JP2004143687A

JP2004143687A - 作業機械のドア開閉構造

Info

Publication number: JP2004143687A
Application number: JP2002306654A
Authority: JP
Inventors: Eiji Akabane; 赤羽根　英司; Hiroaki Ando; 安藤　博昭; Akiyasu Yamada; 山田　晃廉
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】本発明は、回動機構を持ったドアの閉鎖時の操作性を向上させることができるようにした、作業機械のドア開閉構造を提供することを目的とする。
【解決手段】旋回式のドア１が作業機械にヒンジ４を介して開閉可能に取付けられ、固定装置がドア１を開放状態に固定し、弾性部材７がドア１の回転軸近傍に配置され、弾性部材７は該固定装置によりドア１が開放状態に固定された状態では圧縮変形し、また該固定装置によるドア１の固定が解除されると自らの復元力によりドア１を閉方向へ押動する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業機械のドア開閉動作の補助を行うドア開閉構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業機械には、例えば運転室等に開閉可能なドアが設けられている。そして、従来における作業機械のドア開閉構造の一つに、回動機構によってドアを開閉する旋回式のドア開閉構造がある。この回動機構とは、蝶番（ヒンジ）を介して運転室の外部側面へ取付けられ、また蝶番を軸として回転可能になっているドアの回動するしくみであり、ドアの開閉動作が短時間に素早く行えるため、乗降やドアの開閉の多い作業を行う作業機械に適している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
回動機構によるドアの開閉構造は一般的に、完全に閉じた状態から略１８０度開放（フルオープン）、且つ固定装置（ロック装置）による固定（ロック）が可能なドアになっている。フルオープンにすることで、乗降を容易にしたり、広い作業視界を確保したり、また換気や運転席内の清掃を容易にしたりといった、機能性の向上を図っている。また、ロック装置で乗降時や開放時のドアの回動を固定できるようにすることで、作業性や安全性の向上を図っている。
【０００４】
図４〜図６に、このような従来の回動機構によるドアの開閉構造を示す（例えば、非特許文献１参照）。図４，図５において、運転室１６にはドア１１が取付けられている。ドア１１の内側には、運転者がドアを閉める時に用いるプルハンドル１２が取付けられており、ドア１１と運転室後部１５とが蝶番（ヒンジ）１４で連結されている。また、ドア１１がフルオープンの時にドア１１と運転室後部１５とが接触する部分には、ドア１１の振動を防止し、運転室後部１５とドア１１とを保護する弾性ゴム製のストッパラバー１３が取付けられている。
【０００５】
ドア１１は、蝶番１４を中心として回動運動を行うようになっており、ドア１１のロック装置（図示せず）は、図５，図６に示すような状態つまりドア１１がストッパラバー（振動吸収部材）１３を押し付けた状態でドア１１を固定するようになっている。この状態が略１８０度開放状態（フルオープン）であり、ドア１１がストッパラバー１３に潰れ代（変形量）ｄ_１を与えて固定される。また、図中Ｌ_１は、ストッパラバー１３と蝶番１４の回転中心との距離を表している。
【０００６】
このストッパラバー１３は、蝶番１４からの距離ができるだけ大きくなる位置に、つまりＬ_１ができるだけ大きくなるように取付けられ、ドア１１のフルオープンの固定時にドア１１のがたつきを有効に防止するように働く。
【０００７】
【特許文献１】
特公平７−６２１７号公報（第９頁、第１〜３図）
【非特許文献１】
「油圧ショベルＲＥＧＡ３２２Ｂ，３２２ＢＬ」，新キャタピラー三菱，１９９６年５月，４４０４Ｃ１−０１，ｐ．１−２
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば夏季等の暑い時期には、運転室１６内は風通しが悪いため、運転者はドアを開いたままの状態で作業を続行し、作業状況によって途中でドアを閉めたい場合があり、運転室１６内のシートに座ったままの姿勢からドア１１の開閉ができるようになっていることが望ましい。図４〜図６に示す構成によればストッパラバー１３は弾性ゴムでできているため、ドア１１がフルオープンでロックされている時には、潰された形状を元に戻そうとする力、つまりドア１１を閉鎖する方向に働く反力を与えており、ロックをはずした時にストッパラバー１３の反力は開放され、ドア１１を閉鎖する方向へ押し出すようになっている。しかし、ストッパラバー１３と蝶番１４との間隔が広いため、ドア１１を閉鎖する方向に与える反力の働く範囲角が小さい。
【０００９】
ストッパラバー１３の反力が働く範囲角は、ドア１１がストッパラバー１３を押し潰した角度、すなわちドア１１がストッパラバー１３に接触してから図５，図６の状態までドア１１が旋回した角度に等しい。ドア１１がストッパラバー１３に初めて接触してから固定されるまでの角度をθ_１とすると、θ_１は次式で与えられる。
θ_１＝ｔａｎ^−１（ｄ_１／Ｌ_１）　・・・　（式１）
【００１０】
例えば、ｄ_１が１０ｍｍ、Ｌ_１が４５０ｍｍ程度の場合を想定すると、θ_１は１〜２度程度となる。上述の通り、Ｌ_１はできるだけ大きくなるように配置されているため、θ_１は一般的にこの程度かこれより小さな値をとる。結果として、ドア１１を完全に閉め切るには反力の働く範囲角が小さすぎるため、ドア１１が完全に閉鎖するまでには到らず、運転室１６から身を乗り出してプルハンドル１２を引いたり、運転室１６から外へ出てドア１１を閉める動作を行ったりしなければならない。
【００１１】
本発明はこのような課題を鑑み創案されたもので、回動機構を持ったドアの閉鎖時の操作性を向上させることができるようにした、作業機械のドア開閉構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の作業機械のドア開閉構造は、旋回式のドアが作業機械にヒンジを介して開閉可能に取付けられ、固定装置がドアを開放状態に固定し、弾性部材が該ドアの回転軸近傍に配置され、該弾性部材は該固定装置により該ドアが開放状態に固定された状態では圧縮変形し、また該固定装置による該ドアの固定が解除されると自らの復元力により該ドアを閉方向へ押動することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２記載の本発明の作業機械のドア開閉構造は、旋回式のドアが作業機械にヒンジを介して開閉可能に取付けられ、固定装置がドアを開放状態に固定し、弾性部材が該ドアの回転軸近傍に配置され、該弾性部材は該固定装置により該ドアが開放状態に固定された状態では圧縮変形し、また該固定装置による固定が解除されると自らの復元力により該ドアを閉方向へ押動し、一方、振動吸収部材が該弾性部材よりも該ドアの回転軸から遠い位置に配置され、該振動吸収部材は該固定装置による該ドアの固定時に該ドアの振動を吸収することを特徴としている。
【００１４】
好ましくは、該弾性部材を該ドアの回転軸に対して該回転軸方向に見て重なるように配置する（請求項３）。
また、上記請求項２の構成において、該振動吸収部材が、該ドアの完全開放時に該ドアと車体が接触する位置のうち、該回転軸からの距離が最も大きい位置に配置されるのも好ましい（請求項４）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は、本発明の一実施形態としての作業機械のドア開閉装置について示すものである。図１はこのドア開閉装置の側面図であり、図２は、ドア開閉装置の平面図であり、図３は図２の要部拡大図である。
【００１６】
図１に示すように、運転室６には、運転室後部５に取付けられた蝶番（ヒンジ）４を介してドア１が取付けられており、そのドア１の内側に運転席（図示略）が装備されている。またドア１の内側にはプルハンドル２がそなえられており、運転室６内側の運転席からドア１を引いて閉めることができるようになっている。
【００１７】
ドア１と運転室後部５とは蝶番４で連結されており、ドア１が略１８０度開放された時にドア１と運転室後部５とが接触する部分には、ドア１と運転室後部５とを保護する（戸当たりとして）ストッパラバー（振動吸収部材）３が上下２個取付けられている。
ドア１は、蝶番４を回転の中心として回動運動を行うようになっているが、ドアのロック機構（固定装置、図示せず）は、ドア１がストッパラバー３を押し付けた状態、つまりストッパラバー３が変形した状態でドア１を固定するようになっている。これが略１８０度開放状態（フルオープン）である。
【００１８】
このストッパラバー３は、従来技術と同様に蝶番４からのできるだけ離れた位置に取付けられる。こうすることで、フルオープンの固定時のドア１のがたつきを効果的に防止することができるようになっている。
また図３に示すように、蝶番４の近傍には、回転軸に対して回転軸方向に見て重なるようにラバーアシスト（弾性部材）７がそなえられており、このラバーアシスト７はドア１のフルオープン状態からロック解除した時にドア１を閉鎖する方向に反力を与える補助動力として働くようになっている。このラバーアシスト７は、ストッパラバー３よりも弾性の高い材質でできており、ドア１をフルオープンにする動作の障害にならない程度の程よい弾性を持っている。
【００１９】
ここでドア１を閉鎖する方向に与えられる反力の働く範囲角は、ドア１がラバーアシスト７に接触する範囲角に等しいものと考えられ、ラバーアシスト７の潰れ代（変形量）をｄ_２、ラバーアシスト７と蝶番４の回転中心との距離をＬ_２とすると、ドア１がラバーアシスト７に初めて接触を行う角度θ_２（即ち、接触範囲角）は、次式で与えられる。
θ_２＝ｔａｎ^−１（ｄ_２／Ｌ_２）　・・・　（式２）
【００２０】
本発明の一実施形態に係る作業機械のドア開閉構造は上述のように構成されているのでその作用を説明すると以下のようになる。
運転者がまずドア１をフルオープンにする場合、ドア１は蝶番４を中心として回動し、ストッパラバー３とラバーアシスト７を押し付けた状態でロック機構（図示せず）によってロックされる。この時、ストッパラバー３とラバーアシスト７はｄ_２の変形量を与えられた状態、すなわち、潰された状態になる。
【００２１】
運転者がドア１のロックを解除した場合、ストッパラバー３に加えてラバーアシスト７にもよる反力がドア１を閉鎖する方向に与えられ、ドア１が閉められる。このドア１を閉めようとする力の働く範囲角θ_２は、（式２）によって計算され、例えばｄ_２が１０ｍｍ、Ｌ_２が１０ｍｍ程度の場合を想定すると、θ_２は４５度となる。結果として、ドア１を閉鎖する方向に反力を十分に与えうる接触範囲角が得られ、運転者は運転室６から身を乗り出してプルハンドル２を引いたり、運転室６から外に出てドア１を閉める動作を行ったりする必要がなくなり、ドア閉鎖時の操作性が向上する。
【００２２】
上述のように、本発明の一実施形態による作業機械のドア開閉構造によれば、ラバーアシスト７の追加によって、従来のドア開閉構造に比べてドアの閉鎖動作時に与えられる反力が増加し、確実に補助効果が得られるようになる。また、ドア１を閉鎖する方向に与えられる反力の働く範囲角を大きくとることで、ラバーアシスト７の潰れ代による反発範囲を大きくすることができ、ドアの閉鎖時の操作性を向上させることができる。また、反力を付与する部材として、ラバーアシスト７を用いているため、シンプルな構成かつ低コストで、機能性を向上させることができる。
【００２３】
また、ストッパラバー３が従来技術と同様に蝶番４からできるだけ離れた位置に取付けられるため、ドア１のフルオープンの固定時に、ドア１のがたつきを効果的に防止できる。また、誤って急激にドア１を開放しようとした場合にもラバーアシスト７がストッパラバー３とドアとの衝突の緩衝材として働き、蝶番４が負担するモーメントを小さくすることができ、ドア１や蝶番４の耐久性を向上させることができる。
また、本願の構成には従来技術の構成と互いに干渉しあう要素がないため、従来構造の車両への追加適用が容易である。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００２５】
例えば、上述の実施形態では、ドア１の開閉構造にストッパラバー３とラバーアシスト７とが備えられているが、ストッパラバー３としての機能を併せて持ったラバーアシストを上記ラバーアシスト７の替わりに備えるように構成してもよい。このように構成した場合、ストッパラバーを取付ける必要がなくなり、生産コストを低減させることができるようになる。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の作業機械のドア開閉構造によれば、自らの復元力により該ドアを閉方向へ押動する弾性部材がドアの回転軸近傍に配置されているため、ドアの固定状態が開放された時の復元力を与える範囲角が大きくなり、固定状態のドアから固定装置を解除することで自動的にドアを閉鎖することができ、ドア閉めの操作性を向上させることができる。
【００２７】
また、請求項２記載の本発明の作業機械のドア開閉装置によれば、振動吸収部材が効果的にドアやヒンジを保護するとともに、自らの復元力により該ドアを閉方向へ押動する弾性部材がドアの回転軸近傍に配置されているため、ドアの固定状態が開放された時の復元力を与える範囲角が大きくなり、固定状態のドアから固定装置を解除することで自動的にドアを閉鎖することができ、ドア閉めの操作性を向上させることができる。
【００２８】
また、請求項３記載の本発明の作業機械のドア開閉構造によれば、弾性部材をドアの回転軸方向に対して回転軸に重なるように配置することで、弾性部材がドアへ反力を与えることのできる範囲角を特に大きくすることができ、請求項１又は２の効果に加えてドア閉めの操作性をさらに向上させることができるという利点がある。
【００２９】
また、請求項４記載の本発明の作業機械のドア開閉装置によれば、振動吸収部材がドア固定時のがたつきを最も効果的に防止しながら、上記請求項２の効果を得ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる作業機械のドア開閉構造の全体構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる作業機械のドア開閉構造の全体構成を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる作業機械のドア開閉構造の要部を示す平面図であり、図２のＡ部詳細平面図である。
【図４】従来技術にかかる作業機械のドア開閉構造の全体構成を示す側面図である。
【図５】従来技術にかかる作業機械のドア開閉構造の全体構成を示す平面図である。
【図６】従来技術にかかる作業機械のドア開閉構造の要部を示す平面図であり、図５のＢ部詳細平面図である。
【符号の説明】
１　ドア
２　プルハンドル
３　ストッパラバー（振動吸収部材）
４　蝶番（ヒンジ）
５　運転室後部
６　運転室
７　ラバーアシスト（弾性部材）
１１　ドア
１２　プルハンドル
１３　ストッパラバー
１４　蝶番（ヒンジ）
１５　運転室後部
１６　運転室

Claims

作業機械にヒンジを介して開閉可能に取付けられた旋回式のドアと、
該ドアを開放状態に固定する固定装置と、
該固定装置により該ドアが開放状態に固定された状態では圧縮変形し、該固定装置による該ドアの固定が解除されると自らの復元力により該ドアを閉方向へ押動する弾性部材とを備え、
該弾性部材が該ドアの回転軸近傍に配置されていることを特徴とする、作業機械のドア開閉構造。
作業機械にヒンジを介して開閉可能に取付けられた旋回式のドアと、
該ドアを開放状態に固定する固定装置と、
該固定装置により該ドアが開放状態に固定された状態では圧縮変形し、該固定装置による該ドアの固定が解除されると自らの復元力により該ドアを閉方向へ押動する弾性部材と、
該固定装置により該ドアが開放状態に固定された状態で該ドアの振動を吸収する振動吸収部材とを備え、
該弾性部材は該ドアの回転軸近傍に配置され、
該振動吸収部材は該弾性部材よりも該ドアの回転軸から遠い位置に配置されていることを特徴とする、作業機械のドア開閉構造。
該弾性部材が該ドアの回転軸に対して該回転軸方向に見て重なるように配置されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の作業機械のドア開閉構造。
該振動吸収部材は、該ドアの完全開放時に該ドアと車体が接触する位置のうち、該回転軸からの距離が最も大きい位置に配置されていることを特徴とする、請求項２記載の作業機械のドア開閉構造。