JP7028711B2 - 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４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の走行路３ａに図４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２０１５－６３３８４号公報

ところで、特許文献２に開示されているような制動装置の場合、停電時及び非常停止時には、流体圧ユニットのアキュムレータに蓄圧された作動流体が蓄圧ラインからキャップ側ラインを介し流体圧シリンダのキャップ側室へ導かれてピストンロッドが突出する方向へ移動し、ブレーキパッドがレールの走行車輪転動面に押し付けられる。この結果、停電時及び非常停止時にたとえポンプ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っている。

又、運転終了時には、軌道走行式機械を所定位置で停止させ、アンカー等の逸走防止装置を用いて軌道走行式機械を固定している。

しかしながら、前記流体圧ユニットのアキュムレータに蓄圧された作動流体を運転終了時にドレンラインから抜き忘れてしまうと、数十トンにも及ぶ負荷がレール４を介して走行路３ａの基礎に加わり、該基礎を傷めてしまう虞があり、改善が望まれていた。因みに、運転終了時における軌道走行式機械の固定位置は、通常、同一箇所に設定されているため、その位置における基礎に負荷が集中しやすく、こうした点も基礎を傷める要因となっている。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、流体圧ユニットの蓄圧に起因する運転終了時におけるブレーキパッドのレールへの押付作動を防いで、走行路の基礎の損傷を回避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、
通常運転時には、前記流体圧シリンダへ作動流体を導入することにより該流体圧シリンダを作動させつつ蓄圧する一方、少なくとも停電時には、蓄圧した作動流体を前記流体圧シリンダへ導いて前記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流体圧ユニットと、
前記流体圧ユニットに蓄圧された作動流体を運転終了時に開放する蓄圧開放機構と
を備え、
前記流体圧ユニットは、
タンク内の作動流体を圧送するポンプと、
該ポンプによって圧送される作動流体を前記流体圧シリンダのキャップ側室へ導入するブレーキ作動ポジションと、前記流体圧シリンダのキャップ側室の作動流体をタンクへ排出するブレーキ解除ポジションとを有し、少なくとも停電時には前記ブレーキ作動ポジションに切り換わる切換弁と、
前記ポンプの作動によって蓄圧され、少なくとも停電時には蓄圧した作動流体を前記ブレーキ作動ポジションに切り換わった切換弁を介して流体圧シリンダのキャップ側室へ導くアキュムレータと
を備え、
前記蓄圧開放機構は、
運転終了時に軌道走行式機械を固定する逸走防止装置の作動を検出するリミットスイッチと、
該リミットスイッチからの検出信号により開くよう前記アキュムレータのドレンラインに設けられた蓄圧開放弁と
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、前記逸走防止装置は、前記レールが敷設される走行路に設けられた凹溝に固定金具を嵌入するアンカー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、流体圧ユニットの蓄圧に起因する運転終了時におけるブレーキパッドのレールへの押付作動を防いで、走行路の基礎の損傷を回避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を示す概要構成図であって、制動を行っている状態を示す図である。 本発明の軌道走行式機械の制動装置の実施例を示す概要構成図であって、運転終了時に蓄圧開放した状態を示す図である。 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～図３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４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に示す軌道走行式機械としてのコンテナクレーン１では、クレーン本体５の支持脚６間に、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、該下部フレーム６ａの底面側に、複数（図１の例では二基）の走行装置８が設けられている。

前記走行装置８は、上部イコライザビーム９ａと、中間部イコライザビーム９ｂと、下部イコライザビーム９ｃと、走行車輪７とを備えている。

前記上部イコライザビーム９ａは、前記下部フレーム６ａの底面側に、走行方向と直角な水平方向へ延びるロッカーピン１０ａにより中間部が支持されて揺動自在に配設されている。前記中間部イコライザビーム９ｂは、前記上部イコライザビーム９ａの走行方向両端部に走行方向と直角な水平方向へ延びるロッカーピン１０ｂにより中間部が支持されて揺動自在に配設されている。前記下部イコライザビーム９ｃは、前記中間部イコライザビーム９ｂの走行方向両端部に走行方向と直角な水平方向へ延びるロッカーピン１０ｃにより中間部が支持されて揺動自在に配設されている。

前記走行車輪７は、前記下部イコライザビーム９ｃの走行方向両端部にレール４に沿って転動自在となるよう配設されている。

尚、図１に示す例では、上部イコライザビーム９ａと中間部イコライザビーム９ｂとからなるイコライザ装置９Ａと、中間部イコライザビーム９ｂと下部イコライザビーム９ｃとからなるイコライザ装置９Ｂとが上下二段に形成されている。因みに、上段の前記イコライザ装置９Ａにおける上部イコライザビーム９ａは上側イコライザビームとなり、中間部イコライザビーム９ｂは下側イコライザビームとなる。又、下段の前記イコライザ装置９Ｂにおける中間部イコライザビーム９ｂは相対的に上側イコライザビームとなり、下部イコライザビーム９ｃは下側イコライザビームとなる。但し、前記軌道走行式機械としてのコンテナクレーン１の規模に応じて、前記イコライザ装置９Ａを一段だけ形成して、下側イコライザビーム（この場合は中間部イコライザビーム９ｂ）に走行車輪７を配設しても良い。又、前記イコライザ装置を上下三段以上形成して、最下段のイコライザ装置における下側イコライザビームの走行方向両端部にレール４に沿って転動自在な走行車輪７を配設しても良い。

前記下部フレーム６ａの底面側には、制動機構４０が配置されている。

前記制動機構４０は、下部フレーム６ａの底面側にテンションロッド５０によって保持されるブレーキブラケット５１に取り付けられ、図２及び図３に示す如く、流体圧アクチュエータを構成する流体圧シリンダ１３と、流体圧ユニット１４とを備えている。

前記流体圧アクチュエータの流体圧シリンダ１３は、流体圧シリンダ本体１３ａと、流体圧ピストン１３ｂと、ピストンロッド１３ｃとを備えている。前記流体圧シリンダ本体１３ａは、前記ブレーキブラケット５１の下部に、レール４と直交する水平方向へ延びる支持ピン５１ａを介して吊り下げられ、前記ブレーキブラケット５１の下部に設けられたアウタケース５２の内部に嵌挿される形で下向きに取り付けられている。前記流体圧ピストン１３ｂは、前記流体圧シリンダ本体１３ａの内部に摺動自在に嵌入され、前記流体圧シリンダ本体１３ａの内部をキャップ側室１３ｄとロッド側室１３ｅとに画成している。前記ピストンロッド１３ｃは、前記流体圧ピストン１３ｂからロッド側室１３ｅを貫通して下方へ延出され、前記ピストンロッド１３ｃの下端には、ブレーキパッド１２が、前記レール４の走行車輪転動面４ａに対し該レール４と直交する方向へ押付・離反自在となるよう連結されている。前記流体圧シリンダ１３の流体圧シリンダ本体１３ａの内部（ロッド側室１３ｅ）には、上下方向へ延びる弾性部材Ｓとしての圧縮バネＳ２がピストンロッド１３ｃを引き込む方向へ付勢するよう装填されている。

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、前記流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ｄに接続されるキャップ側ライン１７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は、切換弁２３を介して接続され、前記逆止弁２２と切換弁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。

前記切換弁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１３ｄへ導入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１３ｄの作動流体をタンク１５へ排出するポジションである。尚、前記切換弁２３は、停電時及び非常停止時（緊急を要する意図的な電源遮断時）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。

そして、本実施例の場合、前記流体圧ユニット１４に蓄圧された作動流体を運転終了時に開放する蓄圧開放機構６０を備えた点を特徴としている。

前記蓄圧開放機構６０は、リミットスイッチ６１と、蓄圧開放弁６２とを備えている。

前記リミットスイッチ６１は、運転終了時に軌道走行式機械を固定する逸走防止装置７０の作動を検出するようになっている。

前記蓄圧開放弁６２は、前記リミットスイッチ６１からの検出信号６１ａにより開くよう前記アキュムレータ２５のドレンライン２９に設けられている。

前記逸走防止装置７０としては、例えば、アンカー８０を用いることができる。前記アンカー８０は、図１に示す如く、前記下部フレーム６ａに取り付けられ、図２及び図３に示す如く、アンカーブラケット８１と、固定金具８２と、リンクレバー８３とを備えている。前記アンカーブラケット８１は、前記下部フレーム６ａから垂下するように取り付けられている。前記固定金具８２は、図２及び図３に示す如く、短冊状の金具であって、前記アンカーブラケット８１に対し上下方向へスライド自在に設けられている。前記リンクレバー８３は、その中間部が前記アンカーブラケット８１に支点ピン８４を介して揺動自在に取り付けられ、先端部が固定金具８２の上端部に連結ピン８５により枢着されている。これにより、前記リンクレバー８３の押し下げ・引き上げ動作と連動して前記固定金具８２が昇降し、前記レール４が敷設される走行路３ａに設けられた凹溝３ｂに前記固定金具８２が嵌入されるようになっている。又、前記固定金具８２の凹溝３ｂへの嵌入時に前記リミットスイッチ６１が作動するようになっている（図３参照）。尚、前記逸走防止装置７０としては、アンカー８０を用いる代わりに、レール４を両側から挟み付けるクランプ装置を用いることもできる。

次に、上記実施例の作用を説明する。

通常運転時、図２に示す如く、前記流体圧ユニット１４の切換弁２３がブレーキ作動ポジション２３Ａに切り換えられている状態では、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１３ｄへ導入される。これにより、弾性部材Ｓとしての圧縮バネＳ２の付勢力に抗して、流体圧シリンダ１３のピストンロッド１３ｃが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に押し付けられ制動が行われる。

これに対し、図示は省略しているが、流体圧ユニット１４の切換弁２３がブレーキ解除ポジション２３Ｂに切り換えられると、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１３ｄの作動流体がタンク１５へ排出される。これにより、前記弾性部材Ｓとしての圧縮バネＳ２の付勢力によってピストンロッド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は走行可能となる。

尚、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、前記切換弁２３は、停電時及び非常停止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。又、前記シャットオフ弁２８Ｖは、常時開（ノーマルオープン）であって停電時及び非常停止時には開いている。このため、停電時及び非常停止時には、前記アキュムレータ２５に蓄圧された作動流体が蓄圧ライン２４からキャップ側ライン１７を介し前記流体圧シリンダ１３のキャップ側室１３ｄへ導かれてピストンロッド１３ｃが突出する方向へ移動し、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、停電時及び非常停止時にたとえポンプ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。

そして、運転終了時には、軌道走行式機械を所定位置で停止させ、逸走防止装置７０としてのアンカー８０のリンクレバー８３が、図２に示す如く押し下げられた状態から、図３に示す如く支点ピン８４を中心として引き上げられる。前記リンクレバー８３が引き上げられると、前記レール４が敷設される走行路３ａに設けられた凹溝３ｂに前記固定金具８２が嵌入され、軌道走行式機械が固定される。

この時、蓄圧開放機構６０のリミットスイッチ６１は、軌道走行式機械を固定する逸走防止装置７０としてのアンカー８０の作動を検出し、該リミットスイッチ６１からの検出信号６１ａにより蓄圧開放弁６２が開く。該蓄圧開放弁６２が開くと、前記流体圧ユニット１４のアキュムレータ２５に蓄圧された作動流体がドレンライン２９からタンク１５に排出される。尚、この時点で、ポンプ２１を駆動するモータ２０は停止している。

この結果、前記流体圧ユニット１４のアキュムレータ２５に蓄圧された作動流体を運転終了時にドレンライン２９から抜き忘れてしまうことがなくなり、数十トンにも及ぶ負荷がレール４を介して走行路３ａの基礎に加わることが避けられ、該基礎が傷みにくくなる。因みに、運転終了時における軌道走行式機械の固定位置は、通常、同一箇所に設定されているが、その位置における基礎に負荷が集中せず、基礎を傷める要因の解消につながる。

尚、運転終了時に軌道走行式機械を固定する逸走防止装置７０の作動を検出するリミットスイッチ６１を設ける代わりに、図２及び図３において、仮想線で示す如く、開放スイッチ６３を設けることもできる。前記開放スイッチ６３としては、例えば、押圧式のボタンやレバー式のスイッチを用いることができる。この場合、運転終了時に開放スイッチ６３を操作し、該開放スイッチ６３からの操作信号６３ａにより前記蓄圧開放弁６２を開くようにすれば良い。このように構成しても、前述と同様、数十トンにも及ぶ負荷が走行路３ａの基礎に集中して加わることを避け、該基礎を傷みにくくすることが可能となる。

こうして、流体圧ユニット１４の蓄圧に起因する運転終了時におけるブレーキパッド１２のレール４への押付作動を防いで、走行路３ａの基礎の損傷を回避し得る。

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）
２ 港湾
３ 岸壁
３ａ 走行路
３ｂ 凹溝
４ レール
４ａ 走行車輪転動面
５ クレーン本体
６ 支持脚
６ａ 下部フレーム
７ 走行車輪
８ 走行装置
９Ａ イコライザ装置
９Ｂ イコライザ装置
９ａ 上部イコライザビーム
９ｂ 中間部イコライザビーム
９ｃ 下部イコライザビーム
１０ａ ロッカーピン
１０ｂ ロッカーピン
１０ｃ ロッカーピン
１２ ブレーキパッド
１３ 流体圧シリンダ
１３ａ 流体圧シリンダ本体
１３ｂ 流体圧ピストン
１３ｃ ピストンロッド
１３ｄ キャップ側室
１３ｅ ロッド側室
１４ 流体圧ユニット
１５ タンク
１６ 圧送ライン
１７ キャップ側ライン
１９ 戻しライン
２０ モータ
２１ ポンプ
２２ 逆止弁
２３ 切換弁
２３Ａ ブレーキ作動ポジション
２３Ｂ ブレーキ解除ポジション
２４ 蓄圧ライン
２５ アキュムレータ
２６ リリーフライン
２７ リリーフ弁
２８Ｈ 高位圧力スイッチ
２８Ｌ 低位圧力スイッチ
２８Ｖ シャットオフ弁
２９ ドレンライン
４０ 制動機構
５０ テンションロッド
５１ ブレーキブラケット
５１ａ 支持ピン
５２ アウタケース
６０ 蓄圧開放機構
６１ リミットスイッチ
６１ａ 検出信号
６２ 蓄圧開放弁
６３ 開放スイッチ
６３ａ 操作信号
７０ 逸走防止装置
８０ アンカー
８１ アンカーブラケット
８２ 固定金具
８３ リンクレバー
８４ 支点ピン
８５ 連結ピン
Ｓ 弾性部材
Ｓ２ 圧縮バネ

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、
   通常運転時には、前記流体圧シリンダへ作動流体を導入することにより該流体圧シリンダを作動させつつ蓄圧する一方、少なくとも停電時には、蓄圧した作動流体を前記流体圧シリンダへ導いて前記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流体圧ユニットと、
   前記流体圧ユニットに蓄圧された作動流体を運転終了時に開放する蓄圧開放機構と
   を備え、
   前記流体圧ユニットは、
   タンク内の作動流体を圧送するポンプと、
   該ポンプによって圧送される作動流体を前記流体圧シリンダのキャップ側室へ導入するブレーキ作動ポジションと、前記流体圧シリンダのキャップ側室の作動流体をタンクへ排出するブレーキ解除ポジションとを有し、少なくとも停電時には前記ブレーキ作動ポジションに切り換わる切換弁と、
   前記ポンプの作動によって蓄圧され、少なくとも停電時には蓄圧した作動流体を前記ブレーキ作動ポジションに切り換わった切換弁を介して流体圧シリンダのキャップ側室へ導くアキュムレータと
   を備え、
   前記蓄圧開放機構は、
   運転終了時に軌道走行式機械を固定する逸走防止装置の作動を検出するリミットスイッチと、
   該リミットスイッチからの検出信号により開くよう前記アキュムレータのドレンラインに設けられた蓄圧開放弁と
   を備えた軌道走行式機械の制動装置。
2. 前記逸走防止装置は、前記レールが敷設される走行路に設けられた凹溝に固定金具を嵌入するアンカーである請求項１記載の軌道走行式機械の制動装置。

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