JP2010052873A - マスト構造 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性向上とコストの低廉化を図ることができるマスト構造を提供する。
【解決手段】垂直に立設されたマスト２，４と、マスト２，４に沿って昇降移動する昇降台を有する昇降装置に用いるマスト構造であって、マスト２，４は、同一の水平断面形状を有する第一マスト部材２ａ，４ａと第二マスト部材２ｂ，４ｂとから成り、第一マスト部材２ａ，２ａ及び第二マスト部材２ｂ，４ｂを垂直に立設すると共に水平方向において接合した。
【選択図】図２

Description

本発明は、マストに沿って昇降自在な昇降装置等におけるマスト構造に関する。

従来より、立体倉庫などに用いられる昇降装置として、搬送物を収容するための収容棚（ラック）と、このラック間の床面に敷設されたレール上を走行するスタッカークレーンとで構成され、このスタッカークレーンは、多段構造のラックに対応するように小型構造から大型構造のものまであり、前記レールに沿って走行する台車にはマストが立設されており、このマストに沿って昇降台が昇降可能に設けられている。

前記昇降台には、水平方向に伸縮自在な移載装置が設けられ、この移載装置によって搬送物がラックに載置されるようになっている。前記搬送物は、５０ｋｇ程度のものまで搬送することができるものが主流だが、ラックが多段構造になるに従ってマストの高さを高くする必要があり、高くするに従ってマストには自重の他に搬送物の重量による座屈荷重が作用して台車走行時には前記マストの振れが大きくなる問題が生ずる。

このようなことから、マストの強度を高めつつ軽量化を図ることができるようにしたスタッカークレーンに用いられる昇降装置に用いられるマスト構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００８−７４５４１号公報

特許文献１に開示される昇降装置のマスト構造は、断面Ｕ字形状の２つの第一部材と、これら第一部材を連結する２つの第二部材で構成されており、それぞれアルミニウムを用いて押し出し成型して形成されている。
特許文献１のマストは、連結溝による嵌合とボルト・ナットプレートによる固定によって強固に連結されており、中空の略長方形断面のマストが形成され、マストの内側は、完全に閉断面となっており、第一連結部材が断面Ｕ字形状であるため、第一部材と、第二内側部材と、第二外側部材は、マストのコーナー部ではなく平面部と連結することができる。このため、連結部分がコーナー部に設けられている構成と比較すると、モーメントの発生するような荷重を受けたときも、接続部分の応力集中が低減され、結果として曲げモーメントに対する強度高められようになっている。

しかしながら、特許文献１のマストは、アルミニウムの引抜き材でマスト単体が構成されるので軽量化が図られているが、マストの内側は、完全に閉断面となる中空で略長方形の２重構造のマストで構成されて剛性が高められる構成となっているものの、高さ方向を伸長する際には、複数の部材の端部を単につなぎ合わせるようにしており、つなぎ部における接合強度に関しては何ら考慮が払われていなかった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、剛性向上とコストの低廉化を図ることができるマスト構造を提供することを目的とする。

本発明に係るマスト構造では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明は、垂直に立設されたマストと、当該マストに沿って昇降移動する昇降台を有する昇降装置に用いるマスト構造であって、前記マストは、同一の水平断面形状を有する第一マスト部材と第二マスト部材とから成り、前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材を垂直に立設すると共に水平方向において接合したことを特徴とする。

また、前記マストは、前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材が接合面に対し対称断面となるように構成されることを特徴とする。

また、前記マストは、前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材をそれぞれ垂直方向において隙間なく直列に連結すると共に前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材のそれぞれの連結部の垂直方向の位置が異なる位置となるように接合して構成されることを特徴とする。

また、前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材の間に、所定厚みを有する接合板を挟持するように配置したことを特徴とする。

また、前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材は、それぞれ前記昇降装置のガイドローラーが転動可能な対向する二面を有する水平凹形断面が形成されることを特徴とする。

また、水平方向に敷設されたレールと、一対のマストと当該一対のマストの上下端部にそれぞれ梁を架設した構造から成ると共に前記レール上を走行する台車と、前記一対のマストの間に配置されると共に前記一対のマストに沿って昇降移動する昇降台と、を備える走行昇降装置に用いるマスト構造であって、前記一対のマストの構造として、上記のマスト構造を用いることを特徴とする。

また、前記第一マスト部材と前記第二マスト部材を前記台車の走行方向において前後となるように接合したことを特徴とする。

また、前記梁として、前記第一マスト部材又は前記第二マスト部材を用いることを特徴とする。

本発明に係るマスト構造によれば、簡単な構造により、マストの剛性向上とコストの低廉化を図ることができる。

以下、本発明に係るマスト構造の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る昇降装置のマスト構造を示す斜視図、図２はマスト構造の概念図である。

図１において、昇降装置１は、比較的小型の構造で構成されており、搬送物を収容するための図示しない収容棚（ラック）間の床面に敷設されるレールＲ上を走行する台車９と、この台車９が有する２本のマスト２，４に沿って昇降する昇降台８とから構成されている。
台車９の走行方向の前後に垂直に立設した同一高さの２本のマスト２，４の上端には上梁５が架設されており、マスト２，４の下端には下梁６が連結されて門型構造のフレーム７を構成している。

台車９は、一対のマスト２，４および一対の梁５，６を接合して成る門型構造のフレーム７と、走行モータＭ１により回転駆動される２つの車輪１０，１２等から構成されており、２つの車輪１０，１２がレールＲ上をその敷設方向に沿って走行移動するようになっている。
昇降台８は、昇降モータＭ２によって回転駆動されるドラム１４に巻き付けられた図示しない２本のワイヤーロープを介して昇降移動するように構成されている。

ドラム１４に巻き付けられた一方のワイヤーロープは、マスト２，４の正面側前後に設けた２つの滑車Ｗ１，Ｗ２を介して昇降台８の左側に連結され、他方のワイヤーロープは、マスト２，４の裏面右側に設けた１つの滑車Ｗ３を介して昇降台８の右側に連結されている。昇降台８に設けられたモータＭ３は、図示しないラックとの間で搬送物を移載する際に昇降台８のフォーク１５をラックに対して進退移動するようになっている。

図２において、台車９の前後（走行方向）に立設する２本のマスト２，４のそれぞれは、アルミニウムの引抜き材であって、対称断面構造（図４、図５にて詳述する）に形成されている。
更に、マスト２，４は、それぞれ前後方向（台車９の走行方向）に分割された２つの部材２ａ，２ｂ又は４ａ，４ｂを互いに抱合せて接合面Ｎで縦方向（垂直方向）に接合する構成となっている。

２本のマスト２，４を構成する２つの部材の一方の部材２ａ，４ａ（第一マスト部材）には、所定のマスト高さを得るために定尺（例えば６メートル）のアルミニウム引抜き材が使用されており、これら定尺のアルミニウム引抜き材には、同一断面形状に引き抜き形成される短尺長さ（例えば２メートル）の他方の部材２ｂ，４ｂ（第二マスト部材）が接続されている。

このように、昇降装置１のマスト構造によれば、マスト２，４は、同一断面形状のアルミニウムの引抜き材を抱合せ接合して一体的な対称断面構造として構成されるので、マストの軽量化を図るだけでなく、アルミ引抜き用の型代に要する初期コストを低減することができる。

また、一方の部材２ａ若しくは４ａ等は、それ自体は非対称断面形状である（図４参照）。このような断面では、日本工業規格（ＪＩＳ）の許容範囲内ではあるが、若干の反りが素材の引き抜き工程で発生する。
もし、部材２ａ，２ｂを同一方向に重ねるように接合すると、同一断面である部材２ａ，２ｂを締結しても、その反りの方向が同じなので、上下方向に２つ以上の部材２ａ，２ｂ等を接合していくと、長さ（高さ）全体の反り量としては増大するおそれがある。
しかし、本実施形態では、部材２ａ，２ｂを対称になる向きに接合しているので、これらを締結することにより、長さ（高さ）方向に反り量が増大することがない（部材２ａ，２ｂの反りが相殺される）。よって、このような簡単な接合構造及び接合方法でも据付精度を所望の水準以上に保つことができる。

また、対称断面構造になるように互いに抱合せて接合される長さの異なる２つの部材２ａ，２ｂ及び４ａ，４ｂは、前後方向（台車９の走行方向）において連結部Ｔ１，Ｔ２が互い違いになるよう接合されて前後２本のマスト２，４が構成される。

次に、マスト２，４の構造に付き図３〜図５を参照して説明する。
図３はマストの正面図、図４はマストの横断面図（図２のＡ−Ａ断面図）、図５はマストに電気配線などを収容した状態を示す横段面図（図２のＢ−Ｂ断面図）である。
なお、２本のマスト２，４は同一構造で構成されるため、一方のマスト２についてのみ説明する。

図３において、マスト２は、前述したように長さの異なる２つの部材２ａ，２ｂが対称断面構造（横断面）になるように、前後方向（台車９の走行方向）に抱合せ接合されて断面略四角柱状に構成される。
各部材２ａ，２ｂの横断面は、同一形状であって、それぞれの幅狭の平坦面で形成される接合面Ｎ同士が接合されて一体化される。そして、一体化された状態では、接合面Ｎの両側には、後述する水平方向凹部Ｈが形成される。

これら両凹部Ｈの前後両側には、図４、図５に示すように一対の縦方向ナット係止溝１８（以下、Ｔスロット１８と称する）が形成されると共に、幅広間隔で形成される前後両角部の左右両側ないし前後両側には、それぞれ縦方向ナット係止溝２４，２６（Ｔスロット２４，２６）が形成される。そして、左右両側のＴスロット２４の中間部には水平方向凹部Ｖが形成される。

また、接合面Ｎの左右両側には水平方向凹部Ｈが形成されており、この水平方向凹部Ｈには、図３に示すように鉄製の接合板２０がそれぞれ内挿されて、一対のＴスロット１８に係止したナット２３に接合板２０を挿通したボルト２２を螺着している。

そして、対称断面構造となる二つの部材２ａ，２ｂ及び４ａ，４ｂは、それぞれ接合板２０により接合して一体化され、同時に連結部Ｔ１，Ｔ２が互い違いになるように接合されて、マスト２，４が構成される。

また、接合面Ｎの左右両側に形成される水平方向凹部Ｈの内、図５に示す片側の水平方向凹部Ｈにはケーブルチェーン等の取付け部材２５が取付けられる。
取付け部材２５は、同様に、一対のＴスロット１８に係止したナット２３に接合板２０を挿通したボルト２２を螺着して取付けられ、その上部には水平方向凹部Ｈに収容されたケーブルチェーン等を覆う覆い板２８が取付けられる。

覆い板２８は、前後両角部に設けたＴスロット２６に係止したナット２３に覆い板２８を挿通したボルト２２を螺着して取付られる。また、覆い板２８の上面には、別の配線など固定するための固定ブロック３０が装着されるようになっている。

なお、マストを構成する２つの部材２ａ，２ｂ及び４ａ，４ｂは、それぞれ接合面Ｎ間に、所定厚みを有するアルミニウム製の板部材等を介装することができる。これにより、マスト２，４の前後方向（台車９の走行方向）における断面２次モーメントが向上し、座屈強度を増強することができる。

なお、マスト構造として、マスト２，４がそれぞれ２つの部材２ａ，２ｂ及び４ａ，４ｂを前後方向（走行方向）に抱合せ接合されて断面略四角柱状に構成した点について説明したが、これに限らない。すなわち、前後方向と直交する左右方向に抱合せ接合する構成とすることもできる。

次に、対称断面構造で構成されるマスト構造の機能につき、図６〜図８を参照して説明する。
図６はマストと昇降台との関係を示す斜視図、図７はマストと上梁の接合構造を示す斜視図、図８は上梁に設けた滑車の支持構造を示す上梁の断面図である。

図６において、昇降台８は、左右両側に後述するガイドローラー３４，３５を支持する縦方向の支持枠３２が設けられており、支持枠３２の上下に一対のガイドローラー３４，３５が回転自在に軸支されている。一対のガイドローラー３４，３５により昇降台８の水平方向の傾き（前後方向を軸とする回転）が防止できるようになっている。

上下一対のガイドローラー３４，３５は、マスト２（４）を構成する２つの部材２ａ，２ｂ（４ａ，４ｂ）のうち、内側に配置される一方の部材２ｂ（４ｂ）の水平方向凹部Ｖ内の左右内壁を走行することで、昇降台８に設けたフォーク１５を伸長した時の水平方向の傾きを規制するようになっている。

ガイドローラー３４，３５の中間部位には、前後方向と直交する左右方向に向けて設けた支軸に、昇降台８を上下方向に案内する中間ガイドローラー３６が回転自在に軸支されている。
中間ガイドローラー３６は、水平方向凹部Ｖ内の内壁底面を走行することで台車９による走行方向の遊びを規制するようになっている。

図７、図８において、門型構造のフレーム７として組立てられるマスト２，４の上端には、上梁５の両端が接合されており、上梁５には、部材２ａ，２ｂ，４ａ，４ｂと同一の部材を使用することができる。

２本のマスト２，４の上端に上梁５の両端を接合する際は、上梁５を構成する部材２ａまたは２ｂの幅広間隔で形成される両角部側面に設けられるＴスロット２６又は一体構成とされる２つの部材２ａ，２ｂの両側面のＴスロット２６が使用されて、継ぎ手を兼ねるブラケット３８，４０がボルト・ナットを介して接続される。

このように、ブラケット３８，４０を介してマスト２，４の上端に上梁５の両端が接合されると、ブラケット３８，４０の下方に取付けられた一対の軸受けＢＲに挿通支持された支持軸４２が上梁５の下を通して回転自在に軸支され、支持軸４２の両端には滑車Ｗ１，Ｗ３が固定される。

以上述べたように、マスト２，４は、前後方向に２分割される２つの部材２ａ，２ｂ又は４ａ，４ｂが対称断面構造で構成される。また、２つの部材２ａ，２ｂ又は４ａ，４ｂを抱合せて一体化された断面構造では、接合面Ｎの左右両側には水平方向凹部Ｈが形成されると共に前後面の中間には水平方向凹部Ｖが形成される。

これにより、従来のように、中空矩形断面のマストでは外周面が平坦な面で構成されるため、マスト外周に各種部材を取り付けるためのブラケットなどの取付け部材が取付けられてマスト外周の利用範囲が制限されることがなく、左右両側に形成される水平方向凹部Ｈは、ケーブルチェーン等を収容するスペースとして使用することができると共に前後面の水平方向凹部Ｖは、昇降台８のガイドローラー３４，３５，３６の案内溝としても使用することができる。

また、断面略四角柱状に構成される前後両側に形成されるＴスロット１８は、２つの部材２ａ，２ｂを抱合せ接合する接合板２０を、ボルト・ナットで締結するために使用することができる。
また、幅広間隔で形成される前後両角部の左右両側ないし前後両側に形成されるＴスロット２４，２６は、左右両側の水平方向凹部Ｈ内に収容されたケーブルチェーン等を隠蔽する覆い板２８の取付けや、モータや操作盤、または２つの部材２ａ，２ｂ，４ａ，４ｂを抱合せて一体化されたマスト２，４の上下端部に上梁５または下梁６の両端をボルト・ナットで締結する際に使用することができる。

次に、昇降装置の変形例に付き図９を参照して説明する。
図９は昇降装置の変形例であって、単一のマストを使用した昇降装置の斜視図である。
図９において、昇降装置４１は、アルミニウムの引抜き材で対称断面構造に構成されて前後方向に分割された２つの部材２ａ，２ｂ（または４ａ，４ｂ）を互いに抱合せ、接合面Ｎで接合板２０により縦方向に接合して単一のマスト４４として構成されている。

マスト４４は、上述した実施形態と同様に、互いに抱合せて接合される長さの異なる２つの部材２ａ，２ｂ（または４ａ，４ｂ）が、それぞれ連結部Ｔが互い違いになるように接合板２０を介して接合して所定高さの単一マスト４４として構成されている（図２のマスト２，４参照）。

この単一のマスト４４には、昇降台となるローラーコンベアで構成されるサーバー４５が昇降モータＭ４によって回転駆動されるドラム１４に巻き付けられた２本のワイヤーロープ４６の一端が接続されており昇降移動するように構成されている。

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、部材２ａ，２ｂ、４ａ，４ｂを水平断面が対称となるように接合してマスト２，４，４４を構成する場合について説明したが、これに限らない。同一の水平断面形状の部材を接合すればよい。
また、部材２ａ，２ｂ、４ａ，４ｂの断面形状（Ｔスロットや水平方向凹部の有無）は、上述した例に限らない。

また、部材２ａ，２ｂ、４ａ，４ｂを複数連結して、マスト２，４，４４の高さを延長することもできる。したがって、設置場所等に応じて柔軟にマスト２，４，４４を構成することができる。この場合には、連結部Ｔ１，Ｔ２…の高さ方向の間隔（ピッチ）は、上方に行くに従って間隔を狭くすることが好適である。

本発明の一実施形態に係る昇降装置のマスト構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るマスト構造の概念図である。 本発明の一実施形態のマストを示す正面図である。 マストの横断面図（図２のＡ−Ａ断面図）である。 マストに電気配線などを収容した状態を示す横段面図（図２のＢ−Ｂ断面図）である。 マストと昇降台との関係を示す斜視図である。 マストと上梁の接合構造を示す斜視図である。 上梁に設けた滑車の支持構造を示す上梁の断面図である。 昇降装置の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１…走行昇降装置、 ２，４…マスト、 ２ａ，４ａ…部材（第一マスト部材）、 ２ｂ，４ｂ…部材（第二マスト部材）、 ５，６…梁（第一，第二マスト部材）、 ７…フレーム、 ８…昇降台、 ９…台車、 ３４，３５，３６…ガイドローラー、 ４１…昇降装置、 Ｔ１，Ｔ２…連結部、 Ｎ…接合面、 Ｖ…水平方向凹部（水平凹形断面）、 Ｒ…レール

Claims (8)

1. 垂直に立設されたマストと当該マストに沿って昇降移動する昇降台を有する昇降装置に用いるマスト構造であって、
   前記マストは、同一の水平断面形状を有する第一マスト部材と第二マスト部材とから成り、
   前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材を垂直に立設すると共に水平方向において接合したことを特徴とするマスト構造。
2. 前記マストは、前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材が接合面に対し対称断面となるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のマスト構造。
3. 前記マストは、前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材をそれぞれ垂直方向において隙間なく直列に連結すると共に前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材のそれぞれの連結部の垂直方向の位置が異なる位置となるように接合して構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスト構造。
4. 前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材の間に、所定厚みを有する接合板を挟持するように配置したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のマスト構造。
5. 前記第一マスト部材及び前記第二マスト部材は、それぞれ前記昇降装置のガイドローラーが転動可能な対向する二面を有する水平凹形断面が形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のマスト構造。
6. 水平方向に敷設されたレールと、一対のマストと当該一対のマストの上下端部にそれぞれ梁を架設した構造から成ると共に前記レール上を走行する台車と、前記一対のマストの間に配置されると共に前記一対のマストに沿って昇降移動する昇降台と、を備える走行昇降装置に用いるマスト構造であって、
   前記一対のマストの構造として、請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のマスト構造を用いることを特徴とするマスト構造。
7. 前記第一マスト部材と前記第二マスト部材を前記台車の走行方向において前後となるように接合したことを特徴とする請求項６に記載のマスト構造。
8. 前記梁として、前記第一マスト部材又は前記第二マスト部材を用いることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のマスト構造。

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