JP3779919B2

JP3779919B2 - Construction machine operation device

Info

Publication number: JP3779919B2
Application number: JP2001374726A
Authority: JP
Inventors: 毅山口; 且良那須; 公夫飯野; 孝富吉田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: JP2003176553A

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係わり、特にその建設機械に備えられた各油圧アクチュエータを操作する建設機械の操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、建設機械の１つである油圧ショベルは、下部走行体と、この下部走行体に旋回可能に設けた上部旋回体と、この上部旋回体に伏仰可能に接続され、ブーム、アーム、及びバケットを含む多関節型のフロント装置とを備えている。
【０００３】
これら下部走行体、上部旋回体、及びフロント装置は、この油圧ショベルに備えられた油圧駆動装置の被駆動部材を構成している。この油圧駆動装置は、一般に、エンジン等の原動機と、この原動機によって駆動する少なくとも１つの油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された圧油により前記ブーム、アーム、バケットをそれぞれ駆動するブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、及び前記油圧ポンプから吐出された圧油により前記下部走行体を走行させる走行用油圧モータ、及び前記油圧ポンプから吐出された圧油により前記上部旋回体を下部走行体に対し旋回させる旋回用油圧モータを含む複数の油圧アクチュエータと、これら複数の油圧アクチュエータをそれぞれ操作する操作手段とを有している。
【０００４】
操作手段としては、通常、操作者が着座する運転席の左・右両脇に位置する十字操作式の手動操作レバーと、運転席の前方に位置する左・右走行用操作レバー（足でも操作可能）とが設けられている。手動操作レバーは、従来、例えば実公平７−１６１８０号公報に記載のように、左側の手動操作レバーで旋回用油圧モータとアーム用油圧シリンダとを操作し、右側の手動操作レバーでブーム用油圧シリンダとバケット用油圧シリンダとを操作するようになっている場合が多い。
【０００５】
また、例えばブームの基端部を伏仰可能に接続したスイングポストを上部旋回体に対し水平回動可能に設けたいわゆるスイング式油圧ショベルにあっては、スイングポストに連結されフロント装置をスイングさせるスイング用油圧シリンダの操作ペダルを、上記左・右走行用操作レバーのさらに左右両側のうちいずれか一方側の足元部分に配置している場合もある。この場合、他方側足元部分には予備用の操作ペダルを配置している場合が多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、身体障害者の雇用や社会参加はますます促進される動向にある。例えば、障害者雇用促進法では、その第１４条において事業主は一定の割合の身体障害者である労働者を雇用しなければならないと規定されており、これに違反する場合には所定の罰金が科せられるようになっている。また、国際労働機関（ＩＬＯ）第１５９号条約（障害者の職業リハビリテーション及び雇用に関する条約）等にも規定されているように、障害をもっているが故に職業に就くことが困難になっており、維持することが困難である者に対し、職業を通じた社会参加と自己実現、経済的自立の機会を作り出す取り組み、いわゆる「職業リハビリテーション」もますます活発化しつつある。
【０００７】
ここで、建設機械、特に油圧ショベル等を含む車両系建設機械の運転は多くの危険を伴うものであり、安全に運転業務を行うためには専門的知識、技能が必要であることから、従来より所定の運転技能講習の修了を条件に一定の資格を認定し、この資格者を有する者にのみ運転が認められている。そして、この運転技能講習の資格認定においても、前述のような背景に基づき、労働基準局により、身体的障害等を理由とする絶対的欠格事由を設けないとの指針が示されている。
【０００８】
以上を踏まえれば、高齢化社会の今後のさらなる進展や、社会全体のバリアフリー化等の時代趨勢と併せて鑑みても、今後は、建設機械の運転業務に従事する者において、例えば前述の左・右手動操作レバーの両方を同時に操作することが困難である者又は手動操作レバーについては左・右のうちいずれか一方側のみによる操作を希望する者（以下適宜、手動操作の不自由な者という）のニーズが少なからず増大すると考えられる。
【０００９】
しかしながら、上記従来技術においては、このような手動操作の不自由な者のニーズに配慮されておらず、油圧ショベルの基本操作に係わる４つのアクチュエータ（ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、及び旋回用油圧モータ）を動作制御するためには前述のように左右両側の２本の手動操作レバーを必ず操作しなければならなかった。このため、手動操作の不自由な者は油圧ショベルの運転操作を行うことが事実上困難であった。
【００１０】
本発明の目的は、手動操作の不自由な者にとっても建設機械の運転操作を容易とすることができる建設機械の操作装置を提供することにある。
【００１１】
【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、下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に設けた上部旋回体と、この上部旋回体に伏仰可能に設けられ、ブーム、アーム、バケットからなる多間節型のフロント装置と、前記ブーム、前記アーム、前記バケットをそれぞれ駆動するブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、及び前記上部旋回体を下部走行体に対して旋回させる旋回用油圧モータを含む複数の油圧アクチュエータと、運転席の左・右両側に設けられ、前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ及び前記旋回用油圧モータのうちのそれぞれ異なった２つの操作対象を操作可能な左・右の十字操作式の手動操作レバ−とを備えた建設機械に設けられた建設機械の操作装置において、
前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ及び前記旋回用油圧モータのうちのそれぞれ１つの操作対象を操作可能な２つの操作ペダルと、
前記左・右の十字操作式の手動操作レバーによってそれぞれ前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ及び前記旋回用油圧モータのうちの異なった２つの操作対象を操作する通常操作モードから、前記左・右の十字操作式の手動操作レバーの双方によって前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ及び前記旋回用油圧モータのうちの２つの同じ操作対象を操作可能であり、且つ前記 2 つの操作ペダルによってそれぞれ他の２つの操作対象のうちの１つを操作する切換操作（ HCP ）モードに切換え可能な操作切換手段と、この操作切換手段による操作対象の切り換え態様を操作者が選択可能な選択手段とを有する。
【００１２】
本発明においては、建設機械、例えば油圧ショベルの基本動作に係わる４つのアクチュエータ（ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ及び前記旋回用油圧モータ）のうちの異なった２つの操作対象を左・右の十字操作式の手動操作レバーによってそれぞれ操作する通常操作モードから、前記左・右の十字操作式の手動操作レバーの双方によって前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ及び前記旋回用油圧モータのうちの２つの同じ操作対象を操作可能とし、且つ前記 2 つの操作ペダルによってそれぞれ他の２つの操作対象のうちの１つを操作する切換操作（ HCP ）モードに切換え可能にし、この、操作対象の切り換え態様を操作者が選択手段によって選択可能に構成している。これによって熟練者は、通常操作モードで左・右の十字操作式の手動操作レバーによってそれぞれ前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ及び前記旋回用油圧モータのうちの異なった２つの操作対象を操作することができ、左・右手動操作レバーの両方を同時に操作することが困難である者、手動操作レバーについては左・右のうちいずれか一方側のみによる操作を希望する者といった手動操作の不自由な者であっても、選択手段によって切換操作（ HCP ）モードに切り換えることにより、左・右の十字操作式の手動操作レバーのうちのどちらか一方を選択して、前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ及び前記旋回用油圧モータのうちの２つ操作対象を操作し、 2 つの操作ペダルによってそれぞれ他の２つの操作対象操作することが可能となり油圧ショベル等建設機械全体の運転操作を容易に行うことができる。
【００１３】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記操作切換手段は、前記左の十字操作式の手動レバーによって前記アーム用油圧シリンダ及び前記旋回用油圧モータを操作し、前記右の十字操作式の手動レバーによって前記ブーム用油圧シリンダ及び前記バケット用油圧シリンダを操作する通常操作モードから、前記左・右の十字操作式の手動レバーの双方によって前記ブーム用油圧シリンダ及び前記アーム用油圧シリンダを操作可能にし、前記２つの操作ペダルの一方によって前記旋回用油圧モータを操作し、他方の操作ペダルによって前記バケット用油圧シリンダを操作する切換操作（ HPC ）モードに切換え可能である。これによって操作頻度が多くまた微妙な操作が多いブーム及びアームを手動操作のまま残すことにより、油圧ショベルの動作の円滑性や作業性の低下を最小限に抑えることができる。
【００１４】
（３）上記（２）において、また好ましくは、左・右の十字操作式の手動操作レバーのいずれを前記油圧シリンダ及び前記アーム用油圧シリンダ用手動操作レバーとして使用するかを切り換える左・右切換手段をさらに有する。
【００１５】
（４）上記（２）において、また好ましくは、前記バケット用油圧シリンダを操作する操作ペダル及び前記旋回用油圧モータを操作する操作ペダルのうち少なくとも一方の操作対象を、前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ、及び前記旋回用油圧モータ以外の前記油圧アクチュエータに切り換えるペダル切換手段を備える。
これによって、右のうちいずれか一方側のみによる操作を希望する者といった手動操作の不自由な者は、操作ペダルによって、前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダ、前記バケット用油圧シリンダ、及び前記旋回用油圧モータ以外の前記油圧アクチュエータ、たとえば、スイングタイプの油圧ショベルではスイングよう油圧シリンダ、オフセットタイプの油圧ショベルではオフセット用ユアツシリンダを、スイングタイプでもオフセットタイプでもない通常の油圧ショベルではオプション用油圧アク中エータ（例えばブレーカ用油圧シリンダ）を操作可能とできる。
【００１６】
（４）上記（２）において、さらに好ましくは、前記切換操作手段は、さらに、前記通常モードでは２つの操作ペダルのうちの一方によりスイング用油圧シリンダ又はオフセット用油圧シリンダを操作し、他方の操作ペダルによりオプション用油圧アクチュエータを操作し、切換操作（ HCP ）モードでは前記２つの操作ペダルの一方により前記旋回用油圧モータを操作し他方の操作ペダルにより前記バケット用油圧シリンダを操作するように操作対象を切換可能に構成されるとともに、前記ペダル操作切換手段は、前記切換操作（ HCP ）モード時に２つの操作ペダルの操作対象の前記旋回用油圧シリンダ及び前記バケット用油圧シリンダの内の少なくとも一方の操作対象を前記スイング用油圧シリンダ又は前記オフセット用油圧シリンダ及び前記オプション用油圧シリンダの少なくとも一方に切換可能に構成される。
【００１７】
これによって、右のうちいずれか一方側のみによる操作を希望する者といった手動操作の不自由な者は、左・右の十字操作式の手動操作レバーのうちのどちらか一方を選択して、前記ブーム用油圧シリンダ、前記アーム用油圧シリンダを操作し、
且つ、前記２つの操作ペダルの一方によって前記旋回用油圧モータを操作し、他方の操作ペダルによって前記バケット用油圧シリンダを操作する切換操作（ HPC ）モード時に、ペダル操作切換手段によって、２つの操作ペダルの操作対象を前記スイング用油圧シリンダ又は前記オフセット用油圧シリンダ及び前記オプション用油圧シリンダの少なくとも一方に切換可能になり、スイングタイプの油圧ショベル、オフセットタイプの油圧ショベル、オプション用油圧アクチュエータ付き油圧ショベル等建設機械全体の必要なすべての操作を行うことが可能となる。
【００１８】
【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装置の適用対象である小型の油圧ショベル（ミニショベル）の全体構造を表す側面図であり、図２は、本実施形態による建設機械の操作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。なお、以降、油圧ショベルが図１及び図２に示す状態にて操作者が運転席に着座した場合における操作者の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図１中紙面に向かって手前側）、右側（図１中紙面に向かって奥側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。
【００１９】
これら図１及び図２において、この油圧ショベルは、走行手段としての左・右の無限軌道履帯（クローラ）１Ｌ，１Ｒを備えた下部走行体２と、この下部走行体２の上部に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、この上部旋回体３の基礎下部構造をなす旋回フレーム４に垂直ピン（図示せず）を中心にして水平方向に回動可能に取り付けられたスイングポスト５と、このスイングポスト５に上下方向に回動可能に（伏仰可能に）取り付けられた多関節型の作業フロント（フロント装置）６と、旋回フレーム４上に設けられたいわゆるキャノピータイプの運転室７と、旋回フレーム４上の運転室７以外の大部分を覆う上部カバー８とを備えている。
【００２０】
下部走行体２は、略Ｈ字形状のトラックフレーム９と、このトラックフレーム９の左・右両側の後端近傍に回転自在に支持された駆動輪１０Ｌ，１０Ｒ（但し１０Ｌのみ図１に図示）と、駆動輪１０Ｌ，１０Ｒをそれぞれ駆動する左・右走行用油圧モータ１１Ｌ，１１Ｒ（但し１１Ｌのみ図１に図示）と、トラックフレーム９の左・右両側の前端近傍に回転自在に支持され、履帯１Ｌ，１Ｒを介し駆動輪１０Ｌ，１０Ｒの駆動力でそれぞれ回転される回転輪（アイドラ）１２Ｌ，１２Ｒ（但し１２Ｌのみ図１に図示）と、トラックフレーム９の前方側に上下動可能に設けられ、ブレード用油圧シリンダ１３により上下動する排土用のブレード１４とを備えている。また下部走行体２の中央部には旋回台軸受（旋回輪）１５が配置されている。
【００２１】
作業フロント６は、ブーム１６と、ブーム１６に回動可能に結合されたアーム１７と、アーム１７に回動可能に結合されたバケット１８とを備えている。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１９、アーム用油圧シリンダ２０、及びバケット用油圧シリンダ２１により動作する。
【００２２】
旋回輪１５は、その中心近傍に、下部走行体２に対し旋回フレーム４を旋回させる旋回用油圧モータ（図示せず）が内蔵されている。
【００２３】
スイングポスト５は、垂直ピン（図示せず）を介し旋回フレーム４に対し水平に回動可能となっている。またスイングポスト５は、旋回フレーム４に設けられたスイング用油圧シリンダ２３に、連結ピン（図示せず）を介して連結されており、スイング用油圧シリンダ２３の伸縮でスイングポスト５全体が鉛直方向の軸心まわりに回動することによって、作業フロント６が左・右にスイングするようになっている。
【００２４】
運転室７は、上記した旋回フレーム４上の左側に設けられており、操作者が着座する座席（運転席）２４と、この座席２４の上方に設けられたルーフ２５と、このルーフ２５を支持する支柱２６とを有している。図３は、この運転室７内の詳細構造を表す図１中矢印Ａ方向から見た矢視俯瞰図である。
【００２５】
この図３、及び前述の図１、図２において、運転室７内の操作者が着座する座席２４より前方には、下部走行体２の左・右走行用油圧モータ１１Ｌ，１１Ｒをそれぞれ駆動するための手でも足でも操作可能な左・右走行用操作レバー２７Ｌ，２７Ｒと、これら左・右走行用操作レバー２７Ｌ，２７Ｒのさらに左右両側足元部分にそれぞれ設けた左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒを備え、操作対象（後述）に作動指令を与える電気レバー装置２９Ｌ，２９Ｒ（後述の図４参照）と、オペレータの前方への転落防止のための前ステー３０とが設けられている。
【００２６】
座席２４の左側には、オペレータの左側への転落防止のためのサイドステー３１と、コンソール３２とが設けられ、座席２４の右側には、ブレード用油圧シリンダ１３を駆動しブレード１４を上下動させるためのブレードレバー３３と、各種スイッチ（後述のハンディキャップモード切換スイッチ及び操作パターン切換スイッチを含む）及びモニターが配置されたスイッチ・モニターパネル３４と、燃料タンク（図示せず）からの燃料供給を制御するための燃料レバー３５とが設けられている。
【００２７】
そして、座席２４の左・右両側には、十字操作式の手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒを備え、操作対象（後述）に作動指令を与える電気レバー装置３７Ｌ，３７Ｒ（後述の図４参照）が設けられており、それら十字操作式の手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒのさらに左・右両側にはパイロットポンプ等の油圧源からの元圧を遮断可能な誤操作防止用のロックレバー３８Ｌ，３８Ｒが設けられている。
【００２８】
なお、座席２４の下側には、後述するコントローラ３９（図４参照）が収納されている。
【００２９】
上部カバー８は、図示を省略するが、その内部に、エンジン、このエンジンに駆動される油圧ポンプ、エンジンの燃料を貯留する燃料タンク、及び油圧ポンプの圧油源となる作動油タンク等の機器を収納している。
【００３０】
上記のような基本構成の油圧ショベルに設けた本実施形態の操作装置は、通常は、ブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、及び旋回用油圧モータを左・右両側の手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒで操作するようにしつつ、所定の場合（後述）には、ブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、及び旋回用油圧モータのうち２つが右側の手動操作レバー３６Ｒ（又は左側の手動操作レバー３６Ｌ）で操作され、残りの２つが左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒで操作されるように、コントローラ３９によってそれら手動操作レバー３６及び操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒの操作対象を切り換えることをその特徴としている。以下、その詳細を図４より説明する。
【００３１】
図４は、本実施形態の操作装置の全体構成を表す機能ブロック図である。この図４において、本実施形態による油圧ショベルの操作装置は、上述の電気レバー装置３７Ｌ，３７Ｒ，２９Ｌ，２９Ｒと、コントローラ３９と、ＨＣＰ（ハンディキャップ）モード切換スイッチ４０と、操作パターン切換スイッチ４１とから構成されている。
【００３２】
電気レバー装置３７Ｌ，３７Ｒは、上記した十字操作式の左・右手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒと、それぞれの変位を検出するレバー変位検出器４２Ｌ，４２Ｒとを備えており、レバー変位検出器４２Ｌ，４２Ｒは左・右手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒの変位方向（十字方向のいずれの方向であるか）及び変位量をそれぞれ検出し、これに応じた作動指令信号をコントローラ３９に出力するようになっている。同様に電気レバー装置２９Ｌ，２９Ｒは、上記した左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒと、それぞれの変位を検出するペダル変位検出器４３Ｌ，４３Ｒとを備えており、ペダル変位検出器４３Ｌ，４３Ｒは操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒの変位量（踏み込み量）を検出し、これに応じた作動指令信号をコントローラ３９に出力するようになっている。
【００３３】
コントローラ３９は、上記レバー変位検出器４２Ｌ，４２Ｒ及びペダル変位検出器４３Ｌ，４３Ｒからの操作量信号を入力して所定の演算を行い、その結果を制御信号としてブーム駆動系４４、アーム駆動系４５、バケット駆動系４６、旋回駆動系４７、オプション駆動系４８、スイング駆動系４９に出力して制御するようになっている。
【００３４】
ブーム駆動系４４は、前述の油圧ポンプやこの油圧ポンプから前述のブーム用油圧シリンダ１９への圧油の流れを制御するブーム用コントロールバルブ等を含む油圧駆動回路であり、コントローラ３９からの制御信号に応じてブーム用油圧シリンダ１９を駆動する。アーム駆動系４５、バケット駆動系４６、旋回駆動系４７、オプション駆動系４８、スイング駆動系４９もブーム駆動系４４と同様の油圧駆動回路であり、コントローラ３９からの制御信号に応じてアーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、旋回用油圧モータ、オプション用油圧モータ（図示せず、例えばブレーカ用油圧モータ）、スイング用油圧シリンダ２３をそれぞれ駆動する。これら各駆動系については公知の構成を適宜用いれば足りるので、詳細な説明を省略する。
【００３５】
コントローラ３９は、第１入力切換部５０と、第２入力切換部５１と、アーム及び旋回用の通常モード制御部５２と、ブーム及びアーム用のＨＣＰ（ハンディキャップ）モード制御部５３と、ブーム及びバケット用の通常モード制御部５４と、ブーム及びアーム用のＨＣＰモード制御部５５と、オプション用の通常モード制御部５６と、旋回用のＨＣＰモード制御部５７と、スイング用の通常モード制御部５８と、バケット用のＨＣＰモード制御部５９と、第１出力切換部６０と、第２出力切換部６１とを有している。
【００３６】
第１入力切換部５０は、上記ＨＣＰモード切換スイッチ４０の操作信号に応じてレバー変位検出器４２Ｌ，４２Ｒの検出信号の送り先を切り換えるスイッチであり、ＨＣＰモード切換スイッチ４０が「ＨＣＰモード」に切り換えられているときは図示位置にあり、実線で示すようにレバー変位検出器４２Ｌの検出信号をブーム及びアーム用のＨＣＰモード制御部５３に送るとともに、レバー変位検出器４２Ｒの検出信号をブーム及びアーム用のＨＣＰモード制御部５５に送る。
一方、ＨＣＰモード切換スイッチ４０が「通常モード」に切り換えられているときは図示の位置から切り換えられ、破線で示すようにレバー変位検出器４２Ｌの検出信号をアーム及び旋回用通常モード制御部５２に送るとともに、レバー変位検出器４２Ｒの検出信号をブーム及びバケット用通常モード制御部５４に送る。
【００３７】
アーム及び旋回用通常モード制御部５２は、レバー変位検出器４２Ｌからの作動指令信号を入力し、手動操作レバー３６Ｌの変位量（操作量）に応じてアーム１７及び上部旋回体３を動かすための制御信号を作成する。ブーム及びアーム用ＨＣＰモード制御部５３は、レバー変位検出器４２Ｌからの作動指令信号を入力し、手動操作レバー３６Ｌの操作量に応じてブーム１６及びアーム１７を動かすための制御信号を作成する。
【００３８】
ブーム及びバケット用通常モード制御部５４は、レバー変位検出器４２Ｒからの作動指令信号を入力し、手動操作レバー３６Ｒの操作量に応じてブーム１６及びバケット１８を動かすための制御信号を作成する。ブーム及びアーム用ＨＣＰモード制御部５５は、レバー変位検出器４２Ｒからの作動指令信号を入力し、操作レバー３６Ｒの操作量に応じてブーム１６及びアーム１７を動かすための制御信号を作成する。
【００３９】
第２入力切換部５１は、上記ＨＣＰモード切換スイッチ４０及び操作パターン切換スイッチ４１の操作信号に応じてペダル変位検出器４３Ｌ，４３Ｒの検出信号の送り先を切り換えるスイッチであり、ＨＣＰモード切換スイッチ４０が「ＨＣＰモード」に切り換えられかつ操作パターン切換スイッチ４１が「ＯＦＦ」の状態のときは図示位置にあり、実線で示すようにペダル変位検出器４３Ｌの検出信号を旋回用のＨＣＰモード制御部５７に送るとともに、ペダル変位検出器４３Ｒの検出信号をバケット用のＨＣＰモード制御部５９に送る。
一方、ＨＣＰモード切換スイッチ４０が「通常モード」に切り換えられているか、若しくはＨＣＰモード切換スイッチ４０が「ＨＣＰモード」に切り換えられかつ操作パターン切換スイッチ４１が「ＯＮ」の状態のときは、図示の位置から切り換えられ、破線で示すようにペダル変位検出器４３Ｌの検出信号をオプション用通常モード制御部５６に送るとともに、ペダル変位検出器４３Ｒの検出信号をスイング用通常モード制御部５８に送る。
【００４０】
オプション用通常モード制御部５６は、ペダル変位検出器４３Ｌからの作動指令信号を入力し、操作ペダル２８Ｌの変位量（踏み込み操作量）に応じてオプション機器（例えばブレーカ）を動かすための制御信号を作成する。旋回用ＨＣＰモード制御部５７は、ペダル変位検出器５７からの作動指令信号を入力し、操作ペダル４３Ｌの踏み込み量に応じて上部旋回体３を動かすための制御信号を作成する。
【００４１】
スイング用通常モード制御部５８は、ペダル変位検出器４３Ｒからの作動指令信号を入力し、操作ペダル２８Ｒの操作量に応じてスイングポスト５を動かすための制御信号を作成する。バケット用ＨＣＰモード制御部５９は、ペダル変位検出器４３Ｒからの作動指令信号を入力し、操作ペダル２８Ｒの操作量に応じてバケット１８を動かすための制御信号を作成する。
【００４２】
第１出力切換部６０は、ＨＣＰモード切換スイッチ４０の操作信号に応じて通常モード制御部５２、ＨＣＰモード制御部５３、通常モード制御部５４、ＨＣＰモード制御部５５、ＨＣＰモード制御部５７、ＨＣＰモード制御部５９で作成した制御信号の送り先を切り換えるスイッチであり、ＨＣＰモード切換スイッチ４０が「ＨＣＰモード」に切り換えられているときは図示位置にあり、実線で示すようにブーム及びアーム用ＨＣＰモード制御部５３，５５で作成した制御信号をブーム駆動系４４及びアーム駆動系４５に送るとともに、旋回用ＨＣＰモード制御部５７で作成した制御信号を旋回駆動系４７に送り、さらにバケット用ＨＣＰモード制御部５９で作成した制御信号をバケット駆動系４６に送る。
一方、ＨＣＰモード切換スイッチ４０が「通常モード」に切り換えられているときは図示の位置から切り換えられ、点線で示すようにブーム及びバケット用通常モード制御部５４で作成した制御信号をブーム駆動系４４及びバケット駆動系４６に送るとともに、アーム及び旋回用通常モード制御部５２で作成した制御信号をアーム駆動系４５及び旋回駆動系４７に送る。
【００４３】
第２出力切換部６１は、ＨＣＰモード切換スイッチ４０及び操作パターン切換スイッチ４１の操作信号に応じて、オプション用通常モード制御部５６、スイング用通常モード制御部５８で作成した制御信号を送るかどうかを切り換えるスイッチであり、ＨＣＰモード切換スイッチ４０が「ＨＣＰモード」に切り換えられかつ操作パターン切換スイッチ４１が「ＯＦＦ」の状態のときは、図示位置にあり、実線で示すようにオプション駆動系４８及びスイング駆動系４９への制御信号の出力を遮断する。一方、ＨＣＰモード切換スイッチ４０が「通常モード」に切り換えられているか、もしくはＨＣＰモード切換スイッチ４０が「ＨＣＰモード」に切り換えられかつ操作パターン切換スイッチ４１が「ＯＮ」の状態のときは、図示の位置から切り換えられ、点線で示すようにオプション用通常モード制御部５６で作成した制御信号をオプション駆動系４８に送るとともに、スイング用通常モード制御部５８で作成した制御信号をスイング駆動系４９に送る。
【００４４】
次に、上記のように構成した本実施形態の動作及び作用を以下に説明する。
【００４５】
（１）通常操作者の操作時
通常操作者（後述の手動操作の不自由な操作者以外の操作者）が操作する場合には、前述のＨＣＰ（ハンディキャップ）モード切換スイッチ４０を「通常モード」とする。これにより、第１入力切換部５０、第２入力切換部５１、第１出力切換部６０、第２出力切換部６１はそれぞれ図４中左側（破線に接続する側）に切り換えられる。
【００４６】
この結果、レバー変位検出器４２Ｌ、レバー変位検出器４２Ｒ、ペダル変位検出器４３Ｌ、ペダル変位検出器４３Ｒからの操作量信号は、それぞれアーム・旋回用通常モード制御部５２、ブーム・バケット用通常モード制御部５４、オプション用通常モード制御部５６、スイング用通常モード制御部５８へ入力される。それらアーム・旋回用通常モード制御部５２、ブーム・バケット用通常モード制御部５４、オプション用通常モード制御部５６、スイング用通常モード制御部５８では、レバー変位検出器４２Ｌ、レバー変位検出器４２Ｒ、ペダル変位検出器４３Ｌ、ペダル変位検出器４３Ｒからの操作量信号に応じて制御信号を生成し、対応する旋回駆動系４７、アーム駆動系４６、ブーム駆動系４４、バケット駆動系４５、オプション駆動系４８、スイング駆動系４９を制御する。
【００４７】
これにより、例えば十字操作式の左手動操作レバー３６Ｌを左側又は右側に操作することによりその操作量に対応した速度で旋回用油圧モータを駆動して上部旋回体３を下部走行体２に対して左側又は右側に旋回させることでき、また前側又は後側に操作することによりその操作量に対応した速度でアーム用油圧シリンダ２０を駆動してアーム１７をダンプ又はクラウドさせることができる。
【００４８】
また、例えば十字操作式の右手動操作レバー３６Ｒを左側又は右側に操作することによりその操作量に対応した速度でバケット用油圧シリンダ２１を駆動してバケット１８をクラウド又はダンプさせることでき、また前側又は後側に操作することによりその操作量に対応した速度でブーム用油圧シリンダ１９を駆動してブーム１６を下げ又は上げることができる。
【００４９】
さらに、左操作ペダル２８Ｌを前側又は後側に（左右方向でも良い、以下同じ）踏み込み操作することによりその操作量に対応した速度で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）を駆動することができ、また右操作ペダル２８Ｒを前側又は後側に踏み込み操作することによりその操作量に対応した速度でスイング用油圧シリンダ２３を駆動してスイングポスト５を（言い換えれば作業フロント６全体を）左・右にスイングすることができる。
【００５０】
以上のようにして、通常の油圧ショベルと同様の操作態様（＝ＪＩＳ規格にて定められた標準パターン）で左・右手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒを用いて、油圧ショベルの基本操作に係わる４つのアクチュエータ（ブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、及び旋回用油圧モータ）を動作制御することができる。
【００５１】
（２）手動操作の不自由な操作者の操作時
（２−Ａ）フロント・旋回操作時
例えば左・右手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒの両方を同時に操作することが困難である者又は手動操作レバーについては左・右のうちいずれか一方側のみによる操作を希望する者等、手動操作の不自由な操作者が通常の掘削作業等を行おうとする場合には、前述のＨＣＰ（ハンディキャップ）モード切換スイッチ４０を「ＨＣＰモード」とする。これにより、第１入力切換部５０、第２入力切換部５１、第１出力切換部６０、第２出力切換部６１はそれぞれ図４中右側（実線に接続する側）に切り換えられる。
【００５２】
この結果、レバー変位検出器４２Ｌ、レバー変位検出器４２Ｒ、ペダル変位検出器４３Ｌ、ペダル変位検出器４３Ｒからの操作量信号は、それぞれブーム・アーム用ＨＣＰモード制御部５３、ブーム・アーム用ＨＣＰモード制御部５５、旋回用ＨＣＰモード制御部５７、バケット用ＨＣＰモード制御部５９へ入力される。それらブーム・アーム用ＨＣＰモード制御部５３、ブーム・アーム用ＨＣＰモード制御部５５、旋回用ＨＣＰモード制御部５７、バケット用ＨＣＰモード制御部５９では、レバー変位検出器４２Ｌ、レバー変位検出器４２Ｒ、ペダル変位検出器４３Ｌ、ペダル変位検出器４３Ｒからの操作量信号に応じて制御信号を生成し、対応するブーム駆動系４４、アーム駆動系４６、旋回駆動系４７、バケット駆動系４５を制御する。なお、ブーム駆動系４４及びアーム駆動系４６にはレバー変位検出器４２Ｌからの操作信号とレバー変位検出器４２Ｒからの操作信号の両方が入力されることとなるが、例えば双方の最小値を取るか、別途選択スイッチにて優先する側を定める等とすれば足りる。
【００５３】
これにより、例えば十字操作式の左手動操作レバー３６Ｌ及び右手動操作レバー３６Ｒのうちいずれか一方を左側又は右側に操作することによりその操作量に対応した速度でアーム用油圧シリンダ２０を駆動してアーム１７をクラウド又はダンプさせることができ、また前側又は後側に操作することによりその操作量に対応した速度でブーム用油圧シリンダ１９を駆動してブーム１６を下げ又は上げることができる。
【００５４】
また、左操作ペダル２８Ｌを前側又は後側に踏み込み操作することによりその操作量に対応した速度で旋回用油圧モータを駆動して上部旋回体３を下部走行体２に対して左側又は右側に旋回させることでき、また右操作ペダル２８Ｒを前側又は後側に踏み込み操作することによりその操作量に対応した速度でバケット用油圧シリンダ２１を駆動してバケット１８をクラウド又はダンプさせることができる。
【００５５】
以上のようにして、油圧ショベルの基本操作に係わる４つのアクチュエータ（ブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、及び旋回用油圧モータ）を、左手動操作レバー３６Ｌ（若しくは右手動操作レバー３６Ｒ）と左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒとを用いて、動作制御することができる。
【００５６】
（２−Ｂ）その他操作時
上述した油圧ショベルの基本操作に係わる４つのアクチュエータ（ブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、及び旋回用油圧モータ）以外のアクチュエータ、この例ではオプション用油圧アクチュエータ（ブレーカ用油圧モータ）やスイング用油圧シリンダ２３を駆動したい場合には、さらに操作パターン切換スイッチ４１を「ＯＮ」にする。これにより、第１入力切換部５０及び第１出力切換部６０がそれぞれ図４中右側（実線に接続する側）に切り換えられた状態のまま、第２入力切換部５１及び第２出力切換部６１が図４中左側（破線に接続する側）に切り換えられる。
【００５７】
この結果、ペダル変位検出器４３Ｌ，４３Ｒからの操作量信号は、それぞれオプション用通常モード制御部５６及びスイング用通常モード制御部５８へ入力され、それらオプション用通常モード制御部５６及びスイング用通常モード制御部５８ではペダル変位検出器４３Ｌ，４３Ｒからの操作量信号に応じて制御信号を生成し、対応するオプション駆動系４８及びスイング駆動系４９を制御する。
【００５８】
これにより、左操作ペダル２８Ｌを前側又は後側に踏み込み操作することによりその操作量に対応した速度で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）を駆動することができ、また右操作ペダル２８Ｒを前側又は後側に踏み込み操作することによりその操作量に対応した速度でスイング用油圧シリンダ２３を駆動してスイングポスト５を（言い換えれば作業フロント６全体を）左・右にスイングすることができる。
【００５９】
すなわち、上記（２−Ａ）で説明したように、左手動操作レバー３６Ｌ及び右手動操作レバー３６Ｒのうちいずれか一方のみと、左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒとを用いて油圧ショベルの基本操作に係わる４つのアクチュエータを動作制御可能としつつ、操作パターン切換スイッチ４１を「ＯＮ」することで左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒにて他のアクチュエータ（ブレーカ用油圧モータやスイング用油圧シリンダ２３）をも操作可能とできる。
【００６０】
上記（１）、（２−Ａ）、（２−Ｂ）にて説明した操作パターンをまとめて図５に示す。
【００６１】
なお、以上において、コントローラ３９が、請求項５記載の、ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、及び旋回用油圧モータのうち２つが１つの手動操作レバーで操作され、残りの２つが複数の操作ペダルで操作されるように、それら１つの手動操作レバー及び複数の操作ペダルの操作対象を切り換え可能な操作切換手段を構成し、ＨＣＰモード切換スイッチ４０が、操作切換手段による操作対象の切換態様を操作者が選択可能な選択手段を構成する。
【００６２】
また、上記（２−Ａ）のようにＨＣＰモード切換スイッチ４０を「ＨＣＰモード」、操作パターン切換スイッチ４１を「ＯＦＦ」にしたときの右操作ペダル２８Ｒが請求項１記載のバケット用油圧シリンダを操作するバケット用操作ペダルを構成し、左操作ペダル２８Ｌが旋回用油圧モータを操作する旋回用操作ペダルを構成する。なお操作パターン切換スイッチ４１は、上記（２−Ｂ）に示すように、バケット用操作ペダル及び旋回用操作ペダルのうち少なくとも一方の操作対象を、ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、及び旋回用油圧モータ以外の油圧アクチュエータに切り換えるペダル切換手段を構成する。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＨＣＰモード切換スイッチ４０を「ＨＣＰモード」とし、操作パターン切換スイッチ４１を「ＯＦＦ」とすることで、油圧ショベルの基本操作に係わる４つのアクチュエータ（ブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、及び旋回用油圧モータ）を、左手動操作レバー３６Ｌ（若しくは右手動操作レバー３６Ｒ）と左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒとを用いて、動作制御することができる。したがって、左・右手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒの両方を同時に操作することが困難である者又は手動操作レバーについては左・右のうちいずれか一方側のみによる操作を希望する者といった手動操作の不自由な者であっても、油圧ショベル全体の運転操作を容易に行うことができる。なお、この手動操作の不自由な者としては、高齢者、身体障害者（例えば片腕が不自由である者）、職業リハビリテーション中の者等が一般的に考えられるが、さらに進んで、両手同時操作可能な技能をまだ得ていない（あるいは両手同時操作にまだ慣れていない）初心者や訓練中の者等も、本発明の対象として考えることができ、この場合も同様の効果を得る。
【００６４】
そしてこのとき、また本実施形態によれば、特に操作頻度が多くまた微妙な操作が多いブーム及びアームを手動操作のまま残すことにより、油圧ショベルの動作の円滑性や作業性の低下を最小限に抑えることができる効果もある。
【００６５】
なお、上記実施形態においては、いわゆるスイングタイプの油圧ショベルに本発明を適用した場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えばオフセットタイプの油圧ショベルに適用してもよく、この場合は、上述したスイング用油圧シリンダ２３を駆動しての作業フロント６の左・右方向へのスイング動作を、オフセット用油圧シリンダを駆動しての作業フロントの左・右方向へのオフセット動作に置き換えればよい（図５中にはこのオフセット動作も併記）。さらにスイングタイプでもオフセットタイプでもない通常の油圧ショベルにも適用できることは言うまでもない。この場合、例えば「通常モード」では操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒの双方ともオプション用となり、これに対応して操作パターン切換スイッチ４１を省略しても良い。これらの場合も同様の効果を得る。
【００６６】
また、上記実施形態においては、ＨＣＰモード切換スイッチ４０を「通常モード」及び「ＨＣＰモード」相互の間で切り換えることにより、ＪＩＳ規格に定める通常（標準）の操作パターンと、上記手動操作の不自由な者に有効な操作パターンとの両方を実現した。しかしながら、上記した手動操作の不自由な者に対する油圧ショベル運転操作容易化という効果を得る限りにおいては、これに限られない。すなわち、第１入力切換部５０及び第１出力切換部６０にて常時図４中右側の実線のように接続するようにしてそれら第１入力切換部５０及び第１出力切換部６０を省略するとともに、さらにこれに対応してアーム及び旋回用通常モード制御部５２、ブーム及びバケット用通常モード制御部５４を省略し、これによってＨＣＰモード切換スイッチ４０を省略してもよい。
【００６７】
この場合、操作パターン切換スイッチ４１の「ＯＮ」「ＯＦＦ」のみで操作パターンが決まり、「ＯＦＦ」にしたときは上記（２−Ａ）に説明したように油圧ショベルの基本操作に係わる４つのアクチュエータ１９，２０，２１等）を左手動操作レバー３６Ｌ（若しくは右手動操作レバー３６Ｒ）と左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒとを用いて動作制御できる。なおこの場合も、右操作ペダル２８Ｒが請求項１記載のバケット用油圧シリンダを操作するバケット用操作ペダルを構成し、左操作ペダル２８Ｌが旋回用油圧モータを操作する旋回用操作ペダルを構成することは言うまでもない。操作パターン切換スイッチ４１を「ＯＮ」にしたときは上記（２−Ｂ）に説明したように左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒにて他のアクチュエータ（ブレーカ用油圧モータやスイング用油圧シリンダ２３）を操作できる。またこの場合、最初から手動操作レバーを左・右のうちいずれか１つとすることも考えられる。
【００６８】
また、上記実施形態においては、ブーム及びアーム用ＨＣＰモード制御部５３からの制御信号とブーム及びアーム用ＨＣＰモード制御部５５からの制御信号をいずれもブーム駆動系４４及びアーム駆動系４５に入力するようにし、左手動操作レバー３６Ｌ及び右手動操作レバー３６Ｒのいずれを操作してもブーム１６及びアーム１７を作動することができたが、これに限られない。すなわち、予め運転室７内に別途左・右の手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒのいずれをブーム１６・アーム１７を操作するための手動操作レバーとして使用するかを選択して切り換える左・右切換手段を設け、さらにそのとき選択されなかった側の手動操作レバー３６については、別途コントローラ３９内に設けた遮断スイッチ等のロック手段により仮にそれが操作されたとしてもその操作信号を例えば遮断することで操作を不能又は無効とするようにしてもよい。なおこのとき併せて選択されなかった側の手動操作レバー３６については機械的に不動状態にロックし操作不能としても良い。
【００６９】
さらに、上記実施形態においては、いわゆる電気レバー方式で走行以外の動作を操作する場合（すなわち、左・右操作ペダル２８Ｌ，２８Ｒを備えた電気レバー装置２９Ｌ，２９Ｒと十字操作式の手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒを備えた電気レバー装置３７Ｌ，３７Ｒとを備える場合）に本発明を適用し、それら操作ペダル及び手動操作レバーの操作信号の切り替えを行った場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば特開平２−３５１２６号公報等に記載のいわゆるロータリーバルブを用いた既知の油圧切り替えシステムに対し本発明を適用して、上記と同様に操作ペダル及び手動操作レバーの操作信号の切り替えを行ってもよい。この場合も同様の効果を得る。
さらに、以上においては、建設機械の例として油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、通常２本の手動操作レバーを用いて操作するものであれば他の建設機械、例えばクローラクレーン等に対しても適用でき、この場合も同様の効果を得る。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、ブーム用油圧シリンダ及びアーム用油圧シリンダを１つの十字操作式の手動操作レバーで操作するように構成する一方、残りのバケット用油圧シリンダ及び旋回用油圧モータについては、それぞれバケット用操作ペダル及び旋回用操作ペダルを別途設けてそれらにより操作するように構成しているので、操作の不自由な者にとっても建設機械の運転操作を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建設機械の操作装置の適用対象である小型の油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の建設機械の操作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方向から見た矢視俯瞰図である。
【図４】本発明の建設機械の操作装置の一実施形態の全体構成を表す機能ブロック図である。
【図５】本発明の建設機械の操作装置の一実施形態の操作パターンを表す図である。
【符号の説明】
２下部走行体
３上部旋回体
６作業フロント（フロント装置）
１６ブーム
１７アーム
１８バケット
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
２４座席（運転席）
２８Ｌ左操作ペダル
２８Ｒ右操作ペダル
３６Ｌ左手動操作レバー
３６Ｒ右手動操作レバー
３９コントローラ（操作切換手段）
４０ＨＣＰモード切換スイッチ（選択手段）
４１操作パターン切換スイッチ（ペダル切換手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a construction machine such as a hydraulic excavator, and more particularly to a construction machine operating device that operates each hydraulic actuator provided in the construction machine.
[0002]
[Prior art]
For example, a hydraulic excavator that is one of construction machines includes a lower traveling body, an upper revolving body that is pivotably provided on the lower traveling body, and a boom, arm, and An articulated front device including a bucket.
[0003]
The lower traveling body, the upper swing body, and the front device constitute a driven member of a hydraulic drive device provided in the hydraulic excavator. This hydraulic drive apparatus generally includes a prime mover such as an engine, at least one hydraulic pump driven by the prime mover, and a boom hydraulic cylinder that drives the boom, arm, and bucket by pressure oil discharged from the hydraulic pump. The hydraulic cylinder for the arm, the hydraulic cylinder for the bucket, the traveling hydraulic motor for running the lower traveling body by the pressure oil discharged from the hydraulic pump, and the upper swing body by the pressure oil discharged from the hydraulic pump. A plurality of hydraulic actuators including a turning hydraulic motor for turning the lower traveling body and operating means for operating each of the plurality of hydraulic actuators are provided.
[0004]
The operating means are usually a cross-operated manual operation lever located on both the left and right sides of the driver's seat where the operator is seated, and a left / right driving operation lever (operating with his / her feet) located in front of the driver's seat. Possible). Conventionally, as described in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 7-16180, the manual operation lever operates the turning hydraulic motor and the arm hydraulic cylinder with the left manual operation lever, and the boom hydraulic pressure with the right manual operation lever. In many cases, the cylinder and the hydraulic cylinder for bucket are operated.
[0005]
Further, for example, in a so-called swing type hydraulic excavator in which a swing post having a base end portion of a boom connected to be able to be turned up and down is provided so as to be horizontally rotatable with respect to the upper swing body, the front device is swung by being connected to the swing post. In some cases, the operating pedal of the swing hydraulic cylinder is arranged at the foot portion on either one of the left and right sides of the left / right traveling operation lever. In this case, a spare operation pedal is often disposed at the other foot portion.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the employment and social participation of disabled people has been increasingly promoted. For example, the Article 14 of the Employment Promotion Act for Persons with Disabilities stipulates that employers must employ a certain percentage of workers who are physically disabled. Can be imposed. In addition, as stipulated in the International Labor Organization (ILO) Convention No. 159 (Convention on Vocational Rehabilitation and Employment for Persons with Disabilities) etc. For those who are difficult to do, so-called “vocational rehabilitation”, an initiative to create opportunities for social participation and self-fulfillment and economic independence through occupation, is also becoming increasingly active.
[0007]
Here, the operation of construction machinery, in particular, vehicle construction machinery including hydraulic excavators, etc. involves many dangers, and since specialized knowledge and skills are necessary to perform safe driving operations, In addition, certain qualifications are certified on the condition of completing a predetermined driving skill class, and only those who have this qualification are allowed to drive. Also, in the qualification of this driving skill class, based on the background as described above, the Labor Standards Bureau provides a guideline that there will be no reason for disqualification due to physical disability.
[0008]
Based on the above, even in view of further progress of the aging society and the trend of the society such as barrier-free society as a whole, in the future, those who are engaged in construction machinery operation work, for example,・ Persons who have difficulty operating both right manual operation levers at the same time or those who wish to operate only one of the left and right sides for manual operation levers (hereinafter referred to as persons with manual disabilities as appropriate) Needs) will increase.
[0009]
However, the above prior art does not consider the needs of such handicapped persons, and the four actuators related to the basic operation of the hydraulic excavator (the hydraulic cylinder for the boom, the hydraulic cylinder for the arm, and the bucket) In order to control the operation of the hydraulic cylinder and the turning hydraulic motor, the two left and right manual operation levers must be operated as described above. For this reason, it is practically difficult for a person who is not manually operated to operate the hydraulic excavator.
[0010]
An object of the present invention is to provide a construction machine operating device that can facilitate the operation of the construction machine even for those who are not manually operated.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a lower traveling body, an upper revolving body provided on the lower traveling body so as to be able to swivel, and a boom, A multi-node front device comprising an arm and a bucket; a boom hydraulic cylinder for driving the boom, the arm and the bucket; an arm hydraulic cylinder; a bucket hydraulic cylinder;SaidA plurality of hydraulic actuators including a turning hydraulic motor for turning the upper turning body relative to the lower traveling body;Left and right provided on both the left and right sides of the driver's seat and capable of operating two different operation targets among the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor. Right cross operation type manual operation lever andIn the construction machine operating device provided in the construction machine with
Two operation pedals capable of operating one operation object each of the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor;
The left and right cross-operating manual operation levers are used to operate two different operation objects of the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor, respectively. From the operation mode, two same operation objects of the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor are operated by both the left and right cross-operating manual operation levers. Is operable, and said 2 Switching operation (operating one of the other two operating objects with two operating pedals ( HCP ) Operation switching means that can be switched to the mode, and selection means that allows the operator to select the mode of switching the operation target by the operation switching means.Have.
[0012]
  In the present invention,Construction machinery, egOf the four actuators (the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the swing hydraulic motor) related to the basic operation of the hydraulic excavatorFrom the normal operation mode in which two different operation objects are operated by the left and right cross-operating manual operation levers, respectively, the boom hydraulic cylinder, Two of the same operation objects can be operated among the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the swing hydraulic motor, and 2 Switching operation (operating one of the other two operating objects with two operating pedals ( HCP ) Mode can be switched, and the switching mode of the operation target can be selected by the operator using the selection means. This allows the skilled person tosoTwo different operation targets of the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor are operated by left and right cross-operating manual operation levers, respectively.Who are difficult to operate both the left and right manual operation levers at the same time,For manual operation levers, those who have difficulty in manual operation, such as those who want to operate from either the left or right side onlyEvenSwitching operation by selecting means ( HCP ) Mode to select one of the left / right cross-operating manual operation levers, the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the swivel Operate two operating objects of the hydraulic motor, 2 The other two operation objects can be operated by one operation pedal, and the operation of the entire construction machine such as a hydraulic excavator can be easily performed.
[0013]
  (2) In the above (1), preferably,The operation switching means operates the hydraulic cylinder for arm and the turning hydraulic motor by the left cross operation type manual lever, and the boom hydraulic cylinder and the bucket by the right cross operation type manual lever. From the normal operation mode in which the hydraulic cylinder is operated, the boom hydraulic cylinder and the arm hydraulic cylinder can be operated by both the left and right cross-operated manual levers, and the turning is performed by one of the two operation pedals. Switching operation (operating the hydraulic cylinder for buckets and operating the hydraulic cylinder for buckets with the other operating pedal) HPC ) Mode can be switched.by thisBy leaving the boom and arm having a high frequency of operation and a lot of delicate operations as manual operation, the smoothness of the operation of the hydraulic excavator and a decrease in workability can be minimized.
[0014]
  (3) In the above (2), preferablyThere is further provided a left / right switching means for switching which one of the left / right cross operation type manual operation levers is used as the hydraulic cylinder and the arm hydraulic cylinder manual operation lever.
[0015]
  (4) In the above (2), preferablyAn operation pedal for operating the bucket hydraulic cylinder and an operation pedal for operating the turning hydraulic motorPedal switching means for switching at least one of the operation objects to the hydraulic actuator other than the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor.
As a result, a person who has difficulty in manual operation, such as a person who desires an operation on only one of the right sides, can use the operation pedal to control the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and The hydraulic actuator other than the swing hydraulic motor, for example, a swing-type hydraulic cylinder for a swing-type hydraulic excavator, an offset hydraulic cylinder for an offset-type hydraulic excavator, and an optional hydraulic excavator that is not a swing-type or offset-type It is possible to operate a hydraulic actuator (for example, a breaker hydraulic cylinder).
[0016]
  (4) In the above (2), more preferably,In the normal mode, the switching operation means further operates a swing hydraulic cylinder or an offset hydraulic cylinder with one of the two operation pedals, operates an option hydraulic actuator with the other operation pedal, and performs a switching operation ( HCP ) Mode, the operation target can be switched so that one of the two operation pedals operates the turning hydraulic motor and the other operation pedal operates the bucket hydraulic cylinder, and the pedal operation switching means Is the switching operation ( HCP ) In the mode, at least one of the swing hydraulic cylinder and the bucket hydraulic cylinder to be operated by the two operation pedals is at least one of the swing hydraulic cylinder, the offset hydraulic cylinder, and the optional hydraulic cylinder. It can be switched to one side.
[0017]
  by this,Those who have difficulty in manual operation, such as those who want to operate only on one side of the right, select either the left or right cross operation type manual operation lever, and the boom hydraulic pressure Operating the cylinder, the hydraulic cylinder for the arm,
Further, a switching operation in which the turning hydraulic motor is operated by one of the two operating pedals and the bucket hydraulic cylinder is operated by the other operating pedal ( HPC ) Mode, the operation object of the two operation pedals can be switched to at least one of the swing hydraulic cylinder or the offset hydraulic cylinder and the optional hydraulic cylinder by the pedal operation switching means. It is possible to perform all necessary operations of the entire construction machine, such as an offset type hydraulic excavator and a hydraulic excavator with an optional hydraulic actuator.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing the entire structure of a small hydraulic excavator (mini excavator) to which the construction machine operation device according to the present embodiment is applied, and FIG. 2 is a diagram of the construction machine operation device according to the present embodiment. It is a top view showing the whole structure of the hydraulic excavator which is an application object. Hereinafter, when the operator is seated on the driver's seat in the state shown in FIGS. 1 and 2, the operator's front side (left side in FIG. 1), rear side (right side in FIG. 1), left side (FIG. 1). The front side toward the middle sheet surface 1 and the right side (the back side toward the sheet surface in FIG. 1) are simply referred to as front side, rear side, left side, and right side.
[0019]
1 and 2, the hydraulic excavator is capable of turning on a lower traveling body 2 having left and right endless track tracks (crawlers) 1L and 1R as traveling means and on an upper portion of the lower traveling body 2. An upper revolving body 3 mounted thereon, and a swing post 5 attached to a revolving frame 4 forming a basic lower structure of the upper revolving body 3 so as to be rotatable in a horizontal direction around a vertical pin (not shown); An articulated work front (front device) 6 mounted on the swing post 5 so as to be pivotable up and down (so as to be able to lie up and down), a so-called canopy type cab 7 provided on the turning frame 4 And an upper cover 8 that covers most of the swivel frame 4 other than the cab 7.
[0020]
The lower traveling body 2 includes a substantially H-shaped track frame 9 and drive wheels 10L and 10R rotatably supported near the rear ends of the left and right sides of the track frame 9 (only 10L is shown in FIG. 1). Left and right traveling hydraulic motors 11L and 11R (only 11L shown in FIG. 1) for driving the drive wheels 10L and 10R, respectively, and rotatably supported in the vicinity of the left and right front ends of the track frame 9, Rotating wheels (idlers) 12L and 12R (only 12L is shown in FIG. 1) rotated by the driving force of the driving wheels 10L and 10R via the crawler belts 1L and 1R, and provided on the front side of the track frame 9 so as to be vertically movable And a blade 14 for earth removal that moves up and down by a hydraulic cylinder 13 for the blade. Further, a swivel bearing (swivel wheel) 15 is disposed at the center of the lower traveling body 2.
[0021]
The work front 6 includes a boom 16, an arm 17 that is rotatably coupled to the boom 16, and a bucket 18 that is pivotally coupled to the arm 17. The boom 16, the arm 17, and the bucket 18 are operated by a boom hydraulic cylinder 19, an arm hydraulic cylinder 20, and a bucket hydraulic cylinder 21, respectively.
[0022]
In the vicinity of the center of the turning wheel 15, a turning hydraulic motor (not shown) for turning the turning frame 4 with respect to the lower traveling body 2 is incorporated.
[0023]
The swing post 5 can be horizontally rotated with respect to the revolving frame 4 via a vertical pin (not shown). The swing post 5 is connected to a swing hydraulic cylinder 23 provided on the revolving frame 4 via a connecting pin (not shown), and the swing post 5 extends and contracts as a whole in the vertical direction. The work front 6 swings to the left and right by rotating around the axis of the.
[0024]
The driver's cab 7 is provided on the left side of the revolving frame 4 described above, and a seat (driver's seat) 24 on which an operator is seated, a roof 25 provided above the seat 24, and the roof 25 are supported. And a support column 26 to be used. FIG. 3 is an overhead view as seen from the direction of arrow A in FIG.
[0025]
In FIG. 3 and FIGS. 1 and 2 described above, the left and right traveling hydraulic motors 11L and 11R of the lower traveling body 2 are driven in front of the seat 24 on which the operator in the cab 7 is seated. Left and right operation levers 27L and 27R that can be operated with both hands and feet, and left and right operation pedals 28L and 28R provided at the left and right foot portions of the left and right travel operation levers 27L and 27R, respectively. The electric lever devices 29L and 29R (refer to FIG. 4 described later) for giving an operation command to the operation target (described later) and the front stay 30 for preventing the operator from falling forward are provided.
[0026]
On the left side of the seat 24, a side stay 31 and a console 32 for preventing the operator from falling to the left side are provided. On the right side of the seat 24, the blade hydraulic cylinder 13 is driven to move the blade 14 up and down. For supplying a fuel from a blade lever 33, a switch / monitor panel 34 on which various switches (including a handicap mode switching switch and an operation pattern switching switch described later) and a monitor are arranged, and a fuel tank (not shown). A fuel lever 35 for control is provided.
[0027]
The left and right sides of the seat 24 are provided with manual operation levers 36L and 36R of cross operation type, and electric lever devices 37L and 37R (see FIG. 4 described later) for giving an operation command to an operation target (described later). On the left and right sides of these cross-operating manual operation levers 36L and 36R, there are provided erroneous operation prevention lock levers 38L and 38R that can shut off the original pressure from a hydraulic source such as a pilot pump. Yes.
[0028]
A controller 39 (see FIG. 4) described later is housed below the seat 24.
[0029]
Although not shown in the drawing, the upper cover 8 includes an engine, a hydraulic pump driven by the engine, a fuel tank that stores engine fuel, and a hydraulic oil tank that serves as a pressure oil source for the hydraulic pump. Is housed.
[0030]
The operating device according to the present embodiment provided in the hydraulic excavator having the basic configuration as described above normally has the boom hydraulic cylinder 19, the arm hydraulic cylinder 20, the bucket hydraulic cylinder 21, and the turning hydraulic motor left and right. Two of the boom hydraulic cylinder 19, the arm hydraulic cylinder 20, the bucket hydraulic cylinder 21, and the swing hydraulic motor are used in a predetermined case (described later) while being operated by the manual operation levers 36L and 36R on both sides. One is operated by the right manual operation lever 36R (or the left manual operation lever 36L), and the other two are operated by the left and right operation pedals 28L and 28R. It is characterized by switching the operation target of 28L and 28R. The details will be described below with reference to FIG.
[0031]
FIG. 4 is a functional block diagram illustrating the overall configuration of the operating device according to the present embodiment. In FIG. 4, the operation device of the hydraulic excavator according to the present embodiment includes the electric lever devices 37L, 37R, 29L, 29R, the controller 39, the HCP (handicap) mode change switch 40, and the operation pattern change switch 41. It consists of and.
[0032]
The electric lever devices 37L and 37R include the above-described cross operation type left / right manual operation levers 36L and 36R, and lever displacement detectors 42L and 42R for detecting the respective displacements. 42R detects the displacement direction (which direction of the cross direction) and the displacement amount of the left / right manual operation levers 36L, 36R, respectively, and outputs an operation command signal corresponding to the displacement direction to the controller 39. Yes. Similarly, the electric lever devices 29L and 29R include the left and right operation pedals 28L and 28R described above and pedal displacement detectors 43L and 43R for detecting the respective displacements. The pedal displacement detectors 43L and 43R are operated. The displacement amount (depression amount) of the pedals 28L and 28R is detected, and an operation command signal corresponding to this is output to the controller 39.
[0033]
The controller 39 inputs operation amount signals from the lever displacement detectors 42L and 42R and the pedal displacement detectors 43L and 43R, performs a predetermined calculation, and uses the result as a control signal for the boom drive system 44 and the arm drive system 45. These are output to the bucket drive system 46, the swing drive system 47, the option drive system 48, and the swing drive system 49 for control.
[0034]
The boom drive system 44 is a hydraulic drive circuit including the above-described hydraulic pump and a boom control valve for controlling the flow of pressure oil from the hydraulic pump to the boom hydraulic cylinder 19, and a control signal from the controller 39. Accordingly, the boom hydraulic cylinder 19 is driven. The arm drive system 45, bucket drive system 46, turning drive system 47, option drive system 48, and swing drive system 49 are hydraulic drive circuits similar to the boom drive system 44, and arm hydraulic pressures according to control signals from the controller 39. The cylinder 20, the bucket hydraulic cylinder 21, the turning hydraulic motor, the optional hydraulic motor (not shown, for example, a breaker hydraulic motor), and the swing hydraulic cylinder 23 are driven. Since it is sufficient to appropriately use a known configuration for each of these drive systems, a detailed description is omitted.
[0035]
The controller 39 includes a first input switching unit 50, a second input switching unit 51, a normal mode control unit 52 for arm and turning, an HCP (handicap) mode control unit 53 for the boom and arm, Normal mode control unit 54 for bucket, HCP mode control unit 55 for boom and arm, normal mode control unit 56 for options, HCP mode control unit 57 for turning, and normal mode control unit 58 for swinging A bucket HCP mode control unit 59, a first output switching unit 60, and a second output switching unit 61.
[0036]
The first input switching unit 50 is a switch for switching the destinations of the detection signals of the lever displacement detectors 42L and 42R in accordance with the operation signal of the HCP mode switching switch 40. The HCP mode switching switch 40 switches to the “HCP mode”. When it is, it is at the position shown in the figure, and as shown by the solid line, the detection signal of the lever displacement detector 42L is sent to the HCP mode control unit 53 for the boom and arm, and the detection signal of the lever displacement detector 42R is sent To the HCP mode control unit 55 for use.
On the other hand, when the HCP mode changeover switch 40 is switched to the “normal mode”, the switch is switched from the position shown in the figure, and the detection signal of the lever displacement detector 42L is sent to the arm and turning normal mode control unit 52 as shown by the broken line. At the same time, the detection signal of the lever displacement detector 42R is sent to the boom and bucket normal mode control unit 54.
[0037]
The arm and turning normal mode control unit 52 inputs an operation command signal from the lever displacement detector 42L, and moves the arm 17 and the upper turning body 3 according to the displacement (operation amount) of the manual operation lever 36L. Create a control signal. The boom and arm HCP mode control unit 53 receives an operation command signal from the lever displacement detector 42L, and creates a control signal for moving the boom 16 and the arm 17 according to the operation amount of the manual operation lever 36L.
[0038]
The boom and bucket normal mode control unit 54 receives an operation command signal from the lever displacement detector 42R and creates a control signal for moving the boom 16 and the bucket 18 according to the operation amount of the manual operation lever 36R. The boom and arm HCP mode control unit 55 receives an operation command signal from the lever displacement detector 42R and creates a control signal for moving the boom 16 and the arm 17 according to the operation amount of the operation lever 36R.
[0039]
The second input switching unit 51 is a switch for switching destinations of the detection signals of the pedal displacement detectors 43L and 43R according to the operation signals of the HCP mode switching switch 40 and the operation pattern switching switch 41, and the HCP mode switching switch 40 is When it is switched to the “HCP mode” and the operation pattern selector switch 41 is in the “OFF” state, it is in the illustrated position, and the detection signal of the pedal displacement detector 43L is sent to the turning HCP mode control unit 57 as shown by a solid line. At the same time, the detection signal of the pedal displacement detector 43R is sent to the bucket HCP mode control unit 59.
On the other hand, when the HCP mode selector switch 40 is switched to the “normal mode” or when the HCP mode selector switch 40 is switched to the “HCP mode” and the operation pattern selector switch 41 is in the “ON” state, The position is switched, and the detection signal of the pedal displacement detector 43L is sent to the option normal mode control unit 56 and the detection signal of the pedal displacement detector 43R is sent to the swing normal mode control unit 58 as indicated by a broken line.
[0040]
The normal mode control unit 56 for options inputs an operation command signal from the pedal displacement detector 43L, and generates a control signal for moving an optional device (for example, a breaker) according to the displacement amount (depressing operation amount) of the operation pedal 28L. create. The turning HCP mode control unit 57 receives the operation command signal from the pedal displacement detector 57 and creates a control signal for moving the upper turning body 3 according to the depression amount of the operation pedal 43L.
[0041]
The swing normal mode control unit 58 inputs an operation command signal from the pedal displacement detector 43R, and creates a control signal for moving the swing post 5 according to the operation amount of the operation pedal 28R. The bucket HCP mode control unit 59 receives an operation command signal from the pedal displacement detector 43R, and creates a control signal for moving the bucket 18 according to the operation amount of the operation pedal 28R.
[0042]
The first output switching unit 60 includes a normal mode control unit 52, an HCP mode control unit 53, a normal mode control unit 54, an HCP mode control unit 55, an HCP mode control unit 57, and an HCP according to an operation signal of the HCP mode changeover switch 40. A switch for switching the destination of the control signal created by the mode control unit 59. When the HCP mode switching switch 40 is switched to the "HCP mode", it is in the illustrated position, and as shown by the solid line, the HCP mode for the boom and arm The control signals generated by the control units 53 and 55 are sent to the boom drive system 44 and the arm drive system 45, and the control signals created by the turning HCP mode control unit 57 are sent to the turning drive system 47, and further the bucket HCP mode control is performed. The control signal created by the unit 59 is sent to the bucket drive system 46.
On the other hand, when the HCP mode changeover switch 40 is switched to the “normal mode”, it is switched from the position shown in the figure, and the control signal generated by the normal mode control unit 54 for the boom and bucket is sent to the boom drive system 44 as indicated by the dotted line. The control signal generated by the arm and turning normal mode control unit 52 is sent to the arm driving system 45 and the turning drive system 47.
[0043]
Whether the second output switching unit 61 sends the control signals created by the option normal mode control unit 56 and the swing normal mode control unit 58 according to the operation signals of the HCP mode change switch 40 and the operation pattern change switch 41. When the HCP mode selector switch 40 is switched to the “HCP mode” and the operation pattern selector switch 41 is in the “OFF” state, the switch is in the position shown in the figure, and as shown by the solid line, the optional drive system 48 and The output of the control signal to the swing drive system 49 is shut off. On the other hand, when the HCP mode selector switch 40 is switched to the “normal mode” or when the HCP mode selector switch 40 is switched to the “HCP mode” and the operation pattern selector switch 41 is in the “ON” state, As shown by the dotted line, the control signal created by the option normal mode control unit 56 is sent to the option drive system 48 and the control signal created by the swing normal mode control unit 58 is sent to the swing drive system 49. .
[0044]
Next, the operation and action of the present embodiment configured as described above will be described below.
[0045]
(1) During normal operator operation
When a normal operator (an operator other than an operator who cannot manually operate as described later) operates, the above-described HCP (handicap) mode changeover switch 40 is set to the “normal mode”. Thereby, the first input switching unit 50, the second input switching unit 51, the first output switching unit 60, and the second output switching unit 61 are respectively switched to the left side (the side connected to the broken line) in FIG.
[0046]
As a result, the operation amount signals from the lever displacement detector 42L, the lever displacement detector 42R, the pedal displacement detector 43L, and the pedal displacement detector 43R are the arm / turning normal mode control unit 52 and the boom / bucket normal mode, respectively. The data is input to the control unit 54, the option normal mode control unit 56, and the swing normal mode control unit 58. The arm / turning normal mode control unit 52, the boom / bucket normal mode control unit 54, the option normal mode control unit 56, and the swing normal mode control unit 58 include a lever displacement detector 42L, a lever displacement detector 42R, A control signal is generated in accordance with the operation amount signal from the pedal displacement detector 43L and the pedal displacement detector 43R, and the corresponding turning drive system 47, arm drive system 46, boom drive system 44, bucket drive system 45, optional drive system. 48, controls the swing drive system 49.
[0047]
Accordingly, for example, by operating the left-handed manual operation lever 36L of the cross operation type to the left or right, the turning hydraulic motor is driven at a speed corresponding to the operation amount, and the upper turning body 3 is moved with respect to the lower traveling body 2. The arm 17 can be swung leftward or rightward, and the arm 17 can be dumped or clouded by operating the front or rear side to drive the arm hydraulic cylinder 20 at a speed corresponding to the operation amount.
[0048]
Further, for example, by operating the cross operation type right manual operation lever 36R to the left or right side, the bucket hydraulic cylinder 21 can be driven at a speed corresponding to the operation amount, and the bucket 18 can be clouded or dumped. Alternatively, by operating the rear side, the boom hydraulic cylinder 19 can be driven at a speed corresponding to the operation amount, and the boom 16 can be lowered or raised.
[0049]
Further, the optional hydraulic actuator (for example, a breaker hydraulic motor) can be driven at a speed corresponding to the amount of operation by depressing the left operation pedal 28L forward or rearward (or in the left-right direction, the same applies hereinafter). The swing hydraulic cylinder 23 is driven at a speed corresponding to the amount of operation by depressing the right operation pedal 28R forward or rearward to move the swing post 5 (in other words, the entire work front 6) to the left. You can swing to the right.
[0050]
As described above, using the left and right manual operation levers 36L and 36R in the same manner of operation as a normal excavator (= standard pattern defined in JIS standard), the four operations related to the basic operation of the excavator are described. The actuators (the boom hydraulic cylinder 19, the arm hydraulic cylinder 20, the bucket hydraulic cylinder 21, and the turning hydraulic motor) can be controlled.
[0051]
(2) When operated by an operator who cannot operate manually
(2-A) Front / turning operation
For example, a person who is difficult to operate both the left and right manual operation levers 36L and 36R at the same time, or a person who wants to operate only one of the left and right sides with respect to the manual operation lever, etc. When a free operator wants to perform normal excavation work or the like, the above-described HCP (handicap) mode changeover switch 40 is set to the “HCP mode”. Thereby, the 1st input switching part 50, the 2nd input switching part 51, the 1st output switching part 60, and the 2nd output switching part 61 are each switched to the right side (side connected to a continuous line) in FIG.
[0052]
As a result, the operation amount signals from the lever displacement detector 42L, the lever displacement detector 42R, the pedal displacement detector 43L, and the pedal displacement detector 43R are the boom arm HCP mode control unit 53 and the boom arm HCP mode, respectively. The data is input to the control unit 55, the turning HCP mode control unit 57, and the bucket HCP mode control unit 59. The boom / arm HCP mode control unit 53, the boom / arm HCP mode control unit 55, the turning HCP mode control unit 57, and the bucket HCP mode control unit 59 include a lever displacement detector 42L, a lever displacement detector 42R, Control signals are generated according to the operation amount signals from the pedal displacement detector 43L and the pedal displacement detector 43R, and the corresponding boom drive system 44, arm drive system 46, turning drive system 47, and bucket drive system 45 are controlled. Both the operation signal from the lever displacement detector 42L and the operation signal from the lever displacement detector 42R are input to the boom drive system 44 and the arm drive system 46. For example, the minimum value of both is taken. Alternatively, it may be sufficient to determine the priority side with a separate selection switch.
[0053]
Thus, for example, by operating one of the cross operation type left manual operation lever 36L and right manual operation lever 36R to the left or right, the arm hydraulic cylinder 20 is driven at a speed corresponding to the operation amount. The arm 17 can be clouded or dumped, and by operating the front side or the rear side, the boom hydraulic cylinder 19 can be driven at a speed corresponding to the operation amount to lower or raise the boom 16.
[0054]
Further, by depressing the left operating pedal 28L forward or rearward, the turning hydraulic motor is driven at a speed corresponding to the operation amount, and the upper turning body 3 is turned left or right with respect to the lower traveling body 2. Further, by depressing the right operation pedal 28R forward or rearward, the bucket hydraulic cylinder 21 can be driven at a speed corresponding to the operation amount, and the bucket 18 can be clouded or dumped.
[0055]
As described above, the four actuators (the boom hydraulic cylinder 19, the arm hydraulic cylinder 20, the bucket hydraulic cylinder 21, and the swing hydraulic motor) related to the basic operation of the hydraulic excavator are connected to the left manual operation lever 36L (or The operation can be controlled by using the right manual operation lever 36R) and the left / right operation pedals 28L, 28R.
[0056]
(2-B) During other operations
Actuators other than the four actuators (the boom hydraulic cylinder 19, the arm hydraulic cylinder 20, the bucket hydraulic cylinder 21, and the swing hydraulic motor) related to the basic operation of the hydraulic excavator described above, in this example, an optional hydraulic actuator (breaker) In order to drive the hydraulic cylinder for swing) and the hydraulic cylinder 23 for swing, the operation pattern changeover switch 41 is further turned “ON”. Thereby, the 2nd input switching part 51 and the 2nd output switching part 61 remain in the state where the 1st input switching part 50 and the 1st output switching part 60 were switched to the right-hand side (side connected to a solid line) in Drawing 4, respectively. Is switched to the left side (the side connected to the broken line) in FIG.
[0057]
As a result, the operation amount signals from the pedal displacement detectors 43L and 43R are respectively input to the option normal mode control unit 56 and the swing normal mode control unit 58, and the option normal mode control unit 56 and the swing normal mode. The control unit 58 generates a control signal according to the operation amount signal from the pedal displacement detectors 43L and 43R, and controls the corresponding option drive system 48 and swing drive system 49.
[0058]
As a result, when the left operating pedal 28L is stepped forward or rearward, an optional hydraulic actuator (for example, a breaker hydraulic motor) can be driven at a speed corresponding to the operation amount, and the right operating pedal 28R is By stepping forward or rearwardly, the swing hydraulic cylinder 23 can be driven at a speed corresponding to the amount of operation to swing the swing post 5 (in other words, the entire work front 6) to the left or right.
[0059]
That is, as described in (2-A) above, the basic operation of the hydraulic excavator is performed using only one of the left manual operation lever 36L and the right manual operation lever 36R and the left / right operation pedals 28L and 28R. The other actuators (breaker hydraulic motor and swing hydraulic cylinder 23) are operated by the left / right operation pedals 28L and 28R by enabling the operation pattern changeover switch 41 to be “ON”. Can also be operated.
[0060]
The operation patterns described in (1), (2-A), and (2-B) are collectively shown in FIG.
[0061]
In the above description, the controller 39 operates two of the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the swing hydraulic motor according to claim 5 with one manual operation lever. An operation switching means that can switch the operation target of the one manual operation lever and the plurality of operation pedals is configured so that two are operated by a plurality of operation pedals, and the HCP mode changeover switch 40 is operated by the operation switching means. Selection means is provided that allows an operator to select a target switching mode.
[0062]
Further, as in (2-A), the right operation pedal 28R when the HCP mode changeover switch 40 is set to "HCP mode" and the operation pattern changeover switch 41 is set to "OFF" is the bucket hydraulic cylinder according to claim 1. A bucket operation pedal to be operated is configured, and the left operation pedal 28L configures a swing operation pedal for operating the swing hydraulic motor. As shown in the above (2-B), the operation pattern changeover switch 41 sets at least one of the operation target of the bucket operation pedal and the turning operation pedal as a boom hydraulic cylinder, an arm hydraulic cylinder, and a bucket hydraulic pressure. Pedal switching means for switching to a hydraulic actuator other than the cylinder and the turning hydraulic motor is configured.
[0063]
As described above, according to this embodiment, the HCP mode changeover switch 40 is set to the “HCP mode” and the operation pattern changeover switch 41 is set to “OFF”, so that the four actuators related to the basic operation of the hydraulic excavator ( The boom hydraulic cylinder 19, the arm hydraulic cylinder 20, the bucket hydraulic cylinder 21, and the swing hydraulic motor) are connected to the left manual operation lever 36L (or the right manual operation lever 36R) and the left and right operation pedals 28L and 28R. It is possible to control the operation by using. Therefore, it is difficult to perform manual operation such as a person who is difficult to operate both the left and right manual operation levers 36L and 36R at the same time, or a person who wants to operate only one of the left and right manual operation levers. Even a free person can easily operate the entire hydraulic excavator. In general, people who have difficulty in manual operation are elderly people, people with physical disabilities (for example, those who are incapable of one arm), those who are in vocational rehabilitation, etc. Beginners who are not yet able to operate skills (or who are not yet used to simultaneous operation of both hands), those who are training, and the like can also be considered as objects of the present invention, and in this case, the same effect is obtained.
[0064]
At this time, according to the present embodiment, the boom and the arm that are frequently operated and frequently subjected to delicate operations are left in manual operation, thereby minimizing the deterioration in the smoothness and workability of the hydraulic excavator. There is also an effect that can be suppressed.
[0065]
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a so-called swing type hydraulic excavator has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to an offset-type hydraulic excavator. In this case, the swing hydraulic cylinder 23 is driven to swing the work front 6 in the left and right directions, and the offset hydraulic cylinder is driven. All the work fronts may be replaced with the left / right offset operations (this offset operation is also shown in FIG. 5). Furthermore, it goes without saying that the present invention can also be applied to a normal excavator that is neither a swing type nor an offset type. In this case, for example, in the “normal mode”, both the operation pedals 28L and 28R are optional, and the operation pattern changeover switch 41 may be omitted correspondingly. In these cases, the same effect is obtained.
[0066]
In the embodiment, the normal (standard) operation pattern defined in the JIS standard and the inconvenience of the manual operation are performed by switching the HCP mode changeover switch 40 between the “normal mode” and the “HCP mode”. Both effective operation patterns were realized. However, the present invention is not limited to this as long as the above-described effect of facilitating the operation of the hydraulic excavator can be obtained for a person who is not manually operated. That is, the first input switching unit 50 and the first output switching unit 60 are always connected as shown by the solid line on the right side in FIG. 4 and the first input switching unit 50 and the first output switching unit 60 are omitted. Correspondingly, the arm and turning normal mode control unit 52 and the boom and bucket normal mode control unit 54 may be omitted, and thereby the HCP mode changeover switch 40 may be omitted.
[0067]
In this case, the operation pattern is determined only by “ON” and “OFF” of the operation pattern changeover switch 41. When it is set to “OFF”, the four actuators related to the basic operation of the hydraulic excavator as described in (2-A) above. 19, 20, 21) can be controlled using the left manual operation lever 36L (or the right manual operation lever 36R) and the left / right operation pedals 28L, 28R. Also in this case, the right operation pedal 28R constitutes a bucket operation pedal for operating the bucket hydraulic cylinder according to claim 1, and the left operation pedal 28L constitutes a turning operation pedal for operating the turning hydraulic motor. Needless to say. When the operation pattern changeover switch 41 is set to “ON”, the other actuators (breaker hydraulic motor and swing hydraulic cylinder 23) are operated by the left / right operation pedals 28L and 28R as described in (2-B) above. Can be operated. In this case, the manual operation lever may be set to one of left and right from the beginning.
[0068]
In the above embodiment, both the control signal from the boom and arm HCP mode control unit 53 and the control signal from the boom and arm HCP mode control unit 55 are input to the boom drive system 44 and the arm drive system 45. As described above, the boom 16 and the arm 17 can be operated by operating either the left manual operation lever 36L or the right manual operation lever 36R. However, the present invention is not limited to this. That is, the left / right switching means for selecting and switching which one of the left / right manual operation levers 36L, 36R is used as the manual operation lever for operating the boom 16 / arm 17 in the cab 7 in advance. Further, even if the manual operation lever 36 on the side not selected at that time is operated by a locking means such as a cutoff switch separately provided in the controller 39, the operation signal is cut off, for example. May be disabled or disabled. Note that the manual operation lever 36 on the side not selected at this time may be mechanically locked in a non-moving state and disabled.
[0069]
Further, in the above embodiment, when an operation other than traveling is operated by a so-called electric lever system (that is, electric lever devices 29L and 29R having left and right operation pedals 28L and 28R and a cross operation type manual operation lever 36L). However, the present invention is applied to the case where the operation signals of the operation pedal and the manual operation lever are switched. However, the present invention is not limited to this. Absent. That is, the present invention is applied to a known hydraulic pressure switching system using a so-called rotary valve described in, for example, JP-A-2-35126, etc., and the operation signals of the operation pedal and the manual operation lever are switched as described above. You may go. In this case, the same effect is obtained.
Furthermore, in the above description, a hydraulic excavator has been described as an example of a construction machine. However, the present invention is not limited to this, and other construction machines such as a crawler crane may be used as long as they are normally operated using two manual operation levers. The same effect can be obtained in this case.
[0070]
【The invention's effect】
According to the present invention, the boom hydraulic cylinder and the arm hydraulic cylinder are configured to be operated by a single cross-operating manual operation lever, while the remaining bucket hydraulic cylinder and the swing hydraulic motor are each configured as a bucket. Since the operation pedal for turning and the operation pedal for turning are separately provided and operated by them, the operation operation of the construction machine can be facilitated even for those who are inoperable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an overall structure of a small hydraulic excavator to which a construction machine operating device according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a top view showing the overall structure of a hydraulic excavator to which the operating device for a construction machine according to the present invention is applied.
3 is an overhead view as seen from the direction of arrow A in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a functional block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the operating device for a construction machine according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation pattern of an embodiment of the operation device for a construction machine according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Lower body
3 Upper swing body
6 Work front (front device)
16 boom
17 Arm
18 buckets
19 Hydraulic cylinder for boom
20 Hydraulic cylinder for arm
21 Hydraulic cylinder for bucket
24 seats (driver's seat)
28L Left operation pedal
28R Right control pedal
36L Left manual operation lever
36R Right manual operation lever
39 Controller (Operation switching means)
40 HCP mode selector switch (selection means)
41 Operation pattern changeover switch (pedal changeover means)

Claims

A lower traveling body, an upper revolving body provided on the lower traveling body so as to be capable of swiveling, a multi-joint type front device comprising a boom, an arm, and a bucket that is provided so as to be able to lie down on the upper revolving body; A plurality of hydraulic actuators including a boom, the arm, a boom hydraulic cylinder that respectively drives the bucket, an arm hydraulic cylinder, a bucket hydraulic cylinder, and a swing hydraulic motor that swings the upper swing body with respect to a lower traveling body Provided on both the left and right sides of the driver's seat and capable of operating two different operating objects among the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor. In a construction machine operating device provided in a construction machine having a left / right cross-operated manual operation lever ,
Two operation pedals capable of operating one operation object each of the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor;
The left and right cross-operating manual operation levers are used to operate two different operation objects of the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor, respectively. From the operation mode, two same operation objects of the boom hydraulic cylinder, the arm hydraulic cylinder, the bucket hydraulic cylinder, and the turning hydraulic motor are operated by both the left and right cross-operating manual operation levers. the is operable, and each a switching operation (HCP) mode switchable operating switching means for operating one of the other two operation target by the two control pedals, the operation target by the operation switching means And a selection means that allows an operator to select the switching mode .

The operation device for a construction machine according to claim 1, wherein the operation switching means operates the arm hydraulic cylinder and the turning hydraulic motor by the left cross operation type manual lever, and the right cross operation type. From the normal operation mode in which the boom hydraulic cylinder and the bucket hydraulic cylinder are operated by a manual lever, the boom hydraulic cylinder and the arm hydraulic cylinder can be operated by both the left and right cross-operated manual levers. The construction machine can be switched to a switching operation ( HCP ) mode in which the hydraulic hydraulic motor for turning is operated by one of the two operating pedals and the hydraulic cylinder for bucket is operated by the other operating pedal. Operating device.

3. The construction machine operating device according to claim 2, wherein a left / right switching means for switching which one of a left / right cross-operated manual operation lever is used as the hydraulic cylinder and the arm hydraulic cylinder manual operation lever. A construction machine operating device further comprising:

3. The operating device for a construction machine according to claim 2, wherein at least one of an operation pedal for operating the bucket hydraulic cylinder and an operation pedal for operating the turning hydraulic motor is set as the boom hydraulic cylinder, the arm. A construction machine operating device comprising pedal switching means for switching to a hydraulic actuator other than a hydraulic cylinder for buckets, a hydraulic cylinder for buckets, and a hydraulic motor for turning.

5. The operating device for a construction machine according to claim 4, wherein the switching operation means further operates a swing hydraulic cylinder or an offset hydraulic cylinder with one of two operation pedals in the normal mode, and the other operation pedal. To operate the option hydraulic actuator, and in the switching operation ( HCP ) mode, the operation target is set so that the swing hydraulic motor is operated by one of the two operation pedals and the bucket hydraulic cylinder is operated by the other operation pedal. It is configured to be switchable,
The pedal operation switching means, the switching operation (HCP) mode a hydraulic cylinder or for the swing of at least one of the operation target of the two control pedals of the operation Target the swing hydraulic cylinder and a hydraulic cylinder for the bucket during A construction machine operating device characterized by being configured to be switchable to at least one of the offset hydraulic cylinder and the optional hydraulic cylinder .