JPH074495U - 高所作業車用作業範囲規制装置の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロードセルによって作業台の正確な積載荷重
を検出することができなくなった場合でも、ブーム作業
を安全に行うことができる高所作業車用作業範囲規制装
置の安全装置を得る。 【構成】 ブーム姿勢規制モード若しくは、モーメント
規制モードによって作業台の作業範囲の規制を行う作業
範囲規制コントローラ２４を備え、キャリブレーション
装置３１、比較器２５により積載荷重検出器１１に備え
られたロードセルに所定入力電圧を印加したときの出力
電圧が正常か異常かを検出し、正常であると判断された
ときには作業範囲規制コントローラ２４にモーメント規
制モードによる規制を行わせ、異常であると判断された
ときにはブーム姿勢規制モードによる規制を行わせるよ
うにモード切換を行うモード切換手段とから構成され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【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作業者が搭乗する作業台を有 してなる高所作業車において、ブームの姿勢と作業台の積載荷重とに基づいてブ ームの作業範囲規制を行う高所作業車用作業範囲規制装置に関し、さらに詳しく は、この作業範囲規制装置の安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

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有してなる高 所作業車においては、ブームの起伏角、伸長量等の変化、すなわち、ブームの姿 勢位置の変化に応じて車体に加わる転倒方向のモーメントが変化し、このモーメ ントが許容モーメント以上となると安全性が低下するおそれがある。このため、 ブームの起伏角、伸長量等のようなブームの作動量を検出してこのブームの実姿 勢位置を求めるとともに、作業台の積載荷重を検出し、これらに基づいて車体に 加わる実モーメントを算出し、この実モーメントが許容モーメントを越えるよう なブームの作動を規制する作業範囲規制装置を用いることが従来から知られてい る。

【０００３】 このような作業範囲規制装置を用いた場合には、ブームの作動量検出器や作業 台の積載荷重検出器の検出が正確に行われないと適切な作業範囲規制を行うこと ができなくなる。ここで、作業台はブームの先端に常時垂直を維持するように取 り付けられた垂直ポストに旋回自在に備えられており、この垂直ポストとの枢支 部に備えられたロードセルによって作業台の荷重を測定することとしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、作業台に強い衝撃が加わわること等によりロードセルが変形す ると作業台に荷重がかかっていない場合であってもロードセルに歪を生じ、作業 台の荷重検出を正確に行うことができなくなり、適切な作業範囲規制を行うこと ができなくなるという問題を生じる場合がある。

【０００５】 本考案はこのような問題に鑑みたもので、ロードセルによって作業台の正確な 積載荷重を検出することができなくなった場合でも、ブーム作業を安全に行うこ とができる高所作業車用作業範囲規制装置の安全装置を提供することを目的とす る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このような目的達成のため、本考案に係る点検装置は、ブーム姿勢位置検出器 によりブームの実姿勢位置を検出し作業台の作業範囲を規制するブーム姿勢規制 モード若しくは、実姿勢位置およびロードセルにより検出した作業台の積載荷重 に基づいて作業台の作業範囲を規制するモーメント規制モードによって作業台の 作業範囲の規制を行う作業範囲規制コントローラを備えている。また、正常異常 検出手段によりロードセルに所定入力電圧を印加したときの出力電圧が正常か異 常かを検出し、正常であると判断されたときには作業範囲規制コントローラにモ ーメント規制モードによる規制を行わせ、異常であると判断されたときには作業 範囲規制コントローラにブーム姿勢規制モードによる規制を行わせるように作業 範囲規制コントローラのモード切換を行うモード切換手段とから構成される。

【０００７】

【作用】

このような安全装置を用いた場合には、始業点検時等において正常異常検出手 段によってロードセルに所定入力電圧を印加し、出力電圧が正常か異常かを判断 することにより、ロードセルが正確に作業台の荷重を検出することができるか否 かの判断を行うことができる。そして、ロードセルに不具合が生じている場合に は、モーメント規制モードによらずに作業範囲の規制を行うことができるため、 安全に作業を行うことができる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例について説明する。本考案に係る作業範 囲規制装置を有した高所作業車の一例を図１に示している。この高所作業車は、 車体１上に旋回自在な旋回台２を有し、この旋回台２に起伏自在に伸縮ブーム３ が取り付けられている。この伸縮ブーム３はテレスコピックに（入れ子式に）伸 縮自在な基端ブーム３ａ、中間ブーム３ｂおよび先端ブーム３ｃからなり、基端 ブーム３ａが旋回台２に支軸２ａを介して枢支されて起伏自在となっている。な お、この伸縮ブーム３は内部に配設された伸縮シリンダ（図示せず）により伸縮 作動され、旋回台２と基端ブーム３ａとの間に配設された起伏シリンダ４により 起伏作動される。

【０００９】 先端ブーム３ｃの先端にはピン３ｄにより枢支されて上下に揺動自在に支持部 材６が取り付けられている。この支持部材６は垂直ポスト６ａを有し、垂直ポス ト６ａに作業台７のブラケット７ａが回動自在に取り付けられており、これによ り、作業台７は支持部材６により首振り自在に支持されている。ブラケット７ａ は、垂直ポスト６ａの下側フランジ６ｂ上に載置されて取り付けられるのである が、このとき、下側フランジ６ｂの上にリング円盤状のロードセルからなる積載 荷重検出器１１が載置され、この積載荷重検出器１１の上に作業台ブラケット７ ａが載置される。このため、作業台７の積載荷重、すなわち、作業台７に搭乗し た作業者Ｍや、作業台７に載せられた工具等の重さが積載荷重検出器１１により 検出される。

【００１０】 作業台７には作業者Ｍが搭乗するため、作業台７はブーム３の起伏の如何に拘 らず常時水平に保持される。このため、この高所作業車には、上レベリングシリ ンダ５ａと下レベリングシリンダ５ｂとから構成されるレベリング装置が取り付 けられている。上レベリングシリンダ５ａは先端ブーム３ｃと支持部材６との間 に配設されており、下レベリングシリンダ５ｂは旋回台２と基端ブーム３ａとの 間に配設されている。これら両レベリングシリンダ５ａ、５ｂのボトム側油室同 士およびロッド側油室同士が連通されており、伸縮ブーム３の起伏作動と逆の揺 動作動が支持部材６に与えられ、作業台７の姿勢が常時水平に保持される。また 車体１の前後左右４箇所には、作業時に伸長して車体１を支持するアウトリガ９ が取り付けられている。

【００１１】 このように構成された高所作業車において、車体に作用する転倒方向のモーメ ントが所定値を越えないように伸縮ブーム３の作動を規制する作業範囲規制装置 ２０が設けられており、この装置２０は図２に示すように構成される。この装置 ２０は、伸縮ブーム３の起伏角、伸縮量等のようなブーム作動量を検出するブー ム作動量検出器１５からの信号を受けるブーム姿勢演算器２１を有する。ブーム 姿勢演算器２１においてはこのブーム作動量検出器１５からの信号に基づいて伸 縮ブーム３の実姿勢位置が演算される。このようにブーム作動量検出器１５は伸 縮ブーム３の実姿勢位置を求めるためのブーム作動量を検出するものであり、こ のため例えば、伸縮ブーム３の起伏角を検出する起伏角検出器１６、伸縮ブーム ３の伸長量を検出するブーム長検出器１７等から構成される。なお、ブーム作動 量検出器１５には、ブームの形式が異なる場合にそれに対応した検出器が設けら れる。例えば、屈伸ブームの場合には、ブームの屈伸角を検出する屈伸角検出器 が加えられる。

【００１２】 このようにして演算された伸縮ブーム３の実姿勢信号と、作業台７の積載荷重 を検出する積載荷重検出器１１の検出値が、作業範囲規制装置２０を構成する実 モーメント演算器２２に出力される。実モーメント演算器２２においてはこれら の信号から伸縮ブーム３および作業台７から車体１に加わる転倒方向の実モーメ ントＭｒを演算し、この実モーメントＭｒを作業範囲規制コントローラ２４に出 力する。

【００１３】 一方、作業範囲規制装置２０には、アウトリガ張幅検出器１２および旋回台２ の旋回角検出器１３からの検出信号を受けて許容モーメントＭａおよび許容姿勢 を演算する許容作業範囲演算器２３が設けられている。許容モーメントＭａおよ び、許容姿勢はアウトリガ張幅に応じて変化し、且つ、旋回台２の旋回角に応じ て変化するため、この演算器２３にはアウトリガの張幅と旋回角とに対応する許 容モーメントＭａおよび、許容姿勢がテーブル状に予め設定記憶されている。そ して、許容作業範囲演算器２３はアウトリガ張幅検出器１２および旋回角検出器 １３からの検出信号を受けると、この検出信号に対応した許容モーメントＭａお よび、許容姿勢を読み出し、作業範囲規制コントローラ２４に出力する。

【００１４】 作業範囲規制コントローラ２４においては上記のようにして入力された実モー メントＭｒと許容モーメントＭａとを比較し、実モーメントＭｒが許容モーメン トＭａを上回るような伸縮ブーム３の作動を規制する。これにより、伸縮ブーム ３はＭｒ≦Ｍａとなる作業範囲でのみ作動が許容され、この作業範囲を越える作 動は規制され、作業の安全性が確保される。以下このような規制を行う規制モー ドをモーメント規制モードと称する。

【００１５】 また、作業範囲規制コントローラ２４においては、上記のようなモーメント規 制モードの他、前述のブーム姿勢演算器２１において演算された伸縮ブーム３の 実姿勢位置に基づいて作業範囲を規制するブーム姿勢規制モードによる規制を行 う。このブーム姿勢規制モードは、作業台に最大積載荷重がかかった場合におけ るブームの許容姿勢範囲（許容作業範囲演算器２３により演算された許容姿勢） 内で作業台の移動を行うモードである。したがって、作業台の積載荷重が最大積 載荷重に比べて軽い場合には、モーメント規制モードによる規制を行った場合の ほうが作動可能な作業範囲は広くなる。そして、これらのモード切り換えは、モ ード切換手段から送信されるモード切換信号によって行われる。

【００１６】 このような作業範囲規制装置２０を用いて作業範囲規制を行う場合には、各検 出器（センサ）が正常に作動することが必須条件であり、作業開始時点において 各検出器の作動を点検する必要がある。本考案はこのような各検出器のうち、ロ ードセルを用いて構成した積載荷重検出器１１が正確な積載荷重を検出すること ができない場合であっても、安全にブーム３の起伏、伸縮作動を行うことができ る安全装置に関するものであり、以下に詳しく説明する。

【００１７】 この安全装置は、請求項に記載の「正常異常検出手段」を構成するキャリブレ ーション装置３１および比較器２５を備えている。このキャリブレーション装置 ３１は、オン操作することにより、積載荷重検出器１１に備えられたロードセル に所定入力電圧を印加する。所定入力電圧を印加されたロードセルは、所定入力 電圧に対応した電圧を出力する。出力された電圧は、同じく積載荷重検出器１１ に備えられた電圧検出手段によって検出され、比較器２５に出力される。

【００１８】 比較器２５には、ロードセルが正常な状態（外力による歪等が生じていない状 態）において所定入力電圧を印加した時におけるロードセルが出力する電圧（以 下「所定出力電圧」と称する）がメモリーされている。そして、この所定出力電 圧と実際にロードセルが出力した電圧を比較し、その比較結果を作業範囲規制コ ントローラ２４および、各表示ランプ３３、３４に送信する。そして、この比較 結果を受信した作業範囲規制コントローラ２４に備えられたモード切換手段は、 比較結果に基づいて作業範囲規制コントローラ２４による作業範囲の規制モード 切換を行う。

【００１９】 そして、比較結果が所定出力電圧範囲内にあるとき（正常なとき）は、モーメ ント規制モードによる規制を行うと共に、正常表示ランプ３３による正常表示を 行う。また、比較結果が所定出力電圧範囲外にあるとき（異常なとき）は、ブー ム姿勢規制モードによる規制を行わせるように作業範囲規制コントローラ２４の 切り換えを行うと共に、表示ランプ３４による警報表示を行う。

【００２０】 ここで、積載荷重検出器１１に備えられたロードセルの歪量と出力電圧の関係 およびキャリブレーション装置３１により所定入力電圧を印加した場合の出力電 圧を表したグラフを図３に示す。ここで、グラフの縦軸は出力電圧Ｖを表し、横 軸はロードセルの歪量を表している。まず、実線で表されるロードセルの歪量と 出力電圧の関係について説明する。本考案に係る荷重検出器１１においては、ロ ードセルに測定用電圧を印加した場合に、ロードセルの歪量（積載荷重）の増加 にともなって出力電圧Ｖが増加するように構成されている。そして、ロードセル の歪量が０の場合（積載荷重が０の場合）には、測定用電圧を印加した場合の出 力は０Ｖであり、積載荷重が最大積載荷重の場合には、出力電圧は５Ｖになるよ うに設定されている。なお、出力電圧は積載荷重に比例して増加する。

【００２１】 つぎに、キャリブレーション装置３１をオン作動させて、ロードセルの正常異 常の検出を行う場合について説明する。キャリブレーション装置３１は、作業台 の積載荷重が０の場合において、ロードセルに測定用電圧と同等の電圧および、 所定入力電圧を印加する。まず、ロードセルが正常な状態においては、破線で示 すように測定用電圧と同等の電圧を印加した場合には０Ｖを出力し、所定入力電 圧を印加した場合には５Ｖを出力する。この場合、所定出力電圧は５Ｖであり、 この場合における所定出力電圧範囲Ａ（出力電圧の正常範囲）を５±０．５Ｖと 設定する。

【００２２】 ここで、ロードセルに外力が作用して積載荷重が０であるにも拘らず、すでに ロードセルに歪を生じているような場合には、上記と同様にキャリブレーション 装置３１によって電圧を印加した場合であっても上記と異なる電圧を出力する。 例えば、外力によりロードセルに積載荷重がかかった場合と同様の歪が生じてい る場合には、ロードセルは、一点鎖線で示すような電圧を出力する。すなわち、 測定用電圧と同等の電圧を印加した場合には、約１Ｖを出力し、所定入力電圧を 印加した場合には、約６Ｖを出力する。

【００２３】 ここで、所定出力電圧範囲Ａは５±０．５Ｖと設定されているため、６Ｖの出 力電圧の場合には、所定出力電圧範囲外（異常）となる。したがって、このよう な場合、比較器２５は、表示ランプ３４に警報信号を送信することによって警報 表示を行うと共に、作業範囲規制コントローラ２４に備えられたモード切換手段 に切換信号を送信し、作業範囲の規制をブーム姿勢規制モードによって行うよう に切り換える。

【００２４】 このような構成の高所作業車用作業範囲規制装置の安全装置によれば、作業台 の積載荷重を検出するためのロードセルに外力が作用すること等によりロードセ ルが変形し、積載荷重を正確に検出することができない場合には、作業台の積載 荷重とは無関係に作業範囲の規制を行うブーム姿勢規制モードにより作業範囲の 規制を行う。したがって、作業台の積載荷重が最大積載荷重以下である場合には 作業範囲は狭くなるが、作業台の積載荷重が実際の積載荷重よりも軽く検出され ることにより作業時の転倒モーメントが増加し、高所作業車が不安定になること を防止することができる。また、即時作業を中止する必要がなくなるため、後日 ロードセルの修理を行うようにすることにより、作業効率を著しく低下させるこ ともない。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の安全装置は、ブーム姿勢規制モード若しくは、 モーメント規制モードによって作業台の作業範囲の規制を行う作業範囲規制コン トローラを備え、正常異常検出手段によりロードセルに所定入力電圧を印加した ときの出力電圧が正常か異常かを検出し、正常であると判断されたときには作業 範囲規制コントローラにモーメント規制モードによる規制を行わせ、異常である と判断されたときにはブーム姿勢規制モードによる規制を行わせるようにモード 切換を行うモード切換手段とから構成される。そして、ロードセルによって作業 台の正確な荷重が測定されないと判断されたとき（出力電圧が異常であると判断 されたとき）は、ブーム姿勢規制モードによる規制を行う。したがって、作業時 に高所作業車の安定性の低下を招くこともなく、作業を中止する必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る作業範囲規制装置の安全装置を備
えた高所作業車を示す側面図である。

【図２】上記作業範囲規制装置および安全装置の構成を
示すブロック図である。

【図３】上記作業範囲規制装置および安全装置における
検出手段に備えられたロードセルの出力電圧を表すグラ
フである。

【符号の説明】

２ 旋回台 ３ 伸縮ブーム ７ 作業台 ９ アウトリガ １１ 積載荷重検出器 １５ ブーム作動量検出器 ３１ キャリブレーション装置 ３３ 正常表示ランプ ３４ 警報表示ランプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体上に起伏、伸縮等が可能なブームを
   有するとともにこのブームの先端に作業台を有してなる
   高所作業車と、 ブーム姿勢位置検出器により前記ブームの実姿勢位置を
   検出し前記作業台の作業範囲を規制するブーム姿勢規制
   モード若しくは、前記実姿勢位置および、ロードセルに
   より検出した前記作業台の積載荷重に基づいて前記作業
   台の作業範囲を規制するモーメント規制モードによって
   前記作業台の作業範囲の規制を行う作業範囲規制コント
   ローラと、 前記ロードセルに所定入力電圧を印加したときに前記ロ
   ードセルの出力する出力電圧が正常か異常かを検出する
   正常異常検出手段と、 この正常異常検出手段により前記出力電圧が正常である
   と判断されたときには前記作業範囲規制コントローラに
   前記モーメント規制モードによる規制を行わせ前記出力
   電圧が異常であると判断されたときには前記作業範囲規
   制コントローラに前記ブーム姿勢規制モードによる規制
   を行わせるように前記作業範囲規制コントローラのモー
   ド切換を行うモード切換手段とからなることを特徴とす
   る高所作業車用作業範囲規制装置の安全装置。