JP2009234443A - 物流容器用免振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輸送機関内の物品が輸送中に受ける振動や衝撃を低減し、梱包仕様を簡素化する簡易な物流容器用免振装置を提供する。
【解決手段】第１筒状側板４と、物流容器１０の構造体である格子状フレーム８に接続される下蓋３とからなり、輸送機関の荷積み床面５の移動に追従する第１筐体２と、第２筒状側板１４と、物流容器１０の構造体である壁板２３と縁が切られた物流容器底板１８に接続する上蓋１３とからなり物品の移動に追従する第２筐体１２と、第１筐体２の下蓋３と、第２筐体１２の上蓋１３とに当接する縦方向復元部材２０と、第１筒体２の内部と第２筒体１２の外部との間隙に設けられ、第１筒状側板４と第２筒状側板１４とに当接する複数の横方向復元部材２１と、を備え、物流容器底板１８上の物品は、縦方向復元部材２０により荷積み床面５から免振される。
【選択図】図１

Description

本発明は、物流容器用免振装置に係り、特に、輸送機関の荷積み床面と、物品か荷積みされる物流容器底板との間隙に設けられ、物流容器内の物品が輸送中に輸送機関の荷積み床面から受ける振動や衝撃を低減させる物流容器用免振装置に関する。

貨物を輸送する輸送機関には、例えば、鉄道貨物輸送を行う貨物列車、トラック輸送を行うトラック、海上輸送を行う貨物船、航空貨物輸送を行う貨物機などがある。これらの輸送機関では、梱包された物品が収納された物流容器を、輸送機関内の荷積み場所に積み込んで運送する。この物流容器はモジュールケースとも呼ばれる。

この物流容器内の物品は、輸送中に輸送に伴う振動や衝撃を受ける。そのため、物品の品質を確保するために厳重な梱包をする必要がある。特に、長距離の鉄道貨物輸送の場合には、物品は長時間に亘る揺れや急発車や急停止による衝撃を被る場合がある。

特許文献１には、制振装置の簡便化及び振動エネルギーの減衰評価を容易化させる制振装置が開示されている。ここでは、支持台と横移動体との間に配される粘弾性要素、及び水平復元バネ体が備えられている。また、特許文献２には、地震時に発生する地盤の横揺れ及び縦揺れによる構造物に加わる衝撃エネルギーの横揺れ及び縦揺れを同時に吸収する耐震装置が開示されている。ここでは、コイルバネで横揺れの反復運動を抑制し、エアーダンパーで縦揺れの反復運動を抑制することが記載されている。

特開２００４−１９８５６号公報 特開２００７−８５０６８号公報

輸送中に輸送に伴う振動や衝撃を受ける物品には過剰な梱包仕様を施さなければならず、輸送効率が低下して梱包費用が嵩むという問題が発生する。

本願の目的は、かかる課題を解決し、輸送機関内の物品が輸送中に受ける振動や衝撃を低減し、梱包仕様を簡素化する簡易な物流容器用免振装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る物流容器用免振装置は、輸送機関の荷積み床面と、物品か荷積みされる物流容器底板との間隙に設けられ、物流容器内の物品が輸送中に輸送機関の荷積み床面から受ける振動や衝撃を低減させる物流容器用免振装置において、第１の筒状側板と、第１の筒状側板の荷積み床面側に接続され、物流容器の構造体に接続される下蓋とからなり、輸送機関の荷積み床面の移動に追従する第１の筐体と、第１の筐体の内部に設けられる第２の筒状側板と、第２の筒状側板の物流容器側に接続され、物流容器の構造体と縁が切られた物流容器底板に接続する上蓋とからなり、物流容器底板上の物品の移動に追従する第２の筐体と、第２の筐体の内部に設けられ、第１の筐体の下蓋と、第２の筐体の上蓋とに当接する縦方向復元部材と、第１の筒体の内部と第２の筒体の外部との間隙に設けられ、第１の筒状側板と、第２の筒状側板とに当接する複数の横方向復元部材と、を備え、物流容器底板上の物品は、縦方向復元部材により荷積み床面から免振されることを特徴とする。

この構成により、輸送機関の荷積み床面に接続する第１の筐体と、物品か荷積みされる物流容器底板に接続する第２の筐体とは、縦方向及び横方向それぞれについて構造上アイソレート（絶縁）され、縦方向復元部材及び横方向復元部材によってのみ接続される。つまり、物流容器底板は縦方向復元部材により荷積み床面から免振される。このように免振されることで、第１の筐体及び第２の筐体の間に発生する縦方向或いは横方向の相対的な移動は、縦方向復元部材及び横方向復元部材の抵抗を受けて減衰し、縦方向復元部材及び横方向復元部材の復元力により元の状態に復元される。

また、物流容器用免振装置は、第１の筐体の下蓋が、縦方向復元部材の横ずれを止める横ずれ防止部を備え、第１の筒状側板及び第２の筒状側板が、横方向復元部材の縦ずれを止める縦ずれ防止部を備え、縦方向復元部材及び横方向復元部材が、物流容器底板上の物品と荷積み床面との相対的な移動に対し、軸方向の圧縮変形に対する復元力と、軸と交差する方向のせん断変形に対する復元力とを発生させることが好ましい。

この構成により、縦方向復元部材及び横方向復元部材が、軸方向の圧縮変形に対する復元力だけではなく、それぞれの軸と交差する方向のせん断変形に対する復元力も発揮される。従って、物流容器底板と荷積み床面との相対的な縦方向の移動に対しては、縦方向復元部材の軸方向の圧縮変形に対する復元力と、横方向復元部材の軸と交差する方向のせん断変形に対する復元力とが協同して発揮される。また、物流容器底板と荷積み床面との相対的な横方向の移動に対しては、横方向復元部材の軸方向の圧縮変形に対する復元力と、縦方向復元部材の軸と交差する方向のせん断変形に対する復元力とが協同して発揮される。

また、物流容器用免振装置は、縦方向復元部材及び横方向復元部材が、バネ材であり、縦ずれ防止部及び横ずれ防止部が、バネ材の外枠を収納させる凹状の陥没部であるか、又は、バネ材の内枠に挿入する凸状の突出部であることが好ましい。

この構成により、縦方向復元部材及び横方向復元部材がバネ材である場合には、凹状の陥没部或いは凸状の突出部により段差を設けることでずれを防止することができる。また、この段差によるずれ止めはバネ材の端部を拘束しない。このことから、高強度鋼材からなるバネ材に発生する応力集中による割れなどの損傷が防止できる。

また、物流容器用免振装置は、第１の筐体が、第１の筒状側板の物流容器側に接続され第１の筒状側板の外周方向に延出した環状板と、環状板と交差する方向に突出して環状板に接続された係止部とを有し、係止部が輸送機関の荷積み床面上に一定間隔で載置された物流容器の構造体の一部である格子状フレーム間に嵌め込まれ、環状板が格子状フレームに接触することで輸送機関の荷積み床面の移動に追従することが好ましい。

この構成により、第１の筐体を輸送機関の荷積み床面に載置された格子状フレームに固定することができ、第１の筐体を輸送機関の荷積み床面の移動に追従させることができる。そして、輸送機関の荷積み床面と物流容器底板との相対的な移動に対し、縦方向復元部材及び横方向復元部材による復元力を発生させることができる。

また、物流容器用免振装置は、第２の筐体が、上蓋の物流容器側にピン状の突起部を有し、ピン状の突起部が物流容器底板と接続する根太に設けられた挿入孔に挿入され、上蓋が根太に接触することで物流容器の移動に追従することが好ましい。

この構成により、第２の筐体を物流容器底板に接続させることができ、物流容器底板に荷積みされた物品の移動に追従させることができる。そして、輸送機関の荷積み床面と物流容器底板との相対的な移動に対し、縦方向復元部材及び横方向復元部材による復元力を発生させることができる。

また、物流容器用免振装置は、縦方向復元部材と横方向復元部材とが、相互に復元力特性が異なることが好ましい。

この構成により、それぞれ適切な復元力特性を有する復元部材を選択し、それらの復元部材のバネ定数を調整することで、物品の重量に合った復元力に容易に調整することができる。

さらに、物流容器用免振装置は、縦方向復元部材が平角線バネであり、横方向復元部材がコイルスプリングであることが好ましい。

以上のように、本発明に係る物流容器用免振装置によれば、輸送機関内の物品が輸送中に受ける振動や衝撃を低減し、梱包仕様を簡素化した簡易な構成とすることが可能となる。

以下に、図面を用いて本発明に係る物流容器用免振装置の実施の形態につき、詳細に説明する。

図１に、物流容器用免振装置の１つの実施形態の概略構成を示す。また、図２に、図１のＡ−Ａ断面を示す。物流容器用免振装置１は、第１筐体２、第２筐体１２、縦方向復元部材２０、及び横方向復元部材２１から構成される。また、物流容器用免振装置１は、輸送機関（図示せず）の荷積み床面５と、物流容器１０の底部に設けられた物流容器底板１８との間隙に設置される。そして、第１筐体２は物流容器底板１８に取り付けられた根太１６に接続し、第２筐体１２は荷積み床面５上に載置された格子状フレーム８に接続する。縦方向復元部材２０及び横方向復元部材２１は、物流容器用免振装置１の第１筐体２及び第２筐体１２を相互に接続するように配置される。なお、本明細書では「縦方向」とは図１に示すＺ方向を指す。また、「横方向」とは図１に示すＸ方向及びＹ方向により規定される面内の各方向を指す。

第１筐体２は、筒状の第１筒状側板４、この第１筒状側板４の荷積み床面５側に接続される下蓋３、第１筒状側板４の物流容器１０側に接続され、第１筒状側板４の外周方向に延出する環状板６、及び環状板６と交差する方向に突出して環状板６に接続された係止部７から構成される。本実施形態では、第１筒状側板４は略円形の筒であり、下蓋３は円盤状の平板であり、環状板６は中央部が打ち抜かれた略四角形の平板であり、係止部７は平板であるが、それらの形状はこれに限らない。そして、図１及び図２に示すように、係止部７は鋼材からなり輸送機関の荷積み床面５に一定間隔で載置された格子状フレーム８間に嵌め込まれる。この格子状フレーム８は物流容器１０の壁板２３と接続されて物流容器１０の構造体の一部を構成する。従って、第１筐体２は、この環状板６及び係止部７を介して輸送機関の荷積み床面５の移動に追従する。

第２筐体１２は、第１筐体２の内部に設けられる第２筒状側板１４、及び第２筒状側板１４の物流容器１０側に接続され、図１に示すように物流容器１０の構造体である壁板２３と縁が切られた物流容器底板１８に接続する上蓋１３から構成される。さらに、第２筐体１２は上蓋１３の物流容器１０側にピン状突起部１５を有する。本実施形態では、第２筒状側板１４は第１筒状側板４と略同一の中心点を有する略円形の筒であり、上蓋１３は円盤状の平板であり、ピン状突起部１５は円柱状の突起体であるが、それらの形状はこれに限らない。このように、物流容器１０内の物流容器底板１８が物流容器１０の構造体である壁板２３及び格子状フレーム８と縁が切れていることで、物流容器底板１８上に載置される物品が輸送機関からの振動や衝撃から免振され得る。

図３に、物流容器１０の物流容器底板１８の平面図を示す。物流容器底板１８は、図３中に１点鎖線で示す物流容器１０の構造体の一部である壁板２３とは縁が切られている。また、本実施形態では、物流容器底板１８には角パイプからなる根太１６が長手方向に２本設けられている。そして、各根太１６には、３箇所に挿入孔１７が設けられる。そして、第２筐体１２のピン状突起部１５はこの挿入孔１７に挿入される。このように、第２筐体１２は、図１に示すように、このピン状突起部１５を介して物流容器底板１８移動に追従する。すなわち、根太１６の挿入孔１７に挿入されたピン状突起部１５と根太１６との接触により、物流容器底板１８の横方向の相対的な移動に追従する。また、第２筐体１２と根太１６とは接触しており、物流容器１０の自重や物品の荷重が加わっている。そのために、第２筐体１２と根太１６とが離間する可能性は極めて低い。従って、物流容器底板１８の縦方向の相対的な移動に追従するといえる。

輸送機関の荷積み床面５は平らな面である。その荷積み床面５に物流容器１０の底部に固定された鋼材からなる格子状フレーム８が載置される。図１及び図２に示すように、本実施形態では、第１筒体２に設けられた係止部７が、物流容器１０の底部に固定された格子状フレーム８間に嵌め込まれて固定される。これにより、第１筒体２は輸送機関の荷積み床面５の移動に追従する。また、環状板６と格子状フレーム８とは接触しており、物流容器１０の自重や物品の荷重が加わっている。そのために、環状板６と格子状フレーム８とが離間する可能性は極めて低い。従って、荷積み床面５の縦方向の相対的な移動に追従するといえる。

縦方向復元部材２０は、第２筐体１２内に設けられ、第１筐体２の下蓋３と、第２筐体１２の上蓋１３とに当接する。本実施形態では、縦方向復元部材２０は平角線バネを用いるが、復元力を有するバネであればこれに限らない。縦方向復元部材２０は、第２筐体１２を介して物流容器１０の荷重を支持し、第１筐体２を介してその荷重を荷積み床面５に伝達する。図１に示すように、第１筐体２の下蓋３には縦方向復元部材２０である平角線バネの外枠を収納させる横ずれ防止部である凹状の底板陥没部９が設けられる。そして、縦方向復元部材２０は、その下端部の横ずれを防止するために底板陥没部９に挿入される。この縦方向復元部材２０により、物流容器１０は輸送機関の荷積み床面５に対して免振される。すなわち、輸送機関による輸送中に発生する縦方向の振動や衝撃の成分は、基本的に縦方向復元部材２０の復元力により低減されて物流容器１０に伝達される。

横方向復元部材２１は、第１筒体２の内部と第２筒体１２の外部との間隙に設けられ、第１筒状側板４と第２筒状側板１４とに当接する。本実施形態では、横方向復元部材２１はコイルスプリングを用いるが、復元力を有するバネであればこれに限らない。また、図２に示すように、本実施形態では、３つの横方向復元部材２１が、平面内で相互に略１２０度の角度を持って配置されるが、この横方向復元部材２１の数量及び相互の角度はこれに限らない。

この３つの横方向復元部材２１は、初期位置として第２筐体１２を第１筐体２の中央位置に設置するように調整される。そして、第１筒体２を介して伝達される荷積み床面５が横方向に移動すると、それに追従して第１筐体２が移動する。こうして、第２筐体１２は移動した第１筐体２の中央位置からはずれた位置となる。３つの横方向復元部材２１は、協同して復元力を発揮し、ずれた位置となった第２筐体１２を第１筐体２の中央位置へと戻そうとする。このように、輸送機関による輸送中に発生する横方向の振動や衝撃の成分は、基本的に横方向復元部材２１の復元力により低減されて物流容器底板１８に伝達される。

第２筒状側板１４には、横方向復元部材２１であるコイルスプリングの外枠を収納させる縦ずれ防止部である凹状の側板陥没部１９が設けられる。そして、横方向復元部材２１は、その外端部の縦方向のずれを防止するためにこの側板陥没部１９に挿入される。また、第１筒状側板４には、横方向復元部材２１であるコイルスプリングの内枠に挿入する縦ずれ防止部である凸状の側板突出部２２が設けられる。そして、横方向復元部材２１は、その端部が縦方向にずれないようにこの側板突出部２２に嵌め込まれる。

図４に、物流容器用免振装置３０の物流容器１０と荷積み床面５との相対的な移動に対する縦方向復元部材３３及び横方向復元部材３４の動作を示す。図４では、第１筐体３１、第２筐体３２、縦方向復元部材３３、及び横方向復元部材３４をモデル化して示す。また、第１筐体３１の初期の位置を破線で示し、移動後の位置を実線で示す。

図４（ａ）は、第１筐体３１が第２筐体３２に対して相対的に図中矢印の縦方向にｄ_１だけ移動した場合である。この場合、縦方向復元部材３３は圧縮力（Ｆ_１）を受けて軸方向に縮む。すなわち、縦方向復元部材３３には軸方向の圧縮変形に対して元の形状に戻そうとする復元力（−Ｆ_１）が生じる。一方、横方向復元部材３４はせん断力（Ｆ_２）を受けて軸と交差する方向にずれる。すなわち、横方向復元部材３４にはせん断変形に対して元の形状に戻そうとする復元力（−Ｆ_２）が生じる。このように縦方向復元部材３３の軸方向の圧縮変形に対する復元力と、横方向復元部材３４の軸と交差する方向のせん断変形に対する復元力とが協同して発揮される。

図４（ｂ）は、第１筐体３１が第２筐体３２に対して相対的に図中矢印の横方向にｄ_２だけ移動した場合である。この場合、横方向復元部材３４ａは圧縮力（Ｆ_３）を受けて軸方向に縮む。また、横方向復元部材３４ｂは引張力（−Ｆ_３）を受けて軸方向に伸びる。すなわち、横方向復元部材３４ａ，ｂには軸方向の圧縮変形／引張変形に対して元の形状に戻そうとする復元力（±Ｆ_３）が生じる。一方、縦方向復元部材３３はせん断力（Ｆ_４）を受けて軸と交差する方向にずれる。すなわち、縦方向復元部材３３にはせん断変形に対して元の形状に戻そうとする復元力（−Ｆ_４）が生じる。このように横方向復元部材３４の軸方向の圧縮変形／引張変形に対する復元力と、縦方向復元部材３３の軸と交差する方向のせん断変形に対する復元力とが協同して発揮される。

図５に、物流容器用免振装置１に荷重が載荷された場合の状態を示す。図５（ａ）には、物流容器１０のみの荷重（Ｐ１）が載荷された状態を示し、図５（ｂ）には、物流容器１０に荷積みされた物品の荷重（Ｐ２）が付加された状態を示す。

図５（ａ）に示すように、物流容器１０のみの荷重（Ｐ１）に対し、横方向復元部材２１が略水平となるように、第１筐体２及び第２筐体１２の相互位置関係が予め調整される。そして、図５（ｂ）に示すように、荷積みされた物品の荷重（Ｐ２）が付加された状態では、縦方向復元部材２０がその荷重に応じて縮む。この縦方向復元部材２０により第２筐体１２が沈み込む。その結果、横方向復元部材２１は図５（ｂ）に示すように傾斜する。

この横方向復元部材２１の傾斜角は、縦方向復元部材２０の復元力特性（バネ定数）を変えることで調節することができる。本実施形態では、この縦方向復元部材２０と横方向復元部材２１とは、相互に復元力特性（バネ定数）が異なる。また、縦方向復元部材２０と横方向復元部材２１との復元力特性（バネ定数）をそれぞれ変えることで、荷積みされた物品の荷重（Ｐ２）に応じた免振効果を得ることが可能となる。

本発明に係る物流容器用免振装置の１つの実施形態の概略構成を示す図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 物流容器底板を示す平面図である。 物流容器底板と荷積み床面との相対的な移動に対する縦方向復元部材及び横方向復元部材の動作を示す説明図である。 物流容器用免振装置に荷重が載荷された場合の状態を示す側面図である。

符号の説明

１，３０ 物流容器用免振装置、２，３１ 第１筐体、３ 下蓋、４ 第１筒状側板、５ 荷積み床面、６ 環状板、７ 係止部、８ 格子状フレーム、９ 底板陥没部、１０ 物流容器、１２，３２ 第２筐体、１３ 上蓋、１４ 第２筒状側板、１５ ピン状突起部、１６ 根太、１７ 挿入孔、１８ 物流容器底板、１９ 側板陥没部、２０，３３ 縦方向復元部材、２１，３４ 横方向復元部材、２２ 側板突出部、２３ 壁板。

Claims (7)

1. 輸送機関の荷積み床面と、物品か荷積みされる物流容器底板との間隙に設けられ、物流容器内の物品が輸送中に輸送機関の荷積み床面から受ける振動や衝撃を低減させる物流容器用免振装置において、
   第１の筒状側板と、第１の筒状側板の荷積み床面側に接続され、物流容器の構造体に接続される下蓋とからなり、輸送機関の荷積み床面の移動に追従する第１の筐体と、
   第１の筐体の内部に設けられる第２の筒状側板と、第２の筒状側板の物流容器側に接続され、物流容器の構造体と縁が切られた物流容器底板に接続する上蓋とからなり、物流容器底板上の物品の移動に追従する第２の筐体と、
   第２の筐体の内部に設けられ、第１の筐体の下蓋と、第２の筐体の上蓋とに当接する縦方向復元部材と、
   第１の筒体の内部と第２の筒体の外部との間隙に設けられ、第１の筒状側板と、第２の筒状側板とに当接する複数の横方向復元部材と、を備え、
   物流容器底板上の物品は、縦方向復元部材により荷積み床面から免振されることを特徴とする物流容器用免振装置。
2. 請求項１に記載の物流容器用免振装置であって、第１の筐体の下蓋は、縦方向復元部材の横ずれを止める横ずれ防止部を備え、第１の筒状側板及び第２の筒状側板は、横方向復元部材の縦ずれを止める縦ずれ防止部を備え、縦方向復元部材及び横方向復元部材は、物流容器底板上の物品と荷積み床面との相対的な移動に対し、軸方向の圧縮変形に対する復元力と、軸と交差する方向のせん断変形に対する復元力とを発生させることを特徴とする物流容器用免振装置。
3. 請求項２に記載の物流容器用免振装置であって、縦方向復元部材及び横方向復元部材は、バネ材であり、縦ずれ防止部及び横ずれ防止部は、バネ材の外枠を収納させる凹状の陥没部であるか、又は、バネ材の内枠に挿入する凸状の突出部であることを特徴とする物流容器用免振装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１に記載の物流容器用免振装置であって、第１の筐体は、第１の筒状側板の物流容器側に接続され第１の筒状側板の外周方向に延出した環状板と、環状板と交差する方向に突出して環状板に接続された係止部とを有し、係止部は輸送機関の荷積み床面上に一定間隔で載置された物流容器の構造体の一部である格子状フレーム間に嵌め込まれ、環状板が格子状フレームに接触することで輸送機関の荷積み床面の移動に追従することを特徴とする物流容器用免振装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１に記載の物流容器用免振装置であって、第２の筐体は、上蓋の物流容器側にピン状の突起部を有し、ピン状の突起部が物流容器底板と接続する根太に設けられた挿入孔に挿入され、上蓋が根太に接触することで物流容器の移動に追従することを特徴とする物流容器用免振装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１に記載の物流容器用免振装置であって、縦方向復元部材と横方向復元部材とは、相互に復元力特性が異なることを特徴とする物流容器用免振装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１に記載の物流容器用免振装置であって、縦方向復元部材は平角線バネであり、横方向復元部材はコイルスプリングであることを特徴とする物流容器用免振装置。

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