JP2008074541A - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大型物品の出し入れと搬送を行う場合に想定される、様々な荷重やモーメントに対して充分な強度を備えており、大型化の可能なマスト構造を備えた昇降装置を提供する。
【解決手段】 マスト３は、断面Ｕ字形状の２つの第１部材１０，１１と、これら第１部材１０，１１の開放端同士を連結する２つの第２部材１２，１３で構成される中空の閉断面形状を有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、マストと、マストに沿って昇降自在な昇降台とを有する昇降装置に関する。特に、指定された位置に物品を搬送して、所定の高さで物品の出し入れを行うスタッカクレーンで用いられる昇降装置のマストの構造に関する。

スタッカクレーン等で用いられる昇降装置として、マストと、マストに沿って昇降自在な昇降台とを有する昇降装置が知られている。このような昇降装置のマストは、昇降台と、昇降台が搬送する物品の荷重とモーメントを支持するに十分な強度が求められる。

特許文献１には、１本の第１マストと、第１マストの両側に、所定間隔を空けて配置される一対の第２マストと、これを連結する連結部材からなる昇降装置のマストが開示されている。第１マストと連結部材、及び第２マストと連結部材はボルトで固定されて、全体でＥの字状に配置されている。マストの前面（Ｅの開口側）と背面（Ｅの縦の線の後側）には、それぞれカバーが取り付けられており、カバーを含むマストの断面形状は、略長方形となっている。

特許文献１のマストは、第１マストと第２マストの間の空間に給電線等を配置することができる。このような給電線の配置は、マストが単一部材である角パイプ材で構成されており、その中に給電線等を配置する場合と比較すると、配線の作業が容易で、又メンテナンス作業等を非常に行い易い。また、第１マストに一対の第２マストを加えることにより、第１マスト単独で構成されるマストよりも、強度が向上している。
特開２００４−９１１４９号公報

しかし、より大型で重量のある物品を搬送し、出し入れするために用いられる昇降装置においては、特許文献１の昇降装置のマストよりも高い強度を有するマストが要求される場合があった。特に、昇降だけでなく前進、後退、回転等の複雑な動きをして物品の出し入れをする昇降台を備えた昇降装置は、マストに様々な方向の曲げ荷重がかかることがあるため、想定される様々な荷重やモーメントに対して充分な強度を備えたマストが要求されていた。

更に、大型の物品を搬送し、出し入れする昇降装置は、それ自体が大型化して重量も増大するするため、搬入や据え付けの作業が小型のものよりも困難になり、多くの時間を要するという問題があった。そのため、大型でありながら軽量化されており、しかも据え付け場所における作業を迅速に行うことのできるマストの構成が求められていた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、より強度を高めつつ軽量化が図られており、現地での据え付け作業を迅速に行うことのできるマストを備えた昇降装置に提供することを課題としている。

請求項１の発明は、マストと、マストに沿って昇降自在な昇降台とを有する昇降装置関する。本発明の昇降装置のマストは、断面Ｕ字形状の２つの第１部材と、これら第１部材の開放端同士を連結する２つの第２部材で構成される中空の閉断面形状を有していることを特徴とする。

本発明の昇降装置のマストは、断面Ｕ字形状の２つの第１部材と、これら第１部材の開放端同士を連結する２つの第２部材で構成されることで、内部に閉断面が形成される中空構造になっている。マストは、このような断面構造によって、非常に高い強度を備えている。更に、第１部材と第２部材の接続部が第１部材の開放端に位置することで、マスト全体が曲げモーメントを受けたような場合であっても、接続部の応力集中が緩和される。このため、本発明のマストの接続部は、大きな荷重やモーメントに対しても、充分な強度を有している。

更に、本発明の昇降装置のマストは、計４つの部材で構成されるため、１つの部材を中空のパイプ状に形成する場合と比較して加工が容易である。また、1つ１つの部材を製造する際の設備上の制約が少なくなるため、各部材をより大きく製造することができる。これら大きな部材を組み合わせることによって、より径の太い中空の大型のマストを構成することができ、マストの強度を一層高めることができる。

請求項２の発明は、昇降装置のマストを構成する第１の部材と第２の部材が、互いを嵌め合わせるための連結溝を備えており、当該連結溝において、互いの部材が重ね合わされて締結具で固定されていることを特徴とする。

本発明の昇降装置のマストは、隣り合う第１の部材と第２の部材が、連結溝で嵌め合わされて、更に締結具によって固定されることによって、隙間のない閉断面を有するマストとなる。嵌め合わせと締結具による連結は、溶接による接合と比較して、専用の設備が不要であり、非常に簡単に迅速に作業を行うことができ、しかも確実に連結が可能であるために充分な強度を得ることができる。

請求項３の発明は、昇降装置のマストを構成する第１の部材と第２の部材が、同一の素材からなることを特徴とする。同一の素材で構成されることにより、ヤング率や熱膨張係数を一致させることが可能となり、第１部材と第２部材の連結箇所で歪みを生じることが少ない。また、全ての部材をアルミニウムで形成した場合には、マスト全体を軽量化することができる。

本発明によって、従来よりも高い強度を有しながら、同時に軽量化が達成された中空の閉断面形状を有する昇降装置のマストが提供される。

本発明における、断面Ｕ字形状の２つの第１部材と、これら第１部材の開放端同士を連結する２つの第２部材で構成された昇降装置のマストの接続部は、大きな荷重やモーメントに対しても、充分な強度を有している。

本発明のマストは、断面Ｕ字形状の第１部材の開放端に、第２部材を簡単に精度高く連結することが可能であるので、現地での据え付け作業も迅速に且つ精度高く行うことができる。

本発明によって、簡単で迅速に製造することができる昇降装置のマストが提供される。

更に、本発明は、複数の部材を組み合わせているにもかかわらず、連結部でひずみを発生させにくい構造の、昇降装置のマストが提供される。

以下に発明を実施するための最良の形態を列記する。

（形態１） マストを構成する断面Ｕ字形状の２つの第１部材と、これら第１部材の開放端同士を連結する第２部材は、各々が内壁部と外壁部を備えた２重壁構造となっている。内壁部と外壁部の間には、内壁部と外壁部の両方に接続する補強部材が複数設けられている。
（形態２） 第１部材の端部は、連結溝が形成された開放端が設けられている。第２部材の端部には、第１部材と嵌め合わせ可能な形状の連結溝が形成された、開放端となっている。第１部材の連結溝と、第２部材の連結溝が嵌め合わされて、連結溝同士がボルト・ナットプレートによって固定されることにより、第１部材と第２部材は強固に連結される。２本の第１部材と、２本の第２部材が連結されると、連結された全ての部材の内壁部が閉断面を構成する。
（形態３） マストを支点として、昇降自在なカウンターウェイトと、搬送する物品を載せた昇降台とが重量のバランスを取るように配置されている。カウンターウェイトを設けることで、駆動力の低減を図ることができ、昇降台の昇降をよりスムーズに行うことができる。
（形態４）第２部材には、昇降台の上下運動をガイドするガイド部材がボルト止めされて固定され、一体化している。

以下、本発明を適用した昇降装置のマスト（以下、マストと省略する場合もある。）の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本実施例の昇降装置１の構成を示す斜視図である。本実施例における昇降装置１は、レール７に沿って走行する台車８上に左右一対となるように固定されたマスト３と、マスト３の間に昇降可能に取り付けられた昇降台２を備えている。

本実施例の昇降台２の上には、レール７に沿って設けられている倉庫に物品を出し入れたり、移載するための、伸縮と回転が可能なスカラーアーム９が設けられている。昇降台２は、物品を取り出したり、搬入するために、マスト３に沿って所定の高さまで上下に動く。スカラーアーム９は、伸びた状態で物品の出し入れを行い、輸送時には縮んだ状態で物品を載置するほか、回転して反対側の倉庫に物品の出し入れを行うこともできる。

マスト３の構造を、その断面図である図２を参照しつつ説明する。マスト３は、断面がＵ字形状の２つの第１部材１０、１１と、これら第１部材を連結する２つの第２部材で構成される。ここで、２つの第２部材を識別するために、昇降台と向き合う面に配置される第２部材を第２内側部材１２、外側の面に配置される第２部材を第２外側部材１３と称する。

２つの第１部材１０、１１と、これら第１部材を連結する２つの第２部材は、アルミニウムを押し出し成型して形成されている。第１部材１０は、第１部材１１に対して鏡像となる形状を有しており、同一の成型用の型（ダイス）を用いて形成することができる。

第１部材１０の断面形状について更に詳細に説明する。第１部材１０は、内壁部１０ｃと外壁部１０ｄを備えており、両端部が閉じた２重壁構造となっている。内壁部１０ｃと外壁部１０ｄの間には、内壁部１０ｃと外壁部１０ｄの両方に接続する補強部材１０ｅが複数設けられており、この補強部材によって第１部材の内部は、複数の区画に区切られている。

第１部材１０は、全体としてＵ字型の断面形状となっており、２つのコーナー部分には、後述するカバーの係止部１０ｆ、１０ｇが各々形成されている。

第１部材１０のコーナー部分からは、開放端１０ａ、１０ｂが直交方向に各々延設されている。開放端１０ａには複数の凹凸が形成されており、最短に位置する凹部は第２内側部材１２の連結溝と嵌め合わされる連結溝として機能する。開放端１０ｂにも複数の凹凸が形成されており、同様に、最短に位置する凹部は、第２外側部材１３の連結溝と嵌め合わされる連結溝として機能する。

他方の第１部材１１について説明する。第１部材１１は、第１部材１０と線対称な形状を有しており、第１部材１０と同様に、内側壁１１ｃ、外側壁１１ｄ、補強部材１１ｅ、カバーの係止部１１ｆと１１ｇ、及び第２部材との連結溝が形成された開放端１１ａ、１１ｂを備えている。

第２内側部材１２の断面形状について説明する。第２内側部材１２は、内壁部１２ｃと外壁部１２ｄを備えており、両端部が閉じた２重壁構造となっている。内壁部１２ｃと外壁部１２ｄの間には、複数の補強部材１２ｅが設けられている。第２内側部材１２の外壁には、昇降台２の昇降をガイドするガイド部材を固定するための凹部１２ｆが設けられている。

第２内側部材１２は、補強部材１２ｅがより狭い間隔で設けられており、強度が高められている。

第２内側部材１２の閉じた両端部からは、更に開放端１２ａ、１２ｂが伸長している。開放端１２ａには凹凸が設けられており、その中の凸部は、第１部材１０の開放端１０ａの連結溝の凹部と嵌め合わされるように形成されている。開放端１２ａの終端は、第１部材１０の嵌め合わされた端部の壁面に沿うような形状となっている。開放端１２ｂも、同様に、第１部材１１の開放端１１ａの連結溝の凹部と嵌め合わされるように形成されており、開放端１２ｂの終端は、第１部材１１の嵌め合わされた端部の壁面に沿うような形状となっている。

第２外側部材１３の断面形状は、他の部材１０，１１，１２と同様に、内壁部１３ｃと外壁部１３と、それらの間に設けられる補強部材１３ｅを備えており、両端部が閉じた２重壁構造となっている。

第２外側部材１３の閉じた両端部からは、更に開放端１３ａ、１３ｂが伸長している。開放端１３ａには凹凸が設けられており、その中の凸部は、第１部材１０の開放端１０ｂの連結溝の凹部と嵌め合わされるように形成されている。開放端１３ａの終端は、嵌め合わされた第１部材１０の端部の壁面に沿うような形状となっている。開放端１３ｂも、同様に、第１部材１１の開放端１１ｂの連結溝の凹部と嵌め合わされるように形成されており、開放端１３ｂの終端は、第１部材１１の閉じた端部の壁面に沿うような形状となっている。

第１部材１０の開放端１０ａと、第１部材１１の開放端１１ａの間に、第２内側部材１２が配置される。第１部材１０の開放端１０ａの連結溝と第２内側部材１２の開放端１２ａの連結溝が重ね合わされ、嵌め合わされて第１部材１０と第２内側部材１２が連結される。第１部材１１の開放端１１ａの連結溝と第２内側部材１２の開放端１２ｂの連結溝が重ね合わされ、嵌め合わされて第１部材１１と第２内側部材１２が連結される。

更に、第１部材１０の開放端１０ｂと、第１部材１１の開放端１１ｂの間に、第２外側部材１３が配置される。第１部材１０の開放端１０ｂの連結溝と第２外側部材１３の開放端１３ａの連結溝が重ね合わされ、嵌め合わされて第１部材１１と第２外側部材１３が連結される。第１部材１１の開放端１１ｂの連結溝と第２外側部材１３の開放端１３ｂの連結溝が重ね合わされ、嵌め合わされて第１部材１１と第２内側部材１３が連結される。

開放端１０ａと開放端１２ａの嵌め合わされた連結溝と、開放端１１ａと開放端１２ｂの嵌め合わされた連結溝と、開放端１０ｂと開放端１３ａの嵌め合わされた連結溝と、開放端１１ｂと開放端１３ｂの嵌め合わされた連結溝に、ナットプレートが配置され、連結溝にボルトが通されて、更に固定される。

このように、本実施例のマスト３は、断面Ｕ字形状の第１部材１０，１１に、ほぼ平板状の第２内側部材１２と、第２外側部材１３を連結することで形成されるため、全てが平板状の４つの部材から組み立てる場合と比較すると、非常に容易で精度高く組み立てることができる。組み立て方法の一例を挙げると、第１部材１０をその開放端１０ａが上面になるように配置し、これに所定の間隔で対向するように、第１部材１１をその開放端１１ａが上面になるように配置して、第２内側部材１２が開放端１０ａと開放端１１ａによって支持された状態で、連結を行うことができる。同様に、開放端１０ｂと開放端１１ｂとが上面になるように第１部材を配置して、第２外側部材１３が開放端１０ｂと開放端１１ｂによって支持された状態で連結を行うことができる。いずれの場合においても、組み立ての作業者が、マスト３の外側と、中空の内側の両側を同時に支持して作業することができるため、組み立て作業は容易且つ迅速に行われて、マスト３は精度高く組み立てられる。

第１部材１０，１１と、第２内側部材１２と、第２外側部材１３が、連結溝による嵌合とボルト・ナットプレートによる固定によって強固に連結されることにより、中空の略長方形のマスト３が形成される。マスト３の内側は、完全に閉断面となっている。これら４つの部材から成るマスト３の斜視図を、図４に示す。第１部材１０，１１が断面Ｕ字形状であるために、第１部材１０，１１と、第２内側部材１２と、第２外側部材１３は、マスト３のコーナー部ではなく平面部分で連結することができる。このためマスト３は、連結部分がコーナー部に設けられている構成と比較すると、モーメントの発生するような荷重を受けたときにも、接続部分の応力集中が低減され、結果として曲げに対する強度が高められている。

図４に示すように、第２外側部材１３には、ファンフィルターユニットの取付や、メンテナンスのための開口部２３，２４を設けることができる。マスト３は、これら開口部２３，２４を設けても破損等を起こさない十分な強度を備えている。

また、第１部材１０，１１と、第２内側部材１２と、第２外側部材１３の計４つの部材がアルミニウムを原料としていることにより、マスト全体が軽量化されている。また、上記４つの部材が全て同一素材で形成されており、連結溝による嵌合とボルトによる固定によって強固に連結されていることにより、マスト３は、様々なモーメントや荷重がいずれかの部材にかかった場合でも、その荷重が連結部を介して他の部材に伝わり、全体として一つの部材として挙動するため、応力集中を軽減することができる。この結果、本実施例の４つの部材を組み合わせて得られるマスト３は、単一の角パイプ部材で形成された場合と同じように、様々なモーメントや荷重に対して充分な強度を有する。

図４のマスト３は、通常、約１０メートルの高さを有している。押出し成型によってより長い第１部材１０，１１と第２部材１２，１３を得ることは可能であり、物品を出し入れする保管場所の高さに応じて、変更が可能である。又、より短い２本の部材をボルト接続して、マスト３を所定の高さに構成することもできる。

図３に、昇降台２の昇降を規制するガイド部材と、昇降台の昇降を補助するカウンターウェイトを取付けたマスト３の断面図を示す。カウンターウェイト１８は、マスト３の内部に、収容することができる。カウンターウェイト１８には、吊チェーン取付部１９が２カ所設けられている。更に、第２内側部材１２の外壁部１２ｆには、昇降台２の上下運動をガイドするガイド部材１５が、ボルトで固定され、一体化している。

ガイド部材１５には、移動ブロック１６が組み合わされている。移動ブロック１６は、ガイド部材１５に沿った上下動のみが可能であり、移動ブロック１６は、ガイド部材１５によって動作が規制されている。移動ブロック１６には、昇降台２を支持する図示されないピンが取り付けられており、一対のマスト３に取り付けられた移動ブロック１６によって、両側から昇降台２が支持される。移動ブロック１６にも、吊チェーン取付部１７が２カ所設けられている。

図１に一部が図示されるチェーン６は、１本のマスト３につき２本用いられる。チェーン６の一端部が移動ブロック１６の吊チェーン取付部１７に固定され、他端部がカウンターウェイト１８の吊チェーン取付部１９に固定される。チェーン６は、マストの上端に取り付けられた図示されないスプロケットを通過しており、マスト３の上端を支点として、昇降自在なカウンターウェイト１８と、搬送する物品を載せた昇降台２とが重量のバランスを取るように配置される。カウンターウェイト１８を設けることで、昇降台２を上下させる駆動力の低減を図ることができ、又、昇降台の昇降がよりスムーズになる。

マスト３の昇降台２と対向する面に、内側カバー２１を取り付けることができる。内側カバー２１は、第１部材１０の内側カバーの係止部１０ｆと、第１部材１１の内側カバーの係止部１１ｆに係止される。内側カバー２１は、樹脂等で成型することが可能である。内側カバー２１を設けることによって、チェーン６の巻き込み防止の効果の他、移動ブロック１６とチェーン６の昇降によって発生した塵を拡散させず、また昇降装置の美観を保つといった効果がある。

同様に、マスト３の外側に、樹脂等で形成された外側カバー２０を取り付けることができる。外側カバー２０は、第１部材１０の外側カバーの係止部１０ｇと、第１部材１１の外側カバーの係止部１１ｇに係止される。外側カバー２１を設けることによって、昇降装置１の美観を保つことができる。

これまで述べてきたように、本実施例のマスト３は、第１部材１０，１１と、第２内側部材１２と、第２外側部材１３が、連結溝による嵌合とボルト・ナットプレートによる固定によって連結されて形成されており、このマスト３の内側に形成された、断面が長方形の閉じた空間に、カウンターウェイト１８が収容されている。カウンターウェイト１８を吊り下げるチェーン６も、マスト３の中の閉じた空間に収容されるので、カウンターウェイト１８とチェーン６の昇降によって発生する塵は、マスト３の中に閉じこめられて、拡散しない。

更に、本実施例のマスト３の第２内側部材１２の外壁部１２ｆには、昇降台２の上下運動をガイドするガイド部材１５が、ボルトで固定され、一体化している。本実施例のマスト３は、４つの部材１０，１１，１２，１３が連結された形態で、搬入され、据え付けられるが、搬入前にこのマスト３に、予めガイド部材を１５を第２内側部材１２に固定しておくことができる。ガイド部材１５がマスト３に予め固定されていることで、搬入後の昇降装置１の組み立て作業の内容を少なくして、作業をより迅速に行うことができる。

以上、実施例において本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、実施例では、第１部材１０，１１と第２部材１２，１３がいずれも１本の部材で構成されているマスト３について詳細な説明を行ったが、これらの部材の一部又は全部をより短い複数の部材で構成し、必要な高さにつなぎ合わせることも可能である。例えば、図５に示すように、マスト３を構成する第２外側部材１３を複数のユニット部材２６で形成し、開口部が必要な箇所には、ユニット部材２６を取り付けない構造とすることも可能である。その他、第１部材１０，１１と第２部材１２，１３の断面形状や大きさは、必要な強度を確保するための作用効果を損なわない範囲において、変更することが可能である。

実施例の昇降装置１の概要を説明する斜視図である。 実施例のマスト３の断面図である。 実施例のマスト３に、ガイド部材１５とカウンターウェイト１８とカバー２０，２１を取り付けた状態の断面図である。 実施例のマスト３の斜視図である。 第２外側部材をユニット部材２６で構成したマスト３の斜視図である。

符号の説明

１ 昇降装置
２ 昇降台
３ マスト
６ チェーン
７ レール
８ 台車
９ スカラーアーム
１０，１１ 第１部材
１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ 連結溝
１２ 第２内側部材
１３ 第２外側部材
１４ ボルト
１５ ガイド部材
１６ 移動ブロック
１７，１９ 吊チェーン取付部
１８ カウンターウェイト
２０ 外側カバー
２１ 内側カバー
２６ ユニット部材

Claims (3)

1. マストと、マストに沿って昇降自在な昇降台とを有する昇降装置において、前記マストが、断面Ｕ字形状の２つの第１部材と、これら第１部材の開放端同士を連結する２つの第２部材で構成される中空の閉断面形状を有していることを特徴とする昇降装置。
2. 第１の部材と第２の部材が、互いを嵌め合わせるための連結溝を備えており、当該連結溝において、互いの部材が重ね合わされて締結具で固定されていることを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
3. 第１の部材と第２の部材が同一の素材からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降装置。
   

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