JP2003252567A

JP2003252567A - クレーン装置

Info

Publication number: JP2003252567A
Application number: JP2002054074A
Authority: JP
Inventors: Isao Miyazawa; 勲宮澤; Hiroaki Tabata; 宏明田畑
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ガーダ上を走行するトロリから吊り下げられ
るフックの吊下位置を、簡単な構造で軽量・低コストで
変更できるクレーン装置を提供する。【解決手段】ガーダ３上を走行するトロリ７から吊り
下げられるフック９の吊下位置を変更するクレーン装置
１であって、下端部が上記トロリ７に枢支されその枢支
点１７を中心に円弧運動する入力リンク１８と、中央部
が上記入力リンク１８の上端部に枢支され下端部がフッ
ク９の吊下点２１となる支持リンク１９と、一端部が上
記支持リンク１９の上端部に枢支されると共に他端部が
上記トロリ７に枢支された拘束リンク２５と、上記入力
リンク１８を円弧運動させるアクチュエータ３５とを備
え、該アクチュエータ３５によって上記入力リンク１８
を円弧運動させるに伴い、上記支持リンク１９および拘
束リンク２５が回動し、支持リンク１９の下端部のフッ
ク吊下点２１が略水平運動するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガーダ上を走行す
るトロリから吊り下げられるフックの吊下位置を変更す
るクレーン装置に係り、特に、フックの吊下位置を変更
するアクチュエータの駆動力を小さくできるクレーン装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に示すように、造船用のゴライアス
クレーン１（門型クレーン）は、船舶のドックに沿って
走行する門型フレーム２を有する。門型フレーム２は、
船舶のドック及びそれに並設された部品組立ヤードの上
方を掛け渡すように配置されたガーダ３と、ガーダ３の
一端部に取り付けられた脚４と、ガーダ３の他端部に取
り付けられた脚５と、それら脚４、５の下端部に取り付
けられた車輪群６とを有する。

【０００３】ガーダ３上には、その長手方向に沿って走
行する上部トロリ７が載置されている。上部トロリ７の
車幅方向の両端部には、ガーダ３を挟むようにしてそれ
ぞれウィンチから繰り出されたワイヤ８を介し、フック
９が吊り下げられている。また、ガーダ３の内部には、
その長手方向に沿って走行する下部トロリ（図示せず）
が収容されている。下部トロリには、ガーダ３の下面に
長手方向に沿って開口されたスリット１０を通し、ウィ
ンチから繰り出されたワイヤ１１を介して、フック１２
が吊り下げられている。

【０００４】これら３個のフック９、９、１２には、部
品組立ヤードで組み立てられた吊り荷１３（船舶のアッ
センブリ部品）が、吊下ワイヤ８、８、１１を介して吊
り下げられる。そして、上部トロリ７と下部トロリとを
同期させてガーダ３の長手方向に沿って移動させること
で、吊り荷１３をドックの船舶１４（組立途中）の所定
位置に移動し、船舶１４の組立を行う。

【０００５】ところで、従来のこの種のクレーン装置
は、吊り荷１３の重量が重いため、装置の剛性を確保す
る都合上、上部トロリ７の左右のフック９、９の間隔が
固定されているものが多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、左右のフック
９、９の間隔を変化させる機構としては、上部トロリ７
の左右に車幅方向Ａに移動する台車（図示せず）をそれ
ぞれ設け、それら各台車から吊下ワイヤ８、８を垂下さ
せ、それらの下端部にフック９、９を取り付けるもの
が、一般的に考えられる。

【０００７】しかし、このタイプでは、上部トロリ７上
を移動する台車及びその台車を支持するフレームを製作
しなければならず、構造が複雑化し、重量増大及びコス
トアップが大きい。また、上部トロリ７上を走行する台
車には、吊り荷１３（船舶のアッセンブリ部品）の荷重
が加わるため、その車輪に図１に示す門型フレームの車
輪群６のような車輪群を取り付ける必要がある。よっ
て、現実的には実現が困難である。

【０００８】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、ガーダ上を走行するトロリから吊り下げられる
フックの吊下位置を、簡単な構造で軽量・低コストで変
更できるクレーン装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ガーダ上を走行するトロリから吊り下げら
れるフックの吊下位置を変更するクレーン装置であっ
て、下端部が上記トロリに枢支されその枢支点を中心に
円弧運動する入力リンクと、中央部が上記入力リンクの
上端部に枢支され下端部がフックの吊下点となる支持リ
ンクと、一端部が上記支持リンクの上端部に枢支される
と共に他端部が上記トロリに枢支された拘束リンクと、
上記入力リンクを円弧運動させるアクチュエータとを備
え、該アクチュエータによって上記入力リンクを円弧運
動させるに伴い、上記支持リンクおよび拘束リンクが回
動し、支持リンクの下端部のフック吊下点が略水平運動
するものである。

【００１０】本発明によれば、上記のように組み合わさ
れた各リンクからなるリンク機構によって、アクチュエ
ータによる入力リンクの円弧運動が、支持リンクの下端
部のフック吊下点の略水平運動に変更される。このよう
に、トロリから吊り下げられるフックの吊下位置をリン
ク機構によって略水平に変更しているので、アクチュエ
ータに吊り荷の持ち上げ能力が要求されることはなく、
簡単な構造で且つ軽量・低コストでフックの吊下位置を
変更できる。

【００１１】また、上記トロリと入力リンクとを繋ぐ枢
支部、上記入力リンクと支持リンクとを繋ぐ枢支部、上
記支持リンクと拘束リンクとを繋ぐ枢支部および上記拘
束リンクとトロリとを繋ぐ枢支部が、それぞれ各リンク
をトロリ車幅方向に回動するものであり、上記アクチュ
エータが、上記入力リンクをトロリ車幅方向に回動させ
るものであってもよい。こうすれば、フックの吊下位置
をトロリ車幅方向に変更できる。

【００１２】また、上記入力リンクと支持リンクとを繋
ぐ枢支部が、支持リンクのトロリ車幅方向への回動のみ
ならずトロリ走行方向への回動をも許容する２方向継手
であり、上記支持リンクに、当該支持リンクを上記２方
向継手を中心としてトロリ走行方向へ回動させる別のア
クチュエータを連結してもよい。

【００１３】こうすれば、支持リンクの下端部のフック
吊下点は、支持リンクを２方向継手を中心にトロリ車幅
方向に回動させることでトロリ車幅方向に変更できる
上、別のアクチュエータによって支持リンクを２方向継
手を中心にトロリ走行方向に回動させることでトロリ走
行方向にも変更できる。

【００１４】また、上記入力リンク、支持リンク、拘束
リンク、アクチュエータおよび別のアクチュエータが、
トロリの車幅方向の両端部にそれぞれ設けられていても
よい。

【００１５】また、上記ガーダに脚を取り付けて門型フ
レームを構成し、該門型フレームを上記ガーダの直交方
向に移動可能に配置してもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付図面に基
いて説明する。

【００１７】本実施形態に係るクレーン装置は、図１に
示す既述した造船用のゴライアスクレーン１（門型クレ
ーン）と、基本的な構造は共通する。このため、共通す
る部品については同一の符号を付して説明を省略し、特
徴部分（相違部分）を重点的に説明する。

【００１８】図２に示すように、このクレーン装置１の
特徴とするところは、ガーダ３上を走行する上部トロリ
７から吊り下げられる左右のフック９の吊下位置を、以
下に説明するリンク機構等によって変更できる点にあ
る。図示するように、ガーダ３の上面には、その長手方
向に沿って一対のレール１５が敷設されており、上部ト
ロリ７は、そのレール１５上を走行する車輪１６を有す
る。

【００１９】上部トロリ７の車幅方向の左右両端部に
は、それぞれ下端部がピン１７で枢支された入力リンク
１８が取り付けられている。入力リンク１８は、その枢
支点（ピン１７）を中心にトロリ車幅方向Ａに円弧運動
可能となっている。入力リンク１８の上端部には、支持
リンク１９の略中央部がピン２０で枢支されている。支
持リンク１９は、ピン２０を中心にトロリ車幅方向Ａに
回動可能となっている。支持リンク１９の下端部には、
図３にも示すように、シーブブロック２１が取り付けら
れている。

【００２０】シーブブロック２１の下方には、フック９
が取り付けられた別のシーブブロック２２が配置されて
いる。これらシーブブロック２１、２２のシーブには、
適宜ワイヤ８が巻き付けられており、その一端部がトロ
リ７に設けたウィンチドラム２３に巻き付けられてい
る。そして、ウィンチドラム２３を正逆回転させてワイ
ヤ８を繰り出し又は巻き取ることで、フック９が昇降す
るようになっている。よって、支持リンク１９の下端部
（シーブブロック２１）が、実質的にフック９の吊下点
となる。

【００２１】支持リンク１９の上端部と上部トロリ７に
設けた支持金具２４との間には、支持リンク１９の回動
を拘束する拘束リンク２５が、それぞれピン２６、２７
を介して介設されている。拘束リンク２５は、ピン２６
を中心にトロリ車幅方向Ａに円弧運動可能となってお
り、支持リンク１９のピン２０廻りの回動を拘束する。
そして、各リンク１８、１９、２５は、入力リンク１８
がピン１７を中心に円弧運動されると、支持リンク１９
がピン２０を中心に回動し、拘束リンク２５がピン２６
を中心に回動し、支持リンク１９の下端部のフック吊下
点（シーブブロック２１）が略水平運動するように、各
寸法が設定されている。

【００２２】すなわち、図２の右側の各リンク１８、１
９、２５は、フック吊下点である支持リンク１９の下端
部（シーブブロック２１）が実線で示すようにトロリ車
幅方向Ａ内方に引き込まれた状態のとき、入力リンク１
８が左側に傾き、支持リンク１９が右側に傾き、拘束リ
ンク２５が水平状態となっている。そして、この状態か
ら入力リンク１８がピン１７廻りに時計方向に回動され
ると、支持リンク１９は、その中央部がピン２０に引か
れて右方に移動されつつ上方に持ち上げられ、同時に全
体が右側に傾いた状態から拘束リンク２５に拘束されて
ピン２０廻りに反時計方向に回動され、鉛直状態とな
る。

【００２３】このため、支持リンク１９の下端部は、支
持リンク１９の中央部が入力リンク１８の回動に伴って
上昇される持ち上げ量と、支持リンク１９の姿勢が右側
に傾いた状態から鉛直状態となるときの下降量とが相殺
されるため、結果として略水平に移動するのである。こ
のとき、拘束リンク２５は、支持リンク１９がピン２０
廻りに無制限に回動することなく、支持リンク１９の下
端部が上述の略水平移動するように、支持リンク１９の
回動を拘束している。その後、支持リンク１９と重なっ
て鉛直状態となった入力リンク１８を、更にピン１７廻
りに時計方向に回動させると、同様に各リンク１８、１
９、２５が作動して、支持リンク１９の下端部（シーブ
ブロック２１）は、殆ど上下動することなく、更に車幅
方向Ａの外方に略水平に移動する。

【００２４】上記入力リンク１８には、図２に示すよう
に、入力ロッド２８の先端部がピン２９で連結されてい
る。入力ロッド２８の基端部は、補助リンク３０の上端
部にピン３１で連結されている。補助リンク３０は、そ
の下端部が上部トロリ７に設けた金具３２にピン３３で
取り付けられており、ピン３３廻りにトロリ車幅方向Ａ
に自在に回動するようになっている。この構成によれ
ば、補助リンク３０をピン３３廻りに回動させることに
より、入力ロッド２８を介して入力リンク１８がピン１
７廻りに回動することになる。

【００２５】補助リンク３０の上端部と上部トロリ７に
設けた金具３４との間には、入力リンク１８をピン１７
廻りに円弧運動させるためのアクチュエータとして、電
動シリンダ３５（図２左方では図示省略）が夫々ピン３
１、３６を介して介設されている。電動シリンダ３５
は、そのヘッド部内に設けたネジ棒又はこれに螺合する
ナットをモータ３７によって回転させてネジ送りし、ロ
ッド部を伸縮するものである。但し、アクチュエータ
は、かかる電動シリンダ３５に限られることはなく、油
圧シリンダであってもよい。なお、補助リンク３０およ
び入力ロッド２８を省略し、電動シリンダ３５の先端部
を直接入力リンク１８に連結してもよい。

【００２６】以上の構成からなる本実施形態の作用を述
べる。

【００２７】図１及び図２に示すように、このクレーン
装置１によれば、上記のように組み合わされた各リンク
１８、１９、２５からなるリンク機構によって、電動シ
リンダ３５（アクチュエータ）による入力リンク１８の
円弧運動が、支持リンク１９の下端部のフック吊下点
（シーブブロック２１）の略水平運動に変更される。す
なわち、支持リンク１９の下端部のフック吊下点２１
は、支持リンク１９の中央部が入力リンク１８の回動に
伴って上昇される持ち上げ量と、支持リンク１９の姿勢
が右側に傾いた状態から鉛直状態となるときの下降量と
が相殺されるため、殆ど上下動することなく略水平に車
幅方向Ａの外方に運動する。

【００２８】このように、トロリ７から吊り下げられる
フック９の吊下位置２１をリンク機構によって変更して
いるので、簡単な構造で且つ軽量・低コストでフック９
の吊下位置を変更できる。詳しくは、支持リンク１９の
下端部のフック吊下点２１が、殆ど上下動することなく
略水平運動するので、その際にフック９に吊り下げられ
た図１に示す吊り荷１３（船舶のアッセンブリ部品）の
位置エネルギは殆ど変化しない。よって、電動シリンダ
３５（アクチュエータ）は、吊り荷１３を持ち上げる能
力が要求されることはなく、その動作力が極めて小さく
小型・軽量のもので済む。よって、低コストとなるわけ
である。

【００２９】仮に、支持リンク１９の下端部のフック吊
下点２１が大きく上下動しつつ水平運動する場合には、
その上下動幅に応じて吊り荷１３も上下動するため、電
動シリンダ３５は、リンク機構によるレバー比を考慮し
つつも、吊り荷１３をその上下動幅の範囲で持ち上げる
能力が要求されることになる。そして、吊り荷１３は、
図１に示すように、船舶のアッセンブリ部品であって非
常に重量が大きいため、僅かに持ち上げる場合であって
も、非常に大きな力が必要となる。よって、この場合、
電動シリンダ３５は、能力の非常に大きなものを用いる
必要があり、大型化・重量化・高コスト化を招いてしま
うのである。

【００３０】これに対し、本実施形態では、各リンク１
８、１９、２５からなるリンク機構によって、支持リン
ク１９の下端部のフック吊下点２１を殆ど上下動させる
ことなく略水平運動させているので、電動シリンダ３５
の能力が小さくて済むのである。そして、図１におい
て、上部トロリ７の左右のフック９、９を適宜トロリ７
の車幅方向Ａに略水平運動させることで、各フック９、
９、１２に吊り下げられた吊り荷１３の姿勢を水平面内
で鉛直軸廻りに回動（車幅方向Ａの回動）させることが
できる。よって、吊り荷１３を組立中の船舶１４の所定
位置に設置するとき、設置位置の調整の自由度が高ま
る。なお、下部トロリのフック１２の吊下点は、変更さ
れることなく固定されている。

【００３１】また、支持リンク１９に加わる吊り荷１３
の荷重は、図２において、その殆どがピン２０を介して
入力リンク１８に伝わり、ピン１７を介してトロリ７に
加わる。よって、そのピン２０、１７を太く高強度のも
のとしておけば、吊り荷１３の荷重対策も万全となる。

【００３２】別の実施形態を図４乃至図６に示す。

【００３３】この実施形態は、基本的な構造は前実施形
態と共通する。このため、共通する部品については同一
の符号を付して説明を省略し、特徴部分（相違部分）を
重点的に説明する。

【００３４】図４に示すように、本実施形態のクレーン
装置１ａにおいては、入力リンク１８と支持リンク１９
とを繋ぐ枢支部２０ｘが、支持リンク１９のトロリ車幅
方向Ａへの回動のみならずトロリ走行方向（走行方向
Ｂ）への回動をも許容する２方向継手となっている（図
３参照）。

【００３５】２方向継手２０ｘ（クロスヘッド）は、図
５及び図６にも示すように、一対の入力リンク１８、１
８の間に配置され、各入力リンク１８の穴に挿入される
ピン３８が形成された筒体３９を有する。すなわち、筒
体３９は、トロリ走行方向Ｂに突出されたピン３８を有
し、ピン３８を中心としてトロリ車幅方向Ａに回動す
る。そして、筒体３９の内部には、支持リンク１９が筒
体３９の内面と走行方向Ｂに僅かに間隔４０を隔てて貫
通されている。この支持リンク１９は、筒体３９内に車
幅方向Ａに沿って掛け渡されたピン４１に支持されてお
り、そのピン４１を中心として上記隙間４０の範囲で走
行方向Ｂに回動する。かかる２方向継手２０ｘによれ
ば、支持リンク１９は、ピン３８を中心に車幅方向Ａに
回動すると共に、ピン４１を中心に走行方向Ｂにも回動
する。

【００３６】また、図５に示すように、支持リンク１９
の上端部には、支持リンク１９を２方向継手２０ｘのピ
ン４１を中心としてトロリ走行方向Ｂへ回動させる別の
アクチュエータ（電動シリンダ４２）が、球面継手４３
を介して連結されている。但し、アクチュエータは、か
かる電動シリンダ４２に限られることはなく、油圧シリ
ンダであってもよい。

【００３７】電動シリンダ４２は、そのヘッド部内に設
けたネジ棒又はこれに螺合するナットをモータ４４によ
って回転させてネジ送りし、ロッド部を伸縮するもので
ある。この電動シリンダ４２は、一端部が球面継手４３
を介して支持リンク１９の上端部に連結され、他端部が
ピン４５を介して中間金具４６に連結されている。そし
て、中間金具４６は、ピン４５と直交するピン４７を介
し、トロリ７に取り付けた支持金具４８に連結されてい
る。この構成によれば、電動シリンダ４２の両端部の連
結ポイントは、支持リンク１９がトロリ７の車幅方向Ａ
および走行方向Ｂに回動したとき、こじられることはな
い。

【００３８】以上の構成からなる本実施形態の作用を述
べる。

【００３９】本実施形態によれば、支持リンク１９の下
端部のフック吊下点２１は、図２に示す電動シリンダ３
５によって支持リンク１９をトロリ車幅方向Ａに回動さ
せることで車幅方向Ａに変更できるのみならず、図４お
よび図５に示す別の電動シリンダ４２によって支持リン
ク１９をトロリ走行方向Ｂに回動させることで走行方向
Ｂにも変更できる。よって、各フック９に吊り下げられ
た吊り荷１３の姿勢を、トロリの車幅方向Ａのみならず
走行Ｂ方向にも、それぞれ鉛直軸廻りに回動させること
ができる。従って、前実施形態の作用効果を発揮できる
上、吊り荷１３の姿勢調整の自由度が更に広がる。

【００４０】また、図５に示す電動シリンダ４２によっ
て支持リンク１９を２方向継手２０ｘのピン４１を中心
にトロリ走行方向Ｂに回動させるときには、支持リンク
１９がピン４１を中心に回動するため、回動に伴って支
持リンク１９の下端部（フック吊下点２１）の位置が上
昇するものの、支持リンク１９は筒体３９内面との僅少
の隙間４０の範囲でのみ回動するに過ぎないため、その
上昇量は僅かであり、電動シリンダ４２に大きな能力が
要求されることはない。よって、電動シリンダ４２に小
型・軽量・低コストのものを採用できる。

【００４１】すなわち、図１にて、上部トロリ７の左右
のフック９、９の吊下点は、トロリ車幅方向Ａには各リ
ンク１８、１９、２５によって上下動させることなく略
水平に大きく調整でき（３ｍ程度）、トロリ走行方向Ｂ
にはリンク１９によって極く僅か上下するもののそれよ
りも小さく調整できる（２０ｃｍ程度）。これにより、
各フック９、９、１２に吊り下げられた吊り荷１３の姿
勢を、前実施形態よりもさらに細かく調整できる。よっ
て、吊り荷１３を船舶１４（組立中）の所定位置に設置
するときの設置位置の調整の自由度がさらに高まる。

【００４２】なお、本発明は、上記実施形態に限られる
ものではない。例えば、図２に示すフック９の吊下位置
の変更方向は、各リンク１８、１９、２５及びアクチュ
エータ３５の配置を変更することで、車幅方向Ａではな
く走行方向Ｂに変更することも可能である。また、本発
明は、上部トロリ７のみならず下部トロリ（図１のフッ
ク１２を吊り下げるトロリ）に適用することも可能であ
る。また、本発明は、下部トロリを省略して上部トロリ
７を２台配置し、吊り荷１３を４点吊りするタイプのク
レーンに適用してもよい。すなわち、本発明は、既述の
ような門型クレーン（ゴライアスクレーン）に限られる
ことはなく、ガーダ３に沿ってトロリ７が走行しそのト
ロリ７からフック９を取り下げるタイプ（天井クレーン
等）であれば適用可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るクレー
ン装置によれば、ガーダ上を走行するトロリから吊り下
げられるフックの吊下位置を、簡単な構造で軽量・低コ
ストで変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーン装置としての門型クレーン（ゴライア
スクレーン）の全体図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すクレーン装置の横断
面図である。

【図３】上記クレーン装置の側面図である。

【図４】別の実施形態を示すクレーン装置の側面図であ
る。

【図５】図４の部分拡大図である。

【図６】上記クレーン装置の２方向継手の平面断面図で
ある。

【符号の説明】

１クレーン装置２門型フレーム３ガーダ４固定脚５揺脚７トロリ８ワイヤ９フック１７枢支部としてのピン１８入力リンク１９支持リンク２０枢支部としてのピン２０ｘ２方向継手２１吊下点としてのシーブブロック２５拘束リンク２６枢支部としてのピン２７枢支部としてのピン３５アクチュエータとしての電動シリンダ４２別のアクチュエータとしての電動シリンダＡトロリ車幅方向Ｂトロリ走行方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガーダ上を走行するトロリから吊り下げ
られるフックの吊下位置を変更するクレーン装置であっ
て、下端部が上記トロリに枢支されその枢支点を中心に
円弧運動する入力リンクと、中央部が上記入力リンクの
上端部に枢支され下端部がフックの吊下点となる支持リ
ンクと、一端部が上記支持リンクの上端部に枢支される
と共に他端部が上記トロリに枢支された拘束リンクと、
上記入力リンクを円弧運動させるアクチュエータとを備
え、該アクチュエータによって上記入力リンクを円弧運
動させるに伴い、上記支持リンクおよび拘束リンクが回
動し、支持リンクの下端部のフック吊下点が略水平運動
することを特徴とするクレーン装置。
【請求項２】上記トロリと入力リンクとを繋ぐ枢支
部、上記入力リンクと支持リンクとを繋ぐ枢支部、上記
支持リンクと拘束リンクとを繋ぐ枢支部および上記拘束
リンクとトロリとを繋ぐ枢支部が、それぞれ各リンクを
トロリ車幅方向に回動するものであり、上記アクチュエ
ータが、上記入力リンクをトロリ車幅方向に回動させる
ものである請求項１記載のクレーン装置。
【請求項３】上記入力リンクと支持リンクとを繋ぐ枢
支部が、支持リンクのトロリ車幅方向への回動のみなら
ずトロリ走行方向への回動をも許容する２方向継手であ
り、上記支持リンクに、当該支持リンクを上記２方向継
手を中心としてトロリ走行方向へ回動させる別のアクチ
ュエータを連結した請求項２記載のクレーン装置。
【請求項４】上記入力リンク、支持リンク、拘束リン
ク、アクチュエータおよび別のアクチュエータが、トロ
リの車幅方向の両端部にそれぞれ設けられた請求項１乃
至３記載のクレーン装置。
【請求項５】上記ガーダに脚を取り付けて門型フレー
ムを構成し、該門型フレームを上記ガーダの直交方向に
移動可能に配置した請求項１乃至４記載のクレーン装
置。