JP2000016763A - クレーンブーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基本的に下板の座屈強度が高くしかもブーム
本体の組立の溶接量を減らすことのできる２ピースブー
ムで構成しながら、ブーム側面に部分プレスを施すこと
によりさらに座屈強度を高め、ブーム断面の大型化・ブ
ームの軽量化を図る。 【構成】 水平部および両側の垂直部からなる上部セク
ションと水平部および両側の立ち上がり部からなる下部
セクションを当該上部セクションの垂直部端部と当該下
部セクションの立ち上がり部端部の接合部をブーム内方
側から裏金を当て溶接して中空のブームを形成し、前記
上部セクションの垂直部に長手方向に沿って間隔的かつ
ブーム内方へ突出するように矩形あるいは小判形の補強
凹部をプレス成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブーム本体の座屈
強度を高めた移動式クレーンの多段伸縮ブームを構成す
るクレーンブームに関する。

【０００２】

【従来の技術】金属板などでブーム本体を構成したクレ
ーンブームにおいて、座屈強度を高めるために側板に絞
り形成を施す従来技術として、実公昭６２−１９６７０
に示される技術が知られている。長尺な両側板の上下縁
を内側へ折り曲げ加工し、上下縁に上下面板を固着する
ことによりブーム本体を構成し、その両側板の側面に長
手方向に沿って円形等の補強突部を間隔的に外方へ突出
させることにより、製作を容易にしブーム本体の座屈強
度を高めようとするものであるが、次のような問題点が
あった。

【０００３】（１）このような四角ブームの側板のプレ
スでは側板の中央付近に補強突部が配置されるため、剪
断変形には十分効果をもたらすが、曲げ座屈に対しては
効果が低い。 （２）ブームが大型化すると同様の効果を得るために補
強突部も大きくする必要があり、加工も難しくなる。 （３）下板の座屈強度を確保しようとすると下板の板厚
が厚くなり、重量が大きくなってしまう。

【０００４】また、下板の座屈強度を上げ、しかもブー
ム本体の組立の溶接量を減らしたものとして、図８に示
すクレーンブーム１０が実用化されている。深曲げされ
た上板１１と曲げ加工された下板１２の二部材より構成
されるクレーンブーム（２ピースブーム）であって、下
板１２に曲げ加工を施すことにより側板部１４の高さを
減らし、かつ側板部１４よりも板厚の大きい下板１２の
立ち上がりを高くすることで、側板部１４の座屈強度を
高めることができているが、次のような改善要望がされ
ていた。

【０００５】（１）下板１２の板厚が厚いため曲げ座屈
に対しては効果が高いが、剪断座屈に対しては効果がや
や低い。 （２）側板部１４の座屈強度の最も厳しい部分にあわせ
て下板の立ち上がり長さを決定すると、重量の増加が大
きくなる。 （３）重量の制約が大きい場合には、部分的に補強を溶
接することで重量の増加を抑えているが、溶接を行うこ
とによりブームの歪みも大きくなり修正作業が必要とな
り多くの工数を要する。

【発明が解決しようとする課題】以上のように、実公昭
６２−１９６７０に示されるクレーンブーム、及び図８
に示すクレーンブームには上記のような解決すべき課題
が残されていた。

【０００６】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであり、基本的に下板の座屈強度が高くしか
もブーム本体の組立の溶接量を減らすことのできる２ピ
ースブームで構成しながら、ブーム側面に補強凹部ある
いは凸部をプレス成形することによりさらに座屈強度を
高め、ブーム断面の大型化・ブームの軽量化を図ろうと
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の請求項の発明は、
上記の目的を達成するために、次のような課題解決手段
を備えて構成されている。

【０００８】すなわち、請求項１の発明のクレーンブー
ムは、多段伸縮ブームのクレーンブームであって、その
断面形状を水平部および両側の垂直部からなる上部セク
ションと水平部および両側の立ち上がり部からなる下部
セクションの２セクションから構成し、前記上部セクシ
ョンの垂直部端縁と下部セクションの立ち上がり部端縁
の両端縁を突き合わせ、その突き合わせ部をブーム内方
側から裏金を当て溶接して中空のブームを形成し、前記
上部セクションの垂直部に長手方向に沿って間隔的かつ
ブーム内方へ突出するように矩形あるいは小判形の補強
凹部をプレス成形したことを特徴としている。

【０００９】これにより、断面を深曲げされた上部セク
ションと曲げ加工された立ち上がり部を有する下部セク
ションの２部材より構成される２ピースブームにするこ
とで座屈高さを小さくし、側板部の座屈強度を上げてい
るうえに、上部セクションの垂直部に補強凹部をプレス
成形することにより、補強を溶接で追加することなく座
屈強度を向上させている。また、この断面形状の製作に
は溶接のための裏金が必要であるが、裏金のあるブーム
の内方側に補強凹部を突出させることでブーム間のスペ
ースを有効に利用できる。さらにこの断面形状のブーム
は反力により側板部が外側に変形しようとするため、補
強凹部はその変形を抑えるのに効果的である。その上部
セクションの曲げ加工を行う時にも、補強凹部が内側へ
突出しているため、曲げ加工のじゃまにならない。側板
部の中央付近に補強凹部が位置するため、剪断座屈に対
しても効果が高いものとなっている。

【００１０】請求項２の発明のクレーンブームは、多段
伸縮ブームのクレーンブームであって、その断面形状を
水平部および両側の垂直部からなる上部セクションと水
平部および両側の立ち上がり部からなる下部セクション
の２セクションから構成し、前記上部セクションの垂直
部端縁と下部セクションの立ち上がり部端縁の両端縁を
突き合わせ、その突き合わせ部をブーム内方側から裏金
を当て溶接して中空のブームを形成し、前記上部セクシ
ョンの垂直部に長手方向に沿って間隔的かつブーム外方
へ突出するように矩形あるいは小判形の補強凸部をプレ
ス成形したことを特徴としている。

【００１１】これにより、断面を深曲げされた上部セク
ションと曲げ加工された立ち上がり部を有する下部セク
ションの２部材より構成される２ピースブームにするこ
とで座屈高さを小さくし、側板部の座屈強度を上げてい
るうえに、上部セクションの垂直部に補強凸部をプレス
成形することにより、補強を溶接で追加することなく座
屈強度を向上させている。さらにこの断面形状のブーム
は反力により側板部が外側に変形しようとするため、補
強凸部はその変形を抑えるのに効果的である。側板部の
中央付近に補強凸部が位置するため、剪断座屈に対して
も効果が高いものとなっている。

【００１２】請求項３の発明のクレーンブームは、請求
項１または２のクレーンブームにおいて、上記下部セク
ションの板厚を上記上部セクションの板厚よりも厚く構
成したことを特徴としている。これにより、下板の座屈
強度を高くしながらも全体を軽量にすることが可能とな
っている。

【００１３】請求項４の発明のクレーンブームは、請求
項１、２または３のクレーンブームにおいて、上記下部
セクションの水平部と立ち上がり部の間に斜め部を有す
ることを特徴としている。これにより、さらに下板の座
屈強度を高くするとともに、立ち上がり部の高さをおさ
える事ができるのでさらに全体を軽量化することが可能
となっている。

【００１４】請求項５の発明のクレーンブームは、請求
項４のクレーンブームにおいて、上記上部セクションを
その断面の水平部中央で２分割された部材を溶接し構成
したことを特徴としている。これにより、上部セクショ
ンの製作にあたり、加工技術あるいは板取りを考慮した
経済的に最適な構造が選択可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１に、本願の実施の形態に係る
クレーンブームを搭載したラフテレーンクレーン２０を
示す。３０は車両部２１に旋回自在に搭載された旋回台
２２に起伏自在に枢着されているクレーンブームであ
る。クレーンブーム３０は本件発明に係る断面形状を採
用した各段のクレーンブーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…
を伸縮自在に嵌挿して構成されている。図１に示される
ようにクレーンブーム３０はその伸長状態において先端
部に吊荷の負荷が掛かるためその断面には大きな曲げモ
ーメントと剪断力が作用する。クレーンブーム３０はそ
の断面の大きさに比較して薄肉の板材から製作されるた
め、座屈に対する強度を確保することが従来より要求さ
れ種々の工夫がなされてきたが、本願のクレーンブーム
はさらに座屈強度向上を目的とするものである。

【００１６】図２はクレーンブーム３０の一部の側面を
詳細に見たものである。３１は上部セクション、３２は
下部セクションであって、上部セクション３１には小判
形の補強凹部３３がクレーンブーム３０の長手方向に沿
って間隔的に設けられている。 なお、補強凹部３３の
形状は小判形に限られず矩形形状あるいは楕円形状など
でも同様の効果を得ることができる。また補強凹部３３
の大きさあるいはその間隔は図２の例に限られるもので
はない。

【００１７】図３は図２のクレーンブーム３０のＡ−Ａ
断面図である。上部セクション３１は水平部３４と両側
の垂直部３５から構成されている。下部セクション３２
は水平部３６と両側の立ち上がり部３７および水平部３
６と立ち上がり部３７の間の斜め部３８から構成されて
いる。下部セクション３２の板厚ｔ２は上部セクション
３１の板厚ｔ１よりも厚いものとなっている。上記上部
セクション３１の垂直部３５端部と上記下部セクション
３２の立ち上がり部３７端部の接合部のブーム内方には
裏金３９が当てられ溶接により中空のブームが形成され
ている。上記上部セクション３１の垂直部３５にはブー
ム内方へ突出するように補強凹部３３がプレス成形され
ている。

【００１８】上記断面形状により下記の作用・効果が生
まれるのである。 （１）下部セクション３２の板厚を上部セクション３１
の板厚よりも厚く構成したので下部セクションの座屈強
度を高くしながらも全体を軽量にすることができる。 （２）図８に示された従来の断面形状での側板部分１４
に比較し厚い板厚からなる下部セクション３２の立ち上
がり部３７が側板部分の一部を形成するため座屈が問題
となる上部セクション３１の垂直部３５の座屈高さを小
さくすることができる。 （３）垂直部３５に補強凹部３３をプレス成形すること
により、補強を溶接で追加することなしに座屈強度を向
上させることができる。 （４）下部セクション３２の水平部３６と立ち上がり部
３７の間に斜め部３８を有することによりさらに下部セ
クションの座屈強度を高くするとともに、立ち上がり部
３７の高さをおさえることができるのでさらに全体を軽
量化することができる。

【００１９】また、上部セクション３１はその断面の水
平部３４で２分割された部材を溶接し構成してもよい。
その場合、上部セクション３１の製作にあたり、加工技
術あるいは板取りを考慮した経済的に最適な構造を選択
することが可能となるのである。

【００２０】図４は図３のクレーンブーム断面の側板部
分の詳細図である。上部セクション３１の垂直部３５端
部と下部セクション３２の立ち上がり部３７端部の接合
部４０はその溶接のため裏金３９がブーム内方側に必要
である。そのためブーム内面の基準面Ｄに対し、裏金の
板厚Ｃ寸法だけ内方に裏金が突出してまうのは避けられ
ない。本願発明では、上部セクション３１の垂直部３５
に長手方向に沿って間隔的に補強凹部をプレス成形する
ため、上記基準面Ｄに対し寸法Ｂだけ補強凹部が内方に
突出する構成となっている。このように、上記補強凹部
３３を内方へ突出するようにし、裏金３９と同一側に突
出するようにしたので、ブーム間のスペースを有効に利
用することができるのである。

【００２１】図５はブーム間のスペースを有効に利用で
きることを説明するものである。セカンドブーム３０ｂ
とサードブーム３０ｃとの幅方向の間隔Ｅ寸法は溶接の
ため裏金３９により必要となる寸法であるが、上記説明
したように補強凹部３３を内方へ突出するようにしたの
で、上記Ｅ寸法をさらに大きく取らなくてもよいのであ
る。このことは内側のブームの幅寸法を外側のブームの
幅寸法に対し最大に取りうることを示しており、ブーム
の強度あるいは剛性の向上に寄与するものである。

【００２２】図６はブーム３０の負荷時のブーム断面の
形状変化を示すものである。伸縮ブーム先端で吊荷を吊
り上げた際、各段ブームのラップ間では矢印で示す反力
が発生する。外側ブーム下側先端と内側ブームとの接触
部では上向きの矢印で示す反力が下部セクション３２の
斜め部３８に作用する。内側ブーム上側後端と外側ブー
ムの接触部では下向きの矢印で示す反力が上部セクショ
ンのコーナー部分に作用する。実際には両反力の作用点
はブーム長手方向において、ほぼラップ寸法だけずれて
いる。この時、ブーム断面の側板部は二点鎖線で示すよ
うに外側にふくらんで変形しようとする。しかし、上部
セクション３１の垂直部３５にはブーム内方へ突出する
ように補強凹部３３をプレス成形しているので、上記変
形を抑えるよう作用するのである。また、上部セクショ
ン３１の垂直部３５にはブーム外方へ突出するように補
強凸部をプレス成形した場合も、同様の作用が得られる
のである。

【００２３】図７は上部セクション３１のコーナー部を
曲げ加工する時の工程を説明するものである。は上部
セクション３１がダイス上に載せられて、ポンチが下り
てきて曲げ加工が開始する直前の状態を示している。補
強凹部３３のプレス加工はコーナー部の曲げ加工がすん
だあとでは不可能であるのですでに補強凹部３３のプレ
ス成形がされたのち、突出部が上向きにされダイス上に
載せられる。ではさらにポンチが下がり上部セクショ
ン３１は大きなＲ形状に約９０度まげられている。この
ように、補強凹部３３をブーム内方へ突出するようにプ
レス成形している場合は、上部セクション３１の曲げ加
工を行うときも、突出部が曲げの内側に位置するため加
工のじゃまにならないのである。

【００２４】上記発明の実施の形態は下部セクション３
２に斜め部３８を有するブーム断面を例に説明したが、
ブームの幅が狭い時など、斜め部を有しない断面形状と
してもよい。さらに、図３に示すブーム断面形状で下部
セクション３２の座屈強度に余裕がない場合には下部セ
クション３２の曲げ個所を増やした多回曲げとすること
も有効である。また、長手方向に沿っての矩形あるいは
小判形の補強凹部あるいは凸部のプレス成形は等間隔で
なく必要とされる座屈強度に合わせ必要最小限のピッチ
を維持しながらピッチを変化させてもよい。それによ
り、補強凹部あるいは凸部の個数を最適個数にできるた
め加工コストを低減することができるのである。

【００２５】

【発明の効果】以上の如く構成し作用することにより、
本願発明のクレーンブームでは座屈強度を向上させてい
るので、ブーム断面を薄板化することができ、重量を軽
くすることができるのである。また、補強を追加するこ
となく座屈強度を上げているので、同程度の強度を持た
せるために補強を溶接する場合と比べると、溶接後の歪
み取りの工数を低減できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の実施の形態に係るクレーンブームを搭載
したラフタレーンクレーンの側面図である。

【図２】発明に係るクレーンブームの側面図である。

【図３】発明に係るクレーンブームの断面図である。

【図４】発明に係るクレーンブームの側板部分の詳細図
である。

【図５】発明に係るクレーンブームのブーム間スペース
を説明する図である。

【図６】発明に係るクレーンブームの負荷時の断面の形
状変化を説明する図である。

【図７】発明に係るクレーンブームの上部セクションの
コーナー部の曲げ加工の工程を説明する図である。

【図８】従来のクレーンブームの断面図である。

【符号の説明】

３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ クレーンブーム ３１ 上部セクション ３２ 下部セクション ３３ 補強凹部 ３４、３６ 水平部 ３５ 垂直部 ３７ 立ち上がり部 ３８ 斜め部 ３９ 裏金

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多段伸縮ブームのクレーンブームであっ
   て、 その断面形状を水平部および両側の垂直部からなる上部
   セクションと水平部および両側の立ち上がり部からなる
   下部セクションの２セクションから構成し、 前記上部セクションの垂直部端縁と下部セクションの立
   ち上がり部端縁の両端縁を突き合わせ、その突き合わせ
   部をブーム内方側から裏金を当て溶接して中空のブーム
   を形成し、 前記上部セクションの垂直部に長手方向に沿って間隔的
   かつブーム内方へ突出するように矩形あるいは小判形の
   補強凹部をプレス成形したことを特徴とするクレーンブ
   ーム。
2. 【請求項２】 多段伸縮ブームのクレーンブームであっ
   て、 その断面形状を水平部および両側の垂直部からなる上部
   セクションと水平部および両側の立ち上がり部からなる
   下部セクションの２セクションから構成し、 前記上部セクションの垂直部端縁と下部セクションの立
   ち上がり部端縁の両端縁を突き合わせ、その突き合わせ
   部をブーム内方側から裏金を当て溶接して中空のブーム
   を形成し、 前記上部セクションの垂直部に長手方向に沿って間隔的
   かつブーム外方へ突出するように矩形あるいは小判形の
   補強凸部をプレス成形したことを特徴とするクレーンブ
   ーム。
3. 【請求項３】 請求項１または２のクレーンブームにお
   いて、 上記下部セクションの板厚を上記上部セクションの板厚
   よりも厚く構成したことを特徴とするクレーンブーム。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３のクレーンブーム
   において、 上記下部セクションの水平部と立ち上がり部の間に斜め
   部を有することを特徴とするクレーンブーム。
5. 【請求項５】 請求項４のクレーンブームにおいて、 上記上部セクションをその断面の水平部中央で２分割さ
   れた部材を溶接し構成したことを特徴とするクレーンブ
   ーム。