JP2020006905A

JP2020006905A - 作業用車両の安全装置

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Publication number: JP2020006905A
Application number: JP2018132177A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　充; Mitsuru Sato; 充佐藤
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2020-01-16

Abstract

【課題】４輪操舵型の作業用車両であっても、車両を傾斜下方に転がり走行させることなく、据え切り操作時の車輪の摩耗や段付き作動を防止することができる作業用車両の安全装置を提供する。【解決手段】車体の傾斜角度が設定傾斜角未満の車体姿勢において、走行操作レバーによる走行操作が行われていない状態で操舵ダイヤルによる舵取り操作（据え切り操作）が行われたときには、前輪ブレーキシリンダ１８，１８および後輪ブレーキシリンダ１９，１９による前輪１２，１２および後輪１３，１３のブレーキ作動を解除させるとともに、操舵ダイヤルにより当該舵取り操作に応じた前輪１２，１２および後輪１３，１３の転舵作動を行わせる制御を行うように構成される。【選択図】図４

Description

本発明は、前輪および後輪を転舵作動させて進行方向を変化させて走行する作業用車両の安全装置に関する。

作業用車両の一例として、車体上にブーム式やシザースリンク式の昇降装置とその昇降装置に支持されて昇降移動される作業台とを備えたいわゆる自走式高所作業車や、車体上に掘削装置を備えた自走式掘削車両等が知られており、土木建設作業や造船作業等に広く用いられている。このような作業用車両は、車両が停止している時に車輪の回転を規制するブレーキが自動的にかかり、安全な状態で高所作業等を行うことができるように構成されている。そして、走行操作が行われたときには、ブレーキ作動を解除するとともに当該走行操作に基づいて車輪を回転駆動して車両を走行移動させることができるように構成されている。

上記のような作業用車両には、車体の前後左右に設けられた前輪および後輪のいずれか一方を転舵作動させて進行方向を変化させる２輪操舵型の作業用車両（例えば、特許文献１を参照）と、前輪および後輪の両方を転舵作動させて進行方向を変化させる４輪操舵型の作業用車両とがある。このような作業用車両では、走行操作が行われずに車両が停車している状態で舵取り操作のみが行われたとき（いわゆる「据え切り操作」時）に、回転が規制された車輪を強制的に転舵作動させると、硬質路面でタイヤ車輪の減りが早まったり、段付き作動を生じる虞がある。そのため、従来では、舵取り操作のみが単独で行われたときに、非操舵輪側のブレーキは保持しつつ、操舵輪側のブレーキを解除して当該舵取り操作に基づいた転舵作動を行うように構成されている。

特許第３９７６９９７号公報

ところで、操舵輪側のブレーキを解除することは、その分ブレーキ力が減少することを意味し、上記のような４輪操舵型の作業用車両においては、車両を停止保持させるブレーキ力が略ゼロに低下することになる。そのため、作業用車両が傾斜地に停止している状態で、舵取り操作のみを単独で行うようなことがあると、車両が傾斜下方に転がり走行する虞が生じるという問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、４輪操舵型の作業用車両であっても、車両を傾斜下方に転がり走行させることなく、据え切り操作時の車輪の摩耗や段付き作動を防止することができる作業用車両の安全装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、車体の前後左右にそれぞれ回転自在に設けられた前輪および後輪と、前記前輪および前記後輪をそれぞれ転舵作動させて車両の進行方向を変化させるステアリング作動手段（例えば、実施形態におけるステアリング装置９０）と、前記前輪および前記後輪の少なくともいずれか一方を回転駆動して車両を走行させる駆動手段（例えば、実施形態における前輪走行モータ１６，１６、後輪走行モータ１７，１７）と、前記前輪および前記後輪の回転をそれぞれ制動させるブレーキ手段（例えば、実
施形態における前輪ブレーキシリンダ１８，１８、後輪ブレーキシリンダ１９，１９）と、前記前輪および前記後輪の舵取り操作を行うステアリング操作手段（例えば、実施形態における操舵ダイヤル７２）と、前記駆動手段による走行を行わせるための走行操作を行う走行操作手段（例えば、実施形態における走行操作レバー７１）と、前記ステアリング操作手段の舵取り操作に基づいて前記ステアリング作動手段の作動を制御し、前記走行操作手段の走行操作に基づいて前記駆動手段および前記ブレーキ手段の作動を制御する走行制御手段とを備え、前記走行操作手段による走行操作が行われていないときには、前記走行制御手段により前記ブレーキ手段による前記前輪および前記後輪のブレーキ作動が行われ、前記走行操作手段による走行操作が行われたときに、前記走行制御手段により前記ブレーキ手段による前記ブレーキ作動を解除させるとともに当該走行操作に基づいて前記駆動手段を作動させて車両を走行させる作業用車両の安全装置である。その上で、前記車体の傾斜角度を検出する車体傾斜角度検出器を備え、前記走行制御手段は、前記車体傾斜角度検出器により検出された前記車体の傾斜角度が設定傾斜角未満の車体姿勢において、前記走行操作手段による走行操作が行われていない状態で前記ステアリング操作手段による舵取り操作が行われたときには、前記ブレーキ手段による前記前輪および前記後輪のブレーキ作動を解除させるとともに、前記ステアリング作動手段により当該舵取り操作に応じた前記前輪および前記後輪の転舵作動を行わせる制御を行うように構成される。

上記構成の作業用車両の安全装置において、前記走行制御手段は、前記車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢の状態で、前記走行操作手段による走行操作が行われていない状態で前記ステアリング操作手段による舵取り操作が行われたときには、前記ブレーキ手段による前記前輪および前記後輪のブレーキ作動を保持し、前記ステアリング作動手段による前記前輪および前記後輪の転舵作動を行わせないように規制し、当該規制状態において、前記走行操作手段による走行操作が行われると、前記ブレーキ手段による前記前輪および前記後輪のブレーキ作動を解除させるとともに、前記ステアリング作動手段により当該舵取り操作に応じた前記前輪および前記後輪の転舵作動を行わせ、当該走行操作に応じて前記駆動手段を作動させて車両を走行させる制御を行うように構成されることが好ましい。

上記構成の作業用車両の安全装置において、前記走行制御手段は、前記車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢の状態で、前記走行操作手段による走行操作が行われていない状態で前記ステアリング操作手段による舵取り操作が行われたときには、前記前輪および前記後輪のいずれか一方の車輪の前記ブレーキ手段によるブレーキ作動を解除させるとともに前記ステアリング作動手段による転舵作動を行わせ、その後に前記前輪および前記後輪の他方の車輪の前記ブレーキ手段によるブレーキ作動を解除させるとともに前記ステアリング作動手段による転舵作動を行わせる制御を行うように構成されることが好ましい。

上記構成の作業用車両の安全装置において、前記ステアリング作動手段は、前記前輪および前記後輪をそれぞれ転舵作動させる４輪転舵状態と、前記前輪および前記後輪のいずれか一方の車輪のみを転舵作動させる２輪転舵状態とに切り替え可能に構成され、前記走行制御手段は、前記車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢において、前記走行操作手段による走行操作が行われていない状態で前記ステアリング操作手段による舵取り操作が行われたときには、前記ステアリング作動手段を前記２輪転舵状態に切り替え、前記一方の車輪の前記ブレーキ手段によるブレーキ作動を解除させるとともに前記ステアリング作動手段による転舵作動を行わせる制御を行うように構成されることが好ましい。

上記構成の作業用車両の安全装置において、前記前輪および前記後輪にそれぞれかかる荷重を検出する車輪荷重検出手段を備え、前記走行制御手段は、前記車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢において、前記走行操作手段による走行操作が行われていな
い状態で前記ステアリング操作手段による舵取り操作が行われたときには、前記前輪および前記後輪のうち前記車輪荷重検出手段により検出された荷重が小さい方の車輪のみの前記ブレーキ手段によるブレーキ作動を解除させるとともに前記ステアリング作動手段による転舵作動を行わせる制御を行うように構成されることが好ましい。

本発明の安全装置によれば、車体の傾斜角度が設定傾斜角未満の車体姿勢において、走行操作が行われていない状態で舵取り操作（据え切り操作）が行われたときには、前輪および後輪のブレーキ作動を解除させるとともに、当該舵取り操作に応じた前輪および後輪の転舵作動を行わせる制御を行うように構成される。従って、設定傾斜角未満の平坦地においては、前輪および後輪の４輪のブレーキを解除した上で転舵作動を許容するため、タイヤ車輪の反撥弾性を蓄積することによるステアリングの段付き作動やブレーキ解放時の操舵角の急変等を生じることがなく、タイヤ摩耗も抑えることができる。また、設定傾斜角未満の平坦地であるため、４輪のブレーキを解除しても、車両が傾斜下方に転がり走行する等の逸走の虞もない。

上記構成の安全装置において、車体の傾斜角度が設定傾斜角以上の車体姿勢において、据え切り操作が行われたときには、前輪および後輪のブレーキ作動を保持し、前輪および後輪の転舵作動を行わせないように規制し、当該規制状態において、走行操作が行われると、前輪および後輪のブレーキ作動を解除させるとともに、当該舵取り操作に応じた前輪および後輪の転舵作動を行わせ、当該走行操作に応じて駆動手段を作動させて車両を走行させる制御を行うように構成されることが好ましい。このような構成とすれば、設定傾斜角以上の傾斜地では、前輪および後輪の４輪に作用する全ブレーキ力が保持されるため、車両が傾斜下方に転がり走行することを確実に防止することができる。

上記構成の安全装置において、車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢において、据え切り操作が行われたときには、前輪および後輪のいずれか一方の車輪のブレーキ作動を解除させるとともに転舵作動を行わせ、その後に前輪および後輪の他方の車輪のブレーキ作動を解除させるとともに転舵作動を行わせる制御を行うように構成されることが好ましい。このような構成とすれば、設定傾斜角以上の傾斜地では、前輪もしくは後輪の２輪に作用するブレーキ力が保持されるため、車両が傾斜下方に転がり走行することも防止することができるとともに、ステアリングの段付き作動やタイヤ摩耗も抑えることができる。

上記構成の安全装置において、車体の傾斜角度が設定傾斜角以上の車体姿勢において、据え切り操作が行われたときには、前輪および後輪のいずれか一方の車輪のみを転舵作動させる２輪転舵状態に切り替え、当該２輪のブレーキ作動を解除させるとともに転舵作動を行わせる制御を行うように構成されることが好ましい。このような構成とすれば、設定傾斜角以上の傾斜地では、転舵作動されない２輪（非操舵輪）に作用するブレーキ力が保持されるため、車両が傾斜下方に転がり走行することも防止することができるとともに、ステアリングの段付き作動やタイヤ摩耗も抑えることができる。

上記構成の安全装置において、車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢において、据え切り操作が行われたときには、前輪および後輪のうち車輪荷重検出手段により検出された荷重が小さい方の車輪のみのブレーキ作動を解除させるとともに転舵作動を行わせる制御を行うように構成されることが好ましい。このような構成とすれば、設定傾斜角以上の傾斜地では、荷重の大きい方の２輪に作用するブレーキ力が保持されるため、車両が傾斜下方に転がり走行することも防止することができるとともに、ステアリングの段付き作動やタイヤ摩耗も抑えることができる。

本発明に係る安全装置を備えた作業用作業の一例である自走式の高所作業車の側面図である。上記高所作業車の平面図である。上記高所作業車の作動制御構成を示すブロック図である。上記高所作業車の走行制御構成の一部を示す油圧回路図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係る安全装置を備えた作業用車両の一例として、図１および図２に自走式の高所作業車１を示している。高所作業車１は、走行可能に構成された走行体１０と、走行体１０の上部に水平旋回可能に設けられた旋回体２０と、旋回体２０の上部に起伏可能に設けられたブーム３０と、ブーム３０の先端部に設けられた作業台４０とを備えて構成される。

走行体１０は、走行体フレーム１１に回転自在に設けられた左右一対の前輪１２および後輪１３を有している。前輪１２および後輪１３はそれぞれタイヤ車輪である。走行体１０は、左右の前輪１２をそれぞれ回転駆動する２つの前輪走行モータ１６（図３を参照）と、左右の後輪１３をそれぞれ回転駆動する２つの後輪走行モータ１７（図３を参照）とを有している。走行体１０は、前輪および後輪走行モータ１６，１７により左右の前輪１２および後輪１３をそれぞれ回転駆動するとともに、これら前輪１２および後輪１３をそれぞれ操舵することにより、所望の方向へと走行移動できるように構成されている。

走行体フレーム１１の上部中央には旋回機構１５が設けられている。旋回機構１５は、走行体フレーム１１に固定された外輪と、旋回体２０に固定され、前記外輪に係合された内輪と、旋回体２０に設けられた旋回モータ２６（図３を参照）と、旋回体２０に設けられた油圧ポンプＰ（図３を参照）から走行体１０に設けられた前輪および後輪走行モータ１６，１７等に作動油を供給するためのロータリーセンタージョイントとを有している。旋回体２０は、旋回機構１５により走行体フレーム１１に水平旋回自在に取り付けられ、旋回モータ２６を正転もしくは逆転作動させることにより、走行体１０に対して左右方向に旋回可能に構成されている。

旋回体２０の上部には、枢結ピン３４によりブーム３０が上下方向に揺動自在（起伏自在）に設けられている。ブーム３０は、旋回体２０とブーム３０の間に跨設されたブーム起伏シリンダ３５（図３を参照）により旋回体２０に対して起伏作動が可能になっている。ブーム３０は、旋回体２０に枢結された基端ブーム３１、並びに、基端ブーム３１に入れ子式に組み合わされた中間ブーム３２および先端ブーム３３を有して伸縮自在に構成される。ブーム３０は、ブーム３０内に設けられたブーム伸縮シリンダ３６（図３を参照）により伸縮作動が可能になっている。

先端ブーム３３の先端部には、枢結ピンにより垂直ポスト３７が上下方向に揺動自在に設けられている。垂直ポスト３７の上部に、作業台４０が左右方向に旋回自在（首振り自在）に設けられている。先端ブーム３３の先端部と垂直ポスト３７との間には上側レベリングシリンダ（図示せず）が跨設されている。この上側レベリングシリンダは、基端ブーム３１と旋回体２０との間に跨設される下側レベリングシリンダ（図示せず）との間で油圧ホースによって閉回路が形成されており、下側レベリングシリンダの伸縮作動に応じて上側レベリングシリンダが伸縮作動されることにより、垂直ポスト３７を先端ブーム３３に対して上下揺動させてブーム３０の起伏角度によらず常に作業台４０の床面を水平な状態に保持するように構成されている。

作業台４０は、作業台４０に設けられた首振りモータ４６（図３を参照）により垂直ポ
スト３７に対して左右方向に旋回作動（首振り作動）が可能に構成されている。作業台４０は、作業者が搭乗可能な略矩形状の作業床４１と、その作業床４１の周囲に立設された手摺り４２とを有している。作業台４０には、走行体１０の走行操作やブーム３０の作動操作等を行うための操作装置７０が設けられている。

操作装置７０は、図３に示すように、走行体１０の発進停止および前進後退の切り替え等を行う走行操作レバー７１と、走行体１０の舵取り操作（前輪１２および後輪１３の操舵）を行う操舵ダイヤル７２と、前輪１２および後輪１３の操舵モード（この操舵モードについては後段にて説明する）を切り替える操舵モード切替スイッチ７３と、旋回体２０の旋回操作を行う旋回操作レバー７４と、ブーム３０の起伏および伸縮操作を行うブーム操作レバー７５と、作業台４０の首振り操作（旋回操作）を行う首振り操作レバー７６とを有している。操作装置７０の各操作レバーは、非操作状態において垂直姿勢となる中立位置に位置し、この中立位置を基準に各方向へ傾倒操作可能に構成されている。高所作業車１では、作業者が作業台４０に搭乗し、走行操作レバー７１および操舵ダイヤル７２等を操作することにより所望の作業位置に走行移動させるとともに、旋回操作レバー７４およびブーム操作レバー７５等を操作することにより作業台４０を所望の高所位置に昇降移動させることができるように構成されている。

左右の前輪１２および後輪１３と操舵ダイヤル７２とは、ステアリング装置９０を介して連動連結されている。ステアリング装置９０は、図２および図３に示すように、左右の前輪１２に繋がる前輪転舵機構９１と、前輪転舵機構９１を駆動して左右の前輪１２の舵角（走行体１０の前後中心軸に対する前輪１２の偏向角）を変化させる前輪操舵シリンダ９２と、左右の後輪１３に繋がる後輪転舵機構９３と、後輪転舵機構９３を駆動して左右の後輪１３の舵角（走行体１０の前後中心軸に対する後輪１３の偏向角）を変化させる後輪操舵シリンダ９４と、左右の前輪１２の舵角を検出する前輪舵角検出器９６と、左右の後輪１３の舵角を検出する後輪舵角検出器９７とを有している。

前輪転舵機構９１は、左右の前輪１２を前輪キングピン軸９５の周りに揺動可能に支持する左右一対の前輪ナックルアーム９１ａと、左右の前輪ナックルアーム９１ａを連結ピンＰ１により連結する前輪タイロッド９１ｂとを有している。前輪操舵シリンダ９２は、一端が連結ピンＰ２により右側の前輪ナックルアーム９１ａに連結され、他端が連結ピンにより走行体フレーム１１のシリンダ連結部（図示せず）に連結されている。ステアリング装置９０では、前輪操舵シリンダ９２を伸縮作動させることにより、右側の前輪１２を前輪キングピン軸９５の周りに揺動させ、前輪タイロッド９１ｂを介して左側の前輪１２を右側の前輪１２と同時かつ同方向に揺動させ、左右の前輪１２の舵角を変化させることができるように構成されている。

後輪転舵機構９３は、上記前輪転舵機構９１と同様に構成されている。後輪転舵機構９３は、図示を省略しているが、左右の後輪１３を後輪キングピン軸の周りに揺動可能に支持する左右一対の後輪ナックルアームと、左右の後輪ナックルアームを連結ピンにより連結する後輪タイロッドとを有している。後輪操舵シリンダ９４は、一端が連結ピンにより右側の後輪ナックルアームに連結され、他端が連結ピンにより走行体フレーム１１のシリンダ連結部に連結されている。ステアリング装置９０では、後輪操舵シリンダ９４を伸縮作動させることにより、右側の後輪１３を後輪キングピン軸の周りに揺動させ、後輪タイロッドを介して左側の後輪１３を右側の後輪１３と同時かつ同方向に揺動させ、左右の後輪１３の舵角を変化させることができるように構成されている。

走行体１０には、左右の前輪１２の回転をそれぞれ制動する２つの前輪ブレーキシリンダ１８と、左右の後輪１３の回転をそれぞれ制動する２つの後輪ブレーキシリンダ１９とが設けられている。前輪ブレーキシリンダ１８は、作動油の供給を受けていないときに、
内蔵されたスプリングの力により前輪走行モータ１６のモータ軸の回転を制動ロックし、これにより前輪１２の回転を制動するネガティブブレーキである（図４も参照）。後輪ブレーキシリンダ１９は、前輪ブレーキシリンダ１８と同様に、作動油の供給を受けていないときに、内蔵されたスプリングの力により後輪走行モータ１７のモータ軸の回転を制動ロックし、これにより後輪１３の回転を制動するネガティブブレーキである。

旋回体２０には、左右の前輪走行モータ１６、左右の後輪走行モータ１７、左右の前輪ブレーキシリンダ１８、左右の後輪ブレーキシリンダ１９前輪操舵シリンダ９２、後輪操舵シリンダ９４、旋回モータ２６、ブーム起伏シリンダ３５、ブーム伸縮シリンダ３６および首振りシリンダ４６等の駆動源として、これらの油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ユニット８０が設けられている。油圧ユニット８０は、エンジンＥと、エンジンＥによって駆動される油圧ポンプＰと、作動油タンクＴと、油圧ポンプＰから各油圧アクチュエータに供給する作動油の供給方向および供給量を制御する制御バルブユニット８５とを有している。制御バルブユニット８５は、各油圧アクチュエータに対応して設けられた複数の制御バルブＶ１〜Ｖ１０を有している。

旋回体２０には、作業台４０に設けられた操作装置７０から操作信号が入力されるコントローラ５０が設けられている。コントローラ５０は、操作装置７０からの操作信号を受けると、当該操作信号に応じた指令信号を油圧ユニット８０の制御バルブユニット８５に出力する。例えば、操作装置７０の旋回操作レバー７４から操作信号が入力されると、旋回操作レバー７４の傾倒操作方向および操作量に応じた指令信号を制御バルブユニット８５の旋回制御バルブＶ７に出力して、旋回制御バルブＶ７のスプール移動方向およびバルブ開度を制御し、旋回モータ２６を駆動させて走行体１０に対して旋回体２０を旋回作動させる。

コントローラ５０は、ブーム操作レバー７５から操作信号が入力されると、ブーム操作レバー７５の傾倒操作方向および操作量に応じた指令信号を制御バルブユニット８５の起伏および伸縮制御バルブＶ８，Ｖ９に出力して、起伏および伸縮制御バルブＶ８，Ｖ９のスプール移動方向およびバルブ開度を制御し、ブーム起伏シリンダ３５およびブーム伸縮シリンダ３６を駆動させてブーム３０を起伏および伸縮作動させる。また、コントローラ５０は、首振り操作レバー７６から操作信号が入力されると、首振り操作レバー７４の傾倒操作方向および操作量に応じた指令信号を制御バルブユニット８５の首振り制御バルブＶ１０に出力して、首振り制御バルブＶ１０のスプール移動方向およびバルブ開度を制御し、首振りモータ４６を駆動させて垂直ポスト３７に対して作業台４０を首振り作動させる。

このように旋回体２０、ブーム３０および作業台４０の作動制御を行うため、高所作業車１は、走行体１０に対する旋回体２０の旋回角度を検出する旋回角度検出器６１と、旋回体２０に対するブーム３０の起伏角度を検出するブーム起伏角度検出器６２と、ブーム３０の伸張量を検出するブーム伸張量検出器６３と、ブーム３０（垂直ポスト３７）に対する作業台４０の首振り角度（旋回角度）を検出する首振り角度検出器６４とを有し、これら各検出器からの検出信号がコントローラ５０に入力されるようになっている。コントローラ５０は、これら各検出器からの検出信号に基づいて走行体１０に対する作業台４０の移動位置を常に求めて記憶するようになっている。

次に、高所作業車１（走行体１０）の走行制御について、図３および図４を用いて説明する。走行操作レバー７１は、垂直方向に延びた中立位置から前方および後方にそれぞれ傾倒操作可能に構成され、中立位置からの傾倒操作方向および操作量に応じて走行体１０の進行方向および目標速度を設定する操作信号をコントローラ５０に出力する。走行操作レバー７１の前方への傾倒操作は走行体１０の前進走行信号に相当し、後方への傾倒操作
は走行体１０の後進走行信号に相当し、中立位置への復帰操作は走行体１０の停止信号に相当する。コントローラ５０は、走行操作レバー７１から操作信号が入力されると、その操作信号に応じた指令信号を走行制御バルブユニット８５の前輪走行制御バルブＶ１、後輪走行制御バルブＶ２、前輪ブレーキ制御バルブＶ５および後輪ブレーキ制御バルブＶ６に出力して、前輪走行モータ１６，１６および後輪走行モータ１７，１７の回転作動、すなわち前輪１２，１２および後輪１３，１３の駆動を制御する。

コントローラ５０は、走行操作レバー７１が中立位置にある、もしくは傾倒操作された状態から中立位置に復帰操作されて停止信号が入力されると、前輪走行制御バルブＶ１および後輪走行制御バルブＶ２への指令信号の出力を停止して、前輪走行モータ１６，１６および後輪走行モータ１７，１７への作動油の供給を停止させる。さらに、停止信号が入力されているときには、後述するステアリング規制時を除き原則として、前輪ブレーキ制御バルブＶ５および後輪ブレーキ制御バルブＶ６への指令信号の出力を停止する。前輪および後輪ブレーキ制御バルブＶ５，Ｖ６はそれぞれ、３ポート２位置の電磁切換バルブであり、コントローラ５０からの指令信号の出力が停止されてソレノイドが非励磁状態になると、油圧ポンプＰから前輪ブレーキシリンダ１８，１８および後輪ブレーキシリンダ１９，１９への作動油の供給を遮断する。左右の前輪および後輪ブレーキシリンダ１８，１９はそれぞれ、上述したようにネガティブブレーキであり、作動油の供給が停止されると、前輪走行モータ１６，１６および後輪走行モータ１７，１７のモータ軸の回転を制動ロックし、これにより前輪１２，１２および後輪１３，１３の回転を制動させる。

走行操作レバー７１が中立位置から前方もしくは後方に傾倒操作され、前進もしくは後進走行信号が入力されると、コントローラ５０は、前輪ブレーキ制御バルブＶ５および後輪ブレーキ制御バルブＶ６に指令信号を出力する。前輪および後輪ブレーキ制御バルブＶ５，Ｖ６はそれぞれ、コントローラ５０からの指令信号によってソレノイドが励磁されると、油圧ポンプＰからの作動油を前輪ブレーキシリンダ１８，１８および後輪ブレーキシリンダ１９，１９に供給させる。左右の前輪および後輪ブレーキシリンダ１８，１９はそれぞれ、作動油の供給を受けると、前輪走行モータ１６，１６および後輪走行モータ１７，１７のモータ軸の回転、すなわち前輪１２，１２および後輪１３，１３の回転を許容する。そして、前進もしくは後進走行信号に応じた指令信号を前輪走行制御バルブＶ１および後輪走行制御バルブＶ２に出力して前輪走行モータ１６，１６および後輪走行モータ１７，１７に作動油を供給させ、前進もしくは後進走行信号に対応した回転方向および回転速度で前輪走行モータ１６，１６および後輪走行モータ１７，１７を回転駆動させて走行体１０を前進もしくは後進走行させる。

操舵ダイヤル７２は、所定の中立位置を基準に右回り（時計回り）および左回り（反時計回り）にそれぞれ捻り操作可能に構成され、中立位置からの捻り操作方向および操作量に応じて前輪１２，１２および後輪１３，１３の目標舵角を設定する操作信号をコントローラ５０に出力する。操舵ダイヤル７２の右回りの捻り操作は走行体１０の進行方向を右方向に変化させる操舵信号に相当し、左回りの捻り操作は走行体１０の進行方向を左方向に変化させる操舵信号に相当し、中立位置への復帰操作は走行体１０の進行方向を直進方向に変化させる（前輪１２，１２および後輪１３，１３の舵角を零の状態にする）操舵信号に相当する。

コントローラ５０は、走行操作レバー７１が傾倒操作されて前進もしくは後進走行信号が入力され、前輪ブレーキシリンダ１８，１８および後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動を解除させた状態において、操舵ダイヤル７２から操舵信号が入力されると、ステアリング装置９０の作動を許容し、操舵信号に応じた指令信号を前輪操舵制御バルブＶ３および後輪操舵制御バルブＶ４に出力して、前輪および後輪舵角検出９６，９７により検出される舵角が操舵信号に対応した目標舵角となるように前輪操舵シリンダ９
２および後輪操舵シリンダ９４を作動させて前輪１２，１２および後輪１３，１３を転舵作動させる。

一方、走行操作レバー７１が傾倒操作されずに停止信号が入力され、前輪ブレーキシリンダ１８，１８および後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動が保持された状態において、操舵ダイヤル７２から操舵信号が入力されたときは、いわゆる「据え切り操作」に該当し、上段の背景技術および課題の項で述べたように一律にブレーキ作動を解除させることや、一律にステアリング装置９０の作動を許容することは好ましくない。そこで、コントローラ５０は、走行路面の傾斜状態に応じて、適切なブレーキ制御およびステアリング制御を行うステアリング規制部５５を有している。

操舵モード切替スイッチ７３は、操舵ダイヤル７２からの操舵信号に対応した方向に前輪１２，１２を転舵作動させるとともに後輪１３，１３を逆方向に転舵作動させて走行体１０の進行方向を変化させる小旋回モードＭ１と、操舵信号に対応した方向に前輪１２，１２のみを転舵作動させて（後輪１３，１３の転舵作動は規制されて）走行体１０の進行方向を変化させる旋回モードＭ２と、操舵信号に対応した方向に前輪１２，１２および後輪１３，１３の両輪を転舵作動させて走行体１０の進行方向を変化させる横行モードＭ３とを選択設定する操作信号をコントローラ５０に出力する。

走行体１０には、水平面に対する走行体フレーム１１の傾斜角度を検出する傾斜角度検出器６５が設けられている。傾斜角度検出器６５は、検出した走行体１０の傾斜角度を傾斜角度信号としてコントローラ５０のステアリング規制部５５に出力する。

ステアリング規制部５５は、傾斜角度検出器６５により検出された走行体１０の傾斜角度θと、コントローラ５０内の記憶部５６に予め設定記憶された設定傾斜角度θｓ（例えば０±０．５度程度の傾斜角度）とを比較し、走行体１０の傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ未満であるときに平坦地であると判断し、傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ以上であるときに傾斜地であると判断し、以下に示すようにブレーキ制御およびステアリング制御を行うようになっている。

まず、傾斜角度検出器６５により検出された傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ未満であり平坦地であると判断される状態において、据え切り操作が行われたとき（走行操作レバー７１が傾倒操作されずに左右の前輪および後輪ブレーキシリンダ１８，１９によるブレーキ作動が保持された状態において操舵ダイヤル７２から操舵信号が入力されたとき）には、ステアリング規制部５５は、前輪ブレーキ制御バルブＶ５および後輪ブレーキ制御バルブＶ６に指令信号を出力して、前輪ブレーキシリンダ１８，１８および後輪ブレーキシリンダ１９，１９に作動油を供給させ、左右の前輪および後輪ブレーキシリンダ１８，１９によるブレーキ作動を解除させる。そして、操舵ダイヤル７２の操舵信号に応じた指令信号を前輪操舵制御バルブＶ３および後輪操舵制御バルブＶ４に出力して、操舵信号に対応した目標舵角となるように前輪操舵シリンダ９２および後輪操舵シリンダ９４を作動させて前輪１２，１２および後輪１３，１３を転舵作動させる。なおこのとき、操舵モード切替スイッチ７３により前輪１２，１２のみを転舵作動させる旋回モードＭ２が選択設定されている場合には、前輪１２，１２のみを転舵作動させる。

傾斜角度検出器６５により検出された傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ以上であり傾斜地であると判断される状態において、据え切り操作が行われたときには、ステアリング規制部５５は、前輪ブレーキ制御バルブＶ５および後輪ブレーキ制御バルブＶ６に指令信号を出力せずに非励磁状態のまま維持させ、前輪ブレーキシリンダ１８，１８および後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動を保持させる。また、前輪操舵制御バルブＶ３および後輪操舵制御バルブＶ４には、操舵ダイヤル７２の操舵信号に応じた（据え切り
操作に係る）指令信号を出力せずに前輪操舵シリンダ９２および後輪操舵シリンダ９４によるステアリング作動を規制して、前輪１２，１２および後輪１３，１３の舵角を維持させる。

このステアリング作動の規制状態において、走行操作レバー７１が傾倒操作されて走行信号が入力されると、前輪ブレーキ制御バルブＶ５および後輪ブレーキ制御バルブＶ６に指令信号を出力して、前輪ブレーキシリンダ１８，１８および後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動を解除させる。そして、操舵ダイヤル７２の操舵信号に応じた指令信号を前輪操舵制御バルブＶ３および後輪操舵制御バルブＶ４に出力して、操舵信号に対応した目標舵角となるように前輪操舵シリンダ９２および後輪操舵シリンダ９４を作動させて前輪１２，１２および後輪１３，１３を転舵作動させる。さらに、走行操作レバー７１の走行信号に応じた指令信号を前輪走行制御バルブＶ１および後輪走行制御バルブＶ２に出力して、走行信号に対応した回転方向および回転速度で前輪走行モータ１６，１６および後輪走行モータ１７，１７を回転駆動させて走行体１０を走行させる。

このように、設定傾斜角度θｓ未満の平坦地においては、前輪１２，１２および後輪１３，１３の４輪に対するブレーキ作動を解除した上で４輪の転舵作動を許容するため、タイヤ車輪の反撥弾性を蓄積することによるステアリングの段付き作動やブレーキ解放時の操舵角の急変等を生じることがなく、タイヤ摩耗も抑えることができる。また、設定傾斜角度θｓ未満の平坦地であるため、４輪に対するブレーキ作動を解除しても、高所作業車１が傾斜下方に転がり走行する等の逸走の虞もない。また、設定傾斜角度θｓ以上の傾斜地では、前輪１２，１２および後輪１３，１３の４輪に作用する全ブレーキ力が保持されるため、高所作業車１が傾斜下方に転がり走行することを確実に防止することができる。

次に、本発明に係る安全装置の他の実施形態について説明する。以下の実施形態は、上記実施形態において説明した高所作業車１と同様の構成を有して構築されており、コントローラ５０におけるステアリング規制部５５のブレーキ制御およびステアリング制御の制御形態が異なるものである。

第２実施形態に係るステアリング規制部１５５は、傾斜角度検出器６５により検出された走行体１０の傾斜角度θと、記憶部５６に予め設定記憶された設定傾斜角度θｓ（例えば０±０．５度程度の傾斜角度）とを比較し、走行体１０の傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ未満である平坦地と、傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ以上である傾斜地とにおいて、以下に示すようにブレーキ制御およびステアリング制御を行うようになっている。

まず、傾斜角度検出器６５により検出された傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ未満である平坦地では、上記ステアリング規制部５５と同様のブレーキ制御およびステアリング制御を行う。一方、傾斜角度検出器６５により検出された傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ以上であり傾斜地であると判断される状態において、据え切り操作が行われたときには、ステアリング規制部１５５は、まず、前輪ブレーキ制御バルブＶ５に指令信号を出力して、前輪ブレーキシリンダ１８，１８によるブレーキ作動を解除させる。そして、操舵ダイヤル７２の操舵信号に応じた指令信号を前輪操舵制御バルブＶ３に出力して、操舵信号に対応した目標舵角となるように前輪操舵シリンダ９２を作動させて前輪１２，１２を転舵作動させる。そして、前輪ブレーキ制御バルブＶ５への指令信号の出力を停止して、前輪ブレーキシリンダ１８，１８によるブレーキ作動を復活させる。

ステアリング規制部１５５は、前輪ブレーキシリンダ１８，１８によるブレーキ作動を復活させた後に、後輪ブレーキ制御バルブＶ６に指令信号を出力して、後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動を解除させる。そして、操舵ダイヤル７２の操舵信号に応じた指令信号を後輪操舵制御バルブＶ４に出力して、操舵信号に対応した目標舵角と
なるように後輪操舵シリンダ９４を作動させて前輪１２，１２および後輪１３，１３を転舵作動させる。そして、後輪ブレーキ制御バルブＶ６への指令信号の出力を停止して、後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動を復活させる。

このように、第２実施形態によれば、設定傾斜角度θｓ以上の傾斜地において、据え切り操作が行われたときには、前輪１２，１２および後輪１３，１３のブレーキ制御とステアリング制御を順番に（交互に）行うため、前輪１２，１２もしくは後輪１３，１３の２輪に作用するブレーキ力が保持される。そのため、高所作業車１が傾斜下方に転がり走行することも防止することができるとともに、ステアリングの段付き作動やタイヤ摩耗も抑えることができる。なお、上記では、前輪１２，１２のブレーキ制御およびステアリング制御を行い、その後に後輪１３，１３のブレーキ制御およびステアリング制御を行う構成について説明したが、後輪１３，１３のブレーキ制御およびステアリング制御を行い、その後に前輪１２，１２のブレーキ制御およびステアリング制御を行う構成としてもよい。

第３実施形態に係るステアリング規制部２５５は、傾斜角度検出器６５により検出された走行体１０の傾斜角度θと、記憶部５６に予め設定記憶された設定傾斜角度θｓ（例えば０±０．５度程度の傾斜角度）とを比較し、走行体１０の傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ未満である平坦地と、傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ以上である傾斜地とにおいて、以下に示すようにブレーキ制御およびステアリング制御を行うようになっている。

まず、傾斜角度検出器６５により検出された傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ未満である平坦地では、上記ステアリング規制部５５と同様のブレーキ制御およびステアリング制御を行う。一方、傾斜角度検出器６５により検出された傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ以上であり傾斜地であると判断される状態において、据え切り操作が行われたときには、ステアリング規制部２５５は、前輪１２，１２のみを転舵作動させる旋回モードＭ２に切り替え、前輪ブレーキ制御バルブＶ５に指令信号を出力して、前輪ブレーキシリンダ１８，１８によるブレーキ作動を解除させる。そして、操舵ダイヤル７２の操舵信号に応じた指令信号を前輪操舵制御バルブＶ３に出力して、操舵信号に対応した目標舵角となるように前輪操舵シリンダ９２を作動させて前輪１２，１２を転舵作動させる。そして、前輪ブレーキ制御バルブＶ５への指令信号の出力を停止して、前輪ブレーキシリンダ１８，１８によるブレーキ作動を復活させる。なお、後輪ブレーキ制御バルブＶ６には指令信号を出力せずに後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動を保持させ、後輪操舵制御バルブＶ４にも指令信号を出力せずに後輪操舵シリンダ９４によるステアリング作動を規制する。

このように、第３実施形態によれば、設定傾斜角度θｓ以上の傾斜地において、据え切り操作が行われたときには、前輪１２，１２のみを転舵作動させる旋回モードＭ２に切り替えられるため、転舵作動されない後輪１３，１３に作用するブレーキ力が保持される。そのため、高所作業車１が傾斜下方に転がり走行することも防止することができるとともに、ステアリングの段付き作動やタイヤ摩耗も抑えることができる。

第４実施形態に係るステアリング規制部３５５は、傾斜角度検出器６５により検出された走行体１０の傾斜角度θと、記憶部５６に予め設定記憶された設定傾斜角度θｓ（例えば０±０．５度程度の傾斜角度）とを比較し、走行体１０の傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ未満である平坦地と、傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ以上である傾斜地とにおいて、以下に示すようにブレーキ制御およびステアリング制御を行うようになっている。

走行体１０には、左右の前輪１２にそれぞれかかる荷重を検出する前輪荷重検出器６６，６６と、左右の後輪１３にそれぞれかかる荷重を検出する後輪荷重検出器６７，６７が設けられている。前輪荷重検出器６６，６６および後輪荷重検出器６７，６７は、検出し
た各車輪にかかる荷重を荷重検出信号としてステアリング規制部３５５に出力する。

まず、傾斜角度検出器６５により検出された傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ未満である平坦地では、上記ステアリング規制部３５５と同様のブレーキ制御およびステアリング制御を行う。一方、傾斜角度検出器６５により検出された傾斜角度θが設定傾斜角度θｓ以上であり傾斜地であると判断される状態において、据え切り操作が行われたときには、ステアリング規制部２５５は、前輪荷重検出器６６，６６により検出された前輪１２，１２にかかる荷重Ｌｆ，Ｌｆと、後輪荷重検出器６７，６７により検出された後輪１３，１３にかかる荷重Ｌｒ，Ｌｒとを比較する。そして、検出された荷重が最も小さい車輪を含む側のみブレーキ制御およびステアリング制御を行う。

例えば、右前輪１２（もしくは左前輪１２）にかかる荷重が最も小さい場合には、前輪ブレーキ制御バルブＶ５に指令信号を出力して、前輪ブレーキシリンダ１８，１８によるブレーキ作動を解除させる。そして、操舵ダイヤル７２の操舵信号に応じた指令信号を前輪操舵制御バルブＶ３に出力して、操舵信号に対応した目標舵角となるように前輪操舵シリンダ９２を作動させて前輪１２，１２を転舵作動させる。そして、前輪ブレーキ制御バルブＶ５への指令信号の出力を停止して、前輪ブレーキシリンダ１８，１８によるブレーキ作動を復活させる。なお、後輪ブレーキ制御バルブＶ６には指令信号を出力せずに後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動を保持させ、後輪操舵制御バルブＶ４にも指令信号を出力せずに後輪操舵シリンダ９４によるステアリング作動を規制する。

一方、右後輪１３（もしくは左後輪１３）にかかる荷重が最も小さい場合には、後輪ブレーキ制御バルブＶ６に指令信号を出力して、後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動を解除させる。そして、操舵ダイヤル７２の操舵信号に応じた指令信号を後輪操舵制御バルブＶ４に出力して、操舵信号に対応した目標舵角となるように後輪操舵シリンダ９４を作動させて後輪１３，１３を転舵作動させる。そして、後輪ブレーキ制御バルブＶ６への指令信号の出力を停止して、後輪ブレーキシリンダ１９，１９によるブレーキ作動を復活させる。なお、前輪ブレーキ制御バルブＶ５には指令信号を出力せずに前輪ブレーキシリンダ１８，１８によるブレーキ作動を保持させ、前輪操舵制御バルブＶ３にも指令信号を出力せずに前輪操舵シリンダ９２によるステアリング作動を規制する。

このように、第４実施形態によれば、設定傾斜角度θｓ以上の傾斜地において、据え切り操作が行われたときには、荷重の小さい方の２輪のみブレーキ制御およびステアリング制御が行われるため、荷重の大きい方の２輪に作用するブレーキ力が保持される。そのため、高所作業車１が傾斜下方に転がり走行することも防止することができるとともに、ステアリングの段付き作動やタイヤ摩耗も抑えることができる。

これまで本発明に係る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したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、旋回モードＭ２として前輪１２，１２のみを転舵作動させる構成について説明したが、旋回モードＭ２は後輪１３，１３のみを転舵作動させる構成としてもよい。また、上述の実施形態では、前輪走行モータ１６，１６および後輪走行モータ１７，１７を有する４輪駆動の構成であるが、前輪１２，１２および後輪１３，１３のいずれか一方を駆動する２輪駆動の構成であってもよい。また、上述の実施形態では、ステアリング操作手段として操舵ダイヤル７２を備える構成について説明したが、傾動角度により出力が変わる操舵操作レバーを備える構成であってもよい。

１高所作業車
１０走行体
１１走行体フレーム（車体）
１２前輪
１３後輪
１６前輪走行モータ（駆動手段）
１７後輪走行モータ（駆動手段）
１８前輪ブレーキシリンダ（ブレーキ手段）
１９後輪ブレーキシリンダ（ブレーキ手段）
５０コントローラ（走行制御手段）
５５ステアリング規制部
６５傾斜角度検出器（車体傾斜角度検出器）
６６前輪荷重検出器（車輪荷重検出手段）
６７後輪荷重検出器（車輪荷重検出手段）
７１走行操作レバー（走行操作手段）
７２操舵ダイヤル（ステアリング操作手段）
９０ステアリング装置（ステアリング作動手段）

Claims

車体の前後左右にそれぞれ回転自在に設けられた前輪および後輪と、
前記前輪および前記後輪をそれぞれ転舵作動させて車両の進行方向を変化させるステアリング作動手段と、
前記前輪および前記後輪の少なくともいずれか一方を回転駆動して車両を走行させる駆動手段と、
前記前輪および前記後輪の回転をそれぞれ制動させるブレーキ手段と、
前記前輪および前記後輪の舵取り操作を行うステアリング操作手段と、
前記駆動手段による走行を行わせるための走行操作を行う走行操作手段と、
前記ステアリング操作手段の舵取り操作に基づいて前記ステアリング作動手段の作動を制御し、前記走行操作手段の走行操作に基づいて前記駆動手段および前記ブレーキ手段の作動を制御する走行制御手段とを備え、
前記走行操作手段による走行操作が行われていないときには、前記走行制御手段により前記ブレーキ手段による前記前輪および前記後輪のブレーキ作動が行われ、
前記走行操作手段による走行操作が行われたときに、前記走行制御手段により前記ブレーキ手段による前記ブレーキ作動を解除させるとともに当該走行操作に基づいて前記駆動手段を作動させて車両を走行させる作業用車両の安全装置であって、
前記車体の傾斜角度を検出する車体傾斜角度検出器を備え、
前記走行制御手段は、前記車体傾斜角度検出器により検出された前記車体の傾斜角度が設定傾斜角未満の車体姿勢において、前記走行操作手段による走行操作が行われていない状態で前記ステアリング操作手段による舵取り操作が行われたときには、前記ブレーキ手段による前記前輪および前記後輪のブレーキ作動を解除させるとともに、前記ステアリング作動手段により当該舵取り操作に応じた前記前輪および前記後輪の転舵作動を行わせる制御を行うことを特徴とする作業用車両の安全装置。
前記走行制御手段は、前記車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢において、前記走行操作手段による走行操作が行われていない状態で前記ステアリング操作手段による舵取り操作が行われたときには、前記ブレーキ手段による前記前輪および前記後輪のブレーキ作動を保持し、前記ステアリング作動手段による前記前輪および前記後輪の転舵作動を行わせないように規制し、
当該規制状態において、前記走行操作手段による走行操作が行われると、前記ブレーキ手段による前記前輪および前記後輪のブレーキ作動を解除させるとともに、前記ステアリング作動手段により当該舵取り操作に応じた前記前輪および前記後輪の転舵作動を行わせ、当該走行操作に応じて前記駆動手段を作動させて車両を走行させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業用車両の安全装置。
前記走行制御手段は、前記車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢において、前記走行操作手段による走行操作が行われていない状態で前記ステアリング操作手段による舵取り操作が行われたときには、前記前輪および前記後輪のいずれか一方の車輪の前記ブレーキ手段によるブレーキ作動を解除させるとともに前記ステアリング作動手段による転舵作動を行わせ、その後に前記前輪および前記後輪の他方の車輪の前記ブレーキ手段によるブレーキ作動を解除させるとともに前記ステアリング作動手段による転舵作動を行わせる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業用車両の安全装置。
前記ステアリング作動手段は、前記前輪および前記後輪をそれぞれ転舵作動させる４輪転舵状態と、前記前輪および前記後輪のいずれか一方の車輪のみを転舵作動させる２輪転舵状態とに切り替え可能に構成され、
前記走行制御手段は、前記車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢において、前記走行操作手段による走行操作が行われていない状態で前記ステアリング操作手段によ
る舵取り操作が行われたときには、前記ステアリング作動手段を前記２輪転舵状態に切り替え、前記一方の車輪の前記ブレーキ手段によるブレーキ作動を解除させるとともに前記ステアリング作動手段による転舵作動を行わせる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業用車両の安全装置。
前記前輪および前記後輪にそれぞれかかる荷重を検出する車輪荷重検出手段を備え、
前記走行制御手段は、前記車体の傾斜角度が前記設定傾斜角以上の車体姿勢において、前記走行操作手段による走行操作が行われていない状態で前記ステアリング操作手段による舵取り操作が行われたときには、前記前輪および前記後輪のうち前記車輪荷重検出手段により検出された荷重が小さい方の車輪のみの前記ブレーキ手段によるブレーキ作動を解除させるとともに前記ステアリング作動手段による転舵作動を行わせる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業用車両の安全装置。