JP2001097698A - 高所作業車の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブーム先端部を地面に押し付けたり、転倒支
点よりも内側の領域内において作業台を構造物の下面に
押し付けたような場合であってもブームや作業台を破損
させることのない高所作業車の安全装置を提供する。 【解決手段】 車体１０の転倒支点よりも外側の領域
（Ｓ１＋Ｓ２）内においては転倒防止制御の下でブーム
先端部３０ａを移動でき、地面付近の領域（Ｓ２）内で
は、ブーム先端部３０ａに作用する上方荷重が、そのブ
ーム先端部３０ａ位置について予め定められた許容上方
荷重を上回るときにブーム３０の作動規制が行われる。
また、車体１０の転倒支点よりも内側の領域（Ｓ３）内
では、ブーム先端部３０ａに作用する下方荷重が、その
ブーム先端部３０ａについて予め定められた許容下方荷
重を上回るときにブーム３０の作動規制が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体上に設けられ
た起伏、伸縮動等自在なブームの先端部に作業台を取り
付けて構成した高所作業車の安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車体上に起伏、伸縮動等が自在なブーム
を有し、このブームの先端部に作業台を取り付けて構成
された高所作業車においては、ブーム先端部に作用する
下方荷重により生ずる転倒モーメントにより車体が転倒
しないようにするための安全装置が設けられている。こ
のような安全装置は一般に、ブーム先端部の車体に対す
る位置を検出するとともに、そこに作用する下方荷重を
検出してこれら両者から転倒モーメントを算出し、この
転倒モーメントが予め定められた許容転倒モーメントを
上回るようなときにブームの作動を規制する構成となっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな転倒モーメントによる車体転倒を防止する安全装置
を備えた高所作業車であっても、ブーム先端部を地面に
押し付けたような場合や、転倒支点よりも内側の領域内
において作業台を構造物（例えば橋梁）の下面に押し付
けたりしたような場合にはブームの作動規制は働かず、
無理な曲げ荷重によりブームや作業台を破損させてしま
う虞があった。

【０００４】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、ブーム先端部を地面に押し付けたり、転倒
支点よりも内側の領域内において作業台を構造物の下面
に押し付けたような場合であってもブームや作業台を破
損させることのない高所作業車の安全装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る高所作業車の安全装置は、ブーム
の先端部の車体に対する位置を検出する位置検出手段
（例えば、実施形態における起伏角度検出器５１、長さ
検出器５２及び旋回角度検出器５３）と、ブームの先端
部に作用する上方荷重を検出する上方荷重検出手段（例
えば、実施形態における荷重検出器５４）と、上方荷重
検出手段により検出される上記上方荷重が、位置検出手
段により検出されるブームの先端部の位置について予め
定められた許容上方荷重を上回っているときにブームの
作動を規制する制御を行う第１規制制御手段（例えば、
実施形態におけるコントローラ５０）とを備えて構成さ
れている。

【０００６】このような構成においては、上方荷重検出
手段により検出されるブームの先端部に作用する上方荷
重が、位置検出手段により検出されるブームの先端部の
位置について予め定められた許容上方荷重を上回ったと
きには、第１規制手段がブームの作動を規制するので、
例えば作業者の乗降等により作業台を地面近くにまで降
下させ、誤ってブームの先端部を地面に押し付けてしま
ったような場合であってもブームを破損させるようなこ
とがなく、安全性が高められる。

【０００７】また、もう一つの本発明に係る高所作業車
の安全装置は、ブームの先端部の車体に対する位置を検
出する位置検出手段（例えば、実施形態における起伏角
度検出器５１、長さ検出器５２及び旋回角度検出器５
３）と、ブームの先端部に作用する下方荷重を検出する
下方荷重検出手段（例えば、実施形態における荷重検出
器５４）と、下方荷重検出手段により検出される上記下
方荷重及び位置検出手段により検出されるブームの先端
部の位置から求められる車体の転倒モーメントが予め定
められた許容転倒モーメントを上回っているときにブー
ムの作動を規制する制御を行う第２規制制御手段（例え
ば、実施形態におけるコントローラ５０）と、車体の転
倒支点より内側の領域内において、下方荷重検出手段に
より検出される上記下方荷重が、位置検出手段により検
出されるブームの先端部の位置について予め定められた
許容下方荷重を上回っているときにブームの作動を規制
する制御を行う第３規制制御手段（例えば、実施形態に
おけるコントローラ５０）とを備えて構成されている。

【０００８】このような構成においては、転倒防止制御
の対象外である車体の転倒支点より内側の領域内におい
て、下方荷重検出手段により検出されるブームの先端部
に作用する下方荷重が、位置検出手段により検出される
ブームの先端部の位置について予め定められた許容下方
荷重を上回っているときにはブームの作動が規制される
ので、例えば橋梁の下面における作業を行っている時
に、作業台を誤って橋梁の下面に押し付けてしまったよ
うな場合であってもブームを破損させるようなことがな
く、安全性が高められる。なお、このような押しつけが
転倒防止制御の対象となる車体の転倒支点よりも外側の
領域内において行われた場合には、転倒防止制御により
ブームの作動が規制され、ブームの破損等が防止され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る
安全装置を備えた高所作業車１を示している。この高所
作業車１は、運転席１１の後方に車台１２を有してタイ
ヤ車輪１３により道路走行が可能な車体１０と、車台１
２上に設けられた旋回台２０と、この旋回台２０から上
方に延びた支柱２１にフートピン２２で取り付けられて
起伏シリンダ２３により起伏動可能になっているブーム
３０と、このブーム３０の先端部に設けられた作業台４
０とを有して構成されている。

【００１０】旋回台２０は車体１０内に設けられた旋回
モータ２４により水平旋回動が可能になっており、これ
によりブーム３０を３６０度旋回させることが可能にな
っている。ブーム３０は複数のブーム部材が入れ子式に
構成されており、内蔵された伸縮シリンダ３１により伸
縮動が可能になっている。作業台４０はブーム３０の先
端部に設けられて常時垂直状態が保持される垂直ポスト
３２を介して取り付けられており、レベリングシリンダ
３３の作動により、作業台４０の床面は常に水平に保た
れるようになっている。

【００１１】作業台４０は垂直ポスト３２に対して旋回
自在であり、作業台４０内に設けられた水平旋回モータ
４１により水平旋回動可能になっている。また、作業台
４０上には上部操作装置４２が設けられており、ここに
備えられたレバー類を手動操作することにより、ブーム
３０の起伏、伸縮、旋回及び作業台４０の水平旋回を行
うことができるようになっている。なお、車体１０上に
は下部操作装置１５が設けられており、ここに備えられ
たレバー類を手動操作することによってもブーム３０及
び作業台４０を作動させることが可能である。

【００１２】車体１０の前後左右にはジャッキ１４が設
けられており、これらを下方へ張り出して車体１０を安
定支持させることができるようになっている。また、各
ジャッキ１４は車体１０の側方に張り出させることも可
能であり、ブーム３０の先端部に作用する荷重が車体１
０を転倒させようとするモーメント（転倒モーメント）
に抗することができるようになっている。

【００１３】ここで、ブーム３０の起伏、伸縮、旋回作
動について図２を用いて少し詳しく説明する。上部或い
は下部の操作装置４２，１５からレバー操作を行うとそ
の操作信号はコントローラ５０に入力される。コントロ
ーラ５０はこれら操作信号に基づいて起伏制御バルブ６
１、伸縮制御バルブ６２及び旋回制御バルブ６３（いず
れも電磁比例方向流量制御バルブ）を電磁駆動して油圧
ポンプＰから供給される作動油の起伏シリンダ２３、伸
縮シリンダ３１及び旋回モータ２４への供給制御を行
う。これによりブーム３０及び作業台４０は両操作装置
４２，１５のレバー類の操作に従って作動する。

【００１４】またコントローラ５０は、ブーム３０内に
設けられた起伏角度検出器５１により検出されるブーム
３０の起伏角度の情報と、同じくブーム３０内に設けら
れた長さ検出器５２により検出されるブーム３０の長さ
の情報と、車体１０内に設けられた旋回角度検出器５３
により検出される旋回台２０の旋回角度の情報とからブ
ーム３０の先端部の車体１０に対する位置を算出するよ
うになっている。また、起伏シリンダ２３の近傍には起
伏シリンダ２３に作用する油圧に基づいてブーム３０の
先端部（ブーム先端部３０ａ）に作用する上方荷重及び
下方荷重を検出することが可能な荷重検出器５４が設け
られている。この荷重検出器５４により検出される情報
もコントローラ５０に出力される。

【００１５】上記のように求められたブーム先端部３０
ａの位置が車体１０の転倒支点（ジャッキ１４の張出位
置）よりも外側の領域内にある場合には、コントローラ
５０は荷重検出器５４により検出されたブーム先端部３
０ａに作用する下方荷重と、演算により求められたブー
ム先端部３０ａの位置とから転倒モーメントを算出す
る。一方、コントローラ５０の記憶装置には、車体１０
の転倒支点よりも外側の領域内の各位置（ブーム先端部
３０ａ位置）について車体１０が転倒しない範囲で定め
られた許容転倒モーメントのデータが予め記憶されてお
り、ブーム先端部３０ａの位置が上記領域内にあるとき
には、その位置についての許容転倒モーメントを呼び出
して両者の比較を行う。その結果、算出された転倒モー
メントがそのブーム先端部３０ａ位置についての許容転
倒モーメントを上回るときには、コントローラ５０はバ
ルブ６１〜６３の作動規制を行って非安全側（車体転倒
側）へのブーム３０の作動を禁止する制御（転倒防止制
御）を行う。

【００１６】このようにコントローラ５０は転倒防止制
御装置として働くが、このような転倒防止制御装置によ
れば、ブーム先端部３０ａは転倒モーメントが大きくな
る領域、すなわちブーム３０の起伏角度が小さく、且つ
ブーム３０の長さが長くなる領域への移動は制限される
ことになる。また、ブーム先端部３０ａが車体１０の転
倒支点（ジャッキ１４の張出位置）より内側の領域内に
あるときには車体１０は転倒モーメントにより転倒する
ことはないので、転倒防止制御が働く領域は車体１０の
転倒支点よりも外側の領域のみとなる。

【００１７】図３は車体１０を後方から見、ブーム３０
を側方に張り出したときの様子を示している。図に示す
領域Ｓ１及びＳ２（領域Ｓ２は地面付近に限定した領
域）は転倒防止制御の下でブーム先端部３０ａを移動で
きる領域であり、車体１０の転倒支点（ジャッキ１４の
張出位置）よりも内側で転倒防止制御の対象外となる領
域Ｓ３は転倒モーメントによる転倒の虞なくブーム先端
部３０ａを移動できる領域である。なお、このようなブ
ーム先端部３０ａの移動可能領域（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３）
は作業台４０の負荷荷重やジャッキ１４の側方張出量に
よっても異なり、作業台４０の負荷荷重が大きいほど、
またジャッキ１４の側方張出量が小さいほど側方への移
動が制限される。また、このような条件ごとに設定され
るブーム先端部３０ａの移動領域データはコントローラ
５０の記憶装置に記憶されており、上記条件ごとに、対
応するデータがその都度呼び出されて用いられる。

【００１８】また、コントローラ５０の記憶装置には、
領域Ｓ２内の各位置（ブーム先端部３０ａ位置）につい
て、ブーム３０や作業台４０に有害な変形等が生じない
範囲でブーム先端部３０ａに作用することが許容される
上方荷重（許容上方荷重）のデータが予め記憶されてお
り、ブーム先端部３０ａの位置がこの領域Ｓ２内にある
ときには、その位置についての許容上方荷重を呼び出
し、荷重検出器５４により検出された上方荷重との比較
を行う。その結果、荷重検出器５４により検出されたブ
ーム先端部３０ａに作用する上方荷重がそのブーム先端
部３０ａ位置についての許容上方荷重を上回るときに
は、コントローラ５０はバルブ６１〜６３の作動規制を
行って、ブーム３０の非安全側への作動を禁止する制御
を行う。

【００１９】ここで、ブーム先端部３０ａに作用する上
方荷重は、ブーム先端部３０ａを地面に押し付けた場合
を想定しており、従って上記ブーム３０の非安全側への
作動とは、ブーム先端部３０ａを更に下降させるような
作動である。また、ブーム３０を安全側に作動させる作
動、すなわちブーム先端部３０ａを上方に移動させる作
動は許容される。なお、上記許容上方荷重は、領域Ｓ２
内における位置（ブーム先端部３０ａ位置）ごとに変化
するように定めてもよいが、領域Ｓ２内全て同じ値に定
めてもよい。この場合の許容上方荷重は、作業台４０の
最小積載時（積載空時）の荷重を若干下回る荷重とすれ
ば充分である。

【００２０】また、コントローラ５０の記憶装置には、
領域Ｓ３内の各位置（ブーム先端部３０ａ位置）につい
て、ブーム３０や作業台４０に有害な変形等が生じない
発生しない範囲でブーム先端部３０ａに作用することが
許容される下方荷重（許容下方荷重）のデータが予め記
憶されており、ブーム先端部３０ａの位置がこの領域Ｓ
３内にあるときには、その位置についての許容下方荷重
を呼び出し、荷重検出器５４により検出された下方荷重
との比較を行う。その結果、荷重検出器５４により検出
されたブーム先端部３０ａに作用する下方荷重がそのブ
ーム先端部３０ａ位置についての許容下方荷重を上回る
ときには、コントローラ５０はバルブ６１〜６３の作動
規制を行って、ブーム３０の非安全側への作動を行う。

【００２１】ここで、ブーム先端部３０ａに作用する下
方荷重は、作業台４０を構造物の下面に下方から押し付
けた場合を想定しており、従って上記ブーム３０の非安
全側への作動とは、ブーム先端部３０ａを更に上昇させ
るような作動である。また、ブーム３０を安全側に作動
させる作動、すなわちブーム先端部３０ａを下方に移動
させる作動は許容される。なお、上記許容下方荷重は、
領域Ｓ３内における位置（ブーム先端部３０ａ位置）ご
とに変化するように定めてもよいが、領域Ｓ３内全て同
じ値に定めてもよい。この場合の許容下方荷重は、作業
台４０の最大積載時の荷重を若干上回る荷重とすれば充
分である。

【００２２】このような構成の高所作業車１により高所
作業を行うときには、先ず作業者が運転席１１内から運
転して道路走行を行い、高所作業車１を作業現場へ移動
させる。このように道路を走行するときには、ブーム３
０を全縮且つブーム受け１６に載置されるまで倒伏させ
た状態（格納状態）にする。作業現場へ到着したら、作
業者は各ジャッキ１４を張り出させて車体１０を支持さ
せる。車体１０が全ジャッキ１４により支持されたら作
業者は車台１２上から作業台４０に搭乗し、上部操作装
置４２からレバー類を操作してブーム３０の起伏、伸
縮、旋回及び作業台４０の水平旋回を行って作業台４０
を所望の高所位置に移動させ、作業を行う。

【００２３】ここで、例えば、地面付近の作業を行う場
合や、作業者を地面上から作業台４０に乗降させるよう
な場合等には作業台４０すなわちブーム先端部３０ａを
地面付近に移動させる必要があるが、このとき誤ってブ
ーム先端部３０ａを地面に押し付けてしまう場合があ
る。このような場合には通常、ブーム３０に作用するこ
とのない上方曲げが作用する虞があるが、この高所作業
車１においては、前述のように、荷重検出器５４により
検出されるブーム先端部３０ａに作用する上方荷重が、
検出器５１〜５３により検出されるブーム先端部３０ａ
の位置について予め定められた許容上方荷重を上回った
ときには、コントローラ５０がブーム３０の作動を規制
するようになっているので、上記のような場合であって
もブーム３０を破損させるようなことがなく、安全性が
高められる。

【００２４】また、例えば、橋梁の下面等における作業
を行っている場合等には、転倒防止制御の対象外である
領域Ｓ３内において、作業台４０を誤って橋梁の下面に
押し付けてしまう場合がある。このような場合には、ブ
ーム３０及び作業台４０に許容されているよりも大きな
下方荷重がブーム３０に作用する場合があるが、この高
所作業車１においては、前述のように、荷重検出器５４
により検出されるブーム先端部３０ａに作用する下方荷
重が、検出器５１〜５３により検出されるブーム先端部
３０ａの位置について予め定められた許容下方荷重を上
回ったときには、コントローラ５０がブーム３０の作動
を規制するようになっているので、上記のような場合で
あってもブーム３０を破損させるようなことがなく、安
全性が高められる。なお、このような作業台４０の橋梁
の下面等への押しつけが領域Ｓ３内でなく領域Ｓ１内に
おいて行われた場合には前述の転倒防止制御によりブー
ム３０の作動が規制されることとなり、同じくブーム３
０の破損が防止される。

【００２５】これまで本発明に係る高所作業車の安全装
置について説明してきたが、本発明の範囲は上述のもの
に限られない。例えば、荷重検出器５４は必ずしも起伏
シリンダ２３に作用する油圧に基づいてブーム先端部３
０ａに作用する上方荷重及び下方荷重を検出する構成で
ある必要はなく、ブーム先端部３０ａに作用する荷重を
直接検出する構成等のものであっても構わない。更に、
本発明の安全装置の適用対象は、車体上に設けられたブ
ームの先端部に作業台が取り付けられて構成されていれ
ばよく、走行装置がクローラ装置である高所作業車や、
作業台上から車体走行操作を行うことが可能な自走式の
高所作業車等であっても構わない。

【００２６】また、上記実施形態においては、ブーム先
端部３０ａに作用する上方荷重をもとにブーム３０の作
動を規制する領域Ｓ２は地面付近に限られていたが、こ
れは必ずしも地面付近に限定しなくてもよい。但し、ブ
ーム３０に上方荷重が作用するのはブーム先端部３０ａ
を地面付近に位置させた場合（ブーム先端部３０ａを地
面に押し付けた場合）が多く、またこのように領域Ｓ２
を限定することにより、コントローラ５０の記憶装置に
記憶させるデータ量を減らすことが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る高所
作業車の安全装置においては、上方荷重検出手段により
検出されるブームの先端部に作用する上方荷重が、位置
検出手段により検出されるブームの先端部の位置につい
て予め定められた許容上方荷重を上回ったときには、第
１規制手段がブームの作動を規制するので、例えば作業
者の乗降等により作業台を地面近くにまで降下させ、誤
ってブームの先端部を地面に押し付けてしまったような
場合であってもブームを破損させるようなことがなく、
安全性が高められる。

【００２８】また、もう一つの本発明に係る高所作業車
の安全装置においては、車体の転倒支点より内側の領域
内において、下方荷重検出手段により検出されるブーム
の先端部に作用する下方荷重が、位置検出手段により検
出されるブームの先端部の位置について予め定められた
許容下方荷重を上回っているときにはブームの作動が規
制されるので、例えば橋梁の下面における作業時に、転
倒防止制御の対象外である車体の転倒支点より内側の領
域内において、作業台を誤って橋梁の下面に押し付けて
しまったような場合であってもブームを破損させるよう
なことがなく、安全性が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る安全装置を備えた高所作業車の側
面図である。

【図２】上記高所作業車の制御系を示すブロック図であ
る。

【図３】上記高所作業車におけるブーム先端部の移動可
能領域の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 高所作業車 １０ 車体 ３０ ブーム ５０ コントローラ（第１〜第３規制制御手段） ５１ 起伏角度検出器（位置検出手段） ５２ 長さ検出器（位置検出手段） ５３ 旋回角度検出器（位置検出手段） ５４ 荷重検出器（上方荷重検出手段、下方荷重検出
手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体上に設けられた起伏、伸縮等自在な
   ブームの先端部に作業台を取り付けて構成した高所作業
   車の安全装置であって、 前記ブームの先端部の前記車体に対する位置を検出する
   位置検出手段と、 前記ブームの先端部に作用する上方荷重を検出する上方
   荷重検出手段と、 前記上方荷重検出手段により検出される前記上方荷重
   が、前記位置検出手段により検出される前記ブームの先
   端部の位置について予め定められた許容上方荷重を上回
   っているときに前記ブームの作動を規制する制御を行う
   第１規制制御手段とを備えたことを特徴とする高所作業
   車の安全装置。
2. 【請求項２】 車体上に設けられた起伏、伸縮等自在な
   ブームの先端部に作業台を取り付けて構成した高所作業
   車の安全装置であって、 前記ブームの先端部の前記車体に対する位置を検出する
   位置検出手段と、 前記ブームの先端部に作用する下方荷重を検出する下方
   荷重検出手段と、 前記下方荷重検出手段により検出される前記下方荷重及
   び前記位置検出手段により検出される前記ブームの先端
   部の位置から求められる前記車体の転倒モーメントが予
   め定められた許容転倒モーメントを上回っているときに
   前記ブームの作動を規制する制御を行う第２規制制御手
   段と、 前記車体の転倒支点より内側の領域内において、前記下
   方荷重検出手段により検出される前記下方荷重が、前記
   位置検出手段により検出される前記ブームの先端部の位
   置について予め定められた許容下方荷重を上回っている
   ときに前記ブームの作動を規制する制御を行う第３規制
   制御手段とを備えたことを特徴とする高所作業車の安全
   装置。