JPH08326569A - アクセル操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アイドリング位置ｉ側に戻し付勢されるガバ
ナレバー２３と、ギヤードモーター２４の出力アーム２
８とを操作ワイヤー２９で連動連結するに、出力アーム
２８の単位回動角に対する操作ワイヤー２９の移動量
が、出力アーム２８の回動角が大になるに伴って小さく
なるように、ガバナレバー２３がアイドリング位置ｉに
あるときの出力アーム２８と操作ワイヤー２９とで形成
される挟角αを、ガバナレバー２３が最大操作位置ｍａ
ｘにあるときの出力アーム２８と操作ワイヤー２９とで
形成される挟角よりも小に設定する。 【効果】 出力アームの回動移動による幾何学的性質を
利用してトルク増大させる工夫により、軽快なアクセリ
ングが行える操作性の向上したものを、極力小容量のア
クチュエータが使用できる経済的な状態で提供すること
ができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックホウ、ホイール
ローダ等の建機に好適なアクセル操作装置に関する。コ
ンバインや田植機等の農機にも適用可能である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平３‐１４７９３７号公報
に示されたバックホウでは、エンジン回転数調節手段の
被操作レバー（符号９）と人為操作レバー（符号７）と
をワイヤー（符号１１）によって連動連結させており、
人力によってアクセリングするものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】建機や農機においては
作業環境改善の動きから、操縦者の負担を軽減するべく
操作性向上も一つの課題であるが、上記した人為操作式
のアクセル操作構造では、操作力が比較的重いものであ
る。そこで、本発明の目的は、アクセル操作自体はアク
チュエータ動力によって行わせ、人為操作としてはその
アクチェータへの信号操作とすることにより、アクセル
操作が楽で軽快に行えるようにする点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のために本
発明は、アイドリング位置側に戻し付勢されるエンジン
回転数調節手段の被操作レバーと、駆動操作用アクチュ
エータの出力アームとを連動部材で連動連結するに、出
力アームの単位回動角に対する連動部材の移動量が、該
出力アームの回動角が大になるに伴って小さくなるよう
に、被操作レバーがアイドリング位置にあるときの出力
アームと連動部材とで形成される挟角を、被操作レバー
が最大操作位置にあるときの出力アームと連動部材とで
形成される挟角よりも小に設定してあることを特徴とす
るものである。又、被操作レバーが最大操作位置に達す
る状態を、出力アームとストッパーとの接当によって現
出させてあると好都合である。

【０００５】

【作用】一般に、ガバナレバーやスロットルレバー等の
エンジン回転数調節手段の被操作レバーは、アイドリン
グ位置側に戻し付勢されており、高速側に操作するほど
戻し力も強くなるものである。そこで、請求項１の構成
は、その被操作レバーをアクチュエータ動力で操作する
に当たり、極力、小容量のアクチュエータで操作できる
ようにするものである。

【０００６】図４、図５を参照して説明すると、ガバナ
レバー２３がアイドリング位置ｉにあるときの出力アー
ム２８と操作ワイヤー２９との挟角が約７５度であるに
対し、ガバナレバー２３が最大操作位置ｍａｘにあると
きの出力アーム２８と操作ワイヤー２９との挟角は約１
６５度になっており、出力アーム２８の単位回動角に対
する操作ワイヤー２９の移動量が、該出力アーム２８の
回動角が大になるに伴って小さくなるように設定してあ
る。

【０００７】これにより、ガバナレバー２３の戻し付勢
力が強くなるに連れて、ギヤードモータ２４のトルクを
一定としながらも出力アーム２８の発生トルクを強くす
ることができるから、例えば、単に出力アームとガバナ
レバーとを連動連結し、最大戻し付勢力に打ち勝つ駆動
トルクを持つ電動モータを備える、といった手段に比べ
てギヤードモータ２４の出力を小さくすることが可能に
なる。

【０００８】上記構成において、ガバナレバーの最大操
作位置における操作力をより強くするには、出力アーム
２８と操作ワイヤー２９との挟角を極力１８０度に近づ
ければ良いのであるが、そうなると、機械的誤差や寸法
誤差等によっては最大操作時に出力アーム２８が１８０
度を通り越してしまい、ガバナレバーの戻し付勢力が出
力アーム２８に逆方向に作用し、出力アーム２８が復帰
できなくなる機能不良のおそれがある。そこで、請求項
２の構成によれば、ストッパー３６との接当によって出
力アーム２８の位置を決めるようにしてあるから、最大
操作時における上記挟角を必ず１８０度以下となる状態
に規制でき、請求項１の構成によるトルク増大作用を機
能不良のおそれなく発揮させることができるようにな
る。

【０００９】

【発明の効果】その結果、請求項１に記載のアクセル操
作装置では、出力アームの回動移動による幾何学的性質
を利用してトルク増大させる工夫により、軽快なアクセ
リングが行える操作性の向上したものを、極力小容量の
アクチュエータが使用できる経済的な状態で提供するこ
とができた。

【００１０】請求項２に記載のアクセル操作装置では、
装置が確実に機能する信頼性に優れる状態で上記効果が
得られる利点がある。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、バックホウのア
クセル操作装置について図面に基づいて説明する。図１
にバックホウが示され、１はクローラ走行装置、２は旋
回台、３は掘削作業装置、１９はドーザ、２０は運転部
である。掘削作業装置３は、旋回台２に上下揺動可能に
取付けられたブーム４、アーム５、及びバケット６を備
えるとともに、ブームシリンダ１１、アームシリンダ１
２、及びバケットシリンダ１３を備えて構成されてい
る。ブーム４は、中間ブーム１４及びオフセットシリン
ダ７を備えた平行オフセット構造に構成されている。運
転部２０には、操縦席３０が配置され、その前方に十字
揺動可能な一対の操作レバー９，１０が配備されてい
る。

【００１２】図２には油圧回路が示されている。簡単に
説明すると、掘削作業装置３やクローラ走行装置１用等
のセンターバイパス形式の各制御弁Ｖ1 〜Ｖ9 のうち、
ブームシリンダ１１、アームシリンダ１２、バケットシ
リンダ１３、及び旋回モータ（図示せず）用の４個の制
御弁Ｖ2,Ｖ5,Ｖ6,Ｖ7 については、前述した一対の操作
レバー９，１０によるパイロット圧で切換操作されるよ
うにしてある。エンジン８で駆動される３個の油圧ポン
プ１５，１６，１７は９個の制御弁用であり、１８は前
述した４個の制御弁Ｖ2,Ｖ5,Ｖ6,Ｖ7 を切換操作するパ
イロット弁３１〜３４にパイロット圧を供給するパイロ
ットポンプである。

【００１３】このバックホウでは、作業負荷が作用して
いる状態では、ハンドアクセルレバー２１で設定された
作業用のエンジン回転数維持し、作業負荷が作用してい
ない状態ではエンジン回転数を下げて燃費向上と騒音改
善を図る自動アクセリング装置Ａを装備してある。すな
わち、図２に示すように、エンジン８にはガバナー（エ
ンジン回転数調節手段の一例）２２が備えられ、これの
ガバナレバー２３を駆動操作するギヤードモータ２４、
パイロット圧を検出する圧力センサ２５、及びハンドア
クセルレバー２１の操作位置を検出するポテンショメー
タ２６を制御装置２７に接続して自動アクセリング装置
Ａを構成してある。

【００１４】つまり、アイドリング位置ａにあるハンド
アクセルレバー２１を操作して、作業状態におけるエン
ジン回転数（通常はフルアクセル位置ｍにセットする）
を設定し、作業状態であればその設定回転数が維持さ
れ、非作業時（無負荷時）にはアクセルレバー２１が位
置ｍにセットされたままとしながらエンジン回転数をア
イドリング状態に落とすのである。作業状態であるか否
かはパイロット圧が立つているか否かで判断される。す
なわち、いずれかの操作レバー９又は１０が操作されて
パイロット圧が立つと制御弁が中立位置以外の位置に切
換られている状態であり、パイロット圧が立たないと制
御弁は中立位置にあるからである。

【００１５】従って、圧力センサ２５の検出情報によっ
て作業状態であるか否かの判断を行い、作業状態であれ
ばハンドアクセルレバー２１で設定されたエンジン回転
数となるように、ギヤードモータ２４でガバナレバー２
３が操作されるとともに、非作業状態であればギヤード
モータ２４を駆動してアイドリング状態に操作されるの
である。又、左右の走行用制御弁Ｖ3,Ｖ4 夫々の中立位
置を検出する走行検出スイッチ（図示せず）を設け、こ
れら両走行用制御弁Ｖ3,Ｖ4 が共に中立操作されると自
動的にアイドリング状態になるように、両走行検出スイ
ッチが制御装置２７に接続されている。従って、作業中
だけでなく、移動走行中においても負荷がなくなる（走
行停止）と、エンジン回転数を設定回転数からアイドリ
ングに自動的に落とすように作用するのである。

【００１６】次に、ガバナー２２を自動操作するアクセ
ル操作装置Ｂについて説明する。図４、図５に示すよう
に、ギヤードモータ（駆動操作用アクチュエータの一
例）２４の出力アーム２８とガバナレバー（被操作レバ
ーの一例）２３とをプッシュプル式の操作ワイヤー（連
動部材の一例）２９で連動連結してある。又、ガバナレ
バー２３は、ガバナー２２に内装されたリターンバネ
（図示せず）によってアイドリング位置ｉ側に戻し付勢
されている。そして、出力アーム２８の単位回動角に対
する操作ワイヤー２９の移動量が、出力アーム２８の回
動角が大になるに伴って小さくなるように、ガバナレバ
ー２３がアイドリング位置にあるときの出力アーム２８
と操作ワイヤー２９とで形成される挟角を、ガバナレバ
ー２３が最大操作位置ｍａｘにあるときの出力アーム２
８と操作ワイヤー２９とで形成される挟角よりも小に設
定してある。

【００１７】すなわち、出力アーム２８と操作ワイヤー
２９との挟角αは、ガバナレバー２３がアイドリング位
置ｉにあるときでは約７５度であり、ガバナレバー２３
が最大操作位置ｍａｘにあるときでは約１６５度になっ
ている。その最大回動状態は、ギヤードモータ２４の取
付基板３５に取付けられたピン（ストッパーの一例）３
６と出力アーム２８との接当によって現出されており、
確実に出力アーム２８を止める構造である。アイドリン
グ位置においても出力アーム２８の位置を規制するピン
３６ａを設けても良い。

【００１８】又、ガバナレバー２３と操作ワイヤー２９
との挟角βは、ガバナレバー２３がアイドリング位置ｉ
にあるときでは約１４０度に、かつ、ガバナレバー２３
が最大操作位置ｍａｘにあるときでは約９０度になるよ
うに設定してある。つまり、ガバナー２２側において
は、操作ワイヤー２９の単位移動量に対するガバナレバ
ー２３のの揺動角度が、ガバナレバー２３の非操作揺動
角度が大になるに連れて小さくなるようにしてあり、戻
し付勢力の軽いアイドリング位置付近ではガバナレバー
２３は大きく動くが、最大操作位置ｍａｘ付近では動き
が鈍くなるようにしてある。ガバナレバー２３は２箇所
のストッパー機構３７，３８によってアイドリング位置
ｉと最大操作位置ｍａｘを位置決めするようにしてあ
る。

【００１９】図３に示すように、実機においては、エン
ジン８の後面に位置するガバナー２２に、前後軸心で揺
動する状態にガバナレバー２３が枢着されるとともに、
エンジン８の右側方で冷却風の取入れ経路にギヤードモ
ータ２４が配置された状態で、下向き凸状の経路を呈す
る状態に配策された操作ワイヤー２９で連動連結されて
いる。

【００２０】〔別実施例〕図６、図７に、大型のエンジ
ンにも使用できるよう、外部のギヤ減速機構３９でトル
クアップさせたギヤードモータ２４が示されている。つ
まり、駆動小ギヤ４０に咬合する従動大ギヤ４１を取付
基板３５に支承するとともに、その軸に嵌装された巻バ
ネ４２により、エンジン回転数が上がる方向に従動大ギ
ヤ４１を復帰付勢してある。そして、従動大ギヤ４１に
取付けられた出力アーム２８と操作ワイヤー２９とが連
結されている。

【００２１】この構造においても、出力アーム２８と操
作ワイヤー２９との挟角γを、ガバナレバー２３がアイ
ドリング位置ｉにあるときの値が、ガバナレバー２３が
最大操作位置ｍａｘにあるときの値よりも小さくしてあ
り、出力アーム２８の単位回動角に対する操作ワイヤー
２９の移動量が、出力アーム２８の回動角が大になるに
伴って小さくなるようにしてある。そして、この構造で
は、従動大ギヤ４１を、ギヤ部分４１ａと、その最大ギ
ヤ径と同じ径の円弧部分４１ｂとからなる部分ギヤとす
ることにより、出力アーム２８の揺動範囲を規制してあ
る。

【００２２】又、エンジン回転数調節手段としては、デ
ィーゼルエンジン８用のガバナーの他、ガソリンエンジ
ン用のスロットルでも良いとともに、連動部材として
は、操作ワイヤーの他、ロッドでも良い。

【００２３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】バックホウの側面図

【図２】油圧回路図

【図３】アクセル操作装置の実機での配置状態を示す平
面図

【図４】アクセル操作装置のアイドリング状態を示す作
用図

【図５】アクセル操作装置の最大操作状態を示す作用図

【図６】別構造によるアクセル操作装置のアイドリング
状態を示す作用図

【図７】別構造によるアクセル操作装置の最大操作状態
を示す作用図

【符号の説明】

２２ エンジン回転数調節手段 ２３ 被操作レバー ２４ 駆動操作用アクチュエータ ２８ 出力アーム ２９ 連動部材 ３６ ストッパー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アイドリング位置側に戻し付勢されるエ
   ンジン回転数調節手段（２２）の被操作レバー（２３）
   と、駆動操作用アクチュエータ（２４）の出力アーム
   （２８）とを連動部材（２９）で連動連結するに、 前記出力アーム（２８）の単位回動角に対する前記連動
   部材（２９）の移動量が、該出力アーム（２８）の回動
   角が大になるに伴って小さくなるように、前記被操作レ
   バー（２３）がアイドリング位置にあるときの前記出力
   アーム（２８）と前記連動部材（２９）とで形成される
   挟角を、前記被操作レバー（２３）が最大操作位置にあ
   るときの前記出力アーム（２８）と前記連動部材（２
   ９）とで形成される挟角よりも小に設定してあるアクセ
   ル操作装置。
2. 【請求項２】 前記被操作レバー（２３）が最大操作位
   置に達する状態を、前記出力アーム（２８）とストッパ
   ー（３６）との接当によって現出させてある請求項１に
   記載のアクセル操作装置。