JP6218047B2 - ダンプトラック - Google Patents

Description

本発明は、例えば鉱山で採掘した砕石物等の運搬対象物を運搬するのに好適に用いられるダンプトラックに関する。

この種の従来技術によるダンプトラックは、支持構造体をなす車体フレームと、運搬対象物を積載するため車体フレームの後部位置を支点として傾動可能に取付けられた荷台と、荷台の前側に位置して車体フレームに搭載されるエンジンと、該エンジンの上方に位置して車体フレームに搭載されたキャブとを含んで構成されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、従来技術によるダンプトラックの車体フレームは、左，右方向の左側に配置され前，後方向に延びる左フレームと、左，右方向の右側に配置され前，後方向に延びる右フレームと、左，右のフレームの前端側に接合され各フレーム間を連結する前部クロスメンバと、左，右のフレームの後端側に接合され各フレーム間を連結する後部クロスメンバと、左，右のフレームの前，後方向の中間部に接合され各フレーム間を連結する中間部クロスメンバとを含んで構成されている。

実開平２−８３１６９号公報

ところで、荷台に運搬対象物を積載した状態では、荷台に作用する荷重の全てを車体フレームが受けることになる。車体フレームは、大容量の荷台を支持するために前，後方向に長い構造物となっている。このため、車体フレームの左，右のフレームを、比較的薄肉な板材を用いたボックス構造とすることで、車体フレームの軽量化を図りつつ剛性を確保する構成となっている。

しかし、車体フレームは、積載物を含めた荷台の荷重やダンプトラックの走行時に受ける走行負荷によって変形を生じる。このため、車体フレームを構成する各部材の溶接による接合部に対し、車体フレームの変形による応力集中が生じてしまい、この状態が長期に亘って繰返されることにより、車体フレームの各部材の接合部に疲労が蓄積して損傷する虞れがある。

一方、左，右のフレームの上端に上板が接合されると共に左，右のフレームの下端に下板が接合され、下板の下面側に、車輪を駆動する走行駆動装置を取付けるためのマウント部材が設けられた車体フレームが知られている。

このような、左，右のフレームの上端に上板が接合されると共に、左，右のフレームの下端に下板が接合された車体フレームにおいては、車体フレームに荷台の荷重や走行負荷が作用したときに、上板および下板の変形量が大きいことが知られている。特に、車体フレームを構成する下板の下面側には、走行駆動装置を取付けるためのマウント部材が設けられ、このマウント部材は、中実構造物を用いて形成されることにより下板よりも大きな剛性を有している。このため、例えば荷台の荷重が、車体フレームからマウント部材、走行駆動装置を介して車輪に伝達されるときに、マウント部材に比較して剛性が低い下板の変形量が大きくなるという問題がある。

さらに、車体フレームの左，右方向の幅寸法は、一般に、後側に比較して前側が大きく設定されている。このため、車体フレームが上，下方向に変位したときに捩れが発生し、車体フレームの前側における上，下方向の変位量は、後側における上，下方向の変位量よりも大きくなる。この結果、車体フレームの前側における左，右のフレームと上板との接合部、左，右のフレームと上板との接合部における応力が高くなる傾向にある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、車体フレームの重量を大幅に増加させることなく、車体フレームの変形を抑制することができるようにしたダンプトラックを提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、支持構造体をなし、前輪と後輪が取付けられる車体フレームと、運搬対象物を積載するため該車体フレームの後端位置を支点として傾動可能に設けられた荷台とを備え、前記車体フレームは、左，右方向の左側に配置され前，後方向に延びる左フレームと、左，右方向の右側に配置され前，後方向に延びる右フレームと、前記左フレームの前端と前記右フレームの前端とを接続し左，右方向に延びる前フレームと、前記左フレームの後端と前記右フレームの後端とを接続し左，右方向に延びる後フレームとを備え、前記左フレームは、左，右方向で間隔をもって前，後方向に延びる左内板および左外板と、前記左内板および前記左外板の上端を閉塞する上板と、前記左内板および前記左外板の下端を閉塞する下板とにより構成し、前記右フレームは、左，右方向で間隔をもって前，後方向に延びる右内板および右外板と、前記右内板および前記右外板の上端を閉塞する前記上板と、前記右内板および前記右外板の下端を閉塞する前記下板とにより構成し、前記上板と前記下板とは、後側部位が前記左フレームと前記右フレームとの間を接続する接続部位となり、前記接続部位よりも前側部位が二又状に分岐した分岐部位として形成してなるダンプトラックに適用される。

本発明が採用する構成の特徴は、前記上板と下板の前記接続部位に対応する位置には、前，後方向で間隔をもって対面した状態で前記上板と前記下板との間に配置された少なくとも２枚のクロスメンバを設け、前記各クロスメンバは、左端を前記左フレームの前記左内板に接合すると共に右端を前記右フレームの前記右内板に接合し、上端を前記上板の接続部位に接合すると共に下端を前記下板の接続部位に接合することにより固着し、前記各クロスメンバ、左内板、右内板、上板および下板により内部が閉断面空間となったボックス構造体を形成したことにある。

本発明によれば、各クロスメンバの左端を左フレームの左内板に接合すると共に右端を右フレームの右内板に接合し、上端を上板の接続部位に接合すると共に下端を下板の接続部位に接合することにより、車体フレームの前，後方向の中間部において左，右のフレーム間を接続することができる。この場合、各クロスメンバ、左，右の内板、上板および下板により、内部が閉断面空間となった強固なボックス構造体が形成されるので、車体フレームの剛性を高めることができ、車体フレームの変形を抑制することができる。

これにより、荷台の荷重やダンプトラックの走行負荷によって車体フレームが変形するのを抑えることができる。このため、左フレームの左内板および左外板と上板との接合部、左フレームの左内板および左外板と下板との接合部、右フレームの右内板および右外板と上板との接合部、右フレームの右内板および右外板と下板との接合部に応力集中が生じるのを抑え、車体フレームの剛性や耐久性を高めることができる。しかも、少なくとも２枚のクロスメンバを設置するだけで、車体フレームの前，後方向の中間部に強固なボックス構造体を形成することができるので、車体フレームの重量を大幅に増大させることなく、車体フレームの剛性を高めることができる。

本発明の第１の実施の形態によるダンプトラックを示す正面図である。 ダンプトラックの車体フレームを示す斜視図である。 車体フレームの正面図である。 車体フレームを図３中の矢示IV−IV方向からみた平面図である。 車体フレームを図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向下方からみた底面図である。 左，右のフレーム、下板、クロスメンバ等を図３中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。 右フレーム、上板、下板、クロスメンバ、マウント部材等を図４中の矢示VII−VII方向からみた断面図である。 左，右のフレーム、上板、下板、マウント部材等を図７中の矢示VIII−VIII方向からみた断面図である。 第２の実施の形態による車体フレームを示す図４と同様な平面図である。 第２の実施の形態による車体フレームのクロスメンバを示す図６と同様な断面図である。 変形例による車体フレームを示す図６と同様な断面図である。

以下、本発明の実施の形態によるダンプトラックについて、添付図面に従って詳細に説明する。

図１ないし図８は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は大型の運搬車両であるダンプトラックを示している。ダンプトラック１は、鉱山で採掘した砕石物等の運搬対象物を運搬するものである。ここで、ダンプトラック１は、後述する左，右の前輪３と後輪５とを備えた自走可能な車体２と、運搬対象物を積載するため車体２上に傾転（起伏）可能に搭載された後述の荷台８とにより大略構成されている。ダンプトラック１の車体２は、後述の建屋１２、フロア１４、キャブ１５、車体フレーム２１等を含んで構成されるものである。

左，右の前輪３は、車体２の前側に回転可能に設けられ、操舵輪を構成している。前輪側サスペンション４は、左，右の前輪３を車体２に対してそれぞれ弾性的に支持するものである（図１中に左側のみ図示）。前輪側サスペンション４は、前輪３の振動が車体２に伝わるのを緩衝する。

左，右の後輪５は、車体２の後側に回転可能に設けられている。左，右の後輪５は、走行駆動装置６によって回転駆動されるもので、ダンプトラック１の駆動輪を構成している。走行駆動装置６は、走行モータ、減速装置等（いずれも図示せず）を収容し左，右方向に延びた円筒状のアクスルハウジング６Ａと、該アクスルハウジング６Ａから前方に突出したブラケット６Ｂとを有している。走行駆動装置６のブラケット６Ｂの突出端は、継手を介して後述するマウント部材３８に回動可能に取付けられている。走行駆動装置６のアクスルハウジング６Ａと車体フレーム２１の後部との間には、後輪側サスペンション７が設けられている。後輪側サスペンション７は、例えば油圧緩衝器等により構成され、前輪側サスペンション４と同様に、後輪５の振動が車体２に伝わるのを緩衝する。

荷台８は、車体フレーム２１上に傾転可能（起伏可能）に取付けられている。荷台８は、例えば油圧ショベル（図示せず）によって採掘された大量の鉱物等を積載するため、全長が１０〜１４メートルにも及ぶ有底な大型の容器として形成されている。荷台８の後底部は、車体フレーム２１に設けられた後述する左，右の後端ブラケット３３，３４に連結ピン１０を介して傾動可能に連結されている。荷台８の前側には、その上部から前方に向けて水平に延びる庇部８Ａが一体に設けられ、この庇部８Ａは、後述するキャブ１５を上側から覆った状態でフロア１４の前端位置近くまで延びている。

荷台８の前側は、後述のホイストシリンダ１１を伸長または縮小させることにより、連結ピン１０を支点として上，下方向に回動（昇降）される。これにより、荷台８は、庇部８Ａがキャブ１５を上側から覆った運搬位置（図１の位置）と、庇部８Ａが上方に回動した排土位置との間で傾動する。荷台８の底面には緩衝材としてのゴムパッド９が設けられ、荷台８が排土位置から運搬位置に移動して車体フレーム２１に着座するときの衝撃を抑制する。

ホイストシリンダ１１は、車体フレーム２１と荷台８との間に左，右方向で対をなして設けられている（図１中に左側のみ図示）。ホイストシリンダ１１は、例えば油圧シリンダからなり、車体フレーム２１に対して荷台８を上，下に傾動させるものである。ホイストシリンダ１１の下端側（ロッド側）は、後述のシリンダ支持軸３２に回動可能に取付けられ、ホイストシリンダ１１の上端側（チューブ側）は、荷台８の下面側に回動可能に取付けられている。従って、ホイストシリンダ１１を伸長または縮小させることにより、荷台８の前側（庇部８Ａ側）は連結ピン１０を支点として上，下方向に回動（昇降）する。これにより、荷台８は、前側が上方に持上げられた排土位置へと傾動し、荷台８に積載された運搬対象物を排出することができる。

建屋１２は、車体２の前側に機械室を画成するもので、その内部には、エンジン１３等が収容されている。ここで、建屋１２は、後述のフロア１４、キャブ１５等を下側から支持する機能も有している。即ち、フロア１４は、建屋１２の上側に設けられている。フロア１４上には、キャブ１５、走行モータ等の動作を制御するコントロールキャビネット１６等が設置されている。

次に、本実施の形態に用いられる車体フレームについて説明する。

車体フレーム２１は、車体２のベースとなるもので、前，後方向に延びる強固な支持構造体からなっている。ここで、車体フレーム２１は、後述する左フレーム２２、右フレーム２３、前フレーム２４、後フレーム２５、上板２６、下板２７、マウント部材３８、前，後のクロスメンバ３９，４０を含んで構成されている。

左フレーム２２は、車体フレーム２１の左側に配置され、前，後方向に延在している。左フレーム２２は、車体フレーム２１の内側に位置する左内板２２Ａと、車体フレーム２１の外側に位置し、左内板２２Ａと左，右方向に間隔をもって対面する左外板２２Ｂと、左内板２２Ａと左外板２２Ｂの上端を閉塞する上板２６と、左内板２２Ａと左外板２２Ｂの下端を接続する下板２７とを含んで構成されている。

右フレーム２３は、左フレーム２２と左，右方向で対面した状態で車体フレーム２１の右側に配置され、前，後方向に延在している。右フレーム２３は、車体フレーム２１の内側に位置する右内板２３Ａと、車体フレーム２１の外側に位置し、右内板２３Ａと左，右方向に間隔をもって対面する右外板２３Ｂと、右内板２３Ａと右外板２３Ｂの上端を閉塞する上板２６と、右内板２３Ａと右外板２３Ｂの下端を接続する下板２７とを含んで構成されている。

ここで、図４に示すように、左フレーム２２の後側部位２２Ａ１と右フレーム２３の後側部位２３Ａ１とは、一定の間隔Ａを保った状態（互いに平行な状態）で前，後方向に延びている。一方、左フレーム２２の前側部位２２Ａ２と右フレーム２３の前側部位２３Ａ２は、後側部位２２Ａ１，２３Ａ１の間隔Ａよりも大きな一定の間隔Ｂ（Ｂ＞Ａ）を保った状態（互いに平行な状態）で前，後方向に延びている。さらに、左フレーム２２の前，後方向の中間部位２２Ａ３と右フレーム２３の前，後方向の中間部位２３Ａ３とは、狭幅な後側部位２２Ａ１，２３Ａ１から広幅な前側部位２２Ａ２，２３Ａ２に向けて、左，右方向の幅寸法が徐々に大きくなっている。

左フレーム２２の後側部位２２Ａ１と中間部位２２Ａ３との境界部は、左フレーム２２の延び方向が変化する後屈曲部位２２Ａ４となり、左フレーム２２の前側部位２２Ａ２と中間部位２２Ａ３との境界部は、前屈曲部位２２Ａ５となっている。これと同様に、右フレーム２３の後側部位２３Ａ１と中間部位２３Ａ３との境界部は、右フレーム２３の延び方向が変化する後屈曲部位２３Ａ４となり、右フレーム２３の前側部位２３Ａ２と中間部位２３Ａ３との境界部は、前屈曲部位２３Ａ５となっている。

従って、車体フレーム２１の左，右方向の幅寸法は、後側に比較して前側が大きくなるように設定されている。一方、左フレーム２２の左内板２２Ａのうち後屈曲部位２２Ａ４の近傍部位と、右フレーム２３の右内板２３Ａのうち後屈曲部位２３Ａ４の近傍部位とは、後述する前クロスメンバ３９と後クロスメンバ４０を介して互いに連結される構成となっている。

前フレーム２４は、左フレーム２２の前端と右フレーム２３の前端との間を接続している。前フレーム２４は、車体フレーム２１の外側に位置し左，右方向に延びる前板２４Ａと、車体フレーム２１の内側に位置し、前板２４Ａと前，後方向に間隔をもって対面する後板２４Ｂと、前板２４Ａと後板２４Ｂの上端を閉塞する上板２６と、前板２４Ａと後板２４Ｂの下端を閉塞する下板２７とを含んで構成されている。

前板２４Ａの左，右方向の両端部は、左フレーム２２の左外板２２Ｂ、右フレーム２３の右外板２３Ｂに、それぞれ溶接によって接合されている。後板２４Ｂの左，右方向の両端部は、左フレーム２２の左内板２２Ａ、右フレーム２３の右内板２３Ａに、それぞれ溶接によって接合されている。これにより、左フレーム２２および右フレーム２３の前端は、前フレーム２４を介して一体的に接続されている。

後フレーム２５は、左フレーム２２の後端と右フレーム２３の後端との間を接続している。後フレーム２５は、車体フレーム２１の内側に位置し、左，右方向に延びる前板２５Ａと、車体フレーム２１の外側に位置し、前板２５Ａと前，後方向に間隔をもって対面する後板２５Ｂと、前板２５Ａと後板２５Ｂの上端を閉塞する上板２６と、前板２５Ａと後板２５Ｂの下端を閉塞する下板２７とを含んで構成されている。

上板２６は、左フレーム２２、右フレーム２３、前フレーム２４、後フレーム２５の上端を閉塞すると共に、左フレーム２２と右フレーム２３との間を接続するものである。図２ないし図４に示すように、上板２６は、後述する前側開口部２６Ｅの後湾曲部２６Ｅ１よりも後側（後側部位）に位置し左フレーム２２と右フレーム２３との間を接続する接続部位２６Ａと、この接続部位２６Ａよりも前側（前側部位）に位置する二又状の左分岐部位２６Ｂおよび右分岐部位２６Ｃと、左，右の分岐部位２６Ｂ，２６Ｃの前端側を連結する前連結部位２６Ｄとにより構成されている。上板２６には、左，右の分岐部位２６Ｂ，２６Ｃ間に位置する矩形状の前側開口部２６Ｅと、接続部位２６Ａの中央部に位置する楕円形状の後側開口部２６Ｆとが形成されている。

ここで、上板２６の接続部位２６Ａは、左フレーム２２の左内板２２Ａから左側に配置され左フレーム２２の上端を閉塞する左閉塞板２６Ａ１と、右フレーム２３の右内板２３Ａから右側に配置され右フレーム２３の上端を閉塞する右閉塞板２６Ａ２と、後フレーム２５の前板２５Ａ、左内板２２Ａおよび右内板２３Ａによって囲まれ、後フレーム２５の上端を閉塞する後閉塞板２６Ａ３と、前側開口部２６Ｅの後湾曲部２６Ｅ１よりも後側で左内板２２Ａ、右内板２３Ａおよび前板２５Ａに囲まれ、左，右のフレーム２２，２３間を接続する接続板２６Ａ４とにより構成されている。

上板２６の左分岐部位２６Ｂは、接続部位２６Ａよりも前側に位置する左フレーム２２の上端を閉塞し、上板２６の右分岐部位２６Ｃは、接続部位２６Ａよりも前側に位置する右フレーム２３の上端を閉塞している。上板２６の前連結部位２６Ｄは、前フレーム２４の上端を閉塞している。前側開口部２６Ｅと後側開口部２６Ｆとは、上板２６の軽量化を図ると共に、溶接作業時の作業スペースを確保するものである。

下板２７は、上板２６と上，下方向で対面した状態で、左フレーム２２、右フレーム２３、前フレーム２４、後フレーム２５の下端を閉塞すると共に、左フレーム２２と右フレーム２３との間を接続するものである。下板２７は、後述する前側開口部２７Ｅの後湾曲部２７Ｅ１よりも後側（後側部位）に位置し左フレーム２２と右フレーム２３との間を接続する接続部位２７Ａと、この接続部位２７Ａよりも前側（前側部位）に位置する二又状の左分岐部位２７Ｂおよび右分岐部位２７Ｃと、左，右の分岐部位２７Ｂ，２７Ｃの前端側を連結する前連結部位２７Ｄとにより構成されている。下板２７には、左，右の分岐部位２７Ｂ，２７Ｃ間に位置する矩形状の前側開口部２７Ｅと、接続部位２７Ａの中央部に位置する楕円形状の後側開口部２７Ｆとが形成されている。

ここで、下板２７の接続部位２７Ａは、左フレーム２２の左内板２２Ａから左側に配置され左フレーム２２の下端を閉塞する左閉塞板２７Ａ１と、右フレーム２３の右内板２３Ａから右側に配置され右フレーム２３の下端を閉塞する右閉塞板２７Ａ２と、後フレーム２５の前板２５Ａ、左内板２２Ａおよび右内板２３Ａによって囲まれ、後フレーム２５の下端を閉塞する後閉塞板２７Ａ３と、前側開口部２７Ｅの後湾曲部２７Ｅ１よりも後側で左内板２２Ａ、右内板２３Ａおよび前板２５Ａに囲まれ、左，右のフレーム２２，２３間を接続する接続板２７Ａ４とにより構成されている。

下板２７の左分岐部位２７Ｂは、接続部位２６Ａよりも前側に位置する左フレーム２２の下端を閉塞し、下板２７の右分岐部位２７Ｃは、接続部位２６Ａよりも前側に位置する右フレーム２３の下端を閉塞している。下板２７の前連結部位２６Ｄは、前フレーム２４の下端を閉塞している。前側開口部２７Ｅと後側開口部２７Ｆとは、下板２７の軽量化を図ると共に、溶接作業時の作業スペースを確保するものである。

左支柱２８および右支柱２９は、車体フレーム２１の前，後方向の中央部から前側寄りの位置に設けられ、左，右方向で対面している。これら左，右の支柱２８，２９は、山形状をなした中空な製缶構造体からなり、左支柱２８は、左フレーム２２を構成する上板２６の左分岐部位２６Ｂから上向きに突設され、右支柱２９は、右フレーム２３を構成する上板２６の右分岐部位２６Ｃから上向きに突設されている。

左支柱２８は、左分岐部位２６Ｂの上面側から円弧状に湾曲して形成され、右支柱２９は、右分岐部位２６Ｃの上面側から円弧状に湾曲して形成されている。これにより、左分岐部位２６Ｂと左支柱２８との間、および右分岐部位２６Ｃと右支柱２９との間で応力の集中等が発生するのを避ける工夫がなされている。左支柱２８および右支柱２９の上端には、フロア１４、キャブ１５等の後部側を支持する上部横梁（図示せず）が取付けられる構成となっている。

左シリンダブラケット３０および右シリンダブラケット３１は、車体フレーム２１の前，後方向の中間部後寄りの位置に設けられ、左，右方向で対面している。これら左，右のシリンダブラケット３０，３１は、鋼板材を用いて山形状をなす板体として形成されている。左シリンダブラケット３０は、左フレーム２２を構成する下板２７の左閉塞板２７Ａ１および左分岐部位２７Ｂに溶接接合されて下向きに突出し、右シリンダブラケット３１は、右フレーム２３を構成する下板２７の右閉塞板２７Ａ２および右分岐部位２７Ｃに溶接接合されて下向きに突出している。

左，右のシリンダブラケット３０，３１の下端側（突出端側）には、左，右方向に延びるシリンダ支持軸３２が挿通されている。左，右のシリンダブラケット３０，３１から左，右方向に突出したシリンダ支持軸３２の左，右方向の両端部には、ホイストシリンダ１１の下端側が取付けられている。

左後端ブラケット３３および右後端ブラケット３４は、車体フレーム２１の後端部に設けられ、左，右方向で対面している。これら左，右の後端ブラケット３３，３４は、厚肉な鋼板材を用いて形成されている。左後端ブラケット３３は、左フレーム２２を構成する上板２６の左閉塞板２６Ａ１、および後フレーム２５の後板２５Ｂに溶接接合されて後向きに突出している。右後端ブラケット３４は、右フレーム２３を構成する上板２６の右閉塞板２６Ａ２、および後フレーム２５の後板２５Ｂに溶接接合されて後向きに突出している。

左，右の後端ブラケット３３，３４は、連結ピン１０を介して、荷台８の底面部を回動可能に支持している。一方、左，右の後端ブラケット３３，３４には、連結ピン３５を介して、後輪側サスペンション７の上端側が回動可能に取付けられている。

左前輪ブラケット３６および右前輪ブラケット３７は、車体フレーム２１の前端側に設けられ、左，右方向で対面している。これら左，右の前輪ブラケット３６，３７には、左，右の前輪３を支持するトレーリングアーム（図示せず）がそれぞれ取付けられ、これら左，右のトレーリングアームは、図１に示す前輪側サスペンション４によって弾性的に支持されている。

マウント部材３８は、車体フレーム２１の前，後方向の中間部後寄りに位置し、左，右のシリンダブラケット３０，３１の間で車体フレーム２１の下面側に設けられている。このマウント部材３８は、左，右の後輪５を駆動する走行駆動装置６が取付けられるものである（図１参照）。

マウント部材３８は、図５および図８に示すように、左，右方向で間隔をもって対面する一対のフランジ部３８Ａを備えた中実構造物からなり、下板２７に形成された前側開口部２７Ｅと後側開口部２７Ｆとの間に位置して接続板２７Ａ４の下面に溶接接合され、下向きに突出している。マウント部材３８の各フランジ部３８Ａには、走行駆動装置６のブラケット６Ｂが継手を介して回動可能に取付けられている。ここで、マウント部材３８は、後述するボックス構造体４１の下側に配置されており、左，右の後輪５、走行駆動装置６を介してマウント部材３８に作用する荷重を、車体フレーム２１に円滑に伝達することができる構成となっている。

次に、第１の実施の形態に用いられる２枚のクロスメンバについて説明する。

前クロスメンバ３９および後クロスメンバ４０は、上板２６の接続部位２６Ａと下板２７の接続部位２７Ａに対応する位置で上板２６と下板２７との間に設けられている。これら前クロスメンバ３９および後クロスメンバ４０は、鋼板材を用いて形成された左，右方向に延びる長方形の板体によって構成され、前，後方向で間隔をもって対面しつつ左フレーム２２と右フレーム２３との間を接続している。

図７に示すように、前クロスメンバ３９は、上板２６に形成された前側開口部２６Ｅの後湾曲部２６Ｅ１、および下板２７に形成された前側開口部２７Ｅの後湾曲部２７Ｅ１よりも後側に配置されている。前クロスメンバ３９は、左端縁３９Ａが左フレーム２２の左内板２２Ａに溶接接合されると共に、右端縁３９Ｂが右フレーム２３の右内板２３Ａに溶接接合されている。また、前クロスメンバ３９は、上端縁３９Ｃが上板２６の接続板２６Ａ４に溶接接合されると共に、下端縁３９Ｄが下板２７の接続板２７Ａ４に溶接接合されている。一方、後クロスメンバ４０は、上板２６に形成された後側開口部２６Ｆの前湾曲部２６Ｆ１、および下板２７に形成された後側開口部２７Ｆの前湾曲部２７Ｆ１よりも前側に配置されている。後クロスメンバ４０は、左端縁４０Ａが左フレーム２２の左内板２２Ａに溶接接合されると共に、右端縁４０Ｂが右フレーム２３の右内板２３Ａに溶接接合されている。また、後クロスメンバ４０は、上端縁４０Ｃが上板２６の接続板２６Ａ４に溶接接合されると共に、下端縁４０Ｄが下板２７の接続板２７Ａ４に溶接接合されている。

これにより、車体フレーム２１の前，後方向の中間部には、前，後のクロスメンバ３９，４０、左フレーム２２の左内板２２Ａ、右フレーム２３の右内板２３Ａ、上板２６の接続板２６Ａ４、下板２７の接続板２７Ａ４によって囲まれ、内部が閉断面空間となったボックス構造体４１が形成される。このボックス構造体４１は、各クロスメンバ３９，４０、左，右の内板２２Ａ，２３Ａ、上，下の接続板２６Ａ４，２７Ａ４によって囲まれた強固な閉断面構造を有している。従って、このボックス構造体４１を介して左フレーム２２の左内板２２Ａと右フレーム２３の右内板２３Ａとの間が接続されることにより、車体フレーム２１全体の剛性を高め、荷重が作用することによる変形を抑えることができる構成となっている。

ここで、図６に示すように、前クロスメンバ３９と後クロスメンバ４０とは、左フレーム２２（左内板２２Ａ）および右フレーム２３（右内板２３Ａ）の後屈曲部位２２Ａ４，２３Ａ４を挟んで前，後に配置されている。即ち、前クロスメンバ３９と後クロスメンバ４０とは、左フレーム２２，右フレーム２３の後屈曲部位２２Ａ４，２３Ａ４の近傍部位に配置されている。

これにより、左フレーム２２および右フレーム２３のうち、応力が集中し易い後屈曲部位２２Ａ４，２３Ａ４の近傍部位を、前，後のクロスメンバ３９，４０を介して互いに接続することができる。この結果、前，後のクロスメンバ３９，４０を用いて車体フレーム２１全体の剛性を高めることができる構成となっている。さらに、車体フレーム２１の剛性を高めるボックス構造体４１の下側には、走行駆動装置６を取付けるためのマウント部材３８が設けられている。これにより、車体フレーム２１とマウント部材３８との間で荷重を効率良く伝達することができる構成となっている。

一方、前クロスメンバ３９の板厚ｔ１は、後クロスメンバ４０の板厚ｔ２よりも大きく形成されている（ｔ１＞ｔ２）。具体的には、前クロスメンバ３９の板厚ｔ１は、後クロスメンバ４０の板厚ｔ２に対して１．１倍以上で２．０倍以下の範囲に設定され、好ましくは１．５倍程度に設定されている。

このように、前クロスメンバ３９の板厚ｔ１を、後クロスメンバ４０の板厚ｔ２よりも大きく形成することにより、前クロスメンバ３９と左内板２２Ａおよび右内板２３Ａとの接合部に生じる応力を低減できる構成となっている。従って、左フレーム２２と右フレーム２３との左，右方向の幅寸法が、車体フレーム２１の後側よりも前側で大きく形成されることにより、ダンプトラック１の走行時における車体フレーム２１の上，下方向の変形量が、車体フレーム２１の後側よりも前側で大きくなったとしても、左，右のフレーム２２，２３と前クロスメンバ３９との接合部の強度を高めることができる構成となっている。

第１の実施の形態によるダンプトラック１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

ダンプトラック１が、荷台８に運搬対象物を積載して作業現場を走行するときには、荷台８の荷重や走行負荷が車体フレーム２１に作用し、車体フレーム２１は変形を生じる。

これに対し、第１の実施の形態によるダンプトラック１は、上板２６の接続部位２６Ａと下板２７の接続部位２７Ａに対応する位置、即ち車体フレーム２１の前，後方向の中間部に、前クロスメンバ３９と後クロスメンバ４０とを設けている。これら前，後のクロスメンバ３９，４０は、左端縁３９Ａ，４０Ａが左フレーム２２の左内板２２Ａに接合され、右端縁３９Ｂ，４０Ｂが右フレーム２３の右内板２３Ａに接合され、上端縁３９Ｃ，４０Ｃが上板２６の接続板２６Ａ４に接合され、下端縁３９Ｄ，４０Ｄが下板２７の接続板２７Ａ４に接合されている。

これにより、車体フレーム２１の前，後方向の中間部には、前，後のクロスメンバ３９，４０、左フレーム２２の左内板２２Ａ、右フレーム２３の右内板２３Ａ、上板２６の接続板２６Ａ４、下板２７の接続板２７Ａ４によって囲まれ、内部が閉断面空間となったボックス構造体４１が形成される。従って、ボックス構造体４１を介して左フレーム２２の左内板２２Ａと右フレーム２３の右内板２３Ａとの間が接続されることにより、車体フレーム２１全体の剛性を高めることができる。

この結果、荷台８の荷重や走行負荷によって車体フレーム２１が変形するのを抑制することができ、左フレーム２２の左内板２２Ａおよび左外板２２Ｂと上板２６との接合部、左フレーム２２の左内板２２Ａおよび左外板２２Ｂと下板２７との接合部に応力集中が生じるのを抑えることができる。一方、右フレーム２３の右内板２３Ａおよび右外板２３Ｂと上板２６との接合部、右フレーム２３の右内板２３Ａおよび右外板２３Ｂと下板２７との接合部に応力集中が生じるのを抑えることができる。従って、車体フレーム２１の剛性や耐久性を高めることができ、ダンプトラック１の信頼性を高めることができる。

しかも、前クロスメンバ３９と後クロスメンバ４０との２枚の板体からなるクロスメンバを設置するだけで、車体フレーム２１の前，後方向の中間部にボックス構造体４１を形成することができる。従って、車体フレーム２１の重量を大幅に増大させることなく、車体フレーム２１の剛性を高めることができる。

一方、第１の実施の形態によれば、走行駆動装置６を取付けるためのマウント部材３８を、ボックス構造体４１の下側に位置して車体フレーム２１の下板２７に取付ける構成としている。これにより、運搬対象物が積載された荷台８の荷重を、ボックス構造体４１を介してマウント部材３８に直接的に伝達し、マウント部材３８に取付けられた走行駆動装置６を介して後輪５へと伝達することができる。この結果、下板２７の変形量を抑えることができ、車体フレーム２１全体の剛性を高めることができる。

また、前クロスメンバ３９の板厚ｔ１は、後クロスメンバ４０の板厚ｔ２よりも大きく形成されているので、前クロスメンバ３９と左内板２２Ａおよび右内板２３Ａとの接合部に生じる応力を低減することができる。この結果、ダンプトラック１の走行時における車体フレーム２１の上，下方向の変形量が、車体フレーム２１の後側よりも前側で大きくなった場合でも、左，右のフレーム２２，２３と前クロスメンバ３９との接合部の強度を高めることができ、車体フレーム２１全体の剛性を高めることができる。しかも、後クロスメンバ４０の板厚ｔ２を、前クロスメンバ３９の板厚よりも小さくすることにより、車体フレーム２１の重量が増加するのを抑えつつ、車体フレーム２１の剛性を高めることができる。

さらに、前クロスメンバ３９と後クロスメンバ４０とは、左フレーム２２（左内板２２Ａ）および右フレーム２３（右内板２３Ａ）の後屈曲部位２２Ａ４，２３Ａ４を挟んで前，後に配置されている。これにより、左フレーム２２および右フレーム２３のうち、応力が集中し易い後屈曲部位２２Ａ４，２３Ａ４の近傍部位を、前，後のクロスメンバ３９，４０を介して互いに接続することができる。この結果、左フレーム２２の後屈曲部位２２Ａ４と右フレーム２３の後屈曲部位２３Ａ４とを、前，後のクロスメンバ３９，４０によって補強することができ、車体フレーム２１全体の剛性を高めることができる。

次に、図９および図１０は本発明の第２の実施の形態を示し、第２の実施の形態の特徴は、各クロスメンバの左，右方向の両側を折曲部として形成したことにある。なお、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

第２の実施の形態による車体フレーム５１は、第１の実施の形態による車体フレーム２１とほぼ同様に、左フレーム２２、右フレーム２３、前フレーム２４、後述の後フレーム５２、上板２６、下板２７、後述の前クロスメンバ５３、後クロスメンバ５４等を含んで構成されている。しかし、第２の実施の形態による車体フレーム５１は、後フレーム５２、前クロスメンバ５３、後クロスメンバ５４の構成の点で、第１の実施の形態とは異なるものである。

後フレーム５２は、左フレーム２２の後端と右フレーム２３の後端との間を接続している。後フレーム５２は、車体フレーム５１の内側に位置し、左，右方向に延びる前板５２Ａと、車体フレーム５１の外側に位置し、前板５２Ａと前，後方向に間隔をもって対面する後板５２Ｂと、前板５２Ａと後板５２Ｂの上端を閉塞する上板２６と、前板５２Ａと後板５２Ｂの下端を閉塞する下板２７とを含んで構成されている。

前板５２Ａの左端側は前方に向けて屈曲した左屈曲部５２Ａ１となり、前板５２Ａの右端側は前方に向けて屈曲した右屈曲部５２Ａ２となっている。ここで、左フレーム２２の左内板２２Ａと左屈曲部５２Ａ１とがなす後板５２Ｂ側の角度θ１と、右フレーム２３の右内板２３Ａと右屈曲部５２Ａ２とがなす後板５２Ｂ側の角度θ１とは、鋭角に設定されている。

前クロスメンバ５３および後クロスメンバ５４は、後フレーム５２よりも前側でかつ前フレーム２４よりも後側に位置して上板２６と下板２７との間に設けられ、前，後方向で間隔をもって対面しつつ左フレーム２２と右フレーム２３との間を接続している。

前クロスメンバ５３は、左，右方向に延びる長方形の板体として形成され、左，右方向の両端側は前方に向けて折曲げられている。これにより、前クロスメンバ５３の左側は左折曲部５３Ａとなり、右側は右折曲部５３Ｂとなっている。前クロスメンバ５３は、左折曲部５３Ａの左端縁５３Ａ１が左内板２２Ａに溶接されると共に、右折曲部５３Ｂの右端縁５３Ｂ１が右内板２３Ａに溶接され、上端縁が上板２６の接続板２６Ａ４に溶接されると共に下端縁が下板２７の接続板２７Ａ４に溶接される。

後クロスメンバ５４は、左，右方向に延びる長方形の板体として形成され、左，右方向の中間部は直線的に左，右方向に延び、両端側は後方に向けて折曲げられている。これにより、後クロスメンバ５４の左，右方向の中間部は直線部５４Ａとなり、左側は左折曲部５４Ｂとなり、右側は右折曲部５４Ｃとなっている。後クロスメンバ５４は、左折曲部５４Ｂの左端縁５４Ｂ１が左内板２２Ａに溶接されると共に、右折曲部５４Ｃの右端縁５４Ｃ１が右内板２３Ａに溶接され、上端縁が上板２６の接続板２６Ａ４に溶接されると共に下端縁が下板２７の接続板２７Ａ４に溶接される。

これにより、車体フレーム５１の前，後方向の中間部には、前，後のクロスメンバ５３，５４、左フレーム２２の左内板２２Ａ、右フレーム２３の右内板２３Ａ、上板２６の接続板２６Ａ４、下板２７の接続板２７Ａ４によって囲まれ、内部が閉断面空間となったボックス構造体５５が形成される。

ここで、前クロスメンバ５３の左折曲部５３Ａは、ボックス構造体５５内で左フレーム２２の左内板２２Ａに対してなす角度θ２が鋭角になるように形成されている。同様に、前クロスメンバ５３の右折曲部５３Ｂは、ボックス構造体５５内で右フレーム２３の右内板２３Ａに対してなす角度θ２が鋭角になるように形成されている。望ましくは、前クロスメンバ５３の左折曲部５３Ａと左内板２２Ａとが交わるボックス構造体５５内の角度θ２と、前クロスメンバ５３の右折曲部５３Ｂと右内板２３Ａとが交わるボックス構造体５５内の角度θ２とは、３０度以上で９０度未満（３０°≦θ２＜９０°）の範囲に設定されている。

一方、後クロスメンバ５４の左折曲部５４Ｂは、ボックス構造体５５内で左フレーム２２の左内板２２Ａに対してなす角度θ３が鋭角になるように形成されている。同様に、後クロスメンバ５４の右折曲部５４Ｃは、ボックス構造体５５内で右フレーム２３の右内板２３Ａに対してなす角度θ３が鋭角になるように形成されている。望ましくは、後クロスメンバ５４の左折曲部５４Ｂと左内板２２Ａとが交わるボックス構造体５５内の角度θ３と、後クロスメンバ５４の右折曲部５４Ｃと右内板２３Ａとが交わるボックス構造体５５内の角度θ３とは、３０度以上で９０度未満（３０°≦θ３＜９０°）の範囲に設定されている。

第２の実施の形態による車体フレーム５１は上述の如き構成を有するもので、その基本的な作用効果は、第１の実施の形態による車体フレーム２１と格別差異はない。

然るに、第２の実施の形態による車体フレーム５１は、前クロスメンバ５３の左折曲部５３Ａを、左フレーム２２の左内板２２Ａに対してなす角度θ２が鋭角となるように形成し、前クロスメンバ５３の右折曲部５３Ｂを、右フレーム２３の右内板２３Ａに対してなす角度θ２が鋭角となるように形成している。

一方、車体フレーム５１は、後クロスメンバ５４の左折曲部５４Ｂを、左フレーム２２の左内板２２Ａに対してなす角度θ３が鋭角となるように形成し、後クロスメンバ５４の右折曲部５４Ｃを、右フレーム２３の右内板２３Ａに対してなす角度θ３が鋭角となるように形成している。

これにより、荷台８からの荷重を、前クロスメンバ５３の左折曲部５３Ａから左フレーム２２へと円滑に伝達し、前クロスメンバ５３の右折曲部５３Ｂから右フレーム２３へと円滑に伝達することができる。同様に、荷台８からの荷重を、後クロスメンバ５４の左折曲部５４Ｂから左フレーム２２へと円滑に伝達し、後クロスメンバ５４の右折曲部５４Ｃから右フレーム２３へと円滑に伝達することができる。

この結果、前クロスメンバ５３と左，右のサイドフレーム２２，２３との接合部に応力が集中するのを抑え、後クロスメンバ５４と左，右のサイドフレーム２２，２３との接合部に応力が集中するのを抑えることができるので、車体フレーム５１の剛性を高めることができる。

しかも、前クロスメンバ５３の左，右方向の両側に左折曲部５３Ａ，右折曲部５３Ｂを設けた分、前クロスメンバ５３の長さ寸法が増大するので、前クロスメンバ５３と上板２６との溶接長さ、前クロスメンバ５３と下板２７との溶接長さを増大させることができる。同様に、後クロスメンバ５４の左，右方向の両側に左折曲部５４Ｂ，右折曲部５４Ｃを設けた分、後クロスメンバ５４の長さ寸法が増大するので、後クロスメンバ５４と上板２６との溶接長さ、後クロスメンバ５４と下板２７との溶接長さを増大させることができる。

この結果、前，後のクロスメンバ５３，５４と上板２６との接合部、前，後のクロスメンバ５３，５４と下板２７との接合部に作用する荷重を分散させることができる。従って、これら各接合部の応力を低減することができ、車体フレーム５１の剛性を高めることができる。

なお、上述した第１の実施の形態では、左フレーム２２の左内板２２Ａと右フレーム２３の右内板２３Ａとの間を接続するクロスメンバとして、前クロスメンバ３９と後クロスメンバ４０との合計２枚のクロスメンバを用いた場合を例示している。

しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示す変形例のように、前クロスメンバ３９と後クロスメンバ４０との間に中間クロスメンバ５６を追加した合計３枚のクロスメンバを用いる構成としてもよい。さらに、４枚以上のクロスメンバを用いる構成としてもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

１ ダンプトラック
３ 前輪
５ 後輪
６ 走行駆動装置
８ 荷台
２１，５１ 車体フレーム
２２ 左フレーム
２２Ａ 左内板
２２Ｂ 左外板
２２Ａ４，２３Ａ４ 後屈曲部位
２３ 右フレーム
２３Ａ 右内板
２３Ｂ 右外板
２４ 前フレーム
２５，５２ 後フレーム
２６ 上板
２６Ａ，２７Ａ 接続部位
２６Ｂ，２７Ｂ 左分岐部位
２６Ｃ，２７Ｃ 右分岐部位
２７ 下板
３８ マウント部材
３９，５３ 前クロスメンバ
３９Ａ，４０Ａ，５３Ａ１，５４Ｂ１ 左端縁（左端）
３９Ｂ，４０Ｂ，５３Ｂ１，５４Ｃ１ 右端縁（右端）
４０，５４ 後クロスメンバ
４１，５５ ボックス構造体
５３Ａ，５４Ｂ 左折曲部
５３Ｂ，５４Ｃ 右折曲部
５６ 中間クロスメンバ

Claims (5)

1. 支持構造体をなし、前輪と後輪が取付けられる車体フレームと、運搬対象物を積載するため該車体フレームの後端位置を支点として傾動可能に設けられた荷台とを備え、
   前記車体フレームは、
   左，右方向の左側に配置され前，後方向に延びる左フレームと、
   左，右方向の右側に配置され前，後方向に延びる右フレームと、
   前記左フレームの前端と前記右フレームの前端とを接続し左，右方向に延びる前フレームと、
   前記左フレームの後端と前記右フレームの後端とを接続し左，右方向に延びる後フレームとを備え、
   前記左フレームは、左，右方向で間隔をもって前，後方向に延びる左内板および左外板と、前記左内板および前記左外板の上端を閉塞する上板と、前記左内板および前記左外板の下端を閉塞する下板とにより構成し、
   前記右フレームは、左，右方向で間隔をもって前，後方向に延びる右内板および右外板と、前記右内板および前記右外板の上端を閉塞する前記上板と、前記右内板および前記右外板の下端を閉塞する前記下板とにより構成し、
   前記上板と前記下板とは、後側部位が前記左フレームと前記右フレームとの間を接続する接続部位となり、前記接続部位よりも前側部位が二又状に分岐した分岐部位として形成してなるダンプトラックにおいて、
   前記上板と下板の前記接続部位に対応する位置には、前，後方向で間隔をもって対面した状態で前記上板と前記下板との間に配置された少なくとも２枚のクロスメンバを設け、
   前記各クロスメンバは、左端を前記左フレームの前記左内板に接合すると共に右端を前記右フレームの前記右内板に接合し、上端を前記上板の接続部位に接合すると共に下端を前記下板の接続部位に接合することにより固着し、
   前記各クロスメンバ、左内板、右内板、上板および下板により内部が閉断面空間となったボックス構造体を形成したことを特徴とするダンプトラック。
2. 前記車体フレームには、前記後輪を駆動する走行駆動装置を取付けるためのマウント部材を設け、
   前記マウント部材は、前記ボックス構造体の下側に位置して配置する構成としてなる請求項１に記載のダンプトラック。
3. 前記各クロスメンバは、前，後に間隔をもって配置された２枚の板体からなり、前側に位置する前クロスメンバの板厚は、後側に位置する後クロスメンバの板厚よりも大きく形成してなる請求項１または２に記載のダンプトラック。
4. 前記各クロスメンバは、左，右方向の両側を前，後方向に向けて折曲げた折曲部として形成し、
   前記各クロスメンバの左，右方向の両端を前記左内板、前記右内板にそれぞれ接合した状態で、前記各クロスメンバの左折曲部は、前記左内板に対してなす角度が鋭角となるように形成すると共に、前記各クロスメンバの右折曲部は、前記右内板に対してなす角度が鋭角となるように形成してなる請求項１，２または３に記載のダンプトラック。
5. 前記左フレームと前記右フレームとは、前記上板および前記下板を構成する前記接続部位の前端側で左，右方向の間隔が変化するように屈曲する屈曲部位を有し、
   前記各クロスメンバは、前記左フレームと前記右フレームの屈曲部位の近傍に設ける構成としてなる請求項１，２，３または４に記載のダンプトラック。

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