JP7117016B2 - クレーンアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、一種の装置、特に手動で移動されるクレーン装置に関する。

ガントリークレーンまたはブリッジクレーンなどの手動の吊りクレーンアセンブリは荷重を持ち上げ移動させるために様々な工業用途およびその他の用途で使用されている。このようなクレーンは、通常、１対の平行ガイドの間に垂直にぶら下がり且つ１対のガイドに沿って移動可能な略垂直のブリッジから荷重を吊る。ブリッジからの荷重の吊り点はブリッジに沿って移動可能なトロリーにより与えられる吊り点によって移動し得る。ブッリジの各端は、垂直ブリッジをガイドに沿って移動し得るように構成されたキャリッジを介して各ガイドレールに接続され、この移動は動力手段によって、またはキャリッジの１つをオペレータが下からロープまたはロッドで手動的に押すか引くことによって行うことができる。

従来のクレーンアッセンブリでは、オペレータがブリッジの移動をガイドに対していずれの方向に開始しようとする場合にも１つの問題が起こる。このような移動を開始するのに必要とされる労力は多くの場合かなり大きくなり、その原因は、少なくとも部分的に、通常両キャリッジの同時移動が必要とされるが、オペレータの力は１つのキャリッジにのみ直接与えられることにある。これはトルクをブリッジに沿って加えてブリッジ及びキャリッジを垂直配置から外れさせる(傾斜させる)傾向があり、摩擦を増加し、最終的にはジャミングを生じ、更なる移動が妨げられる。

国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ０３／００６６８において、本発明者はこの問題の解決策を開示している。吊りブリッジの両端はそれぞれのキャリッジにそれぞれのピボットコネクタアームで接続され、ピボットコネクタアームは移動開始時にブリッジが垂直から傾いて移動し得るように構成されている。コネクタアームは下端でブリッジに取り付けられ、少なくともブリッジと垂直の軸を中心に旋回可能である。コネクタアームは上端でキャリッジに、上記の国際出願では整合ボール４４及び球面シート４６を備えるボールジョイントなどの多軸ピボットジョイントにより取り付けられる。上端と下端でのピボットジョイントの組み合わせはキャリッジを十分に独立に移動可能にし、上端及び下端でのコネクタアームのピボットジョイントは垂直からの傾きに必要とされる追加の幾何学的長さと角度偏差を補償する。これはキャリッジが動かなくなる傾向を除去し、なめらかな移動開始を可能にする。ＰＣＴ／ＡＵ０３／００６６８に開示されているシステムでは、１０００ｋｇの荷重の移動を開始するのに約１０ｋｇの力が必要とされる。

ＰＣＴ／ＡＵ０３／００６６８の全内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。更なる改善がＰＣＴ／ＡＵ２００８／００１７３１に記載されており、その全内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。

上述のシステムは従来の剛性垂直ブリッジに対する著しい改善を示す。本発明者は、今回、１０００ｋｇの荷重に対する始動力を更に約６ｋｇに低減することができる改善策を考え出した。

国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ０３／００６６８ 国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２００８／００１７３１

本発明者は、先発明のボールジョイント内の静止摩擦は実際上移動の開始の制限要因であることを観察し、先に開示した構成の利点を維持しつつ移動開始力をさらに低減することができる改善策を考えた。

本発明の広い態様によれば、荷重を持ち上げるためのクレーンアセンブリが提供され、該クレーンアセンブリは、
互いに平行に配置された一対のガイドと、
各ガイドと関連し、各ガイドに沿って移動可能なキャリッジと、
荷重を取り付けるための取り付け点を有するブリッジと、
を備え、
前記ブリッジはコネクタアームを介して前記キャリッジの間に取り付けられ、各コネクタアームは下端で前記ブリッジに取り付けられ、少なくとも前記ブリッジに直角の軸を中心に旋回可能であり、且つ各コネクタアームは上端で多軸ジョイントを介して対応するキャリッジに取り付けられ、
各多軸ジョイントは、対応するキャリッジの初期移動に伴って回転するように構成された低摩擦スラスト軸受を介して対応するキャリッジに接続されている。

一実施形態において、前記多軸ジョイントは球面ジョイントであり、該多軸ジョイントは互いに摺動するように構成された球面を有する第１および第２の部分を含むことができ、前記第1の部分は前記コネクタアームに接続され、前記第２の部分は前記第２の部分の球面より下で前記低摩擦スラスト軸受を介して前記キャリッジに接続される。各コネクタアームはアーチのような形状とすることができ、前記アーチの頭部が前記コネクタアームの上端をなし且つ貫通孔を含み、前記対応する多軸ジョイントの第１の部分が前記貫通孔内に設置され、前記アーチの側部の下端がコネクタアームの下端をなす。前記多軸ジョイントの第２の部分は、前記キャリッジ上の位置決め要素と協働するように構成することができる。前記位置決め要素は円形断面の支柱部とすることができ、低摩擦スラスト軸受は環状にすることができ、前記支柱部のベース部の周りに配置され、前記多軸ジョイントの第２の部分は前記支柱部にぴったりとはまり、前記低摩擦スラスト軸受の回転とともに前記支柱部の周りを回転するように成形することができる。一例では、前記多軸ジョイントの第２部分の球面は凸面であり、前記多軸ジョイントの第１部分の球面は凹面である。

一実施形態では、前記低摩擦スラスト軸受は上側レースと下側レースとの間で転がる転動体を含む。前記転動体はニードルローラとしてよい。

本発明の一実施形態の概略図である。 図１の一部の詳細拡大図である。

本発明を添付の図面および特定の実施形態と関連して詳細に説明する。

図１および図２を参照するに、本発明の動作はキャリッジの１つおよびコネクタアームの中心線を通る断面を示す切除断面斜視図で示される。ガイド、キャリッジおよびその他の特徴のさらなる詳細は、本発明者の先に公開されたＰＣＴ／ＡＵ０３／００６６８およびＰＣＴ／ＡＵ２００８／００１７３１明細書などの先行公報に見られる。

ここで図１および図２を参照するに、クレーンアセンブリは、１対の平行ガイド２（２つのガイドの１つのみが示されている）の間に真下にぶら下がるブリッジ１を備える。ブリッジ１の２つの端にはそれぞれコネクタアーム３が設けられる。キャリッジ４はガイド２のレッジ２１に沿って転動するように構成される。見えないが、対向レッジがガイド２の反対側にあり、第２のローラセットを有する。コネクタアーム３は頭部および側部を有するアーチ状に形成され、アーチの各側部の下端はブリッジ１に直角の軸を中心に自由に回転するシャフト５を介してブリッジ1に接続される。コネクタアーム３のアーチの頭部は、球面ジョイントの形態の多軸ジョイント３３，３５を介してキャリッジ４の横方向突出アーム４０に接続され、多軸ジョイント３３，３５は、以下に記載するニードルローラスラスト軸受の形態の低摩擦スラスト軸受を介してキャリッジ４の突出アームに接続される。荷重取付け点８を有するトロリーはブリッジ１の内面に沿って転動する。

キャリッジ４の横方向突出アーム４０はその上面から上向きに突出する円形断面の支柱部４１を有する。第１の部分３３および第２の部分３５を備える多軸ジョイントはアーム３をニードルローラスラスト軸受６を介してキャリッジ４に接続する。第１の部分３３はプラスチックで構成され、コネクタアーム３のアーチの頭部の通孔３２に嵌入する形状にされる。第２の部分３５はスチールで構成され、上側レース６２の上部を覆うフランジにより維持される約１ｍｍの隙間で支柱部４１上にぴったり嵌合するカップ形成凹部の形状にされる。支柱部４１と第２の部分３５との間の摩擦を制限するために、支柱部４１と第２の部分３５のカップ形成凹部に十分なグリースが１ｍｍの隙間において与えられる。代わりに、同じ目的のために第２の部分３５と支柱部４１との間でニードル軸受またはブラシを使用することもできる。

第１の部分３３は底面側に凹球面を備え、該凹球面は第２の部分３５の上面側の凸球面と協働する。第１の部分３３は第２の部分３５と重力により接触状態に維持され、第１および第２の部分３３および３５は相俟って凸球面と凹球面の相互摺動により球面ジョイントを形成し、この状態はキャリッジがオペレータによりブリッジ１と垂直の関係からはずれて引かれるときに起こりやすい。ニードルローラスラスト軸受６の固定下側レース６１は支柱部４１の外側隆起ベース部に設置される。ニードルローラスラスト軸受６の回転上側レース６２は多軸ジョイントの第２の部分３５と係合し、下側レース６１と上側レース６２との間のニードルスラスト軸受６のニードルローラの回転により垂直軸を中心とする第２の部分３５の回転が可能になる。

コネクタアーム３は側部３１の下端の孔３４をおよびブリッジ１のビーム１１の側板１２の孔１３を通って延在するニードルローラ軸受を有し、この軸受に段付ボルト５が貫通し、コネクタアーム３はその下端でブリッジに直角の軸を中心に旋回することができる。

低摩擦スラスト軸受６の付与は、キャリッジ４に対するコネクタアーム３の一次初期移動である垂直軸を中心とする回転を高摩擦の多軸ジョイントによらずに低摩擦スラスト軸受６により生じさせることができるために、キャリッジの移動の開始を改善することができる。

当業者はまた、最も広い範囲の請求項により決定される本発明の範囲内で様々な変更を本発明に加えることができることを理解されよう。

以下の特許請求の範囲およびそれ以前の本明細書の説明において、文言および示唆により文脈上他の意味に解される場合を除いて、用語「備える」又はその変形、例えば「備え」、「備えている」などは包括的な意味で使用され、言い換えれば、記載の特徴の存在を指定しないで、本発明の様々な実施形態における他の特徴の存在または追加を排除するものではない。さらに、特許請求の範囲に記載された方法のステップは、文脈が必要としない限り、記載された順序で実行されること、または一旦開始された後中断することなく実行されることを必ずしも意図しない。

以下の特許請求の範囲およびそれ以前の本明細書の説明において、文言および示唆により文脈上他の意味に解される場合を除いて、「低摩擦スラスト軸受」という用語は軸の周りを低摩擦で回転するとともに荷重を軸方向に支持するように構成され、低摩擦能力は２つのレース間の転動体、または静圧軸受または磁気軸受などの非転動体軸受けによって提供される。転動体スラスト軸受は周知であり、スラストバール軸受、球面ローラスラスト軸受、およびニードルローラスラスト軸受などがある。

以下の特許請求の範囲およびそれ以前の本明細書の説明において、文言および示唆により文脈上他の意味に解される場合を除いて、「球面」という用語は球の一部としての表面形状を意味する。

以下の特許請求の範囲およびそれ以前の本明細書の説明において、文言および示唆により文脈上他の意味に解される場合を除いて、ガイドに関して「平行」という用語は、曲線状のガイドのペア、および本発明の接続アームの補償特性を考慮して十分に平行なガイドを含む。

以下の特許請求の範囲およびそれ以前の本明細書の説明において、文言および示唆により文脈上他の意味に解される場合を除いて、「多軸ジョイント」という用語は、少なくとも２つの軸の周りで接合要素の相対回転を可能にするジョイントを意味し、上記の実施形態の球面ジョイントなどがあるが、必ずしも球面ジョイントに限定されない。

先行刊行物が本明細書で言及される場合、そのような言及は、その刊行物が当技術分野の一般周知の知識の一部を形成することを承認するものではないことを理解されたい。

Claims (6)

1. 荷重を持ち上げるためのクレーンアセンブリであって、
   互いに平行に配置された一対のガイドと、
   各ガイドと関連し、各ガイドに沿って移動可能なキャリッジと、
   荷重を取り付けるための取り付け点を有するブリッジと、
   を備え、
   前記ブリッジはコネクタアームを介して前記キャリッジの間に取り付けられ、各コネクタアームは下端で前記ブリッジに取り付けられ、少なくとも前記ブリッジに直角の軸を中心に旋回可能であり、且つ各コネクタアームは上端で多軸ジョイントを介して対応するキャリッジに取り付けられ、
   各多軸ジョイントは、対応するキャリッジの初期移動に伴って回転するように構成された低摩擦スラスト軸受を介して対応するキャリッジに接続されており、
   前記多軸ジョイントは球面ジョイントであり、
   前記多軸ジョイントは、互いに摺動するように構成された球面を有し整合する第１および第２の部分を含み、前記第１の部分は前記コネクタアームに接続され、前記第２の部分は前記第２の部分の球面より下で前記低摩擦スラスト軸受を介して前記キャリッジに接続されており、
   前記多軸ジョイントの前記第２の部分は、前記キャリッジ上の位置決め要素と協働するように構成されており、
   前記位置決め要素は円形断面の支柱部であり、前記低摩擦スラスト軸受は形状が環状で、前記支柱部のベース部の周りに配置され、前記多軸ジョイントの前記第２の部分が前記支柱部にぴったり嵌合し且つ前記低摩擦スラスト軸受の回転とともに前記支柱部の周りを回転するように形成されている、
   クレーンアセンブリ。
2. 各コネクタアームがアーチのような形状であり、前記アーチの頭部が前記コネクタアームの上端を提供し且つ通孔を備え、前記対応する多軸ジョイントの前記第１の部分が前記通孔内に設置され、前記アーチの側部の下端がコネクタアームの下端である、請求項１に記載のクレーンアセンブリ。
3. 前記多軸ジョイントの前記第２部分の球面が凸面であり、前記多軸ジョイントの前記第１部分の球面が凹面である、請求項１または２のいずれかに記載のクレーンアセンブリ。
4. 前記低摩擦スラスト軸受が、上側レースと下側レースとの間で転がる転動体を含む、請求項１～３のいずれかに記載のクレーンアセンブリ。
5. 前記転動体がニードルローラである、請求項１～４のいずれかに記載のクレーンアセンブリ。
6. 荷重を持ち上げるためのクレーンアセンブリであって、
   互いに平行に配置された一対のガイドと、
   各ガイドと関連し、各ガイドに沿って移動可能なキャリッジと、
   荷重を取り付けるための取り付け点を有するブリッジと、
   を備え、
   前記ブリッジはコネクタアームを介して前記キャリッジの間に取り付けられ、各コネクタアームは下端で前記ブリッジに取り付けられ、少なくとも前記ブリッジに直角の軸を中心に旋回可能であり、且つ各コネクタアームは上端で多軸ジョイントを介して対応するキャリッジに取り付けられ、
   各多軸ジョイントは、対応するキャリッジの初期移動に伴って回転するように構成された低摩擦スラスト軸受を介して対応するキャリッジに接続されており、
   前記低摩擦スラスト軸受が、上側レースと下側レースとの間で転がる転動体を含む、
   クレーンアセンブリ。

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