JP2019038665A

JP2019038665A - 固定構造及び脱輪防止装置

Info

Publication number: JP2019038665A
Application number: JP2017162516A
Authority: JP
Inventors: 零士小倉; Reiji Ogura; 蔵谷　徳洋; Tokuhiro Kuratani; 徳洋蔵谷
Original assignee: NAKAYAMA KIKAI KK
Current assignee: NAKAYAMA KIKAI KK
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2037-08-25
Also published as: JP6661582B2

Abstract

【課題】互いに平行に配置された一対のフレームの間に、フレームに加工を施すことなく構造物を強固に固定することが可能な固定構造及び脱輪防止装置を提供する。【解決手段】固定構造は、互いに平行に配置された一対のフレーム２１の間に脱輪防止装置１００を固定する固定構造であって、突出部１１３と、取り付け部１５０と、付勢手段と、を備える。突出部１１３は、脱輪防止装置１００から突出するように脱輪防止装置１００に設けられ、上側から下側に向かって幅が広くなるように形成されている。取り付け部１５０は、突出部１１３の側面部とフレーム２１の側面部及び下面部とに接触すると共に、下側から上側に向かって幅が広くなるように形成されている。付勢手段は、脱輪防止装置１００に設けられ、取り付け部１５０の側面部をフレーム２１の側面部に押し付けるように突出部１１３を上向きに付勢する。【選択図】図３

Description

本発明は、固定構造及び脱輪防止装置に関する。

地震や吊荷のバウンド等により天井クレーンに上向きの荷重が発生した場合に、レールに設置された天井クレーンが浮き上がる現象が知られている。天井クレーンがレールから浮き上がった場合、天井クレーンが脱輪するおそれがある。

そこで、地震や吊荷のバウンド等が発生した場合であっても、天井クレーンの車輪がレールから脱輪することを防止する脱輪防止装置の開発が進められている。例えば、特許文献１には、天井クレーンに固定され、レールの頭部を両側から下方に向けて挟み込む一対の爪部を備える脱輪防止装置が開示されている。

特開２０１３−１２３９６５号公報

特許文献１の脱輪防止装置は、コの字状の係合部材で、天井クレーンのフレームと脱輪防止装置の固定板とを挟み込み、係合部材に取り付けられたボルトで、フレームと固定板とを締め付けることにより、天井クレーンの互いに平行に配置された一対のフレームの間に固定される。このため、脱輪防止装置に繰り返し大きな荷重が加えられた場合、コの字状の係合部材とボルトによる締め付けが徐々に緩んでしまい、脱輪防止装置を天井クレーンに安定して固定できない、という問題がある。

この問題を解決するために、天井クレーンに貫通孔を形成して、貫通孔にボルトを通して脱輪防止装置の雌ねじ穴に締め付けることにより、脱輪防止装置を天井クレーンに固定することも考えられる。しかし、既存の天井クレーンに貫通孔を形成した場合、天井クレーンの強度に影響を及ぼす、という問題がある。そして、これらの問題は、天井クレーンに脱輪防止装置を固定する場合に限られず、互いに平行に配置された一対のフレームの間に構造物を固定する場合にも存在している。

本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、互いに平行に配置された一対のフレームの間に、フレームに加工を施すことなく構造物を強固に固定することが可能な固定構造及び脱輪防止装置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、本発明に係る固定構造は、
互いに平行に配置された一対のフレームの間に構造物を固定する固定構造であって、
前記フレームの間に前記構造物が配置されたとき、前記構造物から突出するように前記構造物に設けられ、上側から下側に向かって幅が広くなるように形成されている突出部と、
前記フレームと前記突出部との間に形成される隙間に配置されたとき、前記突出部の側面部と前記フレームの側面部及び下面部とに接触すると共に、下側から上側に向かって幅が広くなるように形成されている取り付け部と、
前記取り付け部の側面部を前記フレームの側面部に押し付けるように前記突出部を上向きに付勢する付勢手段と、
を備える。

本発明によれば、互いに平行に配置された一対のフレームの間に、フレームに加工を施すことなく構造物を強固に固定することが可能な固定構造及び脱輪防止装置を提供できる。

本発明の実施の形態に係る天井クレーンの正面図である。本発明の実施の形態に係る天井クレーンの平面図である。本発明の実施の形態に係る脱輪防止装置の正面図である。図３に示す脱輪防止装置を、車輪軸を含むＹＺ平面で切断した断面図である。図３に示す脱輪防止装置をＡ−Ａ線で切断した断面図である。本発明の実施の形態に係る固定構造の構成を説明するための図である。本発明の実施の形態に係る押さえ板及びねじ部を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態に係る固定構造及び脱輪防止装置を、図面を参照しながら説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付している。

実施の形態では、天井クレーンがレールに沿って走行する走行方向をＸ軸、水平面上にあって、天井クレーンの走行方向に垂直な方向をＹ軸、Ｘ軸及びＹ軸に対して垂直な方向すなわち上下方向をＺ軸とする直交座標系を使用する。

なお、実施の形態では、固定構造を脱輪防止装置に適用し、脱輪防止装置を天井クレーンに適用した場合を例に説明するが、実施の形態に係る固定構造は脱輪防止装置以外の装置に適用してもよく、実施の形態に係る脱輪防止装置は天井クレーン以外の装置に適用してもよい。

（実施の形態）
図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る天井クレーン１の構成を説明する。図１は、天井クレーン１を走行方向から観察した正面図である。天井クレーン１は、工場、倉庫等の建屋の天井付近に設置された一対のレール２の間に跨がるように設置され、一対のレール２上をＸ軸方向に走行する。

天井クレーン１は、ガーダ１０と、ガーダ１０の両端部にそれぞれ固定される一対のサドル２０と、ガーダ１０の上面部に設置される巻上機３０と、を備えている。

ガーダ１０は、一対のレール２の間を跨がるようにＹ軸方向に配置される梁状の部材である。

サドル２０は、ガーダ１０の両端部を支持すると共に、レール２の上に設置され、レール２上をＸ軸方向に走行する。各サドル２０は、一対のフレーム２１と、車輪２２と、を備える。一対のフレーム２１は、互いにＹ軸方向に離間し、それぞれＸ軸方向に平行に延びるように配置されている。車輪２２は、一対のフレーム２１の間に配置され、フレーム２１に回転可能に支持されている。車輪２２は、モータ等の駆動装置（図示せず）に回転可能に接続されている。

巻上機３０は、吊荷を吊り下げ可能なワイヤロープ３１を巻き上げる装置である。巻上機３０は、ワイヤロープ３１を巻き取るためのモータ等の駆動装置（図示せず）を備える。ワイヤロープ３１の先端には、吊荷を吊り下げるためのフック３２が設けられている。

図２は、天井クレーン１を上方から観察した平面図であり、天井クレーン１に脱輪防止装置１００が固定されている様子を示す。理解を容易にするために、図１とは異なり、レール２の設置部分の図示を省略している。

脱輪防止装置１００は、天井クレーン１に固定され、天井クレーン１のレール２からの脱輪を防止する装置である。脱輪防止装置１００は、後述する固定機構により、サドル２０の一対のフレーム２１の間に着脱自在に固定されている。各サドル２０には、一対の車輪２２の間に、Ｘ軸方向に間隔を空けて配置された２つの脱輪防止装置１００が固定されている。

次に、図３〜図５を参照して、本発明の実施の形態に係る脱輪防止装置１００の構成を説明する。

図３は、天井クレーン１に固定された脱輪防止装置１００を、天井クレーン１の進行方向から観察した様子を示す正面図である。理解を容易にするために、天井クレーン１の一対のフレーム２１をＹＺ平面で切断して図示している。

脱輪防止装置１００は、天井クレーン１に固定される固定フレーム１１０と、固定フレーム１１０に対して上下方向に移動する移動フレーム１２０と、固定フレーム１１０及び移動フレーム１２０の内部に配置され、固定フレーム１１０に対して移動フレーム１２０を下向きに付勢する圧縮ばねと、移動フレーム１２０に設けられ、レール２上を走行する車輪部１４０と、を備える。

固定フレーム１１０は、天井クレーン１の一対のフレーム２１の間に固定され、移動フレーム１２０を内部に収容するフレームである。固定フレーム１１０は、一対のフレーム２１の間隔よりも小さい幅寸法となるように形成されている。固定フレーム１１０は、本体部１１１と、圧縮ばね押さえ部１１２と、一対の突出部１１３と、一対の回り止め１１４と、ブッシュと、を備える。

本体部１１１は、移動フレーム１２０を内部に収容し、Ｚ軸方向に移動可能に支持する立方体形状の部材である。本体部１１１は、例えば、金属材料から形成され、移動フレーム１２０を内部に収容する貫通孔を備える。貫通孔は、本体部１１１の中心部に、Ｚ軸方向に形成され、その断面は、例えば、円形状である。

本体部１１１は、上面部の四隅に、Ｚ軸方向に設けられ、ボルトをねじ込み可能な雌ねじ穴を備える。ボルトは、圧縮ばね押さえ部１１２の対応する貫通孔に挿通され、雌ねじ穴に締め付けられることにより、圧縮ばね押さえ部１１２を本体部１１１の上面部に固定する。

本体部１１１は、下面部の四隅に、Ｚ軸方向に設けられ、ボルトをねじ込み可能な雌ねじ穴を備える。ボルトは、回り止め１１４の対応する貫通孔に挿通され、雌ねじ穴に締め付けられることにより、回り止め１１４を本体部１１１の下面部に固定する。

圧縮ばね押さえ部１１２は、本体部１１１の上面部に固定され、圧縮ばねを上から押さえつける部材である。圧縮ばね押さえ部１１２は、例えば、金属材料から形成され、底面部１１２ａと、円筒部１１２ｂと、上面部１１２ｃと、を備える。

底面部１１２ａは、本体部１１１の上面部に設置される板状の部材である。底面部１１２ａは、中心部に圧縮ばねを配置可能であって、本体部１１１の中心部の貫通孔と断面形状が一致する貫通孔を備える。底面部１１２ａは、四隅に、ボルトを挿通可能な貫通孔が設けられている。底面部１１２ａは、四隅の貫通孔に挿通されたボルトが本体部の上面部の四隅に設けられた雌ねじ穴に締め付けられることにより、本体部１１１の上面部に固定される。

円筒部１１２ｂは、底面部１１２ａの中心部に設けられた貫通孔の周りに固定されている。円筒部１１２ｂは、その内部に圧縮ばねを収容する。

上面部１１２ｃは、円筒部１１２ｂの先端部に固定されている板状の部材である。上面部１１２ｃは、圧縮ばねの先端部に接触し、圧縮ばねを上から押さえつける。

突出部１１３は、本体部１１１の対向する側面部にそれぞれ固定され、本体部１１１からＸ軸方向に突出している。突出部１１３は、例えば、金属材料から形成され、本体部１１１の表面に溶接等で固定される。突出部１１３は、固定フレーム１１０を天井クレーン１の一対のフレーム２１の間に固定する固定構造の一部を構成する。突出部１１３の詳細については後述する。

一対の回り止め１１４は、互いにＹ軸方向に離れた位置で本体部１１１の下端部に固定され、移動フレーム１２０を挟み込んで、移動フレーム１２０のＺ軸周りの回転を防止する細長い板状部材である。回り止め１１４は、例えば、金属材料から形成され、移動フレーム１２０のＺ軸周りの回転を規制するために、移動フレーム１２０と接触する接触部を備える。回り止め１１４は、固定フレーム１１０の内部に移動フレーム１２０が収容されたとき、移動フレーム１２０の側面部に接触して、移動フレーム１２０のＺ軸回りの回転を防止する。

一対の回り止め１１４は、固定フレーム１１０に対して移動フレーム１２０が下向きに移動したとき、移動フレーム１２０の側面部の上端から径方向に突出している爪部と接触して、固定フレーム１１０に対する移動フレーム１２０の下向きの移動を規制する。

回り止め１１４は、長手方向の両端に、ボルトを挿通可能な貫通孔を備える。ボルトを回り止め１１４に設けられた貫通孔に挿通して、本体部１１１の下面部の雌ねじ穴に締め付けることにより、一対の回り止め１１４は、本体部１１１の下面部に固定される。

図４は、図３に示す脱輪防止装置１００を、車輪軸を含むＹＺ平面で切断してＸ軸方向から観察した断面図であり、図５は、図３に示す脱輪防止装置１００をＡ−Ａ線で切断してＸＺ平面の断面を図示した断面図である。

図４及び図５に示すように、ブッシュ１１５は、本体部１１１の中心部の貫通孔の内側面に嵌め込まれ、固定フレーム１１０と移動フレーム１２０との間の隙間を埋めると共に、固定フレーム１１０と移動フレーム１２０との緩衝に用いられる円筒形の部材である。ブッシュ１１５は、例えば、青銅、黄銅等の金属材料、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン等の摺動性の良好な樹脂材料から形成されている。なお、本体部１１１の内側面には、ブッシュ１１５を嵌め込むために周方向に連続する凹部が形成されている。

移動フレーム１２０は、固定フレーム１１０の内部に収容され、固定フレーム１１０に対して上下方向すなわちＺ軸方向に移動するフレームである。移動フレーム１２０は、例えば、金属材料から形成され、上端部及び下端部にそれぞれ開口部を備える円筒状の部材である。移動フレーム１２０は、圧縮ばね収容部１２１と、圧縮ばね押さえ部１２２と、車輪収容部１２３と、一対の延長部１２４と、爪部１２５と、備える。

圧縮ばね収容部１２１は、移動フレーム１２０の上側に設けられ、圧縮ばね１３０を収容する円筒状の部分である。

圧縮ばね押さえ部１２２は、圧縮ばね収容部１２１の下端部の水平面上に設けられ、圧縮ばね１３０の下端部と接触している板状の部分である。圧縮ばね押さえ部１２２は、圧縮ばね１３０の基端部を設置し、圧縮ばね１３０の径方向の移動を規制する円形状の凹部１２２ａを備える。また、圧縮ばね押さえ部１２２は、その中心部に、移動フレーム１２０を吊り挙げるための吊り治具の先端の雄ねじ部をねじ込み可能な雌ねじ穴１２２ｂを備える。

車輪収容部１２３は、圧縮ばね押さえ部１２２の下側に設けられ、車輪部１４０の車輪を収容する円筒状の部分である。車輪収容部１２３は、側面部に車輪部１４０の車輪軸を挿通して固定するための一対の貫通孔を備える。

一対の延長部１２４は、互いにＹ軸方向に離して配置され、車輪収容部１２３の下端部から下向きに延び、脱輪防止装置１００のＹ軸方向の移動を規制する。一対の延長部１２４は、脱輪防止装置１００が天井クレーン１の一対のフレーム２１の間に設置されたとき、レール２の頭部を挟むように構成されている。

爪部１２５は、圧縮ばね収容部１２１の上端部に設けられ、径方向に突出している部材である。爪部１２５は、固定フレーム１１０に対して移動フレーム１２０が下向きに移動したとき、固定フレーム１１０の回り止め１１４の上面部に接触して、移動フレーム１２０がさらに下向きに移動することを防止する。

圧縮ばね１３０は、固定フレーム１１０及び移動フレーム１２０によって形成される内部空間に配置され、固定フレーム１１０に対して移動フレーム１２０を下向きに付勢する。圧縮ばね１３０は、例えば、コイル状の圧縮ばねであって、その一方の端部が移動フレーム１２０の圧縮ばね押さえ部１２２に接触し、他方の端部が固定フレーム１１０の圧縮ばね押さえ部１１２に接触している。

なお、圧縮ばね押さえ部１１２の上面部１１２ｃは、内面に円周状の連続する凸部１１２ｄを備える。このため、圧縮ばね１３０は、凸部１１２ｄの外側に配置され、その内周を拘束されるため、水平方向へ移動しないよう規制される。

圧縮ばね１３０のばね定数は、天井クレーン１の重量、脱輪防止装置１００の寸法、質量、設置数、設置位置等に応じて適宜選択できる。

圧縮ばね１３０は、天井クレーン１からの荷重を受けて、上下方向に圧縮された状態で固定フレーム１１０及び移動フレーム１２０によって形成される内部空間に配置されている。このため、レール２上に設置された天井クレーン１に脱輪防止装置１００が固定されているとき、圧縮ばね１３０は、天井クレーン１に固定された固定フレーム１１０から、移動フレーム１２０をレール２に向かって常時押し出すように付勢する。

車輪部１４０は、移動フレーム１２０に支持され、レール２上を走行する。車輪部１４０は、車輪軸１４１と、軸受１４２と、車輪１４３と、を備える。

車輪軸１４１は、移動フレーム１２０の車輪収容部１２３の下端部に形成された一対の貫通孔に挿通され、固定されている。

軸受１４２は、はめあい等の手段により車輪軸１４１の外周面に固定され、脱輪防止装置１００の荷重を支持すると共に、車輪１４３を車輪軸１４１の軸周りに回転可能に支持する機械要素である。軸受１４２は、例えば、玉軸受、ころ軸受等の転がり軸受である。

車輪１４３は、軸受１４２を介して車輪軸１４１に回転可能に支持されている。車輪１４３は、脱輪防止装置１００が天井クレーン１に固定されたとき、レール２上に接触して脱輪防止装置１００の荷重をレール２に伝えると共に、天井クレーン１がレール２上を転動するとき、車輪１４３もレール２上を転動する。

次に、本発明の実施の形態に係る脱輪防止装置１００の動作を説明する。理解を容易にするため、脱輪防止装置１００は、レール２上に設置された天井クレーン１に固定されているものとする。

天井クレーン１に上向きの力が加わらない場合、天井クレーン１に固定された脱輪防止装置１００の車輪１４３は、天井クレーン１の車輪２２と共にレール２に接触している。駆動装置により天井クレーン１の車輪２２が回転させられ、車輪２２がレール２上を転動すると、脱輪防止装置１００の車輪１４３もレール２上を転動する。

地震等により天井クレーン１に上向きの力が加わり、天井クレーン１がレール２から浮き上がった場合でも、圧縮ばね１３０により移動フレーム１２０が常にレール２に向けて付勢されているため、車輪１４３はレール２に接触したままである。このとき、移動フレーム１２０の一対の延長部１２４は、レール２の頭部を両側面から挟み込んでおり、脱輪防止装置１００のＹ軸方向の移動が規制されるため、天井クレーン１の車輪２２がレール２から脱輪することを防止できる。

そして、一対の延長部１２４が車輪収容部１２３の下端部から下向きに延びており、レール２の頭部の下方に回り込むような爪部を備えていない。このため、天井クレーン１がレール２から浮き上がった場合でも、一対の延長部１２４によってレール２の頭部に上向きの力が作用しない。したがって、脱輪防止装置１００では、レール２を設置箇所に固定するための付属器具（例えば、フックボルトやペーシ）が破損することを防止できる。

次に、図３〜図７を参照して、脱輪防止装置１００を天井クレーン１に固定するための固定構造を説明する。

図３に示すように、固定構造は、固定フレーム１１０に設けられた突出部１１３と、突出部１１３と天井クレーン１の一対のフレーム２１との間に配置される一対の取り付け部１５０と、取り付け部１５０の側面部をフレーム２１の側面部に押し付けるように、フレーム２１に対して突出部１１３を上向きに付勢する付勢手段と、を備える。一対の取り付け部１５０は、紛失防止のために、ワイヤ１５０ａにより互いに接続されている。

図６は、突出部１１３と取り付け部１５０との関係を示す図であって、理解を容易にするために、図３の一部の構成を省略して図示した図である。

突出部１１３は、本体部１１１に固定され、本体部１１１からＸ軸方向に突出して、上側から下側に向かって幅が広くなるように形成されている部材である。なお、実施の形態では、突出部１１３の幅とは、突出部の一方の側面部から他方の側面部までの幅のことを意味するものとし、突出部１１３は、その一部又は全部が上側から下側に向かって幅が広くなるように形成されていればよい。

突出部１１３は、本体部１１１のＸ軸方向に垂直な面の両側に、互いに反対方向に延びるように、例えば、溶接等により固定されている。突出部１１３は、本体部１１１の幅方向の中心部に固定されている。このため、本体部１１１が一対のフレーム２１の間に配置されたとき、突出部１１３と一対のフレーム２１との間には、それぞれ隙間が形成される。

突出部１１３は、Ｘ軸方向から観察すると台形形状に形成されている。突出部１１３は、下側の底辺が上側の底辺よりも長くなるように形成されている。下側の底辺と両側の脚とのなす角は同一であり、突出部１１３は左右対称な形状である。下側の底辺と両側の脚とのなす角は、一対のフレーム２１の間隔、フレーム２１及び固定フレーム１１０の構造や材料、突出部１１３の厚さ、天井クレーン１への印加が予想される上向き荷重の大きさ、急峻性等を考慮して設定され、例えば、約１０°〜約２０°の範囲内であることが好ましく、約１５°であることがさらに好ましい。

突出部１１３は、Ｘ軸方向に形成され、押さえ板１６０を連結するためのボルトをねじ込み可能な一対の雌ねじ穴１１３ａを備える。雌ねじ穴１１３ａは、Ｙ軸方向に間隔を空けて形成されている。

取り付け部１５０は、突出部１１３と一対のフレーム２１との間に形成される隙間に、それぞれ配置される板状の部材である。取り付け部１５０は、例えば、金属材料から形成され、くさび部１５１と、ストッパー１５２と、を備える。

くさび部１５１は、突出部１１３が上向きに牽引されたとき、突出部１１３とフレーム２１の間の隙間に食い込み、突出部１１３への上向きの力を一対のフレーム２１への横向きの力に変換する。くさび部１５１は、突出部１１３の側面部と接触する側面部と、一対のフレーム２１の内面と接触する側面部と、を備える。

くさび部１５１は、突出部１１３の台形形状に対応して、上側の幅が下側の幅よりも大きくなるように形成され、くさび部１５１の突出部１１３と接触する側面部は、フレーム２１と接触する側面部に対して傾斜している。くさび部１５１が突出部１１３と一対のフレーム２１の間に配置されたとき、くさび部１５１の各側面部は、突出部１１３の側面部及びフレーム２１の内面部と面で接触する。

突出部１１３と接触する側面部とフレーム２１と接触する側面部とのなす角は、突出部１１３の下側の底辺と両側の脚とのなす角と一致する角度であり、例えば、約１０°〜２０°の範囲内であることが好ましく、約１５°であることがさらに好ましい。

ストッパー１５２は、くさび部１５１の側面部の下側から水平方向に延びており、取り付け部１５０が上方に移動しないように規制する。ストッパー１５２は、取り付け部１５０が突出部１１３とフレーム２１の間に配置されたとき、その上面部がフレーム２１の底面部に接触する。

図４及び図５に戻り、圧縮ばね１３０は、脱輪防止装置１００を天井クレーン１に固定するための固定構造の一部を構成する。圧縮ばね１３０は、一対のフレーム２１に対して突出部１１３を上向きに付勢する付勢手段の一例である。

前述のように、圧縮ばね１３０は、固定フレーム１１０に対して移動フレーム１２０を下向きに付勢するが、車輪部１４０がレール２上に設置されたとき、レール２からの反力により、移動フレーム１２０に対して固定フレーム１１０を上向きに付勢する。このとき、固定フレーム１１０に固定された突出部１１３は、圧縮ばね１３０により一対のフレーム２１に対して上向きに付勢される。

また、一対の取り付け部１５０の固定フレーム１１０からの脱落を防止する押さえ板１６０と、一対のフレーム２１の上面部に設置され、押さえ板１６０に接続される吊り下げ部１７０とは、一対のフレーム２１に対して突出部１１３を上向きに付勢する付勢手段の一例である。

図７は、押さえ板１６０及び吊り下げ部１７０が互いに固定された状態を示す正面図である。押さえ板１６０は、ボルトを介して固定フレーム１１０に連結され、取り付け部１５０のＸ軸方向の移動を規制することで、突出部１１３からの脱落を防止する板状の部材である。押さえ板１６０と突出部１１３との間には、Ｘ軸方向に隙間が形成されていてもよい。また、押さえ板１６０には、互いに平行に配置された一対のねじ部１６１が固定されている。

押さえ板１６０は、例えば、金属材料から形成され、取り付け部１５０と接触する板状の部材であり、水平方向に並べられた一対の貫通孔１６０ａを備える。貫通孔１６０ａは、上側に設けられ、ボルトの頭部を通過可能な部分と、下側に設けられ、ボルトの軸部を係止可能であって、ボルトの頭部が通過できない部分と、を備え、いわゆるだるま型に形成されている。

突出部１１３に締め付けられたボルトに、貫通孔１６０ａのうちボルトの頭部を通過可能な部分を通過させ、貫通孔１６０ａのうちボルトの頭部が通過できない部分にボルトを係止させることにより、押さえ板１６０が突出部１１３に連結される。これにより、押さえ板１６０は、取り付け部１５０のＸ軸方向の動きを規制して、取り付け部１５０の突出部１１３からの脱落を防止することができる。

一対のねじ部１６１は、互いに平行な向きとなるように、押さえ板１６０の左右に並べて固定され、先端から基端まで雄ねじが形成された長尺部材の一例である。ねじ部１６１は、取り付け部１５０が突出部１１３とフレーム２１の間に配置されたとき、押さえ板１６０から上向きに延びるように、押さえ板１６０に溶接等で固定されている。

ナット１６２は、吊り下げ部１７０の上面部に接触するように貫通孔１７２ａに挿通されたねじ部１６１に締め付けられ、上向きに牽引されたねじ部１６１の下向きへの移動を規制する固定部材の一例である。

吊り下げ部１７０は、天井クレーン１のフレーム２１の上面部に設置される断面Ｌ字型の長尺部材である。吊り下げ部１７０は、例えば、金属材料から形成され、ＹＺ平面上に配置される側面部１７１と、側面部１７１の下端部から延び、ＸＹ平面上に配置される底面部１７２と、を備える。

底面部１７２は、ねじ部１６１が挿通可能な貫通孔１７２ａを備える。押さえ板１６０がボルトを介して突出部１１３に固定されているとき、押さえ板１６０のねじ部１６１は、フレーム２１の上面部に設置された吊り下げ部１７０の貫通孔１７２ａに挿通されており、ねじ部１６１にナット１６２を締め付けることにより、押さえ板１６０に連結された突出部１１３を吊り下げ部１７０に向けて付勢できる。

次に、固定構造が脱輪防止装置１００を天井クレーン１の一対のフレーム２１の間に固定する原理を説明する。以下、脱輪防止装置１００が一対のフレーム２１の間に配置され、レール２上に設置されているものとする。

まず、移動フレーム１２０に固定される車輪部１４０は、レール２上に設置されているため、固定フレーム１１０は、移動フレーム１２０上に設置された圧縮ばね１３０により上向きに付勢される。これにより、押さえ板１６０が連結された突出部１１３も一対のフレーム２１に対して上向きに付勢される。

また、吊り下げ部１７０の貫通孔１７２ａに長尺なねじ部１６１を挿通するように吊り下げ部１７０をフレーム２１上に設置して、ねじ部１６１の上部からナット１６２を締め付けることにより、押さえ板１６０は、吊り下げ部１７０に向かって牽引され、上向きに付勢される。これにより、押さえ板１６０が連結された突出部１１３も一対のフレーム２１に対して上向きに付勢される。

このとき、図６に示すように、突出部１１３が下側から上側に向かって幅が狭くなるように台形状に形成され、突出部１１３の両側に配置された取り付け部１５０が、それぞれ下側から上側に向かって幅が広くなるように構成されているため、上向きに付勢された突出部１１３は取り付け部１５０に力Ｆｐを加える。力Ｆｐは、Ｚ軸方向の力ＦｚとＹ軸方向の力Ｆｙとに分解できるため、取り付け部１５０は、Ｙ軸方向の力Ｆｙによりフレーム２１を押し付けるように付勢される。

そして、取り付け部１５０のストッパー１５２は、フレーム２１の底面部に接触しているため、取り付け部１５０は、突出部１１３により力Ｆｚで上向きに付勢されたとしても、上方に移動することがない。このため、取り付け部１５０は、突出部１１３によって力Ｆｙでフレーム２１に押し付けられることにより、突出部１１３、取り付け部１５０及びフレーム２１の間での摩擦抵抗が増加し、天井クレーン１に対して脱輪防止装置１００を強固に固定できる。

このように、実施の形態に係る固定構造では、圧縮ばね１３０により突出部１１３を上向きに付勢すると共に、圧縮ばね１３０に故障が発生して、圧縮ばね１３０による突出部１１３を上向きに付勢する作用が失われたとしても、押さえ板１６０、ねじ部１６１、ナット１６２及び吊り下げ部１７０により突出部１１３を上向きに付勢し続けることができる。このため、脱輪防止装置１００を一対のフレーム２１の間に安定して固定できる。

次に、天井クレーン１に脱輪防止装置１００を固定する方法を説明する。以下、天井クレーン１がレール２上に設置されている状態で、脱輪防止装置１００を天井クレーン１に固定する場合を例に説明する。

まず、ボルトを固定フレーム１１０の突出部１１３の雌ねじ穴１１３ａに締め付ける。このボルトは、押さえ板１６０の貫通孔１６０ａをボルトの軸部に係止させるため、ボルトの頭部と突出部１１３との間に１０ｍｍ程度の隙間を空けて止まるような段付きボルトになっている。

次に、一対のフレーム２１の間に固定フレーム１１０を配置する。

次に、突出部１１３と一対のフレーム２１の間の隙間に取り付け部１５０を取り付ける。取り付け部１５０は、固定フレーム１１０に対してフレーム２１の長手方向から近接させて取り付けることができる。

次に、突出部１１３に締結されたボルトに押さえ板１６０の貫通孔１６０ａを挿入して係止させる。貫通孔１６０ａの上側に設けられたボルトの頭部を通過可能な部分に、ボルトの頭部を通過させることにより、ボルトに貫通孔１６０ａを挿入する。

次に、吊り下げ部１７０の貫通孔１７２ａにねじ部１６１が挿通されるように、フレーム２１の上面部に吊り下げ部１７０を設置する。

次に、ねじ部１６１の先端からナット１６２を締め付けて、吊り下げ部１７０の底面部１７２に接触させ、さらにナット１６２を締め付けることにより、取り付け部１５０のくさび部１５１とストッパー１５２が一対のフレーム２１に軽く接する程度に突出部１１３を上向きに付勢する。

次に、車輪部１４０が固定された移動フレーム１２０を固定フレーム１１０の内部に挿入する。このとき、移動フレーム１２０の圧縮ばね押さえ部１２２に吊り治具の雄ねじが形成された先端部を締め付けて固定し、吊り治具を持ち手にしながら、移動フレーム１２０を固定フレーム１１０の内部に挿入する。また、最終的に、一対の延長部１２４がレール２の側面部を挟むような向きとなるように、移動フレーム１２０を固定フレーム１１０の内部に配置する。

次に、固定フレーム１１０の内部に配置された移動フレーム１２０の内部に圧縮ばね１３０を配置する。圧縮ばね１３０は、移動フレーム１２０の圧縮ばね押さえ部１２２の上面部に接触するように設置される。

次に、移動フレーム１２０の内部に配置された圧縮ばね１３０を上から押さえつけるように、固定フレーム１１０の本体部１１１の上面部に圧縮ばね押さえ部１１２を固定する。より詳細に説明すると、本体部１１１の上面部に圧縮ばね押さえ部１１２を設置し、圧縮ばね押さえ部１１２の貫通孔にボルトを挿入して、圧縮ばね押さえ部１１２が本体部１１１に密着するまで本体部１１１の上面部に形成された雌ねじ穴にボルトを締め付ける。この工程により、圧縮ばね１３０が突出部１１３を上向きに付勢して、固定フレーム１１０が一対のフレーム２１の間に固定される。

押さえ板１６０の貫通孔１６０ａと突出部１１３に締め付けられたボルトとが接するようにナット１６２を締め付けることにより、突出部１１３を一対のフレーム２１に対して上向きに付勢する。この工程により、圧縮ばね１３０が破損した場合であっても、突出部１１３が上向きに付勢され、固定フレーム１１０が一対のフレーム２１の間に固定され続ける。以上の工程により、天井クレーン１への脱輪防止装置１００の固定が終了する。

以上説明したとおり、実施の形態に係る固定構造では、固定フレーム１１０から突出するように設けられ、上側から下側に向かって幅が広くなるように形成されている突出部１１３と、突出部１１３の側面部と一対のフレーム２１の側面部及び下面部とに接触すると共に、下側から上側に向かって幅が広くなるように形成されている取り付け部１５０と、取り付け部１５０の側面部を一対のフレーム２１の側面部に押し付けるように突出部１１３を一対のフレーム２１に対して上向きに付勢する圧縮ばね１３０、押さえ板１６０及び吊り下げ部１７０と、を備える。このため、天井クレーン１に孔開け等の加工を施すことなく、脱輪防止装置１００を天井クレーン１に強固に固定できる。

また、実施の形態に係る固定構造では、突出部１１３の両側面にテーパーが付けられており、取り付け部１５０の側面にも突出部１１３に対応するテーパーが付けられている。このため、左右のフレーム２１に対して均一に力を加えることができ、結果として、脱輪防止装置１００を安定して強固に固定できる。

（変形例）
本発明は上記の実施形態に限られず、以下に述べる変形も可能である。

上記実施の形態では、突出部１１３は、Ｘ軸方向から観察して等角台形の形状であったが、本発明はこれに限られない。例えば、下側の底辺と両側の脚とのなす角は、それぞれ異なる角度であってもよい。また、突出部１１３の形状は、Ｘ軸方向から観察して幅が上側から下側に広がっている台形形状に限られず、少なくとも一部が上側から下側に向かって幅が広くなる形状であればよく、頂点が上側に配置された三角形、円弧が上側に配置された半円形、楕円形、円形等であってもよい。

上記実施の形態では、取り付け部１５０の突出部１１３に接触する側面部が、平面状であって、フレーム２１に接触する側面部に対して斜めに傾斜していたが、本発明はこれに限られない。例えば、突出部１１３に接触する側面部は、外側に凸状の曲面であってもよい。

上記実施の形態では、突出部１１３は側面部の幅方向の中心に設けられていたが、本発明はこれに限られない。例えば、突出部１１３が一方のフレーム２１の内面に接触するように側面部の側端部に設けて、突出部１１３と他方のフレーム２１との間の隙間に取り付け部１５０を配置するように構成してもよい。

上記実施の形態では、押さえ板１６０のねじ部１６１、ナット１６２、吊り下げ部１７０を用いて、突出部１１３を上向きに牽引していたが、本発明はこれに限られない。例えば、突出部１１３に長尺なねじ部を設けて、突出部１１３を上方に牽引してもよい。

上記実施形態では、一対の延長部１２４がレール２の頭部を挟み込むことにより脱輪防止装置１００の水平方向の移動を規制しているが、本発明はこれに限られない。例えば、車輪部１４０の車輪１４３にレール２の頭部を挟み込む一対のつば部を設けることにより、脱輪防止装置１００の水平方向の移動を規制してもよい。

また、一対の延長部１２４にＸ軸方向に延びる軸周りに回転可能に支持されたガイドローラを設けて、ガイドローラがレール２の頭部の側面上を転動するように構成してもよく、一対の延長部１２４の内側面に衝撃吸収のためのゴム部材、ばねを設けてもよい。

上記実施の形態では、固定フレーム１１０の断面円形状の中心部の貫通孔に円筒状の移動フレーム１２０を移動可能に収容していたが、本発明はこれに限られない。例えば、移動フレーム１２０の円周方向の回転を防止するために、固定フレーム１１０に上下方向に延びる凹状のガイド溝を設け、移動フレーム１２０にガイド溝に摺動可能に配置される上下方向に延びる凸部を設けてもよい。

また、固定フレーム１１０の中心部の貫通孔の断面形状及び移動フレーム１２０の断面形状は、円形状に限られず、例えば、矩形状、楕円形状であってもよい。

上記実施の形態では、固定フレーム１１０及び移動フレーム１２０の内部空間に圧縮ばね１３０を配置していたが、本発明はこれに限られない。例えば、圧縮ばね１３０が水平方向に湾曲しないように支持するばねガイド部を備えてもよい。ばねガイド部は、圧縮ばね押さえ部１１２の上面部の内側面から下向きに延び、圧縮ばね１３０の内側に配置される細長部材である。

上記実施形態では、固定フレーム１１０に対して移動フレーム１２０を付勢する付勢手段として圧縮ばね１３０を用いていたが、本発明はこれに限られない。例えば、付勢手段は、板ばね、皿ばね、空気ばね、引張ばね、竹の子ばね、ウェーブスプリング、ゴム、エラストマ等であってもよい。

また、移動フレーム１２０の少なくとも一部に油圧シリンダやモータ等の動力手段を設けて、レール２の頭部に移動フレーム１２０を付勢するように構成してもよく、車輪部１４０の一部に磁石又は電磁石を取り付け、磁石又は電磁石の磁力により、車輪部１４０が金属製のレール２の頭部と常に接触するように構成してもよい。

上記実施形態では、脱輪防止装置１００の車輪１４３がレール２に接触して転動するように構成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、摺動性の良好な材料から形成され、移動フレーム１２０の下端部に固定された板状の摺動部材がレール２と接触するように構成してもよい。

上記実施形態では、天井クレーン１の一対のフレーム２１の間に、２つの脱輪防止装置１００をＸ軸方向に間隔を空けて固定しているが、本発明にはこれに限られない。例えば、一対のフレーム２１の間に固定される脱輪防止装置１００は１つであってもよく、３つ以上であってもよい。また、天井クレーン１のサドル２０の端部に固定されるタイプの脱輪防止装置と併用してもよい。

上記実施形態では、レール２上に設置された天井クレーン１に脱輪防止装置１００を固定していたが、本発明はこれに限られない。天井クレーン１をレール２上に設置する前に、脱輪防止装置１００を天井クレーン１に固定してもよい。この場合、脱輪防止装置１００を予め組み立てた状態で、天井クレーン１に固定し、その後、治具等を用いて圧縮ばね１３０を圧縮して、移動フレーム１２０を固定フレーム１１０内に押し込んだ状態で、天井クレーン１をレール２上に設置することが好ましい。

上記実施形態では、脱輪防止装置１００を天井クレーン１に適用する例を示したが、脱輪防止装置１００の適用対象は天井クレーン１に限定されない。例えば、脱輪防止装置１００を門型クレーン、片門型クレーン、鉄道車両、トロッコを含むあらゆる軌条走行機械に適用してもよい。

上記実施の形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな実施の形態が可能である。各実施の形態や変形例で記載した構成要素は自由に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した発明と均等な発明も本発明に含まれる。

１…天井クレーン、２…レール、１０…ガーダ、２０…サドル、２１…フレーム、２２，１４３…車輪、３０…巻上機、３１…ワイヤロープ、３２…フック、１００…脱輪防止装置、１１０…固定フレーム、１１１…本体部、１１２，１２２…圧縮ばね押さえ部、１１２ａ，１７２…底面部、１１２ｂ…円筒部、１１２ｃ…上面部、１１２ｄ…凸部、１１３…突出部、１１３ａ、１２２ｂ…雌ねじ穴、１１４…回り止め、１１５…ブッシュ、１２０…移動フレーム、１２１…圧縮ばね収容部、１２２ａ…凹部、１２３…車輪収容部、１２４…延長部、１２５…爪部、１３０…圧縮ばね、１４０…車輪部、１４１…車輪軸、１４２…軸受、１５０…取り付け部、１５０ａ…ワイヤ、１５１…くさび部、１５２…ストッパー、１６０…押さえ板、１６０ａ，１７２ａ…貫通孔、１６１…ねじ部、１６２…ナット、１７０…吊り下げ部、１７１…側面部

Claims

互いに平行に配置された一対のフレームの間に構造物を固定する固定構造であって、
前記フレームの間に前記構造物が配置されたとき、前記構造物から突出するように前記構造物に設けられ、上側から下側に向かって幅が広くなるように形成されている突出部と、
前記フレームと前記突出部との間に形成される隙間に配置されたとき、前記突出部の側面部と前記フレームの側面部及び下面部とに接触すると共に、下側から上側に向かって幅が広くなるように形成されている取り付け部と、
前記取り付け部の側面部を前記フレームの側面部に押し付けるように前記突出部を上向きに付勢する付勢手段と、
を備える固定構造。
前記突出部は、前記構造物の幅方向の中心部に設けられ、その断面が左右対称な台形状に形成されており、
前記取り付け部は、前記突出部の左右にそれぞれ配置され、前記突出部に接触する側面部と前記フレームに接触する側面部との間にテーパーが付けられている、
請求項１に記載の固定構造。
前記取り付け部は、その側面部から前記フレームの底面部に接触するように延びており、前記フレームに対する前記取り付け部の上向きの移動を規制するストッパーを備える、
請求項１又は２に記載の固定構造。
前記付勢手段は、前記構造物と前記構造物が設置される部分との間に配置され、前記フレームに対して前記突出部を上向きに押し上げる圧縮ばねを備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の固定構造。
前記付勢手段は、
前記突出部に固定され、前記取り付け部が前記突出部から脱落しないように規制する押さえ板と、
前記押さえ板に固定され、前記押さえ板が前記突出部に固定されたとき、前記突出部から上向きに延びる長尺部材と、
前記フレーム上に設置され、前記長尺部材が挿通される貫通孔を備える吊り下げ部と、
前記吊り下げ部の上面部に接触するように前記貫通孔に挿通された前記長尺部材に固定され、前記長尺部材の下向きへの移動を規制する固定部材と、
を備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の固定構造。
前記突出部に固定され、前記取り付け部が前記突出部から脱落しないように規制する押さえ板を備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の固定構造。
互いに平行に配置された一対のフレームを備える軌条走行機械に固定される脱輪防止装置であって、
前記フレームの間に前記脱輪防止装置が配置されたとき、前記脱輪防止装置から突出するように前記脱輪防止装置に設けられ、上側から下側に向かって幅が広くなるように形成されている突出部と、
前記フレームと前記突出部との間に形成される隙間に配置されたとき、前記突出部の側面部と前記フレームの側面部及び下面部とに接触すると共に、下側から上側に向かって幅が広くなるように形成されている取り付け部と、
前記取り付け部の側面部を前記フレームの側面部に押し付けるように前記突出部を上向きに付勢する付勢手段と、
を備える脱輪防止装置。