JPH0940397A - 高所作業車の作業範囲規制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業台の傾倒、あるいは荷重検知器の破損に
より車体の安定性を損なうことのない高所作業車の作業
範囲規制装置を提供する。 【構成】 長さ検出器３２と起伏角度検出器３３とでブ
ームの作動量が検出され、位置演算器３６により実作業
台位置が演算される。ロードセル１９で検出された積載
荷重に基づき、作業範囲データ記憶装置３５は、積載荷
重別に定められた複数の荷重対応作業範囲から、実荷重
値に対応した荷重対応作業範囲を読み出す。また、基準
荷重設定器３４に任意に設定された基準荷重値に基づ
き、作業範囲データ記憶装置３５は、基準作業範囲を読
み出す。ブーム作動規制装置３７は、これら基準作業範
囲及び実荷重対応作業範囲に、上記実作業台位置を対照
比較させ、この実作業台位置が作業範囲の限界線を越え
ようとするとき、ブーム作動制御装置３８に干渉しブー
ム作動を規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自走可能な車体上に、
起伏等の作動が自在なブームが配設されて構成される高
所作業車等に係わり、特に、ブーム先端部に設けられた
作業台の配置範囲を規制する手段に関する。

【０００２】

【従来技術】高所作業車は、一般に、走行自在な車体上
に、旋回、起伏、伸縮等が自在なブームが設けられ、こ
のブームの先端に作業台が設けられる。このような高所
作業車を用いての作業にあっては、ブームを作動し作業
台を任意の高所位置に移動した後に、作業台に搭乗して
いる作業者が所望の作業を行う。

【０００３】このような高所作業車においては、常に、
車体から作業台の位置する方向へ、車体を転倒しようと
するモーメント（以下「転倒モーメント」と称する）が
作用している。作業台が所望の高所位置に移動されると
き、ブームの伸長作動等に応じて、この転倒モーメント
は増大する。転倒モーメントに抗して車体を安定支持す
るために、高所作業車の前後左右には、車体を地面に抗
して揚げることにより車体の安定を図るジャッキ装置が
配設されるのが一般的である。

【０００４】さらに、ブームの作動に応じて変化する転
倒モーメントが車体の安定性を脅かさないように、ジャ
ッキ接地時等、各々の状態でブームの作動がある範囲内
に規制されるのが一般的である。この規制手段として、
予め定められたブーム作動範囲内にブームの作動を規制
する所定作動範囲規制手段等がある。

【０００５】従来の作業範囲規制装置は、転倒モーメン
トが所定値を越えないように、ブーム先端部に配設され
た作業台への荷重、すなわち作業者の体重差、積載され
る工具等に応じて、作業台の移動許容範囲を予め定めて
おき、ブームの起伏、伸縮作動等を、荷重に応じた作業
台移動許容範囲内に規制している。すなわち、作業台の
積載荷重に応じてブームの作動範囲を規制する作業範囲
規制が行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の作業
範囲規制装置による高所作業車においては、作業台が傾
いた場合に、作業台への正確な垂直荷重値が得られない
ため、実荷重よりも小さな測定荷重値に応じた作業範囲
にてブーム作動が規制されていた。このため、ブーム作
動がこの測定荷重値に対応した作業範囲内に規制された
としても、転倒モーメントが所定値を越えてしまう可能
性があり、車体の安定性が損なわれる恐れがあった。さ
らに、作業台の荷重検出器が故障してしまった場合に
は、積載荷重に見合った正しい作業範囲の選択が不可能
となるため、ブームの作動が意図されたようには規制さ
れず、車体の安定性を脅かしていた。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、作業台の傾倒、あるいは荷重検知器の破
損により車体の安定性を損なうことのない高所作業車の
作業範囲規制装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の高所作業車の作業範囲規制装置は、車体上
に起伏、伸縮作動等が自在に配設されたブームと、この
ブーム先端に配設された作業者搭乗用の作業台と、この
作業台に加えられる荷重を検出する荷重検出手段と、ブ
ームの作動量を検出する作動量検出手段と、作業台への
荷重別に定められた複数の荷重対応作業範囲データ及び
作業台の最大許容荷重よりも小さな基準荷重に基づいて
定められた基準作業範囲データが記録された記憶手段
と、作動量検出手段により検出されたブーム作動量から
作業台の位置を求める位置演算手段と、この位置演算手
段により求められた実作業台位置が、実荷重に対応する
荷重対応作業範囲を越えるブームの作動を規制し、且
つ、実作業台位置が基準作業範囲を越えるブームの作動
をも規制する作動規制手段とから構成される。

【０００９】また、もう一つの本発明に係わる高所作業
車の作業範囲規制装置は、上記構成の作業範囲規制装置
であって、さらに、基準作業範囲が、複数の荷重対応作
業範囲のうちの、作業台最大許容荷重時の転倒モーメン
トに対する安定度が１．０を越える荷重対応作業範囲に
定められる。

【００１０】

【作用】本発明の高所作業車の作業範囲規制装置によれ
ば、荷重検出手段により、ブーム先端部に設けられた作
業台に加えられる荷重が検出され、作動量検出手段によ
りブームの作動量が検出される。位置演算手段は、この
ブーム作動量検出値より作業台の位置を求める。作動規
制手段は、この求められた実作業台位置が、記憶手段に
記録された、荷重検出手段からの実荷重に対応する荷重
対応作業範囲を越えるブーム作動を規制し、且つ、実作
業台位置が基準作業範囲を越えるブームの作動をも規制
する。

【００１１】基準作業範囲を設けたことにより、荷重検
出手段により正確な荷重検出が得られない、さらには、
荷重検出手段が破損してしまい荷重検出値がゼロを、あ
るいはゼロに近い値を示し、かなり広い作業範囲が選定
された場合においても、実作業台位置が、荷重対応作業
範囲と基準作業範囲とに対照されるので、少なくとも基
準作業範囲外へのブームの作動は規制される。

【００１２】さらに、作業台最大許容荷重時の転倒モー
メントに対する安定度が１．０を越える荷重対応作業範
囲を基準作業範囲に定めることにより、荷重検出手段の
異常等からの高所作業車の転倒事故は確実に解消され
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図を
参照して説明する。図１には、本発明に係わる高所作業
車１０が示されている。この高所作業車１０は、概略、
車体部とブーム部と作業台とから構成される。車体部
は、主に、駆動車輪を有する自走可能な車体１１からな
り、この車体１１の前後左右には、伸長、接地すること
により作業時に車体１１を安定支持するアウトリガジャ
ッキ１５が設けられている。

【００１４】車体１１上には、内蔵モータ（図示せず）
により回動自在な旋回台１２が配設されている。この旋
回台１２上端部にブーム１３が支軸１２ａにより枢支さ
れ、旋回台１２からブーム１３へ起伏シリンダ１４が係
着されている。この起伏シリンダ１４によりブーム１３
は起伏作動が自在であり、ブーム１３の傾斜は支軸１２
ａ近くに設けられた起伏角度検出器（図示せず）により
検出される。また、ブーム１３は、基端ブーム部材１３
ａ、中間ブーム部材１３ｂ及び先端ブーム部材１３ｃが
入子式に組まれたもので、ブーム内に配設された伸縮シ
リンダ（図示せず）により伸縮作動が自在である。この
ブームの伸縮量はブーム内に配設された長さ検出器（図
示せず）により検出される。

【００１５】先端ブーム部材１３ｃの先端部には、垂直
ポスト１６が枢支されており、この垂直ポスト１６は、
ブーム１３の起伏状態に拘わらず、レベリングシリンダ
１７により常に地面に対し垂直に保たれる。垂直ポスト
１６には、水平旋回自在に作業台１８がアーム１８ａを
介して取り付けられている。垂直ポスト１６が常に垂直
に保たれることにより、作業台１８の底部が常に車体１
１に対して水平に保たれ、作業台１８に搭乗した作業者
が快適に所望の作業を行える。また、垂直ポスト１６の
ハブとアーム１８ａとの間には、作業台１８の荷重を検
出するためのロードセル１９が配設されている。

【００１６】この高所作業車１０を用いての高所作業の
際には、ブーム１３を旋回、起伏、伸長して、作業台１
８を所望の高所位置に移動することとなる。これらブー
ム作動は、油圧モータ、油圧シリンダ等の油圧アクチェ
ータによりなされ、さらに、この油圧アクチェータ作動
は、車体１１内に備えられた油圧ポンプ（図示せず）か
ら供給される作動油の給排制御により行われている。こ
の作動油の給排制御は、ブーム作動制御装置（図示せ
ず）等により制御バルブを操作することによって行われ
る。ブーム作動制御装置等を操作するために、作業台１
８上には作業台側操作ユニット２１が設けられ、車体２
２上には車体側操作ユニット２２が設けられている。

【００１７】図２は、本発明の作業範囲規制装置をブロ
ック図にて表したものである。ブームの作動量を検出す
る作動量検出手段として設けられたのが、長さ検出器３
２と起伏角度検出器３３であり、この長さ検出器３２
は、ブーム１３収納状態を原点としてブーム１３の伸長
量を検出し、起伏角度検出器３３は、ブーム１３の仰角
を検出する。これら伸長量と仰角とから、位置演算手段
として設けられた位置演算器３６は、先端ブーム部材１
３ｃの先端に取り付けられた作業台１８の位置を演算
し、これを実作業台位置として出力する。

【００１８】作業台１８のアーム１８ａ下面に配設され
たロードセル１９は、荷重検出手段として、常に、作業
者、工具、資材等の積載荷重を検出する。この検出値、
すなわち実荷重値は、記憶手段として設けられた作業範
囲データ記憶装置３５に送られる。作業範囲データ記憶
装置３５内のメモリには、高所作業車１０へ作用する転
倒モーメントに対する安定度を考慮して、作業台１８へ
の積載荷重別に定められた複数の荷重対応作業範囲デー
タが記録されている。作業範囲データ記憶装置３５は、
ロードセル１９からの実荷重値を用いて、メモリに記憶
された複数の荷重対応作業範囲データから、実荷重値に
対応した荷重対応作業範囲データを検索し読み出す。

【００１９】また、車体側操作ユニット２２には、基準
荷重設定器３４が設けてあり、この基準荷重設定器３４
にて、作業台１８の最大積載許容荷重値よりも小さな基
準荷重値が任意に定められる。この基準荷重値を用い
て、作業範囲データ記憶装置３５は、作業範囲データ記
憶装置３５内のメモリに記録されている、上記複数の荷
重対応作業範囲データから、この基準荷重値に対応した
荷重対応作業範囲データを検索し、これを基準作業範囲
データとして読み出す。

【００２０】作業範囲データ記憶装置３５は、この基準
作業範囲データ及び前記実荷重値に対応した荷重対応作
業範囲データを、作動規制手段として設けられたブーム
作動規制装置３７へ送る。ブーム作動規制装置３７は、
これら基準作業範囲データ及び実荷重対応作業範囲デー
タに、上記位置演算器３６により出力される、ブーム１
３の伸長及び傾倒作動時に刻々と変化する実作業台位置
を対照させ、この実作業台位置が実荷重対応作業範囲の
限界線を越えようとする、あるいは、実作業台位置が基
準作業範囲の限界線を越えようとするとき、ブーム作動
規制装置３７はブーム作動制御装置３８に干渉しブーム
作動を規制する。尚、この作業範囲規制装置の規制制御
ユニット３０は、車体側操作ユニット２２下方、車体１
１内に配設されている。

【００２１】図３は、作業範囲データ記憶装置３５に記
録された荷重対応作業範囲データの一部を図で表したも
ので、最大積載荷重、基準荷重及び最小積載荷重に対応
する荷重対応作業範囲が示されている。最大積載荷重に
対応する荷重対応作業範囲は、左限界線Ｂ、上限界線Ｕ
及び右限界線Ｈにより囲まれる領域である。また、基準
荷重に対応する荷重対応作業範囲、すなわち基準作業範
囲は、左限界線Ｂ、上限界線Ｕ及び右限界線Ｓにより囲
まれる領域である。さらに、最小積載荷重に対応する荷
重対応作業範囲は、左限界線Ｂ、上限界線Ｕ及び右限界
線Ｌにより囲まれる領域である。尚、左限界線Ｂは、ブ
ーム１３の最大伸長及び最大仰角時のブーム１３によっ
て定められ、上限界線Ｕは、旋回台１２の支軸１２ａを
中心とする、最大伸長時のブーム１３の起伏作動の軌跡
によって定められる。さらに、右限界線Ｈ、Ｓ及びＬ
は、各々の荷重時の高所作業車１０に作用する転倒モー
メント、風等の影響を考慮に入れ任意に定められてい
る。

【００２２】一実施例として、ここでは、作業台最大積
載荷重を２００ｋｇｆ、基準荷重を１００ｋｇｆに設定
して説明する。まず、作業のはじめに、基準荷重が１０
０ｋｇｆに設定されると、この基準荷重値は作業範囲デ
ータ記憶装置３５に送られ、作業範囲データ記憶装置３
５では、作業範囲データ記憶装置３５内のメモリに記録
されている複数の荷重対応作業範囲データから、１００
ｋｇｆに対応する荷重対応作業範囲データが基準作業範
囲データとして読み出される。このデータはブーム作動
規制装置３７へ送られる。この後、アウトリガジャッキ
１５が接地され、作業台１８へ資材、工具等を載せ、作
業者が搭乗する。

【００２３】作業者、資材、工具等から荷重２００ｋｇ
ｆが作業台に積載されると、この荷重がロードセル１９
により検出され作業範囲データ記憶装置３５へ送られ
る。作業範囲データ記憶装置３５では、作業範囲データ
記憶装置３５内のメモリに記録されている複数の荷重対
応作業範囲データから２００ｋｇｆに対応する荷重対応
作業範囲データが読み出され、このデータはブーム作動
規制装置３７へ送られる。ブーム１３が起仰、伸長され
るとき、ブーム１３の仰角は起伏角度検出器３３によ
り、また伸長量は長さ検出器３２により検出される。こ
れら検出値は位置演算器３６へ送られ、位置演算器３６
により、ブーム１３の先端に配設された作業台の実作業
台位置が演算される。ブーム１３の作動と共に変化する
この演算値は、常に、ブーム作動規制装置３７へ出力さ
れる。この演算値は、常時、ブーム作動規制装置３７内
のコンパレータにて、作業範囲データ記憶装置３５から
ブーム作動規制装置３７内へ読み出されている１００ｋ
ｇｆ基準作業範囲データ及び２００ｋｇｆ荷重対応作業
範囲データに対照比較される。

【００２４】２００ｋｇｆ荷重対応作業範囲の右限界線
Ｈが１００ｋｇｆ基準作業範囲の右限界線Ｓよりも内側
に在るために、ブーム１３が伸長され作業台１８が高所
へ移動されるとき、２００ｋｇｆ荷重対応作業範囲の右
限界線Ｈに起因するブーム作動規制を受けることにな
る。

【００２５】このとき、作業台が傾いてロードセル１９
による正確な荷重検出が不可能、あるいは、ロードセル
１９が故障したとしても、高所作業車１０の転倒事故に
つながるようなブーム１３の作動が起こることはない。
なぜなら、最悪のケースとして、ロードセル１９がゼロ
あるいはゼロに近い荷重値を検出した場合について考察
すれば、このことは明らかである。この場合、本来の２
００ｋｇｆ荷重対応作業範囲は読み出されず右限界線Ｈ
は存在しないことになる。代わって、作業範囲データ記
憶装置３５からは、最悪、０ｋｇｆに対応する荷重対応
作業範囲データが読み出され、実荷重対応作業範囲は最
小積載荷重に対応する荷重対応作業範囲、すなわち右限
界線Ｌにより囲まれる領域となる。このため、作業台１
８は伸長作動を続けるが、今度は１００ｋｇｆ基準作業
範囲の右限界線Ｓに起因するブーム作動規制を受けるこ
ととなる。したがって、ロードセル１９の故障の際で
も、ブーム作動は基準作業範囲内に規制されるため、高
所作業車１０の転倒に至るようなブーム作動は決して起
こらない。

【００２６】作業台１８には少なくとも作業者が搭乗す
るため、上記のごとく、基準荷重を１００ｋｇｆに定め
ることは妥当である。作業台１８への積載荷重の検出値
が１００ｋｇｆを越える場合には、１００ｋｇｆ基準作
業範囲の右限界線Ｓよりも先に、その検出された実荷重
値に応じた荷重対応作業範囲の限界線に起因するブーム
１３の作動規制がなされる。したがって、この１００ｋ
ｇｆ基準作業範囲の規制対象となるのは、積載荷重が１
００ｋｇｆ以下の場合だけである。このように、作業性
を損なわずに高所作業車の転倒に対する安定性の向上が
図れる。

【００２７】さらに、作業台最大許容荷重時の転倒モー
メントに対する安定度が１．０を越える荷重対応作業範
囲を基準作業範囲に定めれば、作業台１８が最大許容荷
重で作業される場合であっても、ロードセル１９の破損
からの高所作業車の転倒事故は確実に回避できることと
なる。

【００２８】尚、本発明は上記実施例に限られるもので
はなく、さらに、ブーム旋回角検出器を設け旋回角を検
出し、この旋回角を考慮に入れた荷重対応作業範囲デー
タを用いての作業範囲規制としてもよい。また、本発明
の特許請求の範囲内においてさらなる改善、改良、変更
等が行え得ることは明らかである。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高所作業
車の作業範囲規制装置によれば、作業台積載荷重に応じ
たブームの作動範囲規制へ、基準荷重に対応する基準作
業範囲を設けたことにより、ブームの作動は積載荷重に
対応する作業範囲あるいは基準作業範囲内に規制され
る。このため、作業台が傾いてしまったために作業台の
正確な荷重検出が得られない、さらには、荷重検出手段
が破損してしまい荷重検出値がゼロを、あるいはゼロに
近い値を示してしまい、かなり広い荷重対応作業範囲が
選定されてしまった場合においても、実作業台位置が、
常に、荷重対応作業範囲と基準作業範囲とに対照されブ
ーム作動が規制されるので、基準作業範囲を越えての作
業台の移動は起こらない。これは、高所作業車の転倒事
故に対する安全性への新たな向上である。

【００３０】さらに、作業台最大許容荷重時の転倒モー
メントに対する安定度が１．０を越える荷重対応作業範
囲を基準作業範囲に定めることにより、基準作業範囲限
界線が常に１．０を越える安定度を確保するため、荷重
検出手段の異常からの高所作業車の転倒事故は確実に回
避できる。好環境の作業状況下においては、この安定度
が１．０に近い荷重対応作業範囲を基準作業範囲に定
め、安全性を確保しつつ、ブーム最大許容伸長を限度と
して、広い範囲の各積載荷重に応じてのブーム作動範囲
を容易に確保することが可能である。安定度を１．０に
近づけることは、基準荷重を比較的に軽い荷重に定める
ことであり、これにより、軽荷重から重荷重までの広範
囲の積載荷重に応じての作業範囲規制の適用が可能で、
低荷重時におけるブームの作動範囲を容易に拡げること
ができる。

【００３１】また、逆に、車体が一時的に不安定になり
易い、アウトリガジャッキ作動時及び車体走行時におけ
るブームの作動を考慮に入れる場合には、安定度を大き
めに、基準荷重を比較的に重く定めることにより、容易
に基準作業範囲を狭くでき、不安定さのリスクが増す作
業範囲部分を除いたブーム作動規制が可能になる。この
ように車体の一時的な不安定さをも容易に回避可能であ
るため、高所作業車の安定性はさらに向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる高所作業車の全体側面図であ
る。

【図２】高所作業車の作業範囲規制装置のブロック図で
ある。

【図３】高所作業車の作業範囲図である。

【符号の説明】

１０ 高所作業車 １１ 車体 １２ 旋回台 １５ アウトリガジャッキ １６ 垂直ポスト １８ 作業台 １９ ロードセル ３２ 長さ検出器 ３３ 起伏角度検出器 ３６ 位置演算器 ３５ 作業範囲データ記憶装置 ３７ ブーム作動規制装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体上に起伏、伸縮作動等が自在に配設
   されたブームと、 このブーム先端に配設された作業者搭乗用の作業台と、 この作業台に加えられる実荷重を検出する荷重検出手段
   と、 前記ブームの作動量を検出する作動量検出手段と、 前記作業台の荷重別に定められた複数の荷重対応作業範
   囲データ及び前記作業台の最大許容荷重よりも小さな基
   準荷重に基づいて定められた基準作業範囲データが記録
   された記憶手段と、 前記作動量検出手段により検出されたブーム作動量から
   前記作業台の位置を求める位置演算手段と、 この位置演算手段により求められた実作業台位置が、前
   記荷重検出手段により検出された実荷重に対応して前記
   荷重対応作業範囲データから読み出した荷重対応作業範
   囲を越えるブームの作動を規制し、且つ、実作業台位置
   が、前記基準作業範囲データから読み出した基準作業範
   囲を越えるブームの作動も規制する作動規制手段とから
   なる高所作業車の作業範囲規制装置。
2. 【請求項２】 前記荷重対応作業範囲のうちの、前記作
   業台最大許容荷重時の転倒モーメントに対する安定度が
   １．０を越える荷重対応作業範囲を用いて前記基準作業
   範囲とすることを特徴とした請求項１記載の高所作業車
   の作業範囲規制装置。