(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風を受けて回転する吊り荷のための回転制御装置であって、前記吊り荷を該吊り荷と共に回転可能であるように吊持するためのフレームと、該フレームに固定され鉛直方向へ伸びる軸と、前記軸に支持された、前記軸の周りに互いに独立に回転可能である１対の回転体と各回転体に取り付けられ、両回転体が互いに反対方向へ回転するように風力を各回転体の回転力に変換する複数の受風器との組立体と、前記フレームに取り付けられた各回転体のための回転制動手段とを含み、各組立体が前記吊り荷より小さい慣性モーメントを有する、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クレーンの吊り上げにより移動または運搬される建築資材、積荷等の吊り荷が風を受けて回転することを制御するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高層建築物の建築資材である鉄骨やプレキャストコンクリート部材の揚重の際、これらの吊り荷の風による回転運動を抑制するため、前記吊り荷を吊り下げるためのビームにブロワやジャイロホイール等を配置してなる回転制御装置が用いられている。
【０００３】
しかし、これらの回転制御装置はこれらを駆動するための大型の駆動源、電源等を必要とし、このため、装置自体の大型化を余儀なくされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、大型の駆動源または電源を必要としない吊り荷回転制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、風を受けて回転する吊り荷の回転制御装置であって、前記吊り荷を該吊り荷と共に回転可能であるように吊持するためのフレームと、該フレームに固定された鉛直方向へ伸びる軸と、前記軸に支持された、前記軸の周りに互いに独立に回転可能である１対の回転体と各回転体に取り付けられ、両回転体が互いに反対方向へ回転するように風力を各回転体の回転力に変換する複数の受風器との組立体と、前記フレームに取り付けられた各回転体のための回転制動手段とを含み、各組立体が前記吊り荷より小さい慣性モーメントを有する。
【０００６】
【発明の作用および効果】
本発明によれば、前記フレームに吊持された吊り荷が風を受けて前記フレームと共に回転運動を開始するとき、同様に風を受ける前記複数の受風器を介して、両回転体が前記フレームの軸の周りに互いに反対方向へ回転運動を開始する。このとき、慣性モーメントの小さい各回転体と前記受風器との組立体が前記吊り荷よりも短時間で大きい回転速度に達し、大きい運動エネルギを有するに至る。ここで、前記回転制動手段により、前記吊り荷と反対方向に回転中の回転体にブレーキをかけてその回転速度を急激に低下させると、前記回転制動手段を介して、前記フレームがその回転方向と反対方向への回転力を受ける。その結果、前記フレームおよび前記吊り荷の回転速度が急速に低下しまたはこれらの回転が停止する。
【０００７】
本発明にあっては、最も大きい駆動力を必要とする前記回転体の回転は風力によって得られ、また、前記回転体のための回転制動手段およびその駆動源または電源は選択により最小限のものとすることができる。このことから、従来と比べて、簡単な構造で、比較的小さい規模の吊り荷回転制御装置を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２を参照すると、回転制御装置が全体に符号１０で示されている。
【０００９】
回転制御装置１０は、クレーンにより高所へ吊り上げ・運搬される鉄骨部材やプレキャストコンクリート部材のような建築資材、積荷等からなる吊り荷が、その吊持の間に受ける風によってその鉛直軸線の周りに回転することを制限しまたは停止するために用いられる。
【００１０】
図示の吊り荷１２は、高層建築物の外壁として用いられるプレキャストコンクリート製の板体からなる。吊り荷１２は、回転制御装置１０を介して、構築途上にある前記高層建築物に設置されたタワークレーン（図示せず）から垂れ下がるワイヤロープ１３に吊り下げられている。
【００１１】
回転制御装置１０は、フレーム１４と、フレーム１４に固定された軸１６と、軸１６に支持された一対の回転体１８と、各回転体１８に取り付けられた複数の受風器２０と、各回転体１８についての回転制動手段２２とを備える。
【００１２】
フレーム１４は全体に矩形状を呈し、互いに相対する上下一対の枠部材２４と、互いに相対する左右一対の枠部材２６とを有する。
【００１３】
フレーム１４はその上枠部材２４においてワイヤロープ１３に吊り下げられ、また、吊り荷１２は下枠部材２４においてフレーム１４に吊り下げられている。
【００１４】
より詳細には、フレーム１４は一対のリング状のワイヤ２８を介してワイヤロープ１３に吊持されている。両ワイヤ２８は、それぞれ、ワイヤロープ１３の下端に設けられたフック３０に掛けられ、また、上枠部材２４に設けられたブラケット３２の穴に通されている。したがって、フレーム１４はワイヤロープ１３に沿って伸びる鉛直軸線の周りに回転可能である。
【００１５】
また、吊り荷１２は、フレーム１４と共に前記鉛直軸線の周りに回転可能であるように吊り下げられている。図示の例では、フレームの下枠部材２４にその長手方向へ互いに間隔をおいて２つのブラケット３３が設けられ、両ブラケット３３からそれぞれ２つのワイヤ３４が垂れ下がっている。これらのワイヤ３４にはそれぞれ一対のウインチ３６が連結されており、吊り荷１２は、下枠部材２４の両ブラケット３３に相対する２箇所３８において、両ウインチ３６からそれぞれ垂れ下がる一対のワイヤ４０に接続されている。
【００１６】
したがって、吊り荷１２が風を受けて前記鉛直軸線または該鉛直軸線と平行な軸線の周りに回転するとき、フレーム１４は両ウインチ３６および両ワイヤ３３を介して吊り荷１２の回転力を受け、吊り荷１２と共に前記鉛直軸線の周りに回転する。なお、ウインチ３６はフレーム１４と吊り荷１２との間の間隔を調整するために設けられており、その設置を省略することもできる。
【００１７】
軸１６は、ワイヤロープ１３に沿って伸びる前記鉛直軸線上にあるように、上下の枠部材２４の長手方向に関する中央部に配置され、その上下両端部において両枠部材２４にそれぞれ固定されている。
【００１８】
図示の両回転体１８は、それぞれ、フレーム１４が規定する空間に配置可能の大きさおよび厚さ寸法を有する円板からなり、両円板の中心部を貫通する軸１６の長手方向に互いに間隔をおいて上下２段に配置されている。
【００１９】
両円板は共に同じ直径および同じ厚さ寸法を有する。また、各円板はその上下に配置されかつ該回転体に固定された一対の軸受４２を介して独立に軸１６の周りに回転可能である。
【００２０】
複数（図示の例では４つ（図２））の受風器２０は、図示の例ではカップからなり、各円板の周縁に等間隔をおいて配置されている。各カップはその開放面（開口面）が各円板の周縁の接線方向に向けられており、風を受けるとき、風力を各円板の回転力に変換する。したがって、各円板は風力を駆動源として回転する。
【００２１】
上方の円板における前記カップの向き（開放面の向き）と、下方の円板における前記カップの向きとは、互いに反対に設定されている（図１参照）。各カップはその開放面側がその背面側より大きい風力係数を有するため、これらのカップが風を受けるとき、両円板は互いに反対方向に回転する。
【００２２】
回転制動手段２２は、回転運動中の回転体１８に制動力を付与すなわちブレーキをかけ、これにより、回転体１８の回転速度を急激に低下させるためにある。
【００２３】
図３および図４を参照すると、両回転体１８についての２つの回転制動手段２２が、一対のブラケット４４を介して、それぞれ、フレームの上下両枠部材２４に取り付けられている。
【００２４】
図示の回転制動手段２２は、互いに交差する一対のレバー４６であって交差部４８において互いに枢着された一対のレバー４６と、電動シリンダのようなリニア・アクチュエータ５０とからなり、両レバー４６はこれらの枢着部４８においてブラケット４４に支持されている。
【００２５】
両レバー４６は互いに相対する一端部５２と、互いに相対する他端部５４とを有する。リニア・アクチュエータ５０は両レバー４６の一端部５２間に配置されかつその両端部において一端部５２の双方に連結されている。
【００２６】
したがって、リニア・アクチュエータ５０を収縮動作させると、両レバー４６が枢着部４８の周りに枢動し、これらの他端部５４間の間隔が減少する。反対に、リニア・アクチュエータ５０を伸張動作させると、両レバー４６の枢動によりこれらの他端部５４間の間隔が増大する。
【００２７】
各円板の一方の軸受４２には、両レバー４６の作用を受けてこれを前記円板に伝達するための環状のディスク５６が固定されている。ディスク５６は軸１６の周囲を取り巻きかつ各円板と平行であるように配置され、また、両レバー４６の他端部５４に挟まれている。
【００２８】
したがって、アクチュエータ５０の作動により両レバー４６を枢動させてこれらの他端部５４の相互間隔を減少させると、回転体１８と共に軸１６の周りに回転中のディスク５６が両他端部５４に挟み付けられ、ディスク５６の両面とレバーの両他端部５４との間に大きい摩擦力が生じる。その結果、ディスク５６を介して回転体１８の回転速度を急激に低下させることができる。
【００２９】
ところで、各回転体１８と該回転体に取り付けられた複数のカップ２０とからなる組立体の慣性モーメントが、吊り荷１２の慣性モーメントより小さいものに設定されている。
【００３０】
このため、吊持中の吊り荷１２とカップ２０とが風力を受けるとき、各回転体１８の方が吊り荷１２よりも短時間で高速回転をする。ここで、アクチュエータ５０を操作して、吊り荷１２の前記鉛直軸線の周りの回転方向（例えば時計方向）と反対の方向（反時計方向）に回転中の回転体１８を急速に減速すると、回転制動手段２２を支持するフレーム１４が反時計方向への回転力を受ける。このため、フレーム１４と共に回転中の吊り荷１２がフレーム１４を介して反対向きの回転力を受ける。その結果、その回転運動が阻害され、その回転速度が大幅に低減しあるいはその回転が停止する。
【００３１】
なお、時計方向へ回転中の回転体１８はその回転運動を持続する。この回転体１８は、吊り荷１２が反時計方向へ回転するとき、同様にして、その回転速度が急速に低減され、これにより、吊り荷１２の回転が停止される。
【００３２】
図１に示す符号５８および６０は、それぞれ、リニア・アクチュエータ５０のための駆動用電源（バッテリ）、および、リニア・アクチュエータ５０を遠隔操作するための無線および制御装置を示す。
【００３３】
リニア・アクチュエータの駆動に要する電力および無線・制御装置６０の操作に要する電力は小さいもので足りる。したがって、電源５８もまた小型のもので足りる。また、リニア・アクチュエータ５０を操作するために必要な無線および制御装置６０も小型のもので足りる。したがって、回転制御装置１０自体をより小規模かつシンプルなものとすることができる。
【００３４】
ところで、回転体１８については、これを密度が一様な板体である前記円板とすることに代えて、図５〜図８および図９〜図１２に示すようなものとすることができる。これらの回転体１８は、いずれも、可変の慣性モーメントを有する。
【００３５】
図５〜図８に示す回転体１８は、軸１６を同軸に取り巻く円環６２と、円環６２と１つの軸受４２との間に配置されかつこれらに固定され、軸受４２から円環６２に向けて放射状に伸びる複数のスポーク６４と、各スポーク６４に貫通され該スポークをその長手方向へ滑動可能であるウエイト６６とを含む。
【００３６】
これによれば、回転体１８が軸受４２と共に軸１６の周りに回転するとき、軸受４２に接した状態にある各ウエイト６６（図５および図６）がこれに働く遠心力を受けて各スポーク６４を半径方向外方へ滑動し、その後、円環６２に当たって止まり、その停止位置を維持される（図７および図８）。
【００３７】
回転体１８の慣性モーメントは、この間、ウエイト６６の滑動に従って漸増する。したがって、回転体１８の慣性モーメントは、その回転の開始時に最小であり、また、その回転速度が大きくなったとき（ウエイト６６が円環６２に当たるとき）に最大となる。このため、回転体１８は、前記円板の場合と比べて、より短時間のうちに高速回転状態に達する。
【００３８】
この回転体１８のスポークについては、回転体１８の回転を停止したとき、各ウエイト６６がその自重により各スポーク６４を半径方向内方へ滑動してもとの位置に戻るように、円環６２から軸受４２に向けて下方へ傾斜するように配置することが望ましい。
【００３９】
次に、図９〜図１２に示す回転体１８は、軸１６と同軸的に配置されかつ１つの軸受４２に固定された扁平な円筒形状を有する密閉水槽６８と、水槽６８内に収容された、水槽６８の内部の全部を満たすには足りない量、すなわち水槽６８の容積に満たない量の水７０とからなる。水槽６８は、また、その内部が放射方向へ伸びる複数の仕切板７２により等分割されている。
【００４０】
これによれば、停止状態の回転体１８（図９および図１０）が軸受４２と共に軸１６の周りに回転を開始すると、仕切板７２により仕切られた水槽６８内の水７０が、それぞれ、水槽６８に働く遠心力により、水槽６８内をその半径方向外方へ移動する（図１１および図１２）。このため、図５〜図８に示す回転体と同様、回転体１８の回転速度の増大に応じて慣性モーメントが漸増する。したがって、この例の回転体１８も、より短時間のうちに、より高速の回転速度に達することができる。また、図５〜図８に示す回転体と同様、その全体重量を変えることなしに、その慣性モーメントを増大させることができる。
【００４１】
言うまでもなく、図５〜図１２に示す回転体１８に、図１に示すと同様の受風器が取り付けられる。また、回転体１８の最大の慣性モーメントと前記受風器の慣性モーメントとの和は、吊り荷１２の有する慣性モーメントより小さい。
【００４２】
なお、前記回転体は、図示の例のように、円形の平面形状を有するものであることが望ましいが、円形以外の例えば多角形の平面形状を有するものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】吊持状態における回転制御装置の正面図である。
【図２】回転制御装置の平面図である。
【図３】ディスクが非挟持状態にある回転制御装置の部分拡大図である。
【図４】ディスクが挟持状態にある回転制御装置の部分拡大図である。
【図５】他の例の回転体の概略的な平面図である。
【図６】図５の線６−６に沿って得た断面図である。
【図７】図５に示す、回転時における回転体の平面図である。
【図８】図７の線９−９に沿って得た断面図である。
【図９】さらに他の例の回転体の概略的な平面図である。
【図１０】図９の線１０−１０に沿って得た回転体の断面図である。
【図１１】図９に示す、回転時における回転体の平面図である。
【図１２】図１１の線１２−１２に沿って得た回転体の断面図である。
【符号の説明】
１０  回転制御装置
１２  吊り荷
１４  フレーム
１６  軸
１８  回転体
２０  受風器
２２  回転制動手段
５６  ディスク
【図１】
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【図２】
0004307641.tif 000003
【図３】
0004307641.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004307641.tif 000006
【図６】
0004307641.tif 000007
【図７】
0004307641.tif 000008
【図８】
0004307641.tif 000009
【図９】
0004307641.tif 000010
【図１０】
0004307641.tif 000011
【図１１】
0004307641.tif 000012
【図１２】
0004307641.tif 000013