JPS63307701A - 電気レバ−装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、各種の作業機械に備えられ、レバーの回動量
に応じた電気信号を出力する出力装置を有する電気レバ
ー装置に関する。

〈従来の技術〉 第１０図は、この種の従来の電気レバー装置を示す側断
面図、第１１図は第１０図のＡ矢視図である。この従来
技術にあっては、レバー１の下端に大径部および小径部
を有する軸２を一体に設けてあり、軸２は軸受け３を介
して支持体４に回動可能に支持されている。そして、軸
２の一方の小径部と支持体４との間にはつる巻きばね５
が装着され、このつる巻きばね５によってレバー１が中
立に復帰するように付勢される。上記の軸２の他方の小
径部には扇形部材６が一体的に設けられ、この扇形部材
６の周縁部にはギヤ７が形成されている。このギヤ７と
かみ合うようにギヤ８が配置され、このギヤ８はレバー
１の回動量に応じた電気信号を出力する出力装置すなわ
ち回転形ポテンショメータ９の作動軸１０に一体に装着
されている。なお、作動軸ＩＯは支持体４に回動自在に
支持され、ポテンショメータ９のケースは支持体、ｌに
一体的に設けられている。

そして、オペレータがレバー１を把持して例えば第１１
図の矢印１１方向に回動させると、つる巻きばね５の力
に抗して軸２が一体的に回動し、この軸２部分を中心に
扇形部材６が一体的に回動し、ギヤ７を介してギヤ８が
回転し、このギヤ８と一体的に作動軸１０が回転し、ポ
テンショメータ９からレバー１の回動量に応じた電気信
号が出力される。この電気信号は例えば各種の処理をお
こなう図示しないコントローラに入力され、さらにコン
トローラから作業機部材を駆動するための駆動信号とし
て出力される。

また、オペレータがレバー１を中立位置方向に戻すと、
つる巻きばね５の力も加味されて軸２が回動し、レバー
１が中立に復帰する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、このように構成される従来技術にあっては、
ギヤ７．８の係合を介してレバー１の回動量に応じた電
気信号を出力するようになっており、互いにかみ合うギ
ヤ７の歯とギヤ８の歯との間には隙間を生じることから
、レバー１の回動量がギヤ７．８間の隙間を介してポテ
ンショメータ９に伝えられることになり、良好な追従性
を確保し難い。例えば、レバー１の中立状態→所定のレ
バー１の回動→レバー１の中立位置への復帰の一連の動
作の間、上述の隙間に応じたヒステリシスループが形成
されやすく、すなわちレバー１が元の中立位置に正しく
復帰しないことがあり、操作性能の劣化を生じやすい。

そして、このようなヒステリシスループを形成しないよ
うに隙間を極力なくすように配置すると、レバー１のわ
ずかの回動によってもポテンショメータ９から電気信号
が出力されてしまい、すなわちレバー１の中立位置であ
る領域を形成する不感帯がなくなり、操１ヤの安定性が
得られなくなる。

このようなことから、この従来技術にあっては、ギヤ７
．８のかみ合いを含めた各部材の位置調整を高精度にお
こなわざるを得す、製作、組立が煩雑になるとともに、
操作性の点で問題がある。

また、この従来の技術にあってはレバー１を一操作する
１動作に対応してポテンショメータ９から１つの作業機
部材の駆動に係る電気信号が出力されるので、複数の作
業機部材の駆動を考慮した場合には、同第１０．１１図
に示す電気レバー装置を複数並設しなければならず、こ
のような場合には全体の装置形状の大型化を招くことに
なる。

本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、ギヤ係合を介″在させること
なくレバーの回動量に応じた電気信号を出力することが
できるとともに、複数の作業機部材の駆動にも良好に適
応させることのできる電気レバー装置を提供することに
ある。

く問題点を解決するための手段〉 この目的を達成するために本発明は、レバーと、このレ
バーの回動量に応じた電気信号を出力する出力装置とを
備えたものにおいて、レバーの回動に応じて移動するプ
ッシャと、このプッシャの上述のレバー方向への移動を
規制する規制部材と、該プッシャを上述のレバー方向に
付勢するばねとを備えるとともに、出力装置がプッシャ
が係合可能なリニアストローク型センサからなる構成に
しである。

く作用〉 本発明は、上記のように構成しであることから、レバー
の回動がプッシャの移動を介してリニアストローク型セ
ンサに伝えられ、またレバーの中立復帰時にはばねの力
によってプッシャが規制部材に規制される位置まで移動
し、何らギヤ係合を介在させることなく電気信号を出力
することができる。

また、プッシャとリニアストローク型センサとが係合す
るまでの寸法がレバーの不感帯を形成し、この寸法は容
易に設定できるので、当該不感帯を容易に所望の値とす
ることができる。

また、レバーの中立復帰位置は、プッシャが規制部材に
よって規制される位置で常時一定であり、このレバーの
回動゛、復帰に伴うヒステリシスループを形成すること
がない。

また、複数のレバー等を設けることなく、すなわち、１
つのレバーの周囲に複数のプッシャ、このプッシャに係
合するリニアストローク型センサを設けることができる
ので複数の作業機部材の駆動にも好適である。

〈実施例〉 以下、本発明の電気レバー装置を図に基づいて説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す断面部分を含む説明図
、第２図はプッシャの配置を示す平面図、第３図は第１
図に示す一実施例に具備されるリニアストローク型セン
サの電気回路を示す図、第４．５図は第３図の電気回路
を形成するリニアストローク型センサの内部構成をそれ
ぞれ示す正面図、側面図、第６図は第１図に示す一実施
例の配置形態の一例を示す説明図である。

第１図に示すように、この実施例では、レバー２０を、
棒体２１と、該棒体２１の下端に一体に固定され、下面
がゆるやかな曲面に形成された押え板２２とによって構
成してあり、このレバー２０は３６０６方向の回動を許
容させるユニバーサルジヨイント２３を介して支柱２４
によって支持されている。支柱２４の下端にはねじが形
成され、この支柱２４はシール材２５を介して本体を形
成するケーシング２６に形成したねじ穴に螺合されてい
る。ケーシング２６は上ぶた２７と、この上ぶた２７が
一体的に嵌合される箱体２８とから成っており、箱体２
８の下方部分にはくぼみ２９と、このくぼみ２９に連通
される通気穴３０と、この通気穴３０に配置したフィル
タ３１とを設けである。

そして、レバー２０の押え板２２の下面に当接するよう
に、しかも第２図に示すように、レバー２０の棒体２１
（ここでは図示省略）を囲むように直線的移動可能なプ
ッシャ３２を４つ配置しである。このプッシャ３２は、
シール材３３を介してケーシング２６の上ぶた２７を貫
通するように設けてあり、その下端には大径部３４と、
この大径部３４の下方に突出する突出部３５とを有して
いる。上記したプッシャ３２の大径部３４は上ぶた２７
に当接可能になっており、すなわち、上ぶた２７がプッ
シャ３２のレバー２０方向の移動を規制する規制部材を
構成している。また、ケーシング２６内にはプッシャ３
２をレバー２０方向に付勢するばね３６が設けられてお
り、このばね３６の一端はプッシャ３２の大径部３４に
係合し、他端はケーシング２６の箱体２８の底部に係合
している。

また、プッシャ３２に対応してそれぞれ電気信号を出力
する出力装置、すなわちリニアストローク型センサ３７
を配置しである。このセンサ３７の（ヤ動軸３８がケー
シング２６内に位置するように配置してあり、しかもプ
ッシャ３２の突出部３５との間に、レバー２０の不感帯
を形成するクリアランス３９を有するように配置してあ
り、また、この作動軸３８を案内するガイド部４０の周
囲にねじ部４１を形成しである。センサ３７は、シール
部材２５ａを介して、ガイド部４０のねじ部４１がケー
シング２６の箱体２８に形成したねし穴に螺合するよう
にして当該ケーシング２６に装着される。上記したガイ
ド部４０のねじ部４１は、クリアランス３９の寸法を可
変にする手段を構成している。

また、上記したセンサ３７は第３図に示すように、レバ
ー２０の中立位置を検出するスイッチ４２と、可変抵抗
部４３とを有する電気回路を備えている。このセンサ３
７の内部構成は第４．５図に示すように上述の作動軸３
８と一体に設けられ、同第４図の上下方向に移動可能な
摺動子４４．４５と、摺動子４４が常時接触する導体４
６、摺動子４４が選択的に接触可能で、摺動子４５が常
時接触する導体４７と、この導体４７に連設される抵抗
体４８と、摺動子４５が常時接触する導体４９とを有す
るものになっている。なお、導体４６．４７と摺動子４
４とによって上述した第３図に示すスイッチ４２が構成
され、導体４７、抵抗体４８、導体４９と摺動子４５と
によって同第３図に示す可変抵抗部４３が構成されてい
る。

模式的に示すように、各センサ３７はリード線５０を芥
して、各種の信号処理をおこなう制御装置すなわちコン
トローラ５１に接続されている。

このコントローラ５１は、第６図に示すように、作業機
を構成する可動部材である作業機部材を駆動させるアク
チュエータを制御する電磁弁５２を駆動する信号を出力
するドライバ回路５３に接続されている。この第６図に
示すように、センサ３７に内蔵されるスイッチ４２はド
ライバ回路５３の電源５４に接続されている。

なお、１乍業機が例えば建設機械を構成する油圧ショベ
ルであるとすると、上述の作業機部材は、ブーム、アー
ム、パケット、旋回体等であり、上述のアクチュエータ
は、ブームを回動させるブームシリンダ、アームを回動
させるアームシリンダ、パケットを回動させるバケット
シリンダ、旋回体を旋回させる旋回モータ等であり、ま
た、上述の電磁弁５２はブームシリンダを制御するブー
ム用電磁弁、アームシリンダを制御するアーム用電磁弁
、パケットシリンダを制御するパケット用電磁弁、旋回
モータを制御する旋回用電磁弁である。

このように構成した実施例にあっては、特定の作業機部
材の駆動を意図して、第１図に記すレバー２０を中立位
置から例えは矢印５５方向に回動させると、このレバー
２０の押え板２２を介して図示左側に位置するプッシャ
３２がばね３６の力に抗して下方に移動する。そして、
このプッシャ３２の突出部３５がセンサ３７の作動軸３
８に当接し、さらに移動すると、作動軸３８の移動と一
体的に第４図に示す摺動子４４．４５か同第４図の矢印
５６方向に移動する。そして、摺動子４４が導体４６．
４７の双方に接触すると、第６図に示すスイッチ４２が
オンとなって同第６図の電源５４がオンとなり、また、
摺動子４５が抵抗体４８と導体４つに接続することによ
りレバー２０の回動量に応じた電気信号がコントローラ
５１に出力され、さらに当該電気信号に相応した信号が
このコントローラ５１からドライバ回路５３に出力され
、ドライバ回路５３から電磁弁５２の駆動部に駆動信号
が出力され、これによって図示しないアクチュエータが
駆動して該当する作業機部材がレバー２０の回動量に応
じただけ駆動される。なお、レバー２０を第１図の矢印
５５方向と反対方向に回動させたときは、図示右側に位
置するプッシャ３２が下方に移動し、上述と同様にして
該当する作業機部材が上述と反対の方向に駆動される。

そして、レバー２０を元の中立位置に復帰させるときは
、第１図に示すばね３６の復帰力を介してプッシャ３２
がその大径部３４がゲージング２６の上ぶた２７に規制
される位置まで上方に移動し、これに伴ってセンサ３７
の作動軸３８も同第１図に示す位置まで上方に移動し、
これによって第４図に示す摺動子４４．４５が同第４図
に示すような位置関係となり、すなわち、まず摺動子４
５が抵抗体４８から離れ、次いで摺動子４４が導体４７
から離れてスイッチ４２がオフとなる状態となる。そし
て、このように摺動子４５が抵抗体４８から離れること
によりセンサ３７からコントローラ５１に該当する作業
機部材を中立位置にする信号が出力され、ドライバ回路
５３からの出力信号に応じて電磁弁５２が中立位置に復
帰し、次いで上述のスイッチ４２がオフとなることによ
り電□源５４がオフとなり、ドライバ回路５３の１駆動
が停止する。

そして、レバー２０を第１図の矢印５５と直交する方向
、すなわち第２図の左右方向と直交する上下方向に回動
させた場合には、上述と同様に対応するプッシャ３２が
移動し、該当するセンサ３７から電気信号が出力され、
前述した作業機部材と異なる別の作業機部材を駆動する
ことができる。

例えば、前述した油圧ショベルの場合では、レバー２０
を第２図の左右方向の回動によりブームを駆動させ、上
下方向の回動によりパケットを駆動させることができる
。

上記のように構成した実施例にあっては、レバー２０の
回動に伴うプッシャ３２の移動、およびこのプッシャ３
２の移動に伴うセンサ３７の作動軸３８の移動により、
すなわら、何ら’ｉ−′−’　Ｉ系合を介在させること
なく、レバー２０の回動量に応じた電気信号をセンサ３
７から出力させることができる。

また、プッシャ３２とセンサ３７の作動ｌｌｌ１ｔＩ３
８とが（略合するまでの寸法、すなわちクリアランス３
９がレバー２０の回動に対する不怒帯を形成しており、
センサ３７のガイド部４０のねじ部４１を適宜回転させ
ることによりこのクリアランス３９を容易に所望の値に
でき、つまり不感帯を容易に所望の値とすることができ
る。なお、このように不感帯を容易に所望の値に設定で
きるにもかかわらず、この実施例にあっては、ばね３６
によってプッシャ３２が上方向に付勢され、しかもプッ
シャ３２がレバー２０の押え板２２に当接しているので
何らかのガタを生じることがない。

また、レバー２０の中立復帰位置では、プッシャ３２が
ケーシング２６の上ぶた２７、すなわち規制部材によっ
て規制される位置で常時一定であり、それ故、このレバ
ー２０の回動、復帰に伴うヒステリシスループを形成す
ることがなく、安定した操作性が得られる。

また、１つのレバー２０の周囲に２つの作業機部材の駆
動に係る２対、すなわち４つのプッシャ３２を設けるこ
とにより、当該２つの作業機部材の駆動を実現でき、装
置の小型化を図ることができる。

また、上述のようにプッシャ３２とセンサ３７の作動軸
３８との間にクリアランス３つを形成したことにより、
何らかの作動に伴って中立状態にあるレバー２０に振動
が伝えられた場合でも、この振動が作動軸３８に伝えら
れず、したがってセンサ３７から誤信号が出力されるこ
とがなく安全性に優れている。

また、センサ３７はレバー２０の中立位置を検出するス
イッチ４２を備えているので、仮にコントローラ５１を
含む信号系統に故障や、ノイズの混入を生じたとしても
、レバー２０が中立位置になると、上述のように電源５
４がオフとなるので、ドライバ回路５３の駆動が停止し
、これによって電磁弁５２は中立位置に復帰し、該当す
る作業機部材が自動的にレバー２０の中立状態に対応し
た形態となり、この点でも優れた安全性を有する。

また、上記のようにゲージング２６に通気穴３０を設け
であるので、プッシャ３２の移動にかかわらずケーシン
グ２６内の圧力は一定に保たれ、センサ３７、シール部
材２５．２５ａ、３３等に無理な負荷が加わることがな
く、優れた耐久性を有する。

そして、ケーシング２６の箱体２８にくぼみ２９を設け
であることから、仮にゲージング２６内に周囲温度の変
化等により水滴がたまった場合でら、この水滴はくぼみ
２つ内に収納され、さらにフィルタ３１を介して外部に
流出し、これによってセンサ３７の水滴からの保護を図
ることができる。

また、ケーシング２６の通気穴３０にフィルタ３１を設
けであることから、外部の塵埃等がケーシング２６内に
侵入することがなく、この点からもセンサ３７の保護、
各摺動部分の１宋護を図ることができる。

なお、上記のくぼみ２つに水滴がたまる場合には、この
水滴がケージング２６外に流出する際にフィルタ３１部
分を通過するので、フィルタ３１が洗われ、常にこのフ
ィルタ３１を清浄な状態に保つことができる。

第７図は上述したセンサ３７に内蔵されるスイッチ４２
と可変抵抗部４３の配置形態の別の例を示す電気回路図
、第８．９図は第７図に示す電気回路を具備するセンサ
３７の内部構成をそれぞれ示す正面図、側面図である。

これらの第８．９図に示すように、導体、抵抗体、およ
び摺動子の配置を適宜変えた構成とすることもできる。

〈発明の効果〉 本発明の電気レバー装置は、以上のようにレバーの回動
をプッシャの移動としてリニアストローク型センサに伝
える構成にしであることから、ギヤ係合を介在させるこ
となくレバーの回動量に応じた電気信号を出力すること
ができ、したがってギヤ係合を介在させた場合に生じる
ヒステリシスループの発生を除くことができるとともに
、所望の不感帯を設定でき、従来に比べて慢れた操作性
および安全性が得られる。

また、１つのレバーて複数対のプッシャを駆動し、対応
するリニアストローク型センサから電気信号を出力させ
ることができるので、複数の作業機部材の駆動にも良好
に適応させることかでき、この場合には従来に比べて装
置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気レバー装置の一実施例を示す断面
部分を含む説明図、第２図はプッシャの配置を示す平面
図、第３Ｉ７Ｉは第１図に示す一実施例に具備されるリ
ニアストローク型センサの電気回路を示す図、第・１．
５図は第３図の電気回路を形成するリニアストローク型
センサの内部構成をそれぞれ示す正面図、側面図、第６
図は第１図に示す一実施例の配置形態の一例を示す説明
図、第７図は第１図に示すリニアストローク型センサの
電気回路の別の例を示す図、第８．９図は第７図の電気
回路を形成するリニアストローク型センサの内部構成を
それぞれ示す正面図、側面図、第１０図は従来の電気レ
バー装置を示す側断面図、第１〕図は第１０図のＡ矢視
図である。 ２０・・・・・・レバー、２１・・・・・棒体、２２・
・・・・・押え板、２３・・・・・・ユニバーサルジヨ
イント、２４・・・・・・支柱、２５．２５°ａ、３３
・・・・・・シール材、２６・・・・・・ケーシング、
２７・・・・・・上ぶた、２８・・・・・・箱体、２９
・・・・・・くぼみ、３０・・・・・・通気穴、３１・
・・・・・フィルタ、３２・・・・・・プッシャ、３４
・・・・・・大径部、３５・・・・・・突出部、３６・
・・・・・ばね、３７・・・・・・リニアストローク型
センサ（出力装置）、３８・・・・・・作動軸、３つ・
・・・・・クリアランス、４０・・・・・・ガイド部、
４１・・・・・・ねじ部、４２・・・・・・スイッチ、
４３・・・・・・可変抵抗部。 第１図 第２図 第３図　　　　　第４図 第６図 第７図　　　　　第８図 第１０図 第１Ｉ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レバーと、このレバーの回動量に応じた電気信号
   を出力する出力装置とを備えた電気レバー装置において
   、上記レバーの回動に応じて移動するプッシャと、この
   プッシャの上記レバー方向の移動を規制する規制部材と
   、該プッシャを上記レバー方向に付勢するばねとを備え
   るとともに、上記出力装置が上記プッシャが係合可能な
   リニアストローク型センサからなることを特徴とする電
   気レバー装置。
2. （２）レバーを３６０°回動自在に支持するユニバーサ
   ルジョイントを設けるとともに、該レバーの周囲に４つ
   のプッシャを配置したことを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の電気レバー装置。