(57)【要約】      （修正有）【課題】クレーンにおいて、スプレッダの軽量化を実現し、クレーンのエネルギー効率を向上したクレーンを提供する。また、クレーンオペレータ１人でスプレッダの交換作業を行えるクレーンを提供する。更に、ツイストロックの動作の安定性を高めたクレーンを提供する。【解決手段】海上輸送用コンテナを荷役する荷役装置としてトロリから懸吊したヘッドブロックと、ヘッドブロックの下方に連結したスプレッダ１を有するクレーンにおいて、スプレッダ１が、コンテナと連結及び連結解除するコンテナつかみ用ツイストロック１４と、コンテナつかみ用ツイストロック１４に接続した操作ワイヤ４と操作ワイヤ４の他端に設置した作動部材１２を有しており、ヘッドブロックが、作動部材１２と連結して作動部材１２に動力を伝達する連結部と、連結部を動作するための駆動装置を有している。【選択図】図１
2012076886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海上輸送用コンテナを荷役する荷役装置としてトロリから懸吊したヘッドブロックと、前記ヘッドブロックの下方に連結したスプレッダを有するクレーンにおいて、
前記スプレッダが、前記コンテナと連結及び連結解除するツイストロックと、前記ツイストロックに接続した操作ワイヤと、前記操作ワイヤの他端に設置した作動部材を有しており、
前記ヘッドブロックが、前記作動部材と連結して前記作動部材に動力を伝達する連結部と、前記連結部を動作するための駆動装置を有していることを特徴とするクレーン。
【請求項２】
前記クレーンが、少なくとも２０ｆｔコンテナ用スプレッダ及び４０ｆｔコンテナ用スプレッダを有し、前記スプレッダのいずれか１つを、前記ヘッドブロックに連結す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】
前記ツイストロックに前記操作ワイヤと弾性体を接続し、前記ツイストロックが、前記操作ワイヤにより第１の方向に回転し、前記弾性体により前記第１の方向と逆方向に回転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。
【請求項４】
前記操作ワイヤの少なくとも一部を、前記スプレッダを構成するフレーム内に配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のクレーン。
【請求項５】
前記スプレッダが、少なくとも４つのツイストロックと、前記ツイストロックに対応する少なくとも４本の操作ワイヤと、前記操作ワイヤの全てと接続した１つの前記作動部材を有しており、
前記作動部材に伝達した動力により、複数の前記操作ワイヤが動作し、前記ツイストロックが回転するように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のクレーン。
【請求項６】
前記駆動装置が、油圧又は電動シリンダであり、前記連結部が先端を屈曲した棒状体であり、前記連結部の先端を前記作動部材の有する開口部に挿入し、
前記油圧又は電動シリンダの伸縮動作を、前記リンク機構に伝達するように構成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のクレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海上輸送用コンテナを荷役する荷役装置としてトロリから懸吊したヘッドブロックと、ヘッドブロックの下方に連結したスプレッダを有するクレーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海上輸送用コンテナの荷役に、岸壁クレーン（橋形クレーン）、及び門型クレーン等（以下、クレーンと言う）を使用している。図７に、岸壁クレーン又は門型クレーン等が有するスプレッダ１Ｘとヘッドブロック２Ｘを示す。図７に示す様に、ヘッドブロック２Ｘの下方に、スプレッダ１Ｘを連結している。このスプレッダ１Ｘは、伸縮アーム４２を有している（例えば、特許文献１の図４、特許文献２、及び特許文献３の図１参照）。この伸縮アーム４２は、スプレッダ１Ｘに搭載した油圧ユニット又は電動機構等の動力機構により、伸縮するように構成している。
【０００３】
この伸縮アーム４２の伸縮動作は、クレーン操作室からヘッドブロック２Ｘを介して、スプレッダ１Ｘの動力機構に動力及び指示信号を伝達して行うように構成している。この伝達は油圧及び電気等のケーブル４３を介して行う。
【０００４】
クレーンは、この伸縮アーム４２の伸縮により、異なる長さを有するコンテナ４０を荷役することができる。なお、主なコンテナ４０は、全長が２０ｆｔ又は４０ｆｔとなっている。また、４５ｆｔなど異なるサイズのコンテナも存在している。更に、特許文献３に記載しているように、２０ｆｔコンテナを２つ同時に荷役することもできる。
【０００５】
一方で、スプレッダ１Ｘとコンテナ４０を連結するために、ツイストロックと呼ばれる回転式金物を使用している。図８にコンテナつかみ用ツイストロック１４Ｘを示す。このコンテナつかみ用ツイストロック１４Ｘは、例えば底面を楕円形とする略円錐形の嵌入部１５と頭部１６を有している。また、コンテナつかみ用ツイストロック１４Ｘは、スプレッダ１Ｘの下面にアクチュエータを介して回転可能に設置している。このコンテナつかみ用ツイストロック１４Ｘは、嵌入部１５をコンテナ４０に形成した楕円形状の穴（ツイストロック用の穴４１）に嵌入し、回転してスプレッダ１とコンテナ４０を連結するように構成している。このコンテナつかみ用ツイストロック１４Ｘを回転するアクチュエータへの給電は、ヘッドブロック２Ｘから接触式電極等を介して、スプレッダ１Ｘに供給するように構成している。
【０００６】
しかしながら、上記のスプレッダ１Ｘは、以下の問題点を有している。第１に、スプレッダ１Ｘの重量が大きく、荷役作業におけるエネルギー効率が低いという問題を有している。つまり、クレーンは、コンテナ４０と共に、このコンテナ４０と同程度の重量を有する吊り具（スプレッダ１Ｘ及びヘッドブロック２Ｘ等）を、常時巻き上げなくてはならない。
【０００７】
クレーンは、この吊り具を巻き上げるエネルギーと、伸縮アームを動作するためのエネルギーが必要であり、消費エネルギーが増大している。なお、クレーンのサイズにより差異はあるが、例えば、動力機構を有するスプレッダ１Ｘの重量は約１０〜１５ｔとなり、このスプレッダ１Ｘを保持するヘッドブロック２Ｘは約３〜５ｔとなっている。また、搭載している積荷の重量にもよるが、２０ｆｔコンテナは総重量で約２０ｔ、４０ｆｔコンテナは総重量で約３０ｔとなっている。
【０００８】
第２に、スプレッダ１Ｘの交換を行う場合、作業員によりスプレッダ１Ｘとヘッドブロック２Ｘの連結作業が必要となるという問題を有している。このため、人件費がかかり、且つ交換作業のために多くの時間がかかってしまう。つまり、スプレッダ１Ｘとヘッドブロック２Ｘの連結作業は、構造的に連結する作業に加え、ヘッドブロック２Ｘからスプレッダ１Ｘに動力を伝達するために、動力的に連結する作業が必要となる。
【０００９】
具体的には、油圧カップリング又は電源ケーブルの接続作業が必要となる。なお、スプレッダ１Ｘは、荷役作業時にコンテナ４０等に衝突し、変形する可能性が高く、交換が必要となることが多々ある消耗品である。
【００１０】
第３に、ツイストロックの動作が不安定となる問題を有している。つまり、スプレッダとヘッドブロックの間の接触式電極が一時的に切断して、ツイストロックが動作しない事態が発生する。これは、スプレッダ及びヘッドブロックが、コンテナへの接触等により１０Ｇ以上の衝撃を受ける装置であり、この衝撃により電極の接触が維持できなくなるためである。また、スプレッダ内に設置した電動アクチュエータが、衝撃や風雨等により劣化し、動作不良を起こすという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許３０２６４９５号公報
【特許文献２】実開昭６３−４１０８４号公報
【特許文献３】特開平１０−１９４６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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、海上輸送用コンテナを荷役する荷役装置としてトロリから懸吊したヘッドブロックと、ヘッドブロックの下方に連結したスプレッダを有するクレーンにおいて、スプレッダの軽量化を実現し、クレーンのエネルギー効率を向上したクレーンを提供することである。また、クレーンオペレータ１人でスプレッダの交換作業を行えるクレーンを提供することである。更に、ツイストロックの動作の安定性を高めたクレーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するための本発明に係るクレーンは、海上輸送用コンテナを荷役する荷役装置としてトロリから懸吊したヘッドブロックと、前記ヘッドブロックの下方に連結したスプレッダを有するクレーンにおいて、前記スプレッダが、前記コンテナと連結及び連結解除するツイストロックと、前記ツイストロックに接続した操作ワイヤと、前記操作ワイヤの他端に設置した作動部材を有しており、
前記ヘッドブロックが、前記作動部材と連結して前記作動部材に動力を伝達する連結部と、前記連結部を動作するための駆動装置を有していることを特徴とする。
【００１４】
この構成により、スプレッダに搭載する動力機構が不要となり、スプレッダを軽量化することができる。このスプレッダの軽量化により、クレーンのエネルギー効率を向上することができる。また、スプレッダとヘッドブロックを連結する際に、油圧ホース又は電源ケーブル等の連結作業が不要となるため、クレーンオペレータ１人で連結作業を行うことができる。
【００１５】
更に、スプレッダとヘッドブロックの動力的接続を、作動部材の開口部に、連結部を嵌入する構成により実現している。この動力的接続は構造的に簡易であり、安定的であるため、ツイストロックの動作を安定化することができる。なお、操作ワイヤは、金属製より
線、チェーン、ロープ等の紐状物で構成することができる。
【００１６】
上記のクレーンにおいて、前記クレーンが、少なくとも２０ｆｔコンテナ用スプレッダ及び４０ｆｔコンテナ用スプレッダを有し、前記スプレッダのいずれか１つを、前記ヘッドブロックに連結することを特徴とする。この構成により、クレーンは従来と同様、異なるサイズのコンテナを荷役することができる。
【００１７】
上記のクレーンにおいて、前記ツイストロックに前記操作ワイヤと弾性体を接続し、前記ツイストロックが、前記操作ワイヤにより第１の方向に回転し、前記弾性体により前記第１の方向と逆方向に回転するように構成したことを特徴とする。この構成により、ツイストロックが弾性体から復元力を得ることができる。つまり、駆動装置を動作して操作ワイヤ４の緊張を緩める制御により、コンテナつかみ用ツイストロック１４が自動的にもとの位置（ロック状態）に戻るように構成することができる。
【００１８】
上記のクレーンにおいて、前記操作ワイヤの少なくとも一部を、前記スプレッダを構成するフレーム内に配置したことを特徴とする。この構成により、操作ワイヤ４が風雨に曝されることがなくなるため、耐久性を向上することができる。また、荷役の際に、コンテナ等と接触して故障する可能性を低減することができる。
【００１９】
上記のクレーンにおいて、前記スプレッダが、少なくとも４つのツイストロックと、前記ツイストロックに対応する少なくとも４本の操作ワイヤと、前記操作ワイヤの全てと接続した１つの前記作動部材を有しており、前記作動部材に伝達した動力により、複数の前記操作ワイヤが動作し、前記ツイストロックが回転するように構成したことを特徴とする。
【００２０】
この構成により、ツイストロックの動作の安定性を向上することができる。つまり、１つの作動部材の動作で、全てのツイストロックを同時に制御（回転）することができる簡易な構成により、ツイストロックの動作の安定性を向上することができる。
【００２１】
上記のクレーンにおいて、前記駆動装置が、油圧又は電動シリンダであり、前記連結部が先端を屈曲した棒状体であり、前記連結部の先端を前記作動部材の有する開口部に挿入し、前記油圧又は電動シリンダの伸縮動作を、前記リンク機構に伝達するように構成したことを特徴とする。この構成により、スプレッダとヘッドブロックの位置を合わせて連結を行う際、作動部材と連結部の連結を自動的に実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るクレーンによれば、スプレッダの軽量化を実現し、クレーンのエネルギー効率を向上したクレーンを提供することができる。また、クレーンオペレータ１人でスプレッダの交換作業を行えるクレーンを提供することができる。更に、ツイストロックの動作の安定性を高めたクレーンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施の形態のクレーンのスプレッダ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ツイストロック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ヘッドブロック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スプレッダ及びヘッドブロックの断面図である。
【図５】本発明に係る異なる実施の形態のクレーンのスプレッダ及びヘッドブロックの平面図である。
【図６】本発明に係る異なる実施の形態のクレーンのスプレッダ及びヘッドブロックの平面図である。
【図７】従来のスプレッダ及びヘッドブロックの概略図である。
【図８】従来のツイストロックの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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、スプレッダ１の概略を示す。このスプレッダ１は、コンテナ４０と連結及び連結解除するコンテナつかみ用ツイストロック１４と、コンテナつかみ用ツイストロック１４に回転力を加える操作ワイヤ４と、操作ワイヤ４の他端に設置した作動部材１２を有している。この作動部材１２は、開口部１３を有している。この開口部１３は、上方を拡開したテーパー状に形成することが望ましい。なお、１７はスプレッダ１のフレームを示している。
【００２５】
また、図１の上部は、コンテナつかみ用ツイストロック１４とコンテナ４０を連結している際の状態（ロック状態）を示し、図１の下部は、コンテナつかみ用ツイストロック１４とコンテナ４０の連結を解除している状態（アンロック状態）を示している。図１の上部の状態において、この作動部材１２を、例えば図１の矢印に示すように右方に牽引すると、操作ワイヤ４の移動により、コンテナつかみ用ツイストロック１４が約９０度回転するように構成している。なお、操作ワイヤ４を、滑車（シーブ）３４によりガイドしている。スプレッダ１は少なくとも４つのコンテナつかみ用ツイストロック１４を有している。
【００２６】
更に、１台のクレーンに対して、少なくとも２０ｆｔコンテナ用スプレッダと４０ｆｔコンテナ用スプレッダを準備しておき、コンテナ４０のサイズに合わせて、適宜スプレッダ１を交換しながら荷役できるように構成することが望ましい。なお、クレーン構造物の一部に、使用していないスプレッダを載置するスペースを形成してもよい。
【００２７】
図２に、コンテナつかみ用ツイストロック１４の拡大図を示す。このコンテナつかみ用ツイストロック１４は、例えば底面を楕円形とする略円錐形の嵌入部１５と、頭部１６を有している。コンテナつかみ用ツイストロック１４は、嵌入部１５をコンテナ４０に形成した楕円形状の穴（ツイストロック用の穴４１）に嵌入し、回転してスプレッダ１とコンテナ４０を連結固定するように構成している。
【００２８】
また、頭部１６は、操作ワイヤ４及び弾性体（例えば、コイルバネ、渦巻きバネ等）３５と連結している。この弾性体３５は、操作ワイヤ４により回転したコンテナつかみ用ツイストロック１４を、元の位置に戻す復元力を与えるように構成している。
【００２９】
図３に、ヘッドブロック２の概略を示す。なお、図２は、ヘッドブロック２の下面側を示しており、一部を破断した状態を示している。このヘッドブロック２は、スプレッダ１と連結するためのヘッドブロック結合用ツイストロック３０と、スプレッダ１の作動部材１２と連結して作動部材１２に動力を伝達する連結部３１と、連結部３１を動作するための駆動装置３２を有している。
【００３０】
このヘッドブロック結合用ツイストロック３０は、スプレッダ１とヘッドブロック２を構造的に連結及び連結解除する機構である。また、連結部３１は、例えば先端を屈曲した棒状体である。この連結部３１の先端部は、作動部材１２の開口部１３に嵌入できるように構成しており、望ましくはテーパー状に構成する。更に、駆動装置３２は、例えば油圧又は電動シリンダ等で構成し、連結部３１を例えば矢印に示す様に移動できるように構成
している。ここで、スプレッダ１とヘッドブロック２を連結するヘッドブロック結合用ツイストロック３０は、従来のコンテナつかみ用ツイストロック１４Ｘと同様のものを使用することができる。
【００３１】
次に、クレーンの荷役作業に伴うスプレッダ１及びヘッドブロック２の動作に関して説明する。クレーンが荷役作業を行う際は、図１のスプレッダ１と図３のヘッドブロック２を連結した状態で使用する。スプレッダ１とヘッドブロック２の連結は、ヘッドブロック２のヘッドブロック結合用ツイストロック３０を介して構造的に連結し、連結部３１を開口部１３に嵌入して動力的に連結する。
【００３２】
コンテナ４０を荷役する際は、まず、スプレッダ１及びヘッドブロック２をコンテナ４０上に降ろす。次に、図３に示す様に、ヘッドブロック２の駆動装置３２（例えば、シリンダ機構）を作動し、連結部３１を矢印に示す方向に移動する。この連結部３１の移動により、作動部材１２を図１の下部に示す矢印の方向に移動する。つまり、操作ワイヤ４が図１の右方に牽引される。滑車３４を介してコンテナつかみ用ツイストロック１４に連結した操作ワイヤ４の移動により、コンテナつかみ用ツイストロック１４が回転する。このアンロック状態（図１下部参照）となったコンテナつかみ用ツイストロック１４を、コンテナ４０のツイストロック用の穴４１に嵌入する。その後、駆動装置３２をもとの位置に戻すと、コンテナつかみ用ツイストロック１４は弾性体（コイルバネ等）３５の復元力によりもとの位置に回転し、ロック状態（図１上部参照）となる。
【００３３】
以上の動作により、スプレッダ１とコンテナ４０をコンテナつかみ用ツイストロック１４で固定し、連結を完了する。また、再び駆動装置３２を作動すれば、スプレッダ１とコンテナ４０の連結を解除することができる。なお、矢印で示す動作の方向は、便宜上決定したものであり、本発明の構成は、上記の方向に限定されない。
【００３４】
ここで、コンテナつかみ用ツイストロック１４毎に、操作ワイヤ４及び作動部材１２を設置し、複数の作動部材１２を複数の駆動装置３２で動作するように構成してもよい。望ましくは、複数の操作ワイヤ４を結合して１つの作動部材１２に接続し、１つの駆動装置３２で動作するように構成する。これは、複数のコンテナつかみ用ツイストロック１４の回転を、同時に実行することが望ましいからである。
【００３５】
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、スプレッダ１の重量を軽くすることができ、クレーンのエネルギー効率を向上ずることができる。つまり、スプレッダ１に油圧ユニット又は電動機構等の動力機構を搭載していないため、スプレッダ１の重量を軽くすることができる。具体的には、従来、約１５ｔであったスプレッダを、２０ｆｔコンテナ用スプレッダで約４ｔ、４０ｆｔコンテナ用スプレッダで約５ｔまで軽量化することができる。
【００３６】
第２に、スプレッダ１とヘッドブロック２の連結作業を、クレーンオペレータ１人で行うことができる。これは、スプレッダ１とヘッドブロック２の動力的連結が、連結部３１の先端部を作動部材１２の開口部１３に嵌入して実現することができるためである。
【００３７】
第３に、異なるサイズ（例えば２０ｆｔ又は４０ｆｔ）のコンテナを荷役することができる。これは、クレーン毎に用意した２０ｆｔ及び４０ｆｔコンテナ用スプレッダを、クレーンオペレータ１人で交換することができるためである。例えば、コンテナ船からの荷下ろしであれば、荷役する列（ベイという）ごとに、同一サイズのコンテナ４０が並んでいるため、スプレッダ１のサイズ変更（交換作業）はそれほど頻繁にはならない。
【００３８】
そのため、スプレッダ１を交換する時間は微小である。つまり、この時間により、荷役
効率はほとんど低下しない。なお、４５ｆｔのコンテナは、４０ｆｔコンテナと同様の位置に、ツイストロック用の穴を有しているため、４０ｆｔコンテナ用スプレッダで荷役することができる。
【００３９】
第４に、コンテナつかみ用ツイストロック１４の動作の安定性を向上することができる。これは、コンテナつかみ用ツイストロック１４への動力伝達を、構造的な連結手段により実現したためである。また、スプレッダ１内に電動アクチュエータ等の動力を搭載しないため、動作不良等の問題が発生しない。
【００４０】
図４に、図１及び図３に示したスプレッダ１及びヘッドブロック２の断面を模式的に示す。なお、スプレッダ１は破線で示している。矢印は、コンテナつかみ用ツイストロック１４、操作ワイヤ４、連結部３１の動作方向の１例を示している。ここで、操作ワイヤ４をスプレッダ１のフレーム１７内に設置するように構成してもよい。この構成により、操作ワイヤ４が風雨に曝されることがなくなるため、耐久性を向上することができる。また、荷役の際に、コンテナ等と接触して故障する可能性を低減することができる。
【００４１】
図５及び６に、異なる実施例のスプレッダ１Ａの平面を模式的に示す。図５に、ロック状態にあるスプレッダ１Ａを示し、図６に、アンロック状態にあるスプレッダ１Ａを示す。なお、図５及び６の左部と右部で異なるパターンの構造を示している。スプレッダ１Ａは、４つのコンテナつかみ用ツイストロック１４と、コンテナつかみ用ツイストロック１４にそれぞれ接続した４本の操作ワイヤ４と、複数の操作ワイヤ４を結合する少なくとも１つの結合部材３６と、１つの作動部材１２を有している。操作ワイヤ４は、コンテナつかみ用ツイストロック１４から滑車３４を介して、結合部材３６に連結する。操作ワイヤ４は、フレーム１７内を通るように構成することが望ましい。図６に示す様に、作動部材１２の動作により、全ての操作ワイヤ４が牽引され、全てのコンテナつかみ用ツイストロック１４が約９０度回転するように構成している。上記の操作ワイヤ４及び結合部材３６の設置パターンは１例であり、本発明は上記の構成に限定されない。
【００４２】
以上より、重量の軽いスプレッダを有し、エネルギー効率を向上したクレーンを提供することができる。なお、本発明は、コンテナを荷役するものであって、ヘッドブロックとスプレッダを搭載しているものであれば、あらゆるクレーンに採用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１、１Ａ      スプレッダ
２            ヘッドブロック
４            操作ワイヤ
１２          作動部材
１３          開口部
１４          コンテナつかみ用ツイストロック
１５          嵌入部
１７          フレーム
３１          連結部
３２          駆動装置
３５          弾性体
３６          結合部材
４０          コンテナ
【図１】
2012076886.tif 000003
【図２】
2012076886.tif 000004
【図３】
2012076886.tif 000005
【図４】
2012076886.tif 000006
【図５】
2012076886.tif 000007
【図６】
2012076886.tif 000008
【図７】
2012076886.tif 000009
【図８】
2012076886.tif 000010