JP5665686B2 - 抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法に係り、更に詳しくは、
電気駆動式ダンプトラックのリターダブレーキを構成する抵抗器を収納した抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法に関する。

一般に、大型の電気駆動方式のダンプトラックにおいては、制動時に電動機を発電機として動作させ、その電動機の回生起電力を、電気的に並列接続した複数個の抵抗器により消費することで制動力を得る、いわゆる発電ブレーキ（リターダブレーキ）が用いられている。

このリターダブレーキを構成する各抵抗器は、冷却ファンを備えた各抵抗器ボックスにそれぞれ収納されるが、複数の抵抗器ボックスをダンプトラックの車体フレーム側方に積層並置して、発電ブレーキ力として必要とされる抵抗器の容量を確保しつつ運転席の側方の視界性を良好にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−８８２８９号公報

上述した従来技術において、抵抗器ボックスを積層する場合、上下に積載された抵抗器ボックス同士は、下側に配置された抵抗器ボックスのケーシングの側部上方の複数箇所と、この複数箇所に対向する上側に配置されたケーシングの側部下方の複数箇所に、上下に渡ってそれぞれ配置される略矩形の金属製の連結体を介して、各ケーシングをボルト締めすることで一体的に結合している。

このようにして、２個の抵抗器ボックスを積層したものは、ダンプトラックの車体フレームに搭載するための吊り上げに対する強度を有すると共に、搭載振動に対する強度も有している。しかし、３個の抵抗器ボックスを積層したものを、吊り上げて車体フレームに搭載する場合、中段及び下段の抵抗器ボックスの荷重が最上段の抵抗器ボックスのケーシングに作用してしまい、最上段のケーシングの強度上、積層された３個の抵抗器ボックスを吊り上げることができないという問題があった。

このため、大型のダンプトラックであって、３段積層の抵抗器ボックスを車体フレームに搭載する必要がある場合には、まず、２段積層の抵抗器ボックスを吊り上げて車体フレームに搭載し、その後、この２段積層の抵抗器ボックスの上方に連結体を介して１個の抵抗器ボックスを取り付けるという作業が必要であった。また、車体フレームから３段積層した抵抗器ボックスを分解して吊り下ろす場合にも同様な作業が必要であった。このように、抵抗器ボックスを３段積層したものの吊り上げ強度の不足は、ダンプトラックの製造において作業性と生産性とを悪化させる原因となっていた。

一方、積層される抵抗器ボックスの吊り上げ強度を増加させるために、例えば、連結体の強度と抵抗器ボックスのケーシングの強度とを増加させると、積層される抵抗器ボックス自体の重量が増加してしまう。この結果、ダンプトラックの全体重量が増加してしまうという問題があった。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、抵抗器ボックスの構造や強度は変更せずに、吊り上げ可能な多段積層の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法を提供するものである。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、建設機械の抵抗器ボックスを複数個積層組付けするときに用いる抵抗器ボックスの組付け装置であって、前記積層される抵抗器ボックスの両側面部にそれぞれ対向して上下方向に配置された複数の縦保持梁と、前記積層される抵抗器ボックスの上面部に平行して水平方向に配置された横保持梁とを備え、前記複数の縦保持梁は、各下端部を最下段の前記抵抗器ボックスの側面上部に固定すると共に、各中間部を対向する各段の前記抵抗器ボックスの側面にそれぞれ固定し、各上端部を最上段の前記抵抗器ボックス上面以上に突出させ、前記複数の縦保持梁の上端部同士を前記横保持梁で締結し、前記積層される抵抗器ボックスを前記抵抗器ボックスの短手方向に並置し、前記抵抗器ボックスの短手方向に対向する４個の前記縦保持梁の上端部同士を締結する２個の前記横保持梁を備えたものとする。

また、第２の発明は、建設機械の抵抗器ボックスを複数個積層組付けするときに用いる抵抗器ボックスの組付け装置であって、前記積層される抵抗器ボックスの両側面部にそれぞれ対向して上下方向に配置された複数の縦保持梁と、
前記積層される抵抗器ボックスの上面部に平行して水平方向に配置された横保持梁とを備え、前記複数の縦保持梁は、各下端部を最下段の前記抵抗器ボックスの側面上部に固定すると共に、各中間部を対向する各段の前記抵抗器ボックスの側面にそれぞれ固定し、各上端部を最上段の前記抵抗器ボックス上面以上に突出させ、前記複数の縦保持梁の上端部同士を前記横保持梁で締結し、前記複数の縦保持梁は、前記積層される抵抗器ボックスの４隅側部にそれぞれ配置され、前記積層される抵抗器ボックスを前記抵抗器ボックスの短手方向に並置し、前記抵抗器ボックスの短手方向に対向する４個の前記縦保持梁の上端部同士を締結する２個の前記横保持梁を備えたことを特徴とする。

更に、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記縦保持梁及び前記横保持梁を型鋼で形成したことを特徴とする。

また、第４の発明は、建設機械の抵抗器ボックスを複数個積層組付けする抵抗器ボックスの組付け方法であって、最下段に配置する前記抵抗器ボックスを台板に固定する手順と、前記最下段の抵抗器ボックスの側面部上方に複数の縦保持梁をそれぞれ対向して上下方向に配置する手順と、前記複数の縦保持梁の下端部を最下段の前記抵抗器ボックスの側面部上方に固定する手順と、各段に積層される前記抵抗器ボックスを荷役機械によって、前記最下段の抵抗器ボックスの上方に吊り下げ、前記各段の抵抗器ボックスの側面部に、前記複数の縦保持梁が対向して、前記各段の抵抗器ボックスの側面部の上下に設けた固定孔と前記縦保持梁に設けた取付孔とがそれぞれ連通するように配置し、締結部材をこれらの取付孔に嵌挿して締め付け固定する手順と、前記複数の縦保持梁の各上端部を最上段に積層される前記抵抗器ボックス上面以上に突出させる手順と、前記複数の縦保持梁の各上端部に設けた横保持梁取付用孔と、横保持梁に設けた複数の固定孔とがそれぞれ連通するように横保持梁を配置し、締結部材をこれらの固定孔に嵌挿して締め付け固定する手順とを備えたものとする。

本発明によれば、抵抗器ボックスの構造や強度は変更せずに、吊り上げ可能な多段積層の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法を提供することができる。この結果、電気駆動式建設機械の製造において作業性と生産性とを向上させることができる。

本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態を適用したダンプトラックを示す側面概略図である。 本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態を適用した抵抗器ボックス組付けユニットを示す斜視図である。 本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態の一部を拡大して示す斜視図である。 本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態を使用した抵抗器ボックスの吊り上げ動作を示す斜視図である。

以下、本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態を適用したダンプトラックを示す側面概略図である。このダンプトラック１００は、ダンプトラック１００の前後方向に延びる支持構造体を構成する車体フレーム１０２と、この車体フレーム１０２上に起伏可能に搭載された荷台としてのベッセルＶとにより構成されている。

車体フレーム１０２の前部左右両側には、前輪１０７、１０７が、回転可能に設けられている。前輪１０７、１０７は、ダンプトラック１００の運転者によって操舵される。車体フレーム１０２の後部左右両側には、後輪１０８、１０８が、回転可能に設けられている。後輪１０８、１０８は、図示しない駆動電動機により減速機を介して回転駆動される。

ベッセルＶは、例えば砕石物等の重量物を多量に積載するための大型の容器として形成され、その後側底部が、車体フレーム１０２の後端側にピン結合部ＶＢを介して起伏可能に連結されている。ベッセルＶは作動油により伸縮するホイストシリンダＶＣによって起伏される。また、ベッセルＶの前側上部には、コントロールキャビネット１０３、運転室１０４、及び抵抗器ボックス６を上側から覆う庇部ＶＡが設けられている。

運転室１０４は、その内部に、運転席、起動スイッチ、アクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドル及び複数の操作レバー（いずれも図示せず）等を備えている。運転室１０４は、支持ベース１０２Ａの一端側（この例では車体フレーム１０２の幅方向の左側）に位置するように、支持ベース１０２Ａ上に固定されている。

複数の抵抗器ボックス６が、略方形の台板１０２Ｂの上に積載され並置されている。この例では、台板１０２Ｂの前側に３段、後側に３段積載している。

また、複数の抵抗器ボックス６は、空気流れ方向（長手方向）が車体フレーム１０２の幅方向になるように並置されている。また、前側の抵抗器ボックス６と後側の抵抗器ボックス６とは、例えば、断面Ｌ字状の金具からなる横保持梁４によって、一体的に結合されている。

次に、本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態を適用した抵抗器ボックス組付けユニット１について図２及び図３を用いて詳細に説明する。

図２は本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態を適用した抵抗器ボックス組付けユニットを示す斜視図、図３は本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態の一部を拡大して示す斜視図である。抵抗器ボックス組付けユニット１は、それぞれの長手方向が平行するように２列並置し、各列３段積層した６個の抵抗器ボックス６と、これら６個の抵抗器ボックス６を組み付ける組付け装置２とを備えている。

各抵抗器ボックス６は、略直方体状の筒構造のケーシング６２と、このケーシング６２内に収納されたいわゆるグリッド状の抵抗器６０、及び略円筒状のケーシングを有する冷却ファン６１と、ケーシング６２の一方端に設けられた略円形の吸気口６３と、このケーシング６２の他方端に設けられた略方形状の排気口６４とを有している。この排気口６４の外側には、例えば、クリンプ金網製の異物の混入防止用カバーが設けられている。なお、ケーシング６２の側面視略長矩形の２つの側面部の４隅部には、後述する縦保持梁３を介してボルト５が嵌合するボルト孔６５が設けられている。

組付け装置２は、３段に積層された抵抗器ボックス６を上下方向に拘束して一体化する縦保持梁３と、並置された２組の３段積層の抵抗器ボックスを横方向に拘束して一体化する横保持梁４と、縦保持梁３と横保持梁４と及び縦保持梁３と抵抗器ボックス６のケーシング６２とをそれぞれ締め付け固定するボルト５とを備えている。

縦保持梁３は、断面コ字状のチャンネル型鋼で、断面コ字の対向する２つの短辺部３ａ，３ａと、これらを連結する長辺部３ｂとを備え、図２に示すように、最下段の抵抗器ボックス６のケーシング６２の側面部上方のボルト孔６５近傍に一端側を配置したときに他端側が最上段の抵抗器ボックス６のケーシング６２の上面から横保持梁４の高さ以上突出する長さに形成されている。

この縦保持梁３は、最上段と中段とに積層された各抵抗器ボックス６のケーシング６２の側面部において、それぞれ上下２箇所で固定され、最下段の抵抗器ボックス６のケーシング６２の側面部では、上側のみで固定されている。このことにより、最上段と中段とに積層された各抵抗器ボックス６のケーシング６２の固定部にかかる上下方向の荷重が軽減され、最下段の抵抗器ボックス６のケーシング６２の固定部には、自重分の荷重のみが作用する。この結果、３段に積層された各抵抗器ボックス６のケーシング６２及び縦保持梁３は、いずれも変形することなく一体で吊り上げることができる。また、縦保持梁３の長さを、上方から最下段の抵抗器ボックス６の側面部上側までに形成しているので、縦保持梁３自身の軽量化が図れる。

縦保持梁３の長辺部３ｂの上方端部の近傍には、吊り上げ用フック等に玉掛けされるワイヤロープ等が係止される吊り上げ用孔３１が設けられ、図２に示す該当箇所には、各ケーシング６２の側面部に設けたボルト孔６５と連通する１０個の取付孔３２が設けられている。

短辺部３ａ，３ａの上方端部の近傍には、横保持梁取付用孔３３ａ，３３ａがそれぞれ２個設けられていて、各横保持梁取付用孔３３ａの中心点とその中心点とを合わせた４個のナット３３ｂが、図３に示すように短辺部３ａ，３ａの内面側にそれぞれプロジェクション溶接されている。

３段に積層された抵抗器ボックス６は、図３に示すように、４個の縦保持梁３の長辺部３ｂの外面を、抵抗器ボックス６のケーシング６２の側面に対向させて、各ケーシング６２の側面部に設けたボルト孔６５と長辺部３ｂの取付孔３２とが連通するように配置し、ボルト５をこれらの取付孔３２に嵌挿する。各ボルト５を締め付けることにより、３段に積層された抵抗器ボックス６は、４個の縦保持梁３に締結され、このことにより、一体的に組付けられる。

一方、横保持梁４は、断面Ｌ字状のチャンネル型鋼で、短辺部４ａと長辺部４ｂとを備え、図２に示すように、並置された２組の３段積層の抵抗器ボックスの各ケーシング６２の側面部に配置した４個の縦保持梁３と接合できる長さに形成されている。

横保持梁４の長辺部４ｂの両端近傍部と、この両端近傍部からケーシング６２の幅方向（短手方向）の略長さ内側に隔てた２つの箇所とには、４個の縦保持梁３の短辺部３ａに設けた横保持梁取付用孔３３ａとそれぞれ連通する８個のボルト孔４１が設けられている。

図２及び図３に示すように、縦保持梁３により一体的に組付けられた３段積層の抵抗器ボックス６の２組を、ケーシング６２の幅方向（短手方向）に並置させ、最上段の抵抗器ボックス６，６の排気口６４側の側面部上方に突出している４個の縦保持梁３の横保持梁取付用孔３３ａ，３３ａと、横保持梁４のボルト孔４１とが連通するように一方の横保持梁４を配置する。８個のボルト５をこれらのボルト孔４１に嵌挿し、各ボルト５をナット３３ｂに締め付けることによって、一方の横保持梁４と４個の縦保持梁３とは締結される。

同様に、最上段の抵抗器ボックス６，６の吸気口６３側の側面部上方に突出している４個の縦保持梁３と他方の横保持梁４とを締結する。このことにより、並置された２組の３段積層の抵抗器ボックス６が、一体的に組付けられる。

以上のように構成される抵抗器ボックス６の組付け装置２を使用した、本発明に係る抵抗器ボックス６の組付け方法の一実施の形態を図２乃至図４を用いて説明する。図４は本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態を使用した抵抗器ボックス組付けユニットの吊り上げ動作を示す斜視図である。図４において、図１乃至図３に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
（１）まず、抵抗器ボックス組付けユニット１を載置する台板１０２Ｂを地面上に配置し、この台板１０２Ｂの上の所定の方向に最下段の抵抗器ボックス６，６を並置する。
（２）並置した抵抗器ボックス６，６を、例えばボルト等を使用して台板１０２Ｂに取付け固定する。
（３）４個の縦保持梁３の長辺部３ｂの下端部外面を一方の抵抗器ボックス６のケーシング６２の側面部上方に対向させて、ケーシング６２の側面部上方に設けたボルト孔６５と長辺部３ｂの下端部の取付孔３２とが連通するように配置し、ボルト５をこれらの取付孔３２に嵌挿する。
（４）各ボルト５を締め付けることにより、最下段の抵抗器ボックス６と４個の縦保持梁３とを締結する。
（５）中段に積層される抵抗器ボックス６をクレーン等の荷役機械によって、最下段の抵抗器ボックス６の上方に吊り下げ、中段の抵抗器ボックス６のケーシング６２の側面に、４個の縦保持梁３の長辺部３ｂの外面が対向して、中段のケーシング６２の側面部の上下に設けたボルト孔６５と長辺部３ｂの取付孔３２とがそれぞれ連通するように配置し、ボルト５をこれらの取付孔３２に嵌挿して締め付ける。
（６）最上段に積層される抵抗器ボックス６をクレーン等の荷役機械によって、中段の抵抗器ボックス６の上方に吊り下げ、最上段の抵抗器ボックス６のケーシング６２の側面に、４個の縦保持梁３の長辺部３ｂの外面が対向して、最上段のケーシング６２の側面部の上下に設けたボルト孔６５と長辺部３ｂの取付孔３２とがそれぞれ連通するように配置し、ボルト５をこれらの取付孔３２に嵌挿する。
（７）各ボルト５を締め付けることにより、最上段に積層された抵抗器ボックス６を４個の縦保持梁３に締結する。
（８）同様の手順により、並置された他方の最下段の抵抗器ボックス６と中段及び最上段の抵抗器ボックス６，６とを他の４個の縦保持梁３を介して締結する。
（９）最上段の抵抗器ボックス６，６の排気口６４側の側面部上方に突出している４個の縦保持梁３の横保持梁取付用孔３３ａ，３３ａと、一方の横保持梁４のボルト孔４１とが連通するように一方の横保持梁４を配置し、８個のボルト５をこれらのボルト孔４１に嵌挿する。
（１０）各ボルト５を縦保持梁３のナット３３ｂに締め付けることにより、一方の横保持梁４を４個の縦保持梁３に締結する。
（１１）同様に、最上段の抵抗器ボックス６，６の吸気口６３側の側面部上方に突出している４個の縦保持梁３を他方の横保持梁４に締結する。
（１２）このようにして構成された抵抗器ボックス組付けユニット１において、図４に示すように、外側４隅に配置された縦保持梁３の吊り上げ用孔３１のそれぞれにワイヤロープ７ａ及び７ｂを玉掛けして、図示しないクレーンのフック８に引掛け、抵抗器ボックス組付けユニット１を吊り上げるようにしている。

上述した本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態によれば、抵抗器ボックス６の構造や強度は変更せずに、吊り上げ可能な多段積層の抵抗器ボックス組付けユニット１を構成する抵抗器ボックスの組付け装置２及び組付け方法を提供することができる。この結果、電気駆動式建設機械の製造において作業性と生産性とを向上させることができる。

また、上述した本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態によれば、従来使用している多段積層用の連結体に代えて、チャンネル構造の１個の縦保持梁３で上下に組付け、この縦保持部材３同士の横方向をさらに、横保持梁４で締結して組付けているので、抵抗器ボックス６の構造や強度は変更せずに、３段重ねの固定ができると共に、抵抗器ボックス組付けユニット１を吊り上げることが可能となる。この結果、電気駆動式ダンプトラックの製造において作業性と生産性とを向上させることができる。

更に、上述した本発明の抵抗器ボックスの組付け装置及び組付け方法の一実施の形態によれば、抵抗器ボックス６自体を簡易構造として軽量化することが可能となり、抵抗器ボックス組付けユニット１を仮組み立て可能となるので、組み立て工数低減が図れる。また、例えばダンプトラック１００の車体フレーム１０２に抵抗器ボックス６を搭載させた後の作業が少なくなることから、製造時の安全性が向上する。

なお、本発明の実施の形態において、６個の抵抗器ボックスを２列３段に組付ける例について説明したが、これに限るものではない。１列でより多段に組付けたり、より多くの列でより多段に組付ける場合にも適用できる。

１ 抵抗器ボックス組付けユニット
２ 組付け装置
３ 縦保持梁
３２ 取付孔
３３ａ 横保持梁取付用孔
４ 横保持梁
４１ ボルト孔（固定孔）
５ ボルト（締結部材）
６ 抵抗器ボックス
６２ ケーシング
６５ ボルト孔（固定孔）
７ａ，ｂ ワイヤロープ
８ クレーンのフック
１００ ダンプトラック（建設機械）
１０２Ｂ 台板

Claims (4)

1. 建設機械の抵抗器ボックスを複数個積層組付けするときに用いる抵抗器ボックスの組付け装置であって、
   前記積層される抵抗器ボックスの両側面部にそれぞれ対向して上下方向に配置された複数の縦保持梁と、
   前記積層される抵抗器ボックスの上面部に平行して水平方向に配置された横保持梁とを備え、
   前記複数の縦保持梁は、各下端部を最下段の前記抵抗器ボックスの側面上部に固定すると共に、各中間部を対向する各段の前記抵抗器ボックスの側面にそれぞれ固定し、各上端部を最上段の前記抵抗器ボックス上面以上に突出させ、前記複数の縦保持梁の上端部同士を前記横保持梁で締結し、
   前記積層される抵抗器ボックスを前記抵抗器ボックスの短手方向に並置し、
   前記抵抗器ボックスの短手方向に対向する４個の前記縦保持梁の上端部同士を締結する２個の前記横保持梁を備えた
   ことを特徴とする抵抗器ボックスの組付け装置。
2. 建設機械の抵抗器ボックスを複数個積層組付けするときに用いる抵抗器ボックスの組付け装置であって、
   前記積層される抵抗器ボックスの両側面部にそれぞれ対向して上下方向に配置された複数の縦保持梁と、
   前記積層される抵抗器ボックスの上面部に平行して水平方向に配置された横保持梁とを備え、
   前記複数の縦保持梁は、各下端部を最下段の前記抵抗器ボックスの側面上部に固定すると共に、各中間部を対向する各段の前記抵抗器ボックスの側面にそれぞれ固定し、各上端部を最上段の前記抵抗器ボックス上面以上に突出させ、前記複数の縦保持梁の上端部同士を前記横保持梁で締結し、
   前記複数の縦保持梁は、前記積層される抵抗器ボックスの４隅側部にそれぞれ配置され、
   前記積層される抵抗器ボックスを前記抵抗器ボックスの短手方向に並置し、
   前記抵抗器ボックスの短手方向に対向する４個の前記縦保持梁の上端部同士を締結する２個の前記横保持梁を備えた
   ことを特徴とする抵抗器ボックスの組付け装置。
3. 請求項１又は２に記載の抵抗器ボックスの組付け装置において、
   前記縦保持梁及び前記横保持梁を型鋼で形成した
   ことを特徴とする抵抗器ボックスの組付け装置。
4. 建設機械の抵抗器ボックスを複数個積層組付けする抵抗器ボックスの組付け方法であって、
   最下段に配置する前記抵抗器ボックスを台板に固定する手順と、
   前記最下段の抵抗器ボックスの側面部上方に複数の縦保持梁をそれぞれ対向して上下方向に配置する手順と
   前記複数の縦保持梁の下端部を最下段の前記抵抗器ボックスの側面部上方に固定する手順と、
   各段に積層される前記抵抗器ボックスを荷役機械によって、前記最下段の抵抗器ボックスの上方に吊り下げ、前記各段の抵抗器ボックスの側面部に、前記複数の縦保持梁が対向して、前記各段の抵抗器ボックスの側面部の上下に設けた固定孔と前記縦保持梁に設けた取付孔とがそれぞれ連通するように配置し、締結部材をこれらの取付孔に嵌挿して締め付け固定する手順と、
   前記複数の縦保持梁の各上端部を最上段に積層される前記抵抗器ボックス上面以上に突出させる手順と、
   前記複数の縦保持梁の各上端部に設けた横保持梁取付用孔と、横保持梁に設けた複数の固定孔とがそれぞれ連通するように横保持梁を配置し、締結部材をこれらの固定孔に嵌挿して締め付け固定する手順とを備えた
   ことを特徴とする抵抗器ボックスの組付け方法。

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