JPH0721502Y2 - 旋回作業車の旋回角度検出装置 - 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、例えば高所作業車のように、車体上に旋回自
在に取り付けられた旋回台上に作業装置を配設してなる
旋回作業車に関し、さらに詳しくは、この旋回台の旋回
角度を検出する装置に関する。

（従来の技術） 高所作業車は、第２図に示すように、車体１上に旋回自
在に旋回台２を取り付け、この旋回台２に起伏自在に伸
縮ブーム４（作業装置）を取り付け、ブーム４の先端に
作業台７を取り付けて構成される。車体１の前後左右に
アウトリガ15が配設されており、作業時にはこのアウト
リガ15が伸長されて車体１が支持される。そして、ブー
ム４の起伏および伸縮制御がなされるとともに、これが
所望の方向を向くように旋回モータ３による旋回台２の
旋回制御がなされ、作業台７が所定の作業位置まで移動
される。

このような作動制御を行なって作業を行う場合、車体１
は前後に長いため、アウトリガ15による支持は、ブーム
４が前方もしくは後方を向いているときには安定性が高
いが、ブーム４が左もしくは右方を向いているときには
安定性が低くなる。このため、従来から、旋回台２の旋
回角度を検出して、ブーム４が前もしくは後方を向いて
いるか、左もしくは右方を向いているかを判断し、左も
しくは右方を向いているときには、ブーム４に作用する
転倒方向モーメントが所定範囲内となるようにブーム４
の起伏・伸縮作動を規制するいわゆるモーメント規制が
行われている。

このため、従来では、旋回台２の下面に第5A図に示すよ
うにカム部材50を取り付けるとともに、車体１に２個の
リミットスイッチ55,56を取り付け、旋回台２の旋回に
伴うリミットスイッチ55,56のオン・オフ作動から旋回
台２の旋回角度の検出を行うようになっていた。カム部
材50は谷部51と山部52とを有し、リミットスイッチ55,5
6が谷部51と当接するときはこれがオフで“0"信号を出
力し、山部52と当接するときにはこれがオンで“1"信号
を出力する。

第5A図はブーム４が前方を向いている状態を示しリミッ
トスイッチ55,56はともにオフで“0"信号を出力する。
この状態から右に旋回してブーム４が線a₁で示す位置に
到達すると、リミットスイッチ55が山部52に乗り上げて
これがオンとなる。以下同様にして、ブーム４がその旋
回に応じて線a₂〜a₄で示す位置に到達する毎にリミット
スイッチ55,56のオン・オフ切換がなされ、この結果、
ブーム４が各線a₁〜a₄で囲まれた４つの領域r₁〜r₄のい
ずれかにあるときでのリミットスイッチ55,56の出力信
号は第5B図に示すようになる。

このため、２個のリミットスイッチ55,56から出力信号
を検出すれば４つの領域r₁〜r₄のいずれにブーム４が位
置しているか判断でき、従来はこの判断に基づいてモー
メント規制を行うようにしていた。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、リミットスイッチの配線の短絡や断線、
リミットスイッチの脱落や凍結等による作動不良のとき
には、正確な検出が行えないという問題がある。例え
ば、リミットスイッチ55が凍結してこれがオンのままの
状態となると、ブーム４が左方領域（r₄）にあってもこ
れが後方領域（r₃）にあるとの判断がなされる。このた
めこのような場合には、ブームの位置の正確な判断が行
えず、モーメント規制を正しく行うことができなくなる
という問題に繋がる。

本考案はこのような問題に鑑みたもので、リミットスイ
ッチの作動不良等が発生したときにはこれを確実且つ正
確に検知できるような安全性の高い旋回角度検出装置を
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） このような目的達成のための手段として、本考案におい
ては、車体および旋回台の一方にカム部材を取り付ける
とともに、他方に旋回台の旋回に応じてこのカム部材に
よりオン・オフ切り換えされる複数個のスイッチを取り
付け、これらスイッチのオン・オフ信号の組合せに基づ
いて旋回台が設定旋回角度位置まで旋回したか否かを判
断器により判断するようになっており、しかも、これら
スイッチのオン・オフ信号の組合せが、設定旋回角度位
置を中心として異なる２箇所の角度位置において変化す
るようにカム部材および各スイッチを配設している。判
断器は、旋回台を所定方向に旋回させたとき、これら複
数個のスイッチのオン・オフ信号の組合せが所定の順序
で変化したとき、旋回台が設定旋回角度位置まで旋回し
たと判断するように構成している。

（作用） 上記構成の旋回角度検出装置を用いた場合には、旋回台
が所定方向に旋回されて設定旋回角度に到達すると、ス
イッチのオン・オフ信号の組合せは僅かではあるが時間
差を有して所定の順序で変更されるので、この変更の有
無を検出すれば簡単に設定旋回角度に達したか否かを判
断できる。さらに、複数個のスイッチのうちの一つが作
動不良を起こした場合に、スイッチのオン・オフ信号の
組合せは上記所定の順序では変化せず、このため、所定
の順序で変化したか否かを検出するだけで簡単且つ正確
にスイッチの作動不良の検出をも行うことができる。

（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、本考案に係る旋回角度検出装置による角度検出が
なされる旋回作業車の１例として、高所作業車を第１図
に示している。この高所作業車は、車体１上に旋回自在
に取り付けられた旋回台２と、この旋回台２に起伏自在
に枢着され、基ブーム4a内に先端ブーム4bを伸縮自在に
嵌挿した伸縮ブーム４と、この伸縮ブーム４の先端に取
り付けられた作業バケット７とから構成される作業装置
10を有する。旋回台２の旋回作動は旋回用油圧モータ３
により行われ、伸縮ブーム４の起伏作動は起伏シリンダ
５の伸縮作動により行われ、伸縮ブーム４の伸縮作動は
伸縮ブーム４内に配設された伸縮シリンダ６の伸縮作動
により行われる。

このため、作業車のレバー操作等に基づいて、油圧モー
タ３、起伏シリンダ５および伸縮シリンダ６を作動させ
ることにより、作業バケット７を所望の位置に移動させ
高所作業を行うことができる。なお、作業バケット７と
伸縮ブーム４との間にはレベリング装置（図示せず）が
配設されており、このレベリング装置により作業バケッ
ト７は作業中において常に水平に保持される。

上記高所作業に際しては、車体１の前後左右に配設され
たアウトリガ15を伸長させて車体１を支持して行う。こ
の場合、車体１は第２図に示すように前後に長いため、
アウトリガ15の支持により、車体１の前後方向の転倒側
許容モーメントはかなり大きいが、左右方向の転倒側許
容モーメントはあまり大きくできないことが多い。な
お、第２図における矢印“前、後、左、右”がそれぞれ
車体の前後左右を示す。そこで、本考案においては、ブ
ーム４の方向（矢印Ｂ方向）の位置する領域を前後左右
の４領域に分割し、ブーム４が前方領域（第２図におい
て線A₈とA₁とで挟まれた領域R₁）もしくは後方領域（線
A₄と線A₅とで挟まれた領域R₅）にあるときには、モーメ
ント規制は行わず、ブーム４が右方領域（線A₁と線A₄と
で挟まれた領域R₂，R₃，R₄）もしくは左方領域（線A₅と
線A₈とで挟まれた領域R₆，R₇，R₈）にあるときにモーメ
ント規制を行うようにしている。なお、モーメント規制
とは、車体に作用する転倒方向モーメントが所定値以上
となるのを防止するように、ブームの起伏、伸縮規制を
行うことを言う。

このため、旋回台４の旋回角度を検出してブーム４の方
向がいずれの領域にあるかを検出することが必要であ
り、そのための旋回角度検出装置について第３図を用い
て以下に説明する。

この装置は、旋回台４の下面に固設されたカム部材20
と、このカム部材20の周囲の所定位置に位置して車体１
に取り付けられた４個のリミットスイッチLS1〜LS4と、
これらリミットスイッチからの出力信号を受けブーム４
の方向がいずれの領域にあるか判断する判断器41とから
構成される。

カム部材20は旋回台２の旋回中心と同芯のリング状部材
であり、半円状の谷部21および山部22を有し、谷部21の
外周径は山部22の外周径より小さい。谷部21と山部22と
は２箇所の接合部23を介して繋がり、これら接合部23は
ほぼ180度離れて位置する。４個のリミットスイッチLS1
〜LS4はいずれも、そのスイッチローラ31〜34がカム部
材20の外周面と当接するように配設されており、各ロー
ラ31〜34がカム部材20の谷部21と当接した状態で各リミ
ットスイッチLS1〜LS4はそれぞれオフで“0"信号を出力
し、山部22と当接するとオンとなって“1"信号を出力す
る。

第３図はブーム４が車体前方（矢印“前”の方向）を向
いた状態でのカム部材20の位置を示し、図中矢印“前、
後、左、右”がそれぞれ車体の前後左右を示す。４個の
リミットスイッチLS1〜LS4は図示のように配設され、こ
の図の状態では、すなわち、ブーム４が前方を向いた状
態では全スイッチLS1〜LS4のスイッチローラ31〜34は谷
部21に当接し、全スイッチがオフでその出力は０であ
る。

この状態からブーム４が右方向に旋回され、これが線A₁
で示す位置を超えて領域R₁から領域R₂に入ると、リミッ
トスイッチLS4のスイッチローラ34がカム部材20の山部2
2に乗り上げこれがオンとなる。一方、リミットスイッ
チLS3は上記リミットスイッチLS4に隣接して配設されて
おり、ブーム４がさらに僅かに右方向に旋回されて線A₂
で示す位置を超えて領域R₂からR₃に入ると、リミットス
イッチLS3のスイッチローラ33が山部22に乗り上げこれ
もオンとなる。

この後、さらに右方向に旋回された場合、ブーム４が領
域R₃にある間はリミットスイッチLS1〜LS4のオン・オフ
切換がなされず、ブーム４が線A₃で示す位置を超えて領
域R₄内に入ると、今度はリミットスイッチLS2のスイッ
チローラ32が山部に乗り上げこれがオンとなる。また、
リミットスイッチLS1は上記リミットスイッチLS2に隣接
して配設されており、ブーム４がさらに僅かに右方向に
旋回されて線A₄で示す位置を超えて領域R₄からR₅に入る
と、リミットスイッチLS1のスイッチローラ31が山部22
に乗り上げこれもオンとなる。この状態、すなわち、ブ
ーム４が領域R₅内に位置した状態で、全リミットスイッ
チLS1〜LS4がオンとなる。

この状態からさらに右方向に旋回され、ブーム４が線A₅
で示す位置を超えて領域R₆内に入ると、リミットスイッ
チLS4のスイッチローラ34が谷部21に落ち込みこれがオ
フとなる。以下、ブーム４が線A₆〜A₈を超えて領域R₇〜
R₁内に順次入り込む毎にリミットスイッチが順次オフと
なり、領域R₁に入った時点で全リミットスイッチLS1〜L
S4がオフとなる。

以上に説明したブーム４の位置する領域と各リミットス
イッチLS1〜LS4の出力信号との関係を第４図に示してお
り、この図から分かるようにリミットスイッチLS1〜LS4
の出力信号の組合せが分かればブーム４がいずれの領域
に位置しているか検出することができる。

このため、各リミットスイッチLS1〜LS4の出力を受けた
判断器41において、この出力信号からブーム４の位置を
判断し、コントローラ44による操作レバー43の操作に応
じた各アクチュエータ（起伏シリンダ５、伸縮シリンダ
６等）の作動制御をそのまま行わせたり、モーメントリ
ミッタ42を作動させて行わせたりする。具体的には、ブ
ーム４が前方領域（R₁領域）もしくは後方領域（R₅領
域）にあるときには、操作レバー43の操作に応じてコン
トローラ44によりそのままアクチュエータを作動させ、
これ以外の領域、すなわち右もしくは左領域（R₂〜R₄領
域もしくはR₆〜R₈領域）にあるときにはモーメントリミ
ッタ42を作動させてコントローラ44による作動制御を行
わせる。

判断器41は上記のようにブーム４の位置する領域の判断
を行うのみならず、リミットスイッチLS1〜LS4からブー
ム４（もしくは旋回台２）の旋回に対した順序の出力信
号が出力されているか否かの判断も行う。すなわち、ブ
ーム４（もしくは旋回台２）が右方向に旋回されるとき
には、ブーム４の位置する領域がR₁，R₂，…R₈の順に変
化するので、この通りの出力変化が得られているかが判
断器により判断される。そして、この判断器41が上記と
異なる順序の出力変化を検出した場合、もしくは第４図
に示す組合せ以外の出力（すなわち、実際に存在し得な
い組合せの出力）を検出した場合にはリミットスイッチ
が異常であると判断し、ブーム４の位置に拘らずモーメ
ントリミッタを作動させたり、ブーム４の倒伏および伸
長を規制したりする。

リミットスイッチLS1〜LS4のいずれかが、配線の短絡や
断線、スイッチの凍結や脱落等により作動不良を起こし
た場合には、ブーム４を旋回させた場合のリミットスイ
ッチからの出力は第４図に示すものとは異なる順序もし
くは第４図に示していない組合せの出力が出る。これが
判断器41により上述のように判断されるのでリミットス
イッチの異常が確実に検出される。

なお、ここで、右方領域および左方領域の両端部（前方
領域もしくは後方領域と接する部分）にその角度位置が
僅かに異なる角度幅の狭い過渡領域（R₂、R₄、R₆および
R₈で示す領域）を設け、この過渡領域を通過するときに
もリミットスイッチが所定の順序でオン・オフ切換され
るようにしているので、この過渡領域を通過するときの
リミットスイッチの出力変化を見てリミットスイッチの
異常を確実に検出することができる。このため、前もし
くは後方領域から左もしくは右領域への移動もしくは逆
の移動をした時点で異常が検出できる。すなわち、この
移動後の領域での作業開始前に異常検出ができ、安全性
が高い。

なお、以上においては、カム部材を旋回台に取り付けリ
ミットスイッチを車体に取り付けているが、これとは逆
にカム部材を車体に、リミットスイッチを旋回台に取り
付けても良い。

ハ．考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、旋回台が所定方
向に旋回されて設定旋回角度に到達すると、スイッチの
オン・オフ信号の組合せは時間差を有して所定の順序で
変化するので、この変化の有無を検出すれば簡単に設定
旋回角度に達したか否かを判断でき、旋回台がどの旋回
領域に位置しているか確実に検出できる。さらに、複数
個のスイッチのうちの一つが作動不良を起こした場合に
は、スイッチのオン・オフ信号の組合せは上記所定の順
序では変化しないので、所定の順序でオン・オフ信号の
組合せが変化したか否かを検出するだけで簡単且つ正確
にリミットスイッチの作動不良の検出を行うこともでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る旋回角度検出装置が搭載された高
所作業車を示す斜視図、 第２図は上記高所作業車の平面図、 第３図は本考案に係る旋回角度検出装置を示す概略図、 第４図はブームの旋回位置と上記旋回角度検出装置にお
けるリミットスイッチの出力との関係を示す表、 第5A図は従来の旋回角度検出装置を示す概略図、 第5B図は従来の旋回角度検出装置におけるリミットスイ
ッチの出力との関係を示す表である。 １…車体、２…旋回台 ３…旋回モータ、４…伸縮ブーム 10…作業装置、15…アウトリガ 20…カム部材、21…谷部 22…山部、41…判断器 LS1〜LS4…リミットスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 鶴巻 宏一 埼玉県上尾市大字領家区山下1152番地の10 愛知車輌株式会社上尾工場内 (72)考案者 大平 彰彦 群馬県利根郡新治村大字東峰須川414―１ 愛知車輌株式会社新治工場内 (72)考案者 浜田 誠 群馬県利根郡新治村大字東峰須川414―１ 愛知車輌株式会社新治工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体上に旋回自在に配設された旋回台およ
   び旋回台上に配設された作業装置を有してなる旋回作業
   車に備えられ、前記旋回台が前記車体に対して設定旋回
   角度位置まで旋回したか否かを検出する旋回角度検出装
   置であって、 前記車体および前記旋回台の一方に取り付けられたカム
   部材と、 他方に取り付けられ前記旋回台の旋回に応じて前記カム
   部材によりオン・オフ切り換えされる複数個のスイッチ
   と、 前記旋回台の旋回に応じてこれらスイッチから送られる
   オン・オフ信号の組合せが、前記カム部材および前記複
   数個のスイッチの配設に対応した所定の順序で変化した
   ときに、前記旋回台が前記設定旋回角度位置まで旋回し
   たと判断する判断器とからなり、 前記複数個のスイッチのオン・オフ信号の組合せが、前
   記設定旋回角度位置を中心として異なる２箇所の角度位
   置において変更されるように前記カム部材および前記複
   数個のスイッチを配設したことを特徴とする旋回作業車
   の旋回角度検出装置。