ドアパネル製造方法
【課題】外側板および内側板の２重構造のドアパネルに通気穴を設ける際に、その強度低下を抑制できるドアパネル製造方法を提供する。
【解決手段】（ａ）内側板23の一側の凸部29内にヒンジ取付用の内部補強板41を接合し、さらに、内側板23の凹部としての接合部27および内部補強板41に、外側板21との接着に必要な熱硬化性の接着剤34を塗布する。（ｂ）外側板21と内側板23とを位置決めして重ね合わせる。（ｃ）外側板21の周縁部31をへミング加工で内側板23の周縁部32を挟んで折返し、折つぶすことにより、外側板21の内側面に内側板23および内部補強板41を接合するとともに固定する。（ｄ）プレス打抜き加工などによって、外側板21と内側板23とを接着した接合部27に、それぞれの通気穴25，30を同時に穴加工する。
【解決手段】（ａ）内側板23の一側の凸部29内にヒンジ取付用の内部補強板41を接合し、さらに、内側板23の凹部としての接合部27および内部補強板41に、外側板21との接着に必要な熱硬化性の接着剤34を塗布する。（ｂ）外側板21と内側板23とを位置決めして重ね合わせる。（ｃ）外側板21の周縁部31をへミング加工で内側板23の周縁部32を挟んで折返し、折つぶすことにより、外側板21の内側面に内側板23および内部補強板41を接合するとともに固定する。（ｄ）プレス打抜き加工などによって、外側板21と内側板23とを接着した接合部27に、それぞれの通気穴25，30を同時に穴加工する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側板および内側板の２重構造のドアパネルを製造するドアパネル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３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17，18などにより覆われている。サイドドア17，18は、後述するヒンジにより開閉自在に取付けられ、ラッチ装置19により閉じ状態が保持される。
【０００３】
作業機械のサイドドア17，18としては、外側板および内側板からなる２重構造のドアパネルがあり、このようなドアパネルを製造する場合、外側板の外周縁部を、内側板の外周縁部を包む状態で内側に向けて折曲げ加工（ヘミング仕上げ）することで、外側板と内側板との外周縁部同志を一体的に固定するとともに、内側板の凹部の底面を外側板に接着剤で接着した２重構造のカバー体構造がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この種の２重構造のサイドドアには、酷暑対策などの通気穴を設ける場合がある。その場合、外側板にのみ小さな通気穴（６角、４角、スロットなど）を開け、内側板には外側板の通気穴を塞がないように大きな通気穴を開ける必要がある。これは、プレス成形品である金属板を合わせる際に形状公差が大きく、外側板および内側板に小さな通気穴を開けても、それらの通気穴の形が合わないという弊害があるからである。
【特許文献１】特開平９−２２８４１２号公報（第３頁、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内側板の大きな通気穴は、その部分の強度を下げることになり、補強などの追加施策が必要となる。
【０００６】
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の２重構造のドアパネルに通気穴を設ける際に、その強度低下を抑制できるドアパネル製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載された発明は、外側板に内側板を一体化し、外側板と内側板とにそれぞれの通気穴を同時に穴加工したドアパネル製造方法である。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のドアパネル製造方法において、外側板と内側板とを接着した接合部に通気穴を穴加工したドアパネル製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載された発明によれば、外側板に内側板を一体化した後で、これらにそれぞれの通気穴を同時に穴加工したので、内側板に大きな通気穴を開けなくとも、それらの通気穴の形が合わないという弊害を防止でき、必要最小限の通気穴で済むから、強度低下を最小限に抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載された発明によれば、外側板と内側板とを接着した接合部に通気穴を穴加工したので、接合部に十分な強度を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を、図１乃至図１２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。
【００１２】
図１２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。サイドドア17は、後述するヒンジにより開閉自在に取付けられ、後述するラッチ装置により閉じ状態が保持される。
【００１３】
図４乃至図９は、サイドドア17のドアパネル20を示し、図５および図９に示されるように、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。
【００１４】
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。
【００１５】
発泡材24は、図９に示されるように内側板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24a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24a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24aの加熱は、焼付塗装用加熱設備を用いて、焼付塗装と同時に行なうことが望ましい。
【００１６】
図４および図６に示されるように、外側板21には、正６角形に形成された複数の通気穴25が通気穴各辺の結合部を介してハニカム状に集合させたものが、プレス打抜き穴加工により複数組設けられている。
【００１７】
図７および図８に示されるように、内側板23は、凹状に成形されて外側板21に接合された凹部としての接合部27，28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。
【００１８】
この内側板23の接合部27にも、正６角形に形成された複数の通気穴30を通気穴各辺の結合部を介してハニカム状に集合させたものが、外側板21の通気穴25と同時のプレス打抜き穴加工により複数組設けられている。
【００１９】
すなわち、外側板21に開口された一群の通気穴25と、内側板23の接合部27に開口された一群の通気穴30は、同一寸法のハニカム状穴が同一箇所に対応して穿設されて、ハニカム状通気穴集合部26を形成しており、このハニカム状通気穴集合部26が複数組設けられている。
【００２０】
図１０および図１１に示されるように、外側板21の周縁部31は、内側板23の周縁部32を包みこむように折返して押しつぶすようにヘミング加工する。すなわち、外側板21は、内側板23の周縁部32を包みこむように折返し平坦に押しつぶして形成された周縁部31により内側板23の周縁部32を咬込み結合するへミング加工部33を備えている。
【００２１】
図１０に示されるように、内側板23の少なくとも周縁部32は、接着剤34により外側板21に接着され、この接着剤34によりへミング加工部33において外側板21と内側板23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。
【００２２】
図８および図１１に示されるように、外側板21の周縁部31にて外側板21の角部の折返し部分、および中間折曲部の折返し部分をそれぞれ切欠いて、角部切欠き溝35および中間折曲部切欠き溝36が形成されている。外側板21の角部切欠き溝35と対応する内側板23の角部は、円弧状に成形されている。
【００２３】
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。
【００２４】
この内部補強板41は、中央部に凹凸部が繰返し形成された凹凸接合部42が設けられ、この凹凸接合部42の一端側および他端側にヒンジ取付面部43，44がそれぞれ連続的に形成され、これらのヒンジ取付面部43，44に隣接して、一方の位置決め用嵌合部45および他方の位置決め用嵌合部46が凹溝状に形成されている。
【００２５】
この内部補強板41に対し、内側板23のヒンジ取付側の凸部29には、中央部に凹凸部が繰返し形成された凹凸接合部47が設けられ、この凹凸接合部47の一端側および他端側にヒンジ取付窓48，49がそれぞれ開口され、これらのヒンジ取付窓48，49に隣接して、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が下方へ突出する突起状に形成されている。
【００２６】
内部補強板41は、一方の位置決め用嵌合部45と他方の位置決め用嵌合部46の大きさが異なる。同様に、内側板23は、一方の位置決め用嵌合部51と他方の位置決め用嵌合部52の大きさが異なる。内部補強板41と内側板23の一方の対応位置にそれぞれ設けられた一方の位置決め用嵌合部45と位置決め用嵌合部51は、相互に凹凸嵌合し、内部補強板41と内側板23の他方の対応位置にそれぞれ設けられた他方の位置決め用嵌合部46と位置決め用嵌合部52は、相互に凹凸嵌合する。
【００２７】
この内部補強板41の位置決め嵌合時に、内部補強板41の凹凸接合部42が、接着剤の塗布された内側板23の凹凸接合部47の裏面に密着されるとともに、内部補強板41のヒンジ取付面部43，44が内側板23のヒンジ取付窓48，49に位置合わせされるので、これらのヒンジ取付窓48，49を通して、内部補強板41のヒンジ取付面部43，44にヒンジ53，54をそれぞれ溶接付けして取付ける。
【００２８】
図２に示されるように、外側板21および内側板23には、ラッチ装置を取付けるための取付穴55a，55bが設けられている。
【００２９】
図１は、内部補強板41を組み込んだドアパネル20の製造方法を示し、（ａ）外側板21に対し凸状に膨出成形された内側板23の凸部29内に内部補強板41を位置決めして凹凸接合部42，47間に塗布された接着剤で接着する。外側板21と接合する内側板23および内部補強板41の接合部面にも、熱硬化性の接着剤34が塗布されている。（ｂ）外側板21の周縁部31をへミング加工する途中の折曲かつ開放状態で、この外側板21の周縁部31内に接着剤塗布状態の内側板23を内部補強板41を介し嵌着して外側板21に対し内側板23および内部補強板41を位置決めする。（ｃ）外側板21の周縁部31をへミング加工で内側板23の周縁部32を挟んで折返すことにより、外側板21の内側面に内側板23および内部補強板41を接合固定するとともにシールする。（ｄ）このようにして外側板21に内側板23を一体化した後に、プレス打抜き加工などによって、外側板21と内側板23とを接着した接合部27に、それぞれの通気穴25，30を同時に穴加工する。
【００３０】
図９に示されるように、内側板23は、凹状に形成されて外側板21に密着された接合部27に対し、凸部29が膨出成形されているが、この凸部29の中間部に段差状の補強変形部56が形成されている。内側板23の接合部27は、接着剤34により外側板21に接着され、接合部27に対する凸部29の立上り部分57は、連続的に円弧状に形成されている。
【００３１】
凸部29および補強変形部56は、図７および図８などに示されるように凹状の接合部27に沿って無端状に形成されている。
【００３２】
図３に示されるように、内側板23は、外側板21に接着剤34により接着された接合部27中に、接着剤34を溜める接着剤溜め空間67を有する接着剤溜め部68を備えている。外側板21の通気穴25と、内側板23の通気穴30は、同一寸法のハニカム状穴が同一箇所に対応して穿設されている。
【００３３】
図７に示されるように、内側板23は、接合部27，28に対し膨出成形された凸部29を備えているが、その凸部29の中でも、通気穴30の上下部には、外側板21に連続的に接着された横方向の接合部27に沿って連続的に膨出成形された突状の補強用凸部29aが設けられ、さらに、この補強用凸部29aを横断する方向に凹状に強化用凹部70が形成されている。
【００３４】
次に、このドアパネル20の製造工程を説明する。
【００３５】
図９に示されるように内側板23の凸部29内に発泡素材24aを貼付し、図１（ａ）に示されるように内側板23の一側の凸部29内にヒンジ取付用の内部補強板41を接合し、さらに、内側板23の凹部としての接合部27および内部補強板41に、外側板21との接着に必要な熱硬化性の接着剤34を塗布し、図１（ｂ）に示されるように外側板21と内側板23とを位置決めして重ね合わせ、図１（ｃ）に示されるように外側板21の周縁部31をへミング加工で内側板23の周縁部32を挟んで折返し、折つぶすことにより、外側板21の内側面に内側板23および内部補強板41を接合するとともに固定し、図１（ｄ）に示されるように、プレス打抜き加工などによって、外側板21と内側板23とを接着した接合部27に、それぞれの通気穴25，30を同時に穴加工する。
【００３６】
そして、焼付塗装用加熱設備の加熱により、接着剤34を硬化させて外側板21に内側板23および内部補強板41を接着し、さらに、図９に示されるように焼付塗装用加熱設備の加熱により発泡素材24aを発泡させて、空間22内に発泡材24を充填し、さらに、焼付塗装用加熱設備の加熱により、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。
【００３７】
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設備を用いて行なうことができる。
【００３８】
最後に、図７に示されるように、内側板23のヒンジ取付窓48，49を通して、内部補強板41のヒンジ取付面部43，44にヒンジ53，54をそれぞれ隅肉溶接などで溶接付けして取付けるとともに、外側板21および内側板23の取付穴55a，55bにラッチ装置19を取付ける。
【００３９】
次に、図１乃至図１２に示された実施の形態の効果を説明する。
【００４０】
図１に示されるように、外側板21に内側板23を一体化した後で、これらにそれぞれの通気穴25，30を同時に穴加工したので、内側板23に大きな通気穴を開けなくとも、それらの通気穴の形が合わないという弊害を防止でき、必要最小限の通気穴で済むから、強度低下を最小限に抑制できる。
【００４１】
図３に示されるように、外側板21と内側板23とを接着した接合部27に通気穴25，30を同時に穴加工したので、接合部27に十分な強度を確保できる。
【００４２】
図９に示されるように、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。
【００４３】
さらに、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。
【００４４】
図７および図８に示されるように、内側板23の凹状に成形された接合部27に対して凸部29を膨出成形することで、内側板23は、外側板21より薄い板厚であっても、凹凸構造により剛性を増すように成形して、強度を上げることができる。
【００４５】
図１０および図１１に示されるように、内側板23の周縁部32を包みこむように外側板21の周縁部31を折返し押しつぶして形成されたヘミング加工部により、内側板23より板厚の厚い外側板21であっても、一定形状のヘミング加工部33を得ることができ、安定した品質の折返結合部を得ることができる。
【００４６】
すなわち、外側板21の周縁部により内側板23の周縁部を咬込み結合するへミング加工部33は、内側板23の周縁部を包みこむように折返して平坦に押しつぶされたので、外側板21の折曲げ加工部を円形断面に膨出させる従来のへミング仕上より、外側板21のへミング加工部33の形状を安定させ、均一な品質を保つことができる。
【００４７】
このとき、外側板21の角部および中間折曲部では外側板21の周縁部を折返す加工も容易でないが、図１１に示されるように角部切欠き溝35により外側板21の角部の折返し部分を切欠いたので、また中間折曲部切欠き溝36により外側板21の中間折曲部の折返し部分を切欠いたので、外側板21の角部および中間折曲部でも、外側板21の周縁部31を折返して平坦に押しつぶす加工を容易にかつ正確にできる。
【００４８】
図１０に示されるように、外側板21と内側板23とを、接着剤34による接着と、外側板21のへミング加工部33とにより、確実に一体化できる。
【００４９】
図１１に示されるように、外側板21の角部切欠き溝35と対応する内側板23の角部を円弧状に成形したので、内側板23の角部が外側板21の角部切欠き溝35から突出することを防止できる。
【００５０】
外側板21および内側板23の２重構造のドアパネルにおいて、ハニカム状に高密度に開口可能な通気穴25，30により、開口面積効率の高いハニカム状通気穴集合部26を形成できるとともに、このハニカム状通気穴集合部26は、正６角形に形成された複数の通気穴25，30を通気穴各辺の結合部を介してハニカム状に集合させたので、各通気穴25間および各通気穴30間の結合部強度を確保しつつ、その結合部を細くして流体抵抗を小さくすることが可能であり、各通気穴25間および各通気穴30間の結合部が空気流れを阻害することに因る乱流の発生を、丸穴や４角穴を集合させた通気穴集合部より低減できる。さらに、複数組のハニカム状通気穴集合部26により、十分な通気用の開口面積を確保できる。
【００５１】
図２に示されるように、ドアパネル20の外側板21に対して内側板23が膨出された凸部29にて内側板23と外側板21との間で固定された内部補強板41によって、凸部29での強度を補強でき、特に、この内部補強板41は、内側板23に対し凹凸嵌合により位置決めされたので、製造時に凹凸嵌合しておきさえすれば、正確に内部補強板41の位置を制御でき、最も効率的に補強が効いてくる位置に内部補強板41を正確に位置決め固定することができる。
【００５２】
すなわち、一方の位置決め用嵌合部45，51の凹凸嵌合と他方の位置決め用嵌合部46，52の凹凸嵌合とにより、内側板23に対する長尺の内部補強板41の位置決めを容易かつ確実にできる。
【００５３】
一方の位置決め用嵌合部45，51と他方の位置決め用嵌合部46，52は大きさが異なるので、内部補強板41の向きが異なると、内側板23の位置決め用嵌合部51，52と内部補強板41の位置決め用嵌合部45，46の位置合わせができなくなることから、方向性を有する内部補強板41を内側板23内に正確に組込むことができる。
【００５４】
内側板23に開口されたヒンジ取付窓48，49を通して内部補強板41のヒンジ取付面部43，44にヒンジ53，54を溶接付したので、内側板23にヒンジ53，54を取付ける場合よりもヒンジ53，54の取付強度を向上できる。
【００５５】
図１に示されるように、外側板21の周縁部31をへミング加工する途中の折曲かつ開放状態で外側板21の周縁部31内に接着剤塗布状態の内側板23を内部補強板41を介し嵌着して位置決めし、外側板21の周縁部31をへミング加工で内側板23の周縁部32を挟んで折返すことにより外側板21の内側面に内側板23および内部補強板41を固定したので、外側板21のへミング加工途中の周縁部31を内側板23の位置決めに有効利用しながら、外側板21に対し凹凸状に成形された内側板23の凸部29での強度を内部補強板41により確保できるドアパネルの製造方法を提供できる。
【００５６】
図９に示されるように、外側板21と内側板23とで形成される中空の閉断面構造により十分な強度を確保できるとともに、内側板23は、外側板21に密着された接合部27に対し膨出成形された凸部29の中間部に補強変形部56を段差状に形成したので、このような補強変形部56を形成することなく単に凸部29を形成した内側板23より、強度の向上を図ることができ、ドアパネル全体の強度を向上できる。
【００５７】
図７に示されるように、外側板21に接着された接合部27と、この接合部27に沿って無端状に形成された凸部29および補強変形部56は、相互に補強し合って、内側板23の強度を全体にわたって向上させることができる。
【００５８】
図３に示されるように、外側板21に接着剤34により接着された内側板23の接合部27中に、接着剤34を溜める接着剤溜め空間67を有する接着剤溜め部68を設けたので、外側板21に内側板23を押圧して密着させたとき、外側板21と内側板23の接合部27との間から押出された接着剤34は、接着剤溜め部68内の接着剤溜め空間67に残留して、この接着剤34が硬化したときの接合力を保持できる。
【００５９】
縦方向の接合部27中に連続的に設けられた接着剤溜め部68は、サイドドアとして用いるときに上下方向の柱としても機能し、上下方向の荷重に対する強度を向上できる。
【００６０】
図７に示されるように、外側板21に連続的に接着された内側板23の接合部27に沿って、連続的に膨出成形された突状の補強用凸部29aにより、外側板21に接着された内側板23の強度を向上させる補強ができるとともに、補強用凸部29aを横断する方向に凹状に形成された強化用凹部70により、補強用凸部29aによる補強をより強固なものにすることができ、要するに、相互に交差する方向性の補強用凸部29aと強化用凹部70とで内側板23に複雑な凹凸形状を付けることにより、内側板23の補強をより強固なものにすることができる。
【００６１】
本発明は、図１２または図１３に示された油圧ショベルなどの作業機械のドアパネルに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係るドアパネル製造方法の一実施の形態を示す製造工程を示す断面図であり、（ａ）は内側板内に内部補強板を位置決めして接着した断面図であり、（ｂ）は外側板のへミング加工途中の周縁部内に内側板および内部補強板を位置決めした断面図であり、（ｃ）は外側板をへミング加工して内側板および内部補強板を接合固定した断面図であり、（ｄ）は外側板と内側板とにそれぞれの通気穴を同時に穴加工した状態を示す断面図である。
【図２】同上ドアパネルの接合前の分解斜視図である。
【図３】同上ドアパネルの穴開け後の拡大斜視図である。
【図４】同上ドアパネルの外面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】同上ドアパネルの外面側の斜視図である。
【図７】同上ドアパネルの内面側の斜視図である。
【図８】同上ドアパネルの内面側の拡大斜視図である。
【図９】同上ドアパネルの拡大断面図である。
【図１０】同上ドアパネルのヘミング加工部の断面図である。
【図１１】同上ドアパネルのヘミング加工部の内面図である。
【図１２】同上ドアパネルを備えた作業機械の平面図である。
【図１３】従来の作業機械の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
21 外側板
23 内側板
25 通気穴
27 接合部
30 通気穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側板および内側板の２重構造のドアパネルを製造するドアパネル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３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17，18などにより覆われている。サイドドア17，18は、後述するヒンジにより開閉自在に取付けられ、ラッチ装置19により閉じ状態が保持される。
【０００３】
作業機械のサイドドア17，18としては、外側板および内側板からなる２重構造のドアパネルがあり、このようなドアパネルを製造する場合、外側板の外周縁部を、内側板の外周縁部を包む状態で内側に向けて折曲げ加工（ヘミング仕上げ）することで、外側板と内側板との外周縁部同志を一体的に固定するとともに、内側板の凹部の底面を外側板に接着剤で接着した２重構造のカバー体構造がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この種の２重構造のサイドドアには、酷暑対策などの通気穴を設ける場合がある。その場合、外側板にのみ小さな通気穴（６角、４角、スロットなど）を開け、内側板には外側板の通気穴を塞がないように大きな通気穴を開ける必要がある。これは、プレス成形品である金属板を合わせる際に形状公差が大きく、外側板および内側板に小さな通気穴を開けても、それらの通気穴の形が合わないという弊害があるからである。
【特許文献１】特開平９−２２８４１２号公報（第３頁、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内側板の大きな通気穴は、その部分の強度を下げることになり、補強などの追加施策が必要となる。
【０００６】
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の２重構造のドアパネルに通気穴を設ける際に、その強度低下を抑制できるドアパネル製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載された発明は、外側板に内側板を一体化し、外側板と内側板とにそれぞれの通気穴を同時に穴加工したドアパネル製造方法である。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のドアパネル製造方法において、外側板と内側板とを接着した接合部に通気穴を穴加工したドアパネル製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載された発明によれば、外側板に内側板を一体化した後で、これらにそれぞれの通気穴を同時に穴加工したので、内側板に大きな通気穴を開けなくとも、それらの通気穴の形が合わないという弊害を防止でき、必要最小限の通気穴で済むから、強度低下を最小限に抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載された発明によれば、外側板と内側板とを接着した接合部に通気穴を穴加工したので、接合部に十分な強度を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を、図１乃至図１２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。
【００１２】
図１２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。サイドドア17は、後述するヒンジにより開閉自在に取付けられ、後述するラッチ装置により閉じ状態が保持される。
【００１３】
図４乃至図９は、サイドドア17のドアパネル20を示し、図５および図９に示されるように、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。
【００１４】
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。
【００１５】
発泡材24は、図９に示されるように内側板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24a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24a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24aの加熱は、焼付塗装用加熱設備を用いて、焼付塗装と同時に行なうことが望ましい。
【００１６】
図４および図６に示されるように、外側板21には、正６角形に形成された複数の通気穴25が通気穴各辺の結合部を介してハニカム状に集合させたものが、プレス打抜き穴加工により複数組設けられている。
【００１７】
図７および図８に示されるように、内側板23は、凹状に成形されて外側板21に接合された凹部としての接合部27，28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。
【００１８】
この内側板23の接合部27にも、正６角形に形成された複数の通気穴30を通気穴各辺の結合部を介してハニカム状に集合させたものが、外側板21の通気穴25と同時のプレス打抜き穴加工により複数組設けられている。
【００１９】
すなわち、外側板21に開口された一群の通気穴25と、内側板23の接合部27に開口された一群の通気穴30は、同一寸法のハニカム状穴が同一箇所に対応して穿設されて、ハニカム状通気穴集合部26を形成しており、このハニカム状通気穴集合部26が複数組設けられている。
【００２０】
図１０および図１１に示されるように、外側板21の周縁部31は、内側板23の周縁部32を包みこむように折返して押しつぶすようにヘミング加工する。すなわち、外側板21は、内側板23の周縁部32を包みこむように折返し平坦に押しつぶして形成された周縁部31により内側板23の周縁部32を咬込み結合するへミング加工部33を備えている。
【００２１】
図１０に示されるように、内側板23の少なくとも周縁部32は、接着剤34により外側板21に接着され、この接着剤34によりへミング加工部33において外側板21と内側板23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。
【００２２】
図８および図１１に示されるように、外側板21の周縁部31にて外側板21の角部の折返し部分、および中間折曲部の折返し部分をそれぞれ切欠いて、角部切欠き溝35および中間折曲部切欠き溝36が形成されている。外側板21の角部切欠き溝35と対応する内側板23の角部は、円弧状に成形されている。
【００２３】
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。
【００２４】
この内部補強板41は、中央部に凹凸部が繰返し形成された凹凸接合部42が設けられ、この凹凸接合部42の一端側および他端側にヒンジ取付面部43，44がそれぞれ連続的に形成され、これらのヒンジ取付面部43，44に隣接して、一方の位置決め用嵌合部45および他方の位置決め用嵌合部46が凹溝状に形成されている。
【００２５】
この内部補強板41に対し、内側板23のヒンジ取付側の凸部29には、中央部に凹凸部が繰返し形成された凹凸接合部47が設けられ、この凹凸接合部47の一端側および他端側にヒンジ取付窓48，49がそれぞれ開口され、これらのヒンジ取付窓48，49に隣接して、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が下方へ突出する突起状に形成されている。
【００２６】
内部補強板41は、一方の位置決め用嵌合部45と他方の位置決め用嵌合部46の大きさが異なる。同様に、内側板23は、一方の位置決め用嵌合部51と他方の位置決め用嵌合部52の大きさが異なる。内部補強板41と内側板23の一方の対応位置にそれぞれ設けられた一方の位置決め用嵌合部45と位置決め用嵌合部51は、相互に凹凸嵌合し、内部補強板41と内側板23の他方の対応位置にそれぞれ設けられた他方の位置決め用嵌合部46と位置決め用嵌合部52は、相互に凹凸嵌合する。
【００２７】
この内部補強板41の位置決め嵌合時に、内部補強板41の凹凸接合部42が、接着剤の塗布された内側板23の凹凸接合部47の裏面に密着されるとともに、内部補強板41のヒンジ取付面部43，44が内側板23のヒンジ取付窓48，49に位置合わせされるので、これらのヒンジ取付窓48，49を通して、内部補強板41のヒンジ取付面部43，44にヒンジ53，54をそれぞれ溶接付けして取付ける。
【００２８】
図２に示されるように、外側板21および内側板23には、ラッチ装置を取付けるための取付穴55a，55bが設けられている。
【００２９】
図１は、内部補強板41を組み込んだドアパネル20の製造方法を示し、（ａ）外側板21に対し凸状に膨出成形された内側板23の凸部29内に内部補強板41を位置決めして凹凸接合部42，47間に塗布された接着剤で接着する。外側板21と接合する内側板23および内部補強板41の接合部面にも、熱硬化性の接着剤34が塗布されている。（ｂ）外側板21の周縁部31をへミング加工する途中の折曲かつ開放状態で、この外側板21の周縁部31内に接着剤塗布状態の内側板23を内部補強板41を介し嵌着して外側板21に対し内側板23および内部補強板41を位置決めする。（ｃ）外側板21の周縁部31をへミング加工で内側板23の周縁部32を挟んで折返すことにより、外側板21の内側面に内側板23および内部補強板41を接合固定するとともにシールする。（ｄ）このようにして外側板21に内側板23を一体化した後に、プレス打抜き加工などによって、外側板21と内側板23とを接着した接合部27に、それぞれの通気穴25，30を同時に穴加工する。
【００３０】
図９に示されるように、内側板23は、凹状に形成されて外側板21に密着された接合部27に対し、凸部29が膨出成形されているが、この凸部29の中間部に段差状の補強変形部56が形成されている。内側板23の接合部27は、接着剤34により外側板21に接着され、接合部27に対する凸部29の立上り部分57は、連続的に円弧状に形成されている。
【００３１】
凸部29および補強変形部56は、図７および図８などに示されるように凹状の接合部27に沿って無端状に形成されている。
【００３２】
図３に示されるように、内側板23は、外側板21に接着剤34により接着された接合部27中に、接着剤34を溜める接着剤溜め空間67を有する接着剤溜め部68を備えている。外側板21の通気穴25と、内側板23の通気穴30は、同一寸法のハニカム状穴が同一箇所に対応して穿設されている。
【００３３】
図７に示されるように、内側板23は、接合部27，28に対し膨出成形された凸部29を備えているが、その凸部29の中でも、通気穴30の上下部には、外側板21に連続的に接着された横方向の接合部27に沿って連続的に膨出成形された突状の補強用凸部29aが設けられ、さらに、この補強用凸部29aを横断する方向に凹状に強化用凹部70が形成されている。
【００３４】
次に、このドアパネル20の製造工程を説明する。
【００３５】
図９に示されるように内側板23の凸部29内に発泡素材24aを貼付し、図１（ａ）に示されるように内側板23の一側の凸部29内にヒンジ取付用の内部補強板41を接合し、さらに、内側板23の凹部としての接合部27および内部補強板41に、外側板21との接着に必要な熱硬化性の接着剤34を塗布し、図１（ｂ）に示されるように外側板21と内側板23とを位置決めして重ね合わせ、図１（ｃ）に示されるように外側板21の周縁部31をへミング加工で内側板23の周縁部32を挟んで折返し、折つぶすことにより、外側板21の内側面に内側板23および内部補強板41を接合するとともに固定し、図１（ｄ）に示されるように、プレス打抜き加工などによって、外側板21と内側板23とを接着した接合部27に、それぞれの通気穴25，30を同時に穴加工する。
【００３６】
そして、焼付塗装用加熱設備の加熱により、接着剤34を硬化させて外側板21に内側板23および内部補強板41を接着し、さらに、図９に示されるように焼付塗装用加熱設備の加熱により発泡素材24aを発泡させて、空間22内に発泡材24を充填し、さらに、焼付塗装用加熱設備の加熱により、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。
【００３７】
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設備を用いて行なうことができる。
【００３８】
最後に、図７に示されるように、内側板23のヒンジ取付窓48，49を通して、内部補強板41のヒンジ取付面部43，44にヒンジ53，54をそれぞれ隅肉溶接などで溶接付けして取付けるとともに、外側板21および内側板23の取付穴55a，55bにラッチ装置19を取付ける。
【００３９】
次に、図１乃至図１２に示された実施の形態の効果を説明する。
【００４０】
図１に示されるように、外側板21に内側板23を一体化した後で、これらにそれぞれの通気穴25，30を同時に穴加工したので、内側板23に大きな通気穴を開けなくとも、それらの通気穴の形が合わないという弊害を防止でき、必要最小限の通気穴で済むから、強度低下を最小限に抑制できる。
【００４１】
図３に示されるように、外側板21と内側板23とを接着した接合部27に通気穴25，30を同時に穴加工したので、接合部27に十分な強度を確保できる。
【００４２】
図９に示されるように、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。
【００４３】
さらに、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。
【００４４】
図７および図８に示されるように、内側板23の凹状に成形された接合部27に対して凸部29を膨出成形することで、内側板23は、外側板21より薄い板厚であっても、凹凸構造により剛性を増すように成形して、強度を上げることができる。
【００４５】
図１０および図１１に示されるように、内側板23の周縁部32を包みこむように外側板21の周縁部31を折返し押しつぶして形成されたヘミング加工部により、内側板23より板厚の厚い外側板21であっても、一定形状のヘミング加工部33を得ることができ、安定した品質の折返結合部を得ることができる。
【００４６】
すなわち、外側板21の周縁部により内側板23の周縁部を咬込み結合するへミング加工部33は、内側板23の周縁部を包みこむように折返して平坦に押しつぶされたので、外側板21の折曲げ加工部を円形断面に膨出させる従来のへミング仕上より、外側板21のへミング加工部33の形状を安定させ、均一な品質を保つことができる。
【００４７】
このとき、外側板21の角部および中間折曲部では外側板21の周縁部を折返す加工も容易でないが、図１１に示されるように角部切欠き溝35により外側板21の角部の折返し部分を切欠いたので、また中間折曲部切欠き溝36により外側板21の中間折曲部の折返し部分を切欠いたので、外側板21の角部および中間折曲部でも、外側板21の周縁部31を折返して平坦に押しつぶす加工を容易にかつ正確にできる。
【００４８】
図１０に示されるように、外側板21と内側板23とを、接着剤34による接着と、外側板21のへミング加工部33とにより、確実に一体化できる。
【００４９】
図１１に示されるように、外側板21の角部切欠き溝35と対応する内側板23の角部を円弧状に成形したので、内側板23の角部が外側板21の角部切欠き溝35から突出することを防止できる。
【００５０】
外側板21および内側板23の２重構造のドアパネルにおいて、ハニカム状に高密度に開口可能な通気穴25，30により、開口面積効率の高いハニカム状通気穴集合部26を形成できるとともに、このハニカム状通気穴集合部26は、正６角形に形成された複数の通気穴25，30を通気穴各辺の結合部を介してハニカム状に集合させたので、各通気穴25間および各通気穴30間の結合部強度を確保しつつ、その結合部を細くして流体抵抗を小さくすることが可能であり、各通気穴25間および各通気穴30間の結合部が空気流れを阻害することに因る乱流の発生を、丸穴や４角穴を集合させた通気穴集合部より低減できる。さらに、複数組のハニカム状通気穴集合部26により、十分な通気用の開口面積を確保できる。
【００５１】
図２に示されるように、ドアパネル20の外側板21に対して内側板23が膨出された凸部29にて内側板23と外側板21との間で固定された内部補強板41によって、凸部29での強度を補強でき、特に、この内部補強板41は、内側板23に対し凹凸嵌合により位置決めされたので、製造時に凹凸嵌合しておきさえすれば、正確に内部補強板41の位置を制御でき、最も効率的に補強が効いてくる位置に内部補強板41を正確に位置決め固定することができる。
【００５２】
すなわち、一方の位置決め用嵌合部45，51の凹凸嵌合と他方の位置決め用嵌合部46，52の凹凸嵌合とにより、内側板23に対する長尺の内部補強板41の位置決めを容易かつ確実にできる。
【００５３】
一方の位置決め用嵌合部45，51と他方の位置決め用嵌合部46，52は大きさが異なるので、内部補強板41の向きが異なると、内側板23の位置決め用嵌合部51，52と内部補強板41の位置決め用嵌合部45，46の位置合わせができなくなることから、方向性を有する内部補強板41を内側板23内に正確に組込むことができる。
【００５４】
内側板23に開口されたヒンジ取付窓48，49を通して内部補強板41のヒンジ取付面部43，44にヒンジ53，54を溶接付したので、内側板23にヒンジ53，54を取付ける場合よりもヒンジ53，54の取付強度を向上できる。
【００５５】
図１に示されるように、外側板21の周縁部31をへミング加工する途中の折曲かつ開放状態で外側板21の周縁部31内に接着剤塗布状態の内側板23を内部補強板41を介し嵌着して位置決めし、外側板21の周縁部31をへミング加工で内側板23の周縁部32を挟んで折返すことにより外側板21の内側面に内側板23および内部補強板41を固定したので、外側板21のへミング加工途中の周縁部31を内側板23の位置決めに有効利用しながら、外側板21に対し凹凸状に成形された内側板23の凸部29での強度を内部補強板41により確保できるドアパネルの製造方法を提供できる。
【００５６】
図９に示されるように、外側板21と内側板23とで形成される中空の閉断面構造により十分な強度を確保できるとともに、内側板23は、外側板21に密着された接合部27に対し膨出成形された凸部29の中間部に補強変形部56を段差状に形成したので、このような補強変形部56を形成することなく単に凸部29を形成した内側板23より、強度の向上を図ることができ、ドアパネル全体の強度を向上できる。
【００５７】
図７に示されるように、外側板21に接着された接合部27と、この接合部27に沿って無端状に形成された凸部29および補強変形部56は、相互に補強し合って、内側板23の強度を全体にわたって向上させることができる。
【００５８】
図３に示されるように、外側板21に接着剤34により接着された内側板23の接合部27中に、接着剤34を溜める接着剤溜め空間67を有する接着剤溜め部68を設けたので、外側板21に内側板23を押圧して密着させたとき、外側板21と内側板23の接合部27との間から押出された接着剤34は、接着剤溜め部68内の接着剤溜め空間67に残留して、この接着剤34が硬化したときの接合力を保持できる。
【００５９】
縦方向の接合部27中に連続的に設けられた接着剤溜め部68は、サイドドアとして用いるときに上下方向の柱としても機能し、上下方向の荷重に対する強度を向上できる。
【００６０】
図７に示されるように、外側板21に連続的に接着された内側板23の接合部27に沿って、連続的に膨出成形された突状の補強用凸部29aにより、外側板21に接着された内側板23の強度を向上させる補強ができるとともに、補強用凸部29aを横断する方向に凹状に形成された強化用凹部70により、補強用凸部29aによる補強をより強固なものにすることができ、要するに、相互に交差する方向性の補強用凸部29aと強化用凹部70とで内側板23に複雑な凹凸形状を付けることにより、内側板23の補強をより強固なものにすることができる。
【００６１】
本発明は、図１２または図１３に示された油圧ショベルなどの作業機械のドアパネルに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係るドアパネル製造方法の一実施の形態を示す製造工程を示す断面図であり、（ａ）は内側板内に内部補強板を位置決めして接着した断面図であり、（ｂ）は外側板のへミング加工途中の周縁部内に内側板および内部補強板を位置決めした断面図であり、（ｃ）は外側板をへミング加工して内側板および内部補強板を接合固定した断面図であり、（ｄ）は外側板と内側板とにそれぞれの通気穴を同時に穴加工した状態を示す断面図である。
【図２】同上ドアパネルの接合前の分解斜視図である。
【図３】同上ドアパネルの穴開け後の拡大斜視図である。
【図４】同上ドアパネルの外面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】同上ドアパネルの外面側の斜視図である。
【図７】同上ドアパネルの内面側の斜視図である。
【図８】同上ドアパネルの内面側の拡大斜視図である。
【図９】同上ドアパネルの拡大断面図である。
【図１０】同上ドアパネルのヘミング加工部の断面図である。
【図１１】同上ドアパネルのヘミング加工部の内面図である。
【図１２】同上ドアパネルを備えた作業機械の平面図である。
【図１３】従来の作業機械の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
21 外側板
23 内側板
25 通気穴
27 接合部
30 通気穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側板に内側板を一体化し、
外側板と内側板とにそれぞれの通気穴を同時に穴加工した
ことを特徴とするドアパネル製造方法。
【請求項２】
外側板と内側板とを接着した接合部に通気穴を穴加工した
ことを特徴とする請求項１記載のドアパネル製造方法。
【請求項１】
外側板に内側板を一体化し、
外側板と内側板とにそれぞれの通気穴を同時に穴加工した
ことを特徴とするドアパネル製造方法。
【請求項２】
外側板と内側板とを接着した接合部に通気穴を穴加工した
ことを特徴とする請求項１記載のドアパネル製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−８４８４３（Ｐ２００９−８４８４３Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５４４５６（Ｐ２００７−２５４４５６）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００１９０２９７）キャタピラージャパン株式会社 (1,189)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００１９０２９７）キャタピラージャパン株式会社 (1,189)
【Ｆターム（参考）】
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