JP2000047745A - 制御信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置スペースの増大および操作性の低下を招
くことなく新たな制御対象機器に対応することのできる
制御信号発生装置を提供することを解決課題とする。 【解決手段】 本発明では、操作レバー（４０）の先端
部に装着される取付部材（１１０）と、この取付部材
（１１０）に対して前記操作レバー（４０）の延在方向
に沿った軸心回りに回転可能に配設し、前記取付部材
（１１０）との間に収容室（１２４）を構成する把持操
作部材（１２０）と、前記収容室１２４の内部に収容さ
せ、前記把持操作部材（１２０）と前記取付部材（１１
０）との相対回転角に応じた制御信号を出力する第３ポ
テンショメータ（１４０）とを備えるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は操作量に応じて制御
信号を発生するようにした制御信号発生装置の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベルにおいては運転席に制御信
号発生装置が設けられており、この制御信号発生装置の
操作レバーを適宜操作することによって所望の作業を行
うようにしている。

【０００３】この種の制御信号発生装置としてはたとえ
ば特開平７−１６１５０７号公報に示されたものがあ
る。

【０００４】この特開平７−１６１５０７号では上端部
に操作レバーを傾動可能に支持する装置本体と、操作レ
バーの傾動量に応じて上下方向に移動する作動ロッド
と、この作動ロッドの移動に伴って作動するポテンショ
メータとを備えて制御信号発生装置を構成している。

【０００５】この従来技術では装置本体に対して操作レ
バーを傾動させた場合に操作レバーの傾動量に応じて作
動ロッドが変位し、該作動ロッドの変位量に応じてポテ
ンショメータから制御信号が出力されることになる。

【０００６】したがってこのポテンショメータからの制
御信号に基づいて上述した油圧ショベルの各種油圧機器
を制御するようにすれば、操作レバーを適宜傾動操作す
ることによって当該油圧ショベルに所望の作業を行わせ
ることが可能となる。

【０００７】ここで特開平７−１６１５０７号ではその
操作の正確性を考慮した場合、操作レバーの傾動方向が
最大でも互いに直交した２方向であることが好ましい。
すなわち操作レバーの傾動という操作をその傾動方向で
のみ区別する装置においては当該傾動方向が３以上あっ
た場合、これを正確に操作することが困難となる。

【０００８】したがって特開平７−１６１５０７号公報
では１つの制御信号発生装置に設けられるポテンショメ
ータの数が操作レバーの傾動方向に対応した数になり、
これによって制御可能な対象機器も２つに制限される。

【０００９】このため上述した油圧ショベルにおいて新
たな制御対象機器となる油圧シリンダアクチュエータを
設けた場合にはこの新たな油圧シリンダアクチュエータ
に対応した制御信号発生装置を増設しなければならな
い。

【００１０】この結果設置スペースの点で不利となる。
また操作すべき操作レバーの数も増加することになるた
め操作性の点でも不利となる。

【００１１】一方、制御信号発生装置の従来技術として
は特公平３−４４３２６号公報に示されたものもある。

【００１２】この特公平３−４４３２６号では操作レバ
ーを下方に向けて延長し、その延長下端部に操作レバー
の軸心回りの回転角に応じた制御信号を出力する第３の
ポテンショメータを設けるようにしている。

【００１３】この特公平３−４４３２６号では操作レバ
ーを互いに直交した２方向に傾動させることで２つのポ
テンショメータが作動する。また操作レバーを軸心回り
に回転させることで第３のポテンショメータが作動す
る。

【００１４】したがって操作の正確性を損なうことなく
同一の操作レバーの操作によって新たな制御対象機器に
対応することが可能になる。この結果、先の特開平７−
１６１５０７号公報に比べて設置スペースの問題や操作
性の問題を改善することができるようになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特公平３
−４４３２６号では上述したように操作レバーを下方に
向けて延長する必要があるためこの延長した操作レバー
を収容するための装置本体も長く構成しなければならな
い。

【００１６】しかも操作レバーの傾動操作の際に第３の
ポテンショメータが装置本体の内部において大きく移動
することになるためこの第３のポテンショメータの移動
域を装置本体の内部に確保する必要がある。

【００１７】したがって特公平３−４４３２６号を適用
する場合には既存のものよりも大きな設置スペースが必
要になる。

【００１８】本発明は設置スペースの増大および操作性
の低下を招くことなく、新たな制御対象機器に対応する
ことのできる制御信号発生装置を提供することを解決課
題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段および作用効果】請求項１
に記載の発明では、操作レバー（４０）の先端部に装着
される取付部材（１１０）と、この取付部材（１１０）
に対して前記操作レバー（４０）の延在方向に沿った軸
心回りに回転可能に配設し、前記取付部材（１１０）と
の間に収容室（１２４）を構成する把持操作部材（１２
０）と、前記収容室（１２４）の内部に収容させ、前記
把持操作部材（１２０）と前記取付部材（１１０）との
相対回転角に応じた制御信号を出力する電気信号発生手
段（１４０）とを備えるようにしている。

【００２０】この請求項１に記載の発明によれば、操作
レバーに装着した取付部材に対して把持操作部材を回転
させることで制御信号を出力することができる。

【００２１】したがって設置スペースの増大や操作性の
低下を招くことなく、新たな制御対象機器に対応するこ
とが可能となる。

【００２２】しかも既存の制御信号発生装置に対しても
操作レバーの先端部に装着するだけでよい。したがって
設置作業が極めて容易となる。また既存の制御信号発生
装置の有効利用を図ることができる。

【００２３】さらに把持操作部材と取付部材との間に構
成した収容室に電気信号発生手段を内蔵させるようにし
ているため、塵埃等の外乱による影響を防止することが
できる。また外観品質上においても有利となる。

【００２４】請求項２に記載の発明では、装置本体
（１）に配設した操作レバー（４０）を傾動させること
により、この操作レバー（４０）の傾動量に対応した制
御信号を発生するようにした制御信号発生装置におい
て、前記操作レバー（４０）の先端部に装着される取付
部材（１１０）と、この取付部材（１１０）に対して前
記操作レバー（４０）の延在方向に沿った軸心回りに回
転可能に配設し、前記取付部材（１１０）との間に収容
室（１２４）を構成する把持操作部材（１２０）と、前
記収容室（１２４）の内部に収容させ、前記把持操作部
材（１２０）と前記取付部材（１１０）との相対回転角
に応じた制御信号を出力する電気信号発生手段（１４
０）とを備えるようにしている。

【００２５】この請求項２に記載の発明によれば、操作
レバーに装着した取付部材に対して把持操作部材を回転
させることで制御信号を出力することができる。

【００２６】したがって設置スペースの増大や操作性の
低下を招くことなく、制御対象機器を増やすことが可能
となる。

【００２７】請求項３に記載の発明では、上述した請求
項１または請求項２に記載の発明において、前記取付部
材（１１０）が、前記操作レバー（４０）に着脱可能に
配設される基底部（１１０ｂ）と、この基底部（１１０
ｂ）の先端面から突出し、先端部に前記電気信号発生手
段（１４０）の駆動部（１４２）が連結される摺動軸部
（１１０ｃ）とを有する一方、前記把持操作部材（１２
０）が、中心部に前記取付部材（１１０）の摺動軸部
（１１０ｃ）を回転可能に嵌挿させる貫通孔（１２１
ａ）を有し、かつ前記電気信号発生手段（１４０）の本
体（１４１）を保持する台座体（１２１，１９０）と、
前記台座体（１２１，１９０）との相対回転を規制した
状態で、該台座体（１２１，１９０）および前記電気信
号発生手段（１４０）の外周部を囲む外装体（１２３）
とを具備するようにしている。

【００２８】この請求項３に記載の発明によれば、電気
信号発生手段の駆動部を取付部材に連結する一方、該電
気信号発生手段の本体を把持操作部材に保持させるよう
にしている。

【００２９】したがってこれら取付部材および把持操作
部材および電気信号発生手段をユニット化することがで
き、その取扱性の向上を図ることができる。

【００３０】請求項４に記載の発明では、請求項１また
は請求項２または請求項３に記載の発明において、前記
把持操作部材（１２０）と前記取付部材（１１０）との
間に、互いの相対回転角を規定する回転角規定手段を設
けるようにしている。

【００３１】この請求項４に記載の発明によれば、把持
操作部材と取付部材との間において電気信号発生手段の
回転角度を規定するようにしている。

【００３２】したがってこれら把持操作部材および取付
部材を必要以上に回転させた場合においても当該電気信
号発生手段への影響を低減することができ、その信頼性
を向上させることが可能となる。

【００３３】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記台座体（１２１，１９０）およ
び前記外装体（１２３）を前記把持操作部材（１２０）
の回転軸心に沿って相対的に移動可能に配設し、かつ前
記回転角規定手段が、前記取付部材（１１０）に設けた
突起（１１４）と、前記取付部材（１１０）と前記把持
操作部材（１２０）との相対回転に伴う前記突起（１１
４）の移動域を収容する態様で前記外装体（１２３）に
設け、かつ両端部において前記突起（１１４）に当接す
ることにより、該突起（１１４）を介して前記取付部材
（１１０）に対する前記把持操作部材（１２０）の回転
を阻止する規定用長孔（１２３ｄ）と、前記規定用長孔
（１２３ｄ）の中央部に形成し、前記取付部材（１１
０）および前記把持操作部材（１２０）が互いに回転中
立位置にある場合に前記突起（１１４）を収容する凹部
（１２３ｅ）と、前記外装体（１２３）と前記台座体
（１２１，１９０）との間に作用し、前記取付部材（１
１０）および前記把持操作部材（１２０）が互いに回転
中立位置にある場合に前記突起（１１４）を前記凹部
（１２３ｅ）に圧接させた状態に保持する圧接バネ（１
５０）とを備えるようにしている。

【００３４】この請求項５に記載の発明によれば、圧接
バネの弾性力に抗して突起を凹部から逸脱させない限り
電気信号発生手段を作動させることができないため、そ
の誤作動を防止することができる。

【００３５】請求項６に記載の発明では、上述した請求
項１または請求項２または請求項３または請求項４また
は請求項５に記載の発明において、前記取付部材（１１
０）と前記把持操作部材（１２０）との間に作用し、こ
れら取付部材（１１０）および把持操作部材（１２０）
を互いに回転中立位置に保持させる回転復帰バネ（１３
０，１８０）を設けるようにしている。

【００３６】この請求項６に記載の発明によれば、回転
復帰バネの作用により通常状態において取付部材と把持
操作部材とが回転中立位置に保持されることになる。

【００３７】したがって都度オペレータが中立位置を確
認する必要がなくなる等、その操作性を向上させること
が可能となる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、一実施の形態を示す図面に
基づいて本発明を詳細に説明する。

【００３９】図１は本発明に係る制御信号発生装置の一
実施形態を示す。

【００４０】この制御信号発生装置は後述する操作レバ
ー４０の先端部に操作ノブ１００を備えている。

【００４１】操作ノブ１００はネジ孔１１０ａを有した
取付部材１１０と、該取付部材１１０に対して上記ネジ
孔１１０ａの軸心回りに回転可能に配設した把持操作部
材１２０とを備えてユニット化したものである。

【００４２】この操作ノブ１００は上記取付部材１１０
のネジ孔１１０ａを介して操作レバー４０の操作軸部４
１に着脱可能に取り付けられる。取付部材１１０は基底
部１１０ｂおよび摺動軸部１１０ｃを一体に成形したも
のである。

【００４３】把持操作部材１２０は取付部材１１０の摺
動軸部１１０ｃ外周に台座体１２１を備えている。

【００４４】台座体１２１は取付部材１１０の基底部１
１０ｂと同一の外径を有する。台座体１２１は軸心上に
取付部材１１０の摺動軸部１１０ｃを回転可能に嵌挿さ
せる摺動孔（貫通孔）１２１ａを有している。

【００４５】上記取付部材１１０の基底部１１０ｂは基
端面に上述したネジ孔１１０ａを有している。基底部１
１０ｂは操作レバー４０の操作軸部４１よりも太径であ
る。基底部１１０ｂはその先端面１１０ｂ1 に係止ピン
１１１を備えている。基底部１１０ｂの先端面１１０ｂ
1 は後述する台座体１２１との接触面を構成する。

【００４６】摺動軸部１１０ｃは先端部外周面にネジ溝
１１０ｄを有している。またその軸心上に上記ネジ孔１
１０ａに連通する連通孔１１０ｅを有している。

【００４７】上述した台座体１２１はバネ収容溝１２１
ｂの内部に係止ピン１１１を収容した状態で上記摺動孔
１２１ａの内部に摺動軸部１１０ｃを嵌挿させ、上記取
付部材１１０に対して回転可能である。さらに台座体１
２１は摺動軸部１１０ｃのネジ溝１１０ｄに連結ナット
１１２を連結させることにより取付部材１１０に対して
軸心方向へは移動しない。

【００４８】この台座体１２１にはその先端部にハット
ブラケット１２２を保持させている。ハットブラケット
１２２は上述した連結ナット１１２よりも十分な高さを
有している。ハットブラケット１２２はその先端部に装
着孔１２２ａを有する。

【００４９】図２は図１における II−II 線断面を示
す。

【００５０】図２に示すように上記ハットブラケット１
２２には一対のフランジ部１２２ｂにそれぞれ弧状の取
付孔１２２ｃが形成されている。

【００５１】このハットブラケット１２２は上記装着孔
１２２ａの軸心を取付部材１１０における摺動軸部１１
０ｃの軸心に合致させた状態で各取付孔１２２ｃを介し
て台座体１２１に取付ネジ１７０でネジ止めされてい
る。

【００５２】図４は図１における IV−IV 線断面図を示
す。

【００５３】この図４からも明らかなように台座体１２
１の基端面には上記係止ピン１１１の位置に対応する部
位に弧状のバネ収容溝１２１ｂを形成している。バネ収
容溝１２１ｂの両端面１２１ｂ1 と上記係止ピン１１１
との間にはそれぞれ回転復帰バネ１３０を介在させてい
る。

【００５４】回転復帰バネ１３０は互いに同一のバネ定
数を有したコイル状である。回転復帰バネ１３０は各バ
ネ収容溝１２１ｂの端面１２１ｂ1 を介して台座体１２
１を互いに逆方向に押圧する。これら回転復帰バネ１３
０は常態において係止ピン１１１からバネ収容溝１２１
ｂの各端面１２１ｂ1 までの周長が互いに同一となるよ
うに取付部材１１０に対して当該台座体１２１を回転中
立位置に保持する。

【００５５】一方、上記把持操作部材１２０は、図１に
示すように外装体１２３を備えている。外装体１２３に
は筒状部１２３ａと外皮部１２３ｂとを設けている。

【００５６】筒状部１２３ａは上記台座体１２１の外径
と同一内径の円筒状である。筒状体１２３ａは台座体１
２１よりも十分な長さを有している。

【００５７】外皮部１２３ｂは樹脂によって成形したも
のである。外皮部１２３ｂは筒状部１２３ａの外周面を
覆う。さらに外皮部１２３ｂは筒状部１２３ａの先端域
を塞ぐように該筒状部１２３ａの外周部に接着されてい
る。

【００５８】この外装体１２３は上記筒状部１２３ａの
基端部に取付部材１１０および台座体１２１を配置した
状態でこれら取付部材１１０に対して回転可能、かつ軸
心方向に沿って移動可能に設けられている。

【００５９】またこの外装体１２３は台座体１２１の先
端域に円柱状の収容室１２４を構成する。この収容室１
２４の内部には第３ポテンショメータ（電気信号発生手
段）１４０および圧接バネ１５０を収容している。

【００６０】第３ポテンショメータ１４０は本体ケース
１４１の一端面に回転軸１４２を有する。第３ポテンシ
ョメータ１４０は回転軸１４２の回転位置に応じた制御
信号を出力するものである。

【００６１】この第３ポテンショメータ１４０は上述し
たハットブラケット１２２の装着孔１２２ａを介してそ
の回転軸１４２を連結ナット１１２に対向させている。
さらに第３ポテンショメータ１４０は回転軸１４２の軸
心が取付部材１１０における摺動軸部１１０ｃの軸心に
合致した状態で本体ケース１４１を介してハットブラケ
ット１２２に保持されている。

【００６２】図５は図１に示した制御信号発生装置にお
いてポテンショメータの回転軸と取付部材の摺動軸部と
の連結態様を示す。

【００６３】第３ポテンショメータ１４０の回転軸１４
２には一対の平面１４２ａを形成している。連結ナット
１１２の先端面には一対の対向壁１１２ａを形成してい
る。そしてこれら回転軸１４２の平面１４２ａと連結ナ
ット１１２の対向壁１１２ａとの間にはリテーナ１１３
を介在させている。

【００６４】リテーナ１１３は、波形を成す一対の保持
部１１３ａと、これら保持部１１３ａの両端部間を連結
する一対の摺接部１１３ｂとを有している。リテーナ１
１３は摺接部１１３ｂを介して連結ナット１１２の対向
壁１１２ａ間に挟み付けられている。また保持部１１３
ａを介して回転軸１４２の平面１４２ａを挟み付けてい
る。

【００６５】このリテーナ１１３は第３ポテンショメー
タ１４０の回転軸１４２と連結ナット１１２とを連結す
る。また取付部材１１０の摺動軸部１１０ｃに対する台
座体１２１の相対回転軸心と、第３ポテンショメータ１
４０における回転軸１４２の軸心とのずれを吸収する。

【００６６】圧接バネ１５０は、図１に示すように第３
ポテンショメータ１４０の本体ケース１４１に設けた固
定バネ座１５１と、外皮部１２３ｂの内部上壁に設けた
可動バネ座１５２との間に設けられている。この圧接バ
ネ１５０は第３ポテンショメータ１４０に対して外装体
１２３を常時先端側（図１中において上方側）に向けて
押圧している。

【００６７】なお図には明示していないが上記第３ポテ
ンショメータ１４０のリード線は、連結ナット１１２に
形成した挿入孔１１２ｂを介して取付部材１１０の連通
孔１１０ｅを通過する。さらに操作レバー４０に形成し
たリード線挿通孔４４を介してバルブ制御部６０に導出
される。したがって第３ポテンショメータ１４０のリー
ド線は外部から視認されることがない。

【００６８】図６は図１に示した制御信号発生装置の回
転角規定手段を示す。

【００６９】また上記外装体１２３には、図６に示すよ
うに筒状部１２３ａの下端部に縦溝１２３ｃと横溝（規
定用長孔）１２３ｄとを形成している。

【００７０】縦溝１２３ｃは筒状部１２３ａの軸心方向
に沿って形成した長孔である。縦溝１２３ｃの内部には
回転規制ボルト１２５の頭部を収容させている。

【００７１】横溝１２３ｄは筒状部１２３ａの軸心に直
交する方向に沿って形成した長孔である。横溝１２３ｄ
は所望となる第３ポテンショメータ１４０の回転角に対
応した長さを有する。この横溝１２３ｄにはその中央部
基端縁に半円状の凹部１２３ｅを形成している。この横
溝１２３ｄにはその内部に回転角規定ボルト（突起）１
１４の頭部を収容させている。

【００７２】図７は図６における VII−VII 線断面を示
す。

【００７３】回転規制ボルト１２５は把持操作部材１２
０の台座体１２１の外周面に取り付けている。回転規制
ボルト１２５は縦溝１２３ｃの側壁に当接することによ
って上記筒状部１２３ａの台座体１２１に対する回転を
規制する。一方、回転規制ボルト１２５は縦溝１２３ｃ
の長さの範囲内において台座体１２１に対する筒状部１
２３ａの軸心方向の移動を許容する。

【００７４】回転角規定ボルト１１４は取付部材１１０
の基底部１１０ｂの外周面に取り付けている。回転角規
定ボルト１１４は上記圧接バネ１５０の押し付け力によ
ってその頭部が常時横溝１２３ｄの下縁に押し付けられ
る。回転角規定ボルト１１４は回転復帰バネ１３０の作
用によって把持操作部材１２０の台座体１２１と取付部
材１１０とが互いに回転中立位置に保持された場合にそ
の頭部が凹部１２３ｅに押し付けられる。

【００７５】なおこれら縦溝１２３ｃおよび横溝１２３
ｄは外皮部１２３ｂによって覆われている。したがって
縦溝１２３ｃおよび横溝１２３ｄが外部から視認される
ことはない。

【００７６】図８は図１に示した制御信号発生装置の断
面側面を示す。

【００７７】図８に示すようにこの制御信号発生装置で
は本体ブロック１０と取付プレート２０とを備えて装置
本体１を構成している。

【００７８】取付プレート２０は本体ブロック１０の上
面に取り付けたものある。取付プレート２０にはその上
端中央部に設けた叉状ブラケット２２に第１支持軸２３
を介して傾動駒部材２４を配設している。さらにこの傾
動駒部材２４に第２支持軸２５を介して操作レバー４０
を配設している。

【００７９】第２支持軸２５は取付プレート２０の上面
に対して平行かつ紙面に対して直角である。この第２支
持軸２５は傾動駒部材２４に対して操作レバー４０をそ
の軸心回りに回転可能に支持している。つまり操作レバ
ー４０は第２支持軸２５の軸心回りに回転することによ
り図８において左右方向に傾動可能である。

【００８０】第１支持軸２３は取付プレート２０の上面
に対して平行かつ上記第２支持軸２５に対して直角であ
る。この第１支持軸２３は叉状ブラケット２２に対して
傾動駒部材２４をその軸心回りに回転可能に支持してい
る。つまり操作レバー４０は傾動駒部材２４と共に第１
支持軸２３の軸心回りに回転することにより図１におい
て紙面に直交する方向に傾動可能である。

【００８１】したがって上記操作レバー４０は装置本体
１に対して互いに直角となる２方向に傾動することがで
きる。

【００８２】操作レバー４０には操作軸部４１にカムデ
ィスクプレート４２を取り付けている。カムディスクプ
レート４２は操作軸部４１の軸心に直交する方向に沿っ
ている。

【００８３】本体ブロック１０の下面にはその下端中央
部に一対のポテンショメータ（制御信号発生手段）５０
（図８においてはそのうちの一方を示す）を設けてい
る。

【００８４】一対のポテンショメータ５０はそれぞれの
回転軸５１が操作レバー４０の第２支持軸２５と平行と
なるようにブラケット３１を介して配置している。ポテ
ンショメータ５０はそれぞれ回転軸５１を中心として回
動する駆動アーム５２を備えている。

【００８５】ポテンショメータ５０はそれぞれ本体ケー
ス５３に対して駆動アーム５２が回転すると、駆動アー
ム５２の回転位置に応じた制御信号を出力する。

【００８６】また装置本体１には叉状ブラケット２２の
周囲に位置する部位に二対の作動ロッド７０（図８にお
いてはそのうちの一対を示す）を設けている。

【００８７】作動ロッド７０は当接ロッド部７０ａと第
１ロッド部７０ｂと第２ロッド部７０ｃと第３ロッド部
７０ｄと連係ロッド部７０ｆとを有する。作動ロッド７
０は当接ロッド部７０ａから連係ロッド部７０ｆに向け
て順次細径となる。作動ロッド７０の各連係ロッド部７
０ｆにはそれぞれの基端部にボールジョイント７０ｅを
設けている。

【００８８】これら作動ロッド７０は各当接ロッド部７
０ａの先端部をそれぞれカムディスクプレート４２に対
向させた状態で装置本体１の挿通孔１１，２１に鉛直方
向に沿って移動可能に配設されている。

【００８９】これら二対の作動ロッド７０は上述した各
支持軸２３，２５の軸心延長上に位置するものが互いに
対となっている。各一対の作動ロッド７０はそれぞれの
一方がボールジョイント７０ｅを介してポテンショメー
タ５０の駆動アーム５２に接続されている。

【００９０】取付プレート２０は挿通孔２１を有してい
る。この挿通孔２１は作動ロッド７０の当接ロッド部７
０ａを通せる内径である。

【００９１】本体ブロック１０の挿通孔１１はロッド挿
通部１１ａとバネ収容部１１ｂとを有している。

【００９２】ロッド挿通部１１ａは作動ロッド７０の当
接ロッド部７０ａを通せる内径である。ロッド挿通孔１
１ａは本体ブロック１０の下端部に形成している。

【００９３】バネ収容部１１ｂは取付プレート２０の挿
通孔２１よりもさらに太径である。バネ収容部１１ｂの
内部にはピストンキャップ８０とフィーリングバネ８１
と追従バネ８２とを収容させている。

【００９４】ピストンキャップ８０は上壁を有する円筒
形状である。上壁の嵌挿孔８０ａに作動ロッド７０の第
１ロッド部７０ｂが貫通している。

【００９５】このピストンキャップ８０はバネ収容部１
１ｂよりも全長が短い。したがってピストンキャップ８
０はバネ収容部１１ｂにおいて鉛直方向に移動すること
が可能である。

【００９６】フィーリングバネ８１は作動ロッド７０の
外周であって、ピストンキャップ８０の上壁内面とバネ
収容部１１ｂの底面との間に設けられている。フィーリ
ングバネ８１はピストンキャップ８０の上壁を常時取付
プレート２０の下面に押し付けている。

【００９７】追従バネ８２はフィーリングバネ８１の内
周であって、作動ロッド７０の第１ロッド部７０ｂの基
端面とバネ収容部１１ｂの底面との間に設けられてい
る。追従バネ８２は第１ロッド部７０ｂを介して作動ロ
ッド７０を常時上方に押し付けている。

【００９８】以下、図８を参照しながら操作レバー４０
を第２支持軸２５の軸心回りに傾動させる際の動作につ
いて説明する。

【００９９】操作レバー４０に外力が作用していない場
合ピストンキャップ８０の上壁が取付プレート２０の下
面に当接している。このとき作動ロッド７０には追従バ
ネ８２の押し付け力のみが作用している。

【０１００】したがって作動ロッド７０の各当接ロッド
部７０ａが操作レバー７０のカムディスクプレート４２
に押し付けられる。この結果操作レバー４０は追従バネ
８２からの押し付け力の釣り合いによって操作軸部４１
の軸心が鉛直方向に沿った傾動中立位置に保持される。

【０１０１】上述した傾動中立位置からたとえば操作レ
バー４０を右側に向けて順次傾動させていくと、カムデ
ィスクプレート４２を介して右側の作動ロッド７０が操
作レバー４０の傾動量に応じて順次下動する。

【０１０２】作動ロッド７０が下動すると、その下動量
に応じてポテンショメータ５０が駆動アーム５２を介し
て時計回りに回転する。駆動アーム５２が時計回りに回
転すると、ポテンショメータ５０から操作レバー４０の
傾動量に応じた制御信号が出力されることになる。

【０１０３】この間、左側の作動ロッド７０は追従バネ
８２の押し付け力により操作レバー４０の傾動量に応じ
て上動する。つまり、左側の作動ロッド７０は当接ロッ
ド部７０ａが常に操作レバー４０のカムディスクプレー
ト４２に当接した状態に保持されている。

【０１０４】また傾動中立位置から操作レバー４０を左
側に向けて順次傾動させていくと、カムディスクプレー
ト４２を介して左側の作動ロッド７０が操作レバー４０
の傾動量に応じて順次下動する。

【０１０５】このとき右側の作動ロッド７０は追従バネ
８２の押し付け力により操作レバー４０の傾動量に応じ
て上動する。つまり、右側の作動ロッド７０は当接ロッ
ド部７０ａが常に操作レバー４０のカムディスクプレー
ト４２に当接した状態に保持されている。

【０１０６】このため右側の作動ロッド７０の上動量に
応じてポテンショメータ５０が駆動アーム５２を介して
反時計回りに回転する。駆動アーム５２が反時計回りに
回転すると、ポテンショメータ５０から操作レバー４０
の傾動量に応じた制御信号が出力されることになる。

【０１０７】なお操作レバー４０を第１支持軸２３の軸
心回りに傾動させる際の動作は上述した動作と同様であ
る。

【０１０８】次に図１を参照しながら操作レバー４０に
取り付けた操作ノブ１００を回転操作させる際の動作に
ついて説明する。

【０１０９】まず把持操作部材１２０の台座体１２１と
取付部材１１０とが回転中立位置にある場合には圧接バ
ネ１５０の押し付け力によって回転角規定ボルト１１４
の頭部が横溝１２３ｄの凹部１２３ｅ内に押し付けられ
た状態に保持される。

【０１１０】この回転中立位置にある場合には回転角規
定ボルト１１４の頭部と凹部１２３ｅの内壁とが当接す
ることによって取付部材１１０に対する把持操作部材１
２０の回転が阻止される。

【０１１１】したがって上述した操作レバー４０の傾動
操作の際に把持操作部材１２０が取付部材１１０に対し
て回転することはない。

【０１１２】一方、圧接バネ１５０の押し付け力に抗し
て操作ノブ１００を押し下げると、回転角規定ボルト１
１４の頭部が凹部１２３ｅから外れて横溝１２３ｄ内に
移動する。

【０１１３】この状態においては横溝１２３ｄの範囲内
において把持操作部材１２０の外装体１２３を取付部材
１１０に対して回転させることが可能となる。したがっ
て外装体１２３に回転力を与えれば回転復帰バネ１３０
の押し付け力に抗して外装体１２３を同方向に回転させ
ることができる。

【０１１４】外装体１２３を回転させると、該外装体１
２３の回転力が回転規制ボルト１２５を介して台座体１
２１に伝達される。さらに台座体１２１の回転がハット
ブラケット１２２を介して第３ポテンショメータ１４０
の本体ケース１４１に伝達される。

【０１１５】この結果、把持操作部材１２０の回転によ
って第３ポテンショメータ１４０の本体ケース１４１が
取付部材１１０に対して回転することになる。

【０１１６】ここで第３ポテンショメータ１４０は回転
軸１４２がリテーナ１１３と連結ナット１１２とを介し
て取付部材１１０の摺動軸部１１０ｃに連結されてい
る。

【０１１７】したがって上述した操作を行った場合、第
３ポテンショメータ１４０の本体ケース１４１と回転軸
１４２との間に回転差が生じる。この結果、取付部材１
１０に対する外装体１２３の相対回転角に応じた制御信
号が第３ポテンショメータ１４０から出力されることに
なる。

【０１１８】外装体１２３の回転操作の間、該外装体１
２３を必要以上に回転させると、取付部材１１０に設け
た回転角規定ボルト１１４の頭部が横溝１２３ｄの端壁
に当接する。これにより外装体１２３の回転が阻止され
る。このため第３ポテンショメータ１４０に対して必要
以上の外力が加わるおそれがない。したがって第３ポテ
ンショメータ１４０の信頼性や耐久性が向上する。

【０１１９】一方、上述した状態から外装体１２３に加
えていた外力を除去すると、回転復帰バネ１３０の作用
によって把持操作部材１２０が取付部材１１０に対して
逆方向に回転する。その後把持操作部材１２０は回転中
立位置で停止する。さらに圧接バネ１５０の作用によっ
て回転角規定ボルト１１４の頭部が横溝１２３ｄの凹部
１２３ｅ内に押し付けられた状態に復帰する。

【０１２０】したがってオペレータは把持操作部材１２
０と取付部材１１０とが回転中立位置にあるか否かを確
認する必要がない。これにより上記制御信号発生装置で
はその操作性が向上する。

【０１２１】図９は図１に示した制御信号発生装置を適
用して３種類の油圧シリンダアクチュエータの制御する
ための回路を示す。より具体的には油圧ショベルの作業
機に設けたブームシリンダＣ1 およびアームシリンダＣ
2 およびバケットシリンダＣ3 をそれぞれ運転席におい
て個別に操作するための制御信号発生装置を例示してい
る。

【０１２２】図９中の符号６０はバルブ制御部である。
このバルブ制御部６０はシリンダＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 のそ
れぞれに設けた流量制御弁Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 を制御する
ものである。このバルブ制御部６０には装置本体１に設
けた一対のポテンショメータ５０、並びに操作ノブ１０
０に設けた第３ポテンショメータ１４０からそれぞれ制
御信号が与えられる。

【０１２３】操作レバー４０が傾動中立位置および回転
中立位置にある場合、バルブ制御部６０は装置本体１に
設けた一対のポテンショメータ５０から出力されるそれ
ぞれの制御信号、並びに操作ノブ１００に設けた第３ポ
テンショメータ１４０から出力される制御信号に基づい
てたとえば流量制御弁Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 中立位置に維持
する。この結果各シリンダＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 がいずれも
停止した状態に保持される。

【０１２４】上述した状態から操作レバー４０を第１支
持軸２３の軸心回りに傾動させると、装置本体１に設け
た一方のポテンショメータ５０から該操作レバー４０の
傾動量に応じた制御信号がバルブ制御部６０に出力され
る。

【０１２５】この結果バルブ制御部６０はたとえばブー
ムシリンダＣ1 の流量制御弁Ｖ1 を適宜駆動し、操作レ
バー４０の傾動量に応じた速度で当該ブームシリンダＣ
1 を動作させる。

【０１２６】一方、操作レバー４０を第２支持軸２５の
軸心回りに傾動させると、装置本体１に設けた他方のポ
テンショメータ５０から該操作レバー４０の傾動量に応
じた制御信号がバルブ制御部６０に出力される。

【０１２７】この結果バルブ制御部６０はたとえばアー
ムシリンダＣ2 の流量制御弁Ｖ2 を適宜駆動し、操作レ
バー４０の傾動量に応じた速度で当該アームシリンダＣ
2 を動作させる。

【０１２８】このように上記制御信号発生装置では操作
レバー４０の傾動方向および傾動量に応じて該当するシ
リンダＣ1 ，Ｃ2 を動作させることが可能となる。

【０１２９】さらに操作ノブ１００の外装体１２３を操
作レバー４０の軸心回りに回転させると、操作ノブ１０
０に設けた第３ポテンショメータ１４０から外装体１２
３の回転角に応じた制御信号がバルブ制御部６０に出力
される。

【０１３０】この結果バルブ制御部６０はたとえばバケ
ットシリンダＣ3 の流量制御弁Ｖ2を適宜駆動し、外装
体１２３の回転角に応じた速度で当該バケットシリンダ
Ｃ3を動作させる。

【０１３１】以上説明したように、上記制御信号発生装
置によれば操作レバー４０に装着した取付部材１１０に
対して把持操作部材１２０を回転させることで新たな制
御信号を出力することができる。

【０１３２】したがって設置スペースの増大や操作性の
低下を招くことなく３種類の油圧シリンダアクチュエー
タＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 を制御することが可能となる。

【０１３３】しかも既存の操作レバー４０に対してもそ
の先端部にユニット化された操作ノブ１００を装着する
だけで上述した効果を期待することができる。したがっ
て設置作業が極めて容易となる。また既存の制御信号発
生装置の有効利用を図ることができる。

【０１３４】さらに第３ポテンショメータ１４０を把持
操作部材１２０と取付部材１１０との間に構成した収容
室１２４に内蔵させている。このため塵埃等の外乱によ
る影響を防止することができる。また外観品質上におい
ても有利となる。

【０１３５】なお油圧ショベルの油圧シリンダアクチュ
エータＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 に設けた流量制御弁Ｖ1 ，Ｖ2
，Ｖ3 を制御するための制御信号発生装置に限らな
い。その他の機器を制御するものにももちろん適用する
ことができる。

【０１３６】また操作レバー４０は必ずしも直交する一
対の支持軸２３，２５回りに傾動させる必要はない。唯
一の支持軸回りに傾動可能な操作レバーに対しても適用
可能である。

【０１３７】さらに装置本体１からは必ずしも電気信号
を発生させる必要はない。たとえばポテンショメータ５
０に代えて作動ロッド７０の下端部と本体ブロック１０
との間に油圧信号発生弁を設けてもよい。つまり操作レ
バー４０の傾動量に応じた油圧信号を発生させるように
してもよい。

【０１３８】なお第３ポテンショメータ１４０は本体１
４１を取付部材１１０に連結し、かつ回転軸１４２を把
持操作部材１２０に連結させてもよい。また第３ポテン
ショメータ１４０は本体１４１および回転軸１４２を把
持操作部材１２０および取付部材１１０に対してそれぞ
れ直接連結するようにしても構わない。

【０１３９】さらに圧接バネ１５０は第３ポテンショメ
ータ１４０と外装体１２３との間に介在させる必要はな
い。回転中立位置において取付部材１１０に設けた突起
（回転角規定ボルト１１４の頭部）を規定用長孔（横溝
１２３ｄ）の凹部１２３ｅに押し付けることができる位
置であれば、たとえば外装体１２３と台座体１２１との
間に直接圧接バネ１５０を介在させてもよい。

【０１４０】またさらに回転復帰バネ１３０は必ずしも
コイルバネである必要はない。たとえば以下に示すよう
にその他の形態のバネを適用することも可能である。

【０１４１】図１０はこの回転復帰バネの変形例を示
す。図１１は図１０における XI−XI線断面で、（ａ）
は回転中立位置を示し、（ｂ）は取付部材に対して把持
操作部材の台座体を反時計回りに回転させた状態を示
し、（ｃ）は取付部材に対して把持操作部材の台座体を
時計回りに回転させた状態を示す。

【０１４２】この変形例では台座体１９０の基端面に環
状のバネ収容溝１９０ａを設けている。このバネ収容溝
１９０ａには係止ピン１１１および渦巻きバネ１８０を
収容させている。またバネ収容溝１９０ａの外方側内壁
には係合用突起１９０ｂを設けている。渦巻きバネ１８
０はその両端部が係合用突起１９０ｂと共に係止ピン１
１１に係合されている。

【０１４３】この変形例によれば取付部材１１０に対し
て台座体１９０を回転させた場合、係止ピン１１１と係
合用突起１９０ｂとの作用によって渦巻きバネ１８０が
弾性変形することになる。

【０１４４】したがって台座体１９０を回転させていた
外力を除去すると、渦巻きバネ１８０の弾性復元力によ
り、図１１（ａ）に示すように台座体１９０と取付部材
１１０とが回転中立位置に復帰されることになる。

【０１４５】なおこの図１０および図１１において上述
した構成以外の構成は先の実施形態と同一である。した
がって同一の構成に同一の符号を付してそれぞれの詳細
説明を省略している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御信号発生装置の一実施形態を
示した要部断面図である。

【図２】図１における II−II 線断面図である。

【図３】図１における III−III 線断面図である。

【図４】図１における IV−IV 線断面図である。

【図５】図１に示した制御信号発生装置においてポテン
ショメータの回転軸と取付部材の摺動軸部との連結態様
を示す分解斜視図である。

【図６】図１に示した制御信号発生装置の回転角規定手
段を示す側面図である。

【図７】図６における VII−VII 線断面図である。

【図８】図１に示した制御信号発生装置の断面側面図で
ある。

【図９】図１に示した制御信号発生装置を適用した油圧
シリンダアクチュエータの制御回路図である。

【図１０】図１に示した制御信号発生装置における回転
復帰バネの変形例を示した要部断面側面図である。

【図１１】図１０における XI−XI 線断面図であり、
（ａ）は回転中立位置を示し、（ｂ）は取付部材に対し
て把持操作部材の台座体を反時計回りに回転させた状態
を示し、（ｃ）は取付部材に対して把持操作部材の台座
体を時計回りに回転させた状態を示したものである。

【符号の説明】

１…装置本体、４０…操作レバー、５０…ポテンショメ
ータ、１１０…取付部材、１１０ｂ…基底部、１１０ｃ
…摺動軸部、１１４…回転角規定ボルト、１２０…把持
操作部材、１２１，１９０…台座体、１２１ａ…摺動
孔、１２３…外装体、１２３ｄ…横溝、１２３ｅ…凹
部、１２４…収容室、１３０，１８０…回転復帰バネ、
１４０…第３ポテンショメータ、１４１…第３ポテンシ
ョメータの本体ケース、１４２…第３ポテンショメータ
の回転軸、１５０…圧接バネ。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月５日（１９９８．８．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作レバー（４０）の先端部に装着され
   る取付部材（１１０）と、 この取付部材（１１０）に対して前記操作レバー（４
   ０）の延在方向に沿った軸心回りに回転可能に配設し、
   前記取付部材（１１０）との間に収容室（１２４）を構
   成する把持操作部材（１２０）と、 前記収容室（１２４）の内部に収容させ、前記把持操作
   部材（１２０）と前記取付部材（１１０）との相対回転
   角に応じた制御信号を出力する電気信号発生手段（１４
   ０）とを備えることを特徴とする制御信号発生装置。
2. 【請求項２】 装置本体（１）に配設した操作レバー
   （４０）を傾動させることにより、この操作レバー（４
   ０）の傾動量に対応した制御信号を発生するようにした
   制御信号発生装置において、 前記操作レバー（４０）の先端部に装着される取付部材
   （１１０）と、 この取付部材（１１０）に対して前記操作レバー（４
   ０）の延在方向に沿った軸心回りに回転可能に配設し、
   前記取付部材（１１０）との間に収容室（１２４）を構
   成する把持操作部材（１２０）と、 前記収容室（１２４）の内部に収容させ、前記把持操作
   部材（１２０）と前記取付部材（１１０）との相対回転
   角に応じた制御信号を出力する電気信号発生手段（１４
   ０）とを備えることを特徴とする制御信号発生装置。
3. 【請求項３】 前記取付部材（１１０）が、 前記操作レバー（４０）に着脱可能に配設される基底部
   （１１０ｂ）と、 この基底部（１１０ｂ）の先端面から突出し、先端部に
   前記電気信号発生手段（１４０）の駆動部（１４２）が
   連結される摺動軸部（１１０ｃ）とを有する一方、前記
   把持操作部材（１２０）が、 中心部に前記取付部材（１１０）の摺動軸部（１１０
   ｃ）を回転可能に嵌挿させる貫通孔（１２１ａ）を有
   し、かつ前記電気信号発生手段（１４０）の本体（１４
   １）を保持する台座体（１２１，１９０）と、 前記台座体（１２１，１９０）との相対回転を規制した
   状態で、該台座体（１２１，１９０）および前記電気信
   号発生手段（１４０）の外周部を囲む外装体（１２３）
   とを具備することを特徴とする請求項１または請求項２
   記載の制御信号発生装置。
4. 【請求項４】 前記把持操作部材（１２０）と前記取付
   部材（１１０）との間に、互いの相対回転角を規定する
   回転角規定手段を設けたことを特徴とする請求項１また
   は請求項２または請求項３記載の制御信号発生装置。
5. 【請求項５】 前記台座体（１２１，１９０）および前
   記外装体（１２３）を前記把持操作部材（１２０）の回
   転軸心に沿って相対的に移動可能に配設し、かつ前記回
   転角規定手段が、 前記取付部材（１１０）に設けた突起（１１４）と、 前記取付部材（１１０）と前記把持操作部材（１２０）
   との相対回転に伴う前記突起（１１４）の移動域を収容
   する態様で前記外装体（１２３）に設け、かつ両端部に
   おいて前記突起（１１４）に当接することにより、該突
   起（１１４）を介して前記取付部材（１１０）に対する
   前記把持操作部材（１２０）の回転を阻止する規定用長
   孔（１２３ｄ）と、 前記規定用長孔（１２３ｄ）の中央部に形成し、前記取
   付部材（１１０）および前記把持操作部材（１２０）が
   互いに回転中立位置にある場合に前記突起（１１４）を
   収容する凹部（１２３ｅ）と、 前記外装体（１２３）と前記台座体（１２１，１９０）
   との間に作用し、前記取付部材（１１０）および前記把
   持操作部材（１２０）が互いに回転中立位置にある場合
   に前記突起（１１４）を前記凹部（１２３ｅ）に圧接さ
   せた状態に保持する圧接バネ（１５０）とを備えること
   を特徴とする請求項４記載の制御信号発生装置。
6. 【請求項６】 前記取付部材（１１０）と前記把持操作
   部材（１２０）との間に作用し、これら取付部材（１１
   ０）および把持操作部材（１２０）を互いに回転中立位
   置に保持させる回転復帰バネ（１３０，１８０）を設け
   たことを特徴とする請求項１または請求項２または請求
   項３または請求項４または請求項５記載の制御信号発生
   装置。