JPH1088619A

JPH1088619A - 油圧作業機及び油圧バルブ

Info

Publication number: JPH1088619A
Application number: JP8311019A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Koseki; 光弘小関
Original assignee: FFC Ltd
Current assignee: FFC Ltd
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 1998-04-07
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: US5826483A; JP3207771B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、熟練を必要とせず、スムーズに操
作をすることができる油圧作業機を得ることを目的とす
るものである。【解決手段】作業装置３と同様のリンク構造を持ち操
作装置１１を運転室２Ａに配置し、操作装置１１を操作
することにより、作業装置３が操作装置１１と同じよう
に動くようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば油圧ショ
ベル等の油圧作業機及びこのような油圧作業機等に使用
される油圧バルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧ショベルには、作業装置のア
クチュエータを制御するための２本の作業用操作レバー
が設けられている。これらの作業用操作レバーは、それ
ぞれ４方向、合計８方向への操作が可能になっている。
また、油圧ショベルでは、ブーム、アーム、バケット及
び旋回体がそれぞれ２方向、合計８方向へ回動するた
め、上記の作業用操作レバーの操作方向にブーム、アー
ム、バケット及び旋回体の動作方向が対応している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の油
圧ショベルにおいては、ブーム、アーム、バケット及び
旋回体の動作方向と作業用操作レバーの操作方向とが異
なっているため、これら操作方向と動作方向との関係を
感覚的に把握し、作業装置をスムーズに動作させるため
にはかなりの熟練を要するという問題点があった。ま
た、熟練度などのオペレータの個人的な能力により作業
の進み具合に大きな差が生じてしまい、全体の工期にも
大きな影響を及ぼすという問題点があった。

【０００４】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、熟練を必要と
せず、スムーズに操作をすることができる油圧作業機及
び油圧バルブを得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る油
圧作業機及び油圧バルブは、作業機本体、互いに回動可
能に連結されている複数の作業側回動部材を有し、作業
機本体に搭載されている作業装置、複数の作業側回動部
材を回動させる油圧シリンダ、この油圧シリンダの動作
方向を切り換える切換バルブを有し、油圧シリンダを動
作させる油圧回路部、作業側回動部材にそれぞれ対応
し、互いに回動可能に連結されている複数の操作側回動
部材を有している操作装置、この操作装置により操作さ
れ、切換バルブを制御する制御バルブ、及び作業側回動
部材の回動を伝達し、作業側回動部材に対応した制御バ
ルブを中立状態に戻す伝達手段を備えたものである。

【０００６】請求項２の発明に係る油圧作業機は、作業
側回動部材の回動に連動して動作する作業側伝達部材
と、操作側回動部材の回動に連動して動作し、制御バル
ブを操作する操作側伝達部材とを有する伝達手段を用
い、操作側回動部材の回動により操作側伝達部材が動作
すると、制御バルブが操作されて作業側回動部材が動作
し、この作業側回動部材の動作により、制御バルブを中
立状態に戻す方向へ操作側回動部材が動作するようにし
たものである。

【０００７】請求項３の発明に係る油圧作業機は、作業
側伝達部材としての伝達用プーリと、操作側回動部材の
回動により回動する操作側プーリと、この操作側プーリ
及び伝達用プーリの間に巻かれているとともに、一部が
操作側プーリ及び伝達用プーリにそれぞれ固定されてい
る操作側ワイヤと、伝達用プーリの外周に沿って往復動
可能に配置されているとともに、操作側ワイヤに貫通さ
れている操作側伝達部材としての変位部材とを有する伝
達手段を用い、操作側回動部材及び操作側プーリが回動
して操作側ワイヤのいずれか一側が引張されることによ
り、変位部材が伝達用プーリの外周に沿って移動され、
制御バルブが操作されるとともに、制御バルブの操作に
より作業側回動部材が回動すると、伝達用プーリは、制
御バルブを中立状態に戻す方向へ変位部材を変位させる
ようにしたものである。

【０００８】請求項４の発明に係る油圧作業機は、作業
側回動部材の回動により回動する作業側プーリと、この
作業側プーリ及び伝達用プーリの間に巻かれているとと
もに、一部が作業側プーリ及び伝達用プーリにそれぞれ
固定されており、作業側プーリの回動を伝達用プーリに
伝達する作業側ワイヤとを有する伝達手段を用いたもの
である。

【０００９】請求項５の発明に係る油圧作業機は、作業
側回動部材の回動に連動して回動する作業側伝達部材と
しての第１の伝達用回動体と、操作側回動部材の回動に
連動して回動する操作側伝達部材としての第２の伝達用
回動体とを有する伝達手段を用い、第１及び第２の伝達
用回動体のいずれか一方に制御バルブが搭載され、いず
れか他方の回動により制御バルブが操作されるように構
成したものである。

【００１０】請求項６の発明に係る油圧作業機は、操作
側回動部材を回動することにより回動される第１のバル
ブ片と、この第１のバルブ片に対して回動可能に組み合
わされている第２のバルブ片とを有する制御バルブを用
い、第１のバルブ片の第２のバルブ片に対する相対的な
回動により切換バルブの制御を行うようにしたものであ
る。

【００１１】請求項７の発明に係る油圧作業機は、作業
側回動部材の回動を検出するセンサ、及びこのセンサか
らの信号により第２のバルブ片を回動させるサーボモー
タを有する伝達手段を用いたものである。

【００１２】請求項８の発明に係る油圧作業機は、作業
機本体、互いに回動可能に連結されている複数の作業側
回動部材を有し、作業機本体に搭載されている作業装
置、複数の作業側回動部材を回動させる油圧シリンダ、
この油圧シリンダの動作方向を切り換える切換バルブを
有し、油圧シリンダを動作させる油圧回路部、作業側回
動部材にそれぞれ対応し、互いに回動可能に連結されて
いる複数の操作側回動部材を有している操作装置、切換
バルブを制御する制御バルブ、この制御バルブを操作す
るサーボモータ、操作側回動部材の回動を検出する操作
側センサ、作業側回動部材の回動を検出する作業側セン
サ、及び操作側センサ及び作業側センサからの信号が入
力され、作業側回動部材が操作側回動部材と同様に動く
ようにサーボモータを制御する制御部を備えたものであ
る。

【００１３】請求項９の発明に係る油圧作業機は、操作
側回動部材の操作速度に制限を与える抵抗手段を備えた
ものである。

【００１４】請求項１０の発明に係る油圧作業機は、操
作側センサからの出力と作業側センサからの出力との差
がなくなるようにサーボモータを制御する電気回路部を
有する制御部を用いたものである。

【００１５】請求項１１の発明に係る油圧作業機は、作
業側回動部材として、作業機本体に連結されブーム軸を
中心に先端部を上下させる方向へ回動可能なブームと、
このブームに連結されブーム軸と平行なアーム軸を中心
に回動可能なアームとを有しており、さらにブームは、
作業機本体が置かれている面と平行な面でブーム軸に直
交する方向へ延びる捻り軸を中心に回動可能になってい
るものである。

【００１６】請求項１２の発明に係る油圧作業機は、２
つの作業装置及びこれらにそれぞれ対応する２つの操作
装置が作業機本体に搭載されているものである。

【００１７】請求項１３の発明に係る油圧作業機は、下
部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に搭載されて
いる上部旋回体とを有する作業機本体を用い、かつ上部
旋回体の旋回を操作するためのぺダルが上部旋回体に設
けられているものである。

【００１８】請求項１４の発明に係る油圧作業機は、下
部走行体、この下部走行体上に旋回可能に搭載され、作
業装置及び操作装置が搭載されている上部旋回体、及び
上部旋回体を旋回させる旋回モータを備え、油圧回路部
には、旋回モータの動作方向を切り換える切換バルブが
設けられており、また操作装置を支持する固定部材に旋
回モータ用の旋回制御バルブが固定されており、上部旋
回体の旋回方向へ操作装置を回動させることにより旋回
制御バルブが操作されるとともに、上部旋回体の旋回に
より旋回制御バルブが中立状態に戻されるように構成さ
れているものである。

【００１９】請求項１５の発明に係る油圧バルブは、円
柱部を有する第１のバルブ片と、円柱部が挿入されるリ
ング部を有し第１のバルブ片に対して回動可能に組み合
わされる第２のバルブ片とを備え、第１のバルブ片は、
第１及び第２のポートと、第１のポートに連通され一端
部が円柱部の外周面に開口している第１の流路と、第２
のポートに連通され一端部が第１の流路の両側で円柱部
の外周面にそれぞれ開口している第２及び第３の流路と
を有し、第２のバルブ片は、第３及び第４のポートと、
第３のポートに連通され一端部がリング部の内周面に開
口している第４の流路と、第４のポートに連通され一端
部がリング部の内周面に開口している第５の流路とを有
し、中立状態では、第２のポートと第３及び第４のポー
トとが連通され、第１のバルブ片が第２のバルブ片に対
して相対的に回動されることにより、第１のポートが第
３及び第４のポートのいずれか一方と、第２のポートが
第３及び第４のポートの他方とそれぞれ選択的に連通さ
れるものである。

【００２０】請求項１６の発明に係る油圧バルブは、第
１のバルブ片の円柱部の外周面には凹部が設けられてお
り、第２のバルブ片には、凹部内に接する押圧片と、こ
の押圧片を凹部に押し付けて第１のバルブ片を中立状態
に自動復帰させる押圧ばねとが設けられているものであ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による油
圧ショベルを示す概略の構成図である。図において、下
部走行体１上には、運転室２Ａを有する上部旋回体２が
旋回可能に設けられている。この上部旋回体２には、作
業装置３が搭載されている。この作業装置３は、上部旋
回体２に回動可能に連結されている作業側回動部材とし
てのブーム４、このブーム４に回動可能に連結されてい
る作業側回動部材としてのアーム５、及びこのアーム５
に回動可能に連結されている作業側回動部材としてのバ
ケット６を有している。

【００２２】さらに、上部旋回体２とブーム４との間に
はブームシリンダ７、ブーム４とアーム５との間にはア
ームシリンダ８、アーム５とバケット６との間にはバケ
ットシリンダ９がそれぞれ設けられている。これらのシ
リンダ７，８，９としては、油圧シリンダが用いられ
る。上部旋回体２は、油圧モータである旋回モータ１０
により下部走行体１に対して旋回可能になっている。運
転室２Ａには、作業装置３のリンク機構を適当な比率で
縮小したリンク機構を構成する操作装置１１が設けられ
ている。

【００２３】ブーム４の基端部には、ブーム４の回動軸
を中心にブーム４と一体に回動する作業側プーリとして
のブームプーリ１２が固定されている。アーム５には、
アーム５の回動軸を中心にアーム５と一体に回動する作
業側プーリとしてのアームプーリ１３が固定されてい
る。バケット６を回動させるためのリンク機構の一部に
は、バケット６と一体に回動する作業側プーリとしての
バケットプーリ１４が固定されている。

【００２４】図２は図１の油圧ショベルの油圧回路の要
部を示す概略のブロック図である。図において、各シリ
ンダ７〜９及び旋回モータ１０には、それぞれの動作方
向（ブーム上げ，ブーム下げ，アームクラウド，アーム
ダンプ，バケットクラウド，バケットダンプ，旋回右，
旋回左）を切り換える切換バルブ２１〜２４が接続され
ている。また、各切換バルブ２１〜２４は、それぞれ制
御バルブ（ＰＰＣバルブ）２５〜２８により制御され
る。上記の切換バルブ２１〜２４を有する油圧回路部２
９には、タンク及び油圧ポンプ等（図示せず）が設けら
れているのは勿論であり、周知の油圧ショベルの油圧回
路部を利用することもできる。従って、回路構成の細部
については、種々の変更が可能である。

【００２５】上記の制御バルブ２５〜２８は、図３に示
すように、バルブ本体３０と、このバルブ本体３０に設
けられているバルブ操作レバー３１とを有している。バ
ルブ操作レバー３１は、中立位置（ニュートラル）とそ
の左右の操作位置との３位置間で回動可能になっている
とともに、中立位置に自動復帰するように構成されてい
る。

【００２６】図４は図１のアームプーリ１３の取付状態
を示す正面図、図５は図４の要部を拡大して示す正面図
であり、図４は図１のブーム４とアーム５との連結部を
裏側から見た図である。アームプーリ１３には、円弧状
の固定部１３ａが設けられており、この固定部１３ａが
アーム５に溶接されている。また、アームプーリ１３の
外周部には、作業側ワイヤ１５が巻き付けられている。
この作業側ワイヤ１５は、アームプーリ１３に止めねじ
１６を締め付けることにより、アームプーリ１３に対し
てその円周上の１箇所で固定されている。

【００２７】作業側ワイヤ１５は、ワイヤガイド１７に
回動自在に設けられた一対のローラ１８に案内されてア
ームプーリ１３から引き出されている。ワイヤガイド１
７は、支点１７ａを中心に回動自在にブーム４に取り付
けられている。また、作業側ワイヤ１５は、ワイヤチュ
ーブ１９内にスムーズに摺動自在に挿通されており、こ
のワイヤチューブ１６をブーム４に沿って配設すること
により運転室２Ａまで導かれている。さらに、ワイヤチ
ューブ１９は、ワイヤガイド１７への取付部で長さ調整
可能になっており、これにより作業側ワイヤ１５の張力
がある程度の範囲で調整される。

【００２８】なお、図示はしないが、ブームプーリ１２
及びバケットプーリ１４についても、作業側ワイヤ１５
が巻き付けられており、これらの作業側ワイヤ１５は、
同様の構造で運転室２Ａに導入されている。

【００２９】次に、図６は図１の操作装置１１を拡大し
て示す構成図である。図において、運転室２Ａに固定さ
れた固定部材３２には、旋回モータ１０用の旋回制御バ
ルブ２８のバルブ本体３０が固定されている。旋回制御
バルブ２８のバルブ操作レバー３１には、可動支持部材
３３が固定されている。この可動支持部材３３は、固定
部材３２に対して、バルブ操作レバー３１と一体に水平
方向左右へ回動可能になっている。

【００３０】可動支持部材３３上には、操作装置基台３
４が固定されている。この操作装置基台３４には、操作
側回動部材としてのブームレバー３５の基端部が回動可
能に連結されている。このブームレバー３５の先端部に
は、操作側回動部材としてのアームレバー３６が回動可
能に連結されている。さらに、アームレバー３６の先端
部には、操作側回動部材としてのバケットレバー３７が
回動可能に連結されている。バケットレバー３７は、操
作装置１１の把手を兼ねており、運転室２Ａの作業者が
掴み易い形状に構成される。また、バケットレバー３７
には、付属的な機器を操作するための電気スイッチ等を
搭載することも可能である。

【００３１】ブームレバー３５，アームレバー３６及び
バケットレバー３７の各基端部には、各レバー３５，３
６，３７と一体に回動する操作側プーリとしてのブーム
レバープーリ３８，アームレバープーリ３９及びバケッ
トレバープーリ４０が固定されている。各レバープーリ
３８〜４０の外周には、それぞれ操作側ワイヤ４１が巻
かれており、図５に示したようなワイヤチューブ１９に
挿通されて引き出されている。また、操作側ワイヤ４１
は、例えば図５の止めねじ１６と同様の構成により、各
レバープーリ３８〜４０にその円周上の１箇所で固定さ
れている。ブームレバー３５と操作装置基台３４との間
には、ばね４２が設けられており、操作装置１１が自重
により倒れようとするのが防止されている。

【００３２】次に、図７は実施の形態１による伝達手段
の要部を示す平面図、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ
線に沿う断面図である。図において、フレーム４３に
は、ブーム制御バルブ２５，アーム制御バルブ２６及び
バケット制御バルブ２７のバルブ本体３０が固定されて
いる。また、フレーム４３は、例えば運転室２Ａの下部
などの適当なスペースに収納されている。

【００３３】フレーム４３に設けられた主軸４４には、
各制御バルブ２５〜２７に対応する３個の伝達用回動
体、即ち伝達用プーリ４５が回転自在に設けられてい
る。各伝達用プーリ４５には、対応する作業側ワイヤ１
５の他端部が巻かれている。これら作業側ワイヤ１５
は、各伝達用プーリ４５にその円周上の１箇所で固定さ
れている。従って、各伝達用プーリ４５は、対応する作
業側プーリ１２〜１４にそれぞれ連動して（同期して）
回動する。主軸４４と平行にフレーム４３に設けられた
支軸４６Ａには、図５とほぼ同様のワイヤガイド１７が
支持されており、このワイヤガイド１７に作業側ワイヤ
１５用のワイヤチューブ１９の端部が接続されている。

【００３４】各伝達用プーリ４５の外周には、作業側ワ
イヤ１５用の溝４５ａと、この溝４５ａに平行な溝４５
ｂとが設けられており、溝４５ｂには、対応する操作側
ワイヤ４１が巻かれている。これらの操作側ワイヤ４１
も、各伝達用プーリ４５にその円周上の１箇所で固定さ
れている。

【００３５】各伝達用プーリ４５に巻かれた操作側ワイ
ヤ４１は、変位部材（クラブ）４６に設けられた一対の
ローラ４７に案内され、変位部材４６を貫通して伝達用
プーリ４５から引き出されている。これらの変位部材４
６は、ワイヤガイド１７とほぼ同様の構成のものである
が、フレーム４３及び伝達用プーリ４５に対して固定さ
れておらず、伝達用プーリ４５の周方向へ往復動可能に
なっている。各変位部材４６は、板状の連結リンク４７
を介して対応する制御バルブ２５〜２７のバルブ操作レ
バー３１に連結されている。

【００３６】この例における伝達手段は、各作業側プー
リ１２〜１４、作業側ワイヤ１５、各操作側プーリ３８
〜４０、操作側ワイヤ４１、伝達用プーリ４５、変位部
材４６及び連結リンク４７を有している。

【００３７】次に、動作について説明する。運転室２Ａ
に搭乗した作業者は、操作装置１１のバケットレバー３
７を把持し、バケット６及び作業現場を目視しながら、
バケット６を動かすようにバケットレバー３７を移動さ
せる。これにより、操作装置１１の各関節部分が回動す
る。

【００３８】例えば、ブームレバー３５が図６の反時計
方向（下げ方向）へ回動したとすると、これとともにブ
ームレバープーリ３８も同様に回動する。このブームレ
バープーリ３８には操作側ワイヤ４１が固定されている
ので、ブームレバープーリ３８の回動により操作側ワイ
ヤ４１の一方の側が引っ張られ、この引張力が伝達用プ
ーリ４５の側の操作側ワイヤ４１の端部にも伝達され
る。しかし、この段階では、実際のブーム４は停止して
おり、ブームプーリ１２に連動する伝達用プーリ４５も
停止して動かない。従って、引っ張られた操作側ワイヤ
４１のある方へ変位部材４６が移動する。ここでは、図
８の右側の操作側ワイヤ４１が引っ張られ、左側の操作
側ワイヤ４１が送られて、変位部材４６が図の右方へ移
動したとする。

【００３９】この変位部材４６の移動により、連結リン
ク４７を介してブーム制御バルブ２５のバルブ操作レバ
ー３１が操作される。このとき、油圧回路部２９の配管
は、ブーム４がブームレバー３５と同方向へ回動するよ
うに構成されている。従って、ブーム４は、ブームレバ
ー３５の回動に僅かに遅れて同方向へ回動する。このよ
うにブーム４が回動すると、その動きがブームプーリ１
２及び作業側ワイヤ１５を介して対応する伝達用プーリ
４５に伝達され、その伝達用プーリ４５が図８の反時計
方向へ回動する。

【００４０】この伝達用プーリ４５の回動により、図８
の右側のワイヤチューブ１９に操作側ワイヤ４１が送ら
れ、左側のワイヤチューブ１９から操作側ワイヤ４１が
引き出されるかたちとなるため、変位部材４６は復元方
向、ここでは図８の左方へ移動しようとする。このと
き、ブームレバー３５の回動が停止すれば、変位部材４
６は元の位置へ移動して停止し、ブーム制御バルブ２５
は中立状態に戻り、ブーム４の回動も停止する。また、
ブームレバー３５の回動が続いていれば、変位部材４６
は変位し続け、ブームレバー３５が止まるまでブームレ
バーブーム４が回動し続ける。なお、ブームレバー３５
を逆方向へ操作した場合は、上記の逆の動作となる。ま
た、アーム５及びバケット６についてもブーム４と同様
に操作される。

【００４１】従って、作業装置３及び操作装置１１の動
きを妨げないように、伝達用プーリ４５が回転してワイ
ヤ１５，４１を供給・巻取することができれば、操作装
置１１の動きに作業装置３の動きをスムーズに連動させ
ることができる。

【００４２】次に、旋回動作について説明する。バケッ
トレバー３７を握ったままで、操作装置１１全体を旋回
させたい方向へ回動させると、旋回制御バルブ２８のバ
ルブ操作レバー３１が直接操作され、上部旋回体２全体
が同方向へ旋回する。この旋回動作により、上部旋回体
２に固定されている旋回制御バルブ２８のバルブ本体３
０が旋回することになり、そのバルブ操作レバー３１は
相対的に中立位置へ戻されるかたちになる。従って、操
作装置１１を旋回方向へ回動させている間、上部旋回体
２は同方向へ旋回し、操作装置１１の回動を止めれば、
上部旋回体２の旋回も停止する。

【００４３】このように、操作装置１１のリンク機構に
追従して、作業装置３のリンク機構をスムーズに動作さ
せることができるため、作業者は、作業装置３を直接動
かすのに近い感覚で操作装置１１を操作することができ
る。また、バケットレバー３７を動かせば、操作装置１
１のリンク機構は自動的に最短距離で追従するので、各
リンクの個別の角度等を考慮する必要もない。従って、
特別な熟練を必要とせずに作業効率を向上させることが
でき、工期全体としても大幅な短縮を図ることができ
る。

【００４４】さらに、作業装置３及び操作装置１１の各
回動部材は１：１で対応しているため、例えばブーム４
の動作に対するアーム５の対比速度や対比変位量などを
考慮する必要もなく、装置構成が簡単である。従って、
ディストリビュータでの複雑な制御も不要であり、かつ
油圧回路部２９に設けるポンプを１台のみにすることも
でき、大幅なコストダウンを図ることができる。

【００４５】また、図５に示すように作業側プーリ１２
〜１４への作業側ワイヤ１５の固定や、操作側プーリ３
８〜４０への操作側ワイヤ４１の固定を止めねじ１６で
行うことにより、操作装置１１と作業装置３との間の初
期位置の設定や、ずれの調整を容易に行うことができ
る。

【００４６】なお、作業側回動部材と伝達用回動体とを
連動させる手段は上記の例に限定されるものではなく、
例えばチューブ内でワイヤ自体が回転するフレキシブル
ワイヤ等の他の手段を用いたり、また作業側回動部材の
回動をセンサで検出し、その出力に応じて伝達用回動体
をサーボモータで連動させたりしてもよい。

【００４７】実施の形態２．次に、図９はこの発明の実
施の形態２による油圧ショベルの要部を示す概略の平面
図、図１０は図９の要部側面図である。この例では、実
施の形態１と同様の作業側プーリ１２〜１４の回動に連
動して回動する第１の伝達用回動体としての第１の伝達
用プーリ５１に制御バルブ２５〜２７が搭載され、その
バルブ本体３０が固定されている。また、図６に示した
ようなレバープーリ３８〜４０の回動に連動して回動す
る第２の伝達用回動体としての第２の伝達用プーリ５２
には、バルブ操作レバー３１を操作する操作部材５３が
固定されている。第１及び第２の伝達用プーリ５１，５
２は、同軸上に設けられており、互いに独立して回動す
る。他の構成は、上記実施の形態１とほぼ同様である。

【００４８】このような装置では、操作装置１１の操作
により第２の伝達用プーリ５２が回動すると、操作部材
５３が回動してバルブ操作レバー３１が操作される。こ
れにより、ブーム４，アーム５及びバケット６等が回動
すると、これに連動して第１の伝達用プーリ５１が回動
する。このとき、第１の伝達用プーリ５１は、搭載され
た制御バルブ２５〜２７を中立状態に戻すような方向、
即ち、第２の伝達用プーリ５１と同方向へ回動する。

【００４９】従って、操作装置１１のリンク機構に追従
して、作業装置３のリンク機構をスムーズに動作させる
ことができる。

【００５０】実施の形態３．次に、図１１はこの発明の
実施の形態３による油圧ショベルを示す概略の側面図で
ある。図において、運転室２Ａには、作業装置３のリン
ク機構を適当な比率で縮小したリンク機構を構成する操
作装置５５が設けられている。ブーム４の基端部には、
ブーム４の回動を検出するブームセンサ５６が設けられ
ている。ブーム４とアーム５との連結部には、アーム５
の回動を検出するアームセンサ５７が設けられている。
バケット６を回動させるためのリンク機構の一部には、
バケット６の回動を検出するバケットセンサ５８が設け
られている。これらのセンサ５６〜５８としては、例え
ばポテンションメータなど、回転状態に応じて電気信号
を出力する周知の回転センサを適宜選択して使用するこ
とができる。

【００５１】図１２は図１１の油圧ショベルの油圧回路
の要部を示す概略のブロック図であり、ブーム制御バル
ブ６１，アーム制御バルブ６２及びバケット制御バルブ
６３を除く構成は、上記実施の形態１と同様である。

【００５２】次に、図１３はブーム用、アーム用、バケ
ット用の制御バルブ６１〜６３を示す平面図である。制
御バルブ６１〜６３は、円柱部６４Ａを有する第１のバ
ルブ片６４と、円柱部６４Ａが挿入され、第１のバルブ
片６４に対して回動可能に組み合わされたリング部とし
ての第２のバルブ片６５とを備えている。

【００５３】図１４は図１３の第１のバルブ片６４を示
す平面図、図１５は図１４の正面図、図１６は図１３の
第２のバルブ片６５を示す平面図、図１７は図１６の正
面図である。各バルブ片６４，６５には、それぞれ２つ
ずつのポート、即ち第１ないし第４のポート６４ａ，６
４ｂ，６５ａ，６５ｂが設けられている。

【００５４】第１のバルブ片６４には、一端部が第１の
ポート６４ａに連通し他端部が第２のバルブ片６５との
摺動面に開口した第１の流路６４ｃと、一端部が第２の
ポート６４ｂに連通し他端部が流路６４ｃの両側で摺動
面に開口した第２及び第３の流路６４ｄ，６４ｅとが設
けられている。また、第２のバルブ片６５には、一端部
が第３のポート６５ａに連通し他端部が第１のバルブ片
６４との摺動面に開口した第４の流路６５ｃと、一端部
が第４のポート６５ｂに連通し他端部が摺動面に開口し
た第５の流路６５ｄとが設けられている。

【００５５】第１のバルブ片６４の外周面における第１
の流路６４ｃの開口部から１８０゜の位置、即ち反対側
の部分には、断面二等辺三角形の凹部６４ｆが設けられ
ている。第２のバルブ片６５には、径方向に貫通したね
じ孔６５ｅが設けられている。このねじ孔６５ｅには、
先端部が凹部６４ｆに挿入される押圧片６６と、この押
圧片６６を凹部６４ｆへ押し付ける押圧ばね６７とが挿
入されている。また、ねじ孔６５ｅには、押圧ばね６７
の端部位置を調整するための調整ねじ６８が螺着されて
いる。さらに、第１のバルブ片６４の外周部には、２本
のシールリング６９が設けられている。

【００５６】このような制御バルブ６１〜６３は、第１
のバルブ片６４の第２のバルブ片６５に対する相対的な
回動により中立位置（ニュートラル）とその左右の操作
位置とが切り換えられ、４ポート３位置のバルブを構成
している。また、押圧ばね６７で押圧片６６を凹部６４
ｆに押し付けると、押圧片６６が凹部６４ｆ内をその中
心へ向けて移動しようとするため、これにより中立位置
への自動復帰が行われる。押圧片６６としては、球状の
もの又は先端形状が三角形のものなどが使用される。

【００５７】次に、図１８は図１３の制御バルブ６１〜
６３の中立状態を示す説明図である。中立状態において
は、第１のバルブ片６４のポート６４ａ及び流路６４ｃ
は、第２のバルブ片６５のいずれの流路６５ｃ，６５ｄ
にも連通されていない。また、第１のバルブ片６４の流
路６４ｄ，６４ｅの開口部は、それぞれ第２のバルブ片
６５の流路６５ｃ，６５ｄの開口部に対して僅かに（例
えば流路径３ｍｍに対して０．５ｍｍ程度）オーバーラ
ップしており、ポート６５ａ，６５ｂとポート６４ｂと
が連通されている。

【００５８】図１８の状態から、例えば図１９に示すよ
うに、第１のバルブ片６４が第２のバルブ片６５に対し
て相対的に回動されると、第１のバルブ片６４のポート
６４ａが第２のバルブ片６５のポート６５ａ，６５ｂの
いずれか一方と連通され、第１のバルブ片６４のポート
６４ｂが第２のバルブ片６５のポート６５ａ，６５ｂの
いずれか他方と連通される。従って、このような相対的
な回動の方向に応じて、流路が切り換えられ、対応した
切換バルブ２１〜２３が切り換えられる。

【００５９】次に、図２０は図１１の操作装置５５を拡
大して示す構成図である。図において、上記実施の形態
１と同様に、可動支持部材３３上には操作装置基台３４
が固定されている。この操作装置基台３４には、操作側
回動部材としてのブームレバー７１の基端部が回動可能
に連結されている。このブームレバー７１の先端部に
は、操作側回動部材としてのアームレバー７２が回動可
能に連結されている。さらに、アームレバー７２の先端
部には、操作側回動部材としてのバケットレバー７３が
回動可能に連結されている。バケットレバー７３は、操
作装置５５の把手を兼ねており、運転室２Ａの作業者が
掴み易い形状に構成される。また、バケットレバー７３
には、付属的な機器を操作するための電気スイッチ等を
搭載することも可能である。

【００６０】操作装置基台３４とブームレバー７１との
間、ブームレバー７１とアームレバー７２との間、及び
アームレバー７２とバケットレバー７３との間には、そ
れぞれバルブ・モータアセンブリ７４が介在している。
ブームレバー７１と操作装置基台３４との間には、操作
装置５５の自重を補償するばね４２が設けられている。

【００６１】次に、図２１は図２０のバルブ・モータア
センブリ７４を示す概略の構成図であり、一例としてブ
ームレバー７１とアームレバー７２との間に配置された
ものを示している。ブームレバー７１には、サーボモー
タ７５が固定されている。このサーボモータ７５には、
遊星ギヤ等のギヤ装置７６を介してアーム制御バルブ６
２の第２のバルブ片６５が連結されている。アーム制御
バルブ６２の第１のバルブ片６４には、アームレバー７
２が固定されている。また、サーボモータ７５は、図１
のアームセンサ５７からの信号に応じて、ギヤ装置７６
を介して第２のバルブ片６５を回動させる。

【００６２】さらに、アームレバー７２側からアーム制
御バルブ６２の操作範囲を越えて第２のバルブ片６５を
無理に回動できないように、サーボモータ７５及びギヤ
装置７６が設定されている。他の２ケ所のバルブ・モー
タアセンブリ７４も同様に構成されている。また、この
例における伝達手段は、各センサ５６〜５８、サーボモ
ータ７５及びギヤ装置７６を有している。

【００６３】次に、動作について説明する。運転室２Ａ
に搭乗した作業者は、操作装置５５のバケットレバー７
３を把持し、バケット６及び作業現場を目視しながら、
バケット６を動かすようにバケットレバー７３を移動さ
せる。これにより、操作装置５５の各関節部分が回動す
る。

【００６４】例えば、ブームレバー７１が図１１の反時
計方向（下げ方向）へ回動し始めたとすると、これとと
もにブームレバー７１が固定されたブーム制御バルブ６
１の第１のバルブ片６４もその操作範囲内で同様に回動
する。この第１のバルブ片６４の回動操作によりブーム
切換バルブ２１が切り換えられ、ブームシリンダ７が駆
動されて、作業装置３のブーム４がブームレバー７２と
同方向へ回動される。

【００６５】このようにブーム４が回動すると、それが
ブームセンサ５６により検出され、操作装置基台３４に
固定されたサーボモータ７５が駆動され、ブーム制御バ
ルブ６１の第２のバルブ片６５が、ブーム制御バルブ６
１を中立状態に戻す方向、即ち第１のバルブ片６４と同
方向へ回動される。従って、ブームレバー７１を連続し
て回動させると、その回動に追従して第２のバルブ片６
５が回動し、ブーム４が連続して回動する。

【００６６】また、ブームレバー７１の回動が停止すれ
ば、ブーム制御バルブ６１は中立状態のままとなり、ブ
ーム４の回動も停止する。なお、ブームレバー７１を逆
方向へ操作した場合は、上記の逆の動作となる。また、
アーム５及びバケット６についてもブーム４と同様に操
作される。さらに、旋回動作については、上記実施の形
態１と同様である。

【００６７】このように、操作装置５５のリンク機構に
追従して、作業装置３のリンク機構をスムーズに動作さ
せることができるため、作業者は、作業装置３を直接動
かすのに近い感覚で操作装置５５を操作することができ
る。また、バケットレバー７３を動かせば、操作装置５
５のリンク機構は自動的に最短距離で追従するので、各
リンクの個別の角度等を考慮する必要もない。従って、
特別な熟練を必要とせずに作業効率を向上させることが
でき、工期全体としても大幅な短縮を図ることができ
る。

【００６８】また、ディストリビュータでの複雑な制御
が不要であり、かつ油圧回路部２９に設けるポンプを１
台のみにすることもでき、大幅なコストダウンを図るこ
とができる。

【００６９】なお、各センサ５６〜５８からサーボモー
タ７５への信号は、リード線を配線することにより行え
ばよいが、ワイヤレスで送信することも可能であり、リ
ード線の断線等による故障を防止することができる。

【００７０】実施の形態４．次に、この発明の実施の形
態４について説明する。この例では、作業装置３側の構
造が上記実施の形態１と同様になっており、かつ図６に
示した操作装置１１が使用される。また、図２２は実施
の形態４による油圧ショベルの伝達手段の要部を示す平
面図、図２３は図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿
う断面図である。図において、例えば運転室２Ａの下部
などの適当なスペースに収納されるフレーム７７には、
主軸７８が設けられている。この主軸７８には、上記実
施の形態３と同様の機能を有する制御バルブ６１〜６３
が支持されている。これらの制御バルブ６１〜６３は、
それぞれ第１及び第２のバルブ片６４，６５が独立して
回動可能になっている。また、各制御バルブ６１〜６３
への配管の図示は省略する。

【００７１】各第２のバルブ片６５の外周には、溝６５
ｆがそれぞれ形成されており、これらの溝６５ｆには、
対応する作業側ワイヤ１５の他端部がそれぞれ巻かれて
いる。これら作業側ワイヤ１５は、各第２のバルブ片６
５にその円周上の１箇所で固定されている。従って、各
第２のバルブ片６５は、作業装置３側の対応するプーリ
１２〜１４にそれぞれ連動して（同期して）回動する。
主軸７８と平行にフレーム７７に設けられた支軸７９に
は、図５とほぼ同様のワイヤガイド１７が支持されてお
り、このワイヤガイド１７に作業側ワイヤ１５用のワイ
ヤチューブ１９の端部が接続されている。

【００７２】各第１のバルブ片６４の外周には、溝６５
ｆに平行な溝６４ｇがそれぞれ形成されており、これら
の溝６４ｇには、対応する操作側ワイヤ４１が巻かれて
いる。これらの操作側ワイヤ４１も、各第１のバルブ片
６４にその円周上の１箇所で固定されている。主軸７８
と平行にフレーム７７に設けられた支軸８０には、図５
とほぼ同様のワイヤガイド１７が支持されており、この
ワイヤガイド１７に操作側ワイヤ４１用のワイヤチュー
ブ１９の端部が接続されている。

【００７３】この例における伝達手段は、作業装置３側
の各プーリ１２〜１４、作業側ワイヤ１５、各レバープ
ーリ３８〜４０、操作側ワイヤ４１、ワイヤガイド１
７、フレーム７７、主軸７８、及び支軸７９，８０を有
している。

【００７４】次に、動作について説明する。運転室２Ａ
に搭乗した作業者は、操作装置１１のバケットレバー３
７を把持し、バケット６及び作業現場を目視しながら、
バケット６を動かすようにバケットレバー３７を移動さ
せる。これにより、操作装置１１の各関節部分が回動す
る。

【００７５】例えば、ブームレバー３５が図６の反時計
方向（下げ方向）へ回動したとすると、これとともにブ
ームレバープーリ３８も同様に回動する。このブームレ
バープーリ３８の回動は、操作側ワイヤ４１を介して伝
達され、対応する第１のバルブ片６４が回動する。この
とき、第２のバルブ片６５は停止しているため、第１の
バルブ片６４は第２のバルブ片６５に対して相対的に回
動し、ブーム制御バルブ６１が操作される。

【００７６】このとき、油圧回路部２９の配管は、ブー
ム４がブームレバー３５と同方向へ回動するように構成
されている。従って、ブーム４は、ブームレバー３５の
回動に僅かに遅れて同方向へ回動する。このようにブー
ム４が回動すると、その動きがブームプーリ１２及び作
業側ワイヤ１５を介して対応する第２のバルブ片６５に
伝達され、その第２のバルブ片６５がブーム制御バルブ
６１を中立状態に戻す方向、即ち第１のバルブ片６４と
同方向へ回動される。

【００７７】従って、ブームレバ６１を連続して回動さ
せると、その回動に追従して第２のバルブ片６５が回動
し、ブーム４が連続して回動する。また、ブームレバー
６１の回動が停止すれば、ブーム制御バルブ６１は中立
状態のままとなり、ブーム４の回動も停止する。なお、
ブームレバー６１を逆方向へ操作した場合は、上記の逆
の動作となる。また、アーム５及びバケット６について
もブーム４と同様に操作される。さらに、旋回動作につ
いては、上記実施の形態１と同様である。

【００７８】なお、上記実施の形態４では、作業装置３
の動きをプーリ１２〜１４及び作業側ワイヤ１５により
第２の操作片６５に伝達したが、実施の形態３で示した
ようなセンサ５６〜５８、サーボモータ７５及びギヤ装
置７６を介して伝達することも可能である。

【００７９】また、操作装置及び作業装置の両方の動き
をセンサ及びサーボモータを介して第１及び第２の操作
片に伝達することも可能である。この場合、操作装置が
作業装置の追従可能速度を大きく超えて操作されないよ
うに作業者の操作力に対する抵抗を加える油圧ダンパ等
を操作装置に取り付けるのが好適である。

【００８０】さらに、各ワイヤ１５，４１の代わりに、
例えばチューブ内でワイヤ自体が回転するフレキシブル
ワイヤ等の他の手段を用いてもよい。

【００８１】実施の形態５．次に、図２４はこの発明の
実施の形態５による油圧ショベルを示す概略の側面図で
ある。図において、ブーム４は、ブーム軸４Ａを中心に
先端部を上下させる方向へ回動可能な状態でブーム支持
部１０１に支持されている。ブーム支持部１０１は、下
部走行体１が置かれている面と平行な面でブーム軸４Ａ
に直交する方向（図１９の左右方向）へ延びる捻り軸１
０２の先端部に固定されている。捻り軸１０２は、上部
旋回体２に搭載された捻り用油圧モータ１０３により直
接、又はギヤ等を介して回動される。図示しない油圧回
路部には、捻り用油圧モータ１０３の回転方向を切り換
える捻り切換バルブが設けられている。また、捻り軸１
０２には、その回動角度を検出する捻りセンサ（図示せ
ず）が設けられている。さらに、運転室２Ａには、作業
装置３のリンク機構を適当な比率で縮小したリンク機構
を構成する操作装置１０４が設けられている。

【００８２】図２５は図２０の操作装置１０４を拡大し
て示す構成図である。この操作装置１０４は、図２０と
同様の操作装置基台３４が、バルブ・モータアセンブリ
７４を介して可動支持部材３３に支持されているもので
ある。これにより、操作装置基台３４は、捻り軸１０２
と平行な軸を中心として回動可能となっている。このバ
ルブ・モータアセンブリ７４は、捻り用油圧モータ１０
３を制御するための捻り制御バルブ１０５と、捻り軸１
０２に設けられた捻りセンサからの信号に応じて駆動さ
れるサーボモータ７５と、ギヤ装置７６とを有してお
り、構造的には図２１のものと同様である。その他の構
成は、上記実施の形態３と同様である。

【００８３】このような油圧ショベルでは、捻り軸１０
２を回動させることにより、作業装置３を倒すことがで
き、例えば土砂を手前に掻き集めるような作業をスムー
ズに行うことができる。

【００８４】ここで、従来の油圧ショベルでは、２本の
操作レバーを必要としていたため、作業者の両手がこれ
らの操作レバーで塞がってしまい、操作可能な方向数に
制限を受けていたが、本発明によれば、１台の操作装置
１０４を片手で操作して、しかも操作可能な方向数を増
加させることができる。

【００８５】なお、上記の例では捻り用油圧モータ１０
３の操作を操作装置１０４で行うようにしたが、操作装
置は図２０と全く同一のものを使用し、他の操作レバー
やペダル等で捻り用油圧モータ１０３を操作することも
可能である。

【００８６】実施の形態６．次に、図２６はこの発明の
実施の形態６による油圧ショベルを示す側面図、図２７
は図２６の油圧ショベルを示す平面図である。図におい
て、下部走行体８１上には、運転室８２Ａを有する上部
旋回体８２が旋回可能に設けられている。作業機本体
は、下部走行体８１及び上部旋回体８２を有している。
上部旋回体８２の運転室８２Ａの左右には、第１及び第
２作業装置８３，８９が搭載されている。

【００８７】第１作業装置８３は、上部旋回体８１の前
後方向（図２１の左右方向）へ延びる第１捻り軸８４、
この第１捻り軸８４に固定された第１ブーム支持部８
５、この第１ブーム支持部８５に回動可能に連結されて
いる第１作業側回動部材としての第１ブーム８６、この
第１ブーム８６に回動可能に連結されている第１作業側
回動部材としての第１アーム８７、及びこの第１アーム
８７に回動可能に連結されている第１作業側回動部材と
しての第１バケット８８を有している。

【００８８】また、第２作業装置８９は、第１作業装置
８３と同様に構成され、第２捻り軸９０、第２ブーム支
持部９１、第２ブーム９２、第２アーム９３及び第２バ
ケット９４を有している。第１及び第２作業装置８３，
８９には、それぞれ上記実施の形態３と同様にブームシ
リンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、ブ
ームセンサ５６、アームセンサ５７及びバケットセンサ
５８が設けられている。さらに、上部旋回体８２は、実
施の形態３と同様に旋回モータ１０により下部走行体８
１に対して旋回可能になっている。また、左右の捻り軸
８４，９０は、実施の形態５と同様に捻り用油圧モータ
１０３により回動可能になっており、第１及び第２作業
装置８３，８９は、それぞれ捻り軸８４と一体に回動可
能になっている。

【００８９】図２８は図２６の油圧ショベルの油圧回路
の要部を示す概略のブロック図である。図において、油
圧回路部９５には、ブーム切換バルブ２１、アーム切換
バルブ２２、バケット切換バルブ２３、及び捻り切換バ
ルブ９６がそれぞれ２個、旋回切換バルブ２４が１個設
けられている。各切換バルブ２１〜２４，９６は、それ
ぞれ制御バルブ６１〜６３，９７により制御される。

【００９０】運転室８２Ａ内の運転席の左右には、第１
及び第２作業装置８３，８９に対応した２本の第１及び
第２操作装置９８，９９が設置されている。これらの操
作装置９８，９９は、図２０に示したものと同様の構造
を有し、それぞれ対応する制御バルブ６１〜６３，９７
が搭載されている。また、旋回制御バルブ２８は、第１
操作装置９８のみに搭載されている。

【００９１】このような油圧ショベルでは、運転席に座
った作業者が左右の手でそれぞれ左右の操作装置９８，
９９を操作する。第１及び第２作業装置８３，８９のそ
れぞれの動作原理は、上記実施の形態３，５と同様であ
る。

【００９２】本発明においては、従来両手操作を必要と
したブーム、アーム、バケットの操作を、左右いずれか
一方の手で行うことができるため、両手を用いればブー
ム、アーム、バケットをそれぞれ２個ずつ操作できるこ
とになる。即ち、この実施の形態６で示すような２本腕
の油圧ショベルを１人で、しかも容易に操作することが
できる。これにより、多様な作業を効率良く行うことが
できる。

【００９３】なお、上記実施の形態６では旋回制御バル
ブ２４を第１操作装置９８に設けたが第２操作装置９９
に設けてもよい。また、運転室８２Ａの足元にペダルを
設け、このペダルを足で操作することにより、旋回制御
バルブ２４を操作するようにしてもよい。

【００９４】また、上記の動作に加えて、ブーム８６，
９２がスイング動作、即ち図２６の上下方向へ延びる軸
を中心として回動するようにしてもよい。さらに、左右
の作業装置８３，８９を同様の構成としたが、例えば一
方のアームの先端にバケット以外のアタッチメントを取
り付けるなど、左右異なる構造としてもよい。

【００９５】さらにまた、実施の形態６では上部旋回体
８２の左右に作業装置８３，８９を搭載したが、前後に
向けて搭載してもよい。また、実施の形態３．５と同様
の伝達手段を利用したが、実施の形態４と同様のものな
ど、この発明の範囲内であれば他の伝達手段を用いても
よい。

【００９６】また、上記の各例では全ての作業側回動部
材についてこの発明を適用したが、例えば一部の回動部
分についてのみこの発明を適用することも可能である。
さらに、上記の各例では全ての作業側回動部材を同様の
伝達手段で操作側回動部材に連動させたが、作業側回動
部材毎に適した異なる伝達手段を使用してもよい。

【００９７】実施の形態７．次に、図２９はこの発明の
実施の形態７による油圧ショベルを示す概略の側面図で
ある。図において、運転室２Ａには、作業装置３のリン
ク機構を適当な比率で縮小したリンク機構を構成する操
作装置１１０が設けられている。ブーム４の基端部に
は、ブーム４の回動を検出する作業側センサとしてのブ
ームセンサ１１１が設けられている。ブーム４とアーム
５との連結部には、アーム５の回動を検出する作業側セ
ンサとしてのアームセンサ１１２が設けられている。バ
ケット６を回動させるためのリンク機構の一部には、バ
ケット６の回動を検出する作業側センサとしてのバケッ
トセンサ１１２が設けられている。これらのセンサ１１
１〜１１３としては、回転状態に応じて電気信号を出力
する周知の回転センサを適宜選択して使用することがで
きるが、ここでは一例として、可変抵抗器を用いたポテ
ンションメータが用いられている。

【００９８】図３０は図２９の操作装置１１０を拡大し
て示す構成図である。図において、上記実施の形態１と
同様に、可動支持部材３３上には操作装置基台３４が固
定されている。この操作装置基台３４には、操作側回動
部材としてのブームレバー１１４の基端部が回動可能に
連結されている。このブームレバー１１４の先端部に
は、操作側回動部材としてのアームレバー１１５が回動
可能に連結されている。さらに、アームレバー１１５の
先端部には、操作側回動部材としてのバケットレバー１
１６が回動可能に連結されている。バケットレバー１１
６は、操作装置１１０の把手を兼ねており、運転室２Ａ
の作業者が掴み易い形状に構成される。また、バケット
レバー６には、付属的な機器を操作するための電気スイ
ッチ等を搭載することも可能である。

【００９９】操作装置基台３４とブームレバー１１４と
の間、ブームレバー１１４とアームレバー１１５との
間、及びアームレバー１１５とバケットレバー１１６と
の間には、それぞれ各レバー１１４〜１１６の回動を検
出する操作側センサとしてのブームレバーセンサ１１
７，アームレバーセンサ１１８及びバケットレバーセン
サ１１９が設けられている。各レバーセンサ１１７〜１
１９としては、作業装置３側のセンサ１１１〜１１３と
同様の原理のものが使用される。

【０１００】また、操作装置基台３４とブームレバー１
１４との間、ブームレバー１１４とアームレバー１１５
との間、及びアームレバー１１５とバケットレバー１１
６との間には、各レバー１１４〜１１６の操作速度を制
限、即ち各レバー１１４〜１１６が作業装置３側の追従
可能速度を大きく超えないように作業者の操作力に対し
て抵抗を加える抵抗手段としての油圧ダンパ１２０〜１
２２が設けられている。これら油圧ダンパ１２０〜１２
２による抵抗力は調整も可能である。

【０１０１】図３１は図２９の油圧ショベルの各制御バ
ルブの制御系統を示すブロック図である。旋回について
は実施の形態１と同様であるが、他の各制御バルブ２５
〜２７は、それぞれ対応するサーボモータ１２３〜１２
５により操作される。また、各サーボモータ１２３〜１
２５は、制御部１２６内のブーム制御部１２７，アーム
制御部１２８及びバケット制御部１２９により、それぞ
れ独立して制御される。例えば、ブーム制御部１２７
は、ブームレバーセンサ１１７から出力されたブームレ
バー１１４の回動情報と、ブームセンサ１１１から出力
されたブーム４の回動情報との差がなくなるようにブー
ム用サーボモータ１２３を制御する電気回路部（図示せ
ず）を有している。アーム制御部１２８及びバケット制
御部１２９についても同様である。

【０１０２】次に、動作について説明する。運転室２Ａ
に搭乗した作業者は、操作装置１１０のバケットレバー
１１６を把持し、バケット６及び作業現場を目視しなが
ら、バケット６を動かすようにバケットレバー１１６を
移動させる。これにより、操作装置１１０の各関節部分
が回動する。

【０１０３】例えば、ブームレバー１１４が図３０の反
時計方向（下げ方向）へ回動し始めたとすると、この回
動がブームレバーセンサ１１７により検出され、回動状
態に応じた信号（電圧）がブーム制御部１２７に入力さ
れる。ブームレバー１１４が回動し始めた瞬間は、ブー
ム４はまだ停止しているため、ブームセンサ１１１から
は回動状態、即ち停止に対応した信号がブーム制御部１
２７に入力される。ブーム制御部１２７では、それらの
信号の差を求め、これらの差をなくすための指令信号を
ブーム用サーボモータ１２３に出力する。これにより、
ブーム用サーボモータ１２３が駆動され、ブーム制御バ
ルブ２５が中立状態から一方の側へ操作され、ブーム４
がブームレバー１１４と同方向へ回動される。

【０１０４】このようにブーム４が回動すると、それが
ブームセンサ１１１により検出され、その出力値はブー
ムレバーセンサ１１７からの出力値に近づこうとする。
しかし、ブームレバー１１４の回動が続いていれば、そ
の差はなくならないため、ブーム制御バルブ２５は一方
の側へ操作され続け、ブーム４も回動を続ける。従っ
て、ブームレバー１１４を連続して回動させると、その
回動に追従してブーム４が連続して回動する。また、上
記の出力値の差は、ブームレバー１１４の回動速度に応
じたものとなるため、ブーム４はブームレバー１１４と
ほぼ同様の角速度で回動する。

【０１０５】また、ブームレバー１１４の回動が停止す
れば、両センサ１１７，１１１からの出力の差がなくな
り、ブーム用サーボモータ１２３が停止される。このと
き、ブーム制御バルブ２５は中立状態に戻っており、ブ
ーム４の回動が停止する。なお、ブームレバー１１４を
逆方向へ操作した場合は、上記の逆の動作となる。ま
た、アーム５及びバケット６についてもブーム４と同様
に操作される。さらに、旋回動作については、上記実施
の形態１と同様である。

【０１０６】このように、操作装置１１０のリンク機構
に追従して、作業装置３のリンク機構をスムーズに動作
させることができるため、作業者は、作業装置３を直接
動かすのに近い感覚で操作装置１１０を操作することが
できる。また、バケットレバー１１６を動かせば、操作
装置１１０のリンク機構は自動的に最短距離で追従する
ので、各リンクの個別の角度等を考慮する必要もない。
従って、特別な熟練を必要とせずに作業効率を向上させ
ることができ、工期全体としても大幅な短縮を図ること
ができる。

【０１０７】また、作業装置３及び操作装置１１０の各
回動部材は１：１で対応しているため、例えばブーム４
の動作に対するアーム５の対比速度や対比変位量などを
考慮する必要もなく、装置構成が簡単である。従って、
ディストリビュータでの複雑な制御も不要であり、かつ
油圧回路部に設けるポンプを１台のみにすることもで
き、大幅なコストダウンを図ることができる。

【０１０８】さらに、油圧ダンパ１２０〜１２２を設け
て操作装置１１０のみが動くのを防止したので、軽量か
つ簡単な構造で操作装置１１０と作業装置３とを同期さ
せることができる。

【０１０９】なお、各センサ、制御部及び各サーボモー
タ間の配線については図示を省略したが、ワイヤレスで
通信することも可能であり、リード線の断線等による故
障を防止することができる。

【０１１０】また、実施の形態７では作業装置３が１台
のみ搭載された油圧ショベルを示したが、図２４で示し
たような捻り軸を有するものや、図２６及び図２７で示
したような２台の作業装置を搭載したものに、実施の形
態７で示した構造を適用することができるのは勿論であ
る。

【０１１１】さらに、上記の各例では油圧ショベル、特
に油圧バックホーについて示したが、この発明は、例え
ばトラックバックホー，ジャンボブレーカ，クラッシ
ャ，クラムシェル，油圧フォーク（はさみ），油圧バイ
ブロなど、種々の油圧作業機に適用することができる。
また、バケットの代わりに種々のアタッチメントを取り
付けてもよい。さらに、下部走行体を持たない定置式の
作業機にも適用することができる。さらにまた、建設用
に限らず、あらゆる作業に使用される油圧作業機にこの
発明は適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による油圧ショベル
を示す概略の側面図である。

【図２】図１の油圧ショベルの油圧回路の要部を示す
概略のブロック図である。

【図３】図２の制御バルブを示す概略の構成図であ
る。

【図４】図１のアームプーリの取付状態を示す正面図
である。

【図５】図４の要部を拡大して示す正面図である。

【図６】図１の操作装置を拡大して示す構成図であ
る。

【図７】実施の形態１による伝達手段の要部を示す平
面図である。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図で
ある。

【図９】この発明の実施の形態２による油圧ショベル
の要部を示す概略の平面図である。

【図１０】図９の要部側面図である。

【図１１】この発明の実施の形態３による油圧ショベ
ルを示す概略の側面図である。

【図１２】図１１の油圧ショベルの油圧回路の要部を
示す概略のブロック図である。

【図１３】図１２のブーム用、アーム用、バケット用
の制御バルブを示す平面図である。

【図１４】図１３の第１のバルブ片を示す平面図であ
る。

【図１５】図１４の正面図である。

【図１６】図１３の第２のバルブ片を示す平面図であ
る。

【図１７】図１６の正面図である。

【図１８】図１３の制御バルブの中立状態を示す説明
図である。

【図１９】図１８の第１のバルブ片が回動した状態を
示す説明図である。

【図２０】図１１の操作装置を拡大して示す構成図で
ある。

【図２１】図２０のバルブ・モータアセンブリを示す
概略の構成図である。

【図２２】この発明の実施の形態４による油圧ショベ
ルの伝達手段の要部を示す平面図である。

【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿う
断面図である。

【図２４】この発明の実施の形態５による油圧ショベ
ルを示す概略の側面図である。

【図２５】図２４の操作装置を拡大して示す構成図で
ある。

【図２６】この発明の実施の形態６による油圧ショベ
ルを示す側面図である。

【図２７】図２６の油圧ショベルを示す平面図であ
る。

【図２８】図２６の油圧ショベルの油圧回路の要部を
示す概略のブロック図である。

【図２９】この発明の実施の形態７による油圧ショベ
ルを示す概略の側面図である。

【図３０】図２９の操作装置を拡大して示す構成図で
ある。

【図３１】図２９の油圧ショベルの各制御バルブの制
御系統を示すブロック図である。

【符号の説明】

１，８１下部走行体、２，８２上部旋回体、３作
業装置、４ブーム（作業側回動部材）、５アーム
（作業側回動部材）、６バケット（作業側回動部
材）、７ブームシリンダ、８アームシリンダ、９
バケットシリンダ、１０旋回モータ、１１，５５，１
０４，１１０操作装置、１２ブームプーリ（作業側
プーリ）、１３アームプーリ（作業側プーリ）、１４
バケットプーリ（作業側プーリ）、１５作業側ワイ
ヤ、２１〜２４切換バルブ、２５〜２８，６０〜６３
制御バルブ、２９油圧回路部、３０バルブ本体、
３１バルブ操作レバー、３５，７１，１１４ブーム
レバー（操作側回動部材）、３６，７２，１１５アー
ムレバー（操作側回動部材）、３７，７３，１１６バ
ケットレバー（操作側回動部材）、３８ブームレバー
プーリ（操作側プーリ）、３９アームレバープーリ
（操作側プーリ）、４０バケットレバープーリ（操作
側プーリ）、４１操作側ワイヤ、４５伝達用プーリ
（伝達用回動体）、４６変位部材、４７連結リン
ク、５１第１の伝達用プーリ（第１の伝達用回動
体）、５２第２の伝達用プーリ（第２の伝達用回動
体）、５６〜５８センサ、６４第１のバルブ片、６
５第２のバルブ片、７５サーボモータ、８３第１作
業装置、８４第１捻り軸、８６第１ブーム（第１作
業側回動部材）、８７第１アーム（第１作業側回動部
材）、８８第１バケット（第１作業側回動部材）、８
９第２作業装置、９０第２捻り軸、９２第２ブー
ム（第２作業側回動部材）、９３第２アーム（第２作
業側回動部材）、９４第２バケット（第２作業側回動
部材）、９５油圧回路部、９８第１操作装置、９９
第２操作装置、１０２捻り軸、１１１ブームセンサ
（作業側センサ）、１１２アームセンサ（作業側セン
サ）、１１３バケットセンサ（作業側センサ）、１１
７ブームレバーセンサ（操作側センサ）、１１８ア
ームレバーセンサ（操作側センサ）、１１９バケット
レバーセンサ（操作側センサ）、１２０〜１２２油圧
ダンパ（抵抗手段）、１２３ブーム用サーボモータ、
１２４アーム用サーボモータ、１２５バケット用サ
ーボモータ、１２６制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業機本体、互いに回動可能に連結されている複数の作業側回動部材
を有し、上記作業機本体に搭載されている作業装置、上記複数の作業側回動部材を回動させる油圧シリンダ、この油圧シリンダの動作方向を切り換える切換バルブを
有し、上記油圧シリンダを動作させる油圧回路部、上記作業側回動部材にそれぞれ対応し、互いに回動可能
に連結されている複数の操作側回動部材を有している操
作装置、この操作装置により操作され、上記切換バルブを制御す
る制御バルブ、及び上記作業側回動部材の回動を伝達
し、上記作業側回動部材に対応した制御バルブを中立状
態に戻す伝達手段を備えていることを特徴とする油圧作
業機。
【請求項２】伝達手段は、作業側回動部材の回動に連
動して動作する作業側伝達部材と、操作側回動部材の回
動に連動して動作し、制御バルブを操作する操作側伝達
部材とを有し、上記操作側回動部材の回動により上記操
作側伝達部材が動作すると、上記制御バルブが操作され
て上記作業側回動部材が動作し、この作業側回動部材の
動作により、上記制御バルブを中立状態に戻す方向へ上
記操作側回動部材が動作することを特徴とする請求項１
記載の油圧作業機。
【請求項３】伝達手段は、作業側伝達部材としての伝達用プーリと、操作側回動部材の回動により回動する操作側プーリと、この操作側プーリ及び上記伝達用プーリの間に巻かれて
いるとともに、一部が上記操作側プーリ及び上記伝達用
プーリにそれぞれ固定されている操作側ワイヤと、上記伝達用プーリの外周に沿って往復動可能に配置され
ているとともに、上記操作側ワイヤに貫通されている操
作側伝達部材としての変位部材とを有し、上記操作側回動部材及び上記操作側プーリが回動して上
記操作側ワイヤのいずれか一側が引張されることによ
り、上記変位部材が上記伝達用プーリの外周に沿って移
動され、上記制御バルブが操作されるとともに、上記制
御バルブの操作により上記作業側回動部材が回動する
と、上記伝達用プーリは、上記制御バルブを中立状態に
戻す方向へ上記変位部材を変位させることを特徴とする
請求項２記載の油圧作業機。
【請求項４】伝達手段は、作業側回動部材の回動によ
り回動する作業側プーリと、この作業側プーリ及び伝達
用プーリの間に巻かれているとともに、一部が上記作業
側プーリ及び上記伝達用プーリにそれぞれ固定されてお
り、上記作業側プーリの回動を上記伝達用プーリに伝達
する作業側ワイヤとを有していることを特徴とする請求
項３記載の油圧作業機。
【請求項５】伝達手段は、作業側回動部材の回動に連
動して回動する作業側伝達部材としての第１の伝達用回
動体と、操作側回動部材の回動に連動して回動する操作
側伝達部材としての第２の伝達用回動体とを有し、上記
第１及び第２の伝達用回動体のいずれか一方に制御バル
ブが搭載され、いずれか他方の回動により上記制御バル
ブが操作されるように構成されていることを特徴とする
請求項１記載の油圧作業機。
【請求項６】制御バルブは、操作側回動部材を回動す
ることにより回動される第１のバルブ片と、この第１の
バルブ片に対して回動可能に組み合わされている第２の
バルブ片とを有し、上記第１のバルブ片の上記第２のバ
ルブ片に対する相対的な回動により切換バルブの制御を
行うようになっていることを特徴とする請求項１記載の
油圧作業機。
【請求項７】伝達手段は、作業側回動部材の回動を検
出するセンサ、及びこのセンサからの信号により第２の
バルブ片を回動させるサーボモータを有していることを
特徴とする請求項６記載の油圧作業機。
【請求項８】作業機本体、互いに回動可能に連結されている複数の作業側回動部材
を有し、上記作業機本体に搭載されている作業装置、上記複数の作業側回動部材を回動させる油圧シリンダ、この油圧シリンダの動作方向を切り換える切換バルブを
有し、上記油圧シリンダを動作させる油圧回路部、上記作業側回動部材にそれぞれ対応し、互いに回動可能
に連結されている複数の操作側回動部材を有している操
作装置、上記切換バルブを制御する制御バルブ、この制御バルブを操作するサーボモータ、上記操作側回動部材の回動を検出する操作側センサ、上記作業側回動部材の回動を検出する作業側センサ、及
び上記操作側センサ及び上記作業側センサからの信号が
入力され、上記作業側回動部材が上記操作側回動部材と
同様に動くように上記サーボモータを制御する制御部を
備えていることを特徴とする油圧作業機。
【請求項９】操作側回動部材の操作速度に制限を与え
る抵抗手段を備えていることを特徴とする請求項８記載
の油圧作業機。
【請求項１０】制御部は、上記操作側センサからの出
力と上記作業側センサからの出力との差がなくなるよう
に上記サーボモータを制御する電気回路部を有している
ことを特徴とする請求項８又は請求項９記載の油圧作業
機。
【請求項１１】作業側回動部材は、作業機本体に連結
されブーム軸を中心に先端部を上下させる方向へ回動可
能なブームと、このブームに連結され上記ブーム軸と平
行なアーム軸を中心に回動可能なアームとを有してお
り、さらに上記ブームは、作業機本体が置かれている面
と平行な面で上記ブーム軸に直交する方向へ延びる捻り
軸を中心に回動可能になっていることを特徴とする請求
項１ないし請求項１０のいずれかに記載の油圧作業機。
【請求項１２】２つの作業装置及びこれらにそれぞれ
対応する２つの操作装置が作業機本体に搭載されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか
に記載の油圧作業機。
【請求項１３】作業機本体は、下部走行体と、この下
部走行体上に旋回可能に搭載されている上部旋回体とを
有しており、かつ上記上部旋回体の旋回を操作するため
のぺダルが上記上部旋回体に設けられていることを特徴
とする請求項１２記載の油圧作業機。
【請求項１４】下部走行体、この下部走行体上に旋回可能に搭載され、作業装置及び
操作装置が搭載されている上部旋回体、及び上記上部旋
回体を旋回させる旋回モータを備え、油圧回路部には、上記旋回モータの動作方向を切り換え
る切換バルブが設けられており、また操作装置を支持す
る固定部材に上記旋回モータ用の旋回制御バルブが固定
されており、上記上部旋回体の旋回方向へ上記操作装置
を回動させることにより上記旋回制御バルブが操作され
るとともに、上記上部旋回体の旋回により上記旋回制御
バルブが中立状態に戻されるように構成されていること
を特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記
載の油圧作業機。
【請求項１５】円柱部を有する第１のバルブ片と、上記円柱部が挿入されるリング部を有し上記第１のバル
ブ片に対して回動可能に組み合わされる第２のバルブ片
とを備え、上記第１のバルブ片は、第１及び第２のポートと、上記
第１のポートに連通され一端部が上記円柱部の外周面に
開口している第１の流路と、上記第２のポートに連通さ
れ一端部が上記第１の流路の両側で上記円柱部の外周面
にそれぞれ開口している第２及び第３の流路とを有し、上記第２のバルブ片は、第３及び第４のポートと、上記
第３のポートに連通され一端部が上記リング部の内周面
に開口している第４の流路と、上記第４のポートに連通
され一端部が上記リング部の内周面に開口している第５
の流路とを有し、中立状態では、上記第２のポートと上記第３及び第４の
ポートとが連通され、上記第１のバルブ片が上記第２の
バルブ片に対して相対的に回動されることにより、上記
第１のポートが上記第３及び第４のポートのいずれか一
方と、上記第２のポートが上記第３及び第４のポートの
他方とそれぞれ選択的に連通されることを特徴とする油
圧バルブ。
【請求項１６】第１のバルブ片の円柱部の外周面には
凹部が設けられており、第２のバルブ片には、上記凹部
内に接する押圧片と、この押圧片を上記凹部に押し付け
て上記第１のバルブ片を中立状態に自動復帰させる押圧
ばねとが設けられていることを特徴とする請求項１５記
載の油圧バルブ。