JPH0967099A - 高所作業車の積載荷重検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業台荷重の垂直成分のみを検出する高所作
業車の積載荷重検出装置を提供する。 【解決手段】 ブラケット１６とボス２１ａとへ上下リ
ンク部材２２及び２３がリンクシャフト２４にて枢支さ
れ、水平平行リンク機構が構成される。この平行リンク
機構の基部としてのブラケット１６のコの字形状下突出
部の上面にロードセル２５が配設され、このロードセル
２５によって、平行リンク機構の可動部としての作業台
のボス２１ａの下面が受けられるよう構成されている。
作業台荷重からのモーメントの影響が、上下リンク部材
２２及び２３への引張力及び圧縮力として吸収されてし
まうため、ロードセル２５に作用する力は垂直荷重のみ
となる。このため、ロードセル２５により、作業台の、
正確な積載荷重検出が可能である。

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
作業台への、積載荷重の検出手段に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に、高所作業車は、走行自在な車体上
に、旋回、起伏、伸縮等の作動が自在なブームが設けら
れ、このブームの先端に、作業者の搭乗可能な作業台が
配設される。

【０００３】高所作業車を用いての作業にあっては、作
業台へ工具、資材等を載せ、作業者自身も作業台へ搭乗
する。作業者と、工具、資材等との荷重を受けた作業台
が、ブームの起仰、伸長等により高所位置へ移動される
ため、高所作業車には、常に、車体から作業台の位置す
る方向へ車体を転倒させようとするモーメント（以下
「転倒モーメント」と称する）が作用する。この転倒モ
ーメントは、作業台への積載荷重の増加、ブームの伸長
作動等に応じて増大する。このブーム作動に応じて変化
する転倒モーメントにより、車体の安定性が脅かされな
いように、作業台への積載荷重、ジャッキ接地等、各々
の状態で、ブーム作動がある範囲内に規制される規制手
段として作業範囲規制装置が知られている。

【０００４】この作業範囲規制装置においては、最大許
容積載荷重に基づいて規制範囲が設定されても良いが、
積載荷重を検出してこの積載荷重に対応する規制範囲が
設定されるのが好ましい。積載荷重に対応させて荷重対
応作業範囲が設定されれば、作業台の作業範囲は広くな
る。従来、この目的のために、積載荷重検出手段とし
て、ブーム先端部に設けられた垂直ポストと、この垂直
ポストへ水平旋回自在に枢支された作業台の取付部との
間にロードセルが配設されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
配設されたロードセルによる荷重検出においては、垂直
ポストを支点とする、作業台からのモーメントが作用
し、ロードセルからの検出値にこのモーメントの影響が
現れるため、荷重検出が難しいという問題がある。さら
に、このモーメントの大きさは、作業台内の積載荷重の
位置変化に応じて増減するため、正確な積載荷重検出を
一層難しくしている。

【０００６】特に、多関節アームによる作業台首振り機
構を有する高所作業車にあっては、垂直ポストに枢支さ
れたアームが旋回可能であるばかりでなく、このアーム
端にても作業台が旋回自在なため、作業台の水平移動の
際に垂直ポストと作業台との距離が常に変化してしま
う。このため、従来の、垂直ポストと作業台取付部とで
狭持されたロードセルによる積載荷重検出手段では、正
確な積載荷重を得ることは非常に難しい。本発明は、こ
のような問題に鑑みてなされたものであり、作業台荷重
によるモーメントの影響を除いて、作業台荷重の垂直成
分のみを検出する高所作業車の積載荷重検出装置を提供
することを目的としている。

【０００７】

【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積載荷重検出装置は、ブーム
先端に配設されたブラケットと、作業台と、この作業台
へ一端部が枢支され、ほぼ水平に延びて、ブラケットへ
他端部が枢支される上リンク部材と、この上リンク部材
と平行に延び、作業台へ一端部が枢支されブラケットへ
他端部が枢支される下リンク部材と、ブラケットと作業
台との間に垂直荷重を受けるよう配設される荷重検出手
段とから構成される。

【０００８】

【作用】本発明の高所作業車の積載荷重検出装置は、ブ
ラケットと、作業台と、水平に延びる上リンク部材と、
これと平行に延びる下リンク部材とで、平行リンク機構
が構成される。この平行リンク機構の基部としてのブラ
ケットに対して、可動部としての作業台は垂直方向へ移
動可能であり、この垂直方向の移動が荷重検出手段によ
り受けとめられて阻止される。このため、作業台からブ
ラケットへは、上リンク部材への水平方向引張力、下リ
ンク部材への水平方向圧縮力及び荷重検出手段への垂直
方向圧縮力のみが作用する。このように、作業台荷重に
よるモーメントの影響が除かれ垂直荷重のみが荷重検出
手段へ作用するため、作業台の正確な積載荷重の検出が
可能となる。

【０００９】

【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から構成される。車体部は、主に、
駆動車輪を有した自走可能な車体１１と、この車体１１
内に配設された油圧ポンプ（図示せず）等のブーム駆動
源、及び車体１１上に載置されたコントローラ（図示せ
ず）等のブーム作動制御部分からなる。また、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１９が設けら
れている。

【００１０】車体１１上には旋回台１２が配設されてお
り、この旋回台１２は車体１１内部に配設された油圧モ
ータ（図示せず）により回動自在である。旋回台１２上
端部には、ブーム１３が支軸１２ａにより枢支され、旋
回台１２からこのブーム１３へ起伏シリンダ１５が係着
されている。この起伏シリンダ１５により、ブーム１３
は起伏作動が自在である。また、ブーム１３は複数のブ
ーム部材１３ａ、１３ｂ及び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。

【００１１】ブーム１３の先端には、多関節アームによ
る作業台首振り機構が設けられている。先端ブーム部材
１３ｃの先端部に、垂直ポスト１８が枢支され、この垂
直ポスト１８に、アーム１７とブラケット１６とを介し
て作業台２１が配設されている。垂直ポスト１８は、ブ
ーム１３の起伏状態に拘わらず、レベリングシリンダ１
４ａ及び１４ｂにより常に地面に対し垂直に保たれる。

【００１２】図２は、本発明の積載荷重検出装置を説明
するために、図１の高所作業車のブーム先端部分と作業
台との取付関係を詳細に表したものである。また、図３
は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。垂直ポスト１８
へ水平旋回自在にアーム１７の一端部が枢支され、この
アーム１７の他端部上面へ、水平旋回自在に、ブラケッ
ト１６がピボット２９により枢支されている。人体にた
とえ、腕の肘の部分を垂直ポスト１８とすれば、ブラケ
ット１６は手の部分に当たり、ブラケット１６の先端に
取り付けられる作業台２１は、手に持たれたカップのよ
うに、肘、すなわち、垂直ポスト１８を固定点として自
在に水平面上を移動可能である。これが多関節アームに
よる作業台首振り機構である。

【００１３】ブラケット１６は、側面形状、Ｙ字を横に
倒した形をしており、Ｙ字の脚の部分がアーム１７の先
端部へ枢支されている。また、ブラケット１６のＹ字の
開きの部分はコの字形状に形成されており、このコ形の
内側垂直面には、作業台２１を吊着する上リンク部材２
２及び下リンク部材２３を緩挿させるために、二つの直
方体空間１６ｃ及び１６ｄが所定間隔を有して水平方向
に形成されている。また、各々の直方体空間１６ｃ及び
１６ｄの中心線を水平方向へ直角に横切るようにピン孔
１６ｅ及び１６ｆが設けられている。

【００１４】作業台２１は、作業者が搭乗し資材等が積
載されるバケット２１ｂと、このバケット２１ｂの取付
部としてのボス２１ａとから形成されている。ボス２１
ａは直方体形状を有し、ボス２１ａの正面、すなわちブ
ラケット１６に対向する面には、ブラケット１６の前記
二つの直方体空間１６ｃ及び１６ｄと同様に、上リンク
部材２２及び下リンク部材２３が緩挿されるための二つ
の直方体空間２１ｃ及び２１ｄが水平方向に所定間隔を
有して形成されている。また、これら直方体空間２１ｃ
及び２１ｄの中心線を水平方向へ直角に横切るようにピ
ン孔２１ｅ及び２１ｆが設けられている。

【００１５】上下リンク部材２２及び２３は、ブラケッ
ト１６及びボス２１ａの直方体空間１６ｃ、１６ｄ、２
１ｃ及び２１ｄへ緩挿され、ピン孔１６ｅ、１６ｆ、２
１ｅ及び２１ｆへリンクピン２４が填められることによ
ってブラケット１６とボス２１ａとへ枢支されている。
上リンク部材２２と下リンク部材２３とは同形状を有
し、ブラケット１６とボス２１ａとに設けられたピン孔
１６ｅ、１６ｆ、２１ｅ及び２１ｆは垂直方向に等間隔
に位置するため、ブラケット１６とボス２１ａと上下リ
ンク部材２２及び２３とは、平行リンク機構を構成す
る。

【００１６】さらに、この平行リンク機構の基部（固定
側）としてのブラケット１６の、コの字形状下突出部の
上面に、荷重検出手段としてロードセル２５が配設され
る。このロードセル２５の上面に、平行リンク機構の可
動部としての作業台２１のボス２１ａ下面が受けられ
る。このブラケット１６とボス２１ａとロードセル２５
との相対関係において、上下リンク部材２２及び２３
は、ほぼ水平に保たれるよう構成されている。このた
め、作業台２１からこの平行リンク機構を介してロード
セル２５に作用する力Ｆｖは、作業台２１へ作用する垂
直荷重Ｗと同じになる。

【００１７】これは、作業台２１への垂直荷重Ｗによる
モーメントが、上リンク部材２２へ作用する水平引張力
Ｆｈ１、あるいは下リンク部材２３へ作用する水平圧縮
力Ｆｈ２と、リンク部材間距離との積によってなるモー
メントにより相殺されるためである。垂直荷重Ｗによる
モーメントの大きさは、積載荷重の変化及び荷重位置の
変化に応じて変化するが、このモーメントの変化に応じ
て、上リンク部材２２への水平引張力Ｆｈ１及び下リン
ク部材２３への水平圧縮力Ｆｈ２は比例的に変化するた
め、常に、垂直荷重Ｗからのモーメントは、この水平引
張力Ｆｈ１、あるいは水平圧縮力Ｆｈ２と、リンク部材
間距離との積によるモーメントによって相殺される。こ
のため、ロードセル２５には、作業台２１からの垂直荷
重Ｗと等しい力Ｆｖが作用する。

【００１８】もっと厳密に言えば、上リンク部材２２と
下リンク部材２３が、ブラケット１６とボス２１ａとに
よって両端支持されているため、作業台２１には、一つ
のリンク部材分の荷重が加算されている。したがって、
ロードセル２５により得られる検出値から、このリンク
部材一つ分の重量と、二つのリンクシャフト２４を含む
作業台２１の重量とを除く補正を行えば、純粋に積載荷
重のみが得られることになる。

【００１９】上記説明の如くこの荷重検出装置は、ロー
ドセル２５へ横方向の力が作用しないよう且つモーメン
トの影響が除かれるよう構成されたため、作業台２１内
で、作業者が移動したり、資材、工具等の置場所が変え
られたりした場合でも、ロードセル２５への影響がほと
んど無い。このため、正確な積載荷重検出が可能であ
る。

【００２０】さらに、ボス２１ａ上面へ対向するブラケ
ット１６のコの字形状上突出部の内面には、高所作業車
１０の走行時の振動等に対するクッションとしてストッ
パ２６が配設されている。このストッパ２６は、緩衝機
能を有するのみで、ロードセル２５の荷重検出へ影響を
与えることは無い。しかし、このストッパ２６は、作業
台２１への積載荷重が無いときにボス２１ａの上面へク
ッションとしての抗力を作用し、実際の高所作業の際
に、作業台２１へ搭乗する作業者の平均体重を考慮して
定められた積載荷重、約７０ｋｇを越える頃に、ボス２
１ａ上面との接触を断ちクッションとしての抗力を失う
よう材質及び厚さが定められるのが好ましい。

【００２１】尚、本発明は上記実施例に限られるもので
はなく、平行リンク機構を構成する上リンク部材２２及
び下リンク部材２３を各々複数にして、ブラケット１６
及びボス２１ａの外側に配設するようにしても良い。ま
た、上下リンク部材が平行に配設されるならば、リンク
部材の長さは互いに異なっても良く、さらに、リンク部
材を傾けて配設しても荷重検出は可能である。しかし、
垂直荷重成分の検出を１００％へ近づけるために、リン
ク部材はほぼ水平に配設されるべきである。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。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高所作業
車の積載荷重検出装置によれば、ブーム先端に配設され
たブラケットと、作業台と、水平に延びる上リンク部材
と、それに平行に延びる下リンク部材とで、平行リンク
機構が構成される。この平行リンク機構により、作業台
荷重によって生じるモーメントは、上リンク部材への水
平引張力、あるいは下リンク部材への水平圧縮力と、上
下リンク部材間距離との積によるモーメントにより相殺
される。このため、作業台の垂直荷重を受けるようブラ
ケットに配設された荷重検出手段には、モーメントの影
響が除かれた状態で垂直荷重のみが作用する。したがっ
て、作業台内で、作業者が移動したり、あるいは工具、
資材等が動かされたりしても、荷重検出手段へは、その
影響が現れ難く、正確な荷重検出が可能となる。このよ
うに、荷重検出が、作業台荷重位置の移動にほとんど影
響されないため、多関節アームによる作業台首振り機構
を有する高所作業車についても作業台の正確な積載荷重
の検出が可能となる。

【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】高所作業車の積載荷重検出装置の詳細図であ
る。

【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１０ 高所作業車 １１ 車体 １２ 旋回台 １３ ブーム １５ 起伏シリンダ １６ ブラケット １７ アーム １８ 垂直ポスト ２１ 作業台 ２２ 上リンク部材 ２３ 下リンク部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高所作業車のブームの先端に配設された
   ブラケットと、 資材等が積載される作業台と、 この作業台へ一端部が枢支され、ほぼ水平に延びて、前
   記ブラケットへ他端部が枢支される上リンク部材と、 この上リンク部材と平行に延びると共に、前記作業台へ
   一端部が枢支され、前記ブラケットへ他端部が枢支され
   る下リンク部材と、 前記ブラケットに備えられ、前記作業台からの垂直荷重
   を受ける支持部と、この支持部に相対向する前記作業台
   との間に狭持されて配設される荷重検出手段とからなる
   高所作業車の積載荷重検出装置。