(57)【要約】【課題】  本発明は、風に対する安定性を備えたコンテナクレーンを提供することを目的とする。【解決手段】  本発明にかかるコンテナクレーン１は、断面が下部の広い台形をしたブーム１５の両側面３３下部に、トロリー１９が走行するレール１７が設けられたコンテナクレーン１において、レール１７を支持するレール支持部材３９の側面に、ブーム１５の幅方向に張り出して取り付けられた下部側面プレート４５と、ブーム１５の上部側面に張り出して取り付けられた上部側面プレート７１と、の内少なくともいずれか一方が設けられたことを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が下部の広い台形をしたブームの両側面下部に、トロリーが走行するレールが設けられたコンテナクレーンにおいて、
前記レールを支持するレール支持部材の側面に、前記ブームの幅方向に張り出して取り付けられた下部側面プレートと、
前記ブームの上部側面に張り出して取り付けられた上部側面プレートと、の内少なくともいずれか一方が設けられたことを特徴とするコンテナクレーン。
【請求項２】
前記下部側面プレートの張出し先端位置は、前記レール支持部材の上端部に設けられたレールを支持する台座部材の張出し先端位置より内側であることを特徴とする請求項１に記載されたコンテナクレーン。
【請求項３】
前記下部側面プレートは、前記台座部材からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたコンテナクレーン。
【請求項４】
前記下部側面プレートおよび／または前記上部側面プレートは、前記ブームの先端部から前記ブーム長さの略半分の範囲に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたコンテナクレーン。
【請求項５】
前記下部側面プレートの先端と前記ブームの側下端とを結ぶ線と、前記下部側面プレートと、とで形成される取付角度、および／または前記上部側面プレートの先端と前記ブームの側上端とを結ぶ線と、前記上部側面プレートと、とで形成される取付角度が、４５°±１０°であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載されたコンテナクレーン。
【請求項６】
前記上部側面プレートは、前記ブームの横断面における側面に対し略直角に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載されたコンテナクレーン。
【請求項７】
断面が台形をしたブームの両側面に、トロリーが走行するレールが設けられたコンテナクレーンにおいて、
前記ブームの両側面下方に、前記ブームから隙間を空けて、前記ブームの下面と略平行で、かつ前記ブームから外側方に張り出して前記ブームの長手方向に延在するように設けられた下方プレートと、
前記ブームの両側面上方に、前記ブームから隙間を空けて、前記ブームの上面と略平行で、かつ前記ブームから外側方に張り出して前記ブームの長手方向に延在するように設けられた上方プレートと、の内少なくともいずれか一方を備えていることを特徴とするコンテナクレーン。
【請求項８】
前記下方プレートの張出し位置は、前記レール支持部材の上端部に設けられたレールを支持する台座部材の張出し位置より内側であることを特徴とする請求項７に記載されたコンテナクレーン。
【請求項９】
前記下方プレートと前記ブームとの隙間および／または前記上方プレートと前記ブームとの隙間は、それぞれ前記下方プレートおよび／または前記上方プレートの幅方向長さ対して５０〜１００％であることを特徴とする請求項７または８に記載のコンテナクレーン。
【請求項１０】
前記下方プレートおよび／または前記上方プレートは、前記ブームの先端部から前記ブーム長さの略半分の範囲に設けられたことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載されたコンテナクレーン。
【請求項１１】
請求項１から請求項６のいずれかに記載された下部側面プレートおよび／または上部側面プレートと、請求項７から請求項１０のいずれかに記載された下方プレートおよび／または上方プレートと、を設けたことを特徴とするコンテナクレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐風安定性を有するコンテナクレーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンテナクレーンは、コンテナ船の幅一杯に渡りコンテナの積み降ろしを行うため、水平に片持ち支持された長いブームを有している。このブームは、強風が吹くと風により発散振動をすることがある。そのため、例えば風速１５ｍ／ｓ以上の風が吹いた場合、安全のために水平方向長さを縮めるように格納されている。
【０００３】
【特許文献１】特公平１−５２５２３号公報（第２欄２９行〜第４欄９行，及び第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、橋梁を対象とした振動対策としては、特許文献１に示すようなものが提案されているが、コンテナクレーンでは、特別対策が取られていないのが現状である。
最近、コンテナクレーンの性能を向上させるために、強風に対する安定性を備えたコンテナクレーンが求められて来た。
また、コンテナ船の大型化に伴い、ブームの長さが長くなって来たため、コスト面を考慮した一本ブームのコンテナクレーンが提案されている。この一本ブームのコンテナクレーンでは、風に当る面積が若干増加するため特に強風に対する安定性を求められている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑み風に対する安定性を備えたコンテナ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のコンテナクレーンは以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるコンテナクレーンでは、断面が下部の広い台形をしたブームの両側面下部に、トロリーが走行するレールが設けられたコンテナクレーンにおいて、前記レールを支持するレール支持部材の側面に、前記ブームの幅方向に張り出して取り付けられた下部側面プレートと、前記ブームの上部側面に張り出して取り付けられた上部側面プレートと、の内少なくともいずれか一方が設けられたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、レールを下方から支持するレール支持部材の側面に、ブームの幅方向に張り出して取り付けられた下部側面プレートおよび／またはブームの上部側面に張り出して取り付けられた上部側面プレートが設けられているので、下部側面プレートの下側に、下部側面プレートとレール支持部材とで形成される下部角部空間が、および／または上部側面プレートの上側に、上側側面プレートとブームとで形成される上部角部空間ができる。ブーム側面から風が吹いた場合、この下部角部空間および／または上部角部空間に風の流れと反対向きに回る旋回流が発生する。この旋回流により、下部角部空間ではブームの側下端および／または上部角部空間ではブームの側上端に入る風の流線の角度が浅くなるので、ブームの側下端および／または側上端において、はく離される風の流線が浅くなる。このように、はく離される風の流線が浅くなると、ブームの下面および／または上面に発生する負圧の領域が小さくなるので、この負圧により生じていたブームの発散振動を抑えることができる。
なお、ブームがより軽量化されて振動し易くなった場合には、下側側面プレートと上側側面プレートとを併せて設けて、耐振動特性を向上させる。一方、ブームが十分な重量を持ちブーム自体に振動を阻止する機能がそれなりに備えられている場合には、下側側面プレートおよび上側側面プレートのいずれか一方のみを設ければよい。これらは、ブーム自体の耐振動特性と製造コストとを勘案して選択される。
【０００８】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、前記下部側面プレートの張出し先端位置は、前記レール支持部材の上端部に設けられたレールを支持する台座部材の張出し先端位置より内側であることを特徴とする。
【０００９】
このように、下部側面プレートの張出し先端位置を、レールを支持する台座部材の張出し先端位置より内側にしたので、レール上を走行するトロリーから吊り下げられるコンテナを吊る巻上ロープが当接することがない。したがって、コンテナの荷役作業を阻害することを阻止できる。
【００１０】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、前記下部側面プレートは、前記台座部材からなることを特徴とする。
【００１１】
このように、下部側面プレートを台座部材で構成、すなわち台座部材が下部側面プレートを兼用しているので、別途下部側面プレートを形成する必要がない。したがって、コンテナクレーンを安価に製造できる。
【００１２】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、前記下部側面プレートおよび／または前記上部側面プレートは、前記ブームの先端部から前記ブーム長さの略半分の範囲に設けられたことを特徴とする。
【００１３】
このように、下部側面プレートおよび／または上部側面プレートは、ブームの先端部からブーム長さの略半分の範囲に設けられているので、下部側面プレートおよび／または上部側面プレートはブームの先端部分で発散振動を抑える。したがって、より振動の振幅が大きいブームの先端部分で、発散振動を抑えるので、ブームの全体で発散振動を抑えることができる。
また、ブーム長さの半分に下部側面プレートおよび／または上部側面プレートを設けて発散振動を抑えているので、その分安価に製造できる。
【００１４】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、前記下部側面プレートの先端と前記ブームの側下端とを結ぶ線と、前記下部側面プレートと、とで形成される取付角度、および／または前記上部側面プレートの先端と前記ブームの側上端とを結ぶ線と、前記上部側面プレートと、とで形成される取付角度が、４５°±１０°であることを特徴とする。
【００１５】
取付角度が３５°より小さいと、風の流れが下部側面プレートおよび／または上部側面プレートの先端で大きくはく離して、そのままブームの下面および／または上面に流れるので、ブーム下面および／または上面の負圧の領域が大きくなる。一方、取付角度が５５°より大きいと、側面プレート下面および／または上面に生じた旋回流で角度を浅くされた風の流線が、ブームにあたりさらにはく離される。したがって、ブーム下面および／または上面の負圧の領域が大きくなる。
このように、取付角度を３５°〜５５°、望ましくは４５°近傍にすると、下部側面プレートおよび／または上部側面プレートの効果が十分に発揮されるので、ブームの発散振動を効果的に抑えることができる。
【００１６】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、前記上部側面プレートは、前記ブームの横断面における側面に対し略直角に取り付けられていることを特徴とする。
【００１７】
このように、上部側面プレートは、前記ブームの横断面における側面に対し略直角に取り付けられているので、上部側面プレートをブームの側面に取り付ける場合、ブームに対して直角に位置を設定すればよく、角度を持たせて取り付ける場合に比べて位置設定や取付工事を容易に行うことができる。
【００１８】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、断面が台形をしたブームの両側面に、トロリーが走行するレールが設けられたコンテナクレーンにおいて、前記ブームの両側面下方に、前記ブームから隙間を空けて、前記ブームの下面と略平行で、かつ前記ブームから外側方に張り出して前記ブームの長手方向に延在するように設けられた下方プレートと、前記ブームの両側面上方に、前記ブームから隙間を空けて、前記ブームの上面と略平行で、かつ前記ブームから外側方に張り出して前記ブームの長手方向に延在するように設けられた上方プレートと、の内少なくともいずれか一方を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、ブームの両側面下方に、ブームから隙間を空けて、ブームの下面と略平行で、かつブームから外側方に張り出して前記ブームの長手方向に延在するように設けられた下方プレートおよび／またはブームの両側面上方に、ブームから隙間を空けて、ブームの上面と略平行で、かつブームから外側方に張り出してブームの長手方向に延在するように設けられた上方プレートを備えているので、下方プレートおよび／または上方プレートに沿った流れがブームの下面および／または上面に流れる。そのため、ブームの下端部および／または上端部ではく離した風の流れが、この下方プレートおよび／または上方プレートに沿った流れに案内されるので、ブームの下面および／または上面に発生する負圧の領域が小さくなる。したがって、この負圧により生じていたブームの発散振動を抑えることができる。
なお、ブームがより軽量化されて振動し易くなった場合には、下方プレートと上方プレートとを併せて設けて、耐振動特性を向上させる。一方、ブームが十分な重量を持ちブーム自体に振動を阻止する機能がそれなりに備えられている場合には、下方プレートおよび上方プレートのいずれか一方のみを設ければよい。これらは、ブーム自体の耐振動特性と製造コストとを勘案して選択される。
【００２０】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、前記下方プレートの張出し位置は、前記レール支持部材の上端部に設けられたレールを支持する台座部材の張出し位置より内側であることを特徴とする。
【００２１】
このように、下方プレートの先端位置を、レールを支持する台座部材の張出し位置より内側にしたので、レール上を走行するトロリーから吊り下げられるコンテナを吊る巻上ロープが当接することがない。したがって、コンテナの荷役作業を阻害することを阻止できる。
【００２２】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、前記下方プレートと前記ブームとの隙間および／または前記上方プレートと前記ブームとの隙間は、それぞれ前記下方プレートおよび／または前記上方プレートの幅方向長さ対して５０〜１００％であることを特徴とする。
【００２３】
各隙間が下方プレートおよび／または上方プレートの幅方向長さに対して１００％を超えると、下方プレートおよび／または上方プレートがブームから離れすぎる。そのため、下方プレート上面および／または上方プレート下面に沿った風の流れがブームの下面および／または上面から離れるので、ブーム側下端および／または上端ではく離される大きな風の流線に対する影響がほとんど無くなる。したがって、ブーム下面および／またはブーム上面に発生する負圧の低減が不十分となる。
また、各隙間が下方プレートおよび／または上方プレートの幅方向長さに対して５０％以下になると、下方プレートの上面および／または上方プレートの下面に沿う風の流れが流れにくくなるので、風の流れが少なくなる。このように、下方プレート上面および／または上方プレートの下面を流れる風の量が減少すると、下方プレート端および／または上方プレート端で大きくはく離した流れにより発生するブーム下面および／またはブーム上面における負圧の領域を低減する効果が減少する。したがって、ブーム下面および／またはブーム上面に発生する負圧の低減が不十分となる。
したがって、ブーム下面と下方プレートとの隙間および／またはブーム上面と上方プレートとの隙間をそれぞれ下方プレートの幅方向長さおよび／または上方プレートの幅方向長さに対して５０〜１００％にすると、下方プレートおよび／または上方プレートの効果が十分に発揮されるので、ブームの発散振動を効果的に抑えることができる。
【００２４】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、前記下方プレートおよび／または前記上方プレートは、前記ブームの先端部から前記ブーム長さの略半分の範囲に設けられたことを特徴とする。
【００２５】
このように、下方プレートおよび／または上方プレートは、ブームの先端部からブーム長さの略半分の範囲に設けられているので、下方プレートおよび／または上方プレートはブームの先端部分で発散振動を抑える。したがって、より振動が発生しやすいブームの先端部分で、発散振動を抑えるので、ブームの全体で発散振動を抑えることができる。
また、ブーム長さの半分に下方プレートおよび／または上方プレートを設けて発散振動を抑えているので、その分安価に製造できる。
【００２６】
また、本発明にかかるコンテナクレーンでは、請求項１から請求項６のいずれかに記載された下部側面プレートおよび／または上部側面プレートと、請求項７から請求項１０のいずれかに記載された下方プレートおよび／または上方プレートと、を設けたことを特徴とする。
【００２７】
このように、下側側面プレートおよび／または上部側面プレートと、下方プレートおよび／または上方プレートと、を併せもっているので、下側側面プレートおよび／または上部側面プレートで角度が浅くなったはく離流が、下方プレートおよび／または上方プレートで生じる案内流により、さらにブームに近く流れる。そのため、ブームの下面および／または上面に発生する負圧の領域がより小さくなるので、この負圧により生じていたブームの発散振動をより抑えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１に記載の発明によれば、ブームの側面部分に、ブームの幅方向に張り出す下部側面プレートおよび／または上部側面プレートが設けられているので、ブームの発散振動を抑えることができる。
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、下部側面プレートの先端位置を、レールを支持する台座部材の張出し位置より内側にしたので、コンテナの荷役作業を阻害することを阻止できる。
【００３０】
請求項３に記載の発明によれば、下部側面プレートを台座部材で構成、すなわち台座部材が下部側面プレートを兼用しているので、コンテナクレーンを安価に製造できる。
【００３１】
請求項４に記載の発明によれば、下部側面プレートおよび／または上部側面プレートは、ブームの先端部からブーム長さの略半分の範囲に設けられているので、ブームの全体で発散振動を抑えることができるし、その分安価に製造できる。
【００３２】
請求項５に記載の発明によれば、下部側面プレートおよび／または上部側面プレートの取付角度を３５°〜５５°としているので、ブームの発散振動を効果的に抑えることができる。
【００３３】
請求項６に記載の発明によれば、上部側面プレートをブームの側面に対して略直角に取り付けているので、製造が容易にできる。
【００３４】
請求項７に記載の発明によれば、ブームの下方および／または上方に隙間を設けて下方プレートおよび／または上方プレートがブームの端部から張出して設けられているので、ブームの発散振動を抑えることができる。
【００３５】
請求項８に記載の発明によれば、下方プレートおよび／または上方プレートの先端位置を、レールを支持する台座部材の張出し位置より内側にしたので、コンテナの荷役作業を阻害することを阻止できる。
【００３６】
請求項９に記載の発明によれば、ブームと下方プレートおよび／または上方プレートとの隙間を、プレート幅の５０〜１００％にしているので、ブームの発散振動を効果的に抑えることができる。
【００３７】
請求項１０に記載の発明によれば、下方プレートおよび／または上方プレートは、ブームの先端部からブーム長さの略半分の範囲に設けられているので、ブームの全体で発散振動を抑えることができるし、その分安価に製造できる。
【００３８】
請求項１１に記載の発明によれば、下部側面プレートおよび／または上部側面プレートと、下方プレートおよび／または上方プレートを併せ備えているので、ブームの発散振動をより抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は、本実施形態にかかるコンテナクレーン１の概略構成を示す側面図である。
【００４０】
コンテナクレーン１には、岸壁３に沿って敷設されたレール５に上を移動する海側脚７と、陸側脚９と、海側脚７と陸側脚９とに支持されたメインガーダ１１と、メインガーダ１１の後部に支持された機械室１３と、メインガーダ１１の先端部に回動可能に支持されたブーム１５と、を備えている。
【００４１】
メインガーダ１１とブーム１５との両側面には、レール１７が敷設されている。レール１７に沿って、トロリー１９が走行可能に設けられている。トロリー１９は、機械室１３から駆動されるロープ２１により、レール１７に沿って走行する。
トロリー１９の下部には、巻上ロープ２３を介してコンテナＣを支持するスプレッダ２５が設けられている。
【００４２】
ブーム１５は、３本のテンションバー２９によりマスト３１に支持されている。ブーム１５は、非稼動時には、図１にて一点鎖線で示すように上方に立てた状態で格納されている。
【００４３】
次に、図２により、ブーム１５の構造について説明する。
ブーム１５は、断面形状が台形をしており、両側面３３は上方へ行くに従い幅が狭まる斜面を形成している。ブーム１５の下面３５は、上面３７より幅広である。
ブーム１５の下端部両側には、それぞれブーム１５の全長に亘りその長手方向に延在するレール支持部材３９が設けられている。
【００４４】
レール支持部材３９は、台座部材４１と台座支持部材４３とで構成されている。台座支持部材４３は、ブーム１５の下面３５の端部に、下面３５と直交する方向に立設されている。台座部材４１は、台座支持部材４３の上端に、それと直交する形で取り付けられている。台座部材４１と台座支持部材４３とで形成されるレール支持部材３９の断面形状はＴ字形をしている。
台座部材４１の上面に、レール１７が設置されている。
【００４５】
台座支持部材４３の下部側面に、下部側面プレート４５が取り付けられている。下部側面プレート４５は、台座支持部材４３に直交して、ブーム１５の外方に向けて設けられている。下部側面プレート４５の外端位置は、台座部材４１の外端位置と鉛直方向で略一致している。
下部側面プレート４５の下面と、台座支持部材４３の下部側面とで、直交する壁で囲まれた下部角部空間４７を形成している。
下部側面プレート４５は、ブーム１５の先端側のブーム１５全長の略半分の長さに亘り設けられている。
【００４６】
ブーム１５の下面３５から下部側面プレート４５までの距離、すなわち下部側面プレート４５の高さＨ１は、下面３５端から下部側面プレート４５の外端までの距離、すなわち下部側面プレート４５の長さＬ１と略同一になっている。したがって、下部側面プレート４５と、下部側面プレート４５の先端と下面３５の端を結ぶ仮想線４６と、で形成される取付角度θは、４５°となっている。
なお、下面３５の幅が２６００ｍｍ、ブーム１５の高さが１５００ｍｍである時、高さＨ１および距離Ｌ１は、例えば１４０ｍｍである。
【００４７】
以上、説明した本実施形態にかかるコンテナクレーンの動作について説明する。
岸壁３に、コンテナ船４９が着岸し、コンテナＣを陸揚げする場合、コンテナクレーン１がレール５に沿って所定位置まで移動する。
このとき、下部側面プレート４５の外端位置は、台座部材４１の外端位置と鉛直方向で略一致しているので、下部側面プレート４５は巻上ロープ２３の動きを阻害することはない。
そこで、トロリー１９が、ブーム１５にレール支持部材３９により取り付けられたレール１７に沿って走行し、コンテナ船４９の荷役するコンテナＣの位置に移動する。そこで、巻上ロープ２３を伸ばしてスプレッダ２５によって、コンテナＣを保持する。
【００４８】
その状態で、巻上ロープ２３を巻上げて、トロリー１９が、メインガーダ２１の所定位置まで戻り、陸上側の搬送台車にコンテナＣを引き渡す。
これを繰り返して、コンテナの荷揚げ作業を行う。
コンテナ船４９へ、コンテナＣを積み込む場合は、逆の手順で作業することになる。
【００４９】
次に、強風時の状況について、図２により説明する。強風が矢印５１の方向に吹いているとすると、ブーム１５の下端部ではく離する風の分流により、下部角部空間４７に風の流れと反対向きに回る旋回流５３が発生する。
【００５０】
この旋回流５３により、ブーム１５の下端部に流入する風が押されて、風の流線５５の角度が浅くなる。そのため、ブーム１５の下面３５端部ではく離される風の流線５６の傾斜が浅くなる。このように、はく離される風の流線５６が浅くなると、ブーム１５の下面３５と流線５６との間隔が、下部側面プレート４５を設けない場合の流線５９に比べて狭くなる。
【００５１】
ブーム１５の下面３５と流線５６との間隔が狭いと、その間隔部分に発生する負圧の領域５７が小さくなる。したがって、この負圧により生じていたブーム１５に掛かる圧力が低減されるので、ブーム１５の発散振動を抑えることができる。
【００５２】
図３は、本実施形態にかかるブーム１５の振動特性について模型により風洞実験を行った結果を示している。縦軸は、ブーム１５の振幅をブーム１５の高さで除算したもの、横軸は、試験風速を振動数と高さとで除算したものである。
図３において、Ｘは、暴風時風速を、Ｙは照査風速を、Ｚは許容振幅を示している。また、矢印Ｕは、図に示されない大きさの振幅で振動していることを示している。
比較例として、下部側面プレート４５を設けていないブームの模型による風洞実験の結果を図４に示す。
これらをみてわかるように、図３の本実施形態にかかるブーム１５は、許容振幅Ｚに到る風速が、図４の下部側面プレート４５を設けないブームのものと比べて２倍以上大きな値を示しており、下部側面プレート４５が有効に機能していることを示している。
【００５３】
下部側面プレート４５は、ブーム１５の先端側のブーム１５全長の略半分の長さに亘り設けられているので、特に振動の影響を受けて振幅が大きくなるブーム１５の先端部分で上述のとおり、発散振動を抑えることができる。そのため、ブーム１５全体の風に対する安定性が向上する。
なお、下部側面プレート４５は、ブーム１５の全長に亘って設けてもよい。こうすると、さらに風に対する安定性が向上する。
【００５４】
なお、取付角度θが、３５°より小さいと、流線５５が下部側面プレート４５の先端で大きくはく離して、そのままブーム１５の下面３５に流れるので、負圧の領域５７は大きくなる。
また、取付角度θが、５５°より大きいと、旋回流５３が上の方に位置する。そのため、一端旋回流５３で浅い角度にされた流線５５の位置が上になるので、流線５５はブーム１５に当接する。したがって、流線５５はブーム１５の下面３５端部で大きくはく離されるので、負圧の領域５７は大きくなる。
【００５５】
以下、本実施形態にかかるコンテナクレーンの作用・効果を説明する。
本実施形態によれば、レール１７を下方から支持するレール支持部材３９の側面に、ブーム１５の幅方向に張り出す下部側面プレート４５が設けられているので、下部側面プレート４５の下側に、下部側面プレート４５とレール支持部材３９とで形成される下部角部空間４７ができる。ブーム１５側面から風が吹いた場合、この下部角部空間４７に風の流れと反対向きに回る旋回流５３が発生する。この旋回流５３により、ブーム１５の下面３５端に入る風の流線５５の角度が浅くなるので、ブーム１５の下面３５端において、はく離される風の流線５６が浅くなる。このように、はく離される風の流線５６が浅くなると、ブーム１５の下面３５に発生する負圧の領域５７が小さくなるので、この負圧により生じていたブーム１５の発散振動を抑えることができる。
【００５６】
本実施形態によれば、下部側面プレート４５の張出し先端位置を、レール１７を支持する台座部材４１の張出し先端位置と略同一にしたので、レール１７上を走行するトロリー１９から吊り下げられるコンテナＣを吊る巻上ロープ２３が下部側面プレート４５に当接することがない。したがって、下部側面プレート４５がコンテナＣの荷役作業を阻害することを阻止できる。
【００５７】
本実施形態によれば、下部側面プレート４５は、ブーム１５の先端部からブーム１５長さの略半分の範囲に設けられているので、下部側面プレート４５はブーム１５の先端部分で発散振動を抑える。したがって、より振動の振幅が大きいブーム１５の先端部分で、発散振動を抑えるので、ブーム１５の全体で発散振動を抑えることができる。
また、ブーム１５長さの半分に下部側面プレート４５を設けて発散振動を抑えているので、その分安価に製造できる。
【００５８】
本実施例によれば、取付角度を４５°にしているので、下部側面プレート４５の効果が十分に発揮される。したがって、ブームの発散振動を効果的に抑えることができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、下部側面プレート４５を別途取り付けているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、下部側面プレート４５が、台座部材４１で構成されるようにしてもよい。このようにすると、台座部材４１が下部側面プレート４５を兼用しているので、別途下部側面プレート４５を取り付ける必要がない。したがって、コンテナクレーンを安価に製造できる。
【００６０】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図５および図６を用いて説明する。
本実施形態では、ブーム１５上部側面に上部側面プレート７１を備えている点で第一実施形態と異なる。その他の構成要素については前述した第一実施形態のものと同様であるので、ここではそれらの構成要素についての重複した説明は省略する。
なお、前述した第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００６１】
上部側面プレート７１は、ブーム１５の側面３３の上部に取り付けられている。上部側面プレート７１は、ブーム１５の上面３７に平行して、ブーム１５の外方に向けて突起して設けられている。
上部側面プレート７１の上面と側面３３の上部とで囲まれた上部角部空間７３を形成している。
上部側面プレート７１は、ブーム１５の先端側のブーム１５全長の略半分の長さに亘り設けられている。
上部側面プレート７１と、上部側面プレート７１の先端と上面３７の端を結ぶ仮想線７５と、で形成される取付角度θは、４５°となっている。
【００６２】
以上、説明した本実施形態にかかるコンテナクレーンの動作については第一実施形態と同様であるので、重複した説明を省略する。
次に、強風時の状況について、図５により説明する。下部側面プレート４５の動作については、前述の第一実施形態と同様であるので、重複した説明を省略する。
強風が矢印５１の方向に吹いているとすると、ブーム１５の上端部ではく離する風の分流により、上部角部空間７３に風の流れと反対向きに回る旋回流７７が発生する。
【００６３】
この旋回流７７により、ブーム１５の上端部に流入する風が押されて、風の流線７９の角度が浅くなる。そのため、ブーム１５の上面３７端部ではく離される風の流線８１の傾斜が浅くなる。このように、はく離される風の流線８１が浅くなると、ブーム１５の上面３７と流線８１との間隔が、上部側面プレート７１を設けない場合に比べて狭くなる。
ブーム１５の上面３７と流線８１との間隔が狭いと、その間隔部分に発生する負圧の領域８３が小さくなる。したがって、この負圧により生じていたブーム１５に掛かる圧力が低減されるので、ブーム１５の発散振動を抑えることができる。
【００６４】
図６は、本実施形態にかかるブーム１５の振動特性について模型により風洞実験を行った結果を示している。
これをみてわかるように、本実施形態にかかるブーム１５は、許容振幅Ｚに到る風速が、図３に示される第一実施形態のものより５割程度大きな値を示しており、上部側面プレート７１が有効であることを示している。
すなわち、下部側面プレート４５と上部側面プレート７１とが相乗的に作用して振動を抑制していることがわかる。
これにより、前述した第一実施形態の作用に加えて、上部側面プレート７１の作用が加わってブーム１５の発散振動をより一層抑えることができる。
【００６５】
上部側面プレート７１は、ブーム１５の先端側のブーム１５全長の略半分の長さに亘り設けられているので、特に振動の影響を受けて振幅が大きくなるブーム１５の先端部分で上述のとおり、発散振動を抑えることができる。そのため、ブーム１５全体の風に対する安定性が向上する。
なお、上部側面プレート７１は、ブーム１５の全長に亘って設けてもよい。こうすると、さらに風に対する安定性が向上する。
【００６６】
なお、取付角度θが、３５°より小さいと、流線７９が上部側面プレート７１の先端で大きくはく離して、そのままブーム１５の上面３７に流れるので、負圧の領域８３は大きくなる。
また、取付角度θが、５５°より大きいと、旋回流７３が下の方に位置する。そのため、一端旋回流７７で浅い角度にされた流線７９の位置が下になるので、流線７９はブーム１５に当接する。したがって、流線７９はブーム１５の上面３７端部で大きくはく離されるので、負圧の領域８３は大きくなる。
【００６７】
次に、本発明の第三実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態では、上部側面プレート７１の取り付け方が第二実施形態と異なる。その他の構成要素については前述した第二実施形態のものと同様であるので、ここではそれらの構成要素についての重複した説明は省略する。
なお、前述した第二実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００６８】
本実施形態における上部側面プレート７１は、側面３３に、略直交して、すなわち、ブーム１５の横断面において、側面３３と上部側面プレート７１とのなす角度αが略直角に構成されている。
このように取り付けられた上部側面プレート７１は、前述の第二実施形態の上部側面プレートとほぼ同様な機能を行うので、ここでは重複した説明を省略する。
そして、このようにすることにより、上部側面プレート７１をブーム１５の側面３３に取り付ける場合、側面３３に対して直角に位置を設定すればよく、第二実施形態のように角度を持たせて取り付ける場合に比べて位置設定や取付工事を容易に行うことができる。
【００６９】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図８を用いて説明する。
本実施形態では、コンテナクレーン１の基本的な構成については第一実施形態と同様であるが、ブーム１５の振動を低減する機構が異なる。以下、この点について説明する。
【００７０】
本実施形態では、ブーム１５の下面３５に対し間隔を置いて下方プレート６１が設けられている。下方プレート６１は、ブーム１５の下面３５に平行に、その長手方向に延在して設けられている。下方プレート６１は、長手方向で所定間隔毎に図示しない取付部材によりブーム１５に支持されている。
なお、下方プレート６１は、ブーム１５の先端側のブーム１５全長の略半分の長さに亘り設けられている。
【００７１】
下方プレート６１の外端は、台座部材４１の外端より内側、すなわちブーム１５側に位置している。下方プレート６１の幅Ｌ２は、下面３５の幅が２６００ｍｍ、ブーム１５の高さが１５００ｍｍである時、例えば３００ｍｍである。また、下方プレート６１と下面３５との間隔Ｈ２は、例えば２００ｍｍである。
【００７２】
以上、説明した本実施形態にかかるコンテナクレーン１の動作について説明する。
コンテナＣの荷役動作については、第一実施形態と同様であるので、重複した説明を省略する。
強風時の状況について、図８により説明する。強風が矢印６９の方向に吹いているとすると、風はブーム１５の下端において大きくはく離して流線６３を形成する。一方、下方プレート６１の上面に案内され、同面に沿って流れる流れ６５が、流線６３を水平方向に案内する。
【００７３】
そのため、流線６３は、下方に回り込まずに、流れ６５に案内されて、ブーム１５の下面３５の近傍を流れることになる。したがって、ブーム１５の下面３５の下方には、明確な負圧領域が形成されないので、この負圧により生じていたブーム１５の発散振動を抑えることができる。
なお、風は下方プレート６１の下端で、はく離して流線６７を形成するが、これは直接ブーム１５の下面３５に作用しないので、ブーム１５の発振には影響しない。
【００７４】
本実施形態によれば、下方プレート６１の外端を、台座部材４１の外端より内側に設けているので、レール１７上を走行するトロリー１９から吊り下げられるコンテナＣを吊る巻上ロープ２３が下方プレート６１に当接することがない。したがって、下方プレート６１がコンテナＣの荷役作業を阻害することはない。
【００７５】
下方プレート６１は、ブーム１５の先端側のブーム１５全長の略半分の長さに亘り設けられているので、特に振動の影響を受けて振幅が大きくなるブーム１５の先端部分で上述のとおり、発散振動を抑えることができる。そのため、ブーム１５全体の風に対する安定性が向上する。
なお、下方プレート６１は、ブーム１５の全長に亘って設けてもよい。こうすると、さらに風に対する安定性が向上する。
【００７６】
なお、下方プレート６１と、ブーム１５の下面３５との間隔Ｈ２を、下方プレート６１の幅Ｌ２の１００％以上とすると、下方プレート６１がブーム１５から離れすぎる。そのため、下方プレート６１上面に沿った風の流れ６５がブーム１５の下面３５から離れるので、ブーム１５側下端ではく離される大きな風の流線６３に対する影響がほとんど無くなる。したがって、ブーム１５の下面３５に発生する負圧の低減が不十分となる。
また、隙間Ｈ２が下方プレート６１の幅方向長さＬ２に対して５０％以下になると、下方プレート６１の上面に沿う風の流れが流れにくくなるので、風の流れが少なくなる。このように、下方プレート６１上面を流れる風の量が減少すると、下方プレート６１端で大きくはく離した流れ６３により発生するブーム１５の下面３５における負圧の領域を低減する効果が減少する。したがって、ブーム１５の下面３５に発生する負圧の低減が不十分となる。
【００７７】
以下、本実施形態にかかるコンテナクレーンの作用・効果について説明する。
本実施形態によれば、ブーム１５の下方に隙間を設けて下方プレート６１がブーム１５の側端部から張出して設けられているので、下方プレート６１に沿った流れがブーム１５の下面に流れる。そのため、ブーム１５の下端部ではく離した風の流線６３が、この下方プレート６１に沿った流れ６５に案内されるので、ブーム１５の下面３５に発生する負圧の領域が小さくなる。したがって、この負圧により生じていたブームの発散振動を抑えることができる。
【００７８】
また、本実施形態によれば、下方プレート６１の外端位置を、レール１７を支持する台座部材４１の張出し位置より内側にしたので、レール１７上を走行するトロリー１９から吊り下げられるコンテナＣを吊る巻上ロープ２３が下方プレート６１に当接することがない。したがって、下方プレート６１はコンテナの荷役作業を阻害することがない。
【００７９】
また、本実施形態によれば、下方プレート６１と、ブーム１５の下面３５との間隔を、下方プレート６１の幅の６７％としているので、下方プレート６１の効果が十分に発揮される。したがって、ブームの発散振動を効果的に抑えることができる。
【００８０】
さらに、本実施形態によると、下方プレート６１は、ブーム１５の先端部からブーム１５長さの略半分の範囲に設けられているので、下方プレート６１はブーム１５の先端部分で発散振動を抑える。したがって、より振動の振幅が大きいブーム１５の先端部分で、発散振動を抑えるので、ブーム１５の全体で発散振動を抑えることができる。
また、ブーム１５長さの半分に下方プレート６１を設けて発散振動を抑えているので、その分安価に製造できる。
【００８１】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について、図９を用いて説明する。
本実施形態では、ブーム１５上方に上方プレート８５を備えている点で前述の第四実施形態と異なる。その他の構成要素については前述した第四実施形態のものと同様であるので、ここではそれらの構成要素についての重複した説明は省略する。
なお、前述した第四実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００８２】
本実施形態では、ブーム１５の上面３７に対し間隔を置いて上方プレート８５が設けられている。上方プレート８５は、ブーム１５の上面３７に平行に、その長手方向に延在して設けられている。上方プレート８５は、長手方向で所定間隔毎に図示しない取付部材によりブーム１５に支持されている。
なお、上方プレート８５は、ブーム１５の先端側のブーム１５全長の略半分の長さに亘り設けられている。
【００８３】
上方プレート８５の幅Ｌ３は、上面３７の幅が１７００ｍｍ、ブーム１５の高さが１５００ｍｍである時、例えば２００ｍｍである。また、上方プレート８５と上面３７との間隔Ｈ３は、例えば１５０ｍｍである。
【００８４】
以上、説明した本実施形態にかかるコンテナクレーン１の動作について説明する。
コンテナＣの荷役動作については、第一実施形態と同様であるので、重複した説明を省略する。
強風時の状況について、図９により説明する。なお、下方プレート６１の動作については、第四実施形態と同様であるので、重複した説明は省略する。
強風が矢印６９の方向に吹いているとすると、風はブーム１５の上端において大きくはく離して流線８７を形成する。一方、上方プレート８５の上面に案内され、同面に沿って流れる流れ８９が、流線８７を水平方向に案内する。
【００８５】
そのため、流線８７は、上方に回り込まずに、流れ８９に案内されて、ブーム１５の上面３７の近傍を流れることになる。したがって、ブーム１５の上面３７の上方には、明確な負圧領域が形成されないので、この負圧により生じていたブーム１５の発散振動を抑えることができる。
なお、風は上方プレート８５の上端で、はく離して流線９１を形成するが、これは直接ブーム１５の上面３７に作用しないので、ブーム１５の発振には影響しない。
【００８６】
上方プレート８５は、ブーム１５の先端側のブーム１５全長の略半分の長さに亘り設けられているので、特に振動の影響を受けて振幅が大きくなるブーム１５の先端部分で上述のとおり、発散振動を抑えることができる。そのため、ブーム１５全体の風に対する安定性が向上する。
なお、上方プレート８５は、ブーム１５の全長に亘って設けてもよい。こうすると、さらに風に対する安定性が向上する。
【００８７】
また、上方プレート８５と、ブーム１５の上面３７との間隔Ｈ３を、上方プレート８５の幅Ｌ３より大きくすると、上方プレート８５がブーム１５から離れすぎる。そのため、上方プレート８５上面に沿った風の流れがブーム１５の上面３７から離れるので、ブーム１５側上端ではく離される大きな風の流線８７に対する影響がほとんど無くなる。したがって、ブーム１５の上面に発生する負圧の低減が不十分となる。
また、隙間Ｈ３が上方プレート８５の幅方向長さＬ３に対して５０％以下になると、上方プレート８５の下面に沿う風の流れが流れにくくなるので、風の流れが少なくなる。このように、上方プレート８５上面を流れる風の量が減少すると、上方プレート８５端で大きくはく離した流れにより発生するブーム１５の上面３７における負圧の領域を低減する効果が減少する。したがって、ブーム１５の上面に発生する負圧の低減が不十分となる。
【００８８】
［第六実施形態］
次に、本発明の第六実施形態について、図１０を用いて説明する。
本実施形態では、ブーム１５の上面３７の構成が前述の第四実施形態と異なる。その他の構成要素については前述した第四実施形態のものと同様であるので、ここではそれらの構成要素についての重複した説明は省略する。
なお、前述した第四実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００８９】
ブーム１５の上面３７には、幅方向両側に張り出した張出部９３が設けられている。
このようにすることにより、ブーム１５の見かけ上の横断面形状が、張出部９３がないものに比べて一層横長の長方形となる。一般に、発散振動に到る風速は、幅／高さが１（すなわち、正方形）の近傍で極小値を持つことが知られているので、そこから離れる方向すなわちより縦長または横長になれば発散振動に到る風速を上げることができる。
本実施形態では、張出部９３により見かけ上の横断面形状が一層横長になり、発散振動が発生しにくい構造となる。
したがって、第四実施形態で説明した下方プレート６１による発散振動の抑制効果とあいまって、効果的に発散振動を防止できる。
【００９０】
なお、本発明は、例えば第一実施形態にかかる下部側面プレート４５と、第四実施形態にかかる下方プレート６１を共に設けるようにしてもよい。
このようにすると、下部側面プレート４５と、下方プレート６１を併せもっているので、下部側面プレート４５で角度が浅くなったはく離流が、下方プレート６１で生じる案内流により、さらにブーム１５に近く流れる。そのため、ブーム１５の下面に発生する負圧の領域がより小さくなるので、この負圧により生じていたブーム１５の発散振動をより抑えることができる。
また、第二実施形態にかかる上部側面プレート７１と、第五実施形態にかかる上方プレート８５を共に設けるようにしても、同様な効果が得られる。
【００９１】
さらに、第二実施形態において、上部側面プレート７１に替えて第五実施形態の上方プレート８５を設けてもよいし、反対に、下部側面プレート４５に替えて第四実施形態の下方プレート６１を設けてもよい。
このように、上部側面プレート、下部側面プレート、上方プレートおよび下方プレートがそれぞれ種々に組合せて用いてもよいし、場合によっては、例えば、上部側面プレートを単独で用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第一実施形態にかかるコンテナクレーンの概略構成を示す側面図である。
【図２】本発明の第一実施形態にかかるブームの横断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態にかかるブームの風洞実験結果を示す振動特性図である。
【図４】従来のブームの風洞実験結果を示す振動特性図である。
【図５】本発明の第二実施形態にかかるブームの横断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態にかかるブームの風洞実験結果を示す振動特性図である。
【図７】本発明の第三実施形態にかかるブームの横断面図である。
【図８】本発明の第四実施形態にかかるブームの横断面図である。
【図９】本発明の第五実施形態にかかるブームの横断面図である。
【図１０】本発明の第六実施形態にかかるブームの横断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  コンテナクレーン
１５  ブーム
１７  レール
１９  トロリー
２３  巻上ロープ
３３  側面
３９  レール支持部材
４１  台座部材
４５  下部側面プレート
４７  下部角部空間
６１  下方プレート
７１  上部側面プレート
７３  上部角部空間
８５  上方プレート
【図１】
2005239422.tif 000003
【図２】
2005239422.tif 000004
【図３】
2005239422.tif 000005
【図４】
2005239422.tif 000006
【図５】
2005239422.tif 000007
【図６】
2005239422.tif 000008
【図７】
2005239422.tif 000009
【図８】
2005239422.tif 000010
【図９】
2005239422.tif 000011
【図１０】
2005239422.tif 000012