JP2003112551A - 車 両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ばら物による磨耗を考慮した容器を安価に提
供する。 【解決手段】 ダンプカーの容器１０は床１００、側壁
２００等からなる。床１００、側壁２００は複数の中空
形材１１０，１２０，１３０，１４０を接合したもので
ある。中空形材１１０，１２０，１３０，１４０の内側
には所定間隔で溝７２０が有り、接着剤を塗布して耐磨
耗材のステンレス板７５０，７６０を貼っている。この
ため、ステンレス板を強固に安価に固定できるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の容器係わ
り、ばら物を載せるダンプカーの容器に好適である。

【０００２】

【従来の技術】ダンプカーの容器は、長手方向に複数配
置したＵ状の骨と、この内側に配置した板と、長手方向
の一端に溶接した壁と、他端において、上部を回転中心
として開閉する扉と、からなる。

【０００３】荷台の側面において開閉する壁を中空形材
で構成したものがある。これは複数の中空形材をボルト
ナットで結合している。

【０００４】軽合金（例えばアルミニウム合金）製の押
出し形材を接合する手段として、摩擦攪拌接合が提案さ
れている。押出し形材は中空形材である。これは特許第
３０１４６５４号（ＥＰ０７９７０４３Ａ２）に示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ばら物容器を中空形材
で構成したとき、ばら物による磨耗を考慮した容器を安
価に構成することが求められる。

【０００６】本発明の目的は、ばら物による磨耗を考慮
した容器を安価に構成することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ばら物を入
れる容器は床とその両側の側壁とからなり、前記床と前
記側壁はそれぞれ複数の押出し形材を接合して構成して
おり、少なくと前記床の前記押出し形材の上面に耐磨耗
材が接着剤で貼ってあり、前記容器の内面側の前記押出
し形材の面板には接着剤を塗布した溝を設けること、に
よって達成できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１〜図１３
により説明する。図７、図８は断面図であるが、中空形
材は要部のみを断面で示している。図８は容器１０の床
１００と２つの側壁２００の後端の正面図である。

【０００９】走行するシャーシ２０にばら物を載せる容
器１０が載っている。容器１０は、幅方向に沿った縦断
面は実質的にＵ状であり、床１００、幅方向の両側の側
壁２００，２００、長手方向の端部を閉鎖する前壁３０
０、他端において上部を中心として開閉自在な開閉扉４
００等からなる。

【００１０】床１００、側壁２００、前壁３００、およ
び開閉扉４００は、それぞれ主として複数の中空形材を
接合したものからなる。中空形材は軽合金（例えば、ア
ルミニウム合金）製の押出し形材である。中空形材同士
の接合は溶接または摩擦攪拌接合で行っている。床１０
０と側壁２００の中空形材は押出し方向（長手方向）を
トラックの走行方向に向けている。前壁３００と開閉扉
４００の中空形材は押出し方向をトラックの幅方向に向
けている。前壁３００は床１００、側壁２００，２００
に溶接されている。

【００１１】側壁２００の構成について説明する。側壁
２００は中空形材２１０，２２０，２２０，２３０の４
つを接合したものである。中空形材２１０，２２０，２
２０，２３０は高さ方向に沿って突き合わせられ、その
突き合わせ部を摩擦攪拌接合している。

【００１２】中空形材２１０は側壁２００の上部を構成
するものであり、上端は閉鎖され、水平方向の幅も大き
くなっている。

【００１３】摩擦攪拌接合のための突き合わせ部の構成
を中空形材２２０，２２０の突き合わせ部を代表例とし
て説明する。他の中空形材同士の摩擦攪拌接合のための
突き合わせ部の構成も同様である。中空形材２２０は実
質的に平行な２枚の面板２２１，２２２と両者を接続す
る接続板２２３、２２４，２２５とからなる。接続板２
２３は傾斜しており、トラス状に配置している。接続板
２２４，２２５は中空形材の幅方向の端部において、面
板２２１，２２２に実質的に直交している。一方の端部
の接続板２２４と面板２２１，２２２との接続部は凹部
になっている。接続板２２４から前記凹部を構成するよ
うに突出片２２６が突出している。他端の接続板２２５
は面板２２１，２２２の端部よりも内側にある。突出し
た面板２２１，２２２の端部が他方の中空形材の前記凹
部に重なる。一方の中空形材の面板２２１，２２２の端
部と他方の中空形材の面板２２１，２２２の端部とが突
き合わせられる。突き合わせ部の面板２２１，２２２の
外面側には中空形材の外方に突出する凸部２２８があ
る。凸部２２８と面板２２１．２２２からなる突き合わ
せ部の端面は面板２２１，２２２に実質的に直交してい
る。凸部２２８の頂から凹部の底面に至る角は接続板２
２４の板厚の中心線上にある。尚、内側の面板２２１の
板厚は外側の面板２２２の板厚よりも厚い。

【００１４】摩擦攪拌接合について説明する。４つの中
空形材２１０，２２０，２２０，２３０を架台６００上
で突き合わせ、上面の突き合わせ部をアーク溶接で仮止
め溶接する。この溶接は所定間隔で行う。回転工具６１
０の回転中心を接続板２２４の板厚の中心線上に位置さ
せて、回転工具６１０を回転させながら、中空形材２２
０，２２０に挿入し、接合線に沿って移動させ、摩擦攪
拌接合する。回転工具６１０の大径部６１１の下端は面
板２２１，２２２の外面の延長線よりも凸部２２８の頂
側に位置させる。摩擦攪拌接合後、凸部２２８を切削
し、面板２２１，２２２の外面と同一面にする。２つの
凸部２２８，２２８を合わせた幅は大径部６１１の径よ
りも大きい。上方の接合の後、中空形材の組を反転さ
せ、同様に摩擦攪拌接合する。

【００１５】接続板２２４は摩擦攪拌接合時の荷重を支
えるものであり、一般的に接続板２２５よりも板厚が厚
い。接続板２２５は面板２２１，２２２の間隔を所定に
する目的等とのためにあり、無くてもよい。

【００１６】側壁２００の下端の中空形材２３０の構成
を説明する。中空形材２３０の内面側の面板２３１は面
板２３２側（容器の外側）に突出する円弧状である。円
弧の両端２３１ｂ、２３１ｃは直線状である。外面側の
面板２３２は直線状の板であり、水平面に対して約６０
度の角度に設けている。傾斜した面板２３２の一方の端
部の面板２３２ｂは垂直方向に沿っている。他端の面板
２３２ｃは水平方向に沿っている。面板２３２と面板２
３２ｂとの交点と面板２３１の円弧部の実質的に中央部
とを接続板２３３で接続している。また、前記交点と、
円弧状の面板２３１と直線部の面板２３１ｂの交点とを
接続板２３３ｂで接続している。面板２３２と面板２３
２ｃとの交点と面板２３１の円弧部の実質的に中央部と
を接続板２３３ａで接続している。また、前記交点と、
円弧状の面板２３１と直線部の面板２３１ｃの交点とを
接続板２３３ｃで面板接続している。接続板２３３，２
３３ａ，２３３ｂ，２３３ｃはトラス状に設置してい
る。

【００１７】直線部２３１ｂ，２３１ｃ，２３２ｂ，２
３２ｃの端部を隣接の中空形材との突き合わせ部にして
いる。中空形材２３０と２２０との突き合わせ部の構成
は前記のとおりであり、摩擦攪拌接合で接合される。

【００１８】中空形材２３０と床１００の中空形材１１
０とはアーク溶接で接合される。このため、両者の突き
合わせ部にはＶ状の開先を設けている。アーク溶接した
後、容器の内側の溶接ビードは切削され、中空形材２３
０，１１０の面板と実質的に同一面にする。

【００１９】これによれば、床１００と側壁２００との
接続部が直角でなく、また傾斜した直線部でもなく、円
弧状であるので、ばら物が堆積することが少なくなるも
のである。

【００２０】積んだばら物によって側壁２００を外側に
曲げる力が発生したとき、中空形材２３０に力がかか
る。中空形材２３０の外面は傾斜した面板２３２として
いる。また、面板２３２と面板２３２ｂ、２３２ｃとの
交点に接続板２３３を配置している。また、接続板２３
３，２３３ａ，２３３ｂ，２３３ｃをトラス状に設置し
ている。このため、前記力を合理的に受けることができ
るものである。このため、軽量にできる。

【００２１】床１００の構成を説明する。床１００は中
空形材１１０，１２０，１３０，１４０，１４０，１３
０，１２０，１１０からなる。中空形材１１０と１２０
との突き合わせ部、中空形材１４０と１４０との突き合
わせ部は摩擦攪拌接合で接合する。中空形材２３０と１
１０との突き合わせ部、中空形材１２０と１３０との突
き合わせ部、中空形材１３０と１４０との突き合わせ部
はアーク溶接で接合する。突き合わせ部の構成は前記の
とおりである。

【００２２】Ｓは摩擦攪拌接合による接合線または摩擦
攪拌接合の位置である。Ｗはアーク溶接による接合線ま
たはアーク溶接の位置である。

【００２３】中空形材１１０，１２０の構成は中空形材
２２０と同様である。但し大きさは異なる。また、中空
形材１４０の接続板は荷重を考慮して、面板に実質的に
直交している。

【００２４】床１００は一般的に幅方向の中央部側がば
ら物によって磨耗しやすい。このため、中央部の中空形
材１４０，１４０，１３０，１２０の内側の面板の板厚
を中空形材１１０の内側の面板よりも厚くしている。ま
た、中空形材１４０，１４０，１３０，１２０において
も、中央部の中空形材１４０，１３０の内側の面板の厚
さを中空形材１２０の内側の面板の厚さよりも厚くして
いる。また，１つの中空形材においてもより中央部側の
面板の厚さを厚くできる。つまり、磨耗代を考慮して、
中央部の面板の厚さを厚くする。中空形材１１０，１２
０，１３０，１４０の押出し方向を車両の長手方向にし
ているので、ばら物による磨耗の激しい部分の中空形材
の板厚を厚くでき、全体として安価にできるものであ
る。

【００２５】中空形材１３０は容器１０のメインフレー
ムになる強固な中空形材であり、下方に突出している。
中空形材１３０は面板１３１，１３２を垂直方向に向け
ている。面板１３１，１３２の上部に隣接する中空形材
１２０，１４０にアーク溶接するための突出片を設けて
いる。２つの面板１３１，１３２の間は荷重を伝達でき
るように接続板１３３で適宜接続している。中空形材１
３０の下面は平であり、シャーシ２０のメインフレーム
２５に載る。中空形材１３０の面板１３１，１３２等に
は容器１０を回転させるための各種のヒンジ用のブラケ
ット１３７，１３８を溶接している。ブラケット１３７
は容器を回転させるシリンダ装置に連結するためのもの
で、２つの中空形材１３０，１３０の間にあり、中空形
材１３０，１３０に溶接している。ブラケット１３８は
シャーシ２０のメインフレーム２５に連結するためのも
ので、中空形材１３０，１３０にそれぞれ溶接してい
る。それぞれピンを介して連結する。

【００２６】前壁３００を構成する複数の中空形材３１
０…は前記中空形材２２０であり、摩擦攪拌接合してい
る。前壁３００の高さ寸法を満足する数の中空形材３１
０を用いる。上端の中空形材３１０は上端部に面板２２
１，２２２に直交する接続板２２４（または２２５）を
位置させている。下端の中空形材３１０は寸法合わせの
ために切断したものを用いる。また、容器１０の内側の
形状に合わせて切断している。

【００２７】前壁３００の上端に棚用の板３５０を設置
している。板３５０、３５６の幅方向の両端に板３６０
を溶接している。板３６０の下部は側壁２００の外面側
に溶接している。板３６０は、上端の中空形材２１０の
外方に突出した凸部の部分は切り欠いている。板３５０
の下面と前壁３００の上端との間には適宜ステ−を溶接
している。

【００２８】板３５０の下端は面板３１１（面板２２１
に相当する。）の内側に重ねて隅肉溶接している。中空
形材３１０（２２０）の上端は凹部になっているので、
接続板３１５（２２５）よりも上方の外面側の面板３１
２を部分的に切り欠き、水がたまらないようにする。３
１２ｃは切り欠きを示す。板３５０の下端を接続板３１
５に載せ、上方に突出した面板３１１の内側に重ねて溶
接しているので、板３５０を容易に溶接できるものであ
る。板３５０は中空形材３１０の上方を覆っているの
で、中空形材３１０の上部の凹部にばら物がたまりにく
く、目視できにくい。このため、突出した面板３１１，
３１２を切削して平らにする必要がない。このため、接
続板３１５を有効に利用できるものである。また、中空
形材が共通になり、容器を安価にできるものである。

【００２９】前記のようにして、床部１００、側壁２０
０，２００、前壁３００を製作した後、これらをアーク
溶接で接合する。容器１０の内側に前壁３００を配置
し、床１００、側壁２００に隅肉溶接する。床１００、側
壁２００の長手方向の端面には板３９０を隅肉溶接し、
中空形材の端面を閉鎖している。

【００３０】側壁２００および床部１００の後端にも板
２６０、２７０をアーク溶接して中空部を閉鎖してい
る。板２６０，２７０は断面がＬ状である。板を折り曲
げて構成している。Ｌの一片は中空形材の端部を閉鎖す
る片である。他片２６２，２７２は容器の内面にそって
後端に向けて突出している。板２６０，２７０は板を折
り曲げたものであるので、折り曲げ部が溶接の開先を構
成するようになり、板２６０，２７０を中空形材に溶接
しやすい。板２６０と板２７０との突き合わせ部は溶接
している。片２６２，２７２の先端は開閉扉４００に接
触可能である。

【００３１】板２７０は実質的に床１００の後端を閉鎖
するものである。さらに、下方に突出して、中空形材１
３０，１３０の端部を閉鎖している。板２７０の下端２
７３は先頭側に向けて曲げており、中空形材１３０の下
面に重なっている。この部分および中空形材１３０等の
外面側を板２７０にアーク溶接する。

【００３２】開閉扉４００の下面には水平な固定金具４
５０を設置している。板２７０にはこの金具４５に連結
する金具が突出する開口２７６がある。

【００３３】開閉扉４００を構成する複数の中空形材４
１０…は前記中空形材２２０であり、摩擦攪拌接合して
いる。容器１０の内側に面板２２１がある。開閉扉４０
０の高さ寸法を満足する数の中空形材４１０を用いる。
上端または下端の中空形材４１０は寸法合わせのために
水平方向に沿って切断して用いてもよいが、次のように
すると、切断作業を少なくできる。

【００３４】所要数の中空形材を組み合わせたとき、開
閉扉４００の高さとして不足のとき、その不足代を補う
高さ寸法の縁材４３０，４３０を開閉扉４００の上下端
の中空形材４１０にアーク溶接する。図１３のように、
縁材４３０は断面が四角形の中空押出し形材４３９を切
断して設けたものである。縁材４３０は断面がチャンネ
ル状である。切断長さは前記不足代の半分程度を基本と
する。縁材４３０の押し出し形材の板厚は中空形材４１
０の面板４１１，４１２の板厚よりも厚い。縁材４３０
の端部を切削して、中空形材４１０の内側に挿入する。
また、溶接用の開先も設ける。また、面板４１１，４１
２（面板２２１，２２２に相当する。）の端部の凸部４
１８（２２８）を切削して除くとともに、開先を設け
る。

【００３５】下部の縁材４３０の下面に金具４５０を溶
接している。中空形材４１０の長手方向の両端に板４６
０を溶接して閉鎖している。

【００３６】これによれば、中空形材４１０の切削を少
なくして、上下端部の縁材４３０の長さで所定の高さの
開閉扉４００を設けることができる。縁材４３０は断面
がチャンネル状であるので、中空形材の上下端部を閉鎖
でき、安全にできるものである。したがって、中空形材
を共通にでき、安価にできるものである。

【００３７】前壁３００、側壁２００の上端に縁材４３
０を溶接することによって、中空形材の上端の閉鎖と高
さ調整をするようにできる。

【００３８】開閉扉４００の上部にはヒンジ用のブラケ
ット４７０を溶接している。溶接位置は、上端の縁材４
３０および中空形材４１０の長手方向の端部、前後面、
および縁材４３の上面である。側壁２００の上端の中空
形材の後端部にヒンジ用のブラケット２９０をアーク溶
接している。溶接位置は中空形材２１０の上面および両
側面である。ブラケット４７０，２９０はピンで連結し
ている。

【００３９】図１４から図１５の実施例を説明する。こ
の実施例は床１００や側壁２００の下部の中空形材７０
０，７１０に耐磨耗材の板（例えば、ステンレス板）７
５０，７６０を接着剤で貼り付けたものである。板７５
０，７６０はばら物による中空形材７００，７１０の磨
耗を防止するものである。板７５０，７６０を貼る部分
の中空形材の表面（容器１０の内側）には接着用の溝７
２０を所定間隔で設けている。溝７２０は深さ約０．５
ｍｍ、幅約２０ｍｍ、ピッチ約２０ｍｍである。溝７２
０は中空形材７００，７１０を押出し加工する際に設け
たものである。特に、側壁２００に貼る板７６０はリベ
ット７７０によっても中空形材７２０に固定される。リ
ベット７７０は板７６０側からリベット７７０を挿入し
て固定できる方式のものである。板７６０のリベット穴
は皿状である。リベット７７０は板７６０の表面から突
出しない。リベット７７０は板７６０の外周端部に沿っ
てある。また、リベット７７０は円弧部にも設けてもよ
い。板７５０の外周端部にリベット７７０を配置しても
よい。板７５０をリベット７７０で固定するのは垂直面
や円弧部に接着するためである。また、板７５０の端部は
接着困難のためである。

【００４０】板７５０，７６０の貼り付け手順を説明す
る。板７５０，７６０を所定形状に切断する（ステップ
Ｓ１０）。次に、リベット用の穴あけ加工を行う（ステ
ップＳ３０）。次に、板７６０の曲げ加工を行う（ステ
ップＳ５０）。

【００４１】次に、貼り付け位置の容器１０の中空形材
７００，７２０に板７５０，７６０を載せ、板７５０，
７６０の突き合わせ部に隙間がないことを確認する。隙
間がある場合は切削によって補正作業を行う（ステップ
Ｓ７０）。次に、板７６０のリベット穴を基準として、
中空形材７２０の面板にリベット用穴をあける。（ステ
ップＳ９０）。次に、板７５０，７６０を除き、清掃す
る（ステップＳ１００）。

【００４２】次に、中空形材７００，７２０に接着剤を
塗布する（ステップＳ１１０）。板７５０，７６０を重
ねる。板７５０の上に錘を載せて、床１００の中空形材
７００に押さえつける。板７１０はリベット７４０で固
定する。所定時間後、錘をのぞく（ステップＳ１２
０）。

【００４３】側壁２００の板７１０はリベット７４０で
押し付けているので、垂直面であっても円弧面であって
も接着できる。

【００４４】接着剤は約０．５ｍｍ以上あると良好に接
着できるので、溝７３０を設けて接着材の厚さを確保で
きるようにしている。このため、中空形材に設けた溝を
用いて、耐磨耗材を強固に安価に固定できるものであ
る。なお、リベット７４０は溝７３０がない位置に設置
する。

【００４５】接着剤で貼り付ける耐磨耗材の板はステン
レス以外にゴムシートでも、硬質のプラスチック製でよ
い。

【００４６】図１６の実施例を説明する。側壁２００お
よび床１００の中空形材の後端部の内面側の板２０１を
残して中空形材の端部を切削して除いている。内面側の
板２０１は開閉扉4００に接触可能な突出片２６２，２
７２に相当する。板２６０，２７０は突出片２６２，２
７２を有しない。

【００４７】上記はダンプトラック用の容器であった
が、バスやトラックの車体にも利用できる。バスの場合
は、側壁２００に窓をあけ、また屋根を設ける。バスの
場合は乗客の床は床１００の上に設置される。トラック
の場合は、側壁２００は下部にヒンジを設け、側壁２０
０が外側に回転するようにする。

【００４８】本発明の技術範囲は、特許請求の範囲の各
請求項に記載の文言あるいは課題を解決するための手段
の項に記載の文言に限定されず、当業者がそれから容易
に置き換えられる範囲にも及ぶものである。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、押出し形材に設けた溝
に接着剤を塗布して耐磨耗材を貼ったので、耐磨耗材を
強固に安価に固定できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のダンプカーの容器の縦断
面図である。

【図２】 図１のII−II断面図である。

【図３】 図２のIII−III断面図である。

【図４】 図４のIV−IV断面図である。

【図５】 図４のV−V断面図である。

【図６】 図１の開閉扉の正面図である。

【図７】 図６のVII−VII断面図である。

【図８】 図１の前壁の周囲の縦断面図である。

【図９】 図１の中空形材の突き合わせ部の縦断面図で
ある。

【図１０】 図１の側壁と床との接続部の縦断面図であ
る。

【図１１】 図１の容器のメインフレームの縦断面図で
ある。

【図１２】 本発明の一実施例のダンプカーの斜視図で
ある。

【図１３】 縁材の製作工程を説明する図である。

【図１４】 本発明の他の実施例の斜視図である。

【図１５】 図１４の要部の拡大断面図である。

【図１６】 本発明の他の実施例の図４に相当する図で
ある。

【符号の説明】

１０…容器、２０…シャーシ、３０…シャーシのメイン
フレーム、１００…床、１１０，１２０，１３０，１４
０…中空形材、１３０…容器のメインフレーム、１３
７，１３８…ブラケット、２００…側壁、２１０，２２
０，２３０…中空形材、３００…前壁、３１０…中空形
材、３５０…棚板、４００…開閉扉、４１０…中空形
材、４３０…縁材，７５０，７６０…耐磨耗材の板、７
２０…溝、７４０…リベット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛田 専三 山口県下松市大字東豊井794番地 日立笠 戸機械工業株式会社内 (72)発明者 佐川 年旦 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ばら物を入れる容器は床とその両側の側
   壁とからなり、 前記床と前記側壁はそれぞれ複数の押出し形材を接合し
   て構成しており、 少なくと前記床の前記押出し形材の上面に耐磨耗材が接
   着剤で貼ってあり、 前記容器の内面側の前記押出し形材の面板には接着剤を
   塗布した溝があること、 を特徴とする車両。
2. 【請求項２】 請求項１の車両において、 リベットで前記耐磨耗材を前記押出し形材に固定してお
   り、 前記リベットは前記溝ではない位置にあること、 を特徴とする車両。
3. 【請求項３】 請求項１の車両において、 前記側壁の下部に前記耐磨耗材が接着剤で貼ってあり、 リベットで前記耐磨耗材を前記側壁の前記押出し形材に
   固定していること、 を特徴とする車両。
4. 【請求項４】 請求項３の車両において、 前記側壁と前記床との接続部の中空形材は外側に凸の円
   弧状であり、 前記円弧部に前記リベットを設置していること、 を特徴とする車両。