JP2010052874A - 移動体のレール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】レールを連結する際に接合部における走行方向の芯出し作業が容易で走行方向に段差が生じ難い構造とし、レール組立工数を削減することができる移動体のレール構造を提供する。
【解決手段】レールは、第一敷設長さＬ１を有すると共に他端側に嵌合片１３ｃを形成した複数の第一レール１３と、第二敷設長さＬ２を有すると共に敷設方向に直交する断面において内側面に第一レール１３の嵌合片１３ｃに嵌合する嵌合凹部１４ａを形成した複数の第二レール１４と、から成り、第一レール１３及び第二レール１４をそれぞれ敷設方向において隙間なく直列に連結し、かつ、第一レール１３及び第二レール１４のそれぞれの連結部Ｊ１，Ｊ２が異なる位置となるよう嵌合片１３ｃと嵌合凹部１４ａを嵌合して、第一レール１３と第二レール１４を接合した。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば、立体倉庫等のラック（棚）にスタッカークレーンなどを介して搬送物の受け渡しを行う際に使用される移動体のガイドローラー（車輪）を案内支持する移動体のレール構造に関する。

従来より、立体倉庫に使用されるスタッカークレーンや移動体の車輪を案内支持するレールとして、各種構造のレール部材が使用されている。このレール部材には、角筒状断面で形成された規定長さ（定尺）の鋼管が多く使用されており、前記レール部材の走行方向を延長するために一定長さの鋼管端部に接続部材を介して接合して延設し、床面や天井に敷設されている。

前記接続部材として、レール部材の互いに付き合わされる端部内に角筒状接続部材を挿通すると共に、このレール部材の端部側面を貫通して前記接続部材のねじ孔にボルトをねじ込むことにより、各レール部材を互いに直線的に一体連結して床面の上方にアンカーボルト及びナットを介して固定し、複数の受板上に配置するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、別の接続部材として、スタッカークレーンの上部案内レール（天井レール）を構成する一方の角形鋼管端部の下面に連結可能な凸部を形成すると共に他方の角形鋼管端部の下面にも前記凸部と嵌合可能な凹部を形成し、両角形鋼管の端部上面に４本ずつのボルトを垂直に溶接接合する。そして、両角形鋼管の端部を突き合わせた状態でそれらの上面を覆うように８個の貫通孔を有する断面コ字状のジョイントプレートを被せて８個の貫通孔に前記ボルトを挿通しナットで締結して両角形鋼管端部を連結するようにしたものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−２６５０１４号公報 特開平６−２４７５１０号公報

特許文献１に開示される接続部材は、互いに付き合わされる端部内に角筒状接続部材を挿通しボルトナットを介して角筒状断面のレール部材を連結して、前記レール部材の上面には車輪の踏面が形成されると共にレール部材の両側面にはガイドローラーの転動面を形成した共用のレール部材を構成している。

しかしながら、特許文献１の接続部材は、角筒状断面で形成されるレール部材の内部に一定長さの剛性を有する角筒状接続部材を挿通し、ボルトナットを介して締結してレール部材を連結する構成となっており、連結されたレール部材は、床面上に直接敷設されるので歪みや変形が生じ難いため接続部に段差が生じないように連結することができるものの、レール部材の接合部外周面には、接続部材を固定するためのボルトナットが突出しているため、前記車輪やガイドローラーは、走行に支障を来たさない取付け位置や構造となるよう考慮を払わなければならない問題を有している。

一方、特許文献２に開示される接続部材は、互いに端部を突き合わせた両角形鋼管の上面に８個の貫通孔を有する一定長さの断面コ字状のジョイントプレートを被せて貫通孔に８個のボルトを挿通しナットで締結して両角形鋼管端部を連結して、角形鋼管の両側面にガイドローラーの転動面を形成した上部案内レールを構成している。

しかしながら、特許文献２の接続部材は、これにより互いに連結された上部案内レールは、上部案内レールが天井に直接敷設されるので歪みや変形が生じ難いため接合部に段差が生じないように連結することができるものの、上部案内レールの接合部上面には一定長さの断面コ字状のジョイントプレートを被せて両角形鋼管端部を連結しているため、ジョイントプレートを被せた領域はガイドローラーの走行が制限される問題を有していた。

加えて、前記特許文献１及び２に開示される接続部材は、レールが床面や、天井面に直接敷設されるため歪みや変形のない状態で連結することができるが、前記床面や天井面の高さ方向中間部位にレールを敷設する場合には、例えばラックの一部に取り付けられることから接合部には歪みや変形が生じ易く、接合部に少しでも段差が生じると小径のガイドローラーが走行する際に車体に振動が生じるため、レールを段差の無い状態で連結することが不可欠であるが、この為には接合部にシムなどを介して走行方向の芯出し作業が行われるため手間が掛かり、組立工数が増加する結果コスト高になる問題を有していた。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、レールを連結する際に接合部における走行方向の芯出し作業が容易で走行方向に段差が生じ難い構造とし、レール組立工数を削減することができる移動体のレール構造を提供することを目的とする。

本発明に係る移動体のレール構造では、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、移動体に設けられた第一ガイドローラーと第二ガイドローラーを案内支持する移動体のレール構造であって、前記レールは、第一敷設長さを有すると共に、敷設方向に直交する断面において一端側に前記第一ガイドローラーの転動面を、他端側に嵌合片をそれぞれ形成した複数の第一レールと、第二敷設長さを有すると共に、敷設方向に直交する断面において内側面に前記第一レールの嵌合片に嵌合する嵌合凹部を、外側面に前記第二ガイドローラーの転動面をそれぞれ形成した複数の第二レールと、から成り、前記第一レール及び前記第二レールをそれぞれ敷設方向において隙間なく直列に連結し、かつ、前記第一レール及び前記第二レールのそれぞれの連結部が異なる位置となるよう前記嵌合片と前記嵌合凹部を嵌合して、前記第一レールと前記第二レールを接合したことを特徴とする。

この発明によれば、第一レールを敷設方向において隙間なく直列に連結して敷設（延設）する場合に、第二レールも同様に敷設方向において隙間なく直列に連結して、第一レールと第二レールをそれぞれの連結部が異なる位置となるよう互い違いとなるようにして接合（第一レールの嵌合片と第二レールの嵌合凹部を嵌合）することで、レールの芯出し作業が容易となり、しかも、接合部（継目）に段差の無い状態で接合することができる。

また、前記第一レールの嵌合片を鉛直方向に起立して形成し、前記第二レールの嵌合凹部を当該嵌合片の上端縁から被せて嵌合したことを特徴とする。

この発明では、第一レール他端側に折曲起立して成る嵌合片の上端縁に第二レールの嵌合凹部を被せて嵌合する構成となっているので、第一レールと第二レールの組立性、すなわち、嵌合片と嵌合凹部の嵌合作業が容易となる。

また、前記第二レールは、前記第一外側面とこれに背向する第二外側面を有し、前記第一外側面及び前記第二外側面にそれぞれ前記第二ガイドローラーの転動面を形成したことを特徴とする。

この発明によれば、第二レールに背向する一対の転動面が形成されているので、一対の第二ガイドローラーで第二レールを挟持するようにして案内支持することが可能となる。

また、前記第一レールは、前記嵌合片の下方から折曲して水平に延出した水平折曲部を有し、当該水平折曲部に前記第二レールに形成された装着部が敷設方向に位置調整可能に取付けられることを特徴とする。

第一レールと第二レールの接合（嵌合）部分の高さを抑えることが可能となる。したがって、レール全体の高さが抑えられるので、限られたスペースにレールを敷設することができる。また、第二レールが第一レールに対して敷設方向に位置調整可能に取付けられるので、第一、第二レールの材質が異なる場合に、季節や環境の変化による熱膨張率の差で走行方向に伸縮した場合に位置ずれを調整することができる。

本発明に係る移動体のレール構造によれば、金属板を折り曲げる等してその一端側に車輪の踏面を形成すると共に他端側に形成した第一レールの嵌合片に第二レールの嵌合凹部を嵌合して、第一レールと第二レールの敷設方向の各端部（継目）が互い違いになるように接合する構成とする。これにより、第一、第二レールを連結する際に接合部における敷設方向の芯出し作業が容易になると共に接合部（継目）の段差が生じ難くなり、レールの組立工数を削減することができる。

以下、本発明に係る移動体のレール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レール上を移動して搬送物をラックに移載する移動体を配置した立体倉庫の平面図、図２は本発明の一実施形態に係る移動体の正面図、図３は本発明の一実施形態に係る移動体の外観斜視図、図４は図２のＡ部拡大図である。

図１において、シャトル（移動体）１は、中央に搬送物を載置する支持台、並びにラックＲ１，Ｒ２に対し進退移動可能なフォークを備えており、立体倉庫に設置されたラックＲ１，Ｒ２間の各段毎に取付けられた２本のレール２上に走行可能に支持されており、レール２の延長線上両側には、昇降用のリフト５（柱）にラックＲ１，Ｒ２の各段に対応して昇降移動するサーバー４ａ，４ｂのコンベヤが支持されている。

例えば、高層構造物として構成されるラックにシャトル１を使用する場合は、ラックＲ１，Ｒ２間の特定高さの段にレール２を設けて、レール２上にシャトル１を走行可能に支持する構成とする。この場合は、シャトル１に２本の昇降用マスト（図示せず）を設け、フォークＦを備えた支持台が昇降用マストにより特定段より上部の段に対し昇降移動できる構成とすることもできる。

ラックＲ１，Ｒ２各段の側面には、夫々バッファコンベア６ａ，６ｂが隣接して配設されており、リフト５のサーバー４ａ，４ｂに載置した搬送物ＷをラックＲ１，Ｒ２の所定段に移載する場合は、対応する段のバッファコンベア６ａ，６ｂ上に搬送物Ｗを一旦移載したのち移動して所定のラックＲ２ａに収容されるようになっている（図３参照）。

上述のように構成されたシャトル１によれば、昇降移動するサーバー４ａ，４ｂのコンベヤ上に搬送物Ｗが移載されると、サーバー４ａ，４ｂがラックＲ１，Ｒ２の特定段まで上昇移動する。そこで、コンベヤ上の搬送物Ｗは、入庫されるラックＲ１，Ｒ２の各段に設けたバッファコンベア６ａ，６ｂに一旦移載されると、このバッファコンベア６ａ，６ｂからシャトル１の支持台に移載される。

シャトル１がレール２（レール２ａ，２ｂ）に案内されて走行移動して入庫すべきラックＲ２ａの前面に到達すると、自動停止する。シャトル１に載置された搬送物Ｗは、支持台からフォークを介して予め設定されたラックＲ２ａに入庫され、搬送物Ｗを排出したシャトル１は、待機位置に戻る。

一方、別のラックから搬送物Ｗが排出される場合は、そのラックから排出された搬送物Ｗを載置したシャトル１は、バッファコンベア６ａ，６ｂまで走行移動して当該バッファコンベア６ａ，６ｂに移載された搬送物Ｗは、サーバー４ａ，４ｂのコンベヤ上に移載されて下降移動し出荷エリアまで搬送される。

次に、シャトル１のガイドローラー（車輪）を案内支持するレール構造に付き、図２〜図４を参照して説明する。

図２において、シャトル１は、図示しない駆動モータにより回転駆動される左右一対の大径車輪８（第一ガイドローラー）が、２本のレール２ａ，２ｂに支持されて前後に自動走行可能となっている。２本のレール２ａ，２ｂは、同一形状・同一構成となっている。
シャトル１の下面両側には、水平方向に延設されて回転駆動される駆動軸Ｓに大径車輪８が回転自在に支持されており、正面から視てシャトル１の右側下面にはブラケット１２が水平に取付けられている。ブラケット１２の下面には、２本の垂直支軸９ａ，９ｂが左右に近接して取付けられており、垂直支軸９ａ，９ｂに、小径のガイドローラー１０ａ，１０ｂ（第二ガイドローラー）がそれぞれ回転自在に支持されている。

図３、図４において、レール２のうち２本のレール２ａ，２ｂの一方のレール２ａについて説明する。
レール２ａは、金属板（例えば４．５ｍｍのＳＳ材が使用されている）を折り曲げてその一端側に大径車輪８の踏面（転動面）を形成すると共に、他端側に嵌合片１３ｃを形成した一定長さ（第一敷設長さ、例えば２メートル）の第一レール１３と、第一レール１３の嵌合片１３ｃに嵌合する嵌合凹部１４ａを形成すると共に外側面に一対のガイドローラー１０ａ，１０ｂの転動面を形成する一定長さ（第二敷設長さ、例えば２メートル）の第二レール１４（例えばアルミニウムの引抜き材、またはＭＣナイロンなどの合成樹脂）とから構成されている。

詳しくは、第一レール１３は、金属板を折曲して上部に大径車輪８の水平な踏面が形成され、踏面に連なる垂直折曲部１３ａと、垂直折曲部１３ａの下方から折曲して水平に延出した水平折曲部１３ｂと、水平折曲部１３ｂの端部から折曲起立して成る嵌合片１３ｃとから構成されている。

そして、第一レール１３の垂直折曲部１３ａには取付け部Ｍが設けられており、この取付け部Ｍは、内側に２つのタップ孔を穿設したナットプレート１８が配置されると共に、このナットプレート１８に当板１７を介して垂直折曲部１３ａを貫通した２本のボルトＢ１が螺挿している。

これにより、図３に示すラックの角筒柱１６前面に垂直折曲部１３ａを当接させた状態で、角筒柱１６の内側に配置した当板１７、垂直折曲部１３ａを挿通した２本のボルトＢ１をナットプレート１８に締着して、第一レール１３が複数連設された角筒柱１６に水平方向に取付けられる。同様に、他方のレール２ｂの第一レール１３も図示しない複数連設された角筒柱によりラックＲ１前面に取付けられる。第一レール１３の位置は、ラックへの締結部である当板１７やナットプレート１８の位置に近く、また第一レール１３上を走行する大径車輪８は比較的大径であるため、第一レール１３の接合部Ｊ１において若干の段差やくいちがいが存在しても走行機能に支障はない。

一方、第二レール１４は、第一レール１３の水平折曲部１３ｂから折曲起立した上端縁を嵌合片１３ｃとして形成し、この嵌合片１３ｃに嵌合可能な嵌合凹部１４ａを形成すると共に嵌合凹部１４ａの背向する一対の外側面はガイドローラー１０ａ，１０ｂの転動面として形成されている。

嵌合凹部１４ａが形成される片側を内側に折曲した下端部に、装着部ＰとなるＴスロット１４ｂが長手方向に延設されており、このＴスロット１４ｂの長手方向所定位置にはＴナットＮが装着され、水平折曲部１３ｂの下面から挿通したボルトＢ２がＴナットＮに螺着されるようになっている。

このようにして第二レール１４は、第一レール１３の嵌合片１３ｃに嵌合凹部１４ａを嵌合した状態で、Ｔスロット１４ｂ内に装着されたＴナットＮに対して、第一レール１３の水平折曲部１３ｂに形成された不図示の貫通孔に下面側から挿通したボルトＢ２を螺着することで固定される。

ＴナットＮに対しＴスロット１４ｂは、スライド可能に構成されており、第一レール１３と第二レール１４の熱膨張率に差がある材質（例えば鉄とアルミニウム）を使用した場合に生ずる走行方向の伸縮量を調整することができる。

次に、第一レール１３と第二レール１４の接続方法に付き、図５を参照して説明する。図５は第一レール１３と第二レール１４の端部が互い違いになるよう接合した状態を示す部分斜視図である。

図５に示すように、第一、第二レール１３，１４の全長（敷設長さ）は、同一または異なる一定長さＬ１，Ｌ２で形成されている。
まず、一定長さ（第一敷設長さ）Ｌ１で形成された複数の第一レール１３を、長手方向（敷設方向）の端部をできるだけ密着させて直列に連結する。つまり、各第一レール１３をラックＲ１の角筒柱１６前面に固定して、各第一レール１３の端部を突き合わせる。
次に、各第一レール１３に対して、複数の第二レール１４を、長手方向（敷設方向）の端部をできるだけ密着させて直列に連結する。第一，第二レール１３，１４の接合は、上述したように、第一レール１３の嵌合片１３ｃに、第二レール１４の嵌合凹部１４ａを嵌合する。
この際、第一レール１３の各端部の接合部（継目）Ｊ１と第二レール１４の各端部の接合部（継目）Ｊ２とが異なる位置となるようにする。すなわち、レール２ａ，２ｂの敷設方向において、第一レール１３の各端部の接合部Ｊ１と第二レール１４の各端部の接合部Ｊ２が互い違いとなるようにする。
そして、各第二レール１４の装着部Ｐ（Ｔスロット１４ｂ）に挿入された複数のＴナットＮに対して、第一レール１３の水平折曲部１３ｂに形成された不図示の貫通孔に挿通したボルトＢ２を螺着することで、第一，第二レール１３，１４が接合される。

なお、第一レール１３の接合部Ｊ１は、第二レール１４の接合部Ｊ２に対し長手方向（敷設方向）の距離Ｌ３が第二レール１４全長Ｌ２の中間位置に配置されるのが好ましい。
このように接合することで、第一レール１３と第二レール１４を連結する際に、接合部Ｊ１，Ｊ２における走行方向の芯出し作業が容易になると共に走行方向の段差が生じ難くなり、レールの組立工数を削減することができる。

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、第二レール１４は、嵌合凹部１４ａの両外側面が、一対のガイドローラー１０ａ，１０ｂに挟まれて走行方向に案内される転動面として構成した例として説明したが、これに限らず、例えば、図２に示す２本のレール２ａ，２ｂを構成する一対の第一レールの内側にそれぞれ第二レールを対応させて互い違いに接合配置し、第二レールの対向する内側面、または外側面を一対のガイドローラーが転動するように構成することもできる。

また、走行用ではなく、昇降用ガイドレールとしても使用できる。この場合、ワイヤ等で支持台を吊り下げる昇降装置を設ければ、図２における大径車輪８（第一ガイドローラー）は、ガイドローラとしての役割のみを担うことになるし、ラックピニオン方式の昇降駆動車輪としての役割も同時に担う。

また、大径車輪８（第一ガイドローラー）を駆動装置と直結しない単なるガイドローラ（案内機能のみを有するもの）として使用する場合には、ガイドローラー１０ａ，１０ｂ（第二ガイドローラー）同様に小径の車輪としても良く、この場合には大径車輪８（第一ガイドローラー）に接する第一レール１３の部分は、第二レール１４と同様の構造としレール継ぎ目部の乗り移りを滑らかにすることもできる。

本発明の一実施形態に係るレール上を移動体を配置した立体倉庫の平面図である。 本発明の一実施形態に係る移動体の正面図である。 本発明の一実施形態に係る移動体の外観斜視図である。 図２のＡ部拡大図である。 第一レールと第二レールの接合状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…シャトル（移動体）、 ２ａ，２ｂ…レール、 ８…大径車輪（第一ガイドローラー）、 １０ａ，１０ｂ…ガイドローラー（第二ガイドローラー）、 １３…第一レール、 １３ａ…垂直折曲部、 １３ｂ…水平折曲部、 １３ｃ…嵌合片、 １４…第二レール、 １４ａ…嵌合凹部、 Ｍ…取付け部、 Ｐ…装着部、 Ｒ１，Ｒ２…ラック、 Ｗ…搬送物、 Ｊ１，Ｊ２…接合部（継目）、 Ｌ１…長さ（第一敷設長さ）、 Ｌ２…長さ（第二敷設長さ）

Claims (4)

1. 移動体に設けられた第一ガイドローラーと第二ガイドローラーを案内支持する移動体のレール構造であって、
   前記レールは、第一敷設長さを有すると共に、敷設方向に直交する断面において一端側に前記第一ガイドローラーの転動面を、他端側に嵌合片をそれぞれ形成した複数の第一レールと、第二敷設長さを有すると共に、敷設方向に直交する断面において内側面に前記第一レールの嵌合片に嵌合する嵌合凹部を、外側面に前記第二ガイドローラーの転動面をそれぞれ形成した複数の第二レールと、から成り、
   前記第一レール及び前記第二レールをそれぞれ敷設方向において隙間なく直列に連結し、かつ、前記第一レール及び前記第二レールのそれぞれの連結部が異なる位置となるよう前記嵌合片と前記嵌合凹部を嵌合して、前記第一レールと前記第二レールを接合したことを特徴とする移動体のレール構造。
2. 前記第一レールの嵌合片を鉛直方向に起立して形成し、前記第二レールの嵌合凹部を当該嵌合片の上端縁から被せて嵌合したことを特徴とする請求項１に記載の移動体のレール構造。
3. 前記第二レールは、前記第一外側面とこれに背向する第二外側面を有し、前記第一外側面及び前記第二外側面にそれぞれ前記第二ガイドローラーの転動面を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体のレール構造。
4. 前記第一レールは、前記嵌合片の下方から折曲して水平に延出した水平折曲部を有し、当該水平折曲部に前記第二レールに形成された装着部が敷設方向に位置調整可能に取付けられる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移動体のレール構造。

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