JP4522002B2

JP4522002B2 - 作業車両の後退操作検出装置

Info

Publication number: JP4522002B2
Application number: JP2001047140A
Authority: JP
Inventors: 一雄堀川
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: JP2002242231A; US6657541B2; US20020126003A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両の後退操作検出装置に係わり、特に、前後進走行操作レバーの操作ストロークの大きさに比例した速度制御を行なう車両前後進走行操作レバー装置において、車両前後進走行操作レバーの後退操作を検出して車両後退警報を発信するために用いる、作業車両の後退操作検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業車両では、従来から作業車両の後退警報器が取り付けられているものが多い。そのため、走行速度を前後進走行操作レバーの操作ストロークの大きさに比例して制御する作業車両にあっては、車両後退警報を前後進走行操作レバーの後退操作の検出によって発信することが行われている。
【０００３】
例えば、特開平８−８０４４９号公報に開示されたものが良く知られており、図５〜図７は同公報に記載された回路図を示している。同公報によると、第１の従来技術として、図５に示すように、走行モータ３０を制御する方向切換弁３１を操作する走行レバー３２の後退操作を検出するリミットスイッチ３３を走行レバー３２の近傍に設け、このリミットスイッチ３３からの信号により車両の後退操作を検出している。また、第２の従来技術として、図６に示すように、走行モータ３０の後進回転時の作動圧回路３４に圧力スイッチ３５設け、この圧力スイッチ３５からの信号により車両の後退操作を検出している。さらに第３の従来技術として、図７に示すように、走行モータ３０を制御するパイロット方向切換弁３６を操作するパイロット弁３７の後進パイロット圧回路３８に圧力スイッチ３９を設け、この圧力スイッチ３９からの信号により車両の後退操作を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特開平８−８０４４９号公報に開示された従来技術においては、以下のような問題がある。走行レバー３２の後退操作をリミットスイッチ３３にて検出する第１の技術においては、走行レバー３２の後退操作時にリミットスイッチ３３の検出桿子（一般に、カム等に接触して押し込まれるローラ）を押し込むに必要な操作力を走行レバー３２に加える必要がある。ところが、建設機械等に使用されるリミットスイッチ３３は、作動現場の過酷な環境や使われ方に応じて耐久性を持たせる為に、通常かなり頑丈な構造のものが多い。このために、後退操作の開始時に上記リミットスイッチ３３の検出桿子を押し込む大きな操作力を加えなければならず、検出桿子の押し込み後に勢いあまって所望の操作ストローク位置を超えてストロークし、予期しない後退速度になる恐れがある。また、前進と後退の操作力が等しくないために、後進操作がやりずらくなる。従って、走行レバー３２の操作感覚が良くなく、特に後退の微操作が困難であるという問題がある。
【０００５】
走行モータ３０の後進作動圧力や、後進パイロット圧力を圧力スイッチにて検出する第２、第３の従来技術においては、検出時に油温、油圧脈動、残圧等が原因して安定的な検出作動が得られず、また走行レバー３２の後進操作を停止した後でも後進作動圧を検出して誤検出してしまうという問題もある。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点に着目し、前後進走行操作レバーの操作性が良好で、かつ安定的に、操作レバーの後退操作を検出して車両後退警報を発信するようにした作業車両の後退操作検出装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記目的を達成するために、本発明に係る作業車両の後退操作検出装置の第１発明は、操作ストローク量に応じた前後進速度指令信号を出力する前後進走行操作レバーの後退操作を検出する作業車両の後退操作検出装置において、前記操作レバーの後退操作を非接触式センサにより検出した構成としている。
【０００８】
そして、前記操作レバーの前後進方向揺動に追随して前進操作方向と後退操作方向にそれぞれ反対揺動の動作をする被検出リンクを配設し、該被検出リンクの後退揺動動作を非接触式センサと交わらせることにより後退操作を検出する構成としている。
【０００９】
さらに、前記被検出リンクを、連動レバーとシーソ運動レバーとにより構成される被検出リンク機構としている。前記連動レバーは前記操作レバーの前後揺動軸の回転に連動して揺動する。前記シーソ運動レバーは、前記連動レバーの後退操作方向揺動に追随して、前記非接触式センサの検出面に近接して非接触式センサを作動させる動作、及び前記連動レバーの前進操作方向揺動に追随して、前記非接触式センサの検出面から離れて非接触式センサを非作動とする動作を行う。
【００１０】
第１発明によれば、従来のように操作レバー又は操作レバーに連結された検出用部材がリミットスイッチ等のセンサに接触することがないため、後退操作検出のために要する機械的な力が操作レバーの操作力に付加されないので、前進と後退との操作力が略均一となって操作感覚を損なうことなく、また小さい操作力で操作可能となり微操作での車両後退操作ができ，操作性を向上できる。
【００１１】
また、被検出リンクが、操作レバーの前進操作方向と後退操作方向に追随してそれぞれ反対方向へ揺動動作するから、被検出リンクの後退揺動範囲内に非接触式センサを設置することで、前進揺動動作を検出することがない。
【００１２】
さらに、前後進走行操作レバーの揺動に連動する連動レバーと、この連動レバーの揺動に追随するシーソ運動レバーとからなる構成の被検出リンク機構としたから、シーソ運動レバーによって非接触式センサの設置を前後進走行操作レバー装置から離れた位置に隔離でき、非接触式センサに及ぼす検出外乱のない場所に置くことができる利点がある。
【００１３】
第２発明は、第１発明に基き、前記被検出リンク機構は、前記シーソ運動レバーが後退操作に追随した方向に動作するとき、連動レバーとの連結点がシーソ運動レバーの支点に近接し、前進操作に追随した方向に動作するとき、連動レバーとの連結点がシーソ運動レバーの支点から離間する方向に移動するように、シーソ運動レバーに連結ピン移動長穴を穿設した構成としている。
【００１４】
第２発明によれば、前記被検出リンク機構を構成する連動レバーとシーソ運動レバーの連結点が、シーソ運動レバーの揺動支点に対して離間距離が変わるために、連動レバーの揺動ストロークに比してシーソ運動レバーの揺動ストロークが小さくなり、コンパクトな被検出リンク機構に構成できる。また、前後進走行操作レバーが後退操作されたときには、連動レバーとシーソ運動レバーの連結点がシーソ運動レバーの揺動支点に近接するから、シーソ運動レバーの動きが速くなって非接触式センサの検出範囲内に入り、検出信号の出力を早めて前後進走行操作レバーの後退操作に遅れることなく後退警報発信を行なうことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る作業車両の後退操作検出装置の実施形態を図１乃至図４により説明する。
【００１６】
先ず、本実施形態における作業車両の後退操作検出装置の概要について、図１により説明する。図１は作業車両の後退操作検出装置の正面図である。図１に示すように、本実施形態はパイロット圧式の前後進走行操作レバー（以降、単に操作レバーと呼ぶ）１０の後退操作量（揺動量）を連動レバー１１を介してシーソ運動レバー１７の揺動量に変換し、この揺動量によりシーソ運動レバー１７の遮蔽プレート１７ｃが例えば近接スイッチ２３からなる非接触式センサの検出面２４を遮蔽して近接スイッチ２３を作動させ、後退信号を得ることにより車両の後退操作を検出するものである。
【００１７】
次に、本実施形態における作業車両の後退操作検出装置の詳細構造について、図１乃至図４により説明する。図２は図１のＺ視図であり、図３は連動レバーの作動説明図であり、図４は図３のＹ視図である。
【００１８】
図１に示すように、ＰＰＣ弁（パイロット操作弁）装置２は、プレート３と、プレート３の上面及び下面にそれぞれ取着されたレバーケース４及びパイロット操作弁本体５とを備えている。ＰＰＣ弁装置２はプレート３を介して、図示しないオペレータシートの側方に設けられたコンソールの上板１にボルト６により取り付けられている。操作レバー１０は、レバーケース４に支持された揺動軸７に取着され、軸芯Ａを中心に前後に揺動自在となっている。操作レバー１０を前後に回動操作すると、パイロット操作弁本体５に内蔵された前後進用のパイロット操作弁５ａ、５ｂが作動して、車両が前、後進するようになっている。
【００１９】
図１，２に示すように、揺動軸７の先端部にレバー８がビス９により固定されている。このレバー８には連動レバー１１の基端部がボルト１３により取付けられており、連動レバー１１の先端部にはピン１２が軸芯Ａ方向に突設されている。コンソールの上板１には、上部に軸芯Ａ方向のシャフト１４ａを有するブラケット１４がボルト１５により取着されている。シーソ運動レバー１７は、ボス１７ａとボス１７ａの一側に設けた駆動プレート１７ｂとボス１７ａの他側に設けた遮蔽プレート１７ｃとから一体構成されており、前記ブラケット１４のシャフト１４ａにシーソ運動レバー１７のボス１７ａ部が挿入され、シーソ運動レバー１７はこのシャフト１４ａの軸芯Ｂを中心に揺動自在となっている。駆動プレート１７ｂには長孔１８が穿孔され、この長孔１８内に前記連動レバー１１のピン１２が慴動自在に嵌合している。
【００２０】
また、コンソールの上板１に立設されたプレート１ａにはＬ形のブラケット２１の一端部がボルト２２により取着されており、ブラケット２１の他端部には近接スイッチ２３が取着され、２個のロックナット２５で固定されている。このとき、近接スイッチ２３の検出面２４の前方に位置する作動範囲内にシーソ運動レバー１７の遮蔽プレート１７ｃが揺動可能になっており、遮蔽プレート１７ｃの遮蔽面２０と前記検出面２４との間には両者近接時に近接スイッチ２３の作動可能な所定隙間ｃが設けてある。なお、図３，４に示すように、検出面２４と遮蔽面２０との間の隙間がｃで、かつ遮蔽面２０が検出面２４を弦高ｇ以上の範囲で遮蔽した時に、近接スイッチ２３が作動するようにセットされている。
【００２１】
次に、上記構成による作動について、図１，図３，図４により説明する。図１における操作レバー１０が中立位置Ｎのときは、図３に示すように、連動レバー１１のピン１２、およびシーソ運動レバー１７の駆動プレート１７ｂの長孔１８は、それぞれＰ0 、ｄ0 の位置にあり、シーソ運動レバー１７の遮蔽プレート１７ｃの遮蔽方向の端部１９（本実施例では下端部）はｓ0 の位置にある。遮蔽方向端部１９がｓ0 の位置では近接スイッチ２３の検出面２４は遮蔽プレート１７ｃの遮蔽面２０により遮蔽されないので、近接スイッチ２３は作動せず、後退信号は出力されない。
【００２２】
次に、図１において、操作レバー１０を中立位置Ｎから後進側作動範囲の開始位置Ｒ1 まで操作すると、パイロット操作弁５ａが作動を開始し、車両は後進し始める。この状態では、図３に示すように、前記ピン１２及び長孔１８はそれぞれＰ1 、ｄ1 の位置にあり、前記遮蔽プレート１７ｃの遮蔽方向の端部１９はｓ1 の位置にある。すると、検出面２４が遮蔽面２０により弦高がｇの範囲だけ遮蔽され、近接スイッチ２３が作動を開始し、近接スイッチ２３から後退信号が出力される。
【００２３】
図１において、さらに操作レバー１０を位置Ｒ1 から最終位置Ｒ2 に操作すると、車両は最大後進速度となる。この状態では、図３に示すように、前記ピン１２及び長孔１８はそれぞれＰ2 、ｄ2 の位置にあり、このピン１２はシーソ運動レバー１７の揺動軸芯Ｂに近接した位置になる。また、前記遮蔽プレート１７ｃの端部１９はｓ2 の位置にある。すると、検出面２４は遮蔽面２０により弦高がｇ以上の範囲で遮蔽されるので、近接スイッチ２３は作動し、後退信号が出力される。またピン１２は、Ｐ1 〜Ｐ2 の間ではシーソ運動レバー１７の揺動軸芯Ｂに近接した位置に移動するので、シーソ運動レバー１７の揺動動作が速くなる。
【００２４】
操作レバー１０が位置Ｒ1 と位置Ｒ2 との間にある時は、車両は操作レバー１０のストローク量（揺動量）に応じた速度で後進する。この状態では、図３に示すように、前記遮蔽プレート１７ｃの端部１９はｓ1 とｓ2 との間の位置にあり、検出面２４が遮蔽面２０により弦高がｇ以上の範囲で遮蔽されるから、近接スイッチ２３は作動を継続して後退信号を出力する。すなわち、操作レバー１０が位置Ｒ1 から位置Ｒ2 までの後進作動範囲の任意位置にあって車両が後進する時は、近接スイッチ２３は作動を保持するので、後退信号は出力され続ける。
【００２５】
また、図１において、操作レバー１０を中立位置Ｎから位置Ｆ2 まで前進側に操作すると、車両は前進し位置Ｆ2 で最大前進速度となる。この状態では、図３に示すように、前記ピン１２及び長孔１８はそれぞれＰ3 、ｄ3 の位置にあり、前記遮蔽プレート１７ｃの端部１９はｓ3 の位置にある。すると、検出面２４は遮蔽面２０により遮蔽されないため、近接スイッチ２３が作動しないので後退信号は出力され、そして前記と同様にして、操作レバー１０が中立位置Ｎと位置Ｆ2 の間にあるときは、図３に示すように、検出面２４は遮蔽面２０により遮蔽されないため、近接スイッチ２３は作動せず、後退信号は出力されない。また、ピン１２は、Ｐ0 〜Ｐ3 の間ではシーソ運動レバー１７の揺動軸芯Ｂから離間した位置に移動し、シーソ運動レバー１７の揺動動作が後退操作時よりも遅くなるようにしている。
【００２６】
次に、本実施形態の効果について説明する。操作レバー１０の車両後退操作を連動レバー（実施例では、連動レバー１１、ピン１２及びシーソ運動レバー１７等）を介して例えば近接スイッチ２３等の非接触式センサにより検出するようにしたため、従来のように操作レバー１０又は操作レバー１０に連結された検出部材がリミットスイッチ等に機械的に接触することがなく、操作レバー１０の操作力に後退操作検出の為の機械的な作動力が付加されない。従って、操作レバー１０の前後方向での操作力が均一化されて操作感覚を損なうことなく、また微操作での後進操作を行なうことができ、かつ安定的に精度良く車両後退操作を検出できる。
【００２７】
また、操作レバー１０の動きを近接スイッチ２３の検出面２４を遮蔽する遮蔽面２０の動きに変換する連動レバーとして、操作レバー１０の前後進方向揺動に追随して動く連動レバー１１及びシーソ運動レバー１７を設け、しかも、連動レバー１１とシーソ運動レバー１７とをロッド等の中間部材を介さずに、直接ピン１２と長孔１８で連結したので、この連動レバーの構成が簡単になると共に、操作レバー１０の動作範囲に対してシーソ運動レバー１７の揺動範囲（上記実施例では上下動作範囲）が小さくなり、コンパクトな連動レバーを構成することができる。従って、後退操作検出装置をコンパクトに製作できると共に、近接スイッチ２３を操作レバー１０から離れた所定位置に配置することにより部品配置の自由度が増えて、後退操作検出装置をコンソール上の狭いスペース内に有効に納め、また検出外乱のない位置に非接触式センサを配置することができる。
【００２８】
尚、非接触式センサとしては上記近接スイッチに限定されず、例えば光線遮光式センサや静電容量感知式センサ等で構成しても勿論構わない。また、本発明はパイロット操作弁の操作レバーでの後進操作時の後退操作検出に関して限定するものではなく、例えば電気式操作レバー装置についても適用可能である。
【００２９】
以上説明したように、本発明による作業車両の後退操作検出装置によれば、操作レバーの車両後退操作を非接触式センサにより検出する構成としたため、操作レバーの操作力に機械的なレバー作動検出力が付加されないので、操作レバーの操作感覚を損なうことなく、また微操作での車両後進操作を行なうことができ、また安定的に、かつ精度良く車両後退操作を検出して車両後退警報を発信することができる。
【００３０】
また、後退操作検出装置を、操作レバーの前後進方向揺動に追随して動く連動レバー及びシーソ運動レバー等を有する被検出リンク機構と、この被検出リンク機構のシーソ運動レバーの動作範囲内に設けた非接触式センサとにより構成したため、非接触式センサを操作レバー装置から離して配置できる。これにより、非接触式センサに及ぼす検出外乱のない場所に非接触式センサを置くことができ、また部品の自由な配置によって狭いスペース内に有効に納めることができる。しかも、この連動レバーとシーソ運動レバーをピンと長孔とで摺動自在に連結して操作レバーの動作範囲に対してシーソ運動レバーの揺動ストロークを小さく変換し、このシーソ運動レバーで非接触式センサを作動させるようにした。これにより、後退操作検出装置がコンパクトにでき、コンソール上の制限されたスペース内に有効に納めることができる。
【００３１】
更に、この連動レバーを、操作レバーの前後進方向揺動軸に設けた連動レバーと、連動レバーの揺動に伴なって非接触式センサを作動させる動作及び非接触式センサを非作動とする動作を行うシーソ運動レバーと、連動レバー及びシーソ運動レバーを摺動自在に連結するピンとにより構成し、しかも、シーソ運動レバーのピン連結部を長孔としたため、連動レバーとシーソ運動レバーとを直接ピンで連結できる。従って、連動レバー機構が簡単になると共に、操作レバーの動作範囲に対してシーソ運動レバーの揺動範囲を小さくでき、コンパクトな連動レバー機構とすることができるので、後退操作検出装置をコンパクトに構成できる。また、車両の後退操作検出を非接触式センサにより電気的信号で検出しているので、検出信号が安定しており誤検出がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の後退操作検出装置の正面図である。
【図２】図１のＺ視図である。
【図３】連動レバーの作動図である。
【図４】図３のＹ視図である。
【図５】従来の後退操作検出装置の第１例である。
【図６】従来の後退操作検出装置の第２例である。
【図７】従来の後退操作検出装置の第３例である。
【符号の説明】
１・・・上板、１ａ・・・プレート、２・・・ＰＰＣ弁装置、３・・・プレート、４・・・レバーケース、５・・・パイロット操作弁本体、５ａ，５ｂ・・・パイロット操作弁、６・・・ボルト、７・・・揺動軸、８・・・レバー、９・・・ビス、１０・・・操作レバー、１１・・・連動レバー、１２・・・ピン、１３・・・ボルト、１４・・・ブラケット、１４ａ・・・シャフト、１５・・・ボルト、１７・・・シーソ運動レバー、１７ａ・・・ボス、１７ｂ・・・...駆動プレート、１７ｃ・・・遮蔽プレート、１８・・・長孔、１９・・・端部、２０・・・遮蔽面、２１・・・ブラケット、２２・・・ボルト、２３・・・近接スイッチ（非接触式センサ）、２４・・・検出面、２５・・・ロックナット。

Claims

操作ストローク量に応じた前後進速度指令信号を出力する前後進走行操作レバーの後退操作を検出する作業車両の後退操作検出装置において、
前記操作レバー(10)の後退操作を検出する非接触式センサ(23)を設け、
前記操作レバー(10)の前後進方向揺動に追随して前進操作方向と後退操作方向にそれぞれ反対揺動の動作をする被検出リンクを配設し、
該被検出リンクの後退揺動動作を非接触式センサ(23)と交わらせることにより後退操作を検出し、
前記被検出リンクが、連動レバー(11)と、シーソ連動レバー(17)と、により構成された被検出リンク機構であり、
前記連動レバー(11)は前記前後進操作レバー(10)の前後揺動軸(7)の回転に連動して揺動し、
前記シーソ連動レバー(17)は、前記連動レバー(11)の後退操作方向揺動に追随して、前記非接触式センサ(23)の検出面(24)に近接して非接触式センサ(23)を作動させる動作、及び前記連動レバー(11)の前進操作方向揺動に追随して、前記非接触式センサ(23)の検出面(24)から離れて非接触式センサ(23)を非作動とする動作を行う、
ことを特徴とする作業車両の後退操作検出装置。
請求項１記載の作業車両の後退操作検出装置において、
前記被検出リンク機構は、前記シーソ運動レバー(17)が後退操作に追随した方向に動作するとき、連動レバー(11)との連結点がシーソ運動レバー(17)の支点に近接し、前進操作に追随した方向に動作するとき、連動レバー(11)との連結点がシーソ運動レバー(17)の支点から離間する方向に移動するように、シーソ運動レバー(17)に連結ピン移動長穴(18)を穿設したことを特徴とする作業車両の後退操作検出装置。