JPH0644960Y2 - 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） 本考案は起伏、伸縮等が自在な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、屈伸角等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）が
ある。

また、作業台の傾斜を検出するレベリング検出器を有
し、この検出信号を用いて、作業台を水平とするよう
に、レベリングバルブの作動制御を行い、レベリングシ
リンダの作動を行わせる装置もある。レベリング検出器
としては、検出信号を油圧信号として取り出し、この油
圧によりレベリングバルブの制御を行う形式のものや、
検出信号を電気信号として取り出しこの電気信号により
レベリングバルブの制御を行う形式のものがある。

（考案が解決しようとする課題） このようなレベリング検出器はいずれも、重力を利用し
て水平面の検出を行い作業台の傾斜を検出するものであ
るため、ブームの起伏、伸縮、屈伸等がなされたときに
発生する加速度の影響を受けてレベリング検出器の検出
値が実際の値と異なるという問題がある。特に、ブーム
が伸縮される場合には、ブームの撓みを無視すれば、作
業台の傾斜角は変化しないためレベリング制御は原則的
には不要であるが、ブーム伸縮時の加速度の影響により
レベリング検出器は作業台が傾斜しているとの誤った検
出を行い、レベリングシリンダが作動して作業台を傾斜
させ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、ブーム伸縮時
においてレベリング検出器に加わる加速度の影響をなく
し、常に作業台を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） 上記目的達成のための手段として、本考案のレベリング
装置においては、レベリング検出器の検出信号に基づい
てレベリング制御手段（例えば、レベリングバルブ）を
作動させ、作業台を水平に保持するように、レベリング
シリンダの作動を制御するのであるが、ブーム伸縮作動
検出器によりブームの伸縮作動が検出されているときに
は、レベリング規制手段によりレベリングシリンダの作
動を規制させるようになっている。

（作用） 上記構成のレベリング装置を用いれば、ブーム伸縮操作
レバー等を操作してブームの伸縮を行わせた時には、こ
のブームの伸縮がブーム伸縮作動検出器により検出さ
れ、レベリング規制手段が働いてレベリングシリンダの
作動が規制される。このため、ブーム伸縮に伴う加速度
を受けてレベリング検出器が誤った検出信号を出力した
場合、この検出信号に基づいてレベリング制御手段がレ
ベリングシリンダを作動させようとしても、このような
レベリングシリンダの作動が規制され、伸縮作動に伴う
加速度の影響を受けない正しいレベリング制御がなされ
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、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。高所作業機２は、車体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
との間には起伏シリンダ７が配設されており、起伏シリ
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を中心として起伏させ、その起伏
角制御を行うことができる。さらに、第１ブーム3a内に
は、第２ブーム3bを伸縮させる伸縮シリンダ８が配設さ
れており、この伸縮シリンダ８を伸縮制御して第２ブー
ム3bを伸縮させることができる。

この作業車１における作業台６上および基台４上には操
作装置（図示せず）が接続されており、この操作装置上
の起伏操作レバーおよび伸縮操作レバーを操作して上記
起伏シリンダ７および伸縮シリンダ８を作動させ、第１
および第２ブーム3a,3bの起伏制御および第２ブーム3b
の伸縮制御を行わせることができる。

作業台６には、この作業台の水平面に対する傾斜を検出
するレベリング検出器15が取り付けられており、このレ
ベリング検出器15からの傾斜検出信号に基づいてレベリ
ングシリンダ11の作動制御がなされ、作業台６を常に水
平に保持するようになっている。

このレベリングシリンダ11の作動制御ブロック図を第１
図に示しており、この図に基づいてレベリング制御につ
いて説明する。

レベリング制御は作業台６を水平に保持する制御であ
り、目標値として絶対水平レベルに相当する値が設定さ
れており、この目標値とレベリング検出器15により検出
された傾斜検出信号との差信号すなわち作業台６の水平
面に対する傾斜角を示す信号が算出され、この算出値が
レベリングコントローラに入力される。

一方、操作装置の伸縮操作レバーの操作を検出するセン
サが操作装置に設けられており、伸縮操作レバーが操作
されているとき、この伸縮操作レバー操作信号も上記レ
ベリングコントローラに出力される。

レベリングコントローラにおいては、通常は、上記差信
号（傾斜角を示す信号）をそのままバルブコントローラ
に出力するが、伸縮操作レバー操作信号が入力されてい
るときには、所定の減衰信号を上記差信号に乗じて得ら
れた信号をバルブコントローラに出力する。バルブコン
トローラはこの信号に基づいてレベリングバルブの作動
を制御し、レベリングシリンダを作動させ、作業台６の
揺動制御を行う。

このようにしてレベリングシリンダにより揺動制御され
た作業台６の傾斜角はレベリング検出器15により検出さ
れてこの値がフィードバックされ、目標値との差信号が
算出され、以下同様の制御が継続される。これにより、
レベリング検出器15により検出された信号が目標値と一
致するように、すなわち作業台６が水平になるようにレ
ベリング制御される。

但し、この場合において、伸縮操作レバーが操作されて
第２ブーム3bが伸縮されるときには上記差信号に減衰信
号が乗じられており、レベリングシリンダ11の作動応答
性が低くなっている。このため、伸縮作動時に作業台６
に作用する加速度を受けてレベリング検出器15が誤った
検出信号を出力したとしても、この誤りが減衰されてバ
ルブコントローラに伝達される。その結果、加速度の影
響は少なくなり、適切なレベリング制御が可能となる。

なお、ブーム伸縮によっては、ブーム3a,3bが撓み変形
しない限り作業台６の傾斜は変化しないので、上記減衰
係数を大きくして、ブーム伸縮中はレベリングシリンダ
11は作動しないようにしても良い。

また、伸縮に伴い加速度は伸縮開始時および終了時にお
ける伸縮速度変化時に発生するので、ブーム操作レバー
の操作量を微分した値をレベリングコントローラに入力
し、この微分値に基づいて減衰係数を設定するようにし
ても良い。このようにすれば、加速度が発生するときに
のみレベリングシリンダの作動が規制され、ブーム伸縮
速度が一定で加速度が加わらないときには、通常のレベ
リング制御がなされる。このため、ブームの撓み変形に
よる作業台６の傾きに対するレベリング制御がブーム伸
縮中にもなされ、作業台６を常に水平保持できる。

以上においては、レベリング検出器15からの電気的な検
出信号を用いて電気−油圧的にレベリング制御を行う装
置について説明したが、作業台の傾斜に応じてレベリン
グ検出器15から油圧検出信号を出力してレベリング制御
を行う油圧制御式レベリング装置LAについて、第３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、
レベリングシリンダ11のロッド側およびヘッド側油圧室
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とレベリング
シリンダ11とを結ぶ油圧ライン52,53中に設けられ、所
定条件下で油圧ライン52,53の流路を絞るレベリング規
制バルブ30と、レベリング規制バルブ30の作動を制御す
るコントローラ35とから構成される。なお、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からの信号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、内部に重錘ボール24
を有する箱体23の左右に連通開口している。この重錘ボ
ール24と箱体23とによりレベリング検出器が構成されて
おり、重錘ボール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56,5
8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、上記重錘ボール
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
の信号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、重錘ボ
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
の信号油圧が高くなる。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14b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重錘ボール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
るよう制御される。

ここで、前述のように、油圧ライン52,53中にはレベリ
ング規制バルブ30が配設されている。このバルブ30は２
位置切換バルブであり、ばね32により押されて左動した
状態で両ライン52,53を介してレベリングバルブ20とレ
ベリングシリンダ11とを図示のように連通させる。一
方、コントローラ35からの信号によりソレノイド31が励
されバルブ30がばね32に抗して右動されると、バルブ30
内のオリフィスにより油圧ライン52,53の流路が絞ら
れ、レベリングシリンダ11の作動応答性が低下するよう
になっている。

コントローラ35には、伸縮操作レバーの操作を検出する
レバー操作検出器36が接続されており、このレバー操作
検出器36から伸縮操作レバーの操作検出信号が入力され
ると、上記ソレノイド31へ励磁信号を出力し、油圧ライ
ン52,53の流路を絞るようになっている。このため、伸
縮操作レバーが操作されて第２ブーム3bが伸縮されると
きには、油圧ライン52,53が絞られてレベリングシリン
ダ11の作動応答性が低くなる。このため、伸縮作動時に
作業台６に作用する加速度をうけてレベリング検出器を
構成する重錘ボール24が移動され、作業台６は水平であ
るのにこれを傾斜させるような誤った検出信号を切換バ
ルブ21に出力したとしても、油圧ライン52,53を介して
レベリングシリンダ11に給排される油量は少なく、レベ
リングシリンダ11の作動は規制される。その結果、本装
置LAによるレベリング制御の場合にも、ブーム伸縮時の
加速度の影響は少なくなり、適切なレベリング制御が可
能となる。

なお、レベリング規制バルブ30において、ソレノイド31
の励磁時に油圧ライン52,53を遮断し、ブーム伸縮時に
はレベリングシリンダ11を作動させないようにしても良
い。また、伸縮操作レバーの操作量を微分した値に基づ
いてソレノイド31の励磁制御を行っても良い。

以上の例における高所作業車としては、起伏および伸縮
自在なブームを有した高所作業車を示しているが、車体
上に起伏自在な下ブームを取り付け、この下ブームの先
端に屈伸自在に上ブームを取り付け、この上ブームの先
端に作業台を取り付けてなり、上ブームおよび下ブーム
のすくなくとも一方が伸縮自在となった屈伸・伸縮ブー
ム式作業車にも本考案を適用できる。

ハ．考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、ブーム伸縮操作
レバー等を操作してブームの伸縮を行わせた時には、レ
ベリング規制手段が働いてレベリングシリンダの作動が
規制されるので、ブーム伸縮に伴う加速度を受けてレベ
リング検出器が誤った検出信号を出力したとしても、こ
の誤った信号に基づくレベリングシリンダの作動が規制
され、伸縮作動に伴う加速度の影響を受けない正しいレ
ベリング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の構成を示すブロ
ック図、 第２図はこのレベリング装置を備えた高所作業車を示す
正面概略図、 第３図は本考案に係るレベリング装置の異なる例を示す
油圧回路図である。 3a,3b……ブーム、６……作業台 ７……起伏シリンダ、８……伸縮シリンダ 11……レベリングシリンダ 20……レベリングバルブ 30……レベリング規制バルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】起伏、伸縮等が自在なブームの先端に上下
   方向に揺動自在に作業台を取り付けてなる高所作業車に
   おいて、前記作業台を水平に保持させるためのレベリン
   グ装置であって、 前記ブームに対して前記作業台を上下方向に揺動させる
   レベリングシリンダと、 前記作業台の水平面に対する傾斜を検出するレベリング
   検出器と、 このレベリング検出器の検出信号に基づいて、前記作業
   台を水平に保持するように、前記レベリングシリンダの
   作動を制御するレベリング制御手段と、 前記ブームの伸縮作動を検出するブーム伸縮作動検出器
   と、 このブーム伸縮作動検出器により前記ブームの伸縮作動
   が検出されているときには、前記レベリングシリンダの
   作動を規制するレベリング規制手段と 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。