作業機の操作装置
【課題】十字型のジョイスティックを用いた操作装置において、容易且つ的確な複合操作を可能とし、安全性及び信頼性の高い作業を実現し得る作業機の操作装置を提供する。
【解決手段】十字型のジョイスティックを備えた作業機の操作装置において、上記ジョイスティックの可動範囲内に、該ジョイスティックの操作を固定できる操作固定位置を設定し、該操作固定位置への上記ジョイスティックの操作固定状態において作業機に対する特定の操作が実行されるように構成する。係る構成によれば、上記操作固定位置に上記ジョイスティックを固定することで、上記特定の操作を的確に且つ安定的に実行することができ、作業の安全性及び信頼性が向上する。
【解決手段】十字型のジョイスティックを備えた作業機の操作装置において、上記ジョイスティックの可動範囲内に、該ジョイスティックの操作を固定できる操作固定位置を設定し、該操作固定位置への上記ジョイスティックの操作固定状態において作業機に対する特定の操作が実行されるように構成する。係る構成によれば、上記操作固定位置に上記ジョイスティックを固定することで、上記特定の操作を的確に且つ安定的に実行することができ、作業の安全性及び信頼性が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、クレーン車、高所作業車等の伸縮・起伏自在の伸縮ブームを備えた作業機における操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車載クレーンにおいては、フック高さを一定に維持した移動操作、即ち、水平移動操作とか、ブームに対するフック位置を一定に維持した移動操作、即ち、平行移動操作が、作業上の安全性あるいは利便性という面において有用である。
【０００３】
この水平移動操作は、ブームの伸縮操作とウィンチの巻上・巻下操作を連動して行なう場合と、ブームの起伏操作とウィンチの巻上・巻下操作を連動して行なう場合があるが、前者においてはブームを伸縮させながらウィンチの巻上・巻下操作を行なう必要があり、後者においてはブームを起伏させながらウィンチの巻上・巻下操作を行なう必要がある。また、平行移動操作においては、ブームを起伏させながらウィンチの巻上・巻下操作を行なう必要がある。
【０００４】
これら何れの場合も、ブームの作動に関与するアクチュエータとウィンチの作動に関与するアクチュエータを同時に連動させて操作することが必要であり、そのための手法として、例えば、フック高さを一定に維持するようにブームの伸縮操作量とウィンチの巻上・巻下操作量を自動的に演算して制御する手法とか、直交する二方向のそれぞれに異なる操作を割り付けた十字型のジョイスティックを用いてオペレータが調整しながら操作するマニュアル操作手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７８９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前者の演算制御による手法では、連動自動制御モードと個別操作制御モードという二つの制御モードを備える必要があることから、実際の荷の移動操作においては上記各モード間の切換操作が煩雑であるとともに、連動自動制御モードでの操作中にフック高さを変更するための操作が難しいという問題がある。
【０００７】
一方、後者の十字型ジョイスティックによるマニュアル操作手法では、オペレータがフックの上下動を視認し、この上下動が解消されるように操作レバーの傾倒方向を補正する必要があることから、フック位置を確認しながら補正操作を行うこと自体が煩わしいものとなる。また、伸縮ブームの起伏角度によってウィンチの操作量が異なり（例えば、起伏角度が４５度以上では伸縮ブームの縮小に伴うウィンチの巻下操作量が大きく、起伏角度が４５度以下では伸縮ブームの縮小に伴うウィンチの巻上操作量が小さくなる）、フックを水平移動させるに最適な操作レバーの傾動量の判断が難しいという問題もある。
【０００８】
そこで本願発明は、十字型のジョイスティックを用いた操作装置において、容易且つ的確な複合操作を可能とし、安全性及び信頼性の高い作業を実現し得るようにした作業機の操作装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１０】
本願の第１の発明では、作業機の駆動に係る二つのアクチュエータを同時に駆動させる複合操作を可能とした十字型のジョイスティックを備えた作業機の操作装置において、上記ジョイスティックの可動範囲内に、該ジョイスティックの操作を固定できる操作固定位置を設定し、該操作固定位置への上記ジョイスティックの操作固定状態において上記作業機に対する特定の操作が実行されるように構成したことを特徴としている。
【００１１】
本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る作業機の操作装置において、上記ジョイスティックに開口を備えた可動範囲規制部材を該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設し、該開口の内周縁を上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能させる一方、該開口の角部を上記操作固定位置として機能させるように構成したことを特徴としている。
【００１２】
本願の第３の発明では、上記第１の発明に係る作業機の操作装置において、上記ジョイスティックに多角形状の開口を備えた可動範囲規制部材を該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設し、該開口の内周縁を上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能させる一方、該内周縁上に凹部を設けて該凹部を上記操作固定位置として機能させるように構成したことを特徴としている。
【００１３】
本願の第４の発明では、上記第２又は第３の発明に係る作業機の操作装置において、上記作業機が、伸縮及び起伏が可能なブームと該ブームの先端から吊り下げられたフックの巻上及び巻下を行なうウィンチを備え、上記特定の操作が、上記フックを水平方向へ移動させるための、又は上記フックを上記ブームとの上下方向の間隔を一定に維持して移動させるための上記複合操作であることを特徴としている。
【００１４】
本願の第５の発明では、上記第２又は第３の発明に係る作業機の操作装置において、上記作業機が伸縮及び起伏が可能なブームを備え、上記特定の操作が、上記ブームの先端部を水平方向へ移動させるための、又は上記ブームの先端部を鉛直方向へ移動させるための上記複合操作であることを特徴としている。
【００１５】
本願の第６の発明では、上記第３の発明に係る作業機の操作装置において、上記特定の操作に、上記各アクチュエータの単独操作を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明では次のような効果が得られる。
【００１７】
（ａ）本願の第１の発明に係る作業機の操作装置によれば、作業機の駆動に係る二つのアクチュエータを同時に駆動させる複合操作を可能とした十字型のジョイスティックを備えたものにおいて、上記ジョイスティックの可動範囲内に、該ジョイスティックの操作を固定（ジョイスティックの少なくとも二方向の動きを拘束することによる固定）できる操作固定位置を設定し、該操作固定位置への上記ジョイスティックの操作固定状態において上記作業機に対する特定の操作が実行されるように構成しているので、上記操作固定位置に上記ジョイスティックを固定することで、上記特定の操作を的確に且つ安定的に実行することができ、作業の安全性及び信頼性が向上する。
【００１８】
（ｂ）本願の第２の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記ジョイスティックに多角形状の開口を備えた可動範囲規制部材を該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設し、該開口の内周縁を上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能させる一方、該開口の角部を上記操作固定位置として機能させるように構成しているので、上記ジョイスティックの機能上必須の上記可動範囲規制部材の一部、即ち、上記開口の角部を上記操作固定位置として利用でき、例えば、操作固定位置として機能する部材を別個に設ける場合に比して、操作部分の構造の簡略化及び低コスト化を図ることができる。
【００１９】
（ｃ）本願の第３の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記ジョイスティックに多角形状の開口を備えた可動範囲規制部材を該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設し、該開口の内周縁を上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能させる一方、該内周縁上に凹部を設けて該凹部を上記操作固定位置として機能させるように構成しているので、該凹部の上記内周縁上における形成位置及び個数を適宜設定することで、上記特定の操作の種類の多様化とか操作パターンの多様化に容易に対応でき、延いては上記ジョイスティックを用いる操作装置全体としての操作性が向上する。
【００２０】
（ｄ）本願の第４の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ｂ）又は（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記作業機が、伸縮及び起伏が可能なブームと該ブームの先端から吊り下げられたフックの巻上及び巻下を行なうウィンチを備え、上記特定の操作によって、上記フックを水平方向へ移動させるための、又は上記フックを上記ブームとの上下方向の間隔を一定に維持して移動させるための上記複合操作が行われるようにしているので、オペレータは上記ジョイスティックを上記操作固定位置に固定すれば、上記フックの水平方向への移動、又は上記フックの上記ブームとの上下方向間隔を一定に維持した移動が容易且つ確実に実現され、例えば、従来のように上記伸縮用又は起伏用アクチュエータと上記ウィンチ用アクチュエータの相対関係を調整しながらジョイスティックの操作を行う必要がある場合に比して、作業性の格段の向上が図れる。
【００２１】
（ｅ）本願の第５の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ｂ）又は（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記作業機が伸縮及び起伏が可能なブームを備え、上記特定の操作によって、上記ブームの先端部を水平方向へ移動させるための、又は上記ブームの先端部を鉛直方向へ移動させるための上記複合操作が行われるようにしているので、オペレータは上記ジョイスティックを上記操作固定位置に固定すれば、上記ブームの先端部の水平方向へ移動、又は上記ブームの先端部の鉛直方向への移動が容易且つ確実に実現され、例えば、従来のように上記伸縮用と起伏用アクチュエータの相対関係を調整しながらジョイスティックの操作を行う必要がある場合に比して、作業性の格段の向上が図れる。
【００２２】
（ｆ）本願の第６の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記特定の操作に、上記各アクチュエータの単独操作を含むことから、この単独操作位置に対応する開口外周縁に上記凹部を設け、ここに上記ジョイスティックを固定することで、該各アクチュエータの単独操作を的確に且つ安定的に行なうことができ、操作性及びその信頼性がより一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００２４】
Ｉ：第１の実施形態
Ａ：全体構成
図１及び図２には、本願発明の第１の実施形態に係る操作装置を備えたクレーン車１を示している。このクレーン車１は、車両２上に旋回可能に搭載された旋回台３に、内蔵された伸縮用シリンダ１１によって伸縮駆動される伸縮ブーム４を取付けるとともに、該伸縮ブーム４を上記旋回台３との間に配置した起伏用シリンダ１２によって起伏駆動させるようになっている。また、上記旋回台３にはウィンチ８が備えられ、該ウィンチ８から繰出されるワイヤロープ６を、上記伸縮ブーム４の先端のブームヘッド５部分から吊り下げてこれにフック７を装着している。
【００２５】
そして、このクレーン車１は、上記伸縮ブーム４の伸縮操作と起伏操作及び上記ウィンチ８の巻上・巻下操作が単独で、あるいは相互に関連して行われることで、上記フック７に吊下された吊荷（図示省略）を三次元上の任意位置に移動させるもので、その移動形態は多様であるが、この第１の実施形態においては、特に上記伸縮ブーム４の伸縮動によってフック７を水平移動又は平行移動させることを主たる目的としている。
【００２６】
ここで、上記「水平移動」とは、図１に示すように、上記伸縮ブーム４をその起伏角を固定した状態で、該伸縮ブーム４の伸縮動によって上記フック７を所定高さで水平に移動させる移動形態である。また、上記「平行移動」とは、図２に示すように、上記伸縮ブーム４をその起伏角を固定した状態で、該伸縮ブーム４の伸縮動によって上記フック７を、上記伸縮ブーム４との上下方向間隔を一定に維持したまま該伸縮ブーム４の伸縮方向と平行に移動させる移動形態である。
【００２７】
これら水平移動及び平行移動においては、上記伸縮ブーム４の伸縮動に基づく上記ブームヘッド５の高さの変化を、上記ウィンチ８の巻上・巻下操作によって補正し、これによって水平移動又は平行移動を実現するもので、上記伸縮用シリンダ１１の伸縮操作と上記ウィンチ８の巻上・巻下操作を、上記伸縮ブーム４の起伏角度に対応した一定の相対関係をもって同時操作することが必要であり、これを実現するのが次述の操作装置であって、この実施形態では該操作装置に、ハード面及びソフト面の双方において特有な構成を採用しており、以下においてこれを具体的に説明する。
【００２８】
Ｂ：操作装置の構成
Ｂ−１：操作部の構成
上記クレーン車１には、図３に示すような操作部２０が備えられている。この操作部２０は、全周回りに傾動自在な操作レバー部２２を備えた第１ジョイスティック２１と、同じく全周回りに傾動自在な操作レバー部２４を備えた第２ジョイスティック２３を左右に並置して構成される。これら各ジョイスティック２１，２３は、中立位置を通って直交する二方向に単独操作位置をもった十字型ジョイスティックで構成される。
【００２９】
そして、この実施形態では、後述するように、上記第１ジョイスティック２１に、上記伸縮ブーム４の伸縮単独操作位置と上記ウィンチ８の巻上・巻下単独操作位置をそれぞれ割り付けて「伸縮及びウィンチ操作用ジョイスティック」として用いるとともに、これに加えて水平操作位置と平行操作位置をそれぞれ割り付けて「水平操作及び平行操作用ジョイスティック」として用いるようにしている。
【００３０】
上記第１ジョイスティック２１は、図３〜図５に示すように、ロッド状の操作レバー部２２の下端寄り部分をボール軸受２５によって任意方向に傾動可能に支承するとともに、図示しない付勢手段によって中立位置（図４に実線図示する位置）に復帰付勢し、該ボール軸受２５を傾倒中心として任意方向に傾動操作可能としている。
【００３１】
また、上記第１ジョイスティック２１の操作レバー部２２の上記ボール軸受２５よりも上端寄り部位には、正方形状の平面形体をもつ規制用開口３０を備えた可動範囲規制部材２８が、該規制用開口３０の内側軸心部に上記操作レバー部２２を挿通させた状態で取付けられている。この規制用開口３０は、図６に示すように、四つの外周縁３０Ａ〜３０Ｄを備えており、これら各外周縁３０Ａ〜３０Ｄは、上記第１ジョイスティック２１の傾倒操作によってその操作レバー部２２が当接することで、該第１ジョイスティック２１のそれ以上の傾動を規制する（最大傾動量を規定する）機能を有する。
【００３２】
ここで、本願発明はこの規制用開口３０の各外周縁３０Ａ〜３０Ｄの適所に上記操作レバー部２２を係入せしめてこれを固定する凹部を設けたことをその特徴の一つとしているが、この凹部の配置パターンは種々考えられる。以下、この凹部の配置パターンを幾つか説明する。
【００３３】
「第１の配置パターン」
第１の配置パターンは、図６に示すパターンである。即ち、上記規制用開口３０の中心Ｑを通って上記各外周縁３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれに垂直な二本の直線Ｌ１，Ｌ２と該各外周縁３０Ａ〜３０Ｄとの四つの交点部分と、上記中心Ｑを通る一つの対角上の直線Ｌ３から該中心Ｑ回りに所定角度（＜４５°）だけ回転した位置にある直線Ｌ４と外周縁３０Ａ，３０Ｃとの二つの交点部分に、それぞれ円弧状の底面をもって外周縁上に拡開状に開口する凹部３１Ａ〜３１Ｄ，及び３１Ｆ、３１Ｈを設け、これらを上記第１ジョイスティック２１を固定保持する固定部として機能させるとともに、さらに、上記直線Ｌ３上の一対の角部をも凹部３１Ｅ，３１Ｇとして機能させるようにしている。
【００３４】
なお、上記各凹部３１Ａ〜３１Ｄ，及び３１Ｆ、３１Ｈを円弧状の底面をもって外周縁上に拡開状に開口する形状としたことで、上記第１ジョイスティック２１の上記操作レバー部２２が特定の凹部に係入固定された状態から、該操作レバー部２２を離脱させ且つ側方へ移動させる場合、その操作がよりスムーズとなり、操作性の向上に寄与できる。
【００３５】
そして、この第１の配置パターンでは、上記直線Ｌ１に沿う操作方向を上記伸縮ブーム４の伸縮の単独操作方向とし、この直線Ｌ１上での操作ではウィンチ操作量は零とされる。そして、上記直線Ｌ１上の第１凹部３１Ａを伸長側への最大傾動量とし、第３凹部３１Ｃを縮小側への最大傾動量としている。
【００３６】
また、上記直線Ｌ２に沿う操作方向をウィンチ８の巻上・巻下の単独操作方向とし、この直線Ｌ２上での操作では伸縮ブーム４の伸縮操作量は零とされる。そして、上記直線Ｌ２上の一方の第２凹部３１Ｂを巻上側への最大傾動量とし、他方の第４凹部３１Ｄを巻下側への最大傾動量としている。
【００３７】
さらに、上記直線Ｌ３に沿う操作方向を上記フック７の水平移動を実現するための操作方向とし、この直線Ｌ３上での操作では伸縮ブーム４の伸縮動と上記ウィンチ８の巻上・巻下動が所定の比率で連動される。そして、上記直線Ｌ３上の一方の第５凹部３１Ｅを伸縮ブーム４の縮小動に伴う水平移動の最大傾動量とし、他方の第７凹部３１Ｇを伸縮ブーム４の伸長動に伴う水平移動の最大傾動量としている。
【００３８】
また、上記直線Ｌ４に沿う操作方向を上記フック７の平行移動を実現するための操作方向とし、この直線Ｌ４上での操作では伸縮ブーム４の伸縮動と上記ウィンチ８の巻上・巻下動が所定の比率で連動される。そして、上記直線Ｌ４上の一方の第６凹部３１Ｆを伸縮ブーム４の縮小動に伴う平行移動の最大傾動量とし、他方の第８凹部３１Ｈを伸縮ブーム４の伸長動に伴う平行移動の最大傾動量としている。
【００３９】
従って、
（ａ）上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ１に沿って操作される場合には伸縮ブーム４の伸縮動のみが行なわれ、
（ｂ）上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ２に沿って操作される場合にはウィンチ８の巻上・巻下動のみが行なわれ、
（ｃ）上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ３に沿って操作される場合にはフック７の水平移動が行なわれ、
（ｄ）上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ４に沿って操作される場合にはフック７の平行移動が行なわれる。
【００４０】
なお、上記各操作における上記伸縮用シリンダ１１及びウィンチ８の作動量の設定については後述する。
【００４１】
なお、図４、図５に示すように、上記第１ジョイスティック２１の下側に配置されたガイド板２７に、略半球状の凹面で構成されるガイド面２７ａを形成しても良い。このガイド面２７ａには、その中心Ｑを通る４本のガイド溝３４Ａ〜３４Ｄが設けられている。これら各ガイド溝３４Ａ〜３４Ｄは、上記各直線Ｌ１〜Ｌ４に対応して設けられており、該各ガイド溝３４Ａ〜３４Ｄに上記第１ジョイスティック２１の操作レバー部２２の下端に進退可能に設けられたスライド係合子２６が係入することで、該第１ジョイスティック２１に操作方向性が付与され、的確な操作が可能となる。上記第１ジョイスティック２１の旋回方向への操作時には、上記スライド係合子２６は上記各ガイド溝３４Ａ〜３４Ｄを乗り越えて移動することになる。
【００４２】
また、図６に示すように、上記伸縮ブーム４の伸縮単独操作に対応する上記直線Ｌ１と、上記ウィンチ８の巻上・巻下単独操作に対応する上記直線Ｌ２に沿ってそれぞれ所定幅の不感帯３２，３３を設けることもできる。これらの不感帯３２，３３は、上記第１ジョイスティック２１を伸縮単独操作する場合、及び巻上・巻下単独操作する場合において、例えば、伸縮単独操作時に第１ジョイスティック２１の僅かな縦揺れによって、本来予定しないウィンチ８の巻上・巻下動が付加されて伸縮ブーム４単独での伸縮動が阻害されるとか、逆に、巻上・巻下単独操作時に第１ジョイスティック２１の僅かな横揺れによって、本来予定しない伸縮ブーム４の伸縮動が付加されてウィンチ８単独での巻上・巻下動が阻害されるという事態の発生を未然に回避するためのものであって、上記不感帯３２の領域内では上記ウィンチ８の巻上・巻下操作が無効とされ、上記不感帯３３では上記伸縮ブーム４の伸縮操作が無効とされる。
【００４３】
「第２の配置パターン」
第２の配置パターンは、図７に示すパターンである。この第２の配置パターンは、上記第１の配置パターンを基本とするものであって、これと異なる点は、上記第１の配置パターンでは水平操作に係る上記直線Ｌ３上の第５凹部３１Ｅ及び第７凹部３１Ｇを共に上記規制用開口３０の角部で構成していたのに対して、該各角部に追加的に凹部を設けてこれを第５凹部３１Ｅ及び第７凹部３１Ｇとしたものである。係る構成とした場合には、上記第５凹部３１Ｅ及び第７凹部３１Ｇによる上記第１ジョイスティック２１の操作レバー部２２に対する固定機能が、上記角部を凹部として利用する場合よりも優れることから、水平操作時における操作の的確さが良好となる。
【００４４】
「第３の配置パターン」
第３の配置パターンは、図８に示すパターンである。この第３の配置パターンは、上記第１の配置パターン及び第２の配置パターンにおいては、共に上記規制用開口３０を正方形状の開口で構成していたのに対して、この第３の配置パターンでは該規制用開口３０を、正方形の四つの角部のそれぞれを斜めに切り落として斜辺部とした八角形状に形成したものであって、８個の外周縁３０Ａ〜３０Ｈを備えている。
【００４５】
そして、中心Ｑを挟んで対向する二組の外周縁、即ち、第１外周縁３０Ａと第３外周縁３０Ｃ、及び第２外周縁３０Ｂと第４外周縁３０Ｄのうち、前者側には伸縮操作に係る第１凹部３１Ａと第３凹部３１Ｃを、後者側には巻上・巻下操作に係る第２凹部３１Ｂと第４凹部３１Ｄを設けた点は上記第１及び第２の配置パターンの場合と同様である。しかし、この第３の配置パターンでは、水平操作に係る第５凹部３１Ｅと第７凹部３１Ｇを、対角線状の直線Ｌ３上に位置する角部で構成し、また平衡操作に係る第６凹部３１Ｆと第８凹部３１Ｈを、対角線状の直線Ｌ４上に位置する角部で構成しており、この点が上記第１、第２の配置パターンと異なっている。
【００４６】
なお、これまで説明した実施形態では、上記操作部２０には適宜の速度調整手段（図示省略）が付設されており、上記操作部２０における各ジョイスティック２１,２３の操作方向及び操作量（傾倒量）に基づいて設定される上記伸縮用シリンダ１１と上記ウィンチ８の操作比率と、上記速度調整手段の設定速度に基づいて、上記伸縮用シリンダ１１と起伏用シリンダ１２の出力が決定されるようになっている（これについては、後述する）。
【００４７】
Ｂ−２：制御系の構成
次に、上記操作部２０の操作に基づく制御系の構成を、上記第１の配置パターンを例にとって具体的に説明する。
【００４８】
先ず、図６に示す上記第１の配置パターンにおける第１ジョイスティック２１の操作と制御出力の相関関係を説明する。
【００４９】
「伸縮用シリンダ１１又はウィンチ８の単独操作」
上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ１に沿って傾動操作される場合（即ち、伸縮用シリンダ１１の単独操作時）は、中心Ｑ（中立点）から第１ジョイスティック２１を右方向へ傾動させると、その傾動量の増加に伴って上記伸縮用シリンダ１１の伸長操作量が零から次第に増加し、上記第１係止部３１Ａによって傾動が規制された時点で最大伸長操作量（１００％）となる。逆に、上記第１ジョイスティック２１を中心Ｑ（中立点）から左方向へ傾動させると、その傾動量の増加に伴って上記伸縮用シリンダ１１の縮小操作量が零から次第に増加し、上記第３係止部３１Ｃによって傾動が規制された時点で最大縮小操作量（１００％）となる。
【００５０】
また、上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ２に沿って傾動操作される場合（即ち、上記ウィンチ８の単独操作時）は、中心Ｑ（中立点）から第１ジョイスティック２１を上方向（前方側）へ傾動させると、その傾動量の増加に伴って上記ウィンチ８の巻上操作量が零から次第に増加し、上記第２係止部３１Ｂによって傾動が規制された時点で最大巻上操作量（１００％）となる。逆に、上記第１ジョイスティック２１を中心Ｑ（中立点）から下方向（手前側）へ傾動させると、その傾動量の増加に伴って上記ウィンチ８の巻下操作量が零から次第に増加し、上記第４係止部３１Ｄによって傾動が規制された時点で最大巻下操作量（１００％）となる。
【００５１】
ここで、この単独操作における伸縮用シリンダ１１及びウィンチ８の速度調整について説明する。例えば、伸縮用シリンダ１１の単独操作にあっては、上記速度調整手段を最大速度位置に設定した状態で、上記第１ジョイスティック２１を上記第１凹部３１Ａ又は第３凹部３１Ｃに押し当て（即ち、第１ジョイスティック２１を最大傾動量（１００％）に設定し）、このときの上記伸縮用シリンダ１１の作動速度を最大速度[Ｖmax]と規定する。そして、上記速度調整手段の設定量が最大速度[Ｖmax]に対してＶａ％であれば、上記伸縮用シリンダ１１の作動速度は、「[Ｖmax]×Ｖａ×（実傾動量／最大傾動量）」
として演算により求められる。
【００５２】
例えば、第１ジョイスティック２１の傾動量が［５０％」である場合には、いくら速度調整手段を最大速度位置（１００％位置）に設定したとしても、伸縮用シリンダ１１の作動速度は「Ｖmax／２」となり、逆に第１ジョイスティック２１の傾動量が［１００％」であっても、上記速度調整手段が中間速度位置（例えば、５０％位置）に設定されれば、伸縮用シリンダ１１の作動速度は「Ｖmax／２」とされる。
【００５３】
なお、上記伸縮操作側に不感帯３２を、ウィンチ操作側に不感帯３３を、それぞれ設ければ、上記伸縮用シリンダ１１の単独操作においては上記ウィンチ８に対する操作要素は関与せず、また、上記ウィンチ８の単独操作においては上記伸縮用シリンダ１１に対する操作要素は関与せず、これら何れの操作においても、信頼性の高い単独操作を実現できる。
【００５４】
「伸縮用シリンダ１１及びウィンチ８の複合操作」
（ａ） 旋回操作角度「０°〜９０°」の範囲内での複合操作
この範囲内では、上記伸縮用シリンダ１１の伸長操作と上記ウィンチ８の巻上操作が同時に行われる。第１ジョイスティック２１が上記第１係止部３１Ａから上記第１外周縁３０Ａに沿って旋回操作角度増加側へ操作される場合には、伸長操作量「１００％」且つ巻上操作量「０％」の状態から、伸長操作量「１００％」を維持したまま巻上操作量が「０％」から次第に増加して第１外周縁３０Ａと第２外周縁３０Ｂの角部に達した時点で、伸長操作量「１００％」且つ巻上操作量「１００％」の状態となる。
【００５５】
さらに、上記第１ジョイスティック２１の回動操作が継続され、該第１ジョイスティック２１が上記角部から上記第２外周縁３０Ｂに沿って上記第２凹部３１Ｂ側へ操作される場合には、伸長操作量「１００％」且つ巻上操作量「１００％」の状態から、巻上操作量「１００％」を維持したまま、伸長操作量が「１００％」から次第に減少して上記第２凹部３１Ｂに達した時点で、伸長操作量「０％」且つ巻上操作量「１００％」の状態となる。
【００５６】
なお、旋回操作角度「１８０°〜２７０°」の範囲内での複合操作は、上述の旋回操作角度「０°〜９０°」の範囲内での複合操作と同様であるので、その説明を省略する。
【００５７】
以上の場合における傾動角度の変化状態を図１０の（イ）に曲線「Ｌｃ１」で示している。また、この場合の伸縮操作量の変化状態を図１０の（ロ）に実線曲線「Ｌａ１」に、また巻上・巻下操作量の変化状態を図１０の（ロ）に破線曲線「Ｌｂ１」に示している（旋回操作角度０°〜９０°、１８０°〜２７０°の範囲を参照）。
【００５８】
一方、上記第１ジョイスティック２１を上記規制用開口３０の外周縁に沿わせることなく、中間の傾動角度で回動操作する場合（例えば、図６の矩形線Ｐに沿って回動操作するような場合）は、（図１０（イ）の線「Ｌｃ２」参照）、伸縮操作量及び巻上・巻下操作量は、外周縁に沿った操作の場合よりも全体的に減少したものとなる（図１０（ロ）の線「Ｌａ２」の対応角度範囲を参照）。
【００５９】
（ｂ） 旋回操作角度「９０°〜１８０°」の範囲内での複合操作
この範囲内の複合操作は、その範囲内に水平移動操作と平行移動操作を含むことから、同じ複合操作であっても、上述の旋回操作角度「０°〜９０°」の範囲内での複合操作とは異なった態様をとる。
【００６０】
この角度範囲内では、伸縮操作量と巻上・巻下操作量の比率を水平移動及び平行移動が実現されるように設定する必要があり、しかもこの比率は伸縮操作量と巻上・巻下操作量の何れか一方の操作量を基準に他方の操作量を決めるのが便宜的であり、さらにこの範囲内での作動の急激な変化の発生を回避する必要もある。
【００６１】
このような事情を考慮して、この実施形態では、図１０（ロ）の旋回操作角度「９０」°から旋回操作角度「１８０°」の範囲において、伸縮操作量は実線Ｌａ１で示すように、上記第１ジョイスティック２１を上記規制用開口３０の第２外周縁３０Ｂから第３外周縁３０Ｃに沿わせて移動させた場合における伸縮量をそのまま採用する一方、巻上・巻下操作量については、伸縮操作量との間に所定の比率をもつように旋回操作角度「９０°」から「１８０°」まで滑らかに曲線を描いて変化するように設定している。そして、この場合、水平移動に対応する角度位置では、水平移動が実現できる比率に、平行移動に対応する角度位置では平行移動が実現できる比率に、それぞれ設定される。
【００６２】
この操作量の比率の設定手法については後述するが、この比率は上記伸縮ブーム４の起伏角に対応して変化することは既述のとおりである。また、伸縮ブーム４の起伏角が同じであっても、フック７を吊下支持するワイヤロープ６のシーブへの掛け数によっても変化する。即ち、掛け数によって、ワイヤロープ６の巻き取り長さとフック７の移動量の関係が変化する。従って、実際的には、図１０に示すような制御データは起伏角毎に、またワイヤー掛け数毎に用意されることになる。
【００６３】
ここで、水平移動及び平行移動のそれぞれにおける伸縮操作量と巻上・巻下操作量の比率の設定手法について説明する。上記比率は、基本的には上記伸縮ブーム４と上記フック７との相関関係から幾何学的に設定される。例えば、水平移動においては、伸縮ブーム４の伸縮動に伴うブーム先端高さの変化量と、ウィンチ８の巻上・巻下操作に伴う上記フック７の高さの変化量が常時同一となるように、伸縮操作量と巻上・巻下操作量の比率が幾何学的に決定される。この場合、上記伸縮ブーム４の起伏角とワイヤロープ６の掛け数が加味されることは言うまでも無い。
【００６４】
例えば、上記幾何学的手法によって水平移動時の伸縮移動量「Ｂ１」と巻上・巻下移動量「Ａ１」の比率「Ａ１／Ｂ１」が求められた場合、ジョイスティック２１の傾動量がＭＡＸのとき（図１０（イ）の旋回操作角度１３５°における最大傾動量のとき、即ち、ジョイスティック２１が図６の第５凹部３１Ｅに位置させたとき）に、この比率「Ａ１／Ｂ１」を実現するための伸縮操作量「Ｂ１ａ」と巻上・巻下操作量「Ａ１ａ」の比率「Ａ１ａ／Ｂ１ａ」が図１０（ロ）に示すように決定される。
【００６５】
このようにして決定された伸縮操作量「Ｂ１ａ」と巻上・巻下操作量「Ａ１ａ」の下では、上記伸縮用シリンダ１１と上記ウィンチ８の速度は上記速度調整手段の設定量によって決定される。例えば、上記速度調整手段の設定量が最大速度[Ｖmax]に対してＶａ％であれば、伸縮用シリンダ１１の作動速度「Ｖａ１」は、
Ｖａ１＝Ｖmax×Ｖａ／１００×Ｂ１ａ
として求められる。また、ウィンチ８の作動速度「Ｖａ２」は、
Ｖａ２＝Ｖmax×Ｖａ／１００×Ａ１ａ
として求められる。
【００６６】
従って、上記ジョイスティック２１を図６の第５凹部３１Ｅに位置させると、上記伸縮用シリンダ１１が上記速度調整手段の設定量に基づく作動速度「Ｖａ１」で、上記ウィンチ８が上記速度調整手段の設定量に基づく作動速度「Ｖａ２」で、それぞれ作動し、上記フック７の水平移動が実現される。この伸縮、巻上・巻下操作量の設定手法によると、上述のガイド面２７ａにガイド溝３４ａ〜３４Ｄが無くとも、上記ジョイスティック２１を第５凹部３１Ｅで固定して確実な水平移動を行なうことができる。しかも、上記ジョイスティック２１の第５凹部３１Ｅが凹状であって上記ジョイスティック２１の位置設定が的確に行なわれ且つ安定的に保持されることから、確実な水平操作と速度制御が実現されることになる。
【００６７】
なお、旋回操作角度「２７０°〜３６０°」の範囲内での複合操作は、上述の旋回操作角度「９０°〜１８０°」の範囲内での複合操作の場合と同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００６８】
また、平行移動における速度制御は、上述の水平移動における速度制御の場合と同様であるので、該水平移動における速度制御に関する該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
【００６９】
これらの制御系の機能を図９に示している。操作選択レバー４０（即ち、上記第１ジョイスティック２１）から、その傾動方向（即ち、伸縮用シリンダ１１とウィンチ８の作動比率に関する信号）及び傾動量（即ち、伸縮用シリンダ１１とウィンチ８の作動速度に関する信号）が演算手段４２に入力される。この演算手段４２では、起伏角度検出器４３からの起伏角度に関する信号と掛数設定器からのワイヤロープ６の掛け数に関する信号に基づいて、上記操作選択レバー４０からの入力情報を補正して、その補正後の操作量に関する信号を制御手段４５に出力する。上記制御手段４５では、上記演算手段４２からの操作量に関する情報と、上記速度調整手段４１からの設定速度に関する情報を受けて、伸縮駆動用アクチュエータ４６（即ち、上記伸縮用シリンダ１１）とウィンチ駆動用アクチュエータ（即ち、上記ウィンチ８の油圧モータ）を作動させるためのバルブ操作量を求め、これを該各アクチュエータに出力するものである。
【００７０】
以上のように構成された操作装置を備えることで、上記クレーン車１においては、伸縮又は巻上・巻下の単独操作は勿論のこと、伸縮又は巻上・巻下の複合操作においても簡易且つ的確なクレーン操作が実現され、特に水平移動及び平行移動での複合操作においてはその効果が顕著なものとなる。
【００７１】
ＩＩ：第２の実施形態
図１１には、本願発明の第２の実施形態に係る操作装置を備えたクレーン車１を示している。この実施形態では、上記伸縮ブーム４の起伏操作と上記ウィンチ８の巻上・巻下操作を連動させて吊荷の水平移動（水平送り出しと水平引き込み）を簡易且つ的確に実現せんとするものであって、その基本的な考え方は上記第１の実施形態の場合と同様である。従って、ここでは、上記第１の実施形態と同様な構成及び作用効果については第１の実施形態の該当説明を援用し、ここではこの第２の実施形態に特有の構成、具体的には、第１ジョイスティック２１の操作形態についてのみ説明する。
【００７２】
この第２の実施形態に係るクレーン車１においても、上記第１の実施形態の場合と同様に、操作部に一対のジョイスティックを備えるが、ここでは上述のように、伸縮ブーム４の起伏操作と上記ウィンチ８の巻上・巻下操作を連動させるものであることから、図１２に示すように、第１ジョイスティック２１には伸縮ブーム４の起伏操作とウィンチ８の巻上・巻下操作が直交方向にそれぞれ割り当てられている。
【００７３】
即ち、この第２の実施形態では、図１２に示すように、上記第１ジョイスティック２１に付設された四角形上の規制用開口３０に、その中心Ｑを通って四つの各外周縁３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれに垂直な二本の直線Ｌ１，Ｌ２と該各外周縁３０Ａ〜３０Ｄとの四つの交点部分に、それぞれ円弧状の底面をもって外周縁上に拡開状に開口する凹部３１Ａ〜３１Ｄを設け、これら各凹部３１Ａ〜３１Ｄ凹部３１Ａ〜３１Ｄを、上記第１ジョイスティック２１を固定保持する固定部として機能させるとともに、さらに、上記中心Ｑを通る対角上の直線Ｌ３上に位置する一対の角部を凹部３１Ｅ，３１Ｆとして機能させるようにしている。
【００７４】
そして、上記直線Ｌ１に沿う操作方向を上記伸縮ブーム４の起伏の単独操作方向とし、また、上記直線Ｌ２に沿う操作方向をウィンチ８の巻上・巻下の単独操作方向としている。さらに、上記直線Ｌ３に沿う操作方向を上記フック７の水平方向への送り出し・引き戻し（即ち、水平移動）を実現するための操作方向とし、この直線Ｌ３上での操作では伸縮ブーム４の伸縮動と上記ウィンチ８の巻上・巻下動が所定の比率で連動されるようにしている。
【００７５】
このような構成としたことで、オペレータは、第１ジョイスティック２１を上記第５凹部３１Ｅに当ててこれを固定することで上記フック７の水平送り出しを、また第１ジョイスティック２１を上記第６凹部３１Ｆに当ててこれを固定することで上記フック７の水平引き込みを、それぞれ簡易且つ的確に行なうことができるものである。
【００７６】
ＩＩＩ：第３の実施形態
図１３には、本願発明の第３の実施形態に係る操作装置を備えた高所作業車１０を示している。この高所作業車１０は、車両２上に旋回可能に搭載された旋回台３に、内蔵された伸縮用シリンダ１１によって伸縮駆動される伸縮ブーム４を取付けるとともに、該伸縮ブーム４を上記旋回台３との間に配置した起伏用シリンダ１２によって起伏駆動させるようになっている。そして、上記伸縮ブーム４の先端にはバケット９が取付けられている。このバケット９は、図示しないレベリング機構によって常時水平に姿勢保持されるように構成されている。
【００７７】
この高所作業車１０では、上記伸縮ブーム４の伸縮操作と起伏操作が単独で、あるいは相互に関連して行われることで、上記バケット９を三次元上の任意位置に移動させることができるもので、特に上記伸縮ブーム４の伸縮及び起伏動を連動させることで上記バケット９を水平方向へ移動させる（即ち、水平移動）ことと、鉛直方向へ移動させる（即ち、垂直移動）ことを主たる目的としているが、その基本的な考え方は上記第１の実施形態の場合と同様である。従って、ここでは、上記第１の実施形態と同様な構成及び作用効果については該第１の実施形態の該当説明を援用し、ここではこの第３の実施形態に特有の構成、具体的には、第１ジョイスティック２１の操作形態についてのみ説明する。
【００７８】
上記「水平移動」の水平引き込み操作では上記伸縮ブーム４の縮小操作と起仰操作を連動させ、水平送り出し操作では上記伸縮ブーム４の伸長操作と倒伏操作を連動させることになる。また、上記「垂直移動」の垂直上げ操作では上記伸縮ブーム４の伸長操作と起仰操作を連動させ、垂直下げ操作では上記伸縮ブーム４の縮小操作と倒伏操作を連動させることになる。
【００７９】
この第３の実施形態に係る高所作業車１０においても、上記第１及び第２の実施形態のクレーン車１の場合と同様に、操作部に一対のジョイスティックを備えるが、ここでは上述のように、伸縮ブーム４の起伏操作と伸縮操作を連動させるものであることから、図１４に示すように、第１ジョイスティック２１には伸縮ブーム４の伸縮操作と起伏操作が直交方向にそれぞれ割り当てられている。
【００８０】
即ち、図１４に示すように、上記第１ジョイスティック２１に付設された四角形上の規制用開口３０に、その中心Ｑを通って四つの各外周縁３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれに垂直な二本の直線Ｌ１，Ｌ２と該各外周縁３０Ａ〜３０Ｄとの四つの交点部分に、それぞれ円弧状の底面をもって外周縁上に拡開状に開口する凹部３１Ａ〜３１Ｄを設け、これら各凹部３１Ａ〜３１Ｄ凹部３１Ａ〜３１Ｄを、上記第１ジョイスティック２１を固定保持する固定部として機能させるとともに、さらに、上記中心Ｑを通る二つの対角上の直線Ｌ３、Ｌ４上に位置する一対二組の角部をもそれぞれ凹部３１Ｅ〜３１Ｇとして機能させるようにしている。
【００８１】
そして、上記直線Ｌ１に沿う操作方向を上記伸縮ブーム４の伸縮の単独操作方向とし、上記直線Ｌ２に沿う操作方向を上記伸縮ブーム４の起仰の単独操作方向としている。さらに、上記直線Ｌ３に沿う操作方向をバケット９の水平移動の複合操作方向とし、この直線Ｌ３上での操作と上記直線Ｌ４上での操作においては、伸縮ブーム４の伸縮動と起伏動が所定の比率で連動される。
【００８２】
このような構成としたことで、オペレータは、第１ジョイスティック２１を上記第６凹部３１Ｆに当ててこれを固定することで上記バケット９の水平送り出しを、また上記第８凹部３１Ｈに当ててこれを固定することで上記バケット９の水平引き込みを、それぞれ簡易且つ的確に行なうことができる。
【００８３】
また、オペレータは、第１ジョイスティック２１を上記第５凹部３１Ｅに当ててこれを固定することで上記バケット９の垂直上げを、また上記第７凹部３１Ｇに当ててこれを固定することで上記バケット９の垂直下げを、それぞれ簡易且つ的確に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る操作装置を備えたクレーン車の水平移動状態を示す全体図である。
【図２】上記クレーン車の平行移動状態を示す全体図である。
【図３】クレーン車に備えられた操作部を示す斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ矢視図であって、第１ジョイスティックの第１の操作パターンの説明図である。
【図７】操作レバーの第２の操作パターンの説明図である。
【図８】操作レバーの第３の操作パターンの説明図である。
【図９】本願発明の操作装置を備えたクレーン車の制御ブロック図である。
【図１０】ジョイスティックの操作特性図である。
【図１１】本願発明の第２の実施の形態に係る操作装置を備えたクレーン車の水平移動状態を示す全体図である。
【図１２】上記クレーン車における操作レバーの操作パターン説明図である。
【図１３】本願発明の第３の実施の形態に係る操作装置を備えた高所作業車の動作状態を示す全体図である。
【図１４】上記高所作業車における操作レバーの操作パターン説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ ・・クレーン車
２ ・・車両
３ ・・旋回台
４ ・・伸縮ブーム
５ ・・ブームヘッド
６ ・・ワイヤロープ
７ ・・フック
８ ・・ウィンチ
９ ・・バケット
１０ ・・高所作業車
１１ ・・伸縮用シリンダ
１２ ・・起伏用シリンダ
１４ ・・支持アーム
２０ ・・操作部
２１ ・・第１ジョイスティック
２２ ・・操作レバー部
２３ ・・第２ジョイスティック
２４ ・・操作レバー部
２５ ・・ボール軸受
２６ ・・スライド係合子
２７ ・・ガイド板
２８ ・・可動範囲規制部材
３０ ・・規制用開口
３１ ・・係止部
３２ ・・不感帯
３３ ・・不感帯
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、クレーン車、高所作業車等の伸縮・起伏自在の伸縮ブームを備えた作業機における操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車載クレーンにおいては、フック高さを一定に維持した移動操作、即ち、水平移動操作とか、ブームに対するフック位置を一定に維持した移動操作、即ち、平行移動操作が、作業上の安全性あるいは利便性という面において有用である。
【０００３】
この水平移動操作は、ブームの伸縮操作とウィンチの巻上・巻下操作を連動して行なう場合と、ブームの起伏操作とウィンチの巻上・巻下操作を連動して行なう場合があるが、前者においてはブームを伸縮させながらウィンチの巻上・巻下操作を行なう必要があり、後者においてはブームを起伏させながらウィンチの巻上・巻下操作を行なう必要がある。また、平行移動操作においては、ブームを起伏させながらウィンチの巻上・巻下操作を行なう必要がある。
【０００４】
これら何れの場合も、ブームの作動に関与するアクチュエータとウィンチの作動に関与するアクチュエータを同時に連動させて操作することが必要であり、そのための手法として、例えば、フック高さを一定に維持するようにブームの伸縮操作量とウィンチの巻上・巻下操作量を自動的に演算して制御する手法とか、直交する二方向のそれぞれに異なる操作を割り付けた十字型のジョイスティックを用いてオペレータが調整しながら操作するマニュアル操作手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７８９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前者の演算制御による手法では、連動自動制御モードと個別操作制御モードという二つの制御モードを備える必要があることから、実際の荷の移動操作においては上記各モード間の切換操作が煩雑であるとともに、連動自動制御モードでの操作中にフック高さを変更するための操作が難しいという問題がある。
【０００７】
一方、後者の十字型ジョイスティックによるマニュアル操作手法では、オペレータがフックの上下動を視認し、この上下動が解消されるように操作レバーの傾倒方向を補正する必要があることから、フック位置を確認しながら補正操作を行うこと自体が煩わしいものとなる。また、伸縮ブームの起伏角度によってウィンチの操作量が異なり（例えば、起伏角度が４５度以上では伸縮ブームの縮小に伴うウィンチの巻下操作量が大きく、起伏角度が４５度以下では伸縮ブームの縮小に伴うウィンチの巻上操作量が小さくなる）、フックを水平移動させるに最適な操作レバーの傾動量の判断が難しいという問題もある。
【０００８】
そこで本願発明は、十字型のジョイスティックを用いた操作装置において、容易且つ的確な複合操作を可能とし、安全性及び信頼性の高い作業を実現し得るようにした作業機の操作装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１０】
本願の第１の発明では、作業機の駆動に係る二つのアクチュエータを同時に駆動させる複合操作を可能とした十字型のジョイスティックを備えた作業機の操作装置において、上記ジョイスティックの可動範囲内に、該ジョイスティックの操作を固定できる操作固定位置を設定し、該操作固定位置への上記ジョイスティックの操作固定状態において上記作業機に対する特定の操作が実行されるように構成したことを特徴としている。
【００１１】
本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る作業機の操作装置において、上記ジョイスティックに開口を備えた可動範囲規制部材を該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設し、該開口の内周縁を上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能させる一方、該開口の角部を上記操作固定位置として機能させるように構成したことを特徴としている。
【００１２】
本願の第３の発明では、上記第１の発明に係る作業機の操作装置において、上記ジョイスティックに多角形状の開口を備えた可動範囲規制部材を該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設し、該開口の内周縁を上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能させる一方、該内周縁上に凹部を設けて該凹部を上記操作固定位置として機能させるように構成したことを特徴としている。
【００１３】
本願の第４の発明では、上記第２又は第３の発明に係る作業機の操作装置において、上記作業機が、伸縮及び起伏が可能なブームと該ブームの先端から吊り下げられたフックの巻上及び巻下を行なうウィンチを備え、上記特定の操作が、上記フックを水平方向へ移動させるための、又は上記フックを上記ブームとの上下方向の間隔を一定に維持して移動させるための上記複合操作であることを特徴としている。
【００１４】
本願の第５の発明では、上記第２又は第３の発明に係る作業機の操作装置において、上記作業機が伸縮及び起伏が可能なブームを備え、上記特定の操作が、上記ブームの先端部を水平方向へ移動させるための、又は上記ブームの先端部を鉛直方向へ移動させるための上記複合操作であることを特徴としている。
【００１５】
本願の第６の発明では、上記第３の発明に係る作業機の操作装置において、上記特定の操作に、上記各アクチュエータの単独操作を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明では次のような効果が得られる。
【００１７】
（ａ）本願の第１の発明に係る作業機の操作装置によれば、作業機の駆動に係る二つのアクチュエータを同時に駆動させる複合操作を可能とした十字型のジョイスティックを備えたものにおいて、上記ジョイスティックの可動範囲内に、該ジョイスティックの操作を固定（ジョイスティックの少なくとも二方向の動きを拘束することによる固定）できる操作固定位置を設定し、該操作固定位置への上記ジョイスティックの操作固定状態において上記作業機に対する特定の操作が実行されるように構成しているので、上記操作固定位置に上記ジョイスティックを固定することで、上記特定の操作を的確に且つ安定的に実行することができ、作業の安全性及び信頼性が向上する。
【００１８】
（ｂ）本願の第２の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記ジョイスティックに多角形状の開口を備えた可動範囲規制部材を該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設し、該開口の内周縁を上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能させる一方、該開口の角部を上記操作固定位置として機能させるように構成しているので、上記ジョイスティックの機能上必須の上記可動範囲規制部材の一部、即ち、上記開口の角部を上記操作固定位置として利用でき、例えば、操作固定位置として機能する部材を別個に設ける場合に比して、操作部分の構造の簡略化及び低コスト化を図ることができる。
【００１９】
（ｃ）本願の第３の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記ジョイスティックに多角形状の開口を備えた可動範囲規制部材を該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設し、該開口の内周縁を上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能させる一方、該内周縁上に凹部を設けて該凹部を上記操作固定位置として機能させるように構成しているので、該凹部の上記内周縁上における形成位置及び個数を適宜設定することで、上記特定の操作の種類の多様化とか操作パターンの多様化に容易に対応でき、延いては上記ジョイスティックを用いる操作装置全体としての操作性が向上する。
【００２０】
（ｄ）本願の第４の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ｂ）又は（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記作業機が、伸縮及び起伏が可能なブームと該ブームの先端から吊り下げられたフックの巻上及び巻下を行なうウィンチを備え、上記特定の操作によって、上記フックを水平方向へ移動させるための、又は上記フックを上記ブームとの上下方向の間隔を一定に維持して移動させるための上記複合操作が行われるようにしているので、オペレータは上記ジョイスティックを上記操作固定位置に固定すれば、上記フックの水平方向への移動、又は上記フックの上記ブームとの上下方向間隔を一定に維持した移動が容易且つ確実に実現され、例えば、従来のように上記伸縮用又は起伏用アクチュエータと上記ウィンチ用アクチュエータの相対関係を調整しながらジョイスティックの操作を行う必要がある場合に比して、作業性の格段の向上が図れる。
【００２１】
（ｅ）本願の第５の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ｂ）又は（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記作業機が伸縮及び起伏が可能なブームを備え、上記特定の操作によって、上記ブームの先端部を水平方向へ移動させるための、又は上記ブームの先端部を鉛直方向へ移動させるための上記複合操作が行われるようにしているので、オペレータは上記ジョイスティックを上記操作固定位置に固定すれば、上記ブームの先端部の水平方向へ移動、又は上記ブームの先端部の鉛直方向への移動が容易且つ確実に実現され、例えば、従来のように上記伸縮用と起伏用アクチュエータの相対関係を調整しながらジョイスティックの操作を行う必要がある場合に比して、作業性の格段の向上が図れる。
【００２２】
（ｆ）本願の第６の発明に係る作業機の操作装置によれば、上記（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記特定の操作に、上記各アクチュエータの単独操作を含むことから、この単独操作位置に対応する開口外周縁に上記凹部を設け、ここに上記ジョイスティックを固定することで、該各アクチュエータの単独操作を的確に且つ安定的に行なうことができ、操作性及びその信頼性がより一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００２４】
Ｉ：第１の実施形態
Ａ：全体構成
図１及び図２には、本願発明の第１の実施形態に係る操作装置を備えたクレーン車１を示している。このクレーン車１は、車両２上に旋回可能に搭載された旋回台３に、内蔵された伸縮用シリンダ１１によって伸縮駆動される伸縮ブーム４を取付けるとともに、該伸縮ブーム４を上記旋回台３との間に配置した起伏用シリンダ１２によって起伏駆動させるようになっている。また、上記旋回台３にはウィンチ８が備えられ、該ウィンチ８から繰出されるワイヤロープ６を、上記伸縮ブーム４の先端のブームヘッド５部分から吊り下げてこれにフック７を装着している。
【００２５】
そして、このクレーン車１は、上記伸縮ブーム４の伸縮操作と起伏操作及び上記ウィンチ８の巻上・巻下操作が単独で、あるいは相互に関連して行われることで、上記フック７に吊下された吊荷（図示省略）を三次元上の任意位置に移動させるもので、その移動形態は多様であるが、この第１の実施形態においては、特に上記伸縮ブーム４の伸縮動によってフック７を水平移動又は平行移動させることを主たる目的としている。
【００２６】
ここで、上記「水平移動」とは、図１に示すように、上記伸縮ブーム４をその起伏角を固定した状態で、該伸縮ブーム４の伸縮動によって上記フック７を所定高さで水平に移動させる移動形態である。また、上記「平行移動」とは、図２に示すように、上記伸縮ブーム４をその起伏角を固定した状態で、該伸縮ブーム４の伸縮動によって上記フック７を、上記伸縮ブーム４との上下方向間隔を一定に維持したまま該伸縮ブーム４の伸縮方向と平行に移動させる移動形態である。
【００２７】
これら水平移動及び平行移動においては、上記伸縮ブーム４の伸縮動に基づく上記ブームヘッド５の高さの変化を、上記ウィンチ８の巻上・巻下操作によって補正し、これによって水平移動又は平行移動を実現するもので、上記伸縮用シリンダ１１の伸縮操作と上記ウィンチ８の巻上・巻下操作を、上記伸縮ブーム４の起伏角度に対応した一定の相対関係をもって同時操作することが必要であり、これを実現するのが次述の操作装置であって、この実施形態では該操作装置に、ハード面及びソフト面の双方において特有な構成を採用しており、以下においてこれを具体的に説明する。
【００２８】
Ｂ：操作装置の構成
Ｂ−１：操作部の構成
上記クレーン車１には、図３に示すような操作部２０が備えられている。この操作部２０は、全周回りに傾動自在な操作レバー部２２を備えた第１ジョイスティック２１と、同じく全周回りに傾動自在な操作レバー部２４を備えた第２ジョイスティック２３を左右に並置して構成される。これら各ジョイスティック２１，２３は、中立位置を通って直交する二方向に単独操作位置をもった十字型ジョイスティックで構成される。
【００２９】
そして、この実施形態では、後述するように、上記第１ジョイスティック２１に、上記伸縮ブーム４の伸縮単独操作位置と上記ウィンチ８の巻上・巻下単独操作位置をそれぞれ割り付けて「伸縮及びウィンチ操作用ジョイスティック」として用いるとともに、これに加えて水平操作位置と平行操作位置をそれぞれ割り付けて「水平操作及び平行操作用ジョイスティック」として用いるようにしている。
【００３０】
上記第１ジョイスティック２１は、図３〜図５に示すように、ロッド状の操作レバー部２２の下端寄り部分をボール軸受２５によって任意方向に傾動可能に支承するとともに、図示しない付勢手段によって中立位置（図４に実線図示する位置）に復帰付勢し、該ボール軸受２５を傾倒中心として任意方向に傾動操作可能としている。
【００３１】
また、上記第１ジョイスティック２１の操作レバー部２２の上記ボール軸受２５よりも上端寄り部位には、正方形状の平面形体をもつ規制用開口３０を備えた可動範囲規制部材２８が、該規制用開口３０の内側軸心部に上記操作レバー部２２を挿通させた状態で取付けられている。この規制用開口３０は、図６に示すように、四つの外周縁３０Ａ〜３０Ｄを備えており、これら各外周縁３０Ａ〜３０Ｄは、上記第１ジョイスティック２１の傾倒操作によってその操作レバー部２２が当接することで、該第１ジョイスティック２１のそれ以上の傾動を規制する（最大傾動量を規定する）機能を有する。
【００３２】
ここで、本願発明はこの規制用開口３０の各外周縁３０Ａ〜３０Ｄの適所に上記操作レバー部２２を係入せしめてこれを固定する凹部を設けたことをその特徴の一つとしているが、この凹部の配置パターンは種々考えられる。以下、この凹部の配置パターンを幾つか説明する。
【００３３】
「第１の配置パターン」
第１の配置パターンは、図６に示すパターンである。即ち、上記規制用開口３０の中心Ｑを通って上記各外周縁３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれに垂直な二本の直線Ｌ１，Ｌ２と該各外周縁３０Ａ〜３０Ｄとの四つの交点部分と、上記中心Ｑを通る一つの対角上の直線Ｌ３から該中心Ｑ回りに所定角度（＜４５°）だけ回転した位置にある直線Ｌ４と外周縁３０Ａ，３０Ｃとの二つの交点部分に、それぞれ円弧状の底面をもって外周縁上に拡開状に開口する凹部３１Ａ〜３１Ｄ，及び３１Ｆ、３１Ｈを設け、これらを上記第１ジョイスティック２１を固定保持する固定部として機能させるとともに、さらに、上記直線Ｌ３上の一対の角部をも凹部３１Ｅ，３１Ｇとして機能させるようにしている。
【００３４】
なお、上記各凹部３１Ａ〜３１Ｄ，及び３１Ｆ、３１Ｈを円弧状の底面をもって外周縁上に拡開状に開口する形状としたことで、上記第１ジョイスティック２１の上記操作レバー部２２が特定の凹部に係入固定された状態から、該操作レバー部２２を離脱させ且つ側方へ移動させる場合、その操作がよりスムーズとなり、操作性の向上に寄与できる。
【００３５】
そして、この第１の配置パターンでは、上記直線Ｌ１に沿う操作方向を上記伸縮ブーム４の伸縮の単独操作方向とし、この直線Ｌ１上での操作ではウィンチ操作量は零とされる。そして、上記直線Ｌ１上の第１凹部３１Ａを伸長側への最大傾動量とし、第３凹部３１Ｃを縮小側への最大傾動量としている。
【００３６】
また、上記直線Ｌ２に沿う操作方向をウィンチ８の巻上・巻下の単独操作方向とし、この直線Ｌ２上での操作では伸縮ブーム４の伸縮操作量は零とされる。そして、上記直線Ｌ２上の一方の第２凹部３１Ｂを巻上側への最大傾動量とし、他方の第４凹部３１Ｄを巻下側への最大傾動量としている。
【００３７】
さらに、上記直線Ｌ３に沿う操作方向を上記フック７の水平移動を実現するための操作方向とし、この直線Ｌ３上での操作では伸縮ブーム４の伸縮動と上記ウィンチ８の巻上・巻下動が所定の比率で連動される。そして、上記直線Ｌ３上の一方の第５凹部３１Ｅを伸縮ブーム４の縮小動に伴う水平移動の最大傾動量とし、他方の第７凹部３１Ｇを伸縮ブーム４の伸長動に伴う水平移動の最大傾動量としている。
【００３８】
また、上記直線Ｌ４に沿う操作方向を上記フック７の平行移動を実現するための操作方向とし、この直線Ｌ４上での操作では伸縮ブーム４の伸縮動と上記ウィンチ８の巻上・巻下動が所定の比率で連動される。そして、上記直線Ｌ４上の一方の第６凹部３１Ｆを伸縮ブーム４の縮小動に伴う平行移動の最大傾動量とし、他方の第８凹部３１Ｈを伸縮ブーム４の伸長動に伴う平行移動の最大傾動量としている。
【００３９】
従って、
（ａ）上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ１に沿って操作される場合には伸縮ブーム４の伸縮動のみが行なわれ、
（ｂ）上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ２に沿って操作される場合にはウィンチ８の巻上・巻下動のみが行なわれ、
（ｃ）上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ３に沿って操作される場合にはフック７の水平移動が行なわれ、
（ｄ）上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ４に沿って操作される場合にはフック７の平行移動が行なわれる。
【００４０】
なお、上記各操作における上記伸縮用シリンダ１１及びウィンチ８の作動量の設定については後述する。
【００４１】
なお、図４、図５に示すように、上記第１ジョイスティック２１の下側に配置されたガイド板２７に、略半球状の凹面で構成されるガイド面２７ａを形成しても良い。このガイド面２７ａには、その中心Ｑを通る４本のガイド溝３４Ａ〜３４Ｄが設けられている。これら各ガイド溝３４Ａ〜３４Ｄは、上記各直線Ｌ１〜Ｌ４に対応して設けられており、該各ガイド溝３４Ａ〜３４Ｄに上記第１ジョイスティック２１の操作レバー部２２の下端に進退可能に設けられたスライド係合子２６が係入することで、該第１ジョイスティック２１に操作方向性が付与され、的確な操作が可能となる。上記第１ジョイスティック２１の旋回方向への操作時には、上記スライド係合子２６は上記各ガイド溝３４Ａ〜３４Ｄを乗り越えて移動することになる。
【００４２】
また、図６に示すように、上記伸縮ブーム４の伸縮単独操作に対応する上記直線Ｌ１と、上記ウィンチ８の巻上・巻下単独操作に対応する上記直線Ｌ２に沿ってそれぞれ所定幅の不感帯３２，３３を設けることもできる。これらの不感帯３２，３３は、上記第１ジョイスティック２１を伸縮単独操作する場合、及び巻上・巻下単独操作する場合において、例えば、伸縮単独操作時に第１ジョイスティック２１の僅かな縦揺れによって、本来予定しないウィンチ８の巻上・巻下動が付加されて伸縮ブーム４単独での伸縮動が阻害されるとか、逆に、巻上・巻下単独操作時に第１ジョイスティック２１の僅かな横揺れによって、本来予定しない伸縮ブーム４の伸縮動が付加されてウィンチ８単独での巻上・巻下動が阻害されるという事態の発生を未然に回避するためのものであって、上記不感帯３２の領域内では上記ウィンチ８の巻上・巻下操作が無効とされ、上記不感帯３３では上記伸縮ブーム４の伸縮操作が無効とされる。
【００４３】
「第２の配置パターン」
第２の配置パターンは、図７に示すパターンである。この第２の配置パターンは、上記第１の配置パターンを基本とするものであって、これと異なる点は、上記第１の配置パターンでは水平操作に係る上記直線Ｌ３上の第５凹部３１Ｅ及び第７凹部３１Ｇを共に上記規制用開口３０の角部で構成していたのに対して、該各角部に追加的に凹部を設けてこれを第５凹部３１Ｅ及び第７凹部３１Ｇとしたものである。係る構成とした場合には、上記第５凹部３１Ｅ及び第７凹部３１Ｇによる上記第１ジョイスティック２１の操作レバー部２２に対する固定機能が、上記角部を凹部として利用する場合よりも優れることから、水平操作時における操作の的確さが良好となる。
【００４４】
「第３の配置パターン」
第３の配置パターンは、図８に示すパターンである。この第３の配置パターンは、上記第１の配置パターン及び第２の配置パターンにおいては、共に上記規制用開口３０を正方形状の開口で構成していたのに対して、この第３の配置パターンでは該規制用開口３０を、正方形の四つの角部のそれぞれを斜めに切り落として斜辺部とした八角形状に形成したものであって、８個の外周縁３０Ａ〜３０Ｈを備えている。
【００４５】
そして、中心Ｑを挟んで対向する二組の外周縁、即ち、第１外周縁３０Ａと第３外周縁３０Ｃ、及び第２外周縁３０Ｂと第４外周縁３０Ｄのうち、前者側には伸縮操作に係る第１凹部３１Ａと第３凹部３１Ｃを、後者側には巻上・巻下操作に係る第２凹部３１Ｂと第４凹部３１Ｄを設けた点は上記第１及び第２の配置パターンの場合と同様である。しかし、この第３の配置パターンでは、水平操作に係る第５凹部３１Ｅと第７凹部３１Ｇを、対角線状の直線Ｌ３上に位置する角部で構成し、また平衡操作に係る第６凹部３１Ｆと第８凹部３１Ｈを、対角線状の直線Ｌ４上に位置する角部で構成しており、この点が上記第１、第２の配置パターンと異なっている。
【００４６】
なお、これまで説明した実施形態では、上記操作部２０には適宜の速度調整手段（図示省略）が付設されており、上記操作部２０における各ジョイスティック２１,２３の操作方向及び操作量（傾倒量）に基づいて設定される上記伸縮用シリンダ１１と上記ウィンチ８の操作比率と、上記速度調整手段の設定速度に基づいて、上記伸縮用シリンダ１１と起伏用シリンダ１２の出力が決定されるようになっている（これについては、後述する）。
【００４７】
Ｂ−２：制御系の構成
次に、上記操作部２０の操作に基づく制御系の構成を、上記第１の配置パターンを例にとって具体的に説明する。
【００４８】
先ず、図６に示す上記第１の配置パターンにおける第１ジョイスティック２１の操作と制御出力の相関関係を説明する。
【００４９】
「伸縮用シリンダ１１又はウィンチ８の単独操作」
上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ１に沿って傾動操作される場合（即ち、伸縮用シリンダ１１の単独操作時）は、中心Ｑ（中立点）から第１ジョイスティック２１を右方向へ傾動させると、その傾動量の増加に伴って上記伸縮用シリンダ１１の伸長操作量が零から次第に増加し、上記第１係止部３１Ａによって傾動が規制された時点で最大伸長操作量（１００％）となる。逆に、上記第１ジョイスティック２１を中心Ｑ（中立点）から左方向へ傾動させると、その傾動量の増加に伴って上記伸縮用シリンダ１１の縮小操作量が零から次第に増加し、上記第３係止部３１Ｃによって傾動が規制された時点で最大縮小操作量（１００％）となる。
【００５０】
また、上記第１ジョイスティック２１が上記直線Ｌ２に沿って傾動操作される場合（即ち、上記ウィンチ８の単独操作時）は、中心Ｑ（中立点）から第１ジョイスティック２１を上方向（前方側）へ傾動させると、その傾動量の増加に伴って上記ウィンチ８の巻上操作量が零から次第に増加し、上記第２係止部３１Ｂによって傾動が規制された時点で最大巻上操作量（１００％）となる。逆に、上記第１ジョイスティック２１を中心Ｑ（中立点）から下方向（手前側）へ傾動させると、その傾動量の増加に伴って上記ウィンチ８の巻下操作量が零から次第に増加し、上記第４係止部３１Ｄによって傾動が規制された時点で最大巻下操作量（１００％）となる。
【００５１】
ここで、この単独操作における伸縮用シリンダ１１及びウィンチ８の速度調整について説明する。例えば、伸縮用シリンダ１１の単独操作にあっては、上記速度調整手段を最大速度位置に設定した状態で、上記第１ジョイスティック２１を上記第１凹部３１Ａ又は第３凹部３１Ｃに押し当て（即ち、第１ジョイスティック２１を最大傾動量（１００％）に設定し）、このときの上記伸縮用シリンダ１１の作動速度を最大速度[Ｖmax]と規定する。そして、上記速度調整手段の設定量が最大速度[Ｖmax]に対してＶａ％であれば、上記伸縮用シリンダ１１の作動速度は、「[Ｖmax]×Ｖａ×（実傾動量／最大傾動量）」
として演算により求められる。
【００５２】
例えば、第１ジョイスティック２１の傾動量が［５０％」である場合には、いくら速度調整手段を最大速度位置（１００％位置）に設定したとしても、伸縮用シリンダ１１の作動速度は「Ｖmax／２」となり、逆に第１ジョイスティック２１の傾動量が［１００％」であっても、上記速度調整手段が中間速度位置（例えば、５０％位置）に設定されれば、伸縮用シリンダ１１の作動速度は「Ｖmax／２」とされる。
【００５３】
なお、上記伸縮操作側に不感帯３２を、ウィンチ操作側に不感帯３３を、それぞれ設ければ、上記伸縮用シリンダ１１の単独操作においては上記ウィンチ８に対する操作要素は関与せず、また、上記ウィンチ８の単独操作においては上記伸縮用シリンダ１１に対する操作要素は関与せず、これら何れの操作においても、信頼性の高い単独操作を実現できる。
【００５４】
「伸縮用シリンダ１１及びウィンチ８の複合操作」
（ａ） 旋回操作角度「０°〜９０°」の範囲内での複合操作
この範囲内では、上記伸縮用シリンダ１１の伸長操作と上記ウィンチ８の巻上操作が同時に行われる。第１ジョイスティック２１が上記第１係止部３１Ａから上記第１外周縁３０Ａに沿って旋回操作角度増加側へ操作される場合には、伸長操作量「１００％」且つ巻上操作量「０％」の状態から、伸長操作量「１００％」を維持したまま巻上操作量が「０％」から次第に増加して第１外周縁３０Ａと第２外周縁３０Ｂの角部に達した時点で、伸長操作量「１００％」且つ巻上操作量「１００％」の状態となる。
【００５５】
さらに、上記第１ジョイスティック２１の回動操作が継続され、該第１ジョイスティック２１が上記角部から上記第２外周縁３０Ｂに沿って上記第２凹部３１Ｂ側へ操作される場合には、伸長操作量「１００％」且つ巻上操作量「１００％」の状態から、巻上操作量「１００％」を維持したまま、伸長操作量が「１００％」から次第に減少して上記第２凹部３１Ｂに達した時点で、伸長操作量「０％」且つ巻上操作量「１００％」の状態となる。
【００５６】
なお、旋回操作角度「１８０°〜２７０°」の範囲内での複合操作は、上述の旋回操作角度「０°〜９０°」の範囲内での複合操作と同様であるので、その説明を省略する。
【００５７】
以上の場合における傾動角度の変化状態を図１０の（イ）に曲線「Ｌｃ１」で示している。また、この場合の伸縮操作量の変化状態を図１０の（ロ）に実線曲線「Ｌａ１」に、また巻上・巻下操作量の変化状態を図１０の（ロ）に破線曲線「Ｌｂ１」に示している（旋回操作角度０°〜９０°、１８０°〜２７０°の範囲を参照）。
【００５８】
一方、上記第１ジョイスティック２１を上記規制用開口３０の外周縁に沿わせることなく、中間の傾動角度で回動操作する場合（例えば、図６の矩形線Ｐに沿って回動操作するような場合）は、（図１０（イ）の線「Ｌｃ２」参照）、伸縮操作量及び巻上・巻下操作量は、外周縁に沿った操作の場合よりも全体的に減少したものとなる（図１０（ロ）の線「Ｌａ２」の対応角度範囲を参照）。
【００５９】
（ｂ） 旋回操作角度「９０°〜１８０°」の範囲内での複合操作
この範囲内の複合操作は、その範囲内に水平移動操作と平行移動操作を含むことから、同じ複合操作であっても、上述の旋回操作角度「０°〜９０°」の範囲内での複合操作とは異なった態様をとる。
【００６０】
この角度範囲内では、伸縮操作量と巻上・巻下操作量の比率を水平移動及び平行移動が実現されるように設定する必要があり、しかもこの比率は伸縮操作量と巻上・巻下操作量の何れか一方の操作量を基準に他方の操作量を決めるのが便宜的であり、さらにこの範囲内での作動の急激な変化の発生を回避する必要もある。
【００６１】
このような事情を考慮して、この実施形態では、図１０（ロ）の旋回操作角度「９０」°から旋回操作角度「１８０°」の範囲において、伸縮操作量は実線Ｌａ１で示すように、上記第１ジョイスティック２１を上記規制用開口３０の第２外周縁３０Ｂから第３外周縁３０Ｃに沿わせて移動させた場合における伸縮量をそのまま採用する一方、巻上・巻下操作量については、伸縮操作量との間に所定の比率をもつように旋回操作角度「９０°」から「１８０°」まで滑らかに曲線を描いて変化するように設定している。そして、この場合、水平移動に対応する角度位置では、水平移動が実現できる比率に、平行移動に対応する角度位置では平行移動が実現できる比率に、それぞれ設定される。
【００６２】
この操作量の比率の設定手法については後述するが、この比率は上記伸縮ブーム４の起伏角に対応して変化することは既述のとおりである。また、伸縮ブーム４の起伏角が同じであっても、フック７を吊下支持するワイヤロープ６のシーブへの掛け数によっても変化する。即ち、掛け数によって、ワイヤロープ６の巻き取り長さとフック７の移動量の関係が変化する。従って、実際的には、図１０に示すような制御データは起伏角毎に、またワイヤー掛け数毎に用意されることになる。
【００６３】
ここで、水平移動及び平行移動のそれぞれにおける伸縮操作量と巻上・巻下操作量の比率の設定手法について説明する。上記比率は、基本的には上記伸縮ブーム４と上記フック７との相関関係から幾何学的に設定される。例えば、水平移動においては、伸縮ブーム４の伸縮動に伴うブーム先端高さの変化量と、ウィンチ８の巻上・巻下操作に伴う上記フック７の高さの変化量が常時同一となるように、伸縮操作量と巻上・巻下操作量の比率が幾何学的に決定される。この場合、上記伸縮ブーム４の起伏角とワイヤロープ６の掛け数が加味されることは言うまでも無い。
【００６４】
例えば、上記幾何学的手法によって水平移動時の伸縮移動量「Ｂ１」と巻上・巻下移動量「Ａ１」の比率「Ａ１／Ｂ１」が求められた場合、ジョイスティック２１の傾動量がＭＡＸのとき（図１０（イ）の旋回操作角度１３５°における最大傾動量のとき、即ち、ジョイスティック２１が図６の第５凹部３１Ｅに位置させたとき）に、この比率「Ａ１／Ｂ１」を実現するための伸縮操作量「Ｂ１ａ」と巻上・巻下操作量「Ａ１ａ」の比率「Ａ１ａ／Ｂ１ａ」が図１０（ロ）に示すように決定される。
【００６５】
このようにして決定された伸縮操作量「Ｂ１ａ」と巻上・巻下操作量「Ａ１ａ」の下では、上記伸縮用シリンダ１１と上記ウィンチ８の速度は上記速度調整手段の設定量によって決定される。例えば、上記速度調整手段の設定量が最大速度[Ｖmax]に対してＶａ％であれば、伸縮用シリンダ１１の作動速度「Ｖａ１」は、
Ｖａ１＝Ｖmax×Ｖａ／１００×Ｂ１ａ
として求められる。また、ウィンチ８の作動速度「Ｖａ２」は、
Ｖａ２＝Ｖmax×Ｖａ／１００×Ａ１ａ
として求められる。
【００６６】
従って、上記ジョイスティック２１を図６の第５凹部３１Ｅに位置させると、上記伸縮用シリンダ１１が上記速度調整手段の設定量に基づく作動速度「Ｖａ１」で、上記ウィンチ８が上記速度調整手段の設定量に基づく作動速度「Ｖａ２」で、それぞれ作動し、上記フック７の水平移動が実現される。この伸縮、巻上・巻下操作量の設定手法によると、上述のガイド面２７ａにガイド溝３４ａ〜３４Ｄが無くとも、上記ジョイスティック２１を第５凹部３１Ｅで固定して確実な水平移動を行なうことができる。しかも、上記ジョイスティック２１の第５凹部３１Ｅが凹状であって上記ジョイスティック２１の位置設定が的確に行なわれ且つ安定的に保持されることから、確実な水平操作と速度制御が実現されることになる。
【００６７】
なお、旋回操作角度「２７０°〜３６０°」の範囲内での複合操作は、上述の旋回操作角度「９０°〜１８０°」の範囲内での複合操作の場合と同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００６８】
また、平行移動における速度制御は、上述の水平移動における速度制御の場合と同様であるので、該水平移動における速度制御に関する該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
【００６９】
これらの制御系の機能を図９に示している。操作選択レバー４０（即ち、上記第１ジョイスティック２１）から、その傾動方向（即ち、伸縮用シリンダ１１とウィンチ８の作動比率に関する信号）及び傾動量（即ち、伸縮用シリンダ１１とウィンチ８の作動速度に関する信号）が演算手段４２に入力される。この演算手段４２では、起伏角度検出器４３からの起伏角度に関する信号と掛数設定器からのワイヤロープ６の掛け数に関する信号に基づいて、上記操作選択レバー４０からの入力情報を補正して、その補正後の操作量に関する信号を制御手段４５に出力する。上記制御手段４５では、上記演算手段４２からの操作量に関する情報と、上記速度調整手段４１からの設定速度に関する情報を受けて、伸縮駆動用アクチュエータ４６（即ち、上記伸縮用シリンダ１１）とウィンチ駆動用アクチュエータ（即ち、上記ウィンチ８の油圧モータ）を作動させるためのバルブ操作量を求め、これを該各アクチュエータに出力するものである。
【００７０】
以上のように構成された操作装置を備えることで、上記クレーン車１においては、伸縮又は巻上・巻下の単独操作は勿論のこと、伸縮又は巻上・巻下の複合操作においても簡易且つ的確なクレーン操作が実現され、特に水平移動及び平行移動での複合操作においてはその効果が顕著なものとなる。
【００７１】
ＩＩ：第２の実施形態
図１１には、本願発明の第２の実施形態に係る操作装置を備えたクレーン車１を示している。この実施形態では、上記伸縮ブーム４の起伏操作と上記ウィンチ８の巻上・巻下操作を連動させて吊荷の水平移動（水平送り出しと水平引き込み）を簡易且つ的確に実現せんとするものであって、その基本的な考え方は上記第１の実施形態の場合と同様である。従って、ここでは、上記第１の実施形態と同様な構成及び作用効果については第１の実施形態の該当説明を援用し、ここではこの第２の実施形態に特有の構成、具体的には、第１ジョイスティック２１の操作形態についてのみ説明する。
【００７２】
この第２の実施形態に係るクレーン車１においても、上記第１の実施形態の場合と同様に、操作部に一対のジョイスティックを備えるが、ここでは上述のように、伸縮ブーム４の起伏操作と上記ウィンチ８の巻上・巻下操作を連動させるものであることから、図１２に示すように、第１ジョイスティック２１には伸縮ブーム４の起伏操作とウィンチ８の巻上・巻下操作が直交方向にそれぞれ割り当てられている。
【００７３】
即ち、この第２の実施形態では、図１２に示すように、上記第１ジョイスティック２１に付設された四角形上の規制用開口３０に、その中心Ｑを通って四つの各外周縁３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれに垂直な二本の直線Ｌ１，Ｌ２と該各外周縁３０Ａ〜３０Ｄとの四つの交点部分に、それぞれ円弧状の底面をもって外周縁上に拡開状に開口する凹部３１Ａ〜３１Ｄを設け、これら各凹部３１Ａ〜３１Ｄ凹部３１Ａ〜３１Ｄを、上記第１ジョイスティック２１を固定保持する固定部として機能させるとともに、さらに、上記中心Ｑを通る対角上の直線Ｌ３上に位置する一対の角部を凹部３１Ｅ，３１Ｆとして機能させるようにしている。
【００７４】
そして、上記直線Ｌ１に沿う操作方向を上記伸縮ブーム４の起伏の単独操作方向とし、また、上記直線Ｌ２に沿う操作方向をウィンチ８の巻上・巻下の単独操作方向としている。さらに、上記直線Ｌ３に沿う操作方向を上記フック７の水平方向への送り出し・引き戻し（即ち、水平移動）を実現するための操作方向とし、この直線Ｌ３上での操作では伸縮ブーム４の伸縮動と上記ウィンチ８の巻上・巻下動が所定の比率で連動されるようにしている。
【００７５】
このような構成としたことで、オペレータは、第１ジョイスティック２１を上記第５凹部３１Ｅに当ててこれを固定することで上記フック７の水平送り出しを、また第１ジョイスティック２１を上記第６凹部３１Ｆに当ててこれを固定することで上記フック７の水平引き込みを、それぞれ簡易且つ的確に行なうことができるものである。
【００７６】
ＩＩＩ：第３の実施形態
図１３には、本願発明の第３の実施形態に係る操作装置を備えた高所作業車１０を示している。この高所作業車１０は、車両２上に旋回可能に搭載された旋回台３に、内蔵された伸縮用シリンダ１１によって伸縮駆動される伸縮ブーム４を取付けるとともに、該伸縮ブーム４を上記旋回台３との間に配置した起伏用シリンダ１２によって起伏駆動させるようになっている。そして、上記伸縮ブーム４の先端にはバケット９が取付けられている。このバケット９は、図示しないレベリング機構によって常時水平に姿勢保持されるように構成されている。
【００７７】
この高所作業車１０では、上記伸縮ブーム４の伸縮操作と起伏操作が単独で、あるいは相互に関連して行われることで、上記バケット９を三次元上の任意位置に移動させることができるもので、特に上記伸縮ブーム４の伸縮及び起伏動を連動させることで上記バケット９を水平方向へ移動させる（即ち、水平移動）ことと、鉛直方向へ移動させる（即ち、垂直移動）ことを主たる目的としているが、その基本的な考え方は上記第１の実施形態の場合と同様である。従って、ここでは、上記第１の実施形態と同様な構成及び作用効果については該第１の実施形態の該当説明を援用し、ここではこの第３の実施形態に特有の構成、具体的には、第１ジョイスティック２１の操作形態についてのみ説明する。
【００７８】
上記「水平移動」の水平引き込み操作では上記伸縮ブーム４の縮小操作と起仰操作を連動させ、水平送り出し操作では上記伸縮ブーム４の伸長操作と倒伏操作を連動させることになる。また、上記「垂直移動」の垂直上げ操作では上記伸縮ブーム４の伸長操作と起仰操作を連動させ、垂直下げ操作では上記伸縮ブーム４の縮小操作と倒伏操作を連動させることになる。
【００７９】
この第３の実施形態に係る高所作業車１０においても、上記第１及び第２の実施形態のクレーン車１の場合と同様に、操作部に一対のジョイスティックを備えるが、ここでは上述のように、伸縮ブーム４の起伏操作と伸縮操作を連動させるものであることから、図１４に示すように、第１ジョイスティック２１には伸縮ブーム４の伸縮操作と起伏操作が直交方向にそれぞれ割り当てられている。
【００８０】
即ち、図１４に示すように、上記第１ジョイスティック２１に付設された四角形上の規制用開口３０に、その中心Ｑを通って四つの各外周縁３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれに垂直な二本の直線Ｌ１，Ｌ２と該各外周縁３０Ａ〜３０Ｄとの四つの交点部分に、それぞれ円弧状の底面をもって外周縁上に拡開状に開口する凹部３１Ａ〜３１Ｄを設け、これら各凹部３１Ａ〜３１Ｄ凹部３１Ａ〜３１Ｄを、上記第１ジョイスティック２１を固定保持する固定部として機能させるとともに、さらに、上記中心Ｑを通る二つの対角上の直線Ｌ３、Ｌ４上に位置する一対二組の角部をもそれぞれ凹部３１Ｅ〜３１Ｇとして機能させるようにしている。
【００８１】
そして、上記直線Ｌ１に沿う操作方向を上記伸縮ブーム４の伸縮の単独操作方向とし、上記直線Ｌ２に沿う操作方向を上記伸縮ブーム４の起仰の単独操作方向としている。さらに、上記直線Ｌ３に沿う操作方向をバケット９の水平移動の複合操作方向とし、この直線Ｌ３上での操作と上記直線Ｌ４上での操作においては、伸縮ブーム４の伸縮動と起伏動が所定の比率で連動される。
【００８２】
このような構成としたことで、オペレータは、第１ジョイスティック２１を上記第６凹部３１Ｆに当ててこれを固定することで上記バケット９の水平送り出しを、また上記第８凹部３１Ｈに当ててこれを固定することで上記バケット９の水平引き込みを、それぞれ簡易且つ的確に行なうことができる。
【００８３】
また、オペレータは、第１ジョイスティック２１を上記第５凹部３１Ｅに当ててこれを固定することで上記バケット９の垂直上げを、また上記第７凹部３１Ｇに当ててこれを固定することで上記バケット９の垂直下げを、それぞれ簡易且つ的確に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る操作装置を備えたクレーン車の水平移動状態を示す全体図である。
【図２】上記クレーン車の平行移動状態を示す全体図である。
【図３】クレーン車に備えられた操作部を示す斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ矢視図であって、第１ジョイスティックの第１の操作パターンの説明図である。
【図７】操作レバーの第２の操作パターンの説明図である。
【図８】操作レバーの第３の操作パターンの説明図である。
【図９】本願発明の操作装置を備えたクレーン車の制御ブロック図である。
【図１０】ジョイスティックの操作特性図である。
【図１１】本願発明の第２の実施の形態に係る操作装置を備えたクレーン車の水平移動状態を示す全体図である。
【図１２】上記クレーン車における操作レバーの操作パターン説明図である。
【図１３】本願発明の第３の実施の形態に係る操作装置を備えた高所作業車の動作状態を示す全体図である。
【図１４】上記高所作業車における操作レバーの操作パターン説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ ・・クレーン車
２ ・・車両
３ ・・旋回台
４ ・・伸縮ブーム
５ ・・ブームヘッド
６ ・・ワイヤロープ
７ ・・フック
８ ・・ウィンチ
９ ・・バケット
１０ ・・高所作業車
１１ ・・伸縮用シリンダ
１２ ・・起伏用シリンダ
１４ ・・支持アーム
２０ ・・操作部
２１ ・・第１ジョイスティック
２２ ・・操作レバー部
２３ ・・第２ジョイスティック
２４ ・・操作レバー部
２５ ・・ボール軸受
２６ ・・スライド係合子
２７ ・・ガイド板
２８ ・・可動範囲規制部材
３０ ・・規制用開口
３１ ・・係止部
３２ ・・不感帯
３３ ・・不感帯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機の駆動に係る二つのアクチュエータを同時に駆動させる複合操作を可能とした十字型のジョイスティックを備えた作業機の操作装置であって、
上記ジョイスティックの可動範囲内に、該ジョイスティックの操作を固定できる操作固定位置が設定され、該操作固定位置への上記ジョイスティックの操作固定状態において上記作業機に対する特定の操作が実行されるように構成したことを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記ジョイスティックには多角形状の開口を備えた可動範囲規制部材が該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設され、該開口は、その内周縁が上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能する一方、その角部が上記操作固定位置として機能するように構成されていることを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記ジョイスティックには開口を備えた可動範囲規制部材が該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設され、該開口の内周縁が上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能する一方、該内周縁上に凹部を設けて該凹部を上記操作固定位置として機能するように構成されていることを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
上記作業機が、伸縮及び起伏が可能なブームと該ブームの先端から吊り下げられたフックの巻上及び巻下を行なうウィンチを備え、
上記特定の操作が、上記フックを水平方向へ移動させるための、又は上記フックを上記ブームとの上下方向の間隔を一定に維持して移動させるための上記複合操作であることを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項５】
請求項２又は３において、
上記作業機が伸縮及び起伏が可能なブームを備え、
上記特定の操作が、上記ブームの先端部を水平方向へ移動させるための、又は上記ブームの先端部を鉛直方向へ移動させるための上記複合操作であることを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項６】
請求項３において、
上記特定の操作が、上記各アクチュエータの単独操作を含むことを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項１】
作業機の駆動に係る二つのアクチュエータを同時に駆動させる複合操作を可能とした十字型のジョイスティックを備えた作業機の操作装置であって、
上記ジョイスティックの可動範囲内に、該ジョイスティックの操作を固定できる操作固定位置が設定され、該操作固定位置への上記ジョイスティックの操作固定状態において上記作業機に対する特定の操作が実行されるように構成したことを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記ジョイスティックには多角形状の開口を備えた可動範囲規制部材が該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設され、該開口は、その内周縁が上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能する一方、その角部が上記操作固定位置として機能するように構成されていることを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記ジョイスティックには開口を備えた可動範囲規制部材が該開口の内側に上記ジョイスティックを挿通させた状態で付設され、該開口の内周縁が上記ジョイスティックの可動範囲規制部として機能する一方、該内周縁上に凹部を設けて該凹部を上記操作固定位置として機能するように構成されていることを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
上記作業機が、伸縮及び起伏が可能なブームと該ブームの先端から吊り下げられたフックの巻上及び巻下を行なうウィンチを備え、
上記特定の操作が、上記フックを水平方向へ移動させるための、又は上記フックを上記ブームとの上下方向の間隔を一定に維持して移動させるための上記複合操作であることを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項５】
請求項２又は３において、
上記作業機が伸縮及び起伏が可能なブームを備え、
上記特定の操作が、上記ブームの先端部を水平方向へ移動させるための、又は上記ブームの先端部を鉛直方向へ移動させるための上記複合操作であることを特徴とする作業機の操作装置。
【請求項６】
請求項３において、
上記特定の操作が、上記各アクチュエータの単独操作を含むことを特徴とする作業機の操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１００３８９（Ｐ２０１０−１００３８９Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７２６５３（Ｐ２００８−２７２６５３）
【出願日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【出願人】（０００１４８７５９）株式会社タダノ (419)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【出願人】（０００１４８７５９）株式会社タダノ (419)
【Ｆターム（参考）】
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