JP2537379Y2 - 屈伸型高所作業車の安全装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、屈伸ブームを備える高所作業車または類似
の作業機に於ける操作中のブームが規制モーメントの範
囲を逸脱する恐れが生じた場合、そうした状況を的確に
把握し、迅速に規制すると共に、実モーメントの作用方
向を判別して規制を行うもので、しかも作業半径を縮小
する方向への規制を行う場合もある屈伸型高所作業車の
安全装置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

屈伸型高所作業車はブーム伸縮、ブーム角度等により作
業範囲が大幅に制限される。このことは今日の様にブー
ムの高揚程化、高定格化が成されている現況ではその制
限がより一層拡大され、ブームの高揚程化、高定格化に
反比例して現実にはブームの操作可能な範囲が狭まり高
所作業車の本来の機能が充分に発揮されないと言った不
都合があった。

そこで、上記の不都合を除去するために、例えばアッ
パブーム及びロアブームのブーム長、起伏角、屈伸角を
はじめ高所作業車の左右に複数のアウトリガ（ジャッ
キ）の張り出し条件を加味して予め複数種の姿勢パター
ンを設定しておき、操作中のブームがその予め決められ
た組み合わせ以外の姿勢になったことをリミットスイッ
チ等で検出し、当該ブームの姿勢規制を行うべき構成し
た屈伸型高所作業車の安全装置も種々開発されてはいる
が、従来のそうした安全装置の多くは前述したようにア
ッパブーム及びロアブームのブーム長、起伏角、屈伸
角、アウトリガの張り出し幅等の条件をリミットスイッ
チで検出し、その検出信号をブームの起伏乃至伸長シリ
ンダー等の制御装置に入力してブームの姿勢を規制する
ものであるから、例えば第３図（ａ）、（ｂ）で示され
るような場合は、予め設定されている姿勢パターンでは
充分に規制し得ない状態が生じ操作不可能と成ってしま
うケース、即ち、同図（ａ）、（ｂ）に示す如く斜線領
域における作業を行うことが出来ない等の問題があっ
た。

〔問題点の解決するための手段及び作用〕

本考案は上記の事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、屈伸ブームを備える高所作業車
または類似の作業機に於ける操作中のブームが規制モー
メントの範囲を逸脱する恐れが生じた場合、そうした状
況を的確に把握し、迅速に規制すると共に、実モーメン
トの作用方向を判別して規制を行うもので、しかも作業
半径を縮小する方向への規制を行う場合もある屈伸型高
所作業車の安全装置を提供することにあり、そのため
に、起伏及び伸縮自在なロアブームと、該ロアブームの
先端に屈伸及び伸縮自在に枢支されたアッパブームと、
該アッパブームの先端に作業台を備え、かつ起伏軸力検
出器により検出される前記ロアブームの起伏軸力より実
モーメントを求め、該実モーメントと予めロアブーム、
アッパブームの姿勢に応じて設定されている規制モーメ
ントを比較してロアブーム及びアッパブームの作動を規
制するモーメントリミッタを備えた屈伸型高所作業車に
おいて、前記ロアブーム、アッパブームの伸長及び起伏
角、屈伸角をはじめアウトリガの張り出し幅等を条件と
して求められる限界モーメント範囲の諸態様を記憶する
規制モーメント記憶回路と、前記起伏軸力検出器により
検出した実モーメントの絶対値と前記規制モーメントと
を比較するモーメント比較器と、前記起伏軸力検出器の
検出信号によりロアブームに作用する起伏軸力が正か負
かを判別するモーメント方向判別器と、モーメント比較
器及びモーメント方向判別器からの信号により実モーメ
ントの絶対値が規制モーメントに達したときに、起伏軸
力が正のときはロアブームの起伏下げ作動、ロアブーム
の伸長作動、アッパブームの屈伸上げ作動及びアッパブ
ームの縮小作動を規制し、負のときはロアブームの起伏
上げ作動、ロアブームの縮小作動、アッパブームの屈伸
下げ作動及びアッパブームの伸長作動を規制する規制手
段とで構成する。

〔作用〕

本考案は、上記のような構成を採用したので、実モー
メントが限界モーメントの範囲の内外の何れにあるかの
比較が非常に容易であると共に、規制モーメント記憶回
路に記憶する限界モーメント範囲の諸態様に関しても方
向性を持たない限界モーメントのデータとして記憶すれ
ばよく、従って規制モーメント記憶回路を記憶容量の小
さなチップで構成することが可能であり、しかも当該ブ
ーム作動時に、起伏軸力検出器の検出信号によりロアブ
ームに作用する起伏軸力が正か負かをモーメント方向判
別器で判別し、判別でもって得た出力（正か負か）に基
づいて、実モーメントの絶対値が規制モーメントに達し
た場合に、起伏軸力が正のときはロアブームの起伏下げ
作動、ロアブームの伸長作動、アッパブームの屈伸上げ
作動及びアッパブームの縮小作動を規制し、起伏軸力が
負のときはロアブームの起伏上げ作動、ロアブームの縮
小作動、アッパブームの屈伸下げ作動及びアッパブーム
の伸長作動を規制するように規制手段を制御し、もって
ブームの姿勢制御を行う。

特に実モーメントが限界モーメントに達した時にブー
ムの作動を規制する場合に、本願考察は実モーメントの
作用方向を判別して規制を行うもので、しかも作業半径
を縮小する方向への規制もあり得る等の特長を有し、し
かもブームの姿勢に左右されることなくブームの操作を
規制モーメントの範囲内で、目的とする所定の作業に迅
速かつ安全に対応させる。

〔実施例〕

第１図及び第２図に基づいて本考案に係る屈伸型高所
作業車の安全装置の一実施例を詳細に説明する。

同図中、１は本考案に係る安全装置を装備した屈伸型
高所作業車、２は車体、３は前記車体２の左右に張り出
し接地可能に取付られたアウトリガである。４はターン
テーブル５は前記ターンテーブル４上に基端をヒンジし
たロアブームであり、このロアブーム５はテレスコープ
状に構成され、その内部に設けられた油圧シリンダー
（図示せず）によって伸縮すると共に、下方に配置した
起伏シリンダー６によって所定角度起伏可能な構成にな
っている。

７は前記ロアブーム５の先端にヒンジされたアッパブ
ームであり、このアッパブーム７は前記ロアブーム５と
同様にテレスコープ状に構成され、その内部に設けられ
た油圧シリンダー（図示せず）によって伸縮すると共
に、下方に配置した屈伸シリンダー８によってアッパブ
ームを所定角度屈伸せしめるべく構成されている。

９は前記アッパブーム７の先端に取り付けられた作業
台であって常に平衡位置に保持されている。同図中、10
は前記アッパブーム７に取り付けられたアッパブーム長
検出器、11は同アッパブーム７に取り付けられた屈伸角
検出器、12は前記ロアブーム５に取り付けられたロアブ
ーム長検出器、13は同ロアブーム５の基端近傍に取り付
けられた起伏角検出器、14は前記起伏シリンダー６に取
り付けられた起伏軸力検出器である。

ところで、前記アッパブーム長検出器10、屈伸角検出
器11、ロアブーム長検出器12、起伏角検出器13、起伏軸
力検出器14で夫々検出された検出信号は車体２上等に装
備されているブーム姿勢制御装置Ａに組み込まれている
規制モーメント記憶回路15あるいはモーメント方向判別
器16に入力されるように成っている。

尚、前記規制モーメント記憶回路15には前記屈伸型高
所作業車１が装備する両ブーム５、７の伸長及び起伏
角、屈伸角をはじめアウトリガ３の張り出し幅等を条件
に求められる限界モーメント範囲の諸態様（アッパブー
ム７、ロアブーム５の姿勢により定まる限界モーメント
である所定の数値）が記憶されており、こうした限界モ
ーメント範囲内の諸態様の規制モーメントの記憶データ
は前述したアッパブーム長検出器10、屈伸角検出器11、
ロアブーム長検出器12、起伏角検出器13で夫々検出され
た検出信号の入力に基づいて当該作動時に対応する態様
の姿勢パターンが呼び出されるように成っている。

一方、前記起伏軸力検出器14で検出された検出信号、
即ち実モーメント信号は、次段に設けたモーメント方向
判別器16に入力せしめられ、該モーメント方向判別器16
でもって、当該作動時におけるロアブーム５の起伏方向
（例えば本実施例では当該作動時におけるロアブームの
起伏シリンダに負荷される圧縮側の力（伸縮ブームを起
伏下げ方向に作動させようとする力）を正の負荷とし、
逆に引張側の力（伸縮ブームを起伏上げ方向に作動させ
ようとする力）を負の負荷と設定する）は正確に判断さ
れ、該判別で得たモーメント方向（負、正）信号は、次
段に設けた規制手段17（アッパブームの伸長、起伏角の
拡大、屈伸角の縮小、ロアブームの縮小等を夫々規制）
あるいは規制手段18（アッパブームの縮小、起伏角の縮
小、屈伸角の拡大、ロアブームの伸長等を夫々規制）に
入力せしめられるように成っている。

また、前記起伏軸力検出器14で検出された検出信号、
即ち実モーメント信号は上記のモーメント方向判別器16
への入力と同時に前記モーメント比較器19（規制モーメ
ントと実モーメントの絶対値を比較、例えばアッパブー
ム７、ロアブーム５の姿勢により定まる限界モーメント
である規制モーメントの所定の数値と実モーメントの絶
対値を単純に比較する。）へも入力せしめられ、該モー
メント比較器19で実モーメントの絶対値が規制モーメン
トの数値の範囲内であるかどうかを比較し、実モーメン
トの絶対値が規制モーメントの数値の範囲外（実モーメ
ントの絶対値＞規制モーメントの数値）にある場合は
（Yes;規制）信号が次段の規制手段17（即ち、アッパブ
ームの伸長、起伏角の拡大、屈伸角の縮小、ロアブーム
の縮小等を夫々規制する）と規制手段18（即ち、アッパ
ブームの縮小、起伏角の縮小、屈伸角の拡大、ロアブー
ムの伸長等を夫々規制する）に入力せしめられ、これら
両規制手段17、18より最終的に前記両ブーム５、７の姿
勢を制御する所定の制御装置に所定の制御信号が送られ
る。

一方、上記モーメント比較器19による実モーメントの
絶対値と規制モーメントの数値の比較に於いて実モーメ
ントの絶対値が規制モーメントの数値の範囲内（規制モ
ーメントの数値＞実モーメントの絶対値）にある場合は
前記モーメント比較器19から（NO;自由）信号、即ちオ
ペレータが自由に両ブーム５、７を操作し得るための許
可信号が抽出されて前記両ブーム５、７の駆動装置に与
えられる。

以下、本考案に係る屈伸型高所作業車の安全装置の作
用を説明する。

上記の実施例によれば両ブーム５、７に対しアッパブ
ーム長検出器10、屈伸角検出器11、ロアブーム長検出器
12、起伏角検出器13、起伏軸力検出器14の各種検出器を
取り付け、該各検出器で検出された所定の検出信号は、
これらの次段に設けられた規制モーメント記憶回路15、
モーメント方向判別器16あるいはモーメント比較器19に
入力せしめられる。そして、前記規制モーメント記憶回
路15からは当該検出器10、11、12、13の検出信号に従っ
て予め設定されている姿勢パターンの１つが次段のモー
メント比較器19に出力される。そして、該モーメント比
較器19で前記姿勢パターン、つまり規制モーメントは前
記起伏軸力検出器14から入力されている実モーメントの
絶対値と比較され、規制モーメントの数値の範囲外に実
モーメントの絶対値がある場合はYes信号が、次段の規
制手段17、18に出力される。

一方、前記モーメント方向判別器16では前記起伏軸力
検出器14で検出した実モーメントの絶対値の方向、即ち
（負方向か、正方向か）の判別が成され、負方向の場合
は前記規制手段17に所定の信号が出力され、正方向の場
合は前記規制手段18に所定の信号が出力される。

今、例えば前記起伏軸力検出器14で検出された検出信
号、即ち実モーメント信号がモーメント比較器19の比較
で規制モーメントの数値＜実モーメントの絶対値であっ
て、かつ前記モーメント方向判別器16でのモーメント方
向が負方向の場合は、前記規制手段17が作動して前記ア
ッパブーム７に対してはブーム長を現状より「伸長して
はならない」との規制が成され、屈伸シリンダー８に対
しては現状より屈伸角を「縮小してはならない」との規
制が成され、ロアブーム５に対しては現状の長を「縮小
してはならない」との規制が成され、起伏シリンダー６
に対しては現状より起伏角を「拡大してはならない」と
の規制がなされ、その結果前記アッパブーム７の先端に
取り付けられた作業台９は規制モーメントの範囲内でも
って、ブームの作動による作業台が移動することのでき
ない領域を生ぜしめることなく迅速かつ安全に姿勢制御
される。

又、前記起伏軸力検出器14で検出された検出信号、即
ち実モーメント信号がモーメント比較器19の比較で規制
モーメントの数値＜実モーメントの絶対値であって、か
つ前記モーメント方向判別器16でのモーメント方向が正
方向とすると、前記アッパブーム７に対してブーム長は
現状より「縮小してはならない」との規制が成され、屈
伸シリンダ８に対しては現状より屈伸角を「拡大しては
ならない」との規制がなされ、起伏シリンダー６に対し
ては現状起伏角を「縮小してはならない」との規制が成
され、ロアブーム５に対しては現状の長を「伸長しては
ならない」との規制が成され、屈伸シリンダー８に対し
ては現状より屈伸角を「拡大してはならない」との規制
がなされ、その結果前記アッパブーム７の先端に取り付
けられた作業台９は前述したモーメント方向が負方向の
場合とはその規制条件を異にするが、予め設定されてい
る規制モーメントの範囲内でもってブームの作動による
作業台が移動することのできない領域を生ぜしめるこな
く迅速かつ安全に姿勢制御される。

即ち、本考案に係る屈伸型高所作業車の安全装置は、
起伏軸力検出器14でもって検出した実モーメント信号
（絶対値）を、予め屈伸型高所作業車１が装備する両ブ
ーム５、７の伸長及び起伏角、屈伸角をはじめアウトリ
ガ３の張り出し幅等を条件として求められる限界モーメ
ント範囲の諸態様を記憶している規制モーメント記憶回
路15より呼び出される所定の限界モーメント数値と比較
することによりモーメントのバランスの是非を正確に確
認すると共に、一方に於いて上記実モーメント信号をモ
ーメント方向判別器16に入力せしめ、該モーメント方向
判別器16で実モーメントの方向性（正の方向か、負の方
向か）を判別し、諸判別でもって得た出力を後段に設け
た規制手段17及び18に入力せしめることによって上述し
た如くロアブーム５及びアッパブーム７の駆動条件を決
定し、アッパブーム７の先端に取り付けた作動台９の姿
勢制御を行うようにしたものであるから、実モーメント
が限界モーメントの範囲の内外の何れかにあるかの比較
が非常に容易であると共に、規制モーメント記憶回路15
に記憶する限界モーメント範囲の諸態様に関しても方向
正を持たない限界モーメントのデータとして記憶すれば
よく、従って規制モーメント記憶回路15を記憶容量の小
さなチップで構成することが可能である。

また、実モーメントが限界モーメントに達した時にブ
ームの作動を規制する場合に関しても、モーメント方向
判別器16で実モーメントの方向性（正の方向か、負の方
向か）を判別することにより規制手段17及び18を作動さ
せてアッパブーム７の先端に取り付けた作業台９の姿勢
制御を行うものであるから、ブームの操作を迅速かつ安
全に対応させることができる。

〔考案の効果〕

本考案は以上詳細に説明した如く、起伏及び伸縮自在
なロアブームと、該ロアブームの先端に屈伸及び伸縮自
在に枢支されたアッパブームと、該アッパブームの先端
に作業台を備え、かつ起伏軸力検出器により検出される
前記ロアブームの起伏軸力より実モーメントを求め、該
実モーメントと予めロアブーム、アッパブームの姿勢に
応じて設定されている規制モーメントを比較してロアブ
ーム及びアッパブームの作動を規制するモーメントリミ
ッタを備えた屈伸型高所作業車において、前記ロアブー
ム、アッパブームの伸長及び起伏角、屈伸角をはじめア
ウトリガの張り出し幅等を条件として求められる限界モ
ーメント範囲の諸態様を記憶する規制モーメント記憶回
路と、前記起伏軸力検出器により検出した実モーメント
の絶対値と前記規制モーメントとを比較するモーメント
比較器と、前記起伏軸力検出器の検出信号によりロアブ
ームに作用する起伏軸力が正か負かを判別するモーメン
ト方向判別器と、モーメント比較器及びモーメント方向
判別器からの信号により実モーメントの絶対値が規制モ
ーメントに達したときに、起伏軸力が正のときはロアブ
ームの起伏下げ作動、ロアブームの伸長作動、アッパブ
ームの屈伸上げ作動及びアッパブームの縮小作動を規制
し、負のときはロアブームの起伏上げ作動、ロアブーム
の縮小作動、アッパブームの屈伸下げ作動及びアッパブ
ームの伸長作動を規制する規制手段とで構成したので、
実モーメントが限界モーメントの範囲の内外の何れにあ
るかの比較が非常に容易であると共に、規制モーメント
記憶回路に記憶する限界モーメント範囲の諸態様に関し
ても方向性を持たない限界モーメントのデータとして記
憶すればよく、従って規制モーメント記憶回路を記憶容
量の小さなチップで構成することが可能であり、しかも
当該ブーム作動時に、起伏軸力検出器の検出信号により
ロアブームに作用する起伏軸力が正か負かをモーメント
方向判別器で判別し、実モーメントが規制モーメント範
囲外の時は、起伏軸力が正のときはロアブームの起伏下
げ作動、ロアブームの伸長作動、アッパブームの屈伸上
げ作動及びアッパブームの縮小作動を規制し、起伏軸力
が負のときはロアブームの起伏上げ作動、ロアブームの
縮小作動、アッパブームの屈伸下げ作動及びアッパブー
ムの伸長作動を規制するので、規制時におけるブームの
操作が容易で、しかもその操作を迅速かつ安全にするこ
とができる等種々の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案に係る屈伸型高所作業車の安
全装置の一実施例を示すもので、第１図は屈伸型高所作
業車の一例を示す説明図、第２図は安全装置の構成を示
すブロック図、第３図（ａ）、（ｂ）は従来の屈伸型高
所作業車のブーム作動範囲を示す概略図である。 １……屈伸型高所作業車、２……車体、３……アウトリ
ガ、４……ターンテーブル、５……ロアブーム、６……
起伏シリンダー、７……アッパブーム、８……屈伸シリ
ンダー、９……作業台、10……アッパブーム長検出器、
11……屈伸角検出器、12……ロアブーム長検出器、13…
…起伏角検出器、14……起伏軸力検出器、15……規制モ
ーメント記憶回路、16……モーメント方向判別器、17…
…規制手段、18……規制手段、19……モーメント比較
器。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】起伏及び伸縮自在なロアブームと、該ロア
   ブームの先端に屈伸及び伸縮自在に枢支されたアッパブ
   ームと、該アッパブームの先端に作業台を備え、かつ起
   伏軸力検出器により検出される前記ロアブームの起伏軸
   力より実モーメントを求め、該実モーメントと予めロア
   ブーム、アッパブームの姿勢に応じて設定されている規
   制モーメントを比較してロアブーム及びアッパブームの
   作動を規制するモーメントリミッタを備えた屈伸型高所
   作業車において、前記ロアブーム、アッパブームの伸長
   及び起伏角、屈伸角をはじめアウトリガの張り出し幅等
   を条件として求められる限界モーメント範囲の諸態様を
   記憶する規制モーメント記憶回路と、前記起伏軸力検出
   器により検出した実モーメントの絶対値と前記規制モー
   メントとを比較するモーメント比較器と、前記起伏軸力
   検出器の検出信号によりロアブームに作用する起伏軸力
   が正か負かを判別するモーメント方向判別器と、モーメ
   ント比較器及びモーメント方向判別器からの信号により
   実モーメントの絶対値が規制モーメントに達したとき
   に、起伏軸力が正のときはロアブームの起伏下げ作動、
   ロアブームの伸長作動、アッパブームの屈伸上げ作動及
   びアッパブームの縮小作動を規制し、負のときはロアブ
   ームの起伏上げ作動、ロアブームの縮小作動、アッパブ
   ームの屈伸下げ作動及びアッパブームの伸長作動を規制
   する規制手段とで構成されたことを特徴とする屈伸型高
   所作業車の安全装置。