特許 6648908 荷重試験用の構造体および構造体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6648908

(24)【登録日】2020年1月20日

(45)【発行日】2020年2月14日

(54)【発明の名称】荷重試験用の構造体および構造体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 99/00 20110101AFI20200203BHJP

【ＦＩ】

   G01M99/00 Z

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-60459(P2017-60459)

(22)【出願日】2017年3月27日

(65)【公開番号】特開2018-163041(P2018-163041A)

(43)【公開日】2018年10月18日

【審査請求日】2019年3月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】518126144

【氏名又は名称】株式会社三井Ｅ＆Ｓマシナリー

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】吉浦 慎一

【審査官】 萩田 裕介

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０７−０１８２３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３２７１５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実公昭６２−００８５１２（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 実開昭５０−１３５１５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−１５０３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−０６６４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−００１５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０３３４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２００８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ ９９／００

Ｇ０１Ｎ ３／００ − ３／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

枠状体とこの枠状体の内側に配置可能に構成される複数のウェイトとを備える荷重試験用の構造体であって、
前記枠状体が、上面にウェイト配置部を有する底板と、この底板の前記上面に立設されコンテナクレーンのスプレッダと連結する連結孔が上端に形成されている複数の支柱と、前記枠状体の上面部に形成され前記ウェイトを通過可能に構成される第一上方開口部と、前記枠状体の側面部に形成される第一側方開口部とを備えていて、
前記ウェイト配置部が、水平方向において前記ウェイトを拘束するガイド部材と、前記ウェイト配置部の上面部に形成され前記ウェイトを通過可能に構成される第二上方開口部と、前記ウェイト配置部の側面部に形成され前記第一側方開口部と略同一方向に開口する第二側方開口部とを備えることを特徴とする荷重試験用の構造体。

【請求項2】

前記ウェイトが、フォークリフトの爪を挿入される溝部を備えている請求項１に記載の荷重試験用の構造体。

【請求項3】

複数の前記ウェイト配置部を有する請求項１または２に記載の荷重試験用の構造体。

【請求項4】

複数の前記第一側方開口部と複数の前記第二側方開口部とを備える請求項１〜３のいずれかに記載の荷重試験用の構造体。

【請求項5】

枠状体とこの枠状体の内側に配置可能に構成される複数のウェイトとを備える荷重試験用の構造体の製造方法であって、
コンテナクレーンのスプレッダと連結可能に構成される連結孔を有する複数の支柱を底板に立設して構造体を構成して、前記構造体の上面部に前記ウェイトを通過可能に構成される第一上方開口部を形成して、前記構造体の側面部に第一側方開口部を形成して、
水平方向において前記ウェイトを拘束するガイド部材を前記底板に立設して前記構造体の内側にウェイト配置部を構成して、前記ウェイト配置部の上面部に前記ウェイトを通過可能に構成される第二上方開口部を形成して、前記ウェイト配置部の側面部であって前記第一側方開口部と略同一方向に開口する第二側方開口部を形成することを特徴とする構造体の製造方法。

【請求項6】

フォークリフトの爪を挿入される溝部を前記ウェイトに形成する請求項５に記載の構造体の製造方法。

【請求項7】

前記構造体の内側に複数の前記ウェイト配置部を形成する請求項５または６に記載の構造体の製造方法。

【請求項8】

複数の前記第一側方開口部と複数の前記第二側方開口部を形成する請求項５〜７のいずれかに記載の構造体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クレーンの荷重試験を行なう際に使用する荷重試験用の構造体および構造体の製造方法に関し、詳しくはスプレッダを備えるコンテナクレーンの荷重試験を効率よく行なうことができる荷重試験用の構造体および構造体の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

クレーンの荷重試験に使用される荷重試験用の構造体が提案されている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の荷重試験用の構造体は、上下方向に重ね合わせることが可能に構成された複数のウェイトを有している。クレーンの荷重試験を行なう際には、重ね合された複数のウェイトにワイヤを掛け回して、クレーンの吊具であるフックにより構造体が吊上げられる。

【0004】

ウェイトに掛け回されたワイヤをフックで吊上げる構成であるため、この荷重試験用の構造体ではフックで構成される吊具を備えていないクレーン等については荷重試験を行なうことができなかった。例えば吊具がコンテナを荷役するスプレッダで構成されるコンテナクレーンは、特許文献１に記載の構造体では荷重試験を行なうことができなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実公昭６２−８５１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的はスプレッダを備えるコンテナクレーンの荷重試験を効率よく行なうことができる荷重試験用の構造体および構造体の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するための本発明の荷重試験用の構造体は、枠状体とこの枠状体の内側に配置可能に構成される複数のウェイトとを備える荷重試験用の構造体であって、前記枠状体が、上面にウェイト配置部を有する底板と、この底板の前記上面に立設されコンテナクレーンのスプレッダと連結する連結孔が上端に形成されている複数の支柱と、前記枠状体の上面部に形成され前記ウェイトを通過可能に構成される第一上方開口部と、前記枠状体の側面部に形成される第一側方開口部とを備えていて、前記ウェイト配置部が、水平方向において前記ウェイトを拘束するガイド部材と、前記ウェイト配置部の上面部に形成され前記ウェイトを通過可能に構成される第二上方開口部と、前記ウェイト配置部の側面部に形成され前記第一側方開口部と略同一方向に開口する第二側方開口部とを備えることを特徴とする。

【0008】

本発明の構造体の製造方法は、枠状体とこの枠状体の内側に配置可能に構成される複数のウェイトとを備える荷重試験用の構造体の製造方法であって、コンテナクレーンのスプレッダと連結可能に構成される連結孔を有する複数の支柱を底板に立設して構造体を構成して、前記構造体の上面部に前記ウェイトを通過可能に構成される第一上方開口部を形成して、前記構造体の側面部に第一側方開口部を形成して、水平方向において前記ウェイトを拘束するガイド部材を前記底板に立設して前記構造体の内側にウェイト配置部を構成し
て、前記ウェイト配置部の上面部に前記ウェイトを通過可能に構成される第二上方開口部を形成して、前記ウェイト配置部の側面部であって前記第一側方開口部と略同一方向に開口する第二側方開口部を形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の構造体および構造体の製造方法によれば、コンテナクレーンのスプレッダと連結可能に構成される枠状体を備えているので、ウェイトにワイヤを掛け回す作業が不要となり、コンテナクレーンの荷重試験を効率よく行なうには有利である。

【0010】

また枠状体およびガイド部材が上面部および側面部にそれぞれ開口部を備えているので、ウェイトの側方を支持するフォークリフト等の機器により構造体に対してウェイトの配置および除去を行なうことができる。ウェイトの積み替え作業の効率を向上するには有利である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の構造体を斜視で例示する説明図である。

【図2】図１の構造体を平面視で例示する説明図である。

【図3】ウェイトを斜視で例示する説明図である。

【図4】ウェイト積み替え時の構造体を側面視で例示する説明図である。

【図5】図４の構造体を平面視で例示する説明図である。

【図6】ガイド部材の変形例を例示する説明図である。

【図7】本発明の構造体の別の実施形態を例示する説明図である。

【図8】本発明の構造体の別の実施形態を例示する説明図である。

【図9】本発明の構造体の別の実施形態を例示する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の構造体および構造体の製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。なお、図中では構造体の短辺の延在方向（以下、短辺方向ということがある）を矢印ｘ、長辺の延在方向（以下、長辺方向ということがある）を矢印ｙ、上下方向を矢印ｚで示している。

【0013】

図１および図２に例示するように本発明の荷重試験用の構造体１は、枠状体２と、この枠状体２の内側に配置可能に構成される複数のウェイト３とを備えている。枠状体２は、直方体形状に形成されている底板４と、底板４の上面４ａであって底板４の四隅近傍にそれぞれ立設される四本の支柱５とを備えている。支柱５の上端５ａには、コンテナクレーンのスプレッダの連結具（ツイストロック）と連結するための連結孔６が形成されている。

【0014】

この実施形態では、枠状体２に外接する仮想平面が４０ｆｔコンテナと同程度の大きさとなる状態に構造体１が構成されている。そのためコンテナクレーンは４０ｆｔコンテナを吊り上げる際と同じように構造体１を吊り上げることができる。本明細書においてコンテナクレーンとは、コンテナを荷役するための吊具であるスプレッダを備えるクレーンの総称であり、例えば岸壁クレーンや門型クレーンなどを含むものである。

【0015】

枠状体２は、上面部に形成される第一上方開口部７を備えている。つまり枠状体２は上面部を天板等により覆われていない状態である。第一上方開口部７は枠状体２の上方から底板４の上面４ａに向かってウェイト３を移動させることができる構成を有していればよい。そのためウェイト３が通過可能な状態であれば、枠状体２の上面部の一部が天板等で覆われていてもよい。

【0016】

枠状体２は、長辺方向ｙと平行となる側面部に形成される第一側方開口部８を備えている。つまり枠状体２は側面部を側板等により覆われていない状態である。この実施形態では長辺方向ｙと平行となる一対の側面部の両方に第一側方開口部８が形成されている。

【0017】

第一側方開口部８が形成される側面部の位置は上記に限定されない。長辺方向ｙに平行となる側面部の一方を側面板等により覆い、他方の側面部にのみ第一側方開口部８が形成される構成にしてもよい。また第一側方開口部８が短辺方向ｘと平行となる側面部の少なくとも一方に形成される構成にしてもよい。

【0018】

底板４の上面４ａにはウェイト３を配置するためのウェイト配置部９が形成されている。この実施形態では枠状体２は長辺方向ｙに沿って並べて配置される三つのウェイト配置部９を備えている。ウェイト配置部９は、配置されるウェイト３の水平方向の移動を拘束するためのガイド部材１０を備えている。この実施形態ではガイド部材１０は、底板４の上面４ａに立設されて、ウェイト３の四隅に接触してウェイト３を拘束する四本の柱状部材で構成されている。このガイド部材１０はウェイト３の角部に対応する凹部を有していて、この凹部によりウェイト３を拘束する。

【0019】

ガイド部材１０の構成は上記に限らない。水平方向においてウェイト３を拘束できる構成を有していればよい。例えばウェイト３の角部ではなく四つの側面と接触する板状部材で構成してもよい。ガイド部材１０はウェイト３の側面との間に隙間を有する構成にしてもよいが、隙間なく接触する状態に構成することが望ましい。

【0020】

ウェイト配置部９は、上面部に形成される第二上方開口部１１を備えている。つまりウェイト配置部９は上面部を天板等により覆われていない状態である。ウェイト配置部９の上方から底板４の上面４ａに向かってウェイト３を通過可能とする構成を第二上方開口部１１は備えている。

【0021】

ウェイト配置部９は、第一側方開口部８と略同一方向に開口する第二側方開口部１２を備えている。略同一方向とは、構造体１の内側に配置されているウェイト３の少なくとも一部を構造体１の外側から、第一側方開口部８と第二側方開口部１２とを通して見通せる状態をいう。この実施形態では一対の第一側方開口部８とそれぞれ平行となる状態に一対の第二側方開口部１２がそれぞれのウェイト配置部９に形成されている。

【0022】

第二側方開口部１２が形成される位置は、第一側方開口部８が形成される位置に応じて変更することができる。

【0023】

構造体１の短辺方向ｘに沿って並ぶ一対の支柱５の間に、支柱５の上端近傍どうしを連結する水平梁状の補強部材１３をそれぞれ配置する構成にしてもよい。つまり枠状体２の側面部の内、第一側方開口部８が形成されていない側面部には補強部材１３を配置する構成にしてもよい。

【0024】

また短辺方向ｘに沿って並ぶ一対のガイド部材１０の間に、ガイド部材１０どうしを連結する水平梁状の補強部材１３をそれぞれ配置する構成にしてもよい。つまりウェイト配置部９の側面部の内、第二側方開口部１２が形成されていない側面には補強部材１３を配置する構成にしてもよい。補強部材１３の配置により枠状体２およびウェイト配置部９の強度が向上するので、構造体１全体の耐久性を向上するには有利である。

【0025】

図３に例示するようにウェイト３は略直方体形状に形成されている。ウェイト３は鉄板やコンクリート等で構成することができる。ウェイト３の底面にはフォークリフトの爪を挿入するための溝部１４が形成されている。この溝部１４はウェイト３に形成されていれ
ばよく、その位置は底面に限定されない。構造体１において予め複数のウェイト３が準備されている。例えば１ｔ、２．５ｔ、５ｔ、１０ｔなど重量が異なるウェイト３を複数準備することが望ましい。

【0026】

図４および図５に例示するようにコンテナクレーンの荷重試験を行なう際には、まず試験に必要な重量を決定して、この重量に応じて必要なウェイト３を構造体１の内側に配置していく。具体的にはウェイト３の溝部１４に爪Ｍａを挿入して支持するフォークリフトＭを、枠状体２の第一側方開口部８と対向する位置に移動させる。図４および図５では説明のため、フォークリフトＭの爪Ｍａと溝部１４とを破線で示している。

【0027】

フォークリフトＭにより持ち上げられたウェイト３は、枠状体２の上方から枠状体２の第一上方開口部７とウェイト配置部９の第二上方開口部１１とを経由して、底板４の上面４ａまで下げられる。既にウェイト３が配置されている場合には、配置されているウェイト３の上まで下げられる。以下、第一上方開口部７と第二上方開口部１１とを総称して上方開口部７、１１ということがある。

【0028】

ウェイト３が上方開口部７、１１を通過する際に、ウェイト３を側方から支持するフォークリフトＭの爪Ｍａは、枠状体２の第一側方開口部８とウェイト配置部９の第二側方開口部１２とを通過する状態となる。そのため第一側方開口部８および第二側方開口部１２（以下、総称する場合は側方開口部８、１２ということがある）は、フォークリフトＭの爪Ｍａと干渉しない形状に構成されているともいえる。

【0029】

ウェイト３を配置した後は、フォークリフトＭの爪Ｍａをそのまま水平方向に引き抜く。フォークリフトＭの爪Ｍａは側方開口部８、１２を通って引き抜かれることになる。フォークリフトＭの爪Ｍａを引き抜いたとき、ウェイト３の配置が完了する。

【0030】

上記を繰り返してそれぞれのウェイト配置部９に必要な数のウェイト３を順番に配置していく。不要なウェイト３がある場合には上記と逆の手順でウェイト配置部９からウェイト３を除去する。荷重試験に必要なウェイト３の積み替えが完了した後に、コンテナクレーンよる荷重試験を開始する。

【0031】

図６に例示するようにガイド部材１０の上端に、上方に向かって拡開する拡大部１５を配置する構成にしてもよい。ウェイト配置部９にウェイト３を配置する際に短辺方向ｘおよび長辺方向ｙにウェイト３の位置がずれている場合であっても、拡大部１５により正確な位置にウェイト３を案内することができる。ウェイト配置部９にウェイト３を配置する際に作業効率を向上するには有利である。

【0032】

荷重試験用の構造体１に搭載されているウェイト３の重量を変更する場合には、まずフォークリフトＭを枠状体２の第一側方開口部８と対向する位置に移動させる。その後フォークリフトＭの前進にともない、爪Ｍａが側方開口部８、１２を通ってウェイト３の溝部１４に挿入される。フォークリフトＭの爪Ｍａで持ち上げられたウェイト３は、第二上方開口部１１および第一上方開口部７を通過して、枠状体２の上方から外部に取り出される。

【0033】

荷重試験用の構造体１はスプレッダと連結可能に構成される枠状体２を備えているので、ウェイト３にワイヤを掛け回す作業が不要となる。スプレッダを備えるコンテナクレーンの荷重試験を効率よく行なうには有利である。

【0034】

枠状体２およびガイド部材１０が上方開口部７、１１および側方開口部８、１２を備えているので、枠状体２の外側と内側との間でのウェイト３の移動を、ウェイト３の側方を
支持するフォークリフトＭで行うことができる。ウェイト３を側方から支持できるので、ウェイト３を枠状体２の上方から積み替えるクレーン等を別途用意する必要がない。ウェイト３の移動を行なう作業を効率的に行なうには有利である。

【0035】

ウェイト３の移動はフォークリフトＭに限らず、ウェイト３を側方から支持できる機器であれば、ウェイト３の積み替えを効率よく行なうことができる。フォークリフトＭ以外の機器が使用される場合には、この機器により把持するための把持部をウェイト３に配置することが望ましい。

【0036】

構造体１が長辺方向ｙに並べて配置される複数のウェイト配置部９を備えているので、ウェイト配置部９ごとに異なる重量のウェイト３を配置することができる。そのため重心位置が偏心したコンテナを想定した荷重試験を行なうことができる。重心位置が平面視における中心から離れた位置にある場合、スプレッダが水平方向に振れることがある。コンテナクレーンはこの振れを自動的に抑制する振れ止め機構を備えていることがある。構造体１が偏心荷重のコンテナを再現することができるので、この振れ止め機構が正常に機能しているか否かを検査することができる。

【0037】

ウェイト３の側面に配置されて水平方向に移動を拘束するガイド部材１０を備えているので、荷重試験の際に構造体１が傾いたとしても、上下方向ｚに重ねて配置したウェイト３が崩れて落下する等の不具合を回避することができる。荷重試験の安全性を向上するには有利である。

【0038】

構造体１が複数の方向に側方開口部８、１２を備えている場合は、構造体１に対してウェイト３を積み替える際に、フォークリフトＭ等により作業可能となる位置が複数となる。この実施形態では構造体１の長辺となるいずれの側からでもウェイト３の積み替えを行なうことができる。また複数台のフォークリフトＭ等により、同時にウェイト３の積み替え作業を行なうことも可能である。ウェイト３の積み替え作業の作業効率を向上するには有利である。

【0039】

ウェイト配置部９の数は三つに限定されない。偏心荷重のコンテナを再現する必要がない場合には、図７に例示するようにウェイト配置部９を一つとしてもよい。ウェイト配置部９の数は二つでもよく、四つ以上でもよく、任意に決定することができる。

【0040】

図７に例示するようにガイド部材１０が、平面視において長方形となるウェイト３の四辺と接触する板状部材で構成されてもよい。この板状部材は一辺あたり少なくとも一つ配置されていればよく、複数配置されてもよい。なお、この実施形態では構造体１は、一つのウェイト配置部９を有している。

【0041】

長辺方向ｙに沿った側面部に配置される二つのガイド部材１０は、フォークリフトＭの一対の爪Ｍａと干渉しない位置および大きさに配置されている。つまりウェイト３の溝部１４がガイド部材１０により覆われることがない状態であり、この実施形態では二つのガイド部材１０の間となる位置に第二側方開口部１２が形成されている。

【0042】

図７に例示するように上下方向ｚにおいて、ガイド部材１０の長さを支柱５の長さよりも短く構成してもよい。この構成によればウェイト３をガイド部材１０の上端より上方まで持ち上げれば、ウェイト３を側方開口部８、１２から側方に引き抜くことが可能となる。ウェイト３の積み替えを迅速に行なうには有利である。これによりコンテナクレーンの荷重試験を比較的短時間で行うことができるので、コンテナクレーンの定期点検等に必要な時間を短縮してコンテナクレーンの休止時間を短縮することができる。

【0043】

上下方向ｚにおける支柱５とガイド部材１０との長さの差が、上下方向ｚにおけるウェイト３の長さに対して十分に大きいときには、枠状体２の上面部より高い位置までウェイト３を持ち上げる必要がなくなるため、枠状体２が第一上方開口部７を備えない構成にしてもよい。

【0044】

図８に例示するように枠状体２の支柱５は、底板４の四隅以外の位置に設置する構成にしてもよい。この実施形態では２０ｆｔコンテナ用のスプレッダのツイストロックの位置に対応する場所に支柱５が配置されている。なお底板４の長辺方向ｙの長さは４０ｆｔコンテナの底面と同程度の大きさとしている。

【0045】

三つのウェイト配置部９のうち両側に配置されるウェイト配置部９は、構造体１の短辺方向ｘと平行となる側面部に第二側方開口部１２を備えている。またこの第二側方開口部１２に対応する位置にも、枠状体２は第一側方開口部８を備えている。

【0046】

この構成により第二側方開口部１２が支柱５により閉塞されることを回避できる。このウェイト配置部９に配置されるウェイト３は、構造体１の短辺方向ｘと平行となる側面部からフォークリフト等で支持できるように、長辺方向ｙに延在する溝部１４を備えている。

【0047】

この構成によれば２０ｆｔコンテナ用のスプレッダを備えるコンテナクレーンの荷重試験をこの構造体１で行うことができる。また２０ｆｔコンテナ用のスプレッダおよび４０ｆｔコンテナ用のスプレッダに対応する位置にそれぞれ支柱５を配置する構成にしてもよい。つまり八本の支柱５を枠状体２に設置する構成にしてもよい。

【0048】

枠状体２に外接する仮想面が２０ｆｔコンテナと同程度の大きさとなる状態に構造体１を構成してもよい。一方で図８に例示する実施形態のように枠状体２に外接する仮想面が４０ｆｔコンテナと同程度の大きさとなる状態に構造体１を構成すると、２０ｆｔコンテナ用のスプレッダを備えるコンテナクレーンの荷重試験の際に、重心位置が偏心したコンテナを想定した荷重試験を行ない易くなる。

【0049】

図９に例示するようにウェイト３を円柱形状に形成してもよい。この実施形態ではガイド部材１０がウェイト３の周囲に沿って立設される円柱状部材で構成されている。

【0050】

ウェイト３の通過を妨げない位置であれば、枠状体２の上面部に天板１６を配置してもよい。この実施形態では平面視において円形となるウェイト３の大きさよりも若干大きい第一上方開口部７が天板１６に形成されている。第一上方開口部７はウェイト３の積み替えを行なう際にウェイト３の上下移動を妨げない大きさおよび位置に形成されていればよく、平面視においてウェイト３の大きさより少なくとも大きければよい。

【0051】

またウェイト３の積み替え時にフォークリフトＭの爪Ｍａと干渉しない位置の側面部に側板１７を配置してもよい。第一側方開口部８は、フォークリフトＭなどウェイト３を支持する機器と干渉しない大きさ、位置および形状を有していればよい。第二側方開口部１２も同様である。

【0052】

この実施形態では一方向の側面部にのみ側方開口部８、１２が形成されている。枠状体２の他の側面部には側板１７がそれぞれ配置されている。

【符号の説明】

【0053】

１ 構造体
２ 枠状体
３ ウェイト
４ 底板
４ａ （底板の）上面
５ 支柱
５ａ （支柱の）上端
６ 連結孔
７ 第一上方開口部
８ 第一側方開口部
９ ウェイト配置部
１０ ガイド部材
１１ 第二上方開口部
１２ 第二側方開口部
１３ 補強部材
１４ 溝部
１５ 拡大部
１６ 天板
１７ 側板
Ｍ フォークリフト
Ｍａ 爪
ｘ 短辺の延在方向（短辺方向）
ｙ 長辺の延在方向（長辺方向）
ｚ 上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】