JP6579927B2 - 荷役機械の非常ブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、荷役機械において非常時にブレーキを動作させるためのシステムに関する。

図４、図５は一般的な荷役機械の一例としてジブクレーンを示している。荷役機械（ジブクレーン）１は、港湾２における岸壁３に、図４の紙面と直交する方向へ延びるレール４を敷設し、該レール４に沿って転動自在な走行車輪５が配設された合計四台の走行装置６（走行装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）を基台７の脚部７ａに取り付けてなる。基台７上にはマスト８が立設され、該マスト８の上端には旋回装置９を介して旋回台１０が旋回自在に配設され、該旋回台１０にはジブ１１が起伏自在に取り付けられると共に、前支柱１２Ｆと後支柱１２Ｒとを備えた上部フレーム１２が立設されている。さらに、旋回台１０には、吊荷用フック１３を吊り下げる吊荷用ワイヤロープ１４を巻上げ下げするための巻上装置１５と、ジブ１１の起伏用ワイヤロープ１６を巻上げ下げするための起伏装置１７とを備えている。尚、１８はジブ１１の基部付近に備えられた運転室である。

こうした荷役機械１においては、走行装置６や旋回装置９、巻上装置１５や起伏装置１７等、各所にブレーキ装置が備えられている。そして、このようなブレーキ装置は、万一の停電時に確実に動作するよう、通電が途絶えた状態で走行装置の制動を行うように構成されている必要がある。

特許文献１には、荷役機械の逸走を防止するために走行装置に取り付けられる非常ブレーキ装置が記載されている。該非常ブレーキ装置は、通常運転時には作動流体を蓄圧しておき、停電時には蓄圧した作動流体を流体圧シリンダへ導いて該流体圧シリンダを伸長させ、ブレーキパッドをレールの走行車輪転動面に押し付けるようになっている。

特許文献２には、旋回装置（旋回テーブル）に取り付けられるブレーキ装置が記載されている。該ブレーキ装置は、旋回モータへの通電時には電磁石に通電してバネを後退させておき、通電が停止されると該バネがブレーキシューを旋回テーブルに進出させて押圧し、旋回を停止するようになっている。

特開２０１５−６３３８４号公報 特開平６−１３５６８０号公報

ところで、こうした非常ブレーキ装置では、停電が発生した時点で全ブレーキが同時に、瞬間的に動作するため、荷役機械に対して急制動がかかり、減速に伴う大きな加速度によって各所に負荷を与えてしまう。このため、荷役機械の構造に必要な強度が増加し、建造コストが嵩んでしまう問題があった。

また、荷役機械で吊荷を運搬している最中に停電が発生した場合には、走行装置やジブの急減速により吊荷が大きく揺れ、荷役機械自身や周囲の設備等に接触する虞があるほか、荷役機械の構造に更に負荷をかける要因ともなっていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、停電時の制動を制御し、減速度を調整して急減速を防止し得る荷役機械の非常ブレーキシステムを提供しようとするものである。

本発明は、通電時には開状態で対象機器の動作を許容する一方、通電停止時には閉状態となって前記対象機器の制動を実行するブレーキを備えた荷役機械の非常ブレーキシステムであって、
停電時に前記ブレーキのうち少なくとも一部に通電を行う無停電電源装置を備え、前記ブレーキの開閉を制御して前記対象機器の制動を制御するよう構成し、
前記荷役機械は旋回台を回転させる旋回装置を備え、該旋回装置の制動を行う旋回ブレーキに対して適用されることを特徴とする荷役機械の非常ブレーキシステムにかかるものである。

本発明の荷役機械の非常ブレーキシステムは、前記荷役機械の走行装置の制動を行う走行ブレーキに適用することができる。

本発明の荷役機械の非常ブレーキシステムは、停電時、前記ブレーキのうち一部に通電することで前記対象機器の制動を制御するよう構成することができる。

本発明の荷役機械の非常ブレーキシステムは、停電時、前記ブレーキのうち少なくとも一部に断続的に通電することで前記対象機器の制動を制御するよう構成することができる。

本発明の荷役機械の非常ブレーキシステムによれば、停電時の制動を制御し、減速度を調整して急減速を防止し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施による荷役機械の非常ブレーキシステムの一例を示すブロック図である。 本発明の参考例における荷役機械の非常ブレーキシステムの作動を説明する線図である。 本発明の実施例における荷役機械の非常ブレーキシステムの作動を説明する線図である。 荷役機械としてのジブクレーンの一例を示す概略側面図である。 荷役機械としてのジブクレーンの一例を示す概略正面図であって、図４のＶ−Ｖ矢視相当図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施による荷役機械の非常ブレーキシステムの一例を示すブロック図であり、図中、図４及び図５と同一の符号を付した部分は同一物を表している。本実施例の荷役機械（ジブクレーン）１００の基本的な構成は図４及び図５に示した従来例と同様であるので、以下、必要に応じて図４及び図５をも参照しながら説明するものとする。

本実施例のジブクレーン１００（図４及び図５参照）では、合計四台の走行装置６（走行装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）に各々複数備えられた走行車輪５のうち、一部の走行車輪５にモータ（走行モータ）１９（図１参照）が備えられ、駆動車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとして構成されている。尚、ここでは各走行装置６に備えた走行車輪５のうち四つを駆動車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとして構成した場合を例示しているが、駆動車輪の数はこれに限定されない。例えば、各走行装置６の走行車輪５のうち一つだけを駆動車輪としても良いし、全走行車輪５を駆動車輪とすることもできる。

各駆動車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄには、それぞれ走行モータ１９のほか、走行装置６の制動を行うブレーキ（走行ブレーキ）２０や、走行モータ１９の温度を感知するための温度センサ２１が備えられている。

旋回装置９（図４及び図５参照）には、該旋回装置９の旋回を駆動する二個のモータ（旋回モータ）２２と、旋回装置９の制動を行う二個のブレーキ（旋回ブレーキ）２３が備えられている（図１参照）。

旋回装置９による旋回台１０の旋回・制動や、走行装置６によるジブクレーン１００の走行・制動といった動作は、運転室１８（図４及び図５参照）に備えた制御器２４から、旋回台１０（図４及び図５参照）に備えた電気室の制御盤２５を介して行われる（図１参照）。

電気室の制御盤２５のうち、走行装置制御盤２６は、旋回装置９（図４及び図５参照）に備えたスリップリング２７、基台７（図４及び図５参照）に備えた走行分岐盤２８を介し、各走行装置６の駆動車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに備えられた走行モータ１９や走行ブレーキ２０の制御を行うようになっている。

制御盤２５のうち、旋回装置制御盤２９は、旋回装置９の旋回モータ２２や旋回ブレーキ２３の制御を行うようになっている。

本実施例のジブクレーン１００に備えたブレーキ（走行ブレーキ２０、旋回ブレーキ２３）は、上記特許文献１、２に記載のブレーキ装置と同様、通電時には開状態で対象機器である走行装置６や旋回装置９の動作を許容し、通電停止時には閉状態となって対象機器である走行装置６や旋回装置９の制動を実行するようになっている。

その他、制御盤２５は、巻上装置や起伏装置のモータやブレーキ等、各機器の制御を行うようになっているが、ここでは詳細な図示は省略している。

そして、本実施例においては、走行分岐盤２８とは別に、走行装置６用の無停電電源装置（ＵＰＳ）３０及び減速度調整制御器３１を備え、停電時、少なくとも一部の走行ブレーキ２０に対して無停電電源装置３０から電力を供給し、減速度調整制御器３１により各走行装置６に備えた走行ブレーキ２０の開閉を制御するようになっている。

また、旋回装置９に関しても、停電時に動作する無停電電源装置（ＵＰＳ）３２及び減速度調整制御器３３を備えており、停電時、少なくとも一部の旋回ブレーキ２３に対して無停電電源装置３２から電力を供給し、減速度調整制御器３３から旋回装置制御盤２９を介し、旋回装置９の旋回ブレーキ２３の開閉を制御するようになっている。

尚、走行装置６用の無停電電源装置３０及び減速度調整制御器３１は、図１中に実線で示す如く走行分岐盤２８下流の各走行装置６との間に備えられていても良いし、一点鎖線で示す如く走行装置制御盤２６の位置に備え、停電時には走行装置制御盤２６及び走行分岐盤２８を介して各走行装置６の走行ブレーキ２０を制御するよう構成することもできる。

次に、上記した本実施例の作動を説明する。

ジブクレーン１００の走行中、走行装置制御盤２６、走行分岐盤２８といった制御装置への通電が停止した場合、各走行装置６の駆動車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに備えた走行モータ１９は動力を絶たれて停止するが、ジブクレーン１００は慣性により走行を継続しようとする。一方で、走行装置６用の無停電電源装置３０及び減速度調整制御器３１が起動し、各走行装置６の走行ブレーキ２０に通電して走行ブレーキ２０の制御を行う。

上記したように、走行ブレーキ２０は通電時には開状態で走行装置６のレール４に沿った動きを許容するが、通電が停止すると閉状態となって走行装置６の制動を行う。ここで、停電時、仮に各走行ブレーキ２０への通電が一斉に停止すると、全走行ブレーキ２０が閉状態となり、各走行装置６を含む荷役機械（ジブクレーン）１００全体に急制動がかかるが、本発明の場合、無停電電源装置３０から少なくとも一部の走行ブレーキ２０へ通電することにより、該走行ブレーキ２０が開状態に保たれ、急制動が回避されることになる。

すなわち、停電時、各走行ブレーキ２０への通電が一斉に停止した場合には、全走行ブレーキ２０が閉状態となって各走行装置６が大きな減速度α_１で制動され、図２に示す如く、停電から極めて短時間でジブクレーン１００の走行速度Ｖがゼロになる。この際、大きな減速度α_１によってジブクレーン１００各所の構造に大きな負荷がかかってしまう。

ここで、本実施例の場合、停電時、減速度調整制御器３１により、無停電電源装置３０から、例えば各走行装置６の全駆動車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに備えた走行ブレーキ２０のうち、一部の駆動車輪５ａ，５ｄの走行ブレーキ２０へ通電が行われる。こうすることで、停電時においても全走行ブレーキ２０が一斉に閉状態となることはなく、駆動車輪５ｂ，５ｃの走行ブレーキ２０のみが閉状態となる。この場合、全走行ブレーキ２０が閉状態となる場合と比較して制動力は約２分の１となり、図３に示す如く、比較的小さな減速度α_２により、ジブクレーン１００の走行は緩やかに時間をかけて停止することになる。こうして、停電時の制動に伴いジブクレーン１００各所の構造にかかる負荷を軽減することができる。

また、吊荷の運搬中に停電が発生した場合、図２に示す如き急減速がかかると、減速による荷役機械（ジブクレーン）１００の速度と吊荷の速度の乖離が大きくなり、走行方向に沿ったその後の吊荷の振れ角が大きくなってしまうが、図３に示す如く比較的緩やかに減速されれば、制動による吊荷の振れ角を最小限に保つことができる。したがって、ジブクレーン１００自身や周囲の設備等への接触を抑止し、ジブクレーン１００への負荷も小さくできる。

尚、ここでは例として、停電時、各走行装置６の全駆動車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうち一部の駆動車輪５ａ，５ｄの走行ブレーキ２０に通電する場合を挙げているが、この他、例えば駆動車輪５ａ，５ｂ，５ｃの走行ブレーキ２０に通電するようにすることもできるし、例えば駆動車輪５ａの走行ブレーキ２０にのみ通電することもできる。また例えば、走行装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄのうち、走行装置６ａと６ｃでは駆動車輪５ａの走行ブレーキ２０にのみ通電し、走行装置６ｂと６ｄでは駆動車輪５ａと５ｄの走行ブレーキ２０に通電するといったこともできる。

あるいは、例えば停電から一定時間の間は各走行装置６の駆動車輪５ａ，５ｄの走行ブレーキ２０に通電して減速度を軽減しておき、一定時間が経過してある程度速度が低下したタイミングで駆動車輪５ａ，５ｄの走行ブレーキ２０への通電を停止して全走行ブレーキ２０により制動をかけるといったこともできる。

いずれにしても、停電時、どの走行ブレーキ２０にどのように通電を行うかは、本発明の実施にあたり、荷役機械（ジブクレーン）１００の具体的な構成その他の事情を考慮して個別に決定すれば良い。

また、上では各走行ブレーキ２０のうち、閉状態とする走行ブレーキ２０の数を限定することにより減速度を調整する方式について述べたが、各走行ブレーキ２０のうち少なくとも一部を断続的に閉状態とすることによって減速度を調整することも可能である。すなわち、停電時、例えば各駆動車輪５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの走行ブレーキ２０に対して断続的に通電を行うと、例えば自動車のアンチロック・ブレーキ・システムのように、各走行ブレーキ２０が開状態と閉状態を繰り返すことにより、走行装置６に対し断続的に制動がかかる。このような方式によっても、減速度を軽減することができる。

勿論、この走行ブレーキ２０を断続的に閉状態とする方式と、閉状態とする走行ブレーキ２０の数を限定する上記方式と組み合わせ、例えば停電時、各走行装置６の走行ブレーキ２０のうち、駆動車輪５ｂ，５ｃの走行ブレーキ２０には連続的に通電して開状態としておきつつ、駆動車輪５ａ，５ｄの走行ブレーキ２０には断続的に通電を行って開状態と閉状態を繰り返すようにすることもできる。

さらに、本実施例の場合、上記の如く走行装置６の走行ブレーキ２０に対して実行されるのと同様に、旋回装置９の旋回ブレーキ２３に対しても、停電時には無停電電源装置３２や減速度調整制御器３３による制御が実行される。

すなわち、旋回装置９の旋回中、制御盤２５ないし旋回装置制御盤２９といった制御装置への通電が停止した場合、旋回装置９に備えた旋回モータ２２は動力を絶たれて停止するが、旋回台１０は慣性により旋回動作を継続しようとする。一方で、旋回装置９用の無停電電源装置３２及び減速度調整制御器３３が起動し、旋回装置９の旋回ブレーキ２３に通電して旋回ブレーキ２３の制御を行う。

本実施例では、旋回装置９には二個の旋回ブレーキ２３が備えられている（図１参照）。停電発生時には、例えば、これら二個の旋回ブレーキ２３のうち一個に通電して開状態にすることにより、両旋回ブレーキ２３をいずれも閉状態とした場合と比較して減速を緩やかにすることができる。また例えば、両旋回ブレーキ２３に断続的に通電し、開状態と閉状態を繰り返すようにすることもできる。あるいは、これら二個の旋回ブレーキ２３のうち一個は連続的に閉状態あるいは開状態としつつ、もう一個には断続的に通電を実行して開状態と閉状態を繰り返すようにすることもできる。

このように、旋回装置９に無停電電源装置３２及び減速度調整制御器３３を備え、停電時に少なくとも一部の旋回ブレーキ２３に通電して制御することにより、比較的小さな減速度で旋回台１０の旋回を緩やかに停止させることができる。こうすることで、停電時、旋回台１０の制動に伴いジブクレーン１００各所の構造にかかる負荷を軽減することができる。また、ジブクレーン１００の走行方向のみならず、旋回台１０の旋回方向に関しても、制動による吊荷の振れ角を最小限に保つことができ、ジブクレーン１００自身や周囲の設備等への接触を抑止し、ジブクレーン１００への負荷も小さくすることができる。

したがって、上記本実施例によれば、停電時の制動を制御し、減速度を調整して急減速を防止し得る。

尚、本発明の荷役機械の非常ブレーキシステムは、上述の実施例にのみ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。

６ 走行装置（対象機器）
６ａ 走行装置（対象機器）
６ｂ 走行装置（対象機器）
６ｃ 走行装置（対象機器）
６ｄ 走行装置（対象機器）
９ 旋回装置（対象機器）
１０ 旋回台
２０ ブレーキ（走行ブレーキ）
２３ ブレーキ（旋回ブレーキ）
３０ 無停電電源装置
３２ 無停電電源装置
１００ ジブクレーン（荷役機械）

Claims (4)

1. 通電時には開状態で対象機器の動作を許容する一方、通電停止時には閉状態となって前記対象機器の制動を実行するブレーキを備えた荷役機械の非常ブレーキシステムであって、
   停電時に前記ブレーキのうち少なくとも一部に通電を行う無停電電源装置を備え、前記ブレーキの開閉を制御して前記対象機器の制動を制御するよう構成し、
   前記荷役機械は旋回台を回転させる旋回装置を備え、該旋回装置の制動を行う旋回ブレーキに対して適用されることを特徴とする荷役機械の非常ブレーキシステム。
2. 前記荷役機械の走行装置の制動を行う走行ブレーキに適用した、請求項１に記載の荷役機械の非常ブレーキシステム。
3. 停電時、前記ブレーキのうち一部に通電することで前記対象機器の制動を制御するよう構成した、請求項１又は２に記載の荷役機械の非常ブレーキシステム。
4. 停電時、前記ブレーキのうち少なくとも一部に断続的に通電することで前記対象機器の制動を制御するよう構成した、請求項１又は２に記載の荷役機械の非常ブレーキシステム。

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