WO2020031920A1 - スライド装置及びクレーン - Google Patents

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WO2020031920A1
WO2020031920A1 PCT/JP2019/030588 JP2019030588W WO2020031920A1 WO 2020031920 A1 WO2020031920 A1 WO 2020031920A1 JP 2019030588 W JP2019030588 W JP 2019030588W WO 2020031920 A1 WO2020031920 A1 WO 2020031920A1
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WO
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boom
slide
plates
distal
slide device
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Application number
PCT/JP2019/030588
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English (en)
French (fr)
Inventor
俊幸 宮嶋
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Tadano Ltd
Original Assignee
Tadano Ltd
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/64—Jibs
    • B66C23/70—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
    • B66C23/701—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic
    • B66C23/707—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic guiding devices for telescopic jibs

Definitions

  • the present invention relates to a slide device and a crane.
  • a boom located on the distal end side (hereinafter, referred to as a distal end boom) is slidably held by a boom located proximal to the boom (hereinafter, referred to as a proximal end boom).
  • a proximal end boom a boom located proximal to the boom.
  • Patent Document 1 discloses a plate-shaped slide device having a plurality of grooves extending in the axial direction of the distal boom.
  • the slide device described in Patent Literature 1 is provided inside a base end boom. The positions of the leading end and the base end of the groove are aligned.
  • the plurality of grooves are deformed in the circumferential direction of the boom, so that the stress generated in the proximal boom when the distal boom is reduced and accommodated in the proximal boom is reduced. Has been relaxed.
  • Patent Literature 1 only relieves stress generated in the proximal boom when the distal boom is contracted and housed in the proximal boom. That is, Patent Document 1 does not clarify whether or not the slide device reduces the stress applied to the distal-side boom when the distal-side boom is extended. In addition, it does not disclose whether the breaking load at that time is suppressed.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a slide device and a crane that prevent breakage of a distal-side boom when a distal-side boom is extended to enhance safety of a telescopic boom.
  • the purpose is to do.
  • a slide device includes: A slide device that is provided on a telescopic boom including a distal boom and a proximal boom into which the distal boom is inserted, and slidably supports the distal boom, A plurality of plates arranged on the inner wall at the bottom of the proximal boom and arranged in the circumferential direction of the proximal boom, At least one of the plurality of plates has a notch on the distal side that extends more proximally than the distal end of the other plate, It is characterized by the following.
  • the plurality of plates are arranged on the proximal boom in a state where the positions of the distal ends are aligned,
  • the notch may be formed on a tip side of at least one of the plurality of plates, and may have a concave shape.
  • the slide device Comprising three or more said plates,
  • the notch is It may be formed on at least one plate other than the plates located at both ends in the circumferential direction of the base end boom.
  • the slide device Comprising three or more said plates,
  • the notch is It may be formed at least on plates located at both ends in the circumferential direction of the proximal end boom.
  • the shape of the notch may be rectangular when viewed from the bottom.
  • the slide device, The base boom may have a symmetrical shape with a symmetry axis being an axis parallel to a reference line.
  • a crane according to a second aspect of the present invention includes a telescopic boom provided with the slide device according to the first aspect, It is characterized by the following.
  • the distal boom when the distal boom is extended, the distal boom is prevented from being damaged, and the safety of the telescopic boom is enhanced.
  • FIG. 3 is a plan view when the slide device according to the first embodiment of the present invention is removed from the proximal end boom.
  • FIG. 4 is a plan view when the slide device according to Embodiment 2 of the present invention is removed from the base end boom.
  • Bottom view showing the shape of the slide device and the shape of the distal boom used in the structural analysis of the embodiment.
  • a perspective view of a slide device according to Embodiment 1A A perspective view of a slide device according to Embodiment 1A.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a structural analysis result of a breaking load when the distal end boom is supported by the slide device according to the comparative example or the slide device according to Example 1C.
  • the sliding device is a sliding device of a telescopic boom used for a crane, an aerial work vehicle, and the like.
  • a distal boom on the distal side is incorporated into a proximal boom proximal to the boom.
  • This slide device includes a plurality of slide plates arranged in a circumferential direction on an inner wall of the proximal end boom so that the proximal end boom slidably supports the distal end boom.
  • a notch is formed in a part of the plurality of slide plates in order to prevent a reduction in the breaking load of the distal boom.
  • FIG. 1 is a side view of a base end boom 100 provided with a slide device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged front view of the distal end side F of the proximal end boom 100.
  • the base end boom 100 is formed in a rectangular and rectangular shape in side view.
  • a boom foot 110 is provided for connection to the revolving superstructure of the crane.
  • an opening 101 is formed in the distal end F as shown in FIG. 2 for inserting a not-shown distal end boom.
  • the bottom 120 is curved downward.
  • a sliding device 1 is provided on the inner wall of the bottom part 120 to slidably support the distal end boom.
  • the slide device 1 includes slide plates 10A to 10J arranged along the inner wall of the bottom 120.
  • the slide plates 10A-10J are arranged in the circumferential direction of the base end boom 100.
  • the slide plates 10A to 10J are simply referred to as plates. Next, the configuration of the slide plates 10A to 10J will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 3 is a plan view of the slide device 1 when detached from the base end boom 100.
  • FIG. 4 is a front view thereof.
  • the circumferential direction C in FIGS. 3 and 4 is a direction corresponding to the circumferential direction C of the base end boom 100 shown in FIG.
  • the slide plates 10A to 10J are formed in a rectangular shape in plan view, that is, in bottom view.
  • the slide plates 10A to 10J have the same shape and size.
  • the slide plates 10A to 10J have their longitudinal directions parallel to each other in a state where the positions of the front end sides F are aligned.
  • the slide plates 10A-10J are arranged in the short direction, that is, in the circumferential direction C shown in FIG.
  • the slide plates 10A to 10J have their longitudinal directions oriented in the extending direction of the telescopic boom.
  • a gap G is provided between the adjacent slide plates 10A-10J in the circumferential direction C, as shown in FIG.
  • the slide plates 10A to 10J are connected to each other at the bottom 120 while the gap G remains.
  • the slide plates 10A-10J can be arranged along the curved bottom 120 of the proximal boom 100 as shown in FIG.
  • chamfered portions 11 are formed on the distal end side F and the proximal end side B of the slide plates 10A-10J to facilitate sliding of the distal end boom.
  • notches 12B-12I are formed on the distal end side F of the slide plate 10B-10I located at the center side in order to reduce the breaking load of the distal end boom.
  • the notch 12B-12I has a concave shape in which the upper surface of the slide plate 10B-10I is cut out at a constant depth from the distal end F toward the proximal end B.
  • the width of the notch 12B-12I is the same as the width W of the slide plate 10B-10I, and its length is the same as the width W.
  • the shape of the notches 12B-12I is a square shape in bottom view. As a result, the notches 12B-12I have an effect of suppressing a reduction in the breaking load of the distal boom.
  • the notches 12B-12I are not formed on the slide plates 10A and 10J at both ends in the circumferential direction C of the slide device 1, but are formed only on the center slide plate 10B-10I.
  • the entire shape of the notches 12B-12I is a symmetrical shape with the center line A passing through the center of the slide device 1 in the circumferential direction C as the axis of symmetry.
  • the center line A is a line that is parallel to the reference line just below the reference line of the base end boom 100 when attached to the base end boom 100.
  • the center line A is a line extending in the direction in which the telescopic boom extends.
  • the notches 12B-12I are formed in such an overall shape, so that the overall shape of the slide device 1 is symmetrical. As a result, the notches 12B-12I have an effect of further suppressing a reduction in the breaking load when the distal boom is extended.
  • the operation of the notches 12B-12I in the slide device 1 will be described with reference to FIGS. 5A, 5B, 6, 7A, and 7B.
  • the reference numeral 12 is used instead of the reference numerals 12B-12I, and the notch 12 is referred to.
  • the reference numeral 10 is used instead of the reference numerals 10A-10J, and the slide plate is referred to as the slide plate 10.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the conventional slide device 5 and the distal end boom 200 when the distal end boom 200 is contracted.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the conventional slide device 5 and the distal boom 200 when the distal boom 200 is extended.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of the proximal boom 100 when the distal boom 200 is extended.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of the slide device 1 and the distal boom 200 according to the first embodiment when the distal boom 200 is reduced.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the slide device 1 and the distal boom 200 according to the first embodiment when the distal boom 200 is extended.
  • FIGS. 5A, 5B, 7A, and 7B show cross sections of the conventional slide device 5 and the distal end side F of the slide device 1 according to the first embodiment.
  • the outer shape of the bottom 220 of the distal end boom 200 is simplified to a shape in which five flat plates form a part of a polygon in a cross-sectional view.
  • the conventional slide device 5 and the slide device 1 according to the first embodiment are also simplified to a configuration including five slide plates that support five flat plates of the bottom 220, respectively.
  • 7A and 7B, the slide plates 10A-10E are formed with notches 12B-12D in the slide plates 10B-10D. 6 omits detailed structures of the distal-side boom 200 and the proximal-side boom 100 for easy understanding, and has a rectangular cross-sectional shape.
  • the slide plates 50A to 50E are indicated as slide plates 50.
  • the bottom 220 of the distal boom 200 is surrounded by the slide plates 50A-50E of the slide device 5, as shown in FIG. 5A. Thereby, the deformation of the bottom portion 220 toward the outside of the distal end boom 200 is suppressed.
  • notches 12 are not formed in the slide plates 10A and 10E at both ends, but the notches 12 are located between the slide plates 10A and 10E. Cutouts 12B-12D are formed in the slide plates 10B-10D at different positions. Therefore, the flat plates at both ends of the bottom 220 face the slide plates 10A and 10E without the notch 12, respectively. As a result, the flat plates at both ends of the bottom portion 220 are in a state in which the slide plates 10A and 10E suppress deformation to the outside of the distal end boom 200.
  • the three flat plates at the center of the bottom 220 face the slide plates 10B-10D having the notches 12B-12D. Since the notches 12B-12D are formed on the distal end side F of the slide plates 10B-10D, the central three flat plates of the bottom portion 220 can be deformed to the outside of the distal end boom 200 at the distal end side F. is there.
  • a portion of the bottom portion 220 is deformed toward the inside of the distal boom 200, and another portion is deformed toward the outside of the distal boom 200.
  • the portion deformed inward and the portion deformed outward are adjacent to each other. Thereby, these parts function as buckling nodes.
  • the buckling strength of the distal boom 200 increases.
  • the entire shape of the notches 12B-12D is symmetric with respect to the center line A. For this reason, the positions of the nodes are symmetrical, and the buckling strength is further increased.
  • the sliding device 1 more effectively suppresses a decrease in the breaking load of the distal boom 200 than the conventional sliding device 5.
  • the center slide plates 10B-10D are located on the bottom side of the slide plates 10A, 10E at both ends, and are more susceptible to load. For this reason, the bottom 220 makes strong contact with the slide plates 10B-10D, and the reaction force applied to the bottom 220 is large.
  • the notches 12B-12D are formed in the center slide plate 10B-10D where the reaction force is large, so that the bottom 220 is prevented from being largely deformed toward the inside of the distal end boom 200. Further, since the entire shape of the notches 12B to 12D is symmetrical as described above, the bottom 220 is not easily deformed in one direction. As a result, a decrease in the breaking load of the distal boom 200 is further suppressed.
  • the portion of the slide plates 10B-10D from the front end side F to the same length as the width W is a portion where the reaction force is increased by the moment M described with reference to FIG.
  • the reaction force is large in a range from the front end side F of the slide plates 10B to 10D to a length of 1/4 to 1/2 of the width W. Since notches 12B-12D are formed in this portion of slide plates 10B-10D, the reaction force is not easily transmitted to bottom 220. Further, since the notches 12B-12D are formed to have the same width as the width W of the slide plates 10B-10D, a reaction force is not easily applied to the bottom 220. As a result, a reduction in the breaking load of the distal boom 200 is further suppressed.
  • the slide plate 10 is arranged such that the distal end F is aligned in the circumferential direction C with the bottom 120 inside the base end boom 100. Are lined up.
  • a notch 12 is formed in the front end side F of the slide plate 10 that is disposed apart from both ends in the circumferential direction C of the slide plate 10. For this reason, in the slide device 1, the buckling strength is increased, and a decrease in the breaking load of the distal end boom 200 can be suppressed. As a result, the slide device 1 can prevent breakage of the distal end boom 200 and enhance safety.
  • the notch 12 is formed to have the same width as the width W of the slide plate 10 and the same length as the width W. That is, the notch 12 is formed in a square shape. However, the shape of the notch 12 is arbitrary as long as the notch 12 is formed on the front end side F of the slide plate 10.
  • the notch 12 may be polygonal in plan view.
  • the notch 12 is desirably a quadrangle in plan view. It is more desirable that the notch 12 is formed in a rectangular shape.
  • the quadrangle is a polygon surrounded by four line segments, and the line segment may be a curved line, for example, a curved line or a wavy line.
  • a rectangle refers to a quadrangle having four equal angles, and the rectangle may be, for example, a square having four equal angles and equal side lengths.
  • FIGS. 8 to 10 are perspective views of the notch 12 of the slide plate 10 provided in the slide device 1.
  • the notch 12 does not need to be formed from the tip of the slide plate 10 and may be formed on the tip side F of the slide plate 10 as described above.
  • the notch 12 preferably extends to the proximal side B from the distal end of the slide plate 10 where the notch 12 is not formed.
  • the notch 12 may be formed in a range from the tip of the slide plate 10 to the same length as the width W. This is because the portion where the above-mentioned reaction force becomes large is located on the rear end side of the slide plate 10 from the front end.
  • the width K W and length K L of formula 1-3, when the plan view shape of the notch 12 is non-rectangular, cutout 12 minimum width is the minimum length. Further, when the notch 12 is not of a fixed depth, for example, when the bottom of the notch 12 is inclined, the depth KT is the minimum depth.
  • the slide device 1 can further reduce the contact with the distal end boom 200 in the portion where the reaction force is large. As a result, the slide device 1 can further suppress a decrease in the breaking load of the distal end boom 200.
  • the length of the notch 12 may be longer than the width W.
  • the sliding function as the slide plate 10 is smaller than the desirable shape described above, the contact with the distal end boom 200 can be prevented at the portion where the reaction force is large. As a result, the slide device 1 can suppress a decrease in the breaking load of the distal boom 200.
  • the notch 12 may be formed in at least one of the slide plates 10 other than the slide plates 10 at both ends in the circumferential direction C.
  • the notch 12 is preferably formed in at least one of the slide plates 10 located at positions away from both ends in the circumferential direction C.
  • the entire shape of the slide device 1 in which the notch 12 is formed may be symmetrical with respect to a center line A parallel to the reference line of the base end boom 100.
  • the shape of each of the notch 12 may be different.
  • the length K L of the circumferential direction C slide plate 10 notches 12 formed located in the center of the can when greater than the length K L other notch 12.
  • the slide device 1 can suppress a decrease in the breaking load of the distal end boom 200.
  • the slide device 2 according to the second embodiment has a slide device in which notches 22A, 22J are formed in the slide plates 20A, 20J at both ends in the circumferential direction C among the slide plates 20A-20J in order to prevent stress concentration. It is.
  • the configuration of the slide device 2 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 11, 12, 13A, and 13B. In the second embodiment, a configuration different from the first embodiment will be described.
  • the slide plate 20 is referred to by using the reference numeral 20 instead of the reference numerals 20A-20J.
  • the slide plate 20 is simply referred to as a plate, like the slide plate 10.
  • FIG. 11 is a plan view of the slide device 2 when detached from the proximal boom 100.
  • FIG. FIG. 12 is a front view thereof.
  • the slide device 2 is composed of slide plates 20A-20J formed in the same rectangular shape and size in plan view as the slide plates 10A-10J described in the first embodiment. ing.
  • Slide plates 20A-20J are arranged similarly to slide plates 10A-10J of the first embodiment, as shown in FIG.
  • Notches 22A and 22J are formed in the slide plates 20A and 20J arranged at both ends in the circumferential direction C among the slide plates 20A to 20J.
  • the notches 22A and 22J are formed on the distal end side F of the slide plates 20A and 20J to have a width substantially equal to the width W of the slide plates 20A and 20J, and a length equal to the width W.
  • the notches 22A and 22J are formed at a certain depth.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view of the slide device 2 and the distal boom 200 according to the second embodiment when the distal boom 200 is reduced.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view of the slide device 2 and the distal boom 200 according to the second embodiment when the distal boom 200 is extended.
  • 13A and 13B show a cross section of the distal end side F of the slide device 2.
  • the outer shape of the bottom 220 of the distal end boom 200 is simplified to a shape composed of five flat plates, as in FIGS. 5A, 5B, 7A, and 7B.
  • the slide device 2 is simplified to a device having five slide plates.
  • the slide device 2 has notches 22A and 22E formed in the slide plates 20A and 20E among the slide plates 20A to 20E.
  • bending moments M1 and M2 act on the boundary between the bottom 220 and the side 230 due to the reaction force from the slide plates 50A and 50E. As a result, bending deformation occurs, and the distal boom 200 may be damaged.
  • the notch 22 is not formed in the center three slide plates 20B-20D.
  • the central three flat plates of the bottom 220 face the slide plates 20B-20D without the notches 22.
  • these three flat plates are suppressed from being deformed toward the outside of the distal end boom 200.
  • notches 22A and 22E are formed in the slide plates 20A and 20E at both ends.
  • two flat plates at both ends of the bottom 220 face the slide plates 20A and 20E having the notches 22A and 22E.
  • the notches 22A and 22E are formed on the front end side F of the slide plates 20A and 20E.
  • the two flat plates at both ends of the bottom portion 220 are in a state in which deformation at the distal end F to the outside of the distal end boom 200 is not suppressed, that is, in a deformable state.
  • the portion of the bottom 220 where stress concentration is eased is not easily biased. Further, the bending moments M3 and M4 are reduced, and bending deformation of the distal boom 200 is less likely to occur. As a result, the distal end boom 200 is less likely to be damaged.
  • the notches 22 are formed in the slide plates 20 arranged at both ends in the circumferential direction C among the slide plates 20. For this reason, the slide device 2 can alleviate stress concentration of the distal end boom 200 and prevent bending deformation. As a result, the slide device 2 can prevent breakage of the distal end boom 200 and enhance safety.
  • the notch 22 is formed to have the same width as the width W of the slide plate 20 and the same length as the width W from the tip.
  • the notch 22 only needs to be formed on the distal end side F of the slide plate 20.
  • the shape of the slide plate 20 is arbitrary as in the first embodiment.
  • the notch 22 is preferably a quadrangle in plan view, and more preferably a rectangular shape in plan view.
  • the notch 22 is desirably formed in the shape and size described with reference to FIGS.
  • the notch 22 may be formed on the front end side F of the slide plate 20 similarly to the first embodiment, and the notch 22 may be formed on the other end of the slide plate 20 where the notch 22 is not formed. It is better to extend to the base end side B.
  • the notches 22 are preferably formed at least on the slide plates 20 located at both ends in the circumferential direction C. In this case, it is preferable that at least one of the slide plates 20 between them has no notch 22. In other words, if there is a slide plate 20 in which the notch 22 is not formed in the slide plate 20 between the slide plates 20 at both ends in the circumferential direction C, the notch 22 is formed in another slide plate 20. Is also good.
  • FIG. 14 is a bottom view showing the shapes of the slide devices 1 and 2 and the shape of the distal end boom 200 used in the structural analysis of the embodiment.
  • 15 to 20 are perspective views of the slide devices 1A-1C and 2A-2C according to the examples 1A-1C and 2A-2C. 15 to 20, the lengths of the slide plates 10A to 10E and 20A to 20E are emphasized for easy understanding.
  • the distal boom 200 having the same structure as the distal boom 200 shown in FIGS. 7A, 7B, 13A, and 13B was used.
  • the distal end boom 200 provided with the bottom 220 formed of five rectangular flat plates arranged in the short direction with the long direction parallel as shown in FIG. 14 was used.
  • the tip side boom 200 was manufactured by combining five rectangular flat plates into a shape curved convexly toward the bottom.
  • slide devices 1 and 2 a device composed of five slide plates 10A to 10E and 20A to 20E similar to the forms shown in FIGS. 7A, 7B, 13A and 13B was used.
  • the length L of the slide plates 10A-10E and 20A-20E was assumed to be three times the width W.
  • the notches 12 and 22 were formed in one or two sections on the distal end side F among the divided sections when the slide plates 10A-10E and 20A-20E were divided into three in the front-rear direction.
  • the width of the notches 12 and 22 is the same as the width W of the slide plates 10A-10E and 20A-20E, and the length is the same as or twice the width W.
  • the slide devices 1A-1C and 2A-2C shown in FIGS. 15 to 20 were manufactured.
  • the notches 12 and 22 had a shape and a size satisfying the above-described equations (1) to (3).
  • a slide device 5 in which the notches 12 and 22 were not formed was manufactured.
  • the slide devices 1A-1C are slide devices corresponding to the slide device 1 described in the first embodiment. More specifically, as shown in FIG. 15, the slide device 1A includes a notch 12B having a length equal to the width W in three slide plates 10B-10D arranged at the center among the slide plates 10A-10E. 12D is the formed device. As shown in FIG. 16, the slide device 1B is a device in which cutouts 12B and 12D having the same length as the slide device 1A are formed in slide plates 10B and 10D adjacent to the slide plates 10A and 10E at both ends. As shown in FIG. 17, the slide device 1C is a device in which notches 12B-12D are formed in three slide plates 10B-10D arranged on the center side.
  • the length of the center notch 12C is twice the width W, and the lengths of the other notches 12B and 12D are the same as the width W.
  • the overall shape of any of the slide devices 1A-1C is symmetrical with respect to a center line A passing through the center in the circumferential direction C.
  • the slide devices 2A-2C are slide devices corresponding to the slide device 2 described in the second embodiment. More specifically, as shown in FIG. 18, the slide device 2A includes notches 22A, 22E having the same length as the width W in two slide plates 20A, 20E arranged at both ends of the slide plates 20A-20E. Is an apparatus in which is formed. In the slide device 2B, as shown in FIG. 19, in addition to the two slide plates 20A and 20E arranged at both ends, a notch 22C having the same length as the notches 22A and 22E is formed in the center slide plate 20C. Device. As shown in FIG.
  • notches 22A, 22B, 22D, and 22E having the same length as the width W are formed on all the slide plates 20A, 20B, 20D, and 20E except for the center slide plate 20C.
  • the overall shape of the slide devices 2A-2C is also symmetrical with respect to a center line A passing through the center in the circumferential direction C, similarly to the slide devices 1A-1C.
  • FIG. 21 is a graph showing the structural analysis results of the slide devices 1A-1C and 2A-2C according to Examples 1A-1C and 2A-2C.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a structural analysis result of a breaking load when the distal end boom 200 is supported by the slide device 5 according to the comparative example or the slide device 1C according to Example 1C.
  • FIG. 23 is a perspective view showing a structural analysis result of local stress when the distal end boom 200 is supported by the slide device 5 according to the comparative example or the slide device 2A according to Example 2A.
  • Examples 1A-1C have a higher fracture safety factor than the comparative example. Further, as shown in FIG. 22, in Example 1C, the load at which the distal end boom 200 is broken is higher than in the comparative example. From these results, it can be seen that the sliding device 1 according to Embodiments 1A-1C and the corresponding Embodiment 1 suppresses a lowering of the breaking load of the distal boom 200 than the conventional sliding device 5. And it turns out that the damage of the front end side boom 200 is prevented.
  • Examples 2A to 2C have smaller local stresses at the rated load than Comparative Examples. From these results, it can be seen that the stress concentration is reduced in Examples 2A-2C and the corresponding slide device 2 according to Embodiment 2 as compared with the conventional slide device 5. Further, as shown in FIG. 23, in Example 2A, the local stress is smaller at the corner between the bottom and the side of the distal boom 200 than in the comparative example. And since the slide device 2 has a symmetrical shape, the local stress is made more uniform. From this result, it can be seen that bending deformation is suppressed.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the bottom 120 of the proximal boom 100 and the bottom 220 of the distal boom 200 are curved downward.
  • the present invention is not limited to this.
  • the shape of the bottom 120 of the proximal boom 100 is arbitrary as long as the slide plates 10 and 20 can be arranged in the circumferential direction.
  • the shape of the bottom 120 may be a flat shape.
  • the slide devices 1 and 2 have ten slide plates 10 and 20.
  • the present invention is not limited to this.
  • the slide devices 1 and 2 only need to include a plurality of slide plates 10 and 20.
  • notches 12 and 22 may be formed on the distal end side F of at least one of the plurality of slide plates 10 and 20. With such a configuration, it is possible to prevent breakage of the distal end boom 200 and enhance the safety of the telescopic boom.
  • the slide devices 1 and 2 may include three or more slide plates 10 and 20.
  • the notch 12 is formed in at least one of the plates 10 and 20 other than the slide plates 10 and 20 located at both ends in the circumferential direction C of the base end boom 100. It is good to be.
  • the notch 22 is preferably formed at least on the plate 20 located at both ends in the circumferential direction C of the base end boom 100.
  • notches 12 and 22 are formed in at least one of the plurality of slide plates 10 and 20, however, the notches 12 and 22 form a part of the slide plates 10 and 20. What is necessary is just to have the shape of a groove
  • the slide plates 10 and 20 have a short length in the longitudinal direction, and a tip of the short slide plate 10 or 20 is connected to another slide plate 10 or 20.
  • the slide plates 10 and 20 have notches 12 and 22 on the distal end side F when viewed as a whole, because the slide plates 10 and 20 are shifted longitudinally and rearward from the distal end of the slide plate 20. May be used.
  • some of the slide plates 10 and 20 are placed on the distal end side F of the other slide plates 10 and 20 because the tip positions of the plurality of slide plates 10 and 20 are not aligned.
  • 20 may be provided with notches 12 and 22 extending to the proximal side B from the distal end.
  • the notches 12 and 22 have a constant depth, but the notches 12 and 22 are not limited to shapes having a constant depth.
  • a shape having an inclined surface that becomes deeper toward the distal end side F may be used. Even with such a shape, breakage of the distal end boom 200 can be prevented and safety can be improved. Further, when the inclined surface reaches the tip, the manufacture is easy.
  • the bottoms of the notches 12 and 22 are flat, but the bottoms of the notches 12 and 22 are not limited to flat surfaces.
  • it may be a curved surface depressed downward. Even with such a shape, breakage of the distal end boom 200 can be prevented and safety can be improved.
  • the slide plates 10 and 20 have the longitudinal direction oriented in the front-rear direction, but the short direction may be oriented in the front-rear direction.
  • the slide plates 10 and 20 need only be arranged on the bottom inside the base end boom 100 and arranged in the circumferential direction C of the base end boom 100.
  • the present invention is applicable to all construction machines having a telescopic boom.
  • the present invention is applicable to rough terrain cranes, truck cranes, aerial work vehicles, and the like.

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Abstract

スライド装置（１）は、先端側ブームと、先端側ブームが挿入された基端側ブーム（１００）と、を備える伸縮式ブームに設けられ、先端側ブームをスライド可能に支持するスライド装置である。スライド装置（１）は、基端側ブーム（１００）の底部（１２０）の内壁に配置され、基端側ブーム（１００）の周方向に並べられた複数のスライドプレート（１０Ａ－１０Ｊ）を備え、複数のスライドプレート（１０Ａ－１０Ｊ）のうち、少なくとも１つは、先端側に他のプレートの先端よりも基端側へ延びる切り欠き（１２Ｂ－１２Ｉ）を有する。

Description

スライド装置及びクレーン
　本発明はスライド装置及びクレーンに関する。
　伸縮式ブームでは、先端側に位置するブーム（以下、先端側ブームという）をそのブームより基端側にあるブーム（以下、基端側ブームという）がスライド可能に保持している。このような伸縮式ブームには、基端側ブームの内側に、先端側ブームをスライド可能に支持するスライド装置が設けられたものがある。
　例えば、特許文献１には、先端側ブームの軸方向に延在する複数の溝を有するプレート状のスライド装置が開示されている。特許文献１に記載のスライド装置は、基端側ブームの内側に設けられている。そして、溝の先端と基端の位置が揃えられている。特許文献１に記載のスライド装置では、複数の溝がブームの周方向に変形することで、先端側ブームが縮小して基端側ブームに収容されたときの、基端側ブームに生じる応力が緩和されている。
特開２０１１－４２４９６号公報
　特許文献１に記載のスライド装置は、先端側ブームが縮小して基端側ブームに収容されたときの、基端側ブームに生じる応力を緩和しているだけである。すなわち、特許文献１は、先端側ブームが伸長したときに、スライド装置が先端側ブームにかかる応力を緩和しているかどうかを明らかにしていない。また、そのときの、破壊荷重が抑制されているかどうかを明らかにしていない。
　本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、先端側ブームが伸長したときの、先端側ブームの破損を防止して伸縮式ブームの安全性を高めたスライド装置及びクレーンを提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るスライド装置は、
　先端側ブームと、該先端側ブームが挿入された基端側ブームと、を備える伸縮式ブームに設けられ、前記先端側ブームをスライド可能に支持するスライド装置であって、
　前記基端側ブームの底部の内壁に配置され、前記基端側ブームの周方向に並べられた複数のプレートを備え、
　前記複数のプレートのうちの少なくとも１つは、先端側に他のプレートの先端よりも基端側へ延びる切り欠きを有する、
　ことを特徴とする。
　前記複数のプレートは、先端の位置を揃えた状態で、前記基端側ブームに並べられ、
　前記切り欠きは、前記複数のプレートのうちの少なくとも１つの先端側に形成され、凹形状を有していてもよい。
　前記スライド装置は、
　前記プレートを３つ以上備え、
　前記切り欠きは、
　前記基端側ブームの周方向の両端に位置するプレート以外の少なくとも一つのプレートに形成されていてもよい。
　前記スライド装置は、
　前記プレートを３つ以上備え、
　前記切り欠きは、
　少なくとも、前記基端側ブームの周方向の両端に位置するプレートに形成されていてもよい。
　前記切り欠きの形状は、底面視長方形であってもよい。
　前記スライド装置は、
　前記基端側ブームの基準線に平行な軸を対称軸とする対称形状であってもよい。
　本発明の第２の観点に係るクレーンは、第１の観点に係るスライド装置が設けられた伸縮式ブームを備える、
　ことを特徴とする。
　本発明の構成によれば、先端側ブームが伸長したときの、先端側ブームの破損が防止され、伸縮式ブームの安全性が高められる。
本発明の実施の形態１に係るスライド装置が備え付けられた基端側ブームの側面図 本発明の実施の形態１に係るスライド装置が備え付けられた基端側ブームの先端側の拡大正面図 本発明の実施の形態１に係るスライド装置を基端側ブームから取り外したときの平面図 本発明の実施の形態１に係るスライド装置を基端側ブームから取り外したときの正面図 先端側ブームが縮小したときの、従来のスライド装置と先端側ブームの断面図 先端側ブームが伸長したときの、従来のスライド装置と先端側ブームの断面図 先端側ブームが伸長したときの、基端側ブームの断面図 先端側ブームが縮小したときの、実施の形態１に係るスライド装置と先端側ブームの断面図 先端側ブームが伸長したときの、実施の形態１に係るスライド装置と先端側ブームの断面図 本発明の実施の形態１に係るスライド装置が備えるスライドプレートの切り欠きの斜視図 本発明の実施の形態１に係るスライド装置が備えるスライドプレートの切り欠きの斜視図 本発明の実施の形態１に係るスライド装置が備えるスライドプレートの切り欠きの斜視図 本発明の実施の形態２に係るスライド装置を基端側ブームから取り外したときの平面図 本発明の実施の形態２に係るスライド装置を基端側ブームから取り外したときの正面図 先端側ブームが縮小したときの、実施の形態２に係るスライド装置と先端側ブームの断面図 先端側ブームが伸長したときの、実施の形態２に係るスライド装置と先端側ブームの断面図 実施例の構造解析で使用したスライド装置の形状と先端側ブームの形状を示す底面図 実施例１Ａに係るスライド装置の斜視図 実施例１Ｂに係るスライド装置の斜視図 実施例１Ｃに係るスライド装置の斜視図 実施例２Ａに係るスライド装置の斜視図 実施例２Ｂに係るスライド装置の斜視図 実施例２Ｃに係るスライド装置の斜視図 実施例１Ａ－１Ｃ及び２Ａ－２Ｃに係るスライド装置の構造解析結果を示すグラフ 比較例に係るスライド装置又は実施例１Ｃに係るスライド装置で先端側ブームを支持したときの破壊荷重の構造解析結果を示す斜視図 比較例に係るスライド装置又は実施例２Ａに係るスライド装置で先端側ブームを支持したときの局部応力の構造解析結果を示す斜視図
　以下、本発明の実施の形態に係るスライド装置及びクレーン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、本明細書において、先端側とは、伸縮式ブームが伸長する側のことをいい、基端側とは、その反対側のことをいう。
（実施の形態１）
　実施の形態１に係るスライド装置は、クレーン、高所作業車等に使用される伸縮式ブームのスライド装置である。伸縮式ブームでは、先端側にある先端側ブームが、そのブームより基端側にある基端側ブームに組み入れられている。このスライド装置は、基端側ブームが先端側ブームをスライド可能に支持するため、基端側ブームの内壁の周方向に並べられる複数のスライドプレートを備えている。そして、複数のスライドプレートの一部には、先端側ブームの破壊荷重の低下を防止するために、切り欠きが形成されている。
　まず、図１－図２を参照して、スライド装置が備え付けられた基端側ブームとスライド装置の構成について説明する。以下、クレーンに使用される伸縮式ブームを例に説明する。
　図１は、本発明の実施の形態１に係るスライド装置が備え付けられた基端側ブーム１００の側面図である。図２は、基端側ブーム１００の先端側Ｆの拡大正面図である。
　図１に示すように、基端側ブーム１００は、側面視長方形かつ角筒の形状に形成されている。基端側ブーム１００の基端側Ｂには、クレーンの旋回体に連結するためのブームフット１１０が設けられている。これに対して、先端側Ｆには、図示しない先端側ブームを挿入するため、図２に示すように、開口１０１が形成されている。その開口１０１では、底部１２０が下側に湾曲している。そして、底部１２０の内壁には、先端側ブームをスライド可能に支持するため、スライド装置１が設けられている。
　スライド装置１は、底部１２０の内壁に沿って配置されたスライドプレート１０Ａ－１０Ｊで構成されている。そして、スライドプレート１０Ａ－１０Ｊは、基端側ブーム１００の周方向に並べられている。なお、本明細書では、スライドプレート１０Ａ－１０Ｊのことを単にプレートともいう。
　次に、図３－図４を参照して、スライドプレート１０Ａ－１０Ｊの構成について説明する。
　図３は、基端側ブーム１００から取り外したときのスライド装置１の平面図である。図４は、その正面図である。なお、図３及び図４における周方向Ｃとは、図２に示す基端側ブーム１００の周方向Ｃに対応する方向のことである。
　スライドプレート１０Ａ－１０Ｊは、図３に示すように、平面視、すなわち底面視で長方形状に形成されている。そして、スライドプレート１０Ａ－１０Ｊは、それぞれの形状、大きさが揃えられている。また、スライドプレート１０Ａ－１０Ｊは、先端側Ｆの位置が揃えられた状態で、互いに長手方向を平行にしている。スライドプレート１０Ａ－１０Ｊは、１０Ａ、１０Ｂ・・の順序で短手方向に、すなわち図３に示す周方向Ｃに並べられている。これにより、スライドプレート１０Ａ－１０Ｊは、長手方向を伸縮式ブームの伸長方向に向ける。
　周方向Ｃに隣り合うスライドプレート１０Ａ－１０Ｊ同士の間には、図４に示すように、隙間Ｇが設けられている。そして、スライドプレート１０Ａ－１０Ｊ同士は、その隙間Ｇがある状態のまま、底部１２０側で連結されている。スライドプレート１０Ａ－１０Ｊは、その連結部分が屈曲することにより、図２に示すように、基端側ブーム１００の湾曲した底部１２０に沿って配置することができる。
　図３に戻って、スライドプレート１０Ａ－１０Ｊの先端側Ｆと基端側Ｂには、先端側ブームのスライドを容易にするため、面取り部１１が形成されている。一方、スライドプレート１０Ａ－１０Ｊのうち、中央側にあるスライドプレート１０Ｂ－１０Ｉの先端側Ｆには、先端側ブームの破壊荷重が低下しにくくするため、切り欠き１２Ｂ－１２Ｉが形成されている。
　切り欠き１２Ｂ－１２Ｉは、先端側Ｆから基端側Ｂに向かってスライドプレート１０Ｂ－１０Ｉの上面側が一定の深さで切り欠かれた凹形状を有する。その切り欠き１２Ｂ－１２Ｉの幅は、スライドプレート１０Ｂ－１０Ｉの幅Ｗと同じであり、その長さは、幅Ｗと同じである。換言すると、切り欠き１２Ｂ－１２Ｉの形状は、底面視正方形状である。これにより、切り欠き１２Ｂ－１２Ｉは、先端側ブームの破壊荷重の低下を抑制する作用を生じさせる。
　また、切り欠き１２Ｂ－１２Ｉは、スライド装置１の周方向Ｃの両端にあるスライドプレート１０Ａ、１０Ｊには形成されておらず、中央側のスライドプレート１０Ｂ－１０Ｉだけに形成されている。これにより、切り欠き１２Ｂ－１２Ｉ全体の形状は、スライド装置１の周方向Ｃの中心を通る中心線Ａを対称軸とする対称形状である。ここで、中心線Ａは、基端側ブーム１００に取り付けたときに基端側ブーム１００の基準線の真下で基準線と平行になる線である。そして、中心線Ａは、伸縮式ブームの伸長方向へ延びる線である。切り欠き１２Ｂ－１２Ｉは、このような全体形状に形成されることにより、スライド装置１全体の形状を対称形状としている。その結果、切り欠き１２Ｂ－１２Ｉは、先端側ブームを伸長したときの破壊荷重の低下をより抑制する作用を生じさせる。
　次に、図５Ａ、図５Ｂ、図６、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、スライド装置１での切り欠き１２Ｂ－１２Ｉの作用について説明する。
　なお、以下の説明では、切り欠きを総称する場合、符号１２Ｂ－１２Ｉではなく符号１２を用い、切り欠き１２と称するものとする。また、スライドプレートを総称する場合も、符号１０Ａ－１０Ｊではなく符号１０を用い、スライドプレート１０と称するものとする。
　図５Ａは、先端側ブーム２００が縮小したときの、従来のスライド装置５と先端側ブーム２００の断面図である。図５Ｂは、先端側ブーム２００が伸長したときの、従来のスライド装置５と先端側ブーム２００の断面図である。図６は、先端側ブーム２００が伸長したときの、基端側ブーム１００の概念図である。図７Ａは、先端側ブーム２００が縮小したときの、実施の形態１に係るスライド装置１と先端側ブーム２００の断面図である。図７Ｂは、先端側ブーム２００が伸長したときの、実施の形態１に係るスライド装置１と先端側ブーム２００の断面図である。
　なお、図５Ａ、図５Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂは、従来のスライド装置５と実施の形態１に係るスライド装置１の先端側Ｆの断面を示している。また、理解を容易にするため、先端側ブーム２００の底部２２０の外形が、５つの平板が断面視で多角形の一部を形成する形状に簡略化されている。従来のスライド装置５と実施の形態１に係るスライド装置１も、底部２２０の５つの平板それぞれを支持する５枚のスライドプレートを備える構成に簡略化されている。また、図７Ａ及び図７Ｂでは、スライドプレート１０Ａ－１０Ｅのうち、スライドプレート１０Ｂ－１０Ｄに切り欠き１２Ｂ－１２Ｄが形成されているものとしている。また、図６は、理解を容易にするため、先端側ブーム２００、基端側ブーム１００の詳細な構造を省略し、それらの形状を断面長方形状としている。図６では、スライドプレート５０Ａ－５０Ｅをスライドプレート５０と表示している。
　従来のスライド装置５では、先端側ブーム２００の底部２２０は、図５Ａに示すように、スライド装置５のスライドプレート５０Ａ－５０Ｅによって囲まれている。これにより、底部２２０は、先端側ブーム２００の外側に向かって変形することが抑制されている。
　この状態で、先端側ブーム２００が伸長すると、底部２２０は、スライドプレート５０Ａ－５０Ｅと接触する。その結果、スライドプレート５０Ａ－５０Ｅから底部２２０に反力が加えられる。すなわち、図５Ｂに示すように、底部２２０に接触反力Ｆ１－Ｆ５が加えられる。底部２２０は、外側への変形が抑制されているものの、内側への変形は抑制されてないので、先端側ブーム２００の内側に向かって変形する。すなわち、底部２２０の５つの平板が内側に向かってしなった形状に変形する。
　図６に示すように、先端側ブーム２００が伸長した場合、先端側ブーム２００の先端には、その基端よりも大きいモーメントＭが作用する。このため、図５Ｂに示すスライド装置５の先端側Ｆでは、上述した反力が大きく、その反力によって先端側ブーム２００の底部２２０が変形しやすい。これにより、反力が大きすぎる場合には、底部２２０の５つの平板がより内側に向かってしなった形状に変形して、先端側ブーム２００の座屈荷重が低下する。その結果、破壊荷重が低下する。
　これに対して、実施の形態１に係るスライド装置１には、図７Ａに示すように、両端のスライドプレート１０Ａ、１０Ｅに切り欠き１２が形成されていないが、それらの間の、両端から離れた位置にあるスライドプレート１０Ｂ－１０Ｄに切り欠き１２Ｂ－１２Ｄが形成されている。このため、底部２２０の両端にある平板は、切り欠き１２がないスライドプレート１０Ａ、１０Ｅそれぞれと対向する。その結果、底部２２０の両端の平板は、スライドプレート１０Ａ、１０Ｅによって、先端側ブーム２００の外側へ変形することが抑制された状態にある。一方、底部２２０の中央にある３つの平板は、切り欠き１２Ｂ－１２Ｄがあるスライドプレート１０Ｂ－１０Ｄと対向する。切り欠き１２Ｂ－１２Ｄは、スライドプレート１０Ｂ－１０Ｄの先端側Ｆに形成されているため、底部２２０の中央３つの平板は、その先端側Ｆで、先端側ブーム２００の外側に変形可能な状態にある。
　この状態で、先端側ブーム２００が伸長すると、両端にあるスライドプレート１０Ａ、１０Ｅの先端側Ｆに先端側ブーム２００の底部２２０が接触してその荷重が加えられる。これにより、底部２２０には、スライドプレート１０Ａ、１０Ｅから反力が加えられる。その結果、図７Ｂに示すように、底部２２０の、スライドプレート１０Ａ、１０Ｅと接触する部分に接触反力Ｆ１、Ｆ５が加えられる。これにより、底部２２０のその部分が先端側ブーム２００の内側に向かって変形する。
　一方で、中央側にあるスライドプレート１０Ｂ－１０Ｄの先端側Ｆには、切り欠き１２Ｂ－１２Ｄが形成されているので、その先端側Ｆでは、スライドプレート１０Ｂ－１０Ｄが底部２２０と接触しない。これにより、底部２２０に接触反力が加えられない。その結果、先端側Ｆで、底部２２０が先端側ブーム２００の外側に向かって変形する。
　このように、底部２２０の一部分が先端側ブーム２００の内側に向かって変形すると共に、他の部分が先端側ブーム２００の外側に向かって変形する。そして、その内側に向かって変形する部分と外側に向かって変形する部分が隣接している。これにより、これらの部分が座屈の節として機能する。その結果、先端側ブーム２００の座屈強度が高まる。さらに、図７Ｂに示すように、切り欠き１２Ｂ－１２Ｄ全体の形状が中心線Ａに対して対称である。このため、その節の位置も対称となって座屈強度がより高まる。その結果、スライド装置１は、従来のスライド装置５よりも効果的に先端側ブーム２００の破壊荷重の低下を抑制する。
　また、中央側のスライドプレート１０Ｂ－１０Ｄは、両端のスライドプレート１０Ａ、１０Ｅよりも底側にあり、より荷重がかかりやすい。このため、スライドプレート１０Ｂ－１０Ｄに底部２２０が強く接触し、底部２２０に加えられる反力も大きい。この反力が大きい中央側のスライドプレート１０Ｂ－１０Ｄに切り欠き１２Ｂ－１２Ｄが形成されているため、底部２２０が先端側ブーム２００の内側に向かって大きく変形することが防止される。さらに、切り欠き１２Ｂ－１２Ｄ全体の形状が上述したように、対称であるため、底部２２０が偏った変形となりにくい。その結果、先端側ブーム２００の破壊荷重の低下がより抑制される。
　さらに、スライドプレート１０Ｂ－１０Ｄの、先端側Ｆから幅Ｗと同じ長さまでの部分は、図６を参照して説明したモーメントＭによって、反力が大きくなる部分である。例えば、スライドプレート１０Ｂ－１０Ｄの、先端側Ｆから幅Ｗの１／４～１／２の長さまでの範囲で反力が大きい。スライドプレート１０Ｂ－１０Ｄの、この部分に切り欠き１２Ｂ－１２Ｄが形成されているため、底部２２０に反力が伝わりにくい。また、切り欠き１２Ｂ－１２Ｄがスライドプレート１０Ｂ－１０Ｄの幅Ｗと同じ幅に形成されているため、底部２２０に反力が加わりにくい。その結果、先端側ブーム２００の破壊荷重の低下がさらに抑制される。
　以上のように、本発明の実施の形態１に係るスライド装置１では、スライドプレート１０が、基端側ブーム１００の内側の底部１２０に周方向Ｃに、先端側Ｆが揃えられた状態で、並べられている。そして、スライドプレート１０のうち、周方向Ｃの両端から離れて配置されたスライドプレート１０の先端側Ｆに、切り欠き１２が形成されている。このため、スライド装置１では、座屈強度を高めて、先端側ブーム２００の破壊荷重の低下を抑制することができる。その結果、スライド装置１は、先端側ブーム２００の破損を防止して安全性を高めることができる。
　なお、スライド装置１では、切り欠き１２が、スライドプレート１０の幅Ｗと同じ幅、かつ幅Ｗと同じ長さに形成されている。すなわち、切り欠き１２が正方形状に形成されている。しかし、切り欠き１２は、スライドプレート１０の先端側Ｆに切り欠き１２形成されている限りにおいて、形状は任意である。
　例えば、切り欠き１２は、平面視で多角形であってもよい。この場合、切り欠き１２は、平面視で四角形であることが望ましい。また、切り欠き１２は、長方形状に形成されていることがより望ましい。ここで、四角形とは、４つの線分で囲まれた多角形のことであり、その線分は、曲線、例えば、湾曲した線、波線であってもよい。また、長方形とは、４つの角度が等しい四角形のことをいい、長方形は、例えば、４つの角度が等しく辺の長さが等しい正方形であってもよい。
　次に、図８－図１０を参照して、切り欠き１２の望ましい形状、大きさについて、説明する。以下、切り欠き１２が平面視で長方形である場合を例に説明する。
　図８－図１０は、スライド装置１が備えるスライドプレート１０の切り欠き１２の斜視図である。なお、図８－図１０では、理解を容易にするため、面取り部１１を省略している。
　図８に示す切り欠き１２の幅ＫＷは、スライドプレート１０の幅をＷとする場合に、
　ＫＷ≧Ｗ／２・・・（式１）
　を満たすとよい。
　また、図９に示す切り欠き１２の長さＫＬは、
　ＫＬ≧Ｗ／３・・・（式２）
　を満たすとよい。
　なお、切り欠き１２は、スライドプレート１０の先端から形成されている必要はなく、上述したように、スライドプレート１０の先端側Ｆに形成されていればよい。そして、切り欠き１２は、切り欠き１２が形成されていないスライドプレート１０の先端よりも基端側Ｂへ延在しているとよい。例えば、切り欠き１２は、スライドプレート１０の先端から幅Ｗと同じ長さまでの範囲内に形成されるとよい。これは、上述した反力が大きくなる部分が、スライドプレート１０の先端よりも後端側に位置するからである。
　また、図１０に示す切り欠き１２の深さＫＴは、スライドプレート１０の厚みをＴとする場合に、
　ＫＴ≧Ｔ／５・・・（式３）
　を満たすとよい。また、深さＫＴは、３ｍｍ以上であるとよい。
　なお、式１－３の幅ＫＷと長さＫＬは、切り欠き１２の平面視形状が長方形以外である場合、切り欠き１２の最小幅、最小長さである。また、切り欠き１２が一定の深さでなく、例えば、切り欠き１２の底が傾斜している場合、深さＫＴは、最小深さである。
　以上の形状に切り欠き１２が形成されることにより、スライド装置１では、反力の大きくなる部分で先端側ブーム２００との接触をより少なくすることができる。その結果、スライド装置１は、先端側ブーム２００の破壊荷重の低下をより抑制することができる。
　また、切り欠き１２の長さは、幅Ｗよりも長くてもよい。上述した望ましい形状よりもスライドプレート１０としてのスライド機能が小さくなるものの、反力の大きくなる部分で先端側ブーム２００との接触を防ぐことができる。その結果、スライド装置１は、先端側ブーム２００の破壊荷重の低下を抑制することができる。
　切り欠き１２は、周方向Ｃの両端にあるスライドプレート１０以外のスライドプレート１０のうち、少なくとも１つのスライドプレート１０に形成されているとよい。換言すると、切り欠き１２は、周方向Ｃの両端から離れた位置にあるスライドプレート１０のうちの少なくとも１つに形成されているとよい。この場合、切り欠き１２が形成されたスライド装置１全体の形状は、基端側ブーム１００の基準線に平行な中心線Ａに対して対称形状であるとよい。
　また、両端から離れた位置にあるスライドプレート１０それぞれに切り欠き１２が形成されている場合、切り欠き１２それぞれの形状は、異なっていてもよい。この場合、周方向Ｃの中央に位置するスライドプレート１０に形成された切り欠き１２の長さＫＬは、他の切り欠き１２の長さＫＬよりも大きいとよい。このような形態でも、スライド装置１が先端側ブーム２００の破壊荷重の低下を抑制することができる。
（実施の形態２）
　実施の形態２に係るスライド装置２は、応力集中を防止するため、スライドプレート２０Ａ－２０Ｊのうち、周方向Ｃの両端にあるスライドプレート２０Ａ、２０Ｊに切り欠き２２Ａ、２２Ｊが形成されたスライド装置である。以下、図１１、図１２、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して、実施の形態２に係るスライド装置２の構成を説明する。実施の形態２では、実施の形態１と異なる構成について説明する。
　なお、実施の形態２においても、切り欠きを総称する場合、符号２２Ａ、２２Ｊではなく符号２２を用いて切り欠き２２と称するものとする。また、スライドプレートを総称する場合、符号２０Ａ－２０Ｊではなく符号２０を用いてスライドプレート２０と称するものとする。また、本明細書では、スライドプレート２０のことを、スライドプレート１０と同様に、単にプレートともいう。
　図１１は、基端側ブーム１００から取り外したときのスライド装置２の平面図である。図１２は、その正面図である。
　図１１及び図１２に示すように、スライド装置２は、実施の形態１で説明したスライドプレート１０Ａ－１０Ｊと同様の平面視長方形の形状、大きさに形成されたスライドプレート２０Ａ－２０Ｊで構成されている。
　スライドプレート２０Ａ－２０Ｊは、図１１に示すように、実施の形態１のスライドプレート１０Ａ－１０Ｊと同様に配置されている。そして、スライドプレート２０Ａ－２０Ｊのうち、周方向Ｃの両端に配置されたスライドプレート２０Ａと２０Ｊには、切り欠き２２Ａ、２２Ｊが形成されている。
　切り欠き２２Ａ、２２Ｊは、スライドプレート２０Ａと２０Ｊの先端側Ｆに、スライドプレート２０Ａと２０Ｊの幅Ｗとほぼ同じ幅、かつ幅Ｗと同じ長さに形成されている。また、切り欠き２２Ａ、２２Ｊは、一定の深さに形成されている。そして、切り欠き２２Ａ、２２Ｊが形成されることにより、スライド装置２全体の形状は、実施の形態１と同様、周方向Ｃの中心を通る中心線Ａに対して対称形状である。これにより、切り欠き２２Ａ、２２Ｊは、先端側ブーム２００の応力集中を緩和させる作用を生じさせる。
　次に、図５Ａ、図５Ｂ、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して、スライド装置２での切り欠き２２Ａ、２２Ｅの作用について説明する。
　図１３Ａは、先端側ブーム２００が縮小したときの、実施の形態２に係るスライド装置２と先端側ブーム２００の断面図である。図１３Ｂは、先端側ブーム２００が伸長したときの、実施の形態２に係るスライド装置２と先端側ブーム２００の断面図である。
　なお、図１３Ａ及び図１３Ｂでは、スライド装置２の先端側Ｆの断面を図示している。また、理解を容易にするため、先端側ブーム２００の底部２２０の外形が、図５Ａ、図５Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂと同様に、５つの平板からなる形状に簡略化されている。また、スライド装置２も、５枚のスライドプレートを備える装置に簡略化されている。そして、スライド装置２は、スライドプレート２０Ａ－２０Ｅのうち、スライドプレート２０Ａと２０Ｅに切り欠き２２Ａ、２２Ｅが形成されているものとしている。
　従来のスライド装置５は、実施の形態１で説明したように、先端側ブーム２００が伸長すると、スライドプレート５０Ａ－５０Ｅによって底部２２０に反力が加えられる。これにより、底部２２０には、図５Ｂに示す接触反力Ｆ１－Ｆ５が加わる。スライド装置５の先端側Ｆで反力が大きいことから、接触反力Ｆ１－Ｆ５は、底部２２０の、スライド装置５の先端側Ｆに接触する部分に強く作用する。このため、応力集中が発生して、先端側ブーム２００が破損されてしまうことがある。
　また、図５Ｂに示すように、底部２２０と側面部２３０の境界には、スライドプレート５０Ａと５０Ｅからの反力によって曲げモーメントＭ１、Ｍ２が作用する。その結果、曲げ変形が生じて、先端側ブーム２００が破損されてしまうことがある。
　これに対して、実施の形態２に係るスライド装置２では、中央３つのスライドプレート２０Ｂ－２０Ｄに切り欠き２２が形成されていない。このため、図１３Ａに示すように、底部２２０の中央３つの平板には、その切り欠き２２がないスライドプレート２０Ｂ－２０Ｄと対向する。これにより、これら３つの平板は、先端側ブーム２００の外側に向かって変形することが抑制される状態となる。これに対して、両端にあるスライドプレート２０Ａ、２０Ｅには、切り欠き２２Ａ、２２Ｅが形成されている。このため、底部２２０の両端２つの平板には、切り欠き２２Ａ、２２Ｅがあるスライドプレート２０Ａと２０Ｅに対向する。そして、切り欠き２２Ａ、２２Ｅは、スライドプレート２０Ａ、２０Ｅの先端側Ｆに形成されている。このため、底部２２０の両端２つの平板は、先端側Ｆで、先端側ブーム２００の外側に変形することが抑制されていない状態、すなわち変形可能な状態にある。
　この状態で、先端側ブーム２００が伸長すると、図１３Ｂに示すように、底部２２０には、スライドプレート２０Ｂ－２０Ｄによって接触反力Ｆ２－Ｆ４が加わる。このため、底部２２０の中央３つの平板は、先端側ブーム２００の内側に向かって変形する。一方、底部２２０の両端２つの平板には、スライドプレート２０Ａ、２０Ｅに切り欠き２２Ａ、２２Ｅが形成されているため、接触反力が加わらない。その結果、底部２２０の両端２つの平板は、先端側ブーム２００の外側に向かって変形する。これにより、先端側ブーム２００の応力集中が緩和される。そして、切り欠き２２Ａ、２２Ｅが中心線Ａに対して対称形状であるため、底部２２０の、応力集中が緩和される箇所が偏りにくい。また、曲げモーメントＭ３、Ｍ４が小さくなり、先端側ブーム２００の曲げ変形が生じにくくなる。その結果、先端側ブーム２００が破損しにくくなる。
　以上のように、本発明の実施の形態２に係るスライド装置２では、スライドプレート２０のうち、周方向Ｃの両端に配置されたスライドプレート２０に切り欠き２２が形成されている。このため、スライド装置２は、先端側ブーム２００の応力集中を緩和すると共に、曲げ変形を防止することができる。その結果、スライド装置２は、先端側ブーム２００の破損を防止して安全性を高めることができる。
　なお、スライド装置２では、切り欠き２２が、スライドプレート２０の幅Ｗと同じ幅、かつ先端から幅Ｗと同じ長さに形成されている。しかし、スライド装置２では、スライドプレート２０の先端側Ｆに切り欠き２２が形成されていればよく、その場合、実施の形態１と同様、スライドプレート２０の形状は任意である。
　例えば、実施の形態１と同様に、切り欠き２２は、平面視で四角形であることが望ましく、平面視で長方形状に形成されていることがより望ましい。また、実施の形態１と同様に、切り欠き２２は、図８－図１０を参照して説明した形状、大きさに形成されていることが望ましい。また、切り欠き２２は、実施の形態１と同様に、スライドプレート２０の先端側Ｆに形成されていればよく、切り欠き２２は、切り欠き２２が形成されていない他のスライドプレート２０の先端よりも基端側Ｂへ延在しているとよい。
　また、切り欠き２２は、周方向Ｃの両端に位置するスライドプレート２０に少なくとも形成されているとよい。この場合、それらの間にあるスライドプレート２０の少なくとも１つが、切り欠き２２を有しない形態であるとよい。換言すると、周方向Ｃの両端のスライドプレート２０の間にあるスライドプレート２０に、切り欠き２２が形成されていないスライドプレート２０があれば、他のスライドプレート２０に切り欠き２２が形成されていてもよい。
　次に、実施の形態１及び２について実施例を説明する。
　図１４は、実施例の構造解析で使用したスライド装置１、２の形状と先端側ブーム２００の形状を示す底面図である。図１５－図２０は、実施例１Ａ－１Ｃ及び２Ａ－２Ｃに係るスライド装置１Ａ－１Ｃ及び２Ａ－２Ｃの斜視図である。
　なお、図１５－図２０では、理解を容易にするため、スライドプレート１０Ａ－１０Ｅ及び２０Ａ－２０Ｅの長さを強調している。
　実施例の構造解析では、図７Ａ、図７Ｂ、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す先端側ブーム２００と同様の構造の先端側ブーム２００を使用した。詳細には、図１４に示す、長手方向を平行にして短手方向に並べられた５つの長方形状の平板で構成された底部２２０を備える先端側ブーム２００を使用した。なお、図示しないが、先端側ブーム２００は、５つの長方形状の平板を底部側に向かって凸状に湾曲した形状に組み合わせて作製した。
　また、スライド装置１、２には、図７Ａ、図７Ｂ、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す形態と同様の、５つのスライドプレート１０Ａ－１０Ｅ及び２０Ａ－２０Ｅで構成される装置を使用した。スライドプレート１０Ａ－１０Ｅ及び２０Ａ－２０Ｅの長さＬは幅Ｗの３倍であるとした。
　切り欠き１２、２２は、スライドプレート１０Ａ－１０Ｅ及び２０Ａ－２０Ｅを前後方向に３つに区切ったときの、区切られた各区画のうち、先端側Ｆの１区画又は２区画に形成した。また、切り欠き１２、２２は、幅がスライドプレート１０Ａ－１０Ｅ及び２０Ａ－２０Ｅの幅Ｗと同じで、長さがその幅Ｗと同じ又は２倍とした。これにより、図１５－図２０に示すスライド装置１Ａ－１Ｃ及び２Ａ－２Ｃを作製した。なお、切り欠き１２、２２は、上述した式（１）－式（３）を満たす形状、大きさにした。
　また、比較例として、切り欠き１２、２２が形成されてないスライド装置５を作製した。
　ここで、スライド装置１Ａ－１Ｃは、実施の形態１で説明したスライド装置１に相当するスライド装置である。詳細には、スライド装置１Ａは、図１５に示すように、スライドプレート１０Ａ－１０Ｅのうち、中央側に配置された３つのスライドプレート１０Ｂ－１０Ｄに、長さが幅Ｗと同じ切り欠き１２Ｂ－１２Ｄが形成された装置である。スライド装置１Ｂは、図１６に示すように、両端のスライドプレート１０Ａ、１０Ｅに隣接するスライドプレート１０Ｂ、１０Ｄに、スライド装置１Ａと同じ長さの切り欠き１２Ｂ、１２Ｄが形成された装置である。スライド装置１Ｃは、図１７に示すように、中央側に配置された３つのスライドプレート１０Ｂ－１０Ｄに、切り欠き１２Ｂ－１２Ｄが形成された装置である。それら切り欠き１２Ｂ－１２Ｄのうち、中央にある切り欠き１２Ｃの長さが、幅Ｗの２倍、その他の切り欠き１２Ｂ、１２Ｄの長さが幅Ｗと同じである。いずれのスライド装置１Ａ－１Ｃ全体の形状も、周方向Ｃの中心を通る中心線Ａに対して対称形状である。
　また、スライド装置２Ａ－２Ｃは、実施の形態２で説明したスライド装置２に相当するスライド装置である。詳細には、スライド装置２Ａは、図１８に示すように、スライドプレート２０Ａ－２０Ｅのうち、両端に配置された２つのスライドプレート２０Ａ、２０Ｅに、長さが幅Ｗと同じ切り欠き２２Ａ、２２Ｅが形成された装置である。スライド装置２Ｂは、図１９に示すように、両端に配置された２つのスライドプレート２０Ａ、２０Ｅに加えて、中央のスライドプレート２０Ｃに切り欠き２２Ａ、２２Ｅと同じ長さの切り欠き２２Ｃが形成された装置である。スライド装置２Ｃは、図２０に示すように、中央のスライドプレート２０Ｃを除いたスライドプレート２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｄ及び２０Ｅ全てに、長さが幅Ｗと同じ切り欠き２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｄ及び２２Ｅが形成された装置である。なお、スライド装置２Ａ－２Ｃの全体の形状も、スライド装置１Ａ－１Ｃと同様に、周方向Ｃの中心を通る中心線Ａに対して対称形状である。
　これらのスライド装置１Ａ－１Ｃ及び２Ａ－２Ｃが基端側ブーム１００に設けられた伸縮式ブームについて、先端側ブーム２００に定格負荷を加えたときの構造解析を行った。また、先端側ブーム２００に定格負荷よりも大きい負荷を加えて先端側ブーム２００が破壊される段階の構造解析を行った。そして、それらの構造解析から破壊安全率と定格負荷時の局部応力を求めた。それらの結果を図２１－図２３と表１に示す。
　図２１は、実施例１Ａ－１Ｃ及び２Ａ－２Ｃに係るスライド装置１Ａ－１Ｃ及び２Ａ－２Ｃの構造解析結果を示すグラフである。図２２は、比較例に係るスライド装置５又は実施例１Ｃに係るスライド装置１Ｃで先端側ブーム２００を支持したときの破壊荷重の構造解析結果を示す斜視図である。図２３は、比較例に係るスライド装置５又は実施例２Ａに係るスライド装置２Ａで先端側ブーム２００を支持したときの局部応力の構造解析結果を示す斜視図である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１及び図２１に示すように、実施例１Ａ－１Ｃは、比較例よりも破壊安全率が高い。また、図２２に示すように、実施例１Ｃは、先端側ブーム２００が破壊される荷重が比較例よりも高い。これらの結果から、実施例１Ａ－１Ｃとこれらに相当する実施の形態１に係るスライド装置１で、従来のスライド装置５よりも先端側ブーム２００の破壊荷重の低下が抑制されることがわかる。そして、先端側ブーム２００の破損が防止されることがわかる。
　また、表１及び図２１に示すように、実施例２Ａ－２Ｃは、比較例よりも定格負荷時の局部応力が小さい。この結果から、実施例２Ａ－２Ｃとこれらに相当する実施の形態２に係るスライド装置２で、従来のスライド装置５よりも、応力集中が緩和されることがわかる。また、図２３に示すように、実施例２Ａでは、比較例よりも先端側ブーム２００の底部と側部との間のコーナー部で、局部応力が小さい。そして、スライド装置２が対称形状であるため、局部応力がより均一化されている。この結果から、曲げ変形が抑制されていることがわかる。
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態１及び２では、基端側ブーム１００の底部１２０と先端側ブーム２００の底部２２０が下側に向かって湾曲している。しかし、本発明は、これに限定されない。本発明では、基端側ブーム１００の底部１２０の形状は、スライドプレート１０、２０を周方向に向かって並べることが可能である限りにおいて、任意である。例えば、底部１２０の形状は、平坦な形状であってもよい。
　また、実施の形態１及び２では、スライド装置１及び２がスライドプレート１０、２０を１０枚、備えている。しかし、本発明は、これに限定されない。本発明では、スライド装置１及び２は、スライドプレート１０、２０を複数枚、備えていればよい。そして、複数枚のスライドプレート１０、２０のうち、少なくとも１つのスライドプレート１０、２０の先端側Ｆに切り欠き１２、２２が形成されていればよい。このような構成であれば、先端側ブーム２００の破損を防止して伸縮式ブームの安全性を高めることができる。
　また、本発明では、スライド装置１及び２がスライドプレート１０、２０を３つ以上、備えているとよい。この場合、破壊荷重の低下を防止するためには、切り欠き１２は、基端側ブーム１００の周方向Ｃの両端に位置するスライドプレート１０、２０以外のプレート１０、２０の少なくとも一つに形成されているとよい。また、応力集中を防止するためには、切り欠き２２は、少なくとも、基端側ブーム１００の周方向Ｃの両端に位置するプレート２０に形成されているとよい。
　実施の形態1及び２では、複数のスライドプレート１０、２０のうち、少なくとも１つに切り欠き１２、２２が形成されているが、切り欠き１２、２２は、スライドプレート１０、２０の一部を切り取ることにより得られる溝、凹部、孔、欠落部分等の形状を有していればよい。これにより、切り欠き１２、２２は、先端側ブーム２００の底部２２０との接触が防止されているとよい。その結果、スライド装置１及び２では、スライドプレート１０、２０が実際に切り取られたか否かを問わない。
　例えば、スライド装置１及び２は、複数のスライドプレート１０、２０のうち、少なくとも１つの長手方向の長さが短く、その長さが短いスライドプレート１０、２０の先端が、他のスライドプレート１０、２０の先端よりも長手方向かつ後方にずれていることにより、スライドプレート１０、２０全体で視ると、その長さが短いスライドプレート１０、２０が先端側Ｆに切り欠き１２、２２を有することとなる形態であってもよい。換言すると、スライド装置１及び２は、複数のスライドプレート１０、２０の先端の位置が揃っていないことにより、一部のスライドプレート１０、２０が、その先端側Ｆに、他のスライドプレート１０、２０の先端よりも基端側Ｂへ延びる切り欠き１２、２２を有する形態であってもよい。
　実施の形態1及び２では、切り欠き１２、２２が一定の深さであるが、切り欠き１２、２２は、一定の深さを有する形状に限られない。例えば、先端側Ｆに向かって深くなる傾斜面を有する形状であってもよい。このような形状でも、先端側ブーム２００の破損を防止して安全性を高めることができる。また、その傾斜面が先端まで達する場合、その製造が容易である。
　また、実施の形態1及び２では、切り欠き１２、２２の底が平面であるが、切り欠き１２、２２の底は、平面に限られない。例えば、下に向かって窪んだ曲面であってもよい。このような形状でも、先端側ブーム２００の破損を防止して安全性を高めることができる。
　実施の形態１及び２では、スライドプレート１０、２０が長手方向を前後方向に向けているが、短手方向を前後方向に向けてもよい。本発明では、スライドプレート１０、２０は、基端側ブーム１００の内側の底部に配置され、基端側ブーム１００の周方向Ｃに並べられていればよい。
　本発明は、伸縮式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。
　本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
　本出願は、２０１８年８月７日に出願された、日本国特許出願特願２０１８－１４８１７２号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８－１４８１７２号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
　　　１，１Ａ－１Ｃ　　　スライド装置
　　　２，２Ａ－２Ｃ　　　スライド装置
　　　５　　　　　　　　　スライド装置
　　１１　　　　　　　　　面取り部
　　１２，１２Ｂ－１２Ｉ　切り欠き
　　２２，２２Ａ－２２Ｅ，２２Ｊ　切り欠き
　　１０Ａ－１０Ｊ　　　　スライドプレート
　　２０Ａ－２０Ｊ　　　　スライドプレート
　　５０Ａ－５０Ｅ　　　　スライドプレート
　１００　　　　　　　　　基端側ブーム
　１０１　　　　　　　　　開口
　１１０　　　　　　　　　ブームフット
　１２０　　　　　　　　　底部
　２００　　　　　　　　　先端側ブーム
　２２０　　　　　　　　　底部
　２３０　　　　　　　　　側面部
　　　Ａ　　　　　　　　　中心線
　　　Ｂ　　　　　　　　　基端側
　　　Ｃ　　　　　　　　　周方向
　　　Ｆ　　　　　　　　　先端側
　　　Ｆ１－Ｆ５　　　　　接触反力
　　　Ｇ　　　　　　　　　隙間
　　　Ｌ　　　　　　　　　長さ
　　　Ｔ　　　　　　　　　厚み
　　　Ｗ　　　　　　　　　幅
　　　Ｗ　　　　　　　　　長さ
　　　ＫＷ　　　　　　　　幅
　　　ＫＬ　　　　　　　　長さ
　　　ＫＴ　　　　　　　　深さ
　　　Ｍ　　　　　　　　　モーメント
　　　Ｍ１－Ｍ４　　　　　曲げモーメント

Claims (7)

  1. 　先端側ブームと、該先端側ブームが挿入された基端側ブームと、を備える伸縮式ブームに設けられ、前記先端側ブームをスライド可能に支持するスライド装置であって、
    　前記基端側ブームの底部の内壁に配置され、前記基端側ブームの周方向に並べられた複数のプレートを備え、
    　前記複数のプレートのうちの少なくとも１つは、先端側に他のプレートの先端よりも基端側へ延びる切り欠きを有する、
    　スライド装置。
  2. 　前記複数のプレートは、先端の位置を揃えた状態で、前記基端側ブームに並べられ、
    　前記切り欠きは、前記複数のプレートのうちの少なくとも１つの先端側に形成され、凹形状を有する、
    　請求項１に記載のスライド装置。
  3. 　前記スライド装置は、
    　前記プレートを３つ以上備え、
    　前記切り欠きは、
    　前記基端側ブームの周方向の両端に位置するプレート以外の少なくとも一つのプレートに形成されている、
    　請求項１又は２に記載のスライド装置。
  4. 　前記スライド装置は、
    　前記プレートを３つ以上備え、
    　前記切り欠きは、
    　少なくとも、前記基端側ブームの周方向の両端に位置するプレートに形成されている、
    　請求項１又は２に記載のスライド装置。
  5. 　前記切り欠きの形状は、底面視長方形である、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載のスライド装置。
  6. 　前記スライド装置は、
    　前記基端側ブームの基準線に平行な軸を対称軸とする対称形状である、
    　請求項１から５のいずれか１項に記載のスライド装置。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項に記載のスライド装置が設けられた伸縮式ブームを備える、
    　クレーン。
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