JP3177578B2 - 高所作業車の安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自走可能な車体上に、
起伏等の作動が自在なブームが配設されて構成される高
所作業車等に係わり、特に、ブーム先端部に設けられた
作業台への過負荷を避ける手段に関する。

【０００２】

【従来技術】高所作業車は、一般に、走行自在な車体上
に、旋回、起伏、伸縮等が自在なブームが設けられ、こ
のブームの先端に作業台が設けられる。このような高所
作業車を用いての作業にあっては、ブームを作動し作業
台を任意の高所位置に移動した後に、作業台に搭乗して
いる作業者が所望の作業を行う。

【０００３】このような高所作業車においては、常に、
車体から作業台の位置する方向へ、車体を転倒しようと
するモーメント（以下「転倒モーメント」と称する）が
作用している。作業台が所望の高所位置に移動されると
き、ブームの伸長作動等に応じて、この転倒モーメント
は増大する。転倒モーメントに抗して車体を安定支持す
るために、高所作業車の前後左右には、車体を地面に抗
して揚げることにより車体の安定を図るジャッキ装置が
配設されるのが一般的である。

【０００４】さらに、ブームの作動に応じて変化する転
倒モーメントが車体の安定性を脅かさないように、ジャ
ッキ接地時等、各状況に応じて、ブームの作動がある範
囲内に規制されるのが一般的である。この規制手段とし
て、作業台の積載荷重に応じて予め定められたブーム作
動範囲内にブームの作動を規制する作業範囲規制装置等
がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、作業者の誤
操作によって高所作業車周辺の建造物等へ作業台が押し
付けられてしまうことがある。作業台が障害物に無理に
押し付けられると、作業台あるいはブーム等を痛めるば
かりでなく、その反作用として転倒モーメントが増大す
る可能性も在り、高所作業車の安定性等の点で好ましく
ない。

【０００６】この作業台と障害物との干渉を防ぐための
安全手段としては、従来、触針式安全装置が知られてい
る。これは、作業台の周囲に複数の触針センサを設け、
これらセンサに障害物が接触したことを検知してブーム
作動を規制するものである。しかし、このような作業台
の構成では、多くのセンサを配設しなければならず、製
造コストが高くついてしまうばかりでなく、センサ自身
の故障の確率も増えるためメンテナンスの面でも不利で
ある。

【０００７】また、実公平５−３３５１９号公報には、
作業台を取り付けたポストへ作用する力が所定値を越え
たときにブームの作動を阻止する高所作業車の安全装置
が記載されている。しかしながら、この安全装置は、作
業台が前方から押される、あるいは下方から持ち上げら
れる場合にのみ対処するものであり、積載荷重に応じて
の安全手段は無く、積み降ろしによる積載荷重の変化等
にも反応する恐れがある。また、転倒モーメントの過度
な増加を未然に回避する、作業台の積載荷重に対応した
ブームの作動規制等は全く加味されていない。

【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、ブームの作動中に作業台へ過負荷が加わ
った場合にブーム作動を規制する高所作業車の安全装置
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の高所作業車の安全装置は、車体上に起伏、
伸縮作動等が自在に配設されたブームと、このブーム先
端に配設された作業台と、この作業台へ加わる実荷重を
検出する荷重検出手段と、ブームの作動中に、荷重検出
手段により検出される実荷重値の変化が所定許容値を越
えるときに警報作動を行う警報手段とから構成される。
尚、この安全装置は、さらに、ブームの作動に伴う作業
台の移動位置を検出する位置検出手段と、この位置検出
手段による検出位置が、作業台積載荷重に対応する荷重
対応作業範囲を越えないようブームの作動を規制する作
動規制手段とを有して、警報手段により作動規制手段が
作動されて警報作動が行われるように構成されるのが好
ましい。

【００１０】

【作用】本発明の高所作業車の安全装置によれば、ブー
ムの作動中、荷重検出手段により検出される実荷重値の
変化が警報手段により監視され、この実荷重値の変化が
所定許容値を越えるときに、警報手段により警報作動が
行われる。これにより、ブーム作動中に作業台が周囲の
障害物に衝突した場合に生じる実荷重値への変化を捕ら
えた安全処置が可能となる。

【００１１】位置検出手段と作動規制手段とをさらに有
して安全装置が構成された場合は、位置検出手段によ
り、ブームの作動に伴う作業台の移動位置が検出され、
この検出された実作業台位置が、荷重検出手段によって
得られた積載荷重に対応する荷重対応作業範囲を越える
ことの無いように、作動規制手段によりブームの作動が
規制される。また、ブームの作動中は、警報手段により
荷重検出手段からの実荷重値の変化が監視され、実荷重
値の変化が所定許容値を越えるときに、警報手段が作動
規制手段を作動させて警報作動を行う。このようにブー
ム作動を規制する作動規制手段が作動されて警報作動が
行われることにより、作業台を障害物に押し付けるブー
ム作動そのものが規制され、本課題の根本的な面からの
解決が図られる。また、警報作動が、作業範囲規制を行
うために設けられた作動規制手段を利用して行われるた
め、装置構成及び制御内容がシンプルな安全装置が、低
コストにて、高所作業車へ装備可能である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図を
参照して説明する。図１には、本発明に係わる高所作業
車１０が示されている。この高所作業車１０は、概略、
車体部とブーム部と作業台とから構成される。車体部
は、主に、駆動車輪を有する自走可能な車体１１からな
り、この車体１１の前後左右には、伸長、接地すること
により作業時に車体１１を安定支持するアウトリガジャ
ッキ１５が設けられている。

【００１３】車体１１上には、内蔵モータ（図示せず）
により回動自在な旋回台１２が配設されている。この旋
回台１２上端部にブーム１３が支軸１２ａにより枢支さ
れ、旋回台１２からブーム１３へ起伏シリンダ１４が係
着されている。この起伏シリンダ１４によりブーム１３
は起伏作動が自在であり、ブーム１３の傾斜は支軸１２
ａ近くに設けられた起伏角度検出器（図示せず）により
検出される。また、ブーム１３は、基端ブーム部材１３
ａ、中間ブーム部材１３ｂ及び先端ブーム部材１３ｃが
入子式に組まれたもので、ブーム内に配設された伸縮シ
リンダ（図示せず）により伸縮作動が自在である。この
ブームの伸縮量はブーム内に配設された長さ検出器（図
示せず）により検出される。

【００１４】先端ブーム部材１３ｃの先端部には、垂直
ポスト１６が枢支されており、この垂直ポスト１６は、
ブーム１３の起伏状態に拘わらず、レベリングシリンダ
１７により常に地面に対し垂直に保たれる。垂直ポスト
１６には、水平旋回自在に作業台１８がアーム１８ａを
介して取り付けられている。垂直ポスト１６が常に垂直
に保たれることにより、作業台１８の底部が常に車体１
１に対して水平に保たれ、作業台１８に搭乗した作業者
が快適に所望の作業を行える。また、垂直ポスト１６の
ハブとアーム１８ａとの間には、作業台１８の荷重を検
出するためのロードセル１９が配設されている。

【００１５】この高所作業車１０を用いての高所作業の
際には、ブーム１３を旋回、起伏、伸長して、作業台１
８を所望の高所位置に移動することとなる。これらブー
ム作動は、油圧モータ、油圧シリンダ等の油圧アクチェ
ータによりなされ、さらに、この油圧アクチェータ作動
は、車体１１内に備えられた油圧ポンプ（図示せず）か
ら供給される作動油の給排制御により行われている。こ
の作動油の給排制御は、ブーム作動制御装置（図示せ
ず）等により制御バルブを操作することによって行われ
る。このブーム作動制御装置等を操作するために、作業
台１８上には操作ユニット２１が設けられ、この操作ユ
ニット２１に、ブーム操作レバー２１ａ、過負荷の際に
警報を発する警報ブザー（図示せず）等が設けられてい
る。

【００１６】図２は、本発明の安全装置をブロック図に
て表したものである。荷重検出手段としてロードセル１
９が、位置検出手段として長さ検出器３２、起伏角度検
出器３３及び位置演算器３６が、作動規制手段として作
動範囲データ記憶装置３５及びブーム作動規制装置３７
が、警報手段として監視装置３４及び警報ブザー３９が
設けられている。

【００１７】作業台１８を所望の高所へ移動しようと、
作業台１８に搭乗した作業者が操作ユニット２１のブー
ム操作レバー２１ａを操作するとき、ブーム操作信号が
ブーム作動制御装置３８へ送信される。ブーム作動制御
装置３８により、このブーム操作信号に対応する作動油
の給排バルブ制御が行われ、意図されたブーム作動が生
じる。また、このブーム操作レバー２１ａの操作中は、
監視装置３４へブーム１３が作動中であることを知らせ
るために、操作ユニット２１からレバー操作信号が発生
される。

【００１８】作業台１８のアーム１８ａ下面に配設され
たロードセル１９は、常に、作業者、工具、資材等の作
業台１８への積載荷重を検出する。この検出値、すなわ
ち実荷重値をモニタリングするために監視装置３４が設
けられている。監視装置３４は、上記操作ユニット２１
からのレバー操作信号の有無に応じて、ロードセル１９
からの実荷重値を処理するもので、レバー操作信号が無
い場合には、ロードセル１９からの実荷重値は監視装置
３４を介して作業範囲データ記憶装置３５へ送られる。
しかし、レバー操作信号が有る場合には、実荷重値は監
視装置３４によってモニタリングされることになる。

【００１９】作業範囲データ記憶装置３５内のメモリに
は、高所作業車１０へ作用する転倒モーメントに対する
安定度を考慮して、作業台１８への積載荷重別に定めら
れた複数の荷重対応作業範囲データが記録されている。
作業範囲データ記憶装置３５は、レバー操作信号が無い
場合にロードセル１９から監視装置３４を介して得られ
る実荷重値を検索キーとして用い、メモリに記録された
複数の荷重対応作業範囲データの中から、この実荷重値
に対応した荷重対応作業範囲データを検索しブーム作動
規制装置３７へ読み出す。すなわち、ブーム作動が行わ
れていない場合は、ロードセル１９によって検出される
実荷重値は純粋に作業台１８への積載荷重値として荷重
対応作業範囲を選定するために用いられる。

【００２０】長さ検出器３２及び起伏角度検出器３３は
ブーム１３の作動量を検出するセンサである。長さ検出
器３２は、ブーム１３収納状態を原点としてブーム１３
の伸長量を検出し、起伏角度検出器３３は、ブーム１３
の仰角を検出する。これら伸長量と仰角とから、位置演
算器３６は、常に、先端ブーム部材１３ｃの先端に取り
付けられた作業台１８の位置を演算し、これを実作業台
位置としてブーム作動規制装置３７へ出力する。

【００２１】作業台を所望の高所へ移動しようとブーム
操作レバー２１ａが操作されるとき、操作ユニット２１
から、レバー操作信号が監視装置３４へ送られる。この
レバー操作信号の受信開始と同時に、監視装置３４は、
上記作業範囲データ記憶装置３５への実荷重値の出力を
停止し、替わって、監視装置３４内でこの実荷重値のモ
ニタリングを開始する。このため、監視装置３４による
この実荷重値の出力停止直前に作業範囲データ記憶装置
３５から読み出されていた実荷重対応作業範囲データが
ブーム作動規制装置３７に留まることになり、このデー
タがブーム作動規制装置３７によりブーム作動を規制す
るために用いられることになる。

【００２２】ブーム作動規制装置３７は、この実荷重対
応作業範囲データに、ブーム１３の伸長及び傾倒作動と
共に刻々と変化する、上記位置演算器３６からの実作業
台位置を常時対照比較させ、この実作業台位置が実荷重
対応作業範囲の限界線を越えようとするとき、ブーム作
動制御装置３８に干渉しブーム作動を規制する。このよ
うにブーム作動が予め定められた範囲内に規制されるた
め、高所作業車の転倒モーメントを過度に増大させるよ
うなブーム作動は決して起こらない。

【００２３】ブーム作動中には、ブーム操作レバー２１
ａが操作されているため、操作ユニット２１からレバー
操作信号が監視装置３４へ送信されている。このレバー
操作信号の受信に呼応して、監視装置３４はロードセル
１９からの実荷重値をモニタリングする。ブーム１３の
作動開始時及び停止時の加速度からの慣性力を考慮に入
れ、それに影響されないよう予め定められた許容値へ、
実荷重値の初期値からの変化が対照比較される。この実
荷重値の変化量が許容値を越える場合には、監視装置３
４によって、警報ブザー３９が作動されると共に警報作
動信号がブーム作動規制装置３７へ送信される。この警
報作動信号を受けて、ブーム作動規制装置３７は、ブー
ム作動制御装置３８に干渉することによりブーム作動を
規制する。

【００２４】ブーム作動中にロードセル１９からの実荷
重値が異常に変化してしまう原因としては、作業台１８
が周囲の建造物に接触し押し付けられてしまった、ある
いはロードセル１９が故障してしまった等が考えられ
る。このような場合に、警報ブザー３９が鳴り、ブーム
作動が規制されることは、作業台１８、建造物等の破損
が避けられるばかりでなく、押し付けられる作業台１８
に搭乗している作業者の安全性の面でも好ましい。尚、
この安全装置の本体部分であるコントロールユニット３
０は、車体１１内に配設されている。

【００２５】図３は、作業範囲データ記憶装置３５内に
記録された荷重対応作業範囲データの一部を図で表した
もので、最大積載荷重と、一例として１００ｋｇｆと、
最小積載荷重とに対応する荷重対応作業範囲が示されて
いる。最大積載荷重に対応する荷重対応作業範囲は、左
限界線Ｂ、上限界線Ｕ及び右限界線Ｈにより囲まれる領
域である。また、１００ｋｇｆに対応する荷重対応作業
範囲は、左限界線Ｂ、上限界線Ｕ及び右限界線Ｓにより
囲まれる領域である。さらに、最小積載荷重に対応する
荷重対応作業範囲は、左限界線Ｂ、上限界線Ｕ及び右限
界線Ｌにより囲まれる領域である。尚、左限界線Ｂは、
ブーム１３の最大伸長及び最大仰角時のブーム１３によ
って定められ、上限界線Ｕは、旋回台１２の支軸１２ａ
を中心とする、最大伸長時のブーム１３の起伏作動の軌
跡によって定められる。さらに、右限界線Ｈ、Ｓ及びＬ
は、各々の荷重時の高所作業車１０に作用する転倒モー
メント、風等の影響を考慮に入れ任意に定められてい
る。

【００２６】アウトリガジャッキ１５が接地された後
に、作業台１８へ、資材、工具等を載せ作業者が搭乗
し、一例として、１００ｋｇｆの荷重が積載された、と
仮定して説明する。この荷重はロードセル１９にて検出
され監視装置３４を介して作業範囲データ記憶装置３５
へ送られる。作業範囲データ記憶装置３５では、作業範
囲データ記憶装置３５内のメモリに記録されている複数
の荷重対応作業範囲データから１００ｋｇｆに対応する
荷重対応作業範囲データが読み出され、このデータはブ
ーム作動規制装置３７へ出力される。

【００２７】作業者が、作業台１８を所望の高所へ移動
しようと、操作ユニット２１のブーム操作レバー２１ａ
を操作し始めるとき、操作ユニット２１から監視装置３
４へレバー操作信号が発信される。レバー操作信号の受
信に呼応して監視装置３４は、この時まで行っていた作
業範囲データ記憶装置３５へのロードセル１９からの実
荷重値の出力を停止し、それに替えて、監視装置３４内
での実荷重値のモニタリングを開始する。ブーム１３の
作動中は、操作ユニット２１から監視装置３４へレバー
操作信号が送信されるため、この監視装置３４での実荷
重値のモニタリングは続けられる。

【００２８】この監視装置３４における実荷重値のモニ
タリングと同時に、ブーム作動中は、起伏角度検出器３
３によりブーム１３の仰角が、また、長さ検出器３２に
より伸長量が検出され、これら検出値から位置演算器３
６が、ブーム１３の先端に配設された作業台の実作業台
位置を演算する。ブーム１３の作動と共に刻々と変化す
るこの演算値は、位置演算器３６からブーム作動規制装
置３７へ出力され、常時、ブーム作動規制装置３７内の
コンパレータにて、上記作業範囲データ記憶装置３５か
ら読み出された１００ｋｇｆ作業範囲データ、すなわ
ち、図２の左限界線Ｂ、上限界線Ｕ及び右限界線Ｓによ
り囲まれる領域に対照比較される。

【００２９】ブーム作動中に誤って、作業台１８を周囲
の建造物、柱や梁等へ接触させてしまったにも関わらず
ブーム作動が続けられると、この接触の時点から、ロー
ドセル１９にて検出され監視装置３４にてモニタリング
されている実荷重値に変化が現れることになる。作業台
１８のどの部分が接触しているかによって、この実荷重
値の変化の仕方は異なり、例えば、作業台１８の正面、
あるいは上面が押し付けられるようブーム１３が伸長さ
れた場合は、実荷重値は増加するし、また、作業台１８
下面が押し付けられた場合は、逆に、実荷重値は減少す
ることになる。

【００３０】この作業台１８を押し付けてしまうブーム
作動が続くとき、この押力の方向に応じて実荷重値は正
あるいは負の方向へ変化する。この変化量が、監視装置
３４内に予め定められた、ブーム作動中の実荷重値の変
化に対する許容値を越えると、監視装置３４は、警報ブ
ザー３９を作動すると共に、ブーム作動規制装置３７へ
警報作動信号を送信する。この警報作動信号を受けて、
ブーム作動規制装置３７は、ブーム作動制御装置３８に
干渉しブーム作動を規制する。このように、作業台１８
を所定許容値を超える押力で押し付けてしまうようなブ
ーム作動が規制されるので、作業台１８と障害物との接
触の際に、作業台１８、建造物等が破損を受けることが
無くなり、また、警報ブザー３９により障害物との接触
が起こったことが知らされるため、高所作業の安全性及
び作業性が向上される。

【００３１】さらに、作業台１８が障害物と接触するこ
ともなく順調にブーム１３が伸長作動を続けた場合にお
いては、今度は、１００ｋｇｆ作業範囲の右限界線Ｓに
起因するブーム作動規制を受けることとなる。位置演算
器３６からの実作業台位置は、常に、ブーム作動規制装
置３７内のコンパレータにて、１００ｋｇｆ作業範囲デ
ータに対照比較されている。この実作業台位置が１００
ｋｇｆ作業範囲の右限界線Ｓに至り、限界線Ｓを越えよ
うとするとき、ブーム作動規制装置３７は、ブーム作動
制御装置３８に干渉しブーム作動を規制する。このよう
に、ブーム作動が、積載荷重に対応して予め定められた
範囲内に規制されることにより、転倒モーメントが過大
となるブーム作動が防止され、高所作業車１０の安定性
が向上される。

【００３２】尚、本発明は上記実施例に限られるもので
はなく、警報ブザー３９に加えて警報ランプ等を設けて
もよいことは明らかである。また、警報手段の警報作動
として、監視装置３４から警報作動信号をブーム作動規
制装置３７へ送ってブーム作動規制を行う替わりに、監
視装置３４から警報作動信号を直接ブーム作動制御装置
３８へ送り、操作ユニット２１からのブーム操作信号を
解除するように構成してもよい。さらに、ブーム旋回角
検出器を設け旋回角を検出し、この旋回角を考慮に入れ
た荷重対応作業範囲データを用いての作業範囲規制とし
てもよい。このように、本発明の特許請求の範囲内にお
いてさらなる改善、改良、変更等が行え得ることは明ら
かである。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高所作業
車の安全装置によれば、ブーム作動中に荷重検出手段に
より検出される実荷重値の変化が所定許容値を越えると
きに警報手段により警報作動が行われるため、ブーム作
動中に作業台が周囲の障害物に衝突した場合に生じる実
荷重値への変化を捕らえた安全処置がなされる。

【００３４】作業範囲規制装置を有して本発明の安全装
置が構成された場合は、荷重検出手段により検出される
積載荷重に対応したブーム作動範囲規制が行われ、転倒
モーメントに対する高所作業車の安定度が考慮された、
安全なブーム作動が確立される。さらに、警報手段が、
作業範囲規制を行うために設けられた作動規制手段を利
用して警報作動を行うため、作業台が障害物に押し付け
られた場合、この押力を与えるブーム作動そのものが規
制されるので、本課題の根本的な解決が図られる。

【００３５】作業台と周囲の建造物との接触が起こった
際の、障害物へ作業台を押し付ける力の反力としての転
倒モーメントの増加は、この安全装置により解消される
ことになり、高所作業車の安定性はさらに向上される。
また、所定許容値を超えて、ブーム作動から押力が作業
台に作用することが無くなるため、接触の際に、建造
物、作業台等を痛めることも無くなる。積載荷重を検出
する荷重検出手段が作業台への過負荷に対する警報手段
へ利用されると共に、警報手段による警報作動が、作業
範囲規制を行うために設けられた作動規制手段を利用し
て行われるため、作業台と障害物との接触に対する安全
装置が、低コストにて、高所作業車へ装備可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる高所作業車の全体側面図であ
る。

【図２】高所作業車の安全装置のブロック図である。

【図３】高所作業車の作業範囲図である。

【符号の説明】

１０ 高所作業車 １１ 車体 １２ 旋回台 １５ アウトリガジャッキ １６ 垂直ポスト １８ 作業台 １９ ロードセル ２１ 操作ユニット ３２ 長さ検出器 ３３ 起伏角度検出器 ３４ 監視装置 ３５ 作業範囲データ記憶装置 ３６ 位置演算器 ３７ ブーム作動規制装置 ３８ ブーム作動制御装置 ３９ 警報ブザー

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−282200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−218400（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−208281（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−73080（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−27897（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−46896（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−110498（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−154000（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−128099（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66F 9/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体上に起伏作動等が自在に配設された
   ブームと、 このブーム先端に配設された作業台と、 この作業台へ加わる実荷重を検出する荷重検出手段と、 前記ブームの作動中に、前記実荷重の変化が所定許容値
   を越えるとき警報作動を行う警報手段とからなる高所作
   業車の安全装置。
2. 【請求項２】 前記高所作業車の安全装置が、さらに、 前記ブームの作動に伴う前記作業台の移動位置を検出す
   る位置検出手段と、 この位置検出手段によって得られる実作業台位置が、前
   記荷重検出手段によって得られる実荷重に対応する荷重
   対応作業範囲を越えないよう前記ブームの作動を規制す
   る作動規制手段とを有し、 前記警報手段が、前記作動規制手段を作動させて警報作
   動を行わせることを特徴とする請求項１記載の高所作業
   車の安全装置。