(57)【要約】      （修正有）【課題】動力モータを1軸1台とし、2軸2平面のパズル運転を可能とし、位置情報を無センサーで保障制御する立体駐車装置を提供。【解決手段】駐車パレットは、2軸2平面パズルにおいて、2つの駆動モータによる各軸毎に全パレットの角に4本のリターンワイヤー滑車を上部横行台車にも相対して4ケ設け、相対する2滑車に連通したワイヤーロープ2本を用い全パレットに連続し昇降ウインチドラムに両端を固定し、運動対象外のパレットは横行台車に電磁ピンで固定し、横行に必要な昇降空間を得るための横行台車の各階同時移動をワイヤーロープに電磁ピン2本で2方向をロックする機構で4本のワイヤーロープでパレットの昇降空間を作る片寄横行で可能とし、駆動に伴う荷重はモータ負荷電流の検出でフィードバック制御し、パレット位置は電流検出でパズル駆動制御をフィードバック制御し、パレット構成素材は軽量FRP材とし、特殊なターンテーブルを設置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体駐車装置の構造フレームにおいて、支柱には鋼製角パイプを使用して、縦横フレームはH型を採用両トップ面に支柱幅より大きな幅の共通凸型レールを設け、支柱は各階共通に直行する接続縦横フレームのレールが連続機能接続される構造を持ち、支柱と縦横フレームをボルト接続可能な構造特徴をもつ駐車装置。
【請求項２】
パズル式立体駐車設備の誘導路において、駐車入庫運転は誘導路からパレットに後進して垂直に配列されたパレットに入庫が必要となるため、誘導路上に設置可能な円形凸面のターンテーブルを、出入庫位置に移動可能にして垂直反転入出庫を直進運転で可能とすることを特徴とする駐車装置。
【請求項３】
立体駐車設備の駐車パレットにおいて、軽量化と耐久性向上のために強化繊維と樹脂からなる複合材を用いた、パレット表面板を凹凸面にして少なくとも両サイドには長さ方向に連続する高い断面２次モーメント構造部材を配置、平面状の背面板との間を発泡樹脂またはハニカムなどで上下面強化材をサンドイッチ構造体とし、パレット４隅を支点とする昇降・横行機能に必要な集中荷重を受ける構造のパレット。
【請求項４】
立体駐車設備のFRP製の駐車パレットにおいて、パレット両サイドは車路より高い構造にして車路の出入口の少なくとも片方または両方を末広がりに幅増しして、車輪の駐車位置の車路高さが駐車位置に比べて中央部を高くし、乗り入れスリップ防止に車路の傾斜部は表面摩擦力を高めた凹凸面からなり、末広部車路は摩擦が少ない鏡面仕上げで車輪の入出庫時にパレット外脱輪を防止する機能を持つことを特徴としたFRP製のパレット。
【請求項５】
幅方向の両端が山形の構造体のFRPパレットにおいて、入出庫端部が低く中央部が高く構成して駐車の自然転がり防止目的の中央山形車道構造とする車道で、傾斜部表面凹凸を駐車方向と垂直方向となる車輪摩擦力を向上させる平行に凹型溝を設け、長さ方向のみ摩擦力を増加したことを特徴とするパレット。
【請求項６】
サンドイッチ構造のFRP駐車パレットにおいて、上部構造板が下部構造板より長さと幅が大きく、上部より重合する構造として、周囲の重合した板を接着、またはせん断ピンで縫い合わせた構造で、昇降・横行のための４点両端支持部が滑車やローラ部材が端部にインサート固定できる構造にしたことを特徴とするパレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
立体駐車装置の構造とFRP製の軽量パレットの構造及び製作法。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００２】
機械式駐車場技術基準、（２０１５年）発行、公益社団法人  立体駐車場工業会
【背景技術】
【０００３】
駐車場の集積化に必要なのが、機械式駐車場であり多くの機種、構造が開発され標準化で普及が進んだ。しかし、より低コストでより安全性の高い設備開発は続けられている。ここで最も普及しているパズル式と呼ぶ、一般的には４F以下が大半で最上階を含まず縦一列が他の階の駐車パレット昇降のために空間を持った特徴の設備、パズル式と呼ぶ設備が普及している。この設備の特徴はパレット毎に昇降動力と横行動力が取り付けられ、落下防止の電磁式の安全吊り具を周囲に４点取りつけ、上限・下限・左限右限にリミットSWが少なくとも８点/パレット以上設けられて、技術基準に記載された安全性を確保して作られている共通点がある。さらに、信頼性の機能保障のために高級な部品とメンテナンスが安全と信頼性の確保には不可欠である。これらの条件から設備製作、メンテナンス費用が高価となり、より低コストで信頼性が高い駐車装置の開発が望まれている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、図１、図２に示すパズル式立体駐車装置の構成基本となるパレット毎に必要な動力設備を無くした２基の集合動力で、各パレットに必要な位置センサーをゼロとし、さらに、運動する機械部材を全てガラス繊維強化プラスチック（FRPと呼ぶ金属材料強度以上の強度があり密度が約1 /5）材料を用いることで省エネルギー運転を可能とし、最も高価な電動力設備コスト、運転動力コストを大幅に低下させて、設備コストを最大既存の1/5を可能とする約80％ダウンすることができる。  そして、耐食性のFRP材料を使用することから錆びないため耐久性が増し、部品数量の激減とセンサーを無くしたことから高い信頼性が得られる効果があるパズル式立体駐車設備に関する。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パズル式立体駐車装置は１Fの前面道路の出入庫以外、階上および背面の駐車に関しての出入庫は、必ず前面道路に接続する通路の確保が必要。この駐車パレットの必要運動は、横行と昇降のパズル運転による通路確保機能にある。そして出入庫時間の短縮が収容数の増加を可能にする。すなわち、機械の構成部材は構造フレームを除き、運動することで目的の駐車機能を持つ部材の軽量化と出入庫短縮のための直進後退による出入庫、高価な必要動力、制御機器の究極の削減である。
【０００６】
パズルの基本運転は、上層階のパレットを出入庫可能な１F道路面に誘導するための通路確保が最初に求められる。この目的は昇降パレットを下段へ運行可能にするためであり、効率運転には昇降パレットの階下の全パレットを同時に左右横行させる必要がある。そして、運動エネルギーを最小にするためには運動機械部品を全て軽量化する必要がある。さらにコストダウンにはこの複数のパレットを同時にパズル横行させるための動力源を最小規模にして、１つにする必要が求められる。同様に出入庫運行には横行機能を持つ各パレットを含めて全パレットは、必ず前面道路に接続する１F との昇降機能が必要であり、コストダウンにはまず軽量化とこの複数パレットの昇降動力源を１つにする機械構造が求められる。さらに、パズル運行に必要な各パレットの位置情報、機械制御に必要なインターロック信号は、機能上重要な必要要件であるが設備コストダウンと信頼性向上には不要とする制御システムの構築が求められ、出入庫運転時間短縮には車両の直進後退のみによる出入庫通路でのターンテーブル設置が求められる。
【問題を解決するための手段】
【０００７】
パズル運行は基本的に図１の昇降、横行の運行からなる。パレットの運行は昇降の上限と下限、最上階を除き横行の左限と右限のそれぞれ定まった区画間の運行である。すなわち、昇降運行は共通の１F接地（下限）と保管される階（上限）の唯一選択されたパレット１台の運行であり、他のパレットはすべて昇降機能・横行機能が停止された固定状態での運行である。これは、図１に示す昇降パレットすべてを共通の２×２駆動ワイヤーで直列接続することで、４−昇降用クラッチを非固定パレット（解除）にすることで、他のパレットが固定されていることから、解放クラッチのパレットは駆動ワイヤーの動力伝達による運動ができることを示す。すなわち、一つの動力源で昇降パレットを直列に接続するワイヤーロープと、パレットの固定解除を選択することで選択されたパレットのみが昇降機能を持つことができる。同様に横行パレットも定まった固定区間の移動であることから、全ての横行パレットに直列接続なる左右２方向同時に動く２×２横行用駆動ワイヤーロープと、２×２横行用クラッチが取り付けた各パレットが、ワイヤーロープとの固定・解除のクラッチ機能が電磁式などの採用で必要方向の必要箇所のパレットで固定解放機能が与えられ、左右横行駆動が同一パレットで両端部の２本一方向のみ選択可能となる条件で必要な昇降パレット運行空間を、全パレットを同時運行してパズル運行可能とすることができる。
【０００８】
すなわち、多くの駐車パレットが昇降と横行の2つの駆動動力源で運動できる。そして、運転はすべて共通の固定パレットとクラッチ解放の運動パレットに区別され、停止中の無荷重と運転中の荷重、運転完了となる荷重変化の動力源の3つの荷重変化の感知により個別の入力信号不必要な運転ができる。
【０００９】
ここで、動力源を最小にして運転エネルギーを最小にするには、図１に示す運動する機械部材の軽量化にある。従来の鋼材に比べて強度は少なくとも同等以上あり密度（重さ）が約１/5と軽量なガラス繊維強化プラスチック材からなる横行台車、駐車パレットを可能にすれば、動力源の最小数と絶対必要エネルギーの最小化が図れる。量産可能なこれらの部材開発ができれば、必要な動力を軽量化によりさらに約1/5にすることができる。
【００１０】
さらに、パズル式の出入庫は図２の平面配置例に示すように、パズル運転の空間に出入庫可能な状態となるパレットに駐車するためには、１Fの誘導路と直角に方向転換して後退入庫、前進出庫の自走が必要となる。十分な空間が自走には必要であるが集積率の効率から、最小スペースでの運行が求められ、結果として自走困難なことで出入庫時間が多く必要となり、1誘導路当たりの収納数に限界が生じる。一般には出入庫時間は機械運転時間を除いて数分は必要である。すなわち、2時間で全部の主入庫するには最大収容台数が40台となる。これを解消するには、図3に示す誘導路の出入庫位置に移動可能なその場所で90度旋回可能なターンテーブルを設けることである。さらにターンテーブルの必要最小機能は、出入庫する位置に移動できる機能とその位置で駐車される車両を９０度または２７０度旋回することである。さらに、動力源は最小にする１駆動モータのみで、４本のワイヤーと滑車と１つの滑車機能クラッチで、昇降機能同様の目的位置への移動とその位置での旋回を可能にする機能を必要とする。
【００１１】
駐車パレットのFRP化には、FRPの３次元構造体の一体成形ができないことと、適用車両が１トンを超えることから、図５、図６、図７に示す断面係数を高める構造となる凹凸板の張り合わせ構造のサンドイッチ構造体が適する。さらに車両の自走時の脱線防止や駐車中の自然転がり防止の必要から、車道は山型など必要である。
【００１２】
図4、図9に示す横行台車とパレットと構造フレームは固定構造フレームから駆動ワイヤーロープにより運転が行われるため、横行移動レールは共通にして水平であること、駐車パレットは横行台車内装固定条件で横行が可能である構造で、運動が共通のワイヤーロープで行える機能構造が必要である。
【００１３】
運転監視と機械制御はすべて監視カメラによって行うには、誘導路のターンテーブルの位置認識、目的のターンテーブル回転制御認識、運転安全確保の１F機械運転平面の車両運行者の侵入時の運転禁止などの運転条件のインターロック画像処理制御が必要である。
【発明の効果】
【００１４】
パズル式立体駐車装置における、理論的に最軽量で最小動力システムの最小センサー数となる最大収納台数となる駐車装置の提供ができる。さらに設営費用と運転動力費用が従来の最大1/5と革命的に安価となる駐車装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示すパズル式立体駐車設備で、最小駆動源と最小入力センサー数の機構を持つ駐車設備にあって、最大効率を提供するためには収容台数と必要平面スペースを最小にすることである。それには図2に示す誘導路を中央にして、両サイドに平行にパズル立駐を並列に縦列配置することが最大収容となる。
【００１６】
最大収容数量は、出入庫の機能スピードにより定まる。すなわち、スピードは機械運転時間と自走入出庫時間により決まる。機械運転時間を除くと自走出入庫時間である。図3に示す誘導路から90度または270度方向転換を必要とするパズル式駐車システムは、この運転困難な出入庫、特に入庫時間が最も多くかかる。方向の切り替えと後退入庫は一般的には不慣れなドライバーでは約3分、ベテランドライバーでも1分は必要である。これに機械運転時間が平均約1分と仮定すると、平均3分は必要であり、仮に2時間で全量入庫と仮定すれば、40台収納が限界となる。高速出入庫の最大は、自走出入庫は原則入庫はターンテーブル使用とすると、自走時間は平均30秒に短縮可能である。さらに機械運転を誘導路左右2セットの機械の同時運転を行えば、1台当たり平均30秒出入庫が可能となる。すなわち、誘導路に入庫用にターンテーブルを設ければ、平均して1分出入庫が可能となる。図２が建築物扱いとならない構築物基準の1誘導路の最大収納駐車場の平面配置図である。なお、6段×4列収納にすれば120台となる。
【００１７】
一方、図３に示すターンテーブルは４本の対象形に固定滑車４点から張り出されたループ（連続するエンドレスワイヤー）状にテンション状態で自由移動旋回が可能なワイヤー駆動が可能な誘導路上を自走旋回可能な車輪を持ち、車両を自在の方向から収納できるターンテーブルである。駆動ワイヤーは４点の滑車の１つにより駆動され、他の１つの滑車に付けられた回転固定クラッチを付けた滑車により移動と旋回運動する。クラッチ解放時は動力による駆動で旋回のみ実施できる。クラッチが作動させることで駆動することで旋回（空車運転）と誘導路上の出入庫位置移動ができる。すなわち、ターンテーブルは移動時は空車運転で、入庫位置に移動して実車旋回機能をするのが主たる目的である。ベテランドライバーは入庫時もターンテーブルを使用せずに入庫も可能である。自走入庫のために入庫補助の役割に衝突防止入庫誘導凸部を設ける。さらに誘導路における自走車の運転と駐車設備の運転は区別できることから、併用運転できる。この場合の必要設置面積の計算は、誘導路幅は駐車装置の設置長さと同じを必要とする。駐車パレット設置幅は、平面駐車場設置基準が適用できる。
【００１８】
パズル式駐車設備は図４に示す標準化できる共通の支柱と縦・横フレーム3種の部材から構築できる。これらは共通の横行・直進レールが自在に設置できるフレーム継手と、継手縦・横板によりボルト接合され構造体が形成される。支柱の角管は150mmが最適であり4段までは肉厚が4mm、それ以上は6mmが最適で亜鉛メッキで中央が雨水などの排水用に使用される。各階の高さは駐車場基準の適用車種にパレット厚さ50mmと必要空間50mmを加えた100mm、構造フレームのパズル移動間隔に加わる各階高さが必要。横フレームは縦パズル以外にはレール敷設が不要。通常H鋼（100＊75mm）が適する。縦フレームは5連ピッチ支柱ではH250mm、4連が200mm、3連が150mmが最適である。レールピッチは150mm支柱では250mmが最適で、設置マウントも同様250mmである。
【００１９】
軽量FRPパレットは、図５に示す構造が最適である。荷重の支点は４隅から両サイドのサイドフレームとなる必要断面係数を持つ高さを持ち、車重荷重を支える。自動車車輪通路は入庫時の車輪脱線の防止壁を両サイドに設けて、乗揚げ防止にタイヤ接地面は滑りやすい面で構成、乗り入れ部の微量傾斜面と駐車位置は小摩擦力面となる機能構造で、傾斜面は大摩擦力が必要なことから垂直方向に凹凸溝を設け、車路平面は摩擦力のある面からなる構成で、一体成型されたパレット上面を持つ。図6は図5に示す各位置の断面図を示している。図6に示すパレットの断面構造を示す。それぞれの車路の摩擦必要面の条件は、傾斜面以外は小摩擦面から構成、パレットからの車輪の脱輪防止を図る。一方、荷重支点に必要な強度バランスからパレット両端以外は断面2次係数を大きくする構造体とする。さらにサンドイッチ構造体とするため、成形は手積成形法によって上面FRP板や下面FRP板を型面状でガラス繊維と樹脂の積層で成形される。最適積層はガラス繊維が長さ方向に対して幅方向が２：１となる強度比に配列した長繊維と不飽和ポリエステル樹脂をそれぞれ50％vol積層硬化してつくられる。そして、成形された上面FRPは反転して下面FRPに貼り合わせて、中間に硬質ウレタンまたはFRPハニカム中間体を接合することで、サンドイッチ構造のFRPパレットを形成する。上下FRP板の最適材料はE-Glass繊維の２：１強度比の一方向布に少なくとも破断伸びが12％以上のTG60℃以上、必要な場合は水酸化アルミ二ウム15％wtなど添加して難燃材としたポリエステル樹脂を用いる。  これらからなる材料のFRP肉厚は３〜６mmで構築，パレットの自重が約170〜200kgで構築される。
【００２０】
同様に図7は図5の長さ方向の各断面詳細である。パレットの車路の機能摩擦面は傾斜面が大摩面。構造体はボックス構造で内部がすべて硬質発泡体などで充填されていることで、強度と剛性を保つ構造からなる。使用される発泡体は硬質ウレタンで発泡倍率は最大で20倍、必要によっては、PS60倍発泡体を封入して接続にウレタン発泡接着を行う、また車路など圧縮荷重の大きなところのみにウレタン適用など選択される。さらに、必要時にはFRP管など内部補強を追加することで、上下FRPフレーム板厚を減少させてさらに軽量化を実施する場合もある。
【００２１】
図9は軽量化されたFRP製の横行台車とパレットの最適機能構造を示す説明図である。まず、FRPは量産されている形材の角材と特別に作られるFRPコーナ継手との接着接合によりFRP横行台車がつくられる。台車には4つの横行車輪と4つの昇降ワイヤー接続滑車、と4つの昇降ワイヤー送り滑車、4本のワイヤーロープによる4ケの上部昇降滑車、4個のパレットの滑車での昇降機能が内装されて、4ケの昇降クラッチにより固定解放がなされる機能構造になっている。さらに、横行駆動用のワイヤー2本が加わり、すべての動きが構成される。図から構成部品は滑車・ワイヤーロープ・クラッチ・車輪を除くと全てが軽量FRPからつくられている。これらはパレット材料同様のFRP材からなる。最適形状はFRP製縦フレーム角管が200＊75mm、横フレームは100＊75mmで約3〜5mm肉厚。自重は50〜70kgとなる。なお、ワイヤーは6mmで滑車は100mmが適する。これら横行台車とパレット合計の自重は約200〜300kgで鋼材使用の約1/3〜1/5程度。
【符号の説明】
【００２２】
TG：樹脂の温度軟化点
PS60：ポリスチロール樹脂の60倍発泡
％wt:  重量パーセント
％vol：容積パーセント
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】パズル式立体駐車装置：17台収納4段パズル立体駐車設備を例に昇降機構を説明する図。昇降運転に必要な機能部材は太字表示。主要構造材は、１．構造フレーム、2．昇降用ブレーキ付減速モータ、3．横行用ブレーキ付減速モータ、4．駐車パレット、5．2×2横行用駆動ワイヤー、6．2×2横行駆動ワイヤー、7．4−昇降用クラッチ、8．2×2横行用クラッチ、9．横行台車フレーム
【図２】6×6配置（128台収容）パズル式立体駐車装置例の平面配置図：地上8m構造物基準で建設する入出庫誘導路1本、2時間で全数入出庫すると仮定する最大規模128台収納4段を例にとり、運転に必要なパズル空間を説明する設置平面配置図。10．出入庫通路、11．パズル運転空間
【図３】パルス式立体駐車装置の出入庫に必要なターンテーブル配置平面図：パズル式駐車場の出入庫は、誘導路から直角に方向変更して後退入庫、前進出庫が必要とされる。運転未熟者には難関な入出庫であるため、方向転換可能なターンテーブルを出入庫正面に移動して、直進のみの運転で出入庫を可能にする必要がある。1台のモータ駆動で周囲4点の滑車中心に対象にループ（連続）する4本のワイヤーによるターンテーブルの回転と、1つの滑車の回転ロックによるターンテーブルの回転しながら誘導路中心を移動する方向変更機能と出入庫に移動可能にするパズル式立体駐車設備に適用する専用ターンテーブルを示す。12．入庫誘導凸部、13．設置幅、14．設置長さ、誘導路幅：L、15．自走出入庫の場合、16．移動ターンテーブルによる出入庫、17．ターンテーブル駆動ワイヤー
【図４】パズル式立体駐車装置フレーム構造図：パズル式立体駐車装置の基本は、集積駐車パレットを出入庫１F面に降下させる必要から、各階のパレットは、少なくとも上下昇降空間確保のために左右または前後移動する必要がある。このため、収納自動車の普通、大型など標準化できることから、共通支柱と共通横フレーム（横移動なしにはレールなし横フレーム）、縦横フレームには共通のパレットの支柱を介して移動レール機能を持たせることで、縦フレームは2〜5台ピッチの選択ですべてが標準化できる。18．角管支柱、19．フレーム継手、20．横行・直行レール、21．不等辺H鋼、22．継手横板、23．接手縦板、24．支柱マウント
【図５】FRPパレットの全体構成：パズル式立体駐車設備は、駐車パレットを高集積するため、パズル運動する。すなわち、全パレットは運動する。このため、パズル式駐車設備には省エネ運行が設備・運営コストに影響するため、軽量化は必然。25.サイドフレーム、26．摩擦歩行面の仕上げ、27．自動車通路、28．入庫時の車輪脱線防止壁、29．微量傾斜面小摩擦力面仕上げ、30．駐車輪部位小摩擦面の仕上げ、31．傾斜面大摩擦仕上げ（凹凸面）、32．平面、摩擦面仕上げ車輪通路
【図６】幅方向のパレット断面構造詳細と製造法：軽量化と駐車機能面のためのFRP材料によるパレット機能構造と、量産性に富むサンドイッチ構造と製造法の説明図。33．下面FRP板、34．上面FRP板、35．硬質ウレタンフォーム、36．自動車タイヤ、37．上面FRP板の成形型、38．下面FRP板の成形型、39．上面反転、40．貼り合わせ、41．中間部に硬質ウレタン発泡
【図７】長さ方向のパレット断面構造詳細と昇降機構：FRPパレット図6の各断面構造詳細説明図。42．昇降パレット滑車
【図８】軽量FRP製の横行台車と駐車パレットの運転機能構造：FRP製の横行台車フレーム内装のFRPパレットの昇降機能構造説明図。43．FRP製コーナ継手、44．FRP製縦フレーム角管、45．FRP製横フレーム角管
【図９】FRP製横行台車の詳細構造：軽量化のためのFRP製の量産できる横行台車構造の詳細構造とFRP製パレットのワイヤー連結機構説明図。46．昇降クラッチ、47．横行車輪、48．横行台車レール、49．上部昇降滑車、50．昇降ワイヤー送り滑車、51．昇降ワイヤー接続滑車
【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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【図９】
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