(57)【要約】【課題】橋形クレーンのブームを吊り下げ支持するテンションバーが走行方向へ振動することを抑制する手段を提供することにある。【解決手段】本発明に係る橋形クレーン１は、支持体２１と、この支持体２１から張り出して設けられた長尺なブーム２２と、このブーム２２に対して傾斜するようにして、ブーム２２の先端部と支持体２１とを連結して設けられ、ブーム２２を吊り下げ支持するテンションバー２３と、このテンションバー２３の軸方向引っ張り側への振動を減衰する減衰手段３と、を備えるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、
該支持体から張り出して設けられた長尺なブームと、
該ブームに対して傾斜するようにして、前記ブームの先端部と前記支持体とを連結して設けられ、前記ブームを吊り下げ支持するテンションバーと、
該テンションバーの軸方向引っ張り側への振動を減衰する減衰手段と、
を備えることを特徴とする橋形クレーン。
【請求項２】
前記減衰手段が、前記ブームの上下方向への振動を減衰することによって前記テンションバーの軸方向引っ張り側への振動を減衰することを特徴とする請求項１に記載の橋形クレーン。
【請求項３】
前記減衰手段が、前記ブームの延設される方向に対して略直交する方向への振動を減衰することによって前記テンションバーの軸方向引っ張り側への振動を減衰することを特徴とする請求項１に記載の橋形クレーン。
【請求項４】
前記減衰手段が、前記ブームの振動のうち、前記テンションバーの固有振動数の２倍の周波数の振動を減衰することを特徴とする請求項２又は３に記載の橋形クレーン。
【請求項５】
前記減衰手段が、前記ブームの先端部に設けられたことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の橋形クレーン。
【請求項６】
前記減衰手段が、前記テンションバーに設けられたことを特徴とする請求項１に記載の橋形クレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体から張り出した長尺なブームの先端部をテンションバーで吊り下げ支持する橋形クレーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンテナヤード内を岸壁と平行に走行し、岸壁に停泊したコンテナ船に対してコンテナ等の積み込みまたは積み降ろしを行うコンテナクレーン（ガントリークレーンとも呼ばれる）が広く用いられている。そして、コンテナクレーンの一種として、橋の形をした橋形クレーンが知られている。この橋形クレーンは、車輪で走行する支持体からブームと呼ばれる長尺な水平桁が張り出したものであり、このブームの先端部と支持体とを斜めに連結するようにして、ブームを吊り下げ支持するテンションバーが設けられる。
【０００３】
この橋形クレーンに関しては、その全体がクレーンの横行方向、すなわち岸壁に沿う走行方向に直交する方向への振動を抑制するための制振装置や制振制御が従来提唱されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４２０６２号公報
【特許文献２】特許第３５６５２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の橋形クレーンでは、その走行時に、細長い形状のテンションバーが走行方向に大きく振動すると、このテンションバーのブームや支持体へ取り付け箇所に大きな負荷が生じてしまう問題がある。より詳細に説明すると、橋形クレーンの走行時にテンションバーが走行方向に振動し始めると、それに伴ってテンションバーの固有振動数の２倍の振動数でブームが上下に振動し始める。これは、テンションバーが振動してその張力が強くなる位置ではブームが上昇し、その張力が弱くなる位置ではブームが下降するという動作を繰り返すからである。そして、このようにブームが上下に振動し始めると、その影響を受けることによってテンションバーの走行方向への振動が徐々に大きくなっていく。
【０００６】
従って、このような問題を防止するためには、テンションバーの走行方向への振動を抑制する必要がある。しかし、特許文献１や特許文献２に記載の制振装置や制振制御では、橋形クレーン全体の横行方向への振動を抑制できるものの、テンションバーの走行方向への振動を抑制することはできなかった。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、橋形クレーンのブームを吊り下げ支持するテンションバーが走行方向へ振動することを抑制する手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本発明に係る橋形クレーンは、支持体と、該支持体から張り出して設けられた長尺なブームと、該ブームに対して傾斜するようにして、前記ブームの先端部と前記支持体とを連結して設けられ、前記ブームを吊り下げ支持するテンションバーと、該テンションバーの軸方向引っ張り側への振動を減衰する減衰手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、テンションバーの軸方向引っ張り側への振動が減衰手段によって減衰されることにより、テンションバーの走行方向への振動が抑制される。
【００１０】
また、本発明に係る橋形クレーンは、前記減衰手段が、前記ブームの上下方向への振動を減衰することによって前記テンションバーの軸方向引っ張り側への振動を減衰することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、テンションバーの軸方向引っ張り側への振動が、減衰手段によって容易且つ確実に減衰される。
【００１２】
また、本発明に係る橋形クレーンは、前記減衰手段が、前記ブームの延設される方向に対して略直交する方向への振動を減衰することによって前記テンションバーの軸方向引っ張り側への振動を減衰することを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、テンションバーの軸方向引っ張り側への振動が、減衰手段によって容易且つ確実に減衰される。
【００１４】
また、本発明に係る橋形クレーンは、前記減衰手段が、前記ブームの振動のうち、前記テンションバーの固有振動数の２倍の周波数の振動を減衰することを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、ブームの振動のうち、テンションバーの走行方向への振動を増幅させる振動成分が減衰手段によって減衰されるので、テンションバーの軸方向引っ張り側への振動が容易且つ確実に減衰される。
【００１６】
また、本発明に係る橋形クレーンは、前記減衰手段が、前記ブームの先端部に設けられたことを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、ブームに生じる振動の振幅が最大となるブームの先端部に減衰手段が設けられるので、減衰手段による最も大きな減衰効果が得られる。
【００１８】
また、本発明に係る橋形クレーンは、前記減衰手段が、前記テンションバーに設けられたことを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、テンションバーに設けた減衰手段によってテンションバー自体の軸方向引っ張り側への振動を直接的に減衰するので、テンションバー以外の場所に設けた減衰手段によってテンションバーの振動を間接的に減衰する場合と比較して、減衰手段による高い減衰効果が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る橋形クレーンによれば、テンションバーの軸方向引っ張り側への振動が減衰手段によって減衰されることにより、テンションバーの走行方向への振動が抑制されるので、テンションバーのブームや支持体への取り付け箇所に大きな負荷が生じることを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る橋形クレーンの外観を示す概略正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る橋形クレーンの外観を示す概略平面図である。
【図３】減衰手段の構成を示す模式図である。
【図４】クレーン本体を構成する支持体とテンションバーとの結合部分を拡大した部分拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る橋形クレーンの構成について説明する。図１及び図２は、第１実施形態に係る橋形クレーン１の外観を示す図であり、図１は概略正面図、図２は概略平面図である。橋形クレーン１は、岸壁Ｇに面した位置に配置されたクレーン本体２と、このクレーン本体の所定位置に取り付けられた減衰手段３と、を備えるものである。
【００２３】
クレーン本体２は、複数の車輪２１１を有し岸壁Ｇに沿って走行可能な支持体２１と、この支持体２１によって支持されて水平方向に張り出して設けられたブーム２２と、支持体２１の頂部とブーム２２の先端部とを斜めに連結して設けられたテンションバー２３と、ブーム２２に沿って移動可能に設けられたトロリ２４１，ロープ２４２，及び吊り具２４３と、ブーム２２の後端部に設けられた機械室２５と、を具備している。
【００２４】
支持体２１は、図１に示すように、所定間隔で鉛直方向に延びる一対の脚部２１２と、水平方向に延び一対の脚部２１２を互いに連結して一体化する連結部２１３と、斜め方向に延びて筋交いとして支持体２１を構造的に補強する一対の補強部２１４と、一対の脚部２１２の下端にそれぞれ設けられた複数の車輪２１１と、を有している。そして、この支持体２１は、岸壁Ｇに沿う方向すなわち図２に矢印で示す方向へ走行可能となっている。
【００２５】
ブーム２２は、図１に示すように、略水平方向に延びる長尺な部材であって、その長手方向中央部が一対の脚部２１２によってそれぞれ支持され、その先端部は岸壁Ｇより海側へ突出し、岸壁Ｇに停泊したコンテナ船Ｓの上方まで延びている。また、ブーム２２は、その長手方向中間部にピン構造２２１が設けられ、このピン構造２２１の位置で折れ曲がることにより、図１に二点鎖線で示すように折り畳み可能となっている。
【００２６】
テンションバー２３は、例えば長尺なＨ型鋼からなるものであり、図１に示すように、その一端が海側の脚部２１２の頂部に固定され、他端がブーム２２の先端部に固定されることにより、ブーム２２及び脚部２１２の双方に対して傾斜した状態となっている。また、図に詳細は示さないが、テンションバー２３の長手方向中間部にもピン構造が設けられており、ブーム２２が折り畳まれた状態になる時には、このテンションバー２３もピン構造の位置で折れ曲がることにより、折り畳み可能となっている。
【００２７】
トロリ２４１は、岸壁Ｇに停泊したコンテナ船Ｓに対してコンテナＣの積み込みまたは積み降ろしを行うためのものである。このトロリ２４１は、図１に示すように、ブーム２２の長手方向に沿って移動可能に設けられ、このトロリ２４１によって巻き上げ可能に一端が保持されたロープ２４２と、このロープ２４２の他端に取り付けられてコンテナＣを着脱可能な吊り具２４３と、を有している。尚、本願明細書では、トロリ２４１の移動方向、すなわち支持体２１の走行方向に略直交する方向を、「横行方向」と呼ぶ。
【００２８】
機械室２５は、トロリ２４１を始めとする各種機器を駆動するためのモータや、ロープ２４２や、電気部品等を収容するためのものである。この機械室２５は、図１に示すように、ブーム２２の後端部、より詳細には陸側の脚部２１２によって支持される位置より更に陸側の位置に設けられている。
【００２９】
減衰手段３は、ブーム２２の上下方向への振動を減衰するものである。ここで、図３は、減衰手段３の構成を示す模式図である。減衰手段３は、錘３１と、この錘３１をブーム２２に対して並列的に接続するコイルバネ３２及び油圧ダンパ３３と、を有している。そして、錘３１の質量とコイルバネ３２の弾性係数を適切に設定することにより、例えばテンションバー２３の固有振動数の２倍の周波数の振動を減衰するように構成されている。このように構成される減衰手段３が、図１に示すように、ブーム２２の長手方向先端部に設置されている。
【００３０】
次に、第１実施形態に係る橋形クレーン１１の作用効果について説明する。橋形クレーン１が岸壁Ｇに沿って走行する際、図２に一点鎖線で示すように、テンションバー２３に走行方向への振動が発生する場合がある（図２ではブーム２２の振動は図示を省略）。そして、この場合、テンションバー２３と先端で連結されたブーム２２は、テンションバー２３が走行方向前後それぞれで最大変位となった時に上方向に最大変位となり、テンションバー２３の走行方向の変位が０となった時に下方向に最大変位となるように上下に振動する。すなわち、テンションバー２３が走行方向に１周期振動するのに対して、ブーム２２は上下方向に２周期振動することとなるため、ブーム２２はテンションバー２３の固有振動数の２倍の周波数で振動する。そうすると、上下方向に振動するブーム２２に引っ張られることによって、テンションバー２３には軸方向引張側への振動が発生し、これによりテンションバー２３の走行方向への振動が徐々に大きくなる。
【００３１】
しかし、本実施形態ではブーム２２の上下方向への振動が減衰手段３によって減衰されるので、橋形クレーン１の走行時にテンションバー２３に走行方向への振動が発生しても、ブーム２２には上下方向への振動が発生しないため、テンションバー２３の走行方向への振動が徐々に大きくなることが抑制される。これにより、テンションバー２３の走行方向への振動によってブーム２２や支持体２１への固定箇所に大きな負荷が生じることを未然に防止することができる。
【００３２】
尚、本実施形態では１個の減衰手段３を設置したが、減衰手段３は任意の数だけ設置することが可能である。
また、減衰手段３の設置位置は、ブーム２２の先端部に限定されず、ブーム２２の長手方向に沿った任意の位置とすることができる。但し、本実施形態のようにブーム２２の振動が最も大きくなるブーム２２の先端部に設置した方が、減衰手段３による最も大きな減衰効果が得られるので好適である。
また、本実施形態では減衰手段３によってテンションバー２３の固有振動数の２倍の周波数の振動を減衰したが、ブーム２２やテンションバー２３の構成に応じて、減衰手段３によって任意の周波数の振動を減衰できるよう、錘３１の質量やコイルバネ３２の弾性係数を適宜設定すればよい。
また、減衰手段３の構成は本実施形態に限定されず適宜設計変更が可能であり、アクティブ制振方式及びパッシブ制振方式のいずれを採用したものでもよい。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る橋形クレーン１の構成について説明する。本実施形態の橋形クレーン１は、図１に示す第１実施形態の橋形クレーン１と同様に、クレーン本体２と、このクレーン本体２に取り付けられた減衰手段３と、を備えるものである。但し、減衰手段３の機能が第１実施形態とは異なっている。尚、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を使用し、その説明を省略する。
【００３４】
減衰手段３は、図３に示す第１実施形態と同様に、錘３１とコイルバネ３２と油圧ダンパ３３とを備えるものであって、ブーム２２の長手方向先端部に設置されている。しかし、この減衰手段３は、ブーム２２の延設される方向に対して略直交する方向、すなわち本実施形態では走行方向への振動を減衰するものであって、ブーム２２の上下方向への振動を減衰する第１実施形態の減衰手段３とは役割が異なっている。
【００３５】
次に、第２実施形態に係る橋形クレーン１の作用効果について説明する。橋形クレーン１が岸壁Ｇに沿って走行する際、そのブーム２２には上下方向への振動だけでなく走行方向への振動も発生する場合がある。この場合も、ブーム２２の走行方向への振動に影響を受けることによって、テンションバー２３に軸方向引っ張り側への振動が発生し、これによりテンションバー２３の走行方向への振動が徐々に大きくなる。しかし、本実施形態ではブーム２２の走行方向への振動が減衰手段３によって減衰されるので、テンションバー２３の走行方向への振動が徐々に大きくなることが抑制される。これにより、テンションバー２３の走行方向への振動によってブーム２２や支持体２１への固定箇所に大きな負荷が生じることを未然に防止することができる。
【００３６】
尚、減衰手段３は任意の数だけ設置することができる点、減衰手段３の設置位置はブーム２２の長手方向に沿った任意の位置とすることができる点、及び減衰手段３の構成は適宜設定変更が可能である点、については第１実施形態と同様である。
また、本実施形態ではブーム２２の走行方向への振動を減衰可能な減衰手段３だけを設置したが、これと共に第１実施形態の減衰手段３、すなわちブーム２２の上下方向への振動を減衰可能な減衰手段３を併せて設置してもよい。そうすれば、ブーム２２の走行方向及び上下方向の両方向に付いて振動を減衰できるので、テンションバー２３の走行方向への振動が徐々に大きくなることを一層抑制することができる。
【００３７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る橋形クレーン１の構成について説明する。本実施形態の橋形クレーン１は、第１実施形態の橋形クレーン１と同様に、クレーン本体２と、このクレーン本体２に取り付けられた減衰手段３と、を備えるものである。但し、クレーン本体２における減衰手段３の取り付け位置が第１実施形態とは異なっている。尚、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を使用し、その説明を省略する。
【００３８】
図４は、クレーン本体２を構成する支持体２１とテンションバー２３との結合部分を拡大した部分拡大正面図である。支持体２１とテンションバー２３とは例えばピン結合によって結合され、支持体２１から突出して設けられたピン２１５に対して、テンションバー２３の一端に設けられたリンク２３１が回転可能に嵌合されている。そして、テンションバー２３のリンク２３１に近接した位置には、テンションバー２３の軸方向引っ張り側への振動を減衰する減衰手段４が設けられている。この減衰手段４は、コイルバネ４２と油圧ダンパ４３とを具備している。
【００３９】
次に、第３実施形態に係る橋形クレーン１の作用効果について説明する。橋形クレーン１が岸壁Ｇに沿って走行する際、前述のようにテンションバー２３には走行方向への振動が発生する場合がある。そして、ブーム２２に発生する上下方向或いは走行方向への振動の影響を受けることにより、テンションバー２３に軸方向引っ張り側への振動が発生し、これによりテンションバー２３の走行方向への振動が徐々に大きくなる。
しかし、本実施形態ではテンションバー２３の軸方向引っ張り側への振動が減衰手段４によって減衰されるので、ブーム２２に上下方向や走行方向への振動が発生しても、その影響を受けてテンションバー２３の走行方向への振動が徐々に大きくなることを抑制することができる。これにより、テンションバー２３の走行方向への振動によってブーム２２や支持体２１への固定箇所に大きな負荷が生じることを未然に防止することができる。
【００４０】
尚、減衰手段４の設置位置は、リンク２３１に近接した位置に限定されず、テンションバー２３の長手方向に沿った任意の位置とすることができる。
また、減衰手段４は任意の数だけ設置することができる点、及び減衰手段４の構成は適宜設定変更が可能である点、については第１実施形態と同様である。
また、本実施形態ではテンションバー２３の軸方向引っ張り側への振動を減衰可能な減衰手段４だけを設置したが、これと共にブーム２２の上下方向への振動を減衰可能な第１実施形態の減衰手段３や、ブーム２２の走行方向への振動を減衰可能な第２実施形態の減衰手段３を併せて設置してもよい。そうすれば、テンションバー２３及びブーム２２の双方について振動を減衰できるので、テンションバー２３の走行方向への振動が徐々に大きくなることを一層抑制することができる。
また、本実施形態では、支持体２１の頂部とブーム２２の先端部とを斜めに連結して設けられたテンションバー２３に減衰手段４を設ける場合について説明したが、支持体２１の頂部とブーム２２の後端部とを斜めに連結して設けられたテンションバー２３に減衰手段４を設けてもよい。
【００４１】
尚、上記各実施形態では橋形クレーン１の走行時にテンションバー２３に走行方向への振動が発生する場合を例に説明したが、走行時だけでなく、風の影響によって生じるテンションバー２３の走行方向への振動に対しても、本発明を適用することが可能である。
【００４２】
尚、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ、或いは動作手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  橋形クレーン
２  クレーン本体
２１  支持体
２１１  車輪
２１２  脚部
２１３  連結部
２１４  補強部
２１５  ピン
２２  ブーム
２２１  ピン構造
２３  テンションバー
２３１  リンク
２４  荷役ユニット
２４１  トロリ
２４２  ロープ
２４３  吊り具
２５  機械室
３  減衰手段
３１  錘
３２  コイルバネ
３３  油圧ダンパ
４  減衰手段
４２  コイルバネ
４３  油圧ダンパ
Ｃ  コンテナ船
Ｇ  岸壁
Ｓ  コンテナ船
【図１】
2012086949.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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