JP6121691B2 - 作業機の操作レバー装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば作業機械に使用される操作レバー装置に関する。

従来から、操作レバーとこの操作レバーの上部に設けたグリップ部とを備えた作業機の操作レバー装置が知られている（特許文献１参照）。

かかる操作レバー装置は、３軸の操作レバーの上部に設けたグリップ部の前面部の下側の傾斜面にイネーブルスイッチを設け、このイネーブルスイッチが指で押されている間、操作レバーの操作を有効なものとするものである。

特開２００７−２７２８３７号公報

しかしながら、このような操作レバー装置にあっては、オペレータは感電防止用のゴム手袋をして操作レバーのグリップ部を握り、イネーブルスイッチを指で押したまま操作レバーを操作するため、指でイネーブルスイッチを押している感覚が分かりづらく、オペレータの意に反してイネーブルスイッチを確実に押していない虞があった。また、作業が長時間に亘ると疲労で指の力が抜けてしまい、イネーブルスイッチが確実に押されなくなり、オペレータの意に反して操作レバーの操作が無効となってしまう虞があった。このため、操作レバーの操作性が低下する虞がある。

この発明の目的は、操作レバーの操作性の向上を図ることのできる作業機の操作レバー装置を提供することにある。

請求項１の発明は、回動操作可能な操作レバーと、この操作レバーの上部に設けたグリップ部とを備えた作業機の操作レバー装置であって、
前記操作レバーの回動操作を有効にするイネーブルスイッチを前記グリップ部の上面に設け、
前記イネーブルスイッチの信号出力をオンにするリリーススイッチを前記グリップ部の前面部に設け、
前記リリーススイッチがオンになった後に該リリーススイッチがオフしたとき、このオフ時点で既に前記イネーブルスイッチがオンしているとき、このイネーブルスイッチのオンの間、前記操作レバーの回動操作を有効にすることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、グリップ部の上部にイネーブルスイッチを設けたものであるから、イネーブルスイッチを手の平で押すことができ、従来のものに比べて押し易くなり、オペレータの意に反して操作レバーの回動操作が無効になることを防ぐことができる。また、リリーススイッチを一度オンにすれば押し続ける必要がないので、オペレータの手に負担をかけずに済むことになり、操作レバーの操作性を向上させることができる。

また、リリーススイッチを設けて安全の二重化を図ることで不用意にイネーブルスイッチが押されても作業機械が急作動してしまうことがなく、安全性が確保される。

この発明に係る操作レバー装置を設けた高所作業車の構成を示した側面図である。 操作レバー装置の外観を示した側面図である。 高所作業車の制御系の構成を示したブロック図である。 操作レバー装置の動作を示すタイムチャートである。 参考例の操作レバー装置の外観を示す斜視図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。 光スイッチの構成を示す回路図である。 参考例の高所作業車の制御系の構成を示したブロック図である。

以下、この発明に係る作業機の操作レバー装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。

［第１実施例］
図１に操作レバー装置２０を備えた高所作業車（作業機械）１５を示す。この高所作業車１５は、走行可能な車両１の本体部分となる車体２の前後に設けた車輪３及びアウトリガ４と、車体２上に搭載された旋回台５と、この旋回台５に基端部が起伏動可能に連結された伸縮ブーム７等とを備えている。

旋回台５は、旋回駆動装置６によって伸縮ブーム７と一体に旋回駆動されるようになっている。

伸縮ブーム７は、ベースブーム７Ａと中間ブーム７Ｂと先端ブーム７Ｃとを有し、この順序でベースブーム７Ａ内に外側から内側に入れ子式に組み合わされて構成されている。伸縮ブーム７は、起伏シリンダ８により起伏駆動され、伸縮シリンダ９によって伸縮駆動される。

伸縮ブーム７の先端ブーム７Ｃの先端部７Ｃａには、姿勢維持部材１０を介して作業台１２が取り付けられている。作業台１２は首振駆動装置１１によって首振り駆動される。

作業台１２には、旋回駆動装置６と起伏シリンダ８と伸縮シリンダ９とを駆動操作するための操作レバー装置２０が設けられている。
［操作レバー装置］

操作レバー装置２０は、図２に示すように、３軸の操作レバー２１を備え、この操作レバー２１は、図示しないピポット軸受けによって前後方向（図２において左右方向）と左右方向（図２において紙面と直交する方向）に回動可能（傾動可能）に保持された操作ロッド２２と、この操作ロッド２２の上部に設けられたグリップ部２３と、グリップ部２３の下側に操作ロッド２２の軸回りに回動可能に設けられた旋回ダイヤル２４とを有している。

グリップ部２３の上面２３Ａには、イネーブルスイッチＳ１が設けられており、このイネーブルスイッチＳ１は押されるとオンし、押している指を離すとオフするようになっている。

グリップ部２３の前面２３Ｂ側には、突出部２５が形成され、この突出部の下面が前方を向く方向に傾斜した傾斜面２６となっている。この傾斜面（側面部）２６にリリーススイッチＳ２が設けられており、このリリーススイッチＳ２は押されるとオンし、押している指を離すとオフするようになっている。

また、グリップ部２３には、旋回ダイヤル２４の回動角を検出する回動角検出センサ３０が設けられている。
操作ロッド２２の下部側には、操作ロッド２２の前後方向（図２において左右方向）の傾動角を検出する第１傾動角検出センサ３１と、操作ロッド２２の左右方向（図２において紙面と直交する方向）の傾動角を検出する第２傾動角検出センサ３２とが設けられている。

また、操作レバー２１は、グリップ部２３から手を離したとき、図示しないバネにより図２に示す中立位置に復帰するようになっている。
［制御系］

図３は高所作業車１５の制御系の構成を示したブロック図を示す。図３において、５０はリリーススイッチＳ２とイネーブルスイッチＳ１とがオンされるとＨレベルの信号を出力する保持回路である。この保持回路５０は、イネーブルスイッチＳ１がオンされている間、リリーススイッチＳ２がオフされてもＨレベルの信号出力を保持するものである。

すなわち、保持回路５０は、イネーブルスイッチＳ１がオンされているとき、リリーススイッチＳ２がオンされるとイネーブルスイッチＳ１のオンを有効にし、または、リリーススイッチＳ２がオンされてイネーブルスイッチＳ１がオンされるとイネーブルスイッチＳ１のオンを有効にし、以後リリーススイッチＳ２がオフされてもＨレベルの信号を出力し続けて、イネーブルスイッチＳ１がオンされている間、操作レバー２１の操作を有効なものとするものである。

５１はコントローラであり、このコントローラ５１は、保持回路５０からＨレベルの信号が出力されている間、回動角検出センサ３０と第１,第２傾動角検出センサ３１,３２とから出力される検出信号を読み取り、この読み取ったそれぞれの検出信号に基づいて油圧駆動回路５２を介して起伏シリンダ８や伸縮シリンダ９や旋回駆動装置６を制御して、伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回を行わせるものである。

そして、操作レバー装置２０は、操作レバー２１とリリーススイッチＳ２とイネーブルスイッチＳ１と保持回路５０とから構成される。
［動 作］

次に、上記のように構成される操作レバー装置２０の動作について図４に示すタイムチャートを参照しながら説明する。
［リリーススイッチＳ２が先に押された場合］

操作レバー装置２０の操作レバー２１が図２に示す中立位置に位置している場合、第１,第２傾動角検出センサ３１,３２から検出信号は出力されない。また、旋回ダイヤル２４も図示の位置に位置しているとき（旋回ダイヤル２４が回動されていないとき）、回動角検出センサ３０から検出信号は出力されない。

いま、操作レバー２１のグリップ部２３を握り、リリーススイッチＳ２を押すと（時点ｔ１）、図４に示すようにリリーススイッチＳ２がオンする。そして、イネーブルスイッチＳ１が手のひらにより押されてオンすると（時点ｔ２）、保持回路５０からＨレベルの信号が出力される。

コントローラ５１は、保持回路５０からＨレベルの信号が出力されている間、回動角検出センサ３０や第１,第２傾動角検出センサ３１,３２から出力される検出信号を読み込んでいく。すなわち、保持回路５０からＨレベルの信号が出力されている間、操作レバー２１の傾動操作や旋回ダイヤル２４の回動操作をすると、それらの操作に応じて第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０から検出信号が出力され、これら検出信号がコントローラ５１に読み込まれていく。

コントローラ５１は、読み込んだ検出信号に基づいて油圧駆動回路５２を介して旋回駆動装置６や起伏シリンダ８や伸縮シリンダ９を制御し、操作レバー２１の操作に応じて伸縮ブーム７を起伏や伸縮や旋回させたりする。

この操作レバー２１の操作中に、感電防止用のゴム手袋をしていることや指の力が抜けてしまうことなどにより、リリーススイッチＳ２が押されなくなってリリーススイッチＳ２がオフしたとき（時点ｔ３）、イネーブルスイッチＳ１がオンされている限り保持回路５０はＨレベルの出力信号の出力を保持し続けるので、コントローラ５１は、第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０が検出する検出信号を読み込んでいく。
また、リリーススイッチＳ２とイネーブルスイッチＳ１とが一度オンすれば、リリーススイッチＳ２が短時間でオフしても、保持回路５０はＨレベルの出力信号の出力を保持し続け、コントローラ５１は、第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０が検出する検出信号を読み込んでいくので、リリーススイッチＳ２を押し続ける必要はない。

コントローラ５１は、リリーススイッチＳ２が時点ｔ３や時点ｔ２から短時間でオフしても、第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０が検出する検出信号を読み込んでいき、操作レバー２１の操作に応じて伸縮ブーム７を起伏や伸縮や旋回させたりする。このため、操作レバー２１の操作中に伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回の動作が停止されてしまうということがない。

操作レバー２１のグリップ部２３から手を離すと、イネーブルスイッチＳ１がオフするので（時点ｔ４）、保持回路５０の出力信号はＬレベルとなり、コントローラ５１は、第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０が検出する検出信号の読み込みを停止し、伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回の動作が停止される。
［イネーブルスイッチＳ１が先に押された場合］

いま、操作レバー２１のグリップ部２３が握られて手のひらによりイネーブルスイッチＳ１がオンされると（時点ｔ５）、リリーススイッチＳ２がオフの間、保持回路５０の出力信号はＬレベルのままであり、コントローラ５１は、第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０が検出する検出信号の読み込みを行わない。このため、伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回の動作は行われない。

リリーススイッチＳ２が例えば人差し指などにより押されると（時点ｔ６）、リリーススイッチＳ２がオンし（時点ｔ６）、保持回路５０からＨレベルの出力信号が出力される。コントローラ５１は、第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０から出力される検出信号を読み込み、この読み込んだ検出信号に基づいて油圧駆動回路５２を介して旋回駆動装置６や起伏シリンダ８や伸縮シリンダ９を制御していき、操作レバー２１の操作に応じて伸縮ブーム７を起伏や伸縮や旋回させたりする。これにより、作業台１２を所望位置へ移動させる。

上記と同様に、感電防止用のゴム手袋をしていることや指の力が抜けてしまうことなどにより、リリーススイッチＳ２がオフしても（時点ｔ７）、イネーブルスイッチＳ１がオンされている限り保持回路５０はＨレベルの出力信号の出力を保持し続けるので、コントローラ５１は、操作レバー２１の操作に応じて伸縮ブーム７を起伏や伸縮や旋回させたりする。
また、リリーススイッチＳ２とイネーブルスイッチＳ１とが一度オンすれば、リリーススイッチＳ２が時点ｔ７や時点ｔ６から短時間でオフしても、保持回路５０はＨレベルの出力信号の出力を保持し続けるので、コントローラ５１は、第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０が検出する検出信号を読み込んでいくので、リリーススイッチＳ２を押し続ける必要はない。

そして、操作レバー２１のグリップ部２３から手が離されて、イネーブルスイッチＳ１がオフすると（時点ｔ８）、上記と同様に保持回路５０の出力信号はＬレベルとなり、伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回の動作が停止される。

上述したように、操作レバー２１のグリップ部２３の上面２３ＡにイネーブルスイッチＳ１を設けているが、そのグリップ部２３の突出部２５の傾斜面２６に設けたリリーススイッチＳ２が押されていない限り、誤ってグリップ部２３の上面２３Ａに手を載せたりすることなどによりイネーブルスイッチＳ１をオンさせた場合、保持回路５０からＨレベルの出力信号が出力されないので、伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回が行われない。このため安全性は確保される。

すなわち、イネーブルスイッチＳ１をグリップ部２３の上面２３Ａに設け、リリーススイッチＳ２をグリップ部２３の前面となる突出部２５の傾斜面２６にリリーススイッチＳ２を設けたものであるから、安全の二重化を図ることができ、不用意にイネーブルスイッチＳ１が押されても作業台１２が急に移動してしまうことがなく、安全性が確保される。

また、操作レバー２１のグリップ部２３を握って、イネーブルスイッチＳ１及びリリーススイッチＳ２を押しながら操作レバー２１を操作しているとき、長時間の作業による疲労で指の力が抜けてしまった場合や、感電防止用のゴム手袋をして操作レバー２１のグリップ部２３を握っている感覚がなくなることにより、リリーススイッチＳ２がオフされても保持回路５０はＨレベルの出力信号の出力を保持し続けるので、操作レバー２１の操作に応じて伸縮ブーム７を起伏や伸縮や旋回させたりすることができ、オペレータの意に反して作業台１２の移動操作ができなることを防ぐことできる。すなわち、オペレータの意に反して操作レバー２１の回動操作が無効になってしまうことが防止され、操作レバー２１の操作性が向上することになる。

さらに、イネーブルスイッチＳ１とリリーススイッチＳ２とを一度オンにすれば、リリーススイッチＳ２を押し続ける必要がないので、オペレータの手に負担をかけずに済み、操作レバー２１の操作性はさらに向上することになる。

この第１実施例では、グリップ部２３の上面２３ＡにイネーブルスイッチＳ１を設け、グリップ部２３の前面２３Ｂ側の傾斜面２６にリリーススイッチＳ２を設けているが、各スイッチＳ１,Ｓ２の機能を切り換えられるようにし、オペレータが任意に選択できるようにして、オペレータの使い易いようにしてもよい。また、リリーススイッチＳ２をグリップ部２３の前面２３Ｂ側の傾斜面２６に設けているが、グリップ部２３の他の側面に設けてもよい。
また、イネーブルスイッチＳ１とリリーススイッチＳ２とがオンされて保持回路５０からＨレベルの出力信号が出力された場合、この後、どちらか一方がオンされていれば、保持回路５０からのＨレベルの出力信号を保持するようにしてもよい。
［参考例］

図５には参考例の操作レバー装置１２０を示す。この操作レバー装置１２０の操作レバー１２１は、第１実施例と同様に、操作ロッド（図示せず）と、この操作ロッドの上部に設けられたグリップ部１２３（図２参照）と、グリップ部１２３の下側に回動可能に設けられた旋回ダイヤル１２４とを有している。

操作レバー１２１の前後・左右方向の傾動は、第１実施例と同様に第１,第２傾斜角検出センサ３１,３２により検出され、旋回ダイヤル１２４の回動角は回動角検出センサ３０により検出されるようになっている。

グリップ部１２３には、上面１２３Ａから前面１２３Ｂにかけてほぼ直方体状の突出部１２５が形成され、この突出部１２５の下側の稜線部には図６に示すように湾曲状の凹部１２６が形成され、この凹部１２６には指が入り込めるようになっている。また、凹部１２６には光スイッチ１３０が設けられている。

この凹部１２６の底壁部１２６Ａの両側の上端部には貫通穴１２７,１２８がそれぞれ形成されている。また、突出部１２５の上壁部１２５Ａの下面には、発光ダイオードＬＥＤと受光ダイオードＦＤとが設けられており、発光ダイオードＬＥＤで発光した光が貫通穴１２７,１２８を介して受光ダイオードＦＤに受光されるようになっている。

光スイッチ１３０は、図７に示すように、発光ダイオードＬＥＤと受光ダイオードＦＤとを備えている。

受光ダイオードＦＤのカソードは抵抗Ｒ１を介して直流電源Ｖｃに接続され、受光ダイオードＦＤのアノードは接地されている。受光ダイオードＦＤが発光ダイオードＬＥＤの光を受光しているとき、受光ダイオードＦＤに電流が流れて出力端子ＰからＬレベルの信号が出力され、発光ダイオードＬＥＤから発光した光が遮光されると、受光ダイオードＦＤの電流は流れなくなり、出力端子ＰからＨレベルの信号が出力されるようになっている。
［動 作］

次に、参考例の操作レバー装置１２０の動作について説明する。

光スイッチ１３０は、図７に示すように、発光ダイオードＬＥＤが発光して受光ダイオードＦＤがその光を受光し、光スイッチ１３０の出力端子ＰからＬレベルの出力信号が出力されているものとする。

この状態では、コントローラ５１は第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０が検出する検出信号の読み込みを行わないので、操作レバー１２１を操作しても、伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回は行われないことになる。

いま、操作レバー１２１のグリップ部１２３を握り、例えば人差し指をグリップ部１２３の凹部１２６に差し入れると、光スイッチ１３０の発光ダイオードＬＥＤが発光して光が指により遮光され、光スイッチ１３０の出力端子ＰからＨレベルの出力信号が出力される。これにより、コントローラ５１は第１,第２傾動角検出センサ３１,３２や回動角検出センサ３０が検出する検出信号の読み込みを行うので、操作レバー１２１の操作に応じて伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回が行われていく。

感電防止用のゴム手袋をしていることによるグリップ部１２３を握っている感覚がなくなることや、長時間の作業による疲労で指の力が抜けてしまっても、操作レバー１２１のグリップ部１２３の凹部１２６に指が入っていれば、光スイッチ１３０の出力端子ＰからＨレベルの出力信号が出力され続けるので、操作レバー１２１の操作に応じて伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回が行われ、オペレータの意に反して作業台１２の操作ができなることを防ぐことできる。すなわち、オペレータの意に反して操作レバー１２１の回動操作が無効になってしまうことが防止され、操作レバー１２１の操作性が向上することになる。

また、従来のようにイネーブルスイッチを押し続ける必要がないので、オペレータの手に負担をかけずに済むことになる。

この参考例によれは、光スイッチ１３０が操作レバー１２１のグリップ部１２３の上面１２３Ａに設けられていないことにより、グリップ部１２３の上面１２３Ａに手などを載せただけでは、伸縮ブーム７の起伏や伸縮や旋回が行われず、意識的にグリップ部１２３の突出部１２５の凹部１２６に指を入れない限り、伸縮ブーム７を起伏や伸縮や旋回させることができないので、安全性は確保されることになる。

すなわち、不用意に操作レバー１２１のグリップ部１２３の上面１２３Ａに手を載せても、グリップ部１２３の突出部１２５の凹部１２６に指を入れない限り、作業台１２が急に移動してしまうことがなく、安全性が確保される。

この参考例の光スイッチ１３０は、グリップ部１２３の突出部１２５の凹部１２６に入る指によって発光ダイオードＬＥＤの光を遮光しているが、逆に、その指で発光ダイオードＬＥＤの光を反射させて、受光ダイオードＦＤで受光するようにしてもよい。

上記第１実施例及び参考例は、いずれも高所作業車１５に設ける操作レバー装置２０,１２０について説明したが、これに限らず他の作業機械に設けても良く、また、操作レバー２１,１２１は３軸の操作レバーとなっているが、必ずしも３軸である必要はない。

この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

２０ 操作レバー装置
２１ 操作レバー
２３ グリップ部
２４ 旋回ダイヤル
３０ 回転角検出センサ
３１ 第１傾斜角検出センサ
３２ 第２傾斜角検出センサ
Ｓ１ イネーブルスイッチ
Ｓ２ リリーススイッチ

Claims (4)

1. 回動操作可能な操作レバーと、この操作レバーの上部に設けたグリップ部とを備えた作業機の操作レバー装置であって、
   前記操作レバーの回動操作を有効にするイネーブルスイッチを前記グリップ部の上面に設け、
   前記イネーブルスイッチの信号出力をオンにするリリーススイッチを前記グリップ部の前面部に設け、
   前記リリーススイッチがオンになった後に該リリーススイッチがオフしたとき、このオフ時点で既に前記イネーブルスイッチがオンしているとき、このイネーブルスイッチのオンの間、前記操作レバーの回動操作を有効にすることを特徴とする作業機の操作レバー装置。
2. 回動操作可能な操作レバーと、この操作レバーの上部に設けたグリップ部とを備えた作業機の操作レバー装置であって、
   前記操作レバーの回動操作を有効にするイネーブルスイッチを前記グリップ部の上面に設け、
   前記イネーブルスイッチの信号出力をオンにするリリーススイッチを前記グリップ部の前面部に設け、
   前記イネーブルスイッチを押す時点の前後で前記リリーススイッチを押すことによって、前記リリーススイッチとイネーブルスイッチとがオンになった後、どちらか一方がオンになっているとき、前記操作レバーの回動操作を有効にすることを特徴とする作業機の操作レバー装置。
3. 前記リリーススイッチを操作レバーのグリップ部の側面部に取り付けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業機の操作レバー装置。
4. 前記リリーススイッチとイネーブルスイッチの機能を切り換え可能にしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の作業機の操作レバー装置。