JP2014069726A

JP2014069726A - 作業車

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Publication number: JP2014069726A
Application number: JP2012217996A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Nakazawa; 俊一中澤; Hiroshi Furusho; 弘志古荘; Hiroshi Miyamoto; 拓宮本
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-21
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: JP5963633B2

Abstract

【課題】コンパクト且つ安価な一輪駆動の構成としつつ、走行停止時における慣性旋回を抑えることが可能な作業車を提供する。
【解決手段】高所作業車は、後側の左右一対の車輪が転舵輪１３で且つ前側の左右一対の車輪のうちの一方が駆動輪１１である走行台車と、転舵輪１３の転舵角を変化させる転舵モータと、駆動輪１１を駆動して走行台車を走行させる走行モータと、転舵輪１３の転舵角を検出する転舵角検出器と、転舵輪１３の操舵を行うための操舵ダイヤルと、走行台車の走行操作を行うための走行操作レバーと、転舵モータおよび走行モータの作動制御を行うコントローラとを備え、転舵輪１３の転舵角が内側転舵角範囲Ａを越えている状態で、走行操作レバーの操作に基づいて駆動輪１１を制動して走行を停止させるときに、操舵ダイヤルの操舵に拘らず転舵輪１３の転舵角が中立位置θ１を含む内側転舵角範囲Ａ内の転舵角となるように転舵モータを駆動する。
【選択図】図５

Description

本発明は、車体の前後にそれぞれ左右一対の車輪を備え、前側および後側いずれか一方の左右一対の車輪が転舵輪で且つ他方の左右一対の車輪のうちの少なくとも一方が駆動輪である自走式の作業車に関し、さらに詳細には、走行を停止させるときの転舵輪の制御に関する。

上記作業車の一例として、複数のマスト部材を入れ子式に且つ伸縮自在に組み合わせて構成された垂直マスト式の昇降装置により、作業者が搭乗可能に構成された作業台を垂直昇降させるタイプの高所作業車が知られている。このように構成される高所作業車には、油圧ポンプを駆動して得られた油圧により駆動させる油圧式のものや、バッテリに蓄えた電力により駆動させる電動式のものが存在する。電動式の高所作業車として、電動式の走行モータにより駆動輪を駆動し、且つ電動式の転舵モータによりステアリング装置を駆動して転舵輪を転舵させる構成のものがある。この構成の高所作業車を用いて高所作業を行う場合、作業台に搭乗した作業者は、例えば走行操作手段により走行操作を行いながら操舵手段により操舵を行って、高所作業車を走行させて作業場所の下方に移動させた後、昇降マストを伸長させて作業台を作業場所近傍まで上昇させて所望の高所作業を行う。

ところで、高所作業車は走行スペースが狭い作業現場に用いられる場合もあり、このような作業現場においてはコンパクトな高所作業車が望まれる。このようなことから最近においては、例えば転舵輪以外の２つの車輪のそれぞれに走行モータを設けてそれぞれを駆動するのではなく、一方の車輪に走行モータを設けて一方の車輪を駆動輪とするとともに、他方の車輪は走行モータを設けず従動輪とした高所作業車（以下、「一輪駆動の高所作業車」と称することもある）が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１のように構成すれば、転舵輪以外の２つの車輪にそれぞれ走行モータを設ける構成と比較して、走行モータ１つの配置スペース分だけコンパクトな構成とすることができ、且つ部品点数を減らして製造コストの低減も図れるという利点がある。

特開２０１０−５８８９２号公報

図９には、紙面下方に向けて走行する従来の一輪駆動の高所作業車５００の平面図を示している。この図９に示すように高所作業車５００は、台車本体５１０と、図示しない走行モータにより駆動される駆動輪５２０と、図示しない転舵モータにより転舵される左右一対の転舵輪５３０と、走行モータによる駆動も転舵モータによる転舵もされず自由回転状態となった従動輪５４０とを備える。この高所作業車５００は、走行操作手段の操作に基づいて走行を停止させるとき、駆動輪５２０を制動して走行を停止させるようになっている。

このため、図９（ａ）に示すように、駆動輪５２０が旋回内輪となる向きに転舵輪５３０が転舵された状態で駆動輪５２０が制動されると、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、台車本体５１０は駆動輪５２０を中心として慣性力により旋回する（以下、この旋回を「慣性旋回」と称する）。そして、図９（ｄ）に示すように、駆動輪５２０の制動が開始された状態（図９（ａ））と比較して、台車本体５１０が９０度以上旋回して停止することもあった。これに対して、例えば従動輪５４０にも制動力を作用させる構成にすれば、走行停止時における台車本体５１０の慣性旋回を抑えることができるが、一方で台車本体５１０が大型になったり、部品点数が増えて製造コストが増加するという新たな問題が生じる。このように、コンパクト且つ安価な一輪駆動の構成としつつ、走行停止時における慣性旋回を抑える構成とすることが難しい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、コンパクト且つ安価な一輪駆動の構成としつつ、走行停止時における慣性旋回を抑えることが可能な作業車を提供することを目的とする。

このような目的達成のため、本発明に係る作業車は、車体（例えば、実施形態における台車本体１０）の前後にそれぞれ左右一対の車輪を備え、前側および後側いずれか一方の左右一対の車輪が転舵輪で且つ他方の左右一対の車輪のうちの少なくとも一方が駆動輪である走行体（例えば、実施形態における走行台車２）と、前記左右一対の転舵輪の転舵角を変化させる転舵手段（例えば、実施形態における転舵モータ１９）と、前記駆動輪を駆動して前記走行体を走行させる走行駆動手段（例えば、実施形態における走行モータ２１）と、前記転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段（例えば、実施形態における転舵角検出器２４）と、前記転舵輪の操舵を行うための操舵手段（例えば、実施形態における操舵ダイヤル４４）と、前記走行体の走行操作を行うための走行操作手段（例えば、実施形態における走行操作レバー４３）と、前記操舵手段の操舵および前記走行操作手段の走行操作に応じて、前記転舵手段および前記走行駆動手段の作動制御を行う制御手段（例えば、実施形態におけるコントローラ１５、走行インバータ１７）とを備えた作業車（例えば、実施形態における高所作業車１）であって、前記制御手段は、前記転舵角検出手段により検出された前記転舵輪の転舵角が所定転舵角範囲（例えば、実施形態における内側転舵角範囲Ａ）を越えている状態で、前記走行操作手段の操作に基づいて前記駆動輪を制動して前記走行体の走行を停止させるときに、前記操舵手段の操舵に拘らず前記転舵輪の転舵角が中立位置を含む前記所定転舵角範囲内の転舵角となるように前記転舵手段を駆動する構成であることを特徴とする。

上述の作業車において、前記他方の左右一対の車輪のうちの一方のみが駆動輪であり、前記制御手段は、前記転舵角検出手段により前記駆動輪が旋回内輪となる向きに前記転舵輪が転舵されることが検出されるとともに前記転舵角検出手段により検出された時の前記転舵輪の転舵角が前記所定転舵角範囲を越えている状態で、前記走行操作手段の操作に基づいて前記駆動輪を制動して前記走行体の走行を停止させるときに、前記操舵手段の操舵に拘らず前記転舵輪の転舵角が中立位置を含む前記所定転舵角範囲内の転舵角となるように前記転舵手段を駆動する構成が好ましい。

また、前記所定転舵角範囲は、前記走行体の走行速度が大きいほど小さくなるように設定されることが好ましい。

さらに、前記所定転舵角範囲は、前記走行体の傾斜角が大きいほど小さくなるように設定されることも好ましい。

上述の作業車において、前記制御手段は、前記操舵手段の操舵に拘らず前記転舵輪の転舵角が中立位置を含む前記所定転舵角範囲内の転舵角となるように前記転舵手段を駆動するときに、前記走行体の走行速度が大きいほど前記転舵手段の駆動速度を大きく設定する構成が好ましい。

さらに、前記走行駆動手段は電動モータであり、前記制御手段は、前記電動モータの作動制御を行うことにより前記駆動輪を制動することが好ましい。

本発明に係る作業車は、転舵輪の転舵角が所定転舵角範囲を越えている状態で駆動輪を制動して停止させるときに、操舵手段の操舵に拘らず転舵輪の転舵角が中立位置を含む所定転舵角範囲内の転舵角となるように転舵手段が駆動される。このように、慣性旋回が発生する虞のある転舵状態で走行を停止させる場合に、転舵輪が自動で所定転舵角範囲内に転舵されるので、駆動輪を制動するときに作用する慣性力（特に、走行体を旋回させる方向に作用する慣性力）を小さくして、走行停止時における慣性旋回を抑えることができる。

上述の作業車において、他方の左右一対の車輪のうちの一方のみが駆動輪であり、駆動輪が旋回内輪となる向きに転舵輪が転舵されるときに、操舵手段の操舵に拘らず転舵輪の転舵角が所定転舵角範囲内の転舵角となるように転舵手段が駆動される構成が好ましい。このように構成すれば、走行停止時の慣性旋回が特に発生しやすい一輪駆動の作業車において、慣性旋回を抑えることができる。

また、所定転舵角範囲は、走行体の走行速度が大きいほど小さくなるように設定されることが好ましい。走行体の走行速度に応じて慣性旋回が発生する転舵角が変化するため、このように構成すれば、走行体の走行速度に応じた所定転舵角範囲を設定して、慣性旋回を走行速度に対応して適切に防止できる。

さらに、所定転舵角範囲は、走行体の傾斜角が大きいほど小さくなるように設定されることも好ましい。例えば走行体の前後左右への傾斜状態に応じて慣性旋回が発生する転舵角が変化する場合があるが、このように構成すれば、走行体の傾斜角に応じた所定転舵角範囲を設定して、慣性旋回を走行体の傾斜角に対応して適切に防止できる。

上述の作業車において、操舵手段の操舵に拘らず転舵輪を転舵させて所定転舵角範囲内に位置させるときに、走行体の走行速度が大きいほど転舵手段の駆動速度を大きく設定する構成が好ましい。走行体の走行速度が大きいほど慣性旋回が発生しやすくなるが、このように構成すれば、慣性旋回が発生する前に転舵輪を所定転舵角範囲内に位置させることができ、慣性旋回を確実に防止できる。

さらに、制御手段は、走行駆動手段としての電動モータの作動制御を行うことにより、駆動輪を制動することが好ましい。このように構成すれば、例えば機械式のブレーキ等を別途設けることなく駆動輪を制動することができる。

本発明を適用した一例としての高所作業車の側面図を示す。上記高所作業車の平面図を示す。上記高所作業車の制御系統を示すブロック図である。駆動輪を制動して走行を停止させるときの平面図であって、（ａ）は駆動輪の制動が開始される前の状態を、（ｂ）は転舵輪が中立位置に転舵される途中の状態を、（ｃ）は転舵輪が中立位置に転舵された状態を、（ｄ）は停止した状態をそれぞれ示す。台車本体の左側に設けられた転舵輪の転舵範囲を示す平面図である。（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、内側上限転舵角と走行速度との関係を示すグラフである。停止時の作動を示すフローチャートである。発進時の作動を示すフローチャートである。従来の高所作業車において、駆動輪を制動して走行を停止させるときの平面図であって、（ａ）は駆動輪の制動が開始される前の状態を、（ｂ）および（ｃ）は駆動輪を中心として慣性旋回した状態を、（ｄ）は停止した状態をそれぞれ示す。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本実施形態においては、本発明を、複数のマスト部材を入れ子式に組み合わせて構成された昇降マスト３により作業者搭乗用の作業台４を昇降させる、垂直昇降式の高所作業車１に適用した例について説明する。まず、図１〜図３を参照しながら、高所作業車１の概略構成について説明する。なお、以下においては説明の便宜のため、図面に付記する矢印方向を左右、前後および上下と定義して説明を行なう。

図１に高所作業車１の側面視を示しており、この図１に示すように、高所作業車１は、走行可能な走行台車２と、走行台車２から上方に突出する伸縮式の昇降マスト３と、昇降マスト３の上部から後方に突出する作業者搭乗用の作業台４と、高所作業車１の作動を制御する制御ユニット５（図３参照）とを有して構成される。

図２に高所作業車１の平面視（昇降マスト３および作業台４を省略）を示しており、この図２に示すように、走行台車２は、略直方体の台車本体１０と、台車本体１０の前部左側に設けられた駆動輪１１と、台車本体１０の前部右側に設けられた従動輪１２と、台車本体１０の後部左右に設けられた一対の転舵輪１３，１３とを有して構成される。一対の転舵輪１３は、アッカーマンリンク機構１４によって連結されている。台車本体１０内に設けられた電動式の転舵モータ１９によりアッカーマンリンク機構１４を駆動することで、左右一対の転舵輪１３が転舵される。このアッカーマンリンク機構１４は、転舵角が大きくなるに従って、旋回外側の転舵輪１３の転舵角よりも旋回内側の転舵輪１３の転舵角の方が大きくなる構成である。

本実施形態では、走行台車２が左方に向けて旋回するように転舵輪１３を転舵させることを「転舵輪１３を左旋回側に転舵させる」と称し、これとは反対に、走行台車２が右方に向けて旋回するように転舵輪１３を転舵させることを「転舵輪１３を右旋回側に転舵させる」と称する。例えば図４（ａ）には、転舵輪１３を左旋回側に転舵させた状態を示している。また、走行台車２を直進走行させるときの転舵輪１３の転舵位置を「中立位置」と称し、このことは特許請求の範囲においても同様である（図５に示すθ１）。なお、左右一対の転舵輪１３のうち左側の転舵輪１３には、この転舵輪１３の中立位置からの転舵角を、左旋回側と右旋回側とに区別して検出する転舵角検出器２４が設けられている（図３参照）。

駆動輪１１は、台車本体１０内に設けられた電動式の走行モータ２１（走行モータ２１の出力軸）の回転駆動力が減速機２２で減速されて伝達され、回転駆動される構成になっている。また、走行モータ２１には、ソレノイド（図示せず）を内蔵するいわゆる無励磁作動型の電磁ブレーキである駐車ブレーキ２３が備えられている。駐車ブレーキ２３は、駆動電流が供給されずソレノイドが励磁されないときにはバネ力等によりブレーキが作動して、制動力により走行モータ２１の出力軸の回転を防止する。一方、駆動電流の供給を受けてソレノイドが励磁されると、その励磁力により上記バネ等の力に抗してブレーキを解除して走行モータ２１の出力軸の回転を許容する。従動輪１２は、車軸を介して駆動輪１１と連結されることなく、また、走行モータ２１による駆動もされず且つ転舵モータ１９による転舵もされず自由回転状態となった車輪である。なお、走行モータ２１には、走行モータ２１の出力軸の回転速度を検出する走行モータ回転検出器２６が設けられている（図３参照）。

図１に示すように、昇降マスト３は、走行台車２に立設された第１マスト部材３１と、第１マスト部材３１の外側に上下に移動可能に配置された第２マスト部材３２と、第２マスト部材３２の外側に上下に移動可能に配置された第３マスト部材３３と、第３マスト部材３３の外側に上下に移動可能に配置された第４マスト部材３４とを有し、上下に伸縮可能に構成される。図２に示すように台車本体１０内には、昇降マスト３を昇降させる電動式の昇降モータ２０が設けられており、この昇降モータ２０（昇降モータ２０の出力軸）の回転駆動力が減速機（図示せず）で減速され、昇降用駆動軸（図示せず）に伝達される構成になっている。なお、昇降モータ２０には、昇降モータ２０の出力軸の回転速度を検出する昇降モータ回転検出器２５が設けられている（図３参照）。

第１マスト部材３１の上部には回転自在な上部スプロケット３５が軸支されており、第２マスト部材３２の下部に固着された無端状のチェーン３６が、この上部スプロケット３５と昇降用駆動軸に取り付けられた下部スプロケット（図示せず）とに掛け回されている。第２マスト部材３２の上部には回転自在なシーブ３７が軸支され、第１マスト部材３１の上部に一端が固着されたワイヤ３８がシーブ３７に掛け回され、このワイヤ３８の他端は第３マスト部材３３の下部に固着されている。第３マスト部材３３の上部には回転自在なシーブ３９が軸支され、第２マスト部材３２の上部に一端が固着されたワイヤ４０がシーブ３９に掛け回され、このワイヤ３９の他端は第４マスト部材３４の下部に固着されている。

作業台４は、図１に示すように、第４マスト部材３４の後側壁部に後方に突出して設けられ、作業者が操作する操作装置４１を備える。操作装置４１は、図３に示すように、例えば前後に傾動操作可能に設けられて昇降マスト３を昇降させる操作を行う昇降操作レバー４２と、例えば前後に傾動操作可能に設けられて走行台車２を走行させる操作を行う走行操作レバー４３と、例えば左右に回動操作可能に設けられて転舵輪１３を転舵させる操作を行う操舵ダイヤル４４とを備えて構成される。

図３に高所作業車１の制御系統に関するブロック図を示しており、この図３に示すように、制御ユニット５は、制御ユニット５の中枢としてのコントローラ１５と、直流電力を交流電力に変換可能な昇降インバータ１６，走行インバータ１７と、複数の電源バッテリが直列に接続された直流電源であるバッテリ１８とから構成される。

コントローラ１５には、昇降操作レバー４２、走行操作レバー４３および操舵ダイヤル４４から出力された操作信号が入力されるとともに、転舵角検出器２４で検出された検出信号が入力される。また、コントローラ１５には、昇降モータ回転検出器２５で検出された検出信号が昇降インバータ１６を介して入力されるとともに、走行モータ回転検出器２６で検出された検出信号が走行インバータ１７を介して入力される。さらに、転舵モータ１９を励磁するための交流電力および駐車ブレーキ２３を励磁するための駆動電流が、昇降インバータ１６または走行インバータ１７を介してバッテリ１８からコントローラ１５に入力される。コントローラ１５は、入力された上記操作信号および検出信号に基づいて、バッテリ１８からの交流電力を転舵モータ１９に供給する制御や、バッテリ１８からの駆動電流を駐車ブレーキ２３に供給する制御を行う。なお、コントローラ１５は、図３に示すように、メモリ１５ａおよびタイマ１５ｂを備える（これらの作動は後述）。

昇降インバータ１６には、昇降操作レバー４２の操作に対応した操作信号（目標とする昇降モータ回転速度）がコントローラ１５を介して入力されるとともに、昇降モータ回転検出器２５からの検出信号（実際の昇降モータ回転速度）が入力される。また、昇降インバータ１６には、バッテリ１８からの直流電力が入力される。昇降インバータ１６は、実際の昇降モータ回転速度が目標とする昇降モータ回転速度となるように、バッテリ１８からの直流電力を交流電力に変換して昇降モータ２０に供給する制御を行う。

走行インバータ１７には、走行操作レバー４３の操作に対応した操作信号（目標とする走行モータ回転速度）がコントローラ１５を介して入力されるとともに、走行モータ回転検出器２６からの検出信号（実際の走行モータ回転速度）が入力される。また、走行インバータ１７には、バッテリ１８からの直流電力が入力される。走行インバータ１７は、実際の走行モータ回転速度が目標とする走行モータ回転速度となるように、バッテリ１８からの直流電力を交流電力に変換して走行モータ２１に供給する制御を行う。

このように構成される高所作業車１においては、作業者が作業台４に搭乗して、昇降操作レバー４２および走行操作レバー４３を前後に傾動操作したり、操舵ダイヤル４４を左右に回動操作することにより、走行台車２により高所作業車１を前後に走行させたり、昇降マスト３を昇降作動させて、作業者が搭乗する作業台４を所望の高所に移動させることができる。例えば、走行操作レバー４３を中立位置から前後に傾動操作することにより、走行モータ２１を正逆回転させて走行台車２を前進走行および後進走行させることができる。また、操舵ダイヤル４４を中立位置から左右に回動操作することにより、回動操作量に応じた転舵角で転舵輪１３を左旋回側および右旋回側に転舵させることができる。このため、走行操作レバー４３の傾動操作および操舵ダイヤル４４の回動操作を組み合わせて行い、高所作業車１を所望の場所に移動させることができる。

また、例えば昇降操作レバー４２が中立位置から前後に傾動操作されると、正逆回転する昇降モータ２０によりチェーン３６が駆動される。これにより、第１マスト部材３１に対して第２マスト部材３２、第２マスト部材３２に対して第３マスト部材３３、および第３マスト部材３３に対して第４マスト部材３４が、それぞれ引き上げ・引き下げられる。このようにして昇降マスト３全体を伸縮させることができ、作業者は、作業台４とともに所望の高所に上昇移動したり、高所から降下移動したりすることができる。

以上ここまでは、高所作業車１の概略構成について説明した。次に、高所作業車１の作動について説明する。

高所作業車１を用いて高所作業を行う場合には、まず、作業台４に作業者が搭乗し、操舵ダイヤル４４を回動操作しながら走行操作レバー４３を前後に傾動操作して、走行台車２を走行させて作業場所の下方に移動させる。次に、昇降操作レバー４２を操作して昇降マスト３を上昇させることにより、作業台４を所望高所近傍に位置させ、その状態で高所作業を行う。当該所望高所での作業が終了すると、走行の支障とならない高さ位置に作業台４を降下させ、その状態で走行台車２を走行させて次の作業場所の下方に移動させる。このように、走行台車２の走行作動と昇降マスト３の昇降作動とが繰り返されて、高所作業車１による高所作業が行われる。そこで、以下においては、走行台車２を走行させて作業場所の下方に移動させ、そこに停止させるときの作動（以下、「停止時の作動」と称す）と、一旦停止させた走行台車２を次の作業場所に移動させるために発進させるときの作動（以下、「発進時の作動」と称す）とを説明する。

まず、図７に示すフローチャート５０を参照しながら、停止時の作動について説明する。なお、このフローチャート５０においては、走行操作レバー４３を前方に傾動操作するとともに操舵ダイヤル４４を左旋回側に回動操作して、台車本体１０を左旋回走行させる状態（図４（ａ）参照）において、走行操作レバー４３を中立位置に操作して左旋回走行を停止させる場合（図４（ｄ）参照）の作動を例示して説明する。

高所作業車１を左旋回走行させているときに、走行操作レバー４３が中立位置に操作されると、走行停止に対応する操作信号（停止信号）が走行操作レバー４３からコントローラ１５に入力される（ステップＳ５１）。コントローラ１５は停止信号を検出すると、走行モータ２１の回転速度を零に制御するための指令信号を走行インバータ１７に出力する。走行インバータ１７は上記指令信号を受けて、走行モータ２１の回転速度が零になるように走行モータ２１への交流電力の供給制御を行う。つまり、走行モータ２１に、慣性力により走行モータ２１を回転駆動させる力に抗する回転抵抗力を発生させる。このようにして走行モータ２１の作動制御を行うことにより駆動輪１１を制動して、高所作業車１の走行を停止させる。ここで、走行モータ２１の回転速度を一気に零にすると高所作業車１の姿勢が不安定になるので、コントローラ１５は、走行操作レバー４３が走行速度を零にするように操作されても、回転速度が徐々に零に近づくように指令信号を出力する。なお、ステップＳ５１において停止信号が検出されない場合には、以下に説明するステップＳ５２〜Ｓ５７を実行せず、このフローを終了する。

ところで、高所作業車１は原則として、操作装置４１の操作に応じて各モータ１９，２０，２１の作動制御が行われる。このため、操舵ダイヤル４４が回動操作されたままで走行操作レバー４３が中立位置に操作されると、転舵輪１３が転舵された状態のままで駆動輪１１が制動されて停止する。このとき、転舵輪１３が左旋回側に転舵されていると、駆動輪１１を中心として旋回させる慣性力が転舵輪１３の転舵角および走行速度Ｖに応じて作用し、この慣性力によって高所作業車１が慣性旋回する場合があり得る。そこで、以下に説明するステップＳ５２〜Ｓ５５において、走行台車２が慣性旋回する虞があるか否かの判断を行う。

この判断を行うために、メモリ１５ａには内側上限転舵角θ２が予め記憶されている。この内側上限転舵角θ２について、図５および図６を参照しながら説明する。図５には台車本体１０の左側に設けられた転舵輪１３の転舵角範囲を示しており、アッカーマンリンク機構１４により転舵させる構成のため、左旋回側にこの転舵輪１３を転舵させる場合の最大転舵角θ３と、右旋回側にこの転舵輪１３を転舵させる場合の最大転舵角θ４とが異なっている。ここで、転舵角が小さい場合（例えば、中立位置θ１近傍の場合）には、駆動輪１１を中心として旋回させる方向に作用する慣性力（以下、「慣性力の旋回方向成分」と称する）が小さいため慣性旋回が発生しにくいが、転舵角および走行速度Ｖが大きくなるに従って慣性力の旋回方向成分が大きくなり慣性旋回が発生しやすくなる。そこで、コントローラ１５のメモリ１５ａには、左旋回走行時に駆動輪１１を制動しても慣性旋回を防止できる転舵角の上限値としての内側上限転舵角θ２が、走行速度Ｖに対応付けられて記憶されている（図６（ａ）参照）。図６（ａ）から分かるように、内側上限転舵角θ２は、走行速度Ｖが大きくなるに従って小さくなるように設定される。

図７に戻り、ステップＳ５１において停止信号を検出するとステップＳ５２に進み、コントローラ１５は、走行モータ回転検出器２６からの検出信号（走行モータ２１の回転速度）に基づいて、高所作業車１の走行速度Ｖを算出する。次にステップＳ５３に進むと、コントローラ１５は、ステップＳ５２で算出された走行速度Ｖに対応する内側上限転舵角θ２をメモリ１５ａから読み出す。続いてステップＳ５４に進み、転舵角検出器２４から入力された検出信号に基づいて転舵輪１３の転舵角θを検出する。

次にステップＳ５５において、ステップＳ５３で読み出した内側上限転舵角θ２とステップＳ５４で検出した転舵角θとの大小を比較する。転舵角θが、中立位置θ１〜内側上限転舵角θ２の間（内側転舵角範囲Ａ内）であれば、慣性力の旋回方向成分が慣性旋回を発生させるほど大きくないため、その転舵角θのままで駆動輪１１を制動しても慣性旋回を防止できる。よって、この場合には、ステップＳ５５からステップＳ５７に進む。一方、転舵角θが、内側上限転舵角θ２を越える場合、すなわち、内側上限転舵角θ２〜最大転舵角θ３の間（外側転舵角範囲Ｂ内）である場合、慣性力の旋回方向成分が大きくなるため、その転舵角θのままで駆動輪１１を制動すると慣性旋回が発生する可能性がある。よって、この場合には、ステップＳ５５からステップＳ５６に進む。なお、本実施形態に例示する高所作業車１は、前部左側に駆動輪１１を設けた構成のため、図５に示すように、中立位置θ１〜最大転舵角θ４の間（右旋回側）に転舵された状態で走行停止される場合には、制動される駆動輪１１が旋回外輪となり慣性旋回は発生しない。

ステップＳ５５からステップＳ５６に進むと、コントローラ１５は、操舵ダイヤル４４からの操作信号（左旋回側に転舵させる操作信号）に拘らず、転舵輪１３が中立位置θ１に位置するように転舵モータ１９を制御する。この制御により、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、駆動輪１１を制動して減速させる間（高所作業車１が慣性力により走行する間）に、転舵輪１３を中立位置θ１に転舵させる。このようにして転舵輪１３を中立位置θ１に転舵させると、台車本体１０に対して斜め方向に慣性力が作用することを防止でき、慣性旋回を抑えることが可能になる。よって、本発明を適用した高所作業車１は、コンパクト且つ安価な一輪駆動の構成でありながら走行停止時における慣性旋回を抑えて、使い勝手を向上させている。また、このように転舵輪１３を中立位置θ１に位置させた状態で駆動輪１１を制動すれば、慣性力による走行を効果的に停止させることもできる。そして、ステップＳ５７に進む。

ステップＳ５５もしくはステップＳ５６からステップＳ５７に進むと、コントローラ１５は、駐車ブレーキ２３への駆動電流の供給を停止して駐車ブレーキ２３を作動させた後、走行モータ２１への交流電力の供給を停止する。ここで、コントローラ１５のメモリ１５ａには、駆動輪１１を制動して確実に走行を停止させるために要する時間が作動開始時間として記憶されている。そして、走行操作レバー４３の停止信号を検出した後の時間をタイマ１５ｂで計測し、タイマ１５ｂで計測される時間がメモリ１５ａに設定された作動開始時間に達すると、コントローラ１５は駐車ブレーキ２３への駆動電流の供給を停止して駐車ブレーキ２３を作動させる。駐車ブレーキ２３が作動して走行モータ２１の出力軸の回転が規制されることにより、高所作業車１は停止状態に維持されて、このフローは終了する。なお、ステップＳ５５からステップＳ５６に進む場合には、ステップＳ５６において転舵輪１３を中立位置θ１に転舵させ、その上でステップＳ５７において駐車ブレーキ２３を作動させるようになっている。このため、例えば外側転舵角範囲Ｂに位置したまま駐車ブレーキ２３を作動させる構成と比較して、駐車ブレーキ２３を作動させるときの逸走を効果的に防止できる。

次に、図８に示すフローチャート６０を参照しながら、発進時の作動について説明する。

上述したように、走行モータ２１に回転抵抗力を発生させることにより駆動輪１１を制動して、慣性力による走行を停止させた後、駐車ブレーキ２３の作動により停車状態が維持される（ステップＳ６１）。この状態で走行操作レバー４３が例えば前方へ傾動操作されると、走行操作レバー４３からコントローラ１５にこの操作に対応した操作信号（走行信号）が入力され、コントローラ１５はこの走行信号を検出する（ステップＳ６２）。続くステップＳ６３において、操舵ダイヤル４４から操作信号（操舵信号）がコントローラ１５に入力され、コントローラ１５はこの操舵信号を検出する。

次にステップＳ６４では、上記ステップＳ６３で検出された操舵信号に応じた転舵角となるように転舵輪１３を転舵させる。このため、例えば上述したステップＳ５４において、操舵ダイヤル４４の回動操作に拘らず中立位置θ１に転舵されて走行停止され且つその回動操作をしたままで発進させるときに、回動操作に応じて転舵輪１３を転舵させた状態で発進させることができる。続いてステップＳ６５に進み、コントローラ１５は、駐車ブレーキ２３に駆動電流を供給して駐車ブレーキ２３を解除する。次にステップＳ６６において、走行操作レバー４３の傾動操作に応じた交流電力を走行モータ２１に供給して、操舵ダイヤル４４の回動操作に応じて転舵輪１３を転舵させた状態で高所作業車１を発進させ、このフローは終了する。

上述の実施形態においては、ステップＳ５４において、転舵輪１３が外側転舵角範囲Ｂに位置する状態で走行停止させるときに、転舵輪１３を中立位置θ１に転舵させる例について説明したが、本発明はこの例に限定されるものではない。転舵輪１３が外側転舵角範囲Ｂに位置する状態で走行停止させる場合に、転舵輪１３を例えば内側上限転舵角θ２に転舵させたり、中立位置θ１〜内側上限転舵角θ２の間（内側転舵角範囲Ａ内）に転舵させても、慣性旋回を抑えることができる。

上述の実施形態においては、図２に示すように、台車本体１０の前部左側に設けられた駆動輪１１を駆動および制動させるとともに、前部右側に設けられた車輪を従動輪１２とする構成の高所作業車１を例示して、転舵輪１３が左旋回側に転舵された状態で走行停止させるときの慣性旋回防止について説明した。ところで、台車本体１０の前部右側に設けられた車輪を駆動輪として駆動および制動させるとともに、前部左側に設けられた車輪を従動輪とする構成の高所作業車においては、転舵輪１３が右旋回側に転舵された状態で走行停止させるときに慣性旋回が発生し得る。

そこで、このような構成の高所作業車においては、図５に示す右旋回側の転舵角範囲内に、右旋回走行時の慣性旋回を防止できる上限の転舵角としての内側上限転舵角θ５（＜内側上限転舵角θ２）を設定する（図６（ａ）および図６（ｂ）参照）。そして、中立位置θ１〜内側上限転舵角θ５の間（内側転舵角範囲Ｃ内）の転舵角であれば、その転舵角のままで駆動輪１１を制動し、一方、内側上限転舵角θ５〜最大転舵角θ４の間（外側転舵角範囲Ｄ内）の転舵角であれば、駆動輪１１を制動しながら転舵輪１３を中立位置θ１に転舵させる制御を行う。この制御により、台車本体１０の前部右側に設けられた車輪を駆動輪とする構成の高所作業車において、走行停止時の慣性旋回を抑えることができる。

上述の実施形態においては、図６（ａ）に示すように、コントローラ１５のメモリ１５ａに、走行速度Ｖが大きくなるに従って直線的に小さくなるような内側上限転舵角θ２を記憶する構成例について説明したが、走行速度Ｖと内側上限転舵角θ２との関係はこれに限定されない。この構成例に代えて、例えば図６（ｂ）に示すように、走行速度Ｖが大きくなるに従って段階的に小さくなるような内側上限転舵角θ２を、コントローラ１５のメモリ１５ａに記憶する構成も可能である。

上述の実施形態においては、図２に示すように、駐車ブレーキ２３を走行モータ２１に連結させて設けて、駆動輪１１のみに駐車ブレーキ２３を作動させる構成に本発明を適用した例を説明したが、本発明はこの構成に限定して適用されるものではない。例えば、従動輪１２の駆動軸（図示せず）の回転を防止および許容する無励磁作動型の駐車ブレーキを追加して設け、駆動輪１１を制動して走行を停止させた後、駆動輪１１および従動輪１２に駐車ブレーキを作動させて停止状態を維持する構成の高所作業車にも、本発明を適用可能である。このように、走行停止時に駆動輪１１および従動輪１２に駐車ブレーキを作動させる構成にすれば、停止状態を確実に維持して逸走を防止できる。

上述の実施形態においては、ステップＳ５５において、走行操作レバー４３の停止信号を検出した後の時間をタイマ１５ｂで計測し、この時間がメモリ１５ａに記憶された作動開始時間に達すると駐車ブレーキ２３を作動させる構成を例示して説明したが、駐車ブレーキ２３の作動制御はこれに限定されない。ステップＳ５１において説明したように、コントローラ１５は、走行操作レバー４３の停止信号を検出すると、走行モータ２１の回転速度を零に制御するための指令信号を走行インバータ１７に出力する。そこで、タイマ１５ｂにおいて、走行インバータ１７に上記指令信号を出力した後の時間を計測し、この時間がメモリ１５ａに記憶された作動開始時間に達すると駐車ブレーキ２３を作動させる構成にしても良い。さらには、高所作業車１の走行速度Ｖを基にして、この走行速度Ｖが零に達することに基づいて駐車ブレーキ２３を作動させる構成にしても良い。

上述の実施形態においては、走行モータ２１の作動制御を行って駆動輪１１を制動する構成について説明したが、この構成に代えて、機械式のブレーキ手段（例えば、ディスクブレーキやドラムブレーキ等）により駆動輪１１を制動する構成でも良い。

上述の実施形態では、電動式の高所作業車１に本発明を適用した例について説明したが、本発明は電動式の高所作業車に限定して適用されるものではなく、例えば油圧ポンプを駆動して得られた油圧により作動する油圧式の高所作業車にも適用可能である。

上述の実施形態においては、慣性旋回が顕著に発生しやすい一輪駆動の高所作業車１に本発明を適用した場合を説明したが、例えば転舵輪以外の２つの車輪を駆動輪とし、この駆動輪を駆動および制動する構成の高所作業車にも本発明を適用可能である。

上述の実施形態では、昇降マスト３により作業台４を昇降移動させる構成の高所作業車１に本発明を適用した場合について説明したが、例えばシザースリンク機構により作業台を昇降移動させるタイプの高所作業車や、ブームにより作業台を昇降移動させるタイプの高所作業車にも本発明を適用できる。

上述の実施形態においては、第３マスト部材３３および第４マスト部材３４の昇降を、シーブ３７，３９に掛け回されたワイヤ３８，４０により行う構成を例示して説明したが、本発明はこの構成に限定して適用されるものではない。例えばシーブに代えてスプロケットを設け、このスプロケットにチェーンを掛け回して構成された昇降マストにも、本発明を適用することができる。

上述の実施形態においては、走行台車２の前後左右への傾斜状態に応じて慣性旋回が発生する転舵角が変化する場合があるが、次のように構成すれば走行台車２の傾斜角に対応して適切に慣性旋回を防止できる。すなわち、走行速度Ｖおよび走行台車２の傾斜角に対応付けられた内側上限転舵角θ２を、コントローラ１５のメモリ１５ａに予め記憶する。また、走行台車２の前後左右への傾斜角を検出する傾斜角検出器（図示せず）を追加して設け、この傾斜角検出器で検出された検出結果をコントローラ１５に入力するように構成する。そして、図７に示すステップＳ５３において、検出した走行速度Ｖおよび走行台車２の傾斜角に対応した内側上限転舵角θ２を、メモリ１５ａから読み出すようにすれば良い。

上述の実施形態において、図７に示すステップＳ５６で転舵モータ１９を駆動して転舵輪１３を中立位置θ１に転舵するときに、コントローラ１５によって、走行速度Ｖが大きいほど転舵モータ１９の駆動速度が大きく設定される構成も好ましい。走行台車２の走行速度Ｖが大きいほど慣性旋回が発生しやすくなるが、このように構成すれば、慣性旋回が発生する前に転舵輪１３を中立位置θ１に位置させることができ、慣性旋回を確実に防止できる。

上述の実施形態において、図７のステップＳ５７で駐車ブレーキ２３を作動させた後も操舵ダイヤル４４の回動操作が継続して行われている場合に、この回動操作に応じて転舵輪１３を転舵させるように構成しても良い。このようにすれば、慣性旋回が発生し得るタイミング（駆動輪１１の制動時）に転舵輪１３を中立位置θ１に位置させて慣性旋回を防止しつつ、その後には回動操作に応じて転舵輪１３を転舵させて使い勝手の良い高所作業車１を構成できる。

図７に示すフローチャート５０において、ステップＳ５５で転舵角θが内側上限転舵角θ２を越えると判断したときに、即座にステップＳ５６（転舵輪１３を中立位置θ１に転舵する作動）を開始するのではなく、ステップＳ５１で停止信号を検出してから所定転舵開始時間を経過した後にステップＳ５６を開始するように構成しても良い。上記の所定転舵開始時間を例えば走行速度Ｖが大きいほど長くなるように設定すれば、走行停止直前の十分に減速された状態で転舵輪１３を中立位置θ１に転舵することができる。

１高所作業車（作業車）
２走行台車（走行体）
１０台車本体（車体）
１１駆動輪
１３転舵輪
１５コントローラ（制御手段）
１７走行インバータ（制御手段）
１９転舵モータ（転舵手段）
２１走行モータ（走行駆動手段）
２４転舵角検出器（転舵角検出手段）
４３走行操作レバー（走行操作手段）
４４操舵ダイヤル（操舵手段）
Ａ内側転舵角範囲（所定転舵角範囲）

Claims

車体の前後にそれぞれ左右一対の車輪を備え、前側および後側いずれか一方の左右一対の車輪が転舵輪で且つ他方の左右一対の車輪のうちの少なくとも一方が駆動輪である走行体と、
前記左右一対の転舵輪の転舵角を変化させる転舵手段と、
前記駆動輪を駆動して前記走行体を走行させる走行駆動手段と、
前記転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
前記転舵輪の操舵を行うための操舵手段と、
前記走行体の走行操作を行うための走行操作手段と、
前記操舵手段の操舵および前記走行操作手段の走行操作に応じて、前記転舵手段および前記走行駆動手段の作動制御を行う制御手段とを備えた作業車であって、
前記制御手段は、前記転舵角検出手段により検出された前記転舵輪の転舵角が所定転舵角範囲を越えている状態で、前記走行操作手段の操作に基づいて前記駆動輪を制動して前記走行体の走行を停止させるときに、前記操舵手段の操舵に拘らず前記転舵輪の転舵角が中立位置を含む前記所定転舵角範囲内の転舵角となるように前記転舵手段を駆動する構成であることを特徴とする作業車。
前記他方の左右一対の車輪のうちの一方のみが駆動輪であり、
前記制御手段は、前記転舵角検出手段により前記駆動輪が旋回内輪となる向きに前記転舵輪が転舵されることが検出されるとともに前記転舵角検出手段により検出された時の前記転舵輪の転舵角が前記所定転舵角範囲を越えている状態で、前記走行操作手段の操作に基づいて前記駆動輪を制動して前記走行体の走行を停止させるときに、前記操舵手段の操舵に拘らず前記転舵輪の転舵角が中立位置を含む前記所定転舵角範囲内の転舵角となるように前記転舵手段を駆動する構成であることを特徴とする請求項１に記載の作業車。
前記所定転舵角範囲は、前記走行体の走行速度が大きいほど小さくなるように設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の作業車。
前記所定転舵角範囲は、前記走行体の傾斜角が大きいほど小さくなるように設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の作業車。
前記制御手段は、前記操舵手段の操舵に拘らず前記転舵輪の転舵角が中立位置を含む前記所定転舵角範囲内の転舵角となるように前記転舵手段を駆動するときに、前記走行体の走行速度が大きいほど前記転舵手段の駆動速度を大きく設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の作業車。
前記走行駆動手段は電動モータであり、
前記制御手段は、前記電動モータの作動制御を行うことにより前記駆動輪を制動することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の作業車。