天井クレーン
【課題】天井レールが傾斜域を有していても、簡単な構成で天井レール上の走行体の安定した走行を保証し、しかも、その設置を容易することができる天井クレーンを提供する。
【解決手段】天井クレーンは、傾斜域を有する天井レール２と、天井レール２上を走行する走行体の一部を構成する走行キャリッジ１４ａ、ｂと、天井レール２における傾斜域の下面に設けられたラックレール１０と、走行キャリッジの駆動車輪４４とピニオン６８との間を接続する動力伝達経路に介挿されたクラッチユニット６０とを備え、クラッチユニット６０はワンウェイクラッチ７０を内蔵する。
【解決手段】天井クレーンは、傾斜域を有する天井レール２と、天井レール２上を走行する走行体の一部を構成する走行キャリッジ１４ａ、ｂと、天井レール２における傾斜域の下面に設けられたラックレール１０と、走行キャリッジの駆動車輪４４とピニオン６８との間を接続する動力伝達経路に介挿されたクラッチユニット６０とを備え、クラッチユニット６０はワンウェイクラッチ７０を内蔵する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吊荷作業に使用される天井クレーンに係わり、特に、地下空間の天井に適用される天井クレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、天井クレーンは天井の近傍に敷設された一対の天井レールと、これら天井レールを横断する方向に延び、天井レールに沿って走行可能な走行体としてのガーダと、このガーダに設けられ、ガーダの長手方向に沿って走行可能な走行体とからなり、この走行体に吊具を有する巻上装置が備えられている（特許文献１、図１）。
上述の天井クレーンはガーダが天井レールに沿って走行し、且つ、走行体がガーダに沿って走行することで、天井レール間の全域にて吊荷作業を行うことができる。
【特許文献１】特開2004-83183号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、天井クレーンの天井レールが敷設される構造物はその天井が水平であるため、天井レールもまた天井と平行な水平面内を延びているが、天井クレーンの設置が要求されるロケーションの中は、その天井の一部が上下に傾斜したスロープとなっているものがある。具体的には、天井にスロープを有するロケーションとして、複数の地下区域がトンネルにより互いに連通した地下空間が考えられ、地下区域の個々の天井部分にレベル差が存在する場合、地下空間の天井はトンネルの部位にて、上下に傾斜したスロープとなる。それ故、上述した地下空間に天井クレーンを設置する場合、天井レールはトンネル内の領域にて上下に傾斜することになる。
【０００４】
上述した傾斜域を有する天井レールであっても、ガーダを安定して走行させるには、天井レールにラックレールを取り付ける一方、走行体側にラックレールに噛合するピニオンを設け、このピニオンを走行体の車輪と連動して回転させることが考えられ、これらラックレールとピニオンとの噛み合いは天井レールの傾斜域での滑りを防止する。
しかしながら、上述したラックレールとピニオンの噛み合い方式を採用する場合、各地下区域での天井部分が水平であるにも拘わらず、ラックレールは天井レールの全域に亘って設けらなければならず、上述した地下空間への天井クレーンの設置に多大な手間が掛かるばかりでなり、天井クレーンのコストを大幅に上昇させる。
【０００５】
このような不具合を解消するため、天井レールの傾斜域のみにラックレールを取り付けることも考えられるが、この場合、天井レールの水平域から傾斜域にピニオンが進行するとき、ラックレールの始端にてラックレールとピニオンとの間に噛み合い不良が発生し易く、ガーダの安定した走行が保証されなくなる。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、天井レールの一部に傾斜域を有していても、ガーダに相当する走行体の安定した走行を簡単な構成で実現可能な天井クレーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の天井クレーンは、天井に沿って延びる天井レールであって、その長手方向に離間し且つ上下方向のレベル位置が互い異なる水平域を有し、これら水平域が傾斜域を介して接続された天井レールと、この天井レール上に配置された走行輪を有し、この走行輪に回転力が供給されたとき、天井レールに沿って走行する走行体と、この走行体に設けられ、吊具を昇降させる巻上装置と、天井レールに設けられ、天井レールの長手方向に傾斜域の全長に亘って延びるラックレールと、走行体に設けられ、走行体が前記傾斜域に進入したとき、ラックレールと噛合可能なピニオンと、このピニオンと走行輪との間を接続し、走行輪の回転力をピニオンに向けて伝達し、このピニオンがラックレールと噛み合いながら走行体の走行方向に移動する順方向に、ピニオンを回転させる動力伝達経路と、この動力伝達経路に介挿され、前記ピニオンの逆回転を許容する一方向クラッチとを備える（請求項１）。
【０００７】
請求項１の天井クレーンによれば、天井レール上を走行体が走行する際、走行体が天井レールの傾斜域に進入し、走行体のピニオンが天井レールのラックレールに最初に噛み合う際、これらピニオン及びラックレールの歯同士が互いに衝突すれば、一方向クラッチはピニオンの逆回転を許容する。このような逆転は、ピニオンにおける歯列の回転位相をラックレールの歯列に対して整合させ、ピニオン及びラックレールの良好な噛み合いを確立する。この後、ピニオンは一方向クラッチを介して、その順方向に回転力を受け、ラックレールと噛み合いながら走行体の走行方向に移動する。
【０００８】
具体的には、ピニオンの順方向は、走行体が天井クレーンの傾斜域を登る方向に走行する際の回転方向に一致している（請求項２）。この場合、走行体が天井クレーンの傾斜域を降る方向に走行する際、走行体のピニオンには回転力が伝達されない。
好ましくは、一方向クラッチは、走行輪に供給される回転力の方向に応じてピニオンの順方向を切り換えるスプラグ型クラッチであるのが好ましい（請求項３）。このような一方向クラッチであれば、天井クレーンの傾斜域を走行体が往動又は復動の何れの方向に走行するとしても、ピニオンは走行体の回転方向と同一の方向に回転する。
【０００９】
一方、ラックレールは、傾斜域の両端から水平域に亘って延びる延長部を有し、この延長部での歯列のピッチラインは天井レールとの間の距離を傾斜域から徐々に減少させるべく傾斜しているのが望ましい（請求項４）。この場合、走行体のピニオンがラックレールの延長部にて最初に噛み合う際、この噛み合い時の衝撃が緩和される。
更に、巻上装置は走行体に揺動可能に吊持され（請求項５）、走行体が天井レールの傾斜域を通過する際にも、巻上装置は鉛直姿勢を保持する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜３の天井クレーンは、天井レールの傾斜域にラックレールを設けるだけで済むことから、その構成が簡単になるとともに設置に手間が掛からず、コストもまた大きく低下させることができる。また、走行体の走行輪とピニオンとを繋ぐ動力伝達経路中の一方向クラッチはピニオンの逆転を許容するから、走行体が天井レールの傾斜域に進入する際、走行体のピニオンはラックレールに円滑に噛み合うことができ、走行体の安定した走行が保証される。
【００１１】
請求項４の天井クレーンは走行体のピニオンとラックレールとが最初に噛み合う際の衝撃が緩和されるので、耐久性に優れたものとなり、請求項５の天井クレーンは走行体が天井レールの傾斜域を通過する際にも、安定した吊荷の移送を保証する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１を参照すると、例えば地下空間の天井Ａに設置される天井クレーンが概略的に示されており、天井Ａはその一部に上下に傾斜したスロープＢを有する。天井クレーンは一対の天井レール２を備え、これら天井レール２は天井Ａに沿って延びている。従って、天井レール２図１でみて左右に離間し且つ互いに高さレベルが異なる天井Ａの水平部に沿って延びる水平域２ａと、これら水平域２ａを互いに接続する傾斜域２ｂとを有し、多数のレール取付具４を介して天井Ａに取り付けられている。これらレール取付具４は天井レール２の長手方向に所望の間隔を存して配置されている。なお、図１中、参照符号αは水平面に対する傾斜域２ｂの傾斜角を示す。
【００１３】
図２に示されるように一対の天井レール２はＩ形綱からなり、所定の間隔を存して互いに平行に延びている。各天井レール２の下側フランジ６はその左右の上面がレール面８として形成され、そして、その傾斜域２ｂにあっては、下側フランジ６の下面にラックレール１０が取り付けられている。このラックレール１０は傾斜域２ｂの長手方向にその全長に亘って延び、下向きの歯列を有する。更に詳しくは、図３に示されるようにラックレール１０は傾斜域２ｂの両端から天井レール２の対応する水平域２ａに沿って延びる延長部１０ａをそれぞれ有する。なお、図３はラックレール１０の片側、即ち、下側の延長部１０ａのみを示す。
【００１４】
一対の天井レール２には走行体１２が設けられており、この走行体１２は天井レール２に沿って往復走行可能である。走行体１２の詳細は図４及び図５に示されており、これら図４及び図５を参照しながら、走行体１２について以下に説明する。
走行体１２は左右の走行キャリッジ１４ａ，１４ｂを備え、これら走行キャリッジ１４は対応する側の天井レール２にそれぞれ配置され、そのレール面８上に走行輪を介して載置されている。
【００１５】
更に、左右の走行キャリッジ１４ａ，１４ｂはその下部にガーダ１６を支持しており、このガーダ１６は天井レール２の下側を一対の天井レール２間に亘って延び、走行キャリッジ１４ａ，１４ｂを互いに連結されている。ガーダ１６は天井レール２と同様にＩ形綱からなり、その下側フランジの上面がレール面１８として形成されている。
ガーダ１６にはそのレール面１８上を走行体２０が往復動可能となっており、この走行体２０はその下側に巻上装置２２を支持しており、この巻上装置２２はフック等の吊具２４を有する。なお、図１に示されているように走行体１２からは操作コントローラ２６が吊り下げられており、この操作コントローラ２６は走行体１２及び走行体２０の走行や、巻上装置２２の作動を制御するために使用される。
【００１６】
走行キャリッジ１４へのガーダ１６の取り付けに関して詳述すれば、図５に示されるように、ガーダ１６は各走行キャリッジ１４に対し、一対の取付ブラケット２８をそれぞれ備えており、これら取付ブラケット２８はガーダ１６の長手方向に互いに離間し、ガーダ１６の上側フランジから上方に向けて突出している。取付ブラケット２８は枢支ピン３０を介して走行キャリッジ１４のフレーム３２の中央に支持されており、枢支ピン３０はガーダ１６と平行に延びる同一線上に配置されている。従って、ガーダ１６は前述した巻上装置２２とともに、枢支ピン３０を中心して天井レール２の長手方向に揺動自在である。
【００１７】
走行キャリッジ１４ａ，１４ｂは同様な構造を有するので、以下には一方の走行キャリッジ１４について説明する。
走行キャリッジ１４のフレーム３２は天井レール２に沿って延びる箱形形状をなし、天井レール２の両側に配置された左右の側壁部材３４と、これら側壁部材３４をその両端間にてそれぞれ連結する連結部材３６からなる。これら連結部材３６は天井レール２の下方に潜り込むようなＵ字形状をなす。
【００１８】
図５中、参照符号３８はガイドローラをそれぞれ示し、これらガイドローラ３８は天井レール２の下側フランジ６と同一の高さレベルに配置され、下側フランジ６の対応する側の側縁に転接可能となっている。なお、ガイドローラ３８は走行キャリッジ１４ｂ側のみに示されている。また、図５中、参照符号４０は走行キャリッジ１４の連結部材３６に取り付けられたゴムバッファをそれぞれ示す。
【００１９】
そして、図５でみて走行キャリッジ１４の右端部及び左端部には天井レール２を挟み、走行輪として従動車輪４２及び駆動車輪４４が一対ずつ配置されている。これら従動及び駆動車輪４２，４４は対応する側の側壁部材３４に回転自在に支持され、天井レール２における下側フランジ６のレール面８上にそれぞれ載った状態にある。
更に、走行キャリッジ１４に電動モータ４６が備えられており、この電動モータ４６は正逆回転可能であるとともにブレーキ（図示しない）を内蔵する。電動モータ４６は一方の駆動車輪４４の近傍にて、内側の側壁部材３４に取り付けられており、その出力軸は走行キャリッジ１４内に突出し、この出力軸と一対の駆動車輪４４とは動力伝達経路を介して接続されている。
【００２０】
より詳しくは、動力伝達経路は、電動モータ４６の出力軸に取り付けられた駆動ギヤ４８を有する一方、各駆動車輪４４に同軸にして取り付けられた車輪ギヤ５０を有する。駆動ギヤ４８は前記一方の駆動車輪４４が有する車輪ギヤ５０に噛合され、この車輪ギヤ５０が他方の駆動車輪４４の車輪ギヤ５０に動力伝達経路の下流部位を介して接続されている。
【００２１】
図６に示されるように動力伝達経路の下流部位は、各側壁部材３４の下面にそれぞれ取り付けられた支持ブロック５２を有し、これら支持ブロック５２は軸受５４を介してクラッチ軸５６の両端を支持する。クラッチ軸５６は天井レール２の下方を水平に延び、その両端部に中継ギヤ５８がそれぞれ取り付けられている。これら中継ギヤ５８は対応する側の車輪ギヤ５０の直下に配置され、その車輪ギヤ５０と噛み合った状態にある。
【００２２】
電動モータ４６の回転力が前述した動力伝達経路を介して一対の駆動車輪４４に伝達されたとき、これら駆動車輪４４は電動モータ４６の回転方向に従って一方向に回転し、これにより、走行キャリッジ１４、即ち、走行体１２の全体が天井レール２に沿って走行する。
更に、動力伝達経路はクラッチ軸５６にクラッチユニット６０を備えている。
【００２３】
このクラッチユニット６０はクラッチ軸５６に連結された内輪６２と、この内輪６２を囲む外輪６４とを有し、この外輪６４は内輪６２に一対の軸受６６を介して回転自在に支持されている。外輪６６にはその端面にピニオン６８が同軸的に取り付けられており、このピニオン６８は外輪６６と一体に回転可能である。ピニオン６８は天井レール２の下方にて前述したラックレール１０と対応する位置に位置付けられ、走行体１２が天井レール２の傾斜域２ｂに進入しようとする際、ラックレール１０と噛み合うことができる。
【００２４】
クラッチユニット６０は、内輪６２と外輪６４との間にスプラグ型のワンウェイクラッチ７０を内蔵しており、このワンウェイクラッチ７０はクラッチ軸５６の回転方向に応じたクラッチ機能を発揮する。即ち、ワンウェイクラッチ７０はクラッチ軸５６が何れの方向に回転されても、内輪６２及び外輪６４を互いに一体的に係合させ、クラッチ軸５６の回転をピニオン６８に伝達する。この場合、ピニオン６８は駆動車輪４４と連動して回転し、その回転方向がピニオン６８の順方向となる。
【００２５】
しかしながら、ピニオン６８の回転中、ピニオン６８に過大な負荷が加わると、ワンウェイクラッチ７０はピニオン６８の逆転、つまり、外輪６４に対する内輪６２の空転を許容する。
更に、図７を参照すれば、前述したラックレール１０の延長部１０ａが拡大して示されており、この延長部１０ａでの歯列のピッチライン（ギヤのピッチ円に相当）は天井レール２の下面に向けて上方に傾斜している。従って、延長部１０ａでの歯列の歯先と天井レール２の下面との間の距離は延長部１０ａの先端に向けて徐々に減少している。
【００２６】
上述した天井クレーンによれば、天井レール２に沿って走行する走行体１２が天井レール２の傾斜域２ｂに進入する際、ラックレール１０の歯列に対して、前述したピニオン６８における歯列の回転位相が整合されていない場合、ピニオン６８の歯はラックレール１０の歯に衝突するが、このとき、前述したクラッチユニット６０のワンウェイクラッチ７０はピニオン６８の逆転を許容することから、ピニオン６８及びラックレール１０は円滑に噛み合い、この後、走行体１２の走行に伴い、ピニオン６８はラックレール１０に噛み合いながらラックレール１０に沿って移動する。それ故、走行体１２が天井レール２の傾斜域２ｂを通過中にあるとき、ラックレール１０に対するピニオン６８の噛み合いは駆動車輪４４の滑りを防止し、走行体１２の安定した走行が保証される。
【００２７】
また、ラックレール１０はその両端に前述の延長部１０ａをそれぞれ有するので、ピニオン６８はラックレール１０に対し、その延長部１０ａにて噛み合い始めることになるが、延長部１０ａでの歯列のピッチラインは前述したように傾斜していることから、延長部１０ａの歯とピニオン６８の歯との衝突は緩和され、ピニオン６８はラックレール１０に円滑にして進入でき、ラックレール１０及びピニオン６８の摩耗は大きく低減される。この結果、天井クレーン自体の耐久性をも向上する。
【００２８】
更に、ラックレール１０は天井レール２の全域ではなく、その前後を含む傾斜域２ｂのみに設けられるだけであるから、天井クレーンの設置が容易になるばかりでなく、そのコストもまた安価になる。
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、クラッチユニット６０のワンウェイクラッチ７０はスプラグ型に限らず、ローラ型のものであってもよい。
【００２９】
また、天井レール２の傾斜域２ｂの傾斜が僅かである場合には、回転入力の方向に応じてクラッチ機能を発揮するワンウェイクラッチ７０に代え、通常のワンウェイクラッチを使用することも可能である。この場合、ワンウェイクラッチは、走行体１２が天井レール２の傾斜域２ｂを登る方向に走行する際、ピニオン６８に対し、その順方向に回転力を伝達し、逆に、走行体１２が傾斜域２ｂを降る際、ピニオン６８への回転力の伝達を遮断する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】天井クレーンを示した概略図である。
【図２】図１の天井レールを示した横断面図である。
【図３】図１中のIII部を拡大して示す図である。
【図４】図１の天井クレーンの走行体を示す概略正面図である。
【図５】図１の走行体の平面図である。
【図６】図５中、VI-VI線に沿う断面図である。
【図７】図３中、VII部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
２ 天井レール
２ａ 水平域
２ｂ 傾斜域
１２ 走行体
１４ａ，１４ｂ 走行キャリッジ
１６ ガーダ
２０ 走行体
２２ 巻上装置
２４ 吊具
１０ ラックレール
４４ 駆動車輪（走行輪）
４６ 電動モータ
４８ 駆動ギヤ（動力伝達経路）
５０ 車輪ギヤ（動力伝達経路）
５６ クラッチ軸（動力伝達経路）
５８ 中継ギヤ（動力伝達経路）
６０ クラッチユニット
６８ ピニオン
７０ ワンウェイクラッチ（一方向クラッチ）
Ａ 天井
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吊荷作業に使用される天井クレーンに係わり、特に、地下空間の天井に適用される天井クレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、天井クレーンは天井の近傍に敷設された一対の天井レールと、これら天井レールを横断する方向に延び、天井レールに沿って走行可能な走行体としてのガーダと、このガーダに設けられ、ガーダの長手方向に沿って走行可能な走行体とからなり、この走行体に吊具を有する巻上装置が備えられている（特許文献１、図１）。
上述の天井クレーンはガーダが天井レールに沿って走行し、且つ、走行体がガーダに沿って走行することで、天井レール間の全域にて吊荷作業を行うことができる。
【特許文献１】特開2004-83183号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、天井クレーンの天井レールが敷設される構造物はその天井が水平であるため、天井レールもまた天井と平行な水平面内を延びているが、天井クレーンの設置が要求されるロケーションの中は、その天井の一部が上下に傾斜したスロープとなっているものがある。具体的には、天井にスロープを有するロケーションとして、複数の地下区域がトンネルにより互いに連通した地下空間が考えられ、地下区域の個々の天井部分にレベル差が存在する場合、地下空間の天井はトンネルの部位にて、上下に傾斜したスロープとなる。それ故、上述した地下空間に天井クレーンを設置する場合、天井レールはトンネル内の領域にて上下に傾斜することになる。
【０００４】
上述した傾斜域を有する天井レールであっても、ガーダを安定して走行させるには、天井レールにラックレールを取り付ける一方、走行体側にラックレールに噛合するピニオンを設け、このピニオンを走行体の車輪と連動して回転させることが考えられ、これらラックレールとピニオンとの噛み合いは天井レールの傾斜域での滑りを防止する。
しかしながら、上述したラックレールとピニオンの噛み合い方式を採用する場合、各地下区域での天井部分が水平であるにも拘わらず、ラックレールは天井レールの全域に亘って設けらなければならず、上述した地下空間への天井クレーンの設置に多大な手間が掛かるばかりでなり、天井クレーンのコストを大幅に上昇させる。
【０００５】
このような不具合を解消するため、天井レールの傾斜域のみにラックレールを取り付けることも考えられるが、この場合、天井レールの水平域から傾斜域にピニオンが進行するとき、ラックレールの始端にてラックレールとピニオンとの間に噛み合い不良が発生し易く、ガーダの安定した走行が保証されなくなる。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、天井レールの一部に傾斜域を有していても、ガーダに相当する走行体の安定した走行を簡単な構成で実現可能な天井クレーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の天井クレーンは、天井に沿って延びる天井レールであって、その長手方向に離間し且つ上下方向のレベル位置が互い異なる水平域を有し、これら水平域が傾斜域を介して接続された天井レールと、この天井レール上に配置された走行輪を有し、この走行輪に回転力が供給されたとき、天井レールに沿って走行する走行体と、この走行体に設けられ、吊具を昇降させる巻上装置と、天井レールに設けられ、天井レールの長手方向に傾斜域の全長に亘って延びるラックレールと、走行体に設けられ、走行体が前記傾斜域に進入したとき、ラックレールと噛合可能なピニオンと、このピニオンと走行輪との間を接続し、走行輪の回転力をピニオンに向けて伝達し、このピニオンがラックレールと噛み合いながら走行体の走行方向に移動する順方向に、ピニオンを回転させる動力伝達経路と、この動力伝達経路に介挿され、前記ピニオンの逆回転を許容する一方向クラッチとを備える（請求項１）。
【０００７】
請求項１の天井クレーンによれば、天井レール上を走行体が走行する際、走行体が天井レールの傾斜域に進入し、走行体のピニオンが天井レールのラックレールに最初に噛み合う際、これらピニオン及びラックレールの歯同士が互いに衝突すれば、一方向クラッチはピニオンの逆回転を許容する。このような逆転は、ピニオンにおける歯列の回転位相をラックレールの歯列に対して整合させ、ピニオン及びラックレールの良好な噛み合いを確立する。この後、ピニオンは一方向クラッチを介して、その順方向に回転力を受け、ラックレールと噛み合いながら走行体の走行方向に移動する。
【０００８】
具体的には、ピニオンの順方向は、走行体が天井クレーンの傾斜域を登る方向に走行する際の回転方向に一致している（請求項２）。この場合、走行体が天井クレーンの傾斜域を降る方向に走行する際、走行体のピニオンには回転力が伝達されない。
好ましくは、一方向クラッチは、走行輪に供給される回転力の方向に応じてピニオンの順方向を切り換えるスプラグ型クラッチであるのが好ましい（請求項３）。このような一方向クラッチであれば、天井クレーンの傾斜域を走行体が往動又は復動の何れの方向に走行するとしても、ピニオンは走行体の回転方向と同一の方向に回転する。
【０００９】
一方、ラックレールは、傾斜域の両端から水平域に亘って延びる延長部を有し、この延長部での歯列のピッチラインは天井レールとの間の距離を傾斜域から徐々に減少させるべく傾斜しているのが望ましい（請求項４）。この場合、走行体のピニオンがラックレールの延長部にて最初に噛み合う際、この噛み合い時の衝撃が緩和される。
更に、巻上装置は走行体に揺動可能に吊持され（請求項５）、走行体が天井レールの傾斜域を通過する際にも、巻上装置は鉛直姿勢を保持する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜３の天井クレーンは、天井レールの傾斜域にラックレールを設けるだけで済むことから、その構成が簡単になるとともに設置に手間が掛からず、コストもまた大きく低下させることができる。また、走行体の走行輪とピニオンとを繋ぐ動力伝達経路中の一方向クラッチはピニオンの逆転を許容するから、走行体が天井レールの傾斜域に進入する際、走行体のピニオンはラックレールに円滑に噛み合うことができ、走行体の安定した走行が保証される。
【００１１】
請求項４の天井クレーンは走行体のピニオンとラックレールとが最初に噛み合う際の衝撃が緩和されるので、耐久性に優れたものとなり、請求項５の天井クレーンは走行体が天井レールの傾斜域を通過する際にも、安定した吊荷の移送を保証する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１を参照すると、例えば地下空間の天井Ａに設置される天井クレーンが概略的に示されており、天井Ａはその一部に上下に傾斜したスロープＢを有する。天井クレーンは一対の天井レール２を備え、これら天井レール２は天井Ａに沿って延びている。従って、天井レール２図１でみて左右に離間し且つ互いに高さレベルが異なる天井Ａの水平部に沿って延びる水平域２ａと、これら水平域２ａを互いに接続する傾斜域２ｂとを有し、多数のレール取付具４を介して天井Ａに取り付けられている。これらレール取付具４は天井レール２の長手方向に所望の間隔を存して配置されている。なお、図１中、参照符号αは水平面に対する傾斜域２ｂの傾斜角を示す。
【００１３】
図２に示されるように一対の天井レール２はＩ形綱からなり、所定の間隔を存して互いに平行に延びている。各天井レール２の下側フランジ６はその左右の上面がレール面８として形成され、そして、その傾斜域２ｂにあっては、下側フランジ６の下面にラックレール１０が取り付けられている。このラックレール１０は傾斜域２ｂの長手方向にその全長に亘って延び、下向きの歯列を有する。更に詳しくは、図３に示されるようにラックレール１０は傾斜域２ｂの両端から天井レール２の対応する水平域２ａに沿って延びる延長部１０ａをそれぞれ有する。なお、図３はラックレール１０の片側、即ち、下側の延長部１０ａのみを示す。
【００１４】
一対の天井レール２には走行体１２が設けられており、この走行体１２は天井レール２に沿って往復走行可能である。走行体１２の詳細は図４及び図５に示されており、これら図４及び図５を参照しながら、走行体１２について以下に説明する。
走行体１２は左右の走行キャリッジ１４ａ，１４ｂを備え、これら走行キャリッジ１４は対応する側の天井レール２にそれぞれ配置され、そのレール面８上に走行輪を介して載置されている。
【００１５】
更に、左右の走行キャリッジ１４ａ，１４ｂはその下部にガーダ１６を支持しており、このガーダ１６は天井レール２の下側を一対の天井レール２間に亘って延び、走行キャリッジ１４ａ，１４ｂを互いに連結されている。ガーダ１６は天井レール２と同様にＩ形綱からなり、その下側フランジの上面がレール面１８として形成されている。
ガーダ１６にはそのレール面１８上を走行体２０が往復動可能となっており、この走行体２０はその下側に巻上装置２２を支持しており、この巻上装置２２はフック等の吊具２４を有する。なお、図１に示されているように走行体１２からは操作コントローラ２６が吊り下げられており、この操作コントローラ２６は走行体１２及び走行体２０の走行や、巻上装置２２の作動を制御するために使用される。
【００１６】
走行キャリッジ１４へのガーダ１６の取り付けに関して詳述すれば、図５に示されるように、ガーダ１６は各走行キャリッジ１４に対し、一対の取付ブラケット２８をそれぞれ備えており、これら取付ブラケット２８はガーダ１６の長手方向に互いに離間し、ガーダ１６の上側フランジから上方に向けて突出している。取付ブラケット２８は枢支ピン３０を介して走行キャリッジ１４のフレーム３２の中央に支持されており、枢支ピン３０はガーダ１６と平行に延びる同一線上に配置されている。従って、ガーダ１６は前述した巻上装置２２とともに、枢支ピン３０を中心して天井レール２の長手方向に揺動自在である。
【００１７】
走行キャリッジ１４ａ，１４ｂは同様な構造を有するので、以下には一方の走行キャリッジ１４について説明する。
走行キャリッジ１４のフレーム３２は天井レール２に沿って延びる箱形形状をなし、天井レール２の両側に配置された左右の側壁部材３４と、これら側壁部材３４をその両端間にてそれぞれ連結する連結部材３６からなる。これら連結部材３６は天井レール２の下方に潜り込むようなＵ字形状をなす。
【００１８】
図５中、参照符号３８はガイドローラをそれぞれ示し、これらガイドローラ３８は天井レール２の下側フランジ６と同一の高さレベルに配置され、下側フランジ６の対応する側の側縁に転接可能となっている。なお、ガイドローラ３８は走行キャリッジ１４ｂ側のみに示されている。また、図５中、参照符号４０は走行キャリッジ１４の連結部材３６に取り付けられたゴムバッファをそれぞれ示す。
【００１９】
そして、図５でみて走行キャリッジ１４の右端部及び左端部には天井レール２を挟み、走行輪として従動車輪４２及び駆動車輪４４が一対ずつ配置されている。これら従動及び駆動車輪４２，４４は対応する側の側壁部材３４に回転自在に支持され、天井レール２における下側フランジ６のレール面８上にそれぞれ載った状態にある。
更に、走行キャリッジ１４に電動モータ４６が備えられており、この電動モータ４６は正逆回転可能であるとともにブレーキ（図示しない）を内蔵する。電動モータ４６は一方の駆動車輪４４の近傍にて、内側の側壁部材３４に取り付けられており、その出力軸は走行キャリッジ１４内に突出し、この出力軸と一対の駆動車輪４４とは動力伝達経路を介して接続されている。
【００２０】
より詳しくは、動力伝達経路は、電動モータ４６の出力軸に取り付けられた駆動ギヤ４８を有する一方、各駆動車輪４４に同軸にして取り付けられた車輪ギヤ５０を有する。駆動ギヤ４８は前記一方の駆動車輪４４が有する車輪ギヤ５０に噛合され、この車輪ギヤ５０が他方の駆動車輪４４の車輪ギヤ５０に動力伝達経路の下流部位を介して接続されている。
【００２１】
図６に示されるように動力伝達経路の下流部位は、各側壁部材３４の下面にそれぞれ取り付けられた支持ブロック５２を有し、これら支持ブロック５２は軸受５４を介してクラッチ軸５６の両端を支持する。クラッチ軸５６は天井レール２の下方を水平に延び、その両端部に中継ギヤ５８がそれぞれ取り付けられている。これら中継ギヤ５８は対応する側の車輪ギヤ５０の直下に配置され、その車輪ギヤ５０と噛み合った状態にある。
【００２２】
電動モータ４６の回転力が前述した動力伝達経路を介して一対の駆動車輪４４に伝達されたとき、これら駆動車輪４４は電動モータ４６の回転方向に従って一方向に回転し、これにより、走行キャリッジ１４、即ち、走行体１２の全体が天井レール２に沿って走行する。
更に、動力伝達経路はクラッチ軸５６にクラッチユニット６０を備えている。
【００２３】
このクラッチユニット６０はクラッチ軸５６に連結された内輪６２と、この内輪６２を囲む外輪６４とを有し、この外輪６４は内輪６２に一対の軸受６６を介して回転自在に支持されている。外輪６６にはその端面にピニオン６８が同軸的に取り付けられており、このピニオン６８は外輪６６と一体に回転可能である。ピニオン６８は天井レール２の下方にて前述したラックレール１０と対応する位置に位置付けられ、走行体１２が天井レール２の傾斜域２ｂに進入しようとする際、ラックレール１０と噛み合うことができる。
【００２４】
クラッチユニット６０は、内輪６２と外輪６４との間にスプラグ型のワンウェイクラッチ７０を内蔵しており、このワンウェイクラッチ７０はクラッチ軸５６の回転方向に応じたクラッチ機能を発揮する。即ち、ワンウェイクラッチ７０はクラッチ軸５６が何れの方向に回転されても、内輪６２及び外輪６４を互いに一体的に係合させ、クラッチ軸５６の回転をピニオン６８に伝達する。この場合、ピニオン６８は駆動車輪４４と連動して回転し、その回転方向がピニオン６８の順方向となる。
【００２５】
しかしながら、ピニオン６８の回転中、ピニオン６８に過大な負荷が加わると、ワンウェイクラッチ７０はピニオン６８の逆転、つまり、外輪６４に対する内輪６２の空転を許容する。
更に、図７を参照すれば、前述したラックレール１０の延長部１０ａが拡大して示されており、この延長部１０ａでの歯列のピッチライン（ギヤのピッチ円に相当）は天井レール２の下面に向けて上方に傾斜している。従って、延長部１０ａでの歯列の歯先と天井レール２の下面との間の距離は延長部１０ａの先端に向けて徐々に減少している。
【００２６】
上述した天井クレーンによれば、天井レール２に沿って走行する走行体１２が天井レール２の傾斜域２ｂに進入する際、ラックレール１０の歯列に対して、前述したピニオン６８における歯列の回転位相が整合されていない場合、ピニオン６８の歯はラックレール１０の歯に衝突するが、このとき、前述したクラッチユニット６０のワンウェイクラッチ７０はピニオン６８の逆転を許容することから、ピニオン６８及びラックレール１０は円滑に噛み合い、この後、走行体１２の走行に伴い、ピニオン６８はラックレール１０に噛み合いながらラックレール１０に沿って移動する。それ故、走行体１２が天井レール２の傾斜域２ｂを通過中にあるとき、ラックレール１０に対するピニオン６８の噛み合いは駆動車輪４４の滑りを防止し、走行体１２の安定した走行が保証される。
【００２７】
また、ラックレール１０はその両端に前述の延長部１０ａをそれぞれ有するので、ピニオン６８はラックレール１０に対し、その延長部１０ａにて噛み合い始めることになるが、延長部１０ａでの歯列のピッチラインは前述したように傾斜していることから、延長部１０ａの歯とピニオン６８の歯との衝突は緩和され、ピニオン６８はラックレール１０に円滑にして進入でき、ラックレール１０及びピニオン６８の摩耗は大きく低減される。この結果、天井クレーン自体の耐久性をも向上する。
【００２８】
更に、ラックレール１０は天井レール２の全域ではなく、その前後を含む傾斜域２ｂのみに設けられるだけであるから、天井クレーンの設置が容易になるばかりでなく、そのコストもまた安価になる。
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、クラッチユニット６０のワンウェイクラッチ７０はスプラグ型に限らず、ローラ型のものであってもよい。
【００２９】
また、天井レール２の傾斜域２ｂの傾斜が僅かである場合には、回転入力の方向に応じてクラッチ機能を発揮するワンウェイクラッチ７０に代え、通常のワンウェイクラッチを使用することも可能である。この場合、ワンウェイクラッチは、走行体１２が天井レール２の傾斜域２ｂを登る方向に走行する際、ピニオン６８に対し、その順方向に回転力を伝達し、逆に、走行体１２が傾斜域２ｂを降る際、ピニオン６８への回転力の伝達を遮断する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】天井クレーンを示した概略図である。
【図２】図１の天井レールを示した横断面図である。
【図３】図１中のIII部を拡大して示す図である。
【図４】図１の天井クレーンの走行体を示す概略正面図である。
【図５】図１の走行体の平面図である。
【図６】図５中、VI-VI線に沿う断面図である。
【図７】図３中、VII部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
２ 天井レール
２ａ 水平域
２ｂ 傾斜域
１２ 走行体
１４ａ，１４ｂ 走行キャリッジ
１６ ガーダ
２０ 走行体
２２ 巻上装置
２４ 吊具
１０ ラックレール
４４ 駆動車輪（走行輪）
４６ 電動モータ
４８ 駆動ギヤ（動力伝達経路）
５０ 車輪ギヤ（動力伝達経路）
５６ クラッチ軸（動力伝達経路）
５８ 中継ギヤ（動力伝達経路）
６０ クラッチユニット
６８ ピニオン
７０ ワンウェイクラッチ（一方向クラッチ）
Ａ 天井
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井に沿って延びる天井レールであって、その長手方向に離間し且つ上下方向のレベル位置が互い異なる水平域を有し、これら水平域が傾斜域を介して接続された天井レールと、
前記天井レール上に配置された走行輪を有し、この走行輪に回転力が供給されたとき、前記天井レールに沿って走行する走行体と、
前記走行体に設けられ、吊具を昇降させる巻上装置と、
前記天井レールに設けられ、前記天井レールの長手方向に前記傾斜域の全長に亘って延びるラックレールと、
前記走行体に設けられ、前記走行体が前記傾斜域に進入したとき、前記ラックレールと噛合可能なピニオンと、
前記ピニオンと前記走行輪との間を接続し、前記走行輪の回転力を前記ピニオンに向けて伝達し、前記ピニオンが前記ラックレールと噛み合いながら前記走行体の走行方向に移動する順方向に、前記ピニオンを回転させる動力伝達経路と、
前記動力伝達経路に介挿され、前記ピニオンの逆回転を許容する一方向クラッチと
を具備したことを特徴とする天井クレーン。
【請求項２】
前記ピニオンの順方向は、前記走行体が前記天井クレーンの前記傾斜域を登る方向に走行する際の回転方向に一致していることを特徴とする請求項１に記載の天井クレーン。
【請求項３】
前記一方向クラッチは、前記走行輪に供給される回転力の方向に応じて前記ピニオンの順方向を切り換えるスプラグ型クラッチであることを特徴とする請求項１又は２に記載の天井クレーン。
【請求項４】
前記ラックレールは、前記傾斜域の両端から前記水平域に亘って延びる延長部を有し、この延長部における歯列のピッチラインは前記天井レールとの間の距離を前記傾斜域から徐々に減少させるべく傾斜していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の天井クレーン。
【請求項５】
前記巻上装置は、前記走行体に揺動可能に吊持されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の天井クレーン。
【請求項１】
天井に沿って延びる天井レールであって、その長手方向に離間し且つ上下方向のレベル位置が互い異なる水平域を有し、これら水平域が傾斜域を介して接続された天井レールと、
前記天井レール上に配置された走行輪を有し、この走行輪に回転力が供給されたとき、前記天井レールに沿って走行する走行体と、
前記走行体に設けられ、吊具を昇降させる巻上装置と、
前記天井レールに設けられ、前記天井レールの長手方向に前記傾斜域の全長に亘って延びるラックレールと、
前記走行体に設けられ、前記走行体が前記傾斜域に進入したとき、前記ラックレールと噛合可能なピニオンと、
前記ピニオンと前記走行輪との間を接続し、前記走行輪の回転力を前記ピニオンに向けて伝達し、前記ピニオンが前記ラックレールと噛み合いながら前記走行体の走行方向に移動する順方向に、前記ピニオンを回転させる動力伝達経路と、
前記動力伝達経路に介挿され、前記ピニオンの逆回転を許容する一方向クラッチと
を具備したことを特徴とする天井クレーン。
【請求項２】
前記ピニオンの順方向は、前記走行体が前記天井クレーンの前記傾斜域を登る方向に走行する際の回転方向に一致していることを特徴とする請求項１に記載の天井クレーン。
【請求項３】
前記一方向クラッチは、前記走行輪に供給される回転力の方向に応じて前記ピニオンの順方向を切り換えるスプラグ型クラッチであることを特徴とする請求項１又は２に記載の天井クレーン。
【請求項４】
前記ラックレールは、前記傾斜域の両端から前記水平域に亘って延びる延長部を有し、この延長部における歯列のピッチラインは前記天井レールとの間の距離を前記傾斜域から徐々に減少させるべく傾斜していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の天井クレーン。
【請求項５】
前記巻上装置は、前記走行体に揺動可能に吊持されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の天井クレーン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−３０８９５（Ｐ２００８−３０８９５Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０６１３２（Ｐ２００６−２０６１３２）
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（０００１９８３６３）石川島運搬機械株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（０００１９８３６３）石川島運搬機械株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
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