JP6613363B2

JP6613363B2 - ダンプトラック用ダンプボディおよびダンプトラック

Info

Publication number: JP6613363B2
Application number: JP2018505153A
Authority: JP
Inventors: 洋輔矢部
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2019-11-27
Anticipated expiration: 2036-03-16
Also published as: US10632890B2; US20180229639A1; JPWO2017158778A1; CA2994628A1; CN107921901B; CA2994628C; CN107921901A; WO2017158778A1

Description

本発明は、ダンプトラック用ダンプボディおよびダンプトラックに関する。

従来、ダンプトラックとして、ホイールベースの略中央に積荷の重心位置を設定したダンプトラックが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このようなダンプトラックによれば、重心位置がホイールベースの略中央に設定されているため、油圧ショベル等の積込機械で土砂が積み込みやすくなり、荷こぼれを少なくすることができ、また、前輪、後輪に作用する荷重負荷を均等にすることができる、という効果がある。

特開昭６２−５９１４４号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の技術では、ダンプボディ内に積み込んだ土砂等がシャーシの略中央で山となってしまうため、ダンプボディを起こして排土する際、積荷が一度に落ちることで荷流れが悪くなり、残土が生じるという課題がある。
また、ダンプボディを起こした際、排土側のダンプボディの端部が地面から高い位置となってしまうので、排土の際、土砂等が散らばり、タイヤ等に被ってしまうという課題がある。

本発明の目的は、荷流れが良好で排土時土砂等の積荷が散らばりにくい、ダンプトラック用ダンプボディおよび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用ダンプボディは、排土側に底部から上方に立ち上がる第１傾斜面部と、前記第１傾斜面部の上端から排土側端部に向かって下方に傾斜した第２傾斜面部とを備えていることを特徴とする。

本発明のダンプトラックは、前後双方向に前進走行し、一方向に排土するダンプトラックであって、ホイールベース内にエンジンが設けられたシャーシと、前記シャーシの走行方向の全長および車幅方向の全幅にわたって前記シャーシの上部を覆い、前記シャーシの排土側でヒンジを介して起伏可能に支持されたダンプボディと、を備え、前記ダンプボディは、排土側に前記ダンプボディの底部から上方に立ち上がる第１傾斜面部と、前記第１傾斜面部の上端から排土側端部に向かって下方に傾斜する第２傾斜面部とを備え、前記ダンプボディを起こしたときに、前記ダンプボディの排土側端部の高さが、前記シャーシのタイヤの半径に等しいことを特徴とする。

本発明によれば、ダンプボディが第１傾斜面部を備えていることにより、排土時に土砂等の積載物を速やかに案内して、荷流れを向上させることができる。
また、第２傾斜面部を備えていることにより、排土時、ダンプボディの排土側端部をより地面に近い位置とすることができるため、排土時に土砂等の積載物を散らばりにくくすることができる。

本発明では、前記ダンプボディは、前記ダンプボディの前記第１傾斜面部とは反対側に前記ダンプボディの底部から上方に立ち上がる第３傾斜面部を備え、第３傾斜面部の水平面からの立ち上がり角度は、前記第１傾斜面部の水平面からの立ち上がり角度よりも大きいのが好ましい。
本発明では、前記第１傾斜面部の上端から前記シャーシの前後方向の中心までの寸法が、前記第３傾斜面部の上端から前記シャーシの前後方向までの中心の寸法よりも大きいのが好ましい。

本発明の実施形態に係るダンプトラックを示す斜視図。前記実施形態における車幅方向から見たダンプトラックの側面図。前記実施形態における上視点から見たダンプトラックの平面図。前記実施形態における走行方向から見たダンプトラックの側面図。前記実施形態におけるダンプボディの形状を説明するための側面図。前記実施形態におけるダンプトラックの排土状態を示す斜視図。前記実施形態における排土時のダンプボディの排土側端部の位置関係を示す側面図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［１］ダンプトラック１の全体説明
図１から図４には、本発明の実施形態に係るダンプトラック１が示されている。図１は、斜視図であり、図２は、走行方向に直交する車幅方向から見た側面図、図３は、上視点から見た平面図、図４は、走行方向から見た側面図である。

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、シャーシ２およびダンプボディ３が前進と左右で矩形状に作られているため、便宜上、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に設けられた通信手段やGlobal Positioning System；全地球測位網（ＧＰＳ）を用いる等、情報通信技術を駆使して行われる。
ダンプトラック１は、シャーシ２およびダンプボディ３を備え、ダンプボディ３内に土砂等の積載物Ｓ（図５参照）を積載して前後双方向に前進走行し、図１における走行方向のＸ軸のマイナス方向を一方向として排土する。なお、前進走行とは、前後で区別がないため、双方向前進として同じ動きをすることできることをいう。

シャーシ２は、図２に示されるように、走行方向の一方で車幅方向の両側に設けられた左右一対のタイヤ４、および、走行方向の他方で車幅方向の両側に設けられたタイヤ５によって走行可能に支持されている。シャーシ２は、走行方向に延びるフレーム６を備え、フレーム６には、タイヤ４、５が懸架装置を介して取り付けられる。
フレーム６は、シャーシ２の両側端部に走行方向に延出する一対のアッパーサイドメンバ６Ａと、一対のロアーサイドメンバ６Ｂとを備える。上下に離間して配置されるアッパーサイドメンバ６Ａおよびロアーサイドメンバ６Ｂは、先端および後端で複数のバーチカルメンバ６Ｃによって連結されている。また、車幅方向に配置される一対のアッパーサイドメンバ６Ａ同士は、車幅方向に延びる複数のアッパークロスメンバによって連結され、一対のロアーサイドメンバ６Ｂ同士は、車幅方向に延びる複数のロアークロスメンバによって連結されている。すなわちフレーム６は、シャーシ２の走行方向から見て直方体状の骨組を有している。

このようなフレーム６には、エンジン７、ラジエータ８、制御装置９、障害物検出センサ（図示略）、およびホイストシリンダ１０が設けられている。なお、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。
エンジン７は、フレーム６のアッパーサイドメンバ６Ａおよびロアーサイドメンバ６Ｂの間に設けられ、上部がアッパーサイドメンバ６Ａから突出している。
また、エンジン７は、タイヤ４の後方側に設けられ、タイヤ４およびタイヤ５の回転中心で規定されるホイールベースＷ内に配置されており、ダンプトラック１の重心が、シャーシ２の略中央となっている。

ラジエータ８は、シャーシ２の略中央車幅方向両側に一対設けられ、エンジン７の冷却水を放冷する。
制御装置９は、ダンプトラック１の走行を制御し、シャーシ２の排土側端部Ｐ（図５参照）に設けられる障害物検出センサや、エンジン７に設けられる温度センサ、タイヤ４、５に設けられた回転センサ等のセンサ情報に基づいて、ダンプトラック１の走行制御を行う。
ホイストシリンダ１０は、制御装置９の後方に、車幅方向に２つ設けられ、その基部はフレーム６に回転可能に設けられ、先端はダンプボディ３の排土側端部Ｐとは反対側の端部下面に回転可能に設けられている。
ホイストシリンダ１０は、図示を略したが、フレーム６内に設けられた油圧ポンプから作動油を受けて動作し、油圧ポンプは、エンジン７によって駆動される。

［２］ダンプボディ３の構造
ダンプトラック用ダンプボディとしてのダンプボディ３は、図３に示されるように、平面視でシャーシ２の走行方向の全長および車幅方向の全幅を覆っており、ダンプボディ３の排土側端部Ｐは、シャーシ２の端部から延出している。ダンプボディ３は、図３に示されるように、平面視矩形状の箱状体として構成されている。なお、ダンプボディ３が矩形状で、シャーシ２も前後方向に同じ矩形状に作られているため、前後方向には区別されていない。このため、双方向に前進できる（便宜上前後として説明する。）。また、ダンプボディ３は、図示を略したが、バーチカルメンバ６Ｃの上端に設けられたボディマウント上に載置される。
ボディマウントは、フレーム６の上面に設けられ、ダンプボディ３の荷重をバーチカルメンバ６Ｃに伝達する。
ダンプボディ３は、フレーム６の排土側の走行方向の端部にヒンジ１２を介して起伏可能に装着されている。ダンプボディ３は、前述したホイストシリンダ１０が伸長することにより、フレーム６のヒンジ１２を回転軸として起伏する。

ダンプボディ３は、図３および図５に示されるように、シャーシ２の走行方向に沿って延びる一対の側板部１３と、側板部１３の底縁間に設けられる底部である底面部１４と、底面部１４の後端から上方に立ち上がる第１傾斜面部１５と、第１傾斜面部１５の上端から、ダンプボディ３の排土側端部Ｐに向かって下方に傾斜する第２傾斜面部１６と、底面部１４の第１傾斜面部１５が立ち上がる端縁とは反対側の端縁から立ち上がる前面部１７とを備える。なお、前面部１７の上端には、水平方向に突出する突出部１８が設けられ、突出部１８は、制御装置９を平面視で覆う長さで突出しており、ここに土砂等の積載物Ｓ（図５参照）は積み込まれない。

一対の側板部１３は、シャーシ２の車幅方向両側に対向配置され、シャーシ２の走行方向に延びる鋼製板状体から構成される。
底面部１４は、図３および図５に示されるように、シャーシ２の略中央部に配置され、シャーシ２の走行方向および車幅方向に水平に延びる鋼製板状体から構成されている。
第１傾斜面部１５は、底面部１４の後端から斜め上方に立ち上がる鋼製板状体から構成され、底面部１４を水平面としたときに、立ち上がり角度θ１は、例えば１２°とされている。

第２傾斜面部１６は、第１傾斜面部１５の上端からダンプボディ３の排土側端部Ｐに向かって下方に傾斜しており、水平面に対する下方に傾斜する角度θ２は、例えば２０°とされている。第２傾斜面部１６は、下方に傾斜しているため、土砂等の積載物Ｓは積み込まれない。
第３傾斜面部としての前面部１７は、底面部１４の前端から斜め上方に立ち上がる鋼製板状体から構成され、底面部１４を水平面としたときに、前面部１７の立ち上がり角度θ３は、第１傾斜面部１５の立ち上がり角度θ１よりも大きくなっていて、例えば４０°とされている。

シャーシ２の前後方向の中心からダンプボディ３の前面部１７の上端の寸法Ｄ１と、シャーシ２の前後方向の中心から第２傾斜面部１６の上端の寸法Ｄ２との関係は、Ｄ１＜Ｄ２とされている。
これにより、ダンプボディ３に土砂等の積載物Ｓを積み込むと、積載物Ｓの山の重心位置Ｇがシャーシ２の略中央になる。また、積載物Ｓをダンプボディ３に積み込んだ際、積載物Ｓの前後方向の長さ寸法Ｄ０と、積載高さ寸法Ｈ０の比（Ｈ０／Ｄ０）は、略０．２５となる。

ダンプトラック１において、図６に示されるように、ホイストシリンダ１０を最大まで伸長させ、ダンプボディ３を起こして積載物Ｓを排土した場合、ダンプボディ３の排土側端部Ｐは、図７に示されるように、高さ寸法Ｈ１が１８００mm〜２０００mmとなっていて、タイヤ５の半径と略同じとなっている。また、その際におけるダンプボディ３の排土側端部Ｐのタイヤ５の後端からの水平方向寸法Ｄ３が、１０００mm〜１５００mmとなっている。

［３］実施形態の効果
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
ダンプボディ３が、第２傾斜面部１６を備えていることにより、排土時、ダンプボディ３の排土側端部Ｐをより地面に近い位置とすることができるため、排土時に土砂等の積載物Ｓを散らばりにくくすることができる。
また、積載物Ｓをシャーシ２の前後方向中心から排土側の部分と、反対側の部分での積載比率を調整することができるので、積載物Ｓの重心位置Ｇをシャーシ２の前後方向中心近傍に設定することができ、シャーシ２の前後の負担を均等にして、搬送中に荷こぼれ等が生じることを防止できる。

ダンプボディ３を起こしたときに、ダンプボディ３の排土側端部Ｐの高さ寸法Ｈ１をタイヤ５の半径と等しくすることにより、タイヤ５の下半分で排土されるため、排土時に積載物Ｓが散らばっても、積載物Ｓがタイヤ５に被ることを確実に防止することができる。
前面部１７の立ち上がり角度θ３を、第１傾斜面部１５の立ち上がり角度θ１よりも大きくすることにより、ダンプボディ３の前面部１７側の積載物Ｓを排土するまでの距離を短くすることができるので、荷流れを一層良好にすることができる。

第１傾斜面部１５の上端からシャーシ２の走行方向の中心までの寸法Ｄ２を、前面部１７の上端からシャーシの走行方向の中心までの寸法Ｄ１よりも大きくすることにより、ダンプボディ３の排土側により多くの積荷を積載することができるので、ダンプボディ３の積載量が向上する上、排土時の荷流れも良好になる。
積載物Ｓをシャーシ２の走行方向中心から排土側の部分と、反対側の部分での積載比率を調整することができるので、積載物Ｓの重心位置Ｇをシャーシ２の走行方向中心近傍に設定することができる。

［４］実施形態の変形
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形も含まれる。
前述した実施形態では、ダンプトラック１は、無人で走行するオフロードダンプトラックであったが、本発明はこれに限らず、背景技術で述べたキャブを備えたダンプトラックに本発明を適用してもよい。
特に、背景技術で説明した先行技術である特許文献１（特開昭６２−５０１４４号公報）に記載された発明には、好適に適用することができる。

前述した実施形態では、第１傾斜面部１５の立ち上がり角度θ１、第２傾斜面部１６の下方に向かう傾斜の角度θ２、前面部１７の立ち上がり角度θ３を数値で例示していたが、これに限られない。ダンプボディの形状および寸法に応じて、適宜な値に設定すればよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。

１…ダンプトラック、２…シャーシ、３…ダンプボディ、４…タイヤ、５…タイヤ、６…フレーム、６Ａ…アッパーサイドメンバ、６Ｂ…ロアーサイドメンバ、６Ｃ…バーチカルメンバ、７…エンジン、８…ラジエータ、９…制御装置、１０…ホイストシリンダ、１２…ヒンジ、１３…側板部、１４…底面部、１５…第１傾斜面部、１６…第２傾斜面部、１７…前面部、１８…突出部、Ｄ０…寸法、Ｄ１…寸法、Ｄ２…寸法、Ｄ３…水平方向寸法、Ｇ…重心位置、Ｈ０…積載高さ寸法、Ｈ１…高さ寸法、Ｐ…排土側端部、Ｓ…積載物、Ｗ…ホイールベース、θ１…立ち上がり角度、θ２…角度、θ３…立ち上がり角度。

Claims

排土側に底部から上方に立ち上がる第１傾斜面部と、前記第１傾斜面部の上端から排土側端部に向かって下方に傾斜した第２傾斜面部とを備えていることを特徴とするダンプトラック用ダンプボディ。
前後双方向に前進走行し、一方向に排土するダンプトラックであって、
ホイールベース内にエンジンが設けられたシャーシと、
前記シャーシの走行方向の全長および車幅方向の全幅にわたって前記シャーシの上部を覆い、前記シャーシの排土側でヒンジを介して起伏可能に支持されたダンプボディと、を備え、
前記ダンプボディは、排土側に前記ダンプボディの底部から上方に立ち上がる第１傾斜面部と、前記第１傾斜面部の上端から排土側端部に向かって下方に傾斜する第２傾斜面部とを備え、
前記ダンプボディを起こしたときに、前記ダンプボディの排土側端部の高さが、前記シャーシのタイヤの半径に等しいことを特徴とするダンプトラック。
請求項２に記載のダンプトラックにおいて、
前記ダンプボディは、前記ダンプボディの前記第１傾斜面部とは反対側に前記ダンプボディの底部から上方に立ち上がる第３傾斜面部を備え、
第３傾斜面部の水平面からの立ち上がり角度は、前記第１傾斜面部の水平面からの立ち上がり角度よりも大きいことを特徴とするダンプトラック。
請求項３に記載のダンプトラックにおいて、
前記第１傾斜面部の上端から前記シャーシの前後方向の中心までの寸法が、前記第３傾斜面部の上端から前記シャーシの前後方向までの中心の寸法よりも大きいことを特徴とするダンプトラック。