JP5562768B2

JP5562768B2 - 吊りビーム装置

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Publication number: JP5562768B2
Application number: JP2010191064A
Authority: JP
Inventors: 隆二岡部; 誠之平林
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-08-27
Also published as: JP2012046337A

Description

本発明は、吊りビーム装置に関するものである。

吊りビーム装置は、クレーン等により鋼板等の被運搬物を吊り上げて運ぶために利用される装置である。吊りビーム装置は、ベースフレームの長手方向の一端及び他端においてそれぞれ進退可能に設けられた一対のビームを備える。この一対のビームにモータ等の駆動機構からチェーンを介して動力を伝達することで、ベースフレームに対してビームを伸縮させ、吊りビーム装置の長手方向の長さを搬送物の長さに応じて調節することができる。

このような吊りビーム装置においては、ビームが伸張方向に引き出され、ベースフレームから抜け出すのを防止するために、ビームの移動を規制するストッパ機構が設けられる。ベースフレームからビームが所定の伸長限界位置まで引き出されると、ビームがストッパ機構に当たって停止し、ビームの更なる伸張方向への移動が禁止されることで、ビームの抜け出しが防止される（特許文献１）。

特開２００１−１９３４５号公報

このような吊りビーム装置では、ビームがストッパ機構に速い速度で当たると、吊りビーム装置に振動が発生し、被運搬物にも振動が伝わってしまう。振動の発生を抑制するためにビームの移動速度を制御する方法も考えられるが、ビームを伸縮させるチェーンが破断してしまうと、ビームの移動速度を制御できずに、ビームがストッパ機構に速い速度で衝突してしまう。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、伸縮する部材がストッパ機構で停止する際における装置の振動を抑制することができる吊りビーム装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る吊りビーム装置は、被運搬物を吊り下げる吊りビーム装置において、被運搬物の重量の一部を負担する第１及び第２の部材と、第１の部材の一端から第２の部材を伸縮させるように、第２の部材を伸長方向及び短縮方向に移動させる伸縮駆動部と、第１の部材に設けられた第１の衝突部と、第２の部材に設けられた第２の衝突部と、を有し、第２の部材が所定の伸長限界位置に到達したときに、第１の衝突部と第２の衝突部とが接触することで第２の部材の伸長方向への更なる移動を阻止するストッパ部と、ストッパ部とは別に設けられ、伸長方向に移動する第２の部材の第２の衝突部が第１の衝突部に接触する前に、第２の部材の移動速度を減衰させる衝撃吸収手段と、を備えたことを特徴とする。

この吊りビーム装置によれば、第２の部材が伸長方向に移動する場合には、第２の部材が伸長限界位置に到達したときに、ストッパ部によって伸長方向への更なる移動が阻止される。従って、第１の部材の一端から第２の部材が分離してしまうことが防止される。また、ストッパ部の第１の衝突部と第２の衝突部とが接触する前に、衝撃吸収手段によって第２の部材の移動速度が減衰されるので、第１の衝突部と第２の衝突部との接触の衝撃を緩和することができ、当該衝撃による装置の振動を抑制することができる。

また、衝撃吸収手段は、第１又は第２の部材の少なくともいずれか一方に設けられると共に、第１又は第２の部材の他方を伸縮可能なピストンに接触させて当該接触の衝撃力を吸収するオイルダンパーを有することが好ましい。オイルダンパーを用いることにより、衝撃吸収手段を簡易な構造としコンパクトにすることができる。

また、衝撃吸収手段は、オイルダンパーのピストンを、衝撃力の方向の反対方向に付勢する付勢手段を更に備えることが好ましい。この構成によれば、付勢手段の付勢力によって、第２の部材の衝撃吸収作用を更に高めると共に、衝撃を吸収した後には、上記付勢力により、オイルダンパーのピストンを、衝撃力を受ける前の位置に復帰させることができる。従って、衝撃吸収手段を繰り返し利用することができる。

本発明に係る吊りビーム装置によれば、伸縮する部材がストッパ機構で停止する際における装置の振動を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る吊りビーム装置を示す側面図である。吊りビーム装置を示す平面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。吊りビーム装置の伸び状態を示す概略断面図である。吊りビーム装置の縮み状態を示す概略断面図である。（ａ）は、ベースフレームの先端付近を示す一部破断側面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、その一部破断平面図である。ショックアブソーバとストッパとを示す。（ａ）は、第１ビームの先端付近を示す一部破断側面図であり、（ｂ）は、その一部破断平面図である。

以下、本発明に係る吊りビーム装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る吊りビーム装置１を示す側面図、図２は、吊りビーム装置１を示す平面図、図３は、図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。なお、図面には、説明を容易にする為にＸＹＺ直交座標系も示されている。ここでは、Ｚ軸が鉛直軸、ＸＹ平面が水平面であるとする。ビーム装置１は、全体として水平に延在する長尺状をなしており、ビーム装置１の延在方向をＸ方向としている。また、ビーム装置１は、長板状の鋼板（被搬送物）３を水平な姿勢で吊り下げることができ、このときの鋼板３の延在方向もほぼＸ方向に一致する。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る吊りビーム装置１は、図示しないクレーンに支持された長尺状のベースフレーム２と、ベースフレーム２の一端ＡにおいてＸ軸方向（ベースフレーム２の長手方向）に進退可能な第１ビーム４と、第１ビーム４の先端においてＸ軸方向に進退可能な突出する第２ビーム５と、ベースフレーム２の他端ＢにおいてＸ軸方向に進退可能な第３ビーム６と、第３ビーム６の先端においてＸ軸方向に進退可能な第４ビーム７と、ベースフレーム２においてＸ軸方向に移動可能に支持された第１トロリー８及び第２トロリー９と、第１〜第４ビームと第１，第２トロリーとにそれぞれ吊り下げられた複数の電磁石１２と、を有している。この吊りビーム装置１では、被運搬物である長尺の鋼板３に対して複数の電磁石１２を磁気吸着させることで、ベースフレーム２を吊り上げるクレーンにより鋼板３の運搬が行われる。

ベースフレーム２は、Ｘ軸方向で両端（一端Ａ及び他端Ｂ）が開口すると共に、底部が開口した筒状の部材である。ベースフレーム２の一端Ａ側の上面には、クレーンフック１０が連結されるフック連結部２１が設けられている。また、ベースフレーム２の他端２ｂ側の上面にも、フック連結部２１が設けられている。

ベースフレーム２の一端Ａには、外周が拡張された拡張部２ｃが設けられている。拡張部２ｃ内には、第１ビーム４の移動を検知するためのリミッタスイッチ１３が設けられている。同様に、ベースフレーム２の他端Ｂには、外周が拡張された拡張部２ｄが設けられ、拡張部２ｄ内には、第３ビーム６の移動を検知するためのリミッタスイッチ１４が設けられている。

第１ビーム４は、Ｘ軸方向に延在する断面略口字形状の筒状部材である。第１ビーム４の一端４ａは、ベースフレーム２の外側に突出すると共に、Ｘ軸方向で開口している。第１ビーム４の他端４ｂは、ベースフレーム２内で移動可能に支持されている。第１ビーム４の下面には、下方に突出する電磁石支持部４ｃが設けられ、電磁石支持部４ｃには、電磁石用チェーン１１を介して電磁石１２が略水平に吊下げられている。

図１及び図３に示すように、第１ビーム４の他端４ｂ近傍の両側には、第１ビーム４の側面から側方（Ｙ軸方向）に突出する軸部４０ａを有する側方ローラ４０がそれぞれ設けられている。側方ローラ４０は、軸部４０ａを中心に回転する。

ベースフレーム２の側壁の内面には、側方ローラ４０の上端に当接するガイド用凸部３５と、側方ローラ４０の下端に当接するガイド用凸部３６とが形成されている。これらのガイド用凸部３５，３６は、Ｘ軸方向に延在して設けられており、ガイド用凸部３５，３６の側面３５ａ，３６ａは、側方ローラ４０のＸ軸方向の移動をガイドするガイドレール（ガイド部）３７を構成する。このように、側方ローラ４０が上下でガイドレール３７に挟まれることで、側方ローラ４０すなわち第１ビーム４のＺ軸方向の変位が規制されている。

側方ローラ４０の基端には、側方ローラ４０の外縁が半径方向に突出して形成された環状の鍔部が設けられている。また、ガイド用凸部３５の下端には、Ｙ軸方向で内側に突出した当接部が形成されている。側方ローラ４０は、先端側がガイドレール３７に入り込むと共に、基端の鍔部がガイド用凸部３５の当接部に当接しており、これによって側方ローラ４０すなわち第１ビーム４のＹ軸方向の変位が規制されている。

ベースフレーム２の拡張部２ｃの下部には、一対のガイドローラ３８がＹ軸方向で向かい合うように配置されている。一対のガイドローラ３８の間には、第１ビーム４の下方に突出する電磁石支持部４ｃがＸ軸方向に通過するための隙間が形成されている。一対のガイドローラ３８の軸部３８ａは、一対のガイドローラ３８からＹ軸方向に延在して拡張部２ｃの外側に露出しており、ベースフレーム２に支持されている。また、一対のガイドローラ３８の上端は、第１ビーム４の下面４ｄに当接している。これらのガイドローラ３５によって、第１ビーム４はＺ軸方向で支持されると共にＸ軸方向の移動をガイドされている。

ガイドローラ３８の基端には、側方ローラ４０の外縁が半径方向に突出して形成された環状の鍔部が設けられている。また、第１ビーム４の下端には、Ｙ軸方向で両側に突出した第１ビーム当接部が形成されている。第１ビーム４は、一対のガイドローラ３８の鍔部によって第１ビーム当接部がＹ軸方向で挟まれることにより、Ｙ軸方向の変位を規制されている。

このような構成により、第１ビーム４は、側方ローラ４０がガイドされるガイドレール３７とガイドローラ３８とによって、Ｙ軸及びＺ軸方向の変位が規制されると共に、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。そして、第１ビーム４が側方ローラ４０とガイドローラ３８とによってガイドされることで、ガイドのためのローラ等を上下に設ける場合と比べて、第１ビーム４の上下方向の幅を広くすることができ、上下方向における第１ビーム４の強度を高くすることが可能となる。従って、吊りビーム装置１による被運搬物の運搬に際し、第１ビーム４に加わる上下方向の荷重に対する耐久性を十分に確保することができるので、吊りビーム装置１の長寿命化が図られる。

図１〜図３に示すように、第２ビーム５は、第１ビーム４より一回り小さな断面略口字形状の筒状部材である。Ｘ軸方向に延在する第２ビーム５の一端５ａは、Ｘ軸方向で第１ビーム４の外側に突出しており、第２ビーム５の他端５ｂは、第１ビーム４内で移動可能に支持されている。第２ビーム５の一端５ａには、下方に突出する電磁石支持部５ｃが設けられ、この電磁石支持部５ｃには、電磁石用チェーン１１を介して電磁石１２が略水平に吊下げられている。

第２ビーム５の他端５ｂ近傍には、Ｙ軸方向で第２ビーム５の両側の側壁を貫通する軸部５１が設けられている。軸部５１は、第２ビーム５の側壁に設けられた軸受５３によって軸支されている。軸部５１の両端には、軸部５１と共に回動する側方ローラ５２が設けられている。

第１ビーム４の側壁の内面には、側方ローラ５２の上端に当接するようにＹ軸方向に突出したガイド用凸部４１と、側方ローラ５２の下端に当接するようにＹ軸方向に突出したガイド用凸部４２とが形成されている。これらのガイド用凸部４１，４２は、Ｘ軸方向に延在して設けられており、ガイド用凸部４１，４２の側面４１ａ，４２ａは、側方ローラ５２のＸ軸方向の移動をガイドするガイドレール４３を構成する。

側方ローラ５２の基端には、側方ローラ５２の外縁が半径方向に突出して形成された鍔部が設けられている。また、ガイド用凸部４１の下端には、Ｙ軸方向に突出した当接部が形成されている。側方ローラ５２は、Ｙ軸方向で先端側がガイドレール４３に入り込むと共に、基端の鍔部がガイド用凸部４１の当接部に当接することにより、Ｙ軸方向に位置決めされている。

第１ビーム４の一端４ａ側の下部には、一対のガイドローラ４４がＹ軸方向で向かい合うように配置されている。一対のガイドローラ４４の間には、第２ビーム５の下方に突出する電磁石支持部５ｃがＸ軸方向に通過するための隙間が形成されている。一対のガイドローラ４４の軸部４４ａは、一対のガイドローラ４４からＹ軸方向に延在して第１ビーム４の外側に露出しており、第１ビーム４に支持されている。一対のガイドローラ４４の上端は、第２ビーム５の下面５ｄに当接しており、第２ビーム５はＺ軸方向でガイドローラ４４に支持されると共に、Ｘ軸方向の移動をガイドされている。

ガイドローラ４４の基端には、側方ローラ５２の外縁が半径方向に突出して形成された鍔部が設けられている。また、第２ビーム５の下端には、Ｙ軸方向で両側に突出した第２ビーム当接部が形成されている。第２ビーム５は、一対のガイドローラ４４の鍔部によって第１ビーム当接部がＹ軸方向で挟まれることにより、Ｙ軸方向の変位が規制されている。このような構成により、第２ビーム５は、ガイドレール４３にガイドされた側方ローラ５２とガイドローラ４４とによって、Ｙ軸及びＺ軸方向の変位が規制されると共に、第１ビーム４内のガイドレール４３に沿ってＸ軸方向に移動可能に構成されている。

図１及び図２に示すように、第３ビーム６は、Ｘ軸方向に延在する断面略口字形状の筒状部材であり、その一端６ａは、ベースフレーム２内で移動可能に支持されている。第３ビーム６の他端６ｂは、ベースフレーム２の外側に突出すると共に、Ｘ軸方向で開口している。第３ビーム６の下面には、下方に突出する電磁石支持部６ｃが設けられ、電磁石支持部６ｃには、電磁石用チェーン１１を介して電磁石１２が略水平に吊下げられている。この第３ビーム６は、第１ビーム４と同様な構造を有しており、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。

第４ビーム７は、第３ビーム６より一回り小さな断面略口字形状の筒状部材である。Ｘ軸方向に延在する第４ビーム７の一端７ａは、第３ビーム６内で移動可能に支持されている。第４ビーム７の他端７ｂは、Ｘ軸方向で第３ビーム６の外側に突出している。第４ビーム７の他端７ｂには、下方に突出する電磁石支持部７ｃが設けられ、この電磁石支持部７ｃには、電磁石用チェーン１１を介して電磁石１２が略水平に吊下げられている。この第４ビーム７は、第２ビーム５と同様な構造を有しており、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。

第１トロリー８は、ベースフレーム２の一端Ａ側の下部でＸ軸方向に移動可能に吊り下げられている。第１トロリー８の下方には、電磁石用チェーン１１を介して電磁石１２が略水平に吊下げられている。

第２トロリー９は、第１トロリー８と同様な構造を有しており、ベースフレーム２の他端Ｂ側の下部でＸ軸方向に移動可能に吊り下げられている。第２トロリー９の下方には、電磁石用チェーン１１を介して電磁石１２が略水平に吊下げられている。

次に、吊りビーム装置１における第１〜第４ビーム及び第１，第２トロリーを移動させる駆動機構について、図面を参照して説明する。

図１〜図３に示すように、ベースフレーム２の上面には、モータ（伸縮駆動部）２２が収納されたモータケース２４が設けられている。モータケース２４の隣には、モータ２２に電力を供給するための給電ケーブルが収納されるケーブルバスケット２５が設けられている。モータ２２の出力軸の先端には、出力軸と一体に回転する出力ギア２２ａが形成されている。

また、ベースフレーム２上には、Ｘ軸方向に離間した一対の第１スプロケット２６が設けられている。一対の第１スプロケット２６は、Ｘ軸方向で歯先同士が向き合うように配置されている。一対の第１スプロケット２６の一方は、ベースフレーム２に設けられたギアボックス２７内に配置されており、一対の第１スプロケット２６の他方は、ベースフレーム２の拡張部２ｃ内に配置されている。ギアボックス２７内に配置された第１スプロケット２６とモータ２２の出力ギア２２ａとの間には、モータ用ローラチェーン２３が掛け渡されており、このモータ用ローラチェーン２３とモータ２２とは、第１スプロケット２６を回転駆動する駆動部Ｔとして機能する。

一対の第１スプロケット２６の間には、環状の第１チェーン２８が掛け渡されている。第１チェーン２８は、第１ビーム４の上面に固定された第１固定部２９と、チェーンの長さを調節可能なアジャスターボルトにより両端が第１固定部２９に固定された第１ローラチェーン３０とから構成されている。

第１ビーム４上には、Ｘ軸方向に離間した一対の第２スプロケット４５が設けられている。一対の第２スプロケット４５は、Ｘ軸方向で歯先同士が向き合うように配置されている。一対の第２スプロケット４５の間には、環状の第２チェーン４６が掛け渡されている。第２チェーン４６は、第２ビーム５に固定された第２固定部４９と、ベースフレーム２に固定された第３固定部５０と、第２固定部４９と第３固定部５０とを繋ぐ２本の第２ローラチェーン４７，４８とによって環状に構成されている。

第１トロリー８の上部には、Ｙ軸方向に延在する回転軸部を有する第５スプロケット８１が配置されている。第５スプロケット８１には、ローラチェーンである第５チェーン８２が掛け渡されている。第５チェーン８２の一端は、第１ビーム４の中央近傍（第５スプロケット８１よりベースフレーム２の一端Ａ側の位置）の下面でアジャスターボルト４ｆに固定されている。第５チェーン８２他端は、第５スプロケット８１よりベースフレーム２の一端Ａ側の位置でベースフレーム２の底面に設けられたアジャスターボルト２ｅに固定されている。

また、第１トロリー８の上部には、Ｙ軸方向に延在する回転軸部を有する第６スプロケット８３が第５スプロケット８１よりベースフレーム２の他端Ｂ側に配置されている。第６スプロケット８３には、ローラチェーンである第６チェーン８４が掛け渡されている。第６チェーン８４の一端は、第１ビーム４の下面からＸ軸方向に突出した板状の連結部４ｇの先端下面（第６スプロケット８３よりベースフレーム２の他端Ｂ側の位置）に設けられたアジャスターボルト４ｈに固定されている。第６チェーン８４の他端は、ベースフレーム２の中央底部（第６スプロケット８３よりベースフレーム２の他端Ｂ側の位置）でアジャスターボルト２ｆに固定されている。

ベースフレーム２上には、Ｘ軸方向に離間した一対の第３スプロケット３１が設けられている。一対の第３スプロケット３１の一方は、ギアボックス２７内で第１スプロケット２６の隣に配置され、他方は、ベースフレーム２の拡張部２ｄ内に配置されている。ギアボックス２７内の第１スプロケット２６には、第１スプロケット２６と同軸の歯車２６ａが設けられている。同様に、ギアボックス２７内の第３スプロケット３１には、第３スプロケット３１と同軸の歯車３１ａが設けられている。第１スプロケット２６の歯車２６ａと第３スプロケット３１の歯車３１ａとは、互いに噛み合っており、駆動部Ｔの駆動力を第３スプロケット３１に伝達するギア機構Ｓとして機能する。

一対の第３スプロケット３１の間には、環状の第３チェーン３２が掛け渡されている。第３チェーン３２は、第３ビーム６の上面に固定された第４固定部３３と第４固定部３３のアジャスターボルトにより両端が固定された第３ローラチェーン３４とから構成されている。

第３ビーム６上には、Ｘ軸方向に離間した一対の第４スプロケット６５が設けられている。一対の第４スプロケット６５の間には、環状の第４チェーン６６が掛け渡されている。第４チェーン６６は、第４ビーム７に固定された第５固定部６９と、ベースフレーム２に固定された第６固定部７０と、第５固定部６９と第６固定部７０とを繋ぐ２本の第４ローラチェーン６７，６８とによって環状に構成されている。

第２トロリー９の上部には、Ｙ軸方向に延在する回転軸部を有する第７スプロケット９１が配置されている。第７スプロケット９１には、ローラチェーンである第７チェーン９２が掛け渡されている。第７チェーン９２の一端は、第３ビーム６の中央近傍の下面（第７スプロケット９１よりベースフレーム２の他端Ｂ側の位置）でアジャスターボルト６ｆに固定されている。第７チェーン９２の他端は、第７スプロケット９１よりベースフレーム２の他端Ｂ側の位置でベースフレーム２の底面に設けられたアジャスターボルト２ｇに固定されている。

また、第２トロリー９の上部には、Ｙ軸方向に延在する回転軸部を有する第８スプロケット９３が第７スプロケット９１よりベースフレーム２の一端Ａ側に配置されている。第８スプロケット９３には、ローラチェーンである第８チェーン９４が掛け渡されている。第６チェーン９４の一端は、第３ビーム６の下面からＸ軸方向に突出した板状の連結部６ｇの先端下面（第８スプロケット９３よりベースフレーム２の一端Ａ側の位置）に設けられたアジャスターボルト６ｈに固定されている。第６チェーン９４の他端は、ベースフレーム２の中央底部（第８スプロケット９３よりベースフレーム２の一端Ａ側の位置）でアジャスターボルト２ｆに固定されている。このような構成により、動滑車の原理によって第１トロリー８及び第２トロリー９の移動量は第１ビーム４及び第３ビーム６の移動量よりも小さくなり、第１，第２トロリーの移動量を適切に設定することが容易となる。従って、駆動部Ｔにより第１〜第４ビームと第１，第２トロリーとを移動させた際に、各部材に吊り下げられた電磁石１２の間隔ができるだけ等しくなるように第１，第２トロリーの移動量を設定することで、各部材でほぼ均等に鋼板等を支持できる場合が多くなり、吊りビーム装置１の長寿命化が図られる。

以上のように構成された本実施形態に係る吊りビーム装置１の動作について図面を参照して説明する。図４は、吊りビーム装置の伸び状態を示す概略断面図であり、図５は、吊りビーム装置の縮み状態を示す概略断面図である。なお、以下の説明において、各部材の回転方向は図面に従い右回転、左回転として示す。

図４に示すように、吊りビーム装置１の全長を伸ばすにあたり、まず、駆動部Ｔによってギアボックス２７内の第１スプロケット２６を右回転させる。ギアボックス２７内の第１スプロケット２６が右回転すると、環状の第１チェーン３０が右回りに送られて他方の第１スプロケット２６も右回転すると共に、第１チェーン３０が有する第１固定部２９がベースフレーム２の一端Ａ側に移動する。第１固定部２９が移動すると、第１固定部２９に固定された第１ビーム４がベースフレーム２の一端Ａから突出するように移動する。

第１ビーム４が移動すると、第１ビーム４に設けられた一対の第２スプロケット４５とベースフレーム２に固定された第３固定部５０との位置関係にずれが生じて環状の第２のチェーン４６にモーメントが発生し、第２チェーン４６が右回りに送られる。第２のチェーン４６が右回りに送られると、第２固定部４９がベースフレーム２の一端Ａ側に移動する。第２固定部４９が移動すると、第２固定部４９が固定された第２ビーム５が第１ビーム４の他端４ｂから突出するように移動する。

また、第１ビーム４がベースフレーム２の一端Ａから突出するように移動することで、第１トロリー８の第５スプロケット８１に掛け渡された第５チェーン８２の一端（第１ビーム４のアジャスターボルト４ｆに固定された端部）がベースフレーム２の一端Ａ側に移動する。第５チェーン８２の一端がベースフレーム２の一端Ａ側に移動すると、第５スプロケット８１が左回転されると共に、第５チェーン８２の張力により第５スプロケット８１をベースフレーム２の一端Ａ側に引く力が発生し、第１トロリー８がベースフレーム２の一端Ａ側に移動する。

同様に、駆動部Ｔによってギアボックス２７内の第１スプロケット２６が右回転すると、ギア機構Ｓを介してギアボックス２７内の第３スプロケット３１が左回転される。ギアボックス２７内の第３スプロケット３１が左回転すると、環状の第３チェーン３４が左回りに送られて他方の第３スプロケット３１も左回転すると共に、第３チェーン３４が有する第４固定部３３がベースフレーム２の他端Ｂ側（第１固定部２９の移動方向と反対方向）に移動する。第４固定部３３が移動すると、第４固定部３３が固定された第３ビーム６がベースフレーム２の他端Ｂから突出するように移動する。

第３ビーム６が移動すると、第３ビーム６に設けられた一対の第４スプロケット６５とベースフレーム２に固定された第６固定部７０との位置関係にずれが生じて環状の第４チェーン６６にモーメントが発生し、第４チェーン６６が左回りに送られる。第４チェーン６６が左回りに送られると、第５固定部６９がベースフレーム２の他端Ｂ側（第２固定部４９の移動方向と反対方向）に移動する。第５固定部６９が移動すると、第５固定部６９が固定された第４ビーム７が第３ビーム６の一端６ａから突出するように移動する。

また、第３ビーム６がベースフレーム２の他端Ｂから伸びるように移動することで、第２トロリー９の第７スプロケット９１に掛け渡された第７チェーン９２の一端（第３ビーム６のアジャスターボルト６ｆに固定された端部）がベースフレーム２の他端Ｂ側に移動する。第７チェーン９２の一端がベースフレーム２の他端Ｂ側に移動すると、第７スプロケット９１が右回転されると共に、第７チェーン９１の張力により第７スプロケット９１をベースフレーム２の他端Ｂ側に引く力が発生し、第２トロリー９がベースフレーム２の他端Ｂ側（第１トロリー８の移動方向と反対方向）に移動する。このようにして、吊りビーム装置１では、駆動部Ｔにより第１〜第４ビームと第１，第２トロリーとが同期して移動することで、吊りビーム装置１の全長が伸ばされる。

続いて、図５に示すように、吊りビーム装置１の全長を縮めるにあたり、まず、駆動部Ｔによってギアボックス２７内の第１スプロケット２６を左回転させる。ギアボックス２７内の第１スプロケット２６が左回転すると、環状の第１チェーン３０が左回りに送られて他方の第１スプロケット２６も左回転すると共に、第１チェーン３０が有する第１固定部２９がベースフレーム２の他端Ｂ側に移動する。第１固定部２９が移動すると、第１固定部２９に固定された第１ビーム４がベースフレーム２の内側に向かって移動してベースフレーム２内に全体が収納される。

第１ビーム４が移動すると、第１ビーム４に設けられた一対の第２スプロケット４５とベースフレーム２に固定された第３固定部５０との位置関係にずれが生じて環状の第２のチェーン４６にモーメントが発生し、第２のチェーン４６が左回りに送られる。第２のチェーン４６が左回りに送られると、第２固定部４９がベースフレーム２の他端Ｂ側に移動する。第２固定部４９がベースフレーム２の他端Ｂ側に移動すると、第２固定部４９が固定された第２ビーム５が第１ビーム４の内側に向かって移動して第１ビーム４内すなわちベースフレーム２内に全体が収納される。

また、第１ビーム４がベースフレーム２の内側に向かって移動することで、第１トロリー８の第６スプロケット８３に掛け渡された第６チェーン８４の一端（第１ビーム４のアジャスターボルト４ｈに固定された端部）がベースフレーム２の他端Ｂ側に移動する。第６チェーン８４の一端がベースフレーム２の他端Ｂ側に移動すると、第６スプロケット８３が右回転されると共に、第６チェーン８４の張力により第６スプロケット８３をベースフレーム２の他端Ｂ側に引く力が発生し、第１トロリー８がベースフレーム２の他端Ｂ側に移動する。

同様に、駆動部Ｔによってギアボックス２７内の第１スプロケット２６が左回転すると、ギア機構Ｓを介してギアボックス２７内の第３スプロケット３１が右回転される。ギアボックス２７内の第３スプロケット３１が右回転すると、環状の第３チェーン３４が右回りに送られて他方の第３スプロケット３１も右回転すると共に、第３チェーン３４が有する第４固定部３３がベースフレーム２の一端Ａ側に移動する。第４固定部３３が移動すると、第４固定部３３が固定された第３ビーム６がベースフレーム２ベースフレーム２の内側（第１固定部２９の移動方向と反対方向）に向かって移動してベースフレーム２内に全体が収納される。

第３ビーム６が移動すると、第３ビーム６に設けられた一対の第４スプロケット６５とベースフレーム２に固定された第６固定部７０との位置関係にずれが生じて環状の第４チェーン６６にモーメントが発生し、第４チェーン６６が右回りに送られる。第４チェーン６６が右回りに送られると、第５固定部６９がベースフレーム２の一端Ａ側に移動する。第５固定部６９がベースフレーム２の一端Ａ側に移動すると、第５固定部６９が固定された第４ビーム７が第３ビーム６の内側（第２固定部４９の移動方向と反対方向）に向かって移動して第３ビーム６内すなわちベースフレーム２内に全体が収納される。

また、第３ビーム６がベースフレーム２の内側に向かって移動することで、第２トロリー９の第８スプロケット９３に掛け渡された第８チェーン９４の一端（第３ビーム６のアジャスターボルト６ｈに固定された端部）がベースフレーム２の一端Ａ側に移動する。第８チェーン９４の一端がベースフレーム２の一端Ａ側に移動すると、第８スプロケット９３が左回転されると共に、第８チェーン９４の張力により第８スプロケット９３をベースフレーム２の一端Ａ側に引く力が発生し、第２トロリー９がベースフレーム２の一端Ａ側（第１トロリー８の移動方向と反対方向）に移動する。このようにして、吊りビーム装置１では、駆動部Ｔにより第１〜第４ビームと第１，第２トロリーとが同期して移動することで、吊りビーム装置１の全長が縮められる。なお、第１ビーム４及び第３ビーム６が可動範囲の限界付近まで移動すると、そのことがリミッタスイッチ１３，１４によって検知され、駆動部Ｔを停止させる。これにより、モータ２２が過剰に回転してチェーン等に過大な負荷がかかることが防止される。

以上のように、本実施形態に係る吊りビーム装置１では、第１〜第４ビームをＸ軸方向に進退させることで、吊りビーム装置１の全長を伸縮させ、様々な長さの被運搬物に対して好適に適用することが可能となる。そして、第１〜第４ビームにより二段階の伸縮が可能となるため、吊りビーム装置１の全長の選択範囲を大きくとることができ、吊りビーム装置１の汎用性の向上が図られる。

また、吊りビーム装置１では１つの駆動部Ｔによって第１〜第４ビームと第１，第２トロリーとが駆動されるため、吊りビーム装置１の配線構造の単純化及び構造の簡素化が可能となり、吊りビーム装置１のメンテナンスを容易にすることができる。さらに、対となるスプロケットと環状のチェーンとを利用して、モータ２２の回転運動を第１〜第４ビームの直線運動に変換することで、機械加工を要し重量のあるラックアンドピニオン機構を不要としているため、吊りビーム装置１の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

さらに、吊りビーム装置１では、第１，第２ビームの進退動による第１，第２トロリーの進退を簡素な構造で実現することができるため、吊りビーム装置１の低コスト化が図られる。また、スプロケットとチェーンとによってトロリーの駆動機構を構成することで、使用による磨耗劣化が抑制されるため、トロリーの駆動機構の耐久性向上が図られる。

次に、吊りビーム装置１において、第１〜第４ビーム４，５，６，７の抜け出し防止の構造について図６〜図８を参照し説明する。例えば、第１ビーム４がベースフレーム２の一端Ａ側から伸び出すべく、伸長方向に（図１のＸ軸に沿って左方向に）移動する場合に、第１ビーム４のベースフレーム２からの抜け出しを防止する必要がある。このような各ビームの抜け出し防止を図るためのストッパ機構が、ビーム装置１には設けられている。

具体的には、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ベースフレーム２の内側上部には、内側壁から内側に突出したストッパ部１０１が設けられている。ストッパ部１０１は、第１ビーム４の上方に位置している。これに対し、第１ビーム４の上面には、上方に突出した突起部１０２が設けられている。そして、図中に二点鎖線で示されるように、第１ビーム４が伸長方向に移動し、伸長限界位置２０１に到達したときに、突起部１０２がストッパ部１０１に接触する位置関係にある。従って、伸長限界位置２０１において、第１ビーム４の更なる伸長方向へ移動が阻止され、第１ビーム４のベースフレーム２からの抜け出しを物理的に防止することができる。

また、第１ビーム４の移動速度は、モータ２２の過負荷防止手段（トルクリミッタやサーマルリレー等）によって制御されているが、万一、チェーンが破断して第１ビーム４の移動速度が制御不能になり、第１ビーム４の伸長方向への移動速度が速い場合には、突起部１０２がストッパ部１０１に接触する衝撃力によって、ビーム装置１の振動が発生する場合があり好ましくない。そこで、突起部１０２がストッパ部１０１に接触する際の衝撃力を吸収する衝撃吸収機構が、ビーム装置１には設けられている。

具体的には、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ベースフレーム２の内側中央部には、内側壁から内側に突出したストッパ部１０３が設けられている。なお、ストッパ部１０３は、ストッパ部１０１に比較して短く形成されており、ベースフレーム２の内側壁と第１ビーム４との間に位置している。これに対し、第１ビーム４側には、オイルダンパー１０４が設けられている。オイルダンパー１０４は、土台部１０８を介して第１ビーム４の側面に固定されている。オイルダンパー１０４は、後述するように、第１ビーム４に固定されるダンパ部１０６と、当該ダンパ部１０６に対しＸ方向に伸縮可能なピストン１０５を有する。

第１ビーム４が伸長方向に移動するときには、図６（ｃ）に示すように、伸長限界位置２０１に到達する直前に、オイルダンパー１０４のピストン１０５の先端がストッパ部１０３に接触する。そうすると、慣性で更に伸長方向に移動しようとするピストン１０５が、ストッパ部１０３によって押し縮められることで、第１ビーム４の移動速度が減衰される。そして、第１ビーム４が減速された後に、突起部１０２がストッパ部１０１に接触し、図６（ｂ）で２点鎖線で示す状態で第１ビーム４が停止する。

なお、図６（ｃ）に示されるように、オイルダンパー１０４の先端（ピストン１０５の先端）がストッパ部１０３に接触するような第１ビーム４の位置（以下、「緩衝開始位置」といい、２０２の符号で表す。）は、伸長限界位置２０１よりも伸長方向後方に位置する。すなわち、第１ビーム４が伸長方向に移動するときは、突起部１０２がストッパ部１０１に接触するよりも先に、ピストン１０５の先端がストッパ部１０３に接触するような位置関係になっている。

次に、図７を参照し、オイルダンパー１０４の構造について更に説明する。オイルダンパー１０４は、前述のとおり、第１ビーム４に対してＸ方向に進退可能なピストン１０５を備えている。ピストン１０５は、Ｘ方向に延在するロッド１０５ａと、当該ロッド１０５ａの先端に設けられ、ストッパ部１０３に対面する先端当接部１０５ｂとを有している。また、オイルダンパー１０４は、ピストン１０５のロッド１０５ａがその内部に挿入され、ピストン１０５の先端当接部１０５ｂがストッパ部１０３と衝突したことによる衝撃力を吸収するダンパ部１０６と、ロッド１０５ａの周囲を巻くように設けられたコイルバネ（付勢手段）１０７と、を有する。

コイルバネ１０７は、先端当接部１０５ｂの後端面とダンパー部１０６の前端面との間に挟まれた圧縮バネであり、ピストン１０５が延びる方向（伸長方向）に先端当接部１０５ｂを付勢している。そして、コイルバネ１０７は、衝撃力でピストン１０５が縮むときに、先端当接部１０５ｂとダンパ部１０６との間で収縮してバネ反力を発生し、衝撃力を緩和すると共に、ダンパ部１０６側へ移動した先端当接部１０５ｂを基準位置へ戻すよう機能する。

よって、オイルダンパー１０４が衝撃力を吸収した後、第１ビーム４が伸長限界位置から短縮方向に移動した際には、オイルダンパー１０４が初期状態に戻り、再び衝撃を吸収することができる。また、ダンパ部１０６は、その内部にオイルが充填されており、ピストンに設けられたいくつかのオリフィス（細い穴）をオイルが高速で通過する際に発生する液圧抵抗つまり減衰力を利用して、衝撃力を吸収する、所謂オリフィス構造である。

以上のような衝撃吸収機構の存在によれば、第１ビーム４が伸長方向に移動するときは、突起部１０２がストッパ部１０１に接触する前に、第１ビーム４の移動速度が減衰されるので、突起部１０２とストッパ部１０１とが接触する際の衝撃力を低減することができ、当該衝撃力に起因する吊りビーム装置１の振動を抑制することができる。

また、例えば、第１チェーン２８が万一破断した場合には、モータ２２の制御による第１ビーム４の移動速度制御が効かなくなり、第１ビーム４が伸長方向に移動してしまう場合もあるが、このような場合にも、突起部１０２とストッパ部１０１とが激しく衝突するといったことを避けることができる。なお、以上の構成においては、上記ベースフレーム２が特許請求の範囲の第１の部材に対応し、上記第１ビーム４が特許請求の範囲の第２の部材に対応する。

第２ビーム５の第１ビーム４からの抜け出しを物理的に防止するためのストッパ機構も、図８に示すように、上述したストッパ機構と同様の構成を有している。すなわち、第１ビーム４の内側上部に、内側壁から内側に突出したストッパ部１０１が設けられており、第２ビーム５の上面には、上方に突出した突起部１０２が設けられている。また、第２ビーム５の突起部１０２が第１ビーム４のストッパ部１０１に接触する際の衝撃力を吸収する衝撃吸収機構も、同図に示すように、上述した衝撃吸収機構と同様の構成を有している。すなわち、第１ビーム４の内側中央部には、内側壁から内側に突出したストッパ部１０３が設けられており、当該ストッパ部１０３に接触するオイルダンパー１０４が、第２ビーム５の側面に設けられている。この構成においては、上記第１ビーム４が特許請求の範囲の第１の部材に対応し、上記第２ビーム５が特許請求の範囲の第２の部材に対応する。

更には、第３ビーム６とベースフレーム２との間や、第４ビーム７と第３ビーム６との間のストッパ機構・衝撃吸収機構も、まったく同様の構成を有しているので、重複する説明を省略する。

なお、第１ビーム４及び第３ビーム６に設けられるオイルダンパー１０４は、第２ビーム５及び第４ビーム７に設けられるオイルダンパー１０４に比べて、より大きい力を吸収できる構成とするのが好ましい。この理由は、第１ビーム４及び第３ビーム６がそれぞれ第２ビーム５及び第４ビーム７を先端部に収容する構成であり、第１ビーム４及び第３ビーム６の抜け出し動作が起こる場合には、ベースフレーム２と第１ビーム４及び第３ビーム６との間には、それぞれ第２ビーム５及び第４ビーム７の重量も含んだ衝撃力が働き、第１ビーム４及び第３ビーム６と第２ビーム５及び第４ビーム７との間よりも大きな衝撃力が働くためである。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、吊りビーム装置１の全長が左右に二段階で伸縮するものに限られず、左右に一段階で伸縮する構成（例えば上記実施形態のベースフレーム２、第１ビーム４及び第３ビーム６を備え、第２ビーム５及び第４ビーム７を備えない構成）や、左右に三段階以上の伸縮を行える構成であってもよい。

また、上記実施形態では、衝撃吸収手段の一例としてオイルダンパーを有するオイルダンパー１０４を挙げたが、部材間に発生する衝撃力を吸収する同様の機能を有するものであればよく、例えば皿バネやコイルバネを用いてもよい。また、オイルダンパー１０４と、ストッパ部１０３との配置を入れ替えてもよい。

また、オイルダンパー１０４及びストッパ部１０３は、各ビームの一側面のみに配置してもよい。

また、第１〜第８チェーンとは、単に鎖部材を指す言葉ではなく、複数の部材が連結されてなるものを指す言葉であり、例えばローラチェーンに代えて歯付きベルト等を用いたものもチェーンに含まれる。また、トロリーの駆動機構では、スプロケットの代わりにローラ等を用いてもよく、ローラチェーンの代わりにベルトやワイヤー等を用いてもよい。

また、ギア機構Ｓは、第１スプロケット２６と第３スプロケット３１との間に駆動部Ｔの回転出力によって回転するギアを設け、第１スプロケット２６と同軸の歯車２６ａ及び第３スプロケット３１と同軸の歯車３１ａをこのギアと噛み合わせる構成であってもよく、さらに多くのギアを用いて駆動部Ｔの回転出力を第１スプロケット２６と第３スプロケット３１とに伝達する構成であってもよい。

１…吊りビーム装置、２…ベースフレーム（第１の部材）、３…鋼板（被運搬物）、４…第１ビーム（第２の部材）、５…第２ビーム、６…第３ビーム、７…第４ビーム、２２…モータ（伸縮駆動部）、１０１…ストッパ部、１０２…突起部、１０４…オイルダンパー（衝撃吸収手段）、１０５…ピストン、１０７…コイルバネ（付勢手段）、２０１…伸長限界位置。

Claims

被運搬物を吊り下げる吊りビーム装置において、
前記被運搬物の重量の一部を負担する第１及び第２の部材と、
前記第１の部材の一端から前記第２の部材を伸縮させるように、前記第２の部材を伸長方向及び短縮方向に移動させる伸縮駆動部と、
前記第１の部材に設けられた第１の衝突部と、前記第２の部材に設けられた第２の衝突部と、を有し、前記第２の部材が所定の伸長限界位置に到達したときに、前記第１の衝突部と前記第２の衝突部とが接触することで前記第２の部材の前記伸長方向への更なる移動を阻止するストッパ部と、
前記ストッパ部とは別に設けられ、前記伸長方向に移動する前記第２の部材の前記第２の衝突部が前記第１の衝突部に接触する前に、前記第２の部材の移動速度を減衰させる衝撃吸収手段と、
を備えたことを特徴とする吊りビーム装置。
前記衝撃吸収手段は、
前記第１又は第２の部材の少なくともいずれか一方に設けられると共に、前記第１又は第２の部材の他方を伸縮可能なピストンに接触させて当該接触の衝撃力を吸収するオイルダンパーを有することを特徴とする請求項１に記載の吊りビーム装置。
前記衝撃吸収手段は、
前記オイルダンパーの前記ピストンを、前記衝撃力の方向の反対方向に付勢する付勢手段を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の吊りビーム装置。