JP4155670B2

JP4155670B2 - コンテナクレーンの巻上装置

Info

Publication number: JP4155670B2
Application number: JP18779299A
Authority: JP
Inventors: 勲宮澤; 寛浅野; 國雄能井
Original assignee: 石川島運搬機械株式会社
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: JP2001019350A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンテナクレーンなどの荷役設備に用いる巻上装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７及び図８はコンテナクレーンの一例を示すもので、このコンテナクレーンは、港湾Ｓに面した岸壁Ｇに敷設された陸側レールＲ1及び海側レールＲ2と、これら両レールＲ1，Ｒ2上を走行する脚部１ａ，１ｂを有する走行体２と、該走行体２の上部に略水平に設けたガーダ３と、該ガーダ３の先端部に上方へ跳ね上げ回動可能に枢支されたブーム４と、ガーダ３及びブーム４に沿って横行するトロリ５と、該トロリ５より吊り下げられ且つトロリ５に対して昇降可能なヘッドブロック６と、該ヘッドブロック６に装着され且つコンテナＣを係止可能なスプレッダ７とを備えており、前記のトロリ５には、ガーダ３及びブーム４の左右に付帯するレール８上を転動可能な車輪９が枢支されている。
【０００３】
ガーダ３の上方に位置する機械室１０には、ブーム起伏用ロープ１１の巻き取り、あるいは繰り出しによって、ブーム４を起伏させるブーム起伏用ドラム１２と、ヘッドブロック昇降用ロープ１３の巻き取り、あるいは繰り出しによって、ヘッドブロック６を昇降させるヘッドブロック昇降用ドラム１４と、トロリ横行用ロープ１５の巻き取り、あるいは繰り出しによって、トロリ５を横行させるトロリ横行用ドラム１６とが配置されており、前記のヘッドブロック昇降用ロープ１３は、トロリ５に枢支されたシーブ１７及びヘッドブロック６に枢支されたシーブ１８に巻き掛けられている。
【０００４】
図７及び図８に示すコンテナクレーンでは、岸壁Ｇに対する走行体２の移動、ガーダ３及びブーム４に対するトロリ５の横行、トロリ５に対するヘッドブロック６の昇降、スプレッダ７によるコンテナＣの係止の各動作を組み合わせて、船舶Ｖから岸壁ＧへのコンテナＣの荷揚げ作業、あるいは、岸壁Ｇから船舶ＶへのコンテナＣの積込み作業を行なう。
【０００５】
更に、近年の船舶Ｖの大型化に伴って、トロリ５の横行距離を長くし且つヘッドブロック６の揚程を大きくすることや、ヘッドブロック６の昇降速度の向上を図ることなどが検討されているが、ヘッドブロック６の揚程が大きくなると、該ヘッドブロック６が下降する際に、ヘッドブロック６の海側寄り部分のシーブ１８に巻き掛けられたヘッドブロック昇降用ロープ１３と、ヘッドブロック６の陸側寄り部分のシーブ１８に巻き掛けられたヘッドブロック昇降用ロープ１３とが、徐々に平行な状態に近付くため、ヘッドブロック６が振り子状に揺動しやすくなる。
【０００６】
そこで、トロリ５に対するヘッドブロック昇降用ロープ１３の垂下長さに基づき、ヘッドブロック６の振れ周期を想定し、該振れ周期に応じてトロリ５の横行速度を調整してヘッドブロック６の振れを抑止することが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トロリ５の横行速度の調整によってヘッドブロック６の振れを抑止しようとすると、トロリ５の加速及び減速に要する時間が長くなり、また、トロリ５の停止位置がヘッドブロック６の振れ周期によって制約されるため、効率よく荷役作業を行なうことができない。
【０００８】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、荷役作業の効率を低下させずに吊具の振れを抑制できるコンテナクレーンの巻上装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のコンテナクレーンの巻上装置では、回転中心軸がトロリ横行方向に対して略水平に直交するようにトロリに枢支した海側ドラム及び陸側ドラムと、駆動源から海側ドラムへ回転を伝達する海側遊星歯車機構と、駆動源から陸側ドラムへ回転を伝達する陸側遊星歯車機構と、基端部が海側遊星歯車機構のキャリアに連結された海側トルクアームと、基端部が陸側遊星歯車機構のキャリアに連結され且つ海側トルクアームに対して略平行な陸側トルクアームと、一端部が海側トルクアームの先端部に枢支され且つ他端部が陸側トルクアームの先端部に枢支されたリンクと、該リンクを前後へ変位させ得るアクチュエータとを備え、海側ドラム及び陸側ドラムのそれぞれに昇降用ロープを、ドラム軸線方向からみて互いに逆方向に巻き付け、各昇降用ロープの繰り出し端を吊具に係止している。
【００１０】
本発明のコンテナクレーンの巻上装置においては、トロリが加速する際に、アクチュエータによってリンクを所定方向に変位させ、該リンクの変位をそれぞれのトルクアームを介して両ドラムに伝達し、トロリ移動方向前方側のドラムをロープ巻き取り方向へ且つトロリ移動方向後方側のドラムをロープ繰り出し方向へそれぞれ回動させて、トロリ移動方向前方側及び後方側の昇降用ロープの張力を調整し、トロリ移動方向へ向かう力を吊具に付与する。
【００１１】
また、トロリが減速する際に、アクチュエータによってリンクを加速時とは逆方向に変位させ、該リンクの変位をそれぞれのトルクアームを介して両ドラムに伝達し、トロリ移動方向前方側のドラムをロープ繰り出し方向へ且つトロリ移動方向後方側のドラムをロープ巻き取り方向へそれぞれ回動させて、トロリ移動方向前方側及び後方側の昇降用ロープの張力を調整し、トロリ移動方向とは逆方向へ向かう力を吊具に付与する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【００１３】
図１乃至図６は本発明のコンテナクレーンの巻上装置の実施の形態の一例を示すものであり、図中、図７及び図８と同一の符号を付したものは同一物を表している。
【００１４】
このコンテナクレーンの巻上装置は、海側ドラム２０及び陸側ドラム２１と、海側遊星歯車機構２２及び陸側遊星歯車機構２３と、海側トルクアーム２４及び陸側トルクアーム２５と、リンク機構２６及びシリンダ２７とを備えている。
【００１５】
海側ドラム２０は、トロリ１９の海側の左前端寄り部分及び右前端寄り部分に、また、陸側ドラム２１は、トロリ１９の陸側の左後端寄り部分及び右後端寄り部分に、それぞれの回転中心軸がトロリ横行方向に対して略水平に直交するように配置されている。
【００１６】
ドラム２０，２１は、外面にロープ溝２９が形成され且つ両端部に開口部３０，３１を有する円筒状のドラム本体３２と、該ドラム本体３２の一方Ａ側端面に同軸にボルト締結したフランジ部３３と、該フランジ部３３に連なり且つドラム本体３２の外方へ同軸に延びる円筒状のジャーナル部３４と、ドラム本体３２の他方Ｂ側端面に同軸にボルト締結したフランジ部３５と、該フランジ部３５に連なり且つドラム本体３２の内方へ同軸に延びる円筒状のハブ部３６とによって構成されている。
【００１７】
このドラム２０，２１は、ジャーナル部３４に外接する軸受３７が装着されたブラケット３８と、ハブ部３６に内接する軸受３９、該軸受３９に内接するトルクアーム軸４３、及び該トルクアーム軸４３のドラム外方端寄り部分に外接する軸受４０が装着されたブラケット４１とによって、トロリ１９に枢支されている。
【００１８】
更に、ドラム２０，２１には、別々のヘッドブロック昇降用ロープ２８がドラム軸線方向からみて逆方向に巻き付けられており、海側ドラム２０から垂下するヘッドブロック昇降用ロープ２８の繰り出し端は、ヘッドブロック６の海側寄りの端部に係止され、陸側ドラム２１から垂下するヘッドブロック昇降用ロープ２８の繰り出し端は、ヘッドブロック６の陸側寄りの端部に係止されている。
【００１９】
遊星歯車機構２２，２３は、ドラム２０，２１のジャーナル部３４に挿入した駆動軸４２と、ドラム２０，２１のハブ部３６に挿入したトルクアーム軸４３と、一方Ａ側端が駆動軸４２に嵌着された第１の回転軸４４と、一方Ａ側端が第１の回転軸４４に回動可能に連結され且つ他方Ｂ側端がトルクアーム軸４３に回動可能に連結された第２の回転軸４５と、第１の回転軸４４に嵌装した第１の太陽歯車４６と、第２の回転軸４５に嵌装した第２の太陽歯車４７と、ドラム本体３２内に配置した第１の内歯４８及び第２の内歯４９と、第２の回転軸４５の一方Ａ側寄り端部に嵌装した第１のキャリア５０と、トルクアーム軸４３の一方Ａ側寄り端部に嵌装した第２のキャリア５１と、第１のキャリア５０に枢支され且つ第１の太陽歯車４６及び第１の内歯４８に噛合する複数の第１の遊星歯車５２と、第２のキャリア５１に枢支され且つ第２の太陽歯車４７及び第２の内歯４９に噛合する複数の第２の遊星歯車５３とによって構成されている。
【００２０】
駆動軸４２は、ジャーナル部３４の内方両端部寄りに配置した軸受５４，５４に枢支されており、ドラム２０，２１の外方へ延びる一方Ａ側端には、駆動源６８が連結されている。
【００２１】
この駆動源６８の正逆回転方向は、海側遊星歯車機構２２に付帯するものと陸側遊星歯車機構２３に付帯するものとで反対になるように設定されている。
【００２２】
第１の回転軸４４の一方Ａ側端は、駆動軸４２の他方Ｂ側端に形成した穴５５に嵌入され、また、第１の回転軸４４の他方Ｂ側端は、第２の回転軸４５の一方Ａ側端に形成した穴に軸受５６を介して挿入されており、これにより、駆動軸４２と第１の回転軸４４とが、ドラム本体３２及び第２の回転軸４５に対して周方向へ回動できるようになっている。
【００２３】
第２の回転軸４５の他方Ｂ側端は、ドラム本体３２内方に位置するトルクアーム軸４３の一方Ａ側端に形成した穴に軸受５７を介して挿入されており、これにより、第２の回転軸４５が第１の回転軸４４及びトルクアーム軸４３に対して周方向へ回動できるようになっている。
【００２４】
第１の内歯４８は、第１の太陽歯車４６を周方向に取り囲むようにドラム本体３２の内方に配置され、第２の回転軸４５の第１のキャリア５０と第２の太陽歯車４７との間に軸受５８を介して嵌装した円板状のディスク５９の一方Ａ側面に支持されている。
【００２５】
第２の内歯４９は、第２の太陽歯車４７を周方向に取り囲むようにドラム本体３２の内方に配置され、前記のディスク５９の他方Ｂ側面とドラム２０，２１のハブ部３６のドラム内方端外周に同軸に設けたフランジ６０との間に支持されている。
【００２６】
第１のキャリア５０は、第１の太陽歯車４６の他方Ｂ側に位置し且つ第２の回転軸４５の一方Ａ側寄り端部に嵌設されており、これにより、第１のキャリア５０が第２の回転軸４５とともにドラム本体３２に対して回動できるようになっている。
【００２７】
また、第２のキャリア５１は、第２の太陽歯車４７の他方Ｂ側に位置し且つトルクアーム軸４３の一方Ａ側寄り端部に嵌設されている。
【００２８】
第１のキャリア５０には、図４に示すように、第１の太陽歯車４６及び第１の内歯４８に噛合する３箇の第１の遊星歯車５２がそれぞれ軸受６１を介して枢支されている。
【００２９】
また、第２のキャリア５１には、図５に示すように、第２の太陽歯車４７及び第２の内歯４９に噛合する３箇の第２の遊星歯車５３がそれぞれ軸受６２を介して枢支されている。
【００３０】
トルクアーム２４，２５は、互いに平行に且つ先端部が下方を向くように、遊星歯車機構２２，２３のトルクアーム軸４３の他方Ｂ側端部に取り付けられている。
【００３１】
リンク機構２６は、両ドラム２０，２１の間に位置し且つトロリ１９上に設けたビーム６６に上端部がピン結合されたレバー６７と、該レバー６７の中間部分に基端部が重合するようにピン結合された一対の第１のリンク６５と、各第１のリンク６５の先端部にロードセル６４を介して一端部が連結され且つ他端部がトルクアーム２４，２５の先端部にピン結合された第２のリンク６３とによって構成されている。
【００３２】
シリンダ２７は、ピストンロッドが前記のレバー６７の下端部にピン結合され且つハウジングが第１のリンク６５に略平行になるようにトロリ１９に枢支されており、シリンダ２７の拡縮作動に応じて、第１のリンク６５が陸側あるいは海側へ変位するようになっている。
【００３３】
図１乃至図６に示すコンテナクレーンの巻上装置では、駆動源６８を作動させると、駆動軸４２の回転が、第１の回転軸４４、第１の太陽歯車４６、第１の遊星歯車５２、第１のキャリア５０、第２の回転軸４５、第２の太陽歯車４７、第２の遊星歯車５３、第２のキャリア５１を経てトルクアーム軸４３に伝達されようとする。
【００３４】
このとき、ドラム本体３２が軸受３７，４０を介してブラケット３８，４１に枢支され且つ第２のキャリア５１がトルクアーム軸４３及びトルクアーム２４，２５を介してシリンダ２７によって周方向への変位を拘束されているため、第２の太陽歯車４７の回転は、第２の遊星歯車５３を経て第２の内歯４９に伝達され、第２の太陽歯車４７に対する第２の内歯４９の歯数比に応じた回転数で、ドラム本体３２が第２の太陽歯車４７とは逆方向に回転する。
【００３５】
また、第１のキャリア５０がドラム本体３２に対して相対的に逆方向へ回動することにより、第１の太陽歯車４６に対する第１の内歯４８の歯数比に応じた回転数で、第１のキャリア５０が第１の太陽歯車４６と同方向に回転する。
【００３６】
これにより、駆動軸４２に対してドラム本体３２が第１の太陽歯車４６、第１のキャリア５０、第１の遊星歯車５２、第１の内歯４８で構成される前段の減速機構と、第２の太陽歯車４７、第２のキャリア５１、第２の遊星歯車５３、第２の内歯４９で構成される後段の減速機構とのそれぞれの歯数比に応じた回転数で減速駆動されることになる。
【００３７】
更に、海側遊星歯車機構２２と陸側遊星歯車機構２３とでは、それらに付帯する駆動源６８の正逆回転方向が反対に設定されているので、海側ドラム２０と陸側ドラム２１とが軸線方向からみて逆方向に回転し、双方のドラム２０，２１にヘッドブロック昇降用ロープ２８が巻き取られ、あるいは双方のドラム２０，２１よりヘッドブロック昇降用ロープ２８が繰り出されて、ヘッドブロック６が昇降する。
【００３８】
停止中のトロリ１９を海側へ横行させる際、あるいは、陸側へ横行中のトロリ１９を停止させる際には、両駆動源６８を制動した状態で、シリンダ２７のヘッド側流体室へ液圧を付与し、第１のリンク６５及び第２のリンク６３を介してトルクアーム２４，２５を、図１において時計回りに回動させると、トルクアーム２４，２５の回動が、トルクアーム軸４３、キャリア５１、遊星歯車５３、内歯４９を介してドラム２０，２１に伝達され、ヘッドブロック６の海側端に係止されているヘッドブロック昇降用ロープ２８が海側ドラム２０に巻き取られ且つヘッドブロック６の陸側端に係止されているヘッドブロック昇降用ロープ２８が陸側ドラム２１から繰り出される。
【００３９】
これにより、両ヘッドブロック昇降用ロープ２８の張力が調整されて、ヘッドブロック６に海側へ向かう力が付与され、トロリ１９の横行あるいは停止に伴うヘッドブロック６の振れが抑制される。
【００４０】
停止中のトロリ１９を陸側へ横行させる際、あるいは、海側へ横行中のトロリ１９を停止させる際には、両駆動源６８を制動した状態で、シリンダ２７のロッド側流体室へ液圧を付与し、第１のリンク６５及び第２のリンク６３を介してトルクアーム２４，２５を、図１において反時計回りに回動させると、トルクアーム２４，２５の回動が、トルクアーム軸４３、キャリア５１、遊星歯車５３、内歯４９を介してドラム２０，２１に伝達され、ヘッドブロック６の海側端に係止されているヘッドブロック昇降用ロープ２８が海側ドラム２０から繰り出され且つヘッドブロック６の陸側端に係止されているヘッドブロック昇降用ロープ２８が陸側ドラム２１に巻き取られる。
【００４１】
これにより、両ヘッドブロック昇降用ロープ２８の張力が調整されて、ヘッドブロック６に陸側ヘ向かう力が付与され、トロリ１９の横行あるいは停止に伴うヘッドブロック６の振れが抑制される。
【００４２】
このように、図１乃至図６に示すコンテナクレーンの巻上装置においては、海側ドラム２０と陸側ドラム２１とを回動させて、ヘッドブロック６の海側端及び陸側端に係止されているヘッドブロック昇降用ロープ２８の張力を調整し、トロリ１９の加速あるいは減速に応じた力をヘッドブロック６に付与するので、荷役作業の効率を低下させずにヘッドブロック６の振れを抑制することが可能になる。
【００４３】
なお、本発明のコンテナクレーンの巻上装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、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。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のコンテナクレーンの巻上装置によれば、リンクの変位を遊星歯車機構のキャリアに連結されているトルクアームに伝達して、昇降用ロープがドラム軸線方向に見て互いに逆方向に巻き付けられている海側ドラム及び陸側ドラムを同方向へ回動させ、吊具の海側端及び陸側端に係止されている昇降用ロープの張力を調整し、これにより、トロリの加速あるいは減速に応じた力を吊具に付与するので、荷役作業の効率を低下させずに吊具の振れを抑制することができる、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンテナクレーンの巻上装置の実施の形態の一例を示す側面図である。
【図２】図１に示すコンテナクレーンの巻上装置を搭載したトロリの側面図である。
【図３】図１に示すコンテナクレーンの巻上装置を搭載したトロリの平面図である。
【図４】図１に示すコンテナクレーンの巻上装置の断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ矢視図である。
【図７】コンテナクレーンの一例を示す側面図である。
【図８】図７に関連するヘッドブロックの正面図である。
【符号の説明】
６ヘッドブロック（吊具）
１９トロリ
２０海側ドラム
２１陸側ドラム
２２海側遊星歯車機構
２３陸側遊星歯車機構
２４海側トルクアーム
２５陸側トルクアーム
２６リンク
２７シリンダ（アクチュエータ）
２８ヘッドブロック昇降用ロープ
５１第２のキャリア
６８駆動源

Claims

回転中心軸がトロリ横行方向に対して略水平に直交するようにトロリに枢支した海側ドラム及び陸側ドラムと、駆動源から海側ドラムへ回転を伝達する海側遊星歯車機構と、駆動源から陸側ドラムへ回転を伝達する陸側遊星歯車機構と、基端部が海側遊星歯車機構のキャリアに連結された海側トルクアームと、基端部が陸側遊星歯車機構のキャリアに連結され且つ海側トルクアームに対して略平行な陸側トルクアームと、一端部が海側トルクアームの先端部に枢支され且つ他端部が陸側トルクアームの先端部に枢支されたリンクと、該リンクを前後へ変位させ得るアクチュエータとを備え、海側ドラム及び陸側ドラムのそれぞれに昇降用ロープを、ドラム軸線方向からみて互いに逆方向に巻き付け、各昇降用ロープの繰り出し端を吊具に係止したことを特徴とするコンテナクレーンの巻上装置。