JP2005188219A - 建設機械のドア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 建設機械の機種の相違に拘わらず、ドアパネルの最大開度を確実に制限できるとともにドアパネルの共通化を促進でき、更に、耐性にも優れた建設機械のドア装置を提供する。
【解決手段】 ドア装置は油圧ショベルにおける建屋のサイドドア３４に適用され、このサイドドア３４はドアパネル３６と、ドアパネル３６の補強リブ４２と建屋の骨組み部材４４との間を連結するヒンジ４８とを備え、このヒンジ４８はその固定側ヒンジ片５０に連なる外周壁に開度制限手段としてのストッパ６０を有し、このストッパ６０は補強リブ４２と当接し、ドアパネル３６の最大開度を制限する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自走式又は固定式の建設機械のドア装置に関する。

自走式建設機械の一例として油圧ショベルが知られている。この油圧ショベルは、クローラ形の下部走行体上に上部旋回体を備え、この上部旋回体に下部走行体や掘削バケットを有する作業機のための駆動源が装備されている。
より詳しくは、駆動源は上部旋回体後部のカウンタウエイトよりも前方の建屋内に収容され、エンジン及びエンジンより駆動される油圧ポンプを含む機器類から構成されている。

このような建屋には駆動源の保守点検をなすためにドア装置が設けられている。このドア装置は、建屋の外壁の一部を形成するドアパネルを有し、このドアパネルは建屋の骨組み部材に上下一対のヒンジを介して開閉可能に支持されている。（特許文献１）。
特開平11-158921号公報

上述した建設機械のドア装置はドアパネルの最大開度を制限するストッパを更に備えている。このストッパはドアパネルの内面に取付けられ、通常、上下のヒンジの中間に位置付けられている。
このようなストッパ付きのドア装置によれば、ドアパネルが開かれたとき、ドアパネルはストッパが建屋の骨組み部材に当接する最大開度まで開かれる。

ところで、前述した駆動源を構成するエンジンや油圧ポンプを含む機器類は、これら大きさや設置位置が作業機やカウンタウエイトに対する重量バランスを考慮して決定されることから、油圧ショベルの機種に応じて異なる。
また、建屋には、上部旋回体の旋回半径を可能な限り最小にするうえでコンパクト化が求められているばかりでなく、そのコストや美観の点でも優れていることが要求されている。

それ故、建屋はその大きさがほぼ同一であるにも拘わらず、ヒンジの取付けに利用されるヒンジ用骨組み部材のレイアウト位置が油圧ショベルの機種に応じて僅かに異なる場合が多い。このため、ドアパネルが機種の相違に拘わらず同一サイズであっても、ドアパネルが開かれたとき、前記ヒンジ用骨組み部材に対するストッパの当接タイミングにずれが生じ、このずれはドアパネルに要求される最大開度を変化させてしまう。

このような不具合を避けるにはドアパネルに対するストッパの取付け位置を変更しなければならない。このため、油圧ショベルの機種毎に異なるドアパネルを製造する必要があり、ドアパネルの製造や在庫管理が複雑化するばかりでなく、建屋へのドアパネルの誤組付けを招くことにもなる。
一方、油圧ショベルの作業中、建屋は過酷な振動負荷に晒されることから、ドアパネルに要求される剛性は高い。このため、ドアパネルは小型の油圧ショベルでも７ｋｇの重量があり、大型の油圧ショベルにあってはその重量が２０ｋｇにも達する。

このように重いドアパネルが開かれた際、そのストッパがヒンジ用骨組み部材に衝突すると、この衝突によりヒンジ用骨組み部材に変形を招く虞もある。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところはドアパネルの最大開度を確実に制限できるとともにドアパネルの共通化を図り、且つ、建屋のヒンジ用骨組み部材に悪影響を及ぼすことがない建設機械のドア装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の建設機械のドア装置（請求項１）は、建屋の外壁の一部を形成し、その内面の片側に補強リブを有したドアパネルと、このドアパネルの補強リブと建屋の骨組み部材との間に設けられ、骨組み部材にドアパネルを開閉可能に支持するドアヒンジとを備えており、ドアヒンジは、骨組み部材に固定された固定側ヒンジ片と、補強リブに取付けられ、補強リブとともに可動部分を形成する可動側ヒンジ片と、固定側ヒンジ片に設けられ、ドアパネルが開かれたときに前記可動部を当接させてドアパネルの最大開度を制限する開度制御手段とを含んでいる。

好ましくは、本発明のドア装置は、基台が下部走行体として構成された油圧ショベルに適用され、そのドアパネルは建屋の外側壁の一部を形成するとともに、ヒンジの軸線回りに水平方向に回動して開閉され、そして、ドアパネルの補強リブはヒンジの軸線に沿って延びている（請求項２）。
具体的には、本発明におけるドア装置の開度制限手段は、固定側ヒンジ片に連なるヒンジの外周壁に設けられ、この外周壁から突出した突出部材であり（請求項３）、更に、この突出部材は、ヒンジの軸線方向に延びるロッド状をなしている（請求項４）。ここで、ロッド状の突出部材は円形や矩形等の任意の横断面形状を有し、例えばヒンジの前記外周壁に溶接等により取付けられる。

また、本発明におけるドア装置の開度制限手段は、ヒンジの前記外周壁に一体に形成され、前記外周壁をヒンジの径方向外側に突出させた膨出部であってもよく（請求項５）、この膨出部は、ヒンジの軸線に沿って延び、前記可動部分と当接する平坦面を有しているのが好ましい（請求項６）。

上述した本発明のドア装置（請求項１，２）によれば、ドアパネルが開かれたとき、ドアパネルとともにヒンジの軸線回りを回動する前記可動部分がヒンジの前記外周壁、つまり、ヒンジの固定部分に設けた開度制限手段に当接し、ドアパネルの最大開度が制限される。このように前記可動部分は建屋の骨組み部材ではなく、ヒンジ自身が有する開度制限手段に当接する。それ故、前述したように建設機械の機種の相違に起因して、建屋の骨組み部材、即ち、ヒンジの固定側ヒンジ片の取付けに利用されるヒンジ用骨組み部材のレイアウト位置が僅かに異なるとしても、ドアパネルの最大開度が変動することはない。

また、ドアパネルの内面に前記ヒンジ用骨組み部材と当接するストッパを取付ける必要がないので、同一サイズのドアパネルであれば、機種の異なる建設機械にあってもその共通化が可能となる。この結果、ドアパネルの製造及び在庫管理が容易になるばかりでなく、建屋へのドアパネルの誤組付けをも防止することができる。
更に、前述したようにドアパネルの重量が重いことから、そのヒンジの剛性は高い。それ故、このような剛性の高いヒンジ自体に開度制限手段を設けていれば、ドアパネルが開かれ、その可動部分が開度制限手段に当接しても、その際の衝撃をヒンジにより受けることができ、建屋のヒンジ用骨組み部材に変形等の悪影響が及ぶこともない。

開度制限手段が突出部材からなる場合（請求項３）、このような突出部材は前述したヒンジの外周壁に溶着等により取付けることができるので、ヒンジ自体を改作することなく、ヒンジに容易に取付けることができる。
一方、開度制限手段がヒンジの外周壁の膨出部からなる場合（請求項５）、ヒンジ自体が開度制限手段を有するので、ドア装置の構成が簡単になり、その部品点数の削減を図ることができる。また、膨出部はヒンジの外周壁を変形させるだけで得られるので、ヒンジの製造を複雑化させることもない。

更に、突出部材又は膨出部がヒンジの軸線に沿って延びるロッド形状又は平坦面を有していれば（請求項４，６）、ドアパネルが開かれたとき、突出部材又は膨出部はドアパネル側の前記可動部分に片当たりすることなく可動部分と当接し、可動部分の補強リブに集中荷重が加わることもない。

図１は建設機械の一例として油圧ショベルを示す。
油圧ショベルは、クローラ型の下部走行体２及び上部旋回体４を備え、上部旋回体４は下部走行体２に旋回ベアリング６を介して旋回可能に支持されている。上部旋回体４は旋回ベアリング６側に車体フレーム８を有し、この車体フレーム８の前部には運転室１０及び作業機１２が配置され、そして、車体フレーム８の後部にカウンタウエイト１４が取付けられている。

作業機１２は、車体フレーム８に枢支されたブーム１６の先端にアーム１８を介して掘削バケット２０を有し、これらブーム１６の起伏動作や、アーム１８及び掘削バケット２０の回動動作はそれぞれブームシリンダ２２、アームシリンダ２４及びバケットシリンダ２６の伸縮によりなされる。
更に、車体フレーム８にはカウンタウエイト１４の前方、つまり、運転室１０とカウンタウエイト１４との間に建屋２８が構築され、この建屋２８内に作業機１２や下部走行体２ための駆動源が収容されている。この駆動源は、エンジンや、このエンジンにより駆動される油圧ポンプを含んだ機器類から構成されている。

建屋２８の外壁にはその上壁にトップカバードア３０が開閉可能に取付けられているとともに、その両外側壁にもサイドドア３２，３４がそれぞれ開閉可能に取付けられている。これらトップカバードア３０及びサイドドア３２，３４が開かれると、建屋２８内へのアクセス、つまり、前述した駆動源に対する保守や点検等が可能となる。
サイドドア３２，３４は車体フレーム８の前後方向に互いに隣接して取付けられ、観音開きの形式で左右に大きく開くことができ、これにより、建屋内のエンジン及びその周辺の機器に対し、その側方から保守及び点検が可能となる。

図２は一方のサイドドア３４を詳細に示し、このサイドドア３４はドアパネル３６を備えている。このドアパネル３６は所望の大きさを有し、その上縁部３８は建屋２８の外形形状に従って湾曲され、その下縁４０は内側に折曲されている。
ドアパネル３６の両側縁部には、その内面に補強リブ４２がそれぞれ取付けられており、これら補強リブ４２は対応する側のドアパネル３６の側縁に沿って上下方向に延び、その横断面は略扁平なＵ字形状をなす。更に詳しくは、Ｕ字形状の補強リブ４２の両脚先端はドアパネル３６の内面に沿って互いに逆向きに折り返され、ドアパネル３６に溶接されている。なお、図２中には右側の補強リブ４２のみが示され、左側の補強リブは省略されている。

前述したように油圧ショベルの掘削作業中、ドアパネル３６は過酷な振動負荷を受けることから、その剛性は十分に高く確保され、それ故、油圧ショベルの機種によって異なるものの、ドアパネル３６は補強リブ４２と合わせて７〜２０ｋｇの重量を有する。
一方、建屋２８はその内部に配置された多数の骨組み部材と、これら骨組み部材に取付けられた外壁パネルとから形成され、これら骨組み部材の中には、ドアパネル３６の右側の補強リブ４２の近傍に配置された骨組み部材４４がある。この骨組み部材４４は建屋２８内を横断する方向に延びる板材からなり、その外周縁に一方向に折曲されたリムを有する。補強リブ４２側に位置するリムの一部は、補強リブ４２に対し所定の間隔を存して対向するヒンジ取付け壁４６を形成している。

ヒンジ取付け壁４６と補強リブ４２との間は上下一対のヒンジ４８より相互に連結され、これらヒンジ４８は上下方向に延びるヒンジ軸線を有する。従って、ドアパネル３６は上下のヒンジ４８のヒンジ軸線の回りを水平方向に回動して開閉する。
より詳しくは、ヒンジ４８は固定側ヒンジ片５０及び可動側ヒンジ片５２とを有し、この可動側ヒンジ片５２が固定側ヒンジ片５０に対し、ヒンジ軸線の回りに回動自在となっている。可動側ヒンジ片５２は補強リブ４２に溶接により連結され、補強リブ４２とともに固定側ヒンジ片５０に対してヒンジ軸線の回りを回動する可動部分を形成する。

一方、固定側ヒンジ片５０は取付けボルト５４及びナット５６からなる締結具を介してヒンジ取付け壁４６に固定されており、このような締結具は１個又は２個使用される。
締結具の取付けボルト５４の挿通を許容するため、固定側ヒンジ片５０及びヒンジ取付け壁４６にはボルト挿通孔がそれぞれ形成されるが、図３に示すように固定側ヒンジ片５０のボルト挿通孔５８は長孔から形成され、ヒンジ軸線と直交する方向に延びている。このようなボルト挿通孔５８によれば、前述したように骨組み部材４４のレイアウト位置が油圧ショベルの機種の相違に起因して車体フレーム８の前後方向に僅かに変位していても、この変位に拘わらず、ヒンジ取付け壁４６に対する固定側ヒンジ片５０の固定が可能となる。

更に、図３に示すようにヒンジ４８にはドアパネル３６側の前述した可動部分と当接する開度制限手段としてのストッパ６０が設けられている。このストッパ６０はヒンジ軸線に沿って延びる断面円形のロッドからなり、固定側ヒンジ片５０に連なるヒンジ４８の外周壁６２に例えば溶接して取付けられている。ストッパ６０は可動側ヒンジ片５２の回動領域内にて外周壁６２から突出し、そして、固定側ヒンジ片５０に対して可動側ヒンジ片５２が対向して重なり合う閉状態にあるとき、この閉状態の可動側ヒンジ片５２から可動側ヒンジ片５２の開き側の回動方向に所定の回転角だけ離れて位置付けられている。

なお、図３中の１点鎖線の円内に示すようにストッパ６０は断面矩形のロッド形状であってよく、その断面形状に何ら制約を受けるものではない。
上述したサイドドア３４によれば、ドアパネル３６が図２に示す閉位置から図４に示すようにヒンジ４８のヒンジ軸線回りに回動して開かれると、ドアパネル３６側の可動部分、この場合には補強リブ４２がストッパ６０に当接し、この時点で、ドアパネル３６の開方向の回動が制限される。即ち、ストッパ６０はドアパネル３６の最大開度を制限する。

なお、ストッパ６０を使用する場合、補強リブ４２ではなく、可動側ヒンジ片５２がストッパ６０に当接することでも、ドアパネル３６の最大開度を制限することができる。
ストッパ６０は建屋２８の骨組み部材４４ではなく、ヒンジ４８自体に設けられているので、前述したように油圧ショベルの機種に応じて骨組み部材４４のレイアウト位置が車体フレーム８の前後方向に僅かに変位していても、この変位によりドアパネル３６の最大開度が変化することはなく、その最大開度を確実に制限することができる。

従って、油圧ショベルの機種が相違しても、同一サイズのドアパネル３６が使用される場合には機種の相違に拘わらず、ドアパネル３６の共通化を図ることができる。また、ドアパネル３６の補強リブ４２にヒンジ４８の可動側ヒンジ片５２を溶接しておくことで、ドアパネル３６のモジュール化が可能となり、ドアパネル３６の製造やその在庫管理等もまた容易となる。

また、ストッパ６０はヒンジ軸線に沿って延びるロッド形状をなしているので、前述した可動部分、即ち、補強リブ４２はストッパ６０に対して線接触又は面接触して当接することになる。従って、ストッパ６０に対して補強リブ４２が片当たりすることもなく、補強リブ４２が損傷や変形を受ける虞はない。
更に、ヒンジ４８自体は重いドアパネル３６を支持するものであるために、その剛性は元々高い。それ故、ドアパネル３６が開かれ、その可動部分がストッパ６０に当接しても、その際の衝撃に対してヒンジ４８は十分な耐性を有するので、衝撃により骨組み部材４４が変形等の悪影響を受けることもない。

本発明は上述の一実施例に制約されるものでなく、種々の変形が可能であり、本発明の変形例を以下に説明する。変形例を説明するにあたり、一実施例と同一の機能を有する部材及び部位には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
変形例のドア装置は図３に示すヒンジ４８に代えて、図５に示すヒンジ６４を使用する。このヒンジ６４は固定側ヒンジ片５０に連なる外周壁６２に、開度制限手段としての上下一対の膨出部６６を有している。これら膨出部６６は固定ヒンジ片５０とは反対側のヒンジ６４の径方向に突出している。そして、各膨出部６６には前述したストッパ６０の取付け位置と同一の位置にそれぞれ平坦面６８を有し、これら平坦面６８はヒンジ軸線に沿って延びている。

上述したヒンジ６４を備えたサイドドア３４によれば、図６に示すようにドアパネル３６が閉じられているとき、その可動部分、つまり、補強リブ４２と膨出部６６の平坦面６８とはヒンジ６４の周方向に離間した状態にある。これに対し、図７に示すようにドアパネル３６が開かれると、補強リブ４２は膨出部６６の平坦面６８上に乗り上げるようにして平坦面６８と接触する。この時点で、ドアパネル３６の更なる回動が制限され、その最大開度が制限される。

ヒンジ６４を備える変形例のサイドドア３４は、一実施例のサイドドア３４と同様な利点を有する他、ヒンジ６４自体が開度制限手段を有しているので、前述したストッパ６０が不要となり、サイドドア３４の部品点数を更に減少できる利点を有する。
本発明のドア装置はサイドドア３４に限らず、サイドドア３２にも同様に適用される。
また、建設機械としては油圧ショベルに限らず、クローラクレーン等の自走式建設機械やタワークレーン等の種々の固定式建設機械であってもよい。

建設機械としての油圧ショベルの側面図である。 図１の油圧ショベルのサイドドアを示した水平縦断面図である。 図２のサイドドアのヒンジを一部破断して示した斜視図である。 図２に示す状態からドアパネルが最大開度まで開かれた状態を示す図である。 変形例のヒンジを示した斜視図である。 図５のヒンジを備えたドアパネルの閉状態を示す図である。 図６のドアパネルが最大開度まで開かれた状態を示す図である。

符号の説明

２ 下部走行体（基台）
８ 車体フレーム
１０ 運転室
１２ 作業機
１４ カウンタウエイト
２８ 建屋
３６ ドアパネル
４２ 補強リブ
４８，６４ ヒンジ
５０ 固定側ヒンジ片
５２ 可動側ヒンジ片
６０ ストッパ（開度制限手段）
６６ 膨出部（開度制限手段）
６８ 平坦面

Claims (6)

1. 基台に車体フレームを設け、前記車体フレームの前部に作業機及び運転室を備える一方、前記車体フレームの後部にカウンタウエイトを備え、前記車体フレームの前記カウンタウエイトの前方にエンジン及びこのエンジンにより駆動される油圧ポンプを含んだ機器類からなる駆動源を収容した建屋を備える建設機械において、
   前記建屋の外壁の一部を形成し、その内面の片側に補強リブを有したドアパネルと、
   前記ドアパネルの前記補強リブと前記建屋の骨組み部材との間に設けられ、前記骨組み部材に前記ドアパネルを開閉可能に支持するドアヒンジと
   を備え、
   前記ドアヒンジは、
   前記骨組み部材に固定された固定側ヒンジ片と、
   前記補強リブに取付けられ、前記補強リブとともに可動部分を形成する可動側ヒンジ片と、
   前記固定側ヒンジ片に設けられ、前記ドアパネルが開かれたときに前記可動部を当接させて前記ドアパネルの最大開度を制限する開度制限手段と
   を含むことを特徴とする建設機械のドア装置。
2. 建設機械は、前記基台が下部走行体として構成された油圧ショベルであり、
   前記ドアパネルは前記建屋の外側壁の一部を形成するとともに、前記ヒンジの軸線回りに水平方向に回動して開閉され、
   前記補強リブは前記ヒンジの軸線に沿って延びている
   ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械のドア装置。
3. 前記開度制限手段は、前記固定側ヒンジ片に連なる前記ヒンジの外周壁に設けられ、前記外周壁から突出した突出部材であることを特徴する請求項２に記載の建設機械のドア装置。
4. 前記突出部材は、前記ヒンジの軸線方向に延びるロッド状をなしていることを特徴とする請求項３に記載の建設機械のドア装置。
5. 前記開度制限手段は、前記固定側ヒンジ片に連なる前記ヒンジの外周壁に一体に形成され、前記外周壁を前記ヒンジの径方向外側に突出させた膨出部であることを特徴とする請求項２に記載の建設機械のドア装置。
6. 前記膨出部は、前記ヒンジの軸線に沿って延び、前記可動部分と当接する平坦面を有することを特徴とする請求項５に記載の建設機械のドア装置。

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