JP2006035918A - ドアヒンジ及びドアの取付構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、ドアの開口を大きく確保することができると共に、ドアを車体に強固に支持することができるドアの取付構造を提供する。
【解決手段】 ドア4の回動軸5を規定する上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13と、ホイールアーチ24の上方に配置されて、上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13を支持する車体側支持部材とを備えるドアの取付構造1であって、下側ヒンジ13が有するドア4側に接続される下側アーム16が、上側ヒンジ12が有するドア4側に接続される上側アーム12に対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 ドア4の回動軸5を規定する上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13と、ホイールアーチ24の上方に配置されて、上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13を支持する車体側支持部材とを備えるドアの取付構造1であって、下側ヒンジ13が有するドア4側に接続される下側アーム16が、上側ヒンジ12が有するドア4側に接続される上側アーム12に対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ドアを車体に取り付けるためのドアヒンジ及びドアの取付構造に関する。
周知のとおり、自動車用のドアは、鋼板が深絞り成形されたドアインナパネルとドアアウタパネルとがウエストラインを除いた三辺でヘミング加工されることによって形成されている(例えば、特許文献1参照)。そして、一般に前ヒンジで後ろ開きのドアは、ドアインナパネルの前壁面と車体側のピラーとがドアの回動軸を規定する上下2段のドアヒンジで繋げられている。
特開2002−248940号公報(段落0016及び図1)
ところで、図7に示すように、一般に自動車Vの前側のドア4aは、ドア4aの回動軸がホイールアーチ24の後方のA位置になるように設定されている。そして、自動車Vに対する乗降の容易性を考慮すると、ドア4aの回動軸を自動車Vの前寄りのB位置までシフトさせることによって、ドア4aの開口を大きく確保することが望ましい。
しかしながら、回動軸がB位置にシフトすると、ドア4aの前後方向の長さが伸びてその重量が増加する。そして、ホイールアーチ24によって上下のドアヒンジ11aの取付場所が制限されるので、上下のドアヒンジ11a同士の間隔が必然的に狭められる。その結果、ドア4aの自重でドアヒンジ11aに掛かる負荷が増大するために、従来のドアヒンジ11aでは、ドア4aを車体に強固に支持することが困難であった。また、従来のドアヒンジ11aでは、ドア4a(ドアインナパネル)とドアヒンジ11aとの接合部が、掛かった負荷によって変形する恐れもあった。
そこで、本発明は、ドアの開口を大きく確保することができると共に、ドアを車体に強固に支持することができるドアヒンジ及びドアの取付構造を提供することを課題とする。
前記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、ドアの回動軸を規定する上側ヒンジと下側ヒンジとが一体になっているドアヒンジであって、前記下側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームが、前記上側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とする。
このドアヒンジでは、下側ヒンジが有するドア側に接続されるアームが、上側ヒンジが有するドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びている。したがって、このドアヒンジを使用してドアが車体に取り付けられると、車体側における上側ヒンジと下側ヒンジとの接続間隔に対して、ドア側における上側ヒンジと下側ヒンジとの接続間隔が大きく確保されることとなる。その結果、このドアヒンジは、従来のドアヒンジ、つまり車体側における上側ヒンジと下側ヒンジの接続間隔と、ドア側における上側ヒンジと下側ヒンジの接続間隔とが略同じであるドアヒンジと比較して、ドア側の接続部に掛かるドアの自重による負荷が低減される。その結果、本発明のドアヒンジによれば、ドアが車体に強固に支持されることとなる。
また、このドアヒンジでは、ドアが車体に強固に支持されるので、ドアの前後方向の長さを伸長させることが可能となる。その結果、このドアヒンジによれば、ドアの開口を大きく確保することができる。
請求項2に記載の発明は、ドアの回動軸を規定する上側ヒンジ及び下側ヒンジと、ホイールアーチの上方に配置されて、前記上側ヒンジ及び前記下側ヒンジを支持する車体側支持部材とを備えるドアの取付構造であって、前記下側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームが、前記上側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とする。
このドアの取付構造では、ドアの回動軸を規定する上側ヒンジと下側ヒンジとが、車体側支持部材に支持されることによってホイールアーチの上方に配置されることとなる。その結果、このドアの取付構造は、回動軸周りでドアが回動する際に、ホイールアーチの後方にドアの回動軸が設定された従来のドアの取付構造と比較して、ドアの開口が大きく確保される。したがって、本発明のドアの取付構造によれば、自動車に対する乗降性が良好となる。
また、このドアの取付構造では、上側ヒンジと下側ヒンジとが、ホイールアーチの上方に配置されているので、ドアの長さを前後方向に長くすることができる。その結果、このドアの取付構造では、ドアのサッシを前後方向に長く設計することが可能となるので、従来のドアの取付構造と比較して、ドアの窓を大きく確保することが可能となる。したがって、本発明のドアの取付構造によれば、自動車の視界性が良好となる。
また、このドアの取付構造では、下側ヒンジが有するドア側に接続されるアームが、上側ヒンジが有するドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びている。したがって、このドアの取付構造では、車体側における上側ヒンジと下側ヒンジとの接続間隔に対して、ドア側における上側ヒンジと下側ヒンジとの接続間隔が大きく確保されることとなる。その結果、このドアの取付構造は、従来のドアの取付構造、つまり車体側における上側ヒンジと下側ヒンジの接続間隔と、ドア側における上側ヒンジと下側ヒンジの接続間隔とが略同じであるドアの取付構造と比較して、ドア側の接続部に掛かるドアの自重による負荷が低減される。その結果、本発明のドアの取付構造によれば、ドアが車体に強固に支持されることとなる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のドアの取付構造において、前記車体側支持部材が、前記ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーであって、前記フロントピラーは、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材を備えていることを特徴とする。
このドアの取付構造では、ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーが、上側ヒンジ及び下側ヒンジの車体側支持部材となっている。そして、このフロントピラーは、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材を備えているので、そのチューブ部材によって強化される。したがって、このドアの取付構造では、上側ヒンジ及び下側ヒンジが、強化されたフロントピラーに取り付けられることによって、ドアが車体に強固に支持されることとなる。
このようなドアの取付構造において、前記フロントピラーが、その長さ方向の全体に亘って前記チューブ部材を備えていてもよい。
このドアの取付構造では、フロントピラーがその長さ方向の全体に亘ってチューブ部材で強化されるので、車室内からの視野の制限となるフロントピラー自体を細く形成することが可能となる。したがって、このようなドアの取付構造によれば、前記したドアの窓の拡大化とも相俟って、自動車の視界性がさらに良好となる。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のドアの取付構造において、前記車体側支持部材が、前記ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーであって、前記フロントピラーは、その内部に補強カラー部材が配設されていることを特徴とする。
このドアの取付構造では、上側ヒンジ及び下側ヒンジが取り付けられるフロントピラーが、補強カラー部材で強化されるので、簡単な構造でドアが車体に強固に支持されることとなる。
本発明のドアヒンジ及びドアの取付構造によれば、ドアの開口を大きく確保することができると共に、ドアを車体に強固に支持することができる。
次に、本発明のドアヒンジ及びドアの取付構造の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図1は、実施形態に係るドアの取付構造を備えた自動車の部分側面図、図2は、実施形態に係るドアヒンジを使用したドアの取付構造を示す部分斜視図、図3は、図2中のX−X線における断面図、図4(a)は、実施形態に係るドアの取付構造によって車体に取り付けられた左側のドアにおける回動軸の傾きを、車体の左方向から見た様子を示す概念図、図4(b)は、実施形態に係るドアの取付構造によって車体に取り付けられた左側のドアにおける回動軸の傾きを、車体の後方から見た様子を示す概念図である。
図1に示すように、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1は、ドアヒンジ11を使用してドア4を車体2に取り付けるための構造であり、ドアヒンジ11と、このドアヒンジ11を車体2側で支持するためのフロントピラー23(特許請求の範囲にいう「車体側支持部材」に相当する)とで主に構成されている。なお、本実施形態でのドア4は、公知の構造を有するものであり、車内側に配置されるドアインナパネル41と車外側に配置されるドアアウタパネル42とが、ウエストライン43を除く除いた三辺でヘミング加工されることによって形成されたものである。
ドアヒンジ11は、図1に示すように、ドア4の回動軸5を規定する上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13と、これら上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13が互い上下に並ぶように一体に接合する板状のヒンジ接合部材14とを備えている。
上側ヒンジ12は、図2に示すように、ヒンジ接合部材14に接合されるブラケット17aと、このブラケット17aからドア4側に延びてドア4に接続される上側アーム15と、上側アーム15の基端部をブラケット17aに軸支するヒンジピン19aと、上側アーム15の先端部に設けられて、この上側アーム15をドア4に取り付けるドア側取付部材15aとを備えている。
下側ヒンジ13は、ヒンジ接合部材14に接合されるブラケット17bと、このブラケット17bからドア4側に延びてドア4に接続される下側アーム16と、下側アーム16の基端部をブラケット17bに軸支するヒンジピン19bと、下側アーム16の先端部に設けられて、この下側アーム16をドア4に取り付けるドア側取付部材16aとを備えている。そして、本実施形態に係るドアヒンジ11は、下側アーム16が、上側アーム15に対して遠ざかるようにドア4に向かって延びており、本実施形態での下側アーム16は、図1に示すように、ホイールアーチ24の外縁の形状に沿うように円弧状に延びている。
このようなドアヒンジ11は、図2に示すように、上側アーム15のドア側取付部材15a及び下側アーム16のドア側取付部材16aのそれぞれが、ドア4のドアインナパネル41の前壁面にボルト10aによって取り付けられている。そして、ドアヒンジ11は、上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13を一体に接合するヒンジ接合部材14が、次に説明するフロントピラー23にボルト10bによって取り付けられている。
本実施形態でのフロントピラー23は、図1に示すように、車体2のルーフ21側からドア4の前側を通ってホイールアーチ24に向かって伸長している。このフロントピラー23は、ルーフ21を車体2上で支持すると共に、ドア4の前側では、後記するようにドア4を車体2側で支持している。なお、フロントピラー23は、図2に示すように、ドア4の前側でフェンダパネル25の内側に配置されるインナパネル22に接続されている。
このようなフロントピラー23の中空部には、図2に示すように、フロントピラー23の長さ方向(フロントピラー23の延びる方向)に沿うようにチューブ部材23aが内設されている。このチューブ部材23aは、ハイドロフォーム成形されたものであり、その断面が矩形の管状部材である。フロントピラー23は、このチューブ部材23aが内設されることによって補強されている。
そして、図3に示すように、ボルト10bは、ヒンジ接合部材14側からチューブ部材23aを貫通すると共に、ヒンジ接合部材14の反対側でナット10cと螺合することによってヒンジ接合部材14をフロントピラー23に取り付けている。このようにしてヒンジ接合部材14がチューブ部材23aを有するフロントピラー23に取り付けられることによって、ドアヒンジ11は、車体2側に強固に支持されている。そして、ドアヒンジ11が車体2側に支持されることによって、ドア4の回動軸5は、図2に示すように、上側ヒンジ12のヒンジピン19a及び下側ヒンジ13のヒンジピン19bによって規定されることとなる。
このようにドア4の回動軸5が規定される際に、本実施形態では、図4(a)に示すように、回動軸5が「車体の前方向」に向かって傾斜するように、ドアヒンジ11が車体2に取り付けられている。そして、図4(b)に示すように、回動軸5が、「車体の内側方向」に向かって傾斜するように、ドアヒンジ11が車体2に取り付けられている。
次に、本実施形態に係る「ドアの取付構造」の作用効果について適宜図面を参照しながら説明する。なお、参照する図面において、図5(a)は、本実施形態に係る「ドアの取付構造」におけるドアの回動軸と、従来の「ドアの取付構造」におけるドアの回動軸との相対位置を示す模式図、図5(b)は、本実施形態に係る「ドアの取付構造」において、ドアの自重による負荷がドアヒンジに掛かる様子を示す模式図、図5(c)は、従来の「ドアの取付構造」において、ドアの自重による負荷がドアヒンジに掛かる様子を示す模式図である。
図5(a)に示すように、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1では、ドア4の回動軸5がホイールアーチ24の上方に設定される。その結果、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1は、従来の「ドアの取付構造」、つまりドア4aの回動軸5aがホイールアーチ24の後方に設定されるものと比較して、ドア4の開口が大きく確保される。したがって、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1によれば、自動車に対する乗降性が良好となる。
また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1では、図5(a)に示すように、上側ヒンジ12と下側ヒンジ13とが、ホイールアーチ24の上方に配置されているので、ドア4の長さを車体2の前後方向に長くすることができる。その結果、この「ドアの取付構造」1では、ドア4のサッシ44を車体2の前後方向に長く設計することが可能となるので、従来の「ドアの取付構造」と比較して、窓45を大きく確保することが可能となる。したがって、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1によれば、自動車の視界性が良好となる。
また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1では、図2に示すように、フロントピラー23がチューブ部材23aで補強されるので、図1に示すように、ルーフ21からホイールアーチ24に向かって延びるフロントピラー23を細く形成することが可能となる。その結果、この「ドアの取付構造」1によれば、前記したように窓45が大きくなることとも相俟って、自動車の視界性がさらに良好となる。
また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1では、図1に示すように、フロントピラー23がホイールアーチ24に向かって伸長しており、このフロントピラー23は、前記したようにチューブ部材23a(図2参照)によって補強されている。したがって、この「ドアの取付構造」1では、上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13が、補強されたフロントピラー23に取り付けられることによって、ドア4が車体2に強固に支持される。
また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1では、図5(b)に示すように、下側アーム16が、上側アーム15に対して下方向に遠ざかるように延びている。したがって、この「ドアの取付構造」1では、車体2側における上側ヒンジ12と下側ヒンジ13との接続間隔D1に対して、ドア4側における上側ヒンジ12と下側ヒンジ13との接続間隔D2が大きく確保されることとなる。
その一方で、従来の「ドアの取付構造」によって、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1と同様のドア4を車体2に取り付けたとすると、図5(c)に示すように、車体2側における上側ヒンジ12aと下側ヒンジ13aとの接続間隔D1に対して、ドア4a側における上側ヒンジ12aと下側ヒンジ13aとの接続間隔D2が略等しくなる。
そして、従来の「ドアの取付構造」では、ドア4の自重Wによって、上側ヒンジ12aとドア4との接続部、及び下側ヒンジ13aとドア4との接続部には、それぞれF2で示される負荷が掛かる。これに対し、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1では、図5(b)に示すように、ドア4の自重Wによって、上側ヒンジ12とドア4との接続部、及び下側ヒンジ13とドア4との接続部には、F1で示される負荷が掛かる。
このとき本実施形態に係る「ドアの取付構造」1(図5(b)参照)と従来の「ドアの取付構造」(図5(b)参照)とでは、共に同様のドア4が車体2に取り付けられているので、F1×L1=F2×L2で示されるモーメントの関係式(1)が成立する。ただし、前記関係式(1)中、L1は、図5(b)に示すように、ドア4側の上側ヒンジ12と下側ヒンジ13との接続間隔D2の2分の1の値を示し、L2は、図5(c)に示すように、ドア4側の上側ヒンジ12aと下側ヒンジ13aとの接続間隔D2の2分の1の値を示す。
そして、図5(b)及び図5(c)から明らかなように、L1>L2であるので、前記関係式(1)から、F2>F1となる。つまり、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1では、従来の「ドアの取付構造」と比較して、ドア4側で上側ヒンジ12と下側ヒンジ13に掛かる負荷が低減される。その結果、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1によれば、ドア4が車体2に強固に支持されることとなる。
また、本実施形態に係る「ドアの取付構造」1では、図4(a)に示すように、ドア4の回動軸5が「車体の前方向」に向かって傾斜しているので、ドア4の上方での開口が大きく確保されることとなる。その一方で、図4(b)に示すように、ドア4の回動軸5が「車体の内側方向」に向かって傾斜しているので、ドア4の自重による回転モーメントは、ドア4の閉方向に向くこととなる。つまり、図4(a)に示すように、回動軸5が「車体の前方向」に向かって傾斜することによって、ドア4の開方向に向くドア4の自重による回転モーメントが生じるが、図4(b)に示すように、ドア4の回動軸5が「車体の内側方向」に向かって傾斜することによって、回動軸5周りのドア4の回転モーメントがつりあうこととなる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、前記実施形態では、下側アーム16が、ホイールアーチ24の外縁の形状に沿うように円弧状に延びているが、本発明は下側アーム16が直線状に延びるものであってもよい。
また、本実施形態では、ドアヒンジ11が、ボルト10a及びボルト10bによって車体2側及びドア4側に取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ドアヒンジ11が溶接によって車体2側及びドア4側に取り付けられたものであってもよい。
また、本実施形態では、フロントピラー23を補強するチューブ部材23aの断面が矩形になっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、チューブ部材23aが円形等の他の断面形状の管状部材であってもよい。
また、本実施形態では、上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13がチューブ部材23aで補強されたフロントピラー23に取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、フロントピラー23が他の補強部材で補強されたものであってもよい。このような補強部材としては、例えば図6(a)に示すように、フロントピラー23の中空部でボルト10b周りに配置された補強カラー部材23bが挙げられる。
この補強カラー部材23bは、図6(a)中のY−Y線における断面図である図6(b)を併せて参照すると明らかなように、フロントピラー23の中空部にヒンジ接合部材14側から挿入される円筒状の胴部23cと、この胴部23cの一端側に形成されてフロントピラー23とヒンジ接合部材14との間に配置されるフランジ部23dとを備えている。そして、胴部23cの他端側(フランジ部23dの反対側)は、フロントピラー23の内壁面に当接している。
このような補強カラー部材23bを備えた「ドアの取付構造」1では、上側ヒンジ12及び下側ヒンジ13が取り付けられるフロントピラー23が、補強カラー部材23bで強化されるので、簡単な構造でドア4が車体2に強固に支持されることとなる。
また、本実施形態では、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材23aが、フロントピラー23の長さ方向の全体に亘って設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、チューブ部材23aが、ボルト10bでヒンジ接合部材14が接合されるフロントピラー23部分にのみ設けられたものであってもよい。
また、本実施形態では、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材23aが、フロントピラー23の中空部に内設されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、フロントピラー23自体がハイドロフォーム成形された管状部材であってもよい。
また、本実施形態では、上側ヒンジ12と下側ヒンジ13とが、相互に一体となるようにヒンジ接合部材14によって接合されているが、本発明のドアの取付構造はこれに限定されるものではなく、上側ヒンジ12と下側ヒンジ13とが別体であって、それぞれがフロントピラー23及びドア4に取り付けられたものであってもよい。
1 ドアの取付構造
2 車体
4 ドア
5 回動軸
11 ドアヒンジ
12 上側ヒンジ
13 下側ヒンジ
15 上側アーム
16 下側アーム
21 ルーフ
23 フロントピラー
23a チューブ部材
23b 補強カラー部材
24 ホイールアーチ
2 車体
4 ドア
5 回動軸
11 ドアヒンジ
12 上側ヒンジ
13 下側ヒンジ
15 上側アーム
16 下側アーム
21 ルーフ
23 フロントピラー
23a チューブ部材
23b 補強カラー部材
24 ホイールアーチ
Claims (4)
- ドアの回動軸を規定する上側ヒンジと下側ヒンジとが一体になっているドアヒンジであって、
前記下側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームが、前記上側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とするドアヒンジ。 - ドアの回動軸を規定する上側ヒンジ及び下側ヒンジと、
ホイールアーチの上方に配置されて、前記上側ヒンジ及び前記下側ヒンジを支持する車体側支持部材とを備えるドアの取付構造であって、
前記下側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームが、前記上側ヒンジが有する前記ドア側に接続されるアームに対して下方向に遠ざかるように延びていることを特徴とするドアの取付構造。 - 前記車体側支持部材が、前記ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーであって、前記フロントピラーは、ハイドロフォーム成形されたチューブ部材を備えていることを特徴とする請求項2に記載のドアの取付構造。
- 前記車体側支持部材が、前記ホイールアーチに向かって伸長したフロントピラーであって、前記フロントピラーは、その内部に補強カラー部材が配設されていることを特徴とする請求項2に記載のドアの取付構造。
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