(57)【要約】      （修正有）【課題】レール上を走行する荷役装置（トロリ）を有するクレーンにおいて、レール上でのトロリの蛇行を抑制し、トロリの車輪のつばとレールの接触（つばぜり）による摩耗、吊り荷の揺れ、及び騒音の発生を抑制したクレーンを提供する。【解決手段】レール３と、レール３上を走行する荷役装置２を有するクレーンにおいて、荷役装置２が、レール３に対する荷役装置２の傾きを検出する姿勢検出センサ２０と、荷役装置２の有する各車輪１０の回転数を制御する制御装置を有しており、姿勢検出センサ２０が、レール３に対する荷役装置２の傾きを検知し、荷役装置２の傾きに基づき各車輪１０の回転数を制御する。【選択図】図１
2012201460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールと、前記レール上を走行する荷役装置を有するクレーンにおいて、
前記荷役装置が、前記レールに対する前記荷役装置の傾きを検出する姿勢検出センサと、
前記荷役装置の有する各車輪の回転数を制御する制御装置を有しており、
前記姿勢検出センサが、前記レールに対する前記荷役装置の傾きを検知し、前記荷役装置の傾きに基づき各前記車輪の回転数を制御する構成を有することを特徴とするクレーン。
【請求項２】
前記姿勢検出センサが、近接スイッチ、ローラプランジャ型リミットスイッチ、ローラレバー型リミットスイッチ、又はヒンジレバー型リミットスイッチの少なくとも１つで構成され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】
前記姿勢検出センサが、前記荷役装置の片側の前進方向及び後進方向に２つ１組として計４つ設置される、又は前記荷役装置の対角上に位置するように２つ１組として計４つ設置される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】
前記姿勢検出センサが、前記荷役装置に設置したレールガイドで構成されており、
前記レールガイドが、支点を介して前記荷役装置に回転可能に支持されたアーム部と、前記アーム部の端部に設置した接触部と、前記接触部と前記レールが常に接触するように復元力を与える弾性体を有していることを特徴とする請求項１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、レールに沿って移動する荷役装置（トロリ）を有するクレーンに関する。特に、海上用輸送コンテナを荷役する岸壁クレーン、門型クレーン及び天井クレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
港湾や内陸地等のコンテナターミナルでは、岸壁クレーン及び門型クレーン等によって、船舶及びトレーラ間のコンテナの荷役を行っている。図１１に、コンテナターミナルで使用される岸壁クレーンの概略図を示す。岸壁クレーン１Ｘは、ブーム３２と、ガーダ３３と、脚構造物３４を有している。また、コンテナ３１を荷役する荷役装置（以下、トロリという）２Ｘを有している。ここで、３０は、コンテナ船３０を、３５は岸壁３５を示している。
【０００３】
図１２に、トロリ２Ｘの正面図を示す。トロリ２Ｘは、運転室４を有している。この運転室４は、駆動装置（モータ）１１Ｘを介して設置した複数の車輪１０を有している。この車輪１０は、つば１０ａと踏面部１０ｂを有している。また、トロリ２Ｘは、ワイヤ３６を介して懸吊したスプレッダ３７を有している。このスプレッダ３７は、コンテナ３１を懸吊するように構成している。このトロリ２Ｘは、クレーン１Ｘ（図１１参照）のブーム３２及びガーダ３３に敷設したレール３に沿って走行する。
【０００４】
同様に、門型クレーン及び天井クレーン等にも、レール３に沿って移動するトロリ２Ｘが使用されている（例えば特許文献１参照）。クレーンは、このトロリ２Ｘにより、コンテナ３１の荷役を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、上記のクレーンはいくつかの問題点を有している。第１に、トロリ２Ｘに設置した車輪１０のつば１０ａと、レール３が接触し、摩耗が発生するという問題を有している。この問題に関して、図１３を参照しながら説明する。図１３に、トロリ２Ｘが有する車輪１０と、レール３の平面を模式的に示す。
【０００６】
この車輪１０は、クレーン１Ｘのブーム３２及びガーダ３３（図１１及び１２参照）に敷設したレール３上を回転しながら移動する。ここで、レール３は、車輪１０の踏面部１０ｂと接触している。このトロリ２Ｘが、レール３に沿って移動する際、トロリ２Ｘをレール３に沿って正確に直進又は後進させることは難しい。そのため、レール３とつば１０ａが接触する問題（以下、つばせりという）が発生する。
【０００７】
具体的には、例えば図１３に示す様に、トロリ２Ｘにモーメント（矢印参照）が発生し、トロリ２Ｘが、進行方向Ｆ左方に斜行する。このとき、レール３とつば１０ａが、つばぜり発生部Ｐで接触する。次に、トロリ２Ｘは、つばぜりの反力により、進行方向Ｆ右方に斜行し、再びつばぜりが発生する。以上のように、トロリ２Ｘは、左右へ斜行し、つばぜりを繰り返しながら、レール３上を蛇行してしまう。このつばぜりにより、つば１０ａ及びレール３に摩耗が発生する。この摩耗したつば１０ａ及びレール３の交換を含む多大なメンテナンスコストが、必要となってしまう。
【０００８】
第２に、レール３とつば１０ａの接触により、トロリ２Ｘがレール３上を蛇行し、吊り荷（コンテナ３１及びスプレッダ３７等）に揺れが発生するという問題を有している。この吊り荷の揺れは、吊り荷であるコンテナ３１等が他のコンテナ又はトレーラ等に衝突する事故につながる可能性があるため、抑制することが望ましい。
【０００９】
第３に、レール３とつば１０ａの接触により、騒音が発生するという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−５８９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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、レール上を走行する荷役装置（トロリ）を有するクレーンにおいて、レール上でのトロリの蛇行を抑制し、トロリの車輪のつばとレールの接触（つばぜり）による摩耗、吊り荷の揺れ、及び騒音の発生を抑制し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】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明に係るクレーンは、レールと、前記レール上を走行する荷役装置を有するクレーンにおいて、前記荷役装置が、前記レールに対する前記荷役装置の傾きを検出する姿勢検出センサと、前記荷役装置の有する各車輪の回転数を制御する制御装置を有しており、前記姿勢検出センサが、前記レールに対する前記荷役装置の傾きを検知し、前記荷役装置の傾きに基づき各前記車輪の回転数を制御する構成を有することを特徴とする。
【００１３】
この構成により、クレーンは、荷役装置（トロリ）の斜行を検出することができ、且つこの斜行を補正することができるため、トロリをレールの延長方向に平行となるように走行させることができる。これにより、レール上でのトロリの蛇行を抑制し、トロリの車輪とレールの接触（つばぜり）による摩耗、吊り荷の揺れ、及び騒音の発生を抑制することができる。
【００１４】
上記のクレーンにおいて、前記姿勢検出センサが、近接スイッチ、ローラプランジャ型リミットスイッチ、ローラレバー型リミットスイッチ、又はヒンジレバー型リミットスイッチの少なくとも１つで構成されることを特徴とする。この構成により、前述と同様の作用効果を得ることができる。
【００１５】
上記のクレーンにおいて、前記姿勢検出センサが、前記荷役装置の片側の前進方向及び後進方向に２つ１組として計４つ設置される、又は前記荷役装置の対角上に位置するように２つ１組として計４つ設置されることを特徴とする。この構成により、前述と同様の作用効果を得ることができる。
【００１６】
上記のクレーンにおいて、前記姿勢検出センサが、前記荷役装置に設置したレールガイドで構成されており、前記レールガイドが、支点を介して前記荷役装置に回転可能に支持されたアーム部と、前記アーム部の端部に設置した接触部と、前記接触部と前記レールが常に接触するように復元力を与える弾性体を有していることを特徴とする。この構成により、トロリの斜行を更に安定して検出することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るクレーンによれば、レール上を走行する荷役装置（トロリ）を有するクレーンにおいて、レール上でのトロリの蛇行を抑制し、トロリの車輪のつばとレールの接触（つばぜり）による摩耗、吊り荷の揺れ、及び騒音の発生を抑制したクレーンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施の形態のクレーンのレール及び車輪を示した平面図である。
【図２】本発明に係る実施の形態のクレーンのレール及び車輪を示した平面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態のクレーンのレール及び車輪を示した平面図である。
【図４】本発明に係る異なる実施の形態のクレーンのレール及び車輪を示した平面図である。
【図５】本発明に係る異なる実施の形態のクレーンのレール及び車輪を示した平面図である。
【図６】本発明に係る異なる実施の形態のクレーンのレール及び車輪を示した平面図である。
【図７】姿勢検出センサの実施例を示した平面図である。
【図８】姿勢検出センサの異なる実施例を示した平面図である。
【図９】姿勢検出センサの異なる実施例を示した平面図である。
【図１０】姿勢検出センサの異なる実施例を示した平面図である。
【図１１】従来の岸壁クレーンを示した概略図である。
【図１２】従来のクレーンの荷役装置（トロリ）の正面図である。
【図１３】従来のクレーンのレール及び車輪を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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、本発明に係る実施の形態のクレーン１（図示しない）のトロリ（荷役装置）２の車輪１０と、レール３の平面の模式図を示す。トロリ２は、車輪１０と、姿勢検出センサ２０と、各モータ１１の出力を制御する制御装置（図示しない）を有している。この車輪１０は、つば１０ａと踏面部１０ｂからなる。姿勢検出センサ２０は、２つ１組で使用し、１本のレール３を両側から挟むように配置している。トロリ２の片側（図１左方）の２ヶ所に、１組ずつ計４つのセンサ２０を設置している。なお、白抜き矢印は、トロリ２の前進方向Ｆを示している。
【００２０】
次に、トロリ２の走行の制御に関して説明する。図２に、トロリ２が、レール３に対して前進方向Ｆ左方に斜行した際の様子を示す。ここで、トロリ２が、前進方向Ｆに走行する際は、トロリ２の前進方向Ｆに設置した１組の姿勢検出センサ２０が作動するように構成している。トロリ２が斜行すると、前方の姿勢検出センサ２０の内側（黒塗りで示したセンサ）が反応し、制御装置に信号を送信する。制御装置は、斜行している側の車輪（左側車輪）１０の回転数ｎＬが、右側車輪の回転数ｎＲに比べて大きくなるようにモータ１１を制御する（ｎＬ＞ｎＲ）。この制御により、トロリ２には、トロリ２が前進方向Ｆ右方に回転するモーメントが発生する。
【００２１】
同様に、トロリ２が前進方向Ｆ右方に斜行すると、前方の姿勢検出センサ２０の外側（黒塗りで示したセンサ）が反応し、制御装置に信号を送信する（図３参照）。このとき、制御装置は、右側車輪の回転数ｎＲが、左側車輪の回転数ｎＬに比べて大きくなるように回転数を制御する（ｎＬ＜ｎＲ）。
【００２２】
以上の制御を繰り返す構成により、トロリ２は、レール３に対して、平行に直進するように制御される。つまり、トロリ２は、レールの長手方向とトロリ２の走行方向を比較して、この２つの方向の傾きを検出し、この傾きを小さくするように補正することができる。このため、クレーン１は、トロリ２の斜行とつばぜりにより発生するレール３及び車輪
１０の摩耗、吊り荷（コンテナ３１及びスプレッダ３７等）の揺れ、及び騒音の発生を抑制することができる。
【００２３】
図４に、本発明に係る異なる実施の形態のクレーン（図示しない）のトロリ（荷役装置）２ａの車輪１０と、レール３の平面の模式図を示す。このトロリ２ａは、トロリ２ａの対角上に位置するように、姿勢検出センサ２０を設置している。このトロリ２ａは、矢印に示す様に後進方向Ｒに走行しており、図４の右方に向かって斜行が発生している。このとき、制御装置は、ｎＬ＜ｎＲとなるように、車輪１０の回転数を制御する。この制御により、上記と同様、トロリ２ａの斜行を抑制することができる。なお、姿勢検出センサ２０を、トロリ２ａの四隅の車輪１０に対応する位置に、それぞれ設置してもよい。また、トロリが走行する際に、斜行を検出するセンサは、設置したいずれのセンサで行ってもよい。また、複数のセンサで検出した結果から、斜行を検出するように構成してもよい。この構成により、例えば１つのセンサに故障が発生した場合であっても、トロリの斜行を検出することができる。
【００２４】
図５Ａに、本発明に係る異なる実施の形態のクレーン（図示しない）のトロリ（荷役装置）２ｂの車輪１０と、レール３の平面の模式図を示す。このトロリ２ｂは、トロリ２ｂの４隅で、且つレール３の内側に位置するように、姿勢検出センサ２０を設置している。
【００２５】
トロリ２ｂが直進している場合、姿勢検出センサ２０は、検出なし（オフ）の状態となる（図５Ｂ参照）。トロリ２ｂが斜行している場合、姿勢検出センサ２０は、検出あり（オン）の状態となる（図５Ｃ参照）。
【００２６】
図６Ａに、本発明に係る異なる実施の形態のクレーン（図示しない）のトロリ（荷役装置）２ｃの車輪１０と、レール３の平面の模式図を示す。このトロリ２ｃは、トロリ２ｃの片側で、且つレール３の上方に位置するように、姿勢検出センサ２０を設置している。
【００２７】
トロリ２ｃが直進している場合、姿勢検出センサ２０は、いずれも検出あり（オン）の状態となる（図６Ｂ参照）。トロリ２ｃが斜行している場合、姿勢検出センサ２０のいずれかは、検出なし（オフ）の状態となる（図６Ｃ参照）。
【００２８】
図７乃至１０に、姿勢検出センサ２０の具体例を示す。図７Ａに、姿勢検出センサ２０を近接スイッチ２０ａで構成した例を示す。この近接スイッチ２０ａは、レール３の接近を非接触で検出するものであり、誘導形、静電容量形、超音波形、光電形及び磁気形等を採用することができる（ＪＩＳＣ８２０１−５−２参照）。なお、図７Ａ左方にトロリ２に斜行が発生していない状態を示し、図７Ａ右方にトロリ２に斜行が発生した状態を示す。以下、同様である。
【００２９】
図７Ｂに、姿勢検出センサ２０をローラプランジャ型リミットスイッチ２０ｂで構成した例を示す。このリミットスイッチ２０ｂは、端部に設置したローラが、トロリ２の斜行発生に伴い押し込まれ、トロリ２の姿勢を検出するように構成している。
【００３０】
図８Ａに、姿勢検出センサ２０をローラレバー型リミットスイッチ２０ｃで構成した例を示す。このリミットスイッチ２０ｃは、傾動可能に設置したレバーが、トロリ２の斜行発生に伴い倒し込まれ、トロリ２の姿勢を検出するように構成している。
【００３１】
図８Ｂに、姿勢検出センサ２０をヒンジレバー型リミットスイッチ２０ｄで構成した例を示す。傾斜したレバーが、トロリ２の斜行発生に伴い倒し込まれ、トロリ２の姿勢を検出するように構成している。
【００３２】
図９に、姿勢検出センサ２０を、レールガイド２０ｅで構成したトロリ２ｂの例を示す。このレールガイド２０ｅは、支点２１で回転可能に支持されたアーム部２２と、アーム部２２の端部に設置した接触部２３と、接触部２３とレール３が常に接触するように復元力を与える弾性体（バネ機構等）２４を有している。このレールガイド２０ｅは、支点２１を中心とするアーム部２２の回転量を検出し、この回転量からトロリ２ｂの姿勢を検出するように構成している。
【００３３】
図１０に、姿勢検出センサ２０を、ロードセル２０ｆで構成したトロリ２ｃの例を示す。このロードセル２０ｆは、車輪１０、モータ１１及び車軸に発生したスラスト力Ｓを検知するように構成している。ロードセル２０ｆは、このスラスト力Ｓの検知により、トロリ２ｃの姿勢を検出することができる。
【００３４】
以上、トロリの姿勢検出センサ２０の例について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。姿勢検出センサ２０は、レール３の長手方向に対して、トロリ２がどの程度の傾きを持って走行しているかを検出できる構成を有していればよい。
【符号の説明】
【００３５】
１     クレーン
２     荷役装置、トロリ
３     レール
１０   車輪
１０ａ つば
１０ｂ 踏面部
１１   駆動装置、モータ
２０   姿勢検出センサ
２０ａ 近接スイッチ
２０ｂ ローラプランジャ型リミットスイッチ
２０ｃ ローラレバー型リミットスイッチ
２０ｄ ヒンジレバー型リミットスイッチ
２０ｅ レールガイド
２０ｆ ロードセル
２１   支点
２２   アーム部
２３   接触部
２４   弾性体
【図１】
2012201460.tif 000003
【図２】
2012201460.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012201460.tif 000006
【図５】
2012201460.tif 000007
【図６】
2012201460.tif 000008
【図７】
2012201460.tif 000009
【図８】
2012201460.tif 000010
【図９】
2012201460.tif 000011
【図１０】
2012201460.tif 000012
【図１１】
2012201460.tif 000013
【図１２】
2012201460.tif 000014
【図１３】
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