JP7233280B2 - ラックの制振構造 - Google Patents

Description

本発明は、より狭いスペースに設置可能であり、より効果的に制振することが可能なラックの制振構造に関する。

ラックの制振構造としては、例えば特許文献１が知られている。特許文献１の「構造体の制振構造」は、ラック等の構造体を合理的かつ簡便に、効果的に制振することが可能な構造体の制振構造を提供することを課題とし、床上に固設して構築された固定側ラックと、固定側ラックと高さが同一であって、床上に、水平方向可動手段を介して、固定側ラックに接離する方向へ水平移動自在に支持された可動側ラックと、可動側ラックの頂部及び固定側ラックの頂部に両端部が剛接合されて、可動側ラックの頂部と固定側ラックの頂部との間だけに当該可動側ラックの水平移動方向に沿って水平に設けられ、可動側ラックと固定側ラックとの間で力を伝達する剛性連結材とを備えて構成されている。

すなわち、多段高層に構築された２つのラックを、スタッカークレーンが走行し得る程度に間隔を空け、ラックへの収容物の受け入れ側が互いに向かい合うように配置して頂部が剛接合されている自動倉庫のラックの制振構造である。

２つのラックは、一方のラック（固定側ラック）が支持基盤に固設して構築されており、他方のラック（可動側ラック）は、当該可動側ラックと支持基盤との間に水平方向可動手段を介して構築されている。

このため、可動側ラックは、固定側ラックに接近または固定側ラックから離隔する方向へ、水平移動可能である。また、可動側ラックと支持基盤との間には、ダンパーなどの減衰手段を、ラックの外側の領域に配置して設けることも示唆されている。

特開２０１５－１８９５３６号公報

背景技術のラックの制振構造のように、可動側ラックと支持基盤との間に設けた減衰手段を効果的に作用させるためには、可動側ラックが高い剛性を備えている必要がある。

従来のラックには、ラックにおける収容物の出し入れ方向となる前後方向における前端部の上下端それぞれから、ラックの後端部の上下端それぞれにわたり、鉛直面内ブレースが分散配置して設けられている。また、非受け入れ側面であるラックの後端部側の全面にも、鉛直面内ブレースが分散配置して、もしくは長大な鉛直面内ブレースが上端の２つの隅角部から下端の２つの隅角部に斜め方向に渡して設けられている。

斜め方向に長大な鉛直面内ブレースを設けた場合、ラックにおいて剛性が高いのは、非受け入れ側面の鉛直面内ブレースが接続されている四隅であった。この場合、可動側ラックと支持基盤との間に設ける減衰手段を効果的に作用させるための好適な設置位置は、ラックの下端側の両隅の２箇所となる。

しかしながら、多段高層のラックを、２箇所に設けた減衰手段で制振するためには、大型の減衰手段が必要であった。減衰手段が大きくなることにより、減衰手段はラックの外側に設置しなければならず、減衰手段を備えるラックの設置には、より広い占有面積が必要になるという課題があった。

斜め方向に長大な鉛直面内ブレースを設けることに代えて、寸法の小さな鉛直面内ブレースを多数配設する方法もあるが、減衰手段を設置できるのは、非受け入れ側面の鉛直面内ブレースがラックの下端で接続される位置に限られる点では、同じであった。

ラックは収容物の配置によって荷重が不均衡になるので、一部に収容物が集中した場合、その部分に地震時の水平力が大きく作用する。ラックの後端部側の鉛直面内ブレースはこの水平力をある程度分散し得るが、面外方向の応力であるため、大きな水平力の場合は抵抗しきれない。その結果、所定の箇所に、想定される最大の荷重を見込んで、大型の減衰装置を配置しなければならないという問題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、より狭いスペースに設置可能であり、より効果的に制振することが可能なラックの制振構造を提供することを目的とする。

本発明にかかるラックの制振構造は、互いに間隔を隔てて第１方向に沿って並べられた複数の第１柱及び互いに隣り合う２本の該第１柱の柱脚部間に所定の高さで掛け渡された第１梁を有する第１柱梁部と、複数の上記第１柱の各々に対し、上記第１方向と交差する第２方向において間隔を隔てて対向する位置に、該第１方向に沿って並べられた複数の第２柱及び互いに隣り合う２本の該第２柱の柱脚部間に所定の高さで掛け渡された第２梁を有する第２柱梁部と、上記第２方向において対向する上記第１柱の柱脚部と上記第２柱の柱脚部との間に、所定の高さで掛け渡された第３梁と、上記第１柱梁部と上記第２柱梁部との間に、所定の高さに掛け渡された複数のブレースとを有するラックであって、複数の上記第１柱及び複数の上記第２柱は、各々可動支承を介して設けられ、上記第１柱梁部及び上記第２柱梁部は、上記複数のブレースのうち、互いに異なる方向から掛け渡される２本の該ブレースが連結される連結部を有し、該連結部と上記可動支承が設置されている設置面との間にダンパーが介在されていることを特徴とする。

前記ラックは、前記第１梁、前記第２梁及び前記第３梁に対し、上下方向に所定の間隔を隔てて複数の中間梁を備え、該中間梁の高さにおいて、前記第１柱梁部と前記第２柱梁部との間に前記ブレースが掛け渡されていることを特徴とする。

前記ラックが、前記第２方向に間隔を隔てて２つ並設されると共に、互いの頂部が連結され、２つの上記ラックのうち、一方の該ラックの複数の前記第１柱及び複数の前記第２柱が可動支承を介して設けられていることを特徴とする。

前記ラックには、前記第１梁、前記第２梁、前記第３梁及び前記中間梁により区画されて、パレットと共に収容物が収容される複数の収容空間が形成され、前記ダンパーは、最下段の上記収容空間よりも下に位置させて設けられていることを特徴とする。

前記可動支承は、滑り支承であることを特徴とする。

前記可動支承は、転がり支承であることを特徴とする。

本発明にかかるラックの制振構造にあっては、より狭いスペースに設置することができ、より効果的に制振することができる。

本発明に係るラックの制振構造の好適な一実施形態を示す正面図である。 図１に示したラックの制振構造を、固定ラック側から見た側面図である。 図１に示したラックの制振構造が適用されるラックに備えられる収容部を示す要部拡大斜視図である。 図１に示したラックの制振構造を構成する水平面内ブレース（最下ブレース）、リニアレール及びオイルダンパーの配置を示す平面図である。 図１に示したラックの制振構造を構成するリニアレール及びオイルダンパーの配置を説明する説明図であって、図５（ａ）は、図４中、Ａ－Ａ線矢視断面図、図５（ｂ）は、図４中、Ｂ－Ｂ線矢視断面図である。 図１に示したラックの制振構造のリニアレールに代えて、滑り支承を用いた場合の要部拡大斜視図である。 図４に示されている配置の変形例を示す平面図である。

以下に、本発明にかかるラックの制振構造について、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、走行自在に設けられたスタッカークレーンにより荷物等が出し入れされる。走行するスタッカークレーンの走行方向（以下、走行方向という）に沿って長く設けられているラックを例に挙げて、以下に説明する。

図１～図３に示すように、本実施形態の制振構造を備えたラック１は、スタッカークレーン(不図示)によりパレット２（図３参照）に載せられて運ばれる荷物３（図３）等が、スタッカークレーンの走行方向（第１方向）と直交するラック１の奥行き方向（第２方向）に出し入れされる収容空間Ｓを複数備えている。

ラック１には、このような複数の収容空間Ｓが、走行方向に連ねて設けられると共に、上下方向に複数段に設けられている。ラック１全体では、走行方向に長く、高さは高いが、奥行き方向の幅は、走行方向及び高さ方向に比べて極端に幅狭な形状に構成されている。このため、このラック１は、地震が発生すると、奥行き方向に、より大きく揺れが生じる。

以下の説明においては、奥行き方向において荷物３を出し入れする側を手前側、反対側を奥側として説明する。

図１に示すように、走行方向に長く延びたラック１は、スタッカークレーンの走行領域Ｒを挟んで対をなすように設けられている。このため、対をなす２つのラック１は、手前側が対向している。各々のラック１は、複数の柱と複数の梁により構成されている。

ラック１は、手前側となる走行領域Ｒ側に配置される手前側柱梁部４及び奥側に配置される奥側柱梁部５と、手前側柱梁部４と奥側柱梁部５との間に掛け渡される第３梁としての複数の連結梁６とから構成される。

手前側柱梁部４は、手前側で互いに間隔を隔てると共に走行方向に沿って並べられた複数の第１柱としての手前側柱４０と、互いに隣り合う２本の手前側柱４０の間に掛け渡され、上下方向に互いに間隔を隔てて配置された複数の手前側梁４１とから構成される。

複数の手前側梁４１のうち、手前側柱４０の柱脚部４０ａに掛け渡され、最下に位置する手前側梁４１が第１梁に相当する（図５参照）。

奥側柱梁部５は、図３に示すように、奥側で互いに間隔を隔てると共に走行方向に沿って並べられた複数の第２柱としての奥側柱５０と、互いに隣り合う２本の奥側柱５０の間に掛け渡され、上下方向に互いに間隔を隔てて配置された複数の奥側梁５１とから構成される。

複数の奥側梁５１のうち、奥側柱５０の柱脚部５０ａに掛け渡され、最下に位置する奥側梁５１が第２梁に相当する。

複数の手前側柱４０と複数の奥側柱５０は、走行方向に同じ間隔を隔てると共に、手前側柱梁部４と奥側柱梁部５とが奥行き方向において対向するように配置されている。複数の手前側梁４１、複数の奥側梁５１及び複数の連結梁６は各々、上下方向に同じ間隔を隔てて設けられ、上下方向における複数箇所の同じ高さに配置されている。

互いに隣り合う２本の手前側柱４０及び奥側柱５０と、上下方向において隣り合う２本の手前側梁４１、奥側梁５１及び連結梁６をつなぐ平面によって囲まれる各空間が、荷物３の収容空間Ｓとして形成される。すなわち、各ラック１には、収容空間Ｓが走行方向及び上下方向に複数設けられている。

各手前側柱４０及び各奥側柱５０には、各収容空間Ｓの下端側に位置させて、走行方向に隣接する２つの収容空間Ｓに各々突出する支持バー４０ｂ，５０ｂが設けられている。奥行き方向に対向する手前側柱４０と奥側柱５０とに設けられている支持バー４０ｂ，５０ｂ間に、パレット２が載置される腕木７が、各々の収容空間Ｓ側で掛け渡されている。

従って、各収容空間Ｓの下端側には、走行方向に隣り合う対の手前側柱４０及び奥側柱５０それぞれに設けられている支持バー４０ｂ，５０ｂに掛け渡された腕木７が突出されている。

各腕木７は、当該腕木７が突出する収容空間Ｓを形成する下側の手前側梁４１、奥側梁５１及び２本の連結梁６よりも高い位置に設けられている。

各ラック１の奥側の面には、図２及び図３に示すように、各収容空間Ｓ一つ一つに対して、奥側柱２０と奥側梁５１の隅角部同士を斜め方向につないで、耐震要素となる鉛直面内ブレース５２が配設されている。鉛直面内ブレース５２は、各収容空間Ｓに個々に配設することに代えて、図２中仮想線で示すように、ラック１の奥側の上端の２つの隅角部それぞれから、ラック１の奥側の下端の２つの隅角部それぞれにわたり、斜め方向に配設するようにしてもよい。

上下方向に隣り合う２本の連結梁６の間にも、上側の連結梁６の手前端側と下側の連結梁６の奥端側とに、または、上側の連結梁６の奥端側と下側の連結梁６の手前端側とにわたり、斜め方向に鉛直面内ブレース５３が配置されている。

対をなすように設けられた２つのラック１のうちの一方は、ラック１が設置される設置面としての床面８に、手前側柱４０及び奥側柱５０が固設されて構築されており、他方は、手前側柱４０及び奥側柱５０が床面８との間に可動支承を介して構築されている。

可動支承は、転がり支承をなすリニアレール９である。リニアレール９は、手前側柱４０及び奥側柱５０の奥行き方向への移動を許容するように配置されている。

以下の説明においては、床面８に固設されたラック１を固定ラック１といい、リニアレール９が介在されているラック１を可動ラック１という。

図１に示すように、固定ラック１と可動ラック１とが有する各収容空間Ｓの高さを合わせるために、可動ラック１に設置されるリニアレール９は、床面８から最下層の収容空間Ｓの下端までの間に収められる高さとする。

そして、同一高さに位置する固定ラック１と可動ラック１との頂部１ａ同士のみが、剛性連結材１ｂで連結されている。

また、図４に示すように、各ラック１の手前側柱４０及び奥側柱５０の柱脚部４０ａ，５０ａには、最下の手前側梁（第１梁）４１、奥側梁（第２梁）５１及び２本の連結梁（第３梁）６と同じ高さにてほぼ水平に、斜め方向に配置される水平面内ブレース（以下、最下ブレースという）１０が設けられている。ここで、最下の手前側梁４１、奥側梁５１及び２本の連結梁６が設けられている高さが、所定の高さに相当する。

可動ラック１の最下ブレース１０は、可動ラック１の最下段の収容空間Ｓを形成する、下側の手前側梁４１、奥側梁５１及び２本の連結梁６がなす矩形状の各領域Ｋに１本ずつ配置されている。

各最下ブレース１０は、図４に示すように、手前側柱４０及び奥側柱５０の柱脚部４０ａ，５０ａで囲まれた上記各領域Ｋにおいて、手前側柱４０と奥側柱５０との間に傾斜して掛け渡されている。また、隣り合う矩形状の領域Ｋに設けられている最下ブレース１０は、傾斜方向が互いに異なるように配置されている。

これにより、各連結梁６が接続されている手前側柱４０及び奥側柱５０には、２本の最下ブレース１０が互いに異なる方向から連結される連結部４０ｃ，５０ｃが、走行方向において手前側柱４０と奥側柱５０とに交互に配置されている。

最下段の収容空間Ｓを形成する下側の２本の連結梁６の下方には、連結部４０ｃ，５０ｃと床面８との間に介在させて、ダンパーの一例であるオイルダンパー１１が設けられている。オイルダンパー１１は、リニアレール９により許容されている移動方向に対して減衰力を付与するように配置されている。

本実施形態においては、最下の手前側梁４１、奥側梁５１及び２本の連結梁６が設けられている所定の高さは、連結梁６の下にオイルダンパー１１を設けることができる高さであれば、どのように設定しても構わない。

オイルダンパー１１は、図５に示すように、奥行き方向に沿って配置されて、手前側柱４０及び奥側柱５０との間に設けられ、一方の端部が連結部４０ｃ，５０ｃに連結され、他方の端部は床面８に設けられた基部１２に連結されている。

走行方向において互いに隣り合うオイルダンパー１１は、連結部４０ｃ，５０ｃに連結された一方の端部と基部１２に連結された他方の端部とが、奥行き方向で手前側と奥側で、反対向きに配置されるように設けられている。また、オイルダンパー１１の両端部は、柱脚部４０ａ，５０ａ及び基部１２に対し、鉛直方向に沿う軸周りに回動自在に取り付けられる。

本実施形態のラックの制振構造によれば、オイルダンパー１１が床面８との間に介在される最下ブレース１０の連結部４０ｃ，５０ｃは、手前側柱４０の柱脚部４０ａと奥側柱５０の柱脚部５０ａとの間に掛け渡された手前側梁４１、奥側梁５１及び連結梁６と同じ高さに掛け渡され、かつ互いに異なる斜め方向から掛け渡される２本の最下ブレース１０が連結されている連結部４０ｃ，５０ｃなので、可動ラック１の中でも、剛性が特段に高く変形し難い部位である。

従って、オイルダンパー１１が床面８と連結部４０ｃ，５０ｃとの間で作用する際に、可動ラック１が変形し難いので、地震が入力されたときには、オイルダンパー１１の減衰力をより効率良く作用させることができる。

また、最下ブレース１０が連結されている連結部４０ｃ，５０ｃは、１つの可動ラック１に複数備えられているので、各連結部４０ｃ，５０ｃと床面８との間に、より多くのオイルダンパー１１を備えることができる。言い換えれば、オイルダンパー１１は、すべての連結部４０ｃ，５０ｃに連結しなくてもよい。

可動ラック１に入力される地震のエネルギーを、より多くのオイルダンパー１１に均等に分散して制振することにより、小型のオイルダンパー１１を使用することができる。小型のオイルダンパー１１であれば、上記所定の高さを下げて納めることができ、可動ラック１の占有面積内、すなわち領域Ｋ内にオイルダンパー１１を配置することができる。

従って、オイルダンパー１１を備えた奥行きの狭い可動ラック１を形成することができ、より効率良く制振することが可能なラックの制振構造を構成することができる。

また、リニアレール９を介して設けられている可動ラック１の頂部１ａと、床面８に固設されている固定ラック１の頂部１ａとを連結することにより、構造体としての周期を地震動の周期よりも長周期化でき、当該構造体の振動加速度、層間せん断力、並びに変位（振幅）を合理的かつ効率よく小さくすることができる。

オイルダンパー１１は、図３及び図５から理解されるように、可動ラック１の最下段の収容空間Ｓよりも下（従って、最下段の収容空間Ｓに設けられる腕木７よりも下）に設けられているので、オイルダンパー１１は、腕木７上にパレット２を載置する際の妨げにならず、最下段まで荷物３を収容することができ、可動ラック１全体を有効に使用することができる。さらに言えば、十分に小型のダンパーを用いれば、一般の自動ラックでは使われていない腕木７下の空間内に収めることができるので、標準的な自動ラックに対して仕様を変えることなく、制震構造とすることができる。

可動ラック１の手前側柱４０及び奥側柱５０の下にリニアレール９が介在されているので、可動ラック１を滑らかに移動させることができ、可動ラック１を、床面８から入力される地震動の周期よりも確実に長周期化することができて、優れた制振作用を確保することができる。

リニアレール９は、可動ラック１の上方向への移動を規制するので、たとえ可動ラック１を押し上げる方向に力が作用したとしても、可動ラック１が浮き上がることを防止することができる。

上記実施形態においては、ダンパーをオイルダンパー１１としたが、これに限らず、粘性ダンパーや粘弾性ダンパーなど、振動エネルギーを減衰させる機能を有し、手前側柱梁部４と奥側柱梁部５との間であって、最下の手前側梁４１、奥側梁５１及び連結梁６よりも下に配置できるものであれば、どのようなものであっても構わない。

上記実施形態においては、可動ラック１の最下に位置する手前側梁４１、奥側梁５１及び連結梁６の連結部４０ｃ，５０ｃのみに水平面内ブレース（最下ブレース）１０が設けられる例について説明したが、これに限るものではない。

例えば、上記連結部４０ｃ，５０ｃから上方向に所定の間隔を隔てて設けられている複数の中間梁としての手前側梁４１、奥側梁５１及び連結梁６の連結部に、最下ブレース１０と同じようにして、追加の水平面内ブレースが設けられていてもよい。この場合には、可動ラック１は、柱脚部４０ａ，５０ａのみならず、可動ラック１全体として剛性を高めることができる。

従って、入力された地震により、リニアレール９に支持された可動ラック１が移動するとき、可動ラック１自体が屈曲する事態を抑えることができて、荷物３の落下を抑制することが可能である。

上記実施形態においては、可動ラック１の手前側柱４０及び奥側柱５０の下に転がり支承としてのリニアレール９が介在されている例について説明したが、可動支承は、転がり支承に限るものではない。

例えば、図６に示すように、手前側柱４０及び奥側柱５０の下面４０ｄ，５０ｄに、シート状の滑り材１３を設け、手前側柱４０及び奥側柱５０の下面４０ｄ，５０ｄと対面する床面８に、奥行き方向に長い受けプレート１４を設け、受けプレート１４上に滑り材１３が当接された滑り支承１６を備えるようにしても構わない。

この場合には、奥行き方向に沿う受けプレート１４の縁に、受けプレート１４よりも上方に立ち上げた立ち上がり部１４ａを設け、手前側柱４０及び奥側柱５０の移動方向を奥行き方向のみに規制することが好ましい。

立ち上がり部１４ａは、各受けプレート１４の両縁に設けてもよいが、走行方向に隣り合う滑り支承１６の受けプレート１４相互において、互いに異なる一方の縁のみに設けるようにしてもよい。

立ち上がり部１４ａの上端に、受けプレート１４と対向する側に折れ曲がった載置面対向部１４ｂを設けると、手前側柱４０及び奥側柱５０が受けプレート１４から浮き上がって外れることを防止することができる。

載置面対向部１４ｂの、受けプレート１４と対向する面には、滑り材１５を設けると共に、手前側柱４０及び奥側柱５０において載置面対向部１４ｂの滑り材１５と対向する部位に、滑り材１３をさらに設けるようにしてもよい。

上記実施形態においては、オイルダンパー１１は、各連結部４０ｃ，５０ｃと床面８との間にそれぞれ設けた例について説明したが、幾つかの連結部４０ｃ，５０ｃと床面８との間に設けられていればよい。

また、上記例では、矩形状の領域Ｋの斜め方向２箇所の隅角部に連結部４０ｃ，５０ｃを設定して、これらに斜め方向の最下ブレース１０の両端を設ける例について説明したが、連結部４０ｃ，５０ｃを、図７に示すように、手前側梁４１及び奥側梁５１の中央に設定するようにして、すなわち、奥側梁５１の接合位置を避けて連結部５０ｃを設定して（図示しないけれども、手前側梁４１の場合も同様に、その接合位置を避けて連結部４０ｃを設定して）、最下ブレース１０を各領域Ｋに２本ずつ、Ｖ字状に配置するようにしてもよい。

このような構成であれば、手前側柱４０及び奥側柱５０による長さの制限や、連結梁６による高さの制限が緩和されるので、大型のダンパーを設けることができる。

１ ラック
１ａ ラックの頂部
２ パレット
３ 荷物
４ 手前側柱梁部
５ 奥側柱梁部
６ 連結梁
７ 腕木
８ 床面
９ リニアレール
１０ 水平面内ブレース（最下ブレース）
１１ オイルダンパー
１６ 滑り支承
４０ 手前側柱
４０ａ 手前側柱の柱脚部
４０ｃ，５０ｃ 連結部
４１ 手前側梁
５０ 奥側柱
５０ａ 奥側柱の柱脚部
５１ 奥側梁
５２，５３ 鉛直面内ブレース
Ｓ 収容空間

Claims (6)

1. 互いに間隔を隔てて第１方向に沿って並べられた複数の第１柱及び互いに隣り合う２本の該第１柱の柱脚部間に所定の高さで掛け渡された第１梁を有する第１柱梁部と、
   複数の上記第１柱の各々に対し、上記第１方向と交差する第２方向において間隔を隔てて対向する位置に、該第１方向に沿って並べられた複数の第２柱及び互いに隣り合う２本の該第２柱の柱脚部間に所定の高さで掛け渡された第２梁を有する第２柱梁部と、
   上記第２方向において対向する上記第１柱の柱脚部と上記第２柱の柱脚部との間に、所定の高さで掛け渡された第３梁と、
   上記第１柱梁部と上記第２柱梁部との間に、所定の高さに掛け渡された複数のブレースとを有するラックであって、
   複数の上記第１柱及び複数の上記第２柱は、各々可動支承を介して設けられ、
   上記第１柱梁部及び上記第２柱梁部は、上記複数のブレースのうち、互いに異なる方向から掛け渡される２本の該ブレースが連結される連結部を有し、
   該連結部と上記可動支承が設置されている設置面との間にダンパーが介在されていることを特徴とするラックの制振構造。
2. 前記ラックは、前記第１梁、前記第２梁及び前記第３梁に対し、上下方向に所定の間隔を隔てて複数の中間梁を備え、
   該中間梁の高さにおいて、前記第１柱梁部と前記第２柱梁部との間に前記ブレースが掛け渡されていることを特徴とする請求項１に記載のラックの制振構造。
3. 前記ラックが、前記第２方向に間隔を隔てて２つ並設されると共に、互いの頂部が連結され、
   ２つの上記ラックのうち、一方の該ラックの複数の前記第１柱及び複数の前記第２柱が可動支承を介して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のラックの制振構造。
4. 前記ラックには、前記第１梁、前記第２梁、前記第３梁及び前記中間梁により区画されて、パレットと共に収容物が収容される複数の収容空間が形成され、
   前記ダンパーは、最下段の上記収容空間よりも下に位置させて設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のラックの制振構造。
5. 前記可動支承は、滑り支承であることを特徴とする請求項１～４いずれかの項に記載のラックの制振構造。
6. 前記可動支承は、転がり支承であることを特徴とする請求項１～４いずれかの項に記載のラックの制振構造。

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