JP5668973B2 - 板状体の収納容器 - Google Patents

Description

本発明は板状体の収納容器に関する。

プラズマディスプレイ用ガラス基板、及び液晶ディスプレイ用ガラス基板等のＦＰＤ（Flat Panel Display）用ガラス基板は、ガラス基板とガラス基板との間に合紙を介装させた状態で複数枚積層される。そして、この積層体は、平積み用の収納容器（例えば、特許文献１参照）、又は縦積みの収納容器（例えば、特許文献２参照）に収納されて、ガラス板メーカーから、ガラス板の加工及びガラス板を用いた装置の組立等を行うガラス板使用メーカーにトラック等によって搬送される。

ガラス板使用メーカーの倉庫に搬入された収納容器は、トラックから前記倉庫に設置された搬送用ローラコンベアに、フォークリフトによって載せ替えられる。そして、収納容器は、ローラコンベアによって加工及び組立工場に搬送される。加工及び組立工場においてガラス基板は、取出装置によって収納容器から１枚ずつ取り出される。この際、ガラス基板は、取出装置のガラス把持部によって吸着されて収納容器から取り出され、次に取出装置の合紙把持部によって合紙が取り出されるという動作が繰り返し行われる。

特許文献１に開示された平積み用の収納容器（板状体梱包箱）は、板状体が水平状態で積層される台座を備えている。この台座は、複数のＩ型枠材を縦横に格子状に組み付けることにより構成されたフレーム構造体である。また、前記Ｉ型枠材は、収納容器の軽量化を目的として、アルミニウム合金からなる押し出し材によって製造されている。

ところで、特許文献１の収納容器には、台座の底部に矩形状の下張り材が設けられており、この下張り材は鉄板である。この鉄板を下にして収納容器をローラコンベアに載せることにより、収納容器をローラコンベアによって円滑に搬送することができる。この鉄板は、台座の底部と略同じ面積を有している。

特開２００６−２６４７８６号公報 特開２００５−２９８０６２号公報

特許文献１の収納容器の下張り材である鉄板は、台座の底部と略同じ面積を有しているため、収納容器全体が鉄板によってかなりの重量物になるという問題があった。

特に、第８世代と呼ばれる２１６０ｍｍ×２４６０ｍｍサイズ以上の液晶ディスプレイ用ガラス基板を収納する収納容器に、このガラス基板のサイズと略同サイズの鉄板を設けると、鉄板の重量だけでも数百キロになる。すなわち、ガラス基板を搬送するトラックからみると、積載荷重のうち収納容器が占める荷重が増大するため、肝心のガラス基板を大量に搬送できないという問題があった。

一方で、アルミニウム合金の金属材で構成された台座の強度を上げることは、ガラス基板の大型化によりガラス基板の積層体が重量物になること、及び前述したローラコンベアによる搬送時の耐磨耗性向上の観点から重要である。

その対策として、アルミニウムの金属材の本数を増やして台座の強度を上げることが考えられる。しかしながら、この対策では、台座の部品点数が増大するとともに台座が重量物になるという問題があり、また、ローラ搬送時に、鉄のローラよりも強度が低いアルミニウム合金の表面が削られて早期に磨耗するという問題がある。

このように、従来の収納容器は、強度を上げると重量物になり、軽量化を図ると強度が下がるという、相反する問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、強度を上げるとともに軽量化を図ることができる板状体の収納容器を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、複数枚の板状体を水平状態に積層して収納する板状体の収納容器において、前記収納容器の台座は、格子状の本体と、前記本体の底部に連結されて前記本体の下方に位置する外側枠部材とを有し、前記本体を構成する第１の金属材よりも、前記外側枠部材を構成する第２の金属材の強度が高く、前記第２の金属材が角パイプである、板状体の収納容器を提供する。

本発明によれば、収納容器の台座を第１の金属材によって構成し、台座の底部の外側枠部材を、第１の金属材よりも強度の高い第２の金属材で構成した。すなわち、台座の底部に設けられている外側枠部材に着目し、この外側枠部材のみを第２の金属材で構成することによって、十分な強度を得るものである。また、外側枠部材は、ローラコンベアによる搬送時にローラと接触するが、第１の金属材よりも強度の高い第２の金属材で作られているので、ローラによって容易に削られることを抑制し早期に磨耗しない。よって、収納容器の耐久性も向上する。更に、外側枠部材のみを第２の金属材としたので、台座の底面全体に鉄板が設けられた特許文献１の収納容器と比較して大幅な軽量化が図られる。更にまた、外側枠部材を第２の金属材とすることで、板状体の重量によって第１の金属材に生じる変位が、第１の金属材のみからなる台座と比較して大幅に減少する。この変位低減効果によって、第１の金属材と第２の金属材を含む台座の変位が第１の金属材のみからなる場合の台座と同等の変位となるように、第１の金属材の本数を削減することができるので、収納容器が更に軽量になる。

本発明の板状体の収納容器は、前記第１の金属材がアルミニウム合金であり、前記第２の金属材がステンレス鋼であることが好ましい。

本発明によれば、第１の金属材として比重約２．７のアルミニウム合金のＩ型枠材を使用し、第２の金属材として比重約７．７〜８．０のステンレス鋼の角パイプを使用することが好ましい。台座の本体部分を構成する第１の金属材としてアルミニウム合金を使用することにより、台座の軽量化が図られる。また、外側枠部材を構成するステレンスは、アルミニウム合金と比較して約３倍の強度がある。更に、ステンレス鋼の角パイプは市販の量産品を使用できるので、特注製品とするよりも収納容器の製造コストを抑えることができる。

本発明の板状体の収納容器によれば、前記角パイプと、該角パイプの上方に位置する前記第１の金属材であるＩ型枠材とは、前記角パイプのナット挿入孔から該角パイプの内部空間部に装着されたブラインドナットに、前記Ｉ型金属材のボルト挿入孔から挿入されたボルトを締結することにより連結されることが好ましい。
本発明の板状体の収納容器によれば、前記本体の上面に受皿を有することが好ましい。
本発明の板状体の収納容器によれば、２１６０ｍｍ×２４６０ｍｍサイズ以上の前記板状体を収納することが好ましい。

なお、本明細書において“上方”とは、台座からみて板状体が積層される方向を意味する。

本発明は、また、アルミニウム合金のＩ型枠材と、ステンレス鋼の角パイプとの接続構造に関する。まず、ブラインドナットをナットツールのマンドレルに取り付け、このブラインドナットを、角パイプのナット挿入孔から角パイプの内部空間部に装着する。次に、ナットツールのトリガを引き、ブラインドナットを角パイプのナット挿入孔に固定する。次いで、Ｉ型金属材のボルト挿入孔から挿入されたボルトを、ブラインドナットに締結する。これにより、Ｉ型枠材で構成されている収納容器の本体に、角パイプで構成されている外側枠部材を容易に接続することができる。

本発明によれば、収納容器の台座をアルミニウム合金等の第１の金属材によって構成し、台座の底部の外側枠部材を、第１の金属材よりも強度の高いステンレス鋼等の第２の金属材で構成したので、強度を上げるとともに軽量化を図ることができる板状体の収納容器を提供できる。

実施の形態の収納容器において台座に対して受皿を上方に離間して示すとともに、台座に対して外側枠部材を下方に離間して示した説明図 本体の金属材と外側枠部材の金属材との連結構造を示した要部斜視図 収納体が３段積みされた状態を示す側面図 本体の金属材と外側枠部材の金属材との連結構造を示した縦断面図 実施の形態の収納容器の解析ケースを示した説明図 比較例のアルミニウム合金の金属材のみからなる本体を示した斜視図 台座の第１の参考例を示した縦断面図 台座の第２の参考例を示した縦断面図

以下、添付図面に従って本発明に係る板状体の収納容器の好ましい実施の形態について説明する。

なお、以下に説明する実施の形態では、板状体として第８世代と呼ばれる２１６０ｍｍ×２４６０ｍｍサイズの液晶ディスプレイ用ガラス基板を例示する。また、このＦＰＤ用ガラス基板が合紙を介して複数枚積層されたものを積層体と称する。更に、前記積層体が実施の形態の収納容器に収納された形態を収納体と称する。

図１は、実施の形態の収納容器１０を示す斜視図であり、収納容器１０を構成する台座１２に対して受皿１６を上方に離間して示すとともに、台座１２に対して外側枠部材１８を下方に離間して示した説明図である。

収納容器１０は、所定の高さを有する、外径が矩形状の台座１２によって構成される。この台座１２は、フレーム構造体である本体１４、本体１４の上面に固定された受皿１６、及び本体１４の底部に固定された外側枠部材１８から構成される。

ガラス基板と合紙とからなる積層体２０は、台座１２の受皿１６に水平状態に載置される。この積層体２０には矩形状のシート（不図示）が被せられ、シートの４辺の縁部が固定部材によって台座１２に固定される。この固定部材は、受皿１６の側縁部に固定された板状のガラスストッパー２２、２２、及び前記合紙とシートを受皿１６に向けて押さえ付けるＬ字形の横押さえ部材２４、２４…によって構成されている。これによって、積層体２０が収納容器１０に収納されて収納体２６が構成される。

台座１２の本体１４は、複数本の金属材（第１の金属材）２８、２８…をフレーム状に組み付けて構成したフレーム構造体である。金属材２８の材質としては、アルミニウム合金、ステンレス鋼、ＳＳ鋼、又はＳＧＨＣ鋼等を例示できるが、実施の形態では収納容器１０の軽量化を図るため、アルミニウム合金（例えばＡ６０６３Ｓ−Ｔ５）を用いた。また、実施の形態における金属材２８は、アルミニウムの押し出し成形により断面形状が略Ｉ型に成形された金属材である（図２参照）。これらの金属材２８、２８…を縦横に格子状に組み付けるとともに、この組み付け部材の格子面が略水平となるように組み付けることによって本体１４が構成されている。なお、外側枠部材１８については後述する。

本体１４の所定の側面には、不図示のフォークリフトの一対のフォークが挿入される開口部３０、３０が備えられている。また、台座１２に固定された受皿１６の表面には、振動を吸収可能な樹脂等の柔軟な上張り材（不図示）が設けられている。

上記の如く形成された収納体２６は、倉庫で段積みされて（鉛直方向に重ねて）保管される。収納体２６を段積みするための構成を説明すると、本体１４の上面及び底面の４隅部には、角筒状の嵌合部３２、３２がそれぞれ備えられている。これらの４つの嵌合部３２に支柱３４がそれぞれ挿入されて立設される。支柱３４は、角柱状の胴部３４Ａと、角錐形状又は円錐形状のガイド部３４Ｂとから構成される。したがって、この段積み構成によれば、まず、胴部３４Ａを本体１４の上面の嵌合部３２に挿入して、４本の支柱３４を本体１４の上面隅部に立設する。そして、４本の支柱３４のガイド部３４Ｂに、２段目の収納体２６の本体１４の底面に形成された嵌合部３２を嵌合させる。これにより、収納体２６、２６が上下に２段積みされる。同様の手順で段積み台数を増やすことにより、例えば収納体２６が図３の如く３段重ねに段積みされる。

ところで、図１の如く台座１２の底部に設けられた外側枠部材１８は、本体１４を構成するアルミニウム合金の金属材２８よりも強度の高いステンレス鋼の４本の金属材（第２の金属材）３６、３６…を枠状に組み付けることによって構成されている。

各々の金属材３６は、本体１４の外側枠を構成する４本の金属材２８の下部に、図２に示すブラインドナット３８とボルト４０によって連結される。これにより、ステンレス鋼の４本の金属材３６、３６…からなる外側枠部材１８が本体１４の底面に構成される。なお、本体１４と外側枠部材１８の連結構造は、ブラインドナット３８とボルト４０による締結構造に限定されるものではなく、その他の方法によって連結してもよい。

しかしながら、連結工数を簡略化する観点から見れば、ブラインドナット３８とボルト４０による締結構造が溶接よりも好ましい。また、溶接であると、溶接時に生じた熱により金属材２８、３６が変形して台座１２の平面度が悪化し、ガラス基板の積載精度に悪影響を与えるので好ましくない。すなわち、台座１２の平面度が悪化すると、積載されるガラス基板の全面に均等に荷重が加わらず、一部に荷重が集中し、その部分に応力が集中してガラス基板が損傷するおそれがあるからである。これに対して、ブラインドナット３８とボルト４０による締結構造では、前記平面度が悪化するような不具合は発生せず、ガラス基板の積載に好適である。

ここで、ステンレス鋼の金属材３６は、図２、図４の如く市販の量産品である角パイプが使用されている。また、ブラインドナット３８とボルト４０による金属材２８と金属材３６との連結手順は、まず、金属材３６の上面に複数のナット挿入孔４２、４２…を金属材３６に沿って開口し、これらのナット挿入孔４２、４２…から金属材３６の内部空間部にブラインドナット３８をそれぞれ装着する。次に、金属材２８の下部フランジ２８Ａに開口されている複数のボルト挿入孔４４、４４…からボルト４０をそれぞれ挿入し、これらのボルト４０をブラインドナット３８に締結する。以上により、Ｉ型金属材２８で構成されている収納容器の本体１４に、角パイプで構成されている外側枠部材１８の金属材３６を容易に連結することができる。なお、図２、図４では、金属材２８の下部フランジ２８Ａと金属材３６との間に板状のスペーサ３７が介在されている。このスペーサ３７には、ボルト４０の挿入孔３７Ａと、ブラインドナット３８のヘッド部を逃がすための凹条溝３７Ｂが形成されている。このスペーサ３７も金属材３６と同様にステンレス鋼としてもよいが、スペーサ３７は薄板で強度向上にそれほど貢献するものではない。よって、スペーサ３７は、金属材２８と同様に、ステンレス鋼よりも安価なアルミニウム合金とすることが好ましい。

また、ブラインドナット３８のナット挿入孔４２への装着は、周知のポップナットツール（ポップリベット・ファスナー株式会社製）を使用して行われる。すなわち、ポップナットツールのマンドレルにブラインドナット３８を取り付け、このブラインドナット３８を、金属材３６のナット挿入孔４２から金属材３６の内側の空間部に挿入する。次に、ポップナットツールのトリガを引き、ブラインドナット３８を撓ませて金属材３６のナット挿入孔４２に固定する。以上でブラインドナット３８がナット挿入孔４２に装着される。

このように、実施の形態の収納容器１０は、台座１２の本体１４を軽量なアルミニウム合金の金属材２８、２８…によって構成し、本体１４の底部の外側枠部材１８を、アルミニウム合金（ヤング率６９ＧＰａ）よりも強度の高いステンレス鋼（例えばヤング率が１９７ＧＰａであるＳＵＳ３０４）で構成している。

すなわち、台座１２において、底部の外側枠部材１８のみをステンレス鋼とすることにより、収納容器１０は全体として重量物の積層体２０を収納する容器として十分な強度を取得する。本件については後述する。また、外側枠部材１８は、ローラコンベアによる搬送時にローラと接触する部材であるが、アルミニウム合金よりも強度の高いステンレス鋼であるため、ローラコンベアによる搬送時にローラによって容易に削られることはなく耐磨耗性に優れている。よって、収納容器１０の耐久性が向上する。更に、外側枠部材１８のみがステンレス鋼であるので、台座の底面全体に鉄板が設けられた特許文献１の収納容器と比較して大幅な軽量化が図られる。

更にまた、外側枠部材１８をステンレス鋼とすることで、積層体２０の重量によってアルミニウム合金の本体１４に生じる最大変位量が、アルミニウム合金のみからなる台座と比較して大幅に減少する。この最大変位量低減効果によって、アルミニウム合金のみからなる場合の台座と同等の最大変位量となるように、アルミニウム合金の金属材２８の本数を削減することができる。よって、収納容器１０がより一層軽量になる。この最大変位量低減については後述する。

一方、金属材３６は、前述の如くステンレス鋼の角パイプであり、市販の量産品であるので、特注製品とするよりも収納容器１０の製造コストを抑えることができる。

次に、前述した強度取得と最大変位量低減効果について説明する。

本件は、解析ソフト（三次元フレーム構造解析ソフト：株式会社構造計画研究所製）によって台座１２の変位量（撓み量）を求め、その際の本体１４及び外側枠部材１８の応力を算出したものである。

（１）荷重条件

（２）解析ケース
図５の如く、台座１２の４隅部を支持した段積み状態。

図５において破線は、台座１２の変位を示しており、その最大変位量を（ａ）として示している。

（３）実施例の解析結果

（４）比較例（アルミニウム合金のみで台座を形成：総質量１８５３ｋｇ）

上記（３）実施例はステンレス鋼からなる外側枠部材１８とアルミニウム合金からなる本体１４で台座１２を構成した例であり、（４）比較例は外側枠部材１８及び本体１４の両者ともアルミニウム合金を用いて台座１２を構成した例である。これらの解析結果から分かるように、台座１２の外側枠部材１８をステンレス鋼とすることにより、比較例の最大変位量ａが、５．１ｍｍであるのに対し、実施例の最大変位量ａは３．７ｍｍに減少した。このことから、実施例の構造で、かつ比較例と同等の最大変位量（５．１ｍｍ）となるように設計する場合、実施例の本体１４の金属材２８の本数を削減することができる。

図６は、比較例のアルミニウム合金の金属材のみからなる本体１４′を示した斜視図である。図１は、比較例の本体１４′と同等の最大変位量となるように、金属材２８の本数を削減した実施例の本体１４が示されている。図６に示すように、比較例の本体１４′は、多数本の金属材２８、２８…を使用して強度を確保している。これに対して、図１で示した実施例の本体１４は、金属材２８の本数を大幅に削減することができ、構造が簡素化されたことが分かる。よって、許容変位量が同じ場合、実施例の収納容器１０がより一層軽量になる。

なお、実施の形態では、外側枠部材１８の金属材３６をステンレス鋼としたが、これに限定されるものではない。すなわち、本体１４を構成する金属材２８よりも強度がある材料であればよい。

図７は、第１の参考例である台座５０を示した縦断面図であり、実施の形態の図４に対応する図面である。

この台座５０は、本体５２の略Ｉ型金属材５４の下部パイプ部５６の下面にステンレス鋼の板材５８をカシメによって接合し、台座５０の下面の強度を高めたものである。この台座５０は、ローラ搬送時に板材５８がローラに接触するため、ローラに対する耐磨耗性を有する。金属材５４は、アルミニウム合金である。

図８は、第２の参考例である台座６０を示した縦断面図であり、実施の形態の図４に対応する図面である。

この台座６０は、本体６２の略Ｉ型金属材６４の下部パイプ部６６の下面に、ステンレス鋼の鋼板６８をボルト７０とブラインドナット７２によって接合し、台座６０の下面の強度を高めたものである。この台座６０は、ローラ搬送時に鋼板６８がローラに接触するため、ローラに対する耐磨耗性を有する。金属材６４は、アルミニウム合金である。

本発明の利用例として第８世代のＦＰＤ用ガラス基板を例示したが、ガラス基板のサイズはこれに限定されるものではない。また、板状体としてはＦＰＤ用ガラス基板に限定されず、板状体であれば、樹脂板、金属板等の板状体についても本発明の板状体の収納容器を適用することができる。

１０…収納容器、１２…台座、１４…本体、１４′…本体、１６…受皿、１８…外側枠部材、２０…積層体、２２…ガラスストッパー、２４…横押さえ部材、２６…収納体、２８…金属材、２８Ａ…下部フランジ、３０…開口部、３２…嵌合部、３４…支柱、３４Ａ…胴部、３４Ｂ…ガイド部、３６…金属材、３７…スペーサ、３７Ａ…挿入孔、３７Ｂ…凹条溝、３８…ブラインドナット、４０…ボルト、４２…ナット挿入孔、４４…ボルト挿入孔、５０…台座、５２…本体、５４…金属材、５６…下部パイプ部、５８…板材、６０…台座、６２…本体、６４…金属材、６６…下部パイプ部、６８…鋼板、７０…ボルト、７２…ブラインドナット

Claims (5)

1. 複数枚の板状体を水平状態に積層して収納する板状体の収納容器において、
   前記収納容器の台座は、格子状の本体と、前記本体の底部に連結されて前記本体の下方に位置する外側枠部材とを有し、
   前記本体を構成する第１の金属材よりも、前記外側枠部材を構成する第２の金属材の強度が高く、
   前記第２の金属材が角パイプであることを特徴とする板状体の収納容器。
2. 前記第１の金属材がアルミニウム合金であり、前記第２の金属材がステンレス鋼である請求項１に記載の板状体の収納容器。
3. 前記角パイプと、該角パイプの上方に位置する前記第１の金属材であるＩ型枠材とは、前記角パイプのナット挿入孔から該角パイプの内部空間部に装着されたブラインドナットに、前記Ｉ型金属材のボルト挿入孔から挿入されたボルトを締結することにより連結される請求項１又は２に記載の板状体の収納容器。
4. 前記本体の上面に受皿を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の板状体の収納容器。
5. ２１６０ｍｍ×２４６０ｍｍサイズ以上の前記板状体を収納する請求項１〜４のいずれか１項に記載の板状体の収納容器。

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