JP5476286B2 - Operation equipment for work machines - Google Patents
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Description
本発明は作業機械の操作装置に係り、特に解体作業や建築作業、土木作業に使用して好適な作業機械の操作装置に関する。 The present invention relates to a work machine operation device, and more particularly to a work machine operation device suitable for use in dismantling work, construction work, and civil engineering work.
解体作業や建築作業、土木作業に使用する作業機械として、２本の作業フロントを有する双腕型の作業機械が多用される。双腕型の作業機械では、単腕型に比べて操作軸数が大幅に増加するため、標準的な油圧ショベルの操作装置をそのまま適用することが困難である。そこで操作性を考慮した改良型の操作装置が用いられる。このような双腕型の作業機械の例が、特許文献１に記載されている。
As a work machine used for dismantling work, building work, and civil engineering work, a double-armed work machine having two work fronts is often used. In the double-arm type work machine, the number of operation axes is significantly increased as compared with the single-arm type, and it is difficult to apply a standard hydraulic shovel operating device as it is. Therefore, an improved operating device is used in consideration of operability. An example of such a double-arm type work machine is described in
この公報に記載の双腕型の油圧ショベルの操作装置では、運転室内に設置された運転席の側方に、操作アームブラケットが設けられている。そして、この操作アームブラケットに操作アームを左右揺動自在に取り付け、この操作アームに操作者の腕を載せるアームレストを備えている。アームレストは、操作者の肘関節部分が位置する肘関節支持部を有し、操作アームにはこの肘関節支持部が操作アームの揺動中心軸線上に位置するようにアームブラケットが取り付けられている。操作者は、左右の操作アームに腕を載せて、第１作業フロント用の操作装置と、第２作業フロント用の操作装置とを各個独立に操作して、第１および第２作業フロントを同時に独立に動かしている。 In the operating device for a double-armed hydraulic excavator described in this publication, an operating arm bracket is provided on the side of the driver's seat installed in the driver's cab. An operation arm is attached to the operation arm bracket so as to be swingable left and right, and an armrest for placing an operator's arm on the operation arm is provided. The armrest has an elbow joint support portion where the operator's elbow joint portion is located, and an arm bracket is attached to the operation arm so that the elbow joint support portion is located on the swing center axis of the operation arm. . The operator places his / her arms on the left and right operation arms, operates the first work front operation device and the second work front operation device independently, and simultaneously operates the first and second work fronts. It moves independently.
上記特許文献１に記載の作業機械では、２本のフロントを独立に動かすために２個の操作装置を有し、そのため操作者の左右腕を操作アームに載せるようにして、操作者の操作時の負担を軽減している。このように、独立の動作を操作アームで支援するようにしているので、従来に比して大幅な作業性の向上と操作者への負荷の低減が図られている。
The work machine described in
しかしながら、この特許文献１に記載の作業機械では、操作レバーを横置きにしているため、操作レバーを自重に抗した方向（上方）に操作する場合には、操作者への負担が増加する、という不具合が発生する。これに反して、自重方向である下方に操作する場合には、操作者への負荷が激減し、操作者に操作への違和感を発生させるおそれがある。
However, in the work machine described in
このような操作の違和感を低減するためには、特許文献２に示された、予め操作方向によって必要な操作力が異なる操作レバーを有する操作力設定装置を用いればよい。しかし、この公報に記載の操作装置では、ローラやカム、ばね等の多くの機構を複雑に構成しているので、そのまま適用すると操作レバーが大型化し、作業機械のキャブ内に収めることが困難になったり、コストの増加を引き起こすおそれがある。
In order to reduce such a sense of incongruity in operation, an operation force setting device having an operation lever, which is different in operation force depending on the operation direction, shown in
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、横置き操作レバーを有する操作装置を用いてフロントを上方に移動させる操作の場合であっても、特殊な操作レバーを用いることなく、操作者の疲労を軽減することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to provide a special operation lever even in the case of an operation of moving the front upward using an operation device having a horizontal operation lever. It is to reduce the operator's fatigue without using it.
上記目的を達成する本発明の特徴は、走行体を有する下部車体と、この下部車体の上方に旋回可能に設けられ運転室を有する上部旋回体と、この上部旋回体の前部に揺動可能に取り付けられた作業フロントとを備えた作業機械の前記作業フロントに駆動指令を出力し、運転室内に設けられた作業機械の操作装置において、少なくとも上下方向に移動可能に設けられた横置き操作レバーと、この横置き操作レバーの上下方向移動に応じて前記作業フロントを駆動する油圧制御装置とを備え、この油圧制御装置からの操作指令においては、前記横置き操作レバーの移動量が所定量以下では前記作業フロントを駆動しない不感帯を有しており、この不感帯の大きさが前記横置き操作レバーの上方への移動については下方への移動よりも小さく、下方への移動については上方への移動よりも大きく設定されていることにある。 A feature of the present invention that achieves the above object is that a lower vehicle body having a traveling body, an upper swing body having a driver's cab that is turnable above the lower vehicle body, and swingable at a front portion of the upper swing body A horizontal operation lever provided at least vertically movable in an operating device of the work machine provided in the cab and outputting a drive command to the work front of the work machine having a work front attached to And a hydraulic control device that drives the work front according to the vertical movement of the horizontal operation lever. In the operation command from the hydraulic control device, the movement amount of the horizontal operation lever is equal to or less than a predetermined amount. Has a dead zone that does not drive the work front, and the size of the dead zone is smaller than the downward movement for the upward movement of the horizontal operation lever. For the mobile is to be set larger than the upward movement.
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、走行体を有する下部車体と、この下部車体の上方に旋回可能に設けられ運転室を有する上部旋回体と、この上部旋回体の前部に揺動可能に取り付けられた左右一対の作業フロントとを備えた作業機械の前記作業フロントに駆動指令を出力し、前記運転室内に配置された作業機械の操作装置において、前記左右一対のフロントに対応して左右一対配置され、その各々が少なくとも上下方向に移動可能に設けられた横置き操作レバーと、この横置き操作レバーの上下方向移動に応じて前記作業フロントを駆動する油圧制御装置とを備え、この油圧制御装置からの操作指令においては、前記横置き操作レバーの移動量が所定量以下では前記作業フロントを駆動しない不感帯を有しており、この不感帯の大きさが前記横置き操作レバーの上方への移動については下方への移動よりも小さく、下方への移動については上方への移動よりも大きく設定されていることにある。 Another feature of the present invention that achieves the above object is that the lower body having a traveling body, the upper body having a driver's cab that is turnable above the lower body, and the front of the upper body are swung. rotatably mounted to output a drive command to the work front of the work machine provided with a pair of right and left work front, the operating device arranged working machine in the oPERATION chamber, corresponding to the pair of left and right front And a horizontal operation lever that is arranged to be movable at least in the vertical direction, and a hydraulic control device that drives the work front in accordance with the vertical movement of the horizontal operation lever. The operation command from the hydraulic control device has a dead zone that does not drive the work front when the movement amount of the horizontal operation lever is equal to or less than a predetermined amount. There above for the upward movement of the horizontal control lever smaller than the downward movement, the movement downward in is set to be larger than the upward movement.
そしてこれらの特徴において、前記横置き操作レバーは前後方向の移動が可能であり、前記油圧制御装置は前記横置き操作レバーの前後方向の移動に対する不感帯の大きさを、上方への移動に対する不感帯と下方への移動に対する不感帯の間としていることが望ましい。また、前記フロントは作業具と、この作業具に接続するアームと、このアームに接続し前記上部旋回体に取り付けられるブームと、前記作業具を上下方向に揺動させる作業具シリンダと、前記アームを揺動させるアームシリンダと、前記ブームを揺動させるブームシリンダとを有し、前記油圧制御装置は、前記横置き操作アームの上下方向移動に応じて前記アームシリンダまたはブームシリンダのいずれかを伸縮させ、この伸縮するシリンダへの速度指令値は前記横置き操作レバーの不感帯部分を除いた移動量に比例させるのがさらに好ましい。 And in these features, the horizontal operation lever can be moved in the front-rear direction, and the hydraulic control device determines the size of the dead band for the movement of the horizontal operation lever in the front-rear direction as the dead band for the upward movement. It is desirable to be in the dead zone for the downward movement. The front includes a work tool, an arm connected to the work tool, a boom connected to the arm and attached to the upper swing body, a work tool cylinder for swinging the work tool in a vertical direction, and the arm. An arm cylinder that swings the boom and a boom cylinder that swings the boom, and the hydraulic control device expands or contracts either the arm cylinder or the boom cylinder in accordance with the vertical movement of the horizontal operation arm. More preferably, the speed command value to the expanding and contracting cylinder is proportional to the amount of movement excluding the dead zone portion of the horizontal operation lever.
さらに、前記油圧制御装置は、前記横置き操作レバーの上下の移動で前記ブームを車体に対し上下方向に揺動させ、前記横置き操作アームの前後の移動で前記アームを前記ブームに対し上下に揺動させるのがよい。また、前記横置き操作レバーは３次元ジョイスティックであり、上下方向および前後方向の操作の復元力を同一のばねで発生させているものがこのましい。 Furthermore, the hydraulic control device swings the boom vertically with respect to the vehicle body by moving the horizontal operation lever up and down, and moves the arm up and down with respect to the boom by moving the horizontal operation arm back and forth. It should be rocked. Further, the horizontal operation lever is a three-dimensional joystick, and it is preferable that the restoring force for the operation in the vertical direction and the front-back direction is generated by the same spring.
本発明によれば、横置き操作レバーを有する操作装置を用いた操作において、操作方向に応じて油圧シリンダの不感帯を変化させているので、特殊な操作レバーを用いることなく、フロントを上方に移動させる操作であっても操作者の疲労感を軽減できる。 According to the present invention, in the operation using the operation device having the horizontal operation lever, the dead zone of the hydraulic cylinder is changed according to the operation direction, so the front is moved upward without using a special operation lever. The operator's feeling of fatigue can be reduced even when the operation is performed.
以下、本発明に係るいくつかの実施例を、図面を用いて説明する。図１および図２は、本発明に係る作業機械の一例の図であり、図１はその側面図、図２はその上面図である。作業機械は油圧ショベルであり、双腕のフロントを有している。 Hereinafter, some embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are views of an example of a working machine according to the present invention, FIG. 1 is a side view thereof, and FIG. 2 is a top view thereof. The work machine is a hydraulic excavator and has a double-armed front.
油圧ショベル２００は、無限軌道履帯により走行する走行体１を備えた下部車体２と、この下部車体２上に旋回可能に配置された上部旋回体３とを有している。上部旋回体３の前部中央付近にはキャブ４が設けられており、上部旋回体３の側部および後部には図示しないエンジンや油圧ポンプ等が配置されている。さらに、上部旋回体３の前端部の左右には、上下および左右揺動自在に一対のフロント、第１作業フロントＡと第２作業フロントＢが取り付けられている。
The
第１作業フロントＡは、上部旋回体３の前端部左側に取り付けた第１ブラケット６ａと、この第１ブラケットの垂直軸周りに揺動自在に取り付けられたスイングポスト７ａと、一端がこのスイングポスト７ａの横方向軸周りに揺動自在に取り付けられたブーム１０ａと、ブーム１０ａの他端側に揺動自在に一端側が取り付けられたアーム１２ａと、アーム１２ａの他端側に回動自在に取り付けられた作業具２０ａとを有している。ここで、作業具２０ａは、図１、２ではグラップルであるが、作業内容に応じてカッターやブレーカ、バケット等の作業具に交換可能になっている。
The first work front A includes a
すなわち図２を参照すれば、作業機器２００が水平面内にあるときは、スイングポスト７ａは水平面内を左右に揺動し、ブーム１０ａは鉛直面内を上下方向に揺動する。また、アーム１２ａはブーム１０ａの水平軸周りを上下方向に揺動する。グラップル２０ａは、アーム１２ａの水平軸周りを上下方向に揺動する。
That is, referring to FIG. 2, when the
第１作業フロントＡを構成するこれら部材を駆動するために、スイングポストシリンダ９ａおよびブームシリンダ１１ａ、アームシリンダ１３ａ、作業具シリンダ１５ａが備えられている。スイングポストシリンダ９ａは、一端側が上部旋回体３に他端側がスイングポスト７ａに接続されている。同様に、ブームシリンダ１１ａの一端側はスイングポスト７ａに他端側はブーム１０ａに接続されている。アームシリンダ１３ａの一端側はブーム１０ａに他端側はアーム１２ａに接続されている。作業具シリンダ１５ａの一端側はアーム１２ａに、他端側は作業具２０ａに接続されている。
In order to drive these members constituting the first work front A, a
第２作業フロントＢもほぼ同じ構成である。ただし、第２作業フロントＢは、上部旋回体３の前端部右側に取り付けられている。図１、２では、第２作業フロントＢの構成部材を、添字ｂで示している。 The second work front B has substantially the same configuration. However, the second work front B is attached to the right side of the front end of the upper swing body 3. 1 and 2, the constituent members of the second work front B are indicated by the subscript b.
このように構成した第１作業フロントＡおよび第２作業フロントＢを操作する操作装置の一実施例を、図３ないし図１１を用いて説明する。図３は、左右一対の操作装置５０ａ、５０ｂを備えた運転席４９の斜視図であり、図４は図３に示した運転席４９の上面図である。キャブ４(図１参照)内には運転席４９が設置されており、運転席４９の両側には操作装置５０ａ、５０ｂが設けられている。左側の操作装置５０ａは第１作業フロントＡの操作用であり、右側の操作装置５０ｂは第２作業フロントＢの操作用である。
An embodiment of the operating device for operating the first work front A and the second work front B configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view of a driver's
以下、左側の操作装置５０ａについて説明するが、右側の操作装置５０ｂも同様の構成および機能を有している。運転席４９の座席部の左側面には、揺動装置９０ａを取り付けるためにアームブラケット５１ａが設けられている。揺動装置９０ａの中央部には、キャブ４の床面にほぼ垂直な穴が形成されており、この孔に操作アーム５２ａの回転軸を挿入することで、孔の中心である揺動中心軸線４３ａ周りに枠構造の操作アーム５２ａが揺動可能になっている。
Hereinafter, the left operating device 50a will be described, but the right operating device 50b also has the same configuration and function. An arm bracket 51a is provided on the left side surface of the seat portion of the driver's
すなわち、操作アーム５２ａは、キャブ４の床面にほぼ平行な平面上を左右に揺動できる。操作アーム５２ａの上面には、操作アーム５２ａと一体に揺動することで操作者の疲労を軽減させるアームレスト５３ａが取り付けられている。アームレスト５３ａは前後方向に延びており、操作者の腕を載せることが可能になっている。
That is, the
操作アーム５２ａの先端部には、３自由度ジョイスティックで構成された横置き操作レバー５４ａが設けられている。横置き操作レバー５４ａは、握り部を上下方向および前後方向に押し引きすることにより、図５に示す回転中心６２を中心にして、上下方向および前後方向に回動する。また、操作レバー５４ａの握り部６１は、その軸心周りに回転可能にもなっている。
At the tip of the
このように構成した操作装置５０ａを使用する場合には、操作アーム５２ａの動きが第１作業フロントＡの左右の揺動を、横置き操作レバー５４ａの動きが第１作業フロントＡの上下の揺動を指示する。図４に示す運転席４９の上面図から明らかなように、第１作業フロントＡの動きは、操作者が横置き操作レバー５４ａの把持中心である操作者把持点７２ａを把持して、操作アーム５２ａおよび横置き操作レバー５４ａを駆動することにより、実現される。
When the operation device 50a configured as described above is used, the movement of the
次に、図５を用いて、操作レバー５４ａの動作を説明する。図５は、操作レバー５４ａの上面図を模式的に示したものであり、同図(ａ)は初期状態を、同図(ｂ)は動作中の状態を示す図である。図示しない球面軸受で支持されたボール部６５には、握り部６１に延びる連結棒６７が接続されており、この連結棒６７の中間部には連結棒６７よりも大径のリング状の円板６４が遊嵌されている。操作レバー５４ａの円板６４よりもボール部６５側の部分は、ケース６６内に収容されている。つまり、ケース６６に開口部６８が形成されており、この開口部６８から連結棒６７が両側に延びている。
Next, the operation of the
握り部６１と円板６４間であって、連結棒６７の周りには、ばね６３が巻回されている。操作者６９は、握り部６１を握って軸周りに握り部を回転させる(ｚ方向)ことも可能であるし、ボール部６５の中心である回転中心６２の周りに水平面内で回転(図５ではｘ方向)に回転させることも、垂直面内で回転(図５ではｙ方向)させることも可能になっている。
A
操作者６９が握り部６１を握って余分な力を加えない状態、すなわち初期状態では、ばね６３の力および図示しないｚ方向の初期付勢力により、握り部６１は中立点に保たれる。このとき、ばね６３の長さはＬになっている。なお、開口部６８は連結棒６７の傾きを規制するので、詳細を後述する連結棒６７の傾きに応じて変化するシリンダの最大移動速度を規制する。
In a state where the
操作者６９が操作する場合、例えば上下方向(ｙ方向)に回転中心６２を中心として握り部６１を回動させると、連結棒６７に遊嵌された円板６４はケース６６の壁面からの力により、ばね６３の力に抗して連結棒６７を握り部６１側にすべる。その結果、ばね６３の長さは（Ｌ−ΔＬ）に変化する。ばね６３のばね定数をｋとすると、ｋΔＬだけの復元力がばね６３に発生する。
When the
ボール部６５を支持する球面軸受が等方性を有するので、水平面内で連結棒６７を回転中心６２周りに回転させても、垂直面内で回転させた時と同じばね６３力が発生している。そのため、１個のばね６３で２つの回転軸（ｘ、ｙ軸）周りの力に同一の関係で対応できる。したがって、操作者６９がどの方向に握り部６１を回動させても、その握り部６１の回動量に応じて発生するばね６３の復元力は、移動方向にかかわらず一定となる。この結果、どの方向に握り部６１を移動させても常に原点復帰が可能になり、以下に述べる不感帯の設定の基準点が不変となる。
Since the spherical bearing that supports the
次に、操作装置５０ａ，５０ｂと作業フロントＡ，Ｂの動作との対応について、図６ないし図８を用いて説明する。図６（ａ）は、作業機械２００のキャブ４内に設けられる操作装置５０ａ（５０ｂ）の動作を説明するための座標系を示す図であり、図６(ｂ)はフロントＡ，Ｂの動作を説明するための座標系を示す図である。以下の記載では、左側の操作装置５０ａとそれが操作する第１作業フロントＡについて説明するが、右側の操作装置５０ｂとそれが操作する第２作業フロントＢについても、その動作は同様である。
Next, the correspondence between the operation devices 50a and 50b and the operations of the work fronts A and B will be described with reference to FIGS. 6A is a diagram showing a coordinate system for explaining the operation of the operating device 50a (50b) provided in the
操作装置５０ａの横置き操作レバー５４ａについては、その前後方向の移動量(図５で示した回転中心６２周りの回動量)がｘ、上下方向の移動量(図５で示した回転中心６２周りの回動量)がｙで表される。また、横置き操作レバー５４ａの軸心周りの回動量はｚで表される。さらに、操作アーム５２ａの揺動中心軸線４３ａ周りの回動量はｗで表される。
For the
一方、第１作業フロントＡついては、上部旋回体３の前面左側に設けられた第１ブラケット６ａにスイングポスト７ａが取り付けられている。スイングポスト７ａは、作業機械２００の設置面にほぼ平行な面内方向に揺動自在であり、このスイングポスト７ａの揺動軸８ａ周りの揺動量がＷで表される。第１作業フロントＡが備えるブーム１０ａは、スイングポスト７ａに揺動可能に取り付けられているので、ブーム７ａの揺動量をＹで表す。ブーム１０ａの先端に取り付けたアーム１２ａは、作業機械２００の設置面にほぼ平行な軸周りであって上下方向に揺動可能であるので、この揺動量をＸで表す。さらに、アーム１２ａの先端に取り付けた作業具であるクラップル２０ａは、作業機械２００の設置面にほぼ平行な軸周りであって上下方向に揺動可能であるので、この揺動量をＺで表す。
On the other hand, for the first work front A, a
揺動装置９０ａには、図示しない操作量検出器が設けられている。操作アーム５２ａが揺動操作されると、詳細を後述する制御装置が、操作量検出器が検出した操作量に比例した速度で、スイングポストシリンダ９ａを駆動する。例えば、操作アーム５２ａが左方向に−ｗだけ揺動操作されると、制御装置はスイングポスト７ａを縦軸８ａ周りに左方向に−Ｗだけ揺動させる。操作アーム５２ａを右方向に＋ｗだけ操作すれば、この逆にスイングポスト７ａを右方向に＋Ｗだけ揺動させる。
The
横置き操作レバー５４ａにも、図示しない操作量検出器が設けられている。横置き操作レバー５４ａを上下方向（ｙ方向）に回動操作すると、制御装置は操作量検出器が検出した上下方向の回動操作量に基づいてブーム７ａを上下方向に揺動させ、横置き操作レバーを前後方向（ｘ方向）に回動操作すると、アーム１２ａをブーム１０ａに対して上下方向に揺動させる。
The
横置き操作レバー５４ａを上方向（+ｙ方向）に回動操作すると、ブームシリンダ１１ａが伸び方向に駆動される。これにより、ブーム１０ａは、スイングポスト７ａに対して上方向（＋Ｙ方向）に回動される。これとは反対に、操作レバー５４ａを下方向（−ｙ方向）に回動操作すれば、ブームシリンダ１１ａが縮み方向に駆動され、ブーム１０ａはスイングポスト７ａに対して下方向（−Ｙ方向）に回動される。
When the
横置き操作レバー５４ａを前方向（＋ｘ方向）に回動操作すれば、制御装置は操作量検出器が検出した前後方向の回動操作量に基づいてアームシリンダ１３ａを縮み方向に駆動し、アーム１２ａはブーム１０ａに対して上方向（＋Ｘ方向）に回動される。この反対に、横置き操作レバー５４ａを後ろ方向（−ｘ方向）に回動操作すれば、アームシリンダ１３ａが伸び方向に駆動され、アーム１２ａはブームに１０ａ対して下方向（−Ｘ方向）に回動される。
If the
横置き操作レバー５４ａをその軸心周り(ｚ軸周り)に回動操作すると、制御装置は操作量検出器が検出した回動操作量に基づいて、作業具２０ａを上下方向に揺動させる。図６に示すように、作業具２０ａの上下揺動方向は、横置き操作レバー５４ａの軸心周りの揺動操作方向と同一である。すなわち、横置き操作レバー５４ａを手前側に回動させれば作業具２０ａも手前側に回動し、横置き操作レバー５４ａを向こう側に回動させれば作業具２０ａも向こう側に回動する。
When the
次に、図７に示した油圧回路図を用いて、制御装置３００の一例を説明する。図７では、ブームシリンダ１１ａとアームシリンダ１３ａの駆動回路のみを示している。制御装置は、このブームシリンダ１１ａおよびアームシリンダ１３ａだけではなく、作業機械２００のすべての動作を制御する。
Next, an example of the
上部旋回体３には油圧ポンプ９０１が搭載されている。この油圧ポンプ９０１で発生した圧油は、コントロール弁９０４を介してブームシリンダ１１ａに供給される。同様に、油圧ポンプ９０１で発生した圧油は、他のコントロール弁９０５を介してアームシリンダ１３ａに供給される。
A
横置き操作レバー５４ａが操作されると、コントローラ９０６を介してコントロール弁９０４、９０５が開閉される。すなわち、横置き操作レバー５４ａを上下方向に操作すれば、ブームシリンダ１１ａ用のコントロール弁９０４が開閉され、横置き操作レバー５４ａを前後方向に操作すれば、アームシリンダ１３ａ用のコントロール弁９０５が開閉される。なお図６において、９０３はリリーフ弁でありブームシリンダ１１ａおよびアームシリンダ１３ａに過大な圧力が加わるのを防止する。符号９０２は、排油タンクである。
When the
上記動作において、コントローラ９０６は以下のように作用する。横置き操作レバー５４ａの操作量が図示しない操作量検出器で検出されると、コントローラ９０６は検出した操作量から、ブームシリンダ１１ａおよびアームシリンダ１３ａへの速度指令値を演算する。横置き操作レバー５４ａの操作量を横軸に、そのときの各シリンダへの操作指令値を縦軸に表したグラフを、図８に示す。
In the above operation, the
図８（ａ）は、横置き操作レバー５４ａを上方（＋ｙ方向）に回動操作した場合であり、図８（ｂ）は横置き操作レバー５４ａを下方（−ｙ方向）に回動操作した場合である。図８（ｃ）は横置き操作レバー５４ａを前方（＋ｘ方向）に回動操作した場合であり、図８（ｄ）は横置き操作レバー５４ａを後方（−ｘ方向）に回動操作した場合である。
FIG. 8A shows a case where the
これら図８中の各図において、横置き操作レバー５４ａを操作しても各シリンダを動かさない範囲、すなわち不感帯を定めている。これは操作者の意図しない僅かな横置き操作レバー５４ａの動きで、各シリンダが動作することを防止するためである。この図８の各図中では、横置き操作レバー５４ａを上方に移動させる場合に不感帯を１０％、下方に移動させる場合に不感帯を２０％、前方及び後方に移動させる場合には不感帯を１５％としている。また、シリンダが最大速度指令値に達するときの横置き操作レバー５４ａの操作量は、横置き操作レバー５４ａを上方に移動させるときが９０％、下方に移動させるときが１００％、前方及び後方に移動させるときが９５％に設定されている。
In each of these drawings in FIG. 8, a range in which each cylinder is not moved even when the
図５に示したように、横置き操作レバー５４ａの移動量はばね力に依存するので、移動量が大きくなればなるほど大きな力が必要となっている。そこで、横置き操作レバー５４ａを前方及び後方に移動させるのを基準として、横置き操作レバー５４ａを上方に移動させるときには少ない移動量で横置き操作レバー５４ａから指令を発するように設定している。これは、横置き操作レバー５４ａを上方に操作する場合に、横置き操作レバー５４ａ部の自重に抗して操作する必要があるためである。上方への操作では、他の方向に比べて余分な力が必要となり、少ない力で指令を発するようにすることで、ブームシリンダ１１ａを駆動開始させるために必要な操作力を保障することが可能となる。その結果操作者の疲労が軽減される。
As shown in FIG. 5, the amount of movement of the
一方、横置き操作レバー５４ａの下方への操作では、横置き操作レバー５４ａ部の自重が加わるので、他の方向への操作に比べて少ない力で操作が可能であるから、過度の指令が発せられるのを防止するために、不感帯を大きく設定する。これにより、操作者が横置き操作レバー５４ａを操作している時に、操作方向の違いによる違和感を低減でき、作業効率が向上する。
On the other hand, in the downward operation of the
また、各シリンダへの速度指令値は、不感帯部分を除けば横置き操作レバー５４ａの操作移動量にほぼ比例しているので、アーム１２ａおよびブーム１０ａの移動量を操作者自身の操作量から確認でき、違和感なくアーム１２ａ及びブーム１０ａを各方向に操作できる。
In addition, the speed command value for each cylinder is substantially proportional to the operation movement amount of the
なお、最大速度指令値を発生する操作量とシリンダへの速度指令が発生する最小の操作量との差は、どの方向についても同じである。つまり、シリンダが動き始めたら、どの方向への操作であっても、横置き操作レバー５４ａの操作量の増加量に応じて同じく指令値が増加する。これにより、操作者の操作の違和感を低減し、操作方向の違いにより操作力の調整を不要とする。
The difference between the operation amount that generates the maximum speed command value and the minimum operation amount that generates the speed command to the cylinder is the same in any direction. That is, when the cylinder starts to move, the command value similarly increases according to the increase amount of the operation amount of the
本実施例によれば、作業機械の操作装置において、横置き操作レバーの上方への操作時の操作不感帯を他の方向より小さくし、下方への操作時の操作不感帯を他の方向よりも大きくしているので、横置き操作レバーの操作方向の違いによる操作者の違和感を低減でき、作業能率が向上する。また、上方への操作時における疲労感を軽減できる。また、不感帯の設定および最大速度指令値の設定を変えるだけなので、特殊な操作レバーを必要としない。 According to the present embodiment, in the operating device of the work machine, the operation dead zone at the time of the upward operation of the horizontal operation lever is made smaller than the other direction, and the operation dead zone at the time of the downward operation is made larger than the other direction. Therefore, it is possible to reduce the operator's uncomfortable feeling due to the difference in the operation direction of the horizontal operation lever, and the work efficiency is improved. In addition, it is possible to reduce fatigue when operating upward. In addition, no special operation lever is required because only the dead zone setting and maximum speed command value setting are changed.
本発明に係る作業機械２００が有する操作装置５０ａ、５０ｂの他の実施例を、図９を用いて説明する。図９は制御装置の油圧回路図である。横置き操作レバー５４ａの操作量と各シリンダ１１ａ，１３ａへの速度指令値との関係は、コントローラ９０６が有する記憶手段またはプログラムで予め設定されている。ただし本実施例では、コントローラ９０６にモニタ９１０が付設されている。そこで、操作者はモニタ９１０を見ながら記憶手段に記憶された内容またはプログラムの記述を、操作装置が有するキーボード等の入力手段を用いて更新または変更できるようにする。本実施例によれば、操作者が最も自分の感覚にフィットした横置き操作レバー５４ａと各シリンダへの速度指令値との関係を構築できるので、操作者の違和感や疲労感を低減できる。
Another embodiment of the operation devices 50a and 50b included in the
本発明に係る作業機械２００が有する操作装置５０ａ、５０ｂのさらに他の実施例を、図１０を用いて説明する。図１０は横置き操作レバー５４ａの操作量と操作力との関係を示す図である。本実施例が上記各実施例と相違するのは、横置き操作レバー５４ａ，５４ｂ部の自重を予め求めておき、この自重分を上方への操作では差し引き、下方への操作では加えるようにしたことである。
Still another embodiment of the operation devices 50a and 50b included in the
初めに、横置き操作レバー５４ａを前方及び後方に回動操作する場合の不感帯を、Ｘ（％）に設定する。このとき、必要な操作力が、Ｆｘになったとする。横置き状態での横置き操作レバー５４ａ部の自重はΔＦであるので、横置き操作レバー５４ａを上方に操作する場合は、図１０の関係式において、操作力（Ｆｘ−ΔＦ）に対応する操作量Ｘｕ（％）を不感帯に定める。同様に、下方に横置き操作レバーを回動操作する場合は、操作力（Ｆｘ＋ΔＦ）に対応する操作量Ｘｄ（％）を不感帯に定める。本実施例によれば、横置き操作レバー５４ａ，５４ｂの各方向の操作力をほぼ同様にすることができるので、どのような作業においても操作者の違和感や疲労感を軽減できる。
First, the dead zone when the
本発明のさらに他の実施例を、図１１を用いて説明する。図１１は、制御装置の油圧回路図である。上記各実施例では、コントロール弁９０４、９０５に電気信号が入力されているが、本実施例では、コントロール弁９６４、９６５に油圧信号を入力するようにしている。そのため、横置き操作レバーとして、油圧式の操作レバーを用いている。
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a hydraulic circuit diagram of the control device. In each of the above embodiments, an electric signal is input to the
油圧パイロット式の横置き操作レバー９５４ａの操作量に応じて、ブームシリンダ１１ａを制御するコントロール弁９６４およびアームシリンダ１３ａを駆動するコントロール弁９６５を開閉する。油圧パイロット式の横置き操作レバー９５４ａの操作量と各シリンダ１１ａ，１３ａの動作速度の関係は、コントロール弁９６４、９６５の特性に依存する。そこで本実施例では、図８に示した実施例におけると同様の関係が得られるように、コントロール弁９６４、９６５の復元力や受圧面積などの機械的な仕様を設定する。
The
本実施例によれば上記各実施例と同様に、操作者が最も自分の感覚にフィットした横置き操作レバー５４ａと各シリンダへの速度指令値との関係を構築でき、操作者の違和感や疲労感を低減できる。ただし操作量とシリンダへの速度指令は一意に決定しているので、操作者の好みや作業内容に応じて設定を変えることは困難になる。
According to the present embodiment, as in each of the above embodiments, the operator can construct the relationship between the
本発明の変形例を、図１２を用いて説明する。上記各実施例では、双腕の作業機械を前提に説明したが、本変形例は、単腕の作業機械の例である。通常の油圧ショベルのように単腕の場合には、左右いずれか（通常右腕のみ）を使用するので、不要な操作装置を省いている。単腕であることのみが相違し、操作装置及びコントローラ等の機能は、双腕の作業機械の一方の腕の機能と全く同じである。 A modification of the present invention will be described with reference to FIG. In each of the above-described embodiments, the description has been given on the assumption of a double-armed working machine, but this modification is an example of a single-armed working machine. In the case of a single arm as in a normal excavator, either the left or right (usually the right arm only) is used, so unnecessary operation devices are omitted. The only difference is that it is a single arm, and the functions of the operating device, the controller, and the like are exactly the same as the functions of one arm of a dual-arm work machine.
さらに上記各実施例及び変形例では、操作装置５４ａ、５４ｂの操作方向とフロントＡ，Ｂの運動方向との対応を図６に示したように設定しているが、これらの設定を変更することも可能である。すなわち３次元ジョイスティックの動き（前後移動、左右移動、回転）とフロントを構成する作業具やアーム、ブームの動き（上下動、左右動）との対応関係を変えることも可能である。しかしながら、図６に示した対応関係にすると、操作装置の動きと作業具やアーム、ブームの動きがほぼ同方向になるので、操作者に違和感がなくなると考えられる。
Further, in each of the above embodiments and modifications, the correspondence between the operation direction of the
１…走行体、２…下部車体、３…上部旋回体、４…キャブ（運転室）、６ａ…第１ブラケット、６b…第２ブラケット、７ａ、７ｂ…スイングポスト、９ａ、９ｂ…スイングポストシリンダ、１０ａ、１０ｂ…ブーム、１１ａ…ブームシリンダ、１２ａ、１２ｂ…アーム、１３ａ、１３ｂ…アームシリンダ、１５ａ、１５ｂ…作業具シリンダ、２０ａ、２０ｂ…グラップル、４９…運転席、５０ａ、５０ｂ…操作装置、５１ａ、５１ｂ…操作アームブラケット、５２ａ、５２ｂ…操作アーム、５３ａ、５３ｂ…アームレスト、５４ａ、５４ｂ…操作レバー、６１…握り部、６２…回転中心、６３…ばね、６４…円板、６５…ボール部、６６…ケース、６７…接続棒、６８…開口、６９…操作者７２ａ、７２ｂ…操作者把持点、７３ａ、７３ｂ…揺動中心軸線、９０ａ、９０ｂ…揺動装置、２００…油圧ショベル、９０１…油圧ポンプ、９０２…排油タンク、９０３…リリーフ弁、９０４、９０５…コントロール弁、９０６…制御装置、９１０…設定モニタ、９５４ａ…操作レバー、９６４、９６５…コントロール弁、Ａ…第１作業フロント、Ｂ…第２作業フロント。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
少なくとも上下方向に移動可能に設けられた横置き操作レバーと、この横置き操作レバーの上下方向移動に応じて前記作業フロントを駆動する油圧制御装置とを備え、この油圧制御装置からの操作指令においては、前記横置き操作レバーの移動量が所定量以下では前記作業フロントを駆動しない不感帯を有しており、この不感帯の大きさが前記横置き操作レバーの上方への移動については下方への移動よりも小さく、下方への移動については上方への移動よりも大きく設定されていることを特徴とする作業機械の操作装置。 A work comprising a lower vehicle body having a traveling body, an upper revolving body provided so as to be able to turn above the lower car body and having a driver's cab, and a work front that is swingably attached to a front portion of the upper revolving body. A drive command is output to the work front of the machine, and in the operating device of the work machine provided in the cab,
A horizontal operation lever provided so as to be movable at least in the vertical direction; and a hydraulic control device that drives the work front in accordance with the vertical movement of the horizontal operation lever. In an operation command from the hydraulic control device, Has a dead zone that does not drive the work front when the movement amount of the horizontal operation lever is less than a predetermined amount, and the size of this dead zone is a downward movement with respect to the upward movement of the horizontal operation lever. An operating device for a working machine, characterized in that it is set smaller than the upward movement and smaller than the downward movement.
前記左右一対のフロントに対応して左右一対配置され、その各々が少なくとも上下方向に移動可能に設けられた横置き操作レバーと、この横置き操作レバーの上下方向移動に応じて前記作業フロントを駆動する油圧制御装置とを備え、この油圧制御装置からの操作指令においては、前記横置き操作レバーの移動量が所定量以下では前記作業フロントを駆動しない不感帯を有しており、この不感帯の大きさが前記横置き操作レバーの上方への移動については下方への移動よりも小さく、下方への移動については上方への移動よりも大きく設定されていることを特徴とする作業機械の操作装置。 A lower vehicle body having a traveling body, an upper revolving body that is turnably provided above the lower vehicle body and has a driver's cab, and a pair of left and right work fronts that are swingably attached to a front portion of the upper revolving body. the work outputs the drive command to the working front of the machine, operating device arranged working machine in the oPERATION chamber having,
A pair of left and right fronts corresponding to the pair of left and right fronts, each of which is arranged to be movable at least in the vertical direction, and the work front is driven in accordance with the vertical movement of the horizontal positioning levers. In the operation command from the hydraulic control device, there is a dead zone that does not drive the work front when the movement amount of the horizontal operation lever is a predetermined amount or less, and the size of the dead zone However, the operating device for the work machine is set such that the upward movement of the horizontal operation lever is set smaller than the downward movement, and the downward movement is set larger than the upward movement.
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