JPH06234500A - 高所作業車の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業台や作業台上の作業員等の総合重心位置
が、ブームの先端に対しブーム長手方向に変位しても警
報手段が作動せず、高所作業の効率を高める。 【構成】 基台との間に介装された油圧アクチュエータ
１４Ｌへブーム１２から加わるモーメント応答値を検出
するブームモーメント検出手段１６Ｌと、ブーム起伏角
度検出手段１８と、作業台水平保持用油圧アクチュエー
タ２４Ｌへ作業台２２から加わるモーメント応答値を検
出する作業台モーメント検出手段２８Ｌと、ブーム長検
出手段２０と、各検出手段の検出信号から警報制御信号
を演算して出力する警報制御回路３０と、警報制御信号
で作動する警報手段８２とからなり、警報制御回路３０
は、ブームモーメントに応答する値と作業台モーメント
に応答する値との差を求め、求められた値を、ブーム長
さと起伏角度を変数とする関数として予め記憶した限界
値と対比し、前記警報制御信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高所作業車の安全装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高所作業車は、車両上に起伏駆動自在に
取り付けられた伸縮ブームの先端に作業台が取り付けら
れている。

【０００３】この種の高所作業車において、前記伸縮ブ
ームの起伏駆動および前記作業台を伸縮ブームの起伏動
にかかわらず常に水平を維持するために、それぞれ油圧
アクチュエータが用いられている。

【０００４】そして、かかる高所作業車においては、高
所作業の安全を確保するために安全装置も設置されてい
る。

【０００５】従来の安全装置は、伸縮ブームを起伏駆動
するブーム起伏駆動用油圧アクチュエータへ伸縮ブーム
から加わるモーメントに応答する値を検出するブームモ
ーメント検出手段と、伸縮ブームの起伏角度を検出する
ブーム起伏角度検出手段と、前記ブームの長さを検出す
るブーム長検出手段と、前記各検出手段からの検出信号
を受け取り演算し警報制御信号を出力する警報制御回路
と、警報制御回路からの警報制御信号で作動する警報手
段からなり、前記警報制御回路は、ブームモーメントに
応答する値を、ブーム長さおよびブーム起伏角度を変数
とする関数として予め記憶した限界値と対比し、その対
比結果で前記警報制御信号を出力するように構成してい
た。

【０００６】すなわち、従来の安全装置においては、伸
縮ブームを起伏駆動するブーム起伏駆動用油圧アクチュ
エータへ伸縮ブームから加わるモーメントに対応する値
を、伸縮ブームのブーム長さおよびブーム起伏角度を変
数とする関数として予め記憶した限界値と対比して高所
作業の限界状態を警報するようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来の高所作業車の安全装置において、ブームモ
ーメント検出手段によって検出される実測値は、単に伸
縮ブームのブーム長さおよびブーム起伏角度のみの関数
として変動するものではない。

【０００８】すなわち、作業台および作業台上に位置す
る作業員等の総合重心位置の伸縮ブーム先端に対する位
置が、作業台上の作業員等が移動することにより、変動
することにより前記実測値も変動するものである。

【０００９】このため、従来の安全装置にあっては、作
業限界近くの状態での高所作業中に、作業台および当該
作業台上に位置する作業員等の総合重心の位置が、伸縮
ブーム長手方向に変動した場合、荷重が増加しないにも
かかわらず警報手段が作動することがあった。

【００１０】一方、この種の高所作業車での高所作業に
おいては、作業台上で作業員が作業装置類を移動させな
がら行なうことを常とするので、作業台上での荷重移動
による総合重心位置の変動に伴って警報手段が作動する
ことは騒音となり、作動不能となることから作業効率を
損なうこととなる。

【００１１】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、作業台および当該作業台上に位置する作
業員等の総合重心位置が、ブームの先端に対してブーム
の長手方向に変位しても警報手段が作動することがな
く、高所作業車での作業効率を高めることを目的とする
ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明にかかる高所作業車の安全装置は、基台に対
して基端部が起伏自在に枢支されたブームと基台との間
に介装された油圧アクチュエータへブームから加わるモ
ーメントに応答する値を検出するブームモーメント検出
手段と、前記ブームの起伏角度を検出するブーム起伏角
度検出手段と、前記ブーム先端に取り付けられた作業台
を当該ブームの起伏動に関わりなく水平に保持する作業
台水平保持用油圧アクチュエータへ当該作業台から加わ
るモーメントに応答する値を検出する作業台モーメント
検出手段と、前記ブームの長さを検出するブーム長検出
手段と、上記各検出手段からの検出信号を受け取り演算
し、警報制御信号を出力する警報制御回路と、警報制御
回路からの警報制御信号で作動する警報手段とからな
り、前記警報制御回路は、ブームモーメントに応答する
値と作業台モーメントに応答する値との差を求め、この
求められた値を、ブーム長さおよびブーム起伏角度を変
数とする関数として予め記憶した限界値と対比し、その
対比結果で前記警報制御信号を出力するように構成して
いる。

【００１３】

【作用】本発明の高所作業車の安全装置は、ブームモー
メントに応答する値と作業台モーメントに応答する値と
の差を求め、この求められた値を、ブーム長さおよびブ
ーム起伏角度を変数とする関数として予め記憶した限界
値と対比し、その対比結果で前記警報制御信号を出力す
るように構成している。

【００１４】ここで、ブームモーメントに応答する値と
作業台モーメントに応答する値との差は、総合重心位置
のブーム先端に対するブーム長手方向の変位の変数が消
去されたものであって、作業台および当該作業台上に位
置する作業員等の総合重量をブーム先端に位置させた時
にブームと基台との間に介装された油圧アクチュエータ
へブームから加わるモーメントに応答する値に該当する
ものである。

【００１５】したがって、ブームモーメントに応答する
値と作業台モーメントに応答する値との差は、作業台上
における総合重心位置が前記のように変動する場合にあ
っても一定であり、警報制御信号が前記総合重心位置の
変動により発生することが防止され、高所作業車での作
業効率を損なうことがない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係る高所作業車の安全装置の
好適な実施例を図面に基づいて説明する。

【００１７】図１には、いわゆるブ−ム式高所作業車の
右側面が、図２にはその正面図が示されている。

【００１８】この高所作業車の車体上部に設けられた基
台10上には、ブーム12が起伏可能に枢支されており、こ
のブーム12 はその両側でブーム12と基台１０との間に
介装された油圧アクチュエータ 14L,14Rにより起伏駆動
される。

【００１９】そして、各油圧アクチュエータ14L,14Rへ
ブーム12から加わるモ−メントに応答するブ−ムモ−メ
ント応答値がモーメント検出器16L,16Rにより各々検出
されており、 それらモーメント検出器 16L,16Rは油圧
アクチュエータ14L,14Rのピストンロッドに取り付けら
れた歪みゲージで構成されている。

【００２０】さらにブーム12の起伏角度がブーム起伏角
度検出器18で検出されており、また伸縮するブーム12の
長さがブーム長検出器20により検出されている。

【００２１】このブーム12の先端には作業台22の車両前
方側が回動自在に支持されており、その作業台22は図１
及び図２から理解されるように車両の前後方向に広いも
のとなっている。

【００２２】またブーム12の伸長部両側には油圧アクチ
ュエータ24L,24Rが各々設けられており、それらにより
図１において作業台22の略中央下部がブーム12に対し拡
開する方向へ押圧駆動される。

【００２３】これら油圧アクチュエータ24L,24Rは前記
油圧アクチュエータ14L,14Rと連動制御されており、そ
の結果、作業台22は常に水平姿勢に保持される。

【００２４】そして、作業台22上には重量物26(例え
ば、作業員や各種の作業機器)が載置されており、この
作業台22から油圧アクチュエータ24L,24Rへ加わるモ−
メントに応答するモ−メント応答値がモーメント検出器
28L,28Rにより各々検出されている。 なお、モーメン
ト検出器28L,28Rは油圧アクチュエータ24L,24Rのピスト
ンロッドに取り付けられた歪みゲージで各々構成されて
いる。

【００２５】また、各油圧アクチュエータ24L,24Rの制
御は作業台22の水平検知により行うことも好適である。

【００２６】図３にはモーメント検出器16L,16R，28L,2
8R、ブーム起伏角度検出器18，ブーム長検出器20の検出
信号が与えられる警報制御回路30が示されている。

【００２７】この警報制御回路30はCPU32を中心として
構成されており、そのCPU32に対してプログラムROM34、
データROM36、ワークRAM38が設けられている。

【００２８】そしてこの警報制御回路30の増幅器40,42,
44,46にはモーメント検出器16L,16Rの検出信号、ブーム
起伏角度検出器18の検出信号、ブーム長検出器７の検出
信号、モーメント検出器28L,28Rの検出信号が各々供給
されており、それらの増幅信号はアナログスイッチ48、
A/D変換器50、入力ゲート52を介して取り込まれてい
る。

【００２９】また、本実施例における高所作業車にはそ
の車体を担持するアウトリガ装置（図示せず）が設けら
れており、そのアウトリガ装置の張り出し量に応じて作
業台22上に載置可能な重量物26の許容荷重が各々異なる
ので、アウトリガ装置の張り出し量を検出する状態検出
器54が設けられている。

【００３０】そして、状態検出器54のスイッチング信号
はスイッチ入力インターフェイス56を介して入力ゲート
58に与えられており、その入力ゲート58には３個の表示
切り替えスイッチ60からもスイッチング信号が与えられ
ている。

【００３１】なお、表示切り替えスイッチ60は単一の表
示部に表示される表示値（例えば、ブ−ム12の起伏角
度、長さ等）をオペレ−タが選択するために設けられて
いる。

【００３２】さらに、警報制御回路30には数値表示器62
及びその数値単位表示用の単位表示器64が設けられてお
り、数値表示器62 には出力ラッチ66 の数値がLEDドラ
イバ68により、単位表示器64には出力ラッチ70の内容が
LEDドライバ72により表示される。

【００３３】そして出力ラッチ74によりドライバ76、7
8、80が制御されており、警報表示灯82の点灯、警報ブ
ザ84の鳴動、ソレノイドバルブ86の駆動が各々行なわれ
る。

【００３４】なお、それらの制御は作業台22に加わる荷
重が過大となったときに行なわれ、警報表示灯82及び警
報ブザ84によりオペレータに対して警報が与えられる。

【００３５】またソレノイドバルブ86の駆動により各油
圧アクチュエータ14L,14R,24L,24Rの動作が停止制御さ
れており、これにより作業台22はそのときの姿勢位置に
保持される。

【００３６】なお、警報ブザ84、ソレノイドバルブ86は
警報制御回路30に対して外付けとされており、その警報
制御回路30にはチップセレクト等を行うためにアドレス
デコーダ49が設けられている。

【００３７】本実施例は以上の構成からなり、以下その
作用を説明する。

【００３８】図１のように各値 FW(作業台22に加わる荷
重)、RP(ブーム12の支点から作業台22の重心までの距
離)、RW(ブーム12の支点から重量物26の重心までの距
離)、FP(作業台22の自重)、R(ブーム12の起伏時の水平
長さ，すなわちブームの作業半径)、RB(ブーム12の支点
からブーム12の重心までの距離)、 BL(ブーム12の長
さ)、FB(ブーム12の自重)、θ_B(ブーム12の起伏角度)が
定められた場合において、油圧アクチュエータ14L,14R
にブーム12から加わるモーメントEMOMは、 EMOM＝RW・FW＋RP・FP＋RB・FB で表わされる。

【００３９】また、油圧アクチュエータ24L,24Rに作業
台22から加わるモーメントLMOMは、 LMOM＝(R−RW)・FW＋(R−RP)・FP で表わされる。

【００４０】それらのモーメントEMOM、LMOMの方向性を
考慮した減算の結果として加算すると、 EMOM-(-LMOM)＝EMOM＋LMOM＝RW・FW＋RP・FP＋RB・FB ＋(R−RW)・FW＋(R−RP)・FP ＝R・FW＋R・FP＋RB・FB…(1) となるので、 EMOM＋LMOM＝R・(FW＋FP)＋RB・FB…(2) が得られる。

【００４１】この(2)式においてRWが消去されているこ
とから理解されるように、これらのモーメントEMOM、LM
OMの方向性を考慮した減算による差は、重量物26等によ
る総合重量が一定の場合には総合重心位置のいかんにか
かわらず一定である。

【００４２】したがって、上記モーメントEMOMとLMOMと
の合計値を、ブーム12の起伏角度と長さとを変数とする
関数として予め記憶された限界値（モーメント応答値の
限界値）と比較して、その対比の結果に応じて警報制御
信号を出力するように構成すれば安全装置が前記総合重
心位置の変動により従来のように作動することを防止す
ることができる。

【００４３】なお、前記(2)式に関し、EMOMはモ−メン
ト検出器16L,16Rから各々検出されたモ−メント応答値
とモ−メントア−ム（このモ−メントア−ムはブ−ム12
の起伏角度を変数とする関数であり、その関数の演算式
は予めプログラムROM34に記憶されている)との積算値と
して演算可能である。

【００４４】また、LMOMはモ−メント検出器26L,26Rか
ら各々検出されたモ−メント応答値と上記モ−メントア
−ムとの積算値として演算可能である。

【００４５】図４には図１の高所作業車が模式的に示さ
れており、前記モーメントEMOMに対応するM1，前記モー
メントLMOMに対応するM2の方向性は図中に矢印で示すと
おりであり、図１のRW,R-RW,θ_Bをそれぞれx,y,θとし
て示すと、モーメント検出器16L,16Rにより検出される
ブームモーメントM1は、 M1＝（ブーム自重モーメント）＋（作業台自重モーメン
ト）＋FW・ｘ で表わされ、作業台モーメントM2は、 M2＝（作業台自重モーメント）＋FW・ｙ で表わされる。

【００４６】そして、これらのモーメントM1,M2の方向
性は図中の矢印のように、モーメントM2はモーメントM1
と逆向きとなっているので、前記したモーメントEMOM、
LMOMの方向性を考慮した減算による差は、それらモーメ
ントM1,M2の和として M1＋M2＝FW・(ｘ＋ｙ）＋（自重モーメントの和） ＝FW・（ブーム長）・cosθ＋（自重モーメントの和） で表わされ、総合重心位置とは無関係となる。

【００４７】また、図５のように作業台22がブーム12の
先端により右側へ伸長する場合には、モーメントM2が矢
印で示すように前記図４の場合とは逆向きとなっている
ので、前記したモーメントEMOM、LMOMの方向性を考慮し
た減算による差は、そのままモーメントM1-M2により表
される。

【００４８】すなわち、この場合 M1＝自重モーメント(ブーム、作業台)＋FW・ｘ M2＝自重モーメント(作業台)＋FW・ｙ であるから、 M1−M2＝FW・(ｘ−ｙ）＋（自重モーメントの差） ＝FW・（ブーム長）・cosθ＋（自重モーメントの差） が成立し、この場合にも総合重心位置とは無関係であ
る。

【００４９】このように、モーメントM1,M2の方向性を
考慮した減算の結果は、ブーム12に対する作業台22の伸
長方向にかかわらず総合重心位置とは無関係な値とな
る。

【００５０】そして、前記警報制御回路30においては、
前記M1+M2またはM1-M2についての限界値がブーム12の起
伏角度と長さとを変数とする関数として予め記憶されて
おり、この限界値はブーム起伏角度検出器18およびブー
ム長検出器20からの検出信号をインデックス信号として
読み出され、前記M1+M2またはM1-M2とこれに対応する限
界値とが対比される。

【００５１】この対比の結果、前記M1+M2またはM1-M2の
値が対応する限界値に達すると、警報制御回路30から警
報制御信号が出力され、警報手段82,84およびソレノイ
ド86を作動させ、高所作業車の安全性を確保する。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ブームモーメントに応答する値と作業台モーメント
に応答する値との差は、作業台上における総合重心位置
が前記のように変動する場合にあっても一定であり、警
報制御信号が前記総合重心位置の変動により発生するこ
とが防止され、高所作業車での作業効率を損なうことが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】高所作業車の右側面図である。

【図２】高所作業車の正面図である。

【図３】警報制御回路の構成説明図である。

【図４】図１に示す状態の高所作業車におけるブームモ
ーメント，作業台モーメントの方向性の説明図である。

【図５】作業台をブームの先端側に張りだした状態の高
所作業車におけるブームモーメント，作業台モーメント
の方向性の説明図である。

【符号の説明】

１０ 基台 １２ ブーム １４Ｌ，１４Ｒ 油圧アクチュエータ １６Ｌ，１６Ｒ モーメント検出器 １８ ブーム起伏角度検出器 ２０ ブーム長検出器 ２２ 作業台 ２４Ｌ，２４Ｒ 油圧アクチュエータ ２８Ｌ，２８Ｒ モーメント検出器 ３０ 警報制御回路 ８２ 警報表示灯（警報手段） ８４ 警報ブザ（警報手段） ８６ ソレノイドバルブ（警報手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 光宏 東京都千代田区飯田橋４丁目10番１号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台に対して基端部が起伏自在に枢支さ
   れたブームと基台との間に介装された油圧アクチュエー
   タへブームから加わるモーメントに応答する値を検出す
   るブームモーメント検出手段と、 前記ブームの起伏角度を検出するブーム起伏角度検出手
   段と、 前記ブーム先端に取り付けられた作業台を当該ブームの
   起伏動に関わりなく水平に保持する作業台水平保持用油
   圧アクチュエータへ当該作業台から加わるモーメントに
   応答する値を検出する作業台モーメント検出手段と、 前記ブームの長さを検出するブーム長検出手段と、 上記各検出手段からの検出信号を受け取り演算し、警報
   制御信号を出力する警報制御回路と、 警報制御回路からの警報制御信号で作動する警報手段と
   からなり、 前記警報制御回路は、ブームモーメントに応答する値と
   作業台モーメントに応答する値との差を求め、この求め
   られた値を、ブーム長さおよびブーム起伏角度を変数と
   する関数として予め記憶した限界値と対比し、その対比
   結果で前記警報制御信号を出力するように構成してある
   ことを特徴とする高所作業車の安全装置。