JP4058697B2 - ラック用柱脚およびそのラック用柱脚が配設されているラック - Google Patents

Description

本発明は、地震によりラック構成用の柱脚部にかかる圧縮力または引っ張り力のエネルギーを吸収する制振構造を有するラック用柱脚およびそのラック用柱脚が配設されているラックに関する。

上記のようなラック用柱脚は、例えば、自動倉庫におけるラックに用いられ、ラック架構の柱脚部とラック設置用床面との間に配設されてラック架構を支持し、地震の発生により柱脚部にかかる圧縮力や引っ張り力のエネルギー吸収により制振を行い、ラックの損傷を防止するようにしているものである。

このようなラック用柱脚として、従来、例えば、銅管などの筒状部材の内部に鋼材よりなる芯材が挿入され、その芯材と筒状部材との間に、コンクリートやモルタルなどの緩衝材を介在させて、芯材の上端部を柱材に固着しかつ芯材の下端部をラック設置用床面に固着しているものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−３３８０１８号公報

しかしながら、上記従来のラック用柱脚では、筒状部材の内部に芯材を挿入するだけでなく、さらに、芯材と筒状部材との間に緩衝材を介在させなければならないので、制振構造を有するラック用柱脚を構成するに当って、構成の複雑化を招くとともに、コンクリートやモルタルなどの特殊な緩衝材を用いることから、コストアップを招くものとなっている。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、構成の簡素化およびコストの低減を図ることができる制振構造を有するラック用柱脚およびそのラック用柱脚が配設されているラックを提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明にかかるラック用柱脚の第１特徴構成は、圧縮および引っ張りが作用する状態でラック構成用の柱脚部に組み付けられる塑性変形部材と、その塑性変形部材を横側方より挟み込む一対の座屈防止部材とが設けられ、
前記座屈防止部材は、ラック設置用床面に固着され、前記塑性変形部材は、その上端部が柱材に固着されかつその下端部が前記ラック設置用床面または前記座屈防止部材において前記ラック設置用床面の近傍箇所に固着されている点にある。

すなわち、塑性変形部材を圧縮および引っ張りが作用する状態でその上端部を柱材に固着しかつその下端部をラック設置用床面または座屈防止部材におけるラック設置用床面の近傍箇所に固着し、一対の座屈防止部材を塑性変形部材に対して横側方より挟み込む状態でラック設置用床面に固着することにより、ラック用柱脚を構成することができることになる。
そして、地震により柱脚部に圧縮力や引っ張り力がかかると、塑性変形部材の塑性変形により圧縮力や引っ張り力のエネルギー吸収を行い、座屈防止部材により塑性変形部材の座屈を防止することができ、制振することができることになる。

したがって、単に、一対の座屈防止部材を塑性変形部材の横側方から挟み込む状態で固着するだけで、制振構造を有するラック用柱脚を構成できることとなって、構成の簡素化およびコストの低減を図ることができる制振構造を有するラック用柱脚を提供できるに至った。

本発明にかかるラック用柱脚の第２特徴構成は、前記塑性変形部材は、その長さ方向の中央部の幅を幅狭とした板状に構成され、前記座屈防止部材は、前記塑性変形部材との間に粘弾性体を介在させてその粘弾性体を挟み込む状態で設けられている点にある。

すなわち、塑性変形部材が、その長さ方向の中央部の幅を幅狭としているので、その幅狭の部分に応力が集中し塑性変形を生じ易くすることができ、柱脚部にかかる圧縮力や引っ張り力に対するエネルギーの吸収を積極的に行うことができることになる。
しかも、板状の塑性変形部材を一対の座屈防止部材にて単純に挟み込むことができることにより、より一層構成の簡素化を図ることができることになる。
そして、座屈防止部材と塑性変形部材との間に粘弾性体を介在させることにより、塑性変形部材が塑性変形によりその横側方へ広がっても、粘弾性体が弾性変形することにより塑性変形部材の横側方への広がり分を吸収して、塑性変形部材のポアソン比分の面外変形を吸収することができることになる。

本発明にかかるラック用柱脚部の第３特徴構成は、前記塑性変形部材は、炭素鋼材またはステンレス鋼材により構成されている点にある。
すなわち、塑性変形部材を、制振を行うのに適した炭素鋼材またはステンレス鋼材にて構成することができ、地震により発生するエネルギー吸収を塑性変形部材の塑性変形により的確に行うことができることになる。

本発明にかかるラック用柱脚部の第４特徴構成は、前記塑性変形部材は、前記ラック設置用床面の近傍箇所において、前記座屈防止部材にボルト接合され、前記座屈防止部材は、前記塑性変形部材を挟み込む部分から外側方に延びるＬ字状に形成されて、アンカーボルトにより前記ラック設置用床面に固着されている点にある。

すなわち、塑性変形部材については、その下端部をボルト接合という簡易な構成により座屈防止部材に固着することができ、座屈防止部材については、塑性変形部材を挟み込む部分から外側方に延びる部分を利用することにより、アンカーボルトにて簡易にラック設置用床面に固着することができることになる。
したがって、塑性変形部材を座屈防止部材に固着する構成および座屈防止部材をラック設置用床面に固着する構成の簡素化を図ることができることになる。

本発明にかかるラックの特徴構成は、上記本発明にかかるラック用柱脚部の第１〜４特徴構成のいずれかに記載のラック用柱脚が、３本の柱が並立したラック架構の両端部において、前記柱脚部と前記ラック設置用床面との間に配設されている点にある。

すなわち、３本の柱が並立したラック架構の両端部に配設される制振構造を有するラック用柱脚にて、柱脚部にかかる圧縮力や引っ張り力に対するエネルギー吸収を行うことができるので、３本の柱のうち、真中に位置する柱の柱脚部に対して、圧縮力や引っ張り力がほとんどかからないようにしながら、地震に対してラック全体の制振を行うことができることになる。
したがって、３本の柱の柱脚部のうち、制振構造を有するラック用柱脚を配設する数を極力減らしながら、地震に対するラック全体の制振を行うことができ、ラック全体としての構成の簡素化およびコストの低減を図ることができることになる。

本発明にかかるラックの別の特徴構成は、上記本発明にかかるラック用柱脚部の第１〜４特徴構成のいずれかに記載のラック用柱脚が、２本の柱が並立したラック架構の一端部において、前記柱脚部と前記ラック設置用床面との間に配設されている点にある。

すなわち、２本の柱が並立したラック架構の一端部に配設される制振構造を有するラック用柱脚にて、柱脚部にかかる圧縮力や引っ張り力に対するエネルギー吸収を行うことができ、そのラック架構が柱の並び方向に短いので、２本の柱の他端部に位置する柱の柱脚部に対して、圧縮力や引っ張り力がほとんどかからないようにしながら、地震に対するラック全体の制振を行うことができることになる。
したがって、２本の柱の柱脚部の一端部だけに制振構造を有するラック用柱脚を配設することにより、地震に対してラック全体の制振を行うことができ、ラック全体としての構成の簡素化およびコストの低減を図ることができることになる。

本発明にかかるラック用柱脚部を適応した自動倉庫の実施形態を図面に基づいて説明を加える。
この自動倉庫は、図１に示すように、複数のラック架構１をその間に間隔を隔てる状態でラック設置用床面２上に並べて構成され、図示はしないが、ラック架構１どうしの間には、スタッカークレーンを走行するための走行経路を形成するように構成されている。

複数のラック架構１どうしは、上部梁３にて連結されており、複数のラック架構１の夫々は、複数本の柱４、柱４どうしを連結する横梁５、および、柱４どうしを斜めに連結する斜材６から構成されている。
そして、ラック架構１は、４本の柱４が並立した第１ラック架構１ａと、２本の柱４が並立した第２ラック架構１ｂとからなり、両端部に第２ラック架構１ｂを配置し、その第２ラック架構１ｂの間に２つの第１ラック架構１ａを配置するように構成されている。

前記第１ラック架構１ａは、柱４の並び方向で中央に位置する２本の柱４を隣接する状態で配設し、図２に示すように、第１ラック架構１ａの両端部に位置する柱４の柱脚部７において、その柱脚部７とラック設置用床面２との間に制振構造を有する制振ラック用柱脚８が配設されている。
また、ラック架構１の中央部に位置する２本の柱４の柱脚部７において、その柱脚部７とラック設置用床面２との間に非制振ラック用脚部９が配設されている。

前記非制振ラック用柱脚９は、詳細な図示はしないが、板状に構成されて柱材の下端部に溶接などにより接合され、アンカーボルト１０によりラック設置用床面２に固着されている。
そして、第２ラック架構１ｂは、２本の柱４の柱脚部７のいずれにおいても、その柱脚部７とラック設置用床面２との間に非制振ラック用柱脚９が配設されている。

前記制振ラック用柱脚８は、本発明にかかるラック用柱脚であり、以下、制振ラック用柱脚８の構成について説明を加える。
前記制振ラック用柱脚８は、図３〜図５に示すように、圧縮および引っ張りが作用する状態で柱脚部７に組み付けられる塑性変形部材１１と、その塑性変形部材１１を横側方より挟み込む一対の座屈防止部材１２とから構成され、座屈防止部材１２は、塑性変形部材１１との間に例えばゴムシートからなる粘弾性体１３を介在させてその粘弾性体１３を挟み込む状態で設けられている。
ちなみに、図３は、制振ラック用柱脚８の分解斜視図であり、図４は、制振ラック用柱脚を組み付けた状態での側面図であり、図５は、制振ラック用柱脚を組み付けた状態での正面図である。

前記塑性変形部材１１は、炭素鋼材またはステンレス鋼材からなり、その長さ方向の中央部の幅を幅狭とした板状に構成されている。
すなわち、塑性変形部材１１は、下方幅広部分１１ａ、中央幅狭部分１１ｂ、上方幅広部分１１ｃが一連に連なるＨ状に形成され、下方幅広部分１１ａには、左右一対の下端部接合用孔１１ｄが設けられている。

前記座屈防止部材１２は、鋼材からなり、塑性変形部材１１を挟み込む起立部材１２ａとその起立部材１２ａから外側方に延びるフランジ部材１２ｂとからなるＬ字状に形成されている。
そして、起立部材１２ａとフランジ部材１２ｂとは溶接により接合され、起立部材１２ａには、左右一対の塑性変形部材接合用上方孔１２ｃと左右一対の塑性変形部材接合用下方孔１２ｄとが上下に並ぶ状態で設けられ、フランジ部材１２ｂにも、左右一対の床面接合用孔１２ｅが設けられている。
また、起立部材１２ａが倒れるのを防止するために起立部材１２ａとフランジ部材１２ｂとを連結する三角状の補強部材１２ｆが設けられている。

前記塑性変形部材１１は、上方幅広部分１１ｃの上端縁を柱４の下端部に設けられた板状鋼材１４に溶接することにより、その上端部を柱４の柱材に固着するように構成されている。
そして、塑性変形部材１１の下端部については、ラック設置用床面２の近傍箇所においてボルト接合により座屈防止部材１２に固着するように構成されている。

説明を加えると、一対の座屈防止部材１２にて塑性変形部材１１の横側方から挟み込んだ状態において、座屈防止部材１２の塑性変形部材接合用下方孔１２ｄ、塑性変形部材１１の下端部接合孔１１ｄ、座屈防止部材１２の塑性変形部材接合用下方孔１２ｄにボルト１５を貫通させて接合するとともに、塑性変形部材１１の中央幅狭部分１１ｂを両側から挟み込む状態で座屈防止部材１２の塑性変形部材接合用上方孔１２ｃどうしにボルト１５を貫通させて接合するように構成されている。

前記座屈防止部材１２は、床面接合孔１２ｅにアンカーボルト１０を挿入させて接合することにより、アンカーボルト１０によりラック設置用床面２に固着するように構成されている。

前記粘弾性体１３は、塑性変形部材１１における上方幅広部分１１ａおよび中央幅狭部分１１ｂの形状と同形状のＴ字状に形成され、塑性変形部材１１における下方幅広部分１１ｃの形状と同形状の孔付きシムプレート１６が設けられ、粘弾性体１３とシムプレート１６とを組み合わせることにより塑性変形部材１１と同形状となるように構成されている。
そして、塑性変形部材１１の下端部と座屈防止部材１２とを固着する際に、図３に示すように、粘弾性体１３とシムプレート１６とを、塑性変形部材１１と座屈防止部材１２の間に介在させて、それら粘弾性体１３とシムプレート１６とを挟み込む状態で固着するように構成されている。

図６に基づいて、地震により制振ラック用柱脚８に対して力がかかった場合について説明を加える。
前記制振ラック用柱脚部８が、図６の（イ）に示すように、塑性変形部材１１の厚みをＴとし、粘弾性体１３の厚みをｔとして構成されている。
そして、図６の（ロ）に示すように、制振ラック用柱脚８に対して圧縮力がかかると、塑性変形部材１１が、塑性変形により、上下方向にΔＬだけ縮み、横側方にΔＴだけ広がって塑性変形部材１１の厚みがＴ＋ΔＴとなる。
このとき、粘弾性体１３の弾性変形によって、塑性変形部材１１の横側方へのΔＴだけの広がりを吸収して、粘弾性体１３の厚みがｔ−ΔＴ／２となるように構成されている。

このようにして、塑性変形部材１１の塑性変形により柱脚部７にかかる圧縮力や引っ張り力のエネルギー吸収を行って制振を行い、塑性変形部材１１の横側方への塑性変形を粘弾性体１３にて吸収しながら、座屈防止部材１２にて塑性変形部材１１の座屈を防止するように構成されている。

また、図２に示すように、第１ラック架構１において、制振ラック用柱脚８を柱４の並ぶ方向の両端部に配設することにより、図２の矢印で示すように、地震の発生によりラック架構１に対して転倒モーメントがかかると、制振ラック用柱脚８の一方には圧縮力がかかり、他方には引っ張り力がかかることになるので、一方の制振ラック用柱脚８では圧縮力のエネルギー吸収を行い、かつ、他方の制振ラック用柱脚８では引っ張り力のエネルギー吸収を行い、転倒モーメントに対するエネルギー吸収も行うことができるように構成されている。

このようにして、第１ラック架構１において、制振ラック用柱脚８を柱４の並ぶ方向の両端部に配設することにより、中央部に位置する２本の柱４の柱脚部７に圧縮力や引っ張り力がかからずに、第１ラック架構１についての地震に対する制振を行うことができるように構成されている。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、制振ラック用柱脚部８を４本の柱４が並立したラック架構１に対して配設した例を示したが、例えば、３本の柱４が並立したラック架構１に対して、その柱４の並び方向の両端部に制振ラック用柱脚部８を配設して実施することも可能である。
また、２本の柱４が並立したラック架構１に対しては、図７に示すように、その一端部において、柱脚部７とラック設置用床面２との間に制振ラック用柱脚部８を配設して実施することが可能である。

すなわち、複数の柱４が並立したラック架構１に対して、どの位置に制振ラック用柱脚８を配設するか、および、制振ラック用柱脚８を何個配設するかついては、適宜変更が可能であり、ラック架構１に対して制振ラック用柱脚８をどのように配設するかについては適宜変更が可能である。

（２）上記実施形態では、塑性変形部材１１を、その長さ方向の中央部の幅を幅狭としているが、その長さ方向の一端部から他端部まで同幅として塑性変形部材１１を構成することもでき、塑性変形部材１１の形状については適宜変更が可能である。
また、座屈防止部材１２の形状についても、塑性変形部材１１を挟み込む部分から外側方に延びるＬ字状に限らず、その形状については適宜変更が可能である。

（３）上記実施形態では、塑性変形部材１１を、炭素鋼材またはステンレス鋼材により構成した例を示したが、他の鋼材にて塑性変形部材１１を構成することも可能である。

（４）上記実施形態では、塑性変形部材１１の上端部を溶接により柱材に固着し、下端部をボルト接合により座屈防止部材１２におけるラック設置用床面２の近傍箇所に固着しているが、例えば、塑性変形部材１１の上端部をボルト接合により柱材に固着するようにしてもよく、塑性変更部材１１を固着する構成については、ボルト接合や溶接など適宜変更することが可能である。
また、座屈防止部材１２は、アンカーボルト１０によりラック設置用床面２に固着するようにしているが、座屈防止部材１２をラック設置用床面２に固着する構成についても適宜変更が可能である。

（５）上記実施形態では、塑性変形部材１１の下端部については、ラック設置用床面２に固着される座屈防止部材１２におけるラック設置用床面２の近傍箇所に固着されているが、塑性変形部材１１の下端部をラック設置用床面２に直接固着することも可能である。

ラックの全体を示す側面図 ラック架構の要部を示す側面図 制振ラック用柱脚の分解斜視図 制振ラック用柱脚の組み付け側面図 制振ラック用柱脚の組み付け正面図 制振ラック用柱脚の作用を示す図 別実施形態におけるラック架構の要部を示す側面図

符号の説明

１ ラック架構
２ ラック設置用床面
４ 柱
７ 柱脚部
１０ アンカーボルト
１１ 塑性変形部材
１２ 座屈防止部材
１３ 粘弾性体
１５ ボルト

Claims (6)

1. 圧縮および引っ張りが作用する状態でラック構成用の柱脚部に組み付けられる塑性変形部材と、その塑性変形部材を横側方より挟み込む一対の座屈防止部材とが設けられ、
   前記座屈防止部材は、ラック設置用床面に固着され、前記塑性変形部材は、その上端部が柱材に固着されかつその下端部が前記ラック設置用床面または前記座屈防止部材において前記ラック設置用床面の近傍箇所に固着されているラック用柱脚。
2. 前記塑性変形部材は、その長さ方向の中央部の幅を幅狭とした板状に構成され、前記座屈防止部材は、前記塑性変形部材との間に粘弾性体を介在させてその粘弾性体を挟み込む状態で設けられている請求項１に記載のラック用柱脚。
3. 前記塑性変形部材は、炭素鋼材またはステンレス鋼材により構成されている請求項１または２に記載のラック用柱脚。
4. 前記塑性変形部材は、前記ラック設置用床面の近傍箇所において、前記座屈防止部材にボルト接合され、前記座屈防止部材は、前記塑性変形部材を挟み込む部分から外側方に延びるＬ字状に形成されて、アンカーボルトにより前記ラック設置用床面に固着されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のラック用柱脚。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のラック用柱脚が、３本の柱が並立したラック架構の両端部において、前記柱脚部と前記ラック設置用床面との間に配設されているラック。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のラック用柱脚が、２本の柱が並立したラック架構の一端部において、前記柱脚部と前記ラック設置用床面との間に配設されているラック。

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