JP2005320146A - クラブトロリ式コンテナクレーン - Google Patents

Abstract

【課題】 ロープの伸縮に起因するロッキング振動を抑止する。
【解決手段】 横行レール上を横行するトロリ１１に設置される複数の巻き取り装置１２，１３の各々によって、搬送対象物をＶ字吊りするための複数のロープ１５，１６の各々を巻き取るあるいは送り出すことによって上記搬送対象物を昇降するクラブトロリ式コンテナクレーンであって、上記ロープ１５，１６に対して直列に配置される弾性体１７，１８を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、クラブトロリ式コンテナクレーンに関するものである。

岸壁等に沿って敷設された横行レール上を横行して、接岸されたコンテナ船と陸上のコンテナ載置場所との間においてコンテナの積み込みあるいは積み下ろしを行うコンテナクレーンの１つにクラブトロリ式コンテナクレーンがある。
このクラブトロリ式コンテナクレーンは、横行レール上を横行するトロリに設置される複数の巻き取り装置によって、搬送対象物であるコンテナを吊るための複数のロープの各々を巻き取るあるいは送り出すことによってコンテナを昇降している。
より詳細には、クラブトロリ式コンテナクレーンは、コンテナを上方から把持するヘッドブロック／スプレッダを有しており、このヘッドブロック／スプレッダに接続されたロープを巻き取り装置によって巻き取るあるいは送り出すことによって、コンテナを昇降している。

このようなクラブトロリ式コンテナクレーンでは、トロリの横行中等にコンテナあるいはヘッドブロック／スプレッダに水平慣性力が作用し、コンテナあるいはヘッドブロック／スプレッダが水平方向振動（スウェイ振動）を起こす。このようなスウェイ振動は、ヘッドブロック／スプレッダを例えば２本ロープによってＶ字状に吊ることによって、その発生を抑止することができるが、このようにヘッドブロック／スプレッダをＶ字吊りした場合には、２本ロープのたわみの変化に伴いコンテナあるいはヘッドブロック／スプレッダが、水平な中心軸を中心とする回転運動（ロッキング振動）を起こす。

例えば、特開平２０００−２５５９７４号公報には、上述のロッキング振動を抑止するための技術が開示されている。具体的には、特開平２０００−２５５９７４号公報に開示された技術では、ヘッドブロック／スプレッダによって回転自在に支持されると共にロープが巻回されるシーブに対してブレーキ機構を設けることによって、ロッキング振動を抑止している。このようにシーブに対してブレーキ機構を設けることによって、ロッキング振動が発生した場合にシーブにブレーキを作用させて摩擦力を与えることができる。このため、運動エネルギを熱エネルギに変換して発散することができ、ロッキング振動を抑止することが可能となる。
特開平２０００−２５５９７４号公報

しかしながら、特開平２０００−２５５９７４号公報に開示された技術は、ロープのたわみに起因するロッキング振動を抑止することができるものの、ロープの伸縮に起因するロッキング振動においては、シーブの回転を伴わないため、抑止することができない。
また、シーブの回転を伴うロッキング振動の場合であっても、ロープとシーブとの相対滑りが生じるため、ロープの磨耗が促進され、ロープの寿命が短くなる。
また、ブレーキ機構をヘッドブロック／スプレッダに設置する必要があるため、ヘッドブロック／スプレッダ重量が増加し、巻き取り装置の巻取力を増強させる必要があり、クラブトロリ式コンテナクレーンのコストが増加する。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
（１）ロープの伸縮に起因するロッキング振動を抑止する。
（２）ロープの磨耗を促進させることなくロッキング振動を抑止する。

上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、横行レール上を横行するトロリに設置される複数の巻き取り装置の各々によって、搬送対象物をＶ字吊りするための複数のロープの各々を巻き取るあるいは送り出すことによって上記搬送対象物を昇降するクラブトロリ式コンテナクレーンであって、上記ロープに対して直列に配置される弾性体を備えるという構成を採用する。

第２の手段として、上記第１の手段において、上記弾性体が上記複数のロープの各々に対して配置されているという構成を採用する。

第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記弾性体の振動を減衰する減衰手段を備えるという構成を採用する。

第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、上記弾性体はバネであるという構成を採用する。

第５の手段として、上記第４の手段において、上記バネはコイルスプリングであるという構成を採用する。

第６の手段として、上記第４の手段において、上記バネは板バネであるという構成を採用する。

第７の手段として、上記第４の手段において、上記バネは皿バネであるという構成を採用する。

第８の手段として、上記第１または第２の手段において、上記弾性体はゴム材であるという構成を採用する。

本発明に係るクラブトロリ式コンテナクレーンによれば、上記ロープに対して直列に配置される弾性体を備える。このため、弾性体を含めたロープの伸び剛性を低めることができ、これによって、各弾性体の伸び差による力がロッキング振動を打ちけす方向に作用する。したがって、本発明に係るクラブトロリ式コンテナクレーンによれば、ロープの伸縮に起因するロッキング振動を抑止することができる。
また、本発明のクラブトロリ式コンテナクレーンによれば、各弾性体の伸び差による力によってロッキング振動を抑止することができるため、ロープの磨耗を促進させることなくロッキング振動を抑止することが可能となる。
また、本発明のクラブトロリ式コンテナクレーンによれば、ブレーキ機構が不要であるためヘッドブロック／スプレッダ重量を増加させることなくロッキング振動の抑止を図ることができ、巻き取り装置の巻取力を増強が不要であるため、装置コストの増加を防げる。

以下、図面を参照して、本発明に係るクラブトロリ式コンテナクレーンの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材の認識を容易とするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンの主要部を示した模式図である。クラブトロリ式コンテナクレーン１は、接岸されたコンテナ船と陸上のコンテナ載置場所との間においてコンテナの積み込みあるいは積み下ろしを行うものであり、この図に示すように、トロリ１１と、巻き取り装置１２，１３と、ヘッドブロック／スプレッダ１４と、ワイヤロープ１５，１６（ロープ）と、コイルスプリング１７，１８（弾性体）と、シーブ１９，２０とを備えている。

トロリ１１は、本実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンのブーム／ガータに敷設された横行レール（不図示）上を図１の左右方向に横行するものであり、例えば、横行用の車輪（不図示）等を備えている。
このトロリ１１には、一対（複数）の巻き取り装置１２，１３が設置されている。巻き取り装置１２，１３は、当該巻き取り装置１２，１３に一端が巻回されたワイヤロープ１５，１６を巻き取るあるいは送り出すものであり、トロリ１１の長手方向の端部近傍に各々設置されている。

ヘッドブロック／スプレッダ１４は、上方からコンテナを把持するものであり、例えば、ヘッドブロック／スプレッダ１４の下面には、コンテナを直接把持するツイストロック式コンテナ緊締装置（不図示）が設置されている。
このヘッドブロック／スプレッダ１４の上部には、図１に示すように、上述のワイヤロープ１５，１６の各々が廻し掛けられるシーブ１９，２０が回転自在に支持されている。

ワイヤロープ１５，１６は、上述のように一端が巻き取り装置１２，１３に巻回されており、途中部位がシーブ１９，２０に廻し掛けられている。そして、他端には、各々のワイヤロープ１５，１６に対してコイルスプリング１７，１８が直列に接続（配置）されている。そして、これらコイルスプリング１７，１８は、図１に示すように、コイルスプリング固定部２１，２２によって、トロリ１１に対して固定されている。

なお、巻き取り装置１２，１３は、シーブ１９，２０より平面視で外側に配置されており、これによって、ヘッドブロック／スプレッダ１４がワイヤロープ１５，１６によってトロリ１１に対してＶ字吊りされている。したがって、本実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン１においては、ヘッドブロック／スプレッダ１４がコンテナを把持している場合には、ワイヤロープ１５，１６によってコンテナがＶ字吊りされた状態となる。

次に、このような構成を有する本第１実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン１の動作について説明する。

例えば、トロリ１１が横行すると、コンテナあるいはヘッドブロック／スプレッダ１４に水平慣性力が作用し、コンテナあるいはヘッドブロック／スプレッダ１４が、図１に示すように、水平方向振動（スウェイ振動）を起こす。このように、コンテナあるいはヘッドブロック／スプレッダ１４がスウェイ振動すると、このスウェイ振動に伴い、図１に示すように、コンテナあるいはヘッドブロック／スプレッダ１４がロッキング振動を起こす。

ここで、上述のように、本実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン１は、コンテナあるいはヘッドブロック／スプレッダ１４を２本ワイヤロープ１５，１６によってＶ字吊りしているため、スウェイ振動を抑止することができる。なお、トロリ１１とヘッドブロック／スプレッダ１４との間を狭めるほどスウェイ振動を抑止することができる。

また、本実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン１は、ワイヤロープ１５，１６の他端に、各々のワイヤロープ１５，１６に対してコイルスプリング１７，１８が直列に接続され、これらコイルスプリング１７，１８がコイルスプリング固定部２１，２２を介してトロリ１１に対して固定されている。
このため、コンテナあるいはヘッドブロック／スプレッダがロッキング振動し、例えば、図１に示すヘッドブロック／スプレッダ１４の右端１４ｂが上昇し、左端１４ａが下降した場合には、ヘッドブロック／スプレッダ１４の左端１４ａに接続されたワイヤロープ１５及びコイルスプリング１７が引き伸ばされ、その後、コイルスプリング１７の弾性力によってワイヤロープ１５が引き戻され、ヘッドブロック／スプレッダ１４の左端１４ａが上昇される。
また、逆に、図１に示すヘッドブロック／スプレッダ１４の右端１４ｂが上昇し、左端１４ａが下降した場合には、ヘッドブロック／スプレッダ１４の右端に接続されたワイヤロープ１６及びコイルスプリング１８が引き伸ばされ下降する。そして、ヘッドブロック／スプレッダ１４の右端１４ｂが上昇される。
このように、本実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン１によれば、コイルスプリング１７，１８を含めたワイヤロープ１５，１６の伸び剛性を低めることができ、これによって、各コイルスプリング１７，１８の伸び差による力がロッキング振動を打ち消す方向に作用する。このため、ロッキング振動の発生を抑止することができる。
このような、本実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン１によれば、ワイヤロープ１５，１６の伸縮及びたわみに起因するロッキング振動を抑止することができ、また、ロッキング振動を抑止する際に、ワイヤロープ１５，１６とシーブ１９，２０とを相対滑りさせることがない。このため、ワイヤロープ１５，１６の磨耗を促進させることなくロッキング振動を抑止することが可能となる。

（実験例）
図２は、本発明の実験結果を示すグラフである。なお、（ａ）は、上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンとコイルスプリングを介さずにワイヤロープが直接トロリに接続された従来のクラブトロリ式コンテナクレーンとを地上から２５ｍの高さに保持して０．５ｍ／ｓ^２の加速度で横行させた場合における時間とスウェイ振動との関係を示した図であり、Ａが上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンにおける時間とスウェイ振動との関係を示しており、Ｂが従来のクラブトロリ式コンテナクレーンにおける時間とスウェイ振動との関係を示している。また、（ｂ）は、（ａ）と同様の条件で上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンと従来のクラブトロリ式コンテナクレーンとを横行させた場合における時間とロッキング角度との関係を示した図であり、（ａ）同様Ａが上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンにおける時間とロッキング角度との関係を示しており、Ｂが従来のクラブトロリ式コンテナクレーンにおける時間とロッキング角度との関係を示している。
また、（ｃ）は、上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンと従来のクラブトロリ式コンテナクレーンとを地上から４．５ｍの高さに保持して０．５ｍ／ｓ^２の加速度で横行させた場合における時間とスウェイ振動との関係を示した図であり、Ａが上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンにおける時間とスウェイ振動との関係を示しており、Ｂが従来のクラブトロリ式コンテナクレーンにおける時間とスウェイ振動との関係を示している。また、（ｄ）は、（ｃ）と同様の条件で上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンと従来のクラブトロリ式コンテナクレーンとを横行させた場合における時間とロッキング角度との関係を示した図であり、Ａが上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンにおける時間とロッキング角度との関係を示しており、Ｂが従来のクラブトロリ式コンテナクレーンにおける時間とロッキング角度との関係を示している。
なお、本実験例において、上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンのコイルスプリングを含めたワイヤロープの伸び剛性は、従来のクラブトロリ式コンテナのワイヤロープの伸び剛性と比較して１０分の１に低減されている。

そして、この実験結果から分かるように、（ａ），（ｃ）に示すように上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンと従来のクラブトロリ式コンテナクレーンとが略同一のスウェイ振動を起こした場合であっても、（ｂ），（ｄ）に示すように上記実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンのロッキング角度は、従来のクラブトロリ式コンテナクレーンのロッキング角度よりも大幅にその変位が抑制されている。したがって、本発明のクラブトロリ式コンテナクレーンが従来のクラブトロリ式コンテナクレーンよりも大幅にロッキング振動を抑止することが分かった。

（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図３は、本第２実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン２の主要部を示した模式図である。この図に示すように、本第２実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン２は、上記第１実施形態において示したシーブ１９，２０を備えておらず、ワイヤロープ１５，１６が直接ヘッドブロック／スプレッダ１４と接続されている。また、本実施形態において、コイルスプリング１７，１８は、ワイヤロープ１５，１６の途中部位に配置されている。

このような構成を有する本第２実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン２においても、コイルスプリング１７，１８を含めたワイヤロープ１５，１６の伸び剛性を低めることができ、これによって、各コイルスプリング１７，１８の伸び差による力がロッキング振動を打ちけす方向に作用する。このため、ロッキング振動の発生を抑止することができる。

（第３実施形態）
次に、図４を参照して本発明の第３実施形態について説明する。なお、本第３実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図４は、本第３実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン３の主要部を示した模式図である。この図に示すように、本第３実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン３においては、シーブ１９，２０がヘッドブロック／スプレッダ１４に支持されておらず、ワイヤロープ１５，１６が廻し掛けられることによって支持されている。また、コイルスプリング１７，１８が、各シーブ１９，２０とヘッドブロック／スプレッダ１４との間に配置されている。

このような構成を有する本第３実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン３においても、コイルスプリング１７，１８を含めたワイヤロープ１５，１６の伸び剛性を低めることができ、これによって、各コイルスプリング１７，１８の伸び差による力がロッキング振動を打ちけす方向に作用する。このため、ロッキング振動の発生を抑止することができる。

（第４実施形態）
次に、図５を参照して本発明の第４実施形態について説明する。なお、本第４実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図５は、本第４実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン４の主要部を示した模式図である。この図に示すように、本第４実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン３は、コイルスプリング１７，１８に巻きつけられたゴム材４１，４２（減衰手段）を備えている。このゴム材４１，４２は、コイルスプリング１７，１８の振動を減衰するためのものである。

このような構成を有する本第４実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン４によれば、ロッキング振動の発生を抑止することができると共に、ゴム材４１，４２によってコイルスプリング１７，１８の振動が減衰されるため、ロッキング振動を素早く減衰させることが可能となる。

なお、本実施形態においては、本発明の減衰手段として、ゴム材４１，４２を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、コイルスプリング１７，１８の振動を減衰するものであれば用いることができる。
また、上記第２及び第３実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンにおいても、コイルスプリング１７，１８の振動を減衰する減衰手段を備えることができる。

（第５実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。なお、本第５実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図６は、本第５実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン５の主要部の示した模式図である。この図に示すように、本第５実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン５は、上記第１実施形態において示したコイルスプリング１７，１８の代わりに板バネ５１，５２（弾性体）が配置されている。なお、図中５１，５２は皿バネであっても良い。

このような構成を有する本第５実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーン５においても、各板バネ５１，５２の伸び差による力がロッキング振動を打ちけす方向に作用する。このため、ロッキング振動の発生を抑止することができる。

なお、上記第３または第５実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンにおいても、コイルスプリング１７，１８の代わりに板バネを配置することが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係るクラブトロリ式コンテナクレーンの好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態において、２本のワイヤロープ１５，１６の各々に対してコイルスプリング１７，１８（弾性体）あるいは板バネ（あるいは皿バネ）５１，５２（弾性体）を配置した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、いずれか一方のワイヤロープ１５，１６に対してのみコイルスプリング１７，１８（弾性体）あるいは板バネ（あるいは皿バネ）５１，５２（弾性体）を配置しても良い。
しかしながら、いずれか一方のワイヤロープ１５，１６に対してのみコイルスプリング１７，１８（弾性体）あるいは板バネ（あるいは皿バネ）５１，５２（弾性体）を配置した場合には、ロッキング振動の抑制効果は低減する。このため、２本のワイヤロープ１５，１６の各々に対してコイルスプリング１７，１８（弾性体）あるいは板バネ（あるいは皿バネ）５１，５２（弾性体）を配置することが好ましい。

また、上記実施形態においては、巻き取り装置１２，１３及びワイヤロープ１５，１６を各々２つ配置する構成を採用した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、さらに複数の巻き取り装置１２，１３及びワイヤロープ１５，１６を配置する構成としても良い。

また、上記実施形態においては、本発明の弾性体としてコイルスプリング１７，１８あるいは板バネ（あるいは皿バネ）５１，５２を用いた。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、本発明の弾性体として、防振ゴムや積層ゴム等のゴム材を用いることもできる。例えば、防振ゴムや積層ゴムは減衰機能を有しているため、弾性体として防振ゴムや積層ゴムを用いた場合には、当該防振ゴムや積層ゴムに本発明の弾性体としての機能と本発明の減衰手段として機能とを持たせることができる。なお、弾性体として防振ゴムや積層ゴムを用いる場合には、防振ゴムや積層ゴムすなわち弾性体自体に減衰機能が備えられるため、上記第４実施形態で用いたゴム材４１，４２（減衰手段）を設置する必要はない。
また、本発明の弾性体として、弾性力を変化させることができる可変式の弾性体を用いることもできる。このような可変式の弾性体を用いることによって、例えば、コンテナの重さに応じて、弾性体が適した弾性力を発揮することができ、よりロッキング振動等の振動を抑止することが可能となる。

本発明の第１実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンの主要部を示した模式図である。 本発明の実験例を示す図である。 本発明の第２実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンの主要部を示した模式図である。 本発明の第３実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンの主要部を示した模式図である。 本発明の第４実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンの主要部を示した模式図である。 本発明の第５実施形態のクラブトロリ式コンテナクレーンの主要部を示した模式図である。

符号の説明

１〜５……クラブトロリ式コンテナクレーン
１１……トロリ
１２，１３……巻き取り装置
１４……ヘッドブロック／スプレッダ
１５，１６……ワイヤロープ（ロープ）
１７，１８……コイルスプリング（弾性体）
１９，２０……シーブ
４１，４２……ゴム材（減衰手段）
５１，５２……板バネ（弾性体）

Claims (8)

1. 横行レール上を横行するトロリに設置される複数の巻き取り装置の各々によって、搬送対象物をＶ字吊りするための複数のロープの各々を巻き取るあるいは送り出すことによって前記搬送対象物を昇降するクラブトロリ式コンテナクレーンであって、
   前記ロープに対して直列に配置される弾性体を備えることを特徴とするクラブトロリ式コンテナクレーン。
2. 前記弾性体が前記複数のロープの各々に対して配置されていることを特徴とする請求項１記載のクラブトロリ式コンテナクレーン。
3. 前記弾性体の振動を減衰する減衰手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載のクラブトロリ式コンテナクレーン。
4. 前記弾性体はバネであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のクラブトロリ式コンテナクレーン。
5. 前記バネはコイルスプリングであることを特徴とする請求項４記載のクラブトロリ式コンテナクレーン。
6. 前記バネは板バネであることを特徴とする請求項４記載のクラブトロリ式コンテナクレーン。
7. 前記バネは皿バネであることを特徴とする請求項４記載のクラブトロリ式コンテナクレーン。
8. 前記弾性体はゴム材であることを特徴とする請求項１または２記載のクラブトロリ式コンテナクレーン。
   
   
   
   

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