JPH0438544B2

JPH0438544B2 -

Info

Publication number: JPH0438544B2
Application number: JP58154135A
Authority: JP
Priority date: 1983-08-25
Filing date: 1983-08-25
Publication date: 1992-06-24
Also published as: JPS6048269A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はハンドマシン、パワーシヨベル、なら
い機等における屈曲、旋回、伸縮自在に構成され
た作業装置を遠隔操作するための装置に関し、特
に、前記作業装置と相似な機構を有する操作装置
を設け、前記作業装置を前記操作装置の動きに相
似運動するように構成した相似作動装置に関す
る。

本出願人は先にこの種の相似作動装置を開発
し、特許出願した〔特願昭55−115289（特開昭57
−41185）及び国際出願番号PCT／JP81／00167
（国際公開番号82／00611）〕。これらの公報に開示
のものは、複数の可動部材から成る作業装置の各
可動部材にそれぞれ別個の駆動用油圧シリンダを
設け、これらの複数の油圧シリンダを、作業装置
と相似な構造の単一の操作装置を操作することに
より制御して、作業装置を操作装置の動きに追従
させるものである。この装置によれば作業装置に
与えようと意図した動きを操作装置に与えるのみ
で、所望の動きを実現できるので、従来のように
各油圧シリンダに対応した操作レバーを操作する
場合に比へはるかに操作が容易となる利点を有し
ている。ところで、この操作装置は、従来の操作
レバーの如く単に一つの支点のまわりに揺動する
だけのものではなく、複雑な動きをしうるもので
あり、例えば操作装置先端に把手をつけ、この把
手を持つて操作する場合、この把手は上下左右に
動くことができる。ところが、このように上下左
右に動きうる把手を手で握り、所望の位置に動か
すという動作は作業者に極めて大きい疲労をもた
らすということが判明した。

しかして、本発明の目的は作業者にあまり疲労
をもたらすことなく、かつ容易に操作しうる相似
作動装置を提供することである。

本発明によれば、複数の可動部材を有する作業
装置を遠隔操作するための装置にして、前記作業
装置とほぼ相似な機構をもつた操作装置と、該操
作装置の変位に追従するように前記作業装置を動
かす駆動装置及び制御装置とを具備する遠隔操作
用相似作動装置において、前記操作装置に近接し
て、該操作装置とほぼ相似な機構を有する手置台
を設け、該手置台を前記操作装置に追従して動か
す機構を設けたことを特徴とする遠隔操作用相似
作動装置が提供される。

以下、添付図面に示す本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明をパワーシヨベルに適用した実
施例を示すもので、該パワーシヨベルは作業装置
１、操作装置２、手置台３、制御装置４等を有し
ている。

作業装置１は機台（図示せず）上に固定された
支柱１１、第１リンク１２、第２リンク１３及び
第２リンク１３先端のシヨベル１４から成つてお
り、各リンク及びシヨベルの駆動装置として３個
の油圧シリンダ１５，１６，１７が設けられてい
る。かくして、作業装置１は３個の可動部材を有
し、かつ各可動部材を個々に駆動する３個の油圧
シリンダを有する。

操作装置２は作業装置１と相似な機構を有して
いる。即ち、操作装置２は支柱１１に対応する支
柱２１、第１リンク１２に対応する第１リンク２
２、第２リンク１３に対応する第２リンク２３及
びシヨベル１４に対応する把手２４を有してい
る。

操作装置２と作業装置１との間には操作装置２
の動きに応じて作業装置１を追従させる制御装置
４が設けられているが、詳細は特開昭57−41185
及び国際公開82／00611に開示されているので、
ここでは簡単に説明する。各油圧シリンダ１５，
１６，１７に対応して方向制御弁が設けられてい
るが、第１図では図面を簡略化するため第１リン
ク１２に対して第２リンク１３を回動させる油圧
シリンダ１６に対する方向制御弁４１のみを示し
ている。方向制御弁４１は４ポート式のもので、
油圧ポンプ４２に接続された入力ポート、油圧タ
ンク４３に接続された排出ポート及び油圧シリン
ダ１６に接続された２個の出力ポートを有し、か
つポート切換用の移動スプール４４を有してい
る。移動スプール４４は差動歯車機構４５の遊星
歯車４６（第２図参照）に連結されている。差動
歯車機構４５は互に向い合う２個の太陽歯車４
７，４８を有し、一方の歯車４７はベルト４９で
駆動され、他方の歯車４８はベルト５０で駆動さ
れる。ベルト４９はプーリ５１、ベルト５２を介
して、第２リンク２３に固定のプーリ５３に連結
され、第１リンク２２に対する第２リンク２３の
回転を太陽歯車４７に伝達する。他方のベルト５
０も同様にして、作業装置１の第１リンク１２に
対する第２リンク１３の回転を、プーリ５４、ベ
ルト５５、プーリ５６と協働して太陽歯車４８に
伝達する。なお、第２リンク１３，２３の同方向
の回転に対し、太陽歯車４７，４８は互に反対方
向に回転するようになつている。かくして、操作
装置２の第２リンク２３を第１リンク２２に対し
て適当な角度だけ回転させると、それに応じて太
陽歯車４７が回転し、遊星歯車４６を移動させて
方向制御弁４１のスプール４４を動かせ油圧シリ
ンダ１６へ油圧を供給する。これによつて第２リ
ンク１３が第１リンク１２に対して回転するが、
この回転は太陽歯車４８にフイードバツクされ、
遊星歯車４６をもとの位置に戻す。このようにし
て、作業装置１の第２リンク１３は操作装置２の
第２リンク２３に追従する。ここで、操作装置２
の第２リンク２３が第１リンク２２に対してわず
かに回転するのみで方向制御弁４１のスプール４
４が極限位置まで移動するように構成されてお
り、このため、第２リンク２３をわずかに回転さ
せるのみで直ちに作業装置１の第２リンク１３が
それに追従して移動し、従つて、第２リンク１３
を正確に制御できる。上記したと同様な制御装置
が図示していないが、他の油圧シリンダ１５，１
７に対しても設けられているので、操作装置２を
どのように動かしても作業装置１はその動きに追
従する。なお、第１図において、シヨベル１４近
傍のリンク６０及びプーリ６１は第２リンク１３
に対するシヨベル１４の回転角を検出するための
ものであり、プーリ６１をシヨベル１４に直接取
付けるとシヨベル１４での堀削作業中にプーリが
こわれる恐れがあるので、図示のようにリンク６
０を用いてプーリ６１をシヨベル１４から離れた
位置に取付けたものである。

操作装置２は通常把手２４を手で握つて操作す
るが、把手２４は上下左右の任意の位置に動かし
得るものである。従つて、この把手２４を手で操
作する時には、支えになるものがなく、単に拳を
空中で動かしているのと同様であるので、極めて
疲労しやすいことが判明した。そこで本発明では
操作装置２に近接して手置台３を配置している。
手置台３も操作装置２と相似な機構を有し、支柱
２１に対応する支柱３１、第１リンク２２に対応
する第１リンク３２、第２リンク２３に対応する
第２リンク３３を有している。但し、把手２４に
対応する部材は必要なく、その代りに手置き３４
を設けている。手置台３は第３図、第４図からよ
く判るように操作装置２の横に並べて配置され、
かつ手置３４が操作装置２の把手２４を握つた手
のどこかを支えることができるように配置されて
いる。

手置台３には、各リンクを操作装置２のリンク
の動きに追従させる機構が設けられている。即
ち、第１図に見られるように、第２リンク３３に
はプーリ３５が固定され、該プーリ３５はベルト
３６、プーリ３７、ベルト３８を介してプーリ５
６で駆動されるようになつている。プーリ５６は
作業装置１の第２リンク１３の回転に応じて駆動
されるものであるので、手置台３の第２リンク３
３も第２リンク１３に連動し、結局操作装置２の
第２リンク２３に追従することとなる。手置台３
の第１リンク３２に対しても同様の機構（図示せ
ず）が設けられている。なお、第３図、第４図で
は図面簡略化のため、プーリ及びベルトを一切省
略して示している。

操作に当つては、作業者は操作装置２の把手２
４を手で握り、かつその手を手置３４上に支え
る。この状態で把手２４を所望の方向に動かす。
すると、把手２４の動きに応じて操作装置が動
き、その動きは制御装置４及び駆動装置（油圧シ
リンダ）により作業装置１を追従させる。更に、
手置台３は作業装置１と同調して動くので、手置
台３は操作装置２に追従する。かくして、作業者
は常に手を手置台で支えた状態で操作装置２を操
作することができる。

なお、上記実施例は操作装置と作業装置との制
御に差動歯車機構を用いたが、他の機構が用いら
れてもよい。また、各リンク間の動きを伝達する
手段としてプーリ及びベルトが用いられている
が、この代りに歯車伝達機構或は金属又は合成樹
脂パイプ中に鋼索を摺動自在に挿通した電動索を
用いてもよい。更に上記実施例では、手置台３を
作業装置１にベルトを用いて連動させることによ
り、操作装置に追従させているが、この代りに、
手置台３をサーボモータ或は油圧シリンダで直接
駆動し、操作装置に連動させるようにしてもよ
い。また、本発明は上記実施例のパワーシヨベル
に限定されず、複数の可動部材を有する他の作業
装置にも適用しうることは言うまでもない。

以上のように本発明では、手を常に支えた状態
で操作装置を操作できるので、操作が容易であ
り、かつ作業者に疲労が生じにくいという優れた
利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略説明図、第２
図は第１図の装置に用いた差動歯車機構の側面
図、第３図は手置台３及び操作装置２の側面図、
第４図は同正面図であるが、わかりやすくするた
め、第２リンク２３，３３を上方に伸ばした状態
で示している。１……作業装置、２……操作装置、３……手置
台、４……制御装置、１１，２１，３１……支
柱、１２，２２，３２……第１リンク、１３，２
３，３３……第２リンク、１４……シヨベル、２
４……把手、３４……手置。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の可動部材を有する作業装置を遠隔操作
するための装置にして、前記作業装置とほぼ相似
な機構をもつた操作装置と、該操作装置の変位に
追従するように前記作業装置を動かす駆動装置及
び制御装置とを具備する遠隔操作用相似作動装置
において、前記操作装置に近接して、該操作装置
とほぼ相似な機構を有する手置台を設け、該手置
台を前記操作装置に追従して動かす機構を設けた
ことを特徴とする遠隔操作用相似作動装置。