JP2018083688A - クレーンおよびクレーンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トロリに上下方向を中心軸とする回転モーメントが発生することを抑制するクレーンおよびクレーンの製造方法を提供する。【解決手段】ロープＲの繰り出しおよび巻き取りを行なう複数のドラムＤと、水平方向に延在する水平桁３、４と、この水平桁３、４の延在方向である横行方向ｘに沿って横行するトロリ５と、このトロリ５に配置されて横行方向ｘを横断する走行方向ｙを回転軸方向とする複数のトロリ用シーブＳｔと、このトロリ用シーブＳｔに掛け回されるロープＲによりトロリ５の下方に懸吊される吊具６とを備えるクレーン１であり、横行方向ｘと平行であり平面視におけるトロリ５の中心部Ｐをとおる軸線Ｌに沿って直列状態で複数のトロリ用シーブＳｔをトロリ５に配置する。【選択図】図３

Description

本発明は水平桁に沿って横行するトロリを備えるクレーンおよびクレーンの製造方法に関するものであり、詳しくはトロリに上下方向を中心軸とする回転モーメントが発生することを抑制するクレーンおよびクレーンの製造方法に関するものである。

石炭や鉄鉱石等のバラ荷をバラ積み船から荷役する際に使用されるクレーンの一種であるアンローダが種々提案されている（例えば特許文献１参照）。

文献１は、四つのドラムからそれぞれ繰り出された四本のロープをグラブバケット（以下、バケットということもある）に連結して、四つのドラムを相互に関連させた状態で回転させることにより、バケットの上下移動、トロリの横行およびバケットの開閉を行なうアンローダを提案する。

文献１に記載のアンローダの四つのドラムは、陸側に繰り出されてバケットの支持部に連結される陸側支持ロープを巻装された陸側支持ドラムと、海側に繰り出されてバケットの支持部に連結される海側支持ロープを巻装された海側支持ドラムと、陸側に繰り出されてバケットの開閉部に連結される陸側開閉ロープを巻装された陸側開閉ドラムと、海側に繰り出されてバケットの開閉部に連結される海側開閉ロープを巻装された海側開閉ドラムとから成る。陸側支持ドラムと海側開閉ドラムとが海陸方向に向かい合う状態で対向配置され、陸側開閉ドラムと海側支持ドラムとが海陸方向に向かい合う状態で対向配置されている。

陸側および海側の支持ロープよりも開閉ロープの張力が小さくなり弛むと、構造上バケットが意図せず開く可能性があるため、開閉ロープの張力の方が常に大きくなるように制御することが考えられる。この場合トロリから各ドラムに向けて張設されるロープの張力が均一にならないので、トロリに上下方向を中心軸とする回転モーメントが発生してしまう。上下方向を中心軸としてトロリが回転すると、トロリの下方に懸吊されるバケットに意図しない揺れが発生する可能性がある。荷役作業を行なう上でバケットが意図せず揺れることは望ましくない。

国際公開第９８／０６６５７号

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的はトロリに上下方向を中心軸とする回転モーメントが発生することを抑制するクレーンおよびクレーンの製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明のクレーンは、ロープの繰り出しおよび巻き取りを行なう複数のドラムと、水平方向に延在する水平桁と、この水平桁の延在方向である横行方向に沿って横行するトロリと、このトロリに配置されて前記横行方向を横断する走行方向を回転軸方向とする複数のトロリ用シーブと、このトロリ用シーブに掛け回される前記ロープにより前記トロリの下方に懸吊される吊具とを備えるクレーンにおいて、複数の前記トロ
リ用シーブが、前記横行方向と平行であり平面視における前記トロリの中心部をとおる軸線上に直列状態で配置される構成であることを特徴とする。

本発明のクレーンの製造方法は、ロープの繰り出しおよび巻き取りを行なう複数のドラムと、水平方向に延在する水平桁と、この水平桁の延在方向である横行方向に沿って横行するトロリと、このトロリに配置されて前記横行方向を横断する走行方向を回転軸方向とする複数のトロリ用シーブと、このトロリ用シーブに掛け回される前記ロープにより前記トロリの下方に懸吊される吊具とを備えるクレーンの製造方法において、前記横行方向と平行であり平面視における前記トロリの中心部をとおる軸線上に直列状態で複数の前記トロリ用シーブを前記トロリに配置することを特徴とする。

本発明によれば、トロリ用シーブに掛け回されるそれぞれのロープの張力は、平面視においてトロリの中心部をとおり横行方向に作用する。ロープの張力により上下方向を中心とする回転モーメントがトロリに発生することを抑制するには有利である。

複数のトロリ用シーブが、上方に配置される上段シーブと、下方に配置される下段シーブとを備える構成にすることができる。この構成によればトロリ用シーブが三つ以上ある場合であっても、トロリ用シーブに掛け回されるそれぞれのロープを干渉させずに張設し易くなる。

水平桁が横行方向に延在するブームおよびガーダで構成され、吊具がグラブバケットで構成されていて、ドラムが、ガーダの陸側端部に配置される第一シーブおよびトロリ用シーブを経由してグラブバケットの支持部に連結される陸側支持ロープを巻装される陸側支持ドラムと、ブームの海側端部に配置される第二シーブおよびトロリ用シーブを経由してグラブバケットの支持部に連結される海側支持ロープを巻装される海側支持ドラムと、ガーダの陸側端部に配置される第三シーブおよびトロリ用シーブを経由してグラブバケットの開閉部に連結される陸側開閉ロープを巻装される陸側開閉ドラムと、ブームの海側端部に配置される第四シーブおよびトロリ用シーブを経由してグラブバケットの開閉部に連結される海側開閉ロープを巻装される海側開閉ドラムとからなる構成にすることができる。

この構成によれば四本のロープの張力がそれぞれ異なる大きさであっても、上下方向を中心とする回転モーメントがトロリに発生することを抑制するには有利である。

本発明のクレーンを例示する説明図である。 図１のクレーンのロープの掛け回された状態を例示する説明図である。 図２のクレーンを平面視で例示する説明図である。 図３のトロリを平面視で拡大して例示する説明図である。 図４のトロリを側面視で例示する説明図である。 図５のトロリの変形例を例示する説明図である。 図２のクレーンの変形例を例示する説明図である。 図７のトロリを平面視で拡大して例示する説明図である。 図８のトロリを側面視で例示する説明図である。

以下、本発明のクレーンおよびクレーンの製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。尚、図中ではトロリが移動する方向である横行方向を矢印ｘ、クレーンの走行方向を矢印ｙ、上下方向を矢印ｚで示している。

図１に例示するように本発明のクレーン１は例えばアンローダで構成することができる。クレーン１は、脚構造体２と、この脚構造体２の上部で支持されて横行方向ｘに延設されるブーム３およびガーダ４（以下、総称する場合は水平桁ということがある）と、このブーム３およびガーダ４に沿って横行方向ｘに横行するトロリ５と、このトロリ５の下方に配置される吊具６とを備えている。吊具６はグラブバケットで構成されている。ブーム３とガーダ４とは横行方向ｘに一直線状に海側から順番に配置されている。

脚構造体２には機械室７が配置されていて、この機械室７内にロープＲを巻装されたドラムＤが配置されている。このドラムＤから繰り出されたロープＲは、ブーム３の先端およびガーダ４の後端にそれぞれ配置されるシーブＳとトロリ５とを経由して吊具６に連結されている。機械室７の配置位置は上記に限らず、ガーダ４上に配置する構成にしてもよい。

トロリ５の近傍高さにはトロリ５から独立して横行方向ｘに移動可能な運転室８が配置されている。この運転室８内には、クレーンオペレータがクレーン１を操作するためのコントローラが設置されている。

図２および図３に例示するように機械室７には、ロープＲをそれぞれ巻装される四つのドラムＤが配置されている。四つのドラムＤは、陸側支持ドラムＤ１、海側支持ドラムＤ２、陸側開閉ドラムＤ３、海側開閉ドラムＤ４からなる。図３に例示するように各ドラムＤ１〜Ｄ４はそれぞれ、ドラムＤに駆動力を与えるモータＭと、このモータＭの駆動力をドラムＤに伝達する減速機１１とを備えている。尚、図中では説明のためトロリ５および機械室７を破線で示している。

陸側支持ドラムＤ１から繰り出される陸側支持ロープＲ１は、ガーダ４の陸側端部に配置される第一シーブＳ１およびトロリ５に配置されるトロリ用シーブＳｔ１を経由して、吊具６の支持部９に連結されている。海側支持ドラムＤ２から繰り出される海側支持ロープＲ２は、ブーム３の海側端部に配置される第二シーブＳ２およびトロリ５に配置されるトロリ用シーブＳｔ２を経由して、吊具６の支持部９に連結されている。

陸側開閉ドラムＤ３から繰り出される陸側開閉ロープＲ３は、ガーダ４の陸側端部に配置される第三シーブＳ３およびトロリ５に配置されるトロリ用シーブＳｔ３を経由して、吊具６の開閉部１０に連結されている。海側開閉ドラムＤ４から繰り出される海側開閉ロープＲ４は、ブーム３の海側端部に配置される第四シーブＳ４およびトロリ５に配置されるトロリ用シーブＳｔ４を経由して、吊具６の開閉部１０に連結されている。

シーブＳの配置位置およびロープＲを掛け回す経路は上記に限定されない。シーブＳの数を増減させたり、その配置位置を変更してもよい。また図１において吊具６を構成するグラブバケットは横行方向ｘに開閉する状態に配置されているが、本発明はこの構成に限定されない。グラブバケットは走行方向ｙに開閉する状態に配置されてもよい。

図３に例示するように機械室７に配置される各ドラムＤは、陸側支持ドラムＤ１と海側支持ドラムＤ２とが横行方向ｘに互いに向かい合う状態で対向配置され、陸側開閉ドラムＤ３と海側開閉ドラムＤ４とが横行方向ｘに互いに向き合う状態で対向配置されている。

図４および図５に例示するように、トロリ５には四つのトロリ用シーブＳｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３、Ｓｔ４（以下、総称する場合はトロリ用シーブＳｔということがある）が設置されている。図４に例示するように四つのトロリ用シーブＳｔは、一点鎖線で示す回転軸方向が走行方向ｙと平行となる状態で配置されている。またトロリ用シーブＳｔは、横行方向ｘと平行であり平面視におけるトロリ５の中心部Ｐをとおる軸線Ｌに沿って直列状態に配置されている。なお図４において説明のため軸線Ｌを二点鎖線で示している。トロリ用シーブＳｔの回転軸方向と軸線Ｌとは直交する。

中心部Ｐとは、走行方向ｙにおけるトロリ５の幅の中間に位置すると共に、横行方向ｘにおけるトロリ５の長さの中間に位置する部分をいう。直列状態とは、四つのトロリ用シーブＳｔの全てが一本の軸線Ｌの上に配置されていて、互いに走行方向ｙにずれていない状態をいう。

この直列状態は、トロリ用シーブＳｔが互いに走行方向ｙにまったくずれていない状態に限定されない。走行方向ｙにおけるトロリ用シーブＳｔの厚みの例えば１〜２０％程度の範囲内でトロリシーブＳｔどうしが走行方向ｙにずれている状態も直列状態は含む概念である。

四つのトロリ用シーブＳｔが横行方向ｘに直列状態で配置されているので、ドラムＤからトロリ用シーブＳｔに向かって繰り出された複数のロープＲは、トロリ５の近傍で平面視において互いにほぼ重なる状態となる。

図５に例示するように上下方向ｚにおいては、支持ロープＲ１、Ｒ２を掛け回されるトロリ用シーブＳｔ１、Ｓｔ２が同じ高さに配置され、開閉ロープＲ３、Ｒ４を掛け回されるトロリ用シーブＳｔ３、Ｓｔ４が同じ高さに配置されるとともにトロリ用シーブＳｔ１、Ｓｔ２よりも上方に配置されている。

つまりトロリ用シーブＳｔ１、Ｓｔ２はトロリ５の下方に配置される下段シーブを構成し、トロリ用シーブＳｔ３、Ｓｔ４はトロリ５の上方に配置される上段シーブを構成する。下段シーブを構成する二つのトロリ用シーブＳｔ１、Ｓｔ２の横行方向ｘにおける間隔は、上段シーブを構成する二つのトロリ用シーブＳｔ３、Ｓｔ４の横行方向ｘにおける間隔よりも広く設定されている。上下方向ｚの異なる高さに配置されるトロリ用シーブＳｔは、その一部が上下方向ｚに重なる状態に配置してもよい。

トロリ５に配置される各トロリ用シーブＳｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３、Ｓｔ４には、各ロープＲの張力の大きさに応じて横行方向ｘの外力Ｆが発生する。図４に例示するようにいずれの外力Ｆもトロリ５の中心部Ｐをほぼとおる方向に発生するため、上下方向ｚを回転軸とする回転モーメントｍをトロリ５にほとんど生じさせない。

図３に例示するように厳密にはブーム３およびガーダ４の端部に設置されるシーブＳ１〜Ｓ４の走行方向ｙにおける位置により、ロープＲは若干走行方向ｙに傾くことになる。しかし横行方向ｘにおいて、トロリ用シーブＳｔからシーブＳ１〜Ｓ４までの距離に比べて、トロリ用シーブＳｔからトロリ５の中心部Ｐまでの距離は十分に小さいため、このロープＲの傾きは回転モーメントｍにほとんど影響を及ぼさない。

トロリ５の横行動作やグラブバケットの開閉動作などそれぞれのトロリ用シーブＳｔに異なる大きさの外力Ｆが作用した場合であっても、トロリ５に回転モーメントｍがほとんど発生しない。回転モーメントｍの発生に伴うトロリ５の振動を抑制できるので、トロリ５に懸吊される吊具６が意図せず揺れることを防止するには有利である。

またトロリ用シーブＳｔを上段シーブと下段シーブとに分ける構成により、トロリ用シーブＳｔに掛け回されるそれぞれのロープＲが互いに接触して干渉することを回避し易くなる。ロープＲどうしが接触することにより劣化する不具合を回避するには有利である。

トロリ用シーブＳｔを横行方向ｘに沿って直列状態で配置するので、走行方向ｙにおけ
るトロリ５の幅を小さくするには有利である。これにともないトロリ５が走行する水平桁３、４の走行方向ｙにおける幅も小さくできるので、クレーン１を小型化および軽量化するには有利である。

トロリ用シーブＳｔを上段シーブＳｔ３、Ｓｔ４と下段シーブＳｔ１、Ｓｔ２とに分ける構成は上記に限らない。一つのトロリ用シーブＳｔに対して少なくとも一つの他のトロリ用シーブＳｔが異なる高さに配置されていればよい。例えば全てのトロリ用シーブＳｔが上下方向ｚにそれぞれ異なる高さに配置される構成にしてもよい。

トロリ用シーブＳｔを上段シーブＳｔ３、Ｓｔ４と下段シーブＳｔ１、Ｓｔ２とに分ける構成は本発明の必須要件ではない。例えば図６に例示するように複数のトロリ用シーブＳｔを上下方向ｚにおいて同じ高さに配置した場合であっても、シーブＳ１〜Ｓ４がトロリ用シーブＳｔよりも高い位置に設置されている場合には、各ロープＲが上下方向に異なる位置となるので、ロープＲが互いに干渉することを抑制できる。

図７〜図９に例示するようにトロリ５に設置されるトロリ用シーブＳｔの数が三つのクレーン１に対しても、本発明を適用することができる。このクレーン１は、陸側支持ドラムＤ１と海側支持ドラムＤ２と陸側開閉ドラムＤ３とを備えていて、海側開閉ドラムＤ４を備えていない。

陸側開閉ドラムＤ３から繰り出されるロープＲ３は、ガーダ４の陸側端部に設置される第三シーブＳ３と、トロリ用シーブＳｔ３と、グラブバケットの開閉部１０とを掛け回された後に、トロリ５に固定されている。この構成により三つのドラムＤで図１に例示する実施例と同様の動作を行なうことができる。

この実施形態では支持ロープＲ１、Ｒ２を掛け回されるトロリ用シーブＳｔ１、Ｓｔ２が下段シーブを構成し、開閉ロープＲ３を掛け回されるトロリ用シーブＳｔ３のみが上段シーブを構成する。

この実施形態においても三つのトロリ用シーブＳｔは、横行方向ｘに平行でありトロリ５の中心部Ｐをとおる軸線Ｌの上に直列状態で配置されているので、トロリ５に回転モーメントｍがほとんど発生しない。また図１の実施形態に比べてドラムＤの数が少ないのでクレーン１の軽量化したり製造コストを抑制するには有利である。

本発明においてトロリ用シーブＳｔの数は上記に限らず、二つでもよく五つ以上であってもよい。また本発明においてクレーン１はアンローダに限らない。水平方向に延在するブームおよびガーダを備えていて岸壁でコンテナを荷役するコンテナクレーンや、水平方向に延在してトロリが横行する水平桁を備えていてコンテナヤードに蔵置されたコンテナを荷役する門型クレーンで構成することができる。またトロリ５は、ロープＲから力を受けて横行する構成に限らず、トロリ５に設置されるモータ等の動力により自走する構成であってもよい。

１ クレーン
２ 脚構造体
３ ブーム（水平桁）
４ ガーダ（水平桁）
５ トロリ
６ 吊具（グラブバケット）
７ 機械室
８ 運転室
９ 支持部
１０ 開閉部
１１ 減速機
Ｄ ドラム
Ｄ１ 陸側支持ドラム
Ｄ２ 海側支持ドラム
Ｄ３ 陸側開閉ドラム
Ｄ４ 海側開閉ドラム
Ｒ ロープ
Ｒ１ 陸側支持ロープ
Ｒ２ 海側支持ロープ
Ｒ３ 陸側開閉ロープ
Ｒ４ 海側開閉ロープ
Ｓ シーブ
Ｓ１ 第一シーブ
Ｓ２ 第二シーブ
Ｓ３ 第三シーブ
Ｓ４ 第四シーブ
Ｓｔ、Ｓｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３、Ｓｔ４ トロリ用シーブ
Ｐ 中心部
Ｌ 軸線
Ｆ 外力
ｍ 回転モーメント
ｘ 横行方向
ｙ 走行方向
ｚ 上下方向

Claims (4)

1. ロープの繰り出しおよび巻き取りを行なう複数のドラムと、水平方向に延在する水平桁と、この水平桁の延在方向である横行方向に沿って横行するトロリと、このトロリに配置されて前記横行方向を横断する走行方向を回転軸方向とする複数のトロリ用シーブと、このトロリ用シーブに掛け回される前記ロープにより前記トロリの下方に懸吊される吊具とを備えるクレーンにおいて、
   複数の前記トロリ用シーブが、前記横行方向と平行であり平面視における前記トロリの中心部をとおる軸線上に直列状態で配置される構成であることを特徴とするクレーン。
2. 複数の前記トロリ用シーブが、上方に配置される上段シーブと、下方に配置される下段シーブとを備える請求項１に記載のクレーン。
3. 前記水平桁が前記横行方向に延在するブームおよびガーダで構成され、前記吊具がグラブバケットで構成されていて、
   前記ドラムが、
   前記ガーダの陸側端部に配置される第一シーブおよび前記トロリ用シーブを経由して前記グラブバケットの支持部に連結される陸側支持ロープを巻装される陸側支持ドラムと、
   前記ブームの海側端部に配置される第二シーブおよび前記トロリ用シーブを経由して前記グラブバケットの支持部に連結される海側支持ロープを巻装される海側支持ドラムと、
   前記ガーダの陸側端部に配置される第三シーブおよび前記トロリ用シーブを経由して前記グラブバケットの開閉部に連結される陸側開閉ロープを巻装される陸側開閉ドラムと、
   前記ブームの海側端部に配置される第四シーブおよび前記トロリ用シーブを経由して前記グラブバケットの開閉部に連結される海側開閉ロープを巻装される海側開閉ドラムとからなる請求項１または請求項２に記載のクレーン。
4. ロープの繰り出しおよび巻き取りを行なう複数のドラムと、水平方向に延在する水平桁と、この水平桁の延在方向である横行方向に沿って横行するトロリと、このトロリに配置されて前記横行方向を横断する走行方向を回転軸方向とする複数のトロリ用シーブと、このトロリ用シーブに掛け回される前記ロープにより前記トロリの下方に懸吊される吊具とを備えるクレーンの製造方法において、
   前記横行方向と平行であり平面視における前記トロリの中心部をとおる軸線上に直列状態で複数の前記トロリ用シーブを前記トロリに配置することを特徴とするクレーンの製造方法。

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