JP5933726B2 - ミキサドラム装置 - Google Patents

Description

本発明は、収容物を攪拌するミキサ車のミキサドラム装置に関する。

ミキサ車は、車体上に回転自在に配設されるドラムの内部に、生コンクリート（収容物）を積載し、運搬する車両である。

ＪＰ２００６−２９８０３１Ａには、車体上に回転自在に配設されるドラムと、ドラムの内壁面に沿って螺旋状に配設されるドラムブレードとから構成されるミキサドラム装置を備えるミキサ車が開示されている。

このようなミキサ車では、停車中の車両が発進する時や走行中の車両が制動する時等に、生コンクリートがドラム最後部に位置するドラムブレードを乗り越えてしまい、ドラムの開口端からこぼれ出てしまうことがある。従来は、生コンクリートの積載量を減らしたり、ドラムを大形化したりして、生コンクリートがこぼれ出ることを防止していた。生コンクリートの漏出を防止するために、生コンクリートの積載量の低減やドラムの大形化を図ると、輸送費やドラム製造費が高額になってしまう。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、コストアップを抑制しつつ、車両発進時等に収容物がドラムからこぼれ出ることを防止できるミキサ車のミキサドラム装置を提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、収容物を攪拌するミキサ車のミキサドラム装置は、車体上に回転自在に配設されるとともに、一端側が開口端及び他端側が閉塞端として形成されるドラムと、前記ドラムの内壁面に沿って螺旋状に配設されるドラムブレードと、前記ドラムブレードの先端部から前記ドラムの回転中心側に延設されるサブブレードと、を備える。前記サブブレードは前記ドラムの開口端寄りに設けられる。前記開口端から前記閉塞端側の所定位置までの前記サブブレードは、当該サブブレードの先端と前記ドラムの回転中心との距離が一定となるように構成される。

本発明の実施形態及び利点については、添付された図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態によるミキサドラム装置を備えるミキサ車の側面図である。 図２は、ドラムの軸方向前側から見た時のドラムブレードを示す図である。 図３は、ドラムの開口端寄りに位置するドラムブレードの縦断面図である。 図４は、ドラム周方向の所定角度間隔ごとのサブブレードの先端と、ドラムの回転中心との距離について説明する図面である。 図５Ａは、本実施形態によるミキサドラム装置の一部断面図である。 図５Ｂは、比較例によるミキサドラム装置の一部断面図である。 図６は、本実施形態の変形例によるミキサドラム装置の一部断面図である。

図１から図５Ａを参照して、本発明の実施形態によるミキサドラム装置１０を備えるミキサ車１について説明する。

図１に示すように、ミキサ車１は、生コンクリートを攪拌するミキサドラム装置１０を車体２上に有している。

ミキサドラム装置１０は、車体２上に回転自在に配設されるドラム２０と、当該ドラム２０の内壁面２１に沿って螺旋状に配設される一対のドラムブレード３０と、エンジンの動力に基づいてドラム２０を回転させる図示しないドラム駆動装置と、を備える。

ドラム２０は、軸方向中央の円筒部２０Ａと、円筒部２０Ａから車両前方に向けて縮径する前方円錐部２０Ｂと、円筒部２０Ａから車両後方に向けて縮径する後方円錐部２０Ｃと、から構成されている。ドラム２０は、収容物としての生コンクリートを収容可能な有底筒状体である。ドラム２０の前端は当該ドラム２０を閉塞する閉塞端２２として形成されており、ドラム２０の後端は当該ドラム２０を開口する開口端２３として形成されている。生コンクリートの投入及び排出は、ドラム２０の開口端２３を通して行われる。

ドラム２０は、車体２の前後に設けられた支持部２Ａ，２Ｂを介して回転中心線Ｃを中心に回転するように支持されている。ドラム２０は、開口端２３側が上方に持ち上げられた前傾状態で車体２上に配置されている。したがって、ドラム２０の回転中心線Ｃは車両前方に向かって下り傾斜している。

ドラム２０の開口端２３の上部後方には、生コンクリートをドラム２０内に投入するためのホッパ３が設けられる。ホッパ３に投入された生コンクリートは、ドラム２０の開口端２３からドラム２０内へと導かれる。

また、ドラム２０の開口端２３の下部後方には、排出された生コンクリートを誘導するためのスクープ４及びシュート５が設けられる。ドラム２０の開口端２３から排出された生コンクリートは、スクープ４によってシュート５に導かれ、シュート５によって所望の位置に排出される。

ドラムブレード３０は、ドラム２０の内壁面２１に沿って螺旋状に配設されている。ドラム２０内にはドラムブレード３０が一対設けられており、これらドラムブレード３０は回転中心線Ｃ周りに１８０°の位相差をもって配置されている。

生コンクリートの投入及び攪拌時には、ドラム２０は、車両後方から見て反時計回り方向に回転駆動される。このようにドラム２０を正回転させることで、ドラム２０内の生コンクリートは、ドラム２０とともに回転するドラムブレード３０により、ドラム２０の後方から前方へ送られる。これにより、生コンクリートの投入及び攪拌が可能となる。

一方、生コンクリートの排出時には、ドラム２０は、車両後方から見て時計回り方向に回転駆動される。このようにドラム２０を逆回転させることで、ドラム２０内の生コンクリートは、ドラム２０とともに回転するドラムブレード３０により、ドラム２０の前方から後方へ送られる。これにより、生コンクリートをドラム２０の開口端２３から排出することが可能となる。

次に、図２〜図４を参照して、ミキサドラム装置１０におけるドラムブレード３０の構成について説明する。

図２に示すように、ドラムブレード３０は、扇形状のブレード板を周方向に複数つなぎ合わせることで一つの螺旋状部材として形成される。

図２及び図３に示すように、ドラムブレード３０は、ドラム２０の回転中心側の先端部３０Ａと、ドラム２０の内壁面２１側の基端部３０Ｂと、先端部３０Ａ及び基端部３０Ｂとの間の中央部３０Ｃと、から構成されている。ドラムブレード３０の基端部３０Ｂがドラム２０の内壁面２１に溶接されることで、ドラムブレード３０はドラム２０に固定される。

ドラムブレード３０の中央部３０Ｃは平坦に形成されており、先端部３０Ａ及び基端部３０Ｂは中央部３０Ｃからドラム２０の開口端２３側に向かって湾曲するように形成されている。つまり、ドラムブレード３０は、回転中心線Ｃに直交する方向の断面形状が椀状となるように形成されている。ドラムブレード３０の断面形状を椀状とすることで、生コンクリート排出時においてドラムブレード３０に対する生コンクリートの滑りがよくなり、生コンクリートの排出性能を高めることができる。車両が平坦な場所に位置する時の排出性能はもちろんのこと、車両が坂道に位置する時等、前方に傾斜している時にも良好な排出性能を示す。

ドラムブレード３０はドラム２０の前後方向にわたって螺旋状に設けられているが、ドラム２０の開口端２３寄り、つまりドラム２０の後部に位置するドラムブレード３０の先端部３０Ａには、サブブレード４０が一体形成されている。サブブレード４０は、ドラムブレード３０の先端部３０Ａからドラム２０の回転中心に向かって延設されている。このサブブレード４０は、車両発進時等に、ドラム２０の最後部に位置するドラムブレード３０を生コンクリートが乗り越えることを防止する堰き止め壁として機能する部材である。なお、サブブレード４０とドラムブレード３０との連結部分である角部３１は、所定の曲率で湾曲するように構成されている。

図２に示すように、サブブレード４０は、ドラムブレード３０の先端部３０Ａに沿って螺旋状に形成されている。サブブレード４０は、ドラム２０内において少なくとも一周にわたって形成されており、ドラム前後方向におけるサブブレード４０の前端部４１と後端部４２とがオーバーラップするように構成されている。このように構成することで、ドラム２０の回転位置によらず、ドラムブレード３０を乗り越えようとする生コンクリートの流れをサブブレード４０により堰き止めることができる。

図３に示すように、サブブレード４０は、ドラムブレード３０の先端部３０Ａからドラム２０の回転中心に向かって立設するように形成されていればよいが、生コンクリートを効率的に堰き止める観点からは、サブブレード４０の延設方向の延設線（図３の破線）とドラム２０の回転中心線Ｃとがドラム２０の閉塞端２２に臨んでなす角度θが９０°以上で１８０°より小さくなるように構成されることが望ましい。

但し、サブブレード４０をドラム２０の閉塞端２２側に傾け過ぎると、ドラムブレード３０の先端部３０Ａとサブブレード４０とによって形成される角部３１に生コンクリートが付着したまま残りやすくなり、またドラム２０内の清掃時におけるはつり作業も困難となる。このことを考慮すると、サブブレード４０の延設方向の延設線とドラム２０の回転中心線Ｃとがドラム２０の閉塞端２２に臨んでなす角度θは、９０°以上で１３５°以下であることがより望ましい。

図４は、ドラム周方向の所定角度間隔（約２２°）ごとのドラムブレード３０及びサブブレード４０をドラム２０の開口端２３側から一列に並べた図である。

図４に示すように、ドラム２０の開口端２３側の位置から閉塞端２２側の所定位置までの領域Ｒ１におけるサブブレード４０は、当該サブブレード４０の先端とドラム２０の回転中心線Ｃとの距離が一定となるように構成されている。開口端２３に近い位置におけるサブブレード４０の先端と回転中心との間隔を一定にすることで、開口端２３近傍での生コンクリートのドラムブレード３０の乗り越えをより確実に防止することができる。

また、所定位置よりも閉塞端２２側の領域Ｒ２におけるサブブレード４０は、閉塞端２２側に向かうほど、サブブレード４０の先端とドラム２０の回転中心線Ｃとの距離が大きくなるように構成されている。このように閉塞端２２寄りのサブブレード４０の突出量を徐々に低くすることで、生コンクリート投入時等における生コンクリートの流れがサブブレード４０によって阻害されることを抑制できる。

なお、領域Ｒ１と領域Ｒ２の境界となる所定位置をドラム２０内のより奥側（閉塞端側）に設定することで、ドラム２０における生コンクリートの積載限界量を高めることが可能となる。積載限界量は、停車状態での攪拌回転時に生コンクリートが最後部に位置するドラムブレード３０を越えてドラム２０から溢れ出すことのない限界量を規定したものである。そして、領域Ｒ１と領域Ｒ２の境界となる所定位置は、ドラム２０の開口端２３からドラムブレード３０に沿ってブレード周方向に１５０°以上の位置とすることが好ましい。

次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、所定量の生コンクリートを積載している場合の車両発進時における生コンクリートの挙動について説明する。図５Ａは本実施形態によるミキサドラム装置１０を備えるミキサ車１を示す図であり、図５Ｂは比較例としてのミキサドラム装置２１０を備えるミキサ車２０１を示す図である。

図５Ｂに示すように、比較例としてのミキサ車２０１は、ドラム２２０内に椀状のドラムブレード２３０を備えるが、ドラムブレード２３０の先端にはサブブレードは形成されていない。そのため、停車中のミキサ車２０１が前方に発進した場合には、ドラム２２０内の生コンクリートの一部が、図５Ｂの矢印Ａ２で示すようにドラム２２０の最後部に位置するドラムブレード２３０を乗り越えてしまい、ドラム２２０の開口端２２３からこぼれ出てしまうことがある。

一方、図５Ａに示すように、本実施形態に係るミキサ車１が前方に発進した場合には、生コンクリートは、図５Ａの矢印Ａ１で示すようにドラム２０の開口端２３寄りのドラムブレード３０に形成されたサブブレード４０により堰き止められるので、生コンクリートがサブブレード４０を乗り越えることがない。

上記した本実施形態のミキサ車１のミキサドラム装置１０によれば、以下の効果を得ることができる。

ミキサ車１のミキサドラム装置１０では、ドラム２０の開口端２３寄りのドラムブレード３０に、ドラムブレード３０の先端部３０Ａからドラム回転中心側に立設するサブブレード４０が形成されているので、ミキサ車１の発進時等に開口端２３側に向かう生コンクリートの流れを堰き止めることができ、生コンクリートがドラム２０からこぼれ出てしまうことを防止できる。また、生コンクリートがドラムからこぼれ出てしまうことを防止するために、生コンクリートの積載量を低減させたり、ドラム２０を大形化したりする必要がないので、ドラム２０における生コンクリート積載効率の低下を招くこともない。

このようにサブブレード４０を設けることで、従来と同じ大きさのドラム２０を用いた場合でも、生コンクリートの積載量を増加させることができ、生コンクリートの積載効率を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

本実施形態では、ドラムブレード３０の先端部３０Ａにサブブレード４０を一体形成したが、これに限られるものではない。例えば、ドラムブレード３０とサブブレード４０とを別部材として形成し、ドラムブレード３０の先端部３０Ａにサブブレード４０を溶接等によって固定してもよい。

また、本実施形態では、ドラムブレード３０を、断面形状が椀状となるように形成しているが、図６に示すように断面形状がＩ字状となるように形成してもよい。図６に示す変形例によるミキサ車１０１においても、ドラム２０の開口端２３寄りのドラムブレード３０にサブブレード４０を形成することで、車両発進時等に生コンクリートがドラム２０の開口端２３からこぼれ出てしまうことを防止できる。ただ、車両が前方に傾斜している場合、断面形状が椀状のドラムブレード３０を用いた時と比べて、断面形状がＩ字状のドラムブレード３０を用いた時の方が、生コンクリートの排出性能が極端に劣ってしまう。断面形状がＩ字状のドラムブレード３０を用いても構わないが、排出性能を向上させたい場合には、断面形状が椀状のドラムブレード３０を用いることが望ましい。

Claims (7)

1. 収容物を攪拌するミキサ車のミキサドラム装置であって、
   車体上に回転自在に配設されるとともに、一端側が開口端及び他端側が閉塞端として形成されるドラムと、
   前記ドラムの内壁面に沿って螺旋状に配設されるドラムブレードと、
   前記ドラムブレードの先端部から前記ドラムの回転中心側に延設されるサブブレードと、を備え、
   前記サブブレードは、前記ドラムの開口端寄りに設けられ、
   前記開口端から前記閉塞端側の所定位置までの前記サブブレードは、当該サブブレードの先端と前記ドラムの回転中心との距離が一定となるように構成される、
   ミキサドラム装置。
2. 請求項１に記載のミキサドラム装置であって、
   前記サブブレードは、前記ドラムブレードの先端部に沿って、少なくとも一周にわたって形成される、ミキサドラム装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のミキサドラム装置であって、
   前記サブブレードは、当該サブブレードの延設方向の延設線と前記ドラムの回転中心線とが前記閉塞端に臨んでなす角度が９０°以上で１３５°以下となるように構成される、ミキサドラム装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のミキサドラム装置であって、
   前記所定位置よりも前記閉塞端側に位置する前記サブブレードは、前記閉塞端側に向かうほど、当該サブブレードの先端と前記ドラムの回転中心との距離が大きくなるように構成される、ミキサドラム装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のミキサドラム装置であって、
   前記所定位置は、前記開口端から前記ドラムブレードに沿ってブレード周方向に１５０°以上の位置に設定される、ミキサドラム装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のミキサドラム装置であって、
   前記ドラムブレード及び前記サブブレードは一体形成される、ミキサドラム装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一つに記載のミキサドラム装置であって、
   前記ドラムブレードは、前記ドラムの回転中心側の先端部及び前記ドラムの内壁面側の基端部が、前記先端部及び前記基端部の間に位置する中央部から、前記開口端側に向かって湾曲するように構成される、ミキサドラム装置。

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