JP7425477B2 - 消防車用の樹脂製タンク - Google Patents

Description

本発明は、消防車の液体貯留タンクとして用いられる樹脂製タンク等に関する。

消防車の液体貯留タンクは、大きな流量で液体が導入又は放出される場合があり、そのような場合に天板や側壁に大きな内圧が作用する。そのため、天板など内圧が作用する部材を強固に接合して一体化することが必要がある。

また、従来から、消防車の液体貯留タンクとして樹脂製タンクが用いられている。特許文献１には、消防車の液体貯留タンクとして樹脂製タンクが記載されている。特許文献１の図２に記載の液体貯留タンクでは、溶接により底板と側壁が接合され、溶接により側壁と天板も接合されている。溶接としては、三重溶接などが利用されている。

米国特許第５９７９６８６号公報明細書

ところで、特許文献１に記載の液体貯留タンクは、天板の面積が比較的大きいにも拘わらず、天板の外周部だけが側壁により支持されているため、天板が下方に撓みやすい。この場合、下方への撓みを抑制するために、天板の厚みを大きくする必要があり、その分だけタンクの重量が増加する。

他方、樹脂製タンクの容器部に設けた仕切板により、天板のうち外周より内側の領域を支持することで、天板の厚みを抑制することができ、タンクの重量も軽減できる。この場合に、容器部に対する天板の接合強度を確保するために、側壁と天板の接合と同じように、溶接により天板と仕切板を接合することが考えられる。しかし、消防車の液体貯留タンクの内部には、仕切板や配管など比較的多くの部材が設けられている。そのため、タンクの内部で溶接作業のスペースを確保することは容易ではない。また、天板に設けたスリットに仕切板を通して、タンクの外側から、天板に対し仕切板の溶接作業を行うことも考えられるが、この場合は構成が複雑になる。

また、側壁に対する仕切板の接合について、天板の面積が比較的大きいタンクの場合、天板の接合前であれば、タンクの内部で溶接作業を行うことが可能である。しかし、天板の面積が比較的小さいタンクの場合、天板の接合前であっても、溶接作業のスペースを確保することは容易ではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、消防車用の樹脂製タンクにおいて、天板又は側壁に対する仕切板の接合強度を確保しつつ、タンク内での接合作業について作業性に優れた樹脂製タンクを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するべく、第１の発明は、容器部と、容器部に接合される天板とを有し、消防車の液体貯留タンクとして用いられる、消防車用の樹脂製タンクであって、容器部の内部空間を仕切る仕切板と、天板又は側壁の内面において外周より内側の領域から突出する接合用突出板とを備え、接合用突出板は、仕切板に対し重ね合わされて締結材により接合されている。

第２の発明は、第１の発明において、接合用突出板は、天板の下面から突出し、仕切板は、容器部に一体化されて、接合用突出板が仕切板に対し重ね合わされて締結材により接合されることにより、天板が容器部に接合される。

第３の発明は、第２の発明において、樹脂製タンクの外側からの溶接により、天板の外周部が側壁の上端部に接合されている。

第４の発明は、第２又は第３の発明において、側壁の上端の高さは、天板の上面の高さ以下である。

第５の発明は、第２乃至第４の何れか１つの発明において、容器部には、仕切板に比べて高さが低く容器部の上部に掛け渡された接合用横長板が一体化され、天板の下面からは、接合用突出板として、仕切板に重ね合わされて締結材により接合される主突出板に加え、接合用横長板に重ね合わされて締結材により接合される副突出板が突出している。

第６の発明は、第２乃至第５の何れか１つの発明において、容器部には、上下に延びる接合用縦長板が一体化され、天板の下面からは、接合用突出板に比べて横方向の寸法が小さい小型突出板が突出し、小型突出板は、接合用縦長板に対し重ね合わされて締結材により接合されている。

第７の発明は、第６の発明において、接合用突出板は、側壁の内面から突出し、接合用突出板が仕切板に対し重ね合わされて締結材により接合されることにより、仕切板が容器部に接合される。

本発明では、天板又は側壁に対し接合用突出板を設けて、その接合用突出板が締結材により仕切板と接合されるようにしている。締結材は、例えばボルトのように頭部及び軸部がある部材であり、ボルト以外にピン、リベットなどである。そのため、溶接に比べてコンパクトな作業道具で接合作業を行うことができる。本発明によれば、消防車用の樹脂製タンクにおいて、天板又は側壁に対する仕切板の接合強度を確保しつつ、タンク内での接合作業について作業性に優れた樹脂製タンクを提供する。

図１は、実施形態に係る樹脂製タンクの斜視図である。 図２は、実施形態に係る樹脂製タンクの容器部を斜め上方から見た斜視図である。 図３は、実施形態に係る樹脂製タンクの天板を斜め下方から見た斜視図である。 図４は、実施形態に係る樹脂製タンクについて、側壁の上端部に天板を載置した状態を説明するための図である。 図５は、実施形態に係る樹脂製タンクについて、容器部に対し天板を接合する前の内部の斜視図である。 図６は、実施形態に係る樹脂製タンクについて、容器部に対し天板を接合した状態の内部の斜視図である。 図７は、その他の実施形態に係る樹脂製タンクであって、その内部構造を説明するための斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一例であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

［樹脂製タンクの概略構成］
本実施形態に係る消防車用の樹脂製タンク１０は、消防ポンプ自動車、水槽付消防車又は化学消防車などの消防車に搭載される液体貯留タンクである。樹脂製タンク１０には、消防車のノズルから放出される液体が貯留される。樹脂製タンク１０の容量は例えば５００リットル以上であり、樹脂を材料に用いるタンクの中で樹脂製タンク１０は大型である。樹脂製タンク１０の材料には、耐衝撃性が高く耐薬品性に優れた樹脂（ポリプロピレンなど）を用いることができる。

樹脂製タンク１０は、図１に示すように、略直方体状（又は略立方体状）に形成されている。樹脂製タンク１０は、上方が開放された容器部１５と、容器部１５の上側開口を塞ぐように容器部１５に接合される天板２０とを備えている。なお、樹脂製タンク１０の形状は、略直方体状に限定されない。

以下では、樹脂製タンク１０の天板２０の長辺の延伸方向を「第１方向」、その第１方向に直交する方向を「第２方向」と言う（図２参照）。消防車に樹脂製タンク１０を搭載した状態では、第１方向が消防車の前後方向となる。

［容器部の構成］
容器部１５は、図２に示すように、底板１１と、底板１１の外周から上方に立ち上がる４枚の側壁１２とにより構成されている。また、容器部１５内には、容器部１５に一体化されて、容器部１５の内部空間を仕切る複数の仕切板１４ａ～１４ｄが設けられている。各仕切板１４ａ～１４ｄは、消防車の走行中などに樹脂製タンク１０が揺れた場合に貯留している液体が大きく波打つことを抑制する防波板として機能する。

各仕切板１４ａ～１４ｄは、平面視において第１方向又は第２方向に沿って樹脂製タンク１０の内部空間を区画している。樹脂製タンク１０は、複数の仕切板１４ａ～１４ｄにより複数の部屋に区画されている。各部屋のスペースは、作業者が溶接作業を行うには狭い。

各仕切板１４ａ～１４ｄは、容器部１５に対し、横方向の端部と下端部とが接合されている。具体的に、各仕切板１４ａ～１４ｄは、下端部が底板１１に、横方向の端部の一方が側壁１２に、端部の他方が側壁１２又は他の仕切板１４ａ～１４ｄに接合されている。なお、仕切板１４ａ～１４ｄは、底板１１に接合されているものに限定されず、例えば底板１１に対し距離を空けて設けてもよい。

各仕切板１４ａ～１４ｄの上部には、複数のボルト穴３０が形成されている。全てのボルト穴３０は、略同じ高さに形成されている。各仕切板１４ａ～１４ｄでは、平面視における延伸方向（仕切り方向）に沿って、複数のボルト穴３０が間隔を隔てて配置されている。

各仕切板１４ａ～１４ｄでは、ボルト穴３０の形成高さより下方に大型窓部１６が形成され、ボルト穴３０の形成高さより上方に大型窓部１６に比べて面積が小さい小型窓部１７が形成されている。大型窓部１６は、例えば円形の貫通孔である。容器部１５では、複数の大型窓部１６により、複数の仕切板１４ａ～１４ｄにより区画された複数の部屋が互いに繋がっている。また、小型窓部１７は、長方形の下辺を下側に少し膨らませた外周形状の貫通孔である。

容器部１５には、仕切板１４ａ～１４ｄに比べて高さが低く容器部１５の上部に掛け渡された複数の接合用横長板１８が一体化されている。各接合用横長板１８は、略長方形状に形成されている。各接合用横長板１８の横方向の端部は、一方が仕切板１４の上部（上端部）に接合され、他方が側壁１２の上部（上端部）に接合されている。各接合用横長板１８では、仕切板１４のボルト穴３０と略同じ高さに複数のボルト穴３０が形成され、仕切板１４の小型窓部１７と略同じ高さに複数の小型窓部１７が形成されている。

容器部１５には、上下に延びる複数の接合用縦長板１９が一体化されされている（図２及び図５参照）。また、容器部１５には、４枚の側壁１２が外側へ撓むことを抑制するために、４枚の側壁１２の内面に対し枠状部材２３が接合されている。本実施形態では、底板１１と天板２０との間における互いに異なる高さに、２つの枠状部材２３が設けられている。なお、枠状部材２３の枚数は、樹脂製タンク１０の高さなどに応じて適宜設計される。

各接合用縦長板１９は、横方向の外側端部が側壁１２の内面に接合されている（図２参照）。また、各接合用縦長板１９は、枠状部材２３に一体化されている。各接合用縦長板１９の上部には、仕切板１４ａ～１４ｄのボルト穴３０と略同じ高さに、複数のボルト穴３０が形成されている。

［天板の構成］
天板２０は、略長方形状に形成されている。天板２０の外側には、蓋体が取り付けられた点検口２１が設けられている。また、天板２０の内面（下面）からは、図３に示すように、横長の略長方形状に形成された複数の上側突出板２４，２８と、上側突出板２４，２８に比べて横方向の寸法が小さい複数の小型突出板２９とが突出している。

各上側突出板２４，２８は、接合用突出板に相当する。各小型突出板２９は、略正方形状又は略長方形状に形成され、上側突出板２４，２８とは高さが略同じである。各上側突出板２４，２８及び各小型突出板２９は、天板２０の下面において外周より内側の領域から下方に突出し、天板２０に対し略垂直に突き合わされて溶接により接合されている。

複数の上側突出板２４，２８は、仕切板１４ａ～１４ｄに重ね合わされてボルト４１により接合される複数の主突出板２４と、接合用横長板１８に重ね合わされてボルト４１により接合される複数の副突出板２８を含む。

複数の主突出板２４は、平面視において複数の仕切板１４ａ～１４ｄに対応する位置に配置されている。各主突出板２４の下部には、その主突出板２４に比べて高さが低い調整板２４ａが重ね合わされている。また、各主突出板２４には、対応する仕切板１４ａ～１４ｄと同数のボルト穴３５が、仕切板１４ａ～１４ｄのボルト穴３０に対応する位置に形成されている。また、各主突出板２４には、対応する仕切板１４ａ～１４ｄと同数の小型窓部２７が、仕切板１４ａ～１４ｄの小型窓部１７に対応する位置に形成されている。

複数の副突出板２８は、平面視において複数の接合用横長板１８に対応する位置に配置されている。各副突出板２８の下部には、その副突出板２８に比べて高さが低い調整板２８ａが重ね合わされている。また、各副突出板２８には、対応する接合用横長板１８と同数のボルト穴３５が、接合用横長板１８のボルト穴３０に対応する位置に形成されている。また、各副突出板２８には、対応する接合用横長板１８と同数の小型窓部２７が、接合用横長板１８の小型窓部１７に対応する位置に形成されている。

複数の小型突出板２９は、平面視において複数の接合用縦長板１９に対応する位置に配置されている。各小型突出板２９の下部には、その小型突出板２９に比べて高さが低い調整板２９ａが重ね合わされている。また、各小型突出板２９には、対応する接合用縦長板１９と同数のボルト穴３５が、接合用縦長板１９のボルト穴３０に対応する位置に形成されている。

［容器部に対する天板の接合］
樹脂製タンク１０の製造工程において、容器部１５に対し天板２０を接合する接合工程について説明を行う。

接合工程では、まず、容器部１５の各側壁１２と各仕切板１４ａ～１４ｄとに、天板２０が載置される。各側壁１２の上端部は、図４に示すように、上端部の厚みをその下側より厚みを薄くすることで、天板２０を載せる段部１２ａが形成されている。段部１２ａに天板１２を載置した状態では、側壁１２の上端が天板２０の上面以下となる。

この天板２０の載置状態では、図５に示すように、各主突出板２４が、対応する仕切板１４ａ～１４ｄに対し重なる。また、各主突出板２４のボルト穴３５は仕切板１４ａ～１４ｄのボルト穴３０に重なり、各主突出板２４の小型窓部２７は仕切板１４ａ～１４ｄの小型窓部１７に重なる。そして、作業者によって、図６に示すように、一組のボルト穴３０及びボルト穴３５に対しボルト４１がねじ込まれ、ボルト４１の先端側にナットが締め付けられる。これにより、各主突出板２４が、対応する仕切板１４ａ～１４ｄに接合される。

また、天板２０の載置状態では、各副突出板２８が、対応する接合用横長板１８に対し重なる。また、各副突出板２８のボルト穴３５は接合用横長板１８のボルト穴３０に重なり、各副突出板２８の小型窓部２７は接合用横長板１８の小型窓部１７に重なる。そして、作業者によって、一組のボルト穴３０及びボルト穴３５に対しボルト４１がねじ込まれ、ボルト４１の先端側にナットが締め付けられる。これにより、各副突出板２８が、対応する接合用横長板１８に接合される。

また、天板２０の載置状態では、各小型突出板２９が、対応する接合用縦長板１９に対し重なる。また、各小型突出板２９のボルト穴３５は接合用縦長板１９のボルト穴３０に重なる。そして、作業者によって、一組のボルト穴３０及びボルト穴３５に対しボルト４１がねじ込まれ、ボルト４１の先端側にナットが締め付けられる。これにより、各小型突出板２９が、対応する接合用縦長板１９に接合される。

さらに、容器部１５に対する天板２０の接合では、溶接により、天板２０の外周が４枚の側壁１２の上端部に接合される。そして、溶接直後は、図４において点線で示すように、溶接箇所が少し突出した状態になるが、研磨により突出部分が除去される。以上により、天板２０の接合工程は完了する。

［実施形態の効果等］
本実施形態では、天板２０に上側突出板２４を設けて、その上側突出板２４がボルト４１により仕切板１４ａ～１４ｄに接合されるようにしている。そのため、溶接に比べてコンパクトな作業道具で、接合作業を行うことができる。本実施形態によれば、天板２０に対する仕切板１４の接合強度を確保しつつ、タンク内での接合作業について作業性に優れた消防車用の樹脂製タンク１０を提供することができる。

また、本実施形態では、仕切板１４ａ～１４ｄに比べて高さが低い接合用横長板１８を設けて、接合用横長板１８に対しボルト４１により上側突出板２８を接合している。そのため、樹脂製タンク１０の重量の増加を抑制しつつ、容器部１５に対する天板２０の接合強度を高めることができる。

また、本実施形態では、天板２０の下面に、上側突出板２４，２８に比べて横方向の寸法が小さい小型突出板２９を設けて、容器部１５に一体化された接合用縦長板１９に対しボルト４１により小型突出板２９を接合している。そのため、容器部１５に対する天板２０の接合強度をさらに高めることができる。

ここで、消防車用の樹脂製タンク１０は、特許文献１に記載の樹脂製タンクは、三重溶接を利用して、側壁１２に対し天板２０を強固に接合している。しかし、側壁の上端が天板の上面より突出しており、使用時に天板２０の上側に水が溜まり、水の除去作業が必要となる。

他方、図４に示す状態で側壁１２に対し天板２０を接合する場合、三重溶接に比べて接合強度が低いため、設計内圧に対し接合強度が不足する虞がある。この場合に、天板に設けたスリットに仕切板を通して、タンクの外側から天板に対し仕切板を溶接する方法が考えられるが、この方法の場合、タンク内での溶接作業は発生しないが、構成が複雑になる上、接合強度を十分に補うことは容易ではない。

それに対し、本実施形態では、設計内圧に対し十分な接合強度を確保できるように、天板２０に比較的多くの突出板２４，２８，２９を設けて、各突出板２４，２８，２９をボルト４１により仕切板１４ａ～１４ｄ等に接合している。そのため、図４に示すように、各側壁１２の上端の高さを天板２０の上面以下にすることができ、上側に水が溜まりにくい樹脂製タンク１０を提供することができる。特に、本実施形態では、容器部１５側のボルト穴３０と天板２０側のボルト穴３５とを略同じ寸法（直径）にし、さらにボルト穴３０，３５の直径がボルト４１の軸部の外径と略同じである。つまり、ボルト穴３０，３５とボルト４１との間に遊びが設けられていない。そのため、天板２０の設置高さの誤差が小さく、各側壁１２の上端の高さが天板２０の上面以下の樹脂製タンク１０を確実に製造することができる。

［その他の実施形態］
上記実施形態において、図７に示すように、側壁１２の内面から突出する接合用突出板３４を設け、接合用突出板３４を仕切板１４に対し重ね合わせて、ボルトなどの締結材４１により接合することで、仕切板１４を容器部１５に接合してもよい。この場合に、図７に示すように天板２０の面積が比較的小さい消防車用の樹脂製タンク１０であれば、天板２０と仕切板１４のボルト接合は行わずに、天板２０の外周のみを側壁１２に接合してもよいし、上述の実施形態と同様に、天板２０と仕切板１４のボルト接合を行ってもよい。なお、図７では、手前側の２枚の側壁１２について記載を省略している。

本発明は、消防車の液体貯留タンクとして用いられる樹脂製タンク等に適用可能である。

１０ 消防車用の樹脂製タンク
１１ 底板
１２ 側壁
１４ 仕切板
１５ 容器部
２０ 天板
２４ 上側突出板、主突出板（接合用突出板）
４１ 締結材（ボルト）

Claims (6)

1. 容器部と、前記容器部に接合される天板とを有し、消防車の液体貯留タンクとして用いられる、消防車用の樹脂製タンクであって、
   前記容器部の内部空間を第１方向に仕切る第１仕切板と、
   前記容器部の内部空間を第１方向とは直交する第２方向に仕切る第２仕切板と、
   前記天板の内面において外周より内側の領域から突出する第１接合用突出板及び第２接合用突出板とを備え、
   前記第１接合用突出板と前記第１仕切板は、一方が他方を挟み込む状態ではなく、１枚の前記第１接合用突出板と１枚の前記第１仕切板とが重ね合わされて締結材により接合され、
   前記第２接合用突出板と前記第２仕切板は、一方が他方を挟み込む状態ではなく、１枚の前記第２接合用突出板と１枚の前記第２仕切板とが重ね合わされて締結材により接合されている、消防車用の樹脂製タンク。
2. 容器部と、前記容器部に接合される天板とを有し、消防車の液体貯留タンクとして用いられる、消防車用の樹脂製タンクであって、
   前記容器部の内部空間を仕切る仕切板と、
   前記天板又は側壁の内面において外周より内側の領域から突出する接合用突出板とを備え、
   前記接合用突出板は、前記仕切板に対し重ね合わされて締結材により接合され、
   前記容器部には、前記仕切板に比べて高さが低く前記容器部の上部だけに掛け渡された接合用横長板が一体化され、
   前記天板の下面からは、前記接合用突出板として、前記仕切板に重ね合わされて締結材により接合される主突出板に加え、前記接合用横長板に重ね合わされて締結材により接合される副突出板が突出している、消防車用の樹脂製タンク。
3. 前記接合用突出板は、前記天板の下面から突出し、
   前記仕切板は、前記容器部に一体化されている、請求項２に記載の消防車用の樹脂製タンク。
4. 当該樹脂製タンクの外側からの溶接により、前記天板の外周部が前記容器部の側壁の上端部に接合されている、請求項１又は２に記載の消防車用の樹脂製タンク。
5. 前記側壁の上端の高さは、前記天板の上面の高さ以下である、請求項４に記載の消防車用の樹脂製タンク。
6. 前記容器部には、上下に延びる接合用縦長板が一体化され、
   前記天板の下面からは、前記接合用突出板に比べて横方向の寸法が小さい小型突出板が突出し、
   前記小型突出板は、前記接合用縦長板に対し重ね合わされて締結材により接合されている、請求項２に記載の消防車用の樹脂製タンク。

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