JP3441522B2 - ウイング開閉補助装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウイングボディを有す
るトラック等の車両（ウイング車）においてウイングの
開閉操作を容易にするためのウイング開閉補助装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ウイングボディを有する車両は、幌かけ
作業を必要とせずしかもフォークリフト等の荷役機械に
よる作業も容易であるという長所があるが、ウイングを
開閉させるための機構が必要である。例えば、重量が比
較的大きいアルミ製のウイング（アルミウイング）にお
いては、油圧シリンダによってウイングを開閉させる装
置が提供されている。

【０００３】一方、比較的重量の軽い幌ウイングにおい
ては、従来より、ねじりコイルばねや引っ張りばね等を
用いたウイング開閉補助装置が使われている。従来のウ
イング開閉補助装置は、ねじりばねや引っ張りばねを撓
ませることによって生じる反発荷重を、ウイングを開け
る方向の補助動力として利用するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油圧シ
リンダを用いた前記ウイング開閉装置は、１台当りの重
量が約７０ｋｇと重く、しかも油圧発生回路等が必要な
ため構造が複雑で大形化するとともに、コストの高いも
のとなる。

【０００５】一方、ねじりばねや引っ張りばね等を用い
た従来のウイング開閉補助装置は、例えば片側に９個の
ねじりコイルばねと２個の引っ張りばねが必要であり、
１台当りに合計２２個の部品を組合わせないと、必要な
補助動力が得られなかった。このため部品数が多く、し
かも総重量が約５０ｋｇにも及んでいる。また、このよ
うなばねを用いた従来の補助装置は、発生する補助動力
が小さいために、アルミウイングのように比較的重量が
大きいウイング車には適用できなかった。

【０００６】従って本発明の目的は、構造が簡単で部品
数が少なく、軽量であってコンパクトに構成でき、車両
内部のデッドスペースに設置可能なウイング開閉補助装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を果たすため
に開発された本発明のウイング開閉補助装置は、ウイン
グボディを有する車両のウイングを開閉する際に上記ウ
イングを開ける方向の補助力を与える装置であって、下
ヒンジを有するブラケットとばね受け部とを設けた車体
側の部材と、上下一対のリンクをウイングヒンジの下方
に位置する水平方向のヒンジによって互いに回動自在に
連結することにより上下方向に屈伸可能な「く」形に構
成しかつ下側のリンクの下端部が上記ヒンジよりも車両
の幅方向外側に位置する上記下ヒンジに枢着されるとと
もに上側のリンクの上端部がウイング側のブラケットに
設けた上ヒンジに枢着されるリンク機構と、上記リンク
機構の下側のリンクと上側のリンクとの間に位置する連
結部材を介して一端側が上記ヒンジに回動自在に連結さ
れかつ他端側が上記ばね受け部を通り抜けて車両の幅方
向に延びるロッドと、上記車体側の部材に設けられたば
ね受け部と上記ロッドに設けられたばね受け部との間に
圧縮した状態で上記リンク機構よりも車両の幅方向外側
に設けられていて上記リンク機構を伸ばす方向の反発荷
重を生じるばねとを具備している。

【０００８】上記ばねは、圧縮コイルばねが好適である
が、圧縮コイルばね以外に、例えばガスばね（ガスダン
パ）でもよく、要するに圧縮させる方向に撓ませた時
に、伸び側に反発荷重を生じるものであればよい。上記
ばねの荷重−撓み特性は線形に限ることはなく、例えば
テーパコイルばねや不等ピッチコイルばねのような非線
形の荷重−撓み特性を示すばねが使われてもよい。

【０００９】

【作用】ウイングが閉まっている状態では、上記ばねは
最大撓みが与えられた状態となっている。そしてこのば
ねが生じる反発荷重によって、リンク機構は、伸び側
（下側のリンクと上側のリンクとのなす角が大きくなる
方向）に付勢されている。ウイングは全閉時にロック機
構等の適宜の保持手段によって全閉状態に維持されてい
る。

【００１０】ウイングを開けるためにウイングのロック
機構を解除すると、上記ばねの反発荷重によってウイン
グが開く方向の力が働く。すなわちこの場合、下側のリ
ンクが車体側のヒンジ（下ヒンジ）を中心として回動上
昇するため、この下ヒンジを中心にロッドの端部が回動
上昇するとともに、上下のリンクをつないでいるヒンジ
（中間ヒンジ）が上方へと持ち上げられる。このため、
中間ヒンジの上昇に伴って上側のリンクが上昇するが、
上側のリンクの上端部はヒンジを介してウイング側に枢
着されているから、ウイングの回転中心（ウイングヒン
ジ）を中心として回転運動をすることにより、ウイング
が開放方向に動く。

【００１１】こうして、ウイングを開ける方向の補助動
力が発揮される。この補助動力は、「く」形のリンク機
構が伸び側に動く際のトグル増力作用により、ウイング
を大きな力で押上げることができる。このリンク機構
は、ウイングが開き始める初期では、上下のリンクのな
す角度が小さいため増力作用は小さいが、その時にはば
ねの撓みが最大となっていて大きな反発荷重を発生する
ため、必要な補助動力が得られる。

【００１２】ウイングの開き角が大きくなるにつれてば
ねの撓みが小さくなってゆくため、ばねの反発荷重は減
少傾向となるが、ウイングの開き角が大きくなるにつれ
てリンク機構が次第に伸び側に変位してゆき、増力作用
が増す傾向となるため、ウイングを押上げるのに必要な
補助動力が維持される。

【００１３】ウイングの最大開き角は一般的に９０°で
あるが、最大に開ききった状態でも上記ばねは多少圧縮
された状態となっていて反発荷重を残すようにしている
から、ウイングを全開状態に維持することができる。ウ
イングを閉じる際には、ウイングに接続されたロープ等
を使って作業者が手でウイングを閉じる方向に動かせば
よい。

【００１４】ウイングの自重による下方への重量モーメ
ントは、ウイングの開き始めは小さく、４０°〜４５°
程度開いたところで重量モーメントが最大となる。上記
リンク機構とロッドおよびばねの組合わせによれば、ウ
イング開き角の全域にわたって、上記重量モーメントに
打ち勝つような好ましい補助動力を発生させることが可
能である。

【００１５】そして補助動力のモーメントを、ウイング
の重量モーメントよりも大きくすれば、ウイングは自動
的に開くようになる。また、ばねによる反発荷重を小さ
くして開き始めの補助動力を弱めることにより、ウイン
グの跳ね上がりによる危険を防ぐことも可能である。

【００１６】このようなウイング開閉補助装置は、主た
る部品が上下のリンクと１本のロッドおよび１つのばね
で足り、しかもロッドとばねはおおむね車両の幅方向
（水平方向）に延びるものであり、上下方向の寸法が僅
かであるから、ウイング車の内部における車体とウイン
グとの間の細長いデッドスペースに収容することが可能
である。このため外観を損なうことがないのは勿論のこ
と、ウイング開閉補助装置が雨水にさらされることが回
避される。

【００１７】また、リンクの長さやヒンジの位置、ばね
のばね定数あるいはばね特性等を可変設定することで、
任意の補助動力特性を得ることができる。そして請求項
２のように補助ばねを設ければ、ウイングの開き始めの
補助動力不足を補うようにすることもできる。

【００１８】

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図１ない
し図９を参照して説明する。図３に示されたウイング車
１０は、ウイングボディ１１の少なくとも片側の側面部
に、上下方向に開閉するウイング１２を備えている、ウ
イング１２は、天井部分１３と側板部分１４とを備えて
おり、天井部分１３と側板部分１４とが一体となって、
水平方向のウイングヒンジ１５（図１等に示す）を中心
として、閉位置からほぼ９０°の角度まで回動上昇でき
るようになっている。図３はウイング１２が全開位置ま
で回動した状態を示している。

【００１９】上記ウイング１２の開閉を補助するため
に、ウイング開閉補助装置２０が設けられている。この
ウイング開閉補助装置２０は、後述する構造によって、
ウイング１２を押上げる方向の補助動力を生じるように
なっている。この補助装置２０は、図３に一部を示すよ
うに、車体側の部材２１とウイング１２との間の車幅方
向に沿う細長いデッドスペース２２に収容されている。
そしてこの実施例の場合は、図４，５にハッチングで示
すように、ウイングボディ１１の前部と後部に存在する
上記デッドスペース２２にそれぞれウイング開閉補助装
置２０が収容されている。

【００２０】図１に示されるように、ウイング開閉補助
装置２０は、おおむね水平方向に延びるロッド３０と、
ロッド３０の先端側に設けられた連結部材３１と、
「く」形に組まれたリンク機構３２と、ロッド３０の他
端側に設けられた付勢手段の一例としての圧縮コイルば
ね３３とを備えている。ロッド３０には雄ねじ部３５が
設けられている。図１はウイング１２が全閉状態にある
時を示し、図２はウイング１２が全開位置まで開いた状
態を示している。

【００２１】上記リンク機構３２は、下リンク４０と、
上リンク４１と、これら双方のリンク４０，４１を互い
に上下方向に回動自在に連結する中間ヒンジ４２とを備
えている。中間ヒンジ４２に、連結部材３１が回動可能
に接続されている。連結部材３１は下リンク４０と上リ
ンク４１との間にあって、ロッド３０に連結されてい
る。下リンク４０の下端部は、下側ブラケット４５に設
けられた下ヒンジ４６により、上下方向に回動自在に支
持されている。下側ブラケット４５は車体側の部材４７
に設けられている。

【００２２】上リンク４１の上端部は、上側ブラケット
５０に設けられた上ヒンジ５１によって、上下方向に回
動自在に支持されている。上側ブラケット５０は、ウイ
ング１２側の取付面５２に固定されている。このリンク
機構３２は、ウイング１２が全閉状態にある時に「く」
形に屈した形状となり、ウイング１２が開くにつれて次
第にリンク４０，４１間の挟角が広がる方向に延びてゆ
くようになっている。なお、図２に示すようにウイング
１２が全開状態になってもリンク４０，４１は完全に真
っ直ぐにはならず、いくぶん「く」状となっている。

【００２３】圧縮コイルばね３３は、車体側の部材４７
に設けられたばね受け部６０と、ロッド３０に設けられ
たばね受け部６１との間に、圧縮された状態で設けられ
ている。ロッド３０に設けられたばね受け部６１は、ロ
ッド３０の雄ねじ部３５に螺合されるナット６２の螺進
量を変えることによって、ロッド３０の軸線方向の所望
位置に固定できるようになっている。つまり、ばね受け
部６０，６１間の距離を調整可能とすることで、ばね３
３の初期荷重を変えることができる。

【００２４】ウイング１２に操作用のロープ７０が接続
されている。このロープ７０の接続端は、例えばウイン
グヒンジ１５から１０００ｍｍ離れた位置にあり、ウイ
ング１２が開いている時にこのロープ７０を作業者が地
上側から引くことにより、ウイング１２を閉めることが
できるようになっている。また、ウイング１２を全閉位
置で保持するための周知のロック機構（図示せず）がウ
イングボディ１１に設けられている。

【００２５】次に、上記構成のウイング開閉補助装置２
０の作用について説明する。この補助装置２０を模式的
に表すと図６のようになる。ここで、ばね３３はウイン
グ１２が閉じた状態で最大撓みが与えられており、その
反力Ｐは、中間ヒンジ４２に加えられる。すると、分力
による増力効果により、リンク４０，４１の長手方向の
力Ｐ₁ ，Ｐ₂ の合力がＰとなるようなＰ₁ ，Ｐ₂ が発生
する。

【００２６】

【数１】

【００２７】このＰ₁ ，Ｐ₂ は下ヒンジ４６と上ヒンジ
５１を互いに遠ざけようとする力として働くので、計算
の簡略化のためにリンク４０，４１を等長とすると、Ｐ
₁ の上ヒンジ５１方向の分力Ｐ₁ ′と、Ｐ₂ の下ヒンジ
４６方向の分力Ｐ₂ ′は

【００２８】

【数２】

【００２９】となる。下ヒンジ４６は固定であるから、
上ヒンジ５１には相対的にＰ₁ ′とＰ₂ ′との合力が作
用し、これがウイング１２の自重によるモーメントＭに
抗して働く補助動力Ｐ₃ となる。よって、Ｐ₃ は

【００３０】

【数３】 となる。

【００３１】Ｐ₃ の作用する方向と、ウイングヒンジ１
５との距離Ｌは、ウイング１２の開き角度をΘとし、そ
の他の変数を図６のように定義すれば、 Ｌ＝Ｌ1 ・ｃｏｓ（Θ−ψ＋θ） …（６） となるので、補助動力のモーメントＭh は Ｍh ＝Ｐ₃ ×Ｌ …（７） で表される。

【００３２】この補助動力のモーメントＭh と、ウイン
グ１２の自重によるモーメントＭとの差が、ウイング１
２が動こうとする力ということになる。ここで、Ｍh ＞
Ｍとなるようにばね３３を設定すれば、補助動力がウイ
ング１２の自重に打ち勝つため、ウイング１２のロック
機構を解除すると、自動的にウイング１２が開いてゆく
ことになる。

【００３３】そしてこの場合には、補助動力のモーメン
トＭh と、ウイング１２の自重によるモーメントＭとの
差が、作業者のロープ操作力によるモーメントＭs とな
ればよい。ウイングヒンジ１５から例えば１０００ｍｍ
離れた所に取付けられたロープ７０を介して作業者の操
作力Ｆが常にウイング１２に垂直な方向に働くとする
と、上記モーメントＭs は、 Ｍs ＝Ｆ×１０００＝｜Ｍ−Ｍh ｜ …（８） となる。つまり、ウイング１２を閉じる時には、地上側
からロープ７０を（操作力＋α）の力でたぐり寄せるこ
とでウイング１２を閉じることができる。

【００３４】ウイング１２の自重による重量モーメント
とウイング開き角との関係は図７に実線で示すような曲
線になり、ウイング開き角が４０°から４５°付近で最
大となる。このためウイング１２の開閉操作を容易にす
るための補助動力は、ウイング１２の開き始めと開き終
りで比較的小さくてよいが、ウイング１２が開く途中で
は大きくすることが必要である。この実施例の補助装置
２０によれば、前述した補助動力の発生メカニズムによ
り、補助動力の特性曲線を図７に破線で示すようなもの
にすることができる。

【００３５】図８は、作業者がロープ７０を引く際の操
作力のモーメントを示している。この図から判るよう
に、ウイングの全開付近では、作業者によるロープ７０
の引き力がモーメントに換算される際、分力により損失
する。図９は図７における補助動力と重量モーメントと
の差分を示したグラフであるが、分力による操作力の損
失のため、ウイング全開付近における補助動力は、ウイ
ングが開く途中より小さくすることが望ましく、前記実
施例装置２０によれば、図７に示すように、ウイング開
き角に応じて補助動力と重量モーメントの差を変化させ
てゆくことができる。

【００３６】そして前記実施例では、ウイング１２の開
放初期において補助動力を抑制し、急激なウイング開放
による危険性を回避している。なお、ばね３３の反発荷
重の設定を小さくすることによって、ウイング１２が開
き始める時の補助力を弱めれば、ウイング１２の跳ね上
がりによる危険を避けることも可能である。

【００３７】そして前述の補助動力特性は、ばね３３の
線形特性あるいは非線形特性またはばね定数そのもの、
およびリンク４０，４１の長さやヒンジ４２，４６，５
１の位置の変更等により、必要に応じて任意に設定する
ことが可能である。

【００３８】なお、図１０に示した第２実施例のよう
に、補助ばねとしての圧縮コイルばね８０を、車体側の
部材４７とウイング１２との間に圧縮した状態で設ける
ことにより、ウイング１２の開き始めの補助動力不足を
補うようにしてもよい。それ以外の構成と作用・効果は
前記第１実施例と共通である。

【００３９】また、図１１に示す第３実施例のように、
補助ばねとしてのゴム状弾性体（ラバー）８５を車体側
の部材４７とウイング１２との間に圧縮した状態で設け
ることにより、ウイング１２の開き始めの補助動力不足
を補うようにしてもよい。それ以外の構成と作用・効果
は前記第１実施例と共通である。

【００４０】また、図１２に示す第４実施例のように、
補助ばねとしてのガスダンパ９０を車体側の部材４７と
ウイング１２との間に圧縮した状態で設けることによ
り、ウイング１２の開き始めの補助動力不足を補うよう
にしてもよい。ガスダンパ９０は、圧縮ガスを蓄えたシ
リンダ部９１と、ガス圧に応じて上方に付勢されるプラ
ンジャ９２とを備えている。それ以外の構成と作用・効
果は前記第１実施例と共通である。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、リンク機構とロッドお
よびばねなどからなるウイング開閉補助装置をコンパク
トにまとめることができ、総重量も従来装置の半分ある
いはそれ以下にすることができる。本発明の開閉補助装
置は、上下方向の寸法をきわめて小さく構成することが
可能なため、ウイング車内部の車体前部あるいは後部の
天井付近のデッドスペースを利用して横置き式に寝かせ
て設置することができる。このため荷室のスペースを侵
害することがなく、外観も損なわない。そしてウイング
の内側に設置できるからウイング開閉補助装置が雨水に
さらされることがなく、劣化しにくいものである。

【００４２】また上記リンク機構は、ウイング開き角に
応じた増力作用を発揮することができるから、コンパク
トな構成でありながら大きな補助動力を発生することが
可能であり、アルミウイングのように比較的重量の大き
いウイング車に対しても、ばねのばね定数を大きくする
だけで対処できる。本発明の開閉補助装置は、油圧や電
気等に頼らない純メカニカルな構成であり、構造が簡単
であるとともに作動信頼性が高く、低コストで提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すウイング開閉補助装
置の側面図。

【図２】図１に示されたウイング開閉補助装置のウイン
グ全開状態を示す側面図。

【図３】図１に示されたウイング開閉補助装置を備えた
車両の斜視図。

【図４】図１に示されたウイング開閉補助装置を備えた
車両を概念的に示す側面図。

【図５】図１に示されたウイング開閉補助装置を備えた
車両を概念的に示す平面図。

【図６】図１に示されたウイング開閉補助装置を模式的
に示す図。

【図７】ウイング開き角と補助動力との関係を示す図。

【図８】ウイングの操作力のモーメントとウイング角度
との関係を示す図。

【図９】ウイング開き角と操作力のモーメントとの関係
を示す図。

【図１０】本発明の第２実施例を示すウイング開閉補助
装置の側面図。

【図１１】本発明の第３実施例を示すウイング開閉補助
装置の側面図。

【図１２】本発明の第４実施例を示すウイング開閉補助
装置の側面図。

【符号の説明】 １０…ウイング車 １１…ウイング
ボディ １２…ウイング １５…ウイング
ヒンジ ２０…ウイング開閉補助装置 ２１…車体側の
部材 ３０…ロッド ３２…リンク機
構 ３３…圧縮コイルばね（付勢手段） ４０…下リンク ４１…上リンク ４２…中間ヒン
ジ ４６…下ヒンジ ５１…上ヒンジ ６０…ばね受け部 ６１…ばね受け
部 ７０…ロープ ８０…コイルば
ね（補助ばね） ８５…ゴム状弾性体（補助ばね） ９０…ガスダン
パ（補助ばね）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60J 7/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウイングボディを有する車両のウイングを
   開閉する際に上記ウイングを開ける方向の補助力を与え
   る装置であって、 下ヒンジ(46)を有するブラケット(45)とばね受け部(60)
   とを設けた車体側の部材(47)と、 上下一対のリンク(40)(41)をウイングヒンジ(15)の下方
   に位置する水平方向のヒンジ(42)によって互いに回動自
   在に連結することにより上下方向に屈伸可能な「く」形
   に構成しかつ下側のリンク(40)の下端部が上記ヒンジ(4
   2)よりも車両の幅方向外側に位置する上記下ヒンジ(46)
   に枢着されるとともに上側のリンク(41)の上端部がウイ
   ング側のブラケット(50)に設けた上ヒンジ(51)に枢着さ
   れるリンク機構(32)と、 上記リンク機構(32)の下側のリンク(40)と上側のリンク
   (41)との間に位置する連結部材(31)を介して一端側が上
   記ヒンジ(42)に回動自在に連結されかつ他端側が上記ば
   ね受け部(60)を通り抜けて車両の幅方向に延びるロッド
   (30)と、 上記車体側の部材(47)に設けられたばね受け部(60)と上
   記ロッド(30)に設けられたばね受け部(61)との間に圧縮
   した状態で上記リンク機構(32)よりも車両の幅方向外側
   に設けられていて上記リンク機構(32)を伸ばす方向の反
   発荷重を生じるばね(33)と、 を具備したことを特徴とするウイング開閉補助装置。
2. 【請求項２】上記リンク機構(32)は、ウイングの開き始
   め初期において下側のリンク(40)と上側のリンク(41)が
   互いに最大に屈折した状態となり、かつ、上記ばね(33)
   は、ウイングの開き始め初期においてその撓みが最大と
   なるようにセットされ、ウイング開き角が大きくなるに
   従って下側のリンク(40)と上側のリンク(41)が次第に伸
   びる方向に変位するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載のウイング開閉補助装置。
3. 【請求項３】車体側の部材(47)とウイングとの間に、ウ
   イングの開き始め初期にウイングを開ける方向に付勢す
   る補助ばね(80)(85)(90)を設けたことを特徴とする請求
   項１記載のウイング開閉補助装置。