JP5366380B2

JP5366380B2 - 高所作業車

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Publication number: JP5366380B2
Application number: JP2007203772A
Authority: JP
Inventors: 俊一中澤
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2027-08-06
Also published as: JP2009035419A

Description

本発明は、バッテリを電源とする誘導モータにより左右の車輪を駆動する高所作業車に関し、特に誘導モータの作動制御をインバータにより行う高所作業車に関する。

工場内における運搬作業や建物の内装工事等に用いられる自走式の高所作業車においては、種々の形態のものがあるが、前後左右に車輪を備えた比較的小型の走行体と、この走行体上に設けられた昇降装置（シザースリンク機構や伸縮ポスト等）と、この昇降装置を上下方向に伸縮作動させて昇降移動可能に取り付けられた作業台とを備えたものが知られている。このような高所作業車では、作業台に搭乗した作業者が、作業台上から走行体の走行操作及び作業台の昇降操作を行うことができるようになっている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００７−９９４３９号公報

上記のような屋内型の高所作業車では、排気ガスや騒音発生を嫌うため、走行体に内蔵されたバッテリを電源として、左右の駆動輪のそれぞれに設けられた誘導モータ（走行モータ）を駆動している。バッテリには容量に制限があり、またバッテリへの充電作業は所定の場所で所定の時間をかける必要があるため、一旦走行や作業を開始した後では難しい。そこで、バッテリを電源とする高所作業車では、各誘導モータの制御を作業車の走行状態に応じて誘導モータ毎に設けたインバータによってそれぞれ単独に行い、各誘導モータを最適な回転数で駆動することで、バッテリ電力の消耗を効果的に低減している。しかしながら、インバータが誘導モータ毎に設けられているため、制御が煩雑であり、高コストに繋がるという問題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、インバータの制御によりバッテリからの電力供給を受けて駆動される誘導モータが車輪を駆動する高所作業車において、制御の簡素化・低コスト化に努めながら、バッテリ電力を効率よく使用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。

前記課題を解決するために、本発明に係る高所作業車は、前後左右に車輪を備える走行体と、前記走行体上に設けられた昇降装置と、前記昇降装置により昇降移動される作業台とを備えた高所作業車において、前記車輪のうちの前側もしくは後側の左右一対の駆動輪を転舵させる転舵機構を駆動して、前記左右一対の駆動輪の直進方向に対する舵角を変化させる操舵アクチュエータ（例えば、本実施形態における操舵シリンダ１７）と、前記左右一対の駆動輪をそれぞれ独立に駆動する２つの誘導モータ（例えば、本実施形態における走行モータ１２ａ，１２ｂ）と、前記２つの誘導モータに電力を供給するためのバッテリと、前記バッテリからの直流電力を交流電力に変換して前記２つの誘導モータに供給し、前記２つの誘導モータの回転を共通に駆動する１つのインバータと、前記左右一対の駆動輪に取り付けられ、前記駆動輪の前記舵角を検出する舵角検出手段（例えば、本実施形態における舵角検出器６２）と、前記舵角検出手段により検出された前記駆動輪の前記舵角が所定角度以上になった場合に、直進走行時における前記誘導モータの回転数に対する出力トルク特性よりも前記回転数に対して緩やかに変化する出力トルク特性となるように前記インバータによる前記誘導モータの駆動制御を行い、前記２つの誘導モータの出力トルク差を低減させる制御を行うインバータ制御手段（例えば、本実施形態におけるインバータ制御部５１）とを備えて構成される。

なお、前記インバータ制御手段は、前記舵角検出手段により検出された前記左右一対の駆動輪の前記舵角に応じて前記左右一対の駆動輪の内外輪の回転数差が大きいほど、前記誘導モータの回転数に対して緩やかに変化する出力トルク特性となるように、前記インバータによる前記誘導モータの駆動制御を行うことが好ましい。

また、前記２つの誘導モータに取り付けられ、前記誘導モータの巻線温度を検出する温度検出手段を備え、前記インバータ制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記誘導モータの巻線温度に基づいて、前記誘導モータの巻線温度の低下により前記誘導モータの回転数に対する出力トルクが増加する分を補正するように、前記インバータによる前記誘導モータの駆動制御を行うことが好ましい。

本発明に係る高所作業車は、１台のインバータで一括して車輪を駆動する２つの誘導モータの作動制御を行うように構成されているため、制御システムの簡素化且つ低コスト化を図ることができる。さらに、操舵時の誘導モータの回転数に対する出力トルク特性が緩やかになるように、インバータによる誘導モータの駆動制御（いわゆる、リブースト制御）を行うため、操舵によって生じる内外輪の回転差により生じるトルク差を小さくして、スムーズな旋回が可能となり、駆動効率の良い走行ができるようになる。その結果、必要以上にバッテリ電力を消費する事態を防いで、バッテリ１充電あたりの高所作業車の使用時間を延長することができる。また、操舵時には、リブースト制御により誘導モータの出力トルクを低下させるが、走行抵抗は変化しないので、直進時よりも車速が落ち、安全性の面からも好ましい。

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。図１は、本発明の一実施形態に係る高所作業車１を示している。

この高所作業車１は、いわゆる垂直昇降式の高所作業車であり、前後左右に設けられた４つのタイヤ車輪１１を有して走行可能な走行体１０と、走行体１０の上部に設けられたシザースリンク機構２０と、このシザースリンク機構２０に支持された作業者搭乗用の作業台３０とを備えて構成される。

タイヤ車輪１１のうち前側の左右一対の車輪１１ａ，１１ｂ（以下、左側前輪１１ａ、右側前輪１１ｂと称する）が、駆動輪且つ操舵輪である。走行体１０は、左右一対の前輪１１ａ，１１ｂをそれぞれ独立に駆動する２つの走行モータ（誘導モータ）１２ａ，１２ｂ（以下、左走行モータ１２ａ，右走行モータ１２ｂと称する。図２参照）を内蔵しており、走行モータ１２ａ，１２ｂにより前側の左右一対の車輪１１ａ，１１ｂをそれぞれ駆動するとともに、これら車輪１１ａ，１１ｂを操舵することによって、所望位置へと走行できるようになっている（図３参照）。また、後側の左右一対の車輪１１ｃ，１１ｄ（以下、左側後輪１１ｃ、右側後輪１１ｄと称する）は、非駆動輪であり、走行体１０の左右側面よりそれぞれ突出するように設けられた軸１９に、各々取り付けられている。

シザースリンク機構２０は、互いの中央部において枢結ピン２０ｂにより枢結されて「Ｘ」字形状を形成する２本のリンク部材２０ａが上下方向及び走行体１０の左右方向に複数ずつ配設された構成を有している。上側に位置するリンク部材２０ａの下端部と下側に位置するリンク部材２０ａの上端部とは枢結ピン２０ｃによって枢結されており、左側に位置するリンク部材２０ａと右側に位置するリンク部材２０ａとは水平面内を走行体１０の左右方向に延びた連結棒２０ｄによって連結されている。シザースリンク機構２０を構成する最下方のリンク部材２０ａのうち、走行体１０の前方に位置する側の下端部は走行体１０の上部に枢結されており、シザースリンク機構２０を構成する最下方のリンク部材２０ａのうち、走行体１０の後方に位置する側の下端部は走行体１０の上部に設けられたレール（図示せず）の上面を転動するローラ２０ｅに結合されている。また、シザースリンク機構２０を構成する最上方のリンク部材２０ａのうち、走行体１０の前方に位置する側の上端部は作業台１０の下部に枢結されており、シザースリンク機構２０を構成する最上方のリンク部材２０ａのうち、走行体１０の後方に位置する側の上端部は作業台３０の下面に設けられたレール（図示せず）の下面を転動するローラ２０ｆに結合されている。このような構成のシザースリンク機構２０は、該機構２０と走行体１０との間に跨設された昇降シリンダ２１により上下方向に伸縮作動させ、作業台３０を昇降移動させることができるようになっている。

作業台３０には、作業者の転落防止用のための手摺３１に、操作ボックス４０が取り付けられている。操作ボックス４０は、走行体１０の発進停止及び前進後退の切り替え等を行う走行操作レバー４１と、走行中の走行体１０の舵取り（すなわち、操舵輪である前輪１１ａ，１１ｂの操舵）操作を行う操舵ダイヤル４２と、作業台３０の昇降操作を行う昇降操作レバー４３等が設けられている（図２参照）。そして、作業台３０に搭乗した作業者は、これら走行操作レバー４１，操舵ダイヤル４２及び昇降操作レバー４３等を操作し、走行体１０の走行、操舵及び作業台３０の昇降を行うことにより、任意の作業位置に移動できるようになっている。

操舵輪でもある左右の前輪１１ａ，１１ｂと操舵ダイヤル４２とは、ステアリング装置を介して連動連結されている（図３参照）。ステアリング装置は、前輪１１ａ，１１ｂに繋がる転舵機構１３と、この転舵機構１３を駆動して前輪１１ａ，１１ｂの舵角γ_Ｌ，γ_Ｒ（前輪１１ａ，１１ｂの走行体１０の前後中心軸に対する偏向角。図４参照）を変化させる操舵シリンダ（油圧シリンダ）１７と、左右一対の前輪１１ａ，１１ｂに取り付けられ前輪１１ａ，１１ｂの舵角を検出する舵角検出器６２と、前輪１１ａ，１１ｂの目標舵角を設定する操舵ダイヤル４２と、操舵ダイヤル４２の操作に応じて操舵シリンダ１７の作動制御を行うコントローラ５０とを備えて構成されている。

転舵機構１３は、図３に示すように、前輪１１ａ，１１ｂをキングピン軸１５の周りに揺動可能に支持する一対のナックルアーム１４、及び、前記一対のナックルアーム１４を連結ピンＰ１により連結するタイロッド１６からなる。舵角検出器６２は、ナックルアーム１４に取り付けられており、キングピン軸１５回りの回転角から、左右それぞれの前輪１１ａ，１１ｂの舵角を検出する。操舵シリンダ１７は、一端が転舵機構１３を構成する左側のナックルアーム１４に連結ピンＰ２により連結され、他端が走行体１０のシリンダ連結部（図示せず）に連結ピンＰ３により連結されている

このような構成により、上記のステアリング装置では、操舵シリンダ１７を伸縮作動させることにより、左側の前輪１１ａをキングピン軸１５の周りを揺動させ、タイロッド１６を介して右側の前輪１１ｂを左側の前輪１１ａと同時且つ同方向に揺動させ、前輪（操舵輪）１１ａ，１１ｂの舵角を変化させることができるようになっている。つまり、操舵シリンダ１７は、伸長作動により左右の前輪１１ａ，１１ｂを右方向に向けることができ、収縮作動により左右の前輪１１ａ，１１ｂを左方向に向けることができるようになっている。

このとき、左右一対の前輪１１ａ，１１ｂは、転舵機構１３による走行体１０の旋回時に舵角に差が生じるように（具体的には、内輪の舵角の大きさが常に一定の比率で外輪の舵角の大きさよりも大きくなるように）設定されている。図４を用いて説明すると、操舵シリンダ１７は、伸縮量Δが零（Δ＝０）のときは、左右の前輪１１ａ，１１ｂの舵角γ_Ｌ，γ_Ｒがともに零（γ_Ｌ＝０，γ_Ｒ＝０）となる（図４（Ａ）参照）。

また、前輪１１ａ，１１ｂが右方向に偏向した状態の舵角の符号を正、前輪１１ａ，１１ｂが左方向に偏向した状態の舵角の符号を負と定義すると、伸長量Δが正値（Δ＞０）のときには、左右の前輪１１ａ，１１ｂの舵角γ_Ｌ，γ_Ｒは正値（γ_Ｌ＞０，γ_Ｒ＞０）となり（図４（Ｂ）参照）、転舵機構１３が持つ特性により左側の前輪１１ａの舵角γ_Ｌと右側の前輪１１ｂの舵角γ_Ｒとの関係は｜γ_Ｌ｜＜｜γ_Ｒ｜となる。また、伸縮量Δが負値（Δ＜０）のときには、前輪１１ａ，１１ｂの舵角γ_Ｌ，γ_Ｒは負値（γ_Ｌ＜０，γ_Ｒ＜０）となり（図４（Ｃ）参照）、転舵機構１３が持つ特性により左側の前輪１１ａの舵角γ_Ｌと右側の前輪１１ｂの舵角γ_Ｒとの関係は｜γ_Ｌ｜＞｜γ_Ｒ｜となる。

なお、高所作業車１における旋回中心は、後輪１１ｃ，１１ｄのほぼ軸線上にあり、舵角に応じて無限遠（舵角ゼロ＝直進時）から後輪側に移動する(図６（Ａ）参照)。そして、舵角が最大となったとき、本発明では、右旋回が行われていれば右側の非駆動輪（右側後輪）１１ｄが旋回中心となり(図６(Ｂ)参照)、左旋回が行われていれば左側の非駆動輪（左側後輪）１１ｃが旋回中心となる(図６(Ｃ)参照)ように構成されている。

次に、上記構成の高所作業車１において、操作ボックス４０内に備えられたレバー及びダイヤルの操作に対応した走行制御について、図２を用いて説明する。なお、図２には、走行体１０の走行・操舵及び作業台３０の昇降に関する信号及び動作の伝達経路を示している。

作業台３０の操作ボックス４０内に備えられた走行操作レバー４１は、非操作状態において中立位置（図５に示すように垂直姿勢の位置）に位置し、この中立位置を基準に前方或いは後方へ傾動操作することができ、傾動操作状態から手を離したときには内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。走行操作レバー４１の操作状態（非操作状態を中立位置とし、この中立位置を基準とした操作方向と操作量）は、操作ボックス４０内に設けられたポテンショメータ等からなる進行停止操作検出器４１ａによって検出される。進行停止操作検出器４１ａが検出した走行操作レバー４１の操作状態の情報は、（作業台３０若しくは走行体１０に備えられた）コントローラ５０のインバータ制御部５１に入力されるようになっている。

なお、走行操作レバー４１の中立位置よりも前方への傾動操作は、走行体１０の前進走行指令に相当し、その傾動操作量が大きい程、コントローラ５０のインバータ制御部５１において前進走行時の走行速度が大きい値に設定される。また、走行操作レバー４１の中立位置よりも後方への傾動操作は、走行体１０の後退走行指令に相当し、その傾動操作量が大きい程、コントローラ５０のインバータ制御部５１において後進走行時の走行速度が大きい値に設定される。なお、本実施形態では、走行操作レバー４１が前方に傾動操作される場合においても後方に傾動操作される場合においても（すなわち、前進側においても後進側においても）インバータ制御部５１により無段階に変速するようになっており、走行体１０が前進走行や後進走行するとともに前進側においても後進側においても無段階に変速して走行できるように構成されている。また、走行操作レバー４１の中立位置への復帰操作は、走行体１０の停止指令に相当する。

操舵ダイヤル４２は、非操作状態において中立位置（図５に示すように、操舵ダイヤル４２に記されたマークＭ１と操作ボックス４０に記されたマークＭ２とが一致する位置）に位置し、この中立位置を基準に右回り（時計回り）或いは左回り（反時計回り）に捻り操作することができるようになっている。また、操舵ダイヤル４２は、捻り操作状態から手を離したときには、内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。操舵ダイヤル４２の操作状態（中立位置を基準とした操作方向と操作量）は、操作ボックス４０内に設けられたポテンショメータ等からなる操舵操作検出器４２ａによって検出される。操舵操作検出器４２ａが検出した操舵ダイヤル４２の操作情報は、コントローラ５０の操舵制御部５２に入力されるようになっている。

なお、操舵ダイヤル４２の右回り方向への捻り操作は、前輪１１ａ，１１ｂの右方向への操舵指令に相当し、中立位置から右回り方向へ捻り操作量が大きい程、コントローラ５０の操舵制御部５２において右方向への目標舵角が大きい値に設定される。また、操舵ダイヤル４２の左回り方向への捻り操作は、前輪１１ａ，１１ｂの左方向への操舵指令に相当し、中立位置から左回り方向への捻り操作量が大きい程、コントローラ５０の操舵制御部５２において左方向への目標舵角が大きい値に設定される。また、操舵ダイヤル４２の中立位置への復帰操作は、前輪１１ａ，１１ｂの舵角を零の状態（すなわち、γ_Ｌ＝γ_Ｒ＝０の状態。図４（Ａ）参照）にする指令に相当する。

昇降操作レバー４３は、非操作状態において中立位置（図５に示すように垂直姿勢の位置）に位置し、この中立位置を基準に前方或いは後方へ傾動操作することができるようになっている。また、昇降操作レバー４３は、傾動操作状態から手を放したときには、内蔵されたスプリングの力によって自動で中立位置に復帰する構成となっている。昇降操作レバー４３の操作状態（中立位置を基準とした操作方向と操作量）は、操作ボックス４０内に設けられたポテンショメータ等からなる昇降操作検出器４３ａによって検出される。昇降操作検出器４３ａが検出した昇降操作レバー４３の操作状態の情報は、コントローラ５０の昇降制御部５３に入力されるようになっている。

なお、昇降操作レバー４３の中立位置よりも前方への傾動操作は、作業台３０の下降指令に相当し、その傾動操作量が大きい程、コントローラ５０の昇降制御部５３において作業台３０の下降時における目標作動速度が大きい値に設定される。また、昇降操作レバー４３の中立位置よりも後方への傾動操作は、作業台３０の上昇指令に相当し、その傾動操作量が大きい程、コントローラ５０の昇降制御部５３において作業台３０の上昇時における目標作動速度が大きい値に設定される。また、昇降操作レバー４３の中立位置への復帰操作は、作業台３０の停止指令に相当する

走行体１０には、その内部に左右一対の駆動輪１１ａ，１１ｂをそれぞれ独立に駆動する２つの走行モータ（誘導モータ）１２ａ，１２ｂと、これら２つの走行モータ１２ａ，１２ｂに電力を供給するためのバッテリＢと、バッテリＢからの直流電力を交流電力に変換して２つの走行モータ１２ａ，１２ｂに供給し、これら２つの誘導モータ１２ａ，１２ｂの回転を共通に駆動するインバータＩＶとが設けられており（図２参照）、コントローラ５０のインバータ制御部５１は、走行操作レバー４１の操作状態に応じた回転方向及び回転数で、２つの走行モータ１２ａ，１２ｂが共通に回転するように、インバータＩＶの作動制御を行うので、作業台３０上の作業者は、走行操作レバー４１の操作によって、走行体１０の発進停止及び進行方向（前進後退）の切り替えと走行速度の設定とを行うことができる。

走行体１０には、その内部に電動モータＭからなる動力源によって駆動される油圧ポンプＰ（図１参照）が設けられており、この油圧ポンプＰから吐出された圧油は、操舵制御バルブ７１経由で操舵シリンダ１７に供給されるようになっており（図４参照）、コントローラ５０の操舵制御部５２は、操舵ダイヤル４２の操作状態に応じた方向及び量で、操舵制御バルブ７１のスプール（図示せず）を電磁駆動するので、作業台３０上の作業者は、操舵ダイヤル４２の操作によって、操舵シリンダ１７を伸縮作動させ、前輪１１ａ，１１ｂの操舵を行い、走行体１０の旋回方向の設定を行うことができる。

また、油圧ポンプＰから吐出された圧油は、昇降制御バルブ７２経由で昇降シリンダ２３に供給されるようになっており、コントローラ５０は、昇降操作レバー４３の操作状態に応じた方向及び量で、昇降制御バルブ７２のスプール（図示せず）を電磁駆動するので、作業台３０上の作業者は、昇降操作レバー４３の操作によって、昇降シリンダ２１を伸縮作動させ、作業台３０の昇降移動を行うことができる。

走行体１０には、上記したが、左右一対の前輪１１ａ，１１ｂのキングピン軸１５の周りの回転角から前輪１１ａ，１１ｂの舵角を検出する舵角検出器（例えば、ポテンショメータ）６２が設けられている。また、シザースリンク機構２０には、昇降シリンダ２１の作動速度等から作業台３０の昇降速度を検出する昇降速度検出器６３が内蔵されている。これら舵角検出器６２により検出された舵角の情報及び昇降速度検出器６３により検出された作業台３０の昇降速度の情報は、いずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。

コントローラ５０は、インバータ制御部５１と、操舵制御部５２と、昇降制御部５３とから構成されている。

インバータ制御部５１は、進行停止操作検出器４１ａにより検出された走行操作レバー４１の操作状態（中立位置を基準とした操作方向及び操作量）の情報が入力されると、その検出された走行操作レバー４１の操作状態に応じたモータの回転数（すなわち速度）及び回転方向で、２つの走行モータ１２ａ，１２ｂが共通して回転するように、インバータＩＶの作動制御を行う。

また、インバータ制御部５１は、舵角検出器６２による検出結果に基づき、操舵されたと判定された場合（例えば、駆動輪１１ａ，１１ｂの舵角が所定角度以上になった場合）に、走行モータ１２ａ，１２ｂの回転数に対する出力トルク特性が緩やかになるように、インバータＩＶによる走行モータ１２ａ，１２ｂの駆動制御（いわゆるリブースト制御）を行うように構成されている。

より具体的には、インバータ制御部５１は、舵角検出器６２により検出された駆動輪１１ａ，１１ｂの舵角に応じて、駆動輪１１ａ，１１ｂの内外輪の回転数差が大きいほど、走行モータ１２ａ，１２ｂの回転数に対する出力トルク特性が緩やかになるように（すなわち、図７におけるトルクカーブをＡからＢへと寝かすように）、インバータＩＶによる走行モータ１２ａ，１２ｂの駆動制御（リブースト制御）を行っている。

ここで、上記のリブースト制御について、図７を用いて説明する。操舵時にリブースト制御が行われると、言い換えると図７に示すようにＡ→Ｂへとトルクカーブの傾きを緩やかにすると、内輪と外輪の回転数はＮ_Ａとｎ_Ａのままであるが、内輪と外輪の出力トルクがそれぞれＴ_Ａ→Ｔ_Ｂとｔ_Ａ→ｔ_Ｂとに低減されるため、内輪と外輪とのトルク差は小さくなり（Δ（Ｔ_Ａ−ｔ_Ａ）＞Δ（Ｔ_Ｂ−ｔ_Ｂ））、駆動効率が向上する。しかしながら、走行抵抗は変わらないため車速は落ち、内輪と外輪の回転数はそれぞれＮ_Ａ→Ｎ_Ｂとｎ_Ａ→ｎ_Ｂとに下がる。すると、走行モータ１２ａ，１２ｂのパワーは一定であるため、内輪と外輪の出力トルクはそれぞれＴ_Ｂ→Ｔ_Ｃとｔ_Ｂ→ｔ_Ｃとに増加し、これに伴い車速は上がり始め、内外輪の出力トルクＴ_Ｃ，ｔ_Ｃと走行抵抗とのバランスが取れた速度に落ち着く。なお、本発明においては、駆動輪１１ａ，１１ｂの内外輪回転差が最大となるのは舵角が約４５度のときであり、このとき走行モータ１２ａ，１２ｂの回転数に対する出力トルク特性が最も緩やかになるように、インバータＩＶにより走行モータ１２ａ，１２ｂのリブースト制御が行われる。このように、本発明に係る高所作業車１では、操舵時において、直進時と比べて車速は落ちるものの、内外輪のトルク差を小さくすることができるため、スムーズな旋回が可能である。また、駆動効率が向上するため、省エネルギー運転が可能となり、バッテリの消費電力の抑制に貢献することができる。なお、図７は上記説明を容易にするため、実際の変化よりも誇張したグラフが描かれている。

操舵制御部５２は、操舵操作検出器４２ａにより検出された操舵ダイヤル４２の操作状態（中立位置を基準とした操作方向及び操作量）の情報が入力されると、その検出された操舵ダイヤル４２の操作状態に応じた方の前輪の目標舵角を設定し、該当する側の前輪に設けられた舵角検出器６２により検出される舵角が、その目標舵角となるように操舵制御バルブ７１を駆動し、転舵機構１３の特性に基づいて、操舵シリンダ１７の伸長量をコントロールする。

さらに、操舵制御部５２は、走行体１０が右旋回するように操舵ダイヤル４２が操作されたときに、右側の非駆動輪（右側後輪）１１ｄを中心とする円弧状の走行軌道を描いて左右一対の駆動輪１１ａ，１１ｂがそれぞれ走行するように（図６（Ｂ）参照）、走行体１０が左旋回するように操舵ダイヤル４２が操作されたときに、左側の非駆動輪（左側後輪）１１ｃを中心とする円弧状の走行軌道を描いて左右一対の駆動輪１１ａ，１１ｂがそれぞれ走行するように（図６（Ｃ）参照）、転舵機構１３の特性を考慮しながら、操舵シリンダ１７の作動制御を行う。

昇降制御部５３は、昇降操作検出器４３ａにより検出された昇降操作レバー４３の操作状態（中立位置を基準とした操作方向及び操作量）の情報が入力されると、その検出された昇降操作レバー４３の操作状態に応じた走行体１０の目標昇降速度を設定し、昇降速度検出器６３により検出された作業台３０の昇降速度がその目標昇降速度となるように昇降制御バルブ７２のスプールを駆動し、昇降シリンダ２３の作動速度をコントロールする。

このような構成の高所作業車１を用いて高所作業を行う際には、まず、作業台３０に搭乗した作業者が、操作ボックス４０内の走行操作レバー４１及び操舵ダイヤル４２を操作して、左右の駆動輪兼操舵輪１１ａ，１１ｂを駆動・操舵し、高所作業車１を作業場所に移動させる。続いて、操作ボックス４０内の昇降操作レバー４３を操作して、昇降シリンダ２３を伸長作動させ、シザースリンク機構２０を上昇させ、作業台３０を任意の作業高さに位置させる。なお、作業中に高所作業車１を移動させる場合には、走行操作レバー４１及び操舵ダイヤル４２を操作して、左右の駆動輪兼操舵輪１１ａ，１１ｂを駆動・操舵し、任意の作業場所に移動させる。作業終了後は、昇降操作レバー４３を操作して、昇降シリンダ２３を縮小作動させ、シザースリンク機構２０を下降させ、作業台３０を走行体１０上に格納する。そして、走行操作レバー４１及び操舵ダイヤル４２を操作して、左右一対の駆動輪１１ａ，１１ｂを駆動させ、高所作業車１を保管場所に移動させる。

なお、本実施形態では、走行操作レバー４１の操作時には、１台のインバータで一括して２つの誘導モータの駆動制御を行っており、該操作レバー４１の操作に応じた最適な回転数で２つの誘導モータを駆動できるようになっている。その結果、本発明に係る高所作業車１は、簡素化されたモータの制御システムながらも、必要以上に電力が消費される事態を防ぎ、バッテリ１充電あたりの高所作業車の使用時間を延長することが可能となっている。

また、本実施形態では、操舵ダイヤル４２の操作時には、インバータ制御部５１により走行モータ１２ａ，１２ｂの回転数に対する出力トルク特性が緩やかになるように、インバータＩＶによる走行モータ１２ａ，１２ｂの駆動制御が行われるため、旋回時における内外輪の回転差により発生するトルク差を小さくすることができ、エネルギー効率の良い走行が可能である。この構成によれば、操舵ダイヤル４２の操作時には、前述したように、直進時と比べて車速が落ちるため、安全面からも好ましい。但し、このとき、進行操作レバー４１を傾動操作して高所作業車１を加速させることで、操舵時に落ちた車速分を補うことも可能である。

上記の実施形態では、走行体１０の前後の走行制御のために操作される走行操作レバー４１（走行操作手段）と、走行体１０の旋回方向を設定するために操作される操舵ダイヤル４２（旋回操作手段）とが別々に設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、中立位置から前後左右及び斜め方向に傾動可能に構成された１本の傾動操作レバーを用いて、該レバーの傾斜角度と傾斜方向に応じて、前後走行と旋回移動とが行えるように構成してもよい。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。

例えば、上記実施形態で用いた走行モータ（誘導モータ）１２ａ，１２ｂは、巻線温度が低下すると出力トルクが増加する性質がある（図８参照）。そこで、本発明の高所作業車１に、２つの走行モータ（誘導モータ）１２ａ，１２ｂに取り付けられ、該走行モータ１２ａ，１２ｂの巻線温度を検出する温度検出手段を備え、インバータ制御部５１が、温度検出手段により検出された走行モータ１２ａ，１２ｂの巻線温度が低いほど、走行モータ１２ａ，１２ｂの回転数に対する出力トルク特性が緩やかになるように、インバータＩＶによる走行モータ１２ａ，１２ｂの駆動制御を行う構成を加えることで、（図７におけるトルクカーブをＴ_ＬからＡへと寝かすように）走行モータ１２ａ，１２ｂの巻線温度の低下により出力トルク特性が立ち上がった分を補償することができ、操舵時におけるより的確なインバータＩＶによる走行モータ１２ａ，１２ｂの駆動制御が可能となる。その結果、本発明の高所作業車１は、旋回時における効率の良い走行が可能となり、バッテリＢの消費電力の抑制に貢献できる。なお、モータ１２ａ，１２ｂの巻線温度に替えて、外気温を用いてもよい。

本発明に係る高所作業車の斜視図である。上記高所作業車における、走行体の走行・操舵及び作業台の昇降に関する信号及び動作の伝達経路を示す図である。上記高所作業車におけるステアリング装置の構成を示す平面図である。上記高所作業車における操舵シリンダの伸長量と前輪の舵角との関係を示す図であり、（Ａ）は操舵シリンダの伸長量が零の状態、（Ｂ）は操舵シリンダの伸長量が正値の状態、（Ｃ）は操舵シリンダの伸長量が負値の状態を示している。上記高所作業車の作業台に備えられた操作ボックスの斜視図である。上記高所作業車における操舵ダイヤルの操作状態に応じた車輪の動きを示すイメージ図であり、（Ａ）は旋回中心の説明、（Ｂ）は最大舵角における右旋回時の状態、（Ｃ）は最大舵角における左旋回時の状態を示している。走行モータの出力トルクを縦軸に、走行モータの回転数を横軸にした走行モータの回転数に対する出力トルク特性を示す図である。走行モータの巻線温度に応じて変化する、該モータの回転数に対する出力トルク特性の様子を表したイメージ図である。

符号の説明

１高所作業車
１２ａ，１２ｂ走行モータ（誘導モータ）
１１ａ，１１ｂ前側の左右一対の車輪（駆動輪兼操舵輪）
１３転舵機構（リンク機構）
１７操舵シリンダ（操舵アクチュエータ）
４１走行操作レバー（走行操作手段）
４２操舵ダイヤル（旋回操作手段）
５０コントローラ
５１インバータ制御部（インバータ制御手段）
５２操舵制御部（操舵制御手段）
Ｂバッテリ
ＩＶインバータ

Claims

前後左右に車輪を備える走行体と、前記走行体上に設けられた昇降装置と、前記昇降装置により昇降移動される作業台とを備えた高所作業車において、
前記車輪のうちの前側もしくは後側の左右一対の駆動輪を転舵させる転舵機構を駆動して、前記左右一対の駆動輪の直進方向に対する舵角を変化させる操舵アクチュエータと、
前記左右一対の駆動輪をそれぞれ独立に駆動する２つの誘導モータと、
前記２つの誘導モータに電力を供給するためのバッテリと、
前記バッテリからの直流電力を交流電力に変換して前記２つの誘導モータに供給し、前記２つの誘導モータの回転を共通に駆動する１つのインバータと、
前記左右一対の駆動輪に取り付けられ、前記駆動輪の前記舵角を検出する舵角検出手段と、
前記舵角検出手段により検出された前記駆動輪の前記舵角が所定角度以上になった場合に、直進走行時における前記誘導モータの回転数に対する出力トルク特性よりも前記回転数に対して緩やかに変化する出力トルク特性となるように前記インバータによる前記誘導モータの駆動制御を行い、前記２つの誘導モータの出力トルク差を低減させる制御を行うインバータ制御手段とを備えることを特徴とする高所作業車。
前記インバータ制御手段は、前記舵角検出手段により検出された前記左右一対の駆動輪の前記舵角に応じて前記左右一対の駆動輪の内外輪の回転数差が大きいほど、前記誘導モータの回転数に対して緩やかに変化する出力トルク特性となるように、前記インバータによる前記誘導モータの駆動制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の高所作業車。
前記２つの誘導モータに取り付けられ、前記誘導モータの巻線温度を検出する温度検出手段を備え、
前記インバータ制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記誘導モータの巻線温度に基づいて、前記誘導モータの巻線温度の低下により前記誘導モータの回転数に対する出力トルクが増加する分を補正するように、前記インバータによる前記誘導モータの駆動制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高所作業車。