JP7370967B2 - 作業車両のフレーム及び作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両のフレーム及び作業車両に関する。

作業車両としては、整地作業や除雪作業を行うモータグレーダが知られている。例えば、下記特許文献１には、前後方向に沿って延びるフレームと、整地作業等を行うためのブレードと、ブレードを上下方向に移動可能なリフトシリンダと、を備えた構成が開示されている。リフトシリンダは、ブラケット等を介してフレームに接続されている。

米国特許出願公開第２０１３／０２０６４３２号明細書

ところで、フレームは、ブレードからリフトシリンダ等のアクチュエータを介して受ける荷重に耐えうる構造である必要がある。例えば、アクチュエータによってブレードを下降させて整地作業等を行う場合、ブレードは地面に対して前後方向に引き摺られる。その際、ブレードは、掘削される土砂から受ける負荷により前後方向から荷重を受ける。さらに、ブレードは、路面の凹凸や岩から受ける負荷により上下方向から荷重を受けることがある。このとき、アクチュエータを支持するフレームのブラケット近傍には、左右方向に沿う軸回りのねじり応力が発生する。
例えば、ブレードの上下方向に荷重がかかった場合、ブレードの左側部及び右側部で荷重が互いに異なることがある。このとき、アクチュエータを支持するフレームのブラケット近傍には、前後方向に沿う軸回りのねじり応力が発生する。
そのため、フレームにおいてアクチュエータを支持する構造部分の機械的強度を向上することが望まれている。

そこで本発明は、アクチュエータを支持する構造部分の機械的強度を向上することができる作業車両のフレーム及び作業車両を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る作業車両のフレームは、前後方向に沿って延びるフレームの上面を形成する板状の上板と、前記上板と上下方向で対向し、前記フレームの下面を形成する板状の下板と、前記上板と前記下板との上下方向の間に配置され、前記上板と前記下板とを連結する縦壁と、作業機を前記上下方向に移動可能なアクチュエータが取り付けられる取付部と、を備え、前記上板及び前記下板の少なくとも一方は、中心部と、前記中心部から前記前後方向に延びる第一延伸部と、前記中心部から左右方向に延びる第二延伸部と、前記第一延伸部と前記第二延伸部とをつなぐ連続部と、を備え、前記取付部は、前記第二延伸部の前記左右方向の両端に設けられている。

上記構成により、アクチュエータによって作業機を下降させて整地作業等を行う場合、作業機は前後方向から荷重を受ける。このとき、フレームが作業機からリフトシリンダを介して受ける荷重は、連続部及び第二延伸部を経由してフレーム全体に分散する。そのため、連続部を有しない構成と比較して、左右方向に沿う軸回りのねじれに強くなる。また、作業機の上下方向に荷重がかかった場合に作業機の左側部及び右側部で荷重が互いに異なることがある。この場合でも、フレームが作業機からアクチュエータを介して受ける荷重は、連続部及び第二延伸部を経由してフレーム全体に分散する。そのため、連続部を有しない構成と比較して、前後方向に沿う軸回りのねじれに強くなる。したがって、アクチュエータを支持する構造部分の機械的強度を向上することができる。

本発明の態様によれば、リフトシリンダを支持する構造部分の機械的強度を向上することができる。

実施形態に係る作業車両の斜視図。 実施形態に係るフレームの斜視図。 実施形態に係るフレームの左側面図。 実施形態に係るフレームの要部を斜め上方から見た斜視図。 実施形態に係るフレームの要部を斜め下方から見た斜視図。 実施形態に係るフレームの要部の上面図。 実施形態に係るフレームの要部の左側面図。 図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図。 実施形態に係るフレームの製造工程の説明図。 図９に続く、実施形態に係るフレームの製造工程の説明図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。実施形態においては、作業車両の一例としてモータグレーダを挙げて説明する。

＜作業車両＞
図１に示すように、作業車両としてのモータグレーダ１は、走行輪２，３、車両本体５、キャブ６及び作業機７を備える。作業機７は、ブレード２０を備える。モータグレーダ１は、ブレード２０で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合等の作業を行う。モータグレーダ１は、走行輪２，３としての前輪２及び後輪３を備える。本実施形態のモータグレーダ１は、片側１輪ずつの２つの前輪２と、片側２輪ずつの４つの後輪３とを備える。

以下では、前後方向とは、モータグレーダ１の前後方向を意味する。即ち、前後方向とは、キャブ６の運転席に着座した運転者から見た前後方向を意味する。左右方向とは、モータグレーダ１の車幅方向を意味する。即ち、左右方向とは、キャブ６の運転席に着座した運転者から見た左右方向を意味する。

車両本体５は、リアフレーム１０、フロントフレーム１１（フレーム）及び外装カバー１２を備える。リアフレーム１０は、外装カバー１２やエンジン室に配置されたエンジン等の構成部品（図示省略）を支持している。外装カバー１２は、キャブ６の後方でエンジン室を覆っている。リアフレーム１０には、４つの後輪３の各々がエンジンからの駆動力によって回転駆動可能に取り付けられている。フロントフレーム１１は、リアフレーム１０の前方に取り付けられている。フロントフレーム１１の先端には、カウンタウェイト１３が取り付けられている。フロントフレーム１１の先端下部には、２つの前輪２の各々が回転可能に取り付けられている。

キャブ６は、リアフレーム１０の前部に載置されている。キャブ６の内部には、ハンドル、変速レバー、作業機７の操作レバー、ブレーキ、アクセルペダル、インチングペダル等の操作部（図示省略）が設けられている。

作業機７は、上記ブレード２０に加え、ドローバ２１、サークル２２及びサポート２３を備える。ドローバ２１は、左右一対のリフトシリンダ２５及びドローバシフトシリンダ２６といったアクチュエータによってフロントフレーム１１に接続されている。アクチュエータは、例えば油圧シリンダを用いることができるが、電動モータにより伸縮可能な電動シリンダであってもよい。一対のリフトシリンダ２５によって、ドローバ２１の昇降及び前後方向に沿う軸回りの揺動が可能とされている。ドローバシフトシリンダ２６によって、ドローバ２１はフロントフレーム１１に対して左右に相対移動可能とされている。

サークル２２は、ドローバ２１の下方でベアリング（図示省略）を介して上下方向に沿う軸回りに回転可能に設けられている。サポート２３は、サークル２２の外周面に左右方向に離間して一対が固定されている。各サポート２３は、サークル２２の外周面に沿って後方に延びた後に下方に向かって湾曲して延びている。

ブレード２０は、サークル２２の下方で水平方向に延びている。ブレード２０は、一対のサポート２３に支持されている。即ち、ブレード２０は、サポート２３を介してサークル２２に支持されている。ブレード２０は、ブレードシフトシリンダ（図示省略）によって、サークル２２に対してブレード２０の延在方向に相対移動可能とされている。

＜フロントフレーム＞
図２に示すように、フロントフレーム１１は、前後方向に沿って延びている。図３に示すように、フロントフレーム１１の前部は、左右方向から見た側面視（以下、側面視）で前側に向かうに従って下方に位置するように傾斜している。フロントフレーム１１の後部は、側面視で後側に向かうに従って下方に位置するように傾斜している。フロントフレーム１１の前後方向の中央部は、前後方向に沿って直線状に延びている。フロントフレーム１１の前後方向の中央部の上面１１ａは、水平面に沿う平坦面を有する。フロントフレーム１１の左側部下部には、ドローバシフトシリンダ２６（図１参照）を支持するブラケット２８が設けられている。なお、図２から図８において、薄いドットハッチは後述する第一溶接工程での溶接個所、濃いドットハッチ（第一溶接工程のドットハッチよりも濃いドットハッチ）は後述する第二溶接工程での溶接個所をそれぞれ示している。

フロントフレーム１１は、複数の板材を溶接することにより形成されている。図２に示すように、フロントフレーム１１は、上板３０、下板４０、縦壁５０及び取付部６０を備える。取付部６０の後方には、リフトシリンダ２５を支持する支持部２７（図１参照）が設けられている。本実施形態では、上板３０及び下板４０の各々は、中心部３１，４１、第一延伸部３２，４２、第二延伸部３３，４３及び連続部３４，４４を備える（図４、図５参照）。
中心部３１，４１は、フロントフレーム１１の前後方向の中央部付近であってブレード２０の上方に位置する部分である。
第一延伸部３２，４２は、中心部３１，４１から前後方向に延びる部分である。
第二延伸部３３，４３は、中心部３１，４１から左右方向に延びる部分である。
連続部３４，４４は、第一延伸部３２，４２と第二延伸部３３，４３とをつなぐ部分である。

＜上板＞
図４に示すように、上板３０は、フロントフレーム１１の上面１１ａを形成する板状をなしている。上板３０は、上下方向に厚みを有する。上下方向から見て、上板３０は十字状をなしている。上板３０は、上記の中心部３１、第一延伸部３２、第二延伸部３３及び連続部３４を備える。以下、上板３０の中心部３１を「上側中心部３１」、上板３０の第一延伸部３２を「第一上側延伸部３２」、上板３０の第二延伸部３３を「第二上側延伸部３３」、上板３０の連続部３４を「上側連続部３４」ともいう。上側中心部３１、第一上側延伸部３２、第二上側延伸部３３及び上側連続部３４は、同一の部材で一体に形成されている。

上側中心部３１は、上下方向から見て十字状をなす上板３０の中心部分である。
第一上側延伸部３２は、上側中心部３１から前後方向に延びる部分である。即ち、第一上側延伸部３２は、上側中心部３１から前方及び後方のそれぞれに延びる部分である。
第二上側延伸部３３は、上側中心部３１から左右方向に延びる部分である。即ち、第二上側延伸部３３は、上側中心部３１から左方及び右方のそれぞれに延びる部分である。
上側連続部３４は、第一上側延伸部３２及び第二上側延伸部３３をつなぐ部分である。即ち、上側連続部３４は、第一上側延伸部３２と第二上側延伸部３３とが形成する４つの角部（上下方向から見て直角の部分）を埋める部分である。

上下方向から見て、上側連続部３４は、上側中心部３１の中心に向けて凸の曲線形状を有する（図６参照）。図６に示すように、上側連続部３４は、第一上側曲線部３４ａ（第一曲線部）及び第二上側曲線部３４ｂ（第二曲線部）を有する。第一上側曲線部３４ａは、第二上側延伸部３３の後側となる支持部２７（図１参照）が設けられた側に位置する部分である。第二上側曲線部３４ｂは、第二上側延伸部３３の前側であって、支持部２７が設けられていない側に位置する部分である。上下方向から見て、第一上側曲線部３４ａは、第二上側曲線部３４ｂよりも大きい曲率半径を有する。第一上側曲線部３４ａ及び第二上側曲線部３４ｂはそれぞれ左右に一対設けられている

＜下板＞
図５に示すように、下板４０は、上板３０と上下方向で対向している。下板４０は、フロントフレーム１１の下面１１ｂを形成する板状をなしている。下板４０は、上下方向に厚みを有する。上下方向から見て、下板４０は十字状をなしている。下板４０は、上記の中心部４１、第一延伸部４２、第二延伸部４３及び連続部４４を備える。以下、下板４０の中心部４１を「下側中心部４１」、下板４０の第一延伸部４２を「第一下側延伸部４２」、下板４０の第二延伸部４３を「第二下側延伸部４３」、下板４０の連続部４４を「下側連続部４４」ともいう。下側中心部４１、第一下側延伸部４２、第二下側延伸部４３及び下側連続部４４は、同一の部材で一体に形成されている。

下側中心部４１は、上側中心部３１（図４参照）と上下方向で対向する部分である。下側中心部４１は、上下方向から見て十字状をなす下板４０の中心部分である。
第一下側延伸部４２は、下側中心部４１から前後方向に延びる部分である。即ち、第一下側延伸部４２は、下側中心部４１から前方及び後方のそれぞれに延びる部分である。
第二下側延伸部４３は、下側中心部４１から左右方向に延びる部分である。即ち、第二下側延伸部４３は、下側中心部４１から左方及び右方のそれぞれに延びる部分である。
下側連続部４４は、第一下側延伸部４２及び第二下側延伸部４３をつなぐ部分である。即ち、下側連続部４４は、第一下側延伸部４２と第二下側延伸部４３とが形成する角部（上下方向から見て直角の部分）を埋める部分である。

上下方向から見て、下側連続部４４は、下側中心部４１の中心に向けて凸の曲線形状を有する。下側連続部４４は、第一下側曲線部４４ａ（第一曲線部）及び第二下側曲線部４４ｂ（第二曲線部）を有する。第一下側曲線部４４ａは、第二下側延伸部４３の後側となる支持部２７（図１参照）が設けられた側に位置する部分である。第二下側曲線部４４ｂは、第二下側延伸部４３の前側であって、支持部２７が設けられていない側に位置する部分である。上下方向から見て、第一下側曲線部４４ａは、第二下側曲線部４４ｂよりも大きい曲率半径を有する。第一下側曲線部４４ａ及び第二下側曲線部４４ｂはそれぞれ左右に一対設けられている

上下方向から見て、上側中心部３１及び下側中心部４１は、互いに重なる位置に配置されている（図６参照）。本実施形態では、上下方向から見て、上側中心部３１及び下側中心部４１は、互いに同じ外形を有する。図６では、上側中心部３１及び下側中心部４１の外形を二点鎖線の矩形状で示す。上下方向から見て、第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３は、フロントフレーム１１の左右方向の中心を通る仮想線ＣＬを対称軸として線対称の形状を有する。

図８に示すように、第二下側延伸部４３の左右方向の長さＬ２は、第二上側延伸部３３の左右方向の長さＬ１よりも短い。ここで、第二上側延伸部３３の左右方向の長さＬ１は、第一上側曲線部３４ａの曲率半径に相当する。第二下側延伸部４３の左右方向の長さＬ２は、第一下側曲線部４４ａの曲率半径に相当する。

＜縦壁＞
縦壁５０は、上板３０と下板４０の上下方向の間に配置されている。縦壁５０は、上板３０と下板４０とを連結している。図４に示すように、縦壁５０は、第一壁部５１及び第二壁部５２を備える。縦壁５０の上端は、上板３０の下面に溶接されている。縦壁５０の下端は、下板４０の上面に溶接されている。

第一壁部５１は、第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２の各々に沿うように前後方向に延びる部分である。第一壁部５１は、左右に平行に配置された一対の第一側板５１ａで構成されている（図９参照）。図９に示すように、各第一側板５１ａは、前後方向に延び、かつ、左右方向に厚みを有する。

図８に示すように、第一壁部５１の左右方向の幅は、第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２の各々の左右方向の幅よりも小さい（Ｗ２＜Ｗ１）。図中において、符号Ｗ１は第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２の各々の左右方向の幅、符号Ｗ２は第一壁部５１の左右方向の幅をそれぞれ示す。

ここで、第一壁部５１の左右方向の幅Ｗ２とは、第一壁部５１の左側面と右側面との間の長さを意味する。即ち、第一壁部５１の左右方向の幅Ｗ２とは、左右一対の第一側板５１ａの左右方向の外側面の間の長さ（最短距離）を意味する。本実施形態では、第一壁部５１の左右方向の幅Ｗ２は、第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２の各々の左右方向の幅Ｗ１よりも溶接代の分だけ短い。

図４に示すように、第二壁部５２は、第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３（図５参照）の各々に沿うように左右方向に延びる部分である。第二壁部５２は、第一壁部５１を介して左右に配置された一対の第二壁体５２ａで構成されている（図９参照）。各第二壁体５２ａの左右方向の内端は、第一壁部５１の左右方向の外側面に溶接されている（図４参照）。図９に示すように、各第二壁体５２ａは、前後に平行に配置された一対の第二側板５２ｂで構成されている。各第二側板５２ｂは、左右方向に延び、かつ、前後方向に厚みを有する。

図７に示すように、第二壁部５２の前後方向の幅は、第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３の各々の前後方向の幅よりも小さい（Ｗ４＜Ｗ３）。図中において、符号Ｗ３は第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３の各々の前後方向の幅、符号Ｗ４は第二壁部５２の前後方向の幅をそれぞれ示す。

ここで、第二壁部５２の前後方向の幅Ｗ４とは、第二壁部５２の前面と後面との間の長さを意味する。即ち、第二壁部５２の前後方向の幅Ｗ４とは、前後一対の第二側板５２ｂの前後方向の外側面の間の長さ（最短距離）を意味する。本実施形態では、第二壁部５２の前後方向の幅Ｗ４は、第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３の各々の前後方向の幅Ｗ３よりも溶接代の分だけ短い。

＜取付部＞
取付部６０は、リフトシリンダ２５（図１参照）が取り付けられる部分である。図４に示すように、取付部６０は、第二上側延伸部３３の左右方向の両端に設けられている。取付部６０は、前後方向に沿う軸を中心軸とする筒状をなしている。取付部６０は、上側連結板６１及び下側連結板６２を介して第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３（図５参照）のそれぞれに接続されている。上側連結板６１は、前後方向に延び、かつ、上下方向に厚みを有する。下側連結板６２は、取付部６０の下端から左右方向の内側に向かうに従って下方に位置するように傾斜した後、屈曲して左右方向の内側に向かって延びている（図８参照）。

図８に示すように、取付部６０の上端６０ａは、上側連結板６１の左右方向の外端に溶接されている。上側連結板６１の左右方向の内端は、第二上側延伸部３３の左右方向の外端に溶接されている（図４参照）。
取付部６０の下端は、下側連結板６２の左右方向の外端に溶接されている。下側連結板６２の左右方向の内端は、第二下側延伸部４３の左右方向の外端に溶接されている（図５参照）。

図８に示すように、取付部６０の上端６０ａは、上下方向における上板３０の上面の高さと同じ高さに配置されている。即ち、取付部６０の上端６０ａは、フロントフレーム１１の前後方向の中央部の上面１１ａの高さと同じ高さに配置されている（図３参照）。本実施形態では、左右の取付部６０の上端６０ａが、上下方向における上板３０の上面の高さ及び左右の上側連結板６１の上面の高さのそれぞれと同じ高さに配置されている。即ち、左右の取付部６０の上端６０ａ、上板３０の上面及び左右の上側連結板６１の上面は、同一の平面に配置されている。

＜フロントフレームの製造方法＞
フロントフレーム１１の製造方法は、第一溶接工程及び第二溶接工程を含む。
第一溶接工程では、フロントフレーム１１を構成する複数の板材を、フロントフレーム１１全体よりも小さい構造体の単位で溶接する、いわゆる小組を行う。第一溶接工程では、複数の構造体の小組を行う。本実施形態では、複数の構造体として、第一構造体７１、第二構造体７２、第三構造体７３、第四構造体７４及び第五構造体７５の５つの構造体の小組を行う（図９、図１０参照）。

図１０に示すように、第一構造体７１は、上板３０、下板４０及び縦壁５０の第一壁部５１を含む構造体である。第二構造体７２は、フロントフレーム１１の前部を構成する構造体である。第三構造体７３は、第一構造体７１と第二構造体７２とを接続する構造体である。第四構造体７４は、取付部６０、縦壁５０の第二壁体５２ａ、上側連結板６１及び下側連結板６２を含む構造体であって、左右方向の一方側となる左側に配置される構造体である。第五構造体７５は、左右方向の他方側となる右側の取付部６０、縦壁５０の第二壁体５２ａ、上側連結板６１及び下側連結板６２を含む構造体である。リブ板２９は、ブラケット２８の取付部の機械的強度を確保するための補強部材である。

第一溶接工程の後、第二溶接工程を行う。第二溶接工程では、第一構造体７１、第二構造体７２、第三構造体７３、第四構造体７４及び第五構造体７５並びにブラケット２８及びリブ板２９を溶接する。これにより、フロントフレーム１１が完成する（図２参照）。

＜作用効果＞
例えば、モータグレーダによって整地作業等を行う場合、リフトシリンダによってブレードを下降させ地面に接触させながらモータグレーダを走行させる。この際、ブレードは地面に対して前後方向に引き摺られる。そのため、ブレードは、掘削される土砂から受ける負荷により前後方向から荷重を受ける。さらに、ブレードは、路面の凹凸や岩から受ける負荷により上下方向から荷重を受けることもある。このとき、リフトシリンダを支持するフロントフレームのブラケット近傍には、左右方向に沿う軸回りのねじり応力が発生する。
例えば、ブレードの上下方向に荷重がかかった場合、ブレードの左側部及び右側部で荷重が互いに異なることがある。このとき、リフトシリンダを支持するフロントフレームのブラケット近傍には、前後方向に沿う軸回りのねじり応力が発生する。

ここで仮に前後方向に沿って延びるフロントフレームにリフトシリンダを支持するためのブラケットが設けられている構成において、ブラケットがフロントフレームの左右側面に単に溶接されていた場合、以下の問題が生じる可能性がある。
この場合、ブレードが前後方向から荷重を受けるとき、フロントフレームがブレードからリフトシリンダを介して受ける応力は、ブラケットの根元部分に集中する。また、ブレードの上下方向に荷重がかかった場合にブレードの左側部及び右側部で荷重が互いに異なるときも、フロントフレームがブレードからリフトシリンダを介して受ける応力は、ブラケットの根元部分に集中する。そのため、ブラケットの根元部分への応力集中により、ブラケットの根元部分に亀裂が生じる可能性がある。

これに対して本実施形態のフロントフレーム１１は、前後方向に沿って延びるフロントフレーム１１の上面１１ａを形成する板状の上板３０と、上板３０と上下方向で対向し、フロントフレーム１１の下面１１ｂを形成する板状の下板４０と、上板３０と下板４０との上下方向の間に配置され、上板３０と下板４０とを連結する縦壁５０と、ブレード２０を上下方向に移動可能なリフトシリンダ２５が取り付けられる取付部６０と、を備える。上板３０及び下板４０の各々は、中心部３１，４１と、中心部３１，４１から前後方向に延びる第一延伸部３２，４２と、中心部３１，４１から左右方向に延びる第二延伸部３３，４３と、第一延伸部３２，４２と第二延伸部３３，４３とをつなぐ連続部３４，４４と、を備える。取付部６０は、第二延伸部３３，４３の左右方向の両端に設けられている。
これによって、ブレード２０が前後方向から荷重を受けるとき、フロントフレーム１１がブレード２０からリフトシリンダ２５を介して受ける荷重は、連続部３４，４４及び第二延伸部３３，４３を経由してフロントフレーム１１全体に分散する。そのため、連続部３４，４４を有しない構成（ブラケットがフロントフレームの左右側面に単に溶接されている構成）と比較して、左右方向に沿う軸回りのねじれに強くなる。また、ブレード２０の上下方向に荷重がかかった場合にブレード２０の左側部及び右側部で荷重が互いに異なるときも、フロントフレーム１１がブレード２０からリフトシリンダ２５を介して受ける荷重は、連続部３４，４４及び第二延伸部３３，４３を経由してフロントフレーム１１全体に分散する。そのため、連続部３４，４４を有しない構成と比較して、前後方向に沿う軸回りのねじれに強くなる。したがって、リフトシリンダ２５を支持する構造部分の機械的強度を向上することができる。
さらに本実施形態では、上板３０は、上側中心部３１、第一上側延伸部３２、第二上側延伸部３３及び上側連続部３４を備える。下板４０は、下側中心部４１、第一下側延伸部４２、第二下側延伸部４３及び下側連続部４４を備える。そのため、上板３０及び下板４０のいずれか一方のみが上記の中心部、第一延伸部、第二延伸部及び連続部を備える場合と比較して、フロントフレーム１１全体としての強度を確保しリフトシリンダ２５を支持する構造部分の機械的強度を向上させ、リフトシリンダ２５を介して受ける荷重に耐えうるフロントフレーム１１を提供することができる。
本実施形態の場合、上側中心部３１、第一上側延伸部３２、第二上側延伸部３３及び上側連続部３４、並びに下側中心部４１、第一下側延伸部４２、第二下側延伸部４３及び下側連続部４４は、それぞれ同一の部材で一体に形成されている。即ち、上板３０及び下板４０の各要素は、それぞれ同一の部材で一体に形成されている。そのため、上板３０及び下板４０の各要素がそれぞれ互いに異なる部材で一体に形成されている場合と比較して、フロントフレーム１１全体としての強度を確保しリフトシリンダ２５を支持する構造部分の機械的強度を向上させ、リフトシリンダ２５を介して受ける荷重に耐えうるフロントフレーム１１を提供することができる。

本実施形態では、上下方向から見て、連続部３４，４４は、中心部３１，４１に向けて凸の曲線形状を有する。
この構成によれば、フロントフレーム１１がブレード２０からリフトシリンダ２５を介して受ける荷重を連続部３４，４４の曲線形状に沿って逃がすことができるため、リフトシリンダ２５を支持する構造部分の機械的強度を向上させ、リフトシリンダ２５を介して受ける荷重に耐えうるフロントフレーム１１を提供することができる。

本実施形態では、取付部６０の後方でリフトシリンダ２５を支持する支持部２７が設けられている。連続部３４，４４は、取付部６０の後側となる支持部２７が設けられた側に位置する第一曲線部３４ａ，４４ａと、取付部６０の前側であって、支持部２７が設けられていない側に位置する第二曲線部３４ｂ，４４ｂと、を有する。上下方向から見て、第一曲線部３４ａ，４４ａは、第二曲線部３４ｂ，４４ｂよりも大きい曲率半径を有する。
この構成によれば、フロントフレーム１１がブレード２０からリフトシリンダ２５を介して受ける荷重を第一曲線部３４ａ，４４ａ及び第二曲線部３４ｂ，４４ｂの曲線形状に沿って逃がすことができる。
本実施形態の場合、支持部２７が設けられた取付部６０の後側のほうが該取付部６０の前側よりも大きな負荷がかかるため、第一曲線部３４ａ，４４ａのほうが第二曲線部３４ｂ，４４ｂよりも大きい曲率半径を有している。
本実施形態の場合、上記第一曲線部３４ａ，４４ａとしての第一上側曲線部３４ａ及び第一下側曲線部４４ａ、並びに上記第二曲線部３４ｂ，４４ｂとしての第二上側曲線部３４ｂ及び第二下側曲線部４４ｂはそれぞれ左右に一対設けられている。そのため、フロントフレーム１１が、ブレード２０から左右のリフトシリンダ２５を介して受ける荷重を左右の第一上側曲線部３４ａ及び第一下側曲線部４４ａ並びに第二上側曲線部３４ｂ及び第二下側曲線部４４ｂの曲線形状に沿って逃がすことができる。したがって、リフトシリンダ２５を支持する構造部分の機械的強度を向上させ、リフトシリンダ２５を介して受ける荷重に耐えうるフロントフレーム１１を提供することができる。

本実施形態では、取付部６０の上端６０ａは、上下方向における上板３０の上面１１ａと同じ高さに配置されている。
取付部６０の上端６０ａが上下方向における上板３０の上面１１ａの高さより上方に配置されている場合と比較して、本実施形態に係るフロントフレーム１１はキャブ６に搭乗している運転者の前方視界を遮るような突出部が無い構造であるため、運転者の前方視界性を向上することができる。例えば、運転者がモータグレーダ１の前輪２のタイヤや前方の路面状況を目視しながら作業する際に、本実施形態に係るフロントフレーム１１によれば、前方視界性が低下することを可及的に抑制することができる。

本実施形態の場合、フロントフレーム１１の前後方向の中央部の上面１１ａは、水平面に沿う平坦面を有する。フロントフレーム１１の左右の取付部６０の上端６０ａ、上板３０の上面及び左右の上側連結板６１の上面は、同一の平面に配置されている。本実施形態に係るフロントフレーム１１はキャブ６に搭乗している運転者の前方視界を遮るような突出部が無い構造であるため、運転者の前方視界性を可及的に向上することができる。
さらに、上側連結板６１及び下側連結板６２のうち下側連結板６２のみに曲げ部を作れば足り、上側連結板６１及び下側連結板６２のそれぞれに曲げ部を作る必要がないので、生産性に優れる。

本実施形態では、上下方向から見て、上側中心部３１及び下側中心部４１は、互いに同じ外形を有する。
この構成によれば、上下方向から見て上側中心部３１及び下側中心部４１が互いに異なる外形を有する場合と比較して、フロントフレーム１１がブレード２０からリフトシリンダ２５を介して受ける荷重を上下方向でバランスよく逃がしやすい。したがって、リフトシリンダ２５を支持する構造部分の機械的強度を向上させ、リフトシリンダ２５を介して受ける荷重に耐えうるフロントフレーム１１を提供することができる。

本実施形態では、縦壁５０は、第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２の各々に沿うように前後方向に延び、第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２の各々よりも左右方向の幅が小さい第一壁部５１と、第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３の各々に沿うように左右方向に延び、第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３の各々よりも前後方向の幅が小さい第二壁部５２と、を備える。
この構成によれば、第一壁部５１が第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２の各々と左右方向の幅が同じ場合と比較して、第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２に第一壁部５１を溶接しやすい。また、第二壁部５２が第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３の各々と前後方向の幅が同じ場合と比較して、第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３に第二壁部５２を溶接しやすい。したがって、縦壁５０を溶接する際の作業性（生産性）を向上することができる。

＜その他の実施形態＞
上述した実施形態では、上板３０及び下板４０の各々が中心部３１，４１、第一延伸部３２，４２、第二延伸部及び連続部３４，４４を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、上板３０のみが中心部３１、第一延伸部３２、第二延伸部３３及び連続部３４を備えてもよい。または、下板４０のみが中心部４１、第一延伸部４２、第二延伸部４３及び連続部４４を備えてもよい。即ち、上板３０及び下板４０の少なくとも一方が、上下方向からみて十字状をなす平面を形成し、上記の中心部、第一延伸部、第二延伸部及び連続部を備えていればよい。

上述した実施形態では、上板３０及び下板４０の各要素がそれぞれ同一の部材で一体に形成されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、上板３０及び下板４０の各要素は、それぞれ互いに異なる部材で一体に形成されていてもよい。例えば、上板３０及び下板４０の各要素の一部は、他の一部と異なる部材で形成され、前記各要素の一部と他の一部とが一体に形成されていてもよい。

上述した実施形態では、上下方向から見て連続部３４，４４が中心部３１，４１に向けて凸の曲線形状を有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、上下方向から見て連続部３４，４４は、前後方向に対して斜めに交差する方向に延びる直線形状を含んでいてもよい。

上述した実施形態では、上下方向から見て第一曲線部３４ａ，４４ａが第二曲線部３４ｂ，４４ｂよりも大きい曲率半径を有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、上下方向から見て、第一曲線部３４ａ，４４ａは第二曲線部３４ｂ，４４ｂと同等の曲率半径を有してもよい。少なくともリフトシリンダ２５を支持する支持部２７がある側に設けられた曲線部の曲率半径が、支持部２７が無い側に設けられた曲線部の曲率半径より大きければよい。

上述した実施形態では、取付部６０の前後方向の一方となる取付部６０の後方にリフトシリンダ２５を支持する支持部２７が設けられている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、取付部６０の前後方向の他方となる取付部６０の前方にリフトシリンダ２５を支持する支持部２７が設けられていてもよい。

上述した実施形態では、取付部６０の上端６０ａが上下方向における上板３０の上面と同じ高さに配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、取付部６０の上端６０ａは、上下方向における上板３０の上面の高さより下方に配置されていてもよい。これと反対に、取付部６０の上端６０ａは、上下方向における上板３０の上面の高さより上方に配置されていてもよい。

上述した実施形態では、上下方向から見て上側中心部３１及び下側中心部４１が互いに同じ外形を有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、上下方向から見て上側中心部３１及び下側中心部４１が互いに異なる外形を有してもよい。

上述した実施形態では、第一壁部５１の左右方向の幅Ｗ２が第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２の各々の左右方向の幅Ｗ１よりも小さい例（Ｗ２＜Ｗ１）を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、第一壁部５１の左右方向の幅Ｗ２は、第一上側延伸部３２及び第一下側延伸部４２の各々の左右方向の幅Ｗ１以上（Ｗ２≧Ｗ１）であってもよい。

上述した実施形態では、第二壁部５２の前後方向の幅Ｗ４が第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３の各々の前後方向の幅Ｗ３よりも小さい例（Ｗ４＜Ｗ３）を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、第二壁部５２の前後方向の幅Ｗ４は、第二上側延伸部３３及び第二下側延伸部４３の各々の前後方向の幅Ｗ３以上（Ｗ４≧Ｗ３）であってもよい。

上述した実施形態では、作業車両の一例としてブレード２０を上下方向に移動可能なリフトシリンダ２５が取り付けられる取付部６０を備えたモータグレーダ１に本発明を適用した例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、ブレード２０以外の作業用アタッチメントを上下方向に移動可能なリフトシリンダ２５が取り付けられる他の作業車両に本発明を適用してもよい。ブレード２０に代えて、例えば、スカリファイアを取り付けた作業車両に本発明を適用してもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であり、上述した実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

１…モータグレーダ（作業車両），７…作業機，１１…フロントフレーム（フレーム），１１ａ…フロントフレームの上面（フレームの上面），１１ｂ…フロントフレームの下面（フレームの下面），２５…リフトシリンダ（アクチュエータ），２７…支持部，３０…上板，３１…上側中心部（中心部），３２…第一上側延伸部（第一延伸部），３３…第二上側延伸部（第二延伸部），３４…上側連続部（連続部），３４ａ…第一上側曲線部（第一曲線部），３４ｂ…第二上側曲線部（第二曲線部），４０…下板，４１…下側中心部（中心部），４２…第一下側延伸部（第一延伸部），４３…第二下側延伸部（第二延伸部），４４…下側連続部，４４ａ…第一下側曲線部（第一曲線部），４４ｂ…第二下側曲線部（第二曲線部），５０…縦壁，５１…第一壁部，５２…第二壁部，６０…取付部，６０ａ…取付部の上端，ＣＬ…仮想線，Ｗ１…第一延伸部の左右方向の幅，Ｗ２…第一壁部の左右方向の幅，Ｗ３…第二延伸部の前後方向の幅，Ｗ４…第二壁部の前後方向の幅

Claims (8)

1. 前後方向に沿って延びるフレームの上面を形成する板状の上板と、
   前記上板と上下方向で対向し、前記フレームの下面を形成する板状の下板と、
   前記上板と前記下板との上下方向の間に配置され、前記上板と前記下板とを連結する縦壁と、
   作業機を前記上下方向に移動可能なアクチュエータが取り付けられる取付部と、を備え、
   前記上板及び前記下板の少なくとも一方は、
   中心部と、
   前記中心部から前記前後方向に延びる第一延伸部と、
   前記中心部から左右方向に延びる第二延伸部と、
   前記第一延伸部と前記第二延伸部とをつなぐ連続部と、を備え、
   前記取付部は、前記第二延伸部の前記左右方向の両端に設けられている作業車両のフレーム。
2. 前記上下方向から見て、前記連続部は、前記中心部に向けて凸の曲線形状を有する
   請求項１に記載の作業車両のフレーム。
3. 前記取付部の前記前後方向の一方に前記アクチュエータを支持する支持部が設けられ、
   前記連続部は、
   前記前後方向の一方側となる前記支持部が設けられた側に位置する第一曲線部と、
   前記前後方向の他方側となる前記支持部が設けられていない側に位置する第二曲線部と、を有し、
   前記上下方向から見て、前記第一曲線部は、前記第二曲線部と同等もしくは大きな曲率半径を有する
   請求項２に記載の作業車両のフレーム。
4. 前記取付部の上端は、前記上下方向における前記上板の前記上面の高さ以下に配置されている
   請求項１から３のいずれか一項に記載の作業車両のフレーム。
5. 前記上板は、
   上側中心部と、
   前記上側中心部から前記前後方向に延びる第一上側延伸部と、
   前記上側中心部から前記左右方向に延びる第二上側延伸部と、
   前記第一上側延伸部と前記第二上側延伸部とをつなぐ上側連続部と、を備え、
   前記下板は、
   前記上側中心部と前記上下方向で対向する下側中心部と、
   前記下側中心部から前記前後方向に延びる第一下側延伸部と、
   前記下側中心部から前記左右方向に延びる第二下側延伸部と、
   前記第一下側延伸部と前記第二下側延伸部とをつなぐ下側連続部と、を備える
   請求項１から４のいずれか一項に記載の作業車両のフレーム。
6. 前記上下方向から見て、前記上側中心部及び前記下側中心部は、互いに同じ外形を有する
   請求項５に記載の作業車両のフレーム。
7. 前記縦壁は、
   前記第一延伸部に沿うように前記前後方向に延び、前記第一延伸部よりも前記左右方向の幅が小さい第一壁部と、
   前記第二延伸部に沿うように前記左右方向に延び、前記第二延伸部よりも前記前後方向の幅が小さい第二壁部と、を備える
   請求項１から６のいずれか一項に記載の作業車両のフレーム。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の作業車両のフレームを備える作業車両。

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