JP2009202982A - 天井クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】荷の積載量及び昇降距離に影響されない荷の振れ止めを可能にして作業効率の向上と自動化を達成するとともに荷の吊り上げ上限が制限されることのない天井クレーンを提供する。
【解決手段】走行機構２３、横行機構２４、巻上機構２５を有する天井クレーンにおいて、巻上機構２５の滑車２５２で吊られた荷の振れを止める振れ止め機構２６を備え、この記振れ止め機構２６を、横行機構２４に回転可能に設けられた補巻胴２６１と、補巻胴２６１に巻取り及び巻出し可能に巻回され巻出し端が滑車２５２に連結された金属板材からなる振れ止め用帯状体２６２と、滑車２５２の昇降に連動させて補巻胴２６１を振れ止め用帯状体２６２の巻取り及び巻出し方向に駆動する補巻モータ２６３とから構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、機械や部品等の荷を吊り上げて移動する天井クレーンに関し、さらに詳しくは、クレーンで吊られた荷の振れを止めることにより、作業効率の向上と自動化を達成できるクレーン振れ止め機構を有する天井クレーンに関する。

従来の天井クレーンについて、図１及び図２を参照して説明する。
天井クレーン１０は、建物の天井空間に設備されるもので、図１及び図２に示すように、一対の走行レール１１（図１及び図２では一方のみを示す）、ガータレール１２、走行機構１３、横行機構１４及び巻上機構１５等を含んで構成される。
一対の走行レール１１は、ガータレール１２の長さに相当する距離をおいて、建物の柱の床面から同一の高さ位置に水平かつ平行に支持部材１６を介して配設されている。
ガータレール１２は一対の走行レール１２間に走行レール１２と直角に差し渡し状態に配置され、その両端は走行機構１３を介して一対の走行レール１２上に移動可能に載置されている。
走行機構１３は、ガータレール１２、横行機構１４及び巻上機構１５を含むクレーン全体が走行レール１２上を走行させるもので、走行レール１２上を転動する複数の走行車輪１３１と、この走行車輪１３１の半数を駆動する走行モータ１３２とを備える。
横行機構１４は、巻上機構１５をガータレール１２に沿って移動させるもので、ガータレール１２上を転動する複数の横行車輪１４１を有する横行本体１４２と、横行車輪１４１の半数を駆動する横行モータ１４３とを備える。
巻上機構１５は、荷を保持する吊り具１５１を有する滑車１５２と、滑車１５２の昇降に用いるロープ１５３と、横行本体１４２に回転可能に装着され、ロープ１５３が巻出し及び巻取り可能に巻回された主巻胴１５４と、この主巻胴１５４をロープの巻出し及び巻取り方向に回転する主巻モータ１５５とを備える。また、ロープ１５３の巻出し端１５３ａは横行本体１４２に連結されている。

上記構成の天井クレーン１０において、ガータレール１２と横行機構１４及び巻上機構１５を含むクレーン全体は走行モータ１３２により走行レール１２上を図２の左右方向に移動される。また、巻上機構１５を含む横行機構１４は横行モータ１４３により図２の前後方向に移動される。また、吊り具１５１を含む滑車１５２は主巻モータ１５５による主巻胴１５４の巻取り及び巻戻し動作により昇降される。
したがって、このような従来の天井クレーン１０では、上記の移動時に、ロープ１５３を介して吊り下げられた吊り具１５１を含む滑車１５２に図２に示す主巻胴３０を支点にして振れが起こり、吊り荷も振れてしまう。

上記のような天井クレーンにおいて吊り荷の振れを防止方法する最も典型的な手法は、作業員が吊り荷の移動速度をコントロールすることによって行われてきた。また、最近では上記手法に代えて、センサーで吊り荷の振れ角、振れ速度を検出し、コンピュータで吊り荷の移動速度を演算する速度制御により吊り荷の振れを防止する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、荷の重量、重心の変化、また、風による外乱等により、吊り荷の移動速度を制御するだけでは荷の振れ止めに限界がある。
そのため、物理的に荷の振れを止める方法が考えられてきた。そのひとつは、伸び縮みするアンテナのようなマストを用いた振れ防止方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
もうひとつは、ジャバラ状パンタグラフを用いた振れ防止方法も知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開平６−９２５９３号公報 特開平５−２０９９６６号公報 特開平７−８９６８９号公報

前記特許文献３に記載した天井クレーン１０の振れ止め装置は、図６（ｂ）に示すように、吊り具１５１付きの滑車１５２を含む巻上機構をガータレール１２に沿って移動する横行機構１４の横行本体１４２と滑車１５２のブラケットとの間をジャバラ状パンタグラフ１７により連結し、ジャバラ状パンタグラフ１７の伸縮作用でクレーンの振れを防止するものであるため、吊り荷の昇降距離が長くなると振れ止め機構自体が大型化及び重量化していまい、その結果、荷の積載量に影響を及ぼし、天井クレーンには不向きとなり、しかも、ジャバラ状パンタグラフが縮んだ時のスペースにより吊り上げの上限が制限されるという問題がある。
また、前記特許文献２に記載した天井クレーン１０の振れ止め装置は、図６（ｃ）に示すように、吊り具１５１付きの滑車１５２を含む巻上機構をガータレール１２に沿って移動する横行機構１４の横行本体１４２と滑車１５２のブラケット１５６との間を巻上機構１５による滑車１５２の昇降に連動して伸縮する複数のマスト１８により連結し、マスト１８の伸縮作用でクレーンの振れを防止するものであるため、吊り荷の昇降距離が長くなると振れ止め機構自体が大型化及び重量化していまい、その結果、荷の積載量に影響を及ぼし、天井クレーンには不向きとなり、しかも、マスト１８が縮んだ時のスペースにより吊り上げの上限が制限されるという問題がある。

本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、荷の積載量及び昇降距離に影響されない荷の振れ止めを可能にして作業効率の向上と自動化を達成するとともに荷の吊り上げ上限が制限されることのない天井クレーンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、天井クレーンであって、平行に配設された一対の走行レールと、平面視した場合に前記走行レールと直交する方向に延在し前記一対の走行レール上に掛け渡されるガータレールと、前記ガータレールを前記走行レールに沿って移動させる走行機構と、前記ガータレールに該ガータレールに沿い移動可能に設けられた横行機構と、前記横行機構に設けられフック付き滑車を有する巻上機構と、前記巻上機構の前記フック付き滑車で吊られた荷の振れを止める振れ止め機構とを備え、前記振れ止め機構は、前記横行機構に回転可能に装着された補巻胴と、前記補巻胴に巻取り及び巻出し可能に巻回され巻出し端が前記滑車に連結された金属板材からなる振れ止め用帯状体と、前記滑車の昇降に連動させて前記補巻胴を前記振れ止め用帯状体の巻取り及び巻出し方向に駆動する補巻モータとから構成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の天井クレーンにおいて、前記振れ止め用帯状体の巻出し端は、前記振れ止め用帯状体の幅方向の断面が円弧状に形成されることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１記載の天井クレーンにおいて、前記振れ止め用帯状体の巻出し端に、前記振れ止め用帯状体の幅方向の断面が円弧状の部材が連結され、この部材により、前記振れ止め用帯状体の巻出し端は、前記振れ止め用帯状体の幅方向の断面が円弧状に形成され、前記部材が前記滑車に連結されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１記載の天井クレーンにおいて、前記巻上機構は、前記滑車の昇降に用いるロープと、前記横行機構に回転可能に装着され前記ロープを巻出し及び巻取り可能に巻回する主巻胴と、前記主巻胴を前記ロープの巻出し及び巻取り方向に駆動する主巻モータとから構成され、前記ロープと前記振れ止め用帯状体と前記横行機構が、前記主巻胴と前記滑車との間を結ぶ前記ロープのラインを第１の辺とし、前記補巻胴と前記滑車との間を結ぶ前記振れ止め用帯状体のラインを第２の辺とし、前記主巻胴と前記補巻胴との間を結ぶラインを第３の辺とした場合、前記第１、第２、第３の辺を３辺とした三角形が形成されるように構成されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１記載の天井クレーンにおいて、前記振れ止め用帯状体は、弾性変形可能で可撓な薄い厚さの弾性材料で形成されていることを特徴とする。

本発明の天井クレーンにおいては、巻上機構で吊られた荷の振れを止める振れ止め機構を、横行機構に回転可能に装着された補巻胴と、補巻胴に巻取り及び巻出し可能に巻回され巻出し端が滑車に連結された金属製の振れ止め用帯状体と、滑車の昇降に連動させて補巻胴を振れ止め用帯状体の巻取り及び巻出し方向に駆動する補巻モータとから構成したので、ロープと振れ止め用帯状体と横行機構が三角形の３辺を形成することができる。このため、物理的に吊り荷の振れを防止することが可能になり、作業効率の向上と自動化を達成することができる。しかも、振れ止め機構の重さ、抵抗が荷の積載量に影響することがなく、吊り上げの上限が振れ止め機構により制限されることもない。
また、本発明によれば、振れ止め用帯状体の巻出し端が、振れ止め用帯状体の幅方向の断面が円弧状に形成されているため、補巻胴から巻出される振れ止め用帯状体の巻出し部分は上記巻出し端の形状に倣って円弧状に弾性変形される。これにより、巻出し部分の曲げ剛性が高められ、帯状体の座屈を防止できるとともに、吊り荷の振れを止める部材として機能し、より強固な三角形を形成することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
図３は本発明の一実施の形態における天井クレーンを走行方向から見た一部の概略正面図、図４は図３に示す天井クレーンの概略側面図、図５は本発明の一実施の形態における天井クレーンの振れ止め機構の概略構成図である。

天井クレーン２０は、建物の天井空間に設備されるもので、図３および図４に示すように、一対の走行レール２１（図３及び図４では一方のみを示す）、ガータレール２２、走行機構２３、横行機構２４、巻上機構２５及び振れ止め機構２６等を含んで構成される。
一対の走行レール２１は、ガータレール２２の長さに相当する距離をおいて、建物の柱の床面から同一の高さ位置に水平かつ平行に支持部材２７を介して配設されている。
ガータレール２２は一対の走行レール２２間に走行レール２２と直角に差し渡し状態に配置され、その両端は走行機構２３を介して一対の走行レール２２上に移動可能に載置されている。
走行機構２３は、ガータレール２２、横行機構２４及び巻上機構２５を含むクレーン全体が走行レール２２上を走行させるもので、走行レール２２上を転動する複数の走行車輪２３１と、この走行車輪２３１の半数を駆動する走行モータ２３２とを備える。
横行機構２４は、巻上機構２５をガータレール２２に沿って移動させるもので、ガータレール２２上を転動する複数の横行車輪２４１を有する横行本体２４２と、横行車輪２４１の半数を駆動する横行モータ２４３とを備える。
巻上機構２５は、荷を保持するフック２５１を有する滑車２５２と、滑車２５２の昇降に用いるワイヤロープ２５３と、横行本体２４２に回転可能に装着され、ワイヤロープ２５３が巻出し及び巻取り可能に巻回された主巻胴２５４と、この主巻胴２５４をワイヤロープ２５３の巻出し及び巻取り方向に回転する主巻モータ２５５とを備える。また、ワイヤロープ２５３の巻出し端２５３ａは横行本体２４２に連結されている。

振れ止め機構２６は、巻上機構２５にフック２５１を介して懸吊された荷の振れを止めるもので、図３及び図４に示すように、巻上機構２５の主巻胴２５４からガータレール２２の長手方向に離間した横行本体２４２の箇所に回転可能に装着された補巻胴２６１を有し、この補巻胴２６１には振れ止め用帯状体２６２が巻取り及び巻出し可能に巻回されている。また、補巻胴２６１は横行本体２４２に装着された補巻モータ２６３により駆動される。補巻モータ２６３は主巻モータ２５５に同期して制御される構成になっている。
振れ止め用帯状体２６２は、弾性変形可能で可撓な薄い厚さの弾性材料で形成されている。このような材料として、ステンレスや鋼等の金属製板材が挙げられる。
振れ止め用帯状体２６２の巻出し端２６２ａに、図５に示すように、振れ止め用帯状体２６２の幅方向の断面が円弧状の部材２６４が連結され、この部材２６４により、振れ止め用帯状体２６２の巻出し端２６２ａは、振れ止め用帯状体２６２の幅方向の断面が円弧状に形成される。そして、部材２６４に設けた二又部２６４ａはピン２６５により滑車２５２に揺動可能に連結されている。
また、ワイヤロープ２５３と振れ止め用帯状体２６２と横行本体２４２が、主巻胴２５４と滑車２５２との間を結ぶワイヤロープ２５３のラインを第１の辺とし、補巻胴２６１と滑車２５２との間を結ぶ振れ止め用帯状体２６２のラインを第２の辺とし、主巻胴２５４と補巻胴２６１との間を結ぶ横行本体２４２のラインを第３の辺とした場合、この第１、第２、第３の辺を３辺とした三角形Ｔ（図７（ａ）参照）が形成されるように構成されている。

上記のように構成の天井クレーン２０において、ガータレール２２と横行機構２４及び巻上機構２５を含むクレーン全体は走行モータ２３２により走行レール２２上を図４の左右方向に移動される。また、巻上機構２５を含む横行機構２４は横行モータ２４３により図４の前後方向に移動される。また、フック２５１を含む滑車２５２は主巻モータ２５５による主巻胴２５４の巻取り及び巻戻し動作により昇降される。
また、主巻モータ２５５が駆動すると、ワイヤロープ２５３が主巻胴２５４に巻取られ、あるいは主巻胴２５４から巻出されることにより滑車２５２を介してフック２５１が重力方向に上下する。それと同時に補巻モータ２６３が主巻モータ２５５に同期して駆動されることにより、振れ止め用帯状体２６２が滑車２５２の昇降動作に連動して補巻胴２６１に巻取られ、または補巻胴２６１から巻出される。このため、ワイヤロープ２５３を介して懸吊された滑車２５２は振れ止め用帯状体２６２を介して固定側である横行本体２４２で物理的に支持され、これにより、滑車２５２を含む荷の振れを止めることができる。
この時、ピン２６５を中心とする振れ止め用帯状体２６２と滑車２５２との角度が一定の範囲に保たれるように補巻モータ２６３の回転が制御される。これにより、滑車２５２を含む荷の振れが抑制される。

すなわち、本実施の形態に示す天井クレーン２０の振れ止め機構２６では、巻上機構２５の主巻胴２５４からガータレール２２の長手方向に離間した横行本体２４２の箇所に回転可能に設けた補巻胴２６１に金属板材からなる振れ止め用帯状体２６２を巻取り及び巻出し可能に巻回し、この振れ止め用帯状体２６２の巻出し端２６２ａは懸吊状態の滑車２５２に部材２６４を介して揺動可能に連結された構成になっているため、ワイヤロープ２５４と振れ止め用帯状体２６２と横行本体２４２が図７（ａ）に示すような三角形の３辺を形成することができる。これにより、ワイヤロープ２５３を介して懸吊された滑車２５２は振れ止め用帯状体２６２により固定側である横行本体２４２で物理的に支持されることになる。その結果、滑車２５２を含む吊り荷の振れを物理的に防止することが可能になり、作業効率の向上と自動化を容易に達成することができる。
これに対し、図７（ｂ）に示すように、滑車７１の昇降に用いるロープ７２と横行本体７３と滑車７１とが四角形（Ｓ）の４辺を形成する天井クレーン７０では、四角形（Ｓ）が平行四辺形に変形する振れを生じるため、好ましくない。

また、振れ止め機構２６の振れ止め用帯状体２６２を巻取り及び巻出し可能に巻回する補巻胴２６１は巻上機構２５の主巻胴２５４からガータレール２２の長手方向に離間した横行本体２４２の箇所に設けられ、そして、補巻胴２６１から巻出された振れ止め用帯状体２６２の巻出し端２６２ａは巻上機構２５の滑車２５２に揺動可能に連結された構成になっているため、補巻モータ２６３は滑車２５２と干渉しない位置に設置されているため、吊り上げの上限が振れ止め機構２６により制限されることがない。その結果、本実施の形態では、図６（ａ）に示すように、図６（Ｂ），（ｃ）に示す従来の天井クレーンに比較して、Ａに相当する距離分、吊り上げの上限を拡大することができる。しかも、振れ止め機構２６を構成する振れ止め用帯状体２６２の重さ、抵抗が荷の積載量に影響することもない。
また、本実施の形態では、振れ止め用帯状体２６２の巻出し端２６２ａに、振れ止め用帯状体２６２の幅方向の断面が円弧状の部材２６４が連結され、この部材２６４により、振れ止め用帯状体２６２の巻出し端２６２ａが、振れ止め用帯状体２６２の幅方向の断面が円弧状に形成されるようにしたので、補巻胴２６１から巻出される振れ止め用帯状体２６２の巻出し部分も上記巻出し端２６２ａの形状に倣って、幅方向の断面が円弧状となる形状に弾性変形される。これにより、巻出し部分の曲げ剛性が高められ、巻出し部分の帯状体の座屈を防止できるとともに、吊り荷の振れを止める部材として機能し、より強固な三角形を形成することができる。

本発明における走行機構２３は、走行レール２１に沿って移動可能な横行機構２４を備えていればよく、図３に示すように、走行車輪２３１と走行モータ２３２を備える機構等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。ただし、走行機構２３は走行速度制御及び位置制御機能を備えていることが必要である。
また、本発明における横行機構２４は、巻上機構２５をガータレールに沿って移動（横行）できる構成のものであればよく、図３及び図４に示すように、ガーダレール２２と、ガーダレール２２に沿って走行自在な横行本体２４２と、ガーダレール２２に沿って移動可能に設けられた横行車輪２４１及び横行モータ２４３を備える機構に限定されるものではない。ただし、横行本体２４２の横行速度制御及び位置制御機能を備えていることが必要である。
また、本発明における巻上機構２５は、荷を重力方向に昇降させる機構を備えていればよく、図３に示すように、荷を保持するフック付きの滑車２５２と、滑車２５２の昇降に用いるワイヤロープ２５３と、ワイヤロープ２５３の巻出し及び巻取りを行う主巻モータ２５５とを有する機構に限定されるものではない。ただし、滑車２５２の昇降速度制御及び位置制御機能を備えていることが必要である。

本発明の振れ止め機構２６に用いられる振れ止め用帯状体２６２の材料としては、弾性、低コストの点でステンレス、鉄等の金属板材が好ましい。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
また、本発明で用いられる振れ止め用帯状体２６２の幅は、広いほど振れ防止効果が向上するが、フック付きの滑車２５２の走行範囲と昇降範囲（重力方向）との兼ね合いから規格されるものである。また、本発明における振れ止め用帯状体２６２の厚さは、厚いほど剛性は高くなるが、湾曲し難くなる。また、厚くなるほど補巻胴２６１の外径が大きくなり、補巻モータ２６３の能力も向上させる必要がある。
また、本発明の振れ止め機構２６は１個に限らず、２個ないしそれ以上あっても良い。

従来の天井クレーンを走行方向から見た一部の概略正面図である。 図１に示す天井クレーンの概略側面図である。 本発明の実施の形態における天井クレーンを走行方向から見た一部の概略正面図である。 図３に示す天井クレーンの概略側面図である。 本発明の実施の形態における天井クレーンに用いられる振れ止め機構の概略斜視図である。 本発明における天井クレーンと従来の天井クレーンとの吊り上げ上限の違いを示す説明図である。 本発明における天井クレーンと従来の天井クレーンとの振れが生じる構造であるか否かを示す説明図である。

符号の説明

２０……天井クレーン、２１……走行レール、２２……ガーダレール、２３……走行機構、２３１……走行車輪、２３２……走行モータ、２４……横行機構、２４１……横行車輪、２４２……横行本体、２４３……横行モータ、２５……巻上機構、２５１……フック、２５２……滑車、２５３……ワイヤロープ、２５４……主巻胴、２５５……主巻モータ、２６……振れ止め機構、２６１……補巻胴、２６２……振れ止め用帯状体、２６２ａ……巻出し端、２６３……補巻モータ、２６４……部材、２６４ａ……二又部、２６５……ピン。

Claims (5)

1. 平行に配設された一対の走行レールと、
   平面視した場合に前記走行レールと直交する方向に延在し前記一対の走行レール上に掛け渡されるガータレールと、
   前記ガータレールを前記走行レールに沿って移動させる走行機構と、
   前記ガータレールに該ガータレールに沿い移動可能に設けられた横行機構と、
   前記横行機構に設けられフック付き滑車を有する巻上機構と、
   前記巻上機構の前記フック付き滑車で吊られた荷の振れを止める振れ止め機構とを備え、
   前記振れ止め機構は、前記横行機構に回転可能に装着された補巻胴と、前記補巻胴に巻取り及び巻出し可能に巻回され巻出し端が前記滑車に連結された金属板材からなる振れ止め用帯状体と、前記滑車の昇降に連動させて前記補巻胴を前記振れ止め用帯状体の巻取り及び巻出し方向に駆動する補巻モータとから構成されている、
   ことを特徴とする天井クレーン。
2. 前記振れ止め用帯状体の巻出し端は、前記振れ止め用帯状体の幅方向の断面が円弧状に形成されることを特徴とする請求項１記載の天井クレーン。
3. 前記振れ止め用帯状体の巻出し端に、前記振れ止め用帯状体の幅方向の断面が円弧状の部材が連結され、この部材により、前記振れ止め用帯状体の巻出し端は、前記振れ止め用帯状体の幅方向の断面が円弧状に形成され、前記部材が前記滑車に連結されていることを特徴とする請求項１記載の天井クレーン。
4. 前記巻上機構は、前記滑車の昇降に用いるロープと、前記横行機構に回転可能に装着され前記ロープを巻出し及び巻取り可能に巻回する主巻胴と、前記主巻胴を前記ロープの巻出し及び巻取り方向に駆動する主巻モータとから構成され、
   前記主巻胴と前記滑車との間を結ぶ前記ロープのラインを第１の辺とし、前記補巻胴と前記滑車との間を結ぶ前記振れ止め用帯状体のラインを第２の辺とし、前記主巻胴と前記補巻胴との間を結ぶラインを第３の辺とした場合、前記第１、第２、第３の辺を３辺とした三角形が形成されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の天井クレーン。
5. 前記振れ止め用帯状体は、弾性変形可能で可撓な薄い厚さの弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の天井クレーン。

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