JP2007126238A

JP2007126238A - 作業車の安全装置

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Publication number: JP2007126238A
Application number: JP2005319008A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Oba; 孝明大葉
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2025-11-02
Also published as: JP5037812B2

Abstract

【課題】作業操作装置の非作動時における作業装置の誤作動を防止する。
【解決手段】高所作業車１が、車体２に配設されたブーム５と、ブーム操作レバー１１ａと、ブーム５を作動させる起伏シリンダ５２と、起伏シリンダ５２の作動をバッテリＢからの電力の供給により制御する起伏制御バルブ４２と、ブーム操作レバー１１ａからの操作信号に基づいて切り換わることにより起伏制御バルブ４２をバッテリＢに接続させるスイッチ６１と、スイッチ６１を介して起伏制御バルブ４２に接続されブーム操作レバー１１ａが非操作の状態でバッテリＢと起伏制御バルブ４２とが短絡した場合にバッテリＢから短絡ラインを通して起伏制御バルブ４２に流れる電流を検出するリレーコイル６３ａと、リレーコイル６３ａによる電流の検出に応じてスイッチ作動して保安動作を行わせるエンジン停止リレースイッチ６３ｂとを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は作業車の安全装置に関し、さらに詳細にはエンジンの駆動力を用いて走行可能な車両と、この車両の車体に配設された作業装置とを有する作業車の安全装置に関する。

建設作業等を行うための作業車は一般に走行可能な車両の車体に高所作業を行うためのブームや作業台あるいはジャッキといった作業装置が設けられ、高所作業を行うときには車体が不安定にならないようにジャッキ装置を下方に張り出して車体を持ち上げ支持した上で、作業台に搭乗する作業者がブーム等を作動させて作業台を所望もしくは任意の作業位置に移動させて作業を行えるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

また、このような作業車の作業装置の作動は、例えば、車体に搭載された車両走行用のエンジンの回転駆動力を取り出して油圧ポンプを駆動させ、油圧ポンプから吐出する作動油の油圧により、作業装置に備えられた油圧アクチュエータを作動させることで行うように構成されている。そして、油圧アクチュエータの作動の制御は、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間に設けられた制御バルブが作動油を給排制御することで行われる。この制御バルブには、作業装置を作動させる操作を行うための操作手段からの操作信号に応じて通電することで励磁される励磁ソレノイドが設けられ、電源から電力を供給して励磁ソレノイドに通電させることにより制御バルブが作動油の流れる方向を切り換えて、作業者の所望の方向へ作業装置を作動させることが可能である。
特開２００３−１２８３９３号公報

ところで、上記のように操作手段からの操作信号に応じて電源から電力を供給して励磁ソレノイドに通電させるような構成であっても、操作手段の非操作時に、すなわち、操作信号が励磁ソレノイドに向けて出力されていないときに、電源と励磁ソレノイドとの間において短絡が発生した場合には電源からの電力が励磁ソレノイドに供給されるため、操作手段の非操作に拘らず作業装置が作動するおそれがあった。従来では、このような誤作動を未然に防止するため、制御バルブの励磁ソレノイドに電力を供給するラインに、このラインに流れる電流の大きさを検出する電流検出手段を設け、操作手段の非操作時においてこの電流検出手段により電流が検出された場合には、制御バルブの励磁ソレノイドに電力を供給するラインの何処かにおいて短絡等故障が発生しているものと判断する安全装置が設けられている。しかしながら、上記のような電流の大きさを検出する電流検出手段は一般に高価であり、この電流検出手段を用いて短絡等の故障の発生を検出し、操作手段の非操作時に故障の発生が検出された場合に作業装置が作動しないようにするにはコンピュータを用いた複雑な制御が必要である。

以上のような問題に鑑みて、本発明では車体にブーム等の作業装置が設けられこれらを作動させて作業を行う作業車において、従来よりも安価で安全な作業車の安全装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係る作業車（例えば、実施形態における高所作業車１）の安全装置は、走行可能な車体に配設された作業装置（例えば、実施形態におけるブーム５）と、作業装置を作動させる操作を行う作業装置操作手段（例えば、実施形態におけるブーム操作レバー１１ａ）と、作業装置を作動させるアクチュエータ（例えば、実施形態における起伏シリンダ５２）と、アクチュエータの作動をバッテリからの電力の供給により制御する作動制御手段（例えば、実施形態における起伏制御バルブ４２）と、作業装置操作手段からの操作信号に基いて切り換わることにより作動制御手段をバッテリに接続させるスイッチ手段（例えば、実施形態におけるスイッチ６１）と、スイッチ手段を介して作動制御手段に接続され作業装置操作手段が非操作の状態でバッテリと作動制御手段とが短絡した場合にバッテリから短絡ラインを通して作動制御手段に流れる電流を検出する電流検出手段（例えば、実施形態におけるリレーコイル６３ａ）と、電流検出手段による電流の検出に応じてスイッチ作動して保安動作を行わせる保安動作スイッチ（例えば、実施形態におけるエンジン停止リレースイッチ６３ｂ）とを有して構成される。

また、上記構成の作業車の安全装置において、電流検出手段がリレーコイルで構成され、保安動作スイッチが、バッテリから作動制御手段に電力を供給する給電ラインをリレーコイルの励磁に応じて切断させる給電停止スイッチで構成され、作業装置操作手段が非操作の状態でバッテリと作動制御手段とが短絡した場合に、短絡ラインを介してリレーコイルにバッテリから電力が供給されてリレーコイルが励磁され給電停止スイッチが給電ラインを切断させるように作動することにより、作動制御手段への電力の供給が遮断されてアクチュエータの作動が停止するのが好ましい。

一方、前記課題を解決するために本発明に係る作業車（例えば、実施形態における高所作業車１）の安全装置は、走行可能な車体に配設された作業装置（例えば、実施形態におけるブーム５）と、作業装置を作動させる操作を行う作業装置操作手段（例えば、実施形態におけるブーム操作レバー１１ａ）と、作業装置を作動させるアクチュエータ（例えば、実施形態における起伏シリンダ５２）と、アクチュエータの作動をバッテリからの電力の供給により制御する作動制御手段（例えば、実施形態における起伏制御バルブ４２）と、作業装置操作手段からの操作信号に基づいて切り換わることにより給電ラインを介してバッテリに接続されている作動制御手段を接地ラインを介して接地させるスイッチ手段（例えば、実施形態におけるスイッチ１６１）と、スイッチ手段を介して作動制御手段に接続され作業装置操作手段が非操作の状態で作動制御手段が地絡した場合にバッテリから流れる電流を検出する電流検出手段（例えば、実施形態におけるリレーコイル１６３ａ）と、電流検出手段による電流の検出に応じてスイッチ作動して保安動作を行わせる保安動作スイッチ（例えば、実施形態におけるエンジン停止リレースイッチ１６３ｂ）とを有して構成される。

また、上記構成の作業車の安全装置において、電流検出手段がリレーコイルで構成され、保安動作スイッチが、バッテリから作動制御手段に電力を供給する給電ラインをリレーコイルの励磁に応じて切断させる給電停止スイッチで構成され、作業装置操作手段が非操作の状態で作動制御手段が地絡した場合に、バッテリからの電力の供給を受けてリレーコイルが励磁され給電ラインを切断させるように作動することにより、作動制御手段への電力の供給が遮断されてアクチュエータの作動が停止するのが好ましい。

本発明に関する作業車の安全装置によれば、作業装置操作手段の非操作時に、バッテリと作動制御手段との間において短絡が発生した場合には、作業装置を作動させるアクチュエータの作動を停止させるように構成されているため、作業装置操作手段の非操作時に短絡や地絡による誤動作により作業装置が作動するおそれはない。そして、アクチュエータの作動を停止させる具体的な方法として、例えば、油圧アクチュエータで構成されるアクチュエータへの作動油の給排制御を行う制御バルブへの作動油の供給を停止させる方法や、この制御バルブのソレノイドコイルへの通電を遮断する方法等、様々な方法があり、いずれの方法によってもアクチュエータへの作動を確実に停止させることが可能である。

そして、電流の大きさを検出できる電流検出装置を設け、作業装置操作手段の非操作時にこの電流検出装置によって短絡の発生が検出された場合に作業装置が作動しないように制御する従来の場合と比較して、本発明では、高価な電流検出装置を用いる必要がないため安価に安全装置を構成することが可能で、また、コンピュータを用いた複雑な制御が不要であることから簡便に安全装置を構成することが可能である。また、本発明に係る安全装置は、バッテリと作動制御手段との間における短絡の発生時だけではなく、作動制御手段が地絡した場合においても同様に適用することが可能である。さらに、短絡および地絡のいずれの場合においても、これらの発生とともに警報手段により警報作動を行うように構成することで、作業車を操作して作業を行う作業者が、短絡もしくは地絡の発生をこれらの発生後早めに認識することが可能である。

以下、本発明に係る作業車の安全装置の好ましい実施の形態について図１から図４を参照して説明する。図１に当該安全装置を装備した作業車の一例としての高所作業車を示す。この高所作業車１は車体２の前後左右に前後輪３ａ，３ｂを有して走行可能であり、車体２の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の上に旋回モータ５１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５２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５３によりブーム５全体が長手軸方向に伸縮動可能に構成される。

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に枢結されて垂直ポスト部材６が上下に揺動可能に取り付けられている。この垂直ポスト部材６は、先端ブーム５ｃ先端あるいはブームヘッド５ｄと垂直ポスト部材６との間に配設された図示しないレベリングシリンダにより垂直ポスト部材６の揺動制御が行われ、ブーム５の起伏の如何に拘らず垂直ポスト部材６が常に垂直に延びて位置するように垂直ポスト部材６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材６に、首振モータ５５により水平旋回自在（首振り自在）に作業台７が取り付けられており、作業台７はブーム５の起伏に拘らず常に水平に保持される。

また、作業台７にはブーム５を作動（起伏、伸縮動）させ、旋回台４を旋回動させるための操作と、作業台７を旋回動（首振動）させる操作を行うための操作レバーを備えた上部操作装置１１が配設されており、作業台７に搭乗する作業者は上部操作装置１１の操作レバーを操作することによってブーム５を自由に起伏動、伸縮動させ、旋回台４（ブーム５）を旋回動させ、さらには、作業台７を旋回動させて、作業台７を所望もしくは任意の高所位置に移動させることができるように構成されている。

車体２の前後左右の四カ所には、車体２の左右方向外側への拡幅および車体２の下方に伸縮自在なジャッキ８が設けられており、高所作業を行うときには、ジャッキ８を車体２の左右に張出および下方に伸長させて車体２を安定に支持できるようになっている。このジャッキ８は、車体２の後端部に配設された下部操作装置１２のジャッキ操作レバーを操作することで上記のような作動をさせることができるようになっている。また、車体２の中央部には、全縮状態に倒伏したブーム５の下面に当接してブーム５を格納支持するブーム受け９が上方に突出して配設されている。

図２に示すように、本発明に係る安全装置２０は、上述した上部操作装置１１や下部操作装置１２のほか、上部操作装置１１や下部操作装置１２の操作レバーを操作したときに、これら操作装置１１，１２から出力される操作信号を受けて油圧ユニット４０に制御信号を出力し、ブーム５、作業台７およびジャッキ８の作動を制御するコントローラ３０と、コントローラ３０からの制御信号に基づいて起伏シリンダ５２等への作動油の給排制御をする油圧ユニット４０とを有している。

上部操作装置１１におけるブーム操作レバー１１ａは作業台７の上方に突出して水平方向に揺動自在および回動自在であり、この作業台７に搭乗した作業者がこの操作レバーを操作することで、ブーム５の伸縮、旋回、および起伏動を行わせる操作信号を、コントローラ３０のうち作業台７に設けられた上部コントローラ３０ａを介して、コントローラ３０のうち車体２に設けられた下部コントローラ３０ｂに出力させることが可能となっている。また、上部操作装置１１における首振操作レバー１１ｂは水平方向に回動自在であり、この操作レバーを操作することで、作業台７の首振動（旋回動）を行わせる操作信号を、上部コントローラ３０ａに出力させることができる。

一方、下部操作装置１２におけるジャッキ操作レバー１２ａは、車体２の後端部において上方に突出して車体２の前後方向に揺動自在であり、このレバーを中立状態から前方へ倒すとジャッキ８が格納作動する操作信号を下部コントローラ３０ｂに出力し、このレバーを中立状態から後方へ倒すとジャッキ８が伸長作動する操作信号を下部コントローラ３０ｂに出力し、さらに、上下いずれかに倒れているレバーを中立状態に戻すと、下部コントローラ３０ｂへの操作信号の出力が停止する。

また、コントローラ３０のうち下部コントローラ３０ｂは、ブーム操作レバー１１ａ等の操作による操作信号の入力に基づいてブーム５等の作動を制御する作動制御回路３１と、ブーム操作レバー１１ａの非操作時にブーム５が誤作動するのを防止するために設けられ詳細を後述する安全回路６０とを有している。

そして、以上のように構成された旋回台４を旋回動させる旋回モータ５１、ブーム５を起伏動させる起伏シリンダ５２、ブーム５を伸縮動させる伸縮シリンダ５３（旋回モータ５１、起伏シリンダ５２および伸縮シリンダ５３を合わせて「ブームアクチュエータ５４」と称する）、作業台７を首振動（旋回動）させる首振モータ５５、およびジャッキ８を伸縮動させるジャッキアクチュエータ５６の作動は、車体２に配設され高所作業車１を走行させるためのエンジンＥＮＧの駆動力を伝達させることで駆動可能な油圧ポンプＰから吐出する作動油の給排制御をすることで行われる。

油圧ユニット４０は、オイルタンクＴ、油圧ポンプＰ、旋回モータ５１に対応する旋回制御バルブ４１、起伏シリンダ５２に対応する起伏制御バルブ４２、伸縮シリンダ５３に対応する伸縮制御バルブ４３、首振モータ５５に対応する首振制御バルブ４４およびジャッキアクチュエータ５６に対応するジャッキアクチュエータ制御バルブ４５を有して構成される。そして、起伏シリンダ５２等に流れる作動油の給排制御は、油圧ユニット４０内の旋回制御バルブ４１、起伏制御バルブ４２、伸縮制御バルブ４３、首振制御バルブ４４およびジャッキアクチュエータ制御バルブ４５のバルブ開度を制御することで行われる。

また、高所作業車１にはエンジンＥＮＧの駆動力を取り出し状態または切り離し状態にするためのＰＴＯ機構１３が設けられ、このＰＴＯ機構１３により取り出された駆動力が油圧ユニット４０に伝達される。

ここで、本発明に係る安全装置の第１の実施の形態について説明する。この安全装置２０は、主電源スイッチ２２と操作装置１１，１２と安全回路６０を有するコントローラ３０と油圧ユニット４０とを有して構成されている。主電源スイッチ２２は図１に示す車体２の後端に取り付けられており、車体２に搭載されたバッテリ（電源）Ｂとコントローラ３０間を電気的に接続又は遮断させる。操作装置１１，１２は主電源スイッチ２２を介してバッテリＢに電気的に接続されており、主電源スイッチ２２がＯＮ作動すると、操作装置１１，１２に電力が供給されるように構成されている。なお、この主電源スイッチ２２は、手動にてＯＮ，ＯＦＦ作動させるように構成しても良いし、ＰＴＯ機構１３によりエンジンＥＮＧの駆動力を取り出して油圧ポンプＰを駆動する状態にしたときに、これに連動してＯＮ作動させ、ＰＴＯ機構１３によりエンジンＥＮＧの駆動力を切り離して油圧ポンプＰを停止状態にしたときに、これに連動してＯＦＦ作動させるように構成しても良い。

なお、本実施例では、ブーム５を起伏動させるための起伏シリンダ５２およびこの起伏シリンダ５２を制御するための起伏制御バルブ４２を例として、安全回路６０（図３参照）の作動について説明する。なお、図３において、起伏制御バルブ４２および起伏シリンダ５２の代わりに、例えば、伸縮制御バルブ４３および伸縮シリンダ５３を用いて安全回路６０を作動させてもよい。

油圧ポンプＰは車両走行用のエンジンＥＮＧによって駆動され、起伏シリンダ５２の作動に必要な作動油を吐出する。また、油圧ポンプＰに一端が連結されたポンプ油路９１の他端には、起伏制御バルブ４２が連結されている。また、この起伏制御バルブ４２には、ボトム側油路９２の一端が連結されており、ボトム側油路９２の他端は、起伏シリンダ５２のボトム側油室５２ａに連結されている。さらに、起伏制御バルブ４２には、ロッド側油路９３の一端が連結されており、ロッド側油路９３の他端は、起伏シリンダ５２のロッド側油室５２ｂに連結されている。そして、起伏制御バルブ４２とタンクＴとは、タンク油路９４により連結されている。

起伏制御バルブ４２は、４ポート３位置の方向切換弁であって、通常はその中立位置にあり、ブーム操作レバー１１ａの操作に応じたコントローラ３０のからの制御信号により励磁コイルを励磁させて、その中立位置から右動もしくは左動させることが可能である。ここで、ソレノイド４２ａを励磁させることで、起伏制御バルブ４２がその中立位置から左動すると、ポンプ油路９１とボトム側油路９２とが連通し、ロッド側油路９３とタンク油路９４とが連通する。このため、油圧ポンプＰから吐出された作動油は、起伏制御バルブ４２を介して起伏シリンダ５２のボトム側油室に送られることによりピストンロッドを図３において左動させ、起伏シリンダ５２のロッド側油室内にあった作動油が起伏制御バルブ４２を介してタンクＴに送られる。すなわち、起伏制御バルブ４２が、その中立位置から左動することで、起伏シリンダ５２が伸長して、ブーム５が起仰する。

一方、ソレノイド４２ｂを励磁させることで、起伏制御バルブ４２が、その中立位置から右動すると、ポンプ油路９１とロッド側油路９３とが連通し、ボトム側油路９２とタンク油路９４とが連通する。このため、油圧ポンプＰから吐出された作動油は、起伏制御バルブ４２を介して起伏シリンダ５２のロッド側油室に送られることによりピストンロッドを図３において右動させ、起伏シリンダ５２のボトム側油室内にあった作動油が起伏制御バルブ４２を介してタンクＴに送られる。すなわち、起伏制御バルブ４２が、その中立位置から左動することで、起伏シリンダ５２が縮小して、ブーム５が倒伏する。

図３に示すように、安全回路６０は、ブーム操作レバー１１ａの操作に応じてスイッチ作動するスイッチ６１、同じくブーム操作レバー１１ａの操作に応じてスイッチ作動するスイッチ６２、リレーコイル６３ａに電力が供給されたときに各々閉状態になるエンジン停止リレースイッチ６３ｂおよびブザースイッチ６３ｃを有する短絡検出リレー６３、ブザースイッチ６３ｃが閉状態のときにバッテリＢから電力の供給を受けて警報作動する警報ブザー６４、短絡検出リレー６７に電力が供給されたときに開状態（遮断状態）となる回路切断スイッチ２１を有して構成される。なお、バッテリＢの負極側は車体シャーシに接続されてグランドをなし、各機器の負極側を車体シャーシに接続することで負極側の配線ラインが構成される。

バッテリＢからの電力は、ライン７１を介してスイッチ６１に供給されるようになっており、操作レバー１１ａの非操作時は、ダイオード６５およびライン７４を介して短絡検出リレー６３のリレーコイル６３ａに通じるライン７２と起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ａに通じるライン７３とを導通させるようにスイッチ作動していたスイッチ６１が、ブーム操作レバー１１ａがブーム５が起仰動する方向に操作されると、ライン７１とライン７３とを導通させる側にスイッチ作動する。このため、起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ａ（接地ライン８５を介して接地されている）がバッテリＢからの電力の供給を受けて励磁して、起伏制御バルブ４２はその中立位置から左動する。

一方、バッテリＢからの電力は、ライン７５を介してスイッチ６２にも供給されるようになっており、操作レバー１１ａの非操作時は、ダイオード６６、ライン７７およびライン７４を介して短絡検出リレー６３のリレーコイル６３ａに通じるライン７６と起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ｂに通じるライン７８とを導通させるようにスイッチ作動していたスイッチ６２が、ブーム操作レバー１１ａがブーム５が倒伏動する方向に操作されると、ライン７５とライン７８とを導通させる側にスイッチ作動する。このため、起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ｂ（接地ライン８６および接地ライン８５を介して接地されている）がバッテリＢからの電力の供給を受けて励磁して、起伏制御バルブ４２はその中立位置から右動する。

上記のように構成される安全回路６０において、操作レバー１１ａが操作されておらず、起伏制御バルブ４２がその中立位置にあり、スイッチ６１がライン７３とライン７２とを接続し、さらに、スイッチ６２がライン７８とライン７６とを接続している状態で、例えば図３に示すように、バッテリＢに繋がる給電ラインから安全回路６０の点Ｐに向けて電流の短絡が発生し、バッテリＢからライン７３に電流が流れた場合には、以下のようにしてエンジンＥＮＧを停止させる保安動作が行われる。

バッテリＢからの短絡によりライン７３に電流が流れ込むと、起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ａに向けて電流が流れるが、スイッチ６１を介してライン７２にも電流が流れる。そして、ライン７２からダイオード６５およびライン７４に順に流れた電流は、ライン８１を介して接地されているリレーコイル６３ａに向けて供給され、リレーコイル６３ａを励磁させる。これにより、バッテリＢと一端側が繋がり通常は開状態であったエンジン停止リレースイッチ６３ｂがスイッチ作動して閉状態となり、バッテリＢとエンジン停止リレースイッチ６３ｂの他端に繋がるライン８２とを導通させる。このライン８２は、その他端がエンジンＥＮＧに繋がれており、エンジン停止リレースイッチ６３ｂのスイッチ作動によりライン８２を介してバッテリＢからの電力の供給を受けると、エンジンＥＮＧが停止する。

エンジンＥＮＧの駆動力を取り出すＰＴＯ機構１３によって回転駆動される油圧ポンプＰは、安全回路６０の作動によりエンジンＥＮＧが停止するとともに停止する。このため、バッテリＢからの短絡によりライン７３に電流が流れ込み、起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ａに向けて電流が供給され起伏制御バルブ４２がその中立位置から左動したとしても、上記のようにエンジンＥＮＧの停止により油圧ポンプＰが停止することで、起伏シリンダ５２のボトム側油室５２ａに向けて作動油は供給されないために、起伏シリンダ５２は伸長動することはなく、ブーム５は起仰動しない。

また、バッテリＢからの短絡によりライン７３に電流が流れ、リレーコイル６３ａに向けて電流が供給されてリレーコイル６３ａが励磁すると、通常は開状態であったブザースイッチ６３ｃがスイッチ作動することでブザースイッチ６３ｃの一端に繋がるライン８３とブザースイッチ６３ｃの他端に繋がるライン８４とが導通する。ライン８４はその他端が警報ブザー６４に繋がれており、リレーコイル６３ａの励磁によりブザースイッチ６３ｃがスイッチ作動すると、バッテリＢからの電力がライン８３、閉状態のブザースイッチ６３ｃおよびライン８４を介してこの警報ブザー６４に供給され、警報ブザー６４が警報作動する。このため、作業台７に乗り込んでブーム５を作動させて高所作業を行う作業者は、ブーム操作レバー１１ａの非操作時にバッテリＢから起伏制御バルブ４２に電力を供給する電力供給ラインにおいて電流の短絡が発生していることを認識することが可能である。

なお、上記においては、バッテリＢからの短絡によりライン７３に電流が流れた場合にブーム５の起仰動を防止するための作動について説明したが、バッテリＢからの短絡によりライン７８に電流が流れた場合においても同様に安全回路６０が作動し、この場合には、エンジンＥＮＧの停止により油圧ポンプＰが停止することで、ブーム５の倒伏動が規制される。

ここで、図４を参照して、本発明に係る安全回路１６０の第２の実施の形態について、起伏制御バルブ４２とその周辺の油圧回路とともに、第１の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。図４に示すように、本実施例における起伏制御バルブ４２とその周辺の油圧回路は、上記第１の実施の形態と同様に構成されており、起伏制御バルブ４２、油圧ポンプＰ，タンクＴ、起伏シリンダ５２のほか、これらを繋ぐポンプ油路９１、タンク油路９４、ボトム側油路９２およびロッド側油路９３を有して構成される。

図４に示すように、安全回路１６０は、スイッチ１６１、スイッチ１６２、リレーコイル１６３ａに電力が供給されたときに各々閉状態になるエンジン停止リレースイッチ１６３ｂおよびブザースイッチ１６３ｃを有する短絡検出リレー１６３、スイッチ１６３ｃが閉状態のときにバッテリＢから電力の供給を受けて警報作動する警報ブザー１６４、短絡検出リレー１６７に電力が供給されたときに開状態（遮断状態）となる回路切断スイッチ２１を有して構成される。なお、バッテリＢの負極側は車体シャーシに接続されてグランドをなし、各機器の負極側を車体シャーシに接続することで負極側の配線ラインが構成される。

操作レバー１１ａの非操作時は、ライン１７４を介して短絡検出リレー１６３のリレーコイル１６３ａに通じるライン１７２と、起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ａに通じるライン１８５とを導通させるようにスイッチ作動していたスイッチ１６１が、ブーム操作レバー１１ａがブーム５が起仰動する方向に操作されると、ライン１７１とライン１８５とを導通させる側にスイッチ作動する。このとき、バッテリＢから給電ラインであるライン１７３を通って起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ａに流れて励磁コイル４２ａを励磁させ起伏制御バルブ４２をその中立位置から左動させた電流は、ライン１８５に流れ、さらにスイッチ１６１を通って接地されたライン１７１に流れる。このように起伏制御バルブ４２を左動させることにより起伏シリンダ５２が伸長動して、ブーム５が起仰動する。

一方、ブーム操作レバー１１ａの非操作時は、ライン１７７およびライン１７４を介して短絡検出リレー１６３のリレーコイル１６３ａに通じるライン１７６と、起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ｂに通じるライン１８６とを導通させるようにスイッチ作動するスイッチ１６２が、ブーム操作レバー１１ａがブーム５が倒伏動する方向に操作されると、ライン１７５とライン１８６とを導通させる側にスイッチ作動する。このとき、バッテリＢから給電ラインであるライン１７８を通って起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ｂに流れて励磁コイル４２ｂを励磁させ起伏制御バルブ４２をその中立位置から右動させた電流は、ライン１８６に流れ、さらにスイッチ１６２を通ってライン１７５および接地されたライン１７１に流れる。このように起伏制御バルブ４２を右動させることにより起伏シリンダ５２が縮小動して、ブーム５が倒伏動する。

上記のように構成される安全回路１６０において、操作レバー１１ａが非操作の状態で起伏制御バルブ４２がその中立位置にあり、スイッチ１６１がライン１８５とライン１７２とを接続し、さらに、スイッチ１６２がライン１８６とライン１７６とを接続している状態で、起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ａを励磁させてライン１８５を流れる電流が、例えば図４に示すように、点Ｑにおいて地絡した場合には、以下のようにしてエンジンＥＮＧを停止させる保安動作が行われる。

ライン１８５において地絡が発生すると、バッテリＢから起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ａに向けて電流が流れ、ライン１８５を点Ｑに向けて電流が流れる。これとともに、バッテリＢからライン１８１を介してリレーコイル１６３ａに電流が流れ、この電流はライン１７４、ライン１７２およびスイッチ１６１を通って点Ｑに向けて流れる。リレーコイル１６３ａに電流が流れるとこのリレーコイル１６３ａが励磁され、通常は開状態であったスイッチ１６３ｂがスイッチ作動して閉状態となり、バッテリＢと一端がスイッチ１６３ｂに繋がるライン１８２とを導通させる。このライン１８２は、その他端がエンジンＥＮＧに繋がれており、スイッチ１６３ｂのスイッチ作動によりライン１８２を介してバッテリＢからの電力の供給を受けると、エンジンＥＮＧが停止する。

エンジンＥＮＧの駆動力を取り出すＰＴＯ機構１３によって回転駆動される油圧ポンプＰは、安全回路１６０の作動によりエンジンＥＮＧが停止するとともに停止する。このため、接地ライン１８５における地絡によりバッテリＢからライン１７３に電流が流れ、起伏制御バルブ４２の励磁コイル４２ａに向けて電流が供給され起伏制御バルブ４２がその中立位置から左動したとしても、上記のようにエンジンＥＮＧの停止により油圧ポンプＰが停止することで、起伏シリンダ５２のボトム側油室５２ａに向けて作動油は供給されないために、起伏シリンダ５２は伸長動することはなく、ブーム５は起仰動しない。

また、ライン１８５において地絡が発生することによりバッテリＢからリレーコイル１６３ａに向けて電流が供給されてリレーコイル１６３ａが励磁すると、通常は開状態であったスイッチ１６３ｃがスイッチ作動することでスイッチ１６３ｃの一端に繋がるライン１８３とスイッチ１６３ｃの他端に繋がるライン１８４とが導通する。ライン１８４はその他端が警報ブザー１６４に繋がれており、リレーコイル１６３ａの励磁によりスイッチ１６３ｃがスイッチ作動すると、バッテリＢからの電力がライン１８３、閉状態のスイッチ１６３ｃおよびライン１８４を介してこの警報ブザー１６４に供給され、警報ブザー１６４が警報作動する。このため、作業台７に乗り込んでブーム５を作動させて高所作業を行う作業者は、ブーム操作レバー１１ａの非操作時に起伏制御バルブ４２からの接地ラインにおいて地絡が発生していることを認識することが可能である。

なお、上記においては、ライン１８５において地絡が発生した場合にブーム５の起仰動を防止するための作動について説明したが、ライン１８６において地絡が発生した場合においても同様に安全回路１６０が作動し、この場合には、エンジンＥＮＧの停止により油圧ポンプＰが停止することで、ブーム５の倒伏動が規制される。

ここで、図３を参照して、本発明に係る安全装置の第３の実施の形態について、起伏制御バルブ４２とその周辺の油圧回路とともに、上記第１の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。

本実施形態では、操作レバー１１ａが非操作の状態で、ライン７１と点Ｐとの間において電流の短絡が発生し、バッテリＢからスイッチ６１を介さずに短絡ライン（点Ｐに繋がる点線）を通ってライン７３に電流が流れた場合には、以下のような処理がなされる。点Ｐに向けて電流の短絡が発生すると、点Ｐからスイッチ６１を通ってライン７２、ライン７４の順に電流が流れ、ライン７４から分岐接続されるライン８７に電流が流れることにより、ライン８８およびライン８１を介して接地されているリレーコイル６７に向けて電力が供給され、リレーコイル６７を励磁させる。このリレーコイル６７が励磁されると、励磁コイル４２ａ，４２ｂとグランド間のライン８５，８６上に設けられ、通常は閉状態（接続状態に）なっている回路切断スイッチ２１が開状態（遮断状態）になる。

回路切断スイッチ２１が開状態になるとバッテリＢから安全回路６０側への電力の供給が途絶えるため、起伏制御バルブ４２の励磁ソレノイド４２ａへの通電はなされず、起伏制御バルブ４２はその中立位置に保持される。すなわち、起伏制御バルブ４２はその中立位置から左動することはない。このような回路切断スイッチ２１の遮断は、ライン７５とライン７８との間の短絡の発生時にも行われ、ライン７１とライン７３との間の短絡の発生時と同様にリレーコイル６７の励磁による回路切断スイッチ２１の遮断により、起伏制御バルブ４２の励磁ソレノイド４２ｂへの通電が途切れることで起伏制御バルブ４２がその中立位置から右動するのが防止される。

上記のようにして、起伏制御バルブ４２はその中立位置に保持されるため、エンジンＥＮＧによって油圧ポンプＰが駆動され、作動油がポンプ油路９１を通して起伏制御バルブ４２に向けて供給されている状態であっても、作動油が起伏シリンダ５２の側には供給されず、ブーム５が作動することはない。したがって、ブーム操作レバー１１ａが非操作の状態で、安全回路６０内における回路の短絡によるブーム５の誤作動を防止することができる。

なお、上記のような回路切断スイッチ２１の遮断は、前述した地絡の発生時に適用してもよい。図４でライン１８５上の点Ｑにおいて地絡が発生した場合、以下のような処理がなされる。点Ｑにおいて地絡が発生すると、バッテリＢからライン１８１、ライン１８１に接続されているライン１８８の順に電力が供給され、ライン１８７を介してライン１７４に接続されているリレーコイル１６７が励磁される。リレーコイル１６７が励磁されると、バッテリＢと、励磁コイル４２ａに接続されるライン１７３、励磁コイル４２ｂに接続されるライン１７８との間の給電ライン１７９上に設けられ通常は閉状態（接続状態）になっている回路切断スイッチ２１が開状態（遮断状態）になる。

回路切断スイッチ２１を遮断することで、起伏制御バルブ４２の励磁ソレノイド４２ａおよび励磁ソレノイド４２ｂへの通電がされなくなるため、起伏制御バルブ４２はその中立位置に保持され、作動油の起伏シリンダ５２の側への供給が規制されて安全回路１６０内における回路の地絡によるブーム５の誤作動を防止することができる。このような回路切断スイッチ２１の遮断は、ライン１８６における地絡の発生時にも行われ、リレーコイル１６７の励磁による回路切断スイッチ２１の遮断により、起伏制御バルブ４２の励磁ソレノイド４２ａおよび励磁ソレノイド４２ｂへの通電が途切れることで起伏制御バルブ４２がその中立位置から移動するのが防止される。

なお、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した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施例では、起伏制御バルブ４２は、４ポート３位置の方向切換弁で構成され、ブーム操作レバー１１ａの操作に応じて中立位置、右動位置および左動位置の３位置のうちの何れかの位置に移動させることができるように構成されていたが、起伏制御バルブを、方向切換弁であるとともに、その励磁コイルに流す可変電流の大きさに応じたバルブスプールの移動量によってバルブを流れる作動油の流量を調節可能な電磁比例制御弁で構成してもよい。起伏制御バルブをこのようなもので構成すれば、ブーム操作レバー１１ａの中立位置からの操作量に応じて起伏制御バルブの開閉量が制御されて起伏シリンダ５２の作動量が制御されることにより、ブーム５の起伏角を自在に調節することができる。

また、上記の実施例では、ブーム５の作動制御用の制御バルブとして、ブーム５を起伏動させる制御を行う起伏制御バルブ４２を例に説明したが、ブーム５を旋回動させる旋回制御バルブ４１や、あるいはブーム５を伸縮動させる伸縮制御バルブ４３に設けられたソレノイドとバッテリとの間における短絡の発生時やソレノイドを接地する接地ラインにおける地絡の発生時に安全回路６０（１６０）によりブーム５の旋回動や伸縮動を規制するようなものであってもよい。また、ブーム５の起伏動等を規制するのみに限られず、ジャッキ８の作動制御を行うためのジャッキアクチュエータ制御バルブ４５に設けられたソレノイドとバッテリとの間における短絡の発生時やソレノイドを接地する接地ラインにおける地絡の発生時に安全回路６０（１６０）によりジャッキ８の伸縮動を規制するようなものであってもよい。

また、作業車は、上記実施例で説明した高所作業車１のように車体２に配設されたエンジンＥＮＧの駆動力により走行可能であるものに限られず、車体２に配設されたバッテリから電力が供給されて作動する電気モータの駆動力により、車体２の前後左右に設けられた前後輪を回転させて走行させるような電動式の作業車であってもよい。

さらに、上記の実施例では、アクチュエータとして作動油の油圧により伸縮作動する油圧アクチュエータで構成し、油圧アクチュエータへの作動油の給排制御をソレノイドコイルを備えた制御バルブで行い、エンジンを駆動源とする油圧ポンプにより制御バルブに作動油を供給するような構成であったが、本発明はこのような構成に限られない。すなわち、例えば、アクチュエータを電機モータで構成し、制御バルブの代わりにバッテリから電気モータであるアクチュエータへの電力供給を制御する電力供給制御器で構成し、作動停止リレースイッチを備えた停止信号供給ラインを電力供給制御器に繋ぐような構成であってもよい。このような場合、操作レバーが非操作の状態でバッテリと当該電力供給制御器とが短絡した場合に、短絡ラインを介してリレーコイルにバッテリからの電力が供給され、リレーコイルが励磁されて作動停止リレースイッチが作動し、停止信号供給ラインを通して電力供給制御器に電機モータを停止させるための作動停止信号が供給されることにより、電機モータの作動が停止する。あるいは、電力供給制御器を用いる場合、バッテリと電力供給制御器とが短絡した場合に、実施例で説明した主電源スイッチ２２を遮断することで、バッテリからの電力供給制御器の電力供給を停止させるような構成であってもよい。

そして、上記のような、電機モータ、電力供給制御器で構成する安全装置は、バッテリと電力供給制御器との間の短絡の発生だけではなく、電力供給制御器が地絡した場合であっても適用することができる。すなわち、電力供給制御器の地絡が発生すると、バッテリからの電力が供給されリレーコイルが励磁されて作動停止リレースイッチが作動し、停止信号供給ラインを通して電力供給制御器に電機モータを停止させるための作動停止信号が供給されることにより、電機モータの作動が停止する。あるいは、電力供給制御器の地絡が発生した場合に、主電源スイッチ２２を遮断することで、バッテリからの電力供給制御器の電力供給が停止される。

ここで、本発明において達成される効果をまとめると下記のようになる。すなわち、本発明に係る作業車の安全装置においては、作業装置操作手段の非操作時に、バッテリと作動制御手段との間において短絡が発生した場合には、作業装置を作動させるアクチュエータの作動を停止させるように構成されているため、作業装置操作手段の非操作時に短絡や地絡による誤動作により作業装置が作動するおそれはない。そして、アクチュエータの作動を停止させる具体的な方法として、例えば、油圧アクチュエータで構成されるアクチュエータへの作動油の給排制御を行う制御バルブへの作動油の供給を停止させる方法や、この制御バルブのソレノイドコイルへの通電を遮断する方法等、様々な方法があり、いずれの方法によってもアクチュエータへの作動を確実に停止させることが可能である。

本発明に係る安全装置を備える作業車の一例としての高所作業車の斜視図である。上記安全装置の構成を示すブロック図である。上記安全装置を構成する安全回路を示すブロック配線図である。上記安全装置を構成する安全回路の第２の実施の形態を示すブロック配線図である。

符号の説明

１高所作業車（作業車）
２車体
４旋回台
５ブーム（作業装置）
５ａ基端ブーム
５ｂ中間ブーム
５ｃ先端ブーム
７作業台
８ジャッキ
１１上部操作装置
１１ａブーム操作レバー（作業装置操作手段）
１１ｂ首振操作レバー
１２下部操作装置
１２ａジャッキ操作レバー
２０安全装置
２１回路切断スイッチ
２２主電源スイッチ
３０コントローラ
３０ａ上部コントローラ
３０ｂ下部コントローラ
４１旋回制御バルブ
４２起伏制御バルブ（作動制御手段）
４２ａソレノイド
４２ｂソレノイド
４３伸縮制御バルブ
４４首振制御バルブ
４５ジャッキアクチュエータ制御バルブ
５１旋回モータ
５２起伏シリンダ（アクチュエータ）
５３伸縮シリンダ
５４ブームアクチュエータ
５５首振モータ
５６ジャッキアクチュエータ
６０安全回路
６１スイッチ（スイッチ手段）
６３短絡検出リレー
６３ａリレーコイル（電流検出手段）
６３ｂエンジン停止リレースイッチ（保安動作スイッチ）
６３ｃブザースイッチ
６４警報ブザー
１６０安全回路
１６１スイッチ（スイッチ手段）
１６３短絡検出リレー
１６３ａリレーコイル（電流検出手段）
１６３ｂエンジン停止リレースイッチ（保安動作スイッチ）
１６３ｃブザースイッチ
１６４警報ブザー
Ｂバッテリ
ＥＮＧエンジン
Ｐ油圧ポンプ
Ｔタンク

Claims

走行可能な車体に配設された作業装置と、前記作業装置を作動させる操作を行う作業装置操作手段と、前記作業装置を作動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの作動をバッテリからの電力の供給により制御する作動制御手段と、前記作業装置操作手段から,の操作信号に基いて切り換わることにより前記作動制御手段を前記バッテリに接続させるスイッチ手段と、前記スイッチ手段を介して前記作動制御手段に接続され前記作業装置操作手段が非操作の状態で前記バッテリと前記作動制御手段とが短絡した場合に前記バッテリから短絡ラインを通して前記作動制御手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段による電流の検出に応じてスイッチ作動して保安動作を行わせる保安動作スイッチとを有して構成されたことを特徴とする作業車の安全装置。
前記電流検出手段がリレーコイルで構成され、
前記保安動作スイッチが、前記バッテリから前記作動制御手段に電力を供給する給電ラインを前記リレーコイルの励磁に応じて切断させる給電停止スイッチで構成され、
前記作業装置操作手段が非操作の状態で前記バッテリと前記作動制御手段とが短絡した場合に、短絡ラインを介して前記リレーコイルに前記バッテリから電力が供給されて前記リレーコイルが励磁され前記給電停止スイッチが前記給電ラインを切断させるように作動することにより、前記作動制御手段への電力の供給が遮断されて前記アクチュエータの作動が停止することを特徴とする請求項１に記載の作業車の安全装置。
走行可能な車体に配設された作業装置と、前記作業装置を作動させる操作を行う作業装置操作手段と、前記作業装置を作動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの作動をバッテリからの電力の供給により制御する作動制御手段と、前記作業装置操作手段からの操作信号に基いて切り換わることにより給電ラインを介してバッテリに接続されている前記作動制御手段を接地ラインを介して接地させるスイッチ手段と、前記スイッチ手段を介して前記作動制御手段に接続され前記作業装置操作手段が非操作の状態で前記作動制御手段が地絡した場合に前記バッテリから流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段による電流の検出に応じてスイッチ作動して保安動作を行わせる保安動作スイッチとを有して構成されたことを特徴とする作業車の安全装置。
前記電流検出手段がリレーコイルで構成され、
前記保安動作スイッチが、前記バッテリから前記作動制御手段に電力を供給する給電ラインを前記リレーコイルの励磁に応じて切断させる給電停止スイッチで構成され、
前記作業装置操作手段が非操作の状態で前記作動制御手段が地絡した場合に、前記バッテリからの電力の供給を受けて前記リレーコイルが励磁され前記給電ラインを切断させるように作動することにより、前記作動制御手段への電力の供給が遮断されて前記アクチュエータの作動が停止することを特徴とする請求項３に記載の作業車の安全装置。