JP3178684B2 - クローラ式走行装置の操向制御機構 - Google Patents

クローラ式走行装置の操向制御機構

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悦郎 大西
幸徳 木村
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  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クローラ式走行装置を
具備した高所作業車における操向制御機構に関する。
【0002】
【従来技術】従来から高所作業車に関する技術は公知と
されているのである。例えば、実開平2−18492号
公報や、実開平2−43892号公報や、実開平1−7
0796号公報の如くである。また、走行用DCモータ
をPWM駆動する技術も公知とされているのである。例
えば、特開平3−51589号公報に記載の技術の如く
である。また、クローラ式作業車において、一本の操作
レバーにより変速操作と操向操作を行う技術も、特開平
2−114069号公報に記載の技術の如く公知とされ
ている。 また、また1本のレバーの左右方向の操作でサ
イドクラッチを制御し、ニュートラル位置では、左右の
サイドクラッチが入り状態とされる技術は、特開昭61
−67672号公報に記載の技術の如く公知とされてい
る。 しかし、従来技術において、高所作業車等のクロー
ラ式走行装置において、走行用DCモータ15をPWM
駆動する技術は無かったのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】高所作業車などのクロ
ーラ式走行作業車においては、作業ゾーンにおいて、時
々移動し、その他の時間は高所作業を続行しているのが
通常であり、該高所作業車の移動は、出来るだけ簡単で
ある必要があり、ステアリングハンドルや操向ペダルや
変速レバーや、ブレーキペダルや、クラッチペダル等を
すべて、1本のジョイスティックコントローラの操作に
より行うべく構成しているのである。このように1本の
ジョイスティックコントローラにより、操向や変速や制
動等の操作を行う場合において、ジョイスティックコン
トローラ4により、走行用DCモータ15の正逆転切換
と、PWM駆動による走行用DCモータ15の無段変速
と、サイドクラッチの入切制御を行う構成とし、ジョイ
スティックコントローラ4の前後への傾動角に比例し
て、走行用DCモータ15をPWM駆動することにより
速度制御するように構成し、最も廉価でコンパクトな、
クローラ式走行装置の操向制御機構を提供するものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。ジョイスティックコントローラ4
を、進行方向設定装置と、走行速度設定装置と、サイド
クラッチ操作装置として兼用し、制御コントローラ14
を介して、走行用DCモータ15の正逆転切換と、入力
信号の振幅に応じて搬送パルスの幅を アナログ変調し、
変調した搬送パルスにより走行用DCモータ15の回転
数を変速するPWM駆動による走行用DCモータ15の
無段変速と、サイドクラッチの入切制御を行う構成にお
いて、ジョイスティックコントローラ4の左右への回動
角度の中央部に「サイドクラッチ左右入ゾーン」を設
け、その左右外側に、「サイドクラッチ左切ゾーン」と
「サイドクラッチ右切ゾーン」とを設け、更に、ジョイ
スティックコントローラ4の前後への回動においては、
直立の位置から一定の微小角度だけ、「走行停止ゾー
ン」を設け、「走行停止ゾーン」以上に傾動された場合
において初めて、走行用DCモータ15が正逆回転を開
始し、ジョイスティックコントローラ4の傾動角に比例
して、走行用DCモータ15をPWM駆動することによ
り速度制御するものである。
【0005】
【作用】次に作用を説明する。オペレーターがジョイス
ティックコントローラ4を左右に傾動した場合におい
て、該傾動角が微小の場合には、ジョイスティックコン
トローラ4のガタの範囲内である場合もあるので、直ぐ
にはサイドクラッチを切る操作をしないのである。そし
て、或る一定の設定角を越えて、ジョイスティックコン
トローラ4が傾動操作された場合において、初めて左右
のサイドクラッチが切り操作されるのである。これによ
りジョイスティックコントローラ4の誤操作によるサイ
ドクラッチの切操作が無くなり、安全なクローラ式走行
装置を構成することができるのである。
【0006】
【実施例】次に実施例を説明する。図1は本発明のクロ
ーラ式走行装置を具備した高所作業車の全体側面図、図
2は操作ボックスKとジョイスティックコントローラ4
の部分の拡大側面図、図3は同じく操作ボックスKとジ
ョイスティックコントローラ4の部分の拡大平面図、図
4はジョイスティックコントローラ4のみの側面図、図
5は同じくジョイスティックコントローラ4のみの平面
図、図6はジョイスティックコントローラ4の操作方向
と操作状態を示す平面図、図7は本発明のクローラ式走
行装置の操向制御機構のフローチャート図面である。
【0007】図1においてクローラ式走行装置1を具備
した高所作業車の全体構成を説明する。バッテリー17
により走行用DCモータ15を駆動し、該走行用DCモ
ータ15の回転力を駆動ミッション装置Mにより変速し
た上で、左右のクローラ式走行装置1を駆動している。
該駆動ミッション装置Mの部分に、左右のサイドクラッ
チアクチュエータ18Rと、サイドクラッチアクチュエ
ータ18Lが配置されており、駆動ミッション装置M内
のサイドクラッチの断接を行っている。該サイドクラッ
チアクチュエータ18Lと18Rは、それぞれ電動モー
タにより構成されている。
【0008】また、該走行用DCモータ15の近傍に制
御コントローラ14が配置されている。該クローラ式走
行装置1により移動する走行フレーム2と、作業台Yと
の間にシザースリンク機構Sが介装されている。該シザ
ースリンク機構Sは3段に構成した合計6本のリンクに
より構成されている。そして、上部昇降シリンダ12と
下部昇降シリンダ13の2本のシリンダにより伸縮させ
ている。作業台Yの部分に操作ボックスKが配置されて
おり、該操作ボックスKの操作面にジョイスティックコ
ントローラ4が配置されている。
【0009】次に図2と図3により、操作ボックスKに
ついて説明する。該操作ボックスKは作業台Yに設けた
手摺り縦杆7から突出した係止板8に、操作ボックスK
の側から突出した嵌装係止板9を嵌入することにより、
着脱自在としている。該係止板8と作業台Yの内側の複
数箇所に配置されているので、操作ボックスKの位置を
調節することが出来るのである。該操作ボックスKの移
動に際して、操作ボックスKを床の上に載置することが
あるで、ワイヤハーネス取出部11は操作ボックスKの
側方から取り出している。また、操作ボックスKの操作
面にはジョイスティックコントローラ4と昇降レバー5
が主として配置されており、該レバーの誤操作を無くす
べく、誤操作ガイドバー6が周囲に配置されている。本
発明は、該ジョイスティックコントローラ4の操作制御
に関する。
【0010】次に図4と図5により、ジョイスティック
コントローラ4の構成について説明する。該ジョイステ
ィックコントローラ4は、前後左右方向の360度回動
可能としており、側面に付設した速度操作角ポテンショ
メータ36と、前面に付設した操向操作角ポテンショメ
ータ35により構成されている。そして、図6に示す如
く、ジョイスティックコントローラ4の前後傾動を、速
度操作角ポテンショメータ36により検出し、種々の制
御が行われている。ジョイスティックコントローラ4が
直立の位置から一定の微小角度だけ傾動するまでの間
は、「走行停止ゾーン」が設けられており、これ以上傾
動された場合において初めて、走行用DCモータ15が
正逆回転を開始すべく構成している。そして前進も、後
進も、ジョイスティックコントローラ4の傾動角に比例
して速度指令を出し、マイコンプログラム機能により、
走行用DCモータ15をPWM駆動することにより、速
度制御を行っている。
【0011】PWM駆動制御方式とは、Pulse Width Mo
dulationと称されている制御機構である。即ち、ジョイ
スティックコントローラ4の傾動角の大きさに伴う信号
を入力信号とすると、該入力信号の振幅に応じて、搬送
パルスの幅をアナログ変調し、該アナログ変調した搬送
パルスにより走行用DCモータ15の回転数を変速する
のである。
【0012】そして、ある一定角度以上に傾動すると、
それ以上はPWM駆動を行わない「PWM駆動せず全電
圧印加ゾーン」が、前進側と後進側の両方に設けられて
いる。またジョイスティックコントローラ4の左右方向
の回動角度を、操向操作角ポテンショメータ35が検出
し、左右の微小角度だけ傾動したゾーンでは、すぐには
サイドクラッチが切とならない「サイドクラッチ左右入
ゾーン」が設けられている。それ以上に傾動されると、
「サイドクラッチ左切ゾーン」と「サイドクラッチ右切
ゾーン」にはいり、サイドクラッチアクチュエータ18
Lとサイドクラッチアクチュエータ18Rが操作され
て、操向操作が行われる。
【0013】図6において、「サイドクラッチ左右入ゾ
ーン」から外れ、「走行停止ゾーン」から外れた位置、
即ちA・B・C・D・E・F・G・Hのゾーンにおいて
は、左右のどちらかのサイドクラッチが断接が行われ
る。次にAからHのゾーンの中で、B・C・F・Gの左
右方向に大きくジョイスティックコントローラ4を傾動
したゾーンにおいては、急旋回や急操向を要望した操作
であるので、ジョイスティックコントローラ4の前後に
傾動することより変化する速度操作角ポテンショメータ
36の信号に基づき、PWM駆動制御をして走行用DC
モータ15の速度を所定の如く変速する。
【0014】次に、A・D・E・Hのゾーンにおいて
は、ジョイスティックコントローラ4の左右への回動角
が小であり、ジョイスティックコントローラ4の前後へ
の回動角が大であるので、高速操向の方を要望してい
る。 ジョイスティックコントローラ4の前後方向の傾動
角を検出する速度操作角ポテンショメータ36の信号に
より、前進または後進の速度を決定する。 また、ジョイ
スティックコントローラ4の左右方向への傾動角を検出
する操向操作角ポテンショメータ35により、左右方向
の傾動角を検出しサイドクラッチの断接が行われる。
【0015】図7においては、ジョイスティックコント
ローラ4により操作される操作部の全てが示されてい
る。該ジョイスティックコントローラ4の傾動角が、制
御コントローラ14に送信される。該制御コントローラ
14において比較判断されて、PWM駆動制御の為のパ
ルス信号にアナログ変換されて走行用DCモータ15の
回転方向と回転数を制御する。また、電磁ブレーキ19
を制御し、さらにサイドクラッチアクチュエータ18L
とサイドクラッチアクチュエータ18Rを制御する。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。高所作業車のようなクロ
ーラ式走行装置を具備した作業車において、1本のジョ
イスティックコントローラにより、操向や変速や制動等
の操作を行う場合において、ジョイスティックコントロ
ーラ4により、走行用DCモータ15の正逆転切換と、
PWM駆動による走行用DCモータ15の無段変速と、
サイドクラッチの入切制御を行う構成とし、ジョイステ
ィックコントローラ4の前後への傾動角に比例して、走
行用DCモータ15をPWM駆動することにより、速度
制御するように構成したので、最も廉価で、コンパクト
なクローラ式走行装置の操向制御機構を提供することが
出来たものである。
【0017】また、走行速度はジョイスティックコント
ローラ4の全方向の平面操作角上において、垂直方向よ
りの傾動角に比例して変速され、またサイドクラッチ
は、ジョイスティックコントローラ4の平面上の操作角
が一定角度以上となると切り操作される為に、クローラ
式走行装置の機動性と、クローラ式走行装置を搭載した
車輌の作業能率の向上を図ることが出来るのである。ま
た、ジョイスティックコントローラ4が、単なるガタに
より回動された場合や、誤操作により微小角だけ回動
れた場合には、サイドクラッチを切りとする操作が行わ
れないので、突然にクローラ式走行装置が左右に走行さ
れて、オペレーターが振り落とされるという不具合が無
くなったのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクローラ式走行装置を具備した高所作
業車の全体側面図。
【図2】操作ボックスKとジョイスティックコントロー
ラ4の部分の拡大側面図。
【図3】同じく操作ボックスKとジョイスティックコン
トローラ4の部分の拡大平面図。
【図4】ジョイスティックコントローラ4のみの側面
図。
【図5】同じくジョイスティックコントローラ4のみの
平面図。
【図6】ジョイスティックコントローラ4の操作方向と
操作状態を示す平面図。
【図7】本発明のクローラ式走行装置の操向制御機構の
フローチャート図面。
【符号の説明】
B 操作ボックス 1 クローラ式走行装置 2 走行フレーム 4 ジョイスティックコントローラ 35 操向操作角ポテンショメータ 36 速度操作角ポテンショメータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−114069(JP,A) 特開 昭61−67672(JP,A) 特開 昭63−300131(JP,A) 実開 平3−116422(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 20/00 - 20/08 B62D 11/08 G05G 1/00 - 25/04 B66F 9/00 - 11/04 F16H 59/00 - 59/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジョイスティックコントローラ4を、進
    行方向設定装置と、走行速度設定装置と、サイドクラッ
    チ操作装置として兼用し、制御コントローラ14を介し
    て、走行用DCモータ15の正逆転切換と、入力信号の
    振幅に応じて搬送パルスの幅をアナログ変調し、変調し
    た搬送パルスにより走行用DCモータ15の回転数を変
    速するPWM駆動による走行用DCモータ15の無段変
    速と、サイドクラッチの入切制御を行う構成において、
    ジョイスティックコントローラ4の左右への回動角度の
    中央部に「サイドクラッチ左右入ゾーン」を設け、その
    左右外側に、「サイドクラッチ左切ゾーン」と「サイド
    クラッチ右切ゾーン」とを設け、更に、ジョイスティッ
    クコントローラ4の前後への回動においては、直立の位
    置から一定の微小角度だけ、「走行停止ゾーン」を設
    け、「走行停止ゾーン」以上に傾動された場合において
    初めて、走行用DCモータ15が正逆回転を開始し、ジ
    ョイスティックコントローラ4の傾動角に比例して、走
    行用DCモータ15をPWM駆動することにより速度制
    御することを特徴とするクローラ式走行装置の操向制御
    機構。
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JP4918262B2 (ja) * 2006-01-26 2012-04-18 本田技研工業株式会社 芝刈機
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