JP2593333Y2 - 高所作業車用作業範囲規制装置の安全装置 - 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
ブームの先端に作業者が搭乗する作業台を有してなる高
所作業車において、ブームの姿勢と作業台の積載荷重と
に基づいてブームの作業範囲規制を行う高所作業車用作
業範囲規制装置に関し、さらに詳しくは、この作業範囲
規制装置の安全装置に関する。

【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、伸長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の作動を規制する作業範囲規
制装置を用いることが従来から知られている。

【０００３】このような作業範囲規制装置を用いた場合
には、ブームの作動量検出器や作業台の積載荷重検出器
の検出が正確に行われないと適切な作業範囲規制を行う
ことができなくなる。ここで、作業台はブームの先端に
常時垂直を維持するように取り付けられた垂直ポストに
旋回自在に備えられており、この垂直ポストとの枢支部
に備えられたロードセルによって作業台の荷重を測定す
ることとしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、作業台
に強い衝撃が加わわること等によりロードセルが変形す
ると作業台に荷重がかかっていない場合であってもロー
ドセルに歪を生じ、作業台の荷重検出を正確に行うこと
ができなくなり、適切な作業範囲規制を行うことができ
なくなるという問題を生じる場合がある。

【０００５】本考案はこのような問題に鑑みたもので、
ロードセルによって作業台の正確な積載荷重を検出する
ことができなくなった場合でも、ブーム作業を安全に行
うことができる高所作業車用作業範囲規制装置の安全装
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、本考案に係る点検装置は、ブーム姿勢位置検出器に
よりブームの実姿勢位置を検出し作業台の作業範囲を規
制するブーム姿勢規制モード若しくは、実姿勢位置およ
びロードセルにより検出した作業台の積載荷重に基づい
て作業台の作業範囲を規制するモーメント規制モードに
よって作業台の作業範囲の規制を行う作業範囲規制コン
トローラを備えている。また、正常異常検出手段により
ロードセルに所定入力電圧を印加したときの出力電圧が
正常か異常かを検出し、正常であると判断されたときに
は作業範囲規制コントローラにモーメント規制モードに
よる規制を行わせ、異常であると判断されたときには作
業範囲規制コントローラにブーム姿勢規制モードによる
規制を行わせるように作業範囲規制コントローラのモー
ド切換を行うモード切換手段とから構成される。

【０００７】

【作用】このような安全装置を用いた場合には、始業点
検時等において正常異常検出手段によってロードセルに
所定入力電圧を印加し、出力電圧が正常か異常かを判断
することにより、ロードセルが正確に作業台の荷重を検
出することができるか否かの判断を行うことができる。
そして、ロードセルに不具合が生じている場合には、モ
ーメント規制モードによらずに作業範囲の規制を行うこ
とができるため、安全に作業を行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例につい
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】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６ｂ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６
ｂ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】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。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。

【００１１】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の作動を規制する作業範囲規
制装置２０が設けられており、この装置２０は図２に示
すように構成される。この装置２０は、伸縮ブーム３の
起伏角、伸縮量などのようなブーム作動量を検出するブ
ーム作動量検出器１５からの信号を受けるブーム姿勢位
置検出器２１を有する。ブーム姿勢位置検出器２１にお
いてはブーム作動量検出器１５からの信号に基づいて伸
縮ブーム３の実姿勢位置が演算されて検出される。この
ようにブーム作動量検出器１５は伸縮ブーム３の実姿勢
位置を求めるためのブーム作動量を検出するものであ
り、このため例えば、伸縮ブーム３の起伏角を検出する
起伏角検出器１６、伸縮ブーム３の伸長量を検出するブ
ーム長検出器１７等から構成される。まお、ブーム作動
量検出器１５には、ブームの形式が異なる場合にそれに
対応した検出器が設けられる。例えば、屈伸ブームの場
合にはブームの屈伸角を検出する屈伸角検出器が加えら
れる。

【００１２】このようにして演算された伸縮ブーム３の
実姿勢信号と、作業台７の積載荷重を検出する積載荷重
検出器１１の検出値が、作業範囲規制装置２０を構成す
る実モーメント演算器２２に出力される。実モーメント
演算器２２においてはこれらの信号から伸縮ブーム３お
よび作業台７から車体１に加わる転倒方向の実モーメン
トＭｒを演算し、この実モーメントＭｒを作業範囲規制
コントローラ２４に出力する。

【００１３】一方、作業範囲規制装置２０には、アウト
リガ張幅検出器１２および旋回台２の旋回角検出器１３
からの検出信号を受けて許容モーメントＭａおよび許容
姿勢を演算する許容作業範囲演算器２３が設けられてい
る。許容モーメントＭａおよび、許容姿勢はアウトリガ
張幅に応じて変化し、且つ、旋回台２の旋回角に応じて
変化するため、この演算器２３にはアウトリガの張幅と
旋回角とに対応する許容モーメントＭａおよび、許容姿
勢がテーブル状に予め設定記憶されている。そして、許
容作業範囲演算器２３はアウトリガ張幅検出器１２およ
び旋回角検出器１３からの検出信号を受けると、この検
出信号に対応した許容モーメントＭａおよび、許容姿勢
を読み出し、作業範囲規制コントローラ２４に出力す
る。

【００１４】作業範囲規制コントローラ２４においては
上記のようにして入力された実モーメントＭｒと許容モ
ーメントＭａとを比較し、実モーメントＭｒが許容モー
メントＭａを上回るような伸縮ブーム３の作動を規制す
る。これにより、伸縮ブーム３はＭｒ≦Ｍａとなる作業
範囲でのみ作動が許容され、この作業範囲を越える作動
は規制され、作業の安全性が確保される。以下このよう
な規制を行う規制モードをモーメント規制モードと称す
る。

【００１５】また、作業範囲規制コントローラ２４にお
いては、上記のようなモーメント規制モードの他、前述
のブーム姿勢位置検出器２１において演算検出された伸
縮ブーム３の実姿勢位置に基づいて作業範囲を規制する
ブーム姿勢規制モードによる規制を行う。このブーム姿
勢規制モードは、作業台に最大積載荷重がかかった場合
におけるブームの許容姿勢範囲（許容作業範囲演算器２
３により演算された許容姿勢）内で作業台の移動を行う
モードである。したがって、作業台の積載荷重が最大積
載荷重に比べて軽い場合には、モーメント規制モードに
よる規制を行った場合のほうが作動可能な作業範囲は広
くなる。そして、これらのモード切り換えは、モード切
換手段から送信されるモード切換信号によって行われ
る。

【００１６】このような作業範囲規制装置２０を用いて
作業範囲規制を行う場合には、各検出器（センサ）が正
常に作動することが必須条件であり、作業開始時点にお
いて各検出器の作動を点検する必要がある。本考案はこ
のような各検出器のうち、ロードセルを用いて構成した
積載荷重検出器１１が正確な積載荷重を検出することが
できない場合であっても、安全にブーム３の起伏、伸縮
作動を行うことができる安全装置に関するものであり、
以下に詳しく説明する。

【００１７】この安全装置は、請求項に記載の「正常異
常検出手段」を構成するキャリブレーション装置３１お
よび比較器２５を備えている。このキャリブレーション
装置３１は、オン操作することにより、積載荷重検出器
１１に備えられたロードセルに所定入力電圧を印加す
る。所定入力電圧を印加されたロードセルは、所定入力
電圧に対応した電圧を出力する。出力された電圧は、同
じく積載荷重検出器１１に備えられた電圧検出手段によ
って検出され、比較器２５に出力される。

【００１８】比較器２５には、ロードセルが正常な状態
（外力による歪等が生じていない状態）において所定入
力電圧を印加した時におけるロードセルが出力する電圧
（以下「所定出力電圧」と称する）がメモリーされてい
る。そして、この所定出力電圧と実際にロードセルが出
力した電圧を比較し、その比較結果を作業範囲規制コン
トローラ２４および、各表示ランプ３３、３４に送信す
る。そして、この比較結果を受信した作業範囲規制コン
トローラ２４に備えられたモード切換手段は、比較結果
に基づいて作業範囲規制コントローラ２４による作業範
囲の規制モード切換を行う。

【００１９】そして、比較結果が所定出力電圧範囲内に
あるとき（正常なとき）は、モーメント規制モードによ
る規制を行うと共に、正常表示ランプ３３による正常表
示を行う。また、比較結果が所定出力電圧範囲外にある
とき（異常なとき）は、ブーム姿勢規制モードによる規
制を行わせるように作業範囲規制コントローラ２４の切
り換えを行うと共に、表示ランプ３４による警報表示を
行う。

【００２０】ここで、積載荷重検出器１１に備えられた
ロードセルの歪量と出力電圧の関係およびキャリブレー
ション装置３１により所定入力電圧を印加した場合の出
力電圧を表したグラフを図３に示す。ここで、グラフの
縦軸は出力電圧Ｖを表し、横軸はロードセルの歪量を表
している。まず、実線で表されるロードセルの歪量と出
力電圧の関係について説明する。本考案に係る荷重検出
器１１においては、ロードセルに測定用電圧を印加した
場合に、ロードセルの歪量（積載荷重）の増加にともな
って出力電圧Ｖが増加するように構成されている。そし
て、ロードセルの歪量が０の場合（積載荷重が０の場
合）には、測定用電圧を印加した場合の出力は０Ｖであ
り、積載荷重が最大積載荷重の場合には、出力電圧は５
Ｖになるように設定されている。なお、出力電圧は積載
荷重に比例して増加する。

【００２１】つぎに、キャリブレーション装置３１をオ
ン作動させて、ロードセルの正常異常の検出を行う場合
について説明する。キャリブレーション装置３１は、作
業台の積載荷重が０の場合において、ロードセルに測定
用電圧と同等の電圧および、所定入力電圧を印加する。
まず、ロードセルが正常な状態においては、破線で示す
ように測定用電圧と同等の電圧を印加した場合には０Ｖ
を出力し、所定入力電圧を印加した場合には５Ｖを出力
する。この場合、所定出力電圧は５Ｖであり、この場合
における所定出力電圧範囲Ａ（出力電圧の正常範囲）を
５±０．５Ｖと設定する。

【００２２】ここで、ロードセルに外力が作用して積載
荷重が０であるにも拘らず、すでにロードセルに歪を生
じているような場合には、上記と同様にキャリブレーシ
ョン装置３１によって電圧を印加した場合であっても上
記と異なる電圧を出力する。例えば、外力によりロード
セルに積載荷重がかかった場合と同様の歪が生じている
場合には、ロードセルは、一点鎖線で示すような電圧を
出力する。すなわち、測定用電圧と同等の電圧を印加し
た場合には、約１Ｖを出力し、所定入力電圧を印加した
場合には、約６Ｖを出力する。

【００２３】ここで、所定出力電圧範囲Ａは５±０．５
Ｖと設定されているため、６Ｖの出力電圧の場合には、
所定出力電圧範囲外（異常）となる。したがって、この
ような場合、比較器２５は、表示ランプ３４に警報信号
を送信することによって警報表示を行うと共に、作業範
囲規制コントローラ２４に備えられたモード切換手段に
切換信号を送信し、作業範囲の規制をブーム姿勢規制モ
ードによって行うように切り換える。

【００２４】このような構成の高所作業車用作業範囲規
制装置の安全装置によれば、作業台の積載荷重を検出す
るためのロードセルに外力が作用すること等によりロー
ドセルが変形し、積載荷重を正確に検出することができ
ない場合には、作業台の積載荷重とは無関係に作業範囲
の規制を行うブーム姿勢規制モードにより作業範囲の規
制を行う。したがって、作業台の積載荷重が最大積載荷
重以下である場合には作業範囲は狭くなるが、作業台の
積載荷重が実際の積載荷重よりも軽く検出されることに
より作業時の転倒モーメントが増加し、高所作業車が不
安定になることを防止することができる。また、即時作
業を中止する必要がなくなるため、後日ロードセルの修
理を行うようにすることにより、作業効率を著しく低下
させることもない。

【００２５】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の安全装置
は、ブーム姿勢規制モード若しくは、モーメント規制モ
ードによって作業台の作業範囲の規制を行う作業範囲規
制コントローラを備え、正常異常検出手段によりロード
セルに所定入力電圧を印加したときの出力電圧が正常か
異常かを検出し、正常であると判断されたときには作業
範囲規制コントローラにモーメント規制モードによる規
制を行わせ、異常であると判断されたときにはブーム姿
勢規制モードによる規制を行わせるようにモード切換を
行うモード切換手段とから構成される。そして、ロード
セルによって作業台の正確な荷重が測定されないと判断
されたとき（出力電圧が異常であると判断されたとき）
は、ブーム姿勢規制モードによる規制を行う。したがっ
て、作業時に高所作業車の安定性の低下を招くこともな
く、作業を中止する必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る作業範囲規制装置の安全装置を備
えた高所作業車を示す側面図である。

【図２】上記作業範囲規制装置および安全装置の構成を
示すブロック図である。

【図３】上記作業範囲規制装置および安全装置における
検出手段に備えられたロードセルの出力電圧を表すグラ
フである。

【符号の説明】

２ 旋回台 ３ 伸縮ブーム ７ 作業台 ９ アウトリガ １１ 積載荷重検出器 １５ ブーム作動量検出器 ３１ キャリブレーション装置 ３３ 正常表示ランプ ３４ 警報表示ランプ

Claims (1)

(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作業台を有してなる
   高所作業車と、 ブーム姿勢位置検出器により前記ブームの実姿勢位置を
   検出し前記作業台の作業範囲を規制するブーム姿勢規制
   モード若しくは、前記実姿勢位置および、ロードセルに
   より検出した前記作業台の積載荷重に基づいて前記作業
   台の作業範囲を規制するモーメント規制モードによって
   前記作業台の作業範囲の規制を行う作業範囲規制コント
   ローラと、 前記ロードセルに所定入力電圧を印加したときに前記ロ
   ードセルの出力する出力電圧が正常か異常かを検出する
   正常異常検出手段と、 この正常異常検出手段により前記出力電圧が正常である
   と判断されたときには前記作業範囲規制コントローラに
   前記モーメント規制モードによる規制を行わせ前記出力
   電圧が異常であると判断されたときには前記作業範囲規
   制コントローラに前記ブーム姿勢規制モードによる規制
   を行わせるように前記作業範囲規制コントローラのモー
   ド切換を行うモード切換手段とからなることを特徴とす
   る高所作業車用作業範囲規制装置の安全装置。