JP5808602B2 - 機械式駐車場 - Google Patents

Description

本発明は、パレット式の機械式駐車場に関する。

人口密度の高い都心部や複合商業施設や集合住宅などでは、複数層の格納棚を有することで駐車効率を高め、車両の搬送にパレットを使用するパレット式の機械式駐車場が多く使用されている。機械式駐車場は一般に、ドライバが車両に乗車または車両から降車するための乗降室と、地上または地下に設けられた格納棚と、を備える。機械式駐車場はエレベータなどの昇降装置によって乗降室と格納棚との間でパレットを移動させる。

格納棚におけるパレットの移動にはパズル方式が採用されることが多い。このパズル方式について、例えば本出願人は平面パズル方式の駐車装置を特許文献１や特許文献２で提案している。この平面パズル方式では、格納棚に碁盤目状に多数の駐車スペースを配置する。各駐車スペースにパレットを前後左右に搬送する４方向搬送機能を持たせる。さらに駐車スペース数より１つ少ない数のパレットを駐車スペース上に置く。入出庫時は入出庫車両を載せたパレットの搬送方向にパレットを載せていない空スペースを作りながら、各駐車スペース上のパレットを前後左右に動かすことにより、入出庫作業を行うようにする。

このような平面パズル方式の駐車装置は、台車走行レーンのような車両を収容しないスペースが少ないことから高い駐車効率を有するのであるが、パズル動作は搬送経路が長くなったり、方向変換することが多いので、入出庫のための待機時間が比較的長くなりうる。

パズル方式における待機時間を短縮するために、従来では車両が搭載されていないパレットを所定のスペースに段積みしておくことで空スペースを増やすことが提案されている（例えば、特許文献３、４、５参照）。パレットの段積みについては特許文献６、７にも記載されている。

特開昭６３−７４８０４号公報 特開昭６３−７４８０５号公報 特開２０００−２２０３１４号公報 特開２００１−９８７８７号公報 特開２００１−１５２６８７号公報 特開平６−２５７３１１号公報 実用新案登録第３１６５１９０号公報

基本的に段積みされたパレットは互いに接触している。したがって、段積みされたパレット群からパレットを取り出す際には取り出し対象のパレットを他のパレットから分離してから取り出す必要があり、手間がかかる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、パレット式の機械式駐車場において、車両が搭載されていないパレットを所定のスペースに集めるときの動作をより効率化できる機械式駐車場の提供にある。

本発明のある態様は機械式駐車場に関する。この機械式駐車場は、車両をパレットに搭載して格納棚に格納する機械式駐車場であって、車両が搭載されていない複数の空パレットを上下方向に離間して収容可能なパレット待機スペースを備え、そのパレット待機スペースは、空パレットが待機している間はその空パレットを支持すると共に空パレットの出し入れの際はその空パレットを移動させるパレット取り扱い装置を空パレットごとに有する。

この態様によると、パレット待機スペースにおいて空パレットを他の空パレットとは独立に扱うことができる。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、パレット式の機械式駐車場において、車両が搭載されていないパレットを所定のスペースに集めるときの動作をより効率化できる。

実施の形態に係る機械式駐車場の断面図である。 図１のＢ１Ｆ格納棚の平面図である。 空パレットをパレット待機スペースに入れる際の動作を説明するための説明図である。 第１変形例に係るパレット待機スペースの側面図である。 図５（ａ）〜（ｄ）は、第２変形例に係る機械式駐車場を使用して空スペースの数とパズル動作の手数との関係を説明するための説明図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、格納棚の空スペース数を最適数までとするという形で運用されている第３変形例に係る機械式駐車場を説明するための説明図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

本実施の形態に係る機械式駐車場は、自動車などの車両をパレットに搭載して格納棚に格納するパレット式の駐車場である。この機械式駐車場では、格納棚においてパレットが存在しないスペースを増やすため、満車状態でなければ、車両が搭載されていない空パレットをパレット待機スペースで待機させる。

このパレット待機スペースでは各空パレットは他の空パレットとは独立に支持される。これにより、例えば段積みの場合と比較して、空パレット取り出しの際に空パレットを他の空パレットから分離する動作を行う必要がなくなる。また、空パレットをパレット待機スペースに収容する際も空パレットを移動させるだけでよく、段積みの場合のように移動させた後他の空パレットと接触させる動作を行う必要はない。したがって、より素早く空パレットを出し入れできる。その結果、格納棚の空パレットの数を変更する際の待ち時間を短縮できる。

図１は、実施の形態に係る機械式駐車場１０の断面図である。図２は、Ｂ１Ｆ格納棚１４の平面図である。機械式駐車場１０は、地上に設けられた建物２４の地下に地下３階まで設けられた、いわゆる地下式の機械式駐車場である。機械式駐車場１０は、地下１階、地下２階、地下３階のそれぞれに設けられたＢ１Ｆ格納棚１４、Ｂ２Ｆ格納棚１６、Ｂ３Ｆ格納棚１８を備える。各格納棚は車両２０を格納する。Ｂ１Ｆ格納棚１４、Ｂ２Ｆ格納棚１６は鉛直方向に設けられた支柱９２により支えられる。図２では説明をより分かりやすくするため、支柱９２の表示は省略される。

機械式駐車場１０は複数のパレットを備える。パレットは平面視で略長方形の平板状の部材である。パレット式の機械式駐車場１０は、リフトを用いて車両２０が搭載された状態のパレット（以下、搭載パレット３２と称す）や車両が搭載されていないパレット（以下、空パレット３４と称す）を昇降させたり、あるいは第１移載装置５６や第２移載装置５８や第３移載装置１０２を用いて水平面内で移動させたりすることにより、格納棚に車両２０を駐車させる構成とされている。

Ｂ１Ｆ格納棚１４、Ｂ２Ｆ格納棚１６、Ｂ３Ｆ格納棚１８はそれぞれ１８の駐車スペースを含む。それら１８の駐車スペースはマトリクス状に配列される。各駐車スペースはパレットを収容可能に構成される。駐車スペースはパレットと共に車両２０が駐車されうる格納棚内の１駐車領域（駐車の１単位）である。以下、パレットが収容されていない状態の駐車スペースを空スペースと称す。

乗降室１２は建物２４内に設けられている。昇降路９６は鉛直方向に沿って設けられている。昇降路９６は、Ｂ１Ｆ格納棚１４、Ｂ２Ｆ格納棚１６、Ｂ３Ｆ格納棚１８のそれぞれと連通し、その上端に乗降室１２が設けられている。昇降路９６の下端には昇降機９４が設置されている。乗降室１２と昇降路９６とは、平面視でパレットより大きな略長方形の連通孔２６を介して連結されている。

リフトは、リフトフレーム８８と、第１移載装置５６と、４本のマスト９０と、昇降機９４と、を含み、昇降路９６に沿ってパレットを昇降させる。４本のマスト９０は、昇降路の四隅に配置されており、機械式駐車場１０の底部の昇降機９４が収まる凹部２２から昇降路９６を通って乗降室１２の下方に至るまで鉛直方向に沿って立設される支柱である。リフトフレーム８８は４本のマスト９０に昇降自在に取り付けられる。昇降機９４はリフトフレーム８８を昇降路９６に沿って昇降させる。リフトは後述のパレット待機スペース１００との間で空パレット３４の出し入れを行う。

第１移載装置５６は、リフトフレーム８８の上側に取り付けられる。パレットは第１移載装置５６の上部に搭載される。第１移載装置５６は、格納棚またはパレット待機スペース１００との間でパレットの受け渡しを行う。

第２移載装置５８は各駐車スペースに設けられており、駐車スペースをまたいでパレットを移動させる。駐車スペースと駐車スペースとの間には、駐車スペースをまたいでパレットが移動する際にそれを支持する転倒防止ローラが設置されてもよい。なお、第２移載装置５８には、例えば本出願人が先に出願した特公平７−２９６８１号公報に記載の搬送装置を適用することができる。特に第２移載装置５８は水平面内の直交する２方向にパレットを移動可能に構成される。

各格納棚においてパレットは、例えば特許文献１や２に開示される公知のパズル動作のアルゴリズムに従い移動する。通常、格納棚には駐車スペースの数よりも１つ以上少ない数のパレットが配置されており、したがって１つ以上の空スペースがパズル動作のために確保されている。さらに本実施の形態では、駐車量が少なくなると共に発生する空パレット３４のうちのいくつかを格納棚から除去してパレット待機スペース１００に待機させるので、格納棚の空スペースの数を増やすことができる。その結果、入出庫に要するパレット入れ替え回数すなわちパズル動作のパズル解き手数を減らして入出庫のための待機時間を低減できる。また、入出庫に関係のない空パレット３４を移動させないで済むので、電力節減にも効果がある。

パレット待機スペース１００は複数の空パレット３４を上下方向に離間して収容可能に構成される。パレット待機スペース１００は機械式駐車場１０の３つの階層にわたり、昇降路９６に隣接して設けられる。パレット待機スペース１００は、Ｂ１Ｆ格納棚１４、Ｂ２Ｆ格納棚１６、Ｂ３Ｆ格納棚１８のそれぞれの昇降路９６に隣接する駐車スペースの代わりに設けられたＢ１Ｆ部分１００ａ、Ｂ２Ｆ部分１００ｂ、Ｂ３Ｆ部分１００ｃを有する。

Ｂ１Ｆ部分１００ａは、空パレット３４が待機している間はその空パレット３４を支持すると共に空パレット３４の出し入れの際はその空パレット３４を移動させるパレット取り扱い装置すなわち第３移載装置１０２を空パレット３４ごとに有する。Ｂ１Ｆ部分１００ａは、鉛直方向に連なる形で３つの第３移載装置１０２を有する。３つの第３移載装置１０２のそれぞれは、他の第３移載装置１０２に空パレット３４が支持されているか否かにかかわらず、空パレット３４を支持しかつ移動させることができるよう構成される。

最も下側の第３移載装置１０２はＢ１Ｆ格納棚１４の床に設置され、残り２つの第３移載装置１０２はそれぞれ支柱９２によって支持される追加棚１０４の上に設置される。追加棚１０４の段ピッチＨ１は、隣接する２つの追加棚１０４の間で第３移載装置１０２が空パレット３４を支持できる範囲でできるだけ小さく設定される。追加棚１０４の段ピッチＨ１は格納棚の段ピッチＨ２よりも小さく、図１の例では段ピッチＨ２の三分の一程度とされる。

第３移載装置１０２は、リフトの第１移載装置５６との間で空パレット３４の出し入れの方向にのみ空パレット３４を移動させる。本実施の形態の場合、空パレット３４の出し入れの方向は空パレット３４の短手方向である。第３移載装置１０２は、水平面内の２つの異なる方向にパレットを移動可能に構成される第２移載装置５８よりも安価に構成できる。
Ｂ２Ｆ部分１００ｂおよびＢ３Ｆ部分１００ｃはそれぞれＢ１Ｆ部分１００ａと同様に構成される。

以上の構成による機械式駐車場１０の動作を説明する。
図３は、空パレット３４をパレット待機スペース１００に入れる際の動作を説明するための説明図である。図３は図１に示される断面図に対応する。リフトは、パレットが搭載されていない第１移載装置５６をＢ３Ｆ格納棚１８のレベルまで移動させる。昇降路９６に隣接するＢ３Ｆ格納棚１８の駐車スペース１８ａから、第２移載装置５８および第１移載装置５６の作用により空パレット３４が第１移載装置５６に渡される。リフトは、空パレット３４を搭載した状態の第１移載装置５６を、空パレット３４を支持していない第３移載装置１０２が設置されている追加棚１０４のレベルまで移動させる。図３の例では、リフトは、空パレット３４を搭載した状態の第１移載装置５６を、パレット待機スペース１００のＢ１Ｆ部分１００ａの下から２段目の追加棚１０４のレベルまで移動させる。第１移載装置５６から第３移載装置１０２へ空パレット３４が渡される。
パレット待機スペース１００から空パレット３４を出す際の動作は基本的に入れる際の動作の逆である。

本実施の形態に係る機械式駐車場１０によると、パレット待機スペース１００は空パレット３４ごとに第３移載装置１０２を有するので、パレット待機スペース１００との間でより容易にかつ素早く空パレット３４を出し入れすることができる。

また、パレット待機スペース１００は例えば段積み構成と比較して、空パレット３４の収容密度よりも空パレット３４の出し入れの際のスピードを優先した構成とされている。後述する通りパレット式の機械式駐車場においては、空スペース数が少なければ少ないほど、空スペースをひとつ増やしたことによるパズル動作の手数低減量は大きくなる。したがって本実施の形態に係る機械式駐車場１０では、入出庫時の待機時間を短縮する効果を十分に維持しつつ空パレット３４の出し入れにかかる時間も短縮できる。その結果、機械式駐車場１０は全体的により効率良く速く動作する。

また、本実施の形態に係る機械式駐車場１０では、リフトと各第３移載装置１０２との間で空パレット３４の出し入れが行われる。したがって、乗降室１２と格納棚との間でパレットを移動させるリフトを、パレット待機スペース１００との間で空パレット３４を出し入れする装置としても利用することができる。これにより、そのような装置を別途設ける必要がなくなるので、コスト的にもスペース的にも有利となりうる。

以上、実施の形態に係る機械式駐車場１０の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

図４は、第１変形例に係るパレット待機スペース２００の側面図である。パレット待機スペース２００は、Ｂ１Ｆ格納棚２０２、Ｂ２Ｆ格納棚２０４、Ｂ３Ｆ格納棚２０６にわたって設けられる。パレット待機スペース２００のＢ１Ｆ部分２１２、Ｂ２Ｆ部分２１４、Ｂ３Ｆ部分２１６はそれぞれ、支柱２１０に支持される３つの追加棚２０８を有する。パレット待機スペース２００で待機する空パレット３４は、格納棚、追加棚に設けられたローラの上に載置される。

格納棚の段ピッチＨ３は約２０００ｍｍ、追加棚２０８の段ピッチＨ４は約５００ｍｍとされる。このように設定することにより、車両高さ１５５０ｍｍの空間に３枚の空パレット３４を保管することができ、パレット待機スペース２００の各階層部分に４枚の空パレット３４を保管することができる。

空パレット３４をパレット待機スペースにどの程度収容するかについては少なくとも以下の２通りの方法がある。
（１）空パレット３４をできる限り収容
機械式駐車場は、空パレット３４をできる限りパレット待機スペースに収容するよう構成されてもよい。パレット待機スペースの大きさに制限がなければ、パレット待機スペースは、機械式駐車場内の全てのパレットを空パレットとして収容可能なように密にかつ大きく構成されてもよい。パレット待機スペースとして使用される空間が定められている場合は、パレット待機スペースはその空間にできるだけ密に空パレット３４を収容できるよう構成されてもよい。機械式駐車場が満車に近い場合でも空車に近い場合でも、パレット待機スペースは空パレット３４をできる限り収容してもよい。この場合、パレット待機スペースに収容余力があるのに空パレット３４が格納棚に存在する状態は起こらない。

この方法によると、格納棚における空スペースの数を駐車量によらずに最大化できるので、入出庫の際の待機時間はより短縮される。しかしながら、機械式駐車場が大規模であるほどパレット待機スペースが大きくなりがちなので、比較的小規模な機械式駐車場に適している。

（２）好適な空スペース数の維持
本発明者の検討によると、空スペースの数とパズル動作の手数とは単純な比例関係にあるわけではない。図５（ａ）〜（ｄ）は、第２変形例に係る機械式駐車場を使用して空スペースの数とパズル動作の手数との関係を説明するための説明図である。図５（ａ）は満車状態の格納棚３００を模式的に示す平面図である。図５（ｂ）は格納棚３００が満車状態のときのパレット待機スペース３０２の側面図である。図５（ｃ）は満車状態ではない格納棚３００を模式的に示す平面図である。図５（ｄ）は格納棚３００が満車状態ではないときのパレット待機スペース３０２の側面図である。

本変形例に係る機械式駐車場はひとつの格納棚３００を有し、乗降室と格納棚３００とは昇降路３０４によって接続され、リフトは昇降路３０４に沿ってパレットを昇降させる。機械式駐車場は昇降路３０４に隣接する駐車スペースをパレット待機スペース３０２として使用する。図５（ａ）、（ｃ）において、「○」は駐車スペースに搭載パレット３２が収容されていることを、「△」は駐車スペースに空パレット３４が収容されていることを、「×」は駐車スペースが空スペースであることを、示す。

図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、格納棚３００の満車状態では、格納棚３００は空スペースを２つ有する。これは、図５（ａ）に示される平面構成を有する格納棚３００においてパズル動作を行うために必要な最低限の数である。パレット待機スペース３０２からは全てのパレットが出払っており、パレット待機スペース３０２は空パレット３４を有さない。

図５（ｃ）、（ｄ）に示されるように、格納棚３００が満車状態ではない場合、空パレット３４のうちのいくつかがパレット待機スペース３０２に収容される。本発明者の検討によると、例えば図５（ａ）、（ｃ）に示される格納棚３００の平面構成については、空スペースを３つさらに設けて合計５つとすれば、パズル動作の手数は空スペースが２つの場合と比べて略半減される。一般化すると、空スペース数が少なければ少ないほど、空スペースをひとつ増やしたときのパズル動作の手数低減量は大きくなる。

入出庫時の待機時間に寄与する要因としては、パズル動作の手数以外にも例えばリフトと格納棚との間のパレット受け渡しやリフトの昇降動作などが存在する。したがって、空スペースをそれ以上増やしても待機時間が実質的に短縮されない空スペースの最適数が存在する。空スペースの最適数は、パズル動作の手数が待機時間を短縮する際のボトルネックとならなくなる数であるとも言える。図５（ａ）〜（ｄ）の例では最適数は例えば５である。

したがって、パレット待機スペースは、格納棚の空スペースの数を最適数とするために格納棚から取り除く必要があるパレットの数以上の数の空パレット３４を収容可能に構成されてもよい。格納棚の空スペース数は満車状態から空車状態に近づくにつれて必要最小限の数から最適数に達するまで増やされる。空スペース数が最適数に達すると、さらに駐車車両が減って格納棚の空パレット３４の数が増えたとしてもパレット待機スペースへの収容は行われない。

図５（ｃ）、（ｄ）に示されるように、パレット待機スペース３０２ができる限り空パレット３４を収容できるよう密に構成される場合、格納棚３００の空スペースの数が最適数となっても、パレット待機スペース３０２はさらに空パレット３４を収容できる状態にある場合がある。すなわち、パレット待機スペース３０２は５枚の空パレット３４を収容可能であるが、格納棚３００の空スペースの数が最適数の５となったとき、パレット待機スペース３０２には３枚の空パレット３４が収容されている。この状態ではパレット待機スペース３０２はさらに２枚の空パレット３４を収容可能である。

したがって、機械式駐車場が格納棚３００の空スペース数を最適数までとするという形で運用されている場合、駐車量が比較的少なくなると、パレット待機スペース３０２にさらに空パレット３４を収容可能な場合でも、少なくともひとつの空パレット３４が格納棚３００に残されることとなる。

図６（ａ）、（ｂ）は、格納棚４００の空スペース数を最適数までとするという形で運用されている第３変形例に係る機械式駐車場を説明するための説明図である。本変形例に係る機械式駐車場は、パレット待機スペース４０２の構成を除いて第２変形例に係る機械式駐車場と同様に構成される。図６（ａ）は満車状態ではない格納棚４００を模式的に示す平面図である。図６（ｂ）は格納棚４００が満車状態ではないときのパレット待機スペース４０２の側面図である。

格納棚４００の空スペースの数を最適数である５とするために、パレット待機スペース４０２に収容する必要がある空パレット３４の数は３である。パレット待機スペース４０２はパレット移載用ローラ４０４を上下方向に離間して最大５個設けることができる高さを有している。しかしながら、パレット待機スペース４０２はパレット移載用ローラを３個有する。一般化すると、Ｎを２以上の自然数とするとき、パレット待機スペースにパレット移載ローラなどのパレット取り扱い装置を上下方向に離間して最大Ｎ個設けることができる場合でも、パレット待機スペースはパレット取り扱い装置をＮ−１個以下有する。

特にパレット待機スペースは、格納棚の空スペースの数を最適数とするために格納棚から取り除く必要があるパレットの数だけパレット取り扱い装置を有する。格納棚が複数ある場合は、パレット待機スペースはそのようなパレットの数を複数の格納棚について合計した数だけパレット取り扱い装置を有する。これは、機械式駐車場が格納棚の空スペース数を最適数までとするという形で運用されている場合に、パレット待機スペースに必要な数だけパレット取り扱い装置を設けるという思想である。この場合、パレット待機スペースを構成するために必要な機材の数を低減でき、コスト的に有利となりうる。

第２変形例、第３変形例のいずれにおいても機械式駐車場は格納棚の空スペース数を最適数までとするという形で運用される。したがって、駐車量が比較的少なくなるとパレット待機スペースとリフトとの間での空パレット３４のやりとりが行われなくなる。その結果、入出庫の待機時間短縮にあまり寄与しない無駄な空パレット３４のやりとりを抑制できる。

実施の形態および各変形例では、乗降室が昇降路の上端に位置する地下式の機械式駐車場について説明したが、これに限られず、実施の形態または変形例の技術的思想は乗降室が昇降路の下端に位置する場合や、昇降路の中間に乗降室を設ける場合にも適用できる。

実施の形態および各変形例では、平板状のパレットを使用する場合について説明したが、これに限られない。例えば、轍状の溝を形成したパレットや、櫛歯型のパレットなど、車両を積載することができる形状を有するパレットであればいかなる形状のパレットでも採用することができる。

実施の形態および各変形例では、パレット待機スペースは昇降路に隣接して設けられる場合について説明したが、これに限られない。例えば、パレット待機スペースと昇降路とは離間して設けられてもよい。この場合、パレット待機スペースとの間で空パレット３４を出し入れする別のリフトを設けてもよい。

１０ 機械式駐車場、 １２ 乗降室、 ２０ 車両、 ３４ 空パレット、 ９６ 昇降路、 １００ パレット待機スペース、 １０２ 第３移載装置、 １０４ 追加棚。

Claims (4)

1. 車両をパレットに搭載して格納棚に格納する機械式駐車場であって、乗降室と複数の階のそれぞれに設けられた格納棚とを接続する昇降路に沿ってパレットを昇降させる昇降装置と、車両が搭載されていない複数の空パレットを上下方向に離間して収容可能な複数のパレット待機スペースと、を備え、それら複数のパレット待機スペースのうちの第１パレット待機スペースと第２パレット待機スペースはそれぞれ、昇降路に隣接するよう互いに異なる格納棚内に設けられ、空パレットが待機している間はその空パレットを支持すると共に空パレットの出し入れの際はその空パレットを移動させるパレット取り扱い装置を空パレットごとに有し、昇降装置は各パレット取り扱い装置との間で空パレットの出し入れを行うことを特徴とする機械式駐車場。
2. 各パレット取り扱い装置は昇降装置との間で空パレットの出し入れの方向に空パレットを移動させることを特徴とする請求項１に記載の機械式駐車場。
3. パレット待機スペースにさらに空パレットを収容可能な場合でも、少なくともひとつの空パレットが格納棚に残されることを特徴とする請求項１または２に記載の機械式駐車場。
4. Ｎを２以上の自然数とするとき、パレット待機スペースにパレット取り扱い装置を上下方向に離間して最大Ｎ個設けることができる場合でも、パレット待機スペースはパレット取り扱い装置をＮ−１個以下有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の機械式駐車場。

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