JP2003238092A - 高所作業車の作動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転倒防止機能を二重化して安全性を向上させ
た高所作業車の作動制御装置を提供する。 【解決手段】 車体上に起伏、伸縮および旋回作動が可
能に設けられたブームと、ブームの先端に取り付けられ
てブームの起伏、伸縮および旋回作動に応じて移動され
る作業台と、車体の前後左右にそれぞれ配設され、下端
部が地面に当接して車体を安定支持するジャッキと、ブ
ームおよび作業台から車体に作用する転倒モーメントを
検出する転倒モーメント検出手段と、ジャッキに加わる
ジャッキ接地反力を検出するジャッキ接地反力検出手段
２６とを備えて高所作業車の作動制御装置２０が構成さ
れる。そしてこの作動制御装置２０は、転倒モーメント
もしくはジャッキ接地反力のいずれか一つを基に、ブー
ムの作動を規制する制御を行って車体の転倒を防止する
ように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体上に起伏、伸
縮および旋回作動が可能に配設されたブームの先端に作
業台が取り付けられて構成される高所作業車に関し、さ
らに詳しくはこの高所作業車の作動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような高所作業車においては、ブー
ムを起伏、伸縮および旋回作動等させることによりブー
ム先端の作業台を所望高所に移動させ、作業台に搭乗し
た作業者により高所作業が行われる。このように高所作
業を行うときに、ブームの起伏、伸縮および旋回に応じ
て車体に対する作業台の位置が変化し、作業台等から車
体に作用する転倒方向モーメントが変化する。このた
め、このように変化する転倒方向モーメントが過大とな
って車体の安定性が損なわれることを防止するため、例
えばモーメント規制装置といった転倒防止装置を用いる
ことが従来から良く知られている。

【０００３】モーメント規制装置は、例えば、ブームの
起伏作動を行わせる起伏シリンダの軸力を検出するとと
もにブームの起伏角を検出し、これら検出値からブーム
およびブームに取り付けられた作業台等から車体に作用
する実際の転倒モーメントを求め、このように求めた転
倒モーメントが許容モーメントを越えるようなブームの
作動等を規制するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高所作業車
を輸出する場合、輸出国の規格に準拠する必要があり、
輸出国によっては安全装置の二重化が規定されている。
しかしながら、安全装置の一種である転倒防止装置は、
例えば転倒モーメントを許容モーメントと比較してブー
ムの作動等を規制するモーメント規制装置のような一重
のシステムであったため、転倒防止機能の二重化を図る
ための方策が望まれていた。

【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、転倒防止機能を二重化して安全性を向上
させた高所作業車の作動制御装置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】このような目的達成のた
め、本発明においては、車体上に起伏、伸縮および旋回
作動が可能に設けられたブームと、ブームの先端に取り
付けられてブームの起伏、伸縮および旋回作動に応じて
移動される作業台と、車体の前後左右にそれぞれ配設さ
れ、下端部が地面に当接して車体を安定支持するジャッ
キ（例えば、実施形態におけるアウトリガジャッキ１
１）と、ブームおよび作業台から車体に作用する転倒モ
ーメントを検出する転倒モーメント検出手段（例えば、
実施形態におけるモーメント演算部２０ａ、起伏角検出
器２２および軸力検出器２４）と、下端部が地面に当接
してジャッキが車体を安定支持する状態で、ジャッキに
それぞれ加わるジャッキ接地反力を検出するジャッキ接
地反力検出手段（例えば、実施形態におけるジャッキ接
地反力検出器２６）とを備えて高所作業車の作動制御装
置が構成される。そしてこの作動制御装置は、転倒モー
メント検出手段により検出された転倒モーメント、もし
くはジャッキ接地反力検出手段により検出されたジャッ
キ接地反力のいずれか一つを基に、ブームの作動を規制
する制御を行って車体の転倒を防止するように構成され
る。

【０００７】このように構成された高所作業車の作動制
御装置によれば、転倒モーメント検出手段により検出さ
れた転倒モーメント、もしくはジャッキ接地反力検出手
段により検出されたジャッキ接地反力のいずれか一つを
基に、ブームの作動を規制する制御を行って車体の転倒
を防止するため、高所作業車に設けられた転倒防止機能
の二重化を図れることから、安全性を向上させることが
できる。

【０００８】また、転倒モーメントが所定許容モーメン
トに達するか、もしくはジャッキ接地反力の内隣り合う
二つが所定最低ジャッキ接地反力に達した場合に、ブー
ムの作動を停止するとともに、転倒モーメントが増加す
る方向へのブームの作動を規制する制御を行うことが好
ましい。このようにすれば、転倒モーメントが所定許容
モーメントと比較され、さらにジャッキ接地反力が所定
最低ジャッキ接地反力と比較されるため、作動制御装置
の演算速度が上昇してより速くブームの作動を規制する
ことができることから、より安全性を向上させることが
できる。

【０００９】

【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、前部に運転キャビン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５
ａ、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。

【００１０】先端ブーム５ｃは先端にブームヘッド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５
ｄ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。また、作業台９には、作業台９に搭乗した作
業者が操作するブーム操作装置１２が設けられており、
このブーム操作装置１２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、そして作業台９の
水平旋回すなわち首振り作動等を行わせて、作業者が作
業台９に搭乗したまま作業台９を所望高所に移動させる
ことができる。

【００１１】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４カ
所に下方に伸縮自在なアウトリガジャッキ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
トリガジャッキ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。また、アウトリガジャ
ッキ１１は、それぞれ車体２の側方に張り出させること
が可能であり、これにより車体１０をより安定した状態
で支持することができる。

【００１２】以下に、高所作業車１の作動制御装置につ
いて図１を参照して説明する。この制御装置は、車体２
に対する旋回台４の旋回角を検出する旋回角検出器２１
と、ブーム５の起伏角を検出する起伏角検出器２２と、
ブーム５の伸張量を検出する伸張量検出器２３と、起伏
シリンダ６に作用する軸力を検出する軸力検出器２４
と、アウトリガジャッキ１１の車体２から側方へのジャ
ッキ張出量を検出するジャッキ張出量検出器２５と、ア
ウトリガジャッキ１１が車体２を持ち上げ支持する状態
でアウトリガジャッキ１１に作用するジャッキ接地反力
を検出するジャッキ接地反力検出器２６とを有し、さら
に、これら各検出器からの検出信号が入力されるコント
ローラ２０を有する。このコントローラ２０には、ブー
ム操作装置１２からのブーム操作信号も入力される。

【００１３】なお、ジャッキ接地反力検出器２６は、車
体２の右前部に設けられているアウトリガジャッキ１１
の右前ジャッキ接地反力Ｆａを検出する右前ジャッキ接
地反力検出器２６ａと、車体２の左前部に設けられてい
るアウトリガジャッキ１１の左前ジャッキ接地反力Ｆｂ
を検出する左前ジャッキ接地反力検出器２６ｂと、車体
２の右後部に設けられているアウトリガジャッキ１１の
右後ジャッキ接地反力Ｆｃを検出する右後ジャッキ接地
反力検出器２６ｃと、車体２の左後部に設けられている
アウトリガジャッキ１１の左後ジャッキ接地反力Ｆｄを
検出する左後ジャッキ接地反力検出器２６ｄとから構成
されており、各ジャッキ接地反力検出器２６ａ、２６
ｂ、２６ｃ、２６ｄは、４本のアウトリガジャッキ１１
に作用するジャッキ接地反力をそれぞれ検出してコント
ローラ２０へ検出信号を出力する。

【００１４】コントローラ２０は、ブーム操作装置１２
からブーム操作信号を受けると、このブーム操作信号に
応じた作動（例えば、旋回台４の旋回作動、ブーム５の
起伏および伸縮作動、作業台９の首振り作動）を行わせ
るように制御バルブ群３０の作動を制御する。これによ
り、油圧供給源３５からの油圧が制御バルブ群３０から
対応するブームアクチュエータ４０（すなわち、旋回台
４の旋回作動用油圧モータ、起伏シリンダ６、伸縮シリ
ンダ７、作業台首振り作動用油圧モータ等）に作動油圧
を供給し、ブーム操作信号に応じた各種作動を行わせ
る。これにより、作業台９を所望高所に移動させるブー
ム作動制御が可能である。

【００１５】ここで、ブーム操作装置１２を操作して作
業者が搭乗した作業台９を所望高所に移動させて高所作
業を行うときに、車体２の安定性が損なわれることを防
止するための転倒防止機能がこの高所作業車１に備わっ
ている。そしてこの転倒防止機能は二重に設けられてお
り、このためコントローラ２０には、作業台９の移動に
応じて変化する転倒モーメントがアウトリガジャッキ１
１により安定支持可能な許容モーメント以下となるよう
にブーム５の作動を規制するモーメント演算部２０ａ
と、作業台９の移動に応じて変化する各ジャッキ接地反
力がアウトリガジャッキ１１により安定支持可能な最低
ジャッキ接地反力以上となるようにブーム５の作動を規
制するジャッキ反力演算部２０ｂとが独立して設けられ
ている。

【００１６】モーメント演算部２０ａは、起伏角検出器
２２からのブーム５の起伏角情報と軸力検出器２４から
の起伏シリンダ６の軸力情報とに基づいてブーム５およ
び作業台９から車体に作用する転倒モーメントＭｒを算
出する。次に、旋回角検出器２１からの旋回角情報とジ
ャッキ張出量検出器２５からのジャッキ張出量情報とを
検知し、予め旋回角およびジャッキ張出量に対応して設
定記憶されている許容モーメントＭａを読み出し、転倒
モーメントＭｒと許容モーメントＭａとを比較する。そ
して、転倒モーメントＭｒが許容モーメントＭａに達し
た場合には、ブーム５の作動を停止するとともに転倒モ
ーメントＭｒが許容モーメントＭａを越えるようなブー
ム５の作動を規制する規制信号を制御バルブ群３０に出
力する。これにより、制御バルブ群３０の作動が規制さ
れ、転倒モーメントを増加させるようなブームアクチュ
エータ４０の作動（例えば、ブーム５の伸長作動、倒伏
作動等）が規制されるため、転倒モーメントＭｒが許容
モーメントＭａを上回って安定性が低下するような事態
の発生が未然に防止される。

【００１７】ジャッキ反力演算部２０ｂは、各ジャッキ
接地反力検出器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄから検
出された各ジャッキ接地反力Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄと
予め設定された最低ジャッキ接地反力Ｆｍとを比較す
る。そして、各ジャッキ接地反力Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆ
ｄの内隣り合う２本のアウトリガジャッキ１１、１１の
ジャッキ接地反力（すなわちＦａおよびＦｂ、Ｆｂおよ
びＦｄ、ＦｃおよびＦｄ、そしてＦａおよびＦｃ）が最
低ジャッキ接地反力Ｆｍに達した場合には、ブーム５の
作動を停止するとともに最低ジャッキ接地反力Ｆｍに達
したアウトリガジャッキ１１のジャッキ接地反力が最低
ジャッキ接地反力Ｆｍ未満となるようなブーム５の作動
を規制する規制信号を制御バルブ群３０に出力する。こ
れにより、制御バルブ群３０の作動が規制され、最低ジ
ャッキ接地反力Ｆｍに達したアウトリガジャッキ１１の
ジャッキ接地反力を減少させる、すなわち転倒モーメン
トを増加させるようなブームアクチュエータ４０の作動
（例えば、ブーム５の伸長作動、倒伏作動等）が規制さ
れるため、各ジャッキ接地反力Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄ
の内隣り合う２本のアウトリガジャッキ１１、１１のジ
ャッキ接地反力（すなわちＦａおよびＦｂ、Ｆｂおよび
Ｆｄ、ＦｃおよびＦｄ、そしてＦａおよびＦｃ）が最低
ジャッキ接地反力Ｆｍを下回って安定性が低下するよう
な事態の発生が未然に防止される。

【００１８】このような構成のコントローラ２０におい
て、転倒モーメントＭｒが許容モーメントＭａに達した
か、あるいは各ジャッキ接地反力Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆ
ｄの内いずれか一つが最低ジャッキ接地反力Ｆｍに達し
たかを判断し、転倒モーメントＭｒが許容モーメントＭ
ａに達した場合には、モーメント演算部２０ａによるブ
ーム５の作動規制制御を行い、各ジャッキ接地反力Ｆ
ａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄの内隣り合う２本のアウトリガジ
ャッキ１１、１１のジャッキ接地反力（すなわちＦａお
よびＦｂ、ＦｂおよびＦｄ、ＦｃおよびＦｄ、そしてＦ
ａおよびＦｃ）が最低ジャッキ接地反力Ｆｍに達した場
合には、ジャッキ反力演算部２０ｂによるブーム５の作
動規制制御を行う。

【００１９】以上のようにして、モーメント演算部２０
ａにより算出された転倒モーメントＭｒ、もしくはジャ
ッキ接地反力検出器２６により検出されたジャッキ接地
反力のいずれか一つを基に、ブーム５の作動を規制する
制御を行って車体２の転倒を防止するため、高所作業車
１に設けられた転倒防止機能の二重化を図れることか
ら、安全性を向上させることができる。また、転倒モー
メントＭｒが所定許容モーメントＭａと比較され、さら
にジャッキ接地反力が所定最低ジャッキ接地反力Ｆｍと
比較されるため、コントローラ２０の演算速度が上昇し
てより速くブーム５の作動を規制することができること
から、より安全性を向上させることができる。

【００２０】なお、当該例において、転倒モーメントＭ
ｒを起伏シリンダ６の軸力とブーム５の起伏角とから演
算しているが、本発明はこれに限られるものではなく、
作業台９の積載重量を荷重センサにより検出し、この積
載重量とブーム５の起伏角および伸張量とから転倒モー
メントを算出してもよい。

【００２１】なお、上述のような構成の作動制御装置に
おいて、ブーム５が水平より上方に起立した状態でブー
ム５の倒伏作動を行っているときに、起伏シリンダ６の
軸力が減少し、かつ作業台９が位置する側のアウトリガ
ジャッキ１１のジャッキ接地反力が減少した場合、作業
台９またはブーム５の下面が障害物などと当接して押し
付けていると判断し、ブーム５の倒伏作動を停止すると
ともに警報器４５に警報作動を行わせる押し付け防止部
２０ｃが設けられている。これにより、作業台９または
ブーム５の下面の障害物などへの押し付けを防止するこ
とができる。

【００２２】また、上述のような構成の作動制御装置に
おいて、旋回台４の旋回角および各ジャッキ接地反力Ｆ
ａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄから、吊り上げ装置１０などを利
用して電力ケーブルの水平引きなどを行う際に発生する
水平方向の引張り荷重である横引き荷重を検出（算出）
し、この横引き荷重が所定の限界横引き荷重を超えた場
合に警報器４５に警報作動を行わせる横引き荷重演算部
２０ｄが設けられている。このようにすれば、吊り上げ
装置１０などを利用して電力ケーブルの水平引きなどを
行うことによる高所作業車の転倒を防止することができ
る。

【００２３】さらに、上述のような構成の作動制御装置
において、各ジャッキ接地反力Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄ
が所定の接地完了ジャッキ接地反力に達した場合に、ア
ウトリガジャッキ１１の接地完了と判断してアウトリガ
ジャッキ１１のジャッキアクチュエータ４１の作動を停
止させるように制御バルブ群３０の作動を制御し、さら
にこの状態で、各ジャッキ接地反力Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、
Ｆｄの内隣り合う２本のアウトリガジャッキ１１、１１
のジャッキ接地反力（すなわちＦａおよびＦｂ、Ｆｂお
よびＦｄ、ＦｃおよびＦｄ、そしてＦａおよびＦｃ）が
所定の地盤不良ジャッキ接地反力に達した場合に、地盤
不良による転倒のおそれありと判断して警報器４５に警
報作動を行わせるジャッキ接地検出部２０ｅが設けられ
ている。このようにすれば、地盤不良による転倒を防止
することが可能となるため、さらに安全性が向上させる
ことができる。

【００２４】また、上述のような構成の作動制御装置に
おいて、各ジャッキ接地反力Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄか
ら高所作業車の重量を算出し、そして予め設定記憶され
ている高所作業車の未積載時重量と比較して高所作業車
の積載量を算出し、この積載量が所定最大積載量を超え
る場合に警報器４５に警報作動を行わせる過積載防止部
２０ｆが設けられている。このようにすれば、高所作業
車の過積載を防止することができる。

【００２５】さらに、上述のような構成の作動制御装置
によれば、大型のバッテリ（５００ｋｇ程度）を搭載し
た高所作業車において、例えばバッテリのメンテナンス
を行っているときなど、大型のバッテリを高所作業車か
ら降ろした状態でも、安全性を低下させることなく作業
台を所望高所に移動させて高所作業を行うことができ
る。なぜなら、許容モーメントはバッテリといった搭載
物を高所作業車に搭載した状態で決定されているため、
大型のバッテリのような重量物を高所作業車から降ろす
と高所作業車の重量が大きく変化して実際の許容モーメ
ントが減少してしまい、仮のウェイトなどを搭載し高所
作業車の重量を確保した状態で高所作業を行わなけれ
ば、定格の許容モーメントすなわち定格の作業範囲が得
られずに安定性が低下するおそれがあったが、ジャッキ
接地反力検出器により検出されたジャッキ接地反力を基
にブームの作動を規制する制御を行えば、ジャッキ接地
反力から算出された実際の高所作業車の重量をもとに安
定支持可能な最低ジャッキ接地反力を算出することが可
能となるため、安定性が低下するような事態の発生を未
然に防止することができるからである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による高所
作業車の作動制御装置によれば、転倒モーメント検出手
段により検出された転倒モーメント、もしくはジャッキ
接地反力検出手段により検出されたジャッキ接地反力の
いずれか一つを基に、ブームの作動を規制する制御を行
って車体の転倒を防止するため、高所作業車に設けられ
た転倒防止機能の二重化を図れることから、安全性を向
上させることができる。

【００２７】また、転倒モーメントが所定許容モーメン
トに達するか、もしくはジャッキ接地反力の内隣り合う
二つが所定最低ジャッキ接地反力に達した場合に、ブー
ムの作動を停止するとともに、転倒モーメントが増加す
る方向へのブームの作動を規制する制御を行うことが好
ましい。このようにすれば、転倒モーメントが所定許容
モーメントと比較され、さらにジャッキ接地反力が所定
最低ジャッキ接地反力と比較されるため、作動制御装置
の演算速度が上昇してより速くブームの作動を規制する
ことができることから、より安全性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る作動制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】上記作動制御装置を有した高所作業車を示す斜
視図である。

【符号の説明】

２ 車体 ５ ブーム ９ 作業台 １１ アウトリガジャッキ ２０ コントローラ ２０ａ モーメント演算部 ２０ｂ ジャッキ反力演算部 ２１ 旋回角検出器 ２２ 起伏角検出器 ２３ 伸張量検出器 ２４ 軸力検出器 ２５ ジャッキ張出量検出器 ２６ ジャッキ接地反力検出器 ２６ａ 右前ジャッキ接地反力検出器 ２６ｂ 左前ジャッキ接地反力検出器 ２６ｃ 右後ジャッキ接地反力検出器 ２６ｄ 左後ジャッキ接地反力検出器 Ｆａ 右前ジャッキ接地反力 Ｆｂ 左前ジャッキ接地反力 Ｆｃ 右後ジャッキ接地反力 Ｆｄ 左後ジャッキ接地反力 Ｆｍ 最低ジャッキ接地反力 Ｍａ 許容モーメント Ｍｒ 転倒モーメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笛木 祐司 群馬県利根郡新治村大字東峰須川414−１ 株式会社アイチコーポレーション新治工 場内 Ｆターム(参考） 3F333 AA08 AA15 AC12 BA12 BB03 BB09 BB23 BD02 BE02 CA15 CA19 FA10 FA11 FA13 FA34 FA36 FD02 FD03 FD04 FD06 FD08 FD09 FE03 FE04 FE09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体上に起伏、伸縮および旋回作動が可
   能に設けられたブームと、前記ブームの先端に取り付け
   られて前記ブームの起伏、伸縮および旋回作動に応じて
   移動される作業台と、前記車体の前後左右にそれぞれ配
   設され、下端部が地面に当接して前記車体を安定支持す
   るジャッキと、前記ブームおよび前記作業台から前記車
   体に作用する転倒モーメントを検出する転倒モーメント
   検出手段と、前記下端部が地面に当接して前記ジャッキ
   が前記車体を安定支持する状態で、前記ジャッキにそれ
   ぞれ加わるジャッキ接地反力を検出するジャッキ接地反
   力検出手段とを備えた高所作業車の作動制御装置であっ
   て、 前記転倒モーメント検出手段により検出された前記転倒
   モーメント、もしくは前記ジャッキ接地反力検出手段に
   より検出された前記ジャッキ接地反力のいずれか一つを
   基に、前記ブームの作動を規制する制御を行って前記車
   体の転倒を防止するように構成されていることを特徴と
   する高所作業車の作動制御装置。
2. 【請求項２】 前記転倒モーメントが所定許容モーメン
   トに達するか、もしくは前記ジャッキ接地反力の内隣り
   合う二つが所定最低ジャッキ接地反力に達した場合に、
   前記ブームの作動を停止するとともに、前記転倒モーメ
   ントが増加する方向への前記ブームの作動を規制する制
   御を行うことを特徴とする請求項１に記載の高所作業車
   の作動制御装置。