説明

荷役機械の免震装置

【課題】簡単な構成で、安定した制震性能を発揮することができる荷役機械の免震装置を提供する。
【解決手段】免震装置50は、アンローダ10の走行部30の台座52と脚部20の基部21との間に設けられ、X−Yテーブルを構成するクロスリニアベアリング54、積層ゴム56、シェアピン58によって構成される。この免震装置50によれば、地震時の振動によってシェアピン58に一定荷重が加わり、シェアピン58が破断すると、免震装置50のクロスリニアベアリング54の直動作用によってアンローダ本体12が、水平方向に移動するとともに、積層ゴム56がアンローダ本体12の水平移動を減衰させることにより、地震動のエネルギを減衰させる。そして、積層ゴム56の復元力によって、アンローダ本体12が元の位置に復帰移動する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は荷役機械の免震装置に係り、特に穀物等のばら物を船舶から陸揚げする機械式連続アンローダ等の荷役機械に設けられた免震装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に機械式連続アンローダは、船倉内に貯められた穀物等のばら物を、供給機等の掘削装置により掻き取り、その掻き取った穀物を垂直ブームと水平ブームの内部に設置したひれ付きコンベア等の搬送装置によって陸上に荷揚げする装置である。
【0003】
機械式連続アンローダ等の荷役機械は岸壁に設置され、岸壁に平行に設置された走行レールに沿って移動し、船舶の各船倉内の穀物を荷揚げしていく。
【0004】
このような、荷役機械の地震対応策として、厚生労働省が定めたクレーン構造規格によれば、水平動荷重が0.2G以上の設計に対して、0.25G以上に対応できる耐震強化クレーンを適用する方法が採られている。
【0005】
図1は、機械式連続アンローダ(以下、「アンローダ」と略称する)の全体構造を示した斜視図である。
【0006】
同図に示すアンローダ10は、主としてアンローダ本体12、水平ブーム14、垂直ブーム16、及び供給機18からなり、アンローダ本体12は脚20、20と走行フレーム22、及び旋回フレーム24から構成される。
【0007】
脚20の下部には、レール26に乗載される車輪28、28…を備えた走行部30が設けられている。これにより、アンローダ10は、レール26、26に沿って走行し、所定の位置に移動することができる。
【0008】
旋回フレーム24は、走行フレーム22の上部に旋回座32を介して旋回自在に設置される。水平ブーム14は、旋回フレーム24の上端部に起伏自在に支持され、垂直ブーム16は水平ブーム14の先端部にスイング自在に設置される。また、水平ブーム14と垂直ブーム16の内部には、船倉34内の穀物等のばら物36の搬送を行う、図2に示すひれ付きコンベア38が設置される。これにより、船倉34内のばら物36は、ひれ付きコンベア38によって垂直ブーム16の先端から陸上まで搬送される。
【0009】
通常のばら物荷役時は、図1に示した旋回フレーム24を海側に旋回させ、水平ブーム14が岸壁40に対して略直角状態で荷役を行う。また、垂直ブーム16は旋回中心から離れるため、カウンタウェイト42が旋回中心Oに対して水平ブーム14の陸側端部に取り付けられてバランスが保持されている。
【0010】
供給機18は、垂直ブーム16の下端に設けられており、船倉34内のばら物36を掻き集めて垂直ブーム16のひれ付きコンベア38に移載するように構成されている。
【0011】
一方、流動性の悪いばら物36を掘削して掻き取る供給機18として、ブレード式供給機が知られている。図2に示すブレード式供給機18は、回転羽根型供給機の外周に、水平方向に旋回してばら物36を切り崩すブレード44、44…を組み合わせて構成されている。ブレード44、44…によって切り崩されたばら物36は、スクリュー46によってロータ48内に運ばれ、ロータ48の回転によって、案内板49に沿って跳ね上げられてひれ付きコンベア38に供給される。なお、流動性のよい穀物等を荷揚げ対象とする場合は、ブレード44、44…を取り外した構造である回転羽根型供給機が使用される。
【0012】
ところで、前述の如く、入力地震波の対応策として従来は、水平動荷重が0.25G以上の耐震性を持つ耐震強化クレーンの設計が行われていた。また、0.25Gが加わったときの転倒モーメント等も各ブーム14、16の姿勢毎に、垂直ブーム16、カウンタウェイト42のバランスによって求め、安全性を確認する等の方法が採られていた。
【0013】
また、最近では、水平震度係数が0.25G以上で設計された耐震強化岸壁に、水平動荷重が0.25G以上の耐震強化クレーンを設置した場合、応答加速度が0.5G以上となる動的解析結果がでてきている。さらにこの耐震強化クレーンを耐震強化しても、脚20が浮き上がるロッキング現象が発生し、着地時の衝撃によって耐震強化クレーンが破損することが推定されている。
【0014】
このような問題から、水平動荷重を0.25G以下に抑えてロッキング現象を抑えるために、荷役機械に免震装置を設置する例が特許文献1、2、3に開示されている。特許文献1〜3に開示された荷役機械は、荷役機械本体の脚部や旋回台に免震装置を設置している。
【特許文献1】特開2003−4097号公報
【特許文献1】特開2003−54870号公報
【特許文献1】特開2004−210546号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
しかしながら、特許文献1の免震装置は、簡単な構造であるものの設置する各荷役機械の固有な機器の特性(固有値、重心位置等)を詳細に把握して免震装置のばね定数の調整、垂直荷重を受ける円形の当接面の大きさを決定する等、細かい設定が必要となるため、設計及び製造に手間がかかるという欠点があった。また、特許文献2の免震装置は、複雑な構成の油圧ユニットによるものなので、製造コストが高いという問題があった。更に、特許文献3の免震装置は、ばね機構、可動連結機構、及びダンパから構成されているものの、可動連結機構の構造が第1旋回ベアリング、第2旋回ベアリング、及びクレーン本体結合部と複雑であり、また、レールに対して垂直方向の地震動への対応が主とする装置であった。
【0016】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、簡単な構成で、安定した制震性能を発揮することができる荷役機械の免震装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
請求項1に記載の発明は、前記目的を達成するために、穀物等のばら物を船舶から陸揚げする機械式連続アンローダ等の荷役機械であって、走行レールに沿って走行移動自在に設置されるとともに、荷役機械本体部と走行部との間に免震装置が設けられた荷役機械において、前記免震装置は、前記荷役機械本体を前記走行部に対して、直動転がり支承により直交する二方向にスライド移動可能に支持するX−Yテーブルと、前記荷役機械本体と前記走行部とを連結するとともに走行部に対する荷役機械本体の水平方向の振動を減衰する積層ゴムと、前記荷役機械本体と前記走行部とを連結するとともに一定荷重が加わると破断するシェアピンとからなることを特徴とする。
【0018】
請求項1に記載の発明によれば、垂直方向の荷重を受ける部材及び水平方向の移動機構として、直動転がり支承であるリニアベアリングを交差させて直交する二方向に移動可能に構成したX−Yテーブルを用い、走行レールに対して直交方向及び走行レールの沿った方向にリニアベアリングの移動方向を合わせて走行部の上部に設置し、走行部に対する荷役機械本体の復元機構及び減衰機構に積層ゴムを用い、免震機能を発揮させるトリガー機構として、例えば機械構造用炭素鋼を使用したシアピンを用いて構成したので、簡単な構成で、安定した制震性能を発揮することができる。
【0019】
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記X−Yテーブルには、前記走行部に対する前記荷役機械本体の水平方向の振動を抑制するとともに減衰するダンパが設けられていることを特徴としている。
【0020】
請求項2に記載の発明によれば、X−Yテーブルに設けたダンパによって、走行部に対する荷役機械本体の水平方向の振動を抑制するので、積層ゴムに対する負荷を軽減でき、積層ゴムの減衰機能が向上する。
【0021】
請求項3に記載の発明は、前記目的を達成するために、穀物等のばら物を船舶から陸揚げする機械式連続アンローダ等の荷役機械であって、走行レールに沿って走行移動自在に設置されるとともに、荷役機械本体部と走行部との間に免震装置が設けられた荷役機械において、前記免震装置は、前記荷役機械本体を前記走行部に対して、直動転がり支承により直交する二方向にスライド移動可能に支持するX−Yテーブルと、前記X−Yテーブルに設けられ、前記走行部に対する前記荷役機械本体の水平方向の振動を抑制するとともに減衰するダンパと、前記荷役機械本体と前記走行部とを連結するとともに一定荷重が加わると破断するシェアピンとからなることを特徴としている。
【0022】
請求項3に記載の発明によれば、垂直方向の荷重を受ける部材及び水平方向の移動機構として、直動転がり支承であるリニアベアリングを交差させて直交する二方向に移動可能に構成したX−Yテーブルを用い、走行レールに対して直交方向及び走行レールの沿った方向にリニアベアリングの移動方向を合わせて走行部の上部に設置し、走行部に対する荷役機械本体の水平方向の振動を抑制し、且つ減衰する機構にダンパを用い、免震機能を発揮させるトリガー機構として、例えば機械構造用炭素鋼を使用したシアピンを用いて構成したので、簡単な構成で、安定した制震性能を発揮することができる。
【0023】
請求項4に記載の発明は、請求項3において、前記荷役機械本体と前記X−Yテーブルとの間には、荷役機械本体の垂直荷重を受けるとともに垂直方向の振動を減衰する積層ゴムが設けられていることを特徴としている。
【0024】
請求項4に記載の発明によれば、X−Yテーブルに設けた積層ゴムが、荷役機械本体の垂直荷重を受けるためX−Yテーブルの負荷を軽減できる。また、荷役機械本体の振動を積層ゴムによって減衰でき、且つ積層ゴムの復元力により荷役機械本体を走行部に対する元の位置に復帰させることができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明に係る荷役機械の免震装置によれば、垂直方向の荷重を受ける部材及び水平方向の移動機構として、直動転がり支承により直交する二方向にスライド移動可能に支持するX−Yテーブルを用い、また、走行部に対する荷役機械本体の復元機構及び減衰機構として積層ゴムを用い、更に免震機能を発生させるトリガー機構としてシェアピンを用いて構成したので、簡単な構造で安定した制震性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下、添付図面に従って本発明に係る荷役機械の免震装置の好ましい実施形態について説明する。
【0027】
図3に、第1の実施の形態の荷役機械の免震装置50の構成を示す。この免震装置50は、図1に示されたアンローダ10に設けられるもので、アンローダ本体(荷役機械本体)12の脚20と走行部30との間に設置されるものである。なお、図3の免震装置50を説明するに当たり、図1に示したアンローダ10と同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。
【0028】
免震装置50は、走行部30の台座52と脚部20の基部21との間に設けられ、X−Yテーブルを構成するクロスリニアベアリング54、積層ゴム56、シェアピン58によって構成されている。
【0029】
クロスリニアベアリング54は、水平方向においては何れの方向にも移動可能なように、直動転がり支承であるリニアベアリング60、62をX方向(アンローダ10の走行方向と直交する方向)、及びY方向(アンローダ10の走行方向)に交差させて直交する二方向に移動可能に構成されている。すなわち、クロスリニアベアリング54は、図4にも示されるように、リニアベアリング62のリニアレール63が台座52に固定され、リニアベアリング60のリニアレール61が脚部20の基部21に固定される。これにより、クロスリニアベアリング54は、リニアレール61が軸受部64に対してX方向に移動され、且つ、軸受部64がリニアレール63に対してY方向に移動されることにより、水平方向の何れの方向にも移動することができる。また、クロスリニアベアリング54は、アンローダ10の垂直方向の荷重も受けている。
【0030】
積層ゴム56は、下部フランジと上部フランジとの間に、複数のゴムシートと鋼板とを積層することにより構成されたもので、下部フランジが台座52に固定され、上部フランジが基部21に固定されている。この積層ゴム56によれば、地震動のエネルギを減衰させ、アンローダ本体12が水平方向に移動したときの復元力を発生する。なお、積層ゴム56のゴムシートとして、減衰性能を高めるために鉛又は錫プラグ入りのゴムシートを適用してもよい。
【0031】
シェアピン58は機械構造用炭素鋼製であり、下部が台座52に固定され、上部が基部21に形成された孔21Aに嵌入されている。このシェアピン58によれば、通常荷役動作時において、走行部30と脚20の鉄骨を保持し、ある震度値以上の振動により一定荷重が加わると破断して、免震装置50の免震機能が働くように(発生するように)構成されている。
【0032】
かかる構成の免震装置50によれば、地震時の振動によってシェアピン58に一定荷重が加わり、シェアピン58が破断すると、免震装置50のクロスリニアベアリング54によってアンローダ本体12(図1参照)がクロスリニアベアリング54の直動作用によって水平方向に移動するとともに、積層ゴム56がアンローダ本体12の水平移動を減衰させることにより、地震動のエネルギを減衰させる。そして、積層ゴム56の復元力によって、アンローダ本体12を元の位置に復帰移動させる。
【0033】
このように、実施の形態の免震装置50によれば、クロスリニアベアリング54、積層ゴム56、及びシェアピン58からなる簡単な構成であり、免震させる構造部の質量、固有値等の情報から減衰性能、復元性能を予め求め、これに合う積層ゴム56を設定することにより、低コストで安定した制震性能を得ることができる。
【0034】
なお、クロスリニアベアリング54は、一対のリニアレール61、63を直交させて構成しているが、レール26に平行な入力地震波に対して車輪28の走行によって吸収することが可能な荷役機械については、走行レール28に対して直交方向のみにスライドするリニアレール63のみ設けたもので構成してもよい。
【0035】
また、図1に示したように、アンローダ10の海側の脚20が揺動可能にピン66によって走行フレーム22に接続されている場合、リニアベアリングを走行レール26に対して直交方向のみにスライド可能にさせて設置させた免震装置を、陸側の脚20の剛脚の下部にある走行部30の二つのみに設置された構造として、復元力、減衰力を2倍にさせて、装置の簡素化を図ってもよい。更に、荷役機械の質量によっては、復元力と減衰力のバランスされた積層ゴム56の製作が難しい場合は、減衰機構としてオイルダンパを、復元機構としてばね等を用いてもよい。
【0036】
図5は、第2の実施の形態の免震装置70の構成を示した組立図であり、図3、図4に示した免震装置50と同一又は類似の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0037】
図5に示す免震装置70は、図5の免震装置50に対して、走行部30に対するアンローダ本体12の水平方向の振動を抑制するとともに減衰するオイルダンパ(ダンパ)72、74を付加した装置である。
【0038】
オイルダンパ72は、その本体が基部21に固定され、そのロッド76がクロスリニアベアリング54の軸受部64の固定部80に固定され、ダンパ効果によりX方向の振動を抑制する。また、オイルダンパ74は、その本体が台座52に固定され、そのロッド78が軸受部64の固定部82に固定され、ダンパ効果によりY方向の振動を抑制する。これらのオイルダンパ72、74によって、走行部30に対するアンローダ本体12の水平方向の振動を抑制することができるので、積層ゴム56の負荷が軽減でき、積層ゴム56の減衰機能が向上する。
【0039】
なお、図5の実施の形態では、積層ゴム56を設けた例について説明したが、積層ゴム56を省き、減衰及び復元機構をオイルダンパ72、74のみに持たせた構成にしてもよい。
【0040】
図6は、第3の実施の形態の免震装置90の構成を示した組立図であり、図3〜図5に示した免震装置50、70と同一又は類似の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0041】
図6に示す免震装置90は、図6の免震装置70に対して、基部21とクロスリニアベアリング54との間に積層ゴム92、94を設け、これらの積層ゴム92、94によって、アンローダ本体12の垂直荷重を受けるとともに垂直方向の振動を減衰したものである。
【0042】
この免震装置90によれば、クロスリニアベアリング54に設けた積層ゴム92、94が、アンローダ本体12の垂直荷重を受けるため、クロスリニアベアリング54の負荷を軽減できる。また、アンローダ本体12の振動を積層ゴム92、94によって減衰できるとともに、積層ゴム92、94の復元力によってアンローダ本体12を走行部30に対する元の位置に復帰させることができる。
【0043】
なお、図6の実施の形態では、積層ゴム56を設けた例について説明したが、積層ゴム56を省き、減衰及び復元機構を積層ゴム92、94のみに持たせた構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】機械式連続アンローダの全体構造を示した斜視図
【図2】図1に示したアンローダの供給機の構造を示す斜視図
【図3】第1の実施の形態の免震装置の構成を示す要部拡大斜視図
【図4】図1に示した免震装置の組立斜視図
【図5】第2の実施の形態の免震装置の構成を示す要部拡大斜視図
【図6】第3の実施の形態の免震装置の構成を示す要部拡大斜視図
【符号の説明】
【0045】
10…アンローダ、12…アンローダ本体、20…脚、26…レール、30…走行部、50、70、90…免震装置、52…台座、54…クロスリニアベアリング、56、92、94…積層ゴム、58…シェアピン、60、62…リニアベアリング、61、63…リニアレール、72、74…オイルダンパ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
穀物等のばら物を船舶から陸揚げする機械式連続アンローダ等の荷役機械であって、走行レールに沿って走行移動自在に設置されるとともに、荷役機械本体部と走行部との間に免震装置が設けられた荷役機械において、
前記免震装置は、
前記荷役機械本体を前記走行部に対して、直動転がり支承により直交する二方向にスライド移動可能に支持するX−Yテーブルと、
前記荷役機械本体と前記走行部とを連結するとともに走行部に対する荷役機械本体の水平方向の振動を減衰する積層ゴムと、
前記荷役機械本体と前記走行部とを連結するとともに一定荷重が加わると破断するシェアピンとからなることを特徴とする荷役機械の免震装置。
【請求項2】
前記X−Yテーブルには、前記走行部に対する前記荷役機械本体の水平方向の振動を抑制するとともに減衰するダンパが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の荷役機械の免震装置。
【請求項3】
穀物等のばら物を船舶から陸揚げする機械式連続アンローダ等の荷役機械であって、走行レールに沿って走行移動自在に設置されるとともに、荷役機械本体部と走行部との間に免震装置が設けられた荷役機械において、
前記免震装置は、
前記荷役機械本体を前記走行部に対して、直動転がり支承により直交する二方向にスライド移動可能に支持するX−Yテーブルと、
前記X−Yテーブルに設けられ、前記走行部に対する前記荷役機械本体の水平方向の振動を抑制するとともに減衰するダンパと、
前記荷役機械本体と前記走行部とを連結するとともに一定荷重が加わると破断するシェアピンとからなることを特徴とする荷役機械の免震装置。
【請求項4】
前記荷役機械本体と前記X−Yテーブルとの間には、荷役機械本体の垂直荷重を受けるとともに垂直方向の振動を減衰する積層ゴムが設けられていることを特徴とする請求項3に記載の荷役機械の免震装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−230734(P2007−230734A)
【公開日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−55334(P2006−55334)
【出願日】平成18年3月1日(2006.3.1)
【出願人】(000005452)株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Fターム(参考)】