JPH0721505Y2 - 作業車の作動規制装置 - 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、クレーン車、穴掘建柱車、高所作業車等のよ
うに、車体上に複数の作動が可能な作業装置を搭載して
なる作業車に関し、さらに詳しくは、この作業車におい
て転倒モーメントが増大したときには作業装置の作動を
規制して安全性を確保するための装置に関する。

（従来の技術） 上記のような作業車においては、作業装置の作動に応じ
て車体に作用する転倒モーメントが変化し、この転倒モ
ーメントが過度に大きくなると車両転倒の危険がある。
このため、従来においては、所定の安全率を考慮した定
格モーメントを設定し、この定格モーメントに対する車
体に加わる転倒モーメントの割合、すなわち安定度が所
定値以下になると作業装置の作動を停止させるようにし
ていた。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、この場合には、作業者は作業装置の作動
が停止して初めて安定度が所定値以下にまで低下したこ
とことを知ることができるだけであり、安定度が低下し
て所定値に近づいたとしてもこれを知ることはできな
い。このため、安定度が所定値に近づいた状態でこの転
倒モーメントを急激に増大させるような作動を行わせた
とき、例えば、転倒モーメントを増加させる２つの作動
を同時に行わせたようなときには、安定度が所定値より
小さくなってしまい車輌の安定性が低下するおそれがあ
るという問題がある。

本考案はこのような問題に鑑み、安定度が低下するのに
応じて段階的な作動規制を行って作業者に安定度の低下
を認識させ、上記のような問題の発生を防止することが
できるようにした作動規制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、本考案の作動規制装置は転
倒モーメントの定格モーメントに対する比を算出する安
定度算出手段と、この比に応じて作業装置の作動を規制
する規制手段とを有しており、この規制手段は、上記比
が第１設定値より小さくなったときには、作業装置の作
動を一旦停止させるとともに、以後はアクチュエータの
複数の作動の連動は禁止して単独作動のみを許容し、上
記比が第２設定値（＜第１設定値）より小さくなったと
きには、単独作動が許容されたアクチュエータの作動を
一旦停止させるとともに、以後は上記単独作動の逆作動
のみを許容し、さらに、上記比が第３設定値（＜第２設
定値）より小さくなったときには、作業装置の作動を一
旦停止させるとともに、以後は全アクチュエータの作動
を規制するように構成している。

また、もう一つの本考案に係る作動規制装置では、車体
の前後左右の４箇所に取り付けられた車体支持用のジャ
ッキに加わる接地反力を検出する反力検出器と、この反
力検出器により検出された４個のジャッキ接地反力のう
ちの最小の反力と次に小さい反力との和を算出する安定
度算出手段と、この和に応じて上記作業装置の作動を規
制する規制手段とを有し、この規制手段は、上記和が第
１設定値より小さくなったときには、作業装置の作動を
一旦停止させるとともに、以後はアクチュエータの複数
の作動の連動は禁止して単独作動のみを許容し、上記和
が第２設定値（＜第１設定値）より小さくなったときに
は、作業装置の作動を一旦停止させるとともに、以後は
上記単独作動の逆作動のみを許容し、さらに、上記和が
第３設定値（＜第２設定値）より小さくなったときに
は、作業装置の作動を一旦停止させるとともに、以後は
全アクチュエータの作動を規制刷るように構成してい
る。

（作用） 転倒モーメントの定格モーメントに対する比および４個
のジャッキ接地反力のうちの最小の反力と次に小さい反
力との和はともに安定度を示す値であり、上記構成の作
動規制装置を用いた場合には、この安定度が各設定値ま
で低下するのに応じて、その都度作業装置の作動が一旦
停止して所定値まで安定度が低下したことを作業者に知
らせる。これと同時に、第１段階としてまずいずれかの
アクチュエータの単独作動のみしか行えないようにし、
次いで第２段階としてこの単独作動の逆作動のみしか行
えないようにし、最後に第３段階として全作動が行えな
くなる。

（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。なお、本考案に係る作動規制装置を搭載する
作業車として直屈伸高所作業車を例にして説明する。

この直屈伸高所作業車を第３図に示している。この高所
作業車１では、直屈伸ブームからなる作業装置10が車体
２上に取り付けられている。この車体２には車幅方向に
張り出し自在にアウトリガビーム５が配設されるととも
にこのビーム５の各先端に合計４個のジャッキ20が取り
付けられている。高所作業を行うときには、アウトリガ
ビーム５を所定幅まで張り出すとともにジャッキ20を伸
長させ、これにより車体２を支持する。作業装置10は、
車体２上に旋回モータ11aの作動により旋回自在に取り
付けられた旋回台11と、下端部がこの旋回台11に起伏自
在に連結された下ブーム12と、下ブーム12の上端部に屈
伸自在に連結された上ブーム15と、上ブーム15の先端に
取り付けられた作業バケット18とから構成される。

下ブーム12は、旋回台11に連結された下アウターブーム
12aとこれに対して伸縮自在な下インナーブーム12bとか
ら構成され、内部に配設された下ブーム伸縮シリンダ14
により下インナーブーム12bの伸縮作動がなされる。さ
らに、これらが一体となって、起伏シリンダ13により、
旋回台11との連結部を中心に揺動、すなわち起伏され
る。上ブーム15は、下インナーブーム12bの上端に連結
された上アウターブーム15aとこれに対して伸縮自在な
上インナーブーム15bとから構成され、内部に配設され
た上ブーム伸縮シリンダ17により上インナーブーム15b
の伸縮作動がなされる。さらに、これらが一体となっ
て、屈伸シリンダ16により、下ブーム12との連結部を中
心に揺動、すなわち下ブーム12に対して屈伸される。

上インナーブーム15bの先端に取り付けられた作業バケ
ット18はレベリング機構を備えており、ブーム12,15の
作動の如何に拘らず、作業バケット18は常に水平に保持
されるようになっている。

前記ジャッキ20の詳細構造を第４図に示している。ジャ
ッキ20は、アウトリガビーム５の先端に固定されるアウ
タポスト21と、アウタポスト21に対して下方に伸縮され
るインナポスト22と、インナポスト22の下端に連結され
た接地板23と、両ポスト21、22の内部に配設されたジャ
ッキシリンダ30とから構成される。ジャッキシリンダ30
は、上ピン31aによりアウタポスト21に連結されたヘッ
ド部材31と、このヘッド部材31に４本のボルト33により
吊り下げられたシリンダチューブ34と、このシリンダチ
ューブ34内に上下に滑動自在に嵌入されるとともにシリ
ンダチューブ34内に給排される作動油の油圧により昇降
されるロッド35と、ヘッド部材31とシリンダチューブ34
との間に配設されたロードセル32とから構成される。ロ
ッド35の下端は下ピン35aにより接地板23およびインナ
ポスト22に連結される。

ロードセル32はヘッド部材31に取り付けられるとともに
その下面がシリンダチューブ34の上面とほぼ接触する。
ここでボルト33はロードセル32の下面とシリンダチュー
ブ34の上面とがほぼ接触するようにシリンダチューブ34
を吊り下げているだけでシリンダチューブ34を押し上げ
る力に対しては抵抗しない。このため、シリンダチュー
ブ34内に給排される作動油の油圧によりロッド35が押し
下げられて接地板23が接地すると、ロッド35の押し下げ
反力がシリンダチューブ34からロードセル32を圧縮する
力として作用し、この圧縮力がロードセル32により検出
される。この圧縮力が接地反力であり、ロードセル32は
反力検出器として作用するのである。

なお、このロードセル32を用いる代わりに、上ピン31a
もしくは下ピン35aにロードセルを組み込んでこれを反
力検出器として用いても良く、さらに、各ジャッキシリ
ンダ30内の作動油圧は接地反力に対応するため、この作
動油圧検出器を配設しこれを反力検出器として用いても
良い。

次に、上記構成の直屈伸高所作業車１の作動制御装置に
ついて第１図を用いて説明する。なお、この作動制御装
置は本考案に係る作動規制装置を含む。

この作動制御装置は、作業バケット18上に配設された３
本の操作レバー61,62,63を有する。第１操作レバー61は
上ブーム15の作動制御用であり、これを左右に操作する
ことにより上ブーム伸縮シリンダ17の伸縮作動を制御
し、前後に操作することにより屈伸シリンダ16の作動を
制御する。第２操作レバー62は下ブーム12の作動制御用
であり、これを左右に操作することにより下ブーム伸縮
シリンダ14の伸縮作動を制御し、前後に操作することに
より起伏シリンダ13の作動を制御する。第３操作レバー
63は旋回制御用であり、これを前後に操作することによ
り旋回モータ11aの作動を制御する。

これら各操作レバー61,62,63の操作信号は、油圧源50か
ら上ブーム伸縮シリンダ17、屈伸シリンダ16、下ブーム
伸縮シリンダ14、起伏シリンダ13および旋回モータ11a
への作動油の給排を制御するコントロールバルブ51に送
られる。コントロールバルブ51はこの信号に基づいて作
動し、各操作レバー61,62,63の操作に応じた各作動を行
わせる。

このようにして、上および下ブーム15,12の作動および
旋回作動がなされると、この作動に応じて車体２に加わ
る転倒モーメントも変化する。この転倒モーメントは、
車体２を支持する４個のジャッキ20の接地反力をロード
セル32により検出して算出できる。そしてこの転倒モー
メントから安定度算出手段41において安定度Ｓを算出
し、これが低下するのに応じて規制手段42によりコント
ロールバルブ51の作動を段階的に規制する。なお、この
段階的な規制の有無を表示するための青、黄、赤の３個
の表示ランプ45a,45b,45cを有した規制表示装置45と、
規制時にこれを解除するための２個の解除スイッチ47a,
47bを有した規制解除装置47が作業バケット18上に配設
されている。

上記規制制御を第２図のフローチャートに従って説明す
る。

この制御においては、安定度算出手段41において、ロー
ドセル32により検出される各ジャッキ20の接地反力を読
み込むとともに、この接地反力から安定度Ｓを算出する
（ステップS1、S2）。この安定度Ｓは、各ジャッキ20の
接地反力から車体２に加わる転倒モーメントMtを算出す
るとともにこれを定格モーメントMrにより除して求めら
れる。

そして、ステップS3において、この安定度Ｓが第１設定
値T₁より小さいか否かが判定される。Ｓ≧T₁のときには
充分な安定度があるため、何ら規制は行わない。このた
め、ステップS4に進んで規制がなされていないことを示
す青色の表示ランプ45aを点灯させ、このままフローを
終了する。

一方、Ｓ＜T₁となったときには、まず、作業装置を作動
を一旦停止させて１次規制を行う（ステップS5,S6）。
同時に、この１次規制がなされていることを表示するた
め、黄色の表示ランプ45bを点灯させる（ステップS
7）。この１次規制は、複数の同時作動を禁止し、単独
作動のみを許容することをその内容とする。このため、
それまでは、３本操作レバー61,62,63を同時作動して、
例えば、上ブーム15を伸長させながら、下ブーム12を倒
伏させるといった作動を行わせることが可能であった
が、この１次規制の下では、いずれか１つのレバー操作
のみしかできなくなる。さらに、本例では、この単独作
動を行わせる時には、規制解除装置47の第１解除スイッ
チ47aを押しながらレバー操作をしなければ、作動しな
いようにしている。

このように１次規制がなされているときには、安定度Ｓ
が第２所定値T₂より小さいか否かが判定される（ステッ
プS8）。Ｓ≧T₂のときには、１次規制を継続するが、Ｓ
＜T₂となったときには、作業装置の作動を一旦停止させ
て２次規制を行う（ステップS9,S10）と同時に、この２
次規制がなされていることを表示するため、赤色の表示
ランプ45cを点灯させる（ステップS11）。この２次規制
ではこの２次規制になったときに作動させていた単独作
動の逆作動のみが許容される。２次規制に移行するとい
うことは、この単独作動により転倒モーメントが増加し
たということを意味し、２次規制ではこれと逆作動、す
なわち、転倒モーメントを低下させる作動のみを許容し
て安全性を図るようにしている。

この２次規制の下では、安定度Ｓが第３所定値T₃より小
さいか否かが判定される（ステップS12）。Ｓ≧T₃のと
きには、２次規制を継続するが、Ｓ＜T₃となったときに
は、作業装置の作動を一旦停止させて３次規制を行う
（ステップS13,S14）。このときは、規制表示装置45で
は赤色の表示ランプ45bをそのまま点灯させる。但し、
３次規制を表示するランプを別途設けこれを転倒するよ
うにしても良い。この３次規制は作業装置の全作動を規
制することを内容とする。但し、このままでは何の作動
もできないので、規制解除装置47の第１および第２解除
スイッチ47a,47bをともに押した状態でのみ、操作レバ
ー61,62,63の単独操作ができるようにしている。

このように、本装置においては、安定度が所定値まで低
下すると、その都度作動が停止するとともに規制がかか
り、且つその規制を表示するランプが点灯する。このた
め、作業者は安定度の低下を意識することができ、作業
者の安定性に対する判断ミスが防止できる。しかも、こ
の規制は安定度の低下に対応して段階的に厳しいものと
なるので、安定度が急激に低下するような作動が確実に
防止される。

以上においては、安定度Ｓは、各ジャッキ20の接地反力
から車体２に加わる転倒モーメントMtを算出するととも
にこれを定格モーメントMrにより除して求められている
が、接地反力の変化は転倒モーメントMtの変化に対応す
るため、例えば、４つの接地反力のうち最小の反力とそ
の次に小さい反力との和を求め、この和を安定度Ｓを表
す値として用いても良い。この場合には、上記第１〜第
３所定値T₁〜T₃に対応する接地反力が所定値として用い
られ、上記和がこれら所定値より低下したときに規制が
かけられる。

さらに、これとは逆に、４つの接地反力のうち最大の反
力とその次に大きい反力との和を求めてこの和を安定度
Ｓを表す値として用いても良く、この場合には、上記和
が安定度に対応して設定される所定値より増加したとき
に規制がかけられる。

ハ．考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、安定度算出手段
において、安定度として、転倒モーメントの定格モーメ
ントに対する比もしくは４個のジャッキ接地反力のうち
の最小の反力と次に小さい反力との和が算出され、規制
手段によりこの安定度の低下に応じて段階的な規制がか
けられるようになっているので、安定度が所定値まで低
下すると、その都度作動が停止するとともに規制がかか
り、作業者は安定度の低下を意識することができ、作業
者の安定性に対応する判断ミスが防止できる。しかも、
この規制は安定度の低下に対応して段階的に厳しいもの
となるので、安定度が急激に低下するような作動が確実
に防止され、作業時での車輌の安全性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る作動規制装置を含む作業車の作動
制御回路図、 第２図は上記作動規制装置の作動を示すフローチャー
ト、 第３図は上記作動規制装置を有した直屈伸高所作業車を
示す斜視図、 第４図はこの高所作業車のジャッキを示す断面図であ
る。 ２…車体、５…アウトリガビーム 10…作業装置、12…下ブーム 13…起伏シリンダ、15…上ブーム 17…屈伸シリンダ、18…作業バケット 20…ジャッキ、23…接地板 32…ロードセル、45…規制表示装置 47…規制解除装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体上に複数のアクチュエータを備えた作
   業装置を搭載した作業車に備えられ、転倒防止のため前
   記アクチュエータの作動を規制する装置であって、 前記作業装置の作動に応じて前記車体に加わる転倒モー
   メントの定格モーメントに対する比を算出する安定度算
   出手段と、前記比に応じて前記作業装置の作動を規制す
   る規制手段とを有し、 この規制手段は、 前記比が第１設定値より小さくなったときには、前記作
   業装置の作動を一旦停止させるとともに、以後は前記複
   数のアクチュエータのうちから選択的に一つのアクチュ
   エータの作動のみを許容し、 前記選択したアクチュエータの作動により前記比が前記
   第１設定値より小さな第２設定値より小さくなったとき
   には、前記アクチュエータの作動を一旦停止させるとと
   もに、以後は前記選択的に作動させたアクチュエータの
   逆方向への作動のみを許容し、 前記比が前記第２設定値より小さな第３設定値より小さ
   くなったときには、前記アクチュエータの作動を一旦停
   止させるとともに、以後は全てのアクチュエータの作動
   を規制するように構成したことを特徴とする作業車の作
   動規制装置。
2. 【請求項２】車体上に複数のアクチュエータを備えた作
   業装置を搭載するとともに前記車体の前後左右の４箇所
   に車体支持用のジャッキを取り付けてなる作業車に備え
   られ、転倒防止のため前記アクチュエータの作動を規制
   する装置であって、 前記各ジャッキに加わる接地反力を検出する反力検出器
   と、この反力検出器により検出された前記４個のジャッ
   キ接地反力のうちの最小の反力と次に小さい反力との和
   を算出する安定度算出手段と、前記和に応じて前記作業
   装置の作動を規制する規制手段とを有し、 この規制手段は、 前記和が第１設定値より小さくなったときには、前記作
   業装置の作動を一旦停止させるとともに、以後は前記複
   数のアクチュエータのうちから選択的に一つのアクチュ
   エータの作動のみを許容し、 前記選択したアクチュエータの作動により前記和が前記
   第１設定値より小さな第２設定値より小さくなったとき
   には、前記アクチュエータの作動を一旦停止させるとと
   もに、以後は前記選択的に作動させたアクチュエータの
   逆方向への作動のみを許容し、 前記和が前記第２設定値より小さな第３設定値より小さ
   くなったときには、前記アクチュエータの作動を一旦停
   止させるとともに、以後は全てのアクチュエータの作動
   を規制するように構成したことを特徴とする作業車の作
   動規制装置。