JPH085993Y2 - 荷役機械 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は吊具や掴み具を有するコンテナクレーンの如
き荷役機械に関するもので、特に、吊具や掴み具の揺れ
を制振させるようにする荷役機械に関するものである。

［従来の技術］ 荷役機械の１つであるコンテナクレーンは、第12図に
概略を示す如く、ガーダーａに沿って走行可能なトロリ
ｂからコンテナｃを吊る吊具としてのスプレッダーｄを
ロープｅにより吊り、運転室ｆでの操作によってトロリ
ｂをガーダーａに沿わせて走行させたり、スプレッダー
ｄを上下させることにより荷役作業を行うようにしてあ
る。

かかるコンテナクレーンでは、トロリｂ（あるいは旋
回部）が加速あるいは減速するとき、又は、風を受けた
ときにスプレッダーｄが揺れるため、この揺れを防止す
る目的で、従来では、スプレッダーｄを巻上下するロー
プｅをＶ字状に広げて保持するようにする揺れ止め装置
ｇを設けたり、ファジー制御を行うようにしていた。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、上記揺れ止め装置ｇの場合には、大振幅時
にある限定された範囲のみにしか有効ではなく、又、風
による外乱はランダムに生ずることから、風による揺れ
に対しては対処のしようがないのが実情である。一方、
ファジー制御の場合には、トロリｂあるいは旋回ブーム
の駆動系を、スプレッダーｄが揺れないようにモータを
コントロールするものであるが、やはり風による外乱に
対しては対処できず、外乱に対する制御則が確立できな
いことから有効な揺れ止め装置にはなっていない。これ
ら従来の揺れ止め方式に共通していることは、スプレッ
ダーｄの揺れを直接制御するのではなく間接的に制御し
ていることが、揺れを制御できない一つの原因となって
いる。

そこで、本考案は、トロリあるいは旋回ブームが動く
（加速、減速）ことによる要因と風による外乱による要
因との単独あるいは複合により生ずる吊具の揺れを、直
接制御して安全に荷役作業を行うことができるようにす
ると共に、あらゆる荷役機械の吊具あるいは掴み具の揺
れを小さくしようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上記課題を解決するために、ベースフレー
ム上に固定した外側フレーム内に、複数本の支柱と該各
支柱の下端間を連結した下部構造材とを有する平行四辺
形リンク構造の内側フレームを、単弦振動を行えるよう
に左右方向へ揺動自在に吊り下げ配置し、且つ該内側フ
レームに、制振用の錘りと該錘りの移動を減衰させる減
衰器を具備させてなるパッシブ型制振装置を、吊具又は
掴み具上に設置した構成とする。

又、外側フレームを、ベース上に左右方向へ回動自在
に立てた複数本の支柱と該各支柱の上端を回動自在に取
り付けた上部構造材とを平行四辺形リンク運動が行える
ように組み立ててなる構成とし、且つ該外側フレームに
減衰器を具備させた構成としてもよい。

一方、ベース上に、円弧状に湾曲形成した錘りを、単
弦振動を行えるように左右方向へ揺動自在に配置すると
共に、該錘りの上面に振動方向に延びるラックを設け、
且つ該ラックと噛合するピニオンを有する軸に駆動装置
を連結してなるアクティブ型制振装置を、吊具又は掴み
具上に設置し、更に、吊具又は掴み具に、該吊具又は掴
み具の揺れを検知する揺れ検知センサを取り付けて、該
揺れ検知センサからの信号で駆動装置を駆動させるよう
にした構成とする。

更に、ベース上に固定した外側フレーム内に、複数の
支柱と該各支柱の下端間を連結した下部構造材とを有す
る平行四辺形リンク構造の内側フレームを、単弦振動で
きるように左右方向へ揺動自在に吊り下げ配置し、且つ
該内側フレームに制振用の錘りを具備させ、更に、上記
内側フレームの揺動支点部に駆動装置を連結してなるア
クティブ型制振装置を、吊具又は掴み具上に設置し、吊
具又は掴み具に、該吊具又は掴み具の揺れを検知する揺
れ検知センサを取り付けて、該揺れ検知センサからの信
号で駆動装置を駆動させるようにした構成としてもよ
い。

［作用］ 吊具又は掴み具上にパッシブ型制振装置を設置した場
合には、吊具又は掴み具が揺れると、錘りに90度遅れの
位相で慣性力が与えられ、この錘りの慣性力が減衰器で
消費されることにより吊具又は掴み具の揺れが効果的に
抑えられる。

又、吊具又は掴み具上にアクティブ型制振装置を設置
した場合には、駆動装置によって錘りの移動に制動力を
与えることにより吊具又は掴み具に制御効果が与えら
れ、吊具又は掴み具の揺れを素早く抑えられる。更に、
この場合、揺れ検知センサの信号に基づいて上記駆動装
置を制御することにより自動化が図れる。

［実施例］ 以下、図面に基づき本考案の実施例を説明する。

第１図乃至第４図は本考案の一実施例として、コンテ
ナクレーンの吊具であるスプレッダーの揺れを小さくす
るために適用した場合を示すもので、ガーダー１に沿っ
て走行可能なトロリ２に、コンテナ３を掴んで吊るため
の吊具としてのスプレッダー４を、巻上下可能なロープ
５を介して吊り下げ支持させるようにしてあるコンテナ
クレーン６において、上記スプレッダー４上に、パッシ
ブ型制振装置７を設置し、トロリ２の加速あるいは減速
時に生ずるスプレッダー４の揺れや、風による外乱によ
り生ずるスプレッダー４の揺れを、上記パッシブ型制振
装置７により抑えられるようにする。なお、第２図にお
いて８は運転室を示す。

上記パッシブ型制振装置７は第３図及び第４図に示す
如くである。すなわち、スプレッダー４上に固定するベ
ース９上の前後、左右の位置に、４本の支柱12を立設
し、該各支柱12を一体化するように対峙する左右の支柱
12の上端間を上部構造材としての横材13により連結する
と共に、対峙する前後の支柱12の上端間を上部構造材と
しての縦材14により連結して、外側フレーム10を構成
し、更に該外側フレーム10の両縦材14の両端部に、上記
外側フレーム10の支柱12よりも長さを短くした４本の支
柱15の各上端をヒンジ16にて第３図の左右方向へ回動自
在に取り付け、各支柱15を一体化するように、各支柱15
の下端を下部構造材としての水平板17にヒンジ16を介し
て左右方向へ回動自在に連結して、内側フレーム11を構
成し、該内側フレーム11が外側フレーム10に吊り下げ支
持されて左右方向へ平行四辺形リンクの如く自在に揺動
変位させられるようにする。又、上記内側フレーム11に
は、水平板17の中央部に、鉛の如き比重の大きな制振用
の錘り18を固定し、該錘り18が内側フレーム11と一体に
単弦振動を行う振り子の如く振動させられるようにし、
且つ上記内側フレーム11の左右方向に対峙する支柱15間
に、スプリング（図ではスプリングシリンダ）19と減衰
器20を斜め平行に配置し、各支柱15に上下方向に沿わせ
て設けておいた多数の孔21のうちから所要位置の孔21を
選定して、上記スプリング19と減衰器20を係止する。

スプレッダー４を一定の長さで吊り下げておいた状態
において、トロリ２の走行を加速あるいは減速させる
と、上記スプレッダー４は単独であっても荷吊りの状態
であっても揺れる。スプレッダー４に揺れが発生する
と、その揺れエネルギーは外側フレーム10を経て内側フ
レーム11に伝達されるため、錘り18は内側フレーム11の
揺動変位を介しスプレッダー４の揺れに対し90度遅れて
単弦振動を開始する。このとき、内側フレーム11の左右
の支柱15間には減衰器20が介装させてあるため、錘り18
を含む内側フレーム11の揺動が減衰器20により減衰させ
られる結果、スプレッダー４の揺れが素早く抑えられ
る。すなわち、スプレッダー４の揺れエネルギーを錘り
18の運動エネルギーに変換し、これを内側フレーム11の
変位を介して減衰器20によって消費させることにより、
スプレッダー４の揺れを直接的に制御することができ
る。

上記において、スプレッダー４の吊り下げ長さを一定
長さとしたのは、トロリ２（巻上機）からスプレッダー
４までのロープ５の長さが決まれば、スプレッダー４の
固有周期Ｔは、Ｔ＝ （ここで、ｌはロープ５の長さ）で求めることができる
ので、制振装置７の固有周期をスプリング19の係止位置
を選定することにより一致させれば、最大の制振効果を
得ることができるからである。勿論この固有周期の近辺
においても同様な効果が得られるものである。又、この
ように、スプレッダー４を一定の長さ位置に吊り下げて
おくことにより制振装置７が自動的に作動することか
ら、トロリ２の加、減速時のみならず、風による外乱時
にも同様にしてスプレッダー４の揺れを抑えることがで
きる。

又、第５図及び第６図はスプレッダー４上に設置する
パッシブ型制振装置７の他の例を示すもので、上記第３
図及び第４図に示すものと同様な構成において、外側フ
レーム10の各支柱12の下端を、ヒンジ16によりベース９
に左右方向へ回動自在に取り付け、且つ該外側フレーム
10の対峙する支柱12間にも、スプリング19と減衰器20を
内側フレーム11の場合と同様にして介装させたものであ
る。

第５図及び第６図に示すパッシブ型制振装置７の場合
には、内側フレーム11のみならず、外側フレーム10も平
行四辺形リンクの如く自在に揺動変位させることができ
るので、大きな振動ストロークをとることができること
により錘り18を軽量化できると共に全体をコンパクト化
することができ、更に、内側フレーム11と外側フレーム
10はそれぞれ単弦振動の固有期間が異なるので、高次の
モードまで対応することができる。

次に、第７図は上記パッシブ型制振装置７に代えて、
アクティブ型制振装置７′とした場合を示すもので、ベ
ース９上に、振子運動を行うように円弧状に湾曲形成し
た錘り18を、上記ベース９上に設けた支持ローラ22を介
しスプレッダー４の揺れ方向へ単弦振動するように配置
して、重力を利用した復元力によりばね系を構成すると
共に、該錘り18の側部両端に設けた突起23が、錘り18を
両側から挟む位置に設置した架台24上の左右のバッファ
25に当接する範囲で、上記錘り18の振動領域が規制され
るようにし、又、上記錘り18の上面にラック26を振動方
向に沿って設け、該ラック26の上方部にラック26と直交
するように軸27を配置して、該軸27を両側の架台24に軸
受29を介して回転自在に支持させ、且つ上記軸27の中間
部に、上記ラック26と噛合するようにピニオン30を取り
付け、更に、上記軸27の一端部に減速機31を介して駆動
装置であるモータ32を設置し、該モータ32の駆動で軸27
を介しピニオン30を回転させることによりラック26とと
もに錘り18が振動させられるようにしたものである。
又、第１図において二点鎖線で示す如く、スプレッダー
４上に揺れ検知センサ28を設置し、該揺れ検知センサ28
で検知した信号を処理してモータ32を駆動することによ
り、スプレッダー４の揺れに対して90度遅れで錘り18を
振動させられるようにしてある。

第７図に示すアクティブ型制振装置７′の場合には、
スプレッダー４に揺れが発生し、その揺れが揺れ検知セ
ンサ28にて検知されると、その信号に基づいてモータ32
が正・逆に駆動されることにより減速機31、軸27、ピニ
オン30、ラック26を介して錘り18が動かされる。モータ
32の駆動力は90度位相遅れに制御するために加速あるい
は制動力として与えればよい。これによって制振効果が
与えられる。又、この場合、モータ32で錘り18を最大振
幅まで作動させ、スプレッダー４の揺れが一定範囲にな
った時点で錘り18の駆動を停止するか、あるいは、その
ときの揺れに対応したストロークで作動させるようにす
ることにより、スプレッダー４の揺れを更に素早く効果
的に抑えることができる。

次いで、第８図及び第９図はアクティブ型制振装置
７′の他の例を示すもので、第３図に示すものと同様
に、固定の外側フレーム10と、支柱15間にスプリング19
を介装させた内側フレーム11との関係において、上記内
側フレーム11の各支柱15の上端を、外側フレーム10の上
端部に軸受29にて回転自在に配置した揺動支点としての
シャフト33に支持させ、該シャフト33の一端部に、第７
図に示すものと同様にして、減速機31を介しモータ32を
連結したものである。

第８図及び第９図に示すアクティブ型制振装置７′と
した場合にも、上記第７図に示すものと同様な作用効果
を奏し得る。

第10図はアクティブ型制振装置７′の更に他の例を示
すもので、ベース９上に設けたガイド溝34に沿って揺動
自在に配置した錘り18に、上記ガイド溝34と平行に配し
たボールねじ35を螺合状態で挿通させて、その両端部を
軸受36に回転自在に支持させ、且つ上記ボールねじ35の
一端にモータ（又はギヤモードモータ）32を連結し、該
モータ32の駆動でボールねじ35を正・逆に回転すること
により錘り18をガイド溝34に沿わせて反復移動させられ
るようにしたものである。

第10図に示すアクティブ型制振装置７′の場合にも、
錘り18をスプレッダー４の揺れに対して90度遅れで移動
させることによりスプレッダー４の揺れを直接的に抑え
る制御が可能となる。

次に、第11図はアクティブ型制振装置７′の更に別の
例を示すもので、揺れエネルギーを受けてそれぞれ単独
に制振運動を行うようにした上部制振機7aと下部制振機
7bとを、それぞれの運動方向が水平面で直交するように
重ねて配置してなる構成としたものである。詳述する
と、上部制振機7aは、上記第７図に示す制振装置７′自
体と同様な構成としてあって、ベース９上に載せること
に代えて下部制振機7bの錘り18上に載せるようにしてあ
り、一方、下部制振機7bも上記第７図に示す制振装置
７′自体とほぼ同様な構成としてあって、上部制振機7a
を載せられるように錘り18の上面を平らにし、且つモー
タ32の駆動力が伝達される部分を錘り18の下面側に設け
た構成としてあり、更に、図示してないが、上部制振機
7a用と下部制振機7b用に、それぞれ別個の揺れ検知セン
サをスプレッダー４上に取り付けた構成としてある。な
お、第11図において、第７図と同一部分には同一符号が
付してある。

第11図に示すアクティブ型制振装置７′の場合には、
上部制振機7aの錘り18と下部制振機7bの錘り18を直交す
る方向に振動させることができるため、スプレッダー４
に作用する前後、左右方向の揺れ、すなわち、水平方向
のあらゆる方向の揺れに対処することができる。又、こ
の場合、制振機7a,7bを直交させて上下に重ねた配置構
成としてあることから、下部制振機7bの錘り18の質量に
は、上部制振機7aの錘り18を含む全体的な荷重が重畳さ
れることになるため、下部制振機7bの錘り18は単なるフ
レーム構造としてもよく、２つの錘り18を単に前後方向
と左右方向に配置する場合に比して極めて有利となる。

なお、上記実施例ではコンテナクレーンのトロリから
吊られるスプレッダーに制振装置を設置した場合を示し
たが、旋回ブームから吊られる吊具に設置するようにし
たり、又、コンテナクレーン以外のあらゆる荷役機械の
吊具あるいは掴み具に採用するようにしてもよく、その
他本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を
加え得ることは勿論である。

［考案の効果］ 以上述べた如く、本考案の荷役機械によれば、 （ｉ） ベースフレーム上に固定した外側フレーム内
に、単弦振動できるように平行四辺形リンク構造とした
内側フレームを左右方向へ揺動自在に吊り下げ支持さ
せ、且つ該内側フレームに錘りと該錘りの移動を減衰さ
せる減衰器とを具備させてなるパッシブ型制振装置を、
吊具又は掴み具上に設置した構成としてあるので、トロ
リや旋回ブームが動くことにより、あるいは、風による
外乱により吊具又は掴み具に揺れが発生すると、錘りに
90度遅れの位相で慣性力を与えることができ、その慣性
力を減衰器により最適に減衰させて吊具又は掴み具の揺
れを直接的且つ効果的に抑えることができて円滑に荷役
作業を行うことができ、又、錘りは振り子の原理（単弦
振動）を採用しているので、確実な作動が得られる、 （ii） 上記（ｉ）項記載のパッシブ型制振装置の外側
フレームを、平行四辺形リンク運動が行えるように組み
立てることによって、高次モードまで対応可能となる、 （iii） 円弧状の錘りを単弦振動するように配置し、
錘りの上面に振動方向に延びるラックを設け、該ラック
と噛合するピニオンの軸に駆動装置を連結してなるアク
ティブ型制振装置を、吊具又は掴み具上に設置し、更
に、吊具又は掴み具に揺れ検知センサを取り付けて、該
揺れ検知センサからの信号で駆動装置を駆動させるよう
にした構成とすることにより、駆動装置によって錘りの
移動に制動力を与えることができて吊具又は掴み具の揺
れを素早く効果的に抑えることができ、又、円弧状の錘
りは単弦振動することから、小さな駆動力で移動させる
ことができ、周期調整も簡単に行うことができる、 （iv） 上記（ｉ）項記載の制振装置に駆動装置を設け
てアクティブ型に構成し、且つ吊具又は掴み具上に取り
付けた揺れ検知センサからの信号で駆動装置を駆動させ
るようにすることにより、吊具又は掴み具の揺れを素早
く効果的に抑えることができる、 等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の荷役機械の一実施例を示す概略正面
図、第２図は第１図の側面図、第３図は吊具上に設置す
るパッシブ型制振装置の一例を示す概要図、第４図は第
３図の側面図、第５図はパッシブ型制振装置の他例を示
す概要図、第６図は第５図の側面図、第７図は吊具上に
設置するアクティブ型制振装置の一例を示す斜視図、第
８図はアクティブ型制振装置の他の例を示す概要図、第
９図は第８図の側面図、第10図はアクティブ型制振装置
の更に他例を示す概要図、第11図はアクティブ型制振装
置の更に別の例を示す斜視図、第12図はコンテナクレー
ンの一例を示す概略図である。 ４……スプレッダー（吊具）、７……パッシブ型制振装
置、７′……アクティブ型制振装置、９……ベース、10
……外側フレーム、11……内側フレーム、12……支柱、
13……横材（上部構造材）、14……縦材（上部構造
材）、15……支柱、17……水平板（下部構造材）、18…
…錘り、20……減衰器、26……ラック、27……軸、28…
…揺れ検知センサ、30……ピニオン、32……モータ（駆
動装置）、33……シャフト（揺動支点）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 河田 政憲 東京都江東区毛利１丁目19番10号 江間忠 ビル 石川島播磨重工業株式会社江東事務 所内 (56)参考文献 実開 昭63−8285（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−183187（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースフレーム上に固定した外側フレーム
   内に、複数本の支柱と該各支柱の下端間を連結した下部
   構造材とを有する平行四辺形リンク構造の内側フレーム
   を、単弦振動を行えるように左右方向へ揺動自在に吊り
   下げ配置し、且つ該内側フレームに、制振用の錘りと該
   錘りの移動を減衰させる減衰器とを具備させてなるパッ
   シブ型制振装置を、吊具又は掴み具上に設置した構成を
   有することを特徴とする荷役機械。
2. 【請求項２】外側フレームを、ベース上に左右方向へ回
   動自在に立てた複数本の支柱と該各支柱の上端を回動自
   在に取り付けた上部構造材とを平行四辺形リンク運動が
   行えるように組み立ててなる構成とし、且つ該外側フレ
   ームに減衰器を具備させた請求項１記載の荷役機械。
3. 【請求項３】ベース上に、円弧状に湾曲形成した錘り
   を、単弦振動を行えるように左右方向へ揺動自在に配置
   すると共に、該錘りの上面に振動方向に延びるラックを
   設け、且つ該ラックと噛合するピニオンを有する軸に駆
   動装置を連結してなるアクティブ型制振装置を、吊具又
   は掴み具上に設置し、更に、吊具又は掴み具に、該吊具
   又は掴み具の揺れを検知する揺れ検知センサを取り付け
   て、該揺れ検知センサからの信号で駆動装置を駆動させ
   るようにした構成を有することを特徴とする荷役機械。
4. 【請求項４】ベース上に固定した外側フレーム内に、複
   数の支柱と該各支柱の下端間を連結した下部構造材とを
   有する平行四辺形リンク構造の内側フレームを、単弦振
   動できるように左右方向へ揺動自在に吊り下げ配置し、
   且つ該内側フレームに制振用の錘りを具備させ、更に、
   上記内側フレームの揺動支点部に駆動装置を連結してな
   るアクティブ型制振装置を、吊具又は掴み具上に設置
   し、吊具又は掴み具に、該吊具又は掴み具の揺れを検知
   する揺れ検知センサを取り付けて、該揺れ検知センサか
   らの信号で駆動装置を駆動させるようにした構成を有す
   ることを特徴とする荷役機械。