JP2003201096A - ブーム作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両設置場所が傾斜地であっても、作業台が
水平に保たれ、かつ車体の格納位置に正しく安全に格納
されるブーム作業車を提供する。 【解決手段】 本発明に係るブーム作業車によれば、作
業台が格納位置から離れたところではレベリング装置７
０は作業台絶対揺動角検出器６３によって検出された検
出値を用いてレベリング制御を行うので、作業台は常に
水平に保たれる。また、作業台が格納位置近傍の所定範
囲内にある場合ではレベリング装置７０は作業台相対揺
動角検出器６１によって検出された検出値によって作業
台の車体に対する傾きをなくすようにレベリング制御を
行うので、車体の格納位置に正しく安全に格納されるブ
ーム作業車を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、車体に起伏動等が
自在に設けられたブームの先端部に作業台が上下方向に
揺動自在に枢結されて構成されるブーム作業車や、ブー
ムの先端部に上下方向に揺動自在にポストが枢結され、
このポストの先端部に上下方向に揺動自在に作業台が枢
結されて構成されるブーム作業車に関する。 【０００２】 【従来の技術】ブーム作業車には、橋梁の表面（車や人
の通る部分の手摺部分等）や橋梁の裏面（車や人が通る
部分の裏面すなわち海や川に面した側）の点検や補修等
を行う橋梁点検車（オーバーフェンス車とも称すること
がある）と称されるものがある。この橋梁点検車として
ブームの先端に下方に伸縮自在なポストを取り付けて構
成され、車体を橋梁上に配置し手摺やフェンスの上を越
えて作業台を橋梁の裏面まで届かせるように構成された
ものが一般に知られている。このポストの下端に取り付
けられる作業台には作業者が搭乗して作業が行われるた
め、ブームが起伏作動され、ポストが垂直面内で揺動さ
れるときに、これらブームの起伏作動およびポストの揺
動に拘わらず作業台を水平に保持することが求められ
る。このため、作業台を水平に保持するレベリング制御
を行うレベリング装置が設けられている。この作業台の
レベリング装置は、一般的に電気的に油圧シリンダを制
御するので電気式レベリング装置とも称される。 【０００３】このようなレベリング装置には、従来、作
業台の水平面に対する絶対角（作業台絶対揺動角）を検
出してその検出値からレベリング制御のための演算を行
い制御するタイプ（絶対角方式）のものと、作業台と車
体との相対角（作業台相対揺動角）を検出してその検出
値からレベリング制御のための演算を行い制御するタイ
プ（相対角方式）の２つのタイプが知られている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、相対角方式
のレベリング装置を備えた橋梁点検車により橋梁点検を
行う際に、この橋梁点検車が走行する橋梁上の路面が傾
いており車体が傾いたまま橋梁点検を行うような場合、
相対角方式では車体が水平状態であることを前提として
レベリング制御を行うので、車体の傾きに応じて作業台
も傾いて水平とはならず作業台に搭乗した作業者にとっ
て乗り心地が良くないという問題があった。また一方、
絶対角方式のレベリング装置を備えた橋梁点検車により
橋梁点検を行う際に、やはりこの橋梁点検車が走行する
橋梁上の路面が傾いており車体が傾いたまま橋梁点検を
行うような場合、水平を保ったままの作業台を格納しよ
うとすると車体が作業台（水平面）に対して傾いている
ので作業台が車体上の構造物に干渉してしまう虞があっ
た。 【０００５】本発明はこのような問題を鑑みてなされた
ものであり、車体が傾斜状態である場合においても、作
業台は水平に保たれ、かつ車体の格納位置に正しく安全
に格納されるブーム作業車を提供することを目的とす
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のブーム作業車は、車体に起伏動等が自在に設
けられたブームと、ブームの先端部に上下に揺動自在に
支持され、車体の所定の格納位置に格納される作業台
と、作業台の水平面に対する上下揺動角を検出する作業
台絶対揺動角検出器と、作業台の車体に対する上下揺動
角を検出する作業台相対揺動角検出器と、作業台の位置
を検出する作業台位置検出器と、作業台位置検出器によ
って検出された作業台の位置が格納位置の近傍の所定範
囲内であると判断したときには作業台相対揺動角検出器
によって検出された検出値を用いてブームの起伏に拘わ
らず作業台を車体に対して一定の上下揺動角度に保持す
るレベリング制御を行い、作業台の位置が所定範囲外に
あると判断したときには作業台絶対揺動角検出器によっ
て検出された検出値を用いてブームの起伏に拘わらず作
業台を水平面に対して一定の上下揺動角度に保持するレ
ベリング制御を行うレベリング装置とを備えて構成され
る。 【０００７】このような構成のブーム作業車によれば、
レベリング装置は格納位置近傍では作業台相対揺動角検
出器によって検出された検出値（すなわち相対角方式）
によってレベリング制御を行い車体上格納位置に正しく
安全に格納され、格納位置から離れたところでは作業台
絶対揺動角検出器によって検出された検出値（すなわち
絶対角方式）を用いてレベリング制御を行うので、作業
台は水平に保たれるブーム作業車を提供することができ
る。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。本発明に係るブーム
作業車の一例としての橋梁点検車１を図１〜３に示す。
橋梁点検車１は図１に見るように前方に運転キャビン２
ａを有し、前後のタイヤ輪３ａ、３ｂで走行可能なトラ
ックシャーシをベースに構成される。運転キャビン２ａ
後方の車体２上には上方に突出して旋回台４が水平旋回
可能に取り付けられており、この旋回台４の下部に設け
られた旋回台モータ５１により駆動される。旋回台４の
上部にはブーム５がブーム枢結軸４ａで枢結されてお
り、旋回台４とブーム５とを結んで張り渡されたブーム
起伏シリンダ５２により起伏動される。ブーム５は、旋
回台４に枢結された基端ブーム５ａとこの基端ブーム５
ａに入れ子式に嵌挿された先端ブーム５ｂとからなり、
このブーム５の内部に取り付けられたブーム伸縮シリン
ダ５３により伸縮動可能に構成されている。 【０００９】先端ブーム５ｂの先端部には屈伸ポスト６
が屈伸ポスト揺動軸６ａで上下に揺動可能に枢結される
とともに、この屈伸ポスト６の屈伸ポスト揺動軸６ａと
同軸にリンクアーム７が枢結されている。リンクアーム
７の上端部にはポストレベリングシリンダ５４のロッド
側端部が枢結され、このポストレベリングシリンダ５４
のボトム側端部が先端ブーム５ｂ内に枢結されている。
また、リンクアーム７の下端部にはポスト起伏シリンダ
５５のロッド側端部が枢結され、このシリンダのボトム
側端部が屈伸ポスト６の下部に枢結されている。屈伸ポ
スト６の前端にはポスト１０が固定されている。 【００１０】ポスト起伏シリンダ５５は独立した作動操
作により伸縮動され、リンクアーム７および先端ブーム
５ｂに対して屈伸ポスト６を上下に揺動作動させ、ポス
ト１０を所望の屈伸角度位置に設定することができる。
このため、必要に応じてポスト１０を起仰させ高揚程で
の作業を行うことができる。なお、ポスト１０は通常の
作業時には図１、２等に示すように垂直に保持される。
一方、ポストレベルシリンダ５４のボトム側油室とブー
ム起伏シリンダ５２のロッド側油室とが油路で結ばれ
て、いわゆる油圧回路式レベリング機構が構成されてお
り、ブーム５が起仰（倒伏）されたときにリンクアーム
７およびポスト起伏シリンダ５５を介して屈伸ポスト６
をブーム５の起伏角度と同一角度だけ倒伏（起仰）作動
させ、ブーム５の起伏角度の如何に拘わらずポスト１０
が常時一定角度を保持するように（通常作業時にはポス
ト１０が常に垂直を維持するように）作用する。 【００１１】ポスト１０は屈伸ポスト６に固定されたホ
ルダ１０ｈと、このホルダ１０ｈに入れ子式に嵌挿され
た第１ポスト１０ａ、第２ポスト１０ｂ、第３ポスト１
０ｃおよび第４ポスト１０ｄからなり、ホルダ１０ｈと
第１ポスト１０ａとの間に張り渡されたポスト昇降シリ
ンダ５６およびポスト内部に配設されたポスト伸縮シリ
ンダ（図示せず）からなる伸縮機構により、ホルダ１０
ｈに対して第１〜第４ポスト１０ａ〜１０ｄを伸縮動可
能に構成されている。なお、ポスト昇降シリンダ５６の
伸縮と伴って作動するチェーンループ機構をポスト内部
に配設して同様にホルダ１０ｈに対して第１〜第４ポス
ト１０ａ〜１０ｄを伸縮動可能に構成しても良い。 【００１２】ここで、第４ポスト１０ｄの先端部につい
て図３を参照して詳しく説明する。第４ポスト１０ｄの
先端部には、ポストの延びる方向に対して揺動可能（図
における紙面直交方向に揺動可能）にアーム１１が枢結
軸１４により枢結されており、アーム旋回シリンダ１５
により枢結軸１４を中心として旋回（揺動）される。な
お、アーム１１の旋回作動はポスト１０が水平な状態に
おいてのみ許容され、具体的には高所作業時や作業台２
０を車体２に格納するときなどに利用される。アーム１
１の先端部には旋回ベース１２がアーム枢結軸１１ａを
介して枢結されており、旋回ベース１２はアーム枢結軸
１１ａを中心として紙面内において上下に揺動可能とな
っている。アーム１１と旋回ベース１２との間に作業台
レベリングシリンダ５７が張り渡されており、作業台レ
ベリングシリンダ５７により旋回ベース１２のレベリン
グ制御（上下揺動制御）が行われる。旋回ベース１２に
は、この旋回ベース１２に対して作業台旋回モータ５９
によって旋回可能な作業台ブラケット１３が取り付けら
れている。作業台ブラケット１３には作業台２０が取り
付けられており、さらに作業台２０上には旋回台４の旋
回作動、ブーム５の起伏、伸縮作動等を行わせるため作
業者が操作する操作装置１８が設けられている。 【００１３】次に、作業台２０のレベリング制御を行う
レベリング装置７０について図４を参照して説明する。
レベリング装置７０は、作業台相対揺動角検出器６１
と、作業台絶対揺動角検出器６３と、作業台位置検出器
６５と、コントローラ７１と、作業台レベリングシリン
ダ５７の作動制御を行う（油圧）制御弁Ｖから構成さ
れ、コントローラ７１が作業台相対揺動角検出器６１、
作業台絶対揺動角検出器６３および作業台位置検出器６
５の検出値を用いて作業台レベリングシリンダ５７の作
動を制御する。なお、作業台レベリングシリンダ５７は
油圧ポンプ８０から吐出される油圧力によって作動す
る。 【００１４】作業台相対揺動角検出器６１は、作業台２
０が車体２に対してどのように傾いているかを検出する
検出器である。この作業台相対揺動角検出器６１は、ブ
ーム枢結軸４ａと屈伸ポスト揺動軸６ａとアーム枢結軸
１１ａと旋回ベース１２の旋回軸に配設されたポテンシ
ョメータ等の角度検出器の複合体であり、具体的には図
１に示すように旋回台４に対するブーム５の角度θ₁を
検出するためブーム枢結軸４ａに取り付けられた角度検
出器と、ブーム５に対する屈伸ポスト６の角度θ₂（こ
れは、前述した屈伸角度に相当する）を検出する角度検
出器と、アーム１１に対する旋回ベース１２の角度θ₃
を検出する角度検出器および旋回ベース１２に対する作
業台ブラケット１３の旋回角φ（図示せず）を検出する
角度検出器とからなる。これら検出器の検出値から作業
台２０が車体２に対してどのように傾いているかを演算
して求める。 【００１５】作業台絶対揺動角検出器６３は、作業台２
０が水平面に対してどのくらい傾いているかを検出する
検出器であり、具体的には例えば作業台ブラケット１３
に取り付けられ、重力の作用から鉛直軸を感知し、そこ
から絶対水平面を求めて、その絶対平面と作業台との間
の角度を検出する機能を有する傾斜検出器である。 【００１６】作業台位置検出器６５は、作業台２０の位
置（作業台２０中心位置等の任意の位置）を検出する機
能を有し、作業台２０の３次元位置を検出する。具体的
には上述した４つの角度検出器とともにブーム５の伸長
量を検出するブーム伸長量検出器とポスト１０の伸長量
を検出するポスト伸長量検出器からなる検出器の複合体
である。 【００１７】コントローラ７１は、メモリ７３と、格納
領域判定部７５と、レベリング制御部７７を有し構成さ
れている。メモリ７３には作業台２０の格納位置（図６
に示す２点鎖線で示した作業台２０の位置）の近傍にお
ける所定範囲が記憶されている。格納領域判定部７５
は、作業台位置検出器６５の検出値がメモリ７３に記憶
された作業台２０の格納位置近傍の所定範囲の内側にあ
るか、それとも外側にあるかどうかを判定し、作業台２
０が格納位置近傍の所定範囲内にあると判定された場合
は作業台相対揺動角検出器からの検出値を後段のレベリ
ング制御部７７に送出し、あるいは作業台２０が格納位
置近傍の所定範囲外にあると判定された場合は作業台絶
対揺動角検出器６３からの検出値を後段のレベリング制
御部７７に送出する機能を有している。レベリング制御
部７７は、前段の格納領域判定部７５から送られてきた
作用台揺動角検出器の検出値を基にして作業台レベリン
グシリンダ５７の制御弁Ｖを調節することで作業台２０
のレベリング制御を行う。 【００１８】以上のように構成された橋梁点検車１にお
いて、作業台２０に搭乗した作業者は操作装置１８を操
作して、旋回台４の旋回作動、ブーム５の起伏および伸
縮作動、屈伸ポスト６の起伏（屈伸）作動、ポスト１０
の伸縮作動、作業台ブラケット１３の旋回動等を行うこ
とができ、これにより、例えば図２に示すように橋梁Ｂ
の上部からフェンスＦを越えて橋梁下部に作業台２０を
移動させ、所望位置で橋梁Ｂの補修・点検作業等を行う
ことができる。 【００１９】なお、車体２の前後左右の四カ所に、車体
２の左右に拡縮自在で上下に伸縮自在なローラージャッ
キ１７が設けられている。ローラージャッキ１７は、車
体の左右方向に拡幅自在になアウトリガ１７ａと、上下
方向に伸縮自在なジャッキ１７ｂと、ジャッキ１７ｂの
下部に取り付けられて車両前後方向に転動自在なローラ
１７ｃとを有して構成され、図２に示すようにローラ１
７ｃを路面に接地させて車体に作用する転倒モーメント
に抗して車体を安定支持した上で、車両を前後に安定走
行させることが出来るように構成されている。 【００２０】次に、本発明に係るレベリング装置７０を
有した橋梁点検車１を使用して橋梁点検作業を行い、作
業終了後作業台２０を所定格納位置に格納する作動を説
明する。橋梁点検作業は、橋梁裏面の橋桁等を橋梁点検
車の作業台に搭乗した作業者によって点検作業が行われ
るものであり、橋梁上の路面は図２に見る橋梁Ｂのよう
に水平になった所だけでなく、図５に見る橋梁Ｂように
傾斜した所もある。以下では図５に示すように傾いた路
面での橋梁点検作業を考える。この路面は図面左方から
右方にかけて下るように傾斜しており、その左端にフェ
ンスＦが垂直に配設されている。このフェンスＦをブー
ム５やポスト１０によって跨ぎ越し作業台２０を橋梁Ｂ
の裏面に作業台２０を配置させて橋梁点検作業を行う。
このために、まず橋梁点検車１をフェンスＦに平行とな
るように配置し、フェンスＦ側のアウトリガ１７ａを側
方に張り出し、４つのジャッキ１７ｂを設置させ車体２
を安定支持する。そして作業者が作業台２０に搭乗し、
操作装置１８を操作して次の作動を行わせる。 【００２１】作業者は、ブーム５を起伏動かつ伸長動さ
せ作業台２０およびポスト１０を持ち上げ、旋回台４を
旋回動させてブーム５、ポスト１０および作業台２０等
の作業装置をフェンスＦ側に向け、フェンスＦの上端を
跨ぐようにポスト１０をフェンスＦの向こう側へ倒伏動
させる。このとき作業台２０の長い方の辺は、フェンス
Ｆに対して平行に向いていてフェンスＦに当接しないよ
うに作業者によって操作される。 【００２２】次に、ポスト１０を伸長させ、橋梁Ｂの下
位置まで降下させ作業台旋回モータ５９を作動させて図
５に示すように作業台２０を橋梁Ｂの裏面に回り込ませ
る。なお、このとき作業台２０は格納位置から離れてい
るので、レベリング装置７０は作業台ブラケット１３に
配設された作業台絶対揺動角検出器６３からの検出値を
基にして、常に水平が保たれるようにレベリング制御し
ている。この段階で、橋梁裏面に対する橋梁点検作業を
行うことができる。このような橋梁点検作業に際して橋
梁点検車１は、フェンスＦに沿って車輪３を駆動させて
走行しながら連続的に橋梁点検作業することが出来るよ
うになっている。 【００２３】上で述べたように橋梁点検作業に際して、
図５に示される傾斜をもつ橋梁Ｂに対しても、また図２
に示されるような傾斜を持たない橋梁Ｂに対しても、作
業台２０はレベリング装置７０のレベリング制御によっ
て、（作業台絶対揺動角検出器６３からの検出値を基に
して）常に水平に保たれている。しかしながら両者を比
較すると、車体２に対する作業台２０の傾きは、図２で
は略０であるのに対し、図５では橋梁Ｂの傾斜分だけ相
対的に上方に揺動している。 【００２４】次に、図５における橋梁点検作業が終了
し、作業台２０を格納する作動を説明する。上述した作
業台２０の設置の逆をたどり、作業台２０を橋梁点検車
１の格納位置にそのまま絶対角方式レベリング制御によ
って格納しようとすると、車体は橋梁Ｂの傾斜に応じて
傾いているのに作業台は水平を保つため、図６の実線で
示された作業台２０のように旋回台４やブーム５と干渉
してしまう。そこで本発明に係るレベリング装置７０
は、作業台２０がメモリ７３に記憶された作業台格納位
置近傍の所定範囲に入ったときに自動的に格納領域判定
部７５が後段のレベリング制御部７７にレベリング制御
用のデータとして送通する作業台揺動角の検出値を、作
業台絶対揺動角検出器６３からの検出値から、作業台相
対揺動角検出器６１からの検出値へと切り替える。言い
換えるとレベリング制御を絶対角方式から相対角方式に
切り替える。この切替を受けてレベリング制御部７７
は、作業台レベリングシリンダ５７を制御して図６にお
いて２点鎖線で示された作業台２０の正しい格納位置に
格納することができる。この結果、格納状態における作
業台２０は車体に対して傾くことなくレベリング制御さ
れるので、旋回台４やブーム５といった他の構造物に干
渉することなく、車体の格納位置に正しく安全に格納さ
れる。 【００２５】なお、これまで本発明に係る実施の形態と
して橋梁点検車１を例に取って説明してきたが、本発明
は橋梁点検車にのみに係るものではなく、例えば、ブー
ムの先端に大型の作業台を上下に揺動自在に枢結して構
成される重荷重型の高所作業車に対しても上述した装置
を用いて作業台のレベリング制御を行わせるようにする
こともできる。 【００２６】 【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
ブーム作業車によれば、作業台が格納位置から離れたと
ころではレベリング装置は作業台絶対揺動角検出器によ
って検出された検出値（絶対角方式）を用いてレベリン
グ制御を行うので、作業台は常に水平に保たれ、作業者
に快適な作業環境を提供することができる。また、作業
台が格納位置近傍の所定範囲内にある場合、レベリング
装置は作業台相対揺動角検出器によって検出された検出
値（相対角方式）によって作業台の車体に対する傾きを
なくすようにレベリング制御を行うので、車体の格納位
置に正しく安全に格納されるブーム作業車を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のブーム作業車となる橋梁点検車を示す
側面図である。 【図２】水平な橋梁において上記橋梁点検車による作業
が行われているときの状態を車両後方から見て示す構成
図である。 【図３】上記橋梁点検車の作業台近傍の構成を示す側面
図である。 【図４】上記橋梁点検車におけるレベリング装置を示す
ブロック図である。 【図５】傾斜した橋梁において上記橋梁点検車による作
業が行われているときの状態を車両後方から見て示す構
成図である。 【図６】上記橋梁点検車を作業台を格納した状態で示す
背面図である。 【符号の説明】 ５ ブーム ２０ 作業台 ６１ 作業台相対揺動角検出器 ６３ 作業台絶対揺動角検出器 ６５ 作業台位置検出器 ７０ レベリング装置 ７１ コントローラ ７３ メモリ ７５ 格納領域判定部 ７７ レベリング制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑島 和夫 埼玉県上尾市大字領家字山下1152番地の10 株式会社アイチコーポレーション上尾工 場内 (72)発明者 久保 淳 埼玉県上尾市大字領家字山下1152番地の10 株式会社アイチコーポレーション上尾工 場内 (72)発明者 佐々木 隆 埼玉県上尾市大字領家字山下1152番地の10 株式会社アイチコーポレーション上尾工 場内 Ｆターム(参考） 3F333 AA08 AA11 AB02 AB04 BB08 CA02 FA11 FA17 FD07 FE04 FE09

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 車体に起伏動等が自在に設けられたブー
   ムと、 前記ブームの先端部に上下に揺動自在に支持され、前記
   車体の所定の格納位置に格納される作業台と、 前記作業台の水平面に対する上下揺動角を検出する作業
   台絶対揺動角検出器と、 前記作業台の前記車体に対する上下揺動角を検出する作
   業台相対揺動角検出器と、 前記作業台の位置を検出する作業台位置検出器と、 前記作業台位置検出器によって検出された前記作業台の
   位置が前記格納位置の近傍の所定範囲内であると判断し
   たときには前記作業台相対揺動角検出器によって検出さ
   れた検出値を用いて前記ブームの起伏に拘わらず前記作
   業台を前記車体に対して一定の上下揺動角度に保持する
   レベリング制御を行い、前記作業台の位置が前記所定範
   囲外にあると判断したときには前記作業台絶対揺動角検
   出器によって検出された検出値を用いて前記ブームの起
   伏に拘わらず前記作業台を水平面に対して一定の上下揺
   動角度に保持するレベリング制御を行うレベリング装置
   とを備えて構成されることを特徴としたブーム作業車。