JP2010059754A - ドアパネル - Google Patents

Abstract

【課題】大きな開口を必要とする場合で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】外側板21と、内側板23の上から２段目および３段目に位置する横梁状の補強用凸部29cとの間に、横梁状の高剛性発泡充填材31を充填設置する。外枠状の補強用凸部29a，29b，29dのうちヒンジで拘束されないパネル自由端側に設けられた補強用凸部29d内に、２列の縦柱状の高剛性発泡充填材32を充填設置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、外側板と内側板を備えた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）。

外側板と内側板の凸部との間の内部空間には発泡材を充填することで、ドアパネル自体に衝撃が加わった際に内部空間で音が反響することを防止できる。
特開平９−２２８４１２号公報（第２−３頁、図２−８）

この種の発泡材としては、発泡率が１０倍〜２０倍もの高発泡率のものを用いることが一般的であるが、このような発泡材は強度に寄与することがなく、例えばラジエータ室のドアパネルのように大きな開口を必要とする場合は、ドアパネル全体の剛性が下がってしまう問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、大きな開口を必要とする場合で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膨出成形された外枠状の補強用凸部およびこの外枠状の補強用凸部の内部に一体成形された横梁状の補強用凸部を有する内側板と、外側板と内側板の横梁状の補強用凸部との間に充填された横梁状の高剛性発泡充填材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、外側板と内側板の少なくともラッチ取付部が設けられるパネル自由端側に位置する外枠状の補強用凸部との間であってラッチ取付部より上方に縦方向に固定された内部補強板と、内部補強板と外側板との間に充填された縦柱状の高剛性発泡充填材とを具備したものである。

請求項１に記載された発明によれば、外側板と内側板の横梁状の補強用凸部との間に横梁状の高剛性発泡充填材を充填したので、パネル剛性を低下させることなく横梁状の補強用凸部を細くすることができ、その分、横梁状の補強用凸部の隣接域に大きな開口を確保でき、言い換えると、大きな開口を必要とする場合で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、内側板のパネル自由端側に位置する外枠状の補強用凸部を、ラッチ取付部より上方にある内部補強板で補強した上に、さらに内部補強板と外側板との間に充填された縦柱状の高剛性発泡充填材により補強して、パネル自由端側の剛性を高めたので、このパネル自由端側のガタを無くすためにドアパネル閉時にドアパネル自由端側に十分なテンションを作用させても変形することを防止できる。

以下、本発明を、図１乃至図８に示された一実施の形態、図９に示された他の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図７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８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、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乃至図５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に充填された発泡材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。

外側板21には、ヒンジ取付側の板部26aと、最上段および最下段の横方向に成形された板部26b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板部26cと、ラッチ取付側の板部26dとの間に、通気用開口部25aが開口されている。

この外側板21は、内側板23の１．２〜５．０倍の板厚にする。言い換えれば、内側板23は、外側板21より薄い板厚の鉄板を用いる。例えば、外側板21を１．２ｍｍの鉄板とした場合、内側板23は、相反する強度と加工性とを満足するために、０．６ｍｍ、０．８ｍｍなどの鉄板を用いることが望ましい。

図１および図２に示されるように、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膨出成形された凸部29とを具備している。

この内側板23の凸部29は、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。

発泡材24は、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４段の横方向に成形された小型断面の補強用凸部29cとにおいて、外側板21または内側板23の内面に貼付された未発泡状態のシート状の発泡素材を、外側板21と内側板23との間の空間22内で加熱して発泡させ、成形する。発泡素材は、２０倍程度の体積膨張率を有する高発泡性のゴム系吸音材が望ましい。発泡素材の加熱は、焼付塗装用加熱炉を用いて、焼付塗装と同時に行なうことが望ましい。

最上部および最下部の補強用凸部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３乃至図５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４列の通気用開口部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。

図１に示されるように、外側板21と、内側板23の上から２段目および３段目に位置する横梁状の補強用凸部29cとの間には、横梁状の高剛性発泡充填材31が充填設置され、また、外側板21と、外枠状の補強用凸部29a，29b，29dのうちヒンジで拘束されないパネル自由端側に設けられた補強用凸部29d内には、２列の縦柱状の高剛性発泡充填材32が充填設置されている。

これらの高剛性発泡充填材31，32は、加熱により発泡して硬化するシート状の高剛性発泡充填材（例えば、商品名ＯＲＯＴＥＸ・ＲＦ−１０）を外側板21の内面または内側板23の補強用凸部29c，29dの内面に貼り付けておいて、塗装膜の焼付工程の熱により発泡、硬化させる。

前記発泡材24が、２０倍程度の体積膨張率を有する高発泡性のゴム系吸音材であり、剛性を殆ど有さないのに対して、このシート状の高剛性発泡充填材31，32は、発泡硬化した状態で、比重１．４、発泡率約３倍、発泡体密度０．４５ｇ/cm^３の高剛性発泡樹脂であり、最大圧縮強度５ＭＰa、弾性率（ヤング率）３００ＭＰaなどの優れた圧縮強度および曲げ強度を有するとともに、これらの強度は発泡率の調整で変化させることができる。

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、接着剤34により外側板21に接着され、この接着剤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。接着剤34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が望ましい。

図２は、サイドドア17の分解斜視図を示し、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。

この内部補強板41は、中央部に凹状補強部42が細長く設けられ、この凹状補強部42の一端側および他端側にヒンジ取付凸部43，44がそれぞれ平面状に成形され、これらのヒンジ取付凸部43，44に複数のボルト挿入孔50がそれぞれ穿設され、また、各ヒンジ取付凸部43，44の中央部であって２つのボルト挿入孔50，50の間に、位置決め用嵌合部45がそれぞれ凹状に形成されている。

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、また、各ヒンジ取付面部48，49の中央部であって２つのボルト挿入孔48h，48hの間および２つのボルト挿入孔49h，49hの間に、一方の位置決め用嵌合部51および他方の位置決め用嵌合部52がそれぞれ下方へ突出する凸状に形成されている。

そして、内側板23のヒンジ取付面部48，49に設けられた位置決め用嵌合部51，52と、内部補強板41のヒンジ取付凸部43，44にそれぞれ設けられた位置決め用嵌合部45とが、相互に嵌合して、内側板23に対し内部補強板41を位置決めする。この位置決めにより、内部補強板41の凹状補強部42と内側板23の凹状補強部47とが嵌合されるとともに、内部補強板41のボルト挿入孔50と内側板23のボルト挿入孔48h，49hとが正確に位置決めされる。

図６に示されるように、内側板23のヒンジ取付面部48，49上には、複数のボルト挿入孔54hをそれぞれ有するヒンジ54が当接される。これらのヒンジ54は、内側板23のヒンジ取付面部48，49上に固定される一側のプレートP1に対して、軸部材Ｓにより、他側のプレートP2が回動自在に連結され、この他側のプレートP2に、このサイドドア17を機体フレーム側に取付けるためのボルトを挿入する長穴Ｈが穿設されている。

そして、ワッシャ55wを通してヒンジ54のボルト挿入孔54hに挿入されたボルト55bを、内部補強板41のヒンジ取付凸部43，44の裏面に各ボルト挿入孔50と同心状にそれぞれ溶接されたナット55nに螺入し締付けることにより、ヒンジ54を取付ける。

図３乃至図５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。

特に、太い補強用凸部29bは、補強変形部56および強化用凹部30により、断面二次モーメントなどの断面性能に優れ、曲げ応力などに対して変形しにくい特性を有する。

一方、小型断面の補強用凸部29cは、補強用凸部29bより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、かつ、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と接続される箇所より低く形成されているため、容易に絞り加工できる。

図４に示されるように、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折曲されているが、この折曲加工をする際に内側面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１、図２、図４および図５などに示されるように、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を折曲加工する場所に、折曲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。

図２および図５に示されるように、内部補強板41にも、内側板23の一方の皺発生防止凹部58と嵌合する凹部60が形成され、皺発生防止凹部58との干渉を防止している。

図１および図２に示されるように、内側板23の他方の皺発生防止凹部59が設けられたヒンジで拘束されないパネル自由端側に位置する外枠状の補強用凸部29dには、制振凹部62およびラッチ取付部63が設けられ、制振凹部62は、ドアパネル20の振動防止に利用され、図８に示されるように、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２に示されるように、外側板21と、内側板23の少なくともラッチ取付部63が設けられたパネル自由端側に位置する外枠状の補強用凸部29dとの間に、一側の内部補強板41と同様の部品を加工した他側の内部補強板71が、縦方向に固定されている。

この内部補強板71は、内部補強板41と同様の凹状補強部42、ヒンジ取付凸部43，44、位置決め用嵌合部45および凹部60に加えて、内部補強板71の凹状補強部42に穴72を開け、ヒンジ取付凸部44に切欠部73を加工したもので、穴72は、内側板23の制振凹部62と嵌合し、切欠部73は、内側板23のラッチ取付部63と嵌合する。

縦柱状の高剛性発泡充填材32は、図１に示されるようにヒンジで拘束されないパネル自由端側に設けられたラッチ取付部63より上側に位置する補強用凸部29d内に２本平行に設けられているが、図５に示されるように、断面的には内部補強板71と外側板21との間に充填されている。

次に、このドアパネル20の製造方法を説明する。

内側板23および内部補強板41，71と外側板21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着剤を硬化させ、外側板21と内側板23と内部補強板41，71とを接着する。

このとき、外側板21または内側板23の補強用凸部29c，29dの内面に貼付されたシート状の高剛性発泡充填材31，32を、焼付塗装用加熱炉の加熱により発泡硬化させ、また、外側板21または内側板23の内面に貼付された発泡素材を、焼付塗装用加熱炉の加熱により発泡させて、空間22内に発泡材24を充填し、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。

加熱硬化後は、図６に示されるように、ワッシャ55wを通してヒンジ54のボルト挿入孔54hと、内側板23のヒンジ取付面部48，49のボルト挿入孔48h，49hとに挿入したボルト55bを、内部補強板41のヒンジ取付凸部43，44の裏面に一体化されたナット55nに螺合して、これらのボルト55bおよびナット55nによりヒンジ54を締着固定する。

次に、この図１乃至図８に示された実施の形態の作用効果を説明する。

外側板21とこの外側板21より薄い内側板23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、内側板23とこれより厚い（内側板23の１．２〜５．０倍の板厚を有する）外側板21とで形成された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と内側板23との間に充填された発泡材24および高剛性発泡充填材31，32により振動を吸収して、ドアパネル自体から発生する音を効果的に減衰させることができ、すなわち音の減衰効果が高く、低騒音化を図ることができる。

複数の横梁状の補強用凸部29cを介して一側に柱状に膨出形成された補強板収納凸部29aと他側に柱状に膨出形成された補強用凸部29dとの間に通気用開口部25bを有する内側板23により、ドアパネル20に大きな通気用開口部を設けることができるとともに、外側板21と内側板23の補強板収納凸部29aとの間に固定された一側の内部補強板41と、外側板21と内側板23の補強用凸部29dとの間に固定された他側の内部補強板71とにより両側部を補強したので、上下方向のドアパネル高が増加しても、両側の内部補強板41，71により十分なドアパネル剛性を確保できる。

内側板23のパネル自由端側に位置する外枠状の補強用凸部29dを、ラッチ取付部63より上方にある内部補強板71で補強した上に、さらに内部補強板71と外側板21との間に充填された縦柱状の高剛性発泡充填材32により補強して、パネル自由端側の剛性を高めたので、このパネル自由端側のガタを無くすためにドアパネル閉時にドアパネル自由端側に十分なテンションを作用させても変形することを防止できる。

外側板21と内側板23の横梁状の補強用凸部29cとの間に横梁状の高剛性発泡充填材31を充填したので、パネル剛性を低下させることなく補強用凸部29cを細くすることができ、その分、横梁状の補強用凸部29cの隣接域に大きな開口を確保でき、言い換えると、大きな開口を必要とする場合でも十分な剛性を確保できる。

ヒンジ54の拘束を受けずにパネル自由端として振動することも可能な補強用凸部29dを、内部補強板71により補強するとともにラッチ装置19rとの関係で拘束することにより、このドアパネル角部の動きを効果的に抑制できる。

次に、図９は、他の実施の形態を示し、内側板23の上から２段目および３段目に位置する横梁状の補強用凸部29c内に加えて、４段目に位置する横梁状の補強用凸部29c内にも、高剛性発泡充填材31が充填設置された点で、図１に示された実施の形態と異なるが、他の構成は、同様であるから、その説明を省略する。

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である。

本発明に係るドアパネルの一実施の形態を示す内面側の正面図である。 同上ドアパネルの分解斜視図である。 同上ドアパネルの図１III-III線断面図である。 同上ドアパネルの図１IV-IV線断面図である。 同上ドアパネルの図１Ｖ-Ｖ線断面図である。 同上ドアパネルのヒンジ取付部分の断面図である。 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。 本発明に係るドアパネルの他の実施の形態を示す内面側の正面図である。

符号の説明

20 ドアパネル
21 外側板
23 内側板
29a，29b，29d 外枠状の補強用凸部
29c 横梁状の補強用凸部
31，32 高剛性発泡充填材
63 ラッチ取付部
71 内部補強板

Claims (2)

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膨出成形された外枠状の補強用凸部およびこの外枠状の補強用凸部の内部に一体成形された横梁状の補強用凸部を有する内側板と、
   外側板と内側板の横梁状の補強用凸部との間に充填された横梁状の高剛性発泡充填材と
   を具備したことを特徴とするドアパネル。
2. 外側板と内側板の少なくともラッチ取付部が設けられたパネル自由端側に位置する外枠状の補強用凸部との間であってラッチ取付部より上方に縦方向に固定された内部補強板と、
   内部補強板と外側板との間に充填された縦柱状の高剛性発泡充填材と
   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。

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