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JP4398825B2 - Joystick device - Google Patents
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JP4398825B2 - Joystick device - Google Patents

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Description

本発明は、例えば油圧ショベル及びクレーン等の建設機械を操作する場合の操作装置として用いられるジョイスティック装置に関する。   The present invention relates to a joystick device used as an operation device when operating a construction machine such as a hydraulic excavator and a crane.

油圧ショベル及びクレーン等の建設機械が備える各種のアクチュエータ(油圧シリンダ、モータ等)の動作を制御するために、ジョイスティック装置が従来から広く利用されている。   In order to control the operation of various actuators (hydraulic cylinders, motors, etc.) provided in construction machines such as hydraulic excavators and cranes, joystick devices have been widely used.

図8は油圧ショベルの側面図であり、図9はその油圧ショベルの操作室の側面図である。図8に示すとおり、油圧ショベルはバケット102、アーム103及びブーム104等を備えている。油圧ショベルの操作者は、操作室の適宜の位置に備えられたジョイスティック装置201の操作レバー202を前後左右に傾動することによってアクチュエータの作動の制御を行う。これにより、例えばバケット102の掘削/ダンプ、アーム103及びブーム104の上げ/下げ、並びに本体の旋回の左/右回転等の操作を行うことができる。   FIG. 8 is a side view of the excavator, and FIG. 9 is a side view of the operation chamber of the excavator. As shown in FIG. 8, the excavator includes a bucket 102, an arm 103, a boom 104, and the like. The operator of the hydraulic excavator controls the operation of the actuator by tilting the operation lever 202 of the joystick device 201 provided at an appropriate position in the operation chamber from front to back and from side to side. Accordingly, for example, operations such as excavation / dumping of the bucket 102, raising / lowering of the arm 103 and the boom 104, and rotation of the main body to the left / right can be performed.

また、ジョイスティック装置201のグリップ部表面には、一又は複数の操作ボタン203が設けられている。操作者は、この操作ボタン203を押下することによって、ジョイスティック装置201に内蔵されたスイッチのオン/オフ操作を行うことができる。これにより、例えばバケット102のアタッチメント(例えば、圧砕機及びグラップル等)用のアクチュエータである油圧シリンダの伸縮、モータの左右回転等を制御することができる。   Further, one or a plurality of operation buttons 203 are provided on the surface of the grip portion of the joystick device 201. The operator can turn on / off a switch built in the joystick device 201 by pressing the operation button 203. Thereby, for example, expansion and contraction of a hydraulic cylinder, which is an actuator for an attachment (for example, a crusher and a grapple) of the bucket 102, and left and right rotation of the motor can be controlled.

かかる操作ボタン203は、通常2個を1組として設けられており、これら2個の操作ボタン203の夫々に対して1個の前記スイッチが対応している。そして、それぞれの操作ボタン203に係るスイッチのオン/オフ操作を交互に行うことにより、油圧シリンダの伸/縮又はモータの左/右回転の切り替えを行う。   Such operation buttons 203 are normally provided as a set of two, and one switch corresponds to each of the two operation buttons 203. Then, by alternately turning on / off the switches related to the respective operation buttons 203, the expansion / contraction of the hydraulic cylinder or the left / right rotation of the motor is switched.

ところで、従来のジョイスティック装置201は、前述した操作レバー202が傾動された場合、操作レバー202の操作量に比例した油圧信号又は電気信号を出力する機能を有している。そのため、油圧シリンダの伸縮、モータの回転等を操作レバー202を傾動する角度と比例する速度で制御することができる等、高い操作性を得ることができる。その結果、例えばバケット102の位置決め等の微妙な操作を容易に行うことが可能となる。   Meanwhile, the conventional joystick device 201 has a function of outputting a hydraulic signal or an electric signal proportional to the operation amount of the operation lever 202 when the operation lever 202 described above is tilted. Therefore, high operability can be obtained, for example, the expansion / contraction of the hydraulic cylinder, the rotation of the motor, and the like can be controlled at a speed proportional to the angle at which the operation lever 202 is tilted. As a result, for example, a delicate operation such as positioning of the bucket 102 can be easily performed.

一方、前述したようなアタッチメントの操作の場合、操作ボタン203の押下によるスイッチのオン/オフ操作によって行われるため、これらのアタッチメント用のアクチュエータである油圧シリンダの伸縮又はモータの回転は一定の速度でしか制御することができなかった。そのため、これらのアタッチメントの場合は、位置決め等の微妙な操作をすることが困難であるという問題があった。   On the other hand, since the attachment operation as described above is performed by turning on / off the switch by pressing the operation button 203, the expansion / contraction of the hydraulic cylinder, which is an actuator for these attachments, or the rotation of the motor is performed at a constant speed. It could only be controlled. Therefore, in the case of these attachments, there is a problem that it is difficult to perform a delicate operation such as positioning.

また、従来のジョイスティック装置201では、2個の操作ボタン203の配置とアタッチメントを変位させる方向とが対応していないために、操作性が良くない場合があった。すなわち、例えば2個の操作ボタン203が上下一列に配されている場合において、これらの操作ボタン203を用いて左右方向に回転するようなアタッチメントを操作するときは、2個の操作ボタン203の配置(上下方向)とアタッチメントを変位させる方向(左右方向)とが対応していないために、特に操作に不慣れな操作者にとっては操作する都度その差異を意識しなければならない等の問題があった。   Further, in the conventional joystick device 201, since the arrangement of the two operation buttons 203 and the direction in which the attachment is displaced do not correspond to each other, the operability may not be good. That is, for example, when two operation buttons 203 are arranged in a vertical line, when operating an attachment that rotates in the horizontal direction using these operation buttons 203, the arrangement of the two operation buttons 203 is arranged. Since the (vertical direction) does not correspond to the direction in which the attachment is displaced (horizontal direction), there is a problem that an operator who is not familiar with the operation must be aware of the difference every time the operation is performed.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作対象を変位させる方向に応じて操作手段の配置を変えることによって、従来に比して操作性を向上させることができるジョイスティック装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a situation, The objective can improve operativity compared with the past by changing arrangement | positioning of an operation means according to the direction which displaces an operation target. It is to provide a joystick device.

前述した課題を解決するために、本発明に係るジョイスティック装置は、その基端が揺動自在に枢支され得るように構成された操作レバーと、前記操作レバーの先端部に着脱自在に設けられる操作パネルと、所定方向に移動可能に前記操作パネルに設けられた第1操作手段とを備えており、前記操作パネルは、その厚み方向に延在する前記操作パネルの中心線回りに前記第1操作手段と共に回転させて前記操作レバーに固定し得るように構成されている。 In order to solve the above-described problems, a joystick device according to the present invention is provided with an operation lever configured to be pivotably supported at a base end thereof, and detachably provided at a distal end portion of the operation lever. an operation panel provided with a first operation means provided on the operation panel so as to be movable in a predetermined direction, the operation panel, the first center line around the operation panel extending in the thickness direction It is configured to be able to be rotated together with the operation means and fixed to the operation lever.

本発明によれば、操作パネルを回転させることによって第1操作手段も同じく回転することになるため、第1操作手段の移動方向を変更することができる。したがって、操作対象を変位させる方向に応じて第1操作手段の移動方向を調節することが可能となる。例えば操作対象を左右に回転させるために用いられるアクチュエータであるモータの回転を制御するときは、第1操作手段の移動方向左右方向になるように操作パネルを調節する。一方、操作対象を上下方向に移動させるために用いられるアクチュエータである油圧シリンダの伸縮を制御するときは、第1操作手段の移動方向上下方向になるように操作パネルを調節する。 According to the present invention, when the operation panel is rotated, the first operation means is also rotated, so that the moving direction of the first operation means can be changed. Therefore, it is possible to adjust the moving direction of the first operating means according to the direction in which the operation target is displaced . When controlling the rotation of the motor is an actuator used to rotate the operation target on the left and right For example, the moving direction of the first operating means that to adjust the operating panel so that the left-right direction. Meanwhile, when controlling the expansion and contraction of the hydraulic cylinder is an actuator used to move the operation target in the vertical direction, the moving direction of the first operating means that to adjust the operating panel so that the vertical direction.

また、同様に操作パネルを回転させることによって第1操作手段の置を変更することもできる。したがって、操作対象を変位させる方向に応じて第1操作手段の配置を調節することも可能となる。すなわち、例えば2個の第1操作手段を交互に押下することによって、操作対象を左右に回転させるために用いられるアクチュエータであるモータの回転を制御するような場合では、それらの2個の第1操作手段が左右一列に配されるように操作パネルを調節する。一方、操作対象を上下方向に移動させるために用いられるアクチュエータである油圧シリンダの伸縮を制御するような場合では、2個の第1操作手段が上下一列に配されるように操作パネルを調節する。 It is also possible to change the placement of the first operating means by rotating the same manipulation panel. Therefore, it is possible to adjust the arrangement of the first operation means in accordance with the direction in which the operation target is displaced. That is, for example, in the case of controlling the rotation of a motor that is an actuator used to rotate the operation target left and right by alternately pressing the two first operation means, the two first operations are performed. Adjust the operation panel so that the operation means are arranged in a line on the left and right. On the other hand, in the case of controlling the expansion and contraction of a hydraulic cylinder, which is an actuator used to move the operation target in the vertical direction, the operation panel is adjusted so that the two first operation means are arranged in a vertical line. .

このように、操作対象を変位させる方向と第1操作手段の移動方向又は配置とを対応付けることによって、直感的に分かり易い操作が可能となる。その結果、操作性を著しく向上させることができる。   In this way, by associating the direction in which the operation target is displaced with the moving direction or arrangement of the first operation means, an intuitively easy-to-understand operation is possible. As a result, operability can be remarkably improved.

また、上記発明において、前記操作レバーは中空体であり、前記操作パネルが嵌合可能な形状をなした開口部を有しており、該開口部に前記操作パネルを嵌合させて固定する構成とすることも可能である。これにより、操作パネルを確実に固定することができる。   Further, in the above invention, the operation lever is a hollow body and has an opening that is shaped to fit the operation panel, and the operation panel is fitted and fixed to the opening. It is also possible. Thereby, the operation panel can be securely fixed.

また、上記発明において、前記操作レバー側の嵌合部には凹部又は凸部が、前記操作パネル側の嵌合部には前記凹部又は凸部と係合可能な凸部又は凹部が夫々設けられており、係合に係る凹部と凸部との組み合わせを変更することによって前記操作パネルを所定の角度回転させて固定する構成とすることも可能である。これにより、第1操作手段の移動方向又は配置を容易に調節することができる。   In the above invention, the fitting portion on the operation lever side is provided with a concave portion or a convex portion, and the fitting portion on the operation panel side is provided with a convex portion or a concave portion that can be engaged with the concave portion or the convex portion. It is also possible to adopt a configuration in which the operation panel is rotated by a predetermined angle and fixed by changing the combination of the concave and convex portions related to the engagement. Thereby, the moving direction or arrangement | positioning of a 1st operation means can be adjusted easily.

また、上記発明において、前記操作レバーに進退自在に支持された第2操作手段と、該第2操作手段が進退されることにより作動してオン/オフされ、前記操作パネルに固着されたスイッチとを備え、該スイッチの作動部を、前記操作パネルの回転中心線上に配する構成とすることも可能である。このように構成することにより、操作パネルを回転させたとしても、スイッチの作動部の位置は変わらないことになる。そのため、第1操作手段の移動方向を変更する等のために操作パネルを回転させた場合であっても、前記スイッチのオン/オフ操作に用いられる第2操作手段を付け替える等の対処は不要となる。 Further, in the above invention, a second operation means supported by the operation lever so as to be able to advance and retreat, a switch that is turned on / off when the second operation means is advanced and retracted, and is fixed to the operation panel ; The operating part of the switch may be arranged on the rotation center line of the operation panel. With this configuration, even if the operation panel is rotated, the position of the switch operating portion does not change. Therefore, even when the operation panel is rotated in order to change the moving direction of the first operation means, it is unnecessary to take measures such as changing the second operation means used for the on / off operation of the switch. Become.

さらに、上記発明において、前記第1操作手段の移動量に比例した電圧を出力する電圧出力手段を備える構成とすることも可能である。これにより、第1操作手段の移動量に比例した電圧を出力することが可能になる。   Furthermore, in the said invention, it is also possible to set it as the structure provided with the voltage output means which outputs the voltage proportional to the moving amount | distance of the said 1st operation means. This makes it possible to output a voltage proportional to the amount of movement of the first operating means.

本発明のジョイスティック装置は、操作パネルを回転させて操作レバーに取り付けることによって操作ボタンの配置を変更することができるので、操作対象を変位させる方向に応じて操作ボタンの配置を調節することが可能となる。そのため、操作対象を変位させる方向と操作ボタンの配置とを対応付けることができ、直感的に分かり易い操作を実現することができる。   Since the joystick device of the present invention can change the arrangement of the operation buttons by rotating the operation panel and attaching it to the operation lever, it is possible to adjust the arrangement of the operation buttons according to the direction in which the operation object is displaced. It becomes. Therefore, the direction in which the operation target is displaced can be associated with the arrangement of the operation buttons, and an intuitively easy-to-understand operation can be realized.

また、本発明のジョイスティック装置は、操作パネルを回転させて操作レバーに取り付けることによってスライドスイッチの移動方向を変更することができるので、操作対象を変位させる方向に応じてスライドスイッチの移動方向を調節することが可能となる。そのため、操作対象を変位させる方向とスライドスイッチの移動方向とを一致させ、直感的に分かり易い操作を実現することができる。   In addition, since the joystick device of the present invention can change the moving direction of the slide switch by rotating the operating panel and attaching it to the operating lever, the moving direction of the slide switch is adjusted according to the direction in which the operation target is displaced. It becomes possible to do. Therefore, the direction in which the operation target is displaced and the movement direction of the slide switch are matched, and an intuitively easy-to-understand operation can be realized.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明のジョイスティック装置は、例えば油圧ショベル及びクレーン等の建設機械の操作装置として用いられるものである。このジョイスティック装置は、建設機械の操作室内に備えられており、操作者が操作席に着席したときに操作者と対面するように配設されている。なお、本発明のジョイスティック装置は、建設機械の操作装置以外にも、例えばコンピュータゲーム機等の操作装置として用いることも可能である。   The joystick device of the present invention is used as an operation device for construction machines such as a hydraulic excavator and a crane. This joystick device is provided in the operation room of the construction machine, and is arranged to face the operator when the operator is seated in the operation seat. Note that the joystick device of the present invention can be used as an operating device for a computer game machine, for example, in addition to the operating device for a construction machine.

図1は、本発明のジョイスティック装置の構成を示す斜視図であり、図2はそのケーシングの一部を破断して示す正面図である。図1及び図2に示すとおり、ジョイスティック装置1は、基台(図示せず)にその基端1aが枢支された操作レバー2を備えている。操作レバー2は中空体であり、左右に2分割されるケーシング2a,2bにより構成されている。ケーシング2aの適宜の箇所には左右方向に貫通するネジ孔14が形成されてている。また、ケーシング2bには、前記ネジ孔と対応する位置に雌ネジが形成されている。そして、図2の破断部分が示すように、ケーシング2aに形成されたネジ孔14を介し、ケーシング2bに形成された雌ネジに雄ネジ15を螺合することによりケーシング2aと2bとが締結される。   FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a joystick device of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing a part of a casing thereof being broken. As shown in FIGS. 1 and 2, the joystick device 1 includes an operation lever 2 whose base end 1 a is pivotally supported on a base (not shown). The operating lever 2 is a hollow body and is composed of casings 2a and 2b that are divided into left and right parts. Screw holes 14 penetrating in the left-right direction are formed at appropriate locations on the casing 2a. Further, a female screw is formed in the casing 2b at a position corresponding to the screw hole. Then, as shown by the broken portion in FIG. 2, the casings 2a and 2b are fastened by screwing the male screw 15 into the female screw formed in the casing 2b through the screw hole 14 formed in the casing 2a. The

操作者は、右手(又は左手)の親指が操作レバー2の先端部の正面側に、またその手の他の指が操作レバー2の中央部の背面側に夫々位置するように操作レバー2を把持する。このように操作者の手の親指が位置する操作レバー2の先端部の正面側には、正方形状の開口部18が形成されており、該開口部18には操作パネル3が嵌合されている。操作パネル3には、該操作パネル3上を一方向にスライド可能に略長方形状をなしたスライドスイッチ3aが支持されている。操作者は、操作レバー2を把持している手の親指でスライドスイッチ3aの長手方向にスライドさせることによりスライドスイッチ3aを操作する。なお、図1及び図2ではスライドスイッチ3aは上下方向にスライド可能となっているが、後述するように、上下方向以外の方向にスライド可能とすることもできる。また、操作パネル3には、該操作パネル3に対して進退自在に2個の円形状の操作ボタン3b,3bが支持されている。操作者は、同じく親指等で押下することにより操作ボタン3b,3bを操作する。   The operator moves the control lever 2 so that the thumb of the right hand (or left hand) is positioned on the front side of the tip of the control lever 2 and the other finger of the hand is positioned on the back side of the central portion of the control lever 2. Hold it. A square-shaped opening 18 is formed on the front side of the tip of the operation lever 2 where the thumb of the operator's hand is located, and the operation panel 3 is fitted into the opening 18. Yes. The operation panel 3 supports a slide switch 3a having a substantially rectangular shape that can slide in one direction on the operation panel 3. The operator operates the slide switch 3a by sliding it in the longitudinal direction of the slide switch 3a with the thumb of the hand holding the operation lever 2. 1 and 2, the slide switch 3a is slidable in the vertical direction, but may be slidable in directions other than the vertical direction, as will be described later. The operation panel 3 supports two circular operation buttons 3b and 3b which can be moved forward and backward with respect to the operation panel 3. The operator similarly operates the operation buttons 3b and 3b by pressing with the thumb or the like.

一方、操作レバー2の中央部の背面側、すなわち操作パネル3が嵌合されている側とは反対側には、操作レバー2に対して進退自在に操作ボタン4が支持されている。操作者は、操作レバー2を把持している手の人指し指等で押下することにより操作ボタン4を操作する。   On the other hand, on the back side of the central portion of the operation lever 2, that is, on the opposite side to the side on which the operation panel 3 is fitted, the operation button 4 is supported so as to be movable back and forth with respect to the operation lever 2. The operator operates the operation button 4 by depressing it with an index finger or the like of the hand holding the operation lever 2.

図3は、図2に示すIII−III線における断面図である。図3に示すとおり、スライドスイッチ3aはIII−III線断面視で略T字状をなしており、操作者のスライド操作によって、そのフランジ部3afの底面は操作パネル3の表面上をスライドスイッチ3aの長手方向に摺動する。フランジ部3afは、中央部から両端にかけて所定の角度下方へ傾斜しており、操作パネル3の表面はこの傾斜に沿って内部に窪んだ形状をなしている。   3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG. As shown in FIG. 3, the slide switch 3a is substantially T-shaped in a cross-sectional view taken along line III-III, and the bottom surface of the flange portion 3af is moved over the surface of the operation panel 3 by the slide operation of the operator. Slide in the longitudinal direction. The flange portion 3af is inclined downward by a predetermined angle from the central portion to both ends, and the surface of the operation panel 3 has a shape recessed inward along this inclination.

スライドスイッチ3aのウェッブ部3awを貫通するように穿設された孔には小ネジ5が挿通されている。このピン5の上部はウェッブ部3aw内に固設されており、その下端は操作パネル3の下部に軸支された(図4参照)軸16の上面に接続されている。これにより、操作者によってスライドスイッチ3aが長手方向にスライド操作された場合、スライドスイッチ3aのウェッブ部3awは軸16を支点として、その長手方向と同一の方向に揺動することになる。   A machine screw 5 is inserted through a hole formed so as to penetrate the web portion 3aw of the slide switch 3a. The upper portion of the pin 5 is fixed in the web portion 3aw, and the lower end thereof is connected to the upper surface of the shaft 16 that is pivotally supported by the lower portion of the operation panel 3 (see FIG. 4). Thus, when the slide switch 3a is slid in the longitudinal direction by the operator, the web portion 3aw of the slide switch 3a swings in the same direction as the longitudinal direction with the shaft 16 as a fulcrum.

また、スライドスイッチ3aのウェッブ部3awには、上方向及び下方向からピストン部材7,7が当接されている。ピストン部材7,7は、操作パネル3を下方から覆うフレーム17に取り付けられたスプリング8,8により、ウェッブ部3awに向けて付勢されている。これにより、操作者のスライド操作によってスライドスイッチ3aが原位置である中立位置から移動した場合であって、その操作が解除されたとき、スライドスイッチ3aはピストン部材7,7によって上下両方向から押圧されて中立位置に復帰する。   Piston members 7, 7 are in contact with the web portion 3aw of the slide switch 3a from above and below. The piston members 7 and 7 are urged toward the web portion 3aw by springs 8 and 8 attached to a frame 17 that covers the operation panel 3 from below. Thus, when the slide switch 3a is moved from the neutral position, which is the original position, by the slide operation of the operator, and when the operation is released, the slide switch 3a is pressed by the piston members 7 and 7 from both the upper and lower directions. Return to the neutral position.

操作パネル3の内部には、非接触式のポテンショメータ6が設けられている。このポテンショメータ6は、軸16の下面に埋設された磁石6aと、直列に接続された一対の磁気抵抗素子からなる磁気センサ6bとから構成される。この磁気センサ6bは、軸16と所定距離離されてフレーム17の適宜の位置に取り付けられている。操作者によってスライドスイッチ3aがスライド操作された場合、スライドスイッチ3aのウェッブ部3awが揺動し、その揺動に伴って軸16が回動して磁石6aが変位する。そして、その磁石6aの変位に応じて磁界の強度が変化し、その結果磁気センサ6bを構成する磁気抵抗素子の抵抗値が変化する。磁気センサ6bの一端に電圧を印加して他端を接地すると、一対の磁気抵抗素子の接続点から磁石6aの変位に比例した電圧が出力される。これにより、スライドスイッチ3aの移動量に比例した電圧を出力することができる。   A non-contact potentiometer 6 is provided inside the operation panel 3. The potentiometer 6 includes a magnet 6a embedded in the lower surface of the shaft 16 and a magnetic sensor 6b composed of a pair of magnetoresistive elements connected in series. The magnetic sensor 6b is attached to an appropriate position of the frame 17 with a predetermined distance from the shaft 16. When the slide switch 3a is slid by the operator, the web portion 3aw of the slide switch 3a swings, and the shaft 16 rotates and the magnet 6a is displaced along with the swing. The intensity of the magnetic field changes according to the displacement of the magnet 6a, and as a result, the resistance value of the magnetoresistive element constituting the magnetic sensor 6b changes. When a voltage is applied to one end of the magnetic sensor 6b and the other end is grounded, a voltage proportional to the displacement of the magnet 6a is output from the connection point of the pair of magnetoresistive elements. Thereby, a voltage proportional to the amount of movement of the slide switch 3a can be output.

このように、軸16に磁石6aを取り付ける構成とすることによって、コンパクトなポテンショメータ6を実現することができる。したがって、ポテンショメータ6を操作レバー2の内部に設けたとしても、ジョイスティック装置1の大きさが従来の場合に比して特段大きくなるようなことはない。   Thus, the compact potentiometer 6 is realizable by setting it as the structure which attaches the magnet 6a to the axis | shaft 16. FIG. Therefore, even if the potentiometer 6 is provided inside the operation lever 2, the size of the joystick device 1 is not particularly large compared to the conventional case.

また、かかるポテンショメータ6は非接触式であるため、接触式の場合に比して耐久性に優れており、しかもノイズに強いという利点をも有している。   Further, since the potentiometer 6 is a non-contact type, the potentiometer 6 is superior in durability as compared with the contact type and has an advantage of being resistant to noise.

なお、本実施の形態では磁気センサ6bは一対の磁気抵抗素子により構成されているが、この磁気抵抗素子の代わりに、例えばホール素子等を用いてもよい。また、磁気センサではなく、PSD(Position Sensitive Light Detector:半導体位置検出素子)を用いるような構成であってもよい。このようにPSDを用いる場合も、非接触で軸16の回動角度を検出し、これに応じた電圧を出力することが可能である。   In the present embodiment, the magnetic sensor 6b is composed of a pair of magnetoresistive elements, but a Hall element or the like may be used instead of the magnetoresistive elements. Further, instead of the magnetic sensor, a configuration using PSD (Position Sensitive Light Detector: semiconductor position detecting element) may be used. As described above, even when the PSD is used, the rotation angle of the shaft 16 can be detected in a non-contact manner, and a voltage corresponding to the rotation angle can be output.

また、操作レバー2内の中央部には、コントローラ9が取り付けられている。コントローラ9は、後述するようにして、ポテンショメータ6から出力される電圧の増幅及び調整等を行う。   A controller 9 is attached to the center of the operation lever 2. The controller 9 performs amplification and adjustment of the voltage output from the potentiometer 6 as will be described later.

図4は図2に示すIV−IV線における断面図であり、図5は同じくV−V線における断面図である。図4及び図5に示すように、操作パネル3にはスイッチ12,12及びスイッチ13が固着されている。スイッチ12,12は、前述した操作ボタン3b,3bが押下された場合に作動部12a,12aが作動し、オン/オフされるように夫々配設されている。一方、スイッチ13は前述した操作ボタン4が押下された場合に作動部13aが作動し、オン/オフされるように配設されている。さらに、かかる作動部13aは、後述するようにして操作パネル3が回転された場合の回転中心線(図5に示す一点鎖線)上に配されている。そのため、操作パネル3が回転された場合であっても、作動部13aの位置は変わらないことになる。   4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV. As shown in FIGS. 4 and 5, switches 12, 12 and a switch 13 are fixed to the operation panel 3. The switches 12 and 12 are arranged so that the operation parts 12a and 12a are activated and turned on / off when the above-described operation buttons 3b and 3b are pressed. On the other hand, the switch 13 is arranged so that the operation unit 13a is activated and turned on / off when the operation button 4 described above is pressed. Further, the operating unit 13a is arranged on a rotation center line (a chain line shown in FIG. 5) when the operation panel 3 is rotated as described later. Therefore, even if the operation panel 3 is rotated, the position of the operation part 13a does not change.

図6は、前述したコントローラ9の構成を示すブロック図である。図6に示すように、コントローラ9は増幅回路9a及びトリマ9bにより構成される。増幅回路9aは、ポテンショメータ6から出力される電圧を増幅し、トリマ9bは増幅回路9aによって増幅された電圧のバイアス調整及びゲイン調整を実行する。このように増幅回路9aを備えることにより、磁気センサ6bからの出力が微小な場合であっても、実用的な大きさに増幅することができる。また、トリマ9bを備えることにより、例えばスライドスイッチ3aが中立位置にあるときに電源から供給される電圧の半分の電圧を出力するような調整等を容易に行うことができる。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the controller 9 described above. As shown in FIG. 6, the controller 9 includes an amplifier circuit 9a and a trimmer 9b. The amplifier circuit 9a amplifies the voltage output from the potentiometer 6, and the trimmer 9b performs bias adjustment and gain adjustment of the voltage amplified by the amplifier circuit 9a. By providing the amplifier circuit 9a in this way, even when the output from the magnetic sensor 6b is very small, it can be amplified to a practical size. Further, by providing the trimmer 9b, for example, adjustment such that a voltage half the voltage supplied from the power source is output when the slide switch 3a is in the neutral position can be easily performed.

これらの増幅回路9a及びトリマ9bから構成されるコントローラ9は、前述したように操作レバー2の内部に設けられている。したがって、このような増幅回路及びトリマを操作レバーの外部に設けるような場合に比し、取り扱いが容易となる。   The controller 9 including the amplifier circuit 9a and the trimmer 9b is provided inside the operation lever 2 as described above. Therefore, the handling becomes easier as compared with the case where such an amplifier circuit and trimmer are provided outside the operation lever.

図7は、スライドスイッチ3aの移動方向及び操作ボタン3b,3bの配置が変更可能であることを説明するための図3に示すVII−VII線矢視図である。図7に示すように、正方形状の操作パネル3の各辺には、凸部10が外方へ向けて夫々設けられている。また、ケーシング2a,2bには、これらの凸部10と係合可能な形状をなした凹部11が夫々設けられている。そして、これらの凸部10と凹部11とが互いに係合するようにケーシング2a,2bを前述したとおりに締結することによって、操作レバー2に操作パネル3が取り付けられる。   FIG. 7 is a view taken along the line VII-VII shown in FIG. 3 for explaining that the moving direction of the slide switch 3a and the arrangement of the operation buttons 3b, 3b can be changed. As shown in FIG. 7, a convex portion 10 is provided outward on each side of the square-shaped operation panel 3. Moreover, the casings 2a and 2b are respectively provided with recesses 11 having a shape engageable with these protrusions 10. Then, the operation panel 3 is attached to the operation lever 2 by fastening the casings 2a and 2b as described above so that the convex portion 10 and the concave portion 11 are engaged with each other.

スライドスイッチ3aの移動方向及び操作ボタン3b,3bの配置の変更は次のようにして行うことができる。まずケーシング2aと2bとを分離し、凸部10と凹部11との係合状態を解除する。そして、操作パネル3を90°又は180°回転させた後に再度凸部10と凹部11とを係合させ、ケーシング2a,2bを締結することによって操作パネル3を固定する。操作パネル3と共にスライドスイッチ3aも回転するため、スライドスイッチ3aの移動方向及び操作ボタン3b,3bの配置が変わることになる。   The movement direction of the slide switch 3a and the arrangement of the operation buttons 3b and 3b can be changed as follows. First, the casings 2a and 2b are separated, and the engagement state between the convex portion 10 and the concave portion 11 is released. Then, after rotating the operation panel 90 by 90 ° or 180 °, the convex portion 10 and the concave portion 11 are engaged again and the casings 2a and 2b are fastened to fix the operation panel 3. Since the slide switch 3a also rotates together with the operation panel 3, the moving direction of the slide switch 3a and the arrangement of the operation buttons 3b and 3b are changed.

図7(a)に示す場合、上下方向にスライド可能なスライドスイッチ3aがジョイスティック装置1の正面に向かって右側に、上下一列に配された操作ボタン3b,3bが同じく左側に夫々位置している。ここで矢符方向に操作パネル3を90°回転させて固定することによって、図7(b)に示すように、スライドスイッチ3aは左右方向にスライド可能となり、操作ボタン3b,3bは左右一列に配されることになる。   In the case shown in FIG. 7A, the slide switch 3a that can be slid in the vertical direction is located on the right side of the joystick device 1 and the operation buttons 3b and 3b arranged in a row in the vertical direction are also located on the left side. . Here, by rotating the operation panel 3 90 degrees in the direction of the arrow and fixing it, as shown in FIG. 7B, the slide switch 3a can be slid in the left-right direction, and the operation buttons 3b, 3b are aligned in the left-right direction. Will be arranged.

また、同様にして矢符方向に操作パネル3を90°回転させて固定することによって、図7(c)又は(d)に示すような状態で操作パネル3を取り付けることも可能である。すなわち、操作者の好みによって4種類の異なる状態で操作パネル3を操作レバー2に取り付けることができる。   Similarly, the operation panel 3 can be attached in the state shown in FIG. 7C or 7D by rotating the operation panel 3 90 degrees in the direction of the arrow and fixing it. That is, the operation panel 3 can be attached to the operation lever 2 in four different states depending on the preference of the operator.

これにより、例えばグラップル等を左右に回転させるために用いられるアクチュエータであるモータの回転の制御を、スライドスイッチ3a(操作ボタン3b,3b)を用いて行う場合、スライドスイッチ3aが左右方向にスライド可能となるように(操作ボタン3b,3bが左右一列に配されるように)操作パネル3を回転させて固定する(図7(b),(d))。一方、例えば圧砕機等を上下方向に移動させるために用いられるアクチュエータである油圧シリンダの伸縮の制御を、スライドスイッチ3a(操作ボタン3b,3b)を用いて行う場合は、スライドスイッチ3aが上下方向にスライド可能となるように(操作ボタン3b,3bが上下一列に配されるように)操作パネル3を回転させて固定する(図7(a),(c))。その結果、操作対象であるグラップル又は圧砕機等を変位させる方向とスライドスイッチ3aの移動方向(操作ボタン3b,3bの配置)とが対応付けられる。よって直感的に分かり易い操作が可能となり、操作性を著しく向上させることができる。   Thereby, for example, when controlling the rotation of the motor, which is an actuator used to rotate the grapple or the like, using the slide switch 3a (operation buttons 3b, 3b), the slide switch 3a can slide in the left-right direction. Then, the operation panel 3 is rotated and fixed (so that the operation buttons 3b, 3b are arranged in a line on the left and right) (FIGS. 7B and 7D). On the other hand, when the expansion / contraction control of the hydraulic cylinder, which is an actuator used for moving the crusher or the like, is performed using the slide switch 3a (operation buttons 3b, 3b), the slide switch 3a is moved in the vertical direction. The operation panel 3 is rotated and fixed so as to be slidable (so that the operation buttons 3b and 3b are arranged in a vertical line) (FIGS. 7A and 7C). As a result, the direction in which the grapple or the crusher that is the operation target is displaced is associated with the moving direction of the slide switch 3a (arrangement of the operation buttons 3b and 3b). Therefore, intuitive and easy-to-understand operations are possible, and operability can be significantly improved.

なお、本実施の形態では操作パネル3は90°毎に回転させて固定することができるが、操作パネル3の形状並びに凸部10及び凹部11の数を変更することによって、90°とは異なる角度回転させて固定することができることは勿論である。例えば、操作パネル3を円形状とし、凸部10及び凹部11の数を可及的に多くすることによって、操作パネル3を任意の角度回転させて固定するような構成とすることも可能である。   In the present embodiment, the operation panel 3 can be rotated and fixed every 90 °, but is different from 90 ° by changing the shape of the operation panel 3 and the number of the convex portions 10 and the concave portions 11. Of course, it can be fixed by rotating the angle. For example, the operation panel 3 may be formed in a circular shape, and the operation panel 3 may be rotated and fixed at an arbitrary angle by increasing the number of the convex portions 10 and the concave portions 11 as much as possible. .

また、前述したように、スイッチ13の作動部13aは、操作パネル3が回転するときの回転中心線上に配されている。したがって、操作パネル3が図7(a)乃至(d)に示す何れの状態においても、作動部13aの位置は変化しない。したがって、操作パネル3を回転させた場合であっても、操作ボタン4の位置を変更することなく操作ボタン4を活用することができる。   Further, as described above, the operating portion 13a of the switch 13 is arranged on the rotation center line when the operation panel 3 rotates. Therefore, the position of the operating portion 13a does not change regardless of the state of the operation panel 3 shown in FIGS. 7 (a) to 7 (d). Therefore, even when the operation panel 3 is rotated, the operation button 4 can be utilized without changing the position of the operation button 4.

本発明のジョイスティック装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the joystick apparatus of this invention. 本発明のジョイスティック装置の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the joystick apparatus of this invention. 図2のIII−III線における断面図である。It is sectional drawing in the III-III line of FIG. 図2のVI−VI線における断面図である。It is sectional drawing in the VI-VI line of FIG. 図2のV−V線における断面図である。It is sectional drawing in the VV line | wire of FIG. 本発明のジョイスティック装置が備えるコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller with which the joystick apparatus of this invention is provided. 本発明のジョイスティック装置が備える操作パネルを回転させて取り付けることが可能であることを説明するための図3に示すVII−VII線矢視図である。It is the VII-VII arrow directional view shown in FIG. 3 for demonstrating that it is possible to rotate and attach the operation panel with which the joystick apparatus of this invention is equipped. 油圧ショベルの側面図である。It is a side view of a hydraulic excavator. 油圧ショベルの操作室の側面図である。It is a side view of the operation chamber of a hydraulic excavator.

符号の説明Explanation of symbols

1 ジョイスティック装置
1a 基端
2 操作レバー
2a,2b ケーシング
3 操作パネル
3a スライドスイッチ
3b 操作ボタン
4 操作ボタン
6 ポテンショメータ
6a 磁石
6b 磁気センサ
7 ピストン部材
8 スプリング
9 コントローラ
9a 増幅回路
9b トリマ
10 凸部
11 凹部
13 スイッチ
13a 作動部
16 軸
17 フレーム
18 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Joystick apparatus 1a Base end 2 Operation lever 2a, 2b Casing 3 Operation panel 3a Slide switch 3b Operation button 4 Operation button 6 Potentiometer 6a Magnet 6b Magnetic sensor 7 Piston member 8 Spring 9 Controller 9a Amplifying circuit 9b Trimmer 10 Convex part 11 Concave part 13 Switch 13a Actuator 16 Shaft 17 Frame 18 Opening

Claims (5)

その基端が揺動自在に枢支されるように構成された操作レバーと、
前記操作レバーの先端部に着脱自在に設けられた操作パネルと、
所定方向に移動可能に前記操作パネルに設けられた第1操作手段と
を備えており、
前記操作パネルは、その厚み方向に延在する前記操作パネルの中心線回りに前記第1操作手段と共に回転させて前記操作レバーに固定し得るように構成されているジョイスティック装置。
An operation lever configured to be pivotally supported at its proximal end, and
An operation panel detachably provided at the tip of the operation lever ;
First operation means provided on the operation panel so as to be movable in a predetermined direction,
The joystick device is configured such that the operation panel can be fixed to the operation lever by rotating together with the first operation means around a center line of the operation panel extending in the thickness direction .
前記操作レバーは中空体であり、
前記操作パネルが嵌合可能な形状をなした開口部を有しており、
該開口部に前記操作パネルを嵌合させて固定するように構成されている請求項1に記載のジョイスティック装置。
The operating lever is a hollow body,
The operation panel has an opening with a shape that can be fitted,
The joystick device according to claim 1, wherein the operation panel is fitted and fixed to the opening.
前記操作レバー側の嵌合部には凹部又は凸部が、前記操作パネル側の嵌合部には前記凹部又は凸部と係合可能な凸部又は凹部が夫々設けられており、
係合に係る凹部と凸部との組み合わせを変更することによって前記操作パネルを所定の角度回転させて固定するように構成されている請求項2に記載のジョイスティック装置。
The fitting portion on the operation lever side is provided with a concave portion or a convex portion, and the fitting portion on the operation panel side is provided with a convex portion or a concave portion that can be engaged with the concave portion or the convex portion, respectively.
The joystick device according to claim 2, wherein the joystick device is configured to rotate and fix the operation panel by a predetermined angle by changing a combination of a concave portion and a convex portion related to engagement.
前記操作レバーに進退自在に支持された第2操作手段と、
該第2操作手段が進退されることにより作動してオン/オフされ、前記操作パネルに固着されたスイッチとを更に備え、
該スイッチの作動部は、前記操作パネルの回転中心線上に配されている請求項1乃至請求項3の何れかに記載のジョイスティック装置。
Second operating means supported by the operating lever so as to freely advance and retract;
A switch that is turned on / off when the second operation means is advanced and retracted, and is fixed to the operation panel ;
The joystick device according to any one of claims 1 to 3, wherein the switch operating portion is arranged on a rotation center line of the operation panel.
前記第1操作手段の移動量に比例した電圧を出力する電圧出力手段を更に備えてなる請求項1に記載のジョイスティック装置。   The joystick device according to claim 1, further comprising voltage output means for outputting a voltage proportional to the amount of movement of the first operating means.
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