JP2000247594A - ブーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業台を支持するサブブームが揺れても作業
台の安定したレベリング作動を可能にする伸縮ブームを
提供する。 【解決手段】 伸縮ブーム２０の先端ブーム部材２５の
先端にサブブーム２９を設ける。サブブーム２９は先端
ブーム部材２５の先端に上下方向に揺動自在に設けたブ
ラケット３１と、このブラケット３１に枢結された平行
リンク機構３３とを有する。ブラケット３１と先端ブー
ム部材２５間にレベリングシリンダ３７が配設され、平
行リンク機構３３の端部に作業台５０を枢結する。ブラ
ケット３１の水平面３１ａに傾き角度を検出する角度セ
ンサ３９を設ける。伸縮ブーム２０が起伏作動して作業
台５０が揺れてもブラケット３１は揺れず、角度センサ
３９が安定したブラケット３１の傾斜角度を検出し、こ
の検出信号に基づいてレベリングシリンダ３７が伸縮作
動して、作業台５０を常時水平状態に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブームに関し、さら
に詳細には、少なくとも起伏動自在なブームの先端に屈
伸動又は旋回動自在なサブブームを連設し、このサブブ
ームの先端に作業台を有したブームに関する。

【０００２】

【従来の技術】高所作業車は一般に車体上に起伏動且つ
旋回動自在に設けられた伸縮ブームの先端に作業台を有
している。伸縮ブームと作業台間には作業台を上下方向
に昇降移動させるための屈伸型のサブブームや、作業台
を旋回動させるための垂直ポストを有するものがある。
屈伸型のサブブームは上下方向に間隙を有して配設され
た上リンク部材と下リンク部材とを有する平行四辺形リ
ンク機構（以下、「平行リンク機構」と記す。）を有
し、この平行リンク機構の基端部が伸縮ブームの先端に
枢結され、平行リンク機構の先端部が作業台に枢結され
ている。また、垂直ポストは伸縮ブームの先端に上下方
向に揺動自在に設けられたブラケットの上部に上方へ突
出して設けられ、旋回動自在である。垂直ポストには水
平方向に突出する水平アームを有し、この水平アームの
先端に作業台が設けられている。

【０００３】また、サブブームや垂直ポストを有する伸
縮ブームには一般に作業台を常時水平状態に保持するた
めのレベリング機構が設けられている。レベリング機構
は、例えば、伸縮ブーム及び伸縮ブームを起伏動自在に
枢結する旋回台間に揺動自在に枢結された第１レベリン
グシリンダと、伸縮ブームの先端部及びサブブームの基
部又は垂直ポストの基部間に揺動自在に設けられた第２
レベリングシリンダと、第１レベリングシリンダと第２
レベリングシリンダとが連通する油圧回路とを有して構
成され、一方のレベリングシリンダが伸長作動すると、
他方のレベリングシリンダが縮小作動して、伸縮ブーム
の起伏角度に係わらず作業台が常時水平状態に保持され
る。

【０００４】また、レベリング機構には、作業台にこの
傾斜角度を検出する角度センサと、伸縮ブームの先端部
及びサブブームの基部又は垂直ポストの基部間に揺動自
在に設けられたレベリングシリンダとを有して構成され
たものがあり、角度センサの検出情報に基づいてレベリ
ングシリンダの伸縮作動を制御して作業台が常時水平状
態に保持される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、伸縮ブ
ームが起伏作動すると、平行リンク機構や垂直ポストに
接続された作業台の重力の影響により平行リンク機構や
水平アームが撓もうとするとともに、その剛性により元
に戻ろうとする力が作用して作業台に揺れが発生する。
このため、第１レベリングシリンダと第２レベリングシ
リンダを使用して作業台を常時水平状態にするレベリン
グ機構では作業台の揺れによる作業台のレベリング作動
への影響は殆どないが、角度センサを使用するレベリン
グ機構では揺れる作業台の傾斜角度を角度センサが検出
し、この検出信号に基づいてレベリングシリンダが伸縮
作動して作業台を水平状態に保持しようとするため、安
定したレベリング作動を実現することはできない。

【０００６】また、平行リンク機構を上下方向に屈伸作
動させた場合にも、その加速度の影響により作業台及び
平行リンク機構が揺れ、伸縮ブームを起伏作動させたと
きと同様に作業台の安定したレベリング作動を実現する
ことができない、という問題が生じる。

【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、伸縮ブームを起伏作動させたり平行リンク
機構を上下方向に屈伸作動させた場合でも、作業台の安
定したレベリング作動が可能なブームを提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明のブームは、少なくとも起伏動自在なブーム本
体（例えば、実施形態における先端ブーム部材２５）の
先端に取り付けられるサブブームの先端に作業台を有し
たブーム（例えば、実施形態における伸縮ブーム２０）
である。サブブームはブーム本体の先端に上下方向に揺
動自在に連結されたブラケットと、ブラケットの先端に
連結された連結部材（例えば、実施形態における平行リ
ンク機構３３）とを有して構成され、連結部材がブラケ
ットの揺動角と作業台の揺動角とを同一対応関係で保持
し、この連結部材の先端部に作業台を配設し、ブーム本
体の先端部とブラケット間にブラケットを上下方向に揺
動させる第１アクチュエータ（例えば、実施形態におけ
るレベリングシリンダ３７）を配設し、ブラケットの傾
き角度を検出する角度検出手段（例えば、実施形態にお
ける角度センサ３９）をブラケットに設け、角度検出手
段の検出情報に基づいて第１アクチュエータの作動を制
御してブラケット及び作業台を常に水平状態にする第１
アクチュエータ作動制御手段（例えば、実施形態におけ
るレベリングシリンダ作動制御装置４１）を有すること
が好ましい。

【０００９】ブームが起伏作動し、サブブームが上下方
向に揺動して作業台を移動させる場合、ブームの起伏や
サブブームの揺動によって作業台が揺れても、角度検出
手段は揺れの少ないブームの先端部に取り付けられたブ
ラケットに設けられているので、角度検出手段はこの揺
れの影響を受けにくい。このため、安定したブラケット
の傾斜角度を角度検出手段が検出できるので、作業台の
レベリング作動を安定して行なうことができる。

【００１０】ブームは少なくとも起伏動自在であり、起
伏動且つ旋回動自在であってもよい。ブームは伸縮動自
在な伸縮ブームや、ロアブームとアッパーブームとから
なる屈伸ブームを例示することができる。連結部材がブ
ラケットの揺動角と作業台の揺動角とを同一対応関係で
保持するとは、例えば、ブラケットの揺動角と作業台の
揺動角が１対１対応の関係で保持する場合を例示するこ
とができる。角度検出手段はブラケットの角度を検出す
る角度センサの他、内部に転動自在な球体を有しブラケ
ットの傾きに応じて球体が転動してブラケットの傾きを
一定にするレベリングバルブも含まれる。

【００１１】連結部材は上下方向に間隙を有して配設さ
れた上リンク部材と下リンク部材とからなる平行四辺形
リンク機構であり、この平行四辺形リンク機構の基端部
がブラケットに枢結され、平行四辺形リンク機構の先端
部が作業台に枢結されている。そして、上リンク部材及
び下リンク部材のいずれか一方とブラケットの先端部間
にブラケットに対して平行四辺形リンク機構を上下方向
に揺動させる第２アクチュエータ（例えば、実施形態に
おける昇降シリンダ４３）を有することが好ましい。

【００１２】作業台とブラケット間に平行四辺形リンク
機構を挟装することで、ブラケットに対して作業台を上
下方向に揺動移動させることができる。また、上リンク
部材及び下リンク部材のいずれか一方とブラケットの先
端部間にブラケットに対して平行四辺形リンク機構を上
下方向に揺動させる第２アクチュエータを設ける場合に
は、作業台のブラケットに対する上下位置を調整するこ
とができる。

【００１３】ブラケットに垂直ポストを立設し、連結部
材がこの垂直ポストに水平旋回動自在な棒状部材（例え
ば、実施形態における水平アーム６１）であり、この棒
状部材の先端に作業台を配設することが好ましい。作業
台が連結部材を介して垂直ポストを旋回中心として揺動
し、ブラケットはブームの先端部揺動自在に連結されて
いるので、ブームの起伏等により作業台が揺れても角度
検出器は揺れの影響を受けにくいブラケットに設けられ
ているので、安定したブラケットの傾斜角度を角度検出
手段が検出でき、作業台のレベリング作動を安定して行
なうことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図１から図３に基づいて説明する。本実施の形態は
車体上に旋回且つ伸縮動自在であり先端が屈伸型のブー
ムを有した高所作業車の態様を示す。この高所作業車１
は、図１に示すように、トラックをベースとして構成さ
れており、車体３の前後の各左右には車体３の側方に張
り出すとともに、下端部を接地させて車体３を安定支持
するアウトリガジャッキ５が設けられている。車体３の
後部中央には上方へ突出し旋回動自在な旋回台７が設け
られている。この旋回台７の上部に伸縮ブーム２０が上
下方向に揺動自在に設けられている。

【００１５】この伸縮ブーム２０は旋回台７に起伏動自
在に枢支された基端ブーム部材２１と、この基端ブーム
部材２１内に長手方向に伸縮動自在に挿入された中間ブ
ーム部材２３と、この中間ブーム部材２３内に長手方向
に伸縮動自在に挿入された先端ブーム部材２５とを入れ
子式に構成されている。基端ブーム部材２１と旋回台７
との間には起伏シリンダ２７が設けられ、この起伏シリ
ンダ２７の伸縮作動により伸縮ブーム２０の全体が起伏
作動する。伸縮ブーム２０内には図示しない伸縮シリン
ダが内蔵されており、この伸縮シリンダを伸長作動させ
ることで、伸縮ブーム２０全体を伸縮作動させることが
できるように構成されている。

【００１６】先端ブーム部材２５の先端にはサブブーム
２９が設けられている。サブブーム２９は先端ブーム部
材２５の先端に上下方向に揺動自在に枢結されたブラケ
ット３１と、このブラケット３１の先端に連結された平
行リンク機構３３とを有して構成されている。ブラケッ
ト３１は矩形状であり、その上部に水平面３１ａを有し
ている。ブラケット３１の右側上部が先端ブーム部材２
５に枢結されている。先端ブーム部材２５の先端内部に
はレベリングシリンダ３７が設けられ、レベリングシリ
ンダ３７のボトム側端部が先端ブーム部材２５の先端内
部に枢結され、そのロッド側端部がブラケット３１の右
側下部に枢結されている。このため、レベリングシリン
ダ３７が伸縮作動することで、伸縮ブーム２０の起伏角
度に係わらずブラケット３１の水平面３１ａを常に水平
状態にすることができる。

【００１７】ブラケット３１の水平面３１ａ上には地盤
に対する傾き角度を検出する角度センサ３９が設けられ
ている。角度センサ３９は旋回台７の側部に配設された
レベリングシリンダ作動制御装置４１に電気的に接続さ
れている。角度センサ３９からの角度検出信号がレベリ
ングシリンダ作動制御装置４１に受信され、レベリング
シリンダ作動制御装置４１が角度検出信号に基づいてブ
ラケット３１の水平面３１ａが水平状態になるようにレ
ベリングシリンダ３７の伸縮作動を制御する。レベリン
グシリンダ３７は図示しない油圧回路に接続され、この
油圧回路に設けられた作動バルブ（図示せず）をレベリ
ングシリンダ作動制御装置４１が制御して、レベリング
シリンダ３７の伸長作動が制御される。尚、角度センサ
３９の代わりに、内部に転動自在な球体を有しブラケッ
ト３１の傾きに応じて球体が転動するレベリングバルブ
を使用することができる。このレベリングバルブを油圧
回路内に設けレベリングシリンダ３７に連通させると、
ブラケット３１の傾きに応じてレベリングバルブから吐
出する作動油の量が変化することで、レベリングシリン
ダ３７の伸縮作動が制御されて、ブラケット３１の水平
面３１ａを常に水平状態にすることができる。

【００１８】平行リンク機構３３はブラケット３１の先
端奥行き方向の両側壁に上下方向に所定の間隙を有して
互いに平行に配設された上リンク部材３３ａと下リンク
部材３３ｂとを有している。上リンク部材３３ａと下リ
ンク部材３３ｂは同一の長さを有している。また、上リ
ンク部材３３ａと下リンク部材３３ｂのブラケット３１
側の端部がブラケット３１に枢結され、上リンク部材３
３ａと下リンク部材３３ｂの作業台５０の端部が作業台
５０に枢結されており、上リンク部材３３ａ及び下リン
ク部材３３ｂとブラケット３１の枢結点３４、３４間を
通る線（以下、「ブラケットラインＢＬ」と記す。）
と、上リンク部材３３ａ及び下リンク部材３３ｂと作業
台５０の枢結点３５を通る線（以下、「作業台ラインＳ
Ｌ」と記す。）とは互いに平行になるように配設されて
いる。またブラケットラインＢＬは水平面３１ａと直交
するように配設され、作業台ラインＳＬは作業台５０の
底面と直交するように配設されている。このため、ブラ
ケットラインＢＬが垂直になると作業台ラインＳＬも垂
直になり、その結果、作業台５０が水平状態になるよう
に構成されている。

【００１９】上リンク部材３３ａの略中央下部とブラケ
ット３１の下部間にはその両端部が上下方向に揺動自在
に枢結された昇降シリンダ４３が設けられている。この
昇降シリンダ４３が伸長作動すると作業台５０がブラケ
ット３１に対して昇降移動するので、作業台５０の上下
方向の位置調整が容易になり使い勝手を向上させること
ができる。平行リンク機構３３の先端に設けられた作業
台５０は有底角筒状であり、作業台５０には作業台５０
内に搭乗する図示しない作業者が伸縮ブーム２０や旋回
台７や昇降シリンダ４３を操作する操作装置５１が設け
られている。

【００２０】次に、本発明のブームの作用を説明する。
最初に、図１に示す車体３に伸縮ブーム２０を格納した
状態で、高所作業車１を作業現場の近くまで移動させた
後に、アウトリガジャッキ５を張り出してその下端部を
接地させ車体３を安定に支持する。そして、図示しない
作業者が作業台５０に搭乗し、操作装置５１を操作して
伸縮ブーム２０、旋回台７及び昇降シリンダ４３の作動
を操作する。

【００２１】即ち、作業者が操作装置５１を操作して伸
縮ブーム２０を起仰させると、図２に示すように実線で
示したブラケット５０が上方に移動して二点鎖線で示し
たブラケット５０に移動する。このとき、伸縮ブーム２
０が起仰するとブラケット３１は時計方向に傾くが、角
度センサ３９がブラケット３１の水平面３１ａの地盤
（水平面）に対する傾き角度を検出し、この角度検出信
号に基づいて図１に示すレベリングシリンダ作動制御装
置４１が作動バルブ（図示せず）の開度を調整してレベ
リングシリンダ３７の伸長量を制御する。このため、ブ
ラケット３１の水平面３１ａが伸縮ブーム２０の起伏角
度に係わらず水平状態に維持されるとともに、ブラケッ
トラインＢＬが垂直状態になるので、作業台ラインＳＬ
も垂直状態になり作業台５０を水平状態に保持する。

【００２２】また、伸縮ブーム２０が起仰すると、平行
リンク機構３３の先端の作業台５０やこれに搭乗した作
業者等の負荷の影響により平行リンク機構３３が撓むと
ともに、その剛性により元に戻ろうとする力が作用し
て、作業台５０が上下方向に揺れる。しかしながら、角
度センサ３９が設けられたブラケット３１は先端ブーム
部材２５の先端部にレベリングシリンダ３７を介して連
設されているので、作業台５０が揺れてもブラケット３
１は殆ど揺れず、安定したブラケット３１の傾き角度を
角度センサ３９が検出することができ、作業台５０の揺
れの影響を受けることなくブラケット３１の水平面３１
ａを水平状態に維持して安定した作業台５０のレベリン
グ作動を行なうことができる。尚、起伏した伸縮ブーム
２０を倒伏作動させる場合も、前述した伸縮ブーム２０
を起仰作動させる場合と同様に安定した作業台５０のレ
ベリング作動を行なうことができ、その作用は前述した
内容と同様なので、その説明は省略する。

【００２３】さらに、昇降シリンダ４３を伸縮作動させ
て作業台５０をブラケット３１に対して上下方向に移動
させると、その加速度により作業台５０及び平行リンク
機構３３に力が作用してこれらを揺らす。しかしなが
ら、伸縮ブーム２０を起伏作動させたときと同様に作業
台等５０、３３が揺れてもブラケット３１は殆ど揺れな
いので、作業台５０の揺れの影響を受けることなく、ブ
ラケット３１が水平状態に維持されて安定した作業台５
０のレベリング作動を行なうことができる。

【００２４】また、前述した実施の形態では、ブラケッ
ト３１の先端部に屈伸作動自在な平行リンク機構３３を
設けたが、図３に示すように、ブラケット３１の上部に
旋回動自在な垂直ポスト６０を立設し、この垂直ポスト
６０の側壁に水平方向へ突出する水平アーム６１を設
け、この水平アーム６１の先端部に作業台５０を取り付
けることができる。尚、前述した実施の形態と同一態様
部分については同一符号を付してその説明を省略する。

【００２５】伸縮ブーム２０が起伏作動し、また、垂直
ポスト６０が旋回動して作業台５０を揺らしてもブラケ
ット３１は殆ど揺れないので、作業台５０の揺れの影響
を受けることなく角度センサ３９がブラケット３１の水
平面３１ａの傾斜角を検出し、ブラケット３１が水平状
態に維持されるので、作業台５０は安定したレベリング
作動を受けて水平状態が保持される。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高所作業
車によれば、ブーム本体の先端に上下方向に揺動自在に
連結されたブラケットを設け、このブラケットの先端に
連結部材を介して作業台を連結し、ブラケットにその傾
き角度を検出する角度検出手段を設けることで、ブーム
が起伏作動して作業台が揺れても角度検出手段は揺れの
少ないブームの先端部に取り付けられたブラケットに設
けられているので、角度検出手段がこの揺れの影響を受
けることなく安定したブラケットの傾斜角を検出するこ
とができ、この検出情報に基づいてブラケットが水平状
態に維持されるので、作業台は安定したレベリング作動
を受けて水平状態に保持されることができる。

【００２７】また、連結部材は平行四辺形リンク機構で
あり、この平行四辺形リンク機構の基端部をブラケット
に枢結し、平行四辺形リンク機構の先端部を作業台に枢
結し、平行四辺形リンク機構がこれを上下方向に揺動さ
せる第２アクチュエータを有す場合には、ブラケットに
対して作業台を上下方向に揺動移動させることができ、
第２アクチュエータにより作業台のブラケットに対する
位置を調整して、作業のし易さを向上させることができ
る。

【００２８】更に、ブラケットに垂直ポストを立設し、
連結部材が垂直ポストに水平旋回動自在な棒状部材であ
り、棒状部材の先端に作業台を配設する場合には、作業
台が垂直ポストを旋回中心として揺動することができ、
ブラケットはブームの先端部揺動自在に連結されている
ので、ブームの起伏等により作業台が揺れても角度検出
手段がこの揺れの影響を受けることなく安定したブラケ
ットの傾斜角を検出することができ、この検出情報に基
づいてブラケットが水平状態に維持されるので、作業台
は安定したレベリング作動を受けて水平状態に保持され
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態における伸縮ブームを
搭載した高所作業車の裏面図である。

【図２】 本発明の一実施の形態における伸縮ブームの
要部を示す図である。

【図３】 本発明の一実施の形態における伸縮ブームの
要部を示す図である。

【符号の説明】

２０ 伸縮ブーム（ブーム） ２５ 先端ブーム部材（ブーム本体） ２９ サブブーム ３１ ブラケット ３３ 平行リンク機構（連結部材,平行四辺形リンク機
構） ３３ａ 上リンク部材 ３３ｂ 下リンク部材 ３７ レベリングシリンダ（第１アクチュエータ） ３９ 角度センサ（角度検出手段） ４１ レベリングシリンダ作動制御装置（第１アクチュ
エータ作動制御手段） ４３ 昇降シリンダ（第２アクチュエータ） ５０ 作業台 ６０ 垂直ポスト ６１ 水平アーム（棒状部材）

フロントページの続き (72)発明者 斉木 敬之 埼玉県上尾市大字領家字山下1152番地の10 株式会社アイチコーポレーション上尾工 場内 Ｆターム(参考） 3F333 AA08 AB04 BB09 BB10 BB26 FA17 FA25 FA40 FD08 FE04 FE09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも起伏動自在なブーム本体の先
   端に取り付けられるサブブームの先端に作業台を有する
   ブームであって、 前記サブブームが前記ブーム本体の先端に上下方向に揺
   動自在に連結されたブラケットと、前記ブラケットの先
   端に連結された連結部材とを有して構成され、 前記連結部材が前記ブラケットの揺動角と前記作業台の
   揺動角とを同一対応関係で保持し、 前記連結部材の先端部に前記作業台を配設し、前記ブー
   ム本体の先端部と前記ブラケット間に前記ブラケットを
   上下方向に揺動させる第１アクチュエータを配設し、前
   記ブラケットの傾き角度を検出する角度検出手段を前記
   ブラケットに有し、前記角度検出手段の検出情報に基づ
   いて前記第１アクチュエータの作動を制御して前記ブラ
   ケット及び前記作業台を常に水平状態にする第１アクチ
   ュエータ作動制御手段を有することを特徴とするブー
   ム。
2. 【請求項２】 前記連結部材が上下方向に間隙を有して
   配設された上リンク部材と下リンク部材とからなる平行
   四辺形リンク機構であり、前記平行四辺形リンク機構の
   基端部が前記ブラケットに枢結され、前記平行四辺形リ
   ンク機構の先端部が前記作業台に枢結され、前記上リン
   ク部材及び前記下リンク部材のいずれか一方と前記ブラ
   ケットの先端部間に前記ブラケットに対して前記平行四
   辺形リンク機構を上下方向に揺動させる第２アクチュエ
   ータを有することを特徴とする請求項１記載のブーム。
3. 【請求項３】 前記ブラケットに垂直ポストを立設し、
   前記連結部材が前記垂直ポストに水平旋回動自在な棒状
   部材であり、前記棒状部材の先端に前記作業台を配設す
   ることを特徴とする請求項１記載のブーム。