JP6914770B2

JP6914770B2 - 荷役運搬機械のケーブル配索構造

Info

Publication number: JP6914770B2
Application number: JP2017146852A
Authority: JP
Inventors: 卓司西本; 和義浅見; 恭弘川崎; 正憲蔦森; 大樹斉藤
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2021-08-04
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: JP2019030114A

Description

本発明は、荷役運搬機械のケーブル配索構造に関するものである。

一般に、港湾等で使用される荷役運搬機械（例えば、連続式アンローダ）は、固定部と、固定部に対して旋回可能に設けられた旋回部と、固定部から旋回部にかけて配索されたケーブル（例えば、電力ケーブル）と、を備える。ケーブルは、旋回部の旋回に対応できるように配索される。

ケーブル配索構造としては、特許文献１の図６に示すように、旋回部が一方向に旋回するとケーブルが旋回部内の旋回枠から繰り出され、反対方向に旋回すると旋回枠に巻き取られる装置が知られている。また、例えば、特許文献１の図８に示すように、旋回部の外周に配置されたガイドレールにケーブルがスライド可能に設けられた装置が知られている。

しかし、これらの配索構造では、ケーブルの外径が大きく且つ本数が多い場合に、装置が大型化してしまうため、装置の設置スペースを広く確保しなければならない。また、装置の部品点数が多いため、生産コストが増大し、且つ、メンテナンス作業が煩雑化するといった問題がある。

これに対して、特許文献２及び特許文献３では、旋回部の旋回に伴って、ケーブルを旋回部の周囲に巻き付けたり、垂れ下げて配索している。これらの配索構造であれば、特許文献１のような装置を設置する必要はない。

特開２０１３−８６９６１号公報実開昭６１−７２１９号公報実開昭６１−１５１９８２号公報

しかし、上記の特許文献２及び特許文献３の配索構造では、ケーブルの曲げ半径を考慮して、ケーブルの設置スペースを広く確保しなければならない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ケーブルの外径が大きく且つ本数が多い場合であっても、省スペースで旋回に対応できる荷役運搬機械のケーブル配索構造を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、荷役運搬機械のケーブル配索構造であって、固定部と、前記固定部に対して旋回可能に設けられた旋回部と、前記固定部から前記旋回部にかけて配索されたケーブルと、を備え、前記ケーブルは、前記旋回部の旋回軸に沿って配索され、前記固定部に対する前記旋回部の旋回に伴って捻回されることを特徴とするケーブル配索構造が提供される。

また、前記荷役運搬機械は、船倉内の荷を陸揚げするための連続式アンローダであり、前記固定部は、陸上を走行可能に設けられた走行フレームであり、前記旋回部は、前記走行フレームに対して旋回可能に設けられた旋回フレームであることが好ましい。

また、前記ケーブルは、前記固定部に固定される固定部側保持具と、前記旋回部に固定される旋回部側保持具との間で捻回可能に設けられることが好ましい。

本発明は、ケーブルの外径が大きく且つ本数が多い場合であっても、省スペースで旋回に対応できる荷役運搬機械のケーブル配索構造を提供する。

本発明の一実施形態に係る荷役運搬機械の概略構造を示す左側面図である。図１のＩＩ部を示す概略断面図である。図２の後面視断面図である。旋回部の旋回に伴ってケーブルが捻回された状態を示す図である。図２のＶ部を示す縦断面図である。図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。図３のＶＩＩ部を示す縦断面図である。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。ケーブルガイドの横断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るケーブル配索構造を説明する。なお、図中に示す前後左右方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないものとする。

先ず、図１に基づいて、本実施形態のケーブル配索構造が用いられる荷役運搬機械を簡単に説明する。図１は、荷役運搬機械としての連続式アンローダ１の概略構造を示す左側面図である。

図１に示すように、連続式アンローダ１は、船倉Ｈ内の荷Ｃ（例えば、鉄鉱石や石炭等のばら物貨物）を陸揚げするための荷役運搬機械である。

連続式アンローダ１は、陸上を走行可能に設けられた走行フレーム２と、走行フレーム２に対して旋回可能に設けられた旋回フレーム３と、を備える。走行フレーム２は、工業港の埠頭等における岸壁Ｓに敷設された軌条Ｒ上に設置される。旋回フレーム３は、走行フレーム２の上端部から上方に延びるように設けられる。本実施形態において、走行フレーム２は、本発明の固定部に該当し、旋回フレーム３は、本発明の旋回部に該当する。

また、連続式アンローダ１は、旋回フレーム２の側部に起伏可能に連結されたブーム４と、旋回フレーム３の上部に起伏可能に支持されると共に、ブーム４に対して平行に延びて形成されるバランシングレバー５と、を備える。また、連続式アンローダ１は、ブーム４の先端部及びバランシングレバー５の先端部に連結されたトップフレーム６と、バランシングレバー５の後端部に設けられたカウンタウエイト７と、を備える。また、連続式アンローダ１は、トップフレーム６の先端部に設けられ、鉛直方向に延びるバケットエレベータ８と、バケットエレベータ８の下端部に設けられた掻取部９と、を備える。

船倉Ｈ内の荷Ｃは、掻取部９で掻き取られると共に、バケットエレベータ８によって荷揚げされ、ブーム４内に設けられたブームコンベア４ａによって搬送される。ブームコンベア４ａによって搬送された荷Ｃは、旋回フレーム３内に設けられた旋回部側シュート３ａに払い出され、走行フレーム２内に設けられた固定部側シュート２ａに投入される。そして、走行フレーム２内に設けられた機内コンベア２ｂを通じて、陸上コンベヤ（不図示）に向けて搬送される。これらの陸揚げ作業は、トップフレーム６の先端部に設けられた運転室６ａで監視及び制御される。

次に、ケーブル配索構造１００を説明する。図２は、図１のＩＩ部を示す概略断面図であり、図３は、図２の後面視断面図である。なお、図中に示す一点鎖線Ａは、旋回フレーム３の旋回軸を示す。

図２及び図３に示すように、ケーブル配索構造１００は、走行フレーム２と、旋回フレーム３と、走行フレーム２から旋回フレーム３にかけて配索されたケーブル１０と、を備える。

走行フレーム２の上端部には、横断面円形状に開口された固定部側開口部２ｃが形成される。固定部側シュート２ａは、固定部側開口部２ｃの半径方向内側の位置から下方に延びるように配置され、走行フレーム２に設けられた固定部側ブラケット２ｄに固定される。また、固定部側シュート２ａは、蓋２ｅによって上方を覆われる。

蓋２ｅは、ブラケット（不図示）を介して旋回フレーム３に固定され、旋回フレーム３の旋回に伴って旋回する。また、蓋２ｅの中心部分には、ケーブル１０を通過させる貫通孔２ｆが形成される。なお、旋回部側シュート３ａ（図示、点線部分）の下端部は、貫通孔２ｆに近接する位置で、蓋２ｅに貫通するように固定される。

固定部側シュート２ａの内部には、ケーブル１０を通過させるダクト２ｇが設けられる。ダクト２ｇは、Ｌ字状の断面形状を有し、一端部が固定部側シュート２ａの側壁に貫通するように固定され、他端部（上端部）が貫通孔２ｆの直下に配置される。貫通孔２ｆ及びダクト２ｇの上端部は、旋回軸Ａと同軸に配置される。

旋回フレーム３の下端部には、横断面円形状に開口された旋回部側開口部３ｂが形成される。旋回部側開口部３ｂは、旋回装置１１を介して固定部側開口部２ｃに接続される。

旋回装置１１は、固定部側開口部２ｃに設けられ、油圧モータ（不図示）の動力により駆動されるピニオンギア１１ａと、旋回部側開口部３ｂに周方向に設けられ、ピニオンギア１１ａに噛合されたラックギア１１ｂと、を有する。旋回フレーム３は、ピニオンギア１１ａが駆動されてラックギア１１ｂが回転することで、走行フレーム２に対して旋回される。

図４は、図２に示した旋回フレーム３が右周りに角度９０°旋回した状態を示す図である。なお、図示しないが、旋回フレーム３の旋回許容角度は、図２に示した初期状態から、例えば、右周りに１０５°、左回りに１６５°の角度とする。

図２〜図４に示すように、ケーブル１０は、旋回フレーム３の旋回軸Ａに沿って配索され、走行フレーム２に対する旋回フレーム３の旋回に伴って捻回される。また、ケーブル１０は、走行フレーム２に固定される固定部側保持具２０と、旋回フレーム３に固定される旋回部側保持具３０との間で捻回可能に設けられる。

具体的には、本実施形態においては、種類の異なる複数のケーブル１０が設けられる。複数のケーブル１０には、走行フレーム２内に設けられた電源装置（不図示）から、ブームコンベア４ａ（図１を参照）等を駆動する駆動装置（不図示）に、電力を供給するための大径の電力ケーブル等が含まれる。また、複数のケーブル１０には、駆動装置を制御するための小径の制御用ケーブル等が含まれる。また、本実施形態のケーブル１０は、接続される装置の種類や位置等に応じて、２つの束に分けられている。

これら複数のケーブル１０は、旋回フレーム３の上部の位置で、旋回部側保持具３０によって保持され、走行フレーム２の上端部の位置で、固定部側保持具２０によって保持される。また、複数のケーブル１０は、旋回部側保持具３０から固定部側保持具２０に向かって、旋回軸Ａに沿って垂下される。なお、本発明における「旋回軸に沿って」とは、ケーブル１０が旋回軸Ａまたはその近傍の位置を、軸方向に通過することを意味する。

また、複数のケーブル１０は、旋回部側保持具３０と固定部側保持具２０との間の位置に弛み部分ｘを有する。より詳しくは、旋回部側保持具３０と固定部側保持具２０との間のケーブル１０は、旋回フレーム３が旋回許容角度まで旋回したときでも、旋回に伴って捻回できる十分な長さを有する。

図５は、図２のＶ部を示す縦断面図であり、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。

図５及び図６に示すように、固定部側保持具２０は、蓋２ｅの貫通孔２ｆの位置で、旋回軸Ａに沿って延びる固定部側取付部材２１に固定される。固定部側保持具２０及び固定部側取付部材２１は、２つの束に分けられた複数のケーブル１０をそれぞれ保持すべく、旋回軸Ａを挟んで前後方向に対称に２つずつ設けられる。

より詳しくは、固定部側保持具２０は、ゴム製のクリート（固定具）からなり、複数のケーブル１０を嵌め込んだ状態で通過させる溝２０ａを有する。固定部側取付部材２１は、断面Ｌ字状に形成された金属製の板部材からなり、一端部がダクト２ｇの内周面に固定され、他端部（上端部）が貫通孔２ｆに挿通されるように配置される。複数のケーブル１０は、溝２０ａと固定部側取付部材２１の上端部に固定されて保持される。

また、固定部側保持具２０は、固定部側取付部材２１に旋回軸Ａ側から取り付けられ、ボルト止め固定される。但し、固定部側保持具２０及び固定部側取付部材２１の材質、位置、向き、取付け方法等は、任意であって良い。また、２つの固定部側保持具２０の間には、旋回軸Ａの位置を水配管（不図示）等が通過できるように、スペースが設けられても良い。

図７は、図３のＶＩＩ部を示す縦断面図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

図７及び図８に示すように、旋回部側保持具３０は、旋回フレーム３の上部の位置で、水平方向に延びる旋回部側取付部材３１に固定される。旋回部側保持具３０及び旋回部側取付部材３１は、２つの束に分けられた複数のケーブル１０をそれぞれ保持すべく、上下２段に２つずつ設けられる。上段と下段の旋回部側取付部材３１は、互いに連結されて固定される。

より詳しくは、旋回部側保持具３０は、上記の固定部側保持具２０と同様のクリートからなる。旋回部側取付部材３１は、断面コ字状に形成された金属製の樋部材からなる。また、旋回部側取付部材３１は、旋回フレーム３に設けられた旋回部側ブラケット３ｄに固定される。複数のケーブル１０は、固定部側保持具２０の溝３０ａと旋回部側取付部材３１の内部に固定されて保持される。

また、旋回部側保持具３０は、旋回部側取付部材３１に上方から取り付けられ、ボルト止め固定される。但し、旋回部側保持具３０及び旋回部側取付部材３１の材質、位置、向き、取付け方法等は、任意であって良い。

また、詳細は後述するが、旋回部側取付部材３１の直下の位置には、複数のケーブル１０を旋回軸Ａに沿って垂下させるためのケーブルガイド４０が設けられる。

複数のケーブル１０は、旋回部側保持具３０によって水平方向に保持されると共に、旋回部側取付部材３１を伝って旋回軸Ａ付近に垂下される。そして、複数のケーブル１０は、ケーブルガイド４０にガイドされて、旋回軸Ａに沿って垂下される。また、図２に示すように、複数のケーブル１０は、固定部側保持具２０によって旋回軸Ａに沿って保持されると共に、ダクト２ｇの内部を通過するように配置される。

図９は、ケーブルガイド４０の横断面を示した概略図である。

図９に示すように、ケーブルガイド４０は、旋回軸Ａと同軸に配置された大枠部４１と、大枠部４１の内側に固定された４つの小枠部４２と、を有する。

大枠部４１は、断面矩形状のフレームを有する。また、大枠部４１は、旋回部側ブラケット３ｄ（図７を参照）の上面にボルト止め固定されるフランジ部４１ａを有する。

小枠部４２は、断面矩形状のフレームを有し、２つずつメガネ状に結合されて、大枠部４１の内壁部に固定される。４つの小枠部４２は、旋回軸Ａから一定の距離を空けて、等間隔に配置される。なお、旋回軸Ａの位置には、水配管（不図示）等を通過させても良い。

複数のケーブル１０は、これら４つの小枠部４２を通過することで、４つの束に分けられる。それぞれの小枠部４２には、種類や外径が大きく異なるケーブル１０が混在しないように、同様のケーブル１０が纏まって配置される。また、小枠部４２の大きさは、通過するケーブル１０が互いに固定されないように広く設定される。また、図示しないが、小枠部４２の内周面には、ケーブル１０との緩衝を抑制するための緩衝材（例えば、ゴム板）が敷設される。但し、緩衝を抑制する方法は、任意であり、例えば、ケーブル１０の束をゴム製のリング部材（不図示）で結束しても良い。

次に、本実施形態のケーブル配索構造１００の作用効果を説明する。

先ず、図２〜図４に示すように、走行フレーム２に対して旋回フレーム３が旋回した場合、旋回部側保持具３０は旋回軸Ａを中心に周方向に旋回するが、固定部側保持具２０は旋回しない。その結果、旋回部側保持具３０と固定部側保持具２０との間に位置する複数のケーブル１０が、旋回軸Ａを中心に撚られるようにして、それぞれ捻回される。

このように、ケーブル配索構造１００は、複数のケーブル１０を捻回させることで、旋回フレーム３の旋回に対応することができる。

ここで、既に述べた通り、ケーブル配索構造としては、特許文献１の第６図に示す構造がある。この構造では、旋回部が一方向に旋回するとケーブルが旋回部内の旋回枠から繰り出され、反対方向に旋回すると旋回枠に巻き取られる装置が用いられる。また、特許文献１の図８に示すように、旋回部の外周に配置されたガイドレールにケーブルがスライド可能に設けられた装置も知られている。

しかしながら、これら特許文献１の構造では、ケーブルの外径が大きく且つ本数が多い場合に、装置が大型化してしまい、装置の設置スペースを広く確保しなければならない。また、これらの構造では、装置の部品点数が多くなり、生産コストの増大やメンテナンス作業の煩雑化といった問題が生じる。

他方、このような装置を用いないケーブル配索構造としては、特許文献２及び特許文献３に示すように、旋回部の旋回に伴って、ケーブルを旋回部の周囲に巻き付けたり、垂れ下げる構造が知られている。

しかしながら、これら特許文献２及び特許文献３の構造では、ケーブルの曲げ半径を考慮して、ケーブルの設置スペースを広く確保する必要がある。

これに対して、本実施形態では、ケーブル１０が旋回軸Ａに沿って配索され、且つ、旋回フレーム３の旋回に伴って捻回されるので、ケーブル１０の外径が大きく且つ本数が多い場合でも、旋回に対して省スペースで対応できる。

また、本実施形態では、固定部側保持具２０を走行フレーム２に固定し、旋回フレーム３に旋回部側保持具３０を固定しただけの簡素な構造で、旋回に対応できる。よって、特許文献１のように、装置の設置するスペースを広く確保する必要はない。また、部品点数も少ないため、生産コストを抑制し、且つ、メンテナンス作業を簡単に行うことができる。

また、ケーブル１０は、旋回部側保持具３０と固定部側保持具２０との間の位置に、捻回を可能にするための弛み部分ｘを有する。これにより、旋回フレーム３の旋回時に、旋回部側保持具３０と固定部側保持具２０との間の位置で、ケーブル１０が引っ張られて断線する等の不具合を回避できる。

また、旋回部側保持具３０は、水平方向に延びる旋回部側取付部材３１に固定され、ケーブル１０を水平方向に安定した状態で保持できる。図示しないが、仮に、旋回フレーム３の上部の位置で旋回軸Ａに沿ってケーブル１０を保持する場合、ケーブル１０が自重で落下する虞がある。また、ケーブル１０が落下するのを防止すべく、きつく締め付ける等して固定し過ぎると、隣合うケーブル１０同士が過度に密着した状態になり、捻回の妨げになる可能性がある。これに対して、本実施形態であれば、旋回フレーム３の上部の位置で安定してケーブル１０を保持することで、ケーブル１０を締め付け過ぎることなく、捻回に適した固定具体を実現できる。

また、本実施形態では、複数のケーブル１０を旋回軸Ａに沿って垂下させるケーブルガイド４０が設けられる。これにより、旋回部側保持具３０から旋回部側取付部材３１を伝って垂下された複数のケーブル１０を、確実に旋回軸Ａに沿って垂下できる。

また、図９に示すように、ケーブルガイド４０には、旋回軸Ａから一定の距離を空けて４つの小枠部４２が配置される。即ち、複数のケーブル１０は、旋回軸Ａの位置で１箇所に集中されず、適度に分散される。そのため、１箇所に集中している場合と比較して、捻回によるケーブル１０の負荷を低減できる。

また、小枠部４２の大きさは、通過するケーブル１０が互いに固定されないように広く設定される。そのため、小枠部４２でケーブル１０が固定されている場合と比較して、捻回によってケーブル１０に生じる負荷を効果的に低減できる。

更に、４つ小枠部４２には、種類や外径が大きく異なるケーブル１０が混在しないように、同様のケーブル１０が纏まって配置される。そのため、小径のケーブルが大径のケーブルに巻き込まれる等して、過度に引っ張られるのを抑制できる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、固定部は、走行フレーム２でなくても良く、旋回部は、旋回フレーム３でなくても良い。また、荷役運搬機械は、連続式アンローダ１でなくても良い。

また、ケーブル１０は、複数本でなくても良く、一本であっても良い。また、ケーブル１０の束は、１つであっても良く、また、３つ以上であっても良い。

また、ケーブルガイド４０は、任意の個数であって良い。例えば、ケーブルガイド４０は、複数（例えば、２つ）設けていても良く、反対に、１つも設けなくても良い。ケーブルガイド４０を設けない場合には、部品点数を更に削減できる。なお、ケーブルガイド４０を設けない場合には、複数のケーブル１０が旋回軸Ａに沿って垂下されるように、旋回部側取付部材３１を配置することが望ましい。

また、ケーブルガイド４０は、任意の形状であって良い。例えば、複数のケーブル１０を旋回軸Ａの位置で１箇所に纏めて通過させるようにしても良い。この場合には、複数のケーブル１０を更に省スペースで配索できる。

１連続式アンローダ（荷役運搬機械）
２走行フレーム（固定部）
３旋回フレーム（旋回部）
１０ケーブル
１１旋回装置
２０固定部側保持具
２１固定部側取付部材
３０旋回部側保持具
３１旋回部側取付部材
４０ケーブルガイド
１００ケーブル配索構造
Ａ旋回軸
ｘ弛み部分

Claims

荷役運搬機械のケーブル配索構造であって、
固定部と、
前記固定部に対して旋回可能に設けられた旋回部と、
前記固定部から前記旋回部にかけて配索されたケーブルと、
前記固定部に固定され前記ケーブルを保持する固定部側保持具と、
前記旋回部に固定され前記ケーブルを保持する旋回部側保持具と、を備え、
前記ケーブルは、前記旋回部の旋回軸に沿って配索され、前記固定部に対する前記旋回部の旋回に伴って、前記固定部側保持具と前記旋回部側保持具との間で捻回される
ことを特徴とするケーブル配索構造。
前記荷役運搬機械は、船倉内の荷を陸揚げするための連続式アンローダであり、
前記固定部は、陸上を走行可能に設けられた走行フレームであり、
前記旋回部は、前記走行フレームに対して旋回可能に設けられた旋回フレームである
ことを特徴とする請求項１に記載のケーブル配索構造。