JP2012131600A - クレーンの給電システム、及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
クレーンと給電台車の連結を簡単に、自動的に、且つ迅速に行うことができるクレーンの給電システムを提供する。
【解決手段】
牽引手段１０が、クレーン又は給電台車のいずれか一方に設置し、側方に延伸した係合ロッド１１と、他方に設置し、テーパー状に開口した導入部１４ｂから、鉛直方向に延長した係合スリット部１２を有しており、係合ロッド１１と係合スリット部１２を互いに鉛直方向に相対移動して係合離脱するように構成し、且つ、係合ロッド１１と係合スリット部１２にそれぞれ当接型の電気端子２１、２４を併設し、電気端子が、牽引手段の係合離脱と同期して、当接離間するように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、電力駆動源により自走可能なタイヤ式クレーンに、電力を供給するクレーンの給電システム、及びその制御方法に関するものである。

港湾や内陸地等のコンテナターミナルでは、岸壁クレーンや門型クレーンによって、船舶及びトレーラ間のコンテナの荷役を行っている。図９に港湾のコンテナターミナル５０の概略図を示す。コンテナ船５６のコンテナ５３を、岸壁クレーン５５によりトレーラ５４に積載し、門型クレーン２によりトレーラ５４からコンテナ載置ブロックであるレーン５２（５２Ａ〜５２Ｄ）に載置する。また、コンテナ５３を、トレーラ５４に積載したまま、荷物の目的地に運搬することもある。

ここで、門型クレーン２は、レールマウント式とタイヤ式に大別することができる。レールマウント式門型クレーン（Ｒａｉｌ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｇａｎｔｒｙ Ｃｒａｎｅ、以下、ＲＭＧという）は、レーン５２に沿って敷設したレール上を移動し、荷役作業を行う。ＲＭＧの動力となる電気は、クレーン２に設置したケーブルとターミナル内の給電設備を連結して供給することが多い。

これに対して、タイヤ式門型クレーン（Ｒｕｂｂｅｒ Ｔｉｒｅｄ Ｇａｎｔｒｙ Ｃｒａｎｅ、以下、ＲＴＧという）は、タイヤで走行するため、例えばレーン５２Ａからレーン５２Ｃへのレーン間の移動（レーンチェンジ）が容易に行え、荷役作業の多いレーン５２に移動させて荷役効率を高めることができる。このＲＴＧの機動性を生かすために、ＲＴＧの動力は、ＲＴＧに設置したディーゼル発電機等の内部電源から供給する電気であることが多い。

近年、環境への影響や燃料費高騰の問題により、ディーゼル発電機によるエネルギー供給から、陸電供給型に切り替えられてきている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、ＲＭＧ同じように、ＲＴＧにケーブルリールを用いて給電を行う方法が開示されて
いる。また、他の方法として、ＲＴＧにトランスを搭載した給電台車を並走させ、この給電台車で給電を行う方法がある（例えば特許文献２参照）。

図１０に、特許文献２に記載の給電システムの概略を示す。この給電システムは、コンテナターミナルの給電設備からケーブル（図示しない）を経由して送られてくる高圧電気を、給電台車３に設置したトランスで低圧電気に変換して、クレーン２に供給するように構成している。

給電台車３は、クレーン（ＲＴＧ）２と牽引手段１０Ｘで連結しており、クレーン２の移動に伴い、牽引されるように構成している。つまり、給電台車３は、移動のための動力を特に有さず、クレーン２に追従して牽引される（従走する）ための牽引手段１０Ｘを有している。この牽引手段１０Ｘは、クレーン２の走行に伴う振動等の影響を、給電台車３に伝えないように、フレキシブルな連結機構とする必要があり、ユニバーサルジョイントや、リンク機構等が使用されている（例えば特許文献２の図３及び図５参照）。

また、給電台車３は、クレーン２と電源コネクタ（電気端子）２０Ｘで連結しており、電気を供給するように構成している。なお、コンテナターミナル５０から給電台車３に供給する高圧電気は、３３００〜１１０００Ｖ程度である。また、給電台車３からクレーン２に供給する低圧電気は、国や地域により規定が異なるが、例えば日本では６００Ｖ以下
となっている。

以上のように、クレーン（ＲＴＧ）２と給電台車３の連結の際には、物理的な連結機構である牽引手段１０Ｘと電気的な接続機構である電源コネクタ２０Ｘが必要となる。なお、図１０に示したｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸は、それぞれクレーンの横行方向ｘ、走行方向ｙ、及び鉛直方向ｚを示している。また、３４は脚部、３５は横行装置（トロリ）、３６は懸吊装置（スプレッダ）、３７は走行輪を示している。

図１１に、給電システムの異なる例の概略を示す。この給電システムは、コンテナターミナルの給電設備から、給電線（トロリ線）３１を経由して送られてくる高圧電気を、給電台車３に設置したトランスで低圧電気に変換して、クレーン２に供給するように構成している。ここで、牽引手段１０Ｘをワイヤロープとしている。なお、３３は給電線３１を設置する架台、５１は地表面を示している。

上記の給電システムにより、コンテナターミナル５０における排気ガスの発生を抑制し、また、燃料費高騰の影響等を受けにくいコンテナターミナルを実現することが可能となった。

しかしながら、上記の給電装置は、荷役効率を向上するためのレーンチェンジの際に、クレーン２と給電台車３との連結を解除し、クレーン２を移動し、移動先でクレーン２と他の給電台車３を連結する作業が必要となる。この連結解除及び連結の作業は、いくつかの問題点を有している。

第１に、上記の作業をクレーンオペレータが行う場合、作業のために時間がかかり、荷役効率が低下するという問題を有している。具体的には、クレーンオペレータは、地上２０ｍ以上のクレーン操作室と地表面の間を、梯子等で移動する必要があるため、時間ロスが発生する。また、クレーンオペレータの移動には、危険が伴う。

第２に、上記の作業を行うために地上作業員を配置した場合、人件費が増加するという問題を有している。

第３に、上記の作業を、機械等により自動化することを考えた場合、クレーンと給電台車の位置合わせが困難であるという問題を有している。つまり、従来の技術では、クレーンと給電台車の連結の自動化は困難であった。

具体的には、クレーン（ＲＴＧ）２は、ゴム製の巨大な走行輪を有しているため、クレーン２の走行する路面の凹凸や、スプレッダ３６の移動に伴う重心位置の変化によりタイヤ径が変動する。これらが主な原因となって、横行方向ｘで±１５０ｍｍ程度の横行偏差、走行方向ｙで±１００ｍｍ程度の直進偏差を有しているため、クレーン２と給電台車の位置合わせの精度を高めることが困難であった。

また、電源コネクタ２０Ｘを接続する場合は、クレーン側の電源コネクタ（電気端子）と給電台車側の電源コネクタ（電気端子）の位置合わせにおける許容誤差は±１０ｍｍ程度であるため、特に電源コネクタ２０Ｘの接続の自動化が困難であった。

なお、物理的な連結機構である牽引手段１０Ｘ、及び電気的な接続機構である電源コネクタ２０Ｘは、クレーン２の横行偏差、及び上下振動を、給電台車に伝達しないフレキシブルな連結構造でなくてはならない。

特開２００７−２２３８０５号公報 国際公開第２００９／００２５０９号

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、第１にクレーンと給電台車の連結を簡単に、自動的に、且つ迅速に行うことができるクレーンの給電システムを提供することにある。第２に、物理的な連結機構である牽引手段と、電気的な接続機構である電源コネクタを一回の動作で、同時平行的に連結することのできるクレーンの給電システムを提供することにある。第３に、クレーンの揺動を、給電台車に伝達しないフレキシブルな連結を実現したクレーンの給電システムを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係るクレーンの給電システムは、電力駆動源により自走可能なタイヤ式クレーンと、前記クレーンに牽引手段を介して従走可能な給電台車の間で、前記給電台車側の給電側の電気端子を、前記クレーン側の受電側の電気端子に接続して給電を行うクレーンの給電システムにおいて、前記牽引手段が、前記クレーン又は前記給電台車のいずれか一方に設置し、側方に延伸した係合ロッドと、他方に設置し、テーパー状に開口した導入部から、鉛直方向に延長した係合スリット部を有しており、前記係合ロッドと前記係合スリット部を互いに鉛直方向に相対移動して係合離脱するように構成し、且つ、前記係合ロッドと前記係合スリット部にそれぞれ前記電気端子を併設し、前記電気端子が、前記牽引手段の係合離脱と同期して、接続離間するように構成したことを特徴とする。

この構成により、クレーンと給電台車の位置合わせの精度が低い場合であっても、牽引手段の係合（連結）を容易に、自動的に、且つ迅速に行うことができる。つまり、係合スリット部のテーパー状に開口した導入部の範囲内に、係合ロッドが位置する程度の精度で位置合わせをすれば、牽引手段の係合が可能となる。

更に、牽引手段にそれぞれ電気端子を併設する構成により、牽引手段の係合と同時平行的に、電気端子の電気的接続を行うことができる。つまり、比較的位置合わせの許容誤差が大きい牽引手段の係合により、牽引手段の連結に比べて位置合わせの許容誤差が小さい電気端子の位置合わせを実現することができる。その結果、電気端子の接続を容易に、自動的に、且つ迅速に行うことができる。

この連結の自動化により、地上作業員が不要となり、クレーンオペレータが地表面に移動することも不要となるため、コンテナターミナル内の安全性を向上することができる。また、連結の自動化により、クレーンと給電台車の連結、及び連結解除作業を迅速化することができる。

加えて、牽引手段が係合ロッド及び係合スリット部を有する構成により、クレーンの揺動を給電台車に伝達しないフレキシブルな連結を実現することができる。つまり、鉛直方向に形成した係合スリット部内で、係合ロッドが自由に上下移動できるため、クレーンの鉛直方向ｚの振動が、給電台車に伝わることを防止できる。また、係合スリット部内で係合ロッドが、係合ロッドの軸方向に自由に移動できるため、クレーンの横行方向ｘの横行偏差が、給電台車に伝わることを防止できる。

上記のクレーンの給電システムにおいて、前記係合ロッドと前記係合スリット部が係合する際に、前記クレーンの前記受電側の電気端子が、前記係合ロッド又は前記係合スリッ
ト部から分離独立することを特徴とする。

この構成により、クレーンと給電台車を連結している際に、クレーンの揺動により係合ロッド及び係合スリット部の相対的な位置が揺動する場合であっても、牽引手段から分離独立した受電側の電気端子は、この揺動の影響を受けず、接続を容易に維持することができる。つまり、電気端子は、牽引手段に併設する構成により、接続のための位置合わせが不要となり、接続完了後は牽引手段から分離独立する構成により、クレーンの揺動の影響を受けないため、安定的な給電を実現することができる。

上記のクレーンの給電システムにおいて、前記給電台車側に、前記係合ロッド及び給電側の前記電気端子を固定し、前記クレーン側に、昇降装置を介して前記係合スリット部を設置し、前記係合スリット部の上方に、位置合わせ手段を介して前記受電側の電気端子を載置したクレーンの給電システムであって、前記係合スリット部の降下により、前記係合ロッドを前記係合スリット部に誘導して係合し、前記係合スリット部の降下に伴い、前記給電側の電気端子に、前記受電側の電気端子が接続するように構成し、且つ、前記係合スリット部の上昇により、前記係合ロッドから前記係合スリット部を離脱し、前記係合スリット部の上昇に伴い、前記係合スリット部が前記受電側の電気端子を、位置合わせ手段を介して予め決めた位置に回収するように構成したことを特徴とする。

この構成により、牽引手段が離脱する場合には、受電側の電気端子が係合スリット部により回収され、且つ、位置合わせ手段により、係合スリット部に対する受電側の電気端子の相対的な位置を一つに決めることができる。つまり、係合スリット部に対して、受電側の電気端子が常に同じ位置に存在する。そのため、牽引手段の離脱後、再び係合する場合であっても、電気端子を確実に接続することができる。

上記のクレーンの給電システムにおいて、前記給電側の電気端子及び前記受電側の電気端子が、それぞれ突出した形状の接触端子を有しており、前記接触端子の接触により通電を行うように構成したことを特徴とする。

この構成により、給電側の電気端子及び受電側の電気端子を互いに接近させるのみで、両者間の電気的な接続を実現することができる。そのため、クレーンと給電台車の連結を、容易に、且つ迅速に行うことができる。なお、一方の電気端子を、他方の電気端子と当接する位置に導くためのガイド機構を有するように構成しても良い。

上記のクレーンの給電システムにおいて、給電側及び受電側の前記電気端子の少なくとも一方に電磁石を設置し、前記給電側の電気端子と前記受電側の電気端子の当接を、前記電磁石により吸着して実現するように構成したことを特徴とする。この構成により、給電側及び受電側の電気端子の接続を、良好に維持することができる。

上記のクレーンの給電システムにおいて、前記給電側の電気端子に、前記受電側の電気端子を、前記クレーンの走行方向に導き位置合わせする１対の縦ガイドと、前記クレーンの横行方向に導き位置合わせする少なくとも１つの横ガイドを設置したことを特徴とする。この構成により、電気端子同士の位置合わせを、更に正確に行うことが可能となる。

上記の目的を達成するための本発明に係るクレーンの給電システムの制御方法は、電力駆動源により自走可能なタイヤ式クレーンと、前記クレーンに牽引手段を介して従走可能な給電台車の間で、前記給電台車側の電気端子を前記クレーン側の電気端子に接続して給電を行うクレーンの給電システムであり、前記牽引手段が、前記クレーン又は前記給電台車のいずれか一方に設置し、側方に延伸した係合ロッドと、他方に設置し、テーパー状に開口した導入部から、鉛直方向に延長した係合スリット部を有しており、前記係合ロッド
と前記係合スリット部を互いに鉛直方向に相対移動して係合離脱するように構成し、且つ、前記係合ロッドと前記係合スリット部にそれぞれ当接型の電気端子を併設し、前記電気端子が、前記牽引手段の係合離脱と同期して、当接離間するように構成したクレーンの給電システムの制御方法であって、前記係合ロッド及び前記係合スリット部を鉛直方向に相対移動して係合を開始する係合開始ステップと、前記係合ロッド又は前記係合スリット部に併設した前記クレーン側の電気端子が、前記給電台車側の電気端子に当接する接続開始ステップと、前記クレーン側の電気端子が、前記係合ロッド又は前記係合スリット部から分離独立する接続完了ステップと、前記係合ロッド及び前記係合スリット部の係合作業が完了する係合完了ステップを有することを特徴とする。

この構成により、前述の構成と同様の作用効果を得ることができる。更に、牽引手段の物理的な連結を行う過程で、給電側及び受電側の電気端子の電気的な接続を実現することができる。

本発明に係るクレーンの給電システム及びその制御方法によれば、クレーンと給電台車の連結を簡単に、自動的に、且つ迅速に行うことができる。更に、物理的な連結機構である牽引手段と、電気的な接続機構である電源コネクタを一回の動作で、同時平行的に連結することができる。加えて、クレーンの揺動を、給電台車に伝達しないフレキシブルな連結を実現することができる。

本発明に係る実施の形態のクレーンの給電システムの牽引手段を示した図である。 本発明に係る実施の形態のクレーンの給電システムの電気端子を示した図である。 本発明に係る実施の形態のクレーンの給電システムの電気端子を示した図である。 クレーンと給電台車を連結する様子を示した図である。 クレーンと給電台車を連結する様子を示した図である。 本発明に係る異なる実施の形態の電気端子の概略を示した図である。 本発明に係る異なる実施の形態の電気端子の概略を示した図である。 本発明に係る異なる実施の形態の牽引手段を示した図である。 コンテナターミナルの概略を示した図である。 従来のクレーンの給電システムの様子を示した図である。 従来のクレーンの給電システムの様子を示した図である。

以下に、本発明に係る実施の形態のクレーンの給電システム、及びその制御方法について、図面を参照しながら説明する。なお、図に示したｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、それぞれクレーンの横行方向ｘ、走行方向ｙ、及び鉛直方向ｚを示している。

図１に、牽引手段１０の概略を示しており、給電台車３に、係合ロッド１１を設置している。この係合ロッド１１は、給電台車３からクレーン２に向けて、水平方向に突出するように設置している。

また、タイヤ式クレーン２（以下、ＲＴＧ又はクレーンという）に、係合スリット部１２を設置している。この係合スリット部１２は、板状部材１３の鉛直方向ｚに形成したスリット部１４ａと、このスリット部１４ａの一端を開口して且つ拡開するように形成したテーパーを有する導入部１４ｂを有している。更に、昇降アーム１５と、上方を拡開した
位置合わせ手段１７を有している。

次に、牽引手段１０の動作に関して説明する。まず、クレーン２に設置した昇降装置４により、係合スリット部１２を、ｚ軸に沿って下方に下げる。この係合スリット部１２の下降により、係合ロッド１１とテーパー状の導入部１４ｂが接触する。ここで、係合ロッド１１を設置した給電台車３は、走行輪等により走行方向ｙに移動自在である。そのため、係合ロッド１１は、給電台車３ごと移動しながら、係合スリット部１２の導入部１４ｂに導かれて、スリット部１４ａに移動して、牽引手段１０の係合（連結）を完了する。

この牽引手段１０により、以下のような作用効果を得ることができる。第１に、クレーン２と給電台車３の位置が、クレーン２の走行方向ｙにずれている場合であっても、拡開した導入部１４ｂの内側に係合ロッド１１が位置すれば、係合ロッド１１を導入部１４ｂからスリット部１４ａに誘導して、牽引手段の係合（連結）を実現することができる。

なお、クレーン２の走行方向ｙにおける位置合わせの精度は、±１００ｍｍ程度であるため、この導入部１４ｂは、走行方向ｙに少なくとも１００ｍｍ程度、望ましくは１５０ｍｍずつ拡開し、導入部全体で３００ｍｍ程度に構成するとよい。

第２に、クレーン２が、横行方向ｘにずれている場合であっても、係合ロッド１１の横行方向ｘにおける長さの範囲内に、係合スリット部１２の板状部材１３が位置すれば、牽引手段の係合（連結）を実現することができる。

第３に、この牽引手段１０の構造により、給電台車３は、クレーン２の横行偏差（ｘ軸方向のずれ）及び振動（ｚ軸方向のずれ）の影響を一切受けない状態となる。このため、クレーン２の動作の影響等で、給電台車３に無理な力がかかり、転倒したり破損したりするなどの事故を防止することができる。つまり、フレキシブルな牽引手段１０を提供することができる。

図２に電気端子２０の概略を示しており、図３に、給電側の電気端子２１及び受電側の電気端子２４が接続している状態を示している。なお、図２及び３において、牽引手段１０の一部を破線で示している。

電気端子２０の給電台車側には、電磁石２３と複数の接触端子２７を有した給電側の電気端子２１を設置している。更に、給電側の電気端子２１の下面から、クレーン側に突出した受け板２２を設置している。この受け板２２に、受電側の電気端子２４のガイド機構として、斜面を有する誘導部材１９を設置している。

また、クレーン側には、電源ケーブル２８を介して、クレーン２に揺動自在に設置した受電側の電気端子２４を設置している。この受電側の電気端子２４から、電源ケーブル２８を経由してクレーン２に給電するように構成している。なお、電気端子２４を揺動可能なアーム等を介して、クレーン２から懸吊するように構成してもよい。このアームは、例えば、水平アームと垂直アームを組み合わせて構成し、受電側の電気端子２４が、横行方向ｘ及び鉛直方向ｚに揺動自在になるように構成することができる。

更に、この受電側の電気端子２４は、側方に支持ピン２６を有しており、牽引手段１０の係合スリット部１２の上面に設置した位置合わせ手段１７で支持するように構成している。つまり、受電側の電気端子２４は、係合スリット部１２に乗っている状態であり、係合スリット部１２に対して、特に固定等は行っていない。また、電気端子２４は、側方に接続ロッド１８を有している。この接続ロッド１８は、給電台車３側の誘導部材１９の斜面を滑り、給電側の電気端子２１に接近するように構成している。

ここで、位置合わせ手段１７は、係合スリット部１２に対する受電側の電気端子２４の位置を、常に一定に保つことができる構成とする。すなわち、係合スリット部１２上に電気端子２４を載置した場合、この位置が常に同じに決定されるように構成している。この位置合わせ手段１７は、望ましくは、Ｖ字型に構成する。

ここで、給電側の電気端子２１及び受電側の電気端子２４は、それぞれ当接型の接触端子２７及び電磁石２３を有している。この接触端子２７は、互いに突出した形状を有する接触端子２７を有しており、面接触により接続を実現する。また、この接触端子２７の数は、例えば、電源が直流電源であれば２極、三相交流電源の場合は、３極又は４極となる。

また、電磁石２３は、給電側の電気端子２１と受電側の電気端子２４の接続を固定し、保証するために設置しており、両方に設置することが望ましいが、クレーン側又は給電台車側の片方だけの電気端子に設置することもできる。

次に、電気端子２０の動作に関して説明する。電気端子２０の接続は、前述した牽引手段の連結と同時平行的に実現されるため、牽引手段１０の連結動作と共に、電気端子２０の接続方法を説明する。

まず、前述した牽引手段１０の係合（連結）の動作に伴い、係合スリット部１２及び、係合スリット部１２上に載置した受電側の電気端子２４が、昇降装置４により降下する。そして、係合ロッド１１と導入部１４ｂが接触する（係合開始ステップ）。係合スリット部１２の降下に伴い、受電側の接続ロッド１８が、給電側の誘導部材１９の斜面と接触して、給電側の電気端子２１に接近する方向に移動する。この移動により、受電側の電気端子２４と給電側の電気端子２１が接近して、接続する（接続開始ステップ）。このとき、各電気端子２１、２４の電磁石２３に通電し、電気端子間に引力を発生させ、接続を行うとよい。

電気端子２１、２４の接続の後、係合スリット部１２は更に降下する。これに伴い、図３に示す様に、係合スリット部１２の位置合わせ手段１７から、受電側の電気端子２４の支持ピン２６が浮上する。つまり、係合スリット部１２から受電側の電気端子２４が分離独立する（接続完了ステップ）。

最後に、スリット部１４ａへの係合ロッド１１の誘導も完了し、係合スリット部１２の下降を停止して（係合完了ステップ）、牽引装置１０の係合及び電気端子２０の接続を完了する。以上のように、電気端子２０の電気的な接続は、牽引手段１０の物理的な係合と、同時平行的に実現するように構成している。

つまり、係合スリット部１２を、係合ロッド１１及び給電側の電気端子２１に向けて降下し、受電側の電気端子２４と給電側の電気端子２１を接続する。この電気端子２０の接続の際も、係合スリット部１２は、降下を続けている。そのため、受電側の電気端子２４が、係合スリット部１２から分離独立する。その後、牽引手段１０の係合が完了するように構成している。

次に、電気端子２０の電気的な接続を解除する場合を説明する。まず、係合スリット部１２の上昇を開始する（係合解除開始ステップ）。この係合スリット部１２の上昇に伴い、電磁石２３への通電を停止し、上方を拡開した位置合わせ手段１７で、受電側の電気端子２４の支持ピン２６を支持する。この受電側の電気端子２４を下方から押上げて、給電側の電気端子２１との接続を解除する（電気端子回収ステップ）。

その後、更に係合スリット部１２を上昇させ、スリット部１４ａと係合ロッド１１の係合を解除して（係合解除完了ステップ）、牽引手段１０の物理的な係合、及び電気端子２０の電気的な接続の解除を完了する。

この電気端子２０により、以下のような作用効果を得ることができる。第１に、受電側の電気端子２４は、電源ケーブル２８を介してクレーン２に設置しているため、クレーン２と給電台車３の相対位置が変化した場合であっても、位置変化を吸収することができる。つまり、牽引手段１０と、電気端子２０は、それぞれ独立して、クレーン２と給電台車３を係合及び接続している。また、係合接続作業又は解除作業の際には、係合スリット部１２と受電側の電気端子２４は、見かけ上、一体となっていることに大きな特徴がある。

第２に、位置合わせ手段１７の上方を拡開した構成により、係合を解除する際に、支持ピン２６を誘導することができる。つまり、係合した状態である牽引手段１０と、接続した状態である電気端子２０の相対位置は一定ではない。そのため、位置合わせ手段１７による誘導により、牽引手段１０と電気端子２０の解除を同時平行的に行うことが可能となる。更に、クレーン２と給電台車３を係合する際には、牽引手段１０と電気端子２０の相対位置を、一定にすることが可能となる。そのため、牽引手段１０の物理的な係合と、電気端子２０の電気的な接続を、牽引手段１０と電気端子２０を協働して、同時に行うことができる。

第３に、接続ロッド１８と誘導部材１９を設置する構成により、２つの電気端子２１、２４の横行方向ｘの位置が離れている場合であっても、電気端子２１、２４を確実に接続することができる。特に、誘導部材１９の斜面の長さを横行方向ｘに長く形成した場合には、クレーン２の横行方向ｘの位置合わせの精度が低い場合であっても、電気端子２１、２４を確実に接続することができる。

ここで、受電側の電気端子２４が、給電側の電気端子２１に接近する方向（横行方向ｘ）に移動する機構を、昇降装置４に設けてもよい。この構成により、クレーン２の横行方向ｘの位置合わせの精度の許容量を大幅に増加することができる。

図４に、クレーン２と給電台車３を連結する直前の、牽引手段１０及び電機端子２０からなるクレーンの給電システム１の正面図を示しており、図５に、クレーン２と給電台車３を連結した際の正面図を示している。図４及び５は、図１１に示した給電線上を走行するタイプの給電台車３を例としている。

この給電台車３は、架台３３に設置した給電線３１に沿って走行するように構成している。給電台車３は、給電線３１に集電子３２を接触させ、給電を受けるように構成している。なお、架台３３は、レーン５２（図９参照）に沿って、地表面５１に敷設しており、この架台３３等は斜線を付して示している。また、３４はクレーンの脚部、３７は走行輪を示している。

図５に、係合ロッド１１と係合スリット部１２を連結する牽引手段１０と、給電側の電気端子２１と受電側の電気端子２４を接続する電気端子２０が、それぞれ独立してクレーン２と給電台車３を係合及び接続している様子を示している。この牽引手段１０及び電気端子２０は、それぞれ独立しており、クレーン２の横行偏差（ｘ軸方向のずれ）及び振動（ｚ軸方向のずれ）の影響を、給電台車３に伝達しないように構成している。

なお、牽引手段１０を構成する係合ロッド１１をクレーン側に設置し、係合スリット部１２を給電台車側に設置することも可能である。ただし、昇降装置４等の大型機器をクレ
ーン２側に設置する方が、全ての給電台車３に同様の機器を設置するよりも、低コストとなる。

図６に、前述と異なる形態の電気端子２０Ｂを示す。この電気端子２０Ｂは、上面に複数の接触端子２７を有する給電側の電気端子２１を有している。更に、電気端子２１の周囲に、走行方向ｙに配置した１対の縦ガイド４１と、横行方向ｘに配置した横ガイド４２を設置している。また、他方には、水平アーム２５ａ及び垂直アーム２５ｂで構成した揺動アーム２５の端部に、下面に接触端子２７を有する受電側の電気端子２４を設置している。なお、牽引手段１０の記載は省略している。

次に、電気端子２０Ｂの動作に関して説明する。まず、係合スリット部１２（図示しない）の降下に伴い、受電側の電気端子２４（又は揺動アーム２５）が、縦ガイド４１の第１の案内面４３と接触する。そして、受電側の電気端子２４は、自重で鉛直下向きに下がろうとする。そのため、給電台車３に、第１の案内面４３を介して走行方向ｙの力が働く。この走行方向ｙの力により、給電台車３は、受電側の電気端子２４が１対の縦ガイド４１の間に収まる位置まで走行方向ｙに移動する。

また、係合スリット部１２（図示しない）の降下に伴い、受電側の電気端子２４が、横ガイド４２の第２の案内面４４と接触する。そして、受電側の電気端子２４は、自重で鉛直下向きに下がろうとする。そのため、受電側の電源端子２４及び揺動アーム２５に、第２の案内面４４から、横行方向ｘの力が働く。この横行方向ｘの力により、受電側の電気端子２４は、給電側の電気端子２１と接続する位置まで横行方向ｘに移動する。

この電気端子２０Ｂにより、電気端子２１及び電気端子２４の位置合わせの精度を、向上することができる。なお、このときの電気端子２１、２４は、当接型の電気端子の他に、雌側電気端子に雄側電気端子を差し込んで接続するコネクタ型の電気端子としてもよい。なお、揺動アーム２５を有さない構成であっても、上記と同様の作用効果を得ることができる。

図７に、前述と異なる形態の電気端子２０Ｃを示す。この電気端子２０Ｃは、斜面上に複数の接触端子２７を有する給電側の電気端子２１を有している。更に、電気端子２７の両側及び下方を囲むように電磁石２３を設置している。また、他方には、揺動アーム２５の端部に、斜面下方に接触端子２７を有する受電側の電気端子２４を設置している。なお、牽引手段１０の記載は省略している。

次に、電気端子２０Ｃの動作に関して説明する。まず、２つの電気端子２１、２４が接触する。受電側の電気端子２４が牽引手段１０に伴われて下がろうとするため、この降下する力が受電側の電気端子２４を横行方向ｘに押す。この電気端子２４は、給電側の電気端子２１と接続する位置まで横行方向ｘに移動して、電気端子２０Ｃの接続が実現する。更に、電磁石２３により、詳細な位置合わせ、及び接続の固定を行う。ここで、揺動アーム２５により、受電側の電気端子２４を、給電側の電気端子２１に接近させる方向に押し出すように構成してもよい。

この電気端子２０Ｃにより、電気端子２１及び電気端子２４の位置合わせの精度を、向上することができる。なお、揺動アーム２５を有さない構成であっても、上記と同様の作用効果を得ることができる。

図８に、受電側の電気端子２４が、給電側の電気端子２１に接近する方向（横行方向ｘ）に移動する機構の一例の平面図を示す。この機構は、昇降装置４の側面にスライド可能に設置した押出アーム３９と、押出アーム３９の端部と係合スリット部１２を回転可能に
接続する歯車３８を有している。図８Ａに示した状態において、２つの押出アーム３９を、互いの昇降装置４側の距離を狭める方向に移動させる。この動作により、図８Ｂに示す様に、係合スリット部１２がクレーン２から離れる方向に押し出される。この構成により、クレーン２の横行方向ｘの位置合わせの精度の許容量を大幅に増加することができる。

なお、係合スリット部１２にセンサを設置し、台車との距離を測定する構成とすることが望ましい。この構成により、係合スリット部１２と台車の間の距離を調整することが可能となる。また、前述と同様、ガイド４１、４２等をクレーン側に設置し、揺動アーム２５、押出アーム３９等を給電台車側に設置することも可能である。ただし、昇降装置４等の大型機器をクレーン２側に設置する方が、全ての給電台車３に同様の機器を設置するよりも、低コストとなる。

また、牽引手段１０において、走行方向ｙの位置合わせの精度が高くなるように構成している場合は、縦ガイド４１はなくてもよい。

更に、走行方向ｙにおけるクレーン２と給電台車３の位置合わせを、牽引手段１０と電気端子２０Ｂを利用して２段階で行うように構成しても良い。つまり、走行方向ｙの位置合わせを、先ず、クレーン２の操作により±１００ｍｍの精度で合わせ、牽引手段１０で±２０ｍｍの精度で合わせ、最後に電気端子２０Ｂで±５ｍｍ程度まで合わせるように構成する。この構成により、電気端子２１と電気端子２４の位置合わせの精度を向上することができる。

ここで、牽引手段１０及び電気端子２０、２０Ｂの位置合わせの精度は、導入部１４ｂやガイド４１、４２の開口の広さ（長さ）と、スリット部１４ａ等の幅の広さ（長さ）を変更することで、制御することができる。

加えて、本発明の構成は、タイヤ式クレーンであれば門型クレーンに限らず、同様に採用することができる。

１ クレーンの給電システム
２ タイヤ式クレーン（ＲＴＧ）
３ 給電台車
４ 昇降装置
１０ 牽引手段
１１ 係合ロッド
１２ 係合スリット部
１３ 板状部材
１４ａ スリット部
１４ｂ 導入部
１７ 位置合わせ手段
２０ 電気端子
２１ 電気端子（給電側の電気端子）
２２ 受け板
２３ 電磁石
２４ 電気端子（クレーン側の電気端子）
２５ 揺動アーム
２６ 支持ピン
２７ 接続端子
４１ 縦ガイド
４２ 横ガイド
５０ コンテナターミナル

Claims (7)

1. 電力駆動源により自走可能なタイヤ式クレーンと、前記クレーンに牽引手段を介して従走可能な給電台車の間で、前記給電台車側の給電側の電気端子を、前記クレーン側の受電側の電気端子に接続して給電を行うクレーンの給電システムにおいて、
   前記牽引手段が、前記クレーン又は前記給電台車のいずれか一方に設置し、側方に延伸した係合ロッドと、他方に設置し、テーパー状に開口した導入部から、鉛直方向に延長した係合スリット部を有しており、前記係合ロッドと前記係合スリット部を互いに鉛直方向に相対移動して係合離脱するように構成し、
   且つ、前記係合ロッドと前記係合スリット部にそれぞれ前記電気端子を併設し、前記電気端子が、前記牽引手段の係合離脱と同期して、当接離間するように構成したことを特徴とするクレーンの給電システム。
2. 前記係合ロッドと前記係合スリット部が係合する際に、前記クレーンの前記受電側の電気端子が、前記係合ロッド又は前記係合スリット部から分離独立することを特徴とする請求項１に記載のクレーンの給電システム。
3. 前記給電台車側に、前記係合ロッド及び給電側の前記電気端子を固定し、前記クレーン側に、昇降装置を介して前記係合スリット部を設置し、前記係合スリット部の上方に、位置合わせ手段を介して前記受電側の電気端子を載置したクレーンの給電システムであって、
   前記係合スリット部の降下により、前記係合ロッドを前記係合スリット部に誘導して係合し、前記係合スリット部の降下に伴い、前記給電側の電気端子に、前記受電側の電気端子が接続するように構成し、
   且つ、前記係合スリット部の上昇により、前記係合ロッドから前記係合スリット部を離脱し、前記係合スリット部の上昇に伴い、前記係合スリット部が前記受電側の電気端子を、位置合わせ手段を介して予め決めた位置に回収するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のクレーンの給電システム。
4. 前記給電側の電気端子及び前記受電側の電気端子が、それぞれ突出した形状の接触端子を有しており、前記接触端子の接触により通電を行うように構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクレーンの給電システム。
5. 給電側及び受電側の前記電気端子の少なくとも一方に電磁石を設置し、前記給電側の電気端子と前記受電側の電気端子の接続を、前記電磁石により吸着して実現するように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクレーンの給電システム。
6. 前記給電側の電気端子に、前記受電側の電気端子を、前記クレーンの走行方向に導き位置合わせする１対の縦ガイドと、前記クレーンの横行方向に導き位置合わせする少なくとも１つの横ガイドを設置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクレーンの給電システム。
7. 電力駆動源により自走可能なタイヤ式クレーンと、前記クレーンに牽引手段を介して従走可能な給電台車の間で、前記給電台車側の電気端子を前記クレーン側の電気端子に接続して給電を行うクレーンの給電システムであり、
   前記牽引手段が、前記クレーン又は前記給電台車のいずれか一方に設置し、側方に延伸した係合ロッドと、他方に設置し、テーパー状に開口した導入部から、鉛直方向に延長した係合スリット部を有しており、前記係合ロッドと前記係合スリット部を互いに鉛直方向に相対移動して係合離脱するように構成し、且つ、前記係合ロッドと前記係合スリット部にそれぞれ当接型の電気端子を併設し、前記電気端子が、前記牽引手段の係合離脱と同期
   して、当接離間するように構成したクレーンの給電システムの制御方法であって、
   前記係合ロッド及び前記係合スリット部を鉛直方向に相対移動して係合を開始する係合開始ステップと、
   前記係合ロッド又は前記係合スリット部に併設した前記クレーン側の電気端子が、前記給電台車側の電気端子に当接する接続開始ステップと、
   前記クレーン側の電気端子が、前記係合ロッド又は前記係合スリット部から分離独立する接続完了ステップと、
   前記係合ロッド及び前記係合スリット部の係合作業が完了する係合完了ステップを有することを特徴とするクレーンの給電システムの制御方法。

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