JP6200233B2 - ラック制振装置 - Google Patents

Description

本発明は、ラック制振装置に関する。

物流システムの効率化のため、複数のラックを平行に並べて配置し、ラック間の床部に敷設されたレール上にスタッカクレーンを走行可能に設置して構成された立体自動倉庫が知られている。スタッカクレーンは、主柱に沿って昇降する荷台と、パレット上の荷の積み下ろしを行うフォークとを備えてなる。ラックは、スタッカクレーンによる荷の積み下ろしが可能なように、クレーン側前面に開口部が設けられている。この開口部には、フォークと平行に所定の幅の腕木が配置されており、腕木の上に保管する荷を積載したパレットを載置して収納するようになっている。

このような構造では、ラック構造体が地震によって揺れると、荷崩れを起すなどしてパレットが腕木から落下してしまうおそれがあるので、以下のような制振対策を施すようになっていた。従来の制振対策としては、ラック構造体の固有振動数に応じて調整された可動質量と可動質量の振動を減衰するためのダンパーとを備えた、いわゆるチューンド・マス・ダンパー（ＴＭＤ）をラック頂部に設置する構造があった（たとえば、特許文献１，２参照）。

特開２００４−１０１８９号公報 特開２００３−１６５６０２号公報

ＴＭＤの設置方法として、特許文献１では、固定梁部材下方にＴＭＤを着脱可能に設置しているが、ＴＭＤを固定梁に固定するために一時的にせよ装置を所定の高さに揚重・保持する必要があり、足場や揚重クレーンを用意しなくてはならず、既存のラック倉庫に設置する場合には手間が掛かる。また、特許文献２では施工性を考慮して取付枠内にＴＭＤを設け、取付枠をスタッカクレーンによりラック棚に揚重・設置する工夫がなされている。しかし、ＴＭＤが所定の性能を発揮するためには取付枠は剛性を確保する必要があり、枠重量も重くなるなどの問題が生じる。さらに、取付枠とラックとの固定方法も明確に示されていない。

そこで、本発明者らは、設置が簡便なラック制振装置を発明した（特願２０１２−４６１１１）。このラック制振装置は、摺動可能に支持された付加質量と、前記付加質量の摺動方向に減衰力を発生させるダンパーと、前記付加質量と前記ダンパーを前記ラックに固定する固定用治具と、を備えており、前記固定用治具は、前記ラックのパレット載置部に固定され、前記付加質量を摺動可能に支持するとともに、前記ダンパーの減衰力を前記ラックに伝達することを特徴としている。このようなラック制振装置によれば、パレット載置部に固定される固定用治具を設けたことで、制振装置を予め一体化してパレット載置部に固定できるようにしておけば、パレット載置部に加工を施すことなく、また荷の積み下ろしを行うスタッカクレーンを利用して制振装置の設置を簡便に行うことができる。

しかしながら、前記のラック制振装置では、底部に溝形鋼が設けられているので、底面に凹凸が発生してしまい、既存搬送設備であるローラコンベアで搬送できないという問題があった。

このような観点から、本発明は、搬送および設置が簡便なラック制振装置を提供することを課題とする。

このような課題を解決するための請求項１に係る発明は、パレットを載置するためのラックに設けられるラック制振装置であって、可動質量と、フレームと、前記フレームを前記ラックに固定する固定治具と、を備えており、前記フレームは、前記ラックのパレット載置部に載置され、前記可動質量を摺動可能に支持するとともに、前記固定治具を介して前記ラックの支柱に固定されており、前記フレームには、フォークリフトの爪が挿入可能な爪挿入空間が形成されていることを特徴とするラック制振装置である。

このような構成によれば、フォークリフトを用いて容易にラック制振装置の搬送を行うことができる。また、ラック制振装置は、パレット載置部に載置された状態で固定治具を介してラックの支柱に固定されるので、ラックに簡便に設置することができる。さらにフレームを支柱に直接固定したことによって、可動質量の制振力を支柱に直接伝達することができるので、制振効果を高めることができる。

請求項２に係る発明は、パレットを載置するためのラックに設けられるラック制振装置であって、可動質量と、フレームと、前記フレームを前記ラックに固定する固定治具と、を備えており、前記フレームは、前記ラックのパレット載置部に載置され、前記可動質量を摺動可能に支持するとともに、前記固定治具を介して前記ラックの支柱に固定されており、前記フレームには、フォークリフトの爪が挿入可能な爪挿入空間が形成されており、前記フレームの下部には、底板が設けられていることを特徴とするラック制振装置である。このような構成によれば、ラック制振装置の底面が平板状になるので、既存設備であるローラコンベアなどで搬送可能となり、容易にラック制振装置の搬送を行うことができる。さらに、フォークリフトを用いて容易にラック制振装置の搬送を行うことができる。フォークリフトを用いれば、ラック外での搬送も容易に行うことができる。また、ラック制振装置は、パレット載置部に載置された状態で固定治具を介してラックの支柱に固定されるので、ラックに簡便に設置することができる。さらにフレームを支柱に直接固定したことによって、可動質量の制振力を支柱に直接伝達することができるので、制振効果を高めることができる。

請求項３に係る発明は、前記固定治具が、前記フレームに固定されるアジャスタープレートを備えており、前記アジャスタープレートは、前記ラックの支柱の側面に対して進退可能であることを特徴とする。このような構成によれば、ラックの支柱の建て方精度の誤差を吸収して、ラック制振装置を支柱に遊びなく固定することができる。

請求項４に係る発明は、前記アジャスタープレートが、前記固定治具の本体部に対してボルトを介して固定されており、前記ボルトを回転させることで前記支柱の側面に対して進退することを特徴とする。このような構成によれば、ボルトを回転させるだけでアジャスタープレートを進退させることができ、容易に支柱の建て方精度の誤差を吸収できる。

請求項５に係る発明は、前記アジャスタープレートが、前記固定治具の本体部と前記支柱の側面との隙間に差し込まれるくさび状プレートからなることを特徴とする。このような構成によれば、くさび状プレートの固定治具の本体部と支柱の側面との隙間への差し込み量を調整するだけで、アジャスタープレートを進退させることができ、容易に支柱の建て方精度の誤差を吸収できる。

本発明の制振装置によれば、ラック制振装置を容易に搬送することができるとともに簡便に設置することができる。

立体自動倉庫の一部を省略して示した全体斜視図である。 本発明の実施形態に係るラック制振装置を示した平面図である。 本発明の実施形態に係るラック制振装置を示した正面断面図である。 本発明の実施形態に係るラック制振装置を示した側面断面図である。 固定治具を示した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 固定治具のアジャスタープレートの変形例を示した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

本発明の実施形態に係るラック制振装置を、添付した図面を参照しながら説明する。ラック制振装置１０は、立体自動倉庫１のラック２の頂部（最上段）に設けられる。図１に示すように、ラック２は、物流システムの効率化のため、多段、多列に配置された複数のパレット収容部を備えている。立体自動倉庫１は複数列（本実施形態では２列）のラック２を平行に並べて配置し、ラック２間の床部に敷設されたレール３上にスタッカクレーン４を走行可能に設置して構成されている。スタッカクレーン４は主柱４ａに沿って昇降する荷台４ｂとパレット５上の荷の積み降ろしを行うフォーク４ｃ（スライド式フォーク）とを備えている。ラック２は、このスタッカクレーン４により積み降ろしが出来るように、クレーン側の面に開口を設け、フォーク４ｃと平行に所定の幅で腕木６を配置し、腕木６上に保管する荷を積載したパレット５を収納する構造となっている。立体自動倉庫１の建屋の入口部分とラック棚の端部との間にはローラコンベア７が設けられている。ローラコンベア７には、建屋の入口部分においてフォークリフト（図示せず）などでパレットが載置される。ローラコンベア７上に載置されたパレット（図示せず）は、ラック棚側に移送された後、スタッカクレーン４にて積み上げられて搬送され所望位置のラック２に収容される。

なお、本実施形態においては、スタッカクレーン４側からラック制振装置１０を見た方向を正面とする。また、スタッカクレーン４のフォーク４ｃの移動方向をＸ軸方向（図２の上下方向、図３の紙面垂直方向、図４の左右方向）とし、クレーン側前面の開口幅方向をＹ軸方向（図２および図３の左右方向、図４の紙面垂直方向）とし、高さ方向をＺ軸方向（図２の紙面垂直方向、図３および図４の上下方向）として説明する。

図２乃至図４に示すように、ラック制振装置１０は、ラック２に設けられた腕木６上に設置されている。腕木６は、Ｘ軸方向で隣り合う支柱１１，１１からそれぞれＹ軸方向に張り出すはね出し部材１２，１２の先端部に、直交した状態で連結されている。腕木６とはね出し部材１２は、クレーン側の面に形成された開口（図３参照）の両側にそれぞれ設けられている。これら腕木６とはね出し部材１２の先端部がパレットの載置部を構成している。

ラック制振装置１０は、可動質量２０と、フレーム３０と、フレーム３０をラック２に固定する固定治具５０と、を備えている。

可動質量２０は、フレーム３０に摺動可能に支持されている。可動質量２０は、複数の板材を積層してなり（図３参照）、平らな直方体形状を呈している（図２中、二点鎖線にて示す）。なお、可動質量２０の形状は直方体に囚われる必要はない。

図３および図４に示すように、フレーム３０は、ラック２のパレット載置部に載置される部位で、可動質量２０を摺動可能に支持するとともに、固定治具５０を介してラック２に固定される部材である。フレーム３０は、上部フレーム３１と下部フレーム３２とを備えてなる。上部フレーム３１は、横材を矩形に組み合わせた枠状を呈しており、下部フレーム３２上に上部フレーム３１が固定されて一体化されている。

上部フレーム３１には、可動質量２０を摺動可能に支持する摺動部３３が設けられている。摺動部３３は、市販されているリニアガイドまたはすべり材を用いる。すべり材を用いる場合は、図３に示すような構造となる。直線状のガイド部材３４と、ガイド部材３４に設けられた摺動材３５と、摺動材３５上を滑る移動部材３６とを備えている。ガイド部材３４は、断面が下方に突出する山形状を呈し、可動質量２０の摺動方向（本実施形態ではＸ方向）に延在している。ガイド部材３４は上部が開口しており、その上面に摺動材３５が設けられている。摺動材３５は、例えば、フッ素樹脂のような摩擦係数の小さいすべり材にて構成され、ガイド部材３４に沿って敷設されている。移動部材３６は、摺動材３５と面接触するように、下面が下方に山形状に突出している。移動部材３６は、上部が可動質量２０の底面に固定され、可動質量２０と一体化して摺動材３５上を摺動する。

図２乃至図４に示すように、可動質量２０と上部フレーム３１との間にはダンパー３７が設けられている。図２および図３に示すように、ダンパー３７は、可動質量２０の摺動方向（Ｘ軸方向）に減衰力を発生させるように、可動質量２０の摺動方向に沿って配置されている。ダンパー３７の一端は、可動質量２０の底面に設けられたブラケット２１に連結されている。ダンパー３７の他端は、上部フレーム３１の内側面に設けられたブラケット３８に連結されている。ダンパー３７は、例えばオイルダンパーからなるがこれに限定されるものではなく、粘弾性ダンパーや鋼材、摩擦を用いた履歴系のダンパーなどの他の方式のダンパーでもよい。

図２に示すように、可動質量２０と上部フレーム３１との間には複数のバネ部材３９が設けられている。バネ部材３９は、可動質量２０の摺動方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられており、可動質量２０のＸ軸方向中間部を中心に対称配置されている。バネ部材３９の一端は、可動質量２０の底面に設けられたブラケット２２に連結されている。ブラケット２２は、Ｘ軸方向中間部に設けられており、ブラケット２２のＸ軸方向両端部には、それぞれバネ部材３９が連結されている。バネ部材３９の他端は、上部フレーム３１の内側面に設けられたブラケット４０に連結されている。バネ部材３９は、地震などの振動によって可動質量２０が移動した後に、可動質量２０を原点復帰させる役目を果たす。

図３および図４に示すように、下部フレーム３２は、可動質量２０の摺動方向に直交する水平方向（Ｙ軸方向）に延在する３本の横材を備えてなる。横材は、例えば角パイプや溝型鋼などの鋼材などで構成されている。下部フレーム３２の両端部は、腕木６またははね出し部材１２の先端部上に後記する底板４５を介して載置される。下部フレーム３２の下部には、底板４５が設けられている。底板４５は、ラック制振装置１０の最下部に配置される部材であって、下面がフラットな平板状を呈して、フレーム３０を下側から覆っている。底板４５は、平面視矩形形状を呈しており、下部フレーム３２の下面に固定されている。底板４５は、下部フレーム３２の全体よりわずかにはみ出す平面サイズに形成されている。底板４５は、腕木６上に載置される。底板４５の周縁部には立上り部が形成されており、底板４５は上部が開口した箱状に形成されている。このような形状の底板４５によれば、オイルダンパー等からオイル漏れが発生した場合に、下方に保管している荷にオイルが漏れ落ちないようにするためのオイルパンの役目を果たすことができるともに、下面を平滑にしたことで、ラック制振装置１０を、ローラコンベア７（図１参照）等で搬送することができる。

図４に示すように、下部フレーム３２はＹ軸方向に延在して、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置されているので、上部フレーム３１と下部フレーム３２と底板４５によって、フォークリフトの爪が挿入できる爪挿入空間が区画形成されている。この爪挿入空間は、スタッカクレーン４のフォーク４ｃの移動方向と直交する方向（Ｙ軸方向）にフォークリフトの爪を挿入できるように構成されている。なお、本実施形態では、スタッカクレーン４（図１参照）のフォークとフォークリフトの爪の挿入方向が直交する構成となっているが、施設によっては、スタッカクレーンのフォークとフォークリフトの爪の挿入方向が同じになる場合がある。この場合には、下部フレームの延在方向をＸ軸方向とすればよい。

図２に示すように、固定治具５０は、フレーム３０をラック２の支柱１１に固定する部材である。固定治具５０は、フレーム３０の四隅にそれぞれ固定されており、フレーム３０を囲って配置された４本の支柱１１，１１・・の側面を内側から押圧することで、ラック制振装置１０を４本の支柱１１，１１・・に圧着固定する。固定治具５０は、四角柱状の支柱１１の側面のうち、隣り合う支柱１１と対抗する２面（４本の支柱１１，１１・・の内側となる２面）を圧着して拘束する。

図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、固定治具５０は、基板部５２と、基板部５２に直交して配置された直交板５３と、基板部５２と平行に配置された平行板５４と、直交板５３から支柱１１に近接離間する第一アジャスタープレート５５と、平行板５４から支柱１１に近接離間する第二アジャスタープレート５６とを備えてなる。基板部５２と直行板５３と平行板５４とで、固定治具５０の本体部を構成している。なお、図５では、図２の右下の固定治具５０を図示しており、（ｂ）の支柱１１（二点鎖線にて図示）は、透視して図示している。

基板部５２は、上部フレーム３１を構成する横材のうち、Ｘ軸方向に延在する横材の外側面に固定されるプレートである。基板部５２は横材にボルト止めされている。なお、基板部５２は横材に溶接固定してもよい。

直交板５３は、基板部５２に直交してＹ軸方向に延在しており、基板部５２の表面に溶接されている。直交板５３の背面（支柱１１に対向する面の裏面）には、基板部５２に固定された補強リブ５７が溶接されている。直交板５３は、支柱１１の側面のうち、Ｘ軸方向に隣り合う支柱１１に対向する側面１１ａと間隔をあけて平行になるように配置される。直交板５３には、第一アジャスタープレート５５を支柱１１に圧着するためのボルトＢを挿通させるタップ孔（図示せず）が設けられている。本実施形態では、ボルトＢの軸部にナット部材Ｎを設けて、振動によるボルトの緩みを抑制している。

平行板５４は、直交板５３に直交してＸ軸方向に延在しており、基板部５２と平行になっている。平行板５４は、直交板５３の表面に溶接されており、その背面（支柱１１に対向する面の裏面）には、基板部５２と直交板５３に固定された補強リブ５８が溶接されている。平行板５４は、支柱１１の側面のうち、Ｙ軸方向に隣り合う支柱１１に対向する側面１１ｂと間隔をあけて平行になるように配置される。平行板５４には、第二アジャスタープレート５６を支柱１１に圧着するためのボルトＢを挿通させるタップ孔（図示せず）が設けられている。本実施形態では、ボルトＢの軸部にナット部材Ｎを設けて、振動によるボルトの緩みを抑制している。

第一アジャスタープレート５５には、ボルトＢの軸部の先端部が回転可能に固定されている。直交板５３に螺合されたボルトＢを回転させることで、第一アジャスタープレート５５は、直交板５３に対して移動し、支柱１１の側面１１ａに向かって近接離間可能となる。第一アジャスタープレート５５は、直交板５３と支柱１１の側面１１ａの両方に平行な状態を保持しながら移動して、支柱１１の側面１１ａに圧着する。

第二アジャスタープレート５６には、ボルトＢの軸部の先端部が回転可能に固定されている。平行板５４に螺合されたボルトＢを回転させることで、第二アジャスタープレート５６は、平行板５４に対して移動し、支柱１１の側面１１ｂに向かって近接離間可能となる。第二アジャスタープレート５６は、平行板５４と支柱１１の側面１１ｂの両方に平行な状態を保持しながら移動して、支柱１１の側面１１ｂに圧着する。

第一アジャスタープレート５５および第二アジャスタープレート５６の移動可能距離は、ラック頂部における支柱１１の建て方誤差の許容値（例えば±５ｍｍ程度）よりも若干長い距離となっており、固定治具５０が建て方誤差を吸収できるようになっている。

なお、振動によるボルトの緩みが懸念される場合には、本実施形態のようにダブルナットを採用してもよいし、スプリングワッシャーを採用するなどの対策を施してもよい。

以上の固定治具５０を上部フレーム３１の四隅部分に設けることで、４本の支柱１１，１１・・を内側からそれぞれ圧着することになるので、ラック制振装置１０の水平方向への移動を規制する。

図５に示した固定治具５０より簡単な構造としては、図６に示すような固定治具６０を採用してもよい。固定治具６０は、アジャスタープレート６５の形状が固定治具５０と異なる。なお、基板部５２、直交板５３および平行板５４の形状は、ボルト孔とナット部材Ｎを備えていないこと以外は固定治具５０と同等であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

アジャスタープレート６５は、２つ設けられており、直交板５３と支柱１１の側面１１ａとの間（以下、「隙間６３）という）と、平行板５４と支柱１１の側面１１ｂとの間（以下、「隙間６４）という）にそれぞれ挿入される。アジャスタープレート６５は、断面Ｌ字形状を呈しており、隙間６３または隙間６４に挿入される挿入部６６と、挿入部６６の上端から直角に屈曲した係止部６７とを備えている。挿入部６６は、係止部６７側から先端に向かうに連れて厚さが漸減されたくさび状を呈している。挿入部６６の薄い部分と厚い部分の厚さ寸法の差は、ラック頂部における支柱１１の建て方誤差の許容値（例えば±５ｍｍ程度）よりも若干長い距離となっている。挿入部６６は、隙間６３または隙間６４に打撃挿入される（差し込まれる）ことで、隙間６３または隙間６４を押し広げて、支柱１１の側面１１ａまたは支柱１１の側面１１ｂに圧着される。

係止部６７は、挿入部６６の外側面（支柱１１に接触する面）に対して直角になっている。係止部６７は、直交板５３または平行板５４の上部を覆う。

なお、アジャスタープレート６５は、落下防止のために固定治具６０にワイヤーなどで接続しておくのが好ましい。

以上のような構成のラック制振装置１０によれば、底面がフラットな平板状になるので、ラック２に隣接して設けられた既存設備であるローラコンベア７やチェーンコンベアなどでラック制振装置１０を搬送することができる。さらに、スタッカクレーン４のフォーク４ｃを底板４５の下に入り込ませることで、スタッカクレーン４によってラック制振装置１０を搬送することも可能である。

また、フレーム３０に切欠き部４６，４６を設けて、フォークリフトの爪が挿入できる爪挿入空間を形成したことで、ローラコンベア７などの搬送設備に至るまで、通常のフォークリフトを用いて搬送できる。

以上説明したように、本実施形態に係るラック制振装置１０は、立体自動倉庫１の建屋の外からラック上部の設置位置まで、既存の搬送設備および立体自動倉庫１を用いて容易に搬送することができる。そして、ラック制振装置１０を搬送するに際して仮設の揚重設備を設ける必要もないので、立体自動倉庫１の使用状態を保持しつつ、ラック制振装置１０の搬送および設置工事を行うことができる。

一方、固定治具５０は、フレーム３０に固定され、ラック２の支柱１１の側面１１ａ，１１ｂに対して進退可能なアジャスタープレート（第一アジャスタープレート５５および第二アジャスタープレート５６）を備えているので、ラック２の支柱１１の建て方精度の誤差を吸収して、ラック制振装置１０を支柱１１に遊びなく固定することができる。また、ラック制振装置１０の設置は、腕木６で重量を支持した状態で、第一アジャスタープレート５５および第二アジャスタープレート５６を移動させればよいので、簡便な設置工事で済む。アジャスタープレートの移動は、ボルトＢを回転させるだけでよく容易である。さらに、固定治具６０を用いれば、アジャスタープレート６５を隙間６３，６４に打撃挿入するだけで、アジャスタープレート６５が直交板５３あるいは平行板５４に対して移動し、支柱１１に圧着されるので、設置工事がより一層簡便になる。また、ラック制振装置１０を設置するためのラック２側の加工や溶接作業を行うことなく設置工事を行うことができる。

さらに、固定治具５０を介してフレーム３０を支柱１１に直接固定したことによって、可動質量２０の制振力は、腕木６を介さずに支柱１１に直接伝達することができるので、制振効果を高めることができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、前記実施形態ではラックの最上段にラック制振装置１０を設置しているが、最上段に限定されるものではなく、ラックの上部であれば、最上段よりも下の段であっても制振効果を得ることができる。

１０ ラック制振装置
３０ フレーム
４５ 底板
５０ 固定治具
５５ 第一アジャスタープレート
５６ 第二アジャスタープレート
６０ 固定治具
６５ アジャスタープレート

Claims (5)

1. パレットを載置するためのラックに設けられるラック制振装置であって、
   可動質量と、フレームと、前記フレームを前記ラックに固定する固定治具と、を備えており、
   前記フレームは、前記ラックのパレット載置部に載置され、前記可動質量を摺動可能に支持するとともに、前記固定治具を介して前記ラックの支柱に固定されており、
   前記フレームには、フォークリフトの爪が挿入可能な爪挿入空間が形成されている
   ことを特徴とするラック制振装置。
2. パレットを載置するためのラックに設けられるラック制振装置であって、
   可動質量と、フレームと、前記フレームを前記ラックに固定する固定治具と、を備えており、
   前記フレームは、前記ラックのパレット載置部に載置され、前記可動質量を摺動可能に支持するとともに、前記固定治具を介して前記ラックの支柱に固定されており、
   前記フレームには、フォークリフトの爪が挿入可能な爪挿入空間が形成されており、
   前記フレームの下部には、底板が設けられている
   ことを特徴とするラック制振装置。
3. 前記固定治具は、前記フレームに固定されるアジャスタープレートを備えており、
   前記アジャスタープレートは、前記ラックの支柱の側面に対して進退可能である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラック制振装置。
4. 前記アジャスタープレートは、前記固定治具の本体部に対してボルトを介して固定されており、前記ボルトを回転させることで前記支柱の側面に対して進退する
   ことを特徴とする請求項３に記載のラック制振装置。
5. 前記アジャスタープレートは、前記固定治具の本体部と前記支柱の側面との隙間に差し込まれるくさび状プレートからなる
   ことを特徴とする請求項３に記載のラック制振装置。

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