JPH04130291U - 高所作業車のレベリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高所作業車において、応答遅れが生じること
がなく、且つ少なくとも作業台の揺動方向のハンチング
が生じることも無いようなレベリング制御を行わせるこ
とができるレベリング装置を得る。 【構成】 作業台６を上下に揺動させるレベリングシリ
ンダ８と、このレベリングシリンダ８の作動を制御して
作業台６の揺動位置制御を行うコントローラ４０と、ブ
ーム３の起伏作動を行わせる起伏操作手段２０とからレ
ベリンク装置が構成される。コントローラ４０は、起伏
操作手段２０によるブーム３の起伏作動がなされたとき
に、この起伏作動に応じて生じる作業台６の揺動位置の
水平位置に対する偏差を検出してこの偏差を零にするよ
うにレベリングシリンダ８の作動を制御するようになっ
ている。但し、このレベリングシリンダ８の作動制御
は、ブーム３の起伏作動に対して作業台を水平に戻すよ
うな揺動方向の作動制御のみを行わせるようにしてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は起伏、伸縮等が自在なブームの先端に作業台を取り付けてなる高所作 業車に関し、さらに詳しくは、この作業台をブームの起伏作動等に関係なく常に 水平に保持するレベリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来におけるこのようなレベリング装置としては、ブームの起伏角等を検出し これに基づいて作業台が水平となるようにレベリングシリンダの作動を制御する 装置（例えば、実公昭６４−１３５２号公報に開示の装置）や、作業台の傾斜を 検出するレベリング検出器を有し、この検出信号を用いて、作業台を水平にする ように、レベリングバルブの作動制御を行い、レベリングシリンダの作動を行わ せる装置（例えば、実開昭６１−７８１９９号公報参照）がある。 このような装置はいずれも、ブームの起伏等に応じて作業台が水平位置から傾 いたときにこの傾き角の水平位置に対する偏差を検出し、この偏差を零とするよ うな制御を行う、いわゆるフィードバック制御タイプのものである。このため、 レベリング制御は常にブームの起伏作動に追従して行われる。

【０００３】 このようなフィードバック制御は追従制御であるので、作動応答遅れが発生し やすいという問題がある。上記レベリング装置においても同様であり、このよう な応答遅れを防止するため、従来ではレベリングシリンダの作動制御出力のゲイ ンが大きく設定されていた。制御出力のゲインを大きくした場合、ブームの起伏 に伴い作業台が水平位置から傾いて水平位置に対する偏差が発生したときには、 この偏差を零にするレベリング制御作動が速やかに行われ応答遅れの発生が防止 できる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、制御出力のゲインを大きくすると、作業台を水平位置に戻すた めのレベリングシリンダの作動速度が速くなるので、作業台が水平位置まで戻っ た時点でのフィードバック制御が追いつかず、作業台の戻し作動が行き過ぎる、 すなわち、オーバーシュートするという問題がある。このようなオーバーシュー トが発生した場合に、今度はこの行き過ぎ分を元に戻すフィードバック制御が働 くのであるが、この元に戻す制御がさらに行き過ぎて（オーバーシュートして） 作業台が揺動する、いわゆる揺動方向のハンチングが生じるという問題が発生す るおそれがある。

【０００５】 なお、このようなオーバーシュートや、ハンチングの問題を防止するには、制 御出力のゲインを小さくすれば良いのであるが、今度は、応答遅れの問題が発生 するおそれが高い。 本考案はこのような問題に鑑みたもので、応答遅れが生じることがなく、且つ 少なくとも作業台の揺動方向のハンチングが生じることも無いようなレベリング 制御を行わせることができる高所作業車のレベリング装置を提供することを目的 とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このような目的達成のため、本考案においては、作業台を上下に揺動させるレ ベリングシリンダと、このレベリングシリンダの作動を制御して作業台の揺動位 置制御を行うコントローラと、ブームの起伏作動を行わせる起伏操作手段とを有 し、コントローラは、起伏操作手段によるブームの起伏作動がなされたときに、 この起伏作動に応じて生じる前記作業台の揺動位置の水平位置に対する偏差を検 出してこの偏差を零にするようにレベリングシリンダの作動を制御するようにな っている。 但し、本考案の装置の場合には、このレベリングシリンダの作動制御は、ブー ムの起伏作動に対して作業台を水平に戻すような揺動方向の作動制御のみを行わ せるようにしている。

【０００７】

【作用】 上記レベリング装置においては、ブームの起伏作動に対して作業台を水平に戻 すような揺動方向の作動制御のみを行わせ、これと逆方向の作動制御は行わせな い。このため、ブームの起伏作動に対応してレベリングシリンダの作動制御を行 って作業台を水平位置に保持する制御を行ったときに、作業台の戻し作動が行き 過ぎてオーバーシュートが生じることはあるが、このオーバーシュート分を元に 戻す方向のフィードバック制御は働かないので、作業台の揺動方向のハンチング が生じることはない。

【０００８】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の好ましい実施例について説明する。 図１は本考案に係るレベリング装置を備えた高所作業車１を示しており、作業 車１の車体１ａに旋回自在に高所作業機２が搭載されている。高所作業機２は、 車体１ａに旋回自在に取り付けられた基台４と、この基台４にピン５ａにより起 伏自在に連結されたブーム３と、ブーム３の先端にピン５ｂにより上下方向に揺 動自在に連結された作業台６とを有している。なお、ブーム３は、第１ブーム３ ａと、この第１ブーム３ａに対して伸縮自在な第２ブーム３ｂとから構成され、 第１ブーム３ａの基部が基台４に連結され、第２ブーム３ｂの先端に作業台６が 連結される。第１ブーム３ａと基台４との間には起伏シリンダ７が配設されてお り、起伏シリンダ７を伸縮制御することにより、ブーム３をピン５ａを中心とし て起伏させ、その起伏角制御を行うことができる。

【０００９】 作業台６にはブラケット６ａが一体に固設されており、このブラケット６ａを 第２ブーム３ｂの先端にピン５ｂにより連結して、作業台６を第２ブーム３ｂの 先端に揺動自在に取り付けている。作業台６と第２ブーム３ｂとにはレベリング シリンダ８の両端が枢着され、レベリングシリンダ８の伸縮により作業台６を上 下に揺動させることができるようになっている。なお、作業台６には、この作業 台６の水平面に対する傾斜を検出するレベリング検出器１５が取り付けられてお り、このレベリング検出器１５からの傾斜検出信号に基づいて、作業台６を水平 に保持させるようなレベリングシリンダ８の作動制御がなされる。 また、ブーム３の起伏作動は、車体１ａ側に設けられた操作装置もしくは作業 台６上に設けられた操作装置における起伏操作レバー２１（図２参照）の操作に より行われる。

【００１０】 このように構成された高所作業車１における作業台６のレベリング制御につい て図２を用いて説明する。 図２においては、高所作業機２を模式的に示しており、ブーム３の起伏作動を 行わせる起伏シリンダ７は起伏制御バルブ６０によりその作動が制御される。な お、この起伏作動は操作装置２０の起伏操作レバー２１を操作することに対応し て行われるものである。このため、起伏操作レバー２１にはその操作方向および 量を検出する起伏操作検出器２２が取り付けられており、この起伏操作検出器２ ２により検出された作動制御信号はライン２０ａを介してコントローラ４０に送 られる。コントローラ４０はこの作動制御信号に基づいて、ライン４０ｂを介し て起伏制御バルブ６０の左右ソレノイド６０ａ，６０ｂに作動信号を送り、この 起伏制御バルブ６０の作動を制御する。 具体的には、左ソレノイド６０ａを励磁して、油圧源ＯＰからの作動油を起伏 シリンダ７のボトム側油室７ａ内に供給し、起伏シリンダ７を伸長させてブーム ３を起立させたり、右ソレノイド６０ｂを励磁して、油圧源ＯＰからの作動油を 起伏シリンダ７のロッド側油室７ｂ内に供給し、起伏シリンダ７を縮小させてブ ーム３を倒伏させたりする制御を行う。

【００１１】 このブーム３の起伏作動に対応して作業台６が傾くので、これを水平に維持す るため、レベリングバルブ５０によりレベリングシリンダ８の作動制御がなされ る。このレベリングバルブ５０の作動制御は、ライン４０ａを介してコントロー ラ４０から送られる制御信号による左右ソレノイド５０ａ，５０ｂの励磁制御に より行われる。 具体的には、左ソレノイド５０ａを励磁して、油圧源ＯＰからの作動油をレベ リングシリンダ８のボトム側油室８ａ内に供給し、レベリングシリンダ８を伸長 させて作業台６を上方向（矢印Ａ方向）に揺動させたり、右ソレノイド５０ｂを 励磁して、油圧源ＯＰからの作動油をレベリングシリンダ８のロッド側油室８ｂ 内に供給し、レベリングシリンダ８を縮小させて作業台６を下方向（矢印Ｂ方向 ）に揺動させたりする制御を行う。

【００１２】 このような作業台６の揺動制御は、ブーム３の起伏に応じて作業台６が水平位 置から傾いた場合にこれを水平に保持するために行われる。この制御について、 図３を併用して説明する。 この制御は、作業台６を水平位置に保持するための制御であるため、まず、レ ベリング検出器１５により作業台６の揺動角を検出し、これと目標値（作業台６ の水平位置に対応する揺動角）との偏差をコントローラ４０において算出する。 なお、このため、コントローラ４０にはレベリング検出器１５の検出信号がライ ン１５ａを介して入力されるようになっている。

【００１３】 通常はこの算出された偏差を零にするようなレベリングシリンダ８の作動制御 を行えば良いのであるが、本考案においては、ブーム３の起伏作動方向に対応し てレベリングシリンダ８の作動制御方向を規制するようにしている。このため、 コントローラ４０においては、起伏操作検出器２２からの検出信号を受けて起伏 操作レバー２１の操作方向を検出し、ブーム３の作動方向を検出するようになっ ている。そして、この検出した作動方向のブーム３の起伏移動により生じる作業 台６の傾きを元に戻す方向の揺動制御のみを許容するようにしている（図３の方 向制御ブロック）。

【００１４】 なお、検出した作動方向のブーム３の起伏移動により生じる作業台６の傾きを 元に戻す方向の揺動制御とは次のようなことを言う。 例えば、図４に示すように、起伏シリンダ７を縮小（矢印Ｃ１）させてブーム ３を倒伏作動させた場合には、ブーム３の作動方向としては矢印Ｃ２で示す倒伏 方向が検出される。このようにブーム３が倒伏されると作業台６はこのままでは 下方向に傾いた状態となる。よって、この場合でのこの傾きを元に戻す方向の揺 動制御とは作業台６を上方向（矢印Ａ方向）に揺動させる制御である。 一方、図５に示すように、起伏シリンダ７を伸長（矢印Ｄ１）させてブーム３ を起立作動させた場合には、ブーム３の作動方向としては矢印Ｄ２で示す起立方 向が検出される。このようにブーム３が起立されると作業台６はこのままでは上 方向に傾いた状態となる。よって、この場合でのこの傾きを元に戻す方向の揺動 制御とは作業台６を下方向（矢印Ｂ方向）に揺動させる制御である。

【００１５】 上記のようにして、検出された偏差に基づくレベリング制御信号は、方向制御 ブロックにおいて、検出した作動方向のブーム３の起伏移動により生じる作業台 ６の傾きを元に戻す方向の揺動制御を行わせる信号のみが選出されて、レベリン グバルブ５０に送られる。このレベリングバルブ５０はこのようにして送られた レベリング制御信号により作動され、レベリングシリンダ８を作動させて作業台 ６を水平位置に戻す揺動制御が行われる。 なお、このように揺動制御された作業台６の揺動角はレベリング検出器１５に より検出されてフィードバックされる。

【００１６】 以上のようにしてレベリング制御がなされた場合の実際の作動について説明す る。 まず、図４に示すように、起伏操作レバー２１を操作して、起伏シリンダ７を 縮小（矢印Ｃ１）させてブーム３を倒伏作動（矢印Ｃ２）させる場合について考 える。このようにブーム３が倒伏されると作業台６は下方向に傾くので、この傾 きを元に戻す方向の揺動制御、すなわち作業台６を上方向（矢印Ａ方向）に揺動 させる制御が行われる。この揺動制御は、図３から分かるように、ブーム３の起 伏に伴い生じた作業台６の傾きを水平に戻すようにするフィードバック制御であ る。このため、ブーム３の起伏作動が停止したときに、揺動制御が行き過ぎてオ ーバーシュート気味の制御となることがあり、例えば、作業台６が角度αだけ上 方向に揺動した状態となることがある。

【００１７】 このようなオーバーシュートが発生した場合には、このオーバーシュート分の 揺動角αが偏差として検出されるため、従来ではこの偏差を零にするようにレベ リングシリンダ８の作動制御がなされ、作業台６は今度は下方向（矢印Ａ方向と は逆の方向）に揺動されていた。このため、この揺動において再びオーバーシュ ートが生じ、作業台６に揺動方向のハンチングが発生することがあった。なお、 このハンチングの発生は、作業台６のレベリング制御の応答性を高めるべく、制 御出力のゲイン（例えば、コントローラ４０からレベリングバルブ５０への出力 ）を高めた場合により発生しやすくなる。 しかしながら、本制御の場合には、図３の方向制御ブロックにおいて、検出し た作動方向のブーム３の起伏移動により生じる作業台６の傾きを元に戻す方向の 揺動制御を行わせる信号、すなわち、作業台６を上方向に揺動させる信号のみが 選出されるようになっているため、オーバーシュート分の揺動角αを零にするよ うなレベリングシリンダ８の作動制御は行われず、作業台６の揺動方向のハンチ ングが発生することがない。このため、本制御の場合には、ハンチング発生の問 題を抑えるとともに、制御出力のゲインを高めてレベリング制御の応答性を良く することが可能である。

【００１８】 また、図５に示すように、起伏操作レバー２１を操作して、起伏シリンダ７を 伸長（矢印Ｄ１）させてブーム３を起立（矢印Ｄ２）させる場合には、作業台６ は上方向に傾くので、この傾きを元に戻す方向の揺動制御、すなわち作業台６を 上方向（矢印Ｂ方向）に揺動させる制御が行われるのであるが、この場合にも、 ブーム３の起伏作動が停止したときに、揺動制御が行き過ぎてオーバーシュート 気味の制御となることがあり、例えば、作業台６が角度αだけ下方向に揺動した 状態となることがある。 このときにも本制御においては、図３の方向制御ブロックにおいて、作業台６ を下方向に揺動させる信号のみが選出されるようになっているため、オーバーシ ュート分の揺動角αを零にするようなレベリングシリンダ８の作動制御は行われ ず、作業台６の揺動方向のハンチングが発生することがない。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、起伏操作手段によるブームの起伏作動 がなされたときに、コントローラは、この起伏作動に応じて生じる作業台の揺動 位置の水平位置に対する偏差を検出してこの偏差を零にするようにレベリングシ リンダの作動を制御するのであるが、この場合に、このレベリングシリンダの作 動制御は、ブームの起伏作動に対して作業台を水平に戻すような揺動方向の作動 制御のみを行わせ、これと逆の作動制御は行わせないないようにしている。 このため、ブームの起伏作動に対応してレベリングシリンダの作動制御を行っ て作業台を水平位置に保持する制御を行ったときに、作業台の戻し作動が行き過 ぎてオーバーシュートが生じることはあるが、このオーバーシュート分を元に戻 す方向のフィードバック制御は働かず、作業台の揺動方向のハンチングが生じる ことはない。よって、本制御の場合には、レベリング制御出力のゲインを高くし てもハンチング発生の問題はなく、ハンチング発生のおそれなしに制御出力のゲ インを高めてレベリング制御の応答性を良くすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るレベリング装置が設けられる高所
作業車を示す正面図である。

【図２】本考案に係るレベリング装置を示す油圧回路図
である。

【図３】本考案に係るレベリング装置の制御内容を示す
制御ブロック図である。

【図４】本考案に係るレベリング装置によるレベリング
制御がなされる場合での、ブームおよび作業台の作動を
示す正面図である。

【図５】本考案に係るレベリング装置によるレベリング
制御がなされる場合での、ブームおよび作業台の作動を
示す正面図である。

【符号の説明】

１ 高所作業車 ３ ブーム ６ 作業台 ７ 起伏シリンダ ８ レベリングシリンダ １５ レベリング検出器 ２１ 起伏操作レバー ４０ コントロールユニット ５０ レベリングバルブ ６０ 起伏制御バルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 起伏、伸縮等が自在なブームの先端に上
   下に揺動自在に作業台を取り付けてなる高所作業車にお
   いて、前記ブームの起伏作動等に関係なく前記作業台を
   常に水平に保持させるためのレベリング装置であって、
   前記作業台を上下に揺動させるレベリングシリンダと、
   このレベリングシリンダの作動を制御して前記作業台の
   揺動位置制御を行うコントローラと、前記ブームの起伏
   作動を行わせる起伏操作手段とを有し、前記コントロー
   ラは、前記起伏操作手段による前記ブームの起伏作動が
   なされたときに、この起伏作動に応じて生じる前記作業
   台の揺動位置の水平位置に対する偏差を検出してこの偏
   差を零にするように前記レベリングシリンダの作動を制
   御するのであるが、このレベリングシリンダの作動制御
   は、前記ブームの起伏作動に対して前記作業台を水平に
   戻す揺動方向の作動制御のみを行わせるようにしたこと
   を特徴とする高所作業車のレベリング装置。