JPH0517081Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ブームの先端に放水銃を備えた放水
自動車の安全装置に関するものである。

（従来技術） 従来より、放水自動車においては、実際にブー
ムに作用する負荷とブームの起伏角に対応する負
荷の限界値とを比較し、両者の関係が所定の関係
となつたとき、例えば負荷の実際値が負荷の限界
値に達した時には、例えば警報を発するとか、放
水自動車の動きを即座に停止させる等の操作を行
ない、もつて安全性を確保するようにしている。

ところで、ブームの先端に設けた放水銃から水
が噴流状に放水される場合、ブーム先端には放水
方向と逆方向に放水反力（噴流反力）が作用し、
その放水反力の方向によつてはブームに作用する
負荷（特に、ブームの起伏方向に関係する負荷）
が実質上、増減変化することになる。

ところが、従来の放水自動車においては上述の
ようにその安全装置を構成する上において上記の
如き放水銃による放水反力の影響を考慮に入れて
いないため、後述する如く放水自動車の安定性能
が十分に確保できないというおそれもあつた。

即ち、例えば放水反力がブームに作用する負荷
を減少させる方向に働いている状態においては、
安全装置はこの放水反力により減少された後の負
荷値に基づいて作動し、非放水時における負荷限
界値よりも放水反力に相当する負荷だけ大きな負
荷がブームに作用することを許容する。従つて、
この負荷状態において放水が停止され、放水反力
によるブーム負荷の減少作用が消滅すると、場合
によつてはブーム負荷が既に非放水時における負
荷の限界値を逸脱し、その安全性が損われた状態
となつているということも起こり得るわけであ
る。

（考案の目的） 本考案は上記従来技術の項で指摘した問題点を
解決しようとするもので、ブームにかかる実際の
負荷とブーム起伏角度に対応して設定した負荷の
限界値との比較から安定性を判断するようにした
放水自動車の安全装置において、放水の有無にか
かわらず放水自動車の安定性能を確保しもつて安
定性の向上を図ることを目的とするものである。

（目的を達成するための手段） 本考案は実施例の目的を達成するための手段と
して、車両上に旋回動及び起伏動自在に取付けら
れたブームの先端に放水銃が備えられた放水自動
車の安全装置、特に上記ブームに作用する負荷の
実際値を検出する実際負荷検出器と、上記ブーム
の起伏角を検出する起伏角検出器と、該ブームの
各起伏角に対応する負荷の限界値を記憶し前記起
伏角検出器からの信号を受けとりその時のブーム
起伏角に対する上記限界値を出力する限界値出力
手段と、上記実際負荷検出器からの実際値と前記
限界値出力手段からの限界値を受けとり両者の関
係が所定の関係となつたとき警報を発しまたは放
水自動車の動きを停止させる信号を出力する比較
手段とを備えた放水自動車の安全装置において、
上記放水銃の放水反力によつて減少せしめられる
上記ブームに作用する負荷の減少値を上記放水銃
の放水状態及び上記ブームの状態から算出して出
力する放水反力出力手段を設け、該放水反力出力
手段の出力を、上記実際負荷検出器から上記比較
手段が受け取る実際値に加えるかあるいは前記限
界値出力手段から上記比較手段が受け取る限界値
から差し引く如く構成したものである。

（作用） 本考案は、上記の手段により、放水反力がブー
ムの安定性能の制御に直接的に反映され、該放水
反力を加味した負荷の実際値あるいは放水反力を
加味した負荷の限界値に基づいて放水自動車の安
定性能の制御が行なわれるため、実際の負荷状態
に対応した安定性能が確保されることになる。

（実施例） 以下、第１図及び第２図を参照して本考案の好
適な実施例を説明する。

第１図には本考案の実施例に係る安全装置を備
えた放水自動車Ｚが示されている。この放水自動
車Ｚは、車両１上に旋回自在に搭載された旋回台
２にブーム３を起伏動自在に取付けて構成されて
いる。このブーム３は、起伏シリンダ５により起
伏動されるとともに、その先端部３ａには放水銃
４を上下方向に起伏動可能に取付けている。

さらに、ブーム３の基端部３ｂにはブーム３の
起伏角度を検出する起伏角検出器１１が、また先
端部３ａには放水銃４の放水角度を検出するため
の放水角度検出器１２と放水圧を検出するための
放水圧検出器１３が設けられている。

また、起伏シリンダ５のロツド端５ａの近傍に
は、ブーム３に作用する実際の負荷を検出するた
めの実際負荷検出器１４が設けられている。この
実施例においては、特にこの実際負荷検出器１４
をモーメント検出器で構成し、ブーム３に作用す
る負荷をブーム３の支点ピン７回りのモーメント
として検出するようにしている。

この起伏角検出器１１と放水角度検出器１２と
放水圧検出器１３と実際負荷検出器１４の角検出
値は後述する如くコントーラ６に放水自動車Ｚの
安定性能の制御用信号として入力される。

ところで、放水銃４は第１図において角度αで
示す範囲内で起伏可能とされている。従つて、こ
の放水銃４からの放水に伴なつて発生する放水反
力Ｆ（Ｆ＝ａ・d²・ｐ、ａ：係数、ｄ：ノズル径、
ｐ：放水圧力）はブーム３に対してその支点ピン
７回りのモーメント（以下、説明の便宜上放水反
力モーメントM₀という）を付与することになる。
そしてこの放水反力モーメントM₀は、放水角が
角度βの範囲内にあるときにはブーム３の自重等
による転倒側（矢印Ｂ方向）へのモーメント（以
下、説明の便宜上、実際モーメントM₁という）
を減少させる方向に働き、放水角が角度γの範囲
内にあるときには上記実際モーメントを増加させ
る如く働く。

このため、実際負荷検出器１４は、放水が行な
われていないとき（以下、非放水状態という）に
は実際モーメントM₁を検出するが、放水が行な
われておりしかもその放水角が上記角度β範囲内
にあるとき（以下、第１の放水状態という）には
実際モーメントM₁から放水反力モーメントM₀を
差し引いた値（M₁−M₀）を検出し、また放水が
行なわれておりしかもその放水角が上記角度γの
範囲内にあるとき（以下、第２の放水状態とい
う）には実際モーメントM₁に放水反力モーメン
トM₀を加えた値（M₁＋M₀）を検出する。コン
トローラ６では、この実際負荷検出器１４の検出
値と負荷の限界値との比較により安定性能を判断
するわけであるが、その場合、非放水状態におい
ては現実の負荷状態に基づいて安定性能が判断さ
れるから何等問題はなく、また第２の放水状態で
は放水反力モーメントM₀が付加された状態で安
定性能が判断されており、しかも放水が停止され
た場合には放水反力モーメントM₀に相当する値
だけ安定性能が安定側に設定されるものであるた
め安全上支障はない。

ところが、第１の放水状態においては実際モー
メントM₁から放水反力モーメントM₀を差引いた
値に基づいて安定性能が制御されているため、放
水が続けられている間は問題ないが、放水が停止
されると今まで実際負荷検出器１４によつて検出
されていたモーメント値（M₁−M₀）に放水反力
モーメントM₀が転倒側モーメントとして付加さ
れるため、場合によつては放水停止時に転倒側モ
ーメントがブーム３の起伏角θに基づいて算定さ
れる負荷限界値をオーバーするということも起こ
り得、安全性という面において問題がでてくるこ
とは既述の通りである。このため、この実施例の
安全装置においては後述する如く放水反力Ｆが放
水自動車の安定性能に与える影響を考慮し、特に
第１の放水状態における安定性能（安全性）を確
保するようにしている。

即ち、この実施例においては第２図に示すよう
に、コントローラ６を、上記起伏角検出器１１の
検出値に基づいて各起伏角におけるブームに作用
する負荷（この実施例ではモーメント荷重）の限
界値（限界モーメントM_B）を出力する限界値出
力手段２１と、放水角度検出器１２により検出さ
れる放水角度と放水圧検出器１３により検出され
る放水圧とから第１の放水状態における負荷の減
少値（即ち、実際モーメントM₁を減少させる方
向に作用する放水反力モーメントM₀）を出力す
る放水反力出力手段２２と、比較手段２３とで構
成している。そして、非放水状態と第２の放水状
態においては、実際負荷検出器１４から出力され
る実際の検出モーメントM_A（非放水状態ではM_A
＝M₁、第２の放水状態ではM_A＝M₁＋M₀）と限
界値出力手段２１から出力される限界モーメント
M_Bとを比較手段２３において比較し、M_A≧M_B
である場合には操作手段２４を作動させて所定の
警報を発しあるいは放水自動車の動作そのものを
停止させ、もつて放水自動車の安定性（安全性）
を確保する。一方、M_A＜M_Bである場合には、放
水自動車はまだ十分に安定な状態にあるため、操
作手段２４に対して何ら操作信号は出力しない。

これに対して、第１の放水状態においては、実
際負荷検出器１４から出力される検出モーメント
M_Aをそのまま比較手段２３に入力するのではな
く放水反力出力手段２２から出力される放水反力
モーメントM₀を検出モーメントM_Aに加えてこれ
を補正検出モーメントM_A′（＝M_A＋M₀）とし、
これを比較手段２３において限界値出力手段２１
からの限界モーメントM_Bと比較する。そして、
M_A′≧M_Bである場合には、上記非放水時及び第
２の放水時と同様に、操作手段２４を作動させて
所定の安全対策を講じる。即ち、第１の放水状態
時には放水反力モーメントM₀を実際負荷検出器
１４の検出モーメントM_A（＝M₁−M₀）に加える
ことにより、放水反力が放水自動車の安定性能に
与える影響をなくするものである。従つて、第１
の放水状態においては、M_A′＜M_Bの関係が成立
している限り例え放水を停止しても転倒側モーメ
ントは常に限界モーメントM_Bの範囲内にあり、
放水自動車の安定性が確保されるものである。

尚、上記実施例においては放水反力モーメント
M₀が放水自動車の安定性能に与える影響を解消
させるための方法として、実際負荷検出器１４の
検出モーメントM_Aに放水反力モーメントM₀を加
える構成としているが、本考案はこれに限定され
るものでなく、第２図において鎖線図示するよう
に、実際負荷検出器１４からの検出モーメント
M_Aをそのまま比較手段２３に入力するかわりに、
限界値出力手段２１から出力される限界モーメン
トM_Bから放水反力モーメントM₀を差し引き、こ
の差分（M_B−M₀）を限界モーメントM_B′として
比較手段２３に入力し、この検出モーメントM_A
と限界モーメントM_B′とを比較する構成とするこ
とも可能である。

また、この実施例においては、放水反力によつ
て減少せしめられるブームに作用する負荷の減少
値を算出するための要素のひとつである放水銃に
よる放水状態を、放水圧検出器１３によつて検出
される放水圧と放水角検出器１入力よつて検出さ
れる放水角度とから求めているが、本考案はこれ
に限定されるものでなく、この外に例えば、 (1) モーメント的に最も条件の悪い状態、即ち放
水反力がブーム３に対して直交方向に負荷され
る場合を想定し、この場合の放水反力によるブ
ーム負荷の減少値を予め記憶させておき、放水
がされた時にはその放水角あるいは放水圧等の
条件にかかわらず常に上記の記憶した減少値を
放水反力出力手段２２から出力させ、常にブー
ム３を安定側に維持する方法とか、 (2) 放水反力を直接ロードセル等の検出手段によ
り検出し、この放水反力と放水角度検出器１２
により検出される放水角度とから上記ブーム負
荷の減少値を算出しこれを放水反力出力手段２
２から出力させる方法、 等種々の態様が考えられる。

さらに、この実施例においてはブーム３を単体
ブームで構成しているが、本考案はこれに限定さ
れるものではなく、例えばこれを伸縮式ブームで
構成したりあるいは伸縮ブームの先端にさらに折
曲式ブームを折曲自在に取付けた組合わせブーム
で構成したりすることもできる。尚、ブーム３を
伸縮ブームで構成した場合には第２図に示すよう
に起伏角検出器１１により検出されるブーム起伏
角とブーム長さ検出器１５により検出されるブー
ム長さとを受けて限界値出力手段２１により限界
値を出力し、またブーム３を伸縮ブームと該伸縮
ブーム３の先端に取付けられた折曲式ブームとで
構成した場合には、第２図に示すように起伏角検
出器１１により検出されるブーム起伏角とブーム
長さ検出器１５により検出されるブーム長さと折
曲角検出器１６により検出される折曲式ブームの
折曲角の三者を受けて限界値出力手段２１により
限界を出力する必要がある。

また、上記実施例においてはブーム３の先端に
直接的に放水銃４を取付けているが、本考案はこ
れに限定されるものではなく、例えばブーム３の
先端に作業者搭乗用のバケツトを設け、このバケ
ツトに放水銃４を取付けるようにすることもでき
るものである。

（考案の効果） 本考案は、車両上に旋回動及び起伏動自在に取
付けられたブームの先端に放水銃が備えられた放
水自動車の安全装置、特に上記ブームに作用する
負荷の実際値を検出する実際負荷検出器と、上記
ブームの起伏角を検出する起伏角検出器と、該ブ
ームの各起伏角に対応する負荷の限界値を記憶し
前記起伏角検出器からの信号を受けとりその時の
ブーム起伏角に対する上記限界値を出力する限界
値出力手段と、上記実際負荷検出器からの実際値
と前記限界値出力手段からの限界値を受けとり両
者の関係が所定の関係となつたとき警報を発しま
たは放水自動車の動きを停止させる信号を出力す
る比較手段とを備えた放水自動車の安全装置にお
いて、上記放水銃の放水反力によつて減少せしめ
られる上記ブームに作用する負荷の減少値を上記
放水銃の放水状態及び上記ブームの状態から算出
して出力する放水反力出力手段を設け、該放水反
力出力手段の出力を、上記実際負荷検出器から上
記比較手段が受け取る実際値に加えるかあるいは
前記限界値出力手段から上記比較手段が受け取る
限界値から差し引く如く構成したことを特徴とす
るものである。

従つて、本考案の放水自動車の安全装置によれ
ば、放水反力がブームの安定性能の制御に直接的
に反映され、該放水反力を加味した負荷の実際値
あるいは放水反力を加味した負荷の限界値に基づ
いて放水自動車の安定性能の制御が行なわれるた
め、実際の負荷状態に対応した安定性能が確保さ
れ、その安全性がより一段と向上するという実用
的効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例に係る安全装置を備
えた放水自動車の全体図、第２図は第１図に示し
た放水自動車の制御ブロツク図である。 １……車両、２……旋回台、３……ブーム、４
……放水銃、５……起伏シリンダ、６……コント
ローラ、７……支点ピン、１１……起伏角検出
器、１２……放水角度検出器、１３……放水圧検
出器、１４……実際負荷検出器、１５……ブーム
長さ検出器、１６……折曲角検出器、２１……限
界値出力手段、２２……放水反力出力手段、２３
……比較手段、２４……操作手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両上に旋回動及び起伏動自在に取付けられた
   ブームの先端に放水銃が備えられた放水自動車の
   安全装置、特に上記ブームに作用する負荷の実際
   値を検出する実際負荷検出器と、上記ブームの起
   伏角を検出する起伏角検出器と、該ブームの各起
   伏角に対応する負荷の限界値を記憶し前記起伏角
   検出器からの信号を受けとりその時のブーム起伏
   角に対する上記限界値を出力する限界値出力手段
   と、上記実際負荷検出器からの実際値と前記限界
   値出力手段からの限界値を受けとり両者の関係が
   所定の関係となつたとき警報を発しまたは放水自
   動車の動きを停止させる信号を出力する比較手段
   とを備えた放水自動車の安全装置であつて、上記
   放水銃の放水反力によつて減少せしめられる上記
   ブームに作用する負荷の減少値を上記放水銃の放
   水状態及び上記ブームの状態から算出して出力す
   る放水反力出力手段を設け、該放水反力出力手段
   の出力を、上記実際負荷検出器から上記比較手段
   が受け取る実際値に加えるかあるいは前記限界値
   出力手段から上記比較手段が受け取る限界値から
   差し引く如く構成したことを特徴とする放水自動
   車の安全装置。