JP3663095B2

JP3663095B2 - 高所作業車の安全装置

Info

Publication number: JP3663095B2
Application number: JP37021899A
Authority: JP
Inventors: 典久高橋; 伸吾木村
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2001180899A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高所作業車に関し、更に詳しくは、操舵角が大きな状態でも安全に旋回走行することができるようにした高所作業車の安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輪により走行可能な車体にブームを取り付け、このブームの先端部に作業台を設けて構成した高所作業車は従来知られている。このような高所作業車は小さい旋回半径で走行できて小回りが利く方が作業範囲が広くなり有利である。このため最近では操舵角を大きくとれるようにした車体や、４輪全てを操舵できる４ＷＳ装備の車体を用いて高所作業車を構成する場合もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように操舵角を大きくとれる高所作業車では作業範囲の面では有利であるものの、大きな操舵角で旋回走行する場合には速度を充分に落とす注意が必要であり、これを怠ると遠心力による横荷重が生じて車体の安定性が低下する虞がある。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、大きな操舵角での旋回走行を安全に行うことができるとともに、旋回走行時における作業台の周方向速度を一定にすることが可能な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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車輪より走行可能な車体にブームを取り付け、このブームの先端部に作業台を設けて構成した高所作業車の安全装置であって、走行レバーの操作に応じて車輪（例えば、実施形態における後車輪１２）を駆動する車輪駆動手段（例えば、実施形態における走行用モータ１５，走行用モータ制御バルブ５６及びコントローラ５０）と、操舵レバーの操作に応じて車輪（例えば、実施形態における前車輪１１）の操舵を行う操舵手段（例えば、実施形態における操舵用モータ１４，操舵用モータ制御バルブ５５及びコントローラ５０）と、車輪の操舵角を検出する操舵角検出手段（例えば、実施形態における操舵角検出器６４）と、車体に対する作業台の位置を検出する位置検出手段（例えば、実施形態における起伏角度検出器６１、長さ検出器６２及び旋回角度検出器６３及びコントローラ５０）と、車体の走行速度が、操舵角検出手段により検出された車輪の操舵角と位置検出手段により検出された車体に対する作業台の位置との両値に応じて設定される許容走行速度以下になるように、車輪駆動手段による車輪の駆動を規制する規制手段（例えば、実施形態におけるコントローラ５０）とを備える。
【０００６】
このような構成では、車体の走行速度が操舵角と作業台の位置との両値に応じて設定される許容走行速度以下に抑えられ、許容走行速度を越えて増速することができなくなるので、無理な旋回走行をして車体の安定性を低下させる事態を防止でき、安全性が高められる。また、作業台の高さに応じても許容走行速度を設定することができるので、作業台の高さが高いときには許容走行速度を低くし、作業台の高さが低いときには許容走行速度を高くするような調整をすることができる。このため走行速度が徒に低く制限されてしまう弊害を避けることができ、旋回走行時における作業台の周方向速度を一定にすることも可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい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高所作業車の一例を図２に示す。この高所作業車１は左右一対の前車輪１１及び後車輪１２を備えて走行可能な車体１０と、車体１０上に設けられた旋回台２０と、旋回台２０の上部にフートピン２１により揺動自在に取り付けられたブーム３０と、ブーム３０の先端部に取り付けられた作業台４０とを有して構成されている。
【０００８】
旋回台２０は車体１０に対して垂直軸まわり３６０度回動自在に取り付けられており、車体１０に内蔵された旋回モータ１３を油圧作動させることにより水平面内での旋回動が可能である。ブーム３０は複数のブーム部材が入れ子式に組み立てられており、内蔵された伸縮シリンダ３１を油圧作動させることにより長手方向への伸縮動が可能であるとともに、旋回台２０との間に設けられた起伏シリンダ２２を油圧作動させることにより上下面内での起伏動が可能である。
【０００９】
作業台４０はブーム３０の先端部に取り付けられた垂直ポスト３２に３６０度回動自在に取り付けられており、内蔵された首振りモータ４１を油圧作動させることにより垂直ポスト３２まわりの首振り動が可能である。また、垂直ポスト３２は図示しないレベリング装置により常時垂直状態が保たれるようになっており、これにより作業台４０の床面は常に水平に保持されるようになっている。
【００１０】
上記の前車輪１１は操舵（舵取り）用の車輪であり、車体１０に内蔵された操舵用モータ１４（図２には図示せず）を油圧作動させることによりギヤ機構及びリンク機構を駆動してその向きを変えることができるようになっている。また後車輪１２は走行駆動用の車輪であり、車体１０に内蔵された走行用モータ１５（図２には図示せず）を油圧作動させることによりギヤ機構等を介してこれを回転駆動することができるようになっている。
【００１１】
図３に示すように、作業台４０の所定の位置にはブーム操作レバーＬ１と、作業台首振り操作レバーＬ２と、操舵レバーＬ３と、走行レバーＬ４とが設けられている。ブーム操作レバーＬ１は前後左右方向への傾動操作及び軸回りの捻り操作が可能であり、作業台首振り操作レバーＬ２は左右方向へ傾動操作することが可能である。また、操舵レバーＬ３は左右方向への傾動操作が可能であり、走行レバーＬ４は前後方向への傾動操作が可能である。
【００１２】
図１は起伏シリンダ２２、伸縮シリンダ３１、旋回モータ１３、首振りモータ４１、操舵用モータ１４及び走行用モータ１５の操作系統をブロック図で示したものである。この図から分かるように起伏シリンダ２２、伸縮シリンダ３１、旋回モータ１３、首振りモータ４１、操舵用モータ１４及び走行用モータ１５はエンジンＥにより駆動される油圧ポンプＰからの作動油を受けて作動するようになっており、その作動油の供給制御を行う起伏シリンダ制御バルブ５１、伸縮シリンダ制御バルブ５２、旋回モータ制御バルブ５３、首振りモータ制御バルブ５４、操舵用モータ制御バルブ５５及び走行用モータ制御バルブ５６がコントローラ５０により電磁比例駆動されるようになっている。
【００１３】
ここで、コントローラ５０はブーム操作レバーＬ１の前後傾動、左右傾動及び軸まわり捻り動、作業台首振り操作レバーＬ２の左右傾動、操舵レバーＬ３の左右傾動、走行レバーＬ４の前後傾動のそれぞれに応じて上記制御バルブ５１〜５６を駆動するようになっており、このためレバーＬ１〜Ｌ４の操作により起伏シリンダ２２、伸縮シリンダ３１、旋回モータ１３、首振りモータ４１、操舵用モータ１４及び走行用モータ１５を作動させてブーム３０の起伏、伸縮、旋回、作業台４０の首振り、前車輪１１の操舵、車体１０の前後進切替及び走行速度調整を行うことが可能である。
【００１４】
またコントローラ５０には、ブーム３０の起伏角度を検出する起伏角度検出器６１からの検出情報と、ブーム３０の長さを検出する長さ検出器６２からの検出情報と、旋回台２０の旋回角度（すなわちブーム３０の旋回角度）を検出する旋回角度検出器６３からの検出情報とが入力されるようになっており、これらの情報から車体１０に対する作業台４０の位置（作業台４０の高さ）が常時求められるようになっている。なお、図２に示すように起伏角度検出器６１及び長さ検出器６２はブーム３０内に設けられており、旋回角度検出器６３は車体１０内に設けられている。
【００１５】
また、作業台４０内には操舵レバーＬ３の傾動量から前車輪１１の操舵角を検出する操舵角検出器６４が設けられており、その検出情報はコントローラ５０に入力されるようになっている。
【００１６】
コントローラ５０の記憶装置には図４に示すように、操舵レバーＬ３の傾動量と操舵用モータ制御バルブ５５の駆動量との関係が記憶されており、操舵レバーＬ３の操作入力があったときにはこの関係に従って操作用モータ制御バルブ５５が駆動される。ここで、図４の横軸は操舵レバーＬ３の傾動量σを示しており、縦軸は操舵用モータ制御バルブ５５の駆動量ｐを示している。ここで、σ_＋０は操舵レバーＬ３の正方向傾動量の最大値、σ_−０は負方向傾動量の最大値を示しており、ｐ_＋０は操舵レバーＬ３の傾動量σ_＋０に対応する操舵用モータ制御バルブ５５の駆動量、ｐ_−０は操舵レバーＬ３の傾動量σ_−０に対応する操舵用モータ制御バルブ５５の駆動量を示している。
【００１７】
また、コントローラ５０の記憶装置には図５に示すように、走行レバーＬ４の傾動量と走行用モータ制御バルブ５６の駆動量との関係が記憶されており、走行レバーＬ４の操作入力があったときにはこの関係に従って走行用モータ制御バルブ５６が駆動される。但し、この走行レバーＬ４の傾動量と走行用モータ制御バルブ５６の駆動量との関係は操舵角検出器６４により検出される前車輪１１の操舵角に応じたものとなっており、それぞれの関係における走行用モータ制御バルブ５６の最大駆動量は、走行レバーＬ４が最大の傾動量で操作された場合であっても車体１０が安全に（例えば車体１０が転倒せずに）旋回走行できる走行速度（以下、これを許容走行速度と称する）に対応する値として、操舵角に応じて定められる。
【００１８】
図５はその走行レバーＬ４の傾動量と走行用モータ制御バルブ５６の駆動量との関係の具体例を示したものであり、横軸は走行レバーＬ４の傾動量δを、縦軸は走行用モータ制御バルブ５６の駆動量ｑを示している。ここで、（Ａ）は操舵角がほぼ零で直進走行している場合、（Ｂ）は操舵角が小さく緩やかな旋回走行をしている場合、（Ｃ）は操舵角が大きく急な旋回走行をしている場合をそれぞれ示している。これらの図から分かるように、操舵レバーＬ３が傾動操作されている場合（図５（Ｂ），（Ｃ）に相当）には、走行用モータ制御バルブ５６の駆動量は、操舵角に応じて定められる最大駆動量（これを図５においてはｑ_＋１，ｑ_−１若しくはｑ_＋２，ｑ_−２で示す）を限度に頭打ちされるようになっており、走行レバーＬ４を或る量（これを図５においてはδ_＋１，δ_−１若しくはしくはδ_＋２，δ_−２で示す）より大きくしていってもその最大駆動量より大きくならないようになっている。
【００１９】
ここで前述のように、走行用モータ制御バルブ５６の最大駆動量は操舵角に応じて設定されるが、走行用モータ制御バルブ５６の最大駆動量と許容走行速度とは一対一対応するため、結局許容走行速度は操舵角に応じたものとなる。そして許容走行速度は、その操舵角で安全に旋回走行できる最大の走行速度として定められるため、操舵角が大きいときほど小さくなる（走行用モータ制御バルブ５６の最大駆動量も操舵角が大きいときほど小さくなる）。なお、図５では簡単のため、走行用モータ制御バルブ５６の最大駆動量が、操舵角がほぼ零である場合と、操舵角が小さい場合と、操舵角が大きい場合との３通りである場合を例にしたが、実際にはこのように３通りである必要はなく、操舵角に応じて更に多段回（例えば５段回）若しくは連続的に変化するように設定することが好ましい。の走行速度が操舵角に応じて設定される許容走行速度以下になるように後車輪１２の駆動を規制できる量に制限されたものとなっている。
【００２０】
このように本発明に係る安全装置によれば、車体１０の走行速度が操舵角に応じて設定される許容走行速度以下に抑えられ、許容走行速度を越えて増速することができなくなるので、無理な旋回走行をして車体の安定性を低下させる事態を防止でき、安全性が高められる。
【００２１】
なお、例えば操舵角がほぼ零で直進走行しており、走行レバーＬ４の傾動量と走行用モータ制御バルブ５６の駆動量との関係が図５（Ａ）のようになっているときであって、現在の走行レバーＬ４の操作量がδ_＋３（但しδ_＋１＜δ_＋３＜δ_＋０）である状態から急に操舵を行って走行レバーＬ４の傾動量と走行用モータ制御バルブ５６の駆動量との関係が図５（Ｂ）のようになったような場合には、走行用モータ制御バルブ５６の駆動量はｑ_＋１まで下げられる。
【００２２】
ところで、許容走行速度が上記のように操舵角のみに応じて設定される場合にはその許容走行速度は作業台４０が最も高い位置にある場合を基準にする必要があり、作業台４０の高さが低い場合には不必要な走行速度制限がなされてしまう。このため、上記のように起伏角度検出器６１、長さ検出器６２及び旋回角度検出器６３からの検出情報に基づいて得られる作業台の４０位置の情報を利用し、操舵角検出器６４により検出された前車輪１１の操舵角のみならず、作業台４０の高さをも考慮して許容走行速度が設定されるようになっていることが好ましい。このような構成であれば、操舵角のみならず作業台４０の高さに応じても許容走行速度を設定することができるようになるので、作業台４０の高さが高いときには許容走行速度を低くし、作業台４０の高さが低いときには許容走行速度を高くするような調整をすることができ、走行速度が徒に低く制限されてしまう弊害を避けることができる。また、これにより旋回走行時における作業台４０の周方向速度を一定にすることも可能である。
【００２３】
これまで本発明に係る高所作業車の安全装置について説明してきたが、本発明の範囲は上述のものに限定されない。例えば、上記実施形態においては、操舵角検出器６４は操舵レバーＬ３の傾動量を検出して操舵角を求める構成であったが、操舵用モータ１４の回転角を検出して操舵角を求める構成等であっても構わない。また、上記実施形態においては、車体１０の前後進切替と走行速度調整を行う構成が走行用モータ１５と走行用モータ制御バルブ５６との組み合わせにより行われるものであったが、走行用モータ１５を例えば斜板式可変容量タイプの油圧モータとし、斜板の傾動方向及び傾動量を変化させることにより油圧モータの回転方向及び回転速度を変化させて車体１０の前後進切り替え及び走行速度調整を行う構成になっていてもよい。或いはこれら油圧モータに変えて電動モータを用いてもよい。また、上記実施形態では作業台４０上から車体の走行操作を行う構成の高所作業車を例にしたが、車体１０の運転席上から走行操作を行う構成の高所作業車であっても本発明は適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、車体の走行速度が操舵角及び作業台の位置に応じて設定される許容走行速度以下に抑えられ、許容走行速度を越えて増速することができなくなるので、無理な旋回走行をして車体の安定性を低下させる事態を防止でき、安全性が高められる。また、これにより旋回走行時における作業台の周方向速度を一定にすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る安全装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記安全装置を備えた高所作業車の側面図である。
【図３】上記高所作業車の作業台の斜視図である。
【図４】操舵レバーの傾動量と操舵用モータ制御バルブの駆動量との関係を示すグラフである。
【図５】走行レバーの傾動量と走行用モータ制御バルブの駆動量との関係を示すグラフであり、（Ａ）は操舵角がほぼ零で直進走行している場合、（Ｂ）は操舵角が小さく緩やかな旋回走行をしている場合、（Ｃ）は操舵角が大きく急な旋回走行をしている場合である。
【符号の説明】
１高所作業車
１０車体
１４操舵用モータ（操舵手段）
１５走行用モータ（車輪駆動手段）
３０ブーム
４０作業台
５０コントローラ（操舵手段、車輪駆動手段、規制手段）
５５操舵用モータ制御バルブ（操舵手段）
５６走行用モータ制御バルブ（車輪駆動手段）
６１起伏角度検出器（位置検出手段）
６２長さ検出器（位置検出手段）
６３旋回角度検出器（位置検出手段）
６４操舵角検出器（操舵角検出手段）
Ｌ３操舵レバー
Ｌ４走行レバー

Claims

車輪により走行可能な車体にブームを取り付け、このブームの先端部に作業台を設けて構成した高所作業車の安全装置であって、
走行レバーの操作に応じて前記車輪を駆動する車輪駆動手段と、
操舵レバーの操作に応じて前記車輪の操舵を行う操舵手段と、
前記車輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記車体に対する前記作業台の位置を検出する位置検出手段と、
前記車体の走行速度が、前記操舵角検出手段により検出された前記車輪の操舵角と前記位置検出手段により検出された前記車体に対する前記作業台の位置との両値に応じて設定される許容走行速度以下になるように、前記車輪駆動手段による前記車輪の駆動を規制する規制手段とを備えたことを特徴とする高所作業車の安全装置。