特許 7547962 高所作業車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】高所作業車

(51)【国際特許分類】

   B66F 9/06 20060101AFI20240903BHJP

   B66F 9/24 20060101ALI20240903BHJP

   B66F 11/04 20060101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

B66F9/06 L

B66F9/06 M

B66F9/24 F

B66F11/04

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020198478

(22)【出願日】2020-11-30

(65)【公開番号】P2022086461

(43)【公開日】2022-06-09

【審査請求日】2023-07-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000148759

【氏名又は名称】株式会社タダノ

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】弁理士法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小西 将士

【審査官】中田 誠二郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０３４４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実用新案登録第２５９３３３３（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】実開平０３－１３０３００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－３０１９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０３１８６１０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｆ ９／００－１１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

伸縮、起伏及び旋回可能に構成されるブームと、
前記ブームを移動可能に支持する車両部と、
前記ブームの先端に設けられるバスケットフレームと、
前記バスケットフレームの上面に設けられる複数のロードセルと、
前記複数のロードセルの上方に配置されるバスケットと、
上下方向に貫通する孔部を有し、前記ロードセルと前記バスケットとの間に配置され、前記バスケットの下面に固定されるサポート部材と、
前記孔部に上方から挿通され、前記ロードセルに締結されるボルトと、
前記バスケットフレームと前記バスケットとを間隔を有して連結する環状部材と、を備える、高所作業車。

【請求項2】

前記複数のロードセルで検出した荷重の加算値から作業可能範囲を算出する制御部を備える、請求項１に記載の高所作業車。

【請求項3】

前記ブームを起伏させる起伏シリンダと、
前記起伏シリンダに掛かる荷重を検出するセンサと、を備え、
前記制御部は、前記センサの検出値から前記バスケットの重さを算出し、該重さと前記ロードセルで検出した荷重の加算値とが所定値以上乖離している場合、前記ロードセル又は前記センサが故障していると判定する、請求項２に記載の高所作業車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高所作業車に関する。

【背景技術】

【0002】

高所作業車において、作業半径を算出するためにバスケットの荷重を検出することが行われている。例えば特許文献１には、バスケットの床板を４つのロードセルで支持する構成が開示されている。この構成によれば、バスケットの実際の荷重を検出できるため、精度よく作業半径を算出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開平５－８６９９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のように、バスケットをロードセルで支持する場合、バスケットに掛かる全ての荷重をロードセルで受ける必要がある。そのため、ロードセルとバスケットとの締結部分における安全性の確保が重要となる。例えば、ロードセルとバスケットとをボルトで締結する構成とする場合、使用によりボルトが緩んだ場合における安全性の確保が想定される。しかしながら、特許文献１には、ロードセルの取り付け方についての具体的な記載はない。

【0005】

本発明は、バスケットをロードセルで支持する構成において安全性を確保することができる高所作業車を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の高所作業車は、伸縮、起伏及び旋回可能に構成されるブームと、前記ブームを移動可能に支持する車両部と、前記ブームの先端に設けられるバスケットフレームと、前記バスケットフレームの上面に設けられる複数のロードセルと、前記複数のロードセルの上方に配置されるバスケットと、上下方向に貫通する孔部を有し、前記ロードセルと前記バスケットとの間に配置され、前記バスケットの下面に固定されるサポート部材と、前記孔部に上方から挿通され、前記ロードセルに締結されるボルトと、前記バスケットフレームと前記バスケットとを間隔を有して連結する環状部材と、を備えるものである。

【0007】

上記の構成によれば、振動等によりボルトが緩んだ場合、ロードセルに対するボルトの螺合が外れる前にボルトの頭部がバスケットの下面に当接する。よって、ボルトは緩んでも脱落しないため、バスケットがバスケットフレームから脱落することを防止でき、安全性を確保することができる。また、バスケットフレームとバスケットとが間隔を有しているため、ロードセルの検出結果に影響しない。そして、万一、バスケットとロードセルとを締結する全てのボルトが破断しても、応急的にバスケットがバスケットフレームから脱落することを防止でき、安全性を確保することができる。

【0010】

また上記の高所作業車において、前記複数のロードセルで検出した荷重の加算値から作業可能範囲を算出する制御部を備えるようにしてもよい。

【0011】

上記の構成によれば、作業可能範囲の算出にロードセルの検出値から算出したバスケットの実際の重さを用いることにより、バスケットの定格荷重を用いる場合に比べて軽負荷時に作業可能範囲を拡げることができる。

【0012】

また上記の高所作業車において、前記ブームを起伏させる起伏シリンダと、前記起伏シリンダに掛かる荷重を検出するセンサと、を備え、前記制御部は、前記センサの検出値から前記バスケットの重さを算出し、該重さと前記ロードセルで検出した荷重の加算値とが所定値以上乖離している場合、前記ロードセル又は前記センサが故障していると判定するようにしてもよい。

【0013】

上記の構成によれば、バスケットの重さを２つの異なる検出手段で検出することにより、一方の検出手段が故障している場合に発見できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、バスケットをロードセルで支持する構成において安全性を確保することができる高所作業車を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態の高所作業車の全体構成を示す側面図である。

【図2】図１のバスケット周辺の斜視図である。

【図3】図１のバスケット周辺の平面図である。

【図4】図１のバスケット周辺の底面図である。

【図5】図１のバスケット周辺の背面図である。

【図6】図１のバスケット周辺の側面図である。

【図7】図６のＡ－Ａ断面図である。

【図8】図６のＢ－Ｂ断面図である。

【図9】図８のＣ－Ｃ断面図である。

【図10】図８の荷重検出装置の分解斜視図である。

【図11】図１のバスケット周辺の斜視図である。

【図12】一実施形態の高所作業車の制御構成の一部を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下の説明では、図１に示すように前後、左右及び上下方向を規定する。

【0017】

［高所作業車の全体構成］
図１に示すように、高所作業車１は、主に車両部２と作業装置３により構成されている。車両部２は、作業装置３を支持し、左右一対の前輪２１及び後輪２２を備えている。また、車両部２は、高所作業を行う際に接地させて安定を図るアウトリガ２３を備えている。

【0018】

作業装置３は、ブーム３１と、ブーム３１の先端に設けられたバスケットフレーム４と、バスケットフレーム４に下方から支持されるバスケット５とを備えている。ブーム３１は、伸縮、起伏及び旋回可能に構成されている。ブーム３１の起伏は起伏シリンダ３２により行われる。

【0019】

バスケットフレーム４及びバスケット５は、ブーム３１に対してパン・チルト・スイング等の動作が可能となっている。本実施形態においてバスケットフレーム４は、下フレーム４１と後フレーム４２とを有する側面視Ｌ字型に構成されている。なお、バスケットフレーム４の形状には特に限定はなく、バスケット５を下方から支持できる形状であればよい。バスケットフレーム４は、剛性を確保する観点から鉄製であることが好ましい。

【0020】

バスケット５は、略矩形の床部５１と、床部５１上に設けられた複数の棒部材を格子状に組み付けて構成された籠状のガード５２とを備えている。バスケット５は、軽量化の観点からはアルミ製であることが好ましく、コスト、強度及びメンテナンス性の観点からは鉄製又はＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）製であることが好ましい。

【0021】

図２に示すように、バスケット５は、バスケットフレーム４に対して、荷重検出装置６を介して支持されており、それ以外の部分でバスケットフレーム４に接触していない。荷重検出装置６は、バスケット５の荷重を検出する装置であり、本実施形態では４つ設けられている。なお、荷重検出装置６は複数設けられていれば、その数には特に限定はない。また、荷重検出装置６の配置には特に限定はないが、バスケット５を支持するとともに、バスケット５の荷重を精度よく検出する観点から、互いに離れた位置に均等に配置されることが好ましい。

【0022】

［荷重検出装置］
図２から図１０に示すように、荷重検出装置６は、バスケット５の重さ（バスケット５に掛かる荷重を含む）を検出するロードセル６１と、サポート部材６２と、ボルト６３とを備えている。図８に示すように、ロードセル６１は、左右方向の一端側に形成された上下方向に貫通する２つの孔部６１１と、左右方向の他端側に形成された上下方向に貫通する孔部６１２とを有している。孔部６１２は、ロードセル６１の下面に貫通するネジ穴部６１２Ａと、ネジ穴部６１２Ａの上端部と連通してロードセル６１の上面に貫通するザグリ穴部６１２Ｂとで構成されている。

【0023】

ロードセル６１は、バスケットフレーム４の下フレーム４１の上面に設けられている。具体的には、２つのボルト６４が、孔部６１１に挿通され、下フレーム４１の上面を構成する取付部４１１に螺合されることで、ロードセル６１がバスケットフレーム４の上面に固定される。なお、ロードセル６１は、ボルト６４以外の固定手段によって下フレーム４１に固定されてもよい。そして、ロードセル６１は、図示しない配線によって後述する制御部に電気的に接続されている。

【0024】

ロードセル６１としては、応力に比例してひずむ起歪体とひずみゲージを使用しているロードセルを用いることができる。本実施形態ではロードセル６１として角型ビーム型ロードセルを用いているが、他型のロードセルを用いてもよい。
ている。

【0025】

図１０に示すように、サポート部材６２は、水平方向に拡がる略矩形の板状部６２１と、板状部６２１の四隅に形成された上下方向に貫通する孔部６２２と、板状部６２１の中央から下方へ突出する係合部６２３と、板状部６２１及び係合部６２３を上下方向に貫通する孔部６２４と、板状部６２１の下面から下方へ突出する回り止め部６２５とを有している。係合部６２３は、ザグリ穴部６１２Ｂに嵌合する形状であればよく、本実施形態では円筒状に構成されている。係合部６２３の長さは、ザグリ穴部６１２Ｂの深さより長く構成されている。回り止め部６２５は、一側面がロードセル６１の一側面に当接する位置及び長さに構成されている。サポート部材６２は、剛性を確保する観点から鉄製であることが好ましい。

【0026】

サポート部材６２はロードセル６１の上方からロードセル６１に組み付けられる。その際、係合部６２３がザグリ穴部６１２Ｂに嵌合され、サポート部材６２が回動されて回り止め部６２５の一側面がロードセル６１の一側面に当接させられる。回り止め部６２５がロードセル６１に当接することにより、サポート部材６２が位置決めされる。次に、ボルト６３が孔部６２４に上方から挿通され、ロードセル６１のネジ穴部６１２Ａに螺合されることで、サポート部材６２がロードセル６１の上面に固定される。

【0027】

次に、図８に示すように、サポート部材６２はバスケット５の下面に組み付けられる。その際、バスケット５の下面を構成する取付部５１１がサポート部材の上面に当接するように、バスケット５が載置される。取付部５１１は、バスケット５の床梁５１２に固着されている一対の板状部材である。そして、サポート部材６２の４つの孔部６２２に重なる取付部５１１の４つの孔部５１１Ａに上方からボルト６５が挿通され、板状部６２１の下面側からダブルナット６６で締め付けられる。これにより、サポート部材６２の上面にバスケット５が固定される。

【0028】

このように、サポート部材６２はロードセル６１とバスケット５との間に配置される。この状態において、取付部５１１の厚みはボルト６３の頭部６３Ａの厚みよりも厚い。したがって、ボルト６３の頭部６３Ａとその直上に位置するバスケット５の床梁５１２との間には隙間Ｇが生じる。そして、この隙間Ｇは、ボルト６３のネジ部６３Ｂのうち、ロードセル６１のネジ穴部６１２Ａに螺合している部分とネジ穴部６１２Ａから下方に突出している部分との長さＬよりも小さくなるように構成されている。

【0029】

その結果、振動等によりボルト６３が緩んだ場合、ロードセル６１に対するボルト６３の螺合が外れる前にボルト６３の頭部６３Ａがバスケット５の床梁５１２に当接する。よって、ボルト６３は緩んでも脱落しないため、バスケット５がバスケットフレーム４から脱落することを防止でき、安全性を確保することができる。

【0030】

また、サポート部材６２の係合部６２３がロードセル６１のザグリ穴部６１２Ｂに嵌合されていることにより、バスケット５に横方向の荷重がかかった場合に、係合部６２３からザグリ穴部６１２Ｂに荷重が掛かり、ボルト６３に掛かるせん断力を抑制できる。よって、ボルト６３の破断が抑制される。

【0031】

［バスケットの脱落防止の構成］
図１１に示すように、バスケット５は、バスケットフレーム４に対して、Ｕボルト７を介して連結されている。本実施形態において、Ｕボルト７は、バスケットフレーム４の上フレーム４２に４つ設けられており、所定間隔（例えば数ｍｍ）を有してバスケット５のガード５２を囲んでいる。Ｕボルト７の数には特に限定はなく、１つ以上であればよい。なお、Ｕボルト７は、バスケット５に設け、所定間隔を有してバスケットフレーム４を囲むように配置してもよい。

【0032】

このように、バスケットフレーム４とバスケット５とを間隔を有して連結するＵボルト７を備えることにより、ロードセル６１の検出結果に影響を与えることがない。そして、万一、バスケット５とロードセル６１とを締結する全てのボルト６３が破断しても、応急的にバスケット５がバスケットフレーム４から脱落することを防止でき、安全性を確保することができる。

【0033】

なお、バスケットフレーム４とバスケット５とを間隔を有して連結する部材であれば、Ｕボルト７以外の部材、例えば、円や楕円等の円環状部材、四角や三角等の角環状部材など、環状部材を用いてもよい。

【0034】

［荷重検出装置を用いた制御］
図１２に示すように、高所作業車１は、センサ８１と、作動制御部８２と、警報部８３と、ディスプレイ８４と、制御部８５とを備えている。センサ８１は、起伏シリンダ３２に掛かる荷重を検出する荷重センサである。センサ８１の検出値からはバスケット５の重さを概算することができる。

【0035】

作動制御部８２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御装置で構成され、ブーム３１やバスケットフレーム４等の作業装置３の作動を制御するものである。警報部８３は、スピーカやベル等の放音装置で構成され、オペレータに対して警告等の高所作業車１の状態を音声で報知するものである。ディスプレイ８４は、液晶パネル等の表示装置で構成され、オペレータに対して作業可能範囲等の高所作業車１に関する情報を表示するものである。

【0036】

制御部８５は、ＣＰＵ等の制御装置及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置で構成され、記憶装置にはバスケット５の重さに対する作業可能範囲等の作業に関する性能データ等が格納されている。制御部８５は、ロードセル６１やセンサ８１等の検出装置から入力される信号及び性能データに基づいて、作動制御部８２、警報部８３、ディスプレイ８４等を制御する。

【0037】

ここでは、制御部８５の制御のうち、荷重検出装置６を用いた制御について説明する。まず、制御部８５は、各ロードセル６１の検出値を用いて作業可能範囲を算出してディスプレイ８４に表示させる。具体的には、制御部８５は、各ロードセル６１の検出値を加算することで、バスケット５の重さを算出する。ここで算出されるバスケット５の重さには、バスケット５上のオペレータやガード５２に引っ掛けられた工具など、バスケット５に掛かる全ての荷重を含んでいる。続いて、制御部８５は、格納されている性能データから、算出したバスケット５の重さに対応する作業可能範囲を抽出する。そして、制御部８５は、抽出した作業可能範囲をディスプレイ８４に表示させる。これにより、オペレータはディスプレイ８４に表示された作業可能範囲を参照してバスケット５を移動させることができる。

【0038】

このように、作業可能範囲の算出にロードセル６１の検出値から算出したバスケット５の実際の重さを用いることにより、バスケット５の定格荷重（バスケット５に積載できる最大荷重）を用いる場合に比べて軽負荷時に作業可能範囲を拡げることができる。

【0039】

また、制御部８５は、ロードセル６１の検出値を用いて算出したバスケット５の重さから定格荷重を超えている場合、警報部８３から警報を放音させ、ディスプレイ８４に警告を表示させ、作業装置３の移動操作を無効にする。これにより、バスケット５が過負荷の状態で作業装置３が作動することを防止でき、安全性を確保することができる。

【0040】

また、制御部８５は、ブーム３１又はバスケット５の移動中にロードセル６１の検出値から負荷の急増を検出した場合、ブーム３１又はバスケット５の移動を停止させる。これにより、バスケット５が建物の天井等に衝突した場合に移動が停止するため、オペレータが天井との間に挟まれることを回避でき、安全性を確保することができる。

【0041】

また、制御部８５は、センサ８１の検出値からバスケット５の重さを算出し、該重さとロードセル６１の検出値から算出したバスケット５の重さとを比較し、両者が所定値以上乖離している場合、ロードセル６１又はセンサ８１が故障していると判定し、警報部８３から警報を放音させ、ディスプレイ８４に警告を表示させる。このように、バスケット５の重さを２つの異なる検出手段で検出することにより、一方の検出手段が故障している場合に発見できる。

【符号の説明】

【0042】

１ 高所作業車
２ 車両部
４ バスケットフレーム
５ バスケット
７ Ｕボルト（環状部材）
３１ ブーム
３２ 起伏シリンダ
６１ ロードセル
６２ サポート部材
６３ ボルト
８１ センサ
８５ 制御部
６２４ 孔部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】