JP3024966B1 - クレーン装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 コンテナクレーンの吊荷の横行振れと旋回振
れを検出して抑制する。 【解決手段】 ２組の対を成す巻上げ用索条を、吊具用
シーブ２８，２９と、吊上げ用シーブ４１〜４４と、移
動シーブ４６，４７とに巻掛けて巻上げドラム４８によ
って巻取り、この索条によって吊具１３を上下動する。
一対の移動シーブ４６，４７は、支持輪５３に巻掛けら
れるチエン５２の両端部にそれぞれ連結され、一方の移
動シーブ４６，４７は、油圧シリンダ５４によって横行
方向に変位駆動される。トロリ２６上に横行方向に変位
可能に移動体３８，３９を設け、トロリと移動体との間
にロードセル７６，７７を介在し、横行方向の力Ｆ１，
Ｆ２を検出する。ロードセルの出力を用いて横行振れ止
めのためにトロリの速度制御を行い、または油圧シリン
ダ５４の速度または位置制御を行う。さらに旋回振れ止
めのためにロードセルの出力を用いて油圧シリンダの速
度または位置制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、コンテナクレーン
などにおける吊荷の横行振れおよび旋回振れを検出して
止めるクレーン装置に関する。

【０００２】本件明細書において、用語「吊荷」という
のは、索条によって吊下げられた吊荷自体だけでなく、
さらに吊荷を把持する吊具など、索条によって吊下げら
れて吊荷とともに横行振れまたは旋回振れをする構成要
素、物体のすべてを含むことがある。

【０００３】

【従来の技術】近年、コンテナクレーンを用いた荷役作
業においては、荷役作業の効率化およびコンテナクレー
ンを操作するオペレータの負荷軽減を目的としてアクテ
ィブ制振および自動化が要求されてきている。これらの
要求を満足するには、吊荷の振れ状態を検出することが
必須であり、この吊荷の振れ状態の検出を低コストで実
現し、高い信頼性を有し、メンテナンスを容易にして実
現することが望まれている。

【０００４】典型的な先行技術は、特開平２−１８２９
３に開示されている。この先行技術では、吊荷を吊下げ
ている吊りロープの張力を検出し、この検出された張力
の経時変化に基づき、吊荷の振れ角を検出する。

【０００５】この先行技術では、ロープの張力を検出す
るので、経年変化などに起因したロープの特性の影響を
受けやすく、測定制御が低下するという問題がある。ま
たこの先行技術では、吊荷の振れ角が或る程度以上大き
くなった場合、振れ角の大きさに対応したロープの張力
が得られず、振れ角が大きくなってもロープの張力の変
化がわずかであって、ロープの張力が飽和する傾向にあ
り、これによって正確な振れ角を検出することができな
くなるという問題もある。さらにこの先行技術では、ロ
ープには常に吊荷荷重が作用しており、振れ角に起因し
たロープの張力の変化量は吊荷荷重に比べると小さいの
で、そのロープの張力の変化を高精度で検出することが
困難であり、誤差が大きくなるという問題がある。他の
先行技術では、吊荷の振れ角を検出するために、吊荷を
把持するスプレッダなどと呼ばれる吊具に、加速度計ま
たはヨーレートジャイロなどの検出センサを取付ける必
要がある。したがってこれらの検出センサは、衝撃力が
作用する悪条件下で使用され、耐久性が保証されないと
いう問題がある。

【０００６】さらに他の先行技術では、横行移動するト
ロリにカメラを設け、吊荷を把持する吊具にターゲット
ランプを取付けカメラによってそのターゲットランプを
捕え、カメラの出力を画像処理し、吊荷の振れ角を検出
する。この先行技術では、構成が複雑であって高価であ
る。またカメラおよびターゲットランプが塵埃などによ
って汚損したとき、カメラはターゲットを見失う可能性
が高い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、横行
振れおよび旋回振れを検出し、さらに確実に抑制し、し
かもその構成が簡単であり信頼性が高くメンテナンスが
容易である改良された吊荷の振れ止め制御装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）吊荷を
吊上げる吊具と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられ、横行
方向に垂直な方向に間隔をあけて配置される一対の移動
体であって、各移動体には、吊具が索条を介して連結さ
れる移動体と、 （ｅ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
ぞれ検出するロードセルと、 （ｆ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、トロ
リ駆動手段によるトロリの速度を制御して吊荷の横行振
れ止めをする速度制御手段とを含むことを特徴とするク
レーン装置である。

【０００９】また本発明は、（ａ）吊荷を吊上げる吊具
と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられ、横行
方向に垂直な方向に間隔をあけて配置される一対の移動
体であって、各移動体には、吊具が索条を介して連結さ
れる移動体と、 （ｅ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
ぞれ検出するロードセルと、 （ｆ）２組の対を成す索条であって、各組の索条の各一
部分は、移動体に、横行方向に垂直な方向に間隔をあけ
て配置され、かつ、対を成す索条の前記各一部分は、移
動体に、横行方向に間隔をあけてそれぞれ連結される索
条と、 （ｇ）索条の他の部分を駆動する索条駆動手段と、 （ｈ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、前記
索条駆動手段による索条の速度を制御して吊荷の横行振
れ止めをする速度制御手段とを含むことを特徴とするク
レーン装置である。

【００１０】本発明に従えば、吊荷の横行振れ止めは、
図１〜図１６に関連して記述されるように、この横行振
れ止め制御のために、移動体とトロリとの間にロードセ
ルをそれぞれ介在し、横行振れに起因してトロリ上の移
動体に加わる横行方向のたとえば水平な横の力Ｆ１，Ｆ
２を測定し、この測定結果に基づいてトロリまたは索条
を速度制御して横行振れ止めをする。したがって本発明
では前述の先行技術におけるロープ張力を検出するもの
ではなく、これによってロープの経年変化などの特性に
よる悪影響を軽減することができ、横行振れに対応した
ロードセル出力を正確に得ることができ、しかも大きな
横行振れをも正確に検出することができ、さらに横行振
れに起因したロードセルの出力変動が大きいので、ＳＮ
比が良好である。

【００１１】さらに横行振れの検出のための重要な構成
要素はロードセルであり、したがって構成が簡単であり
低コスト化が可能であり、衝撃力が作用する悪条件下で
の耐久性が優れている。さらに前述の先行技術のように
カメラなどを用いないので、画像処理を行わず、このこ
とによってもまた構成の簡略化が図られるとともに、塵
埃が多い悪条件下においても高い信頼性で横行振れの検
出を行い、しかもメンテナンスが容易である。このこと
は後述のロードセルの出力によって吊荷の旋回振れ止め
をする本発明においても、同様である。

【００１２】さらにトロリまたは索条を変位することに
よって吊荷を横行方向に変位することができる。

【００１３】また本発明は、（ａ）吊荷を吊上げる吊具
と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられ、横行
方向に垂直な方向に間隔をあけて配置される一対の移動
体であって、各移動体には、吊具が索条を介して連結さ
れる移動体と、 （ｅ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
ぞれ検出するロードセルと、 （ｆ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、トロ
リ駆動手段によるトロリの速度を制御する速度制御手段
とを含むことを特徴とするクレーン装置である。

【００１４】本発明に従えば、第１の横行振れ止め方式
が図１３に関連して後述されるように実現される。移動
体とトロリとの間に介在されるロードセルによって検出
される横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそのまま用いて、トロ
リの横行速度を制御し、トロリを用いた力フィードバッ
ク制御によって横行振れ止めを行う。

【００１５】また本発明は、（ａ）吊荷を吊上げる吊具
と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）２組の各対を成す吊具用シーブであって、各組の
吊具用シーブが、横行方向に垂直な方向に間隔をあけて
配置され、各組毎の一対の吊具用シーブは横行方向に間
隔をあけて吊具に設けられる吊具用シーブと、 （ｅ）吊具用シーブに対応する２組の対を成す索条であ
って、吊具用シーブにそれぞれ巻掛けられて吊具を吊上
げ、各組の一対の索条は、横行方向の一方端で支持され
る索条と、 （ｆ）各索条が巻掛けられる吊上げ用シーブと、 （ｇ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられる一対
の移動体であって、各移動体には、索条の各組が巻掛け
られる吊上げ用シーブがそれぞれ支持される移動体と、 （ｈ）索条に対応する２組の対を成す移動シーブであっ
て、索条の横行方向の他方端寄りの部分がそれぞれ巻掛
けられる各索条毎の移動シーブと、 （ｉ）索条の前記他方端をそれぞれ巻取るドラムと、 （ｊ）各組の移動シーブを変位駆動する変位駆動手段で
あって、移動シーブに両端が連結された変位用索条と、
固定位置に設けられ、変位用索条が巻掛けられる支持輪
と、移動シーブを変位駆動する移動シーブ駆動手段とを
有する変位駆動手段と、 （ｋ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
ぞれ検出するロードセルと、 （ｌ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、トロ
リ駆動手段によるトロリの速度を制御する速度制御手段
とを含むことを特徴とするクレーン装置である。

【００１６】本発明に従えば、吊具を巻上げおよび巻下
げ（総括的に巻上げということがある）を行うために、
吊具用シーブ、索条、吊上げ用シーブおよび移動シーブ
は、２組の各対を成して、合計４ずつ設けられ、これら
の索条の前記他方端は、巻上げドラムによってそれぞれ
巻取られ、このドラムは、同一外径を有しかつ同一周速
で回転駆動され、こうして吊具を索条によって吊上げる
ことができる。

【００１７】変位駆動手段によって各組の対を構成する
索条を、移動シーブによって変位して、各組の対を構成
する各移動シーブを横行方向の相互に逆方向に変位駆動
することによって、吊具、したがってコンテナなどの吊
荷の横行振れ止めを行うことができる。

【００１８】さらに本発明に従えば、ロードセルの出力
をそのまま用いて演算し、トロリ駆動手段によって吊荷
の横行振れ止めを達成することができる。

【００１９】また本発明は、（ａ）吊荷を吊上げる吊具
と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）２組の各対を成す吊具用シーブであって、各組の
吊具用シーブが、横行方向に垂直な方向に間隔をあけて
配置され、各組毎の一対の吊具用シーブは横行方向に間
隔をあけて吊具に設けられる吊具用シーブと、 （ｅ）吊具用シーブに対応する２組の対を成す索条であ
って、吊具用シーブにそれぞれ巻掛けられて吊具を吊上
げ、各組の一対の索条は、横行方向の一方端で支持され
る索条と、 （ｆ）各索条が巻掛けられる吊上げ用シーブと、 （ｇ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられる一対
の移動体であって、各移動体には、索条の各組が巻掛け
られる吊上げ用シーブがそれぞれ支持される移動体と、 （ｈ）索条に対応する２組の対を成す移動シーブであっ
て、索条の横行方向の他方端寄りの部分がそれぞれ巻掛
けられる各索条毎の移動シーブと、 （ｉ）索条の前記他方端をそれぞれ巻取るドラムと、 （ｊ）各組の移動シーブを変位駆動する変位駆動手段で
あって、 移動シーブに両端が連結された変位用索条と、固定位置
に設けられ、変位用索条が巻掛けられる支持輪と、移動
シーブを変位駆動する移動シーブ駆動手段とを有する変
位駆動手段と、 （ｋ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
ぞれ検出するロードセルと、 （ｌ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、移動
シーブ駆動手段による移動シーブの速度を制御する速度
制御手段とを含むことを特徴とするクレーン装置であ
る。

【００２０】本発明に従えば、第２の横行振れ止め方式
が、図１６に関連して後述されるように実現される。移
動体とトロリとの間に介在されるロードセルによって検
出される横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそのまま用いて移動
シーブの速度を制御し、横行振れ止めを行う。こうして
吊具を索条によって吊上げることができるとともに、変
位駆動手段の構成を簡略することができるだけでなく、
吊荷の横行振れ止めを上述のように行うことができる。

【００２１】また本発明は、（ａ）吊荷を吊上げる吊具
と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられ、横行
方向に垂直な方向に間隔をあけて配置される一対の移動
体であって、各移動体には、吊具が索条を介して連結さ
れる移動体と、 （ｅ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
ぞれ検出するロードセルと、 （ｆ）２組の対を成す索条であって、各組の索条の各一
部分は、移動体に、横行方向に垂直な方向に間隔をあけ
て配置され、かつ、対を成す索条の前記各一部分は、移
動体に、横行方向に間隔をあけてそれぞれ連結される索
条と、 （ｇ）索条の他の部分を駆動する索条駆動手段と、 （ｈ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
て検出される力Ｆ１，Ｆ２の差が零となるように、前記
索条駆動手段による索条の速度を制御して吊荷の旋回振
れ止めをする速度制御手段とを含むことを特徴とするク
レーン装置である。

【００２２】また本発明は、（ａ）吊荷を吊上げる吊具
と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）２組の各対を成す吊具用シーブであって、各組の
吊具用シーブが、横行方向に垂直な方向に間隔をあけて
配置され、各組毎の一対の吊具用シーブは横行方向に間
隔をあけて吊具に設けられる吊具用シーブと、 （ｅ）吊具用シーブに対応する２組の対を成す索条であ
って、吊具用シーブにそれぞれ巻掛けられて吊具を吊上
げ、各組の一対の索条は、横行方向の一方端で支持され
る索条と、 （ｆ）各索条が巻掛けられる吊上げ用シーブと、 （ｇ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられる一対
の移動体であって、各移動体には、索条の各組が巻掛け
られる吊上げ用シーブがそれぞれ支持される移動体と、 （ｈ）索条に対応する２組の対を成す移動シーブであっ
て、索条の横行方向の他方端寄りの部分がそれぞれ巻掛
けられる各索条毎の移動シーブと、 （ｉ）索条の前記他方端をそれぞれ巻取るドラムと、 （ｊ）各組の移動シーブを変位駆動する変位駆動手段で
あって、移動シーブに両端が連結された変位用索条と、
固定位置に設けられ、変位用索条が巻掛けられる支持輪
と、移動シーブを変位駆動する移動シーブ駆動手段とを
有する変位駆動手段と、 （ｋ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
ぞれ検出するロードセルと、 （ｌ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
て検出される力Ｆ１，Ｆ２の差が零となるように、移動
シーブ駆動手段による移動シーブの速度を制御する速度
制御手段とを含むことを特徴とするクレーン装置であ
る。

【００２３】本発明に従えば、吊具を索条によって吊下
げることができるとともに、変位駆動手段を前述のよう
に簡略化することができるだけでなく、旋回振れ止め方
式では、さらに図２３に関連して後述されるように、移
動体とトロリとの間に介在されたロードセルによって検
出される横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそのまま用いて、移
動シーブの速度を制御し旋回振れ止めを実現する。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
コンテナクレーン装置１５の一部の構成を示す斜視図で
ある。図２は、図１に示される構成を含むコンテナクレ
ーン装置１５の巻上げ系の全体の構成を示す斜視図であ
る。巻上げ手段１１において、吊荷、たとえばコンテナ
１２は、吊具１３の下部に着脱可能に連結され、この吊
具１３は、巻上げ手段１１によって上下動されるととも
に、ｘｙｚ直角座標系における水平な横行方向ｘの前後
に横行変位されるとともに、鉛直方向ｚの軸線まわりに
矢符１４およびその逆方向に旋回変位されることができ
る。さらに吊具１３は、横行方向ｘに垂直な水平方向ｙ
の軸線まわりに傾転されることができる。

【００２５】図３は図１に示される巻上げ手段１１を備
えるコンテナクレーン装置１５の側面図であり、図４は
図２の左方から見たコンテナクレーン装置１５の正面図
である。陸の地上１６には、横行方向ｘに垂直な走行方
向に延びる一対の走行レール１７が布設される。この走
行レール１７に沿って、脚１８が走行方向ｙに走行案内
される。脚１８の上部にはガーダ１９が横行方向ｘに水
平に固定される。脚１８には、走行方向ｙに平行なヒン
ジピン２０によって起伏可能なブーム２１の基端部が連
結される。脚１８とガーダ１９とブーム２１などは、ク
レーン本体４０を構成する。

【００２６】このブーム２１は、図３および図４に示さ
れるようにガーダ１９の延長上に海２２に突出して片持
ち支持された状態と、仮想線２３で示される休止状態と
に角変位されることができる。海２２上の輸送船２４に
積込まれたコンテナ１２は、吊具１３によって着脱可能
に把持され、横行移動されて、脚１８の下方の地上１６
における輸送車２５に巻下げられて搭載され、または輸
送車２５から輸送船２４に搭載される。吊具１３は、ト
ロリ２６の直下に吊上げられる。トロリ２６は、ガーダ
１９およびブーム２１に設けられた横行レール４５に沿
って横行移動することができる。

【００２７】このトロリ２６には、運転室２７が設けら
れる。運転室２７内の操作者は、陸から海２２側（図２
の左方から右方）を見て吊具１３およびトロリ２６の運
転操作を行うことができる。

【００２８】再び図１および図２を参照して、巻上げ手
段１１において、吊具１３の上部における横行方向ｘの
左右両側部には、一方の１組の吊具用シーブ２８ａ，２
８ｂと、他方の１組の吊具用シーブ２９ａ，２９ｂが設
けられる。これらの吊具用シーブ２８ａ，２８ｂは、対
を成し、もう１組の吊具用シーブ２９ａ，２９ｂは、対
を成す。一方の組の一対の吊具用シーブ２８ａ，２８ｂ
は横行方向ｘに間隔をあけて吊具１３に設けられる。他
方の組の一対の吊具用シーブ２９ａ，２９ｂもまた、横
行方向ｘに間隔をあけて吊具１３に設けられる。一方の
組の吊具用シーブ２８ａ，２８ｂと、他方の組の吊具用
シーブ２９ａ，２９ｂとは、横行方向ｘに垂直な方向ｙ
に間隔をあけて配置される。こうして合計４つの吊具用
シーブ２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは、仮想上の第
１の矩形の各頂点位置に配置される。

【００２９】各吊具用シーブ２８ａ，２８ｂ，２９ａ，
２９ｂには、巻上げ用索条であるロープ３１ａ，３１
ｂ，３２ａ，３２ｂがそれぞれ巻掛けられて、吊具１３
を巻上げる。ロープ３１ａ，３１ｂは、一方の組の対を
成し、ロープ３２ａ，３２ｂは、他方の組の対を成す。

【００３０】吊具１３の対角線方向に配置された２つの
吊具用シーブ２８ａ，２９ｂにそれぞれ巻掛けられたロ
ープ３１ａ，３２ｂの一方端は、固定位置であるブーム
２１の遊端部３３（図３参照）に、固定される。同様に
して吊具１３の対角線方向に配置された２つの吊具用シ
ーブ２８ｂ，２９ａにそれぞれ巻掛けられたロープ３１
ｂ，３２ａの一方端も、ブーム２１の遊端部３３に固定
される。実施の他の形態では、ロープ３１ａ，３２ｂ
は、対角線方向ではなく横行方向ｘに対応して配置され
たシーブ２８ａ，２９ａに巻掛けられてもよく、このこ
とはロープ３１ｂ，３２ａに関しても同様である。

【００３１】一方の組の対を成すロープ３１ａ，３１ｂ
は、巻上げ用シーブ４１，４２に巻掛けられ、吊具１３
上の吊具用シーブ２８ａ，２８ｂにさらに巻掛けられ、
それらの一方端は、固定位置の端部３３に固定される。
ロープ３１ａ，３１ｂの他端部は、巻上げドラム４８ａ
に同一方向に巻回される。

【００３２】さらに他方の組の対を成すロープ３２ａ，
３２ｂは、吊上げ用シーブ４３，４４に巻掛けられ、吊
具用シーブ２９ａ，２９ｂにさらに巻掛けられ、それら
のロープ３２ａ，３２ｂの一方端は、端部３３に固定さ
れる。ロープ３２ａ，３２ｂの他方端は、巻上げドラム
４８ｂに、前述のロープ３１ａ，３１ｂの他方端と同一
の巻回方向に巻回される。

【００３３】特にこの実施の形態では、横行方向ｘに垂
直な方向ｙに間隔をあけて、トロリ２６には、一対のシ
ーブ台車である移動体３８，３９が、横行方向ｘに移動
自在に設けられる。この移動体３８，３９は、横行方向
ｘに変位可能である。一方の移動体３８には、吊上げ用
シーブ４１，４２が支持される。他方の移動体３９に
は、吊上げ用シーブ４３，４４が支持される。

【００３４】トロリ２６、移動体３８，３９を、横行方
向ｘに同一方向および逆方向に変位駆動することによっ
て、吊具１３の横行振れ止めを達成することができる。
油圧シリンダ５４ａ，５４ｂによって、横行振れ止めお
よび旋回振れ止めを達成するように、駆動される。

【００３５】トロリ２６には、移動体３８が横行方向ｘ
に移動自在に設けられ、この移動体３８には、ロープ３
１ａを巻掛ける吊上げ用シーブ４１ａ，４１ｂが設けら
れる。同様にしてトロリ２６には、移動体３８におい
て、ロープ３１ｂが巻掛けられる吊上げ用シーブ４２
ａ，４２ｂが設けられる。さらにトロリ２６には、もう
１つの移動体３９が上述のように横行方向ｘに移動自在
に設けられ、この移動体３９には、ロープ３２ａが巻掛
けられる吊上げ用シーブ４３ａ，４３ｂが設けられる。
索条３２ｂは、トロリ２６に横行方向に移動自在である
移動体３９に設けられた吊上げ用シーブ４４ａ，４４ｂ
に巻掛けられる。以下の説明では、添え字ａ，ｂを省略
して総括的に数字だけで示すことがある。

【００３６】図１において、各移動体３８，３９と、ト
ロリ２６に立設されたブラケット７８，７９との間に
は、ロードセル７６，７７がそれぞれ介在される。これ
らのロードセル７６，７７は、各移動体３８，３９とト
ロリ２６との間に作用する横行方向ｘの力Ｆ１，Ｆ２を
それぞれ検出する。ロードセル７６，７７は、移動体３
８，３９の横行方向ｘの同一側（図１の左方）に配置さ
れているけれども、図１の右方に配置されてもよく、ま
たは相互に逆方向に配置されてもよく、このような配置
に応じて、ロードセル７６，７７の出力の極性を定めれ
ばよい。

【００３７】吊上げ用シーブ４１，４２，４３，４４
は、仮想上の第２の矩形の各頂点位置に配置される。こ
の第２の矩形は、横行方向ｘの長さが、吊具用シーブ２
８，２９の前述の第１矩形の横行方向ｘの長さに比べ
て、長い。したがってロープ３１ａが吊具用シーブ２８
ａと吊上げ用シーブ４１との間で鉛直線に対して傾斜す
ることになり、また同様にロープ３１ｂは吊具用シーブ
２８ｂと吊上げ用シーブ４２との間で鉛直線に対して傾
斜することになり、残余のロープ３２ａ，３２ｂに関し
ても同様である。こうしてこれらの合計４つのロープ３
１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂの操作によって吊具１
３、したがってコンテナ１２を横行変位し、旋回変位す
ることが容易に可能である。

【００３８】ロープ３１ａ，３１ｂ；３２ａ，３２ｂに
それぞれ対応して移動シーブ４６ａ，４６ｂ；４７ａ，
４７ｂが、ガーダ１９のブーム２１とは反対側の固定位
置である端部３７に配置される。移動シーブ４６ａ，４
６ｂは、一方の組の対を成す。移動シーブ４７ａ，４７
ｂは、他方の組の対を成す。ロープ３１ａ，３１ｂ；３
２ａ，３２ｂの他方端は、移動シーブ４６ａ，４６ｂ；
４７ａ，４７ｂに巻掛けられ、巻上げ用ドラム４８ａ，
４８ｂに同一の巻回方向に巻回される。これらの巻上げ
用ドラム４８ａ，４８ｂは、同一外径を有し、共通の巻
上げ用モータ４９によって正逆転方向に回転駆動され
る。

【００３９】一方の組の移動シーブ４６ａ，４６ｂを横
行方向ｘに沿う相互の反対方向に変位駆動するために変
位駆動手段５１ａが設けられる。同様にして他方の組の
移動シーブ４７ａ，４７ｂを横行方向ｘに沿う相互の反
対方向に変位駆動するために変位駆動手段５１ｂが設け
られる。

【００４０】図５は、これらの変位駆動手段５１ａ，５
１ｂの構成を示す図である。一方の変位駆動手段５１ａ
において、移動シーブ４６ａ，４６ｂは、変位用チエン
５２ａの両端に連結される。この変位用チエン５２ａ
は、ガーダ１９の端部３７である固定位置に設けられた
支持輪であるスプロケットホイル５３ａに巻掛けられ
る。一方の移動シーブ４６ｂは、横行方向ｘに、複動油
圧シリンダ５４ａによって往復変位駆動される。もう１
つの変位駆動手段５１ｂでは移動シーブ４７ａが複動油
圧シリンダ５４ｂによって往復変位駆動され、他の構成
は変位駆動手段５１ａと同様であるので、対応する部分
には同一の数字に添え字ｂを付して示す。

【００４１】一方の組のロープ３１ａ，３１ｂに作用す
る張力はほぼ等しい。したがって移動シーブ４６ａ，４
６ｂを横行方向ｘに変位駆動するために必要な油圧シリ
ンダ５４ａの駆動力は、比較的小さくてよいという優れ
た利点がある。このことはもう１つの油圧シリンダ５４
ｂに関しても同様である。

【００４２】油圧シリンダ５４ａ，５４ｂを伸長し、移
動シーブ４６ｂ，４７ａを図２および図５の左方に変位
することによって、吊上げ用シーブ４２と吊具用シーブ
２８ｂとの距離が短くなり、また同様に吊上げ用シーブ
４３と吊具用シーブ２９ａとの距離が短くなる。これに
対して移動シーブ４６ａ，４７ｂは図２および図５の右
方に変位するので吊上げ用シーブ４１と吊具用シーブ２
８ａとの距離が長くなり、また同様に吊上げ用シーブ４
４と吊具用シーブ２９ｂとの距離が長くなる。これによ
って吊具１３およびコンテナ１２は、鉛直軸線まわりに
時計まわり（参照符１４とは逆方向）に旋回変位するこ
とができる。油圧シリンダ５４ａ，５４ｂを縮小したと
きには、上述とは逆の動作が行われ、吊具１３およびコ
ンテナ１２は鉛直軸線まわりに反時計まわり（参照符１
４方向）に旋回変位することができる。

【００４３】変位駆動手段５１ａ，５１ｂにおける油圧
シリンダ５４ａ，５４ｂの伸長／縮小を相互に逆にする
ことによって、吊具１３およびコンテナ１２を横行方向
ｘに横行変位することもまた可能である。たとえば油圧
シリンダ５４ａを縮小し、油圧シリンダ５４ｂを伸長す
ることによって、吊上げ用シーブ４１と吊具用シーブ２
８ａとの距離および吊上げ用シーブ４３と吊具用シーブ
２９ａとの距離を短くし、吊上げ用シーブ４２と吊具用
シーブ２８ｂとの距離および吊上げ用シーブ４４と吊具
用シーブ２９ｂとの距離を長くすることができる。この
ことによって、吊具１３を横行方向ｘに図２の左方に変
位することができる。油圧シリンダ５４ａを伸長し、油
圧シリンダ５４ｂを縮小することによって、吊具１３を
図２の右方に変位することができる。油圧シリンダ５４
ａ，５４ｂのピストン、したがって移動シーブ４６ｂ，
４７ｂの位置を検出するために、移動シーブ位置検出手
段７１ａ，７１ｂが設けられる。

【００４４】このようにして変位駆動手段５１ａ，５１
ｂを駆動制御することによって、吊具１３を横行変位お
よび旋回変位し、これによって横行振れ止めおよび旋回
振れ止めを達成することができる。

【００４５】図６は、トロリ２６を横行駆動するトロリ
駆動手段５８の簡略化した斜視図である。トロリ２６の
横行方向両端部には、各端部毎に垂直方向ｙに間隔をあ
けて２組の対を成す横行用シーブ６１ａ，６１ｂ；６２
ａ，６２ｂが設けられ、これらの横行用シーブ６１，６
２には、横行用ロープ５９，６０が巻掛けられる。トロ
リ２６の横行移動範囲の両端位置であるガーダ１９の端
部３７およびビーム２１の遊端部３３には、横行用シー
ブ６３〜６６が設けられる。シーブ６３，６４には、張
力付与のためのシリンダ６７がそれぞれ連結される。こ
れらのシーブ６３〜６６に巻掛けられた横行用ロープ５
９，６０は、横行用ドラム６８に巻回される。横行用ド
ラム６８は、横行用モータ６９によって正逆回転可能に
駆動される。

【００４６】エンコーダである現在位置検出手段７０
は、モータ６９の出力軸、したがって横行用ドラム６８
の回転数を検出し、これによってトロリ２６の横行方向
ｘの現在位置を検出する。さらにモータ６９および横行
用ドラム６８の回転速度、したがってトロリ２６の横行
方向の横行速度は、トロリ速度検出手段７３によって検
出される。このトロリ２６の横行速度は、現在位置検出
手段７０の出力を微分することによって得るようにして
もよい。

【００４７】図７は、吊具１３とトロリ２６とを示すｘ
ｚ平面に沿う側面図である。吊具１３が横行振れして参
照符１３ａに示されるように横行振れ角θ１だけ自然状
態から変位した状態が示される。横行振れ角θ１は、ｘ
ｚ平面内における鉛直軸線であるｚ軸に対する吊具１３
の角変位量である。

【００４８】図８は、吊具１３のｘｙ平面に沿う平面図
である。参照符１３ａの旋回振れ角θ２は、ｘｙ平面内
における吊具１３の鉛直軸線ｚまわりの角変位量であ
る。

【００４９】図９は、図１〜図８に示される本発明の実
施の一形態の制御手段８１の電気的構成を示すブロック
図である。トロリ２６を横行するための図９に示される
横行用モータ６９の速度制御のために、速度パターン発
生回路８２が設けられる。この速度パターン発生回路８
２は、後述の図２６（１）〜図２７（１）に示されるよ
うに、トロリ２６を横行方向の予め定める目標位置に到
達するまで、その速度を変化させる。たとえばその速度
パターンの一例では、先ず増速し、次に、一定速度と
し、その後、減速し、最後に、目標位置に到達する。

【００５０】吊荷であるコンテナ１２、したがって吊具
１３の横行振れ止めを行うための横行振れ止め制御回路
８３の出力は、加算器８４に与えられる。この加算器８
４には、速度パターン発生回路８２からの出力が与えら
れる。横行振れ止め制御回路８３は、横行振れ止めのた
めの信号を導出する。加算器８４の出力は、制御回路８
５に与えられ、モータ６９が制御されてトロリ６９の速
度制御が行われる。制御回路８５は、比例積分微分（略
称ＰＩＤ）制御を行う。

【００５１】油圧シリンダ５４ａ，５４ｂを制御して横
行振れ止め制御および旋回振れ止め制御を行うための構
成を述べる。移動シーブ４６ｂ，４７ａの横行方向ｘの
位置は、前述のように移動シーブ位置検出手段７１ａ，
７１ｂによって検出される。移動シーブ４６ｂ，４７ａ
の横行方向の移動範囲のほぼ中央位置である中立位置と
なるようにするための中央位置信号が、中央位置設定回
路８６から発生される。移動シーブ４６ｂ，４７ａ、し
たがって油圧シリンダ５４ａ，５４ｂのピストンの位置
を全ストロークのほぼ中央であるほぼ中立位置に保つこ
とによって、移動シーブ４６ｂ，４７ａを、横行および
旋回の各振れ止めのために横行方向前後に迅速に制御す
ることが可能である。

【００５２】中央位置設定回路８６の出力は、移動シー
ブ位置検出手段７１の出力とともに減算器８７に与えら
れ、ライン８９を経て加算器８８に与えられる。加算器
１２１には、横行振れ止め制御回路１１８からライン１
１９，１２０を経て、横行振れ止め信号がそれぞれ与え
れられる。加算器８８には、旋回振れ止め制御回路９２
からライン９３，９４を経て、旋回振れ止め信号がそれ
ぞれ与えられる。加算器８８の出力は、ＰＩＤ制御を行
う制御回路８９に与えられ、これによって油圧シリンダ
５４が駆動される。これらの油圧シリンダ５４によっ
て、移動シーブ４６，４７を速度制御または位置制御
し、横行振れ止めおよび旋回振れ止めを実行することが
できる。旋回振れ止めのために、前述のようにたとえば
油圧シリンダ５４ａ，５４ｂを縮小することによって吊
具１３を時計方向１４に旋回変位駆動し、横行振れ止め
のためには油圧シリンダ５４ａを伸長し、油圧シリンダ
５４ｂを縮小することによって吊具１３を横行方向ｘに
図２の右方に変位駆動することができる。

【００５３】移動シーブ４６ａ，４６ｂ；４７ａ，４７
ｂは、上述の実施の形態では、横行方向ｘに変位可能に
設けられたけれども、本発明の実施の他の形態では、各
ロープ３１ａ，３１ｂ；３２ａ，３２ｂが、案内シーブ
によって移動シーブ４６ａ，４６ｂ；４７ａ，４７ｂに
横行方向ｘとは異なる方向で案内され、これに応じて移
動シーブ４６ｂ，４７ａが油圧シリンダ５４ａ，５４ｂ
によって横行方向ｘとは異なる方向に変位されてもよ
い。本発明では、このような油圧シリンダ５４ａ，５４
ｂによって、または実施の形態の他の形態ではモータを
含む構成によって、移動シーブ４６ａ，４６ｂ；４７
ａ，４７ｂが、ロープ３１ａ，３１ｂ；３２ａ，３２ｂ
を変位する構成であればよい。油圧シリンダ５４ａ，５
４ｂの代りに、たとえば、シーブ４６ｂ，４７ａにナッ
トを回転自在に設け、このナットに螺合するねじ棒を電
動モータで回転させる構成など、他の駆動のための構造
であってもよく、またはシーブ４６ｂ，４７ａをモータ
などの駆動手段で角変位回転するようにしてもよい。

【００５４】図１０を参照して、コンテナ１２の横行振
れ止め制御の本発明の原理を説明する。この図１０は、
一点吊振り子を説明する図である。この解析モデルにお
いて、一般に、一点吊振り子（図１０）の場合、以下に
示す式１，１ａの運動方程式が成立する。ただし、式１
ａは、振り子の質量により発生する力の接線方向成分の
力をまず計算し、その力の水平方向分力を計算したもの
の近似式となっている。図１０およびその他の図面にお
いて、コンテナ１２を、重錘として同一の参照符１２で
示すことがある。図１０において重錘１２を吊り下げて
いる索条３１，３２である索条７４の長さは、参照符Ｌ
で示され、その重錘１２の質量を参照符ｍで示し、水平
方向の力をＦで示し、鉛直線との角度をθ０で示し、ま
た横行振れ角θ１で示すこともある。重量ｍは、コンテ
ナ１２および吊具１３などの索条によって吊り下げられ
た構成要素である物体の全体の重量である。ｓはラプラ
ス演算子である。

【００５５】 Ｆ ＝ ｍ（Ｌｓ²θ０＋ｓ²ｘ） …（１） Ｆ ＝ −ｍｇθ０ …（１ａ） 図１１は、本発明の前述の実施の一形態を簡略化して示
す側面図である。コンテナクレーン装置１５の場合、本
来、構造は図１１に示すように２点吊振り子となるが、
力をベースに考えると、基本的に１点吊振り子と同様に
考えられる。よって、コンテナクレーン装置１５におい
ても、 Ｆ ＝ ｍ（Ｌｓ²θ０＋ｓ²ｘ） ＝ −ｍｇθ０ …（２） が成立する。

【００５６】力フィードバックによるトロリ２６の速度
制御をする第１の横行振れ止め方式の原理を説明する。
図１２はコンテナ１２、吊具１３およびトロリ２６など
の構成を示す側面図である。コンテナ１２および吊具１
３を総括的に、吊荷１２３で示し、その質量を上述のよ
うに参照符ｍで示す。吊荷１２３に作用する水平方向の
力を参照符Ｆ１で示す。図１２中のＦ１は、質量ｍの吊
荷が振れていることにより発生する水平方向の力であ
り、式２におけるＦに相当することから、 Ｆ１ ＝ ｍ（Ｌｓ²θ０＋ｓ²ｘ） ＝ −ｍｇθ０ …（３） ｘ：トロリ２６の位置 となる。この力は反力としてシーブ台車である移動体３
８，３９に加わり、ロードセル７６，７７への圧縮力と
して作用する。また、吊荷１２３を移動させるためトロ
リ２６が加速度αで加速した場合、反力としてシーブ台
車である移動体３８，３９には、 Ｆ２ ＝ Ｍα …（４） の力が加わる。Ｍは移動体３８，３９の質量である。こ
の力Ｆ２は、Ｆ１と同じくロードセル７６，７７への圧
縮力として作用する。よって、ロードセル７６，７７に
は、 Ｆ ＝ Ｆ１＋Ｆ２ …（５） の力が加わる。ただし、Ｆの正方向は、トロリ位置
（ｘ）の正方向と同じとする。式３からθ０を消去する
と、

【００５７】

【数１】

【００５８】の関係を得る。よって、式４〜式６を用い
ると、最終的に以下の式を得る。

【００５９】

【数２】

【００６０】コンテナクレーン装置１５の場合、移動体
３８，３９の質量Ｍは、コンテナ１２を含む吊荷１２３
の質量ｍに比べて充分に小さく、すなわちＭ＜＜ｍとな
っており、式７から制御対象は共振周波数より高い領域
に反共振点をもつ振動系となっていることが判る。反共
振点が共振点より高周波の領域に存在することは振止制
御に何ら問題なく、逆に位相余裕を増大させる効果があ
る。

【００６１】したがって、力Ｆをトロリ速度指令ｖにフ
ィードバックする制御則、 ｖ＝−ｆｔｏ・Ｆ …（８） ｆｔｏ：フィードバックゲイン によってＦ＝０となり、式２より、θ０＝０が実現可能
となる。

【００６２】図１３は、本発明の第１の横行振れ止め方
式に従う横行振れ止め制御回路８３の具体的な構成を示
すブロック図である。図１３に示される横行振れ止め制
御回路８３は、ライン９５に、前述の式８に示されるト
ロリ２６を用いた力フィードバック制御を行う信号を導
出する。ロードセル７６，７７の出力は加算器９６に与
えられ、係数器９７を経て、減算器９８に与えられる。
減算器９８には、トロリ速度検出手段７３からの出力が
与えられる。こうしてトロリ２６は、モータ６９による
力フィードバック制御が達成される。

【００６３】図１４は、本発明の実施の他の形態の制御
手段８１の電気的構成を示すブロック図である。この図
１４に示される実施の形態は、前述の図９に関連する実
施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付
す。この実施の形態では、横行振れ止めのために油圧シ
リンダ５４を速度制御または位置制御し、また旋回振れ
止めのために油圧シリンダ５４を速度制御または位置制
御する。トロリ２６を駆動するモータ６９は、速度パタ
ーン発生回路８２の出力によって駆動される。横行振れ
止め制御回路１１８の出力は、ライン１１９，１２０か
ら加算器１２１ａ，１２１ｂによってライン８９ａ，８
９ｂの信号に加算される。

【００６４】油圧シリンダ５４による吊荷の第２横行振
れ止めの原理を説明する。図１５は、吊荷１２３がトロ
リ２６の移動体３８，３９から吊下げられた状態を示
す。ロープ３１ａ，３２ａは、参照符Ｗ１で示され、ロ
ープ３１ｂ，３２ｂは参照符Ｗ２で示される。この図１
５より、吊荷１２３はロープＷ１，Ｗ２により、トロリ
２６より台形状に吊り下げられている。台形状に吊り下
げているため、陸端油圧シリンダ５４を動作してロープ
Ｗ１を引っ張り、ロープＷ２を送り出すことによって、
安定点１２４が移動し、吊荷１２３は図１５のＡ１の方
向に移動する。陸端シリンダ５４による横行振れ止め
は、この原理を利用したものである。

【００６５】力フィードバックによる油圧シリンダ５４
の速度制御をする第２の横行振れ止め方式の原理を説明
する。

【００６６】式２からθ０を消去し、Ｆとｖ（すなわち
ｓｘ）との関係式を求めると、

【００６７】

【数３】

【００６８】となる。ここで、横行振れのダイナミクス
に関して、陸端シリンダ５４を速度ｖｃで動作すること
は、トロリ２６を速度ｖで移動させるのと等価であり、 ｖ＝ｋ＊ｖｃ …（12） ｋ：定数 の関係式が成り立つ。よって、式９−１１，１２より、
Ｆと陸端シリンダ５４の移動速度ｖｃの関係式は、

【００６９】

【数４】

【００７０】となり、ごくオーソドックスな２次の振動
系であることが判る。よって、フィードバック則とし
て、 ｖｃ＝−ｆｃ０・Ｆ …（14） ｆｃ０：フィードバックゲイン を用いれば、Ｆ＝０となり、式２からθ０＝０を実現で
きる。

【００７１】油圧シリンダ５４ａに対する速度指令ｖｃ
２７と、もう１つの油圧シリンダ５４ｂに対する速度指
令ｖ２８とは、フィードバックゲインｆｃ０に従い、次
式で表される。

【００７２】 ｖｃ２７ ＝ −ｆｃ０＊Ｆ …（14ａ） ｖｃ２８ ＝ ｆｃ０＊Ｆ …（14ｂ） 図１６は、第２の横行振れ止め方式に従って油圧シリン
ダ５４のための速度制御信号をライン１１９，１２０に
導出する横行振れ止め制御回路１１８の構成を示すブロ
ック図である。ロードセル７６，７７の出力は加算器１
２５に与えられて加算され、ライン１２６から係数器１
２７，１２８にそれぞれ与えられる。係数器１２７，１
２８の各出力は、減算器１２９，１３０に与えられる。
この減算器１２９，１３０には、移動シーブ速度検出手
段１３１，１３２の出力が与えられる。移動シーブ速度
検出手段１３１，１３２は、油圧シリンダ５４ａ，５４
ｂの速度、したがって移動シーブ４６，４７の速度を検
出する。移動シーブ速度検出手段１３１，１３２は、前
述の移動シーブ位置検出手段７１ａ，７１ｂの出力の時
間変化率を演算して求める構成であってもよく、または
移動シーブ４６，４７の速度を直接に検出する構成を有
してもよい。係数器１２７，１２８のフィードバックゲ
イン−ｆｃ０，ｆｃ０は、相互に逆極性である。減算器
１２９，１３０の出力は、ライン１１９，１２０を介し
て図１４に示される加算器１２１ａ，１２１ｂにそれぞ
れ与えられる。こうしてロードセル７６，７７の出力を
そのまま用いて油圧シリンダ５４の速度制御を行い、第
２の横行振れ止め方式を達成する。

【００７３】本発明の実施の他の形態では、油圧シリン
ダ５４を含む変位駆動手段５１は、移動体３８，３９に
それぞれ設けられてもよい。本発明の実施のさらに他の
形態では、吊具１３を吊下げる横行方向に間隔をあけて
配置されるロープ３１ａ，３２ａとロープ３１ｂ，３２
ｂとを相互に逆方向に吊上げ、吊下げて上下に変位する
構成としてもよい。

【００７４】前述の図９および図１４に示される横行振
れ止め制御回路９２によって油圧シリンダ５４を速度ま
たは位置制御し、吊具１３およびコンテナ１２の旋回振
れ止め制御を行う原理を説明する。

【００７５】図１７は、吊荷１２３が旋回を生じた状態
を示す簡略化した平面図であり、図１８は、吊具１３お
よびコンテナ１２を含む吊荷１２３とトロリ２６などを
示すｙｚ平面に沿う旋回状態の簡略化した正面図であ
る。参照符１３８は、ロープ３１，３２ではなく、トロ
リ２６中心と吊荷１２３の中心とを結んだ線である。旋
回振れ角θ００は、図１８の正面図では、角度φ００に
対応する。

【００７６】図２１における旋回中心１４１に関して吊
荷１２３から距離ｒを隔てて旋回の力Ｆａ，Ｆｂが作用
し、これらの力Ｆａ，Ｆｂがロードセル７６，７７に作
用する。このとき式１９が成立する。

【００７７】 ｒ＊（Ｆａ−Ｆｂ）＝Ｉ（ｓ²＊ φ００＋ ｓ²＊ｋ１＊ｘｃ） ＝−ｒ＊ｍ＊ｇ＊φ００ ＝ｒ＊Ｆｃ …（15-19） Ｆａ：ロードセル７６に加わる力 Ｆｂ：ロードセル７７に加わる力 Ｆｃ ＝ Ｆａ−Ｆｂ …（19ａ） ｍ：吊荷重量（スプレッダである吊具１３の重量を含む。） Ｉ：慣性モーメント ｇ：重力加速度 ｘｃ：陸端シリンダ位置（＝（シリンダ５４ａの位置＋シリンダ５４ｂの 位置)／２） ｋ１：定数 ｓ：ラプラス演算子 力フィードバックによる油圧シリンダ５４の速度制御を
する旋回振れ止め方式の原理を説明する。

【００７８】上式（１５−１９）と後述する式２４から
φ００を消去し、Ｆｃとｖｃ（すなわちｓｘｃ）との関
係式を求めると、

【００７９】

【数５】

【００８０】となり、ごくオーソドックスな２次の振動
系であることが判る。よって、フィードバック則とし
て、陸端シリンダ５４ａに対する速度指令 ｖｃ２７ ＝ −ｆｃ２＊Ｆｃ …（21） Ｆｃ２：フィードバックゲイン 陸端シリンダ５４ｂに対する速度指令 ｖｃ２８ ＝ −ｆｃ２＊Ｆｃ …（22） を用いれば、Ｆｃ＝０となり、最終的にφ００（θ０
０）＝０を実現できる。

【００８１】図１９は、上述の旋回振れ止め方式を実現
する旋回振れ止め制御回路９２の電気的構成を示すブロ
ック図である。ロードセル７６，７７の出力は減算器１
４３に与えられて減算され、これによって力Ｆｃを表す
信号が得られ、係数器１４４に与えられる。係数器１４
４の出力は、減算器１４５，１４６に与えられる。減算
器１４５，１４６には、移動シーブ速度検出手段１３
１，１３２の出力がそれぞれ与えられる。減算器１４
５，１４６の出力は、ライン９３，９４から加算器８８
ａ，８８ｂにそれぞれ与えられる。こうして油圧シリン
ダ５４を用いて力フィードバック制御を行い、ロードセ
ル７６，７７によって測定した横行方向の水平の力Ｆ
ａ，Ｆｂをそのまま用いて吊荷１２３の旋回振れ止めを
達成することができる。

【００８２】本件発明者の横行振れ止め制御のシミュレ
ーション結果を、図２０および図２１を参照して説明す
る。これらの図２０および図２１のシミュレーション結
果において、吊下げ荷重１４ｔｏｎ、シーブ台車である
移動体３８，３９の重量（２個）６ｔｏｎ、索条３１，
３２の吊下げられたロープ７４の長さ３３．５ｍであ
る。図２０は第１の横行振れ止め方式のシミュレーショ
ン結果を示すグラフであり、図２１は第２の横行振れ止
め方式のシミュレーション結果を示すグラフでありる。

【００８３】図２０（１）はトロリ２６の速度の時間経
過を、また図２１（１）は、移動シーブ４６ｂ，４７ａ
の時間経過を示すグラフである。図２０（２），図２１
（２）はロードセル７６，７７に作用する力の時間経過
を示す図である。図２０（３），図２１（３）は、吊荷
であるコンテナ１２の横行振れ量である。これらの図２
０および図２１を参照して、制御の前後を比べると、本
発明によって横行振れ止め効果が上首尾に達成されてい
ることが判る。

【００８４】

【発明の効果】請求項１，２の本発明によれば、吊荷の
横行振れ止めを実現するために、移動体とトロリとの間
にロードセルを介在して移動体とトロリとの間に作用す
る横行方向の力Ｆ１，Ｆ２を検出し、この検出された力
Ｆ１，Ｆ２によって、トロリまたは索条を速度制御し、
横行振れ止めを達成する。したがって本発明では前述の
先行技術におけるロープ張力を検出するものではなく、
これによってロープの経年変化などの特性による悪影響
を軽減することができ、横行振れに対応したロードセル
出力を正確に得ることができ、しかも大きな横行振れを
も正確に検出することができ、さらに横行振れに起因し
たロードセルの出力変動が大きいので、ＳＮ比が良好で
ある。

【００８５】さらに横行振れの検出のための重要な構成
要素はロードセルであり、したがって構成が簡単であり
低コストが可能であり、衝撃力が作用する悪条件下での
耐久性が優れている。さらに前述の先行技術のようにカ
メラなどを用いないので、画像処理を行わず、このこと
によってもまた構成の簡略化が図られるとともに、塵埃
が多い悪条件下においても高い信頼性で横行振れの検出
を行い、しかもメンテナンスが容易である。

【００８６】請求項３の本発明によれば、第１の横行振
れ止め方式において、ロードセルによって検出される横
行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそのまま用いて、トロリの横行
速度を制御し、したがって構成が簡略化される。

【００８７】請求項４の本発明によれば、吊荷の横行振
れ止めおよび旋回振れ止めを、吊具の巻上げのための索
条に関連して設けられる変位駆動手段によって達成する
ことができる。この変位駆動手段は、たとえばクレーン
本体などの固定位置に設けておき、これによってトロリ
の軽量化を図り、クレーン装置の強度上の負担を軽減す
ることができる。また既存のトロリを改造する必要がな
く、巻上げのための索条に関連して変位駆動手段を設け
ればよいので、本発明の実施が容易である。また、吊荷
の横行振れ止めを実現するために、移動体とトロリとの
間にロードセルを介在して移動体とトロリとの間に作用
する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２を検出し、この検出された
力Ｆ１，Ｆ２によって、トロリまたは索条を変位し、横
行振れ止めを達成する。

【００８８】本発明によれば、移動シーブ駆動手段によ
って移動シーブを索条の張架方向に変位駆動し、これに
よってもう１つの移動シーブが反対方向に変位され、上
述のように横行振れ止めを行うことができる。この各組
の移動シーブに巻掛けられる索条の張力はほぼ等しいの
で、移動シーブ駆動手段の移動シーブを変位駆動するた
めの力は比較的わずかでよく、小形化が可能である。

【００８９】請求項５の本発明によれば、第２の横行振
れ止め方式においてロードセルの出力をそのまま用いて
移動シーブの速度を制御し、こうして吊具を索条によっ
て吊上げることができるとともに、変位駆動手段の構成
を簡略化することができるだけでなく、上述のように吊
荷の横行振れ止めを行うことができる。

【００９０】請求項６，７の本発明によれば、旋回振れ
止め方式において、ロードセルによって検出された力Ｆ
１，Ｆ２をそのまま用いて、移動シーブの速度を制御
し、旋回振れ止めを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態のコンテナクレーン装置
１５の一部の構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示される構成を含むコンテナクレーン装
置の巻上げ計の全体の構成を示す斜視図である。

【図３】図１に示される巻上げ手段１１を備えるコンテ
ナクレーン装置１５の側面図である。

【図４】図２の左方から見たコンテナクレーン装置１５
の正面図である。

【図５】変位駆動手段５１ａ，５１ｂの構成を示す図で
ある。

【図６】トロリ２６を横行駆動するトロリ駆動手段５８
の簡略化した斜視図である。

【図７】吊具１３とトロリ２６とを示すｘｚ平面に沿う
側面図である。

【図８】吊具１３のｘｙ平面に沿う平面図である。

【図９】図１〜図８に示される本発明の実施の一形態の
制御手段８１の電気的構成を示すブロック図である。

【図１０】一点吊振り子を説明する図である。

【図１１】本発明の前述の実施の一形態を簡略化して示
す側面図である。

【図１２】コンテナ１２、吊具１３およびトロリ２６な
どの構成を示す側面図である。

【図１３】本発明の第１横行振れ止め方式に従う横行振
れ止め制御回路８３の具体的な構成を示すブロック図で
ある。

【図１４】本発明の実施の他の形態の制御手段８１の電
気的構成を示すブロック図である。

【図１５】吊荷１２３がトロリ２６の移動体３８，３９
から吊下げられた状態を示す図である。

【図１６】第２の横行振れ止め方式に従って油圧シリン
ダ５４のための速度制御信号をライン１１８，１１９に
導出する横行振れ止め制御回路１１８の構成を示すブロ
ック図である。

【図１７】吊荷１２３が旋回を生じた状態を示す簡略化
した平面図である。

【図１８】吊具１３およびコンテナ１２を含む吊荷１２
３とトロリ２６などを示すｙｚ平面に沿う旋回状態の簡
略化した正面図である。

【図１９】上述の旋回振れ止め方式を実現する旋回振れ
止め制御回路９２の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図２０】第１の横行振れ止め方式のシミュレーション
結果を示すグラフである。

【図２１】第２の横行振れ止め方式のシミュレーション
結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１１ 巻上げ手段 １２ コンテナ １３ 吊具 １５ コンテナクレーン装置 ２６ トロリ ２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂ 吊具用シーブ ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ 巻上げロープ ３８，３９ 移動体 ４０ クレーン本体 ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ，４
４ａ，４４ｂ 吊上げ用シーブ ４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ 移動シーブ ５１ａ，５１ｂ 変位駆動手段 ５２ａ，５２ｂ 変位用チエン ５３ａ，５３ｂ スプロケットホイル ５４ａ，５４ｂ 油圧シリンダ ５８ トロリ駆動手段 ５９〜６０ 横行用ロープ ６８ 横行用ドラム ６９ 横行用モータ ７０ 現在位置検出手段 ７１ａ，７１ｂ 移動シーブ位置検出手段 ７３ トロリ速度検出手段 ７６，７７ ロードセル ８１ 制御手段 ８２ 速度パターン発生回路 １１８ 横行振れ止め制御回路 １２３ 吊荷 １３１，１３２移動シーブ速度検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 知之 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 佐々木 茂 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重 工業株式会社 播磨工場内 (56)参考文献 特開 平10−265173（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−89691（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−175784（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−267576（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−95377（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−34115（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許5152183（ＵＳ，Ａ) 国際公開94／11293（ＷＯ，Ａ１) 欧州特許出願公開123846（ＥＰ，Ａ １) 欧州特許出願公開402790（ＥＰ，Ａ ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66C 13/00 - 13/56 B66C 17/00 - 17/26 B66C 19/00 - 19/02 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）吊荷を吊上げる吊具と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられ、横行
   方向に垂直な方向に間隔をあけて配置される一対の移動
   体であって、各移動体には、吊具が索条を介して連結さ
   れる移動体と、 （ｅ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
   トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
   ぞれ検出するロードセルと、 （ｆ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
   て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、トロ
   リ駆動手段によるトロリの速度を制御して吊荷の横行振
   れ止めをする速度制御手段とを含むことを特徴とするク
   レーン装置。
2. 【請求項２】 （ａ）吊荷を吊上げる吊具と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられ、横行
   方向に垂直な方向に間隔をあけて配置される一対の移動
   体であって、各移動体には、吊具が索条を介して連結さ
   れる移動体と、 （ｅ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
   トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
   ぞれ検出するロードセルと、 （ｆ）２組の対を成す索条であって、各組の索条の各一
   部分は、移動体に、横行方向に垂直な方向に間隔をあけ
   て配置され、かつ、 対を成す索条の前記各一部分は、移動体に、横行方向に
   間隔をあけてそれぞれ連結される索条と、 （ｇ）索条の他の部分を駆動する索条駆動手段と、 （ｈ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
   て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、前記
   索条駆動手段による索条の速度を制御して吊荷の横行振
   れ止めをする速度制御手段とを含むことを特徴とするク
   レーン装置。
3. 【請求項３】 （ａ）吊荷を吊上げる吊具と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられ、横行
   方向に垂直な方向に間隔をあけて配置される一対の移動
   体であって、各移動体には、吊具が索条を介して連結さ
   れる移動体と、 （ｅ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
   トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
   ぞれ検出するロードセルと、 （ｆ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
   て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、トロ
   リ駆動手段によるトロリの速度を制御する速度制御手段
   とを含むことを特徴とするクレーン装置。
4. 【請求項４】 （ａ）吊荷を吊上げる吊具と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）２組の各対を成す吊具用シーブであって、各組の
   吊具用シーブが、横行方向に垂直な方向に間隔をあけて
   配置され、各組毎の一対の吊具用シーブは横行方向に間
   隔をあけて吊具に設けられる吊具用シーブと、 （ｅ）吊具用シーブに対応する２組の対を成す索条であ
   って、吊具用シーブにそれぞれ巻掛けられて吊具を吊上
   げ、各組の一対の索条は、横行方向の一方端で支持され
   る索条と、 （ｆ）各索条が巻掛けられる吊上げ用シーブと、 （ｇ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられる一対
   の移動体であって、各移動体には、索条の各組が巻掛け
   られる吊上げ用シーブがそれぞれ支持される移動体と、 （ｈ）索条に対応する２組の対を成す移動シーブであっ
   て、索条の横行方向の他方端寄りの部分がそれぞれ巻掛
   けられる各索条毎の移動シーブと、 （ｉ）索条の前記他方端をそれぞれ巻取るドラムと、 （ｊ）各組の移動シーブを変位駆動する変位駆動手段で
   あって、移動シーブに両端が連結された変位用索条と、 固定位置に設けられ、変位用索条が巻掛けられる支持輪
   と、 移動シーブを変位駆動する移動シーブ駆動手段とを有す
   る変位駆動手段と、 （ｋ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
   トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
   ぞれ検出するロードセルと、 （ｌ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
   て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、トロ
   リ駆動手段によるトロリの速度を制御する速度制御手段
   とを含むことを特徴とするクレーン装置。
5. 【請求項５】 （ａ）吊荷を吊上げる吊具と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）２組の各対を成す吊具用シーブであって、各組の
   吊具用シーブが、横行方向に垂直な方向に間隔をあけて
   配置され、各組毎の一対の吊具用シーブは横行方向に間
   隔をあけて吊具に設けられる吊具用シーブと、 （ｅ）吊具用シーブに対応する２組の対を成す索条であ
   って、吊具用シーブにそれぞれ巻掛けられて吊具を吊上
   げ、各組の一対の索条は、横行方向の一方端で支持され
   る索条と、 （ｆ）各索条が巻掛けられる吊上げ用シーブと、 （ｇ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられる一対
   の移動体であって、各移動体には、索条の各組が巻掛け
   られる吊上げ用シーブがそれぞれ支持される移動体と、 （ｈ）索条に対応する２組の対を成す移動シーブであっ
   て、索条の横行方向の他方端寄りの部分がそれぞれ巻掛
   けられる各索条毎の移動シーブと、 （ｉ）索条の前記他方端をそれぞれ巻取るドラムと、 （ｊ）各組の移動シーブを変位駆動する変位駆動手段で
   あって、 移動シーブに両端が連結された変位用索条と、 固定位置に設けられ、変位用索条が巻掛けられる支持輪
   と、 移動シーブを変位駆動する移動シーブ駆動手段とを有す
   る変位駆動手段と、 （ｋ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
   トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
   ぞれ検出するロードセルと、 （ｌ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
   て検出される力Ｆ１，Ｆ２の和が零となるように、移動
   シーブ駆動手段による移動シーブの速度を制御する速度
   制御手段とを含むことを特徴とするクレーン装置。
6. 【請求項６】 （ａ）吊荷を吊上げる吊具と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられ、横行
   方向に垂直な方向に間隔をあけて配置される一対の移動
   体であって、各移動体には、吊具が索条を介して連結さ
   れる移動体と、 （ｅ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
   トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
   ぞれ検出するロードセルと、 （ｆ）２組の対を成す索条であって、各組の索条の各一
   部分は、移動体に、横行方向に垂直な方向に間隔をあけ
   て配置され、かつ、 対を成す索条の前記各一部分は、移動体に、横行方向に
   間隔をあけてそれぞれ連結される索条と、 （ｇ）索条の他の部分を駆動する索条駆動手段と、 （ｈ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
   て検出される力Ｆ１，Ｆ２の差が零となるように、前記
   索条駆動手段による索条の速度を制御して吊荷の旋回振
   れ止めをする速度制御手段とを含むことを特徴とするク
   レーン装置。
7. 【請求項７】 （ａ）吊荷を吊上げる吊具と、 （ｂ）横行するトロリと、 （ｃ）トロリを横行駆動するトロリ駆動手段と、 （ｄ）２組の各対を成す吊具用シーブであって、各組の
   吊具用シーブが、横行方向に垂直な方向に間隔をあけて
   配置され、各組毎の一対の吊具用シーブは横行方向に間
   隔をあけて吊具に設けられる吊具用シーブと、 （ｅ）吊具用シーブに対応する２組の対を成す索条であ
   って、吊具用シーブにそれぞれ巻掛けられて吊具を吊上
   げ、各組の一対の索条は、横行方向の一方端で支持され
   る索条と、 （ｆ）各索条が巻掛けられる吊上げ用シーブと、 （ｇ）トロリに、横行方向に移動自在に設けられる一対
   の移動体であって、各移動体には、索条の各組が巻掛け
   られる吊上げ用シーブがそれぞれ支持される移動体と、 （ｈ）索条に対応する２組の対を成す移動シーブであっ
   て、索条の横行方向の他方端寄りの部分がそれぞれ巻掛
   けられる各索条毎の移動シーブと、 （ｉ）索条の前記他方端をそれぞれ巻取るドラムと、 （ｊ）各組の移動シーブを変位駆動する変位駆動手段で
   あって、移動シーブに両端が連結された変位用索条と、 固定位置に設けられ、変位用索条が巻掛けられる支持輪
   と、 移動シーブを変位駆動する移動シーブ駆動手段とを有す
   る変位駆動手段と、 （ｋ）各移動体とトロリとの間に介在され、各移動体と
   トロリとの間に作用する横行方向の力Ｆ１，Ｆ２をそれ
   ぞれ検出するロードセルと、 （ｌ）ロードセルの出力に応答し、各ロードセルによっ
   て検出される力Ｆ１，Ｆ２の差が零となるように、移動
   シーブ駆動手段による移動シーブの速度を制御する速度
   制御手段とを含むことを特徴とするクレーン装置。