JP2016160023A - ブーム伸長用ワイヤ係止構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】ワイヤ端末金具の使用数を低減するとともに、ブーム部材との連結部の省スペース化を図ることのできるブーム伸長用ワイヤ係止構造を提供する。
【解決手段】第２連結金具４４は、伸縮ブームの幅方向両側に設けられ、フォースブーム１４に対して固定された一対の固定片４４ａと、一対の固定片４４ａの間に設けられ、円弧形状の外周部に沿って形成された溝にフォースブーム伸長ワイヤ４１の係止部が掛け回されるワイヤ係止部４４ｃと、を有し、第２連結金具４４の上下両側のワイヤ係止部４４ｃは、一対の固定片４４ａの間において円弧形状の中心軸方向に並べて配置され、上側のワイヤ係止部４４ｃの中心軸Ｃ１が、伸縮ブームの幅方向において、下側のワイヤ係止部４４ｃの中心軸Ｃ２と所定間隔Ｓをおいて配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、移動式クレーンに設けられ、ワイヤロープ式の伸長機構を有する伸縮ブームのブーム伸長用ワイヤ係止構造に関するものである。
従来、ワイヤロープ式のブーム伸長機構としては、第１ブーム部材と、第１ブーム部材に対して伸縮方向に移動自在に設けられた第２ブーム部材と、第２ブーム部材に対して伸縮方向に移動自在に設けられた第３ブーム部材と、第１ブーム部材に対して第２ブーム部材を伸長方向に移動させる駆動力を付与する駆動手段と、第２ブーム部材の先端側に設けられた伸長シーブと、伸長シーブに掛け回され、第１ブーム部材の基端側と第３ブーム部材の基端側とを互いに連結する伸長ワイヤと、を備え、駆動手段によって第１ブーム部材に対して伸長方向に移動する第２ブーム部材の動作によって伸長シーブに掛け回された伸長ワイヤの第３ブーム部材側の連結部をブームの伸長方向に移動させることで、第２ブーム部材に対して第３ブーム部材を伸長方向に移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
前記ワイヤロープ式のブーム伸長機構では、第１ブーム部材の基端側及び第３ブーム部材の基端側を互いに複数の伸長ワイヤによって連結している。第１ブーム部材及び第３ブーム部材を複数の伸長ワイヤによって連結する場合には、それぞれの伸長ワイヤの両端部にワイヤ端末金具を取り付け、ワイヤ端末金具を連結金具を介して第１ブーム部材及び第３ブーム部材のそれぞれに連結するようになっている。第１ブーム部材及び第３ブーム部材を複数の伸長ワイヤによって連結する場合には、１本の伸長ワイヤごとに２つのワイヤ端末金具を必要とするため、伸長ワイヤの製造コストが高くなるという問題がある。
そこで、伸長ワイヤの製造コストの低減を可能としたワイヤロープ式のブーム伸長機構として、複数の伸長ワイヤを一本のワイヤ部材から構成し、第１ブーム部材の基端側及び第３ブーム部材の基端側の一方または両方にイコライザシーブを設け、イコライザシーブに伸長ワイヤを掛け回すことで、伸長ワイヤを第１ブーム部材及び第３ブーム部材に連結するようにしたものが考えられる（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−１２８４７０号公報 特開平０７−１５７２８５号公報
しかし、イコライザシーブを介して第１ブーム部材第３ブーム部材と伸長ワイヤとを連結するようにしたブーム伸長機構では、伸長ワイヤのワイヤ端末金具の使用数を低減することは可能となるが、イコライザシーブの外形寸法が大きく、１つのブーム部材に対して複数のイコライザシーブを設けた場合に、イコライザシーブの設置スペースを確保することが困難である。
本発明の目的とするところは、ワイヤ端末金具の使用数を低減するとともに、ブーム部材との連結部の省スペース化を図ることのできるブーム伸長用ワイヤ係止構造を提供することにある。
本発明は、前記目的を達成するために、第１ブーム部材と、第１ブーム部材に対して伸縮方向に移動自在に設けられた第２ブーム部材と、第２ブーム部材に対して伸縮方向に移動自在に設けられた第３ブーム部材と、第１ブーム部材に対して第２ブーム部材を伸長方向に移動させる駆動力を付与する駆動手段と、第２ブーム部材の先端側に設けられた伸長シーブと、伸長シーブに掛け回され、第１ブーム部材の基端側と第３ブーム部材の基端側とを互いに連結する伸長ワイヤと、を備え、駆動手段によって第１ブーム部材に対して伸長方向に移動する第２ブーム部材の動作によって伸長シーブに掛け回された伸長ワイヤの第３ブーム部材側の連結部をブームの伸長方向に移動させることで、第２ブーム部材に対して第３ブーム部材を伸長方向に移動させる伸縮ブームの伸長用ワイヤ係止構造であって、伸長ワイヤは、第１ブーム部材の基端側と第３ブーム部材の基端側との間に張り渡される複数対の張渡部と、第１ブーム部材の基端側及び第３ブームの基端側の少なくとも一方に係止される係止部と、を有し、第１ブーム部材の基端側及び第３ブーム部材の基端側の少なくとも一方には、対をなす張渡部の間に設けられ、対を成す張渡部と共に一のワイヤ部材によって形成された係止部を掛け回すことで、伸長ワイヤを係止するワイヤ係止具が設けられており、ワイヤ係止具は、伸縮ブームの伸長方向と直交する方向の両側に設けられ、第１ブーム部材及び第３ブーム部材の少なくとも一方に対して固定される一対の固定片と、一対の固定片の間に設けられ、円弧形状の外周部に沿って形成された溝に伸長ワイヤの係止部が掛け回される複数のワイヤ係止部と、を有し、複数のワイヤ係止部は、一対の固定片の間において円弧形状の中心軸方向に並べて配置され、それぞれの中心軸が、伸縮ブームの伸長方向と直交する方向において、隣り合うワイヤ係止部の中心軸と異なる位置に配置されている。
これにより、ワイヤ係止部の外周部の溝と隣り合うワイヤ係止部の外周部の溝との距離を、ブームの伸縮方向と直交する方向に中心軸が一致する場合と比較して、大きくとることが可能となることから、ブームの伸縮方向と直交する方向におけるワイヤ係止部の外周部の溝と隣り合うワイヤ係止部の外周部の溝との間において、ワイヤ係止具を構成する部材の厚さ寸法を大きくとることが可能となる。
本発明によれば、ブームの伸縮方向と直交する方向におけるワイヤ係止部の外周部の溝と隣り合うワイヤ係止部の外周部の溝との間において、ワイヤ係止具を構成する部材の厚さ寸法を大きくとることが可能となるので、ワイヤ係止具の厚さ寸法を大きくすることなく複数のワイヤ係止部を形成することができ、ブーム部材にワイヤ係止具を設置する場合における設置スペースの省スペース化を図ることが可能となる。
本発明の一実施形態の伸縮ブームの概略構成図であって、（ａ）は全縮小状態の伸縮ブームを示し、（ｂ）は全伸長状態の伸縮ブームを示す。 フォースブーム伸長機構の構成を説明する斜視図である。 第２連結金具の平面図である。 第２連結金具を伸縮ブームの先端側から見た図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 フォースブーム伸長ワイヤとフォースブーム伸長シーブとの関係を示す図である。 その他の第１連結金具を説明する斜視図である。
図１乃至図６は、本発明の一実施形態を示すものである。
本発明のブーム伸長用ワイヤ係止構造を備えた伸縮ブーム１０は、移動式クレーンに適用されるものであり、移動式クレーンの旋回台に対して起伏動作が可能に連結されるものである。尚、本実施形態の説明では、伸縮ブームの伸縮方向を水平方向に向けた状態を基準に、上下方向の記載を行う。
この伸縮ブーム１０は、図１に示すように、断面が多角形状の筒状に形成された複数のブーム部材１１，１２，１３，１４，１５（以降、１１〜１５と記載する）を有し、ブーム部材１１，１２，１３，１４の内部に先端側に隣り合うブーム部材１２，１３，１４，１５が収納可能である。本実施形態の伸縮ブーム１０は、それぞれ基端側から順に、ベースブーム１１、第１ブーム部材としてのセカンドブーム１２、第２ブーム部材としてのサードブーム１３、第３ブーム部材としてのフォースブーム１４及びトップブーム１５からなる５段式である。伸縮ブーム１０は、ベースブーム１１、セカンドブーム１２、サードブーム１３、フォースブーム１４に対してそれぞれセカンドブーム１２、サードブーム１３、フォースブーム１４、トップブーム１５を移動させることで伸縮動作を行う。
伸縮ブーム１０は、図１に示すように、ベースブーム１１に対してセカンドブーム１２を伸縮方向に移動させるための第１伸縮シリンダ２０と、セカンドブーム１２に対してサードブーム１３を伸縮方向に移動させるための駆動手段としての第２伸縮シリンダ３０と、セカンドブーム１２に対するサードブーム１３の伸長動作に連動してサードブーム１３に対してフォースブーム１４を伸長方向に移動させるためのフォースブーム伸長機構４０と、セカンドブーム１２に対するサードブーム１３の伸長動作及びサードブーム１３に対するフォースブーム１４の伸長動作に連動してフォースブーム１４に対してトップブーム１５を伸長方向に移動させるためのトップブーム伸長機構５０と、を備えている。
また、伸縮ブーム１０は、図示しないが、セカンドブーム１２及びサードブーム１３の縮小動作に連動してサードブーム１３に対するフォースブーム１４の縮小動作、及び、フォースブーム１４に対するトップブーム１５の縮小動作を行うためのブーム縮小機構を備えている。
第１伸縮シリンダ２０は、シリンダチューブ及びピストンロッドを有し、図示しない油圧ポンプから供給された作動油によって駆動する油圧シリンダである。第１伸縮シリンダ２０は、ブーム部材１１〜１５の内部における上部側且つ幅方向中央部に配置されている。第１伸縮シリンダ２０は、ピストンロッドの端部がベースブーム１１の基端部に連結され、シリンダチューブがセカンドブーム１２の基端部に連結されている。
第２伸縮シリンダ３０は、シリンダチューブ及びピストンロッドを有し、図示しない油圧ポンプから供給された作動油によって駆動する油圧シリンダである。第２伸縮シリンダ３０は、第１伸縮シリンダ２０の下方且つ幅方向中央部に配置されている。第２伸縮シリンダ３０は、ピストンロッドの端部がセカンドブーム１２の基端部に連結され、シリンダチューブがサードブームの基端部に連結されている。
フォースブーム伸長機構４０は、セカンドブーム１２の基端側とフォースブーム１４の基端側とを連結するフォースブーム伸長ワイヤ４１と、サードブーム１３の先端側に設けられ、フォースブーム伸長ワイヤ４１が掛け回されるフォースブーム伸長シーブ４２と、セカンドブーム１２とフォースブーム伸長ワイヤ４１とを連結するための第１連結金具４３と、フォースブーム１４とフォースブーム伸長ワイヤ４１とを連結するためのワイヤ係止具としての第２連結金具４４と、を有している。
フォースブーム伸長ワイヤ４１は、図２に示すように、ピアノ線や硬鋼線を縒り合わせてロープ状に形成した２本のワイヤ部材４１ａからなる。ワイヤ部材４１ａは、両端部に端末金具４１ｂが取り付けられている。ワイヤ部材４１ａは、両端部が第１連結金具４３に固定され、中間部が第２連結金具４４に係止される。即ち、フォースブーム伸長ワイヤ４１は、セカンドブーム１２とフォースブーム１４との間に取り付けられた状態で、セカンドブーム１２とフォースブーム１４との間に張渡される２対の張渡部４１ｃと、第１連結金具４３に固定される２対の固定部４１ｄと、第２連結金具４４に係止される２つの係止部４１ｅと、を有している。
フォースブーム伸長シーブ４２は、図２に示すように、フォースブーム伸長ワイヤ４１の各張渡部４１ｃがそれぞれ掛け回される４つの伸長シーブ４２ａからなる。４つの伸長シーブ４２ａは、それぞれ伸縮ブーム１０の幅方向に延びる支軸４２ｂに並べて配置され、支軸４２ｂに対して回転自在に支持されている。支軸４２ｂは、図１に示すように、サードブーム１３の先端側に位置する第２伸縮シリンダ３０のシリンダチューブの端部から伸縮ブーム１０の伸長する方向に延びるブラケット４２ｃに支持されている。ブラケット４２ｃは、図６に示すように、幅方向に対をなし、支軸４２ｂの両端部を支持している。
第１連結金具４３は、例えば鋳造によって形成される金属製の部材であり、図１に示すように、セカンドブーム１２内における基端側の第１伸縮シリンダ２０と第２伸縮シリンダ３０との間に配置されている。第１連結金具４３には、図２に示すように、フォースブーム伸長ワイヤ４１の各固定部４１ｄをそれぞれ挿入して固定する４つの固定孔４３ａがそれぞれ伸縮ブーム１０の前後方向に延びるとともに、それぞれ幅方向に間隔をおいて設けられている。
第２連結金具４４は、例えば鋳造によって形成される金属製の部材であり、図１に示すように、フォースブーム１４内の下側の面の基端側に配置されている。第２連結金具４４の幅方向両側には、図３及び図４に示すように、第２連結金具４４をフォースブーム１４に固定するための固定片４４ａがフォースブーム１４内の下側の面に沿って幅方向外側に延びるように設けられている。また、第２連結金具４４の下面には、図３及び図４に示すように、フォースブーム１４内の下側の面に当接する当接部４４ｂが下方に張り出すように設けられている。第２連結金具４４は、当接部４４ｂによってフォースブーム１４に対して上下方向に位置決めがなされ、固定片４４ａをフォースブーム１４内に固定することによってフォースブーム１４に対して前後方向に位置決めがなされる。
また、第２連結金具４４の上下両面には、図４及び図５に示すように、フォースブーム伸長ワイヤ４１の係止部４１ｅを掛け回すためのワイヤ係止部４４ｃと、ワイヤ係止部４４ｃに掛け回されたフォースブーム伸長ワイヤ４１の張渡部４１ｃにおけるワイヤ係止部４４ｃ側の端部を伸縮ブーム１０の伸縮方向に案内するためのガイド部４４ｄと、が設けられている。
ワイヤ係止部４４ｃには、所定の径寸法を有する略半円形の円弧部分に沿って延びる溝４４ｅが形成され、この溝４４ｅにフォースブーム伸長ワイヤ４１の係止部４１ｅが巻き掛けられる。溝４４ｅは、フォースブーム伸長ワイヤ４１と同一の径寸法のワイヤを巻き掛ける際に用いるプーリの径方向寸法及び溝の底径と同一の径寸法の円弧形状及び溝の底径を有している。
ガイド部４４ｄは、ワイヤ係止部４４ｃの溝４４ｅの両端部から溝底と面一に伸縮ブーム１０の伸縮方向に延びる面である。フォースブーム伸長ワイヤ４１の張渡部４１ｃにおけるワイヤ係止部４４ｃ側の端部は、ガイド部４４ｄに当接することで、伸縮ブーム１０の伸縮方向に案内される。
第２連結金具４４の上側のワイヤ係止部４４ｃ及びガイド部４４ｄと下側のワイヤ係止部４４ｃ及びガイド部４４ｄは、それぞれのワイヤ係止部４４ｃの円弧部分の径方向の中心軸Ｃ１，Ｃ２が、互いに伸縮ブーム１０の幅方向において異なる位置となるように、所定間隔Ｓを有する位置に、それぞれ配置されている。また、第２連結金具４４の上側のワイヤ係止部４４ｃ及びガイド部４４ｄと下側のワイヤ係止部４４ｃ及びガイド部４４ｄは、それぞれ伸縮ブーム１０の伸縮方向において同じ位置に設けられている。
即ち、第２連結金具４４は、上側のワイヤ係止部４４ｃの溝４４ｅの両端部及びガイド部４４ｄと下側のワイヤ係止部４４ｃの溝４４ｅの両端部及びガイド部４４ｄとが、互いに上下方向に重ならないように、互いに伸縮ブーム１０の幅方向にずらした配置となっている。これにより、上側のワイヤ係止部４４ｃの溝の両端部及びガイド部４４ｄと下側のワイヤ係止部４４ｃの溝４４ｅの両端部及びガイド部４４ｄとの間においては、図４に示すように、第２連結金具４４を構成する部材の厚さ寸法Ｔを大きくとることが可能となる。
また、上側のワイヤ係止部４４ｃに掛け回されたフォースブーム伸長ワイヤ４１の張渡部４１ｃは、下側のワイヤ係止部４４ｃに掛け回されたフォースブーム伸長ワイヤ４１の張渡部４１ｃに対して、上下方向に重ならない位置に配置される。
ここで、フォースブーム伸長シーブ４２の各伸長シーブ４２ａは、ワイヤ係止部４４ｃの溝４４ｅの端部に対して伸縮ブーム１０の伸縮方向にほぼ対向する位置に配置されている。即ち、各伸長シーブ４２ａは、第２連結金具４４のそれぞれのワイヤ係止部４４ｃに掛け回されたフォースブーム伸長ワイヤ４１の張渡部４１ｃとの関係において、所謂フリートアングルが所定の角度（例えば、２度）以下となるように配置される。本実施形態のフリートアングルは、図６に示すように、伸縮ブーム１０の伸縮方向に対してフォースブーム伸長ワイヤ４１の張渡部４１ｃが延びる方向が成す角度θである。
トップブーム伸長機構５０は、セカンドブーム１２の先端側とトップブーム１５の基端側とを連結するトップブーム伸長ワイヤ５１と、フォースブーム１４の先端側に設けられ、トップブーム伸長ワイヤ５１が掛け回されるトップブーム伸長シーブ５２と、セカンドブーム１２とトップブーム伸長ワイヤ５１とを連結するための第３連結金具５３と、トップブーム１５とトップブーム伸長ワイヤ５１とを連結するための第４連結金具５４と、を有している。
このように、本実施形態の伸縮ブームのブーム伸長用ワイヤ係止構造によれば、第２連結金具４４は、伸縮ブーム１０の幅方向両側に設けられ、フォースブーム１４に対して固定された一対の固定片４４ａと、一対の固定片４４ａの間に設けられ、円弧形状の外周部に沿って形成された溝４４ｅにフォースブーム伸長ワイヤ４１の係止部４１ｅが掛け回されるワイヤ係止部４４ｃと、を有し、第２連結金具４４の上下両側のワイヤ係止部４４ｃは、一対の固定片４４ａの間において円弧形状の中心軸方向に並べて配置され、上側のワイヤ係止部４４ｃの中心軸Ｃ１が、伸縮ブーム１０の幅方向において、下側のワイヤ係止部４４ｃの中心軸Ｃ２と所定間隔Ｓをおいて配置されている。
これにより、上側のワイヤ係止部４４ｃの溝の両端部及びガイド部４４ｄと下側のワイヤ係止部４４ｃの溝４４ｅの両端部及びガイド部４４ｄとの間においては、第２連結金具４４を構成する部材の厚さ寸法Ｔを大きくとることが可能となるので、第２連結金具４４の上下方向の厚さ寸法を大きくすることなく２つのワイヤ係止部４４ｃを形成することができ、フォースブーム１４に第２連結金具４４を設置する場合における設置スペースの省スペース化を図ることが可能となる。
また、各伸長シーブ４２ａは、それぞれワイヤ係止部４４ｃの溝４４ｅの幅方向の端部に対して伸縮ブーム１０の伸縮方向に対向する位置に配置されている。
これにより、ワイヤ係止部４４ｃに掛け回されたフォースブーム伸長ワイヤ４１の張渡部４１ｃとの関係において、フリートアングルを所定の角度以下とすることが可能となり、伸長シーブ４２ａに対するフォースブーム伸長ワイヤ４１の擦れを防止することが可能となる。
尚、前記実施形態では、ブーム伸長用ワイヤ係止構造を備えた伸縮ブームを、移動式クレーンの伸縮ブームに適用したものを示したが、これに限られるものではない。ワイヤロープ式の伸縮ブームを備えたものであれば、例えば、作業用のバケットを上下方向に移動させるための伸縮ブームを備えた高所作業車に適用することも可能である。
また、前記実施形態では、５段式の伸縮ブーム１０に本発明を適用したものを示したが、ワイヤ式のブーム伸縮機構を備えた伸縮ブームであれば、５段式以外の多段式の伸縮ブームにも適用可能である。
また、前記実施形態では、５段式の伸縮ブーム１０のフォースブーム１４を伸長させるためのフォースブーム伸長機構４０に本発明を適用したものを示したが、フォースブーム１４を伸長させるものに限られない。
また、前記実施形態では、駆動手段として油圧式の第２伸縮シリンダ３０を示したが、セカンドブーム１２に対してサードブーム１３を移動させることが可能であれば、例えば、電動モータ等の電動のアクチュエータを用いることも可能である。
また、前記実施形態では、第２連結金具４４に上下方向２つのワイヤ係止部を形成したものを示したが、これに限られるものではない。隣り合うワイヤ係止部の両端部が上下に重ならないように配置されていれば、３以上のワイヤ係止部を上下方向に配置することも可能である。
また、前記実施形態では、ワイヤ係止部をワイヤロープが掛け回されるシーブの形状としたものを示したが、ワイヤロープを掛け回すことが可能であれば、これに限られるものではない。
また、前記実施形態では、フォースブーム伸長ワイヤ４１を２本のワイヤ部材４１ａによって構成したものを示したが、これに限られるものではない。例えば、図７に示す第１連結金具６１は、ワイヤ部材の端部を固定する２つの固定孔６１ａと、ワイヤ部材の中間部を掛け回すためのワイヤ係止部６１ｂと、を設けている。これにより、フォースブーム伸長ワイヤ６２が１本のワイヤ部材によって構成可能となる。
１０…伸縮ブーム、１２…セカンドブーム、１３…サードブーム、１４…フォースブーム、３０…第２伸縮シリンダ、４０…フォースブーム伸長機構、４１…フォースブーム伸長ワイヤ、４１ｃ…張渡部、４１ｅ…係止部、４２…フォースブーム伸長シーブ、４２ａ…伸長シーブ、４４…第２連結金具、４４ａ…固定片、４４ｃ…ワイヤ係止部、４４ｅ…溝。

Claims (2)

  1. 第１ブーム部材と、第１ブーム部材に対して伸縮方向に移動自在に設けられた第２ブーム部材と、第２ブーム部材に対して伸縮方向に移動自在に設けられた第３ブーム部材と、第１ブーム部材に対して第２ブーム部材を伸長方向に移動させる駆動力を付与する駆動手段と、第２ブーム部材の先端側に設けられた伸長シーブと、伸長シーブに掛け回され、第１ブーム部材の基端側と第３ブーム部材の基端側とを互いに連結する伸長ワイヤと、を備え、駆動手段によって第１ブーム部材に対して伸長方向に移動する第２ブーム部材の動作によって伸長シーブに掛け回された伸長ワイヤの第３ブーム部材側の連結部をブームの伸長方向に移動させることで、第２ブーム部材に対して第３ブーム部材を伸長方向に移動させる伸縮ブームの伸長用ワイヤ係止構造であって、
    伸長ワイヤは、第１ブーム部材の基端側と第３ブーム部材の基端側との間に張り渡される複数対の張渡部と、第１ブーム部材の基端側及び第３ブームの基端側の少なくとも一方に係止される係止部と、を有し、
    第１ブーム部材の基端側及び第３ブーム部材の基端側の少なくとも一方には、対をなす張渡部の間に設けられ、対を成す張渡部と共に一のワイヤ部材によって形成された係止部を掛け回すことで、伸長ワイヤを係止するワイヤ係止具が設けられており、
    ワイヤ係止具は、伸縮ブームの伸長方向と直交する方向の両側に設けられ、第１ブーム部材及び第３ブーム部材の少なくとも一方に対して固定される一対の固定片と、一対の固定片の間に設けられ、円弧形状の外周部に沿って形成された溝に伸長ワイヤの係止部が掛け回される複数のワイヤ係止部と、を有し、
    複数のワイヤ係止部は、一対の固定片の間において円弧形状の中心軸方向に並べて配置され、それぞれの中心軸が、伸縮ブームの伸長方向と直交する方向において、隣り合うワイヤ係止部の中心軸と異なる位置に配置されている
    ことを特徴とするブーム伸長用ワイヤ係止構造。
  2. 伸長シーブは、伸長ワイヤの張渡部毎に設けられた複数のシーブであり、
    複数のシーブは、それぞれワイヤ係止部の溝の伸縮ブームの伸縮方向と直交する方向の端部に対してブームの伸縮方向に対向する位置に配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のブーム伸長用ワイヤ係止構造。
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