(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
起伏または屈伸により姿勢変更自在なブーム３の先端に、上下方向に揺動自在に取り付けられた作業台４を備えた高所作業車に用いられ、作業台４をブーム３の起伏または屈伸にかかわらず水平に維持するレベリング装置であって、作業台４を上下方向に揺動させる揺動アクチュエータ５、揺動アクチュエータ５の駆動を制御する駆動制御手段６、および、駆動制御手段６を作動させるレベリング制御手段７とからなり、レベリング制御手段７が、ブーム３の姿勢を検出するブーム姿勢検出手段８と、ブーム３先端に対する作業台４の揺動を検出する揺動角検出手段９と、これら両検出手段８，９からの検出値からブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を一定に維持させる制御信号を演算算出して前記駆動制御手段６へ出力する制御信号出力部１０とで構成したものにおいて、
作業台４に当該作業台４の水平レベルからの傾き角を検出する傾き角検出手段１１を取り付け、この傾き角検出手段１１の検出値を前記制御信号出力部１０に入力し、前記制御信号出力部１０は、前記制御信号を演算算出するに際して、ブーム姿勢検出手段８の検出値または揺動角検出手段９の検出値を傾き角検出手段１１の検出値で補正し、ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を水平状態で一定に維持させる制御信号を演算出力するよう構成してあることを特徴とする高所作業車の作業台レベリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、起伏または屈伸により姿勢変更自在なブームの先端に、上下方向に揺動自在に取り付けられた作業台を備えた高所作業車に用いられ、作業台をブームの起伏または屈伸にかかわらず水平に維持するレベリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高所作業車は、図２に示す如く、車両１に旋回自在に搭載した旋回台２に、起伏自在にブーム３を取り付け、このブーム３の先端に上下方向に揺動自在に作業台４を取り付けている。前記ブーム３は、屈伸しないもの、あるいはその途中で屈伸できるようにしたものがある。図２では、ブーム３を、旋回台２にその基端部を起伏自在に取り付けた下ブーム３ａと、基端部を下ブーム３ａの先端部に起伏自在に取り付けた上ブーム３ｂとで構成した屈伸式のブームとして示している。
【０００３】
そして、ブーム３の先端部（上ブーム３ｂの先端部）と作業台４との間には、作業台４をブーム３の起伏または屈伸にかかわらず水平に維持するレベリング装置が取り付けられている。このレベリング装置は、作業題を上下方向に揺動させるための揺動アクチュエータ５、揺動アクチュエータ５の駆動を制御する駆動制御手段６、および、駆動制御手段６を作動させるレベリング制御手段７（図３参照）とで構成されている。レベリング制御手段７は、図３に示すように、ブーム３の姿勢を検出するブーム姿勢検出手段８と、ブーム３先端に対する作業台４の傾斜を検出する揺動角検出手段９と、これら両検出手段８，９からの検出値からブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を一定に維持させる制御信号を演算算出して前記駆動制御手段６へ出力する制御信号出力部１０とで構成している。
【０００４】
ブーム姿勢検出手段８は、起伏または屈伸によるブーム３の姿勢変更状況を検出するものであり、この例では、図２に示す如き基端部を旋回台２に起伏可能に取り付けた下ブーム３ａと、この下ブーム３ａの先端部に屈伸可能に取り付けた上ブーム３ｂとから構成した屈伸式のブーム３を持つ高所作業車に適用される関係上、下ブーム３ａの水平レベルからの起伏角θ１を検出する起伏角検出手段８ａ、下ブーム３ａに対する上ブーム３ｂの屈伸角θ２を検出する屈伸角検出手段８ｂとでもって構成している。
【０００５】
揺動角検出手段９は、ブーム３先端（上ブーム３ｂ先端）に対する作業台４の揺動角θ３を検出するものである。これら検出手段の検出対象の角θ１，θ２，θ３は、図２中に示している。
【０００６】
前記制御信号出力部１０は、ブーム姿勢検出手段８の検出信号（起伏角検出手段８ａおよび屈伸角検出手段８ｂの検出信号θ１およびθ２）、および、揺動検出手段９の検出信号θ３を用いて、ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を一定に維持させるための制御信号を演算算出して前記駆動制御手段６へ出力するよう構成している。
【０００７】
ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を一定に維持させるためには、
θ１＋θ２＝−θ３
（但し、θ１、θ２、θ３は、図２において反時計回りを＋としており、図２の状態で  は、θ１は＋、θ２およびθ３はそれ自身−の符号を持っている。）
の関係を維持すれば良いのであるから、制御信号出力部１０は、この関係を維持させるための制御信号を求めて、この制御信号でもって駆動制御手段６を制御するようにしている。
【０００８】
このように構成したレベリング装置は、ブーム姿勢検出手段８および揺動角検出手段９が、ブーム３の姿勢変更（起伏または屈伸）状況および作業台４の傾斜角）を即座に検出し、これを制御信号出力部１０に伝えるので、ブーム３の姿勢変更に即応したレベリング制御ができるというメリットがあるものの、ブーム３の撓みに基づく作業台４の傾きが補正されないという問題がある。
【０００９】
なお、ブーム姿勢検出手段８および揺動角検出手段９を廃しこれに代えて、作業台４に取り付けられ当該作業台４の水平レベルからの傾きを検出する傾き角検出手段を用いるようにし、制御信号出力部１０で、この傾き角検出手段からの傾き角を零にするための制御信号を演算算出し、この制御信号でもって揺動アクチュエータ５の駆動制御手段６を制御するよう構成したレベリング装置も存在している。この場合、作業台４を水平レベルからの傾きが０となるよう制御するものであるから、ブーム３の撓みに起因する作業台４の傾斜も自動的に修正されるという効果がある。しかしながら、傾き角検出手段は、作業台４の水平レベルからの傾きを懸垂振り子の揺動を介して検出するものであり、しかも懸垂振り子はその不必要な揺動を抑えるために粘性流体を充填した容器中に取り付けられているのが常であるから、その検出値が作業台４の傾きに即応しないという欠点を持っている。このため、ブーム３の姿勢変更に即応したレベリング制御ができない（応答性が悪い）という問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来の上記二方式のレベリング装置の問題点を解消したレベリング装置、すなわち、ブーム３の姿勢変更に即応したレベリング制御ができ、しかも、ブーム３撓みによる作業台の傾きを自動的に補正されるレベリング制御ができる高所作業車の作業台レベリング装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【問題を解決するための手段】
この発明に係る高所作業車の作業台レベリング装置は、上記目的を達成するため下記の如く構成する。すなわち、
起伏または屈伸により姿勢変更自在なブーム３の先端に、上下方向に揺動自在に取り付けられた作業台４を備えた高所作業車に用いられ、作業台４をブーム３の起伏または屈伸にかかわらず水平に維持するレベリング装置であって、作業台４を上下方向に揺動させる揺動アクチュエータ５、揺動アクチュエータ５の駆動を制御する駆動制御手段６、および、駆動制御手段６を作動させるレベリング制御手段７とからなり、レベリング制御手段７が、ブーム３の姿勢を検出するブーム姿勢検出手段８と、ブーム３先端に対する作業台４の揺動を検出する揺動角検出手段９と、これら両検出手段８，９からの検出値からブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を一定に維持させる制御信号を演算算出して前記駆動制御手段６へ出力する制御信号出力部１０とで構成したものにおいて、
作業台４に当該作業台４の水平レベルからの傾き角を検出する傾き角検出手段１１を取り付け、この傾き角検出手段１１の検出値を前記制御信号出力部１０に入力し、前記制御信号出力部１０は、前記制御信号を演算算出するに際して、ブーム姿勢検出手段８の検出値または揺動角検出手段９の検出値を傾き角検出手段１１の検出値で補正し、ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を水平状態で一定に維持させる制御信号を演算出力するよう構成してあることを特徴とする高所作業車の作業台レベリング装置。
【００１２】
このように構成した本発明の高所作業車の作業台レベリング装置は、上記従来二方式の前者のレベリング装置に加え、作業台４に当該作業台４の水平レベルからの傾き角を検出する傾き角検出手段１１を取り付け、この傾き角検出手段１１の検出値を前記制御信号出力部１０に入力するようになし、前記制御信号出力部１０は、ブーム姿勢検出手段８と揺動角検出手段９の検出値からブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を一定に維持させる制御信号を演算算出するに際して、ブーム姿勢検出手段８の検出値または揺動角検出手段９の検出値を傾き角検出手段１１の検出値で補正し、ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を水平状態で一定に維持させる制御信号を演算出力するよう構成したものであるから、ブーム３姿勢変更に即応したレベリング制御ができると共に、ブーム３撓みによる作業台の傾きを自動的に補正できるレベリング制御が可能となるのである。
即ち、従来二方式のレベリング装置の長所を合わせ持ったレベリング装置となるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る高所作業車の作業台レベリング装置の実施の形態を図１に基づいて説明する。
本発明に係るレベリング装置は、上記従来二方式のレベリング装置のうち前者のレベリング装置と比較し、作業台４に当該作業台４の水平レベルからの傾き角を検出する傾き角検出手段１１を付加したこと、および、制御信号出力部１０における制御信号の演算処理を一部変更したことの二点で相違するものであるから、その他の構成および作用については、上記従来二方式のレベリング装置のうちの前者のレベリング装置の説明を援用する。
【００１４】
図１において、１１は、作業台４に取り付けられた懸垂振り子式の傾き角検出手段であって、この傾き角検出手段１１は、作業台４の水平レベルからの傾き角δθを検出し、この検出値たる傾き角δθを制御信号出力部１０に入力するようにしている。
【００１５】
制御信号出力部１０は、ブーム姿勢検出手段８たる起伏角検出手段８ａと屈伸角検出手段８ｂからの起伏角θ１と屈伸角θ２、および、揺動角検出手段９の検出信号θ３を用いて、ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を一定に維持させるための制御信号を演算算出し、前記駆動制御手段へ出力するよう構成したものであるが、この制御信号を演算算出するに際して、この発明にかかるレベリング装置の制御信号出力部１０では、ブーム姿勢検出手段８の検出値（起伏角θ１、屈伸角θ２）または揺動角検出手段９の検出値（θ３）を傾き角検出手段１１の検出値（傾き角度δθ）で補正し、ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を水平状態で一定に維持させる制御信号を演算出力するようにしている。
【００１６】
具体的には、
θ１＋θ２＝−θ３−δθ
または、この式のδθを移項し、
θ１＋θ２＋δθ＝−θ３
（但し、θ１、θ２、θ３は、図２において反時計回りを＋としており、図２の状態では、θ１は＋、θ２およびθ３はそれ自身−の符号を持っている。さらにδθは、水平レベルからの反時計回りの傾きを＋としている。）
の関係を維持させるために必要な制御信号を演算算出するようにしている。このようにして演算算出された制御信号でもって（駆動制御手段６とそれにより駆動される揺動アクチュエータ５を介して）作業台４をレベリング制御すようになっている。
【００１７】
ところで、上記の関係式の維持は、ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を一定に維持させることに加えて、作業台５の水平レベルからの傾きの修正を意味するものであるから、作業台３は、ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を水平状態で一定に維持されるのである。
ブーム３の姿勢変更にかかわらず作業台４の対地姿勢を一定に維持させるための制御信号は、従来二方式の前者のレベリング装置と同様に、ブーム姿勢検出手段８と揺動角検出手段９の検出結果に即応して行われるので、ブーム３姿勢変更に即応したレベリング制御が可能となる。更に、作業台４の水平レベルからの傾き角δθの修正も自動的に行われるのである。なお、作業台４の水平レベルへの修正は、検出応答性の悪い懸垂振り子式の傾き角検出手段１１からの信号で行われる関係上、ブーム３の姿勢変更に即応し難いが、この作業台４の水平レベルからの傾き角δθの修正は、頻繁に行われることがないので特に問題はない。
【００１８】
図１において、１２は、傾き角検出手段１１の検出信号（傾き角δθ）の制御信号出力部１０への入力経路に介装したローパスフィルターである。傾き角検出手段１１は、作業台４に取り付けられた懸垂振り子式であるため、ブーム３の姿勢変更の起動時等に生じる懸垂振り子が不必要に揺動してその検出値が振れるのであるが、上記ローパスフィルター１２は、この検出値の振れをフィルタリングするためのものである。このようなローパスフィルター１２を取り付けることで、安定したレベリング制御ができるのである。
【００１９】
なお、上記の実施例では、下ブーム３ａと上ブーム３ｂとで構成した屈伸式のブーム３を持つ高所作業車に適用した例を示したが、旋回台２に起伏自在に取り付けられた直伸式のブームを持つ高所作業車にも適用できるこというまでもない。
この場合上記の実施例において、ブーム姿勢検出手段８を起伏角検出手段８ａのみで構成すると共に、制御信号出力部１０で、
θ１＝−θ３−δθ
または、この式のδθを移項し、
θ１＋δθ＝−θ３
の関係を維持させるための制御信号を演算算出するようにすれば良い。
【００２０】
また、上記の実施例では、レベリング装置を常時作動させるようにしたものとして説明したが、作業台４のレベリング制御は、ブーム３の姿勢変更時のみ必要であるとの考えから、ブーム３の姿勢変更操作時にのみレベリング装置を作動させるようにしても良い。
【００２１】
【効果】
以上の如く構成し作用する本発明の高所作業車の作業台レベリング装置は、簡単な構成でありながら、ブーム３姿勢変更に即応したレベリング制御ができると共に、ブーム３の撓みによる作業台の傾きを自動的に補正できるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る高所作業車の作業台レベリング装置の説明図。
【図２】  高所作業車の説明図。
【図３】  従来の高所作業車の作業台レベリング装置の説明図。
【符号の説明】
１；車両、２；旋回台、３；ブーム、３ａ；下ブーム、３ｂ；上ブーム、
４；作業台、５；揺動アクチュエータ、６；駆動制御手段、
７；レベリング制御手段、８；ブーム姿勢検出手段、８ａ；起伏角検出手段、
８ｂ；屈伸角検出手段、９；揺動角検出手段、１０；制御信号出力部、
１１；傾き角検出手段、
θ１；起伏角、θ２；屈伸角、θ３；揺動角、δθ；傾き角、
【図１】
0004177919.tif 000002
【図２】
0004177919.tif 000003
【図３】
0004177919.tif 000004