JP5814722B2

JP5814722B2 - クレーン走行装置

Info

Publication number: JP5814722B2
Application number: JP2011216005A
Authority: JP
Inventors: 絵里子富樫; 家重　孝二; 孝二家重
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: CN202785316U; JP2013075737A

Description

本発明は、クレーン走行装置に関する。

クレーンサドルは荷物の巻上げや搬送を行うクレーンのクレーン走行装置であり、サドルフレームに車輪が取付けられて、走行路上を移動するものである。（特許文献１及び２参照）。また、クレーンサドルは対を成して用いられ、巻上機を吊り下げたガーダーの両端部に結合されて、クレーンの走行に用いられる。（特許文献３参照）

特開平４−８５２９５号公報特開２００２−３３８１９３号公報特許１４８９５９２

従来のクレーンサドルは簡素化と耐久性を優先するため、特許文献１、特許文献２に開示されているように、サドルフレームと車輪の間に所定の長さのカラーを備え、サドルフレームに取付けられた車輪が円筒中心軸方向に移動することのないようにカラーによって車輪の位置が固定されている。

従って、クレーンサドルの組立誤差やサドルフレームを構成する部材の曲り等によって、サドルフレームの一方の端部に取付けられた車輪の走行中心軸と、他方の端部に取付けられた車輪の走行中心軸にずれが生じるとクレーンの走行性能が悪くなり、クレーンの惰行、車輪の異常摩耗、異常音の発生などにより、クレーンの機械部分や構造部分に無理を生じ機能を落とすことがあり、場合によってはクレーンの脱線など、危険な状態を招く恐れがあった。

このため、特許文献１、特許文献２に開示の従来技術は、各車輪の走行中心軸を同軸化する為にサドルフレームの寸法精度を出し、部材の個々で異なる曲りを矯正する必要があった。また、クレーンサドルをクレーンとして組立てる場合は、ガーダ組立の寸法精度を出す必要があり、クレーンの組立作業性が悪かった。

本発明は、サドルフレームを構成する部材の寸法精度に特別な注意を払うことなく、走行用駆動車輪の走行中心軸と従動車輪の走行中心軸を一致させることを可能にすることにより、車輪の芯出し作業性の良いクレーンサドルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば、一対の走行レール上に走行可能に配される一対のクレーンサドルと、前記一対のクレーンサドルを連結するガーダーと、を有するクレーン走行装置であって、前記クレーンサドルは、サドルフレームと、前記サドルフレームに車軸によって回転自在に支持され、前記走行レール上を転動するように備えられる車輪と、前記サドルフレームと対向する前記車輪の一方の面の間と前記サドルフレームと対向する車輪の他方の面の間に、前記車輪の側面に接するようにして各々備えられるカラーを有し、前記車輪は側面を前記カラーによって規制されることにより、車輪位置を前記車輪の円筒中心軸方向に移動可能な調整機構を有し、前記カラーは、車軸を通すための孔を有し、その端面には、カラーを回転させることなくカラーから外れずに回転することが可能な円柱形状の表面にねじ山が形成された突起を備え、前記サドルフレームは、前記カラーの前記突起が取付けられるよう設けられた取付孔を有し、前記取付孔の内面に、前記カラーの備える突起の表面に形成されたねじ山と噛合するねじ山が形成され、前記カラーの備える突起とねじ山にて締結せしめたことにより、前記車輪の位置が、前記カラーの備える突起が前記サドルフレームと噛合するねじ山に沿って回転運動されることによって、前記カラーが前記車輪の円筒中心軸方向に移動可能であるという構成をとる。

本発明によれば、クレーン走行装置及び走行装置付きクレーンの製作性及び組立作業性を向上させることができる。

本発明の一実施例の走行装置付きクレーンの全体構成の外観斜視図である。本発明の一実施例のクレーンサドルの平面図である。図２(ａ)におけるクレーンサドルの正面図である。本発明の一実施例のクレーンサドル従動車輪固定部分の正面図である。図３(ａ)におけるクレーンサドル従動車輪固定部分の断面図である。本発明の一実施例のクレーンサドル従動車輪固定部分の外観斜視図である。図４におけるカラーの外観斜視図である。図４におけるカラーの分解図である。本発明の一実施例のクレーンサドル従動車輪固定部分の正面図である。図６(ａ)におけるクレーンサドル従動車輪固定部分の断面図である。図６(ａ)における走行装置付きクレーンの断面図である。

以下本発明の実施例を、図１から図７を用いて説明する。なお、本発明は図示例に限定されるものではない。

はじめに図１に基づき走行装置付きクレーンの全体構成と動作状況を説明する。図１は本発明の一実施例の走行装置付きクレーンの全体構成の外観斜視図である。

まず、走行装置付きクレーンの全体構成について説明する。対を成して対向するように配される走行レール１１ａ、１１ｂがあり、走行レール１１ａ上には走行用駆動車輪２５ａと従動車輪２６ａを備えるクレーンサドル２０ａが走行可能に設置されている。走行レール１１ｂ上には、走行用駆動車輪２５ｂと従動車輪２６ｂを備えるクレーンサドル２０ｂが走行可能に設置されている。また、クレーンサドル２０ａ、２０ｂはガーダー１０によって連結されている。

本発明のクレーン走行装置は、一対のクレーンサドルと各クレーンサドルを連結するガーダーから構成される。ガーダー１０には、電動トロリ２がガーダー１０上を横行移動可能に設置されており、また、クレーンサドル２０ａ、２０ｂを制御するサドル制御部１２が備えられている。電動トロリ２には、荷を上下動させるための電動巻上機１が取付けられ、電動巻上機１には荷を吊り下げるためのクレーンフック４が備えられている。また、電動巻上機１には電動巻上機１及び電動トロリ２の制御を行う巻上機制御部５と、走行装置付きクレーンを操作するための操作入力装置３が備えられている。

次に、図１を用いて走行装置付きクレーンの動作について説明する。操作者が操作入力装置３を用いて操作を入力すると、入力される制御信号に応じて巻上機制御部５が電動巻上機１及び電動トロリ２の移動を制御し、クレーンフック４に取付けられた荷をＺ方向及び−Ｚ方向またはＸ方向及び−Ｘ方向へ移動させることが出来る。また、同様に操作入力装置３で入力される制御信号に応じて、サドル制御部１２がクレーンサドル２０ａ及び２０ｂの移動を制御し、クレーンフック４に取付けられた荷をＹ方向及び−Ｙ方向へ移動させることができる。

なお、図１に示すカラー３２ａ、３２ｂは本実施例を構成する芯出し機構の一例であり、詳細は後述する。

つづいて、本実施例のクレーン走行装置の全体構成を図２（ａ）、図２（ｂ）を用いて説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）は本発明のカラーが構成する芯出し機構の一例であり、図２（ａ）は本実施例におけるクレーンサドルの平面図、図２（ｂ）は本発明の実施例におけるクレーンサドルの正面図である。なおクレーンサドルは、対を成して使用されるものであり、本実施例では左右のクレーンサドルが同一の構成をとるものであるため、図２（ａ）、図２（ｂ）を用いて一方のクレーンサドルの構成についてのみ説明する。

図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、クレーンサドル２０ａは、サドルフレーム２８ａに走行用駆動車輪２５ａ、従動車輪２６ａを備えている。サドルフレーム２８ａは略直方体形状であり、サドルフレーム２８ａの長手方向の両端面すなわち走行方向に面する両端面には衝撃緩衝装置であるダンパー３０が取付けられている。

サドルフレーム２８ａの長手方向の一方の端部には、車軸２７が取付けられる車軸取付穴が設けられ、嵌め合いによって車軸２７が取付けられている。車軸２７は車軸ストッパ２９によってサドルフレーム２８ａに固定され、走行用駆動車輪２５ａが回転自在に取付けられている。走行用駆動車輪２５ａは駆動装置により回転させられる車輪であり、この走行用駆動車輪２５ａの駆動装置として、走行用駆動車輪２５ａを回転駆動させる電動機２１、電動機２１の制動機構であるブレーキ２２、走行用駆動車輪２５ａの回転速度を調整する減速部２３及び最終減速段２４とが組み合わされて取付けられている。サドルフレーム２８ａと走行用駆動車輪２５ａとの間で、走行用駆動車輪２５ａに連結するように最終減速段２４が取付けられ、最終減速段２４に連結するようにサドルフレーム２８ａの外側に減速部２３が取付けられ、最終減速段２４の上部は最終減速段カバー３１によって覆われている。減速部２３には電動機２１が取付けられており、電動機の内部にはブレーキ２２が備えられて駆動装置が構成されている。走行用駆動車輪２５ａは、サドルフレーム２８ａと走行用駆動車輪２５ａの一方の面の間と、サドルフレーム２８ａと走行用駆動車輪２５ａの他方の面の間に挟まれるように位置し、車軸２７によって回転自在に取付けられているカラー３２ａによって、円筒中心軸方向に動くことのないよう固定される。

サドルフレーム２８ａの長手方向の他方の端部には、車軸２７が取付けられる車軸取付穴が設けられ、嵌め合いによって車軸２７が取付けられている。車軸２７は車軸ストッパ２９によってサドルフレーム２８ａに固定され、従動車輪２６ａが回転自在に取付けられている。従動車輪２６ａは、サドルフレーム２８ａと従動車輪２６ａの一方の面の間と、サドルフレーム２８ａと従動車輪２６ａの他方の面の間に取付けられたカラー３２ａにより、車輪の位置が車輪の円筒中心軸方向に動くことのないよう固定されている。

図２（ａ）に示すように、クレーンサドルの組立誤差やサドルフレームを構成する部材の曲り等によって、サドルフレームの一方の端部に取付けられた走行用駆動車輪２５ａの走行中心軸Ｘ−Ｘ軸と、他方の端部に取付けられた従動車輪２６ａの走行中心軸Ｙ−Ｙ軸に平行差Ｌが生じるとクレーンの走行性能が悪くなり、クレーンの惰行、車輪の異常摩耗、異常音の発生などにより、クレーンの機械部分や構造部分に無理を生じ機能を落とすことがあり、最悪の場合はクレーンの脱線など、危険な状態を招く恐れがある。その為、平行差Ｌは許容可能な値以下に小さくする必要がある。
図２（ａ）から図３（ｂ）に示す本発明の実施例のクレーンサドル２０ａは、カラー３２ａの位置をサドルフレーム２８ａと対向する従動車輪２６ａの一方の面の間から、サドルフレーム２８ａと対向する従動車輪２６ａの他方の面の間に移動することで、図２（ａ）に示す平行差Ｌの値を小さくする本実施例のクレーンサドルの芯出し機構の動作を以下に説明する。平行差Ｌが生じた場合、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、車軸２７に回転自在に複数取付けられている円筒形状を有し円筒の高さ方向に切れ目を有するカラー３２ａは、走行中心軸Ｘ−Ｘ軸により近いサドルフレーム２８ａと対向する従動車輪２６ａの面の間から、他方のサドルフレーム２８ａと対向する従動車輪２６ａの面の間に移動することにより、従動車輪２６ａは移動したカラー３２ａの板厚と同じ距離を走行中心軸Ｙ−Ｙ軸の方向に移動する。

よって、カラー３２ａは、板厚の合計が平行差Ｌの距離と同一となるような個数のカラー３２ａを、走行中心軸Ｘ−Ｘ軸により近いサドルフレーム２８ａと対向する従動車輪２６ａの面の間から、他方のサドルフレーム２８ａと対向する従動車輪２６ａの面の間に移動することにより、平行差Ｌを限りなく小さくなるよう従動車輪２６ａの位置を移動することが可能な調整機構を有する。

上記のカラー３２ａは、円筒形状を有し円筒の高さ方向に切れ目を持つ弾性体であり、切れ目に対して円周方向に力を加えると力に応じて円筒形の切れ目の隙間が拡大し、かかった力を取り去れば円筒形の切れ目の隙間が縮小し元の形状に戻るようになっている。

従来の構造においてカラーを取外すためには、車軸２７及び従動車輪２６ａをサドルフレーム２８ａから一度取外す必要があるが、クレーンサドル２０ａは走行レール１１ａ上に設置されている為、高所作業の上に足場が不安定であるために大変危険であったが、本発明の実施例のカラー３２ａは力を加えて拡大した切れ目の隙間によって車軸２７をサドルフレーム２８ａより抜くことなく車軸２７に取付及び取外が可能な機構を有している。

また、カラー３２ａは上部に突起を備えることで、突起を持ち引き抜くように取外すことも可能である。尚、図３（ａ）から図３（ｂ）に示す本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、カラー３２ａの切れ目部分に力を加えるための突起や穴、又はその両方を備えることにより、効率よく切れ目部分に力を加えて取付及び取外性の良い構造とすることもできる。

図６及び図７に示す本発明の実施例のクレーンサドル２０ａは、カラー３２ａの位置が車輪の円筒中心軸方向に移動されることで、次のように平行差Ｌの値を小さくする。カラー３２ａは、表面にねじ山を備える円柱形に形成され、サドルフレーム２８ａが有する従動車輪２６ａを挟んで対向する２つの面に、従動車輪２６ａの円筒面にカラー３２ａの端面が常に接するように各々１つ以上取付けられる。サドルフレーム２８ａは、カラー３２ａが取付けられるように設けられた取付穴の内面にカラー３２ａの有するねじ山と噛合するねじ山を備え、カラー３２ａとねじ山にて締結されている。

ここで図２（ａ）に示すように、走行用駆動車輪２５ａの走行中心軸Ｘ−Ｘ軸と従動車輪２６ａの走行中心軸Ｙ−Ｙ軸に平行差Ｌが生じた場合、走行中心軸Ｘ−Ｘ軸により近いサドルフレーム２８ａの側面に締結されたカラー３２ａは、端面が従動車輪２６ａの面に常に接した状態で、走行中心軸Ｘ−Ｘ軸と走行中心軸Ｙ−Ｙ軸が同軸となるまでサドルフレーム２８ａ方向に噛合するねじ山に沿って回転移動され、他方のサドルフレーム２８ａに締結されたカラー３２ａは、端面が従動車輪２６ａの面に接するまで従動車輪２６ａ方向に噛合するねじ山に沿って回転移動されることにより、本発明の実施例のクレーンサドル２０ａは平行差Ｌが生じないよう従動車輪２６ａの位置を移動し固定されることが可能な調整機構を有する。

図４から図５（ｂ）に示す本発明の実施例のクレーンサドルは、カラー３２ａの位置が車輪の円筒中心軸方向に移動される。以下において、本実施例のクレーンサドルの芯出し機構の動作を説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、カラー３２ａは、直円柱の円周上からはみ出すように出っ張った円板形状のフランジを有する略円柱形状に形成され、直円柱の一方の端面からフランジまでの表面にねじ山を備えたカラーロッド４０と、ボールベアリング４１が、円板形状のカラープレート４３に抜け止め４２によってねじで固定されている。カラープレート４３は、一方の面にボールベアリング４１が取付けられる取付溝が設けられ、嵌め合いによってボールベアリング４１が取付けられ、他方の面に従動車輪２６ａに取り付けられているボールベアリングの内輪側軌道輪端面を締め付けるためのリング状の突起を有している。さらに、ボールベアリング４１にカラーロッド４０が嵌め込むことによって取付けられることにより、カラーロッド４０とカラープレート４３の2つの接触面が直接接して回転するよりも回転時の摩擦を軽減し、互いの回転による影響をより受けない構成になっている。

平板状の抜け止め４２は、中央にカラーロッド４０を通す為の通し穴を有しており、通し穴はカラーロッド４０の直円柱径以上フランジ径未満の寸法を有していることから、カラーロッド４０を片側から通したときに、フランジ部が通し穴の円周に引っかかる構造となっている。また、カラープレート４３の中央部には車軸２７を通す事が可能な車軸穴が設けられており、車軸２７を通す事で従動車輪２６ａと同心円位置に配置される。

図５（ｂ）に示すように、サドルフレーム２８ａは、カラー３２ａの有するカラーロッド４０が取付けられるよう設けられた取付穴の内面にカラーロッド４０の有するねじ山と噛合するねじ山を備え、カラーロッド４０とねじ山にて締結されている。

上記の実施例は、図２（ａ）に示すように走行用駆動車輪２５ａの走行中心軸Ｘ−Ｘ軸と従動車輪２６ａの走行中心軸Ｙ−Ｙ軸に平行差Ｌが生じた場合、走行中心軸Ｘ−Ｘ軸により近いサドルフレーム２８ａの側面に締結されたカラー３２ａは、カラー３２ａが有するカラープレート４３の端面が従動車輪２６ａの面に常に接した状態で走行中心軸Ｘ−Ｘ軸と走行中心軸Ｙ−Ｙ軸が同軸となるまでフレーム方向にカラープレート４３が有するカラーロッド４０を回転移動し、他方のサドルフレーム２８ａに締結されたカラー３２ａは、カラー３２ａが有するカラープレート４３の端面が従動車輪２６ａの面に接するまで従動車輪２６ａ方向にカラープレート４３が有するカラーロッド４０を噛合するねじ山に沿って回転移動されることにより、平行差Ｌが生じないよう従動車輪２６ａの位置を移動し固定されることが可能な調整機構を有する。

尚、図４から図５（ｂ）に示す本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、カラー３２ａにおいてサドルフレーム２８ａに対向する端面に多角形又は円形の頭部を備えることにより、工具又は手動によってより容易に回転させることができ、操作性の良い構造とすることもできる。同様に、カラー３２ａにおいてサドルフレーム２８ａに対向する端面に工具又は手動で回すための溝又は穴を備えても前記と同様の効果が得られる。

図６（ａ）から図７に示す本発明の実施例のクレーンサドルは、車軸２７が軸方向に移動することで、次のように平行差Ｌの値を小さくする。車軸２７は、異なる外径を有する大径円柱部と小径円柱部とを同軸上に配置した段付円柱形状であり、大径円柱部表面にねじ山を備えている。大径円柱部はガーダー１０側のサドルフレーム２８ａが有する車軸取付穴の内径に備えるねじ山と大径円柱部が備えるねじ山が噛合し締結され、小径円柱部は建屋壁側のサドルフレーム２８ａに嵌め合いによって取付けられている。

小径円柱部には従動車輪２６ａが回転自在に取付けられており、従動車輪２６ａは車軸２７の大径円柱部とカラー３２ａの間に挟まれるように位置している。従動車輪２６ａは大径円柱部とカラー３２ａに接することにより軸方向への移動を妨げられ、位置を固定される。

ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）はカラー３２ａが従動車輪２６ａに固定されている場合の実施例であり、円周溝を有する車軸２７の溝部に１つ以上のキー状のカラー３２ａが嵌め込まれ、位置を固定される。カラー３２ａは、車軸２７の溝部から外れることのないよう、ボルト等の機械要素により従動車輪２６ａに締結されている。

上記の実施例は、図２（ａ）に示すように走行用駆動車輪２５ａの走行中心軸Ｘ−Ｘ軸と従動車輪２６ａの走行中心軸Ｙ−Ｙ軸に平行差Ｌが生じた場合、サドルフレーム２８ａに噛合するねじ山に沿って、車軸２７の大径円柱部を平行差Ｌが小さくなる方向に回転移動することにより、従動車輪２６ａの位置を平行差Ｌが０となる位置に移動し固定することが可能な調整機構を有する。

さらに、図７に示すように、建屋５０ａ、５０ｂ上に沿って設けられた走行レール１１ａ、１１ｂ上にクレーンサドル２０ａ、２０ｂが設置されている場合、建屋５０ａ、５０ｂとクレーンサドル２０ａ、２０ｂの間に作業スペースがない為、建屋５０ａ、５０ｂ側に調整機構を設け調整を行うことが出来ない為、クレーンを地上に降ろしてから作業する必要があるが、本発明は、ガーダー１０側からの調整のみで平行差Ｌの値を小さくすることが可能である。

このように本発明によれば、各々のサドルフレーム２８ａ、２８ｂの各従動車輪２６ａ、２６ｂに備えられるカラー３２ａ、３２ｂが、走行中心軸の平行差を小さくなるよう従動車輪の位置を調整可能な機構を有することにより、クレーンサドルの組立誤差や、サドルフレームを構成する部材の曲り等で走行用駆動車輪の走行中心軸と従動車輪の走行中心軸にずれが生じた場合にも、サドルフレームの寸法精度を出し、部材の個々で異なる曲りを矯正することなく、走行用駆動車輪と従動車輪の走行中心軸を容易に一致させることができ、車輪の芯出し作業性の良いクレーン走行装置及び走行装置付きクレーンを提供することができる。

１…電動巻上機、２…電動トロリ、３…操作入力装置、４…クレーンフック、５…巻上機制御部、１０…ガーダー、１１ａ、１１ｂ…走行レール、１２…サドル制御部、２０ａ、２０ｂ…クレーンサドル、２１…電動機、２２…ブレーキ、２３…減速部、２４…最終減速段、２５ａ、２５ｂ…走行用駆動車輪、２６ａ、２６ｂ…従動車輪、２７…車軸、２８ａ、２８ｂ…サドルフレーム、２９…車軸ストッパ、３０…ダンパー、３１…最終減速段カバー、３２ａ、３２ｂ…カラー、４０…カラーロッド、４１…ボールベアリング、４２…抜け止め、４３…カラープレート、５０ａ、５０ｂ…建屋

Claims

一対の走行レール上に走行可能に配される一対のクレーンサドルと、前記一対のクレーンサドルを連結するガーダーと、を有するクレーン走行装置であって、
前記クレーンサドルは、
サドルフレームと、
前記サドルフレームに車軸によって回転自在に支持され、前記走行レール上を転動するように備えられる車輪と、
前記サドルフレームと対向する前記車輪の一方の面の間と前記サドルフレームと対向する車輪の他方の面の間に、前記車輪の側面に接するようにして各々備えられるカラーを有し、
前記車輪は側面を前記カラーによって規制されることにより、車輪位置を前記車輪の円筒中心軸方向に移動可能な調整機構を有し、
前記カラーは、車軸を通すための孔を有し、その端面には、カラーを回転させることなくカラーから外れずに回転することが可能な円柱形状の表面にねじ山が形成された突起を備え、
前記サドルフレームは、前記カラーの前記突起が取付けられるよう設けられた取付孔を有し、前記取付孔の内面に、前記カラーの備える突起の表面に形成されたねじ山と噛合するねじ山が形成され、前記カラーの備える突起とねじ山にて締結せしめたことにより、前記車輪の位置が、前記カラーの備える突起が前記サドルフレームと噛合するねじ山に沿って回転運動されることによって、前記カラーが前記車輪の円筒中心軸方向に移動可能であることを特徴とするクレーン走行装置。