JP2010052449A - ドアパネル - Google Patents

Abstract

【課題】外側板および内側板を薄くしても十分な剛性を確保できるドアパネルを提供する。
【解決手段】ドアパネル20は、外側板21と、この外側板21に対し凹凸状にプレス成形して外側板21に接着した内側板23と、これらの外側板21と内側板23との間の空間22に充填して硬化した構造用接着剤24とを具備している。構造用接着剤24は、袋状体26を介して、外側板21と内側板23との間の空間22に充填した熱硬化性構造用接着剤であり、加熱により硬化した構造強化材である。袋状体26は、外側板21および内側板23と、構造用接着剤24との間に介在して、これらの接触を防止している。
【選択図】図１

Description

本発明は、外側板と内側板を備えた２重構造のドアパネルに関する。

作業機械のカバー体構造としては、外側板および内側板からなる２重構造のものがあり、その内側板は複数の凹部と凸部とを有し、外側板にこの内側板の凹部を接着するとともに、外側板の周縁部をヘミング加工することにより、外側板と内側板とを固定している（例えば、特許文献１参照）。

この種の２重構造のカバー体構造は、外側板と内側板の凸部との間の内部空間に発泡材を充填して、振動を減衰させ、騒音の発生を抑制することが可能である。
特開平９−２２８４１２号公報（第２−３頁、図２−８）

発泡材は、構造的に柔らかく、剛性が得られないので、外側板および内側板の少なくとも一方は厚い金属板を用いる必要がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、外側板および内側板を薄くしても十分な剛性を確保できるドアパネルを提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、外側板と、外側板の内側面に固定され、外側板から離反する方向に凸条状に膨出形成された複数列の補強用凸部が設けられた内側板と、外側板と内側板の複数列の補強用凸部との間の複数列の空間に充填されて硬化された接着剤とを具備したドアパネルである。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載のドアパネルにおいて、外側板および内側板の補強用凸部と接着剤との間に介在された袋状体を具備したものである。

請求項３に記載された発明は、請求項２記載のドアパネルにおける袋状体が、外側板と内側板の補強用凸部との間の空間内に設置された可撓性を有する袋本体と、袋本体の一部から突出され硬化前の流動性を有する接着剤を袋本体の内部に注入する接着剤注入口部とを備え、内側板は、接着剤注入口部を内側板の外部へ引出す引出穴を備えたものである。

請求項１に記載された発明によれば、外側板と内側板の複数列の補強用凸部との間の複数列の空間に充填されて硬化された接着剤が、柱や梁などの構造材として機能するので、その分、外側板および内側板を薄くしても十分な剛性を確保できる。

請求項２に記載された発明によれば、袋状体により外側板および内側板と接着剤との接触を防止することで、接着剤の体積収縮いわゆる「引け」による内側板および外側板の変形を防止できる。

請求項３に記載された発明によれば、外側板と内側板の補強用凸部との間の空間内に設置された可撓性を有する袋本体に対し、内側板の引出穴から引出された接着剤注入口部より硬化前の流動性を有する接着剤を注入するので、外側板および内側板の凹凸状態に応じた形状に袋本体を変形させて、硬化された接着剤により外側板および内側板を効果的に補強することができる。

以下、本発明を、図１乃至図７に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図６は、作業機械としての油圧ショベル10を示し、下部走行体11に上部旋回体12が旋回可能に設けられ、この上部旋回体12上にキャブ13、作業装置14、エンジンなどの動力装置15が搭載されている。動力装置15は、上部カバー16およびサイドドア17などにより覆われている。

図７は、ラジエータ室に設けられたサイドドア17を示し、このサイドドア17は、後述するヒンジ54により機体側フレーム18に開閉自在に取付けられ、反対側の機体側フレームに取付けられたストライカ19sと係脱操作可能なラッチ装置19rにより、閉じ状態が保持される。

図１および図２は、サイドドア17のドアパネル20を示し、このドアパネル20は、外側板21と、この外側板21に対し凹凸状にプレス成形されて外側板21の内側面に凹部を固定されるとともに凸部と外側板21との間に空間22を形成する内側板23と、これらの外側板21と内側板23との間の空間22に充填されて硬化された接着剤としての構造用接着剤24とを具備している。外側板21および内側板23には、４列の通気用開口部25が設けられている。

構造用接着剤24は、合成樹脂またはゴムなどで成形された袋状体26を介して、外側板21と内側板23との間の空間22に充填された熱硬化性構造用接着剤であり、加熱により硬化された構造強化材である。すなわち、袋状体26は、外側板21および内側板23と、構造用接着剤24との間に介在され、これらの接触を防止している。

内側板23は、外側板21に接合された開口側の接合部27および外周側の接合部28と、これらの接合部27，28に対し外側板21から離反する方向に凸条状に膨出成形された凸部29とを具備し、この凸部29は、ヒンジ取付側の縦方向に成形された大型断面の補強板収納凸部29aと、最上段および最下段の横方向に成形された大型断面の補強用凸部29bと、上から第２段、第３段および第４段の横方向に成形された小型断面の横梁状の補強用凸部29cと、ラッチ取付側の縦方向に成形された大型断面の補強用凸部29dとで構成されている。

ヒンジ取付側の補強板収納凸部29aと、最上段および最下段の横方向に成形された補強用凸部29bと、ラッチ取付側の補強用凸部29dとにより、内側板23の周囲を外側板21から離反する方向に膨出させて形成した外枠状の補強用凸部29a，29b，29dが構成されている。３本の横梁状の補強用凸部29cは、この外枠状の補強用凸部29a，29b，29dの枠内で横方向に一体成形されている。

最上部および最下部の太い補強用凸部29bには、縦方向に凹状の強化用凹部30が形成されている。小型断面の横梁状の補強用凸部29cは、通気用開口部25の開口面積を確保するために、補強用凸部29bより小幅かつ低く形成され、補強用凸部29bの強化用凹部30が形成されていない。

図１に示されるように、内側板23の接合部27には、外側板21に開口された複数の通気用開口部25aと対応して、これらの外側板21の通気用開口部25aよりやや大きな通気用開口部25bがそれぞれ穴加工により設けられている。

外側板21の外周縁部は、内側板23の周縁部を包みこむように折返し平坦に押しつぶして形成したヘミング加工部33により、内側板23の周縁部を咬込み結合する。内側板23の接合部27，28は、接合用接着剤34により外側板21に接着され、この接合用接着剤34により外側板21と内側板23の接合部27，28とを接合するとともにシールする。

前記構造用接着剤24およびこの接合用接着剤34としては、粘性と熱硬化性を有するペーストタイプ構造用接着剤を用いることが望ましい。

図４および図５に示されるように、外側板21と、この外側板21に対し位置決めされて外側板21の内側面に固定された内側板23との間で挟まれるようにして、ヒンジ取付用の内部補強板41が固定されている。

図２および図５に示されるように、この内部補強板41に対し、内側板23のヒンジ取付側の補強板収納凸部29aの中央部には、内部補強板41の凹状補強部42と嵌合される凹状補強部47が細長く設けられ、この凹状補強部47の一端側および他端側にヒンジ取付面部48，49がそれぞれ平面状に成形され、これらのヒンジ取付面部48，49に複数のボルト挿入孔48h，49hがそれぞれ穿設されている。

そして、図７に示されるようにヒンジ54の一側のプレートP1に挿入されたボルト50を、ヒンジ取付面部48，49のボルト挿入孔48h，49hより、内部補強板41の裏面にそれぞれ溶接されたナット（図示せず）に螺入し締付けることにより、ヒンジ54を取付ける。

図１に示されるように、内側板23は、外側板21に密着された接合部27，28に沿って膨出成形された凸部29の中間部に段差状の補強変形部56が形成され、この段差状の補強変形部56により外側板21に対し凸部29の十分な高さを確保するとともに強度を確保している。

図１および図２に示されるように、太い外枠状の補強用凸部29a，29b，29dは、断面二次モーメントなどの断面性能に優れ、補強変形部56および強化用凹部30などの補強構造もあることから、曲げ応力などに対して変形しにくい特性を有する。

相対的に、横梁状の補強用凸部29cの断面積は、外枠状の補強用凸部29a，29b，29dの断面積より小さく、かつ小幅に形成されているため、通気用開口部25の開口面積を大きく形成することができる。

図７に示されるように、横梁状の補強用凸部29cの一端側および他端側に位置する外枠状の補強用凸部29a，29dは、最上部に位置する外枠状の補強用凸部29bを内側に傾けるように内側に曲げ加工されている。

すなわち、ドアパネル20の上部は、その下側のほぼ垂直部分よりも機体側に曲げ加工されているが、この曲げ加工をする際に内側板23のヒンジ取付側の補強板収納凸部29aおよびラッチ取付側の補強用凸部29dの各上部に皺が発生しやすい。

そこで、図２に示されるように、内側板23のヒンジ取付側の補強板収納凸部29aおよびラッチ取付側の補強用凸部29dが曲げ加工される内側の面に、曲げ加工の際に皺の発生を防止する皺発生防止凹部58，59が形成されている。

内側板23の皺発生防止凹部59の下側には、制振凹部62およびラッチ取付穴63が設けられている。制振凹部62は、ドアパネル20の振動防止に利用され、図７に示されるように、ラッチ取付穴63に取付けられたラッチ装置19rと係合するストライカ19sが設けられた機体側フレームには制振凸部65が突設され、この制振凸部65が、閉じ状態にあるドアパネル20の制振凹部62に嵌合して、ドアパネル20の上下方向の振動を抑えることができる。

図５に示されるように、袋状体26は、外側板21と内側板23の補強用凸部29b，29cとの間の空間22内に設置された可撓性を有する袋本体66と、この袋本体66の一部から突出され硬化前の流動性を有する構造用接着剤を袋本体66の内部に注入する接着剤注入口部67とを備えている。

図２および図３に示されるように、内側板23の補強板収納凸部29aにおいて、横方向に成形された外枠状の補強用凸部29bおよび横梁状の補強用凸部29cと交差する各部分には、袋状体26の接着剤注入口部67を内側板23の外部へ引出すための引出穴68がそれぞれ穿設されている。

次に、このドアパネル20の製造方法を説明する。

外側板21と内側板23とを接合するに当たって、図２および図４に示されるように、袋状体26を、外枠状の補強用凸部29bおよび横梁状の補強用凸部29cのほぼ全長にわたって設ける。このとき、袋状体26の接着剤注入口部67を内側板23の引出穴68より引出しておく。

外側板21と内側板23と内部補強板41とを、外側板21の周縁部のヘミング加工と、図示しない固定治具により固定した状態で、袋状体26の接着剤注入口部67より袋本体66内に熱硬化前の構造用接着剤24を加圧注入して内部に充填する。

この外側板21および内側板23を焼付塗装用加熱炉に入れて、これらの間に塗布されている熱硬化性の接合用接着剤34を硬化させ、外側板21と内側板23と内部補強板41とを接着するとともに、袋状体26内に充填された熱硬化性の構造用接着剤24を硬化させる。

さらに、焼付塗装用加熱炉の加熱により、外側板21および内側板23の外表面に予め吹付けられた塗料を焼付ける。

例えば、構造用接着剤24および接合用接着剤34の熱硬化は、１５０℃で５分間の加熱をし、焼付塗装は、１８０℃〜２００℃で２０分間の加熱をする。これらの加熱は、既存の焼付塗装用加熱炉を用いて行なうことができる。

最後に、図７に示されるように内側板23のヒンジ取付面部48，49にヒンジ54の一側のプレートP1をボルト50により取付け、このヒンジ54の他側のプレートP2を機体側フレーム18に取付ける。

次に、この実施の形態の効果を説明する。

外側板21と内側板23の外枠状の補強用凸部29a，29b，29c，29dとで形成された中空の閉断面構造により軽量化を図ることができるとともに、十分な高さをもった中空の閉断面構造により、外側からの衝撃に対して十分な強度を確保できる強固なドアパネルを安価に提供できる。

外側板21から離反する方向に膨出形成された内側板23の一側の補強板収納凸部29aを含む外枠状の補強用凸部29a，29b，29dと、その枠内に形成された複数の横梁状の補強用凸部29cとの間に通気用開口部25が設けられ、一側の補強板収納凸部29aと外側板21との間に固定された一側の内部補強板41を、ヒンジ54により、機体側フレーム18に取付けるようにし、横梁状の補強用凸部29cの断面積は、外枠状の補強用凸部29a，29b，29dの断面積より小さく形成されたので、小断面積の横梁状の補強用凸部29cによりドアパネル20に大きな通気用開口部25を設けることができるとともに、相対的に大断面積の外枠状の補強用凸部29a，29b，29dと、補強板収納凸部29a内の内部補強板41と、外側板21と内側板23との間に充填された構造用接着剤24とにより、十分なパネル剛性を確保できる。

特に、外側板21と、内側板23の複数列の補強用凸部29b，29cとの間の複数列の空間22に充填されて硬化された構造用接着剤24は、軽くて剛性が高く、柱や梁などの構造材として機能するので、その分、外側板21および内側板23を薄くしても十分なパネル剛性を確保できる。例えば、外側板21を内側板23と同様に、０．６ｍｍまたは０．８ｍｍの薄い鉄板にすることが可能となる。

また、袋状体26により、熱硬化前の流動性を有する構造用接着剤を所定の空間にとどめておくことができるとともに、外側板21および内側板23と、構造用接着剤24との接触を防止することで、この構造用接着剤24の体積収縮いわゆる「引け」による外側板21および内側板23の変形を防止できる。

さらに、外側板21と内側板23の補強用凸部29b，29cとの間の空間22内に設置された可撓性を有する袋本体66に対し、内側板23の引出穴68から引出された接着剤注入口部67より硬化前の流動性を有する構造用接着剤24を注入するので、外側板21および内側板23の凹凸状態に応じた形状に袋本体66を変形させて、硬化された構造用接着剤24により外側板21および内側板23を効果的に補強することができる。

本発明は、油圧ショベル、ローダ、ブルドーザなどの作業機械の例えばラジエータ室、バッテリ室またはポンプ室などのサイドドアなどに利用可能なドアパネルに適用される。

本発明に係るドアパネルの一実施の形態を示す断面図である。 同上ドアパネルの内面側からみた正面図である。 同上ドアパネルの要部の拡大平面図である。 図２のIV−IV線断面図である。 図４の要部を拡大した断面図である。 同上ドアパネルを備えた作業機械の平面図である。 同上ドアパネルを作業機械に取付けた状態を示す斜視図である。

符号の説明

20 ドアパネル
21 外側板
22 空間
23 内側板
24 接着剤としての構造用接着剤
26 袋状体
29b，29c 補強用凸部
66 袋本体
67 接着剤注入口部
68 引出穴

Claims (3)

1. 外側板と、
   外側板の内側面に固定され、外側板から離反する方向に凸条状に膨出形成された複数列の補強用凸部が設けられた内側板と、
   外側板と内側板の複数列の補強用凸部との間の複数列の空間に充填されて硬化された接着剤と
   を具備したことを特徴とするドアパネル。
2. 外側板および内側板の補強用凸部と接着剤との間に介在された袋状体
   を具備したことを特徴とする請求項１記載のドアパネル。
3. 袋状体は、
   外側板と内側板の補強用凸部との間の空間内に設置された可撓性を有する袋本体と、
   袋本体の一部から突出され硬化前の流動性を有する接着剤を袋本体の内部に注入する接着剤注入口部とを備え、
   内側板は、
   接着剤注入口部を内側板の外部へ引出す引出穴を備えた
   ことを特徴とする請求項２記載のドアパネル。

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