(57)【要約】【課題】作業機に加わる荷重に応じて走行体の走行速度を自動制御する作業車を提供する。【解決手段】自走自在な走行体１と、走行体１の前部に立設されたマスト１３と、マスト１３に支承され、かつ昇降手段１４により昇降自在な昇降板１７と、昇降板１７に着脱自在に取り付けられたアタッチメント２０と、走行体１に設けられ、かつ走行体１の走行操作と昇降手段１４の操作を行う操作手段６，７と、アタッチメント２０に加わる荷重を検出する荷重検出手段２５と、荷重検出手段２５が検出した荷重に応じて走行体１の走行速度を制御する制御手段１０とから作業車を構成したもので、吊り荷２７に応じて走行体１の走行速度が自動的に最適速度となるように制御されるため、作業車の安全性が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走自在な走行体と、前記走行体の前部に立設されたマストと、前記マストに支承され、かつ昇降手段により昇降自在な昇降板と、前記昇降板に着脱自在に取り付けられたアタッチメントと、前記走行体に設けられ、かつ前記走行体の走行操作と前記昇降手段の操作を行う操作手段とを備えた作業車であって、前記アタッチメントに加わる荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段が検出した荷重に応じて前記走行体の走行速度を制御する制御手段とから構成したことを特徴とする作業車。
【請求項２】
前記制御手段に複数の走行速度モードを予め設定し、かつ前記荷重検出手段が検出した荷重に応じて前記走行速度モードを選択すると共に、選択された前記走行速度モードにより前記走行体を駆動する駆動源を制御してなる請求項１に記載の作業車。
【請求項３】
前記操作手段に低速走行モードを無効にする低速走行解除スイッチを設けてなる請求項２に記載の作業車。
【請求項４】
前記荷重検出手段を３次元ロードセルにより形成して、前記アタッチメントに加わる荷重の３次元方向の振れを検出し、かつ前記振れが予め設定した範囲を超えた場合に前記走行体を減速または停止するよう制御してなる請求項１ないし３の何れかに記載の作業車。
【請求項５】
自走自在な走行体と、前記走行体の前部に立設されたマストと、前記マストに支承され、かつ昇降手段により昇降自在な昇降板と、前記昇降板に着脱自在に取り付けられたアタッチメントと、前記走行体に設けられ、かつ前記走行体の走行操作と前記昇降手段の操作を行う操作手段とを備えた作業車であって、前記アタッチメントに加わる荷重を検出する３次元ロードセルからなる荷重検出手段と、複数の走行速度モードが予め設定され、かつ前記荷重検出手段が検出した荷重に応じて前記走行速度モードを選択すると共に、選択された前記走行速度モードにより前記走行体を駆動する駆動源を制御する制御手段と、前記操作手段に設けられた低速走行モードを無効にする低速走行解除スイッチことから構成したことを特徴とする作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吊り荷の荷重に応じて自動的に走行体の走行速度を制御するようにした作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ビル等の建設現場や、既存のビルの改装、解体工事等の現場では、重量物を運搬するのに作業車が使用されており、この種の作業車としては、エンジンやバッテリを動力として走行する走行台車のような走行体の前部に、作業を行う作業機を備えているものが一般に使用されている。
作業車の作業機は、作業の内容に適した構造となっていて、例えば建設資材等の重量物を運搬したり、高所へ持ち上げる等の作業を主に行う作業機には、走行体の前部に１段または複数段に昇降するマストを備えており、このマストには、フォークやブーム等のアタッチメントを装着する昇降板が設けられている（例えば特許文献１）。
また走行体には、作業員が乗車して作業を行う方式と、走行体には乗車せずに作業を行う方式のものがあり、後者の方式は、作業車が比較的小型なため現場での機動性がよい上、既存のエレベータ等を使用してビルの各階に作業車を移動できることから、ビルの改装工事等に広く利用されている。
【０００３】
一方走行体に作業員が乗車せずに作業を行う作業車では、作業機のマストに設けられた昇降板にアタッチメントを取り付けて、このアタッチメントにより工事に必要な建設資材や工具等を作業現場まで運搬し、作業現場では、作業内容に応じて交換したアタッチメントにより建設資材を吊り上げたり、アタッチメントに破砕工具等を取り付けて、壁や床、天井等の内装を破砕したり、解体したりする作業を行っている。
【特許文献１】特開平６−２５５９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来の作業車では、自走する走行体に作業者が伴走しながら走行体の速度を操作手段により制御する構成のため、重量物である建設資材等の吊り荷を吊り上げて運搬する場合、吊り荷に対して走行体の速度が速すぎることがあり、その結果吊り荷が揺動して走行体の姿勢が不安定となったり、ときには作業車が転倒する等の問題がある。
またアタッチメントに破砕工具を取り付けて壁等の破砕作業を行う場合、従来では破砕工具を操作して破砕作業を行う作業者と、破砕作業の進行に応じて作業車を移動させる少なくとも２人の作業者により作業を行っているが、最近では省力化のためにこれら作業を１人の作業者が行うことがある。
このような場合、破砕作業の進行に見合った速度で走行体を自走させながら、破砕工具を操作して壁の破砕作業を行うことになるが、破砕速度と走行速度を必ずしも一致しない上、走行体が走行する際の慣性や破砕作業時の反力等により破砕工具が不安定に揺動して、走行体やアタッチメントに破砕工具や作業者が衝突したり、破砕している壁周辺の構造物等に破砕工具が衝突して、これらを不用意に破損してしまう問題がある。
【０００５】
本発明はかかる問題を改善するためになされたもので、作業機に加わる荷重に応じて走行体の走行速度を自動制御する作業車を提供して、作業の安全性向上を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の作業車は、自走自在な走行体と、走行体の前部に立設されたマストと、マストに支承され、かつ昇降手段により昇降自在な昇降板と、昇降板に着脱自在に取り付けられたアタッチメントと、走行体に設けられ、かつ走行体の走行操作と昇降手段の操作を行う操作手段とを備えた作業車であって、アタッチメントに加わる荷重を検出する荷重検出手段と、荷重検出手段が検出した荷重に応じて走行体の走行速度を制御する制御手段とから構成したものである。
【０００７】
前記構成により、重量物である建設資材等の吊り荷を吊り上げて運搬する場合、吊り荷に応じて走行体の走行速度が自動的に最適速度となるように制御されるため、吊り荷が揺動して走行体の姿勢が不安定となったり、作業車が転倒するのを未然に防止でき、これによって作業車の安全性が向上する。
【０００８】
本発明の作業車は、制御手段に複数の走行速度モードを予め設定し、かつ荷重検出手段が検出した荷重に応じて走行速度モードを選択すると共に、選択された走行速度モードにより走行体を駆動する駆動源を制御したものである。
【０００９】
前記構成により、作業内容に適した走行体の走行速度が容易に設定できると共に、簡単な構成の制御手段により走行体の速度制御が可能となるため、作業車全体のコスト低減も図れるようになる。
【００１０】
本発明の作業車は、操作手段に低速走行モードを無効にする低速走行解除スイッチを設けたものである。
【００１１】
前記構成により、吊り荷が比較的軽く、また走行路が高速または中速走行に適していて、走行中吊り荷が振れる心配がないと判断した場合、作業者がこの低速走行モード解除スイッチを操作して低速走行モードを解除することにより、走行体を高速走行させることができるため、吊り荷の搬送時間を短縮することができ、これによって作業能率が向上する。
【００１２】
本発明の作業車は、荷重検出手段を３次元ロードセルにより形成して、アタッチメントに加わる荷重の３次元方向の振れを検出し、かつ振れが予め設定した範囲を超えた場合に走行体を減速または停止するよう制御したものである。
【００１３】
前記構成により、破砕作業の進行に見合った速度で走行体を自走させながら、破砕工具を操作して壁等の破砕作業を１人で行う場合、走行体が走行する際の慣性や破砕作業時の反力等により破砕工具が不安定に揺動しても、荷重検出手段が検出した荷重信号により走行体が自動的に減速または停止されるため、走行体やアタッチメントに破砕工具や作業者が衝突したり、破砕している壁周辺の構造物等に破砕工具が衝突して、これらを不用意に破損するのを未然に防止できるようになる。
【００１４】
本発明の作業車は、自走自在な走行体と、走行体の前部に立設されたマストと、マストに支承され、かつ昇降手段により昇降自在な昇降板と、昇降板に着脱自在に取り付けられたアタッチメントと、走行体に設けられ、かつ走行体の走行操作と昇降手段の操作を行う操作手段とを備えた作業車であって、アタッチメントに加わる荷重を検出する３次元ロードセルからなる荷重検出手段と、複数の走行速度モードが予め設定され、かつ荷重検出手段が検出した荷重に応じて走行速度モードを選択すると共に、選択された走行速度モードにより走行体を駆動する駆動源を制御する制御手段と、操作手段に設けられた低速走行モードを無効にする低速走行解除スイッチことから構成したものである。
【００１５】
前記構成により、重量物である建設資材等の吊り荷を吊り上げて運搬する場合、吊り荷に応じて走行体の走行速度が自動的に低速となるように制御されるため、吊り荷が揺動して走行体の姿勢が不安定となったり、作業車が転倒するのを未然に防止でき、これによって作業車の安全性が向上すると共に、作業内容に適した走行体の走行速度が容易に設定できる上、簡単な構成の制御手段により走行体の速度制御が可能となるため、作業車全体のコスト低減も図れるようになる。
また走行路が高速または中速走行に適している場合、作業者が低速走行モードを解除することにより走行体を高速走行させることができ、これによって吊り荷の搬送時間を短縮することができるため、作業能率が向上すると共に、破砕工具を操作して壁等の破砕作業を１人で行う場合、走行体が走行する際の慣性や破砕作業時の反力等により破砕工具が不安定に揺動しも、走行体が自動的に減速または停止されるため、走行体やアタッチメントに破砕工具や作業者が衝突したり、破砕している壁周辺の構造物等に破砕工具が衝突して、これらを不用意に破損するのを未然に防止できるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の作業車によれば、吊り荷に応じて走行体の走行速度が自動的に最適速度となるように制御されるため、吊り荷が揺動して走行体の姿勢が不安定となったり、作業車が転倒するのを未然に防止でき、これによって作業車の安全性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１は作業車の側面図、図２は同平面図、図３は作業時の作用を示すフローチャートで、作業車を構成する走行体１は、台車状の走行フレーム１ａを有している。
走行フレーム１ａの前部は２肢構造となっていて、走行フレーム１ａの先端部に前輪２が回転自在に支承されており、車体フレーム１ａの後部には、駆動輪と操向輪を兼ねた後輪３が設けられている。
後輪３は、車体フレーム１ａのほぼ中央に設置された電動機よりなる駆動手段４に接続されていて、駆動手段４により後輪３を回転駆動することにより、走行体１が自走自在となっている。
【００１８】
走行体１の後部には、上方に向けて支持アーム５が突設されていて、この支持アーム５の上端部に走行操作手段６と作業機操作手段７が設けられている。
走行操作手段６は、走行体１上に設けられた機械室８に収容された制御手段１０と電気的に接続されていて、支持アーム５の上端部に設けられた操作レバー６ａを、中立位置から前方へ操作すると走行体１が前進し、後方へ操作すると走行体１が後進するようになっており、中立位置で停止するようになっている。
【００１９】
また操作レバー６ａを左側へ操作すると、走行体１が左旋回し、右側へ操作すると右旋回すると共に、左または右方向の操作量に応じて所望の旋回は半径で走行体１を旋回させることができるようになっており、走行操作手段６には、押ボタンスイッチからなる走行速度モード選択スイッチ６ｂと低速走行モード解除スイッチ６ｃが設けられていて、走行速度モード選択スイッチ６ｂにより作業に適した走行速度モードが選択できるようになっており、走行モードには、例えば高速走行モードと中速走行モード及び低速走行モードの３段階の走行モードがある。
【００２０】
一方作業機操作手段７は、シーソー式スイッチよりなる作業機昇降スイッチ７ａにより形成されていて、作業機昇降スイッチ７ａの上部を押圧すると、作業機１２に設けられた昇降板１７が上昇し、下部を押圧すると、昇降板１７が下降するようになっている。
作業機１２は、走行体１上に設けられた機械室８の前方に立設されたマスト１３を有しており、マスト１３は下端部が車体フレーム１ａに枢着されたアウタマスト１３ａと、マスト１３ａの内側に上下摺動自在に設けられたインナマスト１３ｂとからなり、アウタマスト１３ａは図示しないチルト手段により下端の枢着部を中心に上端側が前後方向へチルト自在となっている。
インナマスト１３ｂの上端間は、横杆１３ｃにより互いに連結されて、この横杆１３ｃの下面に、インナマスト１３ｂ間に立設されたリフトシリンダ１４のピストン杆１４ａ先端が固着されており、リフトシリンダ１４によりインナマスト１３ｂが自在となっていると共に、ピストン杆１４ａ先端側には、スプロケット１５が回転自在に支承されていて、これらスプロケット１５にチェーン１６の中間部が迂回されている。
チェーン１６の一端側はアウタマスト１３ａの下端側に固着され、他端側はインナマスト１３ｂに昇降自在に支承された昇降板１７に結着されている。
【００２１】
そして昇降板１７の前面に、作業内容に応じて交換が自在なアタッチメント２０が着脱自在に取り付けられている。
作業機１２による作業内容が、例えば建設資材等の重量物からなる吊り荷２７を吊り上げて運搬したり、破砕工具２８を吊り下げてビル等の壁を破砕、解体する作業を行うような場合は、アタッチメント２０として自在クレーン２１を使用する。
自在クレーン２１は、図１及び図２に示すように、昇降板１７の前面に取り付けられたブラケット２３に基端部がピン２４により枢着されて、ピン２４を中心に左右方向へ回動自在な第１ブーム２１ａと、第１ブーム２１ａの先端にピン２１ｃにより枢着された第２ブーム２１ｂとからなり、ピン２１ｃを中心に第２ブーム２１ｂの先端も左右方向へ回動自在となっている。
第２ブーム２１ｂの先端側下面には荷重検出手段２５が設けられていて、この荷重検出手段２５にワイヤロープ等の吊持手段２６を介して吊り荷２７や破砕工具２８が吊り下げられるようになっている。
【００２２】
また荷重検出手段２５には、吊り下げ方向、すなわち下方向の荷重のみを検出する１次元ロードセルや、負荷２７が水平面で前後左右方向へ移動した際の荷重も検出が可能な３次元ロードセル等が使用されている。
荷重検出手段２５により検出された吊り荷２７の荷重は、走行体１上に設けられた機械室８内の制御手段１０へ送られて、荷重に応じて制御手段１０が走行体１の走行モードを切り換え制御するようになっており、走行体１の後部には、カウンタウエイトを兼ねたバッテリ室９が設けられていて、このバッテリ室９内に、駆動手段や制御手段、油圧発生手段へ電力を供給するバッテリ（ともに図示せず）が収容されている。
油圧発生手段は、駆動手段４により駆動される油圧ポンプにより構成されていて、この油圧ポンプより吐出された圧油は、制御手段１０により切り換え制御される油圧制御弁（図示せず）を介してリフトシリンダ１４やチルトシリンダへ供給されるようになっている。
【００２３】
次に前記構成された作業車で、建設資材等の重量物からなる吊り荷２７を運搬する際の作用を説明すると、例えばビル等の建設現場で使用する作業車は、作業現場での機動性が必要なことは勿論、既存のエレベータ等を使用してビル等の任意な階まで運搬できることが必要なため、作業機１２のマストの高さは、予め既存のエレベータで各階へ移動できるように設定されている。
【００２４】
次に作業車を使用して建設資材等の吊り荷２７を運搬する場合、自在クレーン２１の先端に設けた荷重検出手段２５に吊り下げ手段２６を介して吊り荷２７を吊り下げたら、作業機操作手段７の作業機昇降スイッチ７ａを操作し、リフトシリンダ１４によりインナマスト１３ｂを上昇させる。
これによって昇降板１７が上昇して、昇降板１７に取り付けられた自在クレーン２１が水平状態を維持したまま上昇することにより吊り荷２７を吊り上げるので、吊り荷２７が所定高さに達したら、インナマスト１３ｂの上昇を停止する。
【００２５】
次に作業条件に応じて走行速度モードを走行速度モード選択スイッチ６ｂにより選択して、走行体１の走行を開始すると、制御手段１０は、図３に示すフローチャートのステップＳ１で、荷重検出手段２５から送られてくる荷重信号により負荷２７の荷重を検出し、ステップＳ２で現在吊り荷２７を吊っているかを判断する。
そして吊り荷２７を吊っていると判断されて場合はステップＳ３へ進み、吊っていないと判断されて場合は、ステップＳ６へ進み、ステップ３では、予め走行モード選択スイッチにより選択された走行速度モードが高速走行モードに選択されていても、荷重に応じて中速または低速走行モードが選択されるため、制御手段１０は選択された走行速度モードで走行体１が走行するように駆動源４を制御し、ステップＳ２で吊り荷２７が吊られていないと判断された場合は、ステップＳ６で高速走行モードで走行体が走行するように制御手段１０が駆動源４を制御する。
これによって走行体１は吊り荷２７がある場合は低速または中速で走行し、吊り荷２７がない場合は高速走行するようになり、走行体１の走行中作業者は、走行体１に伴走しながら支持アーム５の上端部に設けられた操作レバー６ａを操作して、走行体１が目的とする場所へと向うように走行体１の操向操作を行うもので、吊り荷２７を吊った状態で走行体１が走行している場合は、ステップＳ４で低速走行モード解除スイッチ６ｃが押圧されたかが常時判断される。
【００２６】
低速走行モード解除スイッチ６ｃは、走行体１に伴走する作業者が、吊り荷２７が比較的軽く、また走行路が高速または中速走行に適していて、走行中吊り荷２７が振れる心配がないと判断した場合に操作するもので、作業者がこの低速走行モード解除スイッチ６ｃを操作したため、ステップＳ４で低速走行モードが解除されたと制御手段１０が判断すると、ステップＳ６へ進んで走行速度モードが高速モードに切り換えられ、低速走行モードが解除されていないと判断された場合は、ステップＳ５へ進んで走行速度モードが低速または中速走行モードに維持されたまま走行を継続するもので、走行体１の走行中に低速走行モード解除スイッチ６ｃにより低速走行モードを解除した場合、走行体１を高速で走行させることができるため、より早く作業現場へ吊り荷２７を搬送することができ、作業能率が向上する。
【００２７】
また荷重検出手段２５が３次元ロードセルにより形成されている場合、走行体１の走行中ステップＳ７で、吊り荷２７に振れが発生したかが荷重検出手段２５から送られてくる信号により判断され、吊り荷２７の振れが予め設定された閾値を超えない場合は低速走行モードまたは中速走行モードが維持されると共に、吊り荷２７の振れが予め設定された閾値を超えた場合は、ステップＳ８へ進んで走行体１を停止させ、走行体１が転倒するのを防止する。
以下前記フローを繰り返しながら吊り荷２７を作業現場へと搬送し、吊り荷２７の搬送が完了したら、自在クレーン２１をピン２１ｃ、２４を中心に水平方向へ屈曲させて、吊り荷２７を所定の保管場所へ荷卸しするもので、走行体１の方向を変えずに荷卸が行えるため、重量物である吊り荷２７の荷卸し作業が短時間で能率よく行えるようになる。
【００２８】
以上は建設資材等の重量物を作業車で運搬する場合の作用であるが、自在クレーン２１の先端に破砕工具２８を吊り下げてビルの壁２９等を破砕する場合の作用を、図４を参照して説明する。
作業に当っては、図４に示すように走行体１の走行に支障をきたさないよう壁２９から離れた位置に壁２９と平行するよう走行体１を停止させ、この状態で走行速度モードを破砕作業に適した低速走行モードに設定する。
次に破砕工具２８を作業者が保持した状態で走行体１を壁２９の破砕方向へ走行させて、壁２９の破砕作業を開始するもので、破砕速度に比べて走行体１の速度が速すぎたり、遅すぎたりする場合は、図示しない遠隔操作手段に設けられた速度調整手段により破砕速度に合った速度に走行体１の走行速度を調整する。
【００２９】
また破砕作業中は、破砕工具２８に振れが発生したかが３次元ロードセルよりなる荷重検出手段２５から送られてくる信号により判断され、破砕工具２８の振れが予め設定された閾値を超えない場合は、低速走行モードが維持されると共に、破砕工具２８の振れが予め設定された閾値を超えた場合は走行体１を停止させるため、走行体１が走行する際の慣性や破砕作業時の反力等により破砕工具が不安定に揺動しても、走行体１やアタッチメント２０に破砕工具２８や作業者が衝突したり、破砕している壁２９周辺の構造物等に破砕工具２８が衝突して、これらを不用意に破損するのを未然に防止できるようになる。
【００３０】
なお前記実施の形態では、走行体１の走行速度モードを３段階設定して、これらモードを選択することにより、走行体１の速度制御を行うようにしたが、吊り荷２７の荷重に応じて走行体１の走行速度を連続的に可変制御するようにしてもよく、走行体１の走行開始時や停止時に制御手段１０より出力される走行制御信号をフィルタ処理して、走行開始時や停止時に走行体１が順次加減速するように制御してもよい。
また走行体１後部のバッテリ室９に収容したバッテリをカウンタウエイトに兼用させたが、カウンタウエイトを別に製作して走行体１の後部に取り付けるようにしてもよく、後輪３は、２輪でも１輪でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態になる作業車の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態になる作業車の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態になる作業車の作用を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態になる作業車で破砕作業を行う際の作用説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    走行体
６    走行操作手段
７    作業機操作手段
１０    制御手段
１３    マスト
１４    リフトシリンダ（昇降手段）
１７    昇降板
２０    アタッチメント
２５    荷重検出手段
２７    吊り荷
２８    破砕工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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