JPH0620796Y2

JPH0620796Y2 - 高所作業車の過負荷防止装置

Info

Publication number: JPH0620796Y2
Application number: JP10073387U
Authority: JP
Inventors: 彰彦大平
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 1987-06-30
Filing date: 1987-06-30
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2002-06-30
Also published as: JPS647200U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、高所作業車の過負荷防止装置に関するもので
ある。

〔従来技術とその問題点〕

従来、例えばクレーン車等に装備する過負荷防止装置
は、数多く提案されているが、そうした従来の過負荷防
止装置の多くは、第４図(a)に示す様なＲ−Ｗの定格線
〔Ｒ；半径，Ｗ；積載荷重〕を記憶せしめ、該定格線を
基準として過負荷防止を行うものであるから、例えば積
載荷重Ｗを同図(b)に示したＷ_１で固定すればそのクレ
ーン等の作業範囲は同図(a)に示した如く半径Ｒ_１に一
意的に固定されてしまう。

即ち、上記の定格線による過負荷防止は積載荷重Ｗと半
径Ｒによって一意的に固定されてしまうためブーム先端
に作業台等を装備した高所作業車等の様に、高所作業車
安全基準に定められる計算に従って得られる作業範囲が
風による影響を加味したもので、第４図(c)に示す如く
高さＨにより半径がＲ_１〜Ｒ_２と変化するのでブーム等
に掛かる負荷値を正確に把握することが不可能である等
の問題が有った。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本考案は上記の問題点を解決するためになしたもので、
伸縮及び起伏自在なブームの先端に作業台等を装備して
なる高所作業車の過負荷防止装置であって、ブームの長
さを検出するブーム長検出器と、ブームの起伏角を検出
する起伏角度検出器と、ブームを支持するシリンダの支
持力を検出する負荷検出器と、前記ブーム長検出器によ
る検出信号及び起伏角度検出器による検出信号よりブー
ムの作業半径（Ｒ）演算する作業半径演算器と、同じく
前記ブーム長検出器による検出信号及び起伏角度検出器
による検出信号よりブームの作業高さ（Ｈ）を演算する
作業高さ演算器と、前記起伏角度検出器による検出信号
及び負荷検出器による検出信号より、前記ブームに作用
する実際のモーメントを演算する実モーメント演算器
と、前記作業半径演算器及び作業高さ演算器で演算した
両演算値パラメータより、予め積載荷重と作業半径との
関係より設定されたモーメントから作業半径に対応した
モーメントを演算し、このモーメントに予め設定された
風荷重に作業高さを乗じた風の影響によるモーメントを
加算して限界モーメントを演算する限界モーメント演算
器と、該限界モーメント演算器で抽出される限界モーメ
ントと前記実モーメント演算器で抽出される実モーメン
トとを比較して過負荷防止信号を前記ブームの制御手段
に出力せしめる比較器とで構成し、高所作業車の作業範
囲に対応する負荷状況を極めて簡単な構成で把握できる
ようにすると共に、ブームに作用する限界モーメントを
ブームの作業半径（Ｒ）を基準にして定めるべく構成
し、Ｍ＝Ｗ・Ｒ、よりＷ・Ｒ＜Ｍ_Ｃ（限界モーメント）
を求め積載荷重及び風荷重に対する過負荷防止を同時に
達成することの出来る高所作業車の過負荷防止装置を提
供することに有る。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第３図に基づいて本考案に係る高所作
業車の過負荷防止装置の一実施例を詳細に説明する。

同図中、１は本考案に係る作業車の過負荷防止装置を採
用した高所作業車、２はターンテーブル、３は前記ター
ンテーブル２上に基端をフートピン４でヒンジしたブー
ムであり、このブーム３はテレスコープ状に構成され、
その内部に設けられた油圧シリンダー（図示せず）によ
って伸縮すると共に、下方に配置した起伏シリンダー５
によって所定角度起伏可能な構造になっている。７は起
伏角度検出器、８は前記ブーム３の側部に取り付けたブ
ーム３の長さを検出するブーム長検出器、９は前記ブー
ム３のブーム軸と直交すべく挿通した前記起伏シリンダ
ー５のボトムピンに作用する負荷（ブームの自重及び作
用する負荷）を検出する負荷検出器、10は前記ブーム３
の先端に装備した作業台である。

ところで、前記各検出器の内７、８、９の出力側は第２
図に示す如く演算部を構成するブームの作業半径（Ｒ）
を演算する作業半径演算器11、ブームの作業高さ（Ｈ）
を演算する作業高さ演算器12及び前記ブームに作用する
実際のモーメントを演算する実モーメント演算器13に夫
々接続されている。又、前記作業半径演算器11及び作業
高さ演算器12の出力側は限界モーメント演算器14に接続
され、又、前記実モーメント演算器13の出力側は前記限
界モーメント演算器14の出力側が接続されている比較器
15に接続されている。

ところで、前記各検出器７、８、９により検出される検
出信号は、前述した各演算器11、12、13、14夫々に取り込
まれ、所定の演算結果が出力されるように成っている。

さて、ここで、高所作業車安全基準によればを満足することである。

尚、前記転倒モーメントＭ_ＴはＭ_Ｔ＝Ｍ＋Ｍ_Ｗ＋Ｍαに
よって構成される。

尚、Ｍ_Ｔ；転倒モーメント、Ｍ_Ｓ；安定モーメント、
β；安定余裕（Ｂ＞０）である。

Ｍ＝Ｗ_ｅ・ＲＭ_Ｗ＝Ｆ_ｅ・ＨＭ＝Ｗ_ｅ・α・Ｌ＝Ｗ_ｅ・αsinθ・Ｈ＋Ｗ_ｅ・αcosθ・Ｒ尚、Ｍ；静モーメント（検出器により得られる実モーメ
ント）、Ｍ_Ｗ；風荷重によるモーメント、Ｍα；加速度
によるモーメント、Ｆ_ｅ；風荷重の先端等価荷重、
Ｗ_ｅ；重量（自重＋積載）の先端等価荷重である。

前記風荷重は、下記の式により求める。

Ｗ＝ｑＣＡなお、Ｗ：風荷重、ｑ：速度圧、Ｃ：風力係
数（平板により構成される構造物の場合２．０）、Ａ：
受圧面積（風を受ける面の風の方向に直角な面に対する
投影面積）である。

また、積載荷重によるモーメントは、一般的に知られて
いるように、作業半径と積載荷重との関係で、作業車に
より決められる転倒方向へのモーメントであり、作業半
径をパラメータとしてそのときの積載荷重による転倒方
向へのモーメントを演算する。

上記の式をまとめると、となり、左辺を記憶データとして与えれば実モーメント
Ｍとの比較により本考案が目的とする高所作業車の過負
荷防止装置が成立する。

尚、上記の式に於ける左辺はＭ（Ｈ，Ｒ，θ）である
が、Ｈ，Ｒ，θ，Ｌの関係は、直交系と極座標系の変換
にすぎず、（Ｈ，Ｒ）′＝Ｋ・（θ，Ｌ）のθ，Ｌなる
関係は一意的にＨ，Ｒなる関係を意味しその結果は，Ｍ
（Ｈ，Ｒ，θ）＝Ｍ_Ｃ（Ｈ，Ｒ）にて代表される。

上記の構成に基づいて本考案に係る高所作業車の過負荷
防止装置の作用を説明する。

即ち、前述した各検出器７、８、９により検出される検
出信号は、前述した各演算器11、12、13、14夫々に取り込
まれ、例えば作業半径演算器11に入力されるブーム長、
起伏角の検出値から、半径（Ｒ）を求め、作業高さ演算
器12に入力されるブーム長、起伏角の検出値から、高さ
（Ｈ）を求め、これら２つのパラメータを次段の限界モ
ーメント演算器14に入力し、該限界モーメント演算器14
でもって記憶データ（第３図）に従い限界モーメント
（Ｍ_Ｃ）を抽出する。

すなわち、作業半径演算器11及び作業高さ演算器12で演
算した両演算値パラメータより、予め積載荷重と作業半
径との関係より設定されたモーメントから作業半径に対
応したモーメントを演算し、このモーメントに予め設定
された風荷重に作業高さを乗じた風の影響によるモーメ
ントを加算して限界モーメントを抽出する。この場合、
限界モーメントには、Ｗ×Ｈで風による影響をモーメン
トとして演算して加算している。

尚、上記の記憶データはテーブルによって補間してもよ
く、演算式により求めてもよい。

又、前記起伏角度検出器７で検出した検出信号（θ）と
負荷検出器９で検出した検出信号（Ｆ）は合わせて次段
の実モーメント演算器13に入力せしめられ、該実モーメ
ント演算器13でもってブーム３の実モーメント（Ｍ）が
抽出される。

そして、上記実モーメント演算器13と限界モーメント演
算器14で抽出され所定の演算値は比較器15に入力されて
比較され現時点に於けるブーム３の負荷状況が的確に把
握され実モーメントが限界モーメントを越える場合は前
記比較器15より前記ブーム３等の駆動制御手段に、例え
ば過負荷警報或いはブーム３の旋回停止信号が出力され
る。

〔考案の効果〕

本考案は以上説明した如く、伸縮及び起伏自在なブーム
の先端に作業台等を装備してなる高所作業車の過負荷防
止装置であって、ブームの長さを検出するブーム長検出
器と、ブームの起伏角を検出する起伏角度検出器と、ブ
ームを支持するシリンダの支持力を検出する負荷検出器
と、前記ブーム長検出器による検出信号及び起伏角度検
出器による検出信号よりブームの作業半径（Ｒ）を演算
する作業半径演算器と、同じく前記ブーム長検出器によ
る検出信号及び起伏角度検出器による検出信号よりブー
ムの作業高さ（Ｈ）を演算する作業高さ演算器と、前記
起伏角度検出器による検出信号及び負荷検出器による検
出信号より、前記ブームに作用する実際のモーメントを
演算する実モーメント演算器と、前記作業半径演算器及
び作業高さ演算器で演算した両演算値パラメータより、
予め積載荷重と作業半径との関係より設定されたモーメ
ントから作業半径に対応したモーメントを演算し、この
モーメントに予め設定された風荷重に作業高さを乗じた
風の影響によるモーメントを加算して限界モーメントを
演算する限界モーメント演算器と、該限界モーメント演
算器で抽出される限界モーメントと前記実モーメント演
算器で抽出される実モーメントとを比較して過負荷防止
信号を前記ブームの制御手段に出力せしめる比較器とで
構成したので、高所作業車の転倒に対する安全性が著し
く向上でき、しかも高所作業車の作業範囲に対応する負
荷状況を極めて簡単な構成で把握でき、かつブームに作
用する限界モーメントをブームの作業半径（Ｒ）を基準
にして定めるべく構成したからＭ＝Ｗ・Ｒより、Ｗ・Ｒ
＜Ｍ_Ｃ（限界モーメント）を求め積載荷重及び風荷重に
対する過負荷防止の同時の達成が可能である等の優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案に係る高所作業車の過負荷防
止装置の一実施例を示すもので、第１図は高所作業車の
全体を示す側面図、第２図は過負荷防止装置の概略構成
を示すブロック図、第３図は記憶データの様子を示す説
明図、第４図(a)、(b)、(c)は従来の作業機に於けるブー
ムの作業範囲を説明するための説明図である。１…高所作業車、２…ターンテーブル、３…ブーム、４
…フートピン、５…起伏シリンダー、７…起伏角度検出
器、８…ブーム長検出器、９…負荷検出器、10…作業
台、11…作業半径演算器、12…作業高さ演算器、13…実
モーメント演算器、14…限界モーメント演算器、15…比
較器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】伸縮及び起伏自在なブームの先端に作業台
等を装備してなる高所作業車の過負荷防止装置であっ
て、ブームの長さを検出するブーム長検出器と、ブーム
の起伏角を検出する起伏角度検出器と、ブームを支持す
るシリンダの支持力を検出する負荷検出器と、前記ブー
ム長検出器による検出信号及び起伏角度検出器による検
出信号よりブームの作業半径（Ｒ）を演算する作業半径
演算器と、同じく前記ブーム長検出器による検出信号及
び起伏角度検出器による検出信号よりブームの作業高さ
（Ｈ）を演算する作業高さ演算器と、前記起伏角度検出
器による検出信号及び負荷検出器による検出信号より、
前記ブームに作用する実際のモーメントを演算する実モ
ーメント演算器と、前記作業半径演算器及び作業高さ演
算器で演算した両演算値パラメータより、予め積載荷重
と作業半径との関係より設定されたモーメントから作業
半径に対応したモーメントを演算し、このモーメントに
予め設定された風荷重に作業高さを乗じた風の影響によ
るモーメントを加算して限界モーメントを演算する限界
モーメント演算器と、該限界モーメント演算器で抽出さ
れる限界モーメントと前記実モーメント演算器で抽出さ
れる実モーメントとを比較して過負荷防止信号を前記ブ
ームの制御手段に出力せしめる比較器とで構成したこと
を特徴とする高所作業車の過負荷防止装置。