JPH06336397A - 作業用車輌 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バケットの移動範囲を広く取ることができる
と共に、当該移動範囲内においても常時バケットの水平
を保持可能な作業用車輌を提供する。 【構成】 屈折機構は、３本以上のブーム１８、３２、
４０を屈折可能なリンク状に連結して成ると共に、垂直
面内で回動可能に基端部が車輌本体部１２へ連結されて
いる。バケット４６は、屈折機構１８、３２、４０の先
端部に設けられると共に、屈折機構１８、３２、４０の
先端部に対して垂直面内で、２４０度以上回動可能に軸
着されている。回動機構５２、５４、５６は、バケット
４６を回動させる。角度検出手段６２は、バケット４６
の水平面に対する回動角度を検出する。制御手段は、角
度検出手段６２が検出した回動角度を基に、バケット４
６の水平面に対する回動角度がゼロとなるよう回動機構
５２、５４、５６を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は作業用車輌に関し、一層
詳細には作業員や被搬送物を搭載可能なバケットを車輌
本体部から離れた位置まで移動させるための作業用車輌
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の作業用車輌について図６と共に説
明する。１００は車輌本体部であり、移動可能になって
いる。１０２は屈折機構であり、第１ブーム１０４と第
２ブーム１０６から成る。第１ブーム１０４の下端部は
車輌本体部１００へ連結され、水平面内および垂直面内
で回動可能になっている。第２ブーム１０６は第１ブー
ム１０４の先端に軸着されている。第２ブーム１０６は
主ブーム部１０８と、主ブーム部１０８に対して油圧に
より長さ方向（矢印Ｚ方向）へ伸縮可能な伸縮ブーム部
１１０とから成る。第１ブーム１０４は、第１の油圧シ
リンダ１１２を駆動することにより、矢印Ｘ方向へ回動
可能になっている。一方、第２ブーム１０６は、第２の
油圧シリンダ１１４を駆動することにより、第１ブーム
１０４の先端において、矢印Ｙ方向へ回動可能になって
いる。１１６はバケットであり、上面が開放された箱状
に形成されている。バケット１１６は、第１ブーム１０
６の先端に軸着され、機械的に常時水平状態を保持可能
になっている。バケット１１６内には作業員や被搬送物
が搭載可能になっている。バケット１１６を所望の作業
位置へ移動させる場合、第１ブーム１０４を矢印Ｘ方向
へ適宜回動させると共に、第２ブーム１０６を矢印Ｙ方
向へ適宜回動させ、さらに必要に応じて第２ブーム１０
６の伸縮ブーム部１１０を伸長させてバケット１１６を
前記作業位置まで移動させる。その間、バケット１１６
は常時水平状態を保持可能なので、バケット１１６内の
作業員等は落下することがない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の作業用車輌には次のような課題がある。例えば、
橋梁工事等において、車輌本体部１００を橋梁上に停止
させ、バケット１１６を橋梁の下方であって、車輌本体
部１００の直下で作業させたい場合がある（例えば図４
に示すような作業）。ところが、従来の作業用車輌では
第１ブーム１０４と第２ブーム１０６を可能なだけ屈折
させてもバケット１１６を車輌本体部１００の直下まで
移動させることができないという課題がある。また、従
来のバケット１１６は第２ブーム１０６の先端部に対し
てせいぜい８０度位しか回動可能ではないため、仮にバ
ケット１１６を車輌本体部１００の直下まで移動させて
もバケット１１６の水平を保持することができないとい
う課題もある。従って、本発明はバケットの移動範囲を
広く取ることができると共に、当該移動範囲内において
も常時バケットの水平を保持可能な作業用車輌を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、車輌本体部
と、３本以上のブームを屈折可能なリンク状に連結して
成ると共に、垂直面内で回動可能に基端部が前記車輌本
体部へ連結された屈折機構と、該屈折機構の先端部に設
けられると共に、屈折機構の先端部に対して垂直面内
で、２４０度以上回動可能に軸着されたバケットと、該
バケットを回動させるための回動機構と、前記バケット
の水平面に対する回動角度を検出する角度検出手段と、
該角度検出手段が検出した前記回動角度を基に、前記バ
ケットの水平面に対する回動角度がゼロとなるよう前記
回動機構を駆動する制御手段とを具備することを特徴と
する。また、前記屈折機構を構成する少なくとも１本の
ブームを伸縮可能にしてもよいし、前記屈折機構の基端
部を、前記車輌本体部へ水平面内で回動可能に軸着して
もよい。

【０００５】

【作用】作用について説明する。屈折機構は、３本以上
のブームを屈折可能なリンク状に連結して成るため、屈
折機構の先端部に軸着されたバケットは車輌本体部の直
下まで移動させることが可能となる。その際、バケット
は屈折機構の先端部に対して垂直面内で、２４０度以上
回動可能に軸着されると共に、制御手段等によって水平
が保持されるので、垂直面内で広い移動範囲を確保可能
となる。特に、少なくとも１本のブームを伸縮可能にす
ると、さらに広い移動範囲の確保と複雑な移動が可能と
なる。また、屈折機構の基端部を、前記車輌本体部へ水
平面内で回動可能に軸着すると、水平方向の移動範囲も
さらに広げることが可能となる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。図１に本実施例の作業用車輌１０の
正面図を示す。１２は車輌本体部であり、作動油タンク
や後述する各油圧装置を駆動するための油圧ポンプを含
む油圧駆動機構１４が搭載されている。車輌本体部１２
は、タイヤ１６等の走行手段を介して移動可能になって
いる。１８は第１ブームであり、基端部である下端部が
回動基部２０へ軸着されている。従って、第１ブーム１
８は軸２２ａを中心にして垂直面内で回動可能になって
いる。第１ブーム１８は、主ブーム部２４と伸縮ブーム
部２６とから成る。伸縮ブーム部２６は、公知のクレー
ンに採用されている油圧伸縮機構（不図示）により主ブ
ーム部２４から長さ方向へ伸縮可能になっている。な
お、回動基部２０は車輌本体部１２上において、水平面
内で回動可能に設けられている。

【０００７】２８は第１のシリンダ装置であり、下端部
は軸２２ｂを介して回動基部２０へ軸着されている。一
方、ロッド３０ａは軸２２ｃを介して主ブーム部２４へ
軸着されている。従って、第１のシリンダ装置２８のロ
ッド３０ａが伸縮することにより第１ブーム１８は軸２
２ａを中心に垂直面内で回動する。３２は第２ブームで
あり、軸２２ｄを介して第１ブーム１８の先端部に軸着
されている。また、第２ブーム３２の基端部と第１ブー
ム１８の先端部は、リンク片３４ａ、３４ｂから成る第
１の連結リンク機構３６により連結されている。３８は
第２のシリンダ装置であり、下端部は軸２２ｅを介して
伸縮ブーム部２６へ軸着されている。一方、ロッド３０
ｂは軸２２ｆを介して弧状のリンク片３４ａの中途部へ
軸着されている。従って、第２のシリンダ装置３８のロ
ッド３０ｂが伸縮することにより第２ブーム３２は軸２
２ｄを中心に垂直面内で回動する。

【０００８】４０は第３ブームであり、軸２２ｇを介し
て第２ブーム３２の先端部に軸着されている。また、第
３ブーム４０の基端部と第２ブーム３２の先端部は、リ
ンク片３４ｃ、３４ｄから成る第２の連結リンク機構４
２により連結されている。第３ブーム４０は、第２ブー
ム３２の先端部に対して矢印Ａ方向へ略水平となる位置
まで回動可能になっている。また、第３ブーム４０は、
第２ブーム３２の先端部に対して矢印Ｂ方向へも回動可
能であり、第２ブーム３２に沿う位置まで回動可能にな
っている。矢印Ｂ方向への回動により屈折機構の格納が
旨く行えるようになっている。４４は第３のシリンダ装
置であり、下端部は軸２２ｈを介して第２ブーム３２の
基端部へ軸着されている。一方、ロッド３０ｃは軸２２
ｉを介して弧状のリンク片３４ｃの中途部へ軸着されて
いる。従って、第３のシリンダ装置４４のロッド３０ｃ
が伸縮することにより第３ブーム４０は軸２２ｇを中心
に垂直面内で回動する。なお、リンク状に連結された複
数本のブーム（本実施例では第１ブーム１８、第２ブー
ム３２、第３ブーム４０の３本）で屈折機構が構成され
る。

【０００９】４６はバケットであり、上面が開口した箱
状に形成されている。バケット４６の内部には作業員が
搭乗可能になっている。また、バケット４６内には前記
油圧駆動機構１４を遠隔制御するためのリモートコント
ロール装置（不図示）が設けられている。詳しい構造は
後述するが、バケット４６は回動軸５０を介して第３ブ
ーム４０の先端部に軸着されている。バケット４６内に
は作業員が搭乗して作業を行うため、作業員が転落しな
いよう後述する水平保持機構４８が設けられ、常時水平
状態を保つようになっている。本実施例では、第１ブー
ム１８を伸縮可能な構造にしたが、特に第１ブーム１８
に限定されるのではなく、第２ブーム３２や第３ブーム
４０を伸縮可能にしたり、複数のブームを伸縮可能にし
てもよい。

【００１０】次に図２および図３と共にバケット４６の
水平保持機構４８について説明する。まず図２の例につ
いて説明する。回動軸５０は、第３ブーム４０の先端部
へ回動可能に設けられている。回動軸５０は垂直面内で
回動可能である。５２はウォームホイールであり、回動
軸５０へ外嵌、固定されている。従って、ウォームホイ
ール５２が回動すると回動軸５０も一体に回動するよう
になっている。５４はウォームであり、ウォームホイー
ル５２と噛合している。ウォーム５４は軸線を中心に回
動可能になっており、ウォーム５４が回動すると、ウォ
ームホイール５２と回動軸５０が一体に回動するように
なっている。また、ウォーム５４とウォームホイール５
２を使用すると、故障の際にもバケット４６の水平状態
を保持可能である。

【００１１】５６は油圧モータであり、ウォーム５４を
正逆両方向へ選択的に回動させる。油圧モータ５６はチ
ューブ５８を介して駆動油が供給される。チューブ５８
は回動軸５０、第３ブーム４０等の内部を通って油圧駆
動機構１４へ連絡されている。６０はギアボックスであ
り、ウォームホイール５２、ウォーム５４、油圧モータ
５６等が内蔵されている。ギアボックス６０はバケット
４６へ固定されると共に、回動軸５０へ連結されてお
り、油圧モータ５６によって回動軸５０が回動すると、
本実施例では、バケット４６が第３ブーム４０に対して
垂直面内で３６０度（２４０度以上であればよい）回動
するようになっている。なお、上記の回動軸５０、ウォ
ームホイール５２、ウォーム５４、油圧モータ５６、ギ
アボックス６０で、バケット４６を、第３ブーム４０の
先端部に対して垂直面内で回動させる回動機構を構成す
る。

【００１２】６２は角度検出手段の一例である角度セン
サであり、バケット４６に固定されている。角度センサ
６２はバケット４６の水平面に対する傾斜角度に応じた
信号を出力する。角度センサ６２としては電気信号を出
力するセンサの他、例えば水平に対して傾斜すると弁体
が重力で移動し、傾斜角度に応じて弁開度が変化するこ
とにより油圧出力値が変化する機械式センサを用いても
よい。このように構成された水平保持機構において、角
度センサ６２は常時バケット４６の傾斜角度を示す信号
を不図示の制御手段（例えばマイクロプロセッサを含む
制御回路）へ送る。制御手段は、傾斜角度を示す信号を
受信する毎に、予めさだめられている傾斜角度に対する
油圧モータ５６の駆動量を示すデータテーブルを検索し
て現在の傾斜角度をゼロにするための油圧モータ５６の
駆動量を検出する。現在の傾斜角度をゼロにするための
油圧モータ５６の駆動量を検出したら、制御手段は当該
駆動量分だけ油圧モータ５６を駆動するよう油圧駆動機
構１４を制御する。この制御は、例えばソレノイドバル
ブの開閉制御で油圧モータ５６の駆動量を制御すること
により行える。制御動作を常時行うことにより、バケッ
ト４６の水平保持動作をスムーズに行うことが可能とな
る。

【００１３】次に図３の例について説明する。回動軸５
０の左端部はバケット４６側面へ固定されている。回動
軸５０の右端部は、第３ブーム４０の先端部側面へ回動
可能に貫通されている。回動軸５０は垂直面内で回動可
能であり、その回動に伴ってバケット４６が垂直面内で
３６０度回転するようになっている。６４はピニオンギ
アであり、回動軸５０の右端部へ外嵌、固定されてい
る。従って、ピニオンギア６４が回動すると回動軸５０
およびバケット４６も一体に回動するようになってい
る。６６はラックであり、ピニオンギアと噛合してい
る。ラック６６は第３ブーム４０内部において、長さ方
向へ移動可能になっている。このラック６６の直線移動
によりピニオンギア６４と回動軸５０とバケット４６が
一体に回動するようになっている。

【００１４】６８は油圧シリンダであり、ロッド７０の
先端にラック６６が固定されている。ロッド７０の伸縮
に伴いラック６６が直線移動可能になっている。油圧シ
リンダ６８には不図示のチューブを介して駆動油が供給
される。チューブは第３ブーム４０等の内部を通って油
圧駆動機構１４へ連絡されている。なお、ラック６６を
直線移動させる手段としては油圧シリンダ６８に限ら
ず、例えばラック６６を螺竿の先端に固定し、螺竿へ螺
合した回転ナットを回転させて螺竿およびラック６６を
直線移動させるようにしてもよい。なお、図３の例にお
いても、故障時等においてもバケット４６の水平状態を
保持する不図示の機構（例えばラチェット機構等）が設
けられている。７２は支持ローラであり、第３ブーム４
０内に配設されている。支持ローラ７２はラック６６を
支持している。なお、上記の回動軸５０、ピニオンギア
６４、ラック６６、油圧シリンダ６８で、バケット４６
を、第３ブーム４０の先端部に対して垂直面内で回動さ
せる回動機構を構成する。

【００１５】角度検出手段の一例である角度センサ６２
はバケット４６に固定されている。角度センサ６２はバ
ケット４６の水平面に対する傾斜角度に応じた信号を出
力する。このように構成された水平保持機構において、
角度センサ６２は常時バケット４６の傾斜角度を示す信
号を不図示の制御手段（例えばマイクロプロセッサを含
む制御回路）へ送る。制御手段は、傾斜角度を示す信号
を受信する毎に、予めさだめられている傾斜角度に対す
る油圧シリンダ６８の駆動量を示すデータテーブルを検
索して現在の傾斜角度をゼロにするための油圧シリンダ
６８の駆動量を検出する。現在の傾斜角度をゼロにする
ための油圧シリンダ６８の駆動量を検出したら、制御手
段は当該駆動量分だけ油圧シリンダ６８を駆動するよう
油圧駆動機構１４を制御する。この制御動作を常時行う
ことにより、バケット４６の水平保持動作をスムーズに
ゼロに行うことが可能となる。

【００１６】上述のように構成された作業用車輌１０の
動作例について説明する。図１に示す状態は、第１ブー
ム１８、第２ブーム３２、第３ブーム４０を上方へ伸長
した状態である。この状態において、第１ブーム１８の
伸縮ブーム部２６を主ブーム部２４に対して伸長する
と、さらにバケット４６を上昇させることが可能とな
る。また、第１ブーム１８、第２ブーム３２、第３ブー
ム４０から成る屈折機構を設け、第１ブーム１８と第２
ブーム３２の回転モーメントを第２のシリンダ装置３８
と第３のシリンダ装置４４で受ける構成を採用すると、
屈折機構の基端部を車輌本体部１２の中央部に設けるこ
とが可能となる。従って、第１ブーム１８、第２ブーム
３２、第３ブーム４０を略垂直状態に保ち、回動基部２
０を回動させると（矢印Ｃ）、バケット４６および屈折
機構を車輌本体部１２の幅内において回動させることが
でき、狭い場所等における作業性を向上させ得る。

【００１７】図４（図１における第１のシリンダ装置２
８、第２のシリンダ装置３８および第３のシリンダ装置
４４は省略してある）に示す例は、橋梁３９上に車輌本
体部１２を停止させ、バケット４６を車輌本体部１２直
下の作業位置へ移動させた状態を示す。本実施例では屈
折機構を３本（３本以上）の第１ブーム１８、第２ブー
ム３２、第３ブーム４０で構成すると共に、バケット４
６が第３ブーム４０の先端部に対して垂直面内で３６０
度（図示の例では２４０度でよい）回転可能であるた
め、車輌本体部１２直下まで水平状態を保持しながら移
動可能である。従って、高所はもちろんのこと低所まで
バケット４６を移動させることが可能になっている。さ
らに、本実施例では回転基部２０を矢印Ｃ方向へ回転さ
せたり、車輌本体部１２を移動させたりすることなく、
単に第３ブーム４０を矢印Ｂ方向へ回動させるだけでバ
ケット４６を図１図示の位置と反対側へ移動させること
ができる。

【００１８】図５に示す例は、第１ブーム１８の伸縮ブ
ーム部２６を伸縮して所定の高さにすると共に、第２ブ
ーム３２および第３ブーム４０を水平方向へ屈折移動す
ることにより、バケット４６を建物の２階部分７４およ
び３階部分７６に対応させることができる。さらに２階
部分７４および３階部分７６の奥までバケット４６を送
り込むことができる。その際、車輌本体部１２を、移動
させることなく同位置で作業を継続することができる。
第２ブーム３２および第３ブーム４０を水平方向へ屈折
移動させる場合、移動量は第１ブーム１８と第２ブーム
３２との間の角度、第２ブーム３２と第３ブーム４０と
の間の角度を角度センサ（不図示）で読み取り、マイク
ロプロセッサを介して演算制御することにより制御可能
である。その際も、当該角度を検知しつつ第２のシリン
ダ装置３８および第３のシリンダ装置４４を同時制御す
ればよい。

【００１９】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べて来たが、本発明は上述の実施例に限定されるので
はなく、例えば角度検出手段として比例アンプ式の角度
センサを用い、油圧モータ５６の駆動を比例バルブで制
御してもよいし、異常状態を検出するセンサを設け、油
圧駆動機構１４への作動油供給を停止させるアンロード
バルブを付設してもよい等、発明の精神を逸脱しない範
囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る作業用車輌を用いると、屈
折機構は、３本以上のブームを屈折可能なリンク状に連
結して成るため、例えば屈折機構の先端部に軸着された
バケットは車輌本体部の直下まで移動させることが可能
となるので、バケットの移動範囲を広くすることができ
る。。その際、バケットは屈折機構の先端部に対して垂
直面内で、２４０度以上回動可能に軸着されると共に、
制御手段等によって水平が保持されるので、垂直面内で
広い移動範囲を作業範囲として確保可能となる。請求項
２の構成では、少なくとも１本のブームを伸縮可能にす
ると、さらに広い移動範囲の確保と複雑な移動が可能と
なる。請求項３の構成では、屈折機構の基端部を、前記
車輌本体部へ水平面内で回動可能に軸着すると、水平方
向の移動範囲もさらに広げることが可能となる等の著効
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る作業用車輌の実施例を示した正面
図。

【図２】実施例の水平保持機構を示した部分斜視図。

【図３】水平保持機構の他の例を示した部分斜視図。

【図４】実施例の作業用車輌の動作例を示した説明図。

【図５】実施例の作業用車輌の動作例を示した説明図。

【図６】従来の作業用車輌を示した斜視図。

【符号の説明】

１０ 作業用車輌 １２ 車輌本体部 １４ 油圧駆動機構 １８ 第１ブーム ２０ 回動基部 ２４ 主ブーム部 ２６ 伸縮ブーム部 ３２ 第２ブーム ４０ 第３ブーム ４６ バケット ４８ 水平保持機構 ５２ ウォームホイール ５４ ウォーム ５６ 油圧モータ ６２ 角度センサ ６４ ピニオンギア ６６ ラック ６８ 油圧シリンダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輌本体部と、 ３本以上のブームを屈折可能なリンク状に連結して成る
   と共に、垂直面内で回動可能に基端部が前記車輌本体部
   へ軸着された屈折機構と、 該屈折機構の先端部に設けられると共に、屈折機構の先
   端部に対して垂直面内で、２４０度以上回動可能に軸着
   されたバケットと、 該バケットを回動させるための回動機構と、 前記バケットの水平面に対する回動角度を検出する角度
   検出手段と、 該角度検出手段が検出した前記回動角度を基に、前記バ
   ケットの水平面に対する回動角度がゼロとなるよう前記
   回動機構を駆動する制御手段とを具備することを特徴と
   する作業用車輌。
2. 【請求項２】 前記屈折機構を構成する少なくとも１本
   のブームは伸縮可能であることを特徴とする請求項１記
   載の作業用車輌。
3. 【請求項３】 前記屈折機構の基端部は、前記車輌本体
   部へ水平面内で回動可能に軸着されていることを特徴と
   する請求項１または２記載の作業用車輌。