JPS62218400A - 高所作業車の過荷重防止装置 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は高所作業車の作業台に過荷重がかかったときに
警告ブザーを鳴らしたり、作業車における作動機構の作
動を停止したり等して、高所作業車の転倒を未然に防止
するための過荷重防止装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の高所作業車は、旋回フレームにブームの基端部が
軸着され、該旋回フレームとブームとの間にブームを上
下傾動可能に支持するためのリフトシリンダが設けられ
、さらにブームの先端に作業台が装着されてなるものが
一般的でおる。

ブームに対する作業台の装着構造を第６図に従って簡単
に説明すると、ブーム７１の先端にはレベル調整機能と
スイング機能とを備え併せた支持機構７２が取着され、
該支持機構７２は作業台７３の基端部を支持する支持フ
レーム７４を備えている。

ここに、支持フレーム７４下部に固着された取付板７５
と作業台７３の被取付板７６とがボルト７７によって締
着されるとともに、支持フレーム７４上部に固着された
フック７８に対して作業台７３の横架棒７９が支承され
ることにより、該支持フレーム７４と作業台７３とは相
対的に移動しないよう固定されている。

このような高所作業車においては、作業台７３の積載物
８０による過荷重を防ぐ過荷重防止装置の設置が安全上
不可欠である。従来の過荷重防止装置は、前記ブーム７
１基部のリフトシリンダの油圧回路に設けられ、該リフ
トシリンダからみた積載物のモーメント荷重を油圧の変
化に基づいて検出する方式のものが一般的であって、作
業台７３に過荷重がかかったときには、警告ブザーを鳴
らしたり、作業車を作動停止状態にしたりすることがで
きるよう構成されている。

従って、たとえ作業台７３上に積載物８０が過剰に積載
されたとしても、前記過荷重防止装置の作用によって、
高所作業車の転倒を未然に防止することができるように
なっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、リフトシリンダからみた積載物８０のモーメ
ント荷重は、作業台７３における積載物８０の積載位置
によって変化する性質のものである。すなわち、積載物
８０がリフ１〜シリンダに近い作業台７３の基端側にあ
るほどモーメント荷重は小さくなり、作業台７３の先端
側にあるほどモーメント荷重は大きくなる。

従来の過荷重防止装置はこの変化のあるモーメント荷重
を検出していたため、必ずしも過荷重を正確に判断する
ことができないという問題があった。

例えば、当初、作業台７３の基端側に積載された積載物
８０について過荷重とは判断しなかったとしても、途中
でその積載物８０が作業台７３の先端側に移動したとき
には、これを過荷重と判断して作動を停止させてしまう
という作業上の不具合が起こる。これは作業者が移動し
た場合も同様でおる。

ざらに、ブーム７１は急旋回、急停止、周囲の風等の要
因により上下方向のモーメントを受けて揺動することが
あるが、従来の過荷重防止装置はこのブーム７１の揺動
モーメントもひろって前記モーメン１〜荷重に加算して
しまうため、作動誤差を生む一因になっていた。

以上のようにモーメント荷重に基づきながらも、なおか
つ過荷重を正確に判断しようとする場合には、コンピュ
ータ等を用いた複雑な演算装置を設けるという方策も考
えられるが、調整の困難性や所要コスト等の点で大きな
問題がある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） そこで、本発明である高所作業車の過荷重防止装置は、
前記問題点を解決するため、作業台をその支持機構に対
して上下動可能に連結し、該作業台と支持機構との連結
部には作業台の上下動に基づいて過荷重を検出する過荷
重検出Ｈ’ｆＨを設けるという技術的手段を採った。

（作用） 作業台に積載物を積載すると、その作業台及び積載物に
よるモーメント荷重はスラスト荷重と支持機構が与える
水平方向の反力とに分解される。

いま−積載物の積載位置を作業台の基端側に移動させる
とモーメント荷重は小さくなり、先端側に移動させると
モーメント荷重は大きくなる。このとき、モーメント荷
重の変化に伴っで反力の大きさは変動するが、スラスト
荷重は変動しない。

従って、作業台は変動のないスラスト荷重（作業台と積
載物との全荷重とほぼ等しい）に応じて下降するから、
過荷重検出装置はこの作業台の下降に基づいて積載物の
荷重が過荷重限に達したことを検出する。

例えば、油圧シリンダを用いた過荷重検出装置は作業台
の下降に基づく油圧変化から過荷重を検出し、ロードセ
ルを用いたものは作業台の下降に基づく抵抗変化から過
荷重を検出し、リミットスイッチを用いたものは作業台
の下降に基づく開閉から過荷重を検出する。

この過荷重の検出から、ブザーを鳴らして作業者に警告
を発したり、前記作業車における作動機構を停止させた
りすれば、高所作業車の転倒が防止される。

（第一実施例） 以下、本発明を自走式の高所作業車に具体化した第一実
施例を第１図及び第２図に従って説明する。

自走式高所作業車１全体の基部であるベースフレーム２
には車輪３が軸着されるとともに、該車輪３を駆動する
ための図示しない内燃機関が搭載されている。ベースフ
レーム２上には回転台４を介して旋回フレーム５が水平
回転可能に取付けられ、該旋回フレーム５には伸縮自在
に構成されたブーム６の基端部が上下傾動可能に軸着さ
れている。このブーム６は、一端が旋回フレーム５に軸
着され他端がブーム６に軸着されたリフトシリンダ７に
よって上下傾動可能に支持されている。

ざらに、ブーム６の先端に設けられた支持機構８には作
業台９が上下動可能に連結され、支持機構８と作業台９
との連結部には、作業台９の上下動に基づく油圧シリン
ダの油圧変化から積載物３０の過荷重を検出する過荷重
検出装置１０が設けられている。

次に、本発明の主要部である支持機構８、作業台９及び
過荷重検出装置１０について説明する。

まず、支持機構８は次の構成からなる。すなわち、ブー
ム６の先端にはロータリブラケツ１〜１１が上下傾動可
能に軸着され、該ロータツブラケット１１は、一端がブ
ーム６に軸着され他端がロータリブラケット１１に軸着
されたレベルシリンダ１２によって上下傾動可能に支持
されている。本実施例は、これらのロータリブラケット
１１とレベルシリンダ１２により、作業台９を常に水平
に支持するレベル調節機能を備えている。

ロータリブラケット１１には垂立したロータリピン１３
が固着され、該ロータリピン１３の周囲にはシリンダ部
材１４が回動可能に外嵌されている。シリンダ部材１４
には断面Ｉ形状の作業台サポート１５が固着され、該作
業台サポート１５の先端には垂立した左右一対の支持フ
レーム１６が固定されている。

また、作業台サポート１５の上面と支持フレーム１６か
ら延びる支持板１７との間にはスイングピン１８が取着
されており、該スイングピン１８には前記ロータリブラ
ケット１１に一端が固定されたスイングシリンダ１９の
他端が軸＠されている。本実施例は、これらのロータリ
ピン１３、スイングシリンダ１９等により、作業台９の
水平方向を細かく調整することができるスイング機能を
備えている。

ざらに、支持フレーム１６にはそれぞれ上部スライドガ
イド２１及び下部のスライドガイド２２が固着され、両
スライドガイド：２１．２２には上下に延びるガイド穴
２３が形成されている。また、支持フレーム１６の上部
には斜め上方に延びる操縦盤２４が取着されている。

続いて、前記作業台９は金属棒又は金属パイプによって
直方体形状に枠組されたフレーム体２５と、該フレーム
体２５の下部に張り巡らされた網体２６と、フレーム体
２５の底面に固定された底板２７とからなり、正面には
図示しない扉が形成されている。

そして、前記両スライドガイド２１．２２のガイド穴２
３にはフレーム体２５基喘の左右２本のフレーム柱２５
ａが１習動可能に嵌入され、このｌ習動構造により作業
台９は支持フレーム１６に対して上下動可能に連結され
ている。また、両フレーム柱２５ａのうち前記上部スラ
イドガイド２１の直上位置にはストッパ２８が固着され
ている。該ストッパ２８は常には過荷重検出装置１０に
よって上部スライドガイド２１から若干離隔されている
が、作業台９に過荷重限をざらに上回る大荷重がかかっ
たときには、上部スライドガイド２１の上端面に当接し
て作業台９のスライドを停止しうるようになっている。

次いで、本実施例における過荷重検出装置１０は支持フ
レーム１６と作業台９との連結部付近に設けられ、作業
台９の荷重Ｗ１及びその積載物３０の荷重Ｗ２の和であ
る全荷重Ｗを直接受けて、この全荷重Ｗを支持しつつ積
載物３０の過荷重限Ｗ　　　を検出する方式のものであ
って、次の構　０ＶＥＲ 成よりなる。

すなわち、前記フレーム柱２５ａの中央部には支持フレ
ーム１６側に延びる作業台ブラケット３１が固着される
一方、支持フレーム１６の下部には支持ブラケット３２
が固着されている。両ブラケッ］〜３１，３２には荷重
検出用シリンダ３３がその上下端において各々取着され
、該荷重検出用シリンダ３３は作業台９の上下動に基づ
いてその油圧を変化させる。

この荷重検出用シリンダ３３の油圧回路には全荷重Ｗに
応じた油圧を感知する圧力スイッチ３４が設けられ、該
圧力スイッチ３４は積載物３０の荷重Ｗ２が過荷重限ｗ
２ＯＶＥＲに達したときの油圧でＯＮするように設定さ
れている。さらに、圧力スイッチ３４にはこれがＯＮし
たときに図示しないブザーを鳴らすとともに前記作業車
における作動機構を停止させるだめの制御手段３５が接
続されている。

以上の通り構成された第一実施例につき、次にその作用
効果を説明する。

作業台９の底板２７に積載物３０を積載すると、その作
業台９及び積載物３０によるモーメント荷重は、荷重検
出用シリンダ３３が受けるスラスト荷＠Ｐと上部及び下
部のスライドガイド２１，２２が与える水平方向の反力
Ｒとに分解される。

ここで、両スライドガイド２１．２２における摩擦力は
スラスト荷ｔＰに比べれば無視しうるほと小さいので、
スラスト荷重Ｐは作業台９の荷重Ｗ　と積載物３０の荷
重Ｗ２との和である全荷重Ｗにほぼ等しいと考えること
ができる。

いま、積載物３０の積載位置を作業台２７の基端側に移
動させるとモーメント荷重は小さくなり、先端側に移動
させるとモーメント荷重は大きくなる。このとき、モー
メント荷重の変化に伴って反力Ｒの大きさは変動するが
、スラスト荷重Ｐは変動じない。

従って、作業台９はこの変動のないスラスト荷重Ｐすな
わち全荷重Ｗに応じて、荷重検出用シリンダ３３の油圧
に抗しつつ下降するから、荷重検出用シリンダ３３に生
ずる油圧は該下降に基づいて変化する。圧力スイッチ３
４はこの全荷重Ｗに応じた油圧を感知し、積載物３０の
荷重Ｗ２が過荷重限Ｗ　　　に達したときの油圧でＯＮ
する。

　０ＶＥＲ すると、制御手段３５は図示しないブザーを鴫らして作
業者に警告を発するとともに、前記作業車における作動
機構を停止させて、高所作業車１の転倒を防止する。

なお、作業台９に過荷重限Ｗ　　　を上回る大　０ＶＥ
Ｒ 荷重がかかったときには、ストッパ２８が上部スライド
ガイド２１の上端面に当接して作業台９を保持する。

このように、本実施例によれば積載物３０の積載位置に
影響されることなく、また従来のようにブームの揺動モ
ーメントによる影響を受けることもなく、積載物３０の
過荷重を正確に検出することができ、過荷重検出装置１
０の作動誤差は極めて少ない。従って、高所作業車１に
おいて極めて重要な事項である安全性は従来よりざらに
高められる。

そればかりでなく、本実施例の過荷重防止装置１０は既
存の構造に簡単に組込むことができるし、警告用のブザ
ーを作業台９の付近に組込むことも極めて容易に行うこ
とができる。

（第二実施例） 第二実施例は、第３図に示すように、過荷重検圧装＠４
０の構成においてのみ第一実施例と相違している。

本実施例の過荷重検出装置４０は、上部スライドガイド
２１に突設されたフランジ４１とストッパ２８との間に
介装されたロードセル４２であって、支持フレーム１６
と作業台９との連結部に設けられている。そして、作業
台９の上下動に基づくロードセル４２の抵抗変化から過
荷重が検出され、前記制御手段３５が作動されるように
なっている。

従って、本実施例の過荷重検出装置４０も第一実施例と
同様、作業台９及び積載物３０の全荷重Ｗを直接受けて
、この全荷重Ｗを支持しつつ積載゛　物３０の過荷重限
Ｗ　　　を検出する方式のもの　０ＶＥＲ であって、第一実施例と同様の効果を奏する。

（第三実施例） 第三実施例は、第４図に示すように、過荷重検出装置５
０の方式とその構成において第一実施例と相違している
。

本実施例の過荷重検出装置５０は、支持フレーム１６の
上部にシーブ５１が回動可能に軸着され、該シーブ５１
に巻き掛けられたワイヤロープ５２の一端がフレーム柱
２５ａに固着された作業台ブラケット５５に接続される
一方、他端がロードセル５４を介して前記支持板１７に
接続されるという構成が採られ、支持機構８と作業台９
との連結部に設けられている。

従って、この過荷重検出装置５０は、作業台９及び積載
物３０の全荷重Ｗをシーブ５１及びワイヤロープ５２を
介して作用方向を変えながら間接的に受けて、この全荷
重Ｗを支持しつつ積載物３０の過荷重限Ｗ　　　を検出
する方式のものであ　０ＶＥＲ る。

よって、本実施例は第一実施例の効果に加え、シーブ５
１及びワイヤローフ５２によってロードセル５４の取付
位置を広範に変えることができるという効果も奏する。

（第四実施例） 第四実施例は、第５図に示すように、過荷重検出装置６
０の方式とその構成において第一実施例と相違する。

本実施例の過荷重検出装置６０も支持機構８と作業台９
の連結部に設けられ、次のように構成されている。支持
フレーム１６の上部に固着された突出板６１にはアーム
６２の中間部が軸着され、該アーム６２はその右端がフ
レーム柱２５ａの作業台ブラケット６３に接続される一
方、左端がバネ６４を介して前記支持板１７に接続され
ている。

また、該アーム６２の右側上方にはリミットスイッチ６
５が取着され、過荷重時に作業台９の下降に基づいてア
ーム６２が右回りに所定量以上傾動すると、常にはＯＦ
Ｆしていたリミットスイッチ６５がＯＮされて前記制御
手段３５が作動されるようになっている。

なお、該アーム６２の軸着部から左端までの距離は、同
じく右端までの距離より長く（ここでは約２倍に）設定
されている。このようなアーム６２を用いたのは、バネ
６４により全荷＠Ｗを直接的に受けると、バネ６４のバ
ネ定数を大ぎくせざるを得ず設定が困難になるから、ア
ーム６２の支点回りのモーメン］・を利用してバネ定数
を下げようとしたためである。

従って、この過荷重検出装置６０は第三実施例と同様の
効果に加え、リミットスイッチ６５がメカニカルに作動
するのでさらに信頼性が高く、作動誤差も少なく、作動
範囲を簡単に調整することもできるという特有の効果を
奏する。

なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものでは
なく、例えば以下のように発明の趣旨から逸脱しない範
囲で任意に変更して具体化することもできる。

（１）　過荷重検出装置として感圧センサやりニヤポテ
ンショメータ等の各種素子を使用することもできる。

（２）　自走式高所作業車以外に、トラック式等の他方
式の高所作業車において具体化することもできる。

発明の効果 以上詳述したように本発明によれば、積載物の積載位置
に影響されることなく、またブームの揺動モーメントに
よる影響を受けることもなく、積載物の過荷重を正確に
検出することができ、高所作業車において極めて重要な
安全性を従来よりざらに高めることができるばかりでな
く、本発明の過荷重防止装置を既存の構造に組込んだり
、警告用のブザー等を作業台付近に組込んだりすること
も容易に行いうるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した第一実施例の要部を一部破
断じて示す要部正面図、第２図は同じく第一実施例の全
体を示す正面図、第３図は第二実施例の要部を一部破断
して示す要部正面図、第４図は第三実施例の要部を一部
破断して示す要部正面図、第５図は第四実施例の要部を
一部破断して示す要部正面図、第６図は従来例の要部を
一部破断して示す要部正面図である。 ８・・・支持機構、９・・・作業台、１０，４０，５０
゜６０・・・いずれも、過荷重検出装置。 特許出願人　　　株式会社豊田自動織機製作所代　理　
人　　　弁理士　　恩１）博宣第１　図 第８Ｎ ｊｉ５　ｍ ｊ４６　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、作業台をその支持機構に対して上下動可能に連結し
   、該作業台と支持機構との連結部には作業台の上下動に
   基づいて過荷重を検出する過荷重検出装置を設けた高所
   作業車の過荷重防止装置。 ２、前記支持機構にはガイド穴を備えたスライドガイド
   が設けられ、作業台に設けられた柱がこのガイド穴に摺
   動可能に嵌入することにより、作業台と支持機構とが連
   結されている特許請求の範囲第１項に記載の高所作業車
   の過荷重防止装置。 ３、前記過荷重検出装置は一端が作業台に取着され、他
   端が支持機構に取着された油圧シリンダである特許請求
   の範囲第１項に記載の高所作業車の過荷重防止装置。 ４、前記過荷重検出装置は支持機構のスライドガイドと
   、作業台の柱に設けられたストッパとの間に介装された
   ロードセルである特許請求の範囲第２項に記載の高所作
   業車の過荷重防止装置。 ５、前記過荷重検出装置は支持機構に回動可能に軸着さ
   れたシーブと、該シーブに巻き掛けられて一端が作業台
   に接続され、他端が支持機構に接続されたワイヤロープ
   と、該ワイヤロープの途中に設けられたロードセルとか
   ら構成されている特許請求の範囲第１項に記載の高所作
   業車の過荷重防止装置。 ６、前記過荷重検出装置は支持機構に傾動可能に軸着さ
   れて一端が作業台に接続され、他端がバネを介して支持
   機構に接続されたアームと、該アームの傾動によって作
   動するよう配設されたリミットスイッチとから構成され
   ている特許請求の範囲第１項に記載の高所作業車の過荷
   重防止装置。