(57)【要約】【課題】高所作業時において作業台の水平旋回範囲を規制し、作業台とブームとの充分な電気的絶縁性を確保する高所作業車の制御装置を提供する。【解決手段】車体と、車体上に起伏および伸縮自在に設けられたブームと、ブームの先端に上下に揺動可能に取り付けられた電気的な絶縁性を有する絶縁アームと、絶縁アームの先端に水平旋回自在に取り付けられた作業台と、作業台旋回手段と、起伏角検出器２６と、夾角検出器２７と、ブーム長さ検出器２８と、コントローラ２５とを備えて高所作業車の制御装置が構成され、コントローラ２５は、ブーム長さと、ブームの起伏角と、ブームと絶縁アームとの夾角とから作業台の地上高さを算出し、作業台の地上高さが所定作業高さを超え、且つ絶縁アームが水平よりも下方へ揺動した位置に位置するときには、作業台旋回手段による作業台の所定範囲への水平旋回作動を規制する制御を行う。【選択図】　図１
2004067319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行可能な車体と、
前記車体上に起伏および伸縮自在に設けられたブームと、
前記ブームの先端に上下に揺動可能に取り付けられた電気的な絶縁性を有する絶縁アームと、
前記絶縁アームの先端に水平旋回自在に取り付けられた電気的な絶縁性を有する作業台と、
前記作業台を水平旋回作動させるための作業台旋回手段と、
前記ブームの起伏角を検出する起伏角検出手段と、
前記ブームと前記絶縁アームとの夾角を検出する夾角検出手段と、
前記ブームのブーム長さを検出するブーム長さ検出手段と、
前記作業台旋回手段による前記作業台の水平旋回作動を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記ブーム長さ検出手段により検出された前記ブーム長さと、前記起伏角検出手段により検出された前記起伏角と、前記夾角検出手段により検出された前記夾角とから前記作業台の地上高さを算出し、前記作業台の前記地上高さが所定作業高さを超え、且つ前記絶縁アームが水平よりも下方へ揺動した位置に位置するときには、前記作業台旋回手段による前記作業台の所定範囲への水平旋回作動を規制する制御を行うことを特徴とする高所作業車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体上に起伏および伸縮自在に設けられたブームと、ブーム先端に上下に揺動可能に取り付けられた絶縁アームと、絶縁アームの先端に水平旋回自在に取り付けられた作業台とを備えた高所作業車に関し、さらに詳しくは、作業台の水平旋回作動を制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高所作業車には、車体上に起伏および伸縮自在に設けられたブームと、ブーム先端に上下に揺動可能に取り付けられたアームと、アームの先端に水平旋回自在に取り付けられた作業台とを備えたものがあり、作業台に配設された上部操作装置を操作することにより、ブームを起伏および伸縮作動させたり、アームを上下に揺動させたり、作業台を水平旋回作動させたりして作業台を電柱上の架線支持部など所望の高所に移動させ、目的とする作業を行うことができるように構成されている。
【０００３】
電線の架線工事や各種電気設備の保守作業などを行う電設系の高所作業車では、作業台を活線の周辺に移動させて作業を行うことが多く、このような作業中に作業者が誤って活線に触れたり、操作を誤って作業台を活線に接触させたりする場合がある。このため、電設系の高所作業車では、作業台が活線と接触しても作業者が感電したり高所作業車が破損したりすることがないように、作業台及び、例えばアームを絶縁アームとしてＦＲＰなどの電気絶縁材料を用いて製作し、電流が作業台やブームを通って地絡しないように構成している。具体的には、電気的な絶縁性を有する絶縁アームにより作業台とブームとの絶縁距離を絶縁アームの長さ分だけ確保することで、作業台とブームとの充分な電気的絶縁性を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、作業台は絶縁アームの先端に水平旋回自在に（首振り自在に）取り付けられ、例えば、ロータリアクチュエータといった作業台旋回手段により水平旋回作動を行う。これにより、ブームおよび絶縁アームを動かすことなく作業台を移動（水平旋回）させることができ、高所での作業性が向上する。しかしながら、上記のように絶縁アームによって作業台とブームとの絶縁を図っていても、作業台を水平旋回させる位置によっては作業台とブームとの距離が近くなり、作業台とブームとの電気的な絶縁性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高所作業時において作業台の水平旋回範囲を規制し、作業台とブームとの充分な電気的絶縁性を確保する高所作業車の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明においては、走行可能な車体と、車体上に起伏および伸縮自在に設けられたブームと、ブームの先端に上下に揺動可能に取り付けられた電気的な絶縁性を有する絶縁アームと、絶縁アームの先端に水平旋回自在に取り付けられた電気的な絶縁性を有する作業台と、作業台を水平旋回作動させるための作業台旋回手段（例えば、実施形態におけるロータリアクチュエータ１２）と、ブームの起伏角を検出する起伏角検出手段と、ブームと絶縁アームとの夾角を検出する夾角検出手段と、ブームのブーム長さを検出するブーム長さ検出手段と、作業台旋回手段による作業台の水平旋回作動を制御するコントローラとを備えて高所作業車の制御装置が構成される。そして、この制御装置に構成されるコントローラは、ブーム長さ検出手段により検出されたブーム長さと、起伏角検出手段により検出された起伏角と、夾角検出手段により検出された夾角とから作業台の地上高さを算出し、作業台の地上高さが所定作業高さを超え、且つ絶縁アームが水平よりも下方へ揺動した位置に位置するときには、作業台旋回手段による作業台の所定範囲への水平旋回作動を規制する制御を行う。
【０００７】
このように構成された高所作業車によれば、作業台の地上高さが所定作業高さを超え、且つ絶縁アームが水平よりも下方へ揺動した位置に位置するときには、コントローラが作業台の所定範囲への水平旋回作動を規制する制御を行うため、所定作業高さを超えた場所で作業台とブームとの距離が近くなって作業台とブームとの電気的な絶縁性が低下することが回避されることから、高所作業時において作業台とブームとの充分な電気的絶縁性を確保することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る制御装置を備えた高所作業車１を図２に示している。この高所作業車１は、前後輪３ａ，３ｂを有して走行可能であり、前部に運転キャビン２ａを有したトラック車両をベースに構成される。このトラック車両の車体２の上に図示しない旋回モータにより駆動されて水平旋回可能に構成された旋回台４が配設されている。この旋回台４に基端部が枢結されてブーム５が取り付けられており、このブーム５は起伏シリンダ６により起伏動されるようになっている。ブーム５は、基端ブーム５ａおよび先端ブーム５ｂを入れ子式に摺動自在に組み合わせて、内蔵の伸縮シリンダ（図示せず）により伸縮動可能に構成されている。
【０００９】
先端ブーム５ｂは先端にブームヘッド５ｃを有し、このブームヘッド５ｃに枢結されて絶縁アーム７が上下に揺動可能に取り付けられている。絶縁アーム７は、アームヘッド７ａと、このアームヘッド７ａおよびブームヘッド５ｃの上側に枢結された上側リンク７ｂと、アームヘッド７ａおよびブームヘッド５ｃの下側に枢結された下側リンク７ｃとから構成され、上側リンク７ｂとブームヘッド５ｃとの間に配設されたリンク揺動シリンダ８により上下に揺動するようになっている。そして、上側リンク７ｂと下側リンク７ｃとで構成されるリンク機構により、アームヘッド７ａの取付方向が絶縁アーム７の揺動に拘わらずブーム５に対して一定となっている。
【００１０】
また、絶縁アーム７に構成されるアームヘッド７ａ、上側リンク７ｂ、および下側リンク７ｃは、作業者の感電防止等のためＦＲＰなどの電気絶縁材料を用いて製作され、絶縁アーム７が電気的な絶縁性を有するように構成される。そして、電気的な絶縁性を有する絶縁アーム７により詳細は後述する作業台１１とブーム５との絶縁距離を絶縁アーム７の長さ分だけ確保することで、作業台１１とブーム５との充分な電気的絶縁性を得ている。
【００１１】
アームヘッド７ａには、垂直ポスト９が上下に揺動可能に取り付けられている。この垂直ポスト９は、アームヘッド７ａと垂直ポスト９との間に配設されたレベリングシリンダ１０により、ブーム５の起伏および絶縁アーム７の揺動に拘わらず垂直ポスト９が常に垂直に延びて位置するように揺動制御される。このように常時垂直に保持される垂直ポスト９に水平旋回自在に（首振り自在に）作業台１１が取り付けられおり、作業台１１はブーム５の起伏および絶縁アーム７の揺動に拘わらず常に水平に保持される。作業台１１は、作業者の感電防止等のためＦＲＰなどの電気絶縁材料を用いて製作され、垂直ポスト９と作業台１１との間に配設された、例えば、油圧モータ等のロータリアクチュエータ１２により水平旋回（首振り）作動を行う（図３を参照）。
【００１２】
作業台１１には、ここに搭乗した作業者が操作する上部操作装置２０が設けられている。この上部操作装置２０は、図３に示すように、ブーム５の起伏、伸縮および旋回作動を行わせるブーム操作レバー２１と、絶縁アーム７の上下方向への揺動作動を行わせるアーム操作レバー２２と、作業台１１の水平旋回（首振り）作動を行わせる首振り操作スイッチ２３とを有して構成される。
【００１３】
なお、車体２の前後左右の４カ所に下方に伸縮自在なアウトリガ１３が設けられており、高所作業を行うときには、図示のようにアウトリガ１３を下方に張り出して車体２を持ち上げ支持できるようになっている。
【００１４】
以下に、高所作業車１の制御装置について図１を参照して説明する。この制御装置は、コントローラ２５からの制御信号により、制御バルブ３０の作動を行うように構成されている。コントローラ２５には、ブーム操作レバー２１、アーム操作レバー２２、および首振り操作スイッチ２３からの操作信号と、起伏角検出器２６、夾角検出器２７、ブーム長さ検出器２８、そして作業台旋回角検出器２９からの検出信号が入力される。
【００１５】
ブーム操作レバー２１は起立状態から傾動且つ回動操作可能に構成されており、傾動操作されると傾動方向に対応し且つ傾動角に比例するブーム操作信号がコントローラ２５に出力されるとともに、回動操作されると回動方向に対応し且つ回動角度に比例するブーム操作信号がコントローラ２５に出力される。コントローラ２５は、これらの操作信号に対応する流量の作動油が、起伏シリンダ６、伸縮シリンダおよび旋回モータといったブームアクチュエータ３１にそれぞれ供給されるよう制御バルブ３０の開度制御を行う。
【００１６】
アーム操作レバー２２は起立状態から傾動操作可能に構成されており、傾動操作されると傾動方向に対応し且つ傾動角に比例するアーム操作信号がコントローラ２５に出力される。コントローラ２５は、このアーム操作信号に対応する流量の作動油がリンク揺動シリンダ８に供給されるように制御バルブ３０の開度制御を行う。
【００１７】
首振り操作スイッチ２３所定中立位置から回動操作可能に構成されており、回動操作されると回動方向に対応し且つ回動角度に比例する首振り操作信号がコントローラ２５に出力される。コントローラ２５は、この首振り操作信号に対応する流量の作動油がロータリアクチュエータ１２に供給されるように制御バルブ３０の開度制御を行う。なお、ブームアクチュエータ３１、リンク揺動シリンダ８およびロータリアクチュエータ１２に供給される作動油は、エンジンにより駆動される油圧ポンプ３５から供給される。
【００１８】
起伏角検出器２６はブーム５の起伏角αを検出し（図２を参照）、その起伏角αをコントローラ２５に出力する。夾角検出器２７はブーム５と絶縁アーム７との夾角βを検出し（図２を参照）、その夾角βをコントローラ２５に出力する。ブーム長さ検出器２８はブーム５のブーム長さＬを検出し、そのブーム長さＬをコントローラ２５に出力する。作業台旋回角検出器２９は作業台１１の作業台旋回角γを検出し、その作業台旋回角γをコントローラ２５に出力する。なお、作業台旋回角γは、図３に示すように、作業台１１がアームヘッド７ａ、すなわち絶縁アーム７（およびブーム５）の長手方向に向いている状態を原点とした水平旋回角度とする（時計回りを正回転とする）。
【００１９】
続いて、この制御装置の制御内容について図１を参照して説明する。まず、起伏角検出器２６、夾角検出器２７、ブーム長さ検出器２８、そして作業台旋回角検出器２９からの検出信号がコントローラ２５に入力され、コントローラ２５は、各検出器から検出された起伏角α、夾角βおよびブーム長さＬから作業台１１の地上高さｈを算出する。なお、図２に示すように、地上高さｈは地上から作業台１１の内部底面までの高さであり、高所作業車１の各寸法およびアウトリガ１３の張り出し量を規定値とすることで、起伏角α、夾角βおよびブーム長さＬから地上高さｈを算出することができる。
【００２０】
そして、作業台１１の地上高さｈが所定の作業高さＨ以下であるときには、コントローラ２５は、ブーム操作レバー２１、アーム操作レバー２２、および首振り操作スイッチ２３の操作に応じた制御バルブ３０への制御信号の出力を許可し、各操作手段の操作に応じた制御バルブ３０の開度制御を行う。
【００２１】
作業台１１の地上高さｈが作業高さＨに達したときには、起伏角αと夾角βとの和が１８０度未満、すなわち絶縁アーム７が水平よりも下方へ揺動した位置に位置するときで、且つ作業台旋回角γの絶対値が所定の作業台旋回規制角Γ以上である場合、コントローラ２５は、地上高さｈが作業高さＨを超えるようなブーム操作レバー２１およびアーム操作レバー２２の操作による制御信号の出力を規制し、ブームアクチュエータ３１（起伏シリンダ６）およびリンク揺動シリンダ８へ作動油の供給を行わないようにする。すなわち、絶縁アーム７が水平よりも下方へ揺動した位置に位置するときで、且つ作業台旋回角γの絶対値が所定の作業台旋回規制角Γ以上である場合、作業台１１の地上高さｈが作業高さＨを超えるようなブーム５および絶縁アーム７の作動が規制され、作業台１１とブーム５との距離が近い状態で作業高さＨを超えることが防止される。
【００２２】
ここで、作業台旋回規制角Γは、起伏角αと夾角βとの和が１８０度未満、すなわち絶縁アーム７が水平よりも下方へ揺動した位置に位置するときに、作業台１１が水平旋回して作業台１１とブーム５との距離が近くなり作業台１１とブーム５との電気的な絶縁性が低下することを防止するために設定された作業台旋回角である。起伏角αと夾角βとの和が１８０度未満、すなわち絶縁アーム７が水平よりも下方へ揺動した位置に位置する場合には、作業台１１はブーム５の側方あるいは側下方に位置するからである。なおこのとき、警報手段等により、起伏角αと夾角βとの和が１８０度未満で、且つ作業台旋回角γの絶対値が所定の作業台旋回規制角Γ以上である状態であることを報知する警報作動を行わせるようにしてもよい。
【００２３】
作業台１１の地上高さｈが作業高さＨを超えたときには、図２の二点鎖線に示すように、起伏角αと夾角βとの和が１８０度以上、すなわち絶縁アーム７が水平よりも上方へ揺動した位置に位置する場合、コントローラ２５は、ブーム操作レバー２１、アーム操作レバー２２、および首振り操作スイッチ２３の操作に応じた制御バルブ３０への制御信号の出力を許可し、各操作手段の操作に応じた制御バルブ３０の開度制御を行う。なお、起伏角αと夾角βとの和が１８０度以上、すなわち絶縁アーム７が水平よりも上方へ揺動した位置に位置する場合、作業台１１がブーム５の側上方に位置するため、作業台１１が水平旋回しても作業台１１とブーム５との電気的な絶縁性に大きな影響を及ぼすことはない。
【００２４】
一方、図２の実線に示すように起伏角αと夾角βとの和が１８０度未満、すなわち絶縁アーム７が水平よりも下方へ揺動した位置に位置する場合、作業台旋回角γの絶対値が作業台旋回規制角Γ以上となるような首振り操作スイッチ２３の操作による制御信号の出力を規制し、ロータリアクチュエータ１２へ作動油の供給を行わないようにする。すなわち、絶縁アーム７が水平よりも下方へ揺動した位置に位置する場合、作業台旋回角γの絶対値が作業台旋回規制角Γ以上となるような作業台１１の水平旋回（首振り）作動が規制され、作業台１１の地上高さｈが作業高さＨを超えた場所で作業台１１とブーム５との距離が近くなって作業台１１とブーム５との電気的な絶縁性が低下することが防止される。
【００２５】
なおこのとき、警報手段等により、起伏角αと夾角βとの和が１８０度未満で、且つ作業台旋回角γの絶対値が所定の作業台旋回規制角Γに達した場合に、その旨を報知する警報作動を行わせるようにしてもよい。
【００２６】
以上のようにして、作業台１１の地上高さｈが所定作業高さＨを超え、且つ絶縁アーム７が水平よりも下方へ揺動した位置に位置するときには、コントローラ２５が作業台１１の所定範囲への水平旋回作動を規制する制御を行うため、所定作業高さＨを超えた場所で作業台１１とブーム５との距離が近くなって作業台１１とブーム５との電気的な絶縁性が低下することが回避されることから、高所作業時において作業台１１とブーム５との充分な電気的絶縁性を確保することができる。
【００２７】
なお、当該例において、作業台１１が油圧駆動のロータリアクチュエータ１２により水平旋回（首振り）作動を行うように構成されているが、これに限られるものではなく、例えば、電気モータ等、作業台１１を水平旋回作動させるための作業台旋回手段が設けられていればよい。
【００２８】
また、当該例において、コントローラ２５が、起伏角検出器２６および夾角検出器２７から検出された起伏角αと夾角βとの和を算出することで、絶縁アーム７の位置判断を行っているが、これに限られるものではなく、絶縁アーム７の絶対角度を検出して絶縁アーム７の位置判断を行うようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、作業台の地上高さが所定作業高さを超え、且つ絶縁アームが水平よりも下方へ揺動した位置に位置するときには、コントローラが作業台の所定範囲への水平旋回作動を規制する制御を行うため、所定作業高さを超えた場所で作業台とブームとの距離が近くなって作業台とブームとの電気的な絶縁性が低下することが回避されることから、高所作業時において作業台とブームとの充分な電気的絶縁性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高所作業車の制御装置構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る制御装置を備えた高所作業車の側面図である。
【図３】本発明に係る高所作業車に構成される作業台の平面拡大図である。
【符号の説明】
２　車体
５　ブーム
７　絶縁アーム
１１　作業台
１２　ロータリアクチュエータ（作業台旋回手段）
２５　コントローラ
２６　起伏角検出器
２７　夾角検出器
２８　ブーム長さ検出器
ｈ　地上高さ
Ｈ　作業高さ
Ｌ　ブーム長さ
α　起伏角
β　夾角
【図１】
2004067319.tif 000003
【図２】
2004067319.tif 000004
【図３】
2004067319.tif 000005