(57)【要約】  具体的には展開式重機（１）用の伸長式引張要素（１４）であって、伸長式引張要素（１４）は、伸長式引張要素（１４）の長さ方向に延在する耐力繊維（４１）の束と、強化部材（５４）と、を備える。強化部材（５４）は、伸長式引張要素（１４）の曲げ剛性を耐力繊維（４１）の曲げ剛性に対して増大させるための外骨格を備える。
2021510663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
展開式重機（１）であって、
第１フレーム要素（５）と、コネクタ（１１）と、少なくとも１つの伸長式引張要素（１４）と、複数の別のフレーム要素（７）と、を有するフレーム（３）を備え、前記複数の別のフレーム要素（７）は、少なくとも第２フレーム要素（１０）を備え、
前記伸長式引張要素（１４）は、第１端部（３３）に第１連結器（３１）を備え、前記第１端部（３３）の反対側の第２端部（３７）に第２連結器（３５）を備え、前記第１連結器（３１）によって、前記第１端部（３３）において、前記第２フレーム要素（１０）、又は別の伸長式引張要素と接続され、前記第２連結器（３５）によって、前記第２端部（３７）において、前記複数の別のフレーム要素（７）のうちの１つ又は別の伸長式引張要素と接続され、
輸送状態は、前記第１フレーム要素（５）及び前記第２フレーム要素（１０）が共にコンパクトに配置可能な状態であり、作動状態は、前記第１フレーム要素（５）及び前記第２フレーム要素（１０）が、少なくとも１つの方向において、前記輸送状態のときよりも大きな空間を占有する状態であり、
前記コネクタ（１１）は、前記輸送状態から前記作動状態へ向けて、前記第１フレーム要素（５）及び前記第２フレーム要素（１０）の互いに対する動作を許容し、該コネクタ（１１）は、前記作動状態において前記第１フレーム要素（５）と前記第２フレーム要素（１０）とを接続するように配置され、
前記伸長式引張要素（１４）は、前記作動状態において、引張力を伝達するように設計され、
前記伸長式引張要素（１４）は、前記第１連結器（３１）から前記第２連結器（３５）へと延在する耐力繊維（４１）の束と、前記伸長式引張要素（１４）の曲げ剛性を前記耐力繊維（４１）の束の曲げ剛性に対して増大させるための強化部材（５４）と、を備え、
前記強化部材は、外骨格（５４）を備え、
前記外骨格（５４）は、前記耐力繊維の束の外側に設けられ、前記伸長式引張要素の長さ方向に延在する１つ又はそれ以上のロッド（５３）を備えることを特徴とする、
展開式重機（１）。
【請求項２】
前記ロッド（５３）は、前記第１連結器（３１）から前記第２連結器（３５）へと延在する、
請求項１に記載の展開式重機（１）。
【請求項３】
前記ロッド（５３）は、プラスチック、炭素、金属、又はガラスを含む、
請求項１又は請求項２に記載の展開式重機（１）。
【請求項４】
前記ロッド（５３）のうちの第１のロッドは、前記耐力繊維（４１）の束を基準に、前記ロッドのうちの第２のロッドの反対側に設けられる、
請求項１から請求項３のいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【請求項５】
前記伸長式引張要素（１４，１１４）は、前記伸長式引張要素（１４，１１４）の周囲に周方向に設けられるスリーブ（６０，１５３）を備える、
先に記載した請求項のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【請求項６】
前記外骨格（１５４）は前記スリーブ（１５３）を含み、前記スリーブ（１５３）は、具体的には繊維強化プラスチック、より具体的には繊維強化エポキシを備える、
請求項５に記載の展開式重機（１）。
【請求項７】
前記外骨格（５４）は、前記ロッド（５３）を固定するための圧迫層（５５）を含む、
先に記載した請求項のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【請求項８】
前記強化部材は、圧迫部材（４９，１５１）を含み、前記圧迫部材（４９，１５１）は、前記耐力繊維（４１，１４１）を圧迫するように設けられる、
先に記載した請求項のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【請求項９】
前記伸長式引張要素（１１４）は、前記耐力繊維（４１，１４１）の周囲に螺旋状に設けられたテープ（４９，１４９）を備える、
先に記載した請求項のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【請求項１０】
前記テープ（４９，１４９）は圧迫部材（５１，１５１）として機能する、
請求項８及び請求項９に記載の展開式重機（１）。
【請求項１１】
前記展開式重機（１）はクレーン、具体的にはクローラクレーン（２）であり、
前記第１フレーム要素はブームの一部である、
先に記載した請求項のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【請求項１２】
前記伸長式引張要素（１４）の前記耐力繊維（４１）は、半連続的なループを形成するように、前記第１連結器（３１）から前記第２連結器（３５）へと延び、前記第２連結器（３５）を回って方向転換し、前記第２連結器（３５）から前記第１連結器（３１）へと延び、前記第１連結器（３１）を回って方向転換する、
先に記載した請求項のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【請求項１３】
前記第１連結器（３１）及び前記第２連結器（３５）のうちの少なくとも一方はシンブル（３２，３６）を備え、具体的には、適合するピン（３８）を更に備える、
先に記載した請求項のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【請求項１４】
前記耐力繊維（４１）は合成繊維を含み、前記合成繊維は、具体的には、超高分子量ポリエチレン繊維、又は、アラミド繊維であり、前記アラミド繊維は、より具体的にはワックスコーティングされたアラミド繊維である、
先に記載した請求項のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【請求項１５】
引張力を伝達するように設計された前記伸長式引張要素（１４）であって、特に先に記載した請求項のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）用の伸長式引張要素（１４）であって、
第１端部（３３）に設けられる第１連結器（３１）と、
前記第１端部（３３）の反対側の第２端部（３７）に設けられる第２連結器（３５）と、
前記伸長式引張要素（１４）の前記長さ方向に延在する耐力繊維（４１）の束と、
前記伸長式引張要素（１４）の曲げ剛性を前記耐力繊維（４１）の束の曲げ剛性に対して増大させるための強化部材（５４，１５１，１５４）と、を備え、
前記強化部材は、外骨格（５４）を備え、
前記外骨格（５４）は、前記耐力繊維の束の外側に設けられ、前記伸長式引張要素の長さ方向に延在する１つ又はそれ以上のロッド（５３）を備えることを特徴とする、
伸長式引張要素（１４）。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の展開式重機に関する。
この種の重機は、建設作業、重量物の持ち上げ、天然資源の採掘、採鉱、及び掘削などの工業活動に使用され、工業活動は宇宙空間における活動も含む。重機という熟語のうちの重という語は、機器によって積荷が移動されること、又は、機器によって力が働くことに関する語であり、機器そのものが高重量であってもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。一般的に、展開式重機は、特定の現場で一時的に使用される。展開式重機は、輸送のためにコンパクトにすることができ、現場で、又は現場の近くで、作動状態へと展開する。展開式重機の典型的な例は、クローラクレーンなどのクレーンである。他にも、オイルデリック、洋上プラットフォーム、採掘装置、宇宙ステーション、足場材などが例として挙げられる。
【０００２】
独国特許出願第２０２１９２８１には、クレーンジブブレースを備えるクローラクレーンが開示されている。このブレースには、炭素繊維帯を備える多層引張ループの形状を有する引張部分が設けられ、炭素繊維帯を保護するアルミニウムカバーが設けられる。
【０００３】
この種の既知の展開式重機は、クローラクレーンである。この既知のクレーンは、ブームを備えるフレームを有し、ジブを備えていてもよい。ブーム及びジブは、それぞれ、ピンホール接続によって接続された複数の要素を備える。輸送状態では、ブーム及びジブの要素は、コンパクトな配置にまとめられる。作動状態では、ブーム及びジブの要素は、互いに長さ方向に接続される。ブーム及び／又はジブの要素は、フレーム要素の外側に鋼棒又は鋼板を備える。本明細書において、フレーム要素の外側とは、ブームがほぼ垂直位置にある場合は、鋼棒は側面図においてブームの側部にあり、ブーム又はジブがほぼ水平位置にある場合は、鋼棒はブーム又はジブの上にある、というように理解される。クレーンを組み立てるとき、鋼棒又は鋼板は、ピンホール接続によって互いに接続される。
【０００４】
既知の展開式重機の短所は、機器自体が比較的大きな重量を有し、所与のサイズの展開式重機の有効搭載量が低下することである。
本発明は、これらの課題のうち少なくとも１つを解決すること、又は、少なくとも代替案を提供することを目的とする。具体的には、本発明は、自重を軽量化した展開式重機を提供することを目的とする。
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の展開式重機によって達成される。
展開式重機は、第１フレーム要素と、コネクタと、少なくとも１つの伸長式引張要素と、複数の別のフレーム要素と、を有するフレームを備え、複数の別のフレーム要素は、少なくとも第２フレーム要素を備える。伸長式引張要素は、第１端部に第１連結器を備え、第１端部の反対側の第２端部に第２連結器を備える。伸長式引張要素は、第１端部において、第１連結器によって、第２フレーム要素、又は別の伸長式引張要素と接続され、第２端部において、第２連結器によって、複数の別のフレーム要素のうちの１つ、又は別の伸長式引張要素と接続される。輸送状態の定義は、第１フレーム要素及び第２フレーム要素が、共にコンパクトに配置可能な状態である。また、作動状態の定義は、第１フレーム要素及び第２フレーム要素が、少なくとも１つの方向に、輸送状態のときよりも大きな空間を占有する状態である。コネクタは、輸送状態から作動状態へ移行するときの、第１フレーム要素及び第２フレーム要素の互いに対する動作を許容し、また、作動状態において、第１フレーム要素と第２フレーム要素とを接続するように配置される。伸長式引張要素は、作動状態において、引張力を伝達するように設計される。伸長式引張要素は、第１連結器から第２連結器へと延在する耐力繊維の束と、伸長式引張要素の曲げ剛性を耐力繊維の束の曲げ剛性に対して増大させるための強化部材と、を備える。強化部材は、外骨格を含み、外骨格は１つ又はそれ以上のロッドを備え、１つ又はそれ以上のロッドは耐力繊維の束の外側に設けられ、伸長式引張要素の長さ方向に延在する。
【０００６】
耐力繊維は、鋼製プルロッドよりも重量／荷重比が優れている。しかしながら、耐力繊維は、特に伸長式引張要素の操作後に、その長さが保証できないために、一般的に、伸長式引張要素の一部の応用では適していないと考えられている。強化部材は、伸長式引張要素が操作されているときに過剰に屈曲しないこと、及び／又は、伸長式引張要素が操作後に元の形状に戻ることを保証する。結果として、伸長式引張要素の長さは変化しない。伸長式引張要素を他の要素と接続する必要があるため、また、フレーム要素によって第１連結器及び第２連結器の位置が決定するため、伸長式引張要素を他の要素と接続可能にするためには、伸長式引張要素の長さが固定され、かつ、保証されることが重要である。耐力繊維の束の外側に設けられる、１つ又はそれ以上のロッドで形成される外骨格は、伸長式引張要素の曲げ剛性を効果的に増大させる。
【０００７】
強化部材は、伸長式引張要素の曲げ剛性を、耐力繊維の束の曲げ剛性と比較して大幅に、すなわち、少なくとも２０倍、好ましくは少なくとも４０倍、より好ましくは少なくとも６０倍に増大させる。
【０００８】
本発明は、比較的高い弾性係数を有する耐力繊維を備える伸長式引張要素において、特に有利である。比較的高いとは、ヤング係数が少なくとも９０ＧＰａ、好ましくは少なくとも１１０ＧＰａであると理解される。
【０００９】
好ましくは、耐力繊維は、伸長式引張要素の長さ方向に、互いに平行に延在する。この向きにすることで、例えば糸のねじれに起因する伸びのような、耐力繊維の不要な伸びが低減される。
【００１０】
好適な実施形態を、従属請求項に明示する。
一実施形態では、伸長式引張要素は圧迫部材を備える。耐力繊維の一部分の周囲に圧迫部材をきつく装着することで、耐力繊維がまとめて圧迫され、結果として伸長式引張要素の剛性が増大される。
【００１１】
一実施形態では、伸長式引張要素は、耐力繊維の周囲に螺旋状に設けられたテープを備える。耐力繊維そのものにテープを装着することは、耐力繊維がコンパクトに束ねられるため好適である。テープを比較的緩く装着することで、耐力繊維は実質的に圧迫されず、伸長式引張要素は比較的可撓性を保つ。すなわち、特定の耐力繊維の可能な限りの可撓性を有する。テープを張力下で装着することでテープは圧迫部材として機能し、耐力繊維がまとめて圧迫され、結果としてより剛性が高い引張要素となる。
【００１２】
一実施形態では、伸長式引張要素は、伸長式引張要素の周囲に周方向に配置されるスリーブを備える。スリーブは、具体的には繊維強化プラスチックを備え、より具体的には繊維強化エポキシを備える。スリーブ自体は、伸長式引張要素の耐力繊維を、例えば、太陽光への暴露、耐力繊維への水分又は汚れの付着、及び／又は、伸長式引張要素に対する物体の衝突などの、環境影響から保護する。強化スリーブは外骨格として機能する。
【００１３】
一実施形態では、伸長式引張要素の耐力繊維は、半連続的なループを形成するように、第１連結器から第２連結器へと延び、第２連結器を回って方向転換し、第２連結器から第１連結器へと延び、第１連結器を回って方向転換する。このような半連続的なループは、結果的に耐力繊維の効果的な使用に繋がる。というのも、第１連結器及び第２連結器がループ内に埋め込まれて、連結器を耐力繊維に接続させるための補助具がほとんど必要ないためである。さらに、半連続的なループの形成により、特定の種類の合成繊維、特に、圧迫に対する感度が高く、且つ／又は、相互摩擦が低い合成繊維の使用が可能となる。
【００１４】
半連続的なループとは、繊維が明らかな端部を有し、その長さが有限であるが、連続的なループにおいては繊維が端部を有しないという事実に照らした表現である。つまり、半連続的なループでは、繊維は第１連結器及び第２連結器の周囲に複数回巻かれて、これら連結器の周囲に複数のループを形成するが、糸の端部同士は接続していないため、このループは完全に連続的ではない。ここで、実際には、ほとんどの場合、繊維は個別の繊維を複数有する糸として提供されること、そして当該糸は単一又は複数であり、第１連結器及び第２連結器の周囲に巻かれて伸長式引張要素を形成することを述べておく。
【００１５】
一実施形態では、第１連結器及び第２連結器のうちの少なくとも一方はシンブルを備え、具体的には、このシンブルに適合するピンを更に備える。これに適切なピンは、ストレートピン、又は掛け金に見られるＵ字ピンなどを含む、あらゆる形状であってよい。シンブルは、とりわけピンと組み合わせると、フレーム要素又は別の伸長式引張要素への単純で効果的な接続を提供する。
【００１６】
一実施形態では、伸長式引張要素の第１連結器は、隣接する別の伸長式引張要素又はフレーム要素の連結器に適合する。具体的には、第１連結器と当該隣接する要素の連結器とはオス−メス接続で連結可能である。つまり、一方の連結器が他方の連結器に嵌合する。
【００１７】
一実施形態では、耐力繊維は合成繊維を含む。合成繊維は、具体的には、超高分子量ポリエチレン繊維（ＵＨＭＷＰＥ繊維）である。このような繊維を含む糸は、Ｄｙｎｅｅｍａ（登録商標）という商品名で販売されている。このような繊維により、高い荷重／重量比が得られる。
【００１８】
別の実施形態では、合成繊維はアラミド繊維であり、具体的には、ワックスコーティングされたアラミド繊維である。アラミド繊維もまた、高い重量／荷重比を提供する。ワックスは、伸長式引張要素の繊維の相互摩擦を抑制することで、アラミド繊維の摩損を低減する。
【００１９】
一実施形態では、展開式重機は、展開式重機を動かすため、及び／又は、荷を持ち上げるための駆動部を更に備える。
本発明は、更に、請求項１６に記載の展開式重機用の伸長式引張要素に関する。
【００２０】
本発明に記載の展開式重機用の伸長式引張要素により、展開式重機に関して上述した効果と同一又は同様の効果が得られ、結果として、既知の引張要素よりも軽量の展開式重機用の引張要素が得られる。
【００２１】
本発明は、更に、請求項１７に記載の伸長式引張要素を備えるフレーム要素に関する。
本発明に記載の伸長式引張要素は、それ自体が、又は展開式重機の一部として、引張力に耐えるように、且つ、押圧力には実質的に耐えないように設計される。具体的には、最大押圧負荷は伸長式引張要素に作用する最大引張負荷の２５％未満、より具体的には１０％未満、更に具体的には５％未満である。
【００２２】
本発明は、更に、全ての請求項、及び／又は、本明細書に記載の、展開式重機、伸長式引張要素、及び／又は、伸長式引張要素を備えるフレーム要素の使用に関する。
以下の概略的な図面に基づいて、本発明、その効果、及びその利点をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】作動状態にある本発明のクローラクレーンを示す図である。
【図２】本発明の伸長式引張要素の上面図である。
【図３】図２の伸長式引張要素の側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶにおける伸長式引張要素の断面図である。
【図５】別の伸長式引張要素の断面図である。
【図６】接続されていない状態の２つのフレーム要素を示す側面図である。
【図７】図６の２つのフレーム要素が接続された状態を示す図である。
【図８】図６の２つの要素の上面図である。
【図９】図７の２つの要素の上面図である。
【図１０】図６のフレーム要素のうち一方の側面図である。
【図１１】図７のＸＩ−ＸＩにおける断面図である。
【図１２】接続されていない状態の２つの連結器を示す図である。
【図１３】図１２の２つの連結器が接続された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１及び図２に、本発明の展開式重機を示す。展開式重機全体としての参照番号を１とする。本実施形態において、展開式重機１は、クレーンであり、具体的にはクローラクレーン２である。クローラクレーン２は、ブーム４を有するフレーム３を備え、フレーム３は、第１フレーム要素５と、ジブ６とを備える。フレーム３は、第２フレーム要素１０を含む複数の別のフレーム要素７を備える。フレーム３は、本実施形態ではピンホールコネクタである複数のコネクタ１１（図７及び図９参照、詳細は図示しない）と、複数の伸長式引張要素１４（図２〜図１３参照）と、を更に備える。ピンホールコネクタ、並びに／又は、ボルト及びナットは、第１フレーム要素５を第２フレーム要素１０に接続するため、また、ブーム４の複数の別のフレーム要素７とジブ６とを互いに接続するために配置される。
【００２５】
本実施形態のクローラクレーン２は、クローラクレーン２のブーム４及びジブ６を立ち上げるための駆動部１９を更に備える。本実施形態では、同様の駆動部２１が、クローラクレーン２のクローラトラック２２を動かすように、且つ、リフトケーブル２３及びフック（図示せず）を介して荷を持ち上げるように設計される。
【００２６】
図２及び図３に示すように、伸長式引張要素１４は、第１連結器３１と第２連結器３５とを備え、第１連結器３１は、本実施形態では第１端部３３にシンブル３２を備え、第２連結器３５は、本実施形態では第１端部３３の反対側の第２端部３７にシンブル３６を備える（図１２及び図１３により詳細に示す）。
【００２７】
図６〜図９に示すように、伸長式引張要素１４は、第１フレーム要素５の上に設けられ、第１端部３３において第１連結器３１により第２引張要素３９と接続され、第２端部３７において第２連結器３５により別の引張要素（図示せず）と接続される。この場合、伸長式引張要素１４は、第２引張要素３９から当該別の引張要素へと引張力を伝達するように設計される。ここで、作動状態では、伸長式引張要素は、例えば１０個の要素が一連となったものであり、多数のフレーム要素が接続される。そのうちの２つのフレーム要素のみを図６〜図９に示す。伸長式引張要素は、この一連の要素の端部において、別の引張要素の代わりにフレーム要素と接続されてもよいと理解される。
【００２８】
図８及び図９に示すように、第１フレーム要素５は、２つの引張要素１４を備え、この２つの引張要素１４は、本実施形態では同一のものであり、第１フレーム要素５上に互いに平行に隣り合って設けられる。同様に、第２フレーム要素１０も、２つの引張要素３９を備え、この２つの引張要素３９は、第２フレーム要素１０上に互いに平行に設けられる。伸長式引張要素１４，３９は、支持体４０によって、それぞれフレーム要素５，１０上で支持される（図１０及び図１１も参照のこと）。これら支持体４０は、伸長式引張要素１４の屈曲又は破損のリスクの低減と、伸長式引張要素をフレーム要素５，１０から離間した位置に設けることに寄与する。
【００２９】
伸長式引張要素１４は、第１連結器３１から第２連結器３５へと延びる耐力繊維４１を備える（図４参照）。耐力繊維４１は合成繊維を備え、合成繊維は、本実施形態では、Ｄｙｎｅｅｍａ（登録商標）という商品名で販売されている超高分子量ポリエチレン繊維（ＵＨＭＷＰＥ繊維）である。この耐力繊維のヤング係数は、約１５０ＧＰａである。耐力繊維４１は、第１シンブル３２から第２シンブル３６へと延び、第２シンブル３６を回って方向転換し、第２シンブル３６から第１シンブル３２へと延び、第１シンブル３２を回って方向転換する。個々の繊維４１の断面は非常に小さいため、図のスケールで示すことはできない。そのため概略図のみを記載する。
【００３０】
本実施形態の伸長式引張要素１４は、圧迫テープ４９を備える第１圧迫層、つまり、圧迫部材５１を備える。圧迫テープ４９は、耐力繊維を束ねるために耐力繊維４１の周囲に螺旋状に設けられる。圧迫テープ４９は、同一の耐力繊維４１を緩く配置した場合と比較して、耐力繊維４１の繊維束の曲げ剛性を増大させる。伸長式引張要素１４は、外骨格５４を更に備え、外骨格５４は、本実施形態では、６つのロッド５３と、圧迫テープ５５を備える第２圧迫層と、を備える。圧迫テープ５５は、６つのロッド５３を予め定められた、互いに向かい合う位置に固定する。伸長式引張要素は、第１網状カバー５７と、第２網状カバー５９と、を更に備える。本実施形態では、第１網状カバー５７及び第２網状カバー５９はスリーブ６０を形成し、その主な機能は外骨格５４及びその下に設けられた繊維４１を保護することである。
【００３１】
本実施形態の曲げ剛性は、同一の繊維４１を緩く配置した場合の曲げ剛性の百倍である。長さ６メートルの伸長式引張要素１４を、その中央に７０ｋｇの重りを取り付け、伸長式引張要素１４の長さ方向に対して横方向に力を加えて試験した。重りを取り外した後、伸長式引張要素１４の長さ及び形状は、重りを取り付ける前と同じであった。つまり、長さの差異は１ｍｍ未満であった。
【００３２】
図５に、別の伸長式引張要素１１４の概略断面図を拡大したものを示す。ここで、伸長式引張要素１１４は、側面図及び上面図において、伸長式引張要素１４と同一又は同様と言えるため、図２及び図３に対応する図は追加しない。また、図５において図面を明確にするために種々の層が記載されているが、実際の製品において隣接する層である。個々の繊維１１４の断面は非常に小さいため、図のスケールで示すことはできない。そのため概略図のみを記載する。
【００３３】
本実施形態の伸長式引張要素１１４は、圧迫テープを備えた第１圧迫層１４９と、密封テープ１５０と、を備える。第１圧迫層１４９及び密封テープ１５０は、耐力繊維を束ねるために耐力繊維１４１の周囲に螺旋状に設けられる。本実施形態では、圧迫テープ１４９は圧迫部材１５１として機能する。圧迫テープ１４９は、伸長式引張要素１１４の曲げ剛性が、同一の耐力繊維１４１を備えるが圧迫層を有しない伸長式引張要素の曲げ剛性の少なくとも２０倍となる程度に、耐力繊維１４１をコンパクトに圧迫するように設けられる。
【００３４】
本実施形態の伸長式引張要素１１４は、網状カバー１５２を更に備える。網状カバー及び密封テープ１５０は、共にスリーブ１５３を形成する。スリーブ１５３は、伸長式引張要素１１４の周囲に周方向に設けられる。スリーブ１５３は、耐力繊維１４１を環境影響から保護する。本実施形態では、網状カバー１５２は、耐力繊維１４１を太陽光や物体の衝突から保護する。密封テープ１５０は、耐力繊維１４１を汚れや水分から保護する。網状カバー１５２は、繊維強化プラスチック、具体的にはエポキシを備える。このようにして、スリーブ１５３は外骨格１５４を形成し、伸長式引張要素１１４の剛性を、緩く束ねた同一の耐力繊維１４１の曲げ剛性の少なくとも５０倍まで、更に増大させる。
【００３５】
図１２及び図１３に、伸長式引張要素１４，１１４をそれぞれ２つずつ接続する好適な配置を示す。連結器３１のシンブル３２は、２つの部分に分かれており、当該２つの部分はシンブルの軸方向に互いに離間する。シンブルの２つの部分の離間距離は、連結器３５のシンブル３６の幅に対応する。したがって、シンブル３２は、雄連結器３５を受けるように構成された雌連結器３１を形成する。雄連結器３５及び雌連結器３１は、ピン３８によって相互に接続される。ここで、これとは異なる連結器の配置も可能であり、図２に示す伸長式引張要素１４は、端部にそれぞれ雄シンブル３２，２６を有し、これら雄シンブルは、それぞれ別の伸長式引張要素の雌シンブルと接続されてもよい。また、雄シンブルとの接続も可能である。雄シンブルと雌シンブルとの接続では、荷重が伸長式引張要素の長軸と平行に、一直線に伝達されるという利点がある。
【００３６】
上述したクローラクレーン２などの展開式重機は、下記のように使用される。輸送状態のクローラクレーンは、設置作業又は建設作業が必要とされる現場へと輸送される。この状態では、フレーム要素はまとめてコンパクトに収容され、フレーム要素も伸長式引張要素も互いから取り外されている。種々のフレーム要素は、輸送状態から作動状態へと互いに対して移動される。例えば、互いに作動状態の配置で接触するまで離間するように移動されることで、例えば互いにピンホール接続で接続可能となる。フレーム要素を接続することにより、ブーム又はジブが形成される。フレーム要素の接続後に、関連する引張要素がピン３８によって互いに接続される。続いて、ブーム、及び／又は、ジブが立ち上げられる。この過程で、図１に示すように、伸長式引張要素はこれらを支持するフレーム要素から離間し、関係するブーム又はジブから離れて延伸する。
【００３７】
設置作業又は建設作業の完了後に、クローラクレーン２などの展開式重機は、作動状態から輸送状態へと戻される。種々のフレーム要素間のコネクタは取り外され、フレーム要素は互いに対して自由に動いて輸送状態に戻ることができる。この直前、又は直後のいずれかに、伸長式引張要素も互いから取り外される。
【００３８】
添付の特許請求の範囲内で、いくつかの変形例が考えられる。上述した好適な実施形態の特徴は、添付の特許請求の範囲内で、別の実施形態に記載した特徴や以下の段落に記載する特徴など、他のあらゆる特徴と置き換えてもよい。
【００３９】
一実施形態では、（自立式）オイルデリック、洋上プラットフォーム、足場、又は他の展開式重機は、本発明の伸長式引張要素を備える。伸長式引張要素に支持されるフレーム要素の種類は、装置の種類で決まる。該当する装置として、垂直材、帆柱、プラットフォーム、及び梁などが挙げられるが、これらに限定されない。概して、本発明による伸長式引張要素は、既存の種類の装置のプルロッド又はプルプレートと置き換えるのに適している。
【００４０】
一実施形態では、展開式重機は、その設置又は解体に、別のクレーンなどの、補助装置を必要とする。一実施形態では、展開式重機は、その輸送に、低荷台ローダー又はバージなどの別の輸送手段を必要とする。
【００４１】
硬化炭素繊維は、伸長式引張要素の長さ方向に良好な強度的性質を提供するが、こうした硬化繊維は脆弱すぎることが証明されている。側面荷重は、伸長式引張要素の永久変形に繋がり得る。したがって、耐力繊維は硬化炭素繊維でないことが好ましい。
【００４２】
上述した展開式重機の例は上述した伸長式引張要素を備えているが、上述した展開式重機及び他の展開式重機は、添付の特許請求の範囲内で、本発明の伸長式引張要素の別の実施形態を伴う代替的な実施形態で提供される。以下にその例を挙げる。
【００４３】
一実施形態では、耐力繊維は、アラミド繊維、具体的には、ワックスコーティングされたアラミド繊維を含む。一実施形態では、耐力繊維は玄武岩繊維を含む。
一実施形態では、耐力繊維又は耐力繊維を含む糸は、伸長式引張要素の長さに対応する長さを有する。本実施形態では、耐力繊維は、発明の詳細な説明に記載したようにコネクタの周囲にループを形成することなく、単に一方のコネクタから他方のコネクタへと延伸する。
【００４４】
一実施形態では、圧迫部材は、プラスチック又は金属箔であるか、若しくは、耐力繊維の周囲に螺旋状に巻かれた紐又は糸である。一実施形態では、２層又はそれ以上の層の圧迫テープが備えられる。
【００４５】
一実施形態では、強化部材として、圧迫部材のみが備えられる。代替的な実施形態では、外骨格として繊維強化スリーブが使用され、圧迫部材は使用されないか、又は、圧迫部材は、伸長式引張要素の曲げ剛性には実質的に寄与しない。本明細書では、曲げ剛性への寄与が２０％未満、具体的には１０％未満であることを、実質的に寄与しないこととする。スリーブが金属製であると、重量及び／又はコストが比較的大きく増えるため、スリーブは金属製ではないことが好ましい。
【００４６】
ある種の外骨格を備える実施形態では、外骨格を備えず圧迫部材のみを備える実施形態よりも頑丈で、操作中の曲げによって長さが変わるリスクが低い。
一実施形態では、伸長式引張要素の各端部の周囲に設けられたクランプ、又は、伸長式引張要素の各端部から横方向に延在するロッドは、連結器として使用される。一実施形態では、伸長式引張要素の端部毎に異なる種類の連結器が使用される。
【００４７】
本発明を、以下に番号を付した項目によって更に明確にする。
１．第１フレーム要素（５）と、コネクタ（１１）と、少なくとも１つの伸長式引張要素（１４）と、複数の別のフレーム要素（７）と、を有するフレーム（３）を備え、複数の別のフレーム要素（７）は、少なくとも第２フレーム要素（１０）を備え、
伸長式引張要素（１４）は、第１端部（３３）に第１連結器（３１）を備え、第１端部（３３）の反対側の第２端部（３７）に第２連結器（３５）を備え、伸長式引張要素（１４）は、第１端部（３３）において、第１連結器（３１）によって、第２フレーム要素（１０）、又は別の伸長式引張要素と接続され、第２端部（３７）において、第２連結器（３５）によって、複数の別のフレーム要素（７）のうちの１つ、又は別の伸長式引張要素と接続され、
輸送状態は、第１フレーム要素（５）及び第２フレーム要素（１０）が、共にコンパクトに配置可能な状態であり、作動状態は、第１フレーム要素（５）及び第２フレーム要素（１０）が、少なくとも１つの方向に、輸送状態の第１フレーム要素（５）及び第２フレーム要素（１０）よりも大きな空間を占有する状態であり、
コネクタ（１１）は、輸送状態から作動状態へ移行するときの、第１フレーム要素（５）及び第２フレーム要素（１０）の互いに対する動作を許容し、また、作動状態において、コネクタ（１１）は、第１フレーム要素（５）と第２フレーム要素（１０）とを接続するように配置され、
伸長式引張要素（１４）は、作動状態において、引張力を伝達するように設計され、
伸長式引張要素（１４）は、第１連結器（３１）から第２連結器（３５）へと延在する耐力繊維（４１）の束と、伸長式引張要素（１４）の曲げ剛性を耐力繊維（４１）の束の曲げ剛性に対して大幅に増大させるための強化部材（５４，１５１，１５４）と、を備える、展開式重機（１）。
【００４８】
２．強化部材は外骨格（５４，１５４）を含む、項目１に記載の展開式重機（１）。
３．外骨格（５４）は１つ又はそれ以上のロッド（５３）を備え、１つ又はそれ以上のロッド（５３）は耐力繊維の束の外側に設けられ、伸長式引張要素の長さ方向に、具体的には、第１連結器（３１）から第２連結器（３５）へと延在する、項目２に記載の展開式重機（１）。
【００４９】
４．ロッドは、プラスチック、炭素、金属、又はガラスを含む、項目３に記載の展開式重機（１）。
５．ロッドのうちの第１のロッドは、耐力繊維の束を基準に、ロッドのうちの第２のロッドの反対側に設けられる、項目３又は項目４に記載の展開式重機（１）。
【００５０】
６．伸長式引張要素（１１４）は、伸長式引張要素（１１４）の周囲に周方向に設けられるスリーブ（１５３）を備える、前述の項目のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【００５１】
７．外骨格（１５４）は、スリーブ（１５３）を含み、スリーブ（１５３）は、具体的には繊維強化プラスチックを備え、より具体的には繊維強化エポキシを備える、項目２及び項目６に記載の展開式重機（１）。
【００５２】
８．強化部材は、圧迫部材（１５１）を含み、圧迫部材（１５１）は、耐力繊維（１４１）を圧迫するように設けられる、前述の項目のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【００５３】
９．伸長式引張要素（１１４）は、耐力繊維（１４１）の周囲に螺旋状に設けられたテープ（１４９）を備える、前述の項目のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【００５４】
１０．テープ（１４９）は、圧迫部材（１５１）として機能する、項目８及び項目９に記載の展開式重機（１）。
１１．展開式重機（１）は、クレーン、具体的にはクローラクレーン（２）であり、第１フレーム要素は、ブームの一部である、前述の項目のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【００５５】
１２．伸長式引張要素（１４）の耐力繊維（４１）は、半連続的なループを形成するように、第１連結器（３１）から第２連結器（３５）へと延び、第２連結器（３５）を回って方向転換し、第２連結器（３５）から第１連結器（３１）へと延び、第１連結器（３１）を回って方向転換する、前述の項目のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【００５６】
１３．第１連結器（３１）及び第２連結器（３５）のうちの少なくとも一方はシンブル（３２，３６）を備え、具体的には、適合するピン（３８）を更に備える、前述の項目のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【００５７】
１４．伸長式引張要素（１４）の第１連結器（３１）は、隣接する別の伸長式引張要素又はフレーム要素の連結器（３５）に適合し、具体的には、第１連結器（３１）と当該隣接する要素の連結器（３５）とは、オス−メス接続で連結可能である、前述の項目のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【００５８】
１５．耐力繊維（４１）は合成繊維を含み、合成繊維は、具体的には、超高分子量ポリエチレン繊維、又は、アラミド繊維であり、アラミド繊維は、さらに具体的には、ワックスコーティングされたアラミド繊維である、前述の項目のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）。
【００５９】
１６．伸長式引張要素（１４）は、伸長式引張要素（１４）の長さ方向に延在する耐力繊維（４１）の束と、強化部材（５４，１５１，１５４）と、を備え、強化部材（５４，１５１，１５４）は、伸長式引張要素（１４）の曲げ剛性を、耐力繊維（４１）の曲げ剛性に対して少なくとも２０倍、好ましくは少なくとも４０倍、より好ましくは少なくとも６０倍に増大させる、前述の項目のうちいずれか一項又は一項以上に記載の展開式重機（１）用の伸長式引張要素（１４）。
【００６０】
１７．伸長式引張要素は、フレーム要素の長さ方向に延在し、具体的には、伸長式引張要素はフレーム要素の外側に延在し、より具体的には、第１フレーム要素は少なくとも１つの支持体（４０）を備え、伸長式引張要素は当該少なくとも１つの支持体によって支持される、項目１６に記載の伸長式引張要素（１４）が備えられるフレーム要素であって、具体的には、ブーム（４）を形成するように設計されるフレーム要素。
【図１】
2021510663.tif 000003
【図２】
2021510663.tif 000004
【図３】
2021510663.tif 000005
【図４】
2021510663.tif 000006
【図５】
2021510663.tif 000007
【図６】
2021510663.tif 000008
【図７】
2021510663.tif 000009
【図８】
2021510663.tif 000010
【図９】
2021510663.tif 000011
【図１０】
2021510663.tif 000012
【図１１】
2021510663.tif 000013
【図１２】
2021510663.tif 000014
【図１３】
2021510663.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月18日(2021.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
展開式重機（１）であって、
第１フレーム要素（５）と、コネクタ（１１）と、少なくとも１つの伸長式引張要素（１４）と、複数の別のフレーム要素（７）と、を有するフレーム（３）を備え、前記複数の別のフレーム要素（７）は、少なくとも第２フレーム要素（１０）を備え、
前記伸長式引張要素（１４）は、第１端部（３３）に第１連結器（３１）を備え、前記第１端部（３３）の反対側の第２端部（３７）に第２連結器（３５）を備え、前記第１連結器（３１）によって、前記第１端部（３３）において、前記第２フレーム要素（１０）、又は別の伸長式引張要素と接続され、前記第２連結器（３５）によって、前記第２端部（３７）において、前記複数の別のフレーム要素（７）のうちの１つ又は別の伸長式引張要素と接続され、
輸送状態は、前記第１フレーム要素（５）及び前記第２フレーム要素（１０）が共にコンパクトに配置可能な状態であり、作動状態は、前記第１フレーム要素（５）及び前記第２フレーム要素（１０）が、少なくとも１つの方向において、前記輸送状態のときよりも大きな空間を占有する状態であり、
前記コネクタ（１１）は、前記輸送状態から前記作動状態へ向けて、前記第１フレーム要素（５）及び前記第２フレーム要素（１０）の互いに対する動作を許容し、該コネクタ（１１）は、前記作動状態において前記第１フレーム要素（５）と前記第２フレーム要素（１０）とを接続するように配置され、
前記伸長式引張要素（１４）は、前記作動状態において、引張力を伝達するように設計され、
前記伸長式引張要素（１４）は、前記第１連結器（３１）から前記第２連結器（３５）へと延在する耐力繊維（４１）の束と、前記伸長式引張要素（１４）の曲げ剛性を前記耐力繊維（４１）の束の曲げ剛性に対して増大させるための強化部材（５４）と、を備え、
前記強化部材は、外骨格（５４）を備え、
前記外骨格（５４）は、前記耐力繊維の束の外側に設けられ、前記伸長式引張要素の長さ方向に延在する１つ又はそれ以上のロッド（５３）を備えることを特徴とする、
展開式重機（１）。
【請求項２】
前記ロッド（５３）は、前記第１連結器（３１）から前記第２連結器（３５）へと延在する、
請求項１に記載の展開式重機（１）。
【請求項３】
前記ロッド（５３）は、プラスチック、炭素、金属、又はガラスを含む、
請求項１又は請求項２に記載の展開式重機（１）。
【請求項４】
前記ロッド（５３）のうちの第１のロッドは、前記耐力繊維（４１）の束を基準に、前記ロッドのうちの第２のロッドの反対側に設けられる、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）。
【請求項５】
前記伸長式引張要素（１４，１１４）は、前記伸長式引張要素（１４，１１４）の周囲に周方向に設けられるスリーブ（６０，１５３）を備える、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）。
【請求項６】
前記外骨格（１５４）は前記スリーブ（１５３）を含み、前記スリーブ（１５３）は、具体的には繊維強化プラスチック、より具体的には繊維強化エポキシを備える、
請求項５に記載の展開式重機（１）。
【請求項７】
前記外骨格（５４）は、前記ロッド（５３）を固定するための圧迫層（５５）を含む、
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）。
【請求項８】
前記強化部材は、圧迫部材（４９，１５１）を含み、前記圧迫部材（４９，１５１）は、前記耐力繊維（４１，１４１）を圧迫するように設けられる、
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）。
【請求項９】
前記伸長式引張要素（１１４）は、前記耐力繊維（４１，１４１）の周囲に螺旋状に設けられたテープ（４９，１４９）を備える、
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）。
【請求項１０】
前記テープ（４９，１４９）は圧迫部材（５１，１５１）として機能する、
請求項９に記載の展開式重機（１）。
【請求項１１】
前記展開式重機（１）はクレーン、具体的にはクローラクレーン（２）であり、
前記第１フレーム要素はブームの一部である、
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）。
【請求項１２】
前記伸長式引張要素（１４）の前記耐力繊維（４１）は、半連続的なループを形成するように、前記第１連結器（３１）から前記第２連結器（３５）へと延び、前記第２連結器（３５）を回って方向転換し、前記第２連結器（３５）から前記第１連結器（３１）へと延び、前記第１連結器（３１）を回って方向転換する、
請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）。
【請求項１３】
前記第１連結器（３１）及び前記第２連結器（３５）のうちの少なくとも一方はシンブル（３２，３６）を備え、具体的には、適合するピン（３８）を更に備える、
請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）。
【請求項１４】
前記耐力繊維（４１）は合成繊維を含み、前記合成繊維は、具体的には、超高分子量ポリエチレン繊維、又は、アラミド繊維であり、前記アラミド繊維は、より具体的にはワックスコーティングされたアラミド繊維である、
請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）。
【請求項１５】
引張力を伝達するように設計された前記伸長式引張要素（１４）であって、特に請求項１から請求項１４までのいずれか一項に記載の展開式重機（１）用の伸長式引張要素（１４）であって、
第１端部（３３）に設けられる第１連結器（３１）と、
前記第１端部（３３）の反対側の第２端部（３７）に設けられる第２連結器（３５）と、
前記伸長式引張要素（１４）の前記長さ方向に延在する耐力繊維（４１）の束と、
前記伸長式引張要素（１４）の曲げ剛性を前記耐力繊維（４１）の束の曲げ剛性に対して増大させるための強化部材（５４，１５１，１５４）と、を備え、
前記強化部材は、外骨格（５４）を備え、
前記外骨格（５４）は、前記耐力繊維の束の外側に設けられ、前記伸長式引張要素の長さ方向に延在する１つ又はそれ以上のロッド（５３）を備えることを特徴とする、
伸長式引張要素（１４）。
【国際調査報告】
2021510663.tif 000016
2021510663.tif 000017
2021510663.tif 000018