JP2001031389A - ブーム式作業車における支持荷重検出装置 - Google Patents

ブーム式作業車における支持荷重検出装置

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JP2001031389A JP11205873A JP20587399A JP2001031389A JP 2001031389 A JP2001031389 A JP 2001031389A JP 11205873 A JP11205873 A JP 11205873A JP 20587399 A JP20587399 A JP 20587399A JP 2001031389 A JP2001031389 A JP 2001031389A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば高所作業車におけるバスケット上の積
載物重量を検出するのに、従来から、バスケットの下面
に直接ロードセルを設置したものがあるが、この場合、
バスケットが他の構造物に干渉する(横方向から圧力が
加わる)と、該ロードセルが壊れるという問題がある。 【解決手段】 ブーム先端部に起伏自在なジブを設け、
ジブ先端部に起伏自在に荷重支持部材を設け、さらに荷
重支持部材の姿勢維持手段を備えたブーム式作業車にお
いて、ジブ角度検出手段と、ジブ起伏駆動手段の出力検
出手段と、ジブに関するデータ及び荷重支持部材に関す
るデータをそれぞれ記憶する記憶手段と、上記検出手段
からのデータ及び記憶手段のデータを用いて荷重支持部
材に支持される荷重を演算する荷重演算手段とを備えた
支持荷重検出装置を設けることにより、ジブ起伏駆動手
段の出力検出手段で積載物重量を算出し得るようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、例えば高所作業
車のようなブーム式作業車において、ジブ先端部に取付
けた荷重支持部材(例えばバスケット)に支持される荷
重を検出し得るようにした支持荷重検出装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】例えば高所作業車のバスケットには、作
業員が搭乗したり各種資材が積載されるが、バスケット
に支持される荷重がバスケット強度の許容限度を超える
と、該バスケットあるいはバスケット取付部分が破損す
るおそれがある。
【0003】ところで、従来の高所作業車の中には、バ
スケットに積載された積載物の荷重を検出し得るように
したものがあるが、この従来の支持荷重検出装置では、
バスケットの下面に直接ロードセルを設置し、該ロード
セルでバスケットを含む合計重量を検出するようにして
いる。尚、実際の支持荷重(積載物重量)は、ロードセ
ルでの検出値から予め計量しているバスケット重量を減
算して求められる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高所作業車
のバスケットは、作業中に他の構造物と干渉する危険性
があるが、例えばバスケットが構造物に横方向から干渉
すると、該バスケットに横方向からの押圧力が働くよう
になる。ところが、バスケット下面にロードセルを設け
た従来の支持荷重検出装置では、バスケットに横方向か
らの押圧力が働くと、その下面のロードセルに対して不
自然な(こねるような)力が働き、該ロードセルが壊れ
るという問題があった。又、このように、バスケット下
面にロードセルを設けた支持荷重検出装置では、ロード
セルの使用個数が1〜2個程度の小個数であれば、積載
物の位置によっては正確な荷重が検出できない場合があ
り、他方、ロードセルの使用個数を3〜4個にすれば荷
重検出を比較的正確にできるものの、コストや調整等の
面で問題があった。
【0005】本願発明は、上記した従来の支持荷重検出
装置の問題点に鑑み、ブーム式作業車の作業中に荷重支
持部材(例えばバスケット)が他の構造物に干渉して
も、支持荷重を検出する検出部に悪影響が生じないよう
にするとともに、コストや調整等の面でも有利になるよ
うにした支持荷重検出装置を提供することを目的として
いる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明は、上記課題を
解決するための手段として次の構成を有している。尚、
本願発明は、例えば高所作業車のようにブーム先端部側
にバスケットのような荷重支持部材を設けたブーム式作
業車において、荷重支持部材に支持される荷重を検出す
るための支持荷重検出装置を対象にしている。本願請求項1の発明 本願請求項1の発明では、ブーム式作業車として、起伏
自在なブームと、ブーム先端部にブーム起伏面に沿って
起伏自在に設けたジブと、ブームとジブ間に設けたジブ
起伏駆動手段と、ジブ先端部にジブ起伏面に沿って起伏
自在に設けた荷重支持部材と、荷重支持部材の姿勢を一
定に維持する姿勢維持手段とを備えたものを採用してい
る。
【0007】ブームは、車両のフレーム上に取付けた旋
回台上で起伏自在に取付けられている。該ブームは、一
般に伸縮ブームが採用される。又、本願では、上下2つ
のブームを使用し、下ブームに対して上ブームを屈曲自
在に連結した屈曲式ブームを採用することもできる。
尚、ブームは、ブーム起伏シリンダによって起伏せしめ
られる。
【0008】ジブは、ブーム先端部に対してジブ起伏駆
動手段によりブーム起伏面に沿って起伏され、他方、荷
重支持部材は姿勢維持手段によりジブ起伏面に沿って起
伏される。ジブ起伏駆動手段としては、この請求項1で
はロータリーアクチュエータや、電動モータと減速機に
よるもの等が使用可能である。
【0009】荷重支持部材は、作業員を搭乗させたり各
種資材を積載したりするものであり、例えばバスケット
が採用可能である。
【0010】そして、本願請求項1の発明の支持荷重検
出装置では、姿勢維持手段は、ジブ基端部とジブ先端部
との間を接続手段で接続し且つ該接続手段をブーム側か
ら支持することで荷重支持部材の姿勢を一定に維持する
ように構成している。この姿勢維持手段としては、例え
ばジブ基端部とジブ先端部との間にチエンを張設し、そ
のチエンをチエン駆動シリンダで押し引き操作する構成
のものを採用できる。尚、この姿勢維持手段は、ブーム
起伏シリンダやジブ起伏駆動手段と同調して駆動され
る。
【0011】又、本願請求項1の発明の支持荷重検出装
置は、ジブの対地姿勢を検出するジブ角度検出手段と、
ジブ起伏駆動手段の出力を検出する出力検出手段と、ジ
ブと荷重支持部材とに関する基準情報を記憶する記憶手
段と、ジブ角度検出手段・出力検出手段・記憶手段等か
らの各種データを用いて荷重支持部材に支持される荷重
を演算する荷重演算手段、とを備えている。
【0012】ジブの対地角度は、ジブ角度検出手段で常
時検出されている。
【0013】ジブ起伏駆動手段にロータリーアクチュエ
ータを使用する場合には、その出力検出手段として圧力
検出器やトルク検出器を使用し、又、該ジブ起伏駆動手
段に電動モータを使用する場合には、その出力検出手段
として電流検出器やトルク検出器を使用するとよい。
【0014】記憶手段には、ジブ重量、ジブ長さ、ジブ
起伏支点からジブ重心までの長さ、荷重支持部材の重
量、等のデータを予め基準情報として記憶している。
又、この記憶手段に記憶する基準情報のうち、ジブ重量
とジブ起伏支点からジブ重心までの長さは、ジブ水平状
態でのジブ重量モーメントに置き換えて記憶させておい
てもよい。
【0015】ところで、このブーム式作業車では、作業
時に荷重支持部材上に作業員が搭乗したり資材を積載し
たりするが、そのときジブ、荷重支持部材、積載荷重の
各モーメントが合算されてジブ起伏駆動手段の出力検出
手段で検出されるようになっている。
【0016】そして、この請求項1の発明の支持荷重検
出装置では、荷重演算手段において、出力検出手段から
の検出値から演算したジブ起伏出力モーメント、ジブ角
度検出手段からの検出値と記憶手段に記憶されたジブに
関する基準情報から演算したジブ重量モーメント、ジブ
角度検出手段からの検出値と記憶手段に記憶されたジブ
に関する基準情報から演算したジブ水平長さ、記憶手段
に記憶された基準情報である荷重支持部材の重量、とを
用い、 {(ジブ起伏出力モーメント)−(ジブ重量モーメント)}/
(ジブ水平長さ)−(荷重支持部材の重量) なる演算を行って荷重支持部材に支持される荷重を演算
するようにしている。尚、この演算式の検証は後述の実
施形態の中で説明する。
【0017】本願請求項1の支持荷重検出装置では、上
記のようにジブ・荷重支持部材・積載物等の荷重(モー
メント)をジブ起伏駆動手段の出力検出手段で検出する
ようにしているが、このようにすると、該荷重検出部を
荷重支持部材から離れた位置に設けることができ、従っ
て作業時に荷重支持部材が他の構造物に干渉しても、該
荷重検出部(ジブ起伏駆動手段の出力検出手段)に悪影
響が発生しない。又、このようにジブ起伏駆動手段の出
力検出手段で荷重支持部材上の支持荷重を検出するよう
にしたものでは、該出力検出手段が1個でよい。さら
に、荷重演算手段において、上記演算式を採用すれば、
荷重支持部材上の積載物の位置にかかわらず、正確に積
載物重量を算出できる。本願請求項2の発明 本願請求項2では、請求項1のブーム式作業車における
ジブ起伏駆動手段として、ブームとジブ間で伸縮自在に
設置したジブ起伏シリンダを採用している。又、姿勢維
持手段も請求項1と同様のものを採用している。
【0018】そして、本願請求項2の支持荷重検出装置
は、ジブの対地角度を検出するジブ角度検出手段と、ブ
ームに対するジブの姿勢を検出するブーム・ジブ相対角
度検出手段と、ジブ起伏シリンダの出力を検出する出力
検出手段と、ジブと荷重支持部材とジブ起伏シリンダと
に関する基準情報を記憶する記憶手段と、ジブ角度検出
手段・出力検出手段・記憶手段等からの各種データを用
いて荷重支持部材に支持される荷重を演算する荷重演算
手段、とを備えている。
【0019】本願請求項2の支持荷重検出装置では、ジ
ブ起伏用に伸縮式のジブ起伏シリンダを採用している
が、この場合、支持荷重を演算するのに現状でのジブ姿
勢とジブ起伏シリンダの位置関係(角度関係)のデータ
が必要となる。そして、この請求項2の支持荷重検出装
置では、荷重演算手段において、ブーム・ジブ相対角度
検出手段からの検出値、記憶手段に記憶されたジブ起伏
シリンダに関する基準情報とからジブ起伏シリンダのジ
ブ起伏支点回りのモーメントアームを演算しさらに出力
検出手段からの検出値を合わせて演算したジブ起伏出力
モーメント、ジブ角度検出手段からの検出値と記憶手段
に記憶されたジブに関する基準情報から演算したジブ重
量モーメント、ジブ角度検出手段からの検出値と記憶手
段に記憶されたジブに関する基準情報から演算したジブ
水平長さ、記憶手段に記憶された基準情報である荷重支
持部材の重量とを用いて、 {(ジブ起伏出力モーメント)−(ジブ重量モーメント)}/
(ジブ水平長さ)−(荷重支持部材の重量) なる演算を行って荷重支持部材に支持される荷重を演算
するようにしている。
【0020】この場合も、荷重検出部(ジブ起伏シリン
ダの出力検出手段)が荷重支持部材から離れた位置にあ
るので、作業時に荷重支持部材が他の構造物に干渉して
も、該荷重検出部(ジブ起伏シリンダの出力検出手段)
に悪影響が発生しない。又、この請求項2の場合も、請
求項1と同様に1個の出力検出手段でよいし、荷重支持
部材上の積載物の位置にかかわらず、正確に積載物重量
を算出できる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図3を参照して本願
の実施形態を説明する。この実施形態で使用されるブー
ム式作業車は、図1及び図2に示すように、車両8上の
旋回台9上にブーム2を取付け、該ブーム2の先端部2
3にジブ3を取付け、ブーム先端部23付近とジブ3の
適所間にジブ起伏シリンダ5を設け、ジブ5の先端部に
荷重支持部材4を取付け、さらに該荷重支持部材4の姿
勢を一定に維持する姿勢維持手段6を備えて構成されて
いる。
【0022】ブーム2は、この実施形態では、上下2つ
の伸縮ブーム21,22を屈曲自在に連結した屈曲式ブ
ームを採用している。下ブーム21は旋回台9に対して
起伏シリンダ24で起伏せしめられ、他方、上ブーム2
2は下ブーム21の先端部に対して起伏シリンダ25で
起伏せしめられる。尚、下ブーム21と上ブーム22と
は、同一鉛直面で起伏せしめられる。
【0023】ジブ3は、その基端部を上ブーム22のト
ップブーム先端部(以下、単にブーム先端部という)2
3に支軸31で枢着している。この支軸31は、ブーム
先端部23及びジブ3の基端部に対して回転自在となっ
ている。そして、このジブ3は、ジブ起伏シリンダ5に
よって上ブーム22の起伏面に沿って起伏せしめられ
る。尚、このジブ起伏シリンダ5としては、油圧シリン
ダは勿論、電動シリンダでもよい。
【0024】荷重支持部材4は、この実施形態ではバス
ケット41と取付アーム42とを有している。そして、
この荷重支持部材4は、取付アーム42の基端部をジブ
3の先端部の支軸32に固定している。ジブ先端部の支
軸32は、ジブ3に対して回転自在となっており、該支
軸32に取付アーム42の基端部を固定することによ
り、荷重支持部材4全体をジブ3の起伏面に沿って起伏
し得るようにしている。又、バスケット41は取付アー
ム42に対して首振り自在に取付けられており、図示し
ない首振り駆動手段でバスケット41を水平揺動せしめ
得るようにしている。
【0025】姿勢維持手段6は、荷重支持部材4のバス
ケット41を水平姿勢に維持するためのものであり、こ
の実施形態では、姿勢維持手段6として第1チエン61
と第2チエン64と該各チエン61,64を駆動するチ
エン駆動手段68とを有している。第1チエン61は、
ブーム先端部23からブーム基端側にやや離れた位置に
取付けた基側スプロケット62とジブ基端部側の支軸3
1に取付けた先側スプロケット63間に巻掛けている。
第2チエン64は、ジブ基端部側の支軸31に取付けた
基側スプロケット65とジブ先端部側の支軸32に取付
けた先側スプロケット66間に巻掛けている。尚、第2
チエン64は、特許請求範囲中の接続手段に相当するも
のである。第1チエン61側の先側スプロケット63と
第2チエン64側の基側スプロケット65とは、相対回
転しない状態で共通の支軸31に取付けられていて、第
1チエン61と第2チエン64とが相互に連動するよう
になっている。チエン駆動手段68には、油圧シリンダ
(以下、チエン駆動シリンダという)が採用されてい
る。このチエン駆動シリンダ68は、そのチューブがブ
ーム先端部23側に連結され、ロッド先端部が第1チエ
ン61側に連結された状態で取付けられている。そし
て、該チエン駆動シリンダ68を伸長方向に作動させる
と、第1チエン61及び第2チエン64を図2において
左回転方向に駆動させて、ジブ先端部の先側スプロケッ
ト66及び支軸32を左回転させ、逆にチエン駆動シリ
ンダ68を縮小方向に作動させると、第1チエン61及
び第2チエン64を介して、ジブ先端部の先側スプロケ
ット66及び支軸32を右回転させるようになってい
る。このように、ジブ先端部の支軸32が回動すると、
該支軸32に固定されている取付アーム42が連動し
て、荷重支持部材4全体をジブ3に対して起仰又は倒伏
させ得るようになっている。尚、チエン駆動シリンダ6
8は、荷重支持部材4が水平姿勢からずれたとき(傾斜
したとき)に、後述の荷重支持部材角度検出手段40か
らの角度検出信号に基いて、荷重支持部材4を水平姿勢
に戻す方向に作動するようになっており、いわゆる荷重
支持部材4のレベリングシリンダとして機能するもので
ある。尚、この実施形態では、荷重支持部材4の姿勢
は、上ブーム22の起伏姿勢が変化したときに変動する
ようになっていて、ジブ3が単独で起伏しても該荷重支
持部材4の姿勢は変動しない。従って、チエン駆動シリ
ンダ68は、上ブーム22の起伏姿勢の変化に伴って作
動するようになっている。
【0026】上ブーム22(図示例ではブーム先端部2
3付近)には、該上ブーム22の対地角度を検出するブ
ーム角度検出手段20が設けられている。又、ジブ3に
は、該ジブ3の対地角度を検出するジブ角度検出手段3
0が設けられている。さらに、荷重支持部材4のバスケ
ット41には、該荷重支持部材4の対地角度を検出する
荷重支持部材角度検出手段40が設けられている。これ
らの角度検出手段20,30,40からの検出信号は、
それぞれコントローラに入力されて、例えば次のように
各種処理用のデータとして利用される。
【0027】まず、ブーム角度検出手段20で検出され
るブーム角度データとジブ角度検出手段30で検出され
るジブ角度データとは、上ブーム(トップブーム)22
とジブ3間の相対角度を計算するのに利用できる。そし
て、上ブーム22とジブ3間の相対角度が計算できれ
ば、ジブ起伏シリンダ5のブームへの取付位置及び該ジ
ブ起伏シリンダ5のジブへの取付位置の各記憶値とで、
ジブ起伏シリンダ5とジブ3との位置関係を演算でき、
それによってジブ起伏シリンダ5のモーメントアーム
(図2のRJ)を求めることができる。尚、この実施形
態では、ブーム角度検出手段20とジブ角度検出手段3
0とで、本願請求項2のブーム・ジブ相対角度検出手段
を構成しているが、他の実施形態では該ブーム・ジブ相
対角度検出手段として、支軸31回りにおいて1つの角
度検出手段でブーム先端部23とジブ3基端部との間の
相対角度を検出するようにしたものを採用してもよい。
【0028】又、ジブ角度検出手段30は、ジブ3の対
地角度を検出するものであるが、このジブ角度検出手段
30で検出されたジブ角度データは、ジブ3の水平長さ
1及びジブ起伏支点(支軸31)からジブ重心J0まで
の水平長さLJを求めるのに利用できる。
【0029】荷重支持部材角度検出手段40は、バスケ
ット41の対地角度を検出するものであるが、この荷重
支持部材角度検出手段40で検出された荷重支持部材角
度データは、荷重支持部材4の重心B0から取付アーム
42の起伏支点(支軸32)までの水平長さLBを求め
るのに利用できる。尚、この荷重支持部材角度検出手段
40は、荷重支持部材4が水平姿勢からずれたとき(傾
斜したとき)に、その荷重支持部材角度を検出して、姿
勢維持手段6のチエン駆動シリンダ68に対して荷重支
持部材4を水平にする方向に作動させる作用を有してい
る。従って、該荷重支持部材4が常に水平姿勢に維持さ
れることを前提にすると、荷重支持部材4の重心B0
ら取付アーム42の起伏支点(支軸32)までの水平長
さLBは一定となり、該水平長さLBを求める演算式を省
略することができる。このことは、後述するように図3
に示す荷重演算手段12に対して、荷重支持部材角度検
出手段40からの角度検出信号を入力しなくてもよいこ
とになる。又、このように、荷重支持部材4が常に水平
姿勢に維持されることを前提にすると、上記ジブ角度検
出手段30は、ジブ先端部の支軸32回りにおいて、取
付アーム42に対する相対角度を検出することによって
ジブ3の角度を検出するようにすることもできる。又、
他の実施形態では、ジブ角度検出手段30として、旋回
台9と下ブーム21との相対角度、下ブーム21と上ブ
ーム22との相対角度、及び上ブーム22とジブ3との
相対角度をそれぞれ検出し、それらを演算して算出する
ようにしたものも採用できる。
【0030】ジブ起伏シリンダ5のロッド先端部には、
該ジブ起伏シリンダ5の出力を検出する出力検出手段5
0が設けられている。このジブ起伏シリンダ用に出力検
出手段50には、ジブ3の重量WJ、荷重支持部材4の
重量WB、積載物10の重量W等から発生する各モーメ
ントが作用する。尚、この出力検出手段50は、圧力検
出によるものであっても、取付ピンの歪検出によるもの
であってもよいことは勿論である。
【0031】この実施形態のブーム式作業車には、荷重
支持部材4で支持される積載物10の重量Wを検出する
ための支持荷重検出装置が設けられている。この実施形
態では、支持荷重検出装置として、図3に示すように各
種部材の基準データを記憶している記憶手段11と、後
述の各種演算処理を行う荷重演算手段12とを有してい
る。
【0032】記憶手段11には、ジブ3の重量WJ、ジ
ブ3の実質長さ(例えば支軸31と支軸32間の実質長
さ)、ジブ起伏支点(支軸31)からジブ重心J0まで
の実質長さ、荷重支持部材4の重量WB、荷重支持部材
4の重心B0から荷重支持部材4の起伏支点までの長さ
B、ジブ起伏シリンダ5の上ブーム22への取付位置
及びジブ起伏シリンダ5のジブ3への取付位置、等の基
準データ(不変データ)をそれぞれ記憶させている。
又、他の実施形態では、記憶手段11に記憶する基準情
報のうち、ジブ3の重量WJとジブ起伏支点からジブ重
心J0までの長さは、ジブ水平状態でのジブ重量モーメ
ントに置き換えて記憶させておいてもよい。
【0033】荷重演算手段12には、ブーム角度検出手
段20、ジブ角度検出手段30、荷重支持部材角度検出
手段40、ジブ起伏シリンダ(ジブ起伏駆動手段)出力
検出手段50からのそれぞれ現状での検出データが入力
されるとともに、記憶手段11で記憶されている各記憶
値が入力される。
【0034】そして、荷重演算手段12では、次の各演
算を行う。まず、ブーム・ジブ相対角度検出手段(この
実施形態ではブーム角度検出手段20とジブ角度検出手
段30が担当する)からの検出値と、ジブ起伏シリンダ
5の上ブーム22及びジブ3への各取付位置の記憶値と
で現状でのジブ3の姿勢とジブ起伏シリンダ5の位置関
係を演算し、図2においてジブ起伏シリンダ5のモーメ
ントアームRJを算出する。又、ジブ角度検出手段30
と記憶手段11の記憶値(ジブ長さデータと、ジブ起伏
支点からジブ重心までの長さデータ)を用いてそれぞれ
現状でのジブ水平長さL1とジブ起伏支点31からジブ
重心J0までの水平長さLJを演算する。そして、それら
の演算値(モーメントアームRJ、ジブ水平長さL1、ジ
ブ起伏支点からジブ重心までの水平長さLJ)とジブ起
伏シリンダ5の出力検出手段50からの検出値FJと記
憶手段11の記憶値(ジブ3の重量WJ、荷重支持部材
4の重量WB)とを用いて荷重支持部材4に支持される
積載物10の荷重Wを演算するようになっている。即
ち、この荷重演算手段12では、次の算式を用いて積載
物10の重量Wを演算するようになっている。 W=(FJ・RJ−WJ・LJ)/L1−WB・・・・算式 但し、Wは積載物10の重量、FJ・RJはジブ起伏出力
モーメント、WJ・LJはジブ重量モーメント、L1はジ
ブ3の水平長さ、WBは荷重支持部材4の重量である。
【0035】上記算式により積載物重量が計算できる
ことは、次の算式によって検証できる。尚、次の算式に
おいて、FTはチエン張力に見合うチエン駆動シリンダ
68の出力値、Rはスプロケット63の半径、L2は荷
重支持部材4に積載された積載物10の重心W0から荷
重支持部材4の起伏支点(支軸32)までの水平長さで
ある。まず、ジブ起伏支点回りのモーメントの釣り合い
に関連して、 FT・R+FJ・RJ=WJ・LJ+W(L1+L2)+WB(L1+LB)・・・・算式 FT・R=W・L2+WB・LB・・・・算式 とが成り立つ。又、算式と算式から、 FJ・RJ=WJ・LJ+(W+WB)L1・・・・算式 を導ける。そして、この算式から上記算式を導き出
せる。
【0036】ところで、積載物10の重心W0から荷重
支持部材4の起伏支点(支軸32)までの水平長さL2
は、未知数であり且つ変動するものであるが、この荷重
演算手段12による演算式(算式)によると、荷重支
持部材4上での積載物10の位置に関係なく、ジブ起伏
シリンダ5に設けた出力検出手段50の出力値FJを求
めることにより、該積載物10の重量Wを正確に演算す
ることができる。
【0037】このように、この実施形態の支持荷重検出
装置によれば、ジブ起伏シリンダ5の出力検出手段50
を利用して積載物重量Wを求めることができる。又、こ
の出力検出手段50は、荷重支持部材4(バスケット4
1)から離れた位置にあるので、もしバスケット41が
他の構造物に干渉しても出力検出手段50に対して何ら
悪影響(例えば破損)が発生しない。さらに、この荷重
演算手段12による上記算式によれば、ジブ起伏シリ
ンダ5の出力検出手段50を利用したものであっても、
荷重支持部材4上の積載物10の重心位置あるいはバス
ケット41の首振り位置にかかわりなく、該積載物重量
Wを正確に算出できる。又、荷重検出のための出力検出
手段として、ジブ起伏シリンダ5の1個の出力検出手段
50のみを使用しているので、コストや調整等の面でも
有利になる。
【0038】尚、図3に示すように、荷重演算手段12
で算出された積載物10の重量Wは、出力手段13によ
り、例えば表示器に数値で表示させたり、あるいは該重
量Wが許容値を超えると警報を発するようにするとよ
い。
【0039】尚、上記実施形態では、本願請求項2に対
応して、ジブ起伏シリンダ5を用いた場合について説明
したが、本願請求項1に使用されるジブ起伏駆動手段5
としては、上記ジブ起伏シリンダ5にかえてロータリー
アクチュエータや電動モータ(減速機つき)を採用する
ことができる。そして、この場合は、油圧あるいはトル
クを検出することにより、荷重演算手段12においてモ
ーメントアームRJを算出することなく実施できる。
【0040】又、姿勢維持手段6における支軸31と支
軸32間の接続構造は、チエンにかえてロープ、ベルト
は勿論のこと、平行リンクを採用することもできる。
【0041】さらに、上記実施形態では、ブーム式作業
車として、バスケット41を備えた高所作業車を例にと
って説明したが、バスケットのかわりにマニピュレータ
を備えたものやその他に適用できることは勿論である。
【0042】又、上記実施形態の支持荷重検出装置で
は、記憶手段11で記憶させた基準データの記憶値を荷
重演算手段12に送って演算するようにしているが、該
記憶手段11は荷重演算手段12に一体的に組み込ん
で、基準データを該荷重演算手段12に保持させるよう
にしたものでもよい。又、他の実施形態では、上記基準
データは、荷重演算手段12で実行される演算式に定数
として組み込んでおくこともできる。尚、これらの場合
は、荷重演算手段12での演算は一括して実行される。
【0043】さらに、上記実施形態では、ジブ重量モー
メントは、記憶手段11に記憶させたジブ重量WJとジ
ブ起伏支点からのジブ重心までの長さとジブ角度検出手
段30からの検出値とを用いて算出するようにしている
が、他の実施形態では、予め記憶手段11にジブ水平状
態でのジブ重量モーメントを記憶させておき、そのジブ
水平状態でのジブ重量モーメントとジブ角度検出手段3
0からの検出値とで現状のジブ重量モーメントを算出す
るようにしてもよい。
【0044】又、上記演算式は、各種データを数値に変
換したものを用いて実行させてもよく、あるいは出力値
(例えば出力検出手段の電圧値)をそのまま用いて演算
するようにしてもよい。
【0045】
【発明の効果】本願請求項1及び2の各発明の支持荷重
検出装置によれば、上記説明から理解できるように、積
載物重量Wを求めるための検出手段として、ジブ起伏駆
動手段(ジブ起伏シリンダ)5の出力検出手段50(荷
重支持部材4から離れた位置にある)を利用しているの
で、作業時においてもし荷重支持部材4が他の構造物に
干渉しても(例えば横方向からの圧力が加わっても)、
出力検出手段50に対して何ら悪影響が発生せず、従っ
て該出力検出手段50を保護できる(壊れない)という
効果がある。又、積載物重量Wを求めるための検出手段
は、上記出力検出手段50の1個でよいので、コスト面
で有利となるとともに、複数個の場合のように調整が不
要となるという効果がある。
【0046】さらに、荷重演算手段12において、 {(ジブ起伏出力モーメント)−(ジブ重量モーメント)}/
(ジブ水平長さ)−(荷重支持部材の重量) という演算を行うことで、積載物重量Wを求めることが
できるので、ジブ起伏駆動手段5の出力検出手段50を
利用したものであっても、荷重支持部材4上の積載物1
0の重心位置あるいはバスケットの首振り角度にかかわ
りなく、該積載物重量Wを正確に算出できるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願実施形態の支持荷重検出装置を備えたブー
ム式作業車の側面図である。
【図2】図1のブーム式作業車の一部拡大図である。
【図3】本願実施形態の支持荷重検出装置のブロック図
である。
【符号の説明】
1はブーム式作業車、2はブーム、3はジブ、4は荷重
支持部材、5はジブ起伏駆動手段(ジブ起伏シリン
ダ)、6は姿勢維持手段、10は積載物、11は記憶手
段、12は荷重演算手段、20はブーム角度検出手段、
21は下ブーム、22は上ブーム、23はブーム先端
部、30はジブ角度検出手段、31,32は支軸、40
は荷重支持部材角度検出手段、41はバスケット、50
はジブ起伏駆動手段の出力検出手段、61は第1チエ
ン、64は第2チエン、68はチエン駆動シリンダであ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 起伏自在なブームと、ブーム先端部にブ
    ーム起伏面に沿って起伏自在に設けたジブと、ブームと
    ジブ間に設けたジブ起伏駆動手段と、ジブ先端部にジブ
    起伏面に沿って起伏自在に設けた荷重支持部材と、荷重
    支持部材の姿勢を一定に維持する姿勢維持手段とを備え
    たブーム式作業車において、 前記姿勢維持手段は、ジブ基端部とジブ先端部との間を
    接続手段で接続し且つ該接続手段をブーム側から支持す
    ることで前記荷重支持部材の姿勢を一定に維持するよう
    に構成するとともに、 前記ジブの対地角度を検出するジブ角度検出手段と、前
    記ジブ起伏駆動手段の出力を検出する出力検出手段と、
    前記ジブと前記荷重支持部材とに関する基準情報を記憶
    する記憶手段と、前記出力検出手段からの検出値から演
    算したジブ起伏出力モーメント、前記ジブ角度検出手段
    からの検出値と前記記憶手段に記憶された前記ジブに関
    する基準情報から演算したジブ重量モーメント、ジブ角
    度検出手段からの検出値と記憶手段に記憶されたジブに
    関する基準情報から演算したジブ水平長さ、記憶手段に
    記憶された基準情報である荷重支持部材の重量、とを用
    い、 {(ジブ起伏出力モーメント)−(ジブ重量モーメント)}/
    (ジブ水平長さ)−(荷重支持部材の重量) なる演算を行って荷重支持部材に支持される荷重を演算
    する荷重演算手段、とを備えた、 ことを特徴とするブーム式作業車における支持荷重検出
    装置。
  2. 【請求項2】 起伏自在なブームと、ブーム先端部にブ
    ーム起伏面に沿って起伏自在に設けたジブと、ブームと
    ジブ間で伸縮自在に設置したジブ起伏シリンダと、ジブ
    先端部にジブ起伏面に沿って起伏自在に設けた荷重支持
    部材と、荷重支持部材の姿勢を一定に維持する姿勢維持
    手段とを備えたブーム式作業車において、 前記姿勢維持手段は、ジブ基端部とジブ先端部との間を
    接続手段で接続し且つ該接続手段をブーム側から支持す
    ることで前記荷重支持部材の姿勢を一定に維持するよう
    に構成するとともに、 前記ジブの対地角度を検出するジブ角度検出手段と、前
    記ブームに対する前記ジブの角度を検出するブーム・ジ
    ブ相対角度検出手段と、前記ジブ起伏シリンダの出力を
    検出する出力検出手段と、前記ジブと前記荷重支持部材
    と前記ジブ起伏シリンダとに関する基準情報を記憶する
    記憶手段と、前記ブーム・ジブ相対角度検出手段からの
    検出値、前記記憶手段に記憶された前記ジブ起伏シリン
    ダに関する基準情報とからジブ起伏シリンダのジブ起伏
    支点回りのモーメントアームを演算しさらに前記出力検
    出手段からの検出値を合わせて演算したジブ起伏出力モ
    ーメント、前記ジブ角度検出手段からの検出値と記憶手
    段に記憶された前記ジブに関する基準情報から演算した
    ジブ重量モーメント、ジブ角度検出手段からの検出値と
    記憶手段に記憶されたジブに関する基準情報から演算し
    たジブ水平長さ、記憶手段に記憶された基準情報である
    荷重支持部材の重量、とを用い、 {(ジブ起伏出力モーメント)−(ジブ重量モーメント)}/
    (ジブ水平長さ)−(荷重支持部材の重量) なる演算を行って荷重支持部材に支持される荷重を演算
    する荷重演算手段、とを備えた、 ことを特徴とするブーム式作業車における支持荷重検出
    装置。
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