JP6840608B2 - 軌道走行式機械の制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、軌道走行式機械の制動装置に関するものである。

図３は一般的な軌道走行式機械としてのコンテナクレーンの一例を示すものであって、１はコンテナクレーン、２はコンテナクレーン１が配備される港湾、３は港湾２における岸壁、４は岸壁３に図３の紙面と直交する方向へ延びるよう敷設されたレールであり、コンテナクレーン１のクレーン本体５の支持脚６には、レール４に沿って転動自在な走行車輪７を有する走行装置８が取り付けられている。

前記コンテナクレーン１は、荷役作業中に強風に煽られると、運転者の意に反して走行が止まらず、逸走してしまい、隣接する機械や近接構造物への衝突や倒壊に至る虞がある。

このため、前述の如き軌道走行式機械の逸走を防止する装置として、従来、例えば、特許文献１に開示されているようなクランプ装置がある。該クランプ装置は、先端部に挟み部が形成された一対の接触子をその略中間部が軸を中心として回動自在となるよう連結した挟み機構と、該挟み機構における前記接触子の基端部に設けられ且つ該接触子の基端部間を狭めて前記挟み部が常時レールを挟む閉方向へ前記接触子を回動させるようにしたばね機構と、前記一対の接触子の基端部に形成されたカム受部をその内側から押し開く方向へ駆動して前記挟み部によるレールの挟み付けを解放するための回転カムとを備えている。

しかしながら、特許文献１に開示されたクランプ装置では、レールを両側から挟み付ける方式を採用しているため、レール面との摩擦係数を高めるためにクランプ装置側の接触面にギザギザの歯を付けたり、或いは接触面を硬化させてヤスリのようにしたりしている場合、レールの側面に傷を付けてしまう可能性があった。又、レールの側面の精度が低く、その幅方向における中心線から側面までの寸法に左右でばらつきが生じているような場合、若しくはレールの腐食等が生じている場合、前記挟み部による挟み付けが均一に行われずに締付力が大きく低下してしまい、充分な保持力が得られなくなる可能性もあった。

こうした不具合を解消するため、レールの走行車輪転動面に対し直交する方向へブレーキパッドを押付・離反自在な油圧シリンダ等の流体圧シリンダを備えた制動装置が開発されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平６−７２６９０号公報 特開２０１５−５８８０５号公報

しかしながら、特許文献２に開示された制動装置では、動作時に短時間で急激に制動が行われると、軌道走行式機械としてのコンテナクレーン１に多大な負荷が掛かり、脱輪にもつながるという欠点を有していた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、制動力をコントロールすることができ、急激な制動を抑えて軌道走行式機械への負荷を緩和し得る軌道走行式機械の制動装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明の軌道走行式機械の制動装置は、レールに沿って転動自在な走行車輪が配設された走行装置と、
前記レールの走行車輪転動面に対し該レールと直交する方向へブレーキパッドを押付・離反自在な流体圧シリンダと、
該流体圧シリンダへ作動流体を給排することにより前記流体圧シリンダを伸縮作動させる流体圧ユニットと
を備えた軌道走行式機械の制動装置において、
軌道走行式機械の停止時の加速度を計測する加速度計と、
前記流体圧シリンダを伸長させてブレーキパッドをレールに押し付けるための流体圧ユニットの作動流体の供給流路途中から分岐してタンクへ通じる分岐ラインと、
該分岐ライン途中に設けられた比例電磁式リリーフ付減圧弁と、
前記加速度計で計測された加速度の大きさに比例して分岐ラインへの作動流体の逃し量を増加させる信号を前記比例電磁式リリーフ付減圧弁へ出力する制御器と
を備えることができる。

前記軌道走行式機械の制動装置において、前記供給流路は、前記流体圧ユニットから流体圧シリンダのキャップ側室へ接続されるキャップ側ラインとすることができる。

本発明の軌道走行式機械の制動装置によれば、制動力をコントロールすることができ、急激な制動を抑えて軌道走行式機械への負荷を緩和し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の軌道走行式機械の制動装置の実施例を示す正面図である。 本発明の軌道走行式機械の制動装置の実施例における流体圧シリンダを示す概要構成図である。 軌道走行式機械としてのコンテナクレーンの一例を示す全体側面図である。

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及び図２は本発明の軌道走行式機械の制動装置の実施例であって、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

図１に示す如く、軌道走行式機械としてのコンテナクレーン１のクレーン本体５の支持脚６間には、該支持脚６をつなぐようレール４に沿って延びる下部フレーム６ａが設けられている。該下部フレーム６ａの底面側には、テンションロッド９によって保持されるブレーキブラケット１０が垂下され、該ブレーキブラケット１０の下部には、筒状のアウターケース１１が取り付けられている。

前記アウターケース１１の内部には、図２に示す如く、レール４の走行車輪転動面４ａに対し直交する方向へブレーキパッド１２を押付・離反自在な流体圧シリンダ１３が配設されている。尚、該流体圧シリンダ１３は、そのピストンロッド１３ｃが突出する側が下に向くよう鉛直に配設され、該ピストンロッド１３ｃの下端には前記ブレーキパッド１２が設けられている。

前記流体圧シリンダ１３には、油圧ユニット等の流体圧ユニット１４が接続されている。該流体圧ユニット１４は、通常運転時には、前記流体圧シリンダ１３へ油等の作動流体を給排することにより該流体圧シリンダ１３を伸縮作動させつつ蓄圧する一方、停電時には、蓄圧した作動流体を前記流体圧シリンダ１３へ導いて前記ブレーキパッド１２をレール４の走行車輪転動面４ａに押し付けるよう構成されている。

前記流体圧ユニット１４は、作動流体が貯留されたタンク１５から延びる圧送ライン１６と、流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａ（ピストンロッド１３ｃが突出していない側の室）に接続されるキャップ側ライン１７と、流体圧シリンダ１３のロッド側室１３ｂ（ピストンロッド１３ｃが突出している側の室）に接続されるロッド側ライン１８と、前記タンク１５へ通じる戻しライン１９とを備えている。前記圧送ライン１６途中には、モータ２０にて駆動されるポンプ２１と、該ポンプ２１にて圧送される作動流体の逆流を阻止する逆止弁２２とが設けられている。前記圧送ライン１６及び戻しライン１９と、前記キャップ側ライン１７及びロッド側ライン１８とは、ソレノイドバルブ２３を介して接続され、前記逆止弁２２とソレノイドバルブ２３との間における圧送ライン１６途中から分岐させた蓄圧ライン２４には、アキュムレータ２５が接続されている。

前記ソレノイドバルブ２３は、ブレーキ作動ポジション２３Ａとブレーキ解除ポジション２３Ｂとを有している。前記ブレーキ作動ポジション２３Ａは、前記圧送ライン１６とキャップ側ライン１７とを連通させることにより、前記ポンプ２１によって圧送される作動流体を流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａへ導入しつつ、前記ロッド側ライン１８と戻しライン１９とを連通させることにより、前記流体圧シリンダ１３のロッド側室１３ｂの作動流体をタンク１５へ排出するポジションである。前記ブレーキ解除ポジション２３Ｂは、前記圧送ライン１６とロッド側ライン１８とを連通させることにより、前記ポンプ２１によって圧送される作動流体を前記流体圧シリンダ１３のロッド側室１３ｂへ導入しつつ、前記キャップ側ライン１７と戻しライン１９とを連通させることにより、前記流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａの作動流体をタンク１５へ排出するポジションである。尚、ソレノイドバルブ２３は、停電時にはソレノイドへの通電が停止されてバネ力により機械的に前記ブレーキ作動ポジション２３Ａに切り換わるようになっている。

前記ポンプ２１と逆止弁２２との間における圧送ライン１６途中には、前記タンク１５へ通じるリリーフライン２６が分岐接続され、該リリーフライン２６途中には、前記圧送ライン１６における作動流体の圧力が設定圧以上となった際に開いて作動流体をタンク１５へ戻すリリーフ弁２７が設けられている。

前記蓄圧ライン２４途中には、該蓄圧ライン２４における作動流体の圧力が高位設定圧に達した際に作動する高位圧力スイッチ２８Ｈと、前記蓄圧ライン２４における作動流体の圧力が低位設定圧に達した際に作動する低位圧力スイッチ２８Ｌと、常時開（ノーマルオープン）で且つ前記高位圧力スイッチ２８Ｈの作動時に閉となるシャットオフ弁２８Ｖとが設けられている。これにより、前記蓄圧ライン２４における作動流体の圧力が前記アキュムレータ２５の設定圧に達した際には高位圧力スイッチ２８Ｈが作動して前記ポンプ２１のモータ２０に対し、図示していない制御装置から停止指令が出力されると共に前記シャットオフ弁２８Ｖが閉じる一方、前記圧力が前記アキュムレータ２５の設定圧以下に低下した際には低位圧力スイッチ２８Ｌが作動して前記ポンプ２１のモータ２０に対し、前記制御装置から駆動指令が出力されると共に前記シャットオフ弁２８Ｖが開くようになっている。

尚、前記蓄圧ライン２４途中には、メンテナンス時等に前記アキュムレータ２５の作動流体をタンク１５に抜くためのドレンライン２９が接続され、該ドレンライン２９には、作業者によって開閉される手動開閉弁３０が設けられている。

そして、本実施例の場合、加速度計３１と、分岐ライン３２と、比例電磁式リリーフ付減圧弁３３と、制御器３４とを備えた点を特徴としている。

前記加速度計３１は、軌道走行式機械としてのコンテナクレーン１の停止時の加速度Ａを計測するようになっている。

前記分岐ライン３２は、前記流体圧シリンダ１３を伸長させてブレーキパッド１２をレール４に押し付けるための流体圧ユニット１４の作動流体の供給流路としてのキャップ側ライン１７途中から分岐して前記タンク１５へ通じるようになっている。

前記比例電磁式リリーフ付減圧弁３３は、前記分岐ライン３２途中に設けられている。

前記制御器３４は、前記加速度計３１で計測された加速度Ａの大きさに比例して分岐ライン３２への作動流体の逃し量を増加させる信号Ｓを前記比例電磁式リリーフ付減圧弁３３へ出力するようになっている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

図２に示す如く、流体圧ユニット１４のソレノイドバルブ２３をブレーキ作動ポジション２３Ａに切り換えた状態にすると、圧送ライン１６とキャップ側ライン１７とが連通することにより、ポンプ２１によって圧送される作動流体が流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａへ導入されつつ、ロッド側ライン１８と戻しライン１９とが連通することにより、前記流体圧シリンダ１３のロッド側室１３ｂの作動流体がタンク１５へ排出される。これにより、ピストンロッド１３ｃが流体圧シリンダ１３から突出する方向へ移動し、ブレーキパッド１２がレール４の走行車輪転動面４ａに押し付けられて制動が行われる。

ここで、軌道走行式機械としてのコンテナクレーン１の停止時の加速度Ａが加速度計３１によって計測され、該加速度計３１で計測された加速度Ａの大きさに応じて制御器３４から信号Ｓが比例電磁式リリーフ付減圧弁３３へ出力される。該比例電磁式リリーフ付減圧弁３３は、前記加速度計３１で計測された加速度Ａの大きさに比例して分岐ライン３２への作動流体の逃し量を増加させる。

このため、前記コンテナクレーン１の停止時の加速度Ａが小さければ、分岐ライン３２への作動流体の逃し量は少なく、キャップ側ライン１７から流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａへ流入する作動流体の量が多くなって、ブレーキパッド１２がレール４の走行車輪転動面４ａに強く押し付けられ、大きな制動力が得られる。

これに対し、前記コンテナクレーン１の停止時の加速度Ａが大きい場合、分岐ライン３２への作動流体の逃し量は多くなり、キャップ側ライン１７から流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａへ流入する作動流体の量が少なくなって減圧されるため、作動流体がキャップ側ライン１７から流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａへ急激に流入することが阻止され、衝撃圧力が吸収される。

これにより、本実施例の場合、特許文献２に開示された制動装置とは異なり、動作時に短時間で急激に制動が行われるようなことがなくなり、軌道走行式機械としてのコンテナクレーン１に多大な負荷が掛からず、脱輪する心配もなくなる。

因みに、上述の如く、コンテナクレーン１の停止時の加速度Ａの大きさに応じて分岐ライン３２への作動流体の逃し量を調節することは、レール４の走行車輪転動面４ａに雨水や油脂が付着して滑りやすくなっているような場合に制動力が低下してしまうことを防ぐ上でも有効となる。

一方、図２に示す状態から、流体圧ユニット１４のソレノイドバルブ２３をブレーキ解除ポジション２３Ｂに切り換えると、圧送ライン１６とロッド側ライン１８とが連通することにより、ポンプ２１によって圧送される作動流体が流体圧シリンダ１３のロッド側室１３ｂへ導入されつつ、キャップ側ライン１７と戻しライン１９とが連通することにより、流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａの作動流体がタンク１５へ排出される。これにより、ピストンロッド１３ｃが流体圧シリンダ１３の内部に収縮する方向へ移動し、ブレーキパッド１２がレール４の走行車輪転動面４ａから離反して制動が解除され、コンテナクレーン１を走行させることが可能となる。

尚、レール４の走行車輪転動面４ａに対し直交する方向へブレーキパッド１２を押付・離反自在な流体圧シリンダ１３を採用したことにより、前記レール４の走行車輪転動面４ａが完全に水平ではなくうねっていても、ブレーキ作動に皿バネを使用した従来のブレーキアクチュエータとは異なり、ストロークを充分に長く取ることができる。このため、うねりに伴って凹んだ箇所でもブレーキパッド１２をレール４の走行車輪転動面４ａに強く押し付けることが可能となり、均一なブレーキ力が得られる。又、制動装置を取り付けているクレーン本体５が弾性変形しても、ブレーキパッド１２はレール４の走行車輪転動面４ａに強く押し付けられるため、制動力が低下せず安定する。

又、前記蓄圧ライン２４における作動流体の圧力が前記アキュムレータ２５の高位設定圧に達した際には高位圧力スイッチ２８Ｈが作動して、前記ポンプ２１のモータ２０に対し、図示していない制御装置から停止指令が出力されると共にシャットオフ弁２８Ｖが閉じる。一方、前記圧力が前記アキュムレータ２５の低位設定圧以下に低下した際には低位圧力スイッチ２８Ｌが作動して、前記ポンプ２１のモータ２０に対し、前記制御装置から駆動指令が出力されると共に前記シャットオフ弁２８Ｖが開く。これにより、前記アキュムレータ２５は常時、高位設定圧と低位設定圧との間の圧力に蓄圧される。しかも、前記ソレノイドバルブ２３は、停電時にはソレノイドへの通電が停止されてバネ力により機械的に前記ブレーキ作動ポジション２３Ａに切り換わるようになっている。又、前記シャットオフ弁２８Ｖは、常時開（ノーマルオープン）であって停電時には開いている。このため、停電時には、前記アキュムレータ２５に蓄圧された作動流体が前記流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａへ導かれて前記ブレーキパッド１２がレール４の走行車輪転動面４ａに押し付けられる。この結果、停電時にたとえポンプ２１が停止したとしても、ブレーキを作動させることが可能となる。

こうして、制動力をコントロールすることができ、急激な制動を抑えて軌道走行式機械としてのコンテナクレーン１への負荷を緩和し得る。

そして、本実施例では、前記供給流路は、前記流体圧ユニット１４から流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ａへ接続されるキャップ側ライン１７となっている。このように構成すると、流体圧シリンダ１３のピストンロッド１３ｃが突出していない側の室であるキャップ側室１３ａへの作動流体の急激な流入を前記比例電磁式リリーフ付減圧弁３３により阻止し、衝撃圧力を吸収でき、制動を円滑に行う上で有効となる。

尚、本発明の軌道走行式機械の制動装置は、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。

１ コンテナクレーン（軌道走行式機械）
４ レール
４ａ 走行車輪転動面
７ 走行車輪
８ 走行装置
１２ ブレーキパッド
１３ 流体圧シリンダ
１３ａ キャップ側室
１３ｃ ピストンロッド
１４ 流体圧ユニット
１５ タンク
１７ キャップ側ライン（供給流路）
３１ 加速度計
３２ 分岐ライン
３３ 比例電磁式リリーフ付減圧弁
３４ 制御器
Ａ 加速度
Ｓ 信号

Claims (2)

1. レールに沿って転動自在な走行車輪が配設された走行装置と、
   前記レールの走行車輪転動面に対し該レールと直交する方向へブレーキパッドを押付・離反自在な流体圧シリンダと、
   該流体圧シリンダへ作動流体を給排することにより前記流体圧シリンダを伸縮作動させる流体圧ユニットと
   を備えた軌道走行式機械の制動装置において、
   軌道走行式機械の停止時の加速度を計測する加速度計と、
   前記流体圧シリンダを伸長させてブレーキパッドをレールに押し付けるための流体圧ユニットの作動流体の供給流路途中から分岐してタンクへ通じる分岐ラインと、
   該分岐ライン途中に設けられた比例電磁式リリーフ付減圧弁と、
   前記加速度計で計測された加速度の大きさに比例して分岐ラインへの作動流体の逃し量を増加させる信号を前記比例電磁式リリーフ付減圧弁へ出力する制御器と
   を備えたことを特徴とする軌道走行式機械の制動装置。
2. 前記供給流路は、前記流体圧ユニットから流体圧シリンダのキャップ側室へ接続されるキャップ側ラインである請求項１記載の軌道走行式機械の制動装置。

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