(57)【要約】【課題】  ワイヤに掛かる荷重変動を確実に低減することにより、かかる荷重変動によるワイヤの衝撃応力を低減して該ワイヤの寿命を延長可能とするとともに、きわめて簡単かつ簡便な手段で以ってワイヤの寿命を確実に把握してその交換時期を検知できるワイヤ荷重変動低減装置を備えたクレーンを提供する。【解決手段】  一端に重量物を吊り下げたワイヤを、巻上装置によってシーブを介して巻き取ることにより、重量物を吊り上げるように構成されたクレーンにおいて、前記ワイヤから伝達されるシーブの軸受荷重の作用によって油圧を発生する油圧装置と、該油圧装置に接続されて前記油圧の変動を減衰させる油圧変動吸収装置とを備え、前記油圧装置により前記ワイヤの荷重変動を油圧変動に変換し、前記油圧変動吸収装置により該油圧変動を吸収することにより前記ワイヤの荷重変動を減衰させるように構成してなるワイヤ荷重変動低減装置を備えたことを特徴とする。  【選択図】    図１
2005170668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に重量物を吊り下げたワイヤを、支持部材に軸受を介して回転自在に支持されたシーブの外周に巻回し、該ワイヤの他端を巻上装置に連結して、該巻上装置によって前記シーブを介して前記ワイヤを巻き取ることにより、前記重量物を吊り上げるように構成されたクレーンにおいて、前記ワイヤから伝達される前記シーブの軸受荷重の作用によって油圧を発生する油圧装置と、該油圧装置に接続されて前記油圧の変動を減衰させる油圧変動吸収装置とを備え、前記油圧装置により前記ワイヤの荷重変動を油圧変動に変換し、前記油圧変動吸収装置により該油圧変動を吸収することにより前記ワイヤの荷重変動を低減するように構成してなることを特徴とするワイヤ荷重変動低減装置を備えたクレーン。
【請求項２】
前記油圧装置は、シリンダ内に往復摺動可能に嵌合されたピストンに前記軸受荷重を作用させ、該ピストンと前記シリンダとの間に形成される油室に前記軸受荷重による油圧を発生させるように構成され、前記油圧変動吸収装置は、前記油室に油路を介して接続されるアキュムレータと該油路に設けられた絞り機構とを備え、前記絞り機構による絞り作用と前記アキュムレータによる容積効果とによって前記油室及び油路内の油圧変動を減衰するように構成されてなることを特徴とする請求項１記載のワイヤ荷重変動低減装置を備えたクレーン。
【請求項３】
一端に重量物を吊り下げたワイヤを、支持部材に軸受を介して回転自在に支持されたシーブの外周に巻回し、該ワイヤの他端を巻上装置に連結して、該巻上装置によって前記シーブを介して前記ワイヤを巻き取ることにより、前記重量物を吊り上げるように構成されたクレーンにおいて、前記ワイヤから伝達される前記シーブの軸受荷重の作用によって油圧を発生する油圧装置と、該油圧装置における油圧変動を検出する油圧変動検出手段と、該油圧変動検出手段からの油圧変動の検出値と該油圧変動の許容値とを比較して前記ワイヤの交換の要否を判定するワイヤ交換判定手段とを備えたことを特徴とするワイヤ荷重変動低減装置を備えたクレーン。
【請求項４】
前記油圧変動検出手段は、前記油圧装置に接続される油路に設けられて該油路の油圧を検出する圧力計と、該圧力計で検出された油圧の圧力変動パルスに基づき該圧力変動パルスの圧力ピーク数を検出する圧力パルスカウンタとを備え、前記ワイヤ交換判定手段は、前記圧力パルスカウンタからの圧力ピーク数の検出値と予め設定された圧力ピーク数の許容数とを比較し、その比較結果に基づき前記ワイヤの交換の要否を判定するように構成されてなることを特徴とする請求項３記載のワイヤ荷重変動低減装置を備えたクレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶のデッキクレーン等に適用され、重量物を吊り下げたワイヤを、支持部材に軸受を介して回転自在に支持されたシーブの外周に巻回し、該ワイヤの他端を巻上装置によって前記シーブを介して巻き取ることにより、前記重量物を吊り上げるように構成されたクレーンであって、ワイヤ荷重変動低減装置を備えたクレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶のデッキクレーンにおいて、重量物を吊り下げたケーブル（ワイヤ）に掛かる張力つまりワイヤ荷重を許容範囲内に収めるとともに、該ケーブルのたるみを低減する手段として、たとえば特許文献１（特開平１０−２１８５５５号公報）の技術が提供されている。
かかる技術においては、ケーブルリールを回転させる回転駆動源と、該回転駆動源とケーブルリールとの間に介在してケーブルの巻き取り方向に弾発力を作用させる回転力蓄積手段とを設け、該回転力蓄積手段による弾発力の範囲に基づき前記ケーブルの張力を設定して、ケーブルに掛かる張力を管理された範囲内に収め、クレーンの停止時におけるケーブルのたるみを低減するとともに、ケーブル巻取り速度の大きいものへの適用性を高め、ケーブルを駆動する回転駆動源の小型化を実現している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１８５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
船舶のデッキクレーン等に用いられるジブクレーンにおいては、荷役開始時、荷役終了間際等においてワイヤに掛かる荷重が急激に変化し、かかるワイヤ荷重の変化により該ワイヤに大きな衝撃応力が作用する。
しかしながら、前記特許文献１に開示されている従来技術にあっては、ワイヤ（ケーブル）の巻き取り方向に弾発力を作用させる回転力蓄積手段における弾発力の範囲内にケーブルの張力を設定して、ケーブルの張力範囲を許容範囲内に収めているにとどまっている。このためかかる従来技術にあっては、ワイヤに前記のような衝撃荷重が作用した場合には、回転力蓄積手段における弾発力の変化によってある程度の衝撃荷重は緩和できるが、大きさが急激に変化する衝撃荷重に対しては、これを確実に吸収することは困難で、該ワイヤに大きな衝撃応力が作用して該ワイヤの切断を招く可能性がある。
また、かかる従来技術にあっては、ワイヤに掛かる荷重状態から該ワイヤの寿命および交換時期を把握することはできない。
等の問題点を有している。
【０００５】
従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ワイヤに掛かる荷重変動を低減することにより、かかる荷重変動によるワイヤの衝撃応力を低減して該ワイヤの寿命を延長可能とするとともに、きわめて簡単かつ簡便な手段で以ってワイヤの寿命を確実に把握してその交換時期を検知できるワイヤ荷重変動低減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】
【０００６】
本発明はかかる目的を達成するもので、一端に重量物を吊り下げたワイヤを、支持部材に軸受を介して回転自在に支持されたシーブの外周に巻回し、該ワイヤの他端を巻上装置に連結して、該巻上装置によって前記シーブを介して前記ワイヤを巻き取ることにより、前記重量物を吊り上げるように構成されたクレーンであって、前記ワイヤから伝達される前記シーブの軸受荷重の作用によって油圧を発生する油圧装置と、該油圧装置に接続されて前記油圧の変動を減衰させる油圧変動吸収装置とを備え、前記油圧装置により前記ワイヤの荷重変動を油圧変動に変換し、前記油圧変動吸収装置により該油圧変動を吸収することにより前記ワイヤの荷重変動を低減するように構成してなることを特徴とするワイヤ荷重変動低減装置を備えたクレーンにある。
【０００７】
かかる発明において好ましくは、前記油圧装置は、シリンダ内に往復摺動可能に嵌合されたピストンに前記軸受荷重を作用させ、該ピストンと前記シリンダとの間に形成される油室に前記軸受荷重による油圧を発生させるように構成され、前記油圧変動吸収装置は、前記油室に油路を介して接続されるアキュムレータと該油路に設けられた絞り機構とを備え、前記絞り機構による絞り作用と前記アキュムレータによる容積効果とによって前記油室及び油路内の油圧変動を減衰するように構成される。
【０００８】
かかる発明によれば、ワイヤが巻回されたシーブを支持するシーブ軸受に、該ワイヤの荷重により作用する軸受荷重を、油圧装置のシリンダ内に往復摺動可能に嵌合されたピストンに作用させて、該ピストンとシリンダとの間に形成される油室に前記軸受荷重による油圧を発生させ、前記油室に接続される油路に設けられた絞り機構による絞り作用とアキュムレタによる容積効果とによって前記油室及び油路内の油圧変動を減衰するように構成したので、荷役開始時、荷役終了間際等においてワイヤに掛かる荷重が急激に変化しても、かかる荷重変動に伴う前記シーブ軸受の軸受荷重の変化を油圧装置の油室に作用する油圧変動に変換し、該油圧変動吸収装置の絞り機構による絞り作用及びアキュムレータによる容積効果との２つの減衰作用によって、前記荷重変動を確実に吸収し低減することができる。
【０００９】
また本発明は、一端に重量物を吊り下げたワイヤを、支持部材に軸受を介して回転自在に支持されたシーブの外周に巻回し、該ワイヤの他端を巻上装置に連結して、該巻上装置によって前記シーブを介して前記ワイヤを巻き取ることにより、前記重量物を吊り上げるように構成されたクレーンであって、前記ワイヤから伝達される前記シーブの軸受荷重の作用によって油圧を発生する油圧装置と、該油圧装置における油圧変動を検出する油圧変動検出手段と、該油圧変動検出手段からの油圧変動の検出値と該油圧変動の許容値とを比較して前記ワイヤの交換の要否を判定するワイヤ交換判定手段とを備えたことを特徴とするワイヤ荷重変動低減装置を備えたクレーンにある。
【００１０】
かかる発明において好ましくは、前記油圧変動検出手段は、前記油圧装置に接続される油路に設けられて該油路の油圧を検出する圧力計と、該圧力計で検出された油圧の圧力変動パルスに基づき該圧力変動パルスの圧力ピーク数を検出する圧力パルスカウンタとを備え、前記ワイヤ交換判定手段は、前記圧力パルスカウンタからの圧力ピーク数の算出値と予め設定された圧力ピーク数の許容値とを比較し、その比較結果に基づき前記ワイヤの交換の要否を判定するように構成されてなる。
【００１１】
かかる発明によれば、ワイヤの荷重によりシーブ軸受に作用する軸受荷重を、油圧装置のシリンダ内に往復摺動可能に嵌合されたピストンに作用させて、該ピストンとシリンダとの間に形成される油室に前記軸受荷重による油圧を発生させ、前記油圧装置に接続される油路の油圧を検出する圧力計及び該圧力計で検出された油圧の圧力変動パルスの圧力ピーク数を検出する圧力パルスカウンタとにより構成された油圧変動検出手段により、前記圧力変動パルスの圧力ピーク数の累計値を検出してワイヤ交換判定手段に入力し、該ワイヤ交換判定手段において、前記圧力ピーク数の累計値の検出値と該圧力ピーク数の許容数とを比較し、その比較結果により、前記圧力ピーク数の累計値の検出値つまり実際の圧力ピーク数の累計値が前記圧力ピーク数の許容数よりも多くなったときには、該ワイヤには許容数以上の圧力ピーク数で圧力変動が作用したことによって該ワイヤの疲労限度に達したものとして、該ワイヤの交換の要ありと判定する。
【００１２】
従って、かかる発明によれば、ワイヤの荷重によりシーブ軸受の軸受荷重の変化を油圧装置の油室に作用する油圧変動に変換し、油圧変動の圧力ピーク数の累計値を油圧変動検出手段の圧力計及び圧力パルスカウンタとにより検出し、前記圧力ピーク数の累計値が圧力ピーク数の許容数よりも多くなったときには、該ワイヤには許容数以上の圧力ピーク数で圧力変動が作用し、該ワイヤの疲労限度に達したものとして、該ワイヤの交換を判定するので、シーブ軸受の軸受荷重の変化による油圧変動の圧力ピーク数の累計値を検出し、該圧力ピーク数の累計値許容数とを比較するという、きわめて簡単かつ簡便な手段で以ってワイヤの寿命を確実に把握して、その交換時期を検知できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ワイヤに掛かる荷重が急激に変化した際において、かかる荷重変動に伴う前記シーブ軸受の軸受荷重の変化を油圧装置の油室に作用する油圧変動に変換し、該油圧変動吸収装置の絞り機構による絞り作用及びアキュムレタによる容積効果との２つの減衰作用によって、前記荷重変動を確実に吸収することができ、かかる荷重変動によるワイヤの衝撃応力を低減して該ワイヤの寿命を延長することができる。
【００１４】
また本発明によれば、ワイヤの荷重によよるシーブ軸受の軸受荷重の変化を油圧装置の油室に作用する油圧変動に変換し、油圧変動の圧力ピーク数の累計値を検出し、前記圧力ピーク数の累計値が圧力ピーク数の許容数よりも多くなったときには、該ワイヤの疲労限度に達したものとして、該ワイヤの交換を判定するので、シーブ軸受の軸受荷重の変化による油圧変動の圧力ピーク数の累計値を検出し、該圧力ピーク数の累計値許容数とを比較するという、きわめて簡単かつ簡便な手段で以ってワイヤの寿命を確実に把握して、その交換時期を検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の実施例に係る船舶用デッキクレーンにおけるワイヤ荷重変動低減装置の構成図、図２は前記実施例におけるワイヤ交換判定手段の制御ブロック図である。図３は本発明が適用される船舶用デッキクレーンの全体構造を示す概略正面図である。
【００１６】
本発明が適用される船舶用デッキクレーンの全体構造を示す図３において、２は巻上装置、５はクレーン支柱、１は該クレーン支柱５に起伏自在に支持されたジブ、４は制御盤、３は前記ジブ１及びクレーン支柱５を旋回させる旋回装置である。
２０は前記クレーン支柱５にシーブ軸受（図１参照）を介して回転自在に支持されたシーブ、６は前記ジブ１の先端部に図示しないシーブ軸受を介して回転自在に支持されたシーブ、８は重量物（荷）７を支持するワイヤで、該重量物（荷）７から前記シーブ６及びシーブ２０の外周に巻回し前記巻上装置２に連結されている。
かかるデッキクレーンの作動時においては、一端に重量物７を吊り下げたワイヤ８は、前記巻上装置２によって前記シーブ６及び２０を介して巻き取りあるいは繰り出されて該重量物７を吊り上げあるいは降ろすようになっている。
【００１７】
本発明は、前記クレーンにおけるワイヤ８に作用するワイヤ荷重の変動を低減するワイヤ荷重変動低減装置に係るものである。
本発明の実施例を示す図１において、１８はシーブ軸受で、前記クレーン支柱５（図３参照）の先端部に取り付けられて、前記シーブ２０が固定されたシーブ軸１７を回転自在に支持している。
前記のように、ワイヤ８は重量物（荷）７からシーブ６及びシーブ２０の外周に巻回してから前記巻上装置２（図３参照）に連結されている。
【００１８】
４０は油圧装置であり、次のように構成されている。
１１は支軸１４に固定されたシリンダ、１２は該シリンダ１１内に往復摺動自在に嵌合されたピストンである。該ピストン１２は前記シーブ軸受１８の下部を２方向から支持するように、該シーブ軸受１８の下部に放射状に２個連結され、各ピストン１２毎に前記シリンダ及び支軸１４が設けられている。前記各支軸１４は、前記クレーン支柱５（図３参照）に固定された支持軸受１５に回転自在に支持されている。
このように構成することにより、前記シーブ軸受１８に作用する２方向の軸受荷重を、この２方向に設けられた２つのピストン１２に作用させることが可能となる。
【００１９】
１３は前記各シリンダ１１内に前記各ピストン１２の端面に臨んで形成された油室で、作動油が密封、充填されて、後述するような軸受荷重による前記ピストン１２の移動により、該油室１３内の作動油を圧縮して油圧を発生するようになっている。
２３は前記２つの油室１３に接続される油管、２１は該油管２３に接続されるアキュムレータ、２２は該油管２３の前記アキュムレータ２１寄りの部位に設けられた絞り機構であり、前記２つの油室１３で発生した油圧が、前記油管２３を通って絞り機構２２及びアキュムレータ２１に伝達されるようになっている。尚、前記絞り機構２２は可変絞りでも固定絞りでもよい。
２４は前記油管２３内の作動油の圧力を計測する圧力計、２５は圧力パルスカウンタ、３０はワイヤ交換判定装置で、これらの詳細は後述する。
【００２０】
次に、図１及び図２に基づき、かかる構成からなるワイヤ荷重変動低減装置の動作を説明する。
前記重量物７によるワイヤ８のワイヤ荷重は、シーブ２０及びシーブ軸１７を介してシーブ軸受１８及び前記２つのピストン１２により支持される。荷役開始時、荷役終了間際等において前記ワイヤ荷重に変動があると、この荷重変動によるシーブ軸受１８の軸受荷重変動に従って、前記シーブ軸受１８及びこれを支持している前記２つのピストン１２が往復変位する。かかるピストン１２の往復変位によって作動油が密封、充填されている前記油室１３内に油圧（油圧変動）が発生する。
そして、この油圧変動が前記油管２３を通って前記絞り機構２２及びアキュムレータ
に伝達され、該絞り機構２２による絞り作用（いわゆるダッシュポット作用）とアキュムレータによる容積効果とによって前記油圧変動が減衰され、これによって前記ワイヤ荷重の変動が低減される。
【００２１】
かかる実施例はこのように構成されているので、前記油室１３に接続される油管２３に設けられた絞り機構２２による絞り作用とアキュムレータ２１による容積効果とによって前記油室１３及び油管２３内の油圧変動が減衰されることとなり、荷役開始時、荷役終了間際等においてワイヤ８に掛かるワイヤ荷重が急激に変化しても、かかる荷重変動に伴う前記シーブ軸受１８の軸受荷重の変化を油圧装置４０の油室１３に作用する油圧変動に変換し、油圧変動吸収装置を構成する前記絞り機構２２による絞り作用（ダッシュポット作用）及びアキュムレータ２１による容積効果との２つの減衰作用によって、前記荷重変動を確実に吸収し低減することが可能となる。
【００２２】
次に、図２（Ａ）、（Ｂ）において、前記油圧装置４０の油室１３に接続される油管２３（いずれも図１参照）の油圧（油圧変動）を前記圧力計２４で計測して圧力パルスカウンタ２５に入力する。該圧力パルスカウンタ２５においては、図２（Ｂ）に示されるように、
前記圧力計２４からの油圧変動計測値の圧力変動パルス波形Ｐから圧力ピークＰ１の累計値を検出（カウント）して圧力パルス比較部３１に入力する。
３２は許容パルス数設定部で、ワイヤ８が前記ワイヤ荷重変動による油圧変動によって疲労限度に達して、該ワイヤ８の交換を要する圧力ピークＰ１累計の許容パルス数が設定されている。
【００２３】
前記圧力パルス比較部３１においては、前記圧力ピークＰ１の検出（カウント）累計値と前記圧力ピークＰ１累計の許容パルス数とを比較し、その比較結果をワイヤ交換判定部３３に入力する。該ワイヤ交換判定部３３においては、前記比較結果に基づき、前記圧力ピーク数の累計値の検出値つまり実際の圧力ピーク数の累計値が前記圧力ピークＰ１累計の許容パルス数よりも多くなったときには、該ワイヤ８には許容数以上の圧力ピーク数で圧力変動が作用したことによって該ワイヤ８の疲労限度に達したものとして、該ワイヤ８の交換の要ありと判定する。
この判定結果は表示装置２６に表示され、作業者は、かかる表示に従ってワイヤ８の交換作業を行う。
【００２４】
従って、かかる実施例によれば、ワイヤ８荷重によりシーブ軸受１８の軸受荷重の変化を油圧装置４０の油室１３に作用する油圧変動に変換し、該油圧変動の圧力ピークＰ１数の累計値を圧力計２４及び圧力パルスカウンタ２５により検出し、前記圧力ピークＰ１数の累計値が該圧力ピーク数の許容数よりも多くなったときには、該ワイヤ８には許容数以上の圧力ピークＰ１数で荷重変動が作用し、該ワイヤの疲労限度に達したものとして、該ワイヤ８の交換を判定するので、シーブ軸受１８の軸受荷重の変化による油圧変動の圧力ピークＰ１数の累計値を検出し、該圧力ピークＰ１数の累計値許容数とを比較するという、きわめて簡単かつ簡便な手段で以ってワイヤの寿命を確実に把握して、その交換時期を検知できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明によれば、重量物を吊り下げるワイヤに掛かる荷重変動を確実に低減することにより、かかる荷重変動によるワイヤの衝撃応力を低減して該ワイヤの寿命を延長でき、かつきわめて簡単かつ簡便な手段で以ってワイヤの寿命を確実に把握してその交換時期を検知可能なワイヤ荷重変動低減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】
【００２６】
【図１】本発明の実施例に係る船舶用デッキクレーンにおけるワイヤ荷重変動低減装置の構成図である。
【図２】前記実施例におけるワイヤ交換判定手段の制御ブロック図である。
【図３】本発明が適用される船舶用デッキクレーンの全体構造を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    ジブ
２    巻上装置
３    旋回装置
５    クレーン支柱
６、２０    シーブ
７    重量物
８    ワイヤ
１１    シリンダ
１２    ピストン
１３    油室
１４    支軸
１７    シーブ軸
１８    シーブ軸受
２２    絞り機構
２３    油管
２４    圧力計
２５    圧力パルスカウンタ
２６    表示装置
３０    ワイヤ交換判定装置
４０    油圧装置
【図１】
2005170668.tif 000003
【図２】
2005170668.tif 000004
【図３】
2005170668.tif 000005