JPWO2020027057A1 - ショベル - Google Patents

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竜二 白谷
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裕之 黒川
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Abstract

ショベル(100)は、上部旋回体(3)と、上部旋回体(3)に搭載されるキャビン(10)と、キャビン(10)内に設けられる左操作レバー(26L)と、を備えている。左操作レバー(26L)は、把持部GRが固定されたレバー部(LV)と、レバー部(LV)が連結されるホルダ部(HD)と、レバー部(LV)とホルダ部(HD)とを連結するジョイント部(JT)と、を有する。レバー部(LV)は、ジョイント部(JT)に対する所定の手動操作により、ホルダ部(HD)に工具不要で着脱可能となるように構成されている。

Description

本開示は、ショベルに関する。
従来、運転席の両側に設けられた位置調整可能なコンソールボックスを有するショベルが知られている(特許文献1参照。)。運転席の両側に設けられたコンソールボックスの前部には操作レバーが設けられている。操作者は、コンソールボックスを傾斜させたり、上下に位置を調整したりすることで操作レバーの位置を調節できる。
特開2016−37704号公報
しかしながら、操作者は、コンソールボックスの位置を調整するだけでは、操作レバーの位置を最適な位置に調節できないおそれがある。
そこで、操作レバーの位置をより柔軟に調節できるようにしたショベルを提供することが望まれる。
本発明の実施形態に係るショベルは、上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載される運転室と、前記運転室内に設けられる操作レバーと、を備え、前記操作レバーは、把持部が固定されたレバー部と、レバー部が連結されるホルダ部と、前記レバー部と前記ホルダ部とを連結するジョイント部と、を有し、前記レバー部は、前記ジョイント部に対する所定の手動操作により、前記ホルダ部に工具不要で着脱可能となるように構成されている。
上述の手段により、操作レバーの位置をより柔軟に調節できるようにしたショベルを提供できる。
本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。 ショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す図である。 ショベルの運転室に設けられる運転席ユニットの斜視図である。 キャビンの内部の斜視図である。 左操作レバーの側面図である。 インロー構造の構成例を示す斜視図である。 インロー構造の構成例を示す断面図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の構成例を示す斜視図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の構成例を示す断面図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の別の構成例を示す斜視図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の別の構成例を示す断面図である。 図8Bの一点鎖線L2を含む軸AXに垂直な断面を示す図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す斜視図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す断面図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す斜視図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す断面図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す斜視図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す断面図である。 図11Bの一点鎖線L3を含む軸AXに垂直な断面を示す図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す斜視図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す断面図である。 ジョイント部を構成する回転クサビ、及び、回転クサビが嵌るレバー部の凹部の斜視図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す斜視図である。 図13Aの一点鎖線L4を含む軸AXに垂直な断面を示す図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す斜視図である。 レバー部、ジョイント部、及びホルダ部の更に別の構成例を示す斜視図である。 電気式操作システムの構成例を示す図である。
最初に、図1を参照し、本発明の実施形態に係る掘削機としてのショベル100について説明する。図1はショベル100の側面図である。
本実施形態では、ショベル100の下部走行体1はクローラ1Cを含む。クローラ1Cは、下部走行体1に搭載されている走行用油圧モータ2Mによって駆動される。但し、走行用油圧モータ2Mは、電動アクチュエータとしての走行用電動発電機で置き換えられてもよい。具体的には、クローラ1Cは左クローラ及び右クローラを含む。左クローラは左走行用油圧モータ2ML(図2参照。)によって駆動され、右クローラは右走行用油圧モータ2MR(図2参照。)によって駆動される。
下部走行体1には旋回機構2を介して上部旋回体3が旋回可能に搭載されている。旋回機構2は、上部旋回体3に搭載されている旋回用油圧モータ2Aによって駆動される。但し、旋回用油圧モータ2Aは、電動アクチュエータとしての旋回用電動発電機で置き換えられてもよい。
上部旋回体3にはブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられている。アーム5の先端にエンドアタッチメントとしてのバケット6が取り付けられている。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成する。ブーム4はブームシリンダ7で駆動され、アーム5はアームシリンダ8で駆動され、バケット6はバケットシリンダ9で駆動される。
上部旋回体3には、運転室としてのキャビン10が設けられ、且つ、エンジン11等の動力源が搭載されている。キャビン10の内部には、操作装置26及びコントローラ30等が設けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体3における、ブーム4が取り付けられている側を前側とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後側とする。
コントローラ30は、ショベル100を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ30は、CPU、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置等を備えた演算装置で構成されている。そして、コントローラ30は、各機能要素に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出して揮発性記憶装置にロードし、対応する処理をCPUに実行させる。
次に、図2を参照し、ショベル100に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図2は、ショベル100に搭載される油圧システムの構成例を示す図である。図2は、機械的動力伝達ライン、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御ラインを、それぞれ二重線、実線、破線、及び点線で示している。
ショベル100の油圧システムは、主に、エンジン11、レギュレータ13、メインポンプ14、パイロットポンプ15、コントロールバルブユニット17、操作装置26、吐出圧センサ28、操作圧センサ29、コントローラ30、及び制御弁60等を含む。
図2において、油圧システムは、エンジン11によって駆動されるメインポンプ14から、センターバイパス管路40又はパラレル管路42を経て作動油タンクまで作動油を循環させている。
エンジン11は、ショベル100の駆動源である。本実施形態では、エンジン11は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン11の出力軸は、メインポンプ14及びパイロットポンプ15のそれぞれの入力軸に連結されている。
メインポンプ14は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブユニット17に供給するように構成されている。本実施形態では、メインポンプ14は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
レギュレータ13は、メインポンプ14の吐出量を制御するように構成されている。本実施形態では、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御指令に応じてメインポンプ14の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ14の吐出量を制御する。
パイロットポンプ15は、パイロットラインを介して操作装置26を含む油圧制御機器に作動油を供給するように構成されている。本実施形態では、パイロットポンプ15は、固定容量型油圧ポンプである。但し、パイロットポンプ15は、省略されてもよい。この場合、パイロットポンプ15が担っていた機能は、メインポンプ14によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ14は、コントロールバルブユニット17に作動油を供給する機能とは別に、絞り等により作動油の圧力を低下させた後で操作装置26等に作動油を供給する機能を備えていてもよい。
コントロールバルブユニット17は、複数の制御弁を動作可能に収容するように構成されている。本実施形態では、コントロールバルブユニット17は、制御弁171〜176を含む。制御弁175は制御弁175L及び制御弁175Rを含み、制御弁176は制御弁176L及び制御弁176Rを含む。コントロールバルブユニット17は、制御弁171〜176を通じ、メインポンプ14が吐出する作動油を1又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる。制御弁171〜176は、メインポンプ14から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び、油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、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、左走行用油圧モータ2ML、右走行用油圧モータ2MR、及び旋回用油圧モータ2Aを含む。
操作装置26は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも一方を含む。本実施形態では、操作装置26は、パイロットラインを介して、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、コントロールバルブユニット17内の対応する制御弁のパイロットポートに供給するように構成されている。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力(制御圧)は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置26のレバー又はペダル(図示せず。)の操作方向及び操作量に応じた圧力である。
吐出圧センサ28は、メインポンプ14の吐出圧を検出するように構成されている。本実施形態では、吐出圧センサ28は、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
操作圧センサ29は、操作者による操作装置26の操作の内容を検出するように構成されている。本実施形態では、操作圧センサ29は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置26のレバー又はペダルの操作方向及び操作量を圧力(操作圧)の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作装置26の操作内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。
メインポンプ14は、左メインポンプ14L及び右メインポンプ14Rを含む。左メインポンプ14Lは、左センターバイパス管路40L及び左パラレル管路42Lの少なくとも一方を経て作動油タンクまで作動油を循環させ、右メインポンプ14Rは、右センターバイパス管路40R及び右パラレル管路42Rの少なくとも一方を経て作動油タンクまで作動油を循環させる。
左センターバイパス管路40Lは、コントロールバルブユニット17内に配置された制御弁171、173、175L、及び176Lを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路40Rは、コントロールバルブユニット17内に配置された制御弁172、174、175R、及び176Rを通る作動油ラインである。
制御弁171は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油を左走行用油圧モータ2MLへ供給し、且つ、左走行用油圧モータ2MLが吐出する作動油を作動油タンクへ排出できるように作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁172は、右メインポンプ14Rが吐出する作動油を右走行用油圧モータ2MRへ供給し、且つ、右走行用油圧モータ2MRが吐出する作動油を作動油タンクへ排出できるように作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁173は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油を旋回用油圧モータ2Aへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ2Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出できるように作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁174は、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をバケットシリンダ9へ供給し、且つ、バケットシリンダ9内の作動油を作動油タンクへ排出できるように作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁175Lは、左メインポンプ14Lが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給できるように作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁175Rは、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給し、且つ、ブームシリンダ7内の作動油を作動油タンクへ排出できるように作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁176Lは、左メインポンプ14Lが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出できるように作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁176Rは、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出できるように作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
左パラレル管路42Lは、左センターバイパス管路40Lに並行する作動油ラインである。左パラレル管路42Lは、制御弁171、173、又は175Lの何れかによって左センターバイパス管路40Lを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路42Rは、右センターバイパス管路40Rに並行する作動油ラインである。右パラレル管路42Rは、制御弁172、174、又は175Rの何れかによって右センターバイパス管路40Rを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
レギュレータ13は、左レギュレータ13L及び右レギュレータ13Rを含む。左レギュレータ13Lは、左メインポンプ14Lの吐出圧に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ14Lの吐出量を制御する。具体的には、左レギュレータ13Lは、例えば、左メインポンプ14Lの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ13Rについても同様である。パワー制御(馬力制御)とも称されるこの制御は、メインポンプ14の吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ14の吸収パワー(吸収馬力)がエンジン11の出力パワー(出力馬力)を超えないようにするために実行される。
操作装置26は、左操作レバー26L、右操作レバー26R、及び走行レバー26Dを含む。走行レバー26Dは、左走行レバー26DL及び右走行レバー26DRを含む。
左操作レバー26Lは、旋回操作とアーム5の操作に用いられる。左操作レバー26Lは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧をアームシリンダ8に関する制御弁176のパイロットポートに導入させる。また、左操作レバー26Lは、左右方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を旋回用油圧モータ2Aに関する制御弁173のパイロットポートに導入させる。
具体的には、左操作レバー26Lは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁176Lの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー26Lは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁176Lの左パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの右パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー26Lは、左旋回方向に操作された場合に、制御弁173の左パイロットポートに作動油を導入させ、右旋回方向に操作された場合に、制御弁173の右パイロットポートに作動油を導入させる。
右操作レバー26Rは、ブーム4の操作とバケット6の操作に用いられる。右操作レバー26Rは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧をブームシリンダ7に関する制御弁175のパイロットポートに導入させる。また、右操作レバー26Rは、左右方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧をバケットシリンダ9に関する制御弁174のパイロットポートに導入させる。
具体的には、右操作レバー26Rは、ブーム下げ方向に操作された場合に、制御弁175Rの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー26Rは、ブーム上げ方向に操作された場合には、制御弁175Lの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁175Rの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー26Rは、バケット閉じ方向に操作された場合に、制御弁174の右パイロットポートに作動油を導入させ、バケット開き方向に操作された場合に、制御弁174の左パイロットポートに作動油を導入させる。
走行レバー26Dは、クローラ1Cの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー26DLは、左クローラの操作に用いられる。本実施形態では、左走行レバー26DLは、左走行ペダルと連動するように構成されている。左走行レバー26DLは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁171のパイロットポートに導入させる。右走行レバー26DRは、右クローラの操作に用いられる。本実施形態では、右走行レバー26DRは、右走行ペダルと連動するように構成されている。右走行レバー26DRは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁172のパイロットポートに導入させる。
吐出圧センサ28は、吐出圧センサ28L及び吐出圧センサ28Rを含む。吐出圧センサ28Lは、左メインポンプ14Lの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。吐出圧センサ28Rについても同様である。
操作圧センサ29は、操作圧センサ29LA、29LB、29RA、29RB、29DL、及び29DRを含む。操作圧センサ29LAは、操作者による左操作レバー26Lに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作内容は、例えば、レバー操作方向及びレバー操作量(レバー操作角度)等である。
同様に、操作圧センサ29LBは、操作者による左操作レバー26Lに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作圧センサ29RAは、操作者による右操作レバー26Rに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作圧センサ29RBは、操作者による右操作レバー26Rに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作圧センサ29DLは、操作者による左走行レバー26DLに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作圧センサ29DRは、操作者による右走行レバー26DRに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
コントローラ30は、操作圧センサ29の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ13に対して制御指令を出力し、メインポンプ14の吐出量を変化させる。
ここで、絞り18と制御圧センサ19を用いた、メインポンプ14の吐出量に関するネガティブコントロールについて説明する。ネガティブコントロールは、パワー制御とは別に、メインポンプ14の吐出量を制御するために実行される。絞り18は左絞り18L及び右絞り18Rを含み、制御圧センサ19は左制御圧センサ19L及び右制御圧センサ19Rを含む。
左センターバイパス管路40Lには、最も下流にある制御弁176Lと作動油タンクとの間に左絞り18Lが配置されている。そのため、左メインポンプ14Lが吐出した作動油の流れは、左絞り18Lで制限される。そして、左絞り18Lは、左レギュレータ13Lを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ19Lは、この制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。コントローラ30は、左レギュレータ13Lを介し、この制御圧に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ14Lの吐出量を制御する。コントローラ30は、この制御圧が大きいほど左メインポンプ14Lの吐出量を減少させ、この制御圧が小さいほど左メインポンプ14Lの吐出量を増大させる。右メインポンプ14Rの吐出量も同様に制御される。
具体的には、図2で示されるようにショベル100における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ14Lが吐出する作動油は、左センターバイパス管路40Lを通って左絞り18Lに至る。そして、左メインポンプ14Lが吐出する作動油の流れは、左絞り18Lの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ30は、左メインポンプ14Lの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路40Lを通過する際の圧力損失(ポンピングロス)を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ14Lが吐出する作動油は、操作された油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作された油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ14Lが吐出する作動油の流れは、左絞り18Lに至る量を減少或いは消失させ、左絞り18Lの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ30は、左メインポンプ14Lの吐出量を増大させ、操作された油圧アクチュエータに十分な作動油を流入させ、操作された油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ30は、右メインポンプ14Rの吐出量も同様に制御する。
上述のような構成により、図2の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ14における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ14が吐出する作動油がセンターバイパス管路40で発生させるポンピングロスを含む。また、図2の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ14から必要十分な作動油を、その作動させる油圧アクチュエータに確実に供給できる。
制御弁60は、操作装置26の有効状態と無効状態とを切り換えできるように構成されている。本実施形態では、制御弁60は、電磁弁であり、コントローラ30からの電流指令に応じて動作するように構成されている。制御弁60は、電磁弁と油圧弁との組み合わせで構成されていてもよい。操作装置26の有効状態は、操作者が操作装置26を操作することで関連する被駆動体を動かすことができる状態であり、操作装置26の無効状態は、操作者が操作装置26を操作しても関連する被駆動体を動かすことができない状態である。
本実施形態では、制御弁60は、パイロットポンプ15と操作装置26とを繋ぐパイロットラインCD1の連通状態と遮断状態とを切り換え可能なスプール式電磁弁である。具体的には、制御弁60は、コントローラ30からの指令に応じてパイロットラインCD1の連通状態と遮断状態とを切り換えできるように構成されている。より具体的には、制御弁60は、第1弁位置になったときにパイロットラインCD1を連通状態とし、第2弁位置になったときにパイロットラインCD1を遮断状態とするように構成されている。図2は、制御弁60が第1弁位置となっていること、及び、パイロットラインCD1が連通状態となっていることを示している。
制御弁60は、不図示のゲートロックレバーに連動するように構成されていてもよい。具体的には、制御弁60は、ゲートロックレバーが押し下げられたときにパイロットラインCD1を遮断状態にし、ゲートロックレバーが引き上げられたときにパイロットラインCD1を連通状態にするように構成されていてもよい。
次に、図3を参照し、キャビン10に設けられる運転席ユニット20について説明する。図3は、キャビン10に設けられる運転席ユニット20の斜視図である。
運転席ユニット20は、基台22上に運転席24、コンソールボックス27、及びアームレスト31等を有している。
運転席ユニット20は、キャビン10の床面となるフロア21に固定された基台22の上部に、コンソールボックス27内にある不可視のスライドレール及び基台プレートを介して設置されている。基台プレートは、スライドレールにより基台22(フロア21)に対して前後方向にスライド可能な構成とされている。したがって、運転席ユニット20は、キャビン10内において前後方向に位置調整可能な構成とされている。
運転席24は座部24aと背もたれ部24bを有する。本実施形態では、運転席24は基台22上にサスペンションSPを介して支持されている。
コンソールボックス27は、運転席24の両側に設置されている。コンソールボックス27には、ショベル100を運転するための左操作レバー26L、右操作レバー26R、及び各種スイッチ等が設置されている。
コンソールボックス27は、内部に不可視のコンソールフレームを有する。コンソールフレームは、コンソールボックス27内にある不可視の支持フレーム及び基台プレートと、基台22とを介してフロア21に固定されている。
コンソールフレームは、チルト機構により、支持フレームに対しチルト動作が可能なように構成されていてもよい。この場合、コンソールフレームがチルト動作によって傾動すると、コンソールボックス27も傾動し、左操作レバー26L及び右操作レバー26Rはコンソールボックス27と共に一体的に傾動する。左操作レバー26L及び右操作レバー26Rはコンソールボックス27に取り付けられているためである。
アームレスト31は、操作者が左操作レバー26L及び右操作レバー26R等を用いてショベル100を運転する際に操作者の肘が当たる部材である。
次に、図4を参照し、キャビン10内に設けられた操作装置26について説明する。図4は、キャビン10の内部の斜視図であり、運転席24に座る操作者がショベルの前方を見たときの様子を示す。
図4の例では、操作装置26は、左操作レバー26L、右操作レバー26R、走行レバー26D、及び走行ペダル26Pを含む。左操作レバー26Lは、アーム5の開閉と上部旋回体3の旋回を操作するための操作レバーである。右操作レバー26Rは、ブーム4の昇降とバケット6の開閉を操作するための操作レバーである。走行レバー26Dは、走行用油圧モータ2Mを駆動させる操作レバーであり、走行ペダル26Pは走行用油圧モータ2Mを駆動させる操作ペダルである。走行レバー26Dと走行ペダル26Pは連動するように構成されている。
ホーンボタン26Sは、ホーンを吹鳴させるためのボタンであり、左操作レバー26Lの先端に設けられている。操作者は、左操作レバー26Lから手を離さずにホーンボタン26Sを指で操作できる。
図5は、左操作レバー26Lを左側から見たときの側面図である。図5は、ブーツBTの内部にある部材の構造が分かるように、ブーツBTの右側部分のみを図示している。左操作レバー26Lと右操作レバー26Rとは左右対称である。そのため、以下の左操作レバー26Lに関する説明は、右操作レバー26Rにも適用される。
左操作レバー26Lは、主に、信号線EW、把持部GR、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDを含む。
把持部GRは、操作者が左操作レバー26Lを操作する際に手で握る部材である。把持部GRは、レバー部LVの上端に固定されている。本実施形態では、把持部GRは、合成樹脂で形成されている。
信号線EWは、把持部GRに設置されているホーンボタン26S等の構成要素と、左操作レバー26Lの外部に設置されているコントローラ30等の構成要素とを電気的に接続する部材である。
レバー部LVは、ジョイント部JTを介してホルダ部HDに接続される部材である。本実施形態では、レバー部LVは、円柱状の部材であり、金属で形成されている。
ジョイント部JTは、レバー部LVとホルダ部HDとを連結する部材である。ジョイント部JTは、望ましくは、作業者が工具を用いない所定の操作(手作業)によりジョイント部JTによる締め付けを実現でき且つその締め付けを解除できるように構成されている。すなわち、レバー部LVは、ジョイント部JTに対する所定の手動操作により、ホルダ部HDに工具不要で着脱可能となるように構成されている。図5の例では、ジョイント部JTは、クランプリングJTa(図7A及び図7B参照。)であり、一点鎖線で示す軸AXの方向において、レバー部LVとホルダ部HDとが相対移動不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを連結する。
ホルダ部HDは、レバー部LVが着脱可能に連結される部材である。本実施形態では、ホルダ部HDとレバー部LVとは、軸AXの回りの回転を防止する回転防止構造RPMを介して連結されている。
ホルダ部HDは、リモートコントロール弁RVに固定されている。例えば、左操作レバー26Lが前後方向に傾けられると、ホルダ部HDも前後方向に傾く。この場合、リモートコントロール弁RVは、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量(例えばホルダ部HDの傾斜角)に応じた制御圧を、アームシリンダ8に関する制御弁176のパイロットポートに導入させる。同様に、左操作レバー26Lが左右方向に傾けられると、リモートコントロール弁RVは、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を、旋回用油圧モータ2Aに関する制御弁173のパイロットポートに導入させる。
回転防止構造RPMは、例えば、インロー構造又はボールロック構造等を含む。図6A及び図6Bは、インロー構造SJの構成例を示す。具体的には、図6Aはインロー構造SJの斜視図であり、図6Bはインロー構造SJの断面図である。
図6A及び図6Bの例では、レバー部LVは、ホルダ部HDと対向する端面において軸AXに沿ってホルダ部HDに向かう方向に突出する突出部PTを有する。ホルダ部HDは、レバー部LVと対向する端面においてレバー部LVの突出部PTと嵌合するように凹む凹部RSを有する。
図6A及び図6Bの例では、突出部PTは、四角柱形状を有する。但し、突出部PTは、凹部RSとの嵌合によって軸AXの回りの回転を防止できるのであれば、他の形状を有していてもよい。他の形状は、例えば、三角柱形状若しくは六角柱形状等の他の多角柱形状、楕円柱形状、又は、歯車形状等を含む。
また、図6A及び図6Bの例では、突出部PTの長さL1は、凹部RSの深さD1と同じとなるように構成されている。但し、突出部PTの長さL1は、凹部RSの深さD1より大きくてもよく、凹部RSの深さD1より小さくてもよい。左操作レバー26L及び右操作レバー26Rのそれぞれの長さは、例えば、突出部PTの長さL1を調節することで変更できるように構成されていてもよい。
回転防止構造RPMにより、レバー部LVとホルダ部HDとは相対回転不能に連結される。また、回転防止構造RPMは、レバー部LVとホルダ部HDとが連結されるときの両者の角度関係を限定するため、不適切な角度関係でレバー部LVがホルダ部HDに連結されてしまうのを防止できる。
作業者は、ジョイント部JTによる締め付けを手作業で解除することで、工具を用いない所定の操作により、レバー部LVをホルダ部HDから容易に取り外すことができる。そのため、作業者は、把持部GRが固定されたレバー部LVを、容易に、別のレバー部LVと取り換えることができる。
図4の点線は、把持部GRとは取り付け角度が異なる別の把持部GRaが把持部GRの代わりに取り付け可能なことを示している。ショベル100の操作者は、例えば、ホルダ部HDに予め取り付けられている標準的な把持部GRが固定されたレバー部LVを取り外して自分専用の把持部GRaが固定されたレバー部LVを代わりに取り付けることができる。或いは、マシンコントロール機能(自律制御機能)を実行可能なショベル100の操作者は、標準的な把持部GRが固定されたレバー部LVの代わりに、マシンコントロール機能を実行する際に利用される複数のボタンを有する把持部が固定されたレバー部LVをホルダ部HDに取り付けてもよい。なお、自律制御機能は、ショベル100を自律的に動作させるための機能であり、例えば、操作者による操作装置26に対する操作の内容とは無関係に、油圧アクチュエータを自律的に動作させる機能を含む。この場合、左操作レバー26Lは、複数のボタンに対応する複数の信号線EW(図5参照。)がブーツBT内に適切に配置されるように構成されていてもよい。
次に、図7A及び図7Bを参照し、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの構成例について説明する。図7A及び図7Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの構成例を示す。具体的には、図7Aは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの斜視図であり、図7Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの断面図である。図7A及び図7Bの例では、レバー部LVとホルダ部HDとは回転防止構造RPMを介して連結されている。但し、明瞭化のため、図7A及び図7Bは、回転防止構造RPMの図示を省略している。
図7Bに示すように、レバー部LVは、ホルダ部HDと対向する側の端部にテーパフランジ部LVfを有し、ホルダ部HDは、レバー部LVと対向する側の端部にテーパフランジ部HDfを有する。ジョイント部JTは、操作者の指の力で動かされる操作部として機能する蝶ネジTSを含むクランプリングJTaである。クランプリングJTaは、操作部が動くことによって動かされる或いは動かすことが可能になる被操作部として機能する。クランプリングJTaは、テーパフランジ部LVfとテーパフランジ部HDfとがつき合わされた状態で、テーパフランジ部LVfとテーパフランジ部HDfを取り囲むように配置され且つ締め付けられる。この構成において、被操作部としてのクランプリングJTaは、係合部としても機能し、テーパフランジ部LVf及びテーパフランジ部HDfは、係合部によって係合される被係合部として機能する。蝶ネジTSは、クランプリングJTaを締め付けるための部材であり、軸TSXを有する。
この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。なお、レバー部LVは、回転防止構造RPMを介して軸AXの回りで相対回転不能にホルダ部HDに連結されている。
次に、図8A〜図8Cを参照し、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの別の構成例について説明する。図8A〜図8Cは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの別の構成例を示す。具体的には、図8Aは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの斜視図であり、図8Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの断面図である。図8Cは、図8Bの一点鎖線L2を含む軸AXに垂直な断面を示す。図8A〜図8Cの例では、レバー部LVとホルダ部HDとは回転防止構造RPMを介して連結されている。但し、明瞭化のため、図8A〜図8Cは、回転防止構造RPMの図示を省略している。
図8Bに示すように、レバー部LVは、ホルダ部HDと対向する端部が円柱体となるように構成されている。ホルダ部HDは、レバー部LVと対向する端部が円筒体となるように構成されている。そして、ホルダ部HDは、その円筒体の内側にレバー部LVの円柱体を作業者が嵌合させることができるように構成されている。但し、レバー部LVの端部は、角柱体、角筒体、又は円筒体等であってもよい。この場合、ホルダ部HDの端部は、レバー部LVの端部を受け入れ可能な他の形状を有していてもよい。また、ホルダ部HDの円筒体は、軸AXに沿って延びるスリットを有していてもよい。また、図8A〜図8Cの例では、ホルダ部HDの端部がレバー部LVの端部を取り囲んで受け入れるように構成されているが、レバー部LVの端部がホルダ部HDの端部を取り囲んで受け入れるように構成されていてもよい。
ジョイント部JTは、カムレバーCLを含むクランプリングJTbである。クランプリングJTbは、自転車のシートポストの固定に利用されるレバー式シートクランプであってもよい。クランプリングJTbは、ホルダ部HDの円筒体とレバー部LVの円柱体とが重なる部分で、ホルダ部HDの円筒体の外側に配置され、カムレバーCLによって締め付けられる。この構成において、カムレバーCLは、操作部として機能し、クランプリングJTbは、被操作部及び係合部として機能し、ホルダ部HDの円筒体は、被操作部及び係合部として機能し、レバー部LVの円柱体は、係合部によって係合される被係合部として機能する。
この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。なお、レバー部LVは、回転防止構造RPMを介して軸AXの回りで相対回転不能にホルダ部HDに連結されている。
次に、図9A及び図9Bを参照し、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例について説明する。図9A及び図9Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例を示す。具体的には、図9Aは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの斜視図であり、図9Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの断面図である。図9A及び図9Bの例では、レバー部LVとホルダ部HDとは回転防止構造RPMを介して連結されている。但し、明瞭化のため、図9A及び図9Bは、回転防止構造RPMの図示を省略している。
図9Bに示すように、レバー部LVは、ホルダ部HDと対向する端部が円柱体となるように構成されている。ホルダ部HDは、レバー部LVと対向する端部が円筒体となるように構成されている。そして、ホルダ部HDは、その円筒体の内側にレバー部LVの円柱体を作業者が嵌合させることができるように構成されている。但し、レバー部LVの端部は、角柱体、角筒体、又は円筒体等であってもよい。この場合、ホルダ部HDの端部は、レバー部LVの端部を受け入れ可能な他の形状を有していてもよい。また、図9A及び図9Bの例では、ホルダ部HDの端部がレバー部LVの端部を取り囲んで受け入れるように構成されているが、レバー部LVの端部がホルダ部HDの端部を取り囲んで受け入れるように構成されていてもよい。
ジョイント部JTは、ピンロック機構JTcである。ピンロック機構JTcは、主に、位置決めピン70、ボタン71、及び抜け止め突起72で構成されている。ボタン71は、抜け止め突起72を引っ込めるために利用される。作業者は、ボタン71を指で押すことで抜け止め突起72を位置決めピン70の内部に引っ込めることができる。
位置決めピン70は、レバー部LVの円柱体に形成された孔H1とホルダ部HDの円筒体に形成された孔H2とを通ってホルダ部HD及びレバー部LVを貫通するように構成されている。作業者は、孔H1と孔H2とを合わせた状態で、ボタン71を指で押しながら、すなわち、抜け止め突起72を引っ込めたまま、位置決めピン70を孔H1及び孔H2に挿入する。そして、位置決めピン70がホルダ部HD及びレバー部LVを貫通したところで、ボタン71から指を離して抜け止め突起72を位置決めピン70から突出させる。この構成において、ピンロック機構JTcは、操作部として機能し、孔H1及び孔H2によって定められる空間内に挿入されるピンロック機構JTcの部分は、被操作部及び係合部として機能し、レバー部LVの円柱体は、係合部によって係合される被係合部として機能する。
この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。なお、レバー部LVは、回転防止構造RPMを介して軸AXの回りで相対回転不能にホルダ部HDに連結されている。
次に、図10A及び図10Bを参照し、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例について説明する。図10A及び図10Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例を示す。具体的には、図10Aは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの斜視図であり、図10Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの断面図である。図10A及び図10Bの例では、レバー部LVとホルダ部HDとは回転防止構造RPMを介して連結されている。但し、明瞭化のため、図10A及び図10Bは、回転防止構造RPMの図示を省略している。
図10Bに示すように、ホルダ部HDは、レバー部LVと対向する端部がテーパシャンクのような円錐台突起73を有するように構成されている。レバー部LVは、ホルダ部HDと対向する端部が、ホルダ部HDの円錐台突起73に対応する円錐台凹部74を有するように構成されている。そして、レバー部LVは、円錐台凹部74にホルダ部HDの円錐台突起73を作業者が嵌合させることができるように構成されている。但し、円錐台突起73は、角錐台突起又は楕円錐台突起等であってもよい。この場合、円錐台凹部74は、角錐台突起又は楕円錐台突起等に適合するように構成される。この構成において、レバー部LVは、操作部として機能し、円錐台凹部74は、被操作部及び係合部として機能し、円錐台突起73は、係合部によって係合される被係合部として機能する。
図10A及び図10Bの例では、ジョイント部JTは、円錐台突起73と円錐台凹部74とで構成されるテーパ嵌合構造JTdである。また、図10A及び図10Bの例では、ホルダ部HDは、解除機構RMを有する。また、図10A及び図10Bの例では、テーパ嵌合構造JTdは、レバー部LVの円錐台凹部74がホルダ部HDの円錐台突起73を取り囲んで受け入れるように構成されているが、ホルダ部HDの円錐台凹部がレバー部LVの円錐台突起を取り囲んで受け入れるように構成されていてもよい。
解除機構RMは、ホルダ部HDからレバー部LVを取り外すための梃子機構であり、第1レバー75及び第2レバー76を含む。第2レバー76は第1ピンで第1レバー75に結合され、第1レバー75は第2ピンでホルダ部HDに結合されている。作業者は、ホルダ部HDからレバー部LVを取り外す際に、図10Bの矢印AR1で示すように、第2レバー76がストッパ75aに当たるまで、第2レバー76を第1ピン回りに回転させる。ストッパ75aは、第1レバー75の端部に形成された突起であり、第1レバー75に関して第2レバー76が第1ピン回りに所定角度以上回転するのを防止する。図10Bの一点鎖線で表された図形は、ストッパ75aに接触した第2レバー76を示す。その後、作業者は、第2レバー76を更に回転させることで、第2レバー76と共に第1レバー75を第2ピン回りに回転させる。第1レバー75は、ホルダ部HDと対向しているレバー部LVの端面と接触した後、その端面を押し上げることで、矢印AR2で示す方向に第2ピン回りに回転できる。図10Bの点線で表された図形は、レバー部LVの端面を押し上げたときの第1レバー75と第2レバー76を示す。このようにして、作業者は、工具を用いない所定の操作により、ホルダ部HDからレバー部LVを手作業で取り外すことができる。
この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。なお、レバー部LVは、回転防止構造RPMを介して軸AXの回りで相対回転不能にホルダ部HDに連結されている。
次に、図11A〜図11Cを参照し、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例について説明する。図11A〜図11Cは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例を示す。具体的には、図11Aは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの斜視図であり、図11Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの断面図である。図11Cは、図11Bの一点鎖線L3を含む軸AXに垂直な断面を示す。図11A〜図11Cの例では、レバー部LVとホルダ部HDとは回転防止構造RPMを介して連結されている。但し、明瞭化のため、図11A〜図11Cは、回転防止構造RPMの図示を省略している。
図11Bに示すように、レバー部LVは、ホルダ部HDと対向する端部が円柱体となるように構成されている。ホルダ部HDは、レバー部LVと対向する端部が円筒体となるように構成されている。そして、ホルダ部HDは、その円筒体の内側にレバー部LVの円柱体を作業者が嵌合させることができるように構成されている。但し、レバー部LVの端部は、角柱体、角筒体、又は円筒体等であってもよい。この場合、ホルダ部HDの端部は、レバー部LVの端部を受け入れ可能な他の形状を有していてもよい。
ジョイント部JTは、偏心カム付きクランプレバーJTeである。偏心カム付きクランプレバーJTeは、主に、偏心カムEC、ピンPN1、ピンPN2、及びカムレバーCLで構成されている。この構成において、カムレバーCLは、操作部として機能し、偏心カムECは、被操作部及び係合部として機能する。そして、レバー部LVは、係合部によって係合される被係合部として機能する。偏心カムECは、ピンPN1の回りで回転できるように配置された部材であり、レバー部LVに形成された凹部LVaに嵌合するように構成されている。カムレバーCLは、ホルダ部HDに対して偏心カムECを押し付ける部材であり、ピンPN1で支持されているピンPN2の回りで回転できるように構成されている。図11A〜図11Cは何れも、偏心カムECが凹部LVaに嵌合された状態でカムレバーCLによって押さえ付けられている状態を示す。作業者は、図11Aの矢印AR3で示すように、指の力によってピンPN2の回りでカムレバーCLを回転させることで、カムレバーCLによるホルダ部HDに対する偏心カムECの押し付けを解除できる。押し付けが解除された偏心カムECは、ピンPN1の回りで回転可能となる。作業者は、図11Cの矢印AR4で示すように、指の力によってピンPN1の回りで偏心カムECを回転させることで、レバー部LVの凹部LVaと偏心カムECとの嵌合を解除できる。図11Cの点線で表された図形は、ピンPN1の回りで180度回転させられた解除位置にある偏心カムECを示す。解除位置は、レバー部LVの凹部LVaと偏心カムECとの嵌合を解除できる位置を意味する。嵌合が解除されたレバー部LVは、ホルダ部HDに関して軸AXの方向に相対移動可能となる。このようにして、作業者は、工具を用いない所定の操作により、ホルダ部HDからレバー部LVを手作業で取り外すことができる。
この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。なお、レバー部LVは、回転防止構造RPMを介して軸AXの回りで相対回転不能にホルダ部HDに連結されている。
次に、図12A〜図12Cを参照し、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例について説明する。図12A〜図12Cは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例を示す。具体的には、図12Aは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの斜視図であり、図12Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの断面図である。図12Cは、ジョイント部JTを構成する回転クサビRW、及び、回転クサビRWが嵌るレバー部LVの凹部LVbの斜視図を示す。図12A〜図12Cの例では、レバー部LVとホルダ部HDとは回転防止構造RPMを介して連結されている。但し、明瞭化のため、図12A〜図12Cは、回転防止構造RPMの図示を省略している。
図12A〜図12Cのジョイント部JTは、回転クサビ付きクランプレバーJTfである。回転クサビ付きクランプレバーJTfは、主に、回転クサビRW、ピンPN1、ピンPN2、及びカムレバーCLで構成されている。この構成において、カムレバーCLは、操作部として機能し、回転クサビRWは、被操作部及び係合部として機能する。そして、レバー部LVは、係合部によって係合される被係合部として機能する。
図12A〜図12Cの構成は、回転クサビRWを有する回転クサビ付きクランプレバーJTfを利用する点で、偏心カムECを有する偏心カム付きクランプレバーJTeを利用する図11A〜図11Cの構成と異なるが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳説する。
回転クサビRWは、ピンPN1の回りで回転できるように配置された部材であり、レバー部LVに形成された凹部LVbに嵌合するように構成されている。カムレバーCLは、ホルダ部HDに対して回転クサビRWを押し付ける部材であり、ピンPN1で支持されているピンPN2の回りで回転できるように構成されている。図12A及び図12Bは何れも、回転クサビRWが凹部LVbに嵌合された状態でカムレバーCLによって押さえ付けられている状態を示す。作業者は、図12Aの矢印AR5で示すように、指の力によってピンPN2の回りでカムレバーCLを回転させることで、カムレバーCLによるホルダ部HDに対する回転クサビRWの押し付けを解除できる。押し付けが解除された回転クサビRWは、ピンPN1の回りで回転可能となる。作業者は、図12Cの矢印AR6で示すように、指の力によってピンPN1の回りで回転クサビRWを回転させることで、レバー部LVの凹部LVbと回転クサビRWとの嵌合を解除できる。嵌合が解除されたレバー部LVは、ホルダ部HDに関して軸AXの方向に相対移動可能となる。このようにして、作業者は、工具を用いない所定の操作により、ホルダ部HDからレバー部LVを手作業で取り外すことができる。
この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。なお、レバー部LVは、回転防止構造RPMを介して軸AXの回りで相対回転不能にホルダ部HDに連結されている。
次に、図13A及び図13Bを参照し、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例について説明する。図13A及び図13Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例を示す。具体的には、図13Aは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの斜視図である。図13Bは、図13Aの一点鎖線L4を含む軸AXに垂直な断面を示す。図13A及び図13Bの例では、レバー部LVとホルダ部HDとは回転防止構造RPMを介して連結されている。但し、明瞭化のため、図13A及び図13Bは、回転防止構造RPMの図示を省略している。
図13Aに示すように、レバー部LVは、ホルダ部HDと対向する端部が円柱体となるように構成されている。ホルダ部HDは、レバー部LVと対向する端部が円筒体となるように構成されている。そして、ホルダ部HDは、その円筒体の内側にレバー部LVの円柱体を作業者が嵌合させることができるように構成されている。但し、レバー部LVの端部は、角柱体、角筒体、又は円筒体等であってもよい。この場合、ホルダ部HDの端部は、レバー部LVの端部を受け入れ可能な他の形状を有していてもよい。また、図13A及び図13Bの例では、ホルダ部HDの端部がレバー部LVの端部を取り囲んで受け入れるように構成されているが、レバー部LVの端部がホルダ部HDの端部を取り囲んで受け入れるように構成されていてもよい。
ジョイント部JTは、スライドクサビ付きクランプレバーJTgである。スライドクサビ付きクランプレバーJTgは、主に、ネジ部材SR、スライドクサビSW、ピンPN2、及び、カムレバーCLで構成されている。この構成において、カムレバーCLは、操作部として機能し、ホルダ部HDは、被操作部及び係合部として機能する。そして、レバー部LVは、係合部によって係合される被係合部として機能する。
ネジ部材SRは、ホルダ部HDの円筒体に形成された貫通孔HDaに挿入される締結部材の一例である。図13A及び図13Bの例では、ネジ部材SRは、貫通孔HDaに形成された雌ネジに対応する雄ネジである。
貫通孔HDaは、図13Bに示すように、軸AXに垂直な方向にホルダ部HDの円筒体を貫通するように延び、レバー部LVの表面を露出させる開口HDbを形成している。
スライドクサビSWは、貫通孔HDa内に配置され、開口HDbを通じてレバー部LVに押し付けられる部材である。図13A及び図13Bの例では、スライドクサビSWは、ネジ部材SRが貫通する貫通孔を有するカラー部材である。スライドクサビSWは、開口HDbに対応する部分で、レバー部LVの外周面に適合する曲面を有するように構成されている。
作業者は、レバー部LVの円柱体をホルダ部HDの円筒体に挿入した状態で、スライドクサビSWが取り付けられたネジ部材SRを貫通孔HDaに差し込む。そして、作業者は、ネジ部材SRを用いてスライドクサビSWをレバー部LVの表面に接触させた後、カムレバーCLを用いてスライドクサビSWをレバー部LVの表面に押し付ける。このようにして、作業者は、工具を用いない所定の操作により、手作業でレバー部LVをホルダ部HDに連結できる。
この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。なお、レバー部LVは、回転防止構造RPMを介して軸AXの回りで相対回転不能にホルダ部HDに連結されている。
次に、図14A及び図14Bを参照し、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例について説明する。図14A及び図14Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの更に別の構成例を示す。具体的には、図14A及び図14Bは、レバー部LV、ジョイント部JT、及びホルダ部HDの斜視図である。図14Aは、ジョイント部JTによってレバー部LVとホルダ部HDとが連結される前の状態を示し、図14Bは、ジョイント部JTによってレバー部LVとホルダ部HDとが連結された後の状態を示す。図14A及び図14Bの例では、ジョイント部JTが回転防止構造RPMとして機能する。そのため、インロー構造SJは採用されていない。
図14Aに示すように、ホルダ部HDは、レバー部LVと対向する端部に円柱体77を有するように構成されている。レバー部LVは、ホルダ部HDと対向する端部に円筒体78を有するように構成されている。そして、レバー部LVは、円筒体78にホルダ部HDの円柱体77を作業者が嵌合させることができるように構成されている。但し、円柱体77は、角柱体又は楕円柱体等であってもよい。この場合、円筒体78は、角柱体又は楕円柱体等に適合するように構成される。
図14A及び図14Bの例では、ジョイント部JTは、ボールロック機構JThである。ボールロック機構JThは、主に、円柱体77、円筒体78、ボールBL、及びスリーブSLで構成される。
スリーブSLは、ホルダ部HDと対向するレバー部LVの端部にスライド可能に取り付けられる部材であり、図14Aに示すように+Z方向に移動させられた第1状態と、−Z方向に移動させられた第2状態(不図示。)と、をとり得る。スリーブSLは、典型的には、バネ等の付勢部材によって−Z方向に付勢されており、作業者がスリーブSLに触れていないときには第2状態となっている。すなわち、第1状態において作業者がスリーブSLから手を離すとスリーブSLは第2状態に戻る。
ボールBLは、スリーブSLが第1状態のときに円筒体78の外周面から外側に突出し、スリーブSLが第2状態のときに円筒体78の内周面から内側に突出するように構成されている。図14A及び図14Bの例では、ボールBLは、円筒体78の周方向に沿って等間隔に配置されている。但し、ボールBLは、円筒体78の周方向に沿って不等間隔に配置されていてもよい。レバー部LVが不適切な角度関係でホルダ部HDに連結されてしまうのを防止するためである。
ボールBLは、スリーブSLが第2状態のとき、すなわち、円筒体78の内周面から内側に突出しているときに、円柱体77の外周面に形成された凹部77aと係合するように構成されている。そして、ボールBLと凹部77aとが係合している場合、レバー部LVとホルダ部HDとは、軸AXの方向において相対移動不能となり、且つ、軸AXの回りで相対回転不能となる。この構成において、レバー部LVは、操作部として機能し、ボールBLは、被操作部及び係合部として機能する。そして、凹部77aは、係合部によって係合される被係合部として機能する。
作業者は、スリーブSLを指の力で押し上げてスリーブSLを図14Aの第1状態とし、円柱体77と円筒体78とを嵌合させ、その後にスリーブSLから手を離してスリーブSLを第2状態に戻すことで、ボールBLと凹部77aとを係合させることができる。すなわち、作業者は、工具を用いない所定の操作により、手作業でレバー部LVとホルダ部HDとを連結できる。
スリーブSLは、円筒体78が円柱体77に押し当てられたときに、その押し当て力を利用して自動的且つ一時的に第1状態となり、その後にボールBLと凹部77aとが係合したときにバネの力を利用して自動的に第2状態に戻るように構成されていてもよい。
また、作業者は、図14Bの矢印AR7で示す方向にスリーブSLを指の力で押し上げることで、円筒体78の外周面からボールBLを突出させることができる状態をもたらす。そして、作業者は、その状態でレバー部LVを持ち上げることで、工具を用いない所定の操作により、手作業でホルダ部HDからレバー部LVを分離できる。
この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となり且つ軸AXの回りで相対回転不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。
上述の通り、本発明の実施形態に係るショベル100は、上部旋回体3と、上部旋回体3に搭載されるキャビン10と、キャビン10内に設けられる操作レバーと、を備えている。操作レバーは、左操作レバー26L及び右操作レバー26Rを含む。操作レバーは、把持部GRが固定されたレバー部LVと、レバー部LVが連結されるホルダ部HDと、レバー部LVとホルダ部HDとを連結するジョイント部JTと、を有する。そして、レバー部LVは、ジョイント部JTに対する所定の手動操作により、ホルダ部HDに工具不要で着脱可能となるように構成されている。すなわち、レバー部LVは、手作業で容易に交換できるように構成されている。
この構成により、ショベル100は、操作レバーの位置をより柔軟に調節できる。形状、幅、又は長さ等が異なる様々な把持部GRが固定された複数のレバー部LVが着脱可能となるためである。その結果、操作者は、自身の体型(肩幅、腕の長さ、又は手の大きさ等)に合ったレバー部LVを選択して使用できる。或いは、操作者は、好みの握り位置をもたらすレバー部LVを選択して使用できる。或いは、操作者は、ショベル100の作業内容に応じてレバー部LVを取り換えることができる。或いは、操作者は、破損、汚損、或いは劣化したレバー部LVを別のレバー部LVに容易に取り換えることができる。そのため、ショベル100は、操作レバーに関する操作者の高い要求に応じることができる。
また、レバー部LVが交換可能に構成されているため、操作レバーは、軸AX回りのレバー部LVの固定角度を調整する調整機構を備える必要がない。そのため、調整機構の緩み、ガタツキ、又は故障等に起因する問題が発生するのを防止できる。
レバー部LVは、望ましくは、ジョイント部JTを介してホルダ部HDに連結されている。この構成により、レバー部LVとホルダ部HDとは、軸AXの方向において相対移動不能となるように連結される。そのため、レバー部LVのガタツキ、緩み、及び望まない伸縮等がより確実に防止される。
ジョイント部JTは、例えば図7A及び図7Bに示すような、蝶ネジTSを有するクランプリングJTaであってもよい。そして、レバー部LVは、第1フランジ部としてのテーパフランジ部LVfを有し、ホルダ部HDは、第2フランジ部としてのテーパフランジ部HDfを有していてもよい。この場合、レバー部LVは、テーパフランジ部LVfとテーパフランジ部BDfとがクランプリングJTaによって締め付けられてホルダ部HDに連結される。この構成により、作業者は、工具を用いることなく、ホルダ部HDからレバー部LVを容易に取り外すことができる。また、作業者は、工具を用いることなく、取り外したレバー部LVとは別のレバー部LVをホルダ部HDに容易に取り付けることができる。
レバー部LVは、例えば、カムレバーCLを含むクランプリングJTb(図8A〜図8C参照。)、ピンロック機構JTc(図9A及び図9B参照。)、テーパ嵌合構造JTd(図10A及び図10B参照。)、偏心カム付きクランプレバーJTe(図11A〜図11C参照。)、回転クサビ付きクランプレバーJTf(図12A〜図12C参照。)、又はスライドクサビ付きクランプレバーJTg(図13A及び図13B参照。)によってホルダ部HDに連結されてもよい。この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。
操作レバーは、望ましくは、回転防止構造を有する。この場合、回転防止構造は、例えば、インロー構造SJである。回転防止構造は、レバー部LVがホルダ部HDに関して回転してしまうのを確実に防止できる。
レバー部LVは、ボールロック機構JTh(図14A及び図14B参照。)によってホルダ部HDに連結されてもよい。この構成により、作業者は、レバー部LVとホルダ部HDとが軸AXの方向において相対移動不能となり且つ軸AXの回りで相対回転不能となるようにレバー部LVとホルダ部HDとを工具不要で連結できる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。
例えば、上述の実施形態では、油圧式パイロット回路を備えた油圧式操作システムが開示されている。具体的には、左操作レバー26Lに関する油圧式パイロット回路では、パイロットポンプ15から左操作レバー26Lのリモートコントロール弁RVへ供給される作動油が、左操作レバー26Lの傾倒によって開閉されるリモートコントロール弁RVの開度に応じた流量で、アーム制御弁としての制御弁176のパイロットポートへ伝達される。
但し、このような油圧式パイロット回路を備えた油圧式操作システムではなく、電気式パイロット回路を備えた電気式操作レバーを含む電気式操作システムが採用されてもよい。この場合、電気式操作レバーのレバー操作量は、電気信号としてコントローラ30へ入力される。また、パイロットポンプ15と各制御弁のパイロットポートとの間には電磁弁が配置される。電磁弁は、コントローラ30からの電気信号に応じて動作するように構成される。この構成により、電気式操作レバーを用いた手動操作が行われると、コントローラ30は、レバー操作量に対応する電気信号によって電磁弁を制御してパイロット圧を増減させることで各制御弁をコントロールバルブユニット17内で移動させることができる。なお、各制御弁は電磁スプール弁で構成されていてもよい。この場合、電磁スプール弁は、電気式操作レバーのレバー操作量に対応するコントローラ30からの電気信号に応じて動作する。
電気式操作レバーを含む電気式操作システムが採用される場合、コントローラ30は、油圧式操作レバーを含む油圧式操作システムが採用される場合に比べ、自律制御機能を容易に実行できる。
図15は、電気式操作システムの構成例を示す。具体的には、図15の電気式操作システムは、ブーム操作システムの一例であり、主に、パイロット圧作動型のコントロールバルブユニット17と、電気式操作レバーとしての右操作レバー26Rと、コントローラ30と、ブーム上げ操作用の電磁弁65と、ブーム下げ操作用の電磁弁66とで構成されている。図15の電気式操作システムは、アーム操作システム、バケット操作システム、旋回操作システム、及び走行操作システム等にも同様に適用され得る。
パイロット圧作動型のコントロールバルブユニット17は、図2に示すように、左走行用油圧モータ2MLに関する制御弁171、右走行用油圧モータ2MRに関する制御弁172、旋回用油圧モータ2Aに関する制御弁173、バケットシリンダ9に関する制御弁174、ブームシリンダ7に関する制御弁175、及びアームシリンダ8に関する制御弁176等を含む。電磁弁65は、パイロットポンプ15と制御弁175の上げ側パイロットポートとを繋ぐ管路の流路面積を調節できるように構成されている。電磁弁66は、パイロットポンプ15と制御弁175の下げ側パイロットポートとを繋ぐ管路の流路面積を調節できるように構成されている。
手動操作が行われる場合、コントローラ30は、右操作レバー26Rの操作信号生成部が出力する操作信号(電気信号)に応じてブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成する。右操作レバー26Rの操作信号生成部が出力する操作信号は、右操作レバー26Rの操作量及び操作方向に応じて変化する電気信号である。
具体的には、コントローラ30は、右操作レバー26Rがブーム上げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム上げ操作信号(電気信号)を電磁弁65に対して出力する。電磁弁65は、ブーム上げ操作信号(電気信号)に応じて流路面積を調節し、制御弁175の上げ側パイロットポートに作用する、ブーム上げ操作信号(圧力信号)としてのパイロット圧を制御する。同様に、コントローラ30は、右操作レバー26Rがブーム下げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム下げ操作信号(電気信号)を電磁弁66に対して出力する。電磁弁66は、ブーム下げ操作信号(電気信号)に応じて流路面積を調節し、制御弁175の下げ側パイロットポートに作用する、ブーム下げ操作信号(圧力信号)としてのパイロット圧を制御する。
自律制御機能を実行する場合、コントローラ30は、例えば、右操作レバー26Rの操作信号生成部が出力する操作信号(電気信号)に応じる代わりに、自律制御信号(電気信号)に応じてブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成する。自律制御信号は、コントローラ30が生成する電気信号であってもよく、コントローラ30以外の外部の制御装置等が生成する電気信号であってもよい。
本願は、2018年7月31日に出願した日本国特許出願2018−144609号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
1・・・下部走行体 1C・・・クローラ 2・・・旋回機構 2A・・・旋回用油圧モータ 2M・・・走行用油圧モータ 2ML・・・左走行用油圧モータ 2MR・・・右走行用油圧モータ 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 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・・・キャビン 11・・・エンジン 13・・・レギュレータ 14・・・メインポンプ 15・・・パイロットポンプ 17・・・コントロールバルブユニット 18・・・絞り 19・・・制御圧センサ 21・・・フロア 22・・・基台 24・・・運転席 24a・・・座部 24b・・・背もたれ部 26・・・操作装置 26D・・・走行レバー 26DL・・・左走行レバー 26DR・・・右走行レバー 26L・・・左操作レバー 26R・・・右操作レバー 27・・・コンソールボックス 28・・・吐出圧センサ 29、29DL、29DR、29LA、29LB、29RA、29RB・・・操作圧センサ 30・・・コントローラ 31・・・アームレスト 40・・・センターバイパス管路 42・・・パラレル管路 60・・・制御弁 65・・・電磁弁 66・・・電磁弁 70・・・位置決めピン 71・・・ボタン 72・・・抜け止め突起 73・・・円錐台突起 74・・・円錐台凹部 75・・・第1レバー 75a・・・ストッパ 76・・・第2レバー 77・・・円柱体 77a・・・凹部 78・・・円筒体 100・・・ショベル 171〜176・・・制御弁 BL・・・ボール BT・・・ブーツ CD1・・・パイロットライン CL・・・カムレバー EC・・・偏心カム EW・・・信号線 GR、GRa・・・把持部 HD・・・ホルダ部 HDa・・・貫通孔 HDb・・・開口 HDf・・・テーパフランジ部 JT・・・ジョイント部 JTa・・・クランプリング JTb・・・クランプリング JTc・・・ピンロック機構 JTd・・・テーパ嵌合構造 JTe・・・クランプレバー JTf・・・回転クサビ付きクランプレバー JTg・・・スライドクサビ付きクランプレバー JTh・・・ボールロック機構 LV・・・レバー部 LVa、LVb・・・凹部 LVf・・・テーパフランジ部 PN1、PN2・・・ピン PT・・・突出部 RM・・・解除機構 RPM・・・回転防止構造 RS・・・凹部 RV・・・リモートコントロール弁 RW・・・回転クサビ SJ・・・インロー構造 SL・・・スリーブ SR・・・ネジ部材 SW・・・スライドクサビ TS・・・蝶ネジ

Claims (9)

  1. 上部旋回体と、
    前記上部旋回体に搭載される運転室と、
    前記運転室内に設けられる操作レバーと、を備え、
    前記操作レバーは、
    把持部が固定されたレバー部と、
    レバー部が連結されるホルダ部と、
    前記レバー部と前記ホルダ部とを連結するジョイント部と、を有し、
    前記レバー部は、前記ジョイント部に対する所定の手動操作により、前記ホルダ部に工具不要で着脱可能となるように構成されている、
    ショベル。
  2. 前記ジョイント部は、操作部と被操作部を有する、
    請求項1に記載のショベル。
  3. 前記レバー部は、操作部であり、
    前記ジョイント部は、被操作部である、
    請求項1に記載のショベル。
  4. 前記ジョイント部は、蝶ネジを有するクランプリングである、
    請求項1に記載のショベル。
  5. 前記レバー部は、第1フランジ部を有し、
    前記ホルダ部は、第2フランジ部を有し、
    前記レバー部は、前記第1フランジ部と前記第2フランジ部とが前記ジョイント部によって締め付けられて前記ホルダ部に連結される、
    請求項1に記載のショベル。
  6. 前記レバー部は、カムレバーを含むクランプリング、ピンロック機構、テーパ嵌合構造、偏心カム付きクランプレバー、回転クサビ付きクランプレバー又はスライドクサビ付きクランプレバーの何れかによって前記ホルダ部に連結される、
    請求項1に記載のショベル。
  7. 前記操作レバーは、回転防止構造を有する、
    請求項1に記載のショベル。
  8. 前記回転防止構造は、インロー構造である、
    請求項7に記載のショベル。
  9. 前記レバー部は、ボールロック機構によって前記ホルダ部に連結される、
    請求項1に記載のショベル。
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