(57)【要約】【課題】充電が不要な場合における充電部の無用な合体をなくすことができるクレーンシステムを提供する。【解決手段】バッテリから電源供給を受けて走行経路を走行するとともにバッテリの充電時に使用する集電台車３０を備えているタイヤ式クレーンと、走行経路の側部に設置されてバッテリへの充電時に集電台車３０と合体する給電設備２３とを具備し、集電台車３０が、給電設備２３と合体することなく通過する非充電位置と、給電設備２３と合体して通過する充電位置との間を、選択的に移動可能とする退避機構５０を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリから電源供給を受けて走行経路を走行するとともに前記バッテリの充電時に使用する集電台車を備えているタイヤ式クレーンと、前記走行経路の側部に設置されて前記バッテリへの充電時に前記集電台車と合体する給電設備とを具備し、
前記集電台車が、前記給電設備と合体することなく通過する非充電位置と、前記給電設備と合体して通過する充電位置との間を、選択的に移動可能とする退避機構を備えていることを特徴とするクレーンシステム。
【請求項２】
前記退避機構のアクチュエータをシリンダとし、該シリンダをフリー状態にする蛇行吸収モードを設けたことを特徴とする請求項１に記載のクレーンシステム。
【請求項３】
前記集電台車の取付部が、ヨー回転及びローリング回転の吸収機構を備えていることを特徴とする請求項２に記載のクレーンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ給電によって走行し、コンテナ等の荷物の積み降ろしまたは積み込みに用いられるタイヤ式クレーンを備えたクレーンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテナを一時的に集積しておく場所であるコンテナヤードには、路面に設けられた複数の走行レーンに沿って走行しながらコンテナの積み降ろしや積み込みを行うヤードクレーンを用いたクレーンシステムが設けられる。そして、ヤードクレーンとしては、門型の形状を有してタイヤで走行するタイヤ式門形クレーン、いわゆるＲＴＧ（Ｒｕｂｂｅｒ  Ｔｉｒｅｄ  Ｇａｎｔｒｙ  Ｃｒａｎｅ）が多く用いられている。
【０００３】
このＲＴＧには、走行レーンに沿った走行を自動運転によって実現するものがある。この場合、ＲＴＧが磁気センサを装備する一方、磁性体からなる地上ガイドラインが走行レールに沿って敷設される。そして、磁気センサで地上ガイドラインの磁気を検出することでＲＴＧの位置を検出し、地上ガイドラインからのずれを制御することにより、ＲＴＧを地上ガイドラインに沿って走行させている。
【０００４】
また、近年の環境意識の高まりの観点から、ＲＴＧの駆動方式として電動式が注目されている。このような電動駆動方式のＲＴＧでは、特に、駆動源の電源としてバッテリを装備し、走行レーンに沿って設けられた給電源から電力を受け取ってバッテリを充電する、いわゆる地上給電式としたＲＴＧの開発が進んでいる。
【０００５】
従来の地上給電式では、たとえば下記の特許文献１に開示されているように、ＲＴＧがレーンチェンジする際、サスペンション機構を用いて給電台車の給電アームをリフトアップすることで、給電アームの接触子と給電レールとの接触を実現している。この場合、給電レールの入口部においては、入口が広く拡開しているメガホン状の絶縁体ガイドと、給電台車の走行車輪をガイドレールに導くためのガイド（フリッパ）が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７５０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１に開示された充電装置の従来技術は、給電台車の位置を給電レールやガイドレール等の地上設備に合体させるため、ＲＴＧが走行方向と直角な幅方向にずれうる量に対応して、レーンチェンジ部のレーン入口に幅方向の位置合わせを行うフリッパが必要となる。
しかし、上述したフリッパは、走行方向に対してある程度角度範囲を小さくしないとスムーズな位置補正ができないため、フリッパの走行方向には十分な長さを確保する必要がある。このため、フリッパの設置に伴ってレーン入口部の空間が大きくなり、この結果、コンテナヤード本来の目的である荷役に有効利用できるスペースは小さくなる。
【０００８】
また、バッテリを電源とする電動駆動タイプのＲＴＧにおいては、充電時のみ移動側の給電台車が固定側地上設備の給電源と合体すればよく、従って、充電装置はレーンの端よりも中央に設置する方がよい。しかし、従来技術の充電構造では、中央に充電装置を設置した場合、ＲＴＧが充電装置部を走行通過する毎に必ず合体することになり、必ず合体解除の動作を行う必要がある。
【０００９】
従って、従来の充電装置は、合体及び解除に伴う衝撃を多数回受ける可能性があり耐久性等の面から好ましくない。また、合体及び解除に伴う衝撃を小さくするためには、走行時に減速する必要があるため、荷役効率の低下という問題が生じてくる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、充電が不要な場合における充電部の無用な合体をなくすことができるクレーンシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明のクレーンシステムは、バッテリから電源供給を受けて走行経路を走行するとともに前記バッテリの充電時に使用する集電台車を備えているタイヤ式クレーンと、前記走行経路の側部に設置されて前記バッテリへの充電時に前記集電台車と合体する給電設備とを具備し、前記集電台車が、前記給電設備と合体することなく通過する非充電位置と、前記給電設備と合体して通過する充電位置との間を、選択的に移動可能とする退避機構を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
このような本発明のクレーンシステムによれば、集電台車が、給電設備と合体することなく通過する非充電位置と、給電設備と合体して通過する充電位置との間を、選択的に移動可能とする退避機構を備えているので、タイヤ式クレーンが給電設備の側部を通過する際には、充電を必要とする場合にのみ集電台車と給電設備とを合体させることが可能になる。
好適な退避機構としては、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電動シリンダ等のシリンダをアクチュエータに用いて集電台車を水平方向に引き込むことで非充電位置とする引込方式、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電動シリンダ等のシリンダをアクチュエータに用いて集電台車を水平方向に押し出すことで充電位置とする押出方式、電動機等を用いて集電台車を上下に移動させる巻上方式、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電動シリンダ等のシリンダに連動して揺動するリンク機構を介して集電台車を移動させるリンク方式等の機構がある。
【００１２】
上記の発明において、前記退避機構のアクチュエータをシリンダとし、該シリンダをフリー状態にする蛇行吸収モードを設けることが好ましく、これにより、退避機構と蛇行吸収機構との兼用が可能となる。この場合のシリンダには、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電動シリンダ等を使用できる。
この場合、前記集電台車の取付部は、ヨー回転及びローリング回転の吸収機構を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上述した本発明によれば、バッテリに充電する必要がない場合には集電台車を非充電位置にして給電設備の側部を通過できるので、集電台車と給電設備により構成される充電部の無用な合体が不要となる。この結果、充電部の合体及び解除に伴う衝撃の回数が大幅に低減され耐久性の向上に貢献し、かつ、合体時の衝撃低減を目的とする減速回数も低減するので、荷役効率の向上にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るクレーンシステムの一実施形態として、油圧シリンダ、空圧シリンダまたは電動シリンダを用いた集電台車の退避機構を示す要部の正面図であり、（ａ）は給電設備と合体した充電位置の状態、（ｂ）は非充電位置の状態である。
【図２】本発明に係るクレーンシステムの概要を示す斜視図である。
【図３】電動機等を用いて集電台車を上下に移動させる巻上方式を採用した集電台車の退避機構を示す要部の正面図である。
【図４】油圧シリンダ、空圧シリンダまたは電動シリンダに連動して揺動するリンク機構を介して集電台車を移動させるリンク方式を採用した集電台車の退避機構を示す要部の正面図である。
【図５】退避機構のアクチュエータを油圧シリンダ、空圧シリンダまたは電動シリンダにして蛇行吸収モード、ヨー回転及びローリング回転の吸収機構を備えた構成例を示す要部の構成図である。
【図６】ヨー回転及びローリング回転の吸収機構に関する第１変形例を示す平面図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】ヨー回転及びローリング回転の吸収機構に関する第２変形例の構成及び動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るクレーンシステムについて、その一実施形態を図面に基づいて説明する。
図２に示すクレーンシステム１は、コンテナＣが集積されるコンテナヤードＹに設置された複数の走行レーン（走行経路）Ｒと、各走行レーンＲに沿って走行する複数のタイヤ式クレーン１０（以下、「ＲＴＧ」と呼ぶ）と、各走行レーンＲに設けられた給電ユニット２０と、を備えたものである。なお、図２のクレーンシステム１では、複数ある走行レーンＲのうち１つのみが示されている。
【００１６】
走行レーンＲは、各ＲＴＧ１０の走行範囲を定めるものである。この走行レーンＲの路面上には、ＲＴＧ１０の幅方向片側に、地上ガイドライン（不図示）が敷設されている。この地上ガイドラインは、ＲＴＧ１０の走行方向を案内するためのものであって、磁性材料を含有した線材である。なお、本実施形態では、コンテナヤードＹに設ける走行レーンＲの数については、諸条件に応じて適宜変更可能である。
【００１７】
ＲＴＧ１０は、トレーラからコンテナＣ等の荷物（以下、単に「コンテナＣ」と呼ぶ）を積み降ろしてコンテナヤードＹに集積し、あるいは、コンテナヤードＹに集積されたコンテナＣをトレーラＴに積み込む作業を行うクレーン装置である。
ＲＴＧ１０は、門型のクレーン本体１１と、クレーン本体１１の幅方向両側に設けられたタイヤ列１２と、クレーン本体１１におけるタイヤ列１２の周辺部に設けられた磁気センサ（不図示）と、クレーン本体１１の幅方向片側におけるタイヤ列１２の直上位置に設けられた集電台車３０と、この集電台車３０のさらに直上位置に設けられた電気室１４と、クレーン本体１１における電気室１４と逆側の位置に設けられたバッテリ１５と、クレーン本体１１の頂部に設けられた吊り下げ装置１６と、を有している。
【００１８】
このように構成されるＲＴＧ１０によれば、給電ユニット２０から集電台車３０が供給される電力をバッテリ１５に充電し、この電力を駆動源としてタイヤ列１２が駆動される。そして、磁気センサで地上ガイドラインの磁気を検出することで、ＲＴＧ１０の現在位置を認識し、地上ガイドラインからのずれを制御することにより、ＲＴＧ１０は地上ガイドラインに沿って自動的に走行する。
また、バッテリ１５に充電された電力は、コンテナＣの積み降ろしまたは積込作業が行われる際、吊り下げ装置１６を駆動する駆動源としても使用される。
【００１９】
一方、クレーンシステム１を構成する給電ユニット２０は、ＲＴＧ１０に対して電力を供給するものである。この給電システム２０は、図２に示すように、ＲＴＧ１０の走行方向に沿って走行レーンＲの一端部に設置された複数の外部電源２１と、この外部電源２１に一端が接続されて走行レーンＲに平行して延びる供給配線路２２と、この供給配線路２２の所定位置に設けられた給電設備２３と、を有している。
このような外部電源２１の個数や設置位置は、本実施形態に限定されることのない設計事項であり、たとえば走行レーンＲ毎に設けてもよいし、複数の走行レーンＲが共用するようにしてもよい。
【００２０】
以下、ＲＴＧ１０を構成する集電台車３０について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。
集電台車３０は、給電ユニット２０を構成する給電設備２３との合体（接続）により充電用の電力の供給を受けるものである。この集電台車３０は、クレーン本体１１の側部から水平方向（図中の矢印Ｓ）の往復移動を可能とする退避機構５０を備えている。本実施形態の退避機構５０は、図１（ａ）に示すように、集電台車３０が給電設備２３と合体して通過する充電位置と、図１（ｂ）に示すように、集電台車３０が給電設備２３と合体することなく通過する非充電位置との間を、選択的に移動可能とするものである。
【００２１】
上述した充電位置／非充電位置間における集電台車３０の移動は、アクチュエータとして設けた油圧シリンダ、空気圧シリンダまたは電動シリンダ等のシリンダ５１が伸縮動作することにより行われる。なお、以下の説明では、シリンダ５１に油圧シリンダを採用した場合について説明するが、これに限定されることはない。
このシリンダ５１は、シリンダ本体５１ａがクレーン本体１１の側面適所に、すなわち給電ユニット２０と対向する位置に固定支持され、集電台車３０が油圧を受けて動作するピストンロッド５１ｂの先端部に支持されている。この場合のシリンダ５１には、油圧を受けて集電台車３０を水平方向に引き込むことで非充電位置とする引込方式や、油圧を受けて集電台車３０を水平方向に押し出すことで充電位置とする押出方式が使用可能であり、何れの方式を採用してもよい。
【００２２】
また、図示の集電台車３０において、図中の符号３１は上ガイドレール対、３２は下ガイドレール対、３３は台車本体、３４は水平方向（ＲＴＧ１０の幅方向）のガイドローラ、３５は上下方向のガイドローラ、３６は集電子ユニットである。集電子ユニット３６は、複数の集電子が給電ユニット２０の絶縁トロリ線２４と接続されると、受電してバッテリ１５へ充電する部分である。なお、集電子ユニット３６からバッテリ１５に至る配線系統については、図示が省略されている。
一方、給電設備２３において、図中の符号２４は外部電源２１に接続されている給電用の絶縁トロリ線、２５はガイドローラ３４との係合により水平方向の位置決めをするガイド溝、２６は上下方向の位置決めをするガイドローラ３５の走行レールである。
【００２３】
このように構成されたクレーンシステム１では、集電台車３０が、給電設備２３と合体することなく通過する非充電位置と、給電設備２３と合体して通過する充電位置との間を選択的に移動可能とする退避機構５０を備えているので、ＲＴＧ１０が給電設備２３の側部を通過する際には、バッテリ１５の充電を必要とする場合にのみ、集電台車３０と給電設備２３とを合体させることが可能になる。
具体的に説明すると、荷役作業により走行レーンＲに沿って走行するＲＴＧ１０は、集電台車３０を非充電位置にして通常の作業を行うので、給電設備２３を通過する際に集電台車３０が給電設備２３と合体することはない。
【００２４】
しかし、バッテリ１５の残量が少なくなって充電を必要とする場合には、退避機構５０を操作して集電台車３０を充電位置まで移動させる。この操作は、バッテリ１５の残量を検出した信号と、ＲＴＧ１０が給電設備２３に近づいたことを検出した信号とに基づいて、あるいは運転手の判断によるスイッチ操作等により、ＲＴＧ１０の制御部（不図示）が操作信号を出力して実施される。この結果、集電台車３０が給電設備２３の側部を通過する際には、集電台車３０と給電設備２３とが合体し、絶縁トロリ線２４と集電子ユニット３６の集電子とが接触するので、バッテリ１５への充電が行われる。なお、給電設備３０の入口側には、必要に応じてフリッパ等のガイド機構（不図示）を設けておき、スムーズに合体できるようになっている。
【００２５】
このとき、集電台車３０と給電設備２３との合体は、ガイドローラ３４とガイド溝２５との係合により走行方向と略直交する水平方向の位置決めがなされ、ガイドローラ３５と走行レール２６との係合により上下方向の位置決めがなされる。また、絶縁トロリ線２４と集電子ユニット３６の集電子との間についても、周知のバネ構造（不図示）等により安定した接触が維持されている。
バッテリ１５に必要量が充電された後には、集電台車３０が給電設備２３と合体しない走行位置において、制御部からの操作信号により退避機構５０を操作し、集電台車３０を充電位置から非充電位置に移動させる。この結果、以後の荷役作業においては、集電台車３０が給電設備２３の側部を通過しても合体することはない。
【００２６】
従って、集電台車３０と給電設備２３との合体は、バッテリ１５の充電が必要な場合に限られるため、合体回数を最小限に抑えることが可能になる。すなわち、バッテリ１５に充電する必要がない場合には、集電台車３０を非充電位置にして給電設備２３の側部を通過できるので、集電台車３０と給電設備２３により構成される充電部の無用な合体が不要となり、充電部の合体及び解除に伴う衝撃の回数が大幅に低減されて耐久性の向上に貢献する。また、合体時の衝撃低減を目的として、ＲＴＧ１０の走行速度を低下させる減速運転の回数も低減するので、荷役効率の向上にも有効である。
【００２７】
ところで、上述した退避機構５０は、シリンダ５１を用いて集電台車３０を水平方向に引き込むことで非充電位置とする引込方式、あるいは、シリンダ５１を用いて集電台車３０を水平方向に押し出すことで充電位置とする押出方式としたが、これに限定されることはない。
【００２８】
他の好適な退避機構例としては、たとえば図３に示す退避機構５０Ａのように、電動機５２等の駆動源を用いてワイヤ５３を巻上げまたは巻降ろしする機構を設け、集電台車３０を上下に移動させる巻上方式がある。この場合、集電台車３０の非充電位置は、給電設備２３の最上部より高い位置となる。
また、たとえば図４に示す退避機構５０Ｂは、シリンダ５１Ａに連動して揺動するリンク機構５４を介して、集電台車３０を移動させるリンク方式としてもよい。この場合、シリンダ５１Ａが動作すると、矢印Ｒのように動くリンク機構５４に連結されている集電台車３０は、充電位置と非充電位置との間を略円弧を描くように揺動して移動する。
【００２９】
ところで、上述したクレーンシステム１は、退避機構５０の他にも、ＲＴＧ１０の走行時に生じる蛇行分を吸収する機構（不図示）を備えている。
そこで、図５に示す実施形態の退避機構５０Ｃには、ＲＴＧ１０の走行時に生じる蛇行分を吸収する機能が組み込まれている。すなわち、退避機構５０Ｃのアクチュエータに油圧シリンダを用いてシリンダ５１Ｂとし、このシリンダ５１Ｂをフリー状態にすることによって、ＲＴＧ１０の蛇行分を吸収する蛇行吸収モードが設けられている。
【００３０】
具体的に説明すると、退避機構５０Ｃのシリンダ５１Ｂは、給電装置伸縮部６０を介して集電台車３０を支持している。この給電装置伸縮部６０は、クレーン本体１１に固定された外筒６１を備えている。外筒６１の内部には、クレーン本体１１に支持されたシリンダ５１Ｂが設置され、ピストンロッド５１ｂの先端部に伸縮ロッド６２が連結されている。
伸縮ロッド６２の他端側には、すなわちピストンロッド５１ｂに連結された端部と反対側の端部には、ずれ角対応部６３を介して集電台車３０が支持されている。このずれ角対応部６３は、上下方向のピン６３ａを介して連結された部分であり、従って、集電台車３０は、ずれ角対応部６３のピン６３ａを支点にして、伸縮ロッド６２に対する略水平面上の相対移動が可能となっている。
【００３１】
また、伸縮ロッド６２は、シリンダ５１Ｂの油圧を解除してフリーの状態にすれば、外力に応じて外筒６１をガイドにした伸縮方向の移動が可能となる。
従って、集電台車３０が給電設備２３と合体した状態でシリンダ５１Ｂをフリー状態にすると、ＲＴＧ１０側に生じる蛇行分を退避機構５０Ｃの伸縮ロッド６２が吸収するので、この場合の退避機構５０Ｃは、退避機構の機能と蛇行吸収機構の機能とを兼ね備えたものとなる。すなわち、シリンダ５１Ｂに油圧が必要となるのは、充電位置／非充電位置間の移動時のみであるから、いったん合体した後には、油圧を解除して蛇行球種運モードとしても問題はない。なお、退避機構５０Ｃのアクチュエータには、油圧シリンダに代えて空圧シリンダや電動シリンダを使用することも可能である。
【００３２】
また、上述したように、集電台車３０の取付部にずれ角対応部６３を設けたので、ＲＴＧ１０が充電しながら走行する場合、ＲＴＧ１０にヨー回転及びローリング回転が生じても、これを吸収することが可能になる。すなわち、ずれ角対応部６３は、ＲＴＧ１０のヨー回転及びローリング回転を吸収する回転吸収機構として機能するので、集電台車３０と給電設備２３との合体部に余計な外力が作用することを防止できる。
【００３３】
また、上述した回転吸収機構は、ピン６３ａを用いたずれ角対応部６３に限定されることはなく、たとえば図６〜図８に示すような第１変形例及び第２変形例の構成としてもよい。
図６及び図７に示す第１変形例では、複数段（図示の例では３段）の伸縮ビーム７０が用いられている。この伸縮ビーム７０は、外筒７０ａ，内筒７０ｂ及び先端ビーム７０ｃの内外壁面が接する摺動面に複数のローラ７１を介在させた構成とされる。この場合、ローラ７１と伸縮ビーム７０との隙間（ガタ）により、ヨー回転及びローリング回転分の動作が可能となる。なお、図示は省略したものの、先端ビーム７０ｃの一端には、シリンダ（不図示）のピストンロッドがピン結合されている。
【００３４】
一方、集電台車３０が連結される先端ビーム７０ｃの他端部は、上下方向のピン７２及び水平方向のピン７３を介在させた連結部となっている。従って、ＲＴＧ１０が充電しながら走行する場合、ＲＴＧ１０にヨー回転及びローリング回転が生じても、所定の範囲内で動作可能な伸縮ビーム７０及びピン７２，７３の作用及びローラ７１と伸縮ビーム７０との隙間（ガタ）によって吸収可能となる。
また、図８に示す第２変形例のように、先端ビーム７０ｃの他端に複数のボールキャスタ７５を配設することにより、集電台車３０の方向に押し付けられると、集電台車３０に連結された押付板７６との相対的な傾きが０となる。
【００３５】
上述したように、バッテリ１５に充電する必要がない場合に集電台車３０を非充電位置にして給電設備２３の側部を通過できるようにしたので、集電台車３０と給電設備２３により構成される充電部の無用な合体が不要となり、クレーンシステム１は、充電部の耐久性が向上するとともに、荷役効率が向上する。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１    クレーンシステム
１０    タイヤ式クレーン（ＲＴＧ）
１１    クレーン本体
１５    バッテリ
２０    給電ユニット
２３    給電設備
２４    絶縁トロリ線
３０    集電台車
３６    集電子ユニット
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ    退避機構
５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ    シリンダ
５２    電動機
５３    ワイヤ
５４    リンク機構
６０    給電装置伸縮部
６１    外筒
６２    伸縮ロッド
６３    ずれ角対応部
７０    伸縮ビーム
Ｒ    走行レーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013129529.tif 000007
【図６】
2013129529.tif 000008
【図７】
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【図８】
2013129529.tif 000010