日本包装学会誌ＷＬＩ１ｊＶｎ５（2002）

一般論文

振動試験によるバレットロード
スタビライザの機能評価
斎藤勝彦*、久保雅義.、切通祐介*蝋、平野誠…
EvaIuationofEfficiencyofPaIIetLoadStabiIizerbyVibrationTest
KatsuhikoSAITO･ｏＭａｓａｙｏｓｈｉＫＵＢＯ．,YusukeKIRITOSHl・・ａｎｄＭａｋｏｔｏＨＩＲＡＮＯ…

パレットロードの荷崩れを防ぐために、いくつかの方法が用いられている。荷崩れ防止対策としてストレッチフイルムやシュリンクフイルムを用いることが多いが、環境問題への対応の必要性から、再利用可能な緊縮ベルトがしばしば用いられる。しかしながら、これらの荷崩れ防止対策の効果を評価する方法は確立されていない。そこで本研究では、再利用可能な荷崩れ防止用水
平ベルトを例にとって、その機能を定量的に評価する方法論を提案する。本研究により得た結果を要約すると以下のようになる。

(1)荷崩れ振動試験においては、同一条件であっても荷崩れまでに要する振動回数に再現性はな
いものの、それはワイプル分布型の確率密度関数で統計的に整理可能である。
(2)荷崩れ防止対策の機能は、本研究で提案された方法を用いれば、定量的に評価可能である。
キーワード：パレットロード、荷崩れ、振動、緊縮ベルト
Avarietyofpalletloadstabilizerscanbeavailable・Thestretchandshrinkwrappingarｅｔｈｅ
ｍｏｓｔｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄ，butthereusablestrappingstabilizersshouldbeofthenusedgraduaUybyan
ecologicaIdemandHowevernoconfirmingtestprotocolsoftheloadstabilizingefficiencyhave
beenexisted．Inthispaper，theindoorfallingdownvibrationtestsofthepalletloadstrappedby
thereusablebeltsarecarriedoutandthenewevaluationmethodisproposedTheobtainedre・
sultsaresummarizedasfollows．

(1)Thevibrationnumberswhenthelirstboxlallsdownfromapalletloadarenotconstanteveninthesamecondition・svibratingtrials，ｂｕｔｔｈｅｙｃａｎｂｅｅｘｐｒｅｓｓｅｄｂｙａｐｒｏｂａｂilitydensityfunc
tionoftbeWeibuUdistribution．

(2)ThereliabilityratioofthepalletstabiIizercanbeexpressedbytheevaluationtechnique
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：PalletLoad,Cargofauingdown1Vibration1Strappingbelt、神戸商船大学（〒658-0022神戸市東灘区深江南町5-1-1）：
KobeUnivel君ityolMercantileMarine，5-1-1,FukaE・minamilligasbjnada-ku,Kobe,658-0022,ＪＡＰＡＮ

蟻.㈱日立物流（〒135-8372束京都江東区東陽7-2-18）：
HitachiTransportSystem,Ｌｔｄ，7-2-18,ToyoKotoku,Tokyo,135-8372,ＪＡＰＡＮ

（研究当時：神戸商船大学大学院商船学研究科輸送情報システムエ学専攻）…日本通運(槻（〒101-8617束京都千代田区外神田3-12-9）：
NIPPONEXPRESS3-12-9,SotokandaChiyoda･ku,Tokyo,101-8617,ＪＡＰＡＮ
（研究当時：神戸商船大学商船学部輸送情報システムエ学課程）－２７５－

1M夏動試験によるバレットロードスタピライナルワ機Ｉ能評価

2．振動実験概要

１．はじめに段ボール箱等で構成されたパレットロード

2.1実験装置

は、輸送による荷崩れを防止するために、さＦｉｇｌのように、振動試験装置の上にパレまざまな対策が施される')。現在の荷崩れ防ットを固定し、その上に12個の段ボール箱を止策としては、ストレッチフイルムを使用す３段にピンホイール積みする。そのパレットるのが一般的であるが、使い捨てフイルム使ロードの鉛直振動による荷動きを、真上に設用量削減の必要,性から、繰り返し使用可能な置した２台のＣＣＤカメラで撮影した。２台荷崩れ防止対策が講じられることが多くなりのカメラは、段ボール箱の上面の中心に描かつつある。しかしながら、その効果についてれた白地に黒い円を、２，トラッカーによりは定量的な評価指標のないまま、実際の輸送自動追尾しながら時々刻々と箱の位置を計測試験を繰り返して行う以外にないようである。

した。

そこで本研究では、繰り返し使用可能な水平バンドを用いた振動実験を行い、荷崩れ防止

2.2実験方法対策の効果を定量的に評価する方法について振動条件は、「JISZO232の方法Ｂ」を基に、提案する。そして、最終的には、現在規格化鉛直一方向の固有周波数での正弦波振動としされていないパレットロードの荷崩れに対すた。そこで、パレットロードの荷崩れ固有周る安定性の確認試験方法が一般化されること波数を決定するために、振動加速度を４９を目的としている。

m/sec2、６．９ｍ/sec2、８．８ｍ/sec2とした予備実験を行った結果、Ｆｉｇ２で示されるような

1－１
FiglVibrationTestA｢rangementofPaIIetLoadlFaIIingDoｗｎ－２７６－日本包鋒掌会Ｉ誌ＶＯＬＩＩｊＶｂＬ５⑫002ノ

10-1

10-2

ＥＥ□ＢｕＢｇｏｏＯ０`t:i；。［。。

四征ｎＵＪ⑪Ｚ、【１蕊：、●店。_［＝】０４----

ＯＩＯ２０３０４０５０Frequency(ＨZ）

Fig2ConflrmationofNaturalF｢equencyofPalIet
LoadFalIingDown

Fig4PalletLoadStabilizer（BandＡ）

荷崩れ振動回数Ｎｓに関する周波数特`性を得た。ここに、Ｎｓは荷崩れを起こしたときの振動回数であり、「荷崩れ」の定義は、Fig、３のようにパレットの外側へ段ボール箱が１つでも落下したときのことをいう。Fig.２に示されるように、実験対象としたパレットロードは１０Ｈｚの振動で最も荷崩れしやすいことが明らかである。よって、この実験での振動周波数は10Ｈｚと設定した。

実験は、荷崩れ対策を施していない場合、Fig.４で示すバンドＡ、及びFig.５のバンドＢの場合の３パターンで行った。バンドＡは

Fig.５PaIIetLoadStabiIizer（BanｄＢ）

上段を－巻き、バンドＢは上２段を－巻きすることができ、それぞれマジックテープで止めることで繰り返し使用が可能なものとして、近年注目されている荷崩れ防止用水平バンドである。これら３パターンについて、それぞれ３つの振動強度（４９ｍ/sec2、6.9ｍ/sec2、8.8ｍ/sec2）で実験を行ったので、計９つの条件で結果を得た。
Fig3TypicalSituationofPaⅡetLoadFaIlingDown－２７７－振動試験によるバレットロードスタピライザの機能評価

3．荷崩れ防止対策の効果
６４では振動加速度が大きいほど定性的に小さく、、Ｃｍｚ、明Ｚて且荷崩れ振動回数は、ある振動周波数のもとＩ１００

ロード安定性能の評価

２０Ｂｂ

3.1荷崩れ振動回数Ｎｓよりみたパレット

0.4

なり、振動実験を行ってもその結果はばらつ

0.2く2)。そこで、まず荷崩れ振動回数の５０％0.0Ｏ２００４００６００８００１０００１２００１４００１６０01800200022002400

期待値で無次元化された値（jvs/jvSo5）に関

Number0rvibrationcycleslb｢slipping(Ns）するワイブル分布型の確率密度関数Ｐｒを求Fig7ProbabilityDensityFunctioｎｏｆＮｓ（WithoutandWithBands）

めた（Ｆｉｇ６参照)。さらに、Fig.７は、水平バンドＡ、Ｂを付けた場合と付けない場合でFig.８は、水平バンドＡ、Ｂを付けた場合と荷崩れ振動回数の確率密度関数を比較したも付けない場合の耐振信頼度の結果を比較してのであり、横軸を荷崩れ振動回数｣vsで表しおり、同一振動条件の下でのバンド掛けの有ている。

無による荷崩れ防止効果を定量的に示すこと

さて、Ｎ回の振動におけるパレットロードができる。以上のようにしてまとめられた実が荷崩れを起こすかどうかの確率を耐振信頼験結果は、Fig.９に示すように、パレットロ度Ｒ(１Ｖ）として次式で定義する。

ードの荷崩れ防止対策の有無に対応した信頼度毎の振動強度と荷崩れ振動回数の関係とし

ＣｂＲ(｣V)＝lPr(垂)`工Ⅳ（１）て整理できる。これは電子機器の耐久性を評すでに求めてし､るパレットロード荷崩れ振価する際、さまざまな電気的負荷について数動回数の確率密度関数と式(1)により、それ多くの耐久性実験をもとに機器の破損に至るぞれの耐振信頼度を求めることができる。

時間のばらつきを確率的に示した考え方3）に対応している。
さて、振動回数は輸送距離と関係が強いと８６４考えられるため、以下荷崩れ振動回数を荷崩（ぬ．。⑫Ｚへ⑪室苣」

２０８６１１００」

れするまでの輸送距離と解釈して、パレットロードに関する水平バンドの荷崩れ防止性能の評価を行う。

まず、振動回数における荷崩れ防止性能の句■■

４２００００

評価として、振動強度6.9ｍ/sec2の結果を例
０．００．５１．０１５２．０２．５

にとって説明する。Fig.８に示すように、振ＮS/NsO5

動強度6.9ｍ/sec2の下で200回の振動に相当

Fig6probabiIiWDensityFunctionofNonDimensional

する距離を輸送する際、荷崩れ防止対策が何Ns(ＷｉｔｈＢａｎｄ－Ａ６９ｍ/Sec2）も施されていない状態では耐振信頼度が001－２７８－日本包装学会誌

VOLIIノＶＯ５⑫002ノｒ－ＩＬ

１ｊｌ
Ｒ＝００型唖づめｚ｝⑩ｚ）壁０【Ⅱ】０

Numberofvibrationcyclesfbrslipping(Ns）Fig8ReIianceRateIo｢VibrationofNs

れ防止対策として、バンドＡを施すことによ
８８って、耐振信頼度を０．９に保ったまま、ｊＶＳ

９６＝１５０まで輸送距離が向上でき、同じくバンドＢを使用すれば、ノVS＝２７０まで輸送距離」Ⅱ［】■を伸ばすことが可能となる。

次にFig.９によれば、耐振信頼度０９としＯｃ

９４（『。⑩的へＥ）臣。》】□』の一①ロロロ。。①て荷崩れ防止対策を考える時、ノVS＝，６０のlO

IOO

mOO

IOOOO

距離を輸送し、輸送環境が厳しい（振動強度

NumberofvibrationcycIeslbrslipping(Ns）８８ｍ/sec2）ことが想定される場合は、バン

Fig.９０nReIianceRateO､９forVibrationor

ドＢを採用すべきであることが分かる。さら

AccelerationtoNsに、それよりも輸送距離が長くなる場合Ｕｖｓ

なのにｽﾞｫして、バンドＡを使用することで、＝175）であっても、振動強度レベルが低くo61の耐振信頼度で輸送する事が可能となる。

なれば（振動強度４．９ｍ/sec2)、荷崩れ防止

さらに、バンドＢを使用すれば、耐振信頼度対策が必要ないことが分かる。以上のようなは0.96まで向上し、ほぼ１００％荷崩れにま方法で評価対象の荷崩れ防止対策がどの程度で至らない。また、耐振信頼度０．９の輸送を有効であるかを定量的に確認できるだけでな行おうとするとき、振動強度６９ｍ/sec2の下く、輸送環境に応じた最小限の荷崩れ防止対では、荷崩れ防止対策を施していない場合、策を決定するための基礎的な資料として有効

輸送距離はﾉVS＝７０が限界であるが、荷崩である。

－２７９－

振動試験によるバレットローポスタピライザの機能評鉦

外側に広げた仮想正方領域をＳｄと考える。

3.2パレットロード荷割れダメージの再評価

このとき、振動実験を行ったときに、４つの実際の輸送時を考えてみると、１つのパレ段ボール箱の重心点のいずれか１つが正方領ットロードのみが単体で輸送されることは考域Ｓｄの外側に出たときを“荷割れダメージ，，えにくく、普通は幾つかのパレットロードがと判断し、その時の振動回数をｗとする。

前後左右に隣り合わせで位置している状態でただし、いずれの箱の重心点もＳｄの領域の輸送されることが一般的である。その状態を外に出ずに荷崩れした場合は、荷崩れしたと考えた場合、貨物が完全に落下していなくてきの振動回数ﾉvsをｗとみなす。実輸送をも、１つのパレットロードの荷割れ具合によ考えた場合、パレットロードの荷割れの許容って、他の隣接するパレットロードに影響が量をどの程度とられるべきかは明確な基準はあれば、その時点でパレットロードのダメーないが、ここでは、荷割れ率（2./b）が025,ジと判断するべきであるとも考えられる。し0.5に達した時点でパレットロードのダメー

かし、パレットロードの荷割れの許容量をどジと判断し、その時の振動回数ﾉVd(0.25)、の程度でとられるべきかに関しての明確な基｜Vd(０５)の大小をもってパレツトロードの安準はない。そこで今回、段ボール箱が完全に定性能を再評価すると以下のようになる。

落下していなくても、落下するまでに至る段

Fig.１１～１３は、それぞれダメージを荷割ボール箱の挙動により荷割れ具合を表し、耐れ率2./ｂ＝０２５で評価した場合のバンド掛

振`性能の評価を行う。ＦｉｇｌＯのように、振けの効果を耐振信頼度によって確認したもの

動前の４つの箱の重心点を外接する正方形をである。これらの図から、振動強度が小さいｓｏとし、Ｓｏの４辺をすべて同じ距離ｄだけ場合（４９ｍ/sec2）にはバンド掛けの効果はみられず、逆にバンド掛けをすることでより早く“荷割れダメージ”となるのに対して、振動強度が大きい場合（6.9ｍ/sec2、８８ｍ／1.0

し

８６４２ｂ０（町；罰ｚ｝卿詞Ｚ）区０７Ｆ￣

0.0

ｌＯｌＯＯｌＯＯＯｍｏｏｏ

Ｎｄ(025）ノ

Fig.１１RelIanceRatelorVIbrationofNd(0.25）（4.9ｍ/sec2）

FiglOTop-ViewofPalletLoad－２８０－日本包装学会誌Ｉ/ｂＬＩＩノVＤ５（2002ノ

8.8ｍ/sec2I=10Ｈｚ２．/b=０．２５

6.9ｍ/sec2催IOHz2d/b=0.25
1.0

1.0０４０２型

０６４００８６（の．只爵己）己二一罰．。）でｚ）崖００８（、、宜認．Ｃ｝でＺ（一ｍｍ．ｅでｚ）崖０0.00,0

ｌｏｌＯＯＩＯＯＯｍＯＯＯ

ｌＯｌＯＯＩＯＯＯｌＯＯＯＯ

Ｎｄ⑩蚕）

Ｎｄ(025）

Figl2RelianceRatefo｢Vib｢aticnofNd(0.25）

Fig.１３ReIianceRatefo「VibrationofNd(0.25）（6.9ｍ/sec2）（8.8ｍ/Sec2）

sec2）では、バンド掛けをすることで“荷割4．おわりにれダメージ”となることを遅らせる効果があることが分かる。またすべての場合で、荷崩

本研究では、輸送中のパレットロード荷崩れ振動回数で評価したときのバンドＢのバンれ問題解決を目的とする研究プロジェクトのドＡに対する有効性は明確ではない。

一部として、段ボール箱で構成されたパレットロードの荷崩れ振動実験を行い、荷崩れ防3.3水平バンドのパレットロード安定止対策の効果を定量的に表現するための方法

性能向上への評価について検討した。今回提案した評価法を用段ボール箱により構成されたパレットローいることによって、評価対象とする荷崩れ防ドに水平バンドを掛けることの効果を、これ止対策がどの程度有効であるかを定量的に確までの実験結果から総括すれば以下のように認できるだけでなく、輸送環境に応じた最小考察できる。すなわち、水平バンドを掛ける限の荷崩れ防止対策を決定するための基礎的ことで、振動によるパレットロードの荷割れな資料として有効なものになると考えられる。

を抑止する効果を期待することはできないもまた、繰り返し使用可能な水平バンドの効のの、水平バンドを掛けることにより、パレ果について、完全な荷崩れの定義と、実輸送ットロードの荷割れから完全な荷崩れへ至るを考慮した荷割れによるダメージの定義の両までの時間的余裕を生み出すことは期待でき、面より評価した。本研究で提案した評価方法

段積みされた箱の上段のみをバンド掛けする

は、これまでに提案されている荷崩れ防止策(バンドＡ）よりも、上２段を一体化してバの改善、又は今後提案される新しい防止策のンド掛けする（バンドＢ）方がその効果がよ効果確認のために有効なものになると考えらり大きくなる。

れる。

－２８１－

振動試驍ﾉｰよるバレットロードスタビライサ:の機能評価＜引用文献＞

１）（社）全国通運連盟、荷くずれ防止マニ
ュアル、（1996）

２）斎藤勝彦・久保雅義、日本包装学会誌、
７(1)、１３（1998）３）、､KececiogluandDLi,ProcolAeros．

paceTechConfandExp.,861667(1986）(原稿受付2002年３月８日）(審査受理2002年９月５日）－２８２－