JP2017013960A

JP2017013960A - 伸縮部材

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Publication number: JP2017013960A
Application number: JP2015132396A
Authority: JP
Inventors: 輝山下; Teru Yamashita
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2035-07-01
Also published as: JP6620303B2

Abstract

【課題】広い内部空間を有する伸縮部材を提供する。【解決手段】複数の筒体１１、１２、１３がテレスコピック状に組み合わされてなる外殻体１０と、外殻体１０の内部に挿入され、一端が外殻体１０に固定された固定端であり、他端が自由端である棒材２０とを備え、筒体１３の側板１３ｃは上下方向に対して傾斜した傾斜部132を有し、棒材２０の自由端には、傾斜部132に案内され、自由端の左右方向への変位を制限するとともに、上方向および／または下方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材３１が設けられている。棒材２０の自由端の上方向および／または下方向への変位を制限する部材を設ける必要がない。その分、外殻体の内部に広い空間を確保できる。【選択図】図２

Description

本発明は、伸縮部材に関する。さらに詳しくは、クレーンや高所作業車に備えられる伸縮ブームやアウトリガに代表される伸縮部材に関する。

クレーンや高所作業車には多段式の伸縮ブームが備えられている。伸縮ブームの伸縮機構として、油圧シリンダとワイヤロープとを組み合わせたワイヤ伸縮機構が知られている（例えば、特許文献１）。

３段式の伸縮ブームに備えられるワイヤ伸縮機構は以下の構成を有する。油圧シリンダは、ロッド先端部が基端ブームに固定されており、チューブのロッド側端部が第２ブームに固定されている。チューブのキャップ側端部にはシーブが設けられている。ワイヤロープは、前記シーブに巻き掛けられており、その一端は基端ブームに固定され、他端は先端ブームに固定されている。

ワイヤ伸縮機構は上記構成を有するので、油圧シリンダを伸長すると、油圧シリンダにはワイヤロープの張力が軸方向の圧縮力として作用する。しかも、この圧縮力は自由端であるキャップ側端部に作用する。そのため、ワイヤロープによる圧縮力が油圧シリンダの曲がりや座屈の原因となる。そこで、油圧シリンダの曲がりや座屈を防止するために、キャップ側端部には上下左右方向への変位を制限するガイド部材が設けられる。

特許文献２には、前記ガイド部材の構成として、伸縮ブームの下面を転動するローラと、上面を摺動する上面ガイド板と、側面を転動する左右一対のガイドローラとからなる構成が開示されている。これらのガイド部材によりキャップ側端部の上下左右方向への変位が制限されるため、油圧シリンダに圧縮力が作用しても、油圧シリンダが曲がったり、座屈したりすることがない。

ところで、多数段の伸縮ブームの場合、その内部には複数本の油圧シリンダが挿入されることがある。また、高所作業車の場合、伸縮ブーム先端のデッキに電気や作動油を供給するために、伸縮ブームの内部に電気配線や油圧ホースを通す必要がある。そのため、伸縮ブームの内部にはこれらの部材を挿入するための空間を確保する必要がある。

しかし、上記従来技術ではキャップ側端部の上下左右にガイド部材が設けられるので、ガイド部材により伸縮ブームの内部空間のほとんどが占められ、他の部材を挿入する空間が狭いという問題がある。

特開平１１−２０９０７５号公報特開２０００−１７７９９１号公報

本発明は上記事情に鑑み、広い内部空間を有する伸縮部材を提供することを目的とする。

第１発明の伸縮部材は、複数の筒体がテレスコピック状に組み合わされてなる外殻体と、前記外殻体の内部に挿入され、一端が該外殻体に固定された固定端であり、他端が自由端である棒材と、を備え、前記筒体は、天板、底板、および一対の側板からなり、前記側板は、軸方向と平行な線に沿って折り曲げられており、その折り線を介して連接された複数の短尺部からなり、前記棒材の自由端には、前記短尺部に案内され、該自由端の左右方向への変位を制限するとともに、上方向および／または下方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材が設けられていることを特徴とする。
第２発明の伸縮部材は、第１発明において、前記複数の短尺部の一部が、上下方向に対して傾斜した傾斜部であり、前記棒材の自由端には、前記傾斜部に案内され、該自由端の左右方向への変位を制限するとともに、上方向および／または下方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材が設けられていることを特徴とする。
第３発明の伸縮部材は、第２発明において、前記複数の短尺部の一部が、内面が斜め下方を向くよう傾斜した傾斜部であり、前記棒材の自由端には、前記傾斜部に案内され、前記自由端の左右方向への変位を制限するとともに、上方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材と、前記底板に案内され、前記自由端の下方向への変位を制限する下部ガイド部材と、が設けられていることを特徴とする。
第４発明の伸縮部材は、第２発明において、前記複数の短尺部の一部が、内面が斜め上方を向くよう傾斜した傾斜部であり、前記棒材の自由端には、前記傾斜部に案内され、前記自由端の左右方向への変位を制限するとともに、下方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材と、前記天板に案内され、前記自由端の上方向への変位を制限する上部ガイド部材と、が設けられていることを特徴とする。
第５発明の伸縮部材は、第２発明において、前記複数の短尺部の一部または全部が、内面が斜め下方を向くよう傾斜した第１傾斜部と、内面が斜め上方を向くよう傾斜した第２傾斜部とであり、前記棒材の自由端には、前記第１傾斜部および第２傾斜部に案内され、該自由端の上下左右方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材が設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、側部ガイド部材により棒材の自由端の左右方向への変位のみならず、上方向および／または下方向への変位も制限できる。そのため、棒材の自由端の上方向および／または下方向への変位を制限する部材を設ける必要がない。その分、外殻体の内部に広い空間を確保できる。
第２発明によれば、側部ガイド部材が傾斜部に案内されるのみで、棒材の自由端の左右方向への変位のみならず、上方向または下方向への変位も制限できる。
第３発明によれば、棒材の自由端の上方向への変位を制限する部材を設ける必要がないので、外殻体内部の上部空間を確保できる。
第４発明によれば、棒材の自由端の下方向への変位を制限する部材を設ける必要がないので、外殻体内部の下部空間を確保できる。
第５発明によれば、棒材の自由端の上方向および下方向への変位を制限する部材を設ける必要がないので、外殻体内部の上部空間および下部空間を確保できる。

本発明の第１実施形態に係る伸縮ブーム１の縦断面図であって、（Ａ）図は収縮状態、（Ｂ）図は伸長状態を示す。同伸縮ブーム１の先端側から見た端面図である。本発明の第２実施形態に係る伸縮ブーム２の先端側から見た端面図である。本発明の第３実施形態に係る伸縮ブーム３の先端側から見た端面図である。本発明の第４実施形態に係る伸縮ブーム４の先端側から見た端面図である。本発明の第５実施形態に係る伸縮ブーム５の先端側から見た端面図である。本発明の第６実施形態に係る伸縮ブーム６の先端側から見た端面図である。本発明の第７実施形態に係る伸縮ブーム７の先端側から見た端面図であり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ異なる形態のガイド部材３０を備える場合を示す。本発明の第８実施形態に係る伸縮ブーム８の先端側から見た端面図であり、（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ異なる形態のガイド部材３０を備える場合を示す。本発明の第９実施形態に係る伸縮ブーム８の縦断面図である。移動式クレーンＣＲの側面図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る伸縮部材１は、クレーンや高所作業車などの作業機械に設けられる伸縮ブーム１である。伸縮ブーム１が設けられるクレーンとしては、ラフテレンクレーンや、オルテレンクレーン、トラッククレーンなどの移動式クレーンのほか、固定式クレーンが挙げられる。以下では移動式クレーンを例に説明する。

（移動式クレーンＣＲ）
まず、移動式クレーンＣＲの基本的構造を図１１に基づき説明する。
図１１中符号101は走行車体である。走行車体101には走行のための原動機や車輪のほか、クレーン作業中の安定を確保するアウトリガ102が設けられている。走行車体101の上面には旋回台103が搭載されており、旋回モータにより水平面内で360°旋回できるようになっている。

旋回台103には伸縮ブーム１が起伏自在に取り付けられている。伸縮ブーム１の基端部はピンで旋回台103に枢支され、伸縮ブーム１と旋回台103との間には起伏シリンダが取り付けられている。この起伏シリンダを伸長させると伸縮ブーム１が起仰し、起伏シリンダを収縮させると伸縮ブーム１が倒伏する。伸縮ブーム１はテレスコピック状に構成されており、伸縮シリンダにより伸縮する。

伸縮ブーム１の先端部からは、フック104を備えたワイヤロープ105が吊り下げられている。そのワイヤロープ105は伸縮ブーム１に沿って旋回台103に導かれてウインチ106に巻き取られている。ウインチ106はホイストモータの駆動により正逆回転し、ワイヤロープ105を巻き取り、繰り出しすることでフック104の上げ下げができる。

旋回台103の旋回、伸縮ブーム１の起伏、伸縮、フック104の上げ下げを組合せることにより、立体空間内での荷揚げと荷降ろしが可能となっている。

（伸縮ブーム１）
つぎに、伸縮ブーム１の構造を説明する。
図１（Ａ）に示すように、本実施形態の伸縮ブーム１は、基端ブーム１１と、第２ブーム１２と、先端ブーム１３とを備えた３段式である。基端ブーム１１、第２ブーム１２、および先端ブーム１３は断面略矩形の筒体であり、この順に断面積が小さくなっている。基端ブーム１１、第２ブーム１２、および先端ブーム１３は、それぞれ特許請求の範囲に記載の「筒体」に相当する。筒体の数は３つに限定されず、２つ以上であればよい。

基端ブーム１１の内部に第２ブーム１２が挿入され、第２ブーム１２の内部に先端ブーム１３が挿入されて、全体として外殻体１０が構成されている。すなわち、外殻体１０は基端ブーム１１、第２ブーム１２、および先端ブーム１３がテレスコピック状に組み合わされたものである。

図１において、外殻体１０の右側が旋回台103に固定される基端側であり、左側がワイヤロープ105が吊り下げられる先端側である。先端ブーム１３の先端部にはワイヤロープ105が巻き掛けられるシーブを有するブームヘッドが設けられるが、説明の便宜のため図示省略する。

伸縮ブーム１は、その伸縮機構として、油圧シリンダ２０とワイヤロープ２６とを組み合わせたワイヤ伸縮機構を備えている。油圧シリンダ２０は、チューブ２１と、ロッド２２とからなる。油圧シリンダ２０は特許請求の範囲に記載の「棒材」に相当する。また、油圧シリンダ２０は伸縮ブーム１を伸縮するのに用いられるため「伸縮シリンダ」とも称される。

油圧シリンダ２０はロッド２２を基端側に向けて外殻体１０の内部に挿入されている。ロッド２２の先端部は、固定ピン２３により基端ブーム１１の基端部に固定されている。チューブ２１のロッド側端部は、固定ピン２４により第２ブーム１２の基端部に固定されている。また、チューブ２１のキャップ側端部は、どこにも固定されていない。すなわち、油圧シリンダ２０のロッド側端部は外殻体１０に固定された固定端であり、キャップ側端部は自由端である。

チューブ２１のキャップ側端部にはシーブ２５が設けられている。ワイヤロープ２６は、シーブ２５に巻き掛けられており、その一端は基端ブーム１１に固定され、他端は先端ブーム１３に固定されている。以下、ワイヤロープ２６の基端ブーム１１に固定された端部を「基端ブーム固定端」と称し、先端ブーム１３に固定された端部を「先端ブーム固定端」と称する。

伸縮ブーム１は以下のように伸長動作する。なお、図１（Ａ）は伸縮ブーム１が収縮した状態を示し、図１（Ｂ）は伸縮ブーム１が伸長した状態を示す。

伸縮ブーム１を伸長するには、油圧シリンダ２０を伸長させる。油圧シリンダ２０が伸長すると、ロッド２２の先端部（固定ピン２３）とチューブ２１のロッド側端部（固定ピン２４）との間の距離が長くなる。ロッド２２の先端部とチューブ２１のロッド側端部は、それぞれ基端ブーム１１と第２ブーム１２に固定されている。そのため、油圧シリンダ２０の伸長にともない、第２ブーム１２が基端ブーム１１に対して先端側に移動する。

チューブ２１は第２ブーム１２に固定されているため、チューブ２１に固定されたシーブ２５と第２ブーム１２との位置関係が変化することはない。第２ブーム１２が基端ブーム１１に対して先端側に移動すると、シーブ２５も基端ブーム１１に対して先端側に移動する。そうすると、ワイヤロープ２６の基端ブーム固定端とシーブ２５との間の距離が長くなる。これにともない、ワイヤロープ２６は基端ブーム固定端側に繰り出され、先端ブーム固定端がシーブ２５に引き付けられる。これにより、先端ブーム１３が基端ブーム１１に対して先端側に移動する。

しかも、シーブ２５とワイヤロープ２６により倍速機構が構成されている。そのため、先端ブーム１３の基端ブーム１１に対する移動距離は、第２ブーム１２の基端ブーム１１に対する移動距離の２倍となる。したがって、先端ブーム１３の第２ブーム１２に対する伸びは、第２ブーム１２の基端ブーム１１に対する伸びと同一となる。

油圧シリンダ２０を伸長すると、油圧シリンダ２０にはワイヤロープ２６の張力が軸方向の圧縮力として作用する。しかも、この圧縮力は自由端であるキャップ側端部に作用する。そのため、ワイヤロープ２６による圧縮力が油圧シリンダ２０の曲がりや座屈の原因となる。そこで、油圧シリンダ２０の曲がりや座屈を防止するために、油圧シリンダ２０のキャップ側端部には上下左右方向への変位を制限するガイド部材３０が設けられている。ガイド部材３０の構成は後に詳説する。

（折り曲げ構造）
図２は、伸縮ブーム１を先端側から見た端面図である。
先端ブーム１３は、天板１３ａ、底板１３ｂ、および一対の側板１３ｃ、１３ｃからなる、断面略矩形の筒体である。なお、以下では、先端ブーム１３の軸心から天板１３ａに向かう方向を「上」、底板１３ｂに向かう方向を「下」、各側板１３ｃ、１３ｃに向かう方向を「左」「右」と定義する。

側板１３ｃは、軸方向と平行な線に沿って複数回（４回）折り曲げられた折り曲げ構造であり、略中央部分が内側に窪んだ断面形状を有している。より詳細には、側板１３ｃは、その折り線を介して連接された複数の短尺部131〜135からなる。短尺部131〜135は、第１垂直部131、第１傾斜部132、第２垂直部133、第２傾斜部134、および第３垂直部135からなる。第１垂直部131は、その下縁が底板１３ｂの側縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第１傾斜部132は、その下縁が第１垂直部131の上縁に連接し、内面が斜め下方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第２垂直部133は、その下縁が第１傾斜部132の上縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第２傾斜部134は、その下縁が第２垂直部133の上縁に連接し、内面が斜め上方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第３垂直部135は、その下縁が第２傾斜部134の上縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第３垂直部135の上縁は天板１３ａの側縁に連接している。

基端ブーム１１および第２ブーム１２の断面形状は、先端ブーム１３の断面形状と相似形であり、それらの側板１１ｃ、１２ｃも略中央部分が内側に窪んだ断面形状を有している。

クレーンや高所作業車などに設けられる伸縮ブーム１には、その先端部が下がるような曲げ荷重が作用する。この曲げ荷重は、側板１１ｃ、１２ｃ、１３ｃに上下方向に作用するため、側板１１ｃ、１２ｃ、１３ｃには座屈荷重として作用する。

板材の厚さ対する長さの比を小さくすることで、板材の座屈応力が高くなることが知られている。すなわち、板厚を一定とした場合には、板材の長さを短くするほど座屈応力が高くなる。そこで、本実施形態のように側板１１ｃ、１２ｃ、１３ｃを折り曲げ構造とすることで、側板１１ｃ、１２ｃ、１３ｃの直線部分（短尺部131〜135）の長さが短くなり、座屈応力が高くなる。

以上のように側板１１ｃ、１２ｃ、１３ｃを折り曲げ構造とすることで、座屈応力が高くなる。そのため、側板１１ｃ、１２ｃ、１３ｃの板厚を薄くでき、伸縮ブーム１を軽量化できる。伸縮ブーム１を軽量化することで、作業半径を広くでき、定格荷重を大きくできる。

（ガイド部材３０）
前述のごとく、油圧シリンダ２０のキャップ側端部（自由端）には上下左右方向への変位を制限するガイド部材３０が設けられている。本実施形態のガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１と、下部ガイドローラ３２とからなる。なお、側部ガイド板３１および下部ガイドローラ３２は、それぞれ特許請求の範囲に記載の「側部ガイド部材」および「下部ガイド部材」に相当する。

側部ガイド板３１は、斜め上方を向いた傾斜面312を有する楔形であり、その傾斜面312が第１傾斜部132の内面と平行に対向して配置されている。側部ガイド板３１と第１傾斜部132との間には若干のクリアランスが設けられている。

油圧シリンダ２０の自由端が左右方向に変位すると、側部ガイド板３１の傾斜面312と第１傾斜部132とが接触し、その変位が制限される。また、油圧シリンダ２０の自由端が上方向に変位しても、側部ガイド板３１の傾斜面312と第１傾斜部132とが接触し、その変位が制限される。このように、側部ガイド板３１が第１傾斜部132に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の左右方向への変位が制限されるとともに、上方向への変位が制限される。

下部ガイドローラ３２は底板１３ｂの内面を転動するローラである。油圧シリンダ２０の自由端が下方向に変位しようとすると、底板１３ｂから下部ガイドローラ３２に反力が作用し、その変位が制限される。このように、下部ガイドローラ３２が底板１３ｂに案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の下方向への変位が制限される。

以上のように、ガイド部材３０によって油圧シリンダ２０の自由端の上下左右方向への変位が制限される。そのため、ワイヤロープ２６による圧縮力に起因する油圧シリンダ２０の曲がりや座屈を防止できる。

側部ガイド板３１が第１傾斜部132に案内されるのみで、油圧シリンダ２０の自由端の左右方向への変位のみならず、上方向への変位も制限できる。そのため、油圧シリンダ２０の自由端の上方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がない。その分、外殻体１０内部の上部空間を確保でき、外殻体１０の内部に広い空間を確保できる。この空間に他のシリンダや電気配線、油圧ホースなどを配置することができる。

また、油圧シリンダ２０の自由端の上方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がないため、部品点数を削減でき、製造コストを低減できる。

座屈荷重により側板１３ｃが内側に変形しようとしても、側板１３ｃは内側から側部ガイド板３１により支えられているため、その変形を抑制できる。これにより、側板１３ｃの座屈強度がさらに高くなる。

〔第２実施形態〕
つぎに、本発明の第２実施形態に係る伸縮ブーム２を説明する。
図３に示すように、本実施形態の伸縮ブーム２は、第１実施形態の伸縮ブーム１に比べて、基端ブーム１１、第２ブーム１２、および先端ブーム１３の断面形状が異なる。その余の構成は第１実施形態と同様であるので、同一部材に同一符号を付して説明を省略する。

先端ブーム１３の側板１３ｃは、軸方向と平行な線に沿って複数回（２回）折り曲げられた折り曲げ構造であり、上部が下部に対して内側に配置された断面形状を有している。より詳細には、側板１３ｃは、その折り線を介して連接された複数の短尺部131〜133からなる。短尺部131〜133は、第１垂直部131、第１傾斜部132、および第２垂直部133からなる。第１垂直部131は、その下縁が底板１３ｂの側縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第１傾斜部132は、その下縁が第１垂直部131の上縁に連接し、内面が斜め下方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第２垂直部133は、その下縁が第１傾斜部132の上縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第２垂直部133の上縁は天板１３ａの側縁に連接している。

基端ブーム１１および第２ブーム１２の断面形状は、先端ブーム１３の断面形状と相似形であり、それらの側板１１ｃ、１２ｃも上部が下部に対して内側に配置された断面形状を有している。

本実施形態のガイド部材３０は、第１実施形態のガイド部材３０と同様の構成であり、一対の側部ガイド板３１、３１と、下部ガイドローラ３２とからなる。その作用および効果は、第１実施形態のガイド部材３０と同様である。

〔第３実施形態〕
つぎに、本発明の第３実施形態に係る伸縮ブーム３を説明する。
図４に示すように、本実施形態の伸縮ブーム３は、第１実施形態の伸縮ブーム１に比べて、基端ブーム１１、第２ブーム１２、および先端ブーム１３の断面形状が異なる。

先端ブーム１３の側板１３ｃは、軸方向と平行な線に沿って複数回（２回）折り曲げられた折り曲げ構造であり、下部が上部に対して内側に配置された断面形状を有している。より詳細には、側板１３ｃは、その折り線を介して連接された複数の短尺部133〜135からなる。短尺部133〜135は、第２垂直部133、第２傾斜部134、および第３垂直部135からなる。第２垂直部133は、その下縁が底板１３ｂの側縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第２傾斜部134は、その下縁が第２垂直部133の上縁に連接し、内面が斜め上方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第３垂直部135は、その下縁が第２傾斜部134の上縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第３垂直部135の上縁は天板１３ａの側縁に連接している。

基端ブーム１１および第２ブーム１２の断面形状は、先端ブーム１３の断面形状と相似形であり、それらの側板１１ｃ、１２ｃも下部が上部に対して内側に配置された断面形状を有している。

本実施形態のガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１と、上部ガイドローラ３３とからなる。なお、上部ガイドローラ３３は特許請求の範囲に記載の「上部ガイド部材」に相当する。

側部ガイド板３１は、斜め下方を向いた傾斜面314を有する楔形であり、その傾斜面314が第２傾斜部134の内面と平行に対向して配置されている。側部ガイド板３１と第２傾斜部134との間には若干のクリアランスが設けられている。

油圧シリンダ２０の自由端が左右方向に変位すると、側部ガイド板３１の傾斜面314と第２傾斜部134とが接触し、その変位が制限される。また、油圧シリンダ２０の自由端が下方向に変位しても、側部ガイド板３１の傾斜面314と第２傾斜部134とが接触し、その変位が制限される。このように、側部ガイド板３１が第２傾斜部134に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の左右方向への変位が制限されるとともに、下方向への変位が制限される。

上部ガイドローラ３３は天板１３ａの内面を転動するローラである。油圧シリンダ２０の自由端が上方向に変位しようとすると、天板１３ａから上部ガイドローラ３３に反力が作用し、その変位が制限される。このように、上部ガイドローラ３３が天板１３ａに案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の上方向への変位が制限される。

側部ガイド板３１により油圧シリンダ２０の自由端の左右方向への変位のみならず、下方向への変位も制限できる。そのため、油圧シリンダ２０の自由端の下方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がない。その分、外殻体１０内部の下部空間を確保でき、外殻体１０の内部に広い空間を確保できる。この空間に他のシリンダや電気配線、油圧ホースなどを配置することができる。

〔第４実施形態〕
つぎに、本発明の第４実施形態に係る伸縮ブーム４を説明する。
図５に示すように、本実施形態の伸縮ブーム４は、第１実施形態の伸縮ブーム１において、ガイド部材３０の構成が異なる実施形態である。その余の構成は第１実施形態と同様であるので、同一部材に同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１からなる。側部ガイド板３１は側板１３ｃの窪み部分に嵌合する溝を有する。側部ガイド板３１の溝は、第１傾斜面312、第２傾斜面314および垂直面313からなる。第１傾斜面312は斜め上方を向いており、第１傾斜部132の内面と平行に対向している。第２傾斜面314は斜め下方を向いており、第２傾斜部134の内面と平行に対向している。垂直面313は第２垂直部133の内面と平行に対向している。側部ガイド板３１と側板１３ｃとの間には若干のクリアランスが設けられている。

油圧シリンダ２０の自由端が左右方向に変位すると、側部ガイド板３１の垂直面313と第２垂直部133とが接触し、その変位が制限される。また、油圧シリンダ２０の自由端が上方向に変位すると、側部ガイド板３１の第１傾斜面312と第１傾斜部132とが接触し、その変位が制限される。さらに、油圧シリンダ２０の自由端が下方向に変位すると、側部ガイド板３１の第２傾斜面314と第２傾斜部134とが接触し、その変位が制限される。このように、側部ガイド板３１が第１傾斜部132および第２傾斜部134に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の上下左右方向への変位が制限される。

側部ガイド板３１により油圧シリンダ２０の自由端の左右方向への変位のみならず、上下方向への変位も制限できる。そのため、油圧シリンダ２０の自由端の上方向および下方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がない。その分、外殻体１０内部の上部空間および下部空間を確保でき、外殻体１０の内部に広い空間を確保できる。この空間に他のシリンダや電気配線、油圧ホースなどを配置することができる。

〔第５実施形態〕
つぎに、本発明の第５実施形態に係る伸縮ブーム５を説明する。
図６に示すように、本実施形態の伸縮ブーム５は、第１実施形態の伸縮ブーム１に比べて、基端ブーム１１、第２ブーム１２、および先端ブーム１３の断面形状が異なる。

先端ブーム１３の側板１３ｃは、軸方向と平行な線に沿って複数回（４回）折り曲げられた折り曲げ構造であり、略中央部分が外側に突出した断面形状を有している。より詳細には、側板１３ｃは、その折り線を介して連接された複数の短尺部131〜135からなる。短尺部131〜135は、第１垂直部131、第２傾斜部134、第２垂直部133、第１傾斜部132、および第３垂直部135からなる。第１垂直部131は、その下縁が底板１３ｂの側縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第２傾斜部134は、その下縁が第１垂直部131の上縁に連接し、内面が斜め上方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第２垂直部133は、その下縁が第２傾斜部134の上縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第１傾斜部132は、その下縁が第２垂直部133の上縁に連接し、内面が斜め下方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第３垂直部135は、その下縁が第１傾斜部132の上縁に連接し、上下に沿って垂直に配置されている。第３垂直部135の上縁は天板１３ａの側縁に連接している。

基端ブーム１１および第２ブーム１２の断面形状は、先端ブーム１３の断面形状と相似形であり、それらの側板１１ｃ、１２ｃも略中央部分が外側に突出した断面形状を有している。

本実施形態のガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１からなる。側部ガイド板３１は側板１３ｃの突出部分に嵌合する突条を有する。側部ガイド板３１の突条は、第１傾斜面312、第２傾斜面314および垂直面313からなる。第１傾斜面312は斜め上方を向いており、第１傾斜部132の内面と平行に対向している。第２傾斜面314は斜め下方を向いており、第２傾斜部134の内面と平行に対向している。垂直面313は第２垂直部133の内面と平行に対向している。側部ガイド板３１と側板１３ｃとの間には若干のクリアランスが設けられている。

側部ガイド板３１が第１傾斜部132および第２傾斜部134に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の上下左右方向への変位が制限される。油圧シリンダ２０の自由端の上方向および下方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がない。その分、外殻体１０内部の上部空間および下部空間を確保でき、外殻体１０の内部に広い空間を確保できる。

〔第６実施形態〕
つぎに、本発明の第６実施形態に係る伸縮ブーム６を説明する。
図７に示すように、本実施形態の伸縮ブーム６は、第１実施形態の伸縮ブーム１に比べて、基端ブーム１１、第２ブーム１２、および先端ブーム１３の断面形状が異なる。

先端ブーム１３の側板１３ｃは、略中央部分において軸方向と平行な線に沿って折り曲げられた折り曲げ構造であり、外側に突出したくの字形の断面形状を有している。より詳細には、側板１３ｃは、その折り線を介して連接された複数の短尺部132、134からなる。短尺部132、134は、第２傾斜部134および第１傾斜部132からなる。第２傾斜部134は、その下縁が底板１３ｂの側縁に連接し、内面が斜め上方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第１傾斜部132は、その下縁が第２傾斜部134の上縁に連接し、内面が斜め下方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第１傾斜部132の上縁は天板１３ａの側縁に連接している。

基端ブーム１１および第２ブーム１２の断面形状は、先端ブーム１３の断面形状と相似形であり、それらの側板１１ｃ、１２ｃも外側に突出したくの字形の断面形状を有している。

本実施形態のガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１からなる。側部ガイド板３１は側板１３ｃの突出部分に嵌合する矢じり形である。側部ガイド板３１は、第１傾斜面312および第２傾斜面314を有する。第１傾斜面312は斜め上方を向いており、第１傾斜部132の内面と平行に対向している。第２傾斜面314は斜め下方を向いており、第２傾斜部134の内面と平行に対向している。側部ガイド板３１と側板１３ｃとの間には若干のクリアランスが設けられている。

〔第７実施形態〕
つぎに、本発明の第７実施形態に係る伸縮ブーム７を説明する。
図８（Ａ）に示すように、本実施形態の伸縮ブーム７は、第１実施形態の伸縮ブーム１に比べて、基端ブーム１１、第２ブーム１２、および先端ブーム１３の断面形状が異なる。

先端ブーム１３の側板１３ｃは、略中央部分において軸方向と平行な線に沿って折り曲げられた折り曲げ構造であり、内側に窪んだくの字形の断面形状を有している。より詳細には、側板１３ｃは、その折り線を介して連接された複数の短尺部132、134からなる。短尺部132、134は、第１傾斜部132および第２傾斜部134からなる。第１傾斜部132は、その下縁が底板１３ｂの側縁に連接し、内面が斜め下方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第２傾斜部134は、その下縁が第１傾斜部132の上縁に連接し、内面が斜め上方を向くように上下方向に対して傾斜して配置されている。第２傾斜部134の上縁は天板１３ａの側縁に連接している。

基端ブーム１１および第２ブーム１２の断面形状は、先端ブーム１３の断面形状と相似形であり、それらの側板１１ｃ、１２ｃも内側に窪んだくの字形の断面形状を有している。

図８（Ａ）に示す例では、ガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１と、下部ガイドローラ３２とからなる。側部ガイド板３１が第１傾斜部132に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の左右方向への変位が制限されるとともに、上方向への変位が制限される。下部ガイドローラ３２が底板１３ｂに案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の下方向への変位が制限される。油圧シリンダ２０の自由端の上方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がない。その分、外殻体１０内部の上部空間を確保できる。

図８（Ｂ）に示す例では、ガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１と、上部ガイドローラ３３とからなる。側部ガイド板３１が第２傾斜部134に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の左右方向への変位が制限されるとともに、下方向への変位が制限される。上部ガイドローラ３３が天板１３ａに案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の上方向への変位が制限される。油圧シリンダ２０の自由端の下方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がない。その分、外殻体１０内部の下部空間を確保できる。

図８（Ｃ）に示す例では、ガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１からなる。側部ガイド板３１が第１傾斜部132および第２傾斜部134に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の上下左右方向への変位が制限される。油圧シリンダ２０の自由端の上方向および下方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がない。その分、外殻体１０内部の上部空間および下部空間を確保できる。

〔第８実施形態〕
つぎに、本発明の第８実施形態に係る伸縮ブーム８を説明する。
図９（Ａ）に示すように、本実施形態の伸縮ブーム８は、第１実施形態の伸縮ブーム１に比べて、基端ブーム１１、第２ブーム１２、および先端ブーム１３の断面形状が異なる。

先端ブーム１３の側板１３ｃは、第１実施形態の側板１３ｃにおいて、第１傾斜部132および第２傾斜部134に代えて、それぞれ第１水平部136および第２水平部137とした構成である。第１水平部136は、第１垂直部131と第２垂直部133との間に設けられ、内面が下方を向くように左右に沿って水平に配置されている。第２水平部137は、第２垂直部133と第３垂直部135との間に設けられ、内面が上方を向くように左右に沿って水平に配置されている。基端ブーム１１および第２ブーム１２の断面形状は、先端ブーム１３の断面形状と相似形である。

図９（Ａ）に示す例では、ガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１と、下部ガイドローラ３２とからなる。側部ガイド板３１が第１水平部136および第１垂直部131に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の左右方向への変位が制限されるとともに、上方向への変位が制限される。下部ガイドローラ３２が底板１３ｂに案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の下方向への変位が制限される。油圧シリンダ２０の自由端の上方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がない。その分、外殻体１０内部の上部空間を確保できる。

図９（Ｂ）に示す例では、ガイド部材３０は、一対の側部ガイド板３１、３１からなる。側部ガイド板３１は側板１３ｃの窪み部分に嵌合する溝を有する。側部ガイド板３１が第２垂直部133に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の左右方向への変位が制限される。側部ガイド板３１が第１水平部136および第２水平部137に案内されることにより、油圧シリンダ２０の自由端の上下方向への変位が制限される。油圧シリンダ２０の自由端の上方向および下方向への変位を制限する部材を別途設ける必要がない。その分、外殻体１０の内部に広い空間を確保できる。

〔第９実施形態〕
つぎに、本発明の第９実施形態に係る伸縮ブーム９を説明する。
図１０に示すように、本実施形態の伸縮ブーム９は、基端ブーム１１と、第２ブーム１２と、第３ブーム１３と、先端ブーム１４とを備えた４段式である。第１実施形態の伸縮ブーム１と同様に、外殻体１０の内部には、油圧シリンダ２０とワイヤロープ２６とが挿入されており、油圧シリンダ２０の伸長にともない、基端ブーム１１に対して第２ブーム１２および第３ブーム１３が伸長する。なお、説明の便宜のため、油圧シリンダ２０およびワイヤロープ２６は図示省略する。

本実施形態では、先端ブーム１４を伸長させるために、ダミーロッド４０が設けられている。ダミーロッド４０は外殻体１０の内部に挿入されている。ダミーロッド４０の一端は第２ブーム１２の基端部に固定されている。ダミーロッド４０の他端はどこにも固定されていない。すなわち、ダミーロッド４０の一端は外殻体１０に固定された固定端であり、他端は自由端である。

ダミーロッド４０の自由端にはシーブ４５が設けられている。ワイヤロープ４６は、シーブ４５に巻き掛けられており、その一端は第２ブーム１２に固定され、他端は先端ブーム１４に固定されている。

油圧シリンダ２０の伸長にともない、第３ブーム１３が第２ブーム１２に対して移動する。これにともない、ダミーロッド４０が第２ブーム１２に対して移動する。そうすると、ワイヤロープ４６の先端ブーム固定端がシーブ４５に引き付けられる。これにより、先端ブーム１４が基端ブーム１１に対して先端側に移動する。

このダミーロッド４０の自由端にガイド部材３０を設けてもよい。すなわち、特許請求の範囲に記載の「棒材」には、油圧シリンダのみならず、ダミーロッドも含まれる。なお、ダミーロッドとして、チューブとロッドとからなるシリンダを用いてもよい。

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、側部ガイド部材をガイド板としたが、これに代えてガイドローラとしてもよい。また、上記実施形態では、下部ガイド部材および上部ガイド部材をガイドローラとしたが、これに代えてガイド板としてもよい。

本発明に係る伸縮部材は、伸縮ブームのみならず、移動式クレーンや高所作業車などに設けられるアウトリガに適用してもよい。

１〜９伸縮ブーム
１０外殻体
１１基端ブーム
１２第２ブーム
１３先端ブーム
１３ａ天板
１３ｂ底板
１３ｃ側板
２０油圧シリンダ
２５シーブ
２６ワイヤロープ
３０ガイド部材
３１側部ガイド板
３２下部ガイドローラ
３３上部ガイドローラ

Claims

複数の筒体がテレスコピック状に組み合わされてなる外殻体と、
前記外殻体の内部に挿入され、一端が該外殻体に固定された固定端であり、他端が自由端である棒材と、を備え、
前記筒体は、天板、底板、および一対の側板からなり、
前記側板は、軸方向と平行な線に沿って折り曲げられており、その折り線を介して連接された複数の短尺部からなり、
前記棒材の自由端には、前記短尺部に案内され、該自由端の左右方向への変位を制限するとともに、上方向および／または下方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材が設けられている
ことを特徴とする伸縮部材。
前記複数の短尺部の一部が、上下方向に対して傾斜した傾斜部であり、
前記棒材の自由端には、前記傾斜部に案内され、該自由端の左右方向への変位を制限するとともに、上方向および／または下方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の伸縮部材。
前記複数の短尺部の一部が、内面が斜め下方を向くよう傾斜した傾斜部であり、
前記棒材の自由端には、
前記傾斜部に案内され、前記自由端の左右方向への変位を制限するとともに、上方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材と、
前記底板に案内され、前記自由端の下方向への変位を制限する下部ガイド部材と、が設けられている
ことを特徴とする請求項２記載の伸縮部材。
前記複数の短尺部の一部が、内面が斜め上方を向くよう傾斜した傾斜部であり、
前記棒材の自由端には、
前記傾斜部に案内され、前記自由端の左右方向への変位を制限するとともに、下方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材と、
前記天板に案内され、前記自由端の上方向への変位を制限する上部ガイド部材と、が設けられている
ことを特徴とする請求項２記載の伸縮部材。
前記複数の短尺部の一部または全部が、内面が斜め下方を向くよう傾斜した第１傾斜部と、内面が斜め上方を向くよう傾斜した第２傾斜部とであり、
前記棒材の自由端には、前記第１傾斜部および第２傾斜部に案内され、該自由端の上下左右方向への変位を制限する一対の側部ガイド部材が設けられている
ことを特徴とする請求項２記載の伸縮部材。