JP7021865B2

JP7021865B2 - 荷箱及びそれを備えた車両

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Publication number: JP7021865B2
Application number: JP2017069777A
Authority: JP
Inventors: 将郎野村; 寛史吉田
Original assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP2018171946A

Description

本発明は、主としてダンプカーなどの車両に搭載可能な荷箱及びそれを備えた車両に関し、特にその断面形状の改善に関する。

従来より、土砂、残土、廃棄物その他の廃材を略矩形断面の荷箱に収容して搬送することが行われている。この荷箱は、ダンプカーなどの傾動装置で傾動させるため、その荷重に耐えるために底部の強度向上が必要であり、この荷箱の強度向上の方法としては、底部に縦桁・横桁を設けることが考えられる。

しかし、底部に縦桁・横桁を設け、その縦桁・横桁によって強度を向上させることは、その分だけ荷箱の重量が増加し、その結果、車両全体の重量制限のために荷箱の容積と最大積載重量を減らさなければならないという問題がある。

そこで例えば、特許文献１の廃材搬送用コンテナのように、底板とその両側の側板とに分割して異種材料の鋼板を接合構成としたものが知られている。このコンテナでは、分割した上側板の下端部と下側板の上端部にコンテナの長手方向に沿って外側にそれぞれ断面を円弧状に膨出した曲面形状又はくの字状に折曲した折曲形状の折曲補強部を設け、この上下に分割した上側板の下端部の折曲補強部と下側板の上端部の折曲補強部のコンテナの長手方向に沿って外側にそれぞれ膨出した折曲補強部を重ね合せて溶接して二重に重ね合せた側面の接合構造としている。そして、コンテナの底面の底板に耐摩耗鋼、高張力鋼のスエーデン鋼の鋼板を使用し、このコンテナの底面の底板の両側にスエーデン鋼の鋼板に比して耐摩耗、高張力に劣るがコーナー部の曲面形状を成形しやすい一般構造用圧延鋼材、溶接構造用圧延鋼材、熱間圧延鋼板、機械構造用炭素鋼材、ステンレス圧延鋼材のいずれかの鋼材で下部に１００～３００ｍｍの曲率半径の曲面形状のコーナー部を一体的に折曲した側板をそれぞれ接合している。このように構成することにより、廃材搬送用コンテナを大きな一枚の鋼板を必要とすることなく、定寸の鋼板を２分の１等の寸法形状に適宜の大きさに分割できて、底板に耐摩耗鋼、高張力鋼のスエーデン鋼板を、側板に一般構造用圧延鋼等を組み合わせてコンテナを経済的に成形できるようにしている。

特開２０１４－４３３１４号公報

ところで、荷箱底面を平らにすると、荷箱を傾動させて土砂等を排出するときに土砂の分布が不均一になる場合があり、排出時の車両安定性を確保しにくい、という問題がある。

また特許文献１のものでは、底板を優先して耐摩耗鋼、高張力鋼で構成しているが、コーナー部は、比較的大きな曲面曲げをする必要があり、側板を底板よりも加工が容易な安価な材料とするものであり、高強度鋼板で構成し辛いという制約がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工しやすく、土砂等を排出しやすい構造にしながら最大積載量を稼ぐことにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、底板及び側板にＶ曲げを多段で行うようにした。

具体的には、第１の発明では、上方が開放された箱型の荷箱を前提とし、
上記荷箱は、
長手方向に折り目が延びるように第１鋼板が少なくとも１回以上折り曲げ後の内側角度が鈍角になるようにＶ曲げされた底板と、
長手方向に折り目が延びるように第２鋼板が鈍角に多段にＶ曲げされ、上記底板の幅方向両端に結合される一対の側板とを備えており、
上記底板の折り目のうちの少なくとも１つが幅方向中央部において延び、全体として断面形状がＵ字状である構成とする。

上記の構成によると、幅方向中央部に設けた折り目によって、底板の強度が向上すると共に、傾動させて土砂等を排出するときに、土砂等が幅方向中央部に集まるので、その分布が不均一にならず、排出時の車両安定性を確保しやすい。また、側板を含めてＶ曲げを多段で行うことにより、強度アップを図りながら、内法幅及び内法高さを確保して荷箱の容積を稼ぐことができる。さらにＲ曲げを行わずにＶ字曲げのみを行って断面Ｕ字状としているので、大きなＲ曲げを行うためのプレス装置を用いる必要がなく、Ｒ曲げに比べて加工が容易である。このため、必要であれば、側板も耐摩耗鋼、高張力鋼で構成することもできる。なお、「Ｖ曲げ」とは、例えば断面がそれぞれ三角形状の曲げパンチと曲げダイとを用いて鋼板を曲げ加工するものであり、Ｒ曲げと違って比較的はっきりと折り目が形成される。「幅方向中央部」とは幅方向中心だけでなく、その近傍も含む意味である。

第２の発明では、第１の発明において、
上記底板の幅方向両端は平坦に延び、該幅方向両端の上に上記側板の平坦な端部が重ねられた状態で互いに溶接されている。

上記の構成によると、側板を底板の上に重ねて溶接することで、溶接部に土砂等が溜まりにくく、土砂等が滑らかに中央に寄る。また、中央に寄る土砂等によって溶接部が損傷を受けにくい。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記底板の幅方向中央部の水平面に対する折り曲げ角度が最も小さく、上記側板の折り曲げ角度も含め、Ｖ曲げにより折り曲げる角度が、上記側板と上記底板との結合部を超えて少なくとも２つめの折り目まで、上記幅方向中央部から離れるにつれて徐々に大きくなっている。

上記の構成によると、底板から側板に向けて全体として折り曲げ角度を徐々に大きくすることで、荷箱の全体形状をできるだけ内法幅及び内法高さを大きく保ちながら重心を低く保ったものにすることができる。なお、側板における３つめよりも外側のＶ曲げにより折り曲げる角度は、徐々に小さくなっても良い。

第４の発明の車両は、第１から第３のいずれか１つの発明の荷箱を備えており、
上記幅方向中央部において延びる少なくとも１つの折り目は、シャシの一対のサブフレームの間に配置されている。

上記の構成によると、重心が低くて製造コストが低く、土砂等の排出が容易で積載量の多い荷箱を備えた商品性の高い車両が得られる。

以上説明したように、本発明によれば、長手方向に折り目が延びるように底板を１回以上鈍角にＶ曲げし、長手方向に折り目が延びるように一対の側板を鈍角に多段にＶ曲げして底板の幅方向両端に結合し、底板の折り目を幅方向中央部において延ばして全体として断面形状がＵ字状になるようにしたことにより、荷箱を、加工しやすく、土砂等を排出しやすい構造にしながら荷箱の容積と最大積載重量を稼ぐものとすることができる。

図２ＢのＩ－Ｉ線断面図である。本発明の実施形態に係る荷箱が搭載されたダンプカーを示す側面図である。本発明の実施形態に係る荷箱が搭載されたダンプカーを示す平面図である。本発明の実施形態に係る荷箱が搭載されたダンプカーを示す背面図である。荷箱を示す斜視図である。その他の実施形態に係る図１の一部拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２Ａ～図３は、本発明の実施形態の荷箱１０を備えた車両としてのダンプカー１を示し、このダンプカー１は、走行可能なシャシ２と運転室３とを備える。荷箱１０は、シャシ２に搭載された前後に延びる一対のサブフレーム２ａ（図１に断面を示す）の後端側に傾動可能に支持されている。荷箱１０の前端は、サブフレーム２ａに設けた傾動シリンダ４に連結されており、図２Ａに二点鎖線で示すように、この傾動シリンダ４を伸縮させることで、荷箱１０が傾動可能となっている。傾動シリンダ４は、例えば、テレスコタイプの油圧シリンダよりなり、荷箱１０の前側に直接連結され、荷箱１０の前側を昇降させて傾動させるようになっている。シャシ２のホイールベース間の荷箱の下側には、燃料タンク５が設けられている。

図３にも示すように、荷箱１０は、上方が開放された箱型であり、底板１１とその車幅方向両端に溶接された一対の側板１２と、垂直に延びる前板１３と、開閉可能なテールゲート１４とを備えている。荷箱１０を傾動シリンダ４によって傾動させることで、荷箱１０内の土砂等をテールゲート１４から排出可能となっている。

図１に示すように、底板１１は、例えば、第１鋼板としての厚さ６ｍｍの耐摩耗鋼で構成され、長手方向に折り目１１ａが延びるように第１鋼板が少なくとも１回以上鈍角にＶ曲げされて形成されている。底板１１の折り目１１ａのうちの１つが幅方向中央部において底板１１のほぼ全長に亘って延びている。例えば、左右の水平からの曲げ角度θ１＝５°になるように、実質的には合計で１０°折り曲げて折り曲げ後の内側角度が１７０°になるように底板１１をＶ字状に折り曲げる。

底板１１には、この幅方向中央部の１つめの折り目１１ａから所定の距離をあけ、シャシ２のサブフレーム２ａの真上に位置するように、一対の縦桁１５が溶接等により設けられている。なお、縦桁１５を設けることなく荷箱１０を構成しても良い。

一対のサブフレーム２ａの幅方向外側には、２つめの折り目１１ａがそれぞれ形成されており、さらに例えばθ２＝１０°折り曲げる。これにより、折り曲げ後の内側角度が１７０°になる。

さらに２つめの折り目１１ａから所定距離離れた位置に側板１２が溶接される。溶接時の結合部１７の重ね合せ量Ｗは、例えばＷ＝５０ｍｍとするが、これに限定されない。なお、底板１１の平坦部分と、側板１２の平坦部分とが重ね合され、側板１２の平坦部分の先端が溶接されている。このように、側板１２を底板１１の上に重ねて溶接することで、土砂等が結合部で溜まらずに滑らかに中央に寄るようにしている。また、中央に寄る土砂等によって溶接部が損傷を受けにくい。

側板１２は、例えば、第２鋼板としての板厚４ｍｍの耐摩耗鋼よりなるが、この第２鋼板は、第１鋼板と異なる材質でも良いし、同じ材質でも良い。側板１２の１つめの折り目１２ａは、底板と同様に長手方向に延び、折り曲げ角度θ３＝１５°で折り曲げ後の内側角度が１６５°となっている。この折り目１１ａの曲げ角度は、荷箱の低重心化、燃料タンクとの干渉防止、荷箱の容量確保等を考慮して決定されている。

例えば、側板１２の２つめの折り目１２ａは、折り曲げ角度θ４＝２５°で折り曲げ後の内側角度は、１５５°となっている。３つめの折り目１２ａは、θ５＝２０°で、側板１２を垂直に起こすために、今度は小さくなっている。４つめの折り目１２ａは、θ６＝１５°でさらに小さくなり、最終的に側板１２が垂直に立っている。

このように、一対の側板１２は、長手方向に折り目１２ａが延びるように第２鋼板が鈍角に多段にＶ曲げされ、底板１１の幅方向両端に結合されている。なお、側板１２の上端には、例えば断面矩形枠状の補強部１６が設けられて補強されている。

このような底板１１及び一対の側板１２により、全体として荷箱１０の断面形状がＵ字状となっており、車幅方向中央部の折り目１１ａが、縦桁１５を除いて荷箱１０で最も低くなっている。

また、図１に示すように、底板１１の折り曲げ角度を大きくしすぎない程度に適度に確保することにより、燃料タンク５との干渉が生じないようにしている。

さらに、図１に示すように、サブフレーム２ａの上には、受木１８が設けられており、この受木１８は、縦桁１５が当接したときの損傷防止や衝撃吸収の役割を果たす。

なお、底板１１及び側板１２の折り曲げ回数や角度は上記に限定されない。

上記のように構成することにより、本実施形態の荷箱１０では、幅方向中央部に設けた折り目１１ａによって、底板１１の強度が向上すると共に、傾動シリンダ４によって傾動させて土砂等を排出するときに、土砂等が幅方向中央部に集まってその分布が不均一にならず、排出時の車両安定性を確保しやすい。また、荷箱１０の底面が平らな構成と比較すると、幅方向中央部に設けた折り目１１ａによって、土砂等を積載したときの重心位置が中心に補正される。さらに、荷箱１０を傾動させて内部の土砂等を排出するときに土砂等が中央に寄りやすい。

また、側板１２を含めてＶ曲げを多段で行うことにより、荷箱１０全体の強度アップが図れるので、必ずしも縦桁・横桁を設ける必要がなく、荷箱１０全体の軽量化が図れるため、内法幅及び内法高さを確保して荷箱の容積を稼ぐことができる。

さらにＲ曲げを行わずにＶ字曲げのみを行って断面Ｕ字状としているので、大きなＲ曲げを行うためのプレス装置を用いる必要がなく、Ｒ曲げに比べて加工が容易である。

底板１１の幅方向中央部の折り曲げ角度θ１が最も小さく、側板１２の折り曲げ角度θ３、θ４も含め、幅方向中央部から離れるにつれて折り曲げ角度θ１～θ４が徐々に大きくなるようにしたことにより、荷箱１０の全体形状をできるだけ内法幅及び内法高さを大きく保ちながら重心を低く保ったものにすることができる。

したがって、本実施形態に係る荷箱１０によると、加工しやすく、土砂等を排出しやすい構造にすることができる。また、重心が低くて製造コストの低い荷箱１０を備えた商品性の高いダンプカー１が得られる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としても良い。

すなわち、上記実施形態では、傾動シリンダ４は、テレスコタイプの油圧シリンダの直押し構造としたが、リンクなどを利用して荷箱１０の縦桁１５を押し上げるアンダーデッキタイプとしても良い。アンダーデッキタイプで本発明を適用すると、底板１１の剛性が高いので、縦桁・横桁を簡略化できる。このため、縦桁・横桁を含めた荷箱全体を軽量化でき、結果として荷箱１０の積載重量を確保できる。

上記実施形態では、一対のサブフレーム２ａ間の幅方向中央部に１つの折り目１１ａを設けたが、図４に拡大して示すように、底板１１’において、一対のサブフレーム２ａ間の幅方向中央部に２本以上の折り目１１ａ’を設けても良い。すなわち、底板１１’は、平坦部１１ｂ’を有していても良い。この場合も、折り曲げ角度は、θ１からθ３に向けて徐々に大きくなるようにすれば良い。

上記実施形態では、単車タイプのダンプカー１の荷箱１０に本発明を適用したが、トレーラータイプの荷箱に適用しても良い。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ダンプカー（車両）
２シャシ
２ａサブフレーム
３運転室
４傾動シリンダ
５燃料タンク
１０荷箱
１１底板
１１ａ折り目
１２側板
１２ａ折り目
１３前板
１４テールゲート
１５縦桁
１６補強部
１７結合部
１８受木

Claims

傾動装置を有する車両に該傾動装置によって傾動可能に搭載され、上方が開放された箱型の荷箱において、
長手方向に折り目が延びるように第１鋼板が少なくとも１回以上折り曲げ後の内側角度が鈍角になるようにＶ曲げされた底板と、
長手方向に折り目が延びるように第２鋼板が鈍角に多段にＶ曲げされ、上記底板の幅方向両端に結合される一対の側板とを備えており、
上記底板の折り目のうちの１つが幅方向中央部において該底板の前端から後端に向かって延び、
該幅方向中央部の折り目の幅方向外側に１つ以上のＶ字曲げが形成され、全体として断面形状がＵ字状であり、
上記底板における幅方向中央部の折り目は、該底板の最も低い位置に形成されており、
上記底板の幅方向両端の上に上記側板の端部がそれぞれ重ねられた状態で互いに結合されている
ことを特徴とする荷箱。
請求項１に記載の荷箱において、
上記側板が、上記端部の先端において上記底板の上記幅方向両端と溶接されている
ことを特徴とする荷箱。
傾動装置を有する車両に該傾動装置によって傾動可能に搭載され、上方が開放された箱型の荷箱において、
長手方向に折り目が延びるように第１鋼板が少なくとも１回以上折り曲げ後の内側角度が鈍角になるようにＶ曲げされた底板と、
長手方向に折り目が延びるように第２鋼板が鈍角に多段にＶ曲げされ、上記底板の幅方向両端に結合される一対の側板とを備えており、
上記底板の折り目のうちの１つが幅方向中央部において該底板の前端から後端に向かって延び、
該幅方向中央部の折り目の幅方向外側に１つ以上のＶ字曲げが形成され、全体として断面形状がＵ字状であり、
上記底板における幅方向中央部の折り目は、該底板の最も低い位置に形成されており、
上記底板の幅方向中央部の水平面に対する折り曲げ角度が最も小さく、上記側板の折り曲げ角度も含め、Ｖ曲げにより折り曲げる角度が、上記側板と上記底板との結合部を超えて少なくとも２つめの折り目まで、上記幅方向中央部から離れるにつれて徐々に大きくなっている
ことを特徴とする荷箱。
請求項３に記載の荷箱において、
上記底板の幅方向両端の上に上記側板の端部が重ねられた状態で互いに結合されている
ことを特徴とする荷箱。
請求項１から４のいずれか１つに記載の荷箱を傾動可能に搭載する車両であって、
上記幅方向中央部の折り目は、シャシの一対のサブフレームの間に配置されている
ことを特徴とする車両。