本發明特別涉及消防車用云梯以及云梯車。
背景技術:
搭載于消防用云梯車的云梯,使用鐵材等的金屬板材,將金屬板材彎曲加工并通過焊接成形。
但是,搭載于消防用云梯車的云梯,相對于固定云梯具備多層的可動云梯,在使用狀態下,成為懸臂梁的云梯因為考慮云梯使用時的撓曲而需要預先在長度方向上形成曲面(彎曲),所以雖然是長條物,但是也要求精密的彎曲加工精度。此外,朝向云梯的曲面是在焊接構成云梯的金屬骨材時形成的。因此,每次對部件進行焊接時,需要一邊對曲面進行測量一邊形成,也需要熟練云梯的制造,難以實現制作成本的削減。
專利文獻1公開了利用方形管構成主骨架。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本國特開2006-118246號公報
技術實現要素:
發明要解決的技術問題
如專利文獻1所公開的那樣,通過使用方形管,雖然能夠削減彎曲工時或焊接工時,但是在以往的一般常識中方形管的厚度恒定,在方形管的厚度恒定的情況下,若使壁厚變厚則重量會增加,若使壁厚變薄則因應力集中會產生破裂或變形。
因此,本發明的目的在于提供一種消防車用云梯以及云梯車,能夠避免因應力集中而導致的破裂,并且能夠實現重量降低。
用于解決上述技術問題的方案
技術方案1所述的本發明的消防車用云梯,包括:配置在長度方向上的一對的上主骨架;配置在長度方向上的一對的下主骨架;側面部件,配置在所述上主骨架與所述下主骨架之間;底面部件,配置在所述一對的下主骨架之間,所述下主骨架由利用模具成形得到的方形管構成,在所述方形管的特定部分設置有比其他部分的壁厚厚的厚壁部。
技術方案2所述的本發明,其特征在于,在技術方案1所述的消防車用云梯中,利用所述方形管和沿著所述方形管配置的板材構成所述下主骨架,利用沿著所述板材的外表面配置的外側方形管和沿著所述板材的內表面配置的內側方形管構成所述方形管,將所述板材配置在所述外側方形管與所述內側方形管之間。
技術方案3所述的本發明,其特征在于,在技術方案1或技術方案2所述的消防車用云梯中,利用下主骨架上表面部、下主骨架下表面部和下主骨架側面部構成所述方形管,所述下主骨架下表面部為所述厚壁部。
技術方案4所述的本發明,其特征在于,在技術方案1或技術方案2所述的消防車用云梯中,利用下主骨架上表面部、下主骨架下表面部和下主骨架側面部構成所述方形管,所述下主骨架下表面部與所述下主骨架側面部之間的拐角部為所述厚壁部。
技術方案5所述的本發明,其特征在于,在技術方案2所述的消防車用云梯中,利用下主骨架外側上表面部、下主骨架外側下表面部、下主骨架外側的外側面部和下主骨架外側的內側面部構成所述外側方形管,所述下主骨架外側下表面部與所述下主骨架外側的內側面部之間的外側方形拐角部為所述厚壁部,利用下主骨架內側上表面部、下主骨架內側下表面部、下主骨架內側的外側面部和下主骨架內側的內側面部構成所述內側方形管,所述下主骨架內側下表面部與所述下主骨架內側的外側面部之間的內側方形拐角部為所述厚壁部,將所述板材的下端配置在所述外側方形拐角部以及所述內側方形拐角部的上方,所述板材的所述下端焊接固定于所述下主骨架外側的內側面部與所述下主骨架內側的外側面部。
技術方案6所述的本發明,其特征在于,在技術方案1或技術方案2所述的消防車用云梯中,所述上主骨架由利用模具成形得到的方形管構成,利用上主骨架上表面部、上主骨架下表面部、上主骨架外側側面部和上主骨架內側側面部構成所述方形管,所述上主骨架下表面部的寬度比所述上主骨架上表面部的寬度大,所述上主骨架外側側面部為傾斜面,所述上主骨架內側側面部為垂直面。
技術方案7所述的本發明,其特征在于,在技術方案1、技術方案2以及技術方案5中的任一項所述的消防車用云梯中,所述方形管的所述壁厚在長度方向上逐漸變厚。
技術方案8所述的本發明,其特征在于,在技術方案1、技術方案2以及技術方案5中的任一項所述的消防車用云梯中,利用纖維強化塑料制方管材料形成所述方形管。
技術方案9所述的本發明,其特征在于,在技術方案1、技術方案2以及技術方案5中的任一項所述的消防車用云梯中,所述方形管由利用拉拔加工得到的鋼材形成。
技術方案10所述的本發明的云梯車,其特征在于,搭載有如技術方案1~9中的任一項所述的消防車用云梯。
發明效果
根據本發明,通過在方形管的特定部分設置厚壁部,能夠避免因應力集中而導致的破裂,并且將不因應力集中而發生破裂的其他部分不作為厚壁部,由此能夠實現重量降低。
附圖說明
圖1是示出本發明的一實施例的云梯車的行駛時的狀態的側剖視圖。
圖2是示出該云梯車工作時的狀態的一例的側剖視圖。
圖3是示出該云梯車的云梯的主視圖。
圖4是示出該云梯的一部分的立體圖。
圖5是示出該云梯的下主骨架的剖視圖。
圖6是示出該云梯的一部分的側視圖。
圖7是示出從圖6的a向觀察得到的要部主視圖。
圖8是示出該云梯的上主骨架和升降機的要部主視圖。
具體實施方式
本發明的第1實施方式的消防車用云梯,下主骨架由利用模具成形得到的方形管構成,在方形管的特定部分設置有比其他部分的壁厚厚的厚壁部。根據本實施方式,通過在方形管的特定部分設置厚壁部,能夠避免因應力集中而導致的破裂,并且將不因應力集中而發生破裂的其他部分不作為厚壁部,由此能夠實現重量降低,通過重量降低能夠進一步避免因應力集中而導致的破裂。
本發明的第2實施方式是,在第1實施方式的消防車用云梯中,利用方形管和沿著方形管配置的板材構成下主骨架,利用沿著板材的外表面配置的外側方形管和沿著板材的內表面配置的內側方形管構成方形管,將板材配置在外側方形管與內側方形管之間。根據本實施方式,利用外側方形管、內側方形管以及板材的多個部件構成主骨架,并將板材配置在外側方形管與內側方形管之間,由此產生方形管與板材重疊的部分與不重疊的部分,雖然一方面方形管與板材重疊的部分無用地增加厚度,另一方面不重疊的部分因應力集中而變得容易發生破裂,但是通過在方形管的特定部分設置厚壁部,能夠避免因應力集中而導致的破裂。
本發明的第3實施方式是,在第1或者第2實施方式的消防車用云梯中,利用下主骨架上表面部、下主骨架下表面部和下主骨架側面部構成方形管,下主骨架下表面部為厚壁部。根據本實施方式,將下主骨架下表面部作為厚壁部,由此能夠防止在承受輥的下主骨架下表面部因應力集中而導致的破裂或變形。
本發明的第4實施方式是,在第1或者第2實施方式的消防車用云梯中,利用下主骨架上表面部、下主骨架下表面部和下主骨架側面部構成方形管,下主骨架下表面部與下主骨架側面部之間的拐角部為厚壁部。根據本實施方式,能夠防止在容易應力集中的下主骨架下表面部與下主骨架側表面部之間的拐角部的破裂或變形。
本發明的第5實施方式,在第2實施方式的消防車用云梯中,利用下主骨架外側上表面部、下主骨架外側下表面部、下主骨架外側的外側面部和下主骨架外側的內側面部構成外側方形管,下主骨架外側下表面部與下主骨架外側的內側面部之間的外側方形拐角部為厚壁部,利用下主骨架內側上表面部、下主骨架內側下表面部、下主骨架內側的外側面部和下主骨架內側的內側面部構成內側方形管,下主骨架內側下表面部與下主骨架內側的外側面部之間的內側方形拐角部為所述厚壁部,將板材的下端配置在外側方形拐角部以及內側方形拐角部的上方,板材的下端焊接固定于在下主骨架外側的內側面部與下主骨架內側的外側面部。根據本實施方式,因為板材的下端被焊接固定在拐角部的上方,所以能夠避免在拐角部的應力集中。
本發明的第6實施方式是,在第1或者第2實施方式的消防車用云梯中,上主骨架由利用模具成形得到的方形管構成,利用上主骨架上表面部、上主骨架下表面部、上主骨架外側側面部和上主骨架內側側面部構成方形管,上主骨架下表面部的寬度比上主骨架上表面部的寬度大,上主骨架外側側面部為傾斜面,上主骨架內側側面部為垂直面。根據本實施方式,能夠提高上主骨架的強度,并能夠防止因應力集中導致的破裂或變形。
本發明的第7實施方式是,在第1實施方式、第2實施方式以及第5實施方式中的任一項實施方式的消防車用云梯中,方形管的壁厚在長度方向上逐漸變厚。根據本實施方式,能夠減少因懸臂形成的撓曲,能夠減少在長度方向上形成的曲面量(反曲量)。
本發明的第8實施方式是,在第1實施方式、第2實施方式以及第5實施方式中的任一項實施方式的消防車用云梯中,利用纖維強化塑料制方管材料形成方形管。根據本實施方式,通過使用纖維強化塑料能夠實現輕量化,并且因為能夠預先形成曲面,所以與以往的一邊測量尺寸一邊進行制造的方法相比,能夠進一步穩定地形成精度優良的曲面。
本發明的第9實施方式是,在第1實施方式、第2實施方式以及第5實施方式中的任一項實施方式的消防車用云梯中,方形管由利用拉拔加工得到的鋼材形成。根據本實施方式,與以往的將板材彎曲加工并焊接的方法相比,能夠削減制造工時,并能夠實現大幅度地降低成本。
本發明的第10實施方式的云梯車是,搭載有第1~9實施方式中的任一項實施方式的消防車用云梯。根據本實施方式,也能夠降低車輛重量。
(實施例)
以下,參照附圖,對本發明的一實施例的云梯車詳細地進行說明。
圖1是示出本實施例的云梯車的行駛時的狀態的側剖視圖,圖2是示出該云梯車工作時的狀態的一例的側剖視圖。
本實施例的云梯車,具備:具有駕駛座的座艙10、承載臺20、云梯30。
在承載臺20上配置有轉臺21。在轉臺21上設置有通過轉臺21旋轉的旋轉柱22。在旋轉柱22上固定有固定云梯30a的一端。此外,一般而言,具備多個相對于固定云梯30a滑動的可動云梯30b。在固定云梯30a與成為嵌套結構的最上層的可動云梯30b的伸展方向的前端部設置有彎折中心35。彎折中心35,利用彎折銷在上下方向連接有可擺動的彎折部(最前端的云梯)30ba,彎折部30ba經由吊籃臂件30bb連接吊籃40。
在云梯30的上表面連接有升降機50。升降機50可滑動地設置在云梯30的上表面。
圖3是示出本實施例的云梯車的云梯的主視圖,圖4是示出該云梯的一部分的立體圖。
本發明的一實施例的云梯30具備固定云梯30a以及4層的可動云梯30b。
以下使用從最上層數第三個的可動云梯30b進行說明。
在可動云梯30b中使用本發明的云梯30的情況下,通過使可動云梯30b輕量化,固定云梯30a也能夠輕量化。
本實施例的云梯30由以下部件構成:配置在長度方向上的一對的上主骨架31;配置在長度方向上的一對的下主骨架32;側面部件33,配置在上主骨架31與下主骨架32之間;底面部件34,配置在一對的下主骨架32之間。
圖5是示出本發明的一實施例的云梯的下主骨架的剖視圖。
利用板材132、沿著板材132的外表面配置的外側方形管232、沿著板材132的內表面配置的內側方形管332構成下主骨架32。
本實施例及本發明所稱的“方形管”,并不限定于狹義上的截面形狀為正方形或者長方形的管子,也包括截面形狀為多邊形并帶有方形邊角以及非方形邊角的類似方形的管子,例如本實施例的外側方形管232也屬于本發明權利要求所稱的“方形管”。
板材132配置在外側方形管232與內側方形管332之間。
構成下主骨架32的外側方形管232與內側方形管332通過模具成形構成。
通過利用纖維強化塑料制方管材料形成外側方形管232與內側方形管332,能夠實現輕量化,并且因為能夠預先形成曲面,所以與以往的一邊測量尺寸一邊進行制造的方法相比,能夠更穩定地形成精度優良的曲面。
纖維強化塑料制方管材料,由玻璃纖維或者碳纖維等的增強纖維與樹脂構成,一般被稱為frp材料。在增強纖維中存在碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、尼龍纖維或者聚乙烯纖維等,將這些的長纖維、短纖維、織物狀纖維、墊狀纖維規則地或者不規則地混合在樹脂中。
作為纖維強化塑料材料,優選是使用碳纖維強化塑料材料。碳纖維強化塑料材料一般被稱為cfrp材料,至少由含有碳纖維的增強纖維與樹脂構成,優選是使用將預先融合了碳纖維與樹脂的部件利用加熱器加熱固化后的干碳。
另外,在構成cfrp材料的樹脂中,能夠使用乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂等的熱固性樹脂,或者聚乙烯、聚丙烯樹脂、聚酰胺樹脂、abs樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚甲醛樹脂、聚碳酸酯等的熱塑性樹脂。
作為粘結固定所使用的粘結劑,能夠使用環氧樹脂類粘結劑、聚氨酯樹脂類粘結劑、苯樹脂類粘結劑、苯烯酸樹脂類粘結劑。
此外,利用拉拔加工得到的鋼材進行模具成形,得到外側方形管232與內側方形管332,與以往的將板材彎曲加工并焊接的方法相比,能夠削減制造工時,并能夠實現大幅度的成本降低。在拉拔加工中,通過冷拉拔、熱拉拔或者輥軋成形進行模具成形。對于鋼鐵材料適合通過拉拔加工的模具成形,對于非鐵、鋁材料適合擠壓成形或通過壓鑄的模具成形,對于鑄造材料適合通過模具、砂模成形的模具成形。
利用下主骨架外側上表面部232a、下主骨架外側下表面部232b、下主骨架外側的外側面部232c、下主骨架外側的內側面部232d、下主骨架外側斜面部232e構成外側方形管232。
在下主骨架外側上表面部232a與下主骨架外側的內側面部232d的連接部形成有下主骨架外側方形內側上拐角部232f。
在下主骨架外側的內側面部232d與下主骨架外側下表面部232b的連接部形成有下主骨架外側方形內側下拐角部232g。
在下主骨架外側下表面部232b與下主骨架外側斜面部232e的連接部形成有下主骨架外側方形下拐角部232h。
在下主骨架外側斜面部232e與下主骨架外側的外側面部232c的連接部形成有下主骨架外側方形外側下拐角部232i。
在下主骨架外側的外側面部232c與下主骨架外側上表面部232a的連接部形成有下主骨架外側方形外側上拐角部232j。
利用下主骨架內側上表面部332a、下主骨架內側下表面部332b、下主骨架內側的外側面部332c和下主骨架內側的內側面部332d構成內側方形管332。
在下主骨架內側上表面部332a與下主骨架內側的內側面部332d的連接部形成有下主骨架內側方形內側上拐角部332f。
在下主骨架內側的內側面部332d與下主骨架內側下表面部332b的連接部形成有下主骨架內側方形內側下拐角部332g。
在下主骨架內側下表面部332b與下主骨架內側的外側面部332c的連接部形成有下主骨架內側方形下拐角部332h。
在下主骨架內側的外側面部332c與下主骨架內側上表面部332a的連接部形成有下主骨架內側方形外側上拐角部332j。
板材132的下端132b配置在下主骨架外側方形內側下拐角部232g以及下主骨架內側方形內側下拐角部332g的上方,焊接固定于下主骨架外側的內側面部232d與下主骨架內側的內側面部332d。
根據本實施例,因為板材132的下端132b被焊接固定在下主骨架外側方形內側下拐角部232g以及下主骨架內側方形內側下拐角部332g的上方,所以能夠避免在下主骨架外側方形內側下拐角部232g以及下主骨架內側方形內側下拐角部332g的應力集中。
外側方形管232將下主骨架外側下表面部232b、下主骨架外側的外側面部232c、下主骨架外側斜面部232e、下主骨架外側方形內側下拐角部232g、下主骨架外側方形下拐角部232h、下主骨架外側方形外側下拐角部232i、下主骨架外側方形外側上拐角部232j作為特定部分,形成比其它部分壁厚厚的厚壁部。
內側方形管332將下主骨架內側下表面部332b、下主骨架內側的外側面部332c、下主骨架內側方形內側下拐角部332g、下主骨架內側方形下拐角部332h、下主骨架內側方形外側上拐角部332j作為特定部分,形成比其它部分壁厚厚的厚壁部。
在將其他部分的厚度設為t的情況下,作為厚壁部的特定部分,即下主骨架外側下表面部232b、下主骨架外側的外側面部232c、下主骨架外側斜面部232e、下主骨架外側方形下拐角部232h、下主骨架外側方形外側下拐角部232i、下主骨架內側下表面部332b、下主骨架內側方形下拐角部332h、下主骨架內側的外側面部332c,厚度優選是在例如1.5t~2.5t的范圍。另外,使下主骨架外側方形內側下拐角部232g、下主骨架外側方形外側上拐角部232j、下主骨架內側方形內側下拐角部332g、下主骨架內側方形外側上拐角部332j的外表面側曲率半徑比內表面側曲率半徑大。
圖6是示出本實施例的云梯車的云梯的一部分的側視圖,圖7是示出從圖6的a向觀察得到的要部主視圖。
圖6示出了從最上層數第三個的可動云梯30b的端部與從最上層數第四個的可動云梯30b的端部重疊的狀態。
如圖7所示,從最上層數第三個的可動云梯30b在設置在從最上層數第四個的可動云梯30b的輥36上滑動。
即構成外層方形管232的下主骨架外側下表面部232b與構成內層方形管332的下主骨架內側下表面部332b抵接輥36,承受來自輥36的反作用力。
因此通過將下主骨架外側下表面部232b以及下主骨架內側下表面部332b作為厚壁部,能夠防止因應力集中導致的破裂或變形。
關于外側方形管232,雖然下主骨架外側的內側面部232d承受來自下主骨架外側下表面部232b的力,但是與板材132以及下主骨架內側的內側面部332d重疊,所以不作為厚壁部,能夠實現輕量化。
另一方面,因為下主骨架外側斜面部232e以及下主骨架外側的外側面部232c承受來自下主骨架外側下表面部232b的力,所以作為厚壁部。
此外因為在下主骨架外側方形內側下拐角部232g、下主骨架外側方形下拐角部232h、下主骨架外側方形外側下拐角部232i以及下主骨架外側方形外側上拐角部232j上承受負荷,所以作為厚壁部。
內側方形管332也與外側方形管232同樣,雖然下主骨架內側的內側面部332d承受來自下主骨架內側下表面部332b的力,但是與板材132以及下主骨架外側的內側面部232d重疊,所以不作為厚壁部,能夠實現輕量化。
另一方面,因為下主骨架內側的外側面部332c承受來自下主骨架內側下表面部332b的力,所以作為厚壁部。
此外因為在下主骨架內側方形內側下拐角部332g、下主骨架內側方形下拐角部332h、下主骨架內側方形外側上拐角部332j上承受負荷,所以作為厚壁部。
圖8是示出本實施例的云梯車的云梯的上主骨架和升降機的要部主視圖。
在升降機50中與固定云梯30a以及多個可動云梯30b相對應地具備升降機用輥51、升降機用承接部52。在升降機用承接部52上設置有墊子53。
利用上主骨架上表面部31a、上主骨架下表面部31b、上主骨架外側側面部31c、上主骨架內側側面部31d構成上主骨架31。
使上主骨架下表面部31b的寬度比上主骨架上表面部31a的寬度大,將上主骨架外側側面部31c作為傾斜面,上主骨架內側側面部31d作為垂直面。
升降機用輥51抵接上主骨架上表面部31a,在上主骨架上表面部31a中滑動。
升降機用承接部52經由墊子53與上主骨架內側側面部31b對置。
根據本實施例,能夠提高上主骨架31的強度,能夠防止因來自升降機用輥51的應力集中而導致的破裂或變形。
上主骨架31與外側方形管232或內側方形管332同樣地,由利用模具成形得到的方形管構成。
通過利用纖維強化塑料制方管材料形成上主骨架31,能夠實現輕量化,并且因為能夠預先形成曲面,所以與以往的一邊測量尺寸一邊進行制造的方法相比,能夠進一步穩定地形成精度優良的曲面。
此外,通過利用拉拔加工的鋼材形成上主骨架31,與以往的將板材彎曲加工并焊接的方法相比,能夠削減制造工時,并能夠實現大幅度地降低成本。在拉拔加工中,通過冷拉拔、熱拉拔或者輥軋成形進行模具成形。對于鐵鋼材適合通過拉拔加工的模具成形,對于非鐵、鋁材料適合擠壓成形或通過壓鑄的模具成形,對于鑄造材料適合通過模具、沙模成形的模具成形。
另外,使上主骨架31、外側方形管232以及內側方形管332的方形管的壁厚在長度方向上逐漸變厚。
如圖1以及圖2所示,在固定云梯30a以及可動云梯30b中,吊籃40側的方形管的壁厚最薄,方形管的壁厚朝向旋轉柱22側逐漸變厚。由此,在上主骨架31、外側方形管232以及內側方形管332中的方形管的壁厚在長度方向上逐漸變厚,因此能夠減少因懸臂形成的撓曲,能夠減少在長度方向上形成的曲面量。
根據本實施例,通過在方形管232、332的特定部分設置厚壁部,能夠避免因應力集中導致的破裂,并且將不因應力集中而發生破裂的其他部分不作為厚壁部,由此能夠實現重量降低,通過重量降低能夠進一步避免因應力集中導致的破裂。
此外,根據本實施例,利用外側方形管232、內側方形管332以及板材132的多個部件構成下主骨架32,通過將板材132配置在外側方形管232與內側方形管332之間,由此產生方形管232、332與板材132重疊的部分與不重疊的部分,雖然一方面方形管232、332與板材132重疊的部分無用地增加厚度,另一方面不重疊的部分因應力集中而變得容易發生破裂,但是通過在方形管232、332的特定部分設置厚壁部,能夠避免因應力集中而導致的破裂。
此外,根據本實施例,通過將下主骨架下表面部232b、332b作為厚壁部,能夠防止在承受輥36的下主骨架下表面部232b、332b因應力集中而導致的破裂或變形。
此外,根據本實施例,能夠防止在拐角部232g、232h、332g、332h的破裂或變形,所述拐角部232g、232h、332g、332h在容易應力集中的下主骨架下表面部232b、332b與下主骨架側面部232d、232e、332d、332c之間。
工業實用性
雖然本發明特別適用于消防用云梯車,但是也能夠用于其他的云梯車。
附圖標記說明
10座艙
20承載臺
21轉臺
22旋轉柱
30云梯
30a固定云梯
30b可動云梯
31上主骨架(主骨架)
31a上主骨架上表面部
31b上主骨架下表面部
31c上主骨架外側側面部
31d上主骨架內側側面部
32下主骨架(主骨架)
33側面部件
34底面部件
40吊籃
50升降機
132板材
132b下端
232外側方形管(方形管)
232a下主骨架外側上表面部(下主骨架上表面部)
232b下主骨架外側下表面部(下主骨架下表面部)
232c下主骨架外側的外側面部(下主骨架側面部)
232d下主骨架外側的內側面部(下主骨架側面部)
232e下主骨架外側斜面部(下主骨架側面部)
232f下主骨架外側方形內側上拐角部
232g下主骨架外側方形內側下拐角部(外側方形拐角部)
232h下主骨架外側方形下拐角部
232i下主骨架外側方形外側下拐角部
232j下主骨架外側方形外側上拐角部
332內側方形管(方形管)
332a下主骨架內側上表面部(下主骨架上表面部)
332b下主骨架內側下表面部(下主骨架下表面部)
332c下主骨架內側的外側面部(下主骨架側面部)
332d下主骨架內側的內側面部(下主骨架側面部)
332f下主骨架內側方形內側上拐角部
332g下主骨架內側方形內側下拐角部(內側方形拐角部)
332h下主骨架內側方形下拐角部
332j下主骨架內側方形外側上拐角部