JP3740224B2

JP3740224B2 - Joystick device

Info

Publication number: JP3740224B2
Application number: JP25127496A
Authority: JP
Inventors: 彰彦大平; 基国石原
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2016-09-24
Also published as: JPH1097335A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一本の操作レバーの複合操作（前後左右の傾動操作及びレバー頭部の回転操作）により作業装置の作動制御を行うためのジョイスティック（復号操作レバー）装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業装置として、例えばブームを備えた高所作業車では、操作装置を構成する複数の操作レバーを動かして操作信号を発生させ、この操作信号に基づいてブームを旋回、起伏、伸縮作動させる制御を行う。操作装置は、ブーム先端に設けられた作業者搭乗用の作業台に設けられる。この作業台は狭いため、操作装置は可能な限り小さくすることが望まれている。このような要請に応じたものとして、操作レバー数を減らして一本にし、操作装置の構成を簡略化して操作装置を小さくしたジョイスティック装置（複合操作レバー装置）がある。この種のジョイスティック装置では、例えば、基部に揺動自在に設けられた一本の操作レバーの前後左右の傾動操作により、ブームの起伏及び伸縮制御を行うことができ、この操作レバーに設けられたつまみの回転操作により、ブームの旋回制御を行うことができる。
【０００３】
上述したレバーの傾動操作によるブームの起伏及び伸縮制御は、ジョイスティック装置下部にポテンショメータを設け、このポテンショメータに直接レバー下端を作用させ、これによりポテンショメータ内部を作動させて、レバーの揺動量に応じた作動信号をポテンショメータから出力させることにより達成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなレバーの揺動伝達の構成ではポテンショメータが装置下部に設けられるために装置が下方に張り出し、装置全体が上下方向に大きくなるという問題がある。装置の縮小のためにレバーを縮小するという方法も考えられるが、レバーの操作性を考慮するとレバーは小さくできない。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ジョイスティック装置を上下方向に縮小すること目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のジョイスティック装置は、基部部材と、この基部部材に球面軸受を介して揺動自在に枢支され上方に突出するレバーシャフトを有し、このレバーシャフトには、レバーシャフトの揺動を伝達する第１揺動伝達手段及び第２揺動伝達手段が係合している。第１及び第２揺動伝達手段は、軸心が前記球面軸受の球心を通って直交する二方向に延びる第１回転軸及び第２回転軸を中心として基部部材に回転自在に枢支されており、それぞれ前記レバーシャフトと係合するレバー係合孔と各回転軸に沿って側方に突出する突出部が形成されている。揺動伝達手段に設けられた各レバー係合孔は、各回転軸が延びる方向と平行に延びて前記レバーシャフトを挿通させる長孔状に形成され、レバーシャフトには、各レバー係合孔との係合領域のうち一方に、当該レバー係合孔の短辺方向の溝幅に合わせた外面幅で当該レバー係合孔の長辺方向に前記溝幅より長い断面視長方形状の係合部が形成されて、各係合部を各レバー係合孔に挿入係合させてレバーシャフトの軸まわりの回転を規制しつつ当該レバーシャフトの揺動を許容するように構成されている。
【０００７】
そして、各揺動伝達手段の突出部に対向して、基部部材の側部に着脱可能に第１及び第２作動信号出力手段が設けられる。具体的には、作動信号出力手段としては、メータシャフトの回転に対応した作動信号を出力するポテンショメータや、メータシャフトの回転によりオン−オフ作動を行うスイッチなどを用いることができる。この作動信号出力手段には対応する揺動伝達手段の回動軸と中心がほぼ一致するメータシャフトが設けられており、この作動信号出力手段はこのメータシャフトの回転に応じて作動信号を出力するものである。このメータシャフトには回転板が繋げられており、この回転板はメータシャフトの回転軸を中心に回転自在となっている。そして、この回転板には揺動伝達手段の突出部と係合する係合孔が設けられている。
【０００８】
このような構成によれば、レバーシャフトを揺動させると、このレバーシャフトと係合した揺動伝達手段が回転し、これによりこの揺動伝達手段と係合した回転板が回転して作動信号出力手段のメータシャフトが回転する。そして、作動信号出力手段からレバーシャフトの揺動量に応じた作動信号が出力される。
【０００９】
また、回転板に設けられた係合孔と揺動伝達手段に設けられた突出部とは、揺動伝達部材の回転方向に対して係合しレバーシャフトの揺動を回転板に伝達する一方、回転方向と直角な方向に相対移動可能に構成されており、メータシャフトの回転軸がレバーシャフトの揺動中心軸に完全に一致しない状態で作動信号出力手段が基部部材へ装着された場合でも、良好に揺動伝達手段により回転板を回転させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施の形態について図を参照して説明する。まず、本発明に係るジョイスティック装置を備えた高所作業車について図６を用いて説明する。この高所作業車では、車体１上に旋回台２が設けられ、この旋回台２にはブーム３が起伏シリンダ４により起伏自在に枢支されており、旋回台２はブーム３を枢支したまま旋回モータ５により車体１に対して旋回可能となっている。
【００１１】
ブーム３は、起端ブーム３ａ、中間ブーム３ｂ、先端ブーム３ｃからなり、これら３段のブームは入れ子式に伸縮自在に構成され、伸縮シリンダ６により伸縮作動が可能となっている。先端ブーム３ｃの先端には、レベリング機構によって常時垂直に保持される垂直ポスト７が設けられており、この垂直ポスト７に作業者が搭乗するための作業台８が軸支され、この作業台８は首振りモータ（不図示）により垂直ポスト７を中心として首振り（水平旋回）可能となっている。そして、この作業台８にブーム３の旋回、起伏、伸縮操作を行うための操作装置であるジョイスティック装置１５を備えたコントロールボックスが設けられる。
【００１２】
図４には、このジョイスティック装置１５の外観が示されており、以下図４を用いて説明を行う。ジョイスティック装置１５は図に示されるようにレバー１６を有している。このジョイスティック装置１５は、このレバー１６を基部部材１７に対して前後に傾動させてブーム３の起伏制御を行い、左右に傾動させてブーム３の伸縮制御を行い、レバー１６のつまみ１８を回してブーム３の旋回制御を行うものである。ここで、ジョイスティック装置１５の前後方向及び左右方向を図４に示した方向とする。そして、ジョイスティック装置１５の左右方向のＩ−Ｉ線による断面を図１に示し、前後方向のＩＩ−ＩＩ線による断面を図２に示し、矢視ＩＩＩを図３に示し、以下図１乃至図３を加えて説明を行う。
【００１３】
レバー１６の内部にはレバーシャフト３０が設けられている。このレバーシャフト３０の下方には円周溝３０ａが形成されており、この円周溝３０ａに表面が球面状のベアリング部材３１が装着されている。一方基部部材１７には、ベアリング部材３１の外周形状に合わせて軸受け部４１が形成されており、レバーシャフト３０は軸受け部４１に枢支されて基部部材１７に対して揺動自在となっている。
【００１４】
この基部部材１７の下側の前後左右の側方に、レバーシャフト３０の揺動量に対応する作動信号を出力するポテンショメータ６０が、前後方向に２個、左右方向に２個の合計４個配設される。この左右のポテンショメータのうち、一方はアクセル制御を行うためのものであり、他方はブーム３の起伏制御を行うためのものである。また、前後のポテンショメータのうち、一方はアクセル制御を行うためのものであり、他方はブーム３の伸縮制御を行うためのものである。図５には、図１及び図２の矢視Ｖによるポテンショメータ６０の図が示されており、以下図５を加えて説明を行う。ポテンショメータ６０は基部部材１７に対して着脱可能なユニットとなっており、基部部材１７に形成されたリブ６１にネジ６２を用いて装着されている。
【００１５】
このポテンショメータ６０の上部にはメータシャフト６０ａが設けられており、このメータシャフト６０ａの中心は、ユニットのネジ止めによりレバーシャフト３０の揺動中心軸にほぼ一致するようになっている。ここで、ポテンショメータ６０は、このメータシャフト６０ａの回転によりメータシャフトに連結した下方の内部構成（不図示）を作動し、メータシャフト６０ａの回転に対応した作動信号を出力するものである。メータシャフト６０ａには、長方形状の板材からなる回転板６３が繋がっており、この回転板６３の回転によりメータシャフト６０ａが回転するようになっている。この回転板６３には、係合孔６３ａが形成されており、この係合孔６３ａの回転板６３の回転における回転の径方向の幅はｔ1 に設定され、回転の周方向の幅はｔ2 に設定される（詳細は後述）。
【００１６】
レバーシャフト３０とポテンショメータ６０との間にはレバーシャフト３０の揺動をポテンショメータ６０に伝達する伝達手段が設けられており、この伝達手段は、レバーシャフト３０の前後方向の揺動を左右のポテンショメータ６０，６０に伝達する手段と、レバーシャフト３０の左右方向の揺動を前後のポテンショメータ６０，６０に伝達する手段とからなる。以下この伝達手段について説明を行う。
【００１７】
まず、レバーシャフト３０の前後方向の揺動を左右のポテンショメータ６０，６０に伝達する手段について説明する。この伝達手段は、平板をＵ字状に形成してなる第１係合板４２を有し、この第１係合板４２の左右には平板をＬ字状に形成してなる２個の第１連結板４３が溶着されている。これらは、ピン４５によりレバーシャフト３０の揺動中心軸と同軸上で、基部部材１７に対して図の前後方向に回転自在に軸支されている。第１連結板４３の側方に突出した端部は、幅がポテンショメータ６０の回転板６３の係合孔６３ａの回転の周方向の幅ｔ2 に合わせて形成されており、この第１連結板４３の側方端部は回転板６３の係合孔６３ａと回転方向に係合している。
【００１８】
一方、第１係合板４２には、図の左右方向に延びた長孔４２ａが形成されており、この長孔４２ａにレバーシャフト３０が貫通している。レバーシャフト３０は、長孔４２ａを貫通する部分において、断面が長孔４２ａの形状と同様に図の左右方向が長手方向とされた長方形状に形成された第１係合部３０ｂとされる。この第１係合部３０ｂの長方形状断面の短辺の幅は長孔４２ａの短辺の幅に合わせて設定されている。
【００１９】
このため、レバーシャフト３０を前後方向に揺動操作すると、第１係合部３０ｂは長孔４２ａと係合し、第１係合板４２は第１連結板４３と共にピン４５を中心に前後方向に回転するようになっている。これにより、第１連結板４３と係合した左右のポテンショメータ６０，６０の回転板６３が回転し、レバーシャフト３０の揺動量に応じた作動信号を左右のポテンショメータ６０，６０から出力することが可能となっている。なお、レバーシャフト３０の左右方向の揺動操作においては、第１係合部３０ｂは長孔４２ａ内を左右方向に移動できるようになっている。
【００２０】
ここで、メータシャフト６０ａの回転軸がレバーシャフト３０の揺動中心軸に対してずれてポテンショメータ６０が装着された場合、回転板６３の回転軸と、レバーシャフト３０の揺動中心軸に一致している第１連結板４３の回転中心とがずれることになる。このため、第１連結板４３を回転させて回転板６３を回転させると、第１連結板４３の側方端部は、係合孔６３ａ内を回転の径方向に移動することになる。この移動の許容量、すなわちメータシャフト６０ａの回転軸のレバーシャフト３０の揺動中心軸に対するずれの許容量に合わせて、前述した係合孔６３ａの回転の径方向の幅ｔ1 が設定されている。
【００２１】
次に、レバーシャフト３０の左右方向の揺動を前後のポテンショメータ６０，６０に伝達する手段について説明する。この伝達手段は、同様に平板をＵ字状に形成してなる第２係合板５２を有し、この第２係合板５２の前後には平板をＬ字状に形成してなる２個の第２連結板５３が溶着されている。これらは、ピン５５によりレバーシャフト３０の揺動中心軸と同軸上で、基部部材１７に対して図の左右方向に回転自在に軸支されている。第２連結板５３の側方に突出した端部も、幅がポテンショメータ６０の回転板６３の係合孔６３ａの回転の周方向の幅ｔ2 に合わせて形成されており、この第２連結板５３の側方端部も回転板６３の係合孔６３ａと回転方向に係合している。
【００２２】
一方、第２係合板５２にも、図の前後方向に延びた長孔５２ａが設けられており、この長孔５２ａにレバーシャフト３０の下端部が配置され、この下端部は断面が円形状に形成された第２係合部３０ｃとされる。この第２係合部３０ｃの径は第２係合板５２の長孔５２ａの短辺の幅に合わせて設定されている。
【００２３】
このため、レバーシャフト３０を左右方向に揺動操作すると、第２係合部３０ｃは長孔５２ａと係合し、第２係合板５２は第２連結板５３と共にピン５５を中心に左右方向に回転するようになっている。これにより、第２連結板５３と係合した前後のポテンショメータ６０，６０の回転板６３が回転し、レバーシャフト３０の揺動量に応じた作動信号を前後のポテンショメータ６０，６０から出力することが可能となっている。なお、レバーシャフト３０の前後方向の揺動操作においては、第２係合部３０ｃは長孔４２ａ内を前後方向に移動できるようになっている。
【００２４】
次にレバー１６の構成について説明する。レバーシャフト３０は、第１連結板４３及び第２連結板５３にそれぞれ１個ずつ設けられた復帰バネ３５により前後及び左右の揺動中心に付勢されている。これにより、レバーシャフト３０は未操作時においては鉛直方向に起立して中立位置に固定されている。そして、レバーシャフト３０の上端部には、円筒状に形成されレバー１６の操作時に手で把持されるグリップ７０が配設されており、このグリップ７０はピン７１により回転が規制され、ネジ７２によりレバーシャフト３０に一体結合されている。
【００２５】
このグリップ７０の下側には、ブーム３の旋回制御を行うための回転操作を行うつまみ１８が設けられる。このつまみ１８は、レバーシャフト３０に対して回転自在なつまみ部材８１とレバーシャフト３０に結合されて回転が規制された下側部材８２と両者の間に配置され、つまみの回転に対応する作動信号を出力するポテンショメータ８５とからなっている。すなわち、つまみ部材８１はベアリング８１ａによりレバーシャフト３０に対して回転自在となっている。下側部材８２は、最下部部材８３とネジ８４により連結しており、この最下部部材８３がピン８３ａによりレバーシャフト３０に対して回転規制されていることから、レバーシャフト３０に対して回転が規制されている。
【００２６】
このつまみ部材８１と下側部材８２との間に配置されるポテンショメータ８５は、下側部材８２に固定された本体部とつまみ部材８１に固定された回転部からなり、つまみ部材８１の回転により内部構成（不図示）を作動して、つまみ部材８１の回転に応じた作動信号を出力するものである。
【００２７】
なお、つまみ部材８１と下側部材８２との間にはＯリング８６が設けられている。また、最下部部材８３の外側面８３ｂにブーツ８７の上端部が装着されており、このブーツ８７の下端部は基部部材１７上面に形成されたフランジ１７ａに装着されている。
【００２８】
本発明は以上の構成からなり、次にジョイスティック装置１５の作動を図１乃至図６を用いて説明する。まずレバー１６の傾動操作について説明する。この傾動方向が前後方向である場合、レバー１６の傾動操作によりレバーシャフト３０が図の前後方向に揺動し、第１係合板４２と共に第１連結板４３が前後方向に回転する。これにより、回転板６３を介して左右のポテンショメータ６０，６０が作動し、揺動量に応じた作動信号が出力されてアクセル制御及びブーム３の起伏制御が行われる。一方、傾動方向が左右方向である場合、レバー１６の傾動操作によりレバーシャフト３０が図の左右方向に揺動し、第２係合板５２と共に第２連結板５３が左右方向に回転する。これにより、回転板６３を介して前後のポテンショメータ６０，６０が作動し、揺動量に応じた作動信号が出力されてアクセル制御及びブーム３の伸縮制御が行われる。
【００２９】
次に、つまみ１８の操作について説明する。つまみ部材８１を回転させると、つまみ部材の回転に伴ってポテンショメータ８５の回転部が回転する。一方、レバーシャフト３０は基部部材１７に対して回転が規制されており、このレバーシャフト３０に対して本体部は下側部材８２により回転が規制されているので、回転部と本体部は相対回転する。これにより、つまみ１８の回転に応じた作動信号がポテンショメータ８５から出力されてブーム３の旋回制御が行われる。
【００３０】
以上説明した本発明によれば、ポテンショメータ６０はジョイスティック装置１５の下部に設けられず、装置側部に設けられるので、このポテンショメータ６０の高さ分、ポテンショメータ装置１５を上下方向に縮小することができる。さらに、このポテンショメータ６０は基部部材１７に着脱可能なユニットとなっているので、このポテンショメータ６０をスイッチなどの他のユニットと交換することが可能となっている。そして、このポテンショメータ６０のメータシャフト６０ａは、レバーシャフト３０の揺動を伝達する揺動伝達手段の回転軸と別体となるので、両者の回転軸がずれてもメータシャフト６０ａがかじりによる戻り不良を起こすおそれはない。
【００３１】
また、レバーシャフト３０の揺動中心軸に対してポテンショメータ６０のメータシャフトの回転軸がずれていても、連結板４３，５３の側方端部は回転板６３の係合孔６３ａ内で回転の径方向に移動可能なので、ポテンショメータ６０の基部部材１７への装着における厳密な位置合わせは不要となる。
【００３２】
ポテンショメータ６０は、メータシャフト６０ａが上部に設けられ、レバーシャフト３０の揺動によるこのメータシャフト６０ａの回転により、下側の内部構成を回転させる構成となっており、これにより、内部構成もレバーシャフト３０の揺動に一致して揺動することになる。従って、内部構成はレバーシャフト３０の揺動範囲角度分だけ設ければよく、メータシャフト６０ａを中心に３６０度の範囲で内部構成を設ける必要がなくなるという利点もある。
【００３３】
なお、上記例では、連結板４３（５３）を係合板４２（５２）に溶着し、この連結板４３（５３）を介して係合板４２（５２）の回転をポテンショメータ６０の回転板６３に伝達する例について説明したが、この係合板４２（５２）の回転を伝達する伝達部材は、連結板４３（５３）に限定されるものではなく、係合板４２（５２）の外方に突出して設けられ、回転板６３の係合孔６３ａと係合可能なものであればよい。
【００３４】
図７には、このような他例が示されており、図はこの場合に用いられる第３係合板９２の構成を示すものである。この第３係合板９２には、両方の側面外方に突出して、この第３係合板９２に一体に２個の突出部９２ａ，９２ａが形成されており、この突出部９２ａ，９２ａが伝達部材となっている。この突出部９２ａは、連結板４３（５３）側方端部の形状に対応して位置、幅及び突出量が設定されており、ポテンショメータ６０の回転板６３の係合孔６３ａと良好に係合できるようになっている。このように構成された第３係合板９２を用いれば、連結板４３，５３が設けられないので、構成を簡略化することができる。
【００３５】
当該例では、ポテンショメータを有するジョイスティック装置について説明したが、本発明は、ポテンショメータでなくレバーの傾動操作に基づきオン−オフ作動するスイッチを有するジョイスティック装置にも適用できる。また、ポテンショメータ６０は、前後方向及び左右方向に各２個ずつ設けるのでなく、１個ずつ設けたのでもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明のジョイスティック装置では、レバーシャフトを球面軸受で支持するとともに、レバーシャフトの揺動を伝達する第１及び第２揺動伝達手段を設け、レバーシャフトの揺動をこれらの揺動伝達手段の突出部を介して基部部材の側方に配設された第１及び第２作動信号出力手段に伝達するように構成される。このような構成によれば、作動信号出力手段が装置下部ではなく装置側部に設けられるので、この作動信号出力手段の高さ分、ジョイスティック装置を上下方向に縮小することが可能となる。また、揺動伝達手段の突出部と係合する係合孔が、揺動伝達手段の回転方向に揺動を伝達し直交方向に相対移動可能に形成されているため、メータシャフトの回転軸がレバーシャフトの揺動中心軸に完全に一致しない状態で作動信号出力手段が基部部材へ装着された場合でも、良好に揺動伝達手段により回転板を回転させることができる。
【００３７】
さらに、この作動信号出力手段はジョイスティック装置に着脱可能なユニットとなっているので、この作動信号出力手段を他のユニットと交換できるという効果がある。そして、この作動信号出力手段のメータシャフトは、レバーシャフトの揺動を伝達する揺動伝達手段の回転軸と別体となるので、両者の回転軸がずれてもメータシャフトがかじりによる戻り不良を起こすおそれがなくなるという利点がある。
【００３８】
また、作動信号出力手段の回転板に設けられた係合孔の回転の径方向の幅を所定量に設定することにより、作動信号出力手段のメータシャフトの回転軸がレバーシャフトの揺動中心軸に対してずれていても、揺動伝達手段は良好にレバーシャフトの揺動を伝達できるので、作動信号出力手段の装着時における厳密な位置合わせが不要となる。従って、作動信号出力手段の装着はビス等を用いて容易に行うことができることになり、これにより装置の構成を簡易化できると共に装置の着脱を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図４のＩ−Ｉ線による断面図である。
【図２】図４のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
【図３】図４の矢視ＩＩＩによる図面である。
【図４】本発明の実施の形態に係るジョイスティック装置の外観を示し、図（Ａ）は平面図を示し、図（Ｂ）は正面図を示す。
【図５】図１乃至図４のポテンショメータの構成を図１及び図２の矢視Ｖにより示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るジョイスティック装置を備える高所作業車の構成を示す図である。
【図７】第３係合板を示す説明図である。
【符号の説明】
１８つまみ
３０レバーシャフト
３０ｂ第１係合部
３０ｃ第２係合部
４２第１係合板
４２ａ，５２ａ，６３ａ孔
４３第１連結板
６０ポテンショメータ
５２第２係合板
５３第２連結板
６３回転板
９２第３係合板
９２ａ突出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a joystick (decoding operation lever) device for performing operation control of a work device by a combined operation of a single operation lever (front / rear / left / right tilting operation and lever head rotation operation).
[0002]
[Prior art]
As a work device, for example, in an aerial work platform equipped with a boom, a plurality of operation levers constituting the operation device are moved to generate an operation signal, and the boom is controlled to turn, undulate, extend and retract based on the operation signal. Do. The operating device is provided on a work board for worker boarding provided at the tip of the boom. Since this work table is small, it is desired to make the operating device as small as possible. In response to such a request, there is a joystick device (composite operation lever device) in which the number of operation levers is reduced to one, the configuration of the operation device is simplified, and the operation device is made smaller. In this type of joystick device, for example, the boom can be raised and lowered and extended and retracted by tilting the front, rear, left and right of a single operation lever that is swingably provided at the base. Boom turning control can be performed by rotating the knob.
[0003]
The above-mentioned boom hoisting and expansion / contraction control by lever tilting operation is provided with a potentiometer at the bottom of the joystick device, and the lower end of the lever is operated directly on this potentiometer, thereby operating the inside of the potentiometer and operating according to the amount of lever swing This is achieved by outputting a signal from a potentiometer.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of the lever swing transmission as described above, since the potentiometer is provided at the lower part of the apparatus, there is a problem that the apparatus protrudes downward and the entire apparatus becomes larger in the vertical direction. Although a method of reducing the lever to reduce the size of the device is conceivable, the lever cannot be reduced in consideration of the operability of the lever.
[0005]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to reduce the joystick device in the vertical direction.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a joystick device of the present invention has a base member and a lever shaft that is pivotally supported by the base member via a spherical bearing and protrudes upward. Are engaged with the first swing transmitting means and the second swing transmitting means for transmitting the swing of the lever shaft. The first and second oscillation transmission means are pivotally supported by the base member around the first and second rotation shafts whose axial centers extend in two orthogonal directions through the spherical center of the spherical bearing. A lever engaging hole that engages with the lever shaft and a protruding portion that protrudes laterally along each rotation axis are formed. Each lever engagement hole provided in the swing transmission means is formed in a long hole shape that extends in parallel with the direction in which each rotation shaft extends and allows the lever shaft to be inserted. One of the engagement areas of the engagement portion having a rectangular shape in cross-sectional view and having an outer surface width matched to the groove width in the short side direction of the lever engagement hole and longer than the groove width in the long side direction of the lever engagement hole Is formed, and the engaging portions are inserted into and engaged with the lever engaging holes to restrict the rotation of the lever shaft around the shaft while allowing the lever shaft to swing.
[0007]
And the 1st and 2nd operation signal output means is provided in the side part of a base member so that attachment or detachment is possible facing the protrusion part of each rocking | fluctuation transmission means. Specifically, as the operation signal output means, a potentiometer that outputs an operation signal corresponding to the rotation of the meter shaft, a switch that performs an on-off operation by the rotation of the meter shaft, or the like can be used. The operation signal output means is provided with a meter shaft whose center substantially coincides with the rotation axis of the corresponding oscillation transmission means, and this operation signal output means outputs an operation signal according to the rotation of the meter shaft. Is. A rotating plate is connected to the meter shaft, and the rotating plate is rotatable about the rotation axis of the meter shaft. The rotary plate is provided with an engagement hole that engages with the protrusion of the swing transmission means.
[0008]
According to such a configuration, when the lever shaft is swung, the rocking transmission means engaged with the lever shaft is rotated, whereby the rotating plate engaged with the rocking transmission means is rotated and the operation signal is rotated. The meter shaft of the output means rotates. Then, an operation signal corresponding to the swing amount of the lever shaft is output from the operation signal output means.
[0009]
The engagement hole provided in the rotating plate and the protrusion provided in the swing transmitting means are engaged with the rotation direction of the swing transmitting member to transmit the swing of the lever shaft to the rotating plate. are configured to be relatively movable in the rotational direction and the direction perpendicular, even if the rotation axis of the meter shaft actuation signal outputting means in a state that does not exactly match the swing center axis of the lever shaft is mounted to the base member The rotating plate can be rotated well by the swing transmission means.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an aerial work vehicle equipped with a joystick device according to the present invention will be described with reference to FIG. In this aerial work vehicle, a swivel base 2 is provided on a vehicle body 1, and a boom 3 is pivotally supported by the swivel cylinder 4 by a hoisting cylinder 4. The swivel base 2 pivotally supports the boom 3. The turning motor 5 can turn with respect to the vehicle body 1 as it is.
[0011]
The boom 3 includes a starting boom 3 a, an intermediate boom 3 b, and a tip boom 3 c, and these three-stage booms are telescopically telescopic and can be expanded and contracted by the telescopic cylinder 6. A vertical post 7 that is always held vertically by a leveling mechanism is provided at the tip of the tip boom 3c, and a work table 8 on which an operator gets on the vertical post 7 is pivotally supported. The head can be swung (horizontal swiveling) around the vertical post 7 by a swing motor (not shown). The work table 8 is provided with a control box including a joystick device 15 that is an operation device for turning, raising and lowering the boom 3, and extending and retracting the boom 3.
[0012]
FIG. 4 shows the external appearance of the joystick device 15, which will be described below with reference to FIG. The joystick device 15 has a lever 16 as shown in the figure. The joystick device 15 tilts the lever 16 back and forth with respect to the base member 17 to control the boom 3, and tilts it left and right to perform expansion and contraction control of the boom 3. Then, the knob 18 of the lever 16 is turned. The turning control of the boom 3 is performed. Here, the front-rear direction and the left-right direction of the joystick device 15 are the directions shown in FIG. And the cross section by the II line | wire of the left-right direction of the joystick apparatus 15 is shown in FIG. 1, the cross section by the II-II line | wire of the front-back direction is shown in FIG. 2, arrow III is shown in FIG. A description will be given with 3 added.
[0013]
A lever shaft 30 is provided inside the lever 16. A circumferential groove 30a is formed below the lever shaft 30, and a bearing member 31 having a spherical surface is attached to the circumferential groove 30a. On the other hand, a bearing portion 41 is formed on the base member 17 according to the outer peripheral shape of the bearing member 31, and the lever shaft 30 is pivotally supported by the bearing portion 41 so as to be swingable with respect to the base member 17. .
[0014]
A total of four potentiometers 60 for outputting an operation signal corresponding to the swing amount of the lever shaft 30 are provided on the lower side of the base member 17 in the front-rear and left-right directions, two in the front-rear direction and two in the left-right direction. Is done. One of the left and right potentiometers is for performing accelerator control, and the other is for performing hoisting control of the boom 3. One of the front and rear potentiometers is for performing accelerator control, and the other is for performing expansion / contraction control of the boom 3. FIG. 5 shows a view of the potentiometer 60 as viewed in the direction of the arrow V in FIGS. 1 and 2, and will be described below with reference to FIG. The potentiometer 60 is a unit that can be attached to and detached from the base member 17, and is attached to a rib 61 formed on the base member 17 using screws 62.
[0015]
A meter shaft 60a is provided on the upper portion of the potentiometer 60. The center of the meter shaft 60a substantially coincides with the oscillation center axis of the lever shaft 30 by screwing the unit. Here, the potentiometer 60 operates a lower internal structure (not shown) connected to the meter shaft by the rotation of the meter shaft 60a, and outputs an operation signal corresponding to the rotation of the meter shaft 60a. A rotating plate 63 made of a rectangular plate material is connected to the meter shaft 60a, and the meter shaft 60a is rotated by the rotation of the rotating plate 63. The rotation plate 63 is formed with an engagement hole 63a, the radial width of the rotation of the engagement hole 63a in the rotation of the rotation plate 63 is set to t1, and the circumferential width of the rotation is t2. It is set (details will be described later).
[0016]
Between the lever shaft 30 and the potentiometer 60, there is provided transmission means for transmitting the swing of the lever shaft 30 to the potentiometer 60. This transmission means allows the left and right potentiometers 60 to swing the lever shaft 30 in the front-rear direction. , 60, and means for transmitting the left-right swing of the lever shaft 30 to the front and rear potentiometers 60, 60. This transmission means will be described below.
[0017]
First, means for transmitting the swinging of the lever shaft 30 in the front-rear direction to the left and right potentiometers 60, 60 will be described. This transmission means has a first engagement plate 42 formed with a flat plate in a U-shape, and two first connection plates formed on the left and right sides of the first engagement plate 42 with a flat plate formed in an L-shape. A plate 43 is welded. These are pivotally supported by the pin 45 so as to be rotatable in the front-rear direction of the drawing with respect to the base member 17 coaxially with the pivot axis of the lever shaft 30. The end of the first connecting plate 43 that protrudes to the side is formed in accordance with the circumferential width t2 of the rotation of the engaging hole 63a of the rotating plate 63 of the potentiometer 60. The side end portion of the rotation plate is engaged with the engagement hole 63a of the rotation plate 63 in the rotation direction.
[0018]
On the other hand, the first engagement plate 42 is formed with a long hole 42a extending in the left-right direction in the figure, and the lever shaft 30 passes through the long hole 42a. The lever shaft 30 is a first engaging portion 30b that is formed in a rectangular shape in which the left-right direction in the drawing is the longitudinal direction in the same manner as the shape of the long hole 42a in the portion that penetrates the long hole 42a. The width of the short side of the rectangular cross section of the first engagement portion 30b is set according to the width of the short side of the long hole 42a.
[0019]
Therefore, when the lever shaft 30 is swung in the front-rear direction, the first engagement portion 30 b engages with the long hole 42 a, and the first engagement plate 42 moves in the front-rear direction around the pin 45 together with the first connection plate 43. It is designed to rotate. As a result, the rotating plates 63 of the left and right potentiometers 60, 60 engaged with the first connecting plate 43 rotate, and an operation signal corresponding to the swing amount of the lever shaft 30 can be output from the left and right potentiometers 60, 60. It has become. It should be noted that the first engaging portion 30b can move in the left-right direction within the long hole 42a when the lever shaft 30 is swung in the left-right direction.
[0020]
Here, when the potentiometer 60 is mounted with the rotation axis of the meter shaft 60 a being deviated from the oscillation center axis of the lever shaft 30, the rotation axis of the rotating plate 63 coincides with the oscillation center axis of the lever shaft 30. The rotation center of the first connecting plate 43 is shifted. For this reason, if the 1st connection plate 43 is rotated and the rotation plate 63 is rotated, the side edge part of the 1st connection plate 43 will move the inside of the engagement hole 63a to the radial direction of rotation. The aforementioned radial width t1 of the rotation of the engagement hole 63a is set in accordance with the permissible amount of movement, that is, the permissible amount of deviation of the rotation shaft of the meter shaft 60a with respect to the pivot center axis of the lever shaft 30. .
[0021]
Next, a means for transmitting the left-right swing of the lever shaft 30 to the front and rear potentiometers 60, 60 will be described. This transmission means similarly has a second engagement plate 52 formed with a U-shaped flat plate, and two second plates formed with an L-shaped flat plate before and after the second engagement plate 52. Two connecting plates 53 are welded. These are axially supported by the pin 55 so as to be rotatable in the left-right direction in the figure with respect to the base member 17 coaxially with the pivot axis of the lever shaft 30. The end protruding sideways of the second connecting plate 53 is also formed in accordance with the circumferential width t2 of the rotation of the engaging hole 63a of the rotating plate 63 of the potentiometer 60. The second connecting plate 53 These side end portions are also engaged with the engagement holes 63a of the rotation plate 63 in the rotation direction.
[0022]
On the other hand, the second engagement plate 52 is also provided with a long hole 52a extending in the front-rear direction of the drawing, and the lower end portion of the lever shaft 30 is disposed in the long hole 52a, and the lower end portion has a circular cross section. The formed second engaging portion 30c is used. The diameter of the second engagement portion 30c is set according to the width of the short side of the long hole 52a of the second engagement plate 52.
[0023]
Therefore, when the lever shaft 30 is swung in the left-right direction, the second engagement portion 30c is engaged with the long hole 52a, and the second engagement plate 52 is moved in the left-right direction around the pin 55 together with the second connection plate 53. It is designed to rotate. As a result, the rotating plates 63 of the front and rear potentiometers 60, 60 engaged with the second connecting plate 53 rotate, and an operation signal corresponding to the swing amount of the lever shaft 30 can be output from the front and rear potentiometers 60, 60. It has become. Note that the second engaging portion 30c can move in the longitudinal direction in the long hole 42a in the swinging operation of the lever shaft 30 in the longitudinal direction.
[0024]
Next, the configuration of the lever 16 will be described. The lever shaft 30 is urged toward the front and rear and left and right swing centers by a return spring 35 provided for each of the first connecting plate 43 and the second connecting plate 53. Thereby, the lever shaft 30 stands up in the vertical direction when not operated and is fixed at the neutral position. A grip 70 that is formed in a cylindrical shape and is gripped by a hand when the lever 16 is operated is disposed at the upper end portion of the lever shaft 30. The grip 70 is restricted from rotating by a pin 71 and is screwed by a screw 72. The lever shaft 30 is integrally coupled.
[0025]
A knob 18 that performs a rotation operation for performing the turning control of the boom 3 is provided below the grip 70. The knob 18 is disposed between a knob member 81 that is rotatable with respect to the lever shaft 30 and a lower member 82 that is coupled to the lever shaft 30 and whose rotation is restricted, and an operation signal corresponding to the rotation of the knob. Is a potentiometer 85 that outputs That is, the knob member 81 is rotatable with respect to the lever shaft 30 by the bearing 81a. The lower member 82 is connected to the lowermost member 83 by a screw 84, and the lowermost member 83 is restricted from rotating with respect to the lever shaft 30 by the pin 83a. It is regulated.
[0026]
The potentiometer 85 disposed between the knob member 81 and the lower member 82 includes a main body portion fixed to the lower member 82 and a rotating portion fixed to the knob member 81. A configuration (not shown) is operated, and an operation signal corresponding to the rotation of the knob member 81 is output.
[0027]
An O-ring 86 is provided between the knob member 81 and the lower member 82. Further, the upper end portion of the boot 87 is attached to the outer side surface 83 b of the lowermost member 83, and the lower end portion of the boot 87 is attached to a flange 17 a formed on the upper surface of the base member 17.
[0028]
The present invention has the above-described configuration. Next, the operation of the joystick device 15 will be described with reference to FIGS. First, the tilting operation of the lever 16 will be described. When this tilting direction is the front-rear direction, the lever shaft 30 is swung in the front-rear direction in the figure by the tilting operation of the lever 16, and the first connecting plate 43 is rotated in the front-rear direction together with the first engagement plate 42. As a result, the left and right potentiometers 60, 60 are operated via the rotating plate 63, and an operation signal corresponding to the swing amount is output to perform accelerator control and boom 3 undulation control. On the other hand, when the tilting direction is the left-right direction, the lever shaft 30 swings in the left-right direction in the drawing by the tilting operation of the lever 16, and the second connecting plate 53 rotates in the left-right direction together with the second engagement plate 52. As a result, the front and rear potentiometers 60, 60 are operated via the rotating plate 63, and an operation signal corresponding to the swing amount is output to perform accelerator control and boom 3 expansion / contraction control.
[0029]
Next, the operation of the knob 18 will be described. When the knob member 81 is rotated, the rotating portion of the potentiometer 85 rotates with the rotation of the knob member. On the other hand, the rotation of the lever shaft 30 with respect to the base member 17 is restricted, and the rotation of the main body with respect to the lever shaft 30 is restricted by the lower member 82. To do. Thereby, the operation signal according to the rotation of the knob 18 is output from the potentiometer 85, and the turning control of the boom 3 is performed.
[0030]
According to the present invention described above, since the potentiometer 60 is not provided at the lower part of the joystick device 15 but is provided at the side of the device, the potentiometer device 15 can be reduced in the vertical direction by the height of the potentiometer 60. . Furthermore, since the potentiometer 60 is a unit that can be attached to and detached from the base member 17, the potentiometer 60 can be replaced with another unit such as a switch. Since the meter shaft 60a of the potentiometer 60 is separate from the rotation shaft of the swing transmission means for transmitting the swing of the lever shaft 30, the meter shaft 60a is poorly returned due to galling even if the two rotation shafts are displaced. There is no risk of causing.
[0031]
Further, even if the rotation axis of the meter shaft of the potentiometer 60 is deviated from the oscillation center axis of the lever shaft 30, the side ends of the connecting plates 43 and 53 are rotated within the engagement hole 63 a of the rotation plate 63. Since it can move in the radial direction, strict alignment in mounting the potentiometer 60 to the base member 17 becomes unnecessary.
[0032]
The potentiometer 60 is configured such that a meter shaft 60a is provided at an upper portion, and the lower internal structure is rotated by the rotation of the meter shaft 60a due to the swing of the lever shaft 30. It swings in accordance with the swing of 30. Therefore, the internal structure only needs to be provided for the swing range angle of the lever shaft 30, and there is an advantage that it is not necessary to provide the internal structure in a range of 360 degrees around the meter shaft 60a.
[0033]
In the above example, the connecting plate 43 (53) is welded to the engaging plate 42 (52), and the rotation of the engaging plate 42 (52) is transmitted to the rotating plate 63 of the potentiometer 60 through the connecting plate 43 (53). However, the transmission member for transmitting the rotation of the engagement plate 42 (52) is not limited to the connection plate 43 (53), and is provided to protrude outward from the engagement plate 42 (52). It is only necessary to be able to engage with the engagement hole 63a of the rotating plate 63.
[0034]
FIG. 7 shows such another example, and the drawing shows the configuration of the third engagement plate 92 used in this case. The third engaging plate 92 protrudes outward from both side surfaces, and two protruding portions 92a and 92a are formed integrally with the third engaging plate 92, and the protruding portions 92a and 92a serve as transmission members. It has become. The protrusion 92a is set in position, width, and protrusion amount corresponding to the shape of the side end of the connecting plate 43 (53), and is well engaged with the engagement hole 63a of the rotary plate 63 of the potentiometer 60. It can be done. If the third engagement plate 92 configured in this way is used, the connection plates 43 and 53 are not provided, so that the configuration can be simplified.
[0035]
In this example, a joystick device having a potentiometer has been described. However, the present invention can be applied not to a potentiometer but also to a joystick device having a switch that is turned on and off based on a tilting operation of a lever. Further, two potentiometers 60 may be provided instead of two each in the front-rear direction and the left-right direction.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, in the joystick device of the present invention, the lever shaft is supported by the spherical bearing, and the first and second swing transmitting means for transmitting the swing of the lever shaft are provided, and the swing of the lever shaft is controlled by these. It is comprised so that it may transmit to the 1st and 2nd operation signal output means arrange | positioned by the side of a base member via the protrusion part of a rocking | swiveling transmission means. According to such a configuration, since the operation signal output means is provided not on the lower part of the apparatus but on the side of the apparatus, the joystick device can be reduced in the vertical direction by the height of the operation signal output means. In addition, since the engagement hole that engages the protrusion of the swing transmission means is formed so as to transmit the swing in the rotation direction of the swing transmission means and to be relatively movable in the orthogonal direction, the rotation shaft of the meter shaft is Even when the operation signal output means is mounted on the base member in a state where it does not completely coincide with the swing center axis of the lever shaft, the rotating plate can be satisfactorily rotated by the swing transmission means.
[0037]
Further, since the operation signal output means is a unit that can be attached to and detached from the joystick device, there is an effect that the operation signal output means can be exchanged with another unit. The meter shaft of the operation signal output means is separate from the rotation shaft of the swing transmission means for transmitting the swing of the lever shaft. Therefore, even if the two rotation shafts are displaced, the meter shaft does not return due to galling. There is an advantage that there is no risk of waking up.
[0038]
Further, by setting the radial width of the rotation of the engagement hole provided in the rotating plate of the operation signal output means to a predetermined amount, the rotation shaft of the meter shaft of the operation signal output means can be the pivot center axis of the lever shaft. Even if they are deviated from each other, the rocking transmission means can transmit the rocking of the lever shaft satisfactorily, so that it is not necessary to perform precise alignment when the operation signal output means is mounted. Therefore, the mounting of the operation signal output means can be easily performed using a screw or the like, whereby the configuration of the apparatus can be simplified and the apparatus can be easily attached and detached.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a drawing according to an arrow III in FIG. 4;
4A and 4B are external views of a joystick device according to an embodiment of the present invention, FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a front view.
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the potentiometer of FIGS. 1 to 4 as seen from an arrow V in FIGS. 1 and 2;
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an aerial work vehicle including a joystick device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view showing a third engagement plate.
[Explanation of symbols]
18 knob 30 lever shaft 30b first engaging portion 30c second engaging portion 42 first engaging plates 42a, 52a, 63a hole 43 first connecting plate 60 potentiometer 52 second engaging plate 53 second connecting plate 63 rotating plate 92 first 3 engaging plate 92a protrusion

Claims

基部部材と、
前記基部部材に球面軸受を介して揺動自在に枢支され上方に突出するレバーシャフトと、
軸心が前記球面軸受の球心を通って直交する二方向に延びる第１回転軸及び第２回転軸を中心として前記基部部材に回転自在に枢支され、それぞれ前記レバーシャフトと係合するレバー係合孔及び各回転軸に沿って側方に突出する突出部を有して前記レバーシャフトの揺動を各突出部に伝達する第１揺動伝達手段及び第２揺動伝達手段と、
前記基部部材の側部に各前記突出部に対向して着脱可能に設けられた第１作動信号出力手段及び第２作動信号出力手段とからなり、
前記第１揺動伝達手段及び前記第２揺動伝達手段の各レバー係合孔は、前記各回転軸が延びる方向と平行に延びて前記レバーシャフトを挿通させる長孔状に形成され、前記レバーシャフトには、前記各レバー係合孔との係合領域のうち一方に、当該レバー係合孔の短辺方向の溝幅に合わせた外面幅で当該レバー係合孔の長辺方向に前記溝幅より長い断面視長方形状の係合部が形成され、
前記各係合部を前記各レバー係合孔に挿入係合させて前記レバーシャフトの軸まわりの回転を規制しつつ当該レバーシャフトの揺動を許容するように構成され、
前記第１作動信号出力手段及び前記第２作動信号出力手段は、それぞれ、前記各回転軸と中心がほぼ一致するように配設されたメータシャフトと、このメータシャフトに繋がれてこのメータシャフトの回転軸を中心に回転自在に設けられ前記揺動伝達手段の突出部と係合する係合孔を設けた回転板とを有し、前記メータシャフトの回転に応じて作動信号を出力するように構成され、
前記係合孔と前記突出部とは、前記各揺動伝達部材の回転方向に対して係合し前記レバーシャフトの揺動を前記回転板に伝達する一方、前記回転方向と直角な方向に相対移動可能であり、前記レバーシャフトの揺動軸に対する前記メータシャフトの回転軸のずれ量を吸収可能となっていることを特徴とするジョイスティック装置。 A base member;
A lever shaft pivotably supported by the base member via a spherical bearing and projecting upward;
Lever pivotally supported by the base member about a first rotating shaft and a second rotating shaft extending in two directions orthogonal to each other through a spherical center of the spherical bearing and engaged with the lever shaft. A first rocking transmission means and a second rocking transmission means, each having an engagement hole and a projecting portion projecting laterally along each rotation shaft, and transmitting the rocking motion of the lever shaft to each projecting portion;
It comprises a first operation signal output means and a second operation signal output means provided detachably on the side of the base member so as to face each of the protrusions,
The lever engaging holes of the first swing transmitting means and the second swing transmitting means are formed in a long hole shape extending in parallel with a direction in which the respective rotation shafts extend and through which the lever shaft is inserted. In the shaft, one of the engagement regions with each lever engagement hole has an outer surface width that matches the groove width in the short side direction of the lever engagement hole and the groove in the long side direction of the lever engagement hole. An engagement portion having a rectangular shape in cross section longer than the width is formed,
The engaging portions are inserted into and engaged with the lever engaging holes, and the lever shaft is allowed to swing while restricting rotation around the axis of the lever shaft.
The first actuation signal output means and the second actuation signal output means are respectively connected to the meter shaft and the meter shaft, the meter shaft being arranged so that the center thereof is substantially coincident with the rotation shaft. A rotating plate provided rotatably around a rotating shaft and provided with an engagement hole that engages with the protruding portion of the swing transmitting means, and outputs an operation signal according to the rotation of the meter shaft. Configured,
The engagement hole and the protrusion are engaged with each other in the rotation direction of each oscillation transmission member and transmit the oscillation of the lever shaft to the rotation plate, while being relative to the direction perpendicular to the rotation direction. A joystick device that is movable and capable of absorbing a shift amount of a rotation shaft of the meter shaft with respect to a swing shaft of the lever shaft.