(57)【要約】      （修正有）【課題】クレーンの動作時における吊り上げ荷重を増大できる、改善されたブームガイを提供する。【解決手段】クレーン、特に移動式クレーンに関し、ラチスブームと、デリックブームと、前記デリックブームから前記ラチスブームの先端へ導かれるブームガイとを備え、前記デリックブームと前記ラチスブームの先端との間で前記ラチスブームに連結され、前記ブームガイに接続された少なくとも１つのガイフレームが設けられた、クレーンの動作時にラチスブームに付与される横力、例えば、風、傾斜姿勢、欠陥等を受けることが可能な追加ガイフレ―ムシステム。【選択図】図４
2018080052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラチスブームと、デリックブームと、前記デリックブームから前記ラチスブームの先端へ導かれるブームガイと、を備えたクレーンであって、
前記デリックブームと前記ラチスブームの先端との間で前記ラチスブームに連結され、前記ブームガイに接続された少なくとも１つのガイフレームが設けられ、
前記ガイフレームは、前記クレーンの動作時に前記ブームガイを介して圧縮力及び／又は横力を前記ラチスブームに付与するために、圧縮力及び／又は横力の伝達に適した構造を有していることを特徴とするクレーン。
【請求項２】
請求項１記載のクレーンにおいて、
前記少なくとも１つのガイフレームは、互いに接続された少なくとも２つのサイド要素を有することを特徴とするクレーン。
【請求項３】
請求項１又は２記載のクレーンにおいて、
前記少なくとも１つのガイフレームは、ラチス構造で構成されていることを特徴とするクレーン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のクレーンにおいて、
前記ガイフレームは、矩形状、Ｖ字状又は台形状に構成されていることを特徴とするクレーン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のクレーンにおいて、
前記少なくとも１つのガイフレームは、前記ラチスブームの長手方向軸に垂直な回動軸を中心として回動可能なように前記ラチスブームに支持されているか、又は、前記ラチスブームに固定されていることを特徴とするクレーン。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のクレーンにおいて、
前記ブームガイは、前記ガイフレームに移動可能なように支持若しくはガイドされるか、又は、前記ガイフレームに固定されることを特徴とするクレーン。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のクレーンにおいて、
前記少なくとも１つのガイフレームは、前記ラチスブームの中央領域に取り付けられていることを特徴とするクレーン。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のクレーンにおいて、
１つの前記ガイフレームのみが前記ラチスブームに配設されているか、又は、
複数の前記ガイフレームが、互いに前記ラチスブームの長手方向に並んでラチスブームに配設されていて、最上のガイフレームからラチスブームの先端までのラチスブームの長さが、ラチスブーム全体の長さの約１／３とされている
ことを特徴とするクレーン。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載のクレーンにおいて、
前記ブームガイは、前記クレーンのラフィング駆動部として機能することを特徴とするクレーン。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載のクレーンにおいて、
前記ガイフレームは、前記ラチスブームに作用する引張力を受けるのに適した構造を更に有していることを特徴とするクレーン。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のクレーンにおいて、
前記少なくとも１つのガイフレームの長さが、クレーン動作中に調整可能であることを特徴とするクレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラチスブームと、デリックブームと、前記デリックブームから前記ラチスブームの先端へ導かれるブームガイとを備えたクレーンであって、前記デリックブームと前記ラチスブームの先端との間で前記ラチスブームに連結されかつ前記ブームガイに接続された少なくとも１つのガイフレームが設けられたクレーン、特に移動式クレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
クレーンの動作時にラチスブームにガイを張ることは、よく知られている。このように用いられるガイは、基本的にラチスブームの背部を通り、クレーン又はラチスブームに、その端部領域で接続される。クレーンの直立時及び動作中、ラチスブームの撓みを制限するために、ガイの接続点の間に、例えば、上側をガイが通るガイサポートという形の追加ガイ装置を挿入することは、既に知られている。それに起因してガイに角度が形成されることにより、ガイに荷重がかかっている限り、追加ガイ装置に上向きの引張力が作用する。この引張力は、ラチスブームを上方へ引っ張り、それによりラチスブームのトータル撓み量を制限する。追加ガイ装置は、通常、ロープ構造又は軽鉄構造で構成される。
【０００３】
そのようなブームシステムの模式図を図１（ａ）に示す。ここでは、ラチスブーム１はガイ２によって引っ張られる。ブーム１の中央領域に設けられる追加のガイサポート３は、追加ガイサポート３の領域におけるブーム１の撓みを制限するように、ガイ２によって付与された引張力をブーム１に伝達する。図１（ｂ）は、追加のガイサポートがない場合のブーム１の撓みを示す。一方、図１（ｃ）は、ガイサポート３によって制限されたブーム１の撓みを示す。破線１ｂ，１ｃは、クレーンの直立時又は動作中に起こり得るブーム１の撓みを示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、クレーンやクレーンブームの長さはますます長くなっており、これにより、クレーンの動作時にラチスブームが大きく変形することになる。ここで、ますます問題となってくるのが、ラチスブームが、これに付与される横力、例えば、風、傾斜姿勢、欠陥等により、横方向に変形することである。その一例を、クレーンの背面図である図２に示す。ブーム１は、付与される横力ＦＱによって横方向に変形している。横方向の変形は、荷掛けフック１０１に荷重１００を取り付けていることにより、更に大きくなる。ここで二次理論が役立つ。すなわち、変形しているシステムにおけるバランスに注目したい。変形しないシステムには影響しなかった力が、ここでは影響してくる。傾斜姿勢α又は風等の横荷重１０２によって、ラチスブーム１（メインブーム）は、ラフィング面１０３における理想的な配置からずれてしまう。ガイ２は、保持力をブーム１に付与するとともに、図２によると、更なる横力ＦＱ，Ａｂｓｐをブーム１に付与しており、これにより、ブーム１の横方向の変形が更に増大する。
【０００５】
また、クレーンの動作時には、特にブーム１が傾斜して荷重がかかった状態では、ラチスブームに曲げモーメントが発生する。これは、例えば、固定された先端（図３（ａ））を有するクレーン構成と、ラフィング可能な先端（図３（ｂ））を有するクレーン構成とをそれぞれ示す図３（ａ）及び（ｂ）に示される。デリックブーム４からブーム１の先端へ延びるガイ２は、同時にブーム１のラフィング駆動部としての役割を果たす。両クレーン構成の挙動は比較可能である。ブーム１の傾斜状態でのクレーンの動作中、ハッチング面で示されるブーム１の先端又は上部の領域において、大きな曲げモーメントＭＢが後方又は上方に向かって発生する。従来の追加ガイロッドは、この曲げモーメントを相殺できない。なぜなら、該追加ガイロッドによってブーム１に引張力だけを付与できる、つまり、理論上は曲げモーメントが更に大きくなるからである。このことから、追加ガイロッド３は、直立時にのみ用いられる。
【０００６】
本発明の課題は、特にクレーンの動作時における吊り上げ荷重を増大できる、改善されたブームガイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、請求項１の構成を有するクレーンにより解決される。クレーンの好適な構成は、主請求項に従属する従属項における主題となっている。
【０００８】
本発明によれば、クレーンは、ラチスブームと、デリックブームと、前記デリックブームから前記ラチスブームの先端へ導かれるブームガイとを備える。前記デリックブームは、好ましくは、固定された姿勢のデリックブームである。そして、前記ブームガイは、少なくとも１つのガイフレームに接続されているとともに、デリックブームからラチスブームの先端へ延びている。デリックブームは、クレーンの動作時には所定の位置（姿勢）にある。ラチスブーム（メインブーム）のラフィング時には、デリックブームの調節ブロックにおけるロープが後退させられるか、又は取り除かれる。これにより、デリックブーム、ブームガイ、ガイフレーム、及びラチスブームの幾何学的関係が変化する。
【０００９】
本発明によれば、使用されるガイフレームは、クレーンの動作時にブームガイから圧縮力及び／又は横力をラチスブームに伝達可能なように構成される。これまでの追加ガイ装置は、ラチスブームの中間における下方への撓みを所望の通りに回避するために、引張力の伝達だけを行っていた。デリックブームによってブームガイを介して引っ張られるラチスブームにおいて、ガイフレームに適した構造を用いることにより、圧縮力及び／又は横力が、ブームガイからガイフレームを通ってラチスブームに、好ましくは傾斜した姿勢にあるラチスブームに伝達される。圧縮力は、クレーンの動作時に発生した曲げモーメントを相殺し、これにより、ブーム背部方向へラチスブームが撓むことを抑制することができる。付与された横力により、ラチスブームの横方向の変形を防止することができる。特に、これによって、ブームガイがブーム上側に保持される。少なくとも１つのガイフレームによって、ブームガイがブームの背面に沿って延びて、図２とは異なり、ブーム背部から僅かに横方向に逸れるだけとなる。これにより、ブームガイによってラチスブームに付与される横力を抑制することができ、横力によるラチスブームの変形も抑制することができる。
【００１０】
特に好ましくは、ガイフレームは、互いに接続された少なくとも２つのサイド要素又はサイドプレートを有する構成とする。さらに、好適には、ガイフレームは、理想的には矩形状の断面を有するラチス構造で構成される。ガイフレームの安定した構造により、圧縮力及び／又は横力をブームガイからラチスブームに伝達するために必要な圧縮剛性及び／又は横剛性が得られる。ガイフレームは、さらに繊維複合材からなっていてもよく、或いは、少なくとも繊維複合材料を含んでもよい。
【００１１】
前記少なくとも１つのガイフレームは、ラチスブームの長手方向軸に垂直な回動軸を中心として回動可能なようにラチスブームに支持されてもよい。好適には、用いられるガイフレームの屈曲性や伸展性が得られるような構造となっている。好ましくは、ガイフレームは、クレーンの輸送にためにブーム上に屈曲してもよい。ガイフレームは、例えば、ブームガイを伸ばすように構成され、少なくとも２つのガイストランドがガイフレームの上側を通っていてもよい。ブームガイを伸ばすのに適したガイフレームの角度は、好適な構成において、例えば、可変であってもよい。
【００１２】
ガイフレームは、ラチスブームに固定支持されてもよい。
【００１３】
このことは、ブームガイにも当てはまり、ブームガイは、ガイフレームに移動可能なように支持されるか、又は、ガイフレームに固定されてもよい。また、ブームガイ、特にロープが、ガイフレームの上側に導かれてもよい。
【００１４】
好ましくは、少なくとも１つのガイフレームは、ラチスブームの中央領域、つまり、デリックブームとラチスブームの先端との間の中央部に配置される。複数のガイフレームを用いる場合、これらガイフレームは、ラチスブームの長手方向に分散してラチスブームに支持されてもよい。
【００１５】
本発明によるクレーンにおいて、更に好ましくは、ブームガイは、ラチスブームのラフィング駆動部として機能する、つまり、例えばガイウィンチによってブームガイが作動することにより、ラチスブームが対応して上下にラフィングしてもよい。また、ブームガイとデリックブームとを接続する調節ブロックによって、ブームガイを作動させるようにしてもよい。
【００１６】
さらに、ガイフレームは、矩形状、Ｖ字状又は台形状に構成されてもよい。このガイフレームの形状は用途にもよるが、特にブームガイを伸ばすのに役立つ。
【００１７】
本発明によれば、ガイフレームは、圧縮力及び／又は横力をラチスブームに付与するのに適している。しかし、ガイフレームの構造が、ラチスブームに作用する引張力を受けるのにも適していてもよい。
【００１８】
好ましくは、少なくとも１つのガイフレームの長さが調整可能であり、これにより、ラチスブームからブームガイまでの横方向の距離が調整可能になる。クレーンの動作中にガイフレームの長さが可変となることが理想である。
【００１９】
以下に、本発明の更なる効果及び特徴を、図面に示される実施例を用いて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術によるブームシステムにおける既存の作用形態を説明するための模式図である。
【図２】従来のラチスブームに作用する横力を示す模式図である。
【図３】従来のラチスブームに作用する曲げモーメントを示す模式図である。
【図４】本発明に係るクレーンにおけるブームシステムを示す図である。
【図５】前記クレーンの作用形態を示す模式図である。
【図６】前記クレーン用のガイフレームの他の形態を示す図である。
【図７】前記クレーンの作用形態を更に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ブームシステムにおいて、吊り上げ荷重を低減させるような横方向の変形、及び、荷重に起因する曲げモーメントの影響を抑制するために、従来の追加ガイ装置とは異なり、圧縮力及び横力を受けることも可能な追加ガイフレームシステムを開発した。これは、従来の追加ガイ装置では成し得なかった。
【００２２】
本発明の実施形態を図４に示す。新規に開発したガイフレーム３０は、互いに接続された２つのサイド部３０ａ，３０ｂを有する。ガイフレーム３０は、圧縮力及び横力を受けるのに適するようにラチス構造で構成される。一方又は両方のガイフレーム３０は、ラチスブーム１０（メインブームとも呼ばれる）を３分割したときの中央部に配置される。すなわち、最上のガイフレーム３０からラチスブーム１０の先端１１までのラチスブーム１０の長さが、ラチスブーム１０全体の長さの約１／３となる。ブームガイ２０、好ましくは２本のストランドからなるブームガイ２０が、デリックブーム４０からガイフレーム３０の上側を通ってラチスブーム１０の先端１１へ導かれ、そこに締結される。ブームガイ２０は、個別のロッドで構成されてもよく、また、ロープを用いてもよい。このクレーンにおいては、ブームガイ２０が同時にラフィング駆動部として機能する。このラフィング駆動部は、デリックブーム４０における調節ブロック４１によって、ブームガイ２０を介して実現される。
【００２３】
デリックブーム４０は、クレーンの動作時には、所定の位置（姿勢）にある。ラチスブーム１０のラフィング時には、デリックブーム４０の調節ブロック４１におけるロープが、後退させられるか、又は、取り除かれる。これにより、デリックブーム４０、ブームガイ２０、ガイフレーム３０、及びラチスブーム１０の幾何学的関係が変化する。
【００２４】
ガイフレーム３０におけるラチスブーム１０との連結部は、ラチスブーム１０の長手方向軸に垂直な回動軸を中心として回動可能に構成される。或いは、ガイフレーム３０は、ラチスブーム１０に固定されてもよい。
【００２５】
１つ又は複数のガイフレーム３０が、ブームガイ２０を、できればラチスブーム１０の上側に保持するように、ブームガイ２０を構成することが重要である。このことは、例えば、本発明によるクレーンシステムの背面図である図５に示される。ガイフレーム３０によって、ブームガイ２０がラチスブーム１０の背面に沿って延びて、図２とは異なり、ラチスブーム１０の背部から僅かに横方向に逸れるだけである。これにより、ブームガイ２０によってラチスブーム１０に付与される横力ＦＱを抑制することができ、横力によるラチスブーム１０の変形も抑制することができる。剛性を有するサイド部３０ａ，３０ｂ（又はサイドプレート）を含むガイフレーム３０は、横力によって僅かに変形するだけである。
【００２６】
例えば図６から分かるように、ガイフレーム３０の作用を更に強化するために、ガイフレーム３０をＶ字状又は台形状に構成してもよい。図６におけるガイフレーム３０′ａ，３０′ｂの台形構造によって、ブームガイ２０の伸びが更に増大しており、ガイフレーム３０の作用が強化される。
【００２７】
本発明によるガイフレーム３０の更なる有益な点は、その圧縮剛性を有する構造によって、クレーンの作業中にラチスブーム１０に作用する曲げモーメントＭＢも抑制することである。このことは、傾斜したブーム姿勢において、より一層効果を発揮する。
【００２８】
図７から分かるように、ブームガイ２０は、デリックブーム４０からラチスブーム１０の先端１１まで延びている。さらに、図７（ａ）に示すラチスブーム１０は、固定されたラチス構造の先端１３を有している。ここでも、デリックブーム４０から、ラチスブーム１０の長さの約２／３を過ぎた位置に、本発明によるガイフレーム３０が配置されている。矢印の方向が示すように、ブームガイ２０により圧縮力ＦＤがラチスブーム１０に作用し、その圧縮力ＦＤが、ラチスブーム１０におけるガイフレーム３０領域内の曲げモーメントＭＢを相殺し、ラチスブーム１０の変形を著しく抑制する。図３（ａ）と図７（ａ）とを比較すると、その効果が分かる。
【００２９】
また、ラチスブーム１０に、ラフィング可能なラチス構造の先端１２、又は、枢着された付加ブームが接続されたクレーンでも同様の結果が得られる。ここでも、ラチスブーム１０におけるガイフレーム３０領域において発生した曲げモーメントＭＢは、ガイフレーム３０を介して圧縮力ＦＤが付与されることにより相殺される。
【００３０】
ガイフレーム３０は、圧縮力に加えて、引張力及び横力の両方を受けるようにしてもよい。これは、例えば、ラチス構造からなる空間的なガイフレームとして構成されるガイフレーム３０を、矩形状、台形状又はＶ字状に構成することにより達成される。ブームシステムは、１つのガイフレーム３０、又は、互いに前後に配置された複数のガイフレーム３０を有していてもよい。また、ガイフレーム３０は、該ガイフレーム３０のラチスブーム１０に対する角度を変えるために屈曲可能に構成されていてもよい。さらに、ブームガイ２０の伸びを調節するために、ガイフレーム３０の設計において、ブームガイ２０の伸びを調節可能な構成としてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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