JPH053289U - 車両搭載用作業機の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、操作レバーの僅かな操作量によっ
てもその操作速度が変わり微速での微動操作が非常に困
難であるという課題を解決することを目的とする。 【構成】 操作手段１７のフルストロークで低速から高
速までの広範囲の速度で制御可能とする第１の制御系２
９とフルストロークであっても所定の低速までしか操作
できない第２の制御系３０を備え、操作装置に備えた選
択手段２８でもって選択することにより切換手段３１で
この２つの制御系を切換えて制御するもので、特に微動
操作する時には第２の制御系３０を選択して行うように
したもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両のエンジンにより駆動される油圧ポンプと作業機駆動用の油圧 アクチュエータ間に介装された油圧制御弁により、作業機の駆動を制御するよう 構成した車両搭載用作業機の操作装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来この種の車両搭載用作業機の操作装置として、図３に図示するようなクレ ーン車Ａの操作装置を例に以下に説明する。このクレーン車Ａは、運転席２と荷 台３間にクレーン部Ｂを架装している。クレーン部Ｂは、伸縮ブーム４を起伏及 び旋回自在に設け、伸縮ブーム４の基端側に配置したウインチ５より繰り出した ワイヤロープ６を伸縮ブーム４の先端部に経過させ、伸縮ブーム４の先端部より フック７吊下させている。そして、このクレーン部Ｂには伸縮ブーム４を旋回さ せる旋回用油圧モータ８、伸縮ブーム３を起伏させる起伏用油圧シリンダ９、伸 縮ブームを伸縮させる伸縮用油圧シリンダ１０、ウインチ４に巻回したワイヤロ ープ５を巻き上げ巻き下げするウインチ用油圧モータ１１等の油圧アクチュエー タＣを備えている。

【０００３】 これらの油圧アクチュエータＣは図４に図示する如く、車両のエンジンにより 駆動される油圧ポンプ１２と、前記油圧アクチュエータＣ間に介装された油圧制 御弁Ｄにより制御されクレーン車Ａを駆動するようになっている。この油圧制御 弁Ｄは、前記各油圧アクチュエータに対比してそれぞれ配置した電磁比例制御弁 １３、１４、１５、１６で構成している。

【０００４】 油圧制御弁Ｄは、前記油圧アクチュエータＣの操作方向と操作量を指令する操 作手段１７を備えた操作装置Ｅと、この操作装置Ｅの前記操作手段１７からの信 号を受け前記油圧制御弁Ｄを制御する制御部Ｆで操作されるように構成している 。

【０００５】 操作手段１７は、中立位置より上下に傾倒させることにより前記油圧アクチュ エータの操作方向を決定するスイッチを各油圧アクチュエータ毎に対比して配置 した各操作スイッチ１８、１９、２０、２１と、ポテンショメータの回転角をレ バーの傾倒により変更して前記油圧アクチュエータの操作量を決定し、各油圧ア クチュエータに共通の操作量を決定する操作レバー２２からなっている。すなわ ち、操作スイッチ１８は、旋回用油圧モータ８の操作方向を決定し、操作スイッ チ１９は、起伏用油圧シリンダ９の操作方向を決定し、操作スイッチ２０は、伸 縮用油圧シリンダ１０の操作方向を決定し、操作スイッチ２１は、ウインチ用油 圧モータ１１の操作方向を決定するように配置している。

【０００６】 制御部Ｆは、操作装置Ｅの操作手段１７からの操作方向と操作量の信号を受け 、操作方向を決定した操作スイッチ１８、１９、２０、２１に対比する各油圧制 御弁１３、１４、１５、１６に操作方向と操作量の信号ａを出力するようにする とともに、前記油圧制御弁Ｄのスプールの開口が略最大になった時から前記操作 レバー２２の操作量の一層の増加に伴ってエンジンの回転を上昇させる信号ｂを 出力するコントローラ２３と、コントローラ２３の操作方向と操作量の信号ａを 受けてそれぞれの油圧制御弁１３、１４、１５、１６に制御信号を出力する油圧 制御弁出力手段２４、およびコントローラ２２のエンジンの回転を調節させる信 号ｂを受けてエンジンアクセル２５の調整を駆動制御するソレノイド２６に制御 信号を出力するエンジン回転制御出力手段２７で構成している。すなわち、この 場合のクレーン車の操作装置はいわゆるオートアクセル機能（図５参照）を備え た操作装置としている。

【０００７】 このように構成したクレーン車Ａの操作装置は、次の様に作用する。いまクレ ーンＡの伸縮ブーム３を伸縮させる場合について説明する。まず伸縮ブーム３を 伸長させる場合は、操作装置Ｅの伸縮操作スイッチ２０を上に傾倒し、操作レバ ー２２を次第に傾倒する。コントローラ２３はこれら操作手段１７の信号を受け 、油圧制御弁出力手段２４に操作方向と操作量の信号ａを出力する。油圧制御弁 出力手段２４から電磁比例制御弁１５に伸縮用油圧シリンダ１０が伸長するよう に制御信号が出力され、伸縮用油圧シリンダ１０が伸長しクレーンＡの伸縮ブー ム３が伸長する。

【０００８】 そして操作装置Ｅの伸縮操作スイッチ２０を上に傾倒したまま、操作レバー２ ２の傾倒角を次第に大きくして操作レバー２２の操作量を増加させると、図５に 図示する如く伸縮ブーム３の伸縮スピードを次第に増速させることができるが、 電磁比例制御弁１５のスプールの開口が略最大になる（図５ａのa1位置）と、コ ントローラ２３より信号ｂがエンジン回転制御出力手段２７に出力され、ソレノ イド２６によりエンジン回転を増速するようエンジンアクセル２５を調整し、伸 縮用油圧シリンダ１０が更に増速して伸長するように制御され、クレーンＡの伸 縮ブーム３が更に増速して伸長する。

【０００９】 次に、クレーンＡの伸縮ブーム３を縮小させる場合については、操作装置Ｅの 伸縮操作スイッチ２０を下に傾倒したまま、操作レバー２２の傾倒角を次第に大 きくして操作レバー２２の操作量を増加させればよく、伸長時と同様に作用して 伸縮ブーム３を縮小させることは容易に理解できるので詳細な説明は省略する。 また、他の油圧アクチュエータを駆動する場合も同様であるので詳細な説明は省 略する。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

ところが上記の様な従来の車両搭載用作業機の操作装置は、次のような課題を 有していた。すなわち、上記操作装置Ｅの操作手段１７である操作スイッチ１８ 〜２１で駆動する油圧アクチュエータは、操作手段１７の操作レバー２２の操作 量によって駆動する油圧アクチュエータの操作速度を起動始めから最大の速度ま で変更するようになっており、操作レバー２２の操作量に対する操作速度の比が 高く微動操作性の悪いものとなっていた。すなわち、操作レバー２２の僅かな操 作量によってもその操作速度が変わり微速での微動操作が非常に困難で操作性が 悪いという課題を有していた。 本考案は、上記課題を解決した車両搭載用作業機の操作装置を提供することを 目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案の車両搭載用作業機の操作装置は、車両の エンジンにより駆動される油圧ポンプと作業機駆動用の油圧アクチュエータ間に 介装された油圧制御弁により、作業機の駆動を制御するよう構成した車両搭載用 作業機の操作装置であって、特に、前記油圧制弁を、前記油圧アクチュエータの 操作方向と操作量を指令する操作手段を備えた操作装置と、この操作装置の前記 操作手段からの信号を受け前記油圧制御弁を制御する制御部で操作されるように 構成した車両搭載用作業機の操作装置において、 前記制御部に、前記操作装置の前記操作手段からの操作量の増加に伴って前記 油圧制御弁のスプールの開口を大きくして前記油圧アクチュエータの操作速度を 速めるように制御するとともに前記油圧制御弁のスプールの開口が略最大になっ た時に前記操作手段からの操作量の一層の増加に伴ってエンジンの回転を上昇さ せて更に前記油圧アクチュエータの操作速度を速めるように制御する第１の制御 系と、前記操作装置に前記操作手段からの操作量を最大に操作しても前記油圧制 御弁のスプールを所定の位置までしか操作できず前記油圧アクチュエータの操作 速度を所定の低速までしか操作できないように制御する第２の制御系とを備え、 前記操作装置に前記操作手段から操作される操作量を前記第１の制御系または前 記第２の制御系のいずれで操作するか選択する選択手段を配置し、この選択手段 で選択された信号を前記制御部で前記二つの制御系のうち選択された制御系を判 別し選択された制御系で制御されるように切換る切換手段を制御部に配置してあ ることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】

以上の如く構成した本考案の車両搭載用作業機の操作装置は、二つの制御系を 操作装置の選択手段によって選択することにより選択した制御系で制御できるよ うにしたものであり、操作手段の同一操作量であっても、第１の制御系を選択し て操作する時は油圧アクチュエータの操作速度を速くし、第２の制御系を選択し て操作する時は油圧アクチュエータの操作速度を遅くすることになり、第２の制 御系を選択して操作する時は第１の制御系を選択して操作する時に比べ、操作量 に対する操作速度の比が低く微動操作性を良くすることができる。よって、従来 通りの操作で操作する時は第１の制御系を選択して操作し、微速での微動操作を 行う時は第２の制御系を選択して操作すれば、操作手段の僅かな操作量によって もその操作速度が急に変わり微速での微動操作が困難と言う課題を解決すること ができる。

【００１３】

【実施例】

以下本考案の車両搭載用作業機の操作装置を、従来の技術で説明したクレーン 車Ａに実施した場合について説明する。なお、符号Ａ〜符号Ｄ、符号１〜符号２ ２、および符号２４〜符号２７は、図３、図４に図示し従来の技術で説明したも のと同じものであるので、以下の説明においても同符号を用いこれらについての 説明は略する。

【００１４】 図１において、Ｅａは、操作装置であって、従来の技術で説明した操作装置Ｅ とは操作装置Ｅに選択手段２８を備えている点で相違している。この選択手段２ ８は後述する二つの制御系を選択するためのもので、スイッチで構成している。

【００１５】 Ｆａは、制御部であって、従来の技術で説明した制御部Ｆとは第１の制御系２ ９と第２の制御系３０の二つの制御系を備え、この二つの制御系を前記選択手段 ２８からの信号で選択する切換手段３１を配置した点が相違している。

【００１６】 すなわち、第１の制御系２９は、操作レバー２２の操作量と油圧制御弁Ｄのス プール開口量ならびにエンジンアクセル操作量との関係を図５に図示したように 作動するいわゆるオートアクセル機構を備えた制御系である。第２の制御系３０ は、操作レバー２２の操作量と油圧制御弁Ｄのスプール開口量との関係を図２に 図示したように作動する制御系であって、前記操作装置Ｅａに備えた操作手段１ ７の操作レバー２２の操作量を最大に操作しても、前記油圧制御弁Ｄのスプール を所定の位置までしか操作できず、前記油圧アクチュエータＣの作動速度を所定 の低速までしか操作できないように制御する制御系である。

【００１７】 切換手段３１は、コントローラ２３ａを介して操作装置Ｅａの選択手段２８か らの選択信号を受けて、二つの制御系のうち選択手段２８で選択した制御系の信 号をコントローラ２３ａに接続するものである。コントローラ２３ａは、従来の は一つの制御系しか有していなかったために制御系をコントローラ２３に配置し この制御系に従って操作レバー２２からの操作量の信号を油圧制御弁出力手段２ ４とエンジン回転制御出力手段２７に出力するようにしていたが、二つの制御系 を有しこの二つの制御系を選択するために、選択手段２８で選択した選択信号を 切換手段３１に送るとともに切換手段３１で選択した制御系に従って操作レバー ２２からの操作量の信号を油圧制御弁出力手段２４とエンジン回転制御出力手段 ２７に出力するようにしている。

【００１８】 このように構成された本考案の車両搭載用作業機の操作装置は、次のように作 用する。まず従来の操作のように第１の制御系２９で操作する場合で、いまクレ ーンＡの伸縮ブーム３を伸長させる場合について説明する。操作装置Ｅａの選択 手段２８を操作して第１の制御系２９で操作するように選択する。コントローラ ２３ａは、選択手段２８の選択信号を受けて切換手段３１にこの信号を伝え、切 換手段３１は第１の制御系２９とコントローラ２３ａを接続する。操作装置Ｅａ の伸縮操作スイッチ２０を中立位置から上に傾倒すると、コントローラ２３ａは 油圧制御弁出力手段２４に電磁比例制御弁１５を伸縮用油圧シリンダ１０が伸長 する側へ切換える信号を出力する。

【００１９】 そして伸縮操作スイッチ２０を中立位置から上に傾倒するとともに、操作レバ ー２２を次第に傾倒する。コントローラ２３ａは操作レバー２２の操作量に従っ て第１の制御系２９より油圧制御弁出力手段２４に出力する信号を得て、操作レ バー２２の操作量に従って油圧制御弁出力手段２４に信号を出力する。油圧制御 弁出力手段２４からは電磁比例制御弁１５を作動させる信号が出力され、結局は 操作レバー２２の操作量に従って電磁比例制御弁１５の操作量が決定されて作動 し、伸縮用油圧シリンダ１０が伸長しクレーンＡの伸縮ブーム３が伸長する。

【００２０】 次に操作装置Ｅａの伸縮操作スイッチ２０を上に傾倒したまま、操作レバー２ ２の傾倒角を次第に大きくして操作レバー２２の操作量を増加させ、操作レバー ２２の操作量が図５ａに図示するａ1 の位置に達すると、電磁比例制御弁１５の スプールの開口が略最大となる。この時になるとコントローラ２３ａは、操作レ バー２２の操作量に従ってエンジン回転制御出力手段２７に信号を出力する。そ してソレノイド２６を介してエンジンアクセル２５を制御し、エンジンの回転を 高回転とするように制御する。

【００２１】 この様に操作レバー２２の操作量がａ1 に達するまでは電磁比例制御弁１５の スプールの開口量の調整によって伸縮用油圧シリンダ１０の伸縮速度を制御し、 操作レバー２２の操作量がａ1 に達すると電磁比例制御弁１５のスプールの開口 量を略最大としエンジン回転を上昇させて伸縮用油圧シリンダ１０の伸縮速度を 制御するものである。

【００２２】 第１の制御系２９で操作することは、いわゆるオートアクセル機構で操作する ことであり、この場合は操作レバー２２の操作で伸縮用油圧シリンダ１０の伸縮 速度を起動始めから最大の速度まで変更するようになっており、操作レバー２２ の操作量に対する操作速度の比が高く、微動操作を必要しないで速く操作したい 時等に使用するものである。次に、逆に伸縮ブーム３を縮小させる場合は、伸縮 操作スイッチ２０を中立位置から下に傾倒するとともに、操作レバー２２を次第 に傾倒すればよい。また、他の油圧アクチュエータを駆動する場合も同様にして 操作されることからここでは詳細な説明は略する。

【００２３】 次に第２の制御系３０を使用して操作する場合について以下に説明する。この 場合もクレーンＡの伸縮ブーム３を伸縮させる場合について説明する。操作装置 Ｅａの選択手段２８を操作して第２の制御系３０で操作するように選択する。コ ントローラ２３ａは、選択手段２８の選択信号を受けて切換手段３１にこの信号 を伝え、切換手段３１は第１の制御系３０とコントローラ２３ａを接続する。操 作装置Ｅａの伸縮操作スイッチ２０を中立位置から上に傾倒すると、コントロー ラ２３ａは油圧制御弁出力手段２４に電磁比例制御弁１５を伸縮用油圧シリンダ １０が伸長する側へ切換える信号を出力する。

【００２４】 そして伸縮操作スイッチ２０を中立位置から上に傾倒するとともに、操作レバ ー２２を次第に傾倒する。コントローラ２３ａは操作レバー２２の操作量に従っ て第２の制御系３０より油圧制御弁出力手段２４に出力する信号を得て、操作レ バー２２の操作量に従って油圧制御弁出力手段２４に信号を出力する。油圧制御 弁出力手段２４からは電磁比例制御弁１５を作動させる信号が出力され、結局は 操作レバー２２の操作量に従って電磁比例制御弁１５の操作量が決定されて作動 し、伸縮用油圧シリンダ１０が伸長しクレーンＡの伸縮ブーム３が伸長する。

【００２５】 しかしながら操作装置Ｅａの伸縮操作スイッチ２０を上に傾倒したまま、操作 レバー２２の傾倒角を次第に大きくして操作レバー２２の操作量を増加させても 、第２の制御系３０では操作レバー２２の操作量と電磁比例制御弁１５の関係が 図２に図示するようになっており、操作レバー２２の操作量を最大に傾倒して操 作量を最大としても電磁比例制御弁１５のスプールは最大まで開口しない。よっ て伸縮用油圧シリンダ１０の伸長速度は低速となるが、低速操作に敵した速度を 操作レバー２２のフルストローク操作範囲から調整できることになり、微動操作 の操作性がよくなる。

【００２６】 次に、第２の制御系３０を使用して伸縮用油圧シリンダ１０を縮小しクレーン Ａの伸縮ブーム３を縮小する場合、また、他の油圧アクチュエータを操作する場 合については、同様に操作すればよいことからここでは詳細な説明は省略する。

【００２７】 なお、上記実施例では、操作装置Ｅａの操作手段１７に操作スイッチ１８、１ ９、２０、２１を複数配置した場合を説明したが、油圧アクチュエータが単数の 場合は操作スイッチを単数としてもよい。

【００２８】 また、上記実施例では、操作装置Ｅａの操作手段１７に操作レバー２２と操作 スイッチ１８、１９、２０、２１を配置して操作量と操作方向を別々に操作でき るようにしたが、１つの操作レバーで操作量と操作方向を操作出来るようにした ものであってもよい。

【００２９】 更に、上記実施例では、操作手段１７の操作量が所定の操作量に達するとコン トローラ２３ａによりエンジンのアクセルを制御するようにしたオートアクセル 機構で説明したが、油圧制御弁出力手段２４の出力信号が電磁比例制御弁１５の スプールの開口を略最大とするようになった時、この信号を受けてエンジンのア クセルを制御するようにしたオートアクセル機構であってもよい。また、電磁比 例制御弁１５のスプールの開口を略最大とするようになっても電磁比例制御弁１ ５のスプールの移動を可能とし、このスプールの所定以上の移動に伴ってエンジ ンのアクセルを連動させるようにしたオートアクセル機構であっても良い。

【００３０】 次に、上記実施例では、操作装置Ｅａと制御部Ｆａ間を有線で伝達させるよう にしたが、電波、光、超音波等を使用した無線操作するものであってもよい。そ して上記実施例では、クレーン車Ａに実施した場合を説明したが、高所作業車等 その他の作業機にも実施できることは勿論である。

【考案の効果】

以上の如く構成し作用する本考案の車両搭載用作業機の操作装置は、２つの制 御系を備え選択手段によってこの２つの制御系を作業内容によって適宜選択して 操作できるようにしたものであるから、従来の操作のように低速から高速までの 速度で広範囲にわたる速度制御にプラスして低速範囲内で微速速度を制御できる 。よって微速操作する際に熟練を必要としないでその操作を容易にすることがで きる。すなわち、操作レバーの僅かな操作量によってもその操作速度が変わり微 速での微動操作が非常に困難であるという課題を解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の車両搭載用作業機の操作装置を説明す
る説明図である。

【図２】本考案の車両搭載用作業機の操作装置の第２制
御系を説明する説明図である。

【図３】クレーン車を説明する説明図である。

【図４】従来の車両搭載用作業機の操作装置を説明する
説明図である。

【図５】オートアクセル機構を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 車両 １２ 油圧ポンプ １７ 操作手段 ２９ 第１の制御系 ３０ 第２の制御系 ３１ 切換手段 Ｃ 油圧アクチュエータ Ｄ 油圧制御弁 Ｅａ 操作装置 １７ 操作手段 Ｆａ 制御部

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 車両のエンジンにより駆動される油圧ポ
   ンプと作業機駆動用の油圧アクチュエータ間に介装され
   た油圧制御弁により、作業機の駆動を制御するよう構成
   した車両搭載用作業機の操作装置であって、特に、前記
   油圧制弁を、前記油圧アクチュエータの操作方向と操作
   量を指令する操作手段を備えた操作装置と、この操作装
   置の前記操作手段からの信号を受け前記油圧制御弁を制
   御する制御部で操作されるように構成した車両搭載用作
   業機の操作装置において、 前記制御部に、前記操作装置の前記操作手段からの操作
   量の増加に伴って前記油圧制御弁のスプールの開口を大
   きくして前記油圧アクチュエータの操作速度を速めるよ
   うに制御するとともに前記油圧制御弁のスプールの開口
   が略最大になった時に前記操作手段からの操作量の一層
   の増加に伴ってエンジンの回転を上昇させて更に前記油
   圧アクチュエータの操作速度を速めるように制御する第
   １の制御系と、前記操作装置に前記操作手段からの操作
   量を最大に操作しても前記油圧制御弁のスプールを所定
   の位置までしか操作できず前記油圧アクチュエータの操
   作速度を所定の低速までしか操作できないように制御す
   る第２の制御系とを備え、前記操作装置に前記操作手段
   から操作される操作量を前記第１の制御系または前記第
   ２の制御系のいずれで操作するか選択する選択手段を配
   置し、この選択手段で選択された信号を前記制御部で前
   記二つの制御系のうち選択された制御系を判別し選択さ
   れた制御系で制御されるように切換る切換手段を制御部
   に配置してあることを特徴とする車両搭載用作業機の操
   作装置。