(57)【要約】【課題】異なる建設機械での車体振動や、経年期間等によって変化する車体振動に容易に対応できる建設機械の操作レバーを提供すること。【解決手段】ホイールローダ等の建設機械の操作レバー３は、ハンドルコラム１から外方に向けて延設されており、ハンドルコラム１に揺動自在に取り付けられた支持部３１と、支持部３１と一体で揺動する固定シャフト５０と、固定シャフト５０に対しその軸方向に沿って位置調整自在に取り付けられたウェイト６０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルコラムから外方に向けて延設された建設機械の操作レバーであって、
前記ハンドルコラムに揺動自在に取り付けられた支持部と、
前記支持部と一体で揺動するシャフトと、
前記シャフトに対しその軸方向に沿って位置調整自在に取り付けられたウェイトとを備える
ことを特徴とする建設機械の操作レバー。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の操作レバーにおいて、
前記シャフトは、前記支持部に対して、前記外方とは略反対方向に延設されている
ことを特徴とする建設機械の操作レバー。
【請求項３】
請求項１に記載の建設機械の操作レバーにおいて、
前記シャフトは、前記支持部に対して、前記外方とは略同一方向に延設されている
ことを特徴とする建設機械の操作レバー。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の建設機械の操作レバーにおいて、
前記ウェイトには、ねじ部が刻設されており、
前記ねじ部と螺合する螺合部材と前記ウェイトとの相対回転により前記ウェイトの位置が調整される
ことを特徴とする建設機械の操作レバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダなどの建設機械の車両操作に用いられる操作レバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業機を備えるホイールローダを前進モード、中立モード、および後進モードに切り換える操作レバーが知られている（例えば、特許文献１参照）。作業機を使用した作業の種類によっては、操作レバーを中立モードに位置させ、ホイールローダの走行を停止させた状態で行う場合がある。
【０００３】
このような場合において、作業に伴う車体の振動がマウント部材を介してキャブに伝達され、その結果、操作レバーにも伝達されると、車体振動の大きさによっては、操作レバーが大きく振動し、意図せず切り換わることがある。
【０００４】
ここで、操作レバーが意図せず切り換わることを防止するために、特許文献２に記載のような操作レバーが知られている。特許文献２に記載の操作レバーでは、操作レバーと一体のサポートロッドに複数のウェイトを装着することで、操作レバーの振動を抑制している。また、振動の態様は、ホイールローダの機種や車格、経年期間によっても異なるが、特許文献２では、ウェイトの数を増減させることによって、種々のホイールローダに対応させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２８６４３号公報
【特許文献２】実開平０５−３０６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２では、ウェイトの数を増減させることによって、種々のホイールローダの振動に対応させるので、ホイールローダ毎にウェイトの数を決定したり、経年期間に応じてウェイトの数を変更したりする必要があり、操作レバーの振動抑制のための調整に手間がかかるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、異なる建設機械での車体振動や、経年期間等によって変化する車体振動に容易に対応できる建設機械の操作レバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る建設機械の操作レバーは、ハンドルコラムから外方に向けて延設された建設機械の操作レバーであって、前記ハンドルコラムに揺動自在に取り付けられた支持部と、前記支持部と一体で揺動するシャフトと、前記シャフトに対しその軸方向に沿って位置調整自在に取り付けられたウェイトとを備えることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る建設機械の操作レバーでは、前記シャフトは、前記支持部に対して、前記外方とは略反対方向に延設されていることを特徴とする。
第３発明に係る建設機械の操作レバーでは、前記シャフトは、前記支持部に対して、前記外方とは略同一方向に延設されていることを特徴とする。
【００１０】
第４発明に係る建設機械の操作レバーでは、前記ウェイトには、ねじ部が刻設されており、前記ねじ部と螺合する螺合部材と前記ウェイトとの相対回転により前記ウェイトの位置が調整されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、支持部と一体に揺動するシャフトにウェイトを取り付けることで、従来と同様に操作レバーで生じる振動を軽減でき、操作レバーが意図せずに切り換わるのを防止できる。さらに、本発明では、建設機械の機種や仕様、あるいは経年期間等によって車体振動の態様が変化した場合には、シャフト上でのウェイトの位置を調整して操作レバーの共振点を変えることで、そのような車体振動の態様の変化に容易に対応でき、本発明の目的を達成できる。
【００１２】
第２発明によれば、シャフトが操作レバーの延設方向とは反対方向に延びているため、シャフトの振動の要因となる揺動中心回りで生じる回転モーメントを、取り付けたウェイトにより生じる揺動中心回りでの反対方向の回転モーメントで相殺でき、シャフトの振動を確実に軽減できる。
【００１３】
第３発明によれば、シャフトが操作レバーの延設方向と略同方向に延設されているので、ウェイトの位置を調整することにより操作レバーの重心位置を変更でき、これによって操作レバーの固有振動数を車体振動の振動数から遠ざけることができて、操作レバーが車体と共に大きく共振するのを防止できる。
【００１４】
第４発明によれば、ウェイトは螺合部材と螺合しているから、この螺合部材とウェイトとを相対回転させるだけで、ウェイトの位置調整を容易かつ迅速にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る操作レバーが設けられる位置を示す斜視図。
【図２】前記操作レバーの揺動機構を示す部分断面図。
【図３】前記操作レバーを示す部分断面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る操作レバーを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第２実施形態において、第１実施形態と同一部材等には、第１実施形態で使用した符号をそのまま使用することとし、それらの部材の説明を省略または簡略化する。
図１において、建設機械としての中小型のホイールローダには、オペレータシートの前方にハンドルコラム１が設けられ、ハンドルコラム１の上方には、操舵用のハンドル２が設けられている。
【００１７】
ハンドルコラム１は、基部１１と、基部１１の上方に取り付けられた収納部１２とを備える。収納部１２には、ホイールローダを前進モード、中立モード、および後進モードに切り換えるとともに、ホイールローダの速度段を例えば４段階に切り換える操作レバー３が設けられている。
また、図２に示すように、収納部１２内には、略Ｗ形状の内壁を有して箱状に構成された角度付与部材１３０が取り付けられている。
【００１８】
操作レバー３は、収納部１２の内部から外方に向けて延設されており、ハンドル２の下方に位置している。図２および図３に示すように、操作レバー３は、収納部１２に揺動自在に取り付けられた支持部３１と、支持部３１に挿入された中空のロッド３２と、ロッド３２の外周に嵌合して固定された基部３３と、基部３３に対して図２の矢印Ａで示す方向に回動可能に取り付けられた操作部３４とを備える。
【００１９】
支持部３１は、平面視略扇形であり、揺動中心Ｏを有する。支持部３１の下面の揺動中心Ｏからずれた位置には（図２中の点線参照）、下方に向けて延出した揺動軸３１１が設けられている。揺動軸３１１の下端は、基部１１内に配置された図示しないスライダに挿入される。支持部３１の揺動に伴って揺動軸３１１が移動し、その移動に応じた接点信号が出力されて、制御部にてモード判定が行われる。
【００２０】
支持部３１の揺動中心Ｏ付近からは、操作レバー３の延出方向と直交する２方向に揺動腕３１２が延出している。各揺動腕３１２の先端には、角度付与部材１３０の略Ｗ形状に形成された内壁と接触するようにボール３１３が設けられている。ボール３１３は、揺動腕３１２内に配置された図示しないバネにより、角度付与部材１３０の内壁側に付勢されている。
【００２１】
基部３３は、なだらかなスロープ形状の外周を有し、ハンドル２を把持した手の指（図１参照）を伸ばした状態で、指で操作できる位置に配置されている。基部３３の外周面には、速度段を指示する丸印の指標Ｉが付されている。
【００２２】
操作部３４には、その内部において回動シャフト３４１の一端が連結されている。回動シャフト３４１の他端は、ロッド３２内に挿通されて支持部３１内に位置している。操作部３４の他端には、速度段接点ユニット３４２が設けられている。操作部３４を操作して回動シャフト３４１を回動させると、速度段接点ユニット３４２から出力される接点信号に基づいて、速度段が４段階に切り換えられる。操作部３４の外周面には、速度段を示す数字「１」から「４」が記され、これらのいずれかを指標Ｉに合わせることによって、速度段が１速から４速のいずれかに設定される。
【００２３】
このような操作レバー３が図２に示す中立位置にあるとき、ホイールローダが中立モードとなっており、前進も後進もしない。ハンドル２を把持した手の指で、基部３３を図２に示す位置から前方側（図２中上側）に押すと、操作レバー３は、中立位置から揺動中心Ｏを中心として前方向に揺動する。このとき、揺動腕３１２が時計回りに揺動して、ボール３１３が角度付与部材１３０内に形成された略Ｗ形状の傾斜面を乗り越えて時計回りに移動し、前進モードに切り換わる。
【００２４】
逆に、基部３３を図２に示す位置から後方側（図２中下側）に押すと、操作レバー３は、中立位置から後方向に揺動する。このとき、揺動腕３１２が反時計回りに揺動して、ボール３１３が角度付与部材１３０内の傾斜面を乗り越えて反時計回りに移動し、後進モードになる。
【００２５】
ここで、操作レバー３の揺動範囲は、角度付与部材１３０の操作レバー３側の端部に設けられた開口１３１の形状によって規制される。すなわち、操作レバー３のロッド３２が開口１３１の内壁部分に当接することによって、操作レバー３の揺動範囲が規制される。
【００２６】
そして、図２、図３において、本実施形態の操作レバー３はさらに、支持部３１の上面に取り付けられた取付部材４０と、取付部材４０に固定された固定シャフト５０と、固定シャフト５０に対してその軸方向に沿って位置調整自在に取り付けられた所定重量のウェイト６０とを備える。
【００２７】
取付部材４０は、支持部３１の上面に取り付けられた円板状の設置部４１を有している。設置部４１の上面には、円柱状の支持部４２が立設されている。支持部４２の上部側には、後方に向かって延びる腕部４３が設けられている。設置部４１の中心および支持部４２の中心は、揺動中心Ｏと一致している。腕部４３の先端側には、固定シャフト５０の一端が固定されている。
【００２８】
固定シャフト５０は、平面視にて操作レバー３の外方への延設方向とは反対側に延設されている。固定シャフト５０の外周には、雄ねじ部５１が刻設されている。固定シャフト５０の先端には、ウェイト６０の抜けを防止するストッパ５２が設けられている。このような固定シャフト５０は、本発明のシャフトであるとともに、本発明の螺合部材でもあり、支持部３１と一体で揺動する。
【００２９】
ウェイト６０は、ねじ部としての雌ねじ部６１を有する部材であり、固定シャフト５０と螺合している。固定シャフト５０に対してウェイト６０を相対的に回転させることによって、固定シャフト５０上でのウェイト６０の位置調整が可能であり、揺動中心Ｏとウェイト６０との距離を変更できる。
【００３０】
固定シャフト５０が操作レバー３とは反対方向に延設され、ウェイト６０が常に揺動中心Ｏを跨いだ操作レバー３とは反対側に位置するため、操作レバー３にホイールローダの車体振動が伝達されて、揺動中心Ｏ回りに回転モーメントが生じる場合には、ウェイト６０により反対方向の回転モーメントが揺動中心Ｏ回りに生じる。
【００３１】
そして、ウェイト６０を固定シャフト５０に沿って軸方向に移動させてウェイト６０の位置を変えると、操作レバー３全体における重心の位置が変化し、操作レバー３の固有振動数が変化する。
このため、建設機械の機種や仕様の違い、あるいは経年期間等によって異なる種々の車体振動に対応させるためには、ウェイト６０を移動させて、操作レバー３の固有振動数が車体振動時の振動数から遠ざかるようにウェイト６０の位置を調整する。このことにより、車体振動の態様が変化しても、操作レバー３が車体と共に大きく共振するのを抑制でき、操作レバー３が意図せず切り換わるのを防止でき、そのような態様の変化に容易に対応できる。
【００３２】
〔第２実施形態〕
図４に示すように、本実施形態の操作レバー３Ａにおいて、第１基部３６の中心側には、操作部３４に向かって延びる中空のガイドシャフト３６１が設けられている。このガイドシャフト３６１の外周は、例えば断面略六角形となっている。ガイドシャフト３６１の先端には、第２基部３７が嵌合、固定されている。また、ガイドシャフト３６１の内には、操作部３４と一体で回転する回動シャフト３４１が挿通されている。
【００３３】
第１基部３６の大径部分と第２基部３７とは間隔を空けて軸方向に対向しており、これらの間には筒状の操作リング３５が回転自在に嵌め込まれている。螺合部材としての操作リング３５の内面には、雌ねじ部３５１が刻設されている。操作リング３５の内部には、外周にねじ部としての雄ねじ部６２が刻設されたウェイト６０が螺合されている。
【００３４】
ウェイト６０の中央には、軸方向に沿った貫通孔６３が設けられている。貫通孔６３の内面形状は、例えば略六角形となっている。このようなウェイト６０の貫通孔６３には、ガイドシャフト３６１が遊嵌している。つまり、ガイドシャフト３６１が本発明でのシャフトである。
【００３５】
本実施形態では、ウェイト６０に対して操作リング３５を相対的に回転させると、雌ねじ部３５１と雄ねじ部６２との螺合により、ウェイト６０がガイドシャフト３６１に沿って軸方向に移動し、ウェイト６０の位置が調整される。このとき、貫通孔６３がガイドシャフト３６１と遊嵌しているため、操作リング３５が回動しても、ウェイト６０は回転しない。
【００３６】
本実施形態でも、第１実施形態と同様に、ウェイト６０の位置を変化させることにより、操作レバー３Ａが車体と共に大きく共振するのを抑制でき、操作レバー３Ａが意図せずに切り換わるのを防止できる。
また、本実施形態では、ウェイト６０を移動させるにあたって、操作部３４（回動シャフト３４１）を回転させる必要がないので、操作部３４を利用して速度段の切換機能を付与できる。
【００３７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、建設機械としてホイールローダについて説明したが、ブルドーザなど、ホイールローダ以外の建設機械であってもよい。
【００３８】
前記第１実施形態では、固定シャフト５０が取付部材４０を介して支持部３１に固定されていたが、そのような固定ロッドを支持部３１に直接固定してもよい。取付部材を設けるかどうかは、固定ロッドの配置スペース等を勘案して決定してよい。
【００３９】
前記第１実施形態では、ウェイト６０が固定シャフト５０に単に螺合されていただけであったが、振動によりウェイト６０が回動して位置ずれする可能性があることから、セットスクリューや、キーおよびキー溝によって位置調整後のウェイト６０を固定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、特に中小型のホイールローダなどの建設機械の操作レバーとして好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１…ハンドルコラム、３，３Ａ…操作レバー、３１…支持部、３５…第２実施形態での螺合部材である操作リング、５０…第１実施形態でのシャフトであり、螺合部材でもある固定シャフト、６０…ウェイト、６１…ねじ部である雌ねじ部、６２…ねじ部である雄ねじ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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