JPH11301996A - ブーム作業車の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高所作業車等の作業台が何らかの障害物等に
乗り上げた場合においても、その状況を早期に検出し適
正な規制作動を行う安全装置を得る。 【解決手段】 車体上に油圧シリンダ５により起伏自在
に設けられたブーム４とこの油圧シリンダに作用する軸
力検出器２３を有するブーム作業車において、軸力検出
器によって検出される軸力が、作業台６の重量を考慮し
て予め設定された正の値を有する第１の設定値と、この
設定値より低い第２の設定値の間にあると判断されると
きにはブームの作動速度をを規制し、観測される軸力が
さらに低下して第２の設定値を下回ったときにはこの方
向へのブームの作動を停止する規制作動を行う。このよ
うに軸力低下側に正の値を有する規制値を設けることに
より、作業台が障害物に乗り上げても、持ち上げられる
ようなことが無い。従って安全に作業を行うことができ
るとともに、作業装置の破損を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高所作業車等のブーム作
業車に取り付けられ、ブームの負荷状態を検出すること
により、主にブームに対するモーメントの負荷増大によ
る転倒を防止するための安全装置に関し、さらに詳しく
はこの安全装置の軽負荷側での作動に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】車体上に起伏自在なブーム作業装置を有
するブーム作業車としては、例えばクレーン車や高所作
業車などが上げられる。このうち高所作業車は、車体上
に旋回自在な旋回台を有し、この旋回台上に油圧シリン
ダによって起伏及び伸長（屈伸）自在に設けられたブー
ムを有し、このブームの先端部には作業者搭乗用の作業
台が常時水平となるように設けられている。そして、こ
の作業台に搭乗した作業者は作業台に設けられた操作盤
によって旋回，起伏，伸長（屈伸）等のブーム作動を行
うことにより、作業台を所望の位置に移動して高所作業
が行えるようになっている。

【０００３】このような高所作業車では、ブーム操作に
より車両の重心が移動して車両が不安定にならないよう
に、車体を支持するジャッキが設けられている。そし
て、ジャッキが張り出されていない状態でのブーム操作
が規制されるとともに、ジャッキ張り出し後のブーム操
作についても、ブーム操作によって車体にかかる転倒方
向モーメントが所定の値を超えて車体が転倒することが
ないように、ブームの旋回位置や起伏角度，ブーム伸長
量（屈伸角度）等に応じてブームの負荷状態を算出し、
この負荷状態が予め設定された負荷範囲を超えた場合に
警報出力を発生するいわゆるモーメントリミッタなる安
全装置が設けられる例が多くなっている。

【０００４】このような安全装置は、例えばブームを起
伏させる油圧シリンダに設けられてこのシリンダに作用
する軸力を検出する軸力検出器と、ブームの旋回角を検
出する旋回角度検出器，ブームの起伏角を検出する起伏
角度検出器，ブームの伸長量を検出する伸長量検出器
（屈伸角度検出器）等のブームの角度位置検出器、そし
てこれらの検出器によって検出された軸力とブームの角
度位置とから算出される転倒方向モーメントと予め設定
された許容モーメントとの比較を行い、検出されたモー
メント（ブームの角度位置に対する軸力）が予め設定さ
れた許容モーメントを超えていると判断されるときに所
定の警報出力を発生するものである。

【０００５】またこのような安全装置を備えたブーム作
業車では、あるブーム作動により作業台（ブーム）が例
えば壁面等に当接したときには、前記軸力検出器からの
検出信号がその作業台の存在する角度位置における所定
範囲の軸力（反力）を超えていると判断されるときに警
報発生するとともに、そのブーム作動の油圧を油圧回路
に設けられたリリーフバルブ等によりリリーフすること
によって一定値以上の応力（反力）がブームにかからな
いように制御する考案や、ブームを起伏，伸長させるシ
リンダに作用する油圧が所定の設定値を超えた場合に警
報発生するとともに、そのブーム作動の油圧を油圧回路
に設けられたリリーフバルブ等によりリリーフすること
によって一定値以上の応力（反力）がブームにかからな
いように制御する考案等がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわちこのような安
全装置は、前述のように車体の転倒を防止する目的のい
わゆるモーメントリミッタとして、もしくは車体に対す
る過負荷を制限する目的とするものが多い。従ってその
規制方法は例えば前記のようなブームの角度位置に対し
て予め設定される所定の許容モーメントに対して、実測
される転倒方向モーメントがこの値を超え車体を転倒さ
せるような危険が生じた場合、もしくは実測される負荷
が予め設定されている許容負荷を超え作業装置を損傷す
るおそれが生じた場合などに警報を発生するものであ
り、またはブームの作動規制を行うものであった。従っ
てこのような危険の生じない所定範囲内の値であれば、
例えば軸力が減少する場合すなわち作業台が何らかの障
害物上に乗り上げた場合であっても検出されることがな
かった。

【０００７】また従来技術に記載したようなシリンダに
作用する軸力を検出しあるいはシリンダを作動させる油
圧を検出して、このシリンダに作用する荷重が一定値を
超えたと判断されるときにこの油圧回路中に設けたリリ
ーフバルブにより油圧をリリーフすることにより、ブー
ムに一定値以上の反力が加わらないようにする考案で
は、このようなリリーフ回路を持たないものや、あるい
はリリーフ回路を設けることができないものには適用す
ることができなかった。

【０００８】一方、実開平７−２４８９９号公報には、
この軸力検出手段からの検出信号の大きさが所定範囲外
であると判定されたときに、ブーム格納検出手段により
ブームがブーム受けに格納されたことが検出されている
ときを除いてエラー表示を行う軸力検出手段のエラー表
示装置について開示されている。この考案は、ブームの
格納時において正常にブームを載置格納したときであっ
ても、軸力検出器の信号は負の値となる（シリンダに引
き力がかかる）ことから、何ら手当をしないとすれば検
出信号が異常値であることを表示する「エラー表示」と
なることを防止することをその目的とするものである。
すなわちこの考案は、正常なブーム作動時にエラー表示
をすることがないように設けられたエラー表示装置であ
って、本発明のように作業台が何らかの障害物に乗り上
げてシリンダ負荷が軽減されるような場合についてこの
作業車の安全性を規定するものではなかった。

【０００９】このように従来のいわゆるモーメントリミ
ッタをはじめとする安全装置は、車体の転倒方向モーメ
ントを基本的な評価基準とし、さらに加えてブーム（作
業台）に加わる負荷の増大を付加的に判断するものであ
る。すなわち、このようにして判断される許容荷重はブ
ーム作業車を中心としてブームの旋回角，起伏角，伸長
量（屈伸角）等から求められるブームの角度位置と軸力
検出器等にかかる負荷の大きさとから、危険領域の外延
を規定して警報作動やブームの規制作動等を行うもので
あった。

【００１０】従って、このような公知の方法では架空で
予定された危険領域に達したとき、もしくは達しようと
しているときの規制としては有効であるが、例えば架空
で作業台下部が何らかの障害物に乗り上げたときのよう
に負荷が軽減される方向での他の物体との衝突や、ブー
ムをブーム受けに格納するときのような場合には、従来
の規制手段では衝突時の衝撃が大きく、またシリンダに
作用する軸力も大きくなるため作業台やシリンダ、ブー
ム受け等を破損するおそれがあった。そしてこのような
危険は特に起伏下げ作動やブームの縮動等のブーム作動
で作業台下部の死角となる方向へのブーム作動を行う場
合に特に多かった。

【００１１】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、前記のようにその外延が予め設定された危
険領域の内部において、しかも特にシリンダに引き力が
作用するような状況において、作業台に搭乗する作業者
や作業台，作動シリンダ，ブーム受け等を保護する安全
装置を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では起伏シリンダに設けられた軸力検出手段
（例えば実施形態における軸力検出器２３）と、この検
出手段により検出された軸力が予め設定され記憶された
所定範囲内にあるか否かを判断する判断手段（例えば実
施形態における作業範囲コントローラ２５）とを有し、
軸力検出手段により検出された軸力が予め設定された所
定範囲外であると判断されたときにブームの作動規制を
行う規制手段（例えば実施形態における作業範囲コント
ローラ２５及びブーム作動コントローラ１８）を有する
ブーム作業車の安全装置であって、前記所定範囲の軸力
のうち軽負荷側（低軸力側）の規制値は正の値を有する
ことによって達成される。ここで、この正の値を有する
規制値とは、ブームの角度位置検出器（例えば実施形態
における起伏角度検出器２１，伸長量検出器２２、旋回
角度検出器２４等）によって検出される作業台の角度位
置における作業台の重量によって作用する軸力を考慮し
て予め設定された値である。すなわち、このような値を
検出される軸力の低軸力側の判断値として用いることに
より、作業台が持ち上げられ油圧シリンダに負の軸力
（引き力）が作用する前にこの方向へのブームの作動を
規制（例えば作動停止）するものである。

【００１３】すなわち、このような規制値を用いたブー
ムの作動規制では、従来の安全装置で特に問題のあった
軸力低減方向での安全作動、例えば起伏下げ作動やブー
ムの縮動等のブーム作動で作業台（例えば実施形態にお
ける作業台６）下部の死角となる方向へのブーム作動中
に作業台が障害物（例えば実施形態における梁Ｈ）に衝
突した場合に、起伏シリンダに負の軸力がかかり作業台
が障害物によって持ち上げられるような状態になる以前
に、ブーム作動を停止する作動規制を行う。従って前記
公報記載のように起伏シリンダに急激な引き力が加わっ
たときに初めてエラー表示を行う安全装置と比べてより
早期に規制作動を行うことができる。従って従来よりも
安全に作業ができるとともに作業装置を破損させること
がない。

【００１４】また本発明に係る他の安全装置では、前記
と同様の手法によって予め定める正の値を有する第一の
設定値と、この第一の設定値よりも低い第二の設定値と
を有するとともに、判断手段は観測される軸力が第一の
設定値と第二の設定値との間の値であるときには、規制
手段によりこの方向へのブーム作動速度を低減させる作
動規制を行い、そして観測される軸力が第二の設定値以
下の値となったときには規制手段によりこの方向へのブ
ーム作動を停止させる作動規制を行うことにより達成さ
れる。

【００１５】このような二段階のブームの作動規制で
は、従来の安全装置で特に問題のあった軸力低減方向で
の安全作動、例えば起伏下げ作動やブームの縮動等のブ
ーム作動で作業台下部の死角となる方向へのブーム作動
中に作業台が障害物に衝突した場合に、まず第一の設定
値を下回ったときにブームの作動速度が低減され、さら
にこの方向にブーム作動を行ったとしても、起伏シリン
ダに負の軸力がかかり作業台が障害物によって持ち上げ
られるような状態になる以前に、第二の設定値によりブ
ーム作動を確実に停止する作動規制を行う。従って前記
公報記載のように起伏シリンダに急激な引き力が加わっ
たときに初めてエラー表示を行う安全装置と比べ、作業
台や起伏シリンダ、ブーム等に大きな衝撃荷重が加わる
ことが無く、よって安全に作業ができるとともに作業装
置を破損させることがない。

【００１６】また、負の軸力が発生することが予定され
ているブーム格納作動については、判断手段により旋回
角度検出器、起伏角度検出器等の検出値からブームが格
納位置近傍にあると判断されるときに、予めブームの起
伏下げの作動速度を低減させる作動規制を、前記正の値
を有する軽負荷軸力設定または正の値を有する２段階ブ
ーム作動規制とともに行うことによって、より安定的に
行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。まず、図１には、
本発明に係る安全装置を備えた高所作業車を示してい
る。この高所作業車１はトラックをベースとして構成さ
れており、車体２の後部には、この車体２に対して水平
旋回自在に旋回台３が取り付けられている。なお、車体
２の後部には、この旋回台３に旋回作動を行わせる油圧
旋回モータ（図示せず）が内蔵されている。この旋回台
３の上部には、ブーム４が取り付けられている。このブ
ーム４は、旋回台３に起伏自在に枢着された基端ブーム
４ａと、この基端ブーム４ａ内に伸縮自在に挿入された
先端ブーム４ｂとからテレスコープ状に構成されるとと
もに、このブーム４の内部に自らの伸縮作動によって先
端ブーム４ｂを基端ブーム４ａに対して伸縮作動させる
油圧伸縮シリンダ（図示せず）が内蔵されている。ま
た、基端ブーム４ａと旋回台３との間には、自らの伸縮
作動によりブーム４を押し上げたり引き下げたりして、
ブーム４を起伏作動させる油圧起伏シリンダ５が取り付
けられている。

【００１８】そしてブーム４（先端ブーム４ｂ）の先端
には、支持部材６ａを介して作業台（作業床）６がブー
ム４の起伏角度平面と略同一平面において揺動自在に取
り付けられている。この作業台６上には上部操作装置１
７ａが、車体２側には下部操作装置１７ｂがそれぞれ設
けられており、これら操作装置１７ａ，１７ｂの操作に
より旋回モータ、起伏シリンダ５、伸縮シリンダへの作
動油の供給が制御され、ブーム４の旋回、起伏、伸縮作
動が制御されるようになっている。これにより、上部操
作装置１７ａまたは下部操作装置１７ｂを操作してブー
ム４の作動制御を行い、作業台６を所望高所に移動して
作業台６に搭乗した作業者により高所作業を行わせるこ
とができるようになっている。

【００１９】作業台６には作業者が搭乗して作業を行う
ため、作業台６はブーム４の起伏の如何に拘わらず常時
水平に保持する必要がある。このため、作業台６の床面
と先端ブーム４ｂとの間にはレベリングシリンダ７が設
けられている。このレベリングシリンダ７は、起伏シリ
ンダ５と繋がっており、起伏シリンダ５の伸縮作動に連
動してレベリングシリンダ７が伸縮作動するようになっ
ている。このため、ブーム４の起伏作動に伴って作業台
６が揺動し、その姿勢を水平に保持するレベリングが行
われる。

【００２０】また、車体２の前部にはブーム受け８が取
り付けられている。このブーム受け８は車体２に対して
垂直に立設されたポスト部８ａと、このポスト部８ａの
上端部に取り付けられた受け部８ｂとから構成されてい
る。受け部８ｂは、車体２に対して倒伏された基端ブー
ム４ａの先端を受容し載置させるためにＵ字形状に形成
されている。この作業車１を走行させるときには、図２
に示すようにブーム４を全縮小させた状態で上記受け部
８ｂに載置する。この際、起伏シリンダ５の引き下げ力
（縮小力）によってブーム４を受け部８ｂに押し付ける
ようにする。これにより、作業車１の走行中の振動によ
ってブーム４が上下にガタついたり旋回したりするのを
防止することができる。

【００２１】ところで、旋回台３やブーム４が作動する
と車体２には転倒方向にモーメントが作用する。このた
め、この転倒方向モーメントに抗して車体２を支え、で
きるだけ広い範囲で旋回台３やブーム４を作動させるた
め、車体２の前後左右の４箇所には、ジャッキの張り出
し操作により車体２の側方に大きく張り出して下端部を
接地させるアウトリガジャッキ９が取り付けられている
（ただし、図には車体２の左側面前後のジャッキ９のみ
が表れている）。そして高所作業を行う際にはまずこの
ジャッキの張り出し操作が行われ、ジャッキが接地して
いることが検出されているときに限りブーム操作が行え
るように設定されている。しかし、これらジャッキ９に
よって支えることができる転倒方向モーメントには限度
があるため、作業車１には、実際に車体に作用する転倒
方向モーメントが過大にならないようにするための安全
装置が取り付けられている。

【００２２】図３には、本発明に係る安全装置２０の構
成を示している。安全装置２０は、作業台の移動操作を
コントロールするための操作装置１７（１７ａ，１７
ｂ），ブーム操作コントローラ１８，ブーム作動制御装
置１９と、作業台の位置を検出する起伏角度検出器２
１，伸長量検出器２２，旋回角度検出器２４と、起伏シ
リンダにかかる軸方向荷重を検出する軸力検出器２３
と、これら検出器によって検出されたデータが予め設定
されメモリーされている安全領域内にあるか否かを判断
し、ブーム作動の規制信号を出力する作業範囲規制コン
トローラ２５とから構成されている。

【００２３】起伏角度検出器２１は、図１に示すよう
に、基端ブーム４ａの基端部側面に取り付けられてお
り、ブーム４の水平レベルに対する起伏角度に対応する
大きさの検出信号（電気信号）を出力する。伸長量検出
器２２は、基端ブーム４ａの先端部近傍のブーム内部に
取り付けられており、基端ブーム４ａに対する先端ブー
ム４ｂの伸長量に対応した大きさの検出信号を出力す
る。また、軸力検出器２３は、起伏シリンダのボトム側
枢支部に設けられたピン型のロードセルからなり、この
ボトムピンの変形量、すなわち起伏シリンダ５の軸方向
に作用する力（軸力）に対応した大きさの検出信号を出
力する。さらに、旋回角検出器２４は、旋回台３の車体
２の真前方に対する旋回角度に対応した検出信号を出力
する。

【００２４】作業範囲規制コントローラ２５は、従来の
いわゆるモーメントリミッタとしての機能も有してい
る。この機能について簡単に説明すれば、作業範囲コン
トローラ２５は起伏角検出器２１，伸長量検出器２２お
よび軸力検出器２３からの検出信号に基づいて、車体２
に作用している転倒方向モーメント（実転倒方向モーメ
ント）の大きさを算出する。また、旋回角検出器２４か
らの検出信号に基づいて、予め旋回角度ごとにメモリに
記憶された車体２の最大許容転倒方向モーメントのデー
タの中から、この検出信号により示される旋回角度に対
する最大許容転倒方向モーメントを選択する。そして、
作業範囲規制コントローラ２５は、実転倒方向モーメン
トと選択された最大許容転倒方向モーメントとを比較し
て、実転倒方向モーメントが最大許容転倒方向モーメン
トを下回っていると判断したときは表示器３１に対して
許容表示信号を出力する。そして、実転倒方向モーメン
トが最大許容転倒方向モーメントを超えていると判断し
たときは、ブーム操作コントローラ１８に対して規制信
号を出力するとともに、表示器３１に対して規制表示信
号を出力し、警報ブザー３２により警報作動する。ブー
ム操作コントローラ１８は、作業範囲コントローラ２５
からの規制信号を受けて、それ以上転倒方向モーメント
を増加させる方向へのブーム操作がなされても、この方
向へのブーム作動を行わないように規制する。

【００２５】ところで、従来のモーメントリミッタの機
能では、上記のように、実転倒方向モーメントが予め記
憶された最大許容転倒方向モーメントを下回っていると
判断されているときには表示器３１に対して許容表示信
号を出力し、ブームの作動規制を行わない。従って、例
えば図１に示すような状況で、作業台６に搭乗した作業
者が作業台６の床面下部に存在する梁Ｈ等の障害物に気
付かずに起伏下げの操作を行った場合には、作業台６が
梁Ｈに乗り上げて軸力検出器からの検出信号が負の値と
なり、この結果モーメントリミッタの計算値がエラーと
なったときに初めてブームの作動規制がかかる状況であ
った。

【００２６】本発明に係る安全装置では、このような状
況下においても安全に作業を行えるようにするために、
作業範囲コントローラ内に軽負荷側に対して正の値を有
する設定値を設けることで達成している。また、本発明
に係る他の安全装置では作業範囲コントローラ内に軽負
荷側に対して正の値を有する第一の設定値と、この第一
の設定値より低い第二の設定値との２段階の設定値を設
けることで達成している。これらの内容を図４を用いて
説明する。このうち図４（ａ）は、ある旋回角における
一定の作業高さで、作業台６の位置を旋回台３の半径方
向に移動させたときの最大許容軸荷重（軸力検出器にか
かる荷重であって許容される範囲の最大値で、上記モー
メントリミッタにおける最大許容転倒方向モーメントに
相当）と、作業台６を無負荷で同様に移動させたときの
実軸荷重（軸力検出器で検出される荷重）との関係を概
念的に表す図で、図の縦軸は軸荷重，横軸は旋回台３を
中心とした距離Ｒとして表したものである。なお図の横
軸に示すＲ₁はブームの構成によって定まる最大移動半
径を示している。この図に示すように最大許容軸荷重は
旋回台からの距離Ｒが大きくなる（作業台位置が旋回台
から離れる）に従って小さくなり、一方作業台を無負荷
で移動させたときの軸荷重は距離Ｒが大きくなるほど大
きくなる。なお、ここで図中に斜線で示す領域が従来の
モーメントリミッタの作動領域に該当する。

【００２７】図４（ｂ）は、本発明に係る安全装置にお
ける、許容軸力の設定範囲を示す概念図である。本発明
に係る安全装置の許容軸力範囲の上限値すなわち最大許
容軸荷重は、従来におけるモーメントリミッタの上限値
と同様である。一方低軸力側の設定値は、図４（ａ）に
示した無負荷で作業台を移動したときに観測される軸力
を考慮して定めた正の値を有する設定値Ｌ₁によって構
成される。また本発明に係る他の安全装置では、この正
の値を有する第一の設定値Ｌ₁と、この第一の設定値よ
り低い第二の設定値Ｌ₂とを有して構成される。この正
の値を有する（第一の）設定値Ｌ₁は作業台を無負荷で
移動させたときの軸荷重を考慮して予め定められるもの
で、例えば図に示すようにこの無負荷荷重に対して所定
量だけ低い値（例えば５００kg）を設定する。そして第
二の設定値はこの第一の設定値より低い値を設定するも
ので、例えば図に示すように距離Ｒの小さい範囲では軸
力１００kg，Ｒが大の範囲では第一の設定値より所定量
（例えば３００kg）低い値などを設定する。このような
設定を行うことにより本発明に係る安全装置の作動領域
（外延）は図中の斜線領域となる。また、第一の設定値
と第二の設定値とで囲まれる領域（図中のクロスセクシ
ョン領域）は、二つの設定値を有する安全装置において
ブームの作動速度規制が行われる領域を示している。

【００２８】以上のように作業台を無負荷で移動させた
ときの軸負荷特性を考慮して軽負荷側の規制範囲を設定
することにより、軸力検出器の検出する軸力が減少する
ような状況すなわち作業台が何らかの障害物上に乗り上
げた場合でも、従来のエラー検出によるブーム作動停止
より早期にブームの作動規制が行われる。すなわち従来
の作動規制のように作業台が障害物に完全に乗り上げて
（持ち上げられて）検出軸力が負の値となってからブー
ムの作動規制を行うのではなく、作業台が障害物に当接
し、検出される軸力がこの作業台の無負荷のときに観測
される軸力よりも低減したときに異常と判断し、ブーム
の作動規制を行うものである。またこの作動規制は、二
段階の規制値を有して構成することにより、まず第一の
規制領域で減速のかかったときに作業者がブームの作動
停止を行うことも可能となる。従って従来の作動規制と
比較して、より安全性を高めることができる。なお、作
業台が無負荷のときに観測される軸力は、作業台が格納
された状態で作業台に搭乗する作業者等の重量に応じて
発生する軸力を作業範囲コントローラ内に記憶し、この
値を用いることが望ましい。

【００２９】次に、本発明に係る他の安全装置は、図３
に示した起伏角度検出器２１，（伸長量検出器２２）、
旋回角度検出器２４によって検出される検出信号から、
作業範囲規制コントローラによってブームが格納位置近
傍にあると判断されているときには、ブームの起伏下げ
作動速度を低減し、もしくは停止させる作動規制を上記
の軸力低下時のブームの作動規制と併せて行うものであ
る。ブームの格納操作時においては、図２に示すように
基端ブーム４ａが車体上のブーム受け８ｂに当接し、起
伏シリンダ５の引き力によって押しつけられた状態で格
納される。このときにも既に述べてきたようにブームの
格納位置に対して所定の低軸力側の設定値が設定されて
おり、ブーム４ａがブーム受け８ｂに当接し、所定の軸
力以下となったときにブームの作動規制を行う。しか
し、このブーム格納位置では基端ブーム４ａとブーム受
け８ｂとが当接することが予め予定されていること、こ
のような衝突はできる限りその衝撃を低く抑えるべきで
あることなどから、本発明の安全装置ではこの領域にお
いてブームの起伏下げ操作が行われたときには作動速度
を予め低減する作動規制を行う。またはこの作動速度の
低減規制と併せて、この格納角度位置近傍であると判断
される領域に侵入したときには、ブームの作動を一旦停
止させる等の作動規制を行う。

【００３０】次に本発明に係る安全装置の作用について
図５を用いて説明する。この図は縦軸に観測される軸力
を、横軸に時間をとったときの軸力の変化を示しす。こ
のうち図５（ａ）は、図１に示したような状況（架空）
で起伏下げ作動を行い、梁等に衝突したときの軸力変化
の様子を示し、図中に従来の規制方法（イ），本発明に
係り一つの正の規制値を有する規制方法（ロ），本発明
に係り二つの規制値を有する規制方法（ハ）で示す。図
のように従来の規制方法では梁Ｈに衝突後軸力は急激に
低下し、軸力が負の値となったときにモーメントリミッ
タがブームの作動規制を行う。しかし、このとき現実に
観測される軸力はモーメントリミッタ内での処理時間に
よる遅れや、ブーム作動制御装置が油圧回路のソレノイ
ドバルブを遮断するまでの電気的な遅れ、ソレノイドバ
ルブが作動してからシリンダ内の油圧が一定化するまで
の油圧的な遅れ等によってアンダーシュートが発生す
る。この結果起伏シリンダ内の油圧はブームの位置やブ
ームの作動速度等によって決まる負の値となる。つまり
現実的には作業台を持ち上げるような力が作用する状態
で停止することとなる。

【００３１】一方、本発明に係る安全装置によれば、ブ
ームの作動規制が正の値を有する規制値によってかかる
ため、従来の規制方法より早期に規制作動がかかる。例
えば規制値が一つの正の値（例えば図５（ａ）では
Ｌ₂）の場合でも図中の（ロ）のような特性になり、ア
ンダーシュート量が同一であっても規制が早期にかかる
分だけ最終的な圧力も従来の規制方法より高くなり、従
ってＬ２の設定によりこの最終軸力を正の値とすること
ができる。さらに、二つの規制値を持ち、第一の規制値
を下回ったときにブームの作動速度を規制する場合に
は、図中の（ハ）に示すようになり、ブームの作動速度
を遅くすることによってアンダーシュート量自身を小さ
くすることができる。従ってこれら場合には最終的な軸
力が正の値となるように、換言すれば作業台を持ち上げ
るような危険な状態とならないようにすることができ
る。なお、ブームの作動速度が規制されたときに作業者
が異常状態に気付きブームの作動を停止することによ
り、この持ち上げ力はより小さくすることが可能であ
る。

【００３２】図５（ｂ）は、ブームを格納するときの軸
力変化の様子を示し、図の縦軸及び横軸は図５（ａ）と
同一である。また図中には従来の規制方法（イ），本発
明に係り二つの規制値を有する規制方法（ハ），本発明
に係り二つの規制値を有しかつ格納位置でブームの作動
速度を減速規制させたとき（二）の軸力変化状況を各々
示す。ここで、上記障害物との衝突と異なる点として、
ブームをブーム受けに載置格納する場合には、車両の走
行中の振動によってブームが上下左右にがたつくことが
ないよう一定の力でブームをブーム受けに押しつけてお
く必要があること、すなわちシリンダについてみれば一
定の負の軸力を発生させておく必要があるということで
ある。このため従来の規制方法は、このブーム格納時に
は軸力が負の値でもエラー発生しないようにするととも
に、ここでは一定の負の値を規制値として設定してい
た。図中にＬ_kとして示す軸力がこの値に該当する。

【００３３】まず従来例によれば図中（イ）に示すよう
に基端ブーム４ａがブーム受け８ｂに当接した後、観測
される軸力は急激に低下し、負の軸力Ｌ_kに達したとこ
ろでブームの作動規制がかかる。しかし先述のように系
の遅れ要素によりアンダーシュートが発生し、さらに負
の軸力が大きくなった後に一定の油圧となって安定す
る。一方本発明に係る安全装置のうち、二つの設定値を
有する例についてみれば、図中（ハ）に示すようにまず
正の値を有する第一の設定値を下回った後ブームの作動
速度か低減され、ついで第二の設定値である所定の引き
力に達したところでブームの作動停止規制がかかる。従
って従来の規制方法に比べてアンダーシュート量を少な
く抑えることができる。さらに、格納位置での起伏下げ
のブーム作動速度を低減させた場合には図中（ホ）で示
すように（イ）や（ハ）よりも目標とする軸力Ｌ_kに近
い値でブーム作動の停止を行うことができる。また、こ
のように作動速度を低減することにより、ブームがブー
ム受けに当接するときの衝撃を緩和することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る安全装
置によれば、ブームの作動規制を行うための軸力設定値
のうち、低軸力側の規制値について正の値を有する設定
値を設けることにより、作業台下部が何物かの障害物に
当接し持ち上げられるような軸力の減少状況が発生した
ときに、従来の規制方法よりも早期にブームの作動規制
を行うことができ、作業台が持ち上げられるような力が
発生する前にブームの作動を停止することができる。従
って従来の規制装置よりも安全に作業を進めることがで
きるとともに作業台やブームの損傷を抑制することがで
きる。。

【００３５】また、ブームの作動規制を行うための軸力
設定値のうち、低軸力側の設定値を２段階とし、正の値
を有する第一の設定値を下回ったと判断されるときにこ
の方向へのブームの作動速度を減速し、さらに軸力が低
下して第一の設定値より低い第二の設定値に達したと判
断されるときにこの方向へのブームの作動を停止する規
制を行うことにより、作業台下部が何物かの障害物に当
接し持ち上げられるような軸力の減少状況が発生したと
きに、従来の規制方法よりも早期にブームの作動規制を
行うことができる。また第二の設定値についても正の値
とすることにより、作業台が持ち上げられるような力が
発生する前にブームの作動を確実に停止することができ
る。従って従来の規制装置よりも安全に作業を進めるこ
とができるとともに、作業台やブームの損傷を効果的に
防止することができる。

【００３６】さらに、ブームの位置検出器による検出信
号からブームが格納位置近傍にあると判断されるときに
は、ブームの起伏下げ作動速度を減速させることを上記
ブームの作動規制と併せて行うことにより、ブームの格
納作動時に基端ブームとブーム受けの当接時の衝撃を緩
和することができる。さらにこの作動速度規制と併せ
て、格納角度位置近傍領域に侵入したときにブーム作動
を一旦停止させるようにすることで、作業者に注意を促
すことが可能であり、より安全性を高めることができ
る。またブームを格納して車両を移動させる時に起伏シ
リンダに必要とされる所定の引きつけ力についても、従
来に比べてより正確に、かつ、ばらつき無く得ることが
できる。従って、作業台に搭乗する作業者の安全性を向
上させることができるとともに、ブームやブーム受けの
損傷を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高所作業車の作業状態を示す外観
図である。

【図２】本発明に係る高所作業車のブーム格納状態を示
す外観図である。

【図３】本発明に係る安全装置の構成を示すブロック図
である。

【図４】本発明に係る安全装置の軸力設定を示す概念図
である。

【図５】本発明に係る安全装置の作用を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

１ ブーム作業車 ４ ブーム ５ 油圧シリンダ（起伏シリンダ） ６ 作業台 ８ ブーム受け ２３ 軸力検出手段（軸力検出器） Ｈ 梁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体上に、油圧シリンダによって起伏自
   在に設けられたブームと、この油圧シリンダに作用する
   軸力を検出する軸力検出手段と、前記検出された軸力が
   予め設定された所定範囲内であるか否かを判断する判断
   手段とを有し、 前記軸力検出手段により検出された軸
   力が、前記判断手段により前記予め設定された前記所定
   範囲の高軸力側の設定値を超えていると判断されると
   き、もしくは正の値を有する低軸力側の設定値を下回っ
   ていると判断されるときに、 ブームの作動規制を行う規制手段を有してなること特徴
   とするブーム作業車の安全装置。
2. 【請求項２】前記予め設定された所定の軸力範囲のう
   ち、 低軸力側の設定値は正の値を有する第一の設定値と、こ
   の第一の設定値よりも低い第二の設定値を有するととも
   に、前記判断手段は、前記検出される軸力が前記第一の
   設定値と前記第二の設定値の間の値であると判断される
   ときには、前記規制手段によりブームの作動速度を低減
   させる作動規制を行い、 前期第二の設定値を下回っていると判断されるときに
   は、前記規制手段によりブームの作動を停止させる作動
   規制を行うことを特徴とする請求項１に記載のブーム作
   業車の安全装置。
3. 【請求項３】 前記ブーム作業車には、ブームを載置格
   納するためのブーム受けを備え、ブームの起伏角度を検
   出する起伏角度検出手段を有するものにおいて、 前記判断手段により、ブームが格納角度位置近傍にある
   と判断されるときには、前記規制手段によりブームの起
   伏下げの作動速度を低減させ、もしくは停止させること
   を特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のブーム
   作業車の安全装置。