JP2013082514A - 走行クレーンの免震支持装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】巨大な地震が発生した際に、走行クレーンがレールと直角方向の揺れを起こして脱輪するような問題を、簡単な構成によって防止する。
【解決手段】上側部材に対してロッカーピンにより吊り下げた少なくとも1つのイコライザビームを有する走行装置が支持脚に備えられている走行クレーンの免震支持構造であって、中間部イコライザビーム6bの上側部材である上部イコライザビーム4に支持されたロッカーピン5と、ロッカーピン5に対して上下に所定の距離で自在に移動できるよう中間部イコライザビーム6bに備えた昇降可動孔17とを有する浮上り防止機構9を形成し、浮上り防止機構9をイコライザビーム4、6a,6b、8a,8b,8c,8dの少なくとも1つに備える。
【選択図】図1
【解決手段】上側部材に対してロッカーピンにより吊り下げた少なくとも1つのイコライザビームを有する走行装置が支持脚に備えられている走行クレーンの免震支持構造であって、中間部イコライザビーム6bの上側部材である上部イコライザビーム4に支持されたロッカーピン5と、ロッカーピン5に対して上下に所定の距離で自在に移動できるよう中間部イコライザビーム6bに備えた昇降可動孔17とを有する浮上り防止機構9を形成し、浮上り防止機構9をイコライザビーム4、6a,6b、8a,8b,8c,8dの少なくとも1つに備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、港湾部等で使用される走行クレーンにおいて、巨大な地震が発生した場合に、走行クレーンにレールと直角方向の揺れが発生し車輪が浮き上がる現象及び脱輪するといった問題を、簡単な構成にて防止できるようにした走行クレーンの免震支持装置に関するものである。
走行クレーンの一例であるコンテナクレーンは、支持脚が門型に形成されたクレーン本体を有し、該クレーン本体の支持脚の四隅部に備えた走行装置により、岸壁に設けたレールに沿って走行する。
このような走行クレーンにおいて地震が発生した場合には、走行クレーンの走行方向と直角方向の加振力が外力として走行クレーンに作用することになる。走行クレーンを構成するクレーン本体は、柔軟性を有しており、小規模或いは中規模の地震が発生し走行方向と直角方向の加振力が作用しても、クレーン本体は柔軟に変形することで加振力を吸収し、問題を生じることはない。
しかし、大規模な地震が発生した場合には、クレーン本体が大きく揺れることにより支持脚に浮き上がりが発生し、このために車輪がレール上から脱輪してしまう虞れがある。
こうした問題に対処するために、従来の走行クレーンでは、種々の免震構造を備えることが提案されている。例えば、下部イコライザビームと上部イコライザビームとの間に免震装置を設け、この免震装置は、下部イコライザビームに設けられ上部イコライザビームに沿って鉛直方向に摺動する摺動部と、下部イコライザビームと上部イコライザビームとの間に設けられた油圧シリンダを含む減衰要素を有する油圧機構と、油圧機構の制御部とにより構成されたものがある(特許文献1参照)。
しかし、特許文献1の免震装置では、構成が大掛かりになると共に、油圧機構を制御するための制御装置も必要となり、免震のための構造が複雑且つ高価になるという問題がある。
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなしたもので、巨大な地震が発生した際に、走行クレーンがレールと直角方向の揺れを発生し支持脚が浮き上がることにより脱輪するような問題を、簡単な構成によって防止できるようにした走行クレーンの免震支持装置を提供しようとするものである。
本発明は、上側部材に対してロッカーピンにより吊り下げた少なくとも1つのイコライザビームを有する走行装置が支持脚に備えられている走行クレーンの免震支持構造であって、前記イコライザビームと上側部材の一方に支持されたロッカーピンと、該ロッカーピンに対して上下に所定の距離で自在に移動できるよう前記イコライザビームと上側部材の他方に備えた昇降可動孔とを有する浮上り防止機構を形成し、該浮上り防止機構を前記イコライザビームの少なくとも1つに備えたことを特徴とする走行クレーンの免震支持装置、に係るものである。
又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記上側部材に対して前記イコライザビームを下方へ押し下げるよう付勢する押下手段を備えたことは好ましい。
又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記押下手段は、前記ロッカーピンと前記イコライザビームとの間又は前記ロッカーピンと前記上側部材との間に備えた板バネ又は弾性座金であってもよい。
又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記イコライザビームと上側部材との間に、上昇した走行装置が下降して着地するときの衝撃を緩衝する緩衝手段を備えたことは好ましい。
又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記緩衝手段は、逆止弁付き流体圧ダンパであってもよい。
本発明の走行クレーンの免震支持装置によれば、地震によりクレーン本体にレールと直角方向の揺れが発生し支持脚が浮き上がろうとしても、浮上り防止機構を備えたイコライザビームは昇降可動孔によって浮き上がりが抑えられるので、走行装置の少なくとも一部の車輪がレールから離反するのを防止して脱輪を防止できるという優れた効果を奏し得る。
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図1は走行クレーンを構成する門型のクレーン本体100における支持脚101の四隅部下部に設けられる走行装置102を示している。この走行装置102には、レール1上を前後に走行するための岸壁条件に見合った偶数または、奇数となる多数の車輪2を備えたものが知られている。
図1は車輪2を8個備えた8輪タイプの走行装置102の場合を示しており、この走行装置102では、クレーン本体100の支持脚101の下部に、レール1と直交し且つ水平方向に延びるロッカーピン3を介して大型の上部イコライザビーム4が前後に揺動可能に取り付けてあり、該上部イコライザビーム4の前端と後端の下部にはロッカーピン5を介して中型の中間部イコライザビーム6a,6bが前後に揺動可能に取り付けてあり、更に、一方の中間部イコライザビーム6aの前端と後端の下部にはロッカーピン7を介して小型の下部イコライザビーム8a,8bが前後に揺動可能に取り付けてあり、又、他方の中間部イコライザビーム6bの前端と後端の下部にはロッカーピン7を介して小型の下部イコライザビーム8c,8dが前後に揺動可能に取り付けてある。更に、前記各下部イコライザビーム8a,8b,8c,8dの夫々の前後には、前記レール1上を走行する前記車輪2が取り付けてある。
図1、図2に示す実施例では、中間部イコライザビーム6a,6bにおける一方の中間部イコライザビーム6bに対応して、該中間部イコライザビーム6bと、上側部材である上部イコライザビーム4との間に、前記中間部イコライザビーム6bの浮き上がりを防止する浮上り防止機構9を備えた場合を示している。
上側部材である上部イコライザビーム4におけるクレーン走行方向に対して直角方向の左右の側板10には、前記中間部イコライザビーム6bの左右外側面に沿って下方へ延長した吊下部11が形成してあり、該吊下部11に設けた貫通孔12にロッカーピン5が貫通することでロッカーピン5は上部イコライザビーム4に支持されている。前記ロッカーピン5は、図2の右側端に備えた鍔13と、左側端に備えた溝14に嵌合した止め輪15とによって抜け止めされている。
一方、前記中間部イコライザビーム6bを構成する左右の側板16における前記ロッカーピン5が貫通する部分には、前記中間部イコライザビーム6bがロッカーピン5に対して上下に所定の距離で移動できる昇降可動孔17を形成している。昇降可動孔17としては、図2(b)に示すように、ロッカーピン5に対して前記中間部イコライザビーム6bが上下に所定の距離で移動できるよう、ロッカーピン5が貫通する前後幅で且つ上下に所要の長さを有する一般に長孔と称される孔を側板16に形成している。前記昇降可動孔17は、前記長孔以外に、矩形を有して上下に延びた矩形孔であってもよく、又、ロッカーピン5が余裕をもって嵌合できるようロッカーピン5の直径よりも大きい直径とした孔であってもよい。
前記中間部イコライザビーム6bの側板16と、前記上部イコライザビーム4の側板10との間における前記ロッカーピン5の回りにはシャープレート18が設けてあり、該シャープレート18は、前記支持脚101が浮き上がるように作動した際に、前記中間部イコライザビーム6bが前記上部イコライザビーム4に対してレール1,1間の内側へ傾くのを防止している。このシャープレート18は、前記ロッカーピン3,7にも同様に備えている。
前記浮上り防止機構9は、上側部材である上部イコライザビーム4に対して前記中間部イコライザビーム6bを下方へ押し下げるよう付勢する押下手段19を備えている。
図2に示す押下手段19は、前記中間部イコライザビーム6bの側板16相互間における前記昇降可動孔17の下端17aよりも下部位置に、下面がリブ20'で補強された支持板20を設け、該支持板20と前記ロッカーピン5との間に、前記ロッカーピン5を押して前記中間部イコライザビーム6bを下方へ付勢するようにした板ばね21を配置している。22は支持板20上の板ばね21がクレーン走行方向前後へ移動するのを規制する止め板である。
図2に示す押下手段19は、前記中間部イコライザビーム6bの側板16相互間における前記昇降可動孔17の下端17aよりも下部位置に、下面がリブ20'で補強された支持板20を設け、該支持板20と前記ロッカーピン5との間に、前記ロッカーピン5を押して前記中間部イコライザビーム6bを下方へ付勢するようにした板ばね21を配置している。22は支持板20上の板ばね21がクレーン走行方向前後へ移動するのを規制する止め板である。
前記上部イコライザビーム4の荷重は、ロッカーピン5に伝えられ、ロッカーピン5が前記昇降可動孔17の下端17aに圧着することで中間部イコライザビーム6bに伝えられる。従って、前記支持板20とロッカーピン5との間に配置された板ばね21は、ロッカーピン5の荷重によって図2(a)に示す如く予圧縮により扁平に押し潰された形状となっている。
図5は、前記押下手段19の他の実施例を示すもので、この実施例では、前記ロッカーピン5は中間部イコライザビーム6bの貫通孔23に支持されており、且つ、上部イコライザビーム4に前記昇降可動孔17を形成した場合を示している。そして、前記上部イコライザビーム4の側板10相互間における前記中間部イコライザビーム6bの上端よりも上部位置に、上面をリブ24'で補強された支持板24を設け、該支持板24と前記ロッカーピン5との間に、前記ロッカーピン5を押して前記中間部イコライザビーム6bを下方へ付勢するようにした板ばね21を配置している。22は板ばね21がクレーン走行方向前後へ移動するのを規制する止め板である。
図5の上部イコライザビーム4の荷重は、中間部イコライザビーム6bに支持されたロッカーピン5に、前記上部イコライザビーム4の昇降可動孔17の上端17bが圧着することで中間部イコライザビーム6bに伝えられており、このとき、支持板24下部の板ばね21はロッカーピン5による押し付けにより予圧縮されて扁平に押し潰された形状となっている。
又、図5の実施例においては、前記ロッカーピン5が上部イコライザビーム4に対して抜け落ちるのを防止するために、図5(b)に示す如く略U字形を有する止め輪25を前記上部イコライザビーム4の側板16に固定して設けている。
図6は、前記押下手段19の更に他の実施例を示すもので、この実施例では、前記図2の板ばね21に代えて、前記支持板20と前記ロッカーピン5との間に、4枚の弾性座金26を組み合わせて配置した場合を示している。弾性座金26の形状、設置数は任意に選定することができる。又、図5の実施例に示したように、前記ロッカーピン5を中間部イコライザビーム6bの貫通孔23に支持し、且つ、上部イコライザビーム4に前記昇降可動孔17を形成した場合には、前記上部イコライザビーム4の側板10相互間に固定した支持板24と前記ロッカーピン5との間に、前記弾性座金26を配置することができる。
又、図2、図5、図6の実施例においては、前記中間部イコライザビーム6bの側板16と上部イコライザビーム4の側板10におけるロッカーピン5の軸線を通る上下位置には、左側に張り出した固定部材27,28が設けてあり、該固定部材27,28の相互間には、上昇した走行装置102が下降して着地するときの衝撃を緩衝するための緩衝手段29を設けている。この緩衝手段29には逆止弁付きの流体圧ダンパ30を用いることができる。そしてこの逆止弁付きの流体圧ダンパ30は、上部イコライザビーム4に対して中間部イコライザビーム6bが下降するときは、逆止弁が開通して自由に伸長され、逆に、上部イコライザビーム4に対して中間部イコライザビーム6bが上昇する(前記押下手段19が予圧縮される)ときは、逆止弁は閉塞され、流体圧ダンパ30に設けられた小口を流体が流れることでゆっくり伸長してダンパ機能を発揮するようになっている。
前記浮上り防止機構9及び前記緩衝手段29は、図2では前記中間部イコライザビーム6bに対応して、中間部イコライザビーム6bと上部イコライザビーム4との間に配置した場合について示したが、前記中間部イコライザビーム6aに対応して設けてもよい。又、前記浮上り防止機構9及び前記緩衝手段29は、上部イコライザビーム4に対応して設けてもよく、又、下部イコライザビーム8a,8b,8c,8dに対応して設けてもよい。即ち、前記浮上り防止機構9及び前記緩衝手段29は、前記各イコライザビーム4、6a,6b、8a,8b,8c,8dの少なくとも1箇所に設ければよい。
次に、上記実施例の作動を説明する。
図1は走行装置102がクレーン本体100の荷重を受けている状態であり、図2に示すように、前記上部イコライザビーム4に支持されたロッカーピン5が前記昇降可動孔17の上端17bが圧着することで、前記上部イコライザビーム4の荷重が中間部イコライザビーム6bに伝えられており、このとき、支持板20とロッカーピン5との間に配置した板ばね21は、ロッカーピン5により予圧縮されて扁平に押し潰された形状となっており、又、前記緩衝手段29の流体圧ダンパ30は縮小した状態となっている。
図7に示す如く、クレーン本体100が設置された地盤が地震によってレール1の長手方向と交差する方向へ振動した際、振動の加速度が小さい場合には、クレーン本体100自身が柔軟に変形することで問題を生じることはないが、過去及び将来にわたって最強と考えられるような巨大な地震が発生し、その地震の加速度が大きい場合には、海側の支持脚101の車輪2と陸側の支持脚101の車輪2がレール1から交互に浮き上がるようにクレーン本体100が揺れRを発生することが想定され、浮き上がった車輪2は次の段階ではレール1上に衝撃的に接地する、或いは、浮き上がった車輪2がレール1上に戻らずに脱輪する可能性がある。尚、大型の走行クレーンにおいて、前記したような巨大な地震によってレール1と直角方向の揺れRが発生した場合には、車輪2がレール1から数センチメートルの浮き上がり高さで浮き上がることが予想されており、又、浮き上がり高さは最大でも20センチメートル程度であると予想されている。
図1に示すクレーン本体100において、図7のように、地震によるレール1と直角方向の揺れが発生して支持脚101が上昇しようとすると、ロッカーピン3によって支持脚101に取り付けられている走行装置102は浮き上がるように上昇する。図3のXは、支持脚101が上昇することによってロッカーピン3(走行装置102)が上方へ移動した距離を表わしている。
前記中間部イコライザビーム6bには、図2に示すように、前記上部イコライザビーム4に支持されたロッカーピン3に対して、上下に所定の距離だけ移動できる昇降可動孔17からなる浮上り防止機構9を設けているので、走行装置102が上昇すると、前記中間部イコライザビーム6bは下方に位置して板部イコライザビーム8c,8dの車輪2をレール1上へ残したまま、上部イコライザビーム4に支持されたロッカーピン5が昇降可動孔17に沿って上昇し、図3の状態となる。即ち、中間部イコライザビーム6aは前記上部イコライザビーム4と共に上昇するので、下部イコライザビーム8a,8bの車輪2はレール1から離反するようになるが、前記上部イコライザビーム4に昇降可動孔17を介して取り付けられた中間部イコライザビーム6bに支持される下部イコライザビーム8c,8dの車輪2は、前記中間部イコライザビーム6b及び下部イコライザビーム8c,8dの自重と板ばね21の復元力によってレール1上に着地した状態を保持する。
上記したように、走行装置102が上昇して、中間部イコライザビーム6aに支持された下部イコライザビーム8a,8bの車輪2がレール1から浮き上がっても、中間部イコライザビーム6bに支持された下部イコライザビーム8c,8dの車輪2はレール1上に着地した状態を保持するので、前記したようにレール1から浮き上がった下部イコライザビーム8a,8bの車輪2は、レール1上に着地している下部イコライザビーム8c,8dの車輪2に案内されるようになって、全ての車輪2が確実にレール1上へ着地するようになる。従って、クレーン本体100にレール1と直角方向の揺れが発生した際に、車輪2がレール1から脱輪する問題は防止される。
図5、図6の実施例においても、前記図1〜3に記載した実施例と同様に作用することができる。
ここで、上部イコライザビーム4に対して中間部イコライザビーム6bが例えば5センチメートルの距離で昇降できるように昇降可動孔17を形成した場合には、前記したように、巨大な地震によりクレーン本体100にレール1と直角方向の揺れが発生して車輪2がレール1から浮き上がることが予想されている数センチメートルの浮き上がりに対しては、車輪2の浮き上がりを確実に防止することができる。又、前記したように、ロッカーピン5に係合する昇降可動孔17を前記中間部イコライザビーム6bに対応して備えることに加えて、ロッカーピン3に係合する昇降可動孔17を前記上部イコライザビーム4に対応して備える、或いは、ロッカーピン7に係合する昇降可動孔17を下部イコライザビーム8c又は8bに対応して備えるようにすると、クレーン本体100のレール1と直角方向の揺れによって更に大きな距離で支持脚101が上昇しても、車輪2がレール1から浮き上がる問題を防止することができる。
一方、前記支持脚101が上昇する加速度が大きい場合、或いは、地盤が落下する加速度が大きい場合には、前記中間部イコライザビーム6bが上部イコライザビーム4と共に上昇して下部イコライザビーム8c,8dの車輪2がレール1から浮き上がってしまうことが考えられる。
しかし、前記したように、浮上り防止機構9には、上側部材である上部イコライザビーム4に対して前記中間部イコライザビーム6bを下方へ押し下げるよう付勢する板ばね21又は弾性座金26を有する押下手段19を備えているので、上部イコライザビーム4が大きな加速度で上昇しても、予圧縮された板ばね21による押下手段19が図4に示すように復元して前記中間部イコライザビーム6bを下方へ押し下げる応答が高められるので、下部イコライザビーム8c,8dの車輪2がレール1から離反するのを確実に防止することができる。
又、前記中間部イコライザビーム6bと上部イコライザビーム4との間には、図2、図5、図6に示すように、上部イコライザビーム4が上昇した後に下降して着地する際の衝撃を緩衝するための、逆止弁付きの流体圧ダンパ30からなる緩衝手段29を設けているので、中間部イコライザビーム6bをレール1上に残して上部イコライザビーム4が上昇することで流体圧ダンパ30が伸長した後、昇降可動孔17に沿い上部イコライザビーム4が下降しようとすると、流体圧ダンパ30の逆止弁が閉塞され、流体圧ダンパ30に設けた小口を流体が流れることにより流体圧ダンパ30はゆっくり縮小するようになるため、ダンパ機能が発揮されて、各車輪2は穏やかにレール1に着地するようになる。従って、前記緩衝手段29によれば、前記走行装置102の車輪2が着地する際の衝撃を緩衝することができる。
尚、本発明の走行クレーンの免震支持装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、緩衝手段29には種々の構造のものを用い得ること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
3 ロッカーピン
4 上部イコライザビーム(イコライザビーム)
5 ロッカーピン
6a,6b 中間部イコライザビーム(イコライザビーム)
7 ロッカーピン
8a,8b,8c,8d 下部イコライザビーム(イコライザビーム)
9 浮上がり防止機構
17 昇降可動孔
19 押下手段
21 板ばね
26 弾性座金
29 緩衝手段
30 逆止弁付き流体圧ダンパ
100 クレーン本体
101 支持脚
102 走行装置
4 上部イコライザビーム(イコライザビーム)
5 ロッカーピン
6a,6b 中間部イコライザビーム(イコライザビーム)
7 ロッカーピン
8a,8b,8c,8d 下部イコライザビーム(イコライザビーム)
9 浮上がり防止機構
17 昇降可動孔
19 押下手段
21 板ばね
26 弾性座金
29 緩衝手段
30 逆止弁付き流体圧ダンパ
100 クレーン本体
101 支持脚
102 走行装置
Claims (5)
- 上側部材に対してロッカーピンにより吊り下げた少なくとも1つのイコライザビームを有する走行装置が支持脚に備えられている走行クレーンの免震支持構造であって、前記イコライザビームと上側部材の一方に支持されたロッカーピンと、該ロッカーピンに対して上下に所定の距離で自在に移動できるよう前記イコライザビームと上側部材の他方に備えた昇降可動孔とを有する浮上り防止機構を形成し、該浮上り防止機構を前記イコライザビームの少なくとも1つに備えたことを特徴とする走行クレーンの免震支持装置。
- 前記上側部材に対して前記イコライザビームを下方へ押し下げるよう付勢する押下手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の走行クレーンの免震支持装置。
- 前記押下手段は、前記ロッカーピンと前記イコライザビームとの間又は前記ロッカーピンと前記上側部材との間に備えた板バネ又は弾性座金であることを特徴とする請求項2に記載の走行クレーンの免震支持装置。
- 前記イコライザビームと上側部材との間に、上昇した走行装置が下降して着地するときの衝撃を緩衝する緩衝手段を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の走行クレーンの免震支持装置。
- 前記緩衝手段は、逆止弁付き流体圧ダンパであることを特徴とする請求項4に記載の走行クレーンの免震支持装置。
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