JP5083904B2 - ドア装置 - Google Patents

Description

本発明は、外側板と内側板を備えた２重構造のドア装置に関する。

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。内側板の凹部に対し相対的に設けられた凸部の平面部にヒンジが直接取付けられている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２２８４１２号公報（第２−３頁、図２−８）

この従来の２重構造のカバー体構造は、酷暑仕様として大きな通気用開口部を設ける場合もある。そのとき、パネル構造に強度不足を生じやすい。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ドアパネルに大きな通気用開口部を設けることができるとともに十分な剛性を確保できるドア装置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、通気用開口部を有する外側板と、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形成された一側の補強板収納凸部を含む外枠状補強用凸部とその枠内に形成された複数の横梁状補強用凸部との間に通気用開口部が設けられた内側板と、外側板と内側板の一側の補強板収納凸部との間に固定された一側の内部補強板と、内部補強板を機体側フレームに取付けるヒンジとを具備し、横梁状補強用凸部の断面積は、外枠状補強用凸部の断面積より小さく形成されたドア装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載のドア装置において、外枠状補強用凸部のうち、補強板収納凸部が設けられた一側部とは反対側の下部に設けられて機体側フレームに係脱可能なラッチ装置を備え、ヒンジは、ラッチ装置と対応する高さ位置の補強板収納凸部上と、複数の横梁状補強用凸部のうち最上部に位置する横梁状補強用凸部と交差する位置の補強板収納凸部上とで、内部補強板に取付けられたものである。

請求項１に記載された発明によれば、外側板から離反する方向に膨出形成された内側板の一側の補強板収納凸部を含む外枠状補強用凸部とその枠内に形成された複数の横梁状補強用凸部との間に通気用開口部が設けられ、一側の補強板収納凸部と外側板との間に固定された一側の内部補強板を、ヒンジにより、機体側フレームに取付けるようにし、横梁状補強用凸部の断面積は、外枠状補強用凸部の断面積より小さく形成されたので、小断面積の横梁状補強用凸部によりドアパネルに大きな通気用開口部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補強用凸部と、補強板収納凸部内の内部補強板とにより、十分なパネル剛性を確保できる。

請求項２に記載された発明によれば、外枠状補強用凸部のうち補強板収納凸部が設けられた一側部とは反対側の下部に設けられて機体側フレームに係脱可能なラッチ装置と、ラッチ装置と対応する高さ位置の補強板収納凸部上と複数の横梁状補強用凸部のうち最上部に位置する横梁状補強用凸部と交差する位置の補強板収納凸部上とで内部補強板に取付けられたヒンジとによって、ドアパネルを３点支持するが、このような３点支持では、ラッチ装置と対角線上に位置するヒンジに負荷がかかるので、このヒンジを横梁状補強用凸部と交差する位置の補強板収納凸部上で内部補強板に取付けることにより、十分なパネル支持強度を確保できる。

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。

先ず、図１乃至図８に示された一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。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。

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３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。

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。

この内部補強板41は、図２に示されるように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１対のボルト挿入孔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，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を機体側フレーム18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。

図３乃至図５に示されるように、太い外枠状補強用凸部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。

相対的に、横梁状補強用凸部29cの断面積は、両端部の突出部57間において外枠状補強用凸部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４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、図２、図４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３および図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。

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。

加熱による接着後は、図６に示されるようにヒンジ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、図１乃至図８に示された実施の形態の効果を説明する。

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。

外側板21から離反する方向に膨出形成された外枠状補強用凸部29a，29b，29dと、その枠内に形成された複数の横梁状補強用凸部29cとが設けられた内側板23を外側板21の内側面に接合し、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、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を内側に曲げ加工したので、外枠状補強用凸部29a，29b，29dの枠内で複数の横梁状補強用凸部29cの間を切欠くことで、パネル剛性を損なうことなく、必要に応じてドアパネル20に大きな通気用開口部25を設けることが可能であるとともに、外枠状補強用凸部29a，29dを内側に曲げ加工することで、パネル剛性を向上させることができる。

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形成されたので、小断面積の横梁状補強用凸部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とにより、十分なパネル剛性を確保できる。

外枠状補強用凸部29a，29b，29dのうち補強板収納凸部29aが設けられた一側部とは反対側の下部に設けられて機体側フレーム18に係脱可能なラッチ装置19rと、このラッチ装置19rと対応する高さ位置のヒンジ取付面部49上と、複数の横梁状補強用凸部29cのうち最上部に位置する横梁状補強用凸部29cと交差する高さ位置のヒンジ取付面部48上とで内部補強板41に取付けられたヒンジ54とによって、ドアパネル20を３点支持するが、このような３点支持では、ラッチ装置19rと対角線上に位置する場所に最も大きな負荷がかかるので、補強板収納凸部29a上で第２段の横梁状補強用凸部29cと交差することで強度のある場所にヒンジ取付面部48を設置して、ヒンジ54の上部を接続することにより、十分なヒンジ取付強度を確保できる。

内側板23の最上部の補強用凸部29bを内側に傾けるように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が曲げ加工される際の内側の面に皺発生防止凹部58，59が設けられたので、これらの曲げ加工の際に、皺発生防止凹部58，59を変形させることで、これらの皺発生防止凹部58，59により皺を発生させる力を吸収して、内側板23の表面に皺が現われることを防止し、曲げ部の成形性を向上でき、皺のない綺麗な成形面を確保できるとともに、不良品発生率を低下させることができる。

次に、図９は、他の実施の形態を示し、上記のドアパネル20の内側面に除塵スクリーン71が取付けられたものであり、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の取付は、図１に示されるように内側板23の補強用凸部29bおよび横梁状補強用凸部29cの平面部から突出されたスタッドボルト91に除塵スクリーン71の取付穴または取付溝を嵌着して、スタッドボルト91に螺合させたナット（図示せず）により除塵スクリーン71を締着する。このとき、図１に示されるように内側板23から突設された複数の位置決め凸部92によって、除塵スクリーン71を内側板23に位置決めする。

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装置に適用される。

本発明に係るドア装置の一実施の形態を示すドアパネル内面図である。 同上ドア装置のドアパネル分解斜視図である。 図１のIII−III線断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 図１のＶ−Ｖ線断面図である。 同上ドア装置のドアパネルにヒンジを締着した状態を示す断面図である。 同上ドア装置を備えた作業機械の平面図である。 同上ドア装置の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。 本発明に係るドア装置に除塵スクリーンを取付けた他の実施の形態を示す斜視図である。

符号の説明

18 機体側フレーム
19r ラッチ装置
21 外側板
23 内側板
25a 通気用開口部
25b 通気用開口部
29a 補強板収納凸部
29a，29b，29d 外枠状補強用凸部
29c 横梁状補強用凸部
41 内部補強板
54 ヒンジ

Claims (2)

1. 通気用開口部を有する外側板と、
   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形成された一側の補強板収納凸部を含む外枠状補強用凸部とその枠内に形成された複数の横梁状補強用凸部との間に通気用開口部が設けられた内側板と、
   外側板と内側板の一側の補強板収納凸部との間に固定された一側の内部補強板と、
   内部補強板を機体側フレームに取付けるヒンジとを具備し、
   横梁状補強用凸部の断面積は、外枠状補強用凸部の断面積より小さく形成された
   ことを特徴とするドア装置。
2. 外枠状補強用凸部のうち、補強板収納凸部が設けられた一側部とは反対側の下部に設けられて機体側フレームに係脱可能なラッチ装置を備え、
   ヒンジは、ラッチ装置と対応する高さ位置の補強板収納凸部上と、複数の横梁状補強用凸部のうち最上部に位置する横梁状補強用凸部と交差する位置の補強板収納凸部上とで、内部補強板に取付けられた
   ことを特徴とする請求項１記載のドア装置。

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