JP2002003200A - ブーム式高所作業車の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が簡単で、水平な目標線に沿った作業台
の移動を確実且つ容易に行うことができ、作業性を向上
させることが可能なブーム式高所作業車の制御装置を提
供する。 【解決手段】 モード選択スイッチ５３により通常モー
ドが選択されているときには、コントローラ６０はブー
ム操作レバー５１の操作に応じてブーム３０を起伏、伸
縮、旋回作動させる制御を行う。一方、モード選択スイ
ッチ５３により水平垂直移動モードが選択されていると
きには、ブーム操作レバー５１によりブーム３０の先端
部を車体１０の前後軸と平行な方向若しくは車体１０の
前後軸と直角な方向を指定することができ、コントロー
ラ６０は検出器７１〜７３からの検出情報により得られ
るブーム先端部の位置の情報に基づいて、ブーム３０の
先端部を水平垂直移動モードが選択された時点における
位置からブーム操作レバー５１により指定された方向へ
水平面上で移動させる制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体に設けた起
伏、伸縮、旋回自在なブームの先端部に作業台を備えて
構成されるブーム式高所作業車の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブーム式高所作業車における作業
台の移動は、作業台に設けた１又は複数のレバーの操作
によりブームを起伏、伸縮、旋回作動させて行うように
なっており、これにより作業台に搭乗した作業者は自ら
のレバー操作により所望の位置に移動して作業を行うこ
とができる。このような構成では、ブーム起伏、伸縮、
旋回作動を複合して行わせることにより作業台を水平移
動、垂直移動させることもできるが、一般にこのような
複合操作は難しく熟練を要する。このためこのような通
常モードの他に、ブームの先端部の移動方向を水平方向
成分と垂直方向成分とを指定して行えるようにした水平
垂直移動モードを備え、これら両モードを必要に応じて
使い分けることができるようにしたものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにブームの先端部の移動方向を水平方向成分と垂直方
向成分とを指定して行えるようにした構成であっても、
電線のメンテナンス作業や建築物の壁塗り作業など、作
業台を或る水平な目標線に沿って移動させるにはやはり
熟練を要し、技量が未熟である場合には作業台が電線等
から遠ざかったり近づき過ぎたりして思うようにいか
ず、作業に時間を要する場合があった。また、この対策
として、電線等の目標線の位置を検出するセンサを設
け、これに沿うようにブーム先端部を移動させるように
制御する構成も考えられるが、装置が複雑で高価とな
り、実用に適しない。

【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、構成が簡単で、水平な目標線に沿った作業
台の移動を確実且つ容易に行うことができ、作業性を向
上させることが可能なブーム式高所作業車の制御装置を
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、本発明に係るブーム式高所作業車の制御装置
は、車体と、車体に起伏、伸縮、旋回作動自在に設けら
れたブームと、ブームの先端部に取り付けられた作業台
と、通常モード及び水平移動モード（例えば、実施形態
における水平垂直移動モード）のうちいずれかを選択可
能なモード選択手段（例えば、実施形態におけるモード
選択スイッチ５３）と、モード選択手段により通常モー
ドが選択されているときにはブームを起伏、伸縮若しく
は旋回作動させる入力を行い、モード選択手段により水
平移動モードが選択されているときには車体の前後軸と
平行な方向若しくは車体の前後軸と直角な方向を指定す
る入力を行う入力手段（例えば、実施形態におけるブー
ム操作レバー５１）と、ブームの先端部の位置を検出す
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７１、長さ検出器７２、旋回角度検出器７３及びコ
ントローラ６０における位置算出部６２）と、モード選
択手段により通常モードが選択されているときには入力
手段の操作に応じてブームを起伏、伸縮若しくは旋回さ
せる制御を行い、モード選択手段により水平移動モード
が選択されているときには位置検出手段からの検出情報
に基づいて、ブームの先端部を水平移動モードが選択さ
れた時点における位置から入力手段により指定された方
向へ水平面上で移動させる制御を行うブーム作動制御手
段（例えば、実施形態におけるコントローラ６０のバル
ブ駆動信号生成部６１及びバルブ駆動部６３、制御バル
ブＶ１〜Ｖ３、起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、
旋回モータ２３）とを備えて構成される。

【０００６】この制御装置は、モード選択手段により通
常モードが選択されているときには入力手段による入力
に応じてブームを起伏、伸縮若しくは旋回作動させる制
御を行い、モード選択手段により水平移動モードが選択
されているときには、位置検出手段により検出されたブ
ーム先端部の位置の情報に基づいて、ブームの先端部を
水平移動モードが選択された時点における位置から入力
手段により指定された方向、すなわち車体の前後軸と平
行な方向若しくは車体の前後軸と直角な方向へ水平面上
で移動させる制御を行うようになっている。

【０００７】このため電線のメンテナンス作業のように
作業台を水平な目標線に沿って移動させる必要がある場
合、車体の前後軸と平行な方向若しくは車体の前後軸と
直角な方向と目標線の延びる方向（電線の延びる方向）
とが一致するように車体を停車させておけば、後は入力
手段によりブーム先端部の移動方向を指定するだけでブ
ーム先端部すなわち作業台を目標線に沿って移動させる
ことが可能となる。このように作業台を水平な目標線に
沿って移動させる操作は従来では熟練を要する高度な技
術であったが、本発明によればこのような高度な操作を
確実且つ容易に行うことができ、作業性が大幅に向上す
る。また、電線等の目標線の位置を検出するセンサ等を
設けるものでもないので構成が簡単且つ安価である。

【０００８】

【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
制御装置の一実施形態を示すブロック図、図２はこの制
御装置を備えたブーム式高所作業車の側面図である。図
２に示すようにこのブーム式高所作業車１は、タイヤ車
輪１１を備えて道路走行が走行可能な車体１０と、この
車体１０に設けられた旋回台２０に起伏自在に取り付け
られたブーム３０と、このブーム３０の先端部に水平旋
回（首振り）自在に取り付けられた作業台４０とを有し
て構成される。

【０００９】旋回台２０は車体１０の後部に取り付けら
れており、車体１０に内蔵された旋回モータ２３を油圧
駆動することにより上下軸まわりに回転させてブーム３
０を旋回させることが可能である。ブーム３０は旋回台
２０の上方に延びて形成された支柱２１の上端部にフー
トピン２２により枢結されており、旋回台２０との間に
跨設された起伏シリンダ２４を油圧駆動することにより
上下面内で起伏させることが可能である。また、ブーム
３０は入れ子式に構成されており、内蔵された伸縮シリ
ンダ３１を油圧駆動することにより長手方向に伸縮させ
ることが可能である。

【００１０】ブーム３０の先端部には垂直ポスト３２が
取り付けられており、この垂直ポスト３２の周囲を取り
囲むように作業台４０のブラケット４１が取り付けられ
ている。垂直ポスト３２は図示しない油圧シリンダによ
り常時垂直に保持されるようになっており、作業台４０
の床面は常に水平が保たれる。また、作業台４０のブラ
ケット４１には電動式の首振りモータ４２が設けられて
おり、この首振りモータ４２を電気駆動することにより
作業台４０を垂直ポスト３２まわりに首振り作動させる
ことが可能である。

【００１１】作業台４０に備えられた操作ボックス５０
には図３に示すようにブーム操作レバー５１と、首振り
操作レバー５２と、モード選択スイッチ５３とが設けら
れている。ブーム操作レバー５１はいわゆるジョイステ
ィック型のレバーであり、中立位置を中心に前後左右を
含む３６０度いずれの方向にも傾動操作することが可能
であるとともに、中立位置を中心に時計回り及び反時計
回りに捻り操作することが可能である。首振り操作レバ
ー５２は中立位置から前後方向に傾動操作することが可
能であり、前方に傾動操作することにより首振りモータ
４２を正方向に回転させて作業台４０を時計回り方向に
首振り作動させることができ、後方に傾動操作すること
により首振りモータ４２を逆方向に回転させて作業台４
０を反時計回りに首振りさせることが可能である。

【００１２】モード選択スイッチ５３は前方位置若しく
は後方位置のいずれか一方に位置させることが可能なト
グルスイッチであり、前方位置に位置させることにより
通常モードを選択でき、後方位置に位置させることによ
り水平垂直移動モード（特許請求の範囲における水平モ
ードに相当）を選択できるようになっている。ここで通
常モードとは、ブーム操作レバー５１の傾動操作及び捻
り操作によりブーム３０を起伏、伸縮、旋回作動させる
ことができるモードのことであり、水平垂直移動モード
とは、ブーム操作レバー５１の傾動操作によりブーム３
０の先端部を水平面上の所定の方向に移動させることが
できるとともに、ブーム操作レバー５１の捻り操作によ
りブーム３０の先端部を鉛直線上に昇降移動させること
ができるモードのことである（詳細は後述）。

【００１３】図１に示すように、ブーム操作レバー５１
の操作信号とモード選択スイッチ５３により選択された
モードに対応する信号とはコントローラ６０のバルブ駆
動信号生成部６１に入力される。また、ブーム３０の下
部に設けられてブーム３０の起伏角度を検出する起伏角
度検出器７１からの検出信号、ブーム３０の上部に設け
られてブーム３０の長さを検出する長さ検出器７２から
の検出信号及び旋回台２０の近傍に設けられて旋回台２
０の旋回角度（すなわちブーム３０の旋回角度）を検出
する旋回角度検出器７３からの検出信号はコントローラ
６０の位置算出部６２に入力される。この位置算出部６
２は検出されたブーム３０の起伏角度、長さ及び旋回角
度の情報に基づいて、ブーム３０の先端部の位置を車体
１０の中心を原点とした座標系の座標として求める。

【００１４】モード選択スイッチ５３により通常モード
が選択されている場合、バルブ駆動信号生成部６１は、
ブーム操作レバー５１の前後方向への傾動操作に応じて
起伏シリンダ２４を伸縮させる信号をバルブ駆動部６３
へ出力し、ブーム操作レバー５１の左右方向への傾動操
作に応じて伸縮シリンダ３１を伸縮させる信号をバルブ
駆動部６３へ出力し、ブーム操作レバー５１の時計回り
若しくは反時計回りへの捻り操作に応じて旋回モータ２
３を順逆方向に回転させる信号をバルブ駆動部６３へ出
力する。バルブ駆動部６３は、バルブ駆動信号生成部６
１より出力された信号に基づいて起伏シリンダ２４、伸
縮シリンダ３１及び旋回モータ２３に対応する制御バル
ブＶ１〜Ｖ３を電磁駆動する。これにより油圧ポンプＰ
より起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１及び旋回モー
タ２３へ供給される作動油の制御が行われ、ブーム３０
はブーム操作レバー５１の操作に応じた起伏、伸縮、旋
回動作をする。

【００１５】このように作業台４０に搭乗した作業者
は、モード選択スイッチ５３により通常モードを選択し
ている状態では、操作ボックス５０からブーム操作レバ
ー５１と首振り操作レバー５２との操作を行うことによ
りブーム３０の起伏、伸縮、旋回作動と作業台４０の首
振り作動とを行うことができ、これにより作業者は自ら
所望の位置に移動して作業を行うことができる。なお、
ブーム３０を伸長等させると車体１０に転倒モーメント
が作用して不安定になるため、このような作業の前には
車体１０の左右両側の前後に備えられたアウトリガジャ
ッキ１２を張り出し、車体１０を安定した状態にさせて
おく。

【００１６】一方、モード選択スイッチ５３が通常モー
ドから切り換えられて水平垂直移動モードが選択されて
いるときには、ブーム操作レバー５１は前後方向、左右
方向への傾動操作及び捻り操作のみが可能となり、ブー
ム操作レバー５１の前後方向への傾動操作により車体１
０の前後軸と平行な方向を、ブーム操作レバー５１の左
右方向への傾動操作により車体１０の前後軸と直角な方
向を、またブーム操作レバー５１の時計回り若しくは反
時計まわりの捻り操作により鉛直方向を指定することが
できるようになる。

【００１７】バルブ駆動信号生成部６１は、水平垂直移
動モードが選択された状態でブーム操作レバー５１が前
後方向若しくは左右方向へ傾動操作されたときには、位
置算出部６２からの情報に基づいて、ブーム３０の先端
部を水平垂直移動モードが選択された時点における位置
からブーム操作レバー５１の傾動操作により指定された
方向（車体１０の前後軸と平行な方向若しくは車体１０
の前後軸と直角な方向）へ水平面上で移動させるに必要
な起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１及び旋回モータ
２３の動作量を求め、これに対応する制御バルブＶ１〜
Ｖ３の作動信号をバルブ駆動部６３へ出力する。またバ
ルブ駆動信号生成部６１は、水平垂直移動モードが選択
された状態でブーム操作レバー５１が捻り操作されたと
きには、位置算出部６２からの情報に基づいて、ブーム
３０の先端部を水平垂直移動モードが選択された時点に
おける位置からブーム操作レバー５１の捻り操作により
指定された方向（上下方向）へ鉛直線上で移動させるに
必要な起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１及び旋回モ
ータ２３の動作量を求め、これに対応する制御バルブＶ
１〜Ｖ３の作動信号をバルブ駆動部６３へ出力する。

【００１８】バルブ駆動部６３は、バルブ駆動信号生成
部６１より出力された信号に基づいて制御バルブＶ１〜
Ｖ３を電磁駆動する。これにより油圧ポンプＰより起伏
シリンダ２４、伸縮シリンダ３１及び旋回モータ２３へ
供給される作動油の制御が行われ、ブーム３０の先端部
は水平垂直移動モードが選択された時点における位置か
ら水平面上を車体１０の前後軸と平行な方向若しくは車
体１０の前後軸と直角な方向に移動し、或いは水平垂直
移動モードが選択された時点における位置から鉛直線上
を上下方向に移動する。

【００１９】このように作業台４０に搭乗した作業者
は、モード選択スイッチ５３により水平垂直移動モード
を選択している状態では、操作ボックス５０からブーム
操作レバー５１の操作を行うことにより、ブーム３０の
先端部を車体１０の前後軸と平行な方向若しくは車体１
０の前後軸と直角な方向へ水平面上を移動させることが
でき、或いはブーム３０の先端部を鉛直方向に移動させ
ることができる。

【００２０】このため例えば電線のメンテナンス作業を
行う際には、先ず図４に示すように車体１０の前後軸Ａ
Ｘが電線Ｄの延びる方向と平行になるように車体１０を
停車させてから通常モードの状態でブーム操作レバー５
１を操作して作業台４０を電線Ｄの近傍に位置させ、次
いでモード選択スイッチ５３により水平垂直移動モード
を選択すればよい。このような設定がなされれば、後は
ブーム操作レバー５１を前後方向に傾動させて移動方向
の指定を行うだけでブーム３０の先端部すなわち作業台
４０を電線Ｄの延びる方向（図中の二点鎖線Ｌに沿った
方向）に水平移動させることができる。或いは、車体１
０の前後軸ＡＸが電線Ｄの延びる方向と直角になるよう
に車体１０を停車させてから通常モードの状態でブーム
操作レバー５１を操作して作業台４０を電線Ｄの近傍に
位置させ、次いでモード選択スイッチ５３により水平垂
直移動モードを選択するようにしてもよい。この場合は
ブーム操作レバー５１の左右方向の傾動操作により、ブ
ーム３０の先端部すなわち作業台４０を電線Ｄの延びる
方向に水平移動させることができる。

【００２１】従来、このような作業台４０を水平な目標
線に沿って移動させる操作は熟練を要する高度な技術で
あったが、本発明によればこのような高度な操作を確実
且つ容易に行うことが可能となり、作業性を大幅に向上
させることができる。また、電線等の目標線の位置を検
出するセンサ等を設けるものでもないので構成が簡単且
つ安価である。

【００２２】これまで本発明に係るブーム式高所作業車
の制御装置の実施形態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定されない。例えば上記実施形
態においてはモードの選択を行うモード選択手段（モー
ド選択スイッチ５３）はトグルスイッチであったが、通
常モードと水平移動モード（水平垂直移動モード）とを
選択切り替えすることができるのであれば他の構成であ
っても構わない。また、通常モードが選択されていると
きにブーム３０の起伏、伸縮、旋回させる入力を行い、
水平移動モード（水平垂直移動モード）が選択されてい
るときに車体１０の前後軸と平行な方向若しくは車体１
０の前後軸と直角な方向を指定する入力を行う入力手段
は、上記実施形態ではレバー（ブーム操作レバー５１）
であったが、これは必ずしもレバーでなくてもよく、他
の構成、例えばスイッチ等であっても構わない。また、
本発明に係る制御装置の適用対象となるブーム式高所作
業車は、上記実施形態において示したような道路上を走
行するタイプのもののみならず、電車軌道を走行してト
ロリ線の保守点検作業等を行う軌道走行タイプのもの等
であってもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るブー
ム式高所作業車の制御装置は、モード選択手段により通
常モードが選択されているときには入力手段による入力
に応じてブームを起伏、伸縮若しくは旋回作動させる制
御を行い、モード選択手段により水平移動モードが選択
されているときには、位置検出手段により検出されたブ
ーム先端部の位置の情報に基づいて、ブームの先端部を
水平移動モードが選択された時点における位置から入力
手段により指定された方向、すなわち車体の前後軸と平
行な方向若しくは車体の前後軸と直角な方向へ水平面上
で移動させる制御を行うようになっている。このため電
線のメンテナンス作業のように作業台を水平な目標線に
沿って移動させる必要がある場合、車体の前後軸と平行
な方向若しくは車体の前後軸と直角な方向と目標線の延
びる方向（電線の延びる方向）とが一致するように車体
を停車させておけば、後は入力手段によりブーム先端部
の移動方向を指定するだけでブーム先端部すなわち作業
台を目標線に沿って移動させることが可能となる。この
ように作業台を水平な目標線に沿って移動させる操作は
従来では熟練を要する高度な技術であったが、本発明に
よればこのような高度な操作を確実且つ容易に行うこと
ができ、作業性が大幅に向上する。また、電線等の目標
線の位置を検出するセンサ等を設けるものでもないので
構成が簡単且つ安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブーム式高所作業車の制御装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】この制御装置を備えたブーム式高所作業車の一
例の側面図である。

【図３】作業台の操作ボックスを右後方斜めから見た斜
視図である。

【図４】この制御装置を備えたブーム式高所作業車を用
いて電線のメンテナンス作業を行っている様子を上方か
ら見た図であり、車体の前後軸が電線の延びる方向と平
行な場合の例である。

【符号の説明】

１ ブーム式高所作業車 １０ 車体 ２３ 旋回モータ（ブーム作動制御手段） ２４ 起伏シリンダ（ブーム作動制御手段） ３０ ブーム ３１ 伸縮シリンダ（ブーム作動制御手段） ４０ 作業台 ５１ ブーム操作レバー（入力手段） ５３ モード選択スイッチ（モード選択手段） ６０ コントローラ ６１ バルブ駆動信号生成部（ブーム作動制御手段） ６２ 位置算出部（位置検出手段） ６３ バルブ駆動部（ブーム作動制御手段） ７１ 起伏角度検出器（位置検出手段） ７２ 長さ検出器（位置検出手段） ７３ 旋回角度検出器（位置検出手段） Ｖ１〜Ｖ３ 制御バルブ（ブーム作動制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F333 AA08 AA15 AB01 AC01 BA12 BB03 BB08 BB23 BB26 BD02 BE02 CA22 FA03 FA22 FD04 FD08 FD09 FE04

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体と、 前記車体に起伏、伸縮、旋回作動自在に設けられたブー
   ムと、 前記ブームの先端部に取り付けられた作業台と、 通常モード及び水平移動モードのうちいずれかを選択可
   能なモード選択手段と、 前記モード選択手段により前記通常モードが選択されて
   いるときには前記ブームを起伏、伸縮若しくは旋回作動
   させる入力を行い、前記モード選択手段により前記水平
   移動モードが選択されているときには前記車体の前後軸
   と平行な方向若しくは前記車体の前後軸と直角な方向を
   指定する入力を行う入力手段と、 前記ブームの先端部の位置を検出する位置検出手段と、 前記モード選択手段により前記通常モードが選択されて
   いるときには前記入力手段の操作に応じて前記ブームを
   起伏、伸縮若しくは旋回させる制御を行い、前記モード
   選択手段により前記水平移動モードが選択されていると
   きには前記位置検出手段からの検出情報に基づいて、前
   記ブームの先端部を前記水平移動モードが選択された時
   点における位置から前記入力手段により指定された方向
   へ水平面上で移動させる制御を行うブーム作動制御手段
   とを備えたことを特徴とするブーム式高所作業車の制御
   装置。