JP2005100225A - Joystick type operation lever device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に設けられるジョイスティック型操作レバー装置の技術分野に属するものである。 The present invention belongs to the technical field of a joystick type operating lever device provided in a construction machine such as a hydraulic excavator.
一般に、油圧ショベル等の建設機械には、旋回や作業用アクチュエータの作動を行うための操作具として、揺動操作自在なジョイスティック型の操作レバー装置が用いられることがある。そして、この様なジョイステック型操作レバー装置は、従来、操作レバーの揺動操作に伴い一体的に揺動する揺動体、該揺動体の揺動により押圧されて移動するロッド、該移動したロッドを復帰側に付勢する復帰弾機等を備えて構成されているが、この場合にロッドおよび復帰弾機は、前後左右(押し側、引き側、内側、外側)の操作位置に対応して、揺動体の揺動軸芯を中心として周回り方向に90度づつの等角度間隔を存する状態で4個づつ配されている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、前記ジョイスティック型操作レバー装置において、復帰弾機は、操作レバーの操作量が増大するほど付勢力が大きくなって操作力を付与するように設定されており、これによりオペレータが操作レバーの操作量を実感できるようになっているが、この場合に、復帰弾機により付与される操作力は、操作レバーを前後左右方向に操作した場合に比べて、斜め方向に操作した場合の方が大きくなる。つまり、操作レバーを、前後左右方向、即ち90度の間隔を存して配された復帰弾機の真上の方向に操作した場合には、1つの復帰弾機の付勢力しか作用しないが、斜め方向、即ち隣接する復帰弾機の中間の方向に操作した場合には、両方の復帰弾機の付勢力が作用するため、例えば4個の復帰弾機のばね定数が等しいときには、前後左右方向に操作する場合と比して約1.4(≒sin45°+sin45°)倍の操作力が必要となる。これは、前記特許文献1のように各復帰弾機のばね定数を異なるように設定しても同様であって、やはり斜め方向の操作の方が大きな操作力を必要とする。このため、復帰弾機の付勢力を、前後左右方向に操作するときに適度な操作力となるように設定すると、斜め方向に操作した場合の操作が重くなってオペレータの負担が増加するという問題がある。
一方、復帰弾機は、何れの方向にも操作されていないときに操作レバーを中立位置に保持するという機能も有しているため、斜め方向の操作を軽くするべく復帰弾機の付勢力を小さく設定すると、機体振動等により操作レバーがぶれて(特に前後左右方向にぶれやすくなる。)ガタついてしまうという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
By the way, in the joystick-type operation lever device, the return ammunition is set so that the urging force increases and the operation force is applied as the operation amount of the operation lever increases. In this case, the operating force applied by the return ammunition is greater when operated in an oblique direction than when operating the operating lever in the front / rear / left / right direction. Become. That is, when the operation lever is operated in the front-rear and left-right directions, that is, in the direction immediately above the return ammunition arranged with an interval of 90 degrees, only the urging force of one return ammunition acts. When operated in an oblique direction, that is, in the middle direction between adjacent return ammunition, the biasing force of both return ammunition acts, so for example, when the spring constants of four return ammunition are equal, the front / rear / left / right direction As compared with the case of operating in this manner, an operating force approximately 1.4 (≈sin 45 ° + sin 45 °) times is required. This is the same even if the spring constants of the return ammunition are set differently as in
On the other hand, the return ammunition also has a function of holding the operation lever in the neutral position when it is not operated in any direction. If it is set to a small value, there is a problem that the operating lever is shaken (especially, easily shaken in the front-rear and left-right directions) due to the vibration of the airframe, and there is a problem to be solved by the invention.
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、揺動操作自在なジョイスティック型の操作レバーと、該操作レバーの揺動操作に伴い一体的に揺動する揺動体と、該揺動体の揺動により押圧されて移動するロッドと、該移動したロッドを復帰側に向けて付勢する復帰弾機とを備えて構成される操作レバー装置において、前記ロッドおよび復帰弾機を、操作レバーの揺動軸芯を中心として周回り方向等角度間隔に、8以上で且つ4の整数倍となる数だけ配したことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and has been created for the purpose of solving these problems. The invention of
請求項1の発明とすることにより、復帰弾機により操作レバーに付与される操作力は、操作力が最も大きくなる方向、つまり隣接する復帰弾機の中間位置の方向に操作した場合でも、操作力が最も小さくなる方向、つまり復帰弾機の真上位置の方向に操作した場合に比べて殆ど増加することなく、どの方向に操作レバーを操作しても略等しい操作力が付与されることになって、操作性が向上すると共に、中立位置の操作レバーを復帰弾機により安定支持することができる。 According to the first aspect of the present invention, the operation force applied to the operation lever by the return ammunition can be operated even when the operation force is operated in the maximum direction, that is, in the middle position of the adjacent return ammunition. The operating force is applied almost in the same direction regardless of the direction in which the operating lever is operated. Thus, the operability is improved and the operation lever in the neutral position can be stably supported by the return bullet.
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図面において、1は油圧ショベルの運転室であって、該運転室1には、オペレータが座するシート2の左右両側に配されるコンソールボックス3L、3Rに、ジョイスティック型の操作レバー装置4が取り付けられている。該操作レバー装置4は、操作レバー5の操作に基づいてケース体6の内部に組みこまれたパイロットバルブ7を作動させるものであって、本実施の形態では、左側コンソールボックス3Lに配された操作レバー装置4にはアーム用パイロットバルブ7および旋回用パイロットバルブ7が組み込まれていて、前後方向のレバー操作でアーム(図示せず)の前後揺動が行われ、左右方向のレバー操作で上部旋回体の左右旋回作動が行われるように構成されており、また右側コンソールボックス3Rに配された操作レバー装置4にはブーム用パイロットバルブ7およびバケット用パイロットバルブ7が組み込まれていて、前後方向のレバー操作でブーム(図示せず)の上下揺動が行われ、左右方向のレバー操作でバケット(図示せず)の前後揺動が行われるように構成されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawing,
8は前記操作レバー5をケース体6に揺動自在に支持するためのユニバーサルジョイントであって、該ユニバーサルジョイント8は、下側連結部材8aと上側連結部材8bとを十字軸等を介して任意方向揺動自在に連結して形成されるものであるが、該該ユニバーサルジョイント8の下側連結部材8aは、ケース体6の上面部に組み付けられた円形状のプレート9を挟持する状態で、ケース体6の上面中央部に止着されている。一方、ユニバーサルジョイント8の上側連結部材8bには、揺動体10および操作レバー5の基端部が止着されている。而して、操作レバー5は、ユニバーサルジョイント8を介してケース体6に揺動自在に軸支されると共に、該操作レバー5の揺動と一体的に揺動体10が揺動する構成になっている。
さらに、11はケース体6の上面部およびプレート9にプラグ12を介して上下移動自在に貫通されるロッドであって、該ロッド11の下端側に組付けられるシート13とケース体6に形成される弾機受部6aとのあいだには、第一スプリング(本発明の復帰弾機に相当する)14が介装されている。
Further, 11 is a rod that penetrates the upper surface portion of the
前記ロッド11は、操作レバー5の揺動軸芯を中心として、前後左右および右前方、左前方、右後方、左後方の各位置に周回り方向45度づつの等間隔で計8個配されており、これに対応して第一スプリング14も計8個設けられていると共に、操作レバー5が何れの方向にも操作されていない中立位置に位置している状態で、8本全てのロッド11の上端部が揺動体10の下面に当接するように設定されている。そしてロッド11は、操作レバー5の揺動操作に伴う揺動体10の揺動により押圧されて下方に移動するが、該ロッド11の下動により第一スプリング14が圧縮され、該圧縮された第一スプリング14の付勢力(反力)によってオペレータに操作力を付与するように構成されている。
A total of eight
ここで、第一スプリング14により操作レバー5に付与される操作力について図5に基づいて説明すると、本実施の形態では、各第一スプリング14のばね定数は略等しくなるように設定されている。そして、操作力が最も小さくなる方向、つまり操作レバー5を任意の第一スプリング14Aの真上の方向(図5におけるX方向)に操作した場合には、該第一スプリング14Aとその両隣の第一スプリング14H、14Bの計3個の第一スプリング14が圧縮されて操作力として作用する。尚、この様にばね定数の等しい第一スプリング14を8個配した場合には、各第一スプリング14のばね定数を、4個配した場合の約1/2.4(≒1/(1+sin45°+sin45°))に設定すると、4個配した場合と同等の操作力が得られる。
また、操作力が最も大きくなる方向、つまり操作レバー5を隣接する任意の第一スプリング14D、14Eの中間の方向(図5におけるY方向)に操作した場合には、該第一スプリング14D、14Eとその両隣の第一スプリング14C、14Fの計4個の第一スプリング14が圧縮されて操作力として作用する。この場合には、前記X方向に操作した場合と比べて、約1.08倍(≒(sin22.5°+sin22.5°+sin67.5°+sin67.5°)/(1+sin45°+sin45°))の操作力が必要となる。
Here, the operation force applied to the
Further, when the operation force is maximized, that is, when the
一方、ケース体6の内部には、前述したようにパイロットバルブ7が組み込まれているが、ブーム用パイロットバルブ7とバケット用パイロットバルブ7とが組込まれる右側の操作レバー装置4を例にとって説明すると、該操作レバー装置4には、操作レバー5の前方側への操作に基づいてブーム下降用のパイロット圧油をブーム用制御バルブ(図示せず)に供給するべく作動するブーム下降用スプール15、操作レバー5の後方側への操作に基づいてブーム上昇用のパイロット圧油をブーム用制御バルブに供給するべく作動するブーム上昇用スプール15、操作レバー5の左方側への操作に基づいてバケットイン用のパイロット圧油をバケット用制御バルブ(図示せず)に供給するべく作動するバケットイン用スプール15、操作レバー5の右方側への操作に基づいてバケットアウト用のパイロット圧油をバケット用制御バルブに供給するべく作動するバケットアウト用スプール15の計4本のスプール15が組み込まれている。この4本のスプール15は、前記8個のロッド11のうち前後左右に位置する4個のロッド11の下方に、シート13および第一スプリング14を貫通する状態でそれぞれ組み込まれていると共に、各スプール15の中間部とシート13の間には第二スプリング16が介装されている。
そして、操作レバー5の操作に基づいて対応する位置のロッド11が下動すると、該ロッド11の下動に伴いシート13が第一スプリング14および第二スプリング16を圧縮しながら降下する。このときスプール15は、第二スプリング16の圧縮力により押下げられ、これによりパイロットポンプ(図示せず)からブーム用制御バルブに通じる弁路が開いて、出力ポート6bからパイロット圧が出力されるように構成されている。
On the other hand, the
When the
而して、例えば右側の操作レバー5を前方側に操作すると、前述したように前方位置のロッド11およびその両隣のロッド11が下動して操作レバー5に操作力を付与すると共に、前方位置のスプール15が降下してブーム下降用のパイロット圧が出力される。同様にして、操作レバー5の後方側、左方側、右方側への操作に伴い、ブーム上昇用、バケットイン用、バケットアウト用のパイロット圧が出力されて、ブームまたはバケットの単独作動が行われる。また、操作レバー5を斜め方向、例えば前左方に操作した場合には、該前左方位置のロッド11およびその両隣のロッド11が下動して操作レバー5に操作力を付与すると共に、前方位置および左方位置のスプール15が降下して、ブーム下降用およびバケットイン用のパイロット圧が出力される。同様にして、操作レバー5を前右方、後左方、後右方の斜め方向に操作した場合には、ブーム下降用およびバケットアウト用、ブーム上昇用およびバケットイン用、ブーム上昇用およびバケットアウト用のパイロット圧が出力され、ブームとバケットとの連動作動が行われる。
Thus, for example, when the
叙述の如く構成された本形態において、操作レバー5の操作力は、該操作レバー5の揺動操作に基づいて下動するロッド11が第一スプリング14を圧縮することで付与されるが、該ロッド11および第一スプリング14は、操作レバー5の揺動軸芯を中心として周回り方向等角度間隔に8個づつ配されている。
この結果、操作レバー5に付与される操作力は、操作力が最も大きくなる方向、つまり隣接する第一スプリング14の中間の方向に操作した場合でも、操作力が最も小さくなる方向、つまり第一スプリング14の真上の方向に操作した場合に比べて略1.08倍であって殆ど差異がなく、どの方向に操作レバー5を操作しても略等しい操作力が付与されることになって、操作性が向上する。
In the present embodiment configured as described, the operating force of the operating
As a result, the operating force applied to the operating
しかも、何れの方向にも操作されていない中立位置の操作レバー5は、8個の第一スプリング14によってどの方向にも略同等の力で安定支持された状態となっており、而して、機体振動等により中立位置の操作レバー5がぶれてしまうような不具合を防止できる。
In addition, the
尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、ロッドおよび復帰弾機の数は8個に限定されることなく、8以上で且つ4の整数倍となる数、例えば図6(A)に示す如く12個、あるいは16個配しても良い。この場合には、部品点数は増加するが、より均一な操作力を得ることができる。また、復帰弾機を、ケース体の形状等に対応させて、図6に示す如く、周回り方向等角度間隔となる状態で径方向にずらして配することもできる。尚、図6(A)、(B)において、Oは操作レバーの揺動軸芯、6はケース体、14は復帰弾機である。
さらに、本発明は、パイロットバルブが組込まれた操作レバー装置に限らず、操作レバーの操作量を角度センサ等の検出器により検出して電気信号を出力する電気式のジョイスティック型操作レバー装置においても実施できるのは、勿論である。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the number of rods and return munitions is not limited to eight, but is a number that is 8 or more and an integer multiple of 4, for example, FIG. As shown in FIG. 6 (A), 12 pieces or 16 pieces may be arranged. In this case, the number of parts increases, but a more uniform operating force can be obtained. Further, the return ammunition can be shifted in the radial direction so as to correspond to the shape of the case body as shown in FIG. In FIGS. 6A and 6B, O is a pivot axis of the operating lever, 6 is a case body, and 14 is a return bullet.
Furthermore, the present invention is not limited to an operation lever device in which a pilot valve is incorporated, but also in an electric joystick type operation lever device that detects an operation amount of the operation lever by a detector such as an angle sensor and outputs an electric signal. Of course, it can be implemented.
4 操作レバー装置
5 操作レバー
10 揺動体
11 ロッド
14 第一スプリング
4
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003334949A JP2005100225A (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Joystick type operation lever device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003334949A JP2005100225A (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Joystick type operation lever device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005100225A true JP2005100225A (en) | 2005-04-14 |
Family
ID=34462476
Family Applications (1)
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JP2003334949A Withdrawn JP2005100225A (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Joystick type operation lever device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190098548A (en) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | 동서대학교 산학협력단 | Experienced large joystick |
WO2022210981A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 住友建機株式会社 | Work machine and operation device for work machine |
-
2003
- 2003-09-26 JP JP2003334949A patent/JP2005100225A/en not_active Withdrawn
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KR102078754B1 (en) * | 2018-02-14 | 2020-04-07 | 동서대학교 산학협력단 | Experienced large joystick |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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