JPH0224758B2 - - Google Patents

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機構に関し、特
にブームの転倒危険角度を予想し、バランス修正
を自動的に補正するようにした高所作業車の転倒
防止機構に関する。

〔従来の技術〕

この種の高所作業車には、車体上に左右方向に
旋回可能に設けられた旋回台上にブームを上下方
向に起伏自在に枢支し、このこのブームの先端に
バケツトを枢着しておき、このバケツトに作業者
を乗せたまま電柱や壁面に向けて旋回、起伏ある
いは伸縮させて足場の無い高所での作業が出来る
ようにしたものがある（いわゆるブーム式リフ
ト）である。ところで、このような高所作業車
は、ブーム全体の伸縮長さが例えば８〜15メート
ルもある。このため、ブームを長く伸ばすとその
重心が移動して転倒することがあり、従来におい
ては転倒事故を防止するため機械的な手段により
ブームの長さとその角度を検出し、危険範囲に達
するとそれ以上ブームを伸ばせないようにした
り、ブームを下方に傾けられないように制御して
いた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の高所作業車によると、安全な
作業範囲が小さいので、作業範囲が限定されてし
まうという問題点があつた。

本発明は上述した問題点を解消するためになさ
れたもので、ブームの転倒危険角度を小さくして
作業範囲を大きくした高所作業車の転倒防止機構
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決する手段〕

上記問題点を解決した本発明は、車体上に旋回
可能に設けられた旋回台にブームを伸縮起伏自在
に枢支し、前記ブームの先端にバケツトを枢着し
てなる高所作業車において、車体の左右両側に水
平方向に伸縮できる張出し体を設け、これらの張
出し体の先端には車体を持ち上げるアウトリガー
を設け、張出し体には持ち上げた状態の車体をそ
の長さ方向に移動させることができる油圧作動機
構を設け、ブームにはその伸縮長さを測定できる
測長センサーと、ブームの水平からの角度を検出
できる角度センサーを設けると共に、張出し体に
はアウトリガーから車体までの距離を検出する位
置センサーを設け、前記測長センサーと角度セン
サーからの検出信号を取り込み、これを予め設定
しておいた転倒危険範囲データーにつき合わせ、
転倒危険範囲にあると判定されたときには、位置
センサーによる車体の位置を判別して上記油圧作
動機構を駆動制御して、車体を張出し体の長さ方
向に従つて転倒危険方向とは反対方向に移動させ
ることができる油圧制御装置を設けてなるもので
ある。

〔作用〕

まず、持上げ機構を所定の位置に設定して車体
を固定する。次いで、ブームを伸ばすなどの動作
をさせ、このときに測長センサー及び角度センサ
ーからの検出信号を油圧制御装置に取り込む。油
圧制御装置は、その検出信号を危険範囲のデータ
ーに付き合わせて、その範囲になつたら張出し体
を制御して車体を危険方向とは反対方向に車体を
水平移動させる。これにより、重心をブームの反
対側に移動させバランスを取ることで、転倒を防
止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係る転倒防止機構を備えた高
所作業車を示す斜視図、第２図は第１図における
高所作業車の側面図である。

これらの図において、高所作業車１の車体２の
上に旋回台３を旋回可能に設け、旋回台３の上端
にブーム４を起伏自在に枢着し、このブーム４の
先端にバケツト５を枢着し、ブーム４を多段伸縮
式に構成して、これを図示しない伸縮用シリンダ
によつて長さを可変となし、かつバケツト５を常
に水平状態になるように図示しない平衡シリンダ
によつて制御させている。ブーム４と旋回台３と
の間には俯抑角度を制御する俯角シリンダ６を配
設してある。車体２には、その前後の左右両側
に、上下方向に向けて配設した張出し体７と、こ
れらの先端に設けたアウトリガー８とからなる持
上げ機構９を配設してある。

また、ブーム４には、伸縮長さを測定し電気信
号として出力する測長センセー１０を取り付けて
ある。測長センセー１０は巻尺式のもので、その
本体１１をブーム４の基部に設け、その本体１１
に出入する測長用帯体１２の一端をブーム４の先
端固定点１３に固定してなるもので、測長用帯体
１２が本体１１より引き出された長さを電気的信
号に変換して出力するように構成したものであ
る。旋回台３には、ブーム４の角度を測定して電
気的信号として出力する角度センサー１４を設け
てある。

なお、図示しないが、前又は後の張出し体７に
は、これらの伸縮長を測定する測長センサー１７
Ｒ，１７Ｌを設けてある。

第３図は転倒防止機構を含む油圧制御系統を示
すものであり、油圧制御装置１５は操作盤１６か
らの操作指令用の信号を取り込むと共に、測長セ
ンサー１０、角度センサー１４、張出し体７用の
測長センサー１７Ｒ，１７Ｌからの信号を取り込
み、操作盤１６からの指令か又はこれら指令信号
等に基づいて駆動装置１８で駆動された油圧ポン
プ１９からの圧力油を制御して各シリンダ６，２
０，２１，２２Ｒ，２２Ｌ，２３Ｒ，２３Ｌ，２
４及び旋回台３を駆動させる油圧モータ２５をそ
れぞれ駆動制御できるように構成されている。油
圧制御装置１５は、第４図に示すような安全領域
（ｘ，ｙ，ｚの鎖線で示した領域）を記憶してい
るROM２６が収納されており、前記センサー１
０，１４からの信号を基にして演算結果をROM
２６で参照し、上記安全領域（ｘ，ｙ，ｚ）を超
えると判断したときには、張出し体７用のシリン
ダ２２，２３を駆動制御して重心が移動した方向
とは反対方向に車体２を移動させるようにしてあ
る。

第５図は上記油圧制御系統のうちの転倒防止機
構を示すものである。

油圧制御装置１５は、油圧回路２９と、これを
制御する制御装置３０とから構成されている。

制御装置３０は、各種の演算や処理を実行する
処理装置（CPU）３１と、該CPU３１に所定の
手段で処理等を実行させるプログラムを記憶して
いる読出専用メモリ（ROM）３２と、各種デー
ター等を記憶しておくメモリ（RAM）３３と、
操作盤１６からの各種指令を取り込むと共に必要
な表示信号を操作盤１６に与えるデジタル入出力
回路（DIO）３４と、各種センサー１０，１４，
１７Ｒ，１７Ｌからの検出信号を取り込む入力回
路（Ｉ）３５と、上記油圧回路２９を制御する信
号を出力するデジタル出力回路（DO）３６と、
これらを接続するバス３７とから構成されてい
る。尚、ROM２６はバス３７に接続しある。

油圧回路２９は、油圧ポンプ１９により加圧さ
れた圧力油を電磁切換弁４１，４２，４３及び４
４に供給できるように配管４０が接続してあり、
電磁切換弁４１，４２，４３及び４４からの油を
油タンク４５に導くように配管４６が設けてあ
り、切換弁４１の出力側と伸縮用シリンダ２０と
を配管４７，４８で連結し、電磁切換弁４２の出
力側と俯角シリンダ６とを配管４９，５０で連結
し、電磁切換弁４３の出力側を右側張出し体７用
のシリンダ２２Ｒ，２３Ｒの直列接続したものに
配管５１，５２を介して連結し、電磁切換弁４４
の出力側を左側張出し体７用のシリンダ２２Ｌ，
２３Ｌの直列接続したものに配管５３，５４を介
して連結して構成したものである。上記各電磁切
換弁４１〜４４は、制御装置３０のDO３６を介
して出力されるCPU３１からの切換指令により
それぞれ切り換えられるようになつており、その
指令に応じた作動油を各電磁切換弁４１〜４４の
出力側に出力できるようになつている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

まず、張出し体７を所定の長さまで伸ばす。こ
れは、操作盤１６を操作して操作指令を発生し
（ステツプＳ１００）、この指令を取り込んだ油圧
制御装置１５により張出し体７用のシリンダ２２
Ｒ，２２Ｌ，２３Ｒ，２３Ｌに作動油を供給して
各張出し体７を伸ばす（ステツプＳ１０１）。所
定の長さまでに各張出し体７が伸びたことを各測
長センサー１７Ｒ，１７Ｌからの検出信号により
油圧制御装置１５が検出すると（ステツプＳ１０
２）、シリンダ２２Ｒ，２２Ｌ，２３Ｒ，２３Ｌ
への作動油の供給を停止する（ステツプＳ１０
３）ことにより実現される。

次に、アウトリガー８を伸ばして車体２を地上
より浮かせておく。これは、操作盤１６を操作し
て操作指令を発生し（ステツプＳ１０４）、この
指令を取り込んだ油圧制御装置１５によりアウト
リガーシリンダ２４に作動油を所定量供給する
（ステツプＳ１０５）ことにより実現される。

このように張出し体７を所定長さ伸ばし、かつ
アウトリガー８を伸ばして車体２を浮かせた状態
が第７図に示されている。

これにより旋回台３の回転、ブーム４の伸縮、
ブーム４の俯角の各制御が可能となる。

ステツプＳ１０７はブーム４の伸縮指令、ステ
ツプＳ１０８はブーム４の俯角制御指令、ステツ
プＳ１０９は旋回台３の回転制御指令がそれぞれ
個別に発生できる。

ステツプＳ１０７でブーム４の伸縮指令が発せ
られると、これをDIO３４を介してCPU３１に
取り込み、その指令を判定してDO３６を介して
電磁切換弁４１を駆動制御し、伸縮用シリンダ２
０に作動油を供給してブーム４を伸張させるか縮
退させるかの動作をさせる（ステツプＳ１１０）。
次いで、測長センサー１０からの検出信号（ｌ）
と角度センサー１４からの検出信号（θ）とを入
力回路３５を介して読み込み、この信号をRAM
３３に一時記憶させる（ステツプＳ１１１）。次
に、このRAM３３に記憶したデーターｌとθと
を用いてCPU３１で下記(1)式と(2)式の計算をす
る（ステツプＳ１１２）。

Ｈ＝lsinθ …(1) Ｖ＝lcosθ …(2) ただし、Ｈ；ブーム４の水平方向の長さ、 Ｖ；ブーム４の垂直方向の長さ、 ｌ；ブーム４の長さ、 θ：ブーム４と水平面の角度、 さらに、ステツプＳ１１３で、ROM２６に記
憶させてある第４図の安全領域（ｘ，ｙ，ｚ）
に、上記計算結果をつき合わせ、安全領域か否か
をCPU３１で判定させる（ステツプＳ１１４）。
ステツプＳ１１４で、安全領域（YES）である
と判定されると、ステツプＳ１１９に移つて、こ
こでＦレジスタをチエツクし前回異常処理ループ
であつたかを判定され、ここで異常でなければス
テツプＳ１１５に移る。

ステツプＳ１１５ではブーム４の長さ制御か角
度制御かを判定し、ブーム４の長さ制御である場
合はステツプＳ１１６に移り、所望の長さになつ
たか否かを判定する。ステツプＳ１１６で所望の
長さになつたと判定したときは、ステツプＳ１１
７で操作盤１６を操作してブーム長さ制御を停止
指令にする。すると、これを、DIO３４を介して
得たCPU３１が電磁切換弁４１をDO３６を介し
て停止位置にして停止させる（ステツプＳ１１
８）。尚、ステツプＳ１１６で所望の長さでない
ときはステツプＳ１０７に戻る。

ステツプＳ１０８でブーム４の角度制御指令が
発せられると、これをDIO３４を介してCPU３
１に取り込み、その指令を判定してDO３６を介
して電磁切換弁４２を駆動制御し、俯角シリンダ
６に作動油を供給してブーム４を持ち上げる（ス
テツプＳ１２０）。次いで、ステツプＳ１１１〜
Ｓ１１４を通り、同様にROM２６に記憶させた
第４図の安全領域（ｘ，ｙ，ｚ）であるときにス
テツプＳ１１９でＦレジスタをチエツクし異常処
理ループを通つてないことを条件にステツプＳ１
１５に移る。このステツプＳ１１５で角度制御と
判定されるので、ステツプＳ１２１で所望の角度
になつたかを判定する。ステツプＳ１２１で所望
の角度になつたと判定したときは、ステツプＳ１
２２で操作盤１６を操作してブーム４の角度制御
を停止指令にする。すると、これを、DIO３４を
介して得たCPU３１が電磁切換弁４２をDO３６
を介して停止位置にしてブーム４の角度制御を停
止させる（ステツプＳ１２３）。尚、ステツプＳ
１２１で所望の角度でないときは、ステツプＳ１
０８に戻る。

一方、ステツプＳ１１４で安全領域（ｘ，ｙ，
ｚ）を超えたと判定されるとステツプＳ１２４に
移り、Ｆレジスタで“左”、“右”の何れかにセツ
トされているかを判別し、セツトされていないと
ステツプＳ１２５に移り、ブーム４の移動を停止
すべくCPU３１はDO３６を介して電磁切換弁４
１，４２を停止位置に制御する。次いで、ステツ
プＳ１２６では、CPU３１はRAM３３に記憶さ
れているブーム４の向きに関するデーターを判定
し、“右”の場合はステツプＳ１２７に、“左”の
場合はステツプＳ１２８に移る。ステツプＳ１２
７では、CPU３１は張出し体７用のシリンダ２
２Ｌ，２３Ｌを縮退させ、かつ張出し体７用のシ
リンダ２２Ｒ，２３Ｒを伸張させるように電磁切
換弁４３，４４を駆動制御する。また、ステツプ
Ｓ１２８では、CPU３１は、張出し体７用のシ
リンダー２２Ｌ，２３Ｌを伸張させ、かつ張出し
体７用のシリンダ２２Ｒ，２３Ｒを縮退させるよ
うに電磁切換弁４３，４４を駆動制御する。ステ
ツプＳ１２７，１２８を終了すると、ステツプＳ
１２９へ移り、ここで張出し体７が所定の長さ移
動したか判定し、移動しないときはステツプＳ１
２６に戻り、移動したときはステツプＳ１３０に
移る。例えばステツプＳ１２６，Ｓ１２８，Ｓ１
２９の各ステツプを終了すると、車体２と張出し
体７の関係だけに注目すれば、第７図の状態から
第８図の状態に移動することになる。

ステツプＳ１３０では、ステツプＳ１２５で停
止していたブーム４の移動を許可し、次いでステ
ツプＳ１３７でＦレジスタに左か右方向のいずれ
かに移動させたかをセツトする。そして、センサ
ー１０，１４からの検出信号（ｌ，θ）を入力回
路３５を介してRAM３３に記憶し（ステツプＳ
１３１）、次いでRAM３３からのデーター（ｌ，
θ）を基に上記(1)式、(2)式の計算をする。（ステ
ツプＳ１３２）。

また、ROM２６には第４図に示す様にブーム
４の仰角度と伸縮量からの安全領域（ｘ，ｙ，
ｚ）を記憶させてあり、この安全領域に上記計算
結果をつき合わせて（ステツプＳ１３３）、安全
か否かをステツプＳ１３４で判定し、安全ならば
ステツプＳ１１５に移るが、領域外で危険と判定
されるとステツプＳ１３５で操作盤１６から警報
を発すると同時にブーム４の動作を停止させる
（ステツプＳ１３６）。つまり、CPU３１は、
DIO３４を介して警報信号を操作盤１６に与える
ことにより警報を発生させ、かつDO３６を介し
て電磁切換弁４１，４２を停止位置に駆動制御す
る。また、ステツプＳ１１９で「右移動」と判定
されるとステツプＳ１３８で張出し体７を元の位
置に戻し、Ｆレジスタをリセツトし、ステツプＳ
１１９で「左移動」と判定されるとステツプＳ１
３９で張出し体７を元の位置（第７図）に戻して
Ｆレジスタをリセツトし、それぞれステツプＳ１
１５に移る。

尚、ステツプＳ１０９で操作盤１６を操作して
旋回台３の回転指令を与えると、これが油圧制御
装置１５に取り込まれ、直ちに油圧モータ２５を
旋回駆動する（ステツプＳ１４０）。ステツプＳ
１４１では所望の回転角になつたか判定し、所望
となつていなければステツプＳ１０９に戻り、所
望となつていたときはステツプＳ１４２に移り、
操作盤１６を停止制御する。これにより、油圧制
御装置１５は旋回台３用の油圧モータ２５を停止
し（ステツプＳ１４３）、その回転角方向を所定
の記憶手段（RAM３３）に記憶させておく（ス
テツプＳ１４４）。この回転方向は移動させる毎
に更新できるようにしてあり、基本位置にブーム
４が戻つたときにはRAM３３はリセツトされる
ようにしてある。

それでは、上記フローチヤートを使つて動作の
一例を説明する。

ステツプＳ１０７，Ｓ１０８で同時にブーム４
の伸びと俯角が制御されたとすると、ステツプＳ
１１０，Ｓ１２０→Ｓ１１０〜Ｓ１１６，Ｓ１２
１と処理されて、第７図の状態からブーム４が伸
びて第１図及び第２図の状態になる。そして、所
望の状態にブーム４がなつたときに、それぞれス
テツプＳ１１７〜Ｓ１１８，Ｓ１２２〜Ｓ１２３
に移り停止する。

次いで、ステツプＳ１０９に移してステツプＳ
１４０〜Ｓ１４１の処理をし、旋回台３を回転さ
せる。所望の回転位置に旋回台３がきたときにス
テツプＳ１４２〜Ｓ１４４の処理をすると、第８
図の如くになる。

さらに、ステツプＳ１０８で操作盤１６を操作
し、ブーム４の俯角を小さくするべき指令を出す
と、ステツプＳ１２０，Ｓ１１１〜Ｓ１１５，Ｓ
１１９，Ｓ１２１の処理が繰り返しなさる。ま
た、このループにおいてステツプＳ１１４で危険
と判定されると、以後ステツプＳ１２４以降の処
理がなされる（ステツプＳ１２４〜１３４）。こ
れにより、第９図に示すように、車体２が転倒方
向とは反対方向に移動し安全となるので、そのま
まブーム４をその俯角がさらに小さくなるように
制御できることになり、第９図に示すようにブー
ム４を水平位置にすることができるのである。ま
た、危険角度から離れると、ステツプＳ１１４で
必ずステツプＳ１１９に移るので、張出し体７は
元の位置（第７図）に設定されることになる。

このように本実施例は動作するので、危険領域
（第４図の斜線ｘ，ｙ，ｚの領域外）になると自
動的に車体２を転倒方向とは反対側に移動させる
ことができ、重心バランスがとられるので転倒を
防止できる。危険角度を離れると車体２は再び元
の位置（第７図）に復帰できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、上述の様になつているのでブ
ームの転倒危険範囲を著しく小さく作業範囲を拡
大できる効果がある。このため、第４図で示す従
来の作業可能領域である斜線で示す（Ｘ，Ｙ，Ｚ
の範囲）に比べて本実施例における転倒しない安
全な作業範囲（ｘ，ｙ，ｚの範囲）が広くなり、
作業できる範囲を拡大することが出来るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示す斜視図、第
２図は同実施例を示す側面図、第３図は油圧制御
系統を示す系統図、第４図は安全領域を示す説明
図、第５図は同実施例の転倒防止機構を示す系統
図、第６図は同実施例の作用を説明するために示
すフローチヤート、第７図〜第９図は同実施例の
作用を説明するための説明図である。 ２…車体、３…旋回台、４…ブーム、７…張出
し体、９…持上げ機構、１０…測長センサー、１
４…角度センサー、１５…油圧制御装置、２６…
ROM、２９…油圧回路、３０…制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車体上に旋回可能に設けられた旋回台にブー
   ムを伸縮起伏自在に枢支し、前記ブームの先端に
   バケツトを枢着してなる高所作業車において、 車体の左右両側に水平方向に伸縮できる張出し
   体を設け、これらの張出し体の先端には車体を持
   ち上げるアウトリガーを設け、張出し体には持ち
   上げた状態の車体をその長さ方向に移動させるこ
   とができる油圧作動機構を設け、ブームにはその
   伸縮長さを測定できる測長センサーと、ブームの
   水平からの角度を検出できる角度センサーを設け
   ると共に、張出し体にはアウトリガーから車体ま
   での距離を検出する位置センサーを設け、前記測
   長センサーと角度センサーからの検出信号を取り
   込み、これを予め設定しておいた転倒危険範囲デ
   ーターにつき合わせ、転倒危険範囲にあると判定
   されたときには、位置センサーによる車体の位置
   を判別して上記油圧作動機構を駆動制御して、車
   体を張出し体の長さ方向に従つて転倒危険方向と
   は反対方向に移動させることができる油圧制御装
   置を設けたことを特徴とする高所作業車の転倒防
   止機構。