JP5072768B2 - ドアパネル - Google Patents

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。

図１４は油圧ショベル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。

この種のサイドドア17としては、外側板と凹凸形状の内側板とからなる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）。

このような２重構造のドアパネルを発展させたものとして、図１５に示されるように、外側板21と、この外側板21の内側面に固定された内側板23とを備え、この内側板23は、通気用開口部25を切欠形成するとともに、凹状に形成されて外側板21に接着された平板状の接合部27と、外側板21から離反する方向に膨出させて形成した凸部29とを備え、接合部27に縦方向の凸条部31を成形したものが提案されている。
特開平９−２２８４１２号公報（第２−３頁、図２−８）

この従来の２重構造のドアパネル発展型は、縦方向の凸条部31により、外側板21と内側板23の接合部27とを接着剤で接着した場合に生じやすい接合部27の変形を防止するとともに、パネル剛性の向上に役立ち、さらに余分な接着剤を回収する接着剤溜まりの機能も果しているが、酷暑仕様とする場合は、この凸条部31が障害となっている。

すなわち、図１６に示されるように、接合部27に通気用開口部25を切取加工した場合、凸条部31を切断することで、接合部27の切断面に穴などが現われる問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、外側板と内側板とを接合した接合部に変形防止などのために凸条部が設けられている場合であっても、その接合部に通気用開口部を大きく開けることが形状的および強度的に可能な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た内側板とを備え、内側板は、外側板から離反する方向に周囲部を膨出させて形成した外枠状補強用凸部と、外枠状補強用凸部で囲まれた枠内で横方向に一体成形された複数の横梁状補強用凸部と、外枠状補強用凸部および横梁状補強用凸部により囲まれて接着剤により外側板に接合された平板状の接合部と、外枠状補強用凸部および横梁状補強用凸部に接触しない範囲で接合部内に設けられた縦方向の凸条部と、凸条部の両端に臨む場所で接合部が連続的に形成されて設けられた通気用開口部の切取加工が可能な開口部切取予定部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、内側板の外枠状補強用凸部が横梁状補強用凸部より大きな断面積に形成されたものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載のドアパネルにおいて、内側板の周縁部を包みこむように外側板の周縁部を折返して押潰し形成されたヘミング加工部を備え、内側板の外枠状補強用凸部は、外側板のヘミング加工部から立上げるように形成されたものである。

請求項１に記載された発明によれば、内側板の外枠状補強用凸部および横梁状補強用凸部により囲まれて外側板に接合された平板状の接合部内に縦方向の凸条部を設け、凸条部の両端に臨む場所で接合部を連続的に形成することで通気用開口部の切取加工を可能とした開口部切取予定部を設けたので、凸条部により接合部の変形防止および剛性向上を図ることができ、また、凸条部にかからない平板状の接合部が連続的に形成された開口部切取予定部に沿って通気用開口部を凸条部も含めて切取加工することで、接合部に通気用開口部を大きく開けることが形状的および強度的に可能であり、容易に変更することができるとともに、接合部の切断面に穴などが現われない綺麗な切断面を確保できる。

請求項２に記載された発明によれば、相対的に大きな断面積の外枠状補強用凸部は、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ので、通気用開口部を切取加工しても、この外枠状補強用凸部で十分な強度を確保できるとともに、相対的に小さな断面積の横梁状補強用凸部より、大きな開口面積の通気用開口部を確保できる。

請求項３に記載された発明によれば、外側板の周縁部に折返形成されたヘミング加工部から内側板の外枠状補強用凸部を立上げるように形成したので、相互に隣接するヘミング加工部と外枠状補強用凸部とによりパネル剛性を向上できるとともに、外枠状補強用凸部が周縁側に変位する分、大きな開口面積の通気用開口部を確保できる。

以下、本発明を、図１乃至図８に示された第１実施の形態、図９に示された第２実施の形態、図１０に示された第３実施の形態、図１１に示された第４実施の形態、図１２に示された第５実施の形態、図１３に示された第６実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

先ず、図１乃至図８に示された第１実施の形態を説明する。

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、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。

ドアパネル20の通気用開口部25として、図２（ｂ）に示されるように外側板21には４列の通気用開口部25aが設けられ、図１（ｂ）に示されるように内側板23には４列の通気用開口部25bが設けられている。

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。

発泡材24は、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。

図２（ａ）は、通気用開口部25aを加工する前の外側板21を示し、図２（ｂ）は、通気用開口部を加工した後の外側板21を示し、この図２（ｂ）に示されるように、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。

図１、図４および図５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の周囲部を外側板21から離反する方向に膨出させて形成した外枠状補強用凸部29a，29b，29dが構成されている。３本の横梁状補強用凸部29cは、この外枠状補強用凸部29a，29b，29dで囲まれた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大型断面の補強用凸部29bには、縦方向に凹状の強化用凹部30が形成されている。小型断面の横梁状補強用凸部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。すなわち、図４に示されるように、内側板23の外枠状補強用凸部29a，29b，29dは、横梁状補強用凸部29cより大きな断面積に形成されている。

図１（ａ）には、通気用開口部25bを加工する前の内側板23が示され、外側板21に接合された内側板23の平板状の接合部27は、外枠状補強用凸部29a，29b，29dおよび横梁状補強用凸部29cにより囲まれている。これらの接合部27内には縦方向の凸条部31が設けられている。

図６に示されるように、これらの凸条部31の上下両端に臨む場所で接合部27が連続的に形成された開口部切取予定部32が設けられている。この開口部切取予定部32に沿って、図１（ｂ）に示されるように通気用開口部25bの切取加工が可能である。

そして、外枠状補強用凸部29a，29b，29dおよび横梁状補強用凸部29cの内周に沿って、これらの開口部切取予定部32を通る切取線で内側板23の接合部27の大半を切取るように加工して、通気用開口部25bを設ける。

図４および図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の外枠状補強用凸部29a，29b，29dは、外側板21のヘミング加工部33から立上げるように形成されている。

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の補強板収納凸部29a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１に示されるように、内側板23の補強板収納凸部29aにはヒンジ取付面部48，49が設けられ、これらのヒンジ取付面部48，49上には、図８に示されるようにヒンジ54が取付けられている。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が機体側フレーム18に取付けられる。

図１、図４および図５に示されるように、内側板23には大型断面の外枠状補強用凸部29a，29b，29dが設けられ、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外枠状補強用凸部29a，29b，29d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に対し外枠状補強用凸部29a，29b，29dの十分な高さを確保するとともに強度を確保している。

すなわち、相対的に大型断面の外枠状補強用凸部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。

一方、相対的に、横梁状補強用凸部29cの断面積は、外枠状補強用凸部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３、図４および図８に示されるように、横梁状補強用凸部29cの一端側および他端側に位置する外枠状補強用凸部29a，29dは、最上部に位置する外枠状補強用凸部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および図５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。

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４に示されるように、横方向に成形された外枠状の補強用凸部29bおよび横梁状補強用凸部29cには、発泡材24を充填する。一方、図５に示されるように、縦方向に成形された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には、発泡材を充填しない。これにより、発泡材24による振動減衰効果を維持しつつ、発泡材24の量およびその貼付などの施工時間を節約できる。

図１に示されるように、内側板23の他方の皺発生防止凹部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。

次に、このドアパネル20の製造方法を説明する。

通気用開口部25aが加工された外側板21と、通気用開口部25bが加工された内側板23および内部補強板41とを、外側板21の周縁部のヘミング加工部33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とを接着する。

このとき、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。

例えば、接着剤34の熱硬化は、１５０℃で５分間の加熱をし、発泡材24の発泡は、１５０℃で２０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８に示されるようにドアパネル20にヒンジ54を取付け、このヒンジ54を介してドアパネル20を機体側フレーム18に取付ける。

次に、図１乃至図８に示された実施の形態の効果を説明する。

通気用開口部25が加工された外側板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。

内側板23の外枠状補強用凸部29a，29b，29dおよび横梁状補強用凸部29cにより囲まれて外側板21に接合された平板状の接合部27内に縦方向の凸条部31を設け、凸条部31の両端に臨む場所で接合部27を連続的に形成することで通気用開口部25bの切取加工を可能とした開口部切取予定部32を設けたので、凸条部31により接合部27の変形防止および剛性向上を図ることができ、また、凸条部31にかからない平板状の接合部27が連続的に形成された開口部切取予定部32に沿って通気用開口部25bを凸条部31も含めて切取加工することで、接合部27に通気用開口部25bを大きく開けることが形状的および強度的に可能であり、容易に酷暑仕様に変更することができるとともに、図１６に示されるような接合部27の切断面に穴などが現われる問題が発生せず、綺麗な切断面を確保できる。

相対的に大きな断面積の外枠状補強用凸部29a，29b，29dは、断面二次モーメントなどの断面性能に優れ、曲げ応力などに対して変形しにくい特性を有するので、通気用開口部25を切取加工しても、この外枠状補強用凸部29a，29b，29dで十分な強度を確保できるとともに、相対的に小さな断面積の横梁状補強用凸部29cにより、大きな開口面積の通気用開口部25を確保できる。

外側板21の周縁部に折返形成されたヘミング加工部33から内側板23の外枠状補強用凸部29a，29b，29dを立上げるように形成したので、相互に隣接するヘミング加工部33と外枠状補強用凸部29a，29b，29dとによりパネル剛性を向上できるとともに、外枠状補強用凸部29a，29b，29dが周縁側に変位する分、大きな開口面積の通気用開口部25を確保できる。

次に、図９は、第２実施の形態を示し、通気用開口部25を切取加工した後のドアパネル20の内側面にデブリススクリーンなどの除塵スクリーン71を取付けたものであり、この除塵スクリーン71に穿設された多数の小孔（図示せず）を通し、外気中の塵埃を除去しながら外気をラジエータ室内に吸引する。この除塵スクリーン71は、図１に示されるように内側板23の最上部および最下部の補強用凸部29bおよび横梁状補強用凸部29cから突出されたスタッドボルト91と、このスタッドボルト91に螺合されるナットとにより、内側板23に固定される。

次に、図１０は、第３実施の形態を示し、図１０（ａ）に示されるドアパネル20aは、外側板21に接合された内側板23の平板状の接合部27は、外枠状補強用凸部29a，29b，29dおよび横梁状補強用凸部29cにより囲まれている。これらの接合部27内には縦方向の凸条部31が設けられている。これらの凸条部31の上下両端に臨む場所で接合部27が連続的に形成されて、図１０（ｂ）に示されるように通気用開口部25の切取加工が可能な開口部切取予定部32が設けられている。

次に、図１１は、第４実施の形態を示し、図１１（ａ）に示されるドアパネル20bは、外側板21に接合された内側板23の平板状の接合部27は、外枠状補強用凸部29a，29b，29dおよび横梁状補強用凸部29cにより囲まれている。これらの接合部27内には縦方向の凸条部31が設けられている。これらの凸条部31の上下両端に臨む場所で接合部27が連続的に形成されて、図１１（ｂ）に示されるように通気用開口部25の切取加工が可能な開口部切取予定部32が設けられている。

次に、図１２は、第５実施の形態を示し、図１２（ａ）に示されるドアパネル20cは、外側板21に接合された内側板23の平板状の接合部27は、外枠状補強用凸部29a，29b，29dおよび横梁状補強用凸部29cにより囲まれている。これらの接合部27内には縦方向の凸条部31が設けられている。これらの凸条部31の上下両端に臨む場所で接合部27が連続的に形成されて、図１２（ｂ）に示されるように通気用開口部25の切取加工が可能な開口部切取予定部32が設けられている。

次に、図１３は、第６実施の形態を示し、図１３（ａ）に示されるドアパネル20dは、外側板21に接合された内側板23の平板状の接合部27は、外枠状補強用凸部29a，29b，29dおよび横梁状補強用凸部29cにより囲まれている。これらの接合部27内には縦方向の凸条部31が設けられている。これらの凸条部31の上下両端に臨む場所で接合部27が連続的に形成されて、図１３（ｂ）に示されるように通気用開口部25の切取加工が可能な開口部切取予定部32が設けられている。

このように、接合部27に設けられた縦方向の凸条部31の両端と外枠状補強用凸部29a，29b，29dおよび横梁状補強用凸部29cとの間に、開口部切取予定部32を切取可能に設けることで、内側板23に通気用開口部25を切取形成しても、外側板21と内側板23とが、切取り部分での接着状態を保つことができ、図１６に示されるような凸条部31の穴が開くこともない。

なお、例えば、横梁状補強用凸部29cの高さを１５ｍｍ程度に抑えると、外枠状補強用凸部29a，29b，29dの高さを２５ｍｍ程度まで加工することができ、外枠状補強用凸部29a，29b，29dの断面２次モーメントを大幅に増加させることができる。

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第１実施の形態を示す内面図であり、（ａ）は通気用開口部を切取加工する前の状態を示し、（ｂ）は通気用開口部を切取加工した後の状態を示す。 同上ドアパネルの外側板を示す正面図であり、（ａ）は通気用開口部を切取加工する前の状態を示し、（ｂ）は通気用開口部を切取加工した後の状態を示す。 同上ドアパネルの側面図である。 図１（ｂ）のIV−IV線断面図である。 図１（ｂ）のＶ−Ｖ線断面図である。 同上ドアパネルの開口部切取予定部を示す斜視図である。 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。 同上ドアパネルに除塵スクリーンを取付けた第２実施の形態を示す斜視図である。 本発明に係るドアパネルの第３実施の形態を示す内面図であり、（ａ）は通気用開口部を切取加工する前の状態を示し、（ｂ）は通気用開口部を切取加工した後の状態を示す。 本発明に係るドアパネルの第４実施の形態を示す内面図であり、（ａ）は通気用開口部を切取加工する前の状態を示し、（ｂ）は通気用開口部を切取加工した後の状態を示す。 本発明に係るドアパネルの第５実施の形態を示す内面図であり、（ａ）は通気用開口部を切取加工する前の状態を示し、（ｂ）は通気用開口部を切取加工した後の状態を示す。 本発明に係るドアパネルの第６実施の形態を示す内面図であり、（ａ）は通気用開口部を切取加工する前の状態を示し、（ｂ）は通気用開口部を切取加工した後の状態を示す。 従来のドアパネルを装着した作業機械の斜視図である。 既に提案済みのドアパネルを示す内面図である。 同上ドアパネルの一部を切取加工し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
23 内側板
25 通気用開口部
27 接合部
29a，29b，29d 外枠状補強用凸部
29c 横梁状補強用凸部
31 凸条部
32 開口部切取予定部
33 へミング加工部

Claims (3)

1. 外側板と、
   外側板の内側面に固定された内側板とを備え、
   内側板は、
   外側板から離反する方向に周囲部を膨出させて形成した外枠状補強用凸部と、
   外枠状補強用凸部で囲まれた枠内で横方向に一体成形された複数の横梁状補強用凸部と、
   外枠状補強用凸部および横梁状補強用凸部により囲まれて接着剤により外側板に接合された平板状の接合部と、
   外枠状補強用凸部および横梁状補強用凸部に接触しない範囲で接合部内に設けられた縦方向の凸条部と、
   凸条部の両端に臨む場所で接合部が連続的に形成されて設けられた通気用開口部の切取加工が可能な開口部切取予定部と
   を具備したことを特徴とするドアパネル。
2. 内側板の外枠状補強用凸部は、横梁状補強用凸部より大きな断面積に形成された
   ことを特徴とする請求項１記載のドアパネル。
3. 内側板の周縁部を包みこむように外側板の周縁部を折返して押潰し形成されたヘミング加工部を備え、
   内側板の外枠状補強用凸部は、外側板のヘミング加工部から立上げるように形成された
   ことを特徴とする請求項１または２記載のドアパネル。

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