JP5936981B2 - レールベース - Google Patents

Description

本発明は、レールを支持するレールベースに関する。

一般に、自動倉庫で使用されているスタッカクレーンは、通路の床面に沿って敷設された走行レール上を、走行レールと平行に天井面に沿って配設された案内レールに案内されて移動する。スタッカクレーンが安定した状態で走行し、所定の収納棚との間で荷の移載を円滑に行うためには、走行レールを所定の高さで略水平に敷設する必要がある。

しかしながら、床面は起伏したり傾斜したりしていることが多い。したがって、走行レールを支持しつつ走行レールの高さを調整可能なレールベースが必要である。従来では、例えば特許文献１に記載されるようなアジャスタボルトを使用したレールベースが提案されている。

また、鉄道のレールに関して、特許文献２には、プレキャストコンクリート製のフローティングスラブ上に鉄道のレールを支持し、剛性路盤とフローティングスラブとの間に部分的にフローティングスラブを支承する複数の弾性体を設けた軌道構造におけるレベル調整工法が開示されている。

特開平５−１６２８１５号公報 特開平８−３９０１号公報

スタッカクレーンは比較的重く、走行レールからレールベースおよびレールベースを支持するアジャスタボルトに加えられる荷重は比較的大きい。従来では、そのような大きな荷重によるレールベースやアジャスタボルトの損傷を避けるため、それらの部材を大きくして剛性を強化する傾向にあった。しかしながら、そのような大型化は、自動倉庫内の利用可能スペースの低減を招きうる。

このような課題は、自動倉庫のスタッカクレーンのレールを支持するレールベースに限らず、床に対してレールを支持する任意のレールベースについて存在しうる。

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、レールを床に対して支持する機能を維持しつつ、より小型化できるレールベースの提供にある。

本発明のある態様はレールベースに関する。このレールベースは、レールを支持すべきレール支持部と、レール支持部のうちレール側から見たときレールの一方の側からはみ出す第１はみ出し部を床に対して支持する第１側方支持部と、レール支持部のうちレール側から見たときレールの他方の側からはみ出す第２はみ出し部を床に対して支持する第２側方支持部と、レール支持部のうち第１はみ出し部と第２はみ出し部との間の中間部を床に対して支持する中間支持部と、を備える。レールベースは、中間支持部がレール支持部を介してレールから受ける荷重が、第１側方支持部および第２側方支持部がレール支持部を介してレールから受ける荷重よりも大きくなるよう構成される。

この態様によると、第１側方支持部および第２側方支持部がレール支持部を介してレールから受ける荷重を低減できる。

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、レールを床に対して支持する機能を維持しつつ、より小型化できるレールベースを提供できる。

スタッカクレーンの正面図である。 実施の形態に係るレールベースの上面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。

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。

実施の形態に係るレールベースは、工場内等の屋内で、有軌道の台車やクレーンなどの有軌道装置が走るレールを床に対して支持する。レールベースは、２枚の金属板の間に防振ゴムを加硫接着した３層構造を有するレール支持部を有し、レールはレール支持部の上側の金属板に固定される。レール支持部の下側の金属板のうちレールの直下となる部分は、接着系アンカーによって床に対して支持される。下側の金属板のうちレールの両脇に延在する部分はそれぞれ、アンカーボルトにより支持される。

この構成によると、レールの上を有軌道装置が通る際にレールからレール支持部に加えられる荷重の大部分は、レール直下の接着系アンカーを介して床に伝達される。したがって、レール支持部に作用する曲げモーメントおよびせん断力を低減することができる。その結果、レール支持部に要求される剛性を低減し、レールベース全体を小さくすることができる。また、アンカーボルトに加わる荷重は相対的に小さくなるので、アンカーボルトを小型化することもできる。

図１は、スタッカクレーン１０の正面図である。スタッカクレーン１０は自動倉庫の床５２に敷設された走行レール５０の上を走行する。走行レール５０は、実施の形態に係るレールベース１００によって床５２から所定の高さのところで支持される。レールベース１００は、床５２の凹凸や傾きを吸収して走行レール５０を略水平に維持するために、据え付け時に高さ調節が可能なように構成されている。レールベース１００のさらなる詳細は後述する。

スタッカクレーン１０の構成は一般的なものであるため簡潔に説明する。スタッカクレーン１０は、走行レール５０上を走行するための走行系２０と、昇降台４２を上下方向に昇降させる昇降機構３０と、制御部４０と、昇降台４２と、シャトルフォーク４４と、を備える。

走行系２０は車輪２２と走行モータ２４と台車２６とを含む。台車２６に搭載された走行モータ２４が車輪２２を回転させることにより、スタッカクレーン１０は走行レール５０上を走行する。

昇降機構３０は昇降ワイヤ３２と昇降装置３４とクレーンマスト３６とを含む。昇降ワイヤ３２の一端側は昇降装置３４に、他端側は昇降台４２に、不図示のシーブまたはスプロケット等を介して接続される。昇降装置３４が昇降ワイヤ３２を巻き上げる（巻き出す）と、昇降台４２は上下方向に延在するクレーンマスト３６に沿って上昇（下降）する。

制御部４０はマイコンやＰＬＣ（programmable logic controller）などにより構成され、ボタンなどのユーザインタフェースを有してもよい。制御部４０は所定のプログラムにしたがって、走行モータ２４、昇降装置３４およびシャトルフォーク４４を制御する。

シャトルフォーク４４は昇降台４２に取り付けられ、自動倉庫の棚と昇降台４２との間で伸縮自在に構成される。シャトルフォーク４４は例えば３段のテレスコーピック構成を有し、上面に商品８が搭載される。

図２は、レールベース１００の上面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。レールベース１００は、走行レール５０を支持するレール支持部１０２と、右アンカーボルト１１０と、右高さ調整ナット対１１２と、左アンカーボルト１１４と、左高さ調整ナット対１１６と、中央接着系アンカー１２２と、環囲スポンジ１２４と、を備える。

レール支持部１０２は、金属製のレール接触板１０４と、防振ゴム１０６と、金属製のアンカー接触板１０８と、からなる３層構造を有する。レール接触板１０４は走行レール５０と接触する。レール接触板１０４の四隅にはそれぞれ、走行レール５０締結用のボルトが通過する貫通孔１０４ａが形成されている。走行レール５０をレール接触板１０４に取り付ける際には、走行レール５０に設けられたガイド５０ａに挿通されたレール用ナット（不図示）の位置と貫通孔１０４ａの位置とを合わせ、レール接触板１０４の下側からボルトを貫通孔１０４ａを通じてレール用ナットに螺合する。

なお、レールベース１００が走行レール５０の途中に取り付けられる場合は、４つの貫通孔１０４ａのうち対角線の関係となる２つのみを使用してもよい。レールベース１００が走行レール５０の継ぎ目に取り付けられる場合は、一方の走行レール５０を４つの貫通孔１０４ａのうちの２つで締結し、他方の走行レール５０を残りの２つの貫通孔１０４ａで締結してもよい。

レール接触板１０４と防振ゴム１０６、および、防振ゴム１０６とアンカー接触板１０８はそれぞれ加硫接着により接着固定される。レール接触板１０４とアンカー接触板１０８との間にはボルト等の締結手段は存在しない。すなわち、防振ゴム１０６はレール接触板１０４からアンカー接触板１０８への荷重の伝達経路上に設けられ、特に本実施の形態では、レール接触板１０４からアンカー接触板１０８への他の伝達経路は存在しない。したがって、レール接触板１０４が走行レール５０から受ける荷重と防振ゴム１０６がレール接触板１０４から受ける荷重とは実質的に同等となる。

アンカー接触板１０８は、走行レール５０側からすなわち上から見たとき走行レール５０の右側からはみ出す右側はみ出し部１０８ａと、上から見たとき走行レール５０の左側からはみ出す左側はみ出し部１０８ｃと、右側はみ出し部１０８ａと左側はみ出し部１０８ｃとの間の部分であって走行レール５０の下方に存在するレール下方部１０８ｂと、を含む。

アンカー接触板１０８は、走行レール５０に対応して下方に凹んだ形状を有する。レール下方部１０８ｂはこの凹み部分に対応し、レール下方部１０８ｂに接着される防振ゴム１０６はこの凹みに対応した形状を有する。

右側はみ出し部１０８ａには貫通孔（不図示）が設けられており、この貫通孔に右アンカーボルト１１０が遊嵌されている。右側はみ出し部１０８ａは、右アンカーボルト１１０に螺合される右高さ調整ナット対１１２によって挟まれることにより、床５２から所定の高さのところで固定される。言い換えると、右アンカーボルト１１０および右高さ調整ナット対１１２は、右側はみ出し部１０８ａを床５２に対して支持する。後述の中央接着系アンカー１２２が無い状態で右高さ調整ナット対１１２の床５２からの高さを変えることで、右側はみ出し部１０８ａの床５２からの高さを調整することができる。右アンカーボルト１１０は床５２に設けられたアンカー孔に右接着系アンカー１１８を使用して固定される。
左側はみ出し部１０８ｃ、左アンカーボルト１１４、左高さ調整ナット対１１６、左接着系アンカー１２０はそれぞれ右側の対応する部材と同様に構成される。

中央接着系アンカー１２２の材質は、右接着系アンカー１１８の材質や左接着系アンカー１２０の材質と同等である。特に、中央接着系アンカー１２２にエポキシ系の接着系アンカーを採用する場合、アクリレート系のものより強度を高めることができるが、硬化に時間がかかる。中央接着系アンカー１２２にアクリレート系の接着系アンカーを採用する場合、速乾性に優れるが、エポキシ系のものより強度の面で劣る。中央接着系アンカー１２２としてどのような材質のものを採用するかは、レールベース１００の用途により決定すればよい。
なお、中央接着系アンカー１２２の強度の一例として、本発明者が行った実験によると、直径３０ｍｍの中央接着系アンカー１２２はアクリレート系でおよそ５トンの荷重に耐えることができた。

中央接着系アンカー１２２は、レール下方部１０８ｂから床５２への荷重の伝達経路上に設けられる。中央接着系アンカー１２２は円柱形状を有し、レール下方部１０８ｂを床５２に対して支持する。中央接着系アンカー１２２の上面はレール下方部１０８ｂの下面に固着され、中央接着系アンカー１２２の下面は床５２に固着される。

環囲スポンジ１２４は厚さ（すなわち、上下方向の寸法）を変更可能な中空のスポンジであり、中央接着系アンカー１２２を環囲する枠を形成する。平面視で環囲スポンジ１２４の外周は矩形、特に正方形であり、内周は円形である。環囲スポンジ１２４の外周面のうち走行レール５０が延在する延在方向Ｂと略直交する外周面１２４ａは、平面視でアンカー接触板１０８の縁と揃えられている。これにより、レールベース１００を延在方向Ｂから見た場合に、レール支持部１０２に対する環囲スポンジ１２４の位置が適切か否かをより容易に確認することができる。特に、後述の接着系アンカー導入孔１２６の位置と環囲スポンジ１２４の位置とが揃っているか否かを、中央接着系アンカー１２２の導入前に容易に確認できる。その結果、レールベース１００を床５２により容易かつ正確に設置することができる。

上下方向に圧縮されている環囲スポンジ１２４自身の弾性により、環囲スポンジ１２４の上面はレール下方部１０８ｂの下面に圧接される。この圧接の強度は、硬化前の中央接着系アンカー１２２が環囲スポンジ１２４の上面とレール下方部１０８ｂの下面との間を通過するのを十分妨げることができる程度の強度である。環囲スポンジ１２４の下面も同様に床５２に圧接される。環囲スポンジ１２４の自然な、すなわち圧縮されていない状態での厚さは、左右のはみ出し部１０８ａ、１０８ｃの床５２からの高さに応じて調整されてもよい。

環囲スポンジ１２４は、硬化前の中央接着系アンカー１２２を透過させず、かつ、空気を透過させる。そのような環囲スポンジ１２４の材質はポリエステル／ポリクラールであってもよく、一例では日本バイリーン株式会社製の一般再生用エアフィルター（ＰＳ／６００）が好適である。

レール支持部１０２には、中央接着系アンカー１２２に対応する位置に接着系アンカー導入孔１２６が設けられている。接着系アンカー導入孔１２６は、レール接触板１０４、防振ゴム１０６およびレール下方部１０８ｂを貫通する。特に接着系アンカー導入孔１２６は平面視でレール支持部１０２の中央付近に設けられる。

アンカー接触板１０８の凹み量すなわち左側はみ出し部１０８ｃ（右側はみ出し部１０８ａでもよい）の下面の床５２からの高さとレール下方部１０８ｂの下面の床５２からの高さとの差分Ｄは、以下の２つの設計思想に基づき決定される。
（１）レールベース１００のレベル調整において、レベル＝０を実現する。レベル＝０とはレール下方部１０８ｂの下面が床５２に接触する状態である。そのような状態を実現するためには、差分Ｄは左高さ調整ナット対１１６に含まれるナット１つ分よりも大きくなければならない。
（２）レベル＝０を実現したときに、走行レール５０をレール接触板１０４に容易に固定できること。すなわち、差分Ｄは、レベル＝０のときのレール接触板１０４の下面の床５２からの高さが、走行レール５０締結用のボルトの長さよりも大きくなるよう決定される。

スタッカクレーン１０が走行レール５０上を走行するとき、走行レール５０からレール支持部１０２に、スタッカクレーン１０の重量に基づく荷重が加えられる。その荷重はレール支持部１０２から床５２に、右アンカーボルト１１０および右高さ調整ナット対１１２により形成される第１伝達経路、中央接着系アンカー１２２により形成される第２伝達経路並びに左アンカーボルト１１４および左高さ調整ナット対１１６により形成される第３伝達経路の３つの伝達経路を通じて伝達される。

ここで、第２伝達経路は走行レール５０の直下にある一方、第１伝達経路および第３伝達経路は走行レール５０の脇にある。このような位置関係により、第２伝達経路は主たる伝達経路となって荷重の大部分を伝達し、第１伝達経路および第３伝達経路はいずれも従の伝達経路となって荷重の残りの部分を伝達する。特に荷重に起因して右アンカーボルト１１０および左アンカーボルト１１４に加えられる曲げモーメントはいずれも比較的小さい。言い換えると、中央接着系アンカー１２２がレール支持部１０２を介して走行レール５０から受ける荷重は、第１伝達経路および第３伝達経路を通じて伝達される残りの荷重よりも大きくなる。

以下、レールベース１００を使用して走行レール５０を自動倉庫の床５２に敷設する際の工程を説明する。
施工者は、床５２の凹凸や傾斜を測定する。施工者は走行レール５０の敷設予定経路上の床５２に環囲スポンジ１２４を所定の間隔で配置する。施工者は、環囲スポンジ１２４の両脇の床５２にアンカー孔を形成する。施工者は、アンカー孔に対応するアンカーボルトを挿入し、接着系アンカーにより床５２に固定する。施工者は、レール支持部１０２と床５２とで環囲スポンジ１２４を挟むようにレール支持部１０２をアンカーボルトに取り付ける。施工者は、レール接触板１０４の上面の床５２からの高さを、高さ調整ナット対により調整する。この際、床５２の凹凸や傾斜の測定結果が使用されてもよい。

施工者は、硬化前の接着系アンカーを吐出する充填工具のノズルの先端を接着系アンカー導入孔１２６に挿入し、環囲スポンジ１２４、レール下方部１０８ｂおよび床５２によって囲まれる円柱状の空間に接着系アンカーを注入する。施工者は、接着系アンカーが硬化するまで待機する。施工者は、レール接触板１０４に走行レール５０を載置し、レール接触板１０４と走行レール５０とを締結する。

本実施の形態に係るレールベース１００によると、走行レール５０からレール支持部１０２を介して床５２に伝わる荷重の大部分は中央接着系アンカー１２２を通じて伝達される。レール支持部１０２は走行レール５０の直下で中央接着系アンカー１２２によって支持されるので、レール支持部１０２に作用する曲げモーメントやせん断力を低減することができる。その結果、レール支持部１０２を小型化できる。また、右アンカーボルト１１０や左アンカーボルト１１４が受ける荷重は比較的小さくなる。したがって、右アンカーボルト１１０、右高さ調整ナット対１１２、左アンカーボルト１１４および左高さ調整ナット対１１６をより小型化することができる。

走行レール５０の上面レベルは、自動倉庫における利用可能領域（例えば、荷の保管可能領域）の下限を決める重要なファクターのひとつである。本実施の形態に係るレールベース１００によると、小型化により走行レール５０の上面レベルを下げることができるので、自動倉庫内のスペースの使用効率を高めることができる。

また、本実施の形態に係るレールベース１００では、環囲スポンジ１２４によってレール下方部１０８ｂと床５２との間に中央接着系アンカー１２２を注入するための空間が規定される。また、環囲スポンジ１２４はその空間から硬化前の接着系アンカーが漏れ出すことを防止するよう作用する。したがって、接着系アンカー導入孔１２６を介して注入された接着系アンカーが周囲に広がることを防止しつつレール下方部１０８ｂの下面と床５２とを接着系アンカーで充填することが可能となる。

また、環囲スポンジ１２４は空気を通過させる一方、未硬化の接着系アンカーを通過させないので、別途空気抜き用の孔を設ける必要がなくなる。また、接着系アンカーが均一になり、気泡の発生が抑えられる。

また、本実施の形態に係るレールベース１００では、走行レール５０の直下の支持部材として比較的廉価な接着系アンカーが採用される。したがって、例えば比較的高価なシムを採用する場合と比較して、製作のコストや据え付けのコストを低減することができる。一例では、接着系アンカーを採用する場合、シムを採用する場合と比べて材料費を１桁程度低減できる。

なお、接着系アンカーの代わりにモルタルを使用することも可能ではあるが、接着系アンカーは充填工具により容易に小さな孔に充填可能であるのに対して、モルタル充填は小さな孔から充填することが困難である。モルタル充填の場合は大きな木枠等をレールベースの周囲に施工し、レールベース周囲全体をモルタルで固めることになり、施工が大変でコスト的にも不利となる。本実施の形態では、接着系アンカーが採用されるので、モルタル充填よりも施工容易性およびコスト面で優れる。

また、本実施の形態に係るレールベース１００では、レール支持部１０２を、レール接触板１０４とアンカー接触板１０８との間に防振ゴム１０６を加硫接着した３層一体のボルト非貫通構造としている。したがって、ボルトを貫通させる構造と比較して、振動の伝達を低減し、防振性能を高めることができる。ボルトを通じた振動の伝達およびボルトの締め付け力による防振効果の変動が排除されるからである。また、ボルトを使用しない分構造を簡易化できる。また、レール支持部１０２を工場での一体成型品とすることができるので、レール支持部１０２の品質は安定する。また、現場で防振ゴムを組み込む必要がなくなるので、現場での施工がより容易となる。

以上、実施の形態に係るレールベース１００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。

実施の形態では、レール下方部１０８ｂと床５２とに中央接着系アンカー１２２を介在させる場合について説明したが、これに限られず、レール下方部１０８ｂと床５２とにはレール下方部１０８ｂを床５２に対して支持する部材が介在すればよく、そのような部材は例えば金属接着用部材（金属パテ、金属接着剤）、接着系アンカー以外の硬化性の樹脂（接着剤等）やシムであってもよい。

１０ スタッカクレーン、 ５２ 床、 １００ レールベース、 １０２ レール支持部、 １１０ 右アンカーボルト、 １１４ 左アンカーボルト、 １２２ 中央接着系アンカー。

Claims (5)

1. レールを支持すべきレール支持部と、
   前記レール支持部のうちレール側から見たときレールの一方の側からはみ出す第１はみ出し部を床に対して支持する第１側方支持部と、
   前記レール支持部のうちレール側から見たときレールの他方の側からはみ出す第２はみ出し部を床に対して支持する第２側方支持部と、
   前記レール支持部のうち前記第１はみ出し部と前記第２はみ出し部との間の中間部を床に対して支持する中間支持部と、を備え、
   前記中間支持部が前記レール支持部を介してレールから受ける荷重が、前記第１側方支持部および前記第２側方支持部が前記レール支持部を介してレールから受ける荷重よりも大きくなるよう構成され、
   前記第１側方支持部と前記第２側方支持部とは前記レール支持部を高さ方向にレベル調整可能な構造となっており、前記中間支持部はレベル調整に応じて、枠部の高さが可変な部材であり、
   前記第１はみ出し部および前記第２はみ出し部はそれぞれ、床との間に隙間が設けられた状態で設けられており、
   前記中間支持部は、枠部の内部に枠部よりも剛性が高い高剛性部材を有することを特徴とするレールベース。
2. 前記中間支持部は、前記レール支持部の中間部から床への荷重の伝達経路上に設けられた接着系アンカーを含むことを特徴とする請求項１に記載のレールベース。
3. 前記レール支持部の中間部には、前記接着系アンカーに対応する位置に貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレールベース。
4. 前記中間支持部は前記接着系アンカーを環囲する枠部を含み、
   前記枠部は、硬化前の前記接着系アンカーを透過させず、かつ、空気を透過させることを特徴とする請求項２または３に記載のレールベース。
5. 前記レール支持部は、
   レールと接触すべきレール接触部と、
   前記中間支持部、前記第１側方支持部および前記第２側方支持部と接触すべき支持接触部と、
   前記レール接触部から前記支持接触部への荷重の伝達経路上に設けられた弾性部材と、を含み、
   前記レール支持部は、前記レール接触部がレールから受ける荷重と前記弾性部材が前記レール接触部から受ける荷重とが実質的に同等となるよう構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレールベース。

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