JP2012171775A - クレーンシステム - Google Patents

Abstract

【課題】充電に伴うクレーン作業の停止時間を大幅に減らすことができ、交換後直ぐに作業を継続することができ、クレーンの作業効率を向上させることができる。
【解決手段】複数のバッテリが接続されることにより構成され、タイヤ列１２を駆動させる走行用モータ、吊り下げ装置１５を移動させる移動用モータ、吊り下げ装置１５に支持された吊具１６を昇降させる昇降用モータ、及び周辺機器の電源となるバッテリユニット２を備え、このバッテリユニット２が着脱可能に設けられたクレーンシステム１Ａを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリ給電によって走行し、コンテナ等の荷物の積み降ろしまたは積み込みに用いられるクレーンシステムに関する。

従来、コンテナを一時的に集積しておく場所であるコンテナヤードには、路面に設けられた複数の走行レーンに沿って走行しながらコンテナの積み降ろしや積み込みを行うヤードクレーンを用いたクレーンシステムが設けられる。そして、ヤードクレーンとしては、門型の形状を有しタイヤで走行するタイヤ式門型クレーン、いわゆるＲＴＧ（Ｒｕｂｂｅｒ Ｔｉｒｅｄ Ｇａｎｔｒｙ Ｃｒａｎｅ）が多く用いられている。

このＲＴＧには、走行レーンに沿った走行を自動運転によって実現するものがある。この場合、ＲＴＧが磁気センサを装備する一方、磁性体からなる地上ガイドラインが走行レーンに沿って敷設される。そして、磁気センサで地上ガイドラインの磁気を検出することでＲＴＧの位置を検出し、地上ガイドラインからのずれを制御することにより、ＲＴＧを地上ガイドラインに沿って走行させている。

また、近年の環境意識の高まりの観点からＲＴＧの駆動方式として電動式が注目されており、特に駆動源としてのバッテリを装備し、走行レーンに沿って設けられた給電線から電力を受け取ってバッテリを充電する、いわゆる地上給電式のＲＴＧの開発が進んでいる（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のＲＴＧでは、走行レーン上に設けられた通電部である剛体トロリ線に対し、ＲＴＧ側に設けられた集電装置を横方向から押し当てることによって地上給電している。

特開２００９−２４２１０１号公報

しかしながら、従来のバッテリ式クレーンにおいては、以下のような問題があった。
すなわち、バッテリ式のクレーンは，バッテリへの充電が不可欠であり、充電中にはクレーンを動かすことができないことから、その充電時間中における荷役効率が低下することになり、その点で改良の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、充電に伴うクレーン作業の停止時間を大幅に減らすことができ、交換後直ぐに作業を継続することができ、クレーンの作業効率を向上させることができるクレーンシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るクレーンシステムでは、複数のバッテリが接続されることにより構成され、車輪を駆動させる走行用モータ、吊り下げ装置を移動させる移動用モータ、吊り下げ装置に支持された吊具を昇降させる昇降用モータ、及び周辺機器の電源となるバッテリユニットを備えたクレーンシステムであって、バッテリユニットが着脱可能に設けられていることを特徴としている。

本発明では、クレーンに搭載されるバッテリユニットを着脱可能としたことで、必要に応じて容易に交換することができる。つまり、バッテリ容量が減少したときには、充電済みのバッテリユニットに交換する作業のみとなり、従来のようにクレーンに搭載しているバッテリに対して充電を行う場合のような充電時間が不要となる。そのため、クレーン停止時間が短時間となり、直ぐに荷役作業を継続することができ、クレーンの作業効率を高めることができる。

また、本発明に係るクレーンシステムでは、バッテリユニットが複数設けられており、これら複数のバッテリユニットのうちのいずれか一のバッテリユニットのみが電源として接続され、電源として接続されたバッテリユニットの残存電力量が予め定めた所定の電力以下となった際に、他のバッテリユニットを電源として接続するように切り替える切換制御部を備えることが好ましい。

本発明では、クレーンの各部に供給される電力を複数のバッテリユニット毎に切り換えて供給する方法となるので、荷役状況に応じてバッテリ容量が少なくなったバッテリユニットのみを交換することができるうえ、そのバッテリ容量に応じた適宜なタイミングで、必要な数のバッテリユニットを交換することができる。つまり、複数のバッテリユニットがクレーンに搭載されているので、１つのバッテリユニットのバッテリ容量が減少しても、他のバッテリユニットに切り換えてそのままクレーンによって荷役作業を続けることができる。
また、バッテリユニットの交換中であっても、交換しない残りのバッテリユニットから電力を供給することができるため、完全に電力供給が停止される時間を無くすことができ、例えばクレーン操作室のエアコン等の補機を止めることなく運用を行うことができる。

本発明のクレーンシステムによれば、着脱可能なバッテリユニットを搭載することで、バッテリの充電容量が不足した際にバッテリユニットを充電済みのバッテリユニットに交換することができるので、短時間で交換でき、従来のように充電に伴うクレーン作業の停止時間を大幅に減らすことができ、交換後直ぐに作業を継続することができることから、クレーンの作業効率を向上させることができる効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態によるクレーンシステムを示す概略斜視図である。 第２の実施の形態によるクレーンシステムを示す概略斜視図である。 第３の実施の形態によるクレーンシステムを示す概略斜視図である。

以下、本発明の実施の形態によるクレーンシステムについて、図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態によるクレーンシステム１Ａは、タイヤ走行式クレーン（ＲＴＧ）（以下、単に「クレーン１０」という）をバッテリ駆動とし、複数のバッテリを組み込んだ箱型状のバッテリユニット２を搭載している。クレーン１０は、コンテナＣが集積されたコンテナヤードＹに設置された複数の走行レーンＲ毎に設けられ、それぞれが走行レーンＲに沿って走行するように設けられている。

なお、本実施の形態によるクレーンシステム１Ａでは、各走行レーンＲに設けられた給電ユニット３より受電可能な受電装置１３をクレーン１０に備えている。これらは、クレーン１０での作業を行わないときに、給電ユニット３に受電装置１３を接続してクレーン１０に搭載されているバッテリに電力を供給して充電することも可能な構成となっているが、これら給電ユニット３と受電装置１３とは省略することも可能である。

走行レーンＲは、各クレーン１０の走行範囲を定めるものであって、その路面上には、クレーン１０の幅方向両側に一対の地上ガイドラインＧが敷設されている。この地上ガイドラインＧは、クレーン１０の走行方向を案内するためのものであって、磁性材料を含有した線材である。なお、この走行レーンＲの幅、長さなどはクレーン１０の走行条件に応じて適宜変更が可能である。

クレーン１０は、トレーラからコンテナＣ等の荷物（以下、単に「コンテナＣ」と呼ぶ）を積み降ろしてコンテナヤードＹに集積し、或いはコンテナヤードＹに集積されたコンテナＣをトレーラに積み込む作業を行うものである。
クレーン１０は、門型のクレーン本体１１と、クレーン本体１１の幅方向両側の下端に設けられたタイヤ列１２（車輪）と、クレーン本体１１におけるタイヤ列１２の周辺部に設けられた磁気センサ（不図示）と、クレーン本体１１の幅方向一方側におけるタイヤ列１２の直上位置に設けられた前記受電装置１３と、この受電装置１３の更に直上位置に設けられブレーカ（不図示）等が設けられた電気室１４と、クレーン本体１１における電気室１４とクレーン本体１１の幅方向反対側の位置に設けられたバッテリユニット２と、クレーン本体１１の頂部に設けられた吊り下げ装置１５と、を備えて概略構成されている。

タイヤ列１２は、走行レーンＲの延在方向に走行可能であるとともに、鉛直方向に平行な回転軸周りに回転可能に設けられており、任意の方向へ向けてクレーン本体１１を移動させることも可能となっている。

クレーン本体１１は、幅方向両側に設けられるタイヤ列１２のそれぞれを固定するベース部１１１と、幅方向両側のそれぞれのベース部１１１から上方に向かって延びる一対の柱部１１２、１１２と、これら柱部１１２の上端同士を前記幅方向に接続する一対の桁部１１３、１１３から門型に組み付けられている。
吊り下げ装置１５は、互いに平行に配置される一対の桁部１１３、１１３に支持されて、前記幅方向に移動可能となっている。そして、この吊り下げ装置１５には、ワイヤによって吊り下げられて昇降可能とされた吊具１６が設けられている。

バッテリユニット２は、複数のバッテリが接続されることにより構成され、タイヤ列１２を駆動させる走行用モータ、吊り下げ装置１５を幅方向に移動させる移動用モータ、吊り下げ装置１５に支持された吊具１６を昇降させる昇降用モータ、及び周辺機器の電源となっており、これらに電力を供給し、クレーン本体１１に対して着脱可能に設けられている。このバッテリユニット２の着脱手段としては、例えばボルト・ナット方式、ピン方式、或いは凹凸による嵌合方式など適宜な構成を用いることができる。

上述した本第１の実施の形態によるクレーンシステムでは、着脱可能なバッテリユニット２を搭載することで、バッテリの充電容量が不足した際にバッテリユニット２を充電済みのバッテリユニット２に交換することができるので、短時間で交換でき、従来のように充電に伴うクレーン作業の停止時間を大幅に減らすことができ、交換後直ぐに作業を継続することができることから、クレーン１０の作業効率を向上させることができる効果を奏する。

次に、本発明のクレーンシステムによる他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。

（第２の実施の形態）
図２に示すように、第２の実施の形態によるクレーンシステム１Ｂは、複数（ここでは３台）のバッテリユニット２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）をクレーン１０に搭載した構成となっている。これらバッテリユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、クレーン本体１１の柱部１１２に沿って上下方向に並べて配置されており、それぞれが単独でクレーン本体１１に対して着脱可能に設けられている。

そして、本クレーンシステム１Ｂには、クレーン１０の各部に供給される電力をバッテリユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ毎に切り換えて供給する切換制御部（不図示）が設けられている。つまり、前記切換制御部では、電源として接続されたバッテリユニット２の残存電力量（電圧、電流でもよい）を監視しておき、予め定めた所定の電力以下となった際に、他のバッテリユニット２を電源として接続するように切り替える制御が行われる。

第２の実施の形態によるクレーンシステム１Ｂでは、荷役状況に応じてバッテリ容量が少なくなったバッテリユニット２のみを交換することができるうえ、そのバッテリ容量に応じた適宜なタイミングで、必要な数のバッテリユニット２を交換することができる。つまり、複数のバッテリユニット２がクレーン１０に搭載されているので、１つのバッテリユニット２のバッテリ容量が減少しても、他のバッテリユニット２に切り換えてそのままクレーン１０によって荷役作業を続けることができる。
また、バッテリユニット２の交換中であっても、交換しない残りのバッテリユニット２から電力を供給することができるため、完全に電力供給が停止される時間を無くすことができ、例えばクレーン操作室のエアコン等の補機を止めることなく運用を行うことができる。

（第３の実施の形態）
図３に示す第３の実施の形態によるクレーンシステム１Ｃでは、クレーン１０が走行する走行レーンＲの側方部にバッテリユニット２を交換する場所をなすバッテリステーションＳを設けており、このバッテリステーションＳで手動操作、又は自動操作によりバッテリを交換できるようにした構成となっている。バッテリステーションＳには、充電設備４が設けられており、複数のバッテリユニット２、２、…を同時に充電できるようになっている。
この場合、バッテリユニット２を交換するための専用の場所が設けられているので、バッテリ交換のためにヤード内に作業者、作業用の車両などを配置する必要がなくなり、作業の効率化が図れる利点がある。

以上、本発明によるクレーンシステムの実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態におけるバッテリユニット２のクレーン１０上の設置箇所は、クレーン本体１１の柱部１１２に限定されず、適宜設定することができる。
また、本第２の実施の形態では、クレーン１０の各部に供給される電力を３台のバッテリユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ毎に切り換える方法としているが、これに限らず、全てのバッテリユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃを並列に接続してそれぞれから同時に電力を供給する方法としても良い。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施の形態を適宜組み合わせてもよい。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ クレーンシステム
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ バッテリユニット
４ 充電設備
１０ クレーン（タイヤ走行式クレーン）
１１ クレーン本体
１２ タイヤ列（車輪）
１５ 吊り下げ装置
１６ 吊具
Ｃ コンテナ
Ｒ 走行レーン
Ｓ バッテリステーション

Claims (2)

1. 複数のバッテリが接続されることにより構成され、車輪を駆動させる走行用モータ、吊り下げ装置を移動させる移動用モータ、前記吊り下げ装置に支持された吊具を昇降させる昇降用モータ、及び周辺機器の電源となるバッテリユニットを備えたクレーンシステムであって、
   前記バッテリユニットが着脱可能に設けられていることを特徴とするクレーンシステム。
2. 前記バッテリユニットが複数設けられており、
   これら複数のバッテリユニットのうちのいずれか一のバッテリユニットのみが前記電源として接続され、
   該電源として接続されたバッテリユニットの残存電力量が予め定めた所定の電力以下となった際に、他の前記バッテリユニットを前記電源として接続するように切り替える切換制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載のクレーンシステム。

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