(57)【要約】【課題】ヒンジアーム加工上のネックとなっていた中空パイプ材を廃止し、生産性向上、歩留まり改善、重量・コスト低減が可能なトランクリッド用ヒンジアームを提供する。【解決手段】ヒンジアーム３０を、インサートされる芯金５０と、芯金５０を覆って芯金５０と共にヒンジアーム３０に必要な強度と剛性を提供する樹脂製のアーム本体４０とから構成する。芯金５０はＵ字状の湾曲部を含むため、２つまたはそれ以上の数に分割して組み合わせて一体型とすることで歩留まりが向上する。芯金５０の断面は概略「Ｉ字状（平板状）」、「Ｌ字状」、「コの字状」のいずれかとすることができる。アーム本体４０は、導電性樹脂もしくは導電フィラーが塗布された樹脂のいずれかから形成可能であり、特には熱可塑性炭素繊維強化樹脂とすることが好ましい。ヒンジアーム５０の断面は概略「工の字状」、「王の字状」、「コの字状」、「Ｅ字状」のいずれかとすることができる。【選択図】図１
2020069993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に軸支部、他端にトランクリッド取付け部、両者の間に他部材との干渉を回避する概略Ｕ字状の湾曲部を備えたトランクリッド用のヒンジアームにおいて、
金属製のインサート芯金と、該インサート芯金を覆うよう形成された樹脂製のアーム本体とから構成されていることを特徴とするトランクリッド用ヒンジアーム。
【請求項２】
一端が車両側のヒンジピンに回動自在に軸支され、他端に車両のトランクリッドを固定し、両者の中間部にトランクリッドの開閉動作の間の車両他部材との干渉を回避するための略Ｕ字状に形成された湾曲部を備え、トランクリッドを開閉自在に支持するトランクリッド用ヒンジアームにおいて、
該ヒンジアームが、一端にヒンジピン下穴、他端にトランクリッド取付け穴を設けた補強材となる金属製のインサート芯金と、該インサート芯金を覆ってインサート芯金と共にヒンジアームに必要な強度と剛性を提供するアーム本体とから構成され、
前記アーム本体が、導電性樹脂もしくは導電フィラーが塗布された樹脂のいずれかから形成されていることを特徴とするトランクリッド用ヒンジアーム。
【請求項３】
前記導電性樹脂が、インジェクション成型可能な熱可塑性炭素繊維強化樹脂である、請求項２に記載のトランクリッド用ヒンジアーム。
【請求項４】
前記芯金の長手方向に直交する断面の形状が、概略「Ｉ字状」、「Ｌ字状」、「コの字状」のいずれかである、請求項１または請求項２に記載のトランクリッド用ヒンジアーム。
【請求項５】
前記ヒンジアームの長手方向に直交する断面の形状が、概略「工の字状」、「王の字状」、「コの字状」、「Ｅ字状」のいずれかである、請求項１または請求項２に記載のトランクリッド用ヒンジアーム。
【請求項６】
前記芯金が、長手方向に少なくとも２つに分割され、分割部分同士、もしくはこれらとバックアップ芯金を組み合わせて一体とした分割式芯金である、請求項１または請求項２に記載のトランクリッド用ヒンジアーム。
【請求項７】
前記トランクリッド用ヒンジアームの長手方向側面に延びる隙間に、トランクリッドに附属する電気的要素へ電力を供給するためのワイヤハーネス配線が挿通されている、請求項１から請求項６のいずれか一に記載のトランクリッド用ヒンジアーム。
【請求項８】
前記ワイヤハーネス配線が、前記アーム本体の樹脂成型の際にインサートして挿通されている、請求項７に記載のトランクリッド用ヒンジアーム。
【請求項９】
前記アーム本体の一部、もしくは該アーム本体に取り付けられた樹脂材がヒンジアームの長手方向両側面に張り出し、トランクリッドに付勢力を及ぼすトーションバーを支持して近傍の軸を中心に回転する二股状のリンクアームと接触してトランクリッド開扉時の減速作用を及ぼす開扉ダンパをさらに備える、請求項１または請求項２に記載のトランクリッド用ヒンジアーム。
【請求項１０】
ヒンジピンを車両側で固定保持するヒンジブラケット、一端で前記ヒンジピンに回動可能に支持されるヒンジアーム、前記ヒンジアームの他端に固定されるトランクリッド、前記トランクリッドを開扉方向に付勢するトーションバー、前記トランクリッドを閉鎖位置にロックするストライカ機構、前記ストライカ機構を開閉動作する開閉機構とを含み、トランクリッドを動作してトランク開口部を開閉するリッド開閉機構において、
前記ヒンジアームが、請求項１から請求項９のいずれか一に記載のヒンジアームであることを特徴とするリッド開閉機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のトランクリッドを開閉するためにトランクリッドを回動自在に支持するヒンジアームに関する。特には、開閉動作の間に介在する車両ボデー側から突出した部位との干渉を避けるべく、概略Ｕ字状に大きく湾曲して形成された干渉回避部（湾曲部）を有するトランクリッドのヒンジアーム、並びに該ヒンジアームを備えたトランクリッド開閉機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、特許文献１に開示されたトランクリッド開閉機構の概要を示す斜視図であり、図８はそれを車両側面から見た状況を示している。両図において、トランクリッド２は中空パイプ材を曲げて形成された一対のヒンジアーム３の一端に固定され、各ヒンジアーム３の他端はボデー１側に設けられたヒンジブラケット４（図８参照）にある図示しないヒンジピンを介して回動可能に取り付けられている。ヒンジアーム３の各々には車両の幅方向に延びる一対のトーションバー５の各一端が引掛けられ、トーションバー５の各他端は幅方向反対側にあるヒンジブラケット４に固定されている。これにより、トランクリッド２を閉じた状態で捩じられたトーションバー５は、その弾性力によってトランクリッド２を常時開放する方向へと付勢力を及ぼしている。
【０００３】
トランクリッド２が閉じた状態でトランクリッド２をロックしている図示しないストライカが解放されると、トランクリッド２はトーションバー５の付勢力により持ち上げられて開放位置に向けて回動し、図８に示すようにストッパ９が車体側ビームに突き当たることによって停止する。このとき、ヒンジアーム３が車体側に突き当たる際の衝撃を緩和するよう、特許文献１に示すストッパ９ではビーム側に弾性保持部材６を、ヒンジアーム３側に係合部材７をそれぞれ配置し、この両者によってストッパ９が衝撃吸収機能を果たすものとしている。トランクリッド２の全開状態から逆にトランク開口部に向けてこれを閉めると、ヒンジアーム３はヒンジブラケット４のヒンジピンを中心に図の時計回りに回動してトランクルーム内に収納される。
【０００４】
トランクリッドを開閉するための他の技術として、図９に示す構造が知られている。図９は図８と同様に車両の側面から見た図で、ここではトーションバー５を直接ヒンジアーム３に引掛けることなく、中間にリンクアーム１１を介在させ、トーションバー５をリンクアーム１１の一端にある溝に嵌めて付勢力を及ぼし、二股状に開いた他端側でヒンジアーム３を両側から挟むように回動可能に取り付けることでトーションバー５の付勢力をヒンジアーム３に伝達している。このようなリンク機構を構成することにより、図の破線矢印で示すように作用するトーションバー５の付勢力でリンクアーム１１がヒンジアーム３を実線矢印のように回動させる際に、破線で示すトランクリッド全開位置に近づくにつれてリンクアーム１１とヒンジアーム３の接触角度が鋭角に転じてヒンジアーム３を回動させるトルクを減少させることになり、トーションバー５による付勢力の大きさをトランクリッドの回転角度に応じて適度にコントロールすることを可能にしている。
【０００５】
図７〜図９に示すように、ヒンジアーム３は車体側から突出する部位との干渉を避けるため、これを大きく迂回するよう概略Ｕ字状に形成された湾曲部をその中間部分に備えた一体型の長いアームとなっている。ヒンジアーム３が直線状ではなくこのような湾曲部を備えながらも重量物であるトランクリッドを安全、確実に支持するため、従来技術では重量対剛性の比で有利な中空パイプ材（電縫管）がアーム自体に使用されるのが一般である。ヒンジアーム３は、単にトランクリッド２の開閉時にこれを支持するだけでなく、平板で大面積のトランクリッド２が、開扉状態で強風に煽られた場合においてもこれを確実に支持するだけの強度が要求されている。図示のヒンジアーム３の例では断面矩形状の中空角材が使用されているが、他の断面形状（例えば、円筒）のパイプ材が使用されてもよい。図８、図９に示すように、ヒンジアーム３の図の右側がトランクリッド２（図７参照）の取付け部、左側がヒンジブラケット４の軸支部に相当し、この両者の間に概略Ｕ字状に大きく迂回したヒンジアーム３の湾曲部が位置していることが分かる。
【０００６】
中空パイプ材からなるヒンジアーム３の曲げ加工には、一般にベンディングマシン（パイプベンダ）が使用されている。ベンディングマシンは、円板状の型具の周囲に設けられた溝と、その外側に位置する同じく溝が設けられた押圧具の間にパイプ材を挟み、油圧もしくは電動でいずれか一方を回動させることでパイプ材を円板状の型具の周囲に沿って曲げ加工する。図９に示すヒンジアーム３の例では、右端の取付け部の先端が加工基準となり、そこから順にトランクリッド取付け部近傍で第１の曲げ、次に湾曲部の始まり部分で第２の曲げ、湾曲部の終了部分で第３の曲げ、そして軸支部近傍で第４の曲げと、計４箇所の曲げ加工が施され、これによって概略Ｕ字状の湾曲部を備えたヒンジアーム３を形成している。同様、図８に示す例では計５箇所で曲げ加工が施されているが、このようにヒンジアームには要求仕様に応じて４〜５箇所ほどの曲げ加工が施されるのが一般である。
【０００７】
図９において、ヒンジアーム３は上述した図の右端の先端を加工基準として形状が管理されており、曲げ位置や曲げ角度が加工基準に対してずれがないかを各曲げ加工部で検証しつつ、必要な修正が加えられて完成に至る。しかしながら図示のような複雑な形状を複数回の曲げ加工で実現するため中空パイプ材のスプリングバックによる加工後の変形も生じ易く、どのような加工管理がされていてもロット内の全製品を設計基準内に納めることは難しく、歩留まり向上には作業者の熟練した技能や、設備・治具での適切な対応が要求されることもあってタクト的にも不利になる要因となっている。加えて、ベンディングマシンは一般に高額の装置であり、これをライン化（作業員１名）あるいは全自動化を図るとすれば多額の投資を伴うものとなる。
【０００８】
また、ヒンジアーム３にはトランクリッド２取付け用の穴（一般に２箇所）や、ヒンジブラケット４に軸支するためのヒンジピンが貫通するヒンジピン穴を開口させる必要がある。この穴加工の際には中空パイプ材の潰れを防ぐため、ヒンジアーム３の中空部の端から芯金を挿入してプレス加工により穴開けを行う。この際、ヒンジアームが直線状であればよいが、一定Ｒの湾曲状に形成されている場合には、湾曲芯金を挿入して加工するものとなる。いずれに場合においても中空パイプ材へのプレス穴開けとなるため、単なるプレス打抜き加工に対して芯金挿入、取り出しのための余分な手間を要するものとなる。
【０００９】
図１０は、従来技術においてヒンジアーム（図１０では符号９で示す）に沿って取り付けられたワイヤハーネス２５の配線の例を示している。車種によって異なるが、トランクリッドにはナンバープレートが取り付けられるケースがあり、これを夜間に照明するための電力供給が必要となる。この他にもストップランプ、後退灯、バックカメラなど他の電気的要素がトランクリッドに取り付けられることがあり、これらに対する電力供給も同様に必要となる。このような場合の配線は、トランクルーム内への荷物の搬入、搬出の支障とならないようヒンジアームに沿ってワイヤハーネスが取り付けられるのが一般であり、図１０に示す例では、ワイヤハーネス２５が複数個所でクリップ止めされて配線されている。
【００１０】
従来のヒンジアーム３には、このようなワイヤハーネス取り付け用のクリップを固定するためのワイヤハーネス取り付け穴が複数設けられることが多い。この場合、中空パイプ材のヒンジアーム３には位置的、形状的に芯金の挿入、取り出しが不可能となるため、プレス加工ではなくドリル等による機械的な穴開け作業が必要となる。ヒンジアーム３の中空パイプ材を貫通する穴加工となるとドリルのストロークは長くなり、また加工方向の異なる穴もあり得る。加えて、ドリルによる切削加工では加工穴の周辺に切削油が混じった切子が付着することから、これを除くためのエアブローなどの対応が必要となり得る。またドリル加工によって穴周囲に起つエッジを取り除くためのバリ取り作業が要求されるなどの余分な手間が掛かることもある。ヒンジアーム３にはさらに、図８に示すストッパ９を取り付けるための穴加工や、図９に示す形式ではトランクリッド開閉時の操作力をアシストするためのトーションバーに付勢力を付与するリンクアーム１１の取付け穴加工も必要とされる。
【００１１】
加えて、ワイヤハーネス配線に伴う手間や美観を改善するため、従来技術ではワイヤハーネスをヒンジアームに沿って配線した後、その上から樹脂製のプロテクタでカバーしたり（たとえば、特許文献２参照）、あるいはヒンジアームの長手方向の一辺に切割（収納溝）を設けてワイヤハーネスをその内部に嵌め着けたり（例えば、特許文献３参照）するなどの対応策が見られる。しかしながら、これらの対応を行うことによって、さらなる余分な手間とコストが追加となることは避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１６−１０１８６６号公報
【特許文献２】特開２０００−１９３１４４号公報
【特許文献３】実公平６−２４５４０号公報
【特許文献４】特開２００１−６３６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上より、中央に大きな湾曲部を備え、一端にトランクリッド取付け部、他端に軸支部を配した長い中空パイプ材から一体に形成されていた従来技術に係るヒンジアームでは、ベンディングマシンによる複雑形状の曲げ加工に伴う品質の安定性、歩留まり、タクトタイム、さらには穴あけ加工追加、設備投資増大、さらにはワイヤハーネス取付け時の手間や美観等、各種観点から技術的に改善されるべき問題点が数多く内在しており、これら問題点をいずれも解消することができる新たなヒンジアームが求められていた。
【００１４】
したがって本発明は、従来技術に見られるこれらの諸課題を解消し、生産性を高め、品質面においても安定した供給が可能なトランクリッド用ヒンジアーム、及び該ヒンジアームを備えたトランクリッド開閉機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、従来のヒンジアームを構成していた中空パイプ材の使用を廃止し、これを一体もしくは分割組合せ式の板金材で形成した芯金をインサートした樹脂成型品に改めることによって上述した課題を解消するもので、具体的には以下の内容を含む。
【００１６】
すなわち、本発明に係る一つの態様は、一端に軸支部、他端にトランクリッド取付け部、両者の間に他部材との干渉を回避する略Ｕ字状の湾曲部を備えたトランクリッド用のヒンジアームであって、金属製のインサート芯金と、該インサート芯金を覆うよう形成された樹脂製のアーム本体とから構成されていることを特徴とするトランクリッド用ヒンジアームに関する。
【００１７】
本発明の他の態様は、一端が車両側のヒンジピンに回動自在に軸支され、他端に車両のトランクリッドを固定し、両者の中間部にトランクリッドの開閉動作の間の車両他部材との干渉を回避するための略Ｕ字状に形成された湾曲部を備えて、トランクリッドを開閉自在に支持するトランクリッド用ヒンジアームであって、該ヒンジアームは、一端にヒンジピン下穴、他端にトランクリッド取付け穴を設けた補強材となる金属製のインサート芯金と、該インサート芯金を覆ってインサート芯金と共にヒンジアームに必要な強度と剛性を提供するアーム本体とから構成され、前記アーム本体が、導電性樹脂もしくは導電フィラーが塗布された樹脂のいずれかから形成されていることを特徴とするトランクリッド用ヒンジアームに関する。前記導電性樹脂は、インジェクション成型可能な熱可塑性炭素繊維強化樹脂とすることができる。
【００１８】
以上いずれの場合においても、芯金の長手方向に直交する断面の形状は、概略「Ｉ字状（平板状）」、「Ｌ字状」、「コの字状」のいずれかとすることができる。また、前記ヒンジアームの長手方向に直交する断面の形状は、概略「工の字状」、「王の字状」、「コの字状」、「Ｅ字状」のいずれかとすることができる。
【００１９】
前記芯金は、長手方向に少なくとも２つに分割され、分割部分同士、もしくはこれらとバックアップ芯金とを組み合わせて一体とした分割式芯金であってもよい。
【００２０】
前記トランクリッド用ヒンジアームの長手方向側面に延びる隙間には、トランクリッドに附属する電気的要素へ電力を供給するためのワイヤハーネス配線を挿通させることができる。その際、ワイヤハーネス配線は、アーム本体である樹脂成型の際にインサートして挿通させることもできる。
【００２１】
当該ヒンジアームにはさらに、アーム本体の一部、もしくは該アーム本体に取り付けられた樹脂材がヒンジアームの長手方向両側面に張り出すことにより形成された開扉ダンパを備えることができる。当該開扉ダンパは、トランクリッドに付勢力を及ぼすトーションバーを支持して近傍の軸を中心に回転する二股状のリンクアームと接触し、摩擦力によりトランクリッド開扉時の減速作用を及ぼすことができる。
【００２２】
本発明に係る他の態様は、ヒンジピンを車両側で固定保持するヒンジブラケット、一端で前記ヒンジピンに回動可能に支持される上述したいずれか一に係るヒンジアーム、前記ヒンジアームの他端に固定されるトランクリッド、前記トランクリッドを開扉方向に付勢するトーションバー、前記トランクリッドを閉鎖位置にロックするストライカ機構、前記ストライカ機構を開閉動作する開閉機構の各要素から構成され、トランクリッドを動作してトランク開口部を開閉するリッド開閉機構に関する。
【発明の効果】
【００２３】
従来技術において中空パイプ材で形成されていたヒンジアームを、加工容易な板金製芯金を用いて樹脂成型品とすることでヒンジアームの設計自由度が高まり、加工上のネックとなっていた中空パイプ材の加工が廃止されて品質の安定と歩留まり向上を図ることができる。加えて重量軽減にも寄与し、ワイヤハーネス配線やストッパの取付けを容易にしてこれらの取付け穴の加工が廃止でき、その他樹脂製の特徴を生かして開閉動作の制動効果も得られ易いなど、多くの技術的効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係るトランクリッド用ヒンジアームの全体像、並びにインサート芯金を示す斜視図である。
【図２】図１に示すヒンジアームの断面形状の例を示す断面図である。
【図３】トランクリッドをヒンジアームに取付ける際の取付け状態を示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るヒンジアームを構成するインサート芯金の構造例を示す斜視図である。
【図５】図4に示すインサート芯金の他の態様例を示す斜視図である。
【図６】図１に示すヒンジアームにワイヤハーネスを挿通させる場合の例を示す斜視図である。
【図７】従来技術に係るトランクリッドのヒンジアームと、その周辺部材の構成を含むトランクリッド開閉機構を示す側面図である。
【図８】図７に示すトランクリッド開閉機構を車両の側面から見た側面図である。
【図９】従来技術に係るトランクリッド開閉機構の他の例を示す側面図である。
【図１０】従来技術におけるヒンジアームに取り付けられたワイヤハーネスの配線例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の第１の実施の形態に係るトランクリッド用ヒンジアームについて、図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施の形態に係るヒンジアーム３０の全体概要を、図１（ｂ）は該ヒンジアーム３０に内包されているインサート芯金（以下、単に「芯金」ともいう。）５０を示している。ヒンジアーム３０は、芯金５０を補強材としてその周囲に樹脂材、好ましくは熱可塑性導電性繊維強化樹脂、本実施の形態では熱可塑性炭素繊維強化樹脂からなるアーム本体４０をインジェクション成型することで構成されている。アーム本体４０は、芯金５０の周囲の縁において芯金５０の板厚方向に広がる強化部位４１を芯金５０の全周に亘って形成することにより、ヒンジアーム３０として必要となる十分な剛性と強度を提供し、これにより加工に手間を要していた従来技術にある中空パイプの廃止を可能にしている。
【００２６】
図１（ａ）に示す例では、アーム本体４０として上述した芯金５０の全周を板厚方向に巡る強化部位４１に加え、芯金５０の幅方向の中央部の表裏両側で長手方向に延びる第１の補強リブ４２、当該第１の補強リブ４２と外周の強化部位４１とを結んで幅方向に延びる複数の第２の補強リブ４３を追加して設け、更なる剛性と強度アップを図っているが、これらの構成と配置とは要求仕様に応じて任意に変更が可能である。
【００２７】
図１（ｂ）に示す芯金５０は、概略Ｕ字状に大きく湾曲した湾曲部を含む所望形状に打抜かれた板金で形成されている。同図の右端に位置するトランクリッドの取付け箇所には取付け座５１が曲げ加工により形成され、そこには取り付け用穴５２が図示の例で２個、同じく板金打抜きにより形成されている。芯金５０には、芯金としての剛性と強度を損なわない範囲で穴等の形成が可能であり、図示の例ではリッドアーム３０左端の回転中心となる位置にヒンジピン下穴５３が、また湾曲部には補強穴５９が幾つか形成されている。該補強穴５９は、インジェクション時にアーム本体４０の樹脂がこの穴に流れ込むことによって芯金５０とアーム本体４０との結合をより強固にする作用を果たす。また、ヒンジピン下穴５３にも樹脂が流入することによってアーム本体４０に中空のヒンジ穴４４（図１（ａ）参照）が形成される。当該ヒンジ穴４４は繊維強化樹脂であるアーム本体４０自身がヒンジブッシュの機能を果たすため、従来技術にあった別部品からなるブッシュの使用を不要にすることもできる。
【００２８】
なお、図１（ｂ）に示す例では芯金５０が取付け座５１を除いて基本的に平板状、すなわち断面「Ｉ字状」に形成されており、この形態が加工容易であることから好ましくはあるが、必要に応じて片方もしくは両方の縁付近で折り曲げて断面「Ｌ字状」もしくは「コの字状」とすることで剛性、強度をより高めることもできる。
【００２９】
次に図２（ａ）は、図１（ａ）に示すＡ−Ａ線でヒンジアーム３０を切断したときの断面を示している。図２（ａ）において、インサートされた平板状の芯金５０を中心にしてその周囲を熱可塑性炭素繊維強化樹脂からなるアーム本体４０が覆っている。アーム本体４０の内、芯金５０の幅方向（図の上下方向）の両縁には強化部位４１が芯金５０の厚さ方向（図の左右方向）両側に延びて形成され、芯金５０の幅方向中央には芯金５０の長手方向（図面に直角な方向）に延びる第１の補強リブ４２が芯金５０の厚さ方向両側に形成され、一方の（図の下側の）の強化部位４１と第１の補強リブ４２の間を第２の補強リブ４３が結んでいる。当該断面は概要としては「王の字」形状となっているが、それぞれの厚さ、長さ等は要求仕様によって任意に設定可能であり、これらの諸元次第で第１と第２の補強リブ４２、４３、あるいは第２の補強リブ４３を廃止することも可能である。両リブ４２、４３が廃止された場合のヒンジアーム３０の断面は「工の字」状となる。
【００３０】
図２（ａ）は１つの断面を例示したもので、この断面の厚さ、長さ等の諸元は、１つのヒンジアーム３０であってもその長手方向の位置に応じて変化させることも可能である。たとえば、湾曲部の形状によって負荷がかかり易い箇所においてはアーム本体４０の肉厚を増したり、芯金５０の幅を増やしたり、強化部位４１の図で左右方向に延びる幅を増加させたり、補強リブ４２、４３を増やしたりするなどの対応が可能である。例として図１（ａ）の符号ａで示す部分では急激な曲がりによる応力集中を回避するため、幅方向の寸法を増やしてＲ部（フィレット）を設けることで補強を図っている。このような局部的な補強は、断面均一な中空パイプ材を使用した従来技術ではできなかったことであり、中空パイプ材の場合には要求強度が最も高いクリティカル部位における条件を全長に亘って満たすようにその寸法諸元が制約されるものとなることから、これによって材料の無駄や重量増加が生じていた。
【００３１】
特殊な例として、従来技術では局部的な剛性を高めるためにヒンジアームの中空パイプ材に手間の掛かるバルジ加工を用いるなどによって断面幅方向に広げるなどの対策が見られたが（例えば、特許文献４参照）、本実施の形態に係るヒンジアーム３０では芯金５０の形状、アーム本体４０の形状を変化させることによって追加の加工を要することなく極めて容易に対処することができる。また、従来のベンディングマシンによる中空パイプ材の曲げ加工ではその曲げ半径を一定にする必要があったが、芯金を含む樹脂成型ではそのような制約はなく、自在の形状にすることができる点で設計自由度が大幅に改善されるものとなる。
【００３２】
アーム本体４０の材料として本実施の形態の熱可塑性炭素繊維強化樹脂は三菱パイロフィル（登録商標）ペレットＮ66ＭＲ-Ｃ40Ａ、あるいはkyronMAX（登録商標）-4240（ＰＰＡ樹脂ベース）を使用しているが、これらは例示である。このようにアーム本体４０として熱可塑性炭素繊維強化樹脂を使用する理由は、耐摩耗性、摺動特性に優れ、疲労強度、クリープ強度がいずれも高く、成型収縮率が小さくて寸法安定性が良好であり、さらには導電性を具えていることが挙げられる。特に導電性は、トランクリッドを取付けたままで車体と同時に電着塗装をすることを可能とし、また当該材料は乾燥炉を通過する際の耐熱性をも十分に備えている点で好ましい。
【００３３】
熱可塑性炭素繊維強化樹脂の弱点として、弾性値が鋼材に比べて劣るため歪が大きくなる傾向にある点が挙げられる。このための対策として芯金５０をインサート材として用いることでこれを補強している。芯金５０の材質として本実施の形態では２ｍｍ厚のＳＰＣＣを使用しているが、これは一例であり、芯金５０の材質、形状、寸法は要求諸元に応じて任意に選択することが可能である。
【００３４】
図２（ｂ）、（ｃ）は、芯金５０の他の形状例として断面を「コの字」状とした場合のアーム本体４０の断面を例示している。図２（ｂ）では芯金５０の「コの字」の底辺を図の左端に配して断面を概略「Ｅの字」状に形成したもの（補強リブ４２、４３を廃止することでヒンジアームそのものを「コの字」状とすることもできる）、同じく図２（ｃ）は芯金５０の「コの字」の底辺を中央に配して図２（ａ）に準じた両側に補強リブを配置して断面を概略「王の字」状に形成したものとしている。これらの断面はあくまでも例示であり、各板厚、長さ等も任意に選択が可能である。
【００３５】
ヒンジアーム３０へのトランクリッド２の取付けは、トランクリッド２側に設けられたナットに対して取付け座５１の取り付け用穴５２にボルトを貫通させて締結するものとなる。しかしながら取付け部５１をアーム本体４０の樹脂が覆ったままでボルトを締め付けると、樹脂の柔軟性、熱変形などの要因によってボルトが緩むことが考えられる。図３はそのための対応策を示すもので、図３（ａ）において、トランクリッド２には取付け用のナット６１が溶接されている。トランクリッド２側の取付け面に対しヒンジアーム３０側では、インサートされる芯金５０のＬ字状に曲げられた取付け座５１を覆うアーム本体４０の外面が当接するが、取付け座５１の取付け用穴５２には金属製ツバ付きのスペーサ６０がはめられている。このスペーサ６０を貫通させて取り付け用のフランジボルト６２をナット６１にねじ込み、締結することでアーム本体４０の樹脂層を介在させることなく、金属製部材のみが関与した強固な締結を得ることができる。また、このような締結によってヒンジアーム３０とトランクリッド２間の通電が確保される。
【００３６】
図３（ｂ）は代替となる他の例を示すもので、ここでは円筒状のスペーサ６０ａを予め取付け座５１の取付け穴５２に固定し、アーム本体４０のインジェクション成型時にこれがインサートとなるよう構成されている。これによってアーム本体４０を介在させることなくトランクリッド側に締結が可能となることは上記例と同様である。これらの締結方法はいずれも例示であり、従来技術で知られたその他の方法が用いられてもよい。
【００３７】
本実施の形態にかかるヒンジアーム３０には、変形としてその他の態様が考えられる。上記の例ではアーム本体４０として熱可塑性炭素繊維強化樹脂が使用されているが、これはヒンジアーム３０として必要な強度、剛性を確保することと共に、上述したようにトランクリッドの電着塗装を車体と同時に行うための導電性を確保することが挙げられる。しかしながらこの両者、すなわち強度・剛性と導電性とが確保できるならば、必ずしも高価な炭素繊維強化樹脂を使用する必要はなく、他の廉価な樹脂の使用が可能となる。
【００３８】
そのための具体策として、まず導電性に関しては炭素繊維の代替として樹脂に炭素粉末を混ぜ込むことで導電性を付与することが考えられる。あるいは昨今では導電性フィラーをスプレーにより塗布して数ミクロン厚の塗膜を表面に形成することで導電性を付与する方法も知られている。これらの方法によりヒンジアーム全体の導電性が確保されれば、ヒンジアーム３０をも含めてトランクリッド２の車体と同時に行う電着塗装を可能とする。その他にも金属製のインサート芯金を利用し、図３に示したようにトランクリッド取付け側においては導電性が既に確保されており、ヒンジアーム３０の他端側では予め芯金５０に溶接されたアース線を樹脂成型後に引き出してこれを車体側に接続することなどにより導電性を確保する方策も考えられる。
【００３９】
他方の強度、剛性に関しては、炭素繊維強化樹脂ほどではないとしても他の強化樹脂の使用が可能であり、あるいは一般の樹脂であっても板厚や幅などを変えることで要求仕様を満たし得るものが考えられる。さらに、芯金５０の板厚や幅寸法を増加させたり、断面形状をコの字状にするなどの変更を加えたりすることで樹脂の強度不足を補うこともできる。この際に使用される樹脂の材質としては、塗装乾燥炉通過時などにおける約２００℃の耐熱性のあるものであれば使用可能となる。
【００４０】
したがってアーム本体４０に使用される樹脂の導電性対策は、本実施の形態で例示したような炭素繊維に代表される導電性繊維強化樹脂に限定されるものではない。また、ヒンジアームの導電性は、車体と同時に行う電着塗装を可能にすることに加え、万一の危険回避の作用をも果たしている。具体的には、ヒンジアームに非導電性材料が使用された場合には電着塗装時にスパークが発生し、これによって引火性塗料に火災が発生する危険性があり得る。これらに関していえば、まず電着塗装に関しては別色塗装の要求や設備等諸般事情によってトランクリッドを車体とは別塗装とすることも考えられること、また火災発生の危険性回避に関しては、昨今では引火性の低い水溶性塗料の使用によってその回避が可能になっていることから、ヒンジアーム３０の導電性の確保は必ずしも必須要件とはならないこととなる。アフターマーケット用のヒンジアームに関しても同様に、必ずしも導電性は要求されない。加えて、アーム本体を熱可塑性樹脂としてインジェクション成型することが効率上望ましくはあるが、他の方法により樹脂成型がされていてもよい。したがって本発明では、インサート芯金を使用してアーム本体を樹脂成型により形成した、概略Ｕ字状の湾曲部を含むトランクリッド用ヒンジアームを幅広く包含するものとなる。
【００４１】
以上述べた本実施の形態に係るヒンジアーム３０と、中空パイプ材を曲げ加工する従来技術に係るヒンジアームとを比較した場合の優位点を再度まとめれば以下のようになる
１．パイプ材の曲げ加工、並びにその後の穴加工等が必要な従来技術に対して、板金芯金加工＋樹脂脂インジェクション加工の方が遥かに加工容易で効率的であり、生産性が高まる。
２．従来技術におけるベンディングマシンによる曲げ加工に伴う寸法精度の大きなばらつきが排除され、歩留まりが大幅に改善される。
３．クリティカル部位の強度に合わせて均一断面とする必要がある従来技術に対し、その拘束がない本発明では必要な部位に必要な強度を付与することができ、設計の自由度が高まる。
４．結果的に、重量軽減、コスト低減につながる。
５．樹脂製の断面の余白を応用するなどにより、他の機能追加が可能となる（第３の実施の形態で例示。）。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るトランクリッド用ヒンジアームについて、図面を参照して説明する。図４において、本実施の形態に係るヒンジアームは、先の実施の形態の芯金５０を第１の芯金５０ａと第２の芯金５０ｂとの２分割組立式にした点が相違しており、完成後のヒンジアーム３０は図１（ａ）に示すヒンジアーム３０と同一である。図４において本実施の形態に係る芯金５０は、長手方向中央の湾曲部分で２分割され、トランクリッド取付け部５１と取付け穴５２を備えた第１の芯金５０ａと、ヒンジピン下穴５３を備えた第２の芯金５０ｂから構成されている。両芯金５０ａ、５０ｂはヒンジアームの湾曲部分で重ね合されることによって芯金５０を形成する。
【００４３】
両芯金５０ａ、５０ｂには重ね代が設けられ、重ね合された際に十分な強度が保てるよう特有の工夫が設けられている。図４において、第１の芯金５０ａには、トランクリッド取付け座５１に近い方から順に凹み部５４ａ（図の裏側に突出部を形成）、固定穴５５ａ、ヨコ溝５６ａ、固定穴５７ａ、受入れ溝５８ａが設けられている。これら各々の要素に対応して、第２の芯金５０ｂには順に受入れ溝５４ｂ、位置決めダボ５５ｂ、タテ溝５６ｂ、位置決めダボ５７ｂ、突出部５８ｂが設けられている。図示の例では第１の芯金５０ａの裏面側から第２の芯金５０ｂが重ね合されるものとなる。重ね合わせ時、第１の芯金５０ａの凹み部５４ａ（以下、サフィックス「ａ」は第１の芯金５０ａ側の要素）の裏側の突出部に第２の芯金５０ｂの受入れ溝５４ｂ（以下、サフィックス「ｂ」は第２の芯金５０ｂ側の要素）にはまり、固定穴５５ａの中に位置決めダボ５５ｂが摩擦を伴って裏側から押し込まれ、ヨコ溝５６ａとタテ溝５６ｂの共通する中央部分に貫通孔が形成されるよう重ね合され、固定穴５７ａの中に位置決めダボ５７ｂが摩擦を伴って裏側から押し込まれ、受入れ溝５８ａに突出部５８ｂがはまることによって両芯金５０ａ、５０ｂがピッタリ固定される。これら各要素の結合は、単に両芯金５０ａ、５０ｂを固定するだけでなく、各要素がヒンジアームの円弧に沿って２枚が重なることでヒンジアームの曲げ方向に対する十分な抗力を発揮できるものとなる。なお、これらの各要素はいずれも板金加工の際に同時に設けることができるため効率的ではあるが、結合のための一例を示すものであって他の結合手段が用いられても良い。
【００４４】
ヨコ溝５６ａとタテ溝５６ｂとの重ね合せは芯金単体の時には強度上の寄与は見られないが、後に当該芯金５０の上に繊維強化樹脂がインジェクションされた際にはこの両溝５６ａ、５６ｂ内に樹脂が回り込み、両溝が重なってこれを貫通する樹脂と、互いの溝で一方が開放して他方が潰される部分の略十字状に充填される樹脂とが一体となって両芯金５０ａ、５０ｂの湾曲方向に加わる曲げ力に対する抵抗力となる効果を生む。なお、ここで「ヨコ」とは芯金５０の長手方向、「タテ」とは長手方向に直交する方向を便宜的に表している。
【００４５】
図５は、芯金５０分割式の他の態様を示している。ここでは、第１の芯金５０ａと第２の芯金５０ｂが重ね合されることはなく、お互いに咬み合う形状に加工されて突き合わされている。これによって位置決めされた状態で同じ湾曲形状をしたバックアップ芯金５０ｃが背後から重ね合され、ここでは×印で示す箇所でスポット溶接によって三者が結合されている。これによって湾曲形状部で強度と剛性が高まるなど、上述した図４に示す態様と同様の効果を得ることができる。なお、ここではスポット溶接としているが、先の態様と同様に表面形状を変化させて組み合させるようにしてもよく、また先の態様においてもスポット溶接とすることもできる。
【００４６】
図５に示す例において、バックアップ芯金５０ｃを用いることなく第１と第２の芯金５０ａと５０ｂを直接強固に突き合わせることによって芯金５０を形成することも可能である。例えば、両者の突き合わせ端を直線状とし、かつ溶接代を見込んで両者をフラッシュバット溶接（突き合わせ溶接）などにより一体化して芯金５０を形成してもよい。
【００４７】
以上のように芯金５０を分割式とすることによるメリットとしては、従来技術に対する有利点として挙げた先の実施の形態に示す利点に加え、以下のようなさらなる有益な効果を生む。
１．トランクリッドアームが大きな湾曲形状であるため、芯金を一体で形成すると板金材料の歩留まりが悪い。芯金を分割することでこれを大幅に改善することができる。
２．湾曲部分に芯金が２枚重なるよう構成した場合、強度が要求される当該部分での湾曲方向、これに直交する方向のそれぞれの抵抗力を増大させる。
３．強度上の要求度合に応じ、両芯金５０ａ、５０ｂの材質、板厚を適切に選択して組み合わせることができる。例えば、強度に応じて２ｍｍ厚の鋼板（５０ａ）と１．６ｍｍ厚のアルミ板（５０ｂ）の異質材料の組み合わせとすることもできる。
４．従来技術による中空パイプ材の曲げ加工では、車種、要求仕様が変わるたびに基本的には専用のヒンジアームを準備する必要があった。分割式とすることで少なくとも一方の芯金を共通とし、他方の芯金のみの変更の組み合わせとすることも可能となる。
５．分割は２分割に拘らず、３分割、必要であればそれ以上でも可能である。例えばトランクリッド取付け部、ヒンジ部、中央の湾曲部の３つに分割し、この内の湾曲部のみを取り換えることによって複数車種への適用も可能になる。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るトランクリッド用ヒンジアームについて、図面を参照して説明する。本実施の形態は、樹脂製である本発明に係るヒンジアームの特有の形態を生かしてヒンジアームに機能追加するものである。図６はその例を示しており、同図においてヒンジアーム３０には断面に生じた隙間を利用してワイヤハーネス７０をその内部に収容している。図１０を参照して従来技術の項で説明したように、車種によってはトランクリッドにテイルランプ、ナンバープレート灯等の電気的要素が追加され、そのための電力供給に必要なワイヤハーネスがヒンジアームに沿って設けられているため、これによって余分の手間を要し、美観を害していた。
【００４９】
本実施の形態によれば、図６に示すように樹脂製となったアーム本体４０の隙間に側面から挿入することで容易にワイヤハーネス７０をヒンジアーム３０内に収納させることができる。ワイヤハーネス７０の固定は、長手方向両端の挿入箇所にブッシュ７１をかませてこの摩擦力を利用するか、あるいはこれを接着し、さらに必要であれば中間位置のいくつかでワイヤハーネス７０を接着するか、別途クリップ等を使用するなど他の方法により固定することでもよい。必要であれば図示のように樹脂板からなるカバープレート３１を準備してこれを側面から覆うように固定すれば、美観の確保と確実な固定が担保される。さらに、図には示していないが、ワイヤハーネス７０をヒンジアーム３０内の所定位置に位置決めするハーネス金型セット用ガイドで覆ってこれをインサートとし、その上からアーム本体４０となる樹脂材をインジェクション成型により被せることでもよい。
【００５０】
図６ではさらに、他の追加機能例として開扉ダンパ３５を機能追加している。トランクリッドは一般にトーションバーのばね力によって開扉位置に持ち上げられるが、そのまま放置するとばね力によって持ち上げられたトランクリッドがストッパに当って衝撃音を伴って停止するものとなる。このような音の発生は品質感を損なうため全開位置に近づいた際にその開扉スピードを緩和するダンパが設けられることが望ましい。図６に示す例では、強化樹脂製のアーム本体４０の一部が幅方向両側に張り出して開扉ダンパ部３５が形成されており、図示しないトーションバーを支持して近傍の軸を中心に回転する二股状のリンクアーム８０が丁度トランクリッドの開扉時にその上に被さる。これにより、リンクアーム８０と開扉ダンパ３５が接触して摩擦による適切な制動作用を及ぼし、不快な衝撃音を開扉することができる。金属間接触ではないため、軋み音などの異音も見られない。開扉ダンパ部３５はアーム本体４０自身の樹脂を張り出してそのまま使用してもよく、必要に応じて他の樹脂材からなるダンパを当該部分に嵌め込むか鋳包むなどにより取り付けてもよい。
【００５１】
当該開扉ダンパ部３５の部位はさらに、トランクリッド開扉時のストッパとしても機能させることができる。従来技術の項で参照した図７、図８の符号９に示すように、これまでストッパは別要素としてヒンジアーム（図７では符号３）に取り付けられていた。本発明による樹脂製のヒンジアーム３０によれば、当該ストッパはアーム本体４０で一体成型としても金属間接触が生じないため、これにより別部品となるストッパとその取付け工数を除くことができる。
【００５２】
以上、本発明の各実施の形態に係るトランクリッド用ヒンジアームについて説明してきたが、本発明に係るヒンジアームは、いわゆるハッチバック車のバックドアや１ボックスカーの跳ね上げ式のバックドアなどにも用いられ、同様に他部材との干渉を回避するための湾曲部を備えたヒンジアームに対してもそのまま適用可能である。したがって本明細書におけるトランクリッドには、これらの形式のバックドアをも含んでいるものとする。
【００５３】
また、本発明は上述したヒンジアームを備えたトラックリッド開閉機構をも包含している。一般に当該開閉機構は、ヒンジアームの他に、ヒンジアームを車両側で回動可能に支持するヒンジブラケット、ヒンジアームの他端に固定されるトランクリッド、トランクリッドを開扉方向に付勢するトーションバー、トランクリッドを閉鎖位置にロックするストライカ機構、該ストライカ機構を開閉動作する開閉機構など、トランクリッドを動作してトランク開口部を開閉するための諸要素が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係るトランクリッド用ヒンジアーム、及びヒンジアームを備えたリッド開閉機構は、当該ヒンジアーム、ならびにリッド開閉機構の製造、販売、利用を行う各産業分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１．車両ボデー、  ２．トランクリッド、  ４．ヒンジブラケット、  ５．トーションバー、  ８．車両側突出部材、  ９．ストッパ、  ３０．ヒンジアーム、  ３５．開扉ダンパ、  ４０．アーム本体、  ４１．強化部位、  ４２．第１の補強リブ、  ４３．第２の補強リブ、  ４４．ヒンジピン穴、  ５０．芯金、  ５０ａ．第１の芯金、  ５０ｂ．第２の芯金、  ５０ｃ．バックアップ芯金、  ５１．取付け座、  ５２．取り付け用穴、  ５３．ヒンジピン下穴、  ５９．補強穴、  ６０、６０ａ．スペーサ、  ６１．ナット、  ６２．フランジボルト、  ７０．ワイヤハーネス、  ７１．ブッシュ、  ８０．リンクアーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020069993.tif 000010
【図９】
2020069993.tif 000011
【図１０】
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