JP5809916B2 - 走行クレーンの免震支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、港湾部等で使用される走行クレーンにおいて、巨大な地震が発生した場合に、走行クレーンにレールと直角方向の揺れが発生し、車輪が浮き上がる現象及び脱輪するといった問題を、簡単な構成にて防止できるようにした走行クレーンの免震支持装置に関するものである。尚、本発明における走行クレーンは、港湾に備えられる大型のコンテナクレーンを含むが、これに限定されるものではなく、脚構造が門型を有してレール上を走行する種々の走行クレーンであれば、これに該当する。

走行クレーンの一例であるコンテナクレーンは、支持脚が門型に形成されたクレーン本体を有し、該クレーン本体の支持脚の四隅部に備えた走行装置により、岸壁に設けたレールに沿って走行する。

このような走行式クレーンにおいて地震が発生した場合には、走行クレーンの走行方向と直角方向の加振力が外力として走行クレーンに作用することになる。走行式クレーンを構成するクレーン本体は、柔軟性を有しており、小規模或いは中規模の地震が発生して走行方向と直角方向の加振力が作用しても、クレーン本体が柔軟に変形することで加振力を吸収するため、問題を生じることはない。

しかし、大規模な地震が発生した場合には、クレーンが大きく揺れることにより支持脚に浮き上がりが発生し、このために車輪がレール上から脱輪してしまう虞れがある。

こうした問題に対処するために、従来の走行クレーンでは、種々の免震構造を備えることが提案されている。例えば、下部イコライザビームと上部イコライザビームとの間に免震装置を設け、この免震装置は、下部イコライザビームに設けられ上部イコライザビームに沿って鉛直方向に摺動する摺動部と、下部イコライザビームと上部イコライザビームとの間に設けられた油圧シリンダを含む減衰要素を有する油圧機構と、油圧機構の制御部とにより構成されたものがある（特許文献１参照）。

特開２００７−２８４２３０号公報

しかし、特許文献１の免震装置では、構成が大掛かりになると共に、油圧機構を制御するための制御装置も必要となり、免震のための構造が複雑且つ高価になるという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなしたもので、巨大な地震が発生した際に、走行クレーンがレールと直角方向の揺れを発生し支持脚が浮き上がることにより脱輪するような問題を、簡単な構成によって防止できるようにした走行クレーンの免震支持装置を提供しようとするものである。

本発明は、上側部材に対してロッカーピンにより吊り下げた少なくとも１つのイコライザビームを有する走行装置が支持脚に備えられてレール上を走行する走行クレーンの免震支持構造であって、一端が前記上側部材からロッカーピンにより吊下げられて揺動端が前記走行装置の走行方向へ揺動可能な１対のリンクと、前記上側部材による荷重の作用時に一方のリンクと他方のリンクの揺動端相互の最大開き角を規定するストッパ手段と、を有するリンク装置を、前記イコライザビームの少なくとも１つに置き換えて備えたことを特徴とする走行クレーンの免震支持装置、に係るものである。

上記走行クレーンの免震支持装置において、前記ストッパ手段は、前記各リンクの上部延長部に備えて互いに当接する当接部材であってもよい。

又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記ストッパ手段は、前記各リンクの揺動端を相互に連結する折曲可能な連結部材であってもよい。

又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記各リンクの相互間に、前記揺動端を相互に接近させる方向へ付勢するバネ手段を備えたことは好ましい。

又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記各リンクの相互間に、前記揺動端の開き時に抵抗力を発揮するダンパ装置を備えたことは好ましい。

又、上記走行クレーンの免震支持装置において、前記上側部材と前記各リンクとの間に、前記上側部材に対して前記各リンクがレール間の内側へ傾くのを防止するシャープレートを備えたことは好ましい。

本発明の走行クレーンの免震支持装置によれば、クレーン本体にレールと直角方向の揺れが発生して支持脚が浮き上がろうとしても、一方のリンクと他方のリンクの揺動端相互の開き角が減少して車輪がレールから離反するのを防止するという優れた効果を奏し得る。

本発明の走行クレーンに備える免震支持装置の一実施例を示す側面図である。 図１のリンク装置をＩＩ−ＩＩ方向から見た詳細を示す正面図である。 クレーン本体にレールと直角方向の揺れが発生し支持脚が浮き上がる現象が生じた際のリンク装置の作動を示す側面図である。 本発明の走行クレーンに備える免震支持装置の他の実施例を示す側面図である。 クレーン本体にレールと直角方向の揺れが発生する状態を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。

図１は走行クレーンを構成する門型のクレーン本体１００における支持脚１０１の四隅部下部に設けられる走行装置１０２を示している。この走行装置１０２には、レール１上を前後に走行するための岸壁条件に見合った偶数または、奇数となる多数の車輪２を備えたものが知られている。

図１では車輪２を８個備えた８輪タイプの走行装置１０２の場合を示しており、この走行装置１０２では、通常、クレーン本体１００の支持脚１０１の下部に、レール１と直交し且つ水平方向に延びるロッカーピン３を介して大型の上部イコライザビーム４が前後に揺動可能に取り付けてあり、該上部イコライザビーム４の前端と後端の下部にはロッカーピン５を介して中型の中間部イコライザビーム６ａ，６ｂが前後に揺動可能に取り付けてあり、更に、一方の中間部イコライザビーム６ａの前端と後端の下部にはロッカーピン７を介して小型の下部イコライザビーム８ａ，８ｂが前後に揺動可能に取り付けてあり、又、他方の中間部イコライザビーム６ｂの前端と後端の下部にはロッカーピン７を介して小型の下部イコライザビーム８ｃ，８ｄが前後に揺動可能に取り付けてあり、前記各下部イコライザビーム８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの夫々の前後には、前記レール１上を走行する前記車輪２が取り付けてある。

図１の走行装置１０２においては、上側部材であるクレーン本体１００の支持脚１０１の下部には、図２に示す如く前記ロッカーピン３を配置するための下方に延長された延長部９が紙面と直角方向に間隔を隔てて設けてあり、前記延長部９，９の内側に前記上部イコライザビーム４が配置される。

ここで、本発明では、前記上部イコライザビーム４に置き換えて、前記ロッカーピン３に対して別個に揺動が可能な１対のリンク１０，１１を設けている。そして、前記各リンク１０，１１は、一端１０ａ，１１ａ（上端）が前記ロッカーピン３に枢支されており、又、夫々の他端（下端）である揺動端１０ｂ，１１ｂにはロッカーピン５を介して中間部イコライザビーム６ａ，６ｂが枢支されている。ここで、図１では、一本のロッカーピン３に各リンク１０，１１の一端１０ａ，１１ａが枢支された場合について示したが、平行な二本のロッカーピン３を設けて、各ロッカーピン３の夫々に前記リンク１０，１１を別個に枢支させてもよい。

前記リンク１０，１１の相互間には、前記クレーン本体１００の荷重の作用によって揺動端１０ｂ，１１ｂが相互に前後に開くときの最大開き角αを規定するためのストッパ手段１２を設けている。そして、前記リンク１０，１１とストッパ手段１２とにより、前記上部イコライザビーム４に置き換えた、リンク装置１３を構成している。

前記ストッパ手段１２は、図１、図２に示す如く、前記各リンク１０，１１の一端１０ａ，１１ａにおいて前記ロッカーピン３から上方へ伸びた上部延長部１４，１５が形成してあり、該上部延長部１４，１５の対向面には当接部材１６，１７を固定し、該当接部材１６，１７が互いに当接することによって、前記各リンク１０，１１の揺動端１０ｂ，１１ｂの最大開き角αが規定され、最大開き角α以上は開けないようにしている。

更に、前記各リンク１０，１１の揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間には、前記揺動端１０ｂ，１１ｂを相互に引き付けて接近させるよう付勢された引っ張りバネ１８（バネ手段）を設けている。この時、前記引っ張りバネ１８に代えて、前記上部延長部１４，１５間に、該各上部延長部１４，１５間を相互に押し開くように作用する圧縮バネ或いは板バネ等を設けていてもよい。

更に、前記各リンク１０，１１の上部延長部１４，１５間には、前記揺動端１０ｂ，１１ｂの開き時に抵抗力を発揮するダンパ装置１９を設けている。尚、このダンパ装置１９は、前記リンク１０，１１の揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間に備えるようにしてもよい。前記ダンパ装置１９にはチェック弁を備えた流体圧シリンダを用いることができる。即ち、前記揺動端１０ｂ，１１ｂの開き角が減少する方向へ作動するときは、チェック弁が開通することで自由に回動することができ、逆に、揺動端１０ｂ，１１ｂの開き角が増加する方向へ作動するときはチェック弁が閉塞され、流体圧シリンダに設けた小口を流体が流れて開き角がゆっくり増加することでダンパ機能を発揮するようになっている。

又、図２に示す如く、上側部材であるクレーン本体１００に設けた延長部９，９と前記各リンク１０，１１の一端１０ａ，１１ａの外側との間における前記ロッカーピン３回りには、前記支持脚１０１が浮き上がってロッカーピン３が傾いたときに、前記延長部９，９に対して前記各リンク１０，１１がレール１，１間の内側へ傾くのを防止するためのシャープレート２０を備えていると共に、前記延長部９，９と前記各リンク１０，１１に備えた上部延長部１４，１５との間にも、前記支持脚１０１が浮き上がってロッカーピン３が傾いたときに、前記延長部９，９に対して前記各リンク１０，１１がレール１，１間の内側へ傾くのを防止するためのシャープレート２１を設けている。

図４は、本発明の他の実施例を示すものであり、図４の実施例では、前記各リンク１０，１１の揺動端１０ｂ，１１ｂの間を引っ張りバネ１８（バネ手段）で接続すると共に、前記揺動端１０ｂ，１１ｂの間を、前記引っ張りバネ１８に対して紙面と直交する方向で互いに重なる位置に配置したダンパ装置１９で接続している。

更に、前記各リンク１０，１１の揺動端１０ｂ，１１ｂの間には、折曲可能な連結材２２によって連結するようにしたストッパ手段１２を設けている。図４では二本の連結材２２ａ，２２ｂを備えた場合を示しており、一方の連結材２２ａの一端には前記揺動端１０ｂに備えたロッカーピン５に嵌合する連結環２３ａを設け、他方の連結材２２ｂの一端には前記揺動端１０ｂに備えたロッカーピン５に嵌合する連結環２３ｂを設け、前記連結材２２ａ，２２ｂの他端同士は連結ピン２４によって上下に回動可能に連結している。上記連結材２２に代えて、チェーン等を用いることもできる。

尚、上記実施例においては、本発明のリンク装置１３を上部イコライザビーム４に適用する場合について例示したが、上側部材である上部イコライザビーム４に対して取り付けられる中間部イコライザビーム６ａ，６ｂ、及び、上側部材である中間部イコライザビーム６ａ，６ｂに対して取り付けられる下部イコライザビーム８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄにも適用することができる。そして、前記リンク装置１３は、前記各イコライザビーム４，６ａ，６ｂ，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの少なくとも１つに置き換えて備えればよい。

次に、上記実施例の作動を説明する。

図１は走行装置１０２がクレーン本体１００の荷重を受けている状態を示しており、この時、ストッパ手段１２を構成する当接部材１６，１７が当接することによって、リンク１０，１１の揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間は最大開き角αに規定されており、走行装置１０２に掛るクレーン本体１００の荷重は８個の車輪２に均等に分担される。又、前記揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間に設けた引っ張りバネ１８（バネ手段）は、引き伸ばされた状態にあり、又、上部延長部１４，１５間に設けたダンパ装置１９は縮小された状態にある。

図５に示す如く、クレーン本体１００が設置された地盤が、地震によってレール１の長手方向と交差する方向へ振動した際に、振動の加速度が小さい場合にはクレーン本体１００自身が柔軟に変形することにより問題を生じることはないが、当該走行クレーンが設置される敷地において、過去及び将来にわたって最強と考えられるような巨大な地震が発生し、その地震の加速度が大きい場合には、海側の支持脚１０１の車輪２と陸側の支持脚１０１の車輪２がレール１から交互に浮き上がるようにクレーン本体１００にレール１と直角方向の揺れＲが発生することが想定され、浮き上がった車輪２は次の段階ではレール１上に衝撃的に落下し、又は、浮き上がった車輪２がレール１上に戻らずに脱輪してしまう問題を発生する可能性がある。尚、大型の走行クレーンにおいて、前記したような巨大な地震によってレール１と直角方向の揺れＲが発生した場合に車輪２がレール１から浮き上がる浮き上がり高さは数センチメートルと予想され、最大でも２０センチメートル程度であると予想される。

図１に示すクレーン本体１００において、図５のように、地震によるレール１と直角方向の揺れＲが発生して支持脚１０１が上昇しようとすると、前記各リンク１０，１１の一端１０ａ，１１ａはロッカーピン３を介して支持脚１０１に揺動可能に枢支されており、しかも、前記リンク１０の揺動端１０ｂには、中間部イコライザビーム６ａ及び下部イコライザビーム８ａ，８ｂの重量が掛っており、又、前記リンク１１の揺動端１１ｂには、中間部イコライザビーム６ｂ及び下部イコライザビーム８ｃ，８ｄの荷重が掛っているため、前記リンク１０，１１は、図３に示す如く、揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間の角度が開き角α'のように自動的に減少されるようになる。図３のＸは、支持脚１０１が上昇することによってロッカーピン３が上方へ移動した距離を表わしている。

又、前記リンク１０，１１の揺動端１０ｂ，１１ｂを引っ張りバネ１８（バネ手段）により引き付けているため、前記支持脚１０１が上昇すると同時に、前記揺動端１０ｂ，１１ｂの間の角度は確実に減少されるようになる。

上記したように、支持脚１０１が上昇すると、揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間の角度が減少するようにリンク１０，１１が自動的に回動するので、揺動端１０ｂ，１１ｂの下端に取り付けた中間部イコライザビーム６ａ，６ｂの高さは変化することなく、中間部イコライザビーム６ａ，６ｂが相互の接近するのみであり、下部イコライザビーム８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの夫々の車輪２はレール１と噛み合った状態を保持し、車輪２がレール１から浮き上がることは防止される。

又、前記支持脚１０１が上昇する加速度が大きい場合、或いは、地盤が落下する加速度が大きい場合にも、前記引っ張りバネ１８によって揺動端１０ｂ，１１ｂを引き付けているため、大きな加速度で支持脚１０１とレール１が離反しようとしても、それに追随して揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間の角度を減少するようにリンク１０，１１が確実に回動し、且つ、車輪２がレール１上に着地したままロッカーピン３が上方へ移動できる距離Ｘを大きく確保できるので、車輪２がレール１から離反することは防止される。

このように、クレーン本体１００にレール１と直角方向の揺れＲが発生しても、車輪２がレール１から離反することが防止されるので、車輪２がレール１から脱輪することはない。

更に、図３に示す状態から、支持脚１０１が下降すると、揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間の角度は減少された開き角α'から開かれるようになるが、このとき、前記ダンパ装置１９は縮小され、ダンパ装置１９は縮小時にダンパ機能を発揮するようになっているので、開き角の増加がダンパ装置１９によって抑制され、これにより、前記したように支持脚１０１が下降してきてクレーン本体１００の荷重が走行装置１０２に作用する際（着座時）の衝撃が緩衝される。又、前記揺動端１０ｂ，１１ｂの間を引き付けている引っ張りバネ１８も、開き角の増加を抑制するように働くので、引っ張りバネ１８によっても着座時の衝撃を緩衝する作用が補助される。

図４の実施例は、揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間を連結する連結材２２からなるストッパ手段１２によって揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間を最大開き角αに規定している点、及び、揺動端１０ｂ，１１ｂの相互間に備えたダンパ装置１９は開き角が増加することで前記ダンパ装置１９が伸長し、その伸長時にダンパ機能を発揮するようになっている点以外は、前記図１の実施例と同じであり、図１の実施例と同様に作用することができる。

前記リンク装置１３による免震装置は、単独で走行クレーンに備えてもよいが、従来周知の免震構造と組み合わせて備えることもできる。

尚、本発明の走行クレーンの免震支持装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、リンクの形状は図示例のものに限定されないこと、その他、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。

１ レール
３ ロッカーピン
４ 上部イコライザビーム（イコライザビーム）
５ ロッカーピン
６ａ，６ｂ 中間部イコライザビーム（イコライザビーム）
７ ロッカーピン
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 下部イコライザビーム（イコライザビーム）
１０，１１ リンク
１０ａ，１１ａ 一端
１０ｂ，１１ｂ 揺動端
１２ ストッパ手段
１３ リンク装置
１４，１５ 上部延長部
１６，１７ 当接部材
１８ 引っ張りバネ（バネ手段）
１９ ダンパ装置
２０ シャープレート
２１ シャープレート
２２ 連結材
１００ クレーン本体
１０１ 支持脚
１０２ 走行装置
α 最大開き角

Claims (6)

1. 上側部材に対してロッカーピンにより吊り下げた少なくとも１つのイコライザビームを有する走行装置が支持脚に備えられてレール上を走行する走行クレーンの免震支持構造であって、一端が前記上側部材からロッカーピンにより吊下げられて揺動端が前記走行装置の走行方向へ揺動可能な１対のリンクと、前記上側部材による荷重の作用時に一方のリンクと他方のリンクの揺動端相互の最大開き角を規定するストッパ手段と、を有するリンク装置を、前記イコライザビームの少なくとも１つに置き換えて備えたことを特徴とする走行クレーンの免震支持装置。
2. 前記ストッパ手段は、前記各リンクの上部延長部に備えて互いに当接する当接部材であることを特徴とする請求項１記載の走行クレーンの免震支持装置。
3. 前記ストッパ手段は、前記各リンクの揺動端を相互に連結する折曲可能な連結部材であることを特徴とする請求項１記載の走行クレーンの免震支持装置。
4. 前記各リンクの相互間に、前記揺動端を相互に接近させる方向へ付勢するバネ手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の走行クレーンの免震支持装置。
5. 前記各リンクの相互間に、前記揺動端の開き時に抵抗力を発揮するダンパ装置を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の走行クレーンの免震支持装置。
6. 前記上側部材と前記各リンクとの間に、前記上側部材に対して前記各リンクがレール間の内側へ傾くのを防止するシャープレートを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の走行クレーンの免震支持装置。

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