JP3694330B2

JP3694330B2 - レバー組立体

Info

Publication number: JP3694330B2
Application number: JP07568394A
Authority: JP
Inventors: デイビッド・ジョセフ・イーストン; テレンス・ダニエル・ピケット
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1994-04-14
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: CA2119812C; CA2119812A1; BR9401615A; EP0622718B1; EP0622718A1; JPH06333461A; US5343775A; DE59403349D1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、手動操作可能なレバーの位置の関数としての信号を発生させる制御レバー組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の乗物を作動させ、又は液圧機能を発揮させるべく、トラクタのような農業用車両に電動液圧弁が使用される場合が益々、増える傾向にある。かかる電動液圧弁の機能の利点を活用するためには、新たなオペレータの入力装置が必要とされる。
【０００３】
この問題点を解決するため、各種の設計が提案されている。例えば、その全てが本出願の出願人に譲渡された、1983年12月13日付けでバクスター（Baxter）等に付与された米国特許第4,419,907号、1984年4月3日付けでキトル（Kittle）等に付与された米国特許第4,440,040号、1984年3月27日付けでキトルに付与された米国特許第4,438,660号には、各種型式の多重モード制御レバー組立体が示されている。しかし、より簡単でしかもより低廉なレバー操作による装置が望まれている。また、一定の位置の範囲内における装置の位置の関数として直線的に変化する出力信号を発生することの出来る装置であって、該装置の所定の動作に応答して段階的に変化する出力信号を発生することが出来、更に、該装置の位置に依存して、オペレータに対し触覚的なフィードバック信号を提供し、その発生される出力信号の性質を表示することが出来る装置が望まれている。また、一定の範囲内におけるレバーの動きを平滑且つ均一にする装置であって、その範囲外のレバーの動きに対する抵抗力を段階的に増大させ、かかる範囲外にレバーを動かすためにレバーを異なる方向に動かすことを必要とし、更に、レバーを一定の位置に解放可能に保持する回り止め機能を提供する装置も望まれている。かかるレバーは、レバーの機能状況、及び該レバーによって制御される液圧機能をオペレータに認識させる、触覚的なフィードバック機能を提供することが出来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の一つの目的は、一定の範囲内におけるレバーの動きを平滑且つ均一にし、かかる範囲外でのレバーの動きに対する抵抗力を段階的に増大させる制御レバー組立体を提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、かかる範囲外でレバーを動かすためには、レバーを別の方向に動かすことを必要とする制御レバー組立体を提供することである。
【０００６】
本発明の更に別の目的は、レバーを一定の位置に解放可能に保持する回り止め機能を備える制御レバー組立体を提供することである。
【０００７】
本発明の更に別の目的は、簡単で且つ低廉な制御レバー組立体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記及びその他の目的は、レバー組立体が、側壁と、該側壁から突出する端部壁とを有するハウジングを備える、本発明によって実現される。端部壁には、枢着スロットが形成される。レバーは、該枢着スロット内に摺動可能に且つ枢動可能に受け入れられた枢着ピンを有し、その枢着ピンの軸線を中心として枢動可能である。レバーの下端部は、ローラを支承し、フォーク状に形成されている。このフォーク状端部は、電位差計のアームに結合される。枢着スロットは、レバーがその中心位置にあるとき、レバーの縦軸線に関してある角度を成して傾斜する方向に細長くしてある。レバーのばねを偏倚させ、該レバーを中心位置に付勢する。また、ハウジングはストッパ又は当接部を形成し、該ストッパ又は当接部は、枢着ピンが枢着スロット内で当接部に向けて動かない限り、レバーに係合して、該レバーが第一の変位位置に枢動するのを妨害する。回り止め装置は、ローラに係合し、レバーを変位位置に解放可能に保持する。この回り止め装置の一部は、ハウジングの中央部分から突出する可撓性部材によって形成される。作用面がローラに係合可能である。回り止めばねが偏倚されて、可撓性部材を枢着スロットに向けて付勢する。
【０００９】
【実施例】
図１を参照すると、レバー組立体１０は、側壁１２と、該側壁１２から突出する端部壁１４と、を有するハウジング１１を備えている。端部壁１４には、枢着スロット１６が形成される。レバー１８は、枢着スロット１６内に摺動可能に且つ枢動可能に受け入れられた枢着ピン２０を有し、中心位置（図示）からその片側の変位位置まで時計方向に及び反時計方向に枢動可能である。この枢着スロット１６は、枢着ピン２０の軸線に対し垂直な方向に、及びレバー１８がその中心位置にあるとき、レバー１８の縦軸線に関して傾斜した方向に細長くしてある。枢着スロット１６の底面は円筒状である。
【００１０】
タブ２２が側壁１２の底部中央部から及び、枢着スロット１６から離れて突出している。穴２４がタブ２２の中を貫通して延びている。一対の回り止め部材２６、２８が概して互いに離れる方向に且つタブ２２の外端からも離れる方向に伸長している。一対の湾曲棚状部３０、３２がタブ２２の両側において互いに離れる方向に伸長して、側壁１２の側端の途中まで達する。これらの棚状部３０、３２は、その全長に沿って側壁１２に剛性に接続されている。棚状部３０、３２は、枢着スロット１６内に中心決めしたある曲率半径を有する円弧に沿って伸長しており、平滑な案内面を形成している。回り止め部材２６、２８の内側部分は、棚状部３０、３２の対応する部分から離間され且つ該対応する部分に隣接している。これらの回り止め部材２６、２８は、タブ２２に接続されるその内端のみが側壁１２に接続されている。その結果、回り止め部材２６、２８の外端は、枢着スロット１６に近づく方向或は該枢着スロット１６から離れる方向に曲折し又は反ることが出来る。
【００１１】
回り止め部材２６は、概してレバー１８の方向を向いた第一の作用面、即ち傾斜面３４と、略スロット１６の方向を向いた第二の作用面３５と、該第二の作用面３５に関して傾斜し、レバー１８がその中心位置にあるとき、全体として、レバー１８から離れる方向を向いた第三の作用面、即ち傾斜面３６と、を形成するリッジ３３を備えている。回り止め部材２８は、全体として、レバー１８の方向を向いた第一の作用面、即ち傾斜面３８と、全体として、枢着スロット１６の方向を向いた第二の作用面３９と、を形成するリッジ３７を備えている。回り止めばね５０は、タブ２２の穴２４内に受け入れられたコイル部５２と、一対のアーム部５４、５６と、を有する。これら一対のアーム部５４、５６の各々は、対応する回り止め部材２６、２８の一つと係合する。回り止めばね５０は、偏倚されて、回り止め部材２６、２８の外端を枢着スロット１６に向けて付勢する。
【００１２】
側壁１２は、枢着スロット１６を中心とする曲率半径を有する円弧に沿って伸長する湾曲した案内面６０を形成している。また、該側壁１２は、案内面６０の一端に接続された第一の停止面６２を形成し、該第一の停止面６２は、円弧に対して略垂直に方向決めされている。
【００１３】
また、側壁１２は、第一の停止面６２から離間され、また、円弧に対して略垂直に方向決めされた第二の停止面６４をも形成している。また、側壁１２は、第二の停止面６４を第一の停止面６２に接続する棚状部６６を形成する。該棚状部６６は、円弧に対して略平行に伸長し、枢着スロット１６と棚状部６６との間の距離は、枢着スロット１６と案内面６０との間の距離より長い。Ｔ字形ばねタブ６８が側壁１２から突出し、枢着スロット１６と棚状部３０、３２の中心との間に整合される。
【００１４】
レバー１８は、枢着ピン２０から離れる方向に突出する第一のアーム７０と、枢着ピン２０及び第一のアーム７０から離れる方向に突出する第二のアーム７２と、を備えている。該第二のアーム７２は、溝７４を形成するフォーク状端部を有する。該第二のアーム７２は、ピン７８によって所定位置に保持されたローラ７６を支持する。レバーの中心決めばね８０は、コイル部分８２と、該コイル部分８２から突出する一対のアーム部８４、８６とを備えている。これらのアーム部８４、８６は、タブ６８に及びレバー１８の下方アーム７２に係合可能であり、また、これらアーム８４、８６は、偏倚されてレバー１８をその中心位置に付勢する。図４に最も良く図示するように、部材７１が溝７４の上方でアーム７２の側面から突出している。ローラ７６は、凹所７３内に支持される。ばねのアーム８４、８６は、その一方のみを明確に示した、部材７１に形成された切欠き７５内に受け入れられる。
【００１５】
棚状部３０の外端に隣接する側壁１２に凹所９０が形成され、リッジ３３の少なくとも一部が凹所９０に受け入れられる。同様の凹所９２が棚状部３２の他端に隣接して側壁１２に形成されており、リッジ３３の少なくとも一部を受け入れる。
【００１６】
一対の把持アーム９４、９６が側壁１２の両縁端付近に配置されており、これらのアームは、側壁１２に対し垂直に伸長している。図３に最も良く図示するように、これらのアーム９４、９６は、電位差計のような変換器１００のハウジングを解放可能に把持する。入力アーム１０２が溝７４内に受け入れられた一端１０４まで変換器１００から伸長している。その結果、レバー１８が枢動すると、変換器１００内に収容した回転電位差計要素（図示せず）に結合することが望ましい端部１０６の軸線を中心としてアーム１０２が回転する。次に、該変換器１００は、レバー１８の枢動位置に対応する電気信号を発生させることが出来る。
【００１７】
該変換器１００の構造は、次のようにすることが出来る。即ち、図２に示したその中心位置から約45°（一例として）時計方向に傾動させた位置から、図２に示したその中心位置から約45°（一例として）反時計方向に傾動させた位置までレバー１８が動くとき、最小電圧から最大電圧まで略直線的に変化する電気信号を発生する構造とすることが出来る。また、該変換器１００は、導電体と、レバー１８の枢動に伴って開閉して段階的に変化する電圧信号を発生させるスイッチ要素として機能するワイパー要素（図示せず）とを備えることが出来る。これらの導電体及びワイパー要素（図示せず）の配置は、次のようにすることが望ましい。即ち、レバー１８が約34°（一例として）時計方向に枢動して、回り止め位置になったとき固定されるスイッチとして機能し得るような配置にする。上記の回り止め位置において、アーム部材７１は、停止面６２を経て動かされ、ローラ７６は、動いて、回り止め部材２６の面３４、３６に係合する。変換器１００からの信号は、マイクロプロセッサ及び弁駆動機構を介して利用し、農業用車両又は該車両に設けられた装置の選択可能な制御弁のような電磁式電気液圧弁（図示せず）を制御する。
【００１８】
レバーが図２に見て時計方向に回転すると、ローラ７６は棚状部３０を横断して平滑に転動し、レバーには中心決めばね８０の抵抗力しか加わらない。最終的に、ローラ７６は傾斜面３４に係合し、かかる係合の結果、レバー１８の枢動に対する抵抗力が段階的に増大する。レバー１８が時計方向への枢動を続行すると、回り止め部材２６は、ばねアーム５４の偏倚力に抗して下方に枢動する。最終的に、停止面６２は、レバーアーム部材７１に係合し、枢着ピン２０がスロット１６内で直線状に停止面６２に向けて動かない限り、レバー１８が中心位置から第一の変位位置まで更に枢動するのを妨害する。レバー１８がこの第一の変位位置まで動くと、ローラ７６は、面３５、３６に係合し、又、面３６はローラ７６に係合して、レバー１８をこの第一の変位位置に解放可能に保持する。このようにして、ばね５０、回り止め部材２６及びローラ７６は、協働して回り止め手段、又は回り止め機構を形成し、面６２及びレバーアーム部材７１は協働して、レバー１８をその回り止め位置に枢動させるためには、レバー１８を直線状に変位させることを必要にする。
【００１９】
特定の実施例に関して本発明を説明したが、当業者には、上記の説明を基に多数の変形例、応用例及び変更が可能であることが明らかであると理解される。従って、本発明は、特許請求の範囲の精神に属するかかる全ての変形例、応用例及び変更を包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレバー組立体の分解斜視図である。
【図２】本発明によるレバー組立体の側面図である。
【図３】図２の矢印３−３の方向に見た図である。
【図４】本発明のレバーの一部の拡大詳細図である。
【符号の説明】
１０レバー組立体１１ハウジング
１２側壁１４端部壁
１６枢着スロット１８レバー
２０枢着ピン２２タブ
２４穴２６、２８回り止め部材
３０、３２湾曲棚状部５０回り止めばね
５２コイル部５４、５６アーム部
６０案内面６８Ｔ字形ばねタブ
７０第一のアーム７１アーム部材
７２第二のアーム７３凹所
７４溝７５切欠き
７６ローラ７８ピン
８０レバー中心決めばね８２コイル部分
８４、８６アーム９４、９６把持アーム
１００変換器

Claims

レバー組立体にして、
円筒状の枢着ピンと、
枢着スロットが形成されたハウジングであって、該枢着スロットが前記枢着ピンを摺動可能に且つ枢動可能に受け入れ、前記枢着ピンの中心軸線に対して垂直な方向に枢着ピンが摺動するのを許容し得るように該枢着スロットが細長く形成されたハウジングと、
前記枢着ピンに結合されたレバーであって、該枢着ピンから離れる方向に突出する第一のアームと、該枢着ピン及び前記第一のアームから離れる方向に突出する第二のアームとを備え、中心位置から枢動可能であるレバーと、
該レバーをその中心位置まで付勢させ得るよう偏倚されたレバーばねと、
前記レバーと係合して同レバーの枢動を妨害するストッパ部材であって、レバーが中心位置から枢動して同ストッパ部材と係合した位置に達したときに、前記枢動ピンが前記スロット内で同ストッパ部材の方へ摺動しない限り、前記レバーが同ストッパ部材と係合した位置を越えて第一の変位位置まで枢動するのを妨害するストッパ部材と、
前記レバーを第一の変位位置に解放可能に保持する回り止め手段と、
前記レバーの位置の関数として電気信号を発生させ得るように前記レバーを変換器に結合する手段と、
略前記スロットの方を向いた第一の作用面と、該第一の作用面に関して傾斜し且つ前記レバーがその中心位置にあるとき、該レバーから概して離れる方向を向いた第二の作用面とを備え、これらの作用面が前記レバーに係合可能であるようになされている可動部材と、
該可動部材を前記スロットに向けて付勢させ得るよう偏倚された弾性手段と、を備え、前記可動部材及び前記弾性手段が協働して回り止め手段を形成することを特徴とするレバー組立体。
請求項１に記載のレバー組立体にして、前記ハウジングが、
側壁と、該側壁の一端から突出する端部壁とを備え、該端部壁に前記枢着スロットが形成されることを特徴とするレバー組立体。
請求項１に記載のレバー組立体にして、前記ストッパ部材が、
前記枢着スロット内に中心決めされた曲率半径を有する円弧に沿って伸長する湾曲した案内面と、
該案内面の一端に結合され、前記円弧に対し略垂直に方向決めされた停止面と、
該停止面に結合された棚状部であって、前記円弧に対し略平行に伸長し、当該棚状部とスロットとの距離がスロットと案内面との間の距離よりも長くなされている棚状部と、
を含むことを特徴とするレバー組立体。
請求項３に記載のレバー組立体にして、
前記ハウジングの部分が、案内面、停止面及び棚状部を一体に形成することを特徴とするレバー組立体。
請求項４に記載のレバー組立体にして、
前記ハウジングの部分が前記可動部材を一体に形成することを特徴とするレバー組立体。
請求項４に記載のレバー組立体にして、
前記ハウジングが、前記スロットから離間された湾曲壁を形成し、該湾曲壁が前記枢着スロット内に中心決めされた曲率半径を有する円弧に沿って伸長し、前記湾曲壁が前記回り止め手段に隣接する一端にて終端となることを特徴とするレバー組立体。
請求項６に記載のレバー組立体にして、
前記第二のアームにより回転可能に支持されたローラを更に備え、該ローラが、前記湾曲壁、前記ストッパ部材及び前記回り止め手段と係合可能であることを特徴とするレバー組立体。
請求項４に記載のレバー組立体にして、
前記ハウジングが凹所を形成し、前記第二の作用面の少なくとも一部が前記凹所に受け入れられることを特徴とするレバー組立体。
請求項１に記載のレバー組立体にして、
前記ストッパ部材及び前記回り止め手段に係合可能であるように前記第二のアームにより回転可能に支持されたローラを更に備えることを特徴とするレバー組立体。
請求項１に記載のレバー組立体にして、
前記ハウジングが、前記変換器を該ハウジングに解放可能に結合する手段を備え、
前記第二のアームが、前記変換器の入力部材に係合する手段を備えることを特徴とするレバー組立体。
請求項１に記載のレバー組立体にして、前記レバーを変換器に結合する手段が、
変換器に結合された第一の端部と、第二の端部と、を有するロッドを含み、前記レバーの該第二の端部が当該第二の端部内を伸長する溝を有し、前記ロッドの第二の端部が該溝により摺動可能に受け入れられることを特徴とするレバー組立体。
レバー組立体にして、
円筒状の枢着ピンと、
枢着スロットが形成されたハウジングであって、該枢着スロットが前記枢着ピンを摺動可能に且つ枢動可能に受け入れ、前記枢着ピンの中心軸線に対して垂直な方向に枢着ピンが摺動するのを許容し得るように該枢着スロットが細長く形成されたハウジングと、
前記枢着ピンに結合されたレバーであって、該枢着ピンから離れる方向に突出する第一のアームと、該枢着ピン及び前記第一のアームから離れる方向に突出する第二のアームとを備え、中心位置から枢動可能であるレバーと、
該レバーをその中心位置まで付勢させ得るよう偏倚されたレバーばねと、
前記レバーと係合して同レバーの枢動を妨害するストッパ部材であって、レバーが中心位置から枢動して同ストッパ部材と係合した位置に達したときに、前記枢動ピンが前記スロット内で同ストッパ部材の方へ摺動しない限り、同ストッパ部材と係合した位置を越えて第一の変位位置まで枢動するのを妨害するストッパ部材と、
前記レバーを第一の変位位置に解放可能に保持する回り止め手段と、
前記レバーの位置の関数として電気信号を発生させ得るように前記レバーを変換器に結合する手段と、を備え、
前記ハウジングが、側壁と、該側壁の一端から突出する端部壁であって、枢着スロットを形成する端部壁と、該端部壁から遠方にて前記側壁から突出すると共に、前記枢着スロット内に中心決めされた曲率半径を有する円弧に沿って伸長する湾曲壁と、該湾曲壁に隣接して伸長する部材であって、複数の作用面が形成され、前記側壁に関して撓み可能である前記部材とを備え、
前記枢動可能なレバーが、前記スロットにより枢動可能に支持され且つ前記側壁に対し略平行な面内で枢動可能であり、前記第一のアームが、前記端部壁の一側部から突出しており、前記第二のアームが、該端部壁の反対側部から突出しており、
ローラーが、前記レバーを枢動させると湾曲壁の一つの面の上を移動し、更に枢動させると、同湾曲壁と非係合状態となり且つ前記作用面に係合するように、前記第二のアームによって回転可能に支持されており、
第一の弾性手段が、前記レバーを中立位置に付勢し得るように前記レバーとハウジングとの間に結合されており、
第二の弾性手段が、前記部材を中立位置に付勢させ得るように前記湾曲壁に隣接して伸長する前記部材に結合されている、ことを特徴とするレバー組立体。
請求項１２に記載のレバー組立体にして、前記湾曲壁に隣接して伸長する前記部材が、
略ハウジングの中央領域の方向を向き且つ前記円弧に関してある角度で傾斜した第一の作用面と、
前記円弧に対し略平行であり、前記第一の作用面から離間された第二の作用面と、
前記第一の作用面と前記第二の作用面との間に配置され、略前記スロットの方向に突出するリッジと、を備えることを特徴とするレバー組立体。
請求項１３に記載のレバー組立体にして、前記ハウジングが、
前記湾曲壁から離間され且つ該湾曲壁に対して平行な湾曲リッジと、
前記リッジの一端に結合され、前記円弧に対し略垂直に方向決めされた停止面と、
該停止面に結合された棚状部であって、前記円弧に対し略平行に伸長しており、前記スロットと当該棚状部との間の距離は、前記スロットと前記リッジとの間の距離よりも大きい、前記棚状部と、を備えることを特徴とするレバー組立体。
請求項１４に記載のレバー組立体にして、
前記スロットが、前記停止面に対して略平行な軸線に沿って伸長することを特徴とするレバー組立体。
請求項１２に記載のレバー組立体にして、
前記レバーが、前記スロット内に受け入れられた枢着ピンであって、前記スロット内で摺動可能且つ枢動可能である枢着ピンを備えることを特徴とするレバー組立体。
請求項１６に記載のレバー組立体にして、
前記スロットが、前記枢着ピンの軸線に対して垂直な方向に細長いことを特徴とするレバー組立体。