JP3221917U - 複合材及びスキッド型パレット - Google Patents

Abstract

【課題】弾性機能を有しつつ、たわみに対する耐久性を備えた、スキッド型パレットに適用される複合材を提供する。【解決手段】角材状の樹脂部材により形成された基材１１と、基材１１に取り付けられた金属製の補強材１２と、を備える複合材１０であって、補強材１２は、基材１１の長手方向に沿って延びる長手面１１２，１１３，１１４，１１５の少なくとも１つの長手面１１３に沿って延在する。【選択図】図２

Description

本考案は、複合材及びスキッド型パレットに関する。

積載物が積載され、クレーンやフォークリフト等による荷役作業に用いられるスキッドが知られている。スキッドには、支持桁と、荷受桁とが設けられている。支持桁は、地面に接地する側に所定の間隔をあけて設けられており、荷受桁は、支持桁に対して直角に交差して所定の間隔をあけて設けられている。

例えば、鋼製の角パイプ材の支持桁（ベース部材）及び荷受桁（スキッド部材）を格子状に組み立てて形成されたスキッド型パレットが知られている（例えば、特許文献１参照。）。鋼製のスキッド型パレットは、積載物を載置した状態でクレーンにより吊り上げられるため、高強度であることが期待されている。

実用新案登録第３１１０４４５号公報

ところで、鋼製のスキッド型パレットにおいて強度上の問題は、設計上の検討により容易に解消することができる。しかし、鋼製のスキッド型パレットは、落下衝突による衝撃や損傷により永久変形が起こりやすい上に、使用環境や材質によって腐食による損傷を免れないことがある。また、鋼材を用いた場合、強度を向上させようとすると全体の重量が嵩む傾向にあり、使用者への負担が大きくなると共に製品コストも大きくなる。

これに対して、支持桁及び荷受桁に木材を使用した木製のスキッド型パレットも存在する。木製の場合、鋼材に比べてパレットの重量を大幅に減じることができ、かつ低コストでパレットを製造することができるが、強度や耐久性は、鋼製のパレットに比べて劣ることになり、積載物の重量によってはその重量に耐えることができずに損傷するおそれがあり、荷役作業の使用に適さないことがある。

また、樹脂製の支持桁及び荷受桁をスキッド型パレットに使用することも検討される。しかし、クレーンによる荷役作業時にワイヤロープが両端部にかけられる荷受桁が弾性樹脂により形成されている場合、荷受桁は弾性の変形挙動を示す。したがって、積載物の重量が数十トンにも及ぶ場合には荷受桁には大きなたわみが生じる。荷受桁にたわみが生じた結果、ワイヤロープが端部からはずれることも想定されるため、重量を大幅に減らして荷役作業を行うか、スキッド型パレットへの樹脂材の使用を断念せざるを得ない。

そこで、本考案は、上記課題に鑑みてなされたものであり、弾性機能を有しつつ、たわみに対する耐性を備えた技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本考案に係る複合材は、角材状の樹脂部材により形成された基材と、前記基材に取り付けられた金属製の補強材と、を備える複合材であって、前記補強材は、前記基材の長手方向に沿って延びる長手面の少なくとも１つの長手面に沿って延在することを特徴とする。

また、前記基材は、前記少なくとも１つの長手面に、該長手面に対して対向する長手面の側に向かって凹に形成され、前記長手方向に沿って延びる収容部を有し、前記補強材は、前記収容部に収容されていてもよい。

また、前記補強材は、前記長手方向に交差する幅方向における前記基材の一端から１／６〜１／２の位置で固定部材により前記基材に固定されていてもよい。

また、前記基材は、前記収容部を有する前記長手面に対して垂直をなす他の長手面に沿って延びる第２の収容部を有し、前記補強材は、断面Ｌ字状に形成されて、前記収容部及び前記第２の収容部に収容されていてもよい。

また、前記基材は、前記収容部が形成された長手面に対して垂直な位置関係にある一の長手面を荷重受け面としてもよい。

また、弾性係数は、少なくとも６００００〜１２００００Ｎ／ｍｍ^２の範囲内にあってもよい。

また、前記基材の弾性係数は、前記補強材の１／１００以下であってもよい。

さらに上記課題を解決するために、本考案に係るスキッド型パレットは、上記複合材を備えていることを特徴とする。

本考案により、弾性機能を有しつつ、たわみに対する耐性を備えた技術を提供することができる。

本考案の実施の形態に係るスキッド型パレットの斜視図である。 図１に示すスキッド型パレットにおける複合桁の一端部側を拡大して示す図である。 本実施の形態に係るスキッド型パレットの複合桁の延び方向に交差する断面における断面図であり、図３（ａ）は複合桁の基材の断面図であり、図３（ｂ）は基材に補強材が取り付けられた複合桁の断面図である。 複合桁の変形例を示す断面図である。 複合桁の別の変形例を示す断面図である。 複合桁のさらに別の変形例を示す断面図である。 試験方法の概略を示す図である。

以下に、本考案の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

本考案に係る複合材は、長尺の鋼板等の積載物が載置されるパレットの荷受桁に用いられるものであり、スキッド型パレットに適用される。本考案に係る複合材が適用されるスキッド型パレットの構成は公知のスキッド型パレットの構成と同じであり、特定のパレットに限定されない。

例えば、本考案の実施の形態に係る複合材は、図１，２に示すスキッド型パレット１００に適用される。図１は、スキッド型パレット１００の斜視図であり、図２は、図１に示すスキッド型パレット１００における荷受桁１の一端部を拡大して示す図である。スキッド型パレット１００は、積載物が載置された状態において、長手方向の両端に掛けられたワイヤロープを介してクレーンによる吊り上げ、吊り下げ等の荷役作業に用いられるものである（図７参照。）。

本考案の実施の形態に係る複合材が適用されるスキッド型パレット１００は、３本の荷受桁１と、３本の支持桁３と、を備える。３本の荷受桁１は、互いに間隔をあけて平行に配置されている。３本の支持桁３が各荷受桁１に対して交差して互いに格子状に連結され、両端の荷受桁１の間に架け渡されている。なお、スキッド型パレット１００における桁１，３の数は、これに限定されず、スキッド型パレット１００の大きさに応じて適宜変更される。

荷受桁１は、２本の複合桁１０と、１本の単純桁２０と、を有する。複合桁１０は、本実施の形態に係る複合材により形成されている。複合桁１０、つまり複合材は、それぞれ異なる材料により形成された部材を有する。複合桁１０は、角材（角柱）状の樹脂部材により形成された基材１１と、基材１１に取り付けられた金属製の補強材１２と、を有する。

従来、荷受桁を高弾性の変形挙動を持つ樹脂部材により形成された基材のみから形成した場合、例えば、断面形状を変え断面剛性を高めようとしても積載物の重量によるたわみを抑えることには限界があった。本考案者らの鋭意研究の結果、樹脂部材のたわみを抑えるために金属製の補強材１２を基材１１に取り付けることが有意であることが分かった。以下に、本考案に係る複合桁１０の構成を具体的に説明する。

基材１１は、２つの端面１１１と、４つの長手面１１２〜１１５と、を有する。端面１１１は、基材１１の長手方向（軸線）Ｌに面する面である。長手面１１２〜１１５は、端面１１１に対して垂直を成して長手方向Ｌに沿って延びている。本実施の形態において、基材１１の断面形状は正方形であるが、基材１１の断面形状はこれに限られず、矩形やその他の多角形状であってもよい。基材１１の断面形状が正方形であるため、隣り合う長手面１１２〜１１５同士は互いに直角の位置関係にある。

説明の便宜上、基材１１の長手面１１２〜１１５のうち、積載物が載置される複合桁１０の長手面１１２を「荷受面」とし、荷受面１１２に対して垂直な位置関係にあり、補強材１２が取り付けられた面を「長手面１１３」とし、長手面１１３に平行な面を「長手面１１４」とし、荷受面１１２に平行な面を「長手面１１５」とする。また、「断面」とは、基材１１の長手方向Ｌに交差する面であり、「平面」とは、基材１１の長手方向に沿った面である。なお、スキッド型パレット１００の両端に設けられた複合桁１０は、互いにそれぞれの長手面１１２同士が、つまり、補強材１２が向かい合って配置されている。

図３（ａ）は複合桁１０の基材１１の断面図であり、図３（ｂ）は基材１１に補強材１２が取り付けられた複合桁１０の断面図である。基材１１は、高弾性樹脂により形成された断面視方形であり平面視矩形の角材である。ここで高弾性樹脂により形成された基材１１とは、例えば、特許第２７６６８０１号公報に記載の製造方法により形成された合成樹脂体であることが好ましい。

基材１１は、収容凹部（収容部）１３を有する。収容凹部１３は、長手面１１３の側に形成されている。収容凹部１３は、荷受面１１２と、長手面１１５との間で基材１１のほぼ中央部分に形成されている。収容凹部１３は、長手面１１３から長手面１１４の側に向かって凹に形成され、かつ長手方向Ｌに沿って延びている。収容凹部１３は、主に取付面部１３１と、２つの対向面部１３２と、により画定され、スリット部（第２の収容部）１３３、を有する。

取付面部１３１は、長手面１１３が面する側に面する部分であり、基材１１の長手方向Ｌに沿って延在している。補強材１２は、取付面部１３１において基材１１に固定されている。２つの対向面部１３２はそれぞれ、荷受面１１２及び長手面１１５の側の取付面部１３１の端部から垂直に長手面１１３の側に延びており、かつ長手方向Ｌに沿って延びている。スリット部１３３は、長手面１１５に沿って延びており、荷受面１１２の側の取付面部１３１の端部から長手面１１４に向かって延びており、かつ長手方向Ｌに沿って延びている。

補強材１２の断面形状は略Ｌ字形であり、例えば、鉄、鋼、ステンレス、アルミニウム等の金属板により形成されている。補強材１２は、収容凹部１３に収容されている。補強材１２は、取付板部１２１と、進入板部１２２と、を有する。補強材１２は、長手方向Ｌに交差する幅方向において基材１１の略中心位置で後述する固定部材１４により基材１１に固定されている。なお、補強材１２が固定される位置は、これに限定されず、長手方向Ｌに交差する幅方向における基材１１の一端（例えば、長手面１１５）から１／６〜１／２の位置で固定部材１４により基材１１に固定されていてもよい。取付板部１２１には、複数の貫通孔（図示せず。）が形成されている。貫通孔は、長手方向Ｌにおいて互いに等間隔をあけて形成されている。取付板部１２１の幅方向における寸法は、収容凹部１３の一対の対向面部１３２間の寸法と略同じである。

補強材１２は、取付板部１２１において収容凹部１３の取付面部１３１に接触して、貫通孔を通じて、ねじ、釘、ねじ釘等の固定部材１４により基材１１に固定されている。取付板部１２１の板厚は、収容凹部１３に完全に収容されるような厚さになっている。これにより、補強材１２は、基材１１に埋め込まれた状態となり、基材１１から外側に突出していないため、複合桁１０として優れた意匠性を有する。

進入板部１２２は、取付板部１２１に対して互いに略直角に折り曲げられて形成されている。進入板部１２２は、スリット部１３３内に進入している。進入板部１２２は、スリット部１３３に進入した状態において荷受面１１２に対して略平行に延びている。なお、進入板部１２２の板厚は、スリット部１３３の幅とほぼ同じになっている。

図１に戻って、単純桁２０は、２本の複合桁１０のちょうど中間に位置している。単純桁２０は、断面視正方形の長尺角材である。単純桁２０は、複合桁１０の基材１１と同様の高弾性樹脂製の合成樹脂体により製造されている。

各支持桁３は、各荷受桁１に対して交差して等間隔をあけて配置されている。３本の支持桁３のうち両端の支持桁３は、荷受桁１の長手方向Ｌにおける両端部よりも内側にずらされた位置に設けられている。これにより、複合桁１０の長手方向Ｌにおける両端部に、スキッド型パレット１００を吊り上げる場合に必要となるワイヤロープを引っ掛ける部分を確保することができる。ワイヤロープが引っ掛けられる部分には、断面視略Ｌ字状の、例えば、アルミニウム製の板材２００が取り付けられている。複合桁１０の荷受面１１２と同じ側に面する支持桁３の面３０は、荷受面１１２に対して長手面１１５の側に位置している。

積載物が載置された本実施の形態に係るスキッド型パレット１００にワイヤロープを掛けて吊り上げた場合、スキッド型パレット１００の荷受桁１にはその長手方向Ｌに亘って荷重がかかる。両端部付近においてワイヤロープにより吊られた状態となるため、ワイヤロープが掛けられた位置を支点として荷受桁１にたわみが生じる。

以上のような複合桁１０を備えたスキッド型パレット１００によれば、複合桁１０は、高弾性樹脂により形成された基材１１に、その長手方向Ｌに沿って金属製の補強材１２が取り付けられている。これにより、複合桁１０に荷重がかかった場合であっても、補強材１２の存在により、基材１１の荷受面１１２の側に生じる圧縮（縮み）及び長手面１１５の側の生じる引っ張り（伸び）を抑制することができる。

また、進入板部１２２は、荷受面１１２の側に設けられているので、複合桁１０における圧縮に対する耐性を向上させることができる。なお、上記の実施の形態において、進入板部１２２は、荷受面１１２の側に設けられていたが、複合桁１０を逆さにひっくり返して長手面１１５を荷受面とは反対の側（長手面１１２の側）に設けられてもよい。これにより、複合桁１０における引っ張りに対する耐性を向上させることができる。

また、補強材１２は、基材１１に収容凹部１３に収容されるようになっており、補強材１２が基材１１から外側に出っ張っていないので、基材１１と補強材１２との一体性を確保することができ、スキッド型パレット１００は優れた意匠性を有することができる。

また、補強材１２は、基材１１の長手面１１３において略中心位置で基材１１に固定部材１４により固定されている。補強材１２が固定部材１４により基材１１に対して固定されている位置は、基材１１において、圧縮側の歪みと引張側の歪みとが相殺されて歪みがゼロになる中立軸が延在する位置である。基材１１の曲げ変形を抑制しつつ、優れた剛性を有する複合桁１０を形成することができる。なお、補強材１２は、中立軸が延在する位置を含む平面より荷受面１１２とは反対の側で固定部材１４によって固定されていてもよい。

また、複合桁１０の弾性係数は、６００００〜１２００００Ｎ／ｍｍ^２、好ましくは、６５０００〜１０００００ｍｍ^２の範囲内になる。弾性係数が６００００Ｎ／ｍｍ^２を下回ると、複合桁１０が変形し易くなり、吊り上げた際にワイヤロープが外れるおそれが高くなる。また、弾性係数が１２００００Ｎ／ｍｍ^２を上回ると、複合桁１０の衝撃吸収性が損なわれる。さらに、基材１１の弾性係数が補強材１２の弾性係数の１／１００以下であると、積載物の保護に好適な緩衝性を有する複合桁１０を得ることができる。

以上、本考案の好適な実施の形態について説明したが、本考案は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本考案の概念及び実用新案登録請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本考案の具体的使用態様によって適宜変更され得る。例えば、上記の実施の形態においては、補強材１２は、断面視Ｌ字形であったが、断面視Ｕ字形としてもよい。この場合、長手面１１５の側にもスリット部を形成すればよい。

以下に、図４〜６を用いて変形例に係る複合桁について説明する。なお、上記の実施の形態と同じ構成については同じ符号又は同じ名称を使用して、構成の説明は省略する。図４は、変形例１に係る複合桁１０Ａを示す断面図である。複合桁１０Ａは、基材１１Ａと、補強材１２Ａと、を有する。基材１１Ａは、収容凹部１３Ａを有する。収容凹部１３Ａは、荷受面１１２に対して垂直な位置にある一方の長手面１１３に形成されている。補強材１２Ａは、断面視Ｉ字状の長尺の板材により形成されている。積載物の重量が、複合桁１０を備えたスキッド型パレット１００に載置される積載物の重量よりも小さい場合、補強材１２Ａを備えた複合桁１０Ａを備えたスキッド型パレット１００に使用してもよい。

図５は、変形例２に係る複合桁１０Ｂを示す断面図である。複合桁１０Ｂは、基材１１Ｂと、２つの補強材１２Ｂ１，１２Ｂ２と、を有する。基材１１Ｂは、２つの収容凹部１３Ｂ１，１３Ｂ２を有する。収容凹部（収容部）１３Ｂ１は、荷受面１１２に対して垂直な位置にある長手面１１３に形成されている。収容凹部（第２の収容部）１３Ｂ２は、荷受面１１２に対して平行な位置にある長手面１１５に形成されている。補強材１２Ｂ１，１２Ｂ２は、それぞれ断面視Ｉ字状の長尺の鋼板により形成されている。

なお、複合桁１０Ｂをひっくり返して、補強材１２Ｂ２が取り付けられている側を荷受面としてもよい。さらに、収容凹部１３Ｂにスリット部を形成して、断面視Ｌ字状の補強材１２を収容凹部１３Ｂ１に取り付けてもよい。

図６は、変形例３に係る複合桁１０Ｃを示す断面図である。複合桁１０Ｃは、基材１１Ｃと、補強材１２Ｃを有する。基材１１Ｃは、断面視Ｌ字形の収容凹部１３Ｃを有する。収容凹部１３Ｃは、荷受面１１２に対して垂直な位置にある長手面１１３から、荷受面１１２に対して平行な位置にある長手面１１５に亘って形成されている。複合桁１０Ｃにおいて、長手面１１３側の収容凹部（収容部）と、長手面１１５側の収容凹部（第２の収容部）とは、互いに連続している。

補強材１２Ｃは、断面視Ｌ字状の長尺の鋼板により形成されている。補強材１２Ｃは、収容凹部１３Ｃに収容されて、長手面１１３，１１５のそれぞれの側において固定部材１４により基材１１Ｃに固定されている。

複合材１０〜１０Ｃのいずれをスキッド型パレット１００に使用するかは、載置される積載物の荷重等して当業者であれば適宜判断することができる。

以下に、本考案の具体的な実施例について説明するが、本考案は、特にこれらの実施例に限定されることはない。以下に、実施例１，２及び比較例１について説明する。
（実施例１）
図３（ｂ）に示す複合桁１０を備えたスキッド型パレット
（実施例２）
図４に示す複合桁１０Ａを備えたスキッド型パレット
（比較例１）
補強材を有していない単純桁２０のみを備えたスキッド型パレット

図７は、試験方法の概略を示す図である。上記実施例１，２及び比較例１それぞれに、鋼板を３７５０［ｋｇｆ］ごとに載荷していき、クレーンによりワイヤロープを吊り上げる。吊り上げた状態におけるスキッド型パレットの荷受桁におけるたわみδを測定して、弾性係数［Ｎ／ｍｍ^２］を求め以下の基準で評価した。表１に試験の結果を示す。
実施例１，２においては複合桁１０，１０Ａのたわみδ、比較例１においては単純桁におけるたわみδを測定した。

◎：荷重１５０００ｋｇｆの際の荷受桁におけるたわみδが小さく、ワイヤロープがスキッドからはずれるおそれはない。
○：荷重１５０００ｋｇｆの際の荷受桁におけるたわみδが少し大きいが、ワイヤロープがスキッドからはずれるおそれはない。
×：荷重１５０００ｋｇｆの際の荷受桁におけるたわみδが大きく、ワイヤロープがスキッドからはずれるおそれがある。

表１に示すように、補強材１２を備えた実施例１，２はいずれも、補強材１２を備えていない比較例１に比べて弾性係数が著しく大きくなっている。これは、補強材１２が基材１１の剛性を高め、複合桁１０全体として変形しにくくなっていることの証左である。

１ 荷受桁
１０ 複合桁
１１ 基材
１２ 補強材
１１２〜１１５ 長手面
１３ 収容部（収容凹部）
１４ 固定部材
２０ 単純桁
３ 支持桁

Claims (8)

1. 角材状の樹脂部材により形成された基材と、
   前記基材に取り付けられた金属製の補強材と、
   を備える複合材であって、
   前記補強材は、前記基材の長手方向に沿って延びる長手面の少なくとも１つの長手面に沿って延在する
   ことを特徴とする複合材。
2. 前記基材は、前記少なくとも１つの長手面に、該長手面に対して対向する長手面の側に向かって凹に形成され、前記長手方向に沿って延びる収容部を有し、
   前記補強材は、前記収容部に収容されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の複合材。
3. 前記基材は、前記収容部を有する前記長手面に対して垂直をなす他の長手面に沿って延びる第２の収容部を有し、
   前記補強材は、断面Ｌ字状に形成されて、前記収容部及び前記第２の収容部に収容されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の複合材。
4. 前記基材は、前記収容部が形成された長手面に対して垂直な位置関係にある一の長手面を荷重受け面とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の複合材。
5. 前記補強材は、前記長手方向に交差する幅方向における前記基材の一端から１／６〜１／２の位置で固定部材により前記基材に固定されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の複合材。
6. 弾性係数は、少なくとも６００００〜１２００００Ｎ／ｍｍ^２の範囲内にあることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の複合材。
7. 前記基材の弾性係数は、前記補強材の１／１００以下であることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の複合材。
8. 請求項１から７までのいずれか一項に記載の複合材を備えるスキッド型パレット。

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