JP2010095297A - 天蓋付き荷箱 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、荷箱の上方に設けられた投入設備に天蓋の投入口を近づけることができ、且つ、ダンプアップしたときの収容物による荷重に耐えることができる構造の天蓋付き荷箱を提供する。
【解決手段】本発明の天蓋付き荷箱１は、天蓋２を有しており、車両３に一方端側が上昇するように傾動可能に設けられるものであって、天蓋２に設けられて、外部上方に位置する投入設備から収容物が内部に投入される投入口５と、他方端側である基端側端部に設けられて、傾動されることにより収容物を外部に排出する排出部６とを備え、投入設備Ｈに投入口５を近づけるように天蓋２の投入口５の周囲を上方に突出させた嵩上げ部７が形成されており、嵩上げ部７は、少なくとも、幅方向がアーチ形状で、後方部分の内面７ａが鏡面状に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、天蓋付き荷箱に関し、さらに詳しくは、天蓋を有しており、車両に傾動可能に設けられ、前記天蓋に設けられて、外部上方に位置する投入設備から収容物が内部に投入される投入口と、基端側端部に設けられて、傾動されることにより収容物を外部に排出する排出部とを備えた天蓋付き荷箱に関するものである。

たとえばコークスや、土砂、砂利、穀物、あるいは樹脂ペレットのような定形性のない粉粒体などは、一般に、車両に積載された荷箱に収容して運搬している。そして、図７に示すように、このような粉粒体などの収容物を収容するための荷箱１’では、運搬時に飛散しないように天蓋２’が設けられている場合がある。また、このような収容物を内部に投入するために、天蓋２’には開閉可能な蓋板１７’を有する投入口５’が設けられており、荷箱１’の外部であって収容物を投入するための位置の上方には、ホッパなどの投入設備Ｈが配設されている。また、収容された収容物を外部に排出するために、図９に参照されるように、荷箱１’の一方の端部である前方を上昇させるように傾動（ダンプアップともいう）可能に設けるとともにダンプアップ機構Ｄを設け、その他方側の基端側端部である後方端部に開閉可能な扉１５’を有する排出口６’が設けられている。

ところで、天蓋付の荷箱の容積やこれを積載する車両の大きさは様々であることなどから、図７に示したように、投入位置を車両が移動する際に、その上方に設けられたホッパなどの投入設備Ｈに対して荷箱１’が衝突しないように、一般に車両３に積載された荷箱１’の想定される最大の高さよりも高い位置にホッパＨの下端Ｈａが設定配置されており、荷箱１’の天蓋２’とホッパＨの下端Ｈａとの間にある程度の距離が置かれている。

このようにホッパの位置が設定された条件の下では、投入口５’とホッパＨの下端Ｈａとが離れている。そのため、ホッパＨの下方に車両を停止させて、天蓋２’の投入口５’の蓋板１７’を開け、ホッパＨから投入口５’へと収用物を投入しようとすると、ホッパＨの下端Ｈａと投入口５’との間から収容物が周囲に飛散することとなる。このような問題を解決するための従来の技術として、特許文献１が知られている。

特許文献１には、「 シャーシ（1）に紛体収納用のタンク（2）を架装し、同タンク（2）の上面に突設した粉体投入口（3）に設けた蓋体（14）の開閉機構において、
粉体投入口（3）の上部に昇降自在の昇降漏斗（12）を連設して昇降機構（17）と連動連結し、同漏斗（12）の上方に板状の蓋体（14）を配設してタンク（2）の上面に固設した水平レール（16）に沿って同蓋体（14）を移動可能として移動機構（15）と連動連結し、昇降機構（17）と移動機構（15）とを中途にシリンダ（32）の作動端（32ａ）を枢着した遊動アーム（31）の上下端にそれぞれ上下ピン（31a）（31b）を介して連結し、同上下ピン（31a）（31b）を遊動アーム（31）の側方に立設したガイド板（33）の上下ガイド孔（31a）（33b）にそれぞれ挿入して昇降機構（17）と移動機構（15）の作動順序を規制し、さらにガイド板（33）ストッパー（36）を突設して閉蓋時において、遊動アーム（31）の上端とシリンダ作動側（32ａ）の枢着位置との間のシリンダ側の側縁に当接させて、蓋体（14）の開蓋作動に際し、昇降漏斗（12）が降下作動して蓋体（14）との間にクリアランス（c）を形成し、次いで蓋体（14）が水平移動し、同水平移動終了後昇降漏斗（12）が上昇作動すべく構成してなる紛体輸送車における紛体投入口の蓋体開閉機構。」が開示されている。なお、特許文献１に関する記述については、特許文献１に表記されている符号をそのまま記載する。

しかしながら、上記特許文献１にあっては構造が複雑である。そのため、ホッパＨの下端Ｈａに対して荷箱１の投入口５’を近づけるための簡単な構造として、図８に示すように、天蓋２’の投入口５’の周囲を上方に突出させて嵩上げ部７’を形成することが考えられる。図８に示した嵩上げ部７’は、後述する本発明の比較例として示したもので、各面を構成する台形形状の平板を接合するなどしてなる裁頭四角錐状に成形されている。

実開昭６３−１９７８９５号公報

しかしながら、図８に示したように単に平板によって天蓋２’の投入口５’の周囲を上方に突出させて嵩上げ部７’を形成した場合には、収容物を排出すべく荷箱１の一方の端部を上昇させるようにダンプアップさせると、図９に×印で示すように、嵩上げ部７’の後方に収容物の荷重による負荷がかかることとなる。図１０は、嵩上げ部７’の後方のみの１／２モデルを用いてＦＥＭ解析した応力分布データを示す図である。設定条件は、収容物としてコークス（かさ比重：０．６５）２００００ｋｇ、コークスの安息角：２８°、荷箱内側の摩擦角：３１°、荷箱壁面との摩擦係数：０．３、ダンプアップ角度：４５°、嵩上げ部７’の板厚３．２ｍｍとした。この解析結果から、荷箱１をダンプアップさせたときに収容物の負荷がかかることにより、特に嵩上げ部７’を構成する平板の接合部分（稜線部分）Ｒ’で応力が増大することが見て取れる。したがって、単に平板によって天蓋２’の投入口の周囲を上方に突出させて嵩上げ部７’を形成した場合には、ダンプアップした際に、嵩上げ部７’の特に後方の応力が増大し、破損するおそれがあるという問題があった。そして、この対策としてたとえば補強材を設けることも考えられるが、補強材を設けることにより荷箱１’の重心が上方に位置することとなり、車両３の走行にとって好ましくない。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、荷箱の上方に設けられた投入設備に天蓋の投入口を近づけることができ、且つ、ダンプアップしたときの収容物による荷重に耐えることができる構造の天蓋付き荷箱を提供することを目的とする。

請求項１の天蓋付き荷箱に係る発明は、上記目的を達成するため、天蓋を有しており、車両に傾動可能に設けられる天蓋付き荷箱であって、前記天蓋に設けられて、外部上方に位置する投入設備から収容物が内部に投入される投入口と、基端側端部に設けられて、傾動されることにより収容物を外部に排出する排出部とを備え、前記投入設備に投入口を近づけるように前記天蓋の投入口の周囲を上方に突出させた嵩上げ部が形成されており、該嵩上げ部は、少なくとも、幅方向がアーチ形状で、後方部分の内面が鏡面状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、嵩上げ部が、少なくとも、幅方向がアーチ形状で、後方部分の内面が鏡面状に形成されているという簡単な構成で、荷箱の上方に設けられた投入設備に天蓋の投入口を近づけることができ、且つ、ダンプアップしたときの収容物による荷重に耐えることができる構造の天蓋付き荷箱を提供することができる。

本発明の天蓋付き荷箱の実施の一形態を図１〜図６に基いて詳細に説明する。なお、図において同じ符号は、同様または相当する部分を示すものとする。
本発明の天蓋付き荷箱１は、概略、天蓋２を有しており、車両３に一方端側が上昇するように傾動可能に設けられるものであって、天蓋２に設けられて、外部上方に位置する投入設備Ｈから収容物が内部に投入される投入口５と、他方端側である基端側端部に設けられて、傾動されることにより収容物を外部に排出する排出部６とを備え、投入設備Ｈに投入口５を近づけるように天蓋２の投入口５の周囲を上方に突出させた嵩上げ部７が形成されており、嵩上げ部７は、少なくとも、幅方向がアーチ形状で、後方部分の内面７ａが鏡面状に形成されている。

図７に参照されるように、収容物の投入位置の上方（荷箱１の外部）には、収容物を荷箱１内に投入するための投入設備のホッパＨが設けられている。投入位置に進入し投入位置から退出するよう移動する車両３には様々な大きさがあり、また、この車両３に積載される荷箱１も様々な大きさがあることから、ホッパＨは、荷箱１と衝突して破損することがないように、その下端Ｈａが車両３に積載された荷箱１の天蓋２に設けられる投入口１５の想定される最大の高さよりも高い位置となるように固定されている。ホッパＨは、複数を配置して、後述するように複数の投入口５に対して同時に収容物を投入することができるように構成することができる。

図１および図２に示した実施の形態では、荷箱１を積載する車両として、トラクタなどに牽引されるトレーラ３の場合が示されている。トレーラ３のシャシの後方にはブラケット１０が設けられており、また、荷箱１の基端側端部となる底部１１の後方にはブラケット１１ａが設けられており、両ブラケット１０，１１ａが軸着されていることにより、荷箱１の前方が上昇するように俯仰可能となっている。また、荷箱１の底部１１の底面には、トレーラ３に設けられた油圧シリンダなどからなるダンプ機構Ｄ（図９を参照）が設けられている。ダンプ機構Ｄによって、荷箱１は、軸支された底部１１の後方底部を中心として、その前方が上昇するようダンプアップし、また、略水平状態まで下降するよう俯仰することとなる。

図１〜図５に示した荷箱１は、底部１１に側壁１２，１２と前方壁１３が接合されており、両側壁１２，１２の後端上方にはビーム部材１４が架設されており、前方壁１３と両側壁１２，１２の上端縁とビーム部材１４に天蓋２の各辺が接合されている。底部１１と両側壁１２，１２の後端面により形成される開口部は、ダンプ機構Ｄによって荷箱１がダンプアップされることにより収容物を外部に排出する排出部６を構成する。ビーム部材１４に設けられた複数のブラケットに後方壁としても機能する排出部扉１５の上辺が揺動可能に軸支されている。荷箱１には、排出部扉１５の側辺と下辺がそれぞれ側壁と底板に接した状態、すなわち排出部６を閉じた状態から不用意に開放することがないように維持するためのストッパ１６が設けられている。荷箱１がダンプ機構Ｄによってダンプアップされていない状態（図１を参照）では、排出部扉１５が排出部６を閉鎖し、さらにストッパ１６を掛けた状態とすることにより、投入された収容物の重量や車両３の発進などによって排出部６が不用意に開放することなく、排出部６の閉鎖状態を維持することができる。また、ストッパ１６が開放された状態でダンプ機構Ｄによって荷箱１の前方が上昇するようにダンプアップされると、排出部扉１５が図２に示すように排出部６を開放して、収容物が荷箱１外へと排出されることとなる。

図１〜図３に示した実施の形態では、天蓋２に３箇所の嵩上げ部７が設けられている。各嵩上げ部７は、図４および図５に断面図で示すように、天蓋２の表面から上方に突出するものであって、その略中央（すなわち頂点）に投入口５がそれぞれ設けられており、各投入部５には開閉可能な蓋板１７がそれぞれ設けられている。嵩上げ部７の高さは、車両３に積載された状態での荷箱１の天蓋２の高さと、ホッパＨの下端Ｈａの高さに応じて設定することができる。嵩上げ部７は、楕円または長円の筒状部材７Ａの前後端に所定の曲率の端部７Ｂを連設し、且つ、その上方部分だけを切り取って取り付けたような形状を有するものであり、このような形状によって車両３の幅方向がアーチ形状に成形されている。このような嵩上げ部７の形状は、たとえば少なくとも裏面が鏡面状に形成された鉄板などの素材を用いて、タンクローリのタンクを成形するための技術および設備を活用することにより、容易に成形することができる。さらに、この実施の形態においては、３箇所に設けられた嵩上げ部７は、上述したように複数設けられたホッパＨの位置と対応して各投入口５がそれぞれ位置するように、車両３の前方から後方に向かって次第に前後方向の長さが長く成形されているが、本発明の荷箱１では、この実施の形態に限定されることはない。また、本発明の天蓋２付き荷箱１は、トラクタなどに牽引されるトレーラ３に設けられる場合に限定されることはなく、自走可能なダンプトラックのダンプ機能を有する荷台に設けてもよく、また、自走可能なトラックにダンプ機構Ｄと共に直接設けることもできる。

以上のように構成された本発明による天蓋付き荷箱１では、内部に粉粒体などの収容物を収容するときには、ダンプ機構Ｄによって荷箱１をダンプアップさせることなく、後排出部扉１５が排出部６を閉鎖しており、ストッパ１６を掛けた状態とする。そして、投入口５の蓋板１７を開いた状態で、車両３を投入位置に進入させ、各ホッパＨの下方に投入口５をそれぞれ位置させて、同時または個別に収容物を投入する。このとき、荷箱１は、天蓋２がホッパＨの下端Ｈａから離れているために、衝突してホッパＨを損傷させることがない。しかしながら、天蓋２から上方に突出するように形成された嵩上げ部７の頂点に投入口５が設けられているため、ホッパＨの下端に対して投入口５が近づくように位置しており、したがって、ホッパＨから投入口５を介して荷箱１内に収容物を投入するときに、収容物が粉粒体であっても周囲に飛散することが少ない。

また、収容物を所定の場所に運搬し終えて荷箱１から排出する場合には、収容物の排出位置に荷箱１の後端を位置合わせさせるように車両３を移動させ、ストッパ１６を解除してダンプ機構Ｄによって荷箱１の前方上方が上昇するようにダンプアップさせる。すると、図２に示したように、ビーム部材１４に上辺を枢支された排出部扉１５が垂下するよう揺動して傾斜した排出部５を開放し、収容物が荷箱１の外部に排出されることとなる。このとき、収容物の荷重により嵩上げ部７の特に後方に負荷がかかることとなる。

ここで、収容物の排出時に嵩上げ部７に荷重がかかるときの解析結果を、少なくとも、幅方向がアーチ形状で、後方部分の内面が鏡面状に形成された本発明による嵩上げ部７の場合（図６に示した本発明の場合）と、台形形状の平板を接合するなどして裁頭四角錐状の嵩上げ部７’を成形した場合（図１０に示した場合）と比較しながら、そのＦＥＭ解析した応力分布データに基いて説明する。

図６および図１０では、図６については後方のみの１／４モデルを、図１０については後方のみの１／２モデルを用いてＦＥＭ解析した応力分布データを示す図である。各々の場合の設定条件としては、収容物としてコークス（かさ比重：０．６５）２００００ｋｇ、コークスの安息角：２８°、荷箱内側の摩擦角：３１°、荷箱壁面との摩擦係数：０．３、ダンプアップ角度：４５°、嵩上げ部７、７’の板厚をそれぞれ３．２ｍｍとした。

図１０に示したように、台形形状の平板を接合するなどして裁頭四角錐状の嵩上げ部を成形した比較例の場合には、特に稜線部分Ｒ’に負荷がかかり、破損するがおそれがあるが、図６に示したように、本発明による嵩上げ部７では、少なくとも、幅方向がアーチ形状で、後方部分の内面７ａが鏡面状に形成されているために、嵩上げ部７に収容物の重量による負荷が分散されていることから、嵩上げ部７が収容物の荷重による負荷で破損することがない。したがって、補強部材を設けて重心位置が上昇することもなくなるため、収容物を運搬するときに車両を安定して走行させることができる。

本発明による荷箱の一実施の形態を設けた車両の側面図である。 図１の状態からダンプアップした状態を示す側面図である。 図１に示した荷箱の平面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の嵩上げ部の後方のみの１／４モデルを用いてＦＥＭ解析した応力分布データを示す図である。 従来の一般的な投入位置におけるホッパと車両に設けられた荷箱の投入口とが離れた状態を説明するために示した概念図である。 図７の状態から、ホッパと荷箱の投入口とを近づけるために、端に嵩上げ部を設けた本発明との比較例を示す概念図である。 図８に示した比較例において、ダンプアップしたときの収容物により荷重が嵩上げ部の後方にかかる状態を説明するために概念的に示した側面図である。 図８に示した比較例の嵩上げ部の後方のみの１／２モデルを用いてＦＥＭ解析した応力分布データを示す図である。

符号の説明

１：荷箱、 ２：天蓋、 ３：トレーラ（車両）、 ５：投入口、 ６：排出部、 ７：嵩上げ部、 Ｄ：ダンプ機構、 Ｈ：ホッパ（投入設備）

Claims (1)

1. 天蓋を有しており、車両に傾動可能に設けられる天蓋付き荷箱であって、
   前記天蓋に設けられて、外部上方に位置する投入設備から収容物が内部に投入される投入口と、
   基端側端部に設けられて、傾動されることにより収容物を外部に排出する排出部とを備え、
   前記投入設備に投入口を近づけるように前記天蓋の投入口の周囲を上方に突出させた嵩上げ部が形成されており、
   該嵩上げ部は、少なくとも、幅方向がアーチ形状で、後方部分の内面が鏡面状に形成されていることを特徴とする天蓋付き荷箱。

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