JP2789008B2 - 油圧操作レバー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械や走行車両の
油圧作業機のアクチュエーター等の操作に利用される操
作レバーの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の操作具において、操作レバーと切
換バルブの間をアームやリンク等を介さずに配線だけで
簡単に接続できる電気ジョイスティック式の操作レバー
が用いられるようになってきたのである。例えば、バッ
クホーの場合、ブームやバケット等を操作する操作レバ
ーは、図３に示すように、操作レバー１の回動中心に角
度センサー２を設け、該操作レバー１の回動方向（左右
又は前後）それぞれの基部にバネ６・６を設けてニュー
トラル位置に戻るようにし、該操作レバーを回動すると
その回動角の信号が制御回路３に送られて該制御回路３
から回動角に比例した値が切換コントロールバルブ４の
ソレノイド４ａ或いは４ｂに送られて切り換えられ、ア
クチュエーターである油圧シリンダー５が伸長或いは縮
小されるのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、操作レバーの
ニュートラル位置へは、バネ６・６により戻される構成
であり、アクチュエーターとは連結されていないため、
作業機の負荷に関係なく回動することになり、負荷に対
する反力がなく操作フィーリングが悪く、過負荷のまま
作業を行って作業機を傷めたり、リリーフバルブ７から
タンク側へ送油されることにより作動油の温度が高めら
れるのである。また、操作レバーをフルスロットル位置
から手を放すと、操作レバーがニュートラル位置を越え
て反対側まで回動して作業機も逆方向へ動きハンチング
を起こし、オペレーターが予測しない動きとなり大変危
険な状態となることがあるのである。そして、軽く操作
できるので、逆に重量感がなく安っぽい感じがしていた
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解消するために、次の如く構成したものである。請
求項１においては、油圧操作レバー１０の回動方向に支
持杆１３を突設し、該支持杆１３の２つの回動方向の各
々の側に、２本のバネ１４ａ・１４ｂを当接し、油圧操
作レバー１０を２本のバネ１４ａ・１４ｂによりニュー
トラル位置に向けて保持する構成において、前記支持杆
１３の２つの回動方向に当接する、２本のピストンロッ
ド１５ａ・１６ａと、該ピストンロッド１５ａ・１６ａ
が摺動する２本のシリンダー１５・１６を設け、該２本
のシリンダー１５・１６へ、作業機の往復動油圧シリン
ダー２０の２室へ送油する圧油を分岐し、かつ圧油の２
つの分岐部と、２本のシリンダー１５・１６との間に、
絞り２１・２２を介して送油し、操作レバー１０に油圧
シリンダー２０に掛かる負荷に応じた反力を与えるもの
である。

【０００５】請求項２においては、油圧操作レバー３０
の回動方向に支持杆３１を突設し、該支持杆３１の２つ
の回動方向の各々の側に、２本のバネ３２ａ・３２ｂを
当接し、油圧操作レバー３０を２本のバネ３２ａ・３２
ｂによりニュートラル位置に向けて保持する構成におい
て、該バネ３２ａ・３２ｂに、２本の切換バルブ３３・
３４のスプールを連接し、該スプールの反対側には、別
の２本のバネ４６・４７を介して、２本のシリンダー３
５・３６を設け、該シリンダー３５・３６にコントロー
ルバルブ３９へ送油するポンプポート側の油路より分岐
して圧油を供給し、該圧油供給回路には、リリーフバル
ブ４０と減圧器４１を介装し、負荷に応じた圧油を送油
すべく構成したものである。

【実施例】本発明が解決しようとする課題及び解決する
ための手段は以上の如くであり、次に、添付の図面に示
した、作業機をバックホーのブームとした実施例の構成
を説明する。図１は第一の実施例を示す油圧回路図であ
る。操作レバー１０の回動基部に角度センサー１１が配
設され、該角度センサー１１は制御回路１２と接続さ
れ、前記操作レバー１０には回動方向（水平）に支持杆
１３が突設され、該支持杆１３のそれぞれの回動方向側
にバネ１４ａ・１４ｂが当接されて、上方に付勢され、
更にシリンダー１５・１６のピストンロッド１５ａ・１
６ａの先端とも当接している。

【０００７】前記制御回路１２は、電磁比例形のコント
ロールバルブ１７のソレノイド１７ａ・１７ｂと接続さ
れ、該コントロールバルブ１７は油圧ポンプからの圧油
の吐出方向を切り換えるものであり、コントロールバル
ブ１７のポートＡには、ブーム１９を上下に回動するア
クチュエーターである油圧シリンダー２０のロッド側と
接続され、コントロールバルブ１７のポートＢには油圧
シリンダー２０のヘッド側と接続されている。

【０００８】また、ポートＡには絞り２１を介して前記
シリンダー１５と接続され、ポートＢには絞り２２を介
して前記シリンダー１６と接続されている。但し、バケ
ットやスイングアーム等を回動する油圧シリンダーのそ
れぞれにも操作レバー、角度センサー、電磁比例切換バ
ルブ等が接続されているが、本実施例では図示していな
い。

【０００９】このように構成することにより、操作レバ
ー１０を上げ方向に回動すると、角度センサー１１の信
号が制御回路１２を介して、ソレノイド１７ｂをＯＮし
てポートＢから油圧シリンダー２０のヘッド側に圧油を
送油して油圧シリンダー２０を伸長するのである。そし
て、伸長するに従って絞り２２を介してシリンダー１６
に送油される圧力が増加して、操作レバー１０のニュー
トラル側へ戻す反力が増加し、オペレーターは操作レバ
ー１０の操作に際して、負荷を感じとることができるの
である。ここで操作レバー１０をニュートラルへ戻す
か、或いは、手を放した場合でも、バネ１４ｂの付勢力
によりニュートラルへ戻るが、シリンダー１５内の作動
油は絞り２１を介してタンク側へ戻されるので、シリン
ダー１５はダンパーの役目を果たしてニュートラル位置
をオーバーすることなく戻り、反動は最小限に抑えられ
るのである。

【００１０】そして逆に、操作レバー１０を下げ方向に
回動すると、ソレノイド１７ａをＯＮしてポートＡか
ら、油圧シリンダー２０のロッド側に圧油が送油されて
ブーム１９が下降されて、前記同様に、油圧シリンダー
２０の縮小するに従って操作レバー１０のニュートラル
側へ戻す反力が増加するのである。また、図２に示す、
第二の実施例の油圧回路構成は、操作レバー３０に支持
杆３１が回動方向に突出され、該支持杆３１の両端下側
からバネ３２ａ・３２ｂにより付勢されている。該バネ
３２ａ・３２ｂは、切換バルブ３３・３４のスプールの
一端に当接され、他端はそれぞれ、バネ４６・４７を介
してシリンダー３５・３６のピストンロッドに当接され
ている。

【００１１】前記切換バルブ３３・３４は、コントロー
ルバルブ３９を切り換えるためのバルブであり、パイロ
ット油路４４・４５によりコントロールバルブ３９のス
プールを摺動させるようにしている。出力側のポートに
は、例えばブームを回動する油圧シリンダー３７が接続
されている。そして、ポンプポートにエンジンＥにより
駆動される油圧ポンプ２５が接続されている。また、エ
ンジンＥに油圧ポンプ２６が連結されて、前記切換バル
ブ３３・３４のポンプポートと接続されている。

【００１２】前記油圧ポンプ２５とポンプポートの間の
油路から分岐して、低圧のリリーフバルブ４０、単動形
の減圧器４１、連続形の減圧器４２からなる閉回路が接
続され、また高圧のリリーフバルブ４３も分岐して配設
され過負荷防止している。そして、減圧器４１と減圧器
４２の間から分岐してシリンダー３５・３６と接続さ
れ、該シリンダー３５・３６のピストンロッド先端と前
記切換バルブ３３・３４のスプールの間には、バネ４６
・４７が介装されている。

【００１３】このような構成により、操作レバー３０を
上昇側へ回動すると、支持杆３１を傾倒して切換バルブ
３４が切り換えられて、油圧ポンプ２６からの圧油がパ
イロット油路４５を介してコントロールバルブ３９を切
り換えて油圧シリンダー３７に油圧ポンプ２５からの圧
油を送油するのである。そして、伸長するに従って、油
圧シリンダー３７内の圧力が高まりリリーフバルブ４０
が開いて、減圧器４１を介して低圧の圧油が、シリンダ
ー３６に送油されて、操作レバー３０のニュートラル側
へ戻す反力が増加するのである。逆に操作レバー３０を
下降側へ回動すると、支持杆３１が傾倒して切換バルブ
３３が切り換えられ、油圧ポンプ２６からの圧油がパイ
ロット油路４４を介してコントロールバルブ３９を切り
換えて油圧シリンダー３７のピストンロッド側へ油圧ポ
ンプ２５からの圧油を送油し、圧力が高くなると、リリ
ーフバルブ４０、減圧器４１を介して低圧の圧油がシリ
ンダー３５に送油されて操作レバー３０の反力が増加す
るのである。

【００１４】

【発明の効果】以上のように構成したので、次のような
効果を奏するのである。請求項１の如く構成したので、
操作レバー１０を回動して、作業機の油圧シリンダー２
０を作動させたとき、圧力の上昇に応じて操作レバーの
反力も大きくなり、オペレーターは負荷の状態を手で確
認することができるようになり、無理な作業をすること
がなくなり、作業機を傷めることも少なくなったのであ
る。また、本発明においては、油圧操作レバー１０の回
動方向に支持杆１３を突設し、該支持杆１３の２つの回
動方向の各々の側に、２本のバネ１４ａ・１４ｂを当接
し、油圧操作レバー１０を２本のバネ１４ａ・１４ｂに
よりニュートラル位置に向けて付勢しているので、操作
レバー１０をニュートラルへ戻すのが容易となり、ま
た、オペレーターが操作レバー１０から手を放した場合
でも、バネ１４ａ，１４ｂの付勢力により、操作レバー
１０はニュートラルへ戻るのである。また、操作レバー
１０がニュートラルへ戻る場合に、シリンダー１５，１
６内の過剰の作動油は絞り２１，２２を経て、分岐部か
らコントロールバルブ１７を介してタンク側へ戻される
ので、シリンダー１５，１６はダンパーの役目を果たし
てニュートラル位置をオーバーすることなく戻り、反動
は最小限に抑えられるのである。

【００１５】請求項２の如く構成したので、作業機に負
荷が掛かって、作業機が動かない状態、即ち操作レバー
を操作しても意味が無い時に、作業機が故障して動かな
いのではなくて、負荷が掛かって動かない状態であると
いうことを、リリーフバルブ４０が作動して圧油を、シ
リンダー３５・３６へ供給している状態を、オペレータ
ーは操作レバー３０を介して確認できるので、操作レバ
ーを戻すこととなり、リリーフ時間が短くなり油温の上
昇も比較的小さくて済むのである。また、油圧操作レバ
ー３０の回動方向に支持杆３１を突設し、該支持杆３１
の２つの回動方向の各々の側に、２本のバネ３２ａ・３
２ｂを当接し、油圧操作レバー３０を２本のバネ３２ａ
・３２ｂによりニュートラル位置に向けて付勢している
ので、操作レバー３０をニュートラルへ戻すのが容易と
なり、また、オペレーターが操作レバー３０から手を放
した場合でも、バネ３２ａ，３２ｂの付勢力により、操
作レバー３０はニュートラル位置へ戻るのである。ま
た、操作レバー３０の回動方向と反対側にもシリンダー
を設けているので、このシリンダーがダンパーの役目を
果たし、操作レバーを回動状態から手を放してもオーバ
ーして逆の操作をすることがなく、ハンチング等が生じ
なくなり、不慮の事故等も生じなくなったのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す油圧回路図であ
る。

【図２】本発明の第二の実施例を示す油圧回路図であ
る。

【図３】従来の油圧回路図である。

【符号の説明】

１０・３０ 操作レバー １３・３１ 支持杆 １４・３２・４６・４７ バネ １５・１６・３５・３６ シリンダー １７・３９ コントロールバルブ ２０・３７ 油圧シリンダー ３３・３４ 切換バルブ ４０ リリーフバルブ ４１・４２ 減圧器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧操作レバー１０の回動方向に支持杆
   １３を突設し、該支持杆１３の２つの回動方向の各々の
   側に、２本のバネ１４ａ・１４ｂを当接し、油圧操作レ
   バー１０を２本のバネ１４ａ・１４ｂによりニュートラ
   ル位置に向けて保持する構成において、前記支持杆１３
   の２つの回動方向に当接する、２本のピストンロッド１
   ５ａ・１６ａと、該ピストンロッド１５ａ・１６ａが摺
   動する２本のシリンダー１５・１６を設け、該２本のシ
   リンダー１５・１６へ、作業機の往復動油圧シリンダー
   ２０の２室へ送油する圧油を分岐し、かつ圧油の２つの
   分岐部と、２本のシリンダー１５・１６との間に、絞り
   ２１・２２を介して送油し、操作レバー１０に油圧シリ
   ンダー２０に掛かる負荷に応じた反力を与えることを特
   徴とする油圧操作レバー。
2. 【請求項２】 油圧操作レバー３０の回動方向に支持杆
   ３１を突設し、該支持杆３１の２つの回動方向の各々の
   側に、２本のバネ３２ａ・３２ｂを当接し、油圧操作レ
   バー３０を２本のバネ３２ａ・３２ｂによりニュートラ
   ル位置に向けて保持する構成において、該バネ３２ａ・
   ３２ｂに、２本の切換バルブ３３・３４のスプールを連
   接し、該スプールの反対側には、別の２本のバネ４６・
   ４７を介して、２本のシリンダー３５・３６を設け、該
   シリンダー３５・３６にコントロールバルブ３９へ送油
   するポンプポート側の油路より分岐して圧油を供給し、
   該圧油供給回路には、リリーフバルブ４０と減圧器４１
   を介装し、負荷に応じた圧油を送油すべく構成したこと
   を特徴とする油圧操作レバー。