JP2004143876A - 建設機械の操作方式切換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】第三者による操作方式の変更を不能とすることができる建設機械の操作方式切換装置を提供する。
【解決手段】操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒの操作方向と、油圧アクチュエータ１９〜２２及びその動作方向との対応関係により確定する操作方式を切換える操作方式切換装置において、予め設定された操作方式を複数通り格納した記憶部５４と、挿入した特定のキーにより操作方式の設定変更を可能とするキースイッチ４１と、このキースイッチ４１により設定された操作方式を記憶部５４に格納された複数の操作方式の中から読み込み、読み込んだ操作方式に従って、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号を、対応するコントロールバルブ４７〜５０に出力する演算部５５とを備える。
【選択図】 図５
【解決手段】操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒの操作方向と、油圧アクチュエータ１９〜２２及びその動作方向との対応関係により確定する操作方式を切換える操作方式切換装置において、予め設定された操作方式を複数通り格納した記憶部５４と、挿入した特定のキーにより操作方式の設定変更を可能とするキースイッチ４１と、このキースイッチ４１により設定された操作方式を記憶部５４に格納された複数の操作方式の中から読み込み、読み込んだ操作方式に従って、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号を、対応するコントロールバルブ４７〜５０に出力する演算部５５とを備える。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられた操作レバー装置の操作方式を切換える操作方式切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の建設機械において、操作レバー装置の操作方式は製造業者によってまちまちであり、操作方式の相違により操作レバー装置の操作に対応する油圧アクチュエータ及びその動作方向が異なってくる。よって、様々なオペレータが操作する機会のある建設機械にあっては、各操作者が慣れた操作方式を選択できるようにするために、操作方式を切換えられるようにしておくのが好ましく、そのための操作方式切換装置が備えられる場合がある。
【０００３】
こうした操作方式切換装置として、例えば特許文献１に記載の「操作レバーとアクチュエータの組合せ選択装置」等がある。この従来技術においては、複数の操作レバー及び油圧アクチュエータの対応関係（操作方式）を制御部内の記憶部に予め複数通り記憶しておき、選定スイッチにより選定された操作方式に従って、各操作レバーからの操作信号を、対応付けられた油圧アクチュエータのコントロールバルブに出力するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３１２４３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、単に選定スイッチにより操作方式が選定可能な構成となっているため、操作者が運転席を離れている間、その建設機械の操作方式は、その操作者以外の誰にでも容易に変更可能である。従って、例えば操作者の休憩中等に第三者が選定スイッチを触ってしまった場合、それを知らずに戻った操作者が作業を再開したとき、操作者の思い込みも重なると、機械が予期せぬ動作をしてしまう等といったことが起こり得る。また、各操作者によって慣れた操作方式が異なる場合もあるため、操作者が交代した場合等においても同様のことが起こり得る。このように上記従来技術では、誰でも容易に操作方式を変更可能な構成となっていることから、操作者の意図しない誤操作が生じてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、第三者による操作方式の変更を不能とすることができる建設機械の操作方式切換装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、複数の油圧アクチュエータと、操作者が搭乗する運転席の側方位置に設けられその操作方向及び操作量に応じた操作信号を出力する少なくとも１つの操作レバー装置と、この操作レバー装置からの操作信号に応じそれぞれ対応する前記油圧アクチュエータに供給する圧油の方向及び流量を制御する複数のコントロールバルブとを有する建設機械に設けられ、前記操作レバー装置の操作方向と前記油圧アクチュエータ及びその動作方向との対応関係により確定する操作方式を切換える操作方式切換装置において、予め設定された前記操作方式を複数通り格納した記憶部と、挿入した特定のキーにより前記操作方式の設定変更を可能とする操作方式設定手段と、この操作方式設定手段により設定された操作方式を前記記憶部に格納された複数の操作方式の中から読み込み、読み込んだ操作方式に従って、前記操作レバー装置からの操作信号を基に指令信号を演算し、対応するコントロールバルブに出力する演算部とを備える。
【０００８】
（２）上記目的を達成するために、また本発明は、複数の油圧アクチュエータと、操作者が搭乗する運転席の側方位置に設けられその操作方向及び操作量に応じた操作信号を出力する少なくとも１つの操作レバー装置と、この操作レバー装置からの操作信号に応じそれぞれ対応する前記油圧アクチュエータに供給する圧油の方向及び流量を制御する複数のコントロールバルブとを有する建設機械に設けられ、前記操作レバー装置の操作方向と前記油圧アクチュエータ及びその動作方向との対応関係により確定する操作方式を切換える操作方式切換装置において、挿入した特定のキーにより前記操作方式の設定変更を可能とする操作方式設定手段と、この操作方式設定手段からの設定信号に応じて前記操作レバー装置から前記コントロールバルブへの操作信号の出力経路を切換える切換手段とを備える。
【０００９】
上記（１）及び（２）のように、本発明においては、操作方式の設定変更は、操作方式設定手段において、挿入した特定のキーにより可能な構成としている。つまり、特定のキーを所有しない第三者は、操作方式設定手段を操作することができないため、操作方式を変更することができない。これにより、第三者による操作方式の変更を不能とすることができ、操作者の意図しない誤操作の発生を防止することができる。
【００１０】
（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記複数の操作方式のうち、いずれが選択されているかを表示する表示部を更に設ける。
【００１１】
（４）上記（３）において、また好ましくは、前記表示部を、前記運転席近傍位置に設ける。
【００１２】
これにより、操作者が運転席に座った状態でいずれの操作方式が設定されているかを確認することができる。
【００１３】
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１つにおいて、また好ましくは、前記キーは、エンジンの起動停止を指示するキーと共用である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本実施形態による建設機械の操作方式切換装置の適用対象である油圧ショベルの全体構造を表す側面図、図２はその上面図である。なお、以下において、運転席に着座した操作者から見た前側（図２中左側）、後側（図２中右側）、左側（図２中下側）、右側（図１中上側）を、それぞれ油圧ショベルの前後左右と扱う。
【００１５】
図１及び図２において、この油圧ショベルは、自力走行をするための下部走行体１と、この下部走行体１上に設けた上部旋回体２と、この上部旋回体２の前方側に設けた多関節型の作業装置３とで概略構成されている。上部旋回体２は、下部走行体１に対して旋回輪（旋回台軸受）４を介して旋回可能に接続されている。繁雑防止のため特に図示していないが、この旋回輪４は、外輪及び内輪からなり、内輪の内側に設けた内歯車に対し上部旋回体２側に設けた旋回用油圧モータ１９（後述の図５参照）のピニオンギアが噛合している。また、作業装置３は、後述するスイングポスト５を介し、上部旋回体２に対して俯仰揺動可能に設けられている。以下に、各部の概略構成について順次説明していく。
【００１６】
下部走行体１は、上側から見た形状がほぼＨ字型の前述のトラックフレーム６と、このトラックフレーム６の左・右両側においてそれぞれ前後両端に回転自在に設けた従動輪（アイドラ）７及び駆動輪８と、従動輪７及び駆動輪８間に巻回した無限軌道履帯（クローラ）９と、各駆動輪８にそれぞれ直結した左・右の走行用油圧モータ１０とを備えている。また、トラックフレーム６の前方側には、排土用のブレード１１及びこれを上下動させるブレード用油圧シリンダ１２が設けられている。
【００１７】
上部旋回体２は、その基礎下部構造をなす旋回フレーム１３と、この旋回フレーム１３上の前方側に区画された操作者の搭乗する運転室１４と、この運転室１４の後方側に設けたパワーユニット１５とを備えている。このパワーユニット１５には、後の図５に示す動力源となるエンジン４５や、このエンジン４５に駆動される油圧ポンプ４６、油圧ポンプ４６から吐出される圧油の流れを制御する複数のコントロールバルブ４７〜５０、図示しない燃料タンク及び作動油タンク等の機器が収納されている。なお、運転室１４の構成については、後に図３も併せて説明する。
【００１８】
作業装置３は、基端側からブーム１６、ブーム１６に回動可能に連結したアーム１７、アーム１７に回動可能に連結したバケット１８を備えている。また、ブーム１６の基端部は、垂直ピン（図示せず）を介して上記旋回フレーム１３前端にほぼ水平方向に回動可能に設けたスイングポスト５に対し、上下方向に回動可能に接続している。これにより、作業装置３は、上部旋回体２に対して俯仰揺動可能に接続されている。そして、ブーム１６、アーム１７、及びバケット１８は、それぞれブーム用油圧シリンダ２０、アーム用油圧シリンダ２１、及びバケット用油圧シリンダ２２により上下に駆動する。またスイングポスト５は、旋回フレーム１３との間に介設したスイング用油圧シリンダ１６の伸縮によりほぼ水平に回動し、これによって、作業装置３が左・右に駆動（スイング）するようになっている。
【００１９】
ここで、図３に示した図１中矢印Ａ方向から見た運転室１４内の矢視俯瞰図も併せて上記の運転室１４の構造を説明していく。
図１〜図３に示すように、上記の運転室１４は、本実施の形態ではいわゆるキャノピータイプのもので、操作者が着座する座席（運転席）２３の上方にルーフ２４を設けてある。ルーフ２４は、パワーユニット１５上に支柱２５を介して支持されている。運転室１４内において、先の座席２３より前方には、手足いずれでも操作可能な左・右の各走行用油圧モータ１０の操作用の走行用操作レバー２６Ｌ，２６Ｒが設けられている。これら左・右走行用操作レバー２６Ｌ，２６Ｒの更に左・右外側には、操作者の足元に位置するよう、オプション用油圧アクチュエータ（例えばブレーカ用油圧モータ）、上記スイング用油圧シリンダ１６をそれぞれ操作するためのオプション用操作ペダル２７Ｌ、スイング用操作ペダル２７Ｒが設けられている。また、運転室１４の前端及び左端には、操作者の転落防止のための前ステー２８及びサイドステー２９が設けられている。
【００２０】
座席２３に隣接した左・右の側方位置には、左・右コンソール３０Ｌ，３０Ｒが設けられている。これら左・右コンソール３０Ｌ，３０Ｒには、それぞれ前部に十字操作式の左・右操作レバー３１Ｌ，３１Ｒを備えた左・右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒが設けられ、更にこれら十字操作式の操作レバー３１Ｌ，３１Ｒの外側側部に操作系へのパイロットポンプ（図示せず）からの元圧を遮断することで誤操作を防止する左・右ロックレバー３３Ｌ，３３Ｒが設けられている。また、右コンソール３０Ｒには、キースイッチ３４を始めとする各種スイッチ類及びモニター等が備えられており、右コンソール３０Ｒの更に右側には、前後に操作することでブレード用油圧シリンダ１２を駆動しブレード１１を上下動させるためのブレードレバー３５と、燃料タンクからの燃料供給を制御するための燃料レバー３６とが設けられている。なお、座席２３の下側には、後述するコントローラ３７（図５参照）が収納されている。
【００２１】
上記した左・右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒは、操作対象となる上記旋回用油圧モータ１９、ブーム用油圧シリンダ２０、アーム用油圧シリンダ２１、バケット用油圧シリンダ２２に作動指令するものであり、それぞれの操作方向（前後方向又は左右方向）と操作対照となる油圧アクチュエータ及びその動作方向との対応関係は、運転席２３近傍（この例では左コンソール３１）に設けた操作方式設定表示ユニット３８（後述）により複数（この例では４つ、後述）の態様に変更可能となっている。
【００２２】
図４は操作方式設定表示ユニット３８の概略構成を表した模式図である。この図４に示すように、操作方式設定表示ユニット３８は、操作方式を切換操作するキースイッチ４１と、このキースイッチ４１によっていずれの操作方式が選択されているかを表示する表示部４２とを備えている。
上記キースイッチ４１は、キー穴４０ａに挿入された特定のキー３９（エンジン起動停止用のものと共用でも良いし、専用のものでも良い）がつまみとなって始めて切換ノブ４０の切換位置の操作が可能となり、キー３９を抜くと操作方式がその時点で設定されているものにロックされるようになっている。
上記表示部４２は、表示ランプ４３ａ〜４３ｄを備えており、これらの中から選択された操作方式に対応するものを点灯させることにより、操作者にいずれの操作方式が選択されているかを視覚的に報知するようになっている（つまり、図４においては表示ランプ４３ａが点灯し操作方式１が選択された状態を示している）。なお、本実施の形態において、キースイッチ４１は、キー３９により切換ノブ４０を回転させることにより、操作方式を切換えるようになっており、その際、図４に示すようにキー穴４０が設定の操作方式（ここでは操作方式１）を指し示すようになっており、これも操作方式の表示の役割を果たす。
【００２３】
図５は図１の油圧ショベルに備えられた油圧駆動制御装置の回路図、図６は予めコントローラ３７内に格納された複数の操作方式の操作テーブルの一例を表す表である。まず、図５に示す油圧駆動制御装置は、前述の左・右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒと、コントローラ３７と、キースイッチ４１と、エンジン４５と、油圧ポンプ４６と、コントロールバルブ４７〜５０と、及び各油圧アクチュエータ１９〜２２をと備えている。
【００２４】
左操作レバー装置３２Ｌは、前後左右に操作可能な上記左操作レバー３１Ｌに加え、この左操作レバー３１Ｌの前後操作及び左右操作をそれぞれ検出し、その操作量に応じた操作信号（電圧）Ｌ１，Ｌ２を出力するポテンショメータ５１Ｌ，５２Ｌを備えている。右操作レバー装置３２Ｒも同様に、右操作レバー３１Ｒに加え、この右操作レバー３１Ｒの前後操作及び左右操作をそれぞれ検出し、その操作量に応じた操作信号（電圧）Ｒ１，Ｒ２を出力するポテンショメータ５１Ｒ，５２Ｒを備えている。
【００２５】
コントローラ３７は、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号Ｌ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｒ２及びキースイッチ４１からの設定信号を入力しディジタル信号に変換する入力部５３と、図６に示す４つの操作方式１〜４の操作テーブルを予め格納した記憶部５４と、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号Ｌ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｒ２に所定の演算処理を施して指令信号を演算する演算部５５と、この演算部５５で演算した指令信号をアナログ信号に変換し出力する出力部５６とを備えている。
【００２６】
旋回用コントロールバルブ４７は、比例電磁式のソレノイド駆動部４７ａ，４７ｂを備えた３位置切換型の比例電磁弁で、出力部５６から指令信号Ｓｗ１（又はＳｗ２、以下対応関係同様）がソレノイド駆動部４７ａ（又は４７ｂ）に入力されると、油圧ポンプ４６からの吐出管路４６ａを供給管路１９ａ（又は１９ｂ）に連通させ、旋回用油圧モータ１９を正転（又は逆転）させる。以下同様に、ブーム、アーム、バケット用の各コントロールバルブ４８〜５０も３位置切換型の比例電磁弁で、それぞれ出力部５６から指令信号Ｂｏ１，Ａｒ１，Ｂａ１（又はＢｏ２，Ａｒ２，Ｂａ２）がソレノイド駆動部４８ａ〜５０ａ（又は４８ｂ〜５０ｂ）に入力されると、吐出管路４６ａと供給管路２０ａ〜２２ａ（又は２０ｂ〜２２ｂ）とを連通させ、それぞれブーム、アーム、バケット用の油圧シリンダ２０〜２２を伸長（又は縮短）させる。なお、本実施の形態においては、以上のコントロールバルブ４７〜５０は、１つの制御弁装置５７を構成している。
【００２７】
以上のような構成により、例えばキースイッチ４１により操作方式１が設定されコントローラ３７に入力されると、演算部５５は、キースイッチ４１からの設定信号に基づき記憶部５４から操作方式１の操作テーブルを読み込み、読み込んだ操作テーブルに基づいて指令信号を演算し出力する。即ち、左操作レバー３１Ｌの前後方向操作により操作信号Ｌ１が入力されると、演算部５５は、その操作信号Ｌ１（電圧）の大きさに応じ、アーム用コントロールバルブ４９に対する指令信号Ａｒ１（又はＡｒ２）を演算し出力部５６を介し出力する。一方、左操作レバー３１Ｌの左右方向の操作により操作信号Ｌ２が入力されると、演算部５５は、その操作信号Ｌ２（電圧）の大きさに応じ、旋回用コントロールバルブ４７に対する指令信号Ｓｗ１（又はＳｗ２）を演算し出力部５６を介し出力する。勿論、この場合、演算部５５は、右操作レバー３１Ｒに関しては、その前後の操作による操作信号Ｒ１を基にブーム用コントロールバルブ４８に対する指令信号Ｂｏ１（又はＢｏ２）を演算し、左右の操作による操作信号Ｒ２を基にバケット用コントロールバルブ５０に対する指令信号Ｂａ１（又はＢａ２）を演算し、それぞれ出力部５６を介して出力する。
【００２８】
同様に、キースイッチ４１によって、その他の操作方式２〜４が選択された場合においては、演算部５５は、左・右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの各操作信号を基に、それぞれ読み込んだ操作方式２〜４の操作テーブルに従って、対応する各油圧アクチュエータ１９〜２２への指令信号を演算し出力部５６を介し出力する。なお、操作方式１〜４の各操作テーブルにおける操作信号（言いかえれば各操作レバーの操作方向）と指令信号（言いかえれば油圧アクチュエータ、即ち作動機器の動作方向）との対応関係は以下の通りである。
【００２９】
▲１▼操作方式１
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ前）→指令信号Ａｒ１（アームタ゛ンフ゜）
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ後）→指令信号Ａｒ２（アームクラウト゛）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ左）→指令信号Ｓｗ１（旋回左）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ右）→指令信号Ｓｗ２（旋回右）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ前）→指令信号Ｂｏ２（フ゛ーム下げ）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ後）→指令信号Ｂｏ１（フ゛ーム上げ）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ左）→指令信号Ｂａ２（ハ゛ケットクラウト゛）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ右）→指令信号Ｂａ１（ハ゛ケットタ゛ンフ゜）
▲２▼操作方式２
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ前）→指令信号Ｓｗ２（旋回右）
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ後）→指令信号Ｓｗ１（旋回左）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ左）→指令信号Ａｒ１（アームタ゛ンフ゜）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ右）→指令信号Ａｒ２（アームクラウト゛）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ前）→指令信号Ｂｏ２（フ゛ーム下げ）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ後）→指令信号Ｂｏ１（フ゛ーム上げ）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ左）→指令信号Ｂａ２（ハ゛ケットクラウト゛）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ右）→指令信号Ｂａ１（ハ゛ケットタ゛ンフ゜）
▲３▼操作方式３
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ前）→指令信号Ｂｏ２（フ゛ーム下げ）
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ後）→指令信号Ｂｏ１（フ゛ーム上げ）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ左）→指令信号Ｂａ１（ハ゛ケットタ゛ンフ゜）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ右）→指令信号Ｂａ２（ハ゛ケットクラウト゛）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ前）→指令信号Ａｒ２（アームクラウト゛）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ後）→指令信号Ａｒ１（アームタ゛ンフ゜）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ左）→指令信号Ｓｗ１（旋回左）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ右）→指令信号Ｓｗ２（旋回右）
▲４▼操作方式４
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ前）→指令信号Ｂｏ２（フ゛ーム下げ）
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ後）→指令信号Ｂｏ１（フ゛ーム上げ）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ左）→指令信号Ｂａ１（ハ゛ケットタ゛ンフ゜）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ右）→指令信号Ｂａ２（ハ゛ケットクラウト゛）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ前）→指令信号Ａｒ１（アームタ゛ンフ゜）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ後）→指令信号Ａｒ２（アームクラウト゛）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ左）→指令信号Ｓｗ１（旋回左）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ右）→指令信号Ｓｗ２（旋回右）
以上の構成の本実施の形態において、旋回用油圧モータ１９、ブーム用油圧シリンダ２０、アーム用油圧シリンダ２１、バケット用油圧シリンダ２２が、特許請求の範囲に記載の複数の油圧アクチュエータを構成し、旋回用コントロールバルブ４７、ブーム用コントロールバルブ４８、アーム用コントロールバルブ４９、バケット用コントロールバルブ５０が、複数のコントロールバルブを構成し、またキースイッチ４１が操作方式設定手段を構成する。
【００３０】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を以下に説明する。
操作者が、自分の慣れた操作方式に設定する場合、キースイッチ４１にキー３９を差し込み、このキー３９をつまみとして切換ノブ４０を回転させ所望の操作方式に設定しキー３９を抜き取る。キー３９をエンジン始動用のキーと共用している場合、操作方式の設定後、抜き取ったキー３９をエンジン始動用のキースイッチ３４に差し込んでエンジン４５を始動する。
【００３１】
上記操作により、演算部５５は、入力された設定信号に基づき記憶部５４から対応する操作方式の操作テーブルを読み込み、読み込んだ操作テーブルに従い、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号Ｌ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｒ２を基に、各油圧アクチュエータ１９〜２２のコントロールバルブ４７〜５０への指令信号を演算し出力部５６を介して出力する。例えば、操作者がキースイッチ４１にて操作方式１を選択した場合、操作方式１を指定する設定信号がコントローラ３７の入力部５３を介して演算部５５に入力された結果、アーム１７は、左操作レバー３１Ｌを前に操作することによりダンプ、後に操作することによりクラウドし、上部旋回体２は、左操作レバー３１Ｌを左に操作することにより左に、右に操作することにより右に旋回する。そして、ブーム１６は、右操作レバー３１Ｒを前に操作することにより下向きに、後に操作することにより上向きに駆動し、バケット１８は、右操作レバー３１Ｒを左に操作することによりクラウド、右に操作することによりダンプする。
【００３２】
以下同様に、操作方式２を選択した場合、左操作レバー３１Ｌを前後に操作することにより上部旋回体２がそれぞれ右左に旋回、左右に操作することによりアーム１７がそれぞれダンプ・クラウドし、右操作レバー３１Ｒを前後に操作することによりブーム１６がそれぞれ下向き・上向きに駆動、左右に操作することによりバケット１８がそれぞれクラウド・ダンプする。
操作方式３を選択した場合、左操作レバー３１Ｌを前後に操作することによりブーム１６がそれぞれ下向き・上向きに駆動、左右に操作することによりバケット１８がそれぞれダンプ・クラウドし、右操作レバー３１Ｒを前後に操作することによりアーム１７がそれぞれクラウド・ダンプ、左右に操作することにより上部旋回体２がそれぞれ左右に旋回する。
操作方式４を選択した場合、左操作レバー３１Ｌを前後に操作することによりブーム１６がそれぞれ下向き・上向きに駆動、左右に操作することによりバケット１８がそれぞれダンプ・クラウドし、右操作レバー３１Ｒを前後に操作することによりアーム１７がそれぞれダンプ・クラウド、左右に操作することにより上部旋回体２がそれぞれ左右に旋回する。
【００３３】
本実施の形態によれば、操作方式は、上記のようにキースイッチ４１において、挿入した特定のキー３９により設定変更可能な構成としたため、キー３９を所有しない第三者は、キースイッチ４１を操作することができず、操作方式を変更することができない。これにより、第三者による操作方式の変更を不能とすることができ、操作者の意図しない誤操作の発生を防止することができるので、これにより安全性を向上させることができる。
【００３４】
また、操作方式がいずれに設定されているかを表示する表示部４２が、運転席２３近傍の左コンソール３０Ｌに設けられている。従って、操作者は運転席に座った状態でいずれの操作方式が設定されているかを容易に確認することができ、仮に操作者の意図しない操作方式に設定されていたとしても操作者がこれに事前に気付き易くすることができる。これによっても、誤操作防止の効果が得られる。
【００３５】
続いて本発明の操作方式切換装置の他の実施の形態を図７を用いて説明する。図７は操作レバー装置３２Ｌからの操作信号の入力系統を模式的に表す回路図である。本実施の形態は、記憶部５４に格納した操作方式のテーブルを読み込んで指令信号を演算出力する構成とせず、単に操作信号の伝送経路を切換えて操作方式を切換える実施の形態である。
【００３６】
即ち、図７において、例えば先の図５におけるポテンショメータ５１Ｌ，５１Ｒには信号伝送系統６０，６１が、コントローラ３７（入力部５３）には入力系統６４，６５が、それぞれ接続しているものとする。信号伝送系統６０，６１は、それぞれリレースイッチ６２，６３を介することにより、入力系統６４，６５に対して接続が切換わるようになっている。これらリレースイッチ６２，６３は、ＯＮ／ＯＦＦ式のキースイッチ４１Ａにより切換えられるものである。なお、ポテンショメータ５１Ｌ，５１Ｒからの操作信号は、後段のコントローラ３７において、設定されたしきい値に対する大小によって、対応するコントロールバルブにその作動方向及び作動量を指令する指令信号に変換される。本実施の形態において、先に図６に示した操作テーブルとの整合性を考慮し、入力系統６５に伝送する操作信号の上記しきい値に対する正負を、キースイッチ４１ＡからのＯＮ／ＯＦ信号によって反転させる信号反転回路６６を設けてある。但し、この信号反転回路６６は、図６の操作テーブルとの整合性を必要としない場合には特に必要ない。
【００３７】
上記構成により、例えばキースイッチ４１ＡがＯＦＦのとき（このとき例として図６における操作方式１が設定されるとする）、伝送系統６０，６１は、それぞれリレースイッチ６２，６３を介して入力系統６４，６５に接続し、信号反転回路６６は操作信号の反転を行わない。その結果、ポテンショメータ５１Ｌ，５１Ｒからの操作信号は、それぞれ入力部５３（図５参照）に対し操作信号Ｌ１，Ｌ２として入力される。そして、演算部５５は、予め格納された演算回路に従って、入力された操作信号Ｌ１，Ｌ２の大きさに応じて、それぞれ指令信号Ａｒ１（又はＡｒ２）及び指令信号Ｓｗ１（又はＳｗ２）を演算し、出力部５６を介してコントロールバルブ４９，４７に出力する。この結果、左操作レバー３１Ｌの前後操作がアームダンプ及びアームクラウドの動作に対応付けられ、左右操作が左旋回及び右旋回の動作に対応付けられる。
【００３８】
一方、キースイッチ４１ＡがＯＮのとき（このとき例として図６における操作方式２が設定されるとする）となると、リレー６２ａ，６３ａが励磁されてリレースイッチ６２，６３がそれぞれ切換わり、伝送系統６０，６１が、それぞれ入力系統６５，６４に接続し、ポテンショメータ５１Ｌ，５１Ｒからの操作信号は、それぞれ入力部５３（図５参照）に対し操作信号Ｌ２，Ｌ１として入力される。またこのとき、ケーブル６７を介してキースイッチ４１Ａから入力されるＯＮ信号によって、信号反転回路６６は、操作信号Ｌ１の上記しきい値に対する大小関係を反転させる。そして、演算部５５は、予め格納された演算回路に従って、入力された操作信号Ｌ２，Ｌ１の大きさに応じて、それぞれ指令信号Ｓｗ１（又はＳｗ２）及び指令信号Ａｒ１（又はＡｒ２）を演算し、出力部５６を介してコントロールバルブ４７，４９に出力する。この結果、左操作レバー３１Ｌの前後操作が右旋回及び左旋回の動作に対応付けられ、左右操作がアームダンプ及びアームクラウドの動作に対応付けられる。
【００３９】
但し、図７においては、操作方式１と操作方式２とを切換える例を挙げたため、左操作レバー装置３２Ｌ側の信号入力系統のみの切換えで足りたが、右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒについても同じように構成すれば、操作方式３と操作方式４との切換えも可能となる。勿論、更に多数のリレースイッチを適宜組合せることにより、操作方式１〜４を任意に切換え可能な構成とすることもできる。また、例えば各コントロールバルブ４７〜５０を片側ソレノイド方式のものに代え、指令信号の大きさにより３位置切換え可能な構成とすれば、コントローラ３７を介さず、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号により、直接動作するようにしても良い。この場合も、リレースイッチ６２，６３により伝送経路を適宜切換えることにより、操作方式を切換えることができる。
【００４０】
こうした本実施の形態においても、キースイッチ４１Ａにより操作方式を設定する構成とすることで、第三者による操作方式の変更を不能とすることができ、前述の一実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
本実施の形態において、リレースイッチ６２，６３が、特許請求の範囲に記載した切換手段を構成する。但し、この切換手段としては、操作信号の伝送経路を切換えられれば足りるため、リレーを用いたものに限らず、キースイッチと連動して機械的に配線を組替えるものであっても良いし、ＯＮ／ＯＦＦ式のものに限らず、３つ以上の接点に対し選択的に接続可能なものとしても良い。
【００４２】
なお、以上において、特定のキー３９を用いたキースイッチ４１を備えた例を説明したが、第三者による不用意な操作方式の切換を不能とするためには、例えばキー３９に限られず、例えばＩＤカードやパスワードの入力等による特定の照合の下に操作方式の切換を可能とする構成としても上記と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、以上において、表示部４２を左コンソール３０Ｌに設ける構成としたが、表示部４２は必ずしもこの位置に限られず、例えば右コンソール３０Ｒや前ステー２８等、運転席２３近傍の操作者が着座した状態で見易い位置に設ければ良い。また、表示部４２として操作方式に対応したランプ表示するものを例示したが、例えば多色発光型のランプによる各操作方式に対応した色の点灯表示や、液晶による文字や形状による表示に代えても構わない。この場合も同様の効果を得ることができる。しかしながら、本発明の本質的効果は、第三者による不用意な操作方式の変更を不能とすることであり、この観点において表示部４２は必ずしも必要ではない。
【００４４】
また、以上において、図１に示すように比較的小型のいわゆるミニショベルに本発明を適用した例を説明したが、これに限られず、勿論中型、大型の油圧ショベルにも本発明は適用可能である。また作業装置３が、その基端部分で上部旋回体２に対して俯仰揺動可能なタイプの油圧ショベルに本発明を適用した場合を例示したが、これにも限られない。作業装置の基端部分が上部旋回体に対して単に俯仰動（上下に回動）するタイプのものであっても、ブーム自体が多関節構造でブームが左右に首振り可能ないわゆるオフセット型のものであっても本発明は適用可能である。また、作業具として掘削用のバケット１８を備えたものを例示したが、オプションとしてブレーカやグラップル等を用いる場合であっても適用可能であることは言うまでもない。作業装置を運転室前側に設けたものに限らず、運転室側方に設けたものにも適用可能である。勿論、運転室１４に関してもいわゆるキャノピー型のものに限られない。これらの場合も同様の効果を得ることができる。
【００４５】
更に、以上においては、本発明を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、例えばクレーン等、複数の方向に操作可能な操作レバー装置と、この操作方向に応じて駆動する複数の油圧アクチュエータを備えた建設機械であれば適用可能である。また、無限軌道履帯９を備えたいわゆるクローラ式の建設機械を例示したが、ホイール式の走行装置を備えた建設機械にも本発明は適用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、特定のキーにより操作方式の変更を可能としたため、第三者による不用意な操作方式の変更を防止することができ、操作者の意図しない誤操作の発生を防止することができる。これにより安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態による建設機械の操作方式切換装置の適用対象である油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【図２】本実施形態による建設機械の操作方式切換装置の適用対象である油圧ショベルの全体構造を表す上面図である。
【図３】図１中矢印Ａ方向から見た運転室１４内の矢視俯瞰図である。
【図４】図１の油圧ショベルに設けた操作方式設定表示ユニットの概略構成を表した模式図である。
【図５】図１の油圧ショベルに備えられた油圧駆動制御装置の回路図である。
【図６】予め記憶部内に格納された複数の操作方式の一例を表す表である。
【図７】本実施形態による建設機械の操作方式切換装置における操作レバー装置からの操作信号の入力系統を模式的に表す回路図である。
【符号の説明】
１９ 旋回用油圧モータ（油圧アクチュエータ）
２０ ブーム用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２１ アーム用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２２ バケット用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２３ 座席（運転席）
３２Ｌ，Ｒ 操作レバー装置
３９ キー
４１ キースイッチ（操作方式設定手段）
４２ 表示部
４７ 旋回用コントロールバルブ（コントロールバルブ）
４８ ブーム用コントロールバルブ（コントロールバルブ）
４９ アーム用コントロールバルブ（コントロールバルブ）
５０ バケット用コントロールバルブ（コントロールバルブ）
５４ 記憶部
５５ 演算部
６２，６３ リレースイッチ（切換手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられた操作レバー装置の操作方式を切換える操作方式切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の建設機械において、操作レバー装置の操作方式は製造業者によってまちまちであり、操作方式の相違により操作レバー装置の操作に対応する油圧アクチュエータ及びその動作方向が異なってくる。よって、様々なオペレータが操作する機会のある建設機械にあっては、各操作者が慣れた操作方式を選択できるようにするために、操作方式を切換えられるようにしておくのが好ましく、そのための操作方式切換装置が備えられる場合がある。
【０００３】
こうした操作方式切換装置として、例えば特許文献１に記載の「操作レバーとアクチュエータの組合せ選択装置」等がある。この従来技術においては、複数の操作レバー及び油圧アクチュエータの対応関係（操作方式）を制御部内の記憶部に予め複数通り記憶しておき、選定スイッチにより選定された操作方式に従って、各操作レバーからの操作信号を、対応付けられた油圧アクチュエータのコントロールバルブに出力するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３１２４３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、単に選定スイッチにより操作方式が選定可能な構成となっているため、操作者が運転席を離れている間、その建設機械の操作方式は、その操作者以外の誰にでも容易に変更可能である。従って、例えば操作者の休憩中等に第三者が選定スイッチを触ってしまった場合、それを知らずに戻った操作者が作業を再開したとき、操作者の思い込みも重なると、機械が予期せぬ動作をしてしまう等といったことが起こり得る。また、各操作者によって慣れた操作方式が異なる場合もあるため、操作者が交代した場合等においても同様のことが起こり得る。このように上記従来技術では、誰でも容易に操作方式を変更可能な構成となっていることから、操作者の意図しない誤操作が生じてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、第三者による操作方式の変更を不能とすることができる建設機械の操作方式切換装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、複数の油圧アクチュエータと、操作者が搭乗する運転席の側方位置に設けられその操作方向及び操作量に応じた操作信号を出力する少なくとも１つの操作レバー装置と、この操作レバー装置からの操作信号に応じそれぞれ対応する前記油圧アクチュエータに供給する圧油の方向及び流量を制御する複数のコントロールバルブとを有する建設機械に設けられ、前記操作レバー装置の操作方向と前記油圧アクチュエータ及びその動作方向との対応関係により確定する操作方式を切換える操作方式切換装置において、予め設定された前記操作方式を複数通り格納した記憶部と、挿入した特定のキーにより前記操作方式の設定変更を可能とする操作方式設定手段と、この操作方式設定手段により設定された操作方式を前記記憶部に格納された複数の操作方式の中から読み込み、読み込んだ操作方式に従って、前記操作レバー装置からの操作信号を基に指令信号を演算し、対応するコントロールバルブに出力する演算部とを備える。
【０００８】
（２）上記目的を達成するために、また本発明は、複数の油圧アクチュエータと、操作者が搭乗する運転席の側方位置に設けられその操作方向及び操作量に応じた操作信号を出力する少なくとも１つの操作レバー装置と、この操作レバー装置からの操作信号に応じそれぞれ対応する前記油圧アクチュエータに供給する圧油の方向及び流量を制御する複数のコントロールバルブとを有する建設機械に設けられ、前記操作レバー装置の操作方向と前記油圧アクチュエータ及びその動作方向との対応関係により確定する操作方式を切換える操作方式切換装置において、挿入した特定のキーにより前記操作方式の設定変更を可能とする操作方式設定手段と、この操作方式設定手段からの設定信号に応じて前記操作レバー装置から前記コントロールバルブへの操作信号の出力経路を切換える切換手段とを備える。
【０００９】
上記（１）及び（２）のように、本発明においては、操作方式の設定変更は、操作方式設定手段において、挿入した特定のキーにより可能な構成としている。つまり、特定のキーを所有しない第三者は、操作方式設定手段を操作することができないため、操作方式を変更することができない。これにより、第三者による操作方式の変更を不能とすることができ、操作者の意図しない誤操作の発生を防止することができる。
【００１０】
（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記複数の操作方式のうち、いずれが選択されているかを表示する表示部を更に設ける。
【００１１】
（４）上記（３）において、また好ましくは、前記表示部を、前記運転席近傍位置に設ける。
【００１２】
これにより、操作者が運転席に座った状態でいずれの操作方式が設定されているかを確認することができる。
【００１３】
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１つにおいて、また好ましくは、前記キーは、エンジンの起動停止を指示するキーと共用である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本実施形態による建設機械の操作方式切換装置の適用対象である油圧ショベルの全体構造を表す側面図、図２はその上面図である。なお、以下において、運転席に着座した操作者から見た前側（図２中左側）、後側（図２中右側）、左側（図２中下側）、右側（図１中上側）を、それぞれ油圧ショベルの前後左右と扱う。
【００１５】
図１及び図２において、この油圧ショベルは、自力走行をするための下部走行体１と、この下部走行体１上に設けた上部旋回体２と、この上部旋回体２の前方側に設けた多関節型の作業装置３とで概略構成されている。上部旋回体２は、下部走行体１に対して旋回輪（旋回台軸受）４を介して旋回可能に接続されている。繁雑防止のため特に図示していないが、この旋回輪４は、外輪及び内輪からなり、内輪の内側に設けた内歯車に対し上部旋回体２側に設けた旋回用油圧モータ１９（後述の図５参照）のピニオンギアが噛合している。また、作業装置３は、後述するスイングポスト５を介し、上部旋回体２に対して俯仰揺動可能に設けられている。以下に、各部の概略構成について順次説明していく。
【００１６】
下部走行体１は、上側から見た形状がほぼＨ字型の前述のトラックフレーム６と、このトラックフレーム６の左・右両側においてそれぞれ前後両端に回転自在に設けた従動輪（アイドラ）７及び駆動輪８と、従動輪７及び駆動輪８間に巻回した無限軌道履帯（クローラ）９と、各駆動輪８にそれぞれ直結した左・右の走行用油圧モータ１０とを備えている。また、トラックフレーム６の前方側には、排土用のブレード１１及びこれを上下動させるブレード用油圧シリンダ１２が設けられている。
【００１７】
上部旋回体２は、その基礎下部構造をなす旋回フレーム１３と、この旋回フレーム１３上の前方側に区画された操作者の搭乗する運転室１４と、この運転室１４の後方側に設けたパワーユニット１５とを備えている。このパワーユニット１５には、後の図５に示す動力源となるエンジン４５や、このエンジン４５に駆動される油圧ポンプ４６、油圧ポンプ４６から吐出される圧油の流れを制御する複数のコントロールバルブ４７〜５０、図示しない燃料タンク及び作動油タンク等の機器が収納されている。なお、運転室１４の構成については、後に図３も併せて説明する。
【００１８】
作業装置３は、基端側からブーム１６、ブーム１６に回動可能に連結したアーム１７、アーム１７に回動可能に連結したバケット１８を備えている。また、ブーム１６の基端部は、垂直ピン（図示せず）を介して上記旋回フレーム１３前端にほぼ水平方向に回動可能に設けたスイングポスト５に対し、上下方向に回動可能に接続している。これにより、作業装置３は、上部旋回体２に対して俯仰揺動可能に接続されている。そして、ブーム１６、アーム１７、及びバケット１８は、それぞれブーム用油圧シリンダ２０、アーム用油圧シリンダ２１、及びバケット用油圧シリンダ２２により上下に駆動する。またスイングポスト５は、旋回フレーム１３との間に介設したスイング用油圧シリンダ１６の伸縮によりほぼ水平に回動し、これによって、作業装置３が左・右に駆動（スイング）するようになっている。
【００１９】
ここで、図３に示した図１中矢印Ａ方向から見た運転室１４内の矢視俯瞰図も併せて上記の運転室１４の構造を説明していく。
図１〜図３に示すように、上記の運転室１４は、本実施の形態ではいわゆるキャノピータイプのもので、操作者が着座する座席（運転席）２３の上方にルーフ２４を設けてある。ルーフ２４は、パワーユニット１５上に支柱２５を介して支持されている。運転室１４内において、先の座席２３より前方には、手足いずれでも操作可能な左・右の各走行用油圧モータ１０の操作用の走行用操作レバー２６Ｌ，２６Ｒが設けられている。これら左・右走行用操作レバー２６Ｌ，２６Ｒの更に左・右外側には、操作者の足元に位置するよう、オプション用油圧アクチュエータ（例えばブレーカ用油圧モータ）、上記スイング用油圧シリンダ１６をそれぞれ操作するためのオプション用操作ペダル２７Ｌ、スイング用操作ペダル２７Ｒが設けられている。また、運転室１４の前端及び左端には、操作者の転落防止のための前ステー２８及びサイドステー２９が設けられている。
【００２０】
座席２３に隣接した左・右の側方位置には、左・右コンソール３０Ｌ，３０Ｒが設けられている。これら左・右コンソール３０Ｌ，３０Ｒには、それぞれ前部に十字操作式の左・右操作レバー３１Ｌ，３１Ｒを備えた左・右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒが設けられ、更にこれら十字操作式の操作レバー３１Ｌ，３１Ｒの外側側部に操作系へのパイロットポンプ（図示せず）からの元圧を遮断することで誤操作を防止する左・右ロックレバー３３Ｌ，３３Ｒが設けられている。また、右コンソール３０Ｒには、キースイッチ３４を始めとする各種スイッチ類及びモニター等が備えられており、右コンソール３０Ｒの更に右側には、前後に操作することでブレード用油圧シリンダ１２を駆動しブレード１１を上下動させるためのブレードレバー３５と、燃料タンクからの燃料供給を制御するための燃料レバー３６とが設けられている。なお、座席２３の下側には、後述するコントローラ３７（図５参照）が収納されている。
【００２１】
上記した左・右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒは、操作対象となる上記旋回用油圧モータ１９、ブーム用油圧シリンダ２０、アーム用油圧シリンダ２１、バケット用油圧シリンダ２２に作動指令するものであり、それぞれの操作方向（前後方向又は左右方向）と操作対照となる油圧アクチュエータ及びその動作方向との対応関係は、運転席２３近傍（この例では左コンソール３１）に設けた操作方式設定表示ユニット３８（後述）により複数（この例では４つ、後述）の態様に変更可能となっている。
【００２２】
図４は操作方式設定表示ユニット３８の概略構成を表した模式図である。この図４に示すように、操作方式設定表示ユニット３８は、操作方式を切換操作するキースイッチ４１と、このキースイッチ４１によっていずれの操作方式が選択されているかを表示する表示部４２とを備えている。
上記キースイッチ４１は、キー穴４０ａに挿入された特定のキー３９（エンジン起動停止用のものと共用でも良いし、専用のものでも良い）がつまみとなって始めて切換ノブ４０の切換位置の操作が可能となり、キー３９を抜くと操作方式がその時点で設定されているものにロックされるようになっている。
上記表示部４２は、表示ランプ４３ａ〜４３ｄを備えており、これらの中から選択された操作方式に対応するものを点灯させることにより、操作者にいずれの操作方式が選択されているかを視覚的に報知するようになっている（つまり、図４においては表示ランプ４３ａが点灯し操作方式１が選択された状態を示している）。なお、本実施の形態において、キースイッチ４１は、キー３９により切換ノブ４０を回転させることにより、操作方式を切換えるようになっており、その際、図４に示すようにキー穴４０が設定の操作方式（ここでは操作方式１）を指し示すようになっており、これも操作方式の表示の役割を果たす。
【００２３】
図５は図１の油圧ショベルに備えられた油圧駆動制御装置の回路図、図６は予めコントローラ３７内に格納された複数の操作方式の操作テーブルの一例を表す表である。まず、図５に示す油圧駆動制御装置は、前述の左・右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒと、コントローラ３７と、キースイッチ４１と、エンジン４５と、油圧ポンプ４６と、コントロールバルブ４７〜５０と、及び各油圧アクチュエータ１９〜２２をと備えている。
【００２４】
左操作レバー装置３２Ｌは、前後左右に操作可能な上記左操作レバー３１Ｌに加え、この左操作レバー３１Ｌの前後操作及び左右操作をそれぞれ検出し、その操作量に応じた操作信号（電圧）Ｌ１，Ｌ２を出力するポテンショメータ５１Ｌ，５２Ｌを備えている。右操作レバー装置３２Ｒも同様に、右操作レバー３１Ｒに加え、この右操作レバー３１Ｒの前後操作及び左右操作をそれぞれ検出し、その操作量に応じた操作信号（電圧）Ｒ１，Ｒ２を出力するポテンショメータ５１Ｒ，５２Ｒを備えている。
【００２５】
コントローラ３７は、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号Ｌ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｒ２及びキースイッチ４１からの設定信号を入力しディジタル信号に変換する入力部５３と、図６に示す４つの操作方式１〜４の操作テーブルを予め格納した記憶部５４と、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号Ｌ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｒ２に所定の演算処理を施して指令信号を演算する演算部５５と、この演算部５５で演算した指令信号をアナログ信号に変換し出力する出力部５６とを備えている。
【００２６】
旋回用コントロールバルブ４７は、比例電磁式のソレノイド駆動部４７ａ，４７ｂを備えた３位置切換型の比例電磁弁で、出力部５６から指令信号Ｓｗ１（又はＳｗ２、以下対応関係同様）がソレノイド駆動部４７ａ（又は４７ｂ）に入力されると、油圧ポンプ４６からの吐出管路４６ａを供給管路１９ａ（又は１９ｂ）に連通させ、旋回用油圧モータ１９を正転（又は逆転）させる。以下同様に、ブーム、アーム、バケット用の各コントロールバルブ４８〜５０も３位置切換型の比例電磁弁で、それぞれ出力部５６から指令信号Ｂｏ１，Ａｒ１，Ｂａ１（又はＢｏ２，Ａｒ２，Ｂａ２）がソレノイド駆動部４８ａ〜５０ａ（又は４８ｂ〜５０ｂ）に入力されると、吐出管路４６ａと供給管路２０ａ〜２２ａ（又は２０ｂ〜２２ｂ）とを連通させ、それぞれブーム、アーム、バケット用の油圧シリンダ２０〜２２を伸長（又は縮短）させる。なお、本実施の形態においては、以上のコントロールバルブ４７〜５０は、１つの制御弁装置５７を構成している。
【００２７】
以上のような構成により、例えばキースイッチ４１により操作方式１が設定されコントローラ３７に入力されると、演算部５５は、キースイッチ４１からの設定信号に基づき記憶部５４から操作方式１の操作テーブルを読み込み、読み込んだ操作テーブルに基づいて指令信号を演算し出力する。即ち、左操作レバー３１Ｌの前後方向操作により操作信号Ｌ１が入力されると、演算部５５は、その操作信号Ｌ１（電圧）の大きさに応じ、アーム用コントロールバルブ４９に対する指令信号Ａｒ１（又はＡｒ２）を演算し出力部５６を介し出力する。一方、左操作レバー３１Ｌの左右方向の操作により操作信号Ｌ２が入力されると、演算部５５は、その操作信号Ｌ２（電圧）の大きさに応じ、旋回用コントロールバルブ４７に対する指令信号Ｓｗ１（又はＳｗ２）を演算し出力部５６を介し出力する。勿論、この場合、演算部５５は、右操作レバー３１Ｒに関しては、その前後の操作による操作信号Ｒ１を基にブーム用コントロールバルブ４８に対する指令信号Ｂｏ１（又はＢｏ２）を演算し、左右の操作による操作信号Ｒ２を基にバケット用コントロールバルブ５０に対する指令信号Ｂａ１（又はＢａ２）を演算し、それぞれ出力部５６を介して出力する。
【００２８】
同様に、キースイッチ４１によって、その他の操作方式２〜４が選択された場合においては、演算部５５は、左・右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの各操作信号を基に、それぞれ読み込んだ操作方式２〜４の操作テーブルに従って、対応する各油圧アクチュエータ１９〜２２への指令信号を演算し出力部５６を介し出力する。なお、操作方式１〜４の各操作テーブルにおける操作信号（言いかえれば各操作レバーの操作方向）と指令信号（言いかえれば油圧アクチュエータ、即ち作動機器の動作方向）との対応関係は以下の通りである。
【００２９】
▲１▼操作方式１
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ前）→指令信号Ａｒ１（アームタ゛ンフ゜）
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ後）→指令信号Ａｒ２（アームクラウト゛）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ左）→指令信号Ｓｗ１（旋回左）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ右）→指令信号Ｓｗ２（旋回右）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ前）→指令信号Ｂｏ２（フ゛ーム下げ）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ後）→指令信号Ｂｏ１（フ゛ーム上げ）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ左）→指令信号Ｂａ２（ハ゛ケットクラウト゛）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ右）→指令信号Ｂａ１（ハ゛ケットタ゛ンフ゜）
▲２▼操作方式２
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ前）→指令信号Ｓｗ２（旋回右）
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ後）→指令信号Ｓｗ１（旋回左）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ左）→指令信号Ａｒ１（アームタ゛ンフ゜）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ右）→指令信号Ａｒ２（アームクラウト゛）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ前）→指令信号Ｂｏ２（フ゛ーム下げ）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ後）→指令信号Ｂｏ１（フ゛ーム上げ）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ左）→指令信号Ｂａ２（ハ゛ケットクラウト゛）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ右）→指令信号Ｂａ１（ハ゛ケットタ゛ンフ゜）
▲３▼操作方式３
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ前）→指令信号Ｂｏ２（フ゛ーム下げ）
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ後）→指令信号Ｂｏ１（フ゛ーム上げ）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ左）→指令信号Ｂａ１（ハ゛ケットタ゛ンフ゜）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ右）→指令信号Ｂａ２（ハ゛ケットクラウト゛）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ前）→指令信号Ａｒ２（アームクラウト゛）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ後）→指令信号Ａｒ１（アームタ゛ンフ゜）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ左）→指令信号Ｓｗ１（旋回左）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ右）→指令信号Ｓｗ２（旋回右）
▲４▼操作方式４
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ前）→指令信号Ｂｏ２（フ゛ーム下げ）
操作信号Ｌ１（左操作レバー３１Ｌ後）→指令信号Ｂｏ１（フ゛ーム上げ）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ左）→指令信号Ｂａ１（ハ゛ケットタ゛ンフ゜）
操作信号Ｌ２（左操作レバー３１Ｌ右）→指令信号Ｂａ２（ハ゛ケットクラウト゛）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ前）→指令信号Ａｒ１（アームタ゛ンフ゜）
操作信号Ｒ１（右操作レバー３１Ｒ後）→指令信号Ａｒ２（アームクラウト゛）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ左）→指令信号Ｓｗ１（旋回左）
操作信号Ｒ２（右操作レバー３１Ｒ右）→指令信号Ｓｗ２（旋回右）
以上の構成の本実施の形態において、旋回用油圧モータ１９、ブーム用油圧シリンダ２０、アーム用油圧シリンダ２１、バケット用油圧シリンダ２２が、特許請求の範囲に記載の複数の油圧アクチュエータを構成し、旋回用コントロールバルブ４７、ブーム用コントロールバルブ４８、アーム用コントロールバルブ４９、バケット用コントロールバルブ５０が、複数のコントロールバルブを構成し、またキースイッチ４１が操作方式設定手段を構成する。
【００３０】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を以下に説明する。
操作者が、自分の慣れた操作方式に設定する場合、キースイッチ４１にキー３９を差し込み、このキー３９をつまみとして切換ノブ４０を回転させ所望の操作方式に設定しキー３９を抜き取る。キー３９をエンジン始動用のキーと共用している場合、操作方式の設定後、抜き取ったキー３９をエンジン始動用のキースイッチ３４に差し込んでエンジン４５を始動する。
【００３１】
上記操作により、演算部５５は、入力された設定信号に基づき記憶部５４から対応する操作方式の操作テーブルを読み込み、読み込んだ操作テーブルに従い、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号Ｌ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｒ２を基に、各油圧アクチュエータ１９〜２２のコントロールバルブ４７〜５０への指令信号を演算し出力部５６を介して出力する。例えば、操作者がキースイッチ４１にて操作方式１を選択した場合、操作方式１を指定する設定信号がコントローラ３７の入力部５３を介して演算部５５に入力された結果、アーム１７は、左操作レバー３１Ｌを前に操作することによりダンプ、後に操作することによりクラウドし、上部旋回体２は、左操作レバー３１Ｌを左に操作することにより左に、右に操作することにより右に旋回する。そして、ブーム１６は、右操作レバー３１Ｒを前に操作することにより下向きに、後に操作することにより上向きに駆動し、バケット１８は、右操作レバー３１Ｒを左に操作することによりクラウド、右に操作することによりダンプする。
【００３２】
以下同様に、操作方式２を選択した場合、左操作レバー３１Ｌを前後に操作することにより上部旋回体２がそれぞれ右左に旋回、左右に操作することによりアーム１７がそれぞれダンプ・クラウドし、右操作レバー３１Ｒを前後に操作することによりブーム１６がそれぞれ下向き・上向きに駆動、左右に操作することによりバケット１８がそれぞれクラウド・ダンプする。
操作方式３を選択した場合、左操作レバー３１Ｌを前後に操作することによりブーム１６がそれぞれ下向き・上向きに駆動、左右に操作することによりバケット１８がそれぞれダンプ・クラウドし、右操作レバー３１Ｒを前後に操作することによりアーム１７がそれぞれクラウド・ダンプ、左右に操作することにより上部旋回体２がそれぞれ左右に旋回する。
操作方式４を選択した場合、左操作レバー３１Ｌを前後に操作することによりブーム１６がそれぞれ下向き・上向きに駆動、左右に操作することによりバケット１８がそれぞれダンプ・クラウドし、右操作レバー３１Ｒを前後に操作することによりアーム１７がそれぞれダンプ・クラウド、左右に操作することにより上部旋回体２がそれぞれ左右に旋回する。
【００３３】
本実施の形態によれば、操作方式は、上記のようにキースイッチ４１において、挿入した特定のキー３９により設定変更可能な構成としたため、キー３９を所有しない第三者は、キースイッチ４１を操作することができず、操作方式を変更することができない。これにより、第三者による操作方式の変更を不能とすることができ、操作者の意図しない誤操作の発生を防止することができるので、これにより安全性を向上させることができる。
【００３４】
また、操作方式がいずれに設定されているかを表示する表示部４２が、運転席２３近傍の左コンソール３０Ｌに設けられている。従って、操作者は運転席に座った状態でいずれの操作方式が設定されているかを容易に確認することができ、仮に操作者の意図しない操作方式に設定されていたとしても操作者がこれに事前に気付き易くすることができる。これによっても、誤操作防止の効果が得られる。
【００３５】
続いて本発明の操作方式切換装置の他の実施の形態を図７を用いて説明する。図７は操作レバー装置３２Ｌからの操作信号の入力系統を模式的に表す回路図である。本実施の形態は、記憶部５４に格納した操作方式のテーブルを読み込んで指令信号を演算出力する構成とせず、単に操作信号の伝送経路を切換えて操作方式を切換える実施の形態である。
【００３６】
即ち、図７において、例えば先の図５におけるポテンショメータ５１Ｌ，５１Ｒには信号伝送系統６０，６１が、コントローラ３７（入力部５３）には入力系統６４，６５が、それぞれ接続しているものとする。信号伝送系統６０，６１は、それぞれリレースイッチ６２，６３を介することにより、入力系統６４，６５に対して接続が切換わるようになっている。これらリレースイッチ６２，６３は、ＯＮ／ＯＦＦ式のキースイッチ４１Ａにより切換えられるものである。なお、ポテンショメータ５１Ｌ，５１Ｒからの操作信号は、後段のコントローラ３７において、設定されたしきい値に対する大小によって、対応するコントロールバルブにその作動方向及び作動量を指令する指令信号に変換される。本実施の形態において、先に図６に示した操作テーブルとの整合性を考慮し、入力系統６５に伝送する操作信号の上記しきい値に対する正負を、キースイッチ４１ＡからのＯＮ／ＯＦ信号によって反転させる信号反転回路６６を設けてある。但し、この信号反転回路６６は、図６の操作テーブルとの整合性を必要としない場合には特に必要ない。
【００３７】
上記構成により、例えばキースイッチ４１ＡがＯＦＦのとき（このとき例として図６における操作方式１が設定されるとする）、伝送系統６０，６１は、それぞれリレースイッチ６２，６３を介して入力系統６４，６５に接続し、信号反転回路６６は操作信号の反転を行わない。その結果、ポテンショメータ５１Ｌ，５１Ｒからの操作信号は、それぞれ入力部５３（図５参照）に対し操作信号Ｌ１，Ｌ２として入力される。そして、演算部５５は、予め格納された演算回路に従って、入力された操作信号Ｌ１，Ｌ２の大きさに応じて、それぞれ指令信号Ａｒ１（又はＡｒ２）及び指令信号Ｓｗ１（又はＳｗ２）を演算し、出力部５６を介してコントロールバルブ４９，４７に出力する。この結果、左操作レバー３１Ｌの前後操作がアームダンプ及びアームクラウドの動作に対応付けられ、左右操作が左旋回及び右旋回の動作に対応付けられる。
【００３８】
一方、キースイッチ４１ＡがＯＮのとき（このとき例として図６における操作方式２が設定されるとする）となると、リレー６２ａ，６３ａが励磁されてリレースイッチ６２，６３がそれぞれ切換わり、伝送系統６０，６１が、それぞれ入力系統６５，６４に接続し、ポテンショメータ５１Ｌ，５１Ｒからの操作信号は、それぞれ入力部５３（図５参照）に対し操作信号Ｌ２，Ｌ１として入力される。またこのとき、ケーブル６７を介してキースイッチ４１Ａから入力されるＯＮ信号によって、信号反転回路６６は、操作信号Ｌ１の上記しきい値に対する大小関係を反転させる。そして、演算部５５は、予め格納された演算回路に従って、入力された操作信号Ｌ２，Ｌ１の大きさに応じて、それぞれ指令信号Ｓｗ１（又はＳｗ２）及び指令信号Ａｒ１（又はＡｒ２）を演算し、出力部５６を介してコントロールバルブ４７，４９に出力する。この結果、左操作レバー３１Ｌの前後操作が右旋回及び左旋回の動作に対応付けられ、左右操作がアームダンプ及びアームクラウドの動作に対応付けられる。
【００３９】
但し、図７においては、操作方式１と操作方式２とを切換える例を挙げたため、左操作レバー装置３２Ｌ側の信号入力系統のみの切換えで足りたが、右操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒについても同じように構成すれば、操作方式３と操作方式４との切換えも可能となる。勿論、更に多数のリレースイッチを適宜組合せることにより、操作方式１〜４を任意に切換え可能な構成とすることもできる。また、例えば各コントロールバルブ４７〜５０を片側ソレノイド方式のものに代え、指令信号の大きさにより３位置切換え可能な構成とすれば、コントローラ３７を介さず、操作レバー装置３２Ｌ，３２Ｒからの操作信号により、直接動作するようにしても良い。この場合も、リレースイッチ６２，６３により伝送経路を適宜切換えることにより、操作方式を切換えることができる。
【００４０】
こうした本実施の形態においても、キースイッチ４１Ａにより操作方式を設定する構成とすることで、第三者による操作方式の変更を不能とすることができ、前述の一実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
本実施の形態において、リレースイッチ６２，６３が、特許請求の範囲に記載した切換手段を構成する。但し、この切換手段としては、操作信号の伝送経路を切換えられれば足りるため、リレーを用いたものに限らず、キースイッチと連動して機械的に配線を組替えるものであっても良いし、ＯＮ／ＯＦＦ式のものに限らず、３つ以上の接点に対し選択的に接続可能なものとしても良い。
【００４２】
なお、以上において、特定のキー３９を用いたキースイッチ４１を備えた例を説明したが、第三者による不用意な操作方式の切換を不能とするためには、例えばキー３９に限られず、例えばＩＤカードやパスワードの入力等による特定の照合の下に操作方式の切換を可能とする構成としても上記と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、以上において、表示部４２を左コンソール３０Ｌに設ける構成としたが、表示部４２は必ずしもこの位置に限られず、例えば右コンソール３０Ｒや前ステー２８等、運転席２３近傍の操作者が着座した状態で見易い位置に設ければ良い。また、表示部４２として操作方式に対応したランプ表示するものを例示したが、例えば多色発光型のランプによる各操作方式に対応した色の点灯表示や、液晶による文字や形状による表示に代えても構わない。この場合も同様の効果を得ることができる。しかしながら、本発明の本質的効果は、第三者による不用意な操作方式の変更を不能とすることであり、この観点において表示部４２は必ずしも必要ではない。
【００４４】
また、以上において、図１に示すように比較的小型のいわゆるミニショベルに本発明を適用した例を説明したが、これに限られず、勿論中型、大型の油圧ショベルにも本発明は適用可能である。また作業装置３が、その基端部分で上部旋回体２に対して俯仰揺動可能なタイプの油圧ショベルに本発明を適用した場合を例示したが、これにも限られない。作業装置の基端部分が上部旋回体に対して単に俯仰動（上下に回動）するタイプのものであっても、ブーム自体が多関節構造でブームが左右に首振り可能ないわゆるオフセット型のものであっても本発明は適用可能である。また、作業具として掘削用のバケット１８を備えたものを例示したが、オプションとしてブレーカやグラップル等を用いる場合であっても適用可能であることは言うまでもない。作業装置を運転室前側に設けたものに限らず、運転室側方に設けたものにも適用可能である。勿論、運転室１４に関してもいわゆるキャノピー型のものに限られない。これらの場合も同様の効果を得ることができる。
【００４５】
更に、以上においては、本発明を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、例えばクレーン等、複数の方向に操作可能な操作レバー装置と、この操作方向に応じて駆動する複数の油圧アクチュエータを備えた建設機械であれば適用可能である。また、無限軌道履帯９を備えたいわゆるクローラ式の建設機械を例示したが、ホイール式の走行装置を備えた建設機械にも本発明は適用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、特定のキーにより操作方式の変更を可能としたため、第三者による不用意な操作方式の変更を防止することができ、操作者の意図しない誤操作の発生を防止することができる。これにより安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態による建設機械の操作方式切換装置の適用対象である油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【図２】本実施形態による建設機械の操作方式切換装置の適用対象である油圧ショベルの全体構造を表す上面図である。
【図３】図１中矢印Ａ方向から見た運転室１４内の矢視俯瞰図である。
【図４】図１の油圧ショベルに設けた操作方式設定表示ユニットの概略構成を表した模式図である。
【図５】図１の油圧ショベルに備えられた油圧駆動制御装置の回路図である。
【図６】予め記憶部内に格納された複数の操作方式の一例を表す表である。
【図７】本実施形態による建設機械の操作方式切換装置における操作レバー装置からの操作信号の入力系統を模式的に表す回路図である。
【符号の説明】
１９ 旋回用油圧モータ（油圧アクチュエータ）
２０ ブーム用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２１ アーム用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２２ バケット用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２３ 座席（運転席）
３２Ｌ，Ｒ 操作レバー装置
３９ キー
４１ キースイッチ（操作方式設定手段）
４２ 表示部
４７ 旋回用コントロールバルブ（コントロールバルブ）
４８ ブーム用コントロールバルブ（コントロールバルブ）
４９ アーム用コントロールバルブ（コントロールバルブ）
５０ バケット用コントロールバルブ（コントロールバルブ）
５４ 記憶部
５５ 演算部
６２，６３ リレースイッチ（切換手段）
Claims (5)
- 複数の油圧アクチュエータと、操作者が搭乗する運転席の側方位置に設けられその操作方向及び操作量に応じた操作信号を出力する少なくとも１つの操作レバー装置と、この操作レバー装置からの操作信号に応じそれぞれ対応する前記油圧アクチュエータに供給する圧油の方向及び流量を制御する複数のコントロールバルブとを有する建設機械に設けられ、前記操作レバー装置の操作方向と前記油圧アクチュエータ及びその動作方向との対応関係により確定する操作方式を切換える操作方式切換装置において、
予め設定された前記操作方式を複数通り格納した記憶部と、
挿入した特定のキーにより前記操作方式の設定変更を可能とする操作方式設定手段と、
この操作方式設定手段により設定された操作方式を前記記憶部に格納された複数の操作方式の中から読み込み、読み込んだ操作方式に従って、前記操作レバー装置からの操作信号を基に指令信号を演算し、対応するコントロールバルブに出力する演算部と
を備えたことを特徴とする建設機械の操作方式切換装置。 - 複数の油圧アクチュエータと、操作者が搭乗する運転席の側方位置に設けられその操作方向及び操作量に応じた操作信号を出力する少なくとも１つの操作レバー装置と、この操作レバー装置からの操作信号に応じそれぞれ対応する前記油圧アクチュエータに供給する圧油の方向及び流量を制御する複数のコントロールバルブとを有する建設機械に設けられ、前記操作レバー装置の操作方向と前記油圧アクチュエータ及びその動作方向との対応関係により確定する操作方式を切換える操作方式切換装置において、
挿入した特定のキーにより前記操作方式の設定変更を可能とする操作方式設定手段と、
この操作方式設定手段からの設定信号に応じて前記操作レバー装置から前記コントロールバルブへの操作信号の出力経路を切換える切換手段と
を備えたことを特徴とする建設機械の操作方式切換装置。 - 請求項１又は２記載の建設機械の操作方式切換装置において、前記複数の操作方式のうち、いずれが選択されているかを表示する表示部を更に設けたことを特徴とする建設機械の操作方式切換装置。
- 請求項３記載の建設機械の操作方式切換装置において、前記表示部を、前記運転席近傍位置に設けたことを特徴とする建設機械の操作方式切換装置。
- 請求項１〜４のいずれか１項記載の建設機械の操作方式切換装置において、前記キーは、エンジンの起動停止を指示するキーと共用であることを特徴とする建設機械の操作方式切換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002312335A JP2004143876A (ja) | 2002-10-28 | 2002-10-28 | 建設機械の操作方式切換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002312335A JP2004143876A (ja) | 2002-10-28 | 2002-10-28 | 建設機械の操作方式切換装置 |
Publications (1)
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| JP2004143876A true JP2004143876A (ja) | 2004-05-20 |
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Family Applications (1)
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| JP2002312335A Pending JP2004143876A (ja) | 2002-10-28 | 2002-10-28 | 建設機械の操作方式切換装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009243167A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Komatsu Ltd | 建設機械の表示制御装置 |
| CN106592677A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-04-26 | 电子科技大学 | 一种地下铲运机遥控与机控的切换方法 |
| WO2020162404A1 (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | 株式会社三共製作所 | 板材供給装置 |
-
2002
- 2002-10-28 JP JP2002312335A patent/JP2004143876A/ja active Pending
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| CN113316492B (zh) * | 2019-02-04 | 2024-01-02 | 株式会社三共制作所 | 板材供给装置 |
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