JPH0419563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明の操作装置に関する。さらに詳しくは、
油空圧バルブやトランスミツシヨンなどを傾倒自
在な操作レバーによつて制御するための操作装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、操作レバーを傾倒することにより制御動
作を制御対象に伝達するようにした操作装置が、
車輌や建設機械の分野において多用されている。

そのような操作装置は、一般に操作レバーに形
成されたボール部をソケツトで支承して、該操作
レバーを前後左右方向に自在に傾倒しうるように
構成されている。そして前記ボール部は傾倒動作
を円滑にするため球状に形成されており、それを
支承するソケツトの内周面も曲面に形成されてい
る。

ところがそのような球面対偶で支承された操作
レバーはレバー軸を回転中心とする操作レバーの
自転はまつたく防ぐことができないという問題が
ある。

また前記のごとき操作装置において、球状のボ
ール部にピンを植設し、ソケツト側に前記ピンを
収容するグローブを形成し、操作レバーの傾動動
作に伴つて前記ピンがグローブ内を上下動する
が、横方向への回転動作はグローブの壁面に当つ
て不能に拘束され、操作レバーの自転が起らない
ように構成された操作装置がある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで建設機械などに設けられる操作装置で
は操作性を良くするため、操作レバーをその途中
で曲げたり、その上端部に握りやすくするため非
対称的は形状を有するグリツプがよく取りつけら
れる。またそのようなグリツプの上面には、操作
方向や操作内容を示すための矢印や図柄が表示さ
れていることが多い。

しかるにそのような操作レバーにあつて、操作
レバー自体が自転したときは、かえつて操作性を
悪くするし、操作感覚を狂わせるもとともなる。

また自転を防止するピンを植設した操作装置に
あつては、ピンなどに部品点数が増え、構造が複
雑になり、前記ピンを植設したりグローブを形成
する加工が必要なので製作が煩雑であるという問
題がある。

さらに、前記従来の操作装置においては操作フ
イーリングが好ましくないものが多い。また操作
レバーを過度に傾倒させて、接続させているコン
トロールケーブルやリンクなどに対して過大な引
張力または圧縮力を加えてしまい、永久伸びや座
屈、あるいは曲げ変形などを生じさせてしまうこ
とがある。加えて、不使用時に操作レバーに対し
て誤つて外力を加えてしまつたばあいなど、不意
に操作対象の機械が動き出し、事故を起こすよう
なことがある。

本発明はかかる事情に鑑み、操作レバーの自転
がまつたく生ずることがなく、しかもきわめてシ
ンプルな構造の操作装置を提供することを目的と
する。

さらに操作レバーの操作フイーリングがよく、
また操作レバーを必要以上に傾倒させることを防
止することができ、加えて、不使用時には操作レ
バーをロツクしうる、きわめて便利な操作装置を
提供することも目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、基端部にボール部が設けられた操作
レバーと、前記ボール部を支承するソケツトとを
備える操作装置であつて、前記ボール部の外周面
および前記ソケツトの内周面のそれぞれの横断面
形状がたがいに相似する多角形に形成されてい
る。なおボール部の縦断面形状はソケツトの内周
面との滑動が円滑に行なわれるよう実質的に円形
に形成される。

さらに、前記操作レバーのボール部が、その底
端から中心部へ向けて穿孔された挿入孔を有し、
操作レバーの中立位置において、前記挿入穴にロ
ツクピンを挿入しうるようにされており、操作レ
バーの途中に設けられたバネ座と前記ソケツトと
の間に、中立位置復帰用のリターンスプリングが
介装されており、操作レバーのヨークに取りつけ
られたアジヤストボルトが、ソケツトの上部に形
成されたストツパ部材に当接して、操作レバーの
傾斜角度を規制しうるようされている。

［作用］ 本発明においては，操作レバーの傾動動作はボ
ール部の縦断方向に外周形状が円弧状であるため
従来の操作装置と同様にまつたく自由に行いう
る。しかし操作レバーの自転は、ボール部の横断
方向の外周に現れれる角部（凸状部）がソケツト
内周の角部（凹状部）に嵌合しているので、不能
に拘束される。

しかも本発明は、かかる自転の防止機能をボー
ル部外周とソケツト内周の幾何学的形状だけで達
成しているので、きわめてシンプルな構成を可能
としている。

一方、本発明においては、操作レバーの底端の
挿入穴にボール部の中心に向かつてロツクピンを
挿入することにより、操作レバーを傾動不能に拘
束することができる。その結果操作装置の不使用
時に誤つて操作レバーを動かしてしまうことがな
い。

また。操作レバーは常時リターンスプリングに
よつてその中立位置に向けて付勢されているの
で、傾動操作時に適度な抵抗が生じ、きわめて好
ましい操作フイーリングがえられる。

加えて、本発明の操作装置におけるヨークに取
りつけられたアジヤストボルトは、操作レバーを
傾倒操作したときにソケツト上端のストツパ部材
に当接する。したがつて、前記アジヤストボルト
の突出長さを調整することにより、コントロール
ケーブルやリンクの必要ストローク長以上には操
作レバーが傾倒されないように調節することがで
きる。

［実施例］ つぎに本発明の好ましい実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかわる操作装
置の要部縦断斜視図、第２図は操作レバー１のボ
ール部６およびソケツト２を示す部分断面斜視
図、第３図はロツクピン５およびロツクレバー４
２まわりを示す斜視図、第４図はヨーク３を示す
平面図、第５図はヨーク３および取付板８１を示
す側面図、第６図は操作レバー１を傾倒操作した
ときの状態を示す部分断面側面図、第７図はロツ
クピン５を効かした状態を示す部分断面側面図で
ある。

第１図に示される操作装置Ａは、建設機械など
の制御用油圧バルブを操作するためのもので、操
作レバー１、ソケット２、ヨーク３、コントロー
ルケーブル４およびロツクピン５などから構成さ
れている。前記操作レバー１はレバー本体１１、
ボール部６およびグリツプ１２から構成されてい
る。前記レバー本体１１の下端部には雄ネジ１４
が刻設されており、前記ボール部６には短いロツ
ド１３が一体に形成されていて、その先端部にも
雄ネジ１５が刻設されている。そして前記レバー
本体１１の下端部と前記ロッド１３とをヨーク３
の中心部に設けたボス１６の雌ネジ部１７にネジ
込んで操作レバー１が一体的に結合されている。
なお前記グリツプ１２はレバー本体１１の上端に
ネジ込まれており、その上面には操作方向や操作
内容を示す図柄１８が表示されている。

前記ボール部６が本発明において特徴的なもの
で、第２図に示されているように、その外周面の
横断面形状（すなわち同図中でＩ−Ｉ線に沿つて
切断したばあいの断面形状）が多角形となるよう
に形成されている。本実施例では、その形状は六
角形であるが、四角形あるいは八角形以上の任意
の多角形を採用することもできる。前記ボール部
６の外周面の縦断面形状（すなわち同図中でII−
II線に沿つて切断したばあいの断面形状）は従来
の操作レバーのボール部と同様に実質的に円形状
となるように形成されている。

一方、第１図に示されるように、ソケツト２
は、ガイドパイプ２１上に固定されて、前記ボー
ル部６を支承しうるように取りつけられている。
前記ソケツト２は、上部ソケツト２２と下部ソケ
ツト２３とからなり、さらに下部ソケツト２３は
内側ソケツト２４と外側ソケツト２５とから構成
されている。

前記下部ソケツト２３は実質的に前記ボール部
６の滑動を案内する対偶を構成する部材で、第２
図に示されるように、その内周面、すなわち内側
ソケツト２４の上端傾斜面２６と外側ソケツト２
５の上部内周面２７は、前記ボール部６の横断面
形状と相似する六角形に形成されている。なお外
側ソケツト２５の外周上部には、上部ソケツト２
２を取りつけるための雄ネジ２８が刻設されてい
る。しかして、このように形成された下部ソケツ
ト２３に入れられたボール部６は、操作レバー１
の軸線を傾倒させる動きは許容されるが、軸線ま
わりの回転、すなわち自転はボール部６の凸状角
部と下部ソケツト２３の凹状角部とが干渉しあつ
て、不能に拘束される。なお下部ソケツト２３の
内周面の多角形状はボール部６の形状に相似形に
作られるものであり、ボール部６の横断面形状が
四角形や八角形状であれば、それに合わせた形状
に作られる。

前記上部ソケツト２２は、全体的に円錐状の部
材であつて、下方の胴部３１と中間のコーン部３
２と上方のフランジ部３３とからなり、胴部３１
の上端部からは内周方向に突出したリング部３４
が形成されている。前記リンク部３４の前縁傾斜
面３５はボール部６の抜け止め用の押え部材であ
り、リング部３４の上面は、リターンスプリング
３６を受けるためのバネ座３７である。前記胴部
３１の内周面には雄ネジ３８が刻設されており、
外部ソケツト２５の雄ネジ２８に螺合して一体に
結合されるようになつている。しかして第１図に
示されるように、リング部３４と下部ソケツト２
３の内周面との間にボール部６を挟むようにし
て、ソケツト２が組みつけられる。そのようにし
てソケツト２によつてボール部６が支承された操
作レバー１は傾倒自在に保持される。

一方、本発明における他の特徴的なものとして
前記リターンスプリング３６がある。このリター
ンスプリング３６は円錐状の形態を呈するコイル
バネで、前記バネ座３７と、ヨーク３の中心部下
方に設けられた円筒状のバネ座４１との間に介装
されている。そのリターンスプリング３６は圧縮
バネであつて、操作レバー１の傾倒操作の適度の
抵抗を与えて操作感を感じさせるようにするとと
もに、操作レバー１から手を離したときに、自動
的に操作レバー１が中立位置に復帰するように付
勢している。

前記ロツクピン５も本発明における特徴的な構
成であり、ガイドパイプ２１内に収められ、ロツ
クレバー４２で上下に昇降されるように取りつけ
られている。第３図に示されるように、ロックピ
ン５は小径に形成された上端部の挿入部４３と胴
部４４とからなり、胴部４４には切り欠き部４５
が形成されている。一方、ガイドパイプ２１の上
部にも切り欠き部４６が形成されていて、その部
分にＵ字状の取付プレート４７が固定されてい
る。また取付プレート４７にはロツクレバー４２
を支持するための支持孔４８が穿孔されている、
ロツクレバー４２は本体５１と突出子５２とから
なり、本体５１には角孔５５が穿孔され、それに
は角柱部を有するＬ字形のハンドル５６が挿入さ
れるようになつている。本体５１は取付プレート
４７の間に、支持孔４８と角孔５５に通されたハ
ンドル５６によつて支持され、該ハンドル５６は
リング溝５７にＥ形止め輪などを挿入して、取付
プレート４７に組みつけられる。組みつけられた
状態では、ロツクレバー４２の先端部はガイドバ
イプ２１の切り欠き部４６を通つて、ロツクピン
５の切り欠き部４５に臨むようになつている。な
お第７図に示されるように、前記突出子５２は本
体５１内の穴５３内に収められ、バネ５４で軽く
突出方向に付勢されている。一方操作レバー１の
ボール部６には、その底端から中心部へ向けて挿
入穴５８が穿孔されている。

しかして操作レバー１の中立位置において、ロ
ツクレバー４２のハンドル５６を押し下げ（矢印
Ｌ）方向）たときは、ロツクピン５が押し上げら
れて、その挿入部４３がボール部６の挿入穴５８
に挿入される。しかもこの状態で、ロツクピン５
の自重によつては、バネ５４に抗して突出子５２
を押し縮めることができないため、ロツクピン５
は上昇位置のまま保持され、操作レバー１の中立
位置が機械的に保持される。なお人為的にハンド
ル５６を持ち上げ（矢印Ｒ方向）たときは、突出
子５２が押し縮められながら、ロツクピン５を下
降させ、第６図に示すように、操作レバー１を自
由に操作できるようにロツク解除することができ
る。

前記ヨーク３は、第４〜５図に示されるように
４枚の連結片６１を有し、それぞれの連結片６１
にコントロールケーブル４を取りつけるための連
結孔６２が穿孔されている。またヨーク３の上面
には、取りつけられるべきコントロールケーブル
４の数に合わせて４個のアジヤストボルト６３が
取りつけられている。そのアジヤストボルト６３
もまた本発明における特徴的な構成であり、ヨー
ク３下面への突出量を任意に調節して、ロツクナ
ツト６４で固定できるようにしたもので、第６図
に示されるように、操作レバー１を傾倒したとき
アジヤストボルト６３の先端が上部ソケツト２２
のフランジ部３３上面に当接するようになつてい
る。つまり前記フランジ部３３はストツパ部材と
なるもので、これに当接されるアジヤストボルト
６３の突出量を変えることにより、操作レバー１
の傾倒量を規制しうるようになつている。

コントロールケーブル４は第１図に示されるよ
うに、内索７１の末端が前記ヨーク３に取りつけ
られるが、導管７２側は装置本体に固定される。
すなわち、ガイドパイプ２１の下端には円盤状の
固定プレート６５が取りつけられており、該固定
プレート６５の外周の４カ所に形成された凹部６
６にコントロールケーブル４のキヤツプ６７が取
りつけられている。なお６８は抜け止めピンであ
る。前記内索７１は端末部分の導管７２内部でロ
ツド７３に連結されており、そのロツド７３はボ
ールジヨイント７４を介して、ヨーク３の連結孔
６２にボルト７５を通して、ナツト７６で締結さ
れている。

さらに前記ガイドパイプ２１の下方部分には、
第１図に示されるように、取付板８１が回転自在
に取りつけられている。取付板８１は方形の板材
で、４個の取付孔８２が穿孔されている。この取
付板８１は腕部材８３を介してパイプ８４に接合
されており、前記パイプ８４は、ガイドパイプ２
１の外周に回転自在に挿入されている。８５は、
パイプ８４の回転位置を固定するためのロツク用
ボルトである。取付板８１はこのように回転自在
であるため、取りつけられるべきフレームの取付
部位に合わせて、装置本体を適切な方向に向けて
取りつけることができる。

なお前記コントロールケーブル４の内索７１の
出力端側は、操作対象である制御用油圧バルブの
スプールを切換え操作すべく、それに連結されて
いる。

つぎに本実施例装置の作用を説明する。

本実施例において、操作レバー１を第１図に示
す、Ｘ−Ｘ方向あるいはＹ−Ｙ方向に傾倒する
と、第６図に示されるように、ヨーク３が傾斜し
て、コントロールケーブル４の一方の内索７１を
引き上げ、他方の内索７１を押し出すことができ
る。反対に操作レバー１を傾倒させれば、反対の
動作が行われる。そのようにして４本のコントロ
ールケーブル４を押し引き操作することにより、
操作対象である油圧バルブの切り換え制御を自由
に行うことができる。しかもそのように操作する
間、操作レバー１は決して自転することがないの
で、グリツプ１２の上面に表示された図柄１８な
どと実際の操作方向がくい違つたり、途中で曲げ
られた操作レバー１が手から遠くなるといつた不
都合はまつたく生じなくなる。

操作レバー１の傾倒角度すなわちコントロール
ケーブル４の内索７１の操作量はアジヤストボル
ト６３とフランジ部材３３とのストツパー機能に
よりメカニカルに規制することができるので、操
作対象のバルブのストロークなどから拘束される
限度以上に、内索７１を押し引きして、内索７１
に永久伸びを生じさせたり、座屈を生じさせるよ
うな事故は未然に防止することができる。しかも
操作レバー１の傾倒角度はアジヤストボルト６３
の調整のみで深くも浅くも変更できるので、たと
えば操作対象である油圧バルブが変更され、その
ストロークが変つたようなばあいにも、前記調整
のみで、新しい油圧バルブを適切に制御すること
ができる。操作レバー１を傾倒させた状態から、
手を離したときは、リターンスプリング３６の弾
発力により、操作レバー１を中立位置に自動的に
復帰させることができる。そのため迅速で楽なレ
バー操作が実現される。また操作レバー１が中立
位置にあるときに、コントロールケーブル４を曲
げて配索した部分のバツクラツシユによつて、操
作レバー１がふらつくこともなくなる。

さらに操作レバー１を傾倒するときは、適当な
抵抗が与えられ、しかも操作レバー１の傾倒角度
に応じて抵抗が斬増するので、グリツプ１２を握
る手に力覚的な感覚を与えることができ、操作感
覚を向上させるうえで好ましいものである。

操作レバー１を使用しないときは、第７図に示
されるように、ハンドル５６を押し下げてロツク
ピン５を押し上げておけば、その挿入部４３がボ
ール部６の挿入穴５８に挿入され、操作レバー１
の傾倒は機械的にまつたく不能に拘束される。そ
のため操縦者が、別の操作をしている間、誤つて
手が操作レバー１に触れるようなことがあつて
も、不意に機械が動くような事故は起らないの
で、危険防止上有用である。さらに本実施例にお
いては、操作系統の入力端側でメカニカルロツク
が効くことから、誤つて過度の不必要な力を操作
レバー１に加えて押し引きしても操作端あるいは
途中のコントロールケーブル４に無理な力が加わ
ることがなく、そのため装置の信頼性が非常に高
い。しかも操作レバー１の近くでロツク操作を行
いうるので、ロツク操作を行わせることについて
精神的な負担をかけることがなく、必要なときの
ロツク操作を遵守させやすい。

つぎに他の実施例について説明する。前記実施
例ではコントロールケーブル４を４本操作するも
のであつたが、これをそれ以上の本数、たとえば
６本、あるいは８本取りつけてそれを操作するこ
ともできる。そのばあい、取りつけるべきコント
ロールケーブル４の本数に合わせて連結片とアジ
ヤストボルトを備えたヨークを用いるとよい。

また前記実施例ではコントロールケーブル４で
油圧バルブを制御するようにしたが、コントロー
ルケーブル４の代りに、リンクなどを用いてもよ
く、さらに操作対象も油圧バルブに限ることな
く、適宜の出力機構を用いて、車輌のトランスミ
ツシヨンやその他の機械装置を制御することもで
きる。また前記ヨークに直接、ドツクなどを取り
つけて、リミツトスイツチなどを作動させ、それ
により電気的制御信号を発するようにしてもよ
い。

以上に本発明の実施例を説明したが、本発明は
それらに限られるものでなく、その要旨を変更し
ない範囲で種々の変更例を採用することができ
る。

［発明の効果］ 本発明においては、操作レバーの自転がまつた
く起らないので、自転に起因する操作性の低下が
生じる余地がまつたくなく常に適切な操作が保証
される。

しかもその構成はきわめてシンプルであり、強
度的信頼性も高く、保守管理の手間はほとんどか
からないものである。

さらに、本発明においては操作レバーの操作フ
イーリングがよく、かつ迅速で楽な傾倒操作が可
能であり、また不使用時における誤作動を防止す
ると共に、必要操作ストローク以上に操作レバー
を傾倒してしまうことも防止している。しかも、
操作レバーの傾倒限度を容易に変えることができ
るという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例にかかわる操作装
置の要部縦断斜視図、第２図は操作レバー１のボ
ール部６およびソケツト２を示す部分断面斜視
図、第３図はロツクピン５およびロツクレバー４
２まわりを示す斜視図、第４図はヨーク３を示す
平面図、第５図はヨーク３および取付板８１を示
す側面図、第６図は操作レバー１を傾倒操作した
ときの状態を示す部分断面側面図、第７図はロツ
クピン５を効かした状態を示す部分断面側面であ
る。 （図面の主要符号）、１：操作レバー、２：ソ
ケツト、３：ヨーク、４：コントロールケーブ
ル、５：ロツクピン、６：ボール部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基端部にボール部が設けられた操作レバー
   と、前記ボール部を支承するソケツトとを備える
   操作装置であつて、前記ボール部の外周面および
   前記ソケツトの内周面のそれぞれの横断面形状が
   たがいに相似する多角形に形成されており、前記
   操作レバーのボール部が、その底端から中心部へ
   向けて穿孔された挿入孔を有し、操作レバーの中
   立位置において、前記挿入穴にロツクピンを挿入
   しうるようにされており、操作レバーの途中に設
   けられたバネ座と前記ソケツトとの間に、中立位
   置復帰用のリターンスプリングが介装されてお
   り、操作レバーのヨークにアジヤストボルトが取
   りつけられており、該アジヤストボルトがソケツ
   トの上部に形成されたストツバ部材に当接して、
   操作レバーの傾斜角度を規制しうるようにしてな
   る操作装置。 ２ 前記操作レバーのヨークに、バルブの切換え
   操作用のコントロールケーブルが４本連結され、
   前記操作レバーをたがいに直交する４方向に傾倒
   させることにより前記コントロールケーブルを押
   し引き自在に作動しうるようにしてなる特許請求
   の範囲第１項記載の操作装置。