(57)【要約】【課題】積荷の容積重量に応じてエアバッグの圧力を調節することにより積荷の安全を図る。【解決手段】貨物室２の少なくとも周壁に配置され作動ガスによって膨張・収縮が可能なエアバッグ３と、エアバッグ３に配管４を介して接続され作動ガスを供給するガス供給装置５と、エアバッグ３に供給する作動ガスの供給・停止と外部への放出とを切り換える切替弁９と、切替弁９下流の圧力センサ１０と、圧力センサ１０の検出圧力が入力されると共に貨物室２に積載される積荷１４の容積を考慮した積載重量を入力する重量入力手段１５が備えられ、積荷１４の積載重量に応じて切替弁９を切り替えることによりエアバッグ３の圧力を調節する圧力コントローラ１６を備える。【選択図】図１
2013166436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貨物運搬装置の貨物室の少なくとも周壁に配置され作動ガスによって膨張・収縮が可能なエアバッグと、該エアバッグに配管を介して接続され作動ガスを供給するガス供給装置と、ガス供給装置から前記エアバッグに供給する作動ガスの供給・停止と外部への放出とを切り換える切替弁と、該切替弁の下流に備えてエアバッグの圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの検出圧力が入力されると共に貨物室に積載される積荷の容積を考慮した積載重量を入力する重量入力手段が備えられ、重量入力手段に入力される積荷の積載重量が大のときのエアバッグの圧力に対して、積荷の積載重量が小のときのエアバッグの圧力が低くなるように前記切替弁を切り替えてエアバッグの圧力を調節する圧力コントローラを備えたことを特徴とする積荷保護装置。
【請求項２】
前記圧力コントローラは、重量入力手段によって入力される積荷の積載重量から、ばね下振動固有値に対して積荷が共振しない所定の積荷の振動固有値を設定し、設定した積荷の振動固有値のときのエアバッグに必要なバネ定数を算出し、求めたエアバッグのバネ定数からエアバッグの必要圧力を算出し、該必要圧力と前記圧力センサからの検出圧力との差に基づき制御信号を算出して前記切替弁を作動する演算部を有することを特徴とする請求項１に記載の積荷保護装置。
【請求項３】
前記圧力コントローラは貨物運搬装置の運転室に備えていることを特徴とする請求項１に記載の積荷保護装置。
【請求項４】
前記貨物運搬装置が冷凍・冷蔵貨物運搬装置であり、前記ガス供給装置はエバポレータの冷却ガスの一部を取り込んで加圧した冷却作動ガスを前記配管に供給する冷却ガス供給装置であり、前記エアバッグは一端に前記配管が接続され他端に排気口を有する流出型エアバッグであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の積荷保護装置。
【請求項５】
前記流出型エアバッグの内部に、冷却作動ガスの流路を形成するガイドを有することを特徴とする請求項４に記載の積荷保護装置。
【請求項６】
前記ガイドは、流出型エアバッグ内部全体に亘り冷却作動ガスがジグザグ状に流動するよう配置することを特徴とする請求項５に記載の積荷保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積荷保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、運搬車両、鉄道車両、船舶及び航空機等の貨物運搬装置によって貨物を運搬する場合、貨物室内にロープ、ワイヤ、チェーン及びベルトとラッシングレール等によるラッシング、或いは、マットや突っ張り材等を用いたチョッキング等からなる荷崩れ防止装置を備えて、積荷の移動及び荷崩れ等を防止することが行われている。
【０００３】
しかし、上記の従来の荷崩れ防止装置では、作業者が個々の積荷に対してロープを巻き付ける等の固定作業を行う必要があり、固定作業が煩わしいとともに長時間を要して固定作業の効率が悪いという問題があった。また、積荷を降ろす場合にも、ロープの固定を解く等の固定解除作業をしなければならず、固定解除作業が煩わしいと共に長時間を要して固定解除作業の効率が悪いという問題があった。
【０００４】
このため、貨物室内に、膨張・収縮が可能なエアバッグを配置し、エアバッグを膨張させて積荷に圧接することにより積荷を固定するようにした荷崩れ防止装置がある（特許文献１、２等参照）。
【０００５】
特許文献１、２に示すエアバッグによる荷崩れ防止装置によれば、積荷の固定作業及び固定解除作業が容易になり、よって積荷の積込み・積み降ろし作業の能率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−０９２４７２号公報
【特許文献２】実開平０６−０２７３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１、２に示すエアバッグによる荷崩れ防止装置では、エアバッグを一定の圧力で膨脹させることで積荷を圧接することにより積荷が移動しないように保持している。
【０００８】
しかし、例えば搬送車両に積載される積荷には、重量が大きいもの（比重が大きいもの）、重量が小さいもの（比重が小さいもの）、包装が比較的硬いもの、包装が比較的柔らかいもの等、多種のものがあり、更に、搬送車両は道路事情などにより大きく振動する場合があるため、前記したように種々の形態の積荷を一定圧力に調整されたエアバッグによって支持する場合には、貨物室の振動によって積荷が移動し荷崩れを起こす、或いは、包装が押し潰されて荷傷みを生じるといった問題を発生する可能性がある。例えば、貨物室に積載した積荷の重量が大きい（比重が大きい）場合には、一定圧力に保持されたエアバッグが潰れて積荷が移動することにより荷崩れを生じる可能性があり、又、積荷の重量が小さい（比重が小さい）ために包装が軟らかい場合には、一定圧力に保持されたエアバッグでは包装が潰れることにより荷傷みを生じる可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、積荷の容積重量に応じてエアバッグの圧力を調節することにより積荷の安全を図れるようにした積荷保護装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の積荷保護装置は、貨物運搬装置の貨物室の少なくとも周壁に配置され作動ガスによって膨張・収縮が可能なエアバッグと、該エアバッグに配管を介して接続され作動ガスを供給するガス供給装置と、ガス供給装置から前記エアバッグに供給する作動ガスの供給・停止と外部への放出とを切り換える切替弁と、該切替弁の下流に備えてエアバッグの圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの検出圧力が入力されると共に貨物室に積載される積荷の容積を考慮した積載重量を入力する重量入力手段が備えられ、重量入力手段に入力される積荷の積載重量が大のときのエアバッグの圧力に対して、積荷の積載重量が小のときのエアバッグの圧力が低くなるように前記切替弁を切り替えてエアバッグの圧力を調節する圧力コントローラを備えたことを特徴とする。
【００１１】
而して、本発明の積荷保護装置では、貨物室に積載した積荷の容積を考慮した積載重量を、重量入力手段により圧力コントローラに入力すると、圧力コントローラは切替弁を作動してエアバッグに作動ガスを供給してエアバッグを膨脹させ、エアバッグの圧力が積荷の積載重量に応じた所定の圧力になったことが圧力センサによって検出されると、圧力コントローラは切替弁を作動して作動ガスの供給を停止し、これにより、積荷の積載重量に応じたエアバッグの押し付け力により積荷を保持する。
【００１２】
上記積荷保護装置において、前記圧力コントローラが、重量入力手段によって入力される積荷の積載重量から、ばね下振動固有値に対して積荷が共振しない所定の積荷の振動固有値を設定し、設定した積荷の振動固有値のときのエアバッグに必要なバネ定数を算出し、求めたエアバッグのバネ定数からエアバッグの必要圧力を算出し、該必要圧力と前記圧力センサからの検出圧力との差に基づき制御信号を算出して前記切替弁を作動する演算部を有することは好ましい。
【００１３】
又、上記積荷保護装置において、前記圧力コントローラが貨物運搬装置の運転室に備えられることは好ましい。
【００１４】
又、上記積荷保護装置において、前記貨物運搬装置が冷凍・冷蔵貨物運搬装置であり、前記ガス供給装置はエバポレータの冷却ガスの一部を取り込んで加圧した冷却作動ガスを前記配管に供給する冷却ガス供給装置であり、前記エアバッグは一端に前記配管が接続され他端に排気口を有する流出型エアバッグであってもよい。
【００１５】
又、上記積荷保護装置において、前記流出型エアバッグの内部に、冷却作動ガスの流路を形成するガイドを有していてもよい。
【００１６】
又、上記積荷保護装置において、前記ガイドが、流出型エアバッグ内部全体に亘り冷却作動ガスがジグザグ状に流動するよう配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、貨物室に積載した積荷の容積を考慮した積載重量を、圧力コントローラに入力すると、圧力コントローラは切替弁を作動してエアバッグの圧力が積荷の積載重量に応じた圧力になるように作動ガスの供給を調整するので、積荷は、積荷の積載重量に応じた好適なエアバッグの押し付け力によって安全に保持されるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の積荷保護装置を運搬車両に適用した場合の一実施例を示す側面図である。
【図２】図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た断面図である。
【図３】圧力コントローラの一例を示す正面図である。
【図４】圧力コントローラに備えられる演算部のフローチャートである。
【図５】車両の振動の一例を示す線図である。
【図６】貨物室に積載された積載重量の積荷の振動を減衰するためのばね定数の説明図である。
【図７】積荷が貨物室に満載されずに下部の一部に積載された場合を示す側面図である。
【図８】本発明の積荷保護装置を冷凍・冷蔵運搬車両に適用した場合の一実施例を示す側面図である。
【図９】流出型エアバッグの内部に冷却作動ガスの流路を形成するガイドを備えた一例を示す正面図である。
【図１０】流出型エアバッグの内部に図９とは異なる形状のガイドを備えた場合の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２０】
図１、図２は貨物運搬装置の一例である運搬車両１（トラック）に適用した本発明の積荷保護装置の一実施例を示すもので、運搬車両１の貨物室２内に、作動ガスにより膨張・収縮が可能なエアバッグ３を配置する。図示例では、貨物室２の左右側及び前後の周壁と、天井部の５箇所にエアバッグ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅを配置した場合を示している。該各エアバッグ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅの一端は夫々分岐配管４ａを介して配管４に接続され、該配管４はガス供給装置５に接続されている。前記エアバッグ３は、作動ガスによる所要の圧力での膨脹に耐え得る強度を有する。
【００２１】
前記ガス供給装置５は、貨物室２の前部におけるキャブ１ａの上側に設けた収納室６内に設置してあり、ガス供給装置５は、空気を取り入れて圧縮することにより作動ガスを生成するポンプ７と、該ポンプ７の出口に備えた逆止弁８と、該逆止弁８の下流に配置して前記作動ガスの供給・停止と外部への放出とを切り換える切替弁９（三方弁）と、該切替弁９の下流に備えてエアバッグ３の圧力を検出する圧力センサ１０とを有する。
【００２２】
又、前記キャブ１ａ内の運転室１１には圧力コントローラ１６が配置してあり、該圧力コントローラ１６は、図３に示す如く、前記切替弁９に制御信号Ｘを送る制御線１２ａと、前記圧力センサ１０からの検出圧力Ｐ１を入力する信号線１２ｂとを有する信号コード１３により前記ガス供給装置５に接続されている。
【００２３】
更に、圧力コントローラ１６には、貨物室２に積載した積荷１４の容積を考慮した積載重量ｍ（積荷１４の質量に対応した総重量）を入力するための例えばテンキーのような重量入力手段１５を備えている。前記圧力コントローラ１６は、前記重量入力手段１５によって入力された積荷１４の積載重量ｍに応じたエアバッグ３の圧力になるように、前記切替弁９を操作して作動ガスの供給を制御するようになっており、積荷１４の積載重量ｍが大（質量が大）のときのエアバッグ３の圧力に対して、積荷１４の積載重量ｍが小（質量が小）のときのエアバッグ３の圧力は低くなるよう調整する。
【００２４】
前記圧力コントローラ１６は、図４に示す演算部１７を有しており、該演算部１７は、前記重量入力手段１５からの積荷１４の積載重量ｍが入力されると、該積載重量ｍがばね下振動固有値ｆ０に対して共振しない所定の積荷１４の振動固有値ｆを設定し（ステップＳ１）、設定した積荷１４の振動固有値ｆに基づいてエアバッグ３に必要なバネ定数Ｋを算出し（ステップＳ２）、求めたエアバッグ３のバネ定数Ｋからエアバッグ３の必要圧力Ｐを算出し（ステップＳ３）、該必要圧力Ｐと前記圧力センサ１０からの検出圧力Ｐ１との差を求めてその差が０（零）になるように制御信号Ｘを算出し、該制御信号Ｘを前記切替弁９に出力して切替弁９を制御する（ステップＳ４）。この時、前記必要圧力Ｐに所定の圧力範囲を設定しておき、圧力範囲の上限までエアバッグ３を加圧して膨脹させ、エアバッグ３等からの作動ガスの漏洩によって圧力が低下して前記圧力範囲の下限になると、再びエアバッグ３を加圧するようにしてもよい。
【００２５】
前記圧力コントローラ１６は、重量入力手段１５によって積荷１４の積載重量ｍ＝０が入力された場合には、切替弁９を放出の状態に切り替え、エアバッグ３の作動ガスを図４に示す切替弁９の放出口９ａから大気に放出させる。
【００２６】
前記ステップＳ１では、下記式（１）
【数１】
2013166436.tif 000003
ｆ：積荷の振動固有値
ｍ：積荷の積載重量
Ｋ：エアバッグのばね定数
における積荷１４の振動固有値ｆの値を設定する。この時、積荷１４の振動固有値ｆは、下記式（２）又は（２'）
【数２】
2013166436.tif 000004
【数３】
2013166436.tif 000005
ｆ：積荷の振動固有値
ｆ０：ばね下振動固有値（≒１０Ｈｚ）
の関係を満たすように設定する。
【００２７】
車両の振動は、一般に図５に示すように、タイヤ、ホイール、ブレーキ等のサスペンションよりも下側のバネ下振動固有値ｆ０（１０Ｈｚ前後）と、サスペンションよりも上側のボデー（貨物室２）等のばね上振動固有値ｆ１（１Ｈｚ前後）を有しており、前記積荷１４の振動固有値ｆは、ばね下振動固有値ｆ０に対して共振しない値、即ち、積荷１４の振動固有値ｆが
【数４】
2013166436.tif 000006
と等しいか、又は、
【数５】
2013166436.tif 000007
よりも所定値αだけ小さい値を選定する。
【００２８】
前記ステップＳ２では、前記式（１）から、エアバッグ３のばね定数Ｋを算出する。このエアバッグ３のばね定数Ｋは、図６に示す貨物室２に積載された積載重量ｍの積荷１４の振動を減衰するのに適したばね定数である。
【００２９】
前記ステップＳ３では、下記式（３）
【数６】
2013166436.tif 000008
Ｋ：エアバッグのばね定数
Ｃ：定数
Ａ：エアバッグの有効受圧面積
Ｐ：エアバッグの圧力
Ｖ：エアバッグの容積
に基づいて、エアバッグ３に必要な圧力Ｐを算出する。
【００３０】
ステップＳ４では、前記式（３）から求めた必要圧力Ｐと前記圧力センサ１０からの検出圧力Ｐ１との差に基づいて、その差が０（零）になる制御信号Ｘを算出し、該制御信号Ｘによって前記切替弁９を制御する。
【００３１】
前記ポンプ７は、前記切替弁９の作動と連動して作動するようになっていてもよく、或いは、前記圧力センサ１０の検出圧力Ｐ１が所定の値に低下してきたときに自動的に起動するようになっていてもよい。
【００３２】
次に、上記実施例の作動を説明する。
【００３３】
図１の貨物室２への積荷１４の積込みが完了すると、運搬車両１のドライバーは、貨物室２に積載された積荷１４の積載重量ｍを、圧力コントローラ１６のテンキーなどの重量入力手段１５により入力する。この時、ドライバーには、積荷１４の種類に応じた容積が考慮された重量（質量に対応した重量）が知らされているので、トライバーは、例えば貨物室２に満載された積荷１４の各々の重量と個数とから求められる積載重量ｍをテンキー等により入力する。この時、容積に対する比重が大きい積荷１４の場合は積載重量ｍが大であり、容積に対する比重が小さい積荷１４の場合は積載重量ｍが小であるとする。
【００３４】
すると、圧力コントローラ１６は、図４に示す如く、前記積載重量ｍがばね下振動固有値ｆ０に対して共振しない所定の積荷１４の振動固有値ｆを設定し（ステップＳ１）、設定した積荷１４の振動固有値ｆに基づいてエアバッグ３に必要なバネ定数Ｋを算出し（ステップＳ２）、求めたエアバッグ３のバネ定数Ｋからエアバッグ３の必要圧力Ｐを算出し（ステップＳ３）、該必要圧力Ｐと前記圧力センサ１０からの検出圧力Ｐ１との差を求めてその差が０（零）になるように制御信号Ｘを算出し、該制御信号Ｘを前記切替弁９に出力して切替弁９を制御する（ステップＳ４）。
【００３５】
これにより、ガス供給装置５のポンプ７の作動ガスが切替弁９を介してエアバッグ３に供給され、エアバッグ３は膨脹される。エアバッグ３の圧力が積荷１４の積載重量ｍに応じた所定の圧力になったことが圧力センサ１０によって検出されると、圧力コントローラ１６は作動ガスの供給を停止するように切替弁９を作動し、これにより、エアバッグ３は積荷１４の積載重量ｍに応じた押し付け力によって積荷１４を保持する。
【００３６】
従って、貨物室２に積載した積荷１４の積載重量ｍが大きい（比重が大きい）場合には、積荷１４の積載重量ｍに応じて高い圧力に設定されたエアバッグ３により支持されるので、積荷１４が移動して荷崩れを生じるという問題は防止され、又、積荷１４の積載重量ｍが小さく（比重が小さく）包装が軟らかい場合には、積荷１４の積載重量ｍに応じて低い圧力に設定されたエアバッグ３によって柔らかく支持されるようになるので、包装が潰されるような問題は防止される。
【００３７】
又、図に示すように、積荷１４が貨物室２に満載されずに下部の一部に積載された場合にも、積荷１４の容積が考慮された積載重量ｍ（積荷１４の質量に対応した総重量）を圧力コントローラ１６に入力するので、積荷１４の積載量が少ない場合にも、圧力コントローラ１６は、積荷１４の質量に応じた支持圧力になるようにエアバッグ３の圧力を調整するので、積荷１４の荷崩れや荷傷みの問題を防止することができる。
【００３８】
図１において、貨物室２の積荷１４の荷下ろしが終了して貨物室２が空になった後は、前記圧力コントローラ１６に積載重量ｍ＝０を入力すると、前記圧力コントローラ１６は切替弁９を放出側（図４の放出口９ａ）に切り替え、これによって各エアバッグ３の作動ガスは放出口９ａから放出されてエアバッグ３は縮小する。
【００３９】
図８は本発明の積荷保護装置を貨物運搬装置である冷凍・冷蔵運搬車両２０（冷凍・冷蔵車）に適用した場合の一実施例を示すもので、この実施例では、前記ガス供給装置５が、貨物室２の前部に設けたエバポレータ２１（冷却器）の内部に設けた冷却ガス供給装置２２である点で前記実施例とは異なっている。エバポレータ２１は貨物室２の積荷１４を冷温に保持するための冷気を製造し、製造した冷気を前記貨物室２に供給して積荷１４を冷却している。
【００４０】
前記冷却ガス供給装置２２のポンプ７は、前記エバポレータ２１の冷却ガスの一部を取り込んで加圧し、得られた冷却作動ガスを前記配管４に供給している。
【００４１】
又、前記各エアバッグ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅは、前記配管４に接続された一端側とは反対側の端部に、小口からなる排気口２３を形成した流出型エアバッグ３'を形成している。
【００４２】
ここで、前記各流出型エアバッグ３'の内部には、図９に示す如く、冷却作動ガスの複数の流路２４を形成するガイド２５を備えており、一端の前記配管４から供給された冷却作動流体が、ガイド２５相互間の流路２４を流動して他端の排出口２３に導かれるようにしてあることは好ましく、又、図１０に示すように、流出型エアバッグ３'内部全体に亘って冷却作動ガスがジグザグ状に流動する流路２４が形成されるように平行なガイド２５を交互にずらして配置することは好ましい。
【００４３】
図８の冷凍・冷蔵運搬車両２０では、冷却ガス供給装置２２のポンプ７の作動により前記エバポレータ２１の冷却ガスの一部を取り込んで加圧した冷却作動ガスが前記配管４を介して各流出型エアバッグ３'に供給され、各流出型エアバッグ３'は膨脹される。
【００４４】
上記各流出型エアバッグ３'の圧力が高まると、各流出型エアバッグ３'の他端部に設けられた小口からなる排出口２３から冷却作動ガスの一部が排出される。このように、冷却作動ガスの一部が排出口２３から排出されることにより、各流出型エアバッグ３'の内部は冷却作動ガスの流動によって常に所定の低温に保持されるようになり、これによって、貨物室２内部を均一に冷却できるようになる。
【００４５】
図８の冷凍・冷蔵運搬車両２０においても、前記実施例と同様に、積荷１４の容積が考慮された積載重量ｍ（積荷１４の質量に対応した総重量）を圧力コントローラ１６に入力することにより、積荷１４の積載重量ｍに応じてエアバッグ３の圧力が調整されるので、積荷１４の荷崩れや荷傷みの問題を防止することができる。
【００４６】
尚、上記実施例においては、運搬車両（トラック）、冷凍・冷蔵運搬車両（冷凍・冷蔵車）に適用した場合について説明したが、鉄道車両、船舶及び航空機等の種々の貨物運搬装置にも適用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１  運搬車両（貨物運搬装置）
２  貨物室
３  エアバッグ
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ        エアバッグ
３'        流出型エアバッグ
４  配管
５  ガス供給装置
９  切替弁
１０  圧力センサ
１１  運転室
１４  積荷
１５  重量入力手段
１６  圧力コントローラ
１７  演算部
２０  冷凍・冷蔵運搬車両（貨物運搬装置）
２１  エバポレータ
２２  冷却ガス供給装置
２３  排出口
２４  流路
２５  ガイド
ｍ      積載重量
【図１】
2013166436.tif 000009
【図２】
2013166436.tif 000010
【図３】
2013166436.tif 000011
【図４】
2013166436.tif 000012
【図５】
2013166436.tif 000013
【図６】
2013166436.tif 000014
【図７】
2013166436.tif 000015
【図８】
2013166436.tif 000016
【図９】
2013166436.tif 000017
【図１０】
2013166436.tif 000018