JPS59114299A - 高所作業車の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 るものである〇 一般に、高所作業車は、ブームの先端に作業台を装設し
、この作業台に作業者を乗せてブームを起伏伸縮し、作
業台を空間適所に移動し、各稲作る０ また、上記作業台近傍にウィンチ装置を備えた度、ブー
ムの伸長長さに加えてウィンチ装置の負荷の変化によっ
て安全作業範囲か変化するものであり、これらに対応し
て作業台の転倒事故を未然に防止し、安全性を維持しつ
つ広い作業範囲を確保し、能率の良い作業が行えるよう
にする必要がある。

そこで、本発明はかがる点ｌこ鑑み、安定膜か張出量調
節可能にｅ、利けられた車体上に旋回台を搭載し、先端
に作業台を有するブームを前記旋回台に起伏可能に枢着
するとさもに、４１Ｊ記作業台近傍にウィンチ装置を備
えた吊上装置を装設したものにおいて、前記ウィンチ装
置の負荷を検出する負荷検出部と、ブームの起伏角度を
検出する起伏角度検出ｌさ、ブームの伸長長さを検出す
る伸長長さ検出部とを具備し、ｉ￥ｉＪ記各検出部より
の情報に基づいて転倒モーメントと安全側モーメントと
を演算し、該両モーメントの比が一定値に達すると、警
報を発し、あるいは転倒側におけるブームの関連作動を
停止せしめるようにした高所作業車の安全装置を提供し
、広い作業範囲を確１呆しつつブーム操作の安全詫を同
上せんとするものであるＱ以下、本発明の構成を実施例
につめて図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、高所作業車１０車体２上には旋回
台６か旋回モータ（図示せず）によって旋回制御可能に
搭載されており、旋回台６の上端ｌこブーム４の基端が
起伏自在に枢着されている。

該ブーム４は旋回台６との間に配設された起伏シリンダ
５により起伏角度が制御されると七もに、伸縮シリンダ
（図示せず）が内蔵されてその長さが可変な多段伸縮式
に設けられ、その先端ブーム４ａの先端に作業台７が装
着されている。

作業台７は、その連結部材７ａがブーム４先端？こ回動
自在に枢着されて支持されるとともに、この連結部材７
ｄと先端ブーム４ａ間に従前側の平衡シリンダソが配設
されており、この従動側の平衡シリンダ９はブーム４と
旋回台３間に配設された駆動側の平衡シリンダ１ｏに連
係され、前記ブーム４の起伏動作に対応して作業台７が
常に水平状態を維持するように構成されている。

前記作業台７の連結部材Ｚａ上には吊上装置１１が設け
られている。この吊上装置１１は、先端にフック１２ａ
を有するワイヤ１２ｂを繰り出すウィンチモータ１７を
有するウィンチ”Ｊ　ｉ＆　１２を備え、連結部材Ｚａ
上に旋回自在に立設された旋回ポスト１６（！：、該旋
回ポスト１６の」二端に枢ｍ１４にて回動自在ｌこ枢着
されたブームブラケット１５と、このブームブラケット
１５に摺ｌｌ１ＩＪ可能に嵌挿され、先端に作業用ブー
ムヘノｌ’ｌ　６ａが固着された作業用ブーム７６とが
らすり、上記旋回ポスト１３は図示し１ｊい作業台の旋
回用首撮ンリンダによって選択的に旋回される。

また、車体２の前後両１ｊｉｌｌ　４箇所には安定膜１
９が配設され、この安定膜１９はアウトリガ７リシタ２
０によって測方へ張出自在に設けられるとともに、シャ
ツキンリンダ２１によって下方へ伸縮自在に設けられて
おり、それぞれ作業時に車体２を支持するものである。

上記高所作業車１には、第２図の油圧系統図に示すよう
な油圧機器か配設されている。ます、圧油が供給されて
各種作動を行うアクチーエータとしては、ブーム４を介
して車体２側に、安定膜１９を張出すアウトリガ７リシ
タ２Ｕと上下伸、陥させるジヤツキシリンダ２１とから
なる安定膨剤アクチーエータＡと、ブーム４を起伏する
起伏シリンダ５と旋回８′６を旋回する旋回モータ６と
ブーム４を伸縮する伸縮シリンダ８とからなるブーム関
連作動用アクチュエータＢと、駆動側の平衡シリンダ１
０か設けられ、また、作業台７側には、吊上装置１１の
ウィンチモータ１７と首振シリンダ１８とからなる作業
台関連作動用アクチーエータＣと、従動側の平衡シリン
ダ９が設けられている。

また、上記各アクチーエータの作動を制御する制御弁と
して、車体２側には安定膜用アクチュエータＡに対する
安定脚片制御弁■１と、ブーム関連作動用アクチーエー
タＢに対する起伏制御弁ｖ２、旋回制御弁Ｖ３、伸縮制
御弁ｖ４からなるブーム関連作動用制御弁りと、平衡シ
リンダ９，１０に対する水平制御弁ｖ５とが配設される
一方、作業台Ｚ側には作業台関連作動用アクチュエータ
Ｃに対するウィンチ制御弁Ｖ６と首振制御弁ｖ７よりな
る作業台関連作動用制御弁Ｅが配設されている。

上記各アクチュエータと制御弁に対する油圧系統は、圧
油源さして、エンジンの動力により動力取出装置２２を
介して駆ＩＷノされるタンデムポンプＦの第１ポンプＰ
１（！：第２ポンプＰ２とを備えるとさもに、電動モー
タ２６により駆動される第３ポンプＰ３（非常ポンプ）
を葺してなり、第１ポンプＰ１は安定膜用制御弁■１に
接続され該安定膜用制御弁Ｖ１かアウトリガシリンダ２
ｏおよびジヤツキシリンダ２１に接続される一方、第２
ポンプＰ２が第３ポンプＰ６とともにメインソレノイド
バルブ２４を弁して、ブーム関連作動用制御弁りを経て
作業台関連作動用制御弁Ｅに接、読され、さらに、第１
ポンプＰ１は前記安定膜用制御弁Ｖ１を経て作業台関連
作動用制御弁Ｅに第！ポシブＰ２と合流接、涜されてい
る。

さらに、ブーム関連作動用制御弁りすｆｓゎち起伏制御
弁Ｖ２、旋回制御弁ｖ６、伸縮制御弁ｖ４はそれぞれｉ
用御部２５，２６，２７（ソレノイドバルブフを備え、
該制御部２５〜２７を介して起伏シリンダ５、旋回モー
タ６、伸縮シリンダ８に゛接続され、一方、作業台関連
作動用制御弁Ｅｉなわちウィンチ制御弁■６、首振制御
弁ｖ７はそれぞれ対応するウィンチモータ１７、首振シ
リンダ１８に接続されている。

上記各制御弁の操作によりブーム４の旋回、起伏および
伸縮（ブーム関連作動）が行われるとともに、吊上装置
１１におけるウィンチ装置１２の作動および首振り（作
業台関連作動）が行われるものである。

一方、作業台７には、ブーム関連作動すなわちブーム４
の旋回、起伏および伸縮を遠隔操作するための操作部２
８が配設され、この操作部２８とブーム関連作動用アク
チュエータＢの各制御弁Ｖ２、ｖ３　、ｖ４の各制御部
２５．２６．２７とはブーム４を経て光フアイバークー
プル２９を介して連結されており、光フアイバークープ
ル２９　ノ作業台Ｚ側の端部には発光器６０（増幅器）
が、車体２側の端部には受光器６１（増幅器ンがそれぞ
れ接続され、操作部２８からの操作信号が上記各制御部
２５〜２７に入力され、その遠隔操作が行われている。

また、上記油圧系統に対し高所作業車１の転倒警報およ
びブーム関連作動を規ＭｆｌＪする「朋御装置６２が設
けられ、該ｉ１７υ御装置６２は、ブーム関連作動用制
御弁りの制御卸部２５〜２７に制＃簡号を出力する一方
、メインソレノイドバルブ２４の作動を制御し、さらに
、警報器６６に駆動直弓を出力するものである。また、
この制御部＠６２には、ウィンチ装置１２の負荷を検出
する負荷検出部６４、ブーム４の起伏角度を検出する起
伏角度検出部６５、ブーム４の伸長長さを検出する伸長
長さ検出部６６、旋回台６の旋回角度を検出する旋回角
度検出部６７、安定膜１９のアウトリガシリンダ２０に
よる張出量を検出する張出量検出部６８からの各検出信
号が入力され、該制御装置６２は各検出部６４〜６８よ
りの情報に基づいて、高所作業車１の転倒モーメントさ
安全側モーメントさを演算し、両モーメントの比が一定
圃に達すると、警報器６６に駆動簡号を出力して警報を
発する一方、各制御部７５ブーム４の関連作動を不能と
するように設けられている。その際、ブーム４が戻る方
向の短縮、起立および旋回動作は操作可能としている０
また、安定膜１９が所定の状崗に操作されていない場合
には、車体２が完全に支持されていないので、メインソ
レノイドバルブ２４に制御信号を出力して圧油をタンク
に還流し、ブーム関連作動用制御弁りおよび操作部２８
を操作してもブーム４は作動しｆＳいようにしている。

ウィンチ装置１２の負荷検出部６４は、ウィンチモータ
１７に供給される圧油の圧力から負荷Ｗ１を検出するも
のであり、ウィンチ制御弁■６を介してウィンチモータ
１７に供給される油圧を検出する圧力センサー６９によ
り構成され、この圧力センサー６９は車体２１則に配設
され、上記油圧は油圧配管４０によりブーム４を経て導
かれるものである。なお、作業台関連作動用制御弁Ｅに
は第１および第１ポンプＰｌ、Ｐ２の圧油が合流して供
給されるため、ウィンチモータ１７に供給される圧油に
はブーム関連作動用アクチーエータＢの作動による油圧
変動か殆どなく、ウィンチ装置１２の負荷検出が正確′
に行える。

また、起伏角度検出部６５は起伏シリンダ５の伸長量を
ポテンショメータにより測定してブーム４の起伏角度β
を検出し、伸長長さ検出部６６は伸縮シリンダ８の伸長
量を同様にｉ＋＋定してブーム４の伸長長さＸを検出し
、旋回角度検出部６７はポテンショメータにより旋回台
３０基準位置に対する旋回角度θを検出し、さらに、張
出量検出部６８は各アウトリガシリンダ２Ｄの伸長量の
測定により各安定膜１９の張出量ｕＬ、ｕＲを検出する
ものである。

続いて、上記制御装置６２に訃ける置所作業車１の転倒
モーメジ３１（７および安定て則モーメントＭ５の演算
は、第３図および第７図に示ず各値に〜基づき、次式ζ
こよって行われる。

Ｍ７＝ＷＪ（（Ｌ＋ＪＸ）ＣＯ８β＋ｃ−ａ−ｂ−Ｑｌ
−）＋Ｗ２４（Ｌ　十、’ｘ　）　ｃｏｓβ＋ｄ−ａ−
ｂ−ｇ、Ｌ）４−’＋（Ｒ＋ｃｏｓβ−ａ−Ｂ−Ｈし）
４ｗ２ｔ（Ｉ１２＋Ｘ）ｃｏｓβ−ａ−ｂ−ｕＬ）Ｍ５
＝Ｗ５　（ａ＋ｆｌＬ） ただし、Ｗｌ’ウィンチ装置１２に加わる負荷、Ｗ２：
作業台７に加わる負荷（！０θ館に設定）、ＷｌｌＷ２
．Ｗ３：ブーム４の各段の自重、ＷＳ：安定側荷重、ａ
：アラトリがシリンダ２０の最短縮時における旋回台６
の中心と安定膜１９との距離、ｂ：ブーム４の基端と旋
回台６の中ノし・との距離、Ｃ：ブーム４先端とウィン
チ装置１２の負荷中心との距離、ｄ：ブーム４先端と作
業台７０重心との距離、Ｌ：ブーム４の短縮時長さ、ρ
】、氾２＋Ｒ３’ブーム４の短縮時における基端と各段
の重心との距離、Ｘ：ブーム４の各段の伸長量、ｕｔ、
（ｕＲ）：安定膜１９の張出量において右側（左側３前
後の張出量ＲＬＦ、　ｆｉｔＲ（ｆｌＲｐ、　ＤＲＲ）
　（Ｄ　’５ち小すイ方ｉｌｌ’）値、β：ブーム４の
起伏角度。

続いて、安定側モーメン）ＭＳ　と転倒モーメントＭＴ
との比、すなわち安定モーメント比αは、α＝Ｍｓ／Ｍ
ｒ となる。この安定モーメント比ａは、７．３以上の一定
値（安全率）て、経験により安全性の点から転倒が起ら
ないと考えられる値である０−上記モーメント比αを求
めるにおいて、各アクチーエータの作動に伴う変数おし
ては、ウィンチ負荷Ｗｌ、伸長量Ｘ、起伏角度β、張出
量れがあり、これを測定するについて、ｉｉＪ記各検出
部６４〜６８からの検出信号に基づいて行い、このよう
にして得られたモーメント比ａの値か一定値に達すると
、警報発生または作動浄土を行えは、転ｓすか確実に防
止され、安全性か補償される。

また、上記手法による作業可能域の規制は、安定膜１９
の張出量の影響を受ける作業か１１１１方範囲において
行われる場合のものであるか、作業か前方、後方範囲に
おいて行われる場合は、作業可能域と安定膜１９の飛出
ｈ１とは無関係になるので、安定膜１９が最犬張出状悪
の場合と同様の規制を行うようにする。

さらに、前方あるいは後方「急回から１１１１１方範囲
に作業域が移る場合には、前方あるいは後方作業可能域
の方が側方作業可能域よりも大きいため、条件何で規制
する必要がある。すなわち、第り図に示すように、旋回
台６の旋回中心を基準おして、前方範囲はライン１．Ｉ
Ｖで区画されるθ１範囲であり、後方範囲はライン■、
■で区画されるθ２範囲である。しかして、前記前方あ
るいは後方範囲からラインｌ、ｎ、Ｉｌｌ、ＩＶを越え
て側方範囲内に作業台７か移行する場合は、その移行す
る側方範囲における作業可能域に規制される。

次に、第５図に示すブロック図によって制御装置讃６２
における転倒モーメン）ＭＴおよび安全側モーメントＭ
ｓの演算について説明する。

まず、各検出部６４〜６８による検出信号が制御装置６
２に出力されるのであるが、張出量検出部６８に分ける
各安定膜１９の張出量ρＬ、　ｆｌＲは判別回路４１に
おいて、旋回角度検出部６７からの旋回角度信号θによ
る作業範囲に応じて張出量のρいρＲのうち何れか一方
の小さい張出量か判別され、その信号が転倒モーメント
演算回路４２および安全側モーメント演算回路４６に出
力される他の検出部６４〜６７からのＷ＋＋β、ｘ、θ
の検出イ日号はそれぞれ転倒モーメント演算回路４２に
出力される。

そして、上記両前算回路４２．４３において、ｋ　１ｔ
１１　％−メン）ＭＴおよび安定側モーメントＭＳが演
算され、続楽で比較回路４４にいて、両モーメントＭＴ
　１ＭＳに対応する信号が比較されてモーメント比αが
求められ、この値が設定値（安定モーメント比）を越え
て小さくなると、比較回路４４より出力１ｄ号が発せら
れ、駆動回路４５より１７１報６６６、メインソレノイ
ドバルブ２４もり、＜は制御部２５〜２７に制御信号が
出力され、警報発生あるいはブーム関連作動の停止が行
われる。

上記実施例の如き構造によれば、ブーム４の伸長長さ、
起伏角度、旋回角度ならびに安定膜１９の張出量、ウィ
ンチ装置１２の負荷に応じて変化する転倒モーメントを
演算し、この転倒モーメントと安全側モーメントとを比
較して、作業の安全性を確保することができる。また、
ウィンチ装置１２の負荷を油圧配管４ｏによる油圧信号
として電気絶縁性材料によりブーム４を経て検出するよ
うにしたことにより、絶縁不良等による誤検出を生じる
ことなくその耐久性が同上しているとともに、検出機構
を簡略化している。

さらに、作業台７の操作部２８とブーム関連作動用アク
チーエータＢの制御部２５〜２７とを光フアイバーケー
ブル２９を介して連結したことにより、複数の配線等を
不要にして信頼性が向上している。

さらｌこ、タンデムポンプＦを採用し、ウィンチモータ
１７に第１および第°！ポンプＰＩ、Ｐ２の圧油を合流
供給することにより、複数のポンプ構造を簡略化すると
ともに、ウィンチ装置１２の負荷を正確に検出すること
ができる。

本発明は上記実施例の構造に限定されるものではなく種
々の変形例を包含している。すなわち、転倒モーメント
および安定側モーメントを演算するのに、上記実施例で
は、ウィンチ装置１２の負荷、ブーム４の起伏角度およ
びブーム４の伸長長さに加えて、旋回台６の旋回角度お
よび安定膜１９の張出量の各変＃値から演算するように
しているが、旋回台６の旋回角度信号を省略して制御を
簡略化するようにしてもよく、また安定膜１９は常に全
張出状態におりて作業するようにしたものでは、張出量
についても一定値として演算すればよいものである。

以上説明したように、本発明によれば、ブームの先端に
装着した作業台近傍にウィンチ装置を備えた吊上装置を
設けるとともに、ウィンチ装置の負荷、ブームの起伏角
度および伸長長さを各検出部で検出し、各検出部の情報
に基づいて転倒モーメントと安全側モーメントとを演算
し、両モーメントの比か一定値に達すると、警報を発し
、あるーは転倒方向へのブーム関連作動を停止するよう
に設けたことにより、広い作業範囲を確保しつつブーム
操作の安全性を向」ニすることができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示し、第１図は高所作業車
の全体側面図、第２図は油圧系統図、第３図および第７
図はそれぞれ転倒モーメントと安定側モーメントを説明
する説明図、第５図は制御装置のブロック図である。 １・・・・・・高所作業車、２・・・・・・車体、６・
・・・・・旋回台、４・・・；・・ブーム、５・・・・
・・起伏シリンダ、６・・・・・・旋回モータ、７・・
・・・・作業台、８・・・・・・伸縮シリンダ、１１・
・・・・・吊上装置、１２・・・・・・ウィンチ装置、
１７・・・・・・ウィンチモータ、１８・・・・・・首
振シリンダ、１９・・・・・・安定膜、２０・・・・・
・アウトリガシリンダ、２１・・・・・・ジヤツキシリ
ンダ、２４・・・・・・メインソレノイドバルブ、２５
〜２７・・・・・・制御部、２８・・・・・・操作部、
２９・・・・・・光フアイバーケーブル、６２・・・・
・・制御装置、６６・・・・・・警報器、６４・・・・
・・負荷検出部、６５・・・・・・起伏角度検出部、６
６・・・・・・伸長長さ検出部、６７・・・・・・旋回
角度検出部、３８・・・・・・張出量検出部、６９・・
・・・・圧力センサー、４０・・・・・・油圧配管、Ａ
・・・・・・安定膜用アクチーエータ、Ｂ・・・・・ブ
ーム関連作動用アクチーエータ、Ｃ・・・・・・作業台
関連作動用アクチーエータ、Ｄ・・・・・・ブーム関連
作動用制御弁群、Ｅ・・・・・・作業台関連作動用制御
弁群、Ｆ・・・・・・タンデムポンプ、■１〜■７・・
・・・・制御弁第　５　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　安定脚が張出量調ｗｉ可能ｌこ取付けられた車
   体上に旋回台を搭載し、先端に作業台を有するブームを
   前記旋回台に起伏可能に枢着するとともに、前記作業台
   近傍にウィンチ装置を備えた吊上装置を装設した高所作
   業車ｌこおいて、前記ウィンチ装置の負荷を検出する負
   荷検出部と、ブームの起伏角度を検出する起伏角度検出
   部と、ブームの伸長長さを検出する伸長長さ検出部さを
   具備し、前記各検出部よりの情報に基づいて転倒モーメ
   ントと安全側モーメントとを演算し、該両モーメントの
   比が一定値に達すると、僅報を発し、あるいは転倒側に
   おけるブームの関連作動を停止゛せしめるようｌこした
   ことを特徴とする高所作業車の安全装置。
2. （２）　　旋回台は、旋回角度を検出する旋回角度検出
   部を有し、該検出部の情報によって前方、後方あるいは
   側方範囲を判定する特許請求の範囲＠／項記載の高所作
   業車の安全装置。
3. （３）　　前記安定脚は、その張出量を検出する張出量
   検出部を有する特許請求の範囲＠／項記載の高所作業車
   の安全装置。