JP4890790B2

JP4890790B2 - 作業車の走行装置

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Publication number: JP4890790B2
Application number: JP2005158739A
Authority: JP
Inventors: 貴志諸田; 俊一中澤
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2025-05-31
Also published as: JP2006335482A

Description

本発明は、車輪駆動式の走行体に作業装置を備えて構成された作業車の走行装置に関する。

車輪駆動式の走行体に作業装置を備えて構成された作業車としては、例えば走行体に昇降手段を介して作業台を取り付けた高所作業車が知られている。このような高所作業車には種々の形態のものがあるが、その中には比較的小型の走行体に垂直昇降装置（伸縮ポストやシザース機構等）を設け、この垂直所高装置に作業台を取り付けたものがある。このような高所作業車では、作業台に搭乗した作業者が作業台上から走行体の走行操作及び作業台の昇降操作を行うことができるようになっている（例えば、下記の特許文献１参照）。

上記タイプの作業車における走行体の走行操作は、走行体の発進停止及び前進後退の切り換えを行う進行停止操作手段（例えばレバーやダイヤル等からなる）と、走行中の走行体の舵取り、すなわち走行体の被操舵輪の操舵操作を行う操舵操作手段（例えばレバーやダイヤル等からなる）とを作業者が操作して行うようになっている。そして、走行体の走行中に作業者によって走行体の舵取りがなされると、作業台若しくは走行体に備えられたコントローラは、舵角検出器により検出された被操舵輪の舵角が操舵操作手段の操作状態に応じて設定された被操舵輪の目標舵角に追従するように操舵アクチュエータ（通常油圧シリンダ）を作動させ、リンク機構（ステアリングリンク機構）を介して被操舵輪の舵角を変化させる。なお、ここで被操舵輪の舵角とは、被操舵輪の走行体の前後中心軸に対する偏向角をいう。
特開平１０−１５８０００号公報

しかしながら、上記従来の作業車において、被操舵輪の舵角を検出する舵角検出器や操舵操作手段の操作状態を検出する操舵操作検出器が故障した場合には、被操舵輪の目標舵角への追従制御ができなくなることから操舵不能（ひいては走行不能）となってしまい、故障した機器の修理がなされるまで車両をその場で待機させるしかなかった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、被操舵輪の舵角を検出する舵角検出器や操舵操作手段の操作状態を検出する操舵操作検出器が故障した場合であっても操舵不能、ひいては走行不能となることのない構成の作業車の走行装置を提供することを目的としている。

本発明に係る作業車の走行装置は、作業装置(例えば、実施形態における伸縮ポスト２０及び作業台３０)を備えた車輪駆動式の走行体と、走行体の被操舵輪(例えば、実施形態における前輪１１ａ)の操舵操作を行う操舵操作手段(例えば、実施形態における操舵ダイヤル４２)と、操舵操作手段の操作状態を検出する操舵操作検出手段(例えば、実施形態における操舵操作検出器４２ａ)と、操舵操作検出手段により検出された操舵操作手段の操作状態に応じて被操舵輪の目標舵角を設定する目標舵角設定手段(例えば、実施形態におけるコントローラ５０)と、被操舵輪の舵角を検出する舵角検出手段(例えば、実施形態における舵角検出器６２)と、被操舵輪に繋がるリンク機構(例えば、実施形態におけるステアリングリンク機構１３)を駆動して被操舵輪の舵角を変化させる操舵アクチュエータ(例えば、実施形態における操舵シリンダ１７)と、舵角検出手段により検出された被操舵輪の舵角が目標舵角設定手段において設定された被操舵輪の目標舵角に追従するように操舵アクチュエータを作動させる制御を行う通常走行制御手段(例えば、実施形態におけるコントローラ５０及び操舵制御バルブ５２)とを備えて構成された作業車(例えば、実施形態における高所作業車１)の走行装置において、舵角検出手段の故障を検出する第１の故障検出手段(例えば、実施形態におけるコントローラ５０)と、第１の故障検出手段により舵角検出手段の故障が検出されているとき、通常走行制御手段による制御を規制し、操舵操作手段の操作状態に応じた方向に、操舵操作手段が操作されている間だけ、所定の速度（例えば第１の故障検出手段により舵角検出手段の故障が検出されていないときにおける操舵アクチュエータの作動速度よりも遅い速度）で操舵アクチュエータを作動させる制御を行う第１の非常時走行制御手段(例えば、実施形態におけるコントローラ５０及び操舵制御バルブ５２)とを備える。ここで被操舵輪の舵角とは、被操舵輪の走行体の前後中心軸に対する偏向角をいう。

なお、上記作業車の走行装置において、第１の非常時走行制御手段は、第１の故障検出手段により操舵操作手段の故障が検出されているときには、走行体の走行速度規制を行うようになっていることが好ましい。

また、もう一つの本発明に係る作業車の走行装置は、作業装置(例えば、実施形態における伸縮ポスト２０及び作業台３０)を備えた車輪駆動式の走行体と、作業装置の操作を行う作業装置操作手段(例えば、実施形態における昇降操作レバー４３)と、作業装置操作手段の操作に応じて作業装置を作動させる作業装置作動手段(例えば、実施形態におけるコントローラ５０、昇降制御バルブ５３及び昇降シリンダ２３)と、走行体の被操舵輪(例えば、実施形態における前輪１１ａ)の操舵操作を行う操舵操作手段(例えば、実施形態における操舵ダイヤル４２)と、操舵操作手段の操作状態を検出する操舵操作検出手段(例えば、実施形態における操舵操作検出器４２ａ)と、操舵操作検出手段により検出された操舵操作手段の操作状態に応じて被操舵輪の目標舵角を設定する目標舵角設定手段(例えば、実施形態におけるコントローラ５０)と、被操舵輪の舵角を検出する舵角検出手段(例えば、実施形態における舵角検出器６２)と、被操舵輪に繋がるリンク機構(例えば、実施形態におけるステアリングリンク機構１３)を駆動して被操舵輪の舵角を変化させる操舵アクチュエータ(例えば、実施形態における操舵シリンダ１７)と、舵角検出手段により検出された被操舵輪の舵角が目標舵角設定手段において設定された被操舵輪の目標舵角に追従するように操舵アクチュエータを作動させる制御を行う通常走行制御手段(例えば、実施形態におけるコントローラ５０及び操舵制御バルブ５２)とを備えて構成された作業車(例えば、実施形態における高所作業車１)の走行装置において、操舵操作検出手段の故障を検出する第２の故障検出手段(例えば、実施形態におけるコントローラ５０)と、走行体が走行しているか否かを検出する走行検出手段(例えば、実施形態における走行速度検出器６１)と、第２の故障検出手段により操舵操作検出手段の故障が検出され、かつ走行検出手段により走行体が走行中であることが検出されているとき、作業装置作動手段が作業装置操作手段の操作に応じて作業装置の作動を行わないように規制するとともに、通常走行制御手段による制御を規制し、作業装置操作手段の操作状態に応じた方向に、作業装置操作手段が操作されている間だけ、所定の速度（例えば第２の故障検出手段により操舵操作手段の故障が検出されていないときにおける操舵アクチュエータの作動速度よりも遅い速度）で操舵アクチュエータを作動させる制御を行う第２の非常時走行制御手段(例えば、実施形態におけるコントローラ５０及び操舵制御バルブ５２)とを備える。

なお、上記作業車の走行装置において、第２の非常時走行制御手段は、第２の故障検出手段により操舵操作手段の故障が検出され、かつ走行検出手段により走行体が走行中であることが検出されているとき、走行体の走行速度規制を行うようになっていることが好ましい。

本発明に係る作業車の走行装置においては、舵角検出手段の故障が検出された場合には、舵角検出手段により検出された被操舵輪の舵角が操舵操作手段の操作状態に応じて設定された被操舵輪の目標舵角に追従するように操舵アクチュエータを作動させる制御（通常走行制御手段による制御）から、操舵操作手段の操作状態に応じた方向に、操舵操作手段が操作されている間だけ、操舵アクチュエータを作動させる制御（第１の非常時走行制御手段による制御）に切り換えられるので、舵角検出手段が故障した場合であっても、走行体が操舵不能、ひいては走行不能に陥ることがない。

また、もう一つの本発明に係る作業車の走行装置においては、操舵操作検出手段の故障が検出され、かつ走行体が走行中であることが検出された場合には、舵角検出手段により検出された被操舵輪の舵角が操舵操作手段の操作状態に応じて設定された被操舵輪の目標舵角に追従するように操舵アクチュエータを作動させる制御（通常走行制御手段による制御）から、作業装置操作手段の操作状態に応じた方向に、作業装置操作手段が操作されている間だけ、操舵アクチュエータを作動させる制御（第２の非常時走行制御手段による制御）に切り換えられるので、操舵操作検出手段が故障した場合であっても、走行体が操舵不能、ひいては走行不能に陥ることがない。

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。図２は本発明の一実施形態に係る作業車の走行装置を備えた高所作業車１を示している。この高所作業車１はいわゆる垂直昇降式の高所作業車であり、車輪駆動式の走行体１０と、この走行体１０に垂直上方に延びて設けられた垂直昇降装置としての伸縮ポスト２０と、この伸縮ポスト２０に支持された作業者搭乗用の作業台３０とを有して構成されている。走行体１０は前後左右にタイヤ車輪１１を備えるとともに内部に走行モータ(油圧モータ)１２を備えており（図３参照）、この走行モータ１２により後部のタイヤ車輪１１（以下、後輪１１ｂと称する）を駆動し、また前部のタイヤ車輪１１（以下、前輪１１ａと称する）を操舵して走行することができるようになっている。

伸縮ポスト２０は走行体１０に垂直上方に延びて設けられた下部ポスト２１と、この下部ポスト２１に対して入れ子式に設けられた上部ポスト２２とからなり、内蔵された昇降シリンダ（油圧シリンダ）２３（図１参照）の伸縮作動により上下方向に伸縮（上部ポスト２２を昇降）させることができるようになっている。作業台３０は上部ポスト２２に取り付けられており、伸縮ポスト２０の上下方向の伸縮作動により昇降移動させることができるようになっている。

作業台３０には走行体１０の発進停止及び前進後退の切り換えを行う進行停止操作レバー４１と、走行中の走行体１０の舵取り、すなわち被操舵輪である前輪１１ａの操舵操作を行う操舵ダイヤル４２と、作業台３０の昇降操作を行う昇降操作レバー４３とが備えられた操作ボックス４０が設けられており（図２及び図５参照）、作業台３０に搭乗した作業者はこれら進行停止操作レバー４１、操舵ダイヤル４２及び昇降操作レバー４３を操作することにより、作業台３０に居ながらにして走行体１０の走行操作と作業台３０の昇降操作とを行うことができるようになっている。

被操舵輪である前輪１１ａのステアリング機構は、前輪１１ａに繋がるステアリングリンク機構１３と、このステアリングリンク機構１３を駆動して前輪１１ａの舵角γ（前輪１１ａの走行体１０の前後中心軸に対する偏向角。図４参照）を変化させる操舵シリンダ（油圧シリンダ）１７と、操舵ダイヤル４２の操作に応じて操舵シリンダ１７の作動制御を行うコントローラ５０とから構成されている。

ステアリングリンク機構１３は、図３に示すように、前輪１１ａを回転自在に支承する左右の前輪支持部材１４と、左右の前輪支持部材１４を連結するタイロッド１６とを有して構成されている。左右の前輪支持部材１４はそれぞれ上下方向に延びたキングピン１５を介して走行体１０に取り付けられており、そのキングピン１５まわりに揺動できるようになっている。また、左右の前輪支持部材１４それぞれにはアーム部１４ａが走行体１０の後方に延びて設けられており、タイロッド１６の両端部はこれら左右のアーム部１４ａに連結ピンＰ１によって連結されている。

ステアリングリンク機構１３を構成する左側の前輪支持部材１４のアーム部１４ａには操舵シリンダ１７の一端部が連結ピンＰ２によって連結されており、操舵シリンダ１７の他端部は図示しない走行体１０のシリンダ連結部に連結ピンＰ３によって連結されている。このため、操舵シリンダ１７を伸縮作動させることにより左側の前輪支持部材１４をキングピン１５回りに揺動させることができ、またタイロッド１６を介して右側の前輪支持部材１４を左側の前輪支持部材１４と同時かつ同方向に揺動させることができる。そして、操舵シリンダ１７を伸長作動させることによって左右の前輪１１ａを右方向に向けることができ、操舵シリンダ１７を収縮作動させることによって左右の前輪１１ａを左方向に向けることができる。また、図４に示すように、前輪１１ａの舵角γが零（γ＝０）であるときの操舵シリンダ１７の長さを操舵シリンダ１７の伸縮量Δが零（Δ＝０）の状態であり（図４（Ａ）参照）、また前輪１１ａが右方向に偏向した状態の舵角γの符号を正、前輪１１ａが左方向に偏向した状態の舵角γの符号を負と定義すると、操舵シリンダ１７の伸長量Δが正値（Δ＞０）のときには前輪１１ａの舵角γは正値（γ＞０）となり（図４（Ｂ）参照）、操舵シリンダ１７の伸縮量Δが負値（Δ＜０）のときには前輪１１ａの舵角γは負値（γ＜０）となる（図４（Ｃ）参照）。

図１は走行体１０の走行動作及び作業台３０の昇降動作に関する信号及び動力の伝達経路を示している。作業台３０の操作ボックス４０内に備えられた進行停止操作レバー４１は非操作状態において中立位置（図５に示すよう垂直姿勢の位置）に位置し、この中立位置を基準に前方或いは後方へ傾動操作することができるようになっている。そして、この進行停止操作レバー４１は、傾動操作状態から手を放したときには、内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。進行停止操作レバー４１の操作状態（中立位置を基準とした操作方向と操作量）は操作ボックス４０内に設けられたポテンショメータ等からなる進行停止操作検出器４１ａによって検出することができ、進行停止操作検出器４１ａが検出した進行停止操作レバー４１の操作状態の情報はコントローラ５０（作業台３０若しくは走行体１０に備えられる）に入力されるようになっている。ここで、進行停止操作レバー４１の中立位置よりも前方への傾動操作は走行体１０の前進走行指令に相当し、その傾動操作量が大きいときほどコントローラ５０において前進走行時における目標走行速度が大きい値に設定される。また、進行停止操作レバー４１の中立位置よりも後方への傾動操作は走行体１０の後退走行指令に相当し、その傾動操作量が大きいときほどコントローラ５０において後退走行時における目標走行速度が大きい値に設定される。また、進行停止操作レバー４１を中立位置に復帰させる操作は走行体１０の停止指令に相当する。

操舵ダイヤル４２は非操作状態において中立位置（図５に示すように、操舵ダイヤル４２に記されたマークＭ１と操作ボックス４０に記されたマークＭ２とが一致する位置）に位置し、この中立位置を基準に右回り（時計回り）或いは左回り（反時計回り）に捻り操作することができるようになっている。そして、この操舵ダイヤル４２は、捻り操作状態から手を放したときには、内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。操舵ダイヤル４２の操作状態（中立位置を基準とした操作方向と操作量）は操作ボックス４０内に設けられたポテンショメータ等からなる操舵操作検出器４２ａによって検出することができ、操舵操作検出器４２ａが検出した操舵ダイヤル４２の操作状態の情報はコントローラ５０に入力されるようになっている。ここで、操舵ダイヤル４２の右回り方向へ捻り操作は前輪１１ａの右方向への操舵指令に相当し、中立位置から右回り方向への捻り操作量が大きいときほどコントローラ５０において右方向への目標舵角が大きい値に設定される。また、操舵ダイヤル４２の左回り方向への捻り操作は前輪１１ａの左方向への操舵指令に相当し、中立位置から左回り方向への捻り操作量が大きいときほどコントローラ５０において左方向への目標舵角が大きい値に設定される。また、操舵ダイヤル４２を中立位置に復帰させる操作は前輪１１ａを舵角零の状態（γ＝０の状態。図４（Ａ）参照）にする指令に相当する。

昇降操作レバー４３は非操作状態において中立位置（図５に示すように垂直姿勢の位置）に位置し、この中立位置を基準に前方或いは後方へ傾動操作することができるようになっている。そして、この昇降操作操作レバー４３は、傾動操作状態から手を放したときには、内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。昇降操作レバー４３の操作状態（中立位置を基準とした操作方向と操作量）は操作ボックス４０内に設けられたポテンショメータ等からなる昇降操作検出器４３ａによって検出することができ、昇降操作検出器４３ａが検出した昇降操作レバー４３の操作状態の情報はコントローラ５０に入力されるようになっている。ここで、昇降操作レバー４３の中立位置よりも前方への傾動操作は作業台３０の下降指令に相当し、その傾動操作量が大きいときほどコントローラ５０において作業台３０の下降時における目標作動速度が大きい値に設定される。また、昇降操作レバー４３の中立位置よりも後方への傾動操作は作業台３０の上昇指令に相当し、その傾動操作量が大きい時ほどコントローラ５０において作業台３０の上昇時における目標作動速度が大きい値に設定される。また、昇降操作レバー４３を中立位置に復帰させる操作は作業台３０の停止指令に相当する。

走行体１０の内部には電動モータや小型エンジン等からなる動力源（図示せず）によって駆動される油圧ポンプＰ（図１参照）が設けられており、この油圧ポンプＰから吐出された圧油は進行停止制御バルブ５１経由で走行モータ１２に供給されるようになっている。ここで、走行体１０の駆動輪である左右の後輪１１ｂは走行モータ１２によりギヤボックス１８を介して駆動される左右の車軸１９に取り付けられており（図３参照）、コントローラ５０は、進行停止操作レバー４１の操作状態に応じた方向及び量で進行停止制御バルブ５１のスプール（図示せず）を電磁駆動するので、作業台３０上の作業者は、進行停止操作レバー４１の操作によって走行体１０の発進停止及び進行方向（前進後退）の切り換えと走行速度の設定とを行うことができる。また、油圧ポンプＰから吐出された圧油は操舵制御バルブ５２経由で操舵シリンダ１７に供給されるようになっており（図４も参照）、コントローラ５０は操舵ダイヤル４２の操作状態に応じた方向及び量で操舵制御バルブ５２のスプール（図示せず）を電磁駆動するので、作業台３０上の作業者は、操舵ダイヤル４２の操作によって操舵シリンダ１７の伸縮操作を行って、前輪１１ａの操舵を行うことができる。また、油圧ポンプＰから吐出された圧油は昇降制御バルブ５３経由で昇降シリンダ２３に供給されるようになっており、コントローラ５０は昇降操作レバー４３の操作状態に応じた方向及び量で昇降制御バルブ５３のスプール（図示せず）を電磁駆動するので、作業台３０上の作業者は、昇降操作レバー４３の操作によって作業台３０の昇降移動を行うことができる。

走行体１０には後輪１１ｂの車軸１９の回転数から走行体１０の走行速度を検出する走行速度検出器６１と前輪支持部材１４のキングピン１５回りの回転角から前輪１１ａの舵角を検出する舵角検出器（例えばポテンショメータ）６２とが設けられており、伸縮ポスト２０内には昇降シリンダ２３の作動速度等から作業台３０の昇降速度を検出する昇降速度検出器６３が設けられている（図１参照）。そして、これら走行速度検出器６１により検出された走行体１０の走行速度の情報、舵角検出器６２により検出された舵角の情報及び昇降速度検出器６３により検出された作業台３０の昇降速度の情報はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。

コントローラ５０は、進行停止操作検出器４１ａにより検出された進行停止操作レバー４１の操作状態（中立位置を基準とした操作方向及び操作量）の情報が入力されると、その検出された進行停止操作レバー４１の操作状態に応じた走行体１０の目標走行速度を設定し、走行速度検出器６１により検出された走行体１０の走行速度がその目標走行速度に追従するように進行停止制御バルブ５１のスプールを駆動して走行モータ１２の回転数をコントロールする。また、コントローラ５０は、昇降操作検出器４３ａにより検出された昇降操作レバー４３の操作状態（中立位置を基準とした操作方向及び操作量）の情報が入力されると、その検出された昇降操作レバー４３の操作状態に応じた走行体１０の目標昇降速度を設定し、昇降速度検出器６３により検出された作業台３０の昇降速度がその目標昇降速度に追従するように昇降制御バルブ５３のスプールを駆動して昇降シリンダ２３の作動速度をコントロールする。

またコントローラ５０は、操舵操作検出器４２ａにより検出された操舵ダイヤル４２の操作状態（中立位置を基準とした操作方向及び操作量）の情報が入力されると、その検出された操舵ダイヤル４２の操作状態に応じた前輪１１ａの目標舵角を設定し、舵角検出器６２により検出される前輪１１ａの舵角がその目標舵角に追従するように操舵制御バルブ５２を駆動して操舵シリンダ１７の伸長量をコントロールする。例えば、走行体１０の直進走行中（このとき目標舵角と実際の舵角はともに０度である）に操舵ダイヤル４２を右回り方向に捻り操作してこれにより目標舵角が右方向３０度に設定されたとすると、コントローラ５０は舵角検出器６２により検出される舵角が目標舵角（３０度）と一致するまで操舵シリンダ１７を伸長作動させる。

上述のように、本高所作業車１の走行装置では、コントローラ５０が、舵角検出器６２により検出された前輪１１ａの舵角が操舵ダイヤル４２の操作状態に応じて設定された前輪１１ａの目標舵角に追従するように操舵シリンダ１７を作動させるようになっている（これを通常走行制御と称する）。このため作業者は、作業台３０上から進行停止操作レバー４１及び操舵ダイヤル４２を同時操作することによって走行体１０の走行操作を行うことができるのであるが、この走行装置では、以下に述べるように、何らかの原因によって舵角検出器６２或いは操舵操作検出器４２ａが故障してしまった場合には、コントローラ５０が行う上記通常走行制御が後述する非常時走行制御に切り換えられることにより、走行体１０が操舵不能（ひいては走行不能）に陥ることがないようになっている。

先ず、舵角検出器６２が故障した場合について説明する。舵角検出器６２が故障してその出力が異常なものとなっている場合（例えば舵角検出器６２からの出力信号の電圧が所定範囲内のものでなかった場合）、舵角検出器６２の故障がコントローラ５０によって検出される。そして、コントローラ５０は、舵角検出器６２の故障を検出したら、作業台３０上に設けたパネルやブザー等の警報機４５（図１参照）によって舵角検出器６２が故障した旨の報知を行って作業者に注意を喚起するとともに、上記通常走行制御を停止し、非常時走行制御に切り換える。この非常時走行制御は、操舵ダイヤル４２が中立位置から閾値（予め定めた任意の所定捻り操作量）以上の捻り操作量で捻り操作されている間だけ、その捻り操作により指定される方向（単に右か左か）に操舵シリンダ１７を作動させて前輪１１ａを操舵する制御である。

図６は上記非常時走行制御においてコントローラ５０が行う制御のフローである。非常時走行制御では、コントローラ５０は先ず、ステップＳ１において、操舵操作検出器４２ａにより検出される操舵ダイヤル４２の操作量の情報に基づいて、操舵ダイヤル４２の操作量が閾値以上であるか否かの判定を行う。そして、操舵ダイヤル４２の操作量が閾値に達していないと判定したときにはステップＳ２に進み、操舵制御バルブ５２のスプールを中立位置５２ａ（図４参照）に維持して操舵シリンダ１７の作動の停止状態を維持し（或いは操舵制御バルブ５２のスプールを中立位置５２ａに位置させて操舵シリンダ１７の伸縮作動を停止させ）、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ１において操舵ダイヤル４２の操作量が閾値以上であったときにはステップＳ３に進み、操舵操作検出器４２ａにより検出される操舵ダイヤル４２の操作方向の情報に基づいて、操舵ダイヤル４２の操作方向が右方向操舵に対応するものか否かの判定を行う。そして、ステップＳ３において操舵ダイヤル４２の操作方向が右方向操舵に対応するものであると判定した場合にはステップＳ４に進み、操舵制御バルブ５２のスプールを操舵シリンダ１７の伸長方向位置５２ｂ（図４参照）に位置させて操舵シリンダ１７を所定の速度で伸長作動させ（これにより前輪１１ａは右方向に向けられる）、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ３において操舵ダイヤル４２の操作方向が右方向操舵に対応するものでない（左方向操舵に対応するものである）と判定した場合にはステップＳ５に進み、操舵制御バルブ５２のスプールを操舵シリンダ１７の収縮方向位置５２ｃ（図４参照）に位置させて操舵シリンダ１７を所定の速度で収縮作動させ（これにより前輪１１ａは左方向に向けられる）、ステップＳ１に戻る。

コントローラ５０が上記制御を行うことにより、作業者が中立位置より閾値を超える操作量で操舵ダイヤル４２を右回り方向に捻り操作したときには、その捻り操作をしている間だけ操舵シリンダ１７を所定の速度で伸長作動させて前輪１１ａを右方向に回転（前輪支持部材１４をキングピン１５回りに右方向に回転）させることができ、操舵ダイヤル４２の操作量を閾値よりも小さい捻り量まで戻すことによって操舵シリンダ１７の伸長作動を停止させて前輪１１ａのそれ以上の右方向への回転が行われないようにすることができる。また、作業者が中立位置より閾値を超える操作量で操舵ダイヤル４２を左回り方向に捻り操作したときには、その捻り操作をしている間だけ操舵シリンダ１７を所定の速度で収縮作動させて前輪１１ａを左方向に回転（前輪支持部材１４をキングピン１５回りに左方向に回転）させることができ、操舵ダイヤル４２の操作量を閾値よりも小さい捻り量まで戻すことによって操舵シリンダ１７の収縮作動を停止させて前輪１１ａのそれ以上の左方向への回転が行われないようにすることができる。このため作業者は、上記非常時走行制御が行われているときでも、進行停止操作レバー４１の操作により走行体１０の走行速度を調整しつつ、操舵ダイヤル４２の操作を行って前輪１１ａの操舵を行えば、走行体１０を所望の方向へ走行させることができる。なお、通常走行制御から非常時走行制御に切り換えているときにおける上記操舵シリンダ１７の所定の速度は、舵角検出器６２の故障が検出されていないときにおける操舵シリンダ１７の作動速度よりも遅い速度であることが好ましい。また、通常走行制御から非常時走行制御に切り換えられている状態では、前輪１１ａの操舵を容易にするために、極低速でしか走行できないように走行体１０の走行速度規制が行われるようになっていることが好ましい。

このように、本高所作業車１の走行装置においては、舵角検出器６２の故障が検出された場合には、舵角検出器６２により検出された前輪１１ａの舵角が操舵ダイヤル４２の操作状態に応じて設定された前輪１１ａの目標舵角に追従するように操舵シリンダ１７を作動させる制御（通常走行制御）から、操舵ダイヤル４２の操作状態に応じた方向に、操舵ダイヤル４２が操作されている間だけ、操舵シリンダ１７を作動させる制御（非常時走行制御）に切り換えられるので、舵角検出器６２が故障した場合であっても、走行体１０が操舵不能、ひいては走行不能に陥ることがない。

次に、操舵操作検出器４２ａが故障した場合について説明する。操舵操作検出器４２ａが故障してその出力が異常なものとなっている場合（例えば操舵操作検出器４２ａからの出力信号の電圧が所定範囲内のものでなかった場合）、操舵操作検出器４２ａの故障がコントローラ５０によって検出される。そして、コントローラ５０は、操舵操作検出器４２ａの故障を検出したら、作業台３０上に設けた警報機４５によって舵角検出器６２が故障した旨の報知を行って作業者に注意を喚起する。そして、更に、走行速度検出器６１により走行体１０が走行していることが検出されているとき（走行速度検出器６１からの出力に基づいて走行体１０が走行中であることを認識しているとき）には、昇降操作レバー４３の操作に応じて伸縮ポスト２０の（昇降シリンダ２３の）作動を行わないように自己規制するとともに、上記通常走行制御を停止し、非常時走行制御に切り換える。この非常時走行制御は、操舵ダイヤル４２が中立位置から閾値以上の捻り操作量で捻り操作されている間だけ、その捻り操作により指定される方向（単に右か左か）に操舵シリンダ１７を作動させて前輪１１ａを操舵する制御である。

この場合においてコントローラ５０が行う制御は前述の舵角検出器６２が故障した場合と同様であり、図６の制御フローに示す通りである。すなわち、コントローラ５０は先ず、ステップＳ１において、昇降操作検出器４３ａにより検出される昇降操作レバー４３の操作量の情報に基づいて、昇降操舵レバー４３の操作量が閾値以上であるか否かの判定を行う。そして、昇降操作レバー４３の操作量が閾値に達していないと判定したときにはステップＳ２に進み、操舵制御バルブ５２のスプールを中立位置５２ａ（図４参照）に維持して操舵シリンダ１７の作動の停止状態を維持し（或いは操舵制御バルブ５２のスプールを中立位置５２ａに位置させて操舵シリンダ１７の伸縮作動を停止させ）、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ１において昇降操作レバー４３の操作量が閾値以上であったときにはステップＳ３に進み、昇降操作検出器４３ａにより検出される昇降操舵レバー４３の操作方向の情報に基づいて、昇降操作レバー４３の操作方向が右方向操舵に対応するものか否かの判定を行う（非常時走行制御が行われているときにおける昇降操作レバー４３の操作方向が前輪１１ａの右方向操舵及び左方向操舵のいずれに対応するかは予め定めておくものとする）。そして、ステップＳ３において昇降操作レバー４３の操作方向が右方向操舵に対応するものであると判定した場合にはステップＳ４に進み、操舵制御バルブ５２のスプールを操舵シリンダ１７の伸長方向位置５２ｂ（図４参照）に位置させて操舵シリンダ１７を所定の速度で伸長作動させ（これにより前輪１１ａは右方向に向けられる）、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ３において昇降操作レバー４３の操作方向が右方向操舵に対応するものでない（左方向操舵に対応するものである）と判定した場合にはステップＳ５に進み、操舵制御バルブ５２のスプールを操舵シリンダ１７の収縮方向位置５２ｃ（図４参照）に位置させて操舵シリンダ１７を所定の速度で収縮作動させ（これにより前輪１１ａは左方向に向けられる）、ステップＳ１に戻る。

コントローラ５０が上記制御を行うことにより、作業者が中立位置より閾値を超える操作量で昇降操作レバー４３を前方に傾動操作したときには、その傾動操作をしている間だけ操舵シリンダ１７を所定の速度で伸長作動させて前輪１１ａを右方向に回転（前輪支持部材１４をキングピン１５回りに右方向に回転）させることができ、昇降操作レバー４３の操作量を閾値よりも小さい傾動量まで戻すことによって操舵シリンダ１７の伸長作動を停止させて前輪１１ａのそれ以上の右方向への回転が行われないようにすることができる。また、作業者が中立位置より閾値を超える操作量で昇降操作レバー４３を後方に傾動操作したときには、その傾動操作をしている間だけ操舵シリンダ１７を所定の速度で収縮作動させて前輪１１ａを左方向に回転（前輪支持部材１４をキングピン１５回りに左方向に回転）させることができ、昇降操作レバー４３の操作量を閾値よりも小さい傾動量まで戻すことによって操舵シリンダ１７の収縮作動を停止させて前輪１１ａのそれ以上の左方向への回転が行われないようにすることができる。このため作業者は、上記非常時走行制御が行われているときでも、進行停止操作レバー４１の操作により走行体１０の走行速度を調整しつつ、昇降操作レバー４３の操作を行って前輪１１ａの操舵を行えば、走行体１０を所望の方向へ走行させることができる。この場合も、通常走行制御から非常時走行制御に切り換えているときにおける上記操舵シリンダ１７の所定の速度は、操舵操作検出器４２ａの故障が検出されていないときにおける操舵シリンダ１７の作動速度よりも遅い速度であることが好ましい。また、通常走行制御から非常時走行制御に切り換えられている状態では、極低速でしか走行できないように走行体１０の走行速度規制が行われるようになっていることが好ましい。

なお、コントローラ５０は、操舵操作検出器４２ａが故障したことを検知している場合に、昇降操作レバー４３の操作による伸縮ポスト２０の作動を自己規制し、昇降操作レバー４３の操作に応じて前輪１１ａの操舵を行うのは、走行体１０が走行中である場合のみである。すなわち、走行速度検出器６１からの出力に基づいて走行体１０が現在走行中ではない（走行体１０が停止している）と判断したときには、通常通り、昇降操作レバー４３の操作に応じて伸縮ポスト２０の伸縮作動（作業台３０の昇降作動）を行う。

このように、本高所作業車の走行装置においては、操舵操作検出器４２ａの故障が検出され、かつ走行体１０が走行中であることが検出された場合には、舵角検出器６２により検出された前輪１１ａの舵角が操舵ダイヤル４２の操作状態に応じて設定された前輪１１ａの目標舵角に追従するように操舵シリンダ１７を作動させる制御（通常走行制御）から、昇降操作レバー４３の操作状態に応じた方向に、昇降操作レバー４３が操作されている間だけ、操舵シリンダ１７を作動させる制御（非常時走行制御）に切り換えられるので、操舵操作検出器４２ａが故障した場合であっても、走行体１０が操舵不能、ひいては走行不能に陥ることがない。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、走行体の被操舵輪（前輪１１ａ）の操舵操作を行う操舵操作手段はダイヤル（操舵ダイヤル４２）であったが、これは他の手段、例えばレバー等であってもよい。また、舵角検出手段である舵角検出器６２の故障及び操舵操作検出器４２ａの故障を検出する手段は、上述の実施形態ではコントローラ５０がその機能を果たしていたが、これはコントローラ５０とは別に設けられた装置（例えば舵角検出器６２或いは操舵操作検出器４２ａを構成するポテンショメータに繋がるアナログ回路等）に替えることも可能である。また、上述の実施形態では、操舵操作検出器４２ａが故障した場合において、前輪１１ａの操舵操作を行う手段として利用されるものは、作業台３０を昇降移動させる伸縮ポスト２０の操作レバー（昇降操作レバー４３）であったが、これは必ずしも伸縮ポスト２０の操作レバーに限られるものではなく、走行体１０に備えられた他の作業装置があれば、その作業装置の操作レバーを、非常時走行制御が行われる際における前輪１１ａの操舵操作を行う手段として利用するようにしてもよい。

また、走行体の被操舵輪（前輪１１ａ）に繋がるリンク機構（ステアリングリンク機構１３）を駆動する操舵アクチュエータは必ずしも油圧シリンダでなくてもよく、油圧モータ或いは電動モータとラック・ピニオン機構とを組み合わせたもの等であってもよい。また、上述の実施形態では、１つの走行モータ１２の動力をギヤボックス１８及び左右の車軸１９を介して駆動輪である左右の後輪１１ｂに伝達させる構成、すなわち１つの走行モータ１２によって左右の後輪１１ｂを同時に駆動する構成となっていたが、走行体１０に２つの走行モータを備え、これら２つの走行モータによって左右の後輪１１ｂを別々に駆動する構成となっていてもよい。また、上述の実施形態では、本発明が適用される対象の作業車は、走行体に昇降移動自在な作業台を備えた高所作業車であったが、これは一例であり、走行体に設けたブーム等の先端部に作業台を備えた高所作業車であってもよい。また、作業車は車輪駆動式の走行体に作業装置を備えた作業車であれば、必ずしも高所作業車でなくてもよい。

本発明の一実施形態に係る作業車の走行装置を備えた高所作業車における走行体の走行動作及び作業台の昇降動作に関する信号及び動力の伝達経路を示すブロック図である。上記高所作業車を走行体の斜め後方から見た図である。上記高所作業車における走行体に備えられた走行装置の構成を示す平面図である。上記高所作業車における操舵シリンダの伸長量と前輪の舵角との関係を示す図であり、（Ａ）は操舵シリンダの伸長量が零の状態、（Ｂ）は操舵シリンダの伸長量が正値の状態、（Ｃ）は操舵シリンダの伸長量が負値の状態を示している。上記高所作業車の作業台に備えられた操作ボックスの斜視図である。非常時走行制御においてコントローラが行う制御のフローである。

符号の説明

１高所作業車（作業車）
１０走行体
１１ａ前輪（被操舵輪）
１３ステアリングリンク機構（リンク機構）
１７操舵シリンダ（操舵アクチュエータ）
２０伸縮ポスト（作業装置）
２３昇降シリンダ（作業装置作動手段）
３０作業台（作業装置）
４２操舵ダイヤル（操舵操作手段）
４２ａ操舵操作検出器（操舵操舵検出手段）
４３昇降操作レバー（作業装置操作手段）
５０コントローラ（目標舵角設定手段、通常走行制御手段、第１の故障検出手段、第１の非常時走行制御手段、作業装置作動手段、第２の故障検出手段、第２の非常時走行制御手段）
５１進行停止制御バルブ（走行速度規制手段）
５２操舵制御バルブ（通常走行制御手段、第１の非常時走行制御手段、第２の非常時走行制御手段）
５３昇降制御バルブ（作業装置作動手段）
６１走行速度検出器（走行検出手段）
６２舵角検出器（舵角検出手段）

Claims

作業装置を備えた車輪駆動式の走行体と、前記走行体の被操舵輪の操舵操作を行う操舵操作手段と、前記操舵操作手段の操作状態を検出する操舵操作検出手段と、前記操舵操作検出手段により検出された前記操舵操作手段の操作状態に応じて前記被操舵輪の目標舵角を設定する目標舵角設定手段と、前記被操舵輪の舵角を検出する舵角検出手段と、前記被操舵輪に繋がるリンク機構を駆動して前記被操舵輪の舵角を変化させる操舵アクチュエータと、前記舵角検出手段により検出された前記被操舵輪の舵角が前記目標舵角設定手段において設定された前記被操舵輪の目標舵角に追従するように前記操舵アクチュエータを作動させる制御を行う通常走行制御手段とを備えて構成された作業車の走行装置において、前記舵角検出手段の故障を検出する第１の故障検出手段と、前記第１の故障検出手段により前記舵角検出手段の故障が検出されているとき、前記通常走行制御手段による前記制御を規制し、前記操舵操作手段の操作状態に応じた方向に、前記操舵操作手段が操作されている間だけ、所定の速度で前記操舵アクチュエータを作動させる制御を行う第１の非常時走行制御手段とを備えたことを特徴とする作業車の走行装置。
前記所定の速度は、前記第１の故障検出手段により前記舵角検出手段の故障が検出されていないときにおける前記操舵アクチュエータの作動速度よりも遅い速度であることを特徴とする請求項１記載の作業車の走行装置。
前記第１の非常時走行制御手段は、前記第１の故障検出手段により前記操舵操作手段の故障が検出されているとき、前記走行体の走行速度規制を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の作業車の走行装置。
作業装置を備えた車輪駆動式の走行体と、前記作業装置の操作を行う作業装置操作手段と、前記作業装置操作手段の操作に応じて前記作業装置を作動させる作業装置作動手段と、前記走行体の被操舵輪の操舵操作を行う操舵操作手段と、前記操舵操作手段の操作状態を検出する操舵操作検出手段と、前記操舵操作検出手段により検出された前記操舵操作手段の操作状態に応じて前記被操舵輪の目標舵角を設定する目標舵角設定手段と、前記被操舵輪の舵角を検出する舵角検出手段と、前記被操舵輪に繋がるリンク機構を駆動して前記被操舵輪の舵角を変化させる操舵アクチュエータと、前記舵角検出手段により検出された前記被操舵輪の舵角が前記目標舵角設定手段において設定された前記被操舵輪の目標舵角に追従するように前記操舵アクチュエータを作動させる制御を行う通常走行制御手段とを備えて構成された作業車の走行装置において、前記操舵操作検出手段の故障を検出する第２の故障検出手段と、前記走行体が走行しているか否かを検出する走行検出手段と、前記第２の故障検出手段により前記操舵操作検出手段の故障が検出され、かつ前記走行検出手段により前記走行体が走行中であることが検出されているとき、前記作業装置作動手段が前記作業装置操作手段の操作に応じて前記作業装置の作動を行わないように規制するとともに、前記通常走行制御手段による前記制御を規制し、前記作業装置操作手段の操作状態に応じた方向に、前記作業装置操作手段が操作されている間だけ、所定の速度で前記操舵アクチュエータを作動させる制御を行う第２の非常時走行制御手段とを備えたことを特徴とする作業車の走行装置。
前記所定の速度は、前記第２の故障検出手段により前記操舵操作手段の故障が検出されていないときにおける前記操舵アクチュエータの作動速度よりも遅い速度であることを特徴とする請求項４記載の作業車の走行装置。
前記第２の非常時走行制御手段は、前記第２の故障検出手段により前記操舵操作手段の故障が検出され、かつ前記走行検出手段により前記走行体が走行中であることが検出されているとき、前記走行体の走行速度規制を行うことを特徴とする請求項４又は５記載の作業車の走行装置。