JPH0541557B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、旋回軸受のばね体が最大荷重を受け
た状態で略均等に圧縮されるようにした超大型用
のクレーン旋回装置に関するものである。

「従来の技術」 数年前までの建設工事、特に橋梁架設に用いら
れる超大型クレーンは、３脚デリツク等の部分旋
回式に限られていた。その理由は、当時の既住全
旋回クレーンが価格、重量の点で適用できなかつ
ただけでなく、旋回装置が巨大過ぎ、この陸送、
現場組立に問題があつたからである。

本出願人等は、この問題に取り組み、工事現場
で容易かつ精度不要に組立てられる形式の有用性
に着目し、既に特公昭54−9762号、特公昭56−
8787号、特公昭56−42558号、特公昭57−60279
号、特公昭57−30794号、特公昭57−33190号、特
公昭60−44238号、特公昭60−44239号等多数の等
配機構を提案し、本四連絡橋工事等で実施し、そ
の有用性を実証してきた。

第１５図ａ，ｂは、従来の全旋回クレーンの軸
受例を示している。この第１５図ａ，ｂにおい
て、１は基盤３０に固定されたアウタレース、２
はアウタレース１内を旋回するインナレースであ
る。また、３はクレーンによる下向き荷重、４は
クレーンによる上向き荷重、点ａはアウタレース
１とインナレース２の接触面の平均径の先端、ｂ
は旋回中心、ｃは第１６図に示す接触圧力の臨界
点、ｄは接触面の平均径の後端、ｒは接触面の平
均径の半径、r₁は臨界点ｃからの遠方半径、r₂は
臨界点ｃからの近方半径、ｅは臨界点ｃと旋回中
心ｂの離れを示している。

また、第１６図ａ，ｂは、第１５図ａ，ｂの軸
受に発生する接触圧力を示している。なお、説明
の便宜上、接触圧力は接触面の平均粒径の線上の
みに発生するものとする。点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｒ，r₁，r₂は第１５図ａ，ｂと同一である。
また、rxは臨界点ｃからの任意の距離、P₁は先
端ａの圧力、P₂は後端ｄの圧力、Pxは任意の距
離rxの圧力を示している。

つぎに以上のような軸受に発生する圧力につい
て説明すると、軸受が正確に作られ、アウタレー
ス１とインナレース２間に隙間が無く、軸受全体
が剛体で、荷重による変形が弾性域であれば、次
の事項は既知である。

(1) 第１５図ａ，ｂに示すクレーンの荷重によ
り、第１６図ａ，ｂに示す接触圧力が発生す
る。

(2) 接触圧力は、臨界点ｃで０となり、符号も変
わる。

(3) 任意の区間ｓにおける圧力Pxは、臨界点ｃ
からの距離rxに正比例する。

(4) 接触圧力の総和はクレーン荷重の総和に等し
い。

(5) 接触圧力によるモーメントの総和はクレーン
荷重によるモーメントの総和に等しい。

この状態を第１７図に示しており、この１７図
における点ａ，ｃ，ｄ，r₁，r₂，P₁，P₂は第１５
図ａ，ｂ、第１６図ａ，ｂと同一である。

「発明が解決しようとする問題点」 以上のような従来の軸受は大型、かつ、分解組
立式に構成すると、アウタレース１、インナレー
ス２ともにゆがみ、うねり、継目による折れ等が
発生する。この状態を第１８図ａ，ｂで説明す
る。第１８ａは正確に作られた軸受の接触面の一
部、第１８図ｂはアウタレース１、インナレース
２ともにゆがみ、うねり、継目による折れ等が発
生している軸受の接触面の一部を示している。ま
た、これら第１８図ａ，ｂにおいて、点ｍ，ｎは
接触状態にある任意の長い区間、Lmnは同区間
の長さ、点ｕ、ｖは局部的に接触している区間、
Luvは同区間の長さ、Pm，Pn、Puvは各点の圧
力を示している。

この場合、一般に第１８図ｂのLuvは第１８図
ａの区間Lmnに比べ非常に小さく、故に圧力Puv
は非常に高く屡々軸受を破壊することが知られて
いる。

このような理由により、第１５図ａ，ｂに示す
軸受は、ゆがみ、うねり、継目による折れ等が発
生すると使用できず、従つて、大型を得るために
分解組立式とすることが困難であるという問題が
あつた。

「問題点を解決するための手段」 インナレースを構成するリングの周囲に配置し
たすべり沓または車輪、圧縮代の大きなゴム等の
ばね体で支え、このばね体は、設計荷重（最大荷
重）を受けた状態で略均等に圧縮されるように設
定する構造とする。すなわち、アウタレース、す
べり沓または車輪、ばね体、インナレースの各厚
みは、設計荷重を受けた状態で略水平になるよう
に設定、調整しておく。

「作用」 すべり沓または車輪が圧縮代の大きなばね体で
支えることにより、軌条の細かなうねり、継目に
よる若干の折れ等に追従し易く、軌条、沓受け等
の機械仕上を省略できる。また、各すべり沓の圧
力は設計荷重（最大荷重）を受けた状態で略均等
になり、それ以下の荷重では、全体としては不均
等であるが、強度上設計荷重時より安全であり、
実用上問題ない。これにより、無駄のない装置が
得られる。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。

まず第１図ないし第４図に基づき、本発明の第
１の着目点について説明し、つぎに、第５図ない
し第７図に基づき、第１の着目点をさらに改良し
た第２の着目点について説明する。

第１の着目点： 第１図ａ，ｂにおいて、１は基盤３０上に固定
的に取付けられた円形のアウタレースで、このア
ウタレース１は、断面コ字形をなし、上下の内壁
面は、案内路１ａ，１ｂを構成している。また、
２は円形のインナレースで、このイナレース２と
一体の旋回体本体上には、マスト、ジブ、ステイ
などフツトピン１６ａ，１６ｂで取付けられ、前
記アウタレース１内に全旋回可能に嵌め込まれて
いる。このインナレース２には、ジブ取付け側が
吊荷により下向きの荷重を受けるため、ジブ取付
フツトピン１６ａ側の下面２個所に、ばね体５，
５を介して分割した複数個のすべり沓６，６がそ
れぞれ設けられ、また、ステイ取付フツトピン１
６ｂ側の上面１個所に、ばね体７を介して分割し
た複数個のすべり沓８が設けられている。

このすべり沓６，８は、第２図に示すように、
アウタレース１の上下案内路１ａ，１ｂに直接接
触しながら旋回する。しかし、第３図に示すよう
に、すべり沓の代りに車輪９を取付け、アウタレ
ース１の上下案内路１ａ，１ｂ上に設けた軌条１
０上を転動するようにしてもよい。前記すべり沓
６，８は第４図に示すように、旋回方向と直交す
る方向に複数個に分割する。具体的には第９図な
いし第１４図のような種々の構成とすることがで
き、詳細は後述する。

以上のように、インナレース２に、ばね体５，
７と複数個のすべり沓６，８を介してアウタレー
ス１に接触するような構造としたのが第１の着目
点で、これによる軸受は、ゆがみ、うねり、継目
による折れ等があつても接触圧力は略均等する。
このことを第４図ａ，ｂにより説明する。第４図
ａは任意区間の接触状態を示し、第４図ｂは同じ
状態における圧力分布を示している。これらの図
において、txは各部の接触時の高さを示し、Px
はこれらの点の圧力を示している。そして、この
圧力Pxは元の高さtoから接触時の高さtxを引い
た値、すなわち圧縮代に比例する。したがつて、
圧縮代が充分大きければ各部の圧縮代は略等し
く、圧力も略等しいこととなる。

第２の着目点： 従来の軸受は第１の着目点のような改良を加え
ることにより、ゆがみ、うねり、継目による折れ
等により発生する第１８図ｂに示すような局部的
な圧力集中は避けることができる。しかし、第１
図の場合の接触圧力も全体的に第１７図に示すよ
うな片勾配となり、軸受強度は先端または後端部
の最高圧力で決まり、軸受容量（耐荷力）は平均
圧力で決定され、無駄が多いという問題が残る。

そこで、上記の無駄をなくし接触している外周
全面にわたつて略等しい圧力が発生するようにし
たものが第２の着目点で、第５図ａ，ｂに示され
る。ただし、如何なるクレーン荷重に対しても等
しい圧力とする必要はなく、その軸受の設計荷重
（最大荷重）を受けた場合に等しい圧力となれば
よい。何故ならこれ以下の荷重を受けた場合は、
軸受に加わる力（支圧力、剪断力、曲げ、捻れ
等）はそれより小さいから、圧力が不均等であつ
ても差し支えない。具体的には第５図ａに示すよ
うに荷重を受けない状態ではアウタレース１に対
しインナレース２は、シブ取付けフイツトピン１
６ａ側が上昇し、ステイ取付けフイツトピン１６
ｂ側が下降してある傾斜角（θ）を持つており、
設計荷重（最大荷重）を受けたとき、第５図ｂの
ようにインナレース２が略水平になつて略等しい
圧力が得られるように構成する。ここで、t₀₁，
t₀₂はばね体５，７の初期厚さ、Δ₁，Δ₂は設計荷
重を受けた状態でのばね体５，７の圧縮代、t₁，
t₂は設計荷重を受けた状態でのばね体５，７の最
終厚さを示している。

前記ばね体５，７が荷重により変形する状態を
第６ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅによりさらに詳しく説明
する。これらの図のうち、ａ図は荷重を受けない
状態、ｂ図は若干の荷重を受けた状態、ｃ図はｂ
図状態での圧力分布の投影図、ｄ図は設計荷重
（最大荷重）を受けた状態、ｅ図はｄ図状態での
圧力分布の投影図、Ｈはアウタレースの間隔を示
している。これらの図から明らかなとおり、 (1) 荷重を受けないａ図の状態では、スベリ沓
６，８は夫々の内側のみがアウタレース１の上
下案内路１ａ，１ｂに接触している。

(2) ｂ図のように若干の荷重を受け始めると、ば
ね体５，７は夫々の内側から外側に向かつて圧
縮され始める。この状態ではまだ一定圧力とは
ならないがアウタレース１の間隔を所定の値
（図ではＨなる一定値）にしておけば、設計荷
重を受けた状態での最高圧力を超えることはな
い。このときの圧力分布は第６図ｃのようにな
り、さらに斜視図であらわすと、第７図ａのよ
うになる。

(3) ｄ図のように設計荷重を受けた状態では、予
め設定していたとおりに、ばね体５，７は一様
に圧縮され、インナレース２は水平になる。こ
のときの圧力分布は第６図ｅのようになり、さ
らに斜視図であらわすと、第７図ｂのようにな
る。

以上のとおり、この軸受は、最大荷重を受けた
時に始めて一様の圧力分布となり、それ以下の荷
重を受けている間は、内側の部分では最大荷重時
と同じ圧力が発生しても、その他の部分では小さ
く、かつ、外側にいくほど小さくなつている。

以上のような第１、第２の着目点に基づいてさ
らに具体的なクレーン旋回装置とした場合が第８
図ａ，ｂに示されている。この第８図ａ，ｂにお
いて、アウタレース１は基盤３０に固定的に取付
けられ、このアウタレース１の上端内周には突縁
３１を一体に設けてその上下面を案内路１ａ，１
ｂとし、また、このアウタレース１の上面全周に
内巻の旋回駆動用ラツク１５が固着されている。

インナレース２は円板状の旋回体本体１３の外
周３個所に設けられ、このうち、ジブ取付けフツ
トピン１６ａ，１６ｂ側には、下向きの荷重をう
けるように２個所に、ばね体５，５を介してすべ
り沓６，６が設けられ、ステイ取付けフツトピン
１６ｂ，１６ｂ側には、上向きの荷重をうけるよ
うに、１個所に、ばね体７を介してすべり沓８が
設けられている。なお、このステイ取付けフツト
ピン１６ｂ側には、安全のため下向き荷重をうけ
るためのすべり沓１２がばね体１１を介して取付
けられている。また、前記旋回体本体１３の外周
２個所に、ラツク１５と噛合する旋回駆動用ピニ
オン１４，１４が設けられている。

つぎに、前記ばね体５，７とすべり沓６，８の
具体的構成例を第９図ないし第１４図により説明
する。

第９図は、平板状のすべり沓６，８を所定間隔
で分割し、ばね体５，７をゴム、ウレタンフオー
ム等で形成した例を示している。ばね体５，７も
必要に応じて各すべり沓６，８毎に長さ方向と直
交する方向に分割し、切目１７を形成する。

第１０図は、基盤目状のすべり沓５，７とした
例を示したもので凹凸の激しいアウタレース１に
なじみ易い。この場合のばね５，７にもゴム、ウ
レタンフオーム等が用いられ、かつ必要に応じて
長さ方向と直交する方向に分割し、切目１７を形
成する。

第１１図は、すべり沓５，７を車輪９に置き替
えた例を示し、このような車輪９による場合は摩
擦抵抗が少ない。またばね体５，７には、第１３
図と同様ゴム、ウレタンフオーム等を用い、かつ
必要に応じて切目１７を形成する。

第１２図は、第１１図の例におけるばね体５，
７をシリンダ状の容器１８に収めた例を示してい
る。この例でのばね体５，７には、鋼バネ、ゴ
ム、ウレタンフオーム等が用いられる。車輪９に
代えてすべり沓６，８とすることもできる。

第１３図は、ばね体５，７をチユーブ状の容器
１８に収めた例を示し、このばね体５，７はイン
ナレース２とすべり沓６，８とで挟みボルト１９
ａとナツト１９ｂで支持する。この場合、容器１
８自体がゴム、薄肉金属などのように伸び易いも
のとすれば、ばね体５，７には、油、水、高圧空
気等が利用できる。

第１４図は、第１３図に示すチユーブ状の容器
１８を多条式とし止めバンド２０で所定間隔毎に
縛つた例を示している。２１はすべり沓６，８の
止めベルトである。この場合、容器１８自体がゴ
ム、薄肉金属のように伸び易いものとすれば、ば
ね体５，７には、油、水、高圧空気等が利用でき
る。また、すべり沓６，８は止めバンド２１に直
接止めてもよい。

「本発明の効果」 (1) アウタレース、インナレースとも分割組立が
でき、かつ、組立精度を必要とせず、故に大型
装置が安価にできる。

(2) 接触は、全周に渡つて密に、車輪の場合でも
小径のものを密に配置できるための支持装置の
重量が軽くでき経済的である。

(3) 接触は、全周に渡つて略均等なため、装置全
体の重量が軽くでき経済的である。

(4) すべり沓または車輪は密に配置できるため、
万一に一部が破損しても他の部分で負担でき、
安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の第１図着目点を説明するた
めの平面図、第１図ｂは同上イ−イ線断面図、第
２図は要部の断面図、第３図は要部の異なる実施
例における断面図、第４図ａ，ｂは接触状態の断
面図と圧力分布図、第５図ａは本発明の第２着目
点を説明するための片勾配時の断面図、第５図ｂ
は同上設計荷重時の断面図、第６図ａは無荷重時
の説明図、第６図ｂ，ｃは若干の荷重を受けたと
きの説明図と圧力分布図、第６図ｄ，ｅは設計荷
重時の説明図と圧力分布図、第７図ａ，ｂは第６
図ｃ，ｅの圧力の斜視図、第８図ａは本発明の具
体的実施例の平面図、第８図ｂは同上ロ−ロ線断
面図、第９図ａ，ｂ、第１０図ａ，ｂ、第１１
図、第１２図、第１３図および第１４図はばね体
の異なる例を示す図、第１５図ａは従来の旋回装
置の平面図、第１５図ｂは同上ハ−ハ線断面図、
第１６図ａ，ｂは各部に発生した圧力の説明図、
第１７図は、第１６図の圧力の斜視図、第１８図
ａは長い区間で接触している状態の接触個所の断
面図と圧力分布、第１８図ｂは局部的区間の接触
個所の断面図と圧力分布図である。 １……アウタレース、１ａ，１ｂ……案内路、
２……インナレース、３……下向き荷重、４……
上向き荷重、５，７，１１……ばね体、６，８，
１２……すべり沓、９……車輪、１０……軌条、
１３……旋回体本体、１４……ピニオン、１５…
…ラツク、１６ａ……ジブ取付けフツトピン、１
６ｂ……ステイ取付けフツトピン、１７……切
目、１８……容器、１９ａ……ボルト、１９ｂ…
…ナツト、２０……止めバンド、２１……止めベ
ルト、３０……基盤、３１……突縁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 旋回体本体のインナレースをアウタレースに
   接触しつつ旋回せしめるようにしたクレーン旋回
   装置において、前記インナレースに設けた下向き
   荷重用と上向き荷重用の複数個のすべり沓または
   車輪を、それぞれ圧縮代の大きなばね体で支持
   し、前記ばね体は設計荷重以下では接触圧力が片
   勾配で、設計荷重を受けた状態で略均等に圧縮さ
   れて一様な圧力分布となるようにしたことを特徴
   とするクレーン旋回装置。 ２ ばね体は、旋回方向と直交する方向に複数個
   に分割し、分割したそれぞれのばね体毎にすべり
   沓または車輪を取付けてなる特許請求の範囲第１
   項記載のクレーン旋回装置。 ３ ばね体は、ゴムまたはウレタンフオームから
   なる特許請求の範囲第１項記載のクレーン旋回装
   置。 ４ ばね体はシリンダ状容器に収納してなる特許
   請求の範囲第１項記載のクレーン旋回装置。 ５ ばね体は、伸び易いチユーブ内に液体または
   気体を封入してなる特許請求の範囲第１項記載の
   クレーン旋回装置。 ６ ばね体は、チユーブ状容器を多条式とし、止
   めバンドで縛つてなる特許請求の範囲第５項記載
   のクレーン旋回装置。