JP2004100711A

JP2004100711A - レバーの操作パターン切換装置

Info

Publication number: JP2004100711A
Application number: JP2002258980A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Mototani; 本谷　真芳; Hideji Hori; 堀　秀司
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】建設機械等に用いる操作レバーにおいて選択された操作パターンを容易に認識できるレバーの操作パターン切換装置を提供する。
【解決手段】レバーの操作パターン切換装置は、操作レバーの前後あるいは左右方向の傾動変位によって圧力制御弁により生ずるパイロット圧をパターン切換弁で切換可能にして方向制御弁に供給し、所望する操作パターンを選択可能にする。このレバーの操作パターン切換装置はパターン切換弁で選択された操作パターンを検出するパターン検出手段を設けてなる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レバーの操作パターン切換装置に係り、特に、建設機械に用いる操作レバーの操作パターンを切換える装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単一の操作レバーの傾動操作により操作信号を発生し、この操作信号に基づいて２つの油圧アクチュエータを駆動制御する操作レバー装置に関する発明は既に公知となっている。例えば、実公平７−４９１６７号公報には、モノレバーが傾動操作されることによって、４つのピストン毎にその変位が油圧信号として出力する操作レバー装置が開示されている。
この操作レバー装置から出力される油圧信号に基づいて２つの油圧アクチュエータを駆動制御することができる。
【０００３】
この操作レバーは、建設機械の運転席に圧力制御弁である４つの減圧弁を設置し、その上部に設けられた操作レバーを操作することにより、対向する減圧弁を選択して２つの油圧アクチュエータを動作させている。
操作レバーは、油圧ショベルにおいて、操作方向と動作するアクチュエータとを組み合わせる操作パターンが建設機械を製造するメーカによって異なっており、現在では主として第１の操作パターンＡ〜第４の操作パターンＤを有する建設機械が製造されている。
【０００４】
例えば、図５（ａ）に示すごとく、第１の操作パターンＡは操作レバー２１を運転席前後方向ＹＦ，ＹＢに傾動操作させると、アームがダンプし、掘削され、操作レバー２１を運転席左右方向ＸＬ，ＸＲに傾動操作させると、旋回台が左、右へ旋回するようになっている。
また、第４の操作パターンＤは図５（ｂ）に示すごとく、操作レバー２１を運転席前後方向ＹＦ，ＹＢに傾動操作させると、旋回台が左、右へ旋回し、操作レバー２１を運転席左右方向ＸＬ，ＸＲに傾動操作させると、アームがダンプし、掘削されるようになっている。
【０００５】
上記より、一つの建設機械を複数の作業者が使用できるようにするため、操作パターンを作業者の好みに応じて切換えられる操作パターン切換弁が設けられ、その一例が実公平０２−２２４８２号公報で提示されている。
操作パターン切換弁は、減圧弁と方向制御弁との間に設置され、操作レバー２１により操作された減圧弁からのパイロット圧が方向制御弁に作用するのを切換えて、作業者の好みに応じて第１の操作パターンＡ〜第４の操作パターンＤの内のいずれかを選択できるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の操作パターン切換弁では、複数の作業者が自らの好みの操作パターンを選択することができるようになっているが、前の操作パターンに何が選択されて使用されたかがはっきりせず、そのまま運転すると作業者の意志に反して作動するという問題がある。
また、操作パターン切換弁は運転室の外方で、エンジン室等に配置されているため、その操作パターン切換弁が切換えられた切換位置を確認するのが面倒であった。
【０００７】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、レバーの操作パターン切換装置に係り、特に、建設機械等に用いる操作レバーにおいて選択された操作パターンを容易に認識できるレバーの操作パターン切換装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記目的を達成するために、本発明に係るレバーの操作パターン切換装置の発明は、操作レバーの前後あるいは左右方向の傾動変位によって圧力制御弁により生ずるパイロット圧を操作パターン切換弁で切換可能にして方向制御弁に供給し、所望する操作パターンを選択可能にするレバーの操作パターン切換装置であって、パターン切換弁で選択された操作パターンを検出するパターン検出手段を設けてなる構成としている。
この場合において選択された操作パターンをパターン検出手段から受けて表示する表示手段を設けてなるようにしている。
【０００９】
上記構成によれば、レバーの操作パターン切換装置は、パターン切換弁が操作されて、操作レバーの前後あるいは左右方向の傾動変位によって圧力制御弁により生ずるパイロット圧が切換えられて方向制御弁に供給されるため、所望する操作パターンを選択可能にしている。
この操作パターン切換弁が操作されたときに、その操作位置が操作パターン切換弁に付設されたパターン検出手段で検出されて表示される。これにより、作業員が新たに建設機械を操作するときにも操作パターンが即時に判明するため、誤操作をすることがなくなる。
【００１０】
また、表示手段は、建設機械を始動するときにスイッチを挿入することで現在のパターン切換弁の操作パターンあるいは、検出手段により検出された操作パターンが運転室内に表示されるため容易に確認して操作することができる。
作業者はこれを見て自分の好みに応じてパターン切換弁を切換えて操作パターンを選択し、パターン表示手段に表示された操作パターンを確認して操作するようにしているため、自分の好みに応じて操作パターンを容易に選択できるとともに、パターン表示手段に表示されているため誤操作がなくなる。
【００１１】
また、パターン表示手段にタッチパネルを用いることにより、例えば表示された「操作パターンＡ」〜「操作パターンＤ」のいずれかに触れて操作パターンを図で表示させ、この表示が自分の好みに合って選択したものと一致した場合には、「確認」の表示に触れて操作パターンを確定し、画面に操作パターンを表示しながら操作することにより、確実に自分に合った操作レバーで操作することができる。
また、パターン表示手段に不揮発メモリを用いることにより前に用いられた操作パターンが表示されるため、操作パターンの選択が容易になるようにすると良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るレバーの操作パターン切換装置の実施形態について図面を参照して説明する。
先ず、実施例のレバーの操作パターン切換装置について、図１から図４を用いて説明する。図１はレバーの操作パターン切換装置の全体を示す回路図、図２はレバーの操作パターン切換装置の一部詳細を示す回路図、図３は操作パターンとパターン検出手段の関係を説明する図、図４は他の操作パターンとパターン検出手段の関係を説明する図である。
【００１３】
図１、図２において、レバーの操作パターン切換装置１は、主に、操作レバー３，４，圧力制御弁５，６、方向制御弁７，８，９，１０、パターン切換弁１１、パターン検出手段１２、パターン表示手段１３とからなっている。以下では、前方にＦを、後方にＢを、右にＲを、左にＬを付設して区別する。
操作レバー３，４は、それぞれが弁本体に取着された自在継手に接続され、操作レバー３，４は自在継手により前後方向および左右方向に傾動自在に支持されている。この操作レバー３，４は、例えば、運転席Ｏｓを挟んで右側に操作レバー３が、左側に操作レバー４が配設されている。
【００１４】
圧力制御弁５，６は、操作レバー３，４にそれぞれ４つのピストンが配設され、ピストンは操作レバー３，４の傾動方向および傾動量に応じて押し込まれて変位し、パイロット圧用ポンプ１５からの圧油を減じて、変位量に対応した大きさの油圧信号を発生する減圧弁５，６が設けられている。
即ち、減圧弁５，６は操作レバー３，４の下にピストンを介してそれぞれに４個が配設されており、前後方向および左右方向の傾動方向および傾動量に応じてピストンが押し込められた変位量に対応する大きさの油圧信号を発生している。
【００１５】
圧力制御弁５は、操作レバー３の傾動操作により制御される４つの減圧弁５Ｆ，５Ｂ，５Ｒ，５Ｌより形成されており、例えば、操作レバー３が前方に傾動操作されると前方側の減圧弁５Ｆが、また操作レバー３が後方に傾動操作されると後方側の減圧弁５Ｂがパイロット圧を出力する。
同様に圧力制御弁６は操作レバー４により制御される４つの減圧弁６Ｆ，６Ｂ，６Ｒ，６Ｌより形成されており、操作レバー４の傾動操作によりパイロット圧を出力する。
【００１６】
方向制御弁７，８，９，１０は、パイロット方式により形成され、圧力制御弁５，６からのパイロット圧油を受けて切換り、作業用油圧ポンプ１７からの圧油をアクチュエータ部１９に給排する。
方向制御弁７は一端側受圧室７Ｆが圧力制御弁５の減圧弁５Ｆに、他端側受圧室７Ｂが圧力制御弁５の減圧弁５Ｂに接続されてパイロット圧を受けている。
【００１７】
他の方向制御弁８は一端側受圧室８Ｒが圧力制御弁５の減圧弁５Ｒに、他端側受圧室８Ｌが圧力制御弁５の減圧弁５Ｌに接続されてパイロット圧を受けている。同様に、方向制御弁９は一端側受圧室９Ｆが圧力制御弁６の減圧弁６Ｆに、他端側受圧室９Ｂが圧力制御弁６の減圧弁６Ｂに、また方向制御弁１０は一端側受圧室１０Ｒが圧力制御弁６の減圧弁６Ｒに、他端側受圧室１０Ｌが圧力制御弁６の減圧弁６Ｌに接続されてパイロット圧を受けている。
【００１８】
パターン切換弁１１は、図２に示すように４位置１６ポートにより形成されており、圧力制御弁５，６と方向制御弁７，８，９，１０との間に配設されている。パターン切換弁１１は、圧力制御弁部５，６から方向制御弁７，８，９，１０に供給するパイロット圧の組合せを変更し、操作パターンを操作パターンＡ〜操作パターンＤのいずれか、つまり「操作パターンＡ」、「操作パターンＢ」、「操作パターンＣ」、「操作パターンＤ」のいずれかに切換える。
このパターン切換弁１１には切換手段１１ａが付設されており、切換手段１１ａを操作することにより操作パターンＡ〜操作パターンＤのいずれかを選択することができる。
【００１９】
切換手段１１ａは、図２に示すごとく手動レバー１１ｂでも良く、またステップモータ等のように電動モータを用いても良い。手動レバー１１ｂを用いた場合にはデテント機構１１ｃを用いて係止すると良い。
図１において、パターン切換弁１１は回転式切換弁を略図で示し、図は操作パターンＡの一例を示し、他の操作パターンは図中の（イ），（ロ），（ハ），（ニ）と方向制御弁７，８，９，１０の組合せが異なる。
【００２０】
例えば、パターン切換弁１１が（Ａ）位置から（Ｄ）位置に切換えられると、圧力制御弁５と方向制御弁７，８との組合せはそのまま維持するが、圧力制御弁６と方向制御弁９，１０との組合せが切換えられる。
方向制御弁９は（Ａ）位置では圧力制御弁６の減圧弁６Ｆ，６Ｂを、また方向制御弁１０は圧力制御弁６の減圧弁６Ｒ，６Ｌをパイロット圧として受け、反対に（Ｂ）位置では方向制御弁９は圧力制御弁６の減圧弁６Ｒ，６Ｌを、また方向制御弁１０は圧力制御弁６の減圧弁６Ｆ，６Ｂを変更されたパイロット圧として受けている。
【００２１】
パターン検出手段１２は、パターン切換弁１１に付設され、パターン切換弁１１の（Ａ）位置〜（Ｄ）位置で、それに対応する操作パターンＡ〜操作パターンＤの操作パターンを検出している。
パターン検出手段１２はポテンショメータにより形成され、パターン切換弁１１が切換えられたときに、図３に示すように異なった電圧値（Ｖ）を出力する。図３において、横軸に各操作パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを示し、縦軸に出力電圧（Ｖ）を示し、例えば、操作パターンＡでは低い電圧値Ｖａを、操作パターンＤでは高い電圧値Ｖｄを出力し、それを検出することにより区別している。
【００２２】
このパターン検出手段１２は、電圧計、スイッチおよび抵抗を用いてパターン切換弁１１が操作パターンＡに切換えられたときに図４に示すようにスイッチＡが「ＯＮ」になり、その電圧値（Ｖ）を電圧計で検出している。図４において、スイッチＡ〜スイッチＤまでのスイッチのいずれか、つまりスイッチＡ、スイッチＢ、スイッチＣ、スイッチＤのスイッチのいずれかが「ＯＮ」になることにより、操作パターンＡ〜操作パターンＤを判別するようにしても良い。
また、スイッチＡとスイッチＢの２個を用いて、操作パターンＡのとき２個をＯＮとし、操作パターンＢのときスイッチＡをＯＦＦ、スイッチＢをＯＮとし、操作パターンＣのときスイッチＡをＯＮ、スイッチＢをＯＦＦとし、操作パターンＤのとき２個をＯＦＦとしても良い。
【００２３】
パターン表示手段１３は、パターン検出手段１２からの信号を受けて切換えられた操作パターンを表示する。例えば、パターン表示手段１３は建設機械を始動したときに現在のパターン切換弁１３の操作パターンあるいは、検出手段１１により検出された操作パターンが表示される。
作業者はこれを見て自分の好みに応じてパターン切換弁１１を切換えて操作パターンを選択し、パターン表示手段１３に表示された操作パターンを確認して操作するようにしている。
【００２４】
または、パターン表示手段１３にタッチパネル１３ａを用いるとともに、パターン切換弁１１をタッチパネルからの指令でステップモータ等により切換るようにすると良い。このとき、例えば表示された「操作パターンＡ」〜「操作パターンＤ」の４つの操作パターンのいずれかに触れて図２に示す操作パターンを表示させ、この表示が自分の好みに合って選択したものと一致した場合には、「確認」の表示に触れて操作パターンを確定し、画面に操作パターンを表示しながら操作するようにしても良い。
また、パターン表示手段１３には不揮発メモリを用いることにより建設機械が始動したときに前回の操作パターンが消えずに残り表示するようにしても良い。
【００２５】
上記構成において、次に作動について説明する。図１、図２において、作業者は建設機械を始動するためにキースイッチを挿入してパターン表示手段１３に操作パターンを表示させる。作業者はこれを見て自分の好みに合った操作パターンか、否か、を判断し、自分の好みに合った操作パターンの場合にはエンジンを始動する。
【００２６】
自分の好みに合った操作パターンでない場合には、切換手段１１ａを操作してパターン切換弁１１を、例えば自分の好みに合った（Ｄ）位置に切換える。パターン切換弁１１が（Ｄ）位置に切換えられると、その位置がパターン検出手段１２で図３に示すように低い電圧値Ｖａにより検出されて、パターン表示手段１３に送られる。
【００２７】
パターン表示手段１３は、パターン検出手段１２からパターン切換弁１１が（Ｄ）位置に切換えられたのを受けて、その操作パターンである「操作パターンＤ」の操作図を表示する。作業者はこれを見て自分が選択した「操作パターンＤ」の場合にはエンジンを始動し、操作レバー３，４を操作して作業を開始する。
例えば、操作レバー３が前方に傾動操作されると、傾動操作された前方の圧力制御弁５である減圧弁５Ｆによりパイロットポンプ１５の吐出圧が減圧されてパイロット圧としてパターン切換弁１１の（Ｄ）位置に出力される。
【００２８】
パターン切換弁１１の（Ｄ）位置に出力された前方側のパイロット圧は方向制御弁７の一端側受圧室７Ｆに出力されて方向制御弁７を切換える。方向制御弁７は作業用油圧ポンプ１７からの吐出圧油をアクチュエータ１９ａに送り作動させる。
上記の作動説明では、作業者は建設機械を始動するためにスイッチを挿入してパターン表示手段１３に操作パターンを表示させたが、始めに切換手段１１ａによりパターン切換弁１１を操作し、その後に自分の好みに選択した操作パターンに合っていることを確認し、作業機を作動するようにしても良い。
【００２９】
上記実施例では、２つの操作レバー３，４を用いて４個のアクチュエータを制御する例を示したが、一つの操作レバー３を用いて２個のアクチュエータを制御する場合に用いても良い。
パターン切換弁１１は図１に示す回転式切換弁を用いても良く、また図２示すスライド式切換弁でも良い。パターン検出手段１２は、パターン切換弁１１に合わせて回転式切換弁の場合には回転式検出手段を、また、スライド式切換弁の場合にはスライド式検出手段を用いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例であるレバーの操作パターン切換装置の全体を示す回路図である。
【図２】本発明に係る実施例であるレバーの操作パターン切換装置の一部詳細を示す回路図である。
【図３】操作パターンとパターン検出手段の関係を説明する図である。
【図４】他の操作パターンとパターン検出手段の関係を説明する図である。
【図５】操作パターンの一例を示す図で、図５（ａ）は操作パターンＡを、図５（ｂ）は操作パターンＤである。
【符号の説明】
１…レバーの操作パターン切換装置、３，４…操作レバー、５，６…圧力制御弁、５Ｆ，５Ｂ，５Ｒ，５Ｌ，６Ｆ，６Ｂ，６Ｒ，６Ｌ…減圧弁、７，８，９，１０…方向制御弁、１１…パターン切換弁、１２…パターン検出手段、１３…パターン表示手段、１５…パイロット圧用ポンプ、１７…作業用油圧ポンプ、１９…アクチュエータ部。

Claims

操作レバーの前後あるいは左右方向の傾動変位によって圧力制御弁により生ずるパイロット圧をパターン切換弁で切換可能にして方向制御弁に供給し、所望する操作パターンを選択可能にするレバーの操作パターン切換装置であって、
パターン切換弁で選択された操作パターンを検出するパターン検出手段を設けてなることを特徴とするレバーの操作パターン切換装置。
請求項１記載のレバーの操作パターン切換装置において、
選択された操作パターンをパターン検出手段から受けて表示するパターン表示手段を設けてなることを特徴とするレバーの操作パターン切換装置。