特許 6550301 ラチスブームの補強構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6550301

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】ラチスブームの補強構造

(51)【国際特許分類】

   B66C 23/64 20060101AFI20190711BHJP

【ＦＩ】

   B66C23/64

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-170991(P2015-170991)

(22)【出願日】2015年8月31日

(65)【公開番号】特開2017-47989(P2017-47989A)

(43)【公開日】2017年3月9日

【審査請求日】2018年5月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中島 康博

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 伸志

【審査官】 羽月 竜治

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−０１３６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０２３６２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−０１１９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３９８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７６３８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｃ １９／００−２３／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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。

【請求項9】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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関する。

【背景技術】

【0002】

移動式クレーンなどでは、ラチス構造のブームを起伏させている。ラチスブームは断面形状が矩形であり、四隅にメインパイプがそれぞれ配置され、これらメインパイプは互いにラチスパイプによって連結されている。

【0003】

ラチスブームの座屈強度を向上させるには、メインパイプやラチスパイプの径を大きくしたり、板厚を増加させたりすればよい。しかし、この場合、ラチスブームの自重が増加するため、同じ張力で吊り上げ可能な吊荷の荷重が小さくなり、クレーン能力が低下してしまう。

【0004】

そこで、特許文献１には、メインパイプの内周面に板部材を接続する移動式クレーンが開示されている。これによれば、メインパイプの外側から中心に向かって接続方向に沿って生じる座屈による変形を抑えることができる。

【0005】

また、特許文献２には、メイントランスメンバーの外周面に補強リブを形成したトラス構造体における補強構造が開示されている。これによれば、メイントランスメンバーが受け持つ耐荷重の一部を補強リブが受け持つので、細径のメイントランスメンバーでトラス構造体を構成することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−１１９１１号公報

【特許文献2】特開平３−１３６７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載のものは、メインパイプの内周面に板部材を接続する構成であるため、ラチスブーム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ない。これに対して、特許文献２に記載のものは、メインパイプの外周面に補強リブを設ける構成であるため、ラチスブーム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。しかし、メインパイプとラチスパイプとの接続箇所を跨いで補強リブを設けるため、組み立て後の補強作業における作業性が悪いという問題がある。

【0008】

本発明の目的は、ラチスブーム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可能なラチスブームの補強構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、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。

【発明の効果】

【0010】

本発明によると、補強部材をパイプ（メインパイプ、ラチスパイプ）の外周面に設けることで、ラチスブーム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、メインパイプとラチスパイプとの接続箇所同士の間に補強部材を配置することで、ラチスブームを組み立てた後に所望となった箇所を補強する場合に、メインパイプとラチスパイプとの接続箇所を跨いで作業を行う必要がない。よって、ラチスブーム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。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】クレーンの側面図である。

【図2A】ラチスブームの斜視図である。

【図2B】ラチスブームの断面図である。

【図3】第１実施形態におけるラチスブームの側面図である。

【図4】第１実施形態における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図5】第１変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図6】第２変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図7】第３変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図8】第４変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図9】第５変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図10】第６変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図11】第７変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図12】第８変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図13】第９変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図14】第１０変形例における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図15】第１１変形例における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図16】第１２変形例における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図17】第１３変形例における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図18】第１４変形例における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図19】第１５変形例における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図20】第１６変形例における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図21】第１７変形例における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図22】第１８変形例における図３のＡ−Ａ断面図である。

【図23】パイプの断面図である。

【図24】パイプが座屈する様子を示す図である。

【図25】解析結果を示す図である。

【図26】図２５のＣ部拡大図である。

【図27】第２実施形態におけるラチスブームの側面図である。

【図28】第２実施形態における図２７のＤ−Ｄ断面図である。

【図29】第１９変形例におけるラチスブームの側面図である。

【図30】第１９変形例における図２９のＥ−Ｅ断面図である。

【図31】第２０変形例におけるラチスブームの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0013】

［第１実施形態］
（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。

【0014】

クレーン２０は、下部走行体２１と、旋回ベアリング２２と、上部旋回体２３と、を備える。下部走行体２１は、無限軌道車である。上部旋回体２３は、下部走行体２１の上部に旋回ベアリング２２を介して旋回可能に設けられている。

【0015】

上部旋回体２３は、上部本体２４と、カウンタウエイト２５と、ラチスブーム２６と、キャブ（運転室）２７と、マスト２８と、を備える。以下、ラチスブーム２６側を前側、カウンタウエイト２５側を後ろ側とする。

【0016】

上部本体２４は、下部走行体２１に対して旋回可能に搭載される（取り付けられる）。カウンタウエイト２５は、クレーン２０の吊り荷Ｌとバランスをとるためのおもりである。カウンタウエイト２５は、上部本体２４の後端部に分解可能に取り付けられる。

【0017】

ラチスブーム２６は、吊荷Ｌの吊り上げ等を行うための起伏部材であり、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２６は、上部本体２４の前端部において、上部本体２４を構成する旋回フレームに起伏可能に取り付けられている。ラチスブーム２６の先端部には、シーブ３１が取り付けられている。シーブ３１には、上部本体２４に設けられたウインチドラム（図示せず）で巻上げ及び巻下げされるロープ３２がかけられている。

【0018】

マスト２８は、ラチスブーム２６の後ろ側に設けられている。マスト２８の先端部と、ラチスブーム２６の先端部とは、ガイライン３３を介して連結されている。また、マスト２８の先端部（図示しない上部スプレッダ）と、上部本体２４の後部に設けられた下部スプレッダ（図示せず）とは、ブーム起伏ロープ３４を介して連結されている。上部本体２４に設けられたウインチ（図示せず）で、ブーム起伏ロープ３４を巻込み及び巻出しすることで、マスト２８が起伏する結果、ラチスブーム２６が起伏する。

【0019】

（ラチスブーム）
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。

【0020】

（ラチスブームの補強構造）
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。

【0021】

また、図４に示すように、補強部材２は、メインパイプ４１の外周面の周方向に等間隔または同程度の間隔で３個設けられている。本実施形態では、補強部材２は、メインパイプ４１の外周面の周方向に等間隔（１２０°間隔）で３個設けられている。ラチスパイプ４２および枠パイプ４３に設けられた補強部材２についても同様である。なお、同程度の間隔とは、等間隔よりもわずかに大きいか、またはわずかに小さい間隔であり、等間隔における角度との差は±２０％程度である。例えば、等間隔における角度が１２０°であれば、同程度の間隔における角度は、１００°〜１４０°程度である。

【0022】

また、図３に示すように、メインパイプ４１およびラチスパイプ４２に設けられた補強部材２は、メインパイプ４１とラチスパイプ４２との接続箇所４４同士の間に配置されている。同様に、枠パイプ４３に設けられた補強部材２は、メインパイプ４１と枠パイプ４３との接続箇所４４同士の間に配置されている。各パイプにおける接続箇所４４同士の間の部分を中間部４５とする。本実施形態において、補強部材２は各中間部４５に配置されている。

【0023】

ここで、隣り合う接続箇所４４同士の間隔の長さをＬｓ、一方の接続箇所４４を始点としたときの始点から補強部材２の始点側の端までの長さをＬａｓ、始点から補強部材２の始点とは反対側の端までの長さをＬａｅとしたときに、補強部材２は、ＬａｓがＬｓの５％以上で、ＬａｅがＬｓの９５％以下となる範囲に配置されている。補強部材２の長さが長いほど、座屈強度は向上するが、重量は増加する。座屈強度の向上度と重量の増加量とはトレードオフの関係にあるため、ＬａｓとＬａｅとは、設計要件に応じて決定される。

【0024】

このように、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等間隔または同程度の間隔で３以上設けることで、パイプの断面剛性が外周面の全周にわたって向上するので、パイプの外周面に交差する全方向にわたって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。

【0025】

（変形例）
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。

【0026】

第４変形例においては、ラチスブーム２６の側面図である図８に示すように、補強部材２は、ラチスパイプ４２の各中間部４５のみにそれぞれ設けられている。第５変形例においては、ラチスブーム２６の側面図である図９に示すように、補強部材２は、Ｂ方向に平行なラチスパイプ４２の各中間部４５のみにそれぞれ設けられている。第６変形例においては、ラチスブーム２６の側面図である図１０に示すように、補強部材２は、ラチスパイプ４２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、ラチスパイプ４２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。

【0027】

第７変形例においては、ラチスブーム２６の側面図である図１１に示すように、補強部材２は、枠パイプ４３の各中間部４５のみにそれぞれ設けられている。第８変形例においては、ラチスブーム２６の側面図である図１２に示すように、補強部材２は、図中右側の枠パイプ４３の中間部４５のみに設けられている。第９変形例においては、ラチスブーム２６の側面図である図１３に示すように、補強部材２は、図中右上の箇所を重点的に補強するように、メインパイプ４１の各中間部４５のうち、図中右上の中間部４５と、ラチスパイプ４２の各中間部４５のうち、図中右側の中間部４５と、枠パイプ４３の各中間部４５のうち、図中右側の中間部４５とに、それぞれ設けられている。このように、所望の箇所に補強部材２を設けることで、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。

【0028】

また、第１０変形例においては、図３のＡ−Ａ断面図である図１４に示すように、補強部材２に直交する方向に配置された板部材３が補強部材２の端面に溶接で接続されている。これにより、断面視において、補強部材２と板部材３とはＴ字状になっている。なお、補強部材２と板部材３とは一体成型されていてもよい。板部材３により、補強部材２の剛性が向上するので、メインパイプ４１の座屈強度がさらに向上する。

【0029】

また、第１１変形例においては、図３のＡ−Ａ断面図である図１５に示すように、補強部材２に直交する方向に配置された板部材４が補強部材２の端面に溶接で接続されている。断面視において、板部材４は、補強部材２の端面から時計回りの方向に延びている。これにより、断面視において、補強部材２と板部材４とはＬ字状になっている。なお、補強部材２と板部材４とは一体成型されていてもよい。板部材４により、補強部材２の剛性が向上するので、メインパイプ４１の座屈強度がさらに向上する。

【0030】

また、第１２変形例においては、図３のＡ−Ａ断面図である図１６に示すように、補強部材２に交差する方向に配置された２枚の板部材５が補強部材２の端面にそれぞれ溶接で接続されている。断面視において、２枚の板部材５は、補強部材２の端面からそれぞれ離隔する方向に延びている。これにより、断面視において、補強部材２と２枚の板部材５とはＹ字状になっている。なお、補強部材２と板部材５とは一体成型されていてもよい。板部材５により、補強部材２の剛性が向上するので、メインパイプ４１の座屈強度がさらに向上する。

【0031】

また、第１３変形例においては、図３のＡ−Ａ断面図である図１７に示すように、第１２変形例の２枚の板部材５の端面同士を接続するように板部材６が設けられている。２枚の板部材５と板部材６とは、断面視において閉空間を形成している。なお、補強部材２と板部材５と板部材６とは一体成型されていてもよい。板部材６により、板部材５の剛性が向上するので、補強部材２の剛性がより向上する。よって、メインパイプ４１の座屈強度がさらに向上する。

【0032】

また、第１４変形例においては、図３のＡ−Ａ断面図である図１８に示すように、補強部材２に直交する方向に配置された第１板部材７が補強部材２の端面に溶接で接続されている。さらに、第１板部材７に直交する方向に配置された第２板部材８が第１板部材７の端面に溶接で接続されている。断面視において、第１板部材７は、補強部材２の端面から反時計回りの方向に延びている。また、第２板部材８は、第１板部材７の端面から補強部材２と平行な方向に延びている。これにより、断面視において、補強部材２と第１板部材７と第２板部材８とはコ字状になっている。なお、補強部材２と第１板部材７と第２板部材８とは一体成型されていてもよい。第１板部材７および第２板部材８により、補強部材２の剛性が向上するので、メインパイプ４１の座屈強度がさらに向上する。

【0033】

また、第１５変形例においては、図３のＡ−Ａ断面図である図１９に示すように、補強部材９が、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、メインパイプ４１の外周面に立てて設けられて、その軸方向に延びている。即ち、補強部材９は断面コ字状である。補強部材９とメインパイプ４１の外周面とは、断面視において閉空間を形成している。補強部材９は、メインパイプ４１の外周面の周方向に等間隔または同程度の間隔で３個設けられている。このように、断面視において、メインパイプ４１の外周面と補強部材９とで閉空間を形成することで、重量増加を抑えながら、補強部材９の剛性を向上させることができる。これにより、メインパイプ４１の座屈強度をさらに向上させることができる。なお、角筒などの筒状の補強部材をメインパイプ４１の外周面に取り付けてもよい。

【0034】

また、第１６変形例においては、図３のＡ−Ａ断面図である図２０に示すように、補強部材２は、メインパイプ４１の外周面の周方向に等間隔（１８０°間隔）で２個設けられている。これにより、補強部材２がメインパイプ４１の外周面に交差する方向におけるメインパイプ４１の断面剛性が向上するので、補強部材２がメインパイプ４１の外周面に交差する方向に作用する荷重に対するメインパイプ４１の座屈強度を向上させることができる。なお、補強部材２の間隔は等間隔に限定されず、同程度の間隔であってもよい。また、補強部材２は、等間隔または同程度の間隔で設けられるのではなく、荷重が作用する側に設けられていてよい。

【0035】

また、第１７変形例においては、図３のＡ−Ａ断面図である図２１に示すように、補強部材２は、メインパイプ４１の外周面の周方向に等間隔（９０°間隔）で４個設けられている。また、第１８変形例においては、図３のＡ−Ａ断面図である図２２に示すように、補強部材２は、メインパイプ４１の外周面の周方向に等間隔（７２°間隔）で５個設けられている。これにより、メインパイプ４１の断面剛性を外周面の全周にわたって向上させることができる。なお、第１７変形例および第１８変形例において、補強部材２の間隔は等間隔に限定されず、同程度の間隔であってもよい。

【0036】

なお、第１０変形例から第１８変形例については、ラチスパイプ４２や枠パイプ４３に設けられた補強部材２についても同様である。また、第１０変形例から第１８変形例は、第１実施形態の他に、第１〜９変形例に適用されてよい。また、第１６変形例と同様に、他の実施形態においても、補強部材２は、等間隔または同程度の間隔で設けられるのではなく、荷重が作用する側に設けられていてよい。

【0037】

（効果）
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。

【0038】

また、補強部材２を、パイプの外周面の周方向に３以上設けることで、パイプの断面剛性をより向上させることができる。これにより、パイプの座屈強度をより向上させることができる。

【0039】

また、補強部材２を、パイプの外周面の周方向に等間隔または同程度の間隔で設けることで、パイプの断面剛性を周方向にほぼ均等に向上させることができる。これにより、パイプの座屈強度をより向上させることができる。

【0040】

さらに、補強部材２を、パイプの外周面の周方向に等間隔または同程度の間隔で３以上設けることで、パイプの断面剛性が外周面の全周にわたって向上するので、パイプの外周面に交差する全方向にわたってパイプの座屈強度を向上させることができる。

【0041】

また、補強部材２をメインパイプ４１の外周面のみに設けた場合や、補強部材２をラチスパイプ４２の外周面のみに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。

【0042】

また、補強部材２の端面に板部材（３，４，５，７，８）を接続した場合、板部材により補強部材２の剛性が向上するので、パイプの座屈強度をさらに向上させることができる。

【0043】

また、断面視においてパイプの外周面と補強部材９とで閉空間を形成した場合や、筒状の補強部材をパイプの外周面に取り付けた場合、重量増加を抑えながら、補強部材の剛性を向上させることができる。これにより、パイプの座屈強度をさらに向上させることができる。

【0044】

（座屈評価）
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。

【0045】

パイプ４０が座屈する様子を図２４に示す。図２４において、パイプ４０の軸方向であるＺ軸方向が強制変位を付加した方向である。ここで、解析条件として、パイプ４０の下端のＸ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向の並進をそれぞれ拘束し、パイプ４０の下端のＺ軸周りの回転を拘束した。また、パイプ４０の上端のＸ軸方向およびＹ軸方向の並進をそれぞれ拘束し、Ｚ軸方向に６０ｍｍの強制変位を付加した。

【0046】

解析結果を図２５に示す。また、図２５のＣ部拡大図を図２６に示す。補強部材２をパイプ４０に設けない場合、ピーク値（座屈荷重）は２２０００ｋｇｆ弱であった。これに対して、板厚１ｍｍ、長さ１０００ｍｍの補強部材２をパイプ４０に設けた場合、ピーク値（座屈荷重）は２７０００ｋｇｆ強であった。

【0047】

ここで、板厚１ｍｍ、長さ１０００ｍｍの補強部材２をパイプ４０に設けた場合、重量が６．５％増加するのに対して、座屈強度が２６％増加した。これに対して、パイプ４０の直径を変えずに全長にわたって断面積を６．５％増加させた場合、言い換えると、補強部材２による重量増加分６．５％をパイプ４０の厚肉化に用いた場合、座屈強度は６．５％増加する。よって、補強部材２による補強は、それに伴う重量増加に比べて座屈強度の向上効果が高いことがわかる。

【0048】

［第２実施形態］
（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。

【0049】

本実施形態において、補強部材２０２は、メインパイプ４１の外周面に設けられている。また、図２７のＤ−Ｄ断面図である図２８に示すように、補強部材２０２は、メインパイプ４１の外周面の周方向に等間隔または同程度の間隔で３個設けられている。そして、図２７に示すように、３個の補強部材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２７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。

【0050】

また、延長部２０２ａを有しない他の２個の補強部材２０２は、接続箇所４４から隣の接続箇所４４にわたって配置されている。即ち、他の２個の補強部材２０２の長さは、隣り合う接続箇所４４同士の間隔の長さＬｓである。なお、他の２個の補強部材２０２は、第１実施形態と同様に、ＬａｓがＬｓの５％以上で、ＬａｅがＬｓの９５％以下となる範囲に配置されていてもよい。

【0051】

このように、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。

【0052】

なお、本実施形態においては、メインパイプ４１の各中間部４５に補強部材２０２がそれぞれ設けられているが、メインパイプ４１の特定の中間部４５のみに補強部材２０２が設けられていてもよい。

【0053】

（変形例）
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。

【0054】

また、隣り合うラチスパイプ４２において、一方に設けられた補強部材２０２の延長部２０２ａと他方に設けられた補強部材２０２の延長部２０２ａとは一体になっている。このように、延長部２０２ａ同士を一体にすることで、延長部２０２ａを有する補強部材２０２の剛性が向上するので、ラチスパイプ４２の座屈強度をより向上させることができる。

【0055】

なお、本変形例においては、ラチスパイプ４２の各中間部４５に補強部材２０２がそれぞれ設けられているが、ラチスパイプ４２の特定の中間部４５のみに補強部材２０２が設けられていてもよい。

【0056】

また、第２０変形例においては、ラチスブーム２６の側面図である図３１に示すように、補強部材２０２は、メインパイプ４１の各中間部４５と、ラチスパイプ４２の各中間部４５とにそれぞれ設けられている。メインパイプ４１に設けられた補強部材２０２は、メインパイプ４１の外周面の周方向に等間隔または同程度の間隔で３個設けられている。そして、３個の補強部材２０２のうちの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３１の紙面上）に配置されて、接続箇所４４まで延びる延長部２０２ａを有している。

【0057】

また、ラチスパイプ４２に設けられた補強部材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、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３１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。

【0058】

また、メインパイプ４１に設けられた補強部材２０２の延長部２０２ａと、ラチスパイプ４２に設けられた補強部材２０２の延長部２０２ａとは一体になっているとともに、隣り合うラチスパイプ４２において、一方に設けられた補強部材２０２の延長部２０２ａと他方に設けられた補強部材２０２の延長部２０２ａとは一体になっている。このように、延長部２０２ａ同士を一体にすることで、延長部２０２ａを有する補強部材２０２の剛性が向上するので、パイプの座屈強度をより向上させることができる。

【0059】

なお、本変形例においては、メインパイプ４１の各中間部４５と、ラチスパイプ４２の各中間部４５とに補強部材２０２がそれぞれ設けられているが、メインパイプ４１の特定の中間部４５およびラチスパイプ４２の特定の中間部４５のみに補強部材２０２が設けられていてもよい。

【0060】

また、上述した第２実施形態および第１９，２０変形例においても、第１０〜１８変形例（図１４〜図２２参照）が適用されてよい。また、補強部材２０２は、等間隔または同程度の間隔で設けられるのではなく、荷重が作用する側に設けられていてよい。

【0061】

（効果）
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。

【0062】

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0063】

１，２０１ ラチスブームの補強構造
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

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】