JP2003095598A - ブームの作動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動規制されているブームの作動を可能にす
るための操作要領を作業者にとって容易に認識すること
ができるブームの作動制御装置を提供する。 【解決手段】 操作装置２２と、ブーム５の作動制御を
行うアクチュエータ３０と、ブーム５が許容作動範囲で
移動するようにアクチュエータ３０を制御するコントロ
ーラ２３と、ブーム５の作動規制内容を表示する第１表
示器３１と、コントローラ２３によって作動規制されて
いるブーム５の作動を回避するための操作要領を表示す
る第２表示器３２とを備える。コントローラ２３により
作動規制された方向へブーム５の作動させるように作業
者が操作装置２２を操作したとき、予め設定されている
規制回避条件が第２表示器３２に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、起伏、伸縮、旋回等の
作動が自在に設けられたブームを有した高所作業車に関
し、さらに詳しくは転倒防止や、ブームおよび作業台と
車体との干渉防止のためにブームの許容範囲を超える作
動を規制するように構成されたブームの作動制御装置に
関する。 【０００２】 【従来の技術】高所作業車は起伏、伸縮、旋回等の作動
が自在なブームの先端に水平に保持して作業台が取り付
けられて構成されている。この高所作業車においては、
ブームを起伏、伸縮、旋回等の作動を行わせて、作業台
を所望の高所に移動することができるが、ブームの起
伏、伸縮、旋回等の作動を行うと、車体を転倒させる方
向に作用するモーメント（以下、「転倒モーメント」と
称する）が変化する。この転倒モーメントが許容値を超
えると、車体の安定支持性が低下するため、転倒モーメ
ントが許容値以内の状態で、ブームの作動が可能となる
許容作動範囲を設定し、ブームがこの許容作動範囲を超
えて作動することを規制するコントローラが設けられて
いる。 【０００３】また、ブームの位置や作動内容によって
は、ブームおよび作業台が車体と干渉することもあり、
干渉によってブームや車体等が損傷をするおそれがあ
る。このような干渉を防止する目的からブームの許容作
動範囲が予め設定されており、この許容作動範囲の外へ
移動するようなブームの作動をコントローラにより規制
することも知られている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、ブームを作
動しているときにブームが許容作動範囲を超えて作動す
る状態となり、コントローラにより作動規制が行われた
ときに、作動規制されている方向へブームの作動を行い
たい場合がある。例えば、高所作業を行う際に、ブーム
を水平近傍まで倒伏させた状態で車両前方に向けて旋回
させると、ブームもしくは作業台が高所作業車の前部に
ある運転室と干渉するおそれがあるため、コントローラ
により運転室と干渉する前に旋回作動が規制される。こ
の規制が行われている状態で、運転室に近づく方向にも
しくは運転室を超えて反対側の方向に旋回作動を行いた
い場合があるが、このままではブームの旋回作動をさせ
ることはできない。この規制されている旋回作動を行う
ためには、ブームと作業台が運転室と干渉しない許容作
動範囲内までブームを起仰作動させると運転室側への旋
回方向も許容作動範囲となり、コントローラによる旋回
作動規制は解除され、規制されていた運転室に近づく方
向へのブームの旋回作動が可能になる。但し、ブームの
作動規制が行われる状態は種々のものがあり、上述のよ
うに比較的容易にブーム作動規制を回避する操作要領が
判断できる場合ばかりではなく、ブーム作動規制を回避
する要領判断が難しいことも多い。特に、経験の少ない
作業者（オペレータ）にとって、この回避要領判断に迷
い、作業効率が低下するという問題があった。 【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、高所作業車において、コントローラによ
りブームの作動が規制されている状態で、作動規制を回
避して、作動規制方向への作動を可能にするための操作
要領を容易に認識できる、ブームの作動制御装置を提供
すること目的としている。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、車体に、起伏、伸縮、旋回等
の作動が自在に設けられたブームと、ブームの先端に水
平に保持されて取り付けられた作業台とを備えて、ブー
ムを起伏、伸縮および旋回作動させて作業台を所望位置
に移動させるようにブームの作動制御装置が構成され、
さらに、外部操作されて、ブームの起伏、伸縮、旋回等
の作動を行うための操作信号を送信する操作手段（例え
ば、実施形態における伸縮レバー２２ａ、起伏レバー２
２ｂ、旋回レバー２２ｃ）と、操作信号を受けて前記ブ
ームの起伏、伸縮、旋回等の作動を行わせるブーム作動
アクチュエータ（例えば、実施形態における伸縮シリン
ダ３０ａ、起伏シリンダ３０ｂ、旋回モータ３０ｃ）
と、操作手段の操作に応じて、ブーム作動アクチュエー
タによりブームを作動させる制御を行うとともに、予め
設定された許容作動範囲外へブームもしくは作業台が移
動するようなブーム作動アクチュエータの作動を規制す
る制御を行うコントローラとを有するブームの作動制御
装置において、コントローラにより作動規制が行われた
状態で、作動規制方向へブームを作動させるように操作
手段が操作されたときに、その操作を可能にするための
操作手順を表示する表示手段（例えば、実施形態におけ
る第１表示器３１、第２表示器３２）とを備える。 【０００７】このような構成のブームの作動規制装置を
用いれば、ブームの起伏、伸縮、旋回等の作動を行わせ
るときに、ブームの位置状態に対応して設定される許容
作動範囲（すなわち、ブーム作動が可能な領域）外へブ
ームもしくは作業台が移動するような作動に対しては、
コントローラは、ブームが許容作動範囲領域の境界に達
した時点でブームの作動を規制する。このようにコント
ローラにより作動規制が行われた状態は、表示手段によ
りその内容が表示されており、作業者はこの表示を見て
どの方向への操作が規制されているのか容易に判断でき
る。さらに、作動規制された状態で、作動規制された方
向へ操作手段を操作すると、作動規制を回避してブーム
の作動を可能にするための操作要領が表示手段に表示さ
れるので、作業者はこれを容易に認識することができ
る。そして、この表示手段に従い、ブームを作動させる
と、作動規制方向を回避して適切なブームの作動を行う
ことができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。まず、本発明に係
るブームの作動制御装置を備えた高所作業車１を図２に
示している。この高所作業車１は、前後輪３ａ、３ｂを
有して走行可能であり、前部に運転室２ａを有したトラ
ック車両をベースに構成される。このトラック車両の車
体２の上に図示しない旋回モータ（油圧モータ）により
駆動されて水平旋回可能に構成された旋回台４が配設さ
れている。この旋回台４に基端部が枢結されてブーム５
が取り付けられており、このブーム５は起伏シリンダ６
により起伏動されるようになっている。ブーム５は、基
端ブーム５ａ、中間ブーム５ｂおよび先端ブーム５ｃを
入れ子式に組み合わせて内蔵の伸縮シリンダ７により伸
縮動可能に構成されている。 【０００９】先端ブーム５ｃは先端ブームヘッド５ｄを
有し、このブームヘッド５ｄに枢結されて支持部材８が
上下に揺動可能に取り付けられている。この支持部材８
は垂直ポスト部（図示せず）を有し、ブームヘッド５ｄ
と支持部材８との間に配設されたレベリングシリンダ
（図示せず）により支持部材８の揺動制御が行われ、ブ
ーム５の起伏の如何に拘わらず垂直ポスト部が常に垂直
に延びて位置するように支持部材８が揺動制御される。
このように常時垂直に保持される垂直ポスト部に水平旋
回自在に（首振り自在に）作業台９が取り付けられてお
り、作業台９はブーム５の起伏に拘わらず常に水平に保
持される。 【００１０】なお、支持部材８の上端部に吊り上げ装置
１０が設けられている。また、車体２の前後左右の四ヵ
所に下方に伸縮自在なアウトリガ１１が設けられてお
り、高所作業を行うときには、図示のようにアウトリガ
１１を下方に張り出して車体２を持ち上げ支持できるよ
うになっている。 【００１１】このような高所作業車１に設けられてい
る、ブームの作動制御装置２０について、以下に詳しく
説明する。 【００１２】本発明のブームの作動制御装置２０は、図
１に示すように、操作装置２２と、この操作信号を受け
るコントローラ２３と、コントローラ２３からの制御信
号を受けて作動制御される油圧制御バルブ２８と、油圧
制御バルブ２８から油圧の供給制御を受けるアクチュエ
ータ３０とから構成される。 【００１３】アクチュエータ３０はブーム５の伸縮作動
を行う伸縮シリンダ３０ａと、ブーム５の起伏作動を行
う起伏シリンダ３０ｂと、ブーム５の旋回作動を行う旋
回モータ３０ｃによって構成されており、油圧ポンプ２
９からの油圧により作動するようになっている。作業台
９には操作装置２２が設けられており、図５にも示すよ
うに、この操作装置２２は伸縮レバー２２ａ（伸縮操作
手段）、起伏レバー２２ｂ（起伏操作手段）、旋回レバ
ー２２ｃ（旋回操作手段）から構成されている。伸縮レ
バー２２ａを前後方向に操作すると伸縮操作信号が、起
伏レバー２２ｂを左右方向に操作すると起伏操作信号
が、旋回レバー２２ｃを左右方向に操作すると旋回操作
信号が、コントローラ２３が有する作動制御部２７を介
して、油圧制御バルブ２８へ出力される。油圧制御バル
ブ２８はこれら操作信号に基づいて油圧ポンプ２９を制
御して、該当するそれぞれのアクチュエータ３０ａ、３
０ｂ、３０ｃへの油圧の供給を制御することにより、ブ
ーム５の伸縮、起伏、旋回作動制御を行えるようになっ
ている。例えば、伸縮レバー２２ａを操作することによ
り油圧制御バルブ２８へ伸縮作動信号を出力して、伸縮
シリンダ３０ａへの作動油給排を制御し、ブーム５の伸
縮作動を制御する。 【００１４】このように、作業台９に搭乗した作業者
（図示せず）が、操作装置２２の操作を行えば、ブーム
５の伸縮、起伏、旋回作動させて、作業台９を所望の高
所に移動させることができる。 【００１５】一方、作業台９を所望の高所に移動させる
ためにブーム５の起伏、伸縮、旋回等の作動を行うと、
車体２を転倒させる方向に作用する転倒モーメントが変
化し、この転倒モーメントが許容値を超えると、車体２
の安定支持性が低下する。また、ブーム５の位置や作動
内容によっては、ブーム５および作業台９が車体２と干
渉するおそれがある。このような安全性の低下や干渉を
防止するために、この高所作業車１は、ブーム５の許容
作動範囲が予め設定されており、コントローラ２３によ
って、許容作動範囲外へ移動するようなブーム５の作動
は規制される。 【００１６】このような作動規制制御を行うために、ブ
ームの作動制御装置２０には、図１に示すように、ブー
ム５の伸縮長さを検出する伸縮長さ検出器２１ａと、ブ
ーム５の起伏角度を検出する起伏角度検出器２１ｂと、
ブーム５の旋回角度を検出する旋回角度検出器２１ｃと
が設けられている。これらの検出器２１ａ〜２１ｃによ
り検出された情報は、コントローラ２３に入力されるよ
うになっている。コントローラ２３は、位置算出部２４
と、作動規制部２５と、許容作動範囲メモリ２６ａとを
有している。位置算出部２４は検出器２１ａ〜２１ｃか
らの情報によりブーム５の位置を算出して作動規制部２
５に出力する。作動規制部２５は算出されたブーム５の
位置と許容作動範囲メモリ２６ａに予め設定されている
ブーム５の許容作動範囲とを比較して、ブーム５が許容
作動範囲外へ移動するような場合は作動制御部２７へ規
制信号を出力し、該当するブーム５の作動を規制する。 【００１７】このように、コントローラ２３は許容作動
範囲外へ移動するようなブーム５の作動を規制して、車
体２の安定性の低下やブーム５および作業台９が車体２
との干渉を防止する機能も有している。 【００１８】さらに、作動規制部２５は上記のようにブ
ーム５の作動が規制されたときに、その作動規制内容を
第１表示器３１に表示する。第１表示器３１は、図５に
も示すように、ブームの作動方向を示す発光ダイオード
３１ａ〜３１ｆにより構成されており、ブーム５の作動
のうち作動が可能な方向に対応する発光ダイオードを点
灯させ、ブーム５の作動が規制されている方向に対応す
る発光ダイオードを消灯させる。このため、作業者は、
コントローラ２３により規制されたブーム５の作動方向
を容易に認識することができる。 【００１９】ところで、上記に示すようにコントローラ
２３によって、ブーム５の作動が規制されている状態は
種々のものがあるため、作動規制を回避するための操作
判断が難しいことも多い。本発明のブームの作動制御装
置２０は、図１に示すように、このような作動規制され
ているブーム５の作動を可能にするための操作要領を作
業者にとって容易に認識することができるように、予め
規制回避条件が設定された規制回避条件メモリ２６ｂ
と、その内容を表示する第２表示器３２とを備えてい
る。以下に、第２表示器３２の表示に基づいて作動規制
を回避しながらブーム５の作動を行う場合の実施形態に
ついて図を参照しながら説明する。 【００２０】上述したように、コントローラ２３により
ブーム５の作動規制が行われている状態において、作動
規制方向へブーム５が作動するように操作装置２２の操
作を行ってもブーム５は規制されたままで作動しない。
しかし、操作装置２２が操作されるとコントローラ２３
へ操作信号は送信されるようになっており、作動規制さ
れた方向にブーム５を作動させるように操作装置２２が
操作された場合でも、この操作信号はコントローラ２３
に送信される。これを受けて作動制御部２７は、作動規
制が行われている方向と同じブーム５の作動の方向であ
る操作信号が入力されたと判断したときに作動規制部２
５を作動させる。作動規制部２５は、コントローラ２３
が有している規制回避条件メモリ２６ｂから、各検出器
２１ａ〜２１ｃにより検出されたブーム５の位置が属す
る所定ブーム５の位置領域と操作装置２２が操作された
方向が設定されている選択肢を選択して、予め設定され
ている作動規制方向への作動を可能にするための操作要
領を読み出し、その内容を第２表示器３２に出力する。 【００２１】第２表示器３２は、図５にも示すように、
発光ダイオード３２ａ〜３２ｆを備えており、ブーム５
の作動規制を回避するための作動方向を点灯により表示
する。規制を回避するための操作が複数ある場合は、該
当する発光ダイオード３２ａ〜３２ｆを順次点灯して、
各検出器２１ａ〜２１ｃからの情報により前の表示によ
る操作の完了を検出すると、次なる操作内容を示す発光
ダイオード３２ａ〜３２ｆを点灯させ、その操作が終了
すると消灯する。 【００２２】なお、操作装置２２と、第１表示器３１
と、第２表示器３２は、図５に示すように、作業台９が
有する操作＆表示パネル３３にまとめて設けられてい
る。 【００２３】このように構成されたブームの作動制御装
置２０では、コントローラ２３によって作動規制されて
いるブーム５の作動を回避するための操作要領を第２表
示器３２に示すことによって、作業者はこの操作要領を
容易に認識できる。さらに、第２表示器３２の表示に従
って操作装置２２の操作を行えば、作動規制を回避して
適切なブーム５の作動を行うことができる。 【００２４】ここで、ブーム５を倒伏した状態から作動
規制を回避して旋回作動を行う場合の具体例について、
図３と図４を参照して説明する。 【００２５】ここで図３および図４において符号Ａで示
すように、高所作業車１のブーム５が、水平位置近傍で
ある運転室２ａの上端よりも所定値高い起伏角度（θ
１）より倒伏し、かつブーム５の先端および作業台９が
運転室２ａと干渉しない許容作動範囲θ２〜θ２´（旋
回台４を挟んだ範囲）外の位置にあるときには、ブーム
５の作動は全ての方向において可能であり、第１表示器
の発光ダイオード３１ａ〜３１ｆは全て点灯している。 【００２６】この位置Ａの状態より、作業者が旋回レバ
ー２２ｃを操作してブーム５を運転室２ａ方向（矢印方
向）への右旋回作動させた場合、ブーム５が旋回許容作
動範囲境界θ２上の位置Ｂに達したとき、作業台９とブ
ーム５の先端が運転室２ａと干渉するので、コントロー
ラ２３は、許容作動範囲の境界であるθ２を超えて移動
するブーム５の右旋回作動を規制する。その際、第１表
示器３１の発光ダイオード３１ａは消灯して、作業者に
右旋回作動が規制されていることを示す。 【００２７】この作動規制を回避してブーム５の右旋回
を行うためには、ブーム５の先端および作業台９が運転
室２ａと干渉しなくなる位置Ｂから位置Ｃまで（図３参
照）、ブーム５を起仰作動させることが条件となる。本
発明のブームの作動制御装置２０は、旋回レバー２２ｃ
が旋回が規制されている右旋回方向に操作されると、こ
のときの規制回避条件であるブーム５の起仰作動を第２
表示器３２の発光ダイオード３２ｅ（図５参照）の点灯
により表示する。このため、作業者は第２表示器３２の
表示を見て規制回避条件を容易に認識することができ
る。 【００２８】この表示に従って作業者はブーム５の起仰
作動を行い、ブーム５の先端が位置Ｃに達すると、ブー
ム５の左旋回作動の規制はなくなるので第２表示器３２
の発光ダイオード３２ｅは消灯する。代わって、第１表
示器３１の発光ダイオード３１ａが点灯するので、作業
者はブーム５の右旋回作動が可能になったことが認識で
き、ブーム５の右旋回作動を行うことができる。 【００２９】このようなブーム作動規制装置２０によれ
ば、コントローラ２３により作動規制された方向へブー
ム５の作動させるように操作装置２２が操作されると、
予め設定されている規制回避条件が第２表示器３２に示
されるので、作業者は難しい種々の条件判断を行うこと
なく作動規制をなくして、作動規制方向へのブーム５の
作動を容易にかつ適切に行うことができる。 【００３０】なお、第１表示器３１に表示されるコント
ローラによるブーム５の作動の規制内容と、第２表示器
３２に表示させる作動規制方向へのブーム５の作動を可
能にするための操作要領を音声により行う音声ガイド装
置を設けたり、モニタ表示により行うモニタ表示装置を
設けてもよい。また、これらと操作＆表示パネル３３を
適宜組み合わせることにより、使い勝手をより向上させ
ることもできる。 【００３１】また、上記の高所作業車１においては、コ
ントローラ２３により作動規制が行われたときにはその
規制内容を示す第１表示器３１と、規制回避条件を示す
第２表示器３２とを異なる表示手段で表示しているが、
本発明においては必ずしも第１表示器３１と第２表示器
３２とに分けて構成する必要はなく、規制内容を示して
いるのか、規制を回避するための条件が示されているの
か、作業者が内容を区別できれば第１表示器３１と第２
表示器３２を併せて構成してもよい。 【００３２】 【発明の効果】以上のように本発明のブームの作動制御
装置によれば、コントローラによって作動規制されてい
るブームの作動を回避するための操作要領を表示手段に
示すことにより作業者はこの操作要領を容易に認識でき
るため、作業効率が向上する。さらに、表示手段の表示
に従って操作手段の操作を行えば、作動規制を回避して
適切なブームの作動を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るブームの作動制御装置の構成を示
すブロック図である。 【図２】上記ブームの作動制御装置を備えた高所作業車
の斜視図である。 【図３】上記ブームの作動制御装置を備えた高所作業車
の側面図であり、ブームの起伏角度の許容作動範囲（θ
１以上）を示す概念図である。 【図４】上記ブームの作動制御装置を備えた高所作業車
の平面図であり、ブームの旋回角度の許容作動範囲（θ
２〜θ２´、但し旋回台を挟む範囲）を示す概念図であ
る。 【図５】操作＆表示パネルの構成を示す図である。 【符号の説明】 １ 高所作業車 ５ ブーム ９ 作業台 ２０ ブームの作動制御装置 ２２ 操作装置 ２３ コントローラ ３０ アクチュエータ ３１ 第１表示器（表示手段） ３２ 第２表示器（表示手段）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 車体に、起伏、伸縮、旋回等の作動が自
   在に設けられたブームと、前記ブームの先端に水平に保
   持されて取り付けられた作業台とを備えてなり、前記ブ
   ームを起伏、伸縮および旋回作動させて前記作業台を所
   望位置に移動させる高所作業車における前記ブームの作
   動制御装置であって、 外部操作されて、前記ブームの起伏、伸縮、旋回等の作
   動を行うための操作信号を送信する操作手段と、 前記操作信号を受けて前記ブームの起伏、伸縮、旋回等
   の作動を行わせるブーム作動アクチュエータと、 前記操作手段の操作に応じて、前記ブーム作動アクチュ
   エータにより前記ブームを作動させる制御を行うととも
   に、予め設定された許容作動範囲外へ前記ブームもしく
   は前記作業台が移動するような前記ブーム作動アクチュ
   エータの作動を規制する制御を行うコントローラとを有
   するブームの作動制御装置において、 前記コントローラにより作動規制が行われた状態で、前
   記作動規制方向へ前記ブームを作動させるように前記操
   作手段が操作されたときに、その操作を可能にするため
   の操作手順を表示する表示手段とを備えたことを特徴と
   するブームの作動制御装置。