JP6467995B2 - ランウェイガーダ - Google Patents

Description

本発明は、ランウェイガーダに関し、より詳細には、クレーンを走行させるためのランウェイガーダに関する。

一般に、工場等の屋内で荷物の運搬を行う際にはクレーンが利用される。クレーンは、車輪を有し、天井付近に設けられたランウェイガーダ上のレールを走行する。

クレーンは、荷物の運搬中、基本的に車輪のみでレールによって支持される。このため、レールの継目部分やレールの頭頂面に生じた損傷部分等を車輪が通過するたびに、正常な状態よりも、クレーン及びランウェイガーダの振動が大きくなる。

ランウェイガーダは、複数のランウェイガーダユニットを含む。複数のランウェイガーダユニットは、クレーンの走行方向に沿って配置される。各ランウェイガーダユニットの長手方向の両端部は、支柱によって下方から支持されている。このため、クレーンが特に重量物を運搬する場合、各ランウェイガーダユニットが大きく撓み、ランウェイガーダ及びその他の各種部品において高応力が発生する。さらに、レールの継目部分又は損傷部分をクレーンが通過し、ランウェイガーダが大きく振動した場合、ランウェイガーダで発生する応力が増大する。高応力の発生頻度が多くなるとランウェイガーダの疲労破壊が生じやすくなるため、ランウェイガーダの振動はできるだけ緩和されることが好ましい。

ランウェイガーダの振動を緩和する方法として、ランウェイガーダユニットの下又は支柱の下に弾性部材を配置する技術が開示されている。例えば、特許文献１では、ランウェイガーダユニットの下面を弾性支承で支持する構造が提案されている。弾性支承は、ランウェイガーダユニットの長手方向中央部に配置されている。弾性支承は、各ランウェイガーダユニットに働く曲げモーメントを低減させる。その結果、ランウェイガーダの振動が低減され、ランウェイガーダの疲労破壊の発生が抑制される。

特許文献２には、ランウェイガーダユニットと支持台との間に支点部材を配置した状態で、ランウェイガーダユニットと支持台とをボルトによって固定する構造が開示されている。支点部材は、ランウェイガーダユニットと支持台との間に隙間を生じさせている。このため、ランウェイガーダユニットが撓んだ場合であってもボルトに上向きの力が作用しない。その結果、ボルトの疲労破壊の発生が防止される。

特開２００７−２７６９９４号公報 特開２０１３−２２０９２０号公報

上述したように、ランウェイガーダユニットの下又は支柱の下に弾性部材を配置することにより、ランウェイガーダの振動を低減させることが可能である。しかしながら、既設のランウェイガーダの下や支柱の下に弾性部材を設ける場合、多大な工事が必要となる。

そこで、本発明は、多大な工事を伴わずに振動を低減することができるランウェイガーダを提供することを課題とする。

本開示に係るランウェイガーダは、クレーンを走行させるためのものである。ランウェイガーダは、複数のランウェイガーダユニットと、第１剛性部材と、第１内側ダンパとを備える。複数のランウェイガーダユニットの各々は、ガーダ本体と、プレートとを含む。ガーダ本体は、クレーンの走行方向に延びる。プレートは、走行方向におけるガーダ本体の端部に固定され、走行方向と交差する。複数のランウェイガーダユニットは、プレートが互いに対向するように配置される。第１剛性部材は、プレートの内側に取り付けられる。第１内側ダンパは、プレートの内面上に配置される。第１内側ダンパは、プレートと第１剛性部材との間に保持される。第１内側ダンパは、ランウェイガーダユニット及び第１剛性部材の弾性係数よりも小さい弾性係数を有する。

本開示に係るランウェイガーダによれば、多大な工事を伴わずに振動を低減することができる。

図１は、第１実施形態に係るランウェイガーダの設置状態を示す模式図である。 図２は、第１実施形態に係るランウェイガーダの概略斜視図である。 図３は、第１実施形態に係るランウェイガーダの部分垂直断面図である。 図４は、クレーンの走行時におけるランウェイガーダユニットの変形を示す模式図である。 図５は、第２実施形態に係るランウェイガーダの部分垂直断面図である。 図６は、第３実施形態に係るランウェイガーダの部分垂直断面図である。 図７は、第４実施形態に係るランウェイガーダの部分垂直断面図である。 図８は、第５実施形態に係るランウェイガーダの部分垂直断面図である。 図９は、実施例１−１、実施例１−２、及び比較例の解析ケースに係るＦＥＭ解析モデルを示す図である。 図１０は、実施例１−１及び実施例１−２の解析ケースに係るランウェイガーダの正面図である。 図１１は、実施例１−１及び実施例１−２の解析ケースに係るランウェイガーダの垂直断面図である。 図１２は、各実施例及び比較例の解析ケースに係るＦＥＭ解析モデルの応力評価部を示す図である。 図１３は、実施例１−１、実施例１−２、及び比較例の解析ケースに係る各応力履歴を示すグラフである。 図１４は、実施例２−１〜実施例２−３の解析ケースに係るランウェイガーダの正面図である。 図１５は、実施例２−１〜実施例２−３の解析ケースに係るランウェイガーダの垂直断面図である。 図１６は、実施例３−１〜実施例３−３の解析ケースに係るランウェイガーダの正面図である。 図１７は、実施例３−１〜実施例３−３の解析ケースに係るランウェイガーダの垂直断面図である。 図１８は、実施例４の解析ケースに係るランウェイガーダの正面図である。 図１９は、実施例４の解析ケースに係るランウェイガーダの垂直断面図である。 図２０は、実施例２−１〜実施例２−３及び比較例の解析ケースに係る各応力履歴を示すグラフである。 図２１は、実施例３−１〜３−３及び比較例の解析ケースに係る各応力履歴を示すグラフである。 図２２Ａは、実施例２−１、実施例３−１、及び比較例の解析ケースに係る各応力履歴を示すグラフである。 図２２Ｂは、実施例２−１、実施例４、及び比較例の解析ケースに係る各応力履歴を示すグラフである。

実施の形態に係るランウェイガーダは、複数のランウェイガーダユニットと、第１剛性部材と、第１内側ダンパとを備える。複数のランウェイガーダユニットの各々は、ガーダ本体と、プレートとを含む。ガーダ本体は、クレーンの走行方向に延びる。プレートは、走行方向におけるガーダ本体の端部に固定され、走行方向と交差する。複数のランウェイガーダユニットは、プレートが互いに対向するように配置される。第１剛性部材は、プレートの内側に取り付けられる。第１内側ダンパは、プレートの内面上に配置される。第１内側ダンパは、プレートと第１剛性部材との間に保持される。第１内側ダンパは、ランウェイガーダユニット及び第１剛性部材の弾性係数よりも小さい弾性係数を有する。

ランウェイガーダ上をクレーンが走行する際、クレーンが運搬する荷物の重量によって各ランウェイガーダユニットが下向きに撓み、各ランウェイガーダユニットの端部のプレートが内側に傾くように移動する。実施の形態に係るランウェイガーダでは、プレートの内面上、つまりプレートの移動を遮る位置に第１内側ダンパが配置され、且つ、第１内側ダンパがプレートと第１剛性部材との間に保持されている。この構成によれば、第１内側ダンパによってプレートの移動に抵抗が加えられる。その結果、ランウェイガーダの振動を低減することができる。

実施の形態に係るランウェイガーダにおいて、ランウェイガーダユニットのプレートは、クレーンの走行方向と交差している。第１内側ダンパ及び第１剛性部材は、プレートの内面に設ければよい。このため、既設のランウェイガーダユニットに第１内側ダンパ及び第１剛性部材を取り付ける場合であっても、ランウェイガーダユニットの移動及び再設置等の多大な工事を行う必要がない。このように、実施の形態に係るランウェイガーダによれば、多大な工事を伴わずに振動を低減することができる。

第１内側ダンパは、プレートの上部に配置されていてもよい。

ランウェイガーダユニットが撓む際、プレートの上部の移動量及び移動速度は、プレートの下部の移動量及び移動速度よりも大きい。よって、プレートの上部に第１内側ダンパを配置することにより、より効果的にプレートの移動に抵抗を加えることができる。その結果、ランウェイガーダの振動低減効果を向上させることができる。

実施の形態に係るランウェイガーダは、さらに、第２剛性部材と、第２内側ダンパとを備えることができる。第２剛性部材は、第１剛性部材が取り付けられたプレートと対向する別のプレートの内側に取り付けられる。第２内側ダンパは、別のプレートの内面上に配置される。第２内側ダンパは、別のプレートと第２剛性部材との間に保持される。第２内側ダンパは、ランウェイガーダユニット及び第２剛性部材の弾性係数よりも小さい弾性係数を有する。

上記構成によれば、互いに対向するプレート各々に内側ダンパが設けられる。これにより、互いに対向するプレートを含む複数のランウェイガーダユニット各々の移動に抵抗を加えることができるため、ランウェイガーダの振動をより低減することができる。

プレートの内面上において、複数の第１内側ダンパが上下方向に並んでいてもよい。

上記構成によれば、複数の第１内側ダンパを上下方向に並べているため、より確実にランウェイガーダユニットの移動に抵抗を加えることができる。よって、ランウェイガーダの振動低減効果を向上させることができる。

複数の第１内側ダンパのうち、上側に配置された第１内側ダンパは、下側に配置された第１内側ダンパの減衰係数よりも大きい減衰係数を有していてもよい。

上述したように、プレートの上部は、移動量及び移動速度が比較的大きく、振動が大きい。減衰係数が大きい第１内側ダンパをより上部に配置することにより、プレートの上部の振動を早く減衰させることができる。その結果、ランウェイガーダの振動も早く減衰させることができる。

複数の第１内側ダンパのうち、上側に配置された第１内側ダンパは、下側に配置された第１内側ダンパの弾性係数よりも大きい弾性係数を有していてもよい。

弾性係数が大きい第１内側ダンパを上側に配置することにより、プレートの上部に対する抵抗を大きくすることができる。このため、プレートの振動を抑制することができ、ランウェイガーダの振動を効果的に低減することができる。

複数の第１内側ダンパのうち、上側に配置された第１内側ダンパは、下側に配置された第１内側ダンパの厚みよりも大きい厚みを有していてもよい。

厚みが大きい第１内側ダンパを上側に配置することにより、プレートの上部に対する抵抗を大きくすることができる。このため、プレートの振動を抑制することができ、ランウェイガーダの振動低減効果を向上させることができる。

第１内側ダンパのうち、上側に位置する部分は、下側に位置する部分の厚みよりも大きい厚みを有していてもよい。

第１内側ダンパのうち、より上側に位置する部分の厚みを大きくすることにより、プレートの上部に対する抵抗を高めることができる。このため、プレートの振動を抑制することができ、ランウェイガーダの振動を効果的に低減することができる。

実施の形態に係るランウェイガーダは、さらに、外側ダンパを備えていてもよい。外側ダンパは、互いに対向するプレートの間に配置される。外側ダンパは、ランウェイガーダユニットの弾性係数よりも小さい弾性係数を有する。

ランウェイガーダユニットは、クレーンの走行によって下向きに撓んだ後、元の形状に復帰する。これに伴い、ランウェイガーダユニットの内側に傾いていたプレートも元の位置に戻ろうとする。実施の形態に係るランウェイガーダにおいて、外側ダンパは、隣り合うプレートの間、つまりプレートが元の位置へと戻るのを遮る位置に配置されている。このため、外側ダンパにより、プレートが元の位置に戻る動きにも抵抗を加えることができる。よって、ランウェイガーダの振動をさらに低減することができる。

＜実施形態＞
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図中同一又は相当する構成には同一の符号を付し、同じ説明を繰り返さない。

［第１実施形態］
（ランウェイガーダの設置状態）
図１は、第１実施形態に係るランウェイガーダ１０の設置状態を示す図である。図１に示すように、ランウェイガーダ１０は、複数のランウェイガーダユニット１を備える。複数のランウェイガーダユニット１は、例えば、工場等の屋内の天井付近に設けられる。複数のランウェイガーダユニット１上にはレール２が設置される。クレーン３は、レール２上を走行する。なお、図１は、クレーンが同図に位置した場合のランウェイガーダ変形状態を誇張して示した図である。

各ランウェイガーダユニット１のクレーン３の走行方向における両端部は、支柱４によって支持されている。クレーン３の走行方向は、図１における左右方向である。以下、説明の便宜上、クレーン３の走行方向をＸ方向、各図における上下方向をＺ方向、Ｘ方向及びＺ方向に垂直な方向をＹ方向と称する場合がある。

（ランウェイガーダの構成）
図２は、ランウェイガーダ１０の概略斜視図である。図２に示すように、ランウェイガーダ１０は、ランウェイガーダユニット１と、内側ダンパ５と、剛性部材６とを備える。上述した通り、ランウェイガーダ１０は複数のランウェイガーダユニット１を備えているが、説明の便宜上、図２には１つのランウェイガーダユニット１のみを示す。

図２に示すように、ランウェイガーダユニット１は、ガーダ本体１１と、プレート１２とを含む。ランウェイガーダユニット１は、例えば鋼等の金属で構成される。

ガーダ本体１１は、クレーン３の走行方向に延びている。ガーダ本体１１の垂直断面（Ｙ−Ｚ断面）は、Ｉ字状又はＨ字状をなす。

ガーダ本体１１は、ウェブ１１１と、上フランジ１１２と、下フランジ１１３とを含んでいる。ウェブ１１１は、Ｘ方向に延びる垂直プレートである。上フランジ１１２及び下フランジ１１３は、Ｘ方向に延びる水平プレートである。ウェブ１１１の上端は、上フランジ１１２の下面に固定されている。ウェブ１１１の下端は、下フランジ１１３の上面に固定されている。

ガーダ本体１１のＸ方向の両端部には、それぞれ、プレート１２が固定されている。各プレート１２は、Ｘ方向と交差する。各プレート１２は、Ｘ方向と実質的に垂直に配置されている。

各プレート１２は、内面１２１と、外面１２２とを含む。内面１２１は、外面１２２よりもガーダ本体１１に近い面である。内面１２１には、ガーダ本体１１のＸ方向の一端部が固定される。すなわち、ウェブ１１１、上フランジ１１２、及び下フランジ１１３各々の一端部が内面１２１に固定されている。

外面１２２は、ガーダ本体１１が固定される内面１２１の反対面である。一のランウェイガーダユニット１における外面１２２は、隣接する他のランウェイガーダユニット１における外面１２２と対向する。

図３は、ランウェイガーダ１０のＸ−Ｚ断面図である。ランウェイガーダ１０において、複数のランウェイガーダユニット１は、プレート１２が互いに対向するように配置される。すなわち、複数のランウェイガーダユニット１は、その長手方向がクレーン３の走行方向と一致するように並べられている。

図３に示すように、内側ダンパ５及び剛性部材６は、隣り合う２つのランウェイガーダユニット１の双方に設けられている。

内側ダンパ５は、プレート１２の内面１２１上に配置される。内側ダンパ５は、内面１２１上においてウェブ１１１の両隣各々に設けられる。内側ダンパ５は、各プレート１２の上部に配置される。具体的には、内側ダンパ５は、各プレート１２の上下方向中央部よりも上に位置付けられる。内側ダンパ５の弾性係数は、ランウェイガーダユニット１及び剛性部材６の弾性係数よりも小さい。内側ダンパ５は、例えば、ゴムやシリコン等の樹脂で構成することができる。

剛性部材６は、プレート１２の内側に取り付けられる。剛性部材６は、内側ダンパ５上に配置されている。剛性部材６は、内側ダンパ５全体を覆っている。剛性部材６は、内側ダンパ５よりも弾性係数が大きい。剛性部材６は、例えば鋼等の金属で構成することができる。剛性部材６は、ランウェイガーダユニット１と同じ材料で構成されていてもよい。剛性部材６の形状は、特に限定されるものではないが、好ましくはプレート状である。

内側ダンパ５は、プレート１２と剛性部材６との間に配置される。内側ダンパ５は、プレート１２の内面１２１及び剛性部材６に接して配置されている。内側ダンパ５は、プレート１２と剛性部材６との間に保持される。

図３の例では、２つのランウェイガーダユニット１の各プレート１２、各内側ダンパ５、及び各剛性部材６にボルト３１を通し、ナット３２を締めることにより、各ランウェイガーダユニット１のプレート１２に内側ダンパ５及び剛性部材６が取り付けられている。このようにすることで、剛性部材６が内側ダンパ５をプレート１２に向かって押圧し、プレート１２と剛性部材６との間に内側ダンパ５が保持される。

プレート１２と剛性部材６との間に内側ダンパ５を保持する手段は、特に限定されるものではない。例えば、万力を使用して剛性部材６をプレート１２の方に押し付けることにより、プレート１２と剛性部材６との間で内側ダンパ５を保持することもできる。この場合も、プレート１２及び剛性部材６によって内側ダンパ５に圧力をかけることができる。よって、内側ダンパ５をプレート１２と剛性部材６との間で保持することができる。

内側ダンパ５は、剛性部材６からある程度の圧力を加えられた状態で、プレート１２と剛性部材６との間に保持されていることが好ましい。しかしながら、内側ダンパ５は、プレート１２及び剛性部材６に単に接触している状態であってもよい。ランウェイガーダユニット１が撓んでプレート１２が移動した場合に、プレート１２の移動を吸収する内側ダンパ５を剛性部材６が支持することができればよい。

図３に示すように、ランウェイガーダ１０は、さらに、外側ダンパ７を備えている。外側ダンパ７は、互いに対向するプレート１２の間に配置される。つまり、外側ダンパ７は、２つのランウェイガーダユニット１の間に配置されている。外側ダンパ７は、各ランウェイガーダユニット１の外面１２２全体を覆うように設けられている。

外側ダンパ７の弾性係数は、ランウェイガーダユニット１の弾性係数よりも小さい。外側ダンパ７の弾性係数は、内側ダンパ５の弾性係数と実質的に同じであってもよい。外側ダンパ７は、内側ダンパ５と同様に、ゴムやシリコン等の樹脂で構成することができる。

（第１実施形態の効果）
図４は、ランウェイガーダユニット１Ａの変形を示す模式図である。説明の便宜上、図４では、ランウェイガーダユニット１Ａの変形倍率を増加させている。ランウェイガーダユニット１Ａは、クレーンが通過中のランウェイガーダユニットである。ランウェイガーダユニット１Ｂは、ランウェイガーダユニット１Ａの隣に位置するランウェイガーダユニットである。ランウェイガーダユニット１Ａ，１Ｂは、上述のランウェイガーダユニット１と同じ構成を有する。

ランウェイガーダユニット１Ａ上をクレーンが通過する際、ランウェイガーダユニット１Ａは下向きに撓む。すなわち、ランウェイガーダユニット１Ａのプレート１２がランウェイガーダユニット１Ｂのプレート１２から離れるように、ランウェイガーダユニット１Ａが変形する。

ランウェイガーダユニット１Ａのプレート１２の内面１２１には内側ダンパ５及び剛性部材６が設けられている。ランウェイガーダユニット１Ａのプレート１２がランウェイガーダユニット１Ｂのプレート１２から離れようとする際、内側ダンパ５及び剛性部材６により、ランウェイガーダユニット１Ａのプレート１２の移動に抵抗が加えられる。その結果、ランウェイガーダユニット１Ａの振動が緩和され、ランウェイガーダユニット１Ａにおける高応力の発生を抑制することができる。したがって、ランウェイガーダユニット１Ａの寿命を向上させることができる。

図４に示すように、内側ダンパ５及び剛性部材６は、各ランウェイガーダユニット１Ａ，１Ｂにおいて、クレーンの走行方向と交差するプレート１２の内面１２１に設けられる。このため、ランウェイガーダユニット１Ａ，１Ｂが既に設置された後であっても、ランウェイガーダユニット１Ａ，１Ｂの移動及び再設置等の多大な工事を行うことなく、各ランウェイガーダユニット１Ａ，１Ｂに内側ダンパ５及び剛性部材６を取り付けることができる。

以上のように、第１実施形態に係るランウェイガーダ１０によれば、多大な工事を伴わず、各ランウェイガーダユニット１及びランウェイガーダ１０の振動を低減することができる。

第１実施形態に係るランウェイガーダ１０では、内側ダンパ５がプレート１２の上部に配置されている。ランウェイガーダ１０上をクレーンが走行する際、プレート１２の上部の移動量及び移動速度は、プレート１２の下部の移動量及び移動速度よりも大きい。よって、内側ダンパ５をプレート１２の上部に配置することにより、より効果的にプレート１２の移動に抵抗を加えることができる。その結果、各ランウェイガーダユニット１及びランウェイガーダ１０の振動低減効果を向上させることができる。

第１実施形態に係るランウェイガーダ１０では、互いに対向するプレート１２各々に内側ダンパ５及び剛性部材６が設けられている。このため、互いに対向するプレート１２を有するランウェイガーダユニット１各々の移動に抵抗を加えることができる。結果として、各ランウェイガーダユニット１及びランウェイガーダ１０の振動低減効果をより向上させることができる。

第１実施形態に係るランウェイガーダ１０において、２つのランウェイガーダユニット１の間には外側ダンパ７が配置されている。クレーン３の走行によって下向きに撓んだランウェイガーダユニット１は、元の形状に戻ろうとする。このとき、ランウェイガーダユニット１のプレート１２は、隣接するランウェイガーダユニット１のプレート１２に接近するように移動する。外側ダンパ７は、このようなプレート１２の移動に抵抗を加えることができる。よって、ランウェイガーダ１０の振動をさらに低減することができる。

［第２実施形態］
（ランウェイガーダユニットの構成）
図５は、第２実施形態に係るランウェイガーダ２０のＸ−Ｚ断面図である。ランウェイガーダ２０は、複数の内側ダンパ５１，５２，５３を備えている点で、第１実施形態に係るランウェイガーダ１０と異なる。

図５に示すように、各ランウェイガーダ１のプレート１２の内面１２１上には、内側ダンパ５１，５２，５３が設けられている。内側ダンパ５１，５２，５３は、プレート１２の内面１２１上において上下方向に並んでいる。

内側ダンパ５１は、内側ダンパ５２，５３よりも上方に配置されている。内側ダンパ５２は、内側ダンパ５３よりも上方に配置されている。図示を省略するが、プレート１２の内面１２１上において、ウェブ１１１の両隣各々に内側ダンパ５１，５２，５３が設けられていてもよい。

内側ダンパ５１，５２，５３は、互いに異なる減衰係数を有する。内側ダンパ５１，５２，５３のうち、上側に位置する内側ダンパは、下側に位置する内側ダンパの減衰係数よりも大きい減衰係数を有する。内側ダンパ５１の減衰係数は、内側ダンパ５１の下方に位置する内側ダンパ５２，５３の各減衰係数よりも大きい。内側ダンパ５２の減衰係数は、内側ダンパ５２の下方に位置する内側ダンパ５３の減衰係数よりも大きい。すなわち、減衰係数の大きさは、内側ダンパ５１＞内側ダンパ５２＞内側ダンパ５３である。

プレート１２の内側には、剛性部材６１が取り付けられる。剛性部材６１は、内側ダンパ５１，５２，５３を覆っている。内側ダンパ５１，５２，５３は、プレート１２と剛性部材６１との間に保持されている。剛性部材６１は、内側ダンパ５１，５２，５３をまとめてプレート１２の方に押し付ける。ただし、剛性部材６１は、内側ダンパ５１，５２，５３ごとに分割されていてもよい。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態のランウェイガーダ２０では、ランウェイガーダ１のプレート１２の内面１２１上において、複数の内側ダンパ５１，５２，５３が上下方向に並んでいる。このため、クレーン３によってランウェイガーダユニット１が下向きに撓んだ際、より確実にプレート１２の動きに抵抗を加えることができる。その結果、各ランウェイガーダユニット１及びランウェイガーダ２０の振動を低減することができる。

第２実施形態に係るランウェイガーダ２０では、内側ダンパ５１，５２，５３のうち、上側に配置される内側ダンパの減衰係数が下側に配置される内側ダンパの減衰係数よりも大きい。上述した通り、クレーン３の走行時において、プレート１２の上部の移動量及び移動速度は、プレートの下部の移動量及び移動速度よりも大きい。よって、減衰係数がより大きい内側ダンパをより上部に配置することで、効果的にプレート１２の動きに抵抗を加えることができる。その結果、各ランウェイガーダユニット１及びランウェイガーダ２０の振動低減効果を向上させることができる。

［第３実施形態］
（ランウェイガーダユニットの構成）
図６は、第３実施形態に係るランウェイガーダ３０のＸ−Ｚ断面図である。ランウェイガーダ３０は、複数の内側ダンパ５０１，５０２，５０３を備えている。

図６に示すように、内側ダンパ５０１，５０２，５０３は、各ランウェイガーダ１のプレート１２の内面１２１上において、上下方向に並んでいる。内側ダンパ５０１，５０２，５０３は、プレート１２の内面１２１上において、ウェブ１１１（図２）の両隣各々に設けられていてもよい。

内側ダンパ５０１，５０２，５０３は、プレート１２と剛性部材６０１との間に保持されている。剛性部材６０１は、第２実施形態における剛性部材６１と同様、内側ダンパ５０１，５０２，５０３をまとめてプレート１２の方に押し付ける。剛性部材６０１は、内側ダンパ５０１，５０２，５０３ごとに分割されていてもよい。

内側ダンパ５０１，５０２，５０３は、互いに異なる弾性係数を有する。内側ダンパ５０１，５０２，５０３のうち、上側に配置された内側ダンパは、下側に配置された内側ダンパの弾性係数よりも大きい弾性係数を有する。内側ダンパ５０１の弾性係数は、内側ダンパ５０１の下方に位置する内側ダンパ５０２，５０３の各弾性係数よりも大きい。内側ダンパ５０２の弾性係数は、内側ダンパ５０２の下方に位置する内側ダンパ５０３の弾性係数よりも大きい。すなわち、弾性係数の大きさは、内側ダンパ５０１＞内側ダンパ５０２＞内側ダンパ５０３である。

内側ダンパ５０１，５０２，５０３は、互いに異なる減衰係数を有していてもよい。例えば、第２実施形態と同様に、内側ダンパ５０１，５０２，５０３のうち、上側に位置する内側ダンパは、下側に位置する内側ダンパの減衰係数よりも大きい減衰係数を有していてもよい。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態のランウェイガーダ３０では、内側ダンパ５０１，５０２，５０３のうち、上側に配置される内側ダンパは、下側に配置される内側ダンパの弾性係数よりも大きい弾性係数を有する。このため、プレート１２のうち、移動量及び移動速度が大きい上部に対して大きな抵抗を加えることができる。よって、プレート１２の振動を効果的に抑制することができ、各ランウェイガーダユニット１及びランウェイガーダ３０の振動低減効果を向上させることができる。

［第４実施形態］
（ランウェイガーダユニットの構成）
図７は、第４実施形態に係るランウェイガーダ４０のＸ−Ｚ断面図である。ランウェイガーダ４０は、複数の内側ダンパ５１１，５１２を備えている。

図７に示すように、内側ダンパ５１１，５１２は、各ランウェイガーダ１のプレート１２の内面１２１上において、上下方向に並んでいる。内側ダンパ５１１，５１２は、プレート１２の内面１２１上において、ウェブ１１１（図２）の両隣各々に設けられていてもよい。

内側ダンパ５１１は、プレート１２と剛性部材６１１との間に保持されている。内側ダンパ５１２は、プレート１２と剛性部材６１２との間に保持されている。

内側ダンパ５１１，５１２は、互いに異なる厚みを有する。内側ダンパ５１１，５１２各々の厚みは、プレート１２の内面１２１に直交する方向における内側ダンパ５１１，５１２各々の寸法である。内側ダンパ５１１，５１２のうち、上側に配置された内側ダンパは、下側に配置された内側ダンパの厚みよりも大きい厚みを有する。すなわち、内側ダンパ５１１の厚みは、内側ダンパ５１１の下方に位置する内側ダンパ５１２の厚みよりも大きい。

内側ダンパ５１１，５１２は、互いに異なる減衰係数を有していてもよい。例えば、第２実施形態と同様に、内側ダンパ５１１，５１２のうち、上側に位置する内側ダンパは、下側に位置する内側ダンパの減衰係数よりも大きい減衰係数を有していてもよい。

内側ダンパ５１１，５１２は、互いに異なる弾性係数を有していてもよい。例えば、第３実施形態と同様に、内側ダンパ５１１，５１２のうち、上側に位置する内側ダンパは、下側に位置する内側ダンパの弾性係数よりも大きい弾性係数を有していてもよい。

（第４実施形態の効果）
第４実施形態のランウェイガーダ４０では、内側ダンパ５１１，５１２のうち、上側に配置される内側ダンパは、下側に配置される内側ダンパの厚みよりも大きい厚みを有する。このため、プレート１２のうち、移動量及び移動速度が大きい上部に対して大きな抵抗を加えることができる。よって、プレート１２の振動を効果的に抑制することができ、各ランウェイガーダユニット１及びランウェイガーダ４０の振動低減効果を向上させることができる。

［第５実施形態］
（ランウェイガーダユニットの構成）
図８は、第５実施形態に係るランウェイガーダ５０のＸ−Ｚ断面図である。ランウェイガーダ５０は、内側ダンパ５２０と、剛性部材６２０とを備えている。

図８に示すように、内側ダンパ５２０は、各ランウェイガーダ１のプレート１２の内面１２１上に設けられている。内側ダンパ５２０は、少なくとも一部がプレート１２の上部に配置されていることが好ましい。図８の例では、内側ダンパ５２０は、プレート１２の上端の近くからプレート１２の下端の近くまで、上下方向に延びている。内側ダンパ５２０は、プレート１２の内面１２１上において、ウェブ１１１（図２）の両隣各々に設けられていてもよい。

内側ダンパ５２０の厚みは均一ではない。内側ダンパ５２０の厚みは、プレート１２の内面１２１に直交する方向における内側ダンパ５２０の寸法である。内側ダンパ５２０のうち、上側に位置する部分は、下側に位置する部分の厚みよりも大きい厚みを有する。内側ダンパ５２０の厚みは、上から下に向かって徐々に小さくなっている。

内側ダンパ５２０は、プレート１２と剛性部材６２０との間に保持されている。剛性部材６２０は、内側ダンパ５２０の全体を覆う。内側ダンパ５２０の厚みが上から下に向かって小さくなっているため、剛性部材６２０は上下方向に対して傾いている。すなわち、剛性部材６２０の下端は、剛性部材６２０の上端よりもプレート１２に近い。

内側ダンパ５２０及び剛性部材６２０は、上記各実施形態と同様に、ボルト３１及びナット３２によってプレート１２に取り付けられる。剛性部材６２０において、内側ダンパ５２０に対向する面と反対の面には、台座６２０ａが設けられている。台座６２０ａは、剛性部材６２０とナット３２との間に隙間が生じないように、ナット３２を支持する。これにより、内側ダンパ５２０及び剛性部材６２０に対し、ボルト３１及びナット３２の締結力が確実に作用する。よって、内側ダンパ５２０は、剛性部材６２０によってプレート１２の方に押圧される。

（第５実施形態の効果）
第５実施形態のランウェイガーダ５０では、内側ダンパ５２０のうち、上側に位置する部分は、下側に位置する部分の厚みよりも大きい厚みを有する。このため、プレート１２のうち、移動量及び移動速度が大きい上部に対して大きな抵抗を加えることができる。よって、プレート１２の振動を効果的に抑制することができ、各ランウェイガーダユニット１及びランウェイガーダ５０の振動低減効果を向上させることができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

上記各実施形態では、複数のランウェイガーダユニット各々に内側ダンパ及び剛性部材が設けられている。しかしながら、本開示に係るランウェイガーダにおいては、少なくとも１つのランウェイガーダユニットに内側ダンパ及び剛性部材が設けられていればよい。

上記各実施形態では、ガーダ本体の両端部に固定されたプレート双方に内側ダンパ及び剛性部材が設けられている。しかしながら、一方のプレートにのみ、内側ダンパ及び剛性部材を設けることもできる。

上記各実施形態では、剛性部材は、内側ダンパ全体を覆うように配置されている。しかしながら、剛性部材は、内側ダンパの一部を覆うように配置されてもよい。

上記第１実施形態では、プレートの内面の上部に内側ダンパが設けられている。しかしながら、プレートの内面における内側ダンパの位置は特に限定されない。プレートの内面の下部に内側ダンパが配置されていてもよいし、プレートの内面の上下方向中央部に内側ダンパが配置されていてもよい。

上記第２実施形態では、複数の内側ダンパのうち、上側に配置される内側ダンパは、下側に配置される内側ダンパの減衰係数よりも大きい減衰係数を有している。しかしながら、下側に配置される内側ダンパの減衰係数の方が上側に配置される内側ダンパの減衰係数よりも大きくてもよいし、上側に配置される内側ダンパの減衰係数と下側に配置される内側ダンパの減衰係数とが同じであってもよい。

上記第３実施形態では、複数の内側ダンパのうち、上側に配置される内側ダンパは、下側に配置される内側ダンパの弾性係数よりも大きい弾性係数を有している。しかしながら、下側に配置される内側ダンパの弾性係数が上側に配置される内側ダンパの弾性係数よりも大きくてもよいし、上側に配置される内側ダンパの弾性係数と下側に配置される内側ダンパの弾性係数とが同じであってもよい。

上記第４実施形態では、複数の内側ダンパのうち、上側に配置される内側ダンパは、下側に配置される内側ダンパの厚みよりも大きい厚みを有している。しかしながら、下側に配置される内側ダンパの厚みが上側に配置される内側ダンパの厚みよりも大きくてもよい。

上記第５実施形態では、内側ダンパの厚みは、上から下に向かって徐々に小さくなっている。しかしながら、内側ダンパの厚みは、上から下に向かって段階的に小さくすることもできる。

上記第５実施形態では、内側ダンパのうち、上側に位置する部分は、下側に位置する部分配置される内側ダンパの厚みよりも大きい厚みを有している。しかしながら、下側に配置される内側ダンパの厚みが上側に配置される内側ダンパの厚みよりも大きくてもよい。

上記各実施形態では、プレートの外面全体を覆うように外側ダンパが設けられている。しかしながら、プレートの外面の一部に外側ダンパを配置することもできる。あるいは、互いに対向するプレートの間に外側ダンパを設けなくてもよい。

以下、実施例によって本開示に係るランウェイガーダをさらに詳しく説明する。

ＦＥＭ（有限要素法）解析によって本開示に係るランウェイガーダの効果を検証する。

［解析方法］
図９にＦＥＭ解析モデルを示す。長さ（Ｘ方向の長さ）が１０ｍ、高さ（Ｚ方向の長さ）が１ｍの仮想的なランウェイガーダユニットを解析対象とする。ウェブ１１１、上フランジ１１２、下フランジ１１３、及びプレート１２の各厚みは１５ｍｍとした。解析は、１／２対称モデルにて実施した。

図９に示すように、ランウェイガーダユニット１の一方端部に位置するプレート１２の下面をピン拘束となるよう支持し、対称面Ｓの上フランジ１１２において、ウェブ１１１の直上部分に集中質量１５ｔｏｎを設定した。ＦＥＭ解析は、弾性解析とした。まず、静的なつり合いを求めるため、自重たわみ解析を行った。その後、集中質量に対して下方向（Ｚ方向）に初速０．１ｍ／ｓを付与した動解析を行い、ランウェイガーダユニット１を振動させた。

［解析ケース（１）］
実施例１−１及び１−２の解析ケースを図１０、図１１、及び表１に示す。図１０及び図１１に示すように、実施例１−１及び１−２は、プレート１２の内面１２１に６つの内側ダンパ（３つの内側ダンパ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ×２列）を配置したケースである。内側ダンパ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの各厚みは２０ｍｍ、剛性部材６Ａ，６Ｂ，６Ｃの各厚みは１０ｍｍとした。実施例１−１では、全ての内側ダンパ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの材料特性を同一とした。実施例１−２では、上下方向に並ぶ３つの内側ダンパ５Ａ，５Ｂ，５Ｃのうち、上方に位置するものほど大きい減衰係数を有することとした。比較例は、プレート１２の内面１２１に内側ダンパ５Ａ，５Ｂ，５Ｃを設けないケースである。

内側ダンパ５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、効果を検証するための仮想材である。全てのケースで同じ値のせん断弾性係数Ｇを使用した。減衰応力σ_dは、ひずみ速度に比例し、下記の数式（１）で与えられる。

ランウェイガーダユニット１及び剛性部材６Ａ，６Ｂ，６Ｃはシェル要素、ボルト３１はビーム要素、内側ダンパ５Ａ，５Ｂ，５Ｃはソリッド要素でモデル化した。

ボルト３１は、Ｍ２４ボルトとする。ボルト３１は、１／２とし、互いに隣り合うランウェイガーダユニット１を考慮して端部を対称に拘束した。なお、ナットはモデル化されていない。

［解析ケース（１）の評価］
図１２に示すように、ランウェイガーダユニット１のＸ方向中央において、下フランジ１１３の下部を応力評価部とした。図１３に、実施例１−１、実施例１−２、及び比較例各々の応力評価部における応力履歴を示す。図１３から、実施例１−１及び１−２は比較例に比べて振動が小さいことがわかる。また、実施例１−２は、実施例１−１よりも早いタイミングで応力が減衰していることがわかる。

以上より、本開示に係るランウェイガーダは、ランウェイガーダユニットの端部のプレートの内面に内側ダンパが設けられているため、ランウェイガーダユニット及びランウェイガーダの振動を低減できることがわかった。また、複数の内側ダンパを上下方向に並べて配置した場合、上側に配置された内側ダンパの減衰係数を下側に配置された内側ダンパの減衰係数よりも大きくすることにより、ランウェイガーダユニット及びランウェイガーダの振動をより早く減衰させられることがわかった。

［解析ケース（２）］
実施例２−１〜２−３、実施例３−１〜３−３、及び実施例４の解析ケースを図１４〜図１９及び表２に示す。比較例は、解析ケース（１）と同様、プレート１２の内面１２１に内側ダンパを設けないケースである。

図１４及び図１５に示すように、実施例２−１〜２−３は、プレート１２の内面１２１に６つの内側ダンパ（３つの内側ダンパ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃ×２列）を配置したケースである。内側ダンパ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃは、同一の厚みを有する。

実施例２−１では、全ての内側ダンパ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃの材料特性を同一とした。実施例２−２では、内側ダンパ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃのうち、上方に位置するものほど大きいせん断弾性係数を有することとした。実施例２−３では、内側ダンパ５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃのうち、上方に位置するものほど小さいせん断弾性係数を有することとした。

図１６及び図１７に示すように、実施例３−１〜３−３も、プレート１２の内面１２１に６つの内側ダンパ（３つの内側ダンパ５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ×２列）を配置したケースである。内側ダンパ５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃは、異なる厚みを有する。実施例３−１〜３−３では、上下方向に並ぶ３つの内側ダンパ５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃのうち、上方に位置するものほど大きい厚みを有する。

実施例３−１では、全ての内側ダンパ５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃの材料特性を同一とした。実施例３−２では、内側ダンパ５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃのうち、上方に位置するものほど大きいせん断弾性係数を有することとした。実施例３−３では、内側ダンパ５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃのうち、上方に位置するものほど小さいせん断弾性係数を有することとした。

図１８及び図１９に示すように、実施例４は、プレート１２の内面１２１に２つの内側ダンパ（内側ダンパ５２０Ａ×２列）を配置したケースである。実施例４において、内側ダンパ５２０Ａの厚みは、上から下に向かって徐々に小さくなっている。内側ダンパ５２０Ａの上端の厚みは６０ｍｍ、内側ダンパ５２０Ａの下端の厚みは２０ｍｍである。剛性部材６Ｄの厚みは、剛性部材６Ａ，６Ｂ，６Ｃと同様、１０ｍｍとした。

解析ケース（２）における各内側ダンパは、解析ケース（１）と同様、効果を検証するための仮想材である。内側ダンパの減衰係数βは、全てのケースで同じ値（０．１）とした。上述の数式（１）に示すように、減衰係数βは、ひずみ速度に比例する減衰応力σ_dに寄与する。

解析ケース（１）と同様、ランウェイガーダユニット１及び各剛性部材はシェル要素、ボルト３１はビーム要素、各内側ダンパはソリッド要素でモデル化した。ボルト３１は、Ｍ２４ボルトとし、１／２として端部を対称に拘束した。ナットは、モデル化されていない。

［解析ケース（２）の評価］
解析ケース（１）と同様、ランウェイガーダユニット１のＸ方向中央において、下フランジ１１３の下部を応力評価部とした（図１２）。

（内側ダンパのせん断弾性係数）
図２０に、実施例２−１〜２−３及び比較例各々の応力評価部における応力履歴を示す。図２０から、実施例２−１〜２−３では、比較例と比べて応力振動が低減していることがわかる。また、上側に位置する内側ダンパのせん断係数が下側に位置する内側ダンパのせん断係数よりも大きい実施例２−２では、実施例２−１及び２−３よりも応力振動が低減されていることがわかる。

図２１に、実施例３−１〜３−３及び比較例各々の応力評価部における応力履歴を示す。図２１から、実施例３−１〜３−３では、比較例と比べて応力振動が低減していることがわかる。また、上側に位置する内側ダンパのせん断係数が下側に位置する内側ダンパのせん断係数よりも大きい実施例３−２では、実施例３−１及び３−３よりも応力振動が低減されていることがわかる。

したがって、より大きなせん断弾性係数を有する内側ダンパを上側に配置することが、ランウェイガーダの振動の低減に有効であるといえる。

（内側ダンパの厚み）
図２２Ａに、実施例２−１、実施例３−１、及び比較例各々の応力評価部における応力履歴を示す。図２２Ｂに、実施例２−１、実施例４、及び比較例各々の応力評価部における応力履歴を示す。図２２Ａ及び図２２Ｂから、実施例２−１、実施例３−１、及び実施例４のいずれも、比較例と比べて応力振動が低減していることがわかる。

図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、複数の内側ダンパ全てが同一の厚みを有する実施例２−１では、複数の内側ダンパが各々異なる厚みを有する実施例３−１、及び内側ダンパの厚みが一様ではない実施例４と比べて、応力振動が早く減衰している。その一方で、実施例３−１及び実施例４では、実施例２−１と比べて、最大応力値、及び応力値が小さい領域における応力振動が抑制されている。したがって、ランウェイガーダにおいて疲労が問題となる箇所の応力振動に応じ、１又は複数の内側ダンパの厚みを一様にするか、あるいは、１又は複数の内側ダンパの厚みを変化させるかを選択することが有効であるといえる。

１０，２０，３０，４０，５０：ランウェイガーダ
１：ランウェイガーダユニット
１１：ガーダ本体
１２：プレート
５，５１，５２，５３，５０１，５０２，５０３，５１１，５１２，５２０：内側ダンパ
６，６１，６０１，６１１，６１２，６２０：剛性部材
７：外側ダンパ

Claims (9)

1. クレーンを走行させるためのランウェイガーダであって、
   各々が、前記クレーンの走行方向に延びるガーダ本体と、前記走行方向における前記ガーダ本体の端部に固定され、前記走行方向と交差するプレートとを含み、前記プレートが互いに対向するように配置される複数のランウェイガーダユニットと、
   前記プレートの内側に取り付けられるプレート状の第１剛性部材と、
   前記プレートの内面上に配置され、前記プレートと前記第１剛性部材との間に保持され、前記ランウェイガーダユニット及び前記第１剛性部材の弾性係数よりも小さい弾性係数を有する第１内側ダンパと、
   を備え、前記ランウェイガーダユニットの前記プレート、前記第１内側ダンパ及び前記第１剛性部材は複数のボルト及び複数のナットを用いて取り付けられる、ランウェイガーダ。
2. 請求項１に記載のランウェイガーダであって、
   前記第１内側ダンパは、前記プレートの上部に配置される、ランウェイガーダ。
3. 請求項１又は２に記載のランウェイガーダであって、さらに、
   前記第１剛性部材が取り付けられたプレートと対向する別のプレートの内側に取り付けられる第２剛性部材と、
   前記別のプレートの内面上に配置され、前記別のプレートと前記第２剛性部材との間に保持され、前記ランウェイガーダユニット及び前記第２剛性部材の弾性係数よりも小さい弾性係数を有する第２内側ダンパと、
   を備える、ランウェイガーダ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のランウェイガーダであって、
   前記プレートの内面上において、複数の前記第１内側ダンパが上下方向に並んでいる、ランウェイガーダ。
5. 請求項４に記載のランウェイガーダであって、
   前記複数の第１内側ダンパのうち、上側に配置された第１内側ダンパは、下側に配置された第１内側ダンパの減衰係数よりも大きい減衰係数を有する、ランウェイガーダ。
6. 請求項４又は５に記載のランウェイガーダであって、
   前記複数の第１内側ダンパのうち、上側に配置された第１内側ダンパは、下側に配置された第１内側ダンパの弾性係数よりも大きい弾性係数を有する、ランウェイガーダ。
7. 請求項４から６のいずれか１項に記載のランウェイガーダであって、
   前記複数の第１内側ダンパのうち、上側に配置された第１内側ダンパは、下側に配置された第１内側ダンパの厚みよりも大きい厚みを有する、ランウェイガーダ。
8. 請求項１から３のいずれか１項に記載のランウェイガーダであって、
   前記第１内側ダンパのうち、上側に位置する部分は、下側に位置する部分の厚みよりも大きい厚みを有する、ランウェイガーダ。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のランウェイガーダであって、さらに、
   前記互いに対向するプレートの間に配置され、前記ランウェイガーダユニットの弾性係数よりも小さい弾性係数を有する外側ダンパを備える、ランウェイガーダ。

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