JP2002020095A - 高所作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 起伏及び伸縮が自在なブームと作業台とを有
し到達高さに制限を有する高所作業装置において使い勝
手の良い高所作業装置を提供する。 【解決手段】 ブームの作動を制御する作動制御装置に
は、最大起仰角度θ_MAXにおいて到達規制高さＨ_LIMとな
る到達伸長量Ｌ_tと、最大伸長量Ｌ_MAXにおいて到達規制
高さＨ_LIMとなる到達起伏角度θ_tとが設定されている。
作動制御装置は、到達伸長量Ｌ_tを超えるブーム長で到
達起伏角度θ_tを超えて起仰操作が成されたときに、ブ
ームを起仰作動させるとともに縮長作動させて作業台を
起仰方向に水平移動させ()、水平移動中に到達伸長量
に到達したときにはブームの縮長作動を停止させてブー
ムを起仰作動させる()。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基台上に少なくと
も起伏動と伸縮動とが自在なブームと、このブームの先
端部に取り付けられた作業台と、ブームの作動を制御す
る作動制御装置と、作動制御装置に操作信号を出力して
ブームを作動させるブーム操作装置とを有してなる高所
作業装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような高所作業装置として、例え
ば高所作業車がある。高所作業車は走行自在な車体上に
旋回動自在な基台（旋回台とも称する）と、この基台に
対して起伏動、伸縮動などが自在なブームとを備え、ブ
ームの先端部に作業者が搭乗する作業台が取り付けられ
て構成されている。作業台にはブーム操作装置が取り付
けられており、作業台に搭乗する作業者がブーム操作装
置を操作することにより、基台を旋回作動させ、ブーム
を起伏作動、伸縮作動等させて作業台を所望の高所に移
動させ、例えば電設作業や建設作業等の高所作業を行う
ことができるように構成されている。

【０００３】ところで、上記のような作業台に搭乗して
高所作業を行う場合において、搭乗する作業台の床面高
さが１０ｍを超える高所作業装置を運転する場合には高
所運転資格が必要とされている。高所運転資格は資格試
験を受験してこれに合格する必要があるため、高所作業
装置を常用して高所作業を行う必要がある作業者を除き
一般の作業者は有していない。このため、例えば建設作
業等において臨時的に使用される高所作業車や、高所作
業資格を有しない一般の作業者が使用する高所作業車
は、機械構造上から作業台の到達高さが１０ｍを超える
ことがないブームを搭載して構成されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにブームの機械的寸法上で作業台の到達可能な高さ
が低く抑えられた高所作業車（低高度高所作業車とい
う）は、ブームを全伸長させた時のブーム長さが短く設
定される結果として、水平方向への物理的な到達可能半
径もこれに伴って短くなる。このため、車体の転倒安全
上は水平方向に余裕があるにも拘わらず、ブーム長さに
よって作業範囲が制限されてしまう、という作業範囲狭
小化の問題があった。

【０００５】また、上記のような低高度高所作業車で
は、ブーム装置の形態が同様であっても、例えば、ベー
スとなる車両シャーシが異なる場合や、作業台の格納型
式が異なる場合、などのようにブーム基端部の地上から
の配設高さが異なるときには、それぞれに対応してブー
ム長さをわずかずつ変更した他種類のブームを準備する
必要があり、各個別に設計、生産、管理、保守等が必要
であるため、多くの工数発生と他品種少量生産に伴う生
産コストや管理コストの上昇、生産納期の長期化などの
生産効率上の問題を有していた。

【０００６】本発明は、上記のような問題に鑑みて成さ
れたものであり、法令による制限やシリーズ機等におけ
るスペックの統一化などにおいて所定の規制高さを有す
る場合であっても、水平方向の作業範囲を狭小化させる
ことなく、また、生産コスト等を削減して生産効率を向
上させることができる高所作業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】上記目的達成のため、第
１の本発明は、基台に取り付けられて少なくとも起伏動
と伸縮動とが自在なブームと、このブームの先端部に取
り付けられた作業台と、ブームの作動を制御する作動制
御装置と、作動制御装置に操作信号を出力してブームを
作動させるブーム操作装置とを有してなる高所作業装置
である。作動制御装置には、基台に対するブームの起伏
角度を検出する起伏角度検出器と、ブームの伸長量を検
出する伸長量検出器とを有するとともに、作業台が超過
して上昇移動しない所定高さとして予め定められた所定
規制高さが設定されている。

【０００８】その上で、作動制御装置が以下に示すよう
にブームの作動を制御して高所作業車を構成する。ま
ず、作動制御装置は、起伏角度検出器により検出される
起伏角度と伸長量検出器により検出される伸長量とから
作業台の高さを算出する。そして、算出される作業台高
さが所定規制高さ未満であるときにはブーム操作装置に
よる起仰操作に基づいてブームを起仰作動させる。算出
される作業台高さが所定規制高さに到達したときには、
起仰操作に基づいてブームを起仰作動させるとともにブ
ームを縮小作動させて作業台を所定規制高さに沿って水
平移動させる。

【０００９】上記第１発明の構成では、高所作業装置の
構成に応じて作業台が超過して上昇移動しない所定高さ
として定められた所定規制高さが予め設定記憶されてい
る。ここで、本明細書にいう「所定規制高さ」は、例え
ば前述した高所運転資格のような法令の規制に基づいて
定める地上からの規制高さや、車両シャーシの差異等に
対してシリーズ機のスペックを統一するために定めた規
制高さなどをいい、制御的に定める規制高さをいう。

【００１０】作動制御装置は、起伏角度検出器により検
出される起伏角度と伸長量検出器により検出される伸長
量とから作業台の高さを演算処理して求め、算出される
作業台高さが所定規制高さ未満であるときにはブーム操
作装置による起仰操作に基づいてブームを自由に起仰作
動させる。一方、算出される作業台高さが所定規制高さ
に到達しこれを超過したとき、従来の一般的な作業範囲
規制（例えば転倒防止規制等の水平方向への作業範囲規
制）の概念では、アラーム発生とともにブームの作動を
規制停止させていた。しかし、このように規制停止させ
た場合にはアラーム解除操作を行った上でブームを縮小
作動させ、その後水平作動させるなどの煩雑な複数の操
作が必要であった。

【００１１】本発明では、作動制御装置において算出さ
れる作業台高さが所定規制高さに到達したときに、起仰
操作に基づいてブームを起仰作動させるとともにブーム
を縮小作動させて作業台を所定規制高さに沿って水平移
動させる。このため、ブームが作業範囲規制等により規
制停止されたり煩雑なアラーム解除操作を行う必要がな
く、移動可能な領域全体を有効に活用したうえで作業者
の操作意図に沿ってブームの起仰方向に作業台を水平移
動させる。

【００１２】第２の本発明は、基台に取り付けられて少
なくとも起伏動と伸縮動とが自在なブームと、このブー
ムの先端部に取り付けられた作業台と、ブームの作動を
制御する作動制御装置と、作動制御装置に操作信号を出
力してブームを作動させるブーム操作装置とを有してな
る高所作業装置である。作動制御装置には、基台に対す
るブームの起伏角度を検出する起伏角度検出器と、ブー
ムの伸長量を検出する伸長量検出器とを有するととも
に、ブームを最大長さに伸長させた状態でブームを起仰
作動させたときに作業台の高さが所定規制高さになる到
達起伏角度と、ブームを最大角度に起仰させた状態でブ
ームを最大長さから縮小作動させたときに作業台が所定
規制高さになる到達伸長量とが予め設定されている。

【００１３】そのうえで、作動制御装置が以下に示すよ
うにブームの作動を制御して高所作業装置を構成する。
まず、作動制御装置は、起伏角度検出器により検出され
る起伏角度が到達起伏角度未満であるときにはブーム操
作装置による起仰操作に基づいてブームを起仰作動させ
る。起伏角度検出器により検出される起伏角度が到達起
伏角度に到達した場合において伸長量検出器により検出
される伸長量が到達伸長量を超える伸長量であるときに
は、起仰操作に基づいてブームを起仰作動させるととも
にブームを縮小作動させて作業台を水平移動させる。

【００１４】第２発明の構成では、高所作業装置の構成
に応じて上記所定規制高さに対応して規定される二つの
状態量、すなわちブームを最大長さに伸長させた状態で
ブームを起伏作動させたときに作業台の高さが所定規制
高さになる到達起伏角度と、ブームを最大角度に起仰さ
せた状態でブームを伸縮作動させたときに作業台が所定
規制高さになる到達伸長量とが予め設定記憶されてい
る。

【００１５】そして、作動制御装置は、起伏角度検出器
により検出される起伏角度が到達起伏角度未満であると
きには、ブーム操作装置による起仰操作に基づいてブー
ムを自由に起仰作動させる。検出される起伏角度が到達
起伏角度に到達した場合においてブームの伸長量が到達
伸長量を超える伸長量であるときに、そのまま操作信号
に基づいて起仰作動のみを継続作動させたときには、従
来の一般的な作業範囲規制の概念では、その後上記所定
規制高さに到達してブーム作動が作業範囲規制を受けて
アラーム発生とともに作動停止してしまう。そして、こ
のような場合にはアラーム解除操作を行った上でブーム
を縮小作動させ、その後水平作動させるなどの煩雑な複
数の操作が必要であった。

【００１６】第２の本発明では、このような状況におい
て作業者の起仰操作に基づいてブームを起仰作動させる
とともに、ブームを縮小作動させて作業台を水平移動さ
せる。このため、ブームが作業範囲規制等により規制停
止されることや煩雑なアラーム解除操作を行う必要がな
く、作業者の操作意図に沿って起仰方向に水平移動す
る。なお、このような到達起伏角度を超える領域におい
て起仰操作に基づいて作業台が水平動移動制御されてい
るときに、ブーム伸長量が到達伸長量にまで到達したと
きには、ブームの縮小作動を停止させて起仰操作に基づ
いてブームを起仰作動させるように構成することもでき
る。

【００１７】このため、上記第１または第２の発明に係
る高所作業装置によれば、ブームの高さ方向の到達高さ
規制を、機械的な構造で制限するのではなく、制御上の
高さ規制値として定めて作業台の移動を制御的に制限す
る。この結果、全伸長時におけるブーム長さの自由度を
拡大することができ、従来以上に長尺のブームを使用す
ることができるため、従来の機械的規制による低高度高
所作業車よりも水平方向に広範な作業範囲を有する高所
作業装置を提供することができる。

【００１８】また、上記のような作動制御によれば、ブ
ームの起仰作動中に高さ規制制御によって突然作業台が
停止することなく作業者の操作意図に沿って起仰方向に
水平移動するため、使い勝手の良い高所作業装置を提供
することができる。さらに、このような構成によれば、
類似した複数種類のブームを共通化して使用することが
できるため、設計や生産等の自由度を増加させ生産効率
を高めた高所作業装置を提供することができる。

【００１９】なお、作動制御装置はブームを起仰作動さ
せて所定規制高さや到達起伏角度に接近移動したとき
に、作業台を水平移動させるまでの作業台の移動軌跡を
滑らかにする移動軌跡を算出し、この算出された移動軌
跡に基づいてブームの起伏作動及び伸縮作動を制御し、
この後に作業台を水平移動させるように構成することも
好ましい。このような構成によれば、起伏作動中にブー
ムが所定規制高さや到達起伏角度に到達したときに、ブ
ームの作動が起仰作動から水平移動に突然変化して作業
台の姿勢が急変等することがなく滑らかに移動する。従
って、安全で使い勝手の良い高所作業装置を提供するこ
とができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照して説明する。本発明に係る高所作
業装置の一例として、車体上に高所作業装置を有する高
所作業車を図５に示しており、このうち(a)図は高所作
業車の上面図を、(b)図は左側面図を示したものであ
る。この高所作業車１は、運転キャビン２を有し走行自
在に構成された車体３の車体上に、旋回モータ４１の作
動により車体３に対して水平旋回自在に構成された旋回
台４が配設されており、この旋回台４の上端部には、起
伏シリンダ４２の伸縮作動により車体３に対して垂直面
内に起伏動自在にブーム５が枢着されている。

【００２１】ブーム５は旋回台４の上端部に枢着された
第１ブーム５ａと、第１ブーム内に摺動自在に順次テレ
スコープ状に嵌挿された第２ブーム５ｂ、第３ブーム５
ｃからなり、ブーム５の内部に配設された伸縮シリンダ
４３を伸縮作動させることにより伸縮動自在に取り付け
られている。第３ブーム５ｃの先端部には図示しないレ
ベリングシリンダの作動によりブーム５の起伏角度によ
らず常時垂直を維持する垂直ポスト６が配設され、さら
に、この垂直ポスト６に配設された首振りモータ４４の
作動により垂直ポスト６廻りに水平旋回（首振りとい
う）自在に作業台（バケットとも称する）８が取り付け
られている。

【００２２】車体３の前後左右には、ブーム５を起伏、
伸長等させたときに車体３に作用して車両を転倒させよ
うとする転倒モーメントに抗して車体３を安定支持する
ため、ジャッキの張り出し操作に基づいて張り出され車
体３を持ち上げ支持するジャッキ１４，１４…が配設さ
れている。

【００２３】作業台８には、ブーム５の作動操作を行う
ためのブーム操作装置（上部ブーム操作装置）１０が配
設されている。ブーム操作装置１０には旋回台を含むブ
ームの作動操作を行う操作レバーが配設されており、作
業台に搭乗する作業者はブーム操作装置１０における操
作レバーを操作することにより旋回台４を旋回作動さ
せ、ブーム５を起伏作動、伸縮作動させ、また作業台８
を首振り作動等させることができるように作動制御装置
が構成されている。

【００２４】図４は、ブームの作動制御を行う作動制御
装置の概要構成を示しており、作動制御装置は制御中枢
としてコントロールユニット３０を有している。コント
ロールユニット３０には、ブーム操作装置１０から作業
者のレバー操作に対応した操作信号が入力されており、
コントロールユニット３０は入力される操作信号に基づ
いた制御信号を旋回モータ４１や起伏シリンダ４２、伸
縮シリンダ４３、首振りモータ４４などのアクチュエー
タに出力してこれ等を作動させ、旋回台４の旋回作動、
ブーム５の起伏作動、伸縮作動、作業台８の首振り作動
等の作動制御を行う。従って、作業台に搭乗する作業者
はブーム操作装置１０を操作することにより旋回台４を
旋回作動させ、ブーム５を起伏作動、伸縮作動させ、ま
た作業台８を首振り作動等させて作業台８を所望の高所
に移動させることができる。

【００２５】なお、実際には上記各作動は油圧によって
行われ、コントロールユニット３０は油圧ユニット４０
内に上記各油圧アクチュエータに対応して配設された電
磁比例制御弁に制御信号を出力してバルブ開度を制御
し、これにより上記各油圧アクチュエータ４１〜４４の
作動を制御している。

【００２６】コントロールユニット３０には、ブームや
旋回台に取り付けられたブーム位置検出装置２０からブ
ーム姿勢の検出値も入力されている。ブーム位置検出装
置２０は、車体３に対する旋回台４の角度位置を検出す
る旋回角度検出器２１、ブーム５の起伏角度を検出する
起伏角度検出器２２、ブーム５の伸長量を検出する伸長
量検出器２３などを有して構成されており、これ等各検
出器の検出データがコントロールユニット３０に入力さ
れている。

【００２７】コントロールユニット３０内には作業台８
が移動可能な範囲として予め設定された作業範囲を記憶
する作業範囲メモリ３１が設けられている。コントロー
ルユニット３０は、ブーム位置検出装置２０の各検出器
２１〜２３から入力される旋回台４の旋回角度、ブーム
５の起伏角度、ブーム５の伸長量などから車体３に対す
る作業台８の位置を演算処理して求め、このように算出
される作業台位置と作業範囲メモリ３１内に記憶された
設定値とを比較して、例えば、転倒防止規制線を超える
作業台の移動を規制して車両の転倒を防止する転倒防止
規制や、所定の規制高さを超えて作業台が上昇すること
を防止する作業台到達高さ規制などを行う。

【００２８】図５に示したようなブーム式の高所作業装
置において、垂直面内で作業台８が機構的（本来的）に
移動可能な領域は、図３に模式図を示すように、ブーム
を全縮させたブーム長Ｌ_min状態からブームを最大長さ
に全伸長させたブーム長さＬ_{M AX}までの範囲をブームが
起伏作動可能な起伏角度範囲θ_minからθ_MAXの範囲で展
開した扇状の移動可能領域を有している。

【００２９】いま、地上からの所定の規制高さをＨ_LIM
とすれば、従来の低高度高所作業車では、ブームを最大
起伏角度θ_MAXにしたときに規制高さＨ_LIMとなるブーム
長さ（図におけるＬ_t）を全伸長時のブーム長さＬ_MAXと
しており、作業台８の移動可能領域は図中に二点鎖線で
示す内側の扇状領域であった。

【００３０】本発明では、作業台が移動可能な高さ方向
の作業範囲を規制高さＨ_LIMとして規定し、作業台８が
規制高さＨ_LIMを超えて上方に移動することを制御的に
規制する高さ規制制御を行っている。このような制御を
行うことにより全伸長時のブーム長さを従来のＬ_tから
Ｌ_MAXまでΔＬ分拡大することができ、これにより作業
範囲（図中に太い実線Ａで囲む領域）を従来よりも大幅
に拡大させている。

【００３１】作業範囲メモリ３１内には上記規制高さＨ
_LIMが予め設定記憶されており、コントロールユニット
３０は演算処理して求められた作業台高さＨと作業範囲
メモリー内に記憶された規制高さＨ_LIMとを比較し、作
業台８が所定の規制高さＨ_LIMを超えて移動しようとす
るときに当該超える方向へのブームの作動を規制し、規
制高さＨ_LIMを超えて作業台８が上昇移動することを防
止する。

【００３２】例えば、いまブーム姿勢が図３における最
大起伏角度θ_MAXの角度位置にある場合において、作業
者のブーム操作に基づいてブームをＬ_min側から伸長作
動させていったときには、ブーム長がＬ_tに達したとき
に作業台８が規制高さＨ_LIMに到達する。このとき、コ
ントロールユニット３０は作業台の位置を演算処理して
求めておりブーム長がＬ_tに達したときに伸縮シリンダ
４３の作動を規制してブームの伸長作動を停止させ、作
業台８が規制高さＨ_LIMを超えて上昇することを防止す
る。

【００３３】本発明では上記高さ規制制御に加えて、作
業者にとってさらに使い勝手が良い起伏安定化制御（解
決手段における第２発明の制御形態が該当する）を行っ
ている。図１はこの実施形態を図３と同様な模式図とし
て示しており、以下この図を参照して説明する。なお、
図１では作業台８の移動状態を明確に示すため移動軌跡
のみを太線の矢印からとして表示している。

【００３４】この起伏安定化制御においては、ブーム５
を最大長さＬ_MAXに全伸長させた状態でブームを起伏作
動させたときに作業台８の高さが規制高さＨ_LIMになる
起伏角度θを到達起伏角度θ_tと、ブーム５を最大起伏
角度θ_MAXに起仰させた状態でブーム５を伸縮作動させ
たときに作業台８が所定規制高さＨ_LIMになるブーム伸
長量Ｌを到達伸長量Ｌ_tと規定し、これ等の規定値が予
め作業範囲メモリ３１内に設定記憶されている。

【００３５】いま、ブーム位置検出装置２０において検
出される作業台８の位置が、到達起伏角度θ_t以下の位
置にある場合には、コントロールユニット３０はブーム
操作装置１０によるブーム操作をそのまま許容し、油圧
ユニット４０に操作信号に対応する制御信号を出力して
各油圧アクチュエータ４１〜４４を作動させ作業台８を
移動させる。例えば、図１中にで示すように、ブーム
操作装置１０においてブームの起仰操作が成されたとき
に、伸長量検出器２３で検出されるブーム長さＬが到達
伸長量Ｌ_tを超えるブーム長さＬ₁であっても、当該起仰
操作を許容して起伏シリンダ４２を伸長作動させ、ブー
ム５を起仰作動させる。

【００３６】ブーム位置検出装置２０において検出され
る作業台８の位置が、到達起伏角度θ_tを超えた位置に
ある場合には、コントロールユニット３０は伸長量検出
器２３において検出されるブーム長さＬ及びブーム操作
の内容によって異なった作動制御を行う。まず、検出さ
れるブーム長さＬが到達伸長量Ｌ_t以下であるときに
は、コントロールユニット３０はブーム操作装置１０に
よるブーム操作をそのまま許容し、各油圧アクチュエー
タ４１〜４４を作動させて作業台８をブーム操作どうり
に移動させる。

【００３７】起伏角度検出器２２により検出される起伏
角度θが到達起伏角度θ_tを超えており、かつ伸長量検
出器２３により検出される伸長量が到達伸長量Ｌ_tを超
えている領域内にあるときには、コントロールユニット
３０はブーム操作の内容により異なる作動制御を行う。
以下では、このような領域を便宜的に起伏安定化領域と
名付けて説明する。

【００３８】まず、この起伏安定化領域内で起仰操作が
単独で成されたときには、コントロールユニット３０
は、図１中に矢印で示すように、起仰操作に基づいて
起伏シリンダ４２を起仰作動させるとともに伸縮シリン
ダ４３を縮作動させ、作業台８がブームの起仰方向に水
平移動するように制御する。そして、このような作業台
の水平動移動制御中にブーム伸長量Ｌが到達伸長量Ｌ_t
にまで到達すると、もはやブームを単独起仰させても規
制高さを超えないため、伸縮シリンダ４３の縮作動を停
止させ、起仰操作に基づいて起伏シリンダ４２を起仰作
動させてブームを単独起仰作動させる（図１中における
矢印）。

【００３９】次に、起伏安定化領域内で伸長操作が単独
で成されたときには、コントロールユニット３０は前述
した最大起伏角度線上での規制制御と同様な高さ規制制
御を行う。すなわち、ブームの起伏角度θと伸長量Ｌと
から演算処理して求められる作業台高さＨと作業範囲メ
モリー３１内の規制高さＨ_LIMとを比較し、作業台高さ
Ｈが規制高さＨ_LIMに到達したと判断されるときに伸縮
シリンダ４３の伸長作動を停止させて作業台８が規制高
さを超えて移動することを規制する。

【００４０】起伏安定化領域内で、起仰操作と伸長操作
とが同時に行われたとき（例えば垂直上昇操作時）に
は、コントロールユニット３０は伸操作を無効とし、伸
縮シリンダ４３の伸作動を規制する。そして、起仰操作
が単独で成された場合と同様の作動制御、すなわち作業
台の水平移動制御及びこれに続く起仰制御が行われる。
この領域内で倒伏操作と伸長操作とが同時に行われたと
き（例えば旋回台４から離れる方向に移動する操作が成
されたとき）には、コントロールユニット３０は高さ規
制制御を行う。すなわち作業台高さＨが規制高さＨ_LIM
に到達したと判断されるときには伸縮シリンダ４３の伸
長作動を規制し、倒伏作動により作業台高さが規制高さ
よりも所定量低くなったときに伸長作動を再開させる制
御を行う。

【００４１】起伏安定化領域内で規制高さから離れる方
向の作動操作が行われたとき、例えば倒伏操作やブーム
縮小操作が単独で成されたときや、これ等の複合操作が
成されたときには、そのブーム操作通りの作動を許容
し、起伏シリンダ４２と伸縮シリンダ４３とをブーム操
作に基づいて作動させて作業台８を移動させる。

【００４２】以上のような作動制御が行われる結果、到
達伸長量Ｌ_tを越えるブーム長さＬ₁の状態で、到達起伏
角度θ_t未満の状態から到達起伏角度θ_tを超えて起仰操
作が連続して行われているときには、コントロールユニ
ット３０は作業台８が図１中に矢印からでに示すよ
うな移動軌跡をもって移動するように作動制御する。す
なわち、到達起伏角度θ_t未満の領域ではブーム操作
装置１０による操作がそのまま許容されてブームが起仰
作動され、到達起伏角度θ_tを超えた起伏安定化領域
内では起伏安定化制御により起仰方向にむけて作業台が
水平移動され、水平移動に伴うブームの縮長作動によ
りブーム長Ｌさが到達伸長量Ｌ_tに到達した後は、再び
起仰操作に基づいてブームが起仰作動される。

【００４３】図１中には、比較のために高さ規制制御の
みでブームの作動規制を行ったときの作業台の移動軌跡
を点線で付記しており、矢印で示すブーム半径Ｌ₁の
延長線上を作業台が移動して到達規制高さＨ_LIMに到達
した×印の位置で作業台の移動が停止していた。高所作
業装置に不慣れな作業者にとっては、作業台がなぜ停止
したのか（高所作業装置が故障したのか）、高さ規制に
より停止したと理解してもどの様に規制を解除してブー
ムを作動させることができるのか、等規制停止した高所
において不安な状態におかれていた。

【００４４】しかし、本発明では矢印からで示した
ように作業台が移動するため、最大起伏角度θ_MAXまで
規制停止することなく到達することができる。従って、
上記のような不安な状態を回避して使い勝手がよい高所
作業装置を提供することができる。

【００４５】なお、上記のように起仰操作を伴って他の
領域から上記到達起伏角度θ_tを超えて起伏安定化領域
に侵入すると、起伏安定化制御が行われるために作業台
８の移動方向が変化する。そこで、コントロールユニッ
ト３０は作業台の移動方向が変化することによって作業
台に搭乗する作業者が不安定な姿勢にならないように、
作業台の移動軌跡を予め予測して滑らかにする水平移行
予測制御を行うように構成されている。

【００４６】コントロールユニット３０は、ブーム位置
検出器２０において検出される作業台の位置とブーム操
作装置１０から入力される操作レバーの操作量とから、
作業台のその後の移動軌跡を予測算出する。算出される
移動軌跡が所定時間内に到達起伏角度θ_tを超えて起伏
安定化領域に侵入し、作業台を水平移動させる起伏安定
化制御が行われると判断されるときには、作業台を水平
移動させるまでの移動軌跡を滑らかにする移動軌跡をさ
らに算出する。そして、コントロールユニット３０はこ
のようにして算出された移動軌跡に基づいて起伏シリン
ダ４２と伸縮シリンダ４３の作動を制御し、作業台が滑
らかに水平移動に移動するように制御する。

【００４７】図１における矢印と矢印との間の二点
鎖線で囲む区間がこのような状態に該当する。この区間
の拡大図を図１中に付記するように、コントロールユニ
ット３０は、作業台の移動軌跡を予測算出して作業台が
所定時間内に図中にＰで示す作業台位置で到達起伏角度
θ_tに到達し作業台を水平移動させる起伏安定化制御を
行う必要があると判断する。このとき、コントロールユ
ニット３０は起仰作動で上昇してきた作業台がＰ点で急
激に水平移動に移行しないような滑らかな移動軌跡（水
平制御移行軌跡）を算出し、このように算出される移動
軌跡に基づいて起伏シリンダ４２と伸縮シリンダ４３の
作動を制御して図中矢印で示すように作業台を移動さ
せる。

【００４８】上記のような水平移行予測制御によれば、
起仰作動中にブームが到達起伏角度に到達することを予
測して滑らかな移動制御を行うため、ブーム作動が起仰
作動から水平移動に変化して作業台の姿勢が急変等する
ことがなく、安全で使い勝手の良い高所作業装置を提供
することができる。

【００４９】次に、本発明に係る他の起伏安定化制御
（解決手段における第１発明の制御形態が該当する）の
実施形態について説明する。図２は図１を用いて説明し
た発明と同様にこの制御の様子を模式図として示してお
り、以下この図を参照して説明する。なお、図２では作
業台８の移動状態を示すため、移動軌跡を太線の矢印
(1)から(3)として表示している。

【００５０】この起伏安定化制御は、前述した高さ規制
制御の高所作業性と図１に示した起伏安定化制御の安定
操作性とを融合させることにより、作業性と操作性とを
両立させた作動制御である。すなわち、高さ規制制御に
おいてはブーム作動中に作業台が規制高さＨ_LIMを超え
て上昇したときにブームの作動を規制停止させるが、こ
の起伏安定化制御では規制高さに到達するとき（あるい
は規制高さの線上にあるとき）のブーム操作が起仰操作
を含むときにはブームの作動を規制停止させずに、起仰
操作に基づいてブームを起仰作動させるとともにブーム
を縮小作動させて作業台を規制高さＨ_LIMに沿って水平
移動させる制御を行う。

【００５１】具体的には、ブーム位置検出装置２０にお
いて検出される作業台８の位置が、規制高さＨ_LIM未満
の位置にある場合には、コントロールユニット３０はブ
ーム操作装置１０によるブーム操作をそのまま許容し、
油圧ユニット４０に操作信号に対応する制御信号を出力
して各油圧アクチュエータ４１〜４４を作動させ作業台
８を移動させる。例えば、図２中に(1)で示すように、
ブーム操作装置１０においてブームの起仰操作が成され
たときには、当該起仰操作を許容して起伏シリンダ４２
を伸長作動させ、ブーム５を起仰作動させる。

【００５２】ブーム位置検出装置２０において検出され
る作業台８の位置が、ブーム作動中に規制高さＨ_LIMに
到達した場合や、ブーム操作が成されたときに既に規制
高さＨ_LIMの線上にある場合には、コントロールユニッ
ト３０はブーム操作の内容によって異なった作動制御を
行う。まず、規制高さ到達時のブーム操作が伸長操作で
あるときには、コントロールユニット３０は高さ規制制
御を行い、規制伸縮シリンダ４３の伸長作動を停止させ
て作業台８が規制高さＨ_LIMを超えて移動することを規
制する。

【００５３】規制高さ到達時のブーム操作が起仰操作で
あるときには、コントロールユニット３０は、図２中に
矢印(3)で示すように、起仰操作に基づいて起伏シリン
ダ４２を起仰作動させるとともに伸縮シリンダ４３を縮
作動させ、作業台８が高さ規制線に沿ってブームの起仰
方向に水平移動するように制御する。

【００５４】規制高さ到達時のブーム操作が、起仰操作
と伸長操作との複合操作であるときには、コントロール
ユニット３０は伸操作を無効とし、伸縮シリンダ４３の
伸作動を規制する。そして、起仰操作が単独で成された
場合と同様の作動制御、すなわち作業台を高さ規制線に
沿って水平移動させる制御を行う。規制高さ到達時のブ
ーム操作が倒伏操作と伸長操作との複合操作であるとき
には、コントロールユニット３０は高さ規制制御を行
う。すなわち作業台高さＨが規制高さＨ_LIMに到達した
と判断されるときには伸縮シリンダ４３の伸長作動を規
制し、倒伏作動により作業台高さが規制高さよりも所定
量低くなったときに伸長作動を再開させる制御を行う。

【００５５】ブーム操作が規制高さから離れる方向の作
動操作であるとき、例えば倒伏操作やブーム縮小操作が
単独で成されたときや、これ等の複合操作が成されたと
きには、そのブーム操作通りの作動を許容し、起伏シリ
ンダ４２と伸縮シリンダ４３とをブーム操作に基づいて
作動させて作業台８を移動させる。

【００５６】以上のような作動制御が行われる結果、前
述した到達伸長量Ｌ_tを越えるブーム長さＬ₁の状態で起
仰操作が連続して行われているときには、コントロール
ユニット３０は作業台８が図２中に矢印(1)から(3)でに
示すような移動軌跡をもって移動するように作動制御す
る。すなわち、(1)規制高さＨ_LIM未満の領域ではブーム
操作装置１０による操作がそのまま許容されてブームが
起仰作動され、(3)規制高さＨ_LIMに到達したときには起
伏安定化制御により高さ規制線に沿って起仰方向にむけ
て作業台が水平移動される。

【００５７】このため、起仰作動を含むブーム作動中に
規制高さに到達したときや高さ規制線上でこのようなブ
ーム操作を行ったときには、高さ規制制御のみの場合の
ように規制高さに到達した点（図１における×印の位
置）で作業台の移動が停止することがなく、到達可能な
高所作業領域全体を有効に利用して作業性及び操作性の
良い高所作業装置を提供することができる。

【００５８】なお、起仰操作を伴って規制高さに到達す
ると起伏安定化制御が行われて作業台８の移動方向が変
化する。このため、コントロールユニット３０は作業台
の移動方向が変化して作業台に搭乗する作業者が不安定
な姿勢にならないように、前述した実施形態と同様に、
作業台の移動軌跡を予め予測して滑らかにする水平移行
予測制御を行うように構成されている。

【００５９】すなわち、コントロールユニット３０は、
ブーム位置検出器２０において検出される作業台の位置
とブーム操作装置１０から入力される操作レバーの操作
量とから、作業台のその後の移動軌跡を予測算出する。
算出される移動軌跡が所定時間内に規制高さに到達し作
業台を水平移動させる起伏安定化制御が行われると判断
されるとき、例えば図２における矢印(1)と矢印(3)との
間の二点鎖線で囲む区間に該当するときには、作業台を
水平移動させるまでの移動軌跡を滑らかにする移動軌跡
をさらに算出する。そして、コントロールユニット３０
は算出された移動軌跡に基づいて起伏シリンダ４２と伸
縮シリンダ４３の作動を制御し、作業台が矢印(2)で示
すように滑らかに水平移動に移行するよう制御する。

【００６０】このため、上記のような水平移行予測制御
によれば、起仰作動中に作業台が規制高さに到達するこ
とを予測して滑らかな移動制御を行うため、ブーム作動
が起仰作動から水平移動に突然変化して作業台の姿勢が
急変等することがなく、安全で使い勝手の良い高所作業
装置を提供することができる。

【００６１】なお、以上ではブームを全伸長させた状態
でブームを起伏させても車体の転倒安全が十分に確保さ
れており転倒防止規制（水平方向についての作業範囲規
制）が不要な場合を例に説明したが、例えば車両の左右
側方等について転倒防止規制が必要な場合には、上述し
た高さ規制制御と起伏安定制御との関係と同様にして当
該方向について転倒防止規制を行うことができる。

【００６２】また、以上では高所作業装置の一例とし
て、タイヤ車輪を有して走行移動自在な車体上に高所作
業装置を有する高所作業車を例に説明したが、本発明は
このような車両に限定されるものではなく、例えば、鉄
輪を有して軌道上を走行自在な車体上に高所作業装置を
備えるものや、クローラ装置を有して走行動自在に構成
された車体上に高所作業装置を有するもの、あるいはこ
のような走行自在な車体を有さずに固定して使用される
高所作業装置等においても同様に構成し同様の効果を得
ることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、先端部
に作業台を有して少なくとも起伏動と伸縮動とが自在な
ブームと、ブームの作動を制御する作動制御装置と、作
動制御装置に操作信号を出力するブーム操作装置とを備
える高所作業装置において、作動制御装置にはブームの
起伏角度を検出する起伏角度検出器と、ブームの伸長量
を検出する伸長量検出器とを有するとともに、作業台が
超過して上昇移動しない所定高さとして予め定められた
所定規制高さが設定されている。その上で、作動制御装
置は、起伏角度検出器により検出される起伏角度と伸長
量検出器により検出される伸長量とから作業台の高さを
算出し、算出される作業台高さが所定規制高さ未満であ
るときにはブーム操作装置による起仰操作に基づいてブ
ームを起仰作動させ、算出される作業台高さが所定規制
高さに到達したときには、起仰操作に基づいてブームを
起仰作動させるとともにブームを縮小作動させて作業台
を所定規制高さに沿って水平移動させるように構成して
高所作業装置を構成する。

【００６４】また、他の本発明は、上記同様の構成を有
する高所作業装置において、作動制御装置にはブームの
起伏角度を検出する起伏角度検出器と、ブームの伸長量
を検出する伸長量検出器とを有するとともに、ブームを
最大長さに伸長させた状態でブームを起仰作動させたと
きに作業台の高さが所定規制高さになる到達起伏角度
と、ブームを最大角度に起仰させた状態でブームを最大
長さから縮小作動させたときに作業台が所定規制高さに
なる到達伸長量とが予め設定されている。その上で、作
動制御装置は、ブームの起伏角度が到達起伏角度未満で
あるときにはブーム操作装置による起仰操作に基づいて
ブームを起仰作動させ、ブームの起伏角度が到達起伏角
度に到達した場合においてブームの伸長量が到達伸長量
を超える伸長量であるときには、起仰操作に基づいてブ
ームを起仰作動させるとともにブームを縮小作動させて
作業台を水平移動させるように構成して高所作業装置を
構成する。

【００６５】これ等の高所作業装置によれば、高さ方向
についての作業範囲規制（作業台の到達高さ規制）をブ
ームの機械的な構造で物理的に制限するのではなく、制
御上の高さ規制値として定めて作業台の移動を制御的に
制限する。このため、全伸長時のブーム長さが長尺なブ
ームを用いることができ、従来の機械的規制による低高
度高所作業車よりも水平方向に広範な作業範囲を有した
高所作業装置を提供することができる。

【００６６】また、上記のような作動制御によれば、起
仰作動中に高さ規制制御によって作業台が突然停止する
ことなく、作業者の操作意図に沿って起仰方向に水平移
動するため、作業性及び操作性の良好な高所作業装置を
提供することができる。さらに、このような構成によれ
ば、類似した複数種類のブームを共通化して使用するこ
とができるため、設計や生産等の自由度を増加させ生産
効率を高めた高所作業装置を提供することができる。

【００６７】なお、上記作動制御装置は、ブームを起仰
作動させて作業台が規制高さに接近移動したときやブー
ムが到達起伏角度に接近移動したときに、作業台を水平
移動させるまでの作業台の移動軌跡を滑らかにする移動
軌跡を算出し、この算出された移動軌跡に基づいてブー
ムの起伏作動及び伸縮作動を制御し、この後に作業台を
水平移動させるように構成することが好ましい。このよ
うな構成によれば、起伏作動中にブーム作動が起仰作動
から水平移動に変化して作業台の姿勢が急変等すること
がなく滑らかに移動する。従って、安全で使い勝手の良
い高所作業装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高所作業装置の作用を説明するた
めの説明図である。

【図２】本発明に係る他の高所作業装置の作用を説明す
るための説明図である。

【図３】本発明に係る高所作業装置の作業範囲を説明す
るための説明図である。

【図４】本発明に係る高所作業装置におけるブーム作動
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図５】本発明に係る高所作業装置を有する高所作業車
の上面図(a)及び(b)側面図である。

【符号の説明】

１ 高所作業車 ４ 旋回台（基台） ５ ブーム（５ａ 第１ブーム、５ｂ 第２ブーム、５
ｃ 第３ブーム） ８ 作業台 １０ ブーム操作装置 ２２ 起伏角度検出器 ２３ 伸長量検出器 ３０ コントロールユニット（作動制御装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F333 AA08 AB04 FA11 FA22 FA34 FE09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台に取り付けられて少なくとも起伏動
   と伸縮動とが自在なブームと、前記ブームの先端部に取
   り付けられた作業台と、前記ブームの作動を制御する作
   動制御装置と、前記作動制御装置に操作信号を出力して
   前記ブームを作動させるブーム操作装置とを有してなる
   高所作業装置において、 前記作動制御装置には、前記基台に対する前記ブームの
   起伏角度を検出する起伏角度検出器と、前記ブームの伸
   長量を検出する伸長量検出器とを有するとともに、前記
   作業台が超過して上昇移動しない所定高さとして予め設
   定された所定規制高さを有し、 前記作動制御装置は、前記起伏角度検出器により検出さ
   れる起伏角度と前記伸長量検出器により検出される伸長
   量とから前記作業台の高さを算出し、 前記算出される作業台高さが前記所定規制高さ未満であ
   るときには前記ブーム操作装置による起仰操作に基づい
   て前記ブームを起仰作動させ、 前記算出される作業台高さが前記所定規制高さに到達し
   たときには、前記起仰操作に基づいて前記ブームを起仰
   作動させるとともに前記ブームを縮小作動させて前記作
   業台を前記所定規制高さに沿って水平移動させることを
   特徴とする高所作業装置。
2. 【請求項２】 基台に取り付けられて少なくとも起伏動
   と伸縮動とが自在なブームと、前記ブームの先端部に取
   り付けられた作業台と、前記ブームの作動を制御する作
   動制御装置と、前記作動制御装置に操作信号を出力して
   前記ブームを作動させるブーム操作装置とを有してなる
   高所作業装置において、 前記作動制御装置には、前記基台に対する前記ブームの
   起伏角度を検出する起伏角度検出器と、前記ブームの伸
   長量を検出する伸長量検出器とを有するとともに、前記
   ブームを最大長さに伸長させた状態で前記ブームを起仰
   作動させたときに前記作業台の高さが所定規制高さにな
   る到達起伏角度と、前記ブームを最大角度に起仰させた
   状態で前記ブームを最大長さから縮小作動させたときに
   前記作業台が前記所定規制高さになる到達伸長量とが予
   め設定されており、 前記作動制御装置は、前記起伏角度検出器により検出さ
   れる起伏角度が前記到達起伏角度未満であるときには前
   記ブーム操作装置による起仰操作に基づいて前記ブーム
   を起仰作動させ、 前記検出される起伏角度が前記到達起伏角度に到達した
   場合において前記伸長量検出器により検出される伸長量
   が前記到達伸長量を超える伸長量であるときには、前記
   起仰操作に基づいて前記ブームを起仰作動させるととも
   に前記ブームを縮小作動させて前記作業台を水平移動さ
   せることを特徴とする高所作業装置。