JPS60202092A - 巻上装置の過負荷防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はクレーン等の巻Ｊ：装２に用いるものであって
、定格以上の荷重を吊上げた場合にクレーン等の変形を
防止するための過負荷防止装置に関する。

〔発明の背景〕

コンテナクレーンにおいて、吊具な上昇中に船のハツチ
に引掛けたり、また船に同定されているコンテナを吊上
げることがあり、この場合、クレーンや船等を変形させ
る。このため変形を防止するための過負荷防止装置がク
レーンに設置さｎる。

過負荷防止装置は例えば、特公昭５１−２８０１号や特
開昭５８−１２５５９７号公報に示す如く、吊具を吊下
げているローブに加わる力を直接的又は間接的に検出し
て、定格以上の場合、過負荷として巻上装置の巻上動作
を停止させるものである。

前記特公昭５１−２８０１号公報に示さｎるものは。

ローブをその半径方向にシーブで引張って弾性支持して
おき、この支持部にリミットスイッチを設置し、シーブ
の移動によって過荷重を検出するものである。

前記特開昭５８−１２５５９７号公報に示すものは１巻
上装置のモータに電流検出器を設け、電流値によって過
荷重を検出するものである。

Ｈ記すミットスイッチや電流検出器によって過荷重が検
出さｎると、巻上袋Ｗのモータへの通電を停止させると
共にブレーキ装ぼを作動させる。

、＝ｒｔ、ｃ、ｓ：よって巻」０作を停止しても、モー
タや減速＊ｌｊの慣性力によってドラムは回転を継続し
、啓上動作はさらに継続される。これはクレーンが大形
になるに従って顕著となる。このため、過荷重を検出し
て実際に啓上動作が停止さｎるまでの間にクレーン等を
変形させる恐れがある。＃−に、高速で巻上げ中に吊具
が引掛かった場合には１記検出器のみでは変形を防止で
きないものである。

このため、ローブの中間をたるませて所定の力で押えて
固定することが行なわｎる。通常の荷重に対してはロー
ブは前記固定部で固定されており、ローブの繰出しはな
い。過荷重がローブに加わると、前記固定部の保持力に
打勝ってローブが滑り出る。このため、巻上の運動エネ
ルギはローブの繰出しのための摩擦力によって吸収さｎ
、変形が防止される。尚、過荷重の検出は前記検出器に
よって行なわれ、啓上装置の啓上動作は停止される。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ローブの張力が過大とならず、また小
形で信頼性の高い過負荷防止装置を提供することを目的
とする。

（発明の概要〕 本発明は、巻上げ用のローブに歯形を有する移動部材を
設置し、ローブに加わる力によって歯形を移動するよう
に設け、弾性部材によって歯形に押付けらｎ、歯形の谷
に入ったり、歯形によって押されて谷から出る爪を設け
、前記弾性部材の力に抗して爪を谷から押し出す力によ
ってローブに加わる過負荷を吸収するようにしたもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第１図〜第７図に示す一実施例により説
明する。

第１図において、１はガーダ上を走行するトロリであり
、巻上＊１ｉｉ２及び本発明の過負荷防止装置ｆ、　１
０を設−している、１１はコンテナ用の吊具である。巻
上装置１２の巻上ドラム３ａ、３ｂに巻かｎだ４本のロ
ーブ１２ｍ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは吊具１１のシー
ブ１３ａ　、　１３ｂ　、　１３ｃ　、　１３ｄ、トロ
リのシーブ１４ＪＩ　、　１４ｂ　、　１４０　、１４
ｄ、）ロリのシーブ１５ａ。

１５ｂ　、　１５ｃ　、　１５ｄにそれぞｎ順次掛は通
して過負荷防止装置１０に固定している。シーブ１５ａ
、１５ｂｔ１５ｃ、１５ｄ及びローブＬ？ａ　、　１２
ｂ　、　１２ｃ　、　Ｌ！ｄと過負荷防止装置ｉ１ｊ　
１０との固定ｊ１１６ｇ　、　１６ｂ　、　１６ｃ　。

１６ｄは同一水平面内に股？されている。吊具１１の長
手方向の一端側のローブ１２ａ、１２ｂは過負荷防止＊
　１．１０の一端側に固定され、吊具１１の他端側のロ
ーフＬｌ！ｃ、１２ｄは過負荷防止袋！！ｒ２０の他端
側に固定さｎている。

この過負荷防止装置を第２図〜第７図により説明する。

！１！２図、第３図は他の図に比べて概略的に示してい
る。

第２図において、過負荷防止装置、　１０は２組の過負
荷防止袋ｗ２１Ｊａ　、　２０ｂからなり、両者は同一
の構成である。過負荷防止装置２０　ａにはローブ１２
ａ。

１２ｃが固定さｎている。他方の過負荷防止装置２０ｂ
にはローブ１２ｂ、１２ｄが固定されている。

さらに、過負荷防止袋＠　２０　ａ　、　２０　ｂはそ
れぞｎ２つの過負荷防止装置ｔ、ｍａ　、　２１ｂから
なる。この過負荷防止装置１Ｅｒ２１ａ、２１ｂは同一
の構成であるが。

後述するラックがそれぞｎ外側に移動可能に、即ち逆方
向に移動可能に設置している。

以下、過負荷防止袋＠　２０　ａの過負荷防止装置ｉｆ
、　２］ａ１を代表例として第４図以降を用いて説明す
る。

この過負荷防止袋ｒ！１２１　ａは、摺動座ｎ上を摺動
可能なラックｎと、ラックの歯形２３ａに係合する複数
の爪ｕａ、２４ｂ、２４ｃと、この爪スを歯形Ｚ（ａに
押付けるためのコイルバネ２５ａ　、　２５ｂ　、　２
Ｓｃ麺からなる。ローブルは押え板がとボルトｎでラッ
クｎのグリップ部に押えて固定されている。ロープルと
このグリップとの間には滑りはない。

ラック幻は水平方向に配置されている。また、ラック囚
、２３は歯形Ｚｉｌａ、２３ａを外側に向けている。ま
た、一方のラック幻のグリップ側に他方のラック田の反
グリップ側が位置するように逆向きに設ｉしている。

摺動座四の上面の中央には背面座団が固定してあり、ラ
ック田、２３の背面が接触する。諺はラックｎ、２３の
摺動溝を構成するための上面座であ壷）、背面座３１に
ボルトおで着脱自在に固定している。

爪２４ａ　、　２４ｂ　、　２４ｃ　、−ｙイルバネ２
５ａ、２５ｂ、２５Ｃ及びこれに関連した部品は全て同
一の構成である。

爪スは一方の端部の軸蕊を中心として摺動座ｎ上を摺動
する。爪必に固定さｎた軸あは摺動座３１を貫通させて
裏面で固定している。ｎはブツシュ。

あは抜は止め用の部材である。爪冴の他端側には歯形２
３ａの谷に係合片４１を突出させている。また、さらに
端部にはコイルバネ２を支持するためのバネ座４２を回
動自在に設けている。バネ座４２は爪冴に固定した軸ぐ
にプツシ、４４を介して取付けである。６は抜は止め用
の部材である。茹、４７はライナである。

バネ座４２にはねじ棒５０が固定している。ねじ棒（資
）の先端を摺動座乙に固定したブラケット５１の穴５２
を貫通させ、座金５３．ナツト５４　ａ　、　５４　ｂ
で固定している。５５はステーである。

爪２４ａ、２４ｂ、２４ｃのそれぞれの係合片４１と歯
形Ｚ３ａとの関係は、１ピツチ相当の歯形２３ａに対し
てそｎぞｎの位置が異なるように設置しである。

即ち、第４図に示す如く、爪２４ａの係合片４１は歯形
Ｚ３ａの谷の中に完全に入っており、爪２４ｃの係合片
４１は歯形Ｚ３ａの山の頂部に接しており、爪スｂは前
記両者のほぼ中間位「の山の頂部の近傍に位ｇしている
。この説明から明らかなように、爪ある。

ωはラックｎの移動を検出する近接スイッチであり、そ
れぞれのラックｎに対して設「されている。６１は近接
スイッチωの対応金属であり、ラック久に固定しである
。近接スイッチωがラック幻の移動を検出すると、巻上
装置２の巻上動作を停止させる。

ローブ１２ａとローブ１２ｃは実は一本のローブであり
、その端部はドラム３ａ、３ｂに固定しである。このロ
ーブ１２ａとローブ１２ｃは第３図等に部品番号１２ｅ
で示す如く押え板がと他方の押え板がとの間でたるませ
である。ローブ１２ｂとロープルｄとの関係も前記に同
様である。

尚、爪２４ｃの係合片４１の位ｒから幻の先端までのラ
ックＺｌｌａの長さＬは、過負荷時にラックおが移動し
て巻上げの運動エネルギを吸収できるのに必要以上の長
さである。前記たるソせたロープ部ｅのたるみ貴は前記
長さＬのラック器の移動が得らｎる大きさである。

摺動座ｎは台（資）を介してトロリｌに固定しである。

過負荷防止袋ｆｌ　２０　ａの組立てについて説明する
。

一本のローブ１２ａ、１２ｃの中間に所定距離離してラ
ック器、２３を固定する。前記所定距離は第２図の如く
組立てた状態で押え板カーカの間の距離に前記長さＬを
加えた大きさである。ラック２３１幻の向きは第２図の
通りである。

一方、摺動座ｎ側は次のようにする。バネ座Ｃを取付け
たボスな軸郭を用いて摺動座ｎに取付ける。

次にバネ座４２にコイルバネ６を置き、穴５２にねじ棒
（資）を通し、ナツト５４ｍを締付けて爪例な引寄せ、
係合片４１がラック棒田に接触しない位置まで引寄せる
。全ての爪為についてこれを行う。

次に、前記ローブ１２ａ、１２ｃを固定したラックＺ、
２３を摺動座ｎ上にＲ＜。この場合、押え板々−５間の
位置を最も縮めて、かつ爪２４ｍの係合片４１が歯形２
３ａの谷に完全に入る位置にラック棒２３゜幻を置く。

次に上面座羽な置き、ボルトおで固定する。次に、ナツ
ト５４ａをゆるめ、係合片４１をラックＺ（ａにそれぞ
ｎ接触させる。各々の爪２４ａ。

２４ｂ、２４ｃのバネ座４２からナツト５４ａまでの距
離を所定の寸法とする。このため爪２４ｂ、２４ｃにつ
１ いては第４図に示す如くナツト５４ａとブラケット、と
の間に隙間を生ずる。

過負荷防止装置２ｏｂについても同様に組立てる。

かかる構成の動作を説明する。吊具１１にコンテナを吊
って定電の巻上作業を行っている場合において、４本の
ロープνは４つのラック器を引張るが、コイルバネ２５
ａで押された爪２４ｍの係合片４１が歯形Ｚ（ａの斜面
に接しているので通常の力では移動しない。

しかし、例えば吊具１１の一方の角部６が船のハツチに
引掛かると、ロープ１２ａを介して過負荷防止装置２１
ａのラック器に過大な力が加わる。このため爪２４ａは
コイルバネ２５ａの力に抗して反歯形′２３ｄ側に回転
させられ、爪２４Ｊｌの係合片４１は歯形の谷から外れ
る。これによってラック器は引出され、近接スイッチω
が作動して巻上装置１２の巻上げ動作を停止させる。

爪Ｚ４ａの係合片４１が歯形２３ｍの谷から外ｎると。

第４図の爪２４ｂの状態になる。代りに爪２４ｃの係合
片４１が谷に入り、爪２４ｂの係合片４１は山の頂部に
接触する。このため次には爪２４ｃがラック器の引出し
を防止しようとする。爪２４ｃが外ｎると、爪２４ｂの
係合片４１が谷に入り、次には爪２４ｂがラックｎの引
出しを防止しようとする。以後、２４　ａ　−２４ｃ　
−２４ｂを繰返す。

ラック器の引出しのためには爪Ｕの係合片４１を押上げ
るためにエネルギを消費する。この消費エネルギの合計
値が巻上げ停止前の巻上げの運動エネルギと同一になる
と、巻上げ動作は停止する。

巻上げの運動エネルギが過大の場合はローブ部のたるみ
が無くなるまで、ラック器が引出され、他方のラック器
を逆方向に引張る。この場合、他方の過負荷防止装置１
２１　ｂのラック器の歯形２３ａの他方側の斜面が係合
片４１に接するので、該他方の過負荷防止装置ｔ２１ｂ
の爪２４ａは歯形２３ａ側に回転させらｎる。このため
爪２４ａの歯形２３ａ側に向いた面４９が歯形２３ｍの
山の頂部に接触する。従って該ラック器が逆方向に引出
さｊ、ることはない。ｌＶ−この ラック器の逆方向の移動の防止は、軸化からナツト５４
ａまでのねじ捧父の長さによって行うこともできる。し
かし、前者の手段によればネジ棒父を小径にできるもの
である。

また、ラックるのグリップ部に当るストッパを摺動座ｎ
に設け、逆移動を防止してもよい。

また、船に固定されたコンテナを吊上げた場合は４つの
ラック器がそれぞｎ引出される。

過負荷防止装置が作動した場合は、爪例を引寄せてラッ
ク器を押込み、再組立てを行う。

ラック器を水平方向に配電しているので、コイルバネ５
の締付けなどの組立ての作業を容易に行うことができる
ものである。

ラック器の歯形２３ｇ及びボッの係合片４１の詳細につ
いて第７図により説明する。

係合片４１と係合する歯形２３ｍの係合面２３ｂの傾斜
角θ１は背面２３Ｃの傾斜角θ２よりも小さい。傾斜角
１１はエネルギの吸収量を大きくするために小さい方が
よい。一方、歯形２３ａの根元の強度向上のためには傾
斜角は大きい方がよい。このため背面の傾斜角θ２を０
１よりも大きくしている。従って、このものによれば、
エネルギの吸収量が大きく破損しにくい歯形を提供でき
るものである。

係合片４１　ａの先端は半径Ｒ□の円弧としている。

係合片４１はラック囚の移動方向に所定の厚さを有して
いる。醇記移動方向の前面倶１の係合片４１の面４１　
ｃは円弧状であり、その円弧の中心点はＰｌである。取
次の回転中心は軸％の中心のＰ２である。Ｐ２を中心と
して爪Ｕが回転する場合の係合片４１の最先端４１　ｄ
の軌跡は円弧Ｓ、で示される。図の如く面４１　ｃは円
ｆｉ８１に対して後退させている。△Ｈは爪４１の根元
における後退代を示している。

以Ｊのように、ｎ「方便の面４１　ｃを後退させている
ので、第７図の状態から爪４１が谷に入る場合に容易入
るものである。つまり、第７図の状態から少しでもラッ
ク幻が移動すると係合片４１は直ちに谷内に入り、係合
片４１　ａが直ちに歯形Ｚｌｌａに係合する。もし、爪
４１の根元側の面４１　ｃを円弧Ｓ□より前方側に突出
させていｎば、この突出代に等しいラック乙の移動がな
ければ係合片４１は谷内に入れない。この限界の点は円
弧Ｓ１である。尚、面４１　ｅは直線であっても前記と
同様の効果が得らｎる。

前記のように係合片４１が早く係合するので、エネルギ
の吸収量を大きくできる。

過負荷防止装置２１によって消費するエネルギについて
第８図により説明する。第８図はラック囚がラックＺ３
ａの１ピツチだけ移動した場合の、スデ トローラと消費エネルギの関係なプすものである。

但し、消費エネルギは、ラックｎの移動を防止するため
に取次及びコイルバネ５等がラック囚を摺動台ｎに保持
する力に等しいので、第８図においては縦軸をラック保
持力として示している。

係合片４１及び歯形２３ｇの構成は前記実施例の通りで
ある。囚は爪２４ｍについて示し、（Ｂは爪２４ｂにつ
いて示し、（ｑは爪２４Ｃについて示し、（ト）は囚。

（ト）、（Ｑの合計値を示している。Ｐｏ−ハまでは１
ピツチである。

また、本図は計算機によるシ晶ミレーシ璽ンの結果を示
している。取次な１つのみ用いた実験値と爪が１つの場
合のシミーレージ閣ンの結果とが比較的良く一致するの
で、シＪＬミレーシ譜ンの結果を示している。本図にお
いては、各々の取次はＨのずれで配置されており、ラッ
クの移動速度は一定であるとしている。

爪Ｕの各々のエネルギの消費は間欠的であるが、複数個
の取次をラック２３ａの］ピッチ内に位相を異ならせて
配置しているので、（Ｄに示す如４消費従って、途中に
おいてロープ化の張力にピークが生じないものである。

この過負荷防止装置、即ちエネルギ消費装省は、ラック
で取次を押上げるようにしているので、エネルギの消費
量が大き鳴、ラックるの停止までの距離を小さくできる
ものである。このため過負荷防止装置を小形にできるも
のである。

また、このもののエネルギの消費は単なる摩擦力で行な
われるものではない。単なる摩擦力の場合は摺動面の状
況、例えば油の付着の有無によりてその摩擦力の大きさ
が変化する。本発明でも背面座３１や歯形Ｄａへの油の
塗布の有無によって変化するが、コイルバネＵを変位さ
せる湯こ必要な力の大きさには変化がない。このため信
頼性の高い装置を提供できるものである。また、その消
費エネルギも計算によって算出しやすくなり、設計も容
易になるものである。

上記で橿、ねじ棒（資）と取次とが軸葛で連結されてい
るが、バネ受社が爪冴なラック幻に押付けるようになっ
ていｎば十分である。即ち、ねじ棒間をブラケット５１
　（１＋ｌに引張るとコイルバネ６が圧縮　６、され、
バネ受ｎと取次の接触が無くなるようにしたものでもよ
い。この場合は爪Ｕをｐ寄せてラック幻な挿入する。

上記ではロープが４本のため４つのラックを設げている
。ラックはローブに対応して設ければよい、コイルバネ
は皿バネでもよい。

第９図の実施例はラックを歯・車にしたものである。ロ
ーブνはシーブωに巻付けてあり、その端部１２ｅをシ
ーブωに固定しである。歯車６１はシー１込 ブωに固芯状に固定しである。歯車６１の外周には弾性
体６２で押えられた爪Ｂが接触している。弾性ＩＸ 体鑓及び爪Ｓの構成は前記実施がとほぼ同様である。

こｎによれば、前記実施例に比べ装置の長さを短くでき
るものである。またローブの繰出し量を太き鳴したい場
合、シーブ７１をドラムとし、数回巻付ければ良い。

過負荷防止袋２の設置位置はローブの固定位置であれば
例えばトロリの走行するガーダや吊具でもよい。

特にクレーンでは、吊具の縦傾転、横領転、旋回の制御
を行う装置を設置することが多い。装置の占有面積を小
さ畷するためには、前記制御配置に本過負荷防止装置を
設置すればよい。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によｎば、弾性体で押圧さｎた爪を歯
形に係合させ１弾性体を押上げる力によってエネルギを
吸収するようにしているので、ストロークが小さくても
大きなエネルギを吸収でき、また信頼性を大きくできる
ものである。

【図面の簡単な説明】

不 第１図はクレーンの巻上用のローブの配置をＩす斜視図
、第２図は本発明の一実施例の過負荷防止装置の平面図
、ｊ８３図は第２図のＡ−Ａ夜回、第４図は第２図の要
部を示す拡大平面図、′Ｍ５図は第２図のＢ−Ｂ断面図
、第６図は第４図のＣ−Ｄ−Ｅ断面図、第７図は本発明
の一実施例の爪の平面図である。 第８図は前記実施例の過負荷防・止装置による特性図で
ある。 第９図は本発明の他の実施例の過負荷防止＊ｆｆｉの横
断面図である。 １　・・・・・・トロリ、２・・・・・・巻上！ａｆ、
１０・・・・・・過負荷防止装置、ｕ−・・−吊具、１
２＊　１２”　＋　１２１）　＊　１２　Ｃ。 １２ｄ・・・・・・巻上用のローブ、１２Ｃ・・・・・
・たるんだローブ、２０ａ　１２０ｂ　、　２１ａ　、
　２１ｂ　＝過負荷防止装置ｎ・・・・・・摺動座、久
・・・・・・ラック、２３ａ゛・・・・・・歯形、ｎｂ
・・・・・・係合面、２３ｃ・・・・・・背面、２４ａ
、２４ｂ、２４ｃ・・・・・・爪、　２５ｍ　、　２５
ｂ　、　２５ｃ・・・・・・コイルバネ、謳・・・・・
・押え板、３１・・・・・・背面座、＆・・・・・・上
面座、３６・・・・・・取次の軸、４２・・・・・・バ
ネ受、Ｃ・・・・・・バネ受Ｃの軸、４１・・・・・・
係合片、ω・・・・・・ねじ棒、ω・・曲シーブ、６１
・・・・・・歯車、６２・・・・・・弾性体、Ｂ・・・
・・・爪。 才５図 幻 ２ｑ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　巻上げ用のローブに取付けられるものであって、ロ
   ーブに加わる力によって少なくとも歯形が移動するよう
   に設けた移動部材と、 移動部材を支持する支持部材と、 支持部材に回転自在に設置さｎ、歯形の谷に入ったり、
   歯形の山によって押さｎて谷から出る爪と、 支持部材に設置され、爪を歯形に押付ける弾性部材とか
   らなる巻上袋ぼの過負荷防止装Ｗ。 ２、特許請求の範囲第１項において、歯形の１ピツチに
   相当する歯形に対してそれぞれ位置を異ならせて複数の
   爪を設け、爪の各々に弾性部材を設けてなる巻上装置の
   過負荷防止装置。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記風の数は３個
   である巻上袋Ｗの過負荷防止装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、歯形の移動方向の
   前面側の傾斜面の角度は背面側の傾斜面の角度よりも大
   きく設けである巻上装置の過負荷防止装置。 ５、特許請求の範囲第１項において、爪が回転すること
   によって爪の最先端が描く軌跡の位置。 又は歯形の移動方向において前記軌跡よりも後退した位
   置に、前記移動方向の前面側の爪の面を設けてなる巻上
   装置の過負荷防止装置。 ６、特許請求の範囲第１項において、爪と支持部材との
   間に弾性部材を縮める縮め部材を設けてなる巻上装置の
   過負荷防止装Ｍ。 ７、特許請求の範囲第１項において、歯形が水平方向に
   移動するように設けてなる啓上装置の過負荷防止装置。 ８、特許請求の範囲第１項において、移動部材はラッ々
   であり、ラックの一端にロープを固定可能に設けてなる
   ・巻上装置の過負荷防止装置Ｎ。 ９、特許請求の範囲第８項において、一本のロープに所
   定の距離を置いて２つのラックを互いに逆方向に向けて
   固定し、ラックの移動方向の直角方向に両ラックを互い
   に並べ、かつ両ラック間のローブをたるませて設置して
   なる啓上装置の過負荷防止装置。 １０、特許請求の範囲第９項において、爪がラックの谷
   内に入っている状態においてラックが逆方向に移動した
   場合にラックの山の頂部に接する面を前記風に設けてな
   る巻上装置の過負荷防止装置。 １１、特許請求の範囲第１項において、移動部材は歯車
   であり、歯車にローブを巻いてなる巻上装置の過負荷防
   止袋ＦＩＬ。