(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
起伏自在に枢支された下ブームと、該下ブームの先端に屈伸自在に枢支された上ブームと、該上ブームの先端にバケットを備え、その走行時には倒伏姿勢の前記下ブームの上方に前記上ブームを略並行に折り畳んだ格納姿勢をとる屈伸型高所作業車であって、
下ブーム対地角検出器により直接的に検出される下ブームの対地角と上下ブーム相対角検出器により検出される上ブームの下ブームに対する相対角とより上ブーム演算対地角を算出し、該上ブーム演算対地角が予め設定されている第１の規制角に達したときに下ブームの起伏下げ作動及び上ブームの屈伸上げ作動を規制する第１の規制手段を備えた屈伸型高所作業車の安全装置において、
前記安全装置は、上ブームの対地角を直接的に検出する上ブーム対地角検出器と、該上ブーム対地角検出器により検出される上ブーム検出対地角が予め設定されている第2の規制角に達したときに、前記第１の規制手段の作動規制に関わりなく下ブームの起伏下げ作動及び上ブームの屈伸上げ作動を規制する第２の規制手段と、を有していることを特徴とする屈伸型高所作業車の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、起伏自在な下ブームの先端に上ブームを屈伸自在に枢支し、その先端にバケットを備えた屈伸型高所作業車、特にその走行時には倒伏姿勢の前記下ブームの上方に前記上ブームを略並行に折り畳んだ格納姿勢をとる屈伸型高所作業車の上ブーム対地角が所定の角度を越えないよう規制する安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図1に、その上下ブームを折り畳んだ格納姿勢（走行姿勢）にある屈伸型高所作業車１１の側面図を示す。３は下ブームであって、走行基台１上に旋回自在に搭載された旋回台２に対し起伏自在に枢支されている。下ブーム３は下ブーム起伏シリンダ４により起伏駆動されるものであって、順次嵌挿された複数段の下ブームセクションから構成されており、内蔵する伸縮機構により伸縮可能である。５は上ブームであって、前記下ブーム３の先端部３ａに屈伸自在に枢支されている。上ブーム５は下ブーム先端部３ａと上ブーム間に配置されたリンク機構９と屈伸シリンダ６とにより下ブーム３に対し屈伸可能である。また、上ブーム５は前記下ブーム３と同様に順次嵌挿された複数段の上ブームセクションから構成されており、内蔵する伸縮機構により伸縮可能である。８は前記上ブーム５の先端部５ａに枢支された先端アーム７を介して枢支されたバケットである。バケット８は先端アーム７内部に配置されたレベリング機構により、下ブーム３および上ブーム５の姿勢に関わりなくその姿勢を一定に保つよう構成されている。
【０００３】
図２は屈伸型高所作業車１１が走行基台１からアウトリガ１０を張出し、下ブーム３および上ブーム５を最大伸長し、かつ最大起伏・屈伸した作業姿勢を示している。屈伸型高所作業車１１はこの作業姿勢がバケットの最大作業高さとなるように構成されており、この種の高所作業車はバケット８の最大作業高さが非常に高いことを特徴としている。
【０００４】
したがって、前述した下ブーム３を起伏駆動する下ブーム起伏シリンダ４および上ブーム５を屈伸駆動する屈伸シリンダ６、リンク機構９は図２に示された最大起伏角度および最大屈伸角度を取りうるよう構成している。
【０００５】
ところが、上述した下ブーム最大起伏角および下ブームに対する上ブーム最大屈伸角を取りうるよう構成したために、下ブーム３および上ブーム５の姿勢によっては図３でＢ（二点鎖線）に示すよう上ブーム対地角θＵが９０度（鉛直線Ａ）を越えた位置に上ブーム５が位置した姿勢をとりうることとなる。
【０００６】
しかし、このように上ブーム５が下ブーム先端部３ａの枢支点の鉛直上方よりも下ブーム３の先端側に位置した姿勢となると、上ブーム５の屈伸機構である屈伸シリンダ６あるいはリンク機構９に通常姿勢とは逆向きの外力が作用するようになり強度的に問題となる。また、先端アーム７によりバケット８は上ブーム５よりも常に下ブーム３側に位置するよう構成されているので、上ブーム対地角θＵが９０度以上となる姿勢は作業姿勢としても不必要なものである。
【０００７】
以上の理由より、上ブーム５対地角θＵが９０度を越えないように規制する必要がある。
【０００８】
そこで、従来の屈伸型高所作業車の安全装置は、下ブーム３に装着された下ブーム対地角検出器により検出される下ブームの対地角θＬと下ブーム３と上ブーム５間に装着された上下ブーム相対角検出器により検出される上下ブーム相対角θＬＵとより上ブーム演算対地角を算出し、該上ブーム演算対地角が予め設定されている規制角に達したときに上ブーム３の対地角θＵが増大する下ブームの起伏下げ作動及び上ブーム５の屈伸上げ作動を制限するよう構成されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように屈伸型高所作業車においては上ブームの対地角が９０度を越えないよう制限する必要があるのであるが、従来その制限は上述した制限機能のみを有する安全装置で行われていたため、当該安全装置の信頼性は十分とはいえないものであった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述したような屈伸型高所作業車において重要な制御である上ブームの対地角の規制に関し、二重の検出機能および作動制限機能を有する信頼性の高い安全装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、起伏自在に枢支された下ブームと、該下ブームの先端に屈伸自在に枢支された上ブームと、該上ブームの先端にバケットを備え、その走行時には倒伏姿勢の前記下ブームの上方に前記上ブームを略並行に折り畳んだ格納姿勢をとる屈伸型高所作業車であって、下ブーム対地角検出器により直接的に検出される下ブームの対地角と上下ブーム相対角検出器により検出される上ブームの下ブームに対する相対角とより上ブーム演算対地角を算出し、該上ブーム演算対地角が予め設定されている第１の規制角に達したときに下ブームの起伏下げ作動及び上ブームの屈伸上げ作動を規制する第１の規制手段を備えた屈伸型高所作業車の安全装置において、前記安全装置は、上ブームの対地角を直接的に検出する上ブーム対地角検出器と、該上ブーム対地角検出器により検出される上ブーム検出対地角が予め設定されている第2の規制角に達したときに、前記第１の規制手段の作動規制に関わりなく下ブームの起伏下げ作動及び上ブームの屈伸上げ作動を規制する第２の規制手段と、を有して構成していることを特徴としている。
【００１２】
この構成により、本願の安全装置は第１の規制手段と第２の規制手段が上ブームの対地角の検出をそれぞれ独立して行なうとともに、上ブームの対地角が増大する操作である下ブームの起伏下げ作動及び上ブームの屈伸上げ作動をそれぞれ独立して規制するので、信頼性の高いものとなるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明するにあたって、従来の技術で図１に図示し説明した屈伸型高所作業車に本願発明を適用した例を説明する。従って本発明と従来のものと共通する部分については、同符号を用い詳細な説明を略して以下に説明する。
検出器
図４に、本発明の実施の形態に係る角度検出器を屈伸型高所作業車の下ブーム３および上ブーム５に取付けた状態を示す。
【００１４】
２０は下ブーム対地角検出器であって、下ブーム先端部３ａにとりつけられている。下ブーム対地角検出器２０はポテンショメータあるいはロータリエンコーダ等のセンサーと振り子を組み合わせて対地角を直接検出するよう構成されている。２１は上下ブーム相対角検出器であって、上ブーム５の下ブーム先端部３ａへの枢支部に取付けられている。上下ブーム相対角検出器２１はそのケース２４を上ブーム基端部５ｂに取付け、該ケース２４にポテンショメータあるいはロータリエンコーダ等のセンサー２２を取り付けている。センサー２２のシャフトにはレバー２３が取り付けられており、レバー２３の先端は下ブーム先端部３ａに取り付けられている。２５は上ブーム対地角検出器であって、上ブーム基端部５ｂに取り付けられており、本実施の形態では振り子とリミットスイッチから構成されたものとなっている。上ブーム対地角検出器２５も下ブーム対地角検出器２０と同様にポテンショメータあるいはロータリエンコーダ等のセンサーで構成してもよいことは勿論である。
【００１５】
上述した下ブーム対地角検出器２０、上下ブーム相対角検出器２１、上ブーム対地角検出器２５からはハーネスが上下ブーム側面に沿って配設されており、後述する安全装置に検出信号を送るようになっている。
安全装置
図５は屈伸型高所作業車の安全装置の電気回路のうち本願の発明に関係する部分のみを抜き出したものである。また、図６は安全装置に関係する油圧回路を抜き出したものである。以下、図５および図６に基づいて本願の安全装置の実施の形態を説明する。
【００１６】
３０は電気回路の電源ライン、３１はアースラインである。２５は前述した上ブーム対地角検出器であって、上ブーム対地角が８５度になると内蔵する接点３２が開くようになっている。３３は前記電源ライン３０とアースライン３１の間に前記接点３２と直列に介装されたリレーである。３４は当該リレー３３により駆動される接点である。上ブーム対地角が８５度未満のときは前記接点３２は閉じておりリレー３３は通電されているため、接点３４は閉じた状態となっている。したがって、このとき接点３４は上記電源ライン３０に接続されているため、接点３４からは後述するコントローラ３５、アンロード回路６０、非常下ブーム伏せ回路７０、非常上ブーム上げ回路８０に電源を供給している。
【００１７】
３５はコントローラであって、前述した下ブーム対地角検出器２０および上下ブーム相対角検出器２１の検出信号を受取るようになっており、後述するアンロード回路６０からのラインと前記アースライン３１の間に介装される接点３６を内蔵している。コントローラ３５内の内蔵接点３６は前述した下ブーム対地角および上下ブーム相対角から演算される上ブーム演算対地角が８０度に達すると開くようコントローラ３５内部で制御される。したがって、上ブーム演算対地角が８０度未満のときは、後述するアンロード回路６０からのラインと前記アースライン３１の間は接続状態となっている。
【００１８】
９１は非常スイッチであって、非常操作時以外は開いた状態となっている。非常スイッチ９１はその操作時、前記電源ライン３０と後述する非常操作スイッチ９２およびアンロード回路６０とを接続する。また、同時に前記コントローラ３５の一つのポートを前記アースライン３１に接続する。
【００１９】
９２は前述した非常スイッチ９１と非常下ブーム伏せ回路７０および非常上ブーム上げ回路８０との間に介装された非常操作スイッチである。内蔵するスイッチ９４は非常下ブーム操作スイッチであって、伏せ側に操作したときは非常下ブーム伏せ回路７０に接続するようになっている。勿論、反対側に操作したときは非常下ブーム上げ回路に接続するのであるが、本願発明と直接関係ないので省略している。また、内蔵するスイッチ９３は非常上ブーム操作スイッチであって、上げ側に操作したときは非常上ブーム上げ回路８０に接続するようになっている。上記と同様、非常上ブーム伏せ回路については省略している。
【００２０】
６０はアンロード回路であって、アンロードソレノイド６１を駆動する回路となっている。図６において、１０２はポンプ油路１０３とタンク油路１０４との間に介装されたリリーフ弁である。１００はリリーフ弁１０２のベント油路１０５とタンク油路１０４との間に介装されたアンロードソレノイド弁である。６１はアンロードソレノイド弁１００を駆動するソレノイドである。アンロードソレノイド弁１００は、ソレノイド６１に非通電時には前記ベント油路１０５をタンク油路１０４に連通し、ソレノイド６１に通電されたときは、前記ベント油路１０５をタンク油路１０４と遮断するようになっている。したがって、ソレノイド６１に非通電時にはポンプ油路１０３はアンロード状態となり、ソレノイド６１に通電時にはポンプ油路１０３はオンロード状態となる。
【００２１】
アンロード回路６０のリレー６２は前記非常スイッチ９１が操作されていない状態では非通電状態であるため接点６３は開いており、接点６４は前述した上ブーム対地角検出器２５により駆動される接点３４側に接続状態となっている。したがって、接点３４が閉じておりかつ、コントローラ３５の内蔵接点３６が閉じているときはリレー６５は通電状態であるため、接点６６は閉じておりソレノイド６１は通電状態である。すなわちポンプ油路１０３はオンロード状態である。また、非常スイッチ９１が操作されたときは、接点６３は閉じ、接点６４は非常スイッチ９１側に接続状態となる。したがって、リレー６５は接点３４およびコントローラ３５の内蔵接点３６の状態に関係なく通電状態となるため、ポンプ油路１０３は無条件にオンロード状態となる。
【００２２】
７０は非常下ブーム伏せ回路であって、非常下ブーム伏せソレノイド７１を駆動する回路である。図６において、１０６はポンプ油路１０３およびタンク油路１０４と下ブーム起伏シリンダ４との間に介装された操作弁である。ソレノイド７１に通電されると操作弁１０６は右側に切換わり、下ブーム起伏シリンダ４は縮小するため、下ブーム３は伏せ動作するようになる。非常下ブーム伏せ回路のリレー７２は、前述した上ブーム対地角検出器２５により駆動される接点３４側に接続されている。したがって、上ブーム検出対地角が８５度未満のときは前記リレー７２は通電状態であるため、接点７３は閉じている。そのため、前述した非常スイッチ９１の接点が閉じており、かつ非常操作スイッチ９２の下ブーム伏せ操作スイッチ９４が閉じたときにはリレー７４に通電され、接点７５が閉じソレノイド７１に通電される。
【００２３】
８０は非常上ブーム上げ回路であって、非常上ブーム上げソレノイド８１を駆動する回路である。図６において、１０７はポンプ油路１０３およびタンク油路１０４と上ブーム屈伸シリンダ６との間に介装された操作弁である。ソレノイド８１に通電されると操作弁１０７は左側に切換わり、上ブーム屈伸シリンダ６は伸長するため、上ブーム５は上げ動作するようになる。非常上ブーム上げ回路８０のリレー８２は、前述した上ブーム対地角検出器２５により駆動される接点３４側に接続されている。したがって、上ブーム検出対地角が８５度未満のときは前記リレー８２は通電状態であるため、接点８３は閉じている。そのため、前述した非常スイッチ９１の接点が閉じており、かつ非常操作スイッチ９２の上ブーム上げ操作スイッチ９３が閉じたときにはリレー８４に通電され、接点８５が閉じソレノイド８１に通電される。
普通操作時
非常スイッチ９１は操作されていないため、非常スイッチ９１の接点は開いている。そのため、上述したようにアンロード回路６０のリレー６５と上ブーム対地角検出器２５により駆動される接点３４およびコントローラ３５に内蔵される接点３６は、前記電源ライン３０とアースライン３１との間で直列接続されている。
【００２４】
コントローラ３５内部で演算される演算対地角が８０度（請求項１の第１規制角に相当）に達すると接点３６が開くため、リレー６５は非通電となり接点６６が開きソレノイド６１は非通電状態となる。したがって、ポンプ油路１０３はアンロード状態となり下ブーム３の起伏下げ作動及び上ブーム５の屈伸上げ作動が規制される。これにより、上ブーム対地角のさらなる増加は規制されるのであって、以上が請求項１に記載した第１の規制手段に相当する部分の作用である。ところが、なんらかの原因で第一規制手段に不具合が発生して演算対地角が８０を越える状態となってもコントローラ３５内部の接点３６が開かない場合は、上ブーム対地角検出器２５が作用し、対地角が８５度（請求項１の第２規制角に相当）に達したときに、接点３４が開くので、リレー６５は非通電となり接点６６が開きソレノイド６１は非通電状態となる。したがって、ポンプ油路１０３はアンロード状態となり下ブーム３の起伏下げ作動及び上ブームの屈伸上げ作動が規制されるのである。これが請求項１に記載した第２の規制手段に相当する部分の作用である。
【００２５】
以上のように、上ブーム３の対地角規制に関し、第１規制手段と第２規制手段が二重に作用し規制するので、その信頼性が非常に高いものとなるのである。
非常操作時
非常スイッチ９１を操作して接点９１が閉じた非常操作時には、上ブーム対地角検出器２５で検出される上ブーム検出対地角が８５度（第2規制角）未満の状態では上述したように接点３４が閉じ、リレー７２、８２が駆動され、接点７３、８３が閉じているので、非常操作スイッチ９２の下ブーム起伏操作スイッチ９４を伏せ側に操作することにより下ブーム３の起伏伏せ操作が可能であり、上ブーム屈伸操作スイッチ９３を上げ側に操作することにより上ブーム５の屈伸上げ操作が可能である。この操作により上ブーム５の対地角が増加し８５度（第2規制角）に達したときには前述したように非常下ブーム起伏下げ回路７０の接点７３および非常上ブーム屈伸上げ回路８０の接点８３が開くので上ブーム５の対地角を増加させる操作が規制されるのである。
【００２６】
以上のように、非常操作時においてもコントローラ３５およびアンロード回路６０等よりなる第1規制手段とかかわりなく規制機能が働くので、通常操作と同様に上ブーム対地角規制が行われるのである。
【００２７】
【発明の効果】
本願発明の屈伸型高所作業車の安全装置は、下ブーム対地角検出器により直接的に検出される下ブームの対地角と上下ブーム相対角検出器により検出される上ブームの下ブームに対する相対角とより上ブーム演算対地角を算出し、該上ブーム演算対地角が予め設定されている第１の規制角に達したときに下ブームの起伏下げ作動及び上ブームの屈伸上げ作動を規制する第１の規制手段と、上ブームの対地角を直接的に検出する上ブーム対地角検出器と、該上ブーム対地角検出器により検出される上ブーム検出対地角が予め設定されている第2の規制角に達したときに、前記第１の規制手段の作動規制に関わりなく下ブームの起伏下げ作動及び上ブームの屈伸上げ作動を規制する第２の規制手段とを有している。すなわち、第１の規制手段と第２の規制手段により上ブームの対地角の検出がそれぞれ独立して行われるとともに、上ブームの対地角が増大する操作である下ブームの起伏下げ作動及び上ブームの屈伸上げ作動をそれぞれ独立して規制するので信頼性の高い安全装置となっているのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】走行姿勢にある屈伸型高所作業車の側面図である。
【図２】最大作業高さにある屈伸型高所作業車の説明図である。
【図３】上ブームの動作可能範囲を示す図である。
【図４】角度検出器を取付けた上下ブームの説明図である。
【図５】本願の発明に関係する部分を抜き出した安全装置の電気回路図である。
【図６】本願の発明に関係する部分を抜き出した安全装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１走行基台、２旋回台、３下ブーム、４下ブーム起伏シリンダ、５上ブーム、６屈伸シリンダ、７先端アーム、８バケット、９リンク機構、１０アウトリガ、１１屈伸型高所作業車、２０下ブーム対地角検出器、２１上下ブーム相対角検出器、２５上ブーム対地角検出器、３０電源ライン、３１アースライン、３５コントローラ、６０アンロード回路、６１アンロードソレノイド、７０非常下ブーム伏せ回路、７１非常下ブーム伏せソレノイド、８０非常上ブーム上げ回路、非常上ブーム上げソレノイド、９１非常スイッチ、９２非常操作スイッチ、１００アンロードソレノイド弁、１０２リリーフ弁、１０３ポンプ油路、１０４タンク油路、１０５ベント油路、１０６操作弁、１０７操作弁
【図１】
0004637314.tif 000002
【図２】
0004637314.tif 000003
【図３】
0004637314.tif 000004
【図４】
0004637314.tif 000005
【図５】
0004637314.tif 000006
【図６】
0004637314.tif 000007