JP6857921B1

JP6857921B1 - 走行クレーンのクランプ装置

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Publication number: JP6857921B1
Application number: JP2020016770A
Authority: JP
Inventors: 本田　武信; 武信本田
Original assignee: 三陽工業株式会社
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2040-02-04
Also published as: JP2021123441A

Abstract

【課題】全体の構造を、軽量化でき、かつ、簡素化できる走行クレーン用クランプ装置を提供する。【解決手段】レールＲに沿って略水平状に長尺部材１０を設け、この長尺部材１０の先端に、レール頭部側面８に対して圧接可能なシュー面を形成し、この長尺部材１０の先端を、クランプアーム５の下端部５Ａと、連結する。しかも、上記長尺部材１０の先端には、上記クランプアーム５の揺動により上記レール頭部側面８に対して圧接分離自在な制動用シュー面が、形成され、上記長尺部材１０のシュー面が上記レール頭部側面８に圧接したクランプ状態下で、クレーン逸走阻止力の大半が、上記クランプ本体１及びクランプ本体取付枠５２を介さずに、上記略水平状の長尺部材１０にて横取りされて、該長尺部材１０を介して、上記フレーム構造体へ伝達されるように構成した。【選択図】図３

Description

本発明は、走行クレーンのクランプ装置に関する。

従来、港湾の岸壁に沿って敷設されたレール上を走行するクレーンが、突風や地震等によって逸走することを、防止するために、レール頭部側面を挾持（挾圧）して、制動するクランプ装置が設けられている。
例えば、図11に示した走行クレーンのクランプ装置50は、クランプ本体51と、（２点鎖線をもって簡略図示した）クランプ本体取付枠52とを、具備し、クランプ本体取付枠52は取付ブラケットと呼ぶ場合もある。そして、このクランプ本体51は、レールＲの頭部側面71，71を挾持する制動部材72を下端に有する左右一対のクランプアーム73，73を、備え、このクランプアーム73は、前後方向に水平に配設された軸74にて枢支され、この軸74の軸心廻りにクランプアーム73は揺動する（特許文献１参照）。
この左右一対のクランプアーム73，73は、前後方向に水平に配設された軸74にて枢支され、この軸74の軸心廻りにクランプアーム73は揺動する。この左右一対のクランプアーム73，73の上端の対向面に付設のクサビ76，76を、大型コイルスプリング77の弾発付勢力を受ける昇降連動部材78によって、（図11の）左右外方向に押し広げ、制動部材72，72の制動用シュー面Ｙを、レールＲの頭部側面71，71に押圧して、クランプ（制動）する構成である。

さらに、図11（特許文献１）に於ては、大型コイルスプリング77の鉛直状軸心に一致するように油圧シリンダ79が設けられ、油圧シリンダ79のロッドの上端を昇降連動部材78に連結し、この油圧シリンダ79の短縮作動力によって、昇降連動部材78を下方向に引き下げると、引張りバネ81によって、左右のクランプアーム73，73の上部が相互に接近する方向に揺動し、制動部材72の（制動用）シュー面Ｙがレール頭部側面71から、遊離して、制動が解除できる構造である。

図11に示すように、上述のクランプ本体51は、クランプ本体取付枠（ブラケット）52に対して軸74，74を介して、取付けられ、さらに、この取付枠（ブラケット）52は、走行クレーンの下方フレームに直接に、又は、連結部材を介して（間接に）、取付けられる。
従って、図11における制動部材72の制動用シュー面Ｙが、レールＲの頭部側面71に圧接したクランプ（制動）状態では、大きな走行クレーン逸走阻止力の全てが、クランプ本体51及びクランプ本体取付枠52を介して、走行クレーンの下方フレームに、伝達される。

また、図12と図13は、別の従来例を示す。この従来例では、油圧シリンダ79のピストンロッド79Ａと、一対のクランプアーム73，73の上端部とは、トグル機構82を介して、連動連結している。さらに、コイルスプリング77，77を、ピストンロッド79Ａの上方位置に配設し、スプリング取付枠83を上方部位に有する。

また、84はクランプアーム枢支用部材であって、クランプアーム73，73の軸74が枢着され、この部材84もクランプ本体取付枠52の一部を構成する。
図12に於ては、制動部材72のシュー面ＹはレールＲの頭部側面71に圧接したクランプ状態（制動状態）を示している。なお、油圧ユニット85が取付枠52に配設されている。

さらに、図13では、クランプ本体取付枠52が、（図外の）走行クレーンの下方フレームに連結するための中間部材としての連結部材86に、固着されている。
従って、図12，図13に於ても、（図11と同様に、）レールＲの頭部側面71に対して、制動部材72のシュー面Ｙが圧接したクランプ（制動）状態では、大きな走行クレーン逸走阻止力の全てが、クランプ本体51及び取付枠52を介して、走行クレーンの下方フレームに、伝達される。

特許第６３２６１１１号公報

図11、及び図12，図13に示した従来のクランプ装置にあっては、数十ｔｏｎもの大きな走行クレーン逸走阻止力に耐えるために、クランプアーム73，軸74，クランプアーム枢支用部材84、及び、クランプ本体取付枠（ブラケット）52を、十分に堅牢に製造せねばならず、重量が過大となり、構造も補強等のために複雑化するという問題があった。
しかも、制動部材72のシュー面Ｙと、クランプアーム73の枢支軸74との上下方向の距離（間隔寸法）ΔＨが、大きいために、クランプ本体51が転倒する方向に大きなモーメントが作用する。故に、クランプ本体51をクランプ本体取付枠52に取着する連結部位を、大きく丈夫な構造とせねばならないという問題もあった。

そこで、本発明は、レール頭部側面に対して下端部を接近分離自在として揺動するクランプアームと、該クランプアームを上記接近分離自在として揺動させるコイルスプリングとアクチュエータとを、備えたクランプ本体を、走行クレーンのフレーム構造体の下方部位に配設して逸走を防止する走行クレーンのクランプ装置に於て；レールに沿って略水平状に長尺部材を配設し、かつ、該長尺部材の先端は、上記クランプ本体のクランプアームの下端部と当接乃至連結され；しかも、上記長尺部材の先端には、上記クランプアームの揺動により上記レール頭部側面に対して圧接分離自在な制動用シュー面が、形成され；上記長尺部材のシュー面が上記レール頭部側面に圧接したクランプ状態下で、クレーン逸走阻止力の大半が、上記クランプ本体及びクランプ本体取付枠を介さずに、上記略水平状の長尺部材にて横取りされて、該長尺部材を介して、上記フレーム構造体へ伝達されるように構成した。

また、上記長尺部材の基端に第１矩形窓を設け、さらに、上記フレーム構造体に固設された荷重受け板には第２矩形窓を設け、上記第１矩形窓と第２矩形窓を串挿状として、横断面矩形状の荷重伝達梁を挿入すると共に、上記第１矩形窓及び／又は第２矩形窓の横寸法よりも上記荷重伝達梁の横寸法を小さく設定して；上記長尺部材と上記フレーム構造体とは、相対的に水平前後方向に小寸法移動可能に、連結され；しかも、上記クランプ本体取付枠と上記フレーム構造体とは、弾性変形自在な弾性ブロックと牽引部材を介して連結し；上記走行クレーンの通常走行状態下では、上記牽引部材と弾性ブロックを介してクランプ本体取付枠に対して牽引力が伝達されるように構成した。

本発明に係る走行クレーンのクランプ装置によれば、全体の構造を軽量化でき、かつ、簡素化できる。従って、港湾の岸壁に在る現場への運送、及び、設置の作業も容易となる。

本発明のクランプ装置を付設した走行クレーンの全体概略正面図である。走行クレーンの要部側面図である。本発明の実施の一形態を示す一部断面正面図である。本発明の実施の他の形態を示す一部断面正面図である。要部側面図である。帯板の一例を示す正面図である。要部平面図である。要部底面図である。要部断面図である。一部断面で示した要部側面図である。一部断面で示した従来例の正面図である。一部断面で示した別の従来例の正面図である。別の従来例の側面図である。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１と図２に於て、走行クレーン40は、鋼材を立体的に組合せたフレーム構造体41と、このフレーム構造体41の下方部位に設けられた台車ユニット（走行装置）42，42とを、具備する。
台車ユニット42，42は、平行な２本のレールＲ，Ｒに沿って走行する車輪43を有する。
上記フレーム構造体41を、本発明の説明では、クレーン本体と呼ぶ場合もある。

このフレーム構造体41の下方部位に、クランプ装置Ｃが配設される。図２では、フレーム構造体41の下方部位にある下方フレーム41Ａから、垂下状に連設された垂下フレーム41Ｂに、クランプ装置Ｃが付設されている。
本発明に係るクランプ装置Ｃは、走行クレーン40が、突風や地震等によって、逸走することを防止するものである。

図３又は図４、及び、図２と図５に於て、本発明に係るクランプ装置Ｃの主要構成としてのクランプ本体１は、レールＲの頭部側面８に対して、下端部５Ａが接近分離自在として揺動する、左右一対のクランプアーム５，５を、備え、このクランプアーム５は枢支軸７によって、架台２に枢着される。
また、クランプアーム５の下端部５Ａを、レール頭部側面８に対して接近分離自在として、揺動させるために、コイルスプリング３と、（油圧シリンダ又は電動シリンダ等の）アクチュエータ４とを、クランプ本体１は、備えている。

図４に於て、（後述するところの）クレーン逸走力の大半を横取りして伝達する（受ける）長尺部材10以外の構成は、図11に於て説明した従来公知の構成と同様であるので説明を省略するが、図３の実施形態では、長尺部材10の他にも、特徴のある構成を備えているので、以下、追加説明する。
つまり、図３の紙面に直交する方向の軸心Ｌ₁₂に沿って、往復動する円錐状クサビ部材６がアクチュエータ４のロッド４Ａに固着されている。

また、Ｔはトグル機構であって、略菱型を形成する４本のリンク12等にて構成されるが、このトグル機構Ｔの略菱型の中空部を進退自在に貫通する円錐状クサビ部材６に、上下各々から接触する小ローラ13，13を配設し、トグル機構Ｔの上下寸法を増加又は減少させることで、クランプアーム５，５に枢着した左右のピン14，14の左右間隔を、減少又は増加させることができる。
このようにして、枢支軸７廻りにクランプアーム５を揺動させて、レール頭部側面８，８に対して、下端部５Ａを接近分離させるものである。

スプリング３を複数本として、１本の重量の軽減が図られている。なお、このスプリング３の弾発付勢力は、下方位置のローラ13を介して、トグル機構Ｔを左右へ偏平状に変形させつつ、左右のクランプアーム５，５の上端の左右間隔を拡大させて、下端部５Ａ，５Ａをレール頭部側面８に接近作動させるものである。

そして、図５〜図８に於て、（図３と図４に横断面をもって示した）長尺部材10について説明すると、この長尺部材10は、レールＲに沿って略水平状に配設される。なお。図例では、この長尺部材10は、帯板状の場合を示している。
また、長尺部材10の先端は、クランプ本体１のクランプアーム５の下端部５Ａと当接乃至連結されている。図３，図４で明らかなように、長尺部材10の先端は、レール頭部側面８と、クランプアーム５の下端部５Ａとの間に介設される。そして、クランプアーム５の下端部５Ａの接近作動時には、長尺部材10の先端は、強くレール頭部側面８に圧接して、制動状態となる。

図７と図８に示すように、長尺部材10の先端には、凹凸の有る制動用シュー面11が、直接に形成する。なお、耐摩耗性で摩擦係数の高いシュー部材を貼着状として、付設するも好ましい場合がある（図示省略）。
ところで、長尺部材10の先端と、クランプアーム５の下端部５Ａとを、連結するために、ボルトやピン等を用いるも望ましい。図５，図６では、そのようにボルトやピン等を挿入する小孔15を例示している。

そして、図５に示すように、上記長尺部材10のシュー面11がレール頭部側面８に圧接したクランプ状態では、クレーン逸走阻止力Ｆ_B の大半が、略水平状の長尺部材10を介して、走行クレーン40のフレーム構造体（クレーン本体）41へ伝達される。
言い換えれば、クレーン逸走阻止力Ｆ_B の大半は、クランプ本体１及びクランプ本体取付枠52を介さずに、略水平状の長尺部材10にて（いわば）横取りされて、この長尺部材10を介して、フレーム構造体41へ伝達される。

本発明に於て、クレーン逸走阻止力Ｆ_B の「大半」とは、８０％以上を言うものと定義する。図５からも明らかなように、クレーン逸走阻止力Ｆ_B は、レールＲに平行（つまり水平方向）であるが故に、略水平姿勢の長尺部材10は最も有効に、上記阻止力Ｆ_B を伝達でき、９０％以上を伝達することも可能となる。

図６と図７と図８に示すように、長尺部材10の基端10Ａには、第１矩形窓21を設ける。また、フレーム構造体41に対して、固設された荷重受け板22，22には、第２矩形窓23を設けている。両窓21，23の寸法は同等とする。
なお、荷重受け板22をフレーム構造体41に対して固設するとは、両者の間に、連設用付加部材（取付用固定部材）を介在させる構造も包含し、そのような構造も技術的範囲に属する。

そして、第１矩形窓21と第２矩形窓23を串挿状として、横断面矩形状の荷重伝達梁24を挿入する。
そして、第１矩形窓21と第２矩形窓23の横寸法（水平方向の前後寸法）を同一とすると共に、第１矩形窓21と第２矩形窓23の上記横寸法よりも、前記荷重伝達梁24の横寸法（水平方向の前後寸法）を、小さく設定する（図９参照）。

これによって、長尺部材10と、荷重受け板22（フレーム構造体41）とは、相対的に水平前後方向に小寸法移動可能に、連結される。
なお、長尺部材10と、荷重受け板22（フレーム構造体41）とが、水平前後方向に相対的に小寸法移動可能に連結するために、第１矩形窓21と第２矩形窓23の横寸法を相違させて、一方の横寸法のみを荷重伝達梁24の横寸法と同等としてがたつきを少なく挿入し、かつ、他方の横寸法を大きく設定しても、自由である（図示省略）。

そして、図５，図７，図８に示すように、クランプ本体取付枠52と、フレーム構造体41とは、弾性変形自在な弾性ブロック25と牽引部材26を介して、連結されている。
走行クレーン40の通常走行状態下では、レールＲの頭部側面８に対して、シュー面11が分離して、クランプ本体１は非制動（開放）状態である（例えば、図４参照）。

このような走行クレーン40の通常走行状態下では、牽引部材26と弾性ブロック25を介して、（走行クレーン40のフレーム構造体41からの）牽引力が、クランプ本体取付枠52に対して、伝達される。走行クレーン40の通常走行状態下での牽引部材26と弾性ブロック25を介して伝達される牽引力の大きさは、クランプ（制動）状態での長尺部材10等を介して伝達される逸走阻止力Ｆ_B に比べると、極めて小さい。

前記弾性ブロック25は、図９と図10に示したように、牽引バー28が挿入される軸受29と
、この軸受29が嵌合する筒状ハウジング30と、このハウジング30を包囲状として設けられたゴムから成る弾性体31と、外ケース32と、長円形の窓部33を有して外ケース32の両端面に当接する一対の側板34，34と、平行な一対の矩形状の側板34，34の１辺側に固着された取付板35をもって、構成される。
窓部33は長円形であって、断面円形の牽引バー28が矢印Ｋのように前後水平方向に移動可能として、挿通される。

図10に於て、ΔＷ₁ は、可動間隙寸法を示し、過大に弾性体31が弾性変形するのを防止するための寸法である。
このような構造の弾性ブロック25，25を、図５と図７と図８のように、クランプ本体取付枠52に対して、左右に分離状として、一対取着する。一対の弾性ブロック25，25は左右方向に十分に分離して配設され、従って、一本の牽引バー28は十分に長尺とする。

牽引部材26の基端は、ピン及び取付具にて、フレーム構造体41に連結されている。このように、牽引部材26，26の間隔も、弾性ブロック25，25の間隔も、十分に大きく、従って、クランプ本体取付枠52は、レールＲの上方位置で左右上下に揺れること（ローリング）を防止できる。
なお、取付枠52に取着された取付アーム37，37に、荷重伝達梁24がボルト38で取着されている（図７参照）。また、36は、レールＲ上面を転動するローラである。

本発明は、以上述べたように、レール頭部側面８に対して下端部５Ａを接近分離自在として揺動するクランプアーム５と、該クランプアーム５を上記接近分離自在として揺動させるコイルスプリング３とアクチュエータ４とを、備えたクランプ本体１を、走行クレーン40のフレーム構造体41の下方部位に配設して逸走を防止する走行クレーンのクランプ装置に於て；レールＲに沿って略水平状に長尺部材10を配設し、かつ、該長尺部材10の先端は、上記クランプ本体１のクランプアーム５の下端部５Ａと当接乃至連結され；しかも、上記長尺部材10の先端には、上記クランプアーム５の揺動により上記レール頭部側面８に対して圧接分離自在な制動用シュー面11が、形成され；上記長尺部材10のシュー面11が上記レール頭部側面８に圧接したクランプ状態下で、クレーン逸走阻止力Ｆ_Bの大半が、上記クランプ本体１及びクランプ本体取付枠52を介さずに、上記略水平状の長尺部材10にて横取りされて、該長尺部材10を介して、上記フレーム構造体41へ伝達されるように構成したので、クランプ本体１及びクランプ本体取付枠52には、クランプ状態での強大な逸走阻止力Ｆ_Bがほとんど伝達されずに済み、これに伴って、クランプアーム５や枢支軸７及び取付枠体52等の薄肉・細径化及び軽量化を図ることができ、簡素化を図り得る。しかも、クレーン逸走阻止力Ｆ_Bは、レールＲの近くを略水平方向に伝達されるため、伝達経路を構成する各部材には、回転モーメントが加わらず、一層、簡素化と軽量化を図り得る。即ち、従来例を示した図12，図13の上下のギャップ（距離）ΔＨに基づく回転モーメントの発生を無くすことができる。

また、本発明は、上記長尺部材10の基端10Ａに第１矩形窓21を設け、さらに、上記フレーム構造体41に固設された荷重受け板22には第２矩形窓23を設け、上記第１矩形窓21と第２矩形窓23を串挿状として、横断面矩形状の荷重伝達梁24を挿入すると共に、上記第１矩形窓21及び／又は第２矩形窓23の横寸法よりも上記荷重伝達梁24の横寸法を小さく設定して；上記長尺部材10と上記フレーム構造体41とは、相対的に水平前後方向に小寸法移動可能に、連結され；しかも、上記クランプ本体取付枠52と上記フレーム構造体41とは、弾性変形自在な弾性ブロック25と牽引部材26を介して連結し；上記走行クレーン40の通常走行状態下では、上記牽引部材26と弾性ブロック25を介してクランプ本体取付枠52に対して牽引力が伝達されるように構成したので、通常走行状態下では、小さな牽引力で十分であるために、弾性ブロック25を介して、フレーム構造体41からクランプ本体取付枠52に対して問題なく牽引力が伝えられて通常走行可能である。これに対し、クランプ状態（制動状態）にあって、強風や地震等によって大きな逸走力が発生した際には、弾性ブロック25が直ちに弾性変形を生じ、水平前後方向の上記小寸法移動に伴って、長尺部材10とフレーム構造体41とは一体となって、先端のシュー面11から逸走阻止力Ｆ_Bは、フレーム構造体41に伝達される。
このように、小さな牽引力で十分な通常走行状態と、極めて大きなクレーン逸走阻止力Ｆ_Bが必要なクランプ状態とを、（機械的構造によって）自動的に、円滑かつ迅速に、切換えることができる。また、通常走行状態では、弾性ブロック25を介して弾性的に牽引され、逸走力を負荷する部材・部品───長尺部材10，荷重伝達梁24，荷重受け板22等───には、負荷が加わらず、経年的な損耗を、著しく低減できる。

１クランプ本体
３コイルスプリング
４アクチュエータ
５クランプアーム
５Ａ下端部
８レール頭部側面
10 長尺部材
10Ａ基端
11 シュー面
21 第１矩形窓
22 荷重受け板
23 第２矩形窓
24 荷重伝達梁
25 弾性ブロック
26 牽引部材
40 走行クレーン
41 フレーム構造体
52 クランプ本体取付枠
Ｆ_B クレーン逸走阻止力
Ｒレール

Claims

レール頭部側面（８）に対して下端部（５Ａ）を接近分離自在として揺動するクランプアーム（５）と、該クランプアーム（５）を上記接近分離自在として揺動させるコイルスプリング（３）とアクチュエータ（４）とを、備えたクランプ本体（１）を、走行クレーン（40）のフレーム構造体（41）の下方部位に配設して逸走を防止する走行クレーンのクランプ装置に於て、
レール（Ｒ）に沿って略水平状に長尺部材（10）を配設し、かつ、該長尺部材（10）の先端は、上記クランプ本体（１）のクランプアーム（５）の下端部（５Ａ）と当接乃至連結され、
しかも、上記長尺部材（10）の先端には、上記クランプアーム（５）の揺動により上記レール頭部側面（８）に対して圧接分離自在な制動用シュー面（11）が、形成され、
上記長尺部材（10）のシュー面（11）が上記レール頭部側面（８）に圧接したクランプ状態下で、クレーン逸走阻止力（Ｆ_B ）の大半が、上記クランプ本体（１）及びクランプ本体取付枠（52）を介さずに、上記略水平状の長尺部材（10）にて横取りされて、該長尺部材（10）を介して、上記フレーム構造体（41）へ伝達されるように構成したことを特徴とする走行クレーンのクランプ装置。
上記長尺部材（10）の基端（10Ａ）に第１矩形窓（21）を設け、さらに、上記フレーム構造体（41）に固設された荷重受け板（22）には第２矩形窓（23）を設け、上記第１矩形窓（21）と第２矩形窓（23）を串挿状として、横断面矩形状の荷重伝達梁（24）を挿入すると共に、上記第１矩形窓（21）及び／又は第２矩形窓（23）の横寸法よりも上記荷重伝達梁（24）の横寸法を小さく設定して、
上記長尺部材（10）と上記フレーム構造体（41）とは、相対的に水平前後方向に小寸法移動可能に、連結され、
しかも、上記クランプ本体取付枠（52）と上記フレーム構造体（41）とは、弾性変形自在な弾性ブロック（25）と牽引部材（26）を介して連結し、
上記走行クレーン（40）の通常走行状態下では、上記牽引部材（26）と弾性ブロック（25）を介してクランプ本体取付枠（52）に対して牽引力が伝達されるように構成した請求項１記載の走行クレーンのクランプ装置。