JPH0647438B2 - 昇降装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるパンタグラフ
式あるいは伸縮ブ−ム式の昇降機構で昇降する可般型あ
るいは自走式の昇降装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高所における作業を行うに際して、いわ
ゆる高所作業車が用いられている。この高所作業車はト
ラックの荷台に例としてパンタグラフ式の昇降機構、す
なわち一対のア−ムがその中央で角変位自在に連結され
たリンク機構を垂直方向に複数配設し、垂直方向に隣接
するリンク機構の間に流体圧シリンダ装着した構成を積
載し、このシリンダの伸縮動作によって昇降機構の先端
に取付けた昇降台を昇降駆動するものである。

【０００３】そして、従来は昇降台が最下部の位置にあ
る時に、最大積載荷重を検出していたため、昇降台の上
部の位置で最大積載荷重をたとえ越えていても、昇降台
を上昇あるいは下降するができ、昇降装置の各部に過大
な負荷が加わり、昇降装置の破損や事故の発生の危険性
がある。

【０００４】そのため、本出願人は先に上記問題に対す
る安全対策の見地から、特開昭６２−１１１８９６号を
提案した。

【０００５】これは、昇降機構の駆動源としてテレスコ
−プ式の流体圧シリンダが用いられており、複数段のシ
リンダの各伸縮段階での流体圧が検出装置で検出され
る。更に、昇降高さに基準高さが設定され、昇降台が基
準高さより高い場合と低い場合とで、その流体圧がそれ
ぞれの伸縮段階ごとに設けられた設定値を超えたときに
昇降台を停止させるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の昇降装置
であると、少なくとも２つの圧力スイッチが必要にな
り、構成が複雑になるという問題点を有している。ま
た、前記シリンダが受ける実際の荷重は、昇降台のなど
の重量が同一であっても、昇降機構のア−ムが水平方向
となす角度が変化するに従って変化する。これは、昇降
機構をなすリンク機構のア−ムの角変位中心位置に関す
るモ−メントに起因する。

【０００７】前記従来例では、この点に関する対策が実
現されておらず、したがって、たとえば上昇終了位置で
昇降台に荷物を積載して下降する場合に、積載荷重を越
えていてもその途中でシリンダに対して流体圧の設定値
内にあるため、積載荷重を越えているとは判断せず過大
荷重となる恐れがあり、使用時の安全性に問題が生じる
場合がある。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、上述の技術的課題を解
決し、昇降台の上昇時そして下降時であっても、昇降台
の積載荷重が最大積載荷重を越えている時は昇降台の上
昇または下降動作を自動的に停止させるか警報を出す、
簡便な構成でかつ安全性が格段に向上された昇降装置を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、基台に角変位
可能に支持された腕部材の先端に昇降台を設け、腕部材
を角変位駆動して昇降台を昇降させる昇降装置におい
て、腕部材を角変位駆動する駆動手段と、昇降台の昇降
高さを検出する高さ検出手段と、腕部材の予め定める部
位における荷重を計測する荷重計測手段と、前記高さ検
出手段で検出される昇降台の高さと、荷重検出手段で検
出される荷重とを比較し、検出された高さが前記腕部材
の予め定める部位における昇降可能範囲の荷重に対応す
る予め定める最大許容高さを超える場合、あるいは検出
された荷重が昇降台の前記昇降高さに対応する最大許容
荷重を超える場合に、前記駆動手段に駆動停止信号を出
力する第１比較手段とを含むことを特徴とする昇降装置
である。

【００１０】また本発明は、前記高さ検出手段は、腕部
材の水平方向となす角度を検出する角度検出手段である
ことを特徴とする昇降装置である。

【００１１】また本発明は、高さ検出手段で検出される
昇降台の高さを予め定める基準高さと比較し、検出され
た高さが基準高さ以下の場合には、前記第１比較手段に
よる比較結果に基づいて、前記駆動手段に駆動停止信号
を出力／停止し、検出された高さが基準高さを超える場
合には前記第１比較手段の出力を阻止する第２比較手段
と、荷重検出手段で検出される荷重を予め定める最大危
険荷重と比較し、検出された荷重が最大危険荷重を超え
る場合には前記駆動手段に駆動停止信号を出力する第３
比較手段とを含むことを特徴とする昇降装置である。

【００１２】

【作 用】本発明に従う昇降装置は、基台に角変位可能
に腕部材が支持され、その先端に昇降台が設けられ、腕
部材が駆動手段によって角変位駆動されて昇降台を昇降
させる。このとき、高さ検出手段によって昇降台の高さ
が検出され、荷重計測手段によって腕部材の予め定める
部位における荷重が計測される。前記高さ検出手段で検
出される高さと荷重検出手段で検出される荷重とが第１
比較手段で比較され、検出された高さが前記腕部材の予
め定める部位における昇降可能範囲の荷重に対応する予
め定める最大許容高さを超える場合、あるいは検出され
た荷重が腕部材の前記昇降高さに対応する最大許容荷重
を超える場合に、前記駆動手段に駆動停止信号を出力す
る。

【００１３】ここで、昇降装置の腕部材の角変位中心位
置に関するモ−メントに起因して、腕部材の前記部位が
受ける実際の荷重は、昇降台のなどの重量が同一であっ
ても、昇降装置の昇降台の高さが変化するに従って変化
する。これに対し、本発明では第１比較手段が前述した
ように所定条件の下で駆動手段の動作を停止させる駆動
停止信号を出力する。これにより、たとえば上昇終了位
置で昇降台に荷物を積載して上昇または下降する場合
に、上昇や下降動作を行なわず、上昇や下降動作が継続
されて腕部材が損傷するなどの事態を防止することがで
き、安全性が格段に向上される。

【００１４】また本発明の昇降装置が第２比較手段と第
３比較手段とを備え、第２比較手段では、高さ検出手段
で検出される昇降台の高さを予め定める基準高さと比較
し、検出された高さが基準高さ以下の場合には、前記第
１比較手段による比較結果に基づいて、前記駆動手段に
駆動停止信号を出力／停止し、検出された高さが基準高
さを超える場合には前記第１比較手段の出力を阻止す
る。

【００１５】第３比較手段では、荷重検出手段で検出さ
れる荷重を予め定める最大危険荷重と比較し、検出され
た荷重が最大危険荷重を超える場合には前記駆動手段に
駆動停止信号を出力する。これにより、昇降装置の安全
性が格段に向上される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。

【００１７】図１は本発明の一実施例の正面図であり、
トラックに昇降機構３が積載された自走式の昇降装置で
ある。

【００１８】トラックの車体１には、これを地面などに
固定するためのアウトリガ２が設けられており、車体１
の上面にはいわゆるシザ−スタイプの昇降機構３が配設
される。昇降機構３の上端には作業員や荷物を積載する
昇降台５が取付けられ、昇降台５の上面の周囲には手摺
６が設けられる。

【００１９】このシザ−スタイプの昇降機構３は、一対
のア−ム７，８をその中央でＸ字状になるように回動自
在に軸支したものをリンク機構９とし、このリンク機構
９が左右（図１紙面と垂直方向）に所定間隔を隔てて平
行に配置され、左右に配置されたア−ム７，７；８，８
同士が連結軸１０を介して相互に連結され、このような
構成が上下方向に例として４段に亘り積み上げられたも
のである。また、上下に隣接する各ア−ム７，７；８，
８の端部は相互に前記連結軸１０で回動自在に連結され
ている。また、最下部のア−ム７，８のうち、一方のア
−ム７の端部はピン１１で車体１に連結され、他方のア
−ム８の端部にはコロ１２が取付けられる。

【００２０】最上部のア−ム７，８のうちの一方のア−
ム８の端部はピン１３で昇降台５に連結され、他方のア
−ム７の端部にはコロ１４が取付けられている。更に、
最下部のリンク機構９のア−ム８とその上部のリンク機
構９のア−ム８間、および最上部のリンク機構９のア−
ム８とその下部のリンク機構９のア−ム８間には、油圧
シリンダ１５がそれぞれ配設されている。

【００２１】この油圧シリンダ１５の上端は、平行に配
された左右一対のア−ム７，７の間あるいはア−ム８，
８の間に掛渡された支持棒１６によって保持され、油圧
シリンダ１５の下端は、下方の他の一対のア−ム７，７
あるいはア−ム８，８間に掛渡された支持棒１６によっ
て保持されている。

【００２２】また、前記車体１上には油圧を発生する油
圧ポンプなどからなる油圧装置１７が固定され、後述す
る油圧制御装置を介して各油圧シリンダ１５に接続さ
れ、この油圧装置１７により油圧シリンダ１５を伸縮さ
せることによって昇降機構９をパンラグラフ式に伸縮さ
せて、前記昇降台５を上下動させる。

【００２３】本実施例では、例として下方側の油圧シリ
ンダ１５のピストン１５ａの下端部に圧力の大きさを電
気信号に変換して出力する圧力検出素子１８が設けら
れ、また前記連結軸１０に関して上下のア−ム７，８の
間の開き角度を検出し、たとえば所定範囲内の電圧値と
して出力するポテンショメ−タや、所定角度毎にパルス
信号を出力するロ−タリエンコ−ダなどからなる高さ検
出手段である角度検出素子１９が設けられる。

【００２４】図２は前記油圧制御装置２０の系統図であ
る。油槽２１には油圧ポンプ２２が浸漬され、油圧ポン
プ２２からの油圧は、この油圧を出力／停止する方向切
換弁２３、この油圧の供給方向を昇降台５の上昇方向お
よび降下方向のいずれかに切換えるリフトバルブ２４、
流量調整弁２５および安全弁２６，２７を介して、各油
圧シリンダ１５に供給／停止される。

【００２５】リフトバルブ２４は、流量調整弁２５と方
向切換弁２３との間の逆止弁２８と、逆止弁２８と並列
に接続されるソレノイド切換弁２９と可変絞り弁３０と
を含んで構成される。方向切換弁２３は通常はスプリン
グにより図２の状態に設定されており、ソレノイドの励
磁により図２右側の動作位置に切替わる。ソレノイド切
換弁２９も同様に通常はスプリングにより図２の状態に
設定されており、ソレノイドの励磁により図２右側の動
作位置に切替わる。

【００２６】昇降台５の上昇時には、方向切換弁２３は
励磁され油圧ポンプ２２からの油圧がリフトバルブ２
４、流量調整弁２５および安全弁２６，２７を介して各
油圧シリンダ１５に供給される。方向切換弁２３の励磁
が停止されると油圧シリンダ１５は、そのときの位置で
停止する。

【００２７】昇降台５の降下時には、ソレノイド切換弁
２９を励磁する。これにより、各油圧シリンダ１５は、
安全弁２６．２７、流量調整弁２５、可変絞り弁３０お
よびソレノイド切換弁２９を介して油槽２１に開放さ
れ、昇降台５は降下する。ソレノイド切換弁２９の励磁
を停止すると、各油圧シリンダ１５はそのときの位置で
停止する。

【００２８】図３は油圧制御装置１８の動作を制御する
制御回路３１のブロック図である。前記圧力検出素子１
８からは、たとえば荷重に対応したレベルの荷重信号Ｓ
Ｌが出力され、角度検出素子１９からはア−ム７，８の
前記開き角度に対応したア−ム７の水平方向とのなす角
度θに対応する角度信号ＳＡが出力される。

【００２９】荷重信号ＳＬは増幅器３２で増幅され、第
３比較手段である比較器３３の反転入力端子に入力され
る。比較器３３の非反転入力端子には、ア−ム７，８の
前記開き角度θに関わらず昇降台５に積載可能な最大積
載荷重に相当する予め定める圧力値を設定する圧力設定
部３４からの最大圧力信号Ｓ１が入力される。

【００３０】角度検出素子１９からの角度信号ＳＡは増
幅器３５で増幅され第１比較手段である比較器３６の反
転入力端子に入力され、圧力信号ＳＬは比較器３６の非
反転入力端子に入力され、後述するように例として角度
信号ＳＡが圧力信号ＳＬに換算され相互に比較される。
また角度信号ＳＡは第２比較手段である他の比較器３７
の反転入力端子に入力される。比較器３７の非反転入力
端子には、昇降台５における荷重の程度に関わらず昇降
機構３のたとえば昇降中間位置などの基準高さに相当す
る予め定められる基準開き角度θ０が設定される角度設
定部３８からのに基準角度信号Ｓ２が入力される。

【００３１】比較器３５，３７からの出力は２入力のＮ
ＡＮＤ回路３９に入力され、ＮＡＮＤ回路３９の出力は
比較器３４からの出力と共に、２入力のＮＡＮＤ回路４
０に入力される。後述するようなＮＡＮＤ回路４０のハ
イレベル出力は緊急停止信号ＳＳとして、励磁回路４１
に入力され、励磁回路４１はたとえば前記ソレノイド切
換弁２９の動作位置を前述したように切換えるソレノイ
ドを励磁または消磁する。ソレノイド切換弁２９のソレ
ノイドが消磁されると各シリンダ１５は、緊急に停止さ
れる。

【００３２】図４は図１乃至図３に示した機械的、電気
的構成を有する昇降装置４２の動作を説明するグラフで
ある。これらの図面を参照して、本実施例の特徴的動作
について説明する。図３における圧力検出素子１８およ
び角度検出素子１９からの圧力信号ＳＬおよび角度信号
ＳＡは、比較器３３，３７で圧力設定部３４および角度
設定部３８からの最大圧力信号Ｓ１および最大角度信号
Ｓ２と比較される。

【００３３】比較器３３で、 ＳＬ≧Ｓ１ である場合、昇降台５に過大な重量が加わっている状態
である。最大圧力信号Ｓ１は、図４における昇降機構３
の昇降動作範囲内の各高さにおける動作可能な最大荷重
を表すラインＬ１の最大荷重点Ｐ１の荷重に対応する信
号に選ばれてもよい。このとき、比較器３３の出力はロ
−レベルとなり、ＮＡＮＤ回路４０の出力はＮＡＮＤ回
路３９の出力に関わらずハイレベルに強制される。これ
により励磁回路４１はソレノイド切換弁２９のソレノイ
ドを消磁し、昇降機構３は停止され、あるいは起動され
ない。

【００３４】前述したように、昇降機構３では昇降台５
における荷物などの重量が同一であっても、下降するに
従い圧力検出素子１８の検出する荷重は増大する。この
状態は図４のラインＬ１に示されている。したがって、
昇降機構３の昇降範囲の例として中間点など、基準高さ
を設定する。この基準高さ以上ならば、昇降台５の重量
が圧力設定部３４における前記最大荷重を超えない範囲
で、昇降機構３は任意に昇降動作可能とする。前記基準
高さ未満の範囲では、後述するように角度信号ＳＡと圧
力信号ＳＬとを換算して比較し、両者の関係が図４のラ
インＬ１に関して過大荷重であれば、昇降機構３を停
止、あるいは起動させないようにする。

【００３５】すなわち比較器３７で、 ＳＡ≧Ｓ２ である場合、昇降台５は前記基準高さ以上であり、比較
器３７の出力はロ−レベルとなり、ＮＡＮＤ回路３９の
出力は比較器３６の出力に関わらずハイレベルに強制さ
れる。このとき比較器３９の出力は比較器３３の出力が
ハイレベルあるいはロ−レベルである状態に対応して、
ロ−レベルあるいはハイレベルとなり、これにより励磁
回路４１はソレノイド切換弁２９のソレノイドを励磁あ
るいは消磁し、これに対応して昇降機構３は昇降動作を
継続しあるいは停止される。

【００３６】一方、比較器３７で、 Ｓ２≧ＳＡ である場合、昇降台５は前記基準高さ以下であり、比較
器３７の出力はハイレベルとなり、ＮＡＮＤ回路３９の
出力は比較器３６の出力に対応して変化する。ここで比
較器３６では、圧力検出素子１８からの圧力信号ＳＬ
を、図４のラインＬ１上の対応する荷重信号に変換し、
変換された荷重信号ＳＴと圧力信号ＳＬとの大小関係を
比較する。

【００３７】比較器３６で、 ＳＬ≧ＳＴ である場合、そのときの昇降台５の高さで許容される荷
重以上の荷重が加わっていることになり、比較器３６の
出力はハイレベルとなり、ＮＡＮＤ回路３９の出力は比
較器３７の出力に対応して変化する。昇降台５が前記基
準高さより低い高さであれば比較器３７の出力はハイレ
ベルであり、ＮＡＮＤ回路３９の出力はロ−レベル、Ｎ
ＡＮＤ回路４０の出力はハイレベルとなり、昇降機構３
のは強制的に停止される。

【００３８】下記の表１に、比較器３３，３６，３７お
よびＮＡＮＤ回路３９，４０の各出力Ｓ３３，Ｓ３６，
Ｓ３７，Ｓ３９，Ｓ４０の状態と、ソレノイド切換弁２
４のソレノイドの励磁または消磁の状態とを示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】以上のように本実施例では、それぞれ１つ
の圧力検出素子１８と角度検出素子１９とを用いて、前
述したような動作を達成できる。これにより昇降装置に
おいて過剰積載に対する安全措置を従来例よりも格段に
簡略化された構成で実現できる。

【００４１】本実施例では、角度検出素子１９によって
昇降台５の高さに相当するア−ム７，８の開き角度が検
出され、圧力検出素子１８によってア−ム７，８の予め
定める部位における荷重が計測される。前記角度検出素
子１９で検出される角度と圧力検出素子１８で検出され
る荷重とが比較器３６で比較され、検出された荷重がア
−ム７，８の前記開き角度に相当に対応する最大許容荷
重を超える場合に、比較器３６からＮＡＮＤ回路３９，
４０を介して、ソレノイド切換弁２４のソレノイドを消
磁し昇降動作を停止する。

【００４２】昇降機構３をなすリンク機構９のア−ム
７，８の角変位中心位置に関するモ−メントに起因し
て、シリンダ１５が受ける実際の荷重は、昇降台５など
の重量が同一であっても、昇降機構３のア−ム７，８が
水平方向となす角度すなわち昇降台５の高さが変化する
に従って変化する。しかしながら本実施例では、たとえ
ば上昇終了位置で昇降台５に荷物を積載して下降する場
合に、その途中でシリンダ１５に対して過大荷重となる
事態が防止され、使用上の安全性を格段に向上できる。

【００４３】また昇降台５の昇降高さに関わらず、圧力
検出素子１８によって検出された荷重が比較器３３で最
大危険荷重を超過していることが検出されると、この場
合にも昇降機構３の昇降動作が停止される。

【００４４】このようにして昇降装置の安全性が格段に
向上される。

【００４５】本発明において、昇降台５の高さを検出す
る手段は、前記実施例の角度検出素子１９に限らず、た
とえば昇降台５の上下方向の加速度とその時間とを検出
して高さを検出する構成や、昇降台５と車体１との距離
を光学的あるいは電磁気的に検出する手段などを用いる
ようにしてもよい。

【００４６】本発明の昇降装置は、前記実施例のように
トラックに搭載される形式に限らず、人手によって運搬
される可般型としても実施される。また、その昇降機構
はいわゆるひし形を組合わせたパンタグラフ式すなわち
シ−ザス型に限らず、Ｘ型、Ｚ型のパンタグラフ式ある
いは直伸ブ−ム，屈伸ブ−ムを用いるものであってもよ
い。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、高さ検出
手段によって昇降台の高さが検出され、荷重計測手段に
よって腕部材の予め定める部位における荷重が計測され
る。前記高さ検出手段で検出される高さと荷重検出手段
で検出される荷重とが第１比較手段で比較され、検出さ
れた高さが前記腕部材の予め定める部位における昇降可
能範囲の荷重に対応する予め定める最大許容高さを超え
る場合、あるいは検出された荷重が腕部材の前記昇降高
さに対応する最大許容荷重を超える場合に、前記駆動手
段に駆動停止信号を出力する。

【００４８】これにより、たとえば上昇終了位置で昇降
台に荷物を過積載して上昇や下降する場合に、上昇や下
降途中で腕部材が過剰荷重となるような場合でも、上昇
や下降動作が停止されて腕部材が損傷するなどの事態を
防止することができ、安全性が格段に向上される。

【００４９】また本発明の昇降装置は第２比較手段と第
３比較手段とを備え、第２比較手段では、高さ検出手段
で検出される昇降台の高さを予め定める基準高さと比較
し、検出された高さが基準高さ以下の場合には、前記第
１比較手段による比較結果に基づいて、前記駆動手段に
駆動停止信号を出力／停止し、検出された高さが基準高
さを超える場合には前記第１比較手段の出力を阻止する
ようにしている。

【００５０】これにより、第３比較手段では、荷重検出
手段で検出される荷重を予め定める最大危険荷重と比較
し、検出された荷重が最大危険荷重を超える場合には前
記駆動手段に駆動停止信号を出力する。これにより、昇
降装置の安全性が格段に向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の昇降装置の正面図である。

【図２】本実施例の昇降装置の油圧系統を示す系統図で
ある。

【図３】本実施例の制御回路３１のブロック図である。

【図４】本実施例の動作を説明するグラフである。

【符号の説明】

３……昇降機構 ５……昇降台 ７，８……ア−ム ９……リンク機構 １５……油圧シリンダ １７……油圧装置 １８……圧力検出素子 １９……角度検出素子 ２０……油圧制御装置 ２３……方向切換弁 ２４……リフトバルブ ２９……ソレノイド切換弁 ３１……制御回路 ３３，３６，３７……比較器 ３４……圧力設定部 ３８……角度設定部 ３９，４０……ＮＡＮＤ回路 ＳＡ……角度信号 ＳＬ……荷重信号 ＳＳ……緊急停止信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基台に角変位可能に支持された腕部材の先
   端に昇降台を設け、腕部材を角変位駆動して昇降台を昇
   降させる昇降装置において、腕部材を角変位駆動する駆
   動手段と、昇降台の昇降高さを検出する高さ検出手段
   と、腕部材の予め定める部位における荷重を計測する荷
   重計測手段と、前記高さ検出手段で検出される昇降台の
   高さと、荷重検出手段で検出される荷重とを比較し、検
   出された高さが前記腕部材の予め定める部位における昇
   降可能範囲の荷重に対応する予め定める最大許容高さを
   超える場合、あるいは検出された荷重が昇降台の前記昇
   降高さに対応する最大許容荷重を超える場合に、前記駆
   動手段に駆動停止信号を出力する第１比較手段とを含む
   ことを特徴とする昇降装置。
2. 【請求項２】前記高さ検出手段は、腕部材の水平方向と
   なす角度を検出する角度検出手段であることを特徴とす
   る請求項１記載の昇降装置。
3. 【請求項３】高さ検出手段で検出される昇降台の高さを
   予め定める基準高さと比較し、検出された高さが基準高
   さ以下の場合には、前記第１比較手段による比較結果に
   基づいて、前記駆動手段に駆動停止信号を出力／停止
   し、検出された高さが基準高さを超える場合には前記第
   １比較手段の出力を阻止する第２比較手段と、荷重検出
   手段で検出される荷重を予め定める最大危険荷重と比較
   し、検出された荷重が最大危険荷重を超える場合には前
   記駆動手段に駆動停止信号を出力する第３比較手段とを
   含むことを特徴とする請求項１記載の昇降装置。