JP4264129B2 - 高所作業車の作動規制装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高所作業車の作動規制装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
(本発明の作動規制装置の適用対象たる作業車の説明)まず、本発明の作動規制装置の適用対象たるブームを有する作業車を、図2および図3に基づいて説明する。図2および図3に示すように作業車は、車輌1上に水平旋回自在に搭載した第一旋回台2に起伏自在に取り付けた形状変更自在な第一ブーム3と、第一ブーム3の先端部に姿勢維持部材4を介して水平旋回自在に取り付け付けた第二旋回台5に起伏自在に取り付けた形状変更自在な第二ブーム6と、第二ブーム6の先端部に取り付けた作業台7とを備えて構成している。
【0003】
そして、第一ブーム姿勢関連パラメータたる第一旋回台2の旋回角度、第一ブーム3の起伏角度、および、第一ブーム3の形状変更状態を適宜変更して第一ブーム3先端部の(対車輌)位置を調整すると共に、第二ブーム姿勢関連パラメータたる第二旋回台5の旋回角度、第二ブーム6の起伏角度、および、第二ブーム6の形状変更状態を、適宜変更して第二ブーム6先端部の(対第一ブーム先端部)位置を調整することで、作業対象個所に対する作業台7の位置を調節するようにしている。
【0004】
本発明の作動規制装置は、基本的にこのような構成を持つ作業車を、その適用対象にするものである。なお、形状変更自在な第一ブーム3および第二ブーム6としては、伸縮自在なもの、屈曲自在なもの、あるいは伸縮並びに屈曲自在なものが考えられるが、本発明の作動規制装置は、そのような第一ブーム3および第二ブーム6を備えた作業車をも対象とするものである。
【0005】
この種の作業車は、走行移動時には、第一旋回台2、第一ブーム3、姿勢維持部材4、第二旋回台5、第二ブーム6、作業台7を、車両1の車幅および走行時の制限高さ内に格納し、作業時には、車輌1を適宜安定させた上で、前記した第一ブーム姿勢関連パラメータおよび第二ブーム姿勢関連パラメータを調整して作業をするものである。
【0006】
なお、図2および図3に示した作業車を詳述すると以下の通りである。第一旋回台2に起伏自在に取り付けられた第一ブーム3は、伸縮作動により形状変更する伸縮式で構成されている。
【0007】
姿勢維持部材4は、第一ブーム3の起伏作動に関わらず常に一定の対地姿勢を維持するようにして第一ブーム3の先端部に取り付けらている。4aは、対地姿勢維持のためのレベリングシリンダである。
【0008】
第二旋回台5は、姿勢維持部材4の下側に位置して水平旋回可能に取り付けられている。前記第二ブーム6は、鉛直下向きの倒伏姿勢と略水平な起仰姿勢との間で起伏自在なようその基端部を前記第二旋回台5に起伏自在に取り付けられた基端ブーム6aと、その基端部を基端ブーム6aの先端部に屈曲自在に取り付けた伸縮自在な中間ブーム6bと、その基端部を中間ブーム6bの先端部に起伏自在に取り付けた先端ブーム6cとで構成している。
【0009】
前記作業台7は、第二ブーム6における先端ブーム6cの先端部に常に水平姿勢を維持するようにして取り付けられている。
【0010】
そして、図2および図3に示した作業車は、走行移動時には、縮小して車輌1の後方に倒伏した第一ブーム3の下側に、第二ブーム6の基端ブーム6aおよび第二ブーム6の中間ブーム6bが積層状に折り畳まれた状態(図3の状態)にすることで、各種構成部材を車両1の車幅および走行時の制限高さ内に格納し、作業時には、車輌1を適宜安定させた上で、第一ブーム姿勢関連パラメータ(第一旋回台2の旋回、第一ブーム3の起伏並びに形状変更)を変更すると共に、第二ブーム姿勢関連パラメータ(第二旋回台5の旋回、および、第二ブーム6の起伏並びに形状変更)を変更して、作業台7を作業対象個所に適宜移動させて作業をするものである。
【0011】
なお、第二ブーム6における基端ブーム6aの起伏作動は、上記した走行移動時の状態と作業時の状態との間の移行時にのみ行うようにしており、作業時には、基端ブーム6aを鉛直下向きの倒伏姿勢に固定し、他の作動(第一旋回台2の旋回、第一ブーム3の起伏並びに伸縮、第二旋回台5の旋回、第二ブーム6における中間ブーム6bの屈伸並びに伸縮、先端ブーム6cの起伏の各作動)で作業台7の位置を調節するようにしている。
【0012】
図2および図3に示した高所作業車は、いわゆる橋梁点検作業車として利用されている。
【0013】
(作動規制装置の基本的構成の説明)ところで、この種の高所作業車では、作業の安全を確保するために、各動作パラメータ(第一旋回台2の旋回、第一ブーム3の起伏並びに形状変更、第二旋回台5の旋回、および、第二ブーム6の起伏並びに形状変更の各動作)が作動限界(限界値)を超えないよう規制するための作動規制装置が設けられている。図4は、図2および図3に示した作業車に適用されている作動規制装置の基本的構成を示している。
【0014】
図4において、8は、第一旋回台2の旋回作動を制御する第一旋回台作動制御装置、9は、第一ブーム3の起伏作動を制御する第一ブーム起伏作動制御装置、10は、第一ブーム3の形状変更作動を制御する第一ブーム形状変更作動制御装置、11は、第二旋回台5の旋回作動を制御する第二旋回台作動制御装置、12は、第二ブーム6の起伏作動を制御する第二ブーム起伏作動制御装置、13は、第二ブーム6の形状変更作動を制御する第二ブーム形状変更作動制御装置である。これら作動制御装置8〜13は、それに入力される作動指令信号(図示せず)によって制御され該当する駆動アクチュエータ(図示せず)を作動指令信号の指示に従って駆動するものである。
【0015】
なお、図2および図3に示した作業車は上述したように、第一ブーム3は、伸縮作動により形状変更するものであるから、前記第一ブーム形状変更作動制御装置10は、第一ブーム3を伸縮させるアクチュエータの作動を制御するものとして構成されている。
【0016】
また、第二ブーム6は、基端ブーム6aと、この基端ブーム6aに屈伸自在に取り付けた伸縮自在な中間ブーム6bと、中間ブーム6bに起伏自在に取り付けた先端ブーム6cとで構成されているものであるから、前記第二ブーム形状変更作動制御装置13は、中間ブーム6bを屈伸させるアクチュエータの作動を制御する中間ブーム屈伸作動制御装置13a、中間ブームを伸縮させるアクチュエータの作動を制御する中間ブーム伸縮作動制御装置13b、および、先端ブーム6cを起伏させるアクチュエータの作動を制御する先端ブーム起伏作動制御装置13cとで構成されている。
【0017】
図4に示すように、作動規制装置は、第一旋回台2の旋回角度を検出する第一旋回角度検出手段14、第一ブーム3の起伏角度(旋回台2に対する起伏角度)を検出する第一ブーム起伏角度検出手段15、第一ブーム3の形状を検出する第一ブーム形状検出手段16、第二旋回台5の旋回角度を検出する第二旋回角度検出手段17、第二ブーム6の起伏角度(第二旋回台5に対する起伏角度)を検出する第二ブーム起伏角度検出手段18、第二ブーム6の形状を検出する第二ブーム形状検出手段19、および、これら検出手段14〜19からの信号を受け取って演算し、前記各作動制御装置8〜13(13a,13b,13c)に停止信号を出力するコントローラ20とで以って構成されている。
【0018】
前記第一ブーム形状検出手段16は、第一ブーム3が伸縮により形状変更するものであるから、第一ブーム3の長さを検出する検出手段で構成されている。また、前記第二ブーム形状検出手段19は、第二ブーム6の中間ブーム6bの屈伸角度(基端ブーム6aに対する屈伸角度)を検出する中間ブーム屈伸角度検出手段19a、中間ブーム6bの長さを検出する中間ブーム長さ検出手段19b、および、先端ブーム6cの起伏角度(中間ブーム6bに対する起伏角度)を検出する先端ブーム起伏角度検出手段19cとで構成されている。
【0019】
各作動制御装置8〜13が、コントローラ20から停止信号を受け取ると、その制御対象たる駆動アクチュエータの駆動を停止させるようになっている。
【0020】
上述した作動規制装置の構成は、基本的なものであり本発明に係る作動規制装置にあってもこのような基本的な構成を具備するものである。
【0021】
(従来の作動規制装置の説明)ところで、従来の作動規制装置においては、コントローラ20は、下記する第一ブーム関連作動規制と、第二ブーム関連作動規制とを行っている。
【0022】
(第一ブーム関連動作規制)第一ブーム姿勢関連パラメータの検出手段としての、第一旋回角度検出手段14、第一ブーム起伏角度検出手段15、第一ブーム形状検出手段16からの検出信号から求められる第一ブーム3先端部位置が、第一ブーム姿勢関連パラメータ(第一旋回台2の旋回角度、第一ブーム3の起伏角度および形状変更状態)、および、第二ブーム姿勢関連パラメータ(第二旋回台5の旋回角度、第二ブーム6の起伏角度並びに形状変更状態)の双方に関連して設定記憶した作動許容範囲を逸脱しようとしたとき、当該逸脱を促進する方向への第一旋回台2の旋回作動、第一ブーム3の起伏作動、および、第一ブーム3の形状変更作動を規制する停止させるための停止信号を、前記第一旋回台作動制御装置8、第一ブーム起伏作動制御装置9、および、第一ブーム形状変更作動制御装置10に出力する第一ブーム関連作動規制。
【0023】
(第二ブーム関連作動規制)第二ブーム姿勢関連パラメータの検出手段としての、第二旋回角度検出手段17、第二ブーム起伏角度検出手段18、第二ブーム形状検出手段19(19a〜19c)からの検出信号から求められる第二ブーム6先端部位置が、第一ブーム姿勢関連パラメータ(第一旋回台2の旋回角度、第一ブーム3の起伏角度および形状変更状態)、および、第二ブーム姿勢関連パラメータ(第二旋回台5の旋回角度、第二ブーム6の起伏角度並びに形状変更状態)の双方に関連して設定記憶した作動許容範囲を逸脱しようとしたとき、当該逸脱を促進する方向への第二旋回台5の旋回作動、第二ブーム6の起伏作動、および、第二ブーム6の形状変更作動を規制する停止させるための停止信号を、前記第二旋回台作動制御装置11、第二ブーム起伏作動制御装置12、および、第二ブーム形状変更作動制御装置13に出力する第二ブーム関連作動規制。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の作動規制装置は、第一ブーム関連作動規制において用いる第一ブーム3先端部の作動許容範囲、および、第二ブーム関連作動規制において用いる第二ブーム6先端部の作動許容範囲を、第一ブーム姿勢関連パラメータおよび第二ブーム姿勢関連パラメータの双方に関連してコントローラ20中に設定記憶する必要があり、コントローラ20ひいては作動規制装置の製作コストが高くなるという問題があった。
【0025】
本発明は、第一ブーム関連作動規制において用いる第一ブーム3先端部の作動許容範囲、および、第二ブーム関連作動規制において用いる第二ブーム6先端部の作動許容範囲に係るコントローラ20中の設定記憶量を大幅に減少させた安価な作動規制装置を提供することを目的とするものである。
【0026】
【課題を解決するための手段】
本発明のブームを有する高所作業車の作動規制装置は、上記の基本的構成を備えたものである点では、従来の作動規制装置と同様である。上記した従来の作動規制装置との差異(特徴部分)は、コントローラ20中で行われる第一ブーム関連作動規制の演算処理、および、第二ブーム関連作動規制の演算処理にある。
【0027】
すなわち、本発明に係る高所作業車の作動規制装置は、コントローラ20において下記する第一ブーム関連作動規制と、第二ブーム関連作動規制とを行うよう構成してあることを特徴とする。
【0028】
(第一ブーム関連作動規制)第一ブーム旋回角度検出手段、第一ブーム起伏角度検出手段、第一ブーム形状検出手段によって検出した第一ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態により車輌に対する第一ブームの先端位置を求め、前記求めたブーム先端位置が第一ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態に関連するが第二ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態に関連させずに設定記憶した作動許容範囲を逸脱しようとしたとき、前記第一ブーム作動制御装置によって当該逸脱を促進する方向への第一ブームの各作動を規制する第一ブーム関連作動規制。
【0029】
(第二ブーム関連作動規制)第二ブーム旋回角度検出手段、第二ブーム起伏角度検出手段、第二ブーム形状検出手段によって検出した第二ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態により第一ブーム先端位置に対する第二ブームの先端位置を求め、前記求めたブーム先端位置が第二ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態に関連するが第一ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態に関連させずに設定記憶した作動許容範囲を逸脱しようとしたとき、前記第二ブーム作動制御装置によって当該逸脱を促進する方向への第二ブームの各作動を規制する第二ブーム関連作動規制。
【0030】
【作用】
このように構成した本発明に係る高所作業車の作動規制装置は、第一ブーム関連作動規制の演算処理において用いる第一ブーム3先端部の作動許容範囲を、第二旋回台5の旋回角度、第二ブーム6の起伏角度並びに形状変更状態に関連させずに設定記憶し、また、第二ブーム関連作動規制の演算処理において用いる第二ブーム6先端部の作動許容範囲を、第一旋回台2の旋回角度、第一ブームの起伏角度並びに形状変更状態に関連させずに設定記憶させるものであるから、コントローラ20中の設定記憶量を大幅に減少させることができ、ひいては、安価な作動規制装置を提供できるのである。
【0031】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の作動規制装置の説明図である。本発明の作動規制装置は、上述したように従来の作動規制装置と基本的な構成を同一とするものであるから、図1に示す本発明の作動規制装置は、図4に示した構成をそのまま備えている。本発明の作動規制装置の特徴部分は、コントローラ20中で実行される第一ブーム関連作動規制の演算処理と、第二ブーム関連作動規制の演算処理にあるので、以下、これについて説明する。
【0032】
コントローラ20は、第一ブーム関連作動規制および第二ブーム関連作動規制に関する演算処理を以下の通り行うよう構成している。
【0033】
(第一ブーム関連作動規制)第一ブーム姿勢関連パラメータの検出手段としての第一旋回角度検出手段14、第一ブーム起伏角度検出手段15、第一ブーム形状検出手段16からの検出信号から求められる第一ブーム3先端部位置が、第一旋回台2の旋回角度、第一ブーム3の起伏角度および形状変更状態に関連するが第二旋回台5の旋回角度、第二ブーム6の起伏角度並びに形状変更状態には関連させずに設定記憶した作動許容範囲を、逸脱しようとしたとき、当該逸脱を促進する方向への第一旋回台2の旋回作動、第一ブーム3の起伏作動、および、第一ブーム3の形状変更作動を規制する停止させるための停止信号を、前記第一旋回台作動制御装置8、第一ブーム起伏作動制御装置9、および、第一ブーム形状変更作動制御装置10に出力する第一ブーム関連作動規制。
【0034】
(第二ブーム関連作動規制)第二ブーム姿勢関連パラメータの検出手段としての、第二旋回角度検出手段17、第二ブーム起伏角度検出手段18、第二ブーム形状検出手段19(19a〜19c)からの検出信号から求められる第二ブーム6先端部位置が、第二旋回台5の旋回角度、第二ブーム6の起伏角度および形状変更状態に関連するが、第一旋回台2の旋回角度、第一ブーム3の起伏角度および形状変更状態には関連させずに設定記憶した作動許容範囲を、逸脱しようとしたとき、当該逸脱を促進する方向への第二旋回台5の旋回作動、第二ブーム6の起伏作動、および、第二ブーム6の形状変更作動を規制する停止させるための停止信号を、前記第二旋回台作動制御装置11、第二ブーム起伏作動制御装置12、および、第二ブーム形状変更作動制御装置13に出力する第二ブーム関連作動規制。
【0035】
上記した第一ブーム関連作動規制の演算処理において、第一ブーム姿勢関連パラメータの検出手段(14〜16)からの検出信号から求められる第一ブーム3先端部位置(実際位置)と対比される第一ブーム3先端部の作動許容範囲は、「第一旋回台2の旋回角度、第一ブーム3の起伏角度および形状変更状態に関連するが第二旋回台5の旋回角度、第二ブーム6の起伏角度並びに形状変更状態には関連させずに設定記憶した作動許容範囲」である。この作動許容範囲は、第二ブーム6の姿勢が、当該第二ブーム6が第一ブーム3の強度並びに高所作業車そのものの安定性に関して最悪姿勢にあると仮定し、この最悪姿勢で許容される第一ブーム3の先端部の作動許容範囲を設定記憶しておくものである。
【0036】
また、上記した第二ブーム関連作動規制の演算処理において、第二ブーム姿勢関連パラメータの検出手段17〜19(19a,19b,19c)からの検出信号から求められる第二ブーム6先端部位置(実際位置)と対比される第二ブーム6先端部の作動許容範囲は、「第二旋回台5の旋回角度、第二ブーム6の起伏角度および形状変更状態に関連するが、第一旋回台2の旋回角度、第一ブーム3の起伏角度および形状変更状態には関連させずに設定記憶した作動許容範囲」である。この作動許容範囲は、第二ブーム姿勢関連パラメータたる第二旋回台5の旋回角度、第二ブーム6の起伏角度並びに形状変更状態(第二ブーム6の基端ブーム6aに対する中間ブーム6bの屈伸角度、中間ブーム6bの長さ、中間ブーム6bに対する先端ブーム6cの起伏角度)の各組み合わせ毎に予め設定した作動許容範囲である。
【0037】
【発明の効果】
以上の如く構成した本発明に係る高所作業車の作動規制装置は、従来の作動規制装置に対し、そのコントローラ20中の設定記憶量を大幅に減少させることができ、ひいては、安価な作動規制装置を提供できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高所作業車の作動規制装置の説明図である。
【図2】本発明の作動規制装置の適用対象たる高所作業車の作業姿勢の説明図である。
【図3】図2の示す高所作業車の走行姿勢を示す説明図である。
【図4】従来の作動規制装置の説明図である。
【符号の説明】
1;車輌、2;第一旋回台、3;第一ブーム、4;姿勢維持部材、5;第二旋回台、6;第二ブーム、6a;基端ブーム、6b;中間ブーム、6c;先端ブーム、7;作業台、8;第一旋回台作動制御装置、9;第一ブーム起伏作動制御装置、10;第一ブーム形状変更作動制御装置、11;第二旋回台作動制御装置、12;第二ブーム起伏作動制御装置、13;第二ブーム形状変更作動制御装置、13a;中間ブーム屈伸作動制御装置、13b;中間ブーム伸縮作動制御装置、13c;先端ブーム起伏作動制御装置、14;第一旋回角度検出手段、15;第一ブーム起伏角度検出手段、16;第一ブーム形状検出手段、17;第二旋回角度検出手段、18;第二ブーム起伏角度検出手段、19;第二ブーム形状検出手段、19a;中間ブーム屈伸角度検出手段、19b;中間ブーム長さ検出手段、19c;先端ブーム起伏角度検出手段、20;コントローラ、
4c;ピン穴、…旋回台2に設けられた起立位置固定用、
4d;ピン、
5;伸縮ブーム、
5a;枢着連結、
5−1;最外側ブーム、
6;吊具、
7;旋回モータ、
7−1;作動制御装置、
8;起伏シリンダ、
8−1;作動制御装置、
8a;ピストンロッド、
8b;シリンダ、
9;伸縮シリンダ、
9−1;作動制御装置、
10;ウインチモータ、
10−1;作動制御装置、
11;アクチュエータ、…固定手段操作用、
12;運転室、
13,13…;アウトリガ、
14;ブーム支持手段、
15;固定状態検出手段、
16;コントローラ、

Claims (2)

  1. 車輌上に水平旋回自在、起伏自在、形状変更自在に取り付けた第一ブームと、第一ブームの先端部に水平旋回自在、起伏自在、形状変更自在に取り付けた第二ブームと、第二ブームの先端部に取り付けた作業台とを備えてなり、第一ブームの車輌に対する旋回角度、起伏角度、形状変更状態を適宜調整して第一ブームの先端部の位置を調整すると共に、第二ブームの第一ブームに対する旋回角度、起伏角度、形状変更状態を適宜調整して第二ブームの先端部の位置を調整するようにしてなる高所作業車に用いられる作動規制装置であって、前記作動規制装置は、
    第一ブームの車輌に対する旋回角度を検出する第一ブーム旋回角度検出手段と、第一ブームの車輌に対する起伏角度を検出する第一ブーム起伏角度検出手段と、第一ブームの形状を検出する第一ブーム形状検出手段と、第二ブームの第一ブームに対する旋回角度を検出する第二ブーム旋回角度検出手段と、第二ブームの第一ブームに対する起伏角度を検出する第二ブーム起伏角度検出手段と、第二ブームの形状を検出する第二ブーム形状検出手段と、第一ブームの旋回、起伏、および形状変更の各作動を制御する第一ブーム作動制御装置と、第二ブームの旋回、起伏、および形状変更の各作動を制御する第二ブーム作動制御装置とをさらに備え、
    前記作動規制装置は、前記各検出手段により検出した第一ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態により車輌に対する第一ブームの先端位置を求め、前記求めたブーム先端位置が第一ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態に関連するが第二ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態に関連させずに設定記憶した作動許容範囲を逸脱しようとしたとき、前記第一ブーム作動制御装置によって当該逸脱を促進する方向への第一ブームの各作動を規制すると共に、
    前記各検出手段により検出した第二ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態により第一ブーム先端位置に対する第二ブームの先端位置を求め、前記求めたブーム先端位置が第二ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態に関連するが第一ブームの旋回角度、起伏角度、ブーム形状状態に関連させずに設定記憶した作動許容範囲を逸脱しようとしたとき、前記第二ブーム作動制御装置によって当該逸脱を促進する方向への第二ブームの各作動を規制することを特徴とする高所作業車に用いられる作動規制装置。
  2. 車輌上に少なくとも水平旋回自在、起伏自在、形状変更自在に取り付けた第一ブームと、第一ブームに少なくとも水平旋回自在、起伏自在、形状変更自在に取り付けた第二ブームと、第二ブームに取り付けた作業台とを備えてなり、第一ブームの車輌に対する旋回角度、起伏角度、形状変更状態の少なくとも一つを適宜調整して第一ブームの姿勢を調整すると共に、第二ブームの第一ブームに対する旋回角度、起伏角度、形状変更状態の少なくとも一つを適宜調整して第二ブームの姿勢を調整するようにしてなる高所作業車に用いられる作動規制装置であって、
    前記作動規制装置は、第一ブームの前記姿勢を検出する第一ブーム姿勢検出手段と、第二ブームの前記姿勢を検出する第ブーム姿勢検出手段と、第一ブームの姿勢変更動作を制御する第一ブーム姿勢制御装置と第二ブームの姿勢変更動作を制御する第二ブーム姿勢制御装置とをさらに備え、
    前記作動規制装置は、前記第一ブーム姿勢検出手段により第一ブームの姿勢を求め、前記求めた第一ブームの姿勢が、前記第二ブームの姿勢に関連させずに設定記憶した第一ブームの許容姿勢を逸脱しようとしたとき、前記第一ブーム姿勢制御装置によって当該逸脱を促進する方向への第一ブームの姿勢変更を規制すると共に、
    前記第二ブーム姿勢検出手段により第二ブームの姿勢を求め、前記求めた第二ブームの姿勢が、前記第一ブームの姿勢に関連させずに設定記憶した第二ブームの許容姿勢を逸脱しようとしたとき、前記第二ブーム姿勢制御装置によって当該逸脱を促進する方向への第二ブームの姿勢変更を規制することを特徴とする高所作業車に用いられる作動規制装置。
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