JP2015026335A - 作業機械のペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械のペダルが足元スペースを狭くする場合であっても、オペレータが作業機械に出入する際はペダルに躓くことなく出入でき、かつ、作業機械を稼働させる場合は、円滑なペダル操作性を確保できる作業機械のペダル装置を提供する。【解決手段】姿勢変更機構36は、シートの前方で出入口側に位置する床面に配置した作業機械操作用の左側ペダル35の後端35aがシートから離間する方向の退避姿勢と、シートに接近する方向の操作姿勢とのいずれかに変更する機能を備えている。作業機械を稼働不能とする状態と稼働可能とする状態との間で切り換える油圧ロックスイッチ61を設け、このスイッチ61が作業機械を稼働不能とする場合はＥＣＭ48により姿勢変更機構36を退避姿勢に制御するとともに、スイッチ61が作業機械を稼働可能とする場合はＥＣＭ48により姿勢変更機構36を操作姿勢に制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、油圧ショベルなどの作業機械のペダル装置に関する。

作業機械には、シート前方の足元に操作ペダルがあるものが多い。例えば、図４に示される標準機では、中央部に左右走行用のレバー付きペダル１，２が配置され、これらを挟んで左右両側部にフットレスト３，４がそれぞれ配置され、さらに、これらを挟んで左右両側部にアタッチメントなどの予備アクチュエータ操作用の左側ペダル５および右側ペダル６が配置されている。

一方、小旋回機では、足元に複数の操作ペダルがあると足元スペースが狭くなり、車両運転席への乗降時に、これらの操作ペダルに躓きやすいなどの問題がある。

特に、小旋回機キャブは、キャブ内およびキャブ下空間が狭く、左側ペダル５をレイアウトすることが困難であるので、左側のフットレスト３を撤去して、図５に示されるように、左側ペダル5aをレバー付きペダル１に寄せるようにして設置する場合がある。

この図５に示されるように左側ペダル5aを設置する際、小旋回機では、キャブ組立時のキャブ吊り作業に必要なクリアランスを確保するために、左側ペダル5aを標準機キャブの左側ペダル５より後方に設置するので、この左側ペダル5aとシート７との間の左方に位置する出入口８のアクセス寸法が狭くなり、オペレータが乗り降りする際に、この左側ペダル5aの踵側の後部5bに躓きやすい問題がある。

一方、作業機械の足元スペースを広くするために、手前側にあるペダルを前方へ折り畳むように回動自在に軸支した折り畳み式ペダルが知られている（例えば、特許文献１、２、３参照）。

しかしながら、従来の折り畳み式ペダルは、いずれも作業機械のオペレータが手動で、軸支部分より手前側に引き出した状態から前方へ折り畳んだり、手前側へ引き出す操作が必要となり、煩わしさがある。

特開２００１−１０７３９５号公報 特開２００７−０１６４１５号公報 特開２００９−２８９１６８号公報

そこで、現状の改善策として、キャブ内アクセスのために、左側ペダル5aの後部をカットして短くしているが、左側ペダル5aと右側ペダル６の操作力および足の置き位置などについて操作バランスを取りにくく、オペレータの円滑なペダル操作性に支障が生じている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作業機械のペダルが足元スペースを狭くする場合であっても、オペレータが作業機械に出入する際はその足元スペースを自動的に拡大して、ペダルに躓くことなく出入でき、かつ、作業機械を稼働させる場合は、円滑なペダル操作性を確保できる作業機械のペダル装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、作業機械においてオペレータが着座するシートの前方に位置する床面に配置された作業機械操作用の操作ペダルと、この操作ペダルの後端がシートから離間する方向の退避姿勢とシートに接近する方向の操作姿勢とのいずれかに変更する姿勢変更機構と、作業機械を稼働不能とする状態と稼働可能とする状態との間で切り換えるスイッチと、このスイッチが作業機械を稼働不能とする場合は姿勢変更機構を退避姿勢に制御するとともにスイッチが作業機械を稼働可能とする場合は姿勢変更機構を操作姿勢に制御する制御手段とを具備した作業機械のペダル装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載の作業機械のペダル装置における姿勢変更機構が、前後方向揺動自在に軸支されたバルブ操作用ブラケット部と、このバルブ操作用ブラケット部に対して回動可能に設けられたペダル本体と、このペダル本体をバルブ操作用ブラケット部に対して回動するモータとを具備した作業機械のペダル装置である。

請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載のペダル装置が適用される作業機械が、油圧アクチュエータを作動する油圧回路と、作業機械のシートと操作ペダルとの間の側方に位置する出入口を遮断可能に軸支されて出入口の遮断を解除操作した状態で油圧回路をロックする油圧ロックレバーとを備え、スイッチは、油圧ロックレバーが出入口を遮断した状態で制御手段に作業機械を稼働可能とする信号を送る油圧ロックスイッチとした作業機械のペダル装置である。

請求項１記載の発明によれば、スイッチが作業機械を稼働不能とする場合は、制御手段が姿勢変更機構を、操作ペダルの後端がシートから離間する方向の退避姿勢に制御するとともに、スイッチが作業機械を稼働可能とする場合は、制御手段が姿勢変更機構を、操作ペダルの後端がシートに接近する方向の操作姿勢に制御するので、作業機械のペダルが足元スペースを狭くする場合であっても、オペレータが作業機械に出入する際は、操作ペダルの後端とシートとの間の足元スペースを自動的に拡大して、ペダルに躓くことなく出入でき、かつ、作業機械を稼働させる場合は、操作ペダルの後端がシートに接近する方向の操作姿勢に自動的に復帰して、円滑なペダル操作性を確保できる。

請求項２記載の発明によれば、前後方向揺動自在に軸支されたバルブ操作用ブラケット部に対して回動可能に設けられたペダル本体をモータにより回動するようにした姿勢変更機構は、構造がシンプルで、退避姿勢と操作姿勢との間の姿勢変更も短時間で行なえる。

請求項３記載の発明によれば、油圧ロックレバーが出入口を遮断した状態で油圧ロックスイッチから制御手段に作業機械を稼働可能とする信号を送るようにしたので、オペレータが油圧ロックレバーを出入口遮断位置に操作するだけで、特別なスイッチ操作をしなくても、制御手段および姿勢変更機構により自動的に操作ペダルを操作姿勢に変更できる。

本発明に係る作業機械のペダル装置の一実施の形態を示す側面図および関連する回路図である。 同上ペダル装置の平面図である。 同上ペダル装置を装備した作業機械の側面図である。 従来の標準機用ペダル装置を示す平面図である。 従来の小旋回機用ペダル装置を示す平面図である。

以下、本発明を、図１乃至図３に示された一実施の形態に基いて詳細に説明する。

図３は、油圧ショベルをベースマシンとする作業機械11を示し、その機体12は、下部走行体13に上部旋回体14が旋回可能に設けられ、この上部旋回体14にキャブ15、動力部16および作業装置17が搭載されている。

この作業機械11のキャブ15内には、オペレータが着座するシート21と、このシート21の左右両側に位置するコンソール22とが設置され、これらのコンソール22上に作業機械操作用の操作レバー23がそれぞれ設けられ、また、シート21の前方に位置する床面に作業機械操作用のペダル装置24が設置され、これらのシート21とペダル装置24との間の側方に位置する出入口25を遮断可能とするように油圧ロックレバー26が軸支されている。この油圧ロックレバー26は、出入口25の遮断を解除操作した状態（図３に実線で示す状態）で、後述するように作業機械11の油圧回路をロックする機能を備えている。

動力部16には、エンジン（図３には示さない）が内蔵され、このエンジンにより駆動される油圧回路の油圧源としての油圧ポンプ（図３には示さない）が設置されている。

作業装置17は、上部旋回体14に軸支されたブーム27と、ブーム27に軸支されたアーム28と、アーム28に軸支されたアタッチメント29と、これらを回動する油圧シリンダ27c，28c，29cとを備えている。アタッチメント29自身も、内部に油圧シリンダ、油圧モータなどの油圧アクチュエータを備えている。

図１および図２は、作業機械11のペダル装置24を示し、図２に示されるように、中央部に左右走行用のレバー付きペダル31，32が配置され、右側のレバー付きペダル32の右側にフットレスト33が配置され、さらに右側にアタッチメントなどの予備アクチュエータ操作用の右側ペダル34が配置され、また、左側のレバー付きペダル31の左側にアタッチメントなどの予備アクチュエータ操作用の操作ペダルとしての左側ペダル35が配置されている。

この左側ペダル35に対して、左側ペダル35の後端35aがシート21から離間する方向の退避姿勢（図２に実線で示す姿勢）とシート21に接近する方向の操作姿勢（図２に２点鎖線で示す姿勢）とのいずれかにペダル姿勢を変更する姿勢変更機構36が設けられている。

図１に示されるように、この姿勢変更機構36は、予備アクチュエータ操作用パイロットバルブ41のパイロットバルブ本体42から突設された軸受ブラケット43に、軸44によりバルブ操作用ブラケット部45がオペレータから見て前後方向揺動自在に軸支され、このバルブ操作用ブラケット部45に対してペダル本体46が水平方向回動可能に嵌合され、これらのバルブ操作用ブラケット部45とペダル本体46との間に、ペダル本体46をバルブ操作用ブラケット部45に対して回動するモータ47が内蔵されている。

このモータ47は、制御手段としての電子制御モジュール（以下、ＥＣＭという）48の出力部に接続され、このＥＣＭ48からの出力信号により所定量回動される。このＥＣＭ48は、機体12の各種スイッチおよびセンサなどから入力された信号に基づき、各種アクチュエータおよびエンジンなどに制御信号を出力するマシンＥＣＭおよびエンジンＥＣＭを含む。

予備アクチュエータ操作用パイロットバルブ41は、パイロットバルブ本体42内に２本のパイロットスプールが摺動自在に挿嵌され、それらの各パイロットスプールの操作部49a，49bがパイロットバルブ本体42から突出するように付勢され、バルブ操作用ブラケット部45の下面で係止されているので、図１に示された通常の操作位置にある左側ペダル35のペダル本体46を、軸44を支点に揺動するようにペダル操作すると、バルブ操作用ブラケット部45も一体的に揺動して、操作部49a，49bのいずれか一方を押圧操作し、コントロールバルブ53内のメインスプールの対応する側の一端にパイロット圧を供給して、そのメインスプールを変位させる。

図１に示されるように、作業機械11は、搭載エンジン51によって駆動されるメインポンプ52から加圧供給される作動油をコントロールバルブ53により制御して油圧シリンダ27c，28c，29cおよび油圧モータなどの各種油圧アクチュエータ54を作動する油圧回路55を備えており、コントロールバルブ53に内蔵された各種メインスプールにより各種油圧アクチュエータ54に給排される作動油をそれぞれ制御する。

コントロールバルブ53の各種メインスプールは、搭載エンジン51によって駆動されるパイロットポンプ56からパイロット１次圧ライン57を経て、さらにオペレータによりレバー操作またはペダル操作された前記パイロットバルブ41などの各種パイロットバルブからパイロット２次圧ライン58を経て出力されたパイロット２次圧によりパイロット操作される。

パイロット１次圧ライン57には、油圧回路をロックする油圧ロックバルブ59が介在されている。この油圧ロックバルブ59は、図示されたスプリングリターン位置でパイロット１次圧ライン57を油タンクＴに連通し、ソレノイド59sの励磁時にパイロット１次圧ライン57を連通する位置に切り換わる電磁弁である。

この油圧ロックバルブ59のソレノイド59sは、ＥＣＭ48の出力部に接続され、このＥＣＭ48からの出力信号によりオン・オフ制御される。

このＥＣＭ48の入力部には、作業機械11を稼働不能とする状態と稼働可能とする状態との間で切り換えるスイッチとしての油圧ロックスイッチ61が接続されている。この油圧ロックスイッチ61は、油圧ロックレバー26が出入口25を遮断したアンロック状態でＥＣＭ48に作業機械11を稼働可能とする信号を送り、油圧ロックレバー26が出入口25の遮断を解除したロック状態でＥＣＭ48に作業機械11を稼働不能とする信号を送る機械式、磁気式または光電式スイッチである。

ＥＣＭ48は、この油圧ロックスイッチ61が作業機械11を稼働不能とするロック状態の場合は姿勢変更機構36を図２に実線で示された左側ペダル35の退避姿勢に制御するとともに、油圧ロックスイッチ61が作業機械11を稼働可能とするアンロック状態の場合は姿勢変更機構36を図２に２点鎖線で示された左側ペダル35の操作姿勢に制御する機能を備えている。

なお、作業機械11を稼働不能とする状態と稼働可能とする状態との間で切り換えるスイッチとしては、油圧ロックスイッチ61に限定されるものではなく、例えば、図１に示されるように、車載バッテリ62とＥＣＭ48との間に設けられたエンジンキースイッチ63によって、作業機械11を稼働不能とする状態（スイッチオフ）と稼働可能とする状態（スイッチオン）とを識別するようにしてもよい。

次に、図１乃至図３に示された実施の形態の作用効果を説明する。

例えば、オペレータが作業機械11から降りるときに、出入口25を遮断している油圧ロックレバー26を下方のロック状態まで押し下げると、その状態を検知した油圧ロックスイッチ61からの信号を受けたＥＣＭ48は、油圧ロックバルブ59のソレノイド59sをオフとするので、この油圧ロックバルブ59によってパイロット１次圧ライン57が遮断され、パイロットバルブ41などにパイロット１次圧が供給されず、コントロールバルブ53の各種メインスプールは中立位置（アクチュエータ停止位置）に保たれる。

同時に、油圧ロックスイッチ61からの信号を受けたＥＣＭ48は、左側ペダル35のバルブ操作用ブラケット部45からペダル本体46にわたって設置された姿勢変更機構36のモータ47を駆動して、左側ペダル35のバルブ操作用ブラケット部45に対してペダル本体46を、図２に示される２点鎖線位置から実線位置まで横方向に回動する。

このように、左側ペダル35のペダル本体46の角度位置が図２に実線で示されたロック状態となることにより、左側ペダル35の後端35aとシート21との間は、図２に示されたアクセス寸法Ａからアクセス寸法Ｂに拡大するので、オペレータは左側ペダル35に躓かないように降りることができる。乗るときも同様であり、オペレータの出入口25の幅スペースが広くなり、乗り降りしやすくなる。

なお、油圧ロックスイッチ61と左側ペダル35のモータ47とを、ＥＣＭ48を介して連動させるだけでなく、エンジンキースイッチ63と左側ペダル35のモータ47とを、ＥＣＭ48を介して連動させ、左側ペダル35を姿勢変更させるようにしてもよい。要するに、油圧ロックＯＮ（ロック状態）時またはキースイッチＯＦＦ時は、いずれも作業機械11が動かない状態であるから、操作ペダルとしての左側ペダル35は、図２に実線で示された退避位置にあり、また、油圧ロックＯＦＦ（アンロック状態）時またはキースイッチＯＮ時は、いずれも作業機械11が動く状態であるから、左側ペダル35は、図２に２点鎖線で示された通常の操作位置に戻る。

以上のように図示された実施の形態によれば、油圧ロックスイッチ61またはエンジンキースイッチ63が作業機械11を稼働不能とする場合は、ＥＣＭ48が姿勢変更機構36を、左側ペダル35の後端35aがシート21から離間する方向の退避姿勢に制御するとともに、油圧ロックスイッチ61またはエンジンキースイッチ63が作業機械11を稼働可能とする場合は、ＥＣＭ48が姿勢変更機構36を、左側ペダル35の後端35aがシート21に接近する方向の操作姿勢に制御するので、左側ペダル35が足元スペースを狭くする場合であっても、オペレータが作業機械11に出入する際は、左側ペダル35の後端35aとシート21との間の足元スペースをアクセス寸法Ａからアクセス寸法Ｂへと自動的に拡大して、この左側ペダル35に躓くことなく出入でき、かつ、作業機械11を稼働させる場合は、左側ペダル35の後端35aがシート21に接近する方向の操作姿勢に自動的に復帰して、右側ペダル34と左側ペダル35の操作バランスを取ることができ、円滑なペダル操作性を確保できる。

オペレータが作業機械11に出入する際は、左側ペダル35とシート21との間の足元スペースを自動的に拡大できるため、この左側ペダル35を通常よりもシート寄りの後退位置に設置でき、これにより、機体12にキャブ15を組み付けるときに必要なキャブ吊り作業のクリアランスを確保でき、左側ペダル35が邪魔にならずにキャブ組立を容易にできる。

また、前後方向揺動自在に軸支されたバルブ操作用ブラケット部45に対して回動可能に設けられたペダル本体46をモータ47により回動するようにした姿勢変更機構36は、構造がシンプルで、退避姿勢と操作姿勢との間の姿勢変更も短時間で行なえる。

さらに、油圧ロックレバー26が出入口25を遮断した状態で油圧ロックスイッチ61からＥＣＭ48に作業機械11を稼働可能とする信号を送るようにしたので、オペレータが油圧ロックレバー26を出入口遮断位置に操作するだけで、特別なスイッチ操作をしなくても、ＥＣＭ48および姿勢変更機構36により自動的に左側ペダル35を操作姿勢に変更できる。

なお、左側ペダル35の姿勢変更機構36としては、図示された電動式のほかにも油圧モータや油圧シリンダなどを用いた油圧式の駆動方式などにしてもよく、また、図示された回動式のほかにもスライド方式や折り畳み方式にしてもよく、さらに、リンクによる跳ね上げ方式により退避位置へ姿勢変更させてもよく、油圧ロックレバー26に連動させてメカニカルリンケージにより左側ペダル35の姿勢を変更させることも可能である。

また、作業機械11を稼働不能とする状態と稼働可能とする状態との間で切り換えるスイッチとしては、油圧ロックスイッチ61やエンジンキースイッチ63のほかにも、操作パネル上の専用スイッチを用いてもよい。

本発明は、作業機械のペダル装置を製造、販売などする事業者にとって産業上利用できる。

11 作業機械
21 シート
24 ペダル装置
25 出入口
26 油圧ロックレバー
35 操作ペダルとしての左側ペダル
35a 後端
36 姿勢変更機構
45 バルブ操作用ブラケット部
46 ペダル本体
47 モータ
48 制御手段としての電子制御モジュール（ＥＣＭ）
54 油圧アクチュエータ
55 油圧回路
61 スイッチとしての油圧ロックスイッチ
63 スイッチとしてのエンジンキースイッチ

Claims (3)

1. 作業機械においてオペレータが着座するシートの前方に位置する床面に配置された作業機械操作用の操作ペダルと、
   この操作ペダルの後端がシートから離間する方向の退避姿勢とシートに接近する方向の操作姿勢とのいずれかに変更する姿勢変更機構と、
   作業機械を稼働不能とする状態と稼働可能とする状態との間で切り換えるスイッチと、
   このスイッチが作業機械を稼働不能とする場合は姿勢変更機構を退避姿勢に制御するとともにスイッチが作業機械を稼働可能とする場合は姿勢変更機構を操作姿勢に制御する制御手段と
   を具備したことを特徴とする作業機械のペダル装置。
2. 姿勢変更機構は、
   前後方向揺動自在に軸支されたバルブ操作用ブラケット部と、
   このバルブ操作用ブラケット部に対して回動可能に設けられたペダル本体と、
   このペダル本体をバルブ操作用ブラケット部に対して回動するモータと
   を具備したことを特徴とする請求項１記載の作業機械のペダル装置。
3. 作業機械は、
   油圧アクチュエータを作動する油圧回路と、
   作業機械のシートと操作ペダルとの間の側方に位置する出入口を遮断可能に軸支されて出入口の遮断を解除操作した状態で油圧回路をロックする油圧ロックレバーとを備え、
   スイッチは、油圧ロックレバーが出入口を遮断した状態で制御手段に作業機械を稼働可能とする信号を送る油圧ロックスイッチとした
   ことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械のペダル装置。

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