JP2007191888A

JP2007191888A - 作業機械の操作装置

Info

Publication number: JP2007191888A
Application number: JP2006009974A
Authority: JP
Inventors: Eiji Akabane; 英司赤羽根; Hiroaki Ando; 博昭安藤; Akiyasu Yamada; 晃廉山田
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2007-08-02

Abstract

【課題】初心者であっても長時間の作業を容易にかつ安定して行なえる操作性の良い作業機械の操作装置を提供する。
【解決手段】運転席11の一側のコンソールボックス14上に前後方向移動自在かつ下・上方向回動自在に、オペレータの一側の腕部の肘から先の部分を一体的に支持する一側の腕部支持体15を設ける。この腕部支持体15の前方に、オペレータが掴むグリップ19を回動自在に設ける。腕部支持体15を前・後方向に移動させることでフロント作業装置５のブーム６をブーム下げ・上げ方向に回動操作するスライダ22を設ける。腕部支持体15を下・上方向に回動することでスティック７をスティックイン・アウト方向に回動操作するアームサポート23を設ける。グリップ19を下・上方向に回動することでバケット８をバケットイン・アウト方向に回動操作するグリップレバー28を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業機械の運転席に添って設置された操作装置に関する。

従来の油圧ショベルの操作装置は、運転席の左右に配置され、前後左右方向に回動傾斜可能な操作レバーで、それぞれブーム、スティック、バケット、上部旋回体の旋回を操作し、運転席の前方に配置された１対の走行ペダル・レバーを回動傾斜させることで下部走行体の左右のクローラをそれぞれ操作している。

ＪＩＳパターンを例にとると、右のレバーの前・後傾斜でブームの下げ・上げ、左・右傾斜でバケットのイン・アウト、左のレバーの前・後傾斜でスティックのアウト・イン、左・右傾斜で上部旋回体の左旋回・右旋回という操作になる。よって、フロント作業装置の動きは、右のレバーの前後左右方向の傾斜と、左のレバーの前後方向の傾斜を組合わせて操作することになり、初心者には操作し難い。

また、油圧ショベルの運転室は左側にドアがあり、そこから出入りするが、全レバーを運転席から届く範囲に設置する必要があるため、左操作レバーと前方の走行レバーとの間隔が広く取れず、出入りが難しいと言う問題がある。

そこで、これらの問題点を解決する種々の発明が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）。

特許文献１〜３の各発明は、フロント作業装置の各機能を模擬した機構によって操作しようとする操作装置であるが、この操作装置は腕全体を使って模擬機構を動かす必要がある。つまり作業中、腕はずっと空中で繰り返し動かすことになり、長時間の作業に耐え得るものではない。

特許文献４の発明は、各操作をスイッチで行なわせるものであるが、フロント作業装置の微妙な動きをスイッチで行なうのは無理があり、さらに操作杆を操作しながらスイッチを操作すると操作が不安定になる。

すなわち、スイッチを操作するには手首もしくは掌を固定していなければならないが、固定する相手の操作杆が、前後左右およびその複合方向に動きうる自由度の大きいものであり、それを操作しているのでスイッチ操作および操作杆操作共に不安定になる。

特許文献５の発明も、特許文献１〜３の発明と同様に腕を固定することができず、長時間の作業には耐えられない。
特開平５−３１１６９３号公報（第２頁、図１）実開平６−３０２５４号公報（第１頁、第１図）特開２０００−６４３６１号公報（第４−５頁、図５）特開２００１−６５０００号公報（第３−４頁、図２）特開２００３−２７５２７号公報（第３−５頁、図１）

このように、従来の左右のレバー操作では、フロント作業装置の動きを左右のレバー操作で操縦することになり、初心者には操作し難い。また、操作レバーと走行レバーの間隔が狭く、出入りがしにくい。

また、フロントの動きを模擬した操作装置では腕を固定することができず、長時間の作業には耐えられない。

さらに、自由度の大きいレバーに設置したスイッチを操作するものでは、レバーを操作しながらのスイッチ操作が難しい。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、初心者であっても長時間の作業を容易にかつ安定して行なえる操作性の良い作業機械の操作装置を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、機体に対し作業装置が設けられ、作業装置は、機体に対しブームがブーム下げ・上げ方向に回動可能に設けられ、ブームの先端部に対してスティックがスティックイン・アウト方向に回動可能に設けられ、スティックの先端部に対してバケットがバケットイン・アウト方向に回動可能に設けられた作業機械の運転席に添って配置された操作装置であって、運転席の一側に配設された一側のベース部材と、この一側のベース部材上に運転席のオペレータから見て前後方向移動自在かつ下・上方向回動自在に設けられオペレータの一側の腕部の肘から先の部分を一体的に支持する一側の腕部支持体と、この腕部支持体の前方に下・上方向回動自在に設けられオペレータにより掴まれるグリップと、腕部支持体に支持された状態でグリップを掴んだオペレータの一側の腕部を前・後方向に動かして腕部支持体を前・後方向に移動させることによりこの腕部支持体とともに移動して作業装置のブームをブーム下げ・上げ方向に回動操作するブーム操作部と、グリップを掴んだオペレータの一側の腕部をその肘を支点として下・上方向に動かして腕部支持体を下・上方向に回動することによりこの腕部支持体とともに回動して作業装置のスティックをスティックイン・アウト方向に回動操作するスティック操作部と、グリップを掴んだオペレータの一側の腕部の手首を下・上方向に動かしてグリップを下・上方向に回動することによりこのグリップとともに回動して作業装置のバケットをバケットイン・アウト方向に回動操作するバケット操作部とを具備した作業機械の操作装置である。

請求項２記載の発明は、機体に対し作業装置が設けられ、作業装置は、機体に対しブームがブーム下げ・上げ方向に回動可能に設けられ、ブームの先端部に対してスティックがスティックイン・アウト方向に回動可能に設けられ、スティックの先端部に対してバケットがバケットイン・アウト方向に回動可能に設けられた作業機械の運転席に添って配置された操作装置であって、運転席の一側に配設された一側のベース部材と、この一側のベース部材上に運転席のオペレータから見て下・上方向回動自在に設けられオペレータの一側の腕部の肘から先の部分を一体的に支持する一側の腕部支持体と、この腕部支持体の前方に下・上方向回動自在に設けられかつ回転自在に軸支されオペレータにより掴まれるグリップと、グリップを掴んだオペレータの一側の腕部をその肘を支点として下・上方向に動かして腕部支持体を下・上方向に回動することによりこの腕部支持体とともに回動して作業装置のブームをブーム下げ・上げ方向に回動操作するブーム操作部と、グリップを掴んだオペレータの一側の腕部の手首を支点としてグリップを下・上方向に回動することによりこのグリップとともに回動して作業装置のスティックをスティックイン・アウト方向に回動操作するスティック操作部と、グリップを掴んだオペレータの一側の腕部の手首を動かしてグリップを前・後方向に回転させることにより作業装置のバケットをバケットイン・アウト方向に回動操作するバケット操作部とを具備した作業機械の操作装置である。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の作業機械が、左右の履帯をそれぞれ前進・後進方向に駆動する下部走行体に対して上部旋回体が右旋回・左旋回方向にスイング可能に設けられた機体を有し、この作業機械の運転席に添って配置された操作装置であって、運転席の他側に配設された他側のベース部材と、この他側のベース部材上に運転席のオペレータから見て右・左方向回動自在に設けられオペレータの他側の腕部の肘から先の部分を一体的に支持する他側の腕部支持体と、他側の腕部支持体の前方に一体的に設置されオペレータの他側の腕部手首を載せる手首載せ台と、オペレータの他側の腕部をその肘を支点として右・左方向に動かして他側の腕部支持体を右・左方向に回動することによりこの腕部支持体とともに回動して下部走行体に対し上部旋回体を右旋回・左旋回方向にスイング操作するスイング操作部と、手首載せ台の先端部上にそれぞれ前・後方向回動自在に左右並設された２本のレバーを有しオペレータの指先によりこれらのレバーを前・後方向に回動することにより下部走行体の左右の履帯をそれぞれ前進・後進方向に走行操作する走行操作部とを具備したものである。

請求項１記載の発明によれば、運転席の一側に位置する一側のベース部材上の一側の腕部支持体またはグリップを動かして一側に設けられたブーム操作部、スティック操作部およびバケット操作部を操作することで作業装置の各動作を片側の腕部のみで操作するので、初心者でも容易に操作できる。特に、オペレータは、スティック操作部に腕を載せたまま、片側の腕部支持体またはグリップだけで作業装置の操作が可能となり、さらに作業装置の動きと腕部支持体またはグリップの動きが同方向であるので擬似動作により操作可能であり、初心者でも容易に操作できる。また、オペレータの腕部を腕部支持体のスティック操作部およびグリップに預けて、腕部の荷重を支えられながら操作できるので、長時間の作業にも耐えることができ、微操作性も良いものになる。さらに、腕部を前・後方向に動かすと腕部支持体を介してブーム操作部が移動してブームをブーム下げ・上げ方向に回動操作し、腕部をその肘を支点として下・上方向に動かすとスティック操作部が下・上方向に回動してスティックをスティックイン・アウト方向に回動操作し、手首を下・上方向に動かすとグリップを介してバケット操作部が下・上方向に回動してバケットをバケットイン・アウト方向に回動操作するので、作業装置の各操作を片側の腕部の擬似操作により容易に安定して行なうことができ、操作性を向上できる。

請求項２記載の発明によれば、運転席の一側に位置する一側のベース部材上の一側の腕部支持体またはグリップを動かして一側に設けられたブーム操作部、スティック操作部およびバケット操作部を操作することで作業装置の各動作を片側の腕部のみで操作するので、初心者でも容易に操作できる。特に、オペレータは、ブーム操作部に腕を載せたまま、片側の腕部支持体またはグリップだけで作業装置の操作が可能となり、さらに作業装置の動きと腕部支持体またはグリップの動きが同方向であるので擬似動作により操作可能であり、初心者でも容易に操作できる。また、オペレータの腕部を腕部支持体のブーム操作部およびグリップに預けて、腕部の荷重を支えられながら操作できるので、長時間の作業にも耐えることができ、微操作性も良いものになる。さらに、グリップを掴んだオペレータの一側の腕部をその肘を支点として下・上方向に動かすことによりブーム操作部を回動して作業装置のブームをブーム下げ・上げ方向に回動操作し、グリップを掴んだオペレータの一側の腕部の手首を支点としてグリップを下・上方向に回動することによりスティック操作部を回動して作業装置のスティックをスティックイン・アウト方向に回動操作し、グリップを掴んだオペレータの一側の腕部の手首を動かしてグリップを前・後方向に回転させるバケット操作部により作業装置のバケットをバケットイン・アウト方向に回動操作するので、作業装置の３関節部の各操作と酷似した動きをする片側の腕部の３操作により各操作を容易に行なうことができ、格段に操作性を向上できる。

請求項３記載の発明によれば、運転席の他側に位置する他側のベース部材上にオペレータの他側の腕部の肘から先の部分を一体的に支持する他側の腕部支持体が右・左方向回動自在に設けられ、オペレータの他側の腕部をその肘を支点として右・左方向に動かして他側の腕部支持体を右・左方向に回動することによりこの腕部支持体とともに回動するスイング操作部により上部旋回体を右旋回・左旋回方向にスイング操作するとともに、他側の腕部支持体の前方にオペレータの他側の腕部の手首を載せる手首載せ台を一体的に設置し、この手首載せ台の先端部上に下部走行体の左右の履帯をそれぞれ前進・後進方向に走行操作する走行操作部を設置することで、一側の腕部による作業装置の操作と、他側の腕部による上部旋回体のスイング操作および下部走行体の走行操作とを分けて操作できるので、これらの各操作をより容易にでき、また、他側の腕部支持体の前方に一体的に設置した手首載せ台の先端部上に左右の履帯を走行操作する２本のレバーを有する走行操作部を設置したので、従来のように運転席の前方に走行レバーを設置する必要がなく、操作レバーと走行レバーの間隔が狭く出入りがし難いという問題を解決できるとともに、手首載せ台上に手首を固定した状態で指先により走行操作部のレバーを回動するので、初心者であっても長時間の作業を容易にかつ安定して行なうことができ、操作性を向上できる。

以下、本発明を図１乃至図３に示された一実施の形態、図４に示された他の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図１に示されるように、作業機械としての油圧ショベルは、左右の履帯1aをそれぞれ前進・後進方向に駆動する下部走行体１に対して上部旋回体２が右旋回・左旋回方向にスイング可能に設けられた機体９を有し、この機体９に対し、キャブ３および動力装置４とともに作業装置としてのフロント作業装置５が搭載されている。

このフロント作業装置５は、上部旋回体２に対してブーム６がブームシリンダ6cによりブーム下げ・上げ方向に回動可能に設けられ、ブーム６の先端部に対してスティック７がスティックシリンダ7cによりスティックイン・アウト方向に回動可能に設けられ、スティック７の先端部に対してバケット８がバケットシリンダ8cによりバケットイン・アウト方向に回動可能に設けられている。

キャブ３の内部には、オペレータが座る運転席11の一側および他側に添って、オペレータにより操作されるフロント操作レバー装置12と、旋回・走行操作レバー装置13とが設置されている。

右側のフロント操作レバー装置12を説明すると、運転席11のオペレータから見て運転席11の右側に一側のベース部材としてのコンソールボックス14が設置され、このコンソールボックス14上に、運転席11のオペレータから見て前後方向移動自在かつ下・上方向回動自在に、オペレータの右腕部の肘から先の部分を一体的に支持する一側の腕部支持体15が設けられている。

この腕部支持体15は、関節部16と、オペレータの右腕部の肘から先の部分を嵌着するための嵌着溝17とを有し、この嵌着溝17の前端は、オペレータの腕部を突出させるために凹形に開口されている。この腕部支持体15の先端部には、１つの関節部18を介して、オペレータにより掴まれるグリップ19が設けられている。

さらに詳しく説明すると、図２に示されるように、コンソールボックス14の上面部には前後方向に細長く形成された長穴部21が設けられ、この長穴部21を通して、コンソールボックス14の内部で前後方向スライド自在に支持された垂直軸状のブーム操作部としてのスライダ22が上方に突設されている。

コンソールボックス14の内部には、スライダ22の前後方向スライド量に応じたパイロット圧を出力するブーム用パイロット弁（所謂リモコン弁と呼ばれる減圧弁、図示せず）を設置するか、またはスライダ22の前後方向スライド量を検出する直動型ポテンショメータなどのブーム用センサ（図示せず）が設けられている。

スライダ22は、腕部支持体15に支持された状態でグリップ19を掴んだオペレータの右側の腕部を前・後方向に動かして腕部支持体15を前・後方向に移動させることにより、この腕部支持体15とともに移動して、前記ブーム用パイロット弁を直接操作するか、または前記ブーム用センサを動かす。ブーム用パイロット弁は、ブーム用コントロール弁をパイロット操作して、ブームシリンダ6cを動かし、前記ブーム用センサは、電油変換弁を介しブーム用コントロール弁をパイロット操作して、ブームシリンダ6cを動かす。

このとき、スライダ22の前方向スライド操作によりブームシリンダ6cをブーム下げ方向に作動させ、また、スライダ22の後方向スライド操作によりブームシリンダ6cをブーム上げ方向に作動させる。スライダ22のスライド量は、ブーム用コントロール弁のスプールストロークを指示し、ブームシリンダ6cの作動速度を決定する。

さらに、スライダ22に対し、腕部支持体15に一体化されたスティック操作部としてのアームサポート23の下面に設けられた軸受部24が、回動軸25により回動自在に軸支されている。この回動軸25の一端には、スライダ22に対するアームサポート23の下・上方向回動量を検出する回転型ポテンショメータなどのスティック用センサ（図示せず）が設けられている。

このアームサポート23は、腕部支持体15に支持された状態でグリップ19を掴んだオペレータの右側の腕部をその肘を支点として下・上方向に動かして回動することで、前記スティック用センサを動かす。このスティック用センサは、電油変換弁を介しスティック用コントロール弁をパイロット操作して、スティックシリンダ7cを動かす。

このとき、アームサポート23の下方向回動操作によりスティックシリンダ7cをスティックイン方向（伸び方向）に作動させ、アームサポート23の上方向回動操作によりスティックシリンダ7cをスティックアウト方向（縮み方向）に作動させる。また、アームサポート23の回動角は、スティックシリンダ7cを制御するコントロール弁のスプールストロークを指示し、スティックシリンダ7cの作動速度を決定する。

また、腕部支持体15から前方へ一体に突出されたアームサポート23の先端部に軸受部26が設けられ、この軸受部26に、左右方向の回動軸27により、フロント作業装置５のバケット８をバケットイン・アウト方向に回動操作するバケット操作部としてのグリップレバー28が下・上方向回動自在に設けられ、このグリップレバー28の先端部に前記グリップ19が内向き水平に取付けられている。回動軸27の一端には、アームサポート23に対するグリップレバー28の下・上方向回動量を検出する回転型ポテンショメータなどのバケット用センサ（図示せず）が設けられている。

このグリップレバー28は、腕部支持体15に支持された状態でグリップ19を掴んだオペレータの右側の腕部の手首を下・上方向に動かしてグリップ19を下・上方向に移動させることにより回動操作し、前記バケット用センサを動かす。このバケット用センサは、電油変換弁を介しバケット用コントロール弁をパイロット操作して、バケットシリンダ8cを動かす。

このとき、グリップレバー28の下方向回動操作によりバケットシリンダ8cをバケットイン方向（伸び方向）に作動させ、グリップレバー28の上方向回動操作によりバケットシリンダ8cをバケットアウト方向（縮み方向）に作動させる。また、グリップレバー28の回動角は、バケットシリンダ8cを制御するコントロール弁のスプールストロークを指示し、バケットシリンダ8cの作動速度を決定する。

一方、図３は、左側の旋回・走行操作レバー装置13を示し、運転席11のオペレータから見て運転席11の左側には他側のベース部材としてのコンソールボックス31が配設され、このコンソールボックス31上には、オペレータの左腕部の肘から先の部分を一体的に支持する他側の腕部支持体32が、運転席11のオペレータから見て右・左方向回動自在に設けられている。

この腕部支持体32は、オペレータの左腕部の肘から先の部分を嵌着するための嵌着溝33を有し、この嵌着溝33の前端は、オペレータの腕部を突出させるために凹形に開口されている。

さらに、コンソールボックス31の上面部には固定ボス部34が上方に突設され、この固定ボス部34に、腕部支持体32の後部下面に一体化された垂直軸状のスイング操作部としてのスイングシャフト35が右・左方向回動自在に嵌合されている。

コンソールボックス31の内部には、スイングシャフト35の右・左方向回動量に応じたパイロット圧を出力するスイング用パイロット弁（所謂リモコン弁、図示せず）を設置するか、またはスイングシャフト35の右・左方向回動量を検出する回動型ポテンショメータなどのスイング用センサ（図示せず）が設けられている。

スイングシャフト35は、オペレータの左腕部をその肘を支点として右・左方向に動かして左側の腕部支持体32を右・左方向に回動することにより、この腕部支持体32とともに回動して、前記スイング用パイロット弁を直接操作するか、または前記スイング用センサを動かす。スイング用パイロット弁は、スイング用コントロール弁をパイロット操作して、スイングモータ（図示せず）を動かし、また前記スイング用センサは、電油変換弁を介しスイング用コントロール弁をパイロット操作して、スイングモータを回動する。

このとき、腕部支持体32の左方向スイング操作によりスイングモータを左旋回方向に作動させ、また、腕部支持体32の右方向スイング操作によりスイングモータを右旋回方向に作動させる。腕部支持体32の回動角は、コントロール弁のスプールストロークを指示し、上部旋回体２の旋回速度を決定する。

さらに、腕部支持体32の下面に一体化され前端面より突出されたサポートブラケット36に、オペレータの左腕部の手首などを載せる手首載せ台37が一体的に設置され、この手首載せ台37上には、オペレータの左手の手首を載せるリストレスト・パッド38が設けられている。

この手首載せ台37内には走行制御装置が設けられ、手首載せ台37の先端部上には、下部走行体１の左右の履帯1aをそれぞれ前進・後進方向に走行操作する走行操作部39が設けられている。この走行操作部39は、２本のレバー40がそれぞれ前・後方向回動自在に左右並設され、オペレータの指先によりこれらのレバー40を前・後方向に回動することにより、下部走行体１の左右の履帯1aがそれぞれ前進・後進方向に走行操作される。

手首載せ台37内の走行制御装置は、例えば各レバー操作量に応じたパイロット圧を出力する減圧弁（所謂リモコン弁、図示せず）がそれぞれ設置されているか、またはスペース上これらの減圧弁を設置できない場合は、各レバー操作量を電気的に検出する回動型ポテンショメータなどの走行用センサがそれぞれ設置されている。

このように、図２に示されたフロント操作レバー装置12と、図３に示された旋回・走行操作レバー装置13とが、図１に示されるように運転席の右側と左側とに設置され、一側のコンソールボックス14上には、３つの操作部22，23，28が設けられ、他側のコンソールボックス31上には、旋回系および走行系の操作部35，39が設けられている。

これらの各操作部22，23，28，35，39には、操作量（移動量または回動量）に応じたパイロット圧を出力するパイロット弁（所謂リモコン弁、図示せず）を設置するか、またはスペース上、これらのパイロット弁を設置できない場所では、直動型または回動型ポテンショメータなどのストロークセンサまたは角度センサ（共に図示せず）を設置し、これらのセンサから出力された指令信号は、電磁比例弁などの電油変換弁によりパイロット圧に変換され、これらのパイロット圧は油圧アクチュエータ回路のコントロール弁（図示せず）に入力され、コントロール弁は、それらのパイロット圧に応じてそれぞれストロークする複数のスプールにより、ブームシリンダ6c、スティックシリンダ7c、バケットシリンダ8c、旋回モータ、走行モータをそれぞれ方向制御および流量制御する。

次に、この実施の形態の作用を説明する。

オペレータが、腕部支持体15の嵌着溝17内に嵌合支持された状態でグリップ19を掴んだ右側の腕部を前・後方向に動かすと、腕部支持体15が前・後方向に移動し、軸状のスライダ22が、コンソールボックス14の上面の長穴部21に沿って前・後方向にスライド移動するので、長穴部21の中央からのスライダ22の移動方向および移動量に応じてパイロット制御されるコントロール弁のブーム用スプールにより、スライダ22の移動方向および移動量に応じた作動方向および作動速度で、フロント作業装置５のブームシリンダ6cが作動制御され、ブーム６がブーム下げ・上げ方向に回動操作される。

オペレータが、腕部支持体15の嵌着溝17内に嵌合支持された状態でグリップ19を掴んだ右側の腕部を、肘を支点に下・上方向に動かすと、腕部支持体15およびアームサポート23が下・上方向に回動し、スライダ22に対しアームサポート23が下・上方向に回動されるので、そのアームサポート23の回動方向および回動量に応じてパイロット制御されるコントロール弁のスティック用スプールにより、アームサポート23の回動方向および回動量に応じた作動方向および作動速度でフロント作業装置５のスティックシリンダ7cが制御され、スティック７がスティックイン・アウト方向に回動操作される。

オペレータが、腕部支持体15の嵌着溝17内に嵌合支持された状態でグリップ19を掴んだ右側の腕部の手首を下・上方向に動かすと、グリップ19とともにグリップレバー28が水平方向の回動軸27を支点に下・上方向に回動するので、そのグリップレバー28の回動方向および回動量に応じてパイロット制御されるコントロール弁のバケット用スプールにより、グリップレバー28の回動方向および回動量に応じた作動方向および作動速度でフロント作業装置５のバケットシリンダ8cが制御され、バケット８がバケットイン・アウト方向に回動操作される。

一方、オペレータが旋回系を操作するときは、左側のコンソールボックス31上に設置された腕部支持体32の嵌着溝33内に嵌合支持された状態で手首載せ台37のリストレスト・パッド38に手首を固定した左側の腕部を、その肘を支点として右・左方向に動かすと、すなわち右・左方向に水平にスイングすると、腕部支持体32が右・左方向に回動し、軸状のスイングシャフト35が同方向に回動されるので、そのスイングシャフト35の回動方向および回動量に応じてパイロット制御されるコントロール弁の旋回用スプールにより、スイングシャフト35の回動方向および回動量に応じた作動方向および作動速度で上部旋回体２の旋回モータが制御され、上部旋回体２が右旋回・左旋回方向にスイングする。

さらに、オペレータが走行系を操作するときは、左側の腕部支持体32の嵌着溝33内に左腕の肘などを嵌入した状態で、その手首を手首載せ台37のリストレスト・パッド38に載せて左側の腕部を固定し、その左手の２本の指先により走行操作部39の左右のレバー40をそれぞれ前・後方向に回動することにより、下部走行体１の左右の履帯1aをそれぞれ前進・後進方向に走行操作する。

次に、この実施の形態の効果を説明する。

図２に示されたフロント操作レバー装置12は、運転席11の一側に位置するコンソールボックス14上の一側の腕部支持体15またはグリップ19を動かして、スライダ22、アームサポート23およびグリップレバー28を操作することで、フロント作業装置５の各動作を片側の腕部のみで操作するので、初心者でも容易に操作できる。

特に、オペレータは、アームサポート23に腕を載せたまま、片側のフロント操作レバー装置12だけでフロント作業装置５の操作が可能となり、さらにフロント作業装置５の動きと腕部支持体15またはグリップ19の動きが同方向であるので、擬似動作により操作可能であり、初心者でも容易に操作できる。

また、オペレータの腕部を腕部支持体15のアームサポート23およびグリップ19に預けて、腕部の荷重を支えられながら操作できるので、長時間の作業にも耐えることができ、微操作性も向上できる。

さらに、腕部を前・後方向に動かすと腕部支持体15を介してスライダ22が移動してブーム６をブーム下げ・上げ方向に回動操作し、腕部をその肘を支点として下・上方向に動かすとアームサポート23が下・上方向に回動してスティック７をスティックイン・アウト方向に回動操作し、手首を下・上方向に動かすとグリップ19を介してグリップレバー28が下・上方向に回動してバケット８をバケットイン・アウト方向に回動操作するので、フロント作業装置５の各操作を片側の腕部の擬似操作により容易に安定して行なうことができ、操作性を向上できる。

また、図３に示された旋回・走行操作レバー装置13は、運転席11の他側に位置するコンソールボックス31上にオペレータの左腕部の肘から先の部分を一体的に支持する他側の腕部支持体32が右・左方向回動自在に設けられ、オペレータの左側の腕部をその肘を支点として右・左方向に動かして他側の腕部支持体32を右・左方向に回動することによりこの腕部支持体32とともに回動するスイングシャフト35により上部旋回体２を右旋回・左旋回方向にスイング操作するとともに、腕部支持体32の前方にオペレータの左側の腕部の手首などを載せる手首載せ台37を一体的に設置し、この手首載せ台37の先端部上に下部走行体１の左右の履帯1aをそれぞれ前進・後進方向に走行操作する走行操作部39を設置することで、右側の腕部によるフロント作業装置５の操作と、左側の腕部による上部旋回体２のスイング操作および下部走行体１の走行操作とを分けて操作できるので、これらの各操作をより容易にできる。

また、他側の腕部支持体32の前方に一体的に設置した手首載せ台37の先端部上に左右の履帯1aを走行操作する２本のレバー40を有する走行操作部39を設置したので、従来のように運転席11の前方に走行レバーを設置する必要がなく、操作レバーと走行レバーの間隔が狭く出入りがし難いという問題を解決できるとともに、手首載せ台37のリストレスト・パッド38上に手首を固定した状態で指先により走行操作部39の各レバー40を回動するので、初心者であっても長時間の作業を容易にかつ安定して行なうことができ、操作性を向上できる。

このように、図２に示されたフロント操作レバー装置12と、図３に示された旋回・走行操作レバー装置13とが、運転席11の一側と他側とに分かれた方式は、一方の片側がフロント作業装置５の操作、他方の片側が上部旋回体２のスイング操作および下部走行体１の走行操作に分かれるので、操作がよりしやすくなる。

さらに、これらの操作装置は、フロント作業装置５の３方向の動きに類似した模擬動作により操作できるので、初心者でも操作しやすい操作装置を提供できる。

また、オペレータは、その腕部を腕部支持体15，32に、手首をアームサポート23およびリストレスト・パッド38に預けて操作できるので、長時間の作業も問題なく、微操作性も良いものになる。

また、走行操作部39の２本のレバー40により走行レバーを手元に設置でき、運転席11の前方に設置する必要がないので、運転室への出入りが容易になる。

さらに、運転席11の前方に、走行レバーに替わり、アタッチメントペダルを装着することも可能で、従来はアタッチメントペダルを付けるために外していたフットレストを外すことなく、アタッチメントペダルの装着が可能になる。または、アタッチメントペダルを、従来の２個から４個に増加できる。

次に、図４に示された他の実施の形態を説明する。なお、図１に示されたものと同様の部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

機体９に対し作業装置としてのフロント作業装置５が設けられ、このフロント作業装置５は、機体９に対しブーム６がブーム下げ・上げ方向に回動可能に設けられ、ブーム６の先端部に対してスティック７がスティックイン・アウト方向に回動可能に設けられ、スティック７の先端部に対してバケット８がバケットイン・アウト方向に回動可能に設けられている。

運転席11の一側に一側のベース部材としてのコンソールボックス14が配設され、このコンソールボックス14上にフロント操作レバー装置41が設置されている。

このフロント操作レバー装置41は、一側のコンソールボックス14上に支持部材42が一体的に突設され、この支持部材42の上端部に、回動軸43により、オペレータの一側の腕部の肘から先の部分を一体的に支持する一側の腕部支持体15が、運転席11のオペレータから見て下・上方向回動自在に設けられ、この腕部支持体15の前方に、オペレータにより掴まれるグリップ19が、後述するように下・上方向回動自在に設けられ、かつ回転自在に軸支されている。

腕部支持体15は、オペレータの右腕部の肘から先の部分を嵌着するための嵌着溝44を有し、この嵌着溝44の底部にブーム操作部としてのアームサポート45を有している。このアームサポート45は、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部をその肘を支点として下・上方向に動かして腕部支持体15を下・上方向に回動することによりこの腕部支持体15とともに回動してフロント作業装置５のブーム６をブーム下げ・上げ方向に回動操作するもので、回動軸43の端面などに取付けられたブーム用角度センサ（図示せず）により支持部材42に対するアームサポート45の角度を検出してブーム操作角を指令する。

このアームサポート45の先端部には、回動軸46により、スティック操作部としてのグリップレバー47が回動自在に設けられている。このグリップレバー47は、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部の手首を支点としてグリップ19を下・上方向に回動することによりこのグリップ19とともに回動してフロント作業装置５のスティック７をスティックイン・アウト方向に回動操作するもので、回動軸46の端面などに取付けられたスティック用角度センサ（図示せず）によりアームサポート45に対するグリップレバー47の角度を検出してスティック操作角を指令する。

このグリップレバー47の先端部には、バケット操作部としてのグリップ装着部48が設けられている。このグリップ装着部48は、オートバイのアクセルグリップと同様に、グリップ19が軸49に回動可能に装着され、このグリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部の手首を動かしてグリップ19を軸49まわりに前・後方向に回転させることによりフロント作業装置５のバケット８をバケットイン・アウト方向に回動操作するもので、グリップ装着部48に内蔵されたバケット用角度センサ（図示せず）により軸49に対するグリップ19の捻り角度を検出してバケット操作角を指令する。

次に、この図４に示された実施の形態の作用効果を説明する。

グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部をその肘を支点として下方向に動かすことにより、アームサポート45を下方向に回動して、フロント作業装置５のブーム６をブーム下げ方向に回動操作し、また、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部の手首を支点としてグリップ19を下方向に回動することにより、グリップレバー47を下方向に回動して、フロント作業装置５のスティック７をスティックイン方向に回動操作し、また、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部の手首を動かしてグリップ19を前方向に回転させるグリップ装着部48により、フロント作業装置５のバケット８をバケットイン方向に回動操作する。

一方、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部をその肘を支点として上方向に動かすことにより、アームサポート45を上方向に回動して、フロント作業装置５のブーム６をブーム上げ方向に回動操作し、また、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部の手首を支点としてグリップ19を上方向に回動することにより、グリップレバー47を上方向に回動して、フロント作業装置５のスティック７をスティックアウト方向に回動操作し、また、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部の手首を動かしてグリップ19を後方向に回転させるグリップ装着部48により、フロント作業装置５のバケット８をバケットアウト方向に回動操作する。

このように、運転席11の一側に位置する一側のコンソールボックス14上の一側の腕部支持体15またはグリップ19を動かして一側に設けられたアームサポート45、グリップレバー47およびグリップ装着部48を操作することでフロント作業装置５の各動作を片側の腕部のみで操作するので、初心者でも容易に操作できる。

特に、オペレータは、アームサポート45に腕を載せたまま、片側の腕部支持体15またはグリップ19だけでフロント作業装置５の操作が可能となり、さらにフロント作業装置５の動きと腕部支持体15またはグリップ19の動きが同方向であるので擬似動作により操作可能であり、初心者でも容易に操作できる。

また、オペレータの腕部を腕部支持体15のアームサポート45およびグリップ19に預けて、腕部の荷重を支えられながら操作できるので、長時間の作業にも耐えることができ、微操作性も良いものになる。

さらに、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部をその肘を支点として下・上方向に動かすことによりアームサポート45を回動してフロント作業装置５のブーム６をブーム下げ・上げ方向に回動操作し、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部の手首を支点としてグリップ19を下・上方向に回動することによりグリップレバー47を回動してフロント作業装置５のスティック７をスティックイン・アウト方向に回動操作し、グリップ19を掴んだオペレータの一側の腕部の手首を動かしてグリップ19を前・後方向に回転させるグリップ装着部48によりフロント作業装置５のバケット８をバケットイン・アウト方向に回動操作するので、フロント作業装置５の３関節部の各操作と酷似した動きをする片側の腕部の３操作により各操作を容易に行なうことができ、格段に操作性を向上できる。

なお、右側のフロント操作レバー装置12，41は、旋回型の油圧ショベルだけでなく、非旋回型の作業機械にも適用できる。

本発明に係る作業機械の操作装置の一実施の形態を示す斜視図である。同上操作装置の右側のフロント操作レバー装置を示す斜視図である。同上操作装置の左側の旋回・走行操作レバー装置を示す斜視図である。本発明に係る作業機械の操作装置の他の実施の形態を示す斜視図である。

符号の説明

１下部走行体
1a 履帯
２上部旋回体
５作業装置としてのフロント作業装置
６ブーム
７スティック
８バケット
９機体
11 運転席
14 一側のベース部材としてのコンソールボックス
15 一側の腕部支持体
19 グリップ
22 ブーム操作部としてのスライダ
23 スティック操作部としてのアームサポート
28 バケット操作部としてのグリップレバー
31 他側のベース部材としてのコンソールボックス
32 他側の腕部支持体
35 スイング操作部としてのスイングシャフト
37 手首載せ台
39 走行操作部
40 レバー
45 ブーム操作部としてのアームサポート
47 スティック操作部としてのグリップレバー
48 バケット操作部としてのグリップ装着部

Claims

機体に対し作業装置が設けられ、作業装置は、機体に対しブームがブーム下げ・上げ方向に回動可能に設けられ、ブームの先端部に対してスティックがスティックイン・アウト方向に回動可能に設けられ、スティックの先端部に対してバケットがバケットイン・アウト方向に回動可能に設けられた作業機械の運転席に添って配置された操作装置であって、
運転席の一側に配設された一側のベース部材と、
この一側のベース部材上に運転席のオペレータから見て前後方向移動自在かつ下・上方向回動自在に設けられオペレータの一側の腕部の肘から先の部分を一体的に支持する一側の腕部支持体と、
この腕部支持体の前方に下・上方向回動自在に設けられオペレータにより掴まれるグリップと、
腕部支持体に支持された状態でグリップを掴んだオペレータの一側の腕部を前・後方向に動かして腕部支持体を前・後方向に移動させることによりこの腕部支持体とともに移動して作業装置のブームをブーム下げ・上げ方向に回動操作するブーム操作部と、
グリップを掴んだオペレータの一側の腕部をその肘を支点として下・上方向に動かして腕部支持体を下・上方向に回動することによりこの腕部支持体とともに回動して作業装置のスティックをスティックイン・アウト方向に回動操作するスティック操作部と、
グリップを掴んだオペレータの一側の腕部の手首を下・上方向に動かしてグリップを下・上方向に回動することによりこのグリップとともに回動して作業装置のバケットをバケットイン・アウト方向に回動操作するバケット操作部と
を具備したことを特徴とする作業機械の操作装置。
機体に対し作業装置が設けられ、作業装置は、機体に対しブームがブーム下げ・上げ方向に回動可能に設けられ、ブームの先端部に対してスティックがスティックイン・アウト方向に回動可能に設けられ、スティックの先端部に対してバケットがバケットイン・アウト方向に回動可能に設けられた作業機械の運転席に添って配置された操作装置であって、
運転席の一側に配設された一側のベース部材と、
この一側のベース部材上に運転席のオペレータから見て下・上方向回動自在に設けられオペレータの一側の腕部の肘から先の部分を一体的に支持する一側の腕部支持体と、
この腕部支持体の前方に下・上方向回動自在に設けられかつ回転自在に軸支されオペレータにより掴まれるグリップと、
グリップを掴んだオペレータの一側の腕部をその肘を支点として下・上方向に動かして腕部支持体を下・上方向に回動することによりこの腕部支持体とともに回動して作業装置のブームをブーム下げ・上げ方向に回動操作するブーム操作部と、
グリップを掴んだオペレータの一側の腕部の手首を支点としてグリップを下・上方向に回動することによりこのグリップとともに回動して作業装置のスティックをスティックイン・アウト方向に回動操作するスティック操作部と、
グリップを掴んだオペレータの一側の腕部の手首を動かしてグリップを前・後方向に回転させることにより作業装置のバケットをバケットイン・アウト方向に回動操作するバケット操作部と
を具備したことを特徴とする作業機械の操作装置。
左右の履帯をそれぞれ前進・後進方向に駆動する下部走行体に対して上部旋回体が右旋回・左旋回方向にスイング可能に設けられた機体を有する作業機械の運転席に添って配置された操作装置であって、
運転席の他側に配設された他側のベース部材と、
この他側のベース部材上に運転席のオペレータから見て右・左方向回動自在に設けられオペレータの他側の腕部の肘から先の部分を一体的に支持する他側の腕部支持体と、
他側の腕部支持体の前方に一体的に設置されオペレータの他側の腕部手首を載せる手首載せ台と、
オペレータの他側の腕部をその肘を支点として右・左方向に動かして他側の腕部支持体を右・左方向に回動することによりこの腕部支持体とともに回動して下部走行体に対し上部旋回体を右旋回・左旋回方向にスイング操作するスイング操作部と、
手首載せ台の先端部上にそれぞれ前・後方向回動自在に左右並設された２本のレバーを有しオペレータの指先によりこれらのレバーを前・後方向に回動することにより下部走行体の左右の履帯をそれぞれ前進・後進方向に走行操作する走行操作部と
を具備したことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の操作装置。