JP2000132258A

JP2000132258A - 操作レバー装置

Info

Publication number: JP2000132258A
Application number: JP10304168A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hasegawa; 眞長谷川
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のアクチュエータを選択的に制御する操
作レバー装置の操作に当って、手の動きを最小限にする
ことによって、オペレータの疲労軽減を図る。【解決手段】手首の関節Ｐを中心として手首から先の
部分をＨとし、腕側の部位をＡとし、さらにグリップ部
をＧとした時に、Ｐを中心としてＨを左右に振るように
動作するとＧは左右に傾動し、ＰをＨ中心として前後に
振るように動作すると、Ｇは前後に傾動し、Ｐを中心と
してＨを回転させると、Ｇは左右に揺動する。Ｐを通
り、Ａの延長線をｚ軸として、このｚ軸と直交する面
で、水平方向の軸をｘ，垂直方向の軸をｚとした時に、
回動支点位置をｘ，ｙ，ｚの各軸のいずれかの位置に配
置して、回動支点位置に回動量に応じた信号を出力する
回動角検出部材を設け、これら回動角検出部材とグリッ
プ部Ｇとを連結部材で連結することにより、手首から先
のみを動かすリストコントロールにより２つまたは３つ
の方向の動きが回動角検出部材で検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル等の建設機械の操作装置として用いられ、１本の操作
レバーで、その操作方向を変えることによって２つまた
は３つのアクチュエータの作動を制御できるようにした
操作レバー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設機械として、例えば油圧ショベル
は、概略図１５に示したように構成される。同図から明
らかなように、クローラ式の走行手段を左右一対備えた
下部走行体１に旋回装置２を介して上部旋回体３が旋回
可能に連結されており、この上部旋回体３には土砂の掘
削等の作業を行うためのフロント作業機構４が設けられ
ると共に、オペレータが搭乗してこの油圧ショベルの操
作を行うための運転室５が設置される。フロント作業機
構４は、上部旋回体３のフレームに俯仰動作可能に設け
たブーム６と、このブーム６の先端に上下方向に回動可
能に連結したアーム７と、このアーム７にリンク機構８
を介して上下方向に回動可能に連結したフロントアタッ
チメントとしてのバケット９とから構成される。なお、
フロントアタッチメントとしては、バケット９に代えて
他の手段を装着することもできる。

【０００３】以上の構成において、下部走行体１を構成
する左右の走行手段はそれぞれ走行用油圧モータで、旋
回装置２による上部旋回体３の旋回は旋回用油圧モータ
で駆動される。また、ブーム６、アーム７及びバケット
９は、それぞれ油圧シリンダで駆動される。従って、左
右の走行用及び旋回用の油圧モータと、ブーム，アー
ム，バケットをそれぞれ駆動する油圧シリンダとの少な
くとも６種類の油圧アクチュエータを備えており（フロ
ントアタッチメントとして油圧駆動される破砕機等を用
いる場合のために、これらに加えて、さらに１種類以上
の油圧アクチュエータが付加される場合もある）、それ
ぞれの油圧アクチュエータを駆動するために、１乃至複
数の油圧ポンプを備えている。そして、油圧ポンプから
各油圧アクチュエータへの圧油の給排を制御するため
に、所要数の方向切換弁が設けられる。方向切換弁は油
圧パイロット方式または電磁作動方式のものであり、こ
の方向切換弁にパイロット信号（油圧信号または電気信
号）を供給することによって、方向切換弁の切り換え操
作が行われる。

【０００４】そこで、図１６に方向切換弁による油圧ア
クチュエータの制御機構の構成を示す。なお、この図で
は簡略化のために、１つの油圧シリンダを駆動する機構
のみを示したが、直列に複数の方向切換弁を設けたもの
が１組乃至複数組設けられることになる。

【０００５】同図において、１０は油圧ポンプ、１１は
作動油タンク、１２は油圧シリンダである。油圧シリン
ダ１２には、そのボトム室またはロッド室の一方側が油
圧ポンプ１０と接続され、他方側が作動油タンク１１に
接続されると、伸長方向または縮小方向に作動し、これ
ら油圧ポンプ１０及び作動油タンク１１との接続を遮断
すると、停止状態になる。この油圧シリンダ１２の作動
を制御するために、方向切換弁１３が設けられており、
この方向切換弁１３の位置（イ）は中立位置であって、
この中立位置（イ）では油圧シリンダ１２が停止状態に
保持される。そして、方向切換弁１３が切換位置（ロ）
に切り換わると、油圧シリンダ１２が伸長方向に動き、
また切換位置（ハ）に切り換わると、油圧シリンダ１２
が縮小方向に動く。

【０００６】方向切換弁１３は油圧パイロット方式で切
り換わるものであり、その油圧パイロット部１３Ｌ，１
３Ｒにパイロット圧を選択的に供給するために、パイロ
ットポンプ１４と一対のパイロットバルブ１５Ｌ，１５
Ｒとを備えている。これらパイロットバルブ１５Ｌ，１
５Ｒは、常時においては、油圧パイロット部１３Ｌ，１
３Ｒをタンク圧となるように保持されており、この状態
では方向切換弁１３は中立位置（イ）に保持される。１
６は操作レバーであって、この操作レバー１６の操作に
より一方の油圧パイロット部にパイロット圧が供給され
て、方向切換弁１３が切換位置（ロ）または（ハ）に切
り換わるようになっており、しかも操作レバー１６の傾
動角に応じた量だけ方向切換弁１３が切り換わることに
なる。

【０００７】以上のように、操作レバー１６は、その操
作により方向切換弁１３を切り換えるものであるが、こ
こではこの操作レバー１６から方向切換弁１３にパイロ
ット信号を供給する機構を含めたものを操作レバー装置
と呼ぶ。従って、方向切換弁が油圧パイロット方式で切
り換わる、図１６の構成では、パイロットバルブ１５
Ｌ，１５Ｒを含めたものが操作レバー装置であり、また
電磁パイロット方式の方向切換弁の場合には、その電磁
パイロット部に電力を供給する機構を含めたものが操作
レバー装置となる。いずれにしろ、操作レバー装置にお
ける操作レバー１６の操作は、運転室５内に設けた運転
席に着座するオペレータによる手動操作がなされるよう
に構成されている。

【０００８】ところで、運転席においてオペレータの操
作により作動される機構としては、既に説明したよう
に、少なくとも左右の走行と、上部旋回体３の旋回、及
びフロント作業機構４を構成するブーム６，アーム７及
びバケット９の駆動である。一般に油圧ショベルの場合
には、走行時には旋回やフロント作業機構４の操作は行
わないことから、左右の走行用の操作レバーが運転席の
前方に設けられる。これら走行用の操作レバーは走行時
のみにしようされる。

【０００９】一方、バケット９による掘削作業等を行う
場合には、まずブーム６及びアーム７を駆動して、バケ
ット９を接地させ、この状態でバケット９を駆動すると
共にアーム７を動かすことにより土砂を掘削し、バケッ
ト９ですくい上げる。そして、バケット９で掘削した土
砂をダンプトラック等に積載するために、ブーム６及び
アーム７を操作してバケット９を所定の高さまで持ち上
げた状態で上部旋回体３を旋回させ、バケット９を作動
させることにより、掘削した土砂を放出する。この掘削
作業時には、フロント作業機構４を構成するブーム６，
アーム７及びバケット９の駆動及び上部旋回体３の旋回
駆動という４つの操作が行われるが、オペレータはフロ
ント作業機構４全体またはバケット９を常時視野に入
れ、瞬時も目を離さないようにしなければならない。従
って、これらの操作を行う操作レバーは持ち替え等が許
されないことになる。

【００１０】ブーム６とアーム７との操作は同時に行わ
れ、またアーム７の操作とバケット９の操作も同時に行
われる場合がある。一方、バケット９とブーム７とは通
常は同時に操作されない。また、旋回はブーム６及びア
ーム７と同時に行われることはない。以上のことから、
操作レバーを２本用い、そのうちの１本をブーム６とバ
ケット９との操作用に共用し、またもう１本の操作レバ
ーはアーム７と旋回とに共用する構成とするのが一般的
である。要するに、掘削作業時に操作レバーを持ち替え
ずに２つの動作を行わせるために１本の操作レバーが共
用される。そこで、図１６において、操作レバー１６を
矢印方向に傾動させると、油圧シリンダ１３が伸長また
は縮小方向に作動するとして、さらにこの操作レバー１
６を矢印と直交する方向に傾動させると、他の油圧シリ
ンダが伸長または縮小する方向に作動するか、または油
圧モータが左右に回転する構成とする。これによって、
オペレータは両手で２本の操作レバーを把持したまま
で、前述した４つの動作を行うことができ、操作の途中
で操作レバーを持ち替えたりする必要がなくなる。

【００１１】図１７に従来技術による操作レバー装置の
構成を示す。同図において、２０は運転席であって、運
転席２０はシート２１と背凭れ部２２及び左右の肘掛け
部２３とから構成され、肘掛け部２３の前方で、しかも
下方の部位に操作レバーのグリップ部２４が設けられて
いる。グリップ部２４が同図に実線で示した位置が中立
位置となり、同図に仮想線で示したように、この中立位
置から前方に倒すか、または後方に引き込むかにより油
圧シリンダであれば、伸長するか縮小するかし、また油
圧モータであれば、右方向に回転するか左方向に回転す
ることになる。また、グリップ部２４は左右方向、つま
り紙面と直交する方向にも傾動できるようになってお
り、この左右方向への傾動によって、他の油圧アクチュ
エータが同様の作動を行うことになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１７に示
した操作レバー装置におけるグリップ部２４は、その傾
動支点位置Ｔがその延長線に位置しており、しかもかな
り下方に位置していることから、それを操作する際に
は、オペレータは腕全体を大きく動かさなければならな
い。油圧ショベルによる土砂の掘削作業は、例えば数時
間継続して行う等、かなり長時間に及ぶことがあり、そ
の間にオペレータは頻繁にグリップ部２４を操作するこ
とになる。オペレータは、負担軽減を図るために、通常
は、運転席２０の肘掛け部２３に肘を当接させることに
より腕を安定させた状態でグリップ部２４を操作する。
しかしながら、グリップ部２４の動きが大きいために、
その操作を行う際には、手首はもとより、肘を含めて腕
全体を動かさなければならず、さらに肩まで動くように
なる。しかも、安定を保つために肘掛け部２３に置かれ
ている肘は肘掛け部２３の上部に沿って移動させる必要
もあり、特に長時間操作を行うと、オペレータの疲労の
蓄積は極めて大きくなるという問題点がある。

【００１３】ところで、操作レバーの操作性を改善する
提案が実開平６−２５９１２号公報においてなされてい
る。この公知の操作レバーは、その先端におけるグリッ
プの部位を球形の球形ノブで構成し、この球形ノブを操
作レバーの先端に設けた球形部に任意の方向に回動可能
に連結する構成としたものである。このように構成すれ
ば、グリップの部位を把持して、操作レバーを傾動させ
た時に、手首の向きが変わるが、球形ノブはこの手首の
方向に馴染む方向に回動変位することになる。この結
果、操作レバーの操作時における手首の負担が軽減され
ることになる。しかしながら、この構成では手首から先
の部分に無理な負担が強いられるのを防止するだけであ
り、腕全体、さらには腕から肩にかけての動きを少なく
することができない。従って、操作レバーの操作時にお
けるオペレータの疲労軽減を図る上で必ずしも満足の行
くものではない。

【００１４】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、複数のアクチュエー
タを選択的に制御する操作レバー装置において、それを
操作するに当っての手の動きを最小限にすることによっ
て、オペレータの疲労軽減を図るようにすることにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、１本の操作レバーを手動操作でそれ
ぞれ異なる方向に回動操作することによって、その操作
量に応じた信号を出力する操作レバー装置であって、前
記操作レバーに設けたグリップ部を手で把持した時に概
略その手の手首が配置される位置に対して、その垂直線
上、水平線上、延長線上の各位置の少なくとも２箇所に
回動支点位置を設け、これら各回動支点位置には、回動
軸と、この回動軸の回動角を検出する検出部とを備えた
回動角検出部材を配置し、前記回動軸には入力レバー部
の一端を連結し、かつこれら入力レバー部の他端は、他
の回動角検出部材または前記グリップ部に相対回動不能
に連結する構成としたことをその特徴とするものであ
る。

【００１６】従って、手首の関節を中心として左右に振
ることにより（垂直線の位置）、前後に振ることにより
（水平線上の位置）、また回すことにより（延長線上の
位置）、それぞれ方向の動きを回動角検出部材で検出で
きる。従って、グリップ部のリストコントロールにより
３方向の動きをそれぞれ回動角検出部材で検出するよう
に構成することが可能であるが、例えば２つのアクチュ
エータの作動制御を行うには、操作レバーのグリップ部
を第１の入力レバー部に連結し、この第１の入力レバー
部の他端をグリップ部を手で把持した時に概略その手の
手首が配置される位置の垂直線上、水平線上、延長線上
のいずれかの位置に設けた第１の回動角検出部材の回動
軸に連結し、かつこの第１の回動角検出部材には第２の
入力レバー部を相対回動不能に連結し、さらにこの第２
の入力レバー部の他端を前述した垂直線上、水平線上、
延長線上の位置で、第１の回動角検出部材とは異なる位
置に固定的に保持された第２の回動角検出部材の回動軸
に連結する構成とする。そして、この場合には、第１，
第２の回動角検出部材を構成する検出部は第１，第２の
入力レバー部に連結した回動軸の回動角を検出するロー
タリ式のポテンショメータで形成し、またこれら両ポテ
ンショメータからの出力信号に基づいて異なるアクチュ
エータの作動制御を行うようにすることができる。

【００１７】グリップ部を手で把持した状態で、手首の
関節を中心とした動きを回動角検出部材に伝達するに当
って、手首の位置はオペレータ等により多少異なってく
る。従って、操作レバーのグリップ部の位置は調整可能
になっているのが望ましい。このためには、入力レバー
部はそれぞれ長さ調整可能とする野が望ましい。さら
に、グリップ部を手で把持して、前後に振るように操作
する際や、回す動作を行う際に、操作し易い角度は、オ
ペレータの好みや手の大きさ、さらに背丈等で異なって
くる場合もある。この場合のために、グリップ部と、そ
れが直接連結される入力レバー部との間を角度調整可能
に連結するように構成できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形
態について説明する前に、操作レバーを操作するに当っ
て、オペレータが掌でグリップ部を把持した状態で、そ
の手首だけを動かし、リストコントロールを行う時に、
グリップ部がどの方向に変位するかを図１に模式的に示
す。この図１から明らかなように、手首の関節Ｐを中心
として手首から先の部分をＨとし、腕側の部位をＡと
し、さらにグリップ部をＧとした時に、Ｐを中心として
Ｈを左右に振るように動作すると（図１の矢印Ｘ方
向）、Ｇは左右に傾動する。またＰをＨ中心として前後
に振るように動作することもでき（図１の矢印Ｙ方
向）、この時にはＧは前後に傾動する。これらの動作に
加えて、Ｐを中心としてＨを回転させる方向の動き（図
１の矢印Ｚ方向）も可能である。

【００１９】つまり、Ｐを中心としてＨの延長線、つま
りＰの中心位置とグリップ部Ｇを把持するために拳を作
った時の中心位置とを結ぶ直線のほぼ延長線をｚ軸と
し、Ｐを通り、このｚ軸と直交する面において、上下方
向をｙ軸、このｙ方向と直交する左右方向をｘ軸として
設定する。従って、ｚ軸を水平にした時に、ｘ軸を含
み、ｚ軸方向の面が水平面、ｙ軸を含み、ｚ軸方向の面
が垂直面となる。ここで、ｚ軸は、操作レバー装置を操
作する上で、グリップ部を把持する手の腕、特にその下
膊部、つまり肘から手首までの部位の方向であり、従っ
て運転席や肘掛け部等によっては、ｚ軸は水平の場合も
あるし、水平でない場合もある。

【００２０】今、腕を固定しておき、手首を動かすに当
っては、Ｐを中心として水平面では手首から先だけをＸ
方向に所定角度だけ回動させることができる。これが左
右に振る動きである。また、同様に、垂直面ではＰを中
心としてＹ方向に所定角度だけ回動させることができ
る。これが上下に振る動きである。さらに、これらに加
えて、ｚ軸回り方向であるＺ方向にも所定角度回動させ
ることができる。これが手首を回す動作である。つま
り、手首から腕側を全く動かさなくても、手首から先の
部位を、制限された角度ではあるが、左右に振る動作、
上下に振る動作、回す動作を行うことができる。

【００２１】従って、グリップ部Ｇの回動支点位置が
ｘ，ｙ，ｚのいずれかの軸上に位置しておれば、手首か
ら先の動きだけでグリップ部Ｇを前述した３つの方向に
操作できる。従って、ｘ，ｙ，ｚの各軸上における任意
の位置ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉに矢印方向に回動する回動
支点を配置して、グリップ部Ｇの一端と、これら回動支
点位置ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉとをそれぞれ二点鎖線，一
点鎖線，点線で示したように連結部材で結ぶと、グリッ
プ部Ｇを操作することによて、各回動支点位置ｘ _ｉ，
ｙ_ｉ，ｚ_ｉで回動角を検出できる。そして、それらの
回動量に応じた信号を出力するように構成すれば、手首
から先の動作だけで、３つの方向の動きをそれぞれ検出
でき、しかも動き量に応じた信号を出力することができ
る。

【００２２】ｘ，ｙ，ｚの各軸上に回動支点位置が存在
している限り、グリップ部と回動支点位置とを結ぶ連結
部材をどのように引き回しても、各回動支点位置では手
首の動きに選択的に連動して回動する。従って、グリッ
プ部からの連結部材を回動支点位置ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉ
（順序は任意である）のすべてを通るように引き回せ
ば、手首関節におけるの３つの方向の動きをそれぞれ個
別の操作量として検出できる。また、それらのうちの任
意の２つの回動支点位置を通るように引き回せば、手首
関節におけるの３つの方向の動きのうちの２つの方向の
動きをそれぞれ個別の操作量として検出できる。

【００２３】そこで、図２乃至図７に操作レバー装置の
第１の実施の態様を示す。この実施の実施の態様におい
ては、前述した手首の関節の動きによるリストコントロ
ールのうち、Ｚ方向の動きとＹ方向の動きとの２つの動
作方向の操作量を出力できる構成としたものが示されて
いる。つまり、図３に模式的に示したように、グリップ
部３０の動きのうち、関節Ｐのｚ軸上にＺ方向の動きを
検出する第１の回動角検出器３１と、関節Ｐのｙ軸上に
Ｙ方向の動きを検出する第２の回動角検出器３２とを設
けている。ここで、各回動角検出器３１，３２は、それ
ぞれケーシング３１ａ，３２ａ内に回動軸３１ｂ，３２
ｂを装着したもので、具体的には後述するように、ロー
タリ式のポテンショメータや、ロータリエンコーダその
他の部材で構成される。

【００２４】第１の回動角検出器３１の回動軸３１ｂに
は第１の入力レバー部３３の一端が連結され、従って、
この第１の入力レバー部３３は回動軸３１ｂを中心とし
て回動するものである。そして、第１の入力レバー部３
３の他端にグリップ部３０が固定的に連結されている。
第１の回動角検出器３１のケーシング３１ａに第２の入
力レバー部３４の一端が固定的に（相対回動不能に）連
結され、この第２の入力レバー部３４の他端が第２の回
動角検出器３２の回動軸３２ｂに連結されて、この第２
の入力レバー部３４はこの回動軸３２ｂを中心として回
動するようになっている。

【００２５】具体的には、図３乃至図５に示したよう
に、第１の入力レバー部３３はグリップ部３０の連結部
から水平方向に延在された後に、９０°上方に曲成され
て、その延長部分が第１の回動角検出器３１に連結され
ている。また、第２の入力レバー部３４は、第１の回動
角検出器３１から水平方向に所定長さだけ延在させた後
に、９０°曲成して第２の回動角検出器３２に連結され
ている。さらに、第２の回動角検出通話３２におけるケ
ーシング３２ａは支持板３５に固定されている。ここ
で、グリップ部３０は前方側に向けて斜めに立ち上がる
方向に傾いている。これはＹ方向における操作として、
グリップ部３０を倒す方向と起こす方向となり、起こす
方向にも無理なく操作できるようにするために、手首か
ら先の部位をある程度下方に向くようにしてグリップ部
３０を把持するためである。

【００２６】以上のようにグリップ部３０と、第１，第
２の回動角検出器３１，３２と、第１，第２の入力レバ
ー部３３，３４とで操作レバー装置３６が構成される
が、この操作レバー装置３６は、図６及び図７に示した
ように、オペレータが着座する運転席３７の左右に設け
た肘掛け部３８，３８の部位に設けられ、オペレータは
それぞれ左右の手でグリップ部３０を把持してこの操作
レバー装置の操作を行う。この場合、肘掛け部３８，３
８に肘から手首までの部位を固定させた状態で、手首か
ら先の部位だけを動かすことによって、肘から上膊部ま
での部位や肩はもとより、下膊部も全く動かさなくて
も、操作レバーを構成するグリップ部３０を２つの方向
の操作を行うことができる。

【００２７】図６及び図７に示した状態が中立位置であ
り、この中立位置から図７に矢印で示したように、手首
から先の部位を前方に倒すようにすると、グリップ部３
０は前方に向けて傾動する。この前方への傾動動作時に
は、第１の入力レバー部３３と第１の回動角検出器３１
とが相対回動することはなく、この方向の動きに対して
は、両者は実質的に剛体的な連結関係にある。従って、
グリップ部３０の動きは直接第２の入力レバー部３４に
伝達される。この結果、第２の入力レバー部３４は、図
４に矢印で示した方向に回動することになり、この方向
の回動量が第２の回動角検出器３２で検出される。ま
た、グリップ部３０を起こす方向に操作すると、第２の
入力レバー部３４が矢印とは反対方向に回動することに
なり、この方向の回動量も第２の回動角検出器３２で検
出される。

【００２８】一方、図６に示したように、手首から先を
右方向に振るように動かすと、グリップ部３０を右方向
に傾く。この動きは、第１の入力レバー部３３に伝達さ
れて、この第１の入力レバー部３３が第１の回動角検出
器３１を中心として、図５の矢印方向に回動することに
なり、その回動量が第１の回動角検出器３１で検出され
る。また、第２の入力レバー部３４はこの方向において
は、第２の回動角検出器３２と剛体的に連結された状態
となっているので、第２の入力レバー部３４がみだりに
回動することはない。そして、手首を左方向に振るよう
に動かすと、これとは逆に第１の入力レバー部３３が矢
印とは反対方向に回動することになり、やはりその回動
量が第１の回動角検出器３１で検出される。

【００２９】そこで、第１，第２の回動角検出器３１，
３２を図８に示したロータリ式のポテンショメータ４０
として構成すると、入力レバー部の回動量に応じた電気
信号が出力されることになる。このポテンショメータ４
０は、両端電圧が０．５Ｖと５Ｖとなった可変抵抗４１
を円弧状に形成し、この可変抵抗４１に摺動接点４２を
摺動可能に接続したものからなり、摺動接点４２は第
１，第２の入力レバー３３，３４で回動される回動軸３
１ｂ，３２ｂに連結されている。回動軸３１ｂ，３２ｂ
を、摺動接点４２が可変抵抗４１における２．５Ｖの位
置を中立位置として、左右方向に回動させると、その回
動量に応じて、２．５Ｖ以上または以下の電圧信号が摺
動接点４２から取り出されることになる。そして、常時
においては、第１，第２の入力レバー３３，３４が可動
接点４２が２．５Ｖとなる中立位置に保持するために、
バランス用のばね４３ａ，４３ｂを作用させるようにし
ている。

【００３０】摺動接点４２からの電圧信号を制御部４４
に取り込むようになし、この制御部４４で２．５Ｖの基
準電圧と比較し、この基準電圧より高い電圧がポテンシ
ョメータ４０から出力されている時には、方向切換弁４
５の一方の電磁パイロット部４５ａに出力電圧から基準
電圧を減算した分の電圧レベルに相当する駆動信号を供
給してこの電磁パイロット部４５ａを励磁し、また基準
電圧より低い電圧がポテンショメータ４０から出力され
ている時には、そのままの出力電圧レベルに相当する駆
動信号を方向切換弁４５の他方の電磁パイロット部４５
ｂを励磁するようにすれば、方向切換弁４５の切り換え
操作が行われて、油圧ポンプ４６からの吐出油の方向制
御が行われる。

【００３１】従って、例えば第１の回動角検出器３１に
接続される方向切換弁をブーム用の油圧シリンダの制御
を行うためのものとし、また第２の回動角検出器３２に
接続される方向切換弁をバケット用の油圧シリンダの制
御用とすることによって、１本の操作レバーで２つのア
クチュエータの作動制御を行うことができる。しかも、
運転席３７に着座しているオペレータは、その肘掛け部
３８に肘を掛けて、腕全体を安定させたまま手首から先
だけを動かすことによって、つまりリストコントロール
により操作レバーを構成するグリップ部３０を操作する
ことができるので、オペレータの負担が著しく軽減さ
れ、長時間操作を継続してもあまり疲労するようなこと
はない。

【００３２】ところで、手首から先だけを動かすことに
よって、グリップ部３０を２方向に操作する場合におい
て、第１の回動角検出器３１の位置は、オペレータの手
の大きさ等とは無関係に、グリップ部３０の把持位置に
より一義的に定まるが、第２の回動角検出器３２の位置
は、オペレータの手のうちの手首から先の部分の長さに
より変化する。そこで、図９及び図１０に示したよう
に、グリップ部３００と第２の角度検出器３２０との距
離を調整できるようにするのが望ましい。このために
は、第２の入力レバー部３４０を２つに分割して、分割
レバー部３４１，３４２となし、第２の回動角検出器３
２０側の分割レバー部３４１にねじ孔３４１ａを設ける
と共に、第１の回動角検出器３１０への連結側の分割レ
バー部３４２の端部にねじ杆部３４２ａを形成する。こ
れによって、このねじ杆部３４２ａのねじ孔３４１ａへ
の螺挿長さを調整することによって、全体としての第２
の入力レバー部３４０の長さを変えることができ、結果
として第２の回動角検出器３２０とグリップ部３００と
の間の距離が調整可能となる。そして、第２の入力レバ
ー部３４０の長さ調整を行った状態で、それを固定的に
保持するために、ねじ杆部３４２ａにはロックナット３
４３を螺合させるようにする。

【００３３】また、第２の入力レバー部３４０はＹ方
向、つまり上下に回動するが、グリップ部３００を前方
に倒す操作（下方に向けての回動操作）は比較的容易に
行えるが、グリップ部３００を起こす方向の操作（上方
に向けての回動操作）時にはある程度窮屈になる場合が
ある。中立位置でのグリップ部３００の好ましい角度
は、特に運転席に着座した時におけるオペレータの座高
等といったオペレータの体格により異なってくる。そこ
で、グリップ部３００の角度を調整できるようにするに
は、第１の入力レバー部３３０のグリップ部３００への
連結を止めねじ３０１を用いて、角度調整可能に連結す
ることによって、止めねじ３０１を緩めることによりグ
リップ部３００の角度を調整できる。そして、この角度
調整を行った後に、止めねじ３０１を締め付けることに
よって、グリップ部３００はその角度位置で固定され
る。

【００３４】次に、図１１乃至図１４に本発明の第２の
実施の形態を示す。この実施の形態においては、手首の
関節の動きのうち、Ｘ方向の動きとＹ方向の動きとの２
つの動作方向の操作量を出力できる構成としたものが示
されている。つまり、図１１に模式的に示したように、
グリップ部５０の動きのうち、Ｘ方向の動きを検出する
第１の回動角検出器５１と、Ｙ方向の動きを検出する第
２の回動角検出器５２とを設けている。ここで、各回動
角検出器５１，５２は関節Ｐのｙ軸上，ｘ軸上にそれぞ
れ配置されており、ケーシング５１ａ，５２ａ内に回動
軸５１ｂ，５２ｂを装着したものから構成される。そし
て、グリップ部５０と第１の回動角検出器５１との間に
は、一端がグリップ部５０に固定的に連結され、また他
端が第１の回動角検出器５１の回動軸５１ｂに連結した
第１の入力レバー部５３を設け、第１の回動角検出器５
１のケーシング５１ａと第２の回動角検出器５２の回動
軸５２ａと連結するように構成する。さらには、第２の
回動角検出器５２のケーシング５２ａを支持板５５に固
定させる。

【００３５】そして、グリップ部５０を把持する手の手
首における関節Ｐの位置に対して、第１の回動角検出器
５１は垂直方向の下方、つまりｙ軸上に配置し、また第
２の回動角検出器５２は水平方向、つまりｘ軸上に配置
する。これによって、手首から先の部位のみを左右に振
る動作が第１の回動角検出器５１で検出され、また上下
に振る動作が第２の回動角検出器５２で検出される。従
って、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と手の
動作方向が異なるだけで、操作レバー装置の具体的な構
成は、前述した第１の実施の形態とほぼ同様である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、操作レ
バーのグリップ部を手で把持した時に概略その手の手首
が配置される位置に対して、その垂直線上、水平線上、
延長線上の各位置の少なくとも２箇所に回動支点位置を
設ける構成としたので、複数のアクチュエータを選択的
に制御するに当って、その操作を行うオペレータの手の
動きが最小限になり、オペレータの疲労軽減が図られる
等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す操作レバー装
置の概念構成図である。

【図３】図２の操作レバー装置の正面図である。

【図４】図３の平面図である。

【図５】図３の右側面図である。

【図６】操作レバー装置の操作状態を示す作用説明図で
ある。

【図７】図６とは異なる位置から見た操作レバー状態の
作用説明図である。

【図８】回動角検出器とその検出信号により駆動される
方向切換弁との構成を示す説明図である。

【図９】入力レバー部の長さを調整可能な構成とした操
作レバー装置を示す正面図である。

【図１０】図９のＥ部の拡大断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態を示す操作レバー
装置の概念構成図である。

【図１２】図１１の操作レバー装置の正面図である。

【図１３】図１２の平面図である。

【図１４】図１２の右側面図である。

【図１５】操作レバー装置を備える機械の一例としての
油圧ショベルの正面図である。

【図１６】従来技術による操作レバー装置とこの操作レ
バー装置により作動制御がなされるアクチュエータの一
例を示す構成説明図である。

【図１７】従来技術による操作レバー装置の操作状態を
示す作用説明図である。

【符号の説明】

３０，５０，３００グリップ部３１，５１，３１０第１の回動角検出器３２，５２，３２０第２の回動角検出器３３，５３，３３０第１の入力レバー３４，５４，３４０第２の入力レバー３６操作レバー装置３７運転席３８肘掛け部４０ポテンショメータ４４制御部４５方向切換弁３０１止めねじ３４１，３４２分割レバー部３４１ａねじ孔３４２ａねじ杆３４３ロックナット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１本の操作レバーを手動操作でそれぞれ
異なる方向に回動操作することによって、その操作量に
応じた信号を出力する操作レバー装置において、前記操
作レバーに設けたグリップ部を手で把持した時に概略そ
の手の手首が配置される位置に対して、その垂直線上、
水平線上、延長線上の各位置の少なくとも２箇所に回動
支点位置を設け、これら各回動支点位置には、回動軸
と、この回動軸の回動角を検出する検出部とを備えた回
動角検出部材を配置し、前記回動軸には入力レバー部の
一端を連結し、かつこれら入力レバー部の他端は、他の
回動角検出部材または前記グリップ部に相対回動不能に
連結する構成としたことを特徴とする操作レバー装置。
【請求項２】前記操作レバーのグリップ部を第１の入
力レバー部に連結し、この第１の入力レバー部の他端を
前記垂直線上、水平線上、延長線上のいずれかの位置に
設けた第１の回動角検出部材の回動軸に連結し、かつこ
の第１の回動角検出部材には第２の入力レバー部を相対
回動不能に連結し、さらにこの第２の入力レバー部の他
端を前記垂直線上、水平線上、延長線上の位置で、前記
第１の回動角検出部材とは異なる位置に固定的に保持さ
れた第２の回動角検出部材の回動軸に連結する構成とし
たことを特徴とする請求項１記載の操作レバー装置。
【請求項３】前記第１，第２の回動角検出部材を構成
する検出部は前記第１，第２の入力レバー部に連結した
回動軸の回動角を検出するロータリ式のポテンショメー
タで形成し、またこれら両ポテンショメータからの出力
信号に基づいて異なるアクチュエータの作動制御を行う
構成としたことを特徴とする請求項２記載の操作レバー
装置。
【請求項４】前記各入力レバー部のうちの少なくとも
１つは、その長さ調整可能とする構成としたことを特徴
とする請求項１記載の操作レバー装置。
【請求項５】前記グリップ部は、それに連結されてい
る入力レバー部に対して角度調整可能に連結する構成と
したことを特徴とする請求項１記載の操作レバー装置。