JP5171928B2 - レールクランプ装置 - Google Patents

Description

この発明は、レールクランプ装置に関し、特に、バネ部材の付勢力でレールを把持するレールクランプ装置に関する。

従来、バネ部材の付勢力によりレールを把持するレールクランプ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、レールを両側から把持する一対のクランプアームと、一対のクランプアームをレール把持側に付勢する２つのコイルバネからなるバネ部材と、クランプアームをレール把持解除側に駆動する油圧シリンダとを備えたレールクランプ装置が開示されている。一対のクランプアームには、下端にレールを把持する把持部がそれぞれ設けられるとともに、上端に一対のリンク部材の一端が回動可能に連結されている。２つのバネ部材は一対のクランプアームの間で上下方向に伸縮可能でかつ上下方向に圧縮した状態で配置され、リンク部材の他端を上方に付勢することによりクランプアームの上端を押し広げ、その結果、クランプアームの把持部にレールを把持する把持力を伝達するように構成されている。また、２つのバネ部材の上方には、一対のクランプアームの上端を連結するように油圧シリンダが横向きに設けられている。そして、油圧シリンダのロッドを退入させることにより、バネ部材の付勢力に抗して一対のクランプアームの上端（一対のリンク部材の一端）を近づけ、クランプアームをレール把持解除側に駆動するように構成されている。このように、上記特許文献１によるレールクランプ装置では、上下方向に伸縮可能なバネ部材と、横方向（水平方向）にロッドを進退させる油圧シリンダとが、上下方向に並んで配置されるように構成されている。

特開２００３−２３８０６９号公報

しかしながら、上記特許文献１によるレールクランプ装置では、レールの把持を解除するための油圧シリンダをバネ部材の上方に配置しているため、レール把持状態およびレール把持解除状態の間のバネ部材のストローク（変位量）を含むバネ部材の高さと、バネ部材の付勢力をクランプアームに伝達するリンク機構と、油圧シリンダとの分だけレールクランプ装置の高さを確保する必要がある。このため、レールクランプ装置の高さが大きくなるので、レールクランプ装置が大型化してしまうという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、装置の高さを小さくして小型化することが可能なレールクランプ装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の一の局面によるレールクランプ装置は、回動軸周りに回動してレールを両側から把持してクランプ可能な一対のレバーと、一対のレバーがそれぞれレールを把持してクランプする方向に回動するように一対のレバーを付勢するコイル状の圧縮バネ部材と、コイル状の圧縮バネ部材の内側に配置され、圧縮バネ部材を圧縮して一対のレバーによるクランプを解除させることが可能なクランプ解除機構とを備え、圧縮バネ部材と圧縮バネ部材の内側に配置されたクランプ解除機構とは高さ方向にオーバーラップし、クランプ解除機構が圧縮バネ部材の内側に収容されるように設けられている。

この発明の一の局面によるレールクランプ装置では、上記のように、一対のレバーを付勢するコイル状の圧縮バネ部材と、コイル状の圧縮バネ部材の内側に配置され、圧縮バネ部材を圧縮して一対のレバーによるクランプを解除させることが可能なクランプ解除機構とを設けることによって、コイル状の圧縮バネ部材の内側に圧縮バネ部材と高さ位置が重なる（オーバーラップする）ようにクランプ解除機構を配置することができる。これにより、クランプ解除機構を圧縮バネ部材の上方に配置する構成と比較して、圧縮バネ部材とクランプ解除機構とが高さ方向に重なる（オーバーラップする）分だけレールクランプ装置の高さを小さくして、装置を小型化することができる。また、圧縮バネ部材と圧縮バネ部材の内側に配置されたクランプ解除機構とは高さ方向にオーバーラップし、クランプ解除機構が圧縮バネ部材の内側に収容されるように設けられている。このように構成すれば、容易に、圧縮バネ部材とクランプ解除機構とが高さ方向にオーバーラップする分だけ装置の小型化を図ることができる。

上記一の局面によるレールクランプ装置において、好ましくは、圧縮バネ部材の上端部および下端部とそれぞれ接する上側部材および下側部材をさらに備え、クランプ解除機構は、上側部材を圧縮バネ部材の付勢力に抗して下側部材側に移動させることにより、圧縮バネ部材を圧縮して一対のレバーによるクランプを解除させるように構成されている。このように構成すれば、上側部材を圧縮バネ部材の付勢力に抗して下側部材側に移動させるだけでクランプを解除させることができるので、レバーによるクランプを解除するのにリンク機構などを設ける必要がない。この結果、リンク機構を設ける構成と比較して装置構成の簡素化を図ることができるとともに、リンク機構を設けない分だけ装置の小型化を図ることができる。

上記一の局面によるレールクランプ装置において、好ましくは、一対のレバーの上部には、圧縮バネ部材の伸張方向に対して傾斜する傾斜面が設けられ、傾斜面よりも下方の位置に設けられ、圧縮バネ部材の伸縮に伴って移動するとともに、一対のレバーの傾斜面と当接する当接部材をさらに備え、当接部材がレバーの傾斜面と当接しながら圧縮バネ部材の伸張により傾斜面を押し広げるように上方へ移動して一対のレバーを回動させることにより、一対のレバーがレールを把持してクランプするように構成されている。このように構成すれば、圧縮バネ部材の伸張方向の付勢力を当接部材と傾斜面とを介して直接的に一対のレバーに伝達することができる。これにより、バネ部材の付勢力をリンク機構により伝達する構成と比較して、圧縮バネ部材（当接部材）とレバー（傾斜面）との間にリンク機構を設けない分だけ装置の小型化を図ることができる。また、たとえば一対のレバーの上方から圧縮バネ部材が当接部材を下方に移動させる場合には、圧縮バネを上側から支持するための支持部材を設ける必要がある一方、当接部材が圧縮バネ部材の伸張により上方へ移動して一対のレバーを回動させるように構成することによって、一対のレバーよりも上方に支持部材を設ける必要がないので、装置の高さを小さくして、装置を小型化することができる。

この場合において、好ましくは、一対のレバーにそれぞれ交換可能に取り付けられるとともに、傾斜面を有するクサビ状部材をさらに備え、当接部材は、一対のレバーに取り付けられたクサビ状部材の傾斜面と当接するとともに、傾斜面と当接しながら回転可能に構成されたローラ部材からなる。このように構成すれば、圧縮バネ部材の付勢力が作用する傾斜面を有するクサビ状部材を容易に交換することができるとともに、ローラ部材が傾斜面と当接しながら回転することにより、ローラ部材と傾斜面（クサビ状部材）との当接による摩擦を抑制してローラ部材およびクサビ状部材の摩耗を低減することができる。

上記一の局面によるレールクランプ装置において、好ましくは、一対のレバーを回動可能に支持するとともに、圧縮バネ部材と、クランプ解除機構とを支持する固定ブロックをさらに備え、固定ブロックは、レールの両側の位置に配置され、クランプ解除状態で固定ブロックがレールと直交する横方向へ移動した場合にレールと当接して、固定ブロックの移動を制限するガイド部を含む。このように構成すれば、レールの湾曲や外部からの横方向荷重などに起因して固定ブロックが横方向に移動する場合にもガイド部がレールと当接することにより、レールクランプ装置がレールから脱落したり、一定量以上傾いたりするのを制限することができる。

この場合において、好ましくは、一対のレバーは、それぞれ、固定ブロックと当接してレバーの回動を制限する回動制限部を有し、回動制限部は、クランプ解除状態で固定ブロックがレールに対して横方向に傾斜してガイド部がレールと当接した状態において、レバーがレールに当接しない所定のレバー回動位置でレバーの回動を制限するように設けられている。このように構成すれば、クランプ解除状態でガイド部がレールと当接するまで傾いたとしても、回動制限部によりレバーがレールに当接するのを防止することができる。これにより、クランプ解除状態でレバーがレールと当接し、レバーのレール把持部が摩耗（消耗）するのを防止することができる。

上記固定ブロックを備える構成において、好ましくは、固定ブロックに回転可能に支持され、レール上をレールに沿って回転移動する１つの車輪をさらに備え、１つの車輪は、一対のレバー間の位置に配置されている。このように構成すれば、一対のレバーを回動可能に支持するとともに、圧縮バネ部材と、クランプ解除機構とを支持する固定ブロックに車輪を設けるだけで、レールクランプ装置を移動可能とすることができる。また、レールクランプ装置の外部に複数の車輪を設ける場合と異なり、１つの車輪を固定ブロックに設けるだけでよいので、車輪を含む移動機構の構造を簡素化することができるとともに装置全体の小型化を図ることができる。この場合にも、固定ブロックのガイド部により、レール上からの車輪の脱輪を防止することができるので、車輪自体に脱輪防止の鍔を設ける必要がない。

上記一の局面によるレールクランプ装置において、好ましくは、一対のレバーを回動可能に支持するとともに、圧縮バネ部材と、クランプ解除機構とを支持する固定ブロックと、レールに沿って移動する移動構造物に取り付けられるとともに内部に固定ブロックを収容するブラケットとをさらに備え、固定ブロックは、固定ブロック側制限部材を有し、ブラケットは、固定ブロック側制限部材と当接するブラケット側制限部材を有し、固定ブロックがブラケットに対して横方向に傾斜すると固定ブロック側制限部材とブラケット側制限部材とが当接することにより、固定ブロックのブラケットに対する横方向の傾斜が制限されるように構成されている。このように構成すれば、荷役機械（クレーンなど）や開閉屋根などの移動構造物に取り付けられたブラケットを介して固定ブロックおよび固定ブロックに支持される各部を移動構造物とともに移動させる構成において、固定ブロック側制限部材とブラケット側制限部材との当接によって、容易に、ブラケットと固定ブロックとの相対的な傾きを制限することができる。

上記傾斜面が設けられる構成において、好ましくは、傾斜面は、初期状態のレールを把持した場合のレバーのレールに対する押圧力を、所定の摩耗状態のレールを把持した場合のレバーのレールに対する押圧力に近づけるように、初期状態のレールを把持する場合の当接部材との接触位置における傾斜角度を、所定の摩耗状態のレールを把持する場合の当接部材との接触位置における傾斜角度と異なるように構成している。ここで、レールが摩耗していない初期状態と比較してレールが摩耗している状態では、レバーによるクランプを行う際にレールが摩耗した分だけ余分にレバーを回動させる必要がある。この場合、圧縮バネ部材を初期状態よりも伸張させる必要があるとともに当接部材と傾斜面との接触位置も変化するので、レールの摩耗状態によってレールに対する押圧力（クランプ力）が小さくなる方向に変化することになる。これに対し、上記のように初期状態での当接部材との接触位置における傾斜面の傾斜角度を所定の摩耗状態での当接部材との接触位置における傾斜面の接触角度と異ならせることによって、初期状態でのレールに対する押圧力を所定の摩耗状態での押圧力に近づくように低くすることができるので、初期状態でのレールに対する押圧力が高くなりすぎる（過大になる）のを抑制することができる。

この場合において、好ましくは、傾斜面は、初期状態のレールを把持する場合に当接部材と接触する第１傾斜面と、所定の摩耗状態のレールを把持する場合に当接部材と接触する第２傾斜面とを有し、第１傾斜面の第１傾斜角度は、第２傾斜面の第２傾斜角度よりも大きい。ここで、所定の磨耗状態では、摩耗のない初期状態よりも圧縮バネ部材を摩耗分だけ伸張させる必要があるため、レールに対する押圧力（クランプ力）は減少する。したがって、所定の磨耗状態でも所要の押圧力（クランプ力）を得ようとすれば、通常、初期状態で過大な押圧力（クランプ力）が発生することになる。このため、傾斜面を押し広げるようにしてレバーを回動させる構成において、上記のように初期状態で接触する第１傾斜面の第１傾斜角度を磨耗状態で接触する第２傾斜面の第２傾斜角度よりも大きくすることによって、圧縮バネ部材の付勢力のクランプ方向（レバーをレールに向けて回動させる方向）成分を初期状態で相対的に小さくすることができる。これにより、所定の磨耗状態で所要の押圧力（クランプ力）が得られるように構成した場合にも、初期状態で過大な押圧力（クランプ力）が発生するのを抑制することができるので、当接部材と第１傾斜面との接触部分や、レバーとレールとの接触部分の消耗（摩耗）を抑制することができる。

上記一の局面によるレールクランプ装置において、好ましくは、圧縮バネ部材の上端部および下端部とそれぞれ接する上側部材および下側部材をさらに備え、クランプ解除機構は、下側部材上に設置されたシリンダと、シリンダから上下方向に進退可能に設けられ、上端部が上側部材に連結されたロッドとを含み、上側部材とロッドとは、球面状の凸面からなる第１当接面と、第１当接面に対して移動可能に球面接触する球面状の凹面からなる第２当接面とを有する連結部材を介して連結されている。このように構成すれば、上側部材がロッドに対して傾く場合にも、球面接触する第１当接面および第２当接面が上側部材の傾斜に合わせて移動することにより、上側部材の傾斜に起因してロッドに荷重が加わるのを抑制することができる。これにより、クランプ解除機構が圧縮バネ部材の内側に配置される構成において、圧縮バネ部材の上側部材に対する付勢力が水平方向にばらつく（たとえば、前後で付勢力がばらつく）ために上側部材が僅かに傾斜する場合にも、連結部分（上側部材）の傾斜に起因してロッドに加わる横方向（曲げ方向）荷重を低減することができる。

本発明の一実施形態によるレールクランプ装置の全体構成を示す斜視図である。 図１に示した一実施形態によるレールクランプ装置を側面側から見た断面図である。 図１に示した一実施形態によるレールクランプ装置の内部ユニットの正面図である。 図３に示した内部ユニットのクランプ状態を説明するための背面側から見た断面図である。 図３に示した内部ユニットのクランプ解除状態を説明するための背面側から見た断面図である 図１に示した一実施形態によるレールクランプ装置のブラケットの平面図である。 図３に示した内部ユニットのクサビを示した斜視図である。 図７に示したクサビの形状を模式的に示したクサビの側面図である。 図１に示した一実施形態によるレールクランプ装置の固定ブロックの斜視図である。 図５に示したクランプ解除状態において内部ユニットが横方向に傾斜した状態を説明するための模式図である。 図１に示した一実施形態によるレールクランプ装置のブロック側制限部材およびブラケット側制限部材を説明するための模式図である。 図１１において内部ユニットが傾斜した状態を示す模式図である。 図１２において内部ユニットがさらに傾斜した状態を示す模式図である。 図１に示した一実施形態によるレールクランプ装置の各部の位置のレールの摩耗状態による変化を説明するための模式図である。 傾斜面の傾斜角度によるクランプ力の変化を説明するための模式図である。 図１に示した一実施形態によるレールクランプ装置（実施例）と比較例とのレール摩耗量による押圧力の変化を示したグラフである。 本発明の一実施形態によるレールクランプ装置の変形例を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図１３を参照して、本発明の一実施形態によるレールクランプ装置１００の構造について説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態によるレールクランプ装置１００は、レールに沿って移動する荷役機械などの移動構造物が停止中に強風などを受け逸走（走行方向に移動すること）するのを防ぐための装置（逸走防止装置）である。荷役機械としては、港湾などで使用されコンテナの荷積みおよび荷下ろしを行うためのコンテナクレーンなどがある。また、移動構造物としては、荷役機械の他に、レールに沿って移動するドーム式開閉屋根などがある。大型の移動構造物は走行装置を有し、レールに沿って移動可能に構成される。レールクランプ装置１００は、上記した荷役機械や開閉屋根などの移動構造物に連結され、レールを把持（クランプ）することで移動構造物の停止時の逸走を防止し、把持を解除することにより移動時には移動構造物に伴って移動するように構成されている。

図１〜図３に示すように、レールクランプ装置１００は、レールの把持を行うクランプ機構からなる内部ユニット１と、荷役機械などの移動構造物に連結され、内部ユニット１を内側に収容するブラケット２と、内部ユニット１の駆動を行うための油圧ユニット３とから構成されている。また、レールクランプ装置１００は、ブラケット２に取り付けられ内部ユニット１を覆うカバー４を備えている。

図４および図５に示すように、内部ユニット１は、一対のレバー１０によりレール１１０を把持して移動しないようにクランプするクランプ状態（図４参照）と、一対のレバー１０によるレール１１０の把持を解除して移動可能にするクランプ解除状態（図５参照）とに切り替え可能に構成されている。

図１および図６に示すように、ブラケット２は、上方（矢印Ｚ１方向）から見て矩形状の枠状形状を有し、上下が開放されている。また、ブラケット２は、後述する固定ブロック４０を含む内部ユニット１の下側（矢印Ｚ２方向側）部分を取り囲んで内部に収容するように形成されている。ブラケット２と内部ユニット１とは連結固定されておらず、内部ユニット１はブラケット２の内部で移動可能となっている。上記の通り移動構造物（荷役機械など）がレール１１０に沿って移動する場合には、移動構造物（荷役機械など）に連結されたブラケット２が内部ユニット１を引き（または押し）動かすように構成されている。

図１および図２に示すように、油圧ユニット３は、ブラケット２の後部（矢印Ｙ２方向側）に固定された取り付台３ａ上に設置されている。油圧ユニット３は内部ユニット１の後述する油圧シリンダ３０に図示しない油圧チューブを介して接続されている。油圧ユニット３は、油圧シリンダ３０に油圧（作動流体）を供給することによって、クランプ状態からクランプ解除状態へ切り替える機能を有する。なお、レールクランプ装置１００は、油圧ユニット３を作動させない場合にはクランプ状態となるように構成されており、油圧ユニット３が稼働しない状態でもクランプ側（逸走防止側）に作用するいわゆるフェイルセーフ構造となっている。なお、油圧シリンダ３０は、本発明の「クランプ解除機構」の一例である。

次に、内部ユニット１の構成について詳細に説明する。図３に示すように、内部ユニット１は、一対のレバー１０と、コイル状の圧縮バネ部材２０と、油圧シリンダ３０（図４参照）とを備えている。これらの一対のレバー１０と、圧縮バネ部材２０と、油圧シリンダ３０とは、固定ブロック４０により支持されている。また、固定ブロック４０には１つの車輪５０が設けられ、レール１１０の上面上を車輪５０が回転移動可能に構成されている。これにより、内部ユニット１は、車輪５０によってレール１１０上を移動可能に構成されている。

内部ユニット１の一対のレバー１０は、レール１１０の両側を挟むように互いに対向して配置されている。一対のレバー１０は、それぞれ上下方向（Ｚ方向）に延びるように形成され、正面から見て、下側が内側（レール１１０側）に向けて湾曲した形状を有する。なお、一対のレバー１０は正面から見て左右対称に設けられ、同一の構成を有する。

レバー１０は、下端部にレール１１０を把持するためのシュー（把持部）１１が設けられるとともに、上端部に傾斜面１２ａを有するクサビ１２が設けられている。また、図４に示すように、レバー１０は、レバー１０の下側部分でかつシュー１１よりも上方の位置で、回動軸４１を介して固定ブロック４０に回動可能に支持されている。これにより、一対のレバー１０は、回動軸４１を中心に矢印Ｒ１方向に回動して、シュー１１がレール１１０の上部側面を両側から把持することによりクランプするクランプ状態（図４参照）と、矢印Ｒ１方向とは逆の矢印Ｒ２方向に回動してレール１１０とシュー１１とが間隔ＣＬを隔てて離間するクランプ解除状態（図５参照）とに切替可能に構成されている。図１および図２に示すように、レバー１０の上端部のクサビ１２は、レール１１０の延びる方向（長手方向、Ｙ方向）に沿って取り付けられている。また、図３に示すように、クサビ１２は、一対のレバー１０（クサビ１２）が互いに対向する側（内側）に傾斜面１２ａが配置され、圧縮バネ部材２０の伸張方向である上方向に対して内側に傾斜面１２ａが傾斜するように取り付けられている。なお、クサビ１２は、本発明の「クサビ状部材」の一例である。

図７に示すように、クサビ１２は、傾斜面１２ａと、２つのねじ穴１２ｃが形成された取り付面１２ｂとを含んでいる。クサビ１２はレバー１０の厚み（前後方向（Ｙ方向）の長さ）に対応した幅Ｗを有している。また、傾斜面１２ａの下端部におけるクサビ１２の厚みｔは、クランプ状態で押圧力（クランプ力）がレバー１０に加わることに起因するレバー１０の撓み量を考慮して、所定の厚みを有するように形成されている。クサビ１２は、傾斜面１２ａの反対側の面が取り付面１２ｂとなっており、図１に示すように、取り付面１２ｂがレバー１０の上端部の所定位置に配置された状態で２つのボルト１３によって裏側（取り付面１２ｂ側）からレバー１０に取り付けられる。クサビ１２は、この２つのボルト１３を緩めてレバー１０から容易に取り外すことができ、交換可能なように構成されている。

図４に示すように、クサビ１２の傾斜面１２ａは、後述するローラ２３と当接するとともに、ローラ２３の上方への移動に伴って傾斜角度分だけレバー１０（クサビ１２）が外側に押し広げられるように構成されている。この傾斜角度に応じたレバー１０の上端部の移動によって、レバー１０が回動軸４１周りに矢印Ｒ１方向に回動して、シュー１１がレール１１０をクランプ（押圧）する。なお、レール１１０の幅ＷＬは、経年的な摩耗によって減少する。レール１１０が摩耗している場合には、その分だけローラ２３が傾斜面１２ａの上側まで移動して、クサビ１２を押し広げる。このため、図８に示すように、本実施形態では、傾斜面１２ａは、摩耗のない初期状態のレール１１０をクランプする場合にローラ２３と当接する第１傾斜面１２１と、所定の第１摩耗状態（片側約１ｍｍ摩耗状態）のレール１１０をクランプする場合にローラ２３と当接する第２傾斜面１２２と、第２摩耗状態（片側約２ｍｍ摩耗状態）のレール１１０をクランプする場合にローラ２３と当接する第３傾斜面１２３とを含んでいる。そして、これらの第１傾斜面１２１と、第２傾斜面１２２と、第３傾斜面１２３とは、それぞれ異なる傾斜角度α１と、α２と、α３とを有する。特に、本実施形態では、第１傾斜面１２１は、第２傾斜面１２２の傾斜角度α２よりも大きな傾斜角度α１を有する。なお、ローラ２３は、本発明の「当接部材」および「ローラ部材」の一例である。また、傾斜角度α１は、本発明の「第１傾斜角度」の一例である。また、傾斜角度α２は、本発明の「第２傾斜角度」の一例である。一例として、本実施形態では、傾斜角度α１と、α２と、α３とは、それぞれ、約１２．３度と、約１０．５度と、約１０．９度とに設定されている。なお、図８では、理解の容易化のため傾斜角度を誇張して図示している。

なお、図１に示すように、一対のレバー１０の前方側（矢印Ｙ１方向側）および後方側（矢印Ｙ２方向側）には、それぞれ水平に延びる支持棒１４が合計４本設けられている。図２に示すように、これらの支持棒１４は、それぞれブラケット２の内側面と僅かな間隔を隔てて離間するように設けられており、内部ユニット１のブラケット２に対する前後方向（Ｙ方向）の傾きを制限するように構成されている。

圧縮バネ部材２０は、上下方向に伸縮可能に構成されたコイル形状を有する圧縮コイルバネからなる。図２および図４に示すように、コイル形状の圧縮バネ部材２０は、油圧シリンダ３０の外形寸法Ｄ２よりも大きい内径寸法Ｄ１を有し、本実施形態では、圧縮バネ部材２０の内側に油圧シリンダ３０が収容されるように構成されている。図４に示すように、圧縮バネ部材２０は、一対のレバー１０の間の位置で、固定ブロック４０の上面上に設けられた下側部材２１上に設けられている。また、圧縮バネ部材２０は、上端面がローラユニット２２の下面と接するように設けられている。圧縮バネ部材２０は、このローラユニット２２を上方に付勢するように構成されている。なお、ローラユニット２２は、本発明の「上側部材」の一例である。

ローラユニット２２は、一対のレバー１０にそれぞれ設けられたクサビ１２の傾斜面１２ａとそれぞれ当接する一対のローラ２３を有している。ローラ２３は、回転軸方向がクサビ１２の幅方向（前後方向（Ｙ方向））と一致するように設けられており、クサビ１２の傾斜面１２ａと当接したまま回転することが可能なように構成されている。一対のローラ２３は、ローラユニット２２が圧縮バネ部材２０によって上方に押し上げられることによって、クサビ１２の傾斜面１２ａとの接触位置で回転しながら上方に移動し、傾斜面１２ａの傾斜角度に応じた所定量だけレバー１０の上端（傾斜面１２ａ）を外側（矢印Ｒ１方向）に押し広げるように構成されている。

また、油圧シリンダ３０は、圧縮バネ部材２０の内側において下側部材２１上に設置されているとともに、油圧により上下方向に移動可能なロッド３１が一対の連結部材３３および３４を介してローラユニット２２に連結されている。具体的には、ロッド３１の上端部３１ａがローラユニット２２の基部２２ａに形成された穴部２２ｂから上方に突出するとともに、環状の一対の連結部材３３および３４に挿入されている。また、ロッド３１の上端部３１ａの外周にはネジ部が形成され、ナット３５が螺合している。ローラユニット２２は下方から圧縮バネ部材２０によって上方に付勢されているので、上端部３１ａに螺合するナット３５により、ローラユニット２２が一対の連結部材３３および３４を介して係止されている。

ここで、本実施形態では、上側の連結部材３３は、上面側でロッド３１に螺合するナット３５と接するとともに、球面状の凸面（図２および図４参照）からなる第１当接面３３ａを有する。また、下側の連結部材３４は、下面側でローラユニット２２の基部２２ａと接するとともに、連結部材３３の第１当接面３３ａと摺動可能に球面接触する球面状の凹面（図２および図４参照）からなる第２当接面３４ａを有する。基部２２ａの穴部２２ｂは、ロッド３１から僅かに間隔ＣＬを隔てるように一回り大きく形成され、連結部材３４の内周部は、ロッド３１からさらに間隔を隔てている。このため、ローラユニット２２が僅かに傾いた場合に、連結部材３４が連結部材３３に対して球面に沿って摺動し、穴部２２ｂとロッド３１との間隔ＣＬ分だけ角度を変えることが可能なように構成されている。これにより、ローラユニット２２が僅かに傾く場合にも、ロッド３１自体は垂直を保つことが可能なように構成されている。

また、油圧シリンダ３０は、外形寸法Ｄ２の筒状形状を有する。本実施形態では、油圧シリンダ３０は、ロッド３１の先端（上端）の一部を除いて、圧縮バネ部材２０と高さ方向（Ｚ方向）に完全にオーバーラップする。すなわち、図５に示す圧縮状態で高さＨ１を有する圧縮バネ部材２０の高さ範囲内に、高さＨ２の油圧シリンダ３０が収まるように構成されている。油圧シリンダ３０は、油圧ユニット３に駆動されることによりロッド３１を下降させ、圧縮バネ部材２０の上方への付勢力に抗してローラユニット２２を下方（矢印Ｚ２方向）に引き下げる。これにより、油圧シリンダ３０は、圧縮バネ部材２０を圧縮して一対のレバー１０によるクランプを解除させることが可能なように構成されている。

図４および図９に示すように、固定ブロック４０は、一対の回動軸４１を介して一対のレバー１０を回動可能に支持しているとともに、下側部材２１を介して圧縮バネ部材２０および油圧シリンダ３０を支持している。固定ブロック４０は、これらの内部ユニット１の各部を支える機能を有する。一対の回動軸４１は、レール１１０と直交する横方向（Ｘ方向）の両側に配置され、軸方向がレール１１０と一致するように設けられている。これにより、一対のレバー１０が、それぞれ回動軸４１を回動中心としてクランプ方向（矢印Ｒ１方向）またはクランプ解除方向（矢印Ｒ２方向）に回動可能となっている。また、固定ブロック４０には、レール１１０上を回転移動可能な１つの車輪５０が設けられている。これにより、クランプ解除状態では、内部ユニット１がレール１１０に沿って移動可能となるように構成されている。

具体的には、図４に示すように、固定ブロック４０の中央に車輪５０が配置されており、車輪５０は、ベアリング５１を介してシャフト５２に回転可能に支持されている。シャフト５２の両端は、固定ブロック４０を上面から下方に貫通する一対のボルト５３と、固定ブロック４０の下面側で一対のボルト５３に締結する一対のナット５４とによってそれぞれ支持されている。また、各ボルト５３に対してシャフト５２は上下方向に相対移動可能となっており、シャフト５２は一対のボルト５３にそれぞれ設けられた一対のサスペンションバネ５５によって下方向（ナット５４側）に付勢されている。このため、車輪５０はシャフト５２およびベアリング５１ごと固定ブロック４０に対して上方に相対移動可能に構成され、一対のサスペンションバネ５５によって移動時の上下動や衝撃を吸収することが可能である。また、これらの一対のサスペンションバネ５５は、クランプ時に外力がレール１１０の上面よりも上方の位置で作用することによる回転モーメントに起因して車輪５０（ベアリング５１）に作用する荷重を逃がす機能を有している。

また、図２および図３に示すように、固定ブロック４０の前後方向（Ｙ方向）両端部の下面には、それぞれ、下方向に突出してレール１１０の両外側まで延びる一対のガイド爪４２が一体的に設けられている。図１０に示すように、この１対のガイド爪４２は、クランプ解除状態で内部ユニット１（固定ブロック４０）が横方向（Ｘ方向）に移動した場合にレール１１０と当接して、内部ユニット１（固定ブロック４０）が移動するのを制限する機能を有する。ここで、１対のガイド爪４２は、内部ユニット１（固定ブロック４０）が横方向（Ｘ方向）に水平移動する場合だけでなく、内部ユニット１（固定ブロック４０）が横方向（Ｘ方向）に所定量以上傾く場合にも、レール１１０と当接する。これにより、内部ユニット１（固定ブロック４０）の車輪５０がレール１１０上から脱輪するのを防止するとともに、内部ユニット１（固定ブロック４０）がレール１１０に対して横方向に所定角度を超えて傾斜しないように構成されている。なお、本実施形態では、内部ユニット１の重心位置が横方向（Ｘ方向）についてレール１１０上に位置するように設計されている。そして、ガイド爪４２で制限する横方向の所定角度とは、この内部ユニット１のＸ方向の重心位置がレール１１０上から外れない角度である。これにより、固定ブロック４０のガイド爪４２が制限する範囲において内部ユニット１の重心位置がレール１１０上方から外れないように構成されている。なお、ガイド爪４２は、本発明の「ガイド部」の一例である。

ここで、クランプ解除状態では、一対のレバー１０は回動軸４１周りに回動し得る状態となるため、内部ユニット１（固定ブロック４０）の傾斜に伴ってレバー１０が回動し、シュー１１がレール１１０に近づく可能性がある。このため、本実施形態では、一対のレバー１０の固定ブロック４０近傍の所定位置（回動軸４１近傍の位置）に、それぞれ、回動制限ピン１５が設けられている。回動制限ピン１５は、所定の回動位置までレバー１０を回動させると、回動制限ピン１５が固定ブロック４０のリブ部４３と接触してそれ以上レバー１０を回動させないように制限する機能を有する。図１０に示すように、この所定の回動位置は、クランプ状態におけるレバー１０の回動位置よりは大きく、かつ、ガイド爪４２がレール１１０と当接するまで内部ユニット１（固定ブロック４０）を傾斜させた状態（レール１１０に対して内部ユニット１を限界まで傾斜させた状態）で、回動制限ピン１５が固定ブロック４０と当接する側のシュー１１がレール１１０には当接しない位置となるように設定されている。なお、図１０では、矢印Ｘ１方向側のシュー１１がレール１１０の矢印Ｘ１方向側側面と当接しないように、矢印Ｘ１方向側の回動制限ピン１５が固定ブロック４０のリブ部４３と接触してレバー１０の回動を制限している状態を示している。これにより、固定ブロック４０をレール１１０に対して限界まで傾斜させレバー１０を回動させた状態でも、レバー１０のシュー１１はレール１１０とは当接せず、シュー１１をクランプ時のみレール１１０と接触させるようにすることによりシュー１１の摩耗を抑制することができる。なお、回動制限ピン１５は、本発明の「回動制限部」の一例である。

また、図１に示すように、一対のレバー１０の上側部分には、レバー１０を互いに閉じる方向に付勢するコイルバネからなる保持バネ１６が設けられている。この保持バネ１６の付勢力によって、クランプ解除状態でもレバー１０のクサビ１２（傾斜面１２ａ）がローラ２３と常に接触する状態となっている。従って、固定ブロック４０が横方向に傾斜した場合にも、一対のレバー１０は、クサビ１２とローラ２３とが接触した状態を保つように拘束を受けながら、一体的に傾く。固定ブロック４０のガイド爪４２が制限する範囲において内部ユニット１の重心位置はレール１１０上方から外れないため、固定ブロック４０をレール１１０に対して限界まで傾斜させた状態でも、内部ユニット１自体の復元力が働いて直立した状態に戻るとともに、この保持バネ１６の作用によって、一対のレバー１０も回動制限ピン１５が当接した状態から元の状態に戻るように構成されている。

また、図９に示すように、固定ブロック４０の中央部前側（矢印Ｙ１方向側）には、前方に突出する突出部４４が形成されている。突出部４４は水平方向に延びる平板状形状を有する。この突出部４４には、固定ブロック４０のブラケット２に対する横方向の相対的な傾きを制限するブロック側制限部材６０が設けられている。なお、ブロック側制限部材６０は、本発明の「固定ブロック側制限部材」の一例である。

ブロック側制限部材６０は、突出部４４の上下に設けられた一対の傾斜制限板６１および６２が、突出部４４の両外側で一対のスペーサ６３（図３参照）を介して連結された枠状構造を有する。一対の傾斜制限板６１および６２は同一形状で、平面的に見て幅の小さい先端部６１ａ（６２ａ）を有する凸状形状に形成されている。傾斜制限板６１および６２間の間隔は、一対のスペーサ６３により、突出部４４の厚みよりも僅かに大きくなるように保たれている。このため、ブロック側制限部材６０は、傾斜制限板６１および６２と一対のスペーサ６３により枠状に囲まれた空間に突出部４４が挿入されるように設けられている。なお、傾斜制限板６１（６２）の先端部６１ａ（６２ａ）の幅方向（Ｘ方向）の大きさも突出部４４の幅よりも大きい。このため、突出部４４とブロック側制限部材６０とは、突出部４４がブロック側制限部材６０に当接する限度内で、互いに上下方向にも横方向にも相対的に動くことが可能である。

また、図１および図３に示すように、ブロック側制限部材６０の傾斜制限板６１および６２の凸状の先端部６１ａ（６２ａ）の横方向の両側には、一対のブラケット側制限部材７０が設けられている。ブラケット側制限部材７０は、上方から見てＬ字状の板状部材（図６参照）からなり、上下方向に延びるようにブラケット２の内側面にボルト７１によって固定されている。一対のブラケット側制限部材７０は、Ｌ字状の直立部分が傾斜制限板６１および６２の凸状の先端部６１ａ（６２ａ）の両側に位置するように設けられている。また、一対のブラケット側制限部材７０は、傾斜制限板６１および６２の凸状の先端部６１ａ（６２ａ）から横方向に僅かに間隔を隔てて配置されている。

ブロック側制限部材６０とブラケット側制限部材７０とは、図１１〜図１３に示すように、固定ブロック４０（内部ユニット１）がブラケット２に対して相対的に横方向に傾斜するときに、ブロック側制限部材６０とブラケット側制限部材７０とが当接することにより、ブラケット２に対して内部ユニット１が横方向に傾斜するのを制限する機能を有する。

具体的には、図１１に示すように、傾きのない通常状態では、ブロック側制限部材６０の上側の傾斜制限板６１の下面と固定ブロック４０の突出部４４の上面とが接触した状態にある。ここから、たとえば固定ブロック４０（内部ユニット１）がブラケット２に対して矢印Ｑ方向に傾く場合を考えると、突出部４４と傾斜制限板６１とが接触しているため、固定ブロック４０（突出部４４）の傾きに伴ってブロック側制限部材６０も同じ矢印Ｑ方向に傾く。図１２に示すように、ブロック側制限部材６０が矢印Ｑ方向に傾くと、上側の傾斜制限板６１の先端部６１ａは一方（矢印Ｑ方向側）のブラケット側制限部材７０と接触点Ｑ１で接触し、下側の傾斜制限板６２の先端部６２ａは他方（矢印Ｑ方向とは反対側）のブラケット側制限部材７０と接触点Ｑ２で接触する。傾斜制限板６１の先端部６１ａおよび傾斜制限板６２の先端部６２ａがそれぞれ接触点Ｑ１およびＱ２でブラケット側制限部材７０と接触した結果、ブロック側制限部材６０はそれ以上矢印Ｑ方向に傾くことができなくなる。

その後、図１３に示すように、固定ブロック４０（内部ユニット１）がさらに矢印Ｑ方向に傾くと、ブロック側制限部材６０はそれ以上傾くことができないため、突出部４４のみがブロック側制限部材６０およびブラケット側制限部材７０に対して矢印Ｑ方向に傾く。この結果、突出部４４の上面が角部の接触点Ｑ３で上側の傾斜制限板６１（先端部６１ａ）の下面と当接するとともに、突出部４４の下面が角部の接触点Ｑ４で下側の傾斜制限板６２（先端部６２ａ）の上面と当接する。これにより、固定ブロック４０（内部ユニット１）の矢印Ｑ方向の傾きがブロック側制限部材６０によって制限され、ブロック側制限部材６０の矢印Ｑ方向の傾きがブラケット側制限部材７０によって制限される。この結果、内部ユニット１（固定ブロック４０）とブラケット２との横方向の相対的な傾きが所定の範囲内で制限される。

このように、クランプ解除状態において、内部ユニット１（固定ブロック４０）のレール１１０に対する横方向（Ｘ方向）の移動および傾きは、固定ブロック４０のガイド爪４２によって所定範囲に制限される。また、内部ユニット１（固定ブロック４０）とブラケット２との横方向（Ｘ方向）の相対的な傾きは、ブロック側制限部材６０とブラケット側制限部材７０とによって所定範囲に制限される。実際の動作（たとえば、荷役機械に引かれてレールクランプ装置１００が移動する場合）において、内部ユニット１が横方向に移動または傾く場合には、内部ユニット１（固定ブロック４０）とレール１１０との位置関係および内部ユニット１（固定ブロック４０）とブラケット２との位置関係の両方が変化する。したがって、実際には、それぞれ異なる位置に設けられた固定ブロック４０のガイド爪４２と、ブロック側制限部材６０およびブラケット側制限部材７０との相互の作用によって、内部ユニット１の横方向（Ｘ方向）の傾きおよび移動が制限される。

次に、本実施形態によるレールクランプ装置１００のクランプ動作およびクランプ解除動作について説明する。

上記の通り、フェイルセーフ構造を有するレールクランプ装置１００は、油圧シリンダ３０を駆動しない場合にクランプ動作を行う。図５に示すように、一対のレバー１０のクサビ１２（傾斜面１２ａ）と、一対のクサビ１２に対応する一対のローラ２３とは、保持バネ１６の付勢力によって、常に接触する状態となっている。油圧シリンダ３０を駆動しない場合には、圧縮バネ部材２０がローラユニット２２を上方に付勢して押し上げる。これにより、一対のローラ２３は、ローラユニット２２の上方移動に伴いクサビ１２の傾斜面１２ａと接触したまま回転しながら上方に移動し、傾斜面１２ａの傾斜角度に応じた所定量だけレバー１０の上端（傾斜面１２ａ）を外側（矢印Ｒ１方向）に押し広げる。この結果、ローラ２３と傾斜面１２ａとの接点が上方に移動するに従ってレバー１０が回動軸４１周りの矢印Ｒ１方向に回動する。圧縮バネ部材２０によるローラユニット２２の上方移動と、これに伴うレバー１０の回動軸４１周りの回動とは、図４に示すように、レバー１０の下端のシュー１１がレール１１０に当接することにより停止される。このとき、圧縮バネ部材２０の上方への押し上げ力（付勢力）がローラ２３およびクサビ１２を介してレバー１０（シュー１１）に伝達される。これにより、レール１１０の両側がシュー１１により把持され、所定のクランプ力（押圧力）がレール１１０に作用する。このようにして、レバー１０によるレール１１０のクランプが行われ、このクランプ力（押圧力）によって移動構造物（荷役機械など）の逸走が防止される。

一方、クランプ解除動作時には、油圧ユニット３により油圧シリンダ３０を駆動して、ロッド３１を下降（シリンダ内に退入）させる。このとき、油圧シリンダ３０が圧縮バネ部材２０による上方への付勢力よりも大きな駆動力を発生させることにより、ロッド３１の先端（上端）に連結されたローラユニット２２が圧縮バネ部材２０の付勢力に抗して下降する。一対のレバー１０のクサビ１２（傾斜面１２ａ）と一対のローラ２３とは、保持バネ１６の付勢力によって常に接触する状態となっているため、ローラユニット２２が下降する場合にもクサビ１２（傾斜面１２ａ）とローラ２３とが接触した状態を保ちながら、傾斜面１２ａの傾斜角度に応じた所定量だけ一対のレバー１０の上端（傾斜面１２ａ）を内側（矢印Ｒ２方向）に互いに近づけ合う。この結果、ローラ２３と傾斜面１２ａとの接点が下方に移動するに従ってレバー１０が回動軸４１周りの矢印Ｒ２方向に回動する。これにより、図５に示すように、レール１１０の両側をクランプしていたシュー１１が、レバー１０の矢印Ｒ２方向への回動に伴ってレール１１０から離間して、クランプ状態が解除される（クランプ解除状態になる）。油圧シリンダ３０によるローラユニット２２の下方移動と、これに伴うレバー１０の回動軸４１周りの矢印Ｒ２方向への回動とは、油圧シリンダ３０の下限位置で停止される。そして、油圧ユニット３による油圧シリンダ３０の駆動を停止すれば、再度上記のクランプ動作によってクランプ状態へと切り替わる。以上のようにして、クランプ動作と、クランプ解除動作とが行われる。

次に、本実施形態によるクサビ１２の形状（傾斜面１２ａの傾斜角度）とレバー１０のレール１１０に対する押圧力（クランプ力）との関係について説明する。

上記のクランプ動作によってレール１１０をクランプする場合に、クランプされるレール１１０の幅は一定とは限らず、摩耗などによって幅が異なる場合がある。具体的には、レール１１０が摩耗のない初期状態にある場合には、図１４の（ａ）のように、回動軸４１からの高さｈ１の接触点ｐ１でクサビ１２の傾斜面１２ａとローラ２３とが接したときに、回動軸４１からの距離ｘ１の位置でシュー１１がレールをクランプしたとする。これに対し、レール１１０が所定量ｄｘだけ摩耗している場合には、摩耗分（ｄｘ）だけレバー１０をさらに回動させる必要がある。このため、図１４の（ｂ）に示すように、圧縮バネ部材２０は高さｈ１からさらに高さｄｈだけローラ２３（ローラユニット２２）を押し上げる。これにより、シュー１１は、所定量ｄｘだけさらに内側に変位して磨耗したレール１１０をクランプする。このときのクサビ１２の傾斜面１２ａとローラ２３との接触点は、ｐ２となる。また、鉛直方向に対する回動軸４１と接触点ｐ１との角度θ１よりも、回動軸４１と接触点ｐ２との角度θ２の方がレバー１０の回動分だけ小さくなる。

図１４の初期状態（ａ）と摩耗状態（ｂ）とを比較すると、摩耗状態（ｂ）の方が圧縮バネ部材２０の伸張量（圧縮バネ部材２０のセット長さ）が大きく、クサビ１２の傾斜面１２ａのより高い位置をローラ２３が押圧することになる。このため、圧縮バネ部材２０が延びた分だけ圧縮バネ部材２０の付勢力が低下する。また、クサビ１２の接触点ｐ２の高さがｄｈだけ大きいため、レバー１０の撓み量が大きくなりやすい。そして、レバー１０の回動（および撓み）に伴ってクサビ１２の傾斜面１２ａとローラ２３との接触角度が変化し、傾斜面１２ａに加わる荷重の水平方向成分（レバー１０の回転に寄与する荷重成分）が変化する。このため、初期状態（ａ）と摩耗状態（ｂ）とではレバー１０によるレール１１０のクランプ力（押圧力）は摩耗状態（ｂ）の方が小さくなる。

そこで、図１４の摩耗状態（ｂ）においても所用のクランプ力（押圧力）を得るためには、摩耗状態（ｂ）におけるクランプ力を基準にレールクランプ装置を設計する必要があるが、この場合には、初期状態（ａ）におけるクランプ力（押圧力）が過大になり、シュー１１やクサビ１２の傾斜面１２ａおよびローラ２３の消耗が大きくなってしまう。

本実施形態では、図８に示すように、傾斜面１２ａのうち、初期状態（ａ）のレール１１０を把持する場合にローラ２３と接触する第１傾斜面１２１の第１傾斜角度α１が、所定の摩耗状態（片側１ｍｍ摩耗状態）のレール１１０を把持する場合にローラ２３と接触する第２傾斜面１２２の第２傾斜角度α２よりも大きくなるように構成することによって、初期状態でのローラ２３と第１傾斜面１２１との接触角度がローラ２３と第２傾斜面１２２との接触角度よりも大きくなる。このとき、図１５に示すように、傾斜面の傾斜角度が大きい場合（ｂ）におけるレバー１０に伝達される力のクランプ方向（レバーをレールに向けて回動させる方向）成分Ｓ２は、傾斜面の傾斜角度が小さい場合（ａ）における力のクランプ方向成分Ｓ１よりも小さくなる。このため、初期状態ではレバー１０に伝達される力（圧縮バネ部材２０の付勢力）のクランプ方向成分は相対的に小さくなる。これにより、片側１ｍｍ摩耗状態で所要の押圧力（約７５０ｋＮ）が得られるように構成した場合にも、初期状態における過大な押圧力（クランプ力）の発生を抑制することが可能である。なお、本実施形態では、第１傾斜面１２１（傾斜角度α１）でローラ２３との接触角度が略α１（約１２．３度）、第２傾斜面１２２（傾斜角度α２）および第３傾斜面１２３（傾斜角度α３）でローラ２３との接触角度が約１０度となるように設計されている。

本実施形態によるレールクランプ装置１００においてクサビ１２（傾斜面１２ａ）の傾斜角度を変更した構成の効果を確認するため、傾斜面の角度を初期状態でも摩耗状態でも一定（約１０度）とした構成（比較例）と、第１傾斜面１２１の傾斜角度α１が第２傾斜面１２２の傾斜角度α２よりも大きくなるレールクランプ装置１００（実施例）とでクランプ力を比較した。なお、比較例および実施例のいずれにおいても、レールクランプ装置は、片側摩耗量１ｍｍの摩耗状態で７５０ｋＮのクランプ力（押圧力）が得られるように設計した。この結果、図１６に示す結果が得られた。図１６では、縦軸にレールに対するレバー（シュー）の押圧力（クランプ力）をとり、横軸にレールの片側摩耗量をとった。

図１６に示すように、比較例では、レール摩耗量０ｍｍの初期状態において、約９００ｋＮのクランプ力が発生している一方、実施例では７７０ｋＮのクランプ力となっている。このように、第１傾斜面１２１の傾斜角度α１を第２傾斜面１２２の傾斜角度α２よりも大きくなるように構成したレールクランプ装置１００（実施例）では、第１傾斜面１２１でローラ２３とクサビ１２とが接触する初期状態（０ｍｍ摩耗）におけるクランプ力（押圧力）の増大を抑制することができた。また、レールクランプ装置１００（実施例）では、１ｍｍの摩耗状態までにクランプ力が約９００ｋＮ〜約７５０ｋＮの範囲で変動した比較例と比較して、１ｍｍの摩耗状態まで７７０ｋＮ〜約７５０ｋＮで略一定に近いクランプ力を発生させることに成功している。

本実施形態では、上記のように、一対のレバー１０を付勢するコイル状の圧縮バネ部材２０と、コイル状の圧縮バネ部材２０の内側に配置され、圧縮バネ部材２０を圧縮して一対のレバー１０によるクランプを解除させることが可能な油圧シリンダ３０とを設けることによって、コイル状の圧縮バネ部材２０の内側に圧縮バネ部材２０と高さ位置が重なる（オーバーラップする）ように油圧シリンダ３０を配置することができる。これにより、油圧シリンダをバネ部材の上方に配置する構成と比較して、圧縮バネ部材２０と油圧シリンダ３０とが高さ方向に重なる（オーバーラップする）分だけレールクランプ装置１００の高さを小さくして、装置を小型化することができる。

また、本実施形態では、上記のように、圧縮バネ部材２０と圧縮バネ部材２０の内側に配置された油圧シリンダ３０とは高さ方向にオーバーラップし、油圧シリンダ３０が圧縮バネ部材２０の内側に収容される。このように構成すれば、容易に、圧縮バネ部材２０と油圧シリンダ３０とが高さ方向にオーバーラップする分だけレールクランプ装置１００の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、油圧シリンダ３０は、ローラユニット２２を圧縮バネ部材２０の付勢力に抗して下側部材２１側に移動させることにより、圧縮バネ部材２０を圧縮して一対のレバー１０によるクランプを解除させる。このように構成すれば、ローラユニット２２を圧縮バネ部材２０の付勢力に抗して下側部材２１側に移動させるだけでクランプを解除させることができるので、レバー１０によるクランプを解除するのにリンク機構などを設ける必要がない。この結果、リンク機構を設ける構成と比較して装置構成の簡素化を図ることができるとともに、リンク機構を設けない分だけレールクランプ装置１００の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ローラ２３がレバー１０にも受けられたクサビ１２の傾斜面１２ａと当接しながら圧縮バネ部材２０の伸張により傾斜面１２ａを押し広げるように上方へ移動して一対のレバー１０を回動させることにより、一対のレバー１０がレール１１０を把持してクランプする。このように構成すれば、圧縮バネ部材２０の伸張方向の付勢力をローラ２３と傾斜面１２ａとを介して直接的に一対のレバー１０に伝達することができる。これにより、バネ部材の付勢力をリンク機構により伝達する構成と比較して、圧縮バネ部材２０（ローラ２３）とレバー１０（クサビ１２の傾斜面１２ａ）との間にリンク機構を設けない分だけ装置の小型化を図ることができる。また、たとえば一対のレバーの上方から圧縮バネ部材が当接部材を下方に移動させる場合には、圧縮バネを上側から支持するための支持部材を設ける必要がある一方、ローラ２３が圧縮バネ部材２０の伸張により上方へ移動して一対のレバー１０を回動させるように構成することによって、一対のレバー１０よりも上方に支持部材を設ける必要がないので、レールクランプ装置１００の高さを小さくして、装置の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、傾斜面１２ａを有するクサビ１２が一対のレバー１０にそれぞれ交換可能に取り付けられ、一対のレバー１０に取り付けられたクサビ１２の傾斜面１２ａと当接するとともに、傾斜面１２ａと当接しながら回転可能に構成されたローラ２３が設けられている。このように構成すれば、圧縮バネ部材２０の付勢力が作用する傾斜面１２ａが形成されたクサビ１２を容易に交換することができるとともに、ローラ２３が傾斜面１２ａと当接しながら回転することにより、ローラ２３と傾斜面１２ａ（クサビ１２）との当接による摩擦を抑制してローラ２３およびクサビ１２の摩耗を低減することができる。

また、本実施形態では、上記のように、レール１１０の両側の位置に配置され、クランプ解除状態で固定ブロック４０がレール１１０と直交する横方向へ傾斜した場合にレール１１０と当接して、固定ブロック４０の傾斜を制限するガイド爪４２が固定ブロック４０に設けられている。このように構成すれば、レール１１０の歪みや湾曲などに起因して固定ブロック４０が横方向に傾く場合にもガイド爪４２がレールと当接することにより、レールクランプ装置１００が一定量以上傾いたり、倒れるたりするのを制限することができる。

また、本実施形態では、上記のように、クランプ解除状態で固定ブロック４０がレール１１０に対して横方向に傾斜してガイド爪４２がレール１１０と当接した状態において、レバー１０（シュー１１）がレール１１０に当接しない所定の回動位置でレバー１０の回動を制限する回動制限ピン１５が設けられている。このように構成すれば、クランプ解除状態でガイド爪４２がレール１１０と当接するまで傾いたとしても、回動制限ピン１５によりレバー１０がレール１１０に当接するのを防止することができる。これにより、クランプ解除状態でレバー１０がレール１１０と当接し、レバー１０のレール把持部（シュー１１）が摩耗（消耗）するのを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、固定ブロック４０の１つの車輪５０が、一対のレバー１０間の位置に配置されている。このように構成すれば、一対のレバー１０を回動可能に支持するとともに、圧縮バネ部材２０と、油圧シリンダ３０とを支持する固定ブロック４０に１つの車輪５０を設けるだけで、レールクランプ装置１００を移動可能とすることができる。また、レールクランプ装置１００の外部に複数の車輪を設ける場合と異なり、車輪５０を含む移動機構の構造を簡素化することができるとともにレールクランプ装置１００全体の小型化を図ることができる。この場合にも、固定ブロック４０のガイド爪４２により、レール１１０上からの車輪５０の脱輪を防止することができるので、車輪５０自体に脱輪防止の鍔を設ける必要がない。

また、本実施形態では、上記のように、固定ブロック４０に、ブロック側制限部材６０が設けられるとともに、ブラケット２には、ブラケット側制限部材７０が設けられている。そして、固定ブロック４０がブラケット２に対して横方向に傾斜するとブロック側制限部材６０とブラケット側制限部材７０とが当接することにより、固定ブロック４０のブラケット２に対する横方向の傾斜が制限されるように構成されている。このように構成すれば、荷役機械（クレーンなど）や開閉屋根などの移動構造物に取り付けられたブラケット２を介して固定ブロック４０および固定ブロック４０に支持される各部（内部ユニット１）を移動構造物とともに移動させる構成において、ブロック側制限部材６０とブラケット側制限部材７０との当接によって、容易に、ブラケット２と固定ブロック４０との相対的な傾きを制限することができる。

また、本実施形態では、上記のように、クサビ１２の傾斜面１２ａは、初期状態のレール１１０を把持した場合のクランプ力（押圧力）を、所定の摩耗状態（片側１ｍｍ摩耗）のレール１１０を把持した場合のクランプ力（押圧力）とに近づけるように、初期状態のレール１１０を把持する場合のローラ２３との接触位置（第１傾斜面１２１）における傾斜角度α１を、所定の摩耗状態（片側１ｍｍ摩耗）のレール１１０を把持する場合のローラ２３との接触位置（第２傾斜面１２２）における傾斜角度α２と異なるように構成している。このように構成すれば、初期状態でのレール１１０に対する押圧力を所定の摩耗状態（片側１ｍｍ摩耗）での押圧力に近づくように低くすることができるので、初期状態でのレール１１０に対する押圧力が高くなりすぎる（過大になる）のを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ローラユニット２２とロッド３１とは、第１当接面３３ａを有する連結部材３３と、第１当接面３３ａと摺動可能に球面接触する球面状の凹面からなる第２当接面３４ａを有する連結部材３４とを介して連結されている。このように構成することにより、圧縮バネ部材２０の付勢力が水平方向にばらつき（たとえば、図２のＹ１方向側とＹ２方向側とで、上方の付勢力がばらつき）、ローラユニット２２が僅かに傾く場合にも、ロッド３１自体は垂直を保つことができ、ばらついた付勢力が球面接触する第１当接面３３ａおよび第２当接面３４ａを介してロッド３１に伝達されるので、ロッド３１に加わる横方向（曲げ方向）の荷重を低減することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、レールクランプ装置を用いる移動構造物の一例として、港湾などで使用されコンテナの荷積みおよび荷下ろしを行うためのコンテナクレーン（荷役機械）およびドーム式開閉屋根を例示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、レールに沿って移動する移動構造物に用いられるレールクランプ装置であれば、コンテナクレーンおよびドーム式開閉屋根以外のどのような移動構造物に用いられるレールクランプ装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、一対のレバーと、圧縮バネ部材と、油圧シリンダとを含む内部ユニットを１つ備えたレールクランプ装置の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１７に示す変形例のように、２つの内部ユニットを備えたレールクランプ装置２００としてもよい。図１７の変形例では、レールクランプ装置２００は、２つの内部ユニット２０１ａおよび２０１ｂと、２つの内部ユニット２０１ａおよび２０１ｂを収容するブラケット２０２と、油圧ユニット３とを備えている。２つの内部ユニット２０１ａおよび２０１ｂの構成は、上記実施形態の内部ユニット１と同一である。この変形例によるレールクランプ装置２００では、２つの内部ユニットを備えることにより、レールのクランプ力を２倍（たとえば、７５０ｋＮ×２＝１５００ｋＮ）にすることができる。本発明によるレールクランプ装置では、装置の小型化を図ることができるので、この変形例のように２つの内部ユニットを設けたとしても、装置全体の大型化の抑制を図ることが可能である。

また、上記実施形態では、本発明のクランプ解除機構の一例として、油圧シリンダを用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電動式のクランプ解除機構を設けてもよいし、油圧式および電動式以外の他のクランプ解除機構を設けてもよい。

また、上記実施形態では、油圧シリンダを、ロッドの先端（上端）の一部を除いて、圧縮バネ部材と高さ方向に完全にオーバーラップするように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、油圧シリンダが圧縮バネ部材と部分的にオーバーラップするように設けてもよい。

また、上記実施形態では、固定ブロックの上面上に設けられた下側部材上に圧縮バネ部材を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、固定ブロックと下側部材とを一体的に形成して、固定ブロックが下側部材を兼ねるように構成してもよい。そして、圧縮バネ部材の下端を固定ブロック上面と接するように、圧縮バネ部材を固定ブロック上に設置してもよい。

また、上記実施形態では、一対のレバーにそれぞれ傾斜面を有するクサビを取り付けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、クサビを設けることなく、レバー自体に傾斜面を直接形成してもよい。

また、上記実施形態では、傾斜面に傾斜角度の異なる第１傾斜面、第２傾斜面および第３傾斜面を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、傾斜面は、たとえば第１傾斜面および第２傾斜面のみでもよいし、傾斜角度の異なる４つ以上の傾斜面を設けてもよい。また、傾斜面が一定の傾斜角度を有していてもよい。傾斜面は、曲面状に形成されていてもよい。この場合には、傾斜面の傾斜角度を連続的に変化させることによって、レバーのレールに対する押圧力（クランプ力）をレールの摩耗状態によることなく略一定に保つように構成してもよい。また、上記実施形態における傾斜角度α１（約１２．３度）、α２（約１０．５度）およびα３（約１０．９度）は、一例であり、上記した傾斜角度以外の傾斜角度としてよい。

また、上記実施形態では、初期状態のレールを把持した場合のレバーの押圧力を、所定の摩耗状態（片側１ｍｍ摩耗）のレールを把持した場合の押圧力に近づけるように、第１傾斜面１２１の傾斜角度α１を、第２傾斜面１２２の傾斜角度α２よりも大きくなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１傾斜面（初期状態のレールを把持する場合のローラとの接触位置）の傾斜角度を第２傾斜面（摩耗状態のレールを把持する場合のローラとの接触位置）の傾斜角度よりも小さくしてもよい。

また、上記実施形態では、所定の摩耗状態として、レールの片側が１ｍｍ摩耗した状態（片側１ｍｍ摩耗状態）を基準にとり、初期状態における押圧力を片側１ｍｍ摩耗状態における押圧力（約７５０ｋＮ）に近づけるように傾斜面の傾斜角度を設定した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、片側２ｍｍ摩耗状態における傾斜面とローラとの接触位置である第３傾斜面１２３での押圧力を基準としてもよい。所定の摩耗状態として、どの程度の摩耗状態（たとえば、片側１．５ｍｍや、片側２ｍｍなど）を設定するかは任意である。なお、この場合には、第２傾斜面１２２の傾斜角度α２を第３傾斜面１２３の傾斜角度α３よりも大きくするとともに、第１傾斜面１２１の傾斜角度α１を傾斜角度α２およびα３よりも大きくしてもよい。このように構成すれば、片側２ｍｍ摩耗状態における押圧力（クランプ力）を基準として、片側１ｍｍ摩耗状態における押圧力と初期状態における押圧力とを平準化することが可能である。

また、上記実施形態では、本発明の当接部材の一例として、傾斜面と当接したまま回転することが可能なローラを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転不能な円柱状または円筒状の当接部材を設けてもよい。また、傾斜面側との当接部分のみ曲面状に形成された扇状断面を有する当接部材であってもよい。また、矩形、六角形などの断面形状を有する当接部材であってもよい。

また、上記実施形態では、ブロック側制限部材とブラケット側制限部材とを設けるとともに、固定ブロックに突出部を設け、突出部とブロック側制限部材との当接と、ブロック側制限部材とブラケット側制限部材との当接とによって、ブラケットに対する内部ユニットの傾きを制限する構成を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえばブロック側制限部材を固定ブロック（突出部）に固定して、ブロック側制限部材とブラケット側制限部材との当接のみによって内部ユニットの傾きを制限するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、１つの車輪を固定ブロック内部に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、車輪を複数設けてもよい。また、車輪を固定ブロックに設けることなく、たとえばブラケットの前後にそれぞれ設けてもよい。

また、上記実施形態では、一対のレバーを互いに閉じる方向に付勢するコイルバネからなる保持バネを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、一対のレバーとローラユニットとをそれぞれ板バネおよびピンを介して接続し、これらの板バネにより一対のレバーがローラユニットに近づく方向（レバーが互いに閉じる方向）に付勢されるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、クサビの幅Ｗをレバーの厚み（前後方向（Ｙ方向）の長さ）にほぼ一致させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、クサビの幅をレバーの厚みよりも小さくしてもよい。この場合には、クサビの交換が容易となるので、メンテナンス性を向上させることができる。また、幅の小さいクサビを複数設けてもよい。

また、上記実施形態では、固定ブロックに一対のガイド爪を一体的に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガイド爪を固定ブロックとは別体で設けるとともに、ガイド爪が固定ブロックに着脱可能に取り付けられるように構成してもよい。この場合には、レールとの接触によりガイド爪が摩耗した場合にも、ガイド爪を容易に交換することができる。

また、上記実施形態では、ブロック側制限部材を取り付けるための突出部を固定ブロックに設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２に示すように、固定ブロック４０に突出部４４を設ける代わりに、下側部材２１に突出部を設けてもよい。

また、上記実施形態では、Ｌ字状の板状部材からなるブラケット側制限部材を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ブラケット側制限部材として、Ｌ字状以外の矩形状断面を有する角鋼などを用いてもよい。

１、１００ａ、１００ｂ 内部ユニット
２ ブラケット
１０ レバー
１２ クサビ（クサビ状部材）
１２ａ 傾斜面
１５ 回動制限ピン（回動制限部）
２０ 圧縮バネ部材
２１ 下側部材
２２ ローラユニット（上側部材）
２３ ローラ（当接部材、ローラ部材）
３０ 油圧シリンダ（クランプ解除機構）
３３ 連結部材
３３ａ 第１当接面
３４ 連結部材
３４ａ 第２当接面
４０ 固定ブロック
４２ ガイド爪（ガイド部）
５０ 車輪
６０ ブロック側制限部材（固定ブロック側制限部材）
７０ ブラケット側制限部材
１００、２００ レールクランプ装置
１２１ 第１傾斜面
１２２ 第２傾斜面
α１ 傾斜角度（第１傾斜角度）
α２ 傾斜角度（第２傾斜角度）

Claims (11)

1. 回動軸周りに回動してレールを両側から把持してクランプ可能な一対のレバーと、
   前記一対のレバーがそれぞれ前記レールを把持してクランプする方向に回動するように前記一対のレバーを付勢するコイル状の圧縮バネ部材と、
   前記コイル状の圧縮バネ部材の内側に配置され、前記圧縮バネ部材を圧縮して前記一対のレバーによるクランプを解除させることが可能なクランプ解除機構とを備え、
   前記圧縮バネ部材と前記圧縮バネ部材の内側に配置された前記クランプ解除機構とは高さ方向にオーバーラップし、前記クランプ解除機構が前記圧縮バネ部材の内側に収容されるように設けられている、レールクランプ装置。
2. 前記圧縮バネ部材の上端部および下端部とそれぞれ接する上側部材および下側部材をさらに備え、
   前記クランプ解除機構は、前記上側部材を前記圧縮バネ部材の付勢力に抗して前記下側部材側に移動させることにより、前記圧縮バネ部材を圧縮して前記一対のレバーによるクランプを解除させるように構成されている、請求項１に記載のレールクランプ装置。
3. 前記一対のレバーの上部には、前記圧縮バネ部材の伸張方向に対して傾斜する傾斜面が設けられ、
   前記傾斜面よりも下方の位置に設けられ、前記圧縮バネ部材の伸縮に伴って移動するとともに、前記一対のレバーの傾斜面と当接する当接部材をさらに備え、
   前記当接部材が前記レバーの傾斜面と当接しながら前記圧縮バネ部材の伸張により前記傾斜面を押し広げるように上方へ移動して前記一対のレバーを回動させることにより、前記一対のレバーが前記レールを把持してクランプするように構成されている、請求項１または２に記載のレールクランプ装置。
4. 前記一対のレバーにそれぞれ交換可能に取り付けられるとともに、前記傾斜面を有するクサビ状部材をさらに備え、
   前記当接部材は、前記一対のレバーに取り付けられた前記クサビ状部材の傾斜面と当接するとともに、前記傾斜面と当接しながら回転可能に構成されたローラ部材からなる、請求項３に記載のレールクランプ装置。
5. 前記一対のレバーを回動可能に支持するとともに、前記圧縮バネ部材と、前記クランプ解除機構とを支持する固定ブロックをさらに備え、
   前記固定ブロックは、前記レールの両側の位置に配置され、クランプ解除状態で前記固定ブロックが前記レールと直交する横方向へ移動した場合に前記レールと当接して、前記固定ブロックの移動を制限するガイド部を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレールクランプ装置。
6. 前記一対のレバーは、それぞれ、前記固定ブロックと当接して前記レバーの回動を制限する回動制限部を有し、
   前記回動制限部は、クランプ解除状態で前記固定ブロックが前記レールに対して横方向に傾斜して前記ガイド部が前記レールと当接した状態において、前記レバーが前記レールに当接しない所定のレバー回動位置で前記レバーの回動を制限するように設けられている、請求項５に記載のレールクランプ装置。
7. 前記固定ブロックに回転可能に支持され、前記レール上を前記レールに沿って回転移動する１つの車輪をさらに備え、
   前記１つの車輪は、前記一対のレバー間の位置に配置されている、請求項５または６に記載のレールクランプ装置。
8. 前記一対のレバーを回動可能に支持するとともに、前記圧縮バネ部材と、前記クランプ解除機構とを支持する固定ブロックと、
   前記レールに沿って移動する移動構造物に取り付けられるとともに内部に前記固定ブロックを収容するブラケットとをさらに備え、
   前記固定ブロックは、固定ブロック側制限部材を有し、
   前記ブラケットは、前記固定ブロック側制限部材と当接するブラケット側制限部材を有し、
   前記固定ブロックが前記ブラケットに対して横方向に傾斜すると前記固定ブロック側制限部材と前記ブラケット側制限部材とが当接することにより、前記固定ブロックの前記ブラケットに対する横方向の傾斜が制限されるように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のレールクランプ装置。
9. 前記傾斜面は、初期状態の前記レールを把持した場合の前記レバーの前記レールに対する押圧力を、所定の摩耗状態の前記レールを把持した場合の前記レバーの前記レールに対する押圧力に近づけるように、前記初期状態のレールを把持する場合の前記当接部材との接触位置における傾斜角度が、前記所定の摩耗状態のレールを把持する場合の前記当接部材との接触位置における傾斜角度と異なるように構成されている、請求項３または４に記載のレールクランプ装置。
10. 前記傾斜面は、初期状態の前記レールを把持する場合に前記当接部材と接触する第１傾斜面と、所定の摩耗状態の前記レールを把持する場合に前記当接部材と接触する第２傾斜面とを有し、前記第１傾斜面の第１傾斜角度は、前記第２傾斜面の第２傾斜角度よりも大きい、請求項９に記載のレールクランプ装置。
11. 前記圧縮バネ部材の上端部および下端部とそれぞれ接する上側部材および下側部材をさらに備え、
    前記クランプ解除機構は、前記下側部材上に設置されたシリンダと、前記シリンダから上下方向に進退可能に設けられ、上端部が前記上側部材に連結されたロッドとを含み、
    前記上側部材と前記ロッドとは、球面状の凸面からなる第１当接面と、前記第１当接面に対して移動可能に球面接触する球面状の凹面からなる第２当接面とを有する連結部材を介して連結されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のレールクランプ装置。

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