JP5084181B2 - 産業用車両 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトコンベヤを搭載した産業用車両に関するものである。

例えば、岸壁において、穀物などの粒状物を貨物船に積み込む場合に、ベルトコンベヤが搭載された自走式の産業用車両が用いられている。
従来、この種の産業用車両は、走行自在な車両本体と、この車両本体上に中間部分が前後２箇所で支持されて鉛直面内で傾動自在に設けられた長尺のビーム体と、このビーム体に配置されたベルトコンベヤとから構成されている。

また、上記ベルトコンベヤは、ビーム体の前端に設けられた前端側プーリと後端に設けられた後端側プーリとに無端状に巻回された搬送用ベルトと、ビーム体の中間部分の適所に配置された駆動用ローラを介して駆動する電動機とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−４３３４号公報

ところで、通常、図７に示すように、搬送用ベルト５１を支持するビーム体５２については、例えば複数本の長尺の角柱材５３が用いられてトラス構造にされるとともに、その搬送距離が長い場合には、当然、ビーム体５２も長くなり、その自重および被搬送物の重量も大きくなるとともに搬送用ベルト５１の駆動力も大きくなって、ビーム体に作用する曲げモーメントも大きくなる。したがって、ビーム体５２の中間部分の背が高くされるとともに、前端側および後端側に行くに従って背の高さが低くなるように考慮されていた。

さらに、車両の走行性能を考慮して、ビーム体５２については、前方部分５２ａ、中間部分５２ｂおよび後方部分５２ｃに３分割されて折り畳み構造にされるとともに、折り畳んだ際に、背の高さができるだけ低くなるように、例えばビーム体５２を伸ばした際に、前方部分５２ａおよび後方部分５２ｃの上面、すなわち上弦部材６１が前端および後端に行くに従って下弦部材６２に近づくように傾斜されていた。

このため、搬送用ベルト５１は、その高さ中心がビーム体５２の高さ中心よりも下方位置となるように、配置されていた。
したがって、搬送距離が長くなった場合には、搬送用ベルトに作用する張力も大きくなり、被搬送物の重量の増加と相俟って、下向きに非常に大きい曲げモーメントが作用するという問題がある。なお、曲げモーメントが大きくなると、ビーム体の先端の撓みが許容範囲を超えてしまい、またこのような事態に対処しようとすると、重量の増加が避けられなくなる。

そこで、上記課題を解決するため、本発明は、搬送距離が長くなった場合でも、ビーム体に作用する曲げモーメントの増加を抑制し得る産業用車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の産業用車両は、車両本体に中間部分が前後２箇所で支持された長尺のビーム体にベルトコンベヤが配置されてなる産業用車両であって、
上記ビーム体の各支持位置から先端までの前方および後方の片持部分のうち、前方の長い方の片持部分におけるベルトコンベヤの上下の送り側ベルトと戻り側ベルトとの間の高さ中心が、当該長い方の片持部分におけるビーム体の高さ中心よりも上側に位置するとともに、前端から前方支持位置にかけて、前記前方の片持部分の前端上側位置と、前記後方の片持部分の後端下側位置とを結ぶ対角線に沿う直線状に位置し、
短い方の後方の片持部分から長い方の前方の片持部分に向けて被搬送物を前上がりに搬送するように構成し、
短い方の後方の片持部分の後端部を支持具により地上側に支持するように構成したものである。

上記産業用車両の構成によると、中間部分が２箇所で支持されたビーム体の前方の長い方の片持部分におけるベルトコンベヤの上下の送り側ベルトと戻り側ベルトとの間の高さ中心が、当該長い方の片持部分におけるビーム体の高さ方向の中心よりも上側に位置するとともに、前端から前方支持位置にかけて、前記前方の片持部分の前端上側位置と、前記後方の片持部分の後端下側位置とを結ぶ対角線に沿う直線状に位置するように構成したので、搬送用ベルトに張力が作用した場合、ビーム体には上方への曲げモーメントが作用するため、ビーム体の自重および被搬送物の重量による曲げモーメントから、上記張力による曲げモーメントの分だけが軽減される。すなわち、従来、搬送用ベルトに作用する張力による曲げモーメント分が増大されていたのに対して、本発明の構成では、張力による曲げモーメント分が軽減されることになり、したがって搬送距離が長くなった場合でも、曲げモーメントが増加するのを抑制することができる。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係るベルトコンベヤを搭載した産業用車両を、図１〜図６に基づき説明する。

この産業用車両は、粒状物などの被搬送物を例えば貨物船などに積み込むためのもので、図１に示すように、大きく分けて、走行用駆動装置を有する車両本体１と、この車両本体１に中間部分が前後２箇所で支持されて且つ鉛直面内で傾動自在に支持された長尺のビーム体２と、このビーム体２に配置されたベルトコンベヤ３とから構成されている。

すなわち、このビーム体２の中間部分の後側は車両本体１の後部に設けられた支持ブラケット１１に水平支持軸１２を介して鉛直面内で揺動可能に支持されるとともに、中間部分の前側は車両本体１の前部に設けられた揺動装置、例えばシリンダ装置１３に連結・支持されている。このシリンダ装置１３により、ビーム体２を傾動させて、適切な作業姿勢および走行時などの非作業姿勢を選択することができる。

そして、このビーム体２のシリンダ装置１３との連結支持部（前方支持位置）Ｋ１よりも前側の前方片持部分（前方突出部分ともいえる）２ａは、支持ブラケット１１による回転支持部（後方支持位置）Ｋ２よりも後側の後方片持部分（後方突出部分ともいえる）２ｂよりも長くされている。なお、前方向（前側）は被搬送物を搬送する方向であり、通常、前方片持部分の方が後方片持部分よりも長くされている。

また、上記ベルトコンベヤ３は、ビーム体２の前端（先端）に設けられた前端側プーリ２１と、ビーム体２の後端（先端）に設けられた後端側プーリ２２と、これら両プーリ２１，２２間に亘って無端状に巻回された搬送用ベルト２５と、この搬送用ベルト２５の途中部分が巻き付けられた駆動用プーリ２３と、この駆動用プーリ２３を回転させる電動機（図示せず）と、上記両プーリ２１，２２の中間部分の上下に配置されて送り側ベルト２５ａおよび戻り側ベルト２５ｂを下方から支持する多数の上側中間ローラ２４（２４Ａ）および下側中間ローラ２４（２４Ｂ）と、上記駆動用プーリ２３の近傍に配置されたベルト緊張装置２６とから構成されている。なお、ビーム体２の後端側には、被搬送物を投入するためのホッパー２７が設けられており、また搬送時において、ビーム体２の後端部は支持具２８により地上側に支持されるように構成されている。

そして、上記ビーム体２の少なくとも前方片持部分２ａにおけるベルトコンベヤ３については、直線状（直線および略直線）に配置されており、また送り側ベルト２５ａと戻り側ベルト２５ｂとの高さ中心が、当該片持部分２ａにおけるビーム体２の高さ中心よりも上側に位置するように構成されている。

以下、この構成について、図２〜図５に基づき詳しく説明する。
上記ビーム体２は、図２〜図４に示すように、トラス構造にされており、非常に長く且つ断面が矩形状にされた４本の弦部材（角柱パイプが用いられ、上側を上弦部材と称し、下側を下弦部材と称す）３１と、これら４本の弦部材３１により形成される４方の外面内に配置される連結材３２および斜材（ブレース材）３３とから構成されている。

また、前後の支持部Ｋ１，Ｋ２間であるビーム体２の中間支持部分２ｃでの高さは略同一（つまり、上弦部材と下弦部材とは平行に設けられている）にされるとともに、前方片持部分２ａおよび後方片持部分２ｂについては、先端（前端側、後端側）に行くにしたがってそれぞれ背が低くなるようにされている。

具体的に説明すれば、前方片持部分２ａの上面は中間支持部分２ｃの上面の延長となるようにされるとともに、後方片持部分２ｂの下面は中間支持部分２ｃの下面の延長となるようにされている。すなわち、前方片持部分２ａについては、前端に行くにしたがって、下面が上面に対して狭くなるように上方に傾斜して設けられるとともに、後方片持部分２ｂについては、後端に行くにしたがって、上面が下面に対して狭くなるように下方に傾斜して設けられている（非常に細長い平行四辺形状にされているともいえる）。なお、上記連結材３２および斜材３３についても、弦部材３１と同様に、例えば断面が矩形状の角柱パイプが用いられる。また、これら各角柱パイプの材料については、重量軽減のために、アルミニウムが用いられており、また繊維強化プラスチックを用いる場合もある。

次に、ビーム体２における各プーリ２１，２２および中間ローラ２４並びに搬送用ベルト２５の高さ方向での設置位置について説明しておく。
すなわち、図５（ａ）に示すように、前端側プーリ２１の中心ａは中間支持部分２ｃの高さ中心ｃよりも高い位置（上弦部材寄り位置）にされるとともに、図５（ｂ）に示すように、後端側プーリ２２の中心ｂは中間支持部分２ｃの高さ中心ｃよりも低い位置にされており、さらに図５（ｃ）に示すように、少なくとも、連結支持部（前方支持位置）Ｋ１での搬送用ベルト２５の中心（言い換えれば、送り側ベルト２５ａと戻り側ベルト２５ｂとの高さ中心）ｄが、ビーム体２の高さ中心、正確には中間支持部分２ｃにおける高さ中心ｃよりも上側となるようにされている。全体を側面から見た場合、搬送用ベルト２５が、ベルト２５ａ，２５ｂ同士間の高さ方向における中心線がビーム体２の前端上側位置（上隅位置）と後端下側位置（下隅位置）とを結ぶ対角線に沿うように、直線状に配置されることになり、しかもその中心線が、少なくとも、連結支持部（前方支持位置）Ｋ１においては、ビーム体２の高さ方向の中心よりも上側位置となるようにされている。

この構成において、搬送用ベルト２５が駆動されて当該搬送用ベルト２５に張力Ｔが加わると、前端側プーリ２１（後端側プーリ２２も同様であるが）には、搬送方向に沿って２倍の張力（２×Ｔ）が働くことになり、このため、少なくとも、連結支持部Ｋ１においては、ビーム体２に上方への曲げモーメントが作用することになる。

ここで、被搬送物の搬送時にビーム体２に作用する曲げモーメントを図６に示しておく。
すなわち、ビーム体（図６（ａ）に示す）２に作用する自重および被搬送物の重量による下方への曲げモーメントＭ１は、図６（ｂ）に示す実線のようになる。曲げモーメントＭ１は、各支持部Ｋ１，Ｋ２で大きくなっているのが分かる。なお、Ｋ３は支持具２８による支持位置を示している。

これに対して、上記張力による上方への曲げモーメント（斜線にて示す）Ｍ２を差し引いた、すなわちＭ１からＭ２分が軽減された残りの曲げモーメントＭ３がビーム体２に作用することになる。

従来の構成では、張力による曲げモーメントＭ２が付加（増大）されていたのに対して、本実施の形態では、この曲げモーメントＭ２が軽減されることになるため、搬送距離が長くなった場合でも、それ程、ビーム体２の強度を上げる必要がない（つまり、重量の増加を抑制し得る）。勿論、曲げモーメントを軽減することができるので、ビーム体２の前端（先端）での撓みの増加を抑制して、許容範囲内に収めることができる。また、前方片持部分での重量を軽減することができるので、車両の前後における安定度を向上させることができる。

ところで、上記実施の形態においては、産業用車両を、貨物船に被搬送物を搬送するものとして説明したが、勿論、地上において、被搬送物を他の車両に積み込む作業、または被搬送物を他の車両から積み降ろす作業にも用いられるものである。

本発明の実施の形態に係る産業用車両の全体側面図である。 同産業用車両におけるビーム体の側面図であり、（ａ）は前半部分を示し、（ｂ）は後半部分を示す。 図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 同ビーム体における搬送用ベルトの位置を説明する断面図で、（ａ）は前方片持部分を示し、（ｂ）は後方片持部分を示し、（ｃ）は連結支持部を示す。 同ビーム体に作用する曲げモーメントを説明する図で、（ａ）はビーム体の構成を示し、（ｂ）は（ａ）で示されたビーム体に作用する曲げモーメント図である。 従来例のビーム体の構造を示す側面図である。

符号の説明

１ 車両本体
２ ビーム体
３ ベルトコンベヤ
２１ 前端側プーリ
２２ 後端側プーリ
２３ 駆動用プーリ
２４ 中間ローラ
２５ 搬送用ベルト
２５ａ 送り側ベルト
２５ｂ 戻り側ベルト
３１ 弦部材

Claims (1)

1. 車両本体に中間部分が前後２箇所で支持された長尺のビーム体にベルトコンベヤが配置されてなる産業用車両であって、
   上記ビーム体の各支持位置から先端までの前方および後方の片持部分のうち、前方の長い方の片持部分におけるベルトコンベヤの上下の送り側ベルトと戻り側ベルトとの間の高さ中心が、当該長い方の片持部分におけるビーム体の高さ中心よりも上側に位置するとともに、前端から前方支持位置にかけて、前記前方の片持部分の前端上側位置と、前記後方の片持部分の後端下側位置とを結ぶ対角線に沿う直線状に位置し、
   短い方の後方の片持部分から長い方の前方の片持部分に向けて被搬送物を前上がりに搬送するように構成し、
   短い方の後方の片持部分の後端部を支持具により地上側に支持するように構成したことを特徴とする産業用車両。

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