JP2007137649A - 荷役機械の旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回駆動の反力を受けることが出来にくい状態で吊り持ちされた荷役機械の旋回が、迅速かつ確実に行われる荷役機械の旋回制御装置の提供。
【解決手段】ワイヤーロープによって吊り上げ移動させるようにした荷役機械に、吊り持ち用金具２１の回転中心軸と同心配置の回転中心を持つフライホイール２３を備え、そのフライホイール２３を回転駆動させる回転駆動源２４を荷役機械に対して移動不能に備え、吊り持ち用金具２１を介して前記荷役機械を自由回転可能に吊り上げた状態で、回転駆動源２４によりフライホイール２３を回転させた際の加減速によってフライホイール２３に生じるトルクの反力で荷役機械を旋回させるようにしたことにある。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてクレーンの吊りワイヤーロープによって吊り下げられた状態で水平方向の角度を変更させる荷役機械の旋回制御装置に関する。

一般に、クレーンによって操作されるグラブバケットやフォーク式掴み機バケット、トング、コイルリフター等の荷役機械は、クレーンの吊りワイヤーロープによって吊り持ちされた状態で、昇降及び水平方向の移動操作がなされる。

このような吊りワイヤーロープによって吊り持ちされる荷役機械において、例えば木材用の掴み機などのような長尺物用の掴み機は、その長尺物を掴む際に、掴み機のフォークが長尺物の長手方向に直交する方向に移動する向きに合わせる必要がある。また、グラブバケットにあっては、船倉から積荷を掴み上げる際に、船倉の側壁に合わせて向きを変更を要する場合がある。更に、トングやコイルリフターにあっても、持ち上げる品物に対するそれらの角度を所定の向きとする必要がある。

このように、荷役機械の向きを荷役する品物の角度及び場所に応じて水平方向の向きを変更したい場合、その荷役機械が支持されている部分に対して旋回させる方法が一般的であり、荷役機械を、縦軸を介して旋回可能に支持させ、この縦軸に反力を持たせて荷役機械を旋回動作させることによって向きを変える方法が行われている。このような旋回制御方法は、門型クレーンや天井クレーン等のように、吊り持ち長さが比較的短い場合には、吊りワイヤーロープの捩れ抵抗を反力にとって荷役機械を旋回させることが可能である（例えば特許文献１）。

しかし、大型クレーンによって吊り持ちされ、吊り長さが長くなればなる程、吊りワイヤーロープの捩れ抵抗が小さくなり、これに反力をとって旋回制御することが困難となる。これは荷役機械の重量が大きくなればなる程顕著となる。

このような問題を解決するものとして、旋回推進機としてブロワによる旋回制御装置が開発されている（例えば特許文献２）。これは図４に示すようにクレーンのワイヤーロープ等によって吊り持ち支持された荷役機械１に、その吊り持ち位置を中心にして左右対称な位置に、ファンの回転によって空気が噴射される左旋回用ブロワ２と右旋回装用ブロワ３が取り付けられ、必要に応じて片方のブロワを駆動させることによりその推進力で荷役機械１の旋回を制御している。
実開平６−４９４７４号公報 特開２０００−３１３５８５号公報

しかし、ブロワによる旋回制御装置の場合では、ブロワの推力では旋回速度が遅く、また荷役機械の旋回動作開始後、これを停止させるために逆向きの推力を与えるブロワを使用するものであるため、急には停止せず、旋回角度の微調整が難しいことから位置決めに時間がかかった。

更に、屋外での使用に際しブロワに異物を巻き込んで故障し易いことや、強風下ではブロワによる所望の推力が得られずに旋回が困難となる等の問題があった。

本発明は、上述の従来技術の問題に鑑み、旋回駆動の反力を受けることが出来にくい状態で吊り持ちされた荷役機械の旋回が、迅速かつ確実に行われる荷役機械の旋回制御装置の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、掴み装置等の吊り持ち式荷役機械の上端部に、該荷役機械に対して水平方向に旋回自在に吊り持ち用金具を備え、該吊り持ち用金具を吊りワイヤーロープによって吊り上げ移動させるようにした荷役機械の旋回制御装置であって、前記荷役機械に、前記吊り持ち用金具の回転中心軸と同心配置の回転中心を持つフライホイールを備えるとともに、該フライホイールを回転駆動させる回転駆動源を前記荷役機械に対して移動不能に備え、前記吊り持ち用金具を介して前記荷役機械を自由回転可能に吊り上げた状態で、前記回転駆動源により前記フライホイールを回転させた際の加減速によって前記フライホイールに生じるトルクの反力で荷役機械を旋回させるようにしたことにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、前記請求項１の構成に加え、前記フライホイールに対して前記回転駆動源の回転を、Ｖベルトを使用した巻き掛け伝動機構を介して伝えるようにしたことにある。
請求項３に記載の発明の特徴は、前記請求項１又は２の構成に加え、前記荷役機械が、互いに対向して開閉する掴み爪を有する長尺物掴み用のフォーク式掴み機であることにある。

本発明に係る吊り下げ荷役機械の旋回制御装置は、荷役機械に、前記吊り持ち用金具の回転中心軸と同心配置の回転中心を持つフライホイールを備えるとともに、該フライホイールを回転駆動させる回転駆動源を前記荷役機械に対して移動不能に備え、前記吊り持ち用金具を介して前記荷役機械を自由回転可能に吊り上げた状態で、前記回転駆動源により前記フライホイールを回転させた際の加減速によって前記フライホイールに生じるトルクの反力で荷役機械を旋回させるようにしたことにより、迅速かつ安定した状態で確実に荷役機械を旋回させることが可能であり、屋外でも天候に左右されることもない。また、吊り持ち金具に対し荷役機械は旋回自在に軸支されていることから、旋回時に荷役機械を吊り持ちしているワイヤーロープ等に影響がなく、捩れる恐れもない。

さらに、前記フライホイールに対して前記回転駆動源の回転を、Ｖベルトを使用した巻き掛け伝動機構を介して伝えるようにしたことにより、前記フライホイールと前記回転駆動源間のトルクが伝わりやすく、大きすぎる力が加わった際にはスリップして関連機器の損傷を防止している。

次に、本発明を吊り持ち式荷役機械であるフォーク型掴み機に実施した形態を図面について説明する。

図１、図２はフォーク型掴み機の全体の概略を示している。この掴み機は、その頂部をクレーンの吊り持ち用ワイヤーロープによって吊り持ちされて荷役作業がなされ、左右のフォーク型掴み爪を対向する側に回動させて木材などの長尺物を掴むようにしている。

図において符号１０は中空箱型をした鋼製の本体フレームである。この本体フレーム１０の下端には、その下端両側部に互いに平行な水平軸１１ａ，１１ｂを中心にして回動可能に左右の掴み爪１２ａ，１２ｂが取り付けられ、その各爪１２ａ，１２ｂの背面と本体フレーム１０の上端両側部との間を油圧シリンダー１３ａ，１３ｂによって連結し、この油圧シリンダー１３ａ，１３ｂを同時に伸縮させることによって左右の掴み爪１２ａ，１２ｂが開閉動作されるようになっている。

また本体フレーム１０内には、油圧制御装置、これを駆動させる原動機及び遠隔操作用の無線機等（図示せず）が収容され、遠隔操作によって掴み爪１２ａ，１２ｂの開き動作及び閉じ動作を行わせることが出来るようになっている。

本体フレーム１０の上端には内部に旋回制御装置Ａを収容する頂部フレーム２０が一体に備えられている。この旋回制御装置Ａは、フォーク型掴み機の上端部、即ち頂部フレーム２０の頂部に、水平方向に旋回自在に取り付けた吊り持ち用金具２１、この吊り持ち金具２１を旋回可能な状態に頂部フレーム２０に対して支持させる縦支軸２２、この縦支軸２２の外側に、これと同心配置の軸心を中心にして回転自在に保持させたフライホイール２３、このフライホイール２３を旋回駆動させるための電動モータからなる駆動源２４、及び駆動源２４とフライホイール２３間に備えた伝動機構２５とから構成されている。

縦支軸２２は頂部フレーム２０に対して軸受け３０を介して旋回自在に支持されており、その縦支軸２２の頂部フレーム２０内側突出部外周に軸受け３１を介してフライホイール２３が回転自在に取り付けられることによって、吊り持ち用金具２１とフライホイール２３の回転中心を同心配置としている。

伝動機構２５は、フライホイール２３に備えたＶプーリ３２と及び駆動源２４の駆動軸に備えたＶプーリ３３とに無端Ｖベルト３４が掛け回されて構成されている。

次に、このように構成される旋回制御装置Ａの操作について述べる。

旋回操作に際し、吊り持ち用金具２１をクレーンの吊りワイヤーロープ（図示せず）に支持させたフック３６に掛け、クレーンの操作によってフォーク型掴み機全体を縦支軸２２を中心にして水平方向の旋回が自由な状態に保持して置く。

この状態で駆動源２４によりフライホイール２３を回転させる。このフライホイール２３の始動から回転加速時に、慣性によって生じる回転モーメントの反力を、Ｖベルト３４及び駆動源２４を介して頂部フレーム２０が受けることなり、これによって頂部フレーム２０に対してフライホイール２３の回転方向とは逆向きの回転力が発生し、これによってフォーク型掴み機全体が縦支軸２２を中心にして水平方向に回転される。

この回転力は、フライホイール２３の回転時に発生するモーメントの大きさに比例し、回転加速度を大きくするか、フライホイールの重量を大きくし、駆動源２４を必要な回転力が得られる出力のものにすることによって大きくすることができる。

また、旋回動作が開始された後フライホイール２３の加速を停止すると、旋回動作のためのモーメントがなくなり、フォーク型掴み機は自らの慣性力によって旋回し、吊りワイヤーロープの抵抗によって自然停止するが、フライホイール２３にその回転を強制的に停止させる方向の力（制動力）を与えることによって逆向きのモーメントが発生し、これにより慣性によって旋回しているフォーク型掴み機を停止させることが出来る。

また、フライホイール２３に対し、回転駆動力も制動力も与えないでフリーな状態とするとフォーク型掴み機に対する旋回力が発生せず、空気抵抗や軸受け部分の機械的抵抗によって自然に停止する。

このようにしてフォーク型掴み機側からフライホイール２３を加速回転させること、及びそれによって増速された後に制動力を与えることによって、生じる回転モーメントの反力によってフォーク型掴み機を旋回及び旋回停止操作し、所望の向きとなるように調整する。

この実施例においては、伝動機構にＶベルト３４を使用した巻き掛け伝動機構を使用しているため、過大な付加が生じた際にはＶベルト３４にすべりが生じ、ショックが和らぎ、ギヤ機構に比べて損傷の度合いが低いものとなる。

また、本発明は上述の木材等物のフォーク型掴み機の他、トングやコイルリフター等のように掴み方向を荷役する品物に合わせて調整する必要がある荷役機械全般において適用することが出来る。また、通常は向きがあまり問題とはならないグラブバケットにおいても、船倉内の積荷の荷役等のように、バケツとの向きを側壁に合わせる必要があるような用途に使用するものにも適用できる。

本発明に係る荷役機械の旋回制御装置を示す部分断面図である。 同上の右側面図である。 図１中の荷役機械部分を省略した旋回制御装置を示すＢ−Ｂ線拡大断面図である。 （ａ）は従来の荷役機械の旋回制御装置の一例を示す正面図である。（ｂ）は同荷役機械部分を省略した平面図である。

符号の説明

Ａ 旋回制御装置
１０ 本体フレーム
１１ａ、１１ｂ 水平軸
１２ａ、１２ｂ 掴み爪
１３ａ、１３ｂ 油圧シリンダー
２０ 頂部フレーム
２１ 吊り持ち用金具
２２ 縦支軸
２３ フライホイール
２４ 駆動源
２５ 伝動機構
３０ 軸受け
３１ 軸受け
３２ Ｖプーリ
３３ Ｖプーリ
３４ Ｖベルト
３６ フック

Claims (3)

1. 掴み装置等の吊り持ち式荷役機械の上端部に、該荷役機械に対して水平方向に旋回自在に吊り持ち用金具を備え、該吊り持ち用金具を吊りワイヤーロープによって吊り上げ移動させるようにした荷役機械の旋回制御装置であって、
   前記荷役機械に、前記吊り持ち用金具の回転中心軸と同心配置の回転中心を持つフライホイールを備えるとともに、該フライホイールを回転駆動させる回転駆動源を前記荷役機械に対して移動不能に備え、前記吊り持ち用金具を介して前記荷役機械を自由回転可能に吊り上げた状態で、前記回転駆動源により前記フライホイールを回転させた際の加減速によって前記フライホイールに生じるトルクの反力で荷役機械を旋回させるようにしてなる荷役機械の旋回制御装置。
2. 前記フライホイールに対して前記回転駆動源の回転を、Ｖベルトを使用した巻き掛け伝動機構を介して伝えるようにしてなる請求項１に記載の荷役機械の旋回制御装置。
3. 前期荷役機械が、互いに対向して開閉する掴み爪を有する長尺物掴み用のフォーク式掴み機である請求項１又は２に記載の荷役機械の旋回制御装置。

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