JP4874563B2 - アウトリガの安全装置 - Google Patents

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Description

本発明は、走行可能な車体取り付けられて、車体側方及び下方に張り出して前記車体を支持するアウトリガの安全装置に関し、特にアウトリガの張出量検出手段の異常を点検して安全を確保する安全装置に関する。
例えば、高所作業車やクレーン車のように、車体上に起伏、旋回等が自在なブームを備えた作業車の車体の前後左右には、作業時に車体を安定支持するためのアウトリガが取り付けられている。このアウトリガは、車体側方に向かって伸縮自在に挿入されたアウトリガビームと、このアウトリガビームの先端に取り付けられたジャッキとからなるアウトリガ(アウトリガジャッキ装置)がある。
このアウトリガは、アウトリガビームを張出させた後、ジャッキを接地させることによりブームの自重や先端荷重をもとに車体を転倒させる方向に作用するモーメント(以下、転倒モーメントという)に抗して車体を安定に支持することができる。
車体に作用する転倒モーメントは、ブームの起伏角度及び伸縮量等のブーム作動範囲によって変化し、アウトリガにより支持可能な転倒モーメントの大きさは、アウトリガビームの張出量(アウトリガの張り幅)によって変化することとなる。このため、上記のようなアウトリガを備えた高所作業車においては、アウトリガビームの張出量に応じてブーム作動範囲を規制するブーム作動範囲規制手段を設けることがある。
適切なブーム作動範囲規制を行うためには、アウトリガビームの張出量を正確に検出する必要があり、アウトリガビームの張出量の検出を行う検出装置としては、ポテンショメータによってアウトリガビームの張出量を検出するようにしたものがある。このような構成の検出装置においては、検出装置の不具合によって不適切なブームの作動範囲規制が行われることを防止するために、検出装置の安全装置を設ける必要がある。
このような安全装置として、ポテンショメータ(伸縮量検出手段)によりアウトリガビームの張出量を検出するとともに、作動操作検出手段によりアウトリガビームの伸縮作動操作を行っているかを検出して、アウトリガビームの伸縮作動操作が行われていない状態でのポテンショメータの異常、例えば、ポテンショメータからの検出信号が送られなくなったり(断線)、一定値以上の検出信号を出力したままだったり(短絡)したときに、警報ブザーや警報ランプ等による警報作動を行い、作業者に注意を喚起するものが開示されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開平8−268694号公報
ところで、特許文献1に示すような高所作業車では、車体の前後左右に設けられたアウトリガは、各アウトリガに対応して設けられた操作レバー等の操作装置を操作することによって別個に伸縮作動できるように構成されている。このため、特許文献1のような安全装置では、アウトリガビームの伸縮作動操作を検出するために、高価である作動操作検出手段を全てのアウトリガに設けなければならず、製造コストの上昇に繋がるという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高価な検出器が複数必要なアウトリガの作動操作を検出することなく、安価な構成でアウトリガのポテンショメータ(張出量検出手段)の異常を検出することができるアウトリガの安全装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明のアウトリガの安全装置は、走行可能な車体と、前記車体に取り付けられ、前記車体側方及び下方に張り出して前記車体を支持するアウトリガと、前記アウトリガが接地しているか否かを検出する接地状態検出手段(例えば、本実施形態における接地状態検出器60)と、前記アウトリガの前記車体の側方への張出量を検出する張出量検出手段(例えば、本実施形態における張出量検出器100,200,300,400)と、前記接地状態検出手段により前記アウトリガが接地したと検出されたときの、前記張出量検出手段により検出された前記張出量を記憶する記憶手段(例えば、本実施形態における記憶部81)と、前記接地状態検出手段により前記アウトリガの接地が検出された状態で、前記張出量検出手段により検出された前記張出量と前記記憶手段により記憶された記憶値とを比較し、前記張出量と前記記憶値との差が所定範囲を超えて変化したときに、警報信号を出力する判断手段(例えば、本実施形態における判断部82)と、前記判断手段からの警報信号を受けて警報作動を行い、前記張出量検出手段及び前記接地状態検出手段の少なくともいずれか一方が異常であることを報知する警報手段(例えば、本実施形態における警報装置90)とを備えて構成される。
また、本発明のアウトリガの安全装置は、走行可能な車体と、前記車体に旋回動自在に設けられた旋回台と、前記旋回台に起伏動自在に取り付けられたブームと、前記ブームの先端に取り付けられた作業台と、前記車体に取り付けられて、前記車体側方及び下方に張り出して前記車体を支持するアウトリガと、前記ブームが前記車体に格納されているか否かを検出する格納状態検出手段(例えば、本実施形態における格納状態検出器70)と、前記アウトリガの前記車体の側方への張出量を検出する張出量検出手段と、前記格納状態検出手段により前記ブームが格納状態から未格納状態となったときの、前記張出量検出手段により検出された前記張出量を記憶する記憶手段と、前記格納状態検出手段により前記ブームの未格納状態が検出された状態で、前記張出量検出手段により検出された前記張出量と前記記憶手段により記憶された記憶値とを比較し、前記張出量と前記記憶値との差が所定範囲を超えて変化したときに、警報信号を出力する判断手段と、前記判断手段からの警報信号を受けて警報作動を行い、前記張出量検出手段の異常を報知する警報手段とを備えて構成される。
なお、本発明のアウトリガの安全装置は前記判断手段により警報信号が出力されたときに、前記アウトリガの前記張出量が最小値であっても、前記高所作業車が転倒することがない作動範囲内での前記ブームの作動を許容するブーム作業規制手段備えて構成されることが好ましい。
このように、本発明のアウトリガの安全装置は、従来から作業車に設けられている接地状態検出手段によりアウトリガの接地を検出するとともに、張出量検出手段(ポテンショメータ)によりアウトリガの張出量を検出し、この張出量が所定以上変位したときに、張出量検出手段の異常と判断するように構成される。その結果、本発明は、アウトリガの接地時に張出量検出手段の監視を行うことにより、従来のように各アウトリガの作動操作を検出する高価な作動操作検出器を設ける必要がなく、製造コストを抑えながら、作業の安全性をより高めることができる。また、張出量検出手段及び接地状態検出手段の異常時に、警報ブザーや警報ランプ等による警報作動が行われるため、作業者に注意が喚起され、作業の安全性を高めることができる。
また、本発明のアウトリガの安全装置は、従来から作業車に設けられている格納状態検出手段によりブームの未格納状態を検出するとともに、張出量検出手段によりアウトリガの張出量を検出し、この張出量が所定以上変位したときに、張出量検出手段の異常と判断するように構成される。その結果、本発明は、ブームの未格納時、例えば経年劣化に伴うフレームの歪み等によって高所作業中にアウトリガが未接地となったときでも、アウトリガの張出量検出手段の異常を検出することができ、従来のように各アウトリガの作動操作を検出する高価な作動操作検出器を設ける必要がなく、製造コストを抑えることができるとともに、より作業の安全性を高めることができる。また、張出量検出手段の異常時に、警報ブザーや警報ランプ等による警報作動が行われるため、作業者に注意が喚起され、作業の安全性を高めることができる。
なお、本発明のアウトリガの安全装置は、前記判断手段により警報信号が出力されたときに、前記アウトリガの前記張出量が最小値であっても、前記高所作業車が転倒することがない作動範囲内での前記ブームの作動を許容するブーム作業規制手段備えて構成されることが好ましい。その結果警報作動が行われているときであっても、車体が転倒するおそれのない作動範囲内でブームの作動が許容されるため、例えば、張出量検出手段に異常が発見されたときに、未格納状態のブームの位置が作動範囲内にあった場合は、ブームを移動させて車体上に格納できるなど、安全確保のための必要なブームの作業を効率良く行うことができる。
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。まず、本発明に係るアウトリガの安全装置を備えた高所作業車について、図2を参照しながら説明する。
高所作業車1は、前部に運転キャビン2aを有したトラック車両からなり、前後輪3a及び3bを有して走行可能に構成される。車体2の後方上に旋回モータ(油圧モータ)により旋回作動可能に旋回台4が配設されている。旋回台4にはブーム5が起伏シリンダ6により起伏作動可能に枢結されている。また、ブーム5は入れ子式に構成されており、内蔵の伸縮シリンダ7により伸縮作動可能である。
ブーム5は、ブーム受け5aに載置されて格納されるように構成され、作業を行わない場合(例えば、作業開始前や作業終了後)には、ブーム5を全縮状態にした上で車体2の前方に延ばしてほぼ水平に倒伏させ、車体2に設けられたブーム受け5aの上に載置して格納する。
ブーム5の先端部には、上下に揺動可能に垂直ポスト8が配設されている。この垂直ポスト8は、レベリング機構8aにより、ブーム5の起伏角度如何に拘わらず、常に鉛直上方を向くようにレベリング制御が行われる。垂直ポスト8には、図示しない首振り作動モータにより水平旋回作動(首振り作動)可能に作業台9が取り付けられている。この作業台9に搭乗した作業者は、ブーム5の各作動の操作制御を行って任意の高所に移動することができる。
このような旋回台4の旋回作動及びブーム5の起伏・伸縮作動を行うことによる作業台9の高所への移動を車体2が安定した状態でできるように、車体2の前後左右の4ヵ所にアウトリガが配設されている(図2では、車体2における左側前後に配設されたアウトリガ10,20と、右側後方に配設されたアウトリガ30が描かれているが、右側前方に配設されたアウトリガは不図示である)。
アウトリガは、車体2の側方に向かって伸縮可能に構成され、張出量が多いほど車体2を安定支持することができ、作業台9の移動範囲(ブーム5の作動範囲)は広くなる。なお、このアウトリガの作動は、車体2の後端に設けられているアウトリガ操作装置5bを作業者が操作することにより行われる。アウトリガ操作装置5bには、各アウトリガに対応して操作レバーが設けられている(図2では、操作レバーの一部を省略している)。
ここで、図3を加えて、車体2の左側後方に配設された左後アウトリガ10を例にとって、アウトリガの構成について説明する。
アウトリガ10は、車体2に取り付けられたアウトリガボックス2a内に車体2の側方に向かって伸縮可能にアウトリガビーム11が挿入され、そのアウトリガビーム11の先端にジャッキ12が取り付けられている。ジャッキ12は、アウタポスト12aと、アウタポスト12a内に下方に向かって伸縮可能に挿入されたインナポスト12bと、インナポスト12bの下端に設けられた接地板12cとから構成されている。
そして、作業台9を任意の高所に移動させるためにブーム5の起伏、伸縮作動を行う場合には、車体2の側方に向かってアウトリガビーム11を張り出し、インナポスト12bを接地板12cが接地するまで下方に張り出すことにより、車体2を安定支持する。
しかしながら、アウトリガビーム11の張出量、及び、ブーム5の作動状態(起伏角度、張出量)によっては、ブーム5の重量や作業台9の搭載重量をもとに生ずる転倒モーメントが過大となり、アウトリガにより車体2を安定に支持しきれなくなるおそれがある。
そこで、高所作業車1には、コントローラ80にブーム作動範囲算出器及びブーム作動規制手段(いずれも不図示)が設けられている。ブーム作動範囲算出器は、各アウトリガに設けられた張出量検出器100,200,300,400により検出された各アウトリガビームの張出量に基づき、高所作業車1が不安定になることがない(転倒するおそれがない)ブーム5の作動を許容する範囲(作動範囲)を算出する。ブーム作動規制手段は、ブーム作動範囲算出器により算出された上記作動範囲を越えるブーム操作装置(不図示)からブーム5の作動操作が行われた場合には、ブーム操作装置からの操作信号の如何に拘らず、ブーム5の作動を規制するようになっている。
より詳しくは、ブーム作動規制手段は、図示しない検出器により検出された旋回台4の旋回角度、ブーム5の起伏角度及び伸長量に基づいて、ブーム5の先端位置を算出し、このブーム5の先端位置がブーム作動範囲算出器により算出されたアウトリガの張出量に応じて設定された作動範囲内に位置しているか否かを判断する。ここで、ブーム作動規制手段は、ブーム5の先端位置が作動範囲内に位置していると判断した時、旋回モータ、起伏シリンダ、伸縮シリンダのそれぞれの制御バルブVへ規制信号を出力し、ブーム5の先端位置が設定された作動範囲を越えて移動するようなブーム5の作動を規制するようになっている。
このため、高所作業車1においては、各アウトリガビームの張出量に基づいてブーム5の作動範囲が算出されるため、各アウトリガビームの張出量は正確に検出する必要がある。このため、高所作業車1においては、以下のようなアウトリガビームの張出量検出器100,200,300,400を設けてアウトリガビームの張出量の検出を行うこととしている。
ここで、アウトリガ10のアウトリガビーム11の張出量の検出を行う左後左後張出量検出器100を例にとり、張出量検出器について説明する。
左後張出量検出器100は、車体2に対して回転自在に配設されたリール110と、このリール110に巻き付けられたケーブル120と、回転軸に繋がれた接触部がリール110の外周に当接することによりリール110の回転量を検出するポテンショメータ140とから構成されている。
ケーブル120の先端部は、アウトリガビーム11に取り付けられたケーブル保持部材130に繋がれている。また、リール110は、常時ケーブル120を巻き取る方向の付勢力を有して構成されている。このため、アウトリガビーム11が車体2に対して伸縮作動を行うと、ケーブル120が引っ張られた状態を維持しながらリール110が回転する。リール110の回転量(回転角)は、ポテンショメータ140によって検出され、この検出値に基づいてアウトリガビーム11の車体2に対する張出量を検出する。
高所作業車1においては、左側後方に配設された左後張出量検出器100と同一の構成の張出量検出器200,300,400が、各アウトリガ(具体的には図2中の左側前方アウトリガ20,右側後方アウトリガ30,右側前方アウトリガ(不図示))にも設けられている。これにより、各アウトリガビームの張出量を検出することができ、これらの各検出値に基づいてブーム5の作動範囲が算出される。
ここで、各張出量検出器に不具合が生じていると正確な張出量の検出を行うことができず、適切なブーム5の作動範囲の算出を行うことができなくなる。このため、高所作業車1においては、アウトリガの安全装置50が設けられ、正確なアウトリガビームの張出量の検出を行うことができなくなった場合に、警報作動を行い、作業者へ注意を喚起することとしている。
アウトリガの安全装置50は、張出量検出器100,200,300,400と、接地状態検出器60と、格納状態検出器70と、コントローラ80に設けられた記憶部81及び判断部82と、警報装置90とから構成される。
接地状態検出器60は、リミットスイッチ等を利用して構成され、各アウトリガに設けられ、それぞれの接地板が接地しているか否かを検出する。
格納状態検出器70は、リミットスイッチ等を利用して、ブーム5が車体2上のブーム受け5aに格納されているか否かを検出する。
記憶部81は、接地状態検出器60により各アウトリガの接地板が接地したと検出されたときの各張出量検出器100,200,300,400により検出された張出量を記憶する。また、格納状態検出器70によりブーム5が格納状態から未格納状態となったときの各張出量検出器100,200,300,400により検出された張出量を記憶する。
判断部82は、接地状態検出器60により接地板の接地が検出された状態で、各張出量検出器100,200,300,400により検出された各張出量と、記憶部81により記憶された各記憶値とを比較し、これら張出量と記憶値との差が所定範囲(以下、第1の範囲)を越えて変化したときに、張出量検出器100,200,300,400が異常であると判断し、警報装置90に警報信号を送信する。
また、判断部82は、格納状態検出器70によりブーム5の未格納状態が検出された状態で、各張出量検出器100,200,300,400により検出された張出量と記憶部81により記憶された記憶値とを比較し、これら張出量と記憶値との差が所定範囲(以下、第2の範囲)を越えて変化したときに、張出量検出器100,200,300,400が異常であると判断し、警報装置90に警報信号を送信する。
警報装置90は、警報ブザーや警報ランプ等によって構成され、判断部81により張出量検出器100,200,300,400が異常であると判断されたとき、すなわち警報信号を受信したときに、ブザーを鳴らしたりランプを点灯させたりする等の警報作動を行い、作業者に注意を喚起する。
ここで、上記のように構成されたアウトリガの安全装置50による警報作動について、車体2の左側後方に設けられているポテンショメータ140を用いて説明する。例えば、ポテンショメータ140に異常がない場合にアウトリガビーム11の全縮位置から全伸位置までの間に検出される電圧(検出値)が5V〜10Vであるとする。
車体2の後方に設けられたアウトリガ操作装置5bの操作が行われると、アウトリガビーム11は全縮位置から車体2の側方へ張出作動を行い、インナポスト12bは下方への張出作動を行う。そして、接地状態検出器60により接地板12cの接地が検出されたとき前記張出作動を停止して、このときの検出値(例えば、8V)を記憶値として記憶部81に記憶する。
ここで、接地板12cが接地した状態であるにも拘らず、ポテンショメータ140に異常が生じると、検出値が8Vから変動する。そこで、本実施形態では、判断部82は、記憶部81に記憶された記憶値と、左後張出量検出器100により検出された張出量とを常に比較しており、これら記憶値と張出量との差が所定範囲(例えば、±1V)以上となったときに、警報装置90に警報信号を送信するように、予め設定しておく。
例えば、検出値が9V以上に上がったとき、若しくは、7V以下に下がったときに判断部82はポテンショメータ140に異常があると判断し、警報信号を送信して警報装置90による警報作動を行う。
これにより、ポテンショメータ140自体に異常が生じた場合だけでなく、ポテンショメータ140に供給される電力の異常が原因で正確な張出量の検出ができない場合等にも警報作動を行うことができる。
なお、上記にて記憶値と検出値との差に幅(例えば、±1.0V)を持たせたのは、作業中の振動や、気温の変化によるケーブル120の伸縮等により、ポテンショメータ140に異常がなくても、アウトリガ10の伸縮作動を行っていないときに若干の検出値の変動が生じることがあるのを考慮したものである。したがって、予め設定する範囲の値は本実施形態に限られるものではなく、全縮位置から全伸位置までの検出値や、ポテンショメータ140の検出値の変動等を考慮して適宜設定される。
また、ポテンショメータ140が正常であっても、ケーブル120がケーブル保持部材130から外れたり、ケーブル120が切れたりした場合(断線)、あるいは、ケーブル120に外力等が加わってたるみを生じたことにより、予め設定された範囲を越える値が検出された場合にも警報作動が行われる。
さらに、ポテンショメータ140が正常であっても、接地状態検出器60を構成するリミットスイッチが固着して、アウトリガビーム11の縮作動操作が行われたりしたとき、予め設定された範囲を越える値が検出された場合にも警報作動が行われる。
このように、本発明では、従来のようにアウトリガの作動操作を検出することなく、アウトリガの接地時には常時ポテンショメータの異常を監視することができる。
また、ブーム5が未格納状態であるにも拘らず、ポテンショメータ140に異常が生じると、検出値が8Vから変動する。そこで、本実施形態では、判断部82は、記憶部81に記憶された記憶値と、左後張出量検出器100により検出された張出量とを常に比較しており、これら記憶値と張出量との差が所定範囲(例えば、±0.8V)以上となったときに、警報装置90に警報信号を送信するように、予め設定している。ここで、検出値が8.8V以上に上がったとき、若しくは、7.2V以下に下がったときに判断部82はポテンショメータ140に異常があると判断し、警報信号を送信して警報装置90による警報作動を行う。
このように、本発明では、アウトリガの接地時だけでなく、高所作業時にも、ポテンショメータの異常を監視することができる。これにより、例えば、作業前にアウトリガ10は接地状態にあったものの、経年劣化による車体2のフレームの歪み等によって作業中にアウトリガ10が未接地状態になった場合にも、ポテンショメータの異常発生を監視することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。
上記実施形態のアウトリガの安全装置50では、警報装置90を備えて、判断部81により張出量検出器100,200,300,400が異常であると判断されたとき、警報装置90により警報作動を行うようになっている。しかしながら、本発明に係るアウトリガの安全装置は、上記のブーム作動規制手段を、判断部81により張出量検出器100,200,300,400が異常であると判断されたとき、張出量検出器100,200,300,400により検出されたアウトリガの張出量が最小値であっても、アウトリガの張出量に応じて設定された高所作業車1が転倒することがない作動範囲内でのブーム5の作動を許容するように構成し、このブーム作動規制手段及び警報装置90の少なくとも一方を備えるようにしてもよい。
これにより、上記構成のアウトリガの安全装置では、例えば、警報装置90により警報作動が行われているときであっても、車体が転倒するおそれのない作動範囲内でブームの作動が許容されるため、例えば張出量検出器100,200,300,400に異常が発見されたときに、ブーム5が未格納状態にあった場合、ブーム5の先端位置が上記作動範囲内に位置していれば、ブーム5を速やかに移動させて車体2上に格納させることができ、作業の安全性をより高めることができる。
なお、上述したように本実施形態におけるブーム5の作動範囲は、アウトリガの張出量に応じて設定されているが、例えば、アウトリガの張出量及び作業台9の搭載荷重に応じて設定してもよい。
本発明に係るアウトリガの安全装置の制御ブロック図である。 上記アウトリガの安全装置を備えた高所作業車の斜視図である。 上記アウトリガの安全装置が備えられたアウトリガを表す側面図である。
符号の説明
1 高所作業車
2 車体
5 ブーム
9 作業台
10 左側後方アウトリガ
11 アウトリガビーム
12 ジャッキ
12a アウタポスト
12b インナポスト
12c 接地板
20 左側前方アウトリガ
30 右側後方アウトリガ
40 右側前方アウトリガ
50 アウトリガの安全装置
60 接地状態検出器(接地状態検出手段)
70 格納状態検出器(格納状態検出手段)
80 コントローラ
81 記憶部(記憶手段)
82 判断部(判断手段)
90 警報装置(警報手段)
100 左後張出量検出器
110 リール
120 ケーブル
130 ケーブル保持部材
140 ポテンショメータ
200 左前張出量検出器
300 右後張出量検出器
400 右前張出量検出器

Claims (3)

  1. 走行可能な車体と、
    前記車体に取り付けられ、前記車体側方及び下方に張り出して前記車体を支持するアウトリガと、
    前記アウトリガが接地しているか否かを検出する接地状態検出手段と、
    前記アウトリガの前記車体の側方への張出量を検出する張出量検出手段と、
    前記接地状態検出手段により前記アウトリガが接地したと検出されたときの、前記張出量検出手段により検出された前記張出量を記憶する記憶手段と、
    前記接地状態検出手段により前記アウトリガの接地が検出された状態で、前記張出量検出手段により検出された前記張出量と前記記憶手段により記憶された記憶値とを比較し、前記張出量と前記記憶値との差が所定範囲を超えて変化したときに、警報信号を出力する判断手段と
    前記判断手段からの警報信号を受けて警報作動を行い、前記張出量検出手段及び前記接地状態検出手段の少なくともいずれか一方が異常であることを報知する警報手段とを備えることを特徴とするアウトリガの安全装置。
  2. 走行可能な車体と、
    前記車体に旋回動自在に設けられた旋回台と、
    前記旋回台に起伏動自在に取り付けられたブームと、
    前記ブームの先端に取り付けられた作業台と、
    前記車体に取り付けられて、前記車体側方及び下方に張り出して前記車体を支持するアウトリガと、
    前記ブームが前記車体に格納されているか否かを検出する格納状態検出手段と、
    前記アウトリガの前記車体の側方への張出量を検出する張出量検出手段と、
    前記格納状態検出手段により前記ブームが格納状態から未格納状態となったときの、前記張出量検出手段により検出された前記張出量を記憶する記憶手段と、
    前記格納状態検出手段により前記ブームの未格納状態が検出された状態で、前記張出量検出手段により検出された前記張出量と前記記憶手段により記憶された記憶値とを比較し、前記張出量と前記記憶値との差が所定範囲を超えて変化したときに、警報信号を出力する判断手段と
    前記判断手段からの警報信号を受けて警報作動を行い、前記張出量検出手段の異常を報知する警報手段とを備えることを特徴とするアウトリガの安全装置。
  3. 前記判断手段により警報信号が出力されたときに、前記アウトリガの前記張出量が最小値であっても、前記高所作業車が転倒することがない作動範囲内での前記ブームの作動を許容するブーム作業規制手段備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のアウトリガの安全装置。
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