(57)【要約】【課題】一方に中実ヒンジピンを一体的に形成した一対の金属部品によって、適切なヒンジ構造を構成し得るヒンジ結合部品、及びその製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも一側端の平面部を屈曲及び圧縮して、略真円断面の中実ヒンジピン１１ｈ，１２ｈを一体的に形成した金属製の第１の部品（ブラケット１０）と、少なくとも一側端の平面部を屈曲して、軸受部２１ｂ，２２ｂを一体的に形成した金属製の第２の部品（ブラケット２０）を備え、中実ヒンジピンを軸受部に支承する。平面部にＶ字曲げ加工を行いＶ字断面の柱状部を形成し、これに対し少なくとも一回のＵ字曲げ加工を行いＵ字断面の柱状部を形成し、これに対して、更に、真円断面空間を構成する金型によって圧縮成形を行い、略真円断面の中実ヒンジピンを一体的に形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一側端に平面部を有し、該平面部を屈曲及び圧縮して略真円断面の中実ヒンジピンを一体的に形成して成る金属製の第１の部品と、少なくとも一側端に平面部を有し、該一側端の平面部を屈曲して軸受部を一体的に形成して成る金属製の第２の部品を備え、前記中実ヒンジピンを前記軸受部に支承して成ることを特徴とするヒンジ結合部品。
【請求項２】
前記第１の部品が、前記中実ヒンジピンの少なくとも一端部に一体的に形成した中実の拡大断面部を有することを特徴とする請求項１記載のヒンジ結合部品。
【請求項３】
少なくとも一側端に平面部を有する金属製の部品に対し、前記平面部にＶ字曲げ加工を行いＶ字断面の柱状部を形成し、該Ｖ字断面の柱状部に対し少なくとも一回のＵ字曲げ加工を行いＵ字断面の柱状部を形成し、更に、真円断面空間を構成する金型によって、前記Ｕ字断面の柱状部に対して圧縮成形を行い、略真円断面の中実ヒンジピンを前記部品に一体的に形成することを特徴とするヒンジ結合部品を構成する部品の製造方法。
【請求項４】
前記平面部の少なくとも一端に延出部を形成し、該延出部を含む前記平面部にＶ字曲げ加工を行いＶ字断面の柱状部を形成し、該Ｖ字断面の柱状部に対し少なくとも一回のＵ字曲げ加工を行いＵ字断面の柱状部を形成し、更に、真円断面空間及び該真円断面空間より大面積の拡大円形断面空間を構成する金型によって、前記Ｕ字断面の柱状部に対して圧縮成形を行い、略真円断面及び拡大円形断面を有する中実ヒンジピンを、前記部品に一体的に形成することを特徴とする請求項３記載のヒンジ結合部品を構成する部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フューエルリッドのヒンジ構造等に供されるヒンジ結合部品と、そのヒンジ結合部品を構成する部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒンジ結合部品としては、一対の部材に対し別部材のヒンジピンを接合する構造が一般的である。特に、プレス成形によって形成する金属製の部品においては、プレス成形時に、その一側端の平面部に対して同時に曲げ加工を行ない、別部材のヒンジピンを保持する構造とすることが一般的である。例えば、下記の特許文献１においては、自動車のフューエルリッドの取付構造に関し、従来のフューエルリッドのヒンジ構造を含め種々のヒンジ構造が開示されているが、何れも、フューエルリッド側のブラケットと車体側ブラケットが、これらとは別部材のヒンジシャフト（ヒンジピン）を介して結合されている。
【０００３】
上記のような金属製のヒンジ結合部品を製造する際には、一対の部材の一方側に、別部材のヒンジピンを巻き込むように保持することが一般的であり、特許文献１においても同様である。この場合には、ブラケットのプレス成形時に、その一側端の平面部に対して同時に曲げ加工を行ない、筒状部を形成することとしている。
【０００４】
上記のような曲げ加工による筒状部の形成に関連し、プレス加工全般に着目すると、金属板から金属管を形成する方法があり、例えば下記の特許文献２に開示されている。即ち、特許文献２には、金属板を丸めて金属管を形成する具体的な方法に関し、「切断工程Ｐ３において目的とする金属管Ａの長さに切断し、その後、端曲げ工程Ｐ４において素材の両端部を曲げ、次いでＵ曲げ工程Ｐ５において略Ｕ字状とするように曲げた後、更にＯ曲げ工程Ｐ６において略Ｏ字状とするように曲げ形成する」と記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１０６４３公報
【特許文献２】特開２００２−２８７２９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ヒンジピンは、通常は特許文献１に記載のように、フューエルリッド側のブラケットと車体側（取り付け側）のブラケットが中実のロッドを介してヒンジ結合されており、少なくとも三つの金属部品が必要とされる。しかし、二つのブラケットがプレス加工によって形成されるのに対し、ヒンジピンを構成するロッドが中実の金属棒であるため、一方のブラケットに一体的に形成することは通常考慮されることはない。仮に、ロッドに相当する軸部をブラケットに一体的に形成するとすれば、軸受部と同様の筒状となり、ヒンジピンとしての強度を確保することは至難である。従って、特許文献１に記載のような部品においては、三部品構成が常識とされている。
【０００７】
また、塑性加工の一つであるプレス加工は、せん断加工、曲げ加工及び絞り加工に分類されるので、上記のブラケットのような部品に対し、プレス装置を用いて加工する際には、せん断加工によって金属板からブラケット形状に打ち抜き、曲げ加工によって軸受部を形成することが限度と解されていた。例えば、前掲の特許文献２に開示された加工方法によって形成されるのは金属管であり、中実のロッドを形成することは企図されていない。従って、プレス装置を用いて部品を加工する方法という観点でも、ロッドに相当する軸部をブラケットに一体的に形成するとすれば、前述のように筒状となって断面が大きくなり、ヒンジピンとして機能させることは困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、一方に中実ヒンジピンを一体的に形成した一対の金属部品によって、適切なヒンジ構造を構成し得るヒンジ結合部品を提供することを課題とする。
【０００９】
また、本発明は、ヒンジ結合部品を構成する部品をプレス装置によって加工する際に、該部品と一体的に中実ヒンジピンを適切且つ容易に成形し得る当該部品の製造方法を提供することを別の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のヒンジ結合部品は、請求項１に記載のように、少なくとも一側端に平面部を有し、該平面部を屈曲及び圧縮して略真円断面の中実ヒンジピンを一体的に形成して成る金属製の第１の部品と、少なくとも一側端に平面部を有し、該一側端の平面部を屈曲して軸受部を一体的に形成して成る金属製の第２の部品を備え、前記中実ヒンジピンを前記軸受部に支承して構成したものである。
【００１１】
上記請求項１に記載のヒンジ結合部品において、前記第１の部品は、請求項２に記載のように、前記中実ヒンジピンの少なくとも一端部に一体的に形成した中実の拡大断面部を有するものとするとよい。
【００１２】
また、ヒンジ結合部品を構成する部品の製造方法は、請求項３に記載のように、少なくとも一側端に平面部を有する金属製の部品に対し、前記平面部にＶ字曲げ加工を行いＶ字断面の柱状部を形成し、該Ｖ字断面の柱状部に対し少なくとも一回のＵ字曲げ加工を行いＵ字断面の柱状部を形成し、更に、真円断面空間を構成する金型によって、前記Ｕ字断面の柱状部に対して圧縮成形を行い、略真円断面の中実ヒンジピンを前記部品に一体的に形成するものである。
【００１３】
そして、上記請求項３に記載の製造方法において、請求項４に記載のように、前記平面部の少なくとも一端に延出部を形成し、該延出部を含む前記平面部にＶ字曲げ加工を行いＶ字断面の柱状部を形成し、該Ｖ字断面の柱状部に対し少なくとも一回のＵ字曲げ加工を行いＵ字断面の柱状部を形成し、更に、真円断面空間及び該真円断面空間より大面積の拡大円形断面空間を構成する金型によって、前記Ｕ字断面の柱状部に対して圧縮成形を行い、略真円断面及び拡大円形断面を有する中実ヒンジピンを、前記部品に一体的に形成するとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上述のように構成されているので以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１に記載のヒンジ結合部品においては、少なくとも一側端に平面部を有し、該平面部を屈曲及び圧縮して略真円断面の中実ヒンジピンを一体的に形成して成る金属製の第１の部品と、少なくとも一側端に平面部を有し、該一側端の平面部を屈曲して軸受部を一体的に形成して成る金属製の第２の部品によって構成され、別部材のヒンジピンは不要であり、３部品から２部品となって部品点数が少なくなるので、大幅なコスト低減が可能となる。
【００１５】
また、請求項２に記載のように、第１の部品を中実ヒンジピンの少なくとも一端部に一体的に形成した中実の拡大断面部を有するものとすれば、別途、ストッパ等の係止部材を設ける必要がないので、一層のコスト低減が可能となる。
【００１６】
そして、請求項３に記載の製造方法においては、別部材のヒンジピンを製造し、これを部品に組み付けるという工程は不要であり、従来方法に比べ、部品点数の低減のみならず、工程数を低減することができ、ヒンジ結合部品を容易に製造することができるので、大幅なコスト低減が可能となる。
【００１７】
更に、請求項４に記載の製造方法によれば、上記第１の部品の製造時に、中実ヒンジピンの少なくとも一端部に中実の拡大断面部を一体的に形成することができ、別途、ストッパ等の係止部材を装着する必要がないので、一層のコスト低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るヒンジ結合部品を示すもので、自動車用フューエルリッド（図示せず）に供される。これは、第１の部品として自動車の車体（図示せず）に取り付ける取付側のブラケット１０と、第２の部品としてフューエルリッドに取り付ける蓋側のブラケット２０とがヒンジ結合されたもので、前者のブラケット１０に、一対の中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈが一体的に形成されている。
【００１９】
取付側のブラケット１０は、後述するようにプレス加工によって金属板が所望の（例えば、図３の（Ａ）に示す）形状に打ち抜かれたもので、その延出部１１ｆ及び１２ｆの先端部分（平面部）が夫々屈曲及び圧縮されて中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈが一体的に形成される。即ち、中実ヒンジピン１１ｈ（及び１２ｈ）は図２に示すように、後述する方法によって略真円断面に形成されている。従って、中実ヒンジピン１１ｈ（及び１２ｈ）が後述する軸受部２１ｂ（及び２２ｂ）に支承されたときには、両者は（後述する所望の摺動抵抗をもって）円滑に回動する。尚、ブラケット１０には取付孔１３及び１４が形成されており、これらを介してボルト等によって車体（図示せず）に取り付けられる。
【００２０】
また、蓋側のブラケット２０は、プレス加工によって金属板が所望の形状に打ち抜かれ、その延出部２１ｆ及び２２ｆの先端部分（平面部）が、中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈを巻き込むように屈曲され、軸受部２１ｂ及び２２ｂが一体的に形成される。更に、図１に示すように、延出部２１ｆ側には、ストッパとして機能する爪部２１ｓが立ち上げられているが、省略してもよいし、中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈの先端に別部材のストッパを装着することとしてもよい。而して、図２に示すように、中実ヒンジピン１１ｈ（及び１２ｈ）は軸受部２１ｂ（及び２２ｂ）に支承され、ブラケット１０及び２０が中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈを中心に相対的に回動可能に結合（ヒンジ結合）される。尚、ブラケット２０には取付孔２３及び２４が形成されており、これらを介してリベット等によって蓋体２に取り付けられる。
【００２１】
更に、中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈに対して、従来部品で散見されたローレット加工を行ない、所望の摺動抵抗を付加するように構成してもよいが、中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈは後述するように圧縮成形されて略真円断面に形成されるので、ローレット加工を行なうまでもなく、適切な摺動抵抗を付加することができる。
【００２２】
次に、上記のヒンジ結合部品を構成するブラケット１０の製造方法について、図３乃至図８を参照して説明する。このブラケット１０は基本的に、図５乃至図８に示すプレス装置のみによって製造される。図３の（Ａ）は外形穴抜き加工工程を示し、せん断加工によって金属板（例えば板厚１．２ｍｍ）からブラケットの素材（これも１０で示す）が打ち抜かれ、Ｌ字状の平面部１１ａ及び１２ａによってπ形状部が延出形成されると共に、取付孔１３及び１４が穿設される。
【００２３】
続いて、図３の（Ｂ）乃至（Ｄ）にて順次、曲げ加工が行なわれる。図３の（Ｂ）はＶ曲げ加工工程を示し、図５に一部を示すプレス装置によって、図３の（Ａ）に示す平面部１１ａ及び１２ａに対し突曲げ加工（Ｖ曲げ加工）が行なわれ、Ｖ字断面の柱状部（以下、Ｖ字断面部という）１１ｂ及び１２ｂ（１１ｂの拡大断面を図４の（Ｂ）に示す）に成形される。図５のプレス装置においては、その上型ＵＤと下型ＬＤに、夫々第１のポンチＰ１及び第１のダイＤ１が保持されている。第１のダイＤ１には、例えば５０度に開いたＶ字状の開口端面Ｄ１ａを有する細幅の中空部が形成されており、この中空部には第１の受台Ｒ１が収容され、付勢手段Ｓ１によって上方に付勢されている。第１のポンチＰ１は先端面Ｐ１ａがＶ字状に形成されており、この先端面Ｐ１ａと第１のダイＤ１の開口端面Ｄ１ａによってブラケット１０の平面部１１ａ及び１２ａに対しＶ曲げ加工が行なわれる。
【００２４】
次に、図３の（Ｃ）は第１Ｕ曲げ加工工程を示し、図６に一部を示すプレス装置によって、図３の（Ｂ）に示すＶ字断面部１１ｂ及び１２ｂに対しＵ曲げ加工が行なわれ、Ｕ字断面の柱状部（以下、Ｕ字断面部という）１１ｃ及び１２ｃ（１１ｃの拡大断面を図４の（Ｃ）に示す）に成形される。図６のプレス装置においては、その上型ＵＤと下型ＬＤに、夫々第２のポンチＰ２及び第２のダイＤ２が保持されている。第２のダイＤ２に形成された中空部には第２の受台Ｒ２が収容され、付勢手段Ｓ２によって上方に付勢されている。第２のポンチＰ２の先端面Ｐ２ａ及び第２のダイＤ２の開口端面Ｄ２ａは何れも平坦面であり、第２のダイＤ２の中空部の幅が第１のダイＤ１の中空部の幅と同等もしくは小（例えば２．９ｍｍ）に形成されている。而して、図３の（Ｂ）に示すＶ字断面部１１ｂ及び１２ｂが、第２のポンチＰ２によって、第２のダイＤ２の中空部内に圧入されると共に、第２のポンチＰ２と第２の受台Ｒ２との間で圧縮され、Ｕ字状断面に成形され、Ｕ字断面部１１ｃ及び１２ｃが形成される。
【００２５】
更に、図３の（Ｄ）は第２Ｕ曲げ加工工程を示し、図７に一部を示すプレス装置によって、図３の（Ｃ）に示すＵ字断面部１１ｃ及び１２ｃに対し更にＵ曲げ加工が行なわれ、Ｕ字断面部１１ｄ及び１２ｄ（１１ｄの断面を図４の（Ｄ）に示す）に成形される。図７のプレス装置においては、その上型ＵＤと下型ＬＤに、夫々第３のポンチＰ３及び第３のダイＤ３が保持されている。第３のダイＤ３には、曲面の開口端面Ｄ３ａを有する細幅の中空部が形成されており、この中空部には第３の受台Ｒ３が収容され、付勢手段Ｓ３によって上方に付勢されている。第３のポンチＰ３には先端面が平坦な細幅の突条部Ｐ３ａが形成されており、第３のダイＤ３の中空部の幅は第２のダイＤ２の中空部の幅より小（例えば２．４ｍｍ）に形成されている。而して、図３の（Ｃ）に示すＵ字断面部１１ｃ及び１２ｃが、第３のポンチＰ３の突条部Ｐ３ａによって、第３のダイＤ３の中空部内に圧入されると共に、突条部Ｐ３ａと第３の受台Ｒ３との間で圧縮され、細幅のＵ字状断面に成形され、Ｕ字断面部１１ｄ及び１２ｄが形成される。
【００２６】
そして、図３の（Ｅ）に示す成形工程にて、図３の（Ｄ）に示すＵ字断面部１１ｄ及び１２ｄに対し圧縮成形が行なわれ、中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈ（１１ｈの断面を図４の（Ｅ）に示す）が形成される。この場合には、図８に一部を示すプレス装置が用いられる。これは、その上型ＵＤｘと下型ＬＤｘに、夫々第４のポンチＰ４及び第４のダイＤ４が保持されており、夫々の先端面には、半円形断面（例えば内径２．９ｍｍ）の細幅の溝Ｐ４ａ及びＤ４ａが形成されており、これらの先端面が当接すると溝Ｐ４ａ及びＤ４ａによって、第３のダイＤ３の中空部の幅より大径の真円断面の中空部が構成される。而して、図３の（Ｄ）に示すＵ字断面部１１ｄ及び１２ｄが、第４のポンチＰ４の溝Ｐ４ａと第４のダイＤ４の溝Ｄ４ａとの間で圧縮されて塑性変形し、略真円断面の中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈに成形される。具体的には、本実施形態では、板厚１．２ｍｍの金属板から、上記図３の加工工程を経て、外径２．９ｍｍの略真円断面の中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈを有するブラケット１０が形成される。
【００２７】
尚、図３の（Ａ）に示すＬ字状の平面部１１ａ及び１２ａのうち、加工されない部分が延出部１１ｆ及び１２ｆとして残置されると共に、その先端が、図３の（Ｂ）乃至（Ｄ）の工程で順次、立ち上げ形成され、最終的に、図３の（Ｅ）の成形工程にてリブ１１ｅ及び１２ｅが形成される。而して、中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈからリブ１１ｅ及び１２ｅへの接続面は滑らかな曲面となり、これらのリブ１１ｅ及び１２ｅの存在により、ブラケット１０が薄板で形成される場合でも、中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈの付け根部に充分な強度が確保される。
【００２８】
一方、蓋側のブラケット２０も前述のようにプレス加工によって形成されるが、軸受部２１ｂ及び２２ｂの加工に関し、従来はヒンジ部の回転機能を確保するために、カシメ加工も行なわれることもあったが、本実施形態においてはカーリング加工のみでよい。また、従来はヒンジピンのカシメ部に当接する部分も、回転機能を確保するために、ローレット加工を行なうこともあったが、本実施形態においてはそのような加工を行うことなく適切な回転機能を確保することができ、所望の摺動抵抗をもって円滑に回動する。
【００２９】
図９及び図１０は本発明のヒンジ結合部品の他の実施形態を示すもので、前述の中実ヒンジピン１２ｈの一端部に中実の拡大断面部１２ｓを一体的に形成したものであり、この拡大断面部１２ｓによって、図１０に示すように、従来のストッパとしての機能を具備するものである。尚、図１０においては、中実ヒンジピン１１ｈ側にも同様に中実の拡大断面部１１ｓが一体的に形成されているが、以下においては拡大断面部１２ｓのみについて説明する。
【００３０】
図１０に示すブラケット１０を製造する際には、図９の上方に示すように、図３の（Ａ）に示すＬ字状の平面部１２ａの先端に、予め拡大部１２ａｓを形成しておき、中実ヒンジピン１２ｈを成形する工程と同時に成形することとすればよい。従って、この場合には、図示は省略するが、図８の第４のポンチＰ４及び第４のダイＤ４に代えて、真円断面空間及びこの真円断面空間より大面積の拡大円形断面空間を構成する金型によって、Ｕ字断面部１２ｄに対して圧縮成形を行い、略真円断面及び拡大円形断面を有する中実ヒンジピン（１２ｈ及び１２ｓ）を形成することができる。
【００３１】
図１１は本発明のヒンジ結合部品の更に他の実施形態を示すもので、図１１の上方に示すように、取付側のブラケット３０が、プレス加工によって金属板が平面視ロ字状に打ち抜かれて穴３５が形成されたもので、本体部の両端から延出する延出部３１及び３２（図１の１１ｆ及び１２ｆに対応）の先端が連結された形状を呈し、連結部分３６（平面部）が屈曲及び圧縮されて、図１１の下方に示すように略真円断面の中実ヒンジピン３６ｈが一体的に形成されるものである。即ち、中実ヒンジピン３６ｈは前述の実施形態と同様に略真円断面に形成されている。尚、ブラケット３０には取付孔３３及び３４が形成されており、これらを介してボルト等によって車体（図示せず）に取り付けられる。
【００３２】
以上のように、本実施形態のヒンジ結合部品を構成するブラケット１０（及び３０）は、プレス装置によって加工する際に、一体的に中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈ（及び３６ｈ）を適切且つ容易に成形することができ、汎用のプレス装置によって（金型を変更するのみで）製造することができる。更に、ストッパも同時に中実ヒンジピン１１ｈ及び１２ｈと一体的に形成することができるので、部品点数の低減が可能となる。尚、本実施形態のヒンジ結合部品としては、ブラケットや蓋体に限らず、プレス装置によって形成されるものであればどのようなものにも適用でき、例えば、自動車用灰皿のようなプレス成形容器にヒンジ部を一体的に形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒンジ結合部品の一部を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るヒンジ結合部品のヒンジ部の拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るヒンジ結合部品を構成する取付側のブラケットの製造工程図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るヒンジ結合部品を構成する取付側のブラケットの製造工程におけるヒンジピン部分の拡大断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るヒンジ結合部品を構成する取付側のブラケットを製造するプレス装置の一部を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るヒンジ結合部品を構成する取付側のブラケットを製造するプレス装置の一部を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るヒンジ結合部品を構成する取付側のブラケットを製造するプレス装置の一部を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るヒンジ結合部品を構成する取付側のブラケットを製造するプレス装置の一部を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るヒンジ結合部品を構成する取付側のブラケットの一部について加工前後の状態を示す正面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るヒンジ結合部品の一部を示す正面図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態に係るヒンジ結合部品を構成する取付側のブラケットについて加工前後の状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２    蓋体
１０，２０，３０    ブラケット
１１ｅ，１２ｅ    リブ
１１ｆ，１２ｆ    延出部
１１ｈ，１２ｈ    中実ヒンジピン
２１ｂ，２２ｂ    軸受部
２１ｆ，２２ｆ    延出部
ＵＤ，ＵＤｘ    上型
ＬＤ，ＬＤｘ    下型
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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