(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に直交する断面が略矩形のボックス状部材であって、後端部の開口近傍における一側面部、上面部及び他側面部に連続してそれぞれ第１切欠部、第２切欠部及び第３切欠部を有する主桁と、
前記主桁と直交する方向を長手方向として前記第２切欠部側から前記主桁に交差状態で挿入される部材であって、前記第１切欠部内及び前記第３切欠部内の所定領域を通過して配置された横桁と、
前記横桁に対して前記主桁の後端部の開口から被着され、かつ、前記横桁の外周に沿って所定範囲で旋回可能であり、旋回端において、前記主桁の両側面部及び上面部の各内面に当接して前記第１切欠部、第２切欠部及び第３切欠部の各開口領域の少なくとも一部をそれぞれ塞ぐ３つの平面部を有して成り、前記主桁及び横桁との当接部境界線に沿って溶接された横桁固定用部材と、
前記横桁固定用部材の外形に沿った形状を有して当該外形の一部を覆い、前記横桁固定用部材及び前記主桁に溶接されたカバーと
を備えたことを特徴とする三転ダンプカーのサブフレーム構造。
【請求項２】
前記横桁固定用部材は、前記横桁の外周に合致した略半円形切欠部を有し、この略半円形切欠部を前記横桁の外周に沿わせた状態で前記主桁の一側面部の内面に当接して前記第１切欠部の開口領域を塞ぐ第１面部、この第１面部と直交して、前記主桁の上面部の内面に当接して前記第２切欠部の開口領域を塞ぐ第２面部、及び、この第２面部と直交して前記第１面部に平行に形成され、前記横桁の外周に合致した略半円形切欠部を有し、この略半円形切欠部を前記横桁の外周に沿わせた状態で前記主桁の他側面部の内面に当接して前記第３切欠部の開口領域を塞ぐ第３面部を有して成るものであって、前記略半円形切欠部の各中心から前記第２切欠部の端面までの最短距離をＬとするとき、前記中心から前記第２面部の当接面までの最短距離が前記Ｌより大きく、前記当接面を除く他の部分の前記中心からの距離が前記Ｌより小さいことを特徴とする請求項１記載の三転ダンプカーのサブフレーム構造。
【請求項３】
前記カバーは、前記第２切欠部との間に所定の隙間を形成しつつ、前記横桁固定用部材の上面を覆うことを特徴とする請求項１記載の三転ダンプカーのサブフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷箱を後方及び両側方に選択的にダンプさせることが可能な三転ダンプカーにおける荷箱の下の車体床面に設けられるサブフレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、三転ダンプカーは、例えば特開平９−２２６４３８号公報に開示されているように、荷箱と車体との間における前後左右の４箇所にヒンジ装置を設ける必要があり、そのために、車体の床部分にサブフレームと呼ばれる構造部材が設けられる。
上記サブフレームは、車両の前後方向を長手方向とする一対の主桁と、車両の幅方向を長手方向として主桁と直交交差する一対の横桁とにより井桁状に構成されており、上記ヒンジ装置は各横桁の両端に設けられている。主桁と横桁との直交交差部は、ダンプカーの床位置をなるべく低くするため、単なる重ね合わせではなく、主桁に形成された穴に横桁を挿入するか、又は主桁に形成された切欠部に横桁を上から挿入する構造が採用される。前者の構造の場合、作業能率の面から、ヒンジ装置を取り付けてから穴に横桁を挿入することが好ましいが、ヒンジ装置の外径は主桁の外径より大きい。従って、主桁にはヒンジ装置に合わせて比較的大きな穴を設ける必要がある。一方、後者の構造の場合は、横桁挿入後に、主桁の切欠部を元通りに塞ぐための補助ブラケットと呼ばれる部材が装着され、この補助ブラケットを主桁及び横桁と溶接することにより、交差部における主桁と横桁とが固定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の三転ダンプカーのサブフレーム構造において、車体の後方側の横桁は主桁の後端部近傍で当該主桁と交差しており、しかも主桁の後端部は、後方ダンプ時に傾動する荷箱の逃がしのために斜めにカットされている。従って、交差部は、必然的に主桁の後端部ぎりぎりの位置に設けられることになる。この結果、主桁に穴を設けて横桁を挿入する構造の場合、前述のように穴が大きいため、交差部における主桁の機械的強度が低下する。また、挿入後に横桁の外周と穴の内周との隙間を塞ぐための溶接も容易でない。
【０００４】
一方、主桁に形成された切欠部に横桁を上から挿入する構造の場合は、前述の補助ブラケットと主桁とを、互いに端面を突き合わせた状態で溶接しなければならず、このような溶接作業は両部材の寸法誤差と相まって、一般に容易でない。従って、確実な溶接を行うことは困難であった。また、端面同士が正確にレベルをそろえて突き合わせされていない状態で溶接されると、主桁の上面より上方に補助ブラケットが突出することがある。この結果、主桁の上面に配置される荷箱載置用の受け木が安定しない。
【０００５】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、主桁の後端部近傍での横桁との交差部における主桁の機械的強度が損なわれず、かつ、交差部における溶接作業が容易で、主桁の上面に突出部が存在することのない三転ダンプカーのサブフレーム構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の三転ダンプカーのサブフレーム構造は、長手方向に直交する断面が略矩形のボックス状部材であって、後端部の開口近傍における一側面部、上面部及び他側面部に連続してそれぞれ第１切欠部、第２切欠部及び第３切欠部を有する主桁と、前記主桁と直交する方向を長手方向として前記第２切欠部側から前記主桁に交差状態で挿入される部材であって、前記第１切欠部内及び前記第３切欠部内の所定領域を通過して配置された横桁と、前記横桁に対して前記主桁の後端部の開口から被着され、かつ、前記横桁の外周に沿って所定範囲で旋回可能であり、旋回端において、前記主桁の両側面部及び上面部の各内面に当接して前記第１切欠部、第２切欠部及び第３切欠部の各開口領域の少なくとも一部をそれぞれ塞ぐ３つの平面部を有して成り、前記主桁及び横桁との当接部境界線に沿って溶接された横桁固定用部材と、前記横桁固定用部材の外形に沿った形状を有して当該外形の一部を覆い、前記横桁固定用部材及び前記主桁に溶接されたカバーとを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
上記のように構成された三転ダンプカーのサブフレーム構造においては、横桁固定用部材は主桁の後端部の開口から被着され、横桁の外周に沿って旋回させることで所定の取付位置に配置される。従って、主桁の側面には横桁固定用部材を装着するための余分な開口を必要とせず、これにより主桁は一定の機械的強度を維持できる。また、主桁と溶接されたカバーは、主桁の機械的強度を高める。
また、横桁固定用部材は、旋回端で主桁の内面に当接することにより、横桁に対しては直交交差の関係になるとともに、主桁に対しては重ね合わせの関係になる。従って、部材端面同士の突き合わせ状態は存在しない。
一方、主桁の内面に当接する横桁固定用部材は、その上面が常に主桁の上面より低位置にある。
【０００８】
また、前記サブフレーム構造（請求項１）において、横桁固定用部材は、横桁の外周に合致した略半円形切欠部を有し、この略半円形切欠部を前記横桁の外周に沿わせた状態で主桁の一側面部の内面に当接して第１切欠部の開口領域を塞ぐ第１面部、この第１面部と直交して、主桁の上面部の内面に当接して第２切欠部の開口領域を塞ぐ第２面部、及び、この第２面部と直交して第１面部に平行に形成され、横桁の外周に合致した略半円形切欠部を有し、この略半円形切欠部を横桁の外周に沿わせた状態で主桁の他側面部の内面に当接して第３切欠部の開口領域を塞ぐ第３面部を有して成るものであって、略半円形切欠部の各中心から第２切欠部の端面までの最短距離をＬとするとき、前記中心から第２面部の当接面までの最短距離が前記Ｌより大きく、前記当接面を除く他の部分の前記中心からの距離が前記Ｌより小さいものであってもよい（請求項２）。
この場合、略半円形切欠部を横桁の外周に合致させることにより、当該切欠部の円弧中心と横桁の軸心とを一致させて、横桁固定用部材を旋回させることができる。当接面を除く他の部分は、略半円形切欠部の中心から第２切欠部の端面までの最短距離Ｌより小さいため、旋回を妨げない。また、中心からの最短距離が、Ｌより大きい当接面は、第２切欠部の端面に当接する。
【０００９】
また、前記サブフレーム構造（請求項１）において、カバーは、第２切欠部との間に所定の隙間を形成しつつ、横桁固定用部材の上面を覆うものであってもよい（請求項３）。
この場合、隙間における横桁固定用部材の上面と主桁及びカバーの端面とによって構成される隅の部分が主桁上面側の溶接部位となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜１０は、本発明の一実施形態による三転ダンプカーのサブフレーム構造に関する図である。なお、各図は、サブフレーム構造のうち、本発明の説明に必要な部材に限定して示しており、その他の構造上の部材については図示を省略している。
まず、サブフレームの全体構造について図３及び図４を参照して説明する。図３はサブフレーム１０の平面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面から見た図である。各図の左方が車体（図示せず）の前方、右方が後方に相当する。図３において、一対の主桁１は、車体の前後方向を長手方向として互いに平行に設けられており、長手方向に直交する断面形状が略矩形のボックス状部材である。
【００１１】
一方、一対の横桁２は、パイプ状の部材であり、車体の幅方向を長手方向として主桁１と直交交差して配置されている。そして、主桁１と横桁２とは交差する４箇所で相互に溶接されている。また、各横桁２の両端部にはヒンジ装置４が取り付けられている。後方側横桁２の内部には回転軸３がその軸心周りに横桁２に対して回転自在に支持されており、ヒンジ装置４の一部が回転軸３と接続されている。なお、主桁１の前方側端部間にはクロス部材５が取り付けられている。
ダンプカーの荷箱（図示せず。）を後方にダンプさせるときは、前方のヒンジ装置４がロック解除され、上記回転軸３を支軸にして荷箱が傾動する。また、荷箱を側方にダンプさせるときは、左右いずれか一方側の一対のヒンジ装置４がロック解除され、他方側の一対のヒンジ装置４を支点として荷箱が傾動する。
次に、後方側の横桁２と主桁１との交差部における接続構造について詳細に説明する。
【００１２】
図５〜７は、主桁１と横桁２との交差部（図３の符号Ｘで示す部分）における接続構造を示す斜視図であり、図５は後述する補助ブラケットの取付前の状態を、図６は補助ブラケット取付後の状態を、図７は補助ブラケットの上にさらにカバーを取り付けた状態を、図８はさらに溶接後の状態をそれぞれ示している。また、図１及び図２は、交差部の垂直断面図であり、補助ブラケットの取付過程を示している。
【００１３】
図５において、主桁１の後端部１ａは、後方ダンプ時に傾動する荷箱（図示せず。）の逃がしのために斜めにカットされ、開口を形成している。主桁１の一側面部及び他側面部にはそれぞれ、幅及び下部円弧部の直径がＷ１のＵ字形の第１切欠部１ｂ及び第３切欠部１ｄが設けられている。また、主桁１の上面部には、第１切欠部１ｂ及び第３切欠部１ｄと連続して、幅Ｗ１の開口を形成する第２切欠部１ｃが設けられている。このＷ１の値は、横桁２の外径に、ごく僅かのクリアランス分を付加したものである。横桁２は上方から第２切欠部１ｃを通過して主桁１と直交交差状態で挿入され、第１切欠部１ｂ及び第３切欠部１ｄの下部円弧部に接した状態となる。
上記のような切欠構造は、主桁１の両側面部の切欠領域が必要最小限に止められる点で、主桁１の機械的強度低下防止に有利な構造である。
【００１４】
次に、図２に示すように、補助ブラケット６を後方から装着する。ここで、補助ブラケット６とは横桁固定用部材であり、図９（（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図）に示す形状である。（ａ）及び（ｂ）に示すように、補助ブラケット６は、略半円形の切欠部６１ａを有する第１面部６１と、この第１面部６１と直交する第２面部６２と、上記切欠部６１ａと同一形状の切欠部６３ａを有し、第２面部６２と直交して第１面部６１と平行な第３面部６３とを備えている。切欠部６１ａ及び６３ａは、直径が前述の幅Ｗ１と同値であり、その円弧形状が横桁２の外周に合致している。補助ブラケット６の後方（図の右方）側は、主桁１と同様に斜めにカットされており、斜端面６１ｃ及び６３ｃ並びに後端面６１ｄ及び６３ｄが形成され、端部６１ｂ及び６３ｂは後方に突出している。補助ブラケット６を後方側から見た形状は、コの字状（向きは逆Ｕ字状）である。また、補助ブラケット６の奥行き寸法（外法）ｄは、主桁１の同方向における寸法ｄ（内法、図５参照）に等しい。
【００１５】
図９の（ｂ）において、切欠部６１ａの円弧の中心Ｏから後端面６１ｄへの距離ｒは、同中心Ｏから第２面部６２の端部６２ａのエッジＥ１までの最短距離Ｒより小さい。このことは、切欠部６３ａ側に関しても同様である。
【００１６】
上記のような形態の補助ブラケット６は、図２に示すように、主桁１の後端側から切欠部６１ａ（６３ａ）を横桁２の外周に押し当てるように被着される（図の二点鎖線参照）。この状態において、横桁２の軸心Ｏは、補助ブラケット６の切欠部６１ａ（６３ａ）の中心Ｏ（図９の（ｂ））と一致する。横桁２の軸心Ｏと主桁１の上面部１ｅの下方側エッジＥ２までの最短距離Ｌは、前述の距離ｒより大きく、Ｒより小さい。この大小関係により、以下の動作が可能なる。
【００１７】
すなわち、補助ブラケット６を横桁２に押し当てたまま、横桁２の外周に沿わせて、時計回り方向に旋回させると、図１の二点鎖線で示す位置では補助ブラケット６の端部６１ｂ（６３ｂ）が主桁１のエッジＥ２には当接することなく旋回通過できる。そして、最初の位置から約２７０度旋回させたところで、補助ブラケット６の第２面部６２の端部６２ａが、主桁１のエッジＥ２近傍の裏面に当接する。図６は、この状態を示す斜視図である。この状態において、補助ブラケット６の第１面部６１は、その前後両端部において主桁１の一側面部の内面に当接する。また、補助ブラケット６の第３面部６３は、その前後両端部において主桁１の他側面部の内面に当接する。従って、補助ブラケット６は主桁１の両側面部及び上面部に対して、すべて平面同士の重ね合わせの関係で当接した状態となり、部材端面同士の突き合わせ状態は存在しない。また、第２面部６２は主桁１の上面部１ｅの内面に当接するため、段差が形成されて第２面部６２の上面は主桁１の上面より常に低い位置にある。従って、補助ブラケット６が主桁１の上面より上方へ突出することはあり得ない。
【００１８】
次に、図１の一点鎖線で示す位置にカバー７が取り付けられる。カバー７は、図１０に示すように、鋼板を３面に曲げ加工した形状であり、上面部７１、斜面部７２及び立面部７３は、それぞれ、補助ブラケット６（図９）の第２面部６２、斜端面６１ｃ，６３ｃ、及び、後端面６１ｄ，６３ｄに合致している。また、カバー７の奥行きｄは補助ブラケット６の奥行きｄ（図９の（ａ））と相等しく、カバー７の厚さは主桁１の厚さと略同等である。
図７は、カバー７を取り付けた状態を示す斜視図である。主桁１の上面部１ｅとカバー７との間には所定の隙間Ｇが形成され、この隙間Ｇに、補助ブラケット６の第２面部６２が露出している。なお、カバー７の厚さは主桁１の厚さと略同等であるため、カバー７が主桁１の上面より上方へ突出することはない。
【００１９】
その後、図８に示すように、部材同士の当接部境界線に沿った隅部に連続して溶接（溶接部位を太線で示す。）が施され、主桁１、補助ブラケット６及びカバー７が相互に固定され、また、主桁１、補助ブラケット６及び横桁２が相互に固定される。溶接部位には、部材端面同士の突合せ溶接部分がないため、溶接が容易であるとともに、確実な溶接を行うことができる。
一方、主桁１の上面側における溶接は、上記隙間Ｇにおける補助ブラケット６と主桁１及びカバー７の両端面との隅で行われる。従って、溶接による肉盛り分の上方突出が、主桁１の上面部１ｅと補助ブラケット６の第２面部６２との段差内に吸収され、肉盛りが主桁１の上面より上方へ突出することを防止できる。
カバー７を補助ブラケット６に重ねて、上記のように溶接したことにより、交差部における主桁１の機械的強度が補強され、主桁１と横桁２との接続構造も強固なものとなる。
【００２０】
なお、上記実施形態におけるカバー７は、図１０に示したように上面部７１、斜面部７２及び立面部７３を有する形状であるが、形状はこれに限らず、補助ブラケット６の外形の少なくとも一部を覆うものであればよい。例えば、上面部７１を省略した形状であってもよい。この場合、カバー７が主桁１より分厚い材料であっても、主桁１の上面より上方へカバー７が突出しない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１の三転ダンプカーのサブフレーム構造によれば、横桁固定用部材は主桁の後端部の開口から横桁に被着され、横桁の外周に沿って旋回させることで所定の取付位置に配置されるので、主桁の側面には横桁固定用部材を装着するための余分な開口を必要としない。従って、主桁は一定の機械的強度を維持できる。また、カバーが主桁と溶接されるので、主桁の機械的強度が向上する。
また、横桁固定用部材は、旋回端で主桁の内面に当接することにより、横桁に対しては直交交差の関係になるとともに、主桁に対しては重ね合わせの関係になり、部材端面同士の突き合わせ状態は存在しないので、溶接が容易であるとともに、確実な溶接が可能である。一方、主桁の内面に当接する横桁固定用部材は、その上面が常に主桁の上面より低位置にあり、主桁の上面より上方へ突出することはないので、主桁の上面に受け木を安定して配置することができる。
【００２２】
請求項２の三転ダンプカーのサブフレーム構造によれば、略半円形切欠部を横桁の外周に合致させることにより、横桁の軸心周りに横桁固定用部材を旋回させることができるので、簡単な構造の部材により容易に横桁固定用部材の旋回装着を行うことができる。
【００２３】
請求項３の三転ダンプカーのサブフレーム構造によれば、隙間における横桁固定用部材の上面と主桁及びカバーの端面とによって構成される隅の部分が主桁上面側の溶接部位となるので、溶接の肉盛りによって主桁の上面に突起が構成されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による三転ダンプカーのサブフレーム構造における要部の垂直断面図であり、補助ブラケットの取付状態を示す。
【図２】補助ブラケットを旋回させる前の上記要部の垂直断面図である。
【図３】上記要部を含む、サブフレーム構造全体の平面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】補助ブラケット取付前の上記要部の斜視図である。
【図６】補助ブラケット取付後の上記要部の斜視図である。
【図７】カバー取付後の上記要部の斜視図である。
【図８】溶接後の上記要部の斜視図である。
【図９】上記要部に係る補助ブラケットの斜視図及び側面図である。
【図１０】上記要部に係るカバーの斜視図である。
【符号の説明】
１    主桁
１ｂ  第１切欠部
１ｃ  第２切欠部
１ｄ  第３切欠部
１ｅ  上面部
２    横桁
６    補助ブラケット
７    カバー
６１    第１面部
６１ａ  切欠部
６１ｂ  端部
６２    第２面部
６２ａ  端部
６３    第３面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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