コンテナ立体格納庫
【課題】コンテナ搬出入効率及び格納スペース効率共に優れたコンテナ立体格納庫を得る。
【解決手段】コンテナ１１を昇降テーブル９上に載置して昇降移動するスタッカークレーン３と、該スタッカークレーン３の昇降テーブル９上に配置され、昇降テーブル９と各格納部との間を移動してコンテナ１１の移載を行う台車１３とを備え、台車１３はコンテナ１１の床はり部を支持して昇降できる支持ビーム２７を有する昇降支持装置を搭載していることを特徴とするコンテナ格納庫。
【解決手段】コンテナ１１を昇降テーブル９上に載置して昇降移動するスタッカークレーン３と、該スタッカークレーン３の昇降テーブル９上に配置され、昇降テーブル９と各格納部との間を移動してコンテナ１１の移載を行う台車１３とを備え、台車１３はコンテナ１１の床はり部を支持して昇降できる支持ビーム２７を有する昇降支持装置を搭載していることを特徴とするコンテナ格納庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば海上コンテナなどのコンテナを格納するコンテナ立体格納庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテナヤードにおけるコンテナの格納及び荷役作業において要求される事項として、コンテナ格納効率がある。ここでいうコンテナ格納効率とは、コンテナの格納におけるスペース効率およびコンテナ搬出入作業における作業効率である。
コンテナヤードにおけるコンテナ格納方法として、一般的にはコンテナ同士を段積みにして載置することが行なわれている。コンテナ同士を段積みにすると、高さの制限を受けるために広いスペースが必要となり、コンテナ格納効率のうちのスペース効率は高いとは言えない。
しかも、段積みした場合には、例えば下方に積まれたコンテナを先に取り出そうとすると、上方に積まれたコンテナを他の場所に移してから取り出す作業が必要となり、コンテナ搬出入の作業効率が極めて悪いという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、コンテナ同士を段積みにするのではなく、多数の棚を有するコンテナ建屋を建設して、棚の上にコンテナを載置する形式のものが提案されている。このような形式のものとして例えば以下のようなものがある。
【０００４】
コンテナを格納するコンテナ立体格納倉庫部と、このコンテナ立体格納倉庫部においてコンテナを入出庫するコンテナ入出庫装置とを備えると共に、前記コンテナ入出庫装置を、前記コンテナ立体格納倉庫部のラック列沿いに走行移動可能な天井走行型コンテナ巻上クラブと、このコンテナ巻上クラブに巻上索を介して支持されるスプレッダ本体部と、このスプレッダ本体部上から前記ラック列の格納ラック棚内へ、横方向へ自走可能な自走装置付スプレッダとを備えて構成し、前記自走装置付スプレッダのコンテナ結合部を昇降操作可能に備えたことを特徴とするコンテナの立体格納設備（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１５０９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のコンテナの立体格納設備によれば、各コンテナは各格納ラック棚に１個ずつ収納されるので、各コンテナを取り出す際に、段積にした場合のように上方に積まれたコンテナを他の場所に移すような作業は不要となる。
したがって、コンテナ格納効率のうちの作業効率はよいと言える。
しかしながら、特許文献１に記載されたコンテナの立体格納設備には以下のような問題点がある。
【０００６】
特許文献１に記載のコンテナの立体格納設備においては、各コンテナを収容する格納ラック棚内へコンテナを移動する手段として、自走可能な自走装置付スプレッダを用いている。この自走装置付スプレッダは、コンテナ結合部をコンテナの上面四隅に設けられたコーナ金具に結合して、コンテナを保持して格納ラック棚内へ横移動するというものである。
しかしながら、コンテナ上面四隅に設けられたコンテナ金具を保持して横移動させる機構を実現するためには、機構自体が剛性の高いものにしなければならず、極めて大きなものにならざるを得ない。なぜなら、コンテナの上面側を吊り下げるように支持して横移動する機構では、荷重が作用する力点とこれを支持して移動する車輪の位置を鉛直方向で一致させることができず、それ故にモーメントが作用し、重量物であるコンテナを支持するためには剛性を高くする必要があるからである。
【０００７】
また、四隅の４点支持であるため、力の作用点において荷重が集中的に作用するため、その集中的に作用する荷重に耐える構造にしなければならず、この点でも自走装置付スプレッダの剛性を高くしなければならず、それ故に自走装置付スプレッダが大きなものにならざるを得ない。
そして、自走装置付スプレッダが大きくなると、それが格納ラック棚内に移動可能なスペースを各格納ラック棚内に確保する必要があり、そのため格納ラック棚内に無駄なスペースができる。しかも、各コンテナをそれぞれの格納ラック棚に収容するため各格納ランク棚内に無駄なスペースができるとすれば、コンテナ立体格納設備全体では過大な無駄スペースとなる。
このように、特許文献１に記載のものでは、コンテナ格納効率のうちの作業効率はよいものの、スペース効率が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、作業効率及びスペース効率共に優れたコンテナ立体格納庫を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために発明者は、特許文献１に記載のように従来のコンテナ移動の方法がコンテナの上部四隅のコーナ金具を保持するようにしている点について検討した。
コンテナは原則としてコーナ金具を支持する構造になっており、それ故、従来、コンテナの移動においては、必ずといっていいほどコーナ金具を支持または保持するようにしている。
また、コンテナを載置するときにはコーナ金具の部分を一段高くしてこの部分が載置面に載置され、それ以外の部分は浮き上がるようにするのが通常である。
そのため、コンテナを横移動するときにコンテナ下面のコーナ金具を保持した場合にはコンテナを載置する際にコンテナ下面のコーナ金具を載置位置に載置することができない。そこで、特許文献１のものでは、コンテナの上面のコーナ金具を保持して横移動し、載置するときはコンテナ下面のコーナ金具を支持位置に載置するようにしているのである。
このように、コンテナは移動及び載置のいずれの場合でもコーナ金具を保持するというのが一般的な考えであった。
【００１０】
しかしながら、コンテナを横移動するのにコンテナ上面のコーナ金具を保持する考えに固執すると、前述したような無駄スペースが発生する。
そこで、発明者はコンテナはコーナ金具で保持するという従来の既成概念を打ち破り、コンテナを横移動する短時間については、コーナ金具以外の部位、例えば床はり部でコンテナを支持することができないかを考え、かかる考えに基づけばコンテナ下面のコーナ金具以外の部位を支持して横移動し、格納部におけるコンテナ載置部への受け渡しも可能になるとの知見を得た。
また、コンテナを吊り下げるのではなく、コンテナ下面部を下から支持する構造を採用すれば、荷重の力点と車輪の位置を鉛直方向で一致させることができ、そうすれば作用するモーメントを小さくでき、コンテナを支持する例えば台車の剛性を小さくでき、それ故に台車自体をコンパクトにでき、スペース効率を高めることができるとの知見も得た。
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、具体的には以下の構成を備えている。
【００１１】
（１）本発明に係るコンテナ格納庫は、コンテナを昇降テーブル上に載置して昇降移動するスタッカークレーンと、該スタッカークレーンの前記昇降テーブル上に配置され、前記昇降テーブルと各格納部との間を移動してコンテナの移載を行う台車とを備え、該台車はコンテナの床はり部を支持して昇降できる支持部を有する昇降支持装置を搭載していることを特徴とするものである。
【００１２】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、昇降支持装置の支持部は、コンテナの床はり部をその幅方向に所定の間隔を離して支持する少なくとも一対の支持ビームを備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】
（３）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、各支持ビームはそれぞれ昇降ジャッキを有し、これら各昇降ジャッキが位置センサによる位置制御により同期して昇降するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
（４）また、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のものにおいて、台車の走行車輪の幅を台車の軸方向に延長したエリアと、昇降装置の支持部の占めるエリアとが平面視で重なり合う部分があるように設定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、コンテナを昇降テーブル上に載置して昇降移動するスタッカークレーンと、該スタッカークレーンの前記昇降テーブル上に配置され、前記昇降テーブルと各格納部との間を移動してコンテナの移載を行う台車とを備え、該台車はコンテナの床はり部を支持して昇降できる昇降支持装置を搭載しているので、台車をコンパクトにでき、また格納部に設置するレール幅を小さくでき、これによって、格納部における無駄なスペースをなくし、スペース効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係るコンテナ格納庫の一部を示す斜視図ある。また、図２はコンテナ格納庫においてコンテナを移載する台車およびコンテナ格納庫のコンテナ載置棚の説明図であり、台車が後述するコンテナ格納部に移動した状態を示している。図３は、台車の斜視図、図４は台車の動作説明図でありその一部（線で囲んだ部分）について内部構造を示している。図５は、図４の一部を拡大して示す拡大図、図６は図２の丸で囲んだＡ部の拡大図である。
以下、本実施の形態に係るコンテナ格納庫を、図１〜図６に基づいて説明する。
【００１７】
本実施の形態に係るコンテナ格納庫１は、図１、図２に示すように上下昇降及び水平移動可能なスタッカークレーン３の両側に多段棚式のコンテナ格納部５（以下、単に「格納部５」という場合あり）を設けたものであり、クレーン本体７を水平移動させるとともに、コンテナ１１を載せた昇降テーブル９を昇降させることにより、昇降テーブル９に載せたコンテナ１１を所定のコンテナ格納部５側方に位置せしめ、コンテナ１１をコンテナ格納部５に移載格納できるようになっている。
【００１８】
コンテナ格納部５及び昇降テーブル９には両者間を、台車１３を移動させるためのレール１５が設けられ、このレール１５上を台車１３が移動することでコンテナ１１を昇降テーブル９からコンテナ格納部５へ移載できるようになっている。
昇降テーブル９の前後左右の位置には、昇降テーブル９をコンテナ格納部５側に正確に位置決めするための出没可能な位置決めピン（図示なし）が設けられ、この位置決めピンをコンテナ格納部５の底部上面等に係合させることにより昇降テーブル９を所定の位置に位置決めできるようになっている。
【００１９】
台車１３は、図３、図４に示すように、矩形状のフレーム体から構成され、その両側のフレーム部１９には駆動モータ２０によって駆動する車輪２１が前後方向に複数取り付けられている。
台車１３の両側フレーム部１９には、図２、図５に示すように、複数の昇降ジャッキ２３が設置され、この昇降ジャッキ２３の各シリンダロッド２５にコンテナを支持するための支持ビーム２７が設けられている。
図７はコンテナ１１と車輪２１、支持ビーム２７の配置関係を説明する説明図であり、図７（ａ）が本実施の形態を示し、これと比較するために特許文献１に対応する吊り下げ方式の場合の配置を図７（ｂ）に示している。
【００２０】
支持ビーム２７は各車輪２１の幅方向中心を前後方向（Ｙ軸方向）に結ぶ軸線のほぼ真上の位置に設けられている（図７（ａ）参照）。このような配置にすることで、支持ビーム２７にコンテナ１１が支持されたときに大きなモーメントが作用せず、フレーム部１９の剛性を小さくすることができ、それ故にフレーム部１９をコンパクトに製作することができる。
なお、支持ビーム２７と車輪２１の位置関係は、各車輪２１の幅方向（Ｘ軸方向）中心を前後方向に結ぶ軸線のほぼ真上に支持ビーム２７が配置されるのが最も好ましい。
しかし、支持ビーム２７の占めるエリアと、各車輪２１の幅が占めるエリアを前後方向に結んだときに占められるエリアとが平面視で重なり合う部分があるようにすれば、作用するモーメントも小さく台車１３をコンパクトにするという効果を得ることはできる。
【００２１】
支持ビーム２７は、図３、図４に示すように、フレーム部１９に形成された溝２８の中に収納されるように設けられている。そして、各フレーム部１９の溝２８内に設置された支持ビーム２７はこの例では、長手方向に６分割され、各支持ビーム２７は２台の昇降ジャッキ２３によって昇降されるようになっている。支持ビーム２７を上昇させた状態では、図４に示すように、支持ビーム２７の上面がフレーム部１９の上面よりも上方に突出するようになっている。
【００２２】
各支持ビーム２７は図示しない位置センサによって高さ位置が検出され、その位置情報に基づいて各昇降ジャッキ２３を昇降制御するようになっており、各昇降ビームは昇降距離が同じになるように制御されて昇降する。本実施の形態においては、支持ビーム２７、昇降ジャッキ２３、位置センサ及び昇降ジャッキ２３の昇降動作を制御する制御装置によって昇降支持装置が構成される。
支持ビーム２７はコンテナの下面コーナ金具の内側、すなわちコンテナの床はり部を支持できるようになっている（図７（ａ）参照）。このように、支持ビーム２７はコンテナの下面床はり部をそのほぼ全長に亘って支持するので荷重が分散され、コーナ金具を支持する場合（図７（ｂ）参照）に比較して、台車をコンパクトにすることができる。
【００２３】
また、コンテナ１１の床はり部を下方から支持する構造にすることにより、特許文献１に示したような上方からコンテナを吊り下げる構造のように格納部５に無駄なスペースを必要としない。つまり、本実施の形態の場合には、図７（ａ）に示すようにコンテナ１１の幅よりも台車１１のフレーム部１９の幅を小さくできるが、特許文献１の場合には、図７（ｂ）に示すように、コンテナ１１の幅の外側にレールが配置されることになり、自走装置付スプレッダはレールよりもさらに外側に出っ張ることになり、格納部５には幅方向に無駄なスペースを確保しなければならない。
このように、コンテナ１１の床はり部を下方から支持する構造にすることにより、格納部５に無駄なスペースがなくなり、コンテナ格納庫全体のスペース効率を向上することができる。
【００２４】
以上のように、本実施の形態においては、コンテナ１１の下面床はり部を車輪２１のほぼ直上位置において、しかもコンテナ１１のほぼ全長に亘って支持するようにしたことにより、台車１３をコンパクトにでき、また格納部５に設置するレール幅を小さくできる。これによって、格納部５における無駄なスペースをなくし、スペース効率を高めることができる。
【００２５】
上記においては、主に台車１１の構造について説明したが、以下においては、コンテナ載置棚２９の構造について説明する。
コンテナ格納部５におけるコンテナ載置棚２９には、図２に示すように、コンテナ１１のコーナ金具に係合してこれを係止可能なツイストロック金具３１と、ツイストロック金具３１を回動させる回動手段３３とが設置されている。なお、この例ではツイストロック金具３１は、コンテナ載置棚２９の後辺部（コンテナ１１を載置した際にコンテナ１１の奥側の短辺が載置される辺部であり、昇降テーブル９の移動路から遠い辺部である。）の両端部に設けられている。
コンテナ１１のコーナ金具は、垂直断面がロ字状の金具の下部にロ字の幅よりも狭い幅の係合孔を有している。係合孔の幅がロ字の幅よりも狭いので、係合孔の左右に縁部を有する形状となっている。そして、係合孔を平面視すると、長径と短径のある矩形或いは楕円形状となっている。
一方、ツイストロック金具３１は、平面視でコーナ金具の係合孔と相似形の形状を有し、ツイストロック金具３１が係合孔と同じ向きにあるときにはツイストロック金具３１を係合孔に挿入可能になっている。そして、係合孔に挿入状態でツイストロック金具３１を回動させると、ツイストロック金具３１が係合孔の縁部に係止してコンテナ１１をコンテナ載置棚２９に係止する。
【００２６】
回動手段３３は、図６に示すように、ツイストロック金具３１と一体に形成された回動軸３５と、回動軸３５を回動可能に保持する保持部３７と、回動軸３５に固定されて台車１３の走行するレール１５側に延出するレバー３９と、レバー３９の先端に設けられて各格納部５へ入出する台車１３の側面に当接可能なローラ４１と、回動軸３５に設けられたねじりバネ４３とを有している。
【００２７】
図８〜図１０は上記のように構成された本実施の形態に係るコンテナ格納庫１におけるコンテナ１１の格納動作の説明図であり、ツイストロック金具３１、回動手段３３および台車１３を平面視した状態を模式的に示したものである。図８〜図１０は模式図であることから、台車１３とツイストロック金具３１の形状の大小比率は現物とは相違しており、台車１３に対してツイストロック金具３１側を大きく描いている。
以下、図１〜図１０に基づいてコンテナ格納庫１におけるコンテナ格納動作を説明する。
【００２８】
昇降テーブル９上の台車１３に昇降ジャッキ２３の支持ビーム２７を介してコンテナ１１を載置し、クレーン本体７を所定のコンテナ格納部５のある列まで移動させ、さらにその列において昇降テーブル９を目的とする格納部５の位置に昇降させる。
この昇降テーブル９を所定の格納部５に対して上下方向で正確に位置決めするため、位置決めピンをテーブル側部から突出させ、格納部５の底部に係合させる。図８は昇降テーブル９上の台車１３が所定の格納部５の位置に配置された状態を示している。
【００２９】
この状態で昇降ジャッキ２３を上昇させ、支持ビーム２７によってコンテナ１１を支持し、駆動モータを駆動させることによって台車１３を格納部５に進入させる。
図９は台車１３が矢印の方向に移動して格納部５に進入している状態を示している。
台車１３が格納部５に進入するとローラ４１が台車１３の側面に当接し、台車１３が移動するに従ってレバー３９を回動させ、これに伴ってツイストロック金具３１がロック解除方向に回動する。このときねじりバネ４３が捻られてレバー３９の回動に抵抗するがレバー３９が台車１３に当接しているのでレバー３９はバネの付勢力に抗して回動する。
【００３０】
図９に示す状態は台車１３がコンテナ１１を載置する位置まで移動し終わった状態を示しており、この状態ではレバー３９は、ねじりバネ４３によってツイストロック金具３１をロック方向に回動する方向に付勢されている。
図９に示す状態において、台車１３の昇降ジャッキ２３を駆動してコンテナ１１を下降させ、その下面四隅のコーナ金具を格納部５内の載置部上に載置する。このとき、ツイストロック金具３１がロック解除状態にあるので、ツイストロック金具３１はコンテナ１１のコーナ金具の係合孔に挿入される。
【００３１】
コンテナ１１を載置すると、台車１３を格納部５から退出させるため、昇降テーブル９側に移動させる。台車１３が退出方向に移動するとき、ローラ４１が台車１３に当接している状態ではローラ４１は同一位置で回転しており、その後、台車１３が退出して台車１３からローラ４１が外れると、ねじりバネ４３の付勢力によって回動軸３５がロック方向に回転してツイストロック金具３１がコーナ金具を係止する（図１０参照）。
【００３２】
台車１３によって格納部５にあるコンテナ１１を運び出す場合の動作は、昇降ジャッキ２３を縮退させて台車１３からコンテナ１１を下ろすのと昇降ジャッキ２３を伸長させて台車１３にコンテナ１１を搭載するのとの違いはあるもののそれ以外は同様であり、以下のような動作となる。
格納部５のコンテナ載置棚２９にツイストロック金具３１によってロックされたコンテナ１１が載置されている場合に、台車１３が格納部５へ進入すると、ローラ４１が台車１３の側面に当接し、台車１３が移動するに従ってレバー３９を回動させ、これに伴ってツイストロック金具３１がロック解除方向に回動する。
【００３３】
コンテナ１１を台車１３に搭載すると、台車１３を格納部５から退出させるため、昇降テーブル９側に移動させる。台車１３が退出方向に移動して、台車１３からローラ４１が外れると、ねじりバネ４３の付勢力によって回動軸３５がロック方向に回転する。
【００３４】
以上のように、本実施の形態においては、台車１３に設けた支持ビーム２７によってコンテナ１１の床はり部を支持してコンテナ１１を格納部５へ搬入又は搬出するようにしたので、台車１３をコンパクトにでき、格納部５における無駄なスペースを可及的に小さくできる。これによって、スペース効率を向上できる。
また、台車１３の格納部５への進入または退出の動作に伴ってツイストロック金具３１のロックおよびロック解除が行なわれるので、ツイストロック金具３１を回動させるための駆動力を有する装置を別途設ける必要がない。よって、コンテナ格納庫１でのコンテナ１１のズレ、傾動、転倒等の防止を、初期設備コストやメンテナンスコストを低減して実現できる。
【００３５】
なお、上記の説明においてはコンテナ載置棚２９の後辺部にツイストロック金具３１を設けた例を示したが、ツイストロック金具３１を設ける位置として、コンテナ載置棚２９の前辺部や側辺部を排除するものではない。
もっとも、コンテナが強風、地震によって傾動するのはコンテナ１１の長辺側を支点とすると考えられるところ、後辺部の両端側にツイストロック金具３１を設ければコンテナ１１の長辺の一端を２辺共にコンテナ載置棚２９に連結できるので、強風、地震によってコンテナ１１の傾動、転倒を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫の説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫に用いる台車およびコンテナ載置棚の説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る台車の説明図である（ジャッキ下降状態）。
【図４】本発明の一実施の形態に係る台車の説明図である（ジャッキ上昇状態）。
【図５】図４の一部を拡大して示す拡大図である。
【図６】図２の一部を拡大して示す拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態の効果を説明する説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫におけるコンテナ移載動作の説明図である（その１）。
【図９】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫におけるコンテナ移載動作の説明図である（その２）。
【図１０】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫におけるコンテナ移載動作の説明図である（その３）。
【符号の説明】
【００３７】
１ コンテナ格納庫
３ スタッカークレーン
５ コンテナ格納部
７ クレーン本体
９ 昇降テーブル
１１ コンテナ
１３ 台車
１５ レール
１９ フレーム部
２０ 駆動モータ
２１ 車輪
２３ 昇降ジャッキ
２５ シリンダロッド
２７ 支持ビーム
２８ 溝
２９ コンテナ載置棚
３１ ツイストロック金具
３３ 回動手段
３５ 回動軸
３７ 保持部
３９ レバー
４１ ローラ
４３ ねじりバネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば海上コンテナなどのコンテナを格納するコンテナ立体格納庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテナヤードにおけるコンテナの格納及び荷役作業において要求される事項として、コンテナ格納効率がある。ここでいうコンテナ格納効率とは、コンテナの格納におけるスペース効率およびコンテナ搬出入作業における作業効率である。
コンテナヤードにおけるコンテナ格納方法として、一般的にはコンテナ同士を段積みにして載置することが行なわれている。コンテナ同士を段積みにすると、高さの制限を受けるために広いスペースが必要となり、コンテナ格納効率のうちのスペース効率は高いとは言えない。
しかも、段積みした場合には、例えば下方に積まれたコンテナを先に取り出そうとすると、上方に積まれたコンテナを他の場所に移してから取り出す作業が必要となり、コンテナ搬出入の作業効率が極めて悪いという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、コンテナ同士を段積みにするのではなく、多数の棚を有するコンテナ建屋を建設して、棚の上にコンテナを載置する形式のものが提案されている。このような形式のものとして例えば以下のようなものがある。
【０００４】
コンテナを格納するコンテナ立体格納倉庫部と、このコンテナ立体格納倉庫部においてコンテナを入出庫するコンテナ入出庫装置とを備えると共に、前記コンテナ入出庫装置を、前記コンテナ立体格納倉庫部のラック列沿いに走行移動可能な天井走行型コンテナ巻上クラブと、このコンテナ巻上クラブに巻上索を介して支持されるスプレッダ本体部と、このスプレッダ本体部上から前記ラック列の格納ラック棚内へ、横方向へ自走可能な自走装置付スプレッダとを備えて構成し、前記自走装置付スプレッダのコンテナ結合部を昇降操作可能に備えたことを特徴とするコンテナの立体格納設備（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１５０９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のコンテナの立体格納設備によれば、各コンテナは各格納ラック棚に１個ずつ収納されるので、各コンテナを取り出す際に、段積にした場合のように上方に積まれたコンテナを他の場所に移すような作業は不要となる。
したがって、コンテナ格納効率のうちの作業効率はよいと言える。
しかしながら、特許文献１に記載されたコンテナの立体格納設備には以下のような問題点がある。
【０００６】
特許文献１に記載のコンテナの立体格納設備においては、各コンテナを収容する格納ラック棚内へコンテナを移動する手段として、自走可能な自走装置付スプレッダを用いている。この自走装置付スプレッダは、コンテナ結合部をコンテナの上面四隅に設けられたコーナ金具に結合して、コンテナを保持して格納ラック棚内へ横移動するというものである。
しかしながら、コンテナ上面四隅に設けられたコンテナ金具を保持して横移動させる機構を実現するためには、機構自体が剛性の高いものにしなければならず、極めて大きなものにならざるを得ない。なぜなら、コンテナの上面側を吊り下げるように支持して横移動する機構では、荷重が作用する力点とこれを支持して移動する車輪の位置を鉛直方向で一致させることができず、それ故にモーメントが作用し、重量物であるコンテナを支持するためには剛性を高くする必要があるからである。
【０００７】
また、四隅の４点支持であるため、力の作用点において荷重が集中的に作用するため、その集中的に作用する荷重に耐える構造にしなければならず、この点でも自走装置付スプレッダの剛性を高くしなければならず、それ故に自走装置付スプレッダが大きなものにならざるを得ない。
そして、自走装置付スプレッダが大きくなると、それが格納ラック棚内に移動可能なスペースを各格納ラック棚内に確保する必要があり、そのため格納ラック棚内に無駄なスペースができる。しかも、各コンテナをそれぞれの格納ラック棚に収容するため各格納ランク棚内に無駄なスペースができるとすれば、コンテナ立体格納設備全体では過大な無駄スペースとなる。
このように、特許文献１に記載のものでは、コンテナ格納効率のうちの作業効率はよいものの、スペース効率が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、作業効率及びスペース効率共に優れたコンテナ立体格納庫を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために発明者は、特許文献１に記載のように従来のコンテナ移動の方法がコンテナの上部四隅のコーナ金具を保持するようにしている点について検討した。
コンテナは原則としてコーナ金具を支持する構造になっており、それ故、従来、コンテナの移動においては、必ずといっていいほどコーナ金具を支持または保持するようにしている。
また、コンテナを載置するときにはコーナ金具の部分を一段高くしてこの部分が載置面に載置され、それ以外の部分は浮き上がるようにするのが通常である。
そのため、コンテナを横移動するときにコンテナ下面のコーナ金具を保持した場合にはコンテナを載置する際にコンテナ下面のコーナ金具を載置位置に載置することができない。そこで、特許文献１のものでは、コンテナの上面のコーナ金具を保持して横移動し、載置するときはコンテナ下面のコーナ金具を支持位置に載置するようにしているのである。
このように、コンテナは移動及び載置のいずれの場合でもコーナ金具を保持するというのが一般的な考えであった。
【００１０】
しかしながら、コンテナを横移動するのにコンテナ上面のコーナ金具を保持する考えに固執すると、前述したような無駄スペースが発生する。
そこで、発明者はコンテナはコーナ金具で保持するという従来の既成概念を打ち破り、コンテナを横移動する短時間については、コーナ金具以外の部位、例えば床はり部でコンテナを支持することができないかを考え、かかる考えに基づけばコンテナ下面のコーナ金具以外の部位を支持して横移動し、格納部におけるコンテナ載置部への受け渡しも可能になるとの知見を得た。
また、コンテナを吊り下げるのではなく、コンテナ下面部を下から支持する構造を採用すれば、荷重の力点と車輪の位置を鉛直方向で一致させることができ、そうすれば作用するモーメントを小さくでき、コンテナを支持する例えば台車の剛性を小さくでき、それ故に台車自体をコンパクトにでき、スペース効率を高めることができるとの知見も得た。
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、具体的には以下の構成を備えている。
【００１１】
（１）本発明に係るコンテナ格納庫は、コンテナを昇降テーブル上に載置して昇降移動するスタッカークレーンと、該スタッカークレーンの前記昇降テーブル上に配置され、前記昇降テーブルと各格納部との間を移動してコンテナの移載を行う台車とを備え、該台車はコンテナの床はり部を支持して昇降できる支持部を有する昇降支持装置を搭載していることを特徴とするものである。
【００１２】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、昇降支持装置の支持部は、コンテナの床はり部をその幅方向に所定の間隔を離して支持する少なくとも一対の支持ビームを備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】
（３）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、各支持ビームはそれぞれ昇降ジャッキを有し、これら各昇降ジャッキが位置センサによる位置制御により同期して昇降するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
（４）また、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のものにおいて、台車の走行車輪の幅を台車の軸方向に延長したエリアと、昇降装置の支持部の占めるエリアとが平面視で重なり合う部分があるように設定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、コンテナを昇降テーブル上に載置して昇降移動するスタッカークレーンと、該スタッカークレーンの前記昇降テーブル上に配置され、前記昇降テーブルと各格納部との間を移動してコンテナの移載を行う台車とを備え、該台車はコンテナの床はり部を支持して昇降できる昇降支持装置を搭載しているので、台車をコンパクトにでき、また格納部に設置するレール幅を小さくでき、これによって、格納部における無駄なスペースをなくし、スペース効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係るコンテナ格納庫の一部を示す斜視図ある。また、図２はコンテナ格納庫においてコンテナを移載する台車およびコンテナ格納庫のコンテナ載置棚の説明図であり、台車が後述するコンテナ格納部に移動した状態を示している。図３は、台車の斜視図、図４は台車の動作説明図でありその一部（線で囲んだ部分）について内部構造を示している。図５は、図４の一部を拡大して示す拡大図、図６は図２の丸で囲んだＡ部の拡大図である。
以下、本実施の形態に係るコンテナ格納庫を、図１〜図６に基づいて説明する。
【００１７】
本実施の形態に係るコンテナ格納庫１は、図１、図２に示すように上下昇降及び水平移動可能なスタッカークレーン３の両側に多段棚式のコンテナ格納部５（以下、単に「格納部５」という場合あり）を設けたものであり、クレーン本体７を水平移動させるとともに、コンテナ１１を載せた昇降テーブル９を昇降させることにより、昇降テーブル９に載せたコンテナ１１を所定のコンテナ格納部５側方に位置せしめ、コンテナ１１をコンテナ格納部５に移載格納できるようになっている。
【００１８】
コンテナ格納部５及び昇降テーブル９には両者間を、台車１３を移動させるためのレール１５が設けられ、このレール１５上を台車１３が移動することでコンテナ１１を昇降テーブル９からコンテナ格納部５へ移載できるようになっている。
昇降テーブル９の前後左右の位置には、昇降テーブル９をコンテナ格納部５側に正確に位置決めするための出没可能な位置決めピン（図示なし）が設けられ、この位置決めピンをコンテナ格納部５の底部上面等に係合させることにより昇降テーブル９を所定の位置に位置決めできるようになっている。
【００１９】
台車１３は、図３、図４に示すように、矩形状のフレーム体から構成され、その両側のフレーム部１９には駆動モータ２０によって駆動する車輪２１が前後方向に複数取り付けられている。
台車１３の両側フレーム部１９には、図２、図５に示すように、複数の昇降ジャッキ２３が設置され、この昇降ジャッキ２３の各シリンダロッド２５にコンテナを支持するための支持ビーム２７が設けられている。
図７はコンテナ１１と車輪２１、支持ビーム２７の配置関係を説明する説明図であり、図７（ａ）が本実施の形態を示し、これと比較するために特許文献１に対応する吊り下げ方式の場合の配置を図７（ｂ）に示している。
【００２０】
支持ビーム２７は各車輪２１の幅方向中心を前後方向（Ｙ軸方向）に結ぶ軸線のほぼ真上の位置に設けられている（図７（ａ）参照）。このような配置にすることで、支持ビーム２７にコンテナ１１が支持されたときに大きなモーメントが作用せず、フレーム部１９の剛性を小さくすることができ、それ故にフレーム部１９をコンパクトに製作することができる。
なお、支持ビーム２７と車輪２１の位置関係は、各車輪２１の幅方向（Ｘ軸方向）中心を前後方向に結ぶ軸線のほぼ真上に支持ビーム２７が配置されるのが最も好ましい。
しかし、支持ビーム２７の占めるエリアと、各車輪２１の幅が占めるエリアを前後方向に結んだときに占められるエリアとが平面視で重なり合う部分があるようにすれば、作用するモーメントも小さく台車１３をコンパクトにするという効果を得ることはできる。
【００２１】
支持ビーム２７は、図３、図４に示すように、フレーム部１９に形成された溝２８の中に収納されるように設けられている。そして、各フレーム部１９の溝２８内に設置された支持ビーム２７はこの例では、長手方向に６分割され、各支持ビーム２７は２台の昇降ジャッキ２３によって昇降されるようになっている。支持ビーム２７を上昇させた状態では、図４に示すように、支持ビーム２７の上面がフレーム部１９の上面よりも上方に突出するようになっている。
【００２２】
各支持ビーム２７は図示しない位置センサによって高さ位置が検出され、その位置情報に基づいて各昇降ジャッキ２３を昇降制御するようになっており、各昇降ビームは昇降距離が同じになるように制御されて昇降する。本実施の形態においては、支持ビーム２７、昇降ジャッキ２３、位置センサ及び昇降ジャッキ２３の昇降動作を制御する制御装置によって昇降支持装置が構成される。
支持ビーム２７はコンテナの下面コーナ金具の内側、すなわちコンテナの床はり部を支持できるようになっている（図７（ａ）参照）。このように、支持ビーム２７はコンテナの下面床はり部をそのほぼ全長に亘って支持するので荷重が分散され、コーナ金具を支持する場合（図７（ｂ）参照）に比較して、台車をコンパクトにすることができる。
【００２３】
また、コンテナ１１の床はり部を下方から支持する構造にすることにより、特許文献１に示したような上方からコンテナを吊り下げる構造のように格納部５に無駄なスペースを必要としない。つまり、本実施の形態の場合には、図７（ａ）に示すようにコンテナ１１の幅よりも台車１１のフレーム部１９の幅を小さくできるが、特許文献１の場合には、図７（ｂ）に示すように、コンテナ１１の幅の外側にレールが配置されることになり、自走装置付スプレッダはレールよりもさらに外側に出っ張ることになり、格納部５には幅方向に無駄なスペースを確保しなければならない。
このように、コンテナ１１の床はり部を下方から支持する構造にすることにより、格納部５に無駄なスペースがなくなり、コンテナ格納庫全体のスペース効率を向上することができる。
【００２４】
以上のように、本実施の形態においては、コンテナ１１の下面床はり部を車輪２１のほぼ直上位置において、しかもコンテナ１１のほぼ全長に亘って支持するようにしたことにより、台車１３をコンパクトにでき、また格納部５に設置するレール幅を小さくできる。これによって、格納部５における無駄なスペースをなくし、スペース効率を高めることができる。
【００２５】
上記においては、主に台車１１の構造について説明したが、以下においては、コンテナ載置棚２９の構造について説明する。
コンテナ格納部５におけるコンテナ載置棚２９には、図２に示すように、コンテナ１１のコーナ金具に係合してこれを係止可能なツイストロック金具３１と、ツイストロック金具３１を回動させる回動手段３３とが設置されている。なお、この例ではツイストロック金具３１は、コンテナ載置棚２９の後辺部（コンテナ１１を載置した際にコンテナ１１の奥側の短辺が載置される辺部であり、昇降テーブル９の移動路から遠い辺部である。）の両端部に設けられている。
コンテナ１１のコーナ金具は、垂直断面がロ字状の金具の下部にロ字の幅よりも狭い幅の係合孔を有している。係合孔の幅がロ字の幅よりも狭いので、係合孔の左右に縁部を有する形状となっている。そして、係合孔を平面視すると、長径と短径のある矩形或いは楕円形状となっている。
一方、ツイストロック金具３１は、平面視でコーナ金具の係合孔と相似形の形状を有し、ツイストロック金具３１が係合孔と同じ向きにあるときにはツイストロック金具３１を係合孔に挿入可能になっている。そして、係合孔に挿入状態でツイストロック金具３１を回動させると、ツイストロック金具３１が係合孔の縁部に係止してコンテナ１１をコンテナ載置棚２９に係止する。
【００２６】
回動手段３３は、図６に示すように、ツイストロック金具３１と一体に形成された回動軸３５と、回動軸３５を回動可能に保持する保持部３７と、回動軸３５に固定されて台車１３の走行するレール１５側に延出するレバー３９と、レバー３９の先端に設けられて各格納部５へ入出する台車１３の側面に当接可能なローラ４１と、回動軸３５に設けられたねじりバネ４３とを有している。
【００２７】
図８〜図１０は上記のように構成された本実施の形態に係るコンテナ格納庫１におけるコンテナ１１の格納動作の説明図であり、ツイストロック金具３１、回動手段３３および台車１３を平面視した状態を模式的に示したものである。図８〜図１０は模式図であることから、台車１３とツイストロック金具３１の形状の大小比率は現物とは相違しており、台車１３に対してツイストロック金具３１側を大きく描いている。
以下、図１〜図１０に基づいてコンテナ格納庫１におけるコンテナ格納動作を説明する。
【００２８】
昇降テーブル９上の台車１３に昇降ジャッキ２３の支持ビーム２７を介してコンテナ１１を載置し、クレーン本体７を所定のコンテナ格納部５のある列まで移動させ、さらにその列において昇降テーブル９を目的とする格納部５の位置に昇降させる。
この昇降テーブル９を所定の格納部５に対して上下方向で正確に位置決めするため、位置決めピンをテーブル側部から突出させ、格納部５の底部に係合させる。図８は昇降テーブル９上の台車１３が所定の格納部５の位置に配置された状態を示している。
【００２９】
この状態で昇降ジャッキ２３を上昇させ、支持ビーム２７によってコンテナ１１を支持し、駆動モータを駆動させることによって台車１３を格納部５に進入させる。
図９は台車１３が矢印の方向に移動して格納部５に進入している状態を示している。
台車１３が格納部５に進入するとローラ４１が台車１３の側面に当接し、台車１３が移動するに従ってレバー３９を回動させ、これに伴ってツイストロック金具３１がロック解除方向に回動する。このときねじりバネ４３が捻られてレバー３９の回動に抵抗するがレバー３９が台車１３に当接しているのでレバー３９はバネの付勢力に抗して回動する。
【００３０】
図９に示す状態は台車１３がコンテナ１１を載置する位置まで移動し終わった状態を示しており、この状態ではレバー３９は、ねじりバネ４３によってツイストロック金具３１をロック方向に回動する方向に付勢されている。
図９に示す状態において、台車１３の昇降ジャッキ２３を駆動してコンテナ１１を下降させ、その下面四隅のコーナ金具を格納部５内の載置部上に載置する。このとき、ツイストロック金具３１がロック解除状態にあるので、ツイストロック金具３１はコンテナ１１のコーナ金具の係合孔に挿入される。
【００３１】
コンテナ１１を載置すると、台車１３を格納部５から退出させるため、昇降テーブル９側に移動させる。台車１３が退出方向に移動するとき、ローラ４１が台車１３に当接している状態ではローラ４１は同一位置で回転しており、その後、台車１３が退出して台車１３からローラ４１が外れると、ねじりバネ４３の付勢力によって回動軸３５がロック方向に回転してツイストロック金具３１がコーナ金具を係止する（図１０参照）。
【００３２】
台車１３によって格納部５にあるコンテナ１１を運び出す場合の動作は、昇降ジャッキ２３を縮退させて台車１３からコンテナ１１を下ろすのと昇降ジャッキ２３を伸長させて台車１３にコンテナ１１を搭載するのとの違いはあるもののそれ以外は同様であり、以下のような動作となる。
格納部５のコンテナ載置棚２９にツイストロック金具３１によってロックされたコンテナ１１が載置されている場合に、台車１３が格納部５へ進入すると、ローラ４１が台車１３の側面に当接し、台車１３が移動するに従ってレバー３９を回動させ、これに伴ってツイストロック金具３１がロック解除方向に回動する。
【００３３】
コンテナ１１を台車１３に搭載すると、台車１３を格納部５から退出させるため、昇降テーブル９側に移動させる。台車１３が退出方向に移動して、台車１３からローラ４１が外れると、ねじりバネ４３の付勢力によって回動軸３５がロック方向に回転する。
【００３４】
以上のように、本実施の形態においては、台車１３に設けた支持ビーム２７によってコンテナ１１の床はり部を支持してコンテナ１１を格納部５へ搬入又は搬出するようにしたので、台車１３をコンパクトにでき、格納部５における無駄なスペースを可及的に小さくできる。これによって、スペース効率を向上できる。
また、台車１３の格納部５への進入または退出の動作に伴ってツイストロック金具３１のロックおよびロック解除が行なわれるので、ツイストロック金具３１を回動させるための駆動力を有する装置を別途設ける必要がない。よって、コンテナ格納庫１でのコンテナ１１のズレ、傾動、転倒等の防止を、初期設備コストやメンテナンスコストを低減して実現できる。
【００３５】
なお、上記の説明においてはコンテナ載置棚２９の後辺部にツイストロック金具３１を設けた例を示したが、ツイストロック金具３１を設ける位置として、コンテナ載置棚２９の前辺部や側辺部を排除するものではない。
もっとも、コンテナが強風、地震によって傾動するのはコンテナ１１の長辺側を支点とすると考えられるところ、後辺部の両端側にツイストロック金具３１を設ければコンテナ１１の長辺の一端を２辺共にコンテナ載置棚２９に連結できるので、強風、地震によってコンテナ１１の傾動、転倒を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫の説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫に用いる台車およびコンテナ載置棚の説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る台車の説明図である（ジャッキ下降状態）。
【図４】本発明の一実施の形態に係る台車の説明図である（ジャッキ上昇状態）。
【図５】図４の一部を拡大して示す拡大図である。
【図６】図２の一部を拡大して示す拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態の効果を説明する説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫におけるコンテナ移載動作の説明図である（その１）。
【図９】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫におけるコンテナ移載動作の説明図である（その２）。
【図１０】本発明の一実施の形態に係るコンテナ格納庫におけるコンテナ移載動作の説明図である（その３）。
【符号の説明】
【００３７】
１ コンテナ格納庫
３ スタッカークレーン
５ コンテナ格納部
７ クレーン本体
９ 昇降テーブル
１１ コンテナ
１３ 台車
１５ レール
１９ フレーム部
２０ 駆動モータ
２１ 車輪
２３ 昇降ジャッキ
２５ シリンダロッド
２７ 支持ビーム
２８ 溝
２９ コンテナ載置棚
３１ ツイストロック金具
３３ 回動手段
３５ 回動軸
３７ 保持部
３９ レバー
４１ ローラ
４３ ねじりバネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテナを昇降テーブル上に載置して昇降移動するスタッカークレーンと、該スタッカークレーンの前記昇降テーブル上に配置され、前記昇降テーブルと各格納部との間を移動してコンテナの移載を行う台車とを備え、該台車はコンテナの床はり部を支持して昇降できる支持部を有する昇降支持装置を搭載していることを特徴とするコンテナ立体格納庫。
【請求項２】
昇降支持装置の支持部は、コンテナの床はり部をその幅方向に所定の間隔を離して支持する少なくとも一対の支持ビームを備えてなることを特徴とする請求項１に記載のコンテナ立体格納庫。
【請求項３】
各支持ビームはそれぞれ昇降ジャッキを有し、これら各昇降ジャッキが位置センサによる位置制御により同期して昇降するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコンテナ立体格納庫。
【請求項４】
台車の走行車輪の幅を台車の軸方向に延長したエリアと、昇降装置の支持部の占めるエリアとが平面視で重なり合う部分があるように設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンテナ立体格納庫。
【請求項１】
コンテナを昇降テーブル上に載置して昇降移動するスタッカークレーンと、該スタッカークレーンの前記昇降テーブル上に配置され、前記昇降テーブルと各格納部との間を移動してコンテナの移載を行う台車とを備え、該台車はコンテナの床はり部を支持して昇降できる支持部を有する昇降支持装置を搭載していることを特徴とするコンテナ立体格納庫。
【請求項２】
昇降支持装置の支持部は、コンテナの床はり部をその幅方向に所定の間隔を離して支持する少なくとも一対の支持ビームを備えてなることを特徴とする請求項１に記載のコンテナ立体格納庫。
【請求項３】
各支持ビームはそれぞれ昇降ジャッキを有し、これら各昇降ジャッキが位置センサによる位置制御により同期して昇降するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコンテナ立体格納庫。
【請求項４】
台車の走行車輪の幅を台車の軸方向に延長したエリアと、昇降装置の支持部の占めるエリアとが平面視で重なり合う部分があるように設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンテナ立体格納庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１１４５（Ｐ２０１０−１１４５Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６２６９４（Ｐ２００８−１６２６９４）
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（０００２３２８１８）日本郵船株式会社 (61)
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（０００２３２８１８）日本郵船株式会社 (61)
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【Ｆターム（参考）】
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