JPH0647913Y2 - 作業台把持式作業車の作動制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ．考案の目的 （産業上の利用分野） 本考案は、起伏、伸縮等が自在なブームの先端に把持装
置を備え、この把持装置により電柱等の把持や、作業台
の把持を行うことができるようになった作業台把持式作
業車に関する。

（従来の技術） 電柱等の建柱作業において、従来から穴掘建柱車と称さ
れる作業車が用いられている。この作業車は、穴掘装置
（オーガ装置）および電柱を吊り下げるためのクレーン
装置を有し、オーガ装置による建柱用の穴掘りを行い、
次いで、クレーンにより電柱を吊り下げて掘った穴内へ
の電柱の建て入れを行うように構成されていた。

この様にして建柱が完了すると、この電柱に電線を架け
渡す張線作業が行われるのであるが、従来では、この張
線作業は旋回、起伏、伸縮等が自在なブームの先端に作
業者が搭乗する作業台を取り付けた高所作業車を用いて
行われていた。しかしながら、これでは穴掘建柱車と高
所作業車との２台の作業車が必要であるため、本出願人
はブームにオーガ装置を取り付けるとともに、ブーム先
端に屈伸自在なアームを介して把持装置を取り付けてな
る作業車を考案した。この把持装置は電柱等の把持およ
び作業台の把持が可能であり、建柱作業は把持装置によ
り電柱を把持して行い、張線作業等のような高所作業は
把持装置により作業台を把持して行うようになってい
る。

（考案が解決しようとする課題） このような把持装置が対象物の把持を行っているとき
に、その把持力が低下した場合には、この対象物が落下
し危険であるという問題がある。特に、把持装置により
作業台の把持を行う場合、この作業台に作業者が搭乗し
て張線作業等のような高所作業を行うため、作業台の落
下のような安全性に関わる問題の発生は絶対に防止しな
ければならない。

本考案は上記のような事情に鑑みたもので、把持装置に
より作業台を把持する場合に、この把持装置が外れるこ
とがなく、安全に高所作業が行えるようにした作動制御
装置を提供することを目的とする。

ロ．考案の構成 （課題を解決するための手段） この目的達成のため、本考案に係る作動制御装置におい
ては、ブームの先端に取り付けられた把持装置により作
業台を把持させた時には、ロック保持手段により把持装
置をロック保持位置でロック保持し、把持した作業台が
外れないようにするのであるが、本装置はさらに、ロッ
ク保持手段による把持位置でのロック保持を検出するロ
ック検出手段を有しており、このロック検出手段により
ロック保持がなされたことが検出がされない限り、高所
作業規制手段が働いて、高所作業を規制するようになっ
ている。

（作用） このような構成の作動制御装置を用いると、高所作業の
ため、把持装置により作業台を把持させた時に、ロック
保持手段によりこの把持装置を把持位置にロック保持さ
せるとともに、このロック保持を行ったことがロック保
持検出手段により検出されたときに初めて、高所作業す
なわち、ブームの起伏、伸縮作動制御等を行うことが可
能となり、安全性が高い。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の好ましい実施例について
説明する。

まず、第1A図および第1B図に示すように、作業台把持式
作業車１の車体２の前後左右４箇所にはアウトリガ３が
それぞれ配設され、作業を行う場合にはこれらを伸長さ
せ、車体２を地面に水平に設置する。また、車体２の後
部には、旋回台４が搭載され、この旋回台４は、旋回モ
ータ（図示せず）の作動により旋回自在となっている。
この旋回台４に取り付けられるブーム５は基端側部材5a
とこれに対して伸縮可能な先端側部材5bとから構成さ
れ、旋回台４にはブーム５の基端側部材5aが枢着され、
起伏シリンダ5cの伸縮作動によってブーム５全体の起伏
作動を行うとともに、ブーム５内に設けられた伸縮シリ
ンダ（図示せず）の伸縮作動によって先端側部材5bが伸
縮自在となっている。さらに、旋回台４には、作業者が
搭乗して各アクチュエータの操作を行なうためのキャビ
ン4aが取り付けられている。

一方、ブーム５の基端側部材5aの先端には、オーガ装置
（穴掘装置）６が取り付けられている。このオーガ装置
６は、オーガドリル6aおよびオーガモータ6bとから構成
されており、オーガドリル6aの上端はオーガモータ6bの
出力軸に連結され、さらにオーガモータ6bの上部がブー
ム５に吊着されている。なお、オーガ装置６をブーム５
の先端側部材5bに固定することも可能であり、この場
合、オーガ装置６は、ブーム５の伸縮に伴って移動す
る。ただし、第1A、1B図では、オーガ装置を使用しない
場合の格納状態を示しており、このときオーガ装置６
は、ブーム５の基端側部材5aに取り付けられる。このオ
ーガ装置６を使用して穴掘作業を行うときは、まず、オ
ーガ装置６をブーム５の先端側部材5bに取り付け、ブー
ム５の伸長等によってオーガ装置６を任意の位置に移動
させ、次に、オーガ装置６を地面と垂直になるように降
ろしてオーガモータ6bを回転させる（第４図のＡ参
照）。

ブーム５の先端側部材5bの先端部には、グリッパアーム
7aおよびジョイント部材7cを介してグリッパ（把持装
置）７が取り付けられている。このグリッパ７は、グリ
ッパアーム7aとブーム５の先端部との間に取り付けられ
た屈伸シリンダ7bの伸縮作動によって、ブーム先端部と
の連結部を中心にブーム５に対して屈伸作動が可能であ
る。

また、車体２の右前部には、後に説明する高所作業用の
バケット（作業台）８が、バンド8aによって固定されて
おり、バンド8aをはずせばバケット８を使用することが
できる。

さらに、車体２の左前後部には、電柱受台９がそれぞれ
設けられ、この上に電柱を載せて運搬することができ
る。

次に、第2A図、第2B図および第2C図を用いてグリッパ７
の構成について説明する。

これらの図は、それぞれグリッパ７周辺を示した上面
図、側面図および面Ｆ−Ｆにおける断面図である。

グリッパ７は、電柱等を把持するための一組のグリップ
部材71と、グリップ部材71の開閉作動を行わせるグリッ
パシリンダ72と、グリップ部材71とグリッパシリンダ72
とを連結するリンク機構（２つのリンク部材74とガイド
部材75とでＹ字型に構成されている）と、グリッパシリ
ンダ72を覆って、さらに図の右方（グリップ部材71側）
に伸びるように設けられたグリッパハウジング73とから
構成されている。

グリッパハウジング73の左側（グリッパシリンダ72を覆
っている側）は、円筒状になっており、また、右側は角
柱状になっている。さらに、グリッパハウジング73の右
端は上下面がそれぞれＴ字形状に開いており、このＴ字
形状の両端にグリップ部材71の支点71bがそれぞれ枢着
されている。また、グリップ部材71には、支点71bから
内側にオフセットして作用点71cが設けられ、この作用
点71cに上記２つのリンク部材74の一端がそれぞれ枢着
され、リンク部材74の他端は、互いに他方のリンク部材
74の他端と重なって、グリッパハウジング73の内壁に沿
って摺動するガイド部材75の一端に枢着され、さらにガ
イド部材75の他端はグリッパシリンダ72のピストンロッ
ド72aに連結されている。

このような構成のグリッパ７においては、グリッパシリ
ンダ72が伸長すると、グリップ部材71が支点71bを中心
に外側へ押し開かれ、また、グリッパシリンダ72が縮小
すると、グリップ部材71が支点71bを中心に内側へ閉じ
られて、例えば、電柱90や後に説明するバケット８の円
柱状被把持部材83を把持する。各グリップ部材71の外側
面には、後述するように、バケット８の被把持部材83を
把持した状態でこれをロック保持するために用いられる
挿入孔71gを有したロック受け部材71fが固着されてい
る。

なお、ガイド部材75がグリッパハウジング73に案内され
ているため、グリップ部材71は対称に開閉作動するよう
になっている。

また、円柱状被把持部材83のように比較的小径のものを
把持するために、グリップ部材71の先端部にはたがい違
いに切り欠き71e、71e′が設けてあり、グリップ部材71
の先端部が交差できるようになっている。

一方、円筒部材76が、グリッパハウジング73の角柱状部
分を覆うように取り付けられており（第2B、2C図参
照）、さらに、その円筒部材76が、円筒形状をした回転
支持部材77の中を貫通して、これに回動自在に取り付け
られている。また、円筒部材76の側面外周には、この円
筒部材76と同心状にウォームホイール78が取り付けら
れ、このウォームホイール78と、回転支持部材77の外側
に取り付けられた支持部材77aに回転自在に取り付けら
れたウォームピニオン79とが噛合しており、このウォー
ムピニオン79に連結されたグリッパ回転モータ79aを回
転させると、ウォームホイール78、つまりは、グリッパ
７が回転支持部材77に対して回転するようになっている
（例えば、グリッパ７が、第2B図の２点鎖線Ｅで示す状
態になるまで90°回転する）。

回転支持部材77は、第2B、2C図に示すように、ジョイン
ト部材7cによって、その側面を上下から挟まれるように
支持され、その支持点を中心に揺動自在になっている。
また、ジョイント部材7cの下端部には横首振シリンダ7d
が、その側面を枢着され、この横首振シリンダ7dのピス
トンロッドが、支持部材77aに固定された揺動部材77bを
押したり引いたりすることにより、グリッパ７が、第2A
図の２点鎖線Ａで示す位置から同Ｂで示す位置まで左右
方向に揺動自在、即ち、横首振自在となっている。

さらに、ジョイント部材7cはグリッパアーム7aの先端に
枢着され、ジョイント部材7cとグリッパアーム7aとの間
に取り付けられた縦首振シリンダ7eの伸縮作動によっ
て、ジョイント部材7c、つまりはグリッパ７が、第2B図
の２点鎖線Ｃで示す位置から同Ｄで示す位置まで上下方
向に首振自在、即ち、縦首振自在となっている。

なお、前述のように、グリッパアーム7aとブーム先端と
の間に取り付けられた屈伸シリンダ7bの伸縮作動によっ
て、グリッパアーム7aおよびグリッパ７が一体に屈伸さ
れる。

以上のようなグリッパ７の縦横首振、回転とブームの旋
回、起伏、伸縮およびグリッパアーム7aの屈伸をコント
ロールすることによって、第１図の電柱受台９に載った
電柱を把持して持ち上げ、前述の穴掘作業によって掘削
した建入れ用の穴からずれることなく建入れ作業を行う
ことができる（第４図のＢ参照）。

次に、第３図を参照して、高所作業時に使用する作業者
搭乗用のバケットについて説明する。

バケット８は、作業者が搭乗するボックス部81と、この
ボックス部81の側面において円柱支持部材82で上下両端
を支持された円柱状被把持部材83とから構成され、この
バケット８を使用する場合は、グリッパ７のグリップ部
材71によって円柱状被把持部材83を把持する。こうし
て、電柱の建入れ作業の後、それまで電柱を把持してい
たグリッパ７にバケット８を把持させれば、建柱した電
柱の張線作業等の高所作業を行うことができる（第４図
のＣ参照）。

このようにグリップ部材71により被把持部材83を把持し
てバケット８の把持を行った状態を第５図に示してい
る。ここで第３図にも示すように、バケット８の側面に
配設された上側の円柱支持部材82の上面には一対のボス
84が固着され、このボス84および円柱支持部材82を貫通
してロックピン挿入孔84aが形成されている。このロッ
クピン挿入孔84aは、グリップ部材71により被把持部材8
3を把持した状態で、グリップ部材71外側面に固着のロ
ック受け部材71fに形成された挿入孔71gと上下に整合す
るように位置している。

このように両挿入孔84a,71gが上下に整合した状態を矢
印VI−VIに沿って断面して第６図に示しており、グリッ
プ部材71をこの状態でロック保持させるため、ロック保
持手段50が取り付けられる。ロック保持手段50は、ヘッ
ド部52から延びたロックピン51を有し、このロックピン
51を上記のように整合した両挿入孔84a,71g内に挿入さ
せて、グリップ部材71の開放を阻止するようになってい
る。さらに、ヘッド部52の側部にはロック検出スイッチ
53が取り付けられており、ロックピン51が挿入孔84a,71
g内に完全に挿入されると、スプール53aが押されて、ス
イッチ53がONとなり、ロック保持手段50によるロック保
持が検出されるようになっている。

以上説明した作業車１における各作業、すなわち、第４
図のA,BおよびＣで示す作業は、ケーブル11により接続
されるコントローラ10を操作して行われる。このケーブ
ル11を、第４図に示すように、車体外部のコネクタに接
続して車外で作動制御を行ったり、キャビン4a内のコネ
クタに接続してキャビン4a内で作動制御を行ったり、グ
リッパ７に設けられたコネクタに接続してグリッパ７に
把持されたバケット８に搭乗して作動制御を行ったりす
ることができるようになっている。なお、ここで車体外
部のコネクタおよびキャビン4a内のコネクタを下部コネ
クタと称し、グリッパ７に設けられたコネクタを上部コ
ネクタと称する。この場合、上部コネクタにケーブル11
を介してコントローラ10が接続された場合には、バケッ
ト８に作業者が搭乗して高所作業が行われるモードであ
り、下部コネクタにコントローラ10が接続された場合に
は建柱作業もしくは穴掘作業が行われるモードである。

コントローラ10内には、第７図に示すように、モード選
択器10a、データメモリ10b、演算器10c、モーメントリ
ミッタ10dおよび高所作業規制手段10eが配設されてい
る。コントローラ10上に設けられた操作レバー、スイッ
チ等の操作がなされるとこの操作に対応する信号がモー
ド選択器10aに入力され、これら信号およびケーブル11
を介して各種センサから送られる各作動量を示す信号に
基づき所定モードの選択がなされ、演算器10cにおいて
データメモリ10b内のデータに基づいて各アクチュエー
タ（油圧シリンダ等）の作動速度が演算され、各アクチ
ュエータに所望の作動制御を行わせる信号が出力され
る。

但し、ケーブル11はその先端のコネクタ11aを介して、
上記センサやアクチュエータと繋がるのみならず、前述
ロック検出スイッチ53にも繋がるようになっており、高
所作業においてロック保持手段50によるロック保持がロ
ック検出スイッチ53により検出されないときには、高所
作業規制手段10eにより高所作業を規制するようになっ
ている。なお、説明の簡略化のため、第７図にはロツク
検出スイッチ53のみを示している。

この作動制御内容について、第７図のブロック図を参照
しながら第８図のフローを用いて説明する。

本制御フローではステップS1において、モーメントリミ
ッタ10dの作動がチェックされる。モーメントリミッタ1
0dはアウトリガ３の接地反力等から車体に加わるモーメ
ントを算出し、これを車体転倒限界より大きくならない
ように各アクチュエータの作動を制限するものである。
このモーメントリミッタ10dが正常に作動していない場
合には、安全性確保のため、以下の制御は行わせない。

モーメントリミッタ10dが正常に作動しているならば、
ステップS2に進み、コントローラ10のケーブル11の先端
のコネクタ11aが上部コネクタに接続されているか否か
を判断する。これにケーブル11が接続されているという
ことは第４図のＣで示すようにグリッパ７によりバケッ
ト８が把持され、バケット８に作業車が搭乗し、張線作
業等のような高所作業がなされるということを示す。コ
ネクタ11aが上部コネクタに接続されていない場合に
は、ステップS3に進んで、下部コネクタに接続されてい
るか否か判断する。下部コネクタに接続されているとい
うことは建柱作業もしくは穴掘作業がなされるというこ
とを示す。なお、いずれのコネクタにもケーブル11が接
続されていない場合には、以後の制御は行わせずこのま
ま待機する。

ケーブル11のコネクタ11aが下部コネクタに接続されて
いる場合には、ステップS4に進み、モーメントリミッタ
10dの制御データとして建柱モード用規制データを取り
込み、次にステップS5においてケーブル11を介して送ら
れてくるセンサからの信号に基づいてオーガ装置６が格
納されているか否かを検出する。これが第４図Ｂで示す
ように、ブーム５の基端側部材5aに沿った位置に格納さ
れている場合には、モード選択器10aにおいて建柱作業
であると判断し、ステップS6に進んでコントローラ10上
のオートモード選択切換スイッチがONかOFFかを判断す
る。

これがOFFの場合にはモード選択器10aによりマニュアル
建柱モードが設定され（ステップS7）、コントローラ10
上の各操作レバーの手動操作に応じた作動を行わせる。
これに対し、ONの場合には自動垂直建柱モードが設定さ
れ（ステップS8）、ブームの起伏作動もしくはアーム7a
の屈伸作動がなされると、この起伏もしくは屈伸に対応
してグリッパ７およびこれに把持された電柱90が垂直方
向（Ｍ方向）に移動するように他の作動（ブームの伸縮
作動、グリッパ７の縦首振り作動等）量がデータメモリ
10bのデータから演算器10cにより演算され、この演算値
に基づいてこれら他の作動が自動的に制御される。この
制御により、グリッパ７に把持された電柱90を、オーガ
装置により掘られた穴の上方に位置させた後、ブーム５
の倒伏もしくはアーム7aの屈曲を行わせるだけで、この
電柱90を垂直に下動させて、穴内に簡単に建入れするこ
とができる。

一方、ステップS5においてオーガ装置６が格納されてお
らず、使用状態にあると判断された場合には、ステップ
S9に進み、グリッパ７が閉じて把持を行っているか否か
判断され、グリッパ７が何も把持していない場合にはモ
ーメントリミッタ10dによる規制の必要がないのでこれ
を解除する（ステップS10）。次に、ステップS11に進ん
でオートモード選択切換スイッチがONかOFFかを判断す
る。

これがOFFの場合にはモード選択器10aによりマニュアル
穴掘モードが設定され（ステップS12）、各操作レバー
の手動操作に応じた作動を行わせる。これに対し、ONの
場合には自動垂直穴掘モードが設定される（ステップS1
3）。このモードは上記ステップS8で設定される自動垂
直建柱モードと同様であり、ブーム５の起伏作動がなさ
れると、この起伏に対応してオーガ装置６が垂直方向
（Ｌ方向）に移動するように他の作動（ブームの伸縮作
動）量が演算器10cにより演算され、この演算値に基づ
いてこれら他の作動が自動的に行われる。このため、オ
ーガ装置６を垂直に移動させ、電柱建入れ用の垂直穴の
掘削を容易に行うことができる。

また、ステップS2において、上部コネクタが持続されて
おり高所作業であると判断された場合には、ステップS2
0に進み、グリッパ７の回転を禁止し、グリッパ７によ
り把持されたバケット８が回転することを防止する。さ
らに、モーメントリミッタ10dの制御データとして高所
モード用規制データを取り込む。

次いで、ステップS21において、ロック保持手段50のロ
ック検出スイッチ53がONかOFFかを判断する。このスイ
ッチ53は前述のように、グリッパ７がバケット８を把持
した状態でロック保持手段50によるロック保持が確実に
なされた場合にONとなるスイッチであり、これがOFFの
場合には高所作業規制手段10eにより安全確保のため出
力を停止し以後の作動を中止させる（ステップS28）。
一方、これがONの場合には、例えば、コントローラ10の
操作部上の発光ダイオードLEDを点灯させる等してロッ
クがなされていることを表示する（ステップS2）。

次に、ステップS23に進んでオートモードスイッチがON
かOFFかを判断する。これがOFFの場合にはモード選択器
10aによりマニュアル高所モードが設定され（ステップS
25）、ONの場合には自動垂直高所モードが設定される
（ステップS27）。自動垂直高所モードの場合には、上
記自動垂直建柱モード同様に、ブーム５の起伏作動もし
くはアーム7aの屈伸作動に対応してバケット７を水平に
維持したままこれを垂直方向（Ｎ方向）に移動させるよ
うに他の作動（ブームの伸縮作動、グリッパ７の縦首振
り作動等）量が演算器10cにより演算され、この演算値
がステップS26において出力され、上記他の作動が自動
的に制御される。このため、自動垂直高所モードでブー
ム５の起伏もしくはアーム7aの屈伸を行わせると、バケ
ット８は水平状態のまま垂直方向に移動する。

これに対して、マニュアル高所モードの場合には、基本
的には各操作レバーの手動操作に応じた作動がなされる
のであるが、これでは、例えば、ブーム５を起伏させた
場合に、この起伏角と同じ角度だけバケット８が傾くと
いう問題がある。このため、このモードの場合には、ス
テップS24において、自動垂直高所モードで用いられる
演算値のうちのグリッパ７の縦首振り制御用演算値のみ
を出力させ、グリッパ７の縦首振り制御はこの演算値に
基いて行う。これにより、ブーム５の起伏作動、アーム
7aの屈伸作動等がなされてもバケット８は常に水平に維
持されるようにグリッパ７の縦首振り作動制御がなされ
る。

ハ．考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、把持装置により
作業台を把持させ、ロック保持手段により把持装置をロ
ック保持位置でロック保持させた時に、ロック検出手段
によりロック保持がなされたことが検出がされない限
り、高所作業規制手段が働いて高所作業を規制するよう
になっているので、すなわち、ロック保持が確実になさ
れていることが確認されない限り高所作業を行えないよ
うになっているので、作業安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

第1A図および第1B図は、本考案に係る作業台把持式作業
車を示す上面図および側面図、 第2A図、第2B図および第2C図は、上記把持式作業車に装
備されたグリッパの平面図、側面図および断面図、 第３図は、上記把持式作業車に搭載されたバケットを示
す斜視図、 第４図は、上記把持式作業車を用いた作業状態を示す概
念図、 第５図は上記グリッパによりバケットを把持した状態を
示すす平面図、 第６図は第５図の矢印VI−VIに沿った断面図、 第７図は本考案に係る作動制御装置を示すブロック図、 第８図はこのコントローラによる作動制御内容を示すフ
ローチャートである。 １……作業台把持式作業車 ５……ブーム、６……オーガ装置 ７……グリッパ、８……バケット 10……コントローラ 50……ロック保持手段 53……ロック検出スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】起伏、伸縮等が自在なブームと、このブー
   ムの先端に取り付けられた把持装置と、この把持装置に
   より把持可能な作業台とを有し、前記把持装置により前
   記作業台を把持するとともに前記ブームの起伏、伸縮等
   の作動を制御して前記作業台を所定位置に移動させ、高
   所作業を行うように構成された作業台把持式作業車の作
   動制御装置であって、 前記把持装置により前記作業台が把持された時に、この
   把持位置で前記把持装置をロック保持するロック保持手
   段と、 このロック保持手段による前記把持位置でのロック保持
   を検出するロック検出手段と、 このロック検出手段により前記ロック保持の検出がなさ
   れない限り前記高所作業を規制する高所作業規制手段と
   を有してなることを特徴とする作業台把持式作業車の作
   動制御装置。