JP6373112B2

JP6373112B2 - 自動倉庫ラックの免震構造

Info

Publication number: JP6373112B2
Application number: JP2014154630A
Authority: JP
Inventors: 翔青野; 日比野　浩; 浩日比野; 正美高木; 長島　一郎; 一郎長島
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2034-07-30
Also published as: JP2016030685A

Description

本発明は、多段のラックおよびこのラックに荷物を出し入れするスタッカークレーンを備えた自動倉庫ラックの免震構造に関するものである。

一般に、ラック基礎上に走行自在に設けられたスタッカークレーンによって、上記スタッカークレーンに沿って配置されたラックに対して荷物の出し入れを行う自動倉庫ラックは、少ない面積で多くの格納量を確保するために、塔状比の大きいものが多い。このため、地震時には、上記ラックの上部から格納物が落下するなどの被害が出易い。

このため、地震時におけるラックの応答を低減して、上記格納物の落下を防止するために、上記ラック基礎と倉庫床との間に免震装置を介装することにより、上記ラックおよびスタッカークレーンを一体的に免震化する構造も提案されている。

また、図９に示すように、上記免震装置における摩擦抵抗が大きくなるに連れて、ラックの応答加速度などの地震応答が大きくなることから、上記免震化構造に用いられる免震装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、摩擦が小さく、加速度低減効果が高い転がり支承を用いた免震機構が格納物の滑りや落下の防止に有効であると考えられている。

特許第３５５６９１０号公報

しかしながら、このような摩擦の小さい免震機構を用いた場合には、平常運転時においても、スタッカークレーンの走行時に生じる慣性力によって上記免震機構が作動してしまい、免震化されているラック部分と、免震化されていないコンベア部分との間における荷物の受け渡しに支障が生じる虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、塔状比が大きな自動倉庫ラックを効果的に免震化することができるとともに、平常におけるスタッカークレーンの走行によって免震装置が作動することを防止することができる自動倉庫ラックの免震構造を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ラック基礎上のＸ方向に走行自在に設けられたスタッカークレーンによって、上記スタッカークレーンに沿って配置されたラックに対してＹ方向に荷物の出し入れを行う自動倉庫ラックの免震構造であって、上記ラック基礎と倉庫床との間に、上記倉庫床上に上記Ｘ方向またはＹ方向に配置された第１のガイドレールと、上記ラック基礎の下面に上記第１のガイドレールと直交する上記Ｙ方向またはＸ方向に配置された第２のガイドレールと、これら第１および第２のガイドレール間に配置されて当該第１および第２のガイドレール上を転動する転がり部材を有するガイドブロックとを備えた免震装置を介装し、かつ上記Ｘ方向に作用する設定荷重以下の荷重に対しては上記ラック基礎と上記倉庫床との上記Ｘ方向の相対変位を阻止し、上記設定荷重を超える荷重に対しては上記ラック基礎と上記倉庫床との上記Ｘ方向の相対変位を許容するトリガー機構を設け、上記トリガー機構は、上記倉庫床に上記Ｙ方向に第３のレールが配置され、この第３のレール上に板面を上記Ｘ方向に沿わせた第１の基板が走行自在に立設され、かつ上記ラック基礎に板面を上記Ｘ方向に沿わせた第２の基板が垂設されるとともに、上記第１の基板および第２の基板のいずれか一方が他方間に挟まれて両者がボルトで締め付けられてなり、上記設定荷重は、上記ボルトの締め付け力によって両者間に生じる摩擦力であることを特徴とするものである。

さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記ガイドブロックには、定荷重ばねの付勢力によって当該ガイドブロックを原位置に復帰させる原点復帰機構が設けられていることを特徴とするものである。

請求項１〜２のいずれかに記載の発明によれば、ラックとスタッカークレーンが配置されたラック基礎と倉庫床との間に、摩擦が小さく、加速度低減効果が高い転がり支承による免震装置をＸ−Ｙの２方向に設けているために、塔状比が大きな自動倉庫ラックであっても、地震時における格納物の滑りや落下を有効に防止することができる。

加えて、上記ラック基礎と倉庫床との間に、スタッカークレーンの走行方向である上記Ｘ方向に設定荷重以下の荷重が作用した際には、上記ラック基礎と上記倉庫床との上記Ｘ方向の相対変位を阻止し、かつ上記設定荷重を超える荷重に対しては上記ラック基礎と上記倉庫床との上記Ｘ方向の相対変位を許容するトリガー機構を設けているために、平常におけるスタッカークレーンの走行によって免震装置が作動することを防止することができる。

ここで、上記トリガー機構としては、各種の形態のものを用いることができるが、例えば請求項１に記載の発明のように、ボルトによって第１および第２の基板を重ね合わせた摩擦機構を用いれば、上記ボルトの締付け力によって、容易に上記設定荷重を調整することができる。なお、このトリガー機構においても、第１の基板を第３のレール上に転がり部材によって転動可能に設けることが好ましい。

ところで、特に上記トリガー機構として、請求項１に記載の発明のような摩擦機構を用いた場合には、地震時に第１および第２の基板間の摩擦力によって、地震後にラック基礎を原点に復帰させる性能が低下する虞がある。

この場合には、請求項２に記載の発明のような原点復帰機構を設けることにより、上記摩擦力と原点復帰機構を構成する定荷重ばねの付勢力とを相殺させて、地震後にラック基礎を原位置に復帰させることが可能になる。

本発明の第１の実施形態を示すもので、（ａ）は左右がＹ方向となる側面図、（ｂ）は一部のラックを省略した左右がＸ方向となる正面図である。図１のトリガー機構を示すもので、（ａ）は左右がＹ方向となる側面図、（ｂ）は左右がＸ方向となる正面図である。図２のトリガー機構において、（ａ）はＹ方向に荷重が作用した状態を示す模式図、（ｂ）はＸ方向に荷重が作用した状態を示す模式図である。図１のガイドブロックに設けられた原点復帰機構を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。原点復帰機構の他の実施形態を示すもので、（ａ）を平常時の底面図、（ｂ）はＸ方向の一方側に移動した状態を示す底面図、（ｃ）はＸ方向の他方側に移動した状態を示す底面図である。図３のトリガー機構の摩擦力と図４または図５の原点復帰機構の定荷重ばねによる復元力との関係を示す図である。本発明の第２の実施形態におけるトリガー機構を示す縦断面図である。（ａ）は、図７のＡ−Ａ線視断面図、（ｂ）は、図７のＢ−Ｂ線視断面図である。自動倉庫ラックの地震応答を示すもので、（ａ）はラック加速度の計算結果を示すグラフ、（ｂ）は最大荷すべり量の計算結果を示すグラフである。

（第１の実施形態）
図１〜図４は、本発明に係る自動倉庫ラックの免震構造の第１の実施形態を示すもので、図中符号１がこの自動倉庫ラックのラック基礎である。
このラック基礎１上には、スタッカークレーン２が水平方向の特定の方向（Ｘ方向）に設置されたレール２ａ上を走行自在に設けられるとともに、このレール２ａの両側に沿って荷物を格納する多段のラック３が配置されており、これらラック３にレール２ａ上を走行するスタッカークレーン２からＸ方向と直交するＹ方向に荷物の出し入れを行うようになっている。

そして、このラック基礎１と倉庫床４との間に、リニアガイド（免震装置）５、原点への復元機能を有するゴムブロック６およびオイルダンパー７からなる免震機構が介装された免震層が形成されている。ここで、リニアガイド５は、倉庫床４上にＹ方向に配置された第１のガイドレール８と、ラック基礎１の下面にＸ方向に配置された第２のガイドレール９と、これら第１および第２のガイドレール８、９間に配置されて第１および第２のガイドレール８、９上を転動する転がり部材を有するガイドブロック１０とからなる汎用部材で、ラック基礎１の外周部に沿って複数個所（本実施形態においては、合計８箇所）に配置されている。

これらリニアガイド５により、ラック基礎１は、倉庫床４上にＸ−Ｙの２方向に相対変位自在に設置されている。また、オイルダンパー７も、Ｘ−Ｙの２方向に対して作用するように配置されている。

そして、この免震構造においては、ラック基礎１と倉庫床４との間に、Ｘ方向に作用する設定荷重以下の荷重に対してはラック基礎１と倉庫床４とを一体的に連結することにより互いのＸ方向の相対変位を阻止し、かつ上記設定荷重を超える荷重に対してはラック基礎１と倉庫床４とのＸ方向の相対変位を許容するトリガー機構が設けられている。

上記トリガー機構は、摩擦機構を利用したもので、図２に示すように、倉庫床４上に、上下の傾斜面によって断面く字状の浮き上がり防止形状を有する第３のレール１１がＹ方向に敷設されている。そして、この第３のレール１１に沿って、両側部に第３のレール１１の上下の傾斜面上を転動するローラーベアリング１２を備えた走行板１３が走行自在に設けられ、この走行板１３上に、第１の基板１４が一体的に立設されている。

この第１の基板１４は、その板面をＸ方向に沿わせて配置されるとともに、当該板面を貫通する長穴１５が水平方向に穿設されている。さらに、この第１の基板１４を間に挟む１対のＬ字状の第２の基板１６が配設され、第２の基板１６の天板１６ａがラック基礎１の下面に固定されている。

そして、これら３枚の基板１４、１６は、一方の第２の基板１６から長穴１５を介して他方の第２の基板１６に挿通されて、先端部にナット１７が螺合されたボルト１８によって連結されている。この際に、ボルト１８の締め付け力（ボルト１８に作用する張力）によって第１および第２の基板１４、１６間に生じる摩擦力により、上述した設定荷重が調整されている。

具体的には、上記摩擦力が、平常時にスタッカークレーン２の走行・停止時の慣性力によってラック基礎１から倉庫床４に作用する水平方向の荷重よりも大きく、かつ地震時に倉庫床４からラック基礎１に伝達しようとする水平荷重よりも小さくなるようにボルト１８の締付け力が調整されている。

これにより、図３（ａ）に示すように、平常時および地震時共に、スタッカークレーン２による荷物の出し入れ方向であるＹ方向に水平荷重が作用した際には、走行板１３のローラーベアリング１２が第３のレール１１上を転動することによって追従することにより、Ｙ方向については常時免震機構が作動するようになっている。

また、図３（ｂ）に示すように、平常時にスタッカークレーン２の走行方向であるＸ方向に水平荷重が作用した際には、第１および第２の基板１４、１６間の摩擦力が勝る結果、倉庫床４に対するラック基礎１の相対変位が生じることがなく、地震時に上記摩擦力を上回る水平荷重が作用した際に、第１および第２の基板１４、１６間に滑りが生じ、倉庫床４に対するラック基礎１の相対変位が生じて、上記Ｘ方向についても、リニアガイド５、積層ゴム支承６およびオイルダンパー７からなる免震機構が作動するようになっている。

さらに、この免震構造においては、図４に示すように、リニアガイド５のガイドブロック１０には、地震動が終了した後に、このガイドブロック１０を原位置に復帰させるための原点復帰機構が設けられている。この原点復帰機構は、ガイドブロック１０の原位置にばねガイド２０を係止するストッパ２１と、基端部がリール２２に巻きまわされて当該リール２２から引き出された先端部がばねガイド２０の各端部に固定された一対の定荷重ばね２３とから構成されたものである。

また、図５（ａ）は、上記原点復帰機構の他の実施形態を示すもので、この原点復帰機構においては、ガイドブロック１０の原位置における走行方向の両端部に、それぞればねガイド２０ａ、２０ｂと、これらを係止するストッパ２１ａ、２１ｂが設けられ、各々のばねガイド２０ａ、２０ｂの両端部に、基端部がリール２２ａ、２２ｂに巻き回されて当該リール２２ａ、２２ｂから引き出された定荷重ばね２３ａ、２３ｂの先端部が固定されたものである。

ここで、図５（ａ）〜（ｃ）および図６に基づいて、上記原点復帰機構の作用について説明すると、地震後に図５（ｂ）に示すようにガイドブロック１０が原位置よりも右方に変位すると、定荷重ばね２３ｂに付勢力（引張力）が発生する。そして、この付勢力によって上記トリガー機構の摩擦力が相殺されることにより、ガイドブロック１０が図５（ａ）に示す原位置に復帰する。

これとは逆に、地震後に図５（ｃ）に示すようにガイドブロック１０が原位置よりも左方に変位すると、定荷重ばね２３ａに付勢力（引張力）が発生する。そして、この付勢力によって上記トリガー機構の摩擦力が相殺されることにより、同様にガイドブロック１０が図５（ａ）に示す原位置に復帰する。

以上のように、上記構成からなる自動倉庫ラックの免震構造によれば、ラック３とスタッカークレーン２が配置されたラック基礎１と倉庫床４との間に、摩擦が小さく、加速度低減効果が高いリニアガイド５をＸ−Ｙの２方向に設けているために、塔状比が大きな自動倉庫ラックであっても、地震時における格納物の滑りや落下を有効に防止することができる。

これに加えて、ラック基礎１と倉庫床４との間に、スタッカークレーン２の走行方向であるＸ方向に、第１および第２の基板１４、１６間の摩擦力以下の水平荷重が作用した際にはラック基礎１と倉庫床４とのＸ方向の相対変位を阻止し、かつ上記摩擦力を超える水平荷重に対してはラック基礎１と倉庫床４とのＸ方向の相対変位を許容してリニアガイド５を作動させるトリガー機構を設けているために、平常におけるスタッカークレーン２の走行によってリニアガイド５が作動することを防止することができる。

さらに、リニアガイド５のガイドブロック１０に、地震動が終了した後に、このガイドブロック１０を原位置に復帰させるための定荷重ばね２３、２３ａ、２３ｂを用いた原点復帰機構を設けているために、上記摩擦力と定荷重ばね２３、２３ａ、２３ｂの付勢力とを相殺させることにより、地震後にラック基礎１を原位置に復帰させることができる。

（第２の実施形態）
図７および図８は、本発明に係る自動倉庫ラックの免震構造の第２の実施形態を示すもので、図１〜図４に示したものと同一構成部分に付いては、同一符号を付してその説明を簡略化する。

この免震構造においては、ラック基礎１と倉庫床４との間に、図２および図３に示したトリガー機構に変えて、図７および図８に示すトリガー機構が設けられている。
このトリガー機構は、ラック基礎１の下面に上側治具３１が垂設されるとともに、この上側治具３１に対向する倉庫床４上に下側治具３２が立設され、これら上側治具３１と下側治具３２との間にロックピン３０が設けられたものである。

上記上側治具３１は、上端部がラック基礎１の下面に取り付けられた基板３１ａに固定されるとともに一側面が開口した角筒状の支持部材３３と、この支持部材３３の下端開口を塞ぐ底板３４とからなるもので、底板３４の中央部に、ロックピン３０が嵌合される穴部３５が穿設されている。

他方、下側治具３２は、上側治具３１の底板３４の下方において長手方向が荷物の出し入れ方向であるＹ方向に配置された長方形板状の天板３６と、この天板３６の長手方向両側に一体化されて下端部が倉庫床４上に取り付けられた基板３２ａに固定された一対の脚部３７とからなるもので、天板３６には、上記Ｙ方向に延在する長穴３８が穿設されている。

そして、上側治具３１の穴部３５にロックピン３０の上端部分が嵌合されるとともに、当該ロックピン３０の下部が下側治具３２の長穴３８に挿入されている。ここで、長穴３８は、ロックピン３０が緩く挿入可能な幅寸法に形成されており、これによりロックピン３０は、長穴３８の長手方向に向けて相対変位自在に挿入されている。

さらに、ロックピン３０の上側治具３１と下側治具３２との間に露出する外周面には、全周に亘って所定深さ寸法の切り欠き部３０ａが形成されている。ここで、切り欠き部３０ａにおける強度は、平常時にスタッカークレーン２の走行・停止時の慣性力によってラック基礎１から倉庫床４に作用する水平方向の荷重に抗し得る強度であって、かつ地震時に倉庫床４からラック基礎１に作用する水平荷重によって切断（せん断）される強度に設定されている。

上記構成からなるトリガー機構を備えた自動倉庫ラックの免震構造においては、平常時および地震時共に、スタッカークレーン２による荷物の出し入れ方向であるＹ方向に水平荷重が作用した際には、上側治具３１に嵌合されたロックピン３０が下側治具３２の長穴３８に沿って移動することにより追従する。この結果、Ｙ方向については、常時免震機構が作動する。

これに対して、平常時にスタッカークレーン２の走行方向であるＸ方向に、走行・停止時の慣性力によって水平荷重が作用した際には、ロックピン３０によって倉庫床４とラック基礎１とが一体化されているために、免震機構が作動することは無い。

そして、地震時に、上記Ｘ方向にロックピン３０の切り欠き部３０ａにおけるせん断強度を上回る水平荷重が作用した際には、当該ロックピン３０が切り欠き部３０ａにおいて破断することにより、倉庫床４に対するラック基礎１の相対変位が生じて、免震機構が作動する。この結果、地震時には、Ｘ−Ｙの２方向に免震機構が作動する。

したがって、上述した第２の実施形態の免震構造においても、第１の実施形態に示したものと同様に作用効果を得ることができる。また、この免震構造においては、地震時にロックピン３０が切断されているために、図４に示したような地震後における原点復帰機構を省略することも可能になる。

なお、上記第１および第２の実施形態においては、第１および第２のガイドレール８、９として、レール面が平坦なもののみを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、鉛直方向に凹円弧を描く円弧レールを用いることもできる。この場合には、当該円弧レールによって原点への復元機能が得られるために、ゴムブロック６の併用を省くことが可能になる。

１ラック基礎
２スタッカークレーン
３ラック
４倉庫床
５リニアガイド（免震装置）
８第１のガイドレール
９第２のガイドレール
１０ガイドブロック
１１第３のレール
１４第１の基板
１６第２の基板
１８ボルト
２１、２１ａ、２１ｂストッパ
２３、２３ａ、２３ｂ定荷重ばね
３０ロックピン
３８長穴

Claims

ラック基礎上のＸ方向に走行自在に設けられたスタッカークレーンによって、上記スタッカークレーンに沿って配置されたラックに対してＹ方向に荷物の出し入れを行う自動倉庫ラックの免震構造であって、
上記ラック基礎と倉庫床との間に、上記倉庫床上に上記Ｘ方向またはＹ方向に配置された第１のガイドレールと、上記ラック基礎の下面に上記第１のガイドレールと直交する上記Ｙ方向またはＸ方向に配置された第２のガイドレールと、これら第１および第２のガイドレール間に配置されて当該第１および第２のガイドレール上を転動する転がり部材を有するガイドブロックとを備えた免震装置を介装し、かつ上記Ｘ方向に作用する設定荷重以下の荷重に対しては上記ラック基礎と上記倉庫床との上記Ｘ方向の相対変位を阻止し、上記設定荷重を超える荷重に対しては上記ラック基礎と上記倉庫床との上記Ｘ方向の相対変位を許容するトリガー機構を設け、
上記トリガー機構は、上記倉庫床に上記Ｙ方向に第３のレールが配置され、この第３のレール上に板面を上記Ｘ方向に沿わせた第１の基板が走行自在に立設され、かつ上記ラック基礎に板面を上記Ｘ方向に沿わせた第２の基板が垂設されるとともに、上記第１の基板および第２の基板のいずれか一方が他方間に挟まれて両者がボルトで締め付けられてなり、上記設定荷重は、上記ボルトの締め付け力によって両者間に生じる摩擦力であることを特徴とする自動倉庫ラックの免震構造。
上記ガイドブロックには、定荷重ばねの付勢力によって当該ガイドブロックを原位置に復帰させる原点復帰機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫ラックの免震構造。