JP2550366Y2 - 高所作業車の作業範囲規制装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、起伏、伸縮等が自在な
ブームの先端に首振り自在な作業台、水平旋回自在な吊
上げ装置（ウインチ装置）等を有してなる高所作業車に
おいて、ブームの作業範囲規制を行う作業範囲規制装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】起伏、伸縮等が自在なブームの先端に、
作業者が搭乗する作業台、吊上げ装置等を有してなる高
所作業車においては、ブームの起伏角、伸長量等の変
化、すなわち、ブームの姿勢位置の変化に応じて車体に
加わる転倒方向のモーメントが変化し、このモーメント
が許容モーメント以上となると安全性が低下するおそれ
がある。このため、ブームの起伏角、伸縮量等のような
ブームの作動量を検出してこのブームの実姿勢位置を求
めるとともに作業台の積載荷重、吊上げ装置の吊上げ荷
重等を検出し、これらに基づいて車体に加わる実モーメ
ントを算出し、この実モーメントが許容モーメントを越
えるようなブーム等の作動を規制する作業範囲規制を行
うことが従来から知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の作業範囲規制においては、作業台の首振り作動
や、吊上げ装置の水平旋回作動について以下のような問
題がある。作業台の首振り作動を行わせると、これに応
じて作業台の荷重中心位置も変化して車体に加わる実モ
ーメントが変化する。このため、ブームの作動により実
モーメントが許容モーメントに達してブームの作動が規
制された後に作業台の首振り作動を行わせると、実モー
メントが増加して許容モーメントを越えることがあり、
安全性が低下するという問題がある。このため、通常
は、このような実モーメントを増加させる首振り作動を
規制するような作業範囲規制が行われるようになってい
るが、これでは作業性があまり良くないという問題があ
る。

【０００４】なお、作業台の首振り作動を行ったときに
実モーメントが最大となる状態を想定し、作業台の首振
りの如何に拘らずこの状態でのモーメントすなわち最大
モーメントが許容モーメントを越えるような作業範囲規
制を行うことも可能であり、このようにすれば、規制が
かかった後において作業台の首振り作動を行わせても安
全性を確保することができる。ところが、この場合に
は、実モーメントが最大モーメントより小さくなること
が多く、実モーメントが許容モーメントになる前に、す
なわち、実モーメントが許容モーメントより小さなモー
メントに達した時点で規制がかかってブームの作動を行
わせることができなくなる。このため、作業可能範囲が
小さくなるという問題がある。

【０００５】本考案はこのような問題に鑑みたもので、
規制がかかった後でも作業台の首振り作動等を自由に行
わせることができるようにしたり、規制がかかった後に
は首振り作動等が制限されるが作業可能範囲は最大とな
るようにしたりできるような高所作業車の作業範囲規制
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本考案においては、モード選択スイッチにより第１
モードを選択したときには、積載荷重検出器により検出
された積載荷重とブーム姿勢位置検出器により求められ
たブーム実姿勢位置とに基づいて車体に作用する実モー
メントを算出し、この実モーメントが許容モーメントを
越えるようなブーム等の作動を規制し、一方、第２モー
ドを選択したときには、積載荷重検出器により検出され
た積載荷重とブーム姿勢位置検出器により求められたブ
ーム実姿勢位置と首振り角検出器により検出された首振
り角とから、この実姿勢のまま作業台を首振り作動させ
た場合での最大モーメントを算出し、この最大モーメン
トが許容モーメントを越えるようなブーム等の作動を規
制する。

【０００７】なお、ブームの先端には作業台に加えて水
平旋回自在な吊上げ装置も取り付けられることが多い
が、この場合には、第１モードを選択したときには、積
載荷重および吊上げ荷重の合計荷重とブーム実姿勢位置
とに基づいて車体に作用する実モーメントを算出し、こ
の実モーメントが許容モーメントを越えるようなブーム
等の作動を規制し、第２モードを選択したときには、積
載荷重、吊上げ荷重、ブーム実姿勢位置、作業台の首振
り角および吊上げ装置の旋回角から、この実姿勢のまま
作業台を首振り作動させ且つ吊上げ装置を水平旋回作動
させた場合での最大モーメントを算出し、この最大モー
メントが許容モーメントを越えるようなブーム等の作動
を規制する。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の好ましい実施
例について説明する。本考案に係る作業範囲規制装置を
有した高所作業車の一例を図１に示している。この高所
作業車は、車体１上に旋回自在な旋回台２を有し、この
旋回台２に起伏自在に伸縮ブーム３が取り付けられてい
る。この伸縮ブーム３はテレスコピックに（入れ子式
に）伸縮自在な基端ブーム３ａ，中間ブーム３ｂおよび
先端ブーム３ｃからなり、基端ブーム３ａが旋回台２に
支軸２ａを介して枢支されて起伏自在となっている。な
お、この伸縮ブーム３は内部に配設された伸縮シリンダ
（図示せず）により伸縮作動され、旋回台２と基端ブー
ム３ａとの間に配設された起伏シリンダ４により起伏作
動される。

【０００９】図２にも示すように、先端ブーム３ｃの先
端にはピン３ｄにより枢支されて上下に揺動自在に支持
部材６が取り付けられている。この支持部材６は垂直ポ
スト６ａを有し、垂直ポスト６ａに作業台７のブラケッ
ト７ａが回動自在に取り付けられており、これにより、
作業台７は支持部材６により首振り自在に支持されてい
る。ブラケット７ａは垂直ポスト６ａの下側フランジ６
ｂ上に載置されて取り付けられるのであるが、このと
き、下側フランジ６ｂの上にリング円盤状のロードセル
からなる積載荷重検出器１１が載置され、この積載荷重
検出器１１の上に作業台ブラケット７ａが載置される。
このため、作業台７の積載荷重、すなわち、作業台７に
搭乗した作業者Ｍや、作業台７に載せられた工具等の重
さが積載荷重検出器１１により検出される。

【００１０】垂直ポスト６ａには上側フランジ６ｃを介
して吊上げ装置８も取り付けられている。この上側フラ
ンジ６ｃの上にもリング円盤状ロードセルからなる吊上
げ荷重検出器１２が載置され、この吊上げ荷重検出器１
２の上に吊上げ装置８が載置される。このため、吊上げ
装置８の吊上げ荷重、すなわち、ワイヤ８ａの先端のフ
ック８ｂにより吊上げられる吊上げ対象物の重さが吊上
げ荷重検出器１２により検出される。

【００１１】作業台７には作業者Ｍが搭乗するため、作
業台７はブーム３の起伏の如何に拘らず常時水平に保持
される。このため、この高所作業車には、上レベリング
シリンダ５ａと下レベリングシリンダ５ｂとから構成さ
れるレベリング装置が取り付けられている。図１および
図２に示すように、上レベリングシリンダ５ａは先端ブ
ーム３ｃと支持部材６との間に配設されており、下レベ
リングシリンダ５ｂは旋回台２と基端ブーム３ａとの間
に配設されている。これら両レベリングシリンダ５ａ，
５ｂのボトム側油室同士およびロッド側油室同士が連通
されており、伸縮ブーム３の起伏作動と逆の揺動作動が
支持部材６に与えられ、作業台７の姿勢が常時水平に保
持される。また、車体１の前後左右４箇所には、作業時
に伸長して車体１を支持するアウトリガ９が取り付けら
れている。

【００１２】このように構成された高所作業車におい
て、車体に作用する転倒方向のモーメントが所定値を越
えないように伸縮ブーム３の作動等を規制する作業範囲
規制装置が設けられており、この装置は図３に示すよう
に構成される。なお、上記の高所作業車には、図１およ
び図２には図示しないが、伸縮ブーム３の作動量を検出
する作動量検出センサ１５、作業範囲規制装置に用いら
れるモード選択スイッチ２０、作業台７の首振り角を検
出する首振り角センサ１３および吊上げ装置８の水平旋
回角を検出する旋回角センサ１４が設けられている。

【００１３】作動量検出センサ１５は伸縮ブーム３の起
伏角を検出する起伏角センサ１６、伸長量を検出するブ
ーム長センサ１７等から構成され、これらセンサの検出
値はブーム姿勢演算器２１に送られる。ブーム姿勢演算
器２１においては、これら検出値に基づいて伸縮ブーム
３の作動に伴って変化するその実姿勢位置が演算され
る。これにより、例えば、伸縮ブーム３の先端位置（ピ
ン３ｄの位置）が求められ、このようにして求めた伸縮
ブーム３の実姿勢位置信号がコントローラ２２に出力さ
れる。

【００１４】コントローラ２２には、作業者により手動
切換されて第１モードもしくは第２モードが選択される
モード選択スイッチ２０、積載荷重センサ１１、吊上げ
荷重センサ１２、首振り角センサ１３および旋回角セン
サ１４が接続されており、これらからの信号および上記
ブーム姿勢演算器２１からの信号に基づいて、ブーム作
動制御手段２５に規制信号を出力する。

【００１５】このコントローラ２２による制御を図４に
示すフローチャートを参照して説明する。この制御で
は、まず、モード選択スイッチ２０により第１モードが
選択されているか否かを検出し（ステップＳ１）、第１
モードが選択されているときには、ステップＳ２に進ん
で、各センサの検出データを読み込む。次に、この読み
込んだデータに基づいて、車体１に作用する実モーメン
トＭR を算出する。具体的には、伸縮ブーム３の実姿勢
位置における作業台７の積載荷重と吊上げ装置８の吊上
げ荷重とから実モーメントＭR が算出される（ステップ
Ｓ３）。例えば、図５に示すように、伸縮ブーム３が伸
長され、且つ作業台７が首振り作動されているときに
は、起伏中心から伸縮ブーム３の重心Ｇ１までの距離Ｄ
１にその自重を乗じた値と、起伏中心から作業台７の重
心Ｇ２までの距離Ｄ２にその自重および積載荷重を乗じ
た値と、図示はしていないが起伏中心Ｇ３から吊上げ位
置までの距離Ｄ３にその吊上げ荷重を乗じた値との合計
値が実モーメントＭR として算出される。

【００１６】このようにして求めた実モーメントＭR が
許容モーメントＭａより大きいか否かがステップＳ４に
おいて判断され、ＭR ≧Ｍａとなったときには、実モー
メントを増加させるような伸縮ブーム３の作動が規制さ
れる（ステップＳ５）。これにより、伸縮ブーム３の伸
長作動や、起伏下げ作動等が規制される。同時に実モー
メントを増加させるような作業台７の首振り作動や、吊
上げ装置８の旋回作動も規制される。例えば、図５にお
いて、作業台７を矢印Ａ方向に首振り作動させて２点鎖
線で示す位置まで移動させると、起伏中心からこのとき
の作業台７′の重心Ｇ２′までの距離Ｄ２′は首振り前
の距離Ｄ２より大きくなり、実モーメントＭR は増加し
許容モーメントＭａを越えてしまう。このため、このよ
うな首振り作動も規制される。

【００１７】但し、このような第１モードでの規制は、
そのときの積載荷重および吊上げ荷重に基づいて発生す
る実モーメントＭR が許容モーメントＭａを越えないよ
うな規制が行われるものであるため、作業可能範囲を最
大限に利用して伸縮ブーム３の作動等を行わせることが
できるという利点がある。

【００１８】一方、モード選択スイッチ２０により第２
モードが選択されているときには、ステップＳ１からス
テップＳ６，Ｓ７に進み、各センサの検出データを読み
込むとともに、この読み込んだデータに基づいて、車体
１に作用する最大モーメントＭMAX を算出する。具体的
には、伸縮ブーム３をそのときの実姿勢位置に保持した
まま、作業台７を首振り作動させ且つ吊上げ装置８を旋
回作動させたときでの最大モーメントＭMAX が算出され
る。

【００１９】例えば、図５において実線で示すように作
業台７が首振り作動されているときには、伸縮ブーム３
はこのままで作業台７のみを首振りさせたときに生じる
最大モーメントＭMAX1を求める。図５において２点鎖線
で示すように作業台７の重心Ｇ２′が起伏中心から最も
離れるときにモーメントが最大となり、この最大モーメ
ントＭMAX1は起伏中心から作業台７の重心Ｇ２′までの
距離Ｄ２′にその自重および積載荷重を乗じて求めるこ
とができる。同様にして、吊上げ装置８についても、こ
れを旋回作動させたときに生じる最大モーメントＭMAX2
を求めることができ、これらを加算して最大モーメント
ＭMAＸ が算出される。

【００２０】そして、この最大モーメントＭMAX が許容
モーメントＭａより大きいか否かがステップＳ８におい
て判断され、ＭMAX ≧Ｍａとなったときには、実モーメ
ントを増加させるような伸縮ブーム３の作動が規制され
る（ステップＳ９）。これにより、伸縮ブーム３の伸長
作動や、起伏下げ作動等が規制される。なお、この場合
には、規制がかかった状態で、作業台７を首振り作動さ
せたり、吊上げ装置８を旋回させたりしたときに発生す
るモーメントの最大値が上記最大モーメントＭMAX であ
る。このため、規制がかかった後においても、作業台７
の首振り作動および吊上げ装置の旋回作動は自由に行わ
せることができる。

【００２１】このことから分かるように、第２モードが
選択されているときには、作業範囲規制が作用して伸縮
ブーム３の伸長作動、起伏下げ作動等が規制された状態
でも、作業台７の首振り作動や、吊上げ装置８の旋回作
動等は行わせることができるので、作業性が良い。

【００２２】第１モードおよび第２モードでの規制範囲
の相違を図６に示している。第１モードにおいては、実
モーメントＭR に基づいて作業範囲規制が行われるた
め、例えば、伸縮ブーム３の先端３ｄが実線Ｌ１を越え
るような作動（先端３ｄが点Ａ″の位置に至るような作
動）が規制される。一方、第２モードにおいては、最大
モーメントＭMAX に基づいて規制が行われるため、先端
３ｄが破線Ｌ２を越えるような作動（先端３ｄが点Ａ′
の位置に至るような作動）が規制される。両規制線Ｌ
１，Ｌ２の間の領域が作業台７の首振りおよび吊上げ装
置８の旋回により増加するモーメントに対応し、第１モ
ードではこの領域分の余裕がないため、作業範囲は最大
とすることができるが規制がかかった後における作業台
７の首振り作動等が規制される。一方、第２モードでは
この領域分の余裕があるため、規制後においても作業台
７の首振り作動等が可能である。

【００２３】なお、上記実施例においては、伸縮ブーム
３の先端に作業台７および吊上げ装置８を設けた高所作
業車について説明したが、作業台７のみが設けられてい
る高所作業車もあり、このような場合には、作業台７の
積載荷重および首振り角のみに基づいて作業範囲規制が
行われる。

【００２４】

【考案の効果】以上説明したように、本考案において
は、モード選択スイッチにより第１モードを選択したと
きには、積載荷重検出器により検出された積載荷重とブ
ーム姿勢位置検出器により求められたブーム実姿勢位置
とに基づいて車体に作用する実モーメントを算出し、こ
の実モーメントが許容モーメントを越えるようなブーム
等の作動を規制する。このため、規制がかかった後にお
いてモーメントが増加するような作業台の首振り作動等
を行わせることはできないが、作業可能範囲を最大限ま
で大きくすることができる。一方、第２モードを選択し
たときには、積載荷重検出器により検出された積載荷重
とブーム姿勢位置検出器により求められたブーム実姿勢
位置と首振り角検出器により検出された首振り角とか
ら、この実姿勢のまま作業台を首振り作動させた場合で
の最大モーメントを算出し、この最大モーメントが許容
モーメントを越えるようなブーム等の作動を規制する。
このため、規制がかかったときには、ブームの作動は規
制されるが、作業台の首振り作動は自由に行わせること
ができ、作業性が良い。

【００２５】なお、ブームの先端には作業台に加えて水
平旋回自在な吊上げ装置も取り付けられることが多い
が、本考案においては、この場合でも、第１モードにお
いては最大の作業範囲が設定され、第２モードにおいて
は、規制後においても作業台の首振り作動のみならず、
吊上げ装置の旋回作動を自由に行わせることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る作業範囲規制装置を有した高所作
業車の正面図である。

【図２】この高所作業車におけるブーム先端部を拡大し
て示す正面図である。

【図３】上記作業範囲規制装置の構成を示すブロック図
である。

【図４】上記作業範囲規制装置の作動を説明するフロー
チャートである。

【図５】上記高所作業車におけるブーム周りを示す平面
図である。

【図６】許容姿勢位置範囲を示すグラフである。

【符号の説明】

２ 旋回台 ３ ブーム ６ 支持部材 ７ 作業台 ８ 吊上げ装置 １１ 積載荷重センサ １２ 吊上げ荷重センサ

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体上に起伏、伸縮等が可能なブームを
   有するとともに、このブームの先端に首振り可能な作業
   台を有してなる高所作業車の作業範囲規制装置であっ
   て、 前記ブームの作動量を検出して前記ブームの実姿勢位置
   を求めるブーム姿勢位置検出器と、前記作業台の積載荷
   重を検出する積載荷重検出器と、前記作業台の首振り角
   を検出する首振り角検出器と、作業範囲規制モードの選
   択を行うモード選択スイッチとを有してなり、 このモード選択スイッチは、第１モードおよび第２モー
   ドのいずれかを選択可能であり、 第１モードにおいては、前記積載荷重検出器により検出
   された積載荷重と前記ブーム姿勢位置検出器により求め
   られたブーム実姿勢位置とに基づいて車体に作用する実
   モーメントを算出し、この実モーメントが許容モーメン
   トを越えるような作動を規制し、 第２モードにおいては、前記積載荷重検出器により検出
   された積載荷重と前記ブーム姿勢位置検出器により求め
   られたブーム実姿勢位置と前記首振り角検出器により検
   出された首振り角とから、この実姿勢のまま前記作業台
   を首振り作動させた場合での最大モーメントを算出し、
   この最大モーメントが許容モーメントを越えるような作
   動を規制するようになっていることを特徴とする高所作
   業車の作業範囲規制装置。
2. 【請求項２】 前記ブームの先端に水平旋回自在に吊上
   げ装置が取り付けられており、この吊上げ装置による吊
   上げ荷重を検出する吊上げ荷重検出器と、この吊上げ装
   置の水平旋回角を検出する旋回角検出器とが設けられて
   おり、 前記第１モードにおいては、前記積載荷重検出器により
   検出された積載荷重および前記吊上げ荷重検出器により
   検出された吊上げ荷重の合計荷重と前記ブーム姿勢位置
   検出器により求められたブーム実姿勢位置とに基づいて
   車体に作用する実モーメントを算出し、この実モーメン
   トが許容モーメントを越えるような作動を規制し、 前記第２モードにおいては、前記積載荷重検出器により
   検出された積載荷重と、前記吊上げ荷重検出器により検
   出された吊上げ荷重と、前記ブーム姿勢位置検出器によ
   り求められたブーム実姿勢位置と、前記首振り角検出器
   により検出された首振り角と、前記旋回角検出器により
   検出された前記吊上げ装置の旋回角とから、この実姿勢
   のまま前記作業台を首振り作動させ且つ前記吊上げ装置
   を水平旋回作動させた場合での最大モーメントを算出
   し、この最大モーメントが許容モーメントを越えるよう
   な作動を規制するようになっていることを特徴とする請
   求項１に記載の高所作業車の作業範囲規制装置。