JP2004001278A - ミキサー車及びそのホッパー開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで簡単な構造でありながら、実用上の諸般の要請にも十分堪えられ、しかも、既存のミキサー車を殆ど改造せずにホッパーの自動開閉を実現できる、ミキサー車及びそのホッパー開閉装置を提供する。
【解決手段】ホッパー開閉装置１は、ミキサー車２のホッパー３の開口４を自動開閉するものである。その具体的な構成は、ホッパー３の開口４付近にヒンジ５を設け、このヒンジ５の周りに回動可能な蓋体６が、開口４を水平姿勢で閉鎖又は開放することを特徴としている。蓋体６の動作は、スイッチボックス１９の操作に基づき起動する電動機１５によって行われる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート材料を混練しつつ走行するミキサー車、及び、このようなミキサー車に取り付け可能な、ホッパー開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生コンと通称されるコンクリート材料は、セメント、骨材及び水、この他、必要に応じて加える添加物から成るものである。従来より、コンクリート材料を、ミキサー車の後部に設けたホッパーを経て回転ドラム内へ投入し、この回転ドラムを回転させることによってコンクリート材料を混練し、更に混練し続ける事でその硬化を抑止している。上記のようにセメントに水を混ぜると発熱が起こり、これによりコンクリート材料は２２〜２３℃の温度範囲に暫くの間保たれることになる。
【０００３】
一方、コンクリート材料の品質は、ＪＩＳ規格（Ａ５３０８）に基づいて、そのスランプが約１５ｃｍになることが定められている。これを満たすには、生コンプラントと通称される工場で生成されたコンクリート材料を適切な混合比で混練しつつ、これを施工現場へ迅速に供給することが望ましい。通常は、所謂生コンプラントの在る工場から離れた場所に施工現場が在るので、コンクリート材料をミキサー車で搬送し、同時に、この搬送過程でコンクリート材料を混練している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ミキサー車のホッパーは、その開口が上方へ向いて開放しているので、上記の搬送過程で、雨天時にホッパーを経て雨水が回転ドラム内へ浸入し、コンクリート材料の水の混合割合が増加したり、或いは、回転ドラム内の熱がホッパーの開口から急速に放熱したりする。このため、ミキサー車が施工現場に到着する頃には、コンクリート材料が規格外に変質するという問題が起こる。
【０００５】
上記の問題の対策として、コンクリート材料を回転ドラム内へ投入した直後に、ホッパーの開口をシート材等で塞ぐことが試みられている。しかしながら、ミキサー車に設けたホッパーの位置は、地上高さ約３ｍにも及ぶので、作業に危険が伴うことになる。
【０００６】
そこで、ホッパーの側部に設けたヒンジ周りに回動する蓋体によって、当該ホッパーの開口を開閉するといった技術が案出された（特開昭６０−２０３４０８号公報参照）。しかし、この従来技術では、上記のような高所作業を直ちに回避することはできない。即ち、蓋体の開閉動作を、作業員がミキサー車に登って手動で行うものである。更に、蓋体がミキサー車の走行時の風圧を受けて不用意に開放しないように、何らかのロック機構等が不可欠であるが、このロック機構等のロック又は解除の動作もまた、作業員が高所で行う作業である。
【０００７】
尚、上記の従来技術には、油圧又は空気圧シリンダ等により、蓋体の開閉を行う構想が開示されているが、これをミキサー車に実装して稼働させるには、蓋体を開閉させる角度、機構及びその取付け構造等について、更に考慮すべき技術的課題が残る。この点は、以下で本発明の構成に対比して明らかにする。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、低コストで簡単な構造でありながら、実用上の諸般の要請にも十分堪えられ、しかも、既存のミキサー車を殆ど改造せずにホッパーの自動開閉を実現できる、ミキサー車及びそのホッパー開閉装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るホッパー開閉装置は、ミキサー車の回転ドラム内へコンクリート材料を投入するホッパーを開閉するものであって、指令手段に基づき起動する駆動源により作動する蓋体が、ホッパーの開口を閉鎖又は開放するように構成したものである。
【００１０】
更に、本発明に係るホッパー開閉装置は、ホッパーの開口付近にヒンジを設け、このヒンジ周りに蓋体を回動させることにより、ホッパーの開口を閉鎖又は開放するように構成したものである。
【００１１】
更に、本発明に係るホッパー開閉装置は、駆動源が電動機であり、指令手段がスイッチボックスを含むものである。
【００１２】
本発明に係るミキサー車は、上記のホッパー開閉装置を備えるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置１は、ミキサー車２のホッパー３の開口４を自動開閉するものである。その具体的な構成は、ホッパー３の開口４付近にヒンジ５を設け、このヒンジ５の周りに回動可能な蓋体６が、開口４を水平姿勢で閉鎖又は開放することを特徴とする。
【００１４】
ホッパー３は、所謂生コンプラント等から搬出されて開口４へ投入されるコンクリート材料を、ミキサー車２に装備された回転ドラム７内へ導入するものである。ヒンジ５は、蓋体６の前向きの縁部に設けたヒンジピン８の両端を、それぞれ一対の軸受け９に回動自在に支持させることによって構成されている。一対の軸受け９は、ホッパー３及び回転ドラム７をミキサー車２の車台１０上に支持するフレーム１１の上端に各々取り付けられている。
【００１５】
上記した蓋体６の前向きの縁部とは、ミキサー車２の進行方向を向いた蓋体６の縁部を意味する。従って、ヒンジ５をホッパー３の開口４の前方に配置することを意味するが、ヒンジ５をホッパー３の側方又は後方に配置しても良い。また、図中の矢印Ｆ，Ｒは、それぞれミキサー車２の進行方向及び後退する方向を指している。
【００１６】
図３に示すように、蓋体６は、ヒンジピン８とアーチ形部材１３とを枠組みして成る略Ｄ字形の外枠を、複数の桟材１３ａ，１３ｂで補強することにより、骨組み１４を形成し、この骨組み１４の上面を、耐水性のシート材等（図示省略）で覆ったものである。
【００１７】
蓋体６として、ホッパー３の開口４を塞ぐことのできる形状に裁断した一枚物の板材等を適用しても良いが、図３に示した形態の蓋体６の方が、軽量かつ高剛性であり、しかも、低コストに製造できる。また、蓋体６の裏面又はホッパー３の開口４の何れか一方には、他方に密着するパッキン材を設けても良い。これにより、蓋体６とホッパー３との間の機密性を増し、保温や防塵の効果を更に向上できる。
【００１８】
図２では蓋体６の開閉動作を担う駆動源を省略したが、蓋体６のヒンジピン８の一端は、図４に示すように、電動機１５に減速機１６を介して接続している。電動機１５及び減速機１６については、自明の技術であるため詳細な図示は省略する。電動機１５は、その出力軸を矢印Ｆ方向へ突出し、この出力軸の回転力を減速機１６が増大しつつ、矢印Ｆ方向に直交して延びるヒンジピン８を、矢印Ｏ，Ｃ方向へ回動させる回転力に変換する。
【００１９】
電動機１５及び減速機１６は一体のユニットとして、マウント金具１７を介してフレーム１１に固定されている。電動機１５は、回転運動を連続して行える回転機であるが、後述の油圧シリンダ等のような直線運動を行うアクチュエータであっても良い。減速機１６は、大小の平歯車又は傘歯車を噛み合わせたものが一般的であるが、図５に示すようなウオーム２２とウオームホイール２３、又は、ラック２４とピニオン２５を組み合わせたものでも良い。
【００２０】
具体的には、図５（ａ）は、電動機１５の出力軸１５ａに取り付けたウオーム２２に、ヒンジピン８の一端に取り付けたウオームホイール２３を噛み合わせた機構を表している。図５（ｂ）は、電磁誘導に基づき直線運動を行う作動ロッド１５ｂにラック２４を取り付け、このラック２４に、ヒンジピン８の一端に取り付けたピニオン２５を噛み合わせた機構を表している。
【００２１】
上記例示の２種の機構は、回転又は往復運動する部分が少ない上、その動作する範囲もヒンジピン８の近傍に限られている。このため、小型の防塵カバー等に納めて、フレーム１１に取り付けることが容易である。
【００２２】
上記のマウント金具１７は、フレーム１１の外側面に密接した鋼板１７ａと、鋼板１７ａの上端に水平姿勢で設けた鋼板１７ｂと、これらの鋼板１７ａ，１７ｂの入り隅に設けたリブの役割を果たす鋼板１７ｃとから構成されている。フレーム１１及びこれら鋼板１７ａ〜１７ｃ同士の結合は、溶接又はボルト止めによって行われている。
【００２３】
蓋体６が、図４に実線で表したようにホッパー３の開口４を閉鎖した状態で、電動機１５を起動して出力軸１５ａ（図５）を正転させると、ヒンジピン８が矢印Ｏ方向へ回動する。これに伴って蓋体６全体がヒンジピン８周りに矢印Ｏ方向へ旋回し、図１又は図２に仮想線で表したように、矢印Ｆ方向へ先端を向けた水平姿勢となってホッパー３の開口４を開放する。
【００２４】
この状態から、電動機１５のを出力軸１５ａを逆転させると、ヒンジピン８が矢印Ｃ方向へ回動する。これに伴って蓋体６全体がヒンジピン８周りに矢印Ｃ方向へ旋回し、矢印Ｒ方向へに先端を向けた水平姿勢となって開口４を閉鎖する。つまり、蓋体６はヒンジピン８周りに１８０°の範囲で旋回する。
【００２５】
蓋体６が開口４を開放した状態で、フレーム１１の上端から矢印Ｒ方向へ延出したストッパー１８により水平姿勢の蓋体６を受け止めても良い。これにより、蓋体６が振れる等して回転ドラム７に接触することを防止できる。また、上記の通り蓋体６が水平姿勢で開口４を開放又は閉鎖する状態を、リミットスイッチで検知できるようにすれば、この検知信号に基づいて電動機１５を適時に停止できる。
【００２６】
尚、蓋体６とホッパー３の間に誤って腕等が挟まれた場合を考慮して、減速機１６にトルクリミッターを設けても良い。或いは、蓋体６の材料として強靱な素材を避けて選定たり、弾性材料を積極的に適用しても良い。
【００２７】
上記のような電動機１５の起動、停止、正転又は逆転の動作は、図６に示すようなスイッチボックス１９とその内部又は外部に設けた制御回路を主体とする指令手段によって切り換えられる。上記のようなリミットスイッチを採用した場合には、このリミットスイッチが制御回路の中で、電動機１５に供給する電力を遮断する制御を担うことになる。
【００２８】
スイッチボックス１９は、図１に示すように、運転手等のオペレータが運転席の手元で操作できるように、ミキサー車２のキャビン２０内に配置するのが好ましい。この場合、スイッチボックス１９をステアリングホイールの近傍又はダッシュボード等に取り付けるのが、更に好ましい。また、スイッチボックス１９は複数設けても良い。例えば、フレーム１１の下部にスイッチボックス１９を配置すれば、運転手と別のオペレータが、蓋体６の動作を目視で確認しながら、ホッパー４の開閉を行える。また、スイッチボックス１９に、ホッパー３の開放を知らせるインジケータランプ、ブザー又は音声発生機を付加しても良い。
【００２９】
スイッチボックス１９の前面には、電動機１５の正転又は逆転を選択するレバー操作部１９ａと、これにより選択された動作を電動機１５に指令するスタート釦１９ｂとが配置されている。スタート釦１９ｂによる指令は、電気信号として制御回路へ送られ、この制御回路が、電動機１５へ供給される電力を制御する。以上に述べた電気信号及び電力は、図１に示すように、車台１０及びフレーム１１に沿って配線したケーブル２１を介して伝達される。
【００３０】
スタート釦１９ｂにより一旦起動した電動機１５は、蓋体６が１８０°旋回する過程で任意に停止しないように設定するのが望ましい。例えば、上記のリミットスイッチで蓋体６が水平姿勢になった事を検知する迄は、スタート釦１９ｂからオペレータが指を離しても電動機１５が停止しないようにする。
【００３１】
これは次の理由による。即ち、コンクリート材料をホッパー３へ投入する場合、通常、図７に示すように、ホッパー３の真上に位置するシュート２６ａ又はシュート２６ｂを経て行われる。このようなコンクリート材料の投入中に、ミキサー車２の上部で起立した蓋体６ｈが在ることを運転者が忘れて、ミキサー車２を不意に後退させた場合、この蓋体６ｈがシュート２６ａ又はシュート２６ｂに衝突する恐れがある。
【００３２】
特に、蓋体６ｈの位置はミキサー車２の後部の死角に入るので、日々の運行を担う運転者にとって、これは切実な問題である。従って、上記の問題を未然に防止する対策として、蓋体６が水平姿勢になった状態でのみ電動機１５が停止するように設定することが望ましい。更に、これにより、蓋体６を起立した儘でミキサー車２を運行することも確実に防止できる。
【００３３】
以上のように、駆動源として、電動機１５及び減速機１６を適用した理由は、次に述べる課題を解決する事を企図している。即ち、電動機１５に代えて油圧又は空気圧シリンダ等を適用しても良いが、このような流体を利用するアクチュエータを上記のスイッチボックス１９で制御するには、電磁切換弁、ポンプ及びこれらを接続する配管類の設置が不可欠である。このため、製造コストが高騰する上、既存のミキサー車等に増設する場合の手間が非常に煩雑である。
【００３４】
また、図７に示すようなホッパー３の斜め後方からコンクリート材料を投入するシュート２６ｂでは、蓋体６の開放する角度θが９０°以下であっても、蓋体６が邪魔になるという問題は無いが、鉛直方向からコンクリート材料を投入するシュート２６ａの真下にホッパー３の開口４を位置させるには、角度θが９０°では足らず１００°以上に設定することが必須である。しかし、角度θを概ね１００°以上に設定するには、上記例示の油圧又は空気圧シリンダーの作動ロッドを蓋体６に直接に取り付けて行う事は不可能である。
【００３５】
また、減速機１６に代えて、チェーン、ロッド又はリンク機構を動力の伝達手段として適用しても良いが、これらの機構は、既に図５で例示した機構に比較して、滑節、回転又は往復運動する箇所が多く、その構成が複雑である上、所望のストロークを確保する等の設計上の制約により大型化を避けられない。従って、これらの機構を設置するためのスペースを、ミキサー車２の車上、しかもホッパー３付近に確保するのは困難である。また、これらの機構が清掃作業の邪魔になる等の問題も起こる。
【００３６】
尚、以上に例示した本実施の形態は、本願発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。本願発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施されるものである。
【００３７】
例えば、図８に示すように、フレーム１１の上端に、一対のスライドレール２７を水平姿勢で固定し、これら一対のスライドレール２７に、それぞれ両側部を滑動自在に係合した蓋体６を、図９に要部のみ示した駆動源によって矢印Ｒ，Ｆ方向に進退動させるように構成しても良い。蓋体６がスライドレール２７の矢印Ｒ方向の後退限に位置するときに、ホッパー３の開口４は閉鎖され、蓋体６がスライドレール２７の矢印Ｆ方向の前進限に位置するときに、開口４が全開に開放される。
【００３８】
具体的に、図９（ａ）は、電動機１５の出力軸１５ａに取り付けたピニオン２８に、蓋体６の下面又は側部に設けたラック２４を噛み合わせた機構を表している。図９（ｂ）は、電動機１５の出力軸１５ａに取り付けたウオーム２２に、蓋体６の下面又は側部に設けたウオームラック２９を噛み合わせた機構を表している。
【００３９】
このように蓋体６を水平方向にスライドさせるので、蓋体６が開閉時に図７に表したシュート２６ａ又はシュート２６ｂに衝突する事がない。即ち、同図に実線で示したように、蓋体６がホッパー３の開口４は閉鎖した儘の状態で、シュート２６ａ又はシュート２６ｂの真下にホッパー３を位置させた場合でも、ミキサー車２を移動させることなく、蓋体６を作動させてホッパー３を開放できる。反対に、蓋体６がホッパー３の開口４は開放した状態（蓋体６ｈ）から、この蓋体６を作動させてホッパー３を閉鎖する場合も、ミキサー車２を移動させる必要はない。
【００４０】
また、蓋体６を両開きにしても良い。例えば、図８に示すように、一対のヒンジ５を、ホッパー３の開口４の前後又は両側の相対向する縁部付近に設け、これら一対のヒンジ５に、それぞれ一対の蓋体６ａ，６ｂを回動自在に支持させても良い。この場合、個々の蓋体６ａ，６ｂが開放する角度を特に大きく設定しなくても、既述のように、鉛直方向からコンクリート材料を投入するシュート２６ａの真下にホッパー３を位置させた場合に、蓋体６ａ，６ｂが邪魔にならないという利点がある。尚、符号６ｃは蓋体６ａ，６ｂの突き合わせ部の隙間を塞ぐ重ね板である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係るミキサー車及びそのホッパーの開閉装置によれば、ホッパーの開口付近のヒンジ周りに回動可能な蓋体が、指令手段に基づき起動する駆動源によりホッパーの開口を自動開閉するので、運転手等のオペレータがミキサー車に登って従来のような危険な高所作業を行うことを回避できる。
【００４２】
しかも、蓋体の開閉動作の自動化を実現することにより、ホッパーの開閉を迅速且つ確実に行える。また、ホッパーを閉鎖した蓋体がミキサー車の走行によって風圧を受ける等しても、駆動源が停止している限り蓋体が回動することはないので、蓋体を固定するロック機構等が不要である。
【００４３】
更に、本発明に係るミキサー車及びそのホッパーの開閉装置によれば、駆動源が電動機であるので、油圧又は空気圧シリンダーで蓋体の開閉動作を行う場合に比較して、電磁弁や配管類の設置が全く不要で、僅かに電線等をミキサー車に配線するだけで駆動源に必要な電力を供給して、駆動源を起動させられる。また、駆動源の制御が容易である上、駆動源自体がコンパクトなので、ミキサー車への取り付けが容易であり、取り付けた後でも、駆動源が邪魔になる事が無い。
【００４４】
しかも、駆動源の動作を指令する指令手段がスイッチボックスであるので、この指令手段をミキサー車の所望の位置に取付け、或いは、指令手段を取付ける位置を自在に変更できる。特に、指令手段をミキサー車のキャビン内に配置した場合には、運転手等のオペレータが運転席の手元で当該ホッパーの開閉装置を操作できる、という利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るミキサー車及びそのホッパー開閉装置の側面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置の要部の平面図及びその取付構造を示す側面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置に適用した蓋体の骨組みを表した平面図。
【図４】本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置の要部の取付構造を示す側面図。
【図５】本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置に適用した機構部の２種の変形例の概略図。
【図６】本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置に適用したスイッチボックスの正面図及び側面図。
【図７】本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置の使用例を示す側面図。
【図８】本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置の変形例の要部を示す平面図。
【図９】本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置に適用した機構部の更なる２種の変形例の概略図。
【図１０】本発明の実施の形態に係るホッパー開閉装置に要部の更なる変形例を示す正面図。
【符号の説明】
１：ホッパー開閉装置
２：ミキサー車
３：ホッパー
４：開口
５：ヒンジ
６：蓋体
１５：電動機（駆動源）
１９：スイッチボックス（指令手段）

Claims (4)

1. ミキサー車の回転ドラム内へコンクリート材料を投入するホッパーを開閉する、ホッパー開閉装置であって、
   指令手段に基づき起動する駆動源により作動する蓋体が、前記ホッパーの開口を閉鎖又は開放することを特徴とするホッパー開閉装置。
2. 前記ホッパーの開口付近にヒンジを設け、該ヒンジ周りに前記蓋体を回動させることにより、前記ホッパーの開口を閉鎖又は開放することを特徴とする請求項１に記載のホッパー開閉装置。
3. 前記駆動源が電動機であり、前記指令手段がスイッチボックスを含む請求項１又は２に記載のホッパー開閉装置。
4. 請求項１乃至３に記載のホッパー開閉装置を備えるミキサー車。

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