JP2004175561A

JP2004175561A - ブーム式高所作業車の作業範囲規制装置

Info

Publication number: JP2004175561A
Application number: JP2002347458A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Umeyama; 昌彦梅山; Takaaki Oba; 孝明大葉; Takeshi Kagata; 武志加賀田
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】許容作業範囲の限界に差し掛かって作業台の移動ができなくなった場合でも作業台の立ち往生等を回避する。
【解決手段】ブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｒの限界Ｌに達しているときにブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｒを超えるブーム３０の作動を規制するブーム作動規制部６５と、ブーム３０の作動が規制されている状態で規制解除スイッチ５７が操作されたときに、ブーム作動規制部６５によるブーム３０の作動規制を解除するとともに、ブーム３０の作動が規制された限界Ｌ上の位置を基準として許容作業範囲の限界の外側にブーム３０の先端部の移動を許容する所定の付加作業範囲Ｓを設定する付加作業範囲設定部６６とを備え、ブーム作動規制部６５は、付加作業範囲設定部６６により上記限界Ｌ上に付加作業範囲Ｓが設定されている状態では、ブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｒと付加作業範囲Ｓとからなる新たな許容作業範囲を超えるブーム３０の作動を規制する。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、起伏動及び伸縮動が自在なブームの先端部に作業台を有して構成されるブーム式高所作業車の転倒を防止する作業範囲規制装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブーム式高所作業車は、走行体上に備えたブームにより作業者搭乗用の作業台を移動自在に構成した車両であり、電線や橋梁のメンテナンス作業や建築物或いは船舶の壁塗り作業等、種々の高所での作業に用いられている。このようなブーム式高所作業車には、転倒モーメントにより走行体が転倒しない条件下でのみブームの起伏、伸縮作動（場合によっては旋回作動も）を許容するとともに、このような条件を逸脱するブーム作動を規制する安全装置が組み込まれているのが一般的であり、これにより作業の安全が図られている。
【０００３】
このようなブーム式高所作業車の安全装置の形態には大きく二種あり、一つは走行体に作用する転倒モーメントを逐次算出してこれを予め定めた許容モーメントと比較し、転倒モーメントが許容モーメントを超えるようなブームの作動を規制するもの（モーメント規制）である。もう一つは、検出したブームの先端部の位置（あるいは作業台の位置）と予め定めた許容作業範囲とを比較し、ブームの先端部がその許容作業範囲を超えるようなブームの作動を規制するようにしたものである（作業範囲規制）。後者の作業範囲規制における許容作業範囲はブームの旋回姿勢（旋回角度）ごとに設定されることもあり、この場合には走行体の側方に設定される許容作業範囲が最も小さいものとなる。
【０００４】
上記作業範囲規制による安全装置（以下、作業範囲規制装置と称する）では、ブームの先端部の現在位置が許容作業範囲の限界に達している状態において、ブームの先端部がその許容作業範囲を超えるようなブーム操作がなされたときには、そのブーム操作信号をキャンセルする（或いは、そのようなブーム操作に応じたブーム作動が行われないように関連する油圧アクチュエータへの油圧供給を遮断する）ようになっており、これにより走行体を転倒させる虞のあるブーム作動が規制されるようになっている。なお、このような作業範囲規制の例は、高所作業車に限らず他のブーム式作業車（例えばクレーン車や穴掘り建柱車等）にも備えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実公平７−３０６２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような作業範囲規制装置を備えたブーム式高所作業車においては、ブームの起仰作動と伸長作動とにより作業ポイントにアプローチしたものの、転倒モーメントを増大させる方向のブーム作動であるブームの倒伏作動が規制されてしまい、他の障害物の存在等があってブームの収縮もできずに立ち往生してしまうようなケースがあり得た。作業範囲規制装置では、予め定められる許容作業範囲は安全のため或る程度の余裕を持って定められるのが普通であり、許容作業範囲外であっても実際には走行体が転倒しない領域は存在するため、安全装置を解除してこのような領域内でブーム移動させることができるようにするシステムを採用することも可能であるが、安全装置を解除して作業者の判断のみに任せたブームの作動操作を許容することは、走行体の転倒防止の面からは好ましいものではない。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、許容作業範囲の限界に差し掛かって一時的に作業台の移動ができなくなった場合であっても、走行体の転倒を確実に防止しつつ、作業台の立ち往生等の事態を回避することが可能な構成のブーム式高所作業車の作業範囲規制装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【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作業範囲規制装置は、走行体と、走行体上に起伏動、伸縮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、ブームの作動指令を行う指令手段（例えば、実施形態におけるブーム操作レバー５１）と、指令手段の操作に応じてブームを起伏動、伸縮動させる制御を行う制御手段（例えば、実施形態におけるコントローラ６０のバルブ制御部６１）と、ブームの先端部又は作業台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９１、長さ検出器９２、旋回角度検出器９３及びコントローラ６０の位置算出部６２からなる位置検出装置）と、位置検出手段により検出されたブームの先端部又は作業台の位置と予め定めた許容作業範囲とを比較し、ブームの先端部又は作業台が許容作業範囲の限界に達しているか否かを判断する判断手段（例えば、実施形態におけるコントローラ６０の判断部６４）と、判断手段においてブームの先端部又は作業台が許容作業範囲の限界に達していると判断されているときにブームの先端部又は作業台が許容作業範囲を超えるブームの作動を規制するブーム作動規制手段（例えば、実施形態におけるブーム作動規制部６５）とを有したブーム式高所作業車の作業範囲規制装置において、ブーム作動規制手段によるブームの作動規制を解除する指令を行う規制解除指令手段（例えば、実施形態における規制解除スイッチ５７）と、ブーム作動規制手段によりブームの作動が規制されている状態で規制解除指令手段が操作されたときに、ブーム作動規制手段によるブームの作動規制を解除するとともに、ブームの作動が規制された限界上の位置を基準として許容作業範囲の限界の外側にブームの先端部又は作業台の移動を許容する所定の付加作業範囲を設定する付加作業範囲設定手段（例えば、実施形態におけるコントローラ６０の付加作業範囲設定部６６）とを備え、ブーム作動規制手段は、付加作業範囲設定手段により許容作業範囲の限界の外側に付加作業範囲が設定されている状態では、ブームの先端部又は作業台が許容作業範囲とこの許容作業範囲の限界の外側に設定された付加作業範囲とからなる新たな許容作業範囲を超えるブームの作動を規制するようになっている。ここで、上記付加作業範囲は、例えば、作業半径の増加分或いはブームの倒伏角度範囲及び伸長量により規定されることが好ましい。
【０００９】
このように本発明に係るブーム式高所作業車の作業範囲規制装置では、ブームの先端部又は作業台が予め定めた許容作業範囲の限界に達した場合でも、規制解除指令手段が操作されたときには、その許容作業範囲を対象としたブームの作動規制を解除するとともに、ブームの作動が規制された限界上の位置を基準として許容作業範囲の限界の外側に設定（付加）した所定の付加作業範囲内でのブームの先端部又は作業台の移動を許容するようになっているので、ブームの先端部又は作業台が元の許容作業範囲の限界に差し掛かって一時的に作業台の移動ができなくなった場合であっても、付加作業範囲内でブームの先端部又は作業台を移動させることにより立ち往生等する事態を回避することができる。しかも、元の許容作業範囲と限界の外側に設定した付加作業範囲とからなる新たな許容作業範囲を超えるようなブームの作動は規制されるので、走行体の転倒に対する安全性は十分に保たれる。
【００１０】
ここで、上記付加作業範囲は、その付加作業範囲が設定される基準となる上記限界上の位置の如何に拘わらず同一の領域であることが好ましい。このような構成であれば、ブームの作動が規制された限界上の位置の如何により異なる領域の付加作業範囲が設定される場合よりも構成が簡単（記憶するデータが少なくて）で済み、製造コストを低く抑えることができる。
【００１１】
また、本発明に係るブーム式高所作業車の作業範囲規制装置では、ブームの先端部又は作業台が付加作業範囲内から許容作業範囲内に移動したときには、設定された付加作業範囲は解除されるようになっていることが好ましい。このような構成であれば、上記立ち往生等の事態を回避した後は、一時的に拡大された許容作業範囲は自動的に元の領域に戻ることとなるので、転倒に対する安全性が十分に確保される。
【００１２】
【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。図２は本発明の一実施形態に係る作業範囲規制装置を備えたブーム式高所作業車の側面図である。本ブーム式高所作業車（以下、単に高所作業車と称する）１はタイヤ車輪１１，１１，…を備えて運転キャビン１２から走行運転操作が可能なトラック式の走行体１０と、走行体１０上に設けられた旋回体２０と、この旋回体２０から上方に延びて設けられた支柱２１の上部にフートピン２２により上下揺動自在に取り付けられたブーム３０と、このブーム３０の先端部に取り付けられた作業者搭乗用の作業台４０とを有して構成されている。
【００１３】
旋回体２０は走行体１０の後部に上下軸まわり３６０度回動自在に取り付けられており、走行体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水平旋回作動させることができる。ブーム３０は基端ブーム３０ａと、中間ブーム３０ｂと、先端ブーム３０ｃとが入れ子に構成されており、内部に設けられた伸縮シリンダ３１を油圧駆動することによりブーム３０全体を伸縮作動させることができる。また、ブーム３０は基端ブーム３０ａと支柱２１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作動させることができる。
【００１４】
先端ブーム３０ｃの先端部には垂直ポスト保持金具３２が取り付けられており、この垂直ポスト保持金具３２には揺動ピン３３を介して垂直ポスト３４の下端部が取り付けられている。この垂直ポスト３４はブーム３０内に設けられた図示しないポスト保持装置により、ブーム３０の起伏角度によらず常時垂直姿勢が保持される構成となっている。
【００１５】
作業台４０は作業者が搭乗する箱状の作業台本体４１と、この作業台本体４１に取り付けられた作業台保持ブラケット４２とを有して構成されており、作業台保持ブラケット４２は自身に内蔵されたベアリング（図示せず）を介して垂直ポスト３４の上端部に回動自在に取り付けられている。作業台保持ブラケット４２の内部には首振りモータ４３が設けられており、この首振りモータ４３を油圧作動させて垂直ポスト３４の周囲に設置されたギヤ（図示せず）を駆動することにより作業台４０全体を垂直ポスト３４まわりに首振り作動させることができるようになっている。ここで、垂直ポスト３４は上記のように常時垂直姿勢が保たれるため、結果として作業台本体４１の床面は常時水平に保持される。
【００１６】
走行体１０の前後左右各箇所には作業中の走行体１０を安定状態に支持するためのアウトリガジャッキ１３，１３，…が設けられている。各アウトリガジャッキ１３は上下方向に延びたアウタージャッキ（シリンダチューブ）１３ａと、このアウタージャッキ１３ａ内に設けられて下方向に伸縮自在なインナージャッキ（ピストンロッド）１３ｂと、インナージャッキ１３ｂの下端部に揺動自在に取り付けられたジャッキパッド１３ｃとを有して構成されており、各アウトリガジャッキ１３においてインナージャッキ１３ｂを下方に移動（伸長）させ、ジャッキパッド１３ｃを地面に接地させて突っ張らせることにより走行体１０を持ち上げ状態に支持させることができる。また、各アウトリガジャッキ１３は走行体１０の側方に張り出させることも可能であり、より高い走行体１０の安定が得られるようになっている。なお、これらアウトリガジャッキ１３，１３，…の作動操作は走行体１０の後部に備えられたジャッキ操作レバー１４の操作により行われる。
【００１７】
作業台４０上に備えられた操作ボックス５０内には、図３に示すように、ブーム３０の起伏、伸縮、旋回操作を行うためのブーム操作レバー５１と、作業台４０の首振り操作を行うための作業台首振り操作レバー５２とが設けられている。また、この操作ボックス５０内には、コントローラ６０のブーム作動規制部６５によるブーム３０の作動規制（後述）を解除して新たな許容作業範囲内でのブーム作動規制を行わせる指令を行うための規制解除スイッチ５７のほか、ブーム３０の作動規制が行われているときに作業者に注意を喚起する警報ランプ５８と警報ブザー５９が設けられている。
【００１８】
ブーム操作レバー５１は自動復帰位置である垂直位置を中立位置として前方（向こう側）、後方（手前側）、左方及び右方へ傾動操作することが可能であるとともに、軸回り左及び右方向に捻り操作をすることが可能である。ここで、ブーム操作レバー５１を中立位置から前方に傾動操作したときにはブーム３０を倒伏作動させることができ、中立位置から後方に傾動操作したときにブーム３０を起仰作動させることができる。また、ブーム操作レバー５１を中立位置から右方に傾動操作したときにはブーム３０を伸長作動させることができ、中立位置から左方に傾動操作したときにはブーム３０を収縮作動させることができる。更に、ブーム操作レバー５１を中立位置から左回り（反時計回り）に捻り操作したときにはブーム３０を（旋回体２０を）左回りに旋回作動させることができ、中立位置から右回り（時計回り）に捻り操作したときにはブーム３０を右回りに旋回作動させることができる。
【００１９】
作業台首振り操作レバー５２は自動復帰位置である垂直位置を中立位置として左方及び右方に傾動操作することが可能である。ここで、作業台首振り操作レバー５２を中立位置から左方に傾動操作したときには作業台４０を右回り（時計回り）に首振り作動させることができ、中立位置から右方に傾動操作したときには作業台４０を左回り（反時計回り）に首振り作動させることができる。なお、ブーム３０及び作業台４０の各方向の作動速度は、対応するレバーの操作量（傾動量）にほぼ比例して大きくなるようになっており、作業者はこれら両レバー５１，５２の操作量を所望に調節することにより、最適の作動速度を選んでブーム３０及び作業台４０の作動操作を行うことができる。
【００２０】
図１は本高所作業車１におけるブーム３０及び作業台４０の作動系統を示すブロック図である。ブーム操作レバー５１の前後傾動方向の操作状態（操作方向及び操作量）、左右傾動方向の操作状態、左右捻り方向の操作状態はそれぞれブーム操作レバー５１の基部に設けられた起伏検知ポテンショメータ５３、伸縮検知ポテンショメータ５４、旋回検知ポテンショメータ５５により検知され、これらポテンショメータ５３，５４，５５より出力される信号がブーム起伏信号、ブーム伸縮信号、ブーム旋回信号として走行体１０内に設置されたコントローラ６０のバルブ制御部６１に入力される。また、作業台首振り操作レバー５２の左右傾動方向の操作状態は作業台首振り操作レバー５２の基部に設けられた首振り検知ポテンショメータ５６により検知され、このポテンショメータ５６より出力される信号が作業台首振り信号として同じくコントローラ６０のバルブ制御部６１に入力される。
【００２１】
コントローラ６０のバルブ制御部６１は、起伏検知ポテンショメータ５３より出力されたブーム起伏信号に基づいて起伏シリンダ２４に対応する第１制御バルブＶ１を電磁駆動し、伸縮検知ポテンショメータ５４より出力されたブーム伸縮信号に基づいて第１伸縮シリンダ３１に対応する第２制御バルブＶ２を電磁駆動する。また、バルブ制御部６１は、旋回検知ポテンショメータ５５より出力されたブーム旋回信号に基づいて旋回モータ２３に対応する第３制御バルブＶ３を電磁駆動し、首振り検知ポテンショメータ５６より出力された作業台首振り信号に基づいて首振りモータ４３に対応する第４制御バルブＶ４を電磁駆動する。
【００２２】
走行体１０内に設けられた油圧ポンプＰより吐出される作動油は上記第１〜第４制御バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４経由で起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２３及び首振りモータ４３に供給されるようになっている。コントローラ６０のバルブ制御部６１により駆動された第１〜第４制御バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の各スプール（図示せず）はブーム操作レバー５１及び作業台首振り操作レバー５２の各操作方向に応じた方向へ、その操作量に応じたスプール開度になるように動作するため、結果として、起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２３及び首振りモータ４３へ送られる作動油の方向とその流量とがブーム操作レバー５１又は作業台首振り操作レバー５２の操作に応じて制御される。このため、起伏シリンダ２４、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２３及び首振りモータ４３はブーム操作レバー５１及び作業台首振り操作レバー５２の操作方向に対応した方向に、その操作量に応じた作動速度で作動することとなる。なお、ここでは作業台４０の首振り動作が、作業台首振り操作レバー５２の操作信号を受けたコントローラ６０が上記第４制御バルブＶ４のスプールを駆動することにより行われるようになっているが、この第４制御バルブＶ４のスプールはコントローラ６０を介することなく、作業台首振り操作レバー５２の操作により直接動かされる構成になっていてもよい。
【００２３】
このような構成であるため、作業台４０に搭乗した作業者は、ブーム操作レバー５１を操作することによりブーム３０を所望の作動速度で起伏、伸縮、旋回させることができるとともに、作業台首振り操作レバー５２を操作することにより作業台４０を垂直ポスト３４まわりに所望の作動速度で首振りさせることができ、自らのレバー操作により作業台４０を所望に移動させて任意の位置での作業を行うことが可能である。
【００２４】
また、コントローラ６０には位置算出部６２、許容作業範囲データ記憶部６３、判断部６４及びブーム作動規制部６５が設けられている。位置算出部６２は基端ブーム３０ａ内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９１、基端ブーム３０ａの先端部に設けられてブーム３０の長さを検出する長さ検出器９２及び走行体１０内に設けられてブーム３０の旋回角度を検出する旋回角度検出器９３からの各検出情報に基づいて走行体１０の所定の基準位置に対するブーム３０の先端部の位置を算出する部分であり、その結果を後述の判断部６４に出力するとともに、旋回角度検出器９３において検出されたブーム３０の旋回角度の情報を後述の許容作業範囲データ記憶部６３に出力する。なお、コントローラ６０の位置算出部６２は、上記検出器９１，９２，９３とともにブーム３０の先端部の位置を検出する位置検出装置を構成する。
【００２５】
コントローラ６０の許容作業範囲データ記憶部６３は、ブーム３０の旋回姿勢（旋回角度）ごとの許容作業範囲データを記憶している部分である。この許容作業範囲データ記憶部６３は、位置算出部６２を経由して送られてくる旋回角度検出器９３からの検出情報に基づいて、そのときのブーム３０の旋回姿勢に応じた許容作業範囲データ（許容作業範囲のデータ）を選択して判断部６４に出力する。
【００２６】
判断部６４は、位置検出装置において算出されたブーム３０の先端部の現在位置と、許容作業範囲データ記憶部６３より与えられるブーム３０の旋回姿勢に応じた許容作業範囲とを比較し、ブーム３０の先端部が許容作業範囲の限界に達しているか否かの判断を行う。そして、ブーム３０の先端部が許容作業範囲の限界に達していると判断したときには規制指令信号をブーム作動規制部６５に出力する。
【００２７】
ブーム作動規制部６５は、判断部６４より出力される上記規制指令信号を受けているときには、ブーム３０の先端部が許容作業範囲を超えるようなブーム３０の作動を規制するブーム作動規制信号をバルブ制御部６１に出力する。そして、バルブ制御部６１は、ブーム作動規制部６５よりブーム作動規制信号を受けている間は、ブーム３０の先端部が許容作業範囲を超えるブーム操作信号（前述のブーム起伏信号、ブーム伸縮信号、ブーム旋回信号）を無視する。これにより転倒モーメントが過大になって走行体１０が転倒に至るようなことはなく、作業の安全が図られる。また、前述した操作ボックス５０上の警報ランプ５８及び警報ブザー５９はこのブーム作動規制部６５と電気的に繋がっており、ブーム作動規制部６５は、バルブ制御部６１に上記ブーム作動規制信号を出力しているときにはこれら警報ランプ５８及び警報ブザー５９にも同様の信号を出力し、警報ランプ５８を点灯させるとともに警報ブザー５９より警報音を発生させる。
【００２８】
図４は、或るブーム３０の旋回姿勢（及びアウトリガジャッキ１３の張り出し幅）に対応して走行体１０の側方に設定される許容作業範囲の一例を示したものである。ここでは、図中に斜線で縁取りした領域が許容作業範囲Ｒに該当する。この図に示すように、ブーム３０の先端部を移動させることができる作業範囲の限界は、許容作業範囲Ｒの最も外側の限界Ｌ（２点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ線上の領域）となる。そして、ブーム３０の伸長若しくは倒伏を伴う動作によりブーム３０の先端部がこの限界Ｌ上に位置したときには上記規制がブーム３０に働くことになる。
【００２９】
ここで、ブーム３０を単純伸長させることによりブーム３０の先端部が限界Ｌに達したときにはブーム３０の伸長作動は強制的に停止されることとなり、ブーム３０を倒伏させることによりブーム３０の先端部が限界Ｌに達したときには、ブーム３０は強制的に収縮されつつ、倒伏動作が続行されることとなる。なお、このようにブーム３０の先端部が上記限界Ｌ上に位置してブーム３０作動の規制が働いているときには、上述のようにブーム作動規制部６５が警報ランプ５８を点灯させるとともに警報ブザー５９より警報音を発生させるので、作業台４０上の作業者に注意が喚起される。
【００３０】
また、図１に示すように、本高所作業車１におけるコントローラ６０には付加作業範囲設定部６６が設けられている。この付加作業範囲設定部６６は操作ボックス５０内の規制解除スイッチ５７と電気的に繋がっており、規制解除スイッチ５７が作業台４０上の作業者により操作されたときには規制解除指令信号が入力されるようになっている。付加作業範囲設定部６６には、ブーム作動規制部６５がバルブ制御部６１に出力する上記ブーム規制信号も入力されるようになっており、ブーム作動規制部６５よりブーム規制信号を受けている状態において、規制解除スイッチ５７の操作により出力される上記規制解除指令信号を受けたときには、規制解除信号をブーム作動規制部６５に出力して、それまで許容作業範囲データ記憶部６３に記憶されていた許容作業範囲のデータを基準として行っていたブーム作動規制部６５によるブーム３０の作動規制を解除するとともに、許容作業範囲データ記憶部６３に信号を出力して、下に示す方法により、許容作業範囲データ記憶部６３に記憶されている許容作業範囲の限界の外側にブーム３０の先端部の移動を許容する所定の付加作業範囲を設定させる。
【００３１】
図５は、許容作業範囲Ｒに設定する付加作業範囲の規定方法の第１例を説明するための図である。この例では、コントローラ６０の判断部６４においてブーム３０の先端部が許容作業範囲の限界Ｌに達していると判断されている状態で規制解除スイッチ５７が操作されたときに、ブーム３０の先端部を移動させることができる一定の領域としての付加作業範囲Ｓを作業半径の増加分Δｒにより規定し、これを限界Ｌ上の各位置（限界Ｌ上の全ての位置であってもよいが、作業台４０の位置している高さ及びその上下近傍に対応する限界Ｌ上の位置であってもよい）を基準に、限界Ｌの外側の領域に付加する設定を行うものである。
【００３２】
この付加作業範囲Ｓは当然ながら、走行体１０を転倒に至らしめる限界Ｌ_０よりも内側の領域内に形成されるようになっており、例えば、ブーム３０の先端部が図５における限界Ｌ上のＡ点に至ることによりブーム３０の作動が強制的に停止された場合には、このＡ点を含む限界Ｌ上の全ての位置若しくはＡ点及びその上下近傍に対応する限界Ｌ上の各位置を基準に、限界Ｌの外側に付加作業範囲Ｓ（作業半径の増加分Δｒであり、２点Ａ，Ａ’を結ぶ線上の領域）が付加される。その結果、許容作業範囲Ｒの限界Ｌの外側に、限界Ｌ上の各位置を基準に設定された付加作業範囲Ｓの集合領域としての追加作業範囲Ｒ’が元の許容作業範囲Ｒに追加される。図５では、付加作業範囲Ｓが限界Ｌ上の全ての位置を基準に付加された場合の例を示しており、図５中において線Ｐ１−Ｐ２，Ｐ２−Ｐ３，Ｐ３−Ｐ４，Ｐ４−Ｐ１で四辺が形成される領域が追加作業範囲Ｒ’となっている。ここで、付加作業範囲Ｓが作業台４０の位置している高さ及びその上下近傍に対応する限界Ｌ上の位置のみを基準に設定される場合には、その追加作業範囲は図５中に示す追加作業範囲Ｒ’中の一部の領域となるが、作業台４０の移動（作業台４０の高さの変化）に伴って付加作業範囲が設定される限界Ｌ上の基準位置も移動するため、その付加作業範囲の集合領域としての追加作業範囲も図５中に示す追加作業範囲Ｒ’内を移動することとなる。なお、この半径増加分Δｒの付加作業範囲は、規制解除スイッチ５７の操作のたび（ブーム３０の作動規制が一時的に解除されるたび）に、その都度、ブーム３０の先端部が限界Ｌ上に至った点を基準に演算され、その点を基準に限界Ｌの外側に付加されることは勿論である。
【００３３】
このように付加作業範囲Ｓ（作業半径の増加分Δｒ）が限界Ｌの外側に設定（付加）され、元の許容作業範囲Ｒに追加許容作業範囲Ｒ’が追加されてこれが新たな許容作業範囲（Ｒ＋Ｒ’）とされた場合には、この追加作業範囲Ｒ’の追加により拡大された新たな限界Ｌ’を超えない範囲でブーム３０の先端部を移動させることが可能となる。このため作業台４０上の作業者は、走行体１０を転倒させる虞なく、元の許容作業範囲Ｒを超えてその限界Ｌの外側に設定された付加作業範囲Ｓ（付加作業範囲Ｓの集合領域としての追加許容作業範囲Ｒ’）内でブーム３０の先端部を移動させることができ、障害物等を回避して再び元の許容作業範囲Ｒ内に移動させることが可能である。
【００３４】
ここで、この付加作業範囲Ｓ（作業半径の増加分Δｒ）は、その付加作業範囲Ｓが設定される基準となる限界Ｌ上の位置の如何に拘わらず同一の領域であることが好ましい。すなわち、許容作業範囲Ｒの限界Ｌ上のどの位置に対しても常に同一の作業半径の増加分Δｒにより規定される付加作業範囲Ｓが設定（付加）されるようになっていることが好ましい。このような構成とすることにより、限界Ｌ上の位置の如何により異なる領域の付加作業範囲が設定される場合よりも構成が簡単で済み（具体的にはコントローラ６０に記憶させるデータが少なくて済み）、製造コストを低く抑えることができる。なお、このような構成とした場合における追加許容作業範囲Ｒ’の限界は、図５に示すように、元の許容作業範囲Ｒの限界Ｌをそのまま水平距離Δｒだけ平行移動させた限界Ｌ’となる。また、限界Ｌが直線からなる場合には限界Ｌ’も直線となり、これら双方は互いに平行となる。
【００３５】
また、図６は、許容作業範囲Ｒに設定する付加作業範囲の規定方法の第２例を説明するための図である。この例では、コントローラ６０の判断部６４においてブーム３０の先端部が許容作業範囲Ｒの限界Ｌに達していると判断されている状態で規制解除スイッチ５７が操作されたときに、ブーム３０の先端部を移動させることができる一定の領域としての付加作業範囲Ｓをブーム３０の倒伏角度範囲Δθ及び伸長量ΔＬにより規定し、これを限界Ｌ上の各位置（限界Ｌ上の全ての位置であってもよいが、作業台４０の位置している高さ及びその上下近傍に対応する限界Ｌ上の位置であってもよい）を基準に、限界Ｌの外側の領域に付加する設定を行うものである。
【００３６】
この場合も付加作業範囲Ｓは走行体１０を転倒に至らしめる限界Ｌ_０よりも内側の領域内に形成されるようになっており、例えば、ブーム３０の先端部が図６における限界Ｌ上のＡ点に至ることによりブーム３０の作動が強制的に停止された場合には、このＡ点を含む限界Ｌ上の全ての位置若しくはＡ点及びその上下近傍に対応する限界Ｌ上の各位置を基準として、限界Ｌの外側に付加作業範囲Ｓが付加される。この例における付加作業範囲Ｓは、４点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより囲まれる領域ΔＳ１と３点ＡＤＥにより囲まれる領域ΔＳ２とを合わせた領域となり、この領域からなる付加作業範囲Ｓ（ΔＳ１＋ΔＳ２）が設定されることになる。ここで、図６中におけるＢ点は、先端部がＡ点にあるブーム３０をΔＬだけ伸ばした状態におけるブーム３０の先端部の位置であり、Ｃ点は、先端部がＢ点にあるブーム３０を起伏角度Δθだけ倒伏させた状態におけるブーム３０の先端部の位置である。また、Ｄ点は、先端部がＡ点にあるブーム３０を起伏角度Δθだけ倒伏させた状態におけるブーム３０の先端部の位置であり、Ｅ点は、先端部がＤ点にあるブーム３０を収縮させたときに、ブーム３０の先端部が限界Ｌ上に至った状態におけるブーム３０の先端部の位置である。
【００３７】
その結果、許容作業範囲Ｒの限界Ｌの外側に、限界Ｌ上の各位置を基準に設定された付加作業範囲Ｓ（ΔＳ１＋ΔＳ２）の集合領域としての追加作業範囲Ｒ’が元の許容作業範囲Ｒに追加される。図６では、付加作業範囲Ｓが限界Ｌ上の全ての位置を基準に付加された場合の例を示しており、図６中において線Ｐ１−Ｐ２，Ｐ２−Ｐ３’，Ｐ３’−Ｐ４’，Ｐ４’−Ｐ１で四辺が形成される領域が追加作業範囲Ｒ’となっている。なお、付加作業範囲Ｓが作業台４０の位置している高さ及びその上下近傍に対応する限界Ｌ上の位置のみを基準に設定される場合には、その追加作業範囲は図６中に示す追加作業範囲Ｒ’中の一部の領域となるが、作業台４０の移動（作業台４０の高さの変化）に伴って付加作業範囲が設定される限界Ｌ上の位置も移動するため、その付加作業範囲の集合領域としての追加作業範囲も図６中に示す追加作業範囲Ｒ’内を移動することとなる。
【００３８】
このように付加作業範囲Ｓ（ブーム３０の倒伏角度範囲Δθ及び伸長量ΔＬにより規定されるΔＳ１＋ΔＳ２の領域）が、ブーム３０の作動が規制された限界Ｌ上の位置を基準として限界Ｌの外側に設定（付加）され、元の許容作業範囲Ｒに追加許容作業範囲Ｒ’が追加されてこれが新たな許容作業範囲（Ｒ＋Ｒ’）とされた場合には、この追加作業範囲Ｒ’の追加により拡大された新たな限界Ｌ’を超えない範囲でブーム３０の先端部を移動させることが可能となる。このため作業台４０上の作業者は、走行体１０を転倒させる虞なく、元の許容作業範囲Ｒを超えてその限界Ｌの外側に設定された付加作業範囲Ｓ（付加作業範囲Ｓの集合領域としての追加許容作業範囲Ｒ’）内でブーム３０の先端部を移動させることができ、障害物等を回避して再び元の許容作業範囲Ｒ内に移動させることが可能となるのは、上述の第１例の場合と同様である。
【００３９】
また、この第２例においても付加作業範囲Ｓ（ブーム３０の倒伏角度範囲Δθ及び伸長量ΔＬにより規定されるΔＳ１＋ΔＳ２の領域）は、その付加作業範囲Ｓが設定される基準となる限界Ｌ上の位置の如何に拘わらず同一の領域であることが好ましい。但し、この第２例では、上述した第１例の場合のように、元の許容作業範囲Ｒの限界Ｌが直線であっても、これと新たな許容作業範囲（Ｒ＋Ｒ’）の限界Ｌ’とは必ずしも平行にはならない。
【００４０】
許容作業範囲データ記憶部６３が付加作業範囲設定部６６より出力される信号を受けて行う新たな許容作業範囲のデータの作成手順は上記の通りであるが、許容作業範囲データ記憶部６３は、このようにして作成した新たな許容作業範囲のデータをコントローラ６０の判断部６４に出力する。これにより判断部６４は、位置検出装置において算出されたブーム３０の先端部の現在位置と、元の許容作業範囲Ｒに追加許容作業範囲Ｒ’を加えた新たな許容作業範囲（Ｒ＋Ｒ’）のデータとを比較し、ブーム３０の先端部がこの新たな許容作業範囲（Ｒ＋Ｒ’）の限界Ｌ’に達しているか否かの判断を行う。そして、ブーム３０の先端部が新たな許容作業範囲（Ｒ＋Ｒ’）の限界Ｌ’に達していると判断したときには規制指令信号をブーム作動規制部６５に出力する。これにより、ブーム３０の先端部が新たな許容作業範囲（Ｒ＋Ｒ’）を超えるようなブーム３０の動作は規制されることとなる。
【００４１】
このように本作業範囲規制装置では、ブーム３０の先端部が予め定めた許容作業範囲Ｒの限界Ｌに達した場合でも、規制解除スイッチ５７が操作されたときには、その許容作業範囲Ｒを対象としたブーム３０の作動規制を解除するとともに、ブーム３０の作動が規制された許容作業範囲Ｒの限界Ｌ上の位置を基準に設定（付加）した所定の付加作業範囲Ｓ内でのブーム３０の移動を許容するようになっているので、ブーム３０の先端部が元の許容作業範囲Ｒの限界Ｌに差し掛かって一時的に作業台４０の移動ができなくなった場合であっても、付加作業範囲Ｓ（付加作業範囲Ｓの集合領域としての追加許容作業範囲Ｒ’）内でブーム３０の先端部を移動させることにより立ち往生等する事態を回避することができる。しかも、元の許容作業範囲Ｒと限界Ｌの外側に設定した付加作業範囲Ｓ（＝追加作業範囲Ｒ’）とからなる新たな許容作業範囲（Ｒ＋Ｒ’）を超えるようなブーム３０の作動は規制されるので、走行体１０の転倒に対する安全性は十分に保たれる。
【００４２】
なお、コントローラ６０の判断部６４は、位置検出装置により検出されるブーム３０の先端部が限界Ｌの外側に設定された付加作業範囲Ｓ（或いは追加許容作業範囲Ｒ’）内を移動することなく、或いはこの範囲内を移動した後、再び元の許容作業範囲Ｒ内に移動したと判断したときには、設定（付加）された付加作業範囲Ｓ（すなわち追加許容作業範囲Ｒ’）を解除させるようになっている。これにより、上記のような立ち往生等の事態を回避した後は、一時的に拡大された許容作業範囲は自動的に元の領域に戻ることとなるので、転倒に対する安全性が十分に確保される。
【００４３】
これまで本発明の好ましい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実施形態に示されたものに限定されない。例えば、上述の実施形態において示した付加作業範囲の規定方法は単なる例に過ぎず、ブーム３０の先端部が達した許容作業範囲Ｒの限界Ｌ上の位置を基準として、限界Ｌの外側にブーム３０の先端部の移動を許容する一定の領域を付加（設定）するものであれば、その規定方法は上述のものに限定されない。
【００４４】
また、上述の実施形態では、位置検出装置はブーム３０の先端部の位置を検出し、コントローラ６０の判断部６４は位置検出装置により検出されたブーム３０の先端部の位置と予め定めた許容作業範囲とを比較し、ブーム３０の先端部が許容作業範囲の限界に達しているか否かを判断するものであったが、位置検出装置が作業台４０の位置を検出し、コントローラ６０の判断部６４が位置検出装置により検出された作業台４０の位置と予め定めた許容作業範囲とを比較し、作業台４０が許容作業範囲の限界に達しているか否かを判断するものであってもよい。
【００４５】
また、上述の実施形態では、許容作業範囲Ｒは位置算出部６２を経由して送られてくる旋回角度検出器９３からの検出情報に基づいて許容作業範囲データ記憶部６３が選択して設定するとしていたが、これは許容作業範囲がブーム３０の旋回角度ごとに定められている場合の例であり、許容作業範囲がブーム３０の旋回角度によらず一定であるのであれば、このように旋回角度検出器９３からの検出情報に基づいて許容作業範囲が定められる構成とはならない。また、許容作業範囲がブーム３０の旋回角度のみならず、アウトリガジャッキ１３の張り幅も条件等して定められるのであれば、アウトリガジャッキ１３の張り幅を検出するアウトリガジャッキ張り幅検出器を備えるとともに、その検出情報を許容作業範囲データ記憶部６３に送るようにし、このアウトリガジャッキ１３の張り幅の値にも基づいて、許容作業範囲が定められる構成となる。
【００４６】
また、上述の実施形態では、許容作業範囲は作業台の積載重量等を条件として定められるものではなかったが、本発明ではこのような許容作業範囲の定め方を除外するものではなく、許容作業範囲が作業台の積載重量の条件等により変化する構成であっても、本発明に係る作業範囲規制装置を適用できることは勿論可能である。
【００４７】
また、上述に実施形態においては、作業台４０を移動させるブーム３０は伸縮式のブームであったが、これは屈伸式のブーム等であってもよい。更に、本発明に係るブーム式高所作業車は、上述の実施形態ではタイヤ車輪により走行する構成であったが、これは必ずしもタイヤ車輪により走行するものでなくてもよく、クローラ装置等により走行するものであってもよい。或いは軌道走行用車輪を備えて軌道上を走行する軌道走行用の高所作業車、更にはタイヤ車輪と軌道走行用車輪との両方を備えた軌陸両用の高所作業車等であってもよい。
【００４８】
【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作業範囲規制装置では、ブームの先端部又は作業台が予め定めた許容作業範囲の限界に達した場合でも、規制解除指令手段が操作されたときには、その許容作業範囲を対象としたブームの作動規制を解除するとともに、ブームの作動が規制された限界上の位置を基準として許容作業範囲の限界の外側に設定（付加）した所定の付加作業範囲内でのブームの先端部又は作業台の移動を許容するようになっているので、ブームの先端部又は作業台が元の許容作業範囲の限界に差し掛かって一時的に作業台の移動ができなくなった場合であっても、付加作業範囲内でブームの先端部又は作業台を移動させることにより立ち往生等する事態を回避することができる。しかも、元の許容作業範囲と限界の外側に設定した付加作業範囲とからなる新たな許容作業範囲を超えるようなブームの作動は規制されるので、走行体の転倒に対する安全性は十分に保たれる。
【００４９】
ここで、上記付加作業範囲は、その付加作業範囲が設定される基準となる上記限界上の位置の如何に拘わらず同一の領域であることが好ましく、このような構成であれば、ブームの作動が規制された限界上の位置の如何により異なる領域の付加作業範囲が設定される場合よりも構成が簡単（記憶するデータが少なくて）で済み、製造コストを低く抑えることが可能である。
【００５０】
また、本発明に係るブーム式高所作業車の作業範囲規制装置では、ブームの先端部又は作業台が付加作業範囲内から許容作業範囲内に移動したときには、設定された付加作業範囲は解除されるようになっていることが好ましく、このような構成であれば、上記立ち往生等の事態を回避した後は、一時的に拡大された許容作業範囲は自動的に元の領域に戻ることとなるので、転倒に対する安全性を十分に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業範囲規制装置を備えたブーム式高所作業車におけるブーム及び作業台の作動系統を示すブロック図である。
【図２】上記作業範囲規制装置を備えたブーム式高所作業車の側面図である。
【図３】作業台上の操作ボックス内に設けられたブーム操作レバーと作業台首振り操作レバーの外観を示す斜視図である。
【図４】或るブームの旋回角度姿勢に対応して走行体の側方に設定されるブームの先端部の移動できる領域（許容作業範囲）を例示する図である。
【図５】許容作業範囲の限界の外側に付加する付加作業範囲の規定方法の第１例を説明するための図である。
【図６】許容作業範囲の限界の外側に付加する付加作業範囲の規定方法の第２例を説明するための図である。
【符号の説明】
１ブーム式高所作業車
１０走行体
２０旋回体
３０ブーム
４０作業台
５１ブーム操作レバー
５２作業台首振り操作レバー
５７規制解除スイッチ
５８警報ランプ
５９警報ブザー
６０コントローラ
６１バルブ制御部
６２位置算出部
６３許容作業範囲データ記憶部
６４判断部
６５ブーム作動規制部
６６付加作業範囲設定部
Ｒ許容作業範囲
Ｌ許容作業範囲の限界

Claims

走行体と、
前記走行体上に起伏動、伸縮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、
前記ブームの作動指令を行う指令手段と、
前記指令手段の操作に応じて前記ブームを起伏動、伸縮動させる制御を行う制御手段と、
前記ブームの先端部又は作業台の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された前記ブームの先端部又は前記作業台の位置と予め定めた許容作業範囲とを比較し、前記ブームの先端部又は前記作業台が前記許容作業範囲の限界に達しているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段において前記ブームの先端部又は前記作業台が前記許容作業範囲の限界に達していると判断されているときに前記ブームの先端部又は前記作業台が前記許容作業範囲を超える前記ブームの作動を規制するブーム作動規制手段とを有したブーム式高所作業車の作業範囲規制装置において、
前記ブーム作動規制手段による前記ブームの作動規制を解除する指令を行う規制解除指令手段と、
前記ブーム作動規制手段により前記ブームの作動が規制されている状態で前記規制解除指令手段が操作されたときに、前記ブーム作動規制手段による前記ブームの作動規制を解除するとともに、前記ブームの作動が規制された前記限界上の位置を基準として前記許容作業範囲の限界の外側に前記ブームの先端部又は作業台の移動を許容する所定の付加作業範囲を設定する付加作業範囲設定手段とを備え、
前記ブーム作動規制手段は、前記付加作業範囲設定手段により前記許容作業範囲の限界の外側に前記付加作業範囲が設定されている状態では、前記ブームの先端部又は前記作業台が前記許容作業範囲とこの許容作業範囲の限界の外側に設定された前記付加作業範囲とからなる新たな許容作業範囲を超える前記ブームの作動を規制するようになっていることを特徴とするブーム式高所作業車の作業範囲規制装置。
前記付加作業範囲は作業半径の増加分により規定されることを特徴とする請求項１記載のブーム式高所作業車の作業範囲規制装置。
前記付加作業範囲は前記ブームの倒伏角度範囲及び伸長量により規定されることを特徴とする請求項１記載のブーム式高所作業車の作業範囲規制装置。
前記付加作業範囲は、その付加作業範囲が設定される基準となる前記限界上の位置の如何に拘わらず同一の領域であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブーム式高所作業車の作業範囲規制装置。
前記ブームの先端部又は前記作業台が前記付加作業範囲内から前記許容作業範囲内に移動したときには、設定された前記付加作業範囲は解除されるようになっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブーム式高所作業車の作業範囲規制装置。