JP6511098B2 - 電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械分野に関し、特に、高所作業設備に関し、更に具体的に電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車に関する。

高所作業車は、先進の高所作業機械で、高所施工者の作業効率、安全性及び快適性を大幅に向上させると共に労働密度を引き下げることができ、先進国では早くからすでに幅広く応用されてきた。我が国の高所作業車の使用も益々幅広くなり、例えば初期に一般的な公共街路灯の修理、庭園樹木の剪定等があり、我が国経済の急速な発展につれ、工事建設、工業据え付け、設備点検、建屋メンテナンス、造船、電力、市政、空港、通信、庭園、交通等の高所作業車に対する需要が絶え間なく成長している。

一般的に言えば、高所作業車が作業する時、作業床が往々にして非常に高い位置に上昇し、そしてオペレーターが作業床内に立って各種制御ボタンを押しながら作業床を昇降或いは平行移動させ、その後オペレーターが、例えばビル外壁上に横断幕を吊り、ビル外壁の清掃、或いは外壁等に対しその他の施工作業といった各種高所作業を行う。

以上の高所作業の過程中において、作業床を操作する外壁等の施設に近づけるため、ちょっとした不注意にオペレーターの身体が外部施設の圧迫を受けることで人身安全に危険が及んでしまう。このため、高所作業車の作業床の適切な部位に安全防護設備を設けることで、オペレーターの安全を確保する必要があった。

従来の高所作業車で用いられている安全防護設備は、作業床の左右両側に機械式レバーガードに跨設されている。オペレーターが外力で圧迫された時、その身体が制御盤の方向に向けて傾斜することで、機械式レバーガードに接触し、該機械式レバーガードを偏向させ、従って動力を切断して、高所作業車の動力が失うことにより運転を停止させることで、オペレーターの身体が更なる圧迫を受けることによる怪我を避けることができる。

しかし、機械式レバーガードにより実現する従来の安全防護設備には、諸々の欠点が存在し、例えば、機械式レバーガード自体の感度が低く、現実の状況では往々にして、オペレーターが圧迫されてから機械式レバーガードの動力切断をトリガーでき、且つ圧迫動作は一定程度に達してからのみ機械式レバーガードの働きをトリガーできるため、機械式レバーガードが働いた時、オペレーターが軽微な圧迫を受けて身体に負傷し、よって、機械式レバーガードを用いる従来の高所作業車の安全性は思わしくなかった。また、機械式レバーガードが作業床の左右両側に跨設されているため、オペレーターの操作空間を占有する必要があり、こうしてオペレーターが作業床上の各種制御ボタンを操作する時、制限を受け、往々にして各種ボタンを気楽に押すことにも難があるため、オペレーターに操作上の不便さをもたらしていた。

同時に、従来の高所作業車が用いる安全防護設備は、作業床の両側に跨設されているレバーガードを用いるため、構造が非常に複雑になり、製品コストが増加していた。

よって、上記従来技術の欠点及び不足を克服するため、改良され、最先端の安全防護装置を有する高所作業車を提供する必要があった。

そこで、本発明は、上記少なくとも１個の課題を解決するため、感度が高く、安全性が良く、且つ構造が簡単で、製造コストも比較的安く及び寿命も長い電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、車体、前記車体上に枢設される伸縮伝動組立体と、前記伸縮伝動組立体の末端にヒンジ接続される作業床とを含む電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車を提供し；前記作業床は、底板と、前記底板周縁に設けられる環状囲いと、前記環状囲い上に取り付けられた制御盤とを含み；
前記制御盤周縁に操作レバーガードを設け、前記操作レバーガードが各々前記制御盤の左右両側にある２個のサイドセクションを包括し、前記操作レバーガード上に前記制御盤と電気的に接続する電子センサー式安全防護装置を設け、前記電子センサー式安全防護装置が協調動作し、且つ各々前記２個のサイドセクション上に対向設置される光送信機と光受信機とを含む。

好適には、前記光送信機及び光受信機は、前記２個のサイドセクション内に各々嵌設される。

更に、前記操作レバーガードは主にガードバーで構成され、前記光送信機及び光受信機が前記２個のサイドセクション内のガードバー内に各々嵌設される。

前記光送信機及び光受信機は、各々前記２個のサイドセクションの頂部に選択的に設けられる。

好ましくは、前記光送信機は、赤外線送信機で、前記光受信機が赤外線受信機である。

更に、前記伸縮伝動組立体上には、前記伸縮伝動組立体の伸縮長さと幅変更の角度を監視するために用いられる長さ・角度センサーを設け、前記車体上にメインコントローラを設け、前記メインコントローラは前記作業床の第１所定位置に対する高さが不変を保持し、水平方向に移動でき或いは前記作業床の第２所定位置に対する水平変位が不変を保持し、垂直方向に移動できるよう配置され；前記長さ・角度センサーは、メインコントローラと電気的に接続又は通信接続をする。

更に、前記伸縮伝動組立体は、支持アームを通じて前記車体と連結し、前記支持アームと伸縮伝動組立体の間に幅変更油圧シリンダを設ける。

更に、前記伸縮伝動組立体は、伸縮連結組立体を通じて作業床と連結し、前記伸縮連結組立体と伸縮伝動組立体の間に幅変更油圧シリンダを設ける。

具体的には、前記制御盤上に若干の操作ボタンを設ける。

従来技術に比べると、本発明は、次の利点を有する。
本発明に係る電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車において、作業床上に取り付けられた安全防護装置に用いられる電子センサー式安全防護装置は、感度が極めて高い光送信機と光受信機とを含むため、オペレーターの身体が一度光の伝搬を遮った場合、電子センサー式安全防護装置が直ちに信号を対応のコントローラにフィードバックし、コントローラが該高所作業車のエンジンの動力を直ちに切断することで、該高所作業車の継続運転を阻止してオペレーターの身体が更に圧迫されるのを避け、従ってオペレーターの人身安全を確保できる。従来の機械式レバーガードのように反応が遅いことはない。同時に、電子センサー式安全防護装置内の光送信機と光受信機は、前記２個のサイドセクション上に対向設置され、且つ前記２個のサイドセクションが各々前記制御盤の左右両側にあるため、前記光送信機から発せられた光が対向側セクション上に取り付けられた光受信機で直接受信でき、従来の電子安全防護装置のように送信機と受信機が同一側に取り付け、そして対向側に取り付けられた反射体を通じて送信機から発せられた光を受信機に反射して受信させるものではなく；よって、本発明に係る電子センサー式安全防護装置は、光反射体を取り付ける必要がなく、光送信機から発せられた光を対向側に設けられる光受信機で直接受信させることができるため、該電子センサー式安全防護装置は光反射体を省けると共に光の伝搬方式を変更し、その構造コンポーネントが比較的少なく済み、構造も簡単で、コストが比較的安く、取り付けも簡単に済み、且つ光の伝搬経路も比較的短く、反応がより一層速く且つ鋭敏になる。

更に、前記光送信機及び光受信機は、前記２個のサイドセクション内に各々嵌設されるため、光送信機及び光受信機が物品から衝突されて損傷するのを効果的に避けることができるだけでなく、更に修理及びメンテナンスコストを削減でき、且つ比較的良好な防塵、防水及び耐風化の特性を持つので、寿命も効果的に引き延ばすことができる。また、前記光送信機及び光受信機は、制御盤の左右両側にある２個のサイドセクション上に各々設けられ、２個のサイドセクションの間の領域内に跨設されないため、オペレーターの操作空間を占有することなく、こうしてオペレーターが制御盤上の各種制御ボタンを操作する時も比較的自由、利便及び気楽になる。

更に、本発明に係る電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車において、前記伸縮伝動組立体上には、前記伸縮伝動組立体の伸縮長さと幅変更の角度を監視するために用いられる長さ・角度センサーを設け、前記車体上にメインコントローラを設け、前記長さ・角度センサーがメインコントローラと電気的に接続又は通信接続をし、前記メインコントローラが制御コマンドに基づき各関連コンポーネントの幅変更の角度及び／或いは伸縮長さを算出することで、計算結果に基づいて各関連コンポーネントの伸縮及び幅変更を制御することによって、前記作業床の移動方式を制御し、前記作業床の第１所定位置に対する高さを不変に保持させて水平方向に移動（すなわち、伸縮連結組立体の伸縮を通じて実現することではなく、前後方向のみで移動する）でき、或いは前記作業床の第２所定位置に対する水平変位を不変に保持させて垂直方向に移動（すなわち、垂直に上下移動する）でき；従って高所作業車が移動して作業する時、高所作業車上の作業床を指定位置に到達することを素早く操作するよう実現でき、特に垂直に上下移動又は前後移動の時、ほぼ直接所定位置に到達できるため、その作業効率も比較的高くなる。

相応に、前記伸縮伝動組立体は、支持アームを通じて前記車体と連結し、前記支持アームと伸縮伝動組立体の間に幅変更油圧シリンダを設け、該構造方式が作業床の鉛直方向上及び／或いは水平方向のリーチ長さを増加し、作業範囲を拡大するだけでなく、且つ前記作業床の垂直に上下操作することも簡単に実現できる。

同時に、前記伸縮伝動組立体は、伸縮連結組立体を通じて作業床と連結し、前記伸縮連結組立体と伸縮伝動組立体の間に幅変更油圧シリンダを設け、伸縮連結組立体が伸縮性を持つため、更に作業床の作業床の鉛直方向上及び／或いは水平方向のリーチ長さを増加し、作業範囲を拡大することに便利になり；最も主要なことは、該伸縮連結組立体の水平方向に伸縮する時、鉛直方向上の移動に変化が生じないように維持でき、すなわち、水平方向の作業範囲を極めて大きく拡大できる。

上記を綜合すると、本発明は、構造コンポーネントが比較的少なく済み、構造が簡単で、コストも比較的安く、取り付けも簡単に済み、並びに光の伝搬経路が比較的短く、反応がより一層速く且つ鋭敏になるだけでなく、且つ作業床を鉛直方向上のみで移動し、前後位置を不変に保持でき、或いは前後方向上のみで移動して高さを不変に保持でき、従って操作上の便利性及び作業効率をアップでき、同時に比較大きい作業範囲を有する。

本発明の一典型的な実施例に係る電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車の構造を示す模式図である。 本発明に係る電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車の局部構造を示す模式図で、主に作業床の構造を示す。 図２に示す構造の別の状態図である。 図２内のＮ部位の部分拡大図である。 図１内のＭ部位の部分拡大図である。 図１に示す高所作業車の先端コンポーネントの別の状態の構造を示す模式図であり、前記先端コンポーネントは伸縮連結組立体、作業床及びその関連連接コンポーネント等を包括する。 図１に示す高所作業車の伸縮伝動組立体の構造を示す模式図である。 図７内のＡ部位の部分拡大図である。 図７内のＢ部位の部分拡大図である。 図７に示す伸縮伝動組立体の伸展状態の構造を示す模式図である。 図７に示す伸縮伝動組立体の内部重要伝動組立体の構造を示す模式図であり、重要伝動組立体は第１スプロケット、第２スプロケット、伸び出るチェーン、引き戻るチェーン及び伸縮油圧シリンダ等を包括する。 図７に示す伸縮伝動組立体の内部重要伝動組立体の別の状態の構造を示す模式図である。 図７に示す伸縮伝動組立体の内部重要伝動組立体の別の状態の構造を示す模式図である。 図７に示す伸縮伝動組立体の伸縮油圧シリンダの構造を示す模式図である。 図１４内のＣ部位の部分拡大図である。 本発明の別の実施例に係る電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車の先端コンポーネントの構造を示す模式図。

以下、添付図面及び例示的な実施例を組み合わせて、本発明に対し更なる説明を行い、添付図面内の同じ符号は同一コンポーネントを指す。また、既知技術の詳細な記述が本発明の特徴を示すことに対して不必要な場合、それを省略する。

本発明に係る電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車の構造を示す模式図は、図１〜図１６に示すように、車体１、前記車体１上に枢設される伸縮伝動組立体２と、伸縮連結組立体５を通じて伸縮伝動組立体２の末端と連結する作業床３とを含む。

ここで言及すべき点は、前記車体１は、フレーム部と前記フレーム部上に設けられる駆動システムと、前記駆動システムと電気的に接続する制御ボックスとを含み、前記制御ボックスが前記フレーム部の側面に回転自在に設けられ；前記駆動システムは、駆動機構と伝動機構と車輪アセンブリと制御システム等とを含み、前記制御ボックスが同時に制御システムとも電気的に接続し；前記作業床上に前記制御システムと電気的に接続できる関連の制御装置を設けることができる。

図２〜図４を参照すると、前記作業床３は、底板３２と、前記底板３２周縁に設けられる環状囲い３４と、前記環状囲い３４上に取り付けられた制御盤３６とを含み；前記制御盤３６周縁に操作レバーガード３８を設け、前記操作レバーガード３８が各々前記制御盤３６の左右両側（オペレーターが制御盤３６に向かって操作する時立つ方位に準じる）にある２個のサイドセクション３８１を包括し、前記操作レバーガード３８上に前記制御盤３６と電気的に接続する電子センサー式安全防護装置を設け、前記電子センサー式安全防護装置が協調動作し、且つ各々前記２個のサイドセクション３８１上に対向設置される光送信機３５１と光受信機３５２とを含む。

ここで言及すべき点は、前記環状囲い３４は、主に若干の保護欄干或いはガードプレートで構成され、前記光送信機３５１は赤外線送信機であることが好適で、前記光受信機３５２が赤外線受信機であることが好適であり；前記操作レバーガード３８は、各々前記制御盤３６の左右両側にある２個のサイドセクション３８１を包括できるだけでなく、前記制御盤３６の前側（オペレーターが制御盤３６に向かって操作する時立つ方位に準じる）に設けられるフロントセクション３８２も含んでもよく、前記２個のサイドセクション３８１とフロントセクション３８２は一体化でき、互いに間隔をあける単独セクションとしてもよく、又はその中の隣り合う２個が一体化し、もう１個が間隔をあける方式とし、好適には前記２個のサイドセクション３８１とフロントセクション３８２が一体化し、前記操作レバーガード３８もフロントセクション３８２を包括せずに設けてもよい。

また、前記光送信機３５１及び光受信機３５２は、前記２個のサイドセクション３８１内に各々嵌設され、又は前記光送信機３５１及び光受信機３５２が、各々前記２個のサイドセクション３８１の頂部に設けられる。

好適には、前記制御盤３６上に若干の操作ボタンを設け；操作レバーガード３８は、主にガードバーで構成され、具体的には制御盤３６上或いは環状囲い３４上に縦向き固定される若干のガードバー及び少なくとも一部が縦向きのガードバー上に固定される横向きバー（具体的な必要性により折り曲げることができる）で構成されることができ、前記光送信機３５１及び光受信機３５２が横向きバー（制御盤３６の左右両側にある部分的なセクション）内或いは縦向きバー（制御盤３６の左右両側にある部分的なセクション）内に各々嵌設され；前記光送信機３５１及び光受信機３５２も横向きバー（制御盤３６の左右両側にある部分的なセクション）の頂部に各々固設されてもよく、若しくは横向きバー（制御盤３６の左右両側にある部分的なセクション）の底部に固設されてもよく；また、前記操作レバーガード３８も主にガードプレートで構成されてもよく、前記光送信機３５１及び光受信機３５２の設置位置も同様に上記述べた方式に類似することもできる。よって、前記光送信機３５１及び光受信機３５２は、前記２個のサイドセクション３８１内に各々嵌設されるため、光送信機３５１及び光受信機３５２が物品から衝突されて損傷するのを効果的に避けることができるだけでなく、更に修理及びメンテナンスコストを削減でき、且つ比較的良好な防塵、防水及び耐風化の特性を持つので、寿命も効果的に引き延ばすことができる。

上記を綜合すると、作業床３上に取り付けられた安全防護装置に用いられる電子センサー式安全防護装置は、感度が極めて高い光送信機と光受信機とを含むため、オペレーターの身体が一度光の伝搬を遮った場合、電子センサー式安全防護装置が直ちに信号を対応のコントローラにフィードバックし、コントローラが該高所作業車のエンジンの動力を直ちに切断することで、該高所作業車の継続運転を阻止してオペレーターの身体が更に圧迫されるのを避け、従ってオペレーターの人身安全を確保できる。従来の機械式レバーガードのように反応が遅いことはない。同時に、電子センサー式安全防護装置内の光送信機３５１と光受信機３５２は、前記２個のサイドセクション３８１上に対向設置され、且つ前記２個のサイドセクション３８１が各々前記制御盤３６の左右両側にあるため、前記光送信機３５１から発せられた光が対向側セクション３８１上に取り付けられた光受信機３５２で直接受信でき、従来の電子安全防護装置のように送信機と受信機が同一側に取り付け、そして対向側に取り付けられた反射体を通じて送信機から発せられた光を受信機に反射して受信させるものではなく；よって、本発明に係る電子センサー式安全防護装置は、光反射体を取り付ける必要がなく、光送信機３５１から発せられた光を対向側に設けられる光受信機３５２で直接受信させることができるため、該電子センサー式安全防護装置は光反射体を省けると共に光の伝搬方式を変更し、その構造コンポーネントが比較的少なく済み、構造も簡単で、コストが比較的安く、取り付けも簡単に済み、且つ光の伝搬経路も比較的短く、反応がより一層速く且つ鋭敏になる。また、前記光送信機及び光受信機は、制御盤の左右両側にある２個のサイドセクション上に各々設けられ、２個のサイドセクションの間の領域内に跨設されないため、オペレーターの操作空間を占有することなく、こうしてオペレーターが制御盤上の各種制御ボタンを操作する時も比較的自由、利便及び気楽になる。

同時に、従来の高所作業車が作業時の移動過程中、各コンポーネントの間が正確かつ効果的に協調動作及び自己調整制御を行うことができず、例えば、作業床の上下移動過程中において、必ず作業床に水平方向において対応距離を移動させ、一般的に作業床を鉛直方向に移動させた時水平方向に移動しないことができず、すなわち、垂直に上下操作することができず；作業床を上昇又は降下させようとするだけで、前後位置が不変の場合、何度も繰り返して作業床の位置を制御調整する必要があり、その上下位置を含んだり、前後位置も含み、例えば、作業床を上昇させるだけで前後位置を不変に制御する場合、まず作業床の上昇を制御し、作業床の上昇過程中に作業床も前方に移動するため、又作業床の後方移動を制御する必要があり、所定位置に到達するまで何度も繰り返し、該過程の操作が比較的煩瑣で、作業効率も比較的低い。また、従来の高所作業車は、作業床を水平方向に移動し、鉛直方向に不変を保持するよう制御する場合、一般的に伸縮小型アーム（すなわち、伸縮連結組立体）の伸縮の制御のみを通じて実現できるが、他の各コンポーネント（例えば支持アーム、伸縮伝動組立体等）の間の協調動作及び自己調整制御を通じて直接（繰り返して制御調整を含まない）実現できず、伸縮小型アーム（すなわち、伸縮連結組立体）を有しない高所作業車は、繰り返して制御調整することで業床を水平方向のみで移動させ、高さを不変に保持することを実現でき、よってその制御方式も比較的単一で、煩瑣である。これによれば、本発明は従来技術に存在する上記課題についても相応の改良を行い、具体的な改良の技術解決策は、主に制御システム面に重きを置く。

前記制御システムは、メインコントローラ（図示せず）を包括し、前記メインコントローラが各関連コンポーネントの伸縮と幅変更を通じて前記作業床３の移動方式を制御でき、前記作業床３の第１所定位置に対する高さを不変に保持させて水平方向に移動でき、或いは前記作業床３の第２所定位置に対する水平変位を不変に保持させて垂直方向に移動できる。具体的には、前記メインコントローラが関連の操作コマンドに基づき各関連コンポーネントの調整必要な幅変更の角度及び／或いは伸縮長さを算出できる計算処理モジュールと、前記計算処理モジュールで算出した計算結果に基づき対応の制御コマンドを出す実行回路モジュールと、関連データ（作業床３の高さ値及び水平変位値等を含む）の記録・保存を行うために用いられる保存モジュールとを含み、各対応のモジュールはチップ及び／或いはその他の対応の電器元件の組み合わせを接続してからなることができる。

具体的には、前記伸縮連結組立体５は、外側ブーム５１と、前記外側ブーム５１内に摺設され、前記外側ブーム５１の一端から伸び出ることができる内側ブーム５２と、前記外側ブーム５１と内側ブーム５２の間に設けられた小型ブーム伸縮油圧シリンダ５３とを含む。

ここで言及すべき点は、前記小型ブーム伸縮油圧シリンダ５３がシリンダ体（図示せず）と、前記シリンダ体内に摺設するピストン棒（図示せず）とを含み；好適には、前記シリンダ体は前記外側ブーム５１の外壁上に固着され、前記ピストン棒の伸出端が前記内側ブーム５２の外壁上に固着される。

前記伸縮伝動組立体２と伸縮連結組立体５の間に第１平衡取り油圧シリンダ５５を設け，前記伸縮連結組立体５上の前記伸縮伝動組立体２と連結する一端に小型ブームヘッド５４をヒンジ連結し；前記第１平衡取り油圧シリンダ５５の一端は、伸縮伝動組立体２とヒンジ連結し、他端が前記小型ブームヘッド５４とヒンジ連結し；前記伸縮連結組立体５は、小型ブーム幅変更油圧シリンダ５７を更に含み、前記小型ブーム幅変更油圧シリンダ５７の一端が前記小型ブームヘッド５４とヒンジ連結し、他端が前記外側ブーム５１の外壁とヒンジ連結し、前記小型ブームヘッド５４、外側ブーム５１及び小型ブーム幅変更油圧シリンダ５７が三角の幅変更機構で構成させる。

ここで言及すべき点は、小型ブームヘッド５４、外側ブーム５１及び伸縮伝動組立体２が同一ピン５１２を通じてヒンジ連結し；前記第１平衡取り油圧シリンダ５５、小型ブームヘッド５４、小型ブーム幅変更油圧シリンダ５７及び外側ブーム５１は、四連接棒機構を構成する。また、第１平衡取り油圧シリンダ５５は、電気制御平衡取り方式を用いることができ、油圧制御平衡取り方式を用いることでもよく；電気制御平衡取り方式を用いた時、前記小型ブームヘッド５４、外側ブーム５１及び伸縮伝動組立体２がヒンジ連結を実現させるピン５１２上に前記第１平衡取り油圧シリンダ５５とマッチする角度センサー（図示せず）を設け；油圧制御平衡取り方式を用いた時、前記伸縮伝動組立体２上に前記第１平衡取り油圧シリンダ５５とマッチする油圧制御平衡取り装置を設け；前記第１平衡取り油圧シリンダ５５は、電気制御平衡取り方式を用いることが好ましい。

第１平衡取り油圧シリンダ５５の小型ブームヘッド５４に対するプッシュプル動作を通じて小型ブームヘッド５４への平衡取りを実現でき；具体的には、小型ブームヘッド５４上に取り付けられる角度センサーは、小型ブームヘッド５４の某角度をゼロ点に予め設定し、伸縮伝動組立体２の幅変更過程中、小型ブームヘッド５４が伸縮伝動組立体２の幅変更に伴って傾斜でき、この場合角度センサーは小型ブームヘッド５４の角度信号を対応のコントローラに伝送し、コントローラが信号を受信した後対応の制御コマンドを発することで、第１平衡取り油圧シリンダ５５の伸縮を制御し、従って小型ブームヘッド５４の平衡取りを実現し、すなわち、小型ブームヘッド５４を終始予め設定したゼロ点にあるよう制御する。また、小型ブーム幅変更油圧シリンダ５７の伸縮を制御することによって伸縮連結組立体５の上下幅の変更を実現できる。

更に、前記伸縮連結組立体５と作業床３の間に第３平衡取り油圧シリンダ５８を設けており、前記第３平衡取り油圧シリンダ５８の一端は前記内側ブーム５２とヒンジ連結し、他端が前記作業床３上に固着するスイングシリンダ３３とヒンジ連結する。

好適には、前記小型ブームヘッド５４と伸縮連結組立体５の間に第２平衡取り油圧シリンダ５６を更に設けており、前記第２平衡取り油圧シリンダ５６の一端は小型ブームヘッド５４とヒンジ連結し、他端が前記外側ブーム５１の外壁とヒンジ連結し；前記第２平衡取り油圧シリンダ５６のチャンバーと第３平衡取り油圧シリンダ５８のチャンバーは、油圧ホースを通じて連通する。

ここで言及すべき点は、前記第２平衡取り油圧シリンダ５６及び第３平衡取り油圧シリンダ５８の設置により、伸縮連結組立体５の幅変更過程中、作業床３の傾斜発生を防止でき、伸縮連結組立体５の幅変更過程中、前記作業床３が終始水平状態を保持させるよう確保できるため、第２平衡取り油圧シリンダ５６及び第３平衡取り油圧シリンダ５８がレベル２平衡取り機能を有する（前記第１平衡取り油圧シリンダ５５及びその関連装置がレベル１平衡取りを実現）。前記第２平衡取り油圧シリンダ５６のチャンバーと第３平衡取り油圧シリンダ５８のチャンバーは、油圧ホースを通じて連通するため、第３平衡取り油圧シリンダ５８と第２平衡取り油圧シリンダ５６の伸縮マッチを通じて平衡取りの目的を達成でき、その具体的な過程としては伸縮連結組立体５が上向き幅変更の時、小型ブーム幅変更油圧シリンダ５７内の伸縮棒が伸び出て、同時に第２平衡取り油圧シリンダ５６内の伸縮棒も伸び出て、この場合第２平衡取り油圧シリンダ５６内のロッドあるチャンバーの油圧媒質は圧力により第３平衡取り油圧シリンダ５８のロッドあるチャンバー内に流れ込み、次に第３平衡取り油圧シリンダ５８の伸縮棒が縮め、第３平衡取り油圧シリンダ５８のロッドレスチャンバー内の油圧媒質が油圧ホースを通じて第２平衡取り油圧シリンダ５６のロッドレスチャンバーに入り込み、第３平衡取り油圧シリンダ５８及び第２平衡取り油圧シリンダ５６の関連チャンバー内の圧力平衡を通じて平衡取り目的を実現し；伸縮連結組立体５が下向き幅変更の時も同様原理であり、油圧媒質の流れ方向及び関連コンポーネントの動き状態が逆となり；前記第２平衡取り油圧シリンダ５６及び第３平衡取り油圧シリンダ５８のシリンダチューブ断面積、伸縮棒断面積及び伸縮棒のストロークは、いずれもデフォルト及びマッチ済みとする。

図１及び図５〜図１５を参照すると、共同で本発明の一典型的な実施例に係る高所作業車の伸縮伝動組立体を示す。前記伸縮伝動組立体２は、主ジブ２１と第２関節ブーム２２と第３関節ブーム２３と伸縮油圧シリンダ２４と伸び出るチェーン２７と引き戻るチェーン２８とを含む。

前記第２関節ブーム２２は、前記主ジブ２１内に嵌め込み、前記主ジブ２１（図１０に示す上側）内から伸び出ることができ、前記第３関節ブーム２３が前記第２関節ブーム２２内に嵌め込み、前記第２関節ブーム２２の伸出端（図１０に示す上側）から伸び出ることができる。

前記伸縮油圧シリンダ２４は、前記第２関節ブーム２２上に固着するシリンダチューブ２４１と、前記シリンダチューブ２４１内に嵌め込む伸縮棒２４２とを含み、前記伸縮棒２４２が中空構造２４７を有し、前記伸縮棒２４２内の中空構造２４７がシリンダチューブ２４１の内部チャンバーと連通し、前記伸縮棒２４２上の前記中空構造２４７内に導油管２４５を設け、前記伸縮棒２４２の伸出端（図１２に示す下側）が前記主ジブ２１上に固着する。好適には、前記伸縮棒２４２の伸出端の端面は、係止板８を通じて主ジブ２１上に固定され、前記シリンダチューブ２４１上の前記伸縮棒２４２の伸出端に近い箇所に前記シリンダチューブ２４１を前記第２関節ブーム２２上に固定するための連接部を設けており、前記連接部がピン穴を包括でき、すなわち、ピンをピン穴内に挿入することで、シリンダチューブ２４１を第２関節ブーム２２上に固定することを実現し；シリンダチューブ２４１上の連接部もシリンダチューブ２４１その他の位置に設けてもよく、例えばシリンダチューブ２４１の中部等である。

また、前記伸縮油圧シリンダ２４上に第１スプロケット２５を固設しており、前記第２関節ブーム２２上に第２スプロケット２６を固設しており、前記第２スプロケット２６は第１スプロケット２５に比べると、更に前記シリンダチューブ２４１の伸出端に近く；前記伸縮チェーン２７の一端は前記主ジブ２１上に固着され、他端が前記第１スプロケット２５を囲んで前記第３関節ブーム２３上に固着され、すなわち、伸縮チェーン２７の両端がいずれも第１スプロケット２５の下側（明細書添付図面内の関連図面での配置方向に準じる）にあり；前記引き戻るチェーン２８の一端は、前記第３関節ブーム２３上に固着され、他端が前記第２スプロケット２６を囲んで前記主ジブ２１上に固着され、すなわち、引き戻るチェーン２８の両端がいずれも第２スプロケット２６の上側（明細書添付図面内の関連図面での配置方向に準じる）にある。好適には、前記第１スプロケット２５は、前記伸縮油圧シリンダ２４上の前記伸出端から離れた一端の油圧シリンダヘッド箇所に設けられ、前記第２スプロケット２６が前記第２関節ブーム２２上の前記伸縮棒２４２の伸出端に近い箇所に設けられ；該構造方式を通じて第１スプロケット２５及び第２スプロケット２６をシリンダチューブ２４１の上下（明細書添付図面内の関連図面での配置方向に準じる）両端の位置に設けることができ、シリンダチューブ２４１の安定な移動を確保でき、従って関連コンポーネントの安定な伝動及び伸縮運動をさせることができ；前記第１スプロケット２５及び第２スプロケット２６もその他の相応しい位置に設けることができ、例えば第１スプロケット２５をシリンダチューブ２４１上のシリンダチューブ中部に近い位置に設け、又は第２スプロケット２６を第２関節ブーム２２上のシリンダチューブ２４１中部に近い位置に設ける。

図１４〜図１５に示すように、前記伸縮油圧シリンダ２４のシリンダチューブ２４１の内部チャンバーは、伸縮棒２４２によってロッドあるチャンバー２４４及びロッドレスチャンバー２４３に分けられ、すなわち、シリンダチューブ２４１の内部チャンバーと伸縮棒２４２が重なる部位で形成するチャンバーはロッドあるチャンバー２４４で、シリンダチューブ２４１の内部チャンバーが伸縮棒２４２と重ならず且つ伸縮棒２４２末端の右上側（明細書添付図面内の図１５での配置方向に準じる）にある部位はロッドレスチャンバー２４３となり；前記伸縮棒２４２の中空構造２４７は、連結通路２４６を通じてロッドあるチャンバー２４４と連通し；前記伸縮棒２４２の中空構造２４７及び該中空構造２４７内の導油管２４５は、いずれも外付け油圧ホースで連なる。

更に、前記引き戻るチェーン２８及び伸び出るチェーン２７は、各自の１つの端末がチェーン連結コンポーネント２９を通じて前記第３関節ブーム２３上に固着され、且つ該各１つの端末が各々前記チェーン連結コンポーネント２９の両側に固着され；該構造方式を通じて伸び出るチェーン２７と引き戻るチェーン２８と第３関節ブーム２３の間が連動作用をより一層実現できる。伸び出るチェーン２７及び引き戻るチェーン２８も各々異なる連接コンポーネントを通じて第３関節ブーム２３との固結を実現できる。

更に、前記伸び出るチェーン２７上にチェーン検知装置を設けており；該チェーン検知装置はリアルタイムで関連チェーンの状態を検知でき、関連チェーンの破断が発生した時或いはデフォルトの緩め値を超えた時、警報信号を発することができ、これをもって該伸縮伝動組立体２の使用安全性を確保することで、オペレーター及びその他の関係者の人身安全を守る。具体的には、チェーン検知装置を伸び出るチェーン２７と主ジブ２１との連結する一端に設けることができる。

前記主ジブ２１、第２関節ブーム２２及び第３関節ブーム２３は、いずれも中空構造が好ましい。前記主ジブ２１、第２関節ブーム２２及び第３関節ブーム２３は内部が中空構造であることに限られるものではなく、前に述べた条件を満たすことができるその他の構造とすることでもよい。

更に、前記主ジブ２１、第２関節ブーム２２及び第３関節ブーム２３の内部中空構造は、伸縮チャンバーを構成し、前記伸縮油圧シリンダ２４、第１スプロケット２５、第２スプロケット２６、伸び出るチェーン２７及び引き戻るチェーン２８がいずれも前記伸縮チャンバー内にあり；この伸縮伝動組立体２の構造をより一層整えることで、関連コンポーネントの摩耗を減少すると共にその経年劣化を遅らせ、その寿命を延ばすことができ、なお修理及びメンテナンス頻度を減らすことができ、同時に修理、メンテナンスも比較的便利で、修理及びメンテナンスコストも比較的低く、また一定程度上でも上記関連コンポーネントの露出により関係者が衝突して怪我する確率を下げることができる。伸縮油圧シリンダ２４、第１スプロケット２５、第２スプロケット２６、伸び出るチェーン２７及び引き戻るチェーン２８等のコンポーネントを伸縮チャンバー外（すなわち、主ジブ２１、第２関節ブーム２２及び第３関節ブーム２３の外壁上）に設けることも実現可能である。

上記を綜合すると、伸縮棒２４２は、主ジブ２１上に固定されるため、適切な液体媒質を通じてシリンダチューブ２４１を駆動する時、シリンダチューブ２４１が第２関節ブーム２２を一緒に上方（明細書添付図面内の関連図面での配置方向に準じる）に向かって移動させることで、第２関節ブーム２２が主ジブ２１の上端から伸び出るようにさせ、従って伸び出るチェーン２７及び第１スプロケット２５の伝動作用によって第３関節ブーム２３を第２関節ブーム２２の上端から伸び出るよう引っ張り、シリンダチューブ２４１内に引き続いて液体媒質を注入することに伴い、所要の移動ストローク又は最大デフォルトストロークに到達するまで、第２関節ブーム２２と第３関節ブーム２３が引き続いて上端に向かって延伸し；該過程中において、第１スプロケット２５は、１つの動滑車に相当し、第３関節ブーム２３の主ジブ２１に対する移動がシリンダチューブ２４１の移動ストローク（すなわち、第２関節ブーム２２の主ジブ２１に対する移動）の２倍に等しくさせることで、一定程度の伸縮ストロークのアップに便利になる。

伸縮棒２４２内の中空構造２４７を通じてシリンダチューブ２４１内のロッドあるチャンバー２４４に給油させる時、シリンダチューブ２４１は第２関節ブーム２２を一緒に下方に向かって移動させることで、第２関節ブーム２２が主ジブ２１の上端から縮め、従って引き戻るチェーン２８及び第２スプロケット２６の伝動作用を通じて第３関節ブーム２３を第２関節ブーム２２内に向かって縮めるよう引っ張り、伸縮棒２４２内の引き続き給油に伴い、所要の縮め程度又は完全に所定位置に縮めるまで第２関節ブーム２２と第３関節ブーム２３が引き続いて下端に向かって縮めることができ；該過程中において、第２スプロケット２６は、１つの動滑車に相当し、第３関節ブーム２３の主ジブ２１に対する移動がシリンダチューブ２４１の移動ストローク（すなわち、第２関節ブーム２２の主ジブ２１に対する移動）の２倍に等しくさせる。

具体的に、図１及びその他の関連図面を綜合すると、前記第３関節ブーム２３は伸縮連結組立体５を通じて作業床３とのヒンジ連結を実現し、すなわち、第３関節ブーム２３が伸縮連結組立体５上の外側ブーム５１とヒンジ連結し、伸縮連結組立体５上の内側ブーム５２が作業床３と連結し、前記伸縮連結組立体５は作業床３が水平方向において更に一定程度の延伸及び縮めを実現でき；前記主ジブ２１は、支持アーム４を通じて車体１とヒンジ連結し、すなわち、主ジブ２１が支持アーム４とヒンジ連結し、支持アーム４が車体１上の関連コンポーネントと枢支（具体的には、車体１の上端に設けられる旋回台１０１と枢支できる）し；また、主ジブ２１と支持アーム４の間に幅変更油圧シリンダ６を設けており、主ジブ２１、支持アーム４及びそれと連結する幅変更油圧シリンダ６も１つの安定な三角形構造も構成させることができ、従って該高所作業車に作業時より高い安定性及び安全性も保たせる。

同時に、前記主ジブ２１内の支持アーム４に近い一端に前記伸縮伝動組立体２の伸縮長さ及び幅変更の角度を監視するために用いられる長さ・角度センサー（図示せず）を設け、前記長さ・角度センサーがメインコントローラと電気的に接続或いは通信接続をし、前記車体１内におけるその上の旋回台１０１の旋回を駆動する中央回転体上に旋回台１０１の旋回角度を監視するために用いられる角度センサー（図示せず）を設け前、記角度センサーがメインコントローラと電気的に接続或いは通信接続をする。

高所作業車は、ブームの立ち上げ作業時、伸縮伝動組立体２内の第２関節ブーム２２及び第３関節ブーム２３の伸び出しを制御し、この場合伸縮伝動組立体２と連結する作業床３は第３関節ブーム２３の牽引下で同時に伸び出て、作業床３が所定の作業位置又は最大延伸ストロークに到達するまで、同時に関連の幅変更油圧シリンダ６、支持アーム４及び伸縮連結組立体５を更に制御して関連ブームの延伸角度或いは位置を調整できる。

同じ道理で、高所作業車のブーム縮め作業の時、伸縮伝動組立体２内の第２関節ブーム２２と第３関節ブーム２３の縮めを制御し、この場合伸縮伝動組立体２と連結する作業床３は第３関節ブーム２３の牽引下で同時に縮め、作業床３が所定の作業位置又は原始未延伸状態に縮めるまで、同時に関連の幅変更油圧シリンダ６、支持アーム４及び伸縮連結組立体５を更に制御して関連ブームの角度或いは位置を調整できる。

また、高所作業車が直立機能を有効にさせた時、長さ・角度センサーは、この時監視している作業床３の第１所定位置（例えば地面、車体１の上端面又は車体１の底部等）に対する高さ値及び第２所定位置（例えば車体１の側面或いは前記旋回台１０１の中央回転体の中心軸等）に対する水平変位値をメインコントローラに伝送して記録保存を行い、同時に、中央回転体上の角度センサーも旋回台１０１の旋回角度値をメインコントローラに伝送して記録保存を行い、次に制御ボックス（若しくは作業床３上にある関連の制御装置）上の上下レバー（制御作業床３の上下移動を制御するために用いられる）を押した場合、メインコントローラが支持アーム４、伸縮伝動組立体２及び対応の幅変更油圧シリンダ等の関連コンポーネントの調整が必要とする幅変更の角度及び伸縮長さを算出することで、支持アーム４、伸縮伝動組立体２及び対応の幅変更油圧シリンダ等の関連コンポーネントを制御して対応動作を行う制御コマンドを出し、前記作業床３の第２所定位置に対する水平変位値を不変に保持させて垂直方向に移動；同じ道理で、前記作業床３の第２所定位置に対する水平変位値を不変に保持させて垂直方向に移動することも実現でき；上記に述べた過程は作業床の上下と前後の位置を何度も繰り返し調整制御する必要がなく、垂直に上下移動及び前後移動を直接実現できるため、操作上における便利性及び作業効率を大幅に高める。

また、図１６を参照すると、本発明の別の実施例に係る電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車を示す。該実施例と上記述べた実施例との相違点は、前記伸縮伝動組立体２と伸縮連結組立体５の間の支持コンポーネントが幅変更油圧シリンダ５７で、すなわち、該幅変更油圧シリンダ５７で上記実施例内のレベル１平衡取り関連コンポーネントを代替とし；前記第３平衡取り油圧シリンダ５８は、電気制御平衡取り方式を用い、前記スイングシリンダ３３上に前記第３平衡取り油圧シリンダ５８とマッチする角度センサー５９を設け、すなわち、該電気制御平衡取り方式で上記実施例内のレベル２平衡取り内の油圧制御平衡取り方式を代替とする。

作業時、該伸縮伝動組立体２と伸縮連結組立体５の間の幅変更油圧シリンダ５７の伸縮を通じて伸縮連結組立体５の上下幅変更を実現でき；第３平衡取り油圧シリンダ５８の伸縮を通じて作業床の平衡取りを実現でき、作業床が一貫して水平状態となるよう確保する。

具体的には、スイングシリンダ３３上に取り付けられる角度センサー５９は、作業床３の某位置をゼロ点に予め設定し、伸縮連結組立体５の幅変更過程中、該角度センサー５９が電気信号を対応のコントローラに伝送し、コントローラが信号を受信した後対応の制御コマンドを発することで、第３平衡取り油圧シリンダ５８の伸縮を制御し、従って作業床の平衡取りを実現し、すなわち、作業床３を終始予め設定したゼロ点になるよう制御する。

相応に、本発明に係る高所作業車の運動軌跡制御方法は、次のステップを包括する。

１、高所作業車上の作業床の第１所定位置に対する高さ値及び第２所定位置に対する水平変位値を得ると共に記録して保存する。前記第１所定位置は地面、車体の上端面又は車体の底部等とすることができ、前記第２所定位置が車体の側面或いは前記旋回台の中央回転体の中心軸等とすることができる。

ここで言及すべき点は、前記長さ・角度センサー及び中央回転体上の角度センサーは、監視した関連データをリアルタイムでメインコントローラに伝送できる。

２、操作コマンドに応答し、デフォルトの計算方法により各関連コンポーネントの調整が必要とする幅変更の角度及び／或いは伸縮長さを計算し、計算結果が得られる。各関連コンポーネントは、支持アーム、伸縮伝動組立体及び／或いは支持アームと伸縮伝動組立体の間の幅変更油圧シリンダ等を包括する。前記デフォルトの計算方法は、幅変更の角度と伸縮長さの間の相互影響関係及び各コンポーネントの間の影響関係を根拠とすることができる。

３、前記計算結果に基づき、対応の制御コマンドを出すことで、前記作業床の第１所定位置に対する高さ値を不変に保持させて水平方向に移動、或いは前記作業床の第２所定位置に対する水平変位値を不変に保持させて垂直方向に移動する。

ここで言及すべき点は、該ステップ３において、制御調整の最終結果が各関連コンポーネントの幅変更の角度値及び／或いは伸縮長さの値をステップ２内の計算結果と一致するよう保たなければならない。

よって、本発明は、構造コンポーネントが比較的少なく済み、構造が簡単で、コストも比較的安く、取り付けも簡単に済み、並びに光の伝搬経路が比較的短く、反応がより一層速く且つ鋭敏になるだけでなく、且つ作業床を鉛直方向上のみで移動し、前後位置を不変に保持でき、或いは前後方向上のみで移動して高さを不変に保持でき、従って操作上の便利性及び作業効率をアップでき、同時に比較大きい作業範囲を有する。

本発明では例示的な実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、本発明の範囲と精神とから外れることなくこれら例示的な実施例を様々に変更できるのは、当業者には明らかである。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物で限定する。

Claims (8)

1. 電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車であって、車体、前記車体上に枢設される伸縮伝動組立体と、前記伸縮伝動組立体の末端にヒンジ接続される作業床とを含み；
   前記作業床は、底板と、前記底板周縁に設けられる環状囲いと、前記環状囲い上に取り付けられた制御盤とを含み；
   前記制御盤周縁に操作レバーガードを設け、前記操作レバーガードが各々前記制御盤の左右両側にある２個のサイドセクションを包括し、前記操作レバーガード上に前記制御盤と電気的に接続する電子センサー式安全防護装置を設け、前記電子センサー式安全防護装置が協調動作し、且つ各々前記２個のサイドセクション上に対向設置される光送信機と光受信機とを含み、
   前記伸縮伝動組立体上には、前記伸縮伝動組立体の伸縮長さと幅変更の角度を監視するために用いられる長さ・角度センサーを設け、前記車体上にメインコントローラを設け、前記メインコントローラは前記作業床の第１所定位置に対する高さが不変を保持し、水平方向に移動でき或いは前記作業床の第２所定位置に対する水平変位が不変を保持し、垂直方向に移動できるよう配置され；前記長さ・角度センサーは、前記メインコントローラと電気的に接続又は通信接続され、
   前記伸縮連結組立体は、外側ブームと、前記外側ブーム内に摺設され、前記外側ブームの一端から伸び出ることができる内側ブームと、前記外側ブームと内側ブームの間に設けられた小型ブーム伸縮油圧シリンダとを備え、
   前記伸縮伝動組立体と前記伸縮連結組立体の間に第１平衡取り油圧シリンダが設けられ、前記伸縮連結組立体上の前記伸縮伝動組立体と連結する一端に小型ブームヘッドがヒンジ連結され、前記第１平衡取り油圧シリンダの一端が伸縮伝動組立体とヒンジ連結し、他端が前記小型ブームヘッドとヒンジ連結し、前記伸縮連結組立体が、前記小型ブームヘッド、前記外側ブーム及び前記外側ブームを前記作業床に接続するスイングシリンダに接続し、前記伸縮連結組立体と前記作業床の間に第３平衡取り油圧シリンダ５８が設けられ、前記第３平衡取り油圧シリンダの一端がスイングシリンダに接続される
   ことを特徴とする電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車。
2. 前記光送信機及び光受信機は、前記２個のサイドセクション内に各々嵌設される
   請求項１に記載の電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車。
3. 前記操作レバーガードは、主にガードバーで構成され、前記光送信機及び前記光受信機が前記２個のサイドセクション内のガードバー内に各々嵌設される
   請求項２に記載の電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車。
4. 前記光送信機及び前記光受信機は、各々前記２個のサイドセクションの頂部に設けられる
   請求項１に記載の電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車。
5. 前記光送信機は、赤外線送信機で、前記光受信機が赤外線受信機である
   請求項１に記載の電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車。
6. 前記伸縮伝動組立体は、支持アームを通じて前記車体と連結し、前記支持アームと前記伸縮伝動組立体の間に幅変更油圧シリンダを設ける
   請求項１ないし５のいずれかに記載の電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車。
7. 前記伸縮伝動組立体は、伸縮連結組立体を通じて前記作業床と連結し、前記伸縮連結組立体と前記伸縮伝動組立体の間に幅変更油圧シリンダを設ける
   請求項１ないし５のいずれかに記載の電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車。
8. 前記制御盤上に若干の操作ボタンを設ける
   請求項１に記載の電子センサー式安全防護装置を有する高所作業車。

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