JP3558112B2 - 高所作業車の安全装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業台のレベリング調整時において、作業台が高所作業車における他の部材と干渉することを防止する安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高所作業車は、トラックをベースに構成され、車体上に起伏作動等が自在に設けられたブームと、このブームの先端に揺動自在に取り付けられた作業者搭乗用の作業台とを有しており、ブームを作動させて作業台を所望高所に移動させ、作業台に搭乗した作業者により高所作業を行わせるように構成されている。概してこのような高所作業車は、安定して作業が行えるように作業台を常時水平に保持するレベリング装置を有している。このレベリング装置は、作業台とブーム先端との間に設けられブームの起伏作動に応じて伸縮作動するレベリングシリンダを有して構成され、ブームの起伏作動に応じて作業台を揺動させ、作業台を水平に保持する。
【０００３】
ところで、作業台の自重や作業台上の荷の重さにより、レベリングシリンダには圧縮荷重または引っ張り荷重が作用し、その油室内および油室に繋がった配管内には油圧が生じているため、配管等が経時変化するなどして作業台が水平位置から徐々に傾くことがある。このため、高所作業車には通常はレベリング調整装置が設けられており、レベリングシリンダのボトム側油室またはロッド側油室に作動油を補給してレベリングシリンダの伸長量を調整し、傾斜角が小さくなる方向に作業台を揺動させてレベリング調整（その姿勢の修正）を行うことができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばブームを格納状態、すなわち最大まで倒伏させた状態にしてレベリング調整を行うような場合等においては、誤って傾斜角が大きくなる方向に作業台を揺動させてしまうと、作業台が高所作業車における他の部材と干渉するおそれがあるという問題があった。
【０００５】
特に、重荷重型高所作業車のように、作業台に大型のものが用いられるような場合にこの干渉問題が生じる。重荷重型高所作業車の場合、ブームの先端に前後に揺動自在に取り付けられたポストの上端に大型の作業台が前後に延びて取り付けられており、作業台の後端側がブーム上に位置し、前端側が運転キャビン上に位置している。このため、ブーム格納状態においては、後端側がブームに、前端側が運転キャビンにそれぞれ近接しており、後方に揺動させすぎると後端側がブームに干渉し、前方に揺動させすぎると前端側が運転キャビンに干渉する。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、レベリング調整時において作業台と高所作業車における他の部材との干渉を防止することのできる安全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】
上記目的を達成するために、本発明の安全装置は、車体に起伏自在に取り付けられたブームと、このブームの先端に前後に揺動自在に取り付けられたポストと、このポストに取り付けられた作業台と、ポストを揺動させるレベリングシリンダと、ブームの起伏に対応してレベリングシリンダを作動させてポストを揺動させ、作業台を常時水平に保持するレベリング機構と、作業台が水平より傾斜した場合に手動操作によりレベリングシリンダを作動させ、ブームに対するポストの交差角を調整して作業台を水平にするレベリング調整を行うレベリング調整手段とを備えた高所作業車に用いられるものであり、交差角が許容交差角範囲内にあるか否かを検出する作業台状態検出手段と、レベリング調整を行うときに、作業台状態検出手段により交差角が許容交差角範囲外になったことが検出されると警報作動を行う警報手段とから構成される。なお、警報作動とは、警報ブザーによる警報作動のみならず、作業台の揺動作動を規制するような警報作動も含む。
【０００８】
このような構成によれば、レベリング調整を行う場合に、作業台を揺動させすぎて交差角が許容交差角範囲を超えると、警報手段により警報作動を行うので、作業台と高所作業車における他の部材との干渉を防止することができる。
【０００９】
本発明の安全装置は、例えばブームが車体の後端側から前端側に延びて取り付けられ、車体がトラックをベースに構成されて車体前部に運転キャビンを有し、作業台は、格納状態でポストの上端から車体の前後に延びて取り付けられ、後端側がブーム上に位置し、前端側が運転キャビン上に位置しており、交差角が小さくなる方向にポストを揺動させると後端側がブームに接近し、交差角が大きくなる方向にポストを揺動させると前端側が運転キャビンに接近するように構成された高所作業車用に特に適している。この場合、上記警報作動により干渉防止がなされるのは、作業台後端側とブームとの干渉および作業台前端側と運転キャビンとの干渉となる。
【００１０】
さらに、本発明の安全装置は、ブームが格納状態となっているか否かを検出するブーム格納検出器が設けられるとともに、作業台状態検出手段が、交差角が許容最小交差角以上となっているか否かを検出する最小交差角検出器と、交差角が許容最大交差角以下となっているか否かを検出する最大交差角検出器とから構成される。
【００１１】
そして、本発明の安全装置における警報手段は、ブーム格納検出器により、ブームが格納状態となっていることが検出された場合には、レベリング調整を行うことが許容され、且つこのレベリング調整時に、最小交差角検出器により交差角が許容最小交差角よりも小さいことが検出されるか、最大交差角検出器により交差角が許容最大交差角よりも大きいことが検出されると警報作動を行う。あるいは、ブーム格納検出器により、ブームが格納状態にないことが検出された場合には、レベリング調整を行うことを規制する。そのため、作業台と高所作業車における他の部材との干渉を確実に防止することができる。
【００１２】
このような構成によれば、ブームが格納状態にある場合には、レベリング調整を行うことが可能であり、且つこのレベリング調整中においては、交差角が許容最小交差角よりも小さくなるか、許容最大交差角よりも大きくなるかすると警報作動が行われて、作業台と高所作業車における他の部材との干渉が防止される。この場合、許容交差角範囲は、許容最小交差角以上許容最大交差角以下となる範囲となっており、ブーム格納状態以外には対応していないが、ブームが格納状態にない場合には、レベリング調整を行うことが規制されるため、確実に干渉が防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図を参照して説明する。図１には、本発明の安全装置を有する重荷重型高所作業車（以下、単に高所作業車という）１の構成を示している。この高所作業車１は、車体１１上に旋回モータ（図示せず）により旋回作動自在な旋回台１２を有しており、この旋回台１２には、ブーム１３が起伏作動自在に取り付けられている。ブーム１３は複数のブーム部材からなり、これらブーム部材は入れ子式に伸縮自在に構成されている。このブーム１３は、内部に配設された伸縮シリンダ（図示せず）の伸縮作動により伸縮作動し、旋回台１２とブーム１３との間に配設された起伏シリンダ１４の伸縮作動により起伏作動するようになっている。
【００１５】
ブーム１３の先端には、ポスト１５ａが前後方向に揺動自在に取り付けられている。このポスト１５ａには大型の作業台１５が取り付けられており、この作業台１５には、複数の作業車が搭乗可能となっている。この作業台１５は、ポスト１５ａ上端から前後方向に延びて取り付けられており、図に示すように、ブーム１３がブーム受け１９上に載置されて格納状態とされる場合には、後端側がブーム１３上に位置するとともにこのブーム１３に近接しており、前端側が運転キャビン１０上に位置するとともにこの運転キャビン１０に近接している。
【００１６】
この作業台１５上には上部操作装置１７が、車体１１側には下部操作装置１８がそれぞれ設けられており、これら操作装置１７，１８の操作により旋回モータ、起伏シリンダ１４、伸縮シリンダへの作動油の給排が制御され、ブーム１３の旋回、起伏、伸縮作動が制御されるようになっている。
【００１７】
これにより、上部操作装置１７または下部操作装置１８を操作してブーム１３の作動制御を行い、作業台１５を所望高所に移動して作業台１５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。なお、作業を行わないときには、ブーム１３は、ブーム受け１９上に載置されて格納状態とされる。
【００１８】
作業台１５の底部とブーム１３先端部との間には、レベリングシリンダ１６が設けられている。このレベリングシリンダ１６は、そのボトム側油室が起伏シリンダ１４のロッド側油室に繋げられており、起伏シリンダ１４の伸縮作動に連動して伸縮作動するようになっている。すなわち、ブーム１３を起仰作動させる場合には、起伏シリンダ１４のボトム側油室に作動油が供給されるとともに起伏シリンダ１４のロッド側油室内の作動油がレベリングシリンダ１６のボトム側油室内に流入し、起伏シリンダ１４の伸長作動に連動して起伏シリンダ１６が伸長作動する。
【００１９】
ブーム１３を倒伏作動させる場合には、レベリングシリンダ１６のロッド側油室に作動油が供給されるとともにレベリングシリンダ１６のボトム側油室内の作動油が起伏シリンダ１４のロッド側油室内に流入し、レベリングシリンダ１６の縮小作動に連動して起伏シリンダ１４が縮小作動する。
【００２０】
このため、このような起伏シリンダ１４の伸縮作動に連動したレベリングシリンダ１６の伸縮作動により、ブーム１３の起伏作動に連動してポスト１５ａが前後方向に揺動作動し、ポスト１５ａが常時垂直に保持されて作業台１５を常時水平に保持するレベリングがなされるようになっている。
【００２１】
ところで、この作業台１５は大きいため、荷が作業台１５の縁部上に載置される等すると、大きな引っ張り荷重または圧縮荷重がレベリングシリンダ１６に作用し、その油室内および油室に繋がった配管内の油圧が高圧になる。このようなことから、配管等が経時変化するなどしてレベリングがずれる、すなわち作業台１５が水平位置から徐々に傾くことがある。
【００２２】
このため、このように作業台１５が傾いた場合に、その傾斜角が小さくなる方向にポスト１５ａを揺動させてレベリング調整（その姿勢の修正）が行えるように、レベリング調整装置が設けられている。このレベリング調整装置は、上部および下部操作装置１７，１８に設けられ、操作に応じてレベリング調整用操作信号を出力するレベリング調整用操作装置１７ａ，１８ａと、このレベリング調整用操作信号に基づき作動信号を出力するコントローラ２０と、レベリング調整バルブ２１とを有して構成される（図２参照）。レベリング調整バルブ２１は、レベリングシリンダ１６への作動油の補給制御を行うものであり、コントローラ２０から出力される作動信号に応じて作動する。
【００２３】
このような構成によれば、レベリング調整用操作装置１７ａ，１８ａを操作すると、レベリングシリンダ１６へ作動油が補給され、レベリングシリンダ１６が伸縮作動する。このため、レベリング調整用操作装置１７ａ，１８ａを操作して、作業台１５の傾斜角が小さくなる方向にポスト１５ａを揺動作動させてレベリング調整を行うことができるようになっている。
【００２４】
しかしながら、このレベリング調整をブーム１３を倒伏させた状態、特に図１に示すように格納させた状態において行う場合、作業台１５の後端側がブーム１３に近接しており、前端側が運転キャビン１０に近接している。このため、誤って作業台１５の傾斜角が大きくなる方向へポスト１５ａを揺動させてしまった場合、作業台１５が後方（図のＲ方向）に傾斜しすぎると、作業台１５の後端側とブーム１３との間の間隔Ｃｒが零となり作業台１５がブーム１３に干渉するおそれがある。
【００２５】
また、作業台１５が前方（図のＦ方向）に傾斜しすぎると、作業台１５の前端側とキャビン１０との間の間隔Ｃｆが零となり作業台１５が運転キャビン１０に干渉するおそれがある。このため、高所作業車１には、このような干渉を防止する本発明の安全装置が設けられている。
【００２６】
この安全装置の構成を図２に示しており、これはブーム受け側リミットスイッチ３１と、第１ポスト側リミットスイッチ３２と、第２ポスト側リミットスイッチ３３とを有している。また上記のコントローラ２０も含んでおり、これらリミットスイッチ（以下、Ｌ／Ｓという）３１〜３３からの検出信号は、コントローラ２０に入力される。
【００２７】
ブーム受け側Ｌ／Ｓ３１は、ブーム１３が格納状態にあるか否かを検出する。このブーム受け側Ｌ／Ｓ３１は、図１に示すようにブーム受け１９に設けられており、ブーム１３が格納状態となると、ブーム１３によりスイッチが押し込められてオン状態となるようになっている。
【００２８】
第１および第２ポスト側Ｌ／Ｓ３２，３３は、ブーム１３に対するポスト１５ａの交差角αが許容交差角範囲内にあるか否かを検出するために設けられるものであり、図１に示すようにポスト１５ａに取り付けられている。ここで、本安全装置は、ブーム１３の格納状態においてレベリング調整を行った場合の干渉防止を行うものであり、この許容交差角範囲には、ブーム１３を格納させた状態において、作業台１５をブーム１３または運転キャビン１０に干渉させることなくポスト１５ａを揺動させることが可能な交差角αの範囲が設定される。
【００２９】
すなわち、図１において、αｍｉｎ以上αｍａｘ以下となる交差角αの範囲が設定される。αｍｉｎは、作業台１５をブーム１３に干渉させることなくポスト１５ａを揺動させることが可能な交差角αの最小値（許容最小交差角）であり、αｍａｘは、ブーム１３の格納状態において、作業台１５を運転キャビン１０に干渉させることなくポスト１５ａを揺動させることが可能な交差角αの最大値（許容最大交差角）である。
【００３０】
第１ポスト側Ｌ／Ｓ３２は、ポスト１５ａを後方に揺動させすぎて交差角αが許容最小交差角αｍｉｎよりも小さくなったか否かを検出するものであり、作業台１５があまり傾斜しておらず交差角αがαｍｉｎより大きいときには、図３（Ａ）に示すようにスイッチが解放されてオフ状態となっている。ポスト１５ａを後方に揺動させすぎて交差角αがαｍｉｎより小さくなると、図３（Ｂ）に示すようにブーム１３によりスイッチが押し込められてオン状態となる。
【００３１】
第２ポスト側Ｌ／Ｓ３３は、ポスト１５ａを前方に揺動させすぎて交差角αが許容最大交差角αｍａｘよりも大きくなったか否かを検出するものであり、作業台１５があまり傾斜しておらず交差角αがαｍａｘより小さいときには、図４（Ａ）に示すようにブーム１３によりスイッチが押し込められてオン状態となっている。ポスト１５ａを前方に揺動させすぎて交差角αがαｍａｘより大きくなると、図４（Ｂ）に示すようにスイッチが解放されてオフ状態となる。
【００３２】
コントローラ２０は、ブーム１３が格納状態にありブーム受け側Ｌ／Ｓ３１からオン信号が入力されている状態においては、上述したようにレベリング調整用操作装置１７ａ，１８ａからのレベリング調整用操作信号に基づき、レベリング調整バルブ２１に作動信号を出力してレベリング調整を行わせる。そして、このレベリング調整時に、交差角αが許容最小交差角αｍｉｎよりも小さくなり、第１ポスト側Ｌ／Ｓ３２からオン信号が入力されるか、交差角αが許容最大交差角αｍａｘよりも大きくなり、第２ポスト側Ｌ／Ｓ３３からオフ信号が入力されるかすると警報作動を行う。
【００３３】
ここで、警報作動は、レベリング調整バルブ２１への作動信号の出力を停止して作業台１５の傾斜角が大きくなる方向へのポスト１５ａの揺動作動を規制すること、警報ブザー２２を鳴らすこと等を意味する。なお、この後、作業台１５の傾斜角が小さくなる方向へポスト１５ａを揺動作動させるレベリング調整用操作信号が入力された場合には、その操作信号に応じてレベリング調整バルブ２１へ作動信号を出力し、ポスト１５ａを揺動作動させる。
【００３４】
ブーム１３が起仰して格納状態でなくなり、ブーム受け側Ｌ／Ｓ３１からオフ信号が入力されている状態においては、レベリング調整を行おうとしてレベリング調整用操作装置１７ａ，１８ａが操作され、レベリング調整用操作信号が入力されると警報作動を行い、レベリング調整を行わせない。
【００３５】
このような警報作動によれば、ブーム１３が格納された状態において、レベリング調整が行われた場合に、作業台１５がブーム１３または運転キャビン１０と干渉することを防止することができるとともに、ブーム１３が格納されてない状態でのレベリング調整を規制することができる。
【００３６】
以上説明したように、本安全装置では、ブーム１３が格納状態にあるか否かを検出するためにブーム受け側Ｌ／Ｓ３１を、交差角αが許容交差角範囲内にあるか否かを検出するために第１および第２ポスト側Ｌ／Ｓ３２，３３をそれぞれ用いている。これらＬ／Ｓ３１〜３３は安価であるため、本安全装置は、レベリング調整がブーム格納状態に限定されるというデメリットはあるが、コスト的にメリットがある。
【００３７】
以上、ブーム１３が格納状態にある場合においてのみ干渉を防止することが可能な安全装置について説明したが、次に、ブーム１３の起伏状態に関係なく干渉防止を行うことが可能な第２例の安全装置について説明する。図５には、このような安全装置の構成を示している。この安全装置は、ブーム１３の起伏角を検出する起伏角検出器４１と、交差角αを検出する交差角検出器４２（ともに図１参照）と、コントローラ３０とを有しており、各検出器４１，４２からの検出信号は、コントローラ３０に入力される。
【００３８】
コントローラ３０は、ブーム１３の起伏状態に関係なく、レベリング調整用操作装置１７ａ，１８ａからのレベリング調整用操作信号に基づき、レベリング調整バルブ２１へ作動信号を出力して上記例と同様にレベリング調整を行わせる。一方で、起伏角検出器４１により検出された起伏角における許容交差角範囲を算出する。そして、このレベリング調整時に、交差角検出器４２により検出された交差角αが算出された許容交差角範囲外にあるときに、上記例と同様に警報作動を行う。
【００３９】
ここで、この許容交差角範囲は、その起伏角において、作業台１５をブーム１３に干渉させることなく揺動させることが可能な許容最小交差角（上記例の許容最小交差角αｍｉｎと同一）以上で、作業台１５を運転キャビン１０に干渉させることなく揺動させることが可能な許容最大交差角以下となる交差角αの範囲である。なお、この場合、許容最大交差角は起伏角に応じて変化する。
【００４０】
このような構成によれば、起伏角に応じた許容交差角範囲が設定され、警報作動は、交差角αがこの許容交差角範囲を超えた場合に行われるので、ブーム１３をどのような起伏状態にしてレベリング調整を行っても干渉防止を行うことができる。
【００４１】
なお、交差角αは、上記のように交差角検出器４２により直接検出するのでなく、例えば、レベリングシリンダ１６にストロークセンサを設け、このストロークセンサにより検出されたレベリングシリンダ１６の伸長量から算出するようにして検出することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の安全装置によれば、レベリング調整を行う場合に、作業台を揺動させすぎて交差角が許容交差角範囲を超えると、警報手段により警報作動が行われるので、作業台と高所作業車における他の部材との干渉を防止することができる。このため、干渉を気にせずレベリング調整作業を行うことができる。
【００４３】
なお、ブームが格納状態となっているか否かを検出するブーム格納検出器を設け、作業台状態検出手段を、交差角が許容最小交差角以上となっているか否かを検出する最小交差角検出器と、交差角が許容最大交差角以下となっているか否かを検出する最大交差角検出器とから構成し、ブームが格納状態となっている場合には、レベリング調整を行うことを許容するとともにこのレベリング調整時に、交差角が許容最小交差角よりも小さくなるか、許容最大交差角よりも大きくなるかしたときに警報作動を行い、ブームが格納状態になり場合には、レベリング調整を行うことを規制するように構成すれば、レベリング調整はブーム格納状態に限定されるが、ブーム格納検出器、最小交差角検出器および最大交差角検出器は機能が単純であり、これらに、構成が簡単で安価なものを用いることができるため、コスト的にメリットがある。
【００４４】
また、ブームの起伏角を検出する起伏角検出器を設け、作業台状態検出手段により、起伏角検出器によって検出された起伏角における許容交差角範囲を算出させ、起伏角に応じた許容交差角範囲を設定させるように構成すれば、起伏角に応じた許容交差角範囲が設定されるので、ブームをどのような起伏状態にしてレベリング調整を行っても干渉防止を行うことができるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の安全装置を備える高所作業車１の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の安全装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１ポスト側Ｌ／Ｓ３２のオン・オフ作動を説明する概略図であり、図（Ａ）はオフ状態を示し、図（Ｂ）はオン状態を示す。
【図４】第２ポスト側Ｌ／Ｓ３３のオン・オフ作動を説明する概略図であり、図（Ａ）はオン状態を示し、図（Ｂ）はオフ状態を示す。
【図５】第２例の安全装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 運転キャビン
１１ 車体
１３ ブーム
１５ 作業台
１５ａ ポスト
２０ コントローラ
２２ 警報ブザー
３１ ブーム受け側検出器（ブーム格納検出器）
３２ 第１ポスト側Ｌ／Ｓ（最小交差角検出器）
３３ 第２ポスト側Ｌ／Ｓ（最大交差角検出器）
α 交差角
αｍａｘ 許容最大交差角
αｍｉｎ 許容最小交差角

Claims (2)

1. 車体に起伏自在に取り付けられたブームと、前記ブームの先端に前後に揺動自在に取り付けられたポストと、前記ポストに取り付けられた作業台と、前記ポストを揺動させるレベリングシリンダと、前記ブームの起伏に対応して前記レベリングシリンダを作動させて前記ポストを揺動させ、前記作業台を常時水平に保持するレベリング機構と、前記作業台が水平より傾斜した場合に手動操作により前記レベリングシリンダを作動させ、前記ブームに対する前記ポストの交差角を調整して前記作業台を水平にするレベリング調整を行なうレベリング調整手段とを備えた高所作業車の安全装置であって、
   前記交差角が許容最小交差角以上となっているか否かを検出する最小交差角検出器及び前記交差角が許容最大交差角以下となっているか否かを検出する最大交差角検出器からなり、前記交差角が許容交差角範囲内にあるか否かを検出する作業台状態検出手段と、
   前記ブームが格納状態となっているか否かを検出するブーム格納検出器と、
   手動操作により前記レベリング調整を行うときに、前記作業台状態検出手段により前記交差角が前記許容交差角範囲外になったことが検出されると警報作動を行う警報手段とから構成され、
   前記警報手段は、
   前記ブーム格納検出器により、前記ブームが格納状態となっていることが検出された場合には、前記レベリング調整を行うことを許容し、且つこのレベリング調整時に、前記最小交差角検出器により前記交差角が前記許容最小交差角よりも小さいことが検出されるか、前記最大交差角検出器により前記交差角が前記許容最大交差角よりも大きいことが検出されると前記警報作動を行い、
   前記ブーム格納検出器により、前記ブームが格納状態となっていないことが検出された場合には、前記レベリング調整を行うことを規制することを特徴とする高所作業車の安全装置。
2. 前記ブームが前記車体の後端側から前端側に延びて取り付けられており、
   前記車体がトラックをベースに構成されて車体前部に運転キャビンを有しており、
   前記作業台は、格納状態で前記ポストの上端から前記車体の前後に延びて取り付けられ、後端側が前記ブーム上に位置し、前端側が前記運転キャビン上に位置しており、前記交差角が小さくなる方向に前記ポストを揺動させると前記後端側が前記ブームに接近し、前記交差角が大きくなる方向に前記ポストを揺動させると前記前端側が前記運転キャビンに接近する位置にあることを特徴とする請求項１に記載の高所作業車の安全装置。

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