(57)【要約】【課題】  クレーンと給電台車からなる給電システムにおいて、連結機構が、給電台車に走行方向ｘの力は効率的に伝達するが、横行方向ｙ及びねじれ方向の力を伝達せず、かつ耐久性の高い構造を有している給電システムを提供する。【解決手段】  コンテナを荷役するクレーン２と、クレーン２に追従して給電を行う給電台車３が、連結機構４で連結されているクレーンの給電システム１において、連結機構４が、給電台車３に設置した受け部材１０と、クレーン２に設置した押し部材１１からなり、クレーン２が走行方向ｘに移動する場合、押し部材１１が受け部材１０と接触し、クレーン２の走行方向ｘへ移動する力を、給電台車３に伝達し、クレーン２が、走行方向ｘと交差する方向である横行方向ｙに移動する場合、受け部材１０が押し部材１１の移動を妨げず、前記クレーン２の横行方向ｙへ移動する力が、給電台車３に伝達されない連結機構４を有したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海上輸送用コンテナを荷役するクレーンと、前記クレーンに追従して給電を行う給電台車が、連結機構で連結されているクレーンの給電システムにおいて、
前記連結機構が、前記給電台車に設置した受け部材と、前記クレーンに設置した押し部材からなり、
前記クレーンが走行方向に移動する場合、前記押し部材が前記受け部材と接触し、前記クレーンの走行方向へ移動する力を、前記給電台車に伝達し、
前記クレーンが、前記走行方向と交差する方向である横行方向に移動する場合、前記受け部材が前記押し部材の移動を妨げず、前記クレーンの横行方向へ移動する力が、前記給電台車に伝達されず、
前記クレーンが、鉛直方向に変位する場合、前記受け部材が前記押し部材の移動を妨げず、前記クレーンの鉛直方向へ移動する力が、前記給電台車に伝達されない連結機構を有したことを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記受け部材が、前記走行方向と交差する方向に延伸した２つの接触バーを有し、前記押し部材が、前記クレーンから突出した棒状体を有しており、前記２つの接触バーの間に前記棒状体が配置され、
前記クレーンが前記走行方向に移動する場合、前記棒状体が、前記２つの接触バーのうちのいずれか一方と接触して走行方向の力を伝達し、
前記クレーンが前記横行方向に移動する場合、前記棒状体は、前記２つの接触バーの延伸方向に移動し、前記クレーンの横行方向へ移動する力を前記給電台車に伝達しないことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記受け部材が、前記給電台車から前記走行方向に延伸したスライドバーと、前記スライドバーに設置した前記接触バーを有し、前記押し部材が、前記クレーンから延伸した横棒に、間隔をあけて２つの棒状体を設置した門型であることを特徴とする請求項１及び２に記載の給電システム。
【請求項４】
コンテナターミナルの給電設備と前記給電台車を給電ベルトで接続し、前記給電ベルトが、複数の筒状体を連結した湾曲自在の多関節ベルトと、前記多関節ベルトの内部に通した給電用のケーブルを有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、港湾や内陸地のコンテナターミナルなどで、コンテナの荷役に使用される門型クレーンの給電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
港湾や内陸地等のコンテナターミナルでは、岸壁クレーンや門型クレーンによって、船舶及びトレーラ間のコンテナの荷役を行っている。
【０００３】
図６に港湾のコンテナターミナル３０の概略図を示す。コンテナ船３４のコンテナ３５は、岸壁クレーン３６によりトレーラ３３に積載され、門型クレーン２Ｘによりトレーラ３３からコンテナ載置ブロックであるレーン３１に載置される。また、コンテナ３５は、トレーラ３３に積載されたまま、荷物の目的地に運搬されることもある。
【０００４】
ここで、門型クレーン２Ｘは、レールマウント式とタイヤ式に大別することができる。レールマウント式門型クレーン（以下、ＲＭＴという）は、レーン３１に沿って敷設されたレール上を時速８ｋｍ程度で移動し、荷役作業を行う。ＲＭＴの動力となる電気は、クレーン２Ｘに設置されたケーブルを、ターミナル内の給電コネクタ部３２に連結して供給されることが多い。
【０００５】
これに対して、タイヤ式門型クレーン（以下、ＲＴＴという）は、タイヤで走行するため、レーン間を移動すること（レーンチェンジ）が容易に行え、荷役作業の多いレーン３１に容易に移動させることができる。このＲＴＴの機動性を生かすために、ＲＴＴの動力は、ＲＴＴに設置されたディーゼル発電機等から供給される電気であることが多い。
【０００６】
近年、環境への配慮からＲＴＴのエネルギー源を、排気ガスを発生するディーゼル発電機を、コンテナターミナル３０から供給される陸電へ切り換えることが進んでいる（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、ＲＴＴに、ＲＭＴと同じように、ケーブル繰り出し巻き取り手段であるケーブルリールにより給電を行う方法が開示されている。これにより、排気ガスの排出量を抑制することができるが、ＲＴＴのメリットであったレーンチェンジが難しくなった。つまり、ケーブルリールを接続する陸電の給電コネクタ部３２は、レーンごとに設置されており、レーンチェンジの際には、この給電コネクタ部３２でケーブルの着脱作業を行う必要がある。また、この給電コネクタ部３２には高圧の電気が流れているため、着脱作業の安全性や作業性に問題があった。この問題を解決すべく、クレーンに給電台車を連結し、給電台車を介して給電を行う給電システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
図７に示す様に、引用文献２に記載の給電システム１Ｘは、給電台車３Ｘにケーブルリール及びトランスを設置し、陸電から送られる高圧電気をトランスで低圧電気に変換して、クレーン２Ｘに供給する構成である。レーンチェンジの際にケーブルの着脱を行う箇所は、トランスとクレーンの間の接続部２１としている。接続部２１には、トランスにより変換された低圧の電流が流れているため、レーンチェンジの際のケーブルの着脱作業の安全性や作業性を一定改善することができた。なお、高圧電気は３３００〜１１０００Ｖであり、低圧電気は、国や地域により規定が異なるが、例えば日本では６００Ｖ以下となっている。
【０００８】
また、クレーン２Ｘと給電台車３Ｘを連結する連結機構４Ｘにより、給電台車３Ｘは、クレーン２Ｘに牽引される構成であり、レーン３１に敷設された給電台車用レール２３上
をクレーン２Ｘに追従して走行する。なお、給電台車３Ｘは、駆動装置を備えて自走するものもあるが、コスト面から、連結機構４Ｘでクレーン２Ｘと連結して、牽引される構成とするものが多い。
【０００９】
ここで、連結機構４Ｘは、クレーン２Ｘの走行に伴う振動等の影響を、給電台車３Ｘに伝えないように、フレキシブルな連結構造４Ｘとする必要があり、ユニバーサルジョイントや、リンク機構等が使用されている（例えば、特許文献２図３及び図５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２２３８０５号公報
【特許文献２】国際公開第２００９／００２５０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ユニバーサルジョイントは、横行方向、ねじれ方向に発生する力を給電台車３Ｘに伝達してしまい、給電台車３Ｘが脱輪等する事故などが発生する問題を有している。つまり、図８（Ｂ）に示す様に、クレーン２Ｘが横行方向ｙにずれた場合、給電台車３Ｘは、クレーン２Ｘから横行方向ｙの力を受け、レール２３から脱線してしまい、状況によっては、給電台車３Ｘが横転してしまう事故に発展する。また、図８（Ｃ）に示す様に、クレーン２Ｘが、走行方向ｘに対してねじれる方向にずれた場合も、同様に脱線及び転倒事故が発生する危険性がある。特に、ＲＴＴ（タイヤ式門型クレーン）は、横行方向に±１５０ｍｍ程度の走行偏差と、ねじれ方向に±２°程度の角度偏差が発生するため、給電台車３Ｘに大きな力が伝達されてしまう問題を有している。また、ＲＴＴはゴムタイヤでクレーンが支持されているため、吊っている荷重の重さにより鉛直方向に約１５０ｍｍ程度変位する。なお、図８（Ａ）は、比較対象として、クレーン２Ｘが、走行方向に直進した場合の様子を示している。
【００１２】
また、連結機構４Ｘは、潮風や風雨に曝されるため、高い耐久性が要求される装置であり、さらに単純な機構であることが求められている。例えば、リンク機構やユニバーサルジョイントは、可動部が錆びて、クレーン２Ｘの振動及び走行偏差を吸収することができなくなる。
【００１３】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、クレーンと給電台車からなる給電システムにおいて、連結機構が、給電台車に走行方向ｘの力は効率的に伝達するが、横行方向ｙ及びねじれ方向の力を伝達せず、かつ耐久性の高い構造を有している給電システムを提供することを目的とする。さらに、レーンチェンジが容易に行える給電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するための本発明に係るクレーンの給電システムは、海上輸送用コンテナを荷役するクレーンと、前記クレーンに追従して給電を行う給電台車が、連結機構で連結されているクレーンの給電システムにおいて、前記連結機構が、前記給電台車に設置した受け部材と、前記クレーンに設置した押し部材からなり、前記クレーンが走行方向に移動する場合、前記押し部材が前記受け部材と接触し、前記クレーンの走行方向へ移動する力を、前記給電台車に伝達し、前記クレーンが、前記走行方向と交差する方向である横行方向に移動する場合、前記受け部材が前記押し部材の移動を妨げず、前記クレーンの横行方向へ移動する力が、前記給電台車に伝達されず、前記クレーンが、鉛直方向に変位する場合、前記受け部材が前記押し部材の移動を妨げず、前記クレーンの鉛直方向へ移動する力が、前記給電台車に伝達されない連結機構を有したことを特徴とする。
【００１５】
上記の給電システムにおいて、前記受け部材が、前記走行方向と交差する方向に延伸した２つの接触バーを有し、前記押し部材が、前記クレーンから突出した棒状体を有しており、前記２つの接触バーの間に前記棒状体が配置され、前記クレーンが前記走行方向に移動する場合、前記棒状体が、前記２つの接触バーのうちのいずれか一方と接触して走行方向の力を伝達し、前記クレーンが前記横行方向に移動する場合、前記棒状体は、前記２つの接触バーの延伸方向に移動し、前記クレーンの横行方向へ移動する力を前記給電台車に伝達しないことを特徴とする。
【００１６】
上記の給電システムにおいて、前記受け部材が、前記給電台車から前記走行方向に延伸したスライドバーと、前記スライドバーに設置した前記接触バーを有し、前記押し部材が、前記クレーンから延伸した横棒に、間隔をあけて２つの棒状体を設置した門型であることを特徴とする。
【００１７】
上記の給電システムにおいて、コンテナターミナルの給電設備と前記給電台車を給電ベルトで接続し、前記給電ベルトが、複数の筒状体を連結した湾曲自在の多関節ベルトと、前記多関節ベルトの内部に通した給電用のケーブルを有していることを特徴とする。
【００１８】
なお、給電台車は、給電コネクタ部に接続するケーブルを繰り出すケーブル繰り出し巻き取り手段と、ケーブルの他端に接続したトランスと、トランスとクレーンを接続する接続部を有している。また、ケーブル繰り出し巻き取り手段として、ケーブルリール又は給電ベルト等を使用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るクレーンの給電システムによれば、クレーンと給電台車を連結する連結機構が、クレーンの横行方向及びねじれ方向の力を、給電台車に伝達しない構成とすることにより、給電台車が脱輪及び転倒する事故を防止することが可能となり、駆動装置を有さない給電台車であっても、安定的にクレーンに追従させることが可能となる。また、連結機構を、棒状体等の単純な構造としたため、耐久性が高く、故障の可能性を低減することができる。
【００２０】
さらに、レーンチェンジの際に必要となる連結機構の連結及び連結解除作業が、簡素化されるため、レーンチェンジに要する時間を短縮することができる。
【００２１】
さらに、ケーブルリールを除き、給電ベルトで給電コネクタ部とトランスを接続する構成により、給電台車の重心が下がり、給電台車の転倒事故を防止することができる。また、給電用のケーブルを多関節ベルト内に配置する構成により、ケーブルを損傷等から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る実施の形態のクレーン給電システムを示した図である。
【図２】給電システムの連結機構を示した図である。
【図３】本発明に係る異なる実施の形態のクレーン給電システムを示した図である。
【図４】クレーン運転時における連結機構の状態を示した図である。
【図５】本発明に係る異なる実施の形態のクレーン給電システムを示した図である。
【図６】コンテナターミナルの概略を示した図である。
【図７】従来の給電台車とクレーンを示した図である。
【図８】クレーンに発生する走行偏差を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施の形態のクレーンの給電装置について、図面を参照しながら説明する。図１に、給電システム１を構成するクレーン２及び給電台車３を示しており、給電台車３は、クレーン２の走行に追従して走行し、接続部２１を介して給電を行う構成としている。クレーン２と給電台車３の連結機構４は、給電台車３に設置した受け部材１０と、クレーン２に設置した押し部材１１からなる。
【００２４】
給電台車３に設置した受け部材１０は、走行方向ｘと交差する方向に延伸された２つの接触バー１２を有しており、接触バー１２は望ましくは、走行方向ｘと直交する方向に設置する。そして、クレーン２に設置した押し部材１１は、２つの棒状体１３を有しており、２つの接触バー１２の内側となるように配置している。
【００２５】
次に、連結機構４の働きについて説明する。クレーン２の走行方向ｘの移動に伴い棒状体１３が移動し、棒状体１３の一方が、進行方向にある接触バー１２と接触し、接触バー１２を押す。この走行方向ｘの力により、給電台車３は、レール２３に沿って、走行方向ｘに移動することができる。
【００２６】
また、クレーン２が、振動や走行偏差の発生等により、横行方向ｙにずれた場合、棒状体１３は、給電台車３の、例えば接触バー１２等を横行方向ｙに押すことができない。つまり、棒状体１３の横行方向ｙの動きを妨げる部材が、給電台車３には設置されていないため、給電台車３は横行方向ｙの力を受けず、脱輪や横転等の事故が発生しない。また、吊り荷重により、クレーンを支持しているゴムタイヤが変形して、棒状体１３が鉛直下向き又は上向きに移動しても、給電台車３は鉛直方向の力を受けない。
【００２７】
なお、本発明における受け部材１０と押し部材１１は、クレーン２及び給電台車３に対して、それぞれ逆に設置したとしても同様の作用効果を得ることができる。また、この連結機構４は、ユニバーサルジョイント等のように、ボルト等でクレーン２と給電台車３を、固定していないところに特徴がある。さらに、図１の棒状体１３を１つとしてもよい。
【００２８】
次に、給電台車３の設置位置に関しての説明をする。図１では、クレーン２脚部に設置した２組の走行輪２０の空間に給電台車３を設置している。この設置方法により、従来のコンテナターミナルであって、給電台車３が走行するレール２３の敷設スペースがない場合でも、図１に示す給電システム１を適用することができる。もちろん、従来と同様、給電台車３をクレーン２の走行輪２０の側方に配置し、追従させる構成としてもよい。
【００２９】
次に、コンテナターミナル３０から給電台車３への給電に関して説明する。コンテナターミナル３０の給電コネクタ部３２に接続したケーブル６は、図３に示すように、ケーブルリール７から、クレーン２の移動に伴い繰り出されるように構成されている。また、別の構成として、ケーブルリール７の代わりに、図１に示すように、給電ベルト２６を設置してもよい。
【００３０】
給電ベルト２６は、複数の筒状体を連結した湾曲自在の多関節ベルト２７と、多関節ベルト２７の内部の空間に通したケーブル６から構成されている。ケーブル６は、この枠体である多関節ベルト２７により防護されている。
【００３１】
給電ベルト２６は、給電コネクタ部３２とトランス５を接続しており、クレーン２の走行に合わせて、折り返し部分の位置を移動させながら、クレーン２に牽引される。つまり、クレーン２が給電コネクタ部３２の近傍にある場合は、給電ベルト２６は２つ折りの状態になっており、クレーン２の走行に伴い、この２つ折りのうちの上側がスライドされ、折り返し部分を経て下側に移動していく。このとき下側の給電ベルト２６は移動しない。クレーン２がレーン３１の他端に到着したときには、給電ベルト２６は２つ折り部分が全て伸ばされた状態となる。このケーブルリール７の代わりに給電ベルト２６を設置した構成は、給電台車３の重心が低くなるため、給電台車３の転倒事故をさらに低減することができる。
【００３２】
ここで、給電ベルト２６は、コンテナターミナル３０上を移動するトレーラ３３等の走行を妨げないように、ベルト溝２８に収容される。また、給電コネクタ部３２をレーン３１の中央部に設置すると、給電ベルト２６の長さは、最大でレーン３１の全長の半分の長さでよく、コストを削減することができる。
【００３３】
また、図１に示す連結機構４の構成により、クレーン２を他のレーン３１に移動させる（レーンチェンジ）の際には、クレーン２と給電台車３を接続している低電圧の電流が流れる接続部２１のみ、連結及び連結解除の作業を行えばよいため、レーンチェンジの作業が簡易化され、短時間で行うことが可能となる。
【００３４】
図２に本発明に係る異なる実施の形態における連結機構４を示す。給電台車３に設置した受け部材１０は、略Ｔ字型の部材の上部を接触バー１２とした構成を有しており、接触バー１２は、走行方向ｘに交差する方向に延伸されている。他方、クレーン２に設置した押し部材１１は、接触バー１２の内側に配置され、２つの棒状体１３で構成されている。
【００３５】
図３に本発明に係る異なる実施の形態における給電システム１を示す。給電台車３に設置した受け部材１０は、給電台車３から走行方向ｘに延伸したスライドバー１４と、その端部に設置した接触バー１２を有している。他方、押し部材１１は、クレーン２から伸ばした横棒１５に、間隔をあけて２つの棒状体１３を設置し、門型とした。連結機構４の連結時には、門型の押し部材１１の凹部が、スライドバー１４に沿って摺動可能となり、スライドバー１４の端部では、棒状体１３と接触バー１２が接触し、走行方向ｘの力を伝達するように構成されている。
【００３６】
また、２つの棒状体１３は、クレーン２の走行偏差以上の間隔をあけて、横棒１５に設置されており、クレーン２が横行方向ｙにずれた場合であっても、棒状体１３がスライドバー１４に接触しないように、構成している。
【００３７】
さらに、押し部材１１を、昇降装置２５を介してクレーン２に設置しており、昇降装置２５は図３の矢印に示す様に、門型の押し部材１１を鉛直方向に移動することができる。この昇降装置２５は、クレーン２のレーンチェンジの際に、クレーン２と給電台車４の連結を解除するために使用する。ここで、昇降装置２５の代わりに、門型の押し部材１１の根本部を中心として起伏させる起伏装置としてもよい。
【００３８】
なお、図３に示す様に、ケーブルリール７を有した給電台車３であっても、本発明の作用効果を十分得ることはできるが、前述した給電ベルト２６を使用した方がさらに、高い作用効果を得ることができる。また、ケーブル６は、給電ベルト２６と同様、ケーブル溝２４内に収容される。
【００３９】
図４に、クレーン２に横行方向ｙ及びねじれ方向に、力がかかった場合の連結機構４の働きについて示す。なお、図４に示す連結機構４は、図３に示した連結機構４の押し部材１１の構成が若干異なる構造であり、即ち、横棒１５の上方に２つの棒状体１３を設置し、上方に凹部を有する構造となっている。そのため、昇降装置２５も、レーンチェンジの際に、門型の押し部材１１を鉛直下向きに移動させる構造となっている。
【００４０】
図４（Ａ）は、図面上方の走行方向ｘに向かって移動するクレーン２に、給電台車３が追従して走行している状態を示している。このとき、図面上方の接触バー１２と、２つの
棒状体１３が接触している。
【００４１】
図４（Ｂ）は、クレーン２が横行方向ｙにずれた場合を示しており、給電台車３は、走行方向ｘの力を受けながら、横行方向ｙの力は受けていない様子を示している。即ち、接触バー１２と棒状体１３の接触は維持され、スライドバー１４と棒状体１３が接触しないため、給電台車３は、走行方向ｘの力のみを、クレーン２から伝達される。ここで、２つの棒状体１３の間隔を、クレーン２の横行方向ｙのずれを許容するように決定している。
【００４２】
図４（Ｃ）は、クレーン２がねじれ方向にずれた場合を示しており、前述と同様に、給電台車３は、走行方向ｘの力を受けながら、横行方向ｙの力は受けていない様子を示している。ここで、２つの棒状体１３の間隔、及びスライドバー１４の長さを、クレーン２のねじれ方向のずれを許容するように決定している。
【００４３】
図５に本発明に係る異なる実施の形態における連結機構４を示す。給電台車３に設置した受け部材１０は、接触バー１２に対応する接触壁１７と、スライドバー１４に対応するスライド壁１８を有している。他方、クレーン２に設置した押し部材１１は、接触壁１７の内側に配置され、２つの棒状体１３で構成されている。なお、スライド壁１８は、棒状体１３の横行方向ｙへの動きを妨げない位置に設置する必要があり、例えば、スライド壁１８を天井の位置として、棒状体１３がスライド壁１８の下を潜るように配置してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  給電システム
２  クレーン
３  給電台車
４  連結機構
５  トランス
６  ケーブル
７  ケーブルリール
１０  受け部材
１１  押し部材
１２  接触バー
１３  棒状体
１４  スライドバー
１５  横棒
２６  給電ベルト
２７  多関節ベルト
３２  給電コネクタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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