(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
コンテナを積載する車台、及び先端にフックを有して前記車台の上部に前後に回動自在に設けられ前記コンテナを対象とする荷役作業をするための荷役アームを備えるコンテナ荷役車両による前記荷役作業に用いられるコンテナ荷役車両用のアダプタであって、
本体フレームと、
前記フックを掛けるために前記本体フレームに設けたバーと、
前記本体フレームの左右の一方側に支持されて上下に延びる第1中空部材と、前記第1中空部材に昇降自在に挿入された第1ロッドと、前記第1ロッドの上昇を許容しつつ前記第1ロッドの昇降範囲の下限位置を規制する第1ストッパとを備えた第1伸縮機構と、
前記コンテナの上部の前縁の左右の一方側に連結し、前記第1ロッドの先端に設けられて前記本体フレームに対して昇降自在な第1上部連結部材と、
前記コンテナの上部の前縁の左右の他方側に連結する第2上部連結部材とを備え、
前記第1ストッパで規制される前記第1上部連結部材の昇降範囲の下限位置の高さが、前記第2上部連結部材の位置よりも低くなるように構成されているコンテナ荷役車両用のアダプタ。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【0010】
−コンテナ荷役車両−
図1は本発明の一実施形態に係るアダプタを適用するコンテナ荷役車両の一例の側面図、
図2は平面図、
図3は背面図である。これらの図に示したコンテナ荷役車両(以下、コンテナ荷役車両を単に荷役車両と記載する)は、車両1と、特装ユニット10を備えている。本願明細書では、
図2の図示状態における左側、右側、下側、上側をコンテナ荷役車両の前、後、左、右とする。また、車両の車台3に対してコンテナを積み込んだり下したりする作業を「荷役作業」と記載する。車両1は自走車両であり、前部に運転室2を備え、この運転室2の後側に車台3を備えている。
【0011】
図4は特装ユニット10の斜視図である。同図では構成の視認性のため、他の図面と異なりダンプフレームA2(後述)が立ち上がったダンプ姿勢の特装ユニット10を図示している。特装ユニット10は荷役作業をするために車台3の上部に取り付けた特装ユニットであり、
図1−
図4に示したように荷役装置A、コンテナ案内装置B、ロック装置C、ジャッキD、アダプタE等を備えている。コンテナ案内装置BはアダプタEを用いた荷役作業の対象となる標準コンテナX(
図7等)を支持しガイドする装置であり、特装ユニット10の後部に設けられている。ロック装置Cは積載した専用コンテナ(後述)を積載した際、積載した専用コンテナを固定する装置である。ジャッキDは荷役作業時に車台3の後部の沈み込みを抑制するための装置である。荷役装置A、アダプタEの構成について次に説明する。
【0012】
−荷役装置−
荷役装置Aはコンテナを車台3上に引き上げたり車台3から下したりする装置であり、ベースフレームA1、ダンプフレームA2(
図2等)、荷役アームA3、駆動部A4、ガイドローラA5を備えている。
【0013】
ベースフレームA1は水平な矩形状に構成されて前後に延びる荷役装置Aの基礎構造体であり、車台3の上部に重ねて固定してある。ダンプフレームA2は積載したコンテナの内容物をダンプ排出するために車台3上でコンテナをチルトアップさせるためのフレームであり、左右方向(車幅方向)に延びる軸A6を介してベースフレームA1の後端部に回動自在に連結されている。ダンプフレームA2はベースフレームA1よりも前後方向の長さが短く、ベースフレームA1の後部に配置されている。
【0014】
荷役アームA3は文字通り荷役作業用のアームであり、基部アームA7及びフックアームA8を備えている。基部アームA7は直線的に前後に延びる筒状のアームであり、左右に延びる軸A9を介してダンプフレームA2の前部(先端部)に回動自在に連結され、車台3上で前後に回動する。フックアームA8は後部が前後に延び前部が立ち上がったL字型のアームであり、後部が基部アームA7にスライド自在に挿入されている。フックアームA8の先端(上端)には、標準コンテナX(
図7等)に掛けるフックFが設けられている。特に図示していないがフックアームA8の起立部分の上部は下部に対して油圧シリンダ(不図示)により前後に回動自在に形成され、この回動軌跡上でフックFの高さや前後位置等が変えられるように構成される場合がある。本実施形態では基部アームA7に対してフックアームA8がスライドする構成を例示しているが、基部アームA7に対してフックアームA8がスライドする代わりに回動する構成とする場合もある。また、荷役アームA3は基部アームA7とフックアームA8に分割せずに一体のL字型のアームとして構成される場合もある。
【0015】
なお、標準コンテナXはISO規格等の標準規格に沿って製作されたコンテナであり、例えば海上コンテナである。標準コンテナXは荷役車両による荷役作業を想定して製作されておらず、通常はクレーンやフォークリフト等の別体の荷役機械で船やトレーラ、鉄道等の輸送手段に積載される。直方体状に形成された標準コンテナXには、各面に凹部を備えた隅金具が8つの角部にそれぞれ設けられている。後の説明の便宜上、これら隅金具の各凹部のうち、標準コンテナXの上面の四隅の上向きの凹部を凹部X1(
図7)、左右の側面の四隅の左右方向の外側を向いた凹部を凹部X2(
図7)とする。
【0016】
駆動部A4は荷役アームA3を駆動するものであり、基部アームA7を回動させる左右一対の油圧シリンダA10の他、図示していないがフックアームA8を基部アームA7に対してスライドさせる油圧シリンダやこれらシリンダを駆動する油圧装置を備えている。左右の油圧シリンダA10の基端はベースフレームA1に、先端は基部アームA7の後部にそれぞれ回動自在に連結されている。フックアームA8をスライドさせる油圧シリンダは基部アームA7の内部に収容されており、基端が基部アームA7に、先端がフックアームA8に連結されている。
【0017】
上記のガイドローラA5は専用コンテナ(不図示)をガイドするためのローラであり、ダンプフレームA2を支持する軸A6の左右両端に設けられている。「専用コンテナ」とは、荷役車両による荷役作業を想定して製作されたコンテナであり、アダプタEを用いずに荷役作業ができるように構成されている。ガイドローラA5はコンテナ案内装置Bによる標準コンテナXの案内面(積載された標準コンテナXの下面)よりも低位置に配置されており、荷役作業時を含めて標準コンテナXに干渉しないようになっている。なお、専用コンテナについては、特許第3853051号公報等で参照できる。
【0018】
なお、本実施形態に係る荷役車両においては、荷役作業時にはダンプフレームA2は水平姿勢のまま荷役アームA3のみが前後に回動し、ダンプ作業時には荷役アームA3と一体となってダンプフレームA2が回動する。この動作を可能とするために、ダンプフレームA2に対して荷役アームA3をロックしたりロックを解除したりするダンプロック装置(不図示)が設けられている。ダンプロック装置は、ロックピンやこれに係脱可能なロック用フック等からなる。ロックピンはダンプフレームA2の先端部に設けられており、ロック用フックは荷役アームA3の基部アームA7の両側面に回動自在に設けられている。ロックピンに対するロック用フックの係脱は基部アームA7に対するフックアームA8のスライド動作が利用される。例えばロック用フックはロックピンに係止される方向にバネ等の力を受けており、フックアームA8が後端付近までスライドするとフックアームA8に作動ロッドが押されてロック用フックがロックピンから外れる構成が例示できる。この場合、フックアームA8が後端付近まで後退すると荷役アームA3とダンプフレームA2とのロックが解除され、油圧シリンダA10の伸縮によってダンプフレームA2に対して荷役アームA3が前後に回動する。反対にフックアームA8が前進すると荷役アームA3とダンプフレームA2とがロックされ、この状態で油圧シリンダA10が伸縮すると、荷役アームA3と共にダンプフレームA2がチルトアップ及びチルトダウンする。このようなダンプロック装置の構成については特許第5284541号公報等に記載されている。
【0019】
−アダプタ−
図5は不使用時のアダプタEの背面図、
図6は使用時のアダプタEの背面図、
図7は標準コンテナXにアダプタEを装着した様子を表す斜視図、
図8は
図7のVIII部の拡大図である。
図6は
図7に示した状態のアダプタEを抜き出し、標準コンテナXの表示を省略した図に等しい。これらの図に示したアダプタEは、標準コンテナXを車台3に積載するために標準コンテナXに装着する一種のアタッチメントである。このアダプタEは、本体フレームE1、バーE2、左右の伸縮機構E3、第1上部連結部材E4、第2上部連結部材E5、左右の下部連結部材E6等を備えている。このアダプタEは、不使用時にはベースフレームA1の前部に設けた支持ポストA11(
図1等)に固定されている。
【0020】
本体フレームE1は、フレームE11−E13でπ字型に構成されている。フレームE11は左右に延びて左右の伸縮機構E3を連結しており、中央部が上に凸の弧状に形成されている。フレームE12は左右一対設けられており、上部が互いに一定距離を空けてフレームE11の下面に溶接等で連結され、下側に向かって互いの間隔が拡がるようにそれぞれ左右に折れ曲がっている。フレームE13も左右一対設けられており、それぞれ対応するフレームE12と伸縮機構E3とを連結している。
【0021】
バーE2は荷役装置AのフックFを掛けるために本体フレームE1に取り付けたものである。このバーE2の両端は本体フレームE1の左右のフレームE12の上部に溶接等で連結されており、アダプタEの重心よりも高位置に配置されている。バーE2は左右方向の中央部が上に凸の形状をしている。アダプタEにはバーE2の下方に構成要素はなくバーE2の下方は開放されている。荷役作業時に荷役アームA3が通るスペースを確保するためである。
【0022】
左右の伸縮機構E3は、中空部材E31、ロッドE32、ストッパE33をそれぞれ備えている。中空部材E31は上下に延びる姿勢で本体フレームE1に支持されている。ロッドE32は中空部材E31に昇降自在に挿入されている。中空部材E31及びロッドE32は本実施形態ではパイプ(例えば角パイプ)で構成してあるが、素材の選定は適宜変更可能である。ストッパE33は第1上部連結部材E4及び第2上部連結部材E5の昇降範囲の下限を規制するためのものであり、ロッドE32の外周面(本実施形態では前面及び背面)に突出して設けられている。ロッドE32に対するストッパE33の位置は、左右の伸縮機構E3で高さ方向に異なっている。
図6に示したようにロッドE32の先端の高さを揃えた状態で比較して、本実施形態では左側の伸縮機構E3のストッパE33の方が左側の伸縮機構E3のストッパE33よりも低い配置としてある。
【0023】
第1上部連結部材E4は標準コンテナXの上部の前縁における左右の一方側に連結するものであり、下向きの凸部E41を後部に備えている。本実施形態では右側のロッドE32の先端(上端)に第1上部連結部材E4が設けられており、標準コンテナXの上面の前縁における右側の凹部X1に凸部E41が嵌まることで、第1上部連結部材E4が標準コンテナXに連結される構成である。第2上部連結部材E5は標準コンテナXの部面の前縁における左右の他方側に連結するものであり、下向きの凸部E51を後部に備えている。本実施形態では左側のロッドE32の先端(上端)に第2上部連結部材E5が設けられており、標準コンテナXの上面の前縁における左側の凹部X1に凸部E51が嵌まることで、第2上部連結部材E5が標準コンテナXに連結される構成である。なお、凸部E41,E51が後方に突出することでアダプタEの重心はバーE2よりも後側に位置する。これにより、荷役アームA3で持ち上げられた時に、アダプタEが第1上部連結部材E4及び第2上部連結部材E5が後寄りになる後傾姿勢になるようにしてある。第1上部連結部材E4及び第2上部連結部材E5を標準コンテナXに掛け易くするためである。
【0024】
下部連結部材E6は標準コンテナXの下部の左右に連結するものであり、左右の伸縮機構E3の中空部材E31の下部の車幅方向外側にそれぞれ設けられている。左右の下部連結部材E6はそれぞれ、
図8に示したようにプレートE61及びピンE62を備えている。プレートE61は左右に延びる軸E63で伸縮機構E3の中空部材E31に回転自在に取り付けられている。軸E63は中空部材E31に取り付けられた軸受E66(
図5等)に支持されており、この軸受E66に対して回転自在であると共に軸方向にスライド可能であり、またバネにより中空部材E31側に引っ張られている。加えて、プレートE61にはピン穴E64,E65が設けられている。ピン穴E64,E65は伸縮機構E3の中空部材E31の側面に設けたピンE34を通すための穴であり、軸E63から概ね等距離にある。ピン穴E64にピンE34を通した状態では、軸E63に対してピンE62が上側に位置し、プレートE61が全体として上下に延びる格納姿勢を採る(
図1、
図5等)。この状態からプレートE61を車幅方向の外側に引き出し、軸E63を中心に回転させてピンE34にピン穴E65の位置を合わせて手を放すと、ピン穴E65にピンE34が挿し込まれてプレートE61が固定される(
図8)。この状態ではピンE62が軸E63に対して後方に位置し、標準コンテナXの側面の前縁下部の凹部X2(
図8)に挿し込まれ、下部連結部材E6が標準コンテナXに固定される。
【0025】
アダプタEの構成の要部についてまとめると、まず第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5は本体フレームE1に対して伸縮機構E3を介して昇降自在に設けられている(支持されている)。アダプタEの不使用時(標準コンテナXに装着されていない時)にはロッドE32の自重でストッパE33が中空部材E31の上端に当たった状態となる。ストッパE33の高さには差があり、本実施形態では左側のストッパE33が右側のストッパE33よりも低位置にある。従って、
図5に示したように、アダプタEの不使用時には、右側のロッドE32に支持された第1上部連結部材E4が、左側のロッドE32に支持された第2上部連結部材E5よりも低位置になる。
【0026】
−荷役作業−
標準コンテナXを車台3に積み込む場合、荷役車両を標準コンテナXの前方の所定位置に停車させ、まず
図1−
図3の状態において手作業によりアダプタEと支持ポストA11との連結を解く。次にリモコン等の操作装置で所定の操作をしてジャッキDを下すと共にフックアームA8を前進させ、
図9に示したようにアダプタEのバーE2にフックFを掛ける。フックFがバーE2に掛かったら、アダプタEと共にフックアームA8を後退させ、
図10に示したように油圧シリンダA10を延ばして荷役アームA3を後方に回動させる。このようにして車両後方に持ち出したアダプタEを
図11に示したように標準コンテナXの前面に固定する。具体的には、荷役アームA3の回動に伴って車両後方でアダプタEが下降する過程で、まずアダプタEに備わった配置の低い第1上部連結部材E4を標準コンテナXの右肩の凹部X1に掛ける。第1上部連結部材E4が掛かったことを確認したら、更にアダプタEを下降させ、右側の伸縮機構E3を左側の伸縮機構E3と同程度の長さまで伸長させて、今度は高い方の第2上部連結部材E5を標準コンテナXの左肩の凹部X1に掛ける。そして更にアダプタEを下降させて接地させたら、左右の下部連結部材E6を手作業で標準コンテナXに連結する。
【0027】
以上のアダプタEの移動及び装着の作業が完了したら、リモコン等の操作装置で所定の操作をして荷役アームA3を前方に回動させ、
図12に示したように標準コンテナXを車台3上に引き上げる。荷役アームA3の動作に伴って標準コンテナXは後端下部を支点に前側が持ち上がり、更に荷役アームA3が前方に回動することで車両と標準コンテナXが相対的に近付く。その際、標準コンテナXは重量があり下部にローラも付いていないため、車両の方が後退して標準コンテナXの下側に入り込み、標準コンテナXの下面の左右がコンテナ案内装置Bで受けられる。その後更に荷役アームA3が前方に回動することで、標準コンテナXはコンテナ案内装置Bにガイドされながら車台3の上部に引き上げられる。荷役アームA3が水平に倒伏したらフックアームA8を前進させ、
図13に示したように標準コンテナXを車台3上の所定位置まで前進させる。最後にコンテナ案内装置Bに備わったロック装置で標準コンテナXをコンテナ案内装置Bに対して固定して、標準コンテナXの積載作業を完了する。
【0028】
標準コンテナXを荷台から下す荷下し作業は、以上のコンテナ積載作業と逆の手順で行うことができる。
【0029】
−効果−
(1)上記の通り標準コンテナXに装着されていない不使用状態においてアダプタEの第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5の高さが異なる。本実施形態においては第1上部連結部材E4の位置が第2上部連結部材E5の位置よりも低い。アダプタEを標準コンテナXに装着する際、まず低い方の第1上部連結部材E4が、その後に第2上部連結部材E5が、順番に標準コンテナXに掛かる構成である。これによりオペレータは標準コンテナXに対する第1上部連結部材E4及び第2上部連結部材E5の位置関係に同時に注意を払う必要がなく、まず第1上部連結部材E4の位置合わせに集中し、第2上部連結部材E5の位置合わせは別途に行うことができる。従って標準コンテナXを車台3に積載するためのアダプタEを標準コンテナXに装着する作業を容易化することができ、標準コンテナXを対象とした荷役作業を効率化することができる。従来のアダプタでは凹凸な路面や傾斜した路面に置かれた標準コンテナに対する位置合わせは特に難しかったが、本実施形態のアダプタEであれば凹凸な路面等に置かれた標準コンテナに対する装着も円滑に行える。
【0030】
(2)第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5の双方が昇降自在な構成であるため、アダプタEの接地前の下降段階で第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5の双方が標準コンテナXに掛かった状態を確保することができる。従って、仮に第1上部連結部材E4及び第2上部連結部材E5のいずれかを固定構造とし、アダプタEが接地して初めて第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5の双方が標準コンテナXに掛かるように構成する場合と比べ、作業性が良い。
【0031】
但し、本質的な上記の効果(1)を得る限りにおいては、標準コンテナXに掛かるタイミングが第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5とで異なるように構成されていれば良い。そのためには、第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5の双方が昇降自在である必要はない。従って、第1上部連結部材E4に遅れて標準コンテナXに掛かる第2上部連結部材E5については、可動機構で支持する必要は必ずしもなく固定構造にしても良い。この場合にはアダプタEの構成が簡素化され、可動機構が一部固定構造に置換されることによりアダプタEの剛性が向上し得る。
【0032】
(3)仮に第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5が、例えば特許文献1のように回動機構に支持されて昇降する構成とした場合、昇降に伴って第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5の位置が車幅方向にも変化する。この場合、標準コンテナXの凹部X1に第1上部連結部材E4及び第2上部連結部材E5の凸部E41,E51が掛かった後の下降動作中における凹部X1の内部での凸部E41,E51の車幅方向への変位を許容しなければならない。そのため、凹部X1に対して凸部E41,E51の径を必要以上に小さくしけなればならない。
【0033】
それに対し、本実施形態においてはロッドE32が真直ぐ上下にスライドする左右の伸縮機構E3で第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5を支持したので、第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5が車幅方向への移動を伴わず線形的に昇降する。凹部X1の内部における凸部E41,E51の車幅方向への変位を考慮する必要がない。従って凹部X1に対して円滑に挿し込める範囲で凸部E41,E51の径を大きくすることができ、標準コンテナXに対するアダプタEの強固な装着状態を確保することができる。
【0034】
但し、上記効果(1)を得る限りにおいては少なくとも第1上部連結部材E4が昇降すれば良く、その軌道が線形的である必要は必ずしもない。この場合、回動機構を介して第1上部連結部材E4と第2上部連結部材E5の少なくとも一方を支持し、弧状の軌道で昇降する構成としても良い。
【0035】
−変形例−
上記実施形態では第1上部連結部材E4に対して第2上部連結部材E5の配置を高くした場合、つまり左側の上部連結部材が右側の上部連結部材よりも高い構成を例に挙げて説明したが、逆でも良い。すなわち第2上部連結部材E5(左側の上部連結部材)に対して第1上部連結部材E4(右側の上部連結部材)の配置が高い構成としても良い。
【0036】
また、ロッドE32の外周面(本実施形態では前面及び背面)にストッパE33を突出して設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば中空部材E31の内周面にストッパE33を突出して設けてロッドE32を係止する構成としても良い。また、ストッパE33はロッドE32又は中空部材E31に固着した構成に限らず、ボルトやピン等を用いて適宜着脱式にすることもできる。この場合、例えばロッドE32又は中空部材E31に対するストッパE33の着脱位置を高さ方向に複数設けておき、ロッドE32又は中空部材E31に対するストッパE33の位置が高さ方向に可変な構成とすることもできる。ロッドE32又は中空部材E31に対してストッパE33が高さ方向にスライド可能な構成とすることも考えられる。この場合、ロッドE32の昇降範囲の下限が調整できるようになる。左右のロッドE32の昇降範囲の下限位置を最も低い位置で揃えれば、不使用時のアダプタEの全高を抑えることができる。
【0037】
更に、本実施形態では第1上部連結部材E4及び第2上部連結部材E5の凸部E41,E51を下向きにし、これらが標準コンテナXの上面の上向きの凹部X1に嵌まる構成を例示した。しかしこのような構成に限定されず、例えば凸部E41,E51を車幅方向の内側に向け、これらが標準コンテナXの側面の左右方向の外向きの凹部X2に嵌まる構成とすることも考えられる。標準コンテナXの前面の前方を向いた凹部に凸部E41,E51を嵌める構成にすることも考えられる。下部連結部材E6についても同様である。
【0038】
また、専用コンテナを車台3に積載するための構成(ガイドローラA5やロック装置C等)を別途備える構成を例に挙げて説明したが、専用コンテナ積載用の構成は必ずしも必要なく、省略可能である。