JP6519065B2 - クレーン - Google Patents

Description

本発明は、クレーンに関し、より詳細には、吊具を吊り下げる索状体のたるみを抑制できるクレーンに関する。

吊具とトロリとの間のワイヤーロープがトラス構造状に掛け回されているクレーンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このクレーンは、吊具とトロリとの間のワイヤーロープの掛け回しをトラス構造にして、吊具の水平方向の揺れを抑制している。

このクレーンはワイヤーロープがトラス構造状に掛け回されることによって、ワイヤーロープの一部が鉛直方向に対して傾いている。吊具の下端が着床したときに、又は吊具によって吊上げられている荷の下端が着床したときには、ワイヤーロープの張力が実質的になくなり、ワイヤーロープがたるむことになる。

吊具からトロリの外側に向って傾いたワイヤーロープがたるむと、積み上げられている周辺の荷と接触してワイヤーロープが損傷するなどの問題がある。

特開２０００−１９８６６９号公報

本発明の目的は、吊具を吊り下げる索状体のたるみを抑制できるクレーンを提供することである。

上記の目的を達成する本発明のクレーンは、水平方向に延びる桁部と、この桁部の延在方向に移動するトロリと、このトロリから索状体を介して吊り下げられる吊具と、回転ドラムとを備え、この回転ドラムによる前記索状体の巻き取り及び繰り出しにより、前記吊具を昇降させるクレーンにおいて、前記トロリと前記吊具との間の位置で、前記索状体の側方を、平面視で前記トロリのより内側に向かう方向に押圧して屈曲させる押圧機構を備えて、この押圧機構により前記索状体のたるみ量を調節可能な構成にしたことを特徴とするものである。

本発明のクレーンによれば、吊具を吊り下げている索状体に作用する張力が低下して、その索状体がたるもうとしたときに、押圧機構がその索状体の側方を平面視でトロリのより内側に向う方向に押圧して屈曲させることで、その索状体のたるみを抑制できる。これにより、索状体と周辺の荷との接触を回避できる。

また、押圧機構が索条体を周辺の荷から遠ざける方向に移動させることで、索条体と周辺の荷との接触を回避できる。

本発明のクレーンの第一実施形態を例示する正面図である。 図１の押圧機構を例示する拡大図である。 索状体を引き込む状態を簡略化して平面視で例示する説明図である。 本発明のクレーンの第二実施形態における押圧機構を例示する拡大図である。 押圧機構にカバーを取り付けた状態を例示する拡大図である。 本発明のクレーンの第三実施形態における押圧機構を例示する拡大図である。

以下、本発明のクレーンを実施形態に基づいて説明する。なお、図中では、トロリの横行方向をｘ方向とし、鉛直方向をｙ方向（ｘ方向と直交する方向）として示している。

図１、図２に例示する第一実施形態のクレーン１０は門型クレーンであって、下端に走行装置１１を有した脚部１２と、その脚部１２の上端に固定されてｘ方向に延在する桁部１３とを備えている。また、このクレーン１０は桁部１３の延在方向に移動するトロリ１４と、トロリ１４から複数本のワイヤーロープ１５、１６を介して吊り下げられるスプレッダ１７とを備えている。

トロリ１４には駆動装置２０により駆動される回転ドラム２１と電動式の両ロッドシリンダ２２とが設置されている。また、トロリ１４には、トロリ１４のｘ方向の両端の外側のそれぞれに第一シーブ２３が設置され、トロリ１４の下端の中央部に第二シーブ２４が設置されている。スプレッダ１７の上端の中央部には第三シーブ２５が設置されている。同様の駆動装置２０、回転ドラム２１、両ロッドシリンダ２２、第一シーブ２３、第二シーブ２４及び第三シーブ２５が背面側（図１では奥行側）にもｘ方向の配置を入れ替えて設置されている。第二シーブ２４はトロリ１４の外側に突出させずに内側に設置することもできる。

ワイヤーロープ１５は、その一端部１５ａが両ロッドシリンダ２２の一方のロッド先端部に接続されて、その両ロッドシリンダ２２を介してトロリ１４に固定されており、他端部１５ｂが回転ドラム２１に接続されている。また、ワイヤーロープ１５の一端部側は第一シーブ２３に掛け回され、ワイヤーロープ１５の長手方向中途の位置は第三シーブ２５に掛け回され、他端部側は第二シーブ２４に掛け回されている。ワイヤーロープ１６も同様に掛け回されている。このようにワイヤーロープ１５、１６はトロリ１４とスプレッダ１７との間でトラス構造状に掛け回されている。両ロッドシリンダ２２に代えて、２本の片ロッドシリンダの組み合わせを用いてもよく、一本の片ロッドシリンダにスライド機構を設けたものを用いてもよい。

このワイヤーロープ１５、１６は、支点となる第一シーブ２３がトロリ１４の外側に配置されたことで、第一シーブ２３と第三シーブ２５との間の傾斜部位１５ｃ、１６ｃはｙ方向に対して、上方が外側に向いて傾いている。従って、この傾斜部位１５ｃと傾斜部位１６ｃとが正面視で第三シーブ２５を頂点としたＶ字状になっている。このワイヤーロープ１５、１６の第二シーブ２４と第三シーブ２５との間の部位は、回転ドラム２１により巻き取り、及び繰り出されるランニングロープである。傾斜部位１５ｃ、１６ｃはその上方が固定されて、下方が第三シーブ２５を介して回転ドラム２１により巻き取り、及び繰り出されるデッドロープである。

このクレーン１０は、トロリ１４とスプレッダ１７との間の位置で、ワイヤーロープ１５、１６の側方を、平面視でトロリ１４のより内側に向かう方向に押圧して屈曲させる押圧機構３０を備えている。この押圧機構３０によりワイヤーロープ１５、１６のたるみ量を調節可能にしている。具体的に、この実施形態では、押圧機構３０によりワイヤーロープ１５、１６の傾斜部位１５ｃ、１６ｃとｙ方向とのなす角を調節可能にしている。

押圧機構３０は、付勢部材３１を有していて、ワイヤーロープ１５、１６が常に付勢部
材３１の付勢力により側方に押圧されている。スプレッダ１７を介してコンテナＣを吊っている場合など、ワイヤーロープ１５、１６に相当の張力が作用していると、付勢部材３１の付勢力によって側方が押圧されても、ワイヤーロープ１５、１６は屈曲しない。しかし、ワイヤーロープ１５、１６の張力が所定値以下になった時には、付勢部材３１の付勢力により側方が押圧されると、ワイヤーロープ１５、１６が屈曲して、そのたるみ量を減少させるように機能する。このとき、ワイヤーロープ１５、１６の傾斜部位１５ｃ、１６ｃとｙ方向とのなす角はより鋭角なる。

より詳しく説明すると、押圧機構３０は、アーム部３２と、このアーム部３２の長手方向中途の位置を回転可能に支持する支持部３３とを有して構成されている。そして、アーム部３２の長手方向一端部に付勢部材３１が取り付けられていて、アーム部３２の長手方向他端部がワイヤーロープ１５、１６に当接して側方に押圧する。

この実施形態では、付勢部材３１が錘で構成されていて、アーム部３２の一端部に固定されており、その一端部に常にその錘による重力を付勢力として付与している。この付勢部材３１の付勢力は、ワイヤーロープ１５、１６の自重に基づいて設定されている。例えば、この実施形態の場合には、スプレッダ１７が地面に着床した場合に、ワイヤーロープ１５、１６を屈曲可能な付勢力に設定される。

アーム部３２は、その長手方向中途の位置が支持部３３により支持されて、長手方向一端部に付勢部材３１が取り付けられている。アーム部３２の長手方向他端部には、ワイヤークリップ３４が取り付けられており、この長手方向他端部は、ワイヤークリップ３４を介して、ワイヤーロープ１５、１６の傾斜部位１５ｃ、１６ｃのトロリ１４の近傍に存在している部分に接続されている。

また、このアーム部３２は、長手方向中途で屈曲していて、その屈曲位置を境にして直線状に伸びる第一アーム部３５と第二アーム部３６とを有している。アーム部３２の屈曲部分が回転可能に支持部３３に支持されている。

屈曲位置から付勢部材３１まで延在する第一アーム部３５の長さを大きくする程、同じ付勢部材３１であってもより大きな押圧力でワイヤーロープ１５、１６の側方を押圧することができる。なお、第一アーム部３５の長さは第二アーム部３６よりも長い方が好ましい。

付勢部材３１を錘で構成する場合には、第一アーム部３５の延在方向が水平にセッティングされることが好ましい。これにより、付勢部材３１としての錘の重力による作用が最大になり、より強くワイヤーロープ１５、１６の側方を押圧できる。

支持部３３には、第一シーブ２３の支持軸が用いられている。第一シーブ２３は、トロリ１４に配置されていて、ワイヤーロープ１５、１６の中途の位置が掛け回されている。第一シーブ２３の支持軸にはグリスが塗布されているので、支持部３３はグリスで潤滑される。そのため、アーム部３２の滑りが確保でき、特別にグリスを塗布しなくてもメンテナンス性の向上に有利になる。

この押圧機構３０の動作について説明する。スプレッダ１７がコンテナＣを吊った状態では、ワイヤーロープ１５、１６に相当の張力が作用している。この場合には、ワイヤーロープ１５、１６に作用する張力と、押圧機構３０の付勢部材３１によるワイヤーロープ１５、１６の側方に掛かる押圧力とが釣り合った状態になる。このときに、ワイヤーロープ１５、１６は押圧機構３０によって屈曲することなく、図２中の破線で示した状態のように真っ直ぐに張った状態になる。

スプレッダ１７の下端がコンテナＣに着床する、又はスプレッダ１７により吊り上げていたコンテナＣが着床すると、ワイヤーロープ１５、１６に作用する張力が実質的になくなる。このとき、ワイヤーロープ１５、１６の傾斜部位１５ｃ、１６ｃが、図２中の一点鎖線で示した状態のように、下方にたるもうとする。

ワイヤーロープ１５、１６に作用する張力がなくなると、アーム部３２の一端部に固定された付勢部材３１が重力により下方に落下する。この落下に伴って、アーム部３２が支持部３３を支点として回転する。そして、そのアーム部３２の回転により、アーム部３２の他端部がｘ方向に移動する。

このとき、アーム部３２は、アーム部３２の付勢部材３１が固定された一端部を力点、支持部３３を支点、ワイヤーロープ１５、１６に接続された他端部を作用点として、「第一種梃子」として機能する。このようなアーム部３２の動作により、ワイヤーロープ１５、１６の傾斜部位１５ｃ、１６ｃの側方が平面視でトロリ１４のより内側に向う方向に押圧されて屈曲する。

押圧機構３０により、ワイヤーロープ１５、１６が平面視でトロリ１４のより内側に向う方向に押圧されて屈曲することにより、図２中の破線で示した状態から実線で示した状態になる。このとき、傾斜部位１５ｃ、１６ｃの押圧された部分より下方の部分は、押圧されずにたるんだ場合と比較してｙ方向に対する傾きが小さくなる。なお、このときに、回転ドラム２１は回転が止まった状態であり、ワイヤーロープ１５、１６の巻き取り及び繰り出しは行われていない。

図２では、トロリ１４に対して左側に存在するワイヤーロープ１６は右方向に、右側に存在するワイヤーロープ１５は左方向に押圧されて屈曲している。

図３は、平面視でトロリ１４のより内側に向う方向を示している。より詳しく説明すると、この平面視でトロリ１４のより内側に向う方向は、ワイヤーロープ１５、１６の傾斜部位１５ｃ、１６ｃのそれぞれがトロリ１４の平面視中心位置ＣＬにより近づく方向であることが望ましい。つまり、ワイヤーロープ１５、１６を平面視中心位置ＣＬにより近づく方向に押圧して屈曲することで、図３の平面視におけるワイヤーロープ１５、１６の横方向の広がりのみならず、縦方向の広がりに対しても有効に機能する。即ち、平面視中心位置ＣＬを中心としたより小さな半径内にワイヤーロープ１５、１６を収束させることができる。

この実施形態では、平面視でトロリ１４のより内側に向う方向は、支持部３３の軸方向に直交する方向である。したがって、第一シーブ２３の支持軸の軸方向に直交する方向を平面視中心位置ＣＬに向くように配置するか、あるいは、第一シーブ２３の支持軸を中途の位置で屈曲し、その屈曲した部分を支持部３３として、その軸方向に直交する方向を平面視中心位置ＣＬに向くように配置するとよい。

このように、このクレーン１０は、ワイヤーロープ１５、１６に作用する張力が抜けて実質的になくなったときに、押圧機構３０によりワイヤーロープ１５、１６を平面視でトロリ１４のより内側に向う方向に押圧して屈曲させることで、ワイヤーロープ１５、１６のたるみを抑制できる。これにより、ワイヤーロープ１５、１６が周辺のコンテナＣに接触することを回避できる。

また、押圧機構３０がワイヤーロープ１５、１６の傾斜部位１５ｃ、１６ｃを周辺のコンテナＣから遠ざける方向に移動させることで、ワイヤーロープ１５、１６が周辺のコン
テナＣに接触することを回避できる。この実施形態では、ワイヤーロープ１５、１６の傾斜部位１５ｃ、１６ｃが正面視で第三シーブ２５を頂点としたＶ字状になっている。つまり、押圧機構３０により傾斜部位１５ｃ、１６ｃとｙ方向のなす角が鋭角になることで、傾斜部位１５ｃ、１６ｃは周辺のコンテナＣから遠ざける方向に移動する。

この実施形態では、押圧機構３０が付勢部材３１の付勢力により、自動的にワイヤーロープ１５、１６のたるみ量、及び傾斜部位１５ｃ、１６ｃとｙ方向とのなす角を減少させるように機能する。そのため、ワイヤーロープ１５、１６の張力を逐次検知する装置や電力及び油圧などの動力が不要になるので、装置の重厚長大化を抑制できる。

また、この実施形態のアーム部３２のように「梃子の原理」を利用することで、ワイヤーロープ１５、１６を押圧する作用点に軽い力で大きな押し込み力を作用させることが可能になる。これにより、付勢部材３１に錘を用いた場合は、その錘の重さを軽くできるので、押圧機構３０の重厚長大化を抑制する上で有利になる。

デットロープにおいては、回転ドラム２１がワイヤーロープ１５、１６を巻き取ったときに、第三シーブ２５が下方から上方に向って移動することに伴って、その長手方向の長さが短くなる。また、回転ドラム２１がワイヤーロープ１５、１６を繰り出したときに、第三シーブ２５が上方から下方に向って移動することに伴って、その長手方向の長さが長くなる。つまり、傾斜部位１５ｃ、１６ｃにおけるアーム部３２が接触する部位は長手方向の位置が変化しない。そのため、ワイヤーロープ１５、１６の傾斜部位１５ｃ、１６ｃがデットロープの場合には、ワイヤークリップ３４などでアーム部３２をワイヤーロープ１５、１６に固定してもよい。これにより、アーム部３２によるワイヤーロープ１５、１６の擦れを抑制できるので、ワイヤーロープ１５、１６の耐久性の向上には有利となる。

図４に例示する第二実施形態のクレーン１０は門型クレーンであって、第一実施形態とは、ワイヤーロープ１５、１６の掛け回し方が異なり、これに伴って回転ドラム２１の配置も異なる。

ワイヤーロープ１５は、その一端部がスプレッダ１７に固定されており、他端部１５ｂが回転ドラム２１に接続されている。ワイヤーロープ１６も同様に掛け回されている。

このワイヤーロープ１５、１６は、支点となる第一シーブ２３が平面視でトロリ１４の外側に配置されたことで、スプレッダ１７と第一シーブ２３との間の傾斜部位１５ｃ、１６ｃはｙ方向に対して、上方が外側に向いて傾いている。また、このワイヤーロープ１５、１６は傾斜部位１５ｃ、１６ｃがランニングロープである。

この実施形態の押圧機構３０は、第一実施形態のワイヤークリップ３４に代えて、押圧シーブ３７を有している。押圧シーブ３７は、ワイヤーロープ１５、１６に当接して転動するので、アーム部３２の他端部をワイヤーロープ１５、１６の長手方向に円滑にスライドさせている。

このように、ワイヤーロープ１５、１６がランニングロープの場合には、アーム部３２がワイヤーロープ１５、１６の長手方向にスライド可能に接続されることにより、スプレッダ１７の昇降動作によりワイヤーロープ１５、１６が長手方向に移動しても、その昇降動作への影響を回避可能になる。また、特に、コンテナＣに接触した際の損傷が大きいランニングロープのたるみを抑制できるので、ランニングロープの耐久性の向上に有利となる。なお、第一実施形態において、ワイヤークリップ３４に代えて押圧シーブ３７を用いてもよい。

押圧機構３０の付勢部材３１として、上記の実施形態では錘で構成された例を説明したが、錘に代えてばねなどの弾性体で構成してもよい。また、アーム部３２は、長手方向中途で屈曲したものに限定されずに、アーム部３２の一端部から他端部までが直線状に延びたものでもよい。

図５に示すように、各押圧機構３０を覆うカバー３８を備えてもよい。このように、押圧機構３０をカバー３８で覆うことで、押圧機構３０を風雨による劣化から防護可能になり、耐久性の向上に有利になる。また、押圧機構３０がカバー３８で覆われることで、外観も優れたものになる。

図６に例示する第三実施形態のクレーン１０は門型クレーンであって、カバー３８が、第一実施形態における付勢部材３１及びアーム部３２の機能を有している。カバー３８は、カバー３８の重心Ｇの位置が、支持部３３よりも正面視で外側に配置された状態で、支持部３３を中心に回転可能に支持されている。押圧シーブ３７は、カバー３８に直接的に接合されている。カバー３８の重心Ｇの位置は、カバー３８を構成する板材の重量配分により調節される。

このように構成することで、ワイヤーロープ１５、１６に作用する張力が抜けて実質的になくなったときに、カバー３８の重心Ｇが支持部３３の真下に位置するようにカバー３８が支持部３３を中心にして回転する。これに伴って、押圧シーブ３７によりワイヤーロープ１５、１６の側方を平面視でトロリ１４のより内側に向う方向に押圧して屈曲させることで、ワイヤーロープ１５、１６のたるみを抑制できる。

カバー３８の重心Ｇを支持部３３よりも外側で、その支持部３３からより遠くに離間させることで、押圧力をより大きくすることも可能になる。

なお、本発明は門型クレーンに限定されるものではなく、例えば、岸壁クレーンなどにも適用できる。また、その吊具としてスプレッダ１７の代わりに、フックや開閉式のバケットなどを用いることもできる。

また、押圧機構３０としては、ワイヤーロープ１５、１６に作用する張力に基づいて制御装置の制御により作動する機構も用いることができる。この機構としては、一端がワイヤーロープ１５、１６に接続された電動式、油圧式などのアクチュエータを例示できる。制御によってたるみ量を調節する場合には、第一シーブ２３、第二シーブ２４及び第三シーブ２５のいずれかに設けられたロードセルや、トロリ１４やスプレッダ１７に搭載されたレーザー距離計などでワイヤーロープ１５、１６に作用する張力を検出する。そして、検出した張力が所定以下になったときに、制御装置の制御により、押圧機構３０を作動させる。具体的には、ワイヤーロープ１５、１６に作用する張力が低下したときに、制御装置の制御により、アクチュエータが、トロリ１４のより内側に向かう方向に伸びて、ワイヤーロープ１５、１６を側方から押圧して屈曲させる。したがって、ワイヤーロープ１５、１６を押圧する部分を常にワイヤーロープ１５、１６に当接させてなくてもよい。

このような機構の場合には、ワイヤーロープ１５、１６を押圧する力やタイミングを自在に調節可能になる。従って、例えば、風によりワイヤーロープ１５、１６が振れる場合に、その振れを抑制することも可能になる。

本発明の押圧機構３０は上記の構成の他にも、ワイヤーロープ１５、１６に接触するローラとそのローラを付勢するバネとを有したテンショナーを用いることもできる。

既述の実施形態においては、傾斜部位１５ｃ、１６ｃが正面視で第三シーブ２５を頂点
としたＶ字状になっている例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、押圧機構３０が押圧するワイヤーロープ１５、１６の部位が鉛直に延在しているものでもよい。この場合も、押圧機構３０が、ワイヤーロープ１５、１６を周辺のコンテナＣから遠ざける方向に移動することで、ワイヤーロープ１５、１６が周辺のコンテナＣに接触することを回避できる。このとき、押圧機構３０により押圧されるワイヤーロープ１５、１６の部位とｙ方向とのなす角は拡大する。

１０ クレーン
１３ 桁部
１４ トロリ
１５、１６ ワイヤーロープ（索状体）
１７ スプレッダ（吊具）
２１ 回転ドラム
３０ 押圧機構

Claims (4)

1. 水平方向に延びる桁部と、この桁部の延在方向に移動するトロリと、このトロリから索状体を介して吊り下げられる吊具と、回転ドラムとを備え、この回転ドラムによる前記索状体の巻き取り及び繰り出しにより、前記吊具を昇降させるクレーンにおいて、
   前記トロリと前記吊具との間の位置で、前記索状体の側方を、平面視で前記トロリのより内側に向かう方向に押圧して屈曲させる押圧機構を備えて、この押圧機構により前記索状体のたるみ量を調節可能な構成にしたことを特徴とするクレーン。
2. 前記押圧機構が付勢部材を有し、前記索状体を常に前記付勢部材の付勢力により側方に押圧して、前記索状体の張力が所定値以下になった時に、前記付勢力により前記索状体を屈曲させてたるみ量を減少させる構成にした請求項１に記載のクレーン。
3. 前記押圧機構が、アーム部と、このアーム部の長手方向中途の位置を回転可能に支持する支持部とを有し、前記アーム部の長手方向一端部に前記付勢部材が取り付けられていて、長手方向他端部により前記索状体の側方を押圧する構成にした請求項２に記載のクレーン。
4. 前記支持部が、前記トロリに配置されていて、前記索状体の中途の位置が掛け回されたシーブの支持軸である請求項３に記載のクレーン。