(57)【要約】【課題】少ない部品点数でホイストシリンダのプルアウトを防止する。【解決手段】ダンプトラックは、本体を形成するフレームと、フレームの後端側に配置されたヒンジピンを介してフレームに回転可能に取り付けられた荷台と、ヒンジピンを中心として荷台を回動させるホイストシリンダとを有するダンプトラックにおいて、ホイストシリンダが伸長方向のストロークエンドに達する前の所定のストローク位置において、荷台がフレームに当接して荷台上げ動作を停止する制限部を備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を形成するフレームと、前記フレームの後端側に配置されたヒンジピンを介して前記フレームに回転可能に取り付けられた荷台と、前記ヒンジピンを中心として前記荷台を回動させるホイストシリンダとを有するダンプトラックにおいて、
前記ホイストシリンダが伸長方向のストロークエンドに達する前の所定のストローク位置において、前記荷台が前記フレームに当接して荷台上げ動作を停止する制限部を備えたことを特徴とするダンプトラック。
【請求項２】
請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
前記制限部は、
前記フレームに設けられ、車両前後方向に延びる細長い平面である荷台当接面と、
前記荷台に設けられ、車両前後方向に延びる細長い平面であって、前記荷台当接面と当接するフレーム当接面とを含むことを特徴とするダンプトラック。
【請求項３】
請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
前記制限部は、前記荷台および前記フレームのいずれか一方に設けられた緩衝部材を含むことを特徴とするダンプトラック。
【請求項４】
請求項２に記載のダンプトラックにおいて、
前記制限部は、車幅方向に一対設けられ、前記制限部のそれぞれの前記荷台当接面と前記フレーム当接面は、前記荷台の車幅方向の変位を制限する傾斜面であることを特徴とするダンプトラック。
【請求項５】
請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
前記制限部は、前記フレームおよび前記荷台のいずれか一方に設けられた突部であり、前記突部は、前記フレームおよび前記荷台のいずれか他方に設けられた面と当接する当接面を有することを特徴とするダンプトラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プルアウト防止機能付きダンプトラックに関する。詳しくは、荷台が跳ね上がったときに荷台がフレームと当接する箇所の構造を改良して、いわゆるホイストシリンダのプルアウトを防止するようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
鉱山等で使用される大型ダンプトラックは、フレームと、土砂等が積み込まれる荷台とを備えている。フレームと荷台は、ホイストシリンダとヒンジピンで連結されている。ホイストシリンダを伸縮動作させると、荷台がフレームに対してヒンジピンを支点に上下方向に回動する。
このホイストシリンダの駆動は油圧によって行われている。具体的には、油圧を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプとホイストシリンダの間に配置され、ホイストシリンダの作動を抑制する方向制御弁とにより、ホイストシリンダの作動が制御される。
【０００３】
ダンプトラックの荷台上げ動作時に、荷台の角度が所定角度を越えて跳ね上げられたとき、荷台の土砂の塊が荷台を急激に滑り落ちとホイストシリンダが外力で衝撃的に伸び動作することがある。これをプルアウトと呼ぶ。特許文献１には、プルアウトを抑制するための装置が開示されている。このプルアウト抑制装置は、フレームと荷台をホイストシリンダおよびヒンジピンで連結させたダンプトラックにおいて、フレームと荷台の間に張力伝達部材を設け、その張力伝達部材の巻き取りおよび巻き出しを行う巻き取り装置を設けることにより、プルアウトを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２５１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、プルアウト発生時の引っ張り力は非常に大きいため、その荷重を受ける張力伝達部材、巻き取り装置、およびブレーキ装置が大型化する。そのため、ダンプトラック車体重量が増大し、ダンプトラックの積載可能な積載物重量が小さくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、本体を形成するフレームと、フレームの後端側に配置されたヒンジピンを介してフレームに回転可能に取り付けられた荷台と、ヒンジピンを中心として荷台を回動させるホイストシリンダとを有するダンプトラックにおいて、ホイストシリンダが伸長方向のストロークエンドに達する前の所定のストローク位置において、荷台がフレームに当接して荷台上げ動作を停止する制限部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ホイストシリンダが伸長方向のストロークエンドに達する前の所定のストローク位置において荷台がフレームに当接するようにした。すなわち、荷台は機械的にフレームに当接して巻上上げ動作を停止する。したがって、部品点数の低減、組み付け作業工数の低減、これに伴うコスト低減を図りつつ、ホイストシリンダのプルアウトを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】荷台が着座姿勢であるダンプトラックの一実施形態の側面図である。
【図２】荷台が放荷姿勢であるダンプトラックの一実施形態の側面図である。
【図３】荷台が放荷姿勢であるダンプトラックの荷台上げ機構を示す図である。
【図４】フレームの平面図である。
【図５】荷台の底面図である。
【図６】フレームの最後尾に設けたフレームブラケットの詳細を説明する拡大図である。
【図７】フレームと荷台の連結部の詳細を説明する拡大図である。
【図８】フレームと荷台の当接部に設けたホイストシリンダ緩衝装置を説明する拡大図である。
【図９】図１の着座姿勢におけるダンプトラックの側面図に積載物の重心位置を示した図である。
【図１０】図１の放荷姿勢におけるダンプトラックの側面図に積載物の重心位置を示した図である。
【図１１】ダンプトラックを後方から見て着座ガイドの概要を説明する図である。
【図１２】（ａ）はホイストシリンダ緩衝装置の他の例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の荷台ストッパをダンプトラックの後方から見て示す図である。
【図１３】（ａ）はホイストシリンダ緩衝装置のさらに他の例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の荷台ストッパをダンプトラックの後方から見て示す図である。
【図１４】ホイストシリンダ緩衝装置のさらに他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態によるダンプトラックを図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係るプルアウト防止機能付きダンプトラックの側面図である。ダンプトラックは、本体を形成するフレーム１と、不図示のモータにより走行駆動力が与えられるタイヤ２と、土砂等が積み込まれ、ホイストシリンダ５によりフレーム１に対してヒンジピン４を中心に揺動する荷台３とを備えている。
【００１０】
図１に示すように、ホイストシリンダ５が収縮しているとき、荷台３がフレーム１に着座する。これを荷台３の着座姿勢と呼ぶ。図２に示すように、ホイストシリンダ５がストロークエンドの手前の所定位置まで伸長しているとき、荷台３がフレーム１に対して最大に跳ね上げられる。これを荷台３の放荷姿勢と呼ぶ。
【００１１】
図３は、図２に示す放荷姿勢でのフレーム１と荷台３とホイストシリンダ５とを示す図である。ホイストシリンダ５のピストンロッド先端はフレーム１に軸２１で連結され、シリンダチューブ基端は荷台３にブラケット２２で連結されている。フレーム１と荷台３の間の符号Ｋで示す領域には、ホイストシリンダ緩衝装置（プルアウト装置）１００が設けられている。ホイストシリンダ緩衝装置１００は、荷台３がフレーム１に対して放荷位置まで跳ね上げられたとき、ホイストシリンダ５の衝撃を緩和する。実施の形態のホイストシリンダ緩衝装置１００は、ホイストシリンダ５がフルストロークまで伸長する手前の所定伸長位置で、荷台３がフレーム１に当接してプルアウトを防止する。
【００１２】
フレーム１に対する荷台３の連結構造と、ホイストシリンダ緩衝装置１００とを詳細に説明する。
図４は、フレーム１の平面図である。フレーム１は、左右一対のサイドメンバ１ａ、およびこれらを連結する複数のクロスメンバ１ｂ，１ｃ等により構成されている。図４に示すように、フレーム１の車両後方に設けられているクロスメンバ１ｃには、その車幅方向端部に一対のフレームブラケット８が車両後方に延設されている。フレームブラケット８は図６を参照して後述する。
【００１３】
図５は荷台３の底面図である。荷台３の底部には、フレーム１の一対のサイドメンバ１ａに対峙する一対のレール３ａが延設されるとともに、一対のレール３ａには複数のパッド３ｂが設けられている。荷台３がフレーム１に対して着座姿勢にある時には、これらのパッド３ｂを介して荷台３がフレーム１に着座する。このため、走行中の振動や土砂積み込み時の衝撃がパッド３ｂによって吸収される。また、後述するホイストシリンダ５のプルアウト防止装置を構成する緩衝部材８ｃが当接するフレーム当接面も形成されている。
【００１４】
図５に示すように、荷台３のレール３ａには、荷台前後方向の中央よりもやや後方側の位置に、荷台ブラケット９が設けられている。荷台ブラケット９は、各クロスメンバ１ｃに設けたフレームブラケット８（図４参照）を挟み込むように設けられている。荷台ブラケット９は、車幅方向に離間して配置された一対の平板９ａ，９ｂにより構成されている。
【００１５】
なお、フレーム１には図示しない保護部材が設けられ、パッド３ｂが保護部材に当接してフレーム１に対する荷台３の着座時や走行時の衝撃が緩和される。パッド３ｂと保護部材により荷台３の衝撃緩和装置が構成される。
【００１６】
図６に示すように、一対のフレームブラケット８はクロスメンバ１ｃの後端面に溶接されている。フレームブラケット８は厚板を図示形状に切断して形成され、ピン穴８ａと、荷台当接面８ｂとが設けられている。
【００１７】
図７，図８に示すように、ピン穴８ａにヒンジピン４が挿通され、荷台３がフレーム１にヒンジピン４を介して連結される。フレームブラケット８の荷台当接面８ｂは、ホイストシリンダ５がフルストロークの手前の所定位置において、荷台レール３ａが所定長にわたって面接触する平面部として形成されている。荷台当接面８ｂには弾性材からなる緩衝部材８ｃが設けられ、荷台３が跳ね上がったときに荷台３のレール３ａが緩衝部材８ｃを介してフレームブラケット８に当接する。
緩衝部材８ｃは、荷台３のレール３ｂに設けてもよい。
【００１８】
図９は、ダンプトラックのホイストシリンダ５が収縮して荷台が着座している着座姿勢を示している。この着座姿勢時の積載物の重心位置７は、ヒンジピン４より車体前方にある。
図１０は、ダンプトラックのホイストシリンダ５が伸長して荷台が跳ね上がっている放荷姿勢を示している。放土時、荷台上げによって積載物の重心位置７が車体後方へ移動すると、重心位置７は、荷台３の回転中心であるヒンジピン４より後方に移動する。
【００１９】
上述したように、荷台３は、ホイストシリンダ５が伸長して跳ね上げ動作する。ホイストシリンダ５がストロークエンドまで伸長する過程で、図１０に示すように荷台跳ね上げ角度が大きくなり、積載物６の移動により重心位置７がヒンジピン４より車両後方に移動する場合がある。このとき、従来のダンプトラックでは、ヒンジピン４を中心として荷台３がさらに跳ね上げる力がホイストシリンダ５に作用する。この跳ね上げ力によりホイストシリンダ５がストロークエンドまで伸長すると、ホイストシリンダ５に衝撃荷重が作用する。
【００２０】
本発明の実施の形態によるダンプトラックにおいては、荷台３の最大跳ね上げ角度を機械的に制限して、ホイストシリンダ５がストロークエンドまで伸長しないようにしたものである。すなわち、ダンプトラックは、プルアウトを防止するホイストシリンダ緩衝装置１００を備えている。
【００２１】
図８を参照すると、ホイストシリンダ緩衝装置１００では、ホイストシリンダ５がストロークエンドの手前の所定位置まで伸長したとき、荷台３のレール３ａがフレームブラケット８の荷台当接面８ｂに当接する。これにより、荷台３の最大跳ね上げり角度が機械的に制限される。荷台当接面８ａの形状は、以上のとおり、ホイストシリンダ５がストロークエンドの手前の所定位置以上に伸長しないように定められる。
【００２２】
図８を参照すると、フレームブラケット８の荷台当接面８ｂは、荷台３のレール３ａが所定以上の長さで面接触する形状とされている。すなわち、荷台当接面８ｂは車両前後方向に延びる細長い平面である。また、荷台当接面８ａと当接するレール３ａのフレーム当接面は車両前後方向に延びる細長い平面である。これは、荷台３とフレーム８が接触する長さが短いと、ヒンジピン４を中心とする荷台３の回動に伴うモーメントによって、荷台３の最大跳ね上がり角度が規制しにくいからである。また、面接触長さが短いと荷台当接面８ｂの面圧が大きくなることを防止するためである。
【００２３】
図１１は、荷台３が車幅方向に振れることを防止する荷台振れ防止装置２００を示す図である。荷台振れ防止装置２００は、荷台３の一対のレール３ａに設けた一対のガイド２０と、フレーム１に設けた一対のガイド２３とを備えている。
積載物６を放土した後、ホイストシリンダ５が収縮し荷台３がヒンジピン４周りに回転しフレーム１に着座する。その際、荷台３の一対のレール３ａに取り付けたガイド２０がフレーム１に取り付けたガイド２３に導かれ、荷台３が着座時に左右方向に移動することが拘束される。
【００２４】
以上説明したダンプトラックの実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
（１）ホイストシリンダ５がストロークエンドに達する前の所定のストローク位置において荷台３がフレームブラケット８の緩衝部材８ａに当接して荷台の回転運動が停止する。そのため、積載物６が塊となって放土される際にホイストシリンダ５に引っ張り力が付加されるプルアウトが防止される。その結果、プルアウトによるホイストシリンダ５および荷台３に大きな衝撃を防ぐことができる。
【００２５】
図８の二点鎖線８０は、従来のフレームクロスメンバの後端面形状を示している。従来のダンプトラックでは、ヒンジピン４を回動中心として跳ね上がる荷台３は、ホイストシリンダ５の最大ストロークの手前の所定位置において、プルアウト抑制装置によりそれ以上の回動が制限される（たとえば特許文献１）。
上述した従来技術との対比の上では、特許文献１記載の張力伝達部材、巻き取り装置、ブレーキ装置のコスト、それらを取り付けるコスト、稼働中のメンテナンスコストが発生する。これに対して実施の形態のダンプトラックでは、荷台３をフレーム１に当接させるだけでプルアウトを防止でき、コストをかけずにプルアウトを防止できる。
（２）フレームブラケット８と荷台３の底面が当接する箇所に緩衝部材８ａを設けることにより、荷台上げ動作中の荷台３の回動が機械的に制限された際、フレーム１や荷台３の衝撃力を緩和することができる。
【００２６】
（３）プルアウトを防ぐことで、プルアウトに起因して発生するホイストシリンダ５が急激に収縮するキックバックも防ぐことができる。キックバックは次のような現象である。プルアウトによってホイストシリンダが急激に引っ張られシリンダボトム圧が急激に低下する。その結果、荷台がホイストシリンダを縮める方向にホイストシリンダおよびホイストシリンダ取付け部に荷重を与える。実施の形態のダンプトラックでは、プルアウトの発生を抑止できるので、プルアウトに起因して発生するキックバックも未然に防ぐことがでる。これにより、ホイストシリンダおよび荷台のシリンダ取り付けブラケットの破損を防ぐことができる。
【００２７】
−変形例１−
図１２（ａ）は、フレームブラケット８の変形例１を示す斜視図、（ｂ）は、車両後方から荷台着座時のホイストシリンダ緩衝装置１００を見て示す図である。（ｂ）から分かるように、一対のフレームブラケット８の荷台当接面８ｂは、車幅方向内側に向かって下り勾配の傾斜面とされている。また、荷台３のレール３ａの底面は、車幅方向で車両中央部から車両外側に向かって上り勾配の傾斜面とされている。
このように、荷台当接面８ａと荷台レール３ａが斜面で係合している。この結果、荷台３の車幅方向の振れが防止される。
【００２８】
−変形例２−
図１３（ａ）は、フレームブラケット８の変形例２を示す斜視図、（ｂ）は、車両後方から荷台着座時のホイストシリンダ緩衝装置１００を車両後方から見て示す図である。（ｂ）から分かるように、一対のフレームブラケット８の荷台当接面８ａは、車幅方向内側に向かう下り勾配の傾斜面とされている。また、荷台３のレール３ａの底面は、車幅方向で車両中央部から車両外側に向かって下り勾配の傾斜面とされている。
このように、荷台当接面８ａと荷台レール３ａが斜面で係合している。この結果、荷台３の車幅方向の振れが防止される。
【００２９】
−変形例３−
図１４は、ホイストシリンダ緩衝装置１００の他の例を示す図である。
荷台３のレール３ａに突部３ｄが設けられている。荷台当接面８ｂを形成したフレームブラケット８は省略し、荷台３と対峙する面が側面視で曲面であるフレームブラケット８１が設けられている。ホイストシリンダ５が所定位置まで伸長したとき、突部３ｄがフレームブラケット８１の上記曲面に当接して、荷台３の荷上げ動作が制限される。
したがって、図１０で説明した重心位置７がヒンジピン４の車両後方に移動したときでも、ホイストシリンダ５がストロークエンドまで伸長せず衝撃が作用することがない。
なお、荷台３に設けた突部３ｄに代えて、フレームブラケット８１に突部を設けてもよい。
【００３０】
上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
要するに本発明は、本体を形成するフレーム１と、フレーム１の後端側のフレームブラケット８に配置されたヒンジピン４を介してフレーム１に回転可能に取り付けられた荷台３と、ヒンジピン４を中心として荷台３を回動させるホイストシンリンダ５とを有するダンプトラックにおいて、ホイストシリンダ５が伸長方向のストロークエンドに達する前の所定のストローク位置において、荷台３がフレームブラケット８に当接して荷台上げ動作を停止する制限部を備えるようにした種々のダンプトラックを含む。
【符号の説明】
【００３１】
１…フレーム、３…荷台、３ａ…レール、３ｄ…突部、４…ヒンジピン、５…ホイストシリンダ、８、８１…フレームブラケット、８ｂ…荷台当接面、８ｃ…緩衝部材、９…荷台ブラケット
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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