JP2021043778A - 操作装置、及びその押付力調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 カムの外周面に対する係合部材の押付力の調整を容易にすることができる操作装置を提供する。【解決手段】 操作装置は、操作具の操作方向に応じた方向に且つ操作具の操作量に応じた回動角度にて回動し、その外周面に段差を有するカムと、カムを回動すべくカムに取り付けられるカム軸と、カムの外周面に当接し、段差に係合することによってカムの回動を抑制する係合部材と、電磁力によって係合部材をカムの外周面に対して押し付けて係合部材を段差に係合させ、且つ係合部材の位置に応じた電磁力を係合部材に与える電磁押付機構と、を備え、カムは、カム軸が挿通されている挿通孔を有し、カム軸は、挿通孔に挿通される取付部と、回動可能に支持される被支持部とを有し、取付部及び被支持部の各々の軸線を互いに偏芯させて形成され、取付部は、被支持部を回動させることによって挿通孔における角度位置を変えることができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、操作具の操作方向に応じて出力方向を切換え且つ操作具の操作量に応じた値の出力を発生させる操作装置、及びその押付力調整方法に関する。

クレーン等の建設機械は、例えばブーム用及び巻上用のアクチュエータを遠隔操作するための操作装置、例えば油圧操作弁を備えており、油圧操作弁は傾動可能なレバーを有している。油圧操作弁は、レバーの傾動方向及び傾倒量に応じた圧力信号を出力し、出力される圧力信号に応じた流量の作動油を油圧駆動装置からアクチュエータに供給させる。このような機能を有する油圧操作弁は、ディテント機能を有しており、ディテント機能によって所定の傾動量傾動させた位置でレバーを一時的に保持することができる。このような機能を有する油圧操作弁としては、例えば特許文献１の油圧操作弁が知られている。

特許文献１に記載の油圧操作弁は、レバーと一体的に回動するカムディスクを備え、カムディスクの外周面には鋼球が電磁吸着機構によって押し付けられている。鋼球は、レバーを傾動させると回動するカムディスクの外周面に沿って相対変位する。またカムディスクの外周面には、段差が形成されており、レバーを傾動させていくと鋼球が段差から落ちる。段差から落ちた後、傾動させたレバーを中立方向に戻そうとすると落ちた鋼球が段差に当たり、レバーの戻りが阻止される、即ちカムディスクがディテントされる。他方、鋼球は電磁吸着機構によってカムディスクに押し付けられているだけであるので、その押付力に応じた解除力以上の力をレバーに与えることによってカムディスクのディテント状態を解除することができ、その解除力は電磁吸着機構に流す電流を変えることによって調整することができる。

特許第５４３８７１０号明細書

特許文献１に記載の油圧操作弁では、その電磁吸着機構において鋼球を外周面に押し付ける押付力が吸着板とコイルとの距離の変化に鋭敏である。それ故、吸着板とコイルとの距離が僅かに変化するだけでも大きく押付力が変化する。従って、本機構を製品に適用する場合は、吸着板とコイルの距離が製品毎にばらつきがないようにすることが好ましい。

しかし、吸着板とコイルとの距離は、電磁吸着機構を構成する各部品やカムディスク等における寸法精度や組付け精度等の様々な原因によってばらつきが生じ、それが必ずしも一定の範囲に収まらない。そのため、電磁吸着機構に流す電流を調整するだけでは、押付力において調整しきれない程の大きなばらつきが生じることがある。このような押付力のばらつきを防ぐために、各部品の寸法公差を小さく設定したり、使用する部品を組み替えたりすることが考えられるが、寸法公差を小さくして各部品を製造することは容易でなく、また組み替え作業は大きな負担となる。

そこで本発明は、カムの外周面に対する係合部材の押付力の調整を容易にすることができる操作装置を提供することを目的としている。

本発明の操作装置は、操作具の操作方向に応じて出力方向を切換え且つ前記操作具の操作量に応じた値の出力を発生させる操作装置であって、前記操作具の操作方向に応じた方向に且つ前記操作具の操作量に応じた回動角度にて回動し、その外周面に段差を有するカムと、前記カムを回動すべく前記カムに取り付けられるカム軸と、前記カムの外周面に当接し、前記段差に係合することによって前記カムの回動を抑制する係合部材と、電磁力によって前記係合部材を前記カムの外周面に対して押し付けて前記係合部材を前記段差に係合させ、且つ前記係合部材の位置に応じた電磁力を前記係合部材に与える電磁押付機構と、を備え、前記カムは、前記カム軸が挿通されている挿通孔を有し、前記カム軸は、前記挿通孔に挿通される取付部と、回動可能に支持される被支持部とを有し、前記取付部及び前記被支持部の各々の軸線を互いに偏芯させて形成され、前記取付部は、前記被支持部を回動させることによって前記挿通孔における角度位置を変えることができるものである。

本発明に従えば、取付部及び被支持部の各々の軸線を互いに偏芯しているので、被支持部を回して挿通孔における取付部の角度位置を変えることによって、回動軸とカムとの相対位置関係を調整することができる。これにより、段差と係合する際の係合部材の位置を変えることができる。係合部材は、電磁押付機構から電磁力を受けて外周面に押し付けられており、その押付力は、係合部材の位置に応じて変化する。それ故、被支持部を回して挿通孔における取付部の角度位置を変えることによって、係合部材の押付力を調整することができる、即ちディテント解除力の調整を容易に行うことができる。

上記発明において、前記カムは、前記段差を少なくとも２つ有しており、前記２つの段差は、前記操作具が操作されていない中立位置に前記カムがいる状態において、前記係合部材に対して回動方向一方側及び他方側に夫々位置していることが好ましい。

上記構成に従えば、被支持部を回して取付部の角度位置を変えることによって一方の係合部材の押付力を強くしつつ他方の係合力を弱めることができ、両方の係合力を合わせるように調整することができる。

上記発明において、前記カム軸は、前記取付部の外周面を前記被支持部の外周面に内接させるようにして形成されていることが好ましい。

上記構成に従えば、カム軸の強度を支持しつつ各部の軸線の偏差量を大きくすることができ、係合力の調整幅を大きくすることができる。

上記発明において、前記被支持部は、前記挿通孔における前記取付部の角度位置を確かめることができる目印が形成されていることが好ましい。

上記構成に従えば、押付力を調整すべく取付部の角度位置を変える際に、被支持部を何れの方向にどれくらいの回したかを容易に判断することができる。更に、どれぐらいの角度を回せば所望の押付力が得られるかということも判断しやすくなり、調整作業の時間を短くすることができる。

本発明の操作装置の押付力調整方法は、操作具の操作方向に応じた方向に且つ前記操作具の操作量に応じた回動角度にて回動し、その外周面に段差を有するカムと、前記カムを回動すべく前記カムに取り付けられるカム軸と、前記カムの外周面に当接し、前記段差に係合することによって前記カムの回動を抑制する係合部材と、電磁力によって前記係合部材を前記カムの外周面に対して押し付けて前記係合部材を前記段差に係合させ、且つ前記係合部材の位置に応じた電磁力を前記係合部材に与える電磁押付機構と、を備える操作装置の押付力調整方法であって、前記カムは、前記カム軸が挿通されている挿通孔を有し、前記カム軸は、前記挿通孔に挿通される取付部と、回動可能に支持される被支持部とを有し、前記取付部及び前記被支持部の各々の軸線を互いに偏芯させて形成され、前記被支持部を回動させて前記挿通孔における前記取付部の角度位置を変えることによって、前記係合部材を前記カムの外周面に押し付ける押付力を調整する方法である。

本発明に従えば、取付部及び被支持部の各々の軸線を互いに偏芯しているので、被支持部を回して挿通孔における取付部の角度位置を変えることによって、回動軸とカムとの相対位置関係を調整することができる。これにより、段差と係合する際の係合部材の位置を変えることができる。係合部材は、電磁押付機構から電磁力を受けて外周面に押し付けられており、その押付力は、係合部材の位置に応じて変化する。それ故、被支持部を回して挿通孔における取付部の角度位置を変えることによって、係合部材の押付力を調整することができる、即ちディテント解除力の調整を容易に行うことができる。

本発明によれば、カムの外周面に対する係合部材の押付力の調整を容易にすることができる

本発明の実施形態に係る油圧操作弁の一部分を示す断面図である。 図１の油圧操作弁のカムディスク及び電磁吸着機構を抜き出して示す断面図であり、（ａ）は、カムディスクの側方断面図及び正面断面であり、（ｂ）は、カムディスク及び電磁吸着機構を示す側方断面図である。 図２の油圧操作弁においてレバーを傾倒させた状態を示す側方断面図であり、（ａ）は、油圧操作弁のレバーを前方に傾倒した状態を示し、（ｂ）は、油圧操作弁のレバーを後方に傾倒した状態を示している。 図２の油圧操作弁のカムディスク及び電磁吸着機構に関して、カム軸を時計回りに９０度回転させた状態を示す断面図であり、（ａ）は、カムディスクの側方断面図及び正面断面であり、（ｂ）は、カムディスク及び電磁吸着機構を示す側方断面図である。 図４の油圧操作弁においてレバーを傾倒させた状態を示す側方断面図であり、（ａ）は、油圧操作弁のレバーを前方に傾倒した状態を示し、（ｂ）は、油圧操作弁のレバーを後方に傾倒した状態を示している。 図２の油圧操作弁のカムディスク及び電磁吸着機構に関して、カム軸を反時計回りに９０度回転させた状態を示す断面図であり、（ａ）は、カムディスクの側方断面図及び正面断面であり、（ｂ）は、カムディスク及び電磁吸着機構を示す側方断面図である。 図６の油圧操作弁においてレバーを傾倒させた状態を示す側方断面図であり、（ａ）は、油圧操作弁のレバーを前方に傾倒した状態を示し、（ｂ）は、油圧操作弁のレバーを後方に傾倒した状態を示している。

以下、本発明に係る実施形態の操作装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する操作装置は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

図１に示すような操作装置の一例である油圧操作弁１は、例えばクレーン等の建設機械の運転席に設けられ、図示しないアクチュエータ（例えば、ブームシリンダ及びバケットシリンダ）に流れる作動油の方向及び流量を制御すべく用いらえる。油圧操作弁１は、例えば運転席のコンソールに固定されるハウジング２を備え、ハウジング２には、第１及び第２プッシュロッド３，４が上下方向に変位可能に収容されている。第１及び第２プッシュロッド３，４は、下方に変位することで図示しない２つのスプールを夫々押下げるようになっている。これら２つのスプールは、何れもハウジング２と共に方向切換弁を夫々構成し、押下げられることでメイン油圧切換弁を介してアクチュエータの対応するポートに作動油を夫々流すようになっている。即ち方向切換弁は、第１及び第２プッシュロッド３，４が基準位置から夫々押下げられることでその押下げた量に応じた値の二次圧（即ち、出力）を発生するようになっており、第１及び第２プッシュロッド３，４には、それらを基準位置から押し下げるべくカムディスク７が当接している。

カムディスク７は、大略矩形状に形成されており、その短尺方向（即ち、図１の紙面上下方向）両端が並行且つ平坦に形成されている。また、カムディスク７の長尺方向（即ち、前後方向であって図１の紙面左右方向）両端にある外周面７ａ，７ｂは、大略円弧状に形成され、それらは大略同一円状に形成されている。また、カムディスク７には、幅方向（即ち、左右方向であって図１の紙面前後方向）に貫通する挿通孔７ｃが形成されており、そこには、カム軸８が挿通されている。カム軸８は、その両端部に被支持部８ａ，８ａを有しており（図２（ａ）参照）、それらがハウジング２に回動可能に支持されている。また、カム軸８は、その中間部分に取付部８ｂを有しており（図２（ａ）参照）、そこにカムディスク７を挿通させて取り付けられている。なお、図２（ａ）では、カムディスク７を側方から見た側方断面図、及びカムディスク７を切断線ＩＩ−ＩＩで切断した正面断面図が示されている。このように構成されているカムディスク７は、カム軸８の周りを回動するようにハウジング２内に設けられており、カムディスク７には、それを回動させるべくその上端面７ｄにレバー９が一体的に設けられている。

操作具の一例であるレバー９は、カムディスク７の上端面７ｄと直交するように延在しており、レバー９が鉛直方向に延在している状態がカムディスク７の自然状態（即ち、中立状態）であり、このときのカムディスク７の位置を中立位置としている。この中立位置では、カムディスク７の下端面７ｅが第１及び第２プッシュロッド３，４の両方の上端部に当接しており、この位置からレバー９を前方（即ち、所定方向一方であって図１の左方）に傾動させてカムディスク７を右上がりに傾けることで第１プッシュロッド３が下方に押下げられる。逆に、レバー９を後方（即ち、所定方向他方であって図１の右方）に傾動させてカムディスク７を左上がりに傾けることで第２プッシュロッド４が下方に押下げられる。また、カムディスク７、レバー９の傾倒角度（即ち、操作量）に応じた回動角度にて回動するようになっており、レバー９を傾倒すると、第１又は第２プッシュロッド３，４は、レバー９の傾動角度（即ち、カムディスク７の回動角度）に応じた押下げ量だけ押下げられる。これにより、方向切換弁はその押下げ量に応じた二次圧を発生する。即ち、油圧操作弁１は、レバー９の操作方向に応じて出力方向を切換え且つレバー９の傾倒量に応じた二次圧を発生する。

このように構成される油圧操作弁１は、ディテント機能（即ち、カムディスク７を所定の回動角度位置にて保持する機能）を有しており、その機能を達成すべく２つのディテント機構１１，１２を備えている。即ち、２つのディテント機構１１，１２は、カムディスク７が中立位置から回動した後、所定の角度位置にてカムディスク７を保持し且つカムディスク７が中立位置に戻ることを阻止する。このような機能を有する２つのディテント機構１１，１２は、ハウジング２に設けられ、互いにカムディスク７の長手方向の中心を通る中心面に対し略対称な位置に配置されている。このように配置されている２つのディテント機構１１，１２の各々は、互いに異なるタイプのディテントであり、一方が機械式の第１ディテント機構１１であり、他方が電磁式の第２ディテント機構１２である。

第１ディテント機構１１は、ハウジング２１と、可動片２２と、鋼球２３と、ディテントばね２４とを有している。ハウジング２１は、大略有底筒状に形成されており、その開口側をカムディスク７の前側の外周面、即ち前面７ａに向けるようにしてハウジング２に取り付けられている。また、ハウジング２１の中には、可動片２２がその軸線に沿って摺動可能に収容され、可動片２２は、その先端をカムディスク７の前面７ａに向けて配置されている。このように配置されている可動片２２の先端には、鋼球２３が取り付けられている。また、ハウジング２１には、鋼球２３をカムディスク７の前面７ａに当接させるべくディテントばね２４が収容されており、ディテントばね２４は、可動片２２を付勢して鋼球２３をカムディスク７の前面７ａに押し付けている。このように鋼球２３が押し付けられるカムディスク７の前面７ａは、鋼球２３と共にディテント機能を達成すべく以下のように形状を有している。

即ち、カムディスク７の前面７ａには、複数の溝が形成されており、本実施形態では３つの凹溝１３，１４，１５が形成されている。３つの凹溝１３，１４，１５は、Ｖ字状の溝であり、前面７ａに等間隔をあけて形成されている。真ん中に形成される凹溝１３は、カムディスク７が中立位置にある時に第１ディテント機構１１の鋼球２３が嵌まり込んで係合するように配置され、残りの２つの凹溝１４，１５は、凹溝１３から所定の規制角度±θ１だけ夫々離れた位置に形成されており、カムディスク７を規制角度±θ１回動させた際に鋼球２３が各凹溝１４，１５に嵌まり込む。即ち、油圧操作弁１では、レバー９が中立位置に位置する際、及びレバー９を中立位置から規制角度±θ１だけ傾動させた際に第１ディテント機構１１によってカムディスク７がディテントされ、レバー９がその姿勢にて保持される。このように油圧操作弁１では、第１ディテント機構１１によって３つの位置にてカムディスク７をディテントすることができるが、更に２つの位置においてカムディスク７をディテントすべく、油圧操作弁１は第２ディテント機構１２を備えている。

第２ディテント機構１２は、電磁吸着機構３１と鋼球３２とを有している。電磁押付機構の一例である電磁吸着機構３１は、ハウジング４１と、ロッド４２と、コイル４３と、吸着板４４と、ばね部材４５とを有している。即ち、ハウジング４１は、大略有底円筒状に形成されており、その開口側をカムディスク７の後側の外周面（即ち、長尺方向一方側の外周面）、即ち後面７ｂに向けるようにしてハウジング２に取り付けられている。また、ハウジング４１の中には、ロッド４２がその軸線に沿って可動可能に収容されており、ロッド４２は、その先端をカムディスク７の後面７ｂに向けて配置されている。また、ロッド４２の先端には、係合部材である鋼球３２が取り付けられており、この鋼球３２がハウジング４１から突き出た状態でカムディスク７の後面７ｂに当接している。そして、鋼球３２をカムディスク７の後面７ｂに押し付けるべくハウジング４１内にはコイル４３が設けられている。

コイル４３は、大略円筒状に形成されており、その中にロッド４２の基端側部分を挿入させるようにしてハウジング４１内の底側に配置されている。また、ロッド４２の基端部には、コイル４３に対応させるように吸着板４４が設けられている。吸着板４４は、強磁性材料からなる大略円板状の部材であり、コイル４３より大径に形成されている。また、吸着板４４は、コイル４３とハウジング４１の底部との間に配置されており、吸着板４４とハウジング４１の底部との間には、ばね部材４５が配置されている。ばね部材４５は、例えば圧縮コイルばねであり、吸着板４４を介してロッド４２を付勢し、鋼球３２をカムディスク７の後面７ｂに押し付けている。

このように構成されている第２ディテント機構１２では、コイル４３が図示しない制御装置に電気的に接続されており、そこから出力される信号に応じた電磁力を発生して吸着板４４を吸着する。これにより、鋼球３２がロッド４２を介してカムディスク７の後面７ｂに押され、ばね部材４５の付勢力と電磁力（即ち、吸着力）とに応じた押付力によって鋼球３２がカムディスク７の後面７ｂに押し付けられる。このように鋼球３２が押し付けられるカムディスク７の後面７ｂは、鋼球３２と共にディテント機能を達成すべく以下のような形状を有している。

即ち、カムディスク７の後面７ｂは、前述の通り大略円弧状に形成されているが、その中央領域７ｆがカムディスク７の半径方向の外方に突出している。中央領域７ｆの先端面は、上端面７ｄ及び下端面７ｅに直交するよう平坦に形成されており、カムディスク７が中立位置にある状態においてこの中央領域７ｆに鋼球３２が着座している。このように形成されるカムディスク７の後面７ｂでは、中央領域７ｆによってその周方向両側（即ち、カムディスク７の回動方向一方側及び他方側）が上側領域７ｇ及び下側領域７ｈが中央領域７ｆに対して半径方向内側に一段下がっており、各領域７ｇ，７ｈと中央領域７ｆとの間に段差４７，４８が形成されている。このような形状を有するカムディスク７は、第２ディテント機構１２と共に以下のようなディテント機能を達成する。

即ち、第２ディテント機構１２では、前述の通りばね部材４５によってロッド４２が付勢され、鋼球３２がカムディスク７の後面７ｂに押し付けられている。それ故、レバー９を傾倒させてカムディスク７を回動させていくと、やがて鋼球３２が段差４７（又は段差４８）に沿って上側領域７ｇ（又は下側領域７ｈ）に落ちる。鋼球３２は、落ちた後もばね部材４５によって上側領域７ｇ（又は下側領域７ｈ）に押し付けられ、レバー９を更に傾倒されることによって上側領域７ｇ（又は下側領域７ｈ）に沿ってそれの上を移動する。その後、レバー９を中立位置に戻すべく起こしてくと、やがて鋼球３２が段差４７（又は段差４８）に当接して係合する。これにより、レバー９が中立位置に戻ることが阻止される、即ちレバー９がディテントされる。他方、ディテントされている状態（即ち、ディテント状態）から力を加えてレバー９を起こすことによって、鋼球３２を４７（又は段差４８）に乗り上げさせてレバー９を中立位置に戻すことができる。即ち、ディテント解除力以上の力をレバー９に加えることによってレバー９を中立位置に戻すことができる。なお、ディテント解除力は、鋼球３２を押し付ける押付力によって調整することができる。例えば、油圧操作弁１では、コイル４３の電磁力を制御して（即ち、コイル４３に流す電流を制御して）鋼球３２の押付力を調整することによって、ディテント解除力を変えることができる。これにより、第２ディテント機構１２によってレバー９の所定の傾動角にて保持を可能にし、且つディテントを解除可能なディテント解除力を調整することができる。

このような機能を有する第２ディテント機構１２では、吸着板４４とコイル４３との距離を近づけた場合、距離に対する電磁力の変化率が大きくなり、それらの間の距離が僅かに変化するだけで押付力が大きく増減することになる。例えば、油圧操作弁１では、カムディスク７等の部品に寸法のばらつき及び組み付け精度等によって製品毎に吸着板４４とコイル４３との距離に僅かなばらつきが生じ、それによって押圧力にばらつきが生じる。また、カムディスク７等の部品に寸法のばらつき及び組み付け精度等によって、段差４７，４８から各領域７ｇ，７ｈに夫々落ち込んだ際の鋼球３２の位置、即ち鋼球３２がハウジング４１から突出する量（以下、「鋼球３２の突出量」という）にばらつきが生じる。即ち、鋼球３２が各領域７ｇ，７ｈに夫々落ち込んで段差４７，４８にてディテントされている状態において、段差４７，４８毎に鋼球３２の突出量に違いが生じる。鋼球３２の突出量の違いは、吸着板４４とコイル４３との距離の違いに直接関係するので、コイル４３に同じ電流を与えてもレバー９の傾倒方向に応じてディテント解除力に違いが生じることになる。

更に詳細に説明すると、油圧操作弁１では、１つの第２ディテント機構１２側と２つの段差４７，４８を形成したカムディスク７を用いることで高価な電磁吸着機構である第２ディテント機構１２、１つだけで２か所（即ち、各段差４７，４８）でのディテントを実現しており、これによって油圧操作弁１のコストダウンを図っている。他方で、油圧操作弁１では、第２ディテント機構１２を構成する各部品やカムディスク７等における寸法精度や組付け精度等の様々な原因によって、段差４７，４８におけるディテント解除力にばらつきが生じる。

このようなディテント解除力のばらつきをなくすべくディテント解除力を個別に調整したいが、前述の通り１つの第２ディテント機構１２で２か所の段差４７，４８でディテントを実現しているので、第２ディテント機構１２の吸引力を単に調整するだけでは２つの段差４７，４８におけるディテント解除力を同時に調整することしかできない。即ち、一方のディテント解除力が大きいからといって吸引力を下げると他方のディテント解除力も小さくなり、それらのばらつきをなくすことができない。このような事態を防ぐべく、各段差４７，４８の寸法の差を調整することが考えられるが、寸法の差を調整しながらカムディスク７を製造することは容易ではない。このような事態を抑制すべく、油圧操作弁１のカム軸８は以下のように構成されている。

即ち、カム軸８では、図２（ａ）の正面断面図に示すようにその両端部にある被支持部８ａが大径に形成され、一対の被支持部８ａは、ハウジング２に回動可能に軸支されている。即ち、カム軸８は、被支持部８ａの軸線Ｌ１まわりに回動する。また、カム軸８は、一対の被支持部８ａ，８ａの間、即ち中間部分にある取付部８ｂがそれらより小径に形成され、取付部８ｂは、一対の被支持部８ａ，８ａに対して偏芯させて配置されている。即ち、一対の被支持部８ａ，８ａが同軸線上に位置しているのに対し、取付部８ｂは、その軸線Ｌ２が一対の被支持部８ａ，８ａの軸線Ｌ１とずらして配置されている。また、本実施形態では、取付部８ｂが軸線方向一方から見て一対の被支持部８ａ，８ａに内接するように配置されており、取付部８ｂの外周面の一部分が一対の被支持部８ａ，８ａの外周面と面一に形成されている。このような形状を有するカム軸８は、取付部８ｂをカムディスク７の挿通孔７ｃに挿通させてカムディスク７に取り付けられており、挿通孔７ｃは、以下のような形状を有している。

即ち、挿通孔７ｃは、カム軸８を挿通可能に形成され、且つ取付部８ｂより大径に形成されている。それ故、取付部８ｂは、挿通孔７ｃにおいて下端面７ｅ側（即ち、下側であり短尺方向一方側）に寄せて配置され、その状態にて挿通孔７ｃ内で動かないよう止めねじ１０で押さえ付けて保持されている。即ち、カムディスク７には、その上端面７ｄから挿通孔７ｃに向かって伸びるねじ孔７ｋが形成されており、ねじ孔７ｋに止めねじ１０が螺合されている。螺合された止めねじ１０は、その先端部をねじ孔７ｋから挿通孔７ｃに突出させており、その先端部を取付部８ｂに押し当てられている。これにより、取付部８ｂは、止めねじ１０とカムディスク７の内壁とで挟持され、挿通孔７ｃ内にてカムディスク７に保持される。

このように構成されている油圧操作弁１は、例えば図２（ａ）に示すように被支持部８ａの軸線Ｌ１と取付部８ｂの軸線Ｌ２とが前後方向に並び且つ軸線Ｌ１が軸線Ｌ２の後側（即ち、図２（ａ）の紙面右側であって第２ディテント機構１２側）に位置するようにカム軸８をカムディスク７に取り付けられている。このような基準姿勢では、設計上、上側の段差４７である第１段差４７と軸線Ｌ１、即ち回動軸線Ｌ１との距離ｍ１と、下側の段差４７である第２段差４８と回動軸線Ｌ１との距離ｍ２とが同じになる（図２（ｂ）参照）。即ち、基準姿勢で取り付けられた場合、カムディスク７を時計回りの方向に回転させた際（即ち、レバー９を前方に傾倒させた際）の第１段差４７と回動軸線Ｌ１との距離ｍ１１（図３（ａ）参照）と、カムディスク７を反時計回りの方向に回転させた際（即ち、レバー９を前方に傾倒させた際）の第２段差４８と回動軸線Ｌ１との距離ｍ２１との距離が同じになる。それ故、第１段差４７における鋼球３２の突出量と第２段差４８における鋼球３２の突出量とを同じにすることができ、設計上では第１段差４７側のディテント解除力、即ち第１ディテント解除力と、第２段差４８側のディテント解除力、即ち第２ディテント解除力とが同じになる。

他方、第２ディテント機構１２を構成する各部品やカムディスク７等における寸法精度や組付け精度等に起因して距離ｍ１，ｍ２は必ずしも同じにならず、２つのディテント解除力にばらつきが生じることがある。このような場合、油圧操作弁１では、カム軸８をカムディスク７に取り付ける際のカム軸８の姿勢（即ち、角度位置）を変えることによって、カムディスク７を回動させた際の鋼球３２の挙動（即ち、位置の推移）を変え、各段差４７，４８におけるディテント解除力を個別に調整することができる。

即ち、図４（ａ）に示すように基準姿勢から時計回りに９０度角変位させた場合（即ち、被支持部８ａの軸線Ｌ１と取付部８ｂの軸線Ｌ２とが上下方向に並び且つ軸線Ｌ１が軸線Ｌ２の下側に位置するようにカム軸８をカムディスク７に取り付けた姿勢）場合、カムディスク７を時計回りに回転させた際における第１段差４７と回動軸線Ｌ１との距離ｍ２１を基準姿勢の場合に比べて長くすることができる。他方、カムディスク７を時計回りに回転させた際における第２段差４８と回動軸線Ｌ１との距離ｍ２２は基準姿勢の場合に比べて短くなる（図４（ｂ）参照）。このようにカム軸８の姿勢を変えることで、基準姿勢の場合に比べて第１段差４７における球３２の突出量を小さく（図５（ａ）参照）、また第２段差４８における鋼球３２の突出量を大きくすることができる（図５（ｂ）参照）。これにより、基準姿勢の場合に比べて第１ディテント解除力を弱め、第２ディテント解除力を強めることができる。なお、図４（ａ）では、カムディスク７を側方から見た側方断面図、及びカムディスク７を切断線ＩＶ−ＩＶで切断した正面断面図が示されている。

他方、図６（ａ）に示すように基準姿勢から反時計回りに９０度角変位させた場合（即ち、被支持部８ａの軸線Ｌ１と取付部８ｂの軸線Ｌ２とが上下方向に並び且つ軸線Ｌ１が軸線Ｌ２の上側に位置するようにカム軸８をカムディスク７に取り付けた姿勢の場合）、カムディスク７を時計回りに回転させた際における第１段差４７と回動軸線Ｌ１との距離ｍ３１を基準姿勢の場合に比べて短くすることができる。他方、カムディスク７を時計回りに回転させた際における第２段差４８と回動軸線Ｌ１との距離ｍ３２は基準姿勢の場合に比べて長くなる（図６（ｂ）参照）。これにより、基準姿勢の場合より、第１段差４７において鋼球３２の突出量を大きくし（図５（ａ）参照）、また第２段差４８において鋼球３２の突出量を更に小さくすることができる（図５（ｂ）参照）。即ち、基準姿勢の場合より第１ディテント解除力を更に強め、第２ディテント解除力を更に弱めることができる。なお、図６（ａ）では、カムディスク７を側方から見た側方断面図、及びカムディスク７を切断線ＶＩ−ＶＩで切断した正面断面図が示されている。

このように油圧操作弁１では、カム軸８にカムディスク７を取り付けて保持させる際にカム軸８の角度位置を調整しながらねじ止めすることによって、第１及び第２ディテント解除力を調整することができる。例えば、基準姿勢にてカム軸８にカムディスク７を取り付けた状態において、第１ディテント解除力が第２ディテント解除力より強い場合には、止めねじ１０を緩め、カム軸８の角度位置を変えるべく基準姿勢から時計回りに任意の角度だけ角変位させる。これにより、第１ディテント解除力を弱め、且つ第２ディテント解除力を強めることができる。他方、第１ディテント解除力が第２ディテント解除力より弱い場合には、止めねじ１０を緩め、カム軸８の角度位置を変えるべく基準姿勢から反時計回りに任意の角度だけ角変位させる。これにより第１ディテント解除力を強め、且つ第２ディテント解除力を弱めることができる。このようにしてカム軸８の角度位置を変えることによって、２つのディテント解除力を調整し、２つのディテント解除力を合わせることができる。

このように構成されている油圧操作弁１では、前述するようにカムディスク７に挿通されているカム軸８を角変位させる、例えば時計回りに回すことによって第１ディテント解除力を弱め且つ第２ディテント解除力を強めたり、また反時計回りに回すことによって第１ディテント解除力を強め且つ第２ディテント解除力を弱めたりすることができる。このようなディテント解除力調整方法（即ち、押付力調整方法）によってディテント解除力（即ち、押付力）を調整することができ、調整することによって、２つのディテント解除力を合わせたり第１ディテント解除力と第２ディテント解除力との相対的な力の大きさを変化させたりすることができる。なお、第１ディテント解除力及び第２ディテント解除力の絶対的な大きさについては、コイル４３に流す電流によって調整することができる。

また、カム軸８は、その角度位置を変えるべく例えば突起片８ｄを有している。突起片８ｄは、例えば図２に示すように被支持部８ａと同径の円柱状に形成され、その一部が切り欠かれて平坦部８ｅが形成されている。平坦部８ｅは、平坦になっており、そこに治具等を当てて突起片８ｄを挟むことによってカム軸８を回転することができる。また、カム軸８の平坦部８ｅは、基準姿勢において後方を向き、更に基準姿勢から時計回りに９０度回転させると真上を向き、更に基準姿勢から反時計回りに９０度回転させると真下に向くように形成されており、平坦部８ｅがカム軸８の角度位置を確認するための目印となっている。即ち、平坦部８ｅの向きを見ながら各ディテント解除力を調整することによって調整作業を容易にすることができる。換言すると、押付力を調整すべく取付部８ｂの角度位置を変える際に、被支持部８ａを何れの方向にどれくらいの回したかを容易に判断することができる。更に、どれぐらいの角度を回せば所望の押付力が得られるかということも判断しやすくなり、調整作業の時間を短くすることができる。なお、カム軸８の角度位置を調整する手段及び目印は、必ずしも突起片８ｄである必要はなく、被支持部８ａに形成される溝等であってもよい。即ち、カム軸８は、一方の被支持部８ａに溝を形成し、その溝にドライバー等の治具を刺してカム軸８を回すようにしてもよい。これにより、被支持部８ａに形成される溝の延在する方向によってカム軸８の角度位置を確認することができる。

また、油圧操作弁１では、カム軸８において取付部８ｂが一対の被支持部８ａ，８ａに内接するように配置されている、即ち取付部８ｂの外周面の一部分が一対の被支持部８ａ，８ａの外周面と面一に形成されている。それ故、カム軸８の強度を維持しつつ、内接しない場合に比べて各部の軸線の偏差量を大きくとることができ、係合力の調整幅を大きくすることができる。

＜その他の実施形態について＞
本実施形態では、操作装置の一例として油圧操作弁１を説明したが、操作装置は必ずしも油圧操作弁１に限定されない。操作装置は、例えばレバー９の傾動量に応じた値の電流や電圧等の出力を発生する電気ジョイスティックのような操作装置であってもよい。また、油圧操作弁１は、２つのディテント機構１１，１２を備えているが、少なくとも電磁式のディテント機構である第２ディテント機構１２のみを備えていればよい。また、第２ディテント機構１２は、レバー９を前方及び後方の何れの方向に傾倒してもカムディスク７をディテントすることができるようになっているが、必ずしも両方向においてディテント可能に構成されている必要はない。即ち、第２ディテント機構１２は、レバー９を前方及び後方の何れかの方向に傾倒した場合だけ、カムディスク７をディテントするように構成されてもよい。この場合には、カム軸８の角度位置を変えることによってコイル４３に流す電流に対して発生するディテント解除力の大きさを調整することができる。また、カム、係合部材、及びカム軸についても、前述するカムディスク７、鋼球３２、及びカム軸８のような形状に限定されず、前記被支持部を回動させることによって前記挿通孔における角度位置を変えることができるような形状であればよい。

１ 油圧操作弁（操作装置）
７ カムディスク（カム）
７ｂ 後面（外周面）
７ｃ 挿通孔
７ｊ 中央面
８ カム軸
８ａ 被支持部
８ｂ 取付部
８ｅ 平坦部（目印）
９ レバー（操作具）
３１ 電磁吸着機構（電磁押付機構）
３２ 鋼球（係合部材）
４７ 第１段差
４８ 第２段差

Claims (5)

1. 操作具の操作方向に応じて出力方向を切換え且つ前記操作具の操作量に応じた値の出力を発生させる操作装置であって、
   前記操作具の操作方向に応じた方向に且つ前記操作具の操作量に応じた回動角度にて回動し、その外周面に段差を有するカムと、
   前記カムを回動すべく前記カムに取り付けられるカム軸と、
   前記カムの外周面に当接し、前記段差に係合することによって前記カムの回動を抑制する係合部材と、
   電磁力によって前記係合部材を前記カムの外周面に対して押し付けて前記係合部材を前記段差に係合させ、且つ前記係合部材の位置に応じた電磁力を前記係合部材に与える電磁押付機構と、を備え、
   前記カムは、前記カム軸が挿通されている挿通孔を有し、
   前記カム軸は、前記挿通孔に挿通される取付部と、回動可能に支持される被支持部とを有し、前記取付部及び前記被支持部の各々の軸線を互いに偏芯させて形成され、
   前記取付部は、前記被支持部を回動させることによって前記挿通孔における角度位置を変えることができる、操作装置。
2. 前記カムは、前記段差を少なくとも２つ有しており、
   前記２つの段差は、前記操作具が操作されていない中立位置に前記カムがいる状態において、前記係合部材に対して回動方向一方側及び他方側に夫々位置している、請求項１に記載の操作装置。
3. 前記カム軸は、前記取付部の外周面を前記被支持部の外周面に内接させるようにして形成されている、請求項１又は２に記載の操作装置。
4. 前記被支持部は、前記挿通孔における前記取付部の角度位置を確かめることができる目印が形成されている、請求項１乃至３の何れか１つに記載の操作装置。
5. 操作具の操作方向に応じた方向に且つ前記操作具の操作量に応じた回動角度にて回動し、その外周面に段差を有するカムと、前記カムを回動すべく前記カムに取り付けられるカム軸と、前記カムの外周面に当接し、前記段差に係合することによって前記カムの回動を抑制する係合部材と、電磁力によって前記係合部材を前記カムの外周面に対して押し付けて前記係合部材を前記段差に係合させ、且つ前記係合部材の位置に応じた電磁力を前記係合部材に与える電磁押付機構と、を備える操作装置の押付力調整方法であって、
   前記カムは、前記カム軸が挿通されている挿通孔を有し、
   前記カム軸は、前記挿通孔に挿通される取付部と、回動可能に支持される被支持部とを有し、前記取付部及び前記被支持部の各々の軸線を互いに偏芯させて形成され、
   前記被支持部を回動させて前記挿通孔における前記取付部の角度位置を変えることによって、前記係合部材を前記カムの外周面に押し付ける押付力を調整する、操作装置の押付力調整方法。
   

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