JP2010228864A - 作業台のレベリング装置及び高所作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンを停止した状態でも作業台の姿勢をすぐに修正できる作業台のレベリング装置を提供する。
【解決手段】車体１０に起伏可能に取付けられるブーム３と、ブーム３の先端に起伏可能に取付けられる作業台４と、作業台４を起伏させるレベリングシリンダ５と、を有する高所作業車１の作業台のレベリング装置Ｓである。
そして、レベリングシリンダ５をエンジン６１によって駆動させる常用油圧ポンプ６２，６３と、エンジン６１が停止している場合にレベリングシリンダ５のみを駆動させる電動の非常用油圧ポンプ６５と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業台のレベリング装置と高所作業車とに関するものである。

従来、高所作業車は、ブームの先端に作業台が取付けられており、この作業台に作業者が搭乗して作業できるようになっている。この高所作業車では、作業者が安定して作業をするために、作業台の姿勢を保持すべく、作業台の下に姿勢維持（レベリング）用のシリンダが取付けられることが多い。

例えば、特許文献１には、アクチュエータへ動力を供給する動力源と、作業台の傾斜角を検出する傾斜角検出器と、制御装置と、を作業台に設けた作業台のレベリング装置が開示されている。このような構成によれば、ブーム内のホースの配設を容易にできるとともに、応答性や追従性などを向上させることができる。

特開平１０−１７５７９７号公報

しかしながら、夜間や住宅地などの騒音や排ガスを嫌う環境下では、エンジンを停止した状態で同一姿勢の作業を長時間にわたって行うことも多く、作業台の姿勢がくずれた場合に修正することはできなかった。

そこで、本発明は、エンジンを停止した状態でも作業台の姿勢を修正できる作業台のレベリング装置と、この作業台のレベリング装置を備える高所作業車と、を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の作業台のレベリング装置は、車体に起伏可能に取付けられるブームと、前記ブームの先端に起伏可能に取付けられる作業台と、前記作業台を起伏させるレベリングシリンダと、を有する高所作業車の作業台のレベリング装置であって、前記レベリングシリンダをエンジンによって駆動させる常用油圧ポンプと、前記エンジンが停止している場合に前記レベリングシリンダのみを駆動させる電動の非常用油圧ポンプと、を備えることを特徴とする。

このように、本発明の作業台のレベリング装置は、レベリングシリンダをエンジンによって駆動させる常用油圧ポンプと、エンジンが停止している場合にレベリングシリンダのみを駆動させる電動の非常用油圧ポンプと、を別々に備えている。

したがって、エンジンを停止した状態でも、電動の非常用ポンプによってレベリングシリンダを駆動させることで、作業台の姿勢を修正することができるようになる。このため、作業台に搭乗している作業者の安全性を高めることができる。

本発明の実施の形態を説明するブロック図である。 高所作業車の構成を説明する説明図である。 作業台のレベリング装置の油圧回路図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、図２を用いて本発明の作業台のレベリング装置Ｓを備える高所作業車１の全体構成を説明する。なお、本実施例の高所作業車１は、ブーム３が途中で「く」の字に折れ曲がるタイプのものであるが、ブーム３が折れ曲がらないタイプにも作業台のレベリング装置は適用可能である。

本発明の高所作業車１は、図１，２に示すように、走行機能を有する車両の本体部分となる車体１０と、この車体１０に水平旋回可能に取り付けられた旋回台２と、この旋回台２に取り付けられたブーム３と、ブーム３の先端に取付けられた作業台４と、車体１０の四隅に設けられたアウトリガ１１，・・・と、を備えている。

旋回台２は、油圧で回転する旋回モータ７４の動力を伝達されるピニオンギヤを有しており、このピニオンギヤが車体１０に設けた円形状のギヤに噛み合うことで旋回軸を中心に回動する。

また、ブーム３は、例えば、第１ブーム３１、第２ブーム３２、第３ブーム３３、第４ブーム３４、第５ブーム３５などによって構成されている。この第１ブーム３１と第２ブーム３２と第３ブーム３３は、油圧で伸縮する伸縮シリンダ７３（図１参照）によって伸縮できるようになっている。

さらに、最も基端側の第１ブーム３１は、旋回台２に水平に設置された支持軸によってその基端部が回動自在に取り付けられており、上下に起伏できるようになっている。

そして、旋回台２と第１ブーム３１の後端近傍との間には起伏シリンダ（油圧シリンダ）７２が架け渡されており、この起伏シリンダ７２を伸縮することでブーム３と作業台４の全体を起伏することができる。

また、第３ブーム３３の先端側と第４ブーム３４の基端側との間には折曲シリンダ７１が架け渡されており、この折曲シリンダ７１を伸縮することで第４ブーム３４を第３ブーム３３に相対的に起伏することができる。

さらに、第５ブーム３５の先端と作業台４の間にはレベリングシリンダ５が架け渡されており、このレベリングシリンダ５を伸縮することで作業台４を水平に保持したり、傾斜した状態で保持したりすることが可能となる。

そして、作業台４は、作業者が搭乗して高所作業を行うために箱状に形成されるもので、作業台４と第５ブーム３５の間にはレベリングシリンダ５が取付けられており、姿勢（傾斜角度）を制御できるようになっている。

加えて、この作業台４には、作業台４の絶対的な（水平に対する）傾斜角を計測するための傾斜角度計測器６６が取付けられている（図１参照）。この傾斜角度計測器６６は、作業台４の傾斜角度を常時計測しており、計測した傾斜角度を制御装置へ送信する。

また、アウトリガ１１は、高所作業車１の転倒を防止するものであり、車体１０のフロント側とリヤ側の左右に設けられ、油圧によってスライド張出やジャッキ接地がおこなわれる。

次に、主に車体１０に内蔵された作業台のレベリング装置Ｓの油圧回路の構成について、図１，３を用いて説明する。

本実施例の作業台のレベリング装置Ｓは、走行のための原動機となるエンジン（不図示）と、エンジンの回転動力を取り出すＰＴＯ（パワーテイクオフ）６１と、ＰＴＯ６１に連結される常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６２及びレベリングポンプ６３と、作業ポンプ６２やレベリングポンプ６３によって駆動されるアクチュエータ群としてのレベリングシリンダ５、折曲シリンダ７１、起伏シリンダ７２、伸縮シリンダ７３、旋回モータ７４と、アウトリガ１１を張出・設地させるスライドシリンダ７５，・・・及びジャッキシリンダ７６，・・・と、エンジンが停止している場合にアクチュエータ群を駆動させる非常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６４及びレベリングポンプ６５と、レベリングポンプ６５に連結される電動モータ７０と、を備えて構成されている。

この常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６２やレベリングポンプ６３は、トランスミッション（不図示）に結合されるＰＴＯ６１に接続されることで、回転しているエンジンの動力を直接的に取り出して油圧に変換できるようになっている。

また、非常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６４やレベリングポンプ６５は、エンジン駆動を利用しないで別に設置される電動モータ７０に連結されているため、エンジンが停止している場合でも制御装置からの司令を受けて電動モータ７０の回転動力によって油圧を発生させる。

なお、電動モータ７０には、バッテリ（不図示）から電気が供給されることになるため、バッテリとして通常より容量の大きいものを用いることが好ましい。

さらに、レベリングシリンダ５は、最も先端側の第３ブーム３３に対して相対的に作業台４を起伏させるためのもので、レベリング操作バルブ６７を介して、常用油圧ポンプとしてのレベリングポンプ６３及び非常用油圧ポンプとしてのレベリングポンプ６５の両方に接続されている。

そして、折曲シリンダ７１は、第３ブーム３３に対して第４ブーム３４を回動させて折り曲げるためのもので、ブーム操作バルブ６８を介して、常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６２及び非常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６４の両方に接続されている。

同様に、起伏シリンダ７２はブーム３１，３２，３３を起伏させるためのものであり、伸縮シリンダ７３はブーム３１，３２，３３を伸縮させるためのものであり、旋回モータ７４はブーム３や作業台４の全体を車体１０に相対的に旋回させるためのものであり、それぞれブーム操作バルブ６８を介して、常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６２及び非常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６４の両方に接続されている。

このブーム操作バルブ６８は、制御装置からの司令を受けて、折曲シリンダ７１、起伏シリンダ７２、伸縮シリンダ７３、旋回モータ７４を操作するためのバルブ群であり、それぞれを操作する４つの電磁比例切替弁によって構成されている。

さらに、スライドシリンダ７５はアウトリガ１１を張り出すためのものであり、ジャッキシリンダ７６はアウトリガ１１を接地させて反力を得るためのものであり、いずれもアウトリガ操作バルブ６９を介して、常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６２及び非常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６４の両方に接続されている。

このアウトリガ操作バルブ６９は、制御装置からの司令を受けて、スライドシリンダ７５，・・・やジャッキシリンダ７６，・・・を操作するためのバルブ群であり、前後左右の４つのアウトリガ１１，・・・のそれぞれを操作する４つの電磁切替弁と、ブーム操作バルブ６８側の回路と回路の切り替えをおこなう１つの電磁切替弁と、によって構成されている。

次に、本実施の形態の作業台のレベリング装置Ｓの作用について説明する。なお、以下で示す自動姿勢修正制御は制御装置において実行される。

まず、作業台４が車体１０に格納されてアウトリガ１１，・・・が接地している状態で、作業台４に作業者が搭乗する。そして、作業者は、作業台４の操作盤を操作してブーム３を旋回・起伏・伸縮させることで作業台４を目標位置まで移動させる。

このように作業台４が作業位置に到達するまでは、エンジンが駆動している状態であるため、エンジンの回転駆動力をＰＴＯ６１によって取り出して、常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６２によってブーム３を旋回・起伏・伸縮させる。

さらに、作業台４の姿勢は、ブーム３の姿勢が変化してもレベリングシリンダ５によって略水平に維持されるが、このレベリングシリンダ５にも常用油圧ポンプとしてのレベリングポンプ６３によって油圧が供給されている。

次に、目標位置まで作業台４が到達したら、作業者は、エンジンを駆動しつづけることによる騒音や排気ガスの発生を抑制するために作業台４上の操作盤を操作してエンジンを停止させる。そして、作業者は、作業台４に搭乗したまま長時間作業をすることになる。なお、このエンジン停止状態でも制御装置は機能している。

そして、折曲シリンダ７１のカウンタバランス弁、起伏シリンダ７２のカウンタバランス弁、レベリングシリンダ５のカウンタバランス弁、などにおいてリークが生じると作業台４の傾斜角度が変化する。

この傾斜角度の変化は、常時監視している傾斜角度計測器６６によって計測されて、計測された傾斜角度は制御装置へ通知される。制御装置は、傾斜角度の変化量があらかじめ定めた所定の許容変化角度（例えば、角度の変化が４度程度）以上となった場合には、自動的に異常状態と判断する。

なお、この傾斜角度の変化量は、エンジン停止時の絶対的な傾斜角度や、あらかじめ設定された傾斜角度などを基準角度として、基準角度からの差（増減量）によって計量される。

異常状態であると判断した制御装置は、電動モータ７０を駆動させて非常用油圧ポンプとしてのレベリングポンプ６５によって油圧を発生させる。

ここにおいて、電動モータ７０でレベリングポンプ６５のみを駆動することが望ましいが、図３に示すような回路構成で作業ポンプ６４を同時に駆動する場合であっても、制御装置によってアンロード用ソレノイド８１をＯＦＦ状態にして作業ポンプ６４で送油された作動油を短絡的にタンク６０に戻すことで、作業用ポンプ６４を無負荷で駆動し、レベリングシリンダ５側の油圧回路のみへ作動油を供給することができる。

ここで、レベリングシリンダ５のアンロード用ソレノイド８２はＯＮ状態のままで、回路は接続されているため、非常用のレベリングポンプ６５で送油された作動油は、レベリングシリンダ５側に流入する。

そして、制御装置からの司令を受けたレベリング操作バルブ６７を駆動させることによって、レベリングシリンダ５の伸縮量を調整することで、作業台４は基準角度まで傾斜が修正される。

また、図３の回路構成によればアンロード用ソレノイド８１のアンロード不良とブーム操作バルブ６８の作動不良が重なった異常事態になっても、確実にレベリングだけを復帰させることができる。

次に、本発明の作業台のレベリング装置Ｓが有する効果を以下に列挙する。

（１）本発明の作業台のレベリング装置Ｓは、車体１０に起伏可能に取付けられるブーム３と、ブーム３の先端に起伏可能に取付けられる作業台４と、作業台４を起伏させるレベリングシリンダ５と、を有している。

したがって、エンジンが駆動している場合には、作業台４の操作盤を操作することによって、ＰＴＯ６１を通じて常用油圧ポンプを作動させることによって、作業者は作業台４の傾斜を修正することができる。

そして、レベリングシリンダ５をエンジンによって駆動させる常用油圧ポンプとは別に、エンジンが停止している場合にレベリングシリンダ５を駆動させる電動の非常用油圧ポンプとしてのレベリングポンプ６５を備えている。

したがって、エンジンを停止した状態でも、電動モータ７０で作動する非常用ポンプとしてのレベリングポンプ６５によって、レベリングシリンダ５を伸縮させることで、作業台４の姿勢を修正することができるようになる。

このように、傾いた作業台４の姿勢を修正すれば、安全性を向上させることができる。

さらに、エンジンをかけなくても安全に作業することができれば、短時間作業をする場合でもエンジンを切るようになって、いっそうエネルギーロスが小さくなるうえに騒音も抑制できる。

なお、上記のように傾斜角度が大きくなる要因として、一般には、作動油のリーク（漏れ）が生じる場合が想定されるため、レベリング操作は速度が遅くてもよいため、レベリングシリンダ５をレベリングポンプ６５専用で作動させる場合には容量の小さな電動モータ７０及びレベリングポンプ６５を用いることでエネルギー損失をより低減できる。

（２）また、作業台４には傾斜角度を計測する傾斜角度計測器６６が設置されており、エンジンを停止した後の傾斜角度の変化量が所定の許容変化角度以上になった場合に、非常用油圧ポンプとしてのレベリングポンプ６５によってレベリングシリンダ５が駆動されて、作業台４はあらかじめ設定された傾斜角度に戻される。

このため、作業者が気付かないうちに作業台４の傾斜角度の変化量が大きくなっていても、傾斜角度を常時監視している傾斜角度計測器６６によって傾斜角度の変化がきわめて迅速に計測され、制御装置によって自動的かつ確実に傾斜角度を修正できる。

（３）さらに、ブーム３を駆動させる非常用油圧ポンプとしての作業ポンプ６４とレベリングシリンダ５を駆動させる非常用油圧ポンプとしてのレベリングポンプ６５は電動モータ７０によって駆動されるとともに、作業ポンプ６５を無負荷で駆動するためのアンロード用ソレノイド８１が設置されている。

したがって、レベリングシリンダ５のために電動モータを用意しなくても、非常時にブーム３やアウトリガ１１，・・・などの作業機を駆動する電動モータ７０をそのまま利用することで、架装スペースやコストを抑制できる。

（４）そして、本実施例の高所作業車１は、上記した作業台のレベリング装置Ｓを備えることで、エンジン停止中でも作業台４の傾斜を修正できる安全な高所作業車１になる。

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、非常用油圧ポンプとして、作業ポンプ６４とレベリングポンプ６５の両方に繋がれる電動モータ７０を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前述のようにレベリングポンプ６５のみに繋がれる電動モータを有するものであってもよい。

また、前記実施例では、傾斜角度の変化量が所定の許容変化角度以上になった場合に自動姿勢修正制御をおこなう場合について説明したが、これに限定されるものではなく、水平からの絶対的な傾斜角度に基づいて絶対的な傾斜角度が所定の範囲以上となった場合に自動姿勢修正制御をおこなうものであってもよい。

Ｓ 作業台のレベリング装置
１ 高所作業車
１０ 車体
２ 旋回台
３ ブーム
４ 作業台
５ レベリングシリンダ
６１ ＰＴＯ
６２ 作業ポンプ（常用油圧ポンプ）
６３ レベリングポンプ（常用油圧ポンプ）
６４ 作業ポンプ（非常用油圧ポンプ）
６５ レベリングポンプ（非常用油圧ポンプ）
６６ 傾斜角度計測器
７０ 電動モータ
７１ 折曲シリンダ
７２ 起伏シリンダ
８１，８２ アンロード用ソレノイド

Claims (4)

1. 車体に起伏可能に取付けられるブームと、前記ブームの先端に起伏可能に取付けられる作業台と、前記作業台を起伏させるレベリングシリンダと、を有する高所作業車の作業台のレベリング装置であって、
   前記レベリングシリンダをエンジンによって駆動させる常用油圧ポンプと、前記エンジンが停止している場合に前記レベリングシリンダのみを駆動させる電動の非常用油圧ポンプと、を備えることを特徴とする作業台のレベリング装置。
2. 前記作業台には傾斜角度を計測する傾斜角度計測器が設置されており、前記エンジンを停止した後の前記傾斜角度の変化量が所定の許容変化角度以上になった場合に、
   前記非常用油圧ポンプによって前記レベリングシリンダが駆動されて、前記作業台はあらかじめ設定された傾斜角度に戻されることを特徴とする請求項１に記載の作業台のレベリング装置。
3. 前記ブームを駆動させる非常用油圧ポンプの電動モータを備えており、前記レベリングシリンダを駆動させる非常用油圧ポンプは前記電動モータによって駆動されるとともに、前記ブーム側の油圧回路を切り離すアンロード用ソレノイドが設置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業台のレベリング装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の作業台のレベリング装置を備える高所作業車。

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