JP4585332B2 - クレーン装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンテナヤードの岸壁などに配設されて荷役を行うクレーン装置に関するものである。

港湾ターミナルのコンテナヤードにおいては、船舶に積み込んで輸送するコンテナの荷役を行うため、コンテナクレーンと呼ばれるクレーン装置が使用されている。このクレーン装置は、トレーラーに載せてコンテナヤード内を陸上輸送してきたコンテナを船舶に積み込む作業や、船舶に積み込んで海上輸送してきたコンテナを陸揚げしてトレーラーに積み込む作業に使用される。
このようなコンテナクレーンは、岸壁上に敷設されたレール上を走行するとともに、船上へ向けて張り出しているブームに沿ってトロリを横行させることにより、所望のコンテナ上に移動したスプレッダ（コンテナ用吊具）がコンテナをつかんで巻き上げ及び巻き下げて荷役を行うように構成された装置である。（たとえば、特許文献１参照）

また、従来のコンテナクレーンは、１つのトロリに対して１つのスプレッダを設けた構成とされるが、近年の船舶大型化に伴ってコンテナ船におけるコンテナ取扱量は増加する傾向にあるので、荷役時間の増大により停泊時間の延長が予想される。このような停泊時間の延長は停泊料の高騰につながるため、１つのトロリに２つのスプレッダを取り付けておき、一度の横行で２個のコンテナを荷役できるようにして荷役時間の短縮を図ったものが提案されている。（たとえば、特許文献２参照）
特開２０００−１４３１５４号公報 米国特許出願公開第２００３／０１８９３４８号明細書

しかしながら、上述した特許文献２に記載の従来技術では、トロリに取り付けられた二つのスプレッダが同時に上下動するものであるから、たとえばコンテナの段積み高さが異なる状況には対応できないという問題がある。また、２台並列に並んで停車したトレーラーとの間で荷役を行う場合には、スプレッダでつかんだ二つのコンテナ間隔が狭いため、２台同時の吊り上げ作業及び吊り下げ作業が困難になるという問題も有している。
また、二つのスプレッダが隣接しているので、運転室を一つにした場合、一方のスプレッダが運転室から離れてしまい、しかも、手前側の後方位置となるため、運転室内のオペレーターから見にくくなって操作がしにくくなるという問題もある。さらに、コンテナを片持ちした場合にはスプレッダが傾斜してしまうという問題もある。

このような背景から、コンテナの段積み高さが異なる状況でも複数同時の荷役ができ、しかも、並列に並んだ複数台のトレーラーとの間においても同時に荷役ができるようにして荷役の状況に応じた制約を低減し、作業効率や操作性を向上させたクレーン装置の開発が望まれている。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、荷役の状況に応じた制約を低減し、作業効率や操作性のよいクレーン装置を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係るクレーン装置は、ブームに沿ってトロリが横行し、該トロリから上下移動可能に吊り下げられたスプレッダを備えているクレーン装置において、前記トロリの横行方向にコンテナ幅の略整数倍となる所定の間隔を設けて前記スプレッダを一対配設するとともに、前記一対のスプレッダの間に運転室を配置し、当該スプレッダを各々独立して上下動可能に構成したことを特徴とするものである。
また、本発明に係るクレーン装置は、ブームに沿ってトロリが横行し、該トロリから上下移動可能に吊り下げられたスプレッダを備えているクレーン装置において、前記トロリの横行方向にコンテナ幅の２倍となる所定の間隔を設けて前記スプレッダを一対配設するとともに、前記一対のスプレッダの間に運転室を配置し、当該スプレッダを各々独立して上下動可能に構成したことを特徴とするものである。
すなわち、所定の間隔Ｌは、コンテナ幅Ｗの略整数倍とするのが好ましく、より好適な所定の間隔Ｌは、横振れによる干渉等を考慮してコンテナ幅Ｗの２倍（コンテナ２個分）となる。

このようなクレーン装置によれば、トロリの横行方向にコンテナ幅の略整数倍（好適には２倍）となる所定の間隔を設けてスプレッダを一対配設するとともに、一対のスプレッダの間に運転室を配置し、当該スプレッダを各々独立して上下動可能に構成したので、一対のスプレッダは各々独自に上下移動して荷役を行うことができる。このとき、スプレッダ間に所定の間隔（少なくともコンテナ幅以上）を設けてあるので、トロリが横行しなくても二つのコンテナを荷役することができる。
この場合、一対のスプレッダの間に運転室を配置したことにより、スプレッダは運転席の両側に配設されることになり、従って、運転室が一つであっても運転室内のオペレーターから両方のスプレッダを見ることができる。

上述したクレーン装置において、前記一対のスプレッダが前記トロリの横行方向に各々独立して位置調整可能であることが好ましく、これにより、一対のスプレッダを横行方向へ移動させて位置を調整することができる。
このようなクレーン装置において、前記一対のスプレッダは、前記運転室を挟んで横行方向両側となる海側及び陸側に、ピストン軸を伸縮させて前記トロリの横行方向に位置調整する油圧シリンダを備えていることが望ましい。
上述したクレーン装置において、前記運転室は、室内のオペレーターが運転室両側に配設された前記スプレッダのいずれか一方の操作位置に選択移動する運転位置切換手段を備えていることが好ましく、これにより、一人のオペレーターが操作対象の位置を見やすい位置に移動して操作を行うことができる。この場合の運転位置切換手段としては、両側のスプレッダのいずれか一方を向くよう運転室を回転させる機構が好ましい。
また、上述したクレーン装置においては、前記一対のスプレッダの所定間隔調整が前記トロリの横行中に行われることが好ましく、これにより、荷役時間を短縮することができる。

上述した本発明のクレーン装置によれば、運転室を挟んだトロリの横行方向両側に所定の間隔を設けてスプレッダを配設し、スプレッダに各々独自の位置調整手段を設けてあるので、トロリを移動させることなく、運転室の両側に配設されたスプレッダが各々独自に上下移動して荷役を行うことができる。特に、スプレッダ間にコンテナ幅分以上の間隔が設けられているので、コンテナの段積み高さが異なるよう状況で荷役する場合や、二台のトレーラーに荷役する場合においても、二つのスプレッダが横行することなく容易に作業を行うことができる制約の少ない装置となる。このため、トロリの横行回数や横行距離を低減できるので、サイクルタイムの短縮により作業効率が向上するだけでなく、消費動力の低減による省エネルギー効果もある。

また、スプレッダは運転席の両側に配設されているため、運転室が一つであっても運転室内のオペレーターから見にくくなることはなく、従って、状況を見ながら確実な運転操作が可能となって操作性が向上する。この場合、運転室に運転位置切換手段を設けておけば、一人のオペレーターが操作対象の位置を見やすい最適の操作位置に移動して運転操作を行うことができるので、人件費を低減できる経済的な装置となる。

以下、本発明に係るクレーン装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すコンテナクレーン１は、コンテナヤードの岸壁Ｇに設置されてコンテナＣの荷役を行うクレーン装置である。このコンテナクレーン１は、岸壁Ｇに沿って海と平行に走行移動（縦走）するクレーン本体１０と、陸上のトレーラーＴと海上の船舶Ｓとの間を走行移動（横行）するトロリ２０とを備えている。
クレーン本体１０は、上下方向に延びる海側走行脚１１及び陸側走行桁１２と、水平方向へ延びる主桁のブーム１３及び中間桁１４とを主な構成要素とする鉄鋼構造体であり、たとえば図示しない岸壁Ｇ上に敷設されたレールに沿って一体の走行移動を可能とする図示省略の走行移動手段を備えている。

トロリ２０は、船舶Ｓの上方へ向けて張り出したブーム１３に沿って、図示省略の走行移動手段により水平方向へ走行移動可能な構造体である。このトロリ２０は、オペレーターが乗り込んで各種運転操作を行う運転室２１と、この運転室２１を挟んで横行方向両側に所定の間隔を設けて吊り下げられた一対のスプレッダ、すなわち海側スプレッダ２２Ａ及び陸側スプレッダ２２Ｂとを備えている。
運転室２１は、トロリ２０の横行方向において、略中央位置から下方へ向けて突設された居室空間である。運転室２１の周囲には、後述する運転操作窓２１ａを含む窓を形成して周囲の様子が見られるようになっている。

運転室２１の室内には、オペレーターが各種運転操作を行うように、操作パネル等図示省略の運転操作部が設置されている。この運転操作部は、オペレーターが所定の運転操作位置で、運転操作窓２１ａを通して操作対象となる一方のスプレッダを見ながら運転操作できる位置にある。
また、図示の運転室２１は、一人のオペレーターが二つのスプレッダ２２Ａ，２２Ｂを順次運転操作できるようにするため、運転位置切換手段を備えている。この運転位置切換手段は、たとえば運転室２１を鉛直軸線に沿って回転させ、運転操作窓２１ａが海側スプレッダ２１Ａまたは陸側スプレッダ２２Ｂのいずれか一方の操作位置に選択移動できるようにしたものである。運転位置切換手段の具体例をあげると、たとえば電動モータと歯車との組み合わせにより、トロリ２０に支持された運転室２１の回転軸を回転させて運転操作窓２１ａの向きを１８０度変える装置がある。

上述した運転位置切換手段としては、運転室２１を回転させる装置に限定されることはなく、たとえば運転室２１内の横行方向両側に、海側スプレッダ２１Ａ及び陸側スプレッダ２２Ｂ毎に専用の運転操作窓２１ａ及び運転操作部を予め設置しておき、オペレーターが運転室２１内を適宜移動するようにしてもよい。なお、このように専用の運転操作部を設置する構成では、必要に応じて二人のオペレーターによる運転操作も可能となる。

海側スプレッダ２２Ａ及び陸側スプレッダ２２ＢはコンテナＣをつかむ装置であり、トロリ２０に各々独立した系統のワイヤロープ２３を介して上下移動可能に吊り下げられている。このワイヤロープ２３は図示省略の巻取装置を備えており、ワイヤロープ２３の巻き取り及び巻き出しを行うことでスプレッダ２２Ａ，２２Ｂの上下移動が可能となる。この場合のスプッレダ２２Ａ，２２Ｂは、図２（ｂ）に示すように、それぞれ２個のコンテナＣを縦走方向に並べてつかめるものとしたが、１個のコンテナＣをつかむスプレッダにするなどこれに限定されることはない。

また、海側スプレッダ２２Ａ及び陸側スプレッダ２２Ｂは、互いの端部どうしが横行方向に所定の間隔Ｌを有する配置とされる。この場合の間隔Ｌは、ワイヤーロープ２３を運転室２１と干渉させないためのスペース確保は勿論のこと、少なくともコンテナＣの幅Ｗ程度の値またはコンテナ幅Ｗの略整数倍（コンテナＣの個数倍）とする。これは、海側スプレッダ２２Ａ及び陸側スプレッダ２２Ｂには横行方向の厚みがあるので、隣接して段積みされたコンテナＣをつかむことは困難になるためである。従って、１列ずれて段積みされているコンテナＣをつかめるようにするためには、少なくとも間隔Ｌとしてコンテナ幅Ｗの略１個分を確保していればよい。
しかし、コンテナＣを吊り下げた状態で横行することを考慮すると、両スプレッダ２２Ａ，２２ＢにつかまれたコンテナＣが横ぶれにより干渉するおそれがあるので、このような現象を防止するためには少なくともコンテナ２個分の間隔Ｌを確保して安全対策とすることが好ましい。なお、ワイヤーロープ２３等に適当な横ぶれ防止対策を施した場合は、このような安全対策は不要となる。

また、上述した海側スプレッダ２２Ａ及び陸側スプレッダ２２Ｂには、各々独自の位置調整手段として油圧シリンダ２４を備えたシフト機構が設けられている。このシフト機構において、海側及び陸側の油圧シリンダ２４は、たとえばトロリ２０上においてスライド可能に支持されている両スプレッダ２２Ａ，２２Ｂの巻取機構部２５にシリンダ本体が固定支持され、油圧に応じて伸縮するピストン軸の先端部が基準部材２６に連結された構成とされる。なお、基準部材２６は、トロリ２０の横行方向中央部付近に突出して固定された不動の部材であり、トロリ２０と一体に横行するとともに、十分な強度及び剛性を有している。
従って、油圧シリンダ２４を操作することによりピストン軸が伸縮すると、基準部材２６に連結されたピストン軸の先端部が固定された状態にあるので、可動側の巻取機構２５がトロリ２０上で横行方向にスライドする。この結果、巻取機構２５から吊り下げられている両スプレッダ２２Ａ，２２Ｂは、トロリ２０に対して横行方向へ各々独立した相対移動をして位置が微調整される。

以下、上述したコンテナクレーン１の作用について、荷役作業の手順とともに図３に基づいて説明する。なお、運転室２１には一人のオペレーターが乗り込み、各種の運転操作を行うものとし、両スプレッダ２２Ａ，２２Ｂ間の間隔Ｌについては、コンテナ幅Ｗの略２個分とする。
図３（ａ）はコンテナクレーン１の停止状態を示しており、コンテナＣを満載した船舶Ｓが岸壁Ｇに接岸した状態であり、トロリ２０は所定の停止位置にあり、かつ、海側スプレッダ２Ａ及び陸側スプレッダ２２Ｂは巻き上げられている。

図３（ｂ）はコンテナクレーン１が荷役作業を開始した状態を示しており、クレーン本体１０が岸壁に沿って所望の位置まで縦走し、荷役をする目標のコンテナＣ上に、すなわち目標位置上にブーム１３が位置している。この状態でトロリ２０がブーム１３に沿って船舶Ｓ上の目標位置まで横行した後、海側スプレッダ２２Ａ及び陸側スプレッダ２２Ｂの巻き下げを同時に開始する。
このとき、運転室２１の運転操作窓２１ａは、最初に荷役を行う海側スプレッダ２２Ａの方向に向けられており、海側スプレッダ２２Ａは、巻き下げとともに目標のコンテナＣに対して油圧シリンダ２４の操作による位置合わせの微調整が行われる。この後、スプレッダ２２Ａが目標のコンテナＣをつかむ。なお、陸側スプレッダ２２Ｂは、所定の待機位置で巻き下げが停止される。

次の工程では、図３（ｃ）に示すように、コンテナＣをつかんだ海側スプレッダ２２Ａが所定の待機位置まで巻き上げられる。
この後、運転室２１を１８０度回転させ、運転操作窓２１ａは次に荷役する陸側スプレッダ２２Ｂ側に向けられる。続いて、油圧シリンダ２４を操作して目標のコンテナＣに対する位置合わせの微調整が行われ、陸側スプレッダ２２Ｂが待機位置から巻き下げられる。この場合に目標となるコンテナＣは、最初に海側スプレッダ２２ＡがつかんだコンテナＣとの間に２個を挟んだ陸側にあり、このコンテナＣがスプレッダ２２Ｂによってつかまれる。

次の工程では、図３（ｄ）に示すように、両スプレッダ２２Ａ，２２Ｂを所定の横行位置まで巻き上げる。なお、岸壁Ｇの所定位置には、２台のトレーラーＴ１，Ｔ２が両スプレッダ２２Ａ，２２Ｂの間隔Ｌに合わせて空荷の状態で並列に待機している。
次の工程では、図３（ｅ）に示すように、トロリ２０がブーム１３に沿って陸側へ横行し、トレーラーＴ１，Ｔ２の待機位置上に位置合わせして停止する。この後、両スプレッダ２２Ａ，２２Ｂの巻き下げを開始し、いずれか一方のスプレッダの巻き下げが所定の待機位置で停止される。図示の例では、海側スプレッダ２２Ａの巻き下げが待機位置で停止
され、同時に、運転操作窓２１ａの向きに合わせて、陸側スプレッダ２２Ｂが油圧シリンダ２４を操作してトレーラーＴ２の積載位置に対する位置合わせの微調整が行われ、トレーラーＴ２上まで巻き下げられる。この後、陸側スプレッダ２２ＢでつかんでいたコンテナＣを離し、トレーラーＴ２の積載位置に載せる。

最後の工程では、図３（ｆ）に示すように、コンテナＣを離した陸側スプレッダ２２Ｂが所定の横行位置まで巻き上げられ、同時に、運転室２１を回転させて運転操作窓２１ａの向きが待機中の海側スプレッダ２２Ａ側に向けられる。
この後、海側スプレッダ２２Ａが油圧シリンダ２４を操作してトレーラーＴ１の積載位置に合わせて微調整が行われ、トレーラーＴ１上まで巻き下げられる。そして、海側スプレッダ２２ＡでつかんでいたコンテナＣを離し、トレーラーＴ１の積載位置に載せる。なお、コンテナＣを離した海側スプレッダ２２Ａが所定の横行位置まで上昇した後、トロリ２０が横行して次に荷役する船上のコンテナ位置まで横行し、以下同様の手順で荷役を繰り返す。

このように、上述した本発明のコンテナクレーン１によれば、運転室２１を挟んだトロリ２０の横行方向両側に間隔Ｌを設けて一対のスプレッダ２２Ａ，２２Ｂを配設し、両スプレッダ２２Ａ，２２Ｂに各々独自の位置調整を可能とする油圧シリンダ２４を設けてあるので、トロリ２０を移動させることなく、運転室２１の両側に配設されたスプレッダ２２Ａ，２２Ｂを各々独自に上下移動させて荷役を行い、一回の横行で同時に２個のコンテナＣを運ぶことができる。このとき、運転室２１を挟んで両側にスプレッダ２２Ａ，２２Ｂに配置してあるので、２個のコンテナＣは他方の視界を妨げることがなく、オペレーターは状況をよく見て確実な運転操作を行うことができる。

また、両スプレッダ２２Ａ，２２Ｂ間にコンテナ幅Ｗ以上の間隔Ｌが設けられているので、コンテナＣの段積み高さが異なるよう状況で荷役する場合や、並列する二台のトレーラーＴ１，Ｔ２に荷役する場合においても、二つのスプレッダ２２Ａ，２２Ｂが横行することなく容易に作業を行うことができる。このため、トロリ２０の横行回数や横行距離を低減できるので、荷役のサイクルタイムが短縮されることにより作業効率を向上するだけでなく、消費動力の低減による省エネルギー効果もある。
なお、本発明は上述した実施形態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適宜変更することができる。

本発明に係るクレーン装置の一実施形態として、コンテナヤードに設置されたコンテナクレーン装置の構成例を示す側面図である。 図１の要部を示す拡大図であり、（ａ）は横行するトロリから吊り下げられたスプレッダの構成例を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。 図１に示したクレーン装置の作業工程を（ａ）〜（ｆ）の順に示す説明図である。

符号の説明

１ コンテナクレーン（クレーン装置）
１０ クレーン本体
１１ 海側走行脚
１２ 陸側走行脚
１３ ブーム（主桁）
１４ 中間桁
２０ トロリ
２１ 運転室
２１ａ 運転操作窓
２２Ａ 海側スプレッダ
２２Ｂ 陸側スプレッダ
２３ ワイヤロープ
２４ 油圧シリンダ（位置調整手段）
Ｃ コンテナ
Ｇ 岸壁
Ｓ 船舶
Ｈ ハッチ
Ｔ１，Ｔ２ トレーラー

Claims (6)

1. ブームに沿ってトロリが横行し、該トロリから上下移動可能に吊り下げられたスプレッダを備えているクレーン装置において、
   前記トロリの横行方向にコンテナ幅の略整数倍となる所定の間隔を設けて前記スプレッダを一対配設するとともに、前記一対のスプレッダの間に運転室を配置し、当該スプレッダを各々独立して上下動可能に構成したことを特徴とするクレーン装置。
2. ブームに沿ってトロリが横行し、該トロリから上下移動可能に吊り下げられたスプレッダを備えているクレーン装置において、
   前記トロリの横行方向にコンテナ幅の２倍となる所定の間隔を設けて前記スプレッダを一対配設するとともに、前記一対のスプレッダの間に運転室を配置し、当該スプレッダを各々独立して上下動可能に構成したことを特徴とするクレーン装置。
3. 前記一対のスプレッダが前記トロリの横行方向に各々独立して位置調整可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のクレーン装置。
4. 前記一対のスプレッダは、前記運転室を挟んで横行方向両側となる海側及び陸側に、ピストン軸を伸縮させて前記トロリの横行方向に位置調整する油圧シリンダを備えていることを特徴とする請求項３に記載のクレーン装置。
5. 前記運転室は、室内のオペレーターが運転室両側に配設された前記スプレッダのいずれか一方の操作位置に選択移動する運転位置切換手段を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のクレーン装置。
6. 前記一対のスプレッダの所定間隔調整が前記トロリの横行中に行われることを特徴とする請求項３または４に記載のクレーン装置。

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