作業機の操縦システム

トップ :: E 固定構造物 :: E02 水工;基礎;土砂の移送

【発明の名称】	作業機の操縦システム
【発明者】	【氏名】小関光弘
【要約】	【課題】本発明は、簡単な構造で操作レバー装置の操作性及び信頼性を向上させることができる作業機の操縦システムを得ることを目的とするものである。【解決手段】レバー５５～５７の回動をモータ・センサアセンブリ５０Ａ～５０Ｃに機械的に伝達する手段として、伸縮の少ない第１ないし第３のベルト６４，６８，７３を用い、さらに関節部５８，５９にベルト受け６７，７１，７２を設け、ベルト６８，７３の中間部６８ｃ，６８ｄ，７３ｃ，７３ｄが、ベルト受け６７，７１，７２の軸方向へ互いにずらされてベルト受け６７，７１，７２の外周部に円周方向の同じ側で接するようにした。

【特許請求の範囲】
【請求項１】互いに回動可能に連結されて直列リンク機構を構成している複数の作業側リンク部材を有する作業装置、及び上記作業側リンク部材をそれぞれ回動させる駆動装置を備えた作業機を操縦するための作業機の操縦システムであって、レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節部で互いに回動可能に連結されて上記作業装置に対応した直列リンク機構を構成している複数の操作側リンク部材とを有している操作レバー装置、上記関節部に設けられ、その関節部で連結されている２つの操作側リンク部材のうち上記操作レバー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動されるリンク側プーリ、上記レバー基台に設けられている回動可能な出力側プーリ、上記リンク側プーリと上記出力側プーリとの間に位置する関節部に設けられ、上記操作側リンク部材の回動軸と平行に延びるベルト受け、上記リンク側プーリに巻き掛けられている第１の端部と、上記出力側プーリに巻き掛けられている第２の端部と、これら第１及び第２の端部間に位置し、上記ベルト受けの軸方向へ互いにずらされて上記ベルト受けの外周部に円周方向の同じ側で接している第１及び第２の中間部とを有し、上記リンク側プーリの回動を上記出力側プーリに機械的に伝達するループ状のベルト、及び上記出力側プーリの回動により、対応する操作側リンク部材の回動を検出し、対応する作業側リンク部材が対応する操作側リンク部材と同様に動作するように上記駆動装置を制御する制御装置を備えていることを特徴とする作業機の操縦システム。
【請求項２】上記制御装置は、上記作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、上記回動センサからの信号に応じて駆動されるモータ、上記モータにより正逆両方向へ駆動される作業側可動部と、この作業側可動部に対する中立位置から所定の範囲内で正逆両方向へ変位可能になっており、上記出力側プーリの回動により変位される操作側可動部と、上記作業側可動部に対する上記操作側可動部の上記中立位置からの相対的な変位を検出する差動センサとを有している差動検出部、及び上記操作側リンク部材の回動に対応して上記作業側リンク部材が回動されるように、上記差動センサからの信号に応じて上記駆動装置を制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項１記載の作業機の操縦システム。
【請求項３】上記ベルト受けは、上記操作側リンク部材の回動軸と平行な軸を中心として回転自在な円筒状の第１及び第２の回転部材を有し、上記第１の中間部が上記第１の回転部材に、上記第２の中間部が上記第２の回転部材にそれぞれ接触することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業機の操縦システム。
【請求項４】上記ベルト受けは、その軸線が上記操作側リンク部材の回動中心に対してオフセットするように配置されていることを特徴とする請求項３記載の作業機の操縦システム。
【請求項５】上記リンク側及び出力側プーリとしては、それぞれ歯付きプーリが使用され、上記ベルトとしては、歯付きベルトが使用されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の作業機の操縦システム。
【請求項６】互いに回動可能に連結されて直列リンク機構を構成している複数の作業側リンク部材を有する作業装置、及び上記作業側リンク部材をそれぞれ回動させる駆動装置を備えた作業機を操縦するための作業機の操縦システムであって、レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節部で互いに回動可能に連結されて上記作業装置に対応した直列リンク機構を構成している複数の操作側リンク部材とを有している操作レバー装置、上記作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、上記レバー基台に設けられ、上記回動センサからの信号に応じて駆動されるモータ、上記関節部に回動可能に設けられ、上記モータにより正逆両方向へ回動される作業側回動片、上記モータの駆動力を上記作業側回動片に機械的に伝達する駆動力伝達手段、上記作業側回動片に対する中立位置から所定の角度範囲内で正逆両方向へ回動可能に上記作業側回動片に組み合わされ、かつ上記関節部に設けられ、その関節部で連結されている２つの操作側リンク部材のうち上記操作レバー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動される操作側回動片、上記作業側回動片に対する上記操作側回動片の相対的な回動を検出する差動センサ、及び上記操作側リンク部材の回動に対応して上記作業側リンク部材が回動されるように、上記差動センサからの信号に応じて上記駆動装置を制御する制御部を備え、上記作業側回動片は、上記操作側回動片を相対的に中立位置に戻す方向へ上記モータにより駆動されることを特徴とする作業機の操縦システム。
【請求項７】上記駆動力伝達手段は、上記作業側回動片と一体に回動されるリンク側プーリ、上記モータにより回動されるモータ側プーリ、上記リンク側プーリと上記モータ側プーリとの間に位置する関節部に設けられ、上記操作側リンク部材の回動軸と平行に延びるベルト受け、及び上記リンク側プーリに巻き掛けられている第１の端部と、上記モータ側プーリに巻き掛けられている第２の端部と、これら第１及び第２の端部間に位置し、上記ベルト受けの軸方向へ互いにずらされて上記ベルト受けの外周部に円周方向の同じ側で接している第１及び第２の中間部とを有し、上記モータ側プーリの回動を上記リンク側プーリに機械的に伝達するループ状のベルトを有していることを特徴とする請求項６記載の作業機の操縦システム。
【請求項８】互いに回動可能に連結されて直列リンク機構を構成している複数の作業側リンク部材を有する作業装置、及び上記作業側リンク部材をそれぞれ回動させる駆動装置を備えた作業機を操縦するための作業機の操縦システムであって、レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節部で互いに回動可能に連結されて上記作業装置に対応した直列リンク機構を構成している複数の操作側リンク部材とを有している操作レバー装置、上記作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、上記関節部又はその近傍に設けられ、上記回動センサからの信号に応じて駆動されるモータ、上記関節部に回動可能に設けられ、上記モータにより正逆両方向へ回動される作業側回動片、上記作業側回動片に対する中立位置から所定の角度範囲内で正逆両方向へ回動可能に上記作業側回動片に組み合わされ、かつ上記関節部に設けられ、その関節部で連結されている２つの操作側リンク部材のうち上記操作レバー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動される操作側回動片、上記作業側回動片に対する上記操作側回動片の相対的な回動を検出する差動センサ、及び上記操作側リンク部材の回動に対応して上記作業側リンク部材が回動されるように、上記差動センサからの信号に応じて上記駆動装置を制御する制御部を備え、上記作業側回動片は、上記操作側回動片を相対的に中立位置に戻す方向へ上記モータにより駆動されることを特徴とする作業機の操縦システム。
【請求項９】上記差動センサは、センサ本体と、このセンサ本体に対して中立位置から正逆両方向へ揺動可能な揺動片と、この揺動片を上記中立位置に戻す戻しばねとを有しており、上記センサ本体が上記作業側回動片及び上記操作側回動片のいずれか一方を兼ね、上記揺動片がいずれか他方を兼ねていることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の作業機の操縦システム。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば油圧ショベル等の重機、産業用ロボット、医療用処置装置、放射性物質等の危険物取扱装置など、複数の作業側リンク部材を有する作業装置が、同様のリンク機構を有する操作レバー装置により操作される作業機に使用される操縦システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平１０－８８６１９号公報及び特開平１０－２１９７５１号公報等には、いわゆるマスター・スレーブ方式の操縦システムを有する油圧ショベルが示されている。このような油圧ショベルの操作レバー装置は、バケット、アーム及びブームに対応した直線リンク機構を構成するバケットレバー、アームレバー及びブームレバーを有している。
【０００３】また、オペレータによりバケットレバーが把持され動かされることにより、操作レバー装置の各関節部分が回動される。各関節部分の回動は、制御装置に機械的に伝達され、これによりバケット、アーム及びブームが各レバーの回動に追従して回動される。このように、作業装置と同様の直線リンク機構を有する操作レバー装置の動きに追従して作業装置が動くため、操作が簡単である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の油圧ショベルにおいては、各関節部分の動きを機械的に伝達する必要があるため、関節部分にプーリが搭載され、プーリにはループ状のワイヤが巻き掛けられ固定されている。このようなプーリ及びワイヤを組み合わせた伝達手段は、構造が簡単であり、他の関節部分の動きによる干渉を受けないが、過大な操作力や経時的な劣化によりワイヤが伸びる恐れがあり、また温度変化によってもワイヤの伸縮があり、メンテナンスや調整を頻繁に行う必要がある。
【０００５】これに対し、各関節に複数のスプロケットを搭載し、これらのスプロケットの回転をチェーンにより伝達する方法もあるが、この場合、部品点数が多くなり、操作レバー装置自体が重いものとなり、操作性も低下してしまう。また、他の関節部分の動きによる干渉を取り除く手段が必要となり、操作レバー装置が複雑で高価なものになってしまう。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、簡単な構造で操作レバー装置の操作性及び信頼性を向上させることができる作業機の操縦システムを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る作業機の操縦システムは、互いに回動可能に連結されて直列リンク機構を構成している複数の作業側リンク部材を有する作業装置、及び作業側リンク部材をそれぞれ回動させる駆動装置を備えた作業機を操縦するためのものであって、レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節部で互いに回動可能に連結されて作業装置に対応した直列リンク機構を構成している複数の操作側リンク部材とを有している操作レバー装置、関節部に設けられ、その関節部で連結されている２つの操作側リンク部材のうち操作レバー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動されるリンク側プーリ、レバー基台に設けられている回動可能な出力側プーリ、リンク側プーリと出力側プーリとの間に位置する関節部に設けられ、操作側リンク部材の回動軸と平行に延びるベルト受け、リンク側プーリに巻き掛けられている第１の端部と、出力側プーリに巻き掛けられている第２の端部と、これら第１及び第２の端部間に位置し、ベルト受けの軸方向へ互いにずらされてベルト受けの外周部に円周方向の同じ側で接している第１及び第２の中間部とを有し、リンク側プーリの回動を出力側プーリに機械的に伝達するループ状のベルト、及び出力側プーリの回動により、対応する操作側リンク部材の回動を検出し、対応する作業側リンク部材が対応する操作側リンク部材と同様に動作するように駆動装置を制御する制御装置を備えたものである。
【０００８】請求項２の発明に係る作業機の操縦システムは、作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、回動センサからの信号に応じて駆動されるモータ、モータにより正逆両方向へ駆動される作業側可動部と、この作業側可動部に対する中立位置から所定の範囲内で正逆両方向へ変位可能になっており、出力側プーリの回動により変位される操作側可動部と、作業側可動部に対する操作側可動部の中立位置からの相対的な変位を検出する差動センサとを有している差動検出部、及び操作側リンク部材の回動に対応して作業側リンク部材が回動されるように、差動センサからの信号に応じて駆動装置を制御する制御部を備えた制御装置を用いたものである。
【０００９】請求項３の発明に係る作業機の操縦システムは、操作側リンク部材の回動軸と平行な軸を中心として回転自在な円筒状の第１及び第２の回転部材を有するベルト受けを用い、第１の中間部が第１の回転部材に、第２の中間部が第２の回転部材にそれぞれ接触するようにしたものである。
【００１０】請求項４の発明に係る作業機の操縦システムは、ベルト受けを、その軸線が操作側リンク部材の回動中心に対してオフセットするように配置したものである。
【００１１】請求項５の発明に係る作業機の操縦システムは、リンク側及び出力側プーリとして、それぞれ歯付きプーリを使用し、ベルトとして、歯付きベルトを使用したものである。
【００１２】請求項６の発明に係る作業機の操縦システムは、互いに回動可能に連結されて直列リンク機構を構成している複数の作業側リンク部材を有する作業装置、及び作業側リンク部材をそれぞれ回動させる駆動装置を備えた作業機を操縦するためのものであって、レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節部で互いに回動可能に連結されて作業装置に対応した直列リンク機構を構成している複数の操作側リンク部材とを有している操作レバー装置、作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、レバー基台に設けられ、回動センサからの信号に応じて駆動されるモータ、関節部に回動可能に設けられ、モータにより正逆両方向へ回動される作業側回動片、モータの駆動力を作業側回動片に機械的に伝達する駆動力伝達手段、作業側回動片に対する中立位置から所定の角度範囲内で正逆両方向へ回動可能に作業側回動片に組み合わされ、かつ関節部に設けられ、その関節部で連結されている２つの操作側リンク部材のうち操作レバー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動される操作側回動片、作業側回動片に対する操作側回動片の相対的な回動を検出する差動センサ、及び操作側リンク部材の回動に対応して作業側リンク部材が回動されるように、差動センサからの信号に応じて駆動装置を制御する制御部を備え、作業側回動片は、操作側回動片を相対的に中立位置に戻す方向へモータにより駆動されるものである。
【００１３】請求項７の発明に係る作業機の操縦システムは、作業側回動片と一体に回動されるリンク側プーリ、モータにより回動されるモータ側プーリ、リンク側プーリとモータ側プーリとの間に位置する関節部に設けられ、操作側リンク部材の回動軸と平行に延びるベルト受け、及びリンク側プーリに巻き掛けられている第１の端部と、モータ側プーリに巻き掛けられている第２の端部と、これら第１及び第２の端部間に位置し、ベルト受けの軸方向へ互いにずらされてベルト受けの外周部に円周方向の同じ側で接している第１及び第２の中間部とを有し、モータ側プーリの回動をリンク側プーリに機械的に伝達するループ状のベルトを有する駆動力伝達手段を用いたものである。
【００１４】請求項８の発明に係る作業機の操縦システムは、互いに回動可能に連結されて直列リンク機構を構成している複数の作業側リンク部材を有する作業装置、及び作業側リンク部材をそれぞれ回動させる駆動装置を備えた作業機を操縦するためのものであって、レバー基台と、このレバー基台に搭載され、複数の関節部で互いに回動可能に連結されて作業装置に対応した直列リンク機構を構成している複数の操作側リンク部材とを有している操作レバー装置、作業側リンク部材の回動を検出する回動センサ、関節部又はその近傍に設けられ、回動センサからの信号に応じて駆動されるモータ、関節部に回動可能に設けられ、モータにより正逆両方向へ回動される作業側回動片、作業側回動片に対する中立位置から所定の角度範囲内で正逆両方向へ回動可能に作業側回動片に組み合わされ、かつ関節部に設けられ、その関節部で連結されている２つの操作側リンク部材のうち操作レバー装置の先端側の操作側リンク部材と一体に回動される操作側回動片、作業側回動片に対する操作側回動片の相対的な回動を検出する差動センサ、及び操作側リンク部材の回動に対応して作業側リンク部材が回動されるように、差動センサからの信号に応じて駆動装置を制御する制御部を備え、作業側回動片は、操作側回動片を相対的に中立位置に戻す方向へモータにより駆動されるものである。
【００１５】請求項９の発明に係る作業機の操縦システムは、センサ本体と、このセンサ本体に対して中立位置から正逆両方向へ揺動可能な揺動片と、この揺動片を中立位置に戻す戻しばねとを有する差動センサを用い、センサ本体が作業側回動片及び操作側回動片のいずれか一方を兼ね、揺動片がいずれか他方を兼ねるようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による油圧ショベルを示す概略の構成図である。図において、下部走行体１上には、運転室２Ａを有する上部旋回体２が旋回可能に設けられている。この上部旋回体２には、作業装置３が搭載されている。この作業装置３は、ブーム連結部材３Ａ、このブーム連結部材３Ａに回動可能に連結されているブーム４、このブーム４に回動可能に連結されているアーム５、及びこのアーム５に回動可能に連結されているバケット６を有している。
【００１７】ここで、作業装置３を作業側のリンク機構として見た場合、ブーム連結部材３Ａ、ブーム４、アーム５、及びバケット６は、それぞれ作業側リンク部材に相当する。
【００１８】ブーム連結部材３Ａとブーム４との間にはブームシリンダ７、ブーム４とアーム５との間にはアームシリンダ８、アーム５とバケット６との間にはバケットシリンダ９がそれぞれ設けられている。これらのシリンダ７，８，９としては、油圧シリンダが用いられる。上部旋回体２は、油圧モータである旋回モータ１０により下部走行体１に対して旋回可能になっている。運転室２Ａには、作業装置３のリンク機構を適当な比率で縮小した操作側のリンク機構を構成する操作レバー装置１１が設けられている。
【００１９】ブーム４の基端部には、ブーム４の回動を検出する回動センサとしてのブームセンサ１２が設けられている。ブーム４とアーム５との連結部には、アーム５の回動を検出する回動センサとしてのアームセンサ１３が設けられている。バケット６を回動させるためのリンク機構の一部には、バケット６の回動を検出する回動センサとしてのバケットセンサ１４が設けられている。これらのセンサ１２～１４としては、例えばポテンションメータなど、回転状態に応じて電気信号を出力する周知の回転センサを適宜選択して使用することができる。また、絶対的な回動位置を検出するエンコーダを使用してもよい。
【００２０】上部旋回体２上の適当な場所には、作業装置３を操作するための差動ユニット１５が配置されている。各センサ１２～１４と差動ユニット１５とは、配線（図示せず）により電気的に接続されている。
【００２１】図２は図１の油圧ショベルの要部を示す概略のブロック図である。図において、各シリンダ７～９及び旋回モータ１０には、それぞれの動作方向を切り換える切換バルブ２１～２４が接続されている。また、各切換バルブ２１～２４は、それぞれ制御バルブ２５～２８により制御される。各制御バルブ２５～２８には、電磁比例バルブが使用されている。
【００２２】上記の切換バルブ２１～２４を有する油圧回路部２９には、タンク及び油圧ポンプ等（図示せず）が設けられているのは勿論であり、周知の油圧ショベルの油圧回路部を利用することもできる。従って、回路構成の細部については、種々の変更が可能である。この実施の形態１における駆動装置３０は、油圧シリンダ７～９、旋回モータ１０及び油圧回路部２９を有している。
【００２３】各制御バルブ２５～２８は、それぞれコントロールユニット３１からの信号により制御される。コントロールユニット３１には、差動ユニット１５からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３２と、Ａ／Ｄ変換器３２からの信号を処理して制御バルブ２５～２８に出力するＣＰＵ３３とが設けられている。制御部３４は、制御バルブ２５～２８及びコントロールユニット３１を有している。
【００２４】次に、図３は図１の差動ユニット１５に設けられているモータ・センサアセンブリ５０を示す正面図、図４は図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。サーボモータ３５は、ブームセンサ１２、アームセンサ１３及びバケットセンサ１４のいずれか１つのセンサからの信号に応じて駆動される。サーボモータ３５は、モータ本体３６と、このモータ本体３６により回動される回動軸３７とを有している。回動軸３７には、回動軸３７と一体に回動するフランジ部材３８が固着されている。フランジ部材３８には、フランジ部３８ａが設けられている。
【００２５】フランジ部材３８には、フランジ部材３８と一体に回動する作業側可動部としての作業側回動片３９が固定されている。作業側回動片３９は、フランジ部３８ａにねじ（図示せず）により固定されている。また、作業側回動片３９には、円弧状の嵌合溝３９ａと、軸部３９ｂとが設けられている。
【００２６】作業側回動片３９には、操作側可動部としての操作側回動片４０が組み合わされている。操作側回動片４０は、作業側回動片３９と同一の軸線を中心として作業側回動片３９に対する中立位置から所定の範囲（角度）内で正逆両方向へ相対的に回動可能になっている。また、操作側回動片４０には、嵌合溝３９ａに挿入され操作側回動片４０の相対的な回動に伴って嵌合溝３９ａ内を移動する円弧状の嵌合突起４０ａが設けられている。
【００２７】操作側回動片４０には、ねじ（図示せず）により出力側プーリ４１が固定されている。出力側プーリ４１は、操作レバー装置１１を操作することにより操作側回動片４０と一体に回動される。作業側回動片３９の軸部３９ｂは、操作側回動片４０及び出力側プーリ４１の中心部を貫通している。また、回動軸３７、フランジ部材３８、作業側回動片３９、嵌合溝３９ａ、軸部３９ｂ、操作側回動片４０、嵌合突起４０ａ及び出力側プーリ４１は、それぞれ同一の軸線を中心として配置されている。
【００２８】軸部３９ｂの先端部には、作業側回動片３９と一体に回動されるピン支持板４２が固着されている。ピン支持板４２には、ピン４３が立設されている。出力側プーリ４１の側面には、台座４４を介して差動センサ４５が取り付けられている。台座４４は、複数のねじ４６により出力側プーリ４１に固定されている。
【００２９】差動センサ４５は、台座４４に固定されたセンサ本体４７と、このセンサ本体４７に揺動可能に設けられている揺動片４８とを有している。この実施の形態１における差動検出部は、作業側回動片３９、操作側回動片４０、ピン支持板４２、ピン４３、台座４４及び差動センサ４５を有している。モータ本体３６及びセンサ本体４７の内部構造は図示しない。揺動片４８には、ピン４３が回動自在に貫通している。
【００３０】差動センサ４５は、台座４４及び出力側プーリ４１を介して操作側回動片４０に搭載されており、操作側回動片４０とともに回動される。これに対し、ピン４３は、作業側回動片３９の回動により変位されるため、操作側回動片４０が作業側回動片３９に対する中立位置から相対的に回動変位されると、揺動片４８がセンサ本体４７に対して揺動される。これにより、差動センサ４５から制御部３４のコントロールユニット３１へアナログ電気信号が出力される。
【００３１】図５は図４の作業側回動片３９を示す正面図、図６は図４の操作側回動片４０を示す正面図である。なお、図５は図４の右側から作業側回動片３９を見た図、図６は図４の左側から操作側回動片４０を見た図である。
【００３２】作業側回動片３９の嵌合溝３９ａの一部には、溝幅を広げることにより円弧状のばね収容部３９ｃが設けられている。ばね収容部３９ｃには、操作側回動片４０を中立位置に戻す方向へ付勢する戻しばね４９が収容されている。操作側回動片４０の嵌合突起４０ａには、戻しばね４９の両端部に当接する一対の当接部４０ｂが設けられている。このような構成により、作業側回動片３９に対する操作側回動片４０の相対的な回動範囲が所定の角度内に規制されている。
【００３３】なお、差動ユニット１５には、ブーム４、アーム５及びバケット６のそれぞれに対応して、３組のモータ・センサアセンブリ５０が設けられている。
【００３４】次に、図７は図１の操作レバー装置１１及び差動ユニット１５を示す側面図である。図において、運転室２Ａ内の固定部５１には、垂直に伸びるレバー軸５２を中心にレバー軸５２と一体に回動可能なレバー基台５３が搭載されている。また、レバー基台５３上には、３組のモータ・センサアセンブリ５０、即ちブーム４に対応するアセンブリ５０Ａ、アーム５に対応するアセンブリ５０Ｂ、及びバケット６に対応するアセンブリ５０Ｃが搭載されている。
【００３５】また、レバー基台５３上には、レバー支持部材５４が搭載されている。レバー支持部材５４には、ブームレバー５５の基端部が回動可能に連結されている。このブームレバー５５の先端部には、アームレバー５６が回動可能に連結されている。さらに、アームレバー５６の先端部には、バケットレバー５７が回動可能に連結されている。
【００３６】バケットレバー５７は、操作レバー装置１１の把手を兼ねており、オペレータが掴み易い形状に構成される。また、バケットレバー５７には、付属的な機器を操作するための電気スイッチや安全スイッチ等を搭載することも可能である。
【００３７】ここで、操作レバー装置１１を操作側の直列リンク機構として見た場合、レバー支持部材５４、ブームレバー５５、アームレバー５６、及びバケットレバー５７は、それぞれ操作側リンク部材に相当する。また、レバー支持部材５４、ブームレバー５５、アームレバー５６、及びバケットレバー５７は、第１ないし第３の関節部５８～６０で互いに回動可能に連結されている。
【００３８】固定部５１とレバー基台５３との間には、固定部５１に対するレバー基台５３の旋回を検出するセンサアセンブリ６１が設けられている。センサアセンブリ６１には、レバー基台５３を中立位置に戻す方向へ付勢するリターンスプリング（図示せず）と、レバー基台５３の回動（旋回）を検出する旋回センサ（図示せず）とが設けられている。実施の形態１における差動ユニット１５は、３台のモータ・センサアセンブリ５０と、１台のセンサアセンブリ６１とを有している。
【００３９】次に、図８は図７のレバー装置１１及び差動ユニット１５を示す平面図である。図において、レバー支持部材５４には、ブームレバー軸６２を介してブームレバー５５が取り付けられている。ブームレバー５５は、ブームレバー軸６２を中心としてブームレバー軸６２と一体に回動される。
【００４０】ブームレバー軸６２には、ブームレバー５５及びブームレバー軸６２と一体に回動される第１のリンク側プーリ６３が固定されている。第１のリンク側プーリ６３と、対応するモータ・センサアセンブリ５０Ａの出力側プーリ４１との間には、ループ状の第１のベルト６４が巻き掛けられている。
【００４１】ブームレバー５５の先端部には、アームレバー軸６５を介してアームレバー５６が取り付けられている。アームレバー５６は、アームレバー軸６５を中心としてアームレバー軸６５と一体に回動される。アームレバー軸６５には、アームレバー５６及びアームレバー軸６５と一体に回動する第２のリンク側プーリ６６が固定されている。
【００４２】第２のリンク側プーリ６６とモータ・センサアセンブリ５０Ｂの出力側プーリ４１との間に位置する関節部５８には、ブームレバー軸６２と平行に延びるアーム用ベルト受け６７が設けられている。アーム用ベルト受け６７は、ブームレバー軸６２と平行な軸を中心として回転自在な円筒状の第１及び第２の回転部材６７ａ，６７ｂを有している。
【００４３】第２のリンク側プーリ６６の回転は、第２のベルト６８を介してモータ・センサアセンブリ５０Ｂの出力側プーリ４１に機械的に伝達される。第２のベルト６８は、第２のリンク側プーリ６６に巻き掛けられている第１の端部６８ａと、出力側プーリ４１に巻き掛けられている第２の端部６８ｂと、これらの間に位置する第１及び第２の中間部６８ｃ，６８ｄとを有している。
【００４４】関節部５８において、第１及び第２の中間部６８ｃ，６８ｄは、アーム用ベルト受け６７の軸方向へ互いにずらされてアーム用ベルト受け６７の外周部に円周方向の同じ側で接している。即ち、第１の中間部６８ｃの表面が第１の回転部材６７ａに、第２の中間部６８ｄの裏面が第２の回転部材６７ｂに接触している。
【００４５】アームレバー５６の先端部には、バケットレバー軸６９を介してバケットレバー５７が取り付けられている。バケットレバー５７は、バケットレバー軸６９を中心としてバケットレバー軸６９と一体に回動される。バケットレバー軸６９には、バケットレバー５７及びバケットレバー軸６９と一体に回動する第３のリンク側プーリ７０が固定されている。
【００４６】第３のリンク側プーリ７０とモータ・センサアセンブリ５０Ｃの出力側プーリ４１との間に位置する関節部５８，５９には、それぞれブームレバー軸６２及びアームレバー軸６５と平行に延びる第１及び第２のバケット用ベルト受け７１，７２が設けられている。
【００４７】第１のバケット用ベルト受け７１は、ブームレバー軸６２と平行な軸を中心として回転自在な円筒状の第１及び第２の回転部材７１ａ，７１ｂを有している。第２のバケット用ベルト受け７２は、アームレバー軸６５と平行な軸を中心として回転自在な円筒状の第１及び第２の回転部材７２ａ，７２ｂを有している。
【００４８】第３のリンク側プーリ７０の回転は、第３のベルト７３を介してモータ・センサアセンブリ５０Ｃの出力側プーリ４１に機械的に伝達される。第３のベルト７３は、第３のリンク側プーリ７０に巻き掛けられている第１の端部７３ａと、出力側プーリ４１に巻き掛けられている第２の端部７３ｂと、これらの間に位置する第１及び第２の中間部７３ｃ，７３ｄとを有している。
【００４９】関節部５８において、第１及び第２の中間部７３ｃ，７３ｄは、第１のバケット用ベルト受け７１の軸方向へ互いにずらされて第１のバケット用ベルト受け７１の外周部に円周方向の同じ側で接している。即ち、第１の中間部７３ｃの表面が第１の回転部材７１ａに、第２の中間部７３ｄの裏面が第２の回転部材７１ｂに接触している。
【００５０】さらに、関節部５９において、第１及び第２の中間部７３ｃ，７３ｄは、第２のバケット用ベルト受け７２の軸方向へ互いにずらされて第２のバケット用ベルト受け７２の外周部に円周方向の同じ側で接している。即ち、第１の中間部７３ｃの裏面が第１の回転部材７２ａに、第２の中間部７３ｄの表面が第２の回転部材７２ｂに接触している。
【００５１】また、モータ・センサアセンブリ５０Ａ～５０Ｃの出力側プーリ４１及び第１ないし第３のリンク側プーリ６３，６６，７０としては、それぞれ外周部に複数の歯が設けられている歯付きプーリが使用されている。さらに、第１ないし第３のベルト６４，６８，７３としては、歯付きプーリと噛み合う歯付きベルトが使用されている。これにより、第１ないし第３のリンク側プーリ６３，６６，７０の回動がより確実に出力側プーリ４１に伝達される。
【００５２】図９は図８の第２のベルト６８の配置状態を示す説明図である。アーム用ベルト受け６７は、その軸線がブームレバー５５の回動中心Ｃ１に対してオフセットするように配置されている。このようなアーム用ベルト受け６７のオフセット量は、第２のベルト６８がブームレバー５５の回動中心Ｃ１上又はそのできるだけ近傍を通るように設定されている。
【００５３】また、アーム用ベルト受け６７は、ばね７４により第２のベルト６８側へ押し付けられており、これにより第２のベルト６８には張力が与えられている。
【００５４】図１０は図８の第３のベルト７３の配置状態を示す説明図である。第１のバケット用ベルト受け７１は、その軸線がブームレバー５５の回動中心Ｃ１に対してオフセットするように配置されている。このような第１のバケット用ベルト受け７１のオフセット量は、第３のベルト７３がブームレバー５５の回動中心Ｃ１上又はそのできるだけ近傍を通るように設定されている。
【００５５】また、第２のバケット用ベルト受け７２は、その軸線がアームレバー５６の回動中心Ｃ２に対してオフセットするように配置されている。このような第２のバケット用ベルト受け７２のオフセット量は、第３のベルト７３がアームレバー５６の回動中心Ｃ２上又はそのできるだけ近傍を通るように設定されている。
【００５６】また、第１及び第２のバケット用ベルト受け７１，７２は、ばね７５，７６により第３のベルト７３側へ押し付けられており、これにより第３のベルト７３には張力が与えられている。
【００５７】この実施の形態１の制御装置は、センサ１２～１４、３組のモータ・センサアセンブリ５０及び制御部３４を有している。
【００５８】次に、動作について説明する。運転室２Ａに搭乗したオペレータは、操作レバー装置１１のバケットレバー５７を把持し、バケット６及び作業現場を目視しながら、バケット６を動かすようにバケットレバー５７を移動させる。これにより、操作レバー装置１１の各関節部５８～６０が回動される。
【００５９】ブームレバー５５の回動は、第１のリンク側プーリ６３及び第１のベルト６４を介してモータ・センサアセンブリ５０Ａの出力側プーリ４１に伝達される。また、アームレバー５６の回動は、第２のリンク側プーリ６６及び第２のベルト６８介してモータ・センサアセンブリ５０Ｂの出力側プーリ４１に伝達される。さらに、バケットレバー５７の回動は、第３のリンク側プーリ７０及び第３のベルト７３介してモータ・センサアセンブリ５０Ｃの出力側プーリ４１に伝達される。
【００６０】出力側プーリ４１が回動されると、これと一体に操作側回動片４０が回動される。このとき、ブーム４、アーム５及びバケット６はまだ回動しておらず、センサ１２～１４からの信号では回動量がゼロであるため、作業側回動片３９は停止したままである。従って、操作側回動片４０は、作業側回動片３９に対して中立位置から一方向へ相対的に回動される。
【００６１】このとき、嵌合突起４０ａが嵌合溝３９ａ内を摺動し、一方の当接部４０ｂにより戻しばね４９が圧縮される。作業側回動片３９に対する操作側回動片４０の相対的な回動角度は、戻しばね４９の圧縮範囲により規制されている。また、作業側回動片３９は、サーボモータ３５によって回動されるが、戻しばね４９の圧縮範囲を超えて操作側から作業側回動片３９を無理に変位させることは、サーボモータ３５によって規制されている。
【００６２】このように、操作側回動片４０が作業側回動片３９に対して相対的に回動されると、ピン４３により揺動片４８が揺動され、差動センサ４５からコントロールユニット３１に信号が出力される。差動センサ４５からの信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりデジタル信号に変換され、さらにＣＰＵ３３で演算処理された後、コントロールユニット３１から対応する制御バルブ２５～２７に出力される。
【００６３】制御バルブ２５～２７は、コントロールユニット３１からの信号により操作され、制御バルブ２５～２７により切換バルブ２１～２３が制御される。従って、レバー５５～５７が回動されると、その動作に僅かに遅れて対応するブーム４、アーム５及びバケット６がそれぞれ同様に回動される。
【００６４】このようなブーム４、アーム５及びバケット６の回動は、センサ１２～１４により検出され、これにより対応するサーボモータ３５が駆動され、操作側回動片４０を中立位置に戻す方向へ作業側回動片３９が回動される。即ち、操作レバー装置１１の操作により操作側回動片４０が回動されると、同方向へ追従するようにサーボモータ３５により作業側回動片３９が回動される。従って、レバー５５～５７を連続して回動させると、操作側回動片４０及び作業側回動片３９が回動され続け、対応するブーム４、アーム５及びバケット６がそれぞれ連続して回動される。
【００６５】また、レバー５５～５７の回動が停止すれば、作業側回動片３９が操作側回動片４０に追いつき、操作側回動片４０が中立位置に戻り、差動センサ４５からの信号が出力されず（又は差動０の信号が出力され）、対応するブーム４、アーム５及びバケット６の回動も停止される。勿論、各レバー５５～５７の回動方向と、対応するブーム４、アーム５及びバケット６の回動方向とは、同じになるように予め設定されている。
【００６６】次に、旋回動作について説明する。バケットレバー５７を握ったままで、操作レバー装置１１全体を旋回させたい方向へ回動させると、その回動方向がセンサアセンブリ６１内の旋回センサにより検出され、その信号がコントロールユニット３１へ送られ、旋回モータ１０が駆動される。旋回方向への力を操作レバー装置１１に加えるのを止めると、センサアセンブリ６１内のリターンスプリングにより操作レバー装置１１が中立位置に戻され、上部旋回体２の旋回も停止される。
【００６７】このように、操作レバー装置１１のリンク機構に追従して、作業装置３のリンク機構をスムーズに動作させることができるため、オペレータは、作業装置３を直接動かすのに近い感覚で操作レバー装置１１を容易に操作することができる。また、バケットレバー５７を動かせば、操作レバー装置１１のリンク機構は自動的に最短距離で追従するので、各リンクの個別の角度等を考慮する必要もない。従って、特別な熟練を必要とせずに作業効率を向上させることができ、工期全体としても大幅な短縮を図ることができる。
【００６８】さらに、作業装置３及び操作レバー装置１１の各リンク部材は１：１で対応しているため、例えばブーム４の動作に対するアーム５の対比速度や対比変位量などを考慮する必要もなく、装置構成が簡単である。即ち、各油圧シリンダ７～９及び旋回モータ１０への作動油の配分が自動的に行われるため、ディストリビュータでの複雑な制御は不要であり、油圧回路部２９に設けられたポンプの出力を最大限に利用して、大幅なコストダウンを図ることができる。さらにまた、既存の油圧作業機への操縦システムの装着が容易であり、かつメンテナンスも容易である。
【００６９】また、レバー５５～５７の回動をモータ・センサアセンブリ５０Ａ～５０Ｃに機械的に伝達する手段として、伸縮の少ない第１ないし第３のベルト６４，６８，７３を用いたので、信頼性を向上させることができ、メンテナンスを簡単にすることができる。さらに、操作レバー装置１１を軽くすることができ、操作性を向上させることができる。
【００７０】さらにまた、アームレバー５６については、第２のリンク側プーリ６６と出力側プーリ４１との間に位置する関節部５８にアーム用ベルト受け６７が設けられており、第２のベルト６８の中間部６８ｃ，６８ｄは、アーム用ベルト受け６７の軸方向へ互いにずらされてアーム用ベルト受け６７の外周部に円周方向の同じ側で接しているため、ブームレバー５５の回動による干渉を簡単な構造で除くことができる。
【００７１】また、バケットレバー５７についても、第１及び第２のバケット用ベルト受け７１，７２と第３のベルト７３の中間部７３ｃ，７３ｄの配置により、ブームレバー５５及びアームレバー５６の回動による干渉を除くことができる。従って、操作レバー装置１１の構造を簡単かつ安価にすることができる。
【００７２】さらに、ベルト受け６７，７１，７２が、ブームレバー５５及びアームレバー５６の回動中心Ｃ１，Ｃ２からオフセットされているため、第２及び第３のベルト６８，７３の屈曲中心を回動中心Ｃ１，Ｃ２上又はその近傍に位置させることができ、屈曲角度の変化により第２及び第３のベルト６８，７３に作用する張力の変化を抑えることができる。さらにまた、ベルト受け６７，７１，７２がばね７４～７６によりそれぞれ付勢されているため、第２及び第３のベルト６８，７３に作用する張力の変化をさらに抑えることができる。
【００７３】なお、実施の形態１では、ベルト受け６７，７１，７２に回転部材６７ａ，６７ｂ，７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂを設けたが、回転しない低摩擦材によりベルト受けを構成し、ベルト受けの外周面上をベルトが滑るようにしてもよい。また、実施の形態１では、ベルトの一側のみにベルト受けを配置したが、ベルトを両面から挟むように配置してもよい。
【００７４】実施の形態２．次に、図１１はこの発明の実施の形態２による油圧ショベルの操作レバー装置１１を示す平面図である。なお、油圧ショベル全体の構成は実施の形態１と同様であるため、図１及び図２を参照する。また、レバー基台５３の支持構造は、図７と同様である。
【００７５】図において、レバー基台５３上には、それぞれブームセンサ１２、アームセンサ１３及びバケットセンサ１４からの信号に応じて駆動されモータ側プーリ８２Ａ～８２Ｃを回動させるサーボモータ８１Ａ～８１Ｃが搭載されている。また、レバー基台５３上には、レバー支持部材５４が搭載されている。
【００７６】レバー支持部材５４には、ブームレバー軸６２を介してブームレバー５５が取り付けられている。ブームレバー５５は、ブームレバー軸６２を中心としてブームレバー軸６２と一体に回動される。また、ブームレバー軸６２には、ブーム用差動ユニット８３Ａが取り付けられている。ブーム用差動ユニット８３Ａには、第１のリンク側プーリ８４Ａが接続されている。第１のリンク側プーリ８４Ａと、対応するモータ側プーリ８２Ａとの間には、ループ状の第１のベルト６４が巻き掛けられている。
【００７７】ブームレバー５５の先端部には、アームレバー軸６５を介してアームレバー５６が取り付けられている。アームレバー５６は、アームレバー軸６５を中心としてアームレバー軸６５と一体に回動される。また、アームレバー軸６５には、アーム用差動ユニット８３Ｂが取り付けられている。アーム用差動ユニット８３Ｂには、第２のリンク側プーリ８４Ｂが接続されている。第２のリンク側プーリ８４Ｂと、対応するモータ側プーリ８２Ｂとの間には、ループ状の第２のベルト６８が巻き掛けられている。
【００７８】第２のリンク側プーリ８４Ｂとモータ側プーリ８２Ｂとの間に位置する関節部５８には、アーム用ベルト受け６７が設けられている。アーム用ベルト受け６７の構成、及びアーム用ベルト受け６７に対する第２のベルト６８の配置状態は、実施の形態１と同様である。
【００７９】アームレバー５６の先端部には、バケットレバー軸６９を介してバケットレバー５７が取り付けられている。バケットレバー５７は、バケットレバー軸６９を中心としてバケットレバー軸６９と一体に回動される。また、バケットレバー軸６９には、バケット用差動ユニット８３Ｃが取り付けられている。アーム用差動ユニット８３Ｃには、第３のリンク側プーリ８４Ｃが接続されている。第３のリンク側プーリ８４Ｃと、対応するモータ側プーリ８２Ｃとの間には、ループ状の第３のベルト７３が巻き掛けられている。
【００８０】第３のリンク側プーリ８４Ｃとモータ側プーリ８２Ｃとの間に位置する関節部５８，５９には、それぞれ第１及び第２のバケット用ベルト受け７１，７２が設けられている。バケット用ベルト受け７１，７２の構成、及びこれらに対する第３のベルト７３の配置状態は、実施の形態１と同様である。
【００８１】また、モータ側プーリ８２Ａ～８２Ｃ及び第１ないし第３のリンク側プーリ８４Ａ～８４Ｃとしては、それぞれ歯付きプーリが使用され、第１ないし第３のベルト６４，６８，７３としては、歯付きベルトが使用されている。さらに、実施の形態２における駆動力伝達手段は、モータ側プーリ８２Ａ～８２Ｃ、リンク側プーリ８４Ａ～８４Ｃ、ベルト受け６７，７１，７２、及びベルト６４，６８，７３を有している。
【００８２】次に、図１２は図１１のブーム用差動ユニット８３Ａ及び第１のリンク側プーリ８４Ａを示す正面図、図１３は図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。なお、アーム用差動ユニット８３Ｂ及びバケット用差動ユニット８３Ｃの構成も図１２及び図１３と同様である。
【００８３】第１のリンク側プーリ８４Ａには、第１のリンク側プーリ８４Ａと一体に回動する作業側回動片８５が固定されている。また、作業側回動片８５には、円弧状の嵌合溝８５ａが設けられている。
【００８４】作業側回動片８５には、操作側回動片８６が組み合わされている。操作側回動片８５は、ブームレバー軸６２に固定されており、ブームレバー軸６２と一体に回動される。また、操作側回動片８６は、作業側回動片８５と同一の軸線を中心として作業側回動片８５に対する中立位置から所定の範囲（角度）内で正逆両方向へ相対的に回動可能になっている。
【００８５】また、操作側回動片８６には、嵌合溝８５ａに挿入され操作側回動片８６の相対的な回動に伴って嵌合溝８５ａ内を移動する円弧状の嵌合突起８６ａと、作業側回動片８５及び第１のリンク側プーリ８４Ａの中央部を貫通する軸部８６ｂとが設けられている。また、ブームレバー軸６２、作業側回動片８５、嵌合溝８５ａ、操作側回動片８６、嵌合突起８６ａ、軸部８６ｂ、及び第１のリンク側プーリ８４Ａは、それぞれ同一の軸線を中心として配置されている。
【００８６】軸部８６ｂの先端部には、作業側回動片８６と一体に回動されるピン支持板４２が固着されている。ピン支持板４２には、ピン４３が立設されている。第１のリンク側プーリ８４Ａの側面には、台座４４を介して差動センサ４５が取り付けられている。台座４４は、複数のねじ４６により出力側プーリ４１に固定されている。差動センサ４５は、台座４４に固定されたセンサ本体４７と、このセンサ本体４７に揺動可能に設けられている揺動片４８とを有している。差動センサ４５からの信号は、コントロールユニット３１（図２）へ出力される。
【００８７】図１４は図１３の作業側回動片８５を示す正面図、図１５は図１３の操作側回動片８６を示す正面図である。なお、図１４は図１３の左側から作業側回動片８５を見た図、図１５は図１３の右側から操作側回動片８６を見た図である。
【００８８】作業側回動片８５の嵌合溝８５ａの一部には、溝幅を広げることにより円弧状のばね収容部８５ｂが設けられている。ばね収容部８５ｂには、操作側回動片８６を中立位置に戻す方向へ付勢する戻しばね４９が収容されている。操作側回動片８６の嵌合突起８６ａには、戻しばね４９の両端部に当接する一対の当接部８６ｃが設けられている。このような構成により、作業側回動片８５に対する操作側回動片８６の相対的な回動範囲が所定の角度内に規制されている。
【００８９】次に、動作について説明する。オペレータによりバケットレバー５７が移動されると、ブームレバー５５、アームレバー５６及びバケットレバー５７が回動される。これらのレバー５５～５７が回動されると、対応する操作側回動片８６が回動される。このとき、ブーム４、アーム５及びバケット６はまだ回動しておらず、センサ１２～１４からの信号では回動量がゼロであるため、作業側回動片８５は停止したままである。従って、操作側回動片８６は、作業側回動片８５に対して中立位置から一方向へ相対的に回動される。
【００９０】このように、操作側回動片８６が作業側回動片８５に対して相対的に回動されると、差動センサ４５からコントロールユニット３１に信号が出力され、制御バルブ２５～２７により切換バルブ２１～２３が制御される。従って、レバー５５～５７が回動されると、その動作に僅かに遅れて対応するブーム４、アーム５及びバケット６がそれぞれ同様に回動される。
【００９１】このようなブーム４、アーム５及びバケット６の回動は、センサ１２～１４により検出され、これにより対応するサーボモータ８１Ａ～８１Ｃが駆動され、モータ側プーリ８２Ａ～８２Ｃ、ベルト６４，６８，７３及びリンク側プーリ８４Ａ～８４Ｃを介して、操作側回動片８６を中立位置に戻す方向へ作業側回動片８５が回動される。
【００９２】即ち、操作レバー装置１１の操作により操作側回動片８６が回動されると、同方向へ追従するようにサーボモータ８１Ａ～８１Ｃにより作業側回動片８５が回動される。従って、レバー５５～５７を連続して回動させると、操作側回動片８６及び作業側回動片８５が回動され続け、対応するブーム４、アーム５及びバケット６がそれぞれ連続して回動される。
【００９３】また、レバー５５～５７の回動が停止すれば、対応するブーム４、アーム５及びバケット６の回動も停止される。さらに、旋回動作については、実施の形態１と同様である。
【００９４】実施の形態１では、関節部５８～６０からレバー基台５３への回動の伝達にベルト６４，６８，７３を用いたが、実施の形態２では、レバー基台５３上のサーボモータ８１Ａ～８１Ｃから関節部５８～６０への駆動力の伝達にベルト６４，６８，７３が使用されている。また、各レバー５５～５６のレバー軸６２，６５，６９に差動ユニット８３Ａ～８３Ｃが直結されている。このような操縦システムによれば、応答性及び操作性を向上させることができる。
【００９５】なお、実施の形態２では、モータ側プーリ８２Ａ～８２Ｃ、ベルト６４，６８，７３及びリンク側プーリ８４Ａ～８４Ｃを有する駆動力伝達手段を用いたが、例えばプーリとワイヤとの組み合わせや、チェーンとスプロケットとの組み合わせを有する駆動力伝達手段であってもよい。
【００９６】実施の形態３．次に、図１６はこの発明の実施の形態３による油圧ショベルの操作レバー装置１１を示す平面図である。なお、油圧ショベル全体の構成は実施の形態１と同様であるため、図１及び図２を参照する。また、レバー基台５３の支持構造は、図７と同様である。
【００９７】図において、レバー基台５３上には、レバー支持部材５４が搭載されている。レバー支持部材５４には、ブームレバー軸６２を介してブームレバー５５が取り付けられている。また、関節部５８又はその近傍であるレバー支持部材５４には、ブームセンサ１２からの信号に応じて駆動されるサーボモータ９２Ａが搭載されている。ブームレバー軸６２には、ブーム用差動ユニット９１Ａが取り付けられている。
【００９８】関節部５９又はその近傍であるブームレバー５５の先端部には、アームレバー軸６５を介してアームレバー５６が取り付けられている。また、ブームレバー５５の先端部には、アームセンサ１３からの信号に応じて駆動されるサーボモータ９２Ｂが搭載されている。アームレバー軸６５には、アーム用差動ユニット９１Ｂが取り付けられている。
【００９９】関節部６０又はその近傍であるアームレバー５６の先端部には、バケットレバー軸６９を介してバケットレバー５７が取り付けられている。また、アームレバー５６の先端部には、バケットセンサ１４からの信号に応じて駆動されるサーボモータ９２Ｃが搭載されている。バケットレバー軸６９には、バケット用差動ユニット９１Ｃが取り付けられている。
【０１００】次に、図１７は図１６のレバー支持部材５４とブームレバー５５との間の関節部５８の要部断面図であり、サーボモータ９２Ａの内部構造は省略する。なお、アーム用差動ユニット９１Ｂ及びバケット用差動ユニット９１Ｃの構成も図１７と同様である。また、作業側回動片８５、操作側回動片８６及び差動センサ４５等の構成は、実施の形態２と同様である。
【０１０１】図において、サーボモータ９２Ａには、サーボモータ９２Ａにより回動されるピニオン９３が接続されている。作業側回動片８５には、ピニオン９３と噛み合い作業側回動片８５と一体に回動されるギヤ９４が固定されている。
【０１０２】次に、動作について説明する。オペレータによりバケットレバー５７が移動されると、ブームレバー５５、アームレバー５６及びバケットレバー５７が回動される。これらのレバー５５～５７が回動されると、対応する操作側回動片８６が回動される。このとき、ブーム４、アーム５及びバケット６はまだ回動しておらず、センサ１２～１４からの信号では回動量がゼロであるため、作業側回動片８５は停止したままである。従って、操作側回動片８６は、作業側回動片８５に対して中立位置から一方向へ相対的に回動される。
【０１０３】このように、操作側回動片８６が作業側回動片８５に対して相対的に回動されると、差動センサ４５からコントロールユニット３１に信号が出力され、制御バルブ２５～２７により切換バルブ２１～２３が制御される。従って、レバー５５～５７が回動されると、その動作に僅かに遅れて対応するブーム４、アーム５及びバケット６がそれぞれ同様に回動される。
【０１０４】このようなブーム４、アーム５及びバケット６の回動は、センサ１２～１４により検出され、これにより対応するサーボモータ９２Ａ～９２Ｃが駆動され、ピニオン９３が回動され、ギヤ９４が回動され、操作側回動片８６を中立位置に戻す方向へ作業側回動片８５が回動される。
【０１０５】即ち、操作レバー装置１１の操作により操作側回動片８６が回動されると、同方向へ追従するようにサーボモータ９２Ａ～９２Ｃにより作業側回動片８５が回動される。従って、レバー５５～５７を連続して回動させると、操作側回動片８６及び作業側回動片８５が回動され続け、対応するブーム４、アーム５及びバケット６がそれぞれ連続して回動される。
【０１０６】また、レバー５５～５７の回動が停止すれば、対応するブーム４、アーム５及びバケット６の回動も停止される。さらに、旋回動作については、実施の形態１と同様である。
【０１０７】このような操縦システムでは、差動ユニット９１Ａ～９１Ｃ、及びサーボモータ９２Ａ～９２Ｃがいずれも関節部５８～６０に搭載されているため、ベルト等の伝達手段が不要であり、構成をさらに簡単にすることができ、応答性及び操作性を向上させることができる。
【０１０８】なお、差動センサ４５のセンサ本体４７を作業側回動片及び操作側回動片のいずれか一方とし、揺動片４８をいずれか他方として用いることも可能であり、装置をよりコンパクトにすることができる。この場合、差動センサ４５に内蔵され揺動片４８を中立位置に戻すばねが戻しばねとして使用される。
【０１０９】また、実施の形態１～３において、各回動センサからサーボモータへの信号の送信は、リード線を配線することにより行えばよいが、ワイヤレスで送信することも可能であり、リード線の断線等による故障を防止することができる。
【０１１０】さらに、実施の形態１～３では、３つの油圧シリンダ７～９及び旋回モータ１０の動作について示したが、例えばブーム４をスイング動作させる場合や、図１の左右方向へ延びる軸を中心にブーム４を回動させる場合にも、この発明は適用できる。
【０１１１】さらにまた、作業装置及び操作レバー装置をそれぞれ２組設け、両手で同時に操縦するようにすることも可能である。この場合、上記のような操縦システムを用いれば、同様の構造の数を増やすだけでよいため、増設が容易である。
【０１１２】また、実施の形態１～３では、旋回制御バルブ２８の操作も操作レバー装置１１で行ったが、別のレバーを設けたり、運転室２Ａの足元にペダルを設け、このペダルを足で操作することにより、旋回制御バルブ２８を操作するようにしてもよい。
【０１１３】さらに、実施の形態１では、油圧ショベル、特に油圧バックホーについて示したが、この発明は、例えばトラックバックホー、ジャンボブレーカ、クラッシャ、クラムシェル、油圧フォーク（はさみ）、油圧バイブロなど、種々の油圧作業機に適用することができる。また、バケットの代わりに種々のアタッチメントを取り付けてもよい。
【０１１４】さらにまた、下部走行体を持たない定置式の作業機にもこの発明を適用することができ、かつ操作レバー装置を作業機本体外に設けることも可能である。例えば、海底、湖底、川底、深い穴の底等での作業を行うための作業装置を、別に設けた操作レバー装置により遠隔操作する場合にも、この発明は適用できる。また、建設用に限らず、あらゆる作業に使用される油圧作業機にこの発明は適用できる。
【０１１５】また、実施の形態１～３では、駆動装置に油圧シリンダを用いた油圧作業機について説明したが、駆動装置に電動モータを用いた電動の作業機についてもこの発明を適用することができる。従って、医療用処置装置（例えば先端部の作業側リンク部材に、レーザ照射ヘッド、内視鏡、又は放射線照射装置が搭載されたものなど）、宇宙空間での作業機、放射線など人体に有害な環境下での作業機など、あらゆる分野に使用されるマスタ・スレーブ方式の作業機にも、この発明を適用することができる。
【０１１６】なお、この発明を油圧重機に適用する場合、作業装置よりも小さいサイズの操作レバー装置を用いることが多いが、他の分野の作業機にこの発明を適用する場合、作業装置と等倍の操作レバー装置や、作業装置よりも大形の操作レバー装置を用いてもよい。
【０１１７】また、上述したように、作業装置及び操作レバー装置のリンク機構の関節数は、特に限定されるものではない。逆に言うと、この発明を適用することより、関節数を増加させ、作業装置の細かい動きを実現することもできる。

【出願人】	【識別番号】５９６１１０２４６【氏名又は名称】株式会社エフエフシー
【出願日】	平成１２年２月１７日（２０００．２．１７）
【代理人】	【識別番号】１０００５７８７４【弁理士】【氏名又は名称】曾我道照（外６名）
【公開番号】	特開２００１－２２７００６（Ｐ２００１－２２７００６Ａ）
【公開日】	平成１３年８月２４日（２００１．８．２４）
【出願番号】	特願２０００－４０１５７（Ｐ２０００－４０１５７）