JPH1097334A - ジョイスティック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作レバーの傾動操作時に意図せずつまみが
回転するのを防ぎ、操作レバー頭部にスイッチなどのオ
プション装置が配設可能とし、オプション装置からのハ
ーネスは捩れることのないジョイスティック装置を得
る。 【解決手段】 第１連結板４２に設けられた長孔４２ａ
とレバーシャフト３０の第１係合部３０ｂとの係合によ
りレバーシャフト３０の回転を規制する。このレバーシ
ャフト３０の頭部にレバー操作時に把持するためのグリ
ップ７０を一体結合して設ける。そして、このグリップ
７０にオプション配設空間７０ａを設け、レバーシャフ
ト３０に上端から下端まで上下に延びた溝３０ｄを形成
する。グリップ７０の下側には、つまみ１８のつまみ部
材８１をレバーシャフト３０に回転自在に設ける。この
つまみ部材８１と、レバーシャフト３０に対して回転が
規制された下側部材８２との間にポテンショメータ８５
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一本の操作レバー
の複合操作（前後左右の傾動操作及びレバー頭部の回転
操作）により作業装置の作動制御を行うためのジョイス
ティック（復号操作レバー）装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】作業装置として、例えばブームを備えた
高所作業車では、操作装置を構成する複数の操作レバー
を動かして操作信号を発生させ、この操作信号に基づい
てブームを旋回、起伏、伸縮作動させる制御を行う。こ
の操作レバー数を減らして操作装置の構成を簡略化し、
かつレバー操作を片手でも行えるように（すなわち、簡
単に操作できるように）するために、操作装置の操作を
操作装置の基部に前後左右に揺動自在に設けられた一本
の操作レバーの操作により行えるようにしたものとして
ジョイスティック（複合操作レバー装置）がある。この
種のジョイスティックでは、例えば頭部のつまみを回転
させてブームの旋回操作を行うことができ、またレバー
を前後左右に傾動させることによりブームの起伏及び伸
縮操作を行うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、操作レ
バーの操作は頭部を握って行われるため、操作レバーを
傾動操作する際に意図せず頭部を回転させ、ブーム３を
旋回作動させてしまうおそれがあるという問題がある。

【０００４】また、ジョイスティックの操作レバーは容
易に揺動可能であることから、非操作時において意図せ
ず操作レバーに接触して操作レバーを傾動させてしま
い、ブームが作動してしまうおそれがある。これに対す
る対処法として、操作レバーの頭部にスイッチを設け、
ジョイスティックの操作がスイッチを押しながら行われ
てないとブームが作動しないようにする方法が考えられ
る。

【０００５】ところが、頭部に配置されたスイッチから
のハーネスを装置内のレバーシャフト近傍を通して装置
外のコントローラに繋ごうとした場合に、装置内は配設
スペースが狭くハーネスの配設が困難であるという問題
がある。また、頭部は回転自在なつまみから構成されて
いるので、この回転により頭部に固定されたスイッチが
頭部と共に回転してしまい、スイッチからのハーネスが
捩れてしまって頭部の回転が規制されてしまったり、ハ
ーネスが切断してしまうという問題がある。

【０００６】装置外部に上記スイッチを配置するという
方法も考えられるが、この場合、一方の手でスイッチを
押しながら他方の手でレバー操作を行わなければならな
いなど操作が煩雑になるため良好な対策とはなり得な
い。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、操作レバーの傾動操作時に意図せずつま
みが回転するのを防ぐことができ、操作レバー頭部にス
イッチなどのオプション装置が配設可能であり、このオ
プション装置からのハーネスは捩れることのないジョイ
スティック装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のジョイスティック装置は、基部部材と、
この基部部材に揺動自在に枢支されて上方に突出するレ
バーシャフトと、基部部材に配設されレバーシャフトの
揺動量に対応する第１作動信号を出力する第１の作動信
号出力手段とを有している。レバーシャフトは、回転規
制手段によりシャフト軸を中心とする回転が規制され、
このレバーシャフトの上端には、グリップ部が一体結合
されて設けられる。そして、このグリップ部の下側の同
軸上に、回転つまみがレバーシャフトに対して相対回転
自在に設けられ、また回転つまみの回転量に対応する第
２作動信号を出力する第２の作動信号出力手段が設けら
れる。

【０００９】このような構成のジョイスティック装置で
は、レバーシャフトの揺動は回転つまみを持たずにグリ
ップ部を握って行う。これにより、レバーシャフトの揺
動操作に際して回転つまみを意図せず回転させるような
ことは生じない。

【００１０】さらに、オプション装置を配設するための
空間をグリップ部に設け、このオプション装置からの信
号伝達用電線をレバーシャフトの枢支部の下側まで導く
ための空間路をレバーシャフト内に設けることが望まし
い。このように構成すれば、グリップ頭部にオプション
装置を設けることができる。グリップ部はレバーシャフ
トに一体結合されているので、グリップ部とレバーシャ
フトが相対回転して電線が捩れることはない。また、レ
バーシャフトはシャフト軸を中心とする回転が規制され
ているので、レバーシャフトの回転による電線下端部の
捩れもない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施の形態
について図を参照して説明する。まず、本発明に係るジ
ョイスティック装置を備えた高所作業車について図６を
用いて説明する。この高所作業車では、車体１上に旋回
台２が設けられ、この旋回台２にはブーム３が起伏シリ
ンダ４により起伏自在に枢支されており、旋回台２はブ
ーム３を枢支したまま旋回モータ５により車体１に対し
て旋回可能となっている。

【００１２】ブーム３は、起端ブーム３ａ、中間ブーム
３ｂ、先端ブーム３ｃからなり、これら３段のブームは
入れ子式に伸縮自在に構成され、伸縮シリンダ６により
伸縮作動が可能となっている。先端ブーム３ｃの先端に
は、レベリング機構によって常時垂直に保持される垂直
ポスト７が設けられており、この垂直ポスト７に作業者
が搭乗するための作業台８が軸支され、この作業台８は
首振りモータ（不図示）により垂直ポスト７を中心とし
て首振り（水平旋回）可能となっている。そして、この
作業台８にブーム３の旋回、起伏、伸縮操作を行うため
の操作装置であるジョイスティック装置１５を備えたコ
ントロールボックスが設けられる。

【００１３】図４には、このジョイスティック装置１５
の外観が示されている。ジョイスティック装置１５は図
に示されるようにレバー１６を有している。ジョイステ
ィック装置１５は、このレバー１６を基部部材１７に対
して前後に傾動させてブーム３の起伏制御を行い、左右
に傾動させてブーム３の伸縮制御を行い、レバー１６の
つまみ１８を回してブーム３の旋回制御を行うものであ
る。ここで、ジョイスティック装置１５の前後方向及び
左右方向を図４に示した方向とする。そして、ジョイス
ティック装置１５の左右方向のＩ−Ｉ線による断面を図
１に示し、前後方向のＩＩ−ＩＩ線による断面を図２に
示し、矢視ＩＩＩを図３に示し、以下図１乃至図３を加
えて説明を行う。

【００１４】レバー１６の内部にはレバーシャフト３０
が設けられている。このレバーシャフト３０の下方には
円周溝３０ａが形成されており、この円周溝３０ａに表
面が球面状のベアリング部材３１が装着されている。一
方基部部材１７には、ベアリング部材３１の外周形状に
合わせて軸受け部４１が形成されており、レバーシャフ
ト３０は軸受け部４１に枢支されて基部部材１７に対し
て揺動自在となっている。

【００１５】この基部部材１７の下側の前後左右の側方
に、レバーシャフト３０の揺動量に対応する作動信号を
出力するためのポテンショメータ６０が、前後方向に２
個、左右方向に２個の合計４個配設される。図５には、
図１及び図２の矢視Ｖによるポテンショメータ６０の図
が示されており、以下図５を加えて説明を行う。ポテン
ショメータ６０は基部部材１７に対して着脱可能なユニ
ットとなっており、基部部材１７に形成されたリブ６１
にネジ６２を用いて装着されている。このポテンショメ
ータ６０にはメータ軸６０ａが設けられており、このメ
ータ軸６０ａの中心は、ユニットのネジ止めによりレバ
ーシャフト３０の枢支点にほぼ一致するようになってい
る。ここで、ポテンショメータ６０は、このメータ軸６
０ａの回転によりメータ軸に連結した内部構成（不図
示）を作動し、メータ軸６０ａの回転に対応した作動信
号を出力するものである。メータ軸６０ａには、孔６３
ａを有する長方形状の板材からなる回転板６３が繋がっ
ており、この回転板６３の回転によりレバーシャフト６
０ａが回転するようになっている。

【００１６】レバーシャフト３０とポテンショメータ６
０との間にはレバーシャフト３０の揺動をポテンショメ
ータ６０に伝達する伝達手段が設けられており、以下こ
の伝達手段について説明を行う。まず、レバーシャフト
３０の前後方向の揺動を左右のポテンショメータ６０，
６０に伝達する手段について説明する。この伝達手段
は、平板をＵ字状に形成してなる第１係合板４２を有
し、この第１係合板４２の左右には平板をＬ字状に形成
してなる２個の第１連結板４３が溶着されている。これ
らは、ピン４５によりレバーシャフト３０の枢支点と交
わる軸上で、基部部材１７に対して図の前後方向に回転
自在に軸支されている。第１連結板４３の側方端部は、
幅がポテンショメータ６０の回転板６３の孔６３ａの幅
ｔに合わせて形成されており、この第１連結板４３の側
方端部は回転板６３の孔６３ａに係合している。

【００１７】一方、第１係合板４２には、図の左右方向
に延びた長孔４２ａが形成されており、この長孔４２ａ
にレバーシャフト３０が貫通している。レバーシャフト
３０は、長孔４２ａを貫通する部分において、断面が長
孔４２ａの形状と同様に図の左右方向が長手方向とされ
た長方形状に形成された第１係合部３０ｂとされる。こ
の第１係合部３０ｂの長方形状断面の短辺の幅は長孔４
２ａの短辺の幅に合わせて設定されている。

【００１８】このため、レバーシャフト３０を前後方向
に揺動すると、第１係合部３０ｂは長孔４２ａと係合
し、第１係合板４２は第１連結板４３と共にピン４５を
中心に前後方向に回転する。これにより、第１連結板４
３と係合した左右のポテンショメータ６０，６０の回転
板６３が回転し、レバーシャフト３０の揺動量に応じた
作動信号が左右のポテンショメータ６０，６０から出力
される。なお、レバーシャフト３０の左右方向の揺動操
作においては、第１係合部３０ｂは長孔４２ａ内を左右
方向に移動できるようになっている。

【００１９】さらに、この第１係合部３０ｂと長孔４２
ａの係合によりレバーシャフト３０の回転が規制されて
いる。

【００２０】次に、レバーシャフト３０の左右方向の揺
動を前後のポテンショメータ６０，６０に伝達する手段
について説明する。この伝達手段は、同様に平板をＵ字
状に形成してなる第２係合板５２を有し、この第２係合
板５２の前後には平板をＬ字状に形成してなる２個の第
２連結板５３が溶着されている。これらは、ピン５５に
よりレバーシャフト３０の枢支点と交わる軸上で、基部
部材１７に対して図の左右方向に回転自在に軸支されて
いる。第２連結板５３の側方端部も、幅がポテンショメ
ータ６０の回転板６３の孔６３ａの幅ｔに合わせて形成
されており、この第２連結板５３の側方端部も回転板６
３の孔６３ａに係合している。

【００２１】一方、第２係合板５２にも、図の前後方向
に延びた長孔５２ａが設けられており、この長孔５２ａ
にレバーシャフト３０の下端部が配置され、この下端部
は断面が円形状に形成された第２係合部３０ｃとされ
る。この第２係合部３０ｃの径は第２係合板５２の長孔
５２ａの短辺の幅に合わせて設定されている。

【００２２】このため、レバーシャフト３０を左右方向
に揺動すると、第２係合部３０ｃは長孔５２ａと係合
し、第２係合板５２は第２連結板５３と共にピン５５を
中心に左右方向に回転する。これにより、第２連結板５
３と係合した前後のポテンショメータ６０，６０の回転
板６３が回転し、レバーシャフト３０の揺動量に応じた
作動信号が前後のポテンショメータ６０，６０から出力
される。なお、レバーシャフト３０の前後方向の揺動に
おいては、第２係合部３０ｃは長孔４２ａ内を前後方向
に移動できるようになっている。

【００２３】次にレバー１６の構成について説明する。
レバーシャフト３０の上端部には円筒状に形成されレバ
ー１６の操作時に手で把持されるグリップ７０が配設さ
れている。グリップ７０には、ジョイスティック装置１
５にオプション装置を装着する場合にオプション装置を
配設するための配設スペース７０ａが設けられており、
この配設スペース７０ａの上側にはオプション装置の非
装着時におけるカバーである蓋７３が設けられる。この
グリップ７０はピン７１によりレバーシャフト３０に対
する回転が規制され、ネジ７２により一体結合されてい
る。

【００２４】一方、レバーシャフト３０は上述したよう
に基部部材１７に対して回転が規制されている。そし
て、このレバーシャフト３０は、第１連結板４３及び第
２連結板５３にそれぞれ１個ずつ設けられた復帰バネ３
５により前後及び左右の揺動中心に付勢されている。こ
れにより、レバーシャフト３０は未操作時においては鉛
直方向に起立して中立位置に固定されている。このレバ
ーシャフト３０では、上端近傍位置から枢支部より上側
の所定位置まで溝３０ｄが形成されている。この溝３０
ｄは、オプション装置を装着した際にオプション装置か
らのハーネスを配設可能とする所定幅で所定深さに形成
されており、オプション装置装着時にハーネスは、グリ
ップ７０に形成された貫通孔７０ｂを介してこの溝３０
ｄに導かれ、基部部材１７に設けられた孔（付図示）を
介してジョイスティック装置１５の下側まで配設される
ようになっている。

【００２５】グリップ７０の下側には、ブーム３の旋回
制御を行うための回転操作を行うつまみ１８が設けられ
ている。このつまみ１８は、レバーシャフト３０に対し
て回転自在なつまみ部材８１とレバーシャフト３０に結
合されて回転が規制された下側部材８２と両者の間に配
置され、つまみの回転に対応する作動信号を出力するポ
テンショメータ８５とからなっている。すなわち、つま
み部材８１はベアリング８１ａによりレバーシャフト３
０に対して回転自在となっている。下側部材８２は、最
下部部材８３とネジ８４により連結しており、この最下
部部材８３がピン８３ａによりレバーシャフト３０に対
して回転規制されていることから、レバーシャフト３０
に対して回転が規制されている。

【００２６】このつまみ部材８１と下側部材８２との間
に配置されるポテンショメータ８５は、下側部材８２に
固定された本体部とつまみ部材８１に固定された回転部
からなり、つまみ部材８１の回転により内部構成（不図
示）を作動して、つまみ部材８１の回転に応じた作動信
号を出力するものである。

【００２７】なお、つまみ部材８１と下側部材８２との
間にはパッキン８６が設けられている。また、最下部部
材８３の外側面８３ｂにブーツ８７の上端部が装着され
ており、このブーツ８７の下端部は基部部材１７上面に
形成されたフランジ１７ａに装着されている。

【００２８】本発明は以上の構成からなり、次にジョイ
スティック装置１５の作動を、ジョイスティック装置１
５にオプション装置として前述したレバーシャフト３０
の揺動量に対応した作動信号を出力するポテンショメー
タ６０からの作動信号の電送を規制するスイッチ９０を
装着した場合を例に、図１乃至図４を用いて説明する。
ここで、スイッチ９０には、２本のハーネス９２，９３
が設けられており、このハーネス９２，９３はポテンシ
ョメータ６０の作動信号の出力端（不図示）に直列に繋
げられるものであり、スイッチ９０内部でオン−オフ可
能に繋がっている。ボタン９１を押すことによりハーネ
ス９２，９３は導通するようになっている。

【００２９】そして、まずレバー１６の揺動操作を行う
場合、グリップ７０を握りながらスイッチ９０のボタン
９１を押し、この状態でレバー１６の揺動操作を行う。
この操作が前後方向の操作である場合、レバーシャフト
３０は図の前後方向に揺動され、第１係合板４２と共に
第１連結板４３が前後方向に回転する。これにより、回
転板６３を介して左右のポテンショメータ６０，６０が
作動し、揺動量に応じた作動信号が出力される。一方、
レバーシャフト１６の操作が左右方向の操作である場
合、レバーシャフト３０は図の左右方向に揺動され、第
２係合板５２と共に第２連結板５３が左右方向に回転す
る。これにより、回転板６３を介して前後のポテンショ
メータ６０，６０が作動し、揺動量に応じた作動信号が
出力される。

【００３０】このとき、レバー１６の揺動操作はグリッ
プ７０を把持しながら行われ、このグリップ７０はつま
み１８と独立して設けられているので、揺動操作により
つまみ１８が回転することはない。

【００３１】次に、つまみ１８の操作について説明す
る。つまみ部材８１を回転させると、つまみ部材の回転
に伴ってポテンショメータ８５の回転部が回転する。一
方、レバーシャフト３０は基部部材１７に対して回転が
規制されており、このレバーシャフト３０に対して本体
部は下側部材８２により回転が規制されているので、回
転部と本体部は相対回転する。これにより、つまみ１８
の回転に応じた作動信号がポテンショメータ８５から出
力される。

【００３２】ここで、グリップ７０はレバーシャフト３
０に対して回転が規制されており、レバーシャフト３０
は回転が規制されているので、つまみ１８の回転によ
り、レバーシャフト３０の溝３０ｄ内に配置されるスイ
ッチ９０からのハーネス９２，９３が捩れることはな
い。

【００３３】なお、当該例では軸３０に設けたオプショ
ン装置からのハーネスを配設するための配設路を溝とし
たが、レバーシャフト３０を上下に貫通して設けた孔で
もよい。また、ポテンショメータ６０は、前後方向及び
左右方向に各２個ずつ設けるのでなく、１個ずつ設けた
のでもよい。さらに、オプションとしてスイッチを設け
る場合を例に本発明の作動説明を行ったが、オプション
装置としては、他に照明、表示灯などを装着するように
してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明のジョイスティッ
ク装置では、基部部材に揺動自在に枢支されて上方に突
出するレバーシャフトが設けられ、このレバーシャフト
のシャフト軸を中心とする回転が規制され、レバーシャ
フト上端にはグリップ部が一体結合されて設けられ、こ
のグリップ部の下側に、第２の作動信号出力手段に回転
量を与える回転つまみが同軸上にレバーシャフトに対し
て相対回転自在に設けられているので、レバー揺動操作
をグリップ部を持って行うことができ、従来のように回
転つまみを持って操作を行わないですむので、レバー揺
動操作により意図せず回転つまみが回転することがな
い。

【００３５】さらに、グリップ部にはオプション装置を
配設するための空間が設けられ、レバーシャフトにはオ
プション装置からの電線を導くための空間路が形成され
ているので、グリップ部の頭部にレバー操作時に押して
作動信号出力手段からの出力を許可するスイッチ等を容
易に配設することができる。さらに、レバーシャフトの
溝を通してレバーシャフトの枢支軸の下側まで導かれる
オプション装置からの電線は捩れることがなく、良好に
オプション装置を設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図４のＩ−Ｉ線による断面図である。

【図２】図４のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。

【図３】図４の矢視ＩＩＩによる図面である。

【図４】本発明の実施の形態に係るジョイスティック装
置の外観を示し、図（Ａ）は平面図を示し、図（Ｂ）は
正面図を示す。

【図５】図１乃至図４のポテンショメータの構成を図１
及び図２の矢視Ｖにより示す図である。

【図６】本発明の実施の形態に係るジョイスティック装
置を備える高所作業車の構成を示す図である。

【符号の説明】

１８ つまみ ３０ レバーシャフト ３０ｂ 第１係合部 ３０ｃ 第２係合部 ３０ｄ 溝 ４２ 第１係合板 ４２ａ，５２ａ，６３ａ 孔 ４３ 第１連結板 ６０，８５ ポテンショメータ ５２ 第２係合板 ５３ 第２連結板 ６３ 回転板 ７０ グリップ ８１ つまみ部材 ８２ 下側部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基部部材と、 この基部部材に揺動自在に枢支されて上方に突出するレ
   バーシャフトと、 前記基部部材に配設され、前記レバーシャフトの揺動量
   に対応する第１作動信号を出力する第１の作動信号出力
   手段と、 前記レバーシャフトのシャフト軸を中心とする回転を規
   制する回転規制手段と、 前記レバーシャフトの上端に一体結合されて設けられた
   グリップ部と、 このグリップ部の下側に前記レバーシャフトと同軸上に
   設けられ、このレバーシャフトに対して相対回転自在な
   回転つまみと、 この回転つまみの回転量に対応する第２作動信号を出力
   する第２の作動信号出力手段とを備えたことを特徴とす
   るジョイスティック装置
2. 【請求項２】 オプション装置を配設するための空間を
   前記グリップ部に設け、このオプション装置からの信号
   伝達用電線を前記レバーシャフトの枢支部の下側まで導
   くための空間路を前記レバーシャフトに設けたことを特
   徴とする請求項１に記載のジョイスティック装置