JP2004182350A - Bending and stretching type boom working vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the control for moving a work base linearly by only stretching and contraction operation of a lower boom and an upper boom while keeping an angle formed by a vehicle body and the lower boom and an angle formed by the lower boom and the upper boom at fixed angles. <P>SOLUTION: This bending and stretching type boom working vehicle 1 has the lower boom 5 attached to the vehicle body 2 so as to stretch, contract, rise, fall, and turn freely, the upper boom 6 attached to a tip of the lower boom 5 so as to stretch, contract, rise, and fall freely, and the work base 8 attached to a tip of the upper boom 6. A position of the work base 8 is obtained from a detected value of a position detection device 20 and stretching and contraction operation of the lower boom 5 and the upper boom 6 is controlled in a linear operation control circuit 33 in a control unit 30 so that the work base 8 can move linearly by only stretching and contraction of the lower boom 5 and the upper boom 6 while keeping a rising and falling angle of the lower boom 5 and an angle nipped by the lower boom 5 and the upper boom 6 at fixed angles. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体上に伸縮動、起伏動及び旋回動自在に取り付けられたロアブームと、ロアブームの先端に伸縮動及び起伏動自在に取り付けられたアッパブームと、アッパブームの先端に取り付けられた作業台とを有する屈伸式ブーム作業車に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記のような屈伸式ブーム作業車は既に広く用いられており、トラックシャーシ等の走行移動自在な車両の車体上に、伸縮動、起伏動及び旋回動自在に設けられたロアブームと、このロアブームに伸縮動及び起伏動自在に設けられたアッパブームと、アッパブームの先端に設けられその床面が常時水平状態に維持される作業台とからなる高所作業装置を有して構成されている。作業台には、ロアブーム及びアッパブームの作動操作を行う操作装置が設けられ、車体側には操作装置からの操作信号を受けてロアブーム及びアッパブームの作動を制御する作動制御装置が設けられている。
【0003】
そして、作業台に搭乗する作業者は、操作装置を操作することによりロアブームを伸縮動、起伏動及び旋回動、アッパブームを伸縮動及び起伏動(屈伸動)させて作業台を所望の高所に移動させることができるのであるが、作業台を高所に移動させると高所作業装置による転倒モーメントが働いて車体が不安定になる範囲ができるため、予め決められた範囲(規制作業領域)内で作業台が移動できるように安全装置が設けられている。
【0004】
例えば、図6に示すように、ロアブーム75とアッパブーム76を伸長させるとともに起立・伸長させて作業台78を上方に移動させた状態Aから、アッパブーム76をロアブーム75に対して屈曲作動させてアッパブーム76を水平に延びるように移動した状態Bを経て、このロアブーム75とアッパブーム76の角度を保ったままロアブーム75を全縮させた状態Cに作業台78を移動させた場合、Bの状態よりもCの状態の方が車体に対して作業台78が外側に位置するため転倒モーメントが大きくなり、安定度は悪くなる。このとき、図6において、状態Bから作業台78を略鉛直方向に直線移動させる手段を用いれば、安定度を悪化させずに作業台78を下方に移動することが可能であり、このような手段としては、例えば特許文献1に開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−220098号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に開示されている方法によると、作業台78を略鉛直方向に移動させる場合に、ロアブーム75及びアッパブーム76の起伏・屈伸作動をさせているため、ロアブーム75及びアッパブーム76の起伏・屈伸作動による慣性力が作業台78に働き作業台78に搭乗した作業者が不快感を感じるという課題があった。また、ロアブーム75とアッパブーム76の起伏・屈伸作動で作業台78を略鉛直方向に移動する場合、起伏・屈伸角度の変化に対して、作業台78の移動量が比例しないため、制御が複雑になるという課題があった。
【0007】
さらに、ロアブーム75とアッパブーム76の起伏・屈伸作動で作業台78を略鉛直方向に移動させると、ロアブーム75とアッパブーム76の枢結部がこのロアブーム75とアッパブーム76の起伏・屈伸作動面内における水平方向に対して大きく移動する。そのため、作業環境によってはこの枢結部が車体幅方向より外側に突出して建物等と干渉するおそれがあるという課題もあった。
【0008】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、車体とロアブームのなす角度及びロアブームとアッパブームのなす角度を一定に保ったままロアブームとアッパブームの伸縮動のみで作業台を直線移動させる制御を可能とする屈伸式ブーム作業車を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係る屈伸式ブーム作業車は、車体と、この車体に伸縮動、起伏動及び旋回動自在に取り付けられたロアブームと、ロアブームの先端に伸縮動及び起伏動自在に取り付けられたアッパブームと、アッパブームの先端に取り付けられた作業台と、ロアブームの車体に対する位置及びアッパブームの車体に対する位置若しくはロアブームに対する位置を検出する位置検出装置とを備え、位置検出装置により検出したロアブームとアッパブームの位置に基づいて、ロアブーム及びアッパブームを連動して伸縮動させて車体とロアブームがなす角度及びロアブームとアッパブームがなす角度を保持しながら作業台を直線移動させる制御を行う直線作動制御手段(例えば、実施形態における直線作動制御回路33)を有するように構成する。
【0010】
このような構成によると、車体とロアブームのなす角度及びロアブームとアッパブームのなす角度を一定に維持するようにロアブーム及びアッパブームの伸縮作動だけで作業台を直線移動させることができるため、ロアブーム及びアッパブームの伸縮作動による慣性力は、このロアブーム及びアッパブームの支軸方向に働くため、ロアブーム及びアッパブームの基端部で受け止められ、作業台に過度の慣性力が働かず、作業台に搭乗した作業者に不快感を与えることがない。また、ロアブーム及びアッパブームの伸縮量と作業台の移動量が比例するために直線作動制御手段において直線作動を容易に行うことができる。さらに、ロアブームを起立させて起伏角度をある程度大きくした場合には、このロアブーム及びアッパブームの起伏・屈伸作動面内においてロアブームとアッパブームの枢結部が水平方向に大きく移動しないため、回りに建物等が存在して狭い空間内にあってもロアブーム及びアッパブームがこの建物等と干渉することがなく作業台を安全に直線移動させることが可能となる。
【0011】
なお、直線作動制御手段が、作業台を略鉛直方向若しくは略水平方向に直線移動させる制御を行うように構成することもでき、このような構成によると、直線作動制御手段を簡単にすることができる。
【0012】
【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。本発明に係る屈伸式ブーム作業車の一例として、ロアブームとアッパブームとがそれぞれ伸縮動自在な屈伸式ブーム作業車1を図2に示している。この屈伸式ブーム作業車1は、車体2の前方に運転キャビン2aを有し、前後輪3a,3bを有して走行可能なトラック車両をベースに構成される。車体2の後部には旋回モータ51により駆動されて旋回可能に構成された旋回台4が取り付けられている。そして、この旋回台4の上部に基端部が枢結されて起伏シリンダ52の伸縮作動により鉛直面内に起伏動可能にロアブーム5が取り付けられている。
【0013】
ロアブーム5は、ロア基端ブーム5aとロア先端ブーム5bとからなり、ロア基端ブーム5aに入れ子式にロア先端ブーム5bが嵌挿されるとともに、このロアブーム5に内蔵したロア伸縮シリンダ53(図1参照。図2おいては図示せず。)により駆動されて伸縮動可能に構成されている。
【0014】
ロア先端ブーム5bの先端部にロアブーム5に対して起伏動(屈伸動という)可能にアッパブーム6が枢結されており、このアッパブーム6は、アッパブーム6の左右に配設された屈伸シリンダ54の伸縮作動によりロアブーム5の起伏作動面と同一面内でロアブーム5に対して屈伸動可能に構成されている。アッパブーム6はアッパ基端ブーム6aとアッパ先端ブーム6bとからなり、アッパ基端ブーム6aに入れ子式にアッパ先端ブーム6bが嵌挿されるとともに、アッパブーム6に内蔵したアッパ伸縮シリンダ55(図1参照。図2においては図示せず。)の作動により伸縮作動可能となっている。
【0015】
アッパ先端ブーム6bの先端部には、ロアブーム5及びアッパブーム6の起伏・屈伸作動面と同一面内(鉛直面内)において揺動可能に垂直ポスト7が枢結されており、図示しないレベリングシステムによってロアブーム5の起伏動、アッパブーム6の屈伸動の如何に拘わらず垂直ポスト7が常に垂直に延びて位置するようにレベリング制御される。そして、このように常時垂直に保持される垂直ポスト7に図示しない首振モータによって水平旋回自在に(首振り自在に)作業台8が取り付けられており、作業台8の床面はロアブーム5の起伏作動やアッパブーム6の屈伸作動に拘わらず常に水平に保持される。
【0016】
車体2の前後左右の4箇所に、車体2の幅方向に拡幅自在で上下方向に伸縮自在なアウトリガジャッキ17(17L,17R)が設けられている。高所作業を行うときには、周囲の障害物との相対位置関係に応じて作業者が左右のアウトリガジャッキ17L,17Rをそれぞれ車幅方向に拡幅伸長させ、下方に張り出させて車体2を持上げ支持する。
【0017】
作業台8には、操作装置10が設けられている(図1参照。)。操作装置10には、旋回台4やロアブーム5、アッパブーム6等の作動指令を行う操作レバーが設けられており、この操作装置10は、作業台8に搭乗する作業者が旋回台4の旋回操作を行う旋回操作装置11、ロアブーム5の起伏並びに伸縮操作を行うロアブーム操作装置12、アッパブーム6の屈伸並びに伸縮操作を行うアッパブーム操作装置13等から構成されている。
【0018】
作業台8にはモード切替スイッチ14も設けられている。モード切替スイッチ14は通常モードと直線モードの2つのモードを有し、モード切替スイッチ14を左右に旋回動させると、2つのモードのいずれかを選択可能に構成されている。
【0019】
モード切替スイッチ14により通常モードが選択されているときは、旋回操作装置11の操作レバー11aを中立位置から一方側に傾動操作すると、旋回台4が平面視において時計方向に旋回動し、他方側に傾動操作すると反時計方向に旋回動するように構成されている。ロアブーム操作装置12の操作レバー12aを中立位置から前後方向の一方側に傾動操作するとロアブーム5が起仰動し、前後方向の他方側に傾動操作するとロアブーム5が倒伏動し、操作レバー12aを中立位置から左右方向の一方側に傾動操作するとロアブーム5が伸作動し、左右方向の他方側に傾動操作すると縮作動するように構成されている。
【0020】
また、アッパブーム操作装置13の操作レバー13aを中立位置から前後方向の一方側に傾動操作するとアッパブーム6が屈曲動し、前後方向の他方側に傾動操作すると伸長動し、操作レバー13aを中立位置から左右方向の一方側に傾動操作するとアッパブーム6が伸作動し、左右方向の他方側に傾動操作すると縮作動するように構成されている。
【0021】
モード切替スイッチ14により直線モードが選択されているときは、ロアブーム操作装置12を用いて、ロアブーム5及びアッパブーム6の起伏・屈伸作動面内で作業台8を現在位置から直線移動させることができるように構成されており、このロアブーム操作装置12の操作レバー12aにより作業台8を直線移動させることができる。なお、この説明では直線モードが選択されたときにロアブーム5及びアッパブーム6を制御して作業台8を直線移動させる操作装置としてロアブーム操作装置12としているが、旋回操作装置11又はアッパブーム操作装置13としてもよい。
【0022】
直線モードが選択されたときのロアブーム操作装置12は、この操作レバー12aが中立位置から前後方向の一方側に傾動操作されると作業台8を略鉛直上方に移動させ、前後方向の他方側に傾動操作されると作業台8を略鉛直下方に移動させ、操作レバー12aが中立位置から左右方向の一方側に傾動操作されると作業台8を略水平方向前側に移動させ、左右方向の他方側に傾動操作されると作業台8を略水平方向後側に移動させる(ロアブーム5及びアッパブーム6の起伏・屈伸作動面内を前後方向に水平移動させる)ように構成されている。
【0023】
この操作装置10において操作が行われると、操作装置10は操作内容に対応した操作信号を車体2に設けられたコントロールユニット30に出力する。図1にコントロールユニット30を含む作動制御装置の構成を示す。コントロールユニット30は、操作装置10からの操作信号を受け取ると、操作信号に基づいた指令信号を油圧ユニット40に出力する。なお、図1では、電気的又は光学的信号回路を実線で示し、油圧回路を点線で示している。
【0024】
油圧ユニット40は、作動油を貯めるタンク41、エンジン又は電動モータにより駆動されて所定油圧・流量の作動油を吐出する油圧ポンプ42、油圧ポンプ42から吐出される作動油を指令信号に基づいた供給方向及び供給量で旋回モータ51や起伏シリンダ52等の油圧アクチュエータ50に供給制御する電磁比例弁SV〜SV、温度上昇した作動油を冷却するオイルクーラ(図示せず)などから構成されている。油圧ユニット40は、コントロールユニット30からの指令信号に応じて各油圧アクチュエータ50に供給する作動油の流れを制御し、もって各油圧アクチュエータ50の作動を制御するユニットである。
【0025】
コントロールユニット30には、車体2に対するロアブーム5の作動位置、ロアブーム5の先端に対するアッパブーム6の作動位置、アッパブーム6の先端に対する作業台8の作動位置を求めるために、位置検出装置20から検出信号も入力されている。位置検出装置20は、車体2に対する旋回台4の旋回角度を検出する旋回角度検出器21、ロアブーム5の起伏角度を検出する起伏角度検出器22、ロアブーム5におけるロア先端ブーム5bの伸長量を検出するロア伸長量検出器23、ロアブーム5に対するアッパブーム6の屈伸角度を検出する屈伸角度検出器24、屈伸ブーム6におけるアッパ先端ブーム6bの伸長量を検出するアッパ伸長量検出器25から構成されており、各検出値がコントロールユニット30に入力されている。また、アウトリガジャッキ17L,17Rには、ジャッキの車幅方向への張出量を検出するジャッキ張出量検出器(図示せず)等が設けられており、このような検出値もコントロールユニット30に入力されており、上述の旋回角度や起伏角度等と合わせて作業台8の規制作業領域を算出するために利用される(本実施形態では説明を省略する。)。
【0026】
コントロールユニット30は、ユニット内部に作動制御回路31、作動位置検出回路32及び直線作動制御回路33を有している。作動制御回路31は、モード切替スイッチ14において通常モードが選択されているときに、操作装置10からの操作信号に基づいて旋回台4、ロアブーム5及びアッパブーム6を作動させるための回路である。作業台位置算出回路32は、位置検出装置20からの検出信号に基づいて車体2に対する作業台8の位置を算出する回路である。直線作動制御回路33は、モード切替スイッチ14において直線モードが選択されているときに、操作装置10からの操作信号と作業台位置算出回路32からの作業台8の位置に基づいて、ロアブーム5及びアッパブーム6のロア伸縮シリンダ53及びアッパ伸縮シリンダ55を制御して、このロアブーム5及びアッパブーム6を連動して伸縮動させることにより、作業台8を直線移動させる制御を行うための回路である。
【0027】
以上のような構成によるコントロールユニット30を有する屈伸式ブーム作業車1における作業台8の直線移動制御について、作業台8の略鉛直方向への移動を例に図3〜5を用いて説明する。なお、図3〜5において、車体2を構成するトラック車両をベースとしたシャシフレームは省略し、このシャシフレーム上に取り付けられるサブフレームを車体2として示しており、このサブフレーム(車体2)に取り付けられた旋回台4及びアウトリガジャッキ17を合わせて示している(従来の技術で説明した図6も同様の構成として図示している。)。
【0028】
図3において、状態Aは、ロアブーム5とアッパブーム6を伸長させて、作業台8を車体2の上方に移動させた場合を示している。そして、モード切替スイッチ14を通常モードとして、ロアブーム5に対してアッパブーム6を屈曲作動させ、アッパブーム6を略水平状態に移動させた状態が状態Bである。なお、この状態Bでは状態Aに比べて車体2に対するロアブーム5、アッパブーム6及び作業台8による転倒モーメントが大きくなるが、アウトリガジャッキ17が車体2を安定支持可能な範囲にあるものとする。
【0029】
状態Bからロアブーム5を縮作動させて作業台8を下方に移動すると、図6を用いて説明したとおり、作業台8が車体2から外側に向かって移動して車体2に対する転倒モーメントが大きくなる。そのため、例えば状態Bにおいて作業台8が規制作業領域の限界近傍にある場合、ロアブーム5を縮作動させることにより作業台8がより車体2から外側に移動して規制作業領域の限界に達して安全装置が働き、ロアブーム5の縮作動を停止させる。この安全装置の作動を避けるため、本発明に係る屈伸式ブーム作業車1においては、モード切替スイッチ14を直線モードとし、ロアブーム5を縮作動させると同時にアッパブーム6を縮作動させて作業台8を略鉛直下方に直線移動させる。この直線作動制御により、状態Bにおける車体2の安定度を維持したまま作業台8を下方の状態Cに移動するように構成している。このとき、車体2とロアブーム5のなす角度(起伏角度)θ及びロアブーム5とアッパブーム6がなす角度(以下、「挟み角度」と呼ぶ。)θは一定に維持されるように制御されている。
【0030】
ロアブーム5及びアッパブーム6の制御を以上のような構成とすることにより作業台8を規制作業領域の限界(規制線)に沿って直線移動させることが可能となる。このとき、ロアブーム5とアッパブーム6の伸縮動のみで作業台8を直線移動させているため、起伏・屈伸動により作業台8に働く慣性力に比べて、伸縮動により作業台8に働く慣性力がロアブーム5及びアッパブーム6の基端部で受け止められて小さくなるため、作業台8に搭乗した作業者に不快感を与えることがない。また、ロアブーム5を伸縮作動させたときに、作業台8が移動する移動量は、ロアブーム5の伸縮作動量と比例している。そのため、ロアブーム5を一定速度で伸縮作動させときに、アッパブーム5の伸縮作動も一定速度で行うことができるため、直線作動制御回路33による制御が簡単になる。また、作業台8の移動速度の制御も同様の理由で容易である。
【0031】
図4は、ロアブーム5とアッパブーム6を伸長して作業台8を車体2の上方に移動させた状態(状態A)から、図3の場合と同様に、ロアブーム5とアッパブーム6を連動して伸縮動させることで作業台8を略鉛直方向に直線移動(図4においては、ロアブーム5とアッパブーム6を縮作動させて作業台8を略鉛直下方に直線移動)させて状態Bにした場合を示している。なお、このときも、ロアブーム5の起伏角度θ及びロアブーム5とアッパブーム6の挟み角度θは一定に維持されるように制御されている。図4に示すように、ロアブーム5の起伏角度θがある程度大きい場合において、ロアブーム5とアッパブーム6の伸縮動で作業台8を直線移動させると、ロアブーム5及びアッパブーム6の起伏・屈伸作動面における水平方向幅が大きく変化しない。特に、ロアブーム5とアッパブーム6の枢結部は、作業台8を直線移動させても、このロアブーム5とアッパブーム6の起伏・屈伸作動面内における水平方向への移動量が小さいため、例えば、作業台8を上方へ移動させるためにロアブーム5とアッパブーム6を連動して伸長させても、この枢結部が車体2の外方に大きく移動して建物等と干渉するおそれが無いため、限られた作業領域内でも作業台8の直線移動を安全に行うことができる。
【0032】
図5は、従来のアッパブーム6の起伏動と伸縮動による作業台8の直線移動(状態A〜C)と、本発明に係るロアブーム5及びアッパブーム6の伸縮動のみによる直線移動(状態C〜D)とを組み合わせて作業台8を略鉛直方向に直線移動させた場合を示している。状態Aはロアブーム5とアッパブーム6を伸長させるとともに、起立・伸長動させて作業台8を車体2の上方に移動させた場合であり、この状態からアッパブーム6を屈曲動させるとともに縮作動させて作業台8を略鉛直方向に直線移動させアッパブーム6を水平に延びる位置である状態Bまで移動させる。さらに、アッパブーム6を屈曲動させるとともに伸作動させて作業台8を略鉛直方向に直線移動させて、アッパブーム6が全伸状態である状態Cまで移動させる。
【0033】
そして、さらに作業台8を下方に移動させるために、ロアブーム5とアッパブーム6を連動して縮作動させて作業台8を状態Dまで移動させるように構成されている。なお、このときも、ロアブーム5の起伏角度θ及びロアブーム5とアッパブーム6の挟み角度θは一定に維持されるように制御されている。このように構成することにより、作業台8の直線移動可能な範囲が図5に示す通りH+H′の範囲とすることができるため、鉛直移動の範囲が広がり作業効率が向上する。なお、図5においては、先に、アッパブーム6の屈曲動と伸縮作動を連動させて作業台8を略鉛直下方に移動させ、次に、ロアブーム5とアッパブーム6の縮作動を連動させて作業台8を略鉛直下方に移動させるように操作しているが、逆の手順で操作して、作業台8を鉛直移動させることも可能である。
【0034】
以上の説明においては、ロアブーム5の起伏角度及びロアブーム5とアッパブーム6の挟み角度を一定に維持したままこのロアブーム5及びアッパブーム6を連動して伸縮動させて作業台8を略鉛直方向に直線移動させる場合について説明したが、同様の方法でロアブーム5とアッパブーム6の起伏・屈伸作動面内において、作業台8を略水平方向又は任意の方向への直線移動させることも可能である。このとき、作業台8を略鉛直方向若しくは略水平方向のみに直線移動可能なように構成すると、コントロールユニット30における直線作動制御回路32によるロアブーム5及びアッパブーム6の制御を簡単にすることができる。
【0035】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る屈伸式ブーム作業車によれば、車体とロアブームのなす角度と、ロアブームとアッパブームのなす角度を保持しながらロアブームとアッパブームを連動して伸縮動させることで作業台を直線移動させる直線作動制御手段を有して構成しているため、作業台に過度の慣性力が働かず、作業台に搭乗した作業者に不快感を与えることがない。また、ロアブーム及びアッパブームの伸縮量と作業台の移動量が比例するために直線作動制御手段において作業台の直線作動制御を容易に行うことができる。さらに、ロアブームを起立させて起伏角度をある程度大きくした場合には、このロアブーム及びアッパブームの起伏・屈伸作動面内においてロアブームとアッパブームの枢結部が水平方向に大きく移動しないため、回りに建物等が存在して狭い空間内にあってもロアブーム及びアッパブームがこの建物等と干渉することがなく作業台を安全に直線移動させることが可能となる。
【0036】
なお、直線作動制御手段が、作業台を略鉛直方向若しくは略水平方向に直線移動させる制御を行うように構成することにより、直線作動制御手段の構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコントロールユニットの構成図である。
【図2】本発明に係る屈伸式ブーム作業車の射視図である。
【図3】本発明に係る屈伸式ブーム作業車において規制線に沿って作業台を上方から下方に移動させた場合を示す側面図である。
【図4】本発明に係る屈伸式ブーム作業車において、作業台を略鉛直方向に直線移動させた場合を示す側面図である。
【図5】作業台を従来の方法略鉛直方向に直線移動した場合と、本発明に係る直線移動で略鉛直方向に移動をした場合を組み合わせ場合の側面図である。
【図6】屈伸式ブーム作業車においてロアブームを縮作動させたときの作業台の移動範囲を示す側面図である。
【符号の説明】
1 屈伸式ブーム作業車
2 車体
5 ロアブーム
6 アッパブーム
8 作業台
20 位置検出装置
33 直線作動制御回路(直線作動制御手段)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lower boom mounted on a vehicle body so as to be capable of telescopic movement, up-and-down movement and turning movement, an upper boom mounted on a distal end of the lower boom so as to be extendable and retractable, and a work table mounted on a distal end of the upper boom. The present invention relates to a bending / extending boom working vehicle having
[0002]
[Prior art]
The bending / extension type boom working vehicle as described above has already been widely used, and a lower boom provided on a vehicle body such as a truck chassis which is movable so as to be able to expand, contract, move up and down, and turn freely. It is provided with a high place work device including an upper boom provided to be able to extend and retract and move up and down, and a work table provided at the tip of the upper boom and having a floor surface constantly maintained in a horizontal state. An operation device for operating the lower boom and the upper boom is provided on the workbench, and an operation control device for receiving an operation signal from the operation device and controlling the operation of the lower boom and the upper boom is provided on the vehicle body side.
[0003]
Then, the operator who gets on the workbench operates the operating device to move the lower boom up and down, move up and down, and swing, and move the upper boom up and down (bend and extend) to move the workbench to a desired height. The work platform can be moved, but when the work platform is moved to a high place, a range in which the vehicle body becomes unstable due to the overturning moment exerted by the work apparatus at a high place is created. A safety device is provided so that the worktable can be moved.
[0004]
For example, as shown in FIG. 6, the lower boom 75 and the upper boom 76 are extended, and the work table 78 is moved upward by erecting and extending. When the workbench 78 is moved to a state C in which the lower boom 75 is fully contracted while maintaining the angle between the lower boom 75 and the upper boom 76 after the state B has been moved so as to extend horizontally, C In this state, the workbench 78 is positioned outside the vehicle body, so that the overturning moment increases and the stability deteriorates. At this time, in FIG. 6, if means for linearly moving the work table 78 from the state B in a substantially vertical direction is used, the work table 78 can be moved downward without deteriorating the stability. The means is disclosed in Patent Document 1, for example.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-220098
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the method disclosed in Patent Literature 1, when the workbench 78 is moved in a substantially vertical direction, the lower boom 75 and the upper boom 76 are raised / lowered / extended, so that the lower boom 75 and the upper boom 76 are raised / lowered. -There is a problem that the inertia force due to the bending and stretching operation acts on the work table 78, and the worker who gets on the work table 78 feels uncomfortable. Further, when the workbench 78 is moved in a substantially vertical direction by the raising / lowering / bending / extending operations of the lower boom 75 and the upper boom 76, the moving amount of the worktable 78 is not proportional to the change of the undulation / bending / extending angle, so that the control becomes complicated. There was a problem of becoming.
[0007]
Further, when the workbench 78 is moved in a substantially vertical direction by the raising / lowering / bending / extending operation of the lower boom 75 and the upper boom 76, the pivotal connection portion of the lower boom 75 and the upper boom 76 moves horizontally in the undulating / bending / extending operation surface of the lower boom 75 and the upper boom 76. It moves greatly in the direction. Therefore, depending on the working environment, there is also a problem that the pivot portion may protrude outward in the vehicle width direction and interfere with a building or the like.
[0008]
The present invention has been made in view of such a problem, and a control for linearly moving a worktable only by extending and retracting the lower boom and the upper boom while keeping the angle between the vehicle body and the lower boom and the angle between the lower boom and the upper boom constant. Provide a bending and extension type boom working vehicle that can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a bending / extending boom working vehicle according to the present invention includes a vehicle body, a lower boom mounted on the vehicle body so as to be capable of telescopic movement, up-and-down movement, and turning movement, and a telescopic movement and an up-and-down movement at a tip of the lower boom. An upper boom freely attached, a workbench attached to the tip of the upper boom, and a position detecting device that detects a position of the lower boom with respect to the vehicle body and a position of the upper boom with respect to the vehicle body or a position with respect to the lower boom, the position being detected by the position detecting device. Linear operation control means for controlling the linear movement of the workbench while maintaining the angle between the vehicle body and the lower boom and the angle between the lower boom and the upper boom by moving the lower boom and the upper boom in conjunction with each other based on the positions of the lower boom and the upper boom. (For example, the linear operation control circuit 33 in the embodiment) Configured to.
[0010]
According to such a configuration, the workbench can be linearly moved only by the extension / retraction operation of the lower boom and the upper boom so that the angle between the vehicle body and the lower boom and the angle between the lower boom and the upper boom can be kept constant. Since the inertial force due to the expansion and contraction acts in the direction of the support axis of the lower boom and the upper boom, it is received by the base ends of the lower boom and the upper boom. No pleasure. Further, since the amount of expansion and contraction of the lower boom and the upper boom is proportional to the amount of movement of the work table, the linear operation control means can easily perform linear operation. Further, when the lower boom is raised and the undulation angle is increased to some extent, the pivoting portion between the lower boom and the upper boom does not move significantly in the horizontal direction in the undulating / bending / extending operation surface of the lower boom and the upper boom, so that a building or the like is moved around. Even if it is present and in a narrow space, the workbench can safely and linearly move without the lower boom and the upper boom interfering with this building or the like.
[0011]
The linear operation control means may be configured to perform control for linearly moving the work table in a substantially vertical direction or a substantially horizontal direction. According to such a configuration, the linear operation control means can be simplified. it can.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As an example of the bending / extension type boom working vehicle according to the present invention, a bending / extension type boom working vehicle 1 in which a lower boom and an upper boom can freely expand and contract is shown in FIG. The bending / extending boom working vehicle 1 has a driving cabin 2a in front of a vehicle body 2, and is based on a truck vehicle that can run with front and rear wheels 3a and 3b. A swivel 4 that is driven by a swivel motor 51 to be able to turn is attached to the rear part of the vehicle body 2. A base end is pivotally connected to an upper portion of the swivel base 4, and a lower boom 5 is attached so as to be able to move up and down in the vertical plane by the expansion and contraction operation of the up and down cylinder 52.
[0013]
The lower boom 5 includes a lower proximal boom 5a and a lower distal boom 5b. The lower distal boom 5b is nested into the lower proximal boom 5a, and the lower telescopic cylinder 53 (FIG. (Not shown in FIG. 2).
[0014]
An upper boom 6 is pivotally connected to the distal end of the lower end boom 5b so as to be able to move up and down (referred to as bending and extending) with respect to the lower boom 5. The upper boom 6 is extended and contracted by bending cylinders 54 provided on the left and right sides of the upper boom 6. By operation, the lower boom 5 is configured to be able to bend and extend with respect to the lower boom 5 in the same plane as the up / down operation surface. The upper boom 6 includes an upper proximal boom 6a and an upper distal boom 6b. The upper distal boom 6b is nested and inserted into the upper proximal boom 6a, and an upper telescopic cylinder 55 built in the upper boom 6 (see FIG. 1). 2 (not shown in FIG. 2)).
[0015]
A vertical post 7 is pivotally connected to the tip of the upper end boom 6b in the same plane (in the vertical plane) as the undulating / bending / extending operation surface of the lower boom 5 and the upper boom 6, and a leveling system (not shown) is used. The leveling control is performed so that the vertical post 7 always extends vertically regardless of the movement of the lower boom 5 and the bending and extension of the upper boom 6. A worktable 8 is attached to the vertical post 7 that is always held vertically in such a manner that the worktable 8 can be horizontally swung by a swing motor (not shown) so that the worktable 8 can swing freely. Regardless of the up-and-down operation and the bending and extension operation of the upper boom 6, it is always kept horizontal.
[0016]
Outrigger jacks 17 (17L, 17R) are provided at four positions on the front, rear, left and right sides of the vehicle body 2 so as to be able to expand in the width direction of the vehicle body 2 and expand and contract in the vertical direction. When working at heights, the operator widens and expands the left and right outrigger jacks 17L and 17R in the vehicle width direction in accordance with the relative positional relationship with surrounding obstacles, and protrudes downward to lift and support the vehicle body 2. I do.
[0017]
An operation device 10 is provided on the worktable 8 (see FIG. 1). The operating device 10 is provided with operating levers for instructing operation of the swivel 4, the lower boom 5, the upper boom 6, and the like. , A lower boom operation device 12 for raising and lowering the lower boom 5 and extending and retracting operations, and an upper boom operation device 13 for bending and extending and extending and retracting the upper boom 6.
[0018]
The work table 8 is also provided with a mode changeover switch 14. The mode changeover switch 14 has two modes, a normal mode and a linear mode. When the mode changeover switch 14 is turned left and right, one of the two modes can be selected.
[0019]
When the normal mode is selected by the mode changeover switch 14, when the operation lever 11a of the turning operation device 11 is tilted from the neutral position to one side, the turning table 4 turns clockwise in plan view and the other side turns. When the tilting operation is performed, the turning operation is performed in the counterclockwise direction. When the operation lever 12a of the lower boom operation device 12 is tilted from the neutral position to one side in the front-rear direction, the lower boom 5 is raised, and when the operation lever is tilted to the other side in the front-rear direction, the lower boom 5 falls down and the operation lever 12a is neutralized. The lower boom 5 is configured to extend when a tilt operation is performed to one side in the left-right direction from the position, and is contracted to operate when tilted to the other side in the left-right direction.
[0020]
When the operation lever 13a of the upper boom operation device 13 is tilted from the neutral position to one side in the front-rear direction, the upper boom 6 bends, and when the operation lever is tilted to the other side in the front-rear direction, the upper boom 6 is extended to move the operation lever 13a from the neutral position. The upper boom 6 is configured to extend when the tilting operation is performed to one side in the left-right direction, and to contract when the tilting operation is performed to the other side in the left-right direction.
[0021]
When the linear mode is selected by the mode changeover switch 14, the work table 8 can be linearly moved from the current position using the lower boom operating device 12 within the undulating / bending / stretching operation surfaces of the lower boom 5 and the upper boom 6. The work table 8 can be linearly moved by the operation lever 12a of the lower boom operation device 12. In this description, the lower boom operating device 12 is used as an operating device that controls the lower boom 5 and the upper boom 6 to linearly move the work table 8 when the linear mode is selected, but the turning operating device 11 or the upper boom operating device 13 is used as the operating device. Is also good.
[0022]
When the linear mode is selected, the lower boom operating device 12 moves the worktable 8 substantially vertically upward when the operation lever 12a is tilted from the neutral position to one side in the front-rear direction, and moves to the other side in the front-rear direction. When the tilting operation is performed, the work table 8 is moved substantially vertically downward. When the operation lever 12a is tilted from the neutral position to one side in the left-right direction, the work table 8 is moved substantially forward in the horizontal direction, and the other in the left-right direction. When the tilting operation is performed to the side, the work table 8 is moved substantially rearward in the horizontal direction (the horizontal movement is performed in the front-rear direction within the undulating / bending / extending operation surfaces of the lower boom 5 and the upper boom 6).
[0023]
When an operation is performed on the operation device 10, the operation device 10 outputs an operation signal corresponding to the operation content to a control unit 30 provided on the vehicle body 2. FIG. 1 shows a configuration of an operation control device including a control unit 30. When receiving the operation signal from the operation device 10, the control unit 30 outputs a command signal based on the operation signal to the hydraulic unit 40. In FIG. 1, the electric or optical signal circuit is indicated by a solid line, and the hydraulic circuit is indicated by a dotted line.
[0024]
The hydraulic unit 40 includes a tank 41 that stores hydraulic oil, a hydraulic pump 42 that is driven by an engine or an electric motor to discharge hydraulic oil at a predetermined hydraulic pressure and flow rate, and supplies hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 42 based on a command signal. proportional solenoid valve SV 1 Sv 5 to supply control to the hydraulic actuator 50, such as a swing motor 51 and derricking cylinder 52 in the direction and the supply amount, consist such as an oil cooler for cooling the temperature increased hydraulic fluid (not shown) I have. The hydraulic unit 40 is a unit that controls the flow of hydraulic oil supplied to each hydraulic actuator 50 in response to a command signal from the control unit 30 and thereby controls the operation of each hydraulic actuator 50.
[0025]
The control unit 30 also receives a detection signal from the position detection device 20 in order to obtain the operating position of the lower boom 5 with respect to the vehicle body 2, the operating position of the upper boom 6 with respect to the tip of the lower boom 5, and the operating position of the worktable 8 with respect to the tip of the upper boom 6. Has been entered. The position detecting device 20 detects a turning angle of the turning table 4 with respect to the vehicle body 2, a turning angle detector 22 that detects a turning angle of the lower boom 5, and detects an extension amount of the lower end boom 5 b of the lower boom 5. A lower extension amount detector 23, a flexion / extension angle detector 24 for detecting the flexion / extension angle of the upper boom 6 with respect to the lower boom 5, and an upper extension amount detector 25 for detecting the extension amount of the upper end boom 6b of the flexion / extension boom 6. , Each detected value is input to the control unit 30. The outrigger jacks 17L and 17R are provided with jack extension detectors (not shown) for detecting the extension of the jacks in the vehicle width direction. Are used to calculate the restricted work area of the work table 8 in combination with the above-described turning angle, undulating angle, and the like (the description is omitted in the present embodiment).
[0026]
The control unit 30 has an operation control circuit 31, an operation position detection circuit 32, and a linear operation control circuit 33 inside the unit. The operation control circuit 31 is a circuit for operating the swivel 4, the lower boom 5, and the upper boom 6 based on an operation signal from the operation device 10 when the normal mode is selected by the mode changeover switch 14. The workbench position calculation circuit 32 is a circuit that calculates the position of the workbench 8 with respect to the vehicle body 2 based on a detection signal from the position detection device 20. When the linear mode is selected by the mode changeover switch 14, the linear operation control circuit 33 controls the lower boom 5 and the lower boom 5 based on the operation signal from the operation device 10 and the position of the work table 8 from the work table position calculation circuit 32. This is a circuit for controlling the linear movement of the workbench 8 by controlling the lower telescopic cylinder 53 and the upper telescopic cylinder 55 of the upper boom 6 and moving the lower boom 5 and the upper boom 6 in an interlocked manner.
[0027]
The linear movement control of the worktable 8 in the bending and extending boom work vehicle 1 having the control unit 30 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 5, a chassis frame based on a truck vehicle constituting the vehicle body 2 is omitted, and a sub-frame mounted on the chassis frame is shown as a vehicle body 2, and the sub-frame (the vehicle body 2) The attached swivel 4 and outrigger jack 17 are shown together (FIG. 6 described in the related art is also shown as a similar configuration).
[0028]
In FIG. 3, a state A shows a case where the lower boom 5 and the upper boom 6 are extended, and the work table 8 is moved above the vehicle body 2. The mode B is a state in which the mode switch 14 is set to the normal mode, the upper boom 6 is bent with respect to the lower boom 5, and the upper boom 6 is moved to a substantially horizontal state. In this state B, the overturning moment of the lower boom 5, the upper boom 6, and the worktable 8 with respect to the vehicle body 2 is larger than in the state A, but it is assumed that the outrigger jack 17 is in a range where the vehicle body 2 can be stably supported.
[0029]
When the workbench 8 is moved downward by contracting the lower boom 5 from the state B, as described with reference to FIG. 6, the workbench 8 moves outward from the vehicle body 2 and the overturning moment with respect to the vehicle body 2 increases. . Therefore, for example, when the work table 8 is in the vicinity of the limit of the restricted work area in the state B, the work table 8 is further moved outward from the vehicle body 2 by contracting the lower boom 5 to reach the limit of the restricted work area, and the safety is reduced. The device operates to stop the lowering operation of the lower boom 5. In order to avoid the operation of the safety device, in the bending / extension type boom working vehicle 1 according to the present invention, the mode changeover switch 14 is set to the linear mode, and the lower boom 5 is contracted and the upper boom 6 is contracted at the same time to lower the work table 8. Move linearly almost vertically downward. By this linear operation control, the worktable 8 is moved to the lower state C while maintaining the stability of the vehicle body 2 in the state B. In this case, the vehicle body 2 and the angle (relief angle) of the lower boom 5 theta 1 and lower boom 5 and the upper boom 6 is an angle (hereinafter, referred to as "scissors angle".) Theta 2 is controlled to be maintained at a constant I have.
[0030]
By making the control of the lower boom 5 and the upper boom 6 as described above, the worktable 8 can be linearly moved along the limit (regulation line) of the regulation work area. At this time, since the work table 8 is linearly moved only by the expansion and contraction movement of the lower boom 5 and the upper boom 6, the inertia force acting on the work table 8 by the expansion and contraction movement is larger than the inertia force acting on the work table 8 by the undulation and bending and extension movement. Is reduced by being received by the base ends of the lower boom 5 and the upper boom 6, so that the operator riding the work table 8 does not feel uncomfortable. Further, when the lower boom 5 is extended and retracted, the moving amount of the work table 8 is proportional to the amount of extension and contraction of the lower boom 5. Therefore, when the lower boom 5 is extended and contracted at a constant speed, the upper boom 5 can be extended and contracted at a constant speed, so that the control by the linear operation control circuit 33 is simplified. Control of the moving speed of the worktable 8 is also easy for the same reason.
[0031]
FIG. 4 shows a state in which the workbench 8 is moved above the vehicle body 2 by extending the lower boom 5 and the upper boom 6 (state A), and as shown in FIG. FIG. 4 shows a state where the work table 8 is linearly moved substantially vertically in the vertical direction (in FIG. 4, the work table 8 is linearly moved substantially vertically downward by contracting the lower boom 5 and the upper boom 6). ing. Also in this case, sandwiching the angle theta 2 of the derricking angle theta 1 and lower boom 5 and the upper boom 6 of the lower boom 5 is controlled to be kept constant. As shown in FIG. 4, when the up-and-down angle θ 1 of the lower boom 5 is large to some extent, when the work table 8 is linearly moved by the expansion and contraction of the lower boom 5 and the upper boom 6, the upper and lower booms 6 and the upper and lower booms 6 move up and down. Horizontal width does not change significantly. In particular, the pivoting portion between the lower boom 5 and the upper boom 6 has a small horizontal movement amount within the undulating / bending / extending operation surface of the lower boom 5 and the upper boom 6 even when the work table 8 is linearly moved. Even if the lower boom 5 and the upper boom 6 are extended in conjunction with each other in order to move the table 8 upward, there is no possibility that this pivoted portion will move largely outside the vehicle body 2 and interfere with a building or the like. The work table 8 can be safely moved in a straight line even within the working area.
[0032]
FIG. 5 shows a conventional linear movement (states A to C) of the workbench 8 due to the up-and-down movement and expansion and contraction movement of the upper boom 6, and a linear movement only by expansion and contraction movement of the lower boom 5 and the upper boom 6 according to the present invention (states C to D). 3) shows a case where the work table 8 is linearly moved in a substantially vertical direction. State A is a case in which the workbench 8 is moved above the vehicle body 2 by extending the lower boom 5 and the upper boom 6 and raising and extending the workboom. In this state, the upper boom 6 is bent and moved and contracted. The base 8 is linearly moved in a substantially vertical direction, and the upper boom 6 is moved to a state B which is a position extending horizontally. Further, the upper boom 6 is bent and extended, and the workbench 8 is linearly moved in a substantially vertical direction to move to a state C in which the upper boom 6 is fully extended.
[0033]
Then, in order to further move the work table 8 downward, the lower boom 5 and the upper boom 6 are contracted in conjunction with each other to move the work table 8 to the state D. Also in this case, sandwiching the angle theta 2 of the derricking angle theta 1 and lower boom 5 and the upper boom 6 of the lower boom 5 is controlled to be kept constant. With this configuration, the range in which the worktable 8 can be moved linearly can be the range of H + H 'as shown in FIG. 5, so that the range of vertical movement is widened and work efficiency is improved. In FIG. 5, first, the work table 8 is moved substantially vertically downward by interlocking the bending movement and the expansion / contraction operation of the upper boom 6, and then the work table 8 is moved by interlocking the contraction operation of the lower boom 5 and the upper boom 6. Although the operation is performed to move the work table 8 substantially vertically downward, it is also possible to operate the work table 8 vertically by operating in the reverse order.
[0034]
In the above description, the lower and upper booms 5 and 6 are interlocked with each other while the angle of the lower boom 5 and the angle between the lower boom 5 and the upper boom 6 are kept constant, and the work table 8 is linearly moved in a substantially vertical direction. The case where the worktable 8 is moved has been described. However, the worktable 8 can be moved linearly in a substantially horizontal direction or an arbitrary direction within the undulating / bending / extending operation surfaces of the lower boom 5 and the upper boom 6 in a similar manner. At this time, if the work table 8 is configured to be able to linearly move only in a substantially vertical direction or a substantially horizontal direction, the control of the lower boom 5 and the upper boom 6 by the linear operation control circuit 32 in the control unit 30 can be simplified.
[0035]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the bending / extending boom working vehicle according to the present invention, the lower boom and the upper boom are moved in conjunction with each other while maintaining the angle between the vehicle body and the lower boom and the angle between the lower boom and the upper boom. Thus, since the work table is provided with the linear operation control means for linearly moving the work table, an excessive inertial force does not act on the work table, and the worker who is on the work table does not feel uncomfortable. Further, since the amount of expansion and contraction of the lower boom and the upper boom is proportional to the amount of movement of the worktable, the linear operation control means can easily perform the linear operation control of the worktable. Further, when the lower boom is raised and the undulation angle is increased to some extent, the pivoting portion between the lower boom and the upper boom does not move significantly in the horizontal direction in the undulating / bending / extending operation surface of the lower boom and the upper boom, so that a building or the like is moved around. Even if it is present and in a narrow space, the workbench can safely and linearly move without the lower boom and the upper boom interfering with this building or the like.
[0036]
Note that the configuration of the linear operation control means can be simplified by performing the control of linearly moving the worktable in a substantially vertical direction or a substantially horizontal direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a control unit according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a bending / extending boom working vehicle according to the present invention.
FIG. 3 is a side view showing a case where the workbench is moved downward from above along a regulation line in the bending and extending boom working vehicle according to the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a case where the work table is linearly moved in a substantially vertical direction in the bending and extending boom working vehicle according to the present invention.
FIG. 5 is a side view of a combination of a case where the work table is linearly moved in a substantially vertical direction by the conventional method and a case where the work table is moved in a substantially vertical direction by the linear movement according to the present invention.
FIG. 6 is a side view showing a movement range of a worktable when a lower boom is contracted in a bending / extension type boom work vehicle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bending and extension type boom work vehicle 2 Body 5 Lower boom 6 Upper boom 8 Workbench 20 Position detecting device 33 Linear operation control circuit (linear operation control means)

Claims (2)

車体と、
前記車体に伸縮動、起伏動及び旋回動自在に取り付けられたロアブームと、
前記ロアブームの先端に伸縮動及び起伏動自在に取り付けられたアッパブームと、
前記アッパブームの先端に取り付けられた作業台と、
前記ロアブームの前記車体に対する位置及び前記アッパブームの前記車体に対する位置若しくは前記ロアブームに対する位置を検出する位置検出装置とを備える屈伸式ブーム作業車において、
前記位置検出装置により検出した前記ロアブームと前記アッパブームの位置に基づいて、前記ロアブーム及び前記アッパブームを連動して伸縮動させて前記車体と前記ロアブームがなす角度及び前記ロアブームと前記アッパブームがなす角度を保持しながら前記作業台を直線移動させる制御を行う直線作動制御手段を有することを特徴とする屈伸式ブーム作業車。
Body and
A lower boom attached to the vehicle body so as to be capable of telescopic movement, undulating movement and turning movement,
An upper boom that is attached to the tip of the lower boom so as to be able to expand and contract and move up and down,
A work table attached to the tip of the upper boom,
A bending / extending boom working vehicle comprising: a position detection device that detects a position of the lower boom with respect to the vehicle body and a position of the upper boom with respect to the vehicle body or a position with respect to the lower boom.
Based on the positions of the lower boom and the upper boom detected by the position detection device, the lower boom and the upper boom are extended and retracted in conjunction with each other to maintain an angle between the vehicle body and the lower boom and an angle between the lower boom and the upper boom. A bending / extension type boom working vehicle, comprising: a linear operation control means for performing a control for linearly moving the work table.
前記直線作動制御手段が前記作業台を略鉛直方向若しくは略水平方向に直線移動させる制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の屈伸式ブーム作業車。The bending and extension type boom working vehicle according to claim 1, wherein the linear operation control means controls the linear movement of the work table in a substantially vertical direction or a substantially horizontal direction.
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