(57)【要約】【課題】  横行方向ｘ及び走行方向ｙ、更には横行方向と走行方向を合成した斜め方向に、均一な免震特性を有する免震装置４を備えたクレーン１を提供する。【解決手段】  脚構造物２と走行装置３を有するクレーン１において、前記クレーン１が、前記脚構造物２に吊り下げた免震装置４と、前記免震装置４の下面に設置した接地部材１９と、前記脚構造物２と前記走行装置４を着脱する連結分離機構５を有しており、地震発生時に、前記連結分離機構５が前記脚構造物２と前記走行装置３を分離し、且つ前記接地部材１９が地表面６に着床して前記脚構造物２を支持するように構成した。【選択図】図１
2011213456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脚構造物と走行装置を有するクレーンにおいて、
前記クレーンが、前記脚構造物に吊り下げた免震装置と、前記免震装置の下面に設置した接地部材と、前記脚構造物と前記走行装置を着脱する連結分離機構を有しており、
地震発生時に、前記連結分離機構が前記脚構造物と前記走行装置を分離し、且つ前記接地部材が地表面に着床して前記脚構造物を支持するように構成したことを特徴とするクレーン。
【請求項２】
前記免震装置が、前記接地部材上に設置し且つ第１の軸方向を長手方向とする第１リニアガイドと、前記第１リニアガイド上を摺動可能に構成したリニアブロックと、前記リニアブロック上を前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に摺動可能に構成した第２リニアガイドと、前記第１リニアガイドと前記第２リニアガイドの相対移動を減衰する減衰機構を有していることを特徴とする請求項１に記載のクレーン。
【請求項３】
前記連結分離機構が、前記脚構造物に設置した第１係合部と、前記走行装置に設置した第２係合部を有しており、前記脚構造物と前記第１係合部の間及び前記走行装置と前記第２係合部の間の少なくとも一方に油圧ジャッキを設置し、
地震発生時に、前記油圧ジャッキを鉛直方向に収縮して、前記脚構造物と前記走行装置を分離し、前記接地部材が前記地表面に着床して前記脚構造物を支持するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のクレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置を有したクレーンに関するものである。特に、免震装置を有したコンテナクレーン、橋形岸壁クレーン、橋形アンローダ、門型レールマウントクレーン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、門型クレーン、コンテナトレーラによって、船舶及びトレーラ間のコンテナの荷役を行っている。このコンテナターミナルにおける地震対策として、クレーンの走行装置と脚構造物の間に免震装置を設置した免震クレーンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、この免震装置において、地震動の発生方向が如何なる方向であっても、振動を吸収できる免震クレーンが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
図６に、特許文献２に記載の従来の免震クレーン（岸壁クレーン）１Ｘの概略を示す。この免震クレーン１Ｘは、走行装置３Ｘと脚構造物２の間に免震装置４Ｘを配置している。この免震装置４Ｘは、横行方向（ｘ軸方向）にスライドできるｘ軸スライド体と、走行方向（ｙ軸方向）にスライドできるｙ軸スライド体を組み合わせて構成している。また、免震装置４Ｘは、脚構造物２とｘ軸スライド体の間、及び走行装置３Ｘとｙ軸スライド体の間にそれぞれ油圧シリンダを組み込んでいる。なお、岸壁クレーン１Ｘは、岸壁（地表面６）に敷設した金属製のレール上を、走行装置３Ｘの有する金属製の車輪が転動して走行するように構成している。また、ｚ軸は鉛直方向を示している。
【０００４】
次に、この免震クレーン１Ｘの動作に関して説明する。この免震クレーン１Ｘは、コンテナの荷役等を行う通常時には、油圧シリンダをロックし、それぞれのスライド体の動きを固定し、免震装置４Ｘを固定するように制御している。地震発生時には、この油圧シリンダを開放して、スライド体が移動可能となり、免震装置４Ｘが作動するように制御する。
【０００５】
上記の構成により、免震装置４Ｘは横行方向ｘ及び走行方向ｙに同時にスライドすることができる。つまり、クレーンは、３６０度のどの方向にもスライドすることができる。この構成により、クレーン１Ｘは、地震動を効果的に吸収することができる。
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の免震クレーン１Ｘは、以下のような問題を有している。第１に、免震装置４Ｘによる免震効果が、地震動の方向によって異なるという問題を有している。この問題について、図７を参照して説明する。図７に示す様に、免震装置４Ｘが、横行方向ｘ及び走行方向ｙにスライドして振動を吸収する。同時に、車輪７がレール８上を転動及び摺動して、走行方向ｙの振動を吸収する。そのため、走行方向ｙの免震効果が、免震装置４Ｘ、及び車輪７とレール８間の滑り効果の和（ｙ１＋ｙ２）となる。以上より、クレーン１Ｘの免震効果が、水平面内の３６０度の方向において均一とならないため、免震効率が悪化する。また、クレーン及び免震装置の設計において、解析等の計算が複雑となる。なお、クレーンの免震特性が横行方向ｘと走行方向ｙで異なると、地震の揺れ方向により免震効果に差が生じ、免震効果が高い揺れ方向と低い揺れ方向を生じることとなる。
【０００７】
第２に、地震発生時、車輪７の転動及び摺動によるクレーン１Ｘの移動距離を、予め予測することは困難である。このため、隣り合う２基のクレーンが隣接して作業を行っている場合、前記車輪７の転動及び摺動による移動を原因として、２基のクレーンが衝突する
危険性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３３５２８２号公報
【特許文献２】特開２００３−５４８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、横行方向ｘ及び走行方向ｙ、更には横行方向と走行方向を合成した斜め方向に、均一な免震特性を有する免震装置を備えたクレーン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】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明に係るクレーンは、脚構造物と走行装置を有するクレーンにおいて、前記クレーンが、前記脚構造物に吊り下げた免震装置と、前記免震装置の下面に設置した接地部材と、前記脚構造物と前記走行装置を着脱する連結分離機構を有しており、地震発生時に、前記連結分離機構が前記脚構造物と前記走行装置を分離し、且つ前記接地部材が地表面に着床して前記脚構造物を支持するように構成したことを特徴とする。
【００１１】
この構成により、横行方向ｘ及び走行方向ｙ、更には横行方向と走行方向を合成した斜め方向に、均一な免震特性を有する免震装置を備えたクレーンを提供することができる。つまり、脚構造物は、水平面内の３６０度のいずれの方向から入ってくる地震波に対しても均一な免震効果を得ることができる。そのため、高効率な免震効果を得ることができる。
【００１２】
また、地震発生時に走行装置と脚構造物を完全に分離するため、免震装置は走行装置の影響を受けずに、十分な免震効果を発揮することができる。更に、免震装置に設置した接地部材が地表面に着床すると、脚構造物と走行装置が分離するため、免震装置を確実に作動することができる。つまり、安定的な免震効果を得ることができる。
【００１３】
上記のクレーンにおいて、前記免震装置が、前記接地部材上に設置し且つ第１の軸方向を長手方向とする第１リニアガイドと、前記第１リニアガイド上を摺動可能に構成したリニアブロックと、前記リニアブロック上を前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に摺動可能に構成した第２リニアガイドと、前記第１リニアガイドと前記第２リニアガイドの相対移動を減衰する減衰機構を有していることを特徴とする。
【００１４】
この構成により、脚構造物は、地表面に対して、第１リニアガイドに沿った方向（第１の軸方向）及び第２リニアガイドに沿った方向（第２の軸方向）に移動自在となる。また、減衰機構により、クレーンの振動を減衰することができる。なお、減衰機構に復元力を持たす構成により、クレーンは地震発生前の位置に戻ろうとする復元力を受けるため、地震後のクレーン復旧作業を迅速に行うことができる。
【００１５】
上記のクレーンにおいて、前記連結分離機構が、前記脚構造物に設置した第１係合部と、前記走行装置に設置した第２係合部を有しており、前記脚構造物と前記第１係合部の間及び前記走行装置と前記第２係合部の間の少なくとも一方に油圧ジャッキを設置し、地震発生時に、前記油圧ジャッキを鉛直方向に収縮して、前記脚構造物と前記走行装置を分離し、前記接地部材が前記地表面に着床して前記脚構造物を支持するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
この構成により、油圧ジャッキの圧力開放をトリガーとして、免震装置を作動することができる。つまり、油圧ジャッキの制御により免震装置を作動することができるため、免震装置の作動を安定的且つ迅速に実現することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るクレーンによれば、横行方向ｘ及び走行方向ｙ、更には横行方向と走行方向を合成した斜め方向に、均一な免震特性を有する免震装置を備えたクレーンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施の形態のクレーンの概略を示した図である。
【図２】本発明に係る実施の形態のクレーンの概略を示した図である。
【図３】本発明に係る実施の形態のクレーンの連結分離機構の概略を示した図である。
【図４】本発明に係る実施の形態のクレーンの免震装置の概略を示した図である。
【図５】本発明に係る実施の形態のクレーンの免震装置の概略を示した図である。
【図６】従来の免震装置を有する岸壁クレーンを示した図である。
【図７】従来の免震装置を有する岸壁クレーンを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施の形態のクレーンについて、図面を参照しながら説明する。図１に、クレーン１の概略を示す。このクレーン１は、脚構造物２と走行装置３を有している。また、クレーン１は、脚構造物２に吊り下げた免震装置４と、免震装置４の下面に設置した接地部材１９と、脚構造物２と走行装置３を着脱する連結分離機構５を有している。
【００２０】
また、免震装置４は、接地部材１９上にｘ軸方向を長手方向とする第１リニアガイド２０と、第１リニアガイド２０上を摺動可能に構成したリニアブロック２３と、リニアブロック２３上をｙ軸方向に摺動可能に設置した第２リニアガイド２１と、接地部材１９上に設置した積層ゴム等のアイソレータ２２を有している。更に、第２リニアガイド２１は、構造部材２４を介して脚構造物２に固定している。
【００２１】
ここで、アイソレータ２２は、地面の振動と脚構造物２の振動を分離する機能を有している必要があり、脚構造物２に対して復元力（脚構造物２を平面内における地震発生前の位置に戻す力）を与える機能を有していても良い。積層ゴムの他に、油圧シリンダを利用したバネダンパー機構で構成することもできる。このアイソレータ２２の変形量すなわち免震ストロークは、予め想定されている地震動によりクレーンの挙動を解析した上で決定する。このため、隣接するクレーンが免震ストローク内に入っていなければ、地震発生時に隣接し合うクレーン同士が衝突することを回避できる。
【００２２】
また、連結分離機構５は、脚構造物２に第１油圧ジャッキ１２を介して設置した第１係合部１０と、走行装置３に第２油圧ジャッキ１３を介して設置した第２係合部１１を有している。つまり、走行装置３は、油圧ジャッキ１２、１３により、脚構造物２を支持している状態であり、油圧ジャッキ１２、１３には、脚構造物２の重量が常時作用している状態となる。
【００２３】
なお、６は地表面、７はクレーン１の車輪７を示しており、ｙは走行方向、ｚは鉛直方向を示している。また、免震装置４は、例えば、クレーン１におけるそれぞれの走行装置３に対応するように設置してもよく、また、クレーンの種類やサイズ、想定されている地
震の大きさにより、設置する個数を任意に決定してもよい。
【００２４】
次に、クレーン１の動作に関して説明する。図１に、クレーン１がコンテナの荷役等を行う通常時の様子を示し、図２に、地震発生時の様子を示す。地震発生をクレーン１に設置したセンサ等で検知した場合、第１及び第２油圧ジャッキ１２、１３の油圧を開放する。この油圧開放により、油圧ジャッキ１２、１３は鉛直方向に収縮する。この油圧ジャッキ１２、１３の収縮に伴い、油圧ジャッキ１２、１３で支持していた脚構造物２は降下する。
【００２５】
この脚構造物２の降下に伴い、接地部材１９が地表面６に着床する。つまり、脚構造物２は、走行装置３で支持された状態から、接地部材１９及び免震装置４により支持される状態に変化する。つまり、脚構造物２は、高層ビル等の建造物の底面に免震装置を設置した免震構造と同等の免震構造をとることとなる。
【００２６】
この接地部材１９の着床により、免震装置４が作動するようになる。免震装置４は、水平面内の３６０度のあらゆる方向の振動を吸収する。なお、接地部材１９は、着床前は地表面６との隙間が２０〜５０ｍｍ程度となるように構成することが望ましい。これは、着床時の衝撃を抑えるためである。
【００２７】
また、地震後は、油圧ジャッキ１２、１３に圧力を付加する復旧制御を行う。この制御により、油圧ジャッキ１２、１３は伸張し、第１係合部１０及び第２係合部１１が係合する。更に、油圧ジャッキ１２、１３に圧力を付加し、脚構造物２を持上げて、クレーン１の復旧作業を完了する。
【００２８】
上記の構成により、以下の作用効果を得ることができる。第１に、クレーン１は、横行方向ｘ及び走行方向ｙ、更には横行方向ｘと走行方向ｙを合成した斜め方向の地震動に対して、均一な免震特性を得ることができる。これは、連結分離機構５により、脚構造物２と走行装置を完全に分離し、脚構造物２が車輪７の転動及び摺動の影響を受けないためである。
【００２９】
第２に、地震動によるクレーン１の振動は、免震装置４のみの免震特性により制御することができる。そのため、免震装置４の設計により、クレーン１の振動する範囲を容易に推定することができる。これにより、隣接するクレーンとの距離から免震装置４の移動範囲（振動する範囲）を精密に決定することができる。そのため、免震装置４の移動範囲を、±１０００〜２０００ｍｍ程度まで拡大することも可能となる。なお、従来の免震装置は、±３００ｍｍ程度の移動範囲を有していた。
【００３０】
図３に、連結分離機構５の１例の概略を示す。連結分離機構５は、脚構造物２に第１油圧ジャッキ１２を介して設置した第１係合部１０を有している。また、走行装置３に第２油圧ジャッキ１３を介して設置した第２係合部１１を有している。ここで、地表面６と接地部材１９の隙間を２０〜５０ｍｍ程度とした場合、油圧ジャッキ１２、１３のストロークは、それぞれ２０〜５０ｍｍ程度とすることが望ましい。これは、脚構造物２と走行装置３の完全な分離独立を実現するためである。なお、第１係合部１０及び第２係合部１１は、係合面にテーパー加工を施し、互いを導き連結しやすいように構成してもよい。
【００３１】
図４に、免震装置４及び接地部材１９の１例を示す。また、図５に免震装置４が変形した際の様子を示す。この免震装置４は、接地部材１９上にｘ軸方向を長手方向とする第１リニアガイド２０と、第１リニアガイド２０上を摺動可能に構成したリニアブロック２３と、リニアブロック２３上をｙ軸方向に摺動可能に設置した第２リニアガイド２１と、接地部材１９上に設置した積層ゴム等のアイソレータ２２を有している。更に、第２リニア
ガイド２１は、構造部材２４を介して脚構造物２に固定している。
【００３２】
次に、免震装置４の動作に関して説明する。この免震装置４は、例えば、横行方向ｘの地震動を受けた場合は、第１リニアガイド２０に沿って、リニアブロック２３が横行方向ｘに移動する。また、走行方向ｙの地震動を受けた場合は、第２リニアガイド２１が、リニアブロック２３上を走行方向ｙに移動する。なお、図５に示す免震装置４は、地表面６に着床した接地部材１９に対して、脚構造物２が図５の左奥に移動した場合を示している。
【００３３】
上記の構成により以下のような作用効果を得ることができる。第１に、リニアブロック２３のｘ軸方向への摺動と、第２リニアガイド２１のｙ軸方向への摺動が、互いに独立して摺動するように構成しているため、あらゆる方向の地震動に対して、均一な免震効果を得ることができる。
【００３４】
第２に、免震装置４を２つのリニアガイド２０、２１の組み合わせで構成したため、脚構造物２の移動範囲を拡大することができる。つまり、脚構造物２は、第１リニアガイド２０及び第２リニアガイド２１の長さの範囲内において、ｘ軸方向及びｙ軸方向に自由に移動することができる。例えば、リニアガイド２０、２１の長さを２０００ｍｍ程度とすると、この免震装置４は、±１０００ｍｍ程度の振動に対応することができる。
【００３５】
以上より、横行方向ｘ及び走行方向ｙ、更には横行方向と走行方向を合成した斜め方向に、均一な免震特性を有する免震装置を備えたクレーンを提供することが可能となる。なお、本発明は、コンテナクレーン、橋形岸壁クレーン、橋形アンローダ、門型レールマウントクレーンと多岐にわたるクレーンに適用することが可能である。
【００３６】
更に、タイヤ式門型クレーン等、走行装置にゴムタイヤ等を有しているクレーンは、このゴムタイヤの変形の影響を受けずに、免震することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１     クレーン
２     脚構造物
３     走行装置
４     免震装置
５     連結分離装置
６     地表面
１０   第１係合部
１１   第２係合部
１２   第１油圧ジャッキ
１３   第２油圧ジャッキ
１９   接地部材
２０   第１リニアガイド
２１   第２リニアガイド
２２   アイソレータ（積層ゴム）
２３   リニアブロック
２４   構造部材
【図１】
2011213456.tif 000003
【図２】
2011213456.tif 000004
【図３】
2011213456.tif 000005
【図４】
2011213456.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011213456.tif 000008
【図７】
2011213456.tif 000009