(57)【要約】【課題】位置決めされた運転席に座ったオペレータが調整操作を要することなく直ちに、手首を動かす程度で済む軽快な操作を実施できる。【解決手段】油圧ショベルの旋回体上に配置される運転室６内の運転席８の前方位置に、操作パネル９に保持される本発明の第１実施形態に係る操作レバー装置１０を設け、この操作レバー装置１０は、左右方向、及び前後方向の回動が可能な球体から成る回動体１１を有すると共に、この回動体１１に手の挿入を許容させる開口部１３を形成し、この回動体１１の回動中心に、この回動体１１と一体にオペレータが把持可能なグリップ部１４を設け、回動体１１の回動に応じたパイロット圧、すなわち油圧アクチュエータを制御する方向制御弁を切換える油圧操作信号を出力させる油圧式操作弁１５を備えた構成にしてある。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右方向、及び前後方向の回動が可能なグリップ部と、このグリップ部の回動に応じた操作信号を出力する操作信号出力手段とを備えた操作レバー装置において、
左右方向、及び前後方向の回動が可能な回動体を備えると共に、この回動体の回動中心に、この回動体と一体に上記グリップ部を設けたことを特徴とする操作レバー装置。
【請求項２】
上記請求項１記載の発明において、
上記操作信号が油圧操作信号から成り、
上記操作信号出力手段が、上記回動体の回動に応じた上記油圧操作信号を出力する油圧式操作弁から成ることを特徴とする操作レバー装置。
【請求項３】
上記請求１記載の発明において、
上記操作信号が、電気操作信号から成り、
上記操作信号出力手段が、上記回動体の回動に応じた上記電気操作信号を出力する回転角検出器から成ることを特徴とする操作レバー装置。
【請求項４】
上記請求１記載の発明において、
上記回動体が球体から成り、この球体が手の挿入を許容させる開口部を有すると共に、
上記回動体が収納される凹球面から成る収納部を備えたことを特徴とする操作レバー装置。
【請求項５】
上記請求１〜４のいずれか１項記載の発明において、
運転室を有する旋回体を備えた建設機械の上記運転室内に配置したことを特徴とする操作レバー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械などに備えられ、左右方向、及び前後方向の回動が可能なグリップ部を有する操作レバー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。図８は、この特許文献１に示される操作レバー装置の配置形態を示す側面図、図９は特許文献１に示される操作レバー装置の要部を示す斜視図である。
【０００３】
この従来技術は、例えば油圧ショベルの運転室内に配置されており、図８に示すように、肘掛け部４０を有する運転席４１の前方位置に、運転席４１に座ったオペレータが把持可能なグリップ部４２を備えている。
【０００４】
また、この従来技術は図９に示すように、グリップ部４２の左右方向の回動を検出し、電気操作信号を出力するロータリ式ポテンショメータ等から成る第１回転角検出器４３と、前後方向の回動を検出し、電気操作信号を出力するロータリ式ポテンショメータ等から成る第２回転角検出器４７とを備えている。第１回転角検出器４３は、ケーシング４５内に回動軸４６を備えている。同様に、第２回転角検出器４７も、ケーシング４９内に回動軸５０を備えている。グリップ部４２と第１回転角検出器４３の回動軸４６とは、第１入力レバー部４４によって連結されており、第１回転角検出器４３のケーシング４５と、第２回転角検出器４７の回動軸５０とは、第２入力レバー部４８によって連結されている。第２回転角検出器４７は固定手段によって固定されるものの、第１回転角検出器４３は前後方向に揺動可能になっている。
【０００５】
また、第１回転角検出器４３の回動軸４６の軸心５１と、第２回転角検出器４７の回動軸５０の軸心５２との交点の位置が、オペレータの手首の関節Ｐの位置に一致するように第１入力レバー部４４、及び第２入力レバー部４８の形状寸法が設定されている。
【０００６】
この従来技術では、オペレータによって把持されたグリップ部４２が、例えば左右方向に回動すると、第１入力レバー部４４を介して第１回転角検出器４３の回転軸４６が回動し、この第１回転角検出器４３からグリップ部４２の操作量に応じた電気操作信号が出力される。また例えば、グリップ部４２が前後方向に回動すると、第１入力レバー部４４、第１回転角検出器４３のケーシング４５、及び第２入力レバー部４８を介して第２回転角検出器４７の回転軸５０が回動し、この第２回転角検出器４７からグリップ部４２の操作量に応じた電気操作信号が出力される。これらの電気操作信号に応じて、ブーム、アーム等の油圧アクチュエータの駆動を制御する該当する方向制御弁が切換え操作されるようになっている。
【０００７】
この従来技術では、オペレータは自身の手首の関節Ｐを中心にして、ほとんどその手首を動かすだけでグリップ部４２の回動操作を行なうことができ、すなわち、グリップ部４２の回動操作に際して、オペレータは自身の腕を大きく動かさずに軽快な回動操作を実現でき、これにより操作時のオペレータの疲労を軽減できる。
【０００８】
ところで、上述したように、第１入力レバー部４４、第２入力レバー部４８等の形状寸法は、オペレータの手首の関節Ｐに応じて設定され得るものであるが、オペレータの中には手の大きい者も小さい者も存在し、把持したグリップ部４２とオペレータの手首の関節Ｐとの距離はオペレータのそれぞれで異なる場合が多い。このような事情を考慮して、上述した従来技術では、把持したグリップ部４２とオペレータの手首の関節Ｐとの距離を可変にできる技術も提案されている。
【０００９】
図１０は図９に示される従来の操作レバー装置において、第２入力レバー部の長さ調整手段等の構造を示す側面図、図１１は図１０のＥ部拡大図である。
【００１０】
上述した従来技術には、オペレータの手の大きさに適応させるために、すなわち、グリップ部４２を把持したときの上述したオペレータの手首の関節Ｐの位置が、第１回転角検出器４３の回動軸４６の軸心５１と、第２回転角検出器４７の回動軸５０の軸心５２との交点の位置に一致するように、図１０に示すように、第２入力レバー部４８を分割レバー部４８ａと分割レバー部４８ｂとの組み合わせとして長さ調整を可能にし、また、グリップ部４２を止めねじ５３によってその傾転角度調整を可能にした構造が提案されている。
【００１１】
図１１に示すように、上述した分割レバー部４８ａの端部には、ねじ部４８ａ１が形成され、分割レバー部４８ｂの端部には、分割レバー部４８ａのねじ部４８ａ１が螺合するねじ孔４８ｂ１が形成され、長さの調整後には、分割レバー部４８ａと分割レバー部４８ｂとがロックナット５４で固定されるようになっている。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−１３２２５８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、上述した従来技術では、運転席４１に座ってグリップ部４２を把持して操作するオペレータが別の者に変わるたびに、第２入力レバー部４８の長さ調整操作を必要とする懸念があり、したがってオペレータに煩わしさを与え、この点で操作性の向上が見込めなくなる問題がある。
【００１４】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、位置決めされた運転席に座ったオペレータが調整操作を要することなく直ちに、手首を動かす程度で済む軽快な操作を実施できる操作レバー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、左右方向、及び前後方向の回動が可能なグリップ部と、このグリップ部の回動に応じた操作信号を出力する操作信号出力手段とを備えた操作レバー装置において、左右方向、及び前後方向の回動が可能な回動体を備えると共に、この回動体の回動中心に、この回動体と一体に上記グリップ部を設けたことを特徴としている。
【００１６】
このように構成した本発明は、位置決めされた運転席に座ったオペレータの手の大きさの如何に拘わらず、回動体に備えられるグリップ部を把持した手の部分が回動体の回動中心に一致する。したがって、グリップ部を把持しているオペレータは、自身の手首を動かしてグリップ部を左右方向、あるいは前後方向に回動させることで回動体を回動させ、操作信号出力手段から回動体の回動量、すなわち操作量に応じた操作信号を出力させることができる。このように本発明は、何らの調整操作を要することなく直ちに、手首を動かす程度の軽快な操作で操作信号を出力させることができる。
【００１７】
また本発明は、上記発明において、上記操作信号が油圧操作信号から成り、上記操作信号出力手段が、上記回動体の回動に応じた上記油圧操作信号を出力する油圧式操作弁から成ることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記発明において、上記操作信号が、電気操作信号から成り、上記操作信号出力手段が、上記回動体の回動に応じた上記電気操作信号を出力する回転角検出器から成ることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記発明において、上記回動体が球体から成り、この球体が手の挿入を許容させる開口部を有すると共に、上記回動体が収納される凹球面から成る収納部を備えたことを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記発明において、運転室を有する旋回体を備えた建設機械の上記運転室内に配置したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、回動体の回動中心にグリップ部を設けたことにより、位置決めされた運転席に座ったオペレータがグリップ部を把持するだけで何らの調整操作を要することなく直ちに、手首を動かす程度で済む軽快な操作を実施でき、上述した調整操作に伴う煩わしさをオペレータに与える懸念がなく、従来に比べて操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下，本発明に係る操作レバー装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明に係る操作レバー装置の実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。
【００２４】
この図１に示すように、本発明に係る操作レバー装置が備えられる油圧ショベルは、走行体１と、この走行体１上に配置される旋回体２と、この旋回体２に上下方向の回動可能に連結されるブーム３と、このブーム３に上下方向の回動可能に連結されるアーム４と、このアーム４に上下方向の回動可能に連結されるバケット５を備えている。また、ブーム３を駆動するブームシリンダ３ａ、アーム４を駆動するアームシリンダ４ａ、バケット５を駆動するバケットシリンダ５ａの他に、走行体１を走行させる図示しない走行モータや、旋回体２を旋回させる図示しない旋回モータ等の各種の油圧アクチュエータを備えている。
【００２５】
上述したブーム３、アーム４、バケット５等により、土砂の掘削作業などを行なう作業機が構成されている。また、旋回体２の前側位置には運転室６が備えられ、この運転室６内に、上述した各種油圧アクチュエータを操作する本発明に係る操作レバー装置が配置される。
【００２６】
図２は本発明に係る操作レバー装置の第１実施形態の配置形態を示す側面図で、（ａ）図は運転席の位置を第１実施形態に近づけた状態を示す図、（ｂ）図は運転席の位置を第１実施形態から少し離した状態を示す図である。
【００２７】
本発明の第１実施形態に係る操作レバー装置１０は、図２に示すように、前述の図１に示した運転室６内に配置されて肘掛け部７を有する運転席８の前方に立設した操作パネル９部分に設置してある。なお、運転席８は図２の（ａ）図の矢印２４で示すように、前後方向にスライド可能になっている。（ａ）図は、例えば比較的小柄なオペレータが座った場合の運転席８の位置を示しており、運転席８が操作レバー装置１０に近い位置に位置決めされている。（ｂ）図は、例えば比較的大柄なオペレータが座った場合の運転席８の位置を示しており、（ａ）図に示す状態から運転席８をわずかに後方にスライドさせ、運転席８が操作レバー操作１０から少し遠くなった位置に位置決めされている。このように運転席８は、オペレータの体格に応じて、そのオペレータが操作レバー装置１０を最も操作しやすい位置までスライド可能になっている。
【００２８】
図３は本発明の第１実施形態を示す正面図、図４は本発明の第１実施形態を示す側断面図、図５は本発明の要部を拡大して示した背面図で、（ａ）図は中立時の状態を示す図、（ｂ）図は操作時の状態を示す図である。
【００２９】
本発明の第１実施形態に係る操作レバー装置１０は、図３の矢印２５で示す左右方向に、及び図４の矢印２６で示す前後方向に、さらには、これらの左右方向と前後方向の中間の方向に、それぞれ回動可能な例えば球体から成る回動体１１を備えている。この回動体１１の回動中心に、オペレータが把持可能なグリップ部１４を、この回動体１１と一体に設けてある。また、回動体１１には、オペレータの手の挿入を許容させる開口部１３を形成させてある。操作パネル９には図４に示すように、回動体１１が回動可能に収納される凹球面から成る収納部１２を形成させてある。
【００３０】
また、操作パネル９内には、図４に示すように、グリップ部１４の回動、すなわちグリップ部１４と一体の回動体１１の回動に応じた操作信号、例えば油圧操作信号を出力可能な操作信号出力手段、すなわち油圧式操作弁１５を配置してある。
【００３１】
図５の（ａ）（ｂ）図に示すように、回動体１１の下端に形成した突出部１６と、径寸法の比較的小さい小パイプ１７とを第１ユニバーサルジョイント１８で連結してあり、小パイプ１７が摺動可能に収納される径寸法の大きい大パイプ１９の下端にカム板２０を一体に設けてあり、このカム板２０の下端部と、油圧式操作弁１５の中央部分に立設した支柱２１とを第２ユニバーサルジョイント１８で連結してある。
【００３２】
油圧式操作弁１５は、図３の矢印２５で示す左右方向に２本、図４の矢印２６で示す前後方向に２本、計４本の摺動可能なスプール２３を備えている。図５の（ａ）図に示すように、回動体１１が回動しないことに伴って油圧式操作弁１５が中立位置に保持されている状態では、カム板２０に４本のスプール２３の上端のそれぞれが当接するようになっている。これらのスプール２３のいずれかが押し下げられることにより、該当するスプール２３に関連して設けられたパイロット管路に、パイロット圧、すなわち油圧操作信号が供給されるようになっている。
【００３３】
なお、説明を分かりやすくするために、図５では油圧式操作弁１５の部分を図４に示すものよりも拡大して描いてある。また、図５では油圧式操作弁１５に設けられる４本のスプール２３のうちの左右方向の回動に応じて摺動する２本のスプール２３だけを描いてあり、前後方向の回動に応じて摺動する別の２本のスプール２３は図示を省略してある。
【００３４】
さらに、図示は省略するが、油圧式操作弁１５の作動に伴って出力されるパイロット圧、すなわち油圧操作信号は、前述した各種油圧アクチュエータの駆動を制御するそれぞれの方向制御弁のパイロット室に与えられるようになっている。
【００３５】
このように構成した第１実施形態は、図２に示す運転席８に座ったオペレータが、自身の体格に合わせて運転席８を適宜スライドさせて、この運転席８を位置決めした後に、手を図３，４に示す回動体１１の開口部１３に挿入してグリップ部１４を把持し、例えば図３の矢印２５で示す左右方向に回動させると、回動体１１が回動し、例えば図５の（ｂ）図に示すように、第１ユニバーサルジョイント１８が同（ｂ）図において左方向に移動し、大パイプ１９に収納されていた小パイプ１７が伸長し、カム板２０が傾いて、油圧式操作弁１５の該当するスプール２３が下降する。これに伴って、この油圧式操作弁１５から油圧操作信号が、対応する図示しない方向制御弁のパイロット室に供給され、この方向制御弁が切換えられて、この方向制御弁で制御される油圧アクチュエータに図示しないメインポンプからの圧油が供給され、この油圧アクチュエータが駆動する。
【００３６】
また例えば、グリップ部１４を把持し、図４の矢印２６で示す前後方向に回動させると、回動体１１が回動し、上述と同様にしてカム板２０が傾き、油圧式操作弁１５の上述とは異なるスプールが下降する。これに伴って、油圧式操作信号が、対応する図示しない別の方向制御弁等のパイロット室に供給され、この別の方向制御弁が切換えられて、この別の方向制御弁で制御される上述とは異なる油圧アクチュエータに図示しないメインポンプからの圧油が供給され、その油圧アクチュエータが駆動する。
【００３７】
この第１実施形態によれば、位置決めされた運転席８に座ったオペレータの手の大きさの如何に拘わらず、回動体１１に備えられるグリップ部１４を把持した手の部分が回動体１１の回動中心に一致する。したがって、グリップ部１４を把持したオペレータは上述したように、手首を左右方向に、あるいは前後方向に、さらには左右方向と前後方向の中間の方向に動かすことで回動体１１を回動させ、油圧式操作弁１５から回動体１１の回動量、すなわち操作量に応じた操作信号を出力させることができる。このように第１実施形態によれば、何らの調整操作を要することなく直ちに、手首を動かす程度で済む軽快な操作で、油圧操作信号を出力させることができる。また、上述のように何ら調整操作を要することがないので、このような調整操作に伴う煩わしさをオペレータに与える懸念がない。これにより、優れた操作性を確保できる。
【００３８】
図６は本発明の第２実施形態を示す正面図、図７は本発明の第２実施形態を示す側断面図である。この第２実施形態は、図６の矢印２５で示す回動体１１の左右方向の回動に応じた操作信号を出力可能な操作信号出力手段として、電気操作信号を出力する例えばロータリ式のポテンショメータから成る第１回転角検出器３０を備えており、図７の矢印２６で示す回動体１１の前後方向の回動に応じた操作信号を出力する例えばロータリポテンショメータから成る第２回転角検出器３１を備えている。
【００３９】
これらの第１回転角検出器３０、第２回転角検出器３１から出力される電気操作信号が、例えば図示しないコントローラに入力され、このコントローラにおいて信号処理され、このコントローラから駆動制御信号が出力され、この駆動制御信号に応じて各油圧アクチュエータに係る図示しない方向制御弁が切換えられるようになっている。その他の構成は、例えば前述した第１実施形態と同等である。
【００４０】
このように構成した第２実施形態も、第１実施形態と同様に、位置決めされた運転席８に座ったオペレータが回転体１１のグリップ部１４を把持することにより、調整操作を要することなく、直ちに手首を動かす程度で済む軽快な操作を実現でき、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００４１】
なお、既設の油圧式操作レバー装置であっても、その既設の操作レバー部分を、第１実施形態で示すグリップ部１４を有する回動体１１、小パイプ１７、大パイプ１９、カム板２０等に交換することにより、本発明の第１実施形態を構成させることができる。同様に、既設の電気式操作レバー装置であっても、その操作レバー部分を第２実施形態で示すグリップ部１４を有する回動体１１等に交換することにより、本発明の第２実施形態を構成させることができる。このように、本発明は既設の操作レバー装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る操作レバー装置の実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。
【図２】本発明に係る操作レバー装置の第１実施形態の配置形態を示す側面図で、（ａ）図は運転席の位置を第１実施形態に近づけた状態を示す図、（ｂ）図は運転席の位置を第１実施形態から少し離した状態を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示す側断面図である。
【図５】本発明の要部を拡大して示した背面図で、（ａ）図は中立時の状態を示す図、（ｂ）図は操作時の状態を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す正面図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示す側断面図である。
【図８】従来の操作レバー装置の配置形態を示す側面図である。
【図９】従来の操作レバー装置の要部を示す斜視図である。
【図１０】図９に示される従来の操作レバー装置において、第２入力レバー部の長さ調整手段等の構造を示す側面図である。
【図１１】図１０のＥ部拡大図である。
【符号の説明】
【００４３】
２    旋回体
６    運転室
７    肘掛け部
８    運転席
９    操作パネル
１０  操作レバー装置
１１  回動体
１２  収納部
１３  開口部
１４  グリップ部
１５  油圧式操作弁（操作信号出力手段）
１６  突出部
１７  小パイプ
１８  第１ユニバーサルジョイント
１９  大パイプ
２０  カム板
２１  支柱
２２  第２ユニバーサルジョイント
２３  スプール
３０  第１回転角検出器（操作信号出力手段）
３１  第２回転角検出器（操作信号出力手段）
【図１】
2006077509.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006077509.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006077509.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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