JP2009242101A

JP2009242101A - ヤードクレーンの給電装置

Info

Publication number: JP2009242101A
Application number: JP2008094406A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Harada; 秀和原田
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22

Abstract

【課題】レーン替え運転時においても外部電源より電力が供給されるヤードクレーンを提供する。
【解決手段】ガーダ１５と、その両端側に脚部材１３をそれぞれ設けた門型の構造物と、脚部材１３の下端側に車輪を備えた走行装置１４と、前記ガーダ１５に沿って横行するコンテナＣの吊具１７を備えたトロリ１６と、電力を供給するための受電装置１とを備えたヤードクレーンＡにおいて、コンテナＣが載置されるレーンの近傍に、そのレーンの長手方向に沿って形成された主給電レール８と、前記レーンの端部に主給電レール８に直交する方向に形成された副給電レールとを設け、ヤードクレーンＡ本体側に設けた受電装置１は、その本体より伸縮あるいは旋回して前記主給電レール８或いは副給電レールに受電可能に接触するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、港湾などのコンテナヤードにおけるコンテナの荷役を行うヤードクレーンの電源装置に関する。

［コンテナヤードの概要］
大量の物資を安全に輸送するコンテナ輸送においては、例えば、図１５，１６に示すように、コンテナヤードＷに多数のコンテナＣが複数のレーンＬ１〜Ｌ８上に積み上げられており、コンテナ船Ｖの荷役はガントリークレーン２００により行われ、このガントリークレーン２００と各レーンＬ１〜Ｌ８との間はシャーシｔによりコンテナＣが搬送され、また、各レーンＬ１〜Ｌ８上の荷役はヤードクレーン１００により行われている。

［ヤードクレーンの概要］
前記ヤードクレーン１００は、一般的に、ガーダとその両端側から路面側に延長された脚部材とからなる門型の構造物の下部に走行装置を備えており、この走行装置は走行タイヤを９０度回転させるステアリング機能を具備している。また、前記走行装置やトロリなどで使用される各種の電動機器や電気機器に電力を供給するエンジン式発電機が搭載されている。更に、前記トロリに操縦席が設けられており、その操縦席の中で運転者が操作して、コンテナＣを吊り上げたり、または吊り下げたりできるようになっている。

［荷役作業の繁閑］
このようなコンテナヤードＷでは、各レーンＬ１〜Ｌ８における荷役量が異なっていることから、レーン毎に荷役作業の繁閑が生ずるので、荷役量の多いレーン（例えばレーンＬ１）にヤードクレーンを移動させる「レーン替え」を行い、繁忙なレーンＬ１へヤードクレーン１００を複数台投入することで、コンテナヤードＷの荷役効率を向上させている。

そして、前述のように構成されたヤードクレーン１００は、そのクレーン１００が備えているエンジン式発電機より電力が供給されるようになっているので、電源の供給に拘束されることなくレーン替えが可能であった。

［環境問題］
ところが、近年、ヤードクレーン１００に搭載されているエンジン式発電機より排出される排気ガスや騒音などの環境に関する問題についての関心が高まっており、排気ガスや騒音への対策が必要となっている。また、燃料費が高価となることからも、ヤードクレーンの電源を一般電源等の外部電源化することが検討されている。

電源を外部電源化するものとして、地上側に設けた電源装置と、クレーン本体側の給電ケーブルとを連結するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１３７４９３号公報

特許文献１記載のヤードクレーンは、通常の荷役作業で使用される各種の電動機器や電気機器の電源が一般電源等の外部電源化されており、排ガスや騒音に対応したものである。

しかしながら、レーン替えを行う際には、地上側の電源装置とクレーン側の給電ケーブルとの連結が解除されるので、レーン替えがなされている間はそのヤードクレーンに搭載した発電用補助エンジンを駆動することとなり、排ガスや騒音といった環境対応が不十分であった。

また、地上側の電源装置とクレーン側のケーブルとを手動で接続して給電が行われており、その際、地上数十メートルの高さの操縦席から地上へ降りたり、また操縦席へ上ったりしなければならず、レーン替えの度に運転者には多大な運動が必要となると共に、この連結作業に時間がかかることから荷役作業の遅延の原因となることもあった。

本発明は、前記従来技術の課題に鑑み、ヤードクレーンがレーン替えのときであっても外部電源からの電力を供給することのできる給電装置を提供することを目的とする。

本発明に係るヤードクレーンにおける給電装置は、次のように構成されている。

１）ガーダと、その両端側に脚部材をそれぞれ設けた門型の構造物と、脚部材の下端側に車輪を備えた走行装置と、前記ガーダに沿って横行するコンテナの吊具を備えたトロリと、電力を供給するための受電装置とを備えたヤードクレーンにおいて、コンテナが載置されるレーンの近傍に、そのレーンの長手方向に沿って形成された主給電レールと、前記レーンの端部に主給電レールに直交する方向に形成された副給電レールとを設け、ヤードクレーン本体側に設けた受電装置は、その本体より伸縮あるいは旋回して前記主給電レール或いは副給電レールに受電可能に接触するように構成されていることを特徴としている。

２）前記受電装置は、主給電レール或いは副給電レールに接触して電力を受電する集電部が先端に設けられており、この集電部を主給電レール或いは副給電レール側に向ける旋回装置と、集電部をレールに押し付ける伸縮装置とを備えていることを特徴としている。

３）ヤードクレーン本体の四隅に前記受電装置を設けたことを特徴としている。

１）主給電レールに直交する方向の副給電レールを設け、ヤードクレーンの受電装置の集電部を両給電レールに向かって旋回したり伸縮したりするように構成したので、ヤードクレーンをレーン替えする際にも給電レールから電力が供給されるようになり、大型のバッテリーを搭載しなくてよい。

２）更に、レーン替えの開始前から終了後まで電力が供給されているので、通常運転時と同様の速度で移動することができ、レーン替えをする際の移動時間を短縮することができる。また、レーン替えをしているときにも電力が供給されるので、遠方のレーンへ移動することもできる。

以下、本発明に係るヤードクレーンの給電装置について説明する。
［実施例１］
図１及び図２は、本発明に係るヤードクレーンＡの概略図である。ヤードクレーンＡは、ガーダ１５と、その両端側に脚部材１３をそれぞれ設けた門型の構造物１２と、前記脚部材１３の下端側にタイヤ１４ａを備えた走行装置１４と、前記ガーダ１５に沿って横行するコンテナの吊具１７を備えたトロリ１６と、前記走行装置１４やトロリ１６に電力を供給するための受電装置１が設けられている。更に、前記トロリ１６には運転席Ｍが設けられており、運転者により荷役操作可能に構成されている。

また、図５に示すように、前記受電装置１に電力を供給すると共にヤードクレーンＡをレーンに沿ってガイドして走行させる主給電レール８ａ〜８ｃが路面Ｒ上に設けられている。更に、レーンの端部には、前記主給電レール８ａ〜８ｃに直交する方向に副給電レール９ａ〜９ｄが路面Ｒ上に設けられており、また、そのレーンの端部にはヤードクレーンＡがレーン替えの際に走行する通路Ｌが形成されている。

本実施例においては、主給電レール８と副給電レール９は、Ｒ極、Ｓ極、Ｔ極、アースの４本の給電レールを備えており、高圧の三相電源となっている（図３，４）。また、路面Ｒ上に立設した複数本の絶縁の施された電柱１１により各レール（Ｒ，Ｓ，Ｔ，アース極）が支持されている。

前記ヤードクレーンＡの受電装置１は、図４に示すようにシルビーム１８より下方に延設した支持部材１８ａを介して設けられており、その支持部材１８ａの下端側に設置されている。

前記受電装置１は、図６に示すように、支持部材１８ａ側に固定された旋回装置４と、この旋回装置４に枢支された基板４ｅと、この基板４ｅに設けた伸縮装置３に接続される台板２ｅと、この台板２ｅに設けた集電部２ａとを備えている。

前記旋回装置４は、シリンダ装置４ｃに設けた鋸歯状体４ｂによりギア４ａ（オープンギア）を回転させるようになっており、ギア４ａに枢支された基板４ｅを旋回させている。基板４ｅには、伸縮装置３が設けられており、この伸縮装置３は、リンク機構を有するパンタグラフジャッキ状のリンク体３ａと、このリンク体３ａを伸縮させるシリンダ装置３ｂとを備えている。

そのリンク体３ａの先端側に設けられた集電装置２は、給電レール８，９に接触して電力を得る集電部２ａ（集電舟）と、この集電部２ａを支持するパンタグラフ形状の脚部２ｂとを有しており、台板２ｅを介して前記リンク体３ａに連結されている。このリンク体３ａにより、集電装置２の集電部２ａが給電レール８，９に対して平行状態に保持されている。

そして、このように構成された受電装置１が、ヤードクレーンＡ本体に設けられており、通常運転時にはレーンに沿って設けられている主給電レール８より電力を受電し、レーン替えの際には副給電レール９から電力を受電して運転可能としている。また、レーン替えの際に、主給電レール８から副給電レール９への切り替えがスムーズに行われると共に、ヤードクレーンＡ本体に設けた受電装置１が主給電レール８或いは副給電レール９と接触して電力を受電するようになっている。

また、主給電レール８または副給電レール９との接触の切り替え操作は、受電装置１の集電部２ａ側に設けたレール検出手段による信号に基づいて自動的に行われるように制御されている。
（通常運転時：同一レーン内での荷役運転）
図５に示すように、前述の如く構成された門型コンテナクレーンＡ（Ａ１〜Ａ３、Ａ６，Ａ７）は、各レーン（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ８，Ｌ１０）内を平行（図面上の左右方向）に走行し、コンテナＣの荷役を行っている。

例えば、レーンＬ１で荷役を行っているクレーンＡ１は、そのレーンＬ１に沿って平行に設けられている主給電線８ａより電力が供給されている。また、レーンＬ２で荷役を行っているクレーンＡ２は、そのレーンＬ２に沿って平行に設けられている主給電線８ｂより電力が供給されている。

（レーン替え運転時）
図５に示すように、レーンＬ１の左側の端部には副給電線９ａが主給電線８ａに直交する方向に設けられており、レーンＬ２〜Ｌ５についても同様に主給電線８ｂ〜８ｅと副給電線９ｂ〜９ｅが設けられている。また、レーンＬ６〜Ｌ１０には、それぞれのレーンに沿って平行状に主給電レール８ｆ〜８ｊが設けられている。

更に、レーンＬ１とレーンＬ６との間に、ヤードクレーンＡの走行路Ｌが形成されている。レーンＬ２とレーンＬ７、レーンＬ３とレーンＬ８、レーンＬ４とレーンＬ９，レーンＬ５とレーン１０との間にも、ヤードクレーンＡの走行路Ｌが形成されている。

例えば、レーンＬ７からレーンＬ５へレーン替えする場合は、レーンＬ５の右端に形成されている走行路ＬにまでヤードクレーンＡ４を移動させる。この際、図面上ではヤードクレーンＡの右上側に設けた受電装置１が、主給電レール８ｇより離間することとなるが、ヤードクレーンＡに搭載したバッテリーにより走行装置１４を駆動し、受電装置１が隣接するレーンＬ２の主給電レール８ｂに接触して電力が供給されるまで走行する。

次いで、ヤードクレーンＡ４の図示しない回動装置により走行装置１４のタイヤ１４ａを９０度水平面内で回動させて、直角方向（図面上では上下方向）に移動できるようにする。

タイヤ１４ａが走行路Ｌに対して平行状となった状態で、ヤードクレーンＡ４を下側に向けて移動させる。このとき、受電装置１が主給電レール８ｂから離れるが、搭載されているバッテリにより走行装置１４が駆動されるので、ヤードクレーンＡは引き続き走行可能となっている。

バッテリにより駆動されたヤードクレーンＡ４は、前記レーンＬ２の下側に位置するレーンＬ３の主給電線８ｂに受電装置１が当接し、この主給電線８ｂより電力が供給されるので、引き続き走行することができる。更に走行すると、主給電線８ｂと受電装置１との接触が解除されるが、バッテリにより走行してそのレーンＬ３の副給電線９ｃと受電装置１が当接する。

このように主給電線８と副給電線９とから交互に電力を供給されながら、また、給電されない僅かな区間はバッテリ駆動により走行し、目的とするレーンＬ５の主給電線８ｅに受電装置１が当接したら、図示しない回動装置により走行装置１４のタイヤ１４ａを９０度水平面内で回動させて、水平方向（図面上では左右方向）に移動できるようにする。

タイヤ１４ａがレーンＬ５に対して平行状となった状態で、ヤードクレーンＡ４を右側へ移動させ、レーン替えが完了する。

本発明により、主給電レールに直交する方向の副給電レールを設け、ヤードクレーンの受電装置の集電部を両給電レールに向かって旋回したり伸縮したりするように構成したので、ヤードクレーンをレーン替えする際にも給電レールから電力が供給されるようになり、大型のバッテリーを搭載しなくてよくなる。

［実施例２］
前述の実施例に例示した受電装置の他にも、図８〜図９に例示するような受電装置１を用いることもできる。

図８，図９に示す受電装置１は、旋回装置４と、この旋回装置４の動力を伝達すると共に基板４ｅを旋回させるオープンギア４ａとを備え、伸縮装置３は、リンク機構を備えたリンク体３ａと、このリンク体３ａを伸縮させるシリンダ装置３ｂとを有し、集電装置２は、給電レール８，９に接触する集電舟２ａと、この集電舟２ａを給電レール８，９に押し付けるパンタグラフ形状の脚部２ｂとを備え、主給電レール８或いは副給電レール９に集電部２ａを旋回または伸縮させて接触するように構成されている。

［実施例３］
本実施例における受電装置は、図１０〜図１２に例示するように、オープンギア４ａを回転させる旋回減速機４ｄを備えた旋回装置４と、この旋回装置４により旋回するシリンダ３ｂを備えた伸縮装置３と、伸縮装置３の先端に設けた回転装置３ｆを介して設置された集電装置２より構成されている。

図１１に示すように、旋回装置４によって伸縮装置を旋回させても、集電装置２の回転装置３ｆによりその集電装置２と主給電レール８との平行状態を保持できるようになっている。また、図１２に示すように、集電装置２を副給電レール９と平行状態とすることもできる。

［実施例４］
図１３に示すように、給電レール８，９の設置高さを高くし、受電装置１がタイヤ１４ａと干渉しないようにすることで、その受電装置１をシルビーム１８の近傍に位置させることができ、タイヤ１４ａとレール８，９との距離αを縮小することができる。また、レー８，９ルの設置高さが作業者の背丈よりも高所となるので、作業者がレールに直接触れてしまい感電することが防止される。

本発明により、主給電レールに直交する方向の副給電レールを設け、ヤードクレーンの受電装置の集電部を両給電レールに向かって旋回したり伸縮したりするように構成したので、ヤードクレーンをレーン替えする際にも給電レールから電力が供給されるようになり、大型のバッテリーを搭載しなくてよい。また、大容量バッテリーを搭載することによる重量増加もなくなる。

また、レーン替えの開始前から終了後まで電力が供給されているので、通常運転時と同様の速度で移動することができ、レーン替えをする際の移動時間を短縮することができる。また、レーン替えをしているときにも電力が供給されるので、遠方のレーンへ移動することもできる。更に、通常運転時には、主給電レールをガイドとすることでヤードクレーンの走行を安定させることができる。

［実施例５］
本実施例は、図１４に示すように、ヤードクレーンＡ本体の四隅に受電装置１を設け、更に、各レーンの端部に副給電レール９を設けたものである。詳しくは、通常運転時にはレーンに沿って設けられている主給電レール８より電力を受電し、レーン替えの際には副給電レール９から電力を受電して運転可能としたものであり、また、レーン替えの際に、主給電レール８から副給電レール９への切り替えがスムーズに行われると共に、ヤードクレーンＡ本体の四隅に設けた受電装置の何れかが主給電レール８或いは副給電レール９と接触して電力を受電するようにしたものである。

なお、切り替え操作は、受電装置１の集電部２ａ側に設けたレール検出手段による信号に基づいて自動的に行われるように制御されている。

（通常運転時：同一レーン内での荷役運転）
図１４に示すように、門型コンテナクレーンＡ（Ａ１，Ａ２）は、各レーンＬ１，Ｌ２内を平行に走行し、コンテナＣの荷役を行っている。レーンＬ１で荷役を行っているクレーンＡ１は、そのレーンＬ１に沿って平行に設けられている主給電線８ａより電力が供給されている。また、レーンＬ２で荷役を行っているクレーンＡ２は、そのレーンＬ２に沿って平行に設けられている主給電線８ｂより電力が供給されている。

（レーン替え運転時）
レーンＬ１の端部には副給電線９ａが前記主給電線８ａに直交する方向に設けられており、レーンＬ２の端部には副給電線９ｂが主給電線８ｂに直交する方向に設けられている。レーンＬ３についても同様に主給電線８ｃと副給電線９ｃが設けられ、レーンＬ４にも主給電線８ｄと副給電線９ｄが設けられている。また、レーンＬ１とレーンＬ３との間、レーンＬ２とレーンＬ４との間には、ヤードクレーンＡが走行できる走行路が設けられている。

レーン替えを行う際には、ヤードクレーンＡ３のようにＸ方向に走行して、レーン替え用の通路ＬにヤードクレーンＡ３を移動させる。このとき、図１４上ではヤードクレーンＡ３の左下に設けた受電装置１Ｃの伸縮装置３が伸張されて集電部２ａが隣接するレーンＬ１の主給電レール８ａに接触して電力が得られるようになっている。

次いで、走行路Ｌの中央付近にまでヤードクレーンＡ３を移動させ、図示しないステアリング機構により走行装置１４のタイヤ１４ａを９０度水平面内で回動させ、走行路Ｌ内をＹ方向に走行して目的とするレーンへ移動する。

目的とするレーンへ移動したら、受電装置１Ｃ，１Ｄをそのレーンの主給電レール８に接触させ、電力を確保し、タイヤ１４ａを９０度水平面内で回転させてそのレーン内に移動する。

このようにして、ヤードクレーンＡ３のレーン替えが完了する。勿論、他のヤードクレーン、例えば、クレーンＡ４のようにＸ方向に移動してそのまま横のレーンＬ１へ移動するレーン替えも可能である。

本実施例により、ヤードクレーンＡの受電装置１は、何れかの給電レールと当接するようになり、常時電力が供給されるようになるので、バッテリーレスとすることができる。なお、非常用電源としてトロリ１６の駆動用の小型のバッテリーを搭載してもよい。

本発明に係るヤードクレーンの概略図（正面図）である。図１の側面図である。図２の要部拡大図である。図３の正面図（一部）である。本発明に係るヤードクレーンを使用するコンテナヤードの概略図である。受電装置の概略図である。図６の受電装置の伸縮装置を縮小させた状態を示す図である。受電装置の第２実施形態を示す図である。図８の受電装置の伸縮装置を縮小させた状態を示す図である。受電装置の第３実施形態を示す図である。図１０の受電装置の伸縮装置を旋回させた図である。図１１の受電装置の集電装置を旋回させた図である。受電装置の第４実施形態を示す図である。本発明に係るヤードクレーンの第５実施形態を示す図である。従来のコンテナヤードの概略図（斜視図）である。図１５の平面図である。

符号の説明

Ａヤードクレーン
Ｃコンテナ
Ｒレーン
１受電装置
２集電装置
２ａ集電部
３伸縮装置
４旋回装置
８主給電レール
９副給電レール
１１電柱
１２構造物
１３脚部材
１４走行装置
１４ａタイヤ
１５ガーダ
１６トロリ
１７吊具
１８シルビーム
１８ａ支持部材
Ｌ通路

Claims

ガーダと、その両端側に脚部材をそれぞれ設けた門型の構造物と、脚部材の下端側に車輪を備えた走行装置と、前記ガーダに沿って横行するコンテナの吊具を備えたトロリと、電力を供給するための受電装置とを備えたヤードクレーンにおいて、
コンテナが載置されるレーンの近傍に、そのレーンの長手方向に沿って形成された主給電レールと、前記レーンの端部に主給電レールに直交する方向に形成された副給電レールとを設け、
ヤードクレーン本体側に設けた受電装置は、その本体より伸縮あるいは旋回して前記主給電レール或いは副給電レールに受電可能に接触するように構成されていることを特徴とするヤードクレーンにおける給電装置。
前記受電装置は、主給電レール或いは副給電レールに接触して電力を受電する集電部が先端に設けられており、この集電部を主給電レール或いは副給電レール側に向ける旋回装置と、集電部をレールに押し付ける伸縮装置とを備えていることを特徴とする請求項１記載のヤードクレーンにおける給電装置。