JP2005075608A - コンテナクレーン用免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層ゴムを用いた免震装置において、過大な曲げモーメント荷重が作用しても積層ゴムが破損しないようにしたコンテナクレーン用の免震装置を提供する。
【解決手段】クレーン本体と該クレーン本体をレールに沿って走行させるための走行装置との間に設けられた免震装置であって、前記クレーン本体と前記走行装置との間に取り付けられた積層ゴムと、前記走行装置のロッカーピンと、該ロッカーピンの両端部との間にそれぞれ所定の隙間を形成するように前記クレーン本体に取り付けられた一対のブラケットとを備え、前記積層ゴムに許容値を超える曲げモーメント荷重が作用したときに、前記クレーン本体が前記ブラケットを介して前記ロッカーピンで支持されるように前記隙間を設定したことを特徴とするコンテナクレーン用免震装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンテナクレーン等の地震による脱輪等を防止するための免震装置に関する。

図５および図６に示すように、一般に大型のコンテナクレーンやアンローダ等では、門形に構成されたクレーン本体４１が、その下端の四隅部に設けられた走行装置４２によりレール４３に沿って走行できるようになっている。

このような門形のクレーン本体４１を有する走行式クレーンでは、地震時の震動によって、走行方向と直角方向のラジアル荷重Ｒとともに、走行方向と直角方向の転倒モーメント荷重Ｍ、水平面内の旋回ねじり荷重Ｓ、および鉛直方向の衝撃的なアキシャル荷重Ａが加わるようになる。また、大型のクレーン本体４１を有する場合、重心位置が高く固有周期が長くなるため、地震時の震動によるクレーン本体４１の走行方向と直角方向への変位量も大きくなる。

上述のような地震時の震動のクレーン本体４１への影響を緩和するために、クレーン本体４１と走行装置４２との間に免震装置を設けることが知られている。

図７は従来のクレーン用免震装置の概念図である。図７に示すように、従来の免震装置においては、走行装置４２の上面とクレーン本体４１との取り付け部に、水平方向のスライド要素４５、復元力を持たせ固有振動数を調整するための水平方向のばね要素４７、減衰特性を調整するための水平方向のダンパー要素４９が設けられている。上記のスライド要素４５としてベアリングを、ばね要素４７としてコイルばねを、ダンパー要素４９として油圧ダンパーをそれぞれ用いたものがあるが、よりコンパクトな構成とするために、スライド要素４５、ばね要素４７、ダンパー要素４９の機能を併せ持つ積層ゴムを走行装置４２とクレーン本体４１との間に設けたものもある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１４３１５３号公報

しかしながら、前述のような従来の免震装置では、スライド要素４５がモーメント荷重を受けながらスライドするため非常に大きなものとなってしまう。

また、積層ゴムを使用する場合には、過大なモーメント荷重がかかったとき、一部に引張荷重が生じてゴムと積層板とが剥離するおそれがある。この問題点への対策として従来技術では、鉛直圧縮荷重を積層ゴムで受け、モーメント荷重をガイドで受けるようにしているが、積層ゴムは３次元的に変形するため、それぞれの荷重をそれぞれが分担して受けることができずに積層ゴムにモーメント荷重がかかり、一部に引張荷重が生じてしまうことがあり得る。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、積層ゴムを用いた免震装置において、過大な曲げモーメント荷重が作用しても積層ゴムが破損しないようにしたコンテナクレーン用の免震装置を提供することを目的としている。

このような目的を達成するため、本発明は次のような構成を有している。
［１］クレーン本体と該クレーン本体をレールに沿って走行させるための走行装置との間に設けられた免震装置であって、前記クレーン本体と前記走行装置との間に取り付けられた積層ゴムと、前記走行装置のロッカーピンと、該ロッカーピンの両端部との間にそれぞれ所定の隙間を形成するように前記クレーン本体に取り付けられた一対のブラケットとを備え、前記積層ゴムに許容値を超える曲げモーメント荷重が作用したときに、前記クレーン本体が前記ブラケットを介して前記ロッカーピンで支持されるように前記隙間を設定したことを特徴とするコンテナクレーン用免震装置。
［２］クレーン本体に対して積層ゴムを走行方向に揺動可能に取り付けたことを特徴とする前項［１］に記載のコンテナクレーン用免震装置。
［３］積層ゴムを取り付けたイコライザーブラケットに対して上部イコライザービームをロッカーピンの廻りに揺動可能に取り付けたことを特徴とする前項［１］に記載のコンテナクレーン用免震装置。

本発明によれば、次のような効果が得られる。即ち、積層ゴムの変形を考慮して積層ゴムの破損を防止するようなガイドを設けたことにより、本来の積層ゴムの挙動を妨げることなく、積層ゴムの剥離を防止することができる。また、過大なモーメント荷重はブラケットを介して走行装置のロッカーピンで受けるようにしているため、構成部品数が少なくて済み、経済的である。

本発明による免震装置では、積層ゴムに作用する曲げモーメント荷重が設計値を超えないときには、クレーン本体を積層ゴムで支持し、積層ゴムに作用する曲げモーメント荷重が設計値を超えたときには、クレーン本体をロッカーピンで支持するようにしている。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施例１を示す免震装置の側面図である。

図１に示すように、本発明の免震装置１０は、門形のクレーン本体１と、その下端の四隅部に設置された走行装置２との間に設けられている。

前記走行装置２は、レール３の上を走行する各２個の車輪５を備えた４組のトラック４と、隣接する２組のトラック４，４を軸７で連結する２組の下部イコライザービーム６と、２組の下部イコライザービーム６，６を軸９で連結する上部イコライザービーム８とを備えて構成されており、この上部イコライザービーム８とクレーン本体１の下端部材であるシルビーム１５との間に免震装置１０が装着されている。

なお、門形クレーンの走行装置２には、車輪数やその組合せにおいて上述のような形式とは異なるものもある。

図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

図２に示すように、本発明の実施例１における免震装置１０は、積層ゴム１１と、ロッカーピン１２と、ブッシュ１４と、ブラケット１６と、球面軸受１７と、球面軸受１７のハウジング１７ａと、回転ブッシュ１８と、隙間調整ブロック１９とを備えている。

前記積層ゴム１１は、クレーン本体１のシルビーム１５の下面と走行装置２の上部イコライザービーム８の上面との間に取り付けられており、シルビーム１５と積層ゴム１１とは微小な回転変位が可能なように前記回転ブッシュ１８を介して接合されている。

前記ロッカーピン１２は、上部イコライザービーム８の枢軸であり、免震作動方向（クレーンの走行方向と直角方向）にスライド可能なように、上部イコライザービーム８の軸穴に前記ブッシュ１４を介して嵌合されている。また、このロッカーピン１２の両端部にはそれぞれ前記球面軸受１７とそのハウジング１７ａが取り付けられている。

前記ブラケット１６は、ロッカーピン１２の両端部の位置に設けられており、その上端はシルビーム１５に固定されている。球面軸受１７のハウジング１７ａは、このブラケット１６に上下方向のみにスライド可能なように嵌合されている。

前記隙間調整ブロック１９は、その下端と球面軸受１７のハウジング１７ａの上端との隙間が設計値になるように調整された後、ブラケット１６に取り付けられ固定される。

次に、実施例１のように構成された免震装置の作用について説明する。

地震時に発生する荷重のうち、走行方向と直角方向のラジアル荷重に対しては、クレーン本体１およびこのクレーン本体１にブラケット１６と球面軸受１７とそのハウジング１７ａを介して連結されたロッカーピン１２が、走行装置２の上部イコライザービーム８に対してスライド変位する。このとき積層ゴム１１はせん断変形により復元力を生じる。

地震時に発生する荷重のうち、走行方向と直角方向のモーメント荷重に対しては、その大きさによって作用が異なる。

即ち、モーメント荷重が積層ゴム１１の許容値以下の場合には、走行装置２のロッカーピン１２に対するクレーン本体１の回転変位は、拘束を受けることなく球面軸受１７やそのハウジング１７ａの上端および下端に設けられた隙間によって吸収される。このとき積層ゴム１１は許容値以下の曲げ変形により復元力を生じる。

また、モーメント荷重が積層ゴム１１の許容値を超える場合には、走行装置２のロッカーピン１２に対するクレーン本体１の回転変位は、いずれか一方の隙間調整ブロック１９の下端と球面軸受１７のハウジング１７ａの上端との間に設けられた隙間が零になって接触することにより拘束を受け、ロッカーピン１２の当該端部が荷重を支えるようになる。したがって、このときも積層ゴム１１には過大なモーメント荷重はかからず、許容値以下の曲げ変形により復元力を生じる。

なお、上述のブラケット１６は、過大なモーメント荷重を受けるとともに、走行方向の荷重も受けられる構造となっている。

また、この実施例１では、ロッカーピン１２を回転軸とする上部イコライザービーム８のイコライズによる積層ゴム１１の微小回転変位を、回転ブッシュ１８により許容するようにしている。

さらに、上述のような免震装置が地震時のみに作動するようにするため、通常使用時には、クレーン本体１に固定されたブラケット１６と走行装置２の上部イコライザービーム８とをシアピン２２によりロックしており、地震荷重がシアピン２２のせん断荷重以上になったときにシアピン２２が切れて免震装置が作動するようにしている。

また、大きな風荷重が生じる台風時には、このシアピン２２の替わりに暴風ピン２３を用いて免震装置をロックするが、この暴風ピン２３を図示しない電動シリンダ等により駆動し、その脱着によって免震装置の作動状態とロック状態とを切り換えられるようにすることもできる。

図３は本発明の実施例２を示す免震装置の側面図である。

この実施例２は、前述の実施例１と共通な部分のある構成となっているので、前述の実施例１における図１および図２と同一な部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。

図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

図４に示すように、本発明の実施例２における免震装置１０は、積層ゴム１１と、ロッカーピン１２と、ブラケット１６と、球面軸受１７と、球面軸受１７のハウジング１７ａと、隙間調整ブロック１９と、イコライザーブラケット２０と、ブッシュ２１とを備えている。

前記積層ゴム１１は、クレーン本体１のシルビーム１５の下面と走行装置２の上部イコライザービーム８を覆うように載置された前記イコライザーブラケット２０の上面との間に取り付けられている。

前記ロッカーピン１２は、上部イコライザービーム８の枢軸であり、免震作動方向（クレーンの走行方向と直角方向）にスライド可能なように、上部イコライザービーム８およびイコライザーブラケット２０の軸穴に前記ブッシュ２１を介して嵌合されている。上部イコライザービーム８とイコライザーブラケット２０とは、それぞれ独立にこのロッカーピン１２の廻りに揺動可能である。また、このロッカーピン１２の両端部にはそれぞれ前記球面軸受１７とそのハウジング１７ａが取り付けられている。

前記ブラケット１６は、ロッカーピン１２の両端部の位置に設けられており、その上端はシルビーム１５に固定されている。球面軸受１７のハウジング１７ａは、このブラケット１６に上下方向のみにスライド可能なように嵌合されている。

前記隙間調整ブロック１９は、その下端と球面軸受１７のハウジング１７ａの上端との隙間が設計値になるように調整された後、ブラケット１６に取り付けられ固定される。

次に、実施例２のように構成された免震装置の作用について説明する。

地震時に発生する荷重のうち、走行方向と直角方向のラジアル荷重に対しては、クレーン本体１およびこのクレーン本体１にブラケット１６と球面軸受１７とそのハウジング１７ａを介して連結されたロッカーピン１２が、走行装置２の上部イコライザービーム８およびイコライザーブラケット２０に対してスライド変位する。このとき積層ゴム１１はせん断変形により復元力を生じる。

地震時に発生する荷重のうち、走行方向と直角方向のモーメント荷重に対しては、その大きさによって作用が異なる。

即ち、モーメント荷重が積層ゴム１１の許容値以下の場合には、走行装置２のロッカーピン１２に対するクレーン本体１の回転変位は、拘束を受けることなく球面軸受１７やそのハウジング１７ａの上端に設けられた隙間によって吸収される。このとき積層ゴム１１は許容値以下の曲げ変形により復元力を生じる。

また、モーメント荷重が積層ゴム１１の許容値を超える場合には、走行装置２のロッカーピン１２に対するクレーン本体１の回転変位は、いずれか一方の隙間調整ブロック１９の下端と球面軸受１７のハウジング１７ａの上端との間に設けられた隙間が零になって接触することにより拘束を受け、ロッカーピン１２の当該端部が荷重を支えるようになる。したがって、このときも積層ゴム１１には過大なモーメント荷重はかからず、許容値以下の曲げ変形により復元力を生じる。

なお、上述のブラケット１６は、過大なモーメント荷重を受けるとともに、走行方向の荷重も受けられる構造となっている。

また、この実施例２では、積層ゴム１１は上部イコライザービーム８ではなくイコライザーブラケット２０に取り付けられており、ロッカーピン１２を回転軸とする上部イコライザービーム８のイコライズによる微小回転変位が許容される構造になっている。

さらに、上述のような免震装置が地震時のみに作動するようにするため、通常使用時には、クレーン本体１にブラケット１６を介して固定された隙間調整ブロック１９と走行装置２のイコライザーブラケット２０とをシアピン２２によりロックしており、地震荷重がシアピン２２のせん断荷重以上になったときにシアピン２２が切れて免震装置が作動するようにしている。

また、大きな風荷重が生じる台風時には、このシアピン２２の替わりに暴風ピン２３を用いて免震装置をロックするが、この暴風ピン２３を図示しない電動シリンダ等により駆動し、その脱着によって免震装置の作動状態とロック状態とを切り換えられるようにすることもできる。

本発明は、一般に大型のコンテナクレーン等において、地震による脱輪等を防止するための免震装置に利用可能である。

本発明の実施例１を示す免震装置の側面図 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図 本発明の実施例２を示す免震装置の側面図 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図 従来の走行式門形クレーンの正面図 従来の走行式門形クレーンの側面図 従来のクレーン用免震装置の概念図

符号の説明

１ クレーン本体
２ 走行装置
３ レール
４ トラック
５ 車輪
６ 下部イコライザービーム
７ 軸
８ 上部イコライザービーム
９ 軸
１０ 免震装置
１１ 積層ゴム
１２ ロッカーピン
１４ ブッシュ
１５ シルビーム
１６ ブラケット
１７ 球面軸受
１７ａ ハウジング
１８ 回転ブッシュ
１９ 隙間調整ブロック
２０ イコライザーブラケット
２１ ブッシュ
２２ シアピン
２３ 暴風ピン

Claims (3)

1. クレーン本体と該クレーン本体をレールに沿って走行させるための走行装置との間に設けられた免震装置であって、前記クレーン本体と前記走行装置との間に取り付けられた積層ゴムと、前記走行装置のロッカーピンと、該ロッカーピンの両端部との間にそれぞれ所定の隙間を形成するように前記クレーン本体に取り付けられた一対のブラケットとを備え、前記積層ゴムに許容値を超える曲げモーメント荷重が作用したときに、前記クレーン本体が前記ブラケットを介して前記ロッカーピンで支持されるように前記隙間を設定したことを特徴とするコンテナクレーン用免震装置。
2. クレーン本体に対して積層ゴムを走行方向に揺動可能に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のコンテナクレーン用免震装置。
3. 積層ゴムを取り付けたイコライザーブラケットに対して上部イコライザービームをロッカーピンの廻りに揺動可能に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のコンテナクレーン用免震装置。

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