JPS6221700A - 高所作業車の転倒防止装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高所作業車の転倒防止装置に係り、詳しくは、
車体転倒の可能性のあることが検出されると、ブームの
伸長および伏倒を阻止するようにした転倒防止装置に関
する。これは、先端にゴンドラを有するブームの過剰な
伸長や伏倒を規制しして、車体の転倒防止を図る分野で
利用されるものである。

〔従来技術〕

高所作業車には、先端にゴンドラを装着した多段ブーム
が伸縮・起伏・旋回可能に取り付けられ、作業者を乗せ
たゴンドラを所望の位置に移動させることができるよう
になっている。このような種類の車体にあっては、ブー
ムの伸長や伏倒がある範囲を越えて行なわれると、車体
が転倒する危険がある。すなわち、安定脚であるアウト
リガを張り出すことにより、車体は地上に安定的に固定
されるといえども、搭乗者、ゴンドラおよびブームなど
の重量により大きなモーメントが生じる位置にゴンドラ
が変位すると、車体が横転することになるからである。

それを解消するために、例えば特開昭５９−１１４３０
０号公報には、多段ブームのブーム相互の変位量を、小
さい移動量に変換しながら検出するブーム伸縮量検出装
置と、ブームの基台に対する起伏角を検出する起伏角検
出装置とを備えたものが記載されている。これは、それ
ぞれの装置にカム機構が採用され、そのカム面にブーム
の伸縮および起伏動による高所作業車の非転倒範囲を直
線または曲線的に形成し、ゴンドラの位置によってはカ
ム機構の可動ロッドを介してリミットスイッチなどを作
動させ、ブームの伸長や伏倒作動を阻止することができ
るようになっている。

このような作動は、車体の前後の各側方に設けられた進
退自在なアウトリガの張り出し量を変えられる場合には
、その張り出し量に応じて選定された転倒許容範囲に対
して行なわれるようになっており、ブームを許容範囲内
で常時安全に作動させることができる。しかし、この種
のカム機構を採用した転倒防止装置にあっては、車体の
転倒・非転倒領域を区別するために、カム面に複雑な形
状を与えなければならないと共に、それに連動して機械
的に作動する可動ロンド部材やそれを介して作動するリ
ミットスイッチが必要となる。カム面などの加工には高
い精度が要求され、しかも、例えばアウトリガの張り出
し量を３種類に選定すると、ブーム伸縮量検出装置と起
伏角検出装置とのカム機構における全６つのカムに、そ
の加工が必要とされ、製作上難点が多い。しかも、各検
出装置それぞれの全体構造が複雑化し、また、転倒可否
の検出が誤差の生じ易い機械的な動きに頼ることになっ
て、検出精度を高く確保することができない問題がある
。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、その目的は
、構成が簡単であると共に、車体が転倒するか否かの検
出を確実に行なうことができ、また、繁雑な加工や高い
製作精度を必要とすることなく、車体の転倒・非転倒領
域を検出することができ、アウトリガの張り出し量に応
じても、ブームを常時許容範囲内で安全に作動させるこ
とができるようにした高所作業車の転倒防止装置を提供
することである。

〔発明の構成〕

本発明の高所作業車の転倒防止装置の特徴を第１図を参
照して説明すると、ブーム２の伸縮量を小さい移動量に
変換しながら検出する伸縮量検出手段８と、ブーム基台
４に対するゴンドラの対応位置にあって、アウトリガの
各張り出し量に応じて車体が転倒する可能性の如何を検
出するセンサ１０とを有している。そして、伸縮量検出
手段８で検出された変位量に応じて、センサ１０を移動
させるセンサ移動手段１１と、アウトリガの各張り出し
量に対応して、ブーム２の伸縮および起伏による高所作
業車の非転倒範囲を形成し、ブームの起伏動に独立して
定姿勢を常時維持し、かつ、センサ１０に対面している
安全領域表示手段１２と、アウトリガの各張り出し量に
対応して、センサ１０のうち作動すべきセンサを選定す
るセンサ選択手段１３〔第５図参照〕と、選定されたセ
ンサ１０からの信号を受けて、ブーム２の伸長および伏
倒を阻止する作動阻止手段１４（第６図参照〕とを具備
している。

〔実　施　例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。

第４図は高所作業車１の一例で、ブーム２の先端に設け
られたゴンドラ３を変位させるため、ゴンドラ側Ａまた
は車体側Ｂにレバー操作装置が設けられ、ブーム２を適
宜伸縮させたり、ブーム基台４に対して起伏させたり、
その基台４を車体１ａに対して旋回させることができる
ようになっている。このようなブーム２の動作は後述す
る油圧回路に介在された切換弁を適宜切換えることによ
って行なわれるので、油圧ポンプから伸縮シリンダ５、
起伏シリンダ６、旋回モータアなどのアクチュエータに
導入される作動油が切換弁を通過するだけでなく、油タ
ンクに導出される作動油もその切換弁を通過するように
なっている。そのような油圧回路には、ゴンドラ３の過
剰な変位による車体１ａの転倒を防止するため、ブーム
２の伸長と伏倒を規制する後述する電磁切換弁が設けら
れている。

このような高所作業車には、第３図に示した多段ブーム
２の伸縮量を検出する伸縮量検出手段８、アウトリガ９
の各張り出し量に応じて車体１ａの転倒の如何を検出す
るセンサ１０（第２図参照〕、それらのセンサを移動さ
せるセンサ移動手段１１、車体の非転倒範囲を形成し常
時定姿勢を維持する安全領域表示手段１２〔第１図参照
〕、作動すべきセンサを選定するセンサ選択手段１３（
第５図参照〕、ブームの伸長および伏倒を阻止する作動
阻止手段１４〔第６図参照〕とを具備する転倒防止装置
が設置されている。

個々に詳しく述べると、伸縮量検出手段８は、第７図に
示すように、アウトリガ９が張り出されて安定にされた
状態で、伸縮シリンダ５の伸長により生じるブーム相互
の相対変位量、すなわち、第１ブーム２Ａと第２ブーム
２Ｂとの大きい相対変位量を小さい移動量に変換しなが
ら検出するものである。これは、本例にあっては、第３
図に示すように、第１ブーム２Ａ内から矢印１５方向に
進退する第２ブーム２Ｂに固定された傾斜ガイド部材１
６と、第１ブーム２Ａに支持点１７で軸承された揺動自
在な回動アーム１８と、その回動アームに取り付けられ
たワイヤ１９とからなる。そして、そのワイヤ１９は、
第１図に示すように、第１ブーム２Ａに取り付けられた
滑車２０などで方向転換された後常時スプリング２１に
より付勢され、回動アーム１８の先端に支承されたロー
ラ２２〔第３図参照〕が、傾斜ガイド部材工６に常時当
接するようにされている。その結果、第２ブーム２Ｂが
第１ブーム２Ａより進出すると、傾斜ガイド部材１６が
移動してローラ２２との当接個所が変化し、スプリング
２１に引っ張られたワイヤ１９の先端金具２３が、第１
ブーム２Ａの長手方向に移動するようになっている。す
なわち、傾斜ガイド部材１６の傾斜角度は比較的小さく
選定され、第２ブーム２Ｂが大きく進出してもローラ２
２の矢印２４方向〔第３図参照〕への変位量は少なく、
したがって、ワイヤ１９により移動する先端金具２３の
移動も少なくすることができるのである。

アウトリガ９の各張り出し量に応じて車体の転倒の如何
を検出するセンサｌｏａ〜ＩＯＣは、後述する機能を発
揮するように設けられているが、それらのセンサを移動
させるセンサ移動手段１１が、第１図および第２図に示
す第１ブーム２Ａに取り付けられている。これは、伸縮
量検出手段８で検出された変位量に応じて移動する枠体
状のスライダ２５と、その移動を案内するガイド体２６
とからなる。そのスライダ２５にはその一側部に上述し
た先端金具２３が固定されていて、ワイヤ１９の動きで
第１ブーム２Ａのほぼ長手方向に延びるようにして固定
されているガイド体２６に沿って、矢印２７方向へ移動
できるようになっている。このようなスライダ２５には
センサ１０ａ〜１０ｃのそれぞれを１つずつ取り付ける
ための桟２５ａがあり、スライダ２５が後述するする安
定領域表示手段１２の転倒・非転倒の境界を表示した境
界板２８と相対的に変位するようになっている。そのた
めに、桟２５ａの前後端が部材２５Ａ。

２５Ｂで固定され、桟２５ａの相互間にその境界板２８
のための空間２９が設けられている。上述のセンサ１０
ａ〜１０ｃは、アウトリガ９の各張り出し量に応じて車
体１ａの転倒の可能性の如何を検出する光センサや近接
スイッチなどであり、第２ブーム２Ｂが第１ブーム２Ａ
より進出した長さすなわち伸縮シリンダ５の伸縮量とブ
ームの起伏角度に対応した位置をとるようになっている
。

すなわち、各センサの位置が、後に述べる機構により達
成される基台４に対するゴンドラ３の相対位置に対応す
るように設定されているのである。

安全領域表示手段１２は、アウトリガ９の張り出し量を
例えば大きく３種類に分ければ、その各張り出し量にお
いてブームの伸縮および起伏による高所作業車の非転倒
範囲をそれぞれ形成する３枚の境界板２８ａ〜２８ｃで
ある。これらの板は、３枚が垂直かつ平行な状態で上述
したスライダ２５の各桟２５ａ間の空間２９を変位する
ように立設され、前記各センサｌＯａ〜ＩＯＣに対面し
ている。これらの境界板２８の外形状のうち稜線２８ｐ
〜２８ｒは、許容されるブームの伸長量と伏倒角を加味
して、ゴンドラに所定の荷重が作用している範囲内で、
少なくとも車体が転倒しないゴンドラの移動軌跡に近似
させかつ安全を見込んだ線である。このような境界板２
８ａ〜２８Ｃは、極めて簡素な形状であり、従来技術の
ところで述べたカムなどに比べれば、その製作は格段に
手間の少ない安価なもので済ませることができる。そし
て、境界板相互は、横渡し部材２８Ａ、２８Ｂ〔第１図
参照〕で一体化され、ブーム２の起伏動に独立した定姿
勢を常時維持するように、平行四　、近影リンク機構で
支承されている。すなわち、境界板２８は第１ブーム２
Ａに支承軸３０で回動自在に支承され、一体化されてい
る最も大きい境界板２８ｃの端部２８Ｄと基台４とが１
本のロッド３１で接続され、支承軸３０から端部２８Ｄ
までの仮想線３２の方向とその距離が、基台４における
ブーム起伏中心３３とロッド３１の接続点３４までの仮
想線３５の方向と距離に平行かつ等しく設定されている
のである。なお、センサ１０は境界板２８に対面してい
るが、ブーム２の動作とりわけ伸縮作動によって、セン
サｌＯが境界板２８から外れて直面しなくなった後再度
直面する位置に戻る際、センサ１０と境界板２８とが衝
突などして干渉しないように、スペーサ２５Ｃが桟２５
ａ間に取り付けられている。

センサ選択手段１３〔第５図参照〕は、アウトリガ９の
各張り出し量に対応して、前記３つのセンサ１０ａ〜１
０ｃのうち作動すべきセンサを選定する回路で、上述し
た安全領域表示手段１２には３つの境界板２８があるの
で、それぞれの境界板に対面するセンサのうち不要なも
のが作動するのを避けるために、どの境界板に対応して
いる一センサを作動させるかを決めるものである。その
ために、第８図（ａｌおよび（ｂｌに示すように、アウ
トリガ９に３つのリミットスイッチ３６ａ〜３６ｃが設
けられている。その１つは張り出したアウトリガ９が地
面３７に接地して、車体１ａの重量を支持したことを検
知するもので、アウトリガ９を構成する水平アーム部９
Ａが外筒体３８と図示しない油圧シリンダの伸縮で進退
する内筒体３９から構成され、車体を支えると外筒体３
８に対してガタのある内筒体３９が、外筒体３８内で仮
想線のように上方に変位することを利用して、リミット
スイッチ３６ａのオン・オフをとることができるように
している。他の２つのリミットスイッチ３６ｂ、３６ｃ
は外筒体３８の内部でその幅方向の異なる位置に取り付
けられ、内筒体“３９の上面に固定された長さの異なる
レール４０ｂ、４０ｃとの接触の如何゛によりオン・オ
フするようになっている。これらのりミントスイッチ３
６３〜３６ｃは第５図に示した電気回路内に組み込まれ
、例えばオンしている上記リミットスイッチの組み合わ
せにより、センサが選定されることになる。例えばリミ
ットスイッチ３６ａ〜３６ｃの全部がオンするときは、
アウトリガ９の張り出し量が３段階にわけられたものの
うち最大の張り出しがなされ、かつ接地していることを
検出している。リミットスイッチ３６ａ、３６ｂがオン
するときは、中間の張り出しで接地されていることを検
出し、リミットスイッチ３６ａのみがオンすると、最小
の張り出し量で接地していることが検出されるのである
。そして、本例の電気回路にあってはリミットスイッチ
３６ａのみがオンしているとセンサ１０ａのみが作動し
、３６ａと３６ｂがオンするとセンサｉｏａ、１０ｂが
作動し、全部のリミットスイッチがオンすると全部のセ
ンサが作動する。センサ１０はそのときのアウトリガ９
の張り出し量に適したものだけが作動するようになって
いればよいのであるが、センサ１０ｂまたはＩＯＣが作
動しているときに、それに対応する境界板よりも狭い領
域を表示している境界板に対応するセンサが外れてオフ
信号を出しても、所望の境界板に対応するものがオンし
ている限り誤信号となることはないように、後述するリ
レー回路が組まれている。

このようにして選定されたセンサは安全領域表示手段１
２の境界板２８に対面していると接点４１．４２が接続
されて、上述したようにオンとなり、後述する通電で励
磁されるリレー４３で、次に述べる作動阻止手段１４の
自動切換弁６１のソレノイド６１Ａを励磁し、ブーム２
の伸長および伏倒を阻止することができるのである。す
なわち、伸縮シリンダ５の伸長および起伏シリンダ６の
伏倒を不可能にするように、その各シリンダの油圧回路
における作動油がその弁６１を介してドレンされるよう
になっている。このための作動阻止手段１４は第６図に
示す油圧回路５０に設けられた電磁切換弁６１を含むも
ので、油圧回路５０における起伏シリンダ６の伏倒室Ｃ
に枝設された油路Ｊおよび伸縮シリンダ５の伸長室已に
枝設された油路にと油タンク５１との間に逆止弁６２．
６３などと共に介在されている。その結果、上述したよ
うに選定されたいずれかのセンサからの信号を受けて、
そのソレノイド６１Ａの励磁が解除されると、図示する
ように閉止位置Ｍが開口位置Ｐに切換えられ、起伏切換
弁５２の伏動位置Ｎおよび伸縮切換弁５３の伸動位置Ｑ
を介して供給された油圧ポンプ５４からの作動油が、上
記の伏倒室Ｃおよび伸長室Ｅに入ることなく油タンク５
１に直接ドレンされ、起伏シリンダ６によるそれ以上の
伏倒および伸縮シリンダ５によるそれ以上の伸長が行な
われないようになっている。なお、油圧回路５０におけ
る５５は旋回切換弁、５２ｈ、５３ｈ、５５ｈは第４図
の位置ＡまたはＢに設けられている切換用操作レバーで
ある。

このような実施例によれば、次のように作動させること
ができる。

第４図に示す高所作業車１に設けられたブーム２がホー
ムポジション６４に位置する状態で、作業者が第７図に
示すようにアウトリガ９を、所望量張り出しかつ下方向
に伸長して車体を固定してその安定を図る。ゴンドラ３
に作業者が乗り込んだ後所定の電源を投入すると、油圧
回路５０の電磁切換弁６１のソレノイド６１Ａが励磁さ
れ、それが閉止位置Ｍとなって、伸縮シリンダ５などの
アクチュエータを作動させるための作動油の供給が可能
となる。その状態で、操作位置ＡまたはＢの操作レバー
５２ｈ、５３ｈ、５５ｈなどを適宜操作すると、第６図
に示す油圧回路５０によってブーム２の起伏・伸縮・旋
回などが行なわれ、ゴンドラ３を所望の位置に変位させ
ることができる。

ブーム２の作動によりゴンドラ３が所望位置に変位する
とブーム２の動きを止め、ゴンドラ３より搭乗者が所定
の高所作業を行なう。

ところで、第７図の仮想線で示す位置に停止しているゴ
ン、ドラ３を矢符６５方向に変位させる場合、ゴンドラ
３内または車体側の作業者が第６図に示す起伏シリンダ
６用の操作レバー５２ｈを傾動して起伏切換弁５２を中
立位置Ｓから伏倒位置Ｎに切換える。油圧ポンプ５４か
らの作動油が起伏シリンダ５２の伏倒室Ｃに供給され、
ブーム２が伏倒してゴンドラ３が第７図の実線で示す位
置に向かって変位する。なお、この操作と同時に他のア
クチュエータを作動させるべく操作レバー５３ｈ、５５
ｈを傾動すると、ブーム２はその指令に応じた旋回およ
び伸縮して、ゴンドラ３を所望の位置に変位させること
ができる。

このようなゴンドラ３の変位を、アウトリガ９が例えば
中間程度に張り出した状態で行なうとする。この張り出
し量にあっては、車体１ａを転倒させることなくゴンド
ラ３を移動できるのは、第１図に示す境界板２８ｂの範
囲内である。前述したように３つのセンサ１０は、ブー
ム基台４におけるブーム起伏中心３３を基点にして、ゴ
ンドラ３と相似の位置にあるが、少なくとも境界板２８
ｂに対面するセンサ１０ｂが作動できる状態にあればよ
い訳である。ところで、このような張り出し量の場合、
第８図（ａｌおよび（ｂ）においてオンとなるリミット
スイッチは、３５　ａ、　　３６　ｂの２つである。し
たがって、その信号が第５図に示すアウトリガロジック
６６に入力されると、センサ１０ａと１０ｂが通電状態
とされる。センサ１０はブ−ム２の伸長や伏倒によりゴ
ンドラ３の動きを模擬するように移動するが、その移動
がそれぞれに対面する境界板２８の範囲内にあれば、接
点４１と４４が接続されてリレー４３が励磁される。リ
レー４３ａ〜４３ｃにより接続される常開接点４４ａ〜
４４ｃは並列であるので、センサ１０ａが境界板２８ａ
から外れても、センサ１０ｂが境界板２８ｂに直面して
オンしている限りリレー４５が励磁され、それによって
常開接点４５ａが接続状態を維持して、電磁切換弁６１
のソレノイド６１Ａの励磁が維持される。そのような状
態が続く限りその弁６１は閉止され、上述したレバー操
作でゴンドラ３を所望の位置へ移動させることができる
。

いま、センサ１０ｂが境界板２８ｂより外れると、その
時点ではセンサ１０ａも境界板１０ａからすでに外れた
状態にあって、リレー４３ａ、４．３勢は消磁され、常
開接点４３ａ、４３ｂも遮断状態となって電磁切換弁６
１の機能位置がＭからＰに切換わる。その結果、作業者
が操作レバー５２ｈ、５３ｈを傾動させて起伏切換弁５
２の伏倒位置Ｎおよび伸縮切換弁５３の伸長位置Ｑを介
して作動油を供給しても、起伏シリンダ６の伏倒室Ｃお
よび伸縮シリンダ５の伸長室Ｅに入ることなく、油タン
ク５１に直接ドレンされ、起伏シリンダ６によるそれ以
上の伏倒および伸縮シリンダ５によるそれ以上の伸長が
阻止される。したがって、車体の横転が防止され、作業
者は起伏シリンダ６を起立させたり、伸縮シリンダ５を
縮小させたりして、ゴンドラ３を転倒しない他の位置に
移動させる。センサ１０ｂが境界板２８ｂと再び直面す
ると初期と同様の状態となって電磁切換弁６１のソレノ
イド６１Ａが励磁され、ブーム２の伏倒および伸長も可
能となり、各アクチュエータを操作してブーム３を起伏
および伸縮させることができる。なお、第５図にあって
、ソレノイド６１Ａを励磁する電力が直接電源から取ら
れることなく、図示するように、アウトリガロジック６
６からセンサ１０ａに電力を供給する回路を介して間接
的に取るようにしておくと、アクチュエータの作動上の
安全を図ることができる。すなわち、直接数るようにす
ると、アウトリガ９を張り出しいるが未だ車体１ａを地
面３７で支えていない場合に、センサ１０からの信号で
リレー４５が励磁され、油圧回路５０の電磁切換弁６１
が閉止状態となって、アクチュエータによるブームのい
かなる伸縮や起伏も可能となり、危険度が増すことにな
るからである。

以上、詳細に述べた実施例において、第１図および第２
図のところで説明したスライダ２５の前後方向に、伸縮
量検出手段８のワイヤ１９とスプリング２１を設けても
よい。しかし、図示したような配置としておくと、第１
ブーム２Ａ内における装置をコンパクトにすることがで
きる。ちなみに、ワイヤ１９をスライダ２５の前部に取
り付け、スプリング２１を図示する位置にすると、スラ
イダ２５に曲げモーメントが作用することになって、ス
ライダの動きが阻害され易くなるので、やはり図示の配
置としておくのが都合が良いと言える。

〔発明の効果〕

本発明は以上詳細に述べた実施例から判るように、ブー
ムの伸縮量検出手段、アウトリガの各張り出し量に応じ
て車体が転倒する可能性の如何を検出するセンサ、その
センサを移動させるセンサ移動手段、車体の非転倒範囲
を形成して定姿勢を維持しセンサに対面する位置に設置
された安全領域表示手段、作動させるべきセンサを選定
するセンサ選択手段、ブームの伸長および伏倒を阻止す
る作動阻止手段を具備したので、従来提案されているも
のよりも構造が簡単で、アウトリガの張り出し量に応じ
て、ブームを常時許容範囲内で安全に作動させることが
できる。そして、構成部品に繁雑な加工や高い精度の製
作を施す必要もなく、車体の転倒・非転倒領域を確実に
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高所作業車の転倒防止装置におけるセ
ンサ、その移動手段、安全領域表示手段が装着された個
所の正面図、第２図はその平面図、第３図は伸縮量検出
手段の正面図、第４図はゴンドラの装着された旋回・伸
縮・起伏自在のブームを有する高所作業車の立面図、第
５図はセンサ選択手段を含む電気回路図、第６図は作動
阻止手段を含む油圧回路図、第７図はゴンドラの変位状
態図、第８図（ａ＋および（ｂ）はアウトリガの張り出
し状態を検出するスイッチなどの配置正面図と平面図で
ある。 １ａ−車体、２．２Ａ、２Ｂ−・ブーム、３−ゴンドラ
、４−ブーム基台、８・・−伸縮量検出手段、９−アウ
トリガ、１０．１０ａ〜１０ｃｍセンサ、１１−センサ
移動手段、１２・・−安全領域表示手段、１３−・−セ
ンサ選択手段、１４・−・作動阻止手段。 特許出願人　　　　極東開発工業株式会社代　理　人　
弁理士　吉村勝俊（ばか１名）第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端にゴンドラが装着された多段ブームを、伸縮
   および起伏させることができるようになっている高所作
   業車において、 ブームの伸縮量を小さい移動量に変換しながら検出する
   伸縮量検出手段と、 ブーム基台に対する前記ゴンドラの対応位置にあって、
   アウトリガの各張り出し量に応じて、車体が転倒する可
   能性の如何を検出するセンサと、前記伸縮量検出手段で
   検出された変位量に応じて、上記センサを移動させるセ
   ンサ移動手段と、アウトリガの各張り出し量に対応して
   、前記ブームの伸縮および起伏による高所作業車の非転
   倒範囲を形成し、ブームの起伏動に独立して定姿勢を常
   時維持し、かつ、前記センサに対面している安全領域表
   示手段と、 アウトリガの各張り出し量に対応して、前記センサのう
   ち作動すべきセンサを選定するセンサ選択手段と、 選定されたセンサからの信号を受けて、前記ブームの伸
   長および伏倒を阻止する作動阻止手段と、を具備するこ
   とを特徴する高所作業車の転倒防止装置。