JP2008063891A - 建設機械のコンソールボックスのチルト角度調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 オペレータがコンソールボックスが跳ね上げた後に、再び跳ね上げ位置から作業位置にコンソールボックスを押し下げて戻したとき、チルト角度を再度調整しなければならず、操作が複雑になるという課題があった。
【構成】コンソールボックスの仰伏角度を複数の角度から選択して調節するチルト角度調節装置を設けた建設機械のコンソールボックスにおいて、該コンソールボックスを任意に調節したチルト角度から前記跳ね上げ位置に跳ね上げた後に、該跳ね上げた位置から再び作業位置に押し下げたときに、該コンソールボックスのチルト角度を元のチルト角度に導くガイド機構を設けたことを特徴とする
。
【選択図】 図１

Description

この発明は、建設機械のキャブ内に設けたコンソールボックスに関するものである。更に、具体的には、コンソールボックスに設けられる種々の操作装置、特に、チルト角度調節装置に関する技術である。

油圧ショベル等の建設機械には、運転席の左右側方にコンソールボックスを配置し、このコンソールボックスの上側面に作業機の操作や旋回等の操作をするための操作レバーを設けている。オペレータが運転席に乗降する際や、オペレータが乗車していないときに、誤って操作レバーに触れても作業機等が突然動き出すことがないように油圧回路等を遮断するロック装置を設けて安全性を図っている。しかし、オペレータがロック装置のロック操作を忘れて降車した場合には上記の不都合が生じかねない。

そこで、オペレータがロック装置のロックを忘れることがないように、オペレータの乗降通路にゲートバーを設け、このゲートバーの操作とロック装置を連動させて、オペレータが降車するときはゲートバーを開放して、ロック装置をロックし、オペレータが運転席にいるときはゲートバーを閉鎖すると共に操作が可能となるようにロックを解除するようにしている。

乗降通路はオペレータの運転席の前方に設けられるが、建設機械のキャブには余分なスペースが狭いので、ゲートバーを開放しただけでは、乗降通路を十分に広く取ることはできないケースもある。そこで、オペレータの乗降を容易にするためにコンソールボックスに跳ね上げ機構を設けて、作業位置と跳ね上げ位置とに操作可能にしている。また、オペレータの体格や好みに合わせて操作をしやすくするために作業位置におけるコンソールボックスのチルト角度を調節可能にして、オペレータが適宜選択可能にした装置もある。

例えば、特許文献１に開示されている建設機械の跳ね上げ装置は、コンソールフレームのキャビン前端面に溝状係止部を設け、跳ね上げレバーを水平軸回りに回動自在に軸支し、跳ね上げレバーの先端部に係止部と係脱する係合部とから構成されている。ここで、係止部はオペレータの体格、好みに合わせて選択自在とするために係止部を上下に所定間隔で複数（例えば４個）を形成してもよい。この装置において、跳ね上げレバーを所定方向に倒回するとコンソールフレームが跳ね上げ位置に回動される。逆に跳ね上がったコンソールフレームを押し下げてロック位置に回動するとロック位置で跳ね上げレバーの係合部が係止部に係合し、下部フレームにコンソールフレームが固定される。
公開特許公報、特開２０００−３２８６０５、建設機械の安全装置

上記従来装置では複数の係止部を形成した場合において、コンソールフレームが跳ね上げた後に、再び跳ね上げ位置から作業位置にコンソールフレームを押し下げて戻すと跳ね上げレバーの係合部が一番上に設けられた係止部に係合する。このために、オペレータは再度コンソールフレームの位置を好みに合わせて調整しなければならず、操作が複雑になるという課題があった。

本発明は上記の課題を解決するための手段として以下の構成を採用している。即ち、請求項１に記載の発明は、作業機を操作する作業用レバーを設けたコンソールボックスを固定フレームに回動可能に設けて該コンソールボックスを作業機を操作する作業位置と該コンソールボックスの前方に設けた乗降用通路を拡大する跳ね上げ位置とに仰伏動自在に構成し、該コンソールボックスが前記作業位置にあるときに、該コンソールボックスの仰伏角度を複数の角度から選択して調節するチルト角度調節装置を設けた建設機械のコンソールボックスにおいて、
該コンソールボックスを任意に調節したチルト角度から前記跳ね上げ位置に跳ね上げた後に、該跳ね上げた位置から再び作業位置に押し下げたときに、該コンソールボックスのチルト角度を元のチルト角度に導くガイド機構を設けたことを特徴としている。

この発明の構成によれば、コンソールボックスのチルト角度を調節する操作は最初の１回で済み、操作が容易になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記仰伏角度の調節装置は、前記固定フレームに前記複数の仰伏角度に対応させて設けられた複数の係止切欠溝と、前記コンソールボックスに回動可能に設けられ、該回動軸中心上に設けた第１ピン及び該回動軸中心下方に設けた第２ピンを有するゲート操作レバーと、該ゲート操作レバーの回動軸と同一の中心軸に回動可能に設けられ、前記係止切欠溝に係止する係止ピンを有するチルト調節レバーと、前記複数の係止切欠溝に対応して設けられた複数の係止解除用切欠溝を有し、前記第１ピン及び第２ピンと係合する第１長孔、第２長孔及び前記固定フレームに設けたガイドピンと係合するガイド溝をする解除プレートと、から構成され、
前記第１長孔及び第２長孔は該ゲート操作レバーの回転に伴って解除プレートを回転させる様に形成し、前記ガイド溝は前記係止ピンが前記係止用切欠溝から外れるまでコンソールボックスが跳ね上がるのを防止する第１ガイド溝と前記係止ピンが前記係止用切欠溝から完全に外れた後、チルト調節レバーの回転を防止する第２ガイド溝とを連結した溝からなることを特徴としている。

更に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の何れか１に記載の発明において、前記コンソールボックスの前方にゲートバーを回動可能に設け、該ゲートバーが前記乗降通路を遮断する位置にしたときは作業機の操作が可能となり、該乗降通路を開放する位置にしたときは作業機の操作が不能となるように構成し、該ゲートバーの回動と前記ゲート操作レバーの回動とが連動するようにリンク部材を設けたことを特徴としている。

この発明の構成によれば、ゲート操作レバーの操作のみで乗降の操作が可能になり、乗降時のレバー操作が簡便になる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記ゲート操作レバーは、前記ゲートバーが遮断位置にあり、作業機が操作可能な第１状態と、該ゲートバーが開放位置にあり、作業機の操作がロックされ、チルト調節レバーの係止ピンが前記係止用切欠溝に係止している第２状態と、該ゲートバーが開放位置にあり、作業機の操作がロックされ、チルト調節レバーの係止ピンが前記係止用切欠溝から外れた第３状態とに操作可能に構成し、ゲート操作レバーが第１状態から第２状態に回動するのを許容するように解除プレートに第１ガイド溝を形成したことを特徴としている。

この発明の構成によれば、コンソールボックスの跳ね上げ操作及び押し下げ操作が円滑になる。

この発明の構成によれば、コンソールボックスのチルト角度を調節する操作は最初の１回で済み、操作が容易になるという効果が得られる。また、ゲート操作レバーの操作のみで乗降の操作が可能になり、乗降時のレバー操作が簡便になる。

以下本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態の全体側面図で、手前側コンソールボックスカバーを省いた図を示す。図２は図１の矢視Ａの断面図を示し、図３〜図６は主要部品の詳細図を示す。図１において、建設機械のキャブ（図示省略）の床等１０に固定フレーム１１が固設されている。固定フレーム１１にコンソールボックス１２が軸１３により揺動自在に設けられている。コンソールボックス１２は跳ね上げ方向（図の時計回転方向）にばね１４により付勢されている。なお、コンソールボックス１２の前方上面には作業機械を操作する操作レバー９が突出して設けられている。

固定フレーム１１は図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように断面がコ字状に形成され、両側面板に軸孔１６が穿設され、付勢ばね１４を固定する一方のピン１７が突設されている。なお、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は側面図を示す。両側面板の前端部上方に複数の切欠溝１８ａ〜１８ｄから構成される係止部１８が形成されている。切欠溝１８ａ〜１８ｄはコンソールボックス１２のチルト角度の調節を等間隔で行うために同じ間隔で同じ形状に形成してもよい。係止部１８に対応した適宜の位置（後述する）にガイドピン１９が突起して設けられている。

後述するゲートバー４２の開閉操作とコンソールボックス１２の跳ね上げ操作を兼用する操作レバー２０をコンソールボックス１２に回動自在に設ける。以下、操作レバー２０をゲート操作レバー２０という。ゲート操作レバー２０は図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、板状部材２０ａと、その頭部に設けられた把手２２と、一方の側に突出して固設された軸２１と、反対側に突出して固設されたピン２３とを有し、下方前端部にはゲートバー４２を連結するためのピン孔２４が穿設され、下方後端部には突起ピン２５が設けられている。軸２１とピン２３は夫々コンソールボックス１２の両側板に設けられた軸孔（又は軸受け）によって軸支され、ゲート操作レバー２０が回動自在に構成されている。

さらに、軸２１にはコンソールボックス１２のチルト角度を調節するチルト調節レバー３０が回動可能に設けられている。チルト調節レバー３０はゲート操作レバー２０とは独立して回動する。チルト調節レバー３０は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、頭部に把手３１を有し、略中央に軸２１と嵌合し、回動する筒部３２を有し、下端部には固定フレーム１１の係止部１８（１８ａ〜１８ｄ）と係止する係止ピン３３を有し、連結部材３４、３５によって固設連結されている。なお、チルト調節レバー３０の係止ピン３３は反時計方向にばね４１により付勢されている。

また、固定フレーム１１の係止部１８（１８ａ〜１８ｄ）と同様な形状の係止部３６（３６ａ〜３６ｄ）を有する解除プレート４０が以下のように構成されている。図６は解除プレート４０の構成を示す。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図を示す。解除プレート４０は図６に示すように、板部材から構成され、上部にはゲート操作レバー２０の突起ピン２３と嵌合する長穴形状の溝３７を有し、中央部にはゲート操作レバー２０の下端の突起ピン２５と嵌合する長穴形状の溝３８を有し、中央左辺縁に複数の切欠溝３６ａ〜３６ｄからなる係止部３６が設けられている。係止部３６並びに溝３７及び溝３８は突起ピン２３、２５が溝３７及び溝３８に夫々嵌合したときに、それらの中心線が軸１３の中心を中心点とする円弧に形成するのが好ましい。また、下部には固定フレーム１１のガイドピン１９と嵌合するガイド溝３９が設けられている。ガイド溝３９は略水平な第１ガイド溝３９ａと略垂直な第２ガイド溝３９ｂを連結したＬ字形状に形成される。即ち、図１に示したような作業位置にある状態で、第１ガイド溝３９ａはゲート操作レバー２０の突起ピン２３を中心とする円弧からなり、第２ガイド溝３９ｂは軸孔１６（軸１３）を中心とする円弧から構成し、両方の円弧の中心線の交点３９ｃで連結されている。

解除プレート４０は上記構成により、溝３７に突起ピン２３が嵌合し、溝３８に突起ピン２５が嵌合している。従って、ゲート操作レバー２０の回転する動きによって解除プレートの係止部３６（３６ａ〜３６ｄ）の姿勢（位置と回転角度）並びにガイド溝３９の姿勢（位置と回転角度）が変化する。図１は解除プレートの係止部３６（３６ａ〜３６ｄ）の姿勢が固定フレーム１１の係止部１８（１８ａ〜１８ｄ）と一致した場合で、ゲート操作レバー２０の把手２２が図１の状態（Ｂ）にある場合、即ちコンソールボックス１２が作業状態の位置にある場合を示す。

また、ゲートバー４２は、図１に示すように、コンソールボックス１２の前方に設けられた乗降用通路を遮断（図示省略）及び開放（実線位置）ができるように、コンソールボックス１２の前端部に軸４３により回動可能に設けられている。ゲートバー４２の上端部に設けられたピン孔４４が連結部材４５を介してゲート操作レバー２０のピン孔２４とピン連結されている。さらに、ゲートバー４２が遮断位置と開放位置の何れかの位置で止まるように、連結部材４５とゲートバー４２との間に引っ張りばね４６を設けて付勢している。

以上に述べた構成により、本実施形態の装置は以下のように機能する。まず、コンソールボックス１２のチルト角度を調節する場合は以下の手順で行う。最初に、図１に示す作業位置で、チルト調節レバー３０を時計方向に回動させて係止ピン３３を固定フレーム１１の係止部１８（例えば、１８ｃ）から外す。この場合、係止ピン３３は同時に解除プレート４０の係止部３６（例えば、３６ｃ）からも外れる。係止ピン３３が外れた状態では、ゲート操作レバー２０の突起ピン２３と突起ピン２５が同時に解除プレート４０の長穴形状の溝３７及び３８を動ける範囲でコンソールボックスの揺動及びそれに伴うチルト調節レバー３０の動きが自由になる。一方、解除プレート４０の第１ガイド溝３９ａが固定フレーム４０の第１ガイド溝３９ａが固定フレーム１１のガイドピン１９に当接して動きが制限されるため、解除プレート４０は位置、角度が変化せず係止部１８（例えば、１８ｃ）と係止部３６（例えば、３６ｃ）は一致している。従って、コンソールボックス１２のチルト角度を好みの角度に選択した後にチルト調節レバー３０を反時計方向に回動させて係止ピン３３を固定フレーム１１の係止部１８（例えば、１８ｂ）及び係止部３６（例えば、３６ｂ）に係止させることによりチルト角度の調節が可能になる。

次に、ゲートバー４２を遮断位置に回動させるには、図７に示すように、ゲート操作レバー２０の把手２２を（Ｂ）状態から前方に倒して（Ａ）状態にする。これによって、ゲート操作レバー２０の板状部材２０ａがピン２３（軸２１）の回りに回転し、連結部材４５が後方に引かれ、ゲートバー４２が時計方向に回動し、乗降通路を遮断する。この場合にチルト調節レバー３０の係止ピン３３は固定フレーム１１の係止部１８（例えば１８ｃ）と係止した状態を保持し、解除プレート４０はゲート操作レバー２０の下端突起ピン２５が解除プレート４０の溝３８の原位置に嵌合したまま回転する。従って、ゲート操作レバー２０を元の位置（Ｂ）に戻すと、解除プレート４０は原位置に戻り、チルト調節レバー３０の係止ピン３３は解除プレート４０の係止部３６の原切欠溝（例えば３６ｃ）と係止する。

次に、ゲート操作レバー２０の把手２２を図１の（Ｃ）方向（時計方向）に回動するとコンソールボックス１２は、図８に示すように跳ね上がる。図９（Ａ）は完全に跳ね上がる前の経過説明図で、図９（Ｂ）は完全に跳ね上げた後で、元の位置に戻すときの途中経過説明図である。

コンソールボックス１２を跳ね上げる前はチルト調節レバー３０の係止ピン３３は固定フレーム１１の係止部１８（例えば１８ｃ）及び解除プレート４０の係止部（例えば３６ｃ）と係止した状態にある。この状態で把手２２を（Ｃ）方向（時計方向）に回動し始めると、図９（Ａ）に示すように、解除プレート４０もゲート操作レバー２０の板状部材２０ａと一緒になって回動を始める。これはチルト調節レバー３０の係止ピン３３が解除プレート４０の係止部（例えば３６ｃ）と係止した状態にあるため、ゲート操作レバー２０の突起ピン２３及び突起ピン２５は解除プレート４０の溝３７及び溝３８の同じ位置（原位置）のまま解除プレート４０が回転する。この回転によって、係止ピン３３と固定フレーム１１の係止部１８（例えば１８ｃ）の係止が外れ、固定フレーム１１のガイドピン１９は第１ガイド溝３９ａとの関係で相対的に右へ移動して交点３９ｃまで来る。ガイドピン１９が交点３９ｃに来ると、ばね１４の付勢力により、コンソールボックス１２は跳ね上がり、図８に示す状態になる。なお、この状態では固定フレーム１１のガイドピン１９が解除プレート４０の第２ガイド溝３９ｂの下端部に当接して動きが抑制されるため、ゲート操作レバー２０を操作（回動）することはできない。

図８の状態からコンソールボックス１２の前方部を押し下げるか、又は、ゲート操作レバー２０を操作してコンソールボックス１２を一体回動させると、ガイドピン１９は第２ガイド溝３９ｂとの関係で相対的に上方へ移動しながら交点３９ｃまで来る。係止ピン３３が解除プレート４０の係止部３６（例えば３６ｃ）と係止した状態にあるため、ゲート操作レバー２０及び解除プレート４０は一体として回動する。従って、ガイドピン１９が交点３９ｃに来るまでは、即ちガイドピン１９が、図９（Ｂ）に示すように第２ガイド溝３９ｂにある間ゲート操作レバー２０及び解除プレート４０は反時計方向に回動できない。ガイドピン１９が交点３９ｃにきたとき、係止ピン３３は固定フレーム１１の係止部１８に対して元の切欠溝（１８ｃ）と係止する位置に戻り、ばねの付勢力により。係止ピン３３が元の切欠溝（１８ｃ）と係止し、図１に示した状態に戻る。

また、ゲート操作レバー２０が図１に示す状態（Ｂ）にあるときに作業機械がロックされるように構成した場合、例えば当接板（図示省略）をゲート操作レバー２０に設けて、ゲート操作レバー２０が図１に示す状態（Ｂ）になったときにリミットスイッチ（図示省略）がオフになってロックされる構成を設けた場合は、以下の様に機能する。即ち、ゲート操作レバー２０の把手２２の操作により、図１に示したコンソールボックス１２が作業位置にあり、且つゲートバー４２が開放位置にあって作業機械の操作がロックされた第２状態（把手２２が（Ｂ）にある状態）と、図７に示すコンソールボックス１２が作業位置にあり、且つゲートバー４２が遮断位置にあり、作業機械の操作が可能な第１状態（把手２２が（Ａ）にある状態）と、図８に示すコンソールボックス１２が跳ね上げ位置にあり、且つゲートバー４２が開放位置にあり、作業機械の操作がロックされた第３状態（把手２２が（Ｃ）にある状態）とに切り替えることができる。

以上に説明したように、本実施形態によれば、コンソールボックスのチルト角度を調節する操作は最初の１回で済み、操作が容易になるという効果が得られる。また、ゲート操作レバーの操作のみで乗降の操作が可能になり、乗降時のレバー操作が簡便になるという効果も得られる。

以上本発明の実施形態を図面に基づいて詳述してきたが、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではなく、実質的に同一技術と見られる改良や変更があっても本発明の技術的範囲に属する。

本実施形態のコンソールボックスの手前側カバーを除いた側面図を示す。 図１の矢印Ａから見た正面図を示す。 固定フレームの詳細図、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図を示す。 ゲート操作レバーの正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）を示す。 チルト調節レバーの正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）を示す。 解除プレートの正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）を示す。 ゲートバーを遮断状態にした場合を示す。 コンソールボックスを跳ね上げた状態を示す。 コンソールボックスの跳ね上げ状態（Ａ）、押し下げ状態の説明図を示す。

符号の説明

９ 操作レバー
１１ 固定フレーム
１２ コンソールボックス
１３ （コンソールボックス）回動軸
１４ （コンソールボックス）付勢ばね
１８ 係止部
１８ａ〜１８ｄ 切欠溝
１９ ガイドピン
２０ ゲート操作レバー
２１ （ゲート操作レバー）回動軸
２２ 把手（操作部）
２３ 突起ピン（第１ピン）
２５ 突起ピン（第２ピン）
３０ チルト調節レバー
３３ 係止ピン
３６ 係止部
３６ａ〜３６ｄ 切欠溝（係止解除用切欠溝）
３７ 溝（第１長穴）
３８ 溝（第２長穴）
３９ ガイド溝
３９ａ 第１ガイド溝
３９ｂ 第２ガイド溝
４０ 解除プレート
４２ ゲートバー
４５ 連結部材

Claims (4)

1. 作業機を操作する作業用レバーを設けたコンソールボックスを固定フレームに回動可能に設けて該コンソールボックスを作業機を操作する作業位置と該コンソールボックスの前方に設けた乗降用通路を拡大する跳ね上げ位置とに仰伏動自在に構成し、該コンソールボックスが前記作業位置にあるときに、該コンソールボックスの仰伏角度を複数の角度から選択して調節するチルト角度調節装置を設けた建設機械のコンソールボックスにおいて、
   該コンソールボックスを任意に調節したチルト角度から前記跳ね上げ位置に跳ね上げた後に、該跳ね上げた位置から再び作業位置に押し下げたときに、該コンソールボックスのチルト角度を元のチルト角度に導くガイド機構を設けたことを特徴とする建設機械のコンソールボックスのチルト角度調節装置。
2. 前記ガイド機構は、前記固定フレームに前記複数のチルト角度に対応させて設けられた複数の係止切欠溝と、前記コンソールボックスに回動可能に設けられ、該回動軸中心上に設けた第１ピン及び該回動軸中心下方に設けた第２ピンを有するゲート操作レバーと、該ゲート操作レバーの回動軸と同一の中心軸に回動可能に設けられ、前記係止切欠溝に係止する係止ピンを有するチルト調節レバーと、前記複数の係止切欠溝に対応して設けられた複数の係止解除用切欠溝を有し、前記第１ピン及び第２ピンと係合する第１長孔、第２長孔及び前記固定フレームに設けたガイドピンと係合するガイド溝を有する解除プレートと、から構成され、
   前記第１長孔及び第２長孔は該ゲート操作レバーの回転に伴って解除プレートを回転させるように形成し、前記ガイド溝は前記係止ピンが前記係止切欠溝から外れるまでコンソールボックスが跳ね上がるのを防止する第１ガイド溝と前記係止ピンが前記係止切欠溝から完全に外れた後、チルト調節レバーの回転を防止する第２ガイド溝とを連結した溝からなることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のコンソールボックスのチルト角度調節装置。
3. 前記コンソールボックスの前方にゲートバーを回動可能に設け、該ゲートバーを前記乗降通路を遮断する位置にしたときに作業機の操作が可能となり、該乗降通路を開放する位置にしたときは作業機の操作が不能となるように構成し、該ゲートバーの回動と前記ゲート操作レバーの回動とが連動するようにリンク部材を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１に記載の建設機械のコンソールボックスのチルト角度調節装置。
4. 前記ゲート操作レバーは、前記ゲートバーが遮断位置にあり、作業機が操作可能な第１状態と、該ゲートバーが開放位置にあり、作業機の操作がロックされ、チルト調節レバーの係止ピンが前記係止切欠溝に係止している第２状態と、該ゲートバーが開放位置にあり、作業機の操作がロックされ、チルト調節レバーの係止ピンが前記係止切欠溝から外れた第３状態とに操作可能に構成し、ゲート操作レバーが第１状態から第２状態に回動するのを許容するように解除プレートに第１ガイド溝を形成したことを特徴とする請求項３に記載の建設機械のコンソールボックスのチルト角度調節装置。
   

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