説明

天蓋付き荷箱

【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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
【特許文献1】実開昭63−197895号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
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。
【0009】
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。
【課題を解決するための手段】
【0010】
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。
【発明の効果】
【0011】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】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2】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3】図1に示した荷箱の平面図である。
【図4】図3のA−A断面図である。
【図5】図3のB−B断面図である。
【図6】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。
【図7】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8】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9】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10】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】
【0023】
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)

【特許請求の範囲】
【請求項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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−95297(P2010−95297A)
【公開日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−268749(P2008−268749)
【出願日】平成20年10月17日(2008.10.17)
【出願人】(000003377)東急車輛製造株式会社 (332)
【Fターム(参考)】