JP3869285B2 - Overturn prevention device for aerial work platforms - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高所作業車の転倒防止装置に関し、さらに詳細には、車両に旋回動且つ起伏動可能に設けられたブームと、ブームの先端部にブームの起伏角度に拘わらず略垂直に支持される垂直ポストと、垂直ポストに首振り動可能に設けられ、且つ伸長動可能に構成された作業台とを有してなる高所作業車の転倒防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
このような高所作業車は、ブームを用いて作業台を所望の高所位置に移動させ、作業台に搭乗した作業者による高所作業を行なわせるものが一般的であり、このような作業台を高所に移動させると、車体に作用する転倒方向モーメントが増大して車体支持が不安定になり易い。このため、高所作業車に転倒方向モーメントが過度に大きくなるのを防止する転倒防止装置を搭載することも従来から一般的に行なわれている。
【0003】
この転倒防止装置は、ブームの作動に伴い変化する転倒方向モーメントが予め設定された基準値(以下、この基準値を「許容転倒モーメント」と記す)を越えるような作動を規制するように構成され、具体的には、転倒方向モーメントが許容転倒モーメントを越えずに移動可能となる作業台の許容作業範囲を予め設定しておき、作業台がこの許容作業範囲を越えるようなブームの作動を規制するように構成されている。
【0004】
ここで、ブームが車両の左右方向の一方側に旋回動した状態で作業台が車両の左右方向の他方側へ伸長動させても、この伸長動により車両に作用するモーメントは転倒方向モーメントを小さくするように作用するので、作業台の伸長量を大きくしても車両が転倒する虞は生じない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、作業台の伸長量が大きくなると、ブームの先端部に作用する曲げモーメントやねじりモーメントが増大してブームの強度が保たなくなり、ブームが損傷する虞が生じる。また、転倒防止装置が作業台の伸長量や首振り角度に拘わらず、作業台がブームに対して所定の首振り角度で且つ全縮状態にあるものとしてブームの起伏角度及びブームの伸長量の検出値に応じて作業台の位置を算出するように構成されている場合、作業台の先端部が車両の幅方向に向き、且つ作業台が伸長した状態で作業台が車両前後方向に首振り動すると、作業台位置が許容作業範囲内にあるにも拘わらず、車両の前後方向に対する転倒方向モーメントが増大して、車両が前後方向に転倒する虞が発生す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、作業台が首振り動且つ伸長動可能に構成されている場合において、作業台の伸長動によってブームが損傷する虞がなく、作業台が伸長動且つ首振り動しても車両が前後方向に転倒する虞がないように構成された転倒防止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に係わる高所作業車の転倒防止装置は、車両(例えば、実施形態における車体7)に旋回動且つ起伏動可能に設けられたブームと、ブームの先端部に上下に揺動自在に設けられてブームの起伏角度に拘わらず略鉛直に支持される垂直ポスト(例えば、実施形態におけるポスト37)と、基端部が垂直ポストの先端に水平面内で首振り動可能に設けられ、且つ先端側が垂直ポストに対して水平方向に伸縮拡張可能に構成された作業台とを有してなる高所作業車(例えば、実施形態におけるオーバーフェンス作業車1)の転倒防止装置であって、作業台を首振り動させる首振りアクチュエータ(例えば、実施形態における首振りモータ46)と、作業台を伸縮動させる伸縮アクチュエータ(例えば、実施形態における伸長シリンダ49)と、垂直ポストに対する作業台の首振り角度位置および垂直ポストに対する作業台の伸長量から垂直ポストに対する作業台の先端位置を検出する作業台位置検出手段(例えば、実施形態における作業台首振り角センサ61,作業台伸長センサ63,作業台位置算出回路80)と、作業台位置検出手段により検出された作業台の先端位置が、許容転倒方向モーメントおよびブームに作用するモーメントを考慮して予め設定された許容移動範囲を超えているか否かを判定する作業台位置判定手段(例えば、実施形態における判定回路81)と、作業台位置判定手段により作業台の先端位置が許容移動範囲を超えると判定されると、作業台が許容移動範囲を越える方向への首振りアクチュエータ及び伸縮アクチュエータの作動を規制する作動規制手段(例えば、実施形態における規制駆動回路82)とを有して構成される。
【0008】
上記構成の転倒防止装置によれば、作業台が垂直ポストの先端に水平面内で首振り動且つ伸縮拡張可能であり、作業台の伸長量及び首振り角度を検出し、これらの検出値から垂直ポストに対する作業台の先端位置を算出し、この算出された作業台の先端位置が許容移動範囲を越えようとすると、作業台が許容移動範囲を越える方向に移動させる首振りアクチュエータ及び伸縮アクチュエータの作動を規制することで、作業台が垂直ポストに対して水平移動して車両に作用する転倒方向モーメントが増加しても、この転倒方向モーメントが許容転倒モーメントを越えることはない。このため、車両が転倒する虞を未然に防止することができる。また、作業台を伸縮動や首振り動させるとこれらの水平移動によりブームに対して曲げモーメントやねじりモーメントが作用するが、許容移動範囲がブームに作用するモーメントを考慮してブームが損傷しないように設定されているため、作業台の水平移動によりブームが損傷する事態を未然に防止することができる。
なお、垂直ポストがブームの先端部に鉛直下方に伸縮動可能に設けられ、垂直ポストを下方に伸長して作業台を車両よりも下方に位置させた状態で作業台の首振り動および伸縮拡張動が可能に構成されることが好ましい。
また、垂直ポストが車両の側方に位置するブーム姿勢において、移動許容範囲は車両の車幅方向よりも車両の前後方向に狭く設定されることが好ましい。
【0009】
【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6に基づいて説明する。本実施の形態は橋梁の塗装補修等のメンテナンス作業を行なうオーバーフェンス作業車の態様を示す。先ず、本発明に係わる転倒防止装置を説明する前に、この転倒防止装置を搭載したオーバーフェンス作業車について説明する。
【0010】
オーバーフェンス作業車1は、図1に示すように、前後に車輪3を有して走行可能であり、前部に運転キャビン5を有したトラック車両をベースに構成されている。このトラック車両の車体7上には高所作業装置20が搭載されている。この高所作業装置20は図示しない旋回モータにより駆動されて水平旋回可能に構成された旋回台21を有し、この旋回台21には基端部を枢結したブーム23が取り付けられ、このブーム23は起伏シリンダ25により起伏動されるように構成されている。ブーム23は、基端ブーム23aおよび先端ブーム23bを入れ子式に組み合わせて、図示しない内蔵の伸縮シリンダにより伸縮動可能に構成されている。なお、ここではブーム23を二段伸縮ブーム構成としているが、これを三段伸縮もしくはそれ以上の多段伸縮ブーム構成としても良い。
【0011】
先端ブーム23bの先端には屈伸ポスト27が上下に揺動自在に取り付けられている。屈伸ポスト27の基部にはリンク部材29が枢結され、その先端部にポストレベリングシリンダ31の一端が枢結されている。このポストレベリングシリンダ31の他端は先端ブーム23bに枢結されている。リンク部材29の先端部と屈伸ポスト27の前面と間には屈伸シリンダ33が枢結されている。屈伸ポスト27の先端部にはホルダ35が取り付けられて上下に揺動可能である。ホルダ35は中空角筒状に形成されており、ポストレベリングシリンダ31及び屈伸シリンダ33により揺動制御される。ポストレベリングシリンダ31と起伏シリンダ25は連動して伸縮動し、ブーム23が水平状態になるとホルダ35も水平状態になるように伸縮動する。屈伸シリンダ33は起伏シリンダ25とは独立に伸縮動可能に構成されて屈伸ポスト27を大きな揺動角度で揺動可能に構成されている。このようにポストレベリングシリンダ31及び屈伸シリンダ33により揺動される中空のホルダ35内には、ポスト37が軸方向に移動自在に挿入されて取り付けられている。
【0012】
ポスト37は、基端ブーム37a,第1中間ブーム37b、第2中間ブーム37cおよび先端ブーム37dを入れ子式に組み立てられて作られている。基端ブーム37aはホルダ35内に軸方向に移動自在に保持され、第1中間ブーム37bは基端ブーム37aに対して図2に示す基端ブーム37a及び第1中間ブーム37b間に取り付けられたポスト移動シリンダ38により伸縮自在であり、第2中間ブーム37c及び先端ブーム37dは第1中間ブーム37bに対して図示しない内蔵シリンダにより伸縮自在となっている。図2に示すポスト移動シリンダ38は、そのシリンダチューブ38aが基端ブーム37aの先端部に取り付けられ、ロッド38bの先端が第1中間ブーム37bの先端部に枢結されており、シリンダチューブ38aに対してロッド38bを伸縮動させることにより、第1中間ブーム37bを基端ブーム37aに対して軸方向に移動させることができる。ここではポスト37を四段伸縮ブーム構成としているが、これを二段、三段伸縮等といった多段伸縮ブーム構成としても良い。
【0013】
図1に示す基端ブーム37aをホルダ35に対して軸方向(上下方向)に移動させるブーム移動シリンダ39がホルダ35の側部であってホルダ35と基端ブーム37aとに跨って取り付けられている。このブーム移動シリンダ39は、シリンダチューブ39aがホルダ35に取り付けられ、ロッド39bの先端が基端ブーム37aの後端部に枢結されており、シリンダチューブ39aに対してロッド39bを伸縮させることにより、ポスト37全体をホルダ35に対して軸方向に移動させることができる。
【0014】
先端ブーム37dの先端には車両の前後及び上下に揺動自在に取り付けられた支持アーム41が設けられており、この支持アーム41は先端ブーム37dの先端部と支持アーム41の側面との間に枢結されたアーム旋回シリンダ44により垂直に延びるように支持される。支持アーム41の先端(下端)には、図2に示すように、首振り機構45が取り付けられ、これに作業台47が取り付けられている。図1に示す支持アーム41の上部にはプラットフォームレベリングシリンダ43が配設され、プラットフォームレベリングシリンダ43の一端が首振り機構45に枢結されている。このため、プラットフォームレベリングシリンダ43の伸縮動により首振り機構45を介して作業台47が水平状態に支持される。首振り機構45は図3に示す首振りモータ46を内蔵し、この首振りモータ46が駆動すると作業台47が水平面内で水平旋回動するように構成されている。その結果、作業台47は水平に支持された状態で首振り動可能である。
【0015】
作業台47は、図4(b)に示すように、基端バケット47a、中間バケット47b及び先端バケット47cを入れ子式に組み合わせて伸縮動自在であり、内蔵された図3に示す伸長シリンダ49により伸縮拡張可能に構成されている。作業台47の基端バケット47a、中間バケット47b及び先端バケット47cには各周囲を囲む手摺り47dが取り付けられている。作業台47には、図3に示すように、図4(b)に示す作業台47の首振り動を操作する作業台首振り操作装置53と、作業台47の伸縮動を操作する作業台伸縮操作装置55が設けられ、これらの操作装置53、55はそれぞれに左右方向若しくは前後方向に傾動可能な操作レバー53a、55aを有している。作業台首振り操作装置53は、この操作レバー53aが一方側に傾動操作されると図4(a)に示す作業台47がポスト37に対して一方側(図4(a)の上方側)に首振り動し、他方側に傾動操作されると作業台47がポスト37に対して他方側(図4(a)の下方側)に首振り動するように構成されている。作業台伸縮操作装置55は、この操作レバー55aが一方側に傾動操作されると図4(a)に示す作業台47が伸長動し、他方側に傾動操作されると図4(a)に示す作業台47が縮小動するように構成されている。また、図4に示す作業台47にはブーム23の旋回動、起伏動及び伸縮動、ホルダ35の上下動及びポスト37の伸縮動を操作するブーム操作装置(図示せず)が設けられている。
【0016】
このような作業台47を移動させるブーム23は、図1に示すように、車両の後側から前側に水平方向に倒伏した状態で格納され、車体7の略中央部から立設された図示しないブーム受に支持される。また、ポスト37は車体7上に格納されたブーム23の上方に重なるように揺動して折り畳み状態で車体7上に前後に延びて倒伏されて格納され、ブーム23の上面上に突設された図示しないポスト受に支持される。作業台47は格納されたブーム23及びポスト37の車両左側の側部に位置して格納される。
【0017】
車体7の前後の左右両側部には上下及び左右方向に伸縮動可能に構成されたアウトリガ13,14が設けられている。このアウトリガ13,14はそれぞれ下端に接地ローラ13a,14aを有しており、高所作業を行うときには、前後の車輪3を接地させたままでアウトリガ13,14を張り出して接地ローラ13a,14aを接地させて車体7が支持されるようになっている。さらに、このように車体7を支持した状態で車輪3を駆動することにより、車両全体を低速で走行させて所定の高所作業(橋梁点検作業等)を行うことができるように構成されている。
【0018】
このように構成されたオーバーフェンス作業車1には、図3に示すように、図4(b)に示す作業台47の首振り動及び伸長動により車両が転倒する虞を未然に防止するための転倒防止装置60が設けられている。この転倒防止装置60は、図4(b)に示す垂直状態にあるポスト37に対して作業台47の首振り角度を検出する作業台首振り角センサ61と、作業台47の伸長量を検出する作業台伸長センサ63と、作業台首振り操作装置53及び作業台伸縮操作装置55の操作に応じて首振りモータ46及び伸縮シリンダ49の作動を制御するとともに、作業台首振り角センサ61及び作業台伸長センサ63からの検出値に応じて首振りモータ46及び伸縮シリンダ49の作動を規制するコントローラ65と、首振りモータ46及び伸縮シリンダ49の少なくともいずれかの作動が規制された状態になると、音が発生する警報ブザー73とを有して構成されている。
【0019】
なお、コントローラ65には作業台首振り操作装置53及び作業台伸縮操作装置55が電気的に接続されるとともに、首振りモータ46及び伸長シリンダ49の各作動を制御する作動制御弁75、76が信号伝達ライン77を介して電気的に接続されている。
【0020】
コントローラ65は作動制御回路79、作業台位置算出回路80、判定回路81及び規制駆動回路82とを有して構成されている。作動制御回路79は作業台首振り操作装置53及び作業台伸縮操作装置55からの操作信号を受け取ると、これに対応して作動制御弁75、76の作動を制御する制御信号を出力する。作業台位置算出回路80は作業台首振り角センサ61及び作業台伸長センサ63(以下、これらをまとめて「作業台位置センサ61、63」と記す。)からの検出値に応じて図4(a)に示すポスト37に対する作業台47の先端位置を算出する。判定回路81は作業台位置センサ61、63により検出された図4(a)に示す作業台47の先端位置が許容移動範囲Hを越えているか否かを判定する。ここで、許容移動範囲Hとは、車両に作用する転倒方向モーメントが許容転倒方向モーメントを越えないように予め設定された作業台47の移動可能範囲である。
【0021】
この許容移動範囲Hは、図4(a)に示すように、右側許容ラインL1、前側許容ラインL2、後側許容ラインL3及び左側許容ラインL4とで囲まれる範囲として設定されている。ここで、右側許容ラインL1は、図6に示すように、上下に延びるポスト37から前後に延びるオーバーフェンス作業車1に対して略直角方向に伸長量Xで延びた作業台47が車両前後方向に角度θ(図4の場合、θ=15゜)で首振り動させたときの作業台47の先端中央位置の移動軌跡であり、前側許容ラインL2は、上下に延びるポスト37から前後に延びる車両に対して略平行に作業台47を全縮状態で車両前側に首振り動させたときの作業台47の先端位置及び右側許容ラインL1の車両前側の端部とを繋ぐラインである。後側許容ラインL3は、上下に延びるポスト37から前後に延びる車両に対して略平行に作業台47を全縮状態で車両後側に首振り動させたときの作業台47の先端位置及び右側許容ラインL1の車両後側の端部とを繋ぐラインであり、左側許容ラインL4は、上下に延びるポスト37から前後に延びる車両に対して略平行に作業台47を全縮状態で車両前後側に首振り動させたときの作業台47の左端を通るラインである。なお、前述した右側許容ラインL1、前側許容ラインL2及び後側許容ラインL3は図2に示すブーム23の旋回位置に応じて変化させるようにしても良い。
【0022】
ここで、許容移動範囲Hについて考慮する。許容移動範囲Hは前述したように車両に作用する転倒方向モーメントが許容転倒方向モーメントを越えないような作業台47の移動可能範囲であるが、図6に示す旋回台21よりも車両前側にはアウトリガ13が配設されているので、図5に示すように、伸長量Xの作業台47を車両前側に首振り動させても、作業台47の重心位置Gは車両前側のアウトリガ13よりも車両前側に大きく移動せず、また車両自体の重量も大きいので、車両が前側に転倒する虞はない。また、図6に示す車両の後側にアウトリガ14が配設され、このアウトリガ14は旋回台21の旋回中心位置よりも車体後方側に配設されているような場合には、後側許容ラインL3を車両後方側に所定距離を有した位置に移動させても車両が後方側へ転倒する虞はない。このため、図5に示す許容移動範囲Hを破線で示した範囲H′にしてもよいように考えられる。
【0023】
しかしながら、図6に示すように、ブーム23の延伸方向と同一方向に作業台47が延びている場合には、ブーム23の先端部に曲げモーメントが作用する。またブーム23の延伸方向と直角方向に全縮状態の作業台47が位置している場合には、ブーム23の先端部にねじりモーメントが作用する。更にこれらの状態で作業台47が首振り動したり伸長動したりすると、ブーム23の先端部に作用する曲げモーメントやねじりモーメントが更に大きくなってブーム23が損傷する虞が生じてくる。そこで、許容移動範囲Hは、車両が転倒する虞の他にブーム23の強度を考慮して、図4(a)に示すような範囲に設定されている。
【0024】
なお、ブーム23は旋回動、起伏動及び伸縮動可能であるので、ブーム23が駆動すると車両に作用する転倒方向モーメントが増加して車両が転倒する虞が生じることになる。このため、オーバーフェンス作業車1には図3に示す転倒防止装置60に準じたブーム23に関する作業範囲規制装置(図示せず)が設けられ、この作業範囲規制装置はブーム23の先端部が予め設定された許容作業範囲(図示せず)を越えるブーム23の作動を規制するように構成されている。
【0025】
次に、本発明に係わる転倒防止装置60の作動について説明する。図4(b)はオーバーフェンス作業車1による作業の一例を示し、橋梁Bの下方に作業台47を移動させた状態を示している。同図に示すように、橋梁Bの下方の作業位置で作業を行なうには、先ず、作業位置の上方の橋梁B上に車両をフェンスFと略平行になるとともに、フェンスFから内側に所定距離を有した位置に移動させて停止させる。続いて、フェンスF側に配設された車両前側及び後側のアウトリガ13、14を張り出し、車輪3が接地状態のままで車両を支持する。続いて、図示しないブーム操作装置が操作されて、ブーム23が旋回動、起伏動及び伸長動し、ホルダ35が上下揺動してポスト37を垂直状態にし、ポスト37を伸長動させる。また作業台47に設けられた図3に示す作業台首振り操作装置53が操作されて、全縮状態の作業台47が首振り動してポスト37に対して車両側へ延びた状態で移動する。
【0026】
ここで、ブーム23が作動すると同時に、ブーム23の作業範囲規制装置(図示せず)及び作業台47の図3に示す転倒防止装置60が作動し、作業範囲規制装置によりブーム23の先端部が作業規制範囲(図示せず)を越えるブーム23の作動を規制し、図3に示す転倒防止装置60により作業台47の先端部が図4(a)に示す許容移動範囲Hを越える作業台47の首振り動を規制する。更に詳細には、ブーム23が作動してポスト37が垂直状態になると(ポスト37の垂直状態検出は図示しない作業範囲規制装置の垂直判定部により、起伏シリンダ25、ポストレベリングシリンダ31及び屈伸シリンダ33の各伸長量に基づいて判定される。)、図3に示すように、作業台位置センサ61、63からの検出値に基づいて作業台位置算出回路80が図4(b)に示すポスト37に対する作業台47の先端部の先端位置を算出する。続いて、判定回路81が算出された先端位置が図4(a)に示す許容移動範囲H内にあるか否かを判定し、先端位置が許容移動範囲Hを越えていれば、判定回路81は規制駆動回路82を作動させ、規制駆動回路82は作動制御回路79から送られてくる作業台47を首振り動させる制御信号が首振りモータ46の作動を制御する作動制御弁75に伝達されないように信号伝達ライン77を遮断する。また、規制駆動回路82は判定回路81から先端位置が許容移動範囲Hを越えているとの信号を受け取ると警報ブザー73を鳴らす。
【0027】
このため、作業台47を作業位置に移動させる過程において、ブーム23の先端部は作業規制範囲(図示せず)を越えず、且つ作業台47が許容移動範囲Hを越えることはない。その結果、車両が転倒する虞の無い状態で作業台47を車両の格納位置から作業位置に移動させることができる。
【0028】
次に、作業位置に移動した作業台47が首振り動及び伸長動する場合について説明する。図4(a)及び図4(b)に示すように、先ず、作業台47が前後に延びる車両に対して直角方向内側に向いた状態で、図3に示す作業台伸縮操作装置55により作業台47が伸長動するように操作された場合について説明する。作業台伸縮操作装置55が前述したように操作されると、図3に示す作動制御回路79が作業台伸縮操作装置55から送られる操作信号を作動制御信号に変換し、この作動制御信号により伸長シリンダ49の作動を制御する作動制御弁76の作動がコントロールされ、その結果、伸長シリンダ49が伸長動して作業台47が伸長動する。ここで、作業台伸縮操作装置55による伸長操作が継続された状態であると、作業台47の伸長量は増加し、作業台47の先端部が許容作業範囲Hの右側許容ラインL1を越えようとする。しかしながら、作業台47が許容作業範囲Hの右側許容ラインL1を越えようとすると、前述したように図3に示す規制駆動回路82が作動して、この規制駆動回路82は作動制御回路79から送られてくる伸長シリンダ49の制御信号が作動制御弁76に伝達されないように信号伝達ライン77を遮断する。また、規制駆動回路82が警報ブザー73を鳴らす。このため、作業台47の伸長動によりブーム23に作用する曲げモーメントが過大になるのを防止でき、ブーム23が損傷する事態を未然に防止することができる。
【0029】
また、作業台47の先端部が許容作業範囲Hの右側許容ラインL1の手前の近傍位置(作業台47の伸長量がXとなる位置)まで伸長動している状態で、作業台47を車両の前側に首振り動させた場合、作業台47の先端部は許容作業範囲Hの前側許容ラインL2を越えようとする。しかしながら、前述したように作業台47の先端部が前側許容ラインL2を越えようと、図3に示す規制駆動回路82が作動して、この規制駆動回路82は作動制御回路79から送られてくる首振りモータ46の制御信号が作動制御弁75に伝達されないように信号伝達ライン77を遮断し、規制駆動回路82は警報ブザー73を鳴らす。このため、作業台47の首振り動によりブーム23に作用する曲げモーメント及びねじりモーメントが増大して、ブーム23が損傷する事態を未然に防止することができる。また、作業台47を車両の後側に首振り動させた場合、作業台47の先端部が許容作業範囲Hの後側許容ラインL3を越えようとすると、前述したように図3に示す規制駆動回路82が作動して首振りモータ46の作動を規制し、規制駆動回路82は警報ブザー73を鳴らす。このため、作業台47の首振り動によりブーム23に作用する曲げモーメント及びねじりモーメントの増大により車両が後方側へ転倒する虞を未然に防止するとともに、ブーム23が損傷する事態を未然に防止することができる。
【0030】
また、作業台47が全縮状態で車両の前後方向と同一方向に向いている状態で、作業台47を伸長動させた場合も、図3に示す規制駆動回路82が作動して、伸長シリンダ49の作動が規制され、規制駆動回路82が警報ブザー73を鳴らす。このため、作業台47の伸長動によりブーム23に作用するねじりモーメントの増大によりブーム23が損傷する事態を未然に防止することができるとともに、作業台47が車両後方側に首振り動している場合には、更に車両が後方側へ転倒する虞を未然に防止することができる。
【0031】
このように、ブーム23の作業規制範囲(図示せず)とは別個に作業台47の許容作業範囲Hを設定し、この許容作業範囲Hを越える作業台47の首振り動及び伸長動を規制することで、作業台47の伸長動や首振り動にともなう車両に作用する転倒方向モーメントの増加により車両が転倒する虞を未然に防止することができるとともに、ブーム23の損傷を未然に防止することができる。
【0032】
【発明の効果】
本発明による転倒防止装置によれば、作業台が垂直ポストの先端に水平面内で首振り動且つ伸縮拡張可能であり、作業台の伸長量及び首振り角度から検出される作業台の先端位置が許容移動範囲を越えようとすると、作業台が許容移動範囲を越える方向に移動させる首振りアクチュエータ及び伸縮アクチュエータの作動が規制される。このため、作業台が垂直ポストに対して水平移動して車両に作用する転倒方向モーメントが増加しても、この転倒方向モーメントが許容転倒モーメントを越えることはなく、車両が転倒する虞を未然に防止することができる。また、作業台の水平移動により発生するモーメントがブームに対して曲げモーメントやねじりモーメントとして作用しても、ブームが損傷しないように許容移動範囲が設定されているため、作業台の水平移動によりブームが損傷する事態を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における転倒防止装置を搭載したオーバーフェンス作業車の斜視図を示す。
【図2】本発明の一実施の形態における転倒防止装置を搭載したオーバーフェンス作業車が作業状態にある場合の斜視図を示す。
【図3】本発明の一実施の形態における転倒防止装置のブロック図を示す。
【図4】本発明の一実施の形態における転倒防止装置の作動を説明するためのオーバーフェンス作業車を示し、同図(a)は許容移動範囲内を移動する作業台の平面図であり、同図(b)はオーバーフェンス作業車が作業状態にあるときの後方側側面図である。
【図5】本発明の一実施の形態における許容作業範囲を説明するための平面図である。
【図6】本発明の一実施の形態における転倒防止装置の作動を説明するためのオーバーフェンス作業車の平面図である。
【符号の説明】
1 オーバーフェンス作業車(高所作業車)
7 車体(車両)
23 ブーム
37 ポスト(垂直ポスト)
46 首振りモータ(首振りアクチュエータ)
47 作業台
49 伸長シリンダ(伸縮アクチュエータ)
60 転倒防止装置
61 作業台首振り角センサ(作業台位置検出手段)
63 作業台伸長センサ(作業台位置検出手段)
81 判定回路(作業台位置判定手段)
82 規制駆動回路(作動規制手段)
H 許容移動範囲[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
More specifically, the present invention relates to a boom mounted on a vehicle so that it can turn and undulate, and is supported substantially vertically at the tip of the boom regardless of the angle of undulation of the boom. The present invention relates to a tipping prevention device for an aerial work vehicle that includes a vertical post and a work table that is swingably provided on the vertical post and configured to be extendable.
[0002]
[Prior art]
Such an aerial work vehicle generally uses a boom to move the work table to a desired high position so that an operator on the work table can work at a high place. When the platform is moved to a high place, the falling direction moment acting on the vehicle body increases and the vehicle body support tends to become unstable. For this reason, it has been generally practiced to mount an overturn prevention device for preventing an excessive increase in the overturn direction moment on an aerial work vehicle.
[0003]
This overturn prevention device is configured to regulate an operation in which the overturning direction moment that changes with the operation of the boom exceeds a preset reference value (hereinafter, this reference value is referred to as “allowable overturning moment”). Specifically, the allowable work range of the workbench that allows the tipping direction moment to move without exceeding the permissible overturning moment is set in advance, and the boom operation that restricts the workbench to exceed the permissible work range is regulated. Is configured to do.
[0004]
Here, even if the work platform is extended to the other side in the left-right direction of the vehicle while the boom is pivoted to the left-right side of the vehicle, the moment acting on the vehicle by this extension movement is reduced to the falling direction moment. Therefore, even if the extension amount of the work table is increased, there is no possibility that the vehicle falls.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the amount of extension of the work table increases, the bending moment and the torsional moment acting on the tip of the boom increase, the boom strength cannot be maintained, and the boom may be damaged. In addition, regardless of the extension amount or swing angle of the work table, the fall prevention device assumes that the work table is at a predetermined swing angle with respect to the boom and in a fully contracted state. When configured to calculate the position of the workbench according to the detected value, the workbench swings in the vehicle longitudinal direction with the workbench tip facing in the width direction of the vehicle and the workbench extended. When the vehicle is moved, there arises a problem that even though the work table position is within the allowable work range, the moment in the overturning direction with respect to the longitudinal direction of the vehicle increases and the vehicle may fall in the longitudinal direction.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and when the work table is configured to be able to swing and extend, there is no risk of the boom being damaged by the extension of the work table. An object of the present invention is to provide a fall prevention device configured so that the vehicle does not fall in the front-rear direction even when the vehicle is extended and swung.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an overturning prevention device for an aerial work vehicle according to the present invention includes a boom provided on a vehicle (for example, the
[0008]
According to the fall prevention device having the above configuration, the work table can swing and extend and expand in the horizontal plane at the tip of the vertical post, and the extension amount and the swing angle of the work table are detected, and the vertical value is detected from these detected values. Calculate the tip position of the work table with respect to the post, and if the calculated tip position of the work table exceeds the allowable movement range, the operation of the swing actuator and telescopic actuator that causes the work table to move in the direction exceeding the allowable movement range Therefore, even if the workbench moves horizontally with respect to the vertical post and the overturning moment acting on the vehicle increases, the overturning moment does not exceed the allowable overturning moment. For this reason, it is possible to prevent the vehicle from falling over. Also work benchWhen these are stretched or swung, theseBending moment and torsion moment with respect to the boom by horizontal movement ofButActionAlthough,Consider the moment when the allowable movement range acts on the boom.Set to prevent damage to the boomBecauseThus, it is possible to prevent the boom from being damaged by the horizontal movement of the work table.
A vertical post is provided at the tip of the boom so as to be vertically movable, and the vertical post is extended downward so that the workbench swings and expands and contracts with the workbench positioned below the vehicle. It is preferable to be configured to be movable.
Further, in a boom posture in which the vertical post is located on the side of the vehicle, it is preferable that the movement allowable range is set narrower in the front-rear direction of the vehicle than in the vehicle width direction of the vehicle.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment shows an aspect of an overfence work vehicle that performs maintenance work such as painting repair of bridges. First, before describing the overturn prevention device according to the present invention, an overfence work vehicle equipped with the overturn prevention device will be described.
[0010]
As shown in FIG. 1, the
[0011]
An
[0012]
The
[0013]
A
[0014]
A
[0015]
As shown in FIG. 4B, the work table 47 is telescopically movable by combining a
[0016]
As shown in FIG. 1, the
[0017]
[0018]
As shown in FIG. 3, the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
As shown in FIG. 4 (a), this allowable movement range H is the right allowable line.L1, A range surrounded by the front permissible line L2, the rear permissible line L3, and the left permissible line L4. Here, as shown in FIG. 6, the right tolerance line L <b> 1 is a work table 47 extending in the vehicle front-rear direction by an extension amount X in a substantially right angle direction with respect to the
[0022]
Here, the allowable movement range H is considered. As described above, the allowable movement range H is a movable range of the work table 47 such that the overturning direction moment acting on the vehicle does not exceed the allowable overturning direction moment, but on the vehicle front side with respect to the
[0023]
However, as shown in FIG. 6, when the work table 47 extends in the same direction as the extending direction of the
[0024]
In addition, since the
[0025]
Next, the operation of the overturn
[0026]
Here, simultaneously with the operation of the
[0027]
Therefore, in the process of moving the work table 47 to the work position, the tip of the
[0028]
Next, a case where the work table 47 moved to the work position swings and extends will be described. As shown in FIGS. 4A and 4B, first, work is performed by the work table extension /
[0029]
Further, the work table 47 is moved to the vehicle in a state where the front end portion of the work table 47 is extended to a position in front of the right allowable line L1 of the allowable work range H (a position where the extension amount of the work table 47 is X). When the head is swung to the front side, the tip of the work table 47 tends to exceed the front allowable line L2 of the allowable work range H. However, as described above, the tip of the work table 47 is shown in FIG. 3 so as to exceed the front allowable line L2.Regulatory driveCircuit 82 is activated and thisRegulatory driveThe circuit 82 blocks the
[0030]
FIG. 3 also shows the case where the work table 47 is extended and moved in a state where the work table 47 is fully contracted and oriented in the same direction as the front-rear direction of the vehicle.Regulatory driveThe circuit 82 is activated and the operation of the extension cylinder 49 is restricted;Regulatory driveCircuit 82 sounds
[0031]
In this manner, the allowable work range H of the work table 47 is set separately from the work control range (not shown) of the
[0032]
【The invention's effect】
According to the fall prevention device of the present invention, the work table can swing and extend and contract in the horizontal plane at the tip of the vertical post, and the extension amount and the swing angle of the work table.Detected fromTip position of workbenchButActuation of the swing actuator and telescopic actuator that causes the work table to move in a direction exceeding the allowable movement range if the allowable movement range is exceededIs regulated. For this reasonEven if the work table moves horizontally with respect to the vertical post and the overturning moment acting on the vehicle increases, the overturning moment does not exceed the allowable overturning moment, and the vehicle can be prevented from falling over. be able to. In addition, even if the moment generated by the horizontal movement of the platform acts as a bending moment or torsional moment on the boom, the allowable movement range does not damage the boom.Is setThus, it is possible to prevent the boom from being damaged by the horizontal movement of the work table.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an overfence work vehicle equipped with a fall prevention device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view when the overfence work vehicle equipped with the overturn prevention device according to the embodiment of the present invention is in a working state.
FIG. 3 is a block diagram of a fall prevention device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows an overfence work vehicle for explaining the operation of the overturn prevention device according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 (a) is a plan view of a work table that moves within an allowable movement range; FIG. 4B is a rear side view when the overfence work vehicle is in a working state.
FIG. 5 is a plan view for explaining an allowable work range in one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of an overfence work vehicle for explaining the operation of the overturn prevention device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Overfence work vehicle (aerial work vehicle)
7 Body (vehicle)
23 Boom
37 posts (vertical posts)
46 Swing motor (swing actuator)
47 workbench
49 Extension cylinder (extension actuator)
60 Fall prevention device
61 Work table swing angle sensor (work table position detection means)
63 Work table extension sensor (work table position detecting means)
81 determination circuit (workbench position determination means)
82 Regulation drive circuit (operation regulation means)
H Allowable movement range
Claims (3)
前記作業台を首振り動させる首振りアクチュエータと、
前記作業台を伸縮動させる伸縮アクチュエータと、
前記垂直ポストに対する前記作業台の首振り角度位置および前記垂直ポストに対する前記作業台の伸長量から前記垂直ポストに対する前記作業台の先端位置を検出する作業台位置検出手段と、
前記作業台位置検出手段により検出された前記作業台の先端位置が、許容転倒方向モーメントおよび前記ブームに作用するモーメントを考慮して予め設定された許容移動範囲を超えているか否かを判定する作業台位置判定手段と、
前記作業台位置判定手段により前記作業台の先端位置が前記許容移動範囲を超えると判定されると、前記作業台が前記許容移動範囲を越える方向への前記首振りアクチュエータ及び前記伸縮アクチュエータの作動を規制する作動規制手段と
を有して構成されていることを特徴とする高所作業車の転倒防止装置。A boom provided to the vehicle so as to be capable of turning and raising and lowering; a vertical post provided at the distal end portion of the boom so as to be swingable up and down and supported substantially vertically regardless of the raising and lowering angle of the boom; and a base end An aerial work vehicle having a workbench provided with a workbench that is swingable in a horizontal plane at the front end of the vertical post and whose front end side is configured to expand and contract in the horizontal direction with respect to the vertical post. The fall prevention device of
A swing actuator for swinging the work table;
A telescopic actuator for expanding and contracting the work table;
A work table position detecting means for detecting a tip position of the work table with respect to the vertical post from a swing angle position of the work table with respect to the vertical post and an extension amount of the work table with respect to the vertical post;
Work to determine whether the tip position of the workbench detected by the workbench position detection means exceeds a preset allowable movement range in consideration of an allowable fall direction moment and a moment acting on the boom. Table position determination means;
When the work table position determining means determines that the tip position of the work table exceeds the allowable movement range, the operation of the swing actuator and the telescopic actuator in a direction in which the work table exceeds the allowable movement range is performed. An apparatus for preventing overturning of an aerial work vehicle, characterized in that it comprises an operation restricting means for restricting.
前記垂直ポストを下方に伸長して前記作業台を前記車両よりも下方に位置させた状態で前記作業台の首振り動および伸縮拡張動が可能に構成されることを特徴とする請求項1に記載の高所作業車の転倒防止装置。2. The structure according to claim 1, wherein the vertical post is extended downward and the work table is positioned below the vehicle so that the work table can swing and expand and contract. The fall prevention device of the aerial work vehicle described.
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