JP5153927B1

JP5153927B1 - ダンプボディ

Info

Publication number: JP5153927B1
Application number: JP2011228238A
Authority: JP
Inventors: 恭司浦中
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2031-10-17
Also published as: US8721006B2; JP2013086635A; US20130187435A1; WO2013057984A1; CN103189236A; CN103189236B

Abstract

【課題】一直線状のリブを設けることでコーナー部分がリブから離間している形状のダンプボディでも、コーナー部分を良好に加熱できるダンプボディを提供すること。
【解決手段】前面板２の下部側に一体に設けられた底板３と、前面板２および底板３の側方に一体に設けられた左右一対の側板とを備えたダンプボディ１であって、前面板２の外表面２Ｂの下部側には、左右方向に沿った一直線状で中空の下側リブ１２と、下側リブ１２に下端側が連通した左右一対の縦リブ１３とが設けられ、下側リブ１２および縦リブ１３の各内部空間を含んで排気ガスの排気ガス流路Ｈが形成され、排気ガス流路Ｈには、該排気ガス流路Ｈを流れる排気ガスを、下側リブ１２よりも下方側に迂回させる箱状の流路形成部３１〜３３が連通している。
【選択図】図３

Description

本発明は、ダンプボディに係り、特にそのボディを加熱するための排気ガス流路の改良に関する。

鉱山等で稼動する大型のオフロードダンプトラックは、車体フレームに対して起伏自在に支承されたボディを備えている。ボディには土砂等が積載され、所定のエリアに運搬された後、ボディを起立姿勢にすることで土砂等を排出する。

この排出の際に、ボディの内表面に土砂が付着することを防止するために、ボディに設けられたリブの内部空間を利用して排気ガス流路を形成し、排気ガス流路内にエンジンからの排気ガスを流通させることでボディを加熱している。ボディを加熱することにより、土砂に含まれる水分が蒸発して乾燥状態になるため、ボディ内表面からの土砂の土離れが良好となる（例えば、特許文献１参照）。

ボディ内の土砂は、ボディの前面板と底板との境界部分に形成されるコーナー部分や、前面板、底板、および左右の側板で形成される隅部分のコーナー部分に付着し易いことから、そのようなコーナー部分に対応して設けられたリブの内部空間が排気ガス流路として利用される。

実開平４−１３０５３４号公報

ところで、ボディとしては、底部分の形状によって複数種類に大別される。例えば、特許文献１に記載のように、平坦な低板を有したフラットボディが主流である他、車両の左右方向（幅方向）に平行な線で断面した場合に断面Ｖ字形状とされたＶ字ボディ、同方向からの断面視により下方に向かって膨らんだラウンドボディ等が存在する。

フラットボディの場合では、前面板と底板とのコーナー部分は内側曲率半径（Ｒ：アールと称されることもある）が小さいうえに、左右方向に直線状に形成されることになるから、このコーナー部分に沿った一直線状の水平なリブを前面板に設けることで、そのリブの内部空間を排気ガス流路として利用でき、コーナー部分を良好に加熱できる。また、リブが一直線状であることは、生産性やコストの面、および必要以上の重量増加が生じない点で優位である。

しかしながら、Ｖボディやラウンドボディの場合では、一直線状のリブを設けると、底板がリブよりも下方に膨出することになり、前面板と底板とで形成されるコーナー部分がリブから離れてしまうため、リブ内を通る排気ガスにてコーナー部分を十分に加熱できず、土離れが悪化するという問題がある。
これに対して、リブをＶ字形状やラウンド形状に沿った形状とすることでの対応も考えられるが、前述の生産性、コスト、軽量化の面で問題があり、採用できない。

また、フラットボディにおいて、土離れ効果を期待できるように、前面板と底板とのコーナー部分の内側曲率半径を大きくした場合には、湾曲面で形成されるコーナー部分を覆うように異形断面のリブを設けることになるが、このことは前述同様、生産性、コスト、軽量化の面で困難であることから、コーナー部分から上方にずれた位置にて、前面板の平坦面に対して一直線状のリブを設けることになり、やはりコーナー部分と離れてしまって良好に加熱できないという問題が生じる。

本発明の目的は、一直線状のリブを設けることでコーナー部分がリブから離間している形状のダンプボディを採用した場合でも、コーナー部分を良好に加熱できるダンプボディを提供することにある。

第１発明に係るダンプボディは、前面板と、前記前面板の下部側に設けられた底板と、前記前面板および前記底板の側方に一体に設けられた左右一対の側板とを備えたダンプボディであって、前記前面板の外表面の下部側には、左右方向に沿った一直線状で中空の下側リブと、前記下側リブに下端側が連通した左右一対の縦リブとが設けられ、前記下側リブおよび前記縦リブの各内部空間を含んで排気ガス流路が形成され、前記排気ガス流路には、該排気ガス流路を流れる排気ガスを、前記下側リブよりも下方側に迂回させて再び前記排気ガス流路に戻す箱状の流路形成部が当該ダンプボディの外表面に接合された状態で連通していることを特徴とする。

第２発明に係るダンプボディでは、前記排気ガス流路および前記流路形成部は、前記下側リブに設けられた開口部を介して連通していることを特徴とする。

第３発明に係るダンプボディでは、前記下側リブには、複数の前記開口部が設けられ、隣接する開口部の間では、前記下側リブの内部空間が仕切板で塞がれていることを特徴とする。

第４発明に係るダンプボディでは、前記下側リブに設けられた前記開口部は、前記下側リブの内部空間側から延設された仕切板によって少なくとも第１開口部および第２開口部に２分されていることを特徴とする。

第５発明に係るダンプボディでは、前記流路形成部は、前記下側リブの下部に接合されていることを特徴とする。

第６発明に係るダンプボディでは、前記流路形成部は、前記下側リブの左右方向の少なくとも中央に対応して設けられていることを特徴とする。
第７発明に係るダンプボディでは、前記流路形成部は、前記下側リブの左右方向の少なくとも両端に対応して設けられていることを特徴とする。
第８発明に係るダンプボディでは、前記流路形成部は、前記下側リブの左右方向の略全域に対応して設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、従来からある排気ガス流路に対して流路形成部を設け、排気ガスを下側リブの下方側に迂回させるので、下側リブの下方に位置するようなコーナー側へも排気ガスを行き渡らせて加熱でき、Ｖ字ボディやラウンドボディ、あるいは前面板と底板とが大きな内側曲率半径で連続しているコーナー部分での土離れを良好にできる。

第２発明によれば、下側リブに開口部を設けることで、簡単な構造により排気ガス流路と流路形成部とを確実に連通させることができる。

第３発明によれば、下側リブに設けられた仕切板により、流路形成部を迂回することなく下側リブを排気ガスが通過するのを防止でき、コーナーをより確実に加熱できる。

第４発明によれば、一つの開口部を仕切板で２分することで、排気ガスの流出入を行う第１、第２開口部を近接して設けることができ、左右方向の流路長が短い流路形成部に好適に用いることができる。

第５発明によれば、流路形成部を下側リブの下部に接合するので、排気ガス流路からの排気ガスを流路形成部に対して、コーナーの直上から短距離で導き入れることができ、排気ガスの温度を低下し難くできて、コーナーをより高い温度の排気ガスで確実に加熱できる。

第６〜第８の発明によれば、ボディの形状に応じて種々の形態の流路形成部を適用することで、それぞれのボディでの土離れを改善できる。例えば、中央が下側リブとコーナーとが最も離れるＶ字ボディやラウンドボディでは、少なくとも中央に流路形成部を設けることで対応可能である。また、フラットボディであっても、前面板と底板とにより大きな内側曲率半径のコーナーが形成されている場合には、コーナーの略全域に対応して流路形成部を設けることが、より良好である。さらに、両側に流路形成部を設けることで、種々のボディ形状において、隅部に対応したコーナーでの土離れを改善できる。

本発明の一実施形態に係るダンプボディ全体を斜め上方から示す斜視図。ダンプボディ全体を斜め下方から示す斜視図。ダンプボディを一部断面して示す正面図。ダンプボディの前面板、底板、および側板で形成されるコーナー部分を一部断面してダンプボディの内側から示す斜視図。ダンプボディの前面板および底板で形成されるコーナー部分を一部断面してダンプボディの内側から示す斜視図。本発明の第１変形例に係るダンプボディを示す正面図。本発明の第２変形例に係るダンプボディを示す正面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るダンプボディ（以下ボディと略す）１を斜め上方から示す斜視図である。ここで、以下の説明においては、前後とはボディ１の前後方向での前後をいい、左右とはボディ１の幅方向での左右をいい、上下とはボディ１の高さ方向での上下をいう。また、ボディ１での土砂等が積み込まれる側の面が内表面、内表面に対して表裏の関係にある面が外表面である。

図１において、ボディ１は、その後部側が図示しないダンプトラックの車体フレーム上に起伏自在に支承され、左右一対のホイストシリンダの伸縮によって起伏（ダンプ）動作可能に設けられている。

ボディ１は、前側部分を形成する前面板２と、前面板２に一体に設けられて底部分を形成する底板３と、前面板２および底板３の側方に一体に設けられた左右一対の側板４と、図示しない車体フレームに搭載されたキャブやエンジンルームの上方を覆う庇状のプロテクタ５とで概ね構成されている。前面板２、底板３、側板４、およびプロテクタ５は、溶接等の接合により一体に設けられている。また、本実施形態のボディ１は、底板３が下方に向かってやや膨らんだラウンドボディである。

ボディ１の内部において、前面板２の内表面２Ａと底板３の内表面（底面に相当）３Ａとはコーナー６にて連続しており、コーナー６が左右方向に沿って形成されている。コーナー６は、土離れ効果が期待できるよう、内表面２Ａから内表面３Ａにかけて大きな内側曲率半径を有した曲面で形成されている。
前面板２の内表面２Ａ、底板３の内表面３Ａ、および各側板４の内表面４Ａとが交わる隅部分はコーナー７になっている。
底板３の内表面３Ａと各側板４の内表面４Ａとはコーナー８で連続している。コーナー８は、前後方向に沿って形成されているとともに、コーナー６よりも小さい内側曲率半径を有した曲面にて形成されている。

図２は、ボディ１を斜め下方から示す斜視図である。
図２において、ボディ１の外表面には複数のリブが設けられ、強度および剛性の向上が図られている。
具体的に、ボディ１の前面板２の外表面２Ｂには、左右方向に沿った上部側の水平な一直線状の上側リブ１１と、左右方向に沿った下部側の水平な一直線状の下側リブ１２と、両端が上側リブ１１および下側リブ１２の端部に接続された左右一対の第１縦リブ１３と、両端が上側リブ１１および下側リブ１２の中程に接続された左右一対の第２縦リブ１４と、上側リブ１１およびプロテクタ５の間に設けられた複数（本実施形態では４つ）の第３縦リブ１５とが設けられている。

底板３の外表面３Ｂには、左右方向に平行で、かつ前後方向に沿って間隔を空けて並設された複数（本実施形態では４つ）の横リブ１６と、これらの横リブ１６の中程に対して直交するように前後方向に延びた左右一対の前後リブ１７とが設けられている。横リブ１６は、底板３のラウンド形状に倣って湾曲している。横リブ１６の両端は、コーナー８を越えて側板４の外表面４Ｂに達している。前後リブ１７の前端は、コーナー６を越えて前面板２の外表面２Ｂに達している。前後リブ１７の間隔は、第２縦リブ１４の間隔と同じである。
側板４の外表面４Ｂには、上端縁に沿って前後方向に延びるサイドリブ１８が設けられている。

以上のリブ１１〜１８は、断面Ｃ字形状の鋼材等で形成され、ボディ１の各外表面に接合されて矩形状の閉断面を有している。そして、前面板２に設けられた上側リブ１１の両端部分、下側リブ１２、左右の第１縦リブ１３、各サイドリブ１８の各内部空間が連通しており、この内部空間によってエンジンからの排気ガスが流れる排気ガス流路Ｈが形成されている。図１、図２中には、排気ガス流路Ｈ中を流れる排気ガスを実線矢印および点線矢印で示してある。後述する際に用いる他の図面でも同様である。

すなわち、一方の第１縦リブ１３（１３Ａ）には、ボディ１が伏した姿勢にある時、車体フレーム側の排気管と連通する位置に流入口１９が設けられている。流入口１９から流入した排気ガスの多くは、第１縦リブ１３Ａを下方に流れた後、下側リブ１２を水平方向に流れ、他方の第１縦リブ１３Ｂを上方に流れる。ここから排気ガスは、上側リブ１１の一方の端部を通って一方のサイドリブ１８（１８Ａ：図１をも参照）に流れ込み、サイドリブ１８Ａを後方側に進んだ後、サイドリブ１８Ａの後部側に設けられたメイン排気口２１から排気される。

また、流入口１９から流入した排気ガスの一部は、第１縦リブ１３Ａを上方に流れ、上側リブ１１の他方の端部を通ってもう１つのサイドリブ１８Ｂに流れ込み、サイドリブ１８Ｂを後方側に進んだ後、サイドリブ１８Ｂの後部側に設けられたサブ排気口２２から排気される。排気ガス流路Ｈの断面積を適正に決めることで、排気ガス流路Ｈ内での背圧が過剰に高くなるのを抑制し、エンジンへ悪影響を及ぼすのを防止している。
なお、図３に示すように、上側リブ１１の両端は、仕切板２３で塞がれており、上側リブ１１の内部空間を排気ガスが水平方向に流れるのを防止している。

さらに、本実施形態のボディ１では、ラウンドボディに採用される特有の構成を有している。つまり、ボディ１がラウンドボディであり、ボディ１の底部分が下方に膨らんでいること、および前面板２と底板３とがコーナー６，７にて大きな内側曲率半径で連続していることとにより、ボディ１の底部分は下側リブ１２を越えて下方に大きく膨出している。このことから、下側リブ１２の内部空間に排気ガスを流通させるだけでは、コーナー６，７部分を良好に加熱できないため、図２、図３に示すように、排気ガス流路Ｈの一部がコーナー６，７近くまで迂回して形成されている。

詳細に説明すると、前面板２において、下側リブ１２の両端に対応した部位と第１縦リブ１３Ａ、１３Ｂの下端との連通部分には、コーナー７側に向かって下方に張り出した第１、第２流路形成部３１、３２が設けられ、下側リブ１２の左右方向の中央に対応した位置にも、コーナー６側に向かって下方に張り出した第３流路形成部３３が設けられている。第１〜第３流路形成部３１〜３３は箱状とされて下側リブ１２の下部およびボディ１の外表面に接合されており、その内部は外部に対して気密になっている。

第１〜第３流路形成部３１〜３３が接合されるボディ１の外表面としては、前面板２の平坦な外表面２Ｂである他、各コーナー６，７を形成している部分の外表面が含まれてよく、また、第１〜第３流路形成部３１〜３３がコーナー６，７を越えて設けられる場合では、底板３の平坦な外表面３Ｂや側板４の平坦な外表面４Ｂも含まれる。

図４には、第１流路形成部３１の内部構造がボディ１の内側から見た状態で拡大して示されている。
図３、図４に基づき、第１、第２流路形成部３１，３２のうち、代表して第１流路形成部３１について以下に説明する。第２流路形成部３２は、第１流路形成部３１と線対称な構造であり、第１流路形成部３１を説明することで理解できるため、ここでの第２流路形成部３２の説明を省略する。

第１流路形成部３１は、第１縦リブ１３Ａの一方の側面部２４と連続して下方に延出し、かつ下側リブ１２の下面部２５側に回り込むように湾曲した曲面部３４と、曲面部３４の先端と下側リブ１２との間を塞ぐ鉛直な鉛直面部３５と、これらの曲面部３４および鉛直面部３５で区画される領域を正面側から塞ぐ正面部３６にて形成され、正面部３６は第１縦リブ１３Ａの正面部２６および下側リブ１２の正面部２７と面一とされて連続している。この際、曲面部３４および鉛直面部３５の前面板２に接続される部分の形状は、コーナー７に倣った形状になっている。

また、第１流路形成部３１の内部において、下側リブ１２の上面部２８の端部からは、下側リブ１２の端部の開口を塞ぐように鉛直な仕切板３７が垂設され、仕切板３７の下端は下面部２５の端部よりも下方に越えた位置まで達している。仕切板３７と曲面部３４との間は、第１縦リブ１３Ａの下端と連通した第１開口部３８になっている。これに対して、下側リブ１２の下面部２５の端部は切り欠かれており、その端縁に第１流路形成部３１の鉛直面部３５が接続されているとともに、当該端縁と仕切板３７との間には第２開口部３９が形成されている。

この結果、第１縦リブ１３Ａ内を下方に向けて流れる排気ガスは、第１開口部３８を通して第１流路形成部３１内に入り込んでコーナー７付近にまで達し、仕切板３７の下端側を迂回して第２開口部３９から下側リブ１２内に入り込む。従って、第１流路形成部３１内を流れる排気ガスにより、コーナー７部分が良好に加熱されるようになる。

ただし、第２流路形成部３２側では、下側リブ１２を流れた排気ガスが第２開口部３９を通って第２流路形成部３２内に入り込み、コーナー７付近まで延びた仕切板３７の下端を迂回して第１開口部３８から第１縦リブ１３Ｂ内に流れ込む。しかし、コーナー７部分を排気ガスにて良好に加熱可能であることは、第１流路形成部３１と同じである。

図５には、第３流路形成部３３の内部構造がボディ１の内側から見た状態で拡大して示されている。
図３、図５において、下側リブ１２では、下面部２５の左右方向の中央に開口部４１が設けられ、この開口部４１を介して下側リブ１２の内部と連通するように第３流路形成部３３が設けられている。

第３流路形成部３３は、上端が開口部４１の内縁に接続され、かつ下端がコーナー６を越えて底板３の外表面３Ｂの平坦部分近くにまで達する左右一対の側面部４２と、側面部４２の先端間を塞ぐ鉛直な背面部４３と、側面部４２および背面部４３で区画される領域を正面側および下方側から塞ぐ正面部４４にて形成され、正面部４４は下側リブ１２の正面部２７と面一とされて連続している。側面部４２および正面部４４は、コーナー６の大きな内側曲率半径に倣って湾曲している。

また、下側リブ１２および第３流路形成部３３の内部において、これらの内部に跨るように仕切板４５が設けられている。仕切板４５は、下側リブ１２の内部を塞ぐように鉛直に設けられるとともに、開口部４１を図中右側の第１開口部４１Ａと左側の第２開口部４１Ｂとに２分している。仕切板４５の下部側は、第３流路形成部３３の内部をコーナー６側に向かう途中位置まで仕切る形状に設けられ、背面部４３までは達していない。

この結果、下側リブ１２内を水平方向に流れる排気ガスは、下側リブ１２の左右方向の中央において、第１開口部４１Ａから第３流路形成部３３内に入り込んでコーナー６にまで達し、仕切板４５の下端側を迂回して第２開口部４１Ｂから下側リブ１２内の下流側に戻る。従って、第３流路形成部３１内を流れる排気ガスにより、コーナー６部分が良好に加熱されるようになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１〜第３流路形成部３１〜３３が設けられていることにより、排気ガスをコーナー６，７を十分加熱できる位置まで迂回させることができ、コーナー６，７が確実に加熱されることで、ラウンドボディでの下側リブ１２から離れたコーナー６，７での土離れが良好となる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、本発明をラウンドボディに適用した例で説明したが、図６に第１変形例として示すように、フラットボディではあるが、コーナー６が大きな内側曲率半径で形成されているボディに適用してもよい。

さらに、排気ガスをコーナー６，７側に迂回させる流路形成部の構造としては任意であり、前記実施形態で説明した構造に限定されない。例えば、図６に示すように、コーナー６を含む左右両側のコーナー７間の全域に対応するように、第１〜第３流路形成部３１〜３３を構築してもよい。

具体的には、左右の第１、第２流路形成部３１，３２では、曲面部３４をコーナー６に沿って延設して、その端部を前後リブ１７に接合する。第３流路形成部３３では、湾曲した正面部４４の左右の辺縁を左右の前後リブ１７の対向面に接合する。さらに、第１〜第２流路形成部３１〜３３の内部においては、左右両側に対応させて下側リブ１２内部に対する第１開口部５１および第２開口部５２を設けて、より長い距離にわたってコーナー６を加熱できるようにする。

そして、特に第１、第２流路形成部３１，３２の内部、および下側リブ１２の内部にあっては、複数の仕切板５３を設けることで排気ガスの流れを蛇行させ、コーナー６を偏りなく加熱できるようにしてあり、また、隣接する第１開口部５１および第２開口部５２の間では、下側リブ１２での排気ガスの通り抜けを防止している。

図７には、第２変形例として、本発明をＶ字ボディに適用した例が示されている。Ｖ字ボディでは、コーナー６の左右方向の中央部分が下側リブ１２から最も離間するため、本変形例では、その中央部分に対応させて流路形成部５４を設けてある。このような流路形成部５４の構造も任意であるが、本変形例の流路形成部５４は、下側リブ１２に左右に間隔を空けて設けられた第１開口部５１および第２開口部５２を覆う断面凹状であり、第１開口部５１および第２開口部５２間において排気ガスが下側リブ１２内を通り抜けないよう、一対の仕切板５３を設けてある。このような第２変形例でも、前述した実施形態と同様な効果が得られ、本発明の目的を達成できる。

前記実施形態では、ボディ１がラウンドボディであり、かつコーナー６は土離れ効果が期待できるよう、大きな内側曲率半径で形成されていたが、コーナー６の内側曲率半径がそのように大きくない場合でも、ラウンドボディであれば本発明を適用可能である。さらに、Ｖ字ボディの場合でも、コーナー６に大きな内側曲率半径を有しているか否かに関係なく本発明を適用してもよい。

本発明は、大型のリジット式のダンプトラックに利用できる他、アーティキュレート式のダンプトラックにも利用できる。

１…ダンプボディ、２…前面板、２Ｂ…外表面、３…底板、４…側板、６，７…コーナー、１２…下側リブ、１３…縦リブである第１縦リブ、２３，３７，４５…仕切板、３１〜３３，５４…流路形成部、４１，５１，５２…開口部、４１Ａ…第１開口部、４１Ｂ…第２開口部、Ｈ…排気ガス流路。

Claims

前面板と、
前記前面板の下部側に設けられた底板と、
前記前面板および前記底板の側方に一体に設けられた左右一対の側板とを備えたダンプボディであって、
前記前面板の外表面の下部側には、左右方向に沿った一直線状で中空の下側リブと、前記下側リブに下端側が連通した左右一対の縦リブとが設けられ、
前記下側リブおよび前記縦リブの各内部空間を含んで排気ガス流路が形成され、
前記排気ガス流路には、該排気ガス流路を流れる排気ガスを、前記下側リブよりも下方側に迂回させて再び前記排気ガス流路に戻す箱状の流路形成部が当該ダンプボディの外表面に接合された状態で連通している
ことを特徴とするダンプボディ。
請求項１に記載のダンプボディにおいて、
前記排気ガス流路および前記流路形成部は、前記下側リブに設けられた開口部を介して連通している
ことを特徴とするダンプボディ。
請求項２に記載のダンプボディにおいて、
前記下側リブには、複数の前記開口部が設けられ、
隣接する開口部の間では、前記下側リブの内部空間が仕切板で塞がれている
ことを特徴とするダンプボディ。
請求項２または請求項３に記載のダンプボディにおいて、
前記下側リブに設けられた前記開口部は、前記下側リブの内部空間側から延設された仕切板によって少なくとも第１開口部および第２開口部に２分されている
ことを特徴とするダンプボディ。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のダンプボディにおいて、
前記流路形成部は、前記下側リブの下部に接合されている
ことを特徴とするダンプボディ。
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のダンプボディにおいて、
前記流路形成部は、前記下側リブの左右方向の少なくとも中央に対応して設けられている
ことを特徴とするダンプボディ。
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のダンプボディにおいて、
前記流路形成部は、前記下側リブの左右方向の少なくとも両端に対応して設けられている
ことを特徴とするダンプボディ。
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のダンプボディにおいて、
前記流路形成部は、前記下側リブの左右方向の略全域に対応して設けられている
ことを特徴とするダンプボディ。