JP2001227006A - 作業機の操縦システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、簡単な構造で操作レバー装置の操
作性及び信頼性を向上させることができる作業機の操縦
システムを得ることを目的とするものである。 【解決手段】 レバー５５〜５７の回動をモータ・セン
サアセンブリ５０Ａ〜５０Ｃに機械的に伝達する手段と
して、伸縮の少ない第１ないし第３のベルト６４，６
８，７３を用い、さらに関節部５８，５９にベルト受け
６７，７１，７２を設け、ベルト６８，７３の中間部６
８ｃ，６８ｄ，７３ｃ，７３ｄが、ベルト受け６７，７
１，７２の軸方向へ互いにずらされてベルト受け６７，
７１，７２の外周部に円周方向の同じ側で接するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば油圧ショ
ベル等の重機、産業用ロボット、医療用処置装置、放射
性物質等の危険物取扱装置など、複数の作業側リンク部
材を有する作業装置が、同様のリンク機構を有する操作
レバー装置により操作される作業機に使用される操縦シ
ステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平１０−８８６１９号
公報及び特開平１０−２１９７５１号公報等には、いわ
ゆるマスター・スレーブ方式の操縦システムを有する油
圧ショベルが示されている。このような油圧ショベルの
操作レバー装置は、バケット、アーム及びブームに対応
した直線リンク機構を構成するバケットレバー、アーム
レバー及びブームレバーを有している。

【０００３】また、オペレータによりバケットレバーが
把持され動かされることにより、操作レバー装置の各関
節部分が回動される。各関節部分の回動は、制御装置に
機械的に伝達され、これによりバケット、アーム及びブ
ームが各レバーの回動に追従して回動される。このよう
に、作業装置と同様の直線リンク機構を有する操作レバ
ー装置の動きに追従して作業装置が動くため、操作が簡
単である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の油
圧ショベルにおいては、各関節部分の動きを機械的に伝
達する必要があるため、関節部分にプーリが搭載され、
プーリにはループ状のワイヤが巻き掛けられ固定されて
いる。このようなプーリ及びワイヤを組み合わせた伝達
手段は、構造が簡単であり、他の関節部分の動きによる
干渉を受けないが、過大な操作力や経時的な劣化により
ワイヤが伸びる恐れがあり、また温度変化によってもワ
イヤの伸縮があり、メンテナンスや調整を頻繁に行う必
要がある。

【０００５】これに対し、各関節に複数のスプロケット
を搭載し、これらのスプロケットの回転をチェーンによ
り伝達する方法もあるが、この場合、部品点数が多くな
り、操作レバー装置自体が重いものとなり、操作性も低
下してしまう。また、他の関節部分の動きによる干渉を
取り除く手段が必要となり、操作レバー装置が複雑で高
価なものになってしまう。

【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、簡単な構造で
操作レバー装置の操作性及び信頼性を向上させることが
できる作業機の操縦システムを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る作
業機の操縦システムは、互いに回動可能に連結されて直
列リンク機構を構成している複数の作業側リンク部材を
有する作業装置、及び作業側リンク部材をそれぞれ回動
させる駆動装置を備えた作業機を操縦するためのもので
あって、レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複
数の関節部で互いに回動可能に連結されて作業装置に対
応した直列リンク機構を構成している複数の操作側リン
ク部材とを有している操作レバー装置、関節部に設けら
れ、その関節部で連結されている２つの操作側リンク部
材のうち操作レバー装置の先端側の操作側リンク部材と
一体に回動されるリンク側プーリ、レバー基台に設けら
れている回動可能な出力側プーリ、リンク側プーリと出
力側プーリとの間に位置する関節部に設けられ、操作側
リンク部材の回動軸と平行に延びるベルト受け、リンク
側プーリに巻き掛けられている第１の端部と、出力側プ
ーリに巻き掛けられている第２の端部と、これら第１及
び第２の端部間に位置し、ベルト受けの軸方向へ互いに
ずらされてベルト受けの外周部に円周方向の同じ側で接
している第１及び第２の中間部とを有し、リンク側プー
リの回動を出力側プーリに機械的に伝達するループ状の
ベルト、及び出力側プーリの回動により、対応する操作
側リンク部材の回動を検出し、対応する作業側リンク部
材が対応する操作側リンク部材と同様に動作するように
駆動装置を制御する制御装置を備えたものである。

【０００８】請求項２の発明に係る作業機の操縦システ
ムは、作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、
回動センサからの信号に応じて駆動されるモータ、モー
タにより正逆両方向へ駆動される作業側可動部と、この
作業側可動部に対する中立位置から所定の範囲内で正逆
両方向へ変位可能になっており、出力側プーリの回動に
より変位される操作側可動部と、作業側可動部に対する
操作側可動部の中立位置からの相対的な変位を検出する
差動センサとを有している差動検出部、及び操作側リン
ク部材の回動に対応して作業側リンク部材が回動される
ように、差動センサからの信号に応じて駆動装置を制御
する制御部を備えた制御装置を用いたものである。

【０００９】請求項３の発明に係る作業機の操縦システ
ムは、操作側リンク部材の回動軸と平行な軸を中心とし
て回転自在な円筒状の第１及び第２の回転部材を有する
ベルト受けを用い、第１の中間部が第１の回転部材に、
第２の中間部が第２の回転部材にそれぞれ接触するよう
にしたものである。

【００１０】請求項４の発明に係る作業機の操縦システ
ムは、ベルト受けを、その軸線が操作側リンク部材の回
動中心に対してオフセットするように配置したものであ
る。

【００１１】請求項５の発明に係る作業機の操縦システ
ムは、リンク側及び出力側プーリとして、それぞれ歯付
きプーリを使用し、ベルトとして、歯付きベルトを使用
したものである。

【００１２】請求項６の発明に係る作業機の操縦システ
ムは、互いに回動可能に連結されて直列リンク機構を構
成している複数の作業側リンク部材を有する作業装置、
及び作業側リンク部材をそれぞれ回動させる駆動装置を
備えた作業機を操縦するためのものであって、レバー基
台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節部で互い
に回動可能に連結されて作業装置に対応した直列リンク
機構を構成している複数の操作側リンク部材とを有して
いる操作レバー装置、作業側リンク部材の回動を検出す
る回動センサ、レバー基台に設けられ、回動センサから
の信号に応じて駆動されるモータ、関節部に回動可能に
設けられ、モータにより正逆両方向へ回動される作業側
回動片、モータの駆動力を作業側回動片に機械的に伝達
する駆動力伝達手段、作業側回動片に対する中立位置か
ら所定の角度範囲内で正逆両方向へ回動可能に作業側回
動片に組み合わされ、かつ関節部に設けられ、その関節
部で連結されている２つの操作側リンク部材のうち操作
レバー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動さ
れる操作側回動片、作業側回動片に対する操作側回動片
の相対的な回動を検出する差動センサ、及び操作側リン
ク部材の回動に対応して作業側リンク部材が回動される
ように、差動センサからの信号に応じて駆動装置を制御
する制御部を備え、作業側回動片は、操作側回動片を相
対的に中立位置に戻す方向へモータにより駆動されるも
のである。

【００１３】請求項７の発明に係る作業機の操縦システ
ムは、作業側回動片と一体に回動されるリンク側プー
リ、モータにより回動されるモータ側プーリ、リンク側
プーリとモータ側プーリとの間に位置する関節部に設け
られ、操作側リンク部材の回動軸と平行に延びるベルト
受け、及びリンク側プーリに巻き掛けられている第１の
端部と、モータ側プーリに巻き掛けられている第２の端
部と、これら第１及び第２の端部間に位置し、ベルト受
けの軸方向へ互いにずらされてベルト受けの外周部に円
周方向の同じ側で接している第１及び第２の中間部とを
有し、モータ側プーリの回動をリンク側プーリに機械的
に伝達するループ状のベルトを有する駆動力伝達手段を
用いたものである。

【００１４】請求項８の発明に係る作業機の操縦システ
ムは、互いに回動可能に連結されて直列リンク機構を構
成している複数の作業側リンク部材を有する作業装置、
及び作業側リンク部材をそれぞれ回動させる駆動装置を
備えた作業機を操縦するためのものであって、レバー基
台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節部で互い
に回動可能に連結されて作業装置に対応した直列リンク
機構を構成している複数の操作側リンク部材とを有して
いる操作レバー装置、作業側リンク部材の回動を検出す
る回動センサ、関節部又はその近傍に設けられ、回動セ
ンサからの信号に応じて駆動されるモータ、関節部に回
動可能に設けられ、モータにより正逆両方向へ回動され
る作業側回動片、作業側回動片に対する中立位置から所
定の角度範囲内で正逆両方向へ回動可能に作業側回動片
に組み合わされ、かつ関節部に設けられ、その関節部で
連結されている２つの操作側リンク部材のうち操作レバ
ー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動される
操作側回動片、作業側回動片に対する操作側回動片の相
対的な回動を検出する差動センサ、及び操作側リンク部
材の回動に対応して作業側リンク部材が回動されるよう
に、差動センサからの信号に応じて駆動装置を制御する
制御部を備え、作業側回動片は、操作側回動片を相対的
に中立位置に戻す方向へモータにより駆動されるもので
ある。

【００１５】請求項９の発明に係る作業機の操縦システ
ムは、センサ本体と、このセンサ本体に対して中立位置
から正逆両方向へ揺動可能な揺動片と、この揺動片を中
立位置に戻す戻しばねとを有する差動センサを用い、セ
ンサ本体が作業側回動片及び操作側回動片のいずれか一
方を兼ね、揺動片がいずれか他方を兼ねるようにしたも
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による油
圧ショベルを示す概略の構成図である。図において、下
部走行体１上には、運転室２Ａを有する上部旋回体２が
旋回可能に設けられている。この上部旋回体２には、作
業装置３が搭載されている。この作業装置３は、ブーム
連結部材３Ａ、このブーム連結部材３Ａに回動可能に連
結されているブーム４、このブーム４に回動可能に連結
されているアーム５、及びこのアーム５に回動可能に連
結されているバケット６を有している。

【００１７】ここで、作業装置３を作業側のリンク機構
として見た場合、ブーム連結部材３Ａ、ブーム４、アー
ム５、及びバケット６は、それぞれ作業側リンク部材に
相当する。

【００１８】ブーム連結部材３Ａとブーム４との間には
ブームシリンダ７、ブーム４とアーム５との間にはアー
ムシリンダ８、アーム５とバケット６との間にはバケッ
トシリンダ９がそれぞれ設けられている。これらのシリ
ンダ７，８，９としては、油圧シリンダが用いられる。
上部旋回体２は、油圧モータである旋回モータ１０によ
り下部走行体１に対して旋回可能になっている。運転室
２Ａには、作業装置３のリンク機構を適当な比率で縮小
した操作側のリンク機構を構成する操作レバー装置１１
が設けられている。

【００１９】ブーム４の基端部には、ブーム４の回動を
検出する回動センサとしてのブームセンサ１２が設けら
れている。ブーム４とアーム５との連結部には、アーム
５の回動を検出する回動センサとしてのアームセンサ１
３が設けられている。バケット６を回動させるためのリ
ンク機構の一部には、バケット６の回動を検出する回動
センサとしてのバケットセンサ１４が設けられている。
これらのセンサ１２〜１４としては、例えばポテンショ
ンメータなど、回転状態に応じて電気信号を出力する周
知の回転センサを適宜選択して使用することができる。
また、絶対的な回動位置を検出するエンコーダを使用し
てもよい。

【００２０】上部旋回体２上の適当な場所には、作業装
置３を操作するための差動ユニット１５が配置されてい
る。各センサ１２〜１４と差動ユニット１５とは、配線
（図示せず）により電気的に接続されている。

【００２１】図２は図１の油圧ショベルの要部を示す概
略のブロック図である。図において、各シリンダ７〜９
及び旋回モータ１０には、それぞれの動作方向を切り換
える切換バルブ２１〜２４が接続されている。また、各
切換バルブ２１〜２４は、それぞれ制御バルブ２５〜２
８により制御される。各制御バルブ２５〜２８には、電
磁比例バルブが使用されている。

【００２２】上記の切換バルブ２１〜２４を有する油圧
回路部２９には、タンク及び油圧ポンプ等（図示せず）
が設けられているのは勿論であり、周知の油圧ショベル
の油圧回路部を利用することもできる。従って、回路構
成の細部については、種々の変更が可能である。この実
施の形態１における駆動装置３０は、油圧シリンダ７〜
９、旋回モータ１０及び油圧回路部２９を有している。

【００２３】各制御バルブ２５〜２８は、それぞれコン
トロールユニット３１からの信号により制御される。コ
ントロールユニット３１には、差動ユニット１５からの
アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３
２と、Ａ／Ｄ変換器３２からの信号を処理して制御バル
ブ２５〜２８に出力するＣＰＵ３３とが設けられてい
る。制御部３４は、制御バルブ２５〜２８及びコントロ
ールユニット３１を有している。

【００２４】次に、図３は図１の差動ユニット１５に設
けられているモータ・センサアセンブリ５０を示す正面
図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。サ
ーボモータ３５は、ブームセンサ１２、アームセンサ１
３及びバケットセンサ１４のいずれか１つのセンサから
の信号に応じて駆動される。サーボモータ３５は、モー
タ本体３６と、このモータ本体３６により回動される回
動軸３７とを有している。回動軸３７には、回動軸３７
と一体に回動するフランジ部材３８が固着されている。
フランジ部材３８には、フランジ部３８ａが設けられて
いる。

【００２５】フランジ部材３８には、フランジ部材３８
と一体に回動する作業側可動部としての作業側回動片３
９が固定されている。作業側回動片３９は、フランジ部
３８ａにねじ（図示せず）により固定されている。ま
た、作業側回動片３９には、円弧状の嵌合溝３９ａと、
軸部３９ｂとが設けられている。

【００２６】作業側回動片３９には、操作側可動部とし
ての操作側回動片４０が組み合わされている。操作側回
動片４０は、作業側回動片３９と同一の軸線を中心とし
て作業側回動片３９に対する中立位置から所定の範囲
（角度）内で正逆両方向へ相対的に回動可能になってい
る。また、操作側回動片４０には、嵌合溝３９ａに挿入
され操作側回動片４０の相対的な回動に伴って嵌合溝３
９ａ内を移動する円弧状の嵌合突起４０ａが設けられて
いる。

【００２７】操作側回動片４０には、ねじ（図示せず）
により出力側プーリ４１が固定されている。出力側プー
リ４１は、操作レバー装置１１を操作することにより操
作側回動片４０と一体に回動される。作業側回動片３９
の軸部３９ｂは、操作側回動片４０及び出力側プーリ４
１の中心部を貫通している。また、回動軸３７、フラン
ジ部材３８、作業側回動片３９、嵌合溝３９ａ、軸部３
９ｂ、操作側回動片４０、嵌合突起４０ａ及び出力側プ
ーリ４１は、それぞれ同一の軸線を中心として配置され
ている。

【００２８】軸部３９ｂの先端部には、作業側回動片３
９と一体に回動されるピン支持板４２が固着されてい
る。ピン支持板４２には、ピン４３が立設されている。
出力側プーリ４１の側面には、台座４４を介して差動セ
ンサ４５が取り付けられている。台座４４は、複数のね
じ４６により出力側プーリ４１に固定されている。

【００２９】差動センサ４５は、台座４４に固定された
センサ本体４７と、このセンサ本体４７に揺動可能に設
けられている揺動片４８とを有している。この実施の形
態１における差動検出部は、作業側回動片３９、操作側
回動片４０、ピン支持板４２、ピン４３、台座４４及び
差動センサ４５を有している。モータ本体３６及びセン
サ本体４７の内部構造は図示しない。揺動片４８には、
ピン４３が回動自在に貫通している。

【００３０】差動センサ４５は、台座４４及び出力側プ
ーリ４１を介して操作側回動片４０に搭載されており、
操作側回動片４０とともに回動される。これに対し、ピ
ン４３は、作業側回動片３９の回動により変位されるた
め、操作側回動片４０が作業側回動片３９に対する中立
位置から相対的に回動変位されると、揺動片４８がセン
サ本体４７に対して揺動される。これにより、差動セン
サ４５から制御部３４のコントロールユニット３１へア
ナログ電気信号が出力される。

【００３１】図５は図４の作業側回動片３９を示す正面
図、図６は図４の操作側回動片４０を示す正面図であ
る。なお、図５は図４の右側から作業側回動片３９を見
た図、図６は図４の左側から操作側回動片４０を見た図
である。

【００３２】作業側回動片３９の嵌合溝３９ａの一部に
は、溝幅を広げることにより円弧状のばね収容部３９ｃ
が設けられている。ばね収容部３９ｃには、操作側回動
片４０を中立位置に戻す方向へ付勢する戻しばね４９が
収容されている。操作側回動片４０の嵌合突起４０ａに
は、戻しばね４９の両端部に当接する一対の当接部４０
ｂが設けられている。このような構成により、作業側回
動片３９に対する操作側回動片４０の相対的な回動範囲
が所定の角度内に規制されている。

【００３３】なお、差動ユニット１５には、ブーム４、
アーム５及びバケット６のそれぞれに対応して、３組の
モータ・センサアセンブリ５０が設けられている。

【００３４】次に、図７は図１の操作レバー装置１１及
び差動ユニット１５を示す側面図である。図において、
運転室２Ａ内の固定部５１には、垂直に伸びるレバー軸
５２を中心にレバー軸５２と一体に回動可能なレバー基
台５３が搭載されている。また、レバー基台５３上に
は、３組のモータ・センサアセンブリ５０、即ちブーム
４に対応するアセンブリ５０Ａ、アーム５に対応するア
センブリ５０Ｂ、及びバケット６に対応するアセンブリ
５０Ｃが搭載されている。

【００３５】また、レバー基台５３上には、レバー支持
部材５４が搭載されている。レバー支持部材５４には、
ブームレバー５５の基端部が回動可能に連結されてい
る。このブームレバー５５の先端部には、アームレバー
５６が回動可能に連結されている。さらに、アームレバ
ー５６の先端部には、バケットレバー５７が回動可能に
連結されている。

【００３６】バケットレバー５７は、操作レバー装置１
１の把手を兼ねており、オペレータが掴み易い形状に構
成される。また、バケットレバー５７には、付属的な機
器を操作するための電気スイッチや安全スイッチ等を搭
載することも可能である。

【００３７】ここで、操作レバー装置１１を操作側の直
列リンク機構として見た場合、レバー支持部材５４、ブ
ームレバー５５、アームレバー５６、及びバケットレバ
ー５７は、それぞれ操作側リンク部材に相当する。ま
た、レバー支持部材５４、ブームレバー５５、アームレ
バー５６、及びバケットレバー５７は、第１ないし第３
の関節部５８〜６０で互いに回動可能に連結されてい
る。

【００３８】固定部５１とレバー基台５３との間には、
固定部５１に対するレバー基台５３の旋回を検出するセ
ンサアセンブリ６１が設けられている。センサアセンブ
リ６１には、レバー基台５３を中立位置に戻す方向へ付
勢するリターンスプリング（図示せず）と、レバー基台
５３の回動（旋回）を検出する旋回センサ（図示せず）
とが設けられている。実施の形態１における差動ユニッ
ト１５は、３台のモータ・センサアセンブリ５０と、１
台のセンサアセンブリ６１とを有している。

【００３９】次に、図８は図７のレバー装置１１及び差
動ユニット１５を示す平面図である。図において、レバ
ー支持部材５４には、ブームレバー軸６２を介してブー
ムレバー５５が取り付けられている。ブームレバー５５
は、ブームレバー軸６２を中心としてブームレバー軸６
２と一体に回動される。

【００４０】ブームレバー軸６２には、ブームレバー５
５及びブームレバー軸６２と一体に回動される第１のリ
ンク側プーリ６３が固定されている。第１のリンク側プ
ーリ６３と、対応するモータ・センサアセンブリ５０Ａ
の出力側プーリ４１との間には、ループ状の第１のベル
ト６４が巻き掛けられている。

【００４１】ブームレバー５５の先端部には、アームレ
バー軸６５を介してアームレバー５６が取り付けられて
いる。アームレバー５６は、アームレバー軸６５を中心
としてアームレバー軸６５と一体に回動される。アーム
レバー軸６５には、アームレバー５６及びアームレバー
軸６５と一体に回動する第２のリンク側プーリ６６が固
定されている。

【００４２】第２のリンク側プーリ６６とモータ・セン
サアセンブリ５０Ｂの出力側プーリ４１との間に位置す
る関節部５８には、ブームレバー軸６２と平行に延びる
アーム用ベルト受け６７が設けられている。アーム用ベ
ルト受け６７は、ブームレバー軸６２と平行な軸を中心
として回転自在な円筒状の第１及び第２の回転部材６７
ａ，６７ｂを有している。

【００４３】第２のリンク側プーリ６６の回転は、第２
のベルト６８を介してモータ・センサアセンブリ５０Ｂ
の出力側プーリ４１に機械的に伝達される。第２のベル
ト６８は、第２のリンク側プーリ６６に巻き掛けられて
いる第１の端部６８ａと、出力側プーリ４１に巻き掛け
られている第２の端部６８ｂと、これらの間に位置する
第１及び第２の中間部６８ｃ，６８ｄとを有している。

【００４４】関節部５８において、第１及び第２の中間
部６８ｃ，６８ｄは、アーム用ベルト受け６７の軸方向
へ互いにずらされてアーム用ベルト受け６７の外周部に
円周方向の同じ側で接している。即ち、第１の中間部６
８ｃの表面が第１の回転部材６７ａに、第２の中間部６
８ｄの裏面が第２の回転部材６７ｂに接触している。

【００４５】アームレバー５６の先端部には、バケット
レバー軸６９を介してバケットレバー５７が取り付けら
れている。バケットレバー５７は、バケットレバー軸６
９を中心としてバケットレバー軸６９と一体に回動され
る。バケットレバー軸６９には、バケットレバー５７及
びバケットレバー軸６９と一体に回動する第３のリンク
側プーリ７０が固定されている。

【００４６】第３のリンク側プーリ７０とモータ・セン
サアセンブリ５０Ｃの出力側プーリ４１との間に位置す
る関節部５８，５９には、それぞれブームレバー軸６２
及びアームレバー軸６５と平行に延びる第１及び第２の
バケット用ベルト受け７１，７２が設けられている。

【００４７】第１のバケット用ベルト受け７１は、ブー
ムレバー軸６２と平行な軸を中心として回転自在な円筒
状の第１及び第２の回転部材７１ａ，７１ｂを有してい
る。第２のバケット用ベルト受け７２は、アームレバー
軸６５と平行な軸を中心として回転自在な円筒状の第１
及び第２の回転部材７２ａ，７２ｂを有している。

【００４８】第３のリンク側プーリ７０の回転は、第３
のベルト７３を介してモータ・センサアセンブリ５０Ｃ
の出力側プーリ４１に機械的に伝達される。第３のベル
ト７３は、第３のリンク側プーリ７０に巻き掛けられて
いる第１の端部７３ａと、出力側プーリ４１に巻き掛け
られている第２の端部７３ｂと、これらの間に位置する
第１及び第２の中間部７３ｃ，７３ｄとを有している。

【００４９】関節部５８において、第１及び第２の中間
部７３ｃ，７３ｄは、第１のバケット用ベルト受け７１
の軸方向へ互いにずらされて第１のバケット用ベルト受
け７１の外周部に円周方向の同じ側で接している。即
ち、第１の中間部７３ｃの表面が第１の回転部材７１ａ
に、第２の中間部７３ｄの裏面が第２の回転部材７１ｂ
に接触している。

【００５０】さらに、関節部５９において、第１及び第
２の中間部７３ｃ，７３ｄは、第２のバケット用ベルト
受け７２の軸方向へ互いにずらされて第２のバケット用
ベルト受け７２の外周部に円周方向の同じ側で接してい
る。即ち、第１の中間部７３ｃの裏面が第１の回転部材
７２ａに、第２の中間部７３ｄの表面が第２の回転部材
７２ｂに接触している。

【００５１】また、モータ・センサアセンブリ５０Ａ〜
５０Ｃの出力側プーリ４１及び第１ないし第３のリンク
側プーリ６３，６６，７０としては、それぞれ外周部に
複数の歯が設けられている歯付きプーリが使用されてい
る。さらに、第１ないし第３のベルト６４，６８，７３
としては、歯付きプーリと噛み合う歯付きベルトが使用
されている。これにより、第１ないし第３のリンク側プ
ーリ６３，６６，７０の回動がより確実に出力側プーリ
４１に伝達される。

【００５２】図９は図８の第２のベルト６８の配置状態
を示す説明図である。アーム用ベルト受け６７は、その
軸線がブームレバー５５の回動中心Ｃ１に対してオフセ
ットするように配置されている。このようなアーム用ベ
ルト受け６７のオフセット量は、第２のベルト６８がブ
ームレバー５５の回動中心Ｃ１上又はそのできるだけ近
傍を通るように設定されている。

【００５３】また、アーム用ベルト受け６７は、ばね７
４により第２のベルト６８側へ押し付けられており、こ
れにより第２のベルト６８には張力が与えられている。

【００５４】図１０は図８の第３のベルト７３の配置状
態を示す説明図である。第１のバケット用ベルト受け７
１は、その軸線がブームレバー５５の回動中心Ｃ１に対
してオフセットするように配置されている。このような
第１のバケット用ベルト受け７１のオフセット量は、第
３のベルト７３がブームレバー５５の回動中心Ｃ１上又
はそのできるだけ近傍を通るように設定されている。

【００５５】また、第２のバケット用ベルト受け７２
は、その軸線がアームレバー５６の回動中心Ｃ２に対し
てオフセットするように配置されている。このような第
２のバケット用ベルト受け７２のオフセット量は、第３
のベルト７３がアームレバー５６の回動中心Ｃ２上又は
そのできるだけ近傍を通るように設定されている。

【００５６】また、第１及び第２のバケット用ベルト受
け７１，７２は、ばね７５，７６により第３のベルト７
３側へ押し付けられており、これにより第３のベルト７
３には張力が与えられている。

【００５７】この実施の形態１の制御装置は、センサ１
２〜１４、３組のモータ・センサアセンブリ５０及び制
御部３４を有している。

【００５８】次に、動作について説明する。運転室２Ａ
に搭乗したオペレータは、操作レバー装置１１のバケッ
トレバー５７を把持し、バケット６及び作業現場を目視
しながら、バケット６を動かすようにバケットレバー５
７を移動させる。これにより、操作レバー装置１１の各
関節部５８〜６０が回動される。

【００５９】ブームレバー５５の回動は、第１のリンク
側プーリ６３及び第１のベルト６４を介してモータ・セ
ンサアセンブリ５０Ａの出力側プーリ４１に伝達され
る。また、アームレバー５６の回動は、第２のリンク側
プーリ６６及び第２のベルト６８介してモータ・センサ
アセンブリ５０Ｂの出力側プーリ４１に伝達される。さ
らに、バケットレバー５７の回動は、第３のリンク側プ
ーリ７０及び第３のベルト７３介してモータ・センサア
センブリ５０Ｃの出力側プーリ４１に伝達される。

【００６０】出力側プーリ４１が回動されると、これと
一体に操作側回動片４０が回動される。このとき、ブー
ム４、アーム５及びバケット６はまだ回動しておらず、
センサ１２〜１４からの信号では回動量がゼロであるた
め、作業側回動片３９は停止したままである。従って、
操作側回動片４０は、作業側回動片３９に対して中立位
置から一方向へ相対的に回動される。

【００６１】このとき、嵌合突起４０ａが嵌合溝３９ａ
内を摺動し、一方の当接部４０ｂにより戻しばね４９が
圧縮される。作業側回動片３９に対する操作側回動片４
０の相対的な回動角度は、戻しばね４９の圧縮範囲によ
り規制されている。また、作業側回動片３９は、サーボ
モータ３５によって回動されるが、戻しばね４９の圧縮
範囲を超えて操作側から作業側回動片３９を無理に変位
させることは、サーボモータ３５によって規制されてい
る。

【００６２】このように、操作側回動片４０が作業側回
動片３９に対して相対的に回動されると、ピン４３によ
り揺動片４８が揺動され、差動センサ４５からコントロ
ールユニット３１に信号が出力される。差動センサ４５
からの信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりデジタル信号に
変換され、さらにＣＰＵ３３で演算処理された後、コン
トロールユニット３１から対応する制御バルブ２５〜２
７に出力される。

【００６３】制御バルブ２５〜２７は、コントロールユ
ニット３１からの信号により操作され、制御バルブ２５
〜２７により切換バルブ２１〜２３が制御される。従っ
て、レバー５５〜５７が回動されると、その動作に僅か
に遅れて対応するブーム４、アーム５及びバケット６が
それぞれ同様に回動される。

【００６４】このようなブーム４、アーム５及びバケッ
ト６の回動は、センサ１２〜１４により検出され、これ
により対応するサーボモータ３５が駆動され、操作側回
動片４０を中立位置に戻す方向へ作業側回動片３９が回
動される。即ち、操作レバー装置１１の操作により操作
側回動片４０が回動されると、同方向へ追従するように
サーボモータ３５により作業側回動片３９が回動され
る。従って、レバー５５〜５７を連続して回動させる
と、操作側回動片４０及び作業側回動片３９が回動され
続け、対応するブーム４、アーム５及びバケット６がそ
れぞれ連続して回動される。

【００６５】また、レバー５５〜５７の回動が停止すれ
ば、作業側回動片３９が操作側回動片４０に追いつき、
操作側回動片４０が中立位置に戻り、差動センサ４５か
らの信号が出力されず（又は差動０の信号が出力さ
れ）、対応するブーム４、アーム５及びバケット６の回
動も停止される。勿論、各レバー５５〜５７の回動方向
と、対応するブーム４、アーム５及びバケット６の回動
方向とは、同じになるように予め設定されている。

【００６６】次に、旋回動作について説明する。バケッ
トレバー５７を握ったままで、操作レバー装置１１全体
を旋回させたい方向へ回動させると、その回動方向がセ
ンサアセンブリ６１内の旋回センサにより検出され、そ
の信号がコントロールユニット３１へ送られ、旋回モー
タ１０が駆動される。旋回方向への力を操作レバー装置
１１に加えるのを止めると、センサアセンブリ６１内の
リターンスプリングにより操作レバー装置１１が中立位
置に戻され、上部旋回体２の旋回も停止される。

【００６７】このように、操作レバー装置１１のリンク
機構に追従して、作業装置３のリンク機構をスムーズに
動作させることができるため、オペレータは、作業装置
３を直接動かすのに近い感覚で操作レバー装置１１を容
易に操作することができる。また、バケットレバー５７
を動かせば、操作レバー装置１１のリンク機構は自動的
に最短距離で追従するので、各リンクの個別の角度等を
考慮する必要もない。従って、特別な熟練を必要とせず
に作業効率を向上させることができ、工期全体としても
大幅な短縮を図ることができる。

【００６８】さらに、作業装置３及び操作レバー装置１
１の各リンク部材は１：１で対応しているため、例えば
ブーム４の動作に対するアーム５の対比速度や対比変位
量などを考慮する必要もなく、装置構成が簡単である。
即ち、各油圧シリンダ７〜９及び旋回モータ１０への作
動油の配分が自動的に行われるため、ディストリビュー
タでの複雑な制御は不要であり、油圧回路部２９に設け
られたポンプの出力を最大限に利用して、大幅なコスト
ダウンを図ることができる。さらにまた、既存の油圧作
業機への操縦システムの装着が容易であり、かつメンテ
ナンスも容易である。

【００６９】また、レバー５５〜５７の回動をモータ・
センサアセンブリ５０Ａ〜５０Ｃに機械的に伝達する手
段として、伸縮の少ない第１ないし第３のベルト６４，
６８，７３を用いたので、信頼性を向上させることがで
き、メンテナンスを簡単にすることができる。さらに、
操作レバー装置１１を軽くすることができ、操作性を向
上させることができる。

【００７０】さらにまた、アームレバー５６について
は、第２のリンク側プーリ６６と出力側プーリ４１との
間に位置する関節部５８にアーム用ベルト受け６７が設
けられており、第２のベルト６８の中間部６８ｃ，６８
ｄは、アーム用ベルト受け６７の軸方向へ互いにずらさ
れてアーム用ベルト受け６７の外周部に円周方向の同じ
側で接しているため、ブームレバー５５の回動による干
渉を簡単な構造で除くことができる。

【００７１】また、バケットレバー５７についても、第
１及び第２のバケット用ベルト受け７１，７２と第３の
ベルト７３の中間部７３ｃ，７３ｄの配置により、ブー
ムレバー５５及びアームレバー５６の回動による干渉を
除くことができる。従って、操作レバー装置１１の構造
を簡単かつ安価にすることができる。

【００７２】さらに、ベルト受け６７，７１，７２が、
ブームレバー５５及びアームレバー５６の回動中心Ｃ
１，Ｃ２からオフセットされているため、第２及び第３
のベルト６８，７３の屈曲中心を回動中心Ｃ１，Ｃ２上
又はその近傍に位置させることができ、屈曲角度の変化
により第２及び第３のベルト６８，７３に作用する張力
の変化を抑えることができる。さらにまた、ベルト受け
６７，７１，７２がばね７４〜７６によりそれぞれ付勢
されているため、第２及び第３のベルト６８，７３に作
用する張力の変化をさらに抑えることができる。

【００７３】なお、実施の形態１では、ベルト受け６
７，７１，７２に回転部材６７ａ，６７ｂ，７１ａ，７
１ｂ，７２ａ，７２ｂを設けたが、回転しない低摩擦材
によりベルト受けを構成し、ベルト受けの外周面上をベ
ルトが滑るようにしてもよい。また、実施の形態１で
は、ベルトの一側のみにベルト受けを配置したが、ベル
トを両面から挟むように配置してもよい。

【００７４】実施の形態２．次に、図１１はこの発明の
実施の形態２による油圧ショベルの操作レバー装置１１
を示す平面図である。なお、油圧ショベル全体の構成は
実施の形態１と同様であるため、図１及び図２を参照す
る。また、レバー基台５３の支持構造は、図７と同様で
ある。

【００７５】図において、レバー基台５３上には、それ
ぞれブームセンサ１２、アームセンサ１３及びバケット
センサ１４からの信号に応じて駆動されモータ側プーリ
８２Ａ〜８２Ｃを回動させるサーボモータ８１Ａ〜８１
Ｃが搭載されている。また、レバー基台５３上には、レ
バー支持部材５４が搭載されている。

【００７６】レバー支持部材５４には、ブームレバー軸
６２を介してブームレバー５５が取り付けられている。
ブームレバー５５は、ブームレバー軸６２を中心として
ブームレバー軸６２と一体に回動される。また、ブーム
レバー軸６２には、ブーム用差動ユニット８３Ａが取り
付けられている。ブーム用差動ユニット８３Ａには、第
１のリンク側プーリ８４Ａが接続されている。第１のリ
ンク側プーリ８４Ａと、対応するモータ側プーリ８２Ａ
との間には、ループ状の第１のベルト６４が巻き掛けら
れている。

【００７７】ブームレバー５５の先端部には、アームレ
バー軸６５を介してアームレバー５６が取り付けられて
いる。アームレバー５６は、アームレバー軸６５を中心
としてアームレバー軸６５と一体に回動される。また、
アームレバー軸６５には、アーム用差動ユニット８３Ｂ
が取り付けられている。アーム用差動ユニット８３Ｂに
は、第２のリンク側プーリ８４Ｂが接続されている。第
２のリンク側プーリ８４Ｂと、対応するモータ側プーリ
８２Ｂとの間には、ループ状の第２のベルト６８が巻き
掛けられている。

【００７８】第２のリンク側プーリ８４Ｂとモータ側プ
ーリ８２Ｂとの間に位置する関節部５８には、アーム用
ベルト受け６７が設けられている。アーム用ベルト受け
６７の構成、及びアーム用ベルト受け６７に対する第２
のベルト６８の配置状態は、実施の形態１と同様であ
る。

【００７９】アームレバー５６の先端部には、バケット
レバー軸６９を介してバケットレバー５７が取り付けら
れている。バケットレバー５７は、バケットレバー軸６
９を中心としてバケットレバー軸６９と一体に回動され
る。また、バケットレバー軸６９には、バケット用差動
ユニット８３Ｃが取り付けられている。アーム用差動ユ
ニット８３Ｃには、第３のリンク側プーリ８４Ｃが接続
されている。第３のリンク側プーリ８４Ｃと、対応する
モータ側プーリ８２Ｃとの間には、ループ状の第３のベ
ルト７３が巻き掛けられている。

【００８０】第３のリンク側プーリ８４Ｃとモータ側プ
ーリ８２Ｃとの間に位置する関節部５８，５９には、そ
れぞれ第１及び第２のバケット用ベルト受け７１，７２
が設けられている。バケット用ベルト受け７１，７２の
構成、及びこれらに対する第３のベルト７３の配置状態
は、実施の形態１と同様である。

【００８１】また、モータ側プーリ８２Ａ〜８２Ｃ及び
第１ないし第３のリンク側プーリ８４Ａ〜８４Ｃとして
は、それぞれ歯付きプーリが使用され、第１ないし第３
のベルト６４，６８，７３としては、歯付きベルトが使
用されている。さらに、実施の形態２における駆動力伝
達手段は、モータ側プーリ８２Ａ〜８２Ｃ、リンク側プ
ーリ８４Ａ〜８４Ｃ、ベルト受け６７，７１，７２、及
びベルト６４，６８，７３を有している。

【００８２】次に、図１２は図１１のブーム用差動ユニ
ット８３Ａ及び第１のリンク側プーリ８４Ａを示す正面
図、図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面
図である。なお、アーム用差動ユニット８３Ｂ及びバケ
ット用差動ユニット８３Ｃの構成も図１２及び図１３と
同様である。

【００８３】第１のリンク側プーリ８４Ａには、第１の
リンク側プーリ８４Ａと一体に回動する作業側回動片８
５が固定されている。また、作業側回動片８５には、円
弧状の嵌合溝８５ａが設けられている。

【００８４】作業側回動片８５には、操作側回動片８６
が組み合わされている。操作側回動片８５は、ブームレ
バー軸６２に固定されており、ブームレバー軸６２と一
体に回動される。また、操作側回動片８６は、作業側回
動片８５と同一の軸線を中心として作業側回動片８５に
対する中立位置から所定の範囲（角度）内で正逆両方向
へ相対的に回動可能になっている。

【００８５】また、操作側回動片８６には、嵌合溝８５
ａに挿入され操作側回動片８６の相対的な回動に伴って
嵌合溝８５ａ内を移動する円弧状の嵌合突起８６ａと、
作業側回動片８５及び第１のリンク側プーリ８４Ａの中
央部を貫通する軸部８６ｂとが設けられている。また、
ブームレバー軸６２、作業側回動片８５、嵌合溝８５
ａ、操作側回動片８６、嵌合突起８６ａ、軸部８６ｂ、
及び第１のリンク側プーリ８４Ａは、それぞれ同一の軸
線を中心として配置されている。

【００８６】軸部８６ｂの先端部には、作業側回動片８
６と一体に回動されるピン支持板４２が固着されてい
る。ピン支持板４２には、ピン４３が立設されている。
第１のリンク側プーリ８４Ａの側面には、台座４４を介
して差動センサ４５が取り付けられている。台座４４
は、複数のねじ４６により出力側プーリ４１に固定され
ている。差動センサ４５は、台座４４に固定されたセン
サ本体４７と、このセンサ本体４７に揺動可能に設けら
れている揺動片４８とを有している。差動センサ４５か
らの信号は、コントロールユニット３１（図２）へ出力
される。

【００８７】図１４は図１３の作業側回動片８５を示す
正面図、図１５は図１３の操作側回動片８６を示す正面
図である。なお、図１４は図１３の左側から作業側回動
片８５を見た図、図１５は図１３の右側から操作側回動
片８６を見た図である。

【００８８】作業側回動片８５の嵌合溝８５ａの一部に
は、溝幅を広げることにより円弧状のばね収容部８５ｂ
が設けられている。ばね収容部８５ｂには、操作側回動
片８６を中立位置に戻す方向へ付勢する戻しばね４９が
収容されている。操作側回動片８６の嵌合突起８６ａに
は、戻しばね４９の両端部に当接する一対の当接部８６
ｃが設けられている。このような構成により、作業側回
動片８５に対する操作側回動片８６の相対的な回動範囲
が所定の角度内に規制されている。

【００８９】次に、動作について説明する。オペレータ
によりバケットレバー５７が移動されると、ブームレバ
ー５５、アームレバー５６及びバケットレバー５７が回
動される。これらのレバー５５〜５７が回動されると、
対応する操作側回動片８６が回動される。このとき、ブ
ーム４、アーム５及びバケット６はまだ回動しておら
ず、センサ１２〜１４からの信号では回動量がゼロであ
るため、作業側回動片８５は停止したままである。従っ
て、操作側回動片８６は、作業側回動片８５に対して中
立位置から一方向へ相対的に回動される。

【００９０】このように、操作側回動片８６が作業側回
動片８５に対して相対的に回動されると、差動センサ４
５からコントロールユニット３１に信号が出力され、制
御バルブ２５〜２７により切換バルブ２１〜２３が制御
される。従って、レバー５５〜５７が回動されると、そ
の動作に僅かに遅れて対応するブーム４、アーム５及び
バケット６がそれぞれ同様に回動される。

【００９１】このようなブーム４、アーム５及びバケッ
ト６の回動は、センサ１２〜１４により検出され、これ
により対応するサーボモータ８１Ａ〜８１Ｃが駆動さ
れ、モータ側プーリ８２Ａ〜８２Ｃ、ベルト６４，６
８，７３及びリンク側プーリ８４Ａ〜８４Ｃを介して、
操作側回動片８６を中立位置に戻す方向へ作業側回動片
８５が回動される。

【００９２】即ち、操作レバー装置１１の操作により操
作側回動片８６が回動されると、同方向へ追従するよう
にサーボモータ８１Ａ〜８１Ｃにより作業側回動片８５
が回動される。従って、レバー５５〜５７を連続して回
動させると、操作側回動片８６及び作業側回動片８５が
回動され続け、対応するブーム４、アーム５及びバケッ
ト６がそれぞれ連続して回動される。

【００９３】また、レバー５５〜５７の回動が停止すれ
ば、対応するブーム４、アーム５及びバケット６の回動
も停止される。さらに、旋回動作については、実施の形
態１と同様である。

【００９４】実施の形態１では、関節部５８〜６０から
レバー基台５３への回動の伝達にベルト６４，６８，７
３を用いたが、実施の形態２では、レバー基台５３上の
サーボモータ８１Ａ〜８１Ｃから関節部５８〜６０への
駆動力の伝達にベルト６４，６８，７３が使用されてい
る。また、各レバー５５〜５６のレバー軸６２，６５，
６９に差動ユニット８３Ａ〜８３Ｃが直結されている。
このような操縦システムによれば、応答性及び操作性を
向上させることができる。

【００９５】なお、実施の形態２では、モータ側プーリ
８２Ａ〜８２Ｃ、ベルト６４，６８，７３及びリンク側
プーリ８４Ａ〜８４Ｃを有する駆動力伝達手段を用いた
が、例えばプーリとワイヤとの組み合わせや、チェーン
とスプロケットとの組み合わせを有する駆動力伝達手段
であってもよい。

【００９６】実施の形態３．次に、図１６はこの発明の
実施の形態３による油圧ショベルの操作レバー装置１１
を示す平面図である。なお、油圧ショベル全体の構成は
実施の形態１と同様であるため、図１及び図２を参照す
る。また、レバー基台５３の支持構造は、図７と同様で
ある。

【００９７】図において、レバー基台５３上には、レバ
ー支持部材５４が搭載されている。レバー支持部材５４
には、ブームレバー軸６２を介してブームレバー５５が
取り付けられている。また、関節部５８又はその近傍で
あるレバー支持部材５４には、ブームセンサ１２からの
信号に応じて駆動されるサーボモータ９２Ａが搭載され
ている。ブームレバー軸６２には、ブーム用差動ユニッ
ト９１Ａが取り付けられている。

【００９８】関節部５９又はその近傍であるブームレバ
ー５５の先端部には、アームレバー軸６５を介してアー
ムレバー５６が取り付けられている。また、ブームレバ
ー５５の先端部には、アームセンサ１３からの信号に応
じて駆動されるサーボモータ９２Ｂが搭載されている。
アームレバー軸６５には、アーム用差動ユニット９１Ｂ
が取り付けられている。

【００９９】関節部６０又はその近傍であるアームレバ
ー５６の先端部には、バケットレバー軸６９を介してバ
ケットレバー５７が取り付けられている。また、アーム
レバー５６の先端部には、バケットセンサ１４からの信
号に応じて駆動されるサーボモータ９２Ｃが搭載されて
いる。バケットレバー軸６９には、バケット用差動ユニ
ット９１Ｃが取り付けられている。

【０１００】次に、図１７は図１６のレバー支持部材５
４とブームレバー５５との間の関節部５８の要部断面図
であり、サーボモータ９２Ａの内部構造は省略する。な
お、アーム用差動ユニット９１Ｂ及びバケット用差動ユ
ニット９１Ｃの構成も図１７と同様である。また、作業
側回動片８５、操作側回動片８６及び差動センサ４５等
の構成は、実施の形態２と同様である。

【０１０１】図において、サーボモータ９２Ａには、サ
ーボモータ９２Ａにより回動されるピニオン９３が接続
されている。作業側回動片８５には、ピニオン９３と噛
み合い作業側回動片８５と一体に回動されるギヤ９４が
固定されている。

【０１０２】次に、動作について説明する。オペレータ
によりバケットレバー５７が移動されると、ブームレバ
ー５５、アームレバー５６及びバケットレバー５７が回
動される。これらのレバー５５〜５７が回動されると、
対応する操作側回動片８６が回動される。このとき、ブ
ーム４、アーム５及びバケット６はまだ回動しておら
ず、センサ１２〜１４からの信号では回動量がゼロであ
るため、作業側回動片８５は停止したままである。従っ
て、操作側回動片８６は、作業側回動片８５に対して中
立位置から一方向へ相対的に回動される。

【０１０３】このように、操作側回動片８６が作業側回
動片８５に対して相対的に回動されると、差動センサ４
５からコントロールユニット３１に信号が出力され、制
御バルブ２５〜２７により切換バルブ２１〜２３が制御
される。従って、レバー５５〜５７が回動されると、そ
の動作に僅かに遅れて対応するブーム４、アーム５及び
バケット６がそれぞれ同様に回動される。

【０１０４】このようなブーム４、アーム５及びバケッ
ト６の回動は、センサ１２〜１４により検出され、これ
により対応するサーボモータ９２Ａ〜９２Ｃが駆動さ
れ、ピニオン９３が回動され、ギヤ９４が回動され、操
作側回動片８６を中立位置に戻す方向へ作業側回動片８
５が回動される。

【０１０５】即ち、操作レバー装置１１の操作により操
作側回動片８６が回動されると、同方向へ追従するよう
にサーボモータ９２Ａ〜９２Ｃにより作業側回動片８５
が回動される。従って、レバー５５〜５７を連続して回
動させると、操作側回動片８６及び作業側回動片８５が
回動され続け、対応するブーム４、アーム５及びバケッ
ト６がそれぞれ連続して回動される。

【０１０６】また、レバー５５〜５７の回動が停止すれ
ば、対応するブーム４、アーム５及びバケット６の回動
も停止される。さらに、旋回動作については、実施の形
態１と同様である。

【０１０７】このような操縦システムでは、差動ユニッ
ト９１Ａ〜９１Ｃ、及びサーボモータ９２Ａ〜９２Ｃが
いずれも関節部５８〜６０に搭載されているため、ベル
ト等の伝達手段が不要であり、構成をさらに簡単にする
ことができ、応答性及び操作性を向上させることができ
る。

【０１０８】なお、差動センサ４５のセンサ本体４７を
作業側回動片及び操作側回動片のいずれか一方とし、揺
動片４８をいずれか他方として用いることも可能であ
り、装置をよりコンパクトにすることができる。この場
合、差動センサ４５に内蔵され揺動片４８を中立位置に
戻すばねが戻しばねとして使用される。

【０１０９】また、実施の形態１〜３において、各回動
センサからサーボモータへの信号の送信は、リード線を
配線することにより行えばよいが、ワイヤレスで送信す
ることも可能であり、リード線の断線等による故障を防
止することができる。

【０１１０】さらに、実施の形態１〜３では、３つの油
圧シリンダ７〜９及び旋回モータ１０の動作について示
したが、例えばブーム４をスイング動作させる場合や、
図１の左右方向へ延びる軸を中心にブーム４を回動させ
る場合にも、この発明は適用できる。

【０１１１】さらにまた、作業装置及び操作レバー装置
をそれぞれ２組設け、両手で同時に操縦するようにする
ことも可能である。この場合、上記のような操縦システ
ムを用いれば、同様の構造の数を増やすだけでよいた
め、増設が容易である。

【０１１２】また、実施の形態１〜３では、旋回制御バ
ルブ２８の操作も操作レバー装置１１で行ったが、別の
レバーを設けたり、運転室２Ａの足元にペダルを設け、
このペダルを足で操作することにより、旋回制御バルブ
２８を操作するようにしてもよい。

【０１１３】さらに、実施の形態１では、油圧ショベ
ル、特に油圧バックホーについて示したが、この発明
は、例えばトラックバックホー、ジャンボブレーカ、ク
ラッシャ、クラムシェル、油圧フォーク（はさみ）、油
圧バイブロなど、種々の油圧作業機に適用することがで
きる。また、バケットの代わりに種々のアタッチメント
を取り付けてもよい。

【０１１４】さらにまた、下部走行体を持たない定置式
の作業機にもこの発明を適用することができ、かつ操作
レバー装置を作業機本体外に設けることも可能である。
例えば、海底、湖底、川底、深い穴の底等での作業を行
うための作業装置を、別に設けた操作レバー装置により
遠隔操作する場合にも、この発明は適用できる。また、
建設用に限らず、あらゆる作業に使用される油圧作業機
にこの発明は適用できる。

【０１１５】また、実施の形態１〜３では、駆動装置に
油圧シリンダを用いた油圧作業機について説明したが、
駆動装置に電動モータを用いた電動の作業機についても
この発明を適用することができる。従って、医療用処置
装置（例えば先端部の作業側リンク部材に、レーザ照射
ヘッド、内視鏡、又は放射線照射装置が搭載されたもの
など）、宇宙空間での作業機、放射線など人体に有害な
環境下での作業機など、あらゆる分野に使用されるマス
タ・スレーブ方式の作業機にも、この発明を適用するこ
とができる。

【０１１６】なお、この発明を油圧重機に適用する場
合、作業装置よりも小さいサイズの操作レバー装置を用
いることが多いが、他の分野の作業機にこの発明を適用
する場合、作業装置と等倍の操作レバー装置や、作業装
置よりも大形の操作レバー装置を用いてもよい。

【０１１７】また、上述したように、作業装置及び操作
レバー装置のリンク機構の関節数は、特に限定されるも
のではない。逆に言うと、この発明を適用することよ
り、関節数を増加させ、作業装置の細かい動きを実現す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による油圧ショベル
を示す概略の構成図である。

【図２】 図１の油圧ショベルの要部を示す概略のブロ
ック図である。

【図３】 図１の差動ユニットに設けられるモータ・セ
ンサアセンブリを示す正面図である。

【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】 図４の作業側回動片を示す正面図である。

【図６】 図４の操作側回動片を示す正面図である。

【図７】 図１の操作レバー装置及び差動ユニットを示
す側面図である。

【図８】 図７のレバー装置及び差動ユニットを示す平
面図である。

【図９】 図８の第２のベルトの配置状態を示す説明図
である。

【図１０】 図８の第３のベルトの配置状態を示す説明
図である。

【図１１】 この発明の実施の形態２による油圧ショベ
ルの操作レバー装置を示す平面図である。

【図１２】 図１１のブーム用差動ユニット及び第１の
リンク側プーリを示す正面図である。

【図１３】 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面
図である。

【図１４】 図１３の作業側回動片を示す正面図であ
る。

【図１５】 図１３の操作側回動片を示す正面図であ
る。

【図１６】 この発明の実施の形態３による油圧ショベ
ルの操作レバー装置を示す平面図である。

【図１７】 図１６のレバー支持部材とブームレバーと
の間の関節部の要部断面図である。

【符号の説明】

３Ａ ブーム連結部材、４ ブーム、５ アーム、６
バケット、７ ブームシリンダ、８ アームシリンダ、
９ バケットシリンダ、１１ 操作レバー装置、１２
ブームセンサ、１３ アームセンサ、１４ バケットセ
ンサ、３０ 駆動装置、３４ 制御部、３９ 作業側回
動片、４０ 操作側回動片、４１ 出力側プーリ、４５
差動センサ、４９ 戻しばね、５０Ａ〜５０Ｃ，８１
Ａ〜８１Ｃ，９２Ａ〜９２Ｃ サーボモータ、５３ レ
バー基台、５４ レバー支持部材、５５ ブームレバ
ー、５６ アームレバー、５７ バケットレバー、５８
〜６０ 関節部、６３，８４Ａ 第１のリンク側プー
リ、６４ 第１のベルト、６６，８４Ｂ 第２のリンク
側プーリ、６７ アーム用ベルト受け、６７ａ，７２ａ
第１の回転部材、６７ｂ，７２ｂ 第２の回転部材、６
８ 第２のベルト、６８ａ，７３ａ 第１の端部、６８
ｂ，７３ｂ 第２の端部、６８ｃ，７３ｃ 第１の中間
部、６８ｄ，７３ｄ 第２の中間部、７０，８４Ｃ 第
３のリンク側プーリ、７１ 第１のバケット用ベルト受
け、７２ 第２のバケット用ベルト受け、８２Ａ〜８２
Ｃ モータ側プーリ、８３Ａ，９１Ａ ブーム用差動ユ
ニット、８３Ｂ，９１Ｂ アーム用差動ユニット、８３
Ｃ，９１Ｃ バケット用差動ユニット、８５ 作業側回
動片、８６ 操作側回動片。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに回動可能に連結されて直列リンク
   機構を構成している複数の作業側リンク部材を有する作
   業装置、及び上記作業側リンク部材をそれぞれ回動させ
   る駆動装置を備えた作業機を操縦するための作業機の操
   縦システムであって、 レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節
   部で互いに回動可能に連結されて上記作業装置に対応し
   た直列リンク機構を構成している複数の操作側リンク部
   材とを有している操作レバー装置、 上記関節部に設けられ、その関節部で連結されている２
   つの操作側リンク部材のうち上記操作レバー装置の先端
   側の操作側リンク部材と一体に回動されるリンク側プー
   リ、 上記レバー基台に設けられている回動可能な出力側プー
   リ、 上記リンク側プーリと上記出力側プーリとの間に位置す
   る関節部に設けられ、上記操作側リンク部材の回動軸と
   平行に延びるベルト受け、 上記リンク側プーリに巻き掛けられている第１の端部
   と、上記出力側プーリに巻き掛けられている第２の端部
   と、これら第１及び第２の端部間に位置し、上記ベルト
   受けの軸方向へ互いにずらされて上記ベルト受けの外周
   部に円周方向の同じ側で接している第１及び第２の中間
   部とを有し、上記リンク側プーリの回動を上記出力側プ
   ーリに機械的に伝達するループ状のベルト、及び上記出
   力側プーリの回動により、対応する操作側リンク部材の
   回動を検出し、対応する作業側リンク部材が対応する操
   作側リンク部材と同様に動作するように上記駆動装置を
   制御する制御装置を備えていることを特徴とする作業機
   の操縦システム。
2. 【請求項２】 上記制御装置は、 上記作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、 上記回動センサからの信号に応じて駆動されるモータ、 上記モータにより正逆両方向へ駆動される作業側可動部
   と、この作業側可動部に対する中立位置から所定の範囲
   内で正逆両方向へ変位可能になっており、上記出力側プ
   ーリの回動により変位される操作側可動部と、上記作業
   側可動部に対する上記操作側可動部の上記中立位置から
   の相対的な変位を検出する差動センサとを有している差
   動検出部、及び上記操作側リンク部材の回動に対応して
   上記作業側リンク部材が回動されるように、上記差動セ
   ンサからの信号に応じて上記駆動装置を制御する制御部
   を備えていることを特徴とする請求項１記載の作業機の
   操縦システム。
3. 【請求項３】 上記ベルト受けは、上記操作側リンク部
   材の回動軸と平行な軸を中心として回転自在な円筒状の
   第１及び第２の回転部材を有し、上記第１の中間部が上
   記第１の回転部材に、上記第２の中間部が上記第２の回
   転部材にそれぞれ接触することを特徴とする請求項１又
   は請求項２に記載の作業機の操縦システム。
4. 【請求項４】 上記ベルト受けは、その軸線が上記操作
   側リンク部材の回動中心に対してオフセットするように
   配置されていることを特徴とする請求項３記載の作業機
   の操縦システム。
5. 【請求項５】 上記リンク側及び出力側プーリとして
   は、それぞれ歯付きプーリが使用され、上記ベルトとし
   ては、歯付きベルトが使用されていることを特徴とする
   請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の作業機の操
   縦システム。
6. 【請求項６】 互いに回動可能に連結されて直列リンク
   機構を構成している複数の作業側リンク部材を有する作
   業装置、及び上記作業側リンク部材をそれぞれ回動させ
   る駆動装置を備えた作業機を操縦するための作業機の操
   縦システムであって、 レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節
   部で互いに回動可能に連結されて上記作業装置に対応し
   た直列リンク機構を構成している複数の操作側リンク部
   材とを有している操作レバー装置、 上記作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、 上記レバー基台に設けられ、上記回動センサからの信号
   に応じて駆動されるモータ、 上記関節部に回動可能に設けられ、上記モータにより正
   逆両方向へ回動される作業側回動片、 上記モータの駆動力を上記作業側回動片に機械的に伝達
   する駆動力伝達手段、 上記作業側回動片に対する中立位置から所定の角度範囲
   内で正逆両方向へ回動可能に上記作業側回動片に組み合
   わされ、かつ上記関節部に設けられ、その関節部で連結
   されている２つの操作側リンク部材のうち上記操作レバ
   ー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動される
   操作側回動片、 上記作業側回動片に対する上記操作側回動片の相対的な
   回動を検出する差動センサ、及び上記操作側リンク部材
   の回動に対応して上記作業側リンク部材が回動されるよ
   うに、上記差動センサからの信号に応じて上記駆動装置
   を制御する制御部を備え、上記作業側回動片は、上記操
   作側回動片を相対的に中立位置に戻す方向へ上記モータ
   により駆動されることを特徴とする作業機の操縦システ
   ム。
7. 【請求項７】 上記駆動力伝達手段は、 上記作業側回動片と一体に回動されるリンク側プーリ、 上記モータにより回動されるモータ側プーリ、 上記リンク側プーリと上記モータ側プーリとの間に位置
   する関節部に設けられ、上記操作側リンク部材の回動軸
   と平行に延びるベルト受け、及び上記リンク側プーリに
   巻き掛けられている第１の端部と、上記モータ側プーリ
   に巻き掛けられている第２の端部と、これら第１及び第
   ２の端部間に位置し、上記ベルト受けの軸方向へ互いに
   ずらされて上記ベルト受けの外周部に円周方向の同じ側
   で接している第１及び第２の中間部とを有し、上記モー
   タ側プーリの回動を上記リンク側プーリに機械的に伝達
   するループ状のベルトを有していることを特徴とする請
   求項６記載の作業機の操縦システム。
8. 【請求項８】 互いに回動可能に連結されて直列リンク
   機構を構成している複数の作業側リンク部材を有する作
   業装置、及び上記作業側リンク部材をそれぞれ回動させ
   る駆動装置を備えた作業機を操縦するための作業機の操
   縦システムであって、 レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節
   部で互いに回動可能に連結されて上記作業装置に対応し
   た直列リンク機構を構成している複数の操作側リンク部
   材とを有している操作レバー装置、 上記作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、 上記関節部又はその近傍に設けられ、上記回動センサか
   らの信号に応じて駆動されるモータ、 上記関節部に回動可能に設けられ、上記モータにより正
   逆両方向へ回動される作業側回動片、 上記作業側回動片に対する中立位置から所定の角度範囲
   内で正逆両方向へ回動可能に上記作業側回動片に組み合
   わされ、かつ上記関節部に設けられ、その関節部で連結
   されている２つの操作側リンク部材のうち上記操作レバ
   ー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動される
   操作側回動片、 上記作業側回動片に対する上記操作側回動片の相対的な
   回動を検出する差動センサ、及び上記操作側リンク部材
   の回動に対応して上記作業側リンク部材が回動されるよ
   うに、上記差動センサからの信号に応じて上記駆動装置
   を制御する制御部を備え、上記作業側回動片は、上記操
   作側回動片を相対的に中立位置に戻す方向へ上記モータ
   により駆動されることを特徴とする作業機の操縦システ
   ム。
9. 【請求項９】 上記差動センサは、センサ本体と、この
   センサ本体に対して中立位置から正逆両方向へ揺動可能
   な揺動片と、この揺動片を上記中立位置に戻す戻しばね
   とを有しており、上記センサ本体が上記作業側回動片及
   び上記操作側回動片のいずれか一方を兼ね、上記揺動片
   がいずれか他方を兼ねていることを特徴とする請求項６
   ないし請求項８のいずれかに記載の作業機の操縦システ
   ム。