JP6550301B2 - ラチスブームの補強構造 - Google Patents
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Description
(クレーンの構成)
本発明の第1実施形態によるラチスブームの補強構造は、作業機械であるクレーン20に設けられているラチスブームを補強するための構造である。クレーン20は、側面図である図1に示すように、ラチスブーム26により、吊荷Lを吊り上げる作業(荷役作業)等を行う。クレーン20は、移動式クレーンであり、クローラクレーンであり、ラチスブームクローラクレーンである。なお、クレーン20は、ラチスブームを有するホイールクレーンであってもよい。
ラチスブーム26は、斜視図である図2Aおよび断面図である図2Bに示すように、断面形状が矩形であり、四隅に中空のメインパイプ41がそれぞれ配置されている。これらメインパイプ41は互いにラチスパイプ42によって連結されている。また、メインパイプ41の端部同士は、枠パイプ43によって連結されている。枠パイプ43はラチスパイプ42と同等のものである。ラチスパイプ42および枠パイプ43は、接続箇所44において、溶接によってメインパイプ41に接続されている。メインパイプ41は、ラチスブーム26に負荷される軸方向の荷重を受ける役割を果たしている。一方、ラチスパイプ42は、メインパイプ41間の距離を保持することによって、ラチスブーム26の断面形状を保持する役割を果たしている。
本実施形態のラチスブームの補強構造1は、ラチスブーム26の側面図である図3に示すように、メインパイプ41、ラチスパイプ42、および、枠パイプ43の各々の外周面にそれぞれ設けられて、その軸方向に延びる補強部材2を有している。図3のA−A断面図である図4に示すように、補強部材2は、板状であって、メインパイプ41の外周面に立った状態で溶接等により取り付けられている。
次に、変形例について説明する。第1変形例においては、ラチスブーム26の側面図である図5に示すように、補強部材2は、メインパイプ41の各中間部45のみにそれぞれ設けられている。第2変形例においては、ラチスブーム26の側面図である図6に示すように、補強部材2は、図中上側のメインパイプ41の各中間部45のみにそれぞれ設けられている。第3変形例においては、ラチスブーム26の側面図である図7に示すように、補強部材2は、メインパイプ41の各中間部45のうち、特定の中間部45のみに設けられている。このように、メインパイプ41の外周面の所望の箇所のみに補強部材2を設けた場合であっても、重量増加を抑えながらラチスブーム26の座屈強度を向上させることができる。
以上に述べたように、本実施形態に係るラチスブームの補強構造1によると、補強部材2を、パイプ(メインパイプ41、ラチスパイプ42、および、枠パイプ43)の外周面に設けることで、ラチスブーム26を組み立てた後に所望の箇所を補強することができる。そして、補強部材2を、パイプの外周面の周方向に2以上設けることで、補強部材2がパイプの外周面に交差する方向におけるパイプの断面剛性が向上するので、補強部材2がパイプの外周面に交差する方向に作用する荷重に対するパイプの座屈強度を向上させることができる。また、メインパイプ41とラチスパイプ42との接続箇所44同士の間、および、メインパイプ41と枠パイプ43との接続箇所44同士の間に補強部材2を配置することで、ラチスブーム26を組み立てた後に所望となった箇所を補強する場合に、メインパイプ41とラチスパイプ42との接続箇所44やメインパイプ41と枠パイプ43との接続箇所44を跨いで作業を行う必要がない。よって、ラチスブーム26を組み立てた後に所望の箇所を補強することができるとともに、補強作業の作業性を向上させることができる。
次に、補強部材2を設けたパイプ40における座屈評価を、弾塑性解析により行った。パイプ40は、直径が200mm、板厚が2mm、長さが2000mmのものを使用した。補強部材2は、パイプ40の表面からの高さが10mmのものを使用し、板厚を1mmと5mmとで異ならせた。また、パイプ40の軸方向に沿った補強部材2の長さを500mm、760mm、1000mmでそれぞれ異ならせた。また、パイプ40の断面図である図23に示すように、補強部材2をパイプ40の外周面の周方向に等間隔(45°間隔)で8個設けた。
(ラチスブームの補強構造)
次に、本発明の第2実施形態に係るラチスブームの補強構造201について説明する。なお、上述した構成要素と同じ構成要素については、同じ参照番号を付してその説明を省略する。本実施形態のラチスブームの補強構造201が第1実施形態のラチスブームの補強構造1と異なる点は、ラチスブーム26の側面図である図27に示すように、中間部45に配置された3以上の補強部材202の1つが、メインパイプ41の中心軸とラチスパイプ42の中心軸とを含む仮想平面上(図26の紙面上)に配置されており、この補強部材202は、接続箇所44まで延びる延長部202aを有している点である。
次に、変形例について説明する。第19変形例においては、ラチスブーム26の側面図である図29に示すように、補強部材202は、ラチスパイプ42の各中間部45にそれぞれ設けられている。図29のE−E断面図である図30に示すように、補強部材202は、ラチスパイプ42の外周面の周方向に等間隔または同程度の間隔で4個設けられている。そして、図29に示すように、4個の補強部材202のうち、周方向の位置が180°またはほぼ180°異なる2つの補強部材202が、メインパイプ41の中心軸とラチスパイプ42の中心軸とを含む仮想平面上(図29の紙面上)に配置されて、接続箇所44まで延びる延長部202aをそれぞれ有している。
以上に述べたように、本実施形態に係るラチスブームの補強構造201によると、メインパイプ41の中心軸とラチスパイプ42の中心軸とを含む仮想平面上に配置された補強部材202が有する延長部202aが、接続箇所44に接続することで、接続箇所44が補強される。これにより、接続箇所44の強度を向上させることができる。また、延長部202aを有する補強部材202を接続箇所44同士の間に配置することで、ラチスブーム26を組み立てた後に所望となった箇所を補強することができるとともに、接続箇所44を跨いで作業を行う必要がないので、補強作業の作業性を向上させることができる。
2,202 補強部材
3,4,5,6,7,8 板部材
9 補強部材
20 クレーン
21 下部走行体
22 旋回ベアリング
23 上部旋回体
24 上部本体
25 カウンタウエイト
26 ラチスブーム
27 キャブ
28 マスト
31 シーブ
32 ロープ
33 ガイライン
34 ブーム起伏ロープ
40 パイプ
41 メインパイプ
42 ラチスパイプ
43 枠パイプ
44 接続箇所
45 中間部
202a 延長部
Claims (9)
- 複数本のメインパイプが複数本のラチスパイプで互いに接続されてなるラチスブームの補強構造において、
前記メインパイプおよび前記ラチスパイプの少なくとも一方の外周面に設けられて、その軸方向に延びる補強部材を有し、
前記補強部材は、前記外周面の周方向に2以上設けられているとともに、前記メインパイプと前記ラチスパイプとの接続箇所同士の間に配置されており、
前記補強部材の各々の長さは、前記接続箇所同士の間隔よりも短いことを特徴とするラチスブームの補強構造。 - 前記補強部材は、前記外周面の周方向に3以上設けられていることを特徴とする請求項1に記載のラチスブームの補強構造。
- 前記補強部材は、前記外周面の周方向に等間隔または同程度の間隔で設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のラチスブームの補強構造。
- 前記補強部材の少なくとも1つは、前記メインパイプの中心軸と前記ラチスパイプの中心軸とを含む仮想平面上に配置されており、
前記仮想平面上に配置された前記補強部材は、前記接続箇所まで延びる延長部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のラチスブームの補強構造。 - 前記補強部材が、前記メインパイプの外周面のみに設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のラチスブームの補強構造。
- 前記補強部材が、前記ラチスパイプの外周面のみに設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のラチスブームの補強構造。
- 前記補強部材に交差する方向に配置された板部材が前記補強部材の端面に接続されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のラチスブームの補強構造。
- 前記補強部材は、断面視において、四角形の3辺を有する形状に形成されており、
断面視において、前記外周面と前記補強部材とで閉空間が形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のラチスブームの補強構造。 - 前記補強部材は筒状であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のラチスブームの補強構造。
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