(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台に基端部が枢結され上下方向に揺動可能に設けられたブームと、
前記ブームの先端部に上下方向に揺動自在に枢結された作業台支持部材と、
前記ブームの先端部に一端を枢結し、他端を前記作業台支持部材に枢結して前記作業台支持部材を上下方向に揺動させる上部レベリングシリンダと、
前記作業台支持部材に支持された作業台と、
前記ブームと前記基台とのなす角度を検出する下部角度検出装置と、
前記ブームと前記作業台支持部材とのなす角度を検出する上部角度検出装置と、
前記下部角度検出装置及び前記上部角度検出装置により検出された各検出値に応じて前記上部レベリングシリンダの作動を制御して前記作業台支持部材を介して前記作業台を水平状態にさせるレベリング作動制御手段とを有し、
前記上部角度検出装置は、前記作業台支持部材の側壁における前記ブームの延伸方向の幅範囲内に設けられ、前記ブームと前記作業台支持部材間に連結されて前記作業台支持部材の揺動に応じて角度検出用の回転軸を回転させる回転機構と、前記回転機構の前記回転軸に連結して前記回転軸の回転角度を検出する角度検出手段とを有することを特徴とする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】
本発明は、作業台レベリング装置に関し、さらに詳細には、起伏動自在に設けられたブームと、ブームの先端に揺動自在に設けられた作業台支持部材と、作業台支持部材を揺動させる上部レベリングシリンダと、作業台支持部材の先端に取り付けられた作業台と、ブームと作業台とのなす角度及びブームと車体とのなす角度から上部レベリングシリンダの伸縮動を制御するコントローラとを有して構成される作業台レベリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
重荷重型の作業台、例えば、作業床の大きな作業台を所望の高所位置に移動させる高所作業車には、車体の後部に旋回動自在に設けられた旋回台と、旋回台の上部に基端部を枢結して上下方向に揺動可能に設けられたブームと、ブームの先端部に上下方向に揺動自在に枢結され先端に作業台を取り付けた作業台支持部材と、ブーム及び作業台支持部材間に枢結され作業台支持部材を揺動させる上部レベリングシリンダと、ブームと車体とのなす角度を検出する下部角度検出装置と、ブームと作業台とのなす角度を検出する上部角度検出装置と、下部角度検出装置及び上部角度検出装置により検出された各検出値に応じて上部レベリングシリンダの作動を制御して作業台支持部材を介して作業台を水平状態にさせるレベリング作動制御装置とを有して構成されるものがある。
【０００３】
ここで、上部角度検出装置は、ブームと作業台支持部材間に連結されて作業台支持部材の揺動に応じて角度検出用の回転軸を回転させる回転機構と、ブームの先端部に取り付けられ回転機構の回転軸に連結して回転軸の回転角度を検出する角度検出センサとを有して構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、角度検出センサはブームの先端部上面に設けられ、回転機構はリンクを構成し、その一端は作業台支持部材の下部内側に枢結され、他端はブームの先端部上面に枢結されている。このため、ブームが倒伏動して車体上に格納された場合には、作業台支持部材がブームの基端方向に向かって揺動して作業台支持部材の下部内側に形成された凹部内に回転機構及び角度検出センサを収容するが、ブームが起仰動して作業台支持部材の下端部がブーム上面から離反する方向に揺動すると、リンクの一部が作業台支持部材におけるブーム延伸方向の幅範囲を越えて突出し、且つ角度検出センサが外部に露出した状態になる。
【０００５】
その結果、リンクの一部が作業台支持部材から突出し、且つ角度検出センサが外部に露出した状態で作業が行なわれると、作業現場周辺の構造物等に突出したリンクや角度検出センサが接触する虞がある。そこで、これらを保護する保護部材をブーム等に取り付ければよいが、作業台レベリング装置のコストを上昇させる、という問題が生じる。
【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、ブームを起仰動させたときに上部角度検出装置を損傷させる虞がなく、且つ安価である作業台レベリング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の作業台レベリング装置は、基台（例えば、実施形態における旋回台１１）と、基台に基端部が枢結され上下方向に揺動可能に設けられたブームと、ブームの先端部に上下方向に揺動自在に枢結された作業台支持部材と、ブームの先端部に一端を枢結し、他端を作業台支持部材に枢結して作業台支持部材を上下方向に揺動させる上部レベリングシリンダと、作業台支持部材に支持された作業台と、ブームと基台とのなす角度を検出する下部角度検出装置と、ブームと作業台支持部材とのなす角度を検出する上部角度検出装置と、下部角度検出装置及び上部角度検出装置により検出された各検出値に応じて上部レベリングシリンダの作動を制御して作業台支持部材を介して作業台を水平状態にさせるレベリング作動制御手段（例えば、実施形態におけるレベリングコントローラ７０）とを有して構成する。ここで、上部角度検出装置は作業台支持部材の側壁（例えば、実施形態における側板２２）におけるブームの延伸方向の幅範囲内に設けられ、ブームと作業台支持部材間に連結されて作業台支持部材の揺動に応じて角度検出用の回転軸を回転させる回転機構（例えば、実施形態における上部リンク機構４１）と、回転機構の回転軸に連結して回転軸の回転角度を検出する角度検出手段（例えば、実施形態における上部角度センサ５１）とを有する。
【０００８】
上記構成の作業台レベリング装置によれば、まず、ブームが起仰動すると、下部角度検出装置及び上部角度検出装置により検出された各検出値に応じてレベリング作動制御手段が上部レベリングシリンダの作動を制御して作業台支持部材を揺動させて作業台を水平状態にする。また、作業台支持部材の揺動と同時に回転機構が作動して回転軸を回転させる。ここで、回転機構及び角度検出手段は作業台支持部材の側壁におけるブームの延伸方向の幅範囲内に設けられているので、回転機構及び角度検出手段が作業台支持部材の側壁におけるブームの延伸方向の幅を越えて突出することはない。
【０００９】
その結果、上部角度検出装置を保護する保護カバーは不要であり、作業台レベリング装置のコストを安価にすることができる。また、作業台支持部材におけるブームの延伸方向の幅の外側に障害物等が存在し、この障害物等に向かって作業台支持部材が移動しても、障害物等は作業台支持部材に接触し上部角度検出装置には接触しないので、上部角度検出装置の損傷を未然に防止することができ、上部角度検出装置の品質を確保することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図１から図４に基づいて説明する。本実施の形態は、車体上に旋回動、起伏動且つ伸縮動自在に設けられたブームの先端に重荷重型の作業台を有した高所作業車の態様を示す。最初に、本発明の実施の形態である作業台レベリング装置を説明する前に、この作業台レベリング装置を搭載した高所作業車を説明する。
【００１１】
高所作業車１は、図１に示すように、車体３の前部に運転キャビン５を有し、運転キャビン５よりも車両後方側の車体前後の左右両側部には車体３を持ち上げ支持するアウトリガジャッキ７が取り付けられている。
【００１２】
次に、作業台レベリング装置を説明する。作業台レベリング装置１０は、旋回台１１とブーム１３と作業台支持部材２０と上部レベリングシリンダ３０と作業台３５と上部角度検出装置４０と下部角度検出装置６０とレベリングコントローラ７０と有して構成されている。
【００１３】
旋回台１１は車体後部に旋回動自在に設けられ、旋回台１１の下方の車体３内には旋回台１１を旋回させる旋回モータ（図示せず）が内蔵されている。旋回台１１上部にはブーム１３の基端部が上下方向に揺動自在に枢結され、旋回台１１とブーム１３間にはブーム１３を起伏動させる起伏シリンダ１５が枢結されている。ブーム１３は３本のブーム部材を入れ子式に構成してなり、ブーム１３内には伸縮シリンダ（図示せず）が内蔵され、この伸縮シリンダの伸縮動によりブーム１３が伸縮動するように構成されている。
【００１４】
ブーム１３の基端部内には車体３とブーム１３とのなす下部角度θ１を検出する下部角度検出装置６０が設けられている。下部角度検出装置６０はブーム１３と旋回台１１の間に形成された隙間内に配設されブーム１３の起伏動に応じて角度検出用の回転軸（図示せず）を回転させるリンク機構（図示せず）と、リンク機構の回転軸に連結して回転軸の回転角度を検出するため旋回台１１の上部に設けられた下部角度センサ（図示せず）を有している。下部角度センサは回転軸の回転角度に応じて出力電圧値が変化するポテンショメータである。
【００１５】
ブーム１３の先端には下端部が枢結されて上下方向に揺動自在な作業台支持部材２０が設けられている。作業台支持部材２０はブーム１３の先端に枢結された垂直支持部２０ａと、垂直支持部２０ａの上部から車両後方側へ延びる作業台接続部２０ｂとを有して構成されている。作業台支持部材２０は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、水平方向に延びる天板２１と、天板２１の左右両側部から下方へ延びる一対の側板２２と、一対の側板２２の前端部間を接続する前板２３とを有し、天板２１、一対の側板２２及び前板２３により包囲される内側に空間部２４が形成されている。
【００１６】
天板２１の中央部には矩形状の孔２６が設けられている。この孔２６内に上部レベリングシリンダ３０が挿通し、上部レベリングシリンダ３０のボトム側の下端部がブーム１３の先端部に枢結され、ロッド側の先端部が天板２１の前側中央部に設けられたシリンダ枢結軸２６に枢結されている。垂直支持部２０ａの内側の空間部２４内であって右側の側板２２（図２（ａ）紙面の下側の側板）の内側には上部角度検出装置４０が取り付けられている。
【００１７】
上部角度検出装置４０は上部リンク機構４１と上部リンク機構４１に接続された上部角度センサ５１とを有して構成されている。上部リンク機構４１は、図２（ｂ）に示すように、ブーム１３の先端部に下端部を枢結した第１ロッド４２と、一端が第１ロッド４２の上端部に枢結され他端が垂直支持部２０ａの側板２２の内側に回転可能に保持された回転軸４３に枢結された第２ロッド４４とを有して構成されている。第１ロッド４２は第２ロッド４４よりも長尺であり、図１に示す下部角度θ１が負角の状態でブーム１３が車両に格納されている場合、図２（ｂ）に示す第２ロッド４４は二点鎖線で示すように左側上方に傾いた位置にあり、第１ロッド４２は垂直上方よりも僅かに右に傾いた位置にある。
【００１８】
上部リンク機構４１は作業台支持部材２０が矢印Ａ方向に揺動すると第２ロッド４４が矢印Ｃ方向に揺動し、作業台支持部材２０が矢印Ｂ方向に揺動すると第２ロッド４４が矢印Ｄ方向に揺動するように構成されている。回転軸４３には上部角度センサ５１が取り付けられている。上部角度センサ５１は、図１に示すように、回転軸４３の回転角度に応じて出力電圧値が変化するポテンショメータであり、作業台３５の作業床３７とブーム１３とのなす上部角度θ２を検出する。
【００１９】
作業台支持部材２０の作業台接続部２０ｂにおける車両後方側の上部には旋回機構１６が取り付けられ、この旋回機構１６の上部に作業台３５が取り付けられている。作業台３５は作業床の面積が大きい重荷重型のものである。作業台３５にはブーム１３の駆動や作業台３５の旋回駆動を操作する操作装置１７が取り付けられている。操作装置１７内には、上部角度検出装置４０により検出された上部角度θ２が下部角度検出装置６０により検出された下部角度θ１になるように上部レベリングシリンダ３０の作動を制御して作業台支持部材２０を介して作業台３５を水平状態にさせるレベリングコントローラ７０が設けられている。
【００２０】
次に、本発明に係わる作業台レベリング装置１０の作用に関して、ブーム１３が車体３に格納された状態から起伏動させる場合について説明する。まず、図１に示すように、ブーム１３及びアウトリガジャッキ７を車体３に格納させた状態で車両を作業現場の近くに移動させる。そして、アウトリガジャッキ７を張り出して車体３を持ち上げ支持させた後に、作業者（図示せず）が作業台３５に搭乗して操作装置１７を操作し、起伏シリンダ１５を伸長動させる。
【００２１】
起伏シリンダ１５が伸長動するとブーム１３が上方へ揺動する。これと同時に、下部角度検出装置６０により検出された下部角度θ１の検出値と、上部角度検出装置４０により検出された上部角度θ２の検出値がレベリングコントローラ７０に送られる。レベリングコントローラ７０は、上部角度θ２の検出値が下部角度θ１の検出値になるように上部レベリングシリンダ３０の伸長動を制御する。この結果、図２（ｂ）に示すように、作業台支持部材２０が矢印Ａ方向に揺動する。
【００２２】
ここで、上部角度検出装置４０により上部角度θ２が検出される作用を更に詳細に説明する。ブーム１３が起仰動すると、上部リンク機構４１の第２ロッド４４は二点鎖線で示した位置から更に左側へ傾動し、これと同時に第１ロッド４２も二点鎖線で示した第１ロッド４２の位置から更に左側へ傾動する。その結果、第２ロッド４４の先端に連結された回転軸４３は第２ロッド４４の回転方向と同一方向（矢印Ｃ方向）に回転し、図２（ａ）に示す上部角度センサ５１は回転軸４３の回転角度に応じた電圧値（上部角度）を出力する。このとき、第１ロッド４２及び第２ロッド４４は側壁２２の下部の左右方向の幅範囲内に収まった状態にある。
【００２３】
次に、ブーム１３を更に起伏動させた場合の上部リンク機構４１の移動について説明する。図２（ｂ）に示すブーム１３を更に起仰動させると、第２ロッド４４は矢印Ｃ方向に回転し、第２ロッド４４の先端の枢結部４５は一点鎖線で示した円弧状の移動軌跡に沿って下方へ移動する。そして、ブーム１３の起伏角度が略最大になるまで起仰させると、図３に示すように、第２ロッド４４の先端の枢結部４５は左側下方へ傾いた位置で停止する。このとき、第１ロッド４２は略垂直上方へ向いた位置にある。
【００２４】
このように、ブーム１３を車両に格納させた状態から起伏角度が略最大になるまで起仰動させると、第２ロッド４４の先端の枢結部４５の移動軌跡は側壁２２の下部の左右方向の幅範囲内を円弧状に移動するので、第１ロッド４２及び第２ロッド４４が側壁２２の左右方向の幅の範囲を越えて突出することはない。その結果、図１に示す高所作業車１により作業が行なわれる場合、作業台支持部材２０の側壁２２の左右方向の幅の外側に構造物等（図示せず）が存在して、作業台支持部材２２がこの構造物等に接近移動しても、上部角度検出装置４０は側壁２２の左右方向の幅範囲内にあるので、構造物等が直接に上部角度検出装置４０に接触することはなく、上部角度検出装置４０の損傷を未然に防止することができる。
【００２５】
尚、前述した実施の形態では上部角度検出装置４０を作業台支持部材２０の一対の側板間２２に設けた例を示したが、これに限るものではなく、図４に示すように、上部角度検出装置４０を手前側の側板２２の外側壁面に取り付けることができる。この場合、第１ロッド４２の下端部をブーム１３の先端側壁部に枢結させるが、ブーム１３は側板２２の内側に配設されているので、第１ロッド４２の下端部を直接にブーム１３の先端側壁部に枢結させることはできない。そこで、側板２２に切り欠き孔７３を開けこの切り欠き孔７３に連結軸７５を挿通させ、連結軸７５の一端をブーム１３の先端側壁部に接続し、他端を切り欠き孔７３から突出させる。そして、切り欠き孔７３から突出した連結軸７５に第１ロッド４２の下端部を枢結する。
【００２６】
また、第２ロッド４４の下端部を側板２２の外側壁面に回転自在に設けた回転軸４３に枢結し、回転軸４３に側板２２の外側壁面に取り付けた上部角度センサ５１を接続させる。尚、第１ロッド４２及び第２ロッド４４の側板２２への配置及び大きさは図２（ａ）に示す第１ロッド４２及び第２ロッド４４のそれらと同様である。
【００２７】
このように構成することで、図２（ａ）に示す上部角度検出装置４０と同様に、図１に示す高所作業車１により作業が行なわれる場合、作業台支持部材２０の側壁２２の左右方向の幅の外側に構造物等が存在して、作業台支持部材２０が構造物等に接近移動しても、上部角度検出装置４０は側壁２２の左右方向の幅範囲内にあるので、構造物等が直接に上部角度検出装置４０に接触することはなく、上部角度検出装置４０の損傷を未然に防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のブームによれば、回転機構及び角度検出手段を作業台支持部材の側壁におけるブームの延伸方向の幅範囲内に設けることで、ブームが起仰動しても回転機構及び角度検出手段が作業台支持部材におけるブームの延伸方向の幅を越えて突出することはない。このため、上部角度検出装置を保護する保護カバーは不要であり、作業台レベリング装置のコストを安価にすることができる。また、作業台支持部材におけるブームの延伸方向の幅の外側に障害物等が存在し、この障害物等に向かって作業台支持部材が移動しても、障害物等は作業台支持部材に接触し上部角度検出装置に接触しないので、上部角度検出装置の損傷を未然に防止することができ、上部角度検出装置の品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態における作業台レベリング装置を有した高所作業車の正面図を示す。
【図２】本発明に係る一実施の形態における作業台レベリング装置を示し、同図（ａ）は作業台レベリング装置の要部を示した平面図であり、同図（ｂ）は作業台レベリング装置の要部を示した正面図である。
【図３】本発明に係る一実施の形態における作業台レベリング装置の作用を説明するための正面図である。
【図４】本発明に係る一実施の形態における作業台レベリング装置要部を示した正面図である。
【符号の説明】
１０  作業台レベリング装置
１１  旋回台（基台）
１３  ブーム
２０  作業台支持部材
２２  側板（側壁）
３０  上部レベリングシリンダ
３５  作業台
４０  上部角度検出装置
４１  上部リンク機構（回転機構）
４３  回転軸
５１  上部角度センサ（角度検出手段）
６０  下部角度検出装置
７０  レベリングコントローラ（レベリング作動制御手段）
【図１】
0003834467.tif 000002
【図２】
0003834467.tif 000003
【図３】
0003834467.tif 000004
【図４】
0003834467.tif 000005