従って、金属形成方法に於ける大きい許容量が 可能になり、その結果、従来のヒンジ組立体の軸受／アーム別体構成と比較して 、不合格部品がより少なくなり、且つ製造費が低減する。また、一体成形の軸受 は、 従来のヒンジ組立体と比較して、組み立て時間が短い。 本発明の更に他の実施例によれば、自動車フード、トランクリッド、ドア等に 使用される種類のヒンジ組立体はピボットジョイントを介して互いに回動可能に 連結された第１および第２部材を有している。これらの部材の各々は対向表面を 有し、第１および第２表面間に開口部が延びている。ピボットジョイントは、第 ２部材の開口部を通って延び、且つ第２部材に一体に成形された軸受を有してい る。第２部材からのベアリングの分離を防ぐために、軸受の一部が第２部材の対 向表面上に形成されている。留め具が少なくとも第１部材の開口部を通って延び ており、この留め具は第１および第２部材を互いに回動可能に連結するために軸 受と回転接触している。 本発明によるヒンジアームを形成する方法は、ヒンジアームを素原料から成形 して第１ヒンジアーム表面および第２対向ヒンジアーム表面を形成し、第１およ び第２表面間でヒンジアームに第１開口部を形成し、ヒンジアームをモールドキ ャビティに挿入し、溶融熱可塑性樹脂を加熱／加圧下でモールドに射出して開口 部を少なくとも部分的に埋め、且つ開口に隣接した第１および第２表面の少なく とも一部を覆い、それによりヒンジアームに一体成形軸受を形成することを含む 。開口部がヒンジアームの端部に近接して形成されると、軸受材料をヒンジアー ムの端部のまわりに射出する。熱可塑性または熱硬化性樹脂は任意の適当な軸受 材料でよい。 留め具を受入れるための孔を軸受に形成してヒンジアームを支持部材に枢着す るのがよい。変更実施例では、射出工程前に留め具をヒンジアームの開口部に挿 入し、溶融熱可塑性樹脂を留め具のまわりで開口部の射出して留め具をヒンジア ームに枢着する。 本発明の好適な実施例では、第１開口部がアームに形成され、この第１開口部 は第１開口部から間隔を隔てられており、熱可塑性溶融樹脂をモールドキャビテ に第２開口部の中および少なくとも第２開口部に隣接した第１および第２表面の 少なくとも一部のまわりに射出してヒンジアームに第２一体成形ベアリングを形 成する。留め具を受け入れるための孔を間隔を隔てたベアリングの各々に形成し てヒンジアームを支持部材に枢着をるのがよい。軸受の孔の中心間の距離はモー ルドの固定形状によりヒンジアーム開口部の中心間の距離とは無関係に形成され る。 変更実施例では、射出工程前に留め具を各ヒンジアーム開口部に正確に装入し 、溶融熱可塑性樹脂を開口部内の留め具のまわりに射出して留め具をヒンジアー ムの枢着する。アームの各開口部は留め具の外形より大きい内径を有している。 軸受に留め具をインサート成形することにより、ヒンジアーム開口部の中心間の 距離よりも正確に留め具の中心間の距離が定められる。熱可塑性樹脂は好ましく は第１および第２開口部に同時に射出される。 これらの目的および他の目的、特徴および利点は添付図面と関連して行う下記 説明から明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 図面を参照して本発明を以下に説明する。 第１図は本発明による一体成形軸受を有するヒンジアームの頂平面図である。 第２図は第１図の線２・２に沿ったヒンジアームおよび一体成形軸受の横断面 図である。 第３図は本発明の第２実施例による成形されたベアリングおよび一体保持リベ ットの横断面図である。 第４図は一体成形軸受を組み込んだ完成ヒンジ組立体の左側斜視図である。 第５図は第４図の完成ヒンジ組立体の右側斜視図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 図１、図２を参照して、ヒンジアーム１０は、車両トランク、リフトゲイト、 あるいはフードクロージャー機構等のヒンジ組立体の部品位置として他のヒンジ アーム及び／又はトーションバー（図示せず）にピボット連結するためのインサ ート成形軸受１２，１４を包含する。アーム１０は、好ましくは鋼あるいあはア ルミニウムのような金属シートから打ち抜かれ、両方に端部孔１６，１８を形成 され、そのまわりに軸受１２，１４が成形されている。各軸受１２，１４は、好 ましくはファイバーグラス強化プラスチックから射出成形され、（図２に点線で 示すように）リベット２４を受け入れるような寸法の開口２０，２２を有する。 適切な軸受材料は、ＰＴＦＥ及び強化用グラスファイバーを含むナイロン６／６ である。アーム成形作業において、孔１６，１８の直径、その間隔及び材料の厚 さは、所望の寸法よりも大きいかまたは小さい。このような寸法のバラツキは、 軸受開口の間隔、直径及び厚さが型の中で決定されるので、成形作業中に自動的 に補償される。従って、孔１６，１８の間隔及び直径がアームによって変化する 場合でも、開口軸受開口２０、２２の間の距離及びそれらの直径は、アームに対 し一定である。それ故、従来技術の軸受及びアームを分離する配置に比較すると 、より大きな製造上の公差が許され、排除されるのは少ない部品となり、製造経 費を削減することになる。一体的に成形された軸受は、従来のヒンジ組立体に比 較して、組立時間を短くし、ヒンジ組立ての労力を減少させることとなる。 変形例として、各軸受開口２０，２２にリベット２４を別々に取り付けるため に、リベット２４は各アーム開口16,18内に配置され、軸受１２，１４はアーム の両側にインサート成形され、リベットのまわりのアーム開口に入れられ、一体 的なアーム、リベット及び軸受組立体を形成する。このようにすることによって 、組立の時間と労力ｒｙはさらに減少される。 次いで、図３を参照すると、変形軸受構造体を備えたヒンジアームが図示され 、かかるヒンジアームでは、上述した実施形態におけるのと同様な部品は同様な 参照番号によって指示されている。上述した実施形態におけるように、ヒンジア ーム１０'が、該ヒンジアーム１０'と共にインサート成形された変形軸受１２' を有する。軸受１２'は、該軸受１２'の一体部品として形成された肩部２５を介 して軸受１２'に保持されたリベット２４を有する。成形作業中、リベット及び アームは、これらの夫々の位置でモールド内に配置され、軸受材料がアーム及び リベットの周囲でインサート成形される。成形作業後、リベットは、軸受材料と 共に締まり嵌めを形成し、軸受材料に対して回転可能である。この構造は更にヒ ンジ部品の量及び組立て時間を減ずる、というのは、リベットは今軸受構造体の 一体部品であるからである。図３は単一の軸受１２'を示すけれども、同様な仕 方で第１実施形態の軸受１４を改良することができることを理解すべきである。 図４及び図５に示すように、ヒンジ組立体３０が、一対のヒンジアーム３６、 ３８を介してリッド固定板３４に回動自在に取り付けられた取付板又は装着板３ ２を有する。ヒンジアーム３６、３８は、ヒンジアーム３６が、アーム３８より も短く、且つ、ヒンジが全開位置にあるときにアーム３８に衝合する止めタブ３ ９を有することを除いて、上述したヒンジアーム１０、１０'のいずれかと同一 である。 固定板３４は、L字形であり、第１脚部４０と、第２脚部４２とを有する。第 １脚部４０には、各ヒンジアーム３６、３８の各端に配置された一対のリベット ２４を受け入れるための一対の間隔を隔てたアパーチャ又は孔(図示せず)が形成 されている。第２脚部４２にもまた、ヒンジ組立体３０を車両のリッドに取り付 けるため一対の固定具又は止め具(図示せず)を受け入れることができるように寸 法決めされた一対の間隔を隔てたアパーチャ又は孔(図示せず)が形成されている 。 装着板３２は、第１脚部４６と、該第１脚部４６に対しておよそ９０度に延び る一対のフランジ４８とを有する。第１脚部４６は、各ヒンジアーム３６、３８ の各端に配置されたリベット２４を受け入れるための一対の間隔を隔てたアパー チャ又は孔(図示せず)を有する。一対の間隔を隔てたアパーチャ又は孔５０が、 フランジ４８に形成され、ヒンジ組立体３０を車両に取り付けるため一対の止め 具(図示せず)を受け入れることができるように寸法決めされている。 第１実施形態では、ヒンジ組立体３０は、最初に、リベット２４をアーム３６ 、３８の各軸受開口２０、２２に挿入することによって組立てられる。次いで、 リベット２４を固定板３２及び取付板３４の開口に挿入する。次いで、リベット の遠位端を既知のリベットセット作業で変形させて、アームを固定板及び取付板 に取り付ける。 第２実施形態では、リベットは、軸受形成作業中、既にアームに一体的に成形 されている。かくして、リベットを軸受開口に挿入する工程は省略される。次い で、リベットの遠位端を固定板３２及び取付板３４の開口に挿入し、リベットを セットしてアームを固定板及び取付板に接触させる。成形作業中、リベットと軸 受との間に初期接着を形成した場合、この接着は、最初にアームを板３２、３４ に対して回転させたときに、たやすく解かれる。かくして、リベットは、軸受に 対して回転自在であり、固定板３２及び取付板３４に対して静止している。 本発明の精神から逸脱することなしに、上述した明細書 お呼び請求の範囲の精神内において合理的な変更及び変形 が可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．支持部材にピボット式回転可能に取り付けをするためのヒンジアームであっ て、該ヒンジアームは第１の面と、これに向かい合った第２の面とを含み、開口 が第１の面と第２の面との間にヒンジアームを貫通するヒンジアームにおいて、 前記開口を貫通し、かつ、前記ヒンジアームに直接射出成形された軸受を備え 、該軸受の部分が、前記ヒンジアームからの前記軸受の分離を阻止するために、 前記第１の面及び前記第２の面の上に形成されている、 ことを特徴とするヒンジアーム。 ２．前記軸受は前記ヒンジアームに対して動かないことを特徴とする請求項１に 記載のヒンジアーム。 ３．前記ヒンジアームの開口は、前記ヒンジアームの端部の近くに位置決めされ ており、前記軸受は前記ヒンジアームの端部のまわりに射出成形されていること を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒンジアーム。 ４．前記軸受は、前記ヒンジアームを支持部材にピボット式回転可能に取り付け るために、止め具を受け入れるための、前記軸受を貫通する孔を有することを特 徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のヒンジアーム。 ５．前記第１の面及び前記第２の面のうちの一方から外方に延びた止め具を更に 備え、前記軸受は、前記止め具を前記ヒンジアームにピボット式回転可能に取り 付けるために前記止め具のまわりに射出成形されることを特徴とする請求項１か ら請求項４のいずれか１項に記載のヒンジアーム。 ６．前記第１開口から間隔を隔てた、前記ヒンジアームの第２開口と、該第２開 口を貫通しかつ前記ヒンジアームに直接成形された第２軸受とを更に備え、該第 ２軸受の一部分が、前記ヒンジアームからの前記第２軸受の分離を阻止するため に、前記第１の面及び前記第２の面の上に形成されていることを特徴とする請求 項１から請求項５のいずれか１項に記載のヒンジアーム。 ７．前記各軸受は前記ヒンジアームに対して動かないことを特徴とする請求項６ に記載のヒンジアーム。 ８．前記ヒンジアームは細長く、かつ、第１端部及び第２端部を有しており、前 記第１開口は前記第１端部の近くに位置決めされており、前記第２開口は前記第 ２端部の近くに位置決めされており、前記第１軸受、前記第２軸受は、それぞれ 前記第１端部、前記第２端部のまわりに射出成形されていることを特徴とする請 求項６又は請求項７に記載のヒンジアーム。 ９．前記各軸受は、間隔を隔てた支持部材に前記ヒンジアームをピボット式回転 可能に取り付けるために、止め具を受け入れるための、前記各軸受を貫通する孔 を有することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のヒンジ アーム。 10．前記第１軸受の孔の中心と前記第２軸受の孔の中心との間の距離は、前記ヒ ンジアームの開口の中心間の距離と異なることを特徴とする請求項６から請求項 ９のいずれか１項に記載のヒンジアーム。 11．ピボットジョイントで互いに回転可能に相互連結された第１アームと第２ア ームとを有し、これら第１、第２のアームの各々が、第１の面と、これとは反対 側の第２の面と、これら第１の面と第２の面との間に延びる第１の開口とを備え た、自動車用フード、トランクリッド、ドア等に用いられるヒンジ組立体におい て、 前記ピボットジョイントが、前記第２アームの前記開口を貫通して延び且つ該 第２アームと一体成形された軸受を含み、 該軸受が前記第２アームから離脱するのを防止するために、該軸受の一部が前 記第２アームの第１、第２の面の上に形成されており、 また、前記第１アームを前記第２アームに回転可能に連結するために、前記第 １アームの前記開口を少なくとも貫通して延び且つ前記軸受と回転接触する止め 具を有することを特徴とするヒンジ組立体。 12．前記軸受が前記第２アームに関して定置されている請求項１１に記載のヒン ジ組立体。 13．前記第２アームの前記開口が該第２アームの端に近接して位置決めされ、ま た、前記軸受が前記第２アームの前記端の回りに射出成形されている請求項１１ 又は１２に記載のヒンジ組立体。 14．前記軸受が、前記止め具を回転可能に受け入れて前記第１アームを前記第２ アームに回転可能に取り付けるために、該軸受を貫通して延びる孔を含む、請求 項１１〜１３のいずれか一項に記載のヒンジ組立体。 15．前記軸受が、前記止め具を前記第２アームに回転可能に取り付けるために、 前記止め金具の回りに射出成形されている、請求項１１〜１４項のいずれか一項 に記載のヒンジ組立体。 16．前記第１開口から離間して前記第２アームに設けられた第２開口と、 該第２開口を貫通して延び且つ前記第２アームと一体成形された第２軸受とを 有し、 該第２軸受が前記第２アームから離脱するのを防止するために、該第２軸受の 一部が該第２アームの第１、第２の面の上に形成されており、 また、開口を備えた第３アームを更に有し、 前記第２ピボットジョイントが、前記第３アームの前記開口を少なくとも貫通 して延び且つ前記第３アームを前記第２アームに回転可能に連結するために前記 第２軸受と回転接触する第２の止め具を更に含む、請求項１１〜１５項のいずれ か一項に記載のヒンジ組立体。 17．前記第２アームが細長い形状を備えて、第１の端及び第２の端を有し、 前記第１開口が前記第１端に近接して位置決めされ、 前記第２開口が前記第２端に近接して位置決めされ、 前記第１及び第２の軸受が、夫々、前記第１端及び第２端の回りに射出成形さ れている、請求の範囲第１６項のヒンジ組立体。 18．前記第２軸受が、前記第２止め具を第２アームに回転可能に取り付けるため に、前記第２止め具の回りに射出成形されている、請求項１６又は１７項に記載 のヒンジ組立体。 19．前記第１軸受の孔の中心と前記第２軸受の孔の中心との間の距離が、前記ヒ ンジアームの開口の中心間距離と異なる、請求の範囲第１６〜１８項のいずれか 一項のヒンジ組立体。 20．ヒンジアームの形成方法であって、 素材を対向する面を有する細長い形に部材（ｆｏｒｍ）に加工する工程と、 前記細長い部材の前記第１の面と第２の面との間に第１の開口を形成する工程 と、 前記細長い部材を金型キャビティ内に挿入する工程と、 溶融熱可塑性樹脂を前記金型の中で前記開口の中および該開口に隣接する前記 第１および第２の面の少なくとも一部分の周りに注入して、前記細長い部材に一 体成形軸受を形成する工程と、 前記熱可塑性樹脂を冷却して固形にする工程と、 このように成形されたヒンジアームを金型キャビティから取り出す工程とを備 えている形成方法。 21．前記第１の開口を形成する工程が、前記細長い部材の一端に近い方に前記開 口を形成する工程を含み、 前記射出工程が、前記細長い部材の周りに熱可塑性樹脂を射出する工程を含む 、請求項２０に記載の方法。 22．前記軸受に止め具を受け入れることができる孔が形成され、これによって、 完成したヒンジアームを支持アームに枢動可能に取り付ける、請求の範囲第２１ 項または第２２項に記載の方法。 23．前記射出工程に先立って、前記金型キャビティ内に前記細長い部材の開口か ら、止め具を挿入する工程を更に備え、 前記射出工程が前記開口の中に前記止め具の周りに溶融熱可塑性樹脂を射出し て、前記止め具を前記細長い部材に枢動可能に取付ける工程を備えている、請求 項２０ないし２２のいずれかに一項に記載の方法。 24．前記第１の開口から離して前記細長い部材に第２の開口を形成する工程を更 に備え、 前記注入工程が、溶融した熱可塑性樹脂を前記第２の開口の周りおよび前記第 ２の開口に隣接する前記第１および第２の面の少なくとも一部分に射出して、間 隔をおいた一対の成形軸受を前記細長い部材に形成する工程を備えている、請求 項２０ないし２３項のいずれか一項に記載の方法。 25．前記熱可塑性樹脂が、前記第１および第２の開口に同時に射出される、請求 項第２４項に記載の方法。 26．前記細長い部材が、第１および第２の端を有し、前記第１の開口が前記第１ の端の近くに形成され、前記第２の開口が前記第２の端の近くに形成され、 前記射出工程が、前記熱可塑性樹脂を前記第１および第２の端の周りに射出す る工程を含む、請求項２０ないし２５のいずれか一項に記載の方法。 27．止め具を受け入れることができるように孔が各軸受に形成され、これによっ て、完成したヒンジアームを間隔をおいた支持アームの取付ける、請求項２６に 記載の方法。 28．前記射出工程に先立って、止め具を前記細長い部材の開口に挿入する工程を 更に備えており、 前記射出工程が、各開口内で前記止め具の周りに溶融熱可塑性樹脂を射出して 前記止め具を前記細長い部材に取付ける工程を備えている請求項２０ないし２７ 項のいずれか一項に記載の方法。