JPH024508B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クレーン用車輪ユニツトに係わり、
特にクレーン用車輪ユニツトの安全を確保する機
構に関する。

〔従来の技術〕

従来のクレーン用車輪ユニツトは、特開昭56−
33381号公報に開示されるように、車輪ユニツト
の２車輪にかかる荷重を均等化するため、車輪を
支持する外体（ホイールケーシング）の中央に横
軸を設け、この横軸に揺動自在に装着した連結金
具を介して、クレーンのサドルフレームと外体と
を連結していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような車輪ユニツトは、２
輪中の一方が破損した場合、クレーンを緊急に停
止させる配慮がなかつた。

特に、樹脂系車輪を採用した車輪ユニツトにお
いては、過負荷や劣化による破損頻度は極めて高
いものとされており、安全上の対策は最も重要で
ある。また、樹脂系、車輪の場合、車輪の負荷条
件をできるだけ軽減するため、走行踏面を大きく
とれるＨ形鋼等を走行踏面材とする、いわゆる無
軌条クレーンとする場合が多く、そのため、車輪
と別体に設けたサイドローラにより走行案内させ
るものとしている。

従つて、揺動構成の車輪の一方が、樹脂部分に
おいて破損もしくは寿命に至つたとき、車輪を支
持している枠体が傾き、枠体に取付けられている
サイドローラが走行踏面材より外れて案内機能を
失い、その結果、走行踏面材より脱輪してのクレ
ーン落下事故ということも考えられ、車輪破損時
の走行停止機能をもたせる安全対策を講じること
が望まれていた。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、簡単な構成で、且つ揺動
自在の構成部品の合理的な配置、組合せで、車輪
破損や異常摩耗等が発生した時のクレーン走行の
停止を確実に図り、安全性に優れたクレーン用車
輪ユニツトを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために次のよう
に構成する。以下、本発明の内容の理解を容易に
するために、第１図、第３図、第４図、第７図の
実施例の符号を引用して説明する。

すなわち、本発明は、クレーンのサドルフレー
ム４に取付けられる車輪ユニツトで、この車輪ユ
ニツトを介してクレーンが走行踏面材８上を走行
するものにおいて、 前記車輪ユニツトは、枠体９と、枠体９に支持
されつつ走行方向に間をおいて配置される２個の
車輪１０，１１と、連結金具１５等を備え、 車輪１０，１１間には、この枠体に支持された
軸２８を通し、一方、連結金具１５は、サドルフ
レーム４に固着される取付板１７と、この取付板
の下部に垂設された支持板１６Ａ，１６Ｂとを有
し、この支持板１６Ａ，１６Ｂを介して連結金具
１５を車輪１０，１１間の軸２８に揺動可能に取
付けて、サドルフレーム４、枠体９同士を連結さ
せ、 さらに枠体９は、車輪１０，１１のうちの一方
がつぶれたり、異常摩耗等が生じると他方の正常
な車輪側の軸を中心に傾き、この傾きにより連結
金具１５がその取付用の軸２８を介して下方に落
ちこむ機構を構成し、 且つ連結金具１５の取付板１７及び支持板１６
Ａ，１６Ｂの少なくとも一つを、一部が各車輪１
０，１１の外径部の上方に位置しつつ該車輪外径
部と間〓２９Ａ，２９Ｂを保つ状態で対向させ、
この対向間〓２９Ａ，２９Ｂは、連結金具１５の
落ちこみ量が設定値以上になると無くなるように
その間〓寸法を設定すると共に、この連結金具１
５の設定落ちこみ量は、車輪１０，１１の一方が
極端につぶれたり、異常摩耗等が生じて枠体９が
安全性に欠ける傾きとなつた時の落ちこみ量を基
に定めてなる。

〔作用〕

このような構成よりなる本発明によれば、車輪
１０，１１の正常時には、これらの車輪の外径部
とこれに対する連結金具１５の対向個所との間〓
２９Ａ，２９Ｂが保たれる。従つて、車輪の駆動
により、車輪ユニツトひいてはクレーン全体の走
行踏面材８上での走行が可能となる。なお、この
場合、連結金具１５は、軸２８を介して枠体９に
揺動可能に支持されるので、通常走行時であつて
も走行踏面材８の凹凸や継目段差等で、枠体９と
連結金具１５とが相対的に小さな傾き動作を行う
が、この傾きは許容範囲内にあるので、各車輪１
０，１１の外径部に対する連結金具１５の対向間
〓２９Ａ，２９Ｂは、充分に保たれる。

次に、車輪１０，１１のいずれか一方がつぶれ
たり、異常摩耗が生じた場合には、次の動作がな
される。

例えば、第４図に示すように、車輪１０がつぶ
れた場合には、枠体９は、クレーン自重、吊荷等
の重さで正常な車輪１１の軸１３を中心に傾き動
作を行う。そして、この枠体傾き動作に追従し
て、枠体９に支持される連結金具取付用の軸２８
が下方に落ちこみ、これに追従して、連結金具１
５も軸２８同等量だけ落ちこむ。ここで、この一
連の動作を第７図により詳述する。なお、第７図
では、サドルフレーム４や枠体９は図示省略して
ある。

前述したように、車輪１０のつぶれにより、枠
体９が車輪１１の軸１３を中心に傾き動作を行う
と、車輪１０の軸１２の位置がクレーン自重及び
吊荷の重さでＱよりQ′に移動する。換言すれば
枠体９は、軸１３を支転Ｐとした時に∠QPQ′だ
け傾く。この傾きにより、枠体９に軸２８を介し
て取付けられている連結金具１５も追従して、∠
QPQ′と同じ角度の∠RPR′だけ転角し、軸２８は
RR′の距離だけ下方に落ちこむ。従つて、連結金
具１５の構成部材である支持板１６Ａ，１６Ｂ及
び取付板１７も落ちこみ量RR′同等の落ちこみ量
SS′及びTT′だけ下方に落ちこむ。

そして、本発明では、このような落ちこみが生
じると、次のの要素を備えることから、連
結金具１５の一部が車輪外径部３０Ａ，３０Ｂの
少なくとも一つに当接する。すなわち、連結金
具１５の取付板１７及び支持板１６Ａ，１６Ｂの
少なくとも一つを、一部が各車輪１０，１１の外
径部の上方に位置しつつ該車輪外径部と間〓２９
Ａ，２９Ｂを保つ状態で対向させ、この対向間
〓２９Ａ，２９Ｂは、連結金具１５の落ちこみ量
が設定値以上になると無くなるようにその間〓寸
法を設定すると共に、この連結金具１５の設定
落ちこみ量は、車輪１０，１１の一方が極端につ
ぶれたり、異常摩耗が生じて枠体９が安全性に欠
ける傾きとなつた時の落ちこみ量Ｒ、R′を基に
定めたので、前記連結金具１５の一部が対向間〓
２９Ａ，２９Ｂを無くして、正常な車輪１１側の
外径部に当接する。そして、この当接部分には、
クレーンの自重及び吊荷が加わるので、連結金具
１５が車輪外径部３０Ａ，３０Ｂに圧接すること
になり、この圧接により、ブレーキ作用が生じ
て、車輪の回転が止まり、クレーンの緊急停止が
可能となる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係わるクレーン
用車輪ユニツトの一部分解斜視図、第２図は、そ
の車輪ユニツトがクレーンに取付けられ架設され
たクレーンの全体斜視図、第３図は上記車輪ユニ
ツトがサドルフレームに取付けられての通常使用
状態図、第４図はその車輪破損状態説明図、第５
図は車輪の樹脂系材質の構成及び負荷状態を合わ
せ示す部分拡大断面図、第６図は同じく破損状態
を示す部分拡大断面図、第７図は第４図の動作状
態の詳細を示す一部省略説明図である。

先ず、第２図により本実施例における無軌条天
井クレーン１の全体構成について説明する。

クレーン１は、巻上機２を吊持したガーダー３
の両端部にサドルフレーム４及び５を結合し、こ
れらのサドルフレーム４，５の両端には、それぞ
れ、車輪ユニツト６Ａ，６Ｂ，７Ａ及び７Ｂを取
付けてなり、建物（図示せず）の側壁に設けられ
た走行踏面材８に、車輪ユニツトを介して架設さ
れる。架設されたクレーン１は、押ボタン（図示
せず）の操作により、建屋内の走行踏面材８の路
面全長にわたつて走行する。

次に車輪ユニツト６Ａ，６Ｂ，７Ａ及び７Ｂの
構成について説明する。ここでは、車輪ユニツト
６Ａと他の車輪ユニツト６Ｂ，７Ａ及び７Ｂと
は、同等の構成であるので、車輪ユニツト６Ａに
ついて第１図、第３図から第７図により説明す
る。

第１図に示すごとく、車輪ユニツト６Ａは、枠
体９、２個の車輪１０，１１、連結金具１５等で
構成される。

枠体９は、断面がコ字状の一対の支持部材１９
Ａ，１９Ｂの両端にまたがり、矩形状の側板２０
及び２１が溶接固定されて、全体が長方体のフレ
ームを呈する。この枠内には、走行方向、換言す
れば前後方向に間をおいて駆動用車輪１０と従動
用車輪１１とが配置され、これらの車輪１０，１
１が軸受（図示せず）を介して、軸１２及び１３
により枠体９に取付けられ、キープレート（図示
せず）により抜け止め固定される。

駆動用車輪１０は、枠体９の支持部材１９Ａに
取付けられたギヤモータ２５により駆動される。

枠体９における支持部材１９Ａ，１９Ｂの中央
には、駆動用車輪１０及び従動用車輪１１との間
に対応して軸穴１４Ａ及び１４Ｂが配設され、こ
の軸穴１４Ａ，１４Ｂ間に軸２８が貫通し、この
軸２８に次に述べる連結金具１５が揺動可能に取
付けられる。

連結金具１５は、取付板１７と、この取付板１
７の下面に該取付板と垂直となるように配設され
た２枚の支持板１６Ａ，１６Ｂとでなり、これら
の部材１７，１６Ａ，１６Ｂを溶接してなる。支
持板１６Ａ及び１６Ｂは、平行に対向配置され、
この支持板１６Ａ，１６Ｂに軸穴１８Ａ，１８Ｂ
が配設される。このような連結金具１５は、取付
板１７の結合用穴２２にボルトを挿通して、第３
図の如く取付板１７を介してサドルフレーム４に
固着される。一方、その支持板１６Ａ，１６Ｂを
枠体９の支持部材１９Ａ，１９Ｂの間に差入れ
て、軸穴１８Ａ，１８Ｂと軸穴１４Ａ，１４Ｂと
を一致させ、これらの軸穴に軸２８が挿通され
る。すなわち、この軸２８に連結金具１５が枠体
９に対し相対的な揺動を行い得るよう取付けら
れ、この連結金具１５を介して、枠対９とサドル
フレーム４とが結合される。軸２８は、キープレ
ート２３により枠体９に抜け止め固定され、キー
プレート２３は、ボルト２４で締付固定される。

このようにして、連結金具１５は、駆動用車輪
１０、従動用車輪１１間に介在された軸２８に揺
動可能に支持されるが、本実施例では、連結金具
１５における取付板１７の下面及び支持板１６
Ａ，１６Ｂの縁部の双方を、各車輪１０，１１の
外径部と設定の間〓２９Ａ，２９Ｂを介して対向
させている。これらの車輪外径部に対向する部分
は、その取付板１７の場合は当然車輪外径部の上
方に位置して対向するが、前記支持板１６Ａ，１
６Ｂについても、その上部側に上方に向けて広が
る傾斜状の縁部を形成して、この傾斜縁部を車輪
外径部の上方に位置するようにして対向配置して
いる。

対向間〓２９Ａ，２９Ｂは、枠体９の傾きがク
レーン走行安全性に欠ける設定許容値以上になる
と、間〓がなくなるよう設定される。このメカニ
ズムについては、後述する。

ここで本実施例の車輪ユニツトの動作を説明す
る。

駆動用車輪１０は、第３図に示す如くギヤモー
タ２５の回転力により最終段ギヤ３１を介して駆
動され、走行踏面材８上を走行する。これに伴い
従動用車輪１１も追従走行する。そして、これら
の車輪走行により、車輪ユニツト自体も枠体９の
側板２０に設けたサイドローラ２６で案内されな
がら走行する。

枠体９の側板２０に設けた緩衝材２７はクレー
ンが走行踏面端部に衝突した時の衝撃を緩和させ
る。

しかして、駆動用車輪１０及び従動用車輪１１
の双方が正常状態にある場合には、各車輪１０，
１１に対する連結金具１５の対向間〓２９Ａ，２
９Ｂは保たれる。また、その通常走行時に生じる
走行踏面材８上の凹凸や継目段差等により、枠体
９と連結金具１５間には相対的な揺動（傾き）が
生じるが、許容範囲内の傾きなので、上記対向間
隔２９Ａ，２９Ｂは充分に確保される。

駆動用車輪１０、従動用車輪１１の負荷状態
は、巻上機２で吊上げた荷重（図示せず）、ガー
ダー３の自重、及びサドルフレーム４の自重等に
よる負荷が連結金具１５に作用し、これらの負荷
を受けた連結金具１５は、この金具１５を支持す
る軸２８が駆動用車輪１０、従動用車輪１１間の
中央部で枠体９に取付けられているので、取付軸
１２，１３を介して負荷は、駆動用車輪１０と従
動用車輪１１とに、均等に負荷分担される。

ところで、ギヤモータ２５からの回転力は、駆
動用車輪１０側のみに作用し、従動用車輪１１に
は、従動であるためモータ回転力は作用しない。
そのため、駆動用車輪１０は、垂直方向の負荷と
回転力とが同時に加えられため、垂直方向の負荷
のみを受ける従動用車輪１１に較べ過酷な走行を
強いられ耐久性の面で不利となる。

次に、樹脂製の車輪に関する構成及び動作につ
いて、第５図及び第６図により説明する。

駆動用車輪１０と従動用車輪１１とは、同等構
成なので駆動車輪１０にて説明する。

駆動用車輪１０は、鉄芯３２の外周３３に、例
えばウレタンゴム等の樹脂材３４が接着等により
固着される。樹脂材３４を使用する理由は、クレ
ーン走行時の騒音を少なくすると共に、その振動
を吸収するためである。

走行踏面材８で、駆動用車輪１０に取付軸１２
を介して負荷された場合、走行踏面材８と樹脂材
３４との接触部において、第５図のＰの荷重が反
力として作用し、樹脂材３４が圧潰されて、樹脂
外径３５のように変形する。その樹脂材３４の外
周各部の変形が、クレーン走行中、連続的に車輪
１回転当たり１回の割合で発生し、これを、長期
間使用することにより、その変形の繰返しによる
樹脂材３４の内部劣化が進み、亀裂及び第６図に
示す内部空洞３６が発生して破損に至る。特に、
内部空洞３６の発生は、極端な変形をおこし、い
わゆるタイヤがパンクしたようになり、樹脂外形
３７のようになる。

このように、車輪ユニツト６Ａの駆動用車輪１
０が、過負荷もしくは耐久寿命により、車輪交換
時期を見逃した場合、亀裂進展により欠損状の樹
脂材破損や、内部劣化による空洞発生により、第
４図に示す如く枠体９が傾き、枠体９に取付けの
サイドローラ２６が走行踏面材８より外れて案内
機能が喪失し、そのまま走行した場合には、、車
輪ユニツト６Ａが走行踏面材８から脱輪し、クレ
ーン落下に至る危険性がある。

本実施例では、このような問題を次のようにし
て解消する。これを第７図を参照して説明する。

すなわち、本実施例では、駆動用車輪１０の樹
脂材３４が破損又は極端なつぶれ現象が生じた場
合、その車輪取付軸１２の位置が第７図に示すよ
うにクレーン荷重及び吊荷の重さでＱよりQ′の
位置に、破損のない車輪１１の取付軸１３を中心
に転角し、その結果、枠体９全体が取付軸１３を
支点Ｐとして∠QPQ′だけ傾く。この傾きにより、
枠体９に軸２８を介して取付けられている連結金
具１５も追従して、∠QPQ′と同じ角度の∠
RPR′だけ転角し、RR′だけ下方に落ちこむこと
になる。

従つて、連結金具１５の構成部材である支持板
１６Ａ，１６Ｂ及び取付板１７も落ちこみ量
RR′同等の落ちこみ量SS′及びTT′が生じる。

この車輪つぶれの枠体９の傾きは、クレーン走
行安全性に欠ける許容範囲を越えるもので、その
ため、あらかじめ設定してあつた連結金具・車輪
間の対向間〓２９Ａ，２９Ｂがなくなり、連結金
具１５の取付板１７の下面及び支持板１６の縁部
が正常な車輪１１側の外径部に圧接して、車輪の
回転が止められる。その結果、クレーン走行を直
ちに停止され、事故を未然に防止することができ
る。

さらに本実施例は、上記のような安全機構を枠
体９の駆動用車輪１０及び従動用車輪１１の中央
に揺動自在に連結金具１５を結合する簡単な構造
を提供でき、この種車輪ユニツトの安全機構のコ
スト低減化を図りえる。

なお、上記実施例においては、車輪として鉄芯
の外周に樹脂系材質を成形したものを用いるよう
に構成したが、車輪は鉄製その他の材質で構成す
ることも可能で、この場合には、車輪のつぶれに
代り、車輪の破損、異常摩耗等の特に連結金具が
設定値以上に落ちこみ、本発明は、これらにも対
処することが可能である。

さらに上記実施例では、連結金具１５の取付板
１７及び支持板１６Ａ，１６Ｂの双方を、車輪の
異常時に車輪外径部に当接させているが、このう
ちの一つだけを当接させてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、車輪ユニツトに
枠体の揺動自在な連結金具を取付ける簡単な構成
で、且つこの揺動部品の合理的な配置、組合せ
で、車輪の破損によるつぶれや異常摩耗等の発生
時のクレーン走行を確実に停止させ、安全性と構
造簡略化の双方の要求を満足させるクレーン用車
輪ユニツトを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるクレーン用
車輪ユニツトの一部分解斜視図、第２図はその車
輪ユニツトがクレーンに取付けられ架設されたク
レーンの全体斜視図、第３図は上記車輪ユニツト
がサドルフレームに取付けられての通常使用状態
図、第４図はその車輪破損状態説明図、第５図は
車輪の樹脂系材質の構成及び負荷状態を合わせ示
す部分拡大断面図、第６図は同じく破損状態を示
す部分拡大断面図、第７図は第４図の動作状態の
詳細を示す一部省略説明図である。 １……無軌条天井クレーン、２……巻上機、３
……ガーダー、４，５……サドルフレーム、６
Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂ……車輪ユニツト、８……
走行踏面材、９……枠体、１０……駆動用車輪、
１１……従動用車輪、１２，１３……取付軸、１
４Ａ，１４Ｂ……軸穴、１５……連結金具、１６
Ａ，１６Ｂ……支持板、１７……取付板、１８
Ａ，１８Ｂ……軸穴、１９Ａ，１９Ｂ……支持部
材、２０，２１……側板、２２……結合用穴、２
３……キープレート、２４……ボルト、２５……
ギヤモータ、２６……サイドローラ、２７……緩
衝材、２８……軸、２９Ａ，２９Ｂ……対向間
〓、３０Ａ，３０Ｂ……車輪外径部、３１……最
終段ギヤ、３２……鉄芯、３３……外周、３４…
…樹脂材、３５，３７……樹脂外形、３６……内
部空洞。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クレーンのサドルフレームに取付けられる車
   輪ユニツトで、この車輪ユニツトを介してクレー
   ンが走行踏面材上を走行するものにおいて、 前記車輪ユニツトは、枠体と、該枠体に支持さ
   れつつ走行方向に間をおいて配置される２個の車
   輪と、連結金具等を備え、 前記車輪間には、前記枠体に支持された軸を通
   し、一方、前記連結金具は、前記サドルフレーム
   に固着される取付板と、該取付板の下部に垂設さ
   れた支持板とを有し、この支持板を介して前記連
   結金具を前記車輪間の軸に揺動可能に取付けて、
   前記サドルフレーム、枠体同士を連結させ、 さらに前記枠体は、前記車輪のうちの一方がつ
   ぶれたり、異常摩耗等が生じると他方の正常な車
   輪側の軸を中心に傾き、この傾きにより前記連結
   金具がその取付用の軸を介して下方に落ちこむ機
   構を構成し、 且つ前記連結金具の取付板及び支持板の少なく
   とも一つを、一部が前記各車輪の外径部の上方に
   位置しつつ該車輪外径部と間〓を保つ状態で対向
   させ、この対向間〓は、前記連結金具の落ちこみ
   量が設定値以上になると無くなるようにその間〓
   寸法を設定すると共に、この連結金具の設定落ち
   こみ量は、前記車輪の一方が極端につぶれたり、
   異常摩耗等が生じて前記枠体が安全性に欠ける傾
   きとなつた時の落ちこみ量を基に定めてなること
   を特徴とするクレーン用車輪ユニツト。