JP3847497B2

JP3847497B2 - 高所作業車の油圧制御装置

Info

Publication number: JP3847497B2
Application number: JP27827799A
Authority: JP
Inventors: 敬之斎木
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001099107A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体上にブーム装置やシザースリンク装置等により昇降動自在に構成された作業台を備え、作業台を所望の高所に移動させて作業を行う高所作業車に関し、さらに詳細には該高所作業車の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような高所作業車は、電設工事や建設工事、造船工事等に広く用いられている。この様な高所作業車において、作業台を昇降させる昇降装置にはブーム式をはじめとして種々の形式があるが、その駆動は一般に油圧が用いられている。例えば、車体上に旋回動、起伏動、伸縮動等が自在に構成されたブームを有するブーム式高所作業車では、車体上にエンジン駆動や電動モータを駆動源とする油圧ユニットを備え、油圧ポンプによって発生される油圧を、作業台に配設されたブーム操作装置からの指令信号に基づいて比例制御弁により切替え、旋回モータや起伏シリンダ、伸縮シリンダ等の油圧アクチュエータを作動させることによって作業台を昇降させている。このため、作業者は作業台に搭乗してブーム操作装置を操作することにより、ブームを起伏動・旋回動等作動させて作業台を所望の高所に移動させ、目的とする作業を行うことができる。
【０００３】
また、高所作業車には作業台に搭乗する作業者が高所作業においてドリルやサンダー、インパクトレンチ等の作業工具や溶接工具、塗装工具などの電動の作業工具（以下「電動工具」という）を使用することができるようにするため、作業台上に作業用電源の取り出し端子を備えるものがある。この様な高所作業車では、上記ブーム作動を行わせると同一の駆動源からの動力を用いて油圧を発生させ、この発生した油圧で作業台近傍に配設された油圧モータ駆動の発電器を駆動して所要の電力を作り出し、上記電源の取り出し端子に供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように作業用電源を発電して作り出す高所作業車では、発電器を駆動する油圧モータに作動油を供給することによってブーム作動に支障をきたすことがないように、ブーム作動用に必要な作動油容量と発電用に必要な作動油容量とをあわせた大型の油圧ポンプを用いて吐出された作動油を分配するか、または、同一駆動源にブーム作動用の油圧ポンプと発電機用の油圧ポンプとを並列に直結設置してそれぞれに供給するか、いずれかの油圧制御方法が採られてきた。
【０００５】
しかし、この様な従来の油圧制御方法では、本来電動工具が使用されることのないブーム作動時や、ブームを静止させた高所作業中であっても手動工具で作業している場合等においても発電器は常時駆動されており、また、所定の電力を確保する回転数で駆動源は運転されていた。このため、油圧ポンプやポンプ駆動源の大型化、ポンプ駆動源の無効なエネルギー消費及びこれに伴う作動油の油温上昇などが生じていた。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みて成されたものであり、限られた駆動源の動力でブーム駆動と発電器駆動とを効率的にまかなうとともに、無効なエネルギー消費を削減して油温上昇を低減化することのできる油圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明では、車体上に油圧駆動源と、この油圧駆動源からの動力により発生される油圧を用いて昇降動自在に配設された作業台と、作業台に配設されて作業台を昇降作動させるために操作される操作装置とを備える高所作業車において、作業台に配設されて操作装置による作動操作の有効無効を選択的に切り替える操作装置選択手段と、油圧駆動源からの動力により発生される油圧を用いて駆動される発電器と、発生される油圧を発電器に供給させる供給許容手段とを有し、この供給許容手段は、油圧ポンプと油圧ポンプから発電器までの油路に配設された流路切替弁とを備え、流路切替弁は、操作装置選択手段によって操作装置による作動操作が無効に切り替えられているときにのみ発電器に油圧を供給させるように高所作業車の油圧制御装置を構成する。
【０００８】
この様な構成の油圧制御装置によれば、操作装置選択手段によって操作装置が有効とされて作業台の昇降作動等が行われているときには、発電器に油圧供給を行わず、目標高所位置に到達して操作装置による操作が無効とされたときに油圧が供給されて発電器が駆動される。すなわち、電動工具を用いて作業を行う作業台停止時にのみ発電器に油圧が供給されて必要な電力を発電し、この様な工具を使用しない作業台移動時には油圧供給を行わない。このため、昇降作動用の油圧と発電用の油圧とが同時に最大容量を必要とすることがなく、従って、限られた駆動源の動力でブーム駆動と発電器駆動とを効率的にまかなうとともに、無効なエネルギー消費を削減して油温上昇を低減化した高所作業車を提供することができる。
【０００９】
なお、作業台には発電器の駆動を選択する発電器駆動スイッチ手段を有し、操作装置選択手段によって操作装置による作動操作が無効に切り替えられ、かつ、発電器駆動スイッチ手段により発電器の駆動が選択されているときに、供給許容手段の流路切替弁により発電器に油圧を供給させるように油圧制御装置を構成することが好ましい。この様な構成の油圧制御装置によれば、操作装置が無効に切り替えられたときに一律に発電器に油圧を供給して発電をするのではなく、作業者が電動工具を使用しようとするとき、すなわちまさに必要時にのみ発電器に油圧が供給されて電力が供給される。従って、上記効果に加え、無効なエネルギー消費をより削減して油温上昇をさらに低減化した高所作業車を提供することができる。
【００１０】
上述の操作装置選択手段としては、作業台に配設されて信号の切替を行うフートスイッチが好適であり、このフートスイッチが踏まれているときに操作装置が接続された第１の接点に信号を供給して操作装置による作動操作を有効とし、フートスイッチが踏まれていないときには第１の接点への信号を断として操作装置による作動操作を無効にするとともに、第２の接点であって発電器駆動スイッチ手段が接続された接点に信号を供給して発電器駆動スイッチ手段による発電器の駆動の選択を可能とするように高所作業車の油圧制御装置を構成することが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、作業台に搭乗する作業者は、作業台を昇降動など移動させようとするときにフートスイッチを踏んで操作装置による作動操作を有効とし、移動操作等を行う。そして、目標高所に移動した後踏んでいたフートスイッチを離して作業位置につき作業を開始する。このとき操作装置への信号は断となり、誤って操作レバー等に当接した場合でも誤作動しないよう構成されている。一方、フートスイッチの踏み込みが解除されたときには、発電器駆動スイッチ手段の接続された回路に信号が送られて、この回路に配設された発電器駆動スイッチ手段による発電器の駆動の選択が可能となる。すなわち、フートスイッチのＢ接点側に発電器駆動スイッチ手段が直列接続されて構成される。このため、フートスイッチを離して作業位置につくことで自動的に発電器駆動スイッチ手段による選択が可能となり、このスイッチ手段をオンとすることで発電機が駆動される。従って、簡便な構成で安全装置と発電器駆動準備回路とを兼ね備えた油圧制御装置を構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以降、本発明に係る高所作業車の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。図３には、本発明に係る油圧制御装置を備えた自走式高所作業車の側面図を示しており、まずその構成から説明する。この高所作業車１は、走行可能に構成された車体３上に、旋回モータ１１の作動により車体３に対して水平方向に旋回動自在に構成された旋回台４が配設されており、この旋回台４の上端部には、起伏シリンダ１２の伸縮作動により車体３に対して起伏動自在に構成されたブーム５が枢着されている。
【００１３】
ブーム５は旋回台４条に枢着された基端ブーム５ａ、中間ブーム５ｂ、先端ブーム５ｃからなり、それぞれテレスコープ状に緩挿されて、内部に配設された伸縮シリンダ１３の作動により伸縮自在に構成されている。ブーム５の先端部には図示しないレベリングシリンダの作動によりブーム５の起伏角によらず常時垂直を維持する垂直ポスト６が配設され、さらに、この垂直ポストに配設された首振りモータの作動により垂直ポスト６を中心軸として垂直ポスト６廻りに首振り動自在に構成された作業台８が配設されている。
【００１４】
作業台８には、ブーム５の作動操作や車両の走行操作を行うための操作装置２０が配設されており、所定条件内において作業台８に搭乗する作業者の操作指令に応じた指令信号を旋回台４に配設された油圧ユニット４０に出力する。油圧ユニット４０は、エンジン駆動の油圧ポンプによって油圧を発生させるとともに、発生させた油圧を上述した旋回モータ１１や起伏シリンダ１２等の各油圧アクチュエータ１０に供給する作動油供給ユニットであり、操作装置２０からの操作信号に基づいてブームコントロールバルブの開度を比例制御し、上記各油圧アクチュエータへ分配供給する。このため、作業台８に搭乗する作業者は操作装置２０を操作することによってブーム５を自由に旋回動、起伏動、伸縮動等させることができ、これにより、作業台８を任意の高所に移動させて所望の高所作業を行うことができるよう構成されている。
【００１５】
作業台８は、図４にその詳細図を示す様にベースとなる作業床８ａと、作業床上に立設されて作業床上方周囲を覆うように構成されたた手すり部８ｂとから構成され、上部に操作装置２０が配設されるとともに、操作装置２０下方の作業床８ａにフートスイッチ２５が配設されている。このフートスイッチ２５は、誤って作業工具を当接させてしまった場合のように、明確な操作意思がない状態での誤作動を防止するという安全上の目的で配設されたものであり、搭乗する作業者がブーム操作や走行操作を行おうとするときに、踏み込むことによって初めてブーム操作装置２０に制御電流が供給され、踏み込んでいる間のみ操作装置２０によるブーム操作等を可能とするものである。
【００１６】
また、作業台８には、高所作業時に電動工具を使用することができるよう電源の取り出し端子（いわゆるコンセント）５３が配設されるとともに、作業床８ａの下部には上記コンセントに電力を供給するため油圧モータ駆動で作業用電力を作り出す発電器（不図示）が配設され、電源の取り出し端子近傍には発電器の駆動を選択する発電器スイッチ２６が設けられている。
【００１７】
図１には、本発明に係る油圧制御装置の第１の好ましい実施形態を油圧系(実線)及び制御系(点線)の系統図として示したものであり、この油圧制御装置１００は、旋回台４に配設された油圧ユニット４０、作業台８に配設された油圧モータ駆動の発電器５０、操作装置２０、フートスイッチ２５、発電器スイッチ２６などから構成されている。
【００１８】
油圧ユニット４０は、エンジン４１に並列接続されて駆動される油圧ポンプ４２，４３、油圧ポンプ４３によって発生される油圧を用いて操作装置２０からの制御信号に基づいてバルブ開度を比例制御するブームコントロールバルブ４６、油圧ポンプ４２によって発生される油圧を油圧モータ駆動の発電器５０に供給するかタンクＴにドレンするかを切り替える流路切替弁４５等から構成されている。なお、油圧制御弁４５は、図のように油圧ユニット内に配設するか、または作業台８側に配設するいずれであっても良い。
【００１９】
前述した操作装置２０、フートスイッチ２５、及び発電器スイッチ２６は図示するように配設されて選択回路が構成される。すなわち、フートスイッチ２５が踏み込まれている間は操作装置２０に制御電力が供給され、この操作装置２０によるブーム操作等が可能となり、搭乗する作業者が操作することによって発生する操作信号（指令信号）は油圧ユニット４０のブームコントロールバルブ４６に伝達される。このとき、流路切替弁４５を切り替える発電器スイッチ２６には電力が供給されず、このため、スイッチ操作を行っても流路切替弁４５が作動せず、発電器５０は駆動されない。一方、フートスイッチ２５の踏み込みが解除されたときには、操作装置２０への電源が断となり、この操作装置２０によるブーム操作等が無効となる。このときには、発電器スイッチ２６に電力が供給され、このスイッチ操作によって流路切替弁４５の切替操作、すなわち発電器５０への作動油供給が可能となり、この様にして切り替えられて発生した電力が作業台上のコンセント５３に供給される。
【００２０】
従って以上のように構成された油圧制御装置１００によれば、作業台に搭乗する作業者は、目標とする高所に作業台８を移動させようとするときにフートスイッチ２５を踏み込むことにより操作装置２０による作動操作を有効とし、移動操作等を行う。そして、目標高所に移動した後踏んでいたフートスイッチ２５を離して作業位置につき作業を開始する。このとき操作装置２０への制御電流は断となるため誤って操作レバー等に当接した場合でもブームコントロールバルブ４６が作動することがなく、従ってブーム５が誤作動することがない。
【００２１】
一方、フートスイッチ２５の踏み込みが解除されたときには、発電器スイッチ２６の接続された回路に電流が供給され、発電器５０の駆動の選択が可能となる。このため、フートスイッチ２５を離して作業位置につくことで自動的に発電器スイッチ２６による発電器５０の駆動選択が可能となり、このスイッチ手段をオンとすることで発電機が駆動される。従って、作業者が電動工具を使用する必要時のみ高負荷の発電器５０の油圧回路に油圧が供給され、ブーム操作時等のように電動工具を使用しない時には低負荷のドレン回路を通してタンクＴに油圧がドレンされる。よってエンジントルクを有効に活用するとともに、電力不要時に無効な電力を発電してこれを消費したり高負荷回路を通すことによる油温上昇を招くことがない。また、図示したような簡便な構成で安全装置と発電器駆動準備回路とを兼ね備えた油圧制御装置を構成することができる。
【００２２】
次に、図２には本発明に係る油圧制御装置の他の好ましい実施形態を示したものである。この油圧制御装置１１０は、前述した実施例におけるフートスイッチ２５と発電器スイッチ２６及び操作装置２０とを直列接続とせず、それぞれ別個に並列配設するとともに、フートスイッチ２５と発電器スイッチ２６からの信号を油圧制御装置のコントローラ３０で受け、コントローラ３０が作動条件の判断を行う構成としたものである。すなわち、コントローラ３０はフートスイッチ２５が踏み込まれていると判断されるときには操作装置２０によるブーム操作等を有効とし、発電器スイッチ２６による流路切替操作を無効とする。一方、フートスイッチ２５が踏み込まれていないと判断されるときには操作装置２０による操作を無効とし、発電器スイッチ２６による流路切替操作を有効とする。
【００２３】
従って、流路切替弁４５は、フートスイッチ２５が踏み込まれておらず、かつ、発電器スイッチ２６によって発電器の駆動が選択されているときにのみ流路が切り替えられ、発電器５０の駆動が可能になる。このため、前述の実施例と同様に電力不要時に無効な電力を発電してこれを消費したり、高負荷回路を通すことによる油温上昇を招くことがない。
【００２４】
なお、以上説明した実施例においては、油圧駆動の発電器５０に油圧を供給する供給許容手段として、油圧ポンプ４２の発生する油圧を流路切替弁４５を用いて発電器回路とドレン回路とを切り替えて供給する例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されることなく、駆動源４１からの動力によって発生される油圧を用い発電器５０への油圧供給を許容自在に構成するものであればよい。これまでの説明から明らかなように、本発明においては油圧ポンプ４２と４１とが同時に最大容量で駆動される必要がない。従って、例えば、上記流路切替弁４５を設けず、油圧ポンプ４２について駆動源４１の駆動軸に対して電磁クラッチ等のクラッチ手段を介してインぺラを係合離脱自在に構成することにより、発電器使用時のみクラッチを係合させてポンプとして作用させ、非使用時には駆動源に対する負荷を殆どゼロとするよう構成することも可能である。あるいは、油圧ポンプ４２を設けず油圧ポンプ４３の出力を２分割して、それぞれのバルブ４５，４６に供給する構成とすることも可能である。
【００２５】
また、図１に示す実施例においては、説明簡明化のため各スイッチの信号として電気を用いた電気的接続形態を示したが、これらは部分的に、あるいは最終段のバルブ直前まで光を用いた光学的接続形態（例えばフォトインタラプタや光スイッチを用いたファイバー伝送系）であっても良い。さらに、発電器スイッチ２６は、トグルスイッチの様に作業者自らが接点を開閉操作するタイプのスイッチのみならず、例えば、コンセント５３にプラグを差し込むことにより、このプラグを検出して接点を閉とするようなプラグ検出タイプのスイッチであっても良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、車体上に油圧駆動源を有し、油圧駆動源からの動力により操作装置からの操作指令に基づいて作業台を昇降動させる高所作業車において、作業台に配設されて操作装置による作動操作の有効無効を選択的に切り替える操作装置選択手段と、油圧駆動源からの動力により発生される油圧を用いて駆動される発電器と、発生される油圧を発電器に供給させる供給許容手段とを有し、この供給許容手段は、油圧ポンプと油圧ポンプから発電器までの油路に配設された流路切替弁とを備え、流路切替弁は、操作装置選択手段によって操作装置による作動操作が無効に切り替えられているときにのみ発電器に油圧を供給させるように高所作業車の油圧制御装置を構成する。
【００２７】
この様な構成の油圧制御装置によれば、電動工具を使用しない作業台移動時には油圧供給を行わず、高所作業を行う作業台停止時のみ発電器に油圧が供給されて必要な電力を発電する。このため、昇降作動用の油圧と発電用の油圧とが同時に最大容量を必要とすることがなく、従って、限られた駆動源の動力でブーム駆動と発電器駆動とを効率的にまかなうとともに、無効なエネルギー消費を削減して油温上昇を低減化した高所作業車を提供することができる。
【００２８】
なお、作業台には発電器の駆動を選択する発電器駆動スイッチ手段を有し、操作装置選択手段によって操作装置による作動操作が無効に切り替えられ、かつ、発電器駆動スイッチ手段により発電器の駆動が選択されているときに、供給許容手段の流路切替弁により発電器に油圧を供給させるように油圧制御装置を構成することが好ましい。この様な構成の油圧制御装置によれば、操作装置が無効に切り替えられたときに一律に発電器に油圧を供給して発電をするのではなく、作業者が電動工具を使用しようとするとき、すなわちまさに必要時にのみ発電器に油圧が供給されて電力が供給される。従って、上記効果に加え、無効なエネルギー消費をより削減して油温上昇をさらに低減化した高所作業車を提供することができる。
【００２９】
上述の操作装置選択手段としては、作業台に配設されて信号の切替を行うフートスイッチが好適であり、このフートスイッチが踏まれているときに操作装置が接続された第１の接点に信号を供給して操作装置による作動操作を有効とし、フートスイッチが踏まれていないときには第１の接点への信号を断として操作装置による作動操作を無効にするとともに、第２の接点であって発電器駆動スイッチ手段が接続された接点に信号を供給して発電器駆動スイッチ手段による発電器の駆動の選択を可能とするように高所作業車の油圧制御装置を構成することが好ましい。
【００３０】
上記構成によれば、目標高所に移動した後踏んでいたフートスイッチを離して作業位置につくことで操作装置による操作は無効となり、誤って操作レバー等に当接した場合でも誤作動することがない。一方、フートスイッチの踏み込みが解除されたときには、発電器駆動スイッチ手段の接続された回路に信号が送られて、この回路に配設された発電器駆動スイッチ手段による発電器の駆動の選択が可能となる。従って、上記効果に加えて簡便な構成で安全装置と発電器駆動準備回路とを兼ね備えた油圧制御装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高所作業車の油圧制御装置における第１の実施形態の構成を示す構成図である。
【図２】本発明に係る高所作業車の油圧制御装置における第２の実施形態の構成を示す構成図である。
【図３】上記高所作業車の全体構成を示す側面図である。
【図４】上記高所作業車の作業台近傍部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１高所作業車
３車体
４旋回台（車体）
８作業台
２０操作装置
２５フートスイッチ（操作装置選択手段）
２６発電器スイッチ（発電器駆動スイッチ手段）
３０コントローラ（油圧制御装置）
４０油圧ユニット
４１油圧駆動源（エンジン）
４２，４３油圧ポンプ
４５流路切替弁（供給許容手段）
５０発電器
１００，１１０油圧制御装置

Claims

車体上に、油圧駆動源と、前記油圧駆動源からの動力により発生される油圧を用いて昇降動自在に配設された作業台と、前記作業台に配設されて前記作業台を昇降作動させるために操作される操作装置とを備え、
前記作業台に配設されて前記操作装置による作動操作の有効無効を選択的に切り替える操作装置選択手段と、
前記油圧駆動源からの動力により発生される油圧を用いて駆動される発電器と、
前記発生される油圧を前記発電器に供給させる供給許容手段とを有し、
前記供給許容手段は、油圧ポンプと該油圧ポンプから発電器までの油路に配設された流路切替弁とを備え、前記流路切替弁は、前記操作装置選択手段によって前記操作装置による作動操作が無効に切り替えられているときにのみ前記発電器に油圧を供給させることを特徴とする高所作業車の油圧制御装置。
前記作業台には前記発電器の駆動を選択する発電器駆動スイッチ手段を有し、
前記操作装置選択手段によって前記操作装置による作動操作が無効に切り替えられ、かつ、前記発電器駆動スイッチ手段により発電器の駆動が選択されているときに、前記供給許容手段の前記流路切替弁により前記発電器に油圧を供給させることを特徴とする請求項１に記載の高所作業車の油圧制御装置。