(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、前記車体に配設された左右一対のクローラ装置と、
前記左右のクローラ装置による走行作動を一本の操作レバーの操作方向と操作量とで設定して操作する走行操作装置と、前記操作レバーの位置に基づいて前記左
右のクローラ装置におけるクローラベルトの回転方向と回転速度とを制御して前記左右のクローラ装置による走行作動を制御する走行制御装置とを有するクローラ式車両であって、
前記操作レバーは、前記走行操作装置から先端部が突出して配設されるとともに、操作されてない状態において直立する中央の中立位置を有し、前記中立位置
から前記走行操作装置の前後左右方向に傾倒操作が自在に構成されており、
前記走行制御装置は、
前記操作レバーが中立位置にあるときに前記左右のクローラベルトの回転作動をともに静止させ、
前記操作レバーが前記中立位置から中央前方に傾倒されたときに前記左右のクローラベルトを同一回転速度でともに正転させるとともに、前記操作レバーの前方への傾倒角の増加に対応して前記左右のクローラベルトの回転速度を増加させて前記車両を前記車体の中央前方に向けて走行させ、
前記操作レバーが前方における中央よりも右方向に傾倒されたときには右方向への傾倒角の増加に応じて右側の前記クローラベルトの回転速度を減少させて前記車両を前記車体の右前方に向けて走行させるとともに、前記操作レバーが前方における中央よりも左方向に傾倒されたときには左方向への傾倒角の増加に応じて左側の前記クローラベルトの回転速度を減少させて前記車両を前記車体の左前方に向けて走行させ、
前記操作レバーが前記中立位置から中央後方に傾倒されたときに前記左右のクローラベルトを同一回転速度でともに逆転させるとともに、前記操作レバーの後方への傾倒角の増加に対応して前記左右のクローラベルトの回転速度を増加させて前記車両を前記車体の中央後方に向けて走行させ、
前記操作レバーが後方における中央よりも右方向に傾倒されたときには右方向への傾倒角の増加に応じて前記右側のクローラベルトの回転速度を減少させて前記車両を前記車体の右後方に向けて走行させるとともに、前記操作レバーが後方における中央よりも左方向に傾倒されたときには左方向への傾倒角の増加に応じて前記左側のクローラベルトの回転速度を減少させて前記車両を前記車体の左後方に向けて走行させ、
前記操作レバーが前記中立位置から右側方に傾倒されたときには前記右側のクローラベルトを逆転させ前記左側のクローラベルトを正転させるとともに、前記操作レバーの右側方への傾倒角に対応して前記左右のクローラベルトの回転速度をともに増加させて前記車両を当該車両位置において右旋回させ、
前記操作レバーが前記中立位置から左側方に傾倒されたときには前記右側のクローラベルトを正転させ前記左側のクローラベルトを逆転させるとともに、前記操作レバーの左側方への傾倒角に対応して前記左右のクローラベルトの回転速度をともに増加させて前記車両を当該車両位置において左旋回させ、
前記走行操作装置には、前記操作レバーを、前記左右のクローラベルトが同一方向に回転する前記操作レバーの位置または前記左右のクローラベルトのいずれか一方のみが回転する前記操作レバーの位置と、前記左右のクローラベルトが互いに反対方向に回転する前記操作レバーの位置との間で移動させるときに、前記操作レバーが、前記左右のクローラベルトがともに回転しない前記中立位置を通るように前記操作レバーの移動可能範囲を規定するレバー移動規制手段を有し、
前記レバー移動規制手段は、前記操作レバーの基端部に配設されて、前記操作レバーの基端部から先端部に向けて延びる棒状部を貫通させる板状の規制部材からなり、前記規制部材は、前記棒状部が前記中立位置を中心として前方と後方とに扇形に広がる範囲内で傾倒することを許容する扇状移動可能範囲と、前記中立位置において前記前後の扇状移動可能範囲と接続されるとともに、前記棒状部が前記中立位置を中心として左右側方に直線的にのみ傾倒することを許容するスリット状移動可能範囲とを有し、前記棒状部が前記前後の扇状移動可能範囲と前記スリット状移動可能範囲との間を移動するときに、前記中立位置を通るように前記操作レバーの移動可能範囲を機械的に規定することを特徴とするクローラ式車両。
【請求項２】
前記規制部材は、前記中立位置を中心として前記前後の扇状移動可能範囲に第１の斜め方向に延びる前後の第１斜方規制線と、前記前後の第１斜方規制線とそれぞれ交わる前記スリット状移動可能範囲における左右の第１前後方向規制線とを有する第１板状部材、及び、前記中立位置を中心として前記前後の扇状移動可能範囲に第２の斜め方向に延びる前後の第２斜方規制線と、前記前後の第２斜方規制線とそれぞれ交わる前記スリット状移動可能範囲における左右の第２前後方向規制線とを有する第２板状部材からなり、
前記棒状部には、前記前後の第１斜方規制線及び前記左右の第１前後方向規制線に沿う端面を有するとともに、前記棒状部と前記第１板状部材とが交わる面内に配設されて、前記棒状部をガイドする第１ガイド部材と、前記前後の第２斜方規制線及び前記左右の第２前後方向規制線に沿う端面を有するとともに、前記棒状部と前記第２板状部材とが交わる面内に配設されて、前記棒状部をガイドする第２ガイド部材とを有することを特徴とする請求項１に記載のクローラ式車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の左右に一対のクローラ装置を有し、このクローラ装置におけるクローラベルトの回転方向及び回転速度を制御することにより走行状態を制御して車両を走行させるクローラ式車両に関し、なお詳細にはこのようなクローラ車両の走行制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなクローラ式車両は、軟弱地や起伏の激しい土地を走行する車両として広く用いられており、その一例として建設作業等に用いられるクローラ式の高所作業車をあげることができる。クローラ式高所作業車は、左右一対のクローラ装置を備えた車体上に、車体に対して起伏動・旋回動・伸縮動などが自在なブームと、このブームの先端部に取り付けられてブームの起伏角度に拘わらず常に床面が水平に維持される作業台とを有して構成されている。
【０００３】
このような高所作業車では、作業台に搭乗する作業者が作業台に配設された走行操作装置を操作することにより、左右のクローラ装置を作動させて自ら車両を走行させることができ、また走行操作装置と隣接して配設されているブーム操作装置を操作することにより、ブームを起伏作動・旋回作動・伸縮作動等させて車体に対して作業台を任意の高所に移動させることができる。このため、作業台に搭乗する作業者は、これ等の操作装置を操作することにより車体を自由に移動させ、ブームを自在に作動させて所望の高所で作業を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のクローラ式高所作業車の走行操作装置には、車体左右のクローラ装置に対応した左右一対の操作レバー設けられており、左右の操作レバーは左右のクローラ装置を各々独立して作動させる構成となっていた。このため、車両を走行させようとするときには、作業者はクローラベルトの回転方向と回転速度とを考慮して左右の操作レバーを複合的に操作する必要があるが、この操作は一般的に難しく、車両を意図する方向に自在に走行させるには高度の熟練を要するという課題があった。
【０００５】
また、上記のような走行操作装置では、左右のクローラ装置の作動が独立した操作系で行われる構成のために、レバー操作自身を規制することが難しい。例えば、左右の操作レバーを送反する方向に操作したときには、左右のクローラベルトを反対方向に回転作動させて当該車両位置で車体を旋回させるスピンターンを行うことができる。そしてこのレバー位置は何等異常なものではない。一方、車両の走行中にいずれかのレバーを反転させたときにも上記と同じレバー位置にすることができるが、このようなレバー操作に基づいてそのままクローラ装置を作動させたときには車両が急激な姿勢変化を起こし、特にブームを伸長した状態ではブーム先端部の作業台に搭乗する作業者が衝撃的に振り回されるおそれがあるため好ましくない。従って、上記のようないわゆる２レバー式の走行操作装置においては、レバー操作が行われたときに走行速度との関係において条件判断し油圧的、電気的にクローラ装置の作動を制限するなど、油圧装置や制御装置が複雑になるという課題があった。
【０００６】
さらに、従来の２レバー式の走行操作装置では、車両を走行させる走行操作だけで両手を使うため、車両を走行させながら他の操作を行うことができなかった。例えば、車両の走行中は前照灯を点灯させることができず、車両の走行移動とブームの作動とを連動させて作業台を移動させる連動操作を行うこともできなかった。このため、作業者は何らかの操作を行おうとするときには車両を逐一停止させる必要があり、特に、作業台の移動については、車両の移動操作とブーム操作とを交互に繰り返して行う必要があるため、効率的な高所作業が行えないという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みて成されたものであり、クローラ装置を備えた作業用車両においても、その走行操作に熟練を要することなく容易に意図する方向に車両を走行させることができ、かつブーム操作等との連動操作が可能な走行操作装置を備えたクローラ式車両を提供するとともに、未熟な作業者であっても危険を伴うような誤った走行作動を行わせることがない安全なクローラ式車両を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、第１の本発明は、車体に配設された左右一対のクローラ装置と、左右のクローラ装置による走行作動を一本の操作レバーの操作方向と操作量とで設定して操作する走行操作装置と、操作レバーの位置に基づいて左右のクローラ装置におけるクローラベルトの回転方向と回転速度とを制御して左右のクローラ装置による走行作動を制御する走行制御装置とを有するクローラ式車両である。このクローラ式車両の走行操作装置における操作レバーは、走行操作装置から先端部が突出して配設されるとともに操作されてない状態において直立する中央の中立位置を有し、中立位置から走行操作装置の前後左右方向に傾倒操作が自在に構成されている。
【０００９】
このクローラ式車両の走行制御装置は、操作レバーの操作に対して以下に示すようなクローラ装置の作動制御を行う。まず、操作レバーが中立位置にあるときに左右のクローラベルトの回転作動をともに静止させる。操作レバーが中立位置から中央前方に傾倒されたときには左右のクローラベルトを同一回転速度でともに正転させるとともに、操作レバーの前方への傾倒角の増加に対応して左右のクローラベルトの回転速度を増加させて車両を車体の中央前方に向けて走行させる。そして、操作レバーが前方における中央よりも右方向に傾倒されたときには右方向への傾倒角の増加に応じて右側のクローラベルトの回転速度を減少させて車両を車体の右前方に向けて走行させ、操作レバーが前方における中央よりも左方向に傾倒されたときには左方向への傾倒角の増加に応じて左側のクローラベルトの回転速度を減少させて車両を車体の左前方に向けて走行させる。
【００１０】
逆に、操作レバーが中立位置から中央後方に傾倒されたときには左右のクローラベルトを同一回転速度でともに逆転させるとともに、操作レバーの後方への傾倒角の増加に対応して左右のクローラベルトの回転速度を増加させて車両を車体の中央後方に向けて走行させる。そして、操作レバーが後方における中央よりも右方向に傾倒されたときには右方向への傾倒角の増加に応じて右側のクローラベルトの回転速度を減少させて車両を車体右後方に向けて走行させるとともに、操作レバーが後方における中央よりも左方向に傾倒されたときには左方向への傾倒角の増加に応じて左側のクローラベルトの回転速度を減少させて車両を車体の左後方に向けて走行させる。
【００１１】
操作レバーが中立位置から左右の側方に向けて傾倒させたときには、左右のクローラベルトを相互に反対方向に回転させる。まず、操作レバーが中立位置から右側方に傾倒されたときには右側のクローラベルトを逆転させて左側のクローラベルトを正転させるとともに、操作レバーの右側方への傾倒角に対応して左右のクローラベルトの回転速度をともに増加させて車両を当該車両位置において右旋回させる。逆に、操作レバーが中立位置から左側方に傾倒されたときには右側のクローラベルトを正転させて左側のクローラベルトを逆転させるとともに、操作レバーの左側方への傾倒角に対応して左右のクローラベルトの回転速度をともに増加させて車両を当該車両位置において左旋回させる。
【００１２】
このような制御形態によれば、１本の操作レバーを操作することで車両を前方後方に自在に走行させることができる上、操作レバーを中立位置から左右側方に傾倒させたときに、その場で車両を左右に旋回させるスピンターンを所望の旋回速度で行うことができる。このような操作のアルゴリズムは走行操作を行う人間の感覚とマッチしているため、熟練した作業者でなくとも容易かつ安定して走行操作を行うことができる。また、１本の操作レバーで走行操作が可能なため、作業者は片手で走行操作を行いながら、他の片手で前照灯の操作やブーム操作等を行うことができる。従って、作業効率を高めたクローラ式車両を提供することができる。
【００１３】
また、上記本発明は、上記第１の発明における走行操作装置には、左右のクローラベルトが同一方向に回転する操作レバーの位置、または左右のクローラベルトのいずれか一方のみが回転する操作レバーの位置と、左右のクローラベルトが互いに反対方向に回転する操作レバーの位置との間で操作レバーを移動させるときに、操作レバーが左右のクローラベルトがともに回転しない中立位置を通るように操作レバーの移動可能範囲を規定するレバー移動規制手段を有してクローラ式車両を構成する。
【００１５】
この構成によれば、車両が前方もしくは後方または前後の斜め方向に走行する状態と、車両がその場で旋回するスピンターンの状態との間に、必ず車両が停止する状態が存在する。このため、未熟な作業者が急激な車体の姿勢変化を伴うような誤った走行作動を行わせようとしてもこれを阻止することにより、作業台上で作業者が振られるような状態を回避して安全なクローラ式車両を提供することができる。
【００１６】
また、上記本発明におけるレバー移動規制手段は、操作レバーの基端部に配設されて、操作レバーの基端部から先端部に向けて延びる棒状部を貫通させる板状の規制部材（例えば実施形態におけるレバー移動規制プレート６０）からなり、この規制部材は棒状部が中立位置を中心として前方と後方とに扇形に広がる範囲内で傾倒することを許容する扇状移動可能範囲と、中立位置において前後の扇状移動可能範囲と接続されるとともに、棒状部が中立位置を中心として左右側方に直線的にのみ傾倒することを許容するスリット状移動可能範囲とを有し、棒状部が前後の扇状移動可能範囲とスリット状移動可能範囲との間を移動するときに、中立位置を通るように操作レバーの移動可能範囲を機械的に規定するように形成してクローラ式車両を構成する。
【００１７】
この構成によれば、操作レバーにおける棒状部の移動可能範囲を、第１の発明における前後及び斜め方向への移動操作を行う操作領域に対応した扇形移動可能範囲と、その場でスピンターンを行う操作領域に対応したスリット状移動可能領域とを板状の規制部材に形成することにより規定し、これらの移動可能領域外に操作レバーが移動することを機械的に規制する。そして、前後の扇形移動可能範囲と左右のスリット状移動可能領域とは中央の中立位置で接続されている。このため、前後及び斜め方向に走行する状態とその場でスピンターンをする状態との間のレバー移動は機械的に規制され、これ等二つの状態間を移動させるときには操作レバーが必ず中央の中立位置（すなわち左右のクローラベルトがともに停止した状態位置）を通過することになる。従って、極めて簡単な構成で、作業台上の作業者が振られるような状態を回避した安全なクローラ式車両を提供することができる。
【００１８】
また、本発明における中立位置の前後に形成される扇状移動可能範囲と、中立位置の左右側方に形成されるスリット状移動可能範囲とは中立位置で接続されている。前後の扇状移動可能範囲を規定する左右の斜めの規制線（第１斜方規制線及び第２斜方規制線）と左右のスリット状移動可能範囲を規定する前後の規制線（第１前後方向規制線及び第２前後方向規制線）とはそれぞれ中立位置で交わっており、これ等の交差部分には鋭角の規制領域が形成される。ここで、操作レバーの棒状部と鋭角の規制領域の頂部との間には、鋭角の角度が小さいほど、大きなガタが発生する。このガタの領域では、わずかなレバーの動きで扇状の移動可能範囲とスリット状の移動可能範囲との間を移動することになるため、動作が不安定になるおそれがあり好ましくない。この場合に、ガタに対応する一定の傾倒角度範囲について制御上の処理を行い不感帯として取り扱うことも可能であるが、不感帯領域が大きくなると操作フィーリングが悪化するため好ましくない。
【００１９】
そこで本発明のクローラ式車両において、上記規制部材は、中立位置を中心として前後の扇状移動可能範囲に第１の斜め方向に延びる前後の第１斜方規制線と、前後の第１斜方規制線とそれぞれ交わるスリット状移動可能範囲における左右の第１前後方向規制線とを有する第１板状部材（例えば実施形態における第１プレート６０１）、及び、中立位置を中心として前後の扇状移動可能範囲に第２の斜め方向に延びる前後の第２斜方規制線と、前後の第２斜方規制線とそれぞれ交わるスリット状移動可能範囲における左右の第２前後方向規制線とを有する第２板状部材（例えば実施形態における第２プレート６１１）からなり、棒状部には、前後の第１斜方規制線及び左右の第１前後方向規制線に沿う端面を有するとともに、棒状部と第１板状部材とが交わる面内に配設されて、棒状部をガイドする第１ガイド部材と、前後の第２斜方規制線及び左右の第２前後方向規制線に沿う端面を有するとともに、棒状部と第２板状部材とが交わる面内に配設されて、棒状部をガイドする第２ガイド部材とを有するように構成されても良い。
【００２０】
上記構成では、操作レバーは、第１斜方規制線と第１前後方向規制線を有する第１板状部材と、これ等の第１規制線に沿った端面を有する第１ガイド部材とによって、第１斜方規制線と第１前後方向規制線に沿ったレバー操作がガイドされ、第２斜方規制線と第２前後方向規制線を有する第２板状部材と、これ等の第２規制線に沿った端面を有する第２ガイド部材とによって、第２斜方規制線と第２前後方向規制線に沿ったレバー操作がガイドされる。このため、上記構成によれば、第１斜方規制線と第１前後方向規制線とが交わる鋭角の交点と操作レバーの軸状部との間、及び、第２斜方規制線と第２前後方向規制線とが交わる鋭角の交点と操作レバーの軸状部との間に隙間が生じても、これによって中立位置を中心としたレバー軸に機構上のガタが生じることがない。従って、左右クローラ装置の動作が不安定になることがなく、動作が安定で操作性の良好なクローラ式車両を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のクローラ式車両の好ましい実施形態について説明する。本発明に係るクローラ式車両の一例として図６に高所作業車１を示している。高所作業車１は、左右一対のクローラ装置２０（２０Ｒ，２０Ｌ、図６では右側のクローラ装置２０Ｒのみが現れている。）を有して走行自在に構成された走行体(車体)２の上部に、旋回モータ１１の作動により走行体２に対して水平面内で旋回動自在に構成された旋回台３が取り付けられている。
【００２２】
旋回台３の上部には、起伏シリンダ１２の伸縮作動により旋回台３に対して垂直面内で起伏動自在にブーム５が枢支されている。ブーム５は旋回台３に枢支された基端ブーム５ａ、中間ブーム５ｂ、先端ブーム５ｃからなり、基端ブーム５ａ内に順次テレスコープ状に嵌挿支持されるとともに、ブーム５内部に配設された伸縮シリンダ１３の伸縮作動により、基端ブーム５ａに対して伸縮動自在に構成されている。
【００２３】
ブーム５の先端部には、図示しないレベリング機構によりブーム５の起伏角度の如何に拘わらず常時垂直に維持される垂直ポスト(不図示)が配設されており、この垂直ポストを介して作業台８が図示しない首振りモータの作動により該ポスト廻りに水平面内で首振り動自在に取り付けられている。このため、作業台８はブーム５の起伏角や作業台の首振り角などブーム姿勢の如何に拘わらずその床面が常時水平に維持されるように構成されている。
【００２４】
左右一対のクローラ装置２０Ｒ，２０Ｌは、走行体２に固定配設された走行モータ１５（１５Ｒ，１５Ｌ、以下同じ）と、このモータによって回転駆動されるスプロケット２１と、駆動力を有せず自由に回転できるアイドラ２２と、これ等両輪の間に掛け渡されて地盤Ｅに接地し、回転駆動力を地盤に伝達するクローラベルト２５などを有して構成されており、左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒの回転方向と回転速度とを制御することによって車両を任意の方向に走行させることができるように構成されている。
【００２５】
作業台８には、旋回モータ１１や起伏シリンダ１２、伸縮シリンダ１３、首振りモータなどを作動させてブーム操作を行うブーム操作装置１０が設けられている。作業台８に搭乗する作業者は、ブーム操作装置１０を操作することにより旋回モータ１１や起伏シリンダ１２、伸縮シリンダ１３等を作動させることができ、これにより走行体２に対してブーム５を旋回動・起伏動・伸縮動等させて作業台８を所望の高所位置に移動させることができるようになっている。
【００２６】
作業台８には上記ブーム操作装置１０に隣接して、車両の走行操作を行う走行操作装置５０が配設されている。走行操作装置５０は、図１に示すように、左右のクローラ装置２０Ｌ，２０Ｒによる走行作動を一本の操作レバー５１の操作方向と操作量とで設定することができる、いわゆるモノレバー型（ジョイスティック型とも称する）の操作装置が用いられている。
【００２７】
なお、このような高所作業車においては、クローラ装置２０に付番２８で示す矢印の先端方向を車両前方といい、作業台８に搭乗する作業者が走行操作装置５０の前に車両前方に向かって立つ姿勢となる図６に示すようなブーム姿勢を走行時における標準姿勢という。以下、このような標準姿勢における車両前方（同時に走行操作装置の前方）を「前方」、車両後方（同時に走行装置の後方）を「後方」と称し、それぞれの方向に進む走行を「前進」、及び「後退」と称して説明する。
【００２８】
操作レバー５１は、操作されていない状態（図１に示す状態）において直立する中立位置ＮＰを有しており、この中立位置ＮＰを中心として前・後方向及び左・右方向に傾倒操作が自在に構成されている。操作装置５０には操作レバー５１の前・後方向の傾倒角を検出してこの傾倒角に対応した操作信号（＋Ｘ〜０〜−Ｘ）を出力するＸ軸検出器５２と、操作レバー５１の左・右方向の傾倒角を検出してこの傾倒角に対応した操作信号（−Ｙ〜０〜＋Ｙ）を出力するＹ軸検出器５３とが配設されている。
【００２９】
図２は、この高所作業車の走行制御装置を含む制御構成をブロック図として示しており、制御装置にはコントロールユニット３０を有している。コントロールユニット３０には、上記Ｘ軸検出器５２とＹ軸検出器５３とから操作レバー５１の傾倒角に対応した操作信号が入力されている。コントロールユニット３０は操作信号を受けるとこの操作信号に応じて左右クローラ装置２０Ｌ，２０Ｒの走行モータ１５Ｌ，１５Ｒを回転させて高所作業車１を走行させる。なお、具体的には走行モータの作動は油圧モータにより行われ、コントロールユニット３０は電磁制御バルブの作動を制御して走行モータ１５Ｌ，１５Ｒそれぞれの回転方向及び回転速度を制御する。
【００３０】
図３は、Ｘ軸検出器５２，Ｙ軸検出器５３から操作信号が入力されたときに、コントロールユニット３０が左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒの回転方向と回転速度とをどの様に制御するかを模式的に示したものである。Ｘ軸検出器５２，Ｙ軸検出器５３から入力される操作信号は、図３におけるＸ−Ｙ平面１００上の座標値Ｐ(ｘ,ｙ)として規定される。このように規定される操作信号の座標面における中央の点ＮＰ(０,０)が中立位置であり、この中立位置ＮＰを中心として前・後に＋Ｘ・−Ｘ、左・右に−Ｙ・＋Ｙが規定される。
【００３１】
図３における上下方向（Ｚ軸）は走行モータ１５の回転状態を示す。座標面１００の上方は走行モータの正転（車両を前進させるときの回転方向）領域、下方は逆転（車両を後退させるときの回転方向）領域であり、各方向の高さが回転速度Ｖを表す。図では、右走行モータ１５Ｒ（右クローラベルト２５Ｒと等価である）の回転方向及び回転速度を実線で示し、左走行モータ１５Ｌ（左クローラベルト２５Ｌと等価である）の回転方向及び回転速度を点線で示している。
【００３２】
なお、図４には操作レバー５１がＸ−Ｙ座標面上で傾倒操作されたときの左右クローラ装置２０Ｌ，２０Ｒの作動と車両の進行状態とを、図３に対応させて模式的に示しており、以下これ等の両図を参照してコントロールユニット３０の作用について説明する。
【００３３】
コントロールユニット３０は、操作レバー５１が中立位置にあるとき、すなわち操作信号が座標面１００におけるＮＰ(０,０)である時に、左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒの回転作動をともに静止させ、車両を停止させる。
【００３４】
操作レバー５１が中立位置ＮＰから中央前方に傾倒操作されたときに、コントロールユニット３０は左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒを同一回転速度でともに正転させるとともに、操作レバー５１の前方への傾倒角の増加に対応して左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒの回転速度を増加させて車両を中央前方に向けて直進走行させる。この操作は図３における中立位置ＮＰからＸ軸上のプラス方向への操作であり、コントロールユニット３０は操作信号の座標値(ｘ,０)に対応した回転速度（図中にＦで示す稜線上の回転速度）で左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒを回転させ車両を前方に走行させる。
【００３５】
操作レバー５１が前方中央よりも右方向に傾倒操作されたときには、右方向への傾倒角の増加に応じて右側の走行モータ１５Ｒの回転速度を減少させて車両を車体の右前方に向けて走行させる。また、操作レバー５１が前方中央よりも左方向に傾倒されたときには左方向への傾倒角の増加に応じて左側の走行モータ１５Ｌの回転速度を減少させて車両を車体の左前方に向けて走行させる。
【００３６】
例えば、操作信号の座標値が図３におけるＰ1(ｘ1,０)のときには、右走行モータ１５Ｒの回転速度ＶRと左走行モータ１５Ｌの回転速度ＶLとが、ともに等しい回転速度ｖR1＝ｖL1で正転するように作動制御し、車両を前方中央に向けて直進走行させる。この前方直進状態から走行レバー５１を徐々に左に傾倒させて、操作信号の座標値がＰ1(ｘ1,０)→Ｐ2(ｘ1,-ｙ2)→Ｐ3(ｘ1,-ｙ3)へと変化したとき、右走行モータ１５Ｒの回転速度はＶR＝ｖR1のまま一定とし、左走行モータ１５Ｌの回転速度ＶLを対応する回転速度ｖL1→ｖL2→ｖL3＝０へと減速させる。このため、車両は左右の走行モータの回転速度差に応じた曲率半径で左前方に走行する。
【００３７】
上記操作方向と逆に、操作信号がＰ3→Ｐ2→Ｐ1のように変化したときには、左走行モータ１５Ｌの回転速度をｖL3→ｖL2→ｖL1へと増加させて、車両を左旋回から前方直進走行へと制御する。なお、Ｐ3の操作信号位置のように左右に斜めに延びる制御線ＦL,ＦR上では、傾倒させた方向のクローラベルトの回転がゼロとなり、当該ベルトの停止方向にピボットターンを行うことができる。
【００３８】
操作レバー５１が中立位置ＮＰから中央後方（Ｘ軸上のマイナス方向）に傾倒操作されたときに、コントロールユニット３０は左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒを同一回転速度でともに逆転させるとともに、操作レバーの後方への傾倒角の増加（図３におけるＸ軸上のマイナス方向座標位置）に対応して左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒの回転速度を増加させ、図３中にＢで示す稜線上の回転速度で車両を中央後方に向けて後退走行させる。
【００３９】
操作レバー５１が後方における中央よりも右方向に傾倒されたときには右方向への傾倒角の増加に応じて右側の走行モータ１５Ｒの回転速度を減少させて車両を右後方に向けて走行させるとともに、操作レバーが後方における中央よりも左方向に傾倒されたときには左方向への傾倒角の増加に応じて左側の走行モータ１５Ｌの回転速度を減少させて車両を左後方に向けて走行させる。これ等の操作に対する操作信号の座標値と左右走行モータの回転速度との対応関係は、上述した前方への走行時と同様に構成される。
【００４０】
次に、操作レバー５１が中立位置ＮＰから左右の側方に向けて傾倒操作されたとき、すなわち操作信号の座標面におけるＹ軸上の操作信号(０,ｙ)が入力されたときに、コントロールユニット３０は左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒを相互に反対方向に同一回転数で回転させる制御を行う。まず、操作レバー５１が中立位置ＮＰから右側方(＋Ｙ方向)に傾倒されたときには右側の走行モータ１５Ｒを逆転させるとともに左側の走行モータ１５Ｌを正転させる。両モータの回転速度は操作レバーの右側方への傾倒角の増加に対応して増加させ、車両を当該車両位置において右旋回させる。
【００４１】
操作レバー５１が中立位置ＮＰから左側方(−Ｙ方向)に傾倒されたときには右側の走行モータ１５Ｒを正転させるとともに左側の走行モータ１５Ｌを逆転させる。両モータの回転速度は操作レバーの左側方への傾倒角の増加に対応して増加させ、車両を当該車両位置において左旋回させる。
【００４２】
例えば、操作レバー５１における操作信号の座標値が図３のＰ4(０,ｙ4)にあるときに、コントロールユニット３０は右走行モータ１５Ｒを回転速度ＶR＝-ｖR4で逆転させるとともに、左走行モータ１５Ｌを回転速度ＶL＝ｖL4で正転させ、当該車両位置において車両が右旋回（右回りのスピンターン）するように制御する。操作レバー５１が左側方に操作されたときには、左右の走行モータの回転方向を上記方向と逆方向に制御し、当該車両位置において車両が左旋回（左回りのスピンターン）するように制御する。
【００４３】
このような制御を行うことにより、一本の操作レバーで前方や後方への任意速度での直進(後退)走行、前後左右への任意速度、任意曲率半径でのカーブ走行に加え、当該車両位置で任意速度で左右に旋回させることができるクローラ式車両を提供することができる。
【００４４】
ところで、上記作動制御において、中立位置ＮＰを中心として前後方向に形成される扇状の制御領域と、中立位置ＮＰを中心として左右方向に形成される直線的な制御領域とでは異なった制御が行われており、これ等二つの異なる制御領域の間は中立位置ＮＰを除いて不連続である。このため、二つの制御領域間を直接移動可能としたとき、例えば、前記座標面上におけるＰ1からＰ4に直接移動するレバー操作を許容したときには、制御モードが突然変化して車体の姿勢が急激に変化することになり好ましくない。
【００４５】
そこで、走行操作装置５０には、これ等二つの異なる制御領域の不連続な領域間を操作レバー５１が直接移動することがないように、操作レバーの移動を規制するレバー移動規制プレート６０が設けられている。レバー移動規制プレート６０は、操作装置５０における操作レバー５１の基端部に配設されて操作レバー５１が移動可能な範囲を規定するプレートであり、この移動可能範囲は上記二つの制御領域に対応して形成されている。
【００４６】
すなわち、レバー移動規制プレート６０は、図４に示すように、操作信号の座標面１００上において中立位置ＮＰを中心として前後方向に形成される扇状の制御領域に対応して形成された扇状の移動可能範囲ＡT（ＡT1,ＡT2）と、中立位置ＮＰを中心として左右方向に形成される直線的な制御領域に対応して形成されたスリット状の移動可能範囲ＡS（ＡS1,ＡS2）とを有して形成されている。これ等二つの移動可能範囲は中央の中立位置ＮＰにおいてのみ接続され、前記二つの制御領域における不連続な領域間は中立位置に向けて鋭角に突出するプレートによって仕切られている。
【００４７】
このため、操作レバー５１を扇状の移動可能範囲ＡTとスリット状の移動可能範囲ＡSとの間で移動させるときには、必ず中央の中立位置ＮＰを経由させなければ移動させることができず、前述した操作信号座標面におけるＰ1からＰ4に直接移動するようなレバー操作は許容されない。そして、中立位置ＮＰを経由することは左右の走行モータ１５Ｌ，１５Ｒの回転がともにゼロになることを意味し、車両の走行が一旦停止すること表す。従って、車体姿勢が突然変化して作業台上の作業者が振り回される等の心配がなく、安全なクローラ式車両を提供することができる。
【００４８】
次に、操作レバー５１の移動を機械的に規制する規制方法による場合に、操作レバー５１の基端部とレバー移動規制プレート６０における鋭角の規制範囲の頂部との間には、鋭角の角度が小さいほど、大きなガタが発生する。しかし、前述した二つの移動可能範囲を規定する規制線（移動可能範囲の外形線）を複数のプレートに分けて形成し、これらのプレートを重ねて配設することによって移動可能範囲を形成するとともに、複数枚に分離されたそれぞれの規制線に沿うガイド部材をそれぞれのプレートに対応して操作レバーに設けることによりガタを発生させないようにすることができる。
【００４９】
図５(ａ)(ｂ)(ｃ)は、このような構成の一例を示しており、レバー規制プレート６０（図(ｃ)）は２枚のプレート６０１（図(ａ)）、６１１（図(ｂ)）から構成されている。第１プレート６０１には、前後の扇状移動可能範囲ＡT1,ＡT2における右前方から左後方に向けて延びる第１斜方規制線６０１T1，６０１T2と、これらの第１斜方規制線とそれぞれ交わるスリット状移動可能範囲ＡS1,ＡS2の前後方向規制線６０１S1，６０１S2とを有して形成されている。
【００５０】
第１プレート６０１と同一面内には、第１プレート６０１を貫通する操作レバー５１の基端部に第１ガイド部材６０２が取り付けられている。第１ガイド部材６０２には、操作レバー５１を中心として、前後の第１斜方規制線６０１T1，６０１T2に沿った端面６０２T1，６０２T2と、左右の前後方向規制線に沿った端面６０２S1，６０２S2とが形成されている。従って、操作レバー５１は、この第１プレート６０１の面内において第１ガイド部材６０２が相対する規制線の範囲内で自由に移動させることが可能であるとともに、突出する鋭角の規制領域との間では相対するエッジ部の効果により殆どガタをもたない構成となる。
【００５１】
第１プレート６０１と重ね合わされる第２プレート６１１は、前後の扇状移動可能範囲ＡT1,ＡT2における左前方から右後方に向けて延びる第２斜方規制線６１１T1，６１１T2と、これ等の第２斜方規制線とそれぞれ交わるスリット状移動可能範囲ＡS1,ＡS2の前後方向規制線６１１S1，６１１S2とを有して形成されている。
【００５２】
第２プレート６１１と同一面内には、第２プレート６１１を貫通する操作レバー５１の基端部に第２ガイド部材６１２が取り付けられている。第２ガイド部材６１２には、操作レバー５１を中心として、前後の第１斜方規制線６１１T1，６１１T2に沿った端面６１２T1，６１２T2と、左右の前後方向規制線に沿った端面６１２S1，６１２S2とが形成されている。従って、操作レバー５１は、第２プレート６１１の面内において第２ガイド部材６１２が相対する規制線の範囲内で自由に移動させることが可能であるとともに、突出する鋭角の規制領域との間では相対するエッジ部の効果により殆どガタをもたない構成となる。
【００５３】
以上のような２枚のプレート６０１，６１１を重ね合わせると、図５(ｃ)に示す規制プレート６０が構成される。重ねて構成された規制プレート６０には、中立位置ＮＰを中心にして上下に扇状移動可能範囲ＡT1,ＡT2が、左右にスリット状移動可能範囲ＡS1,ＡS2が形成されており、このように形成された移動可能範囲は既に図４等を用いて説明した移動可能範囲と同様である。
【００５４】
操作レバー５１は、それぞれのプレートとガイドとによって許容される移動可能範囲が共通する範囲内においてのみ移動可能であり、この範囲は正に上記扇状移動可能範囲ＡT1,ＡT2とスリット状移動可能範囲ＡS1,ＡS2となる。そして、上下の扇状移動可能範囲と左右のスリット状移動可能範囲との間に形成される４カ所の鋭角の規制領域先端部は、それぞれのプレートにおいて対峙するガイド部材のエッジ部の効果により相殺されるため、殆どガタをもつことがない。従って、制御形態とマッチしつつ、動作が安定で操作性の良好なクローラ式車両を提供することができる。
【００５５】
以上では中立位置ＮＰを中心として前後方向に形成される扇状の制御領域と、中立位置ＮＰを中心として左右方向に形成される直線的な制御領域との二つの制御領域間を、不連続領域をまたいで直接移動させるレバー移動を機械的に規制するレバー移動規制プレート６０を用いて規制する方法について説明してきたが、このような機械的手段によらず、制御的に処理することも可能である。
【００５６】
図３を用いて説明したように、コントロールユニット３０には操作信号が座標値として入力されており、コントロールユニット３０は座標値から操作信号がいずれの制御領域内にあるか、またはいずれの制御領域にも属さない領域にあるかを認識することができる。すなわち、扇状の制御領域及びスリット状の制御領域のいずれにも属さない領域を規制領域として定義し、この規制領域を通過する操作信号が入力されたときには、一旦左右の走行モータの回転数をともにゼロにする（中立位置ＮＰを通る）制御を行って車両を停止させた後、レバー移動後の座標位置に対応した走行状態とする制御を行うようにコントロールユニット３０を構成する。
【００５７】
上記構成は、前述したレバー規制プレート６０の機能をコントロールユニット３０が制御上の信号処理で行う構成であり、このような構成によればレバー移動規制プレート６０を設けることなく、これを設けたと同様の効果を有するクローラ式車両を提供することができる。従って、簡単な構成で安全なクローラ式車両を提供することができる。
【００５８】
なお、以上ではクローラ式車両の一例として車体上部にブーム式の高所作業装置を有する高所作業車を例に採り説明したが、本発明は係る車両に限定されるものではなく、例えば、車体上部に垂直昇降式の高所作業装置を有する高所作業車や、高所作業装置を有さないクローラ式車両であっても良い。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の本発明は、車体左右のクローラ装置による走行作動を一本の操作レバー操作する走行操作装置と、操作レバーの位置に基づいて左右のクローラ装置の回転状態を制御して走行作動を制御する走行制御装置とを有するクローラ式車両であり、その走行制御形態に特徴を有している。すなわち、走行制御装置は操作レバーが中央の中立位置にあるときに左右のクローラベルトの回転作動をともに静止させる。操作レバーが中立位置から前方または後方に傾倒されたときには傾倒角に応じた同一回転速度で左右のクローラベルトをともに正転または逆転させ、傾倒操作された方向に車両を直進走行させる。操作レバーが前方または後方における中央から左右方向に傾倒されたときには左右方向への傾倒角の増加に応じて傾倒された側のクローラベルトの回転速度を減少させて傾倒角に対応した曲率半径で車両を前方または後方にカーブ走行させる。操作レバーが中立位置から左右側方に傾倒されたときには傾倒角に応じた回転速度で左右のクローラベルトを相互に反対方向に回転させ、当該車両位置において傾倒操作された方向周りに旋回させる。
【００６０】
このような制御形態を有するクローラ式車両によれば、一本の操作レバーを傾倒操作することで、前方や後方への任意速度での直進(後退)走行、前後左右への任意速度、任意曲率半径でのカーブ走行に加え、当該車両位置で任意速度で任意の回転方向に旋回させるスピンターン操作を行うことができる。このため、クローラ式車両の走行操作に未熟な作業者でも容易かつ自在に走行させることができるクローラ式車両を提供することができる。また、１本の操作レバーを傾倒させるだけで全ての走行操作が可能なため、作業者は片手で走行操作を行いながら、他の片手でブーム操作等を行うことができる。従って、作業効率を高めたクローラ式車両を提供することができる。
【００６１】
また本発明は、第１の発明における走行操作装置に、左右のクローラベルトが同一方向に回転する操作レバーの位置、または左右のクローラベルトのいずれか一方のみが回転する操作レバーの位置と、左右のクローラベルトが互いに反対方向に回転する操作レバーの位置との間で操作レバーを移動させるときに、操作レバーが左右のクローラベルトがともに回転しない中立位置を通るように操作レバーの移動可能範囲を規定するレバー移動規制手段を有してクローラ式車両を構成する。
【００６３】
この構成によれば、車両が前後方向に直進しまたは前後方向にカーブ走行する状態と、一定車両位置で旋回する状態との間に、車両が停止する状態が必ずつくられる。このため、未熟な作業者が急激な車体の姿勢変化を伴うような誤った走行作動を行わせようとしてもこれを阻止することにより、作業台上で作業者が振られるような状態を回避して安全なクローラ式車両を提供することができる。
【００６４】
また、本発明におけるレバー移動規制手段は、操作レバーの基端部に配設されて操作レバーの棒状部の移動可能範囲を規定する板状の規制部材からなり、規制部材は中立位置を中心として前後に扇形に広がる扇状移動可能範囲と、中立位置を中心として左右側方に直線的に傾倒することを許容するスリット状移動可能範囲とを有し、棒状部が扇状移動可能範囲とスリット状移動可能範囲との間を移動するときに、中立位置を通るように操作レバーの移動可能範囲を機械的に規定するように形成してクローラ式車両を構成する。このような構成によれば、前後方向への走行操作を行う扇形移動可能範囲とその場での旋回操作を行うスリット状移動可能領域との間は板状の規制部材によって機械的に規定され、これ等二つの走行制御領域間を移動させるときには必然的に中立位置を経由することになる。従って、極めて簡単な構成で、作業台上の作業者が振られるような状態を回避した安全なクローラ式車両を提供することができる。
【００６５】
さらに上記本発明では、操作レバーの移動を規制する規制部材は、前後の扇状移動可能範囲に第１の斜め方向に延びる前後の第１斜方規制線と、この前後の第１斜方規制線とそれぞれ交わるスリット状移動可能範囲における左右の第１前後方向規制線とを有する第１板状部材、及び、前後の扇状移動可能範囲に第２の斜め方向に延びる前後の第２斜方規制線と、前後の第２斜方規制線とそれぞれ交わるスリット状移動可能範囲における左右の第２前後方向規制線とを有する第２板状部材からなり、棒状部には、前後の第１斜方規制線及び左右の第１前後方向規制線に沿う端面を有するとともに、棒状部と第１板状部材とが交わる面内に配設されて、棒状部をガイドする第１ガイド部材と、前後の第２斜方規制線及び左右の第２前後方向規制線に沿う端面を有するとともに、棒状部と第２板状部材とが交わる面内に配設されて、棒状部をガイドする第２ガイド部材とを有するようにクローラ式車両を構成する。このような構成によれば、操作レバーの軸状部と規制部材の鋭角の交点との間との間に隙間があっても、操作レバーのガイド部材と規制部材との間でガタを相殺するため、中立位置を中心としたレバー軸に機構上のガタが生じることがない。従って、動作が安定で操作性の良好なクローラ式車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクローラ式車両の走行操作装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るクローラ式車両の走行制御装置を含む制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記走行制御装置の制御形態を説明するための説明図である。
【図４】本発明に係る走行操作装置及び走行制御装置の作用を説明する説明図である。
【図５】本発明に係る操作レバー規制プレートの構成例を示す説明図である。
【図６】本発明に係るクローラ式車両の一例として示すクローラ式高所作業車の全体図である。
【符号の説明】
ＡT1，ＡT2  扇状移動可能範囲
ＡS1，ＡS2  スリット状移動可能範囲
ＮＰ  中立位置
１  クローラ式高所作業車（クローラ式車両）
２  走行体（車体）
１５Ｒ，１５Ｌ  走行モータ
２０Ｒ，２０Ｌ  クローラ装置
２５Ｒ，２５Ｌ  クローラベルト
３０  コントロールユニット（走行制御装置）
５０  走行操作装置
５１  操作レバー
６０  レバー移動規制プレート（規制部材）
６０１  第１プレート（第１板状部材）
６０１T1，６０１T2  第１斜方規制線
６０１S1，６０１S2  前後方向規制線
６０２  第１ガイド部材
６１１  第２プレート（第２板状部材）
６１１T1，６１１T2  第２斜方規制線
６１１S1，６１１S2  前後方向規制線
６１２  第２ガイド部材
【図１】
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【図２】
0003827921.tif 000003
【図３】
0003827921.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003827921.tif 000006
【図６】
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