JP4415397B2 - スタッカークレーン - Google Patents

Description

この発明はスタッカークレーンに関し、特にマストの軽量化に関する。

特許文献１（実開平６−６７４１２）は、スタッカークレーンのマストの強度を、下から上へと向けて徐々に小さくすることを開示している。発明者らはスタッカークレーンの軽量化を検討し、マストに働く水平応力を支持しながら軽量化できる構造を検討し、この発明に至った。
実開平６−６７４１２

この発明の課題は、スタッカークレーンのマストを軽量化することにある。
この発明での追加の課題は、異なる太さの部分を互いに接合したマストで、昇降台の昇降をガイドすることにある。

この発明は、各々が走行モータを備えた下部台車と上部台車との間に、高さ方向に沿って強度が変化するマストと、前記マストに沿って昇降する昇降台とを設けたスタッカークレーンにおいて、
前記マストの強度を、 上下両端部＞高さ方向中央部＞下端部と前記中央部との中間部及び上端部と前記中央部との中間部、 の順に構成し、
前記マストの昇降台側の面をマストの下端部から上端部まで同一面上に配置すると共に、昇降台側とマスト側の対向する少なくとも一対のガイド面を内側に備えたセンターレールを、前記マストの昇降台側の面に、前記マストの下端部から上端部まで設け、
少なくとも前記各中間部を、スタッカークレーンの走行方向と水平面内で直角な方向に沿って配置した複数の中空パイプで構成することにより、昇降台側から見た前記マストの両側面を、前記マストの下端部から上端部まで各々同一面上に配置し、
さらに前記昇降台に、前記センターレールの前記少なくとも一対のガイド面の各々でガイドされるガイドローラと、前記マストの各側面でガイドされる少なくとも一対のガイドローラとを設けたことを特徴とする。

この発明では、各々が走行モータを備えた下部台車と上部台車との間に、高さ方向に沿って強度が変化するマストを設けたスタッカークレーンに対し、
前記マストの上下両端部の各々に対し、マストの高さ方向中央部の強度を低くすることによりマストを軽量化する。

この発明では、マストに働く応力に応じて高さ方向の強度を変えるので、マストを軽量化でき、これに伴いスタッカークレーンの高速走行が容易になる。またマストの昇降台側の面を下端部から上端部まで同一面上に配置すると、マストの強度を高さ方向に変えても、昇降台のガイドが容易になる。さらに幅が狭くなるマスト中間部を複数の中空パイプで構成すると、マストの両側面を下端部から上端部までそれぞれ同一面上に揃えて、昇降台の側面でのガイドが容易になる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図７に、実施例のスタッカークレーン２を示す。４は下部台車で、６は上部フレーム、８は上部台車である。１０は走行モータで下部台車４に設けられ、１１は走行モータで上部台車８に設けられる。１２は昇降モータで、１４はドラムであり、図示しない吊持材を巻き取り／繰り出すことにより、昇降台２８を昇降させる。走行モータ１０，１１により駆動車輪１６，１７を駆動して、走行レール３０，３１に沿ってスタッカークレーン２を走行させる。１８は従動車輪である。

実施例で上部フレーム６と上部台車８とを別体にしているのは、上部台車８により上部フレーム６を押し引きすることにより、スタッカークレーン２の設置高さを低くするためである。なお上部フレーム６を設けず、マスト２０の上端を直接上部台車８で支持してもよい。さらに下部台車４の構造や上部台車８の構造、上部フレーム６の構造は任意である。また実施例では、マスト２０として昇降台２８の走行方向前後に設けた２本の支柱を用いるが、１本の支柱のみから成るマストでもよく、あるいは３本〜４本の支柱から成るマストでもよい。マスト２０は上下の台車４，８間を接続して自立できるものであればよく、好ましくは複数本のマストとし、特に好ましくは昇降台２８の走行方向前後に設けた複数の支柱から成るマストとする。またこの明細書において、マスト２０は昇降台２８側を向いた面を正面、昇降台２８の反対側の面を背面、スタッカークレーン２の走行方向の左右方向の２面を側面とする。

マスト２０の前後一対の支柱はそれぞれ、下部台車４から上部フレーム６への順で、
i 下側の端部２１，ii 下側の中間部２６，iii 高さ方向の中央部２４，iv 上側の中間部２７，ｖ 上側の端部２２、の順に接続されている。ここで上下の端部２１，２２は同一の鋼材の角パイプで構成し、その強度は等しい。また上下の中間部２６，２７も同じ鋼材の角パイプで構成し、強度を等しくしてある。しかしながら上下の端部２１，２２の強度を異ならせても、また上下の中間部２６，２７の強度を異ならせてもよい。マスト２０の全高に対する各部分の割合は、上下の端部２１，２２が例えば各１０％程度、中央部２４が例えば２０％程度、中間部２６，２７が例えば各３０％程度である。

図２に、端部２１，下側の中間部２６，中央部２４の断面を示す。なお上側の端部２２は下側の端部２１と同一断面で、上側の中間部２７は下側の中間部２６と同一断面である。各部材２１，２６，２４はパイプ状の角鋼で構成され、それらの厚みは等しく、断面積が異なっており、断面形状は例えば正方形である。これにより端部２１の強度が最大、中間部２６の強度が最小、中央部２４の強度が中間となる。次に昇降台２８に対する左右のガイド面を提供するため、端部２１や中間部２６、中央部２４の正面を、同一の鉛直方向基準面Ｆ上に配置する。次に端部２１，中間部２６，中央部２４で幅が異なるので、それらの側面をガイド面として利用できない。このため、端部２１，中間部２６，中央部２４の左右両側面に、角パイプ状の側部レール３８，３９，４０を設ける。そして側部レール３８〜４０がマストから突き出した面を鉛直方向に沿った同一面上に配置して、昇降台を左右方向にガイドできるようにする。ここに左右方向とは、スタッカークレーンの走行方向に水平面内で直角な方向である。なおこれらのことは中間部２７や端部２２についても同様である。

端部２１，中間部２６，中央部２４などの正面に、例えば左右一対のセンターレール３６，３６を設け、その構造は部材２１〜２７の全てに対し共通とする。センターレール３６は例えばゲート状で、スタッカークレーンの走行方向に沿って対向する、ゲートの内側の２面をガイド面５０，５１とする。また異なるサイズの部材２１〜２７を接続するため、例えば図２のフランジ３４を用いる。

図３〜図７に端部２１を例に、昇降台２８とマストとの関係を示す。なお３２はスライドフォーク、３３は昇降台２８の前後両端のブラケットである。４６，４９はガイドローラで、４４，４８はそれらのブラケットである。ブラケット４４は昇降台２８の前後両端の中央部から前後方向に延びて、その両側に一対のガイドローラ４９，４９を設けてある。ブラケット４８は昇降台２８の４隅に設け、その先端にガイドローラ４９を設けてある。

図３でのセンターレール３６とブラケット４４との周囲を拡大して図４に示し、ブラケット４４はボルト５４などの締結具によりブラケット３３に取り付けられている。ここでガイドローラ４６が摩耗した場合や、新たにガイドローラ４６をセンターレール３６内に取り付ける場合、図５のようにブラケット４４を水平軸回りに例えば９０°回転させる。次にセンターレール３６，３６間の開口５６から、ガイドローラ４６をセンターレール３６に出し入れする。このようにすると、ガイドローラ４６をセンターレール３６に容易に出し入れできる。

図６はガイドローラ４６の出し入れに関する変形例を示し、ブラケット４４を１対のブラケット５８，５９で構成し、図示しないキーやボルトナットなどで互いに固定する。また一対のガイドローラ４６は、ブラケット５８，５９に１個ずつ取り付ける。そしてガイドローラ４６を出し入れする際には、ブラケット４４をブラケット５８，５９に分解すると、簡単に開口５６から出し入れできる。

図７に示すように、ブラケット４４やガイドローラ４６は、昇降台２８の高さ方向に沿って例えば一対設け、合計で昇降台２８当たり４本のブラケット４４と８個のガイドローラ４６を設ける。このようにすると、昇降台２８からマストに加わる力をさらに分散させ、またマストに対して昇降台２８を所定の姿勢に保持できる。

実施例の動作を示す。下部台車４と上部台車８のそれぞれに走行モータ１０，１１を設け、それぞれの出力がほぼ等しいものとする。そして実施例のようにマスト２０を構成すると、マスト２０の各部に加わる水平方向の応力は図１の右側に示したもののようになる。なおこの応力は、マスト２０に加わる台車４，８からの力や、マスト２０の慣性力によるものである。マスト２０に加わる力としては、これ以外にマスト２０の自重や昇降台２８の重量などによる重力があるが、応力を支持することに比べて重力を支持することは容易である。またマスト２０にはこれ以外に、昇降台２８の移載装置を動作させた際の左右方向の応力があるが、これは走行時の応力に比べて小さい。

上下の端部２１，２２には台車４，８との接続のため大きな応力が加わる。中央部２４はそれ自体としては撓まず、ほぼ直線状の形状を保たねばならないため、次に大きな応力が加わる。そして中間部２６，２７に対して応力が最小となる。そこでこれらの応力に応じて、各部材２１〜２７の強度を変化させると、マスト２０を軽量化できる。またマスト２０を軽量化すると慣性力が小さくなり、マスト２０の強度をさらに削減できるという効果もある。

ここでは上下の台車４，８からマスト２０に加える駆動力が等しいものとしたので、マスト２０は中央部２４を境に上下対称となるが、これらの駆動力が異なる場合、例えば下部台車４の駆動力が上部台車８からの駆動力よりも大きい場合、端部２１の強度を端部２２の強度より増し、中間部２６の強度を中間部２７の強度よりも増してもよい。この場合でも、強度の順は端部２１，２２が最大で、中央部２４が中間、中間部２６，２７が最小となることは変わらない。

次に各部材２１〜２７の昇降台２８寄りの正面を同一鉛直面上に配置することにより、昇降台２８を前後方向（走行方向）にガイドできる。また部材２１〜２７に側部レール３８〜４０を設けて、ガイド面５２，５３を各々鉛直面上に配置することにより、マストの両側面でも昇降台２８をガイドできる。なお側部レール３９，４０の左右方向の幅をやや小さくすることにより、上下の端部２１，２２に対する側部レール３８を省略してもよい。また中央部２４の断面形状を正方形から長方形に変えることにより、側部レール３９を廃止してもよい。即ち側部レールは、少なくとも中間部２６，２７に対して設ける。

センターレール３６の内側に、対向するガイド面５０，５１がある。昇降台２８のガイドローラ４６をセンターレール３６内にセットすると、ガイド面５０，５１との間に僅かなクリアランスが残るようにする。ここで昇降台２８に慣性力が作用すると、前後のガイドローラ４６，４６が共にセンターレール３６でガイドされる。例えば図３の右向きに慣性力が作用すると、左側のセンターレールでガイドローラがガイド面５０に接触し、右側のセンターレールでガイドローラがガイド面５１に接触する。このため昇降台２８に働く慣性力を、マストの左右の支柱で受けることができ、支柱当たりの力を約１／２にできる。

さらにガイドローラ４６を左右一対設けることにより、ガイドローラ４６の面圧を小さくすると共に、マストに昇降台２８から加わる力を分散させることができる。また昇降台２８が何らかの原因により撓んだ場合に、ガイドローラ４９以外にガイドローラ４６でも撓みを抑制することができる。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) マスト２０に加わる水平応力に応じて、マストの高さ方向に強度分布を設けることにより、マスト２０を軽量化できる。このためスタッカークレーン２の高速走行が容易になる。
(2) マスト２０は高さ方向に沿って断面形状が不均一であるが、各部材２１〜２７の昇降台２８寄りの面を同一鉛直面上に配置することにより、昇降台２８を前後方向でガイドできる。また各部材２１〜２７に側部レール３８〜４０を設けて、共通のガイド面５２，５３を設けることにより、昇降台２８を左右の両側面でもガイドできる。
(3) マスト２０の昇降台寄りの面に、前後一対のガイド面５０，５１を備えたセンターレール３６を設けると、昇降台に働く慣性力をマストの左右両側の支柱で受けることができる。このためマストをさらに軽量化できる。
(4) 一対のガイドローラ４６をブラケット４４に取り付けると、センターレール３６内へガイドローラ４６を容易に出し入れできる。
(5) センターレール３６を各支柱に左右一対設け、昇降台２８側のブラケット４４に左右一対のガイドローラ４６を設けることにより、ガイドローラに働く面圧を小さくし、またマストに局所的に力が加わらないようにできる。
(6) ブラケット４４やガイドローラ４６を、昇降台２８の高さ方向に沿って複数個ずつ設けると、昇降台２８をより安定に支持できる。

実施例のスタッカークレーンの側面図 実施例でのマストの柱断面を示す図で、下から上下端部、高さ方向中間下部と中間上部、及び高さ方向中央部の順に示す 実施例でのマストに対する昇降台の配置を示す平面図 図３の要部部分拡大平面図 ガイドローラを着脱する際の姿を示す要部部分拡大平面図 変形例のスタッカークレーンの要部部分拡大平面図 図３のIV−IV方向縮小鉛直断面図

符号の説明

２ スタッカークレーン
４ 下部台車
６ 上部フレーム
８ 上部台車
１０，１１ 走行モータ
１２ 昇降モータ
１４ ドラム
１６，１７ 駆動車輪
１８ 従動車輪
２０ マスト
２１，２２ 端部
２４ 中央部
２６，２７ 中間部
２８ 昇降台
３０，３１ 走行レール
３２ スライドフォーク
３３ ブラケット
３４ フランジ
３６ センターレール
３８〜４０ 側部レール
４６，４９ ガイドローラ
４４，４８ ブラケット
５０〜５３ ガイド面
５４ ボルト
５６ 開口
５８，５９ ブラケット
Ｆ 基準面

Claims (1)

1. 各々が走行モータを備えた下部台車と上部台車との間に、高さ方向に沿って強度が変化するマストと、前記マストに沿って昇降する昇降台とを設けたスタッカークレーンにおいて、
   前記マストの強度を、 上下両端部＞高さ方向中央部＞下端部と前記中央部との中間部及び上端部と前記中央部との中間部、 の順に構成し、
   前記マストの昇降台側の面をマストの下端部から上端部まで同一面上に配置すると共に、昇降台側とマスト側の対向する少なくとも一対のガイド面を内側に備えたセンターレールを、前記マストの昇降台側の面に、前記マストの下端部から上端部まで設け、
   少なくとも前記各中間部を、スタッカークレーンの走行方向と水平面内で直角な方向に沿って配置した複数の中空パイプで構成することにより、昇降台側から見た前記マストの両側面を、前記マストの下端部から上端部まで各々同一面上に配置し、
   さらに前記昇降台に、前記センターレールの前記少なくとも一対のガイド面の各々でガイドされるガイドローラと、前記マストの各側面でガイドされる少なくとも一対のガイドローラとを設けたことを特徴とするスタッカークレーン。

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