JPH10139364A - トロリーの横行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トロリーの高速横行を可能とし、その位置制
御や振れ止め制御における精度を向上し、保守点検作業
に要する作業負担の軽減及びコストの削減を図る。 【解決手段】 ガーダ６，６上を横行するトロリー７の
横行装置であって、ガーダ６，６の下面に、リニアイン
ダクションモータ２４の二次側を構成するリアクション
プレート２５をトロリー７の横行範囲に亘って敷設し、
該トロリー７には、モータ２４の一次側を構成するコイ
ル２６をプレート２５に対し下方から僅かなギャップを
介して相対するよう配設する。コイル２６に交流電流を
流してトロリー７の横行方向に移動する進行磁界を発生
させると、この進行磁界によりプレート２５に渦電流が
誘導されてフレミングの左手の法則による推力が発生
し、その反作用によってトロリー７がガーダ６，６に対
し横行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トロリーの横行装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は一般的なコンテナクレーンの一例
を示す概略図であり、図中１は岸壁２に繋留されたコン
テナ船を示し、該コンテナ船１と岸壁２との間でコンテ
ナクレーン３によりコンテナ４が荷役されるようになっ
ている。

【０００３】図示するコンテナクレーン３においては、
岸壁２に沿って走行可能な脚部５の上方に一対のガーダ
６，６が海側に張り出して設けられ、このガーダ６，６
間にトロリー７が横行可能に設置されている。

【０００４】このトロリー７には、コンテナ４を把持す
る為のスプレッダ８がヘッドブロック９を介してロープ
１０により懸吊されており、該ロープ１０を機械室１１
内の巻上ドラム１２により巻き上げたり巻き下げたりす
ることで前記スプレッダ８が昇降されるようになってい
る。

【０００５】而して、例えば、コンテナクレーン３を用
いてコンテナ船１上からコンテナ４を荷揚げする場合に
は、コンテナ船１上に横行したトロリー７からスプレッ
ダ８を吊り降ろしてコンテナ４を把持せしめ、次いで、
スプレッダ８を巻き上げてトロリー７を岸壁２上の吊り
降ろし位置まで横行させ、その後、スプレッダ８を巻き
下げてコンテナ４を岸壁２上の所定位置に吊り降ろすと
いう一連の操作が行われることになる。

【０００６】このようなコンテナクレーン３に用いられ
ているトロリー７は、機械室１１内の横行ドラム１３に
よるロープ牽引方式で横行されるようになっており、よ
り詳細には、図６に示す如く、トロリー７の一端に固縛
されたロープ１４が、ガーダ６，６の長手方向一端側に
配置されたシーブ１５に掛け回されてからシーブ１６，
１７を介して機械室１１内の横行ドラム１３に巻き取ら
れていると共に、トロリー７の他端に固縛されたロープ
１８が、ガーダ６，６の長手方向他端側に配置されたシ
ーブ１９に掛け回されてからシーブ２０，２１を介して
前記横行ドラム１３に逆向きに巻き取られており、該横
行ドラム１３を回転することにより一方のロープ１４又
は１８を巻き出し且つ他方のロープ１８又は１４を巻き
取ってトロリー７をガーダ６，６の長手方向に横行し得
るようにしてある。

【０００７】尚、図中２２はガーダ６，６の長手方向に
夫々敷設されたレール、２３はトロリー７の走行輪を示
す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た如き従来のロープ１４，１８による牽引方式の横行手
段では、トロリー７を高速で横行させることが困難であ
った為、トロリー７の横行速度を従来より高速化して荷
役作業のサイクルタイムを短縮することが望まれてい
た。

【０００９】また、従来のトロリー７の横行手段におい
ては、経時的にロープ１４，１８が伸びを生じたり、各
シーブ１５，１６，１７，１９，２０，２１等が摩耗し
たりすることによって、横行ドラム１３の回転数（回転
角）と実際のロープ１４，１８の巻き出し量とが符合し
なくなり、トロリー７の横行位置の制御が不正確になる
という問題があった。

【００１０】更に、横行ドラム１３の回転速度を変更し
てから実際にトロリー７の横行速度が追従するまでにタ
イムラグが生じてしまう為、速度制御の指令に対する応
答性が悪いという不具合があり、吊り荷の振れを打ち消
すようにタイミングを合わせて加減速を行うといった振
れ止め制御が精度良く実施できないという問題もあっ
た。

【００１１】また、ロープ１４，１８が短期間に損耗し
てしまうので、半年から一年程度で交換作業を行わなけ
ればならず、ロープ１４，１８の交換作業に多くの人手
とコストがかかるという問題があり、更には、横行ドラ
ム１３の駆動モータや減速機、シーブ１５，１６，１
７，１９，２０，２１等といった機械的な可動部が多い
為、これらの保守点検作業を頻繁に行わなければなら
ず、作業員による保守点検作業の負担が大きいという問
題もあった。

【００１２】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、トロリーの高速横行を可能とし、その位置制御や振
れ止め制御における精度を向上し、保守点検作業に要す
る作業負担の軽減及びコストの削減を図ることを目的と
している。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、ガーダ上を横行するトロリーの横行装置であ
って、ガーダの上面若しくは下面に、リニアインダクシ
ョンモータの二次側を構成するリアクションプレートを
トロリーの横行範囲に亘って敷設し、該トロリーには、
リニアインダクションモータの一次側を構成するコイル
を前記リアクションプレートに対し上方若しくは下方か
ら僅かなギャップを介して相対するよう配設したことを
特徴とするものである。

【００１４】而して、トロリー側のコイルに交流電流を
流してトロリーの横行方向に移動する進行磁界を発生さ
せると、この進行磁界によりガーダ側のリアクションプ
レートに渦電流が誘導されてフレミングの左手の法則に
よる推力が発生し、その反作用によってトロリーがガー
ダに対し横行される。

【００１５】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
ガーダ上を横行するトロリーの横行装置であって、ガー
ダの上面若しくは下面に、リニアインダクションモータ
の一次側を構成するコイルをトロリーの横行範囲に亘っ
て敷設し、該トロリーには、リニアインダクションモー
タの二次側を構成するリアクションプレートを前記コイ
ルに対し上方若しくは下方から僅かなギャップを介して
相対するよう配設したことを特徴とするものである。

【００１６】而して、ガーダ側のコイルに交流電流を流
してトロリーの横行方向に移動する進行磁界を発生させ
ると、この進行磁界によりトロリー側のリアクションプ
レートに渦電流が誘導されてフレミングの左手の法則に
よる推力が発生し、この推力によってトロリーがガーダ
に対し横行される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。

【００１８】図１及び図２は本発明を実施する形態の一
例を示すもので、図５及び図６と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしている。

【００１９】図示する如く、ガーダ６，６の下面に、リ
ニアインダクションモータ２４の二次側を構成するリア
クションプレート２５がトロリー７の横行範囲に亘って
敷設され、一方、トロリー７の下面の四隅には、リニア
インダクションモータ２４の一次側を構成するコイル２
６が、前記リアクションプレート２５に対し下方から僅
かなギャップを介して相対するようブラケット２７を介
して夫々取付けられている。

【００２０】ここで、前記リアクションプレート２５に
は、誘導電流の流れ易い銅やアルミニウムの板と、磁束
を通し易い鉄板とを一体化した複合導体が用いられてお
り、一般的には、強度上の配慮から鉄板を銅やアルミニ
ウムの板より厚く形成してある。

【００２１】また、片方のガーダ６の内側面には、トロ
リー７の走行輪２３を案内する為のレール２２に沿って
三本の給電用架線２８が延設されており、この架線２８
には、図示しない動力電源からインバータを介して三相
交流電流が送電されるようになっている。

【００２２】更に、トロリー７における前記各架線２８
に対峙する側面には、該各架線２８に摺接して受電し得
るようコレクタ２９（集電子）が設けられており、該コ
レクタ２９により受電された三相交流電流が前記各コイ
ル２６に給電されるようになっている。

【００２３】而して、インバータにより電圧及び周波数
を適宜に制御して架線２８及びコレクタ２９を介しトロ
リー７側の各コイル２６に三相交流電流を給電し、各コ
イル２６についてトロリー７の横行方向に移動する進行
磁界を発生させると、この進行磁界によりガーダ６，６
側のリアクションプレート２５に渦電流が誘導されてフ
レミングの左手の法則による推力が発生し、その反作用
によってトロリー７がガーダ６，６に対し横行される。

【００２４】尚、制動に関しては、リニアインダクショ
ンモータ２４を発電機として作動させることにより、ト
ロリー７の慣性による機械的エネルギーを電気的エネル
ギーに換えて電源側へ返還する回生制動を用いれば良
く、また、横行位置を保持する目的で機械式ブレーキを
併用するようにしても良い。

【００２５】従って、上記形態例によれば、リニアイン
ダクションモータ２４によりトロリー７を横行させるよ
うにしているので、該トロリー７の横行速度を従来より
高速化することができ、これによって、荷役作業のサイ
クルタイムを短縮することができる。

【００２６】また、従来のロープによる牽引方式の横行
手段の如き経時的なロープの伸びや各シーブの摩耗等に
よるトロリー７の位置制御への悪影響がなくなるので、
トロリー７の横行位置の制御を高精度に行うことがで
き、しかも、リニアインダクションモータ２４による電
気的な速度制御によれば、速度制御の指令に対する応答
性が良くなるので、吊り荷の振れを打ち消すようにタイ
ミングを合わせて加減速を行うといった振れ止め制御を
高精度に行うこともできる。

【００２７】また、従来のロープによる牽引方式の横行
手段の如きロープの交換作業が不要となり、更には、横
行ドラムの駆動モータや減速機、シーブ等といった機械
的な可動部もなくなるので、これらの保守点検作業を頻
繁に行う必要がなくなり、作業員による保守点検作業の
負担を著しく軽減することができ、そのコストも大幅に
削減することができる。

【００２８】更に、従来の如く機械室内に横行ドラムや
駆動モータ、減速機等を配置する必要がなくなるので、
機械室を小型化することもできる。

【００２９】また、特に本形態例で示した如く、リアク
ションプレート２５を、誘導電流の流れ易い銅やアルミ
ニウムの板と、磁束を通し易い鉄板とを一体化した複合
導体により構成し、しかも、強度上の配慮から鉄板を銅
やアルミニウムの板より厚くした場合には、リアクショ
ンプレート２５とコイル２６との間に電磁垂直力が吸引
力として作用し、ガーダ６，６の下面に敷設したリアク
ションプレート２５に対しトロリー７側のコイル２６が
上向きに吸引されてトロリー７に浮上力が作用されるこ
とになるので、トロリー７の走行輪２３にかかる荷重負
担を軽減することができる。

【００３０】即ち、リニアインダクションモータ２４に
おいて、推力と共に発生する電磁垂直力は、リアクショ
ンプレート２５の材質が磁性体の場合に吸引力として作
用し、非磁性体の場合には反発力として作用し、リアク
ションプレート２５が複合導体により構成されている場
合には夫々の導体に作用する吸引力と反発力との差が電
磁垂直力として作用するので、誘導電流の流れ易い銅や
アルミニウムの板が非磁性体であっても、磁性体である
鉄板が厚くしてあれば、電磁垂直力は吸引力として作用
するのである。

【００３１】尚、一般的にリアクションプレート２５
は、本形態例で示した如く構成されるのが通常であり、
コイル２６との間に発生する電磁垂直力は概ね吸引力と
して作用するものと考えて良いが、誘導電流の流れ易い
銅やアルミニウムの板を鉄板より厚くした複合導体によ
りリアクションプレート２５を構成することも勿論可能
であり、その場合には電磁垂直力が反発力として作用す
ることになるので、リアクションプレート２５をガーダ
６，６の上面に敷設し、このリアクションプレート２５
に対しトロリー７側のコイル２６を上方から対峙させる
ようにすれば良く、このようにすれば、本形態例の場合
と同様にトロリー７に浮上力が作用されることになるの
で、トロリー７の走行輪２３にかかる荷重負担を軽減す
ることができる。

【００３２】また、図３及び図４は本発明の別の形態例
を示すもので、先に説明した形態例におけるリアクショ
ンプレート２５とコイル２６の配置を逆にしたものであ
り、具体的には、ガーダ６，６の下面におけるトロリー
７の横行範囲に亘り、リニアインダクションモータ２４
の一次側を構成するコイル２６を敷設し、一方、トロリ
ー７の下面の四隅には、リニアインダクションモータ２
４の二次側を構成するリアクションプレート２５を、前
記コイル２６に対し下方から僅かなギャップを介して相
対するようブラケット２７を介して配設したものであ
る。

【００３３】ここで、本形態例におけるリアクションプ
レート２５が、誘導電流の流れ易い銅やアルミニウムの
板と、磁束を通し易い鉄板とを一体化した複合導体によ
り構成され、しかも、強度上の配慮から鉄板を銅やアル
ミニウムの板より厚くしてあることは勿論である。

【００３４】また、トロリー７の現在位置から離れた位
置における不必要なコイル２６の励磁をなくし、その電
力消費と発熱を極力抑制する為、ガーダ６，６の下面に
敷設されるコイル２６を、ガーダ６，６の長手方向に分
割された複数のブロック単位毎に給電されるよう構成
し、トロリー７の横行位置に対応したブロックのコイル
２６についてのみ動力電源からインバータを介して三相
交流電流が送電されるよう操作することが好ましい。

【００３５】而して、インバータにより電圧及び周波数
を適宜に制御してトロリー７の横行位置に対応したブロ
ックのコイル２６について三相交流電流を給電し、その
ブロックのコイル２６にトロリー７の横行方向に移動す
る進行磁界を発生させると、この進行磁界によりトロリ
ー７側のリアクションプレート２５に渦電流が誘導され
てフレミングの左手の法則による推力が発生し、この推
力によってトロリー７がガーダ６，６に対し横行される
ので、本形態例の場合も前述した形態例と同様の効果を
奏することができる。

【００３６】尚、本発明のトロリーの横行装置は、上述
の形態例にのみ限定されるものではなく、コンテナクレ
ーン以外にも天井クレーン等のガーダ上を横行する方式
のトロリーに対して同様に適用し得ること、また、一本
のガーダをモノレール式に横行するトロリーに対しても
同様に適用し得ること、その他、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。

【００３７】

【発明の効果】上記した本発明のトロリーの横行装置に
よれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

【００３８】（Ｉ）リニアインダクションモータにより
トロリーを横行させるようにしているので、該トロリー
の横行速度を従来より高速化することができ、これによ
って、荷役作業のサイクルタイムを短縮することができ
る。

【００３９】（ＩＩ）従来のロープによる牽引方式の横
行手段の如き経時的なロープの伸びや各シーブの摩耗等
によるトロリーの位置制御への悪影響がなくなるので、
トロリーの横行位置の制御を高精度に行うことができ、
しかも、リニアインダクションモータによる電気的な速
度制御によれば、速度制御の指令に対する応答性が良く
なるので、吊り荷の振れを打ち消すようにタイミングを
合わせて加減速を行うといった振れ止め制御を高精度に
行うことができる。

【００４０】（ＩＩＩ）従来のロープによる牽引方式の
横行手段の如きロープの交換作業が不要となり、横行ド
ラムの駆動モータや減速機、シーブ等といった機械的な
可動部もなくなるので、これらの保守点検作業を頻繁に
行う必要がなくなり、作業員による保守点検作業の負担
を著しく軽減することができ、そのコストも大幅に削減
することができる。

【００４１】（ＩＶ）従来の如く機械室内に横行ドラム
や駆動モータ、減速機等を配置する必要がなくなるの
で、機械室を小型化することができる。

【００４２】（Ｖ）リアクションプレートとコイルとの
間に発生する電磁垂直力が吸引力として作用する場合
に、ガーダの下面にリアクションプレート又はコイルを
敷設し且つこれにトロリー側のコイル又はリアクション
プレートを下方から対峙させ、一方、電磁垂直力が反発
力として作用する場合に、ガーダの上面にリアクション
プレート又はコイルを敷設し且つこれにトロリー側のコ
イル又はリアクションプレートを上方から対峙させるよ
うにすれば、トロリーに浮上力を作用させて該トロリー
の走行輪にかかる荷重負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例を示す側面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。

【図３】本発明の別の形態例を示す側面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。

【図５】一般的なコンテナクレーンの一例を示す概略図
である。

【図６】図５のトロリーの横行手段を模式的に示した斜
視図である。

【符号の説明】

６ ガーダ ７ トロリー ２４ リニアインダクションモータ ２５ リアクションプレート ２６ コイル

フロントページの続き (72)発明者 上松 和夫 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガーダ上を横行するトロリーの横行装置
   であって、ガーダの上面若しくは下面に、リニアインダ
   クションモータの二次側を構成するリアクションプレー
   トをトロリーの横行範囲に亘って敷設し、該トロリーに
   は、リニアインダクションモータの一次側を構成するコ
   イルを前記リアクションプレートに対し上方若しくは下
   方から僅かなギャップを介して相対するよう配設したこ
   とを特徴とするトロリーの横行装置。
2. 【請求項２】 ガーダ上を横行するトロリーの横行装置
   であって、ガーダの上面若しくは下面に、リニアインダ
   クションモータの一次側を構成するコイルをトロリーの
   横行範囲に亘って敷設し、該トロリーには、リニアイン
   ダクションモータの二次側を構成するリアクションプレ
   ートを前記コイルに対し上方若しくは下方から僅かなギ
   ャップを介して相対するよう配設したことを特徴とする
   トロリーの横行装置。