JP4760897B2 - 建設機械のペダル装置 - Google Patents

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械における運転席フロアに設けられるペダル装置に関するものである。

油圧ショベルにおいて、ブームを左右にスイングさせるためのスイングペダル装置を例にとって背景技術を説明する。

このペダル装置は、棒材にて側面から見てコの字形に形成されたペダル支持部材を、縦辺部がフロア上に立ち上がって上辺部が前方から後向きに延びる状態で設け、このペダル支持部材の先端（上辺部の後端）にペダルを取付けて構成される。

なお、この明細書中の「前後左右」は、運転席に座ったオペレータから見た方向性をさし、たとえば図３の右側が前方、左側が後方（オペレータ側）となる。

ペダル支持部材の下辺部はフロア下で軸受部によって左右に回動可能に支持され、これによってペダルが下辺部軸心を中心として左右に揺動操作可能となる。

また、ペダル支持部材の基端部（下辺部の後端部）はリンクを介してリモコン弁に連結され、ペダル操作によるペダル支持部材の揺動運動がリモコン弁に伝えられてブームがスイング運動を行う。

従来、このようなペダル装置において、ペダルは、ペダル支持部材の先端部に止め具（たとえばボルトとナット、あるいは軸に取付けられるワッシャ及び抜け止めリング）を用いて取付けている。

たとえば、特許文献１には、ペダル支持部材の先端部に直方体状のボスを設け、このボスの左右両側に一対の丸軸状の軸部を突設する一方、ペダルの裏面側に左右一対の穴付き回動板を突設し、上記両側軸部をこの両側回動板に挿通させ、その挿通部分にワッシャと抜け止めリング（Ｅリング）を取付けて抜け取付ける構造が開示されている。
特開２００１−１０７３９５号公報

しかし、この公知技術を含めて、ペダルを止め具を用いて取付ける従来技術によると、ペダル取付けのための部品点数が多くなってコストアップとなっていた。

また、止め具が必要となることで、ペダル支持部材に対するペダルの着脱作業が面倒となり、とくに組立能率の点で問題となっていた。

そこで本発明は、ペダル取付けのための部品点数を節減してコストダウンを実現し得るとともに、ペダル取付作業をほぼワンタッチで簡単に行うことができ、組立能率を向上させることができるペダル装置を提供するものである。

請求項１の発明は、ペダルと、このペダルが前後方向の軸まわりに左右方向に揺動操作可能に取付けられるペダル支持部材とを備え、かつ、次の構成を有するものである。

（Ａ）上記ペダルは、ペダル使用姿勢で上下方向に貫通して前後方向に延びる長穴と、ペダル使用姿勢で前後方向に開口しかつ内周が円弧面となった凹部状の軸支持部とを有すること。

（Ｂ）上記軸支持部の開口寸法が軸支持部内周の直径寸法よりも小さく設定されていること。

（Ｃ）上記長穴が左右に延びる第１ペダル姿勢で軸支持部が横向きに開口し、この第１ペダル姿勢から横向きに回転して長穴が上下に延びる第２ペダル姿勢で軸支持部が上下方向に開口すること。

（Ｄ）上記ペダル支持部材の先端部に、上記ペダルの軸支持部に嵌合し得る丸軸状の軸部が左右両側に突出して設けられていること。

（Ｅ）上記両側軸部は、上記軸支持部の開口部を通過し得る小径部分が形成されるように外周一部が平面加工され、上記第２ペダル姿勢で上記軸支持部に対して嵌合・離脱可能となり、ペダル使用姿勢では軸支持部から離脱不能となること。

（Ｆ）上記第１ペダル姿勢で上記両側軸部を上記長穴に挿通させ、上記第２ペダル姿勢で両側軸部を軸支持部に嵌合させてペダル中間姿勢とし、このペダル中間姿勢からペダルを両側軸部まわりに回転させてペダル使用姿勢とし得ること。

（Ｇ）上記ペダルに、上記ペダル中間姿勢からのペダルの回転を使用姿勢で停止させかつペダルをこの使用姿勢に保持するストッパが設けられていること。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記ペダルを使用姿勢から上記ペダル中間姿勢を超えて反転させることにより、ペダル後端が使用姿勢でのペダル後端よりも前方に位置する不使用姿勢に転換させ得るように構成されたものである。

本発明によると、止め具を一切用いないで、
イ．第１ペダル姿勢で両側軸部をペダルの長穴に挿通させ、
ロ．ペダルを第２ペダル姿勢まで回転させて両側軸部をペダルの軸支持部に嵌合させ、
ハ．ペダルを使用姿勢まで回転させる
という、ワンタッチに近い簡単な操作で取付けることができる。

このため、ペダル取付けのための部品点数を節減してコストダウンを実現し得るとともに、ペダル装置の組立能率を向上させることができる。

また、ペダルの取り外しも、取付時と逆の手順によって取付時と同様に簡単に行うことができる。

しかも、ペダル支持部材の両側軸部は第２ペダル姿勢でのみ軸支持部に嵌合・離脱可能で、ペダル使用姿勢では軸支持部から離脱不能でかつストッパによって使用姿勢に保持されるため、ペダル使用姿勢でペダルが両側軸部から外れたり、がたついたりするおそれがない。

すなわち、ペダルの着脱容易性と、使用時の安定性を両立させることができる。

また、請求項２の発明によると、ペダル不使用時には、ペダルを使用姿勢から中間姿勢を超えて反転させる（足で蹴り上げる）ことにより、ペダル後端が使用姿勢でのペダル後端よりも前方に位置する不使用姿勢に転換させ、足元スペースを広げることができる。

実施形態では、適用対象として、油圧ショベルにおいてブームを左右にスイングさせるためのスイングペダル装置を例にとっている。

このペダル装置は、合成樹脂製のペダル１と、このペダル１が取付けられるペダル支持部材２とによって構成される。

図１はペダル取付前の状態、図２はペダル取付状態（ペダル使用状態）をそれぞれ示す。

ペダル１には、足踏み操作される踏み操作部１Ｌ，１Ｒが左右両側に翼状に突出して設けられるとともに、前端部に前向きに延びて垂下する逆Ｌ字形の屈曲部３が設けられ、かつ、ペダル幅方向の中央部に前後方向に長い長穴４が設けられている。

この長穴４は、屈曲部３を含めてペダル前端から後端近くまでの長さ範囲に亘ってペダル上下（ペダル厚み）方向に貫通する状態で設けられている。

ここで、長穴４は、屈曲部３の垂下部分３ａでは下向きには開口しない非貫通状態で設けられている。これにより、垂下部分３ａの下端部に、ペダル取付時にペダル１の中間姿勢から使用姿勢への回転を使用姿勢で停止させかつ保持するストッパ５が形成されている。

一方、ペダル１の下面に左右一対の突片６，６が、長穴３の両側で長穴３と平行に延びる状態で垂直に設けられ、この両側突片６，６の前端部に軸支持部７，７が設けられている。

この軸支持部７は、図３，４等に示すように、ペダル使用姿勢で前向きに開口しかつ内周が円弧面となった凹部状に形成され、その開口寸法Ａが内周の直径寸法Φ１よりも小さく設定されている（図４参照）。

ペダル支持部材２は、棒材にて側面から見てコの字形に形成され、縦辺部２ａがフロア（フロアプレート。図８，９参照）Ｆ上に立ち上がって上辺部２ｂが前方から後向きに延びる状態で設けられ、このペダル支持部材２の先端（上辺部２ｂの後端）にペダル１が取付けられる。

ペダル支持部材２の下辺部２ｃは、フロア下で軸受部８によって左右に回動可能に支持され、ペダル１がこの下辺部軸心Ｏ（図３参照）を中心として左右に揺動操作される。

下辺部２ｃの後端部（ペダル支持部材２の基端部）は、リンクを介してリモコン弁（いずれも図示しない）に連結され、ペダル操作によるペダル支持部材２の左右揺動運動がリモコン弁に伝えられてブームが左右にスイング運動を行う。

このペダル支持部材２の先端部（上辺部２ｂの後端部）に、左右両側に直角に突出する一対の丸軸状の軸部９，９が設けられ、この両側軸部９，９を含めてペダル支持部材先端部が上から見てＴ字形に形成されている。

両側軸部９，９は、外周一部（上辺部２ｂとの接合側部分）が軸部全長に亘って平面加工されている。これにより、平面部９ａを含む部分（小径部分）の直径寸法Φ３（図４参照）が軸部本体部分の直径寸法Φ２よりも小さく設定されている。

また、両側軸部９，９の本体部分の直径寸法Φ２は、ペダル１の軸支持部７の直径寸法Φ１と同じに設定されている。

さらに、軸支持部７の開口寸法Ａは両側軸部小径部分の直径寸法Φ３よりも僅かに小さく設定されている。

すなわち、
Φ１＝Φ２＞Φ３＞Ａ
に設定されている。たとえばΦ１、Φ２が１０ｍｍ、Φ３が９．０ｍｍ、Ａが８．８ｍｍに設定されている。

なお、Φ３＞Ａの設定により、両側軸部９，９の小径部分が軸支持部７の開口部を弾性的に少し拡開させて軸支持部７に嵌まり込むこととなる。

但し、小径部分が無抵抗で軸支持部７に嵌まり込み得るように、Φ３＝Ａ（つまりΦ１＝Φ２＞Φ３＝Ａ）またはΦ３＜Ａ（つまりΦ１＝Φ２＞Ａ＞Φ３）に設定してもよい。

また、両側軸部９，９が軸支持部７にやや遊嵌気味となるように、軸支持部７の直径寸法Φ１を両側軸部９，９の本体部分の直径寸法Φ２よりも若干大きく設定してもよい。

ペダル支持部材２に対するペダル１の取付手順は次の通りである。

（Ｉ）図６（ａ）に示すようにペダル１を、使用姿勢から横向きに半回転させて、長穴４が左右に延びる第１ペダル姿勢とし、同（ｂ）に示すようにこの第１ペダル姿勢で両側軸部９，９を長穴４に挿通させる。このとき、図示しないが軸支持部７は横向きに開口した状態となる。

（ＩＩ）この挿通状態で図７（ａ）に示すようにペダル１を横向きに半回転させて、長穴４が上下に延びる第２ペダル姿勢（ペダル倒立状態）とする。このとき、軸支持部７が下向きに開口し、かつ、両側軸部９，９の小径部分が軸支持部７に下方から臨む状態となる。

（ＩＩＩ）この状態からペダル１を矢印Ｘで示すように押し下げて、両側軸部９，９を軸支持部７に嵌合させ、図７（ｂ）に示すペダル中間姿勢とする。

（ＩＶ）次に、ペダル１を、上記中間姿勢から両側軸部まわりに矢印Ｙ方向に回転させて、図８に示すようにペダル使用姿勢とする。

このとき、ペダル１のストッパ５がペダル支持部材２の上辺部２ｂに下から当接する（図３参照）ことにより、ペダル１の回転を使用姿勢で停止させかつ保持する。

また、このペダル使用姿勢で、両側軸部９，９の平面部９ａが前向き、つまり両側軸部９，９が大径の本体部分で軸支持部７に嵌合し、かつ、軸支持部開口から離脱するおそれのない状態となる。

このペダル取付状態で、左右いずれか一方の踏み操作部１Ｌまたは１Ｒに加えられる踏力によってペダル支持部材２が下辺部軸心Ｏまわりに左右に揺動し、この揺動運動が図示しないリンクを介してリモコン弁に伝えられてブームがスイング運動を行う。

また、このブームのスイング動作が必要でないペダル不使用時に、ペダル１を下から上に蹴り上げて、図３，８に示す使用姿勢から図８中の矢印Ｚ方向（倒立方向）に、図７（ｂ）のペダル中間姿勢を超えて反転させることにより、図９に示すようにペダル後端が使用姿勢でのペダル後端よりも前方に位置する不使用姿勢に転換させることができる。図８，９中のＰ１，Ｐ２はペダル使用、不使用両姿勢でのペダル後端位置を示す。

なお、この状態でペダル１の屈曲部３がフロアＦの上面に圧接気味に当接することにより、ペダル１が不使用姿勢に安定良く保持される。

このように、ボルトやワッシャ、抜け止めリング等の止め具を一切用いないで、
イ．第１ペダル姿勢で両側軸部９，９をペダル１の長穴４に挿通させ、
ロ．ペダル１を第２ペダル姿勢まで回転させて両側軸部９，９をペダル１の軸支持部７に嵌合させ、
ハ．ペダル１を使用姿勢まで回転させる
という、ワンタッチに近い簡単な操作で取付けることができる。

このため、ペダル取付けのための部品点数を節減してコストダウンを実現し得るとともに、ペダル装置の組立能率を向上させることができる。

また、ペダル１の取り外しも、取付時と逆の手順によって取付時と同様に簡単に行うことができる。

しかも、ペダル支持部材２の両側軸部９は第２ペダル姿勢でのみ軸支持部７に嵌合・離脱可能で、ペダル使用姿勢では軸支持部７から離脱不能でかつストッパ５によって使用姿勢に保持されるため、ペダル使用姿勢でペダルが両側軸部から外れたり、がたついたりするおそれがない。

すなわち、ペダル１の着脱容易性と、使用時の安定性を両立させることができる。

さらに、ペダル不使用時には、ペダル１を使用姿勢から中間姿勢を超えて反転させる（足で蹴り上げる）ことにより、ペダル後端が使用姿勢でのペダル後端よりも前方に位置する不使用姿勢に転換させ、運転席フロアＦの足元スペースを広げることができる。

ところで、上記実施形態では、軸支持部７を、図２〜図５及び図８に示すペダル使用姿勢で前後方向に開口し、図７に示す第２ペダル姿勢及びペダル中間姿勢で下向きに開口する状態で設けたが、図１０（ａ）に示すように第２ペダル姿勢及びペダル中間姿勢（図はペダル中間姿勢を示す）で上向きに開口し、同（ｂ）に示すようにペダル使用姿勢で後向きに開口する状態で設けてもよい。

この場合、ペダル１を第２ペダル姿勢から引き上げてペダル中間姿勢とする点で上記実施形態と異なるが、その後の操作、及び得られる作用効果は上記実施形態と同じである。

また、ペダル１は、軽量である点、一定の寸法誤差を吸収し得る点等で上記実施形態のように合成樹脂製とするのが望ましいが、金属製であってもよい。あるいは、金属製の本体を全体的または部分的に樹脂コーティングしたものを用いてもよい。

本発明の実施形態にかかるペダルとペダル支持部材の取付前の斜視図である。 ペダル取付状態の斜視図である。 ペダル取付状態の一部断面側面図である。 図３の一部拡大図である。 ペダル取付状態の部分平面図である。 （ａ）はペダル取付手順のうちペダルを第１ペダル姿勢とした状態、（ｂ）は同姿勢でペダル支持部材の両側軸部をペダルの長穴に挿通させた状態をそれぞれ示す側面図である。 （ａ）はペダルを第２ペダル姿勢に回転させた状態、（ｂ）はこの第２ペダル姿勢で両側軸部を軸支持部に嵌合させてペダル中間姿勢とした状態をそれぞれ示す側面図である。 ペダルをペダル中間姿勢から回転させて使用姿勢とした状態を示す側面図である。 ペダルを使用姿勢から反転させて不使用姿勢に転換した状態を示す側面図である。 （ａ）は本発明の他の実施形態においてペダルをペダル中間姿勢とした状態、（ｂ）は同ペダル使用姿勢とした状態をそれぞれ示す側面図である。

符号の説明

１ ペダル
２ ペダル支持部材
４ 長穴
５ ストッパ
７ 軸支持部
８ ペダル支持部材を揺動可能に支持する軸受部
９，９ ペダル支持部材の両側軸部
９ａ 両側軸部の平面部
Ｆ 運転席フロア
Ｏ ペダルの左右揺動の中心となる下辺部軸心
Φ１ 軸支持部の直径寸法
Φ２ 両側軸部の本体部分の直径寸法
Φ３ 両側軸部の小径部分の直径寸法
Ａ 軸支持部の開口寸法

Claims (2)

1. ペダルと、このペダルが前後方向の軸まわりに左右方向に揺動操作可能に取付けられるペダル支持部材とを備え、かつ、次の構成を有することを特徴とする建設機械のペダル装置。
   （Ａ）上記ペダルは、ペダル使用姿勢で上下方向に貫通して前後方向に延びる長穴と、ペダル使用姿勢で前後方向に開口しかつ内周が円弧面となった凹部状の軸支持部とを有すること。
   （Ｂ）上記軸支持部の開口寸法が軸支持部内周の直径寸法よりも小さく設定されていること。
   （Ｃ）上記長穴が左右に延びる第１ペダル姿勢で軸支持部が横向きに開口し、この第１ペダル姿勢から横向きに回転して長穴が上下に延びる第２ペダル姿勢で軸支持部が上下方向に開口すること。
   （Ｄ）上記ペダル支持部材の先端部に、上記ペダルの軸支持部に嵌合し得る丸軸状の軸部が左右両側に突出して設けられていること。
   （Ｅ）上記両側軸部は、上記軸支持部の開口部を通過し得る小径部分が形成されるように外周一部が平面加工され、上記第２ペダル姿勢で上記軸支持部に対して嵌合・離脱可能となり、ペダル使用姿勢では軸支持部から離脱不能となること。
   （Ｆ）上記第１ペダル姿勢で上記両側軸部を上記長穴に挿通させ、上記第２ペダル姿勢で両側軸部を軸支持部に嵌合させてペダル中間姿勢とし、このペダル中間姿勢からペダルを両側軸部まわりに回転させてペダル使用姿勢とし得ること。
   （Ｇ）上記ペダルに、上記ペダル中間姿勢からのペダルの回転を使用姿勢で停止させかつペダルをこの使用姿勢に保持するストッパが設けられていること。
2. 上記ペダルを使用姿勢から上記ペダル中間姿勢を超えて反転させることにより、ペダル後端が使用姿勢でのペダル後端よりも前方に位置する不使用姿勢に転換させ得るように構成されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のペダル装置。

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