JP4639056B2 - 作業用車両の緊急格納システム - Google Patents

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Description

本発明は、車体にブームを有する作業用車両において、緊急時にブームを格納する緊急格納システムに関する。
作業用車両の多くは、搭載された装置の駆動に油圧アクチュエータを用いている。このような作業用車両の一例として車体にブーム等の高所作業装置を有する高所作業車があり、このブームは油圧ポンプから供給される作動油を用いた油圧アクチュエータにより作動されている。この油圧ポンプ(以下、「主ポンプ」と呼ぶ)は、パワーテイクオフ装置(以下、「PTO装置」と呼ぶ)により駆動するエンジン(第1動力源)から取り出された動力により作動されている。そのため、例えば、エンジンが故障すると油圧ポンプから作動油を供給することができなくなり、ブームを作動させることができなくなる。
このような状況に対応するためエンジンにより作動される主ポンプとは別に第2動力源(電気モータ等)で作動される補助ポンプを設けておき、エンジンが駆動しなくて主ポンプから作動油を供給できない場合に、この第2動力源を駆動して補助ポンプから油圧アクチュエータに作動油を供給してブームの格納操作が行えるように構成された高所作業車が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−2795号公報(第1図)
しかしながら、このような高所作業車において、ブームの先端部に設けられた作業台に搭乗して高所作業を行う作業者は、このブームを駆動するための第1動力源であるエンジンの駆動状態を確認することが困難であり、緊急時等の場合に確認作業等に時間を要してしまい、ブームの格納に時間がかかってしまうという課題があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、緊急格納操作時において油圧アクチュエータを駆動するための第1動力源(エンジン)の状態に関わらずブームを格納することができる作業用車両の緊急格納システムを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために第1の本発明に係る作業用車両(例えば、実施形態における高所作業車1)の緊急格納システムは、車体上に設けられたブームと、このブームを駆動するブームアクチュエータと、第1動力源であるエンジンの駆動によりブームアクチュエータに作動油を供給する主ポンプと、第2動力源(例えば、実施形態における電動モータ42)を駆動してブームアクチュエータに作動油を供給する補助ポンプとからなるものであり、ブームの緊急格納状態を選択する緊急格納操作スイッチと、緊急格納状態が選択されているときに、ブームの緊急格納操作を行う緊急格納用ブーム操作装置と、エンジンが回転しているか否かを検出するエンジン回転検出手段(例えば、実施形態におけるエンジン回転検出器33)と、緊急格納操作スイッチが操作されたとき、あるいは、緊急格納操作スイッチが操作されるとともに緊急格納用ブーム操作装置が操作されたときに、エンジン回転検出手段からの検出信号を調べ、エンジンが回転していると判断したときは主ポンプからブームアクチュエータに作動油を供給させ、エンジンが回転していないと判断たときは第2動力源を駆動させて補助ポンプからブームアクチュエータに作動油を供給させる動力選択手段(例えば、実施形態における動力選択機能35)とを有して構成される。
また、第2の本発明に係る作業用車両の緊急格納システムも、車体上に設けられたブームと、このブームを駆動するブームアクチュエータと、第1動力源であるエンジンの駆動によりブームアクチュエータに作動油を供給する主ポンプと、第2動力源を駆動してブームアクチュエータに作動油を供給する補助ポンプとをからなるものであり、ブームの緊急格納状態を選択する緊急格納操作スイッチと、緊急格納状態が選択されているときに、ブームの緊急格納操作を行う緊急格納用ブーム操作装置と、ブームアクチュエータに作動油を供給する手段として主ポンプ若しくは補助ポンプを選択する動力源選択スイッチと、エンジンが回転しているか否かを検出するエンジン回転検出手段(例えば、実施形態におけるエンジン回転検出器133)と、警報手段(例えば、実施形態における警報装置140)と、動力源選択スイッチにより主ポンプが選択されており、且つ、エンジン回転検出手段によりエンジンが回転していないことが検出されたとき、あるいは、動力源選択スイッチにより主ポンプが選択され、エンジン回転検出手段によりエンジンが回転していないことが検出され、且つ、緊急格納用ブーム操作装置が操作されたときは警報手段により警報を発生させ、動力源選択スイッチにより補助ポンプが選択されているときは第1動力源を停止させるとともに第2動力源を駆動させる動力選択手段(例えば、実施形態における動力選択機能135)とを有して構成される。
なお、第1及び第2の本発明に係る緊急格納システムにおいて、緊急格納用コントローラを有し、この緊急格納用コントローラが動力選択手段、及び、緊急格納用ブーム操作装置の操作に応じてブームの作動を制御するブーム制御手段を有して構成されることが好ましい。
また、第2動力源が駆動された場合は、一定期間毎に第2動力源の駆動及び停止を繰り返してブームの緊急格納が行われることが好ましい。
本発明に係る緊急格納システムを以上のように構成すると、作業者は緊急格納操作スイッチを操作するだけでブームの緊急格納作業を行うことができるため、インターロック手段の切り換え操作等をすることがなく、緊急時にすぐにブームの格納作業を行うことができる。また、第1の本発明に係る緊急格納システムによると、主ポンプから作動油が供給できないときは自動的に補助ポンプにより作動油を供給することができる。一方、第2の本発明に係る緊急格納システムによると、ポンプの切り換えは手動で行わなければならないが、主ポンプから作動油が供給できないときに主ポンプが選択されているとき、若しくは、このような状態でブームが操作されたときに、警報手段により警報が出されるため、作業者はすぐに補助ポンプに切り換えることができる。そのため、第1動力源の状態に拘わらず、作業者はすぐにブームの緊急格納を行うことができる。さらに、動力選択手段等を緊急格納用コントローラに実装することにより、通常のブームの制御を行うコントローラが故障したとしてもこの緊急格納用コントローラによりブームの緊急格納を行うことができる。
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。まず、本発明に係る作業用車両の一例として、車体上に高所作業装置を備える高所作業車1について図2を用いて説明する。高所作業車1は、車体2の前方に運転キャビン2aを有し、前後輪3a,3bで走行可能なトラックシャーシをベースに構成される。運転キャビン2aの後方の車体2上には、上方に突出して旋回台4が旋回可能に取り付けられており、この旋回台4の下部に設けられた旋回モータ51により駆動される。
旋回台4の上部には、基端部が枢結されてブーム5が取り付けられており、旋回台4とブーム5の下面との間に張り渡された起伏シリンダ52により起伏動される。また、ブーム5は、基端ブーム5a、中間ブーム5b及び先端ブーム5cを入れ子式に組み合わされて伸縮可能に構成されており、このブーム5に内蔵された伸縮シリンダ53により伸縮動される。
先端ブーム5cの先端部には、ブーム5の起伏作動面と同一面内(垂直面内)で揺動可能に垂直ポスト6が枢結されており、先端ブーム5cと垂直ポスト6との間に張り渡されたレベリングシリンダ(図示せず)によって、ブーム5の起伏角度に拘わらず、垂直ポスト6が常に垂直に延びて位置するように揺動される。そして、このように常時垂直に保持される垂直ポスト6に、図示しない首振りモータによって水平旋回自在に(首振り動自在に)作業台7が取り付けられており、作業台7の床面はブーム5の起伏状態に拘わらず常に水平に保持される。なお、以降の説明において、旋回台4、ブーム5、垂直ポスト6及び作業台7をまとめて「高所作業装置9」と呼ぶこととする。
車体2の前後左右の4箇所に、内蔵されたジャッキシリンダ60により車体2の幅方向に拡幅自在で上下方向に伸縮自在なアウトリガジャッキ8が設けられている。高所作業を行うときには、周囲の障害物との相対位置関係に応じて作業者が左右のアウトリガジャッキ8をそれぞれ車体幅方向に拡幅伸長させ、下方に張り出させて車体2を持ち上げ支持する。なお、アウトリガジャッキ8の操作は、図2においては図示しない車体に設けられたジャッキ操作レバー(図1におけるジャッキ操作装置12)により行う。
このように構成された高所作業車1において、高所作業装置9の操作は、作業台7に設けられた上部操作装置10、若しくは、車体2に設けられた下部操作装置11(以下、まとめて「ブーム操作装置」と呼ぶ)の有する各種操作レバーを手動操作することにより行われる。それでは、高所作業装置9を作動させる制御装置及び緊急格納システムの第1実施例について図1を用いて説明する。
ブーム操作装置10,11が操作されると、操作信号がコントローラ20に出力される。ここで、高所作業装置9は、上述の旋回モータ51、起伏シリンダ52、伸縮シリンダ53等(以下、まとめて「ブームアクチュエータ50」と呼ぶ)により駆動されるが、これらのブームアクチュエータ50は、油圧ユニット40から供給される作動油により作動される。そのため、コントローラ20は、ブーム操作装置10,11からの操作信号に応じて油圧ユニット40に制御信号を出力してブームアクチュエータ50に供給される作動油を制御することにより、高所作業装置9の作動の制御を行うように構成されている。同様に、ジャッキ操作装置12が操作されると、その操作信号がコントローラ20に出力され、油圧ユニット40に制御信号が出力されてジャッキシリンダ60が作動されアウトリガジャッキ8が作動する。
ここで、油圧ユニット40は、PTO装置14によりエンジン13から取り出された動力を用いて作動油を供給する主ポンプ41、エンジン13等が故障したときに電動モータ42を駆動して作動油を供給する補助ポンプ43、高所作業装置9若しくはアウトリガジャッキ8のいずれか一方にだけ作動油を供給するインターロックソレノイドバルブ44、ブームアクチュエータ50に供給される作動油の供給方向及び供給量を制御するブーム制御バルブ45、ジャッキシリンダ60に供給される作動油の供給方向及び供給量を制御するジャッキ制御バルブ46、及び、作動油を貯めておくタンク47から構成される。なお、電動モータ42は、車体2に設けられたバッテリユニット(図示せず)等からの電源供給を受けて駆動されるが、エンジンから動力を得ずに駆動される油圧ユニット(いわゆる「低騒音ユニット」)から供給される作動油により駆動される油圧モータで構成することも可能である。
インターロックソレノイドバルブ44は、中立復帰型の4ポート3ポジションの電磁比例制御弁であり、指令信号に応じた移動方向にバルブスプールを変位させ、バルブボディの4つのポート(A,B,P,Tポート)間の作動油の流れを制御する。なお、本第1実施例におけるインターロックソレノイドバルブ44は、いわゆるABT接続型で実現されている。
このインターロックソレノイドバルブ44の4つのポートのうち、Pポートは主ポンプ41及び補助ポンプ43に接続されており、主ポンプ41又は補助ポンプ43から吐出された作動油が供給される。また、Tポートはタンク47に接続されており、Aポート又はBポートからインターロックソレノイドバルブ44に戻る作動油がタンク47に排出される。そして、Aポート及びBポートはそれぞれブーム制御バルブ45及びジャッキ制御バルブ46に接続されている。そのため、バルブスプールが変位してPポートがBポートに接続され、AポートがTポートに接続されたときは、主ポンプ41若しくは補助ポンプ43からの作動油はジャッキシリンダ60にだけ供給され、反対に、PポートがAポートに接続され、BポートがTポートに接続されたときは、ブームアクチュエータ50にだけ作動油が供給される。すなわち、このインターロックソレノイドバルブ44により、高所作業装置9が作動しているときはアウトリガジャッキ8の作動が規制され、アウトリガジャッキ8が作動しているときは高所作業装置9の作動が規制されるため、誤操作により高所作業車1が不安定になることを防止するように構成されている。
緊急格納システム30は、緊急時に作業員が操作することで高所作業装置9の緊急格納を可能とする緊急格納操作スイッチ31、緊急格納時に高所作業装置9の格納操作を行う緊急格納用ブーム操作装置32、緊急格納用ブーム操作装置32等からの操作信号を受けて制御信号を上述の油圧ユニット40に出力してブームアクチュエータ50を作動させる緊急格納用コントローラ34、エンジンが回転していることを検出するエンジン回転検出器33及び電動モータ42が駆動されて補助ポンプ43から作動油が供給されているか否かを作業者に通知する補助ポンプ選択表示装置38とから構成される。
なお、緊急格納操作スイッチ31及び緊急格納用ブーム操作装置32は、作業台7及び車体2に設けられており、作業台7に搭乗した作業者若しくは地上にいる作業者が高所作業装置9の緊急格納を行うことができ、補助ポンプ選択表示装置38は少なくとも作業台7に設けられており、作業台7に搭乗した作業者が、緊急格納状態において高所作業装置9の作動が主ポンプ41で行われているのか、補助ポンプ43で行われているのかを確認できるように構成されている。また、エンジン回転検出器33は、例えば、エンジン13に取り付けられたオルタネータの出力電圧を監視し、所定の電圧値が出力されているときはエンジン13が回転していると判断するように構成される。
この緊急格納用コントローラ34は、動力選択機能35、ブーム制御機能36及びインターロック制御機能37を有して構成されており、以下、これらの機能による緊急格納時の制御について説明する。作業者が緊急格納操作スイッチ31を操作すると、操作信号が緊急格納用コントローラ34に出力される。インターロック制御機能37は緊急格納操作スイッチ31からの操作信号を受け取ると、インターロックソレノイドバルブ44に指令信号を出力し、バルブスプールを変位させて、ブーム制御バルブ45以外には作動油が供給されないようにする。すなわち、ジャッキ制御バルブ46への作動油の供給を遮断してアウトリガジャッキ8が作動されないようにする。
また、動力選択機能35は、緊急格納操作スイッチ31からの操作信号を受け取ると、エンジン回転検出器33からの検出信号を調べ、エンジン13が回転していない、すなわち、主ポンプ41から作動油が供給されていないと判断したときは、電動モータ42を駆動して補助ポンプ43から作動油を供給させる。そして、このような状態で、緊急格納用ブーム操作装置32が操作されて操作信号が出力されると、その操作信号をブーム制御機能36で受けて、制御信号をブーム制御バルブ45に出力し、ブームアクチュエータ50に供給される作動油を制御して高所作業装置9を作動させる。このとき、緊急格納操作スイッチ31が操作されていないときは、緊急格納用ブーム操作装置32を操作してもブーム制御バルブ45に制御信号を出力しないようにブーム制御機能36は規制されており、インターロック制御機能37により緊急格納操作スイッチ31が操作されたことが検出されたときに、このインターロック制御機能37によりブーム制御機能36の規制が解除されるように構成されている。
なお、動力選択機能35は、緊急格納操作スイッチ31が選択されて操作信号を受信しており、且つ、緊急格納用ブーム操作装置32が操作されたときに、エンジン回転検出器33からの検出信号調べ、エンジン13が回転していないときに電動モータ42を駆動するように構成することも可能である。
さらに、動力選択機能35は、エンジン13が停止していると判断して電動モータ42を駆動させたときは、補助ポンプ選択表示装置38に補助ポンプ43から作動油が供給されている表示を行う。作業台7に搭乗して高所で作業している作業者は、車体2に搭載されたエンジン13の駆動音を聞き取ることが難しく、エンジン13の駆動状態を確認することができないため、この補助ポンプ選択表示装置38により、主ポンプ41と補助ポンプ43のどちらで高所作業装置9を作動させているのかを確認することができる。なお、電動モータ42を駆動して補助ポンプ43から作動油を供給している場合、この電動モータ42の容量により長時間連続して駆動させることが困難であるため、一定間隔毎に電動モータ42の駆動及び停止を繰り返して高所作業装置9の緊急格納が行われる。
本第1実施例に係る緊急格納システム30を以上のように構成すると、作業者は緊急格納操作スイッチ31を操作するだけで高所作業装置9の緊急格納操作を行うことができるため、電動モータ42の起動作業やインターロックソレノイドバルブ44の切り換え操作をする必要がなく、緊急時にすぐに高所作業装置9の格納作業が行うことができる。また、エンジン13の駆動状況に応じて、主ポンプ41と補助ポンプ43とを自動的に切り換えて高所作業装置9の緊急格納操作を行うことができるため、作業効率が向上する。さらに、通常の状態で高所作業装置9を操作するブーム操作装置10,11及びコントローラ20とは別に、緊急格納用ブーム操作装置32と緊急格納用コントローラ34とを設けることにより、ブーム操作装置10,11が故障したときや、コントローラ20が故障したときでも、高所作業装置9の格納作業を行うことができる。
以上の第1実施例においては、緊急格納用コントローラ34により主ポンプ41と補助ポンプ43のいずれかをエンジン回転検出器33の検出結果により自動的に切り換えるように構成した場合について説明したが、この主ポンプ41及び補助ポンプ43の切り換えは作業者が手動で行うように構成することもできる。そこで、作業者が手動でこれらのポンプ41,43を切り換えるように構成した場合の緊急格納システム130について、図3を用いて説明する。なお、第1実施例と同様の構成要素については同じ符号を付すことし説明は省略する。
この第2実施例に係る緊急格納システム130において、緊急格納操作スイッチ131が操作されると操作信号が緊急格納用コントローラ134に出力される。緊急格納用コントローラ134のインターロック制御機能137は、緊急格納操作スイッチ131からの操作信号を受け取ると、インターロックソレノイドバルブ44のバルブスプールを変位させて、ジャッキシリンダ60に作動油が供給されないようにする。また、同時に、ブーム制御機能136の規制を解除して緊急格納用ブーム操作装置132からの操作信号に応じて、このブーム制御機能136がブーム制御バルブ45に制御信号を出力するように構成されている。そのため、緊急格納用ブーム操作装置132の操作により、高所作業装置9を作動させて格納することができる。
緊急格納用コントローラ134に設けられた動力選択機能135には、作業台7及び車体2に設けられた動力源選択スイッチ139とエンジン回転検出器133からの信号が入力されるように構成されている。この動力源選択スイッチ139は、作業者が高所作業装置9を、主ポンプ41から供給される作動油により駆動するか、補助ポンプ43から供給される作動油により駆動するかを選択するものである。動力選択機能135は、動力源選択スイッチ139により、主ポンプ41が選択されているときは、電動モータ42を駆動させず、エンジン回転検出器33からの検出信号を調べ、エンジン13が停止していると判断されるときは作動油が供給されないことを作業台7及び車体2に取り付けられた警報装置140により作業者に警告する。あるいは、動力源選択スイッチ139により、補助ポンプ43が選択されているときは、エンジン13を停止させるとともに電動モータ42を駆動させて補助ポンプ43から作動油を供給するとともに、補助ポンプ選択表示装置138に補助ポンプ43が選択されていることを表示する。
なお、動力選択機能135は、動力源選択スイッチ139により主ポンプ41が選択されており、エンジン回転検出器33からの検出信号によりエンジン13が停止していると判断され、且つ、緊急格納用ブーム操作装置132が操作されたときに、警報装置140により作業者に警告するように構成することも可能である。
このように、本第2実施例に係る緊急格納システム130においても、作業者は緊急格納操作スイッチ131を操作するだけで高所作業装置9の緊急格納操作を行うことができるため、インターロックソレノイドバルブ44の切り換え操作をする必要がなく、緊急時にすぐに高所作業装置9の格納作業が行うことができる。なお、主ポンプ41と補助ポンプ43の切り換えは作業者が手動により切り換える必要はあるが、エンジン13が停止して主ポンプ41から作動油を供給できないときは、警報装置140により作業者に警報が出されるため、高所作業装置9が作動しない原因を容易に認識することができ、動力源選択スイッチ139により補助ポンプ43に切り換えることができる。さらに、通常の状態で高所作業装置9を操作するブーム操作装置10,11及びコントローラ20とは別に、緊急格納用ブーム操作装置132と緊急格納用コントローラ134とを設けることにより、ブーム操作装置10,11が故障したときや、コントローラ20が故障したときでも、高所作業装置9を格納することができる。
以上の第1及び第2実施例においては、起伏動及び伸縮動可能なブーム5の先端に作業台7が取り付けられた高所作業装置9を有する高所作業車1について説明を行ったが、本発明がこれに限定されることはなく、例えば、屈伸するブームを備えた屈伸式ブームを備える高所作業車に用いることも可能である。
第1の本発明に係る緊急格納システムのブロック図である。 本発明に係る緊急格納システムが用いられる高所作業車の側面図である。 第2の本発明に係る緊急格納システムのブロック図である。
符号の説明
1 高所作業車(作業用車両)
2 車体
5 ブーム
13 エンジン(第1動力源)
30,130 緊急格納システム
31,131 緊急格納操作スイッチ
32,132 緊急格納用ブーム操作装置
33,133 エンジン回転検出器(エンジン回転検出手段)
34,134 緊急格納用コントローラ
35,135 動力選択機能(動力選択手段)
36,136 ブーム制御機能(ブーム制御手段)
37,137 インターロック制御機能(インターロック制御手段)
41 主ポンプ
42 電動モータ(第2動力源)
43 補助ポンプ
44 インターロックソレノイドバルブ(インターロック手段)
50 ブームアクチュエータ
139 動力源選択スイッチ
140 警報装置(警報手段)

Claims (4)

  1. 車体上に設けられたブームと、前記ブームを駆動するブームアクチュエータと、第1動力源であるエンジンの駆動により前記ブームアクチュエータに作動油を供給する主ポンプと、第2動力源を駆動して前記ブームアクチュエータに前記作動油を供給する補助ポンプとからなる作業用車両の緊急格納システムにおいて、
    前記ブームの緊急格納状態を選択する緊急格納操作スイッチと、
    前記緊急格納状態が選択されているときに、前記ブームの緊急格納操作を行う緊急格納用ブーム操作装置と、
    前記エンジンが回転しているか否かを検出するエンジン回転検出手段と、
    前記緊急格納操作スイッチが操作されたとき、あるいは、前記緊急格納操作スイッチが操作されるとともに前記緊急格納用ブーム操作装置が操作されたときに、前記エンジン回転検出手段からの検出信号を調べ、前記エンジンが回転していると判断したときは前記主ポンプから前記ブームアクチュエータに前記作動油を供給させ、前記エンジンが回転していないと判断たときは前記第2動力源を駆動させて前記補助ポンプから前記ブームアクチュエータに前記作動油を供給させる動力選択手段とを有して構成されることを特徴とする作業用車両の緊急格納システム。
  2. 車体上に設けられたブームと、前記ブームを駆動するブームアクチュエータと、第1動力源であるエンジンの駆動により前記ブームアクチュエータに作動油を供給する主ポンプと、第2動力源を駆動して前記ブームアクチュエータに前記作動油を供給する補助ポンプとからなる作業用車両の緊急格納システムにおいて、
    前記ブームの緊急格納状態を選択する緊急格納操作スイッチと、
    前記緊急格納状態が選択されているときに、前記ブームの緊急格納操作を行う緊急格納用ブーム操作装置と、
    前記ブームアクチュエータに前記作動油を供給する手段として前記主ポンプ若しくは前記補助ポンプを選択する動力源選択スイッチと、
    前記エンジンが回転しているか否かを検出するエンジン回転検出手段と、
    警報手段と、
    前記動力源選択スイッチにより前記主ポンプが選択されており、且つ、前記エンジン回転検出手段により前記エンジンが回転していないことが検出されたとき、あるいは、前記動力源選択スイッチにより前記主ポンプが選択され、前記エンジン回転検出手段により前記エンジンが回転していないことが検出され、且つ、前記緊急格納用ブーム操作装置が操作されたときは前記警報手段により警報を発生させ、前記動力源選択スイッチにより前記補助ポンプが選択されているときは前記第1動力源を停止させるとともに前記第2動力源を駆動させる動力選択手段とを有して構成されることを特徴とする作業用車両の緊急格納システム。
  3. 緊急格納用コントローラを有し、
    前記緊急格納用コントローラが、前記動力選択手段、及び、前記緊急格納用ブーム操作装置の操作に応じて前記ブームの作動を制御するブーム制御手段を有して構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の作業用車両の緊急格納システム。
  4. 前記第2動力源が駆動された場合は、一定期間毎に前記第2動力源の駆動及び停止を繰り返して前記ブームの緊急格納が行われることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の作業用車両の緊急格納システム。
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