JP2766233B2

JP2766233B2 - ブームの自動格納制御装置

Info

Publication number: JP2766233B2
Application number: JP7280690A
Authority: JP
Inventors: 彰彦大平; 孝明大葉
Original assignee: AICHI KOOHOREESHON KK
Current assignee: AICHI KOOHOREESHON KK
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: JPH09124299A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高所作業車やクレーン
車等、車体上に伸縮、起伏、旋回自在に取り付けられた
ブームを配してなるブーム作業装置に関し、さらに詳し
くは、スイッチ、レバー等の指示操作に応じてブームを
所定の格納位置にスムーズに格納させることができるブ
ームの自動格納制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、トラックの車体の後部に起伏旋
回自在に枢着された伸縮自在なブームを備えるブーム作
業車は、図２に示すように、車体１１上に旋回自在に旋
回台１２を取り付け、この旋回台１２に起伏自在にブー
ム１３を取り付け、更にブーム１３の先端に作業台１７
を取り付けて構成されている。作業時にはブーム１３の
起伏制御及び伸縮制御がなされるとともに、これが所望
の方向を向くように旋回モータ１４による旋回台１２の
旋回制御がなされ、作業台１７が所定の作業位置に移動
される。作業完了後にはブーム１３が全縮されると共に
ある程度倒伏され、次いで旋回モータ１４を駆動してブ
ーム１３が車体１１上のブームレスト１８の真上に位置
するまで旋回台１２を旋回させ、その後ブーム１３を倒
伏させてブームレスト１８上に載置し、この状態でこれ
を格納保持する。

【０００３】ところで、このようなブーム１３のブーム
レスト１８への格納は、操作者が手動により格納指示ス
イッチを作動させ、油圧ポンプ等の操作をマニュアル操
作して行っていた。しかし、マニュアル操作で減速調整
を行う場合には、操作者はブーム１３がブームレスト１
８に載置される以前から注意深くブーム１３の格納作動
をさせなければならず、操作者の負担が大きかった。こ
のため、この格納を自動的に行わせることも多い。

【０００４】このような格納を自動的に行わせる場合に
おいては、ブーム１３の位置検出器を設けてその位置を
検出し、格納指示スイッチの操作とともにブーム１３の
縮小作動と倒伏作動を同時に行いつつ所定の倒伏角まで
倒伏させ、次いでブーム１３の旋回角を検出して、ブー
ム１３がブームレスト１８の真上の位置、即ちブーム１
３の格納位置方向へ旋回させ、格納位置まで旋回したと
きに旋回モータ１４の駆動を中止して旋回を止め、以後
再びブーム１３を倒伏させてブームレスト１８の上に載
置するように制御されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブーム
１３の縮小作動を通常の伸長作動と同じ速度で行い、な
んら速度の制御を行わないときは、伸縮シリンダー１６
の停止位置で機械的なショックの発生するおそれがあ
る。また、格納速度の調整を行わずに同じく倒伏旋回を
行わせるときには、ブーム１３が所定の倒伏角に達した
時点で制御バルブを突然閉止してもブーム１３の慣性等
により所定の停止位置を通過して停止する。更に、ブー
ム１３が格納位置に達した時点で旋回モータ１４の駆動
を停止したのではブーム１３の慣性、モータの惰性回転
等によりブーム１３は格納位置を通過してある程度余分
に旋回した位置で停止する。

【０００６】このため、ブーム１３は所定の倒伏角を超
えて停止し、このまま旋回作動させたのではブーム１３
がブームレスト１８に接触したり、或いはブームレスト
１８の真上から若干ずれて停止し、そのままブーム１３
を倒伏させたとしてもブームレスト１８上に正しく載置
されないという問題がある。なお、この停止位置のずれ
は起伏速度や旋回速度が遅ければ小さくなるのである
が、これらの速度を遅くしたのでは格納時間が長くな
り、作業効率が低下するという問題がある。

【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、ブーム格納時の操作者の負担を軽減し、作
業のために伸長、起伏、旋回されたブームをその格納位
置に迅速に、なめらかに衝撃なく且つ正確に停止させる
制御を行うことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るブームの自動格納制御装置は、図１
の構成図が示すように、ブームの縮小作動、格納位置へ
の旋回作動、倒伏作動を一連に実行させて前記ブームを
前記格納位置に格納するために操作される自動格納指示
手段１と、この自動格納指示手段１が操作されたときに
は、操作時におけるブームの伸縮量、起伏角及び旋回角
をそれぞれ検出する検出手段２と、この検出手段２によ
って検出された伸縮量、起伏角、旋回角に応じてそれぞ
れの格納駆動指令値を出力する制御手段３と、この制御
手段の出力に応じて前記ブームの起伏、伸縮、旋回の駆
動制御を行う格納駆動手段４と、前記検出手段により検
出された前記ブームの伸縮量、旋回角及び起伏角がそれ
ぞれ前記格納位置を含む所定範囲内になったときに、前
記ブームの格納方向への駆動速度を減速させる減速手段
５とを有して構成されている。

【０００９】

【作用】このように構成されたブームの自動格納制御装
置において、自動格納指示手段１が操作されると、ブー
ムは格納駆動手段４により駆動されて通常の速度で格納
を始める。今、ブームの格納位置の近傍に配設された検
出手段２が所定の長さを検出したときには、この検出手
段２出力を受けて制御手段３が所定の格納駆動指令値を
出力する。それにより格納駆動手段４と共に設けられた
減速手段５が駆動され、ブームの駆動速度が低速に切り
換えられる。ブームが格納位置に達したことが検出手段
２によって検出されたとき、格納駆動手段４及び減速手
段５の駆動を停止する。最終格納位置までに２カ所以上
でブームの伸縮量、起伏角及び旋回角を検出し速度制御
を行うことにより、格納位置によりスムーズに格納を行
うことができる。

【００１０】また、格納に際して車体が不安定にならな
いように、或いはブームレストにぶつからないように、
縮小→旋回→倒伏のようなモードで順次格納を行なって
もよいし、また、車体の安定が保たれる限りは、伸縮、
旋回、倒伏を同時に行なってもよい。前者の場合にはブ
ームが縮小され低速駆動になった後、旋回倒伏がそのま
ま低速駆動されるのではなく、再び高速旋回から低速旋
回に、次いで高速倒伏から低速倒伏へと速度制御される
ため、格納時間を早めることができるし、後者の場合に
はさらに格納時間を短くすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を用いて説明する。格納モードは車体の安全性確保とブ
ームの格納速度を速めるために、縮小→旋回→倒伏で行
う場合を第一の実施例として例示する。本発明に係るブ
ームの自動格納制御装置を装備した作業車の一例とし
て、高所作業車を図２に示している。この高所作業車１
９は、車体１１上に旋回自在に取り付けられた旋回台１
２と、この旋回台１２に起伏自在に枢着され、基ブーム
内に先端ブームを伸縮自在に嵌挿した伸縮ブーム１３
と、この伸縮ブーム１３の先端に取り付けられた作業第
１７とから構成される作業装置１０を有する。

【００１２】旋回台１２の旋回作動は旋回用油圧モータ
１４により行われ、伸縮ブーム１３の起伏作動は起伏シ
リンダ１５の伸縮作動により行われ、伸縮ブーム１３の
伸縮作動は伸縮ブーム内に配設された伸縮シリンダ１６
の伸縮作動により行われる。このため、旋回用油圧モー
タ１４、起伏シリンダ１５、伸縮シリンダ１６の作動を
制御することにより、作業台１７を移動させて高所作業
を行うことができる。なお、作業台１７と伸縮ブーム１
３との間にはレベリング装置（図示せず）が配設されて
おり、このレベリング装置により作業台１７は作業中に
おいて常に水平に保持される。

【００１３】作業装置１０は作業を行わないときには、
伸縮ブーム１３（以下単にブームという）を縮めるとと
もにこれを倒伏させ、図２に示すように車体１１上に設
けられたブームレスト１８の上にブーム１３を載置さ
せ、格納状態で保持するようになっている。このように
ブーム１３が全縮でブームレスト上に載置された状態を
格納状態と称し、この格納状態での旋回台１２及びブー
ム１３の位置を格納位置と称する。

【００１４】この高所作業車１９における作業装置１０
の作動制御について、図３に基づいて説明する。図３
は、作業装置１０を構成する旋回用油圧モータ１４、起
伏シリンダ１５、伸縮シリンダ１６の作動制御用油圧回
路を示す。旋回用油圧モータ１４、起伏シリンダ１５及
び伸縮シリンダ１６はそれぞれ制御バルブ５１、５２、
５３を介して油圧ポンプ４１に接続されており、エンジ
ンＥにより駆動される油圧ポンプ４１から供給された作
動油は旋回用油圧モータ１４、起伏シリンダ１５、伸縮
シリンダ１６を駆動した後、再び作動油タンク４０に戻
される。各制御バルブ５１、５２、５３はそれぞれ自動
格納指示手段１の操作及びブーム１３の位置検出信号に
応じて制御器（ＣＰＵ）３１から出力される制御信号に
よって適宜励磁され、作動油の給排制御及び流量制御を
行う。

【００１５】その概要は以下の通りである。エンジンＥ
により駆動される油圧ポンプ４１によりタンク４０から
汲み上げられると共にリリーフバルブ４２により調圧さ
れた作動油が油路６１〜６４を介して上記各制御バルブ
５１、５２、５３に供給される。自動格納指示装置１の
操作信号に応じた制御バルブ５１、５２、５３の開閉作
動によって、この作動油の旋回用油圧モータ１４、起伏
シリンダ１５及び伸縮シリンダ１６への給排制御がなさ
れている。

【００１６】また、この制御バルブ５１、５２、５３は
開閉量自在に構成された電磁弁を有しており、ソレノイ
ド５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂの
励磁量によって油量調整が可能である。即ち、制御バル
ブ５１、５２、５３は検出器２１、２２、２３により検
出される位置信号が制御器３１により格納駆動指令値に
変換されてソレノイドの励磁量を制御し、バルブの開閉
量を決定する。これによって、旋回用油圧モータ１４や
シリンダ１５、１６等のアクチュエータが作動する仕事
の速さを段階的に或いは連続的に変化させるのに使用さ
れる。例えば、制御バルブ５１、５２、５３が全開され
ると作動油流量は最大であり、油圧モータ１４の回転数
やシリンダー１５、１６の伸縮速度も最大となり、制御
バルブ５１、５２、５３が閉止されるに従って作動油量
は少なくなり前記回転数及び伸縮速度は遅くなる。

【００１７】この高所作業車１９には作業完了時に旋回
台１２をブーム１３と共に前記格納位置まで自動的に縮
小、旋回、倒伏移動させる自動格納指示装置１が装備さ
れている。この自動格納指示装置１は作業者が自動格納
スイッチ２６をオン作動させることにより開始される。
このため、制御器３１に自動格納指示装置１が接続さ
れ、自動格納スイッチ２６からのオン信号はこの制御器
３１に入力されるようになっている。

【００１８】更に、この高所作業車１９の旋回台１２に
は旋回位置を検出するためのポテンショメータ２１が、
ブーム１３にはブーム１３の起伏角を検出するポテンシ
ョメータ２２が、そして伸縮シリンダ１６の伸縮量を検
出するポテンショメータ２３が取り付けられており、そ
の検出値も制御器３１に入力される。このうち、右ポテ
ンショメータ２１ａは図４（Ｂ）に示す格納位置（Φ＝
Φ(０)）と、この格納位置から右方向への旋回台１２の
旋回角Φ（１）,Φ（２）等を検出し、左ポテンショメ
ータ２１は格納位置（Φ＝Φ(０)）と、この格納位置か
ら左方向への旋回台１２の旋回角Φ（１）、Φ（２）等
を検出する。また、ポテンショメータ２２は図４（Ａ）
に示すブーム１３の格納位置（Θ＝Θ(０)）と、この格
納位置からのブーム１３の起伏角Θ(１)、Θ(２)等を検
出し、ポテンショメータ２３はブーム１３内に伸縮自在
に嵌挿された先端ブーム１３ａの格納位置（Ｌ＝Ｌ
(０)）と、この格納位置からの先端ブーム１３ａの伸縮
量Ｌ(１)、Ｌ(２)等を検出する。

【００１９】以上のような構成をしたブーム１３の自動
格納制御装置による制御を図５、図６、図７に示すフロ
ー図を用いて説明する。本フロー図では、それぞれの位
置検出器２１、２２、２３は図４（Ａ），（Ｂ）に示す
ように格納位置を指示する信号のほか２カ所の位置で信
号検出されている場合を例にして記載している。この制
御では、まずブーム１３の自動格納スイッチ２６がオン
作動（Ｓ１）されるとブーム１３に嵌挿された先端ブー
ム１３ａの伸縮量が所定の長さＬ(０)より長いか否かが
判断される（Ｓ２）。伸縮量ＬがＬ(０)より長い場合に
はさらにＬ(１)より長いか否かが判断される（Ｓ３）。
そしてさらに伸縮量ＬがＬ(１)より長い場合には最終的
にＬがＬ(２)より長いか否かが判断される（Ｓ４）。こ
のＬ(２)はこの位置までは最高速で格納しても以後十分
に減速でき、最終格納位置になめらかに停止することが
できるものとして経験的に求められた位置である。

【００２０】長いと判断した場合には伸縮シリンダ１６
を高速で縮小し（Ｓ５）、格納位置（全縮位置）からの
距離がＬ(２)になるまで駆動される。検出器２３が先端
ブームの伸縮量がＬ(２)になったことを検出したとき
（Ｓ４）には制御器３１が制御バルブ５３を調整する信
号を出力して伸縮シリンダ１６の縮小作動速度を中速に
切り換える（Ｓ６）。更に、伸縮量がＬ(１)になったこ
とを検出したときには（Ｓ３）、何時でも停止可能な低
速駆動に切り換える（Ｓ７）。これによってブーム１３
に嵌挿された先端ブーム１３ａがブーム１３の基底部に
到達するまでにその速度を段階的に規制し、ブーム基底
部になめらかに停止させることができる。そして、検出
器２３が格納位置Ｌ(０)を検出したときに（Ｓ２）、伸
縮ブーム１６の格納作動を停止すべく制御用バルブ５３
を中立位置に切り換えることによって作動油の供給を停
止する（Ｓ８）。

【００２１】先端ブーム１３ａの伸縮量がＬ(２)より短
かったときは、高速駆動することなく中速で駆動し（Ｓ
６）、検出器２３が伸縮量ＬがＬ(１)になったことを検
出したときには低速駆動に切り換える（Ｓ７）。格納位
置Ｌ(０)まで低速で駆動し（Ｓ７）、検出器２３が格納
位置Ｌ(０)に到達したことを検出したとき駆動を停止す
る。

【００２２】ブーム１３の伸縮量がＬ(０)になったとき
に、旋回台１２の旋回角ΦがΦ(０)より大きいか否かが
判断される（Ｓ９）。これは伸縮シリンダ１６が全伸さ
れているときにブーム１３を旋回させて作業装置１０が
その作業範囲を超え、車両１９を不安定にすることを避
けるため、伸縮作動を優先し所定の伸縮量となるまで旋
回作動を待機させたためである。旋回角ΦがΦ(０)より
大きい場合には順次Φ(１)、Φ(２)と比較され、Φ(２)
より大きい場合にブームの伸縮量と同様に順次減速制御
されていく。なお、Φ(２)はブーム１３を所定の格納位
置になめらかに停止させるために、高速で旋回作動を行
えるとして経験的に定められたものである。

【００２３】今、旋回台１２の位置が検出されてその格
納位置Φ(０)まで駆動されるときのフローは伸縮シリン
ダ１６の場合と全く同一であり（図６参照）、その説明
は省略する。検出器２１ａ、２１ｂが格納位置Φ(０)を
検出したときに旋回駆動が停止される。尚、伸縮駆動が
低速にされたからといって、その後の旋回駆動まで全て
低速駆動されるのではなく、旋回角を検出してそれに応
じた駆動速度が選択される。

【００２４】次に図７に示すように、旋回台１２の旋回
角がΦ(０)になったときも、ブーム１３の起伏角Θが順
次Θ(０)、Θ(１)、Θ(２)より大きいか否かが判断され
ていく（Ｓ１０）。ブーム１３の起伏角ΘがΘ(２)より
大きい場合にはブーム１３を高速で倒伏し、格納位置か
らの角度がΘ(２)になるまで駆動される。検出器２２が
旋回角Θ(０)になったことを検出したときは制御器３１
の出力により制御バルブ５２を中立位置に切り換えるこ
とによって倒伏作動が停止される。この場合のフロー図
も伸縮シリンダの場合と同様であり、倒伏が完了したと
き、ブームの格納が完了する。

【００２５】このようにすると旋回台１２及びブーム１
３が減速すべきとして規定した位置までは高速で駆動さ
れ、所定の位置を検出した時点で順次速度が低下され、
格納位置まで滑らかに減速されて格納位置に到達したと
ころでそれぞれ旋回、倒伏、縮小作動が停止される。こ
のため、格納が短時間で行われるばかりでなく、格納位
置に衝撃なく停止するほか、旋回作動にあってはブーム
１３を正確に格納位置に停止させることができる。

【００２６】なお、ブーム１３とブームレスト１８との
干渉の可能性がない場合及び車両の安定性に不安がない
場合には、全ての格納作動を同時に開始することも可能
であり、この場合には更に格納時間を短くすることがで
きる。図８に第二の実施例として全ての格納作動を同時
に行う場合のフロー図を簡単に示す。

【００２７】今、格納スイッチがオン作動されると（Ｓ
１１）、ブーム１３が高速で縮小作動され（Ｓ１２）、
伸縮量がＬ（１）になるまで順次減速されてゆき、伸縮
量がＬ（１）になったとき低速作動に切り換えられると
共に（Ｓ１４）、起伏、旋回が同時に開始される（Ｓ１
５、Ｓ１６）。この場合も起伏、旋回はその位置によっ
て適切な速度が選択される。図９は図８のフロー図に則
って、ブーム１３がＬ(２)、Θ(２)以上伸長及び起伏さ
れ、また、旋回台１２がΦ(２)以上旋回された場合にお
いて自動格納指示レバー２６を操作した場合の制御器３
の出力モードを横軸に時間軸、縦軸に出力をとって表示
したグラフである。ブーム１３の伸縮量がＬ（２）にな
るまでは旋回、倒伏作動が規制される様子が示されてい
る。

【００２８】格納モードは本実施例等に限られるもので
はなく、制御器３１内のＲＯＭ（図示しない）の内容を
変更することによってどのようにも変更可能である。ま
た、本実施例ではそれぞれの格納位置のほか、検出器２
での位置検出を２カ所で行っているが、２カ所に限られ
ることはなく、可動部分の位置検出をより多く行えばよ
り滑らかで正確な位置制御を行うことができる。さら
に、本例においては、高所作業車１９を例にして説明し
たが、本発明はこれに限られるものではないことはいう
までもない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自動格納指示装置を作動させると、ブームの位置に応じ
た適切な速度が選択され、ブームが格納位置方向に駆動
されると共に、格納位置に近づくにつれ、減速されて格
納位置に停止する。従って、先端ブームをが基ブームに
スムースに停止させることができ、なおかつ格納時間も
短くすることができる。また、旋回台についてはほぼ正
確に格納位置で旋回台を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動格納制御装置の構成図であ
る。

【図２】本発明に係る自動格納制御が行われる作業装置
を装備した高所作業車の斜視図である。

【図３】本発明に係る作業装置の作動制御用油圧回路を
示す。

【図４】（Ａ）図はブームの伸縮量を検出する位置、及
びブームの起伏角を検出する位置を示すための高所作業
車の側面図であり、（Ｂ）図はブームの旋回角を検出位
置を示すための高所作業車の平面図である。

【図５】本発明に係るブームの自動格納制御の一実施例
を示すフロー図である。

【図６】本発明に係るブームの自動格納制御の一実施例
を示すフロー図である。

【図７】本発明に係るブームの自動格納制御の一実施例
を示すフロー図である。

【図８】本発明に係るブームの自動格納制御の他の実施
例を示すフロー図である。

【図９】前記図８のフロー図に従った制御が行われた場
合の制御器出力を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１自動格納指示手段２起伏、伸縮、旋回角検出手段３制御手段４格納駆動手段５減速手段１０作業装置１３ブーム１４旋回用油圧モータ１５起伏シリンダ１６伸縮シリンダ１８ブームレスト５１、５２、５３制御バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ６６Ｆ 11/04 Ｂ６６Ｃ 23/68 Ｂ (56)参考文献特開昭63−8200（ＪＰ，Ａ) 実開平３−62099（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−107799（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B66F 9/00 - 11/04 B66C 23/00 - 23/94

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】起伏、伸縮、旋回が自在なブームの縮小
作動、格納位置方向への旋回作動及び倒伏作動を一連に
実行させて前記ブームを前記格納位置に格納させるため
に操作される自動格納指示手段と、前記ブームの伸縮量、旋回角、起伏角を検出する検出手
段と、前記自動格納指示手段が操作されたとき、前記検出手段
により検出された前記伸縮量、前記旋回角及び前記起伏
角に応じて格納駆動指令値を出力する制御手段と、この制御手段の出力に応じて前記ブームの起伏、伸縮、
旋回の格納駆動制御を行う格納駆動手段と、前記検出手段により検出された前記ブームの伸縮量、旋
回角及び起伏角がそれぞれ前記格納位置を含む所定の範
囲内になったときに前記ブームの前記格納位置方向への
駆動速度を減速させる減速手段とからなることを特徴と
するブームの自動格納制御装置。