(57)【要約】【課題】支持アームの基部に取り付けた荷重伝達部材によって、長尺物等の積載物を積載したときに支柱に伝達される荷重を低減し、支持アームと支柱の撓み変形を緩和する片持ち支持構造の保管ラックを提供する。【解決手段】支持アーム３は、支柱２の後方へ突き出す後方突出部３１を備えた構成で支柱２とピン接合されている。直上段の支持アーム３（３Ａ）とその直下段の支持アーム３（３Ｂ）とは荷重伝達部材５によってピン接合され、荷重伝達部材５の直上段の支持アーム３Ａに対するピン接合の位置Ｋが支柱２よりも前方で、かつ荷重伝達部材５の直下段の支持アーム３Ｂに対するピン接合の位置Ｓが支柱２よりも後方である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数並立される支柱と、各支柱に前方へ突き出して支持され積載物が載置自在な支持アームとからなる片持ち支持構造の保管ラックにおいて、
前記支持アームは、前記支柱の後方へ突き出す後方突出部を備えた構成で前記支柱とピン接合されていること、
直上段の支持アームとその直下段の支持アームとは荷重伝達部材によってピン接合され、前記荷重伝達部材の直上段の支持アームに対するピン接合の位置が前記支柱よりも前方で、かつ前記荷重伝達部材の直下段の支持アームに対するピン接合の位置が前記支柱よりも後方であることを特徴とする、片持ち支持構造の保管ラック。
【請求項２】
保管ラックはベース部材と支柱と支持アームとからなり、前記支柱は、ベース部材から立ち上がる構成とされていることを特徴とする、請求項１に記載した片持ち支持構造の保管ラック。
【請求項３】
前記支持アームは、前記支柱を貫通させた状態で前記支柱に前記支持アームの基部がピン接合されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した片持ち支持構造の保管ラック。
【請求項４】
前記荷重伝達部材は上半部と下半部に２分割され、前記上半部と下半部とがターンバックル等の緊張手段で連結されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載した片持ち支持構造の保管ラック。
【請求項５】
前記支持アームには、支柱に当接して前記支持アームの下方への移動を阻止するストッパーが設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載した片持ち支持構造の保管ラック。
【請求項６】
前記積載物は、長尺物であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載した片持ち支持構造の保管ラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カンチレバーラックとも称される片持ち支持構造の保管ラックの技術分野に属し、さらに言えば、長尺物等の積載物を片持ち支持する支持アームと支柱の撓み変形を緩和し、支柱に伝達される荷重を低減する保管ラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長尺物等の積載物の保管ラックとして、例えば特許文献１に、第１図、第２図等に示したように、パレット本体２と、支持板１０と、パレット本体２の両側辺に垂直状態に設けられた支持板１０を昇降自在に係合支持する複数対のポスト６と、パレット本体２の上記支持板１０に対応する部分に設けられた開口１２と、からなる長尺材積載用パレットが開示されている（同文献１の請求項１参照）。
【０００３】
また、特許文献２に開示されているように、スタンドと、スタンドから延びている片持ち梁部材とを備えた、板、管、異形ストリップ等の長尺物のための片持ち棚であって、スタンド（１）がＴ形異形スタンドとして形成され、そのフランジ（２）に、打ち抜き部（３）が互いに間隔を持って且つ同じ高さで対をなして並設され、各片持ち梁部材（４）の端部に、打ち抜き部（３）に着脱自在に掛止するための二つのフック（５）が保持要素として設けられている前記片持ち棚において、フック（５）が打ち抜き部に水平方向へ部分的に差込み可能であること、各フック（５）の差込み可能な領域（６）に、ロック要素（２０）を水平方向において受容するために形成された穴（８）が設けられている片持ち棚も公知である（同文献２の請求項１及び図１、図２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平３−８５８６号公報
【特許文献２】特表２００１−５０３００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に係る長尺材積載用パレットによれば、複数対のポスト（支柱）が起立固定されたパレット（本体）を積み重ねているため、途中段の取り出しを行うにはパレットの積み替えを行なわなければならず大変面倒で煩わしいという問題があった。
前記特許文献２に係る片持ち梁形式（所謂カンチレバー式）の棚では、前記問題は生じない。しかしながら、片持ち梁部材（支持アーム）とＴ形異形スタンド（支柱）に荷重が加わり両方ともお辞儀をするような（前傾姿勢の）方向へ撓むというカンチレバー式構造特有の課題があるので、前記撓みを防止するべく支柱等の各構成部材に板厚が厚い等の剛性が高い鋼材を用いる必要があった。よって、棚自体の重量が増加して使い勝手がわるくなる上に製作コストが嵩むという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した背景技術の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、支持アームの基部に取り付けた荷重伝達部材によって、長尺物等の積載物を積載（載置）したときに支柱に伝達される荷重を低減し、支持アームと支柱の撓み変形を緩和（抑制）し、その結果、軽量化を実現しコスト削減に寄与する経済的で合理的な片持ち支持構造の保管ラックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る片持ち支持構造の保管ラックは、複数並立される支柱と、各支柱に前方へ突き出して支持され積載物が載置自在な支持アームとからなる片持ち支持構造の保管ラックにおいて、
前記支持アームは、前記支柱の後方へ突き出す後方突出部を備えた構成で前記支柱とピン接合されていること、
直上段の支持アームとその直下段の支持アームとは荷重伝達部材によってピン接合され、前記荷重伝達部材の直上段の支持アームに対するピン接合の位置が前記支柱よりも前方で、かつ前記荷重伝達部材の直下段の支持アームに対するピン接合の位置が前記支柱よりも後方であること、
並設する略同一レベルの直上段の支持アームに積載物が載置されると、前記荷重伝達部材を介して直下段の支持アームの前記後方突出部に前記積載物の荷重が伝達され、前記直下段の支持アームに対し常時上向きの付勢力を与える構成であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した片持ち支持構造の保管ラックにおいて、保管ラックはベース部材と支柱と支持アームとからなり、前記支柱は、ベース部材から立ち上がる構成とされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した片持ち支持構造の保管ラックにおいて、前記支持アームは、前記支柱を貫通させた状態で前記支柱に前記支持アームの基部がピン接合されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載した片持ち支持構造の保管ラックにおいて、前記荷重伝達部材は上半部と下半部に２分割され、前記上半部と下半部とがターンバックル等の緊張手段で連結されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載した片持ち支持構造の保管ラックにおいて、前記支持アームには、支柱に当接して前記支持アームの下方への移動を阻止するストッパーが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載した発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載した片持ち支持構造の保管ラックにおいて、前記積載物は、長尺物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る片持ち支持構造の保管ラックによれば、上下段の支持アームが荷重伝達部材によってピン接合され、荷重伝達部材の直上段の支持アームに対するピン接合位置が支柱よりも前方で、荷重伝達部材の直下段の支持アームに対するピン接合位置が支柱よりも後方であり、直上段の支持アームに積載物が載置されると、荷重伝達部材を介して直下段の支持アームの後方突出部に積載物の荷重が伝達され、直下段の支持アームに対し常時上向きの付勢力を与えるという特徴的で斬新な構成を実現できるので、積載物を積載したときに支柱に伝達される荷重を自動的に低減することができる。
よって、支持アームと支柱の撓み変形を緩和（抑制）できるので、部材の軽量化、ひいてはコスト削減に寄与し、経済的に優れた片持ち支持構造の保管ラックを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る片持ち支持構造の保管ラックの実施例を仰視する方向から示した斜視図である。
【図２】図１に係る荷重伝達部材を中心に示した部分拡大図である。
【図３】本発明に係る片持ち支持構造の保管ラックの異なる実施例を示した斜視図である。
【図４】図３に係る片持ち支持構造の保管ラックを示した側面図である。
【図５】図４に係る片持ち支持構造の保管ラックを示した正面図である。
【図６】図４に係る片持ち支持構造の保管ラックを示した平面図である。
【図７】図１、図２の本発明に係る片持ち支持構造の保管ラックに対して行った応力試験結果を示したコンター図である。
【図８】従来技術に係る支持アームを支柱に固定した片持ち支持構造の保管ラックに対して行った応力試験結果を示したコンター図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明に係る片持ち支持構造の保管ラックの実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
本発明に係る片持ち支持構造の保管ラックは、図１、図２に示したように、ベース部材１と、前記ベース部材１に複数並立される支柱２と、各支柱２に前方へ突き出して支持され積載物Ｊ（図３の破線参照）が載置自在な複数段の支持アーム３とからなる。
前記支持アーム３に支持される積載物Ｊとしては、例えば、鋼管や形鋼等の鉄鋼製品や合成樹脂製の押出し材等の長尺物が好適である。
なお、図示例に係る支柱２は、前記ベース部材１から立ち上がる構成で実施しているがこれに限定されず、前記ベース部材１がない構成、すなわち本発明に係る片持ち支持構造の保管ラックの設置部位（設置面）から立ち上がる構成で実施することもできる。
【００１７】
前記ベース部材１は、本実施例では可搬式のラック１で実施されている。ちなみに前記可搬式のラック１は、一例として、横幅が２７００ｍｍ程度、高さが２００ｍｍ程度、奥行が１２００ｍｍ程度で実施されている。このベース部材１の後部（フレーム）に、高さが３０００ｍｍ程度の２本の支柱２が、左右に１４００ｍｍ程度の間隔をあけてバランス良く並立されている。
【００１８】
前記支柱２は、本実施例では角形鋼管で実施されているが勿論これに限定されず、丸形鋼管、Ｈ形鋼等の鋼材でも実施可能である。
前記ベース部材１の大きさや前記支柱２の立設本数もこれに限定されない。例えば、前記支柱２は所定の間隔をあけて複数本立設することにより、１０ｍ程度の長尺な積載物Ｊを支持可能な構成で実施することもできる。
【００１９】
前記支持アーム３は、本実施例では長さが１１３０ｍｍ程度の溝形鋼で実施され、前記支柱２の後方へ１７０ｍｍ程度突き出す後方突出部３１を備え、前記支柱２と前記ピン８によりピン接合されている。
本実施例では、前記支持アーム３は、前記支柱２を貫通させた状態で前記支柱２に前記支持アーム３の基部３０がピン接合されている。具体的には、前記支持アーム３の基部３０において、前記後方突出部３１の手前に上下方向に貫通する貫通孔が設けられ、その貫通孔に支柱２を挿通し、ピン８で支持アーム３の側面が支柱２とピン接合されている。
【００２０】
なお、この支持アーム３は、前記溝形鋼に限定されず、角形鋼管等の鋼材でも実施可能である。ちなみに本実施例では、各支持アーム３の支柱２寄り位置の下面に、支柱２に垂直面で当接して支持アーム３の下方への移動（ずり動き）を阻止するアングル状のストッパー９が設けられている。
【００２１】
以下、直上段の支持アーム３（３Ａ）とその直下段の支持アーム３（３Ｂ）の上下に連続する２段の支持アーム３（３Ａ、３Ｂ）について説明するが、この説明は、どのレベル位置の上下に連続する２段の支持アーム３（３Ａ、３Ｂ）についても適用されるものである。
【００２２】
前記荷重伝達部材５について説明する。この荷重伝達部材５は、積載物Ｊの荷重Ｐを直下段の支持アーム３Ｂに伝達して常時上向きの付勢力Ｅを与えるもので、本実施例では、各支持アーム３を左右一対の荷重伝達部材５、５が挟み付ける構成で基部３０がピン接合されている。例えば、直上段の支持アーム３（３Ａ）とその直下段の支持アーム３（３Ｂ）とが、前記荷重伝達部材５、５を介し、後述する上下のピン４とピン７でピン接合されている。前記荷重伝達部材５は、本実施例では、全長が７２０ｍｍ程度の鋼材で製作されている。
【００２３】
前記荷重伝達部材５は、図２が分かりやすいように、上半部５０と下半部５１に２分割された２分割構造体で実施され、前記上半部５０と下半部５１とが緊張手段６で連結されている。
ちなみに、前記荷重伝達部材５は、細長い鋼プレートを素材として適宜成形されてなり、本実施例では、上半部５０の両側に補強リブ５０ａ、５０ａ、下半部５１の両側に補強リブ５１ａ、５１ａを設けた形態で好適に実施される。ただし、構造設計上、所望の強度・剛性を保持できるのであれば前記補強リブ５０ａ、５１ａを設けない形態でも実施可能である。
【００２４】
前記緊張手段６として、例えば図示例のターンバックルに類似する伸縮機構が好適に実施されている。この緊張手段６におけるボルトの両端部に設けたナット６０の締付けを上半部５０と下半部５１とが離間する方向に適宜調整し、前記支持アーム３とのピン接合部分（Ｋ、Ｓ）のガタが除去可能に構成されている。
そして、前記荷重伝達部材５の直上段の支持アーム３（３Ａ）に対するピン４の接合位置Ｋが前記支柱２よりも前方で、かつ前記荷重伝達部材５の直下段の支持アーム３（３Ｂ）に対するピン７の接合位置Ｓが前記支柱２よりも後方に設定されている。このように上下のピン４、７の接合位置Ｋ、Ｓが規定された左右一対の荷重伝達部材５、５が、支柱２を間に挟む形で上下の支持アーム３（３Ａ、３Ｂ）にそれぞれピン接合されている。
【００２５】
ところで、図３〜図６は、図１、図２に示した直線状の荷重伝達部材５に代えて、上端部を屈曲させたブーメラン状の荷重伝達部材５で実施した片持ち支持構造の保管ラックを示している。
この荷重伝達部材５にも図１、図２に示した緊張手段６と同一の緊張手段６を導入して実施できるが、図示例に係る緊張手段６は、一例として、上半部５０と下半部５１の表裏側にそれぞれ矩形プレートを跨がるように配置し、矩形プレートに設けたルーズ孔を利用してビス止めすると共に、上半部５０及び下半部５１の補強リブに跨がるように設けたボルトの定着部へのねじ込み長を調整することにより前記支持アーム３とのピン接合部分（Ｋ、Ｓ）のガタが除去可能に構成されている。
このブーメラン状の荷重伝達部材５によれば、前記直線状の荷重伝達部材５と比し、支持アーム３上に載置する積載物Ｊのスペースを最大限に広く確保できる利点がある。
その他の構成は図１、図２と同様なので、以下、纏めて説明する。
【００２６】
上記構成の片持ち支持構造の保管ラックによれば、例えば図３に示したように、並設する略同一レベルの直上段の支持アーム３Ａ、３Ａに長尺物の積載物Ｊが載置されると、前記荷重伝達部材５を介して、直下段の支持アーム３Ｂ、３Ｂの前記後方突出部３１に前記積載物Ｊの荷重Ｐが伝達され、前記直下段の支持アーム３Ｂに対し常時上向きの付勢力Ｅを与える構成となる。
前記荷重伝達部材５の緊張手段６のナット６０の締付け（又はボルトのねじ込み長）を適宜調整することにより、上下段の支持アーム３（３Ａ、３Ｂ）のピン接合部分（Ｋ、Ｓ）のガタを取り除いて、常時上向きの付勢力Ｅが効果的に付与される。
したがって、この片持ち支持構造の保管ラックによれば、積載物Ｊが載置される支持アーム３と支柱２の撓み変形が緩和（抑制）されるので、支柱２はそれ程剛性がなくても支持できるようになり、その分、軽量化を図ることができる。すなわち、直上段の支持アーム３Ａで支持する積載物Ｊの荷重Ｐが、直下段の支持アーム３Ｂの支持力を補強するという至極合理的な構造を呈する保管ラックを実現している。
【００２７】
前記した作用効果を確認するべく、本出願人は応力試験を行った。
図７は、上述した本発明（図１、図２）に係る片持ち支持構造の保管ラックに対して行った応力試験結果を示したコンター図である。
図８は、従来技術（上記特許文献２に示したような支持アームを支柱に固定したタイプ）に係る片持ち支持構造の保管ラックに対して行った応力試験結果を示したコンター図である。
前記図７、図８に示す上下２段の支持アームにそれぞれ、１００ｋｇ（９８０Ｎ）の荷重Ｗを加えて応力解析した。
【００２８】
前記応力試験の結果、本発明に係る片持ち支持構造の保管ラックは、図７に示すように、出願図面上はクリアには表れていないものの、解析数値による最大変形値は、支柱２の頂部の１．０４９×１０１（≒１０．５ｍｍ）であった。
これに対し、荷重伝達部材５がない支持アームが支柱に固定された従来技術の片持ち支持構造の保管ラックは、図８に示すように、解析数値による最大変形値は、支柱２の頂部の１．４６３×１０１（≒１４．６ｍｍ）であった。
つまり、支持アーム３に同じ荷重を負荷させた場合、本発明に係る片持ち支持構造の保管ラックの前方への変形は、この試験において従来技術よりも７割程度に小さくなることがわかった。これに伴い、構成部材のスリム化等を確実に実現できることが分かった。
【００２９】
以上、実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
例えば、本実施例では前記荷重伝達部材５に緊張手段６を導入しているがこれに限定されず、前記荷重伝達部材５に緩みが生じていなければ前記緊張手段６を導入しないで実施することもできる。
その他、前記ベース部材１、前記支柱２、前記支持アーム３、又はストッパー９の形態（大きさ、形状）は上記実施例に限定されないことはもとより、前記支柱２の設置間隔、設置本数、或いは１本の支柱２に対する支持アーム３の設置本数、設置間隔も構造設計に応じて適宜増減可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１      ベース部材（可搬式のラック）
２      支柱
３      支持アーム
３０    基部
３１    後方突出部
３Ａ    直上段の支持アーム
３Ｂ    直下段の支持アーム
４      ピン
５      荷重伝達部材
５０    上半部
５０ａ  補強リブ
５１    下半部
５１ａ  補強リブ
６      緊張手段（ターンバックル）
６０    ナット
７      ピン
８      ピン
９      ストッパー
Ｊ      積載物（長尺物）
Ｋ      ピン接合位置
Ｓ      ピン接合位置
Ｐ      荷重
Ｅ      上向きの付勢力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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