(57)【要約】【課題】  所定のレベル以上の地震時において拘束を確実に開放し、免震装置を有効に作動させることができるようにしたコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置を提供する。【解決手段】  クレーン本体と前記クレーン本体をレールに沿って走行させるための走行装置との間に設けられたコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置であって、前記免震装置が作動しないように前記クレーン本体と前記走行装置とを固定可能な油圧シリンダ機構と、前記油圧シリンダ機構のピストンの差動によりシリンダ室に発生した油圧を検知するための圧力センサと、前記油圧シリンダ機構を制御する油圧回路中に設けられ前記圧力センサの信号により作動するシャットオフバルブと、油圧を減衰するための緩衝手段と、前記油圧回路に作動油を供給するための油圧ポンプとを備えることを特徴とするコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置である。【選択図】図１
2005314021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーン本体と前記クレーン本体をレールに沿って走行させるための走行装置との間に設けられたコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置であって、
前記免震装置が作動しないように前記クレーン本体と前記走行装置とを固定可能な油圧シリンダ機構と、前記油圧シリンダ機構のピストンの差動によりシリンダ室に発生した油圧を検知するための圧力センサと、前記油圧シリンダ機構を制御する油圧回路中に設けられ前記圧力センサの信号により作動するシャットオフバルブと、油圧を減衰するための緩衝手段と、前記油圧回路に作動油を供給するための油圧ポンプとを備えることを特徴とするコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置。
【請求項２】
クレーン本体と前記クレーン本体をレールに沿って走行させるための走行装置との間に設けられたコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置であって、
前記免震装置が作動しないように前記クレーン本体と前記走行装置とを固定可能な油圧シリンダ機構と、地震計と、前記油圧シリンダ機構を制御する油圧回路中に設けられ前記地震計の信号により作動するシャットオフバルブと、油圧を減衰するための緩衝手段と、前記油圧回路に作動油を供給するための油圧ポンプとを備えることを特徴とするコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置。
【請求項３】
油圧シリンダ機構がピストンの両側にそれぞれピストンロッドを有し、前記ピストンロッドの一方が走行装置に固定され、シリンダ本体がクレーン本体に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置。
【請求項４】
油圧を減衰するための緩衝手段がリリーフバルブまたは絞りバルブであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置。
【請求項５】
免震装置が、クレーン本体と走行装置との間に取り付けられた積層ゴムと、前記走行装置のロッカーピンと、前記ロッカーピンの両端部との間にそれぞれ所定の隙間を形成するように前記クレーン本体に取り付けられた一対のブラケットとを備え、前記積層ゴムに許容値を超える曲げモーメント荷重が作用したときに、前記クレーン本体が前記ブラケットを介して前記ロッカーピンで支持されるように前記隙間が設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナクレーン等の地震による脱輪等を防止するための免震装置のトリガ装置、即ち地震動が所定のレベルに達したときに初めて免震装置が働くように制御するためのトリガ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０および図１１に示すように、一般に大型のコンテナクレーンやアンローダ等では、門形に構成されたクレーン本体４１が、その下端の四隅部に設けられた走行装置４２によりレール４３に沿って走行できるようになっている。
【０００３】
このような門形のクレーン本体４１を有する走行式クレーンでは、地震時の震動によって、走行方向と直角方向のラジアル荷重Ｒとともに、走行方向と直角方向の転倒モーメント荷重Ｍ、水平面内の旋回ねじり荷重Ｓ、および鉛直方向の衝撃的なアキシャル荷重Ａが加わるようになる。また、大型のクレーン本体４１を有する場合、重心位置が高く固有周期が長くなるため、地震時の震動によるクレーン本体４１の走行方向と直角方向への変位量も大きくなる。上述のような地震時の震動のクレーン本体４１への影響を緩和するために、クレーン本体４１と走行装置４２との間に免震装置が設けられている。免震装置は、地震時に確実に作動することが必要である。
【０００４】
従来一般的には、大地震の場合のみ免震装置が作動するように、通常はシアピンによって免震装置の動きを拘束し、地震荷重がシアピンのせん断荷重以上になったときに該シアピンが切れて免震装置が作動するようにしている。
【０００５】
このような一般的なシアピンを切る方法では、コンテナクレーンに適用した場合、クレーン本体の脚部と走行装置との間に設けられた４箇所の免震装置のそれぞれでのシアピンが切れるタイミングが一致するとは限らず、挙動が不安定になるという問題がある。
【０００６】
特許文献１には、免震装置が地震時のみに作動するように、クレーン本体と走行装置との間に拘束機構が取り付けられたクレーン用免震装置が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、機械的な要素を利用した拘束・解放機構（トリガー機構）が開示されている。
【０００８】
これらのように駆動装置によって拘束から開放するものは、機械的に拘束しているため、複数箇所を同時に開放できる利点がある。しかし、脚部と走行装置との相対変位を押さえているため、地震荷重がかかった状態において機構を開放する必要があり、そのときに加わる荷重によっては拘束機構が開放できない場合が予想されるという問題がある。
【０００９】
特許文献３には、コンテナクレーンではないが免震装置に対するトリガー装置が開示されている。これは拘束機構を油圧シリンダによって構成し、油圧が一定値以上になったときにロック（拘束）を解除するようにしている。しかし、このシステムは、コンテナクレーンに対しては、４箇所設置した免震装置を同時に開放するには至らない。また、リリーフ弁によって開放しているが、本回路では、本体の動き、風荷重などにより油圧の漏れが生じることが予想されるという問題がある。
【特許文献１】特開２００２−２１１８８１号公報
【特許文献２】特開２００３−１８２９７５号公報
【特許文献３】特開２０００−１０４７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述のように、従来のコンテナクレーンの免震装置は、地震時において確実に作動させることができない場合があり、安全面において問題となっていた。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、所定のレベル以上の地震時において拘束を確実に開放し、免震装置を有効に作動させることができるようにしたコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述のような目的を達成するため、本発明は次のような構成を有している。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、クレーン本体と前記クレーン本体をレールに沿って走行させるための走行装置との間に設けられたコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置であって、
前記免震装置が作動しないように前記クレーン本体と前記走行装置とを固定可能な油圧シリンダ機構と、前記油圧シリンダ機構のピストンの差動によりシリンダ室に発生した油圧を検知するための圧力センサと、前記油圧シリンダ機構を制御する油圧回路中に設けられ前記圧力センサの信号により作動するシャットオフバルブと、油圧を減衰するための緩衝手段と、前記油圧回路に作動油を供給するための油圧ポンプとを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、クレーン本体と前記クレーン本体をレールに沿って走行させるための走行装置との間に設けられたコンテナクレーン用免震装置のトリガ装置であって、
前記免震装置が作動しないように前記クレーン本体と前記走行装置とを固定可能な油圧シリンダ機構と、地震計と、前記油圧シリンダ機構を制御する油圧回路中に設けられ前記地震計の信号により作動するシャットオフバルブと、油圧を減衰するための緩衝手段と、前記油圧回路に作動油を供給するための油圧ポンプとを備えることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、油圧シリンダ機構がピストンの両側にそれぞれピストンロッドを有し、前記ピストンロッドの一方が走行装置に固定され、シリンダ本体がクレーン本体に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、油圧を減衰するための緩衝手段がリリーフバルブまたは絞りバルブであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のものである。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、免震装置が、クレーン本体と走行装置との間に取り付けられた積層ゴムと、前記走行装置のロッカーピンと、前記ロッカーピンの両端部との間にそれぞれ所定の隙間を形成するように前記クレーン本体に取り付けられた一対のブラケットとを備え、前記積層ゴムに許容値を超える曲げモーメント荷重が作用したときに、前記クレーン本体が前記ブラケットを介して前記ロッカーピンで支持されるように前記隙間が設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、油圧シリンダ機構を用いることによりクレーン本体と走行装置とを通常時には確実に固定し、圧力センサまたは地震計により、もしくは、これらの組合せにより地震荷重を検知して油圧回路を制御するので、地震時には油圧シリンダ機構の拘束を確実に解除し免震装置を作動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１〜図６は、本発明の一実施形態に係る図面であって、図１は免震装置およびトリガ装置を示す側面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３はトリガ装置の油圧シリンダ機構を示す正面図、図４は油圧シリンダ機構のシリンダ内部を示す断面図、図５は油圧シリンダ機構の油圧回路図、図６はトリガ装置の制御システムの構成を示す概念図である。
【００２１】
まず、コンテナクレーン用の免震装置について説明する。図１に示すように、免震装置１０は、門形のクレーン本体１と、その下端の四隅部に設置された走行装置２との間に設けられている。
【００２２】
走行装置２は、レール３の上を走行する各２個の車輪５を備えた４組のトラック４と、隣接する２組のトラック４，４を軸７で連結する２組の下部イコライザービーム６と、２組の下部イコライザービーム６，６を軸９で連結する上部イコライザービーム８とを備えて構成されており、この上部イコライザービーム８とクレーン本体１の下端部材であるシルビーム１５との間に免震装置１０が装着されている。
【００２３】
なお、門形クレーンの走行装置２には、車輪数やその組合せにおいて上述のような形式とは異なるものもある。
【００２４】
図２に示すように、免震装置１０は、積層ゴム１１と、ロッカーピン１２と、ブッシュ１４と、ブラケット１６と、球面軸受１７と、球面軸受１７のハウジング１７ａと、回転ブッシュ１８と、隙間調整ブロック１９とを備えている。
【００２５】
前記積層ゴム１１は、クレーン本体１のシルビーム１５の下面と走行装置２の上部イコライザービーム８の上面との間に取り付けられており、シルビーム１５と積層ゴム１１とは微小な回転変位が可能なように前記回転ブッシュ１８を介して接合されている。
【００２６】
前記ロッカーピン１２は、上部イコライザービーム８の枢軸であり、免震作動方向（クレーンの走行方向と直角方向）にスライド可能なように、上部イコライザービーム８の軸穴に前記ブッシュ１４を介して嵌合されている。また、このロッカーピン１２の両端部にはそれぞれ前記球面軸受１７とそのハウジング１７ａが取り付けられている。
【００２７】
前記ブラケット１６は、ロッカーピン１２の両端部の位置に設けられており、その上端はシルビーム１５に固定されている。球面軸受１７のハウジング１７ａは、このブラケット１６に上下方向のみにスライド可能なように嵌合されている。
【００２８】
前記隙間調整ブロック１９は、その下端と球面軸受１７のハウジング１７ａの上端との隙間が設計値になるように調整された後、ブラケット１６に取り付けられ固定される。
【００２９】
次に、免震装置の作用について説明する。
【００３０】
地震時に発生する荷重のうち、走行方向と直角方向のラジアル荷重に対しては、クレーン本体１およびこのクレーン本体１にブラケット１６と球面軸受１７とそのハウジング１７ａを介して連結されたロッカーピン１２が、走行装置２の上部イコライザービーム８に対してスライド変位する。このとき積層ゴム１１はせん断変形により復元力を生じる。
【００３１】
地震時に発生する荷重のうち、走行方向と直角方向のモーメント荷重に対しては、その大きさによって作用が異なる。
【００３２】
即ち、モーメント荷重が積層ゴム１１の許容値以下の場合には、走行装置２のロッカーピン１２に対するクレーン本体１の回転変位は、拘束を受けることなく球面軸受１７やそのハウジング１７ａの上端および下端に設けられた隙間によって吸収される。このとき積層ゴム１１は許容値以下の曲げ変形により復元力を生じる。
【００３３】
また、モーメント荷重が積層ゴム１１の許容値を超える場合には、走行装置２のロッカーピン１２に対するクレーン本体１の回転変位は、いずれか一方の隙間調整ブロック１９の下端と球面軸受１７のハウジング１７ａの上端との間に設けられた隙間が零になって接触することにより拘束を受け、ロッカーピン１２の当該端部が荷重を支えるようになる。したがって、このときも積層ゴム１１には過大なモーメント荷重はかからず、許容値以下の曲げ変形により復元力を生じる。
【００３４】
なお、上述のブラケット１６は、過大なモーメント荷重を受けるとともに、走行方向の荷重も受けられる構造となっている。
【００３５】
また、この実施の形態では、ロッカーピン１２を回転軸とする上部イコライザービーム８のイコライズによる積層ゴム１１の微小回転変位を、回転ブッシュ１８により許容するようにしている。
【００３６】
次に、トリガ装置について説明する。トリガ装置３０は、クレーン本体１と、その下端の四隅部に設置された走行装置２との間に介在して設けられている。このトリガ装置３０は、クレーン本体１と走行装置２との間に設けられた、クレーン本体１と走行装置２とを固定可能な油圧シリンダ機構３２と、油圧シリンダ機構３２の動作を制御する油圧回路とを備えている。
【００３７】
図３および図４に示すように、油圧シリンダ機構３２のシリンダ３３の内部に嵌装されたピストン３４の両側には、２つのピストンロッド３５ａ、３５ｂが設けられている。そして、一方のピストンロッド３５ａが走行装置２の上部イコライザービーム８に固定され、シリンダ３３がクレーン本体１のシルビーム１５に固定されている。なお、この構成とは逆にピストンロッド３５ａがクレーン本体１のシルビーム１５に固定され、シリンダ３３が走行装置２の上部イコライザービーム８に固定される構成としてもよい。このような油圧シリンダ機構３２は、４つの走行装置２のそれぞれに２基ずつ合計８基設けられている。
【００３８】
図５に示すように、油圧回路中には圧力センサ５２、５２が設けられ、さらに、シャットオフバルブ３７、３７と、シャットオフバルブ３７、３７の下流の位置にリリーフバルブ３８、３８が設けられている。圧力センサ５２は、油圧シリンダ機構３２のピストン３４の差動によりシリンダ室に発生した油圧を検知する。３６は、回路中に設けられた作動油の初期供給用の手動ポンプである。手動ポンプ３６は、油圧シリンダ機構３２のピストン３４の中立位置出し用としても機能する。３９は、緊急用の手動ストップバルブであり、常時は開放されている。また、トリガ装置３０は、地震計を備えている。
【００３９】
図６において、６１は演算回路ＣＰＵ（中央演算処理装置）、５２は圧力センサ、６５は風力計、６６は地震計を示す。圧力センサ５２、風力計６５、地震計６６からの信号は演算回路６１に入力され演算される。６２は無停電電源装置、６３は開放値設定スイッチ、６３ａはリセットスイッチ、６３ｂは暴風時開放禁止スイッチ、６３ｃは手動開放スイッチ、６４は開放値表示（ＬＥＤによる表示）、６４ａは暴風時ロック表示（ＬＥＤによる表示）、６４ｂは開放表示（ＬＥＤによる表示）、６４ｃはトリガ回路電源ＯＮ表示（ＬＥＤによる表示）、６４ｄは風力値表示（ＬＥＤによる表示）を示す。
【００４０】
油圧シリンダ機構３２は、通常時は、クレーン本体１（シルビーム１５）と走行装置２（上部イコライザービーム８）とを固定し、免震装置１０が作動しないようにしている。油圧シリンダ機構３２のピストン３４の差動によりシリンダ室に発生する油圧は荷重信号として圧力センサ５２によって常時検知されており、地震時に地震荷重を受けてその値が所定値（開放値設定スイッチ６３による設定値）を超えると、ソレノイド５３ａに信号が伝達されシャットオフバルブ３７が解除される。これにより、油圧シリンダ機構３２によるクレーン本体１と走行装置２との拘束（固定）が油圧シリンダ機構３２の全８基について一斉に解除され、免震装置１０が作動する。本発明においては、８個の圧力サンサ５２のうち１個でも荷重信号が上記所定値を超えれば、免震装置１０が作動するようになっている。リリーフバルブ３８は、シャットオフバルブ３７の下流側において、油圧の減衰を行う緩衝手段としてダンパ機能を発揮し、油圧シリンダ機構３２等の設備を保護する。
【００４１】
なお、図７に示すように、緩衝手段としてリリーフバルブ３８に代えて絞りバルブ３８ａを設けてもよく、同様の作用が得られる。
【００４２】
また、地震計が地震時に所定値以上の地震荷重を検出した場合もシャットオフバルブ３７が解除され、油圧シリンダ機構３２がクレーン本体１と走行装置２との拘束（固定）を解除し、免震装置１０が作動するようになっている。
【００４３】
さらに、暴風時には免震装置１０を固定する必要があることから、風力計６５により暴風時であることを信号として取り込み、トリガ開放しないシーケンス制御も取り入れている。
【００４４】
本発明のトリガ装置においては、圧力センサまたは地震計のうちのいずれか１つを設けてもよく、また、圧力センサおよび地震計を両方設け、圧力サンサおよび地震計のうちの１つでも地震荷重が所定値を超えた場合に、免震装置１０が作動するように設定することもできる。
【００４５】
以上に述べた構成により、本発明のトリガ装置は、地震時に免震装置を有効に作動させることができる。
【実施例１】
【００４６】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。図８は、圧力センサを用いた場合のトリガ装置の作動フロー図である。通常時は、油圧シリンダ機構３２によりクレーン本体１と走行装置２とが固定されている。８個の圧力センサ５２からの信号を入力し、その最大値を演算する。該最大値が所定値を超えているかどうかを判断し、油圧シリンダ機構３２を開放するか否か、即ち、トリガ開放か否かを判断する。トリガ開放の判断（ＹＥＳ）であれば、風力計からの信号を入力し、風力計の平均値を演算する。そして、風力が暴風時のそれに該当するかどうかを判断する。暴風時の風力であれば（ＹＥＳ）、トリガ装置を開放しない。暴風時の風力でなければ（ＮＯ）、トリガ装置を開放するべく出力し、トリガ開放により免震装置を作動させる。
【実施例２】
【００４７】
図９は、地震計を用いた場合のトリガ装置の作動フロー図である。通常時は、油圧シリンダ機構３２によりクレーン本体１と走行装置２とが固定されている。地震計からの信号を入力し、地震荷重が所定値を超えているかどうかを判断し、油圧シリンダ機構３２を開放するか否か、即ち、トリガ開放か否かを判断する。地震計を複数設けたときは、そのうちの最大値を演算する。トリガ開放の判断（ＹＥＳ）であれば、風力計からの信号を入力し、風力計の平均値を演算する。そして、風力が暴風時のそれに該当するかどうかを判断する。暴風時の風力であれば（ＹＥＳ）、トリガ装置を開放しない。暴風時の風力でなければ（ＮＯ）、トリガ装置を開放するべく出力し、トリガ開放により免震装置を作動させる。
【００４８】
なお、圧力センサおよび地震計を両方とも設け（図６）、圧力センサおよび地震計の最大値を演算し、そのうちの１つでも所定値を超えた場合に免震装置が作動するように、圧力センサと地震計とを組合せた装置としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、一般に大型のコンテナクレーン等において、地震による脱輪等を防止するための免震装置を必要に応じて確実に作動させるためのトリガ装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る免震装置およびトリガ装置を示す側面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図
【図３】本発明の一実施形態に係るトリガ装置の油圧シリンダ機構を示す正面図
【図４】本発明の一実施形態に係る油圧シリンダ機構のシリンダ内部を示す断面図
【図５】本発明の一実施形態に係る油圧シリンダ機構の油圧回路図
【図６】本発明の一実施形態に係るトリガ装置の制御システムの構成を示す概念図
【図７】本発明の他の実施形態に係る油圧シリンダ機構の油圧回路図
【図８】本発明の実施例１に係る圧力センサを用いた場合のトリガ装置の作動フロー図
【図９】本発明の実施例２に係る地震計を用いた場合のトリガ装置の作動フロー図
【図１０】従来の走行式門形クレーンを示す正面図
【図１１】従来の走行式門形クレーンを示す側面図
【符号の説明】
【００５１】
１    クレーン本体
２    走行装置
３    レール
４    トラック
５    車輪
６    下部イコライザービーム
７    軸
８    上部イコライザービーム
９    軸
１０    免震装置
１１    積層ゴム
１２    ロッカーピン
１４    ブッシュ
１５    シルビーム
１６    ブラケット
１７    球面軸受
１７ａ  ハウジング
１８    回転ブッシュ
１９    隙間調整ブロック
３０    トリガ装置
３２    油圧シリンダ機構
３３    シリンダ
３４    ピストン
３５ａ，３５ｂ  ピストンロッド
３６    手動ポンプ
３７    シャットオフバルブ
３８    リリーフバルブ
３８ａ  絞りバルブ
３９    ストップバルブ
５２    圧力センサ
５３ａ  ソレノイド
６１    演算回路ＣＰＵ
６２    無停電電源装置
６３    開放値設定スイッチ
６３ａ  リセットスイッチ
６３ｂ  暴風時開放禁止スイッチ
６３ｃ  手動開放スイッチ
６４    開放値表示
６４ａ  暴風時ロック表示
６４ｂ  開放表示
６４ｃ  トリガ回路電源ＯＮ表示
６４ｄ  風力値表示
６５    風力計
６６    地震計
【図１】
2005314021.tif 000003
【図２】
2005314021.tif 000004
【図３】
2005314021.tif 000005
【図４】
2005314021.tif 000006
【図５】
2005314021.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005314021.tif 000009
【図８】
2005314021.tif 000010
【図９】
2005314021.tif 000011
【図１０】
2005314021.tif 000012
【図１１】
2005314021.tif 000013