JP4464776B2 - Operation lever device - Google Patents
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Description
本発明は、油圧ショベル等の建設機械などに備えられ、左右方向、及び前後方向の回動が可能なグリップ部を有する操作レバー装置に関する。 The present invention relates to an operation lever device that is provided in a construction machine such as a hydraulic excavator and has a grip portion that can rotate in the left-right direction and the front-rear direction.
この種の従来技術として、特許文献1に示されるものがある。図8は、この特許文献1に示される操作レバー装置の配置形態を示す側面図、図9は特許文献1に示される操作レバー装置の要部を示す斜視図である。 There exists a thing shown by patent document 1 as this type of prior art. FIG. 8 is a side view showing the arrangement of the operation lever device shown in Patent Document 1, and FIG. 9 is a perspective view showing the main part of the operation lever device shown in Patent Document 1.
この従来技術は、例えば油圧ショベルの運転室内に配置されており、図8に示すように、肘掛け部40を有する運転席41の前方位置に、運転席41に座ったオペレータが把持可能なグリップ部42を備えている。
This prior art is disposed, for example, in a driver's cab of a hydraulic excavator. As shown in FIG. 8, a grip portion that can be gripped by an operator sitting on the driver's
また、この従来技術は図9に示すように、グリップ部42の左右方向の回動を検出し、電気操作信号を出力するロータリ式ポテンショメータ等から成る第1回転角検出器43と、前後方向の回動を検出し、電気操作信号を出力するロータリ式ポテンショメータ等から成る第2回転角検出器47とを備えている。第1回転角検出器43は、ケーシング45内に回動軸46を備えている。同様に、第2回転角検出器47も、ケーシング49内に回動軸50を備えている。グリップ部42と第1回転角検出器43の回動軸46とは、第1入力レバー部44によって連結されており、第1回転角検出器43のケーシング45と、第2回転角検出器47の回動軸50とは、第2入力レバー部48によって連結されている。第2回転角検出器47は固定手段によって固定されるものの、第1回転角検出器43は前後方向に揺動可能になっている。
Further, as shown in FIG. 9, this prior art detects a rotation of the
また、第1回転角検出器43の回動軸46の軸心51と、第2回転角検出器47の回動軸50の軸心52との交点の位置が、オペレータの手首の関節Pの位置に一致するように第1入力レバー部44、及び第2入力レバー部48の形状寸法が設定されている。
The position of the intersection of the
この従来技術では、オペレータによって把持されたグリップ部42が、例えば左右方向に回動すると、第1入力レバー部44を介して第1回転角検出器43の回転軸46が回動し、この第1回転角検出器43からグリップ部42の操作量に応じた電気操作信号が出力される。また例えば、グリップ部42が前後方向に回動すると、第1入力レバー部44、第1回転角検出器43のケーシング45、及び第2入力レバー部48を介して第2回転角検出器47の回転軸50が回動し、この第2回転角検出器47からグリップ部42の操作量に応じた電気操作信号が出力される。これらの電気操作信号に応じて、ブーム、アーム等の油圧アクチュエータの駆動を制御する該当する方向制御弁が切換え操作されるようになっている。
In this prior art, when the
この従来技術では、オペレータは自身の手首の関節Pを中心にして、ほとんどその手首を動かすだけでグリップ部42の回動操作を行なうことができ、すなわち、グリップ部42の回動操作に際して、オペレータは自身の腕を大きく動かさずに軽快な回動操作を実現でき、これにより操作時のオペレータの疲労を軽減できる。
In this prior art, the operator can rotate the
ところで、上述したように、第1入力レバー部44、第2入力レバー部48等の形状寸法は、オペレータの手首の関節Pに応じて設定され得るものであるが、オペレータの中には手の大きい者も小さい者も存在し、把持したグリップ部42とオペレータの手首の関節Pとの距離はオペレータのそれぞれで異なる場合が多い。このような事情を考慮して、上述した従来技術では、把持したグリップ部42とオペレータの手首の関節Pとの距離を可変にできる技術も提案されている。
By the way, as described above, the shape and size of the first
図10は図9に示される従来の操作レバー装置において、第2入力レバー部の長さ調整手段等の構造を示す側面図、図11は図10のE部拡大図である。 10 is a side view showing the structure of the length adjusting means of the second input lever portion and the like in the conventional operating lever device shown in FIG. 9, and FIG. 11 is an enlarged view of a portion E in FIG.
上述した従来技術には、オペレータの手の大きさに適応させるために、すなわち、グリップ部42を把持したときの上述したオペレータの手首の関節Pの位置が、第1回転角検出器43の回動軸46の軸心51と、第2回転角検出器47の回動軸50の軸心52との交点の位置に一致するように、図10に示すように、第2入力レバー部48を分割レバー部48aと分割レバー部48bとの組み合わせとして長さ調整を可能にし、また、グリップ部42を止めねじ53によってその傾転角度調整を可能にした構造が提案されている。
In the above-described prior art, in order to adapt to the size of the operator's hand, that is, when the
図11に示すように、上述した分割レバー部48aの端部には、ねじ部48a1が形成され、分割レバー部48bの端部には、分割レバー部48aのねじ部48a1が螺合するねじ孔48b1が形成され、長さの調整後には、分割レバー部48aと分割レバー部48bとがロックナット54で固定されるようになっている。
As shown in FIG. 11, a screw portion 48a1 is formed at the end of the above-described
ところで、上述した従来技術では、運転席41に座ってグリップ部42を把持して操作するオペレータが別の者に変わるたびに、第2入力レバー部48の長さ調整操作を必要とする懸念があり、したがってオペレータに煩わしさを与え、この点で操作性の向上が見込めなくなる問題がある。
By the way, in the above-described conventional technology, there is a concern that it is necessary to adjust the length of the second
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、位置決めされた運転席に座ったオペレータが調整操作を要することなく直ちに、手首を動かす程度で済む軽快な操作を実施できる操作レバー装置を提供することにある。 The present invention has been made from the above-described state of the art, and the purpose of the present invention is to allow an operator sitting in a positioned driver's seat to perform a light operation that requires only a wrist movement without requiring an adjustment operation. To provide an operation lever device.
上記目的を達成するために、本発明は、左右方向、及び前後方向の回動が可能なグリップ部と、このグリップ部の回動に応じた操作信号を出力する操作信号出力手段とを備えた操作レバー装置において、左右方向、及び前後方向の回動が可能な回動体を備えると共に、この回動体の回動中心に、この回動体と一体に上記グリップ部を設け、上記操作信号が油圧操作信号から成り、上記操作信号出力手段が、上記回動体の回動に応じた上記油圧操作信号を出力する油圧式操作弁から成ることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention includes a grip portion that can be rotated in the left-right direction and the front-rear direction, and an operation signal output unit that outputs an operation signal according to the rotation of the grip portion. The operating lever device includes a rotating body capable of rotating in the left-right direction and the front-rear direction, and the grip portion is provided integrally with the rotating body at the rotation center of the rotating body, and the operation signal is hydraulically operated. The operation signal output means comprises a hydraulic operation valve that outputs the hydraulic operation signal according to the rotation of the rotating body .
このように構成した本発明は、位置決めされた運転席に座ったオペレータの手の大きさの如何に拘わらず、回動体に備えられるグリップ部を把持した手の部分が回動体の回動中心に一致する。したがって、グリップ部を把持しているオペレータは、自身の手首を動かしてグリップ部を左右方向、あるいは前後方向に回動させることで回動体を回動させ、操作信号出力手段から回動体の回動量、すなわち操作量に応じた操作信号を出力させることができる。このように本発明は、何らの調整操作を要することなく直ちに、手首を動かす程度の軽快な操作で操作信号を出力させることができる。 According to the present invention configured as described above, regardless of the size of the hand of the operator sitting in the positioned driver's seat, the portion of the hand gripping the grip portion provided in the rotating body is the center of rotation of the rotating body. Match. Therefore, the operator holding the grip part moves his / her wrist to rotate the grip part in the left-right direction or the front-rear direction to rotate the rotating body, and the amount of rotation of the rotating body from the operation signal output means That is, an operation signal corresponding to the operation amount can be output. As described above, according to the present invention, an operation signal can be output immediately with a light operation such as moving the wrist without any adjustment operation.
また本発明は、左右方向、及び前後方向の回動が可能なグリップ部と、このグリップ部の回動に応じた操作信号を出力する操作信号出力手段とを備えた操作レバー装置において、左右方向、及び前後方向の回動が可能な回動体を備えると共に、この回動体の回動中心に、この回動体と一体に上記グリップ部を設け、上記回動体が球体から成り、この球体が手の挿入を許容させる開口部を有すると共に、上記回動体が収納される凹球面から成る収納部を備えたことを特徴としている。 The present invention also relates to an operation lever device including a grip portion that can be rotated in the left-right direction and the front-rear direction, and an operation signal output unit that outputs an operation signal according to the rotation of the grip portion. And a rotating body capable of rotating in the front-rear direction, and the grip portion is provided integrally with the rotating body at the rotating center of the rotating body, and the rotating body is formed of a sphere, and the sphere is a hand. It has an opening for allowing insertion, and has a storage portion made of a concave spherical surface in which the rotating body is stored.
また本発明は、上記発明において、運転室を有する旋回体を備えた建設機械の上記運転室内に配置したことを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the construction machine is provided in the cab of a construction machine having a swivel body having an cab.
本発明は、回動体の回動中心にグリップ部を設けたことにより、位置決めされた運転席に座ったオペレータがグリップ部を把持するだけで何らの調整操作を要することなく直ちに、手首を動かす程度で済む軽快な操作を実施でき、上述した調整操作に伴う煩わしさをオペレータに与える懸念がなく、従来に比べて操作性を向上させることができる。 In the present invention, the grip portion is provided at the center of rotation of the rotating body, so that the operator sitting on the positioned driver's seat can move the wrist immediately without holding any adjustment operation just by gripping the grip portion. Therefore, there is no concern that the operator will be bothered by the adjustment operation described above, and the operability can be improved as compared with the conventional case.
以下,本発明に係る操作レバー装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the operating lever device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明に係る操作レバー装置の実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。 FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator cited as an example of a construction machine provided with an embodiment of an operation lever device according to the present invention.
この図1に示すように、本発明に係る操作レバー装置が備えられる油圧ショベルは、走行体1と、この走行体1上に配置される旋回体2と、この旋回体2に上下方向の回動可能に連結されるブーム3と、このブーム3に上下方向の回動可能に連結されるアーム4と、このアーム4に上下方向の回動可能に連結されるバケット5を備えている。また、ブーム3を駆動するブームシリンダ3a、アーム4を駆動するアームシリンダ4a、バケット5を駆動するバケットシリンダ5aの他に、走行体1を走行させる図示しない走行モータや、旋回体2を旋回させる図示しない旋回モータ等の各種の油圧アクチュエータを備えている。
As shown in FIG. 1, a hydraulic excavator provided with an operation lever device according to the present invention includes a traveling body 1, a revolving
上述したブーム3、アーム4、バケット5等により、土砂の掘削作業などを行なう作業機が構成されている。また、旋回体2の前側位置には運転室6が備えられ、この運転室6内に、上述した各種油圧アクチュエータを操作する本発明に係る操作レバー装置が配置される。
The
図2は本発明に係る操作レバー装置の第1実施形態の配置形態を示す側面図で、(a)図は運転席の位置を第1実施形態に近づけた状態を示す図、(b)図は運転席の位置を第1実施形態から少し離した状態を示す図である。 FIG. 2 is a side view showing the arrangement of the first embodiment of the operating lever device according to the present invention. FIG. 2A is a view showing a state in which the position of the driver's seat is close to that of the first embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a state where the position of the driver's seat is slightly separated from the first embodiment.
本発明の第1実施形態に係る操作レバー装置10は、図2に示すように、前述の図1に示した運転室6内に配置されて肘掛け部7を有する運転席8の前方に立設した操作パネル9部分に設置してある。なお、運転席8は図2の(a)図の矢印24で示すように、前後方向にスライド可能になっている。(a)図は、例えば比較的小柄なオペレータが座った場合の運転席8の位置を示しており、運転席8が操作レバー装置10に近い位置に位置決めされている。(b)図は、例えば比較的大柄なオペレータが座った場合の運転席8の位置を示しており、(a)図に示す状態から運転席8をわずかに後方にスライドさせ、運転席8が操作レバー操作10から少し遠くなった位置に位置決めされている。このように運転席8は、オペレータの体格に応じて、そのオペレータが操作レバー装置10を最も操作しやすい位置までスライド可能になっている。
As shown in FIG. 2, the
図3は本発明の第1実施形態を示す正面図、図4は本発明の第1実施形態を示す側断面図、図5は本発明の要部を拡大して示した背面図で、(a)図は中立時の状態を示す図、(b)図は操作時の状態を示す図である。 FIG. 3 is a front view showing the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a side sectional view showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a rear view showing an enlarged main part of the present invention. FIG. 4A is a diagram showing a neutral state, and FIG. 4B is a diagram showing an operation state.
本発明の第1実施形態に係る操作レバー装置10は、図3の矢印25で示す左右方向に、及び図4の矢印26で示す前後方向に、さらには、これらの左右方向と前後方向の中間の方向に、それぞれ回動可能な例えば球体から成る回動体11を備えている。この回動体11の回動中心に、オペレータが把持可能なグリップ部14を、この回動体11と一体に設けてある。また、回動体11には、オペレータの手の挿入を許容させる開口部13を形成させてある。操作パネル9には図4に示すように、回動体11が回動可能に収納される凹球面から成る収納部12を形成させてある。
The operating
また、操作パネル9内には、図4に示すように、グリップ部14の回動、すなわちグリップ部14と一体の回動体11の回動に応じた操作信号、例えば油圧操作信号を出力可能な操作信号出力手段、すなわち油圧式操作弁15を配置してある。
Further, as shown in FIG. 4, an operation signal corresponding to the rotation of the
図5の(a)(b)図に示すように、回動体11の下端に形成した突出部16と、径寸法の比較的小さい小パイプ17とを第1ユニバーサルジョイント18で連結してあり、小パイプ17が摺動可能に収納される径寸法の大きい大パイプ19の下端にカム板20を一体に設けてあり、このカム板20の下端部と、油圧式操作弁15の中央部分に立設した支柱21とを第2ユニバーサルジョイント18で連結してある。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), a
油圧式操作弁15は、図3の矢印25で示す左右方向に2本、図4の矢印26で示す前後方向に2本、計4本の摺動可能なスプール23を備えている。図5の(a)図に示すように、回動体11が回動しないことに伴って油圧式操作弁15が中立位置に保持されている状態では、カム板20に4本のスプール23の上端のそれぞれが当接するようになっている。これらのスプール23のいずれかが押し下げられることにより、該当するスプール23に関連して設けられたパイロット管路に、パイロット圧、すなわち油圧操作信号が供給されるようになっている。
The
なお、説明を分かりやすくするために、図5では油圧式操作弁15の部分を図4に示すものよりも拡大して描いてある。また、図5では油圧式操作弁15に設けられる4本のスプール23のうちの左右方向の回動に応じて摺動する2本のスプール23だけを描いてあり、前後方向の回動に応じて摺動する別の2本のスプール23は図示を省略してある。
In order to make the explanation easy to understand, in FIG. 5, the
さらに、図示は省略するが、油圧式操作弁15の作動に伴って出力されるパイロット圧、すなわち油圧操作信号は、前述した各種油圧アクチュエータの駆動を制御するそれぞれの方向制御弁のパイロット室に与えられるようになっている。
Further, although not shown in the figure, the pilot pressure output as the
このように構成した第1実施形態は、図2に示す運転席8に座ったオペレータが、自身の体格に合わせて運転席8を適宜スライドさせて、この運転席8を位置決めした後に、手を図3,4に示す回動体11の開口部13に挿入してグリップ部14を把持し、例えば図3の矢印25で示す左右方向に回動させると、回動体11が回動し、例えば図5の(b)図に示すように、第1ユニバーサルジョイント18が同(b)図において左方向に移動し、大パイプ19に収納されていた小パイプ17が伸長し、カム板20が傾いて、油圧式操作弁15の該当するスプール23が下降する。これに伴って、この油圧式操作弁15から油圧操作信号が、対応する図示しない方向制御弁のパイロット室に供給され、この方向制御弁が切換えられて、この方向制御弁で制御される油圧アクチュエータに図示しないメインポンプからの圧油が供給され、この油圧アクチュエータが駆動する。
In the first embodiment configured as described above, an operator sitting in the driver's
また例えば、グリップ部14を把持し、図4の矢印26で示す前後方向に回動させると、回動体11が回動し、上述と同様にしてカム板20が傾き、油圧式操作弁15の上述とは異なるスプールが下降する。これに伴って、油圧式操作信号が、対応する図示しない別の方向制御弁等のパイロット室に供給され、この別の方向制御弁が切換えられて、この別の方向制御弁で制御される上述とは異なる油圧アクチュエータに図示しないメインポンプからの圧油が供給され、その油圧アクチュエータが駆動する。
Further, for example, when the
この第1実施形態によれば、位置決めされた運転席8に座ったオペレータの手の大きさの如何に拘わらず、回動体11に備えられるグリップ部14を把持した手の部分が回動体11の回動中心に一致する。したがって、グリップ部14を把持したオペレータは上述したように、手首を左右方向に、あるいは前後方向に、さらには左右方向と前後方向の中間の方向に動かすことで回動体11を回動させ、油圧式操作弁15から回動体11の回動量、すなわち操作量に応じた操作信号を出力させることができる。このように第1実施形態によれば、何らの調整操作を要することなく直ちに、手首を動かす程度で済む軽快な操作で、油圧操作信号を出力させることができる。また、上述のように何ら調整操作を要することがないので、このような調整操作に伴う煩わしさをオペレータに与える懸念がない。これにより、優れた操作性を確保できる。
According to the first embodiment, regardless of the size of the hand of the operator sitting on the positioned driver's
図6は本発明の第2実施形態を示す正面図、図7は本発明の第2実施形態を示す側断面図である。この第2実施形態は、図6の矢印25で示す回動体11の左右方向の回動に応じた操作信号を出力可能な操作信号出力手段として、電気操作信号を出力する例えばロータリ式のポテンショメータから成る第1回転角検出器30を備えており、図7の矢印26で示す回動体11の前後方向の回動に応じた操作信号を出力する例えばロータリポテンショメータから成る第2回転角検出器31を備えている。
FIG. 6 is a front view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a side sectional view showing the second embodiment of the present invention. This second embodiment is, for example, a rotary potentiometer that outputs an electric operation signal as an operation signal output means capable of outputting an operation signal corresponding to the rotation of the rotating body 11 in the left-right direction indicated by an
これらの第1回転角検出器30、第2回転角検出器31から出力される電気操作信号が、例えば図示しないコントローラに入力され、このコントローラにおいて信号処理され、このコントローラから駆動制御信号が出力され、この駆動制御信号に応じて各油圧アクチュエータに係る図示しない方向制御弁が切換えられるようになっている。その他の構成は、例えば前述した第1実施形態と同等である。
The electric operation signals output from the first
このように構成した第2実施形態も、第1実施形態と同様に、位置決めされた運転席8に座ったオペレータが回転体11のグリップ部14を把持することにより、調整操作を要することなく、直ちに手首を動かす程度で済む軽快な操作を実現でき、第1実施形態と同等の効果を得ることができる。
Similarly to the first embodiment, the second embodiment configured as described above can be adjusted without an adjustment operation by the operator sitting in the positioned driver's
なお、既設の油圧式操作レバー装置であっても、その既設の操作レバー部分を、第1実施形態で示すグリップ部14を有する回動体11、小パイプ17、大パイプ19、カム板20等に交換することにより、本発明の第1実施形態を構成させることができる。同様に、既設の電気式操作レバー装置であっても、その操作レバー部分を第2実施形態で示すグリップ部14を有する回動体11等に交換することにより、本発明の第2実施形態を構成させることができる。このように、本発明は既設の操作レバー装置にも適用できる。
Even in the existing hydraulic operation lever device, the existing operation lever portion is used for the rotating body 11, the
2 旋回体
6 運転室
7 肘掛け部
8 運転席
9 操作パネル
10 操作レバー装置
11 回動体
12 収納部
13 開口部
14 グリップ部
15 油圧式操作弁(操作信号出力手段)
16 突出部
17 小パイプ
18 第1ユニバーサルジョイント
19 大パイプ
20 カム板
21 支柱
22 第2ユニバーサルジョイント
23 スプール
30 第1回転角検出器(操作信号出力手段)
31 第2回転角検出器(操作信号出力手段)
DESCRIPTION OF
16
31 Second rotation angle detector (operation signal output means)
Claims (3)
左右方向、及び前後方向の回動が可能な回動体を備えると共に、この回動体の回動中心に、この回動体と一体に上記グリップ部を設け、
上記操作信号が油圧操作信号から成り、
上記操作信号出力手段が、上記回動体の回動に応じた上記油圧操作信号を出力する油圧式操作弁から成ることを特徴とする操作レバー装置。 In an operation lever device comprising a grip part capable of turning in the left-right direction and the front-rear direction, and an operation signal output means for outputting an operation signal according to the turning of the grip part.
A rotating body capable of rotating in the left-right direction and the front-rear direction is provided , and the grip portion is provided integrally with the rotating body at the rotation center of the rotating body ,
The operation signal consists of a hydraulic operation signal,
The operation lever device , wherein the operation signal output means comprises a hydraulic operation valve that outputs the hydraulic operation signal according to the rotation of the rotating body .
左右方向、及び前後方向の回動が可能な回動体を備えると共に、この回動体の回動中心に、この回動体と一体に上記グリップ部を設け、
上記回動体が球体から成り、この球体が手の挿入を許容させる開口部を有すると共に、
上記回動体が収納される凹球面から成る収納部を備えたことを特徴とする操作レバー装置。 In an operation lever device comprising a grip part capable of turning in the left-right direction and the front-rear direction, and an operation signal output means for outputting an operation signal according to the turning of the grip part.
A rotating body capable of rotating in the left-right direction and the front-rear direction is provided, and the grip portion is provided integrally with the rotating body at the rotation center of the rotating body,
The rotating body is composed of a sphere, and the sphere has an opening that allows insertion of a hand,
An operating lever device, comprising: a storage portion comprising a concave spherical surface in which the rotating body is stored .
運転室を有する旋回体を備えた建設機械の上記運転室内に配置したことを特徴とする操作レバー装置。 In the invention according to claim 1 or 2 ,
An operation lever device arranged in the cab of a construction machine having a swivel body having an cab .
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