JPH0627897U - 高所作業車の作業台荷重検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウォームギヤ・ピニオン式の作業台旋回駆動
手段を有した高所作業車において、作業台の荷重を正確
に検出する。 【構成】 垂直ポスト６ａに水平旋回自在に取り付けら
れた作業台７を、垂直ポスト６ａに固設されたウォーム
ギヤ３３と、作業台側ブラケット７ａに固設されてウォ
ームギヤ３３と噛合するウォームピニオン３３を回転駆
動する駆動モータ３１とからなる旋回駆動手段により旋
回させる。垂直ポスト６ａに作業台から加わる垂直荷重
を検出する第１ロードセル１１と、ウォームピニオン３
２から駆動モータ３１を介して作業台７に作用する垂直
方向反力を検出する第２ロードセル１２とを設け、両ロ
ードセル１１，１２の検出値を合算して作業台７から垂
直ポスト６ａに加わる垂直荷重を検出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ブームの先端に、レベリング装置を介して常時水平保持されて取り 付けられるとともに水平旋回自在に取り付けられた作業台を有してなる高所作業 車において、作業台の荷重を検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

高所作業車は、起伏、伸縮、旋回等が自在なブームの先端に作業者が搭乗する 作業台を有して構成されており、ブーム先端にはレベリング機構により垂直ポス トがブームの起伏等に拘らず常に垂直となるように保持されて取り付けられ、こ の垂直ポストに作業台が水平に旋回自在に取り付けられている。このような高所 作業車においては、ブームの起伏、伸縮、旋回作動等に応じて車体に加わる転倒 方向のモーメントが変化するため、このモーメントが所定値を越えるようなブー ムの作動を規制する作業範囲規制装置を設け、安全な作業を行えるようにしてい る。

【０００３】 従来における作業範囲規制装置は、車体に加わるモーメントが所定値を越えな いようにブームの許容姿勢位置範囲（例えば、ブームの起伏、伸縮等に伴いブー ム先端や、作業台の移動許容範囲）を予め設定しておき、ブームの作動がなされ たときにこの作動により変化するブームの実姿勢位置が許容姿勢位置範囲を越え るようなブームの作動を規制するようになっていた。 但し、作業台の積載荷重はそこに搭乗する作業者の体重差、積載する工具の種 類等に応じて変化するものであり、ブームの実姿勢位置が同じでも、この積載荷 重の変化に応じて車体に加わるモーメントも変化する。このため、垂直ポストに おける作業台の支持部にロードセルを配設し、このロードセルにより作業台から 垂直ポストに加わる垂直荷重を検出し、この垂直荷重に応じたブームの許容姿勢 位置範囲を設定することが提案されている。このようにすれば、作業台の積載荷 重が変化したときでもその変化に応じて適切な作業範囲規制を行うことができ、 作業の安全性を向上させることができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような高所作業車において、作業台は水平旋回自在となってお り、作業台を水平旋回させるため、垂直ポストに固設されたウォームホイールと 、作業台に固設されてこのウォームホイールと噛合するウォームを回転駆動する 駆動モータとからなる旋回駆動手段が設けられることが多い。このような旋回駆 動手段が設けられた高所作業車において、駆動モータによりウォームを回転駆動 して作業台を旋回させると、ウォームがウォームホイールから受ける反力が作業 台に作用し、その分だけロードセルの検出荷重が変化し、ロードセルの検出値が 不正確となるという問題がある。

【０００５】 本考案はこのような問題に鑑みたもので、ウォーム式の旋回駆動手段により作 業台の水平旋回駆動がなされるようになっている高所作業車において、作業台の 荷重を正確に検出できるようにした作業台荷重検出装置を提供することを目的と する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このような目的達成のため、本考案においては、垂直ポスト部材に水平方向の 旋回が自在に取り付けられた作業台を、垂直ポスト部材に固設されたウォームホ イールと、作業台に固設されてウォームホイールと噛合するウォームを回転駆動 する駆動モータとからなる旋回駆動手段により旋回させるようになった高所作業 車において、垂直ポスト部材における作業台を支持する部分に配設されて作業台 から加わる垂直荷重を検出する第１荷重検出器と、作業台における駆動モータの 取付部に配設されて、ウォームから駆動モータを介して作業台に作用する垂直方 向反力を検出する第２荷重検出器とを設け、第１荷重検出器の検出値と第２荷重 検出器の検出値とを合算して作業台から垂直ポストに加わる垂直荷重を検出する ように作業台荷重検出装置を構成している。

【０００７】

【作用】

作業台の水平旋回をウォーム式の旋回駆動手段により行わせるようになった高 所作業車においては、駆動モータによりウォームを回転駆動して作業台を旋回さ せると、ウォームが垂直ポストに固設されたウォームホイールから受ける反力が 、駆動モータを介して作業台に作用する。このため、この反力分だけ第１荷重検 出器の検出値が変化する。しかしながら、上記の構成の作業台荷重検出装置の場 合には、上記反力が第２荷重検出器により検出され、両荷重検出器の検出値を合 算して作業台から垂直ポストに加わる垂直荷重を検出するようになっているので 、上記反力の影響が相殺され、正確な作業台荷重が検出される。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の好ましい実施例について説明する。 本考案に係る作業台荷重検出装置を有した高所作業車の一例を図１に示してい る。この高所作業車は、車体１上に旋回自在な旋回台２を有し、この旋回台２に 起伏自在に伸縮ブーム３が取り付けられている。この伸縮ブーム３はテレスコピ ックに（入れ子式に）伸縮自在な基端ブーム３ａ，中間ブーム３ｂおよび先端ブ ーム３ｃからなり、基端ブーム３ａが旋回台２に支軸２ａを介して枢支されて起 伏自在となっている。なお、この伸縮ブーム３は内部に配設された伸縮シリンダ （図示せず）により伸縮作動され、旋回台２と基端ブーム３ａとの間に配設され た起伏シリンダ４により起伏作動される。

【０００９】 先端ブーム３ｃの先端にはピン３ｄにより枢支されて上下に揺動自在に支持部 材６が取り付けられている。図２に詳しく示すように、この支持部材６は垂直ポ スト６ａを有し、垂直ポスト６ａに作業台７の一対のブラケット７ａ，７ｂがそ れぞれジャーナルベアリング（図示せず）を介して回動自在に取り付けられてい る。これにより、作業台７は支持部材６により水平旋回自在に支持されている。 上側のブラケット７ａは支持部材６の垂直ポスト６ａの上に載置されて取り付け られるのであるが、このとき、上側ブラケット７ａと垂直ポスト６ａの間に挟ま れて円盤状の第１ロードセル１１が載置される。このため、上側ブラケット７ａ を介して垂直ポスト６ａに作用する作業台７からの垂直荷重がこの第１ロードセ ル１１により検出される。

【００１０】 このように垂直ポスト６ａに旋回自在に取り付けられた作業台７を旋回駆動す るための旋回駆動手段３０が配設されている。この旋回駆動手段３０は、上側ブ ラケット７ａに取り付けられた駆動モータ３１と、この駆動モータ３１により回 転駆動されるウォーム３２と、垂直ポスト６ａに固設されたウォームホイール３ ３とから構成され、ウォーム３２とウォームホイール３３とが噛合している。こ のため、駆動モータ３１によりウォーム３２を回転駆動させると、このウォーム ３２は垂直ポスト６ａに固設されたウォームホイール３３と噛合しながら回転し 、ウォームホイール３３の周りを回転し、これとともに作業台７が垂直ポスト６ ａを中心として水平旋回駆動される。

【００１１】 駆動モータ３１は第２ロードセル１２を介して上側ブラケット７ａに取り付け られており、駆動モータ３１によりウォーム３２を回転駆動したときにウォーム ３２がウォームホイール３３（すなわち、垂直ポスト６ａ）から受けて駆動モー タ３１を介して上側ブラケット７ａに伝達される垂直反力をこの第２ロードセル １２により検出するようになっている。 ウォーム３２は図３に示すような歯面形状をしており、例えば、その歯面３２ ａが点Ａにおいてウォームホイール３３と噛合する。このため、点Ａには歯面３ ２ａに垂直となる反力Ｆｎが作用し、この反力Ｆｎは垂直反力成分Ｆｖと水平反 力成分Ｆｈとに分解される。第２ロードセル１２は駆動モータ３１から上側ブラ ケット７ａに作用する垂直方向の力を検出するものであり、上記垂直反力成分Ｆ ｖが第２ロードセル１２により検出される。

【００１２】 この垂直反力Ｆｖが作用すると第１ロードセル１１の検出値はその分だけ変化 する。この垂直反力成分Ｆｖの方向は、ウォーム３２の回転方向に応じて異なり 、図３のように反力Ｆｎが作用するときには垂直反力成分Ｆｖは上方に作用し、 このため、第１ロードセル１１の検出値は垂直反力成分Ｆｖだけ小さくなる。一 方、図３と逆方向にウォーム３２が回転されると、垂直反力成分Ｆｖは下方向に 作用し、第１ロードセル１１の検出値はその分だけ大きくなる。このことから分 かるように、上方向への垂直反力成分Ｆｖを正の値として、第１ロードセル１１ の検出値に第２ロードセル１２の検出値（垂直反力成分Ｆｖ）を加算すれば、作 業台７から垂直ポスト６ａに加わる荷重を正確に求めることができる。

【００１３】 なお、作業台７には作業者が搭乗するため、作業台７はブーム３の起伏の如何 に拘らず常時水平に保持される。このため、この高所作業車には、上レベリング シリンダ５ａと下レベリングシリンダ５ｂとから構成されるレベリング装置が取 り付けられている。上レベリングシリンダ５ａは先端ブーム３ｃと支持部材６と の間に配設されており、下レベリングシリンダ５ｂは旋回台２と基端ブーム３ａ との間に配設されている。 これら両レベリングシリンダ５ａ，５ｂのボトム側油室同士およびロッド側油 室同士が連通されており、伸縮ブーム３の起伏作動と逆の揺動作動が支持部材６ に与えられ、作業台７の姿勢が常時水平に保持される。 また、車体１の前後左右４箇所には、作業時に伸長して車体１を支持するアウ トリガ９が取り付けられている。

【００１４】 このように構成された高所作業車において、上記第１および第２ロードセル１ １，１２の検出値を用いて、車体に作用する転倒方向のモーメントが所定値を越 えないように伸縮ブーム３の作動を規制する作業範囲規制装置２０が設けられて おり、この装置は図４に示すように構成される。

【００１５】 この装置は、伸縮ブーム３の起伏角検出器１３および伸縮量検出器１４を有し 、これら検出器１３，１４からのブーム作動信号がブーム姿勢演算器２１に入力 され、ここで伸縮ブーム３の実姿勢位置が演算される。一方、上記第１および第 ２ロードセル１１，１２の検出信号が作業台荷重演算器２２に入力され、ここで 両検出値が合算され、作業台７の正確な実荷重が演算される。 このようにして作業台荷重演算器２２において演算された実荷重信号と、ブー ム姿勢演算器２１において求められたブーム３の実姿勢位置信号とが実モーメン ト演算器２３に入力され、ここで車体に作用する実モーメントＭｒが演算される 。そしてこの実モーメントＭｒを示す信号が作業範囲規制コントローラ２５に送 られる。

【００１６】 一方、作業範囲規制装置２０には、アウトリガ９の車体側方への張り出し量を 検出するアウトリガ張幅検出器１５および旋回台２の旋回角を検出する旋回角検 出器１６からの検出信号を受けて許容モーメントＭａを演算する許容モーメント 演算器２４が設けられている。許容モーメントＭａはアウトリガ張幅に応じて変 化し、且つ、旋回台２の旋回角に応じて変化するため、この演算器２４にはアウ トリガの張幅と旋回角とに対応する許容モーメントＭａがテーブル状に予め設定 記憶されている。そして、許容モーメント演算器２４はアウトリガ張幅検出器１ ５および旋回角検出器１６からの検出信号を受けると、この検出信号に対応した 許容モーメントＭａを読み出し、これを作業範囲規制コントローラ２５に出力す る。

【００１７】 作業範囲規制コントローラ２５においては上記のようにして入力された実モー メントＭｒと許容モーメントＭａとを比較し、実モーメントＭｒが許容モーメン トＭａを上回るような場合には、ブーム作動制御手段２８（例えば、作動制御バ ルブ）に規制信号を出力して伸縮ブーム３の作動を規制する。これにより、伸縮 ブーム３はＭｒ≦Ｍａとなる作業範囲でのみ作動が許容され、この作業範囲を越 える作動は規制され、作業の安全性が確保される。 なお、伸縮ブーム３の作動を規制するときには、作業範囲規制コントローラ２ ５から警報手段２９（警報ブザー、警報ランプ等）にも作動信号を出力し、警報 ブザーを鳴らしたり、警報ランプを点灯させたりして作業者に警報する。

【００１８】 以上においては、ロードセル１１の検出値を作業台７の傾斜に応じて補正して 正確な作業台実荷重を演算し、この作業台実荷重およびブーム３の実姿勢位置か ら実モーメントＭｒを算出し、この実モーメントを許容モーメント以下に押さえ るような作業範囲規制を行う例を説明した。しかしながら、本考案の作業範囲規 制装置はこれに限られるものではない。例えば、作業台実荷重に対応してブーム の許容姿勢位置範囲を設定し、ブームの実姿勢位置が許容姿勢位置範囲内に位置 するようにブームの作動を規制するように構成してもよい。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、垂直ポスト部材における作業台を支持 する部分に配設されて作業台から加わる垂直荷重を検出する第１荷重検出器と、 作業台における駆動モータの取付部に配設されて、ウォームから駆動モータを介 して作業台に作用する垂直方向反力を検出する第２荷重検出器とを設け、第１荷 重検出器の検出値と第２荷重検出器の検出値とを合算して作業台から垂直ポスト に加わる垂直荷重を検出するように作業台荷重検出装置を構成している。駆動モ ータによりウォームを回転駆動して作業台を旋回させると、ウォームが垂直ポス トに固設されたウォームホイールから受ける反力が、駆動モータを介して作業台 に作用し、この反力分だけ第１荷重検出器の検出値が変化するが、本考案の作業 台荷重検出装置の場合には、上記反力が第２荷重検出器により検出され、両荷重 検出器の検出値を合算して作業台から垂直ポストに加わる垂直荷重を検出するよ うになっているので、上記反力の影響が相殺され、正確な作業台荷重が検出され る。 このため、このような正確な作業台荷重を用いて高所作業車の作業範囲規制を 行うことができ、作業の安全性を一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る作業台荷重検出装置を有した高所
作業車を示す正面図である。

【図２】この高所作業車の作業台周りを詳細に示す正面
図である。

【図３】作業台の旋回駆動手段を構成するウォームを示
す正面図である。

【図４】上記高所作業車の作業範囲規制装置の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

２ 旋回台 ３ 伸縮ブーム ６ 支持部材 ６ａ 垂直ポスト ７ 作業台 １１，１２ ロードセル ２０ 作業範囲規制装置 ３０ 旋回駆動手段 ３１ 駆動モータ ３２ ウォーム ３３ ウォームホイール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体上に起伏等の作動が自在に配設され
   たブームと、このブームの先端にレベリング機構を介し
   て常時水平になるように保持されて取り付けられた垂直
   ポスト部材と、この垂直ポスト部材に水平方向の旋回が
   自在に取り付けられた作業台と、この作業台を水平方向
   に旋回駆動する旋回駆動手段とを有してなる高所作業車
   の作業台荷重検出装置であって、 この旋回駆動手段が、前記垂直ポスト部材に固設された
   ウォームホイールと、前記作業台に固設されて前記ウォ
   ームホイールと噛合するウォームを回転駆動する駆動モ
   ータとからなり、 前記垂直ポスト部材における前記作業台を支持する部分
   に配設されて前記作業台から加わる垂直荷重を検出する
   第１荷重検出器と、前記作業台における前記駆動モータ
   の取付部に配設されて、前記ウォームから前記駆動モー
   タを介して前記作業台に作用する垂直方向反力を検出す
   る第２荷重検出器とを有し、 前記第１荷重検出器の検出値と前記第２荷重検出器の検
   出値とを合算して前記作業台から前記垂直ポストに加わ
   る垂直荷重を検出するようにしたことを特徴とする高所
   作業車の作業台荷重検出装置。