(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172230
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】ポストブームのリブ構造体
(51)【国際特許分類】
B66F 9/06 20060101AFI20241205BHJP
E01D 22/00 20060101ALI20241205BHJP
【FI】
B66F9/06 U
E01D22/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023089805
(22)【出願日】2023-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000148759
【氏名又は名称】株式会社タダノ
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100131152
【弁理士】
【氏名又は名称】八島 耕司
(74)【代理人】
【識別番号】100145229
【弁理士】
【氏名又は名称】秋山 雅則
(74)【代理人】
【識別番号】100201352
【弁理士】
【氏名又は名称】豊田 朝子
(72)【発明者】
【氏名】小西 将士
(72)【発明者】
【氏名】山下 輝
【テーマコード(参考)】
2D059
3F333
【Fターム(参考)】
2D059EE03
2D059EE05
2D059EE06
2D059EE07
2D059EE08
2D059GG39
3F333AA11
3F333AB05
3F333DB08
(57)【要約】
【課題】ポストブームとサポート部材との接続部分に集中する応力を低減化することができると共に、ポストブームとサポート部材との接続部分の強度をより高めることができるポストブームのリブ構造体を提供する。
【解決手段】ポストブームのリブ構造体は、ポストブーム2と、ポストブーム2の下端部から直交して延びて被支持部材を下方から支持するサポート部材5と、ポストブーム2の前側壁20と左側壁21により形成された第1角部22、且つ第1角部22の外面とサポート部材5の上面により形成された第2角部23の外側に配置され、ポストブーム2の延在方向に延びて第1角部22から外方に突出する第1リブ6と、第1リブ6が位置している第1角部22の内側に配置され、ポストブーム2の延在方向に延びて第1角部22から内方に突出する第2リブを備える。第1リブ6及び第2リブは、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で同一の直線上に延びる。
【選択図】
図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
角筒状のポストブームと、
前記ポストブームの延在方向の下端部から前記ポストブームの延在方向に直交する方向へ延びて被支持部材を下方から支持するサポート部材と、
前記ポストブームの延在方向に垂直な断面視で前記ポストブームの一側壁と他側壁により形成された第1角部、且つ前記ポストブームの延在方向の断面視で前記第1角部の外面と前記サポート部材の上面により形成された第2角部の外側に配置され、前記ポストブームの延在方向に延びると共に前記第1角部から前記ポストブームの外方に突出する第1リブと、
前記第1リブが位置している前記第1角部の内側に配置され、前記ポストブームの延在方向に延びると共に前記第1角部から前記ポストブームの内方に突出する第2リブと、
を備え、
前記第1リブ及び前記第2リブは、
前記ポストブームの延在方向に垂直な断面視で、同一の直線上に延びている、
ポストブームのリブ構造体。
【請求項2】
前記第1リブは、
前記第2角部と逆側に位置している外側面に、前記第2角部に向かって凹むR面部を有している、
請求項1に記載のポストブームのリブ構造体。
【請求項3】
前記ポストブームの延在方向に垂直な断面視で、前記第1リブ及び前記第2リブが延びる前記直線は、前記第1角部を中心にした前記一側壁と前記他側壁の間の中心角の二等分線である、
請求項1又は2に記載のポストブームのリブ構造体。
【請求項4】
前記第2リブは、前記第1リブよりも前記ポストブームの延在方向に長く延びている、
請求項1又は2に記載のポストブームのリブ構造体。
【請求項5】
前記第1リブの下方、且つ前記サポート部材の外側に配置され、前記ポストブームの延在方向に延びると共に前記サポート部材から外方に突出する第3リブをさらに備え、
前記第3リブは、
前記ポストブームの延在方向に垂直な断面視で、前記直線上に延びている、
請求項1又は2に記載のポストブームのリブ構造体。
【請求項6】
前記第1リブと前記第2リブとの間、且つ前記第1角部の内面に配置された第1板状部材をさらに備える、
請求項1又は2に記載のポストブームのリブ構造体。
【請求項7】
前記第1角部は、前記第1リブが位置している部分に、前記ポストブームの外部と内部が通じる開口を有し、
前記第1リブと前記第1板状部材は、前記開口を介して互いに接合している、
請求項6に記載のポストブームのリブ構造体。
【請求項8】
前記第1板状部材に連続する第2板状部材をさらに備え、
前記第2板状部材は、
前記第1板状部材よりも板厚が薄く形成されており、
前記一側壁と前記他側壁のうち、いずれか一方の側壁の内面に配置されている、
請求項6に記載のポストブームのリブ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポストブームのリブ構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
橋梁等の点検作業を容易にするために、点検が困難な位置に検査員が乗ったデッキを降ろすことができる橋梁点検車両が知られている。特許文献1に開示されているように、橋梁点検車両には、橋梁の点検作業時に、点検対象の橋桁の底面や橋台のある位置までデッキを降ろす伸縮式のポストブームが装備されている。
【0003】
ポストブームは、箱状に形成され、車体に搭載された上ブームの先端部から鉛直方向の下向きに伸縮する。ポストブームの下端部には、水平方向に延びるサポート部材が設けられている。そして、サポート部材の先端部には、水平方向に伸縮する下ブームが支持されている。下ブームは先端部にデッキを搭載しており、下ブームが伸長して点検対象の近傍にデッキを位置させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
デッキと下ブームの自重及び下ブームが伸縮したときに発生する荷重による応力は、ポストブームの下端部とサポート部材の接続部分に集中する。そのため、ポストブームとサポート部材の接続部分が、応力により変形したりする懸念がある。この問題は、デッキと下ブームの大型化に伴ってより顕著になる。この問題を解決するため、単純に、接続部分を厚く大きくすることも考えられるが、全体が大型化し及び重量も増加してしまう。
【0006】
本発明の目的は、ポストブームとサポート部材との接続部分に集中する応力を低減化することができると共に、ポストブームとサポート部材との接続部分の強度をより高めることができるポストブームのリブ構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するため、本発明に係るポストブームのリブ構造体は、
角筒状のポストブームと、
前記ポストブームの延在方向の下端部から前記ポストブームの延在方向に直交する方向へ延びて被支持部材を下方から支持するサポート部材と、
前記ポストブームの延在方向に垂直な断面視で前記ポストブームの一側壁と他側壁により形成された第1角部、且つ前記ポストブームの延在方向の断面視で前記第1角部の外面と前記サポート部材の上面により形成された第2角部の外側に配置され、前記ポストブームの延在方向に延びると共に前記第1角部から前記ポストブームの外方に突出する第1リブと、
前記第1リブが位置している前記第1角部の内側に配置され、前記ポストブームの延在方向に延びると共に前記第1角部から前記ポストブームの内方に突出する第2リブと、
を備え、
前記第1リブ及び前記第2リブは、
前記ポストブームの延在方向に垂直な断面視で、同一の直線上に延びている。
【0008】
前記第1リブは、
前記第2角部と逆側に位置している外側面に、前記第2角部に向かって凹むR面部を有していてもよい。
【0009】
前記ポストブームの延在方向に垂直な断面視で、前記第1リブ及び前記第2リブが延びる前記直線は、前記第1角部を中心にした前記一側壁と前記他側壁の間の中心角の二等分線であってもよい。
【0010】
前記第2リブは、前記第1リブよりも前記ポストブームの延在方向に長く延びていてもよい。
【0011】
前記第1リブの下方、且つ前記サポート部材の外側に配置され、前記ポストブームの延在方向に延びると共に前記サポート部材から外方に突出する第3リブをさらに備え、
前記第3リブは、
前記ポストブームの延在方向に垂直な断面視で、前記直線上に延びていてもよい。
【0012】
前記第1リブと前記第2リブとの間、且つ前記第1角部の内面に配置された第1板状部材をさらに備えていてもよい。
【0013】
前記第1角部は、前記第1リブが位置している部分に、前記ポストブームの外部と内部が通じる開口を有し、
前記第1リブ及び前記第1板状部材は、前記開口を介して互いに接合されていてもよい。
【0014】
前記第1板状部材に連続する第2板状部材をさらに備え、
前記第2板状部材は、
前記第1板状部材よりも板厚が薄く形成されており、
前記一側壁と前記他側壁のうち、いずれか一方の側壁の内面に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【0015】
上記構成によれば、サポート部材に支持された被支持部材の自重及び荷重による応力が、ポストブームとサポート部材との接続部分の第1角部且つ第2角部の外側に設けられた第1リブと、第1角部の内側に設けられた第2リブに加わる。そのため、被支持部材の荷重による応力がポストブームとサポート部材との接続部分に集中しない。従って、ポストブームとサポート部材との接続部分の強度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】(a)は実施の形態に係る橋梁点検車両に搭載された各ブームの橋梁点検作業をしないときの格納姿勢を示す側面図、(b)は実施の形態に係る橋梁点検車両に搭載された各ブームの橋梁点検作業時の作業姿勢を示す後方図である。
【
図2】実施の形態に係る橋梁点検車両のデッキによる作業範囲を示す模式的な平面図である。
【
図3】実施の形態に係るポストブームとサポート部材の構成を示す斜視図である。
【
図4】実施の形態に係るポストブームとサポート部材の構成を示す斜視図である。
【
図5】実施の形態に係るポストブームとサポート部材の構成を部分的に拡大した斜視図である。
【
図6】(a)は実施の形態に係るポストブームとサポート部材の構成を示す平面図である。(b)は実施の形態に係るポストブームとサポート部材の構成を示す側面図である。
【
図7】(a)は実施の形態に係る第1リブ及び第3リブがポストブーム及びサポート部材に設けられている状態を示す外側面図である。(b)は実施の形態に係る第1リブ、第2リブ、第3リブ、及び第1板状部材がポストブーム及びサポート部材に設けられている状態を示す側面図である。
【
図8】実施の形態に係るポストブームの内部を示した
図6(a)のIXa-IXa線の位置における断面図である。
【
図9】(a)は実施の形態に係る第1リブ、第2リブ及び第1板状部材を部分的に拡大した
図6(a)のIXa-IXa線の位置における模式的な断面図である。(b)は実施の形態に係る第1リブ、第2リブ及び第1板状部材を部分的に拡大した
図7(a)のIXb-IXb線の位置における模式的な断面図である。
【
図10】実施の形態に係るポストブームの内部を示した
図6(a)のX-X線の位置における断面図である。
【
図11】(a)は無対策の場合のポストブームとサポート部材の接続部分における応力の分布図である。(b)は本実施形態のリブ構造体を設けたポストブームとサポート部材の接続部分における応力の分布図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態に係るポストブームのリブ構造体について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。また、以下では、
図1(b)の橋梁の点検作業時に鉛直方向に延在しているポストブームを基準に、サポート部材がある方向をX軸方向とし、鉛直方向をZ軸方向とし、橋桁Bがある方向をY軸方向とするXYZ直交座標系を定義する。
【0018】
図1(a)及び
図1(b)に示すように、本実施形態に係るポストブーム2は、橋梁点検車両Cに設けられている。橋梁点検車両Cは、車体C1に、上ブーム1、ポストブーム2、下ブーム3、及びデッキ4を有している。
【0019】
上ブーム1は、車体C1に搭載された旋回体11に設けられている。上ブーム1は、図示しない旋回装置により旋回体11と共に水平方向に旋回する。また、上ブーム1は、中間部を支持している起伏装置12により基部のフートピンを中心に上下方向に回動する。また、上ブーム1は、テレスコピック構造を有し、図示しない伸縮装置により延在方向に伸縮する。
【0020】
上ブーム1の先端部には、ポストブーム2が設けられている。ポストブーム2は、
図1(b)に示すように、上ブーム1の先端部から鉛直方向に延びる。ポストブーム2は、八角筒状に形成されている。ポストブーム2は、テレスコピック構造を有し、図示しない伸縮装置により鉛直方向の下方へ伸縮する。
【0021】
詳細には、
図1(b)、及び
図3-
図5に示すように、ポストブーム2は、ベースブーム2aと、ベースブーム2aに順次入子状に収められたセカンドブーム2b、サードブーム2c、フォースブーム2d、及びトップブーム2eを有している。これらのブーム2a-2eは、延在方向に垂直な断面が八角筒状に形成されている。ベースブーム2aは、上ブーム1の先端部から吊り下げられている。ベースブーム2a以外のブーム2b-2eは、伸縮装置により鉛直方向の下方へ移動する。
【0022】
図5に示すように、トップブーム2eは、最下段に位置している。また、トップブーム2eは、前側壁20と左側壁21とにより形成された第1角部22を有している。詳細については後述するが、この第1角部22は、ポストブーム2の八個の角部のうち下ブーム3及びデッキ4の荷重による応力が集中する角部である。
【0023】
ポストブーム2の下端部には、被支持部材である下ブーム3及びデッキ4を支持するサポート部材5が設けられている。サポート部材5は、その端部でポストブーム2の下端部に接合されている。サポート部材5は、
図6(a)及び
図6(b)に示すように、ポストブーム2の下端部の前側壁20からポストブーム2の延在方向に直交する方向に延びている。
【0024】
サポート部材5は、箱状に形成されている。サポート部材5は、トップブーム2eの下端部に固定される固定部50と、固定部50から斜め上方且つ前方へ延び、下ブーム3が搭載される台座部51と、を有している。
【0025】
固定部50は、ポストブーム2の延在方向に垂直な上板501及び下板502と、トップブーム2eの延在方向に延びる左板503及び右板504と、を有している。
【0026】
上板501及び下板502の板面は、ポストブーム2の外面に直交している。また、上板501及び下板502それぞれの左右端部には、左板503及び右板504よりも外へ延出した上フランジ部501a及び下フランジ部502aが形成されている。
【0027】
また、固定部50は、トップブーム2eの下端部が挿嵌されるポスト挿嵌孔505を有している。ポスト挿嵌孔505は、上板501の中央部分をポストブーム2の延在方向に貫通している。ポスト挿嵌孔505は、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視でトップブーム2eの外形と同じ八角形状の孔である。
【0028】
トップブーム2eの外面とポスト挿嵌孔505の開口縁部は、溶接によりに接合されている。また、トップブーム2eの外面と固定部50の左板503及び右板504それぞれの後端縁部は、溶接により接合されている。
【0029】
このように互いに接合されたポストブーム2及びサポート部材5の接続部分である接合部には、ポストブーム2の第1角部22の外面とサポート部材5の上板501の上面とにより第2角部23が形成されている。
【0030】
また、
図3に示すように、サポート部材5には、下ブーム3及びデッキ4を水平方向へ旋回する旋回装置511が設けられている。旋回装置511は、サポート部材5の台座部51に設けられている。台座部51は、ポストブーム2の延在方向に垂直な座面51aを有している。座面51aの中央部分には、下ブーム3を旋回する図示しない旋回装置の旋回ベアリング510が設けられている。
【0031】
旋回ベアリング510は、ポストブーム2の延在方向に延びる図示しない旋回軸を中心に回転する。旋回ベアリング510には、下ブーム3の基端部が固定されている。下ブーム3は、図示しない旋回装置のアクチェータが駆動することにより旋回ベアリング510の旋回軸を中心に回動する。
【0032】
下ブーム3は、テレスコピック構造を有し、図示しない伸縮装置により水平方向に伸縮する。下ブーム3の延在方向の先端部には、作業者が搭乗するデッキ4が搭載されている。
【0033】
このような橋梁点検車両Cにおいて、橋梁点検作業を行わないときには、
図1(a)に示すように、上ブーム1、ポストブーム2、下ブーム3それぞれは、車体C1上に位置して格納された状態である。一方、橋梁点検作業時には、
図1(b)に示すように、上ブーム1、ポストブーム2、下ブーム3それぞれが作動することにより、作業者が搭乗したデッキ4を点検対象へ位置づける。
【0034】
詳細には、上ブーム1が旋回装置、起伏装置12及び伸縮装置により旋回体11のある位置を支点に旋回作動、起伏作動、及び伸長作動する。これに従い、上ブーム1の先端部のポストブーム2が、車体C1から橋梁の橋桁Bの外へ移動する。
【0035】
上ブーム1の先端部は、ポストブーム2及びこれに支持された下ブーム3とデッキ4が橋桁Bに干渉しない位置で停止する。この位置で、ポストブーム2は、その延在方向を鉛直方向に向けて上ブーム1の先端部から吊り下げられた状態になる。
【0036】
次に、ポストブーム2が上ブーム1の先端部を支点に鉛直方向の下方へ伸長作動する。これに従い、ポストブーム2の下端部のサポート部材5に支持された下ブーム3及びデッキ4が降下する。
【0037】
ポストブーム2の下端部は、橋桁Bの下方へデッキ4が入り込むことが可能な高さ位置で停止する。この位置で、下ブーム3は、その延在方向を水平方向にしてサポート部材5により下方から支持された状態になる。
【0038】
また、下ブーム3は、サポート部材5を支点に水平方向に伸縮作動及び旋回作動する。これに従い、下ブーム3の先端部に搭載されたデッキ4が橋桁Bの下方に入り込んで点検対象の位置に位置づけられる。即ち、デッキ4による橋梁点検の作業範囲は、下ブーム3がサポート部材5の旋回軸を中心に下ブーム3が旋回する範囲とサポート部材5の位置を支点に下ブーム3が伸縮する範囲である。
【0039】
図2に示すように、デッキ4による作業範囲は、橋梁点検車両Cの平面視で、下ブーム3及びサポート部材5それぞれの延在方向が、直線上に並ぶ位置A(1)と、互いに直交する位置A(2)の間の範囲である。下ブーム3が伸縮する範囲は、旋回軸を中心に位置A(1)から位置A(2)へ下ブーム3が回動するに従い長くなる。
【0040】
このようにサポート部材5の旋回装置511によって下ブーム3及びデッキ4が旋回した場合、その下方に位置しているポストブーム2とサポート部材5の接続部分に下ブーム3及びデッキ4による荷重が加わる。
【0041】
詳細には、下ブーム3及びデッキ4が位置A(2)に位置しているときに、下ブーム3及びデッキ4による曲げ応力が、サポート部材5の後端部が接合されているポストブーム2の下端部の、
図5に示す前側壁20及び左側壁21に加わる。
【0042】
図11(a)に示すように、発明者らによる応力解析による研究によれば、何も対策をしなければ、特に、曲げ応力は、位置A(2)にある下ブーム3及びデッキ4の下方のポストブーム2の第1角部22且つ第1角部22の外面とサポート部材5の上面により形成された第2角部23に集中する。なお、
図11(a)中、墨色で示された部分が、応力が発生している部分である。その結果、無対策であればサポート部材5とポストブーム2が変形する虞がある。従って、この集中する応力に適切に対応できれば、ポストブーム2とサポート部材5の接続部分の全体を大型化及び重量化しなくても、接続部分に集中する応力を低減し、ひいては、ポストブームとサポート部材との接続部分の強度をより高めることが可能であると推察される。
【0043】
この場合、第1角部22且つ第2角部23に袋構造の補強部材を設けることも考えられる。しかし、応力が袋構造の角部に集中する。また、サポート部材5が大きくなり、ポストブーム2が鉛直方向の下方へ伸長できる長さが制限される虞がある。
【0044】
そこで本実施形態では、下ブーム3及びデッキ4の荷重による応力がポストブームとサポート部材の接続部分の第1角部22且つ第2角部23に集中することを低減化できるリブ構造体を備えている。以下、その構成について具体的に述べる。
【0045】
図6(a)-
図10に示すように、本実施形態のポストブームのリブ構造体は、第1リブ6、第2リブ7、第3リブ8、第1板状部材9、及び第2板状部材10を有している。
【0046】
第1リブ6は、側面視で直角三角形状に形成された板状の縦リブである。
図9(a)に示すように、第1リブ6は、側面視で直角三角形状の三辺それぞれに相当する下辺部61、縦辺部62、及び斜辺部63を有している。また、側面視で第1リブ6の頂角部分及び底角部分それぞれは、面取りがされている。
【0047】
このような第1リブ6が、
図7(a)及び
図7(b)に示すように、第1角部22且つ第2角部23の外側に配置されている。第1リブ6は、ポストブーム2の延在方向、即ち第1角部22の延在方向に延びている。また、第1リブ6は、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で第1角部22からポストブーム2の外方に突出している。
【0048】
第1リブ6の板面は、サポート部材5の上板501の上面及び第1角部22の外面に直交している。第1リブ6の下辺部61は、サポート部材5の上面、即ち固定部50の上板501の上面に溶接により接合されている。
【0049】
第1角部22は、第1リブ6が位置している部分に、ポストブーム2の外部と内部が通じる開口220を有している。そして、この開口220には、第1リブ6の縦辺部62が収められている。
【0050】
開口220は、サポート部材5の上板501の上面の位置からポストブーム2の延在方向の上方へ延びる矩形状の穴である。開口220は、第1リブ6の縦辺部62の外形よりもやや大きく形成されている。即ち、第1リブ6の縦辺部62が開口220に収められた状態で、開口220の周縁部と第1リブ6の縦辺部62の間には隙間が形成される。
【0051】
また、第1リブ6は、第2角部23と逆側に位置している外側面、即ち斜辺部63の外側面に、第2角部23に向かって凹むR面部630を有している。R面部630は、斜辺部63の外側面の中央部分を湾曲状に凹ませることにより形成されている。
【0052】
図8に示すように、第2リブ7は、側面視で縦長台形状に形成された板状の縦リブである。第2リブ7は、側面視で細長縦台形状の四辺それぞれに相当する外縦辺部71、内縦辺部72、上斜辺部73及び下斜辺部74を有している。
【0053】
図9(a)及び
図9(b)に示すように、第2リブ7は、第1リブ6が位置している第1角部22の内側に配置されている。また、第2リブ7は、ポストブーム2の延在方向、即ち第1角部22の延在方向に延びている。また、第2リブ7は、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で、第1角部22からポストブーム2の内方に突出している。即ち、第2リブ7は、第1リブ6が第1角部22から突出する方向と反対方向へ第1角部22から突出している。
【0054】
図6(a)及び
図9(b)に示すように、第1リブ6及び第2リブ7は、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で、同一の直線上に延びている。第1リブ6及び第2リブ7が延びている同一の直線は、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で第1角部22を中心にした前側壁20及び左側壁21の間の中心角αの二等分線Lである。
【0055】
また、第2リブ7は、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で、第1リブ6との間に第1板状部材9が配置される段部710を有している。段部710は、外縦辺部71の下半部分よりも上半部分を内側へ凹ませることにより形成されている。上半部分と下半部分とによりなす段部710の段差は、第1板状部材9の板厚と同じである。
【0056】
外縦辺部71の段部710は、側面視で第1リブ6の縦辺部62の位置に配置されている。外縦辺部71の下半部分は、側面視で第1角部22の内面に溶接により接合されている。
【0057】
また、第2リブ7は、第1リブ6よりもポストブーム2の延在方向に長く延びている。第2リブ7の上端は、第1リブ6の上端である頂角部分の位置よりも上方に配置されている。また、第2リブ7の下端は、第3リブ8の中途部の位置に配置されている。
【0058】
第3リブ8は、側面視で矩形状に形成された板状の縦リブである。第3リブ8は、側面視で矩形状の各辺にそれぞれ相当する外長辺部81、内長辺部82、上短辺部83、及び下短辺部84を有している。
【0059】
第3リブ8は、第1リブ6の下方で、サポート部材5の外側に配置されている。第3リブ8は、サポート部材5の上フランジ部501aと下フランジ部502aの間でポストブーム2の延在方向、即ち第1角部22の延在方向に延びている。また、第3リブ8は、サポート部材5の左板503の外面から外方に突出している。
【0060】
第3リブ8の上短辺部83及び下短辺部84それぞれは、溶接により上フランジ部501aの下面及び下フランジ部502aの上面に接合されている。また、第3リブ8の内長辺部82は、溶接により左板503の外面に接合されている。
【0061】
第3リブ8が左板503の外面から突出している方向は、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で、第1角部22から第1リブ6が突出している方向と同じである。即ち、第3リブ8は、第1リブ6及び第2リブ7と同様に、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で同一の直線である中心角αの二等分線L上に延びている。
【0062】
図9(b)及び
図10に示すように、第1板状部材9は、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で、第1角部22の内面に沿ってU字状に屈曲した補強板である。第1板状部材9は、第1リブ6と第2リブ7との間に配置されている。
【0063】
第1板状部材9は、ポストブーム2の第1角部22に位置する屈曲部91と、屈曲部91からポストブーム2の前側壁20及び左側壁21へ向かって延びる一側延出部92及び他側延出部93を有している。
【0064】
第1板状部材9の上端縁9aは、一側延出部92が屈曲部91から前側壁20へ延びるに従い、ポストブーム2の延在方向の上方へ傾斜して延びている。
【0065】
第1板状部材9の屈曲部91は、第1角部22の開口220と第2リブ7の外縦辺部71の段部710の間に位置し、第1角部22の内面及び第2リブ7の段部に溶接により接合されている。一側延出部92及び他側延出部93それぞれは、ポストブーム2の前側壁20及び左側壁21の内面に溶接により接合されている。
【0066】
また、第1リブ6は、溶接により第1角部22の開口220を内側から覆っている第1板状部材9に接合されている。詳細には、第1角部22の開口220に配置された第1リブ6の縦辺部62が、第1板状部材9の屈曲部91の外面に接合されている。
【0067】
また、第1角部22の開口220の周縁部と第1リブ6の間の隙間は、溶加材により栓溶接されている。即ち、第1角部22、第1リブ6、及び第1板状部材9が開口220を介して溶接により一体的に接合されている。
【0068】
また、第1リブ6の斜辺部63の外側面は、溶接後に第1リブ6の頂角部分の上方に生じた溶接ビードが研磨装置により削り取られることにより、第1リブ6の上方の第1角部22の外面に連続している。
【0069】
第2板状部材10は、第1板状部材9よりも板面の面積が小さく、且つ板厚が薄い平行四辺形状の補強板である。第2板状部材10は、第1板状部材9の一側延出部92に連続している。
【0070】
詳細には、第2板状部材10は、他側縁部が第1板状部材9の一側縁部に溶接により接合され、第1板状部材9からポストブーム2の前側壁20へ延びている。また、第2板状部材10の上端縁10aは、第1板状部材9の上端縁9aと直線状に連続し、且つポストブーム2の延在方向の上方へ傾斜して延びている。
【0071】
また、第2板状部材10は、板面をポストブーム2の前側壁20の内面に当接した状態で溶接により接合されている。第2板状部材10は、ポストブーム2の延在方向において、第1リブ6及び第2リブ7の位置よりも上方に配置されている。この第2板状部材10が位置している前側壁20の部分は、下ブーム3及びデッキ4の荷重による応力が集中しない部分である。
【0072】
次に、本実施形態のポストブームのリブ構造体による作用について説明する。
【0073】
下ブーム3及びデッキ4が旋回して発生した応力は、それら下方のポストブーム2の第1角部22且つ第2角部23に設けた第1リブ6及び下方の第3リブ8に加わる。
【0074】
この際、ポストブーム2の延在方向の断面視において、
図8に示すように第1リブ6が接合されているポストブーム2の第1角部22の断面に引張力(図中、左方向矢印で示す)がかかる。また、第3リブ8が位置し且つサポート部材5が接合されているポストブーム2の第1角部22の断面には圧縮力(図中、右方向矢印で示す)がかかる。その結果、ポストブーム2の接合面が変形する虞がある。
【0075】
しかし、本実施の形態では、第2リブ7が第1角部22の内側に配置され、且つ、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で第1角部22と同一の直線上に延びている。これにより、ポストブーム2の第1角部22の剛性が高められている。その結果、ポストブーム2の第1角部22の変形が抑制される。
【0076】
また、第1リブ6に生じる応力は、第1リブ6のR面部630に集中する。その結果、第1リブ6の底角部分及び頂角部分に応力が集中しない。また、第1リブ6の疲労強度が高くなる。
【0077】
このように、これら第1リブ6-第3リブ8それぞれによる第1角部22の補強により、第1角部22が十分な剛性と強度を保持することができる。
【0078】
図9(b)に示すように、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で、第1リブ6-第3リブ8それぞれが第1角部22及びサポート部材5の外側面から延在している長さは、ポストブーム2のポストブーム2のB-B部分の断面の厚みよりも大きい。
【0079】
ポストブーム2のB-B部分の断面は、第1リブ6-第3リブ8の近傍に位置している。従って、ポストブーム2のB-B部分の断面には、応力が集中する虞がある。
【0080】
しかし、本実施形態では、ポストブーム2の第1角部22のB-B部分の断面を含む内面に第1板状部材9を、ポストブーム2の前側壁20の内面に第2板状部材10を設けている。
【0081】
このため、第1リブ6-第3リブ8それぞれが延在している長さとポストブーム2のB-B部分の断面の板厚との差が緩和される。これにより、ポストブーム2のB-B部分の断面への応力の集中が減少する。
【0082】
一方で、第1板状部材9及び第2板状部材10が互いに接合されている部分には、それらの板厚差により応力が集中する。特に、応力が、第1板状部材9及び第2板状部材の上端縁9a及び10aに集中する虞がある。
【0083】
しかし、本実施形態では、
図10に示すように、第1板状部材9及び第2板状部材10の上端縁9a及び10aは、ポストブーム2の延在方向の上方斜めへ傾斜し且つ互いに直線状に連続している。
【0084】
このため、第1板状部材9及び第2板状部材10の上端縁9a及び10aが、応力の低い位置へ配置される。また、第2板状部材10の板厚が第1板状部材9の板厚よりも小さいため、第2板状部材10の上端縁10aへの応力の集中を低減化することができる。
【0085】
また、第1板状部材9及び第2板状部材10が、一般的な溶接方法であるそれらの外周縁部でポストブーム2の内面に溶接により接合されている場合には、ポストブーム2に加わる引張力が、外周縁部を介して第1板状部材9及び第2板状部材10に発生する。そのため、第1板状部材9による補強効果が小さくなる虞がある。
【0086】
しかし、第1板状部材9が開口220を介して第1リブ6と栓溶接により接合されているため、ポストブーム2の第1角部22と第1リブ6と第1板状部材9が一体化され、引張力に抗する補強の効果を得ることができる。
【0087】
以上のようなリブ構造体をサポート部材5とポストブーム2との接合部の第1角部22及び第2角部23に設けた場合、発明者らによる応力解析による
図11(b)の応力分布図に示すように、応力が集中している部分を示す墨色で示した部分が第1角部22及び第2角部23にない。このように、本実施の形態に係るポストブームのリブ構造体によれば、被支持部材の荷重による応力に適切に対応できる。従って、ポストブーム2とサポート部材5の接続部分全体を大型化及び重量化しなくても、接続部分に集中する応力を低減できる。また、ポストブーム2とサポート部材5との接続部分の強度をより高めることができる。また、第1リブ6、第2リブ7、第3リブ8、第1板状部材9、第2板状部材10それぞれは、板材を切断加工及び曲げ加工することにより容易に製造することができる。そのため、製造コストが安価になる。さらに、補強対象である第1角部22且つ第2角部23に合わせて寸法や形状を調整することができる。
【0088】
以上、実施の形態を説明したが、本発明のポストブームのリブ構造体は実施の形態に限定されるものではない。実施の形態では、リブ構造体を有するポストブーム2が、八角筒状且つベースブーム2a-トップブーム2eの5つのブームを入子状に収められた構成を例示した。しかし、ポストブーム2は、サポート部材5が下端部に接合され、延在方向に伸縮するものであればよく、例えば、ポストブーム2は、四角柱状、五角柱状、六角柱状であってもよい。また、ポストブーム2は、3つのブームを入れ子状に収めた構成であってもよい。
【0089】
また、実施の形態では、サポート部材5が下方から支持している被支持部材が旋回可能な下ブーム3及びその先端部に搭載されたデッキ4である構成を例示したが、サポート部材5が旋回装置を装備せず下ブーム3が伸縮のみを行う構成であってもよいし、サポート部材5がデッキ4のみを支持している構成であってもよい。
【0090】
また、本実施形態では、第1リブ6が側面視で三角形状、第2リブ7が側面視で細長台形状、第3リブ8が側面視で矩形状にそれぞれ形成された板状の縦リブである構成を例示した。また、第2リブ7は、第1リブ6よりもポストブーム2の延在方向に長く延びる構成を例示した。
【0091】
しかし、これら第1リブ6-第3リブ8それぞれが、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で同一の直線上に延びていれば、それらの形状や寸法は任意の構成である。例えば、第1リブ6が細長台形状、且つ第2リブ7よりもポストブーム2の延在方向に長く延びていてもよい。また、第1リブ6-第3リブ8それぞれは、板厚が不均一であってもよいし、板厚の異なる複数の板材により構成されていてもよい。
【0092】
また、本実施形態では、ポストブーム2の延在方向の断面視で、第2リブ7の上端は第1リブ6の上端である頂角部分の位置に配置され、第2リブ7の下端は第3リブ8の中途部の位置に配置された構成を例示したが、第2リブ7の上端及び下端の位置はこれに限定されることはない。ただし、強度の観点より、第2リブ7の上端は第1リブ6上端より上方の位置、且つ第2リブ7の下端は第3リブ8の下端より下方の位置に配置されていることが望ましい。
【0093】
また、第1リブ6及び第2リブ7それぞれが、第1角部22に配置され、ポストブーム2の延在方向に垂直な断面視で同一の直線上に延びていればよく、第3リブ8、第1板状部材9、及び第2板状部材10は必須の構成ではない。例えば、ポストブーム2の下端部の側壁の板厚が厚い場合は、第3リブ8、第1板状部材9、及び第2板状部材10は必須ではない。ただし、第3リブ8は、下ブーム3及びデッキ4の荷重を第1リブ6と共に受ける観点より、第1リブ6の下方に配置されていることが望ましい。また、第1リブ6及び第2リブ7それぞれは、第1角部22以外のポストブームの複数の角部それぞれに配置されていてもよい。
【0094】
また、本実施形態では、第1リブ6-第3リブ8を別部材にした構成を例示したが、これらの第1リブ6-第3リブ8を一体化した1つのリブに構成することもできる。例えば、サポート部材5の上フランジ部501a及び第1板状部材9にスリットを設けることにより、同スリットを通じて一体化した1つのリブを第1角部22且つ第2角部23へ配置できる。
【0095】
また、本実施形態では、第2板状部材10が、第1板状部材9よりも板厚が薄く形成されており、一側壁である前側壁20の内面に配置された構成を例示した。また、第2板状部材10及び第1板状部材9それぞれの上端縁9a及び10aが連続してポストブーム2の延在方向の上方且つ前側壁20へ向かって傾斜して延びる構成を例示した。しかし、これらの構成は任意である。
【0096】
例えば、第2板状部材10及び第1板状部材9の厚みは、同じであってもよいし不均一であってもよい。また、第2板状部材10が、他側壁である左側壁21の内面に配置されていてもよい。
【0097】
また、第2板状部材10及び第1板状部材9それぞれの上端縁9a及び10aは、連続してポストブーム2の延在方向の上方へ傾斜して延びていればよく、他側壁である左側壁21へ向かっていてもよい。また、第1板状部材9及び第2板状部材10が、一体化された1つの板状部材により構成されてもよい。
【0098】
また、本実施形態では、第1角部22は、第1リブ6が位置している部分に、ポストブーム2の外部と内部が通じる開口220を有した構成を例示したが必須ではない。ポストブーム2が開口220を有しない場合でも、少なくとも第1リブ6-第3リブ8によって第1角部22に十分な剛性と強度を保持させることができるからである。
【0099】
また、本発明は、橋梁点検車両C以外にも、鉛直方向に伸縮式のポストブームを備える建設機械全般に適用可能である。例えば、ラフテレーンクレーン、トラッククレーン、高所作業車、等にも適用可能である。
【符号の説明】
【0100】
1…上ブーム、11…旋回体、12…起伏装置、2…ポストブーム、2a…ベースブーム、2b…セカンドブーム、2c…サードブーム、2d…フォースブーム、2e…トップブーム、20…前側壁(一側壁)、21…左側壁(他側壁)、22…第1角部、220…開口、23…第2角部、3…下ブーム、4…デッキ、5…サポート部材、50…固定部、501…上板、501a…上フランジ部、502…下板、502a…下フランジ部、503…左板、504…右板、505…ポスト挿嵌孔、51…台座部、51a…座面、510…旋回ベアリング、511…旋回装置、6…第1リブ、61…下辺部、62…縦辺部、63…斜辺部、630…R面部、7…第2リブ、71…外縦辺部、710…段部、72…内縦辺部、73…上斜辺部、74…下斜辺部、8…第3リブ、81…外長辺部、82…内長辺部、83…上短辺部、84…下短辺部、9…第1板状部材、9a…上端縁、91…屈曲部、92…一側延出部、93…他側延出部、10…第2板状部材、10a…上端縁、α…中心角、L…直線(二等分線)、A(1),A(2)…位置、B…橋桁、C…橋梁点検車両、C1…車体