WO2015129012A1 - ダンプトラック - Google Patents

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WO2015129012A1
WO2015129012A1 PCT/JP2014/054980 JP2014054980W WO2015129012A1 WO 2015129012 A1 WO2015129012 A1 WO 2015129012A1 JP 2014054980 W JP2014054980 W JP 2014054980W WO 2015129012 A1 WO2015129012 A1 WO 2015129012A1
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engine
body frame
dump truck
pair
frame
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PCT/JP2014/054980
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English (en)
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Inventor
浦中 恭司
健生 大塚
岡本 耕一
Original Assignee
株式会社小松製作所
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Publication date
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    • B60Y2200/14Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/142Heavy duty trucks

Definitions

  • the present invention relates to a dump truck, for example, a large off-road dump truck that travels unattended.
  • Such a dump truck includes a body frame extending along the front-rear direction, and a body (sometimes referred to as a vessel) that is supported on the rear side of the body frame so as to be raised and lowered.
  • the body is undulated by the expansion and contraction of the pair of hoist cylinders.
  • a cab for operator operation is provided on the front side of the body frame, and an engine is mounted below the cab.
  • the generator is driven by this engine, and the electric motor is operated by the electric power generated by the generator.
  • the driving tire is driven (for example, Patent Document 1).
  • a dump truck in which mount parts for mounting the body are provided on the front side and the rear side of the body frame, and hoist cylinders are provided on the front side and the rear side of the body frame (Patent Document 2).
  • the front side of the body can be raised or the rear side can be raised.
  • An engine is mounted in the center of the body frame, and the tire is driven by the output transmitted from the engine via the transmission, or the electric motor is operated by the electric power from the generator driven by the engine, and the tire is Or drive.
  • Patent Document 3 a dump truck in which a cab on which an operator is boarded is provided on the side of a vehicle body between front and rear tires is known (Patent Document 3).
  • the engine is mounted near the center of the traveling direction with respect to the body frame, the body is supported on one side of the traveling direction of the body frame, and the lower end of the hoist cylinder is an abbreviation of the engine and the body support portion in the traveling direction. It is supported by the main frame at an intermediate position.
  • the engine is disposed at the center of the vehicle body frame and has a symmetrical structure in the front-rear and left-right directions as a whole.
  • the upper front space of the engine is blocked by the front hoist cylinder, and when the body is raised to the front side, The rear space is blocked by the hoist cylinder on the rear side, so that it is difficult to attach and detach the engine by lifting the engine upward or hanging it from above.
  • Patent Document 3 does not describe a specific structure of the vehicle body frame, and does not include any suggestion on how to maintain the engine in relation to the vehicle body frame and the engine.
  • An object of the present invention is to provide a dump truck that can eliminate the complicated maintenance of equipment including an engine and tires and can reliably lift and suspend the engine.
  • the dump truck of the present invention is capable of traveling with tires installed on one side and the other side in the traveling direction with respect to the vehicle body frame, and a body supported by the vehicle body frame via a hoist cylinder so as to be able to rise and fall, and the vehicle body frame.
  • a dump truck having an engine mounted thereon wherein the engine is mounted on the vehicle body frame near the center of the traveling direction with respect to the position of a tire installed in one of the traveling directions in a side view, and the body and The lower end of the hoist cylinder is supported by the vehicle body frame in the vicinity of the position of the tire installed on the other side in the traveling direction, and the upper part of the place where the engine is mounted is in a state where the body is raised more than a predetermined angle.
  • the engine is capable of being lifted and lowered.
  • the heavy engine is mounted near the center of the vehicle body frame, the weight distribution to the front and rear tires is nearly equal, and therefore, the wear of each tire can be made substantially uniform and due to wear. Exchanges can be made at the same time.
  • the lower end of the body and the hoist cylinder is supported in the other side of the traveling direction with respect to the body frame, that is, in the vicinity of the installation position of the tire on the side opposite to the engine. Can be kept away, a sufficiently large work space can be secured, and the complexity of the maintenance performed by raising the body can be eliminated.
  • the space above the engine when the body is raised becomes a sufficient space required for lifting and hanging the engine, the engine can be easily attached and detached.
  • a cross member extending in the vehicle width direction is provided at the position of the tire installed on the other side in the traveling direction, and the vehicle body frame is a vertical frame vertically installed on the cross member. It is preferable that a lower end of the hoist cylinder is supported by a hoist support part provided on the cross member, and the body is supported by a body support part provided on an upper part of the vertical frame.
  • the hoist support portion and the body support portion are supported by the cross member and the vertical frame provided at the position of the tire installed on the other side in the traveling direction, when raising the body and discharging the load Loads concentrated on the hoist support and body support are reliably transmitted from the cross members and the vertical frame through the tires to the road surface almost directly below, making it difficult for bending moments to occur in the vehicle body frame.
  • the dump truck can be prevented from floating.
  • the body frame does not have to have a complicated structure that can withstand a large bending moment, the structure of the body frame can be simplified.
  • the vehicle body frame includes a pair of front and rear lower cross members provided along the vehicle width direction at the positions of tires installed in one and the other in the traveling direction, and the pair of front and rear lower crosses.
  • a first vertical frame standing on one of the lower cross members, a second vertical frame standing on the other lower cross member of the pair of front and rear lower members, and the pair of front and rear lower crosses Connecting a pair of left and right lower side members parallel to the traveling direction connecting one and the other ends of the members in the traveling direction, and upper and lower intermediate positions of the first vertical frame and the second vertical frame; It is preferable to include a pair of left and right upper side members positioned above the lower side member.
  • a heavy-duty frame is not constructed by using thick steel plates, but a vehicle body frame is constructed by using a large number of side members and cross members, thereby achieving weight reduction while ensuring rigidity. be able to.
  • the engine is disposed in a region defined by the first vertical frame, the second vertical frame, the pair of left and right lower side members, and the pair of left and right upper side members,
  • the lower side member and the upper side member are preferably opened to be accessible from the outside of the vehicle body frame toward the engine. According to the present invention, even when the engine is mounted on the vehicle body frame, the engine can be maintained through the open portion between the lower side member and the upper side member, and the maintainability can be improved.
  • FIG. 1 is a partially exploded perspective view showing a dump truck according to an embodiment of the present invention.
  • the side view which shows the said dump truck. It is a figure which shows the said dump truck from a running direction, and is III arrow directional view of FIG.
  • the top view which shows the said dump truck. It is sectional drawing which shows a suspension apparatus, and is the VV arrow directional view of FIG.
  • It is sectional drawing which shows a steering mechanism, and is the VII-VII arrow directional view of FIG. Sectional drawing which shows the support structure and cooling structure of an electric motor.
  • the top view which shows arrangement
  • the whole perspective view which shows a support frame. It is a figure which shows the attachment position of a hoist cylinder from a running direction, and is the XI-XI arrow line view of FIG.
  • the side view which shows the attachment position of a hoist cylinder.
  • FIGS. 1 to 4 are a partially exploded perspective view, a side view, and a view from one side of the traveling direction, respectively, showing a dump truck 1 according to the present embodiment, as viewed in the direction of arrow III in FIG. 2, and a plan view.
  • one of the traveling directions of the dump truck 1 is the arrow direction of the X axis
  • the other of the traveling direction is the opposite direction
  • one of the vehicle width direction is the Y axis.
  • the other direction in the vehicle width direction is the opposite direction
  • one in the vertical direction is the arrow direction of the Z axis
  • the other in the vertical direction is the opposite direction.
  • one of the traveling directions may be referred to as “front”, the other as “rear”, one in the vehicle width direction as “right”, and the other as “left”.
  • a dump truck 1 is an off-road dump truck that travels unattended by remote operation, and is configured as a vehicle that operates at a mining site in mine development, for example.
  • the remote operation is performed by using information communication technology such as using communication means installed in the management center and the dump truck 1 or using a GPS (Global Positioning System).
  • Such a dump truck 1 has a pair of left and right tires 11, 11 installed on both sides in the vehicle width direction on one side in the traveling direction, and a pair of left and right tires 12 disposed on both sides in the vehicle width direction on the other side in the traveling direction.
  • 12 is provided with a vehicle body 10 provided so as to be able to travel.
  • the vehicle body 10 extends along the traveling direction and is provided with a vehicle body frame 20 on which tires 11 and 12 are installed, and a body 30 for loading that is supported by the vehicle body frame 20 (see a two-dot chain line in FIG. 2).
  • the apparatus 41 includes devices 41 to 49 mounted on the vehicle body frame 20, a suspension device 50 for suspending the tires 11 and 12 on the vehicle body frame 20, and a steering mechanism.
  • the dump truck 1 is a vehicle dedicated to remote operation, and there is no cab for driving operation provided in a conventional dump truck.
  • the vehicle body frame 20 includes a lower cross member 201 on the lower side as a cross member provided along the vehicle width direction at the position of the left and right tires 11 in one of the traveling directions, and a lower cross member.
  • the pair of vertical members 202 and the upper cross member 203 form a first vertical frame 21 that is vertically erected from the positions of the left and right tires 11 and has a gate shape when viewed from the traveling direction of the vehicle body 10. (See FIG. 3). That is, the vehicle body frame 20 includes a first vertical frame 21 that is erected vertically from the position of the tire 11 that is installed on one side in the traveling direction when viewed laterally.
  • the vehicle body frame 20 is also erected upward from the lower cross member 201 on the lower side provided along the vehicle width direction at the position of the left and right tires 12 on the other side in the traveling direction, and from both ends of the lower cross member 201.
  • a pair of left and right vertical members 202, 202 and an upper cross member 203 on the upper side provided along the vehicle width direction so as to be bridged between the upper ends of the vertical members 202 are provided.
  • the second vertical frame as a vertical frame that is vertically erected from the position of the left and right tires 12 by the pair of vertical members 202 and the upper cross member 203 and has a gate shape when viewed from the traveling direction of the vehicle body 10. 22 is formed. That is, the vehicle body frame 20 has a second vertical frame 22 that stands vertically from the position of the tire 12 that is installed on the other side in the traveling direction when viewed laterally.
  • the first vertical frame 21 and the second vertical frame 22 have substantially the same shape.
  • One end and the other end of the pair of front and rear lower cross members 201 in the traveling direction are connected to each other by a pair of left and right lower side members 23 and 23 arranged parallel to the traveling direction and spaced in the vehicle width direction. Yes.
  • the upper and lower intermediate positions of the first vertical frame 21 and the second vertical frame 22 are connected by a pair of left and right upper side members 24, 24 positioned above the lower side members 23, 23 (see FIG. 2).
  • short side members 25, 25 located on the extension line of the lower side members 23, 23 are extended toward one side in the traveling direction, and the ends of the side members 25, 25 are connected to each other. They are connected by a cross member 26 along the vehicle width direction.
  • short side members 27, 27 located on the extension line of the lower side members 23, 23 are extended toward the other side in the traveling direction, and the tips of the side members 27, 27 are connected to each other. They are connected by a cross member 28 along the vehicle width direction (see FIG. 4).
  • the lower cross member 201 on which the first vertical frame 21 is erected has a hollow cylindrical shape, and tires 11, 11 are attached to both sides of the lower cross member 201 via a drive shaft 18.
  • the individually driven electric motors 43 are accommodated.
  • a pair of electric motors 43 and 43 are similarly housed in the lower cross member 201 on which the second vertical frame 22 is erected.
  • a final reduction gear 14 using a planetary gear mechanism is disposed between the tip of the drive shaft 18 and the tire wheel.
  • the upper surface of the upper cross member 203 that forms the upper part of the first vertical frame 21 and the upper part of the second vertical frame 22 is a mounting part 204 curved in a concave shape with a predetermined curvature. Only the body 30 is placed. At both ends of the upper cross member 203, suspension support portions 205 that support the upper end of the suspension cylinder 53 that is a part of the suspension device 50 are provided. The lower end of the suspension cylinder 53 is connected to an upper arm 51 that is a part of the suspension device 50. Therefore, the mounting portion 204 is located on the axis 53A of the suspension cylinder 53 that transmits the load downward (see FIG. 3). The suspension device 50 will be described later.
  • the load transmitted to the road surface through the tires 11 and 12 includes a loaded load and a vehicle body load.
  • the loaded load is a load due to the weight of the body 30 including the loaded load.
  • the vehicle body load is a load due to the weight of the vehicle body 10 not including the weights of the tires 11 and 12 and the body 30.
  • the vehicle body load and the loaded load may be referred to as the total load.
  • the loaded load is transmitted from the mounting portion 204 to the road surface through the suspension device 50 immediately below including the suspension cylinder 53 and the tires 11 and 12, and is transmitted through a short and simple transmission path (FIG. 2, (See dotted arrow in FIG. 3). That is, the loaded load is transmitted without acting on the upper side member 24, the lower side member 23, and the like.
  • the overall shape of the vehicle body frame 20 is substantially plane-symmetric with respect to a vertical plane including the first center line 10A that passes through the center between the front and rear tires 11 and 12 and extends in the vehicle width direction. It is substantially plane-symmetric with respect to a vertical plane including a second center line 10B that is orthogonal to the first center line 10A and extends along the traveling direction through the center in the vehicle width direction (see FIGS. 1 and 4).
  • a support frame 81 is installed on the first center line 10A of the vehicle body frame 20 along the vehicle width direction.
  • the support frame 81 is provided to support the devices 44 to 48 on the vehicle body frame 20.
  • the support frame 81 has a pair of front and rear subframes 82 that are arranged at intervals along the traveling direction, and is entirely provided in a bowl shape. Both sides of the support frame 81 are provided on the left and right sides of the body frame 20 so as to protrude between the pair of front and rear tires 11 and 12, and the devices 44 to 48 supported by the support frame 81 are also connected to the front and rear tires 11, 12. Between the twelve. The specific arrangement of the devices 48 to 48 will be described later.
  • Each sub-frame 82 is fixed to the lower side member 23 and the upper side member 24 both in the vehicle width direction, and from the lower ends of both vertical portions 83 in the vehicle width direction to the outside of the vehicle body frame 20.
  • a pair of left and right L-shaped frames 85 formed by extending portions 84 that extend horizontally toward the upper side member 24 are connected to the upper ends of the vertical portions 83 of the pair of left and right L-shaped frames 85 on the upper side member 24.
  • the upper connection part 86 and the lower connection part 87 which connects between the lower ends of the vertical parts 83 of the pair of left and right L-shaped frames 85 below the lower side member 23 are provided.
  • the L-shaped frame 85 is detachably fixed to the lower side member 23 and the upper side member 24 by fastening means (not shown) such as bolts. Further, the upper end of the vertical portion 83 of the L-shaped frame 85 and the upper connection portion 86 are detachably connected by pin bonding. The connection between the lower end of the vertical portion 83 of the L-shaped frame 85 and the lower connection portion 87 is also by detachable pin bonding. Accordingly, the L-shaped frame 85 and the connecting portions 86 and 87 are connected to each other by pin connection so as to maintain the L-shaped frame 85 fixed to the vehicle body frame 20 more reliably. It is possible to cope with twisting well.
  • the body 30 has the deepest central portion in the traveling direction and is shallower toward both sides in the traveling direction and both sides in the vehicle width direction.
  • the body 30 includes a bottom surface portion 31 that is inclined so as to become deeper toward the center, and side surface portions 32 and 32 that guard the long side edge along the traveling direction of the bottom surface portion 31.
  • lateral slopes 33, 33 are provided on respective slope portions inclined in different directions so as to cross them in the vehicle width direction and whose both ends extend over the outer surface of the side surface portion 32.
  • These lateral ribs 33 are also portions that are placed on the placement portions 204 of the first vertical frame 21 and the second vertical frame 22, and are curved with the same curvature as the placement portion 204 so that the abutting portions are in close contact with each other. Yes.
  • a pair of vertical ribs 34, 34 parallel to each other are provided on the lower surface of the bottom surface portion 31 along the traveling direction.
  • the body 30 is placed on the placement portion 204 at a position where the vertical rib 34 and the horizontal rib 33 intersect (see FIGS. 2 and 3).
  • the other slope part of the lower surface of the bottom part 31 is provided with attachment parts 36 and 36 to which the upper ends of the pair of hoist cylinders 35 and 35 are attached (see FIGS. 1, 11, and 12).
  • the hoist cylinder 35 is a hydraulic actuator for raising and lowering the body 30.
  • the lower end of the hoist cylinder 35 is attached to the lower cross member 201 on which the second vertical frame 22 is erected.
  • a pair of pivot portions 37 and 37 (only one is shown in FIGS. 2 and 12) are provided in the middle of the slope portion so that the body 30 is rotatably connected to the vehicle body frame 20. ing.
  • the pivot portion 37 is supported by body support portions 206 and 206 provided from the upper portion of each vertical member 202 of the second vertical frame 22 to the upper cross member 203.
  • the body 30 Since the second vertical frame 22 is erected at the position of the left and right tires 12 when viewed from the side, the body 30 is connected to the left and right tires via the body support portion 206 in terms of the support position of the body 30 in the traveling direction. It is supported by the body frame 20 at the position 12.
  • the overall shape of the body 30 is also substantially plane symmetric with respect to the vertical plane including the first center line 10A and is substantially plane symmetric with respect to the vertical plane including the second center line 10B. (See FIG. 1).
  • the body 30 is placed in the center of the body frame 20 whose overall shape is plane-symmetric with respect to a vertical plane including the first and second centerlines 10A and 10B.
  • the load distribution transmitted from the mounting portion 204 of the vehicle body frame 20 to the tire 11 and the tire 12 is evenly distributed. That is, the overall load including the vehicle body load and the loaded load is transmitted to each of the tires 11 and 12 with a uniform load distribution.
  • FIG. 1 As main equipment, an engine 41, a generator 42 driven by the output of the engine 41, a hydraulic pump (not shown), and an electric motor 43 driven by electric energy generated by the generator 42 (FIG. 2, 3), a first radiator 44 that releases heat of the cooling water of the engine 41, a first cooling fan 45 that supplies cooling air to the first radiator 44, and an air supply that is sent from the air cleaner to the engine 41 through a supercharger.
  • the specific arrangement of these devices 41 to 49 will be described later.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the suspension device 50, and is a view taken along the arrow VV in FIG.
  • a double wishbone type independent suspension system is adopted as the suspension device 50.
  • the suspension device 50 is connected to a substantially horizontal upper arm 51 and a lower arm 52 whose base ends are supported by the vehicle body frame 20 so as to be swingable up and down, and an upper portion is rotatably connected to the tip of the upper arm 51.
  • a cylindrical case 56 whose lower part is rotatably connected to the tip of the lower arm 52, and a suspension cylinder 53 whose upper end is rotatably connected to the vehicle body frame 20 and whose lower end is rotatably connected to the upper arm 51. And.
  • the suspension cylinder 53 transmits the vehicle body load and the loaded load to the tires 11 and 12 and absorbs and attenuates the impact on the tires 11 and 12.
  • the case 56 rotatably supports the tires 11 and 12 via the final reduction gear 14.
  • a pair of base ends of the upper arm 51 which is bifurcated in a plan view is formed on an upper support portion 207 provided on the lower side of the vertical member 202 of the first vertical frame 21 and the second vertical frame 22. It is supported so as to be rotatable.
  • a pair of base ends of the bifurcated lower arm 52 in a plan view is a lower support portion 208 provided below the end portion of each lower cross member 201 on which the first vertical frame 21 and the second vertical frame 22 are erected. It is supported so that it can rotate.
  • the tip of the upper arm 51 is connected to an upper ball joint 57 provided at the upper portion of the case 56, and the tip of the lower arm 52 is connected to a lower ball joint 58 provided at the lower portion of the case 56.
  • the upper part of the upper ball joint 57 is covered with a connection bracket 54 fixed to the upper surface of the upper arm 51, and the connection bracket 54 and the suspension support portions 205 of the first vertical frame 21 and the second vertical frame 22 are suspension cylinders. 53.
  • the lower end of the suspension cylinder 53 is connected to the connection bracket 54 at a position in the vicinity of the upper ball joint 57.
  • a kingpin shaft 56A that connects the rotation center 57A of the upper ball joint 57 and the rotation center 58A of the lower ball joint 58 has an upper ball joint 57 and an upper arm 51 of the case 56 with respect to the axis 53A of the suspension cylinder 53.
  • the upper ball joint 57 and more specifically at the center of rotation 57A of the upper ball joint 57 and the upper arm 51. Accordingly, the vehicle body load and the loaded load transmitted through the suspension cylinder 53 hardly transmit to the upper arm 51 and are transmitted to the tires 11 and 12 through the case 56 provided with the upper ball joint 57. For this reason, since the load is not transmitted to the upper arm 51 and the lower arm 52, the structures of the upper arm 51 and the lower arm 52 can be simplified.
  • the drive shaft 18 is connected to the output shaft 43A of the electric motor 43 and the input shaft 14A of the final reduction gear 14 via a universal joint to absorb the deviation of the tires 11 and 12 with respect to the electric motor 43.
  • the slide type is configured to be expandable and contractable in the axial direction.
  • the drive shaft 18 is drawn horizontally for convenience. Actually, however, the tip of the drive shaft 18 on the tire 11 side of the drive shaft 18 is not loaded as shown in FIG. 6. It is inclined at a crossing angle ⁇ 1 with respect to the horizontal so as to face downward. On the other hand, in the state where the body 30 is loaded to the maximum within the allowable load weight, the drive shaft 18 is inclined at the crossing angle ⁇ 2 with respect to the horizontal so that the tip of the drive shaft 18 on the tire 11 side faces upward.
  • the crossing angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are preferably 2.5 to 3.5 °, and in this embodiment, both are approximately 3 °.
  • Such crossover angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are set by adjusting the strength of the suspension cylinder 53 or by adjusting the distance between the connection bracket 54 to which the suspension cylinder 53 is connected and the suspension support portion 205.
  • the inclination variation of the drive shaft 18 with respect to the horizontal can be reduced when there is no load and when there is a load, and torsional vibration of the drive shaft 18 during traveling can be suppressed.
  • the crossing angle ⁇ 1 0 ° when there is no load and the drive shaft 18 is leveled
  • the crossing angle ⁇ 2 approximately 6 ° with respect to the horizontal when the drive shaft 18 is fully loaded will be greatly inclined.
  • the torsional vibration at the time increases and the durability decreases.
  • the drive shaft 18 when the drive shaft 18 is largely inclined, the drive is driven according to the magnitudes of the crossing angles ⁇ 1 and ⁇ 2 even during constant speed traveling where the angular velocity ⁇ 1 of the output shaft 43A and the angular velocity ⁇ 3 of the input shaft 14A are maintained constant.
  • a change occurs in the angular velocity ⁇ 2 of the shaft 18, and torsional vibration is generated.
  • the occurrence of such torsional vibration is suppressed, durability can be improved, and an expensive constant velocity joint that can absorb a large inclination angle need not be used. Can be used without any problem.
  • the cross angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are exaggerated larger than the actual size in order to facilitate understanding of the cross angles ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • [Description of steering mechanism] 7 is a cross-sectional view showing the steering mechanism, and is a view taken along arrows VII-VII in FIG. 4 and 7, the steering mechanism has a configuration in which all the tires 11 and 12 are operated by the individual steering cylinders 61, and the steering cylinder 61 in which the proximal end is attached to the upper arm 51 and the distal end is attached to the case 56. It has.
  • the bifurcated upper arm 51 is integrally provided with an L-shaped cylinder mounting arm 55 in plan view.
  • the cylinder mounting arm 55 extends horizontally inward from one base end of the upper arm 51 beyond the upper support portion 207 for the vertical member 202.
  • the case 56 is integrally provided with a knuckle arm 56B extending in the same direction as the tip of the cylinder mounting arm 55 in plan view.
  • the base end of the steering cylinder 61 is attached to the cylinder attachment arm 55, and the distal end of the steering cylinder 61 is attached to the knuckle arm 56B.
  • a steering arm 56C extending along the traveling direction in plan view is integrally provided at the lower portion of the case 56.
  • One and the other steering arm 56 ⁇ / b> C in the vehicle width direction are connected by a pair of tie rods 62, 62 on both sides and a central bell crank 63.
  • the tires 11 and 12 together with the case 56 are steered around the kingpin shaft 56A via the knuckle arm 56B, and this movement is transmitted to the respective cases 56 via the tie rod 62 and the bell crank 63. Then, both tires 11 and 12 are steered in conjunction with each other.
  • the tip side of the knuckle arm 56B is bent upward, and the height position of the connecting portion between the knuckle arm 56B and the steering cylinder 61 is the center of rotation of the upper arm 51 and the case 56, that is, the upper. It is set to be substantially the same as the height position of the rotation center 57A of the ball joint 57. Therefore, the axis 61A of the steering cylinder 61 overlaps the line 51A passing through the rotation center 57A and crossing the swing center 207A of the upper arm 51 at the upper support portion 207 when viewed from the traveling direction.
  • the movements of the upper arm 51 and the steering cylinder 61 at the time of swinging are exactly the same, and therefore the swing region required when they swing up and down is the same when viewed from the traveling direction (FIG. 5, (See FIG. 7).
  • the steering cylinder 61 is disposed adjacent to the lower cross member 201 along the vehicle width direction.
  • the steering cylinder 61 is attached to the hoist cylinder 35 in order to avoid interference with the hoist cylinder 35.
  • the lower cross member 201 is disposed on the opposite side of the traveling direction.
  • the base end of the steering cylinder 61 is attached to the cylinder mounting arm 55 integral with the upper arm 51 instead of the vehicle body frame 20, so that even if the suspension device 50 including the upper arm 51 operates, the knuckle The distance between the arm 56B and the cylinder mounting arm 55 of the upper arm 51 hardly changes. Therefore, the relationship between the steering amount of the tires 11 and 12 and the advance / retreat amount of the steering cylinder 61 becomes unambiguous, and the advance / retreat control of the steering cylinder 61 for obtaining a desired steering amount can be facilitated.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the support structure and cooling structure of the electric motor 43.
  • electric motors 43 are housed on both sides of the hollow portion of each lower cross member 201 on which the first vertical frame 21 and the second vertical frame 22 are erected. Openings 209 are provided on both sides of the lower cross member 201, and the end of the electric motor 43 main body on the output shaft 43A side is fixed around the opening 209 by appropriate fastening means.
  • a protruding portion 210 that protrudes from the inner surface of the hollow portion toward the electric motor 43, and the end of the electric motor 43 opposite to the output shaft 43 ⁇ / b> A is the protruding portion 210. It is supported by the inner surface of the hollow part via. A plurality of protruding portions 210 are provided at intervals along the circumferential direction. Since the electric motor 43 is accommodated in the lower cross member 201 and fixed to the lower cross member 201, the lower cross member 201 itself is reinforced by the electric motor 43, and the rigidity of the lower cross member 201 is improved. It is illustrated.
  • an inlet 211 for taking in cooling air is provided, and a cooling blower 71 is attached at a position corresponding to the inlet 211.
  • a predetermined gap through which cooling air flows out is formed in the fastening portion with the electric motor 43, although illustration is omitted.
  • the cooling air supplied from the cooling blower 71 flows between the pair of electric motors 43 inside the lower cross member 201 from the inlet 211 and then branches to the respective electric motor 43 side.
  • the branched cooling air passes between the projecting portions 210 and enters the space between the electric motor 43 and the inner surface of the lower cross member 201 and flows to the end while cooling the electric motor 43 from the outer peripheral side. It flows out from the gap.
  • the hollow portion of the lower cross member 201 forms the duct portion 72 for circulating the cooling air.
  • the cooling air is not limited to a configuration in which the cooling air flows out from the gap between the fastening portions of the lower cross member 201 and the electric motor 43, and a plurality of outlets are provided on both sides of the lower cross member 201, and the cooling air passes through these circulation ports. May be spilled.
  • FIG. 9 is a plan view showing the arrangement of the devices 41-49.
  • devices 41 to 49 are arranged on the vehicle body frame 20 as follows. That is, in order from one side of the traveling direction of the body frame 20 (in order from the left side to the right side in FIG. 9), the control device 49, the pair of electric motors 43 and 43 for driving the tire 11, the engine 41, and the generator 42. A pair of electric motors 43 and 43 for driving the tire 12 and another control device 49 are arranged in substantially one row.
  • the heaviest device is the engine 41, and the engine 41 is arranged closer to the center of the body frame 20 than the first vertical frame 21.
  • a first radiator 44 for the engine 41 is disposed at a position away from the vehicle body frame 20 on one side in the vehicle width direction at the center position in the traveling direction of the vehicle body frame 20, and a first cooling is provided on the inner side.
  • a fan 45 is disposed.
  • a second radiator 46 for the water-cooled aftercooler 41A is disposed at a position away from the body frame 20 on the other side in the vehicle width direction, and a second cooling fan 47 is disposed on the inner side of the body frame 20 which is the inner side. Is arranged.
  • the first and second radiators 44 and 46 and the first and second cooling fans 45 and 47 have substantially the same size and are arranged at symmetrical positions with the second center line 10B as the center. (See FIG. 4).
  • the first and second cooling fans 45 and 47 are suction fans. Heat was exchanged between the cooling air taken in from the outside and heat exchanged with the cooling water of the engine 41 by the first and second radiators 44 and 46 and the cooling water of the aftercooler 41A. The cooling air is sent to the central engine 41 and generator 42 side, and cools them from the outside.
  • a pair of brake resistors 48, 48 covered with an exterior cover are disposed on the upper part of the second radiator 46 and the second cooling fan 47 (see FIG. 1).
  • a cooling fan for cooling the brake resistor 48 is housed inside each exterior cover, but the illustration thereof is omitted here. Such a cooling fan is a discharge fan.
  • the brake resistor 48 is arranged on one side of the body frame 20 in order to give priority to maintainability. Since the brake resistor 48 is lighter than other devices, even when it is arranged only on one side of the vehicle body frame 20, there is little influence on the weight balance of the vehicle body 10.
  • the first and second radiators 44 and 46, the first and second cooling fans 45 and 47, and the brake resistor 48 are mounted on a support frame 81, and the support frame 81 is a lower side member of the vehicle body frame 20. 23 and the upper side member 24 are fixed with fasteners such as bolts.
  • the first radiator 44 and the first cooling fan 45 are supported across a pair of front and rear L-shaped frames 85 arranged in parallel in the traveling direction, and these are the tires. 11 and 12 are arranged in an area between. And the 1st radiator 44 and the 1st cooling fan 45 are mounted via the support frame 81 in the center of the running direction of the vehicle body frame 20 (refer 1st centerline 10A of FIG. 1).
  • the second radiator 46 and the second cooling fan 47 are supported across a pair of L-shaped frames 85 arranged in parallel in the traveling direction, and these are the tires. 11 and 12 are arranged in an area between.
  • the second radiator 46 and the second cooling fan 47 are also mounted through the support frame 81 at the center in the traveling direction of the body frame 20 (see the first centerline 10A in FIG. 1).
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the attachment position of the hoist cylinder 35 from the traveling direction, and is a view taken along the line XI-XI in FIG. 4.
  • FIG. 12 is a side view showing the mounting position of the hoist cylinder 35. However, the steering mechanism is not shown in FIG.
  • the upper ends of the pair of hoist cylinders 35 are rotatably attached to an attachment portion 36 provided in the middle of the lower surface of the body 30.
  • a pair of hoist support portions 212 are juxtaposed along the vehicle width direction on the lower cross member 201 on which the second vertical frame 22 is erected.
  • the lower ends of the pair of hoist cylinders 35 are rotatably supported by the hoist support portions 212 and are supported in the vicinity of the rotation axis 12A of the tire 12 in the traveling direction.
  • the hoist cylinder 35 in such a position is supported far away from the engine 41 and the generator 42 connected to the hoist cylinder 35 side.
  • the hoist support portion 212 is provided at a position where the electric motor 43 is accommodated in the lower cross member 201, that is, a position reinforced by the electric motor 43 in the lower cross member 201.
  • the lower cross member 201 is also a member on which the second vertical frame 22 provided with the body support portion 206 is erected. Therefore, the portion receiving the load of the body 30 in the raised state is concentrated on the second vertical frame 22 and the lower cross member 201 located between the left and right tires 12, and the load is applied to the body support portion 206 and the hoist. It is transmitted from the hoist support portion 212 of the cylinder 35 to the road surface directly below through the suspension device 50 and the tire 12, and does not act on the lower side member 23 or the upper side member 24 (see FIG. 12).
  • the hoist cylinder 35 is extended to raise the body 30 toward the other side in the traveling direction and perform a discharging operation.
  • the hoist cylinder 35 stands up in a substantially vertical state.
  • from the first vertical frame 21 side to the center of the vehicle body frame 20, that is, above the portion where the engine 41 is mounted is a large space that extends upward. Since the body 30 and the hoist cylinder 35 do not exist in this space, the engine 41 disposed near the center of the vehicle body frame 20 using this space is hung by a wire or the like, and the engine 41 is attached and detached during maintenance. Sometimes it can be lifted and hung.
  • the engine 41 is disposed in an area defined by the first vertical frame 21, the second vertical frame 22, the pair of left and right lower side members 23, and the pair of left and right upper side members 24.
  • the lower side member 23 and the upper side member 24 are opened to be accessible from the outside of the vehicle body frame 20 toward the engine 41.
  • the dump truck 1 described above travels back and forth between a loading site where the mined mined material is loaded as a load and a discharge site where the load is discharged. At this time, on the outward path to the discharge field, the vehicle 30 travels with the support side of the body 30, that is, the second vertical frame 22 side as the rear and the first vertical frame 21 side as the front. On the return path that returns after the discharge, the dump truck 1 is not turned back and travels with the second vertical frame 22 side as the front and the first vertical frame 21 side as the rear (shuttle travel). However, turning may be performed as necessary, and the vehicle may always travel with the first vertical frame 21 side or the second vertical frame 22 side in front.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • the drive motor of the present invention has been described as the electric motor 43 in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and a hydraulic motor may be used.
  • the transmission is connected to the engine 41, the transmission and the differential arranged in the front and rear in the traveling direction are connected by the propeller shaft, and the tires 11 and 12 are driven by the drive shaft 18 through the differential. May be.
  • the hoist cylinder 35 is supported by the lower cross member 201.
  • the hoist cylinder 35 may be supported by the lower side member 23 or the upper side member 24 by a hoist support portion 212 having an appropriate shape.
  • the upper side member 24 needs to be reinforced to prevent deformation due to a load.
  • the present invention can be applied to an off-road dump truck that includes a cab and travels by manpower.

Landscapes

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Abstract

 車体フレーム(20)に対して走行方向の一方および他方に設置されたタイヤ(11,12)により走行可能で、車体フレーム(20)にホイストシリンダ(35)を介して起伏可能に支持されたボディ(30)と、車体フレーム(20)に搭載されたエンジン(41)とを有するダンプトラック(1)であって、エンジン(41)は、側方視で走行方向の一方に設置されたタイヤ(11)の位置に対して走行方向の中央寄りで車体フレーム(20)に搭載され、ボディ(30)およびホイストシリンダ(35)の下端は、走行方向の他方に設置されたタイヤ(12)の位置の近傍で車体フレーム(20)に支持され、エンジン(41)が搭載される箇所の上方は、ボディ(30)が所定角度以上に起きた状態において、エンジン(41)の吊り上げおよび吊り下ろし可能な空間になっている。

Description

ダンプトラック
 本発明は、ダンプトラックに係り、例えば、無人で走行する大型のオフロードダンプトラックに関する。
 従来、鉱山等で稼働する大型のダンプトラックが知られている。このようなダンプトラックは、前後方向に沿って延設された車体フレーム、および車体フレームの後方側に起伏可能に支持されたボディ(ベッセルと称する場合もある)を備えている。ボディは、一対のホイストシリンダの伸縮によって起伏する。車体フレームの前方側には、オペレータの運転操作用のキャブが設けられ、このキャブの下方にエンジンが搭載され、このエンジンで発電機を駆動し、発電機で発電された電力で電動モータを動作させ、走行用のタイヤを駆動する(例えば、特許文献1)。
 また、ボディを載置するマウント部を車体フレームの前方側および後方側に設け、併せてホイストシリンダを車体フレームの前方側および後方側に設けたダンプトラックも知られている(特許文献2)。このようなダンプトラックでは、ボディの前方側を起こしたり、後方側を起こしたりできる。そして、車体フレームの中央にはエンジンが搭載され、このエンジンからトランスミッションを介して伝達される出力でタイヤを駆動したり、エンジンで駆動される発電機からの電力で電動モータを動作させ、タイヤを駆動したりする。
 さらに、オペレータが搭乗するキャブを前後のタイヤ間で車体側面に設けたダンプトラックが知られている(特許文献3)。このダンプトラックでは、車体フレームに対し走行方向の中央寄りにエンジンが搭載され、ボディが車体フレームの走行方向の一方側で支持され、ホイストシリンダの下端が走行方向におけるエンジンとボディ支持部との略中間位置でメインフレームに支持されている。
特開2013―112250号公報 米国特許第6578925号明細書 米国特許第6783187号明細書
 しかしながら、特許文献1に記載のダンプトラックでは、エンジンの上方にキャブが配置されているため、エンジンのメンテナンスにあたっては、エンジンにアクセスする際に作業エリアが制限されるなど、作業性に問題がある。また、前後のタイヤに作用する荷重の荷重配分が等しくないことから、タイヤの摩耗が前後で均一とならず、メンテナンスが繁雑となる。
 また、特許文献2のダンプトラックでは、エンジンが車体フレームの中央に配置され、全体として前後左右に面対称な構造になっているから、タイヤに係る荷重は均等となる。
 しかし、特許文献2のダンプトラックの構造上、ボディを後方側に起こしたときには、エンジンの上方前寄りの空間が前方側のホイストシリンダで遮られ、ボディを前方側に起こしたときには、エンジンの上方後寄りの空間が後方側のホイストシリンダで遮られ、やはりエンジンを上方に吊り上げたり、上方から吊り込んだりして行う着脱作業が困難となる。
 特許文献3のダンプトラックによれば、重量の大きいエンジンが中央寄りに配置されていることで、重量バランス、すなわち各タイヤに作用する荷重に大きな差は生じないと考えられる。
 しかし、特許文献3には、車体フレームの具体的な構造が記載されておらず、車体フレームとエンジンとの関係で、エンジンのンテナンスをどのように行えばよいのか、何ら示唆する記載がない。
 本発明の目的は、エンジンを含めた機器類およびタイヤのメンテナンスの繁雑さを解消できるとともに、エンジンの吊り上げ吊り下ろし作業を確実に行えるダンプトラックを提供することにある。
 本発明のダンプトラックは、車体フレームに対して走行方向の一方および他方に設置されたタイヤにより走行可能で、前記車体フレームにホイストシリンダを介して起伏可能に支持されたボディと、前記車体フレームに搭載されたエンジンとを有するダンプトラックであって、前記エンジンは、側面視で走行方向の一方に設置されたタイヤの位置に対して走行方向の中央寄りで前記車体フレームに搭載され、前記ボディおよび前記ホイストシリンダの下端は、走行方向の他方に設置されたタイヤの位置の近傍で前記車体フレームに支持され、前記エンジンが搭載される箇所の上方は、前記ボディが所定角度以上に起きた状態において、前記エンジンの吊り上げおよび吊り下ろし可能な空間になっていることを特徴とする。
 本発明によれば、重量の大きいエンジンが車体フレームの中央寄りに搭載されるから、前後のタイヤへの重量配分を均等に近い状態となり、よって、各タイヤの摩耗も略均一にでき、摩耗による交換を同時期にできる。また、ボディおよびホイストシリンダの下端は、車体フレームに対して走行方向の他方、つまりエンジンとは反対側のタイヤの設置位置近傍で支持されるので、エンジンおよびこれに連結される機器類からホイストシリンダを遠ざけることができ、十分に広い作業スペースを確保でき、ボディを起こして行われるメンテナンスの繁雑さを解消できる。
 また、ボディを起こした際のエンジンの上方は、当該エンジンの吊り上げおよび吊り下ろしに要する十分な空間となるため、エンジンの着脱作業も容易にできる。
 本発明のダンプトラックでは、走行方向の他方に設置されたタイヤの位置には、車幅方向に沿ったクロスメンバが設けられ、前記車体フレームは、前記クロスメンバに鉛直に立設される鉛直フレームを備え、前記ホイストシリンダの下端は、前記クロスメンバに設けられたホイスト支持部に支持され、前記ボディは、前記鉛直フレームの上部に設けられたボディ支持部に支持されていることが好ましい。
 本発明によれば、ホイスト支持部およびボディ支持部は、走行方向における他方に設置されたタイヤの位置に設けられるクロスメンバおよび鉛直フレームに支持されるので、ボディを起こして積荷を排出する際にホイスト支持部およびボディ支持部に集中する積載荷重は、それらのクロスメンバおよび鉛直フレームからタイヤを通して略直下の路面に確実に伝達され、車体フレームに曲げモーメントを生じ難くできて、走行方向の前方でダンプトラックが浮き上がるのを防止できる。ま、車体フレームを大きな曲げモーメントに耐えうる複雑な構造にしなくてよいから、車体フレームの構造を簡素化できる。
 本発明のダンプトラックでは、前記車体フレームは、走行方向の一方および他方に設置されたタイヤの位置にて車幅方向に沿って設けられた前後一対のロアクロスメンバと、前記前後一対のロアクロスメンバのうち一方のロアクロスメンバに立設される第1鉛直フレームと、前記前後一対のロアクロスメンバのうち他方のロアクロスメンバに立設される第2鉛直フレームと、前記前後一対のロアクロスメンバの走行方向の一方および他方の端部同士を連結する走行方向に平行な左右一対のロアサイドメンバと、前記第1鉛直フレームおよび前記第2鉛直フレームの上下の途中位置同士を連結し、前記ロアサイドメンバの上方に位置する左右一対のアッパーサイドメンバとを備えていることが好ましい。
 本発明によれば、厚板の鋼板を使用して大がかりなフレームを構築するのではなく、サイドメンバやクロスメンバを多用することで車体フレームを構築するので、剛性を確保しつつ軽量化を図ることができる。
 本発明のダンプトラックでは、前記エンジンは、前記第1鉛直フレーム、前記第2鉛直フレーム、前記左右一対のロアサイドメンバ、および前記左右一対のアッパーサイドメンバで区画される領域内に配置され、前記ロアサイドメンバと前記アッパーサイドメンバとの間は、前記車体フレームの外側から前記エンジンに向けてアクセス可能に開放されていることが好ましい。
 本発明によれば、エンジンが車体フレームに搭載された状態にあっても、ロアサイドメンバとアッパーサイドメンバとの間の開放部分を通して、エンジンのメンテナンスを実施でき、メンテナンス性を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るダンプトラックを示す一部分解の斜視図。 前記ダンプトラックを示す側面図。 前記ダンプトラックを走行方向から示す図であり、図2のIII矢視図。 前記ダンプトラックを示す平面図。 懸架装置を示す断面図であり、図4のV-V矢視図。 交叉角を説明するための模式図。 操舵機構を示す断面図であり、図4のVII-VII矢視図。 電動モータの支持構造および冷却構造を示す断面図。 機器の配置を示す平面図。 支持フレームを示す全体斜視図。 ホイストシリンダの取付位置を走行方向から示す図であり、図4のXI-XI矢視図。 ホイストシリンダの取付位置を示す側面図。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図1~図4はそれぞれ、本実施形態に係るダンプトラック1を示す一部分解の斜視図、側面図、走行方向の一方から示す図で図2のIII矢視図、および平面図である。
 なお、各図に示す本実施形態でのX軸、Y軸、Z軸は、それぞれが直交する関係にある。さらに、説明の便宜上本実施形態では、図1を基準として、ダンプトラック1の走行方向の一方がX軸の矢印方向で、走行方向の他方がその逆方向で、車幅方向の一方がY軸方向の矢印方向で、車幅方向の他方がその逆方向で、鉛直方向の一方がZ軸の矢印方向で、鉛直方向の他方がその逆方向とする。また、以下の実施形態では、走行方向の一方を「前」、他方を「後」、車幅方向の一方を「右」、他方を「左」と呼ぶことがある。
[ダンプトラックの全体説明]
 図1において、ダンプトラック1は、遠隔操作にて無人で走行するオフロードダンプトラックであり、例えば、鉱山開発での採掘現場にて稼働する車両として構成される。遠隔操作は、管理センターおよびダンプトラック1に設置された通信手段やGPS(Global Positioning System;全地球測位網)を用いる等、情報通信技術を駆使して行われる。
 このようなダンプトラック1は、走行方向の一方で車幅方向の両側に設置された左右一対のタイヤ11,11、および走行方向の他方で車幅方向の両側に配置された左右一対のタイヤ12,12により走行可能に設けられた車体10を備える。車体10は、走行方向に沿って延設されてタイヤ11,12が設置された車体フレーム20、車体フレーム20に起伏可能(図2の2点鎖線参照)に支持された荷積み用のボディ30、車体フレーム20に搭載された機器41~49、タイヤ11,12を車体フレーム20に懸架させる懸架装置50、および操舵機構などを備えて構成される。ダンプトラック1は、遠隔操作専用の車両であり、従来のダンプトラックに設けられている運転操作のためのキャブは存在しない。
[車体フレームの説明]
 車体フレーム20について以下に詳説する。
 図2ないし図4において、車体フレーム20は、走行方向の一方における左右のタイヤ11の位置にて車幅方向に沿って設けられたクロスメンバとしての下部側のロアクロスメンバ201と、ロアクロスメンバ201の両端から上方に向けて立設された左右一対のバーチカルメンバ202,202と、バーチカルメンバ202の上端間に架け渡されるよう車幅方向に沿って設けられた上部側のアッパークロスメンバ203とを有している。これらのうち、一対のバーチカルメンバ202およびアッパークロスメンバ203により、左右のタイヤ11の位置から鉛直に立設され、車体10の走行方向から見て門形状とされた第1鉛直フレーム21が形成されている(図3参照)。
 すなわち、車体フレーム20は、側方視で走行方向の一方に設置されたタイヤ11の位置から鉛直に立設される第1鉛直フレーム21を有している。
 車体フレーム20はまた、走行方向の他方における左右のタイヤ12の位置にて車幅方向に沿って設けられた下部側のロアクロスメンバ201と、ロアクロスメンバ201の両端から上方に向けて立設された左右一対のバーチカルメンバ202,202と、バーチカルメンバ202の上端間に架け渡されるよう車幅方向に沿って設けられた上部側のアッパークロスメンバ203とを有している。これらのうち、一対のバーチカルメンバ202およびアッパークロスメンバ203により、左右のタイヤ12の位置から鉛直に立設され、車体10の走行方向から見て門形状とされた鉛直フレームとしての第2鉛直フレーム22が形成されている。
 すなわち、車体フレーム20は、側方視で走行方向の他方に設置されたタイヤ12の位置から鉛直に立設される第2鉛直フレーム22を有している。
 第1鉛直フレーム21および第2鉛直フレーム22は、略同一形状である。
 前後一対のロアクロスメンバ201の走行方向の一方および他方の端部同士は、走行方向に平行で、車幅方向に間隔を空けて配置された左右一対のロアサイドメンバ23,23で連結されている。第1鉛直フレーム21および第2鉛直フレーム22の上下の途中位置同士は、ロアサイドメンバ23,23の上方に位置する左右一対のアッパーサイドメンバ24,24で連結されている(図2参照)。
 第1鉛直フレーム21の下部には、ロアサイドメンバ23,23の延長線上に位置した短尺なサイドメンバ25,25が走行方向の一方に向けて延設され、サイドメンバ25,25の先端同士が車幅方向に沿ったクロスメンバ26で連結されている。第2鉛直フレーム22の下部には、ロアサイドメンバ23,23の延長線上に位置した短尺なサイドメンバ27,27が走行方向の他方に向けて延設され、サイドメンバ27,27の先端同士が車幅方向に沿ったクロスメンバ28で連結されている(図4参照)。
 図3、図5に示すように、第1鉛直フレーム21が立設されるロアクロスメンバ201は中空の円筒状とされ、その内部の両側には、ドライブシャフト18を介してタイヤ11,11を個々に駆動する電動モータ43,43が収容されている。全てのタイヤ11,12が駆動される本実施形態では、第2鉛直フレーム22が立設されるロアクロスメンバ201内にも、一対の電動モータ43,43が同様に収容され、タイヤ12が個々に駆動される。そして、ドライブシャフト18の先端とタイヤホイールとの間には、遊星歯車機構による終減速機14が配置されている。
 第1鉛直フレーム21の上部および第2鉛直フレーム22の上部を形成するアッパークロスメンバ203の上面は、所定の曲率で凹状に湾曲した載置部204となっており、この載置部204に対してのみボディ30が載置される。アッパークロスメンバ203の両端には、懸架装置50の一部であるサスペンションシリンダ53の上端を支持するサスペンション支持部205が設けられている。サスペンションシリンダ53の下端は、懸架装置50の一部であるアッパーアーム51に連結されている。このことから、載置部204は、荷重を下方に伝達するサスペンションシリンダ53の軸線53A上に位置している(図3参照)。
 なお、懸架装置50については後述する。
 ここで、タイヤ11,12を通して路面へ伝達される荷重としては、積載荷重と車体荷重とがある。積載荷重とは、積荷を加味したボディ30の重量による荷重のことである。車体荷重とは、タイヤ11,12およびボディ30の重量を含まない車体10の重量による荷重のことである。また、本実施形態では、車体荷重と積載荷重とを合わせて全体荷重ということがある。
 従って、積載荷重は、当該載置部204からサスペンションシリンダ53を含む直下の懸架装置50、およびタイヤ11,12を通して路面に伝達され、短く単純な伝達経路を通して伝達されることとなる(図2、図3の点線矢印参照)。つまり積載荷重は、アッパーサイドメンバ24やロアサイドメンバ23などに作用することなく伝達される。
 このような車体フレーム20の全体形状は、前後のタイヤ11、12間の中心を通り、車幅方向に沿って延びる第1中心線10Aを含む鉛直面に対して略面対称で、かつ、第1中心線10Aと直交し車幅方向の中心を通って走行方向に沿って延びる第2中心線10Bを含む鉛直面に対して略面対称となっている(図1、図4参照)。
 また、車体フレーム20における第1中心線10A上には、支持フレーム81が車幅方向に沿って架設されている。支持フレーム81は、機器44~48を車体フレーム20に支持するために設けられている。支持フレーム81は、図1、図9、図10に示すように、走行方向に沿って間隔を空けて配置された前後一対のサブフレーム82を有し、全体が鞍形状に設けられている。支持フレーム81の両側は、車体フレーム20の左右両側において、前後一対のタイヤ11,12の間に突出して設けられ、この支持フレーム81によって支持される機器44~48もまた、前後のタイヤ11,12間に配置されることとなる。
 機器48~48の具体的な配置については、後述する。
 各サブフレーム82は、車幅方向の両方にてロアサイドメンバ23およびアッパーサイドメンバ24にかけて固定される鉛直部83、および車幅方向の両方の鉛直部83の下端から車体フレーム20の外方に向けて水平に延設された延設部84で形成される左右一対のL形フレーム85と、アッパーサイドメンバ24の上側にて左右一対のL形フレーム85の鉛直部83の上端間を連結する上側連結部86と、ロアサイドメンバ23の下側にて左右一対のL形フレーム85の鉛直部83の下端間を連結する下側連結部87とを有する。
 L形フレーム85は、ロアサイドメンバ23およびアッパーサイドメンバ24に対して、ボルト等の締結手段(不図示)にて着脱可能に固定される。また、L形フレーム85の鉛直部83の上端と上側連結部86とはピン接合によって着脱可能に連結されている。L形フレーム85の鉛直部83の下端と下側連結部87との連結も、着脱可能なピン接合による。従って、L形フレーム85の車体フレーム20への固定をより確実に維持しつつ、L形フレーム85と各連結部86,87との連結をピン接合による柔結合とすることで、車体フレーム20のねじれ等にも良好に対応可能としている。
[ボディの説明]
 ボディ30は、図1ないし図3に示すように、走行方向の中央部分が最も深く、走行方向の両側および車幅方向の両側に向かうに従って浅くなっている。具体的にボディ30は、中央に向かって深くなるように傾斜した底面部31と、底面部31の走行方向に沿った長辺側の辺縁をガードする側面部32,32とを有する。底面部31の下面において、異なる方向に傾斜したそれぞれの斜面部分には、それらを車幅方向に横切るとともに、両端が側面部32の外側面にわたる横リブ33,33が設けられている。これら横リブ33は、第1鉛直フレーム21および第2鉛直フレーム22の各載置部204に載置される部位でもあり、当接部分が密着するよう載置部204と同じ曲率で湾曲している。また、底面部31の下面には、互いに平行な一対の縦リブ34,34が走行方向に沿って設けられている。ボディ30は、縦リブ34と横リブ33とが交差する位置で載置部204に載置される(図2、図3参照)。
 底面部31下面の他方の斜面部分には、一対のホイストシリンダ35,35の上端が取り付けられる取付部36,36が設けられている(図1、図11、図12参照)。ホイストシリンダ35は、ボディ30を起伏させるための油圧アクチュエータである。ホイストシリンダ35の下端は、第2鉛直フレーム22が立設されたロアクロスメンバ201に取り付けられる。また、当該斜面部分の中程には、ボディ30が車体フレーム20に対して回動可能に連結される一対の枢軸部37,37(図2、図12に1つのみを図示)が設けられている。枢軸部37は、第2鉛直フレーム22の各バーチカルメンバ202の上部からアッパークロスメンバ203にかけて設けられたボディ支持部206,206に支承される。側方視で第2鉛直フレーム22が左右のタイヤ12の位置で立設されていることから、走行方向におけるボディ30の支持位置という点では、ボディ30がボディ支持部206を介して左右のタイヤ12の位置で車体フレーム20に支持されることになる。
 このようなボディ30の全体形状も、前述の第1中心線10Aを含む鉛直面に対して略面対称で、かつ前述の第2中心線10Bを含む鉛直面に対して略面対称となっている(図1参照)。そして、ボディ30は、全体形状が第1、第2中心線10A,10Bを含む鉛直面に対して面対称な車体フレーム20の中央に載置されている。この結果、車体フレーム20の載置部204からタイヤ11およびタイヤ12へ伝達される積載荷重は、その荷重配分が均等となる。つまり、各タイヤ11,12には、車体荷重と積載荷重とを合わせた全体荷重が均一の荷重配分で伝達される。
[機器の説明]
 図1において、主な機器としては、エンジン41、エンジン41の出力で駆動される発電機42および図示しない油圧ポンプ、発電機42で発電された電気エネルギで駆動される電動モータ43(図2、図3参照)、エンジン41の冷却水の熱を放出する第1ラジエータ44、第1ラジエータ44に冷却空気を供給する第1冷却ファン45、エアクリーナから過給機を通してエンジン41へ送られる給気を冷却する水冷式アフタークーラ41A(図9参照)用の第2ラジエータ46、第2ラジエータ46に冷却空気を供給する第2冷却ファン47、制動時にタイヤ11,12の運動エネルギを電気エネルギに変換してジュール熱を発生させる一対のブレーキ抵抗器48,48、油圧ポンプから圧送される作動油を貯留する図示しない作動油タンク、そしてダンプトラック1の走行制御全体を司る前後一対の制御装置49,49等である。
 これらの機器41~49の具体的な配置については後述する。
[懸架装置の説明]
 図5は、懸架装置50を示す断面図であり、図4のV-V矢視図である。
 図3ないし図5に示すように、懸架装置50としては、ダブルウィッシュボーンタイプの独立懸架方式が採用されている。このために懸架装置50は、基端が車体フレーム20に上下に揺動自在に支持された略水平なアッパーアーム51およびロアアーム52と、上部がアッパーアーム51の先端に回動自在に連結され、下部がロアアーム52の先端に回動自在に連結された円筒状のケース56と、上端が車体フレーム20に回動自在に連結され、下端がアッパーアーム51に回動自在に連結されたサスペンションシリンダ53とを備えている。サスペンションシリンダ53は、車体荷重および積載荷重をタイヤ11,12に伝達するとともに、タイヤ11,12への衝撃を吸収、減衰させる。ケース56は、終減速機14を介してタイヤ11、12を回転支持している。
 具体的に、平面視で二又形状とされたアッパーアーム51の一対の基端は、第1鉛直フレーム21および第2鉛直フレーム22のバーチカルメンバ202の下部側に設けられた上側支持部207に対して回動可能に支持されている。平面視で二又形状のロアアーム52の一対の基端は、第1鉛直フレーム21および第2鉛直フレーム22が立設される各ロアクロスメンバ201の端部下側に設けられた下側支持部208に対して回動可能に支持されている。
 アッパーアーム51の先端は、ケース56の上部に設けられたアッパーボールジョイント57に連結され、ロアアーム52の先端は、ケース56の下部に設けられたロアボールジョイント58に連結されている。アッパーボールジョイント57の直上は、アッパーアーム51の上面に固定された連結ブラケット54で覆われており、連結ブラケット54と第1鉛直フレーム21および第2鉛直フレーム22のサスペンション支持部205とがサスペンションシリンダ53で連結されている。この際、サスペンションシリンダ53の下端は、アッパーボールジョイント57の極近傍位置で連結ブラケット54に連結される。
 また、アッパーボールジョイント57の回動中心57Aとロアボールジョイント58の回動中心58Aとを結ぶキングピン軸56Aは、サスペンションシリンダ53の軸線53Aに対して、ケース56のアッパーボールジョイント57とアッパーアーム51との連結部分、詳細にはアッパーボールジョイント57のボール径の範囲内、より詳細にはアッパーボールジョイント57とアッパーアーム51との互いの回動中心57Aで交わる。従って、サスペンションシリンダ53を介して伝達される車体荷重および積載荷重は、アッパーアーム51には殆ど作用せず、アッパーボールジョイント57が設けられたケース56を通してタイヤ11,12に伝達される。このため、アッパーアーム51およびロアアーム52には積載荷重が伝達されないため、これらアッパーアーム51およびロアアーム52の構造を簡素化できる。
 ここで、アッパーアーム51およびロアアーム52の揺動を伴って車体10が上下に動くと、タイヤ11,12と電動モータ43との位置関係が僅かにずれる。電動モータ43に対するタイヤ11,12のずれを吸収するためにドライブシャフト18は、電動モータ43の出力軸43Aおよび終減速機14の入力軸14Aに対してユニバーサルジョントを介して連結されているとともに、タイヤ11,12が上下に揺動した場合に生じる車体フレーム20およびケース56間の距離の変化分を吸収するために、軸線方向に伸縮可能なスライドタイプとして構成されている。
 また、図5では、便宜上ドライブシャフト18が水平に描かれているが、実際には、図6にも示すように、ボディ30に積荷がない状態では、ドライブシャフト18のタイヤ11側の先端が下方を向くように、水平に対して交叉角α1で傾斜している。一方、ボディ30に許容積載重量内で最大に積載した状態では、ドライブシャフト18のタイヤ11側の先端が上方を向くように、水平に対して交叉角α2で傾斜する。交叉角α1,α2としては、好ましくは2.5~3.5°であり、本実施形態では、両方とも略3°である。このような交叉角α1,α2は、サスペンションシリンダ53の強さを調整したり、サスペンションシリンダ53が連結される連結ブラケット54およびサスペンション支持部205間の距離を調整したりすることで設定される。
 そして、以上の構成により、ドライブシャフト18の水平に対する傾斜変動を積荷がない場合と積荷がある場合とで小さくでき、走行中のドライブシャフト18のねじり振動を抑制できる。例えば、積荷がない状態の時に交叉角α1=0°とし、ドライブシャフト18を水平にしてしまうと、満載時には水平に対して交叉角α2=約6°に近い角度で大きく傾斜することとなり、走行時のねじり振動が大きくなって耐久性が低下する。すなわち、ドライブシャフト18が大きく傾斜すると、出力軸43Aの角速度ω1および入力軸14Aの角速度ω3が一定に維持される定速走行時であっても、交叉角α1,α2の大きさに応じてドライブシャフト18の角速度ω2に変化が生じ、ねじり振動が発生する。本実施形態では、そのようなねじり振動の発生が抑制され、耐久性を向上させることができるうえ、大きな傾斜角度を吸収可能な高価な等速ジョイントを採用しなくともよく、前述のユニバーサルジョイントを支障なく採用できる。
 なお、図6では、交叉角α1,α2について理解し易くするため、交叉角α1,α2が実際の大きさよりも大きく誇張して描かれている。
[操舵機構の説明]
 図7は、操舵機構を示す断面図であり、図4のVII-VII矢視図である。
 図4および図7において、操舵機構は、全てのタイヤ11,12を個々のステアリングシリンダ61で動作させる構成であり、基端がアッパーアーム51に取り付けられ、先端がケース56に取り付けられるステアリングシリンダ61を備えている。
 具体的に、二又形状のアッパーアーム51には、平面視でL字形状のシリンダ取付アーム55が一体に設けられている。シリンダ取付アーム55は、アッパーアーム51の一方の基端からバーチカルメンバ202に対する上側支持部207を超えて内方側に水平に延出している。また、ケース56には、平面視にてシリンダ取付アーム55の先端と同方向に延出したナックルアーム56Bが一体に設けられている。シリンダ取付アーム55にはステアリングシリンダ61の基端が取り付けられ、ナックルアーム56Bにはステアリングシリンダ61の先端が取り付けられる。
 また、ケース56の下部には、平面視にて走行方向に沿って延出したステアリングアーム56Cが一体に設けられている。車幅方向の一方および他方のステアリングアーム56Cは、両側の一対のタイロッド62,62と中央のベルクランク63とで連結されている。各ステアリングシリンダ61を進退させることにより、ナックルアーム56Bを介してケース56ごとタイヤ11,12がキングピン軸56A回りに操舵され、この動きがタイロッド62およびベルクランク63を介して互いのケース56に伝達され、両方のタイヤ11,12が連動して操舵される。
 さらに、ナックルアーム56Bの先端側は上方に向けて折曲しており、ナックルアーム56Bとステアリングシリンダ61との連結部分の高さ位置は、アッパーアーム51とケース56との回動中心、すなわちアッパーボールジョイント57の回動中心57Aの高さ位置と略同じに設定されている。このことから、ステアリングシリンダ61の軸線61Aは、当該回動中心57Aを通って上側支持部207でのアッパーアーム51の揺動中心207Aを横切る線51Aに対し、走行方向から見て重なっている。アッパーアーム51およびステアリングシリンダ61の揺動時の動きは全く同じであり、従って、それらが上下に揺動する際に要する揺動領域は、走行方向から見た場合に同じである(図5、図7参照)。
 この際、ステアリングシリンダ61は、車幅方向に沿ったロアクロスメンバ201に隣接して配置されている。第2鉛直フレーム22側のロアクロスメンバ201、つまりホイストシリンダ35の下端が支持されるロアクロスメンバ201側では、ステアリングシリンダ61は、ホイストシリンダ35との干渉を避けるために、当該ホイストシリンダ35に対し、ロアクロスメンバ201を挟んで走行方向の反対側に配置されている。
 本実施形態では、ステアリングシリンダ61の基端は、車体フレーム20ではなくアッパーアーム51と一体のシリンダ取付アーム55に取り付けられているので、アッパーアーム51を含む懸架装置50が動作しても、ナックルアーム56Bとアッパーアーム51のシリンダ取付アーム55との間の距離は殆ど変化しない。従って、タイヤ11,12の操舵量とステアリングシリンダ61の進退量との関係が一義的となり、所望する操舵量を得るためのステアリングシリンダ61の進退制御を容易にできる。
[電動モータの支持構造および冷却構造の説明]
 図8は、電動モータ43の支持構造および冷却構造を示す断面図である。
 図8において、第1鉛直フレーム21および第2鉛直フレーム22が立設される各ロアクロスメンバ201の中空部分の両側には、電動モータ43が収容されている。ロアクロスメンバ201の両側には開口部209が設けられ、開口部209回りには適宜な締結手段により電動モータ43本体の出力軸43A側の端部が固定されている。
 ロアクロスメンバ201の内部には、中空部分の内面から電動モータ43に向かって突出した突設部210が設けられ、電動モータ43の出力軸43Aとは反対側の端部は、突設部210を介して中空部分の内面に支持されている。突設部210は、周方向に沿って間隔を空けて複数設けられている。電動モータ43がロアクロスメンバ201の内部に収容され、当該ロアクロスメンバ201に固定されることで、ロアクロスメンバ201自身が電動モータ43によって補強されることとなり、ロアクロスメンバ201の剛性向上が図られている。
 ロアクロスメンバ201の車幅方向の中央上部には、冷却空気を取り入れる流入口211が設けられるとともに、流入口211に対応した位置に冷却ブロワ71が取り付けられている。また、ロアクロスメンバ201の両側において、電動モータ43との締結部分には、図示を省略するが、冷却空気を外部に流出させる所定の隙間が形成されている。冷却ブロワ71から供給される冷却空気は、流入口211からロアクロスメンバ201内部の一対の電動モータ43間に流入した後、それぞれの電動モータ43側に分岐する。分岐した冷却空気は、突設部210の間を通って電動モータ43とロアクロスメンバ201の内面との間の空間に入り込み、電動モータ43を外周側から冷却しながら端部へ流れ、両側の隙間から外部へ流出する。
 このように本実施形態では、ロアクロスメンバ201の中空部分により、冷却空気を流通させるダクト部72が形成されている。
 なお、冷却空気をロアクロスメンバ201と電動モータ43との締結部分の隙間から外部へ流出させる構成に限らず、ロアクロスメンバ201の両側に複数の流出口を設け、これらの流通口を通して冷却空気を流出させてもよい。
[機器の配置に関する説明]
 図9は、機器41~49の配置を示す平面図である。
 図9において、車体フレーム20には、車体10の重量バランスおよび整備性を考慮し、機器41~49が次のように配置されている。すなわち車体フレーム20の走行方向の一方側から順に(図9の左側から右側に向けて順に)、制御装置49、タイヤ11を駆動するための一対の電動モータ43,43、エンジン41、発電機42、タイヤ12を駆動するための一対の電動モータ43,43、および別の制御装置49が略1列に配置されている。これらの中で最も重量の大きい機器がエンジン41であり、エンジン41が第1鉛直フレーム21よりも車体フレーム20の中央寄りに配置される。
 車体フレーム20の走行方向の中心位置において、車幅方向の一方側で車体フレーム20から外方に離れた位置には、エンジン41用の第1ラジエータ44が配置され、その内側には第1冷却ファン45が配置されている。車幅方向の他方側で車体フレーム20から外方に離れた位置には、水冷式アフタークーラ41A用の第2ラジエータ46が配置され、その内側である車体フレーム20側には第2冷却ファン47が配置されている。
 第1、第2ラジエータ44,46同士および第1、第2冷却ファン45,47同士は、大きさが略同じであり、前述した第2中心線10Bを中心とした対称位置に配置されている(図4参照)。また、第1、第2冷却ファン45,47は吸込ファンである。外方から取り込まれて第1、第2ラジエータ44,46にてエンジン41の冷却水との間で熱交換を行った冷却空気、およびアフタークーラ41Aの冷却水との間で熱交換を行った冷却空気は、中央のエンジン41や発電機42側に送られ、これらを外側から冷却する。
 第2ラジエータ46および第2冷却ファン47の上部には、外装カバーに覆われた一対のブレーキ抵抗器48,48が配置されている(図1参照)。各外装カバーの内部には、ブレーキ抵抗器48を冷却する冷却ファンが収容されているが、ここではその図示が省略されている。このような冷却ファンは吐出ファンである。ブレーキ抵抗器48は、整備性を優先させるために車体フレーム20の片方に集約して配置されている。ブレーキ抵抗器48は、他の機器に比較して軽量であるため、車体フレーム20の片方にのみ配置した場合でも、車体10の重量バランス上の影響は少ない。
 また、第1、第2ラジエータ44,46、第1、第2冷却ファン45,47、およびブレーキ抵抗器48は、支持フレーム81に載置され、この支持フレーム81が車体フレーム20のロアサイドメンバ23およびアッパーサイドメンバ24にボルト等の締結具にて固定されている。
 このうち車体フレーム20の車幅方向の一方の外側において、走行方向に並設された前後一対のL形フレーム85間に跨って第1ラジエータ44および第1冷却ファン45が支持され、これらがタイヤ11,12の間のエリアに配置される。そして、第1ラジエータ44および第1冷却ファン45は、車体フレーム20の走行方向の中央に支持フレーム81を介して搭載される(図1の第1中心線10A参照)。
 同様に、車体フレーム20の車幅方向の他方の外側において、走行方向に並設された一対のL形フレーム85間に跨って第2ラジエータ46および第2冷却ファン47が支持され、これらがタイヤ11,12の間のエリアに配置される。これらの第2ラジエータ46および第2冷却ファン47も、車体フレーム20の走行方向の中央に支持フレーム81を介して搭載される(図1の第1中心線10A参照)。
[ホイストシリンダの取付位置とエンジンとの関係]
 図11は、ホイストシリンダ35の取付位置を走行方向から示す図であり、図4のXI-XI矢視図である。図12は、ホイストシリンダ35の取付位置を示す側面図である。ただし、図11では、操舵機構の図示を省略してある。
 図11、図12において、一対のホイストシリンダ35の上端は、ボディ30の下面中程に設けられた取付部36に回動可能に取り付けられている。車体フレーム20の走行方向の他方側において、第2鉛直フレーム22が立設されるロアクロスメンバ201には、車幅方向に沿って一対のホイスト支持部212が並設されている。一対のホイストシリンダ35の下端は、それらのホイスト支持部212に回動可能に支持され、走行方向におけるタイヤ12の回転軸線12Aの近傍で支持されることになる。このような位置にあるホイストシリンダ35は、エンジン41およびこれのホイストシリンダ35側に連結された発電機42から大きく離れて支持されることになる。
 ホイスト支持部212は、ロアクロスメンバ201における電動モータ43が収容される位置、すなわちロアクロスメンバ201の中でも、電動モータ43によって補強された位置に設けられている。また、このロアクロスメンバ201は、ボディ支持部206が設けられた第2鉛直フレーム22が立設される部材でもある。従って、起きた状態にあるボディ30の積載荷重を受ける部分としては、左右のタイヤ12間に位置する第2鉛直フレーム22およびロアクロスメンバ201に集約され、その積載荷重がボディ支持部206およびホイストシリンダ35のホイスト支持部212から、懸架装置50およびタイヤ12を通して直下の路面に伝達され、ロアサイドメンバ23やアッパーサイドメンバ24には作用しない(図12参照)。
 図12に実線で示すように、ホイストシリンダ35の伸張により、ボディ30を走行方向の他方側に向けて起こし、排出動作を行う。ボディ30が所定角度以上に十分に起きた状態では、ホイストシリンダ35は略鉛直に近い状態に起立する。このような状態で車体フレーム20の第1鉛直フレーム21側から中央にかけて、つまりエンジン41が搭載される箇所の上方は、上側に向かって抜けた大きな空間となる。この空間上には、ボディ30およびホイストシリンダ35が存在しないことから、この空間を利用して車体フレーム20の中央寄りに配置されるエンジン41がワイヤ等で吊られ、メンテナンスに伴うエンジン41の着脱時に吊り上げおよび吊り下ろしが可能となる。
 加えて、エンジン41は、第1鉛直フレーム21、第2鉛直フレーム22、左右一対のロアサイドメンバ23、および左右一対のアッパーサイドメンバ24で区画される領域内に配置されている。図12において、ロアサイドメンバ23とアッパーサイドメンバ24との間は、車体フレーム20の外側からエンジン41に向けてアクセス可能に開放されている。この構成により、エンジン41が車体フレーム20に搭載された状態にあっても、エンジン41のメンテナンスを車体フレーム20の左右から容易にできる。
[無人ダンプの走行形態]
 以上に説明したダンプトラック1は、採掘された採掘物を積荷として積み込む積込場と、積荷を排出する排出場とを往復走行することになる。この際、排出場へ向かう往路にあっては、ボディ30の支承側、すなわち第2鉛直フレーム22側を後とし、第1鉛直フレーム21側を前として走行する。排出後に戻る復路にあっては、ダンプトラック1を切り返すことなく、第2鉛直フレーム22側を前とし、第1鉛直フレーム21側を後として走行する(シャトル走行)。
 ただし、必要に応じて切り返しを行い、常時第1鉛直フレーム21側または第2鉛直フレーム22側を前にして走行してもよい。
 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、本発明の駆動モータを電動モータ43として説明したが、これに限定されず、油圧モータであってもよい。また、発電機42に代えてトランスミッションをエンジン41に連結し、トランスミッションと走行方向の前後に配置されたデファレンシャルとをプロペラシャフトで連結し、このデファレンシャルを通してタイヤ11,12をドライブシャフト18にて駆動してもよい。
 前記実施形態では、ホイストシリンダ35がロアクロスメンバ201に支持されていたが、例えば、ロアサイドメンバ23やアッパーサイドメンバ24に適宜な形状のホイスト支持部212により支持させてもよい。ただし、この場合では、アッパーサイドメンバ24には、積載荷重による変形を防止するための補強が必要である。
 本発明は、キャブを備え、有人で走行するオフロードダンプトラックへも適用可能である。
 1…ダンプトラック、11,12…タイヤ、11A,12A…回転軸線、20…車体フレーム、21…第1鉛直フレーム、22…鉛直フレームである第2鉛直フレーム、23…ロアサイドメンバ、23…アッパー再度メンバー、30…ボディ、35…ホイストシリンダ、41…エンジン、201…クロスメンバであるロアクロスメンバ、206…ボディ支持部、212…ホイスト支持部。
 

Claims (4)

  1.  車体フレームに対して走行方向の一方および他方に設置されたタイヤにより走行可能で、前記車体フレームにホイストシリンダを介して起伏可能に支持されたボディと、前記車体フレームに搭載されたエンジンとを有するダンプトラックであって、
     前記エンジンは、側方視で走行方向の一方に設置されたタイヤの位置に対して走行方向の中央寄りで前記車体フレームに搭載され、
     前記ボディおよび前記ホイストシリンダの下端は、走行方向の他方に設置されたタイヤの位置の近傍で前記車体フレームに支持され、
     前記エンジンが搭載される箇所の上方は、前記ボディが所定角度以上に起きた状態において、前記エンジンの吊り上げおよび吊り下ろし可能な空間になっている
     ことを特徴とするダンプトラック。
  2.  請求項1に記載のダンプトラックにおいて、
     走行方向の他方に設置されたタイヤの位置には、車幅方向に沿ったクロスメンバが設けられ、
     前記車体フレームは、前記クロスメンバに鉛直に立設される鉛直フレームを備え、
     前記ホイストシリンダの下端は、前記クロスメンバに設けられたホイスト支持部に支持され、
     前記ボディは、前記鉛直フレームの上部に設けられたボディ支持部に支持されている
     ことを特徴とするダンプトラック。
  3.  請求項1に記載のダンプトラックにおいて、
     前記車体フレームは、
     走行方向の一方および他方に設置されたタイヤの位置にて車幅方向に沿って設けられた前後一対のロアクロスメンバと、
     前記前後一対のロアクロスメンバのうち一方のロアクロスメンバに立設される第1鉛直フレームと、
     前記前後一対のロアクロスメンバのうち他方のロアクロスメンバに立設される第2鉛直フレームと、
     前記前後一対のロアクロスメンバの走行方向の一方および他方の端部同士を連結する走行方向に平行な左右一対のロアサイドメンバと、
     前記第1鉛直フレームおよび前記第2鉛直フレームの上下の途中位置同士を連結し、前記ロアサイドメンバの上方に位置する左右一対のアッパーサイドメンバとを備えている
     ことを特徴とするダンプトラック。
  4.  請求項3に記載のダンプトラックにおいて、
     前記エンジンは、前記第1鉛直フレーム、前記第2鉛直フレーム、前記左右一対のロアサイドメンバ、および前記左右一対のアッパーサイドメンバで区画される領域内に配置され、
     前記ロアサイドメンバと前記アッパーサイドメンバとの間は、前記車体フレームの外側から前記エンジンに向けてアクセス可能に開放されている
     ことを特徴とするダンプトラック。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106515899A (zh) * 2016-11-24 2017-03-22 北京科技大学 一种用于井下无氧掘进巷道的本安型无人运输胶轮车
CN109949358A (zh) * 2019-03-29 2019-06-28 三一海洋重工有限公司 一种集装箱卡车起吊状态的检测方法和检测装置
US11292311B2 (en) 2019-10-25 2022-04-05 Caterpillar Inc. Space frame front upper suspension connection

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49109313U (ja) * 1973-01-13 1974-09-18
JPS50123007U (ja) * 1974-03-11 1975-10-08
US4067410A (en) * 1975-12-08 1978-01-10 International Harvester Company Load transporting vehicles
JPS5720324U (ja) * 1980-07-09 1982-02-02
JPH06211491A (ja) * 1992-01-30 1994-08-02 Kinsaku Yamashita 自動車エンジン等の脱着装置
JP2004033012A (ja) * 2002-06-28 2004-02-05 Iseki & Co Ltd 走行車輌
JP2013043525A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Kubota Corp 後部ゲート構造

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49109313U (ja) * 1973-01-13 1974-09-18
JPS50123007U (ja) * 1974-03-11 1975-10-08
US4067410A (en) * 1975-12-08 1978-01-10 International Harvester Company Load transporting vehicles
JPS5720324U (ja) * 1980-07-09 1982-02-02
JPH06211491A (ja) * 1992-01-30 1994-08-02 Kinsaku Yamashita 自動車エンジン等の脱着装置
JP2004033012A (ja) * 2002-06-28 2004-02-05 Iseki & Co Ltd 走行車輌
JP2013043525A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Kubota Corp 後部ゲート構造

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106515899A (zh) * 2016-11-24 2017-03-22 北京科技大学 一种用于井下无氧掘进巷道的本安型无人运输胶轮车
CN109949358A (zh) * 2019-03-29 2019-06-28 三一海洋重工有限公司 一种集装箱卡车起吊状态的检测方法和检测装置
US11292311B2 (en) 2019-10-25 2022-04-05 Caterpillar Inc. Space frame front upper suspension connection

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