(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設車両の操縦席の前後方向に向けて取り付けられたアーム部と、そのアーム部の先端に設けられたグリップ部とからなり、前記アーム部は、前後方向に摺動自在に、基板に対して取り付けられた第１の摺動具と、前方へ向かって斜め下方に傾斜した方向に摺動自在に、前記第１の摺動具に対して取り付けられた第２の摺動具と、垂直方向の軸周りに左右方向に回転自在に、基端が、前記第２の摺動具に対して取り付けられて、前後方向に配されたアーム軸と、このアーム軸周りに左右方向に回転自在に、前記アーム軸に対して外嵌されて、前後方向に配されたアーム本体とを備え、前記グリップ部は、垂直方向の軸周りに左右方向に旋回自在に、前記アーム本体前端を上方に立ち上げてなる立ち上げ部の上端に対して取り付けられたグリップ台と、前後方向の軸周りに左右方向に回転自在に、前記グリップ台の上部側に対して取り付けられたグリップ支持部材と、左右方向の軸周りに前後方向に回転自在に、前記グリップ支持部材の上端に対して取り付けられて、左右方向に配された棒状グリップ本体と、この棒状グリップ本体の両端に対して突設された指圧操作棒とを備え、前記アーム部における前記第１の摺動具の前後方向の摺動による摺動操作、前記第２の摺動具の前方へ向かって斜め下方に傾斜した方向の摺動による摺動操作、前記アーム軸の左右方向の回転による回転操作、前記アーム本体の左右方向の回転による捻り操作、前記グリップ部における前記グリップ台の左右方向の旋回による旋回操作、前記グリップ支持部材の左右方向の回転による回転操作、前記棒状グリップ本体の前後方向の回転による捻り操作、前記指圧操作棒の左右方向の押し込みによる指圧操作の全部若しくは一部を作業機の各部の動作に連携させて、一つの操作具で多種の操作を行うことが出来るようにしたことを特徴とする建設車両の操作装置。
【請求項２】
グリップ本体に、各部の操作の一部を任意にロックできる１又は複数のスイッチを設けた請求項１記載の建設車両の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パワーショベル或いは掘削機などの建設車両の操作装置に関するもので、特に、作業機アームの先端に開閉及び旋回式のバケットを備えたものに好適に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
パワーショベルや掘削機等の建設車両においては、作業中に車両本体の旋回体の旋回操作、その旋回体に枢着されたブームの上下方向の回動操作、そのブーム先端に取り付けられたアームの回動操作、アーム先端に取り付けられたバケットの前後方向のチルト操作を選択し、或いは、それらの動作を同時に行いながら、掘削等の作業を行うようにしている。この場合、各部の操作は一般的に油圧で駆動するようになっており、油圧シリンダーや油圧モーター等への油圧の供給を切り換える切換弁を、操縦席に設けたレバーの回動操作によって行うものである。操作レバーは前後方向及び左右方向の二方向に操作可能となっており、この操作を各部に振り分けることによって、２種類の部分の操作が可能である。例えば、一つのレバーの左右方向の操作によって上部旋回体の旋回操作を行い、前後方向の操作によってブームの上下の回動操作を行うようにし、他方のレバーの左右方向の操作によってアームの上下方向の回動を、前後方向の操作によってバケットのチルト操作を行うようにすれば、それら２本のレバーを互いに持ち替えて操作することで足りる。
【０００３】
他方、この出願の発明者は、先に、バケットを開閉自在とすることにより多目的に使用できるようにしたものを発明して出願しており、この場合にそのバケットの開閉操作のみならず、旋回操作、更には、バケットの前後方向のチルトのみならず、左右方向のチルトをも行うことができるようにしたものが考えられており(例えば、特開平3-144021号公報参照)、この場合には、更に、上記のレバーに加えて、それらバケットの各部の操作を行うためのレバー等が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、上記のような開閉バケットを備えたものにおいては、少なくとも４本のレバーが必要で、操縦者は一般の開閉式でないバケットを備えた作業車両の通常の２本の操作に加えて、更に別のレバーの操作をも覚えなければならず、習得までにかなりの時間を要するという欠点がある。しかも、バケットを開閉しながら上部旋回体を旋回させるような場合のように、２種類の操作を同時に行うような場合には、２本のレバーを操作しなければならない場合があり、この場合にはそれぞれ両手を使ってレバー操作を行わなければならず、不安定なレバーを両手で持ちながら激しい振動に対して体を支える必要があり、作業者の疲労が大きくなるとともに、突然の振動のためにレバーが不測に動き、作業機の思わぬ動作による危険を生ずるといった問題があった。
【０００５】
この発明は、このような従来の欠点を解消して、１本の操作で多種多様の操作を行うことができるとともに、それらの操作を片手で、しかも、同時に複数種類の操作を行うことができるようにした建設車両の操作装置を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明の建設車両の操作装置は、建設車両の操縦席の前後方向に向けて取り付けられたアーム部と、そのアーム部の先端に設けられたグリップ部とからなり、前記アーム部は、前後方向に摺動自在に、基板に対して取り付けられた第１の摺動具と、前方へ向かって斜め下方に傾斜した方向に摺動自在に、前記第１の摺動具に対して取り付けられた第２の摺動具と、垂直方向の軸周りに左右方向に回転自在に、基端が、前記第２の摺動具に対して取り付けられて、前後方向に配されたアーム軸と、このアーム軸周りに左右方向に回転自在に、前記アーム軸に対して外嵌されて、前後方向に配されたアーム本体とを備え、前記グリップ部は、垂直方向の軸周りに左右方向に旋回自在に、前記アーム本体前端を上方に立ち上げてなる立ち上げ部の上端に対して取り付けられたグリップ台と、前後方向の軸周りに左右方向に回転自在に、前記グリップ台の上部側に対して取り付けられたグリップ支持部材と、左右方向の軸周りに前後方向に回転自在に、前記グリップ支持部材の上端に対して取り付けられて、左右方向に配された棒状グリップ本体と、この棒状グリップ本体の両端に対して突設された指圧操作棒とを備え、前記アーム部における前記第１の摺動具の前後方向の摺動による摺動操作、前記第２の摺動具の前方へ向かって斜め下方に傾斜した方向の摺動による摺動操作、前記アーム軸の左右方向の回転による回転操作、前記アーム本体の左右方向の回転による捻り操作、前記グリップ部における前記グリップ台の左右方向の旋回による旋回操作、前記グリップ支持部材の左右方向の回転による回転操作、前記棒状グリップ本体の前後方向の回転による捻り操作、前記指圧操作棒の左右方向の押し込みによる指圧操作の全部若しくは一部を作業機の各部の動作に連携させて、一つの操作具で多種の操作を行うことが出来るようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
加えて、請求項２の発明では、上記グリップ本体に、各部の操作の一部を任意にロックできる１又は複数のスイッチを設けている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図において、(１)は、垂直板からなる基板であり、この基板の上下両端縁には、それぞれ第１の摺動具(２)(２)が、その溝(３)を摺動自在に嵌合させて、前後方向に摺動自在に取り付けられている。これら第１の摺動具(２)(２)間に跨るようにして、前方に向かって斜めに下降する傾斜状の摺動ガイド(４)が橋渡し状に固定され、この摺動ガイド(４)に第２の摺動具(５)が、その摺動ガイド(４)に沿って前方へ向かって斜め下方に傾斜した方向に摺動自在として、その溝(６)を嵌合させて取り付けられている。
【０００９】
第２の摺動具(５)の側面部分に突出させた水平プレート(７)の先端には、アーム軸(８)がその基端部分において、垂直方向の軸(９)により左右方向へ回転自在に枢着されている。このアーム軸(８)の前端部分にアーム本体(９)の基端部分が、そのアーム軸(８)を中心として左右方向に回転可能として外嵌されている。即ち、このアーム軸(８)とアーム本体(９)とを一つのアームとしてみれば、アーム本体(９)は、アーム軸(８)に対して回転することによってアーム全体を捻るような操作となり、これがこの発明にいうアームの捻り操作に相当するものである。
【００１０】
アーム本体(９)の前端部分は、ほぼ直角に上方に立ち上げられてＬ字形に形成され、その上端部分には、垂直方向の軸(11)により、グリップ台(12)が水平方向の面で旋回自在に取り付けられている。このグリップ台(12)の上部側には前後方向の軸(13)により、グリップ支持部材(14)が、垂直面内で左右方向に回転自在に取り付けられている。更に、このグリップ支持部材(14)の上端部分に、垂直な支持リング(16)等によって丸棒状のグリップ本体(17)が、その円周方向即ち前後方向に回転して、このグリップ本体(17)を捻り操作できるように取り付けられている。
【００１１】
更に、このグリップ本体(17)の左右方向の両端部分に突出するようにして、指圧操作棒(18)が取り付けられて、グリップ本体(17)を握ったままの状態で、親指と小指で、或いは、親指と中指等でこの指圧操作棒(18)を押し込むことによって摺動操作するようにしている。
【００１２】
上記の実施形態においては、第１の摺動具(２)、第２の摺動具(５)、アーム軸(８)及びアーム本体(９)までがこの発明のアーム部(21)であり、アーム本体(21)の先端に取り付けられたグリップ台(12)から前記グリップ本体(17)の部分までをグリップ部(22)とするものである。
【００１３】
上記において、上下一対の第１の摺動具(２)(２)のうち、上部側の摺動具(２)の前後方向の両端部分には、それぞれ抵抗体(25)(25)が取り付けられ、これらの抵抗体(25)(25)の前方若しくは後方に対向して、当接部(26)(26)が前記垂直基板(１)に固着されている。即ち、第１の摺動具(２)が前方に摺動すると、その前部側の抵抗体(25)の先端部分がその前方の当接部材(26)に当接して、抵抗体(25)前端の突起(27)が押し込まれることによって、その抵抗値が変わるようになっている。
【００１４】
従って、抵抗体(25)を作業機のどれかの部分の動作を行う電磁油圧弁等の動作回路に組み込むことによって、その抵抗値の変化に応じた動作をその部分に行わしめることができる。このような抵抗体は、アーム部(21)及びグリップ部(22)の各動作部分に対応して設けられており、第２の摺動具(５)の摺動に対しては、その上端及び下端に同様の抵抗体(28)が、それに対応する当接部(29)が摺動ガイド(４)に設けられている。
【００１５】
また、アーム本体(９)の左右方向の回転に対しては、そのアーム本体(９)の基端部分において、左右方向に突出するようにして抵抗体(30)(30)が設けられ、この抵抗体(30)(30)は、その側方に設けた前記第１の基板(１)と、それに平行にして設けた第２の基板(図示せず)に当接するようになっている。
【００１６】
更に、アーム本体(９)の旋回、即ち、捻り操作に対しては、このアーム本体(９)の左右両側面に下向きにして一対の抵抗体(32)(32)が設けられ、その当接部はアーム軸(８)から連設したプレート(33)によって構成されている。
【００１７】
グリップ部(22)においては、グリップ台(12)の旋回動作に対応するようにして、アーム本体(９)の先端より突出させた状態で抵抗体(35)(35)が設けられ、これに対応して、グリップ台(12)の外周面に、当接プレート(36)が固着されている。更に、グリップ台(12)の外周面に、上方に突出するようにして抵抗体(37)が設けられ、この抵抗体(37)へ上部側から対向するようにして、グリップ支持部材(14)の外周より突出する当接プレート(38)が設けられている。
【００１８】
他方、グリップ本体(17)には、その外周より前方及び後方に突出するようにして当接プレート(40)(40)が設けられ、これらの当接プレート(40)(40)に下側から対向するようにして、前記グリップ支持部材(14)より上方に突出して抵抗体(41)(41)が設けられている。
【００１９】
即ち、グリップ本体(17)を前後に回転させるような捻り操作を行うことによって、その当接プレート(40)(40)が抵抗体(41)(41)に当接して前記と同様の突起を押しこむことにより、抵抗値を変化させるものである。また、指圧操作棒(18)の押し込み操作に対応しては、クリップ本体(17)の内周部分にそのような抵抗値が変化する部材を設けるものである。
【００２０】
上記のような構造においては、８種類計１６方向の操作が可能である。即ち、第１摺動具(２)の前後方向(Ａ−Ａ方向)の摺動、第２摺動具(５)の前方へ向かって斜め下方に傾斜した方向(Ｂ−Ｂ方向)の摺動、アーム本体(９)の左右方向(Ｃ−Ｃ方向)の回転、アーム本体(９)の捻り操作(Ｄ−Ｄ方向)によりアーム部(21)で４種類の操作となる。
【００２１】
他方、クリップ部(22)においては、グリップ台(12)の左右方向(Ｅ−Ｅ方向)の旋回操作、グリップ支持部材(14)の左右方向(Ｆ−Ｆ方向)の回転操作、グリップ本体(17)の前後(Ｇ−Ｇ方向)の捻り操作、指圧操作棒(18)の左右方向(Ｈ−Ｈ方向)の押し込み操作となり、これにより４種類の操作が可能で、アーム部(21)と合わせて計８種類の操作を図の１つの操作具によって行うことができる。これらは前述した４本のレバーに相当するものである。そして、これらの操作をそれぞれ解りやすい操作に関連づけて連携させることで、より習得を容易とすることができる。例えば、大きなものの操作は前記アーム部(21)により、小さな部分、即ち、バケット部分の操作はグリップ部(22)に振り分ける。第１摺動具(２)の前後方向の摺動は、前後方向の操作であるから、例えば、それに近いアームの回動操作とし、第２摺動具(５)の上下の摺動操作は、どちらかというと上下方向の動作に近いブームの回動操作とし、アーム本体(９)のアーム軸(９)を中心とした回転は、旋回体の旋回操作に関連づけて連携させる。
【００２２】
他方、グリップ部(22)においては、グリップ台(12)の旋回をバケットの旋回とし、支持部材(14)の回転をバケットの前後のチルト操作とし、グリップ本体(17)の前後の捻りをバケットの開閉とし、指圧操作棒(18)の指圧操作をバケットの側面部分に設けられたカバーの開閉操作に関連づけて連携させる。また、アーム本体(９)の左右方向の捻り操作は、バケットを左右方向にチルトできるものにおいては、そのチルト操作に関連づけるよう連携すればよい。
【００２３】
上記において、グリップ部(22)の各部の操作は、グリップ本体(17)を握った状態で手首を動かし、或いは、指を動かす等の操作によって操作することができ、他方、アーム部(21)においては、腕全体で前後に押し引き、或いは、押し下げ、更には、回転させることによって操作を行うことができ、グリップ本体(17)を持ったままの状態で手を離すことなくほとんど全ての操作を行うことができる。
【００２４】
なお、より安全な操作を確保するため、グリップ本体(17)には、一部の動作を部分的にロックできるようにしたロックスイッチ(39)(39)…が設けられている。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、８種類で計１６方向の操作を１つの操作具で行うことができ、そのため、開閉式バケットを備えたもののように、多種多様の操作を行わなければならない建設車両において、従来のように多数のレバーを持ち替えながら操作を行うものに比較して遙かに操作が容易で、しかも、建設車両の本体からブーム、アーム周辺部分を人の腕に見立てて操作具のアーム部分で操作を行うようにし、先端のバケット部分を手首に見立ててグリップ分で操作を行うようにすることによって、従来のレバー式のものに比較して遙かに短時間で習得することが可能である。
【００２６】
しかも、片手で全て行うことができ、片方の手で体を支えながら操作をすることができるので、姿勢を安定させることが可能で、各部が不測に動くといった危険も回避できるという効果が得られる。更には、操縦席に多数のレバーを設置すると、その操縦席が狭くなる欠点があるが、この発明では、操縦席の側方部分に設置するのみであるから、そのような欠点がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態における操作具の斜視図である。
【符号の説明】
(１)  基板
(２)  第１の摺動具
(５)  第２の摺動具
(８)  アーム軸
(９)  アーム本体
(12)  グリップ台
(14)  グリップ支持部材
(17)  グリップ本体
(18)  指圧操作棒
(21)  アーム部
(22)  グリップ部
(39)  ロックスイッチ
【図１】
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