(57)【要約】【課題】ダンプトラックにおいて、ヒンジピン取り付けのための現場合わせ作業を回避する。【解決手段】ダンプトラック１００は、走行輪を有する車体と、この車体が有する車体フレーム１４の上面に載置され起伏可能な荷台１８と、この荷台を起伏させる油圧シリンダ１６とを備える。ダンプトラックの荷台と車体との連結部は、ヒンジ構造になっている。ヒンジピン３０が固定された荷台サポート１７を荷台の下面に設け、このヒンジピンが嵌まり合うＵ字溝２７ａ部を有するヒンジブラケット２７を車体フレームに設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行輪を有する車体と、この車体が有する車体フレームの上面に載置され起伏可能な荷台と、この荷台を起伏させる油圧シリンダとを備えたダンプトラックの前記荷台と前記車体との連結部構造において、ヒンジピンが固定された第１の部材を前記荷台の下面に設け、このヒンジピンが嵌合うＵ字溝部を有する第２の部材を前記車体フレームに設けたことを特徴とするダンプトラックの荷台連結部構造。
【請求項２】
前記第２の部材に形成したＵ字溝の深さＤｐが前記ヒンジピンの直径ｄよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のダンプトラックの荷台連結部構造。
【請求項３】
前記第２の部材に形成したＵ字溝の幅Ｗが前記ヒンジピンの直径ｄよりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のダンプトラックの荷台連結部構造。
【請求項４】
前記Ｕ字溝の開放端側に、このＵ字溝から前記ヒンジピンが外れることを防止するストッパ手段を設け、このストッパ手段は前記Ｕ字溝の両側部間を接続するピンまたは開放端を覆うふた部材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のダンプトラックの荷台連結部構造。
【請求項５】
前記第１の部材を前記車体フレームの上面に、前記第２の部材を前記荷台に設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のダンプトラックの荷台連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砕石や鉱物資源等の運搬物を収容する荷台を起伏可能に搭載したダンプトラックの荷台連結部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のダンプトラックの例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載のダンプトラックでは、枠構造の荷台の後部底面部に一対の支持部材を設け、この支持部材により、荷台がピボット支持されることが記載されている。なお、ダンプトラックは４輪車であり、前輪の上方に運転室が配置されており、枠構造の荷台は、前輪の後部から後輪の後方にまで延びている。一端を荷台の底面に取り付けた油圧シリンダーを駆動することにより、荷台がピボットを中心に回動し、荷台が起伏する。
【０００３】
従来のダンプトラックの他の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載のダンプトラックでは、上記特許文献のピボットに相当する枢支部において、フレーム側のブラケットを荷台（ボディ）のブラケットで挟み込み、それらブラケットを貫通する孔を枢支ピンで枢支している。そして、ピンの外周には弾性ブッシュが取り付けられており、衝撃加重を緩和している。
【０００４】
従来のダンプトラックのさらに他の例が、特許文献３に記載されている。この公報に記載のダンプトラックでは、ダンプヒンジのヒンジ軸の位置をシャーシーフレームと荷箱との間に変更して、荷箱傾動時にヒンジブラケットの変形が生じたりすることや、補強や加工精度の要求による製作コストの上昇を惹起することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許明細書第６５９２１７１号
【特許文献２】特開平１−１６８５３４号公報
【特許文献３】特開平１０−２２６２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、大型化したダンプトラックの積載部を補強するために骨組み構造を採用したときに、縦部材と横部材の交差部に過大な応力が加わって交差部が疲労破壊するのを防止するために、平板を丸めて作成するこれら縦部材と横部材の交差部に切り欠きを形成し、縦部材と横部材を切り欠き部で組み合わせ溶接し、交差部の接続を補強している。ところで、ダンプトラックでは、積載部を上下に起伏させるために、積載部下部の左右両側に積載部支持部材を設け、この積載部支持部材にヒンジピンを取り付ける必要があるが、積載部の大型化のゆえに左右の取り付け誤差に起因してピン穴の食い違いが生じるおそれがある。この取り付け誤差を回避するためには、軸孔にヒンジピンが遊嵌するよう軸孔を大きくするとともに現場合わせで加工すればよい。
【０００７】
例えば車体フレームに荷台を組み付ける場合、車体側のヒンジピン孔中心と荷台側のヒンジピン孔の中心を一致させるため、荷台側に取り付けるプレートにヒンジピン径よりも大径のヒンジピン孔を予め加工し、車体側に形成したヒンジピン孔と中心位置を合わせた状態で、このプレートを荷台に溶接等で固定している。このように、現場合わせとなるので、加工工数が増大するとともに、溶接作業を荷台とタイヤに挟まれた狭小な場所で実施せざるを得なく、作業品質や作業能率の低下をきたす。
【０００８】
また荷台が損傷し、荷台を車体フレームから取り外して修理する必要がある場合、荷台と車体フレームとはヒンジピンで連結されているので、ヒンジピンの抜き取り作業に多大な労力を必要とする。これとは逆にヒンジピンを抜き取らずに荷台を車体フレームに連結したまま修理する場合には、修理完了までダンプトラックを使用することができず、ダンプトラックの稼働率が低下する。
【０００９】
また、特許文献２では、ダンプトラックの荷台であるボディの下面にゴムパッドを介装してボディとフレーム（車体）間に作用する衝撃を緩和することが記載されている。さらに、ボディを枢支する枢支軸に弾性材を介装させて枢支軸における衝撃も緩和している。しかしながら、この公報に記載のダンプトラックにおいても左右の枢支軸の軸孔の狂いが生じるおそれがあるとともに、この狂いを回避しようと現場合わせを採用すれば、上記と同様に加工工数が増大する。
【００１０】
さらに、特許文献３では、ダンプヒンジ軸を支持するブラケットの長さを短くすることにより、ブラケットの変形を押えかつダンプヒンジ軸の接地面からの高さを確保して荷箱が円滑に起伏できるようにしている。しかしながら、この特許文献３でも左右に設けられるブラケットの取り付け誤差に起因する軸穴の食い違いについては、十分には考慮されていない。
【００１１】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、ダンプトラックにおいて、ヒンジピン取り付けのための現場合わせ作業を回避することにある。本発明の他の目的は、ダンプトラックのヒンジピン部に衝撃加重が負荷されても、ヒンジピン部の損傷を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の特徴は、走行輪を有する車体と、この車体が有する車体フレームの上面に載置され起伏可能な荷台と、この荷台を起伏させる油圧シリンダとを備えたダンプトラックの前記荷台と前記車体との連結部構造において、ヒンジピンが固定された第１の部材を前記荷台の下面に設け、このヒンジピンが嵌まり合うＵ字溝部を有する第２の部材を前記車体フレームに設けたことにある。
【００１３】
そしてこの特徴において、第２の部材に形成したＵ字溝の深さＤｐが前記ヒンジピンの直径ｄよりも大きいのが好ましく、前記第２の部材に形成したＵ字溝の幅Ｗが前記ヒンジピンの直径ｄよりも大きいのがよい。また、Ｕ字溝の開放端側に、このＵ字溝から前記ヒンジピンが外れることを防止するストッパ手段を設け、このストッパ手段は前記Ｕ字溝の両側部間を接続するピンまたは開放端を覆うふた部材としてもよい。
【００１４】
また上記第１の部材と第２の部材の配置は逆であってもよい。すなわち、第１の部材を車体フレームの上面に、前記第２の部材を前記荷台に設けてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ヒンジピンを支持する部材に形成するヒンジピン孔を、上方にヒンジピンを移動できる構造としたので、ヒンジピンの取り出し組み立てが容易となり支持部材の現場合わせ作業が不要となる。また、ヒンジピン孔部の溝深さと幅がヒンジピン径よりも大きいので、荷台が上下動してもヒンジピンがフレームに接触する頻度を低減でき、ヒンジピン部の損傷を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るダンプトラックの一実施例の側面図。
【図２】図１に示したダンプトラックに備えられた荷台連結部の一実施例の側面図。
【図３】図２のＢ部断面図。
【図４】図２に示した荷台連結部が備える車体フレーム側のヒンジブラケットの側面図。
【図５】図4に示したヒンジブラケットの変形例の側面図。
【図６】図４に示したヒンジブラケットの他の変形例の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例および変形例を図面を用いて説明する。図１は、ダンプトラック１００の一実施例の側面図である。ダンプトラック１００は、頑丈なフレーム構造の車体８と、この車体８上に傾転（起伏）可能に搭載された荷台１８とから大略構成される。荷台１８は、例えば砕石物等の重い運搬対象物を多量に積載するため全長が１０〜１５ｍにも及ぶ大型の容器として形成される。荷台１８の側底部は、車体８の後端側にヒンジピン部２４等を介して起伏可能に連結される。また、荷台１８の前側上部には、運転室２６を上側から覆う庇部１９が一体に設けられている。
【００１８】
すなわち、荷台１８の底部側は、ヒンジピン部２４において車体８の後部側に回動可能に支持されている。そして、油圧シリンダ１６を伸長または縮小させることにより、荷台１８の前部側である庇部１９は、ヒンジピン部２４を支点として上、下方向に回動（昇降）する。これにより荷台１８は、運搬位置と図示しない排土位置との間で回動され、荷台１８に積載された砕石６は、後方へと傾いた荷台１８から滑り落ちるように所定の集荷場に排出される。
【００１９】
運転室２６は、庇部１９の下側であって車体８の前部に設けられている。運転室２６へは、ダンプトラック１００のオペレータが階段９等を利用して乗降する。運転室２６の内部には、運転席や起動スイッチ、アクセルペダル、ブレーキペダル、操舵用のハンドル、操作レバー（いずれも図示せず）等が設けられている。荷台１８の庇部１９は、運転室２６を上側からほぼ完全に覆うことにより、例えば岩石等の飛び石から運転室２６を保護すると共に、ダンプトラック１００の転倒時等にも運転室２６内のオペレータを保護する機能を有している。
【００２０】
車体８の前部側には、回転可能に左、右の前輪１０（左側のみ図示）が取り付けられており、前輪１０はダンプトラック１００のオペレータによってステアリング操作される。前輪１０は、後述の後輪１２と同様に、例えば２〜４ｍに及ぶタイヤ径（外径寸法）をもつ。ここで、車体８の前部と前輪１０との間には、例えば油圧緩衝器等の図示しない前輪側サスペンションが設けられ、この前輪側サスペンションは、車体８の前部側を前輪１０との間で支持する。
【００２１】
車体８の後部側には、回転可能に左、右の後輪１２が設けられている。後輪１２は、ダンプトラック１００の駆動輪を構成し、図示しない走行駆動装置により回転駆動される。後輪１２と車体８の後部との間には、例えば油圧緩衝器等からなる図示しない後輪側サスペンションが設けられており、後輪側サスペンションは車体８の後部側と後輪１２間を支持する。運転室２６の下側の車体８内に、原動機としてのエンジンが配置されている。エンジンは、例えば大型のディーゼルエンジン等であり、油圧シリンダ１６の駆動源となる油圧ポンプ等を回転駆動する。
【００２２】
車体８の下部に、前輪１０や後輪１２を回転保持し、さらに荷台１８を支持するために車体フレーム１４が構成されている。荷台１８が運搬位置にあるときは、荷台１８の下面に設けた荷台レール２２と車体フレーム１４とが直接接触するので、衝撃加重を緩和するために荷台レール２２の下面にゴム製のパッドを取り付け、緩衝材としている。
【００２３】
車体フレーム１４と荷台１８との間には、伸縮可能に一対の油圧シリンダ（図１中には１個のみ図示）１６が配置されている。各油圧シリンダ１６は、多段式（例えば、２段式）の油圧シリンダであり、外側に位置する外筒部と、外筒部内に伸縮可能に設けられ、外筒部内を上側の油室と下側の油室とに画成した内筒部と、内筒部内に伸縮可能に設けられたピストンロッドとを有している。
【００２４】
各油圧シリンダ１６は、油圧ポンプから上側の油室内に圧油が供給されたときにピストンロッドが下向きに伸長し、ヒンジピン部２４を支点として荷台１８を斜め後方へと回動させ、傾斜した排土位置に設定する。一方、油圧シリンダ１６は、油圧ポンプから下側の油室内に圧油が供給されたときにピストンロッドが縮小し、ヒンジピン部２４を支点として荷台１８を下向きに倒伏した運搬位置へと回動させる。
【００２５】
このように構成したダンプトラック１００において、荷台１８を回動させるときの支点であるヒンジピン部２４（図１のＡ部）の詳細を、図２ないし図４を用いて説明する。図２は、本発明に係る荷台連結部２４の一実施例の側面図であり、図３はそのＢ−Ｂ矢視断面図である。図４は、車体フレーム側に設けたヒンジブラケット２７の側面図である。
【００２６】
ヒンジピン部２４は、荷台１８の下方であって幅方向(前後方向に直角方向)に２箇所設けられている。荷台１８の下部に、荷台１８から飛び出して一対の平板である荷台サポート１７ａ、１７ｂが設けられている。各荷台サポート１７ａ、１７ｂには、ヒンジピン３０保持用の貫通孔１７ｃが形成されている。外側に位置する荷台サポート１７ｂには、リング状の後付プレート４２が溶接されている。後付プレート４２の中心部の孔４２ａが、ヒンジピン３０保持用の貫通孔１７ｃと同心になるように位置決めされる。後付プレート４２の軸方向中間部であって直径方向に、ヒンジピン３０が軸方向に抜けるのを防止するヒンジピン抜け防止ボルト３２用の孔４２ｂが形成されている。
【００２７】
ここで、荷台サポート１７ａ，１７ｂの貫通孔１７ｃはヒンジピン３０と隙間嵌めである。貫通孔１７ｃに、直径１５０ｍｍ程度で長さが１００ｍｍ以上のヒンジピン３０が嵌合され、次いで後付プレート４２の中心孔４２ａにヒンジピン３０を嵌合して、ヒンジピン３０が荷台１８側に保持される。その後、ヒンジピン３０の軸端部に形成した直径方向貫通孔３３と後付プレート４２の抜け止め孔４２ｂの周方向の位置を合わせ、ヒンジピン抜け止めボルト３２をこれらの孔３３，４２ｂに貫挿し、ダブルナット３３でボルト締結する。これら荷台サポート１７ａ，１７ｂと後付プレート４２の加工・組み立ておよびヒンジピン３０の取り付けは、すべて工場内の作業であり、現地での作業は不要となっている。
【００２８】
荷台サポート１７ａ，１７ｂに取り付けられたヒンジピン３０を保持するために、車体フレーム１４側には、一対の荷台サポート１７ａ，１７ｂの軸方向中間に位置するように、ヒンジブラケット２７が設けられている。したがって、ヒンジブラケット２７は、ダンプトラックの幅方向に２箇所設けられる。
【００２９】
ここで本発明の特徴的構成として、図4に示すように、ヒンジブラケット２７に形成するヒンジピン３０の保持部の形状を、U字溝２７ａ形状としている。すなわち、ヒンジブラケット２７にヒンジピン３０が嵌合する孔を形成し、この孔の周囲部であって上方部分を切り欠いた形状としている。なお、ヒンジブラケット２７の両側面には、ヒンジブラケット２７と内周形状が同じＵ字溝のボス４４が取り付けられている。ボス４４を設けたのは、ダンプトラック１００の荷台１８及び荷台１８に積載される積載物の加重を支持する際の面圧を低下させるためである。
【００３０】
なお、ヒンジピン３０のＵ字溝２７ａにおける直径をｄ、Ｕ字溝２７ａの幅をＷ、Ｕ字溝２７ａの深さをＤｐとすると、ｄ＜Ｗ、ｄ＜Ｄｐとなるように構成している。特に、Ｕ字溝２７ａの深さＤｐが浅いと、砕石等の積載物を運搬して悪路を走行した場合に、ヒンジピン３０がＵ字溝２７ａから飛び出るおそれがある。そのような不具合を回避するためには、ヒンジピン３０の直径ｄ以上にすることが望ましい。また、ヒンジピン３０が取り付けられた荷台１８を上方から車体フレーム１４に取り付けるようにしているので、ヒンジピン３０とＵ字溝２７ａ間には十分な隙間が形成されていることが望ましい。
【００３１】
このように構成した本実施例では、車体フレーム１４の上方から荷台１８を吊り下げ、幅方向の左右両側に設けたヒンジブラケット２７のＵ字溝２７ａにヒンジピン３０を嵌合させて位置決めした後、油圧シリンダ１６の係止ボルトを締め付けるだけでダンプトラック１００を組み立てることができる。したがって、現地での荷台１８の下での溶接作業等が不要となり、組み立て性が向上する。また、準消耗品である荷台１８の交換等が容易になる。
【００３２】
また、ヒンジピン３０をＵ字溝２７ａに嵌合させるときに、予め設定する状態ではヒンジピン３０がＵ字溝２７ａの底面に接触しないように上方に少し浮かせておいてもよい。このようにすれば、走行路面の凹凸に起因して荷台１８が上下動しても、ヒンジピン３０はＵ字溝２７ａ面に衝突的に接触する頻度が低減し、荷台１８および車体フレーム１４の負荷も低減するので、ヒンジブラケット２７およびヒンジピン３０の双方の寿命を延ばすことが可能になる。
【００３３】
さらに、本実施例によれば、ヒンジピン３０の直径よりもＵ字溝２７ａの幅Ｗおよび深さＤｐが十分に大きいので、車体フレーム１４側に設けるＵ字溝２７ａと荷台１８側に設けるヒンジピン３０を保持する孔１７ｃの双方を工場内で加工した際に生じる製作誤差を吸収でき、現場合わせが不要となる。これにより、溶接作業を工場内で行えるので、溶接品質が向上する。
【００３４】
本発明の変形例を、図５および図６を用いて説明する。これらの図は、図4に対応する図であり、ヒンジブラケットの側面図である。これらは悪路走行を考慮して、ヒンジブラケット２７の上方にヒンジピン３０がU字溝２７ａからはみ出すのを防止するストッパを設けたものである。
【００３５】
図５では、ヒンジブラケット２８に形成したＵ字溝２８ａの両側部２８ｃ、２８ｄの上部に貫通孔２８ｂを設け、この貫通孔２８ｂにストッパとしてピン３６を挿入している。このストッパ用のピン３６が抜けるのを防止するために、Ｕ字溝２８ａの一方の側部２８ｃには抑え板２８ｅを配置し、この押え板２８ｅをピン固定ボルト３４で側部２８ｃに固定している。
【００３６】
また図６では、ヒンジブラケット２９に形成したＵ字溝２９ａの上部に、ストッパとしてふたを設けている。すなわち、Ｕ字溝２９ａの両側部２９ｃ、２９ｄの上部であってヒンジピン３０の位置から十分離れた位置を底面とするふた４０を、ふた固定ボルト３８で両側部２９ｃ、２９ｄに固定する。これも悪路においてＵ字溝２９ａからヒンジピン３０が抜けるのを防止するためである。ただし、この図６の変形例では、ふた固定ボルト３８を上方に抜き出すので、ふた固定ボルト３８の長さには制限がある。
【００３７】
上記いずれの変形例においても、ヒンジピン３０のＵ字溝２８ａ、２９ａからの脱落を完全に防止できる。また、図５に示した変形例では、ストッパピン３６と油圧シリンダ１６を荷台１８に係止するピン１６ａを引き抜くだけで、容易に荷台１８を車体フレーム１４から取り外すことが可能になる。さらに図６に示した変形例では、ふた固定ボルト３８を外して、油圧シリンダ１６の係止ピン１６ａを引き抜くだけで、容易に荷台１８を車体フレーム１４から取り外すことが可能になる。
【００３８】
上記実施例および各変形例のいずれにおいても、ヒンジブラケットに形成するＵ字溝の開口方向は真上方向が最も好ましく、幾分かは車体前方に傾いていてもよい。これは、荷台を車体フレームに取り付ける作業が現地作業であり、その際に荷台を上方から緩やかに車体フレームに吊り下げるためである。
【００３９】
また、上記実施例及び各変形例では荷台側にヒンジピンを固定し、車体フレーム側に形成したＵ字溝に嵌め込むようにしているが、その逆に、荷台側にＵ字溝を形成し、車体フレーム側にヒンジピンを固定するようにしてもよい。この場合、Ｕ字溝の開口部は下向きとなる。さらにこの場合、溝底面が重力方向とは反対方向なので、荷台のＵ字溝からヒンジピンが外れるのを防止するために、ばね等の補助手段で荷台を車体フレーム側に引き付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
６…砕石、８…車体、９…階段、１０…前輪（タイヤ）、１２…後輪（タイヤ）、１４、１４ａ〜１４ｃ…車体フレーム、１６…油圧シリンダ、１６ａ…係止ピン、１７ａ、１７ｂ…荷台サポート(第１の部材)、１７ｃ…貫通孔、１８…荷台、１９…庇部、２０…パッド、２２…荷台レール、２４…荷台連結部（ヒンジピン部）、２６…運転室、２７、２８、２９…ヒンジブラケット（第２の部材）、２７ａ、２８ａ、２９ａ…Ｕ字溝、２８ｂ…貫通孔、２８ｃ、２８ｄ、２９ｃ、２９ｄ…側部、２８ｅ…抑え板、３０…ヒンジピン、３２…ヒンジピン抜け止めボルト、３３…ナット、３４…ピン固定ボルト、３６…ストッパ用ピン、３８…ふた固定ボルト、４０…軸受ふた、４２…後付プレート、４２ａ…孔、４４…ボス、１００…ダンプトラック。
【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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