JP3186517U - 走行クレーン用免震機構 - Google Patents

Abstract

【課題】従来提案されている免震構造よりも簡易かつ安価な構造とし、短い工期での改造が可能で、効果的な免震作用を発揮可能な走行クレーン用免震機構を提供する。
【解決手段】レール１２，１４上に配置された車輪３４，３６により、レール１２，１４上を走行するコンテナクレーンの免震機構であって、車輪３４，３６の進行方向と交差する方向に、レール１２，１４上を摺動可能とし、かつ車輪３４，３６の幅よりも幅が広い摺動部材４０を備える。車輪３４，３６は、走行面の幅方向端部にフランジが無い構成とした。
【選択図】図２

Description

本考案は、クレーンに係り、特にレール上を走行可能な構成を持つクレーンに好適な免震機構に関する。

近年、巨大地震の発生が憂慮され、岸壁の耐震化が進められてきている。しかし、本船荷役を行うコンテナクレーンについては、最新式の免震装置付きのものを除くと、ほとんどの既設クレーンにおいて、耐震・免震化が進められていないのが実状である。

一方で、コンテナクレーンに関する免震対策については、種々提案されており、例えば特許文献１−５などを挙げることができる。
特許文献１に開示されている免震構造は、車輪を備えた走行装置と、この走行装置の上部にて架台となる脚部との間に、免震装置としての積層ゴムを備える構造が開示されている。

特許文献２、３に開示されている免震構造は、車輪を備えた走行装置の側方に補助脚を備えると共に、補助脚の下部に位置する岸壁上に摺動板を配置する構造が開示されている。このような構造によれば、地震発生時には、補助脚によりコンテナクレーン全体を持ち上げて支え、補助脚が摺動板上を滑ることとなり、地震によるエネルギーを吸収する。

特開２０１２−２０６８３９号公報 特開２０１２−２０６８２９号公報 特開２０１１−２３６０４０号公報

しかし、上記特許文献に開示されている機構は、既設のクレーンに搭載させるための改造を施すためには、長期の休止期間と、多大な改造費を要することとなり、これが耐震・免震化の促進を妨げる要因の１つとされている。

また、特許文献２、３に開示されているような機構においては、地震発生時にクレーン全体を補助脚で持ち上げるという事自体が困難であると考えられる。

そこで本考案では、上記問題を解決し、従来提案されている免震構造よりも簡易かつ安価な構造とし、短い工期での改造が可能で、効果的な免震作用を発揮可能な走行クレーン用免震機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための走行クレーン用免震機構は、レール上に配置された車輪により、前記レール上を走行するクレーンの免震機構であって、前記車輪の進行方向と交差する方向に、前記レール上を摺動可能とし、かつ前記車輪の幅よりも幅が広い摺動部材を備え、前記車輪は、前記走行面の幅方向端部にフランジが無い構成としたことを特徴とする。

また、上記のような特徴を有する走行クレーン用免震機構において前記摺動部材は、前記進行方向において前記車輪と重なる位置に、前記レールの幅よりも広く、前記車輪の幅よりも狭い範囲で、前記レールとの摺動面に凹部を設けるようにすると良い。

このような構成とすることにより、車輪がレール上を安定して走行している場合には、摺動部材とレールが接触することが無いため、走行時の摺動抵抗が増加するという虞が無い。一方、車輪がレールから脱輪するような滑りが生じた場合には、摺動部材がレール上を滑ることとなる。

また、上記のような特徴を有する走行クレーン用免震機構において前記摺動部材は、前記進行方向に沿って配置された２つの車輪の間に設けるようにすることができる。

このような構成とすることで、車輪がレール上から脱輪した際に、摺動部材がクレーンを安定して支持することが可能となる。

さらに、上記のような特徴を有する走行クレーン用免震機構では、前記レールを一対設け、一方のレールに対して前記摺動部材を設け、他方のレールに転接する車輪には、前記レールの側面に延びるフランジを設けるようにしても良い。

このような構成とした場合には、フランジを備える車輪により直進性を確保し、フランジを備えない車輪には、滑りが生じることとなる。そして、滑り量が車輪の幅寸法よりも大きい場合には、レール上を摺動部材が摺動することとなる。

上記のような特徴を有する走行クレーン用免震機構によれば、従来提案されている免震構造よりも簡易かつ安価な構造とし、短い工期での改造が可能となる。また、効果的な免震作用を発揮することが可能となる。

実施形態に係る走行クレーン用免震機構を採用するコンテナクレーンの全体構成を示す図である。 実施形態に係る走行クレーン用免震機構の構成を説明するための正面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面を示す図である。 実施形態に係る走行クレーン用免震機構に、直進安定性を持たせるための滑り規制手段を設けた場合の図である。 所定値以上の水平荷重が負荷された事で、滑り規制手段が破断し、滑りが生ずることを説明するための図である。 一方の車輪の滑りを規制し、他方の車輪を滑り自由にした場合の構成例を示す図である。

以下、本考案の走行クレーン用免震機構に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、本考案の走行クレーン用免震機構（以下、免震機構と称す）を適用するクレーンについて、図１を参照して説明する。本実施形態に係る免震機構を適用するクレーンとしては、主に、港湾等において本船５０に対して荷役を行う際に使用されるコンテナクレーン（ガントリークレーン）１０である。

コンテナクレーン１０は、岸壁５４に沿って配置された一対のレール１２，１４上を走行可能なクレーンであり、支持脚１６，１８とブーム２２、およびスプレッダ２８を主要部として構成されている。一対のレールは、海寄りに配置されたレール（以下、海側レール１２と称す）と、陸寄りに配置されたレール（以下、陸側レール１４と称す）を一定のレールスパンとなるように配置することで構成されている。

支持脚１６，１８は、海側レール１２上を移動する海側支持脚１６と、陸側レール１４上を移動する陸側支持脚１８との間の下半部に水平梁２０を設けた門型を成し、後述するブーム２２を支持する架台としての役割を担う。各支持脚（海側支持脚１６、陸側支持脚１８）の下端部には、レール上を転動する車輪３４，３６を有する海側走行装置３０、陸側走行装置３２が備えられている。なお、海側支持脚１６と陸側支持脚１８との間の上半部には、脚間斜材２４が設けられ、クレーンの剛性が高められている。また、海側支持脚１６の上端には、支持柱１６ａが延設されており、後述するブーム２２を支持可能な構成とされている。

ブーム２２は、支持脚（海側支持脚１６、陸側支持脚１８）の上端に配置された腕部材である。ブーム２２は、海側から陸側にかけて架け渡されており、海側支持脚１６よりも海側に張り出した部位上においてトロリ２６が横行可能な範囲をアウトリーチ２２ａ、陸側支持脚１８よりも陸側に張り出した部位上においてトロリ２６が横行可能な範囲をバックリーチ２２ｃ、海側支持脚１６と陸側支持脚１８との間に位置する部位上においてトロリ２６が横行可能な範囲をスパン２２ｂと称されている。

スプレッダ２８は、コンテナ５２を吊り上げるための吊具であり、ブーム２２に沿って横行するトロリ２６に吊下されている。

このような基本構成を有するコンテナクレーン１０において、本実施形態に係る免震機構は、海側走行装置３０、陸側走行装置３２に適用されている。具体的には、図２、図３に示すように、海側走行装置３０、陸側走行装置３２において車輪３４，３６を保持するボギー３８に、摺動部材４０を備える構成としている。

本実施形態に係る車輪３４，３６は、図２に示すように、レール１２，１４の延設方向に沿って、ボギー３８の前後端に一対設けられている。また、本実施形態に係る車輪３４，３６は、レール１２，１４の幅方向に挟み込むフランジを備えていない。このような構成とすることで、車輪３４，３６は、レール１２，１４の幅方向に対して自由に摺動することが可能となる。

摺動部材４０は、本実施形態においては、図２に示すように、ボギー３８に保持された一対の車輪３４，３６の間に設けられている。摺動部材４０は、摺動部４２と、支持部４４とから成り、支持部４４は、ボギー３８の一部に固定される構成としている。摺動部４２は、図３に示すように（図３は、図２におけるＡ−Ａ断面を示す）、レール１２，１４の幅方向に沿った方向の寸法Ｗ３が、車輪３４，３６の幅方向の寸法Ｗ２よりも大きくなるように構成されている。このような構成とすることにより、車輪３４，３６の滑り量が、車輪の幅寸法Ｗ２を超えた場合であっても、車輪３４，３６がレール１２，１４の支持面１４ａから脱落し、コンテナクレーン１０に傾きが生じるといった事態を回避することができる。

また、レール１２、１４の延設方向と交差する方向における摺動部４２の中心付近であって、車輪配置位置と重なる位置には、レール１２，１４の支持面と対向する位置に、凹部４２ａが設けられている。凹部４２ａは、その幅寸法であるＷ４が、レール１２，１４における支持面１２ａ，１４ａの幅寸法Ｗ１よりも大きく、車輪３４，３６の幅寸法Ｗ２よりも小さくなるように構成されること、すなわち、Ｗ１＜Ｗ４＜Ｗ２の関係を満たすように構成することが望ましい。

このような構成とすることにより、車輪３４，３６がレール１２，１４上を安定走行している場合には、摺動部４２は、その一部をレール１２，１４の支持面１２ａ，１４ａに接触させることが無い。また、車輪３４，３６に滑りが生じ、車輪３４，３６の走行面３４ａ，３６ａがレール１２，１４の支持面１２ａ，１４ａから脱落した場合であっても、車輪３４，３６がレール１２，１４の側面に落ち込むことが無い。よって、コンテナクレーン１０に傾きが生じる虞も無い。

なお、コンテナクレーン１０の走行安定性（レール１２，１４上における直進性）に関しては、海側支持脚１６における走行装置３０の進行速度と陸側支持脚１８における走行装置３２の進行速度とを揃えるように調整、制御することで、走行安定性を得ることができる。

また、機械的な手法により走行安定性を得る簡易的な手段としては、図４、図５に示すような構成とすることができる。図４、図５に示す構成は、摺動部４２の下面、すなわちレール１２，１４の支持面１２ａ，１４ａとの対向面に、滑り規制手段４６を設けるというものである。

滑り規制手段４６は、例えば図４に部分拡大図を示すように、回転軸４６ａと、ローラ４６ｂから成るものであれば良い。このような基本構成を有する滑り規制手段４６は、荷役作業をする際等の通常走行時には、レール１２，１４の側面にローラ４６ｂを転接させることでガイドとなり、車輪３４，３６の走行面３４ａ，３４ｂがレール１２，１４の支持面１２ａ，１４ａからズレて脱輪することを防止することができる。一方、滑り規制手段４６は、予め定められた荷重（水平方向荷重）が負荷された場合には、回転軸４６ａの根元が破断するように構成されている。これにより、地震が生じてコンテナクレーン１０が、レール１２，１４の幅方向にズレた場合には、図５に示すように、滑り規制手段４６が脱落し、摺動部材４０の摺動部４２が、レース１２，１４の支持面１２ａ，１４ａ上を摺動することが可能となる。

このような構成とすることで、レール（海側レール１２、陸側レール１４）のスパン方向に揺れが生じた際、車輪３４，３６の走行面３４ａ，３６ａが支持面１２ａ，１４ａ上を幅方向に滑ることとなる。そして、滑り量が車輪３４，３６の幅寸法Ｗ２を超えた場合には、摺動部４２がレール１２，１４の支持面１２ａ，１４ａ上を滑ることとなる。このような作用により対地面に対してコンテナクレーン１０は、慣性の法則により、いわゆる縁切りされた状態となる。このため、コンテナクレーン１０の揺れ幅は、地面（レール）の揺れ幅に比べて小さなものとなる。

このように、本実施形態に係る免震機構によれば、従来提案されている免震構造よりも簡易な構造で、効果的な面震特性を得ることができる。また、簡易な構造とすることにより、安価なものとすることができる。さらに、簡易な構造であることより、改造に係る工期を、従来に比べて短いものとすることができる。さらに、特許文献２、３に開示されている技術と異なり、クレーン全体を持ち上げるための機構を必要としない。このため、地震発生を予測した作動や、高度な制御機構を不要としつつ、確実な効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、海側車輪３４、陸側車輪３６双方共にフランジを備えないものとし、摺動部材４０を設ける構成としている旨説明した。しかしながら、図６に示すように、いずれか一方の車輪（図６に示す例では海側車輪３４）は、フランジを設けない構成とし、いずれか他方の車輪（図６に示す例では陸側車輪３６）には、車輪の幅方向両端部にフランジ３６ｂを設ける構成としても良い。なお、フランジ３６ｂを設けた車輪３６側のボギー３８には、摺動部材４０を設ける必要は無い。また、フランジ３６ｂは、通常走行時には、レール１４の側面に接触することで、ガイドとしての機能を果たす。

このような構成とした場合、フランジを備えない車輪は、レールと交差する方向の揺れに対して滑りを生じさせ、フランジを備える車輪は、フランジがレールに引っ掛かることで動きを規制される。しかし、一方の車輪に滑りが生じることにより、免震効果を得ることができるとともに、動きが規制されている車輪側を基準として元の位置に戻ろうとする力が働くため、静震効果も発揮されることとなる。

なお、上記実施形態では、摺動部材４０は、ボギー３８に設けた一対の車輪３４，３６の間に配置する旨記載した。しかしながら摺動部材４０は、車輪３４，３６がレール１２，１４の支持面１２ａ，１４ａから脱輪した際、コンテナクレーン１０全体を安定して支えることができる位置であれば、その配置位置を限定するものでは無い。

１０………コンテナクレーン、１２………海側レール（レール）、１２ａ………支持面、１４………陸側レール（レール）、１４ａ………支持面、１６………海側支持脚、１６ａ………支持柱、１８………陸側支持脚、２０………水平梁、２２………ブーム、２２ａ………アウトリーチ、２２ｂ………スパン、２２ｃ………バックリーチ、２４………脚間斜材、２６………トロリ、２８………スプレッダ、３０………海側走行装置、３２………陸側走行装置、３４………海側車輪（車輪）、３４ａ………走行車輪踏面、３６………陸側車輪（車輪）、３６ａ………走行車輪踏面、３６ｂ………フランジ、３８………ボギー、４０………摺動部材、４２………摺動部、４２ａ………凹部、４４………支持部、４６………滑り規制手段、４６ａ………回転軸、４６ｂ………ローラ、５０………本船、５２………コンテナ、５４………岸壁。

Claims (4)

1. レール上に配置された車輪により、前記レール上を走行するクレーンの免震機構であって、
   前記車輪の進行方向と交差する方向に、前記レール上を摺動可能とし、かつ前記車輪の幅よりも幅が広い摺動部材を備え、
   前記車輪は、前記走行面の幅方向端部にフランジが無い構成としたことを特徴とするクレーン用免震機構。
2. 前記摺動部材は、前記進行方向において前記車輪と重なる位置に、前記レールの幅よりも広く、前記車輪の幅よりも狭い範囲で、前記レールとの摺動面に凹部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のクレーン用免震機構。
3. 前記摺動部材は、前記進行方向に沿って配置された２つの車輪の間に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のクレーン用免震機構。
4. 前記レールを一対設け、
   一方のレールに対して前記摺動部材を設け、
   他方のレールに転接する車輪には、前記レールの側面に延びるフランジを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクレーン用免震機構。
   

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