JP2015155250A - ダンプトラック - Google Patents
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Abstract
【課題】車体フレームの損傷を容易に低減させることができるダンプトラックの提供。
【解決手段】車体フレーム2と、車体フレーム2上に起伏可能に取り付けられた荷台5と、車体フレーム2と荷台5との間に取り付けられ荷台5を起伏させるホイストシリンダ8と、を備え、車体フレーム2には、車体フレーム2に掛かる応力による疲労により損傷する補強部材2gおよびビード10bが設けられている構成にしてある。
【選択図】図6
【解決手段】車体フレーム2と、車体フレーム2上に起伏可能に取り付けられた荷台5と、車体フレーム2と荷台5との間に取り付けられ荷台5を起伏させるホイストシリンダ8と、を備え、車体フレーム2には、車体フレーム2に掛かる応力による疲労により損傷する補強部材2gおよびビード10bが設けられている構成にしてある。
【選択図】図6
Description
本発明は、車体フレーム上に荷台が起伏可能に取り付けられたダンプトラックに関する。
この種のダンプトラックは、4輪を配置した車体フレームを備えている。車体フレームの前方上部には、運転室およびコントロールボックスが配置されている。車体フレームには、車体フレーム上の中央から後方にかけて起伏可能に荷台が取り付けられている。荷台は、車体フレームの後方に取り付けられたヒンジピンによって前後方向が起伏可能とされている。また、荷台は、車体フレームのヒンジピンより前側に設置されたホイストシリンダによって車体フレームに連結されている。
荷台は、ホイストシリンダを伸長させると荷台の前方が押し上げられて起状され、ホイストシリンダを収縮させると、荷台の前方が倒状される。荷台には、倒状状態において、例えば油圧ショベル等にて土砂や砕石等の運搬対象物が、この荷台の上方までに亘って多量に積載される。ダンプトラックは、倒状状態の荷台に運搬対象物を積載させた状態から、この荷台を起伏状態へ移行させることによって、荷台が傾斜していき運搬対象物を降ろす構成とされている(例えば、特許文献1参照。)。
一方、自動車の車体前部構造としては、前面衝突時の衝突入力によって屈曲変形する脆弱部が設けられたサブフレームに関する構成が知られている(例えば、特許文献2参照。)。この特許文献2においては、前面衝突時の衝撃を和らげることを目的としてサブフレームに脆弱部が設けられており、前面衝突時以外の衝撃については何ら考慮されていない。
一般に、ダンプトラックの車体フレームは、複数の板材が溶接されて前後方向に長いボックス構造とされ、車体フレーム上には、荷台に設置された緩衝材であるゴムパッドを介して荷台が搭載されている。このため、荷台に運搬対象物が積載された状態では、機台に掛かる荷重のすべてをゴムパッドとヒンジピンとを介して車体フレームにて受け持っている。特に、荷台の前側に掛かる荷重はゴムパッドを介し、荷台の後側に掛かる荷重はヒンジピンを介して車体フレームに掛かる。
車体フレームは、前後方向に長い構造物であるため、比較的薄い板材が使用され、板材をボックス構造にすることで剛性を得ている。ところが、ボックス構造とした車体フレームであっても、荷台に積載した運搬対象物の荷重が車体フレームに掛かった場合や、走行負荷による車体フレームの変形によって、車体フレームを構成する各板材の溶接部分に応力集中が生じ、高応力となる。
溶接個所が高応力となる構造においては、その溶接個所は、掛かる応力の大きさと頻度によって、疲労が堆積していき損傷しやすくなる。この種の溶接個所の損傷を防止するためには、その溶接個所に掛かる応力を許容値以下に抑えれば良いため、車体フレームを構成する各板材の板厚を全体的に厚くすれば良いが、この場合には、ダンプトラックの車体質量が増加してしまい、許容積荷質量の減量、走行燃費の低下、前輪および後輪のタイヤ寿命の低下等の問題が生じるおそれがある。
車体フレームの溶接個所が損傷した場合は、それ自体が問題であり、その損傷を見落とした場合は、損傷が進展していき、重大な事故につながるおそれや、補修費が高額化するおそれがある。そのため、車体フレームの溶接個所の定期点検を実施し、損傷部位が見つかった時点で、損傷部位を再溶接等して補修すればよいが、大型のダンプトラックは、車体フレーム自体も大型であり、車体フレームの溶接個所が広範囲に亘るとともに、稼働現場に応じダンプトラックの使用状況が異なり車体フレームの損傷部位が異なることから、広範囲な溶接個所の定期点検に多大な時間を要してしまい、メンテナンスコストの増大や、稼働時間の短縮を招いてしまう。
さらに、車体フレームの溶接個所の周辺に、その損傷を検知するセンサを取り付けて溶接個所の損傷を診断することも考えられるが、鉱山で使用されるダンプトラックにおいては、稼働環境が苛酷であるため高い耐久性や信頼性が要求されることから、センサやその配線等についても高い信頼性が要求されるため、高額化や配線の複雑化が想定される。
以上により、ダンプトラックにおいては、車体フレームの溶接個所が高応力となる部位が複数個所あり、掛かる応力の大きさと頻度によって損傷する部位が変動することから、車体フレームの溶接個所の損傷部位を特定することが容易ではないため、車体フレームの損傷を低減させることが困難という問題を有している。
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、車体フレームの損傷を容易に低減させることができるダンプトラックを提供することにある。
この目的を達成するために、本発明は、車体フレームと、前記車体フレーム上に起伏可能に取り付けられた荷台と、前記車体フレームと前記荷台との間に取り付けられ前記荷台を起伏させるシリンダと、を備え、前記車体フレームには、前記車体フレームに掛かる応力による疲労により損傷する脆弱部が設けられていることを特徴としている。
このように構成した本発明は、車体フレームに掛かる応力による疲労によって、車体フレームに取り付けた脆弱部が優先的かつ選択的に損傷する。したがって、損傷が生じた場合でも脆弱部は既知であることから、車体フレームの損傷箇所を容易に特定でき、また車体フレーム全体に及ぶ損傷を低減させることができる。
また本発明は、上記発明において、前記車体フレームは、複数の平板にて構成され、前記脆弱部は、前記平板間に跨って取り付けられた補強部材であることを特徴としている。
このように構成した本発明は、車体フレームを構成する複数の平板間に跨って取り付けられた補強部材によって、これら平板間の強度を補強部材にて補強できるとともに、これら平板間に掛かる応力による疲労によって脆弱部である補強部材が優先的かつ選択的に損傷するため、平板間の損傷を容易に低減させることができる。
また本発明は、上記発明において、前記車体フレームは、複数の平板にて構成され、前記平板間に跨って補強部材が取り付けられ、前記脆弱部は、前記補強部材と前記平板との間に設けられていることを特徴としている。
このように構成した本発明は、車体フレームを構成する複数の平板間に跨って取り付けられた補強部材によって、これら平板間の強度を補強部材にて補強できるとともに、これら平板間に掛かる応力疲労によって、平板と補強部材との間に設けられた脆弱部が損傷するため、平板間の損傷を容易に低減させることができる。
また本発明は、上記発明において、前記車体フレームは、前記複数の平板が接合されて構成され、前記補強部材は、前記平板間の接合箇所から離れた位置に取り付けられていることを特徴としている。
このように構成した本発明は、車体フレームを構成する複数の平板間の接合箇所から離れた位置に補強部材が取り付けられているため、脆弱部の損傷に伴う、接合箇所への損傷の進展を少なくできる。
また本発明は、上記発明において、前記車体フレームの前部の両側に取り付けられた一対の前輪と、これら一対の前輪を支持する一対のフロントサスペンションと、前記車体フレームの後部の両側に取り付けられた一対の後輪と、これら一対の後輪を支持する一対のリアサスペンションと、を備え、前記脆弱部は、前記フロントサスペンションと前記リアサスペンションとを対角上に結ぶ一対の対角線の交差位置付近に設けられていることを特徴としている。
このように構成した本発明は、フロントサスペンションとリアサスペンションとを対角上に結ぶ一対の対角線の交差位置付近に応力が集中するため、これら一対の対角線の交差位置付近に脆弱部を取り付けることにより、車体フレームの損傷の可能性の高い箇所に脆弱部を設けることができ、応力疲労による車体フレームの損傷をより効率良く低減させることができる。
また本発明は、上記発明において、前記車体フレームは、フレーム本体と、このフレーム本体に接合され前記シリンダの一端を支持するフレーム部とを有し、前記脆弱部は、前記フレーム本体と前記フレーム部との間であって、前記フレーム部のうちの前記シリンダの一端を支持する位置付近に設けられていることを特徴としている。
このように構成した本発明は、フレーム本体とフレーム部との間であって、フレーム部のうちのシリンダの一端を支持する位置付近が、応力疲労による損傷の可能性が高い箇所であるため、この位置付近に脆弱部を設けることにより、車体フレームの損傷の可能性の高い箇所に脆弱部を設けることができる。よって、応力疲労による車体フレームの損傷をより効率良く低減させることができる。
また本発明は、上記発明において、前記脆弱部には、前記脆弱部の損傷を誘因する損傷誘因部が設けられていることを特徴としている。
このように構成した本発明は、車体フレームに掛かる応力による疲労によって、脆弱部の損傷が損傷誘因部にて誘因される。したがって、この損傷誘因部を確認することにより、損傷した脆弱部を特定できるから、車体フレームの損傷の可能性のある箇所をより容易に特定することができる。
本発明は、車体フレームに掛かる応力疲労により損傷する脆弱部を車体フレームに設けた構成にしてある。この構成により本発明は、車体フレームに掛かる応力による疲労によって脆弱部が損傷するため、損傷した脆弱部を特定することにより、車体フレームの損傷の可能性のある箇所を容易に特定でき、車体フレームの損傷を容易に低減させることができる。そして、前述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。
以下、本発明に係るダンプトラックを実施するための形態を図に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明に係るダンプトラックの第1実施形態の構成を示す左側面図である。図2は、図1に示すダンプトラックの車体フレームの左側面図である。図3は、図2に示すA−A線に沿う断面図である。図4は、図2に示す車体フレームの底面図である。図5は、図4に示すB−B線に沿う断面図である。図6は、図5に示すa部の部分拡大図である。図7は、図4に示すC−C線に沿う断面図である。
図1は、本発明に係るダンプトラックの第1実施形態の構成を示す左側面図である。図2は、図1に示すダンプトラックの車体フレームの左側面図である。図3は、図2に示すA−A線に沿う断面図である。図4は、図2に示す車体フレームの底面図である。図5は、図4に示すB−B線に沿う断面図である。図6は、図5に示すa部の部分拡大図である。図7は、図4に示すC−C線に沿う断面図である。
本発明の第1実施形態が適用されるダンプトラック1は、鉱山等で用いられるオフハイウェイビークルであって、図1に示すように、車体フレーム2、一対の前輪3、一対の後輪4、および荷台5を備えている。一対の前輪3は、車体フレーム2の前部の左右両端に回転可能に取り付けられている。一対の後輪4は、車体フレーム2の後部の左右両端に回転可能に取り付けられている。荷台5は、土砂や砕石等の運搬対象物を積載する部分であって、荷台5上に取り付けられた複数のゴムパッド6を介して車体フレーム2上に起状可能に取り付けられている。
車体フレーム2は、図2に示すように、ダンプトラック1の前後方向に沿った長手方向を有し、図4に示すように、平面視細長略矩形状とされている。車体フレーム2は、図3に示すように、フレーム本体としての一対のフレーム材2aにて構成されている。一対のフレーム材2aは、前後方向に長手方向を沿わせた状態で取り付けられている。一対のフレーム材2aの後側の約半分の部分は、所定の間隔を空けた状態でダンプトラック1の前後方向に沿って平行に取り付けられている。一対のフレーム材2aの略中間部は、互いに対向する方向に屈曲されており、一対のフレーム材2aの前側の略半分の部分は、前側に進むに連れて略ハの字状に広がる拡開形状となっている。
車体フレーム2の後部には、図1に示すように、荷台5を起伏又は倒状させる際の回転中心となるヒンジピン7が取り付けられている。車体フレーム2のうちのヒンジピン7より前方には、車体フレーム2と荷台5とを連結する油圧シリンダであるホイストシリンダ8が取り付けられている。ホイストシリンダ8の一端側は、車体フレーム2の前後方向の略中央部に取り付けられたフレーム部であるホイストプレート2bに、ホイストシャフト8aを介して回転可能に取り付けられている。また、ホイストシリンダ8の前側の車体フレーム2の側部には、作動油タンク9が取り付けられている。
車体フレーム2の左側の前輪3の上方には、作業者が乗車する運転室11が設けられている。運転室11の右側の車体フレーム2上には、発電ブレーキ用の抵抗器等が収容された大型のコントロールボックス12が設けられている。車体フレーム2の前部には、エンジンや油圧機器が収容されたパワーユニット13が設けられている。
パワーユニット13の油圧機器は、例えばホイストシリンダ8へ圧油を供給する油圧ポンプ(図示せず)を備えている。ダンプトラック1は、パワーユニット13内の油圧ポンプが圧油を作動油タンク9からホイストシリンダ8へ供給して、ホイストシリンダ8を伸長させることによって、ヒンジピン7を回転中心として荷台5の前側を押し上げて、荷台5の前後方向を上下方向に起状させる。ダンプトラック1は、パワーユニット13内の油圧ポンプがホイストシリンダ8に供給した圧油を作動油タンク9へ戻してホイストシリンダ8を収縮させることによって、荷台5を支持しながら倒状させる。
各前輪3は、例えば油圧緩衝器等からなるフロントサスペンション3aを介して車体フレーム2に懸架されている。各フロントサスペンション3aは、図1に示すように、前輪3の内側であって、これら前輪3の中心位置より後方位置で車体フレーム2の両側部に取り付けられている。各後輪4は、ダンプトラック1の駆動輪であり、走行駆動装置(図示せず)により回転駆動される。各後輪4は、例えば油圧緩衝器等からなるリアサスペンション4aを介して車体フレーム2に懸架されている。各リアサスペンション4aは、図1に示すように、後輪4の内側であって、これら後輪4の中心位置より後方位置で車体フレーム2の両側部に取り付けられている。
車体フレーム2は、比較的薄い板材にて構成された上板2c、下板2d、これら上板2cと下板2dとの間の外側を閉塞する外側板2e、およびこれら上板2cと下板2dとの間の内側を閉塞する内側板2fにてボックス構造とされ剛性を得ている。各フレーム材2aは、上板2c、下板2d、外側板2eにて構成されている。車体フレーム2の後寄りの中心位置には、上板2cおよび下板2dを貫通した略楕円形状の開口部21が形成されている。また、車体フレーム2の開口部21より前側には、一対のフレーム材2a間を開口させた空間部22が形成されている。
開口部21には、この開口部21の開口縁より所定間隔ほど入り込んだ上板2cおよび下板2d間に内側板2fが取り付けられている。内側板2fは、開口部21の全周に亘り、上板2cおよび下板2dに対して垂直に取り付けられている。すなわち、内側板2fは、図5に示すように、幅方向の一側部を上板2cの下面に垂直に当接させ、かつ幅方向の他側部を下板2dの上面に垂直に当接させ、図6に示すように、この内側板2fと上板2cおよび下板2dとの接触箇所の内周側が溶接されて溶接個所である溶接継手部としてのビード10aが形成されて接合されている。
上板2cと内側板2fとの接触個所および、下板2dと内側板2fとの接触個所には、これら接触箇所に形成した溶接個所であるビード10aを補強するための補強部材2gが所定の間隔を空けて取り付けられている。各補強部材2gは、図6に示すように、鋼材にて略台形平板状に形成され、一方の斜辺を上板2cの下面または下板2dの上面に当接させ、かつ他方の斜辺を内側板2fの内側面に当接させた状態で、これら各当接箇所が両側から溶接され溶接継手部であるビード10bが形成されて接合されている。
補強部材2gは、上板2cまたは下板2dと内側板2fとの間に跨って取り付けられ、これら上板2cまたは下板2dと内側板2fとを接合するビード10aから所定の隙間を空けて離れた位置に取り付けられている。すなわち、各補強部材2gは、内側板2fの端部に取り付けられ、上板2cまたは下板2dと内側板2fとを接合するビード10aに接触させず接続しないように設置されている。
各補強部材2gは、車体フレーム2の上板2c、下板2d、外側板2eおよび内側板2fの板厚以下の板厚とされ、補強部材2gを接合するためのビード10bは、上板2c、下板2dおよび内側板2f間を接合するビード10aののど厚以下ののど厚とされている。したがって、ビード10bは、上板2cまたは下板2dと内側板2fとの間のビード10aに応力が掛かり、この応力が繰り返し掛かることによる疲労により、このビード10aよりも先に、亀裂等が生じて破損するメカニカルヒューズとしての脆弱部とされている。補強部材2g自体も、車体フレーム2の上板2c、下板2d、外側板2eおよび内側板2fの板厚以下の板厚であることから、これら上板2c、下板2d、外側板2eおよび内側板2fより先に損傷する脆弱部とされている。
一方、車体フレーム2の空間部22には、この空間部22の後側の部分に内側板2fが取り付けられている。内側板2fは、空間部22の開口縁より所定間隔ほど入り込んだ上板2cおよび下板2d間に取り付けられ、空間部22の後側の一対のフレーム材2a間に亘って、略U字状に取り付けられている。内側板2fもまた、幅方向の一側部を上板2cの下面に垂直に当接させ、かつ幅方向の他側部を下板2dの上面に垂直に当接させ、この内側板2fと上板2cおよび下板2dとの接触箇所の内周側が溶接されてビード10aが形成されて接合されている。
空間部22の上板2cと内側板2fとの溶接個所および、下板2dと内側板2fとの溶接個所にもまた、補強部材2gが取り付けられ、これら補強部材2gと上板2cまたは下板2dおよび内側板2fとの間にビード10bが形成され脆弱部とされている。
補強部材2gは、図3および図4に示すように、前輪3の支点となるフロントサスペンション3aの中心位置と、後輪4の支点となるリアサスペンション4aの中心位置とを対角上に結ぶ一対の対角線Lの交差位置P付近に設けられている。この交差位置Pは、荷台5に運搬対象物が積載されていない、いわゆる空荷の状態で、走行時に生じる車体フレーム2の上下方向および幅方向のねじれ変形による応力集中箇所である。
一方、ホイストプレート2bは、図7に示すように、上端部を下板2dの下面に当接させた状態で、ホイストプレート2bと下板2dとの接触箇所の内側および外側のそれぞれが溶接されてビード10aが形成されている。下板2dは、幅方向の外側部を外側板2eの内側面に当接させた状態で、下板2dと外側板2eとの接触箇所の下側が溶接されてビード10cが形成されている。そして、ホイストプレート2bと下板2dとの接触箇所の内側にもまた、所定の間隔で補強部材2gが溶接されて取り付けられ、この補強部材2gとホイストプレート2bおよび下板2dとの間にビード10bが形成されて脆弱部とされている。これら補強部材2gもまた、ホイストプレート2bの端部に設けられ、下板2dとホイストプレート2bとの接触箇所の内側のビード10aから所定の間隔を空けて取り付けられている。これら補強部材2gは、いわゆる空荷の状態で、車体フレーム2のねじれ変形に基づく応力が集中するホイストシャフト8a近傍に取り付けられている。
<作用効果>
上記ダンプトラック1は、荷台5に運搬対象物を積載した状態において、荷台5に掛かる荷重のすべてをゴムパッド6およびヒンジピン7を介して車体フレーム2にて受ける構造となっている。特に、荷台5の前方に掛かる荷重は、ゴムパッド6を介して車体フレーム2に掛かり、荷台5の後方に掛かる荷重は、ヒンジピン7を介して車体フレーム2に掛かる。荷台5に積載した運搬対象物による荷重や、走行時に生じる負荷によって、車体フレーム2にねじれ変形が生じ、車体フレーム2を構成する上板2c、下板2d、外側板2eおよび内側板2f間のビード10aに応力集中が生じる。この車体フレーム2のねじれ変形に伴う応力が、いずれかのビード10aに対し高負荷となったり、繰り返して応力が掛かる頻度が増したりすることにより、掛かる応力に基づく疲労が蓄積してビード10aが損傷するおそれがある。
上記ダンプトラック1は、荷台5に運搬対象物を積載した状態において、荷台5に掛かる荷重のすべてをゴムパッド6およびヒンジピン7を介して車体フレーム2にて受ける構造となっている。特に、荷台5の前方に掛かる荷重は、ゴムパッド6を介して車体フレーム2に掛かり、荷台5の後方に掛かる荷重は、ヒンジピン7を介して車体フレーム2に掛かる。荷台5に積載した運搬対象物による荷重や、走行時に生じる負荷によって、車体フレーム2にねじれ変形が生じ、車体フレーム2を構成する上板2c、下板2d、外側板2eおよび内側板2f間のビード10aに応力集中が生じる。この車体フレーム2のねじれ変形に伴う応力が、いずれかのビード10aに対し高負荷となったり、繰り返して応力が掛かる頻度が増したりすることにより、掛かる応力に基づく疲労が蓄積してビード10aが損傷するおそれがある。
車体フレーム2の損傷しやすい部位は、主に上板2cと内側板2fとの間のビード10a、下板2dと内側板2fとの間のビード10a、および下板2dとホイストプレート2bとの間のビード10aである。これらビード10aは、車体フレーム2において比較的広範囲に設けられており、ダンプトラック1を用いる稼働現場によって損傷部位が異なる傾向にある。
上記ダンプトラック1においては、車体フレーム2の上板2cと内側板2fとの接触個所および、下板2dと内側板2fとの接触個所に補強部材2gを取り付け、これら上板2cと内側板2fとの間のビード10a、および下板2dと内側板2fとの間のビード10aによる接合部位を補強する構成としている。さらに、補強部材2g付近に応力が集中しやすいため、これら補強部材2g付近に応力が集中して疲労が蓄積等した場合に、各補強部材2gを接合するビード10bや補強部材2g自体が破損する構成とし、これらビード10bおよび補強部材2gをメカニカルヒューズとして機能させている。
よって、各補強部材2g付近を点検し、破損している補強部材2gやビード10bを特定することにより、車体フレーム2の損傷の可能性のある箇所を容易に特定でき、車体フレーム2自体の損傷を低減させることができる。また、破損したビード10bにて接合されている補強部材2gや、破損した補強部材2gを取り除き、これら補強部材2g付近の上板2c、下板2dまたは内側板2f等を部分的に補修した後、新規な補強部材2gを溶接してビード10bを作成して接合することによって、車体フレーム2の修理を完了することができる。
特に、補強部材2gを、上板2cまたは下板2dと内側板2fとを接合するビード10aに接触させず接続しないように、上板2cと内側板2fとの接触個所、および下板2dと内側板2fとの接触個所に接合させており、これら補強部材2gを接合する各ビード10bをビード10aに接続させず連続させていない。このため、補強部材2gやビード10bに亀裂が入る等の損傷が生じた場合であっても、これら補強部材2gまたはビード10bに生じた亀裂がビード10a等に伝わりにくく進展しにくい。
したがって、補強部材2gやビード10bに生じた亀裂がビード10aに進展することに伴う、ビード10aやこのビード10a付近の上板2c、下板2dまたは内側板2f自体の損傷を低減でき、これら上板2c、下板2dまたは内側板2f自体が損傷することによる、車体フレーム2の重大な損傷を低減できる。よって、これら上板2c、下板2dまたは内側板2fの補修を少なくできるとともに、車体フレーム2の損傷に伴う事故等の発生を抑制できる。そして、亀裂が生じたビード10bにて接合されている補強部材2gを取り外し、このビード10b付近の上板2c、下板2dまたは内側板2f等を部分的に補修した後、新規な補強部材2gを溶接して接合することによって、車体フレーム2の修理を完了することができる。
また、内側板2fの幅方向の一側部を上板2cの下面に垂直に当接させ、かつ内側板2fの幅方向の他側部を下板2dの上面に垂直に当接させた状態で、ビード10aにて接合されており、各補強部材2gは、これら内側板2fと上板2cまたは下板2dとの接合箇所を補強する位置に取り付けられている。すなわち、車体フレーム2のねじれ変形にて生じる応力は、内側板2fと上板2cおよび下板2dとの間の接合箇所といった、剛性が低い箇所に集中する。そして、この応力疲労にて生じる損傷は、内側板2fと上板2cおよび下板2dとを接合するビード10aに生じ得る。したがって、これら内側板2fと上板2cおよび下板2dとの接合箇所を補強部材2gにて適切に補強できるとともに、ビード10bおよび補強部材2gの損傷を点検することにより、車体フレーム2の損傷個所を容易に特定できるため、車体フレーム2の点検および補修作業を容易にできる。
またさらに、空荷の状態での車体フレーム2のねじれ変形に伴う応力は、前輪3の支点となるフロントサスペンション3aの中心位置と、後輪4の支点となるリアサスペンション4aの中心位置とを対角上に結ぶ一対の対角線Lの交差位置P付近に集中する。このため、この交差位置P付近に補強部材2gを集中させて取り付けることにより、車体フレーム2の損傷の可能性の高い箇所に、メカニカルヒューズとなる補強部材2gおよびビード10bを設けることができるため、応力疲労による車体フレーム2の損傷をより効率良く低減できる。
一方、ホイストプレート2bと下板2dとの接触箇所の内側もまた、空荷の状態での車体フレーム2のねじれ変形に伴う応力が集中する箇所であるため、これらホイストプレート2bと下板2dとの接触箇所の内に補強部材2gを取り付け、この補強部材2gとホイストプレート2bおよび下板2dとの間にビード10bを形成することにより、車体フレーム2の損傷の可能性の高い箇所に補強部材2gおよびビード10bを取り付けることができるため、応力疲労による車体フレーム2の損傷をより効率良く低減できる。
すなわち、車体フレーム2の応力集中が生じ得る箇所に補強部材2gを取り付け、これら補強部材2gと、これら補強部材2gを接合するビード10bとをメカニカルヒューズとして機能させる構成としたことにより、車体フレーム2自体の板厚を厚くして車体フレーム2の剛性を確保する場合に比べ、質量を大幅に増加することなく、剛性を有する安価な構造の車体フレーム2とすることができる。
また、車体フレーム2に取り付けた補強部材2gを接合するビード10bや、補強部材2g自体が主な損傷部位となるため、これら補強部材2gやビード10bを点検することにより車体フレーム2の損傷個所を特定できる。したがって、車体フレーム2の損傷個所を確認するための定期点検作業を容易にでき、メンテナンスコストを低減できる。以上により、軽量で信頼性のある安価な保守費を低減した車体フレーム2とできる。
[第2実施形態]
図8は、本発明に係るダンプトラックの第2実施形態の車体フレームの一部を示す断面図である。本発明の第2実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、略台形平板状の補強部材2gであるのに対し、第2実施形態は、略台形平板状の補強部材2gの底辺に凹状の切欠部31が設けられた構成としている。なお、その他の構成は第1実施形態と同じであり、第2実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
図8は、本発明に係るダンプトラックの第2実施形態の車体フレームの一部を示す断面図である。本発明の第2実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、略台形平板状の補強部材2gであるのに対し、第2実施形態は、略台形平板状の補強部材2gの底辺に凹状の切欠部31が設けられた構成としている。なお、その他の構成は第1実施形態と同じであり、第2実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
切欠部31は、図8に示すように、例えば上板2cと内側板2fとの接合箇所の内側にビード10bを介して補強部材2gが接合された状態で、この補強部材2gの部分のうちの応力集中が生じ得る箇所に、この補強部材2gの損傷を誘因させるための損傷誘因部として設けられている。また、切欠部31は、補強部材2gの底辺の中央部に位置し、この底辺の縁側から凹状に切り欠かれ厚さ方向に貫通してノッチ状に形成されている。
すなわち、切欠部31は、図8に示すように、例えば上板2cと内側板2fとの接合箇所の内側に補強部材2gを接合させた状態で、車体フレーム2にねじれ変形が生じた場合に、これら上板2cおよび内側板2fとの接合箇所に掛かる応力が伝わる箇所に設けられ、補強部材2gに掛かる応力による疲労によって、切欠部31のいずれかの位置に亀裂を生じさせ、補強部材2gの損傷を積極的に切欠部から誘因させる。したがって、車体フレーム2の定期点検の際に、補強部材2gの切欠部31の損傷を確認することにより、損傷した補強部材2gを容易に特定できるため、車体フレーム2の損傷の可能性のある箇所をより容易に特定でき、車体フレーム2の点検および補修作業をより容易にできる。
[第3実施形態]
図9は、本発明に係るダンプトラックの第3実施形態の車体フレームの一部を示す断面図である。本発明の第3実施形態が前述した第2実施形態と異なるのは、第2実施形態は、補強部材の底辺側に切欠部が設けられた構成であるのに対し、第3実施形態は、補強部材2gの略中心位置に切穴部32が設けられた構成である。なお、その他の構成は第2実施形態と同じであり、第2実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
図9は、本発明に係るダンプトラックの第3実施形態の車体フレームの一部を示す断面図である。本発明の第3実施形態が前述した第2実施形態と異なるのは、第2実施形態は、補強部材の底辺側に切欠部が設けられた構成であるのに対し、第3実施形態は、補強部材2gの略中心位置に切穴部32が設けられた構成である。なお、その他の構成は第2実施形態と同じであり、第2実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
切穴部32は、上記第2実施形態の切欠部31と同様に、補強部材2gの損傷を誘因させるための損傷誘因部として設けられている。具体的に、切穴部32は、図9に示すように、補強部材2gの高さ方向および幅方向の中間部に位置し、補強部材2gの厚さ方向に貫通して平面視円形状に形成されている。すなわち、切穴部32は、車体フレーム2にねじれ変形が生じた場合に、補強部材2gに掛かる応力による疲労によって、切穴部32のいずれかの位置に亀裂を生じさせ、補強部材2gの損傷を積極的に切欠部から誘因させる。よって、各補強部材2gの切穴部32の損傷を確認することにより、車体フレーム2の損傷の可能性のある箇所をより容易に特定でき、車体フレーム2の点検および補修作業をより容易にできる。
[その他]
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
特に、上記実施形態においては、補強部材2gおよびビード10bを脆弱部としメカニカルヒューズとして機能させたが、例えば補強部材2gの板厚を上板2c、下板2d、外側板2eおよび内側板2fの板厚と同程度とし、ビード10bのみをメカニカルヒューズとして機能させたり、各ビード10bののど厚を、上板2c、下板2dおよび内側板2f間を接合するビード10aののど厚程度とし、補強部材2gのみをメカニカルヒューズとして機能させたりする構成とすることもできる。
また、上記第2実施形態では切欠部31を補強部材2gに設けて損傷誘因部とし、上記第3実施形態においては切穴部32を補強部材2gに設けて損傷誘因部としたが、補強部材2gの損傷を誘因することができる構成であれば、これら切欠部31または切穴部32以外の構成であってもよい。また、補強部材2gを取り付ける箇所としては、車体フレーム2のねじれ変形等により応力が掛かる位置であれば、どのような位置に取り付けてもよい。
1 ダンプトラック
2 車体フレーム
2a フレーム材
2b ホイストプレート
2c 上板
2d 下板
2e 外側板
2f 内側板
2g 補強部材(脆弱部)
3 前輪
3a フロントサスペンション
4 後輪
4a リアサスペンション
5 荷台
8 ホイストシリンダ(シリンダ)
10a ビード
10b ビード(脆弱部)
31 切欠部(損傷誘因部)
32 切穴部(損傷誘因部)
2 車体フレーム
2a フレーム材
2b ホイストプレート
2c 上板
2d 下板
2e 外側板
2f 内側板
2g 補強部材(脆弱部)
3 前輪
3a フロントサスペンション
4 後輪
4a リアサスペンション
5 荷台
8 ホイストシリンダ(シリンダ)
10a ビード
10b ビード(脆弱部)
31 切欠部(損傷誘因部)
32 切穴部(損傷誘因部)
Claims (7)
- 車体フレームと、
前記車体フレーム上に起伏可能に取り付けられた荷台と、
前記車体フレームと前記荷台との間に取り付けられ前記荷台を起伏させるシリンダと、を備え、
前記車体フレームには、前記車体フレームに掛かる応力による疲労により損傷する脆弱部が設けられている
ことを特徴とするダンプトラック。 - 請求項1のダンプトラックにおいて、
前記車体フレームは、複数の平板にて構成され、
前記脆弱部は、前記平板間に跨って取り付けられた補強部材である
ことを特徴とするダンプトラック。 - 請求項1のダンプトラックにおいて、
前記車体フレームは、複数の平板にて構成され、
前記平板間に跨って補強部材が取り付けられ、
前記脆弱部は、前記補強部材と前記平板との間に設けられている
ことを特徴とするダンプトラック。 - 請求項2のダンプトラックにおいて、
前記車体フレームは、前記複数の平板が接合されて構成され、
前記補強部材は、前記平板間の接合箇所から離れた位置に取り付けられている
ことを特徴とするダンプトラック。 - 請求項1のダンプトラックにおいて、
前記車体フレームの前部の両側に取り付けられた一対の前輪と、
これら一対の前輪を支持する一対のフロントサスペンションと、
前記車体フレームの後部の両側に取り付けられた一対の後輪と、
これら一対の後輪を支持する一対のリアサスペンションと、を備え、
前記脆弱部は、前記フロントサスペンションと前記リアサスペンションとを対角上に結ぶ一対の対角線の交差位置付近に設けられている
ことを特徴とするダンプトラック。 - 請求項1のダンプトラックにおいて、
前記車体フレームは、フレーム本体と、このフレーム本体に接合され前記シリンダの一端を支持するフレーム部とを有し、
前記脆弱部は、前記フレーム本体と前記フレーム部との間であって、前記フレーム部のうちの前記シリンダの一端を支持する位置付近に設けられている
ことを特徴とするダンプトラック。 - 請求項1のダンプトラックにおいて、
前記脆弱部には、前記脆弱部の損傷を誘因する損傷誘因部が設けられている
ことを特徴とするダンプトラック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014030731A JP2015155250A (ja) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | ダンプトラック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014030731A JP2015155250A (ja) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | ダンプトラック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015155250A true JP2015155250A (ja) | 2015-08-27 |
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ID=54774871
Family Applications (1)
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JP2014030731A Pending JP2015155250A (ja) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | ダンプトラック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015155250A (ja) |
-
2014
- 2014-02-20 JP JP2014030731A patent/JP2015155250A/ja active Pending
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