[发明专利]挖掘机的控制装置

说明书

本发明涉及挖掘机的控制装置，特别是涉及在操作装置和由它驱动的作业装置之间提供一种直观的控制关系，使操作装置的动作与作业装置相互有逻辑上的相关关系并制作成为使作业人员得以容易地进行操作的多自由度的作业装置的挖掘机的控制装置。

一般说挖掘机具有由多数个关节构成的作业装置、回转装置和行走装置，并需要使它们动作的多数个手柄或踏板之类的操作装置。

但是，由于操作装置和作业装置之间逻辑上的相关关系小，对于不熟练的作业人员来说很难进行要求平坦作业之类的高级操作技术的作业，而且为了高精度地操作多数的操作装置需要长的时间和努力。

此外，即使是熟练的作业人员，若操作多数的操作装置，也存在着易于产生疲劳和紧张以致作业效率降低的缺点。

为了克服上述缺点，提出了(US 4059196、日本国特开昭62-3394、日本国特开平5-257551)一种用作业装置的小型模型实际制作操作装置并使之跟踪位置的装置的方案，但是，由于这些方案都必须不断跟踪作业时的位置，故不仅不方便而且操作装置也复杂。

此外，还有一种把现有的设置于垂直平面上使用的操作装置设置于水平平面上并将操作装置和作业装置的平面作成同一平面来执行直观的作业的方案(日本国特开昭58-22613、日本国特开昭59-131066、US5160239、US5424623、EPO361666A1、日本国实开平4-134570、日本国特开平3-275819)，但是，由于作业时的安全装置不足，且回转作业和行走作业不能脱离既存的惯例，故依然在可操作性上存在着问题。

另一方面，由于每种装备的操作方式不同，故可以选择操作方式以满足操作者的嗜好的那些发明(日本国特开平5-156665、日本国特开昭64-31153、日本国特开平4-30034)由于不包含直观性的操作方法，而仅考虑了操作装置与作业装置间的一一对应，故为要进行熟练的操作必须付出相当多的努力。

因此，本发明的目的是提供一种可用两手自由自在地对多关节的作业装置、行走装置和旋转装置进行操作的挖掘机的控制装置。

本发明的另一目的是提供一种使得在操作者与作业装置之间提供直观的控制关系，且使操作装置的动作与作业装置的动作相互有逻辑上的相关关系，且使得作业者可以容易地对多自由度的作业装置进行操作的挖掘机的控制装置。

本发明的再一个目的是提供一种使得可多样地设定装备的功能、并根据操作者的状态可适宜地选择该功能且易于进行那些要求高度熟练的技术的操作的挖掘机的控制装置。

上述的本发明的目的在于提供一种具有下述特征的多关节作业装置的控制装置来实现。这一特征是：在具备有：由附着于对下部行走体进行旋转的上部旋转体的头部上的悬臂、附着于上述悬臂的头部上的摇臂、附着于上述摇臂的头部上的铲斗等等多数个关节构成的作业装置；进行驱动使得上部对于上述下部行走体进行旋转的旋转装置；驱动上述下部行走体的左右履带的行走装置：本身为驱动上述各自的作业装置、旋转装置及行走装置的执行器的作业油缸及油压电机；根据规定的信号调节流入各执行器的流量的油压控制阀；被设置于上述悬臂与上部旋转体之间并检测悬臂对上部旋转体的相对旋转角的悬臂角度检测传感器；设于上述悬臂与摇臂之间并检测摇臂对悬臂的相对旋转角的摇臂角度检测传感器；设置于上述摇臂与铲斗之间并检测铲斗对摇臂的相对角的铲斗角检测传感器的挖掘机控制装置中，被构成为具有：可由操作者的操作分别进行三方向运动的控制、且输出比例于对各自的操作方向从中立偏离开来的量的信号的一对操作装置；设置有多个功能选择开关，并借助于功能选择输出规定的信号，同时显示所选择的功能的开关板；从上述操作装置和开关板及上述各关节传感器接受输入信号并把多个作业装置控制信号供给上述油压控制阀并控制供往各执行器的油量的控制器。

倘采用本发明的理想的第1特征，则上述操作装置被构成为具有：被设置于垂直平面上使得与上述作业装置的作业平面具有同一操作平面且通过操作量及操作方向来驱动上述作业装置的第1操作装置；被设置于垂直平面上且通过操作量及操作方向驱动行走装置和旋转装置的第2操作装置。

倘采用本发明的理想的第2特征，则上述第1操作装置可以在对于第1轴进行往复的第1操作方向、对与第1轴进行直交的第2轴进行往复运动的第2操作方向和对第1轴与第2轴构成的平面直交的第3轴进行旋转的第3操作方向上进行操作。