JPH0644957Y2 - 高所作業車のレベリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ．考案の目的 （産業上の利用分野） 本考案は自動車の荷台などに起伏自在に据え付けられた
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、この作業台を水平に保持するレベ
リング装置に関する。

（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（仰角）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、
重力を利用して作業台の水平レベルを検知し、レベリン
グシリンダの作動制御を行うレベリングバルブを用いた
装置等がある。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、ブームの起伏角を検出するタイプの装置
を用いた場合には、ブームの撓みの影響を受けるという
問題がある。ブームが撓み変形する場合には、ブームの
根元の仰角と先端の仰角とが異なるため、例えば、根元
の傾斜角（すなわち、起伏角）に基づいて作業台の水平
調整をすると、撓みに対応する分の角度誤差が作業台の
水平面に対する角度誤差となって現れるという問題があ
る。

一方、レベリングバルブを用いた場合には、作業台に搭
載したレベリングバルブ自体が水平レベルを検出するた
め、上記のようなブームの撓みの有無に拘らず常に作業
台を水平に維持する制御が行われる。しかしながら、レ
ベリングバルブでの水平の検知は、バルブ内に配した重
りが傾斜時に重力により移動することを利用して行うよ
うになっているため、ブームを起伏させる時には、起伏
作動時に発生する加速度の影響を受けて重りの移動が遅
れ、作業台を水平に維持させる制御の応答遅れが発生す
るという問題がある。

本考案はこのような問題に鑑みたもので、ブームの撓み
の影響を受けることがなく、且つ、ブーム起伏時でも応
答遅れなく、作業台を常に水平に保持させることができ
るようなレベリング装置を提供することを目的とする。

ロ．考案の構成 （課題を解決するための手段） このような目的達成のための手段として、本考案に係る
レベリング装置は、レベリングシリンダの作動制御を重
力を利用して行い作業台を水平に維持するレベリングバ
ルブに加えて、ブームの起伏角を検出する角度検出セン
サおよびレベリングシリンダの作動を補正する補正用バ
ルブを有しており、角度検出センサからの検出信号に基
づいて補正用バルブを作動させるレベリングバルブによ
るレベリングシリンダの作動を補正できるようになって
いる。

（作用） このようなレベリング装置を用いると、ブーム静止状態
もしくはブームがゆっくり起伏作動するような場合んは
レベリングバルブにより作業台の水平維持が行われ、ブ
ームの撓みの影響を受けることなくレベリング制御がな
される。また、ブーム起伏作動時には、この起伏作動が
角度検出センサにより検出されると補正用バルブを作動
させレベリングバルブの作動を補正するので、レベリン
グバルブに作動遅れがあっても補正用バルブによりこれ
が補われ、応答遅れのない制御がなされる。

（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。

第２図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、この作業車１の荷台1aに旋回自在に
高所作業機２が搭載されている。高所作業車２は、荷台
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第１ブーム3a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、第
２ブーム3b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。第１ブーム3aと基
台４との間にはブームシリンダ７が配設されており、こ
のブームシリンダ７を伸縮制御することにより、第１ブ
ーム3aおよび第２ブーム3bをピン5aを中心として起伏
（回動）させ、その起伏角（仰角）制御を行うことがで
きる。また、第２ブーム3bと作業台６との間にはレベリ
ングシリンダ11が配設されており、このレベリングシリ
ンダ11を伸縮制御することにより、作業台６をピン5bを
中心として回動させ、作業台６を平衡状態に保持せしめ
るレベリング制御を行うことができる。

このレベリング制御を行うレベリング装置LAについて第
１図に基づいて説明する。レベリング装置LAは、上述の
レベリングシリンダ11と、このレベリングシリンダ11の
油圧室14a,14bへの油圧源50からの作動油の給排制御を
行うレベリングバルブ20と、レベリングバルブ20による
給排制御を補正する補正用電磁バルブ15と、この補正用
電磁バルブの作動を制御するコントローラ30とから構成
される。

レベリングシリンダ11は、第２ブーム3bに連結されたシ
リンダ部材12と、このシリンダ部材12に嵌入されるとと
もに作業台13に連結されたロッド部材13とからなり、シ
リンダ部材12内に挿入されたロッド部材13の先端ピスト
ン部により２分割されてロッド側油室14aとヘッド側油
室14bとが画成されている。両油室14a,14bはそれぞれ油
圧ライン52,53に繋がり、レベリングバルブ20から油圧
ライン52を介してロッド側油室14a内に作動油が供給さ
れるとロッド部材13が縮み、油圧ライン53を介してヘッ
ド側油室14b内に作動油が供給されるとロッド部材13が
伸びる。

レベリングバルブ20は三位置切換弁21を有し、この切換
弁21により、油圧源50に繋がる油圧ライン51およびドレ
ンに繋がる油圧ライン54が上記油圧ライン52,53と連通
もしくは遮断される。この切換弁21の作動はパイロット
油圧ライン57,59からの油圧により行われる。これら油
圧ライン57,59はそれぞれ、油圧ライン51から分岐した
油圧ライン55にフィルタ26およびレギュレータバルブ28
を介して繋がる油圧ライン56,58と繋がっている。さら
に、この油圧ライン56,58は、内部にボール24を有する
箱体23の左右に連通開口している。ボール24は、箱体23
が水平レベルに位置するときには図示のように中央に位
置して両油圧ライン56,58をドレンに連通させるが、箱
体23が左右いずれかに傾斜されると重力により低い側に
転がって移動し油圧ライン56,58のいずれかの開口を閉
止する。

レベリングバルブ20は作業台６に取り付けられており、
作業台６が水平レベルにあるときには、上記ボール24は
箱体23内で中央に位置して油圧ライン56,58がドレンに
連通する。このため、パイロット油圧ライン57,59の油
圧はともにほぼ零となり、切換バルブ21は図示のように
中立位置に位置し、油圧ライン52,53からレベリングシ
リンダ11の油室14a,14b内への作動油の給排が遮断さ
れ、作業台６は水平レベルのまま保持される。

これに対し、作業台６が例えば、左方に傾くと、ボール
24は左方に転がって移動し油圧ライン56の開口を塞ぎ、
左側の油圧ライン56およびパイロット油圧ライン57の油
圧が高くなる。このため、切換バルブ21は右方に押され
て、油圧ライン53が油圧ライン51を介して油圧源50に繋
がり、油圧ライン52が油圧ライン54を介してドレンに繋
がる。すると、レベリングシリンダ11のヘッド側油室14
bに作動油が供給されてロッド部材13が伸長し作業台６
が右方に回動されて水平レベルに戻される。作業台６が
水平レベルに戻るとボール24は再び中央に位置し、切換
バルブ21も中立位置に戻り、作業台６は水平レベルで保
持される。作業台６が右方に傾斜したときも同様にして
水平レベルに戻される。すなわち、作業台６はレベリン
グバルブ20により常に水平レベルに位置するように制御
される。

一方、上記油圧ライン52,53には補正用電磁バルブ15に
繋がる油圧ライン62,63が分岐連通している。この電磁
バルブ15は三位置切換バルブであり、コントローラ30か
ら制御ライン31,32を介して送られる作動信号に基づい
てソレノイド15a,15bを励磁させることにより作動が制
御され、油圧ライン62,63を閉止したり、一方を油圧ラ
イン61を介して油圧源50に連通させるとともに他方を油
圧ライン64を介してドレンに連通させたりする。なお、
コントローラ30には、制御ライン33〜36を介して、第１
角度センサ41により検出されたブーム起伏角信号、第２
角度センサ42により検出された作業台回動角信号、ブー
ム長検出器43により検出されたブーム長信号および荷重
センサ44により検出された作業台搭載荷重信号が入力さ
れており、これら信号に基づき制御ライン31,32へ作動
信号が送られる。

以上の構成のレベリング装置LAの作動を説明する。

まず、第１および第２ブームが第３図において実線3a,3
bで示す位置に静止した状態では、上述のようにレベリ
ングバルブ20の作動により作業台６は水平レベルに保持
される。ただし、作業台６の搭載荷重および自重等によ
り両ブームは鎖線3a′,3b′で示すように撓み変形する
可能性があり、このままでは作業台は鎖線６′で示すよ
うに撓みに対応する分だけ傾く。しかしながら、このと
きにはレベリングバルブ20が働き、作業台６を水平レベ
ルに戻すようにレベリングシリンダ11の作動制御がなさ
れ、このような場合でも作業台６は水平レベルで保持さ
れる。

次に、ブームシリンダ７が伸長されてブーム3a,3bがピ
ン5aを中心に時計方向（矢印Ａ方向）に回動（起伏作
動）され、鎖線3a″,3b″で示す位置まで移動する場合
を考える。レベリングシリンダ11がそのままの場合に
は、作業台６は鎖線６″で示すように右方向（矢印Ｂ方
向）に傾く。この場合、レベリングシリンダ20の作用に
より作業台６が水平レベルに戻されるのであるが、上記
の起伏作動に際して発生する加速度の水平方向成分（矢
印Ｃ方向の成分）の影響によりレベリングシリンダ20の
作動が遅れるという問題がある。

これについて、第４図を参照して説明する。第４図はレ
ベリングバルブ20内の箱体23およびその内部のボール24
を示しており、作業台６が第３図に示すようにＢ方向に
傾くと箱体23もＢ方向に傾く。このため、通常は、重力
によりボール24は右方（Ｄ方向）に転がって油圧ライン
58の開口を塞ぎ、作業台６を水平に戻すようにレベリン
グシリンダ11の作動制御がなされる。しかしながら、上
記のような加速度が作用する状態では、この加速度はボ
ール24を左方向（Ｅ方向）に移動させるように働き、ボ
ール24の右方向（Ｄ方向）への移動が遅れる。このた
め、作業台６を水平に戻す作動が遅れるという問題が発
生する。

しかしながら、本考案の装置では、このような場合に補
正用電磁バルブ15が作動し、レベリングシリンダ11を遅
れなく作動させるようになっている。具体的には、第１
および第２角度センサ41,42により検出されたブーム起
伏角および作業台回動角の変化から、ブームの起伏およ
びこの起伏作動に伴う作業台の回動を検出し、レベリン
グバルブ20による作業台６のレベリング制御に遅れがあ
るような場合には、補正用電磁バルブ15を作動させ、油
圧源50からの作動油を油圧ライン61および油圧ライン62
もしくは63を介してレベリングシリンダ11に供給し、作
業台６を遅れなく水平レベルに保持せしめる。

なお、ブームの撓み量は、ブームの長さ、起伏角および
作業台の積載荷重に応じて異なるため、これらとブーム
撓み量との関係を予め測定記憶しておき、ブーム長検出
器43および荷重センサ44による検出値に基づいてブーム
撓み量をコントローラ30において算出し、これを補正用
電磁バルブ15によるレベリング制御に用いれば、より高
精度な制御を行うことができる。

ハ．考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、レベリングバル
ブによりレベリングシリンダの作動制御を行い作業台を
水平に維持するとともに、補正用バルブによりレベリン
グシリンダの作動を補正するようになっているので、ブ
ーム静止状態もしくはブームがゆっくり起伏作動するよ
うな場合にはレベリングバルブにより作業台の水平維持
を行い、ブームの撓みの影響を受けることなくレベリン
グ制御を行うことができるばかりでなく、ブーム起伏作
動時のような場合にレベリングバルブに作動遅れがあっ
ても補正用バルブによりこれが補われ、応答遅れのない
制御を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るレベリング装置を示す油圧回路
図、 第２図はこのレベリング装置を備えた高所作業車の正面
図、 第３図はブームの回動を示す概略図、 第４図はレベリングバルブの箱体およびボールを示す概
略図である。 １……高所作業車、２……高所作業機 3a,3b……ブーム、４……基台 ６……作業台、７……ブームシリンダ 11……レベリングシリンダ 15……補正用バルブ、20……レベリングバルブ 30……コントローラ、50……油圧源

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端を支点として起伏自在なブームとこの
   ブームの他端に上下方向に揺動自在に取り付けられた作
   業台とを有してなる高所作業車のレベリング装置であっ
   て、 前記作業台を前記ブームに対して上下方向に揺動させる
   レベリングシリンダと、 前記作業台を水平にするように重力を利用して前記レベ
   リングシリンダの作動制御を行うレベリングバルブと、 前記ブームの起伏角を検出する角度検出センサと、 この角度検出センサからの検出信号を受けて、前記作業
   台を水平に維持するように、前記レベリングバルブによ
   る前記レベリングシリンダの作動を補正する補正用バル
   ブとからなることを特徴とする高所作業車のレベリング
   装置。