JP3999678B2 - ヒンジカートリッジ及びドアヒンジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ドアヒンジ用のヒンジカートリッジに関し、この種のヒンジカートリッジを有するドアヒンジ並びにドアヒンジ内にヒンジカートリッジを設置する方法に関する。
【０００２】
車両、例えば、自動車は、たいてい、旋回運動揺動により開閉されるドアを利用する。これらのドアは、それぞれ、少なくとも１つのドアヒンジにより車両の車体に当接される。その旋回運動機能と並んで、ドアヒンジは固定機能も利用でき、それにより、車両ドアは設定可能な開放角度で取り付けられる。固定機能は、ドアヒンジ内で一定化できる固定要素により実現される。
【０００３】
【従来の技術】
懸架可能なドアヒンジと構造上一体化したドア固定体はＥＰ０８９７０４５Ａ２から周知である。この周知な配置は、一方がドアに当たることができ、他方がドア支柱に当たることができる２つのヒンジ半体を有する。ヒンジピンは一方のヒンジ半体に回転固定して連結でき、他方のヒンジ半体内で軸受ブッシュにより回転可能に支持される。ドア固定体は軸受ブッシュを有し、ヒンジピンをロックできる停止装置を含むヒンジ部品に取り付けられる。さらにドア固定装置は停止装置を回転可能に支える軸方向軸受を有する。
【０００４】
【特許文献１】
ＥＰ０８９７０４５Ａ２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
周知なドアヒンジでは、ドアの旋回軸受はヒンジ半体内でスライド軸受ブッシュの形式で一体化され、すなわち、旋回軸受はドア固定体の外の別部品である。ドア固定体自体内には、停止機構の支持のための軸受だけが設けられが、車両ドアを支持する軸受ではない。このことは、ドアの旋回軸受およびドア固定体は別部品として組み立てなければならず、それで、組立費用が比較的に高価であるという欠点を持つ。この欠点を回避するために、ドアヒンジは組立前にフレーム内で組み立てられ、すなわち、ドア固定体は少なくとも一方のヒンジ半体と連結される。しかしながら、たいてい、ヒンジ半体の形成は、ドアヒンジが組み込まなくてはならない車両型式に依存するので、事前組立されるドアヒンジは自在に使用できない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、できる限り少ない組立費用で確実に作動するドアヒンジの実現できることを課題とする。この課題は請求項１によるヒンジカートリッジにより解決される。
【０００７】
この発明によるヒンジカートリッジは、車体に車両ドアを回転可能に懸架するためドアヒンジ内に組み立てるため、第１ヒンジ部品に回転固定して連結できるユニットと、第２ヒンジ部品に回転固定して連結でき、ユニットに関して回転可能に支持されるボルトとを有する。さらに、ヒンジカートリッジは、ユニットに関して設定可能な角度でボルトをロックする固定装置を有する。ユニットは、第１ヒンジ部品の孔内にヒンジカートリッジを回転固定止めする半径方向シート面を有する。さらに、ユニットは、ユニットに関してボルトの半径方向支持および軸方向支持のための少なくとも１つの軸受を有し、ヒンジカートリッジは、シート面を持つ少なくとも１つの軸受を含む分解できない単体として第１ヒンジ部品の孔内に押し込むことができる。
【０００８】
両方のヒンジ部品の完全に中実な構成で、別の軸受個所によらずに車両ドアを支持する位置にある軸受の統合は、ヒンジカートリッジ内で、組立の際に、車両ドアおよび車体に装着のために設けられる両方のヒンジ部品とだけ連結される単一構造単体に対してヒンジの全体機構が統合される長所を持つ。それにより、組立費用は極端に低くなり、組立の際の起こる組立誤差や損傷が事実上排除される。それで、ヒンジカートリッジは非常に広範囲に使用できる。ヒンジカートリッジのユニット内に半径方向シート面を設けることは、ヒンジカートリッジが、設けられる孔内への押し込みにより非常に簡単で迅速に対応するヒンジ部品と連結できる長所を持つ。このことは、組立費用の一層の減少に通じる。
【０００９】
特に、ボルトは、外リングと、外リングおよびボルトに配置され、または、外リングおよびボルトに配置される内リング上を転動する球セットとにより、球軸受内で支持できる。特に、ボルトは、車両ドアの支持により生じる半径方向力および軸方向力を受けるために非常に適する傾斜球軸受内で支持できる。
【００１０】
外リングは、固定装置を形成するために、ボルトと回転固定連結されるばね負荷される停止要素と作用連結する。特に、外リングの軸方向端面には、停止構造部が形成される。このことは、第２停止要素上に追加の部品を不要にでき、外リングと第２停止要素間の一体化により最適な力伝達ができるので、固定装置が非常に簡単に形成でき、非常に確実に作動するという長所を持つ。
【００１１】
さらに、外リングは、段付き形成される外装面を有することができる。このことは、外リング内で、第１ヒンジ部品の孔内にヒンジカートリッジを押し込める停止機能が一体化される長所を持つ。
【００１２】
そのために、ヒンジカートリッジの半径方向シート面は外リングに形成できる。外リングは非常に硬く高精度に加工される部品であるので、シート面の形成のために最適である。
【００１３】
半径方向シート面は、第１ヒンジ部品との形状閉鎖結合の形成のためのローレット刻みを有する。このことは、高度なモーメント作用での確実なねじり安定が保証され、さらに、このねじり安定は比較的に簡単な手段で製造できる長所を持つ。
【００１４】
車体に車両ドアを回転可能に懸架するこの発明によるドアヒンジは、この発明によるヒンジカートリッジを有することを特徴とし、その際、ヒンジカートリッジのユニットは第１ヒンジ部品内に押し込まれ、ユニットに対して回転可能に支持されるボルトは、第２ヒンジ部品と連結される。一方のヒンジ部品は車両ドアに当接され、他方のヒンジ部品は車体に当接される。
【００１５】
実施例では、第１ヒンジ部品および第２ヒンジ部品は、Ｕ形状板金部品として異なる大きさで形成され、その際、小さい板金部品は大きい板金部品内に差し込み配置される。この種のヒンジ部品は、非常に安価に製造できる。ヒンジカートリッジは、小さい板金部品の第１脚部内の孔に押し込むことができ、ボルトは、小さい板金部品の第１脚部に隣接する大きい板金部品の第１脚部と連結できる。特に、ボルトは、小さい板金部品の第２脚部の孔を通り、連結部材により大きい板金部品の第２脚部と連結できる。この連結部材は、小さい板金部品の第２脚部の孔内で回転可能に支持できる。
【００１６】
別の実施例では、第１ヒンジ部品および第２ヒンジ部品は、それぞれ、平坦部分を備えた第１中実部品および第２中実部品として形成でき、その際、第１中実部品および第２中実部品の平坦部分は、ヒンジカートリッジの範囲で重合する。このようにして、ドアヒンジの非常に簡単な構造上の形成が実現される。ヒンジカートリッジは、第１中実部品の平坦な内に押し込めることができる。さらに、ボルトは、第２中実部品の平坦部分と連結される。
【００１７】
車体に車両ドアを回転可能に懸架するドアヒンジ内にヒンジカートリッジを組み立てるこの発明による方法では、ユニットを有し、ユニットに関して回転可能に支持されるボルト並びにユニットに関して設定可能な回転角度でボルトをロックする固定装置とを有するヒンジカートリッジが使用される。ヒンジカートリッジは、Ｕ形状に形成される第１ヒンジ部品の脚部の孔に押し込まれる。続いて、押し込まれたヒンジカートリッジを含む第１ヒンジ部品がＵ形状に形成される第２ヒンジ部品内にねじ込まれる。最後に、ボルトは、少なくとも１つの連結部材により第２ヒンジ部品の少なくとも１つの脚部と連結される。
【００１８】
【実施例】
この発明を、図示の実施例に基づき次に詳細に説明する。
【００１９】
図１は、この発明によるヒンジカートリッジの断面図を示し、図２は付属する分解図を示す。ヒンジカートリッジは、ハウジング２内で回転可能に支持されるボルト１を有する。ハウジング２は、コップ形状深絞り部分として形成され、その底に、ボルト１がハウジング２を貫通する開口３が打ち抜かれる。コップ形状ハウジング２の開口軸方向端部内に、傾斜球軸受５の外リング４が押し込まれる。外リング４は、その外装面が段付きに形成され、最小の外径を持つ段部がハウジング２内に押し込められる。ハウジング２の外には、外リング４の外装面上に半径方向着座面６が形成される。傾斜球軸受５は別の構成要素として球７のシートセットを有し、球は外リング４の転動路８とボルト１の転動路９との間で転がる。代わりに、球７は、ボルト１上に押しつけられる図示しない内リング上で転動することもできる。傾斜球軸受５はシール円板１０で外方へカバーされる。
【００２０】
ヒンジカートリッジは、さらに、設定角度位置で外リング４に関して、ボルト１のロックのための固定装置を有する。このため、ボルト１にはロック要素１１が押しつけられる。ボルト１とロック要素１１との間の有効な旋回防止を保証するために、ボルト１は外セレーション１２を有し、ロック要素１１は、そのための補足内セレーション１３を有する。さらに、ロック要素１１は、その端面にロック構造体を有し、ロック構造体は、たいてい、少なくとも１つの軸方向***部または窪みを含み、特に、平坦端部セレーションとして形成できる。外リング４の隣接端面には、ロック構体１４と協働するロック構造体１５が形成され、ロック構造体１５は、特に、同様に、平坦端部セレーションとして形成でき、外リング４に関するボルト１の固定のために、所定の角度位置でロック構造部１４内で形状閉鎖して噛み合う。ロック構造体１４、１５の相互の噛み合いは、螺旋ばね１６により支援され、螺旋ばねは、圧縮ばねとして形成され、ロック要素１１とハウジング２の底に配置される保持円板１７との間で軸方向に挟みこまれる。それで、ロック要素１１および外リング４を相互にロック解除するためには、ハウジング２に対するボルト１の旋回のために、それぞれ、最初に、螺旋ばね１６の戻り力を克服しなくてはならない。ヒンジカートリッジの室内をシールするため、ハウジング２の開口３の範囲でシールリング１８がボルト１に貼付される。
最後に、なお、シールリング１９が存在し、シールリングは外リング４の循環半径溝２０内に配置され、外リング４とハウジング２との間の移行部をシールする。
【００２１】
図３は、この発明によるヒンンジカートリッジを備えたドアヒンジの第１実施例を断面図で示す。この実施例では、ドアヒンジは、ヒンジカートリッジと並んで２つのＵ形状湾曲板金部品２１、２２を有する。小さい板金部品２１は、図示しない車両ドアでのヒンジの結合に役立つ。このため、小さい板金部品２１の両方の脚部２３、２４は、所定範囲に湾曲され、車両ドアとの結合を調整できる。大きい板金部品２２は、図示しない車体でのヒンジの結合に役立つ。
【００２２】
ヒンジカートリッジは、小さい板金部品２１の第１脚部２３内の段付き孔２５内に押し込められ、外リング４の着座面６は孔２５の壁に当接する。例えば、孔２５は、孔開けで製造でき、または、小さい板金部品２１の打ち抜き、または、貫通加工により製造できる。外リング４の旋回固定取り付けのために、着座面６にローレット刻みを入れることができる。
【００２３】
小さい板金部品２１の第２脚部２４は、孔２５と同様に製造できる孔２６を有するが、より小さい直径を持つ。孔２６内に、ボルト１を回転可能に支持するスライド軸受ブッシュ２７が押し込まれる。
【００２４】
ヒンジカーリッジに含まれる小さい板金部品２１は、大きい板金部品２２内に配置され、板金２１、２２は相互に同方向へ向けられる。大きい板金２２の第１脚部２８は、段付き孔２９を有し、この孔内に、同様の段付きに形成される軸方向端部範囲を持つボルト１が設置される。ボルト１は、ねじ３０により大きい板金２２の第１脚部２８に取り付けられる。大きい板金２２の第２脚部３１は孔３２を有し、この孔内に、カバーストッパー３３が差し込まれる。カバーストッパー３３はスライド軸受ブッシュ２７まで延び、スライド軸受ブッシュ２７の範囲でボルト１を囲む。
【００２５】
ドアヒンジの上記構造から、外リング４は小さい板金部品２１と回転固定に連結され、ボルト１は大きい板金部品２２と回転固定に連結されることが分かる。外リング４に関してボルト１を回転可能に支持し、それで、その際、半径方向へも、軸方向への支えられる傾斜球軸受５は、小さい板金部品２１と大きい板金部品２２との間で振動が可能である。車両ドアの重力および車両ドアにかかる他の力による小さい板金部品２１と大きい板金部品２２の変形を防止するため、スライド軸受ブッシュ２７が第２軸受部として設けられる。個々の構成要素の寸法決めおよび生じる力により、スライド軸受ブッシュ２７は排除することもできる。
【００２６】
この発明によるドアヒンジの組立は、ヒンジカートリッジおよび両方の板金部品２１、２２に基づき次の方法で行われる。
【００２７】
ヒンジカートリッジは小さい板金部品２１の第１脚部２５内に押し込められ、着座面６は孔２５の壁に当接し、または、同様に存在するローレット刻みが孔２５の壁内に埋め込まれる。その際、押し込み深さは、外リング４および孔２５の段付き構成により設定される。押し込み工程の枠内で、ボルト１はスライド軸受ブッシュ２７内に導入される。小さい板金部品２１は、ヒンジカートリッジと共に大きい板金部品２２内に差し込まれ、このために、大きい板金部品はわずかに広げられ、ボルト１の段付き端部範囲が同様に段付き形成孔２９内へスナップ係合できる。その後、ねじ３０が孔２９を通してボルト１内へ回転され、カバーストッパー３３が孔３２内に導入される。
【００２８】
ドアヒンジの別の実施例が図４でヒンジ図面として形成される。この実施例では、車両ドアおよび車体でのヒンジの取り付けは、２つの中実部品３４、３５を介して行われる。ヒンジカートリッジは、第１中実部品３４の平坦範囲での段付き形成孔３６内に押し込まれ、外リング４の着座面６は孔３６の壁に当接し、同様に存在する外リング４のローレット刻みは、孔３６の壁内に埋め込まれる。図示の実施例で使用されるヒンジカートリッジは、さらに、図３による実施例で使用されるヒンジカートリッジに対応する。もちろん、外リング４の外装面の段部はわずかに修正される。ボルト１は、ヒンジカートリッジから突出する範囲で、わずかな円錐部分と、円錐部分に続いて、ねじ３７を有する。ボルト１の円錐部分は、第２中実部品３５の平坦範囲での対応する円錐部を備え、孔３８内に差し込まれる。ねじ３７に螺合されるナット３９により、ボルト１は第２中実部品３５に取り付けられる。このために、孔３８内に侵入するナット３９の外装面は、わずかに円錐に形成され、その際、孔は、この範囲でナット３９に対応する円錐部を有する。それで、孔３８は、中実部品３５の平坦範囲の両側から内方へ縮小し、ボルト１およびナット３９の固定設置を保証する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明によるヒンジカートリッジを示す断面図である。
【図２】図２は、図１のヒンジカートリッジの分解図である。
【図３】図３は、この発明によるヒンジカートリッジを備えたドアヒンジの第１実施例を示す断面図である。
【図４】図４は、この発明によるヒンジカートリッジを備えたドアヒンジの第２実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ボルト
２ ハウジング
３ 開口（ハウジング２）
４ 外リング
５ 傾斜球軸受
６ 着座面（外リング４）
７ 球
８ 転動路（外リング４）
９ 転動路（ボルト１）
１０ シール円板
１１ 停止要素
１２ 外セレーション
１３ 内セレーション
１４ 停止構造体
１５ 表面構造体（外リング４）
１６ 螺旋ばね
１７ 保持円板
１８ シール（ボルト１）
１９ シール（外リング４）
２０ 半径方向溝
２１ 第１ヒンジ部品
２２ 第２ヒンジ部品
２３ 第１脚部（小さい板金部品２１）
２４ 第２脚部（小さい板金部品２１）
２５ 孔（第１脚部２３）
２６ 孔（第２脚部２４）
２７ スライド軸受ブッシュ
２８ 第１脚部（大きい板金部品２２）
２９ 孔（第１脚部２８）
３０ ねじ
３１ 第２脚部（大きい板金部品２２）
３２ 孔（第２脚部３１）
３３ カバー栓
３４ 第１中実部品
３５ 第２中実部品
３６ 孔（第１中実部品３４）
３７ ねじ山（ボルト１）
３８ 孔（第２中実部品）
３９ ナット

Claims (16)

1. 車体に車両ドアを回転可能に懸架するためのドアヒンジ内に組み立てるヒンジカートリッジにおいて、
   前記ヒンジカートリッジは、
   第１ヒンジ部品（２１，３４）に対して固定されたハウジング（２）と外リング（４）とから成るユニット（２，４）と、
   第２ヒンジ部品（２２，３５）に対して固定されるとともに、前記ユニット（２，４）に関して回転可能に支持されるボルト（１）と、
   前記ユニット（２，４）に対して設定角度範囲で前記ボルト（１）の回動をロックする固定装置とを有し、
   前記外リングの外装面が段付きに形成されており、該段部の最小外径部が前記ハウジング内に嵌合されるとともに、他の段部が着座面（６）として第１ヒンジ部分の孔（２５）に嵌合され、
   前記ユニット（２，４）は、第１ヒンジ部品（２１，３４）の孔（２５，３６）内に嵌合される着座面（６）と、
   ユニット（２，４）に関してボルト（１）の半径方向支持および軸方向支持のための少なくとも１つの軸受（５）とを有し、
   ヒンジカートリッジは、着座面（６）を持つ１つの軸受（５）として一体構成され、第１ヒンジ部品（２１，３４）の孔（２５，３６）内へ嵌合可能であり、前記軸受（５）内のボルト（１）は、外リング（４）の拡開した内周およびボルト（１）の下端の順次拡した外周に形成された転動路間を転動する球（７）により支持されることを特徴とするヒンジカートリッジ。
2. ボルト（１）は、軸受（５）内で支持されることを特徴とする請求項１に記載のヒンジカートリッジ。
3. 外リング（４）は、ハウジング２とユニットを構成するとともに、このユニットに対し回転可能に支持されるボルト（１）を設定可能な回転角度で固定する固定装置を形成し、
   前記ボルトにセレーション係合されるとともに、軸方向にバネ付勢された停止要素（１１）と係合することにより、前記ボルト（１）を固定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒンジカートリッジ。
4. 前記外リング（４）の端面に形成されたロック構造体（１５）は、停止構造体（１４）と協働してボルトを固定するセレーションを備えたことを特徴とする請求項３に記載のヒンジカートリッジ。
5. 外リング（４）の外装面が段付きに形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のヒンジカートリッジ。
6. 外リング（４）は、外周の一部に着座面（６）を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のヒンジカートリッジ。
7. 前記着座面（６）は、第１ヒンジ部品（２１，３４）と密着結合するためのローレット刻みを有することを特徴とする請求項６に記載のヒンジカートリッジ。
8. 前記ユニット（２，４）は、第１ヒンジ部品（２１，３４）の孔（２５，３６）内に嵌合され、ユニット（２，４）に対して回転可能に支持されるボルト（１）は第２ヒンジ部品（２２，３５）と連結され、前記第１、第２ヒンジ部品は車両ドアおよび車体に固定され、車体に車両ドアに回転可能に懸架することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のヒンジカートリッジ。
9. 第１ヒンジ部品（２１）および第２ヒンジ部品（２２）は、異なる大きさのＵ形板金部品として形成され、小さい板金部品は大きい板金部品内に包括的に配置されることを特徴とする請求項８に記載のドアヒンジ。
10. 前記第１ヒンジ部品（２１）は、第１脚部（２３）と第２脚部（２４）から成るＵ形板金部品であり、ヒンジカートリッジは、前記第１脚部（２３）に形成された孔（２５）内に嵌合されたことを特徴とする請求項９に記載のドアヒンジ。
11. ボルト（１）は、前記第１ヒンジ部品（２１）の第１脚部（２３）に隣接する第２ヒンジ部品（２２）の第１脚部（２８）と連結されることを特徴とする請求項１０に記載のドアヒンジ。
12. ボルト（１）は、前記第１ヒンジ部品（２１）の第２脚部（２４）内の孔（２６）を通して、連結部材（３３）により第２ヒンジ部品（２２）の第２脚部（３１）と連結されることを特徴とする請求項１１に記載のドアヒンジ。
13. 連結部材（３３）は、前記第１ヒンジ部品（２１）の第２脚部（２４）に形成された孔（２６）内に回転可能に支持されることを特徴とする請求項１２に記載のドアヒンジ。
14. 第１ヒンジ部品（３４）および第２ヒンジ部品（３５）は、それぞれ、平坦部分を備えた第１中実部品および第２中実部品として形成され、第１中実部品および第２中実部品の平坦部分はヒンジカートリッジの取り付けられた範囲で平行に配設されたことを特徴とする請求項８に記載のドアヒンジ。
15. ヒンジカートリッジは、第１中実部品（３４）の平坦部分の孔（３６）内に嵌合されることを特徴とする請求項１４に記載のドアヒンジ。
16. ボルト（１）は、第２中実部品（３５）の平坦部分と連結されることを特徴とする請求項１４または請求項１５のいずれかに記載のドアヒンジ。

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