【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建設機械の操縦装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ショベル等の建設機械では、運転室内にある運転席両側に設置されたコンソール（レバースタンド）の前方に設置された操作バルブを作動させて各作業装置を動かす構造となっている。操作バルブは、その上方に連設された操作レバーを前後左右に傾動させることで機能する。操作レバーの操作にはオペレータの腕の動きを必要とするが、その動きを少しでも少なくしてオペレータの疲労を軽減させることが求められている。
【０００３】
このため、特開２０００−２０４５９９号（特許文献１）においては、図５に示すように、コンソールに操作レバー２０を固定し、頂部に十字型スイッチ２１を、前面に揺動式走行スイッチ２２をそれぞれ設け、それらスイッチを指で操作することにより、各作業装置を操作する構造が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２０４５９９号公報（第３−８頁、図２−５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、確かにオペレータの動きは少なくなるが、その一方で次のような問題がある。
【０００６】
まず、レバー２０傾動操作に比べて、一定値の圧力を与え続けるのは困難で、圧力スイッチでの操作は明らかに微操作性に劣る。つまり、ＯＮ／ＯＦＦ的な使い方では都合がよいが、微操作を必要とする作業には向かない。
【０００７】
加えて、油圧ショベル等では、バケットとアームのように複数の作業部を同時に作業させる操作を行わせることが多いが、上記構造の十字型スイッチ２１ではこのような複合動作ができない。さらに、上記構造では、走行スイッチ２２が揺動式切替スイッチとなっているので、その押圧構造では、前後進の切り替えに指を移動させるか、あるいは２本の指で走行スイッチを操作しなければならない。
【０００８】
この発明は、従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたももので、圧力スイッチの長所を生かしたまま、微操作性も向上させた建設機械の操縦装置を提供しようとする。
【０００９】
【課題を解決しようとする手段】
このため、この発明に係る建設機械の操縦装置は、傾動動作によって建設機械の動作を操作しうる操作レバーの任意箇所に、その押圧動作によって同様の操作を行いうる操作スイッチが設けられた建設機械の操縦装置であって、前記操作レバーによる操作動作と、前記操作スイッチによる操作動作との切替を選択自在に行いうる切替手段と、該切替手段により、操作スイッチの操作動作に切替選択された場合、操作レバーの操作動作を制限させる固定手段とを備えさせたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記固定手段による操作レバーの操作動作を制限させる機構としては、後述する実施形態例のように物理的に操作レバーの傾動動作自体を制限することで、作業部の操作動作を固定する形態の他、操作レバーの傾動自体は可能となるものの、その傾動と建設機械の作業部の動作との連動を断つような機構でもよい。
【００１１】
このような建設機械の操縦装置において、操作レバーの傾動方向ごとに、切替手段の切替を選択自在に設定させるとともに、操作レバーの任意の傾動方向について、操作スイッチの操作動作に切替選択された場合、固定手段は、少なくとも、その任意の傾動方向における操作レバーの操作動作のみを固定させることを特徴とさせても良い。
【００１２】
例えば、操作レバーの傾動方向が前後方向と左右方向の四方に設定されている場合であれば、切替の設定を前後方向と左右方向の２つに分けるとか、あるいは各方向ごとに４つに分けるとする。このような設定の場合、任意の傾動方向について操作スイッチへの操作動作に切り替えられると、切替が行われた傾動方向については操作レバーの動作が制限されるが、切替が行われない傾動方向については操作レバーの動作がそのまま行えることになる。
【００１３】
以上のような本発明では、オペレータが微操作を希望したり、あるいは複合操作を行う際は、切替手段を、操作レバーによる操作動作を行うモードに切り替えればよく、また逆に、オペレータが大きな操作動作を希望しなかったり、あるいは単純動作の操作のみを行うような際は、操作スイッチによる操作動作を行うモードに切り替えればよい。すなわち、動作状況に応じて、オペレータが希望するとおりの操作スタイルが自在に選択できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的実施形態例を図面に基づき説明する。なお、以下の形態例はあくまで一例であり、本発明が本形態例に限定されるものでないことは当然である。
【００１５】
図１ないし図４は本発明が具現化された操縦装置の一例を示し、油圧ショベルの運転室内における操縦装置を示している。
【００１６】
操作レバー１は両コンソール４の前方にそれぞれ設置されており、各レバー１本体の先端側手前部には操作スイッチ２が、またその反対面には走行スイッチ５がそれぞれ設けられている。また、コンソール４のうち、操作レバー基端部１０の手前には、切替スイッチ３が設置されている。なお、操作スイッチ２は、操作レバー１の頂部でも、また前面側や側面側でも、オペレータが操作しやすい位置であれば宜適変更設定してよい。
【００１７】
コンソール４内には、フロント構造体の各作業部（ブーム、アーム、バケット等）を動作させる操作バルブ（図示なし）が配置され、操作レバー１の傾動動作または操作スイッチ２の押圧動作のいずれかの操作動作に応じて作動するように設定される。操作バルブの開閉動作は、前記切替スイッチ３の切替操作により、前記操作レバー１の操作か操作スイッチ２の操作かが択一的に選択される。この切替機構は、操作スイッチ２からの電気信号については電気的に制御するが、操作レバー１については後述するように、その動作を物理的に制限することで制御する。
【００１８】
操作レバー１は、図３（ｃ）に示すように、基端部１０を中心に左右前後に傾動自在に支持される。基端部１０の上部には押さえ円盤１１が形成される。該押さえ円盤１１の下方側の四方には、下端にスプリング６を介されたプッシュロッド７が配置され、前記押さえ円盤１１の傾動により、いずれかのプッシュロッド７が下方に押圧されると、その押圧を油圧または電気的に前記操作バルブに伝達させ、その伝達の有無により、当該プッシュロッド７に対応するバルブの開口制御を行う機構となっている。また、レバー基端部１０の支持部であって、前記押さえ円盤１１の下面に対向する位置に、ストッパプレート８が配置されている。該ストッパプレート８は、基端部１０の軸部分１２と、直径が拡大された支持部１３との間の位置で、Ｅリング（図示なし）を介して回転自在に支持され、前記切替スイッチ３の切替による電磁アクチュエータ９の作動により回転する。該ストッパプレート８は、特に図３（ａ）に示すように、外方に向かうフィン８０が放射状に四方形成されており、各フィン８０は前記各プッシュロッド７の間に配置される。一方、各プッシュロッド７には、前記フィン８０と略同じ高さの位置の周縁に、前記フィン８０が嵌合自在なリング状スリット７０が形成される。したがって、前記ストッパプレート８が回転し、そのフィン８０がプッシュロッド７のスリット７０に嵌合する状態では、オペレータが中立状態の操作レバー１を傾動させ、いずれかのプッシュロッド７を押そうとしても押すことができず、その結果、操作バルブが作動しないので、どの作業部も動作しないことになる。逆に、フィン８０がプッシュロッド７のスリット７０から外れていれば、操作レバー１の傾動によっていずれかのプッシュロッド７が押され、作業部が動作する。ストッパプレート８の回転は、上述のように、切替スイッチ３の切替に基づいており、切替モードを、操作スイッチ２の操作側に切り替えると、電磁アクチュエータ９が作動し、フィン８０がプッシュロッド７のスリット７０に嵌合する位置まで回転する一方、操作レバー１の操作側に切り替えると、電磁アクチュエータ９の作動軸９１が引っ込み、その結果スプリング１１の力でフィン８０がプッシュロッド７のスリット７０から外れる方向に回転する。すなわち、本形態例においては、ストッパプレート８の回転による、プッシュロッド７のスリット７０へのフィン８０嵌着機構が本発明の固定手段となっている。もっとも、緊急事態の対応形態として、前記スリット７０に傾斜を形成するとともに、フィン８０嵌合部もその形態に対応させて、両者の嵌合状態であっても、一定以上の力で操作レバー１を押圧すれば、フィン８０がスリット７０から外れるような形態としても良い。
【００１９】
ここで、前記ストッパプレート８は、図４に示すように、前後方向と左右方向とを別々に設定しても良い（他の構成は前記形態例と同じ）。この形態では、分割されたストッパプレート８ａ，８ｂごとに、操作スイッチ２の操作との間でモードを切り替えることが可能となる。いうまでもないが、他の形態として、ストッパプレート８をプッシュロッド７ごとに４方向別々に設定しても良い。
【００２０】
操作スイッチ２は押圧式であるが、特に図１及び図２に示すように、外形が円形状に形成され、前後方向と左右方向の複合押圧動作が可能となっている。
【００２１】
走行スイッチ５は、角度センサを備え、操作された角度での感知を行い、スイッチ形状は指を引っかけやすい三日月状（指が引っかけやすければ、半月状や弓形状等でも良い）に形成されている。
【００２２】
以上の本形態例によれば、切替スイッチ３のモードを、前記操作レバー１の操作動作側に切り替えれば、操作スイッチ２は電気不通状態となり、電気回路による駆動伝達系が遮断される。この状態では、操作レバー１は前後左右に自在に傾動するので、その操作によって各作業部を操作できる。誤って、操作スイッチ２を押しても、機体の意図しない挙動を防げる。一方、操作スイッチ２の操作動作側に切り替えれば、操作スイッチ２が通電状態となって作動状態になるとともに、電磁アクチュエータ９も通電して作動し、ストッパプレート８が回転してそのフィン８０がプッシュロッド７のスリット７０に嵌合するので、操作レバー１が中立状態で固定されて傾動動作が行われず、固定された操作レバー１上の操作スイッチ２の操作によって各作業部を容易に操作できる。もちろん、操作スイッチ２の操作中に誤って操作レバー１を傾動させることもない。これら切替は、オペレータが作業状況を考慮しながら適宜自在に選択できることになる。
【００２３】
また、図４に示すようなストッパプレート８をプッシュロッド７毎（ただし、同図では左右のもの８ａと前後のもの８ｂの２つ）に設定する態様では、操作レバー１の傾動による操作と、操作スイッチ２による操作を複合させることができる。例えば、ブーム・アーム・バケットの操作は操作レバー１による微操作性をいかし、旋回だけは操作スイッチ２によって素早く行うとか、バケットの代わりにグラップルを装着した場合には、グラップルの把持操作は操作レバー１の微操作性を利用し、開操作は操作スイッチ２によって素早く行うこと等が可能となる。
【００２４】
さらに、本形態例では、操作スイッチ２が円形状に形成されているので、前後左右の複合動作が可能なってより操作性が向上し、しかも走行スイッチ５は１本の指でスムーズに操作することができるので、上記切替機構と相まって、操作性が顕著に向上するものとなっている。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る建設機械の操縦装置によれば、オペレータが作業状況に応じて、操作レバーによる操作と操作スイッチによる操作を自在に選択でき、換言すれば、両操作装置の長所をいかした操作が可能となって、作業状況にもっとも適した操作が可能となり、建設機械の操作性が格段に向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された一形態例の外観図であり、側方からの図である。
【図２】図１の形態例の鳥瞰図である。
【図３】本形態例における操作レバー基端部周辺の説明図であり、（ａ）は操作レバー基端部のうちストッパプレートの上部側で水平方向に切断した際の平面図、（ｂ）は（ａ）のうちＡ方向から見た部分断面図、（ｃ）は（ａ）のうちＸ−Ｘ線断面図（ただし、（ａ）には表されないストッパプレートの上部側の部材も表している）である。
【図４】ストッパプレートの他の形態例の説明図であり、（ａ）は操作レバー基端部のうちストッパプレートの上部側で水平方向に切断した際の平面図、（ｂ）は（ａ）のうちＡ方向から見た部分断面図、（ｃ）は（ａ）のうちＢ方向から見た部分断面図である。
【図５】特開２０００−２０４５９９号（特許文献１）に示される操作装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１ 操作レバー
２ 操作スイッチ
３ 切替スイッチ
４ コンソール
５ 走行スイッチ
７ プッシュロッド
８ ストッパプレート
９ 電磁アクチュエータ
１０ 基端部
１１ 押さえ円盤
７０ スリット
８０ フィン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a construction machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a construction machine such as a hydraulic shovel has a structure in which an operation valve installed in front of a console (lever stand) installed on both sides of a driver's seat in an operator's cab is operated to move each working device. The operation valve functions by tilting an operation lever connected to the upper part thereof back and forth and right and left. The operation of the operation lever requires movement of the arm of the operator, and it is required that the movement be reduced as much as possible to reduce the fatigue of the operator.
[0003]
For this reason, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-204599 (Patent Document 1), as shown in FIG. 5, an operation lever 20 is fixed to a console, a cross-shaped switch 21 is provided on the top, and a swing travel switch 22 is provided on the front. There has been proposed a structure in which each of the working devices is operated by providing each of them and operating the switches with a finger.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-204599 (page 3-8, FIG. 2-5)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, the movement of the operator is certainly reduced, but on the other hand, there is the following problem.
[0006]
First, it is difficult to continuously apply a constant pressure as compared with the tilting operation of the lever 20, and the operation with the pressure switch is clearly inferior in fine operability. In other words, although it is convenient in ON / OFF usage, it is not suitable for work requiring fine operation.
[0007]
In addition, in a hydraulic excavator or the like, an operation of simultaneously operating a plurality of working units such as a bucket and an arm is often performed. However, such a combined operation cannot be performed by the cross-shaped switch 21 having the above structure. Further, in the above structure, since the travel switch 22 is a swinging changeover switch, in the pressing structure, a finger must be moved to switch between forward and backward, or the travel switch must be operated with two fingers. No.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and aims to provide a control device for a construction machine with improved fine operability while making use of the advantages of a pressure switch.
[0009]
[Means to solve the problem]
For this reason, the construction machine control device according to the present invention includes a construction machine in which an operation switch capable of performing the same operation by pressing the operation lever is provided at an arbitrary position of an operation lever capable of operating the operation of the construction machine by tilting operation. A switching device capable of selectively switching between an operation operation by the operation lever and an operation operation by the operation switch; and a switching operation to an operation operation of the operation switch by the switching device. And fixing means for restricting the operation of the operation lever.
[0010]
Here, as a mechanism for restricting the operation of the operation lever by the fixing unit, the operation of the operation unit is fixed by physically restricting the tilting operation itself of the operation lever as in an embodiment described later. In addition to the mode, although the tilting of the operation lever itself is possible, a mechanism that cuts off the link between the tilting and the operation of the working unit of the construction machine may be used.
[0011]
In such a control device for construction machines, when the switching of the switching means is set to be selectable for each tilt direction of the operation lever, and when the operation operation of the operation switch is selected for any tilt direction of the operation lever, The fixing means may be characterized in that at least only the operation of the operation lever in the arbitrary tilt direction is fixed.
[0012]
For example, if the tilting direction of the operation lever is set to four directions of the front-rear direction and the left-right direction, the switching setting is divided into two, that is, the front-rear direction and the left-right direction, or is divided into four for each direction. And In such a setting, when the operation is switched to the operation switch to the operation switch for an arbitrary tilt direction, the operation of the operation lever is restricted for the switched tilt direction, but for the tilt direction in which the switch is not performed. Means that the operation of the operation lever can be performed as it is.
[0013]
In the present invention as described above, when the operator desires a fine operation or performs a composite operation, the switching means may be switched to a mode in which the operation operation is performed by the operation lever. When an operation is not desired or only a simple operation is performed, the mode may be switched to a mode in which the operation operation is performed by the operation switch. That is, the operation style desired by the operator can be freely selected according to the operation situation.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the embodiments.
[0015]
FIGS. 1 to 4 show an example of a steering device in which the present invention is embodied, and show a steering device in a cab of a hydraulic shovel.
[0016]
The operation levers 1 are installed in front of the consoles 4 respectively. An operation switch 2 is provided on the front side of each lever 1 main body, and a travel switch 5 is provided on the opposite surface. In the console 4, the changeover switch 3 is provided in front of the operation lever base end 10. The operation switch 2 may be appropriately changed and set on the top of the operation lever 1 or on the front side or the side as long as the position is easy for the operator to operate.
[0017]
An operation valve (not shown) for operating each working unit (boom, arm, bucket, etc.) of the front structure is disposed in the console 4, and either the tilting operation of the operation lever 1 or the pressing operation of the operation switch 2 is performed. It is set to operate in accordance with the operation of. As for the opening / closing operation of the operation valve, the operation of the operation lever 1 or the operation of the operation switch 2 is selectively selected by the switching operation of the changeover switch 3. The switching mechanism electrically controls the electric signal from the operation switch 2, but controls the operation of the operation lever 1 by physically restricting the operation as described later.
[0018]
As shown in FIG. 3C, the operation lever 1 is supported so as to be tiltable right and left and back and forth about a base end portion 10. A holding disk 11 is formed above the base end 10. A push rod 7 having a spring 6 interposed at the lower end is disposed on the four sides on the lower side of the holding disk 11. When one of the push rods 7 is pressed downward by the tilting of the holding disk 11, The pressure is hydraulically or electrically transmitted to the operation valve, and the opening of the valve corresponding to the push rod 7 is controlled based on the presence or absence of the transmission. Further, a stopper plate 8 is disposed at a position corresponding to the support portion of the lever base end portion 10 and opposed to the lower surface of the holding disk 11. The stopper plate 8 is rotatably supported via an E-ring (not shown) at a position between a shaft portion 12 of the base end portion 10 and a support portion 13 having an enlarged diameter. Is rotated by the operation of the electromagnetic actuator 9 by the switching of. As shown in FIG. 3A, outwardly extending fins 80 are formed radially in the stopper plate 8, and the fins 80 are arranged between the push rods 7. On the other hand, a ring-shaped slit 70 into which the fin 80 can be freely fitted is formed in the periphery of the push rod 7 at a position substantially at the same height as the fin 80. Therefore, when the stopper plate 8 is rotated and the fins 80 are fitted in the slits 70 of the push rod 7, even if the operator tilts the operation lever 1 in the neutral state and tries to push any push rod 7, It cannot be pushed, and consequently none of the working parts will work because the operating valve will not work. Conversely, if the fin 80 is disengaged from the slit 70 of the push rod 7, one of the push rods 7 is pushed by the tilt of the operation lever 1, and the working unit operates. As described above, the rotation of the stopper plate 8 is based on the switching of the changeover switch 3. When the changeover mode is switched to the operation side of the operation switch 2, the electromagnetic actuator 9 operates, and the fin 80 moves the push rod 7. When the operation lever 1 is switched to the operation side of the operation lever 1 while rotating to the position where the operation lever 1 is fitted to the slit 70, the operation shaft 91 of the electromagnetic actuator 9 is retracted, and as a result, the fin 80 is disengaged from the slit 70 of the push rod 7 by the force of the spring 11. Rotate in the direction. That is, in the present embodiment, a mechanism for fitting the fin 80 to the slit 70 of the push rod 7 by the rotation of the stopper plate 8 is the fixing means of the present invention. However, as a form of responding to an emergency, the slit 70 is formed to have an inclination, and the fin 80 fitting portion is also made to correspond to the form, so that even when both are fitted, the operating lever 1 can be operated with a certain force or more. , The fins 80 may come off the slits 70.
[0019]
Here, as shown in FIG. 4, the stopper plate 8 may be set separately in the front-rear direction and the left-right direction (other configurations are the same as in the above-described embodiment). In this embodiment, the mode can be switched between the operation of the operation switch 2 and the operation of the operation switch 2 for each of the divided stopper plates 8a and 8b. Needless to say, as another form, the stopper plate 8 may be separately set in four directions for each push rod 7.
[0020]
Although the operation switch 2 is a pressing type, as shown in FIGS. 1 and 2 in particular, the outer shape is formed in a circular shape, and a composite pressing operation in the front-rear direction and the left-right direction is possible.
[0021]
The travel switch 5 has an angle sensor and senses at an operated angle, and the switch shape is formed in a crescent shape that is easy to catch a finger (a half-moon shape or a bow shape may be used if a finger is easy to catch). .
[0022]
According to the above-described embodiment, when the mode of the changeover switch 3 is switched to the operation operation side of the operation lever 1, the operation switch 2 is in an electrically disconnected state, and the drive transmission system by the electric circuit is shut off. In this state, the operation lever 1 can be freely tilted back and forth and left and right, so that each operation unit can be operated by the operation. Even if the operation switch 2 is pressed by mistake, unintended behavior of the aircraft can be prevented. On the other hand, when the operation switch 2 is switched to the operation operation side, the operation switch 2 is energized to be activated, the electromagnetic actuator 9 is also energized and activated, the stopper plate 8 is rotated, and the fin 80 is pushed. Since the operation lever 1 is fitted in the slit 70 of the rod 7, the operation lever 1 is fixed in a neutral state and does not perform a tilting operation, and each operation unit can be easily operated by operating the operation switch 2 on the fixed operation lever 1. Of course, the operation lever 1 is not accidentally tilted during the operation of the operation switch 2. These switchings can be freely and appropriately selected by the operator while considering the work situation.
[0023]
Further, in a mode in which the stopper plate 8 is set for each push rod 7 (two in FIG. 4, that is, the left and right 8a and the front and rear 8b), an operation by tilting the operation lever 1 is performed. The operation by the operation switch 2 can be combined. For example, the operation of the boom / arm / bucket takes advantage of the fine operability of the operation lever 1, and only the turning is quickly performed by the operation switch 2. When a grapple is attached instead of the bucket, the gripping operation of the grapple is performed by the operation lever. Using the fine operability of (1), the opening operation can be quickly performed by the operation switch 2 and the like.
[0024]
Further, in the present embodiment, since the operation switch 2 is formed in a circular shape, combined operation of front, rear, left and right can be performed, so that operability is further improved, and the traveling switch 5 is smoothly operated with one finger. Therefore, the operability is remarkably improved in combination with the switching mechanism.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the operating device for a construction machine according to the present invention, the operator can freely select the operation by the operation lever or the operation by the operation switch according to the work situation, in other words, the operation of both operation devices The operation which makes use of the advantages becomes possible, and the operation most suitable for the work situation becomes possible, and the operability of the construction machine is remarkably improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of one embodiment to which the present invention is applied, and is a view from the side.
FIG. 2 is a bird's-eye view of the embodiment of FIG. 1;
3A and 3B are explanatory views of the vicinity of an operation lever base end portion in the present embodiment, and FIG. 3A is a plan view of the operation lever base end portion cut horizontally in an upper side of a stopper plate, and FIG. (A) is a partial cross-sectional view as viewed from the direction A, (c) is a cross-sectional view taken along the line XX of (a) (however, the upper part of the stopper plate not shown in (a) is also shown. Is).
4A and 4B are explanatory views of another embodiment of a stopper plate, in which FIG. 4A is a plan view of the operation lever base end when cut horizontally in the upper side of the stopper plate, and FIG. 4A) is a partial cross-sectional view as viewed from the direction A, and FIG. 4C is a partial cross-sectional view as viewed from the direction B in FIG.
FIGS. 5A and 5B show an operating device disclosed in JP-A-2000-204599 (Patent Document 1), wherein FIG. 5A is a front view and FIG. 5B is a plan view.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 operation lever 2 operation switch 3 changeover switch 4 console 5 travel switch 7 push rod 8 stopper plate 9 electromagnetic actuator 10 base end 11 holding disk 70 slit 80 fin
