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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022163588
(43)【公開日】2022-10-26
(54)【発明の名称】スタンション及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
   B60P 7/06 20060101AFI20221019BHJP
【FI】
B60P7/06 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021068604
(22)【出願日】2021-04-14
(71)【出願人】
【識別番号】506072468
【氏名又は名称】J-ロジテック株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】592091367
【氏名又は名称】株式会社カネヒロ
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100105854
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 一
(74)【代理人】
【識別番号】100116012
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】伊東 慎一郎
(72)【発明者】
【氏名】関口 一幸
(72)【発明者】
【氏名】荒井 由浩
(57)【要約】
【課題】貨物車の荷台の取付孔に設置しやすく、作業効率を向上させるスタンション及びその製造方法を提供する。
【解決手段】スタンション1は、貨物車50の荷台51に形成された取付孔52に一部が嵌合する本体部10を有する。本体部10は、横断面が矩形の中空柱形状をなし、長さ方向の寸法が1.0m以上3.0m以下であり、横断面における少なくとも2つの角部の外周面の曲率半径Rが0.1mm以上10mm以下である。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
横断面が矩形の中空柱形状をなし、貨物車の荷台に形成された取付孔に下端部を挿入して前記荷台の搭載面に対して起立させて設置する金属製の本体部を有し、
前記本体部の長さ方向の寸法が1.0m以上3.0m以下であり、
前記本体部の横断面における少なくとも2つの角部の外周面の曲率半径が0.1mm以上10mm以下であることを特徴とするスタンション。
【請求項2】
前記曲率半径が前記本体部の肉厚の2倍以下である請求項1に記載のスタンション。
【請求項3】
前記本体部の上端面に蓋部が設けられ、該蓋部の平面形状が方形である請求項1又は2に記載のスタンション。
【請求項4】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項1~3の何れか1項に記載のスタンション。
【請求項5】
前記本体部の表面に酸化被膜層が形成された請求項1~4のいずれか1項に記載のスタンション。
【請求項6】
前記本体部の表面に鋼材様の塗膜層が形成された請求項4に記載のスタンション。
【請求項7】
金属又はその金属を含む合金の溶湯を型に注湯して固めて押し出し、横断面が矩形の中空柱形状をなし、長さ方向の寸法が1.0m以上3.0m以下であり、横断面における少なくとも2つの角部の外周面の曲率半径が0.1mm以上10mm以下である押出形材をスタンションの本体部として作製することを特徴とするスタンションの製造方法。
【請求項8】
前記金属がアルミニウムである請求項7に記載のスタンションの製造方法。
【請求項9】
さらに、前記本体部の表面に酸化被膜層を形成する酸化被膜形成工程を含む請求項7又は8に記載のスタンションの製造方法。
【請求項10】
さらに、前記本体部の表面に鋼材様の塗膜層を形成する塗膜層形成工程を含む請求項8に記載のスタンションの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トラック等の貨物車の荷台に設置されるスタンション及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、トレーラーやトラック等の貨物車の荷台には、積載物の荷崩れ防止及び落下防止を補助する目的で複数のスタンションが設置されることがある(例えば、特許文献1)。
このような従来のスタンションは、角柱形状をなし、上記荷台の床板の外周部に沿って配設された複数の取付孔にそれぞれ挿入されて、上記床板に対してほぼ直立するように設置される。このスタンションは、貨物の積込みや荷下ろしを行う作業場において作業者による設置や取り外しが頻繁に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平9-175263号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載されたような従来のスタンションは、鋼板を折り曲げて角柱形状をなして形成されるため、角部の曲率半径が大きく、重量も起因して、貨物車の荷台の取付孔にスタンションを設置するのが作業者にとって効率が悪いことがあった。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、貨物車の荷台の取付孔に設置しやすく、作業効率を向上させるスタンション及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するため、本発明のある実施形態のスタンションは、横断面が矩形の中空柱形状をなし、貨物車の荷台に形成された取付孔に一部を挿入して上記荷台の搭載面に対して起立させて設置する金属製の本体部を有し、
上記本体部の長さ方向の寸法が1.0m以上3.0m以下であり、
上記本体部の横断面における少なくとも2つの角部の曲率半径が0.1mm以上10mm以下である。
【0006】
ここで、上記スタンションにおいては、上記曲率半径が上記本体部の肉厚の2倍以下である態様でもよい。
また、上記スタンションにおいては、上記本体部の長さ方向の少なくとも一方に蓋部が設けられ、該蓋部の平面形状が方形である態様でもよい。
また、上記スタンションにおいては、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる態様であってもよい。
また、上記スタンションにおいては、上記本体部の表面に酸化被膜層が形成されていてもよい。
また、上記スタンションにおいては、上記本体部の表面に鋼材様の塗膜層が形成されていてもよい。
【0007】
また、上記課題を解決するため、本発明のある実施形態のスタンションの製造方法は、金属又はその金属を含む合金の溶湯を型に注湯して固めて押し出し、横断面が矩形の中空柱形状をなし、長さ方向の寸法が1.0m以上3.0m以下であり、少なくとも2つの横断面角部の曲率半径が0.1mm以上10mm以下である押出形材をスタンションの本体部として作製する方法である。
また、上記スタンションの製造方法においては、上記金属がアルミニウムであってもよい。
また、上記スタンションの製造方法においては、上記本体部の表面に酸化被膜層を形成する酸化被膜形成工程を含んでもよい。
また、上記スタンションの製造方法においては、上記本体部の表面に鋼材様の塗膜層を形成する塗膜層形成工程を含んでもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明のある実施形態のスタンションによれば、貨物車の荷台の取付孔に設置しやすく、作業効率を向上させるスタンション及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】スタンションを貨物車に設置した一態様を示す正面図である。
図2】スタンションの一実施形態における構成を示す正面図である。
図3】スタンションの一実施形態における構成を示す平面図である。
図4図1のIV-IV線に沿う断面図である。
図5】スタンションの一実施形態において蓋部を設けた構成を示す平面図である。
図6】スタンションの実施例における最大曲げ応力の算定方法を示す概略図である。
図7】従来のスタンションの構成を示す平面図である。
図8】従来のスタンションの構成を示す断面図である。
図9】従来のスタンションの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明のスタンションのある実施形態について、図面を参照して説明する。
(スタンションの構成)
図1に示すように、スタンション1は、貨物車50の荷台51の搭載面51aに対して起立するように、荷台51の外周縁部に沿って6~8箇所設けられた取付孔52のそれぞれに一部を嵌入させて設置されている。
【0011】
<本体部>
図2図4に示すように、スタンション1は、横断面が矩形の中空の角柱形状(矩形管形状)をなし、一部が貨物車の荷台51に形成された取付孔52に一部が嵌入された金属製の本体部10を有している。
[本体部の材料]
本体部10の材料としては、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金であってもよい。
本体部10の材料が、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金であることによって、従来のスタンションのように、例えば、JIS G 3466:2006に規定するSTKR400の角形鋼管よりも重量が軽く、スタンション1を荷台51に設置する際の作業者の負担を軽減することができる。
【0012】
[本体部の寸法]
スタンション1を構成する本体部10の全長(長さ方向の寸法)Lは、1.0m~3.0mであり、1.2m~1.8mであることが好ましい。ここで、本体部10の全長とは、本体部10の長さ方向の両端部間、すなわち上端部から下端部(取付孔52に嵌入される側の端部)までの寸法を指す。
ここで、本体部10における取付孔52に嵌入される部分の割合は、スタンション1の長さ方向の寸法や重量に応じてスタンション1が荷台51に安定して立設される範囲(貨物車50が走行中でもスタンション1が外れ、落下しない程度)に設定される。例えば、取付孔52に嵌入される本体部10において、下端部からの寸法が200mm以上である。
また、本体部10の横断面における矩形の形状は、角部11が丸まったほぼ正方形であることが好ましく、幅寸法(一辺の長さ)sは、例えば、90~110mmである。
また、本体部10の肉厚(厚み)tは、例えば6.0mm超、10.0mm以下であり、7.0mm~9.0mmが好ましい。
【0013】
<角部>
本体部10の横断面における4つの角部11のうち、少なくとも2つの角部の外周面の曲率半径Rは、0.1mm以上10mm以下である。角部の外周面の曲率半径Rは、全ての角部が0.1mm以上10mm以下であることが好ましい。
また、この曲率半径Rは、本体部10の肉厚tの2倍以下であることが好ましい。
ここで、図7及び図8に示すように、従来の鋼材からなるスタンション100では、本体部110の横断面における角部111の外周面の曲率半径が大きいため、取付孔52に対して入れづらく、さらに重量も重いので作業者には負担を強いていた。
これに対して、本実施形態のスタンション1は、本体部10の横断面における角部11の外周面の曲率半径Rが小さいため、取付孔52に対して入れ易く、さらに重量も軽いので作業者にとってスタンション1の着脱作業の効率を向上させることができる。
【0014】
<蓋部>
また、図5に示すように、スタンション1は、本体部10の上端部に方形である蓋部20が設置されてもよい。この蓋部20が本体部10に設けられる場合は、矩形の平板形状をなして、本体部10の開口した上端部を覆うように本体部10に溶接などによって固定される。
ここで、図9に示すように、従来の鋼材からなるスタンション100では、横断面における角部111の外周面の曲率半径が大きく、肉厚も薄いため、方形の蓋部120を本体部110の上端部に設ける際、切片121を切除しないと蓋部120がはみ出してしまう。
すなわち、本体部10の横断面における角部11の外周面の曲率半径Rが0.1mm以上10mm以下であることによって、加工の手間を要することなく方形の蓋部20を本体部10の上端部に設けることができる。
【0015】
<酸化被膜層>
図示はしないが、本体部10の表面には、酸化被膜層が形成されていてもよい。本体部10の材料がアルミニウムの場合は、表面がアルマイト加工されていることで、例えば鋼材などの他の異なる金属に接触した際の電蝕(電食)を抑えることができる。
酸化被膜層の厚さは、電蝕防止作用及び耐摩耗性を発揮する厚さであればよく、例えば、6μm~50μmが好ましく、6μm~25μmがより好ましく、6μm~10μmが特に好ましい。
酸化被膜層の耐摩耗性については、例えば、本体部10がアルミニウムだった場合、JIS H 8682-1「アルミの陽極酸化被膜の耐摩耗試験」に準じ、使用環境や用途に応じて摩耗割合が20~60%の範囲で厚さを決定することが好ましい。
【0016】
<塗膜層>
また、図示はしないが、本体部10の表面には、鋼材様の塗膜層が形成されていてもよい。この塗膜層は、特に本体部10がアルミニウム又はアルミニウム合金とした場合に、他の鋼材からなる部材との見かけ上の統一感を促進し、さらにはスタンション1の盗難などを防ぐこともできる。
【0017】
<スタンションの強度>
スタンション1の強度としては、少なくとも「断面2次モーメント」及び「最大曲げ応力に対する安全率」の各算定数値が従来の鋼材からなるスタンションにおける各算定数値以上である。さらに、本実施形態のスタンション1の「降伏強度」、「断面係数」の各算定数値も従来の鋼材からなるスタンションにおける各算定数値以上であれば好ましい。
ここで、「最大曲げモーメント」、「最大曲げ応力」、「荷重点におけるたわみ」の算定は、図6に示すように、固定部材200の固定部201に本体部10の端部を固定し、固定部材200の壁面から所定の距離Lfにおいて荷重Fをかけて算定する。この算定結果から、「最大曲げ応力に対する安全率」を算出する。
【0018】
(スタンションの製造方法)
スタンション1の製造方法の一態様としては、押出成形法を用いることが好ましい。具体的には、金属又はその金属を含む合金の溶湯を型に注湯して固めて押し出して押出形材を作製する。この押出形材が、横断面が矩形の中空柱形状をなし、長さ方向の寸法が1.0m以上3.0m以下であり、横断面における少なくとも2つの角部の外周面の曲率半径が0.1mm以上10mm以下である本体部10となるように作製する。
その後、本体部10の上端部に蓋部20を設置して、開口した上端部を覆うことが好ましい。
なお、上記金属はアルミニウムであることが好ましい。
また、本体部10が作製された後に、本体部10の表面に酸化被膜層を形成する酸化被膜形成工程を含むことが好ましい。
さらに、本体部10が作製された後に、本体部10の表面に鋼材様の塗膜層を形成する塗膜層形成工程を含むことが好ましい。
【実施例0019】
以下、スタンションの実施例について説明する。
<スタンションの作製>
まず、アルミニウムの溶湯を型に注湯して固めて押し出して、横断面が矩形の中空柱形状をなす押出形材を本体部10として作製した。そして、作製した本体部10の開口した上端部には方形の蓋部20を溶接で固定して実施例1のスタンションとして作製した。
一方、従来のように、JIS G 3466:2006に規定するSTKR400の平板状の鋼材を折り曲げて角形鋼管の態様で本体部110を作製した。そして、この本体部110の上端部に蓋部120を設けて比較例1のスタンション100を作製した。
【0020】
このスタンション1における本体部10の長さ方向の寸法は1500mm(1.5m)とし、「外形寸法(幅寸法s)」、「肉厚t」、「角部11の外周面の曲率半径R」、「断面積」、「単位重量」、「密度」は表1に示すとおりである。なお、比較例1のスタンション100の各諸元についても表1に示す。
表1に示すように、実施例1のスタンションの重量は、比較例1のスタンションの約45%と軽いため、荷台からの脱着時のハンドリングや積載荷重の面でメリットが大きいことがわかった。
【0021】
次に、実施例1の本体部10及び比較例1の本体部110について、「縦弾性係数」、「引張強度」、「降伏強度」、「断面2次モーメント」、「断面係数」を算定した。算定結果を表1に示す。
表1に示すように、実施例1のスタンションは、「本体部の角部11の外周面の曲率半径R」が小さく、「本体部の肉厚t」が大きいため、比較例1のスタンションよりも断面係数(曲げ荷重に対する強さ)を大きく設計することができることがわかった。
【0022】
次に、実施例1の本体部10及び比較例1の本体部110について、「縦弾性係数」、「引張強度」、「降伏強度」、「断面2次モーメント」、「断面係数」、「最大曲げモーメント」、「最大曲げ応力」、「最大曲げ応力に対する安全率」、「たわみ」を算定した。なお、この算定では、本体部の長さ方向の寸法を1500mm(1.5m)、2000mm(2.0m)とした実施例1-1,1-2及び比較例1-1,1-2について算定した。
ここで、「最大曲げモーメント」、「最大曲げ応力」、「荷重点におけるたわみ」の算定は、所定の距離Lfにおいて10kNの荷重をかけて算定した。算定結果を表2に示す。
【0023】
<縦弾性係数の算定>
実施例1-1,1-2及び比較例1-1,1-2について、「アルミニウムハンドブック(社団法人日本アルミニウム協会著,社団法人日本アルミニウム協会標準化総合委員会編 第7版、2007年1月出版)」に基づいて、縦弾性係数を算定した。
<引張強度の算定>
実施例1-1,1-2及び比較例1-1,1-2について、JIS H 4100:2015に基づいて、引張り強度を算定した。
<降伏強度の算定>
実施例1-1,1-2及び比較例1-1,1-2について、JIS H 4100:2015に基づいて、耐力を降伏強度として算定した。
【0024】
<断面2次モーメントの算定>
実施例1-1,1-2及び比較例1-1,1-2について、断面2次モーメントを算定した。
<断面係数の算定>
実施例1-1,1-2及び比較例1-1,1-2について、断面係数を算定した。
<最大曲げモーメントの算定>
実施例1-1,1-2及び比較例1-1,1-2について、最大曲げモーメントを算定した。
【0025】
<最大曲げ応力の算出>
実施例1-1,1-2及び比較例1-1,1-2について、前述の断面係数と最大曲げモーメントから最大曲げ応力を算出した。
<最大曲げ応力に対する安全率の算出>
測定した最大曲げ応力に対する安全率を算出した。最大曲げ応力に対する安全率の算出としては、降伏強度を最大曲げ応力で除しておこなった。
<たわみの算出>
実施例1-1,1-2及び比較例1-1,1-2について、前述の縦弾性係数と断面2次モーメントからたわみを算出した。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
表2に示すように、実施例1-1,1-2共に、たわみは大きいが、最大曲げ応力に対する安全率は、同じ長さの比較例1-1,1-2よりも高いことがわかった。
このように、本発明によれば、貨物車の荷台の取付孔に設置しやすく、作業効率を向上させるスタンション及びその製造方法を提供することができる。
また、本体部の材料を選定し、本体部の横断面における角部の外周面の曲率半径を0.1mm以上10mm以下とすることによって最大曲げ応力に対する安全率が従来の鋼材からなるスタンションよりも高くすることができる。
【0029】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。例えば、貨物車両が走行中でも誤ってスタンション1が取付孔52から脱落しないように、本体部10を荷台51又は取付孔に固定する固定部材や固定機構を更に設けてもよい。
【符号の説明】
【0030】
1 スタンション
10 本体部
11 角部
20 蓋部
50 貨物車
51 荷台
52 取付孔
L 本体部の全長
R (角部の)曲率半径
s (本体部の)幅
t (本体部の)肉厚
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9