(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１支持プレート(1)と第２支持プレート(3)にそれぞれカーリング部(1a,4a)を形成し、これらカーリング部(1a,4a)に１本の支持軸(5)を挿通してなるヒンジ構造において、前記カーリング部(1a及び／又は4a)を薄鋼板により構成し、該カーリング部(1a及び／又は4a)に前記支持軸(5)と直交する面に沿って伸延するように凹状若しくは凸状のビード部(10a又は10b)を形成し、当該ビード部(10a又は10b)を押し潰すことにより前記カーリング部(1a及び／又は4a)の板材自体の前記支持軸(5)に対する締付力を高めるようにしたことを特徴とするヒンジの構造。
【請求項２】
前記ビード部(10)は、板厚(t)に応じて形成する本数を増減することにより前記締付力を調節するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のヒンジの構造。
【請求項３】
前記ビード部(10)は、板厚(t)に応じて形成する前記ビード部(10)の高さを増減することにより締付力を調節するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のヒンジの構造。
【請求項４】
前記ビード部は、前記カーリング部(1a 及び／又は4a) を構成する板厚(t)の１．１〜２．０倍の高さを有する請求項３に記載のヒンジの構造。
【請求項５】
前記カーリング部(1a 及び／又は4a)を構成する板厚(t)は、０．６〜２．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のヒンジの構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーリング部に支持軸を挿通したヒンジの構造、特に、カーリング部の板厚が薄いものであっても支持軸を締付ける締付力を高めたヒンジの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ヒンジは、一方の取付部材に取付けられる第１支持プレートと、他方の取付部材に取付けられる第２支持プレートにそれぞれカーリング部を形成し、これらカーリング部に支持軸を挿通し、一方の取付部材に対し他方の取付部材が支持軸の回りでスムーズに回転し得るようにしている。
【０００３】
しかし、ヒンジの使用態様によっては、常に、ヒンジがスムーズに回転することが望ましい場合のみではない。例えば、自動車の燃料供給口を閉鎖する燃料蓋（フューエルフィラーリッド）と車体とを連結しているヒンジは、所定の場合燃料蓋が開状態に維持されるようにしなければならない。
【０００４】
つまり、自動車組立工場においては、車体を搬送しつつ組立てが行なわれるようになっているが、この組立て途中において、塗装が完了した後の車両の燃料蓋を開状態にしたまま、他の作業を行なう場合がある。
【０００５】
これは、塗装が完了した後、その他の作業を施す場合、燃料蓋がフラフラして車体の表面に当ると、車体の塗装面を傷付けたり、塗料の剥がれを起こす虞れがある。したがって、車体搬送中も燃料蓋がフラフラして車体の表面に当たらないように開放状態が維持されることが好ましい。
【０００６】
このため、車体と燃料蓋とを連結するヒンジは、燃料蓋が開放状態を維持し得る程度に固く支持軸を保持し、しかも弱い力で開放し得るようにカーリング部による支持軸の締付力（あるいはクリンチ力ともいう）を調節している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この締付力の調節、特にその微調節は、カーリング部を構成する材料の板厚とも関係することからきわめて困難である。
【０００８】
例えば、カーリング部を構成する材料の板厚が厚いものを使用すれば、強い締付力を持たせることは比較的簡単であるが、微調節は難しく、場合によっては、車体等の組立完了後も高い締付力を維持することになり、燃料蓋の開閉動が困難になる虞れがある。
【０００９】
また、板厚を薄くすると、カーリング部による締付力は低下し、ヒンジ部分が回転し易いものとなる。特に、最近の車両は、コストの低減あるいは車体の軽量化から板厚の薄い材料が用いられているが、この場合、板材自体の強度を利用してカーリング部の締付力を高めることは極めて困難になり、カーリング部と支持軸との間にガタが生じ、この結果、車体組付状態での精度が低下する。
【００１０】
さらに、カーリング部と支持軸との間にガタが生じると、支持軸が脱落する虞れが生じるが、この脱落を防止するために、支持軸の両端あるいは一端をリベットマシン等を用いてカシメ加工し、端部を大径化するかあるいはカーリング部の一部を支持軸と固定的に連結すれば、加工に時間が掛かるのみでなく、製品コストが高くなるという不具合がある。
【００１１】
加えて、板厚が薄い場合において、前記締付力を高めるために、カーリング部の軸方向長さを長くすることも考えられるが、このようにすれば、所望の締付力を得るために相当長尺なヒンジにしなければならないことになり、スペース的な問題が生じるという不具合がある。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、カーリング部の軸方向長さを不必要に長くすることなく、板厚が薄い材料であっても簡単に締付力を高めることができるヒンジの構造を提供することを目的とする。
【００１３】
なお、本願明細書において使用する「薄鋼板乃至薄い板材」は、ＪＩＳ規格で規定されている「薄鋼板」と同義であり、板厚が３ｍｍ以下の板厚を有する板材のことを意味するものとする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、第１支持プレートと第２支持プレートにそれぞれカーリング部を形成し、これらカーリング部に１本の支持軸を挿通してなるヒンジ構造において、前記カーリング部を薄鋼板により構成し、該カーリング部に前記支持軸と直交する面に沿って伸延するように凹状若しくは凸状のビード部を形成し、当該ビード部を押し潰すことにより前記カーリング部の板材自体の前記支持軸に対する締付力を高めるようにしたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、板厚に応じて形成するビード部の本数を増減することにより締付力を調節するようにしたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、板厚に応じて形成するビード部の高さを増減することにより締付力を調節するようにしたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記カーリング部を構成する板厚の１．１〜２．０倍の高さを有することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記カーリング部を構成する板厚を、０．６〜２．０ｍｍとしたことを特徴とする。
【００１５】
【作用】
このように構成した請求項１に記載の発明は、第１支持プレートと第２支持プレートにそれぞれカーリング部を形成し、これに１本の支持軸を挿通しヒンジ構造とするとき、カーリング部を薄鋼板からなる板材により構成し、該板材にビード部を形成し、当該ビード部を押し潰すことによりカーリング部の板材自体の支持軸に対する締付力を高めるようにしたので、これによりカーリング部の機械的強度が高まり、カーリング部の軸方向長さを不必要に長くすることなく、板厚の薄い材料であっても、カーリング部の支持軸に対する締付力の調節を簡単に行なうことができる。
請求項２に記載の発明は、板厚に応じて形成するビードの本数を増減させることにより締付力を調節するようにしたので、板厚に応じてカーリング部による締付力の調節を簡単に行なうことができる。
請求項３に記載の発明は、板厚に応じて形成するビード部の高さを増減するようにしたので、板厚に応じてカーリング部による締付力の調節を簡単に行なうことができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、ビード部の高さを、カーリング部を構成する板厚の１．１〜２．０倍とすれば、簡単にカーリング部による支持軸の締付力を設定できる。
請求項５に記載の発明は、カーリング部を構成する板厚が、０．６〜２．０ｍｍの範囲の薄い材料であっても、ビード部を形成すれば、カーリング部による締付力を高める効果が相当有効に作用する。
【００１６】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
図１は本発明に係るヒンジ構造の実施の形態１を示す概略斜視図、図２は図１の２−２線に沿う要部断面図、図３は図２のビード部を押し潰した状態を示す断面図、図４は図２の４−４線に沿う断面相当図である。
【００１７】
（実施の形態１）
図１に示すように、燃料蓋Ｆは、自動車車体に取付けられる第１支持プレート１と、リッド部分２にスポット溶接等により取付けられた第２支持プレート３とを有し、前記支持プレート１と第２支持プレート３に形成された一対のアーム４，４の先端にそれぞれカーリング部１ａ，４ａが形成され、これらカーリング部１ａ，４ａに１本の支持軸５が挿通され、第１支持プレート１と第２支持プレート３とを連結するヒンジＨが形成されている。
【００１８】
本実施の形態では、図２に示すように、アーム４に、支持軸５と直交する面に沿って伸延する２条の凸ビード部１０ａと、端部に１条の凹ビード部１０ｂが形成されている。アーム４に２条の凸ビード部１０ａと１条の凹ビード部１０ｂを形成すれば、アーム４自体の機械的強度が向上することになるので、第２支持プレート３を構成する板材の板厚ｔが、０．７〜１．４ｍｍという薄肉の板材であっても、カーリング部４ａの締付力が高められ、カーリング部４ａの支持軸５に対する締付力の調節を簡単に行なうことができることになる。また、アーム４の端部に形成された凹ビード部１０ｂは、支持軸５の軸方向変位も規制することになる。
【００１９】
この場合の凸ビード部１０ａの高さｈは、実験によれば、図５に示すように、板厚ｔの１．１〜２．０倍とすることが好ましい。図５は、ビード部１０の高さを変えたときの締付力の変化量を示すものである。この図より明らかなように、ビード部１０の高さｈを増加するにともなってカーリング部の握持力も増加している。したがって、このようにビード部１０の高さを板厚ｔの１．１〜１．５倍とすれば、カーリング部４ａの機械的強度が高められ、カーリング部４ａによる支持軸５の締付力あるいはクリンチ力が１０〜４０％程度向上する。
【００２０】
これは、板厚ｔに対し形成するビード部１０の高さｈを増減することによっても、カーリング部４ａの械的強度を調節できることも意味している。例えば、板厚が厚い板材（ただし、板厚が３ｍｍを越えるものではない）ものは、ビード部１０の高さｈを低くし、板厚ｔが薄い板材に対しては、ビード部１０の高さｈを高くするのみで、カーリング部４ａの締付力を調節できる。
【００２１】
さらに、本実施例では、アーム４に形成された複数条の凸ビード部１０ａの内、カーリング部４ａの凸ビード部１０ａを、図２に示すカールパンチ１１により、図３に示すように押し潰してもよい。このように凸ビード部１０ａを押し潰すと、カーリング部４ａを構成する板材が加工硬化されることになり、カーリング部４ａの機械的強度がより高められることになる。この押し潰しは、長尺な凸ビード部１０ａの全長であっても一部であっても良く、また、複数条の凸ビード部１０ａが形成されている場合には、その内の適数個の凸ビード部１０ａのみを押し潰すようにしても良い。つまり、押し潰す凸ビード部１０ａの長さあるいは本数を適宜選択することにより、カーリング部４ａの機械的強度をさらに高めることができ、締付力を所定の値に設定することができる。ここにおいて、所定の値の締付力とは、燃料蓋Ｆを開状態としていてもフラフラしない程度をいい、燃料蓋Ｆが開閉不可能となるように大きな力ではない。
【００２２】
凸ビード部１０ａの押し潰し量に関しても、完全な押し潰しである必要はなく、半分あるいは１／３程度というように適宜選択しても良い。
【００２３】
なお、凸ビード部１０ａをカールパンチ１１により押し潰さない場合には、カールパンチ１１の凹溝１１ａを深く形成し、ここに凸ビード部１０ａが嵌合するようにし、押し潰しを回避すればよい。
【００２４】
ビード部１０の断面形状は、図示のようにＶ字状が好ましいが、場合によっては、矩形のチャンネル状あるいは円弧状等どのようなものであっても良い。
【００２５】
（実施の形態２）
前述したビード部１０は、凸ビード部１０ａであるが、これのみでなく、図６，７に示すような凹ビード部１０ｂであっても良い。この場合も、アーム４に形成された複数条の凹ビード部１０ｂにより薄肉板材からなるアーム４の強度が向上し、カーリング部４ａの締付力は高められる。なお、凹ビード部１０ｂの高さｈも、板厚ｔの１．１〜１．５倍とすることが好ましく、これを押し潰してもよい。また、凹ビード部１０ｂを押し潰してアーム４を構成する板材を加工硬化させる必要がない場合には、図６，７に示すように、支持軸５に凹部１３を形成し、カールパンチ１１により加圧したとき、凹ビード部１０ｂが凹部１３内に入り込むようにしてもよい。このようにすれば、支持軸５の軸方向変位の規制がより強化される。
【００２６】
次に、作用を説明する。
燃料蓋Ｆを形成するには、まず、第２支持プレート３をプレス等により形成する場合に、アーム４，４の基端から先端に向けて複数条のビード部１０を形成しておく。次に、この第２支持プレート３のアーム４，４の先端をプレス等によりある程度カールさせる。ある程度カールした状態でアーム４，４の先端の上に支持軸５を置き、支持軸５をアーム４，４の先端部分で包むように巻き込み、カーリング部４ａを形成する。
【００２７】
ここにおいて、凸ビード部１０ａの形成によりカーリング部４ａが所定の機械的強度を有していれば、凸ビード部１０ａを押し潰す必要はない。しかし、所定の値が得られない場合には、複数条のビード部１０の内の全部あるいは一部を押し潰し、カーリング部４ａの材料を加工硬化させ、カーリング部４ａによる支持軸５に対する締付力が所定値になるようにする。
【００２８】
同様に、第１支持プレート１も車体に取付ける前に、カールさせ、前記アーム４，４のカーリング部４ａ，４ａ間の支持軸５に第１支持プレート１を係合した状態で最終カールを行ない、ここで形成されたカーリング部１ａと支持軸５により両支持プレート１，３を連結する。
【００２９】
そして、この第２支持プレート３をスポット溶接等によりリッド部分２に取付けた後に、第１支持プレート１を車体側に取付ける。
【００３０】
このようにして形成された燃料蓋Ｆは、ヒンジＨの支持軸５に対する締付力が所定の値であるため、車体搬送中も燃料蓋Ｆがフラフラして車体の表面に当たることはなく、開状態が維持される。したがって、塗装が完了した後の車両の車体を搬送中において、ガソリン等の燃料を入れ、自走できる状態にする場合でも、燃料蓋Ｆにより塗装面を傷付けたり、塗料の剥がれを起こす虞れはなくなる。
【００３１】
なお、この燃料蓋Ｆは、最終的には、ばねや衝突防止用のゴム等の弾性パッドが取り付けられる。
【００３２】
本発明は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の要旨を逸脱することなく、種々変更することができる。
【００３３】
例えば、前記実施の形態では、第１支持プレート１と第２支持プレート３の両方にビード部１０を形成したが、これのみでなく、第１支持プレート１あるいは第２支持プレート３のみにビード部１０を形成しても良い。
【００３４】
また、前記実施の形態では、ビード部１０を複数条形成しているが、ビード部１０の本数は、１本でもよい。１本の場合には、押し潰す長さを調節することにより締付力を調節することになる。
【００３５】
前記実施の形態は、自動車の燃料蓋のヒンジであるが、本発明は、これのみでなく、種々の場所に使用されるヒンジに適用できることはいうまでもないが、該ヒンジの使用場所によっては、カーリング部４ａ等に形成されているビード部１０が、相手側固定物と干渉を起こす虞れもあるので、このような場合には、図８に示すように、ビード部１０の尖端が相手側固定物に当たらないように逃し部１２を形成しておくことが好ましい。また、支持軸５がカーリング部１ａ，４ａからの脱落を完全に防止する必要がある場合には、支持軸５の一部をクリンチし、半径方向外方に突出する突出部を形成し、この突出部にカーリング部４ａ等が当接するようにしても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明は、第１支持プレートと第２支持プレートにそれぞれカーリング部を形成し、これに１本の支持軸を挿通しヒンジとする場合、カーリング部を薄鋼板からなる板材により構成し、該板材にビード部を形成し、当該ビード部を押し潰すことによりカーリング部の板材自体の支持軸に対する締付力を高めるようにしたので、カーリング部の機械的強度が高まり、カーリング部の軸方向長さを不必要に長くすることなく、板厚の薄い材料であっても、カーリング部の支持軸に対する締付力の調節を簡単に行なうことができる。
請求項２に記載の発明は、板厚に応じて形成するビード部の本数を増減させることにより締付力を調節するようにしたので、板厚の薄い材料であっても、カーリング部の機械的強度が調節されることになり、カーリング部による締付力の調節が極めて簡単に行なうことができる。
【００３７】
請求項３に記載の発明は、板厚に応じて形成するビード部の高さを増減するようにしたので、板厚の薄い材料であっても、カーリング部の機械的強度が調節されることになり、カーリング部による支持軸の締付力の調節を極めて簡単に行なうことができる。
【００３８】
請求項４に記載の発明は、ビード部の高さをカーリング部を構成する板厚の１．１〜２．０倍とすれば、板厚の薄い材料であっても、カーリング部による支持軸の締付力を相当高めることができる。
【００３９】
請求項５に記載の発明は、ビード部を形成すれば、カーリング部を構成する板厚が、０．６〜２．０ｍｍの範囲の薄い材料であっても、カーリング部による締付力を高める効果が相当有効に作用する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１を示す概略斜視図である。
【図２】  図１の２−２線に沿う要部断面図である。
【図３】  図２のビード部を押し潰した状態の断面図である。
【図４】  図３の４−４線に沿う断面相当図である。
【図５】  ビード部の高さとカーリング部の強度との関係を示す図である。
【図６】  本発明の実施の形態２を示す断面図である。
【図７】  同実施の形態２のビード部を押し潰した状態の断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態３を示す断面図である。
【符号の説明】
１…第１支持プレート、        ３…第２支持プレート、
４…アーム、                  １ａ，４ａ…カーリング部、
５…支持軸、                  １０…ビード部、
Ｈ…ヒンジ、                  ｔ…板厚。
【図１】
0003699170.tif 000002
【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】
0003699170.tif 000008
【図８】
0003699170.tif 000009