JP2005186882A - 建設機械におけるヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 後部車両に左右方向揺動自在に前部車両を連結してなるキャブ付きのホイールローダにおいて、エンジンルームを覆うボンネット１３を、全閉姿勢ではボンネットに隠れて見えないヒンジ装置を用いながら、可及的に開口面積を大きくしてメンテナンス作業を行い易くする。
【解決手段】 ボンネット１３を開閉するためのヒンジ装置を、４点リンク機構で構成される第一ヒンジ１７と、該第一ヒンジ１７の作動片先端部に設けた第二ヒンジ２４とで構成し、ボンネット１３の開放過程で第一ヒンジ１７を第二ヒンジ２４に先行してヒンジ作動するようにして、第二ヒンジ２４を全閉姿勢のボンネット位置から上方前方に移動させ、これによって大きなボンネット開口ができるようにしたもの。
【選択図】 図４

Description

本発明は、油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械におけるヒンジ装置の技術分野に属するものである。

一般に、この種建設機械においては、ボンネット（エンジンフード）等の開閉体があり、これら開閉体はヒンジ装置により開閉するようにしている。このようなヒンジを取付ける場合、開閉体の端縁と躯体側の端縁とを突合せ、該突合せ端部同志を蝶番で連結した場合、蝶番が露出することになって外観を損なうという問題がある。そこで、ヒンジ装置を構成する支軸を開閉体に内装する状態で設けるようにしたものがある（例えば特許文献１）。
特開２００１−１６３２６８号公報

ところで開閉体は、可及的に大きく開けた方がメンテナンス等の作業がし易く、そこで前記開閉体内に支軸を内装した場合、該支軸は、前記特許文献１に記載されるように躯体側端縁よりも開閉体側に偏寄した配置構造とせざるを得ず、このようにすると、開閉体を開放したとき、該開閉体のヒンジ側端縁部が内方に入り込むと同時に躯体側端縁から遠ざかる方向に移動する。この結果、実質的な開口面積は、遠ざかる方向に移動した分、小さくなってしまうこととなって、メンテナンス作業をするような場合に作業性が損なわれるという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、ボンネット等の開閉体を開閉揺動自在に支持するヒンジ装置を備えて構成される建設機械であって、前記ヒンジ装置を構成するにあたり、該ヒンジ装置は、躯体側部材に設けられる基端側支軸と、該支軸支点として揺動するヒンジ片と、該ヒンジ片の先端側に設けられる先端側支軸と、該先端側支軸に揺動自在に設けられる作動片とを備えて構成されて、開閉体の全閉姿勢と半開姿勢とのあいだの開閉揺動をするときのヒンジになる第一ヒンジと、前記作動体と開閉体とのあいだに設けられて、半開姿勢と全閉姿勢とのあいだの開閉揺動をするときのヒンジになる第二ヒンジとを備えて構成されていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置である。
請求項２の発明は、請求項１において、第一ヒンジは、基端側の第一、第二支軸と、先端側の第三、第四支軸と、第一、第三支軸間に設けられる第一ヒンジ片と、第二、第四支軸間に設けられる第二ヒンジ片と、第三、第四支軸に設けられる作動片とで構成されていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置である。
請求項３の発明は、開閉体の開閉は、全閉姿勢と半開姿勢とのあいだの第一ヒンジの作動が先行し、半開姿勢と全開姿勢とのあいだの第二ヒンジの作動が後行するものであることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置である。
請求項４の発明は、請求項２または３において、開閉体と躯体側とのあいだに伸縮シリンダが設けられ、該伸縮シリンダの全閉姿勢からの伸長が第二ヒンジに先行して第一ヒンジを作動させるように構成されていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置である。
請求項５の発明は、請求項１、２、３または４において、第二ヒンジは、全閉姿勢から半開姿勢に変姿する過程で上方に変位するようになっていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置である。
請求項６の発明は、請求項５において、第二ヒンジは、全開姿勢から半開姿勢に変位する過程で開閉体の開放方向前方に変位するようになっていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置でる。

請求項１の発明とすることにより、開閉体が全閉姿勢から半開姿勢に開放する過程で第一ヒンジが作動して第二ヒンジを移動させ、しかる後、第二ヒンジの作動による開閉体の開放揺動ができることになって、全閉姿勢の開閉体によって覆われる構成にした第二ヒンジを、全開姿勢にするときには全閉姿勢の開閉体に覆われる位置から移動させることができ、これによって大きな開放ができることになる。
請求項２の発明とすることにより、第二ヒンジが設けられる作動体の変位が確実にできることになる。
請求項３の発明とすることにより、開閉体の開放過程で、先行する第一ヒンジの作動により第二ヒンジを移動させ、該移動した位置での第二ヒンジの作動となり、第二ヒンジが開閉体に覆われているような場合に先行して第二ヒンジが作動することで開閉体の円滑な開閉作動が損なわれてしまうようなことを防止することができる。
請求項４の発明とすることにより、開閉体の開放作動において、伸縮シリンダの伸縮を有効に利用して第一ヒンジが先行して作動するように構成でき、構造の簡略化、作動の確実化が果たせる。
請求項５の発明とすることにより、より大きな開閉体の開放を達成できることになる。
請求項６の発明とすることにより、開閉体のさらなる大きな開放ができることになる。

次ぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図中、１は運転席２、後輪３、キャブ４等の各種部材装置を備えた後部車両、５はバケット６、アーム７、フロントフレーム８等の各種部材装置を備えた前部車両であって、両車両１、５は連結部９を介して左右方向揺動自在に連結されてホイールローダを構成しているが、これらの構成は何れも従来通りであるのでその詳細は省略する。

前記後部車両１を構成するリヤフレーム１０には前記運転席２を載置するための架台ケース１１が設けられるが、該架台ケース１１の後端縁には凹溝部１１ａが形成され、該凹溝部１１ａの前半部にキャブ４の後面板４ａの下端縁が封止状に嵌入している。架台ケース１１の下部および後方はエンジンルーム１２になっており、該エンジンルーム１２を覆うボンネット１３の開閉に本発明が実施されたヒンジ装置１４を採用している。

前記ヒンジ装置１４は、リヤフレーム１０に対してキャブ４の後面板４ａ直後位置に植立された支持杆（躯体側部材に相当する）１５に設けられている。前記支持杆１５には、凹溝部１１ａの下方に位置する状態で支持ブラケット１６が一体に止着される。つまり該支持ブラケット１６は、支持杆１５に前端縁が固着され、板面が左右方向を向く固着片１６ａと、該固着片１６ａの後端縁から板面が前後方向を向くように折曲されたブラケット片１６ｂと、該ブラケット片１６ｂの上端縁から前低後高状に折曲された補助片１６ｃと、これらブラケット片１６ａ、補助片１６ｃの左右両端縁から折曲する状態で形成される左右の支持片１６ｄとを備えて構成されるが、補助片１６ｃの後端縁は凹溝部１１ａの後端縁と略一致する位置構成になっている。

前記左右の支持片１６ｄには、ブラケット片１６ｂの上部後方に位置して第一ヒンジ１７となる４点リンク機構の基端側一対の支軸となる第一支軸１８と、該第一支軸１８に近接してその後方上方に位置する第二支軸１８ａとが設けられ、該第一支軸１８ａには第一リンク片１９（第一ヒンジ片）の一端部（ボンネット閉鎖状態で上端部となる）が揺動自在に軸支されている一方、第二支軸１８ｂには第二リンク片２０（第二ヒンジ片）の一端部（ボンネット閉鎖状態で上端部となる）が揺動自在に軸支されている。そして両リンク片１９、２０は、ボンネット閉鎖姿勢で、第二リンク片２０が第一リンク片１９の後方に背面視で該第一リンク片１９にオーバーラップする状態で何れも前高後低状に傾斜した状態で配されるが、両リンク片１９、２０の他端部には第三、第四の支軸２１、２２がそれぞれ設けられている。これら支軸２１、２２は、ボンネット閉鎖姿勢で、第三支軸２１が第四支軸２２に対して前方下方に位置する配置で設けられ、該両支軸２１、２２に作動片２３の一端部（ボンネット閉鎖姿勢で下端部）がそれぞれ揺動自在に軸支され、これによって前記４点リンク機構からなる第一ヒンジ１７が構成されている。

さらに作動片２３は、ボンネット閉鎖状態で上方に延設され、その延設上端には、凹溝部１１ａの溝底片１１ｂから後方に仮想延長した近接位置で後方に向けて折曲され、該折曲片２３ａには、蝶番によって構成される第二ヒンジ２４の一方（下側）のヒンジ片２４ａが一体的に止着されている。第二ヒンジ２４の他方のヒンジ片２４ｂは、枢軸２４ｃを介して一方のヒンジ片２４ａに枢着されるが、他方のヒンジ片２４ｂには連結片２５が一体に連結され、該連結片２５には、ボンネット１３の内面に沿うよう略逆Ｕ字形をした第一補強杆２６の中間部に連結されている。該第一補強杆２６の両端部はボンネット１３の左右下端縁部に一体的に止着されている。さらに第一補強杆２６の中間部には、前後方向を向く第二補強杆２７の前端部が一体的に連結されるが、該第二補強杆２７の下端部はボンネット１３の後部下端縁部に一体的に止着されている。
また前記第二補強杆２７の中間部には、ボンネット閉鎖姿勢で前低後高状に傾斜したシリンダチューブ２８ａの基端部が支軸２８ｂを介して揺動自在に軸支され、該シリンダチューブ２８ａから出没自在に突出するシリンダロッド２８ｃの先端部は、支持杆１４の中間部に支軸２８ｄを介して揺動自在に連結されている。因みに、これらシリンダチューブ２８ａ、シリンダロッド２８ｃはエアダンパ２８の構成部材である。

そしてボンネット１３を閉鎖姿勢としている状態は図３、図６に示すようになっており、この状態でボンネット１３を開放させた場合に、エアダンパ２８が伸長する方向、つまり後方上方を向いた回転力を受けるが、この回転力の方向Ｆは、第一ヒンジ１７を開放方向に回動させるための後方上方を向く方向Ｐ（図９では第一支軸１８を基準に描いている）に近しく、第二ヒンジ２４を開放方向に回動させるための上方を向く方向Ｑには遠いことになり（つまり回転力の方向Ｆと第一ヒンジ１７を回転させる方向Ｐとのなす角度αが、回転力の方向Ｆと第二ヒンジを回転させる方向Ｑとのなす角度βよりも小さい（α＜β））、この結果、第二ヒンジ２４は閉じたままとなって、第一ヒンジ１７が後方上方に先行して開放揺動していく。そして第二ヒンジ片２０の上面２０ａが補助片１６ｃに当接してこれ以上の第一ヒンジ１７の開放揺動が規制されると、図４、図７に示すようにボンネット１３は半開姿勢となる。そしてこの全閉状態から半開状態までのボンネット１３の開閉揺動は、第一ヒンジ１７の第一、第二支軸１８ａ、１８ｂを支点とするリンク揺動となるため、該半開状態となったときに、第二ヒンジ２４は凹溝部１１ａの後方近傍に位置したものが後端部上方に変位し、しかも枢軸２４ｃは前方に少しではあるが変位することになる。
そしてさらにボンネット１３を上方に持ち上げると、以降のボンネット１３の開放揺動は、第二ヒンジ２４が枢軸２４ａを支軸として開く揺動となってボンネット１３が図５、図８に示すように全開するようになっている。

叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、ボンネット１３は、全閉姿勢から半開姿勢までの開閉揺動をする第一ヒンジ１７と、半開姿勢から全開姿勢までの開閉揺動をする第二ヒンジ２４とでヒンジ装置が構成され、しかも第二ヒンジ２４は、第一ヒンジ１７を構成する作動片の先端に設けられていて、ボンネット１３が開放するに際して第一ヒンジ１７によるヒンジ作動と、第二ヒンジ２４によるヒンジ作動との二つのヒンジ作動による開放になる結果、ヒンジ装置をボンネット１３内に配した構成にしながら、大きな開口が達成できることになって、メンテナンス作業が容易となる。

しかもこのものでは、第一ヒンジ１７は４つの支軸１８ａ、１８ｂ、２１、２２と一対のリンク片１９、２０からなる４点リンク機構で構成されるため、そのヒンジ作動が確実になってボンネット１３の開閉の安定性が向上する。
そのうえ、第一ヒンジ１７が第二ヒンジ２４に先行してヒンジ作動する構成になっているため、全閉時、ボンネット１３内に覆われる第二ヒンジ２４を、ボンネット１３外に移動させた後、第二ヒンジ２４のヒンジ作動による開放ができることになって、ボンネット１３が躯体側部材に当接して円滑で大きな開閉作動が損なわれてしまうことがない。

そのうえ前記第一ヒンジ１７のヒンジ作動が第二ヒンジ２４のヒンジ作動に先行する構成を、伸縮シリンダで構成されるエアダンパ２８の伸縮方向と第一ヒンジ１７、第二ヒンジ２４のヒンジ作動の方向との関係によって行うものであるため、第一ヒンジ１７の第二ヒンジ２４に先行するヒンジ作動がより確実で安定化し、逆転してヒンジ作動することを回避できる。
しかも第一ヒンジ１７のヒンジ作動で移動する第二ヒンジ２４は、全閉姿勢ではボンネット１３内に位置しながら、ボンネット１３が半開姿勢となった状態では全閉姿勢のボンネット１３の位置よりも上方に位置することになり、そしてこの位置を基準としての開放がなされるため、ボンネット１３はより大きな開口となり、メンテナンス作業の容易性を確保できるが、さらにこのものでは、前記半開姿勢となったとき、第二ヒンジ２４は、全閉姿勢の状態よりも前方に変位している結果、ボンネットの更なる大きな開口が達成できることになる。

ホイールローダの全体側面図である。 エンジンルーム部の要部側面図である。 ボンネットが全閉姿勢の状態を示す要部縦断面図である。 ボンネットが半開姿勢の状態を示す要部縦断面図である。 ボンネットが全開姿勢の状態を示す要部縦断面図である。 全閉姿勢のヒンジ装置の縦断面図である。 半開状態のヒンジ装置の縦断面図である。 全開姿勢のヒンジ装置の縦断面図である。 全閉姿勢のヒンジ装置を開放するときに働く力の方向を示す説明図である。

符号の説明

１ 後部車両
５ 前部車両
１３ ボンネット
１４ ヒンジ装置
１６ 支持ブラケット
１７ 第一ヒンジ
１８ 第一支軸
１８ａ 第二支軸
１９ 第一リンク片
２０ 第二リンク片
２１ 第三支軸
２２ 第四支軸
２３ 連結片
２４ 第二ヒンジ
２４ａ、２４ｂ ヒンジ片

Claims (6)

1. ボンネット等の開閉体を開閉揺動自在に支持するヒンジ装置を備えて構成される建設機械であって、前記ヒンジ装置を構成するにあたり、該ヒンジ装置は、躯体側部材に設けられる基端側支軸と、該支軸支点として揺動するヒンジ片と、該ヒンジ片の先端側に設けられる先端側支軸と、該先端側支軸に揺動自在に設けられる作動片とを備えて構成されて、開閉体の全閉姿勢と半開姿勢とのあいだの開閉揺動をするときのヒンジになる第一ヒンジと、前記作動体と開閉体とのあいだに設けられて、半開姿勢と全閉姿勢とのあいだの開閉揺動をするときのヒンジになる第二ヒンジとを備えて構成されていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置。
2. 請求項１において、第一ヒンジは、基端側の第一、第二支軸と、先端側の第三、第四支軸と、第一、第三支軸間に設けられる第一ヒンジ片と、第二、第四支軸間に設けられる第二ヒンジ片と、第三、第四支軸に設けられる作動片とで構成されていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置。
3. 請求項１または２において、開閉体の開閉は、全閉姿勢と半開姿勢とのあいだの第一ヒンジの作動が先行し、半開姿勢と全開姿勢とのあいだの第二ヒンジの作動が後行するものであることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置。
4. 請求項２または３において、開閉体と躯体側とのあいだに伸縮シリンダが設けられ、該伸縮シリンダの全閉姿勢からの伸長が第二ヒンジに先行して第一ヒンジを作動させるように構成されていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置。
5. 請求項１、２、３または４において、第二ヒンジは、全閉姿勢から半開姿勢に変姿する過程で上方に変位するようになっていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置。
6. 請求項５において、第二ヒンジは、全開姿勢から半開姿勢に変位する過程で開閉体の開放方向前方に変位するようになっていることを特徴とする建設機械におけるヒンジ装置。

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