JPH06318120A

JPH06318120A - 電気レバー装置

Info

Publication number: JPH06318120A
Application number: JP10683893A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sunamura; 和弘砂村; Hidefumi Takegahara; 秀文竹ケ原; Toichi Hirata; 東一平田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】出力装置の製作を容易にするとともに、この
出力装置を作動させる作動軸の受ける反力をほぼ一定に
保つことができる電気レバー装置の提供。【構成】センサ３７ａ、３７ｂ等内にポテンショメー
タのみを設け、センサ３７ａ、３７ｂ等の変位信号を入
力するコントローラ５１内に、操作レバー２０が逆レバ
ー状態にあってメータリング出力値を有するように設定
する設定手段と、操作レバー２０の中立点０方向への戻
し操作に伴って出力されるメータリング出力値Ｖが、中
立点０付近の所定のメータリング設定値Ｖ_Cであるかど
うか判断するレバー中立判断手段とを含むＣＰＵ１０２
を設けるとともに、このＣＰＵ１０２のレバー中立判断
手段でメータリング設定値Ｖ_Cに至ったと判断されたと
き、操作レバーが２０中立状態であるとみなすレバー中
立信号を出力して当該電源５４を遮断する中立信号出力
装置１０４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の作業
機械に備えられ、レバーの回動量に応じた電気信号を出
力する出力装置を有する電気レバー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電気レバー装置として、従来、
特開昭６３−３０７７０５号公報に記載のものがある。
以下、この従来技術について説明する。図９は上述した
従来技術である電気レバー装置の断面部分を含む説明
図、図１０は図９に示す電気レバー装置に備えられるプ
ッシャの配置を示す平面図、図１１は図９に示す電気レ
バー装置に備えられるリニアストローク型センサの電気
回路を示す図、図１２は図１１に示すリニアストローク
型センサの内部構成を示す正面図、図１３は図１１に示
すリニアストローク型センサの内部構成を示す側面図、
図１４は図９に示す電気レバー装置の配置形態を示す説
明図である。

【０００３】この従来技術は図９に示すように、所定の
鉛直面内の対向する２方向、および上記鉛直面に対して
直交する鉛直面内の対向する２方向、すなわち４方向に
回動可能な操作レバー２０を、棒体２１と、この棒体２
１の下端に一体に固定され、下面がゆるやかな曲面に形
成された押え板２２とによって構成してあり、この操作
レバー２０は３６０°方向の回動を許容させるユニバー
サルジョイント２３を介して支柱２４によって支持され
ている。支柱２４の下端にはねじが形成され、この支柱
２４は、シール材２５を介して本体を形成するケーシン
グ２６に形成したねじ穴に螺合されている。ケーシング
２６は、上ぶた２７と、この上ぶた２７が一体的に嵌合
される箱体２８とから成っており、箱体２８の下方部分
にはくぼみ２９と、このくぼみ２９に連通される通気穴
３０と、この通気穴３０に配置したフィルタ３１とを設
けてある。

【０００４】また、操作レバー２０の押え板２２の下面
に当接するように、しかも図１０に示すように、操作レ
バー２０の棒体２１を囲むように直線的に移動可能なプ
ッシャ３２を４つ配置してある。このプッシャ３２は、
シール材３３を介してケーシング２６の上ぶた２７を貫
通するように設けてあり、その下端には大径部３４と、
この大径部３４の下方に突出する突出部３５とを有して
いる。上記したプッシャ３２の大径部３４は上ぶた２７
に当接可能になっており、すなわち、上ぶた２７がプッ
シャ３２の操作レバー２０方向の移動を規制する規制部
材を構成している。また、ケーシング２６内には、プツ
シャ３２を操作レバー２０方向に付勢するばね３６が設
けられており、このばね３６の一端はプッシャ３２の大
径部３４に係合し、他端はケーシング２６の箱体２８の
底部に係合している。

【０００５】また、プッシャ３２の移動に対応してそれ
ぞれ電気信号すなわち変位信号を出力する出力装置、す
なわちリニアストローク型センサ３７を配置してある。
このセンサ３７の作動軸３８がケーシング２６内に位置
するように配置してあり、しかもプッシャ３２の突出部
３５との間に、操作レバー２０の不感帯を形成するクリ
アランス３９を有するように配置してあり、また、この
作動軸３８を案内するガイド部４０の周囲にねじ部４１
を形成してある。センサ３７は、シール材２５ａを介し
て、ガイド部４０のねじ部４１がケーシング２６の箱体
２８に形成したねじ穴に螺合するようにして当該ケーシ
ング２６に装着される。上記したガイド部４０のねじ部
４１は、クリアランス３９の寸法を可変にする手段を構
成している。

【０００６】また、上記したセンサ３７は、図１１に示
すように、操作レバー２０の中立位置を検出するスイッ
チ４２と、可変抵抗部４３とを有する電気回路を備えて
いる。このセンサ３７の内部構成は、図１２，図１３に
示すように、上述の作動軸３８と一体に設けられ、同図
１２の上下方向に移動可能な摺動子４４，４５と、摺動
子４４が常時接触する導体４６、摺動子４４が選択的に
接触可能で、摺動子４５が常時接触する導体４７と、こ
の導体４７に連設される抵抗体４８と、摺動子４５が常
時接触する導体４９とを有するものになっている。な
お、導体４６，４７と摺動子４４とによって上述した図
１１に示すスイッチ４２が構成され、導体４７、抵抗体
４８、導体４９と摺動子４５とによって同図１２に示す
可変抵抗部４３が構成されている。

【０００７】図９に模式的に示すように、各センサ３７
はリード線５０を介して、各種の信号処理をおこなう制
御装置、すなわちコントローラ５１に接続されている。
このコントローラ５１は、図１４に示すように、作業機
を構成する可動部材である作業機部材を駆動する図示し
ないアクチュエータを制御する駆動体、すなわち電磁弁
５２を駆動する信号を出力するドライバ回路５３に接続
されている。この図１４に示すように、センサ３７に内
蔵されるスイッチ４２はドライバ回路５３の電源５４に
接続されている。

【０００８】なお、作業機が例えば建設機械を構成する
油圧ショベルであるとすると、上述の作業機部材は、ブ
ーム、アーム、バケット、旋回体等であり、上述のアク
チュエータは、ブームを回動させるブームシリンダ、ア
ームを回動させるアームシリンダ、バケットを回動させ
るバケットシリンダ、旋回体を旋回させる旋回モータ等
であり、また、上述の電磁弁５２はブームシリンダを制
御するブーム用電磁弁、アームシリンダを制御するアー
ム用電磁弁、バケットシリンダを制御するバケット用電
磁弁、旋回モータを制御する旋回用電磁弁である。

【０００９】このように構成した従来技術にあっては、
特定の作業機部材の駆動を意図して、図９に示す操作レ
バー２０を中立位置から例えば矢印５５方向に回動させ
ると、この操作レバー２０の押え板２２を介して図示左
側に位置するプッシャ３２がばね３６の力に抗して下方
に移動する。そして、このプッシャ３２の突出部３５が
センサ３７の作動軸３８に当接し、さらに移動すると、
作動軸３８の移動と一体的に図１２に示す摺動子４４，
４５が同図の矢印５６方向に移動する。摺動子４４が導
体４６，４７の双方に接触すると、図１４に示すスイッ
チ４２がオンとなって同図１４の電源５４がオンとな
り、また、摺動子４５が抵抗体４８と導体４９に接続す
ることにより、操作レバー２０の回動量に応じた変位信
号がコントローラ５１に出力され、さらに当該変位信号
に相応した信号がこのコントローラ５１からドライバ回
路５３に出力され、ドライバ回路５３から電磁弁５２の
駆動部に駆動信号が出力され、これによって図示しない
アクチュエータが駆動して該当する作業機部材が操作レ
バー２０の回動量に応じただけ駆動する。なお、操作レ
バー２０を図９の矢印５５と対向する反対方向に回動さ
せたときは、図示右側に位置するプツシャ３２が下方に
移動し、上述と同様にして該当する作業機部材が上述と
反対の方向に駆動する。

【００１０】そして、操作レバー２０を元の中立位置に
復帰させるときは、図９に示すばね３６の復帰力を介し
てプッシャ３２がその大径部３４がケーシング２６の上
ぶた２７に規制される位置まで上方に移動し、これによ
って図１２に示す摺動子４４，４５が同図１２に示すよ
うな位置関係となり、すなわち、まず摺動子４４が導体
４７から離れてスイッチ４２がオフとなる状態となる。
このように、摺動子４５が抵抗体４８から離れることに
よりセンサ３７からコントローラ５１に該当する作業機
部材を中立位置にする信号が出力され、ドライバ回路５
３からの出力信号に応じて電磁弁５２が中立位置に復帰
し、次いで上述のスイッチ４２がオフとなることにより
電源５４がオフとなり、ドライバ回路５３の駆動が停止
する。

【００１１】また、操作レバー２０を図９の矢印５５と
直交する方向、すなわち図１０の左右方向と直交する上
下方向に回動させた場合には、上述と同様に対応するプ
ッシャ３２が移動し、該当するセンサ３７から変位信号
が出力され、前述した作業機部材と異なる別の作業機部
材を駆動することができる。例えば、前述した油圧ショ
ベルの場合では、操作レバー２０を図１０の左右方向の
回動によりブームを駆動させ、上下方向の回動によりバ
ケットを駆動させることができる。

【００１２】図１５は上述した操作レバー２０の操作量
と該当するセンサ３７から出力される変位信号（メータ
リング出力）との関係、該当するセンサ３７と対向する
位置に配置される別のセンサ３７から出力される変位信
号（メータリング出力）との関係、および該当するセン
サ３７内に設けられるスイッチ４２、該当するセンサ３
７と対向する位置に配置される別のセンサ３７内に設け
られるスイッチ４２それぞれのオン、オフ動作の関係を
示す特性図である。

【００１３】この図１５において、０は中立点を示し、
θ₁は例えば操作レバー２０を中立点０から図９の矢印
５５と反対側に操作したときの第１の操作領域内の操作
量を示し、Ｖ₁は操作量θ₁に対応する変位信号の値、す
なわちメータリング出力値を示し、Ｓ₁は図９に示され
ている２つのセンサ３７のうちの右側に位置するセンサ
３７に含まれるスイッチ４２を示している。同様に、θ
₂は操作レバー２０を中立点０から図９の矢印５５側に
操作したときの第２の操作領域の操作量を示し、Ｖ₂は
操作量θ₂に対応する変位信号の値、すなわちメータリ
ング出力値を示し、Ｓ₂は図９に示されている２つのセ
ンサ３７のうちの左側に位置するセンサ３７に含まれる
スイッチ４２を示している。

【００１４】このように、操作レバー２０を第１の操作
領域内（図９の矢印５５と反対方向の側）に回動させる
ように操作すると、不感帯を越えた位置で図９の右側に
位置するセンサ３７のスイッチ４２であるスイッチＳ₁
がオンとなり、対向する側のセンサ３７のスイッチ４２
であるスイッチＳ₂はオフに保たれ、次いで操作量θ₁の
増加に伴ってメータリング出力値Ｖ₁が増加する。この
増加に応じて前述した電磁弁５２の切換え量が増加する
ように制御される。操作レバー２０を第２の操作領域内
（図９の矢印５５方向の側）に回動させた場合も上記と
同様であり、それぞれの操作領域の違いによって互いに
独立した変位信号（メータリング出力）が電磁弁５２の
駆動部に与えられるようになっている。

【００１５】このように構成した従来技術は、操作レバ
ー２０の回動に伴うプッシャ３２の移動、およびこのプ
ッシャ３２の移動に伴うセンサ３７の作動軸３８の移動
により、何らギヤ機構等を介在させることなく操作レバ
ー２０の操作量に応じた電気信号をセンサ３７から出力
させることができ、比較的構造が簡単な利点がある。ま
た、センサ３７は操作レバー２０の中立位置を検出する
スイッチ４２を備えているので、仮にコントローラ５１
を含む信号系統に故障やノイズの混入を生じたとして
も、操作レバー２０が中立位置になると上述のように電
源５４がオフとなり、ドライバ回路５３の駆動が停止
し、これによって電磁弁５２は中立位置に復帰し、該当
する作業機部材が自動的に操作レバー２０の中立状態に
対応した形態となり、優れた安全性を有する利点もあ
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、出力装置すなわちセンサ３７内に変位
信号を出力するポテンショメータを形成する可変抵抗部
４３と、中立点を検出するスイッチ４２とを、中立点の
位置、不感帯の幅を考慮してタイミング良く作動させる
ように互いに関連させて厳密な位置決め精度で配置しな
ければならないことから、製作が難しく、また、基本的
に可変抵抗部４３部分およびスイッチ４２部分の個々の
部品精度も高い精度が必要であり、このため製作費が高
くなる問題が有る。

【００１７】また、図９に示す作動軸３８は、図１２に
示す２つの摺動子４４，４５の反力を受けながら図９の
ガイド部４０内を摺動するが、摺動子４４，４５の摺動
抵抗の相違に伴う反力のアンバランスを生じた場合に
は、作動軸３８とガイド部４０との間で引っ掛りを生
じ、これによりプッシャ３２の摺動抵抗が局部的に増加
し、操作レバー２０の操作性が劣化する問題もある。

【００１８】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、出力装置の製作
を容易にするとともに、この出力装置を作動させる作動
軸の受ける反力をほぼ一定に保つことができる電気レバ
ー装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、中立点を挾むように互いに対向する第１
の操作領域、第２の操作領域内を回動操作可能な操作レ
バーと、この操作レバーが上記第１の操作領域内で操作
されたときの回動量に応じた変位信号、及び該操作レバ
ーが上記第２の操作領域内で操作されたときの回動量に
応じた変位信号をそれぞれ出力可能な出力装置とを備え
た電気レバー装置において、上記操作レバーが上記第１
の操作領域から上記中立点を越えて上記第２の操作領域
に入る逆レバー状態、及び上記操作レバーが上記第２の
操作領域から上記中立点を越えて上記第１の操作領域に
入る逆レバー状態の少なくとも一方の逆レバー状態にあ
ってメータリング出力値を有するように設定する設定手
段と、上記操作レバーの中立点方向への戻し操作に伴っ
て出力されるメータリング出力値が、上記中立点付近の
所定のメータリング設定値であるかどうか判断するレバ
ー中立判断手段と、このレバー中立判断手段で上記所定
のメータリング設定値であると判断されたとき、上記操
作レバーが中立状態にあるとみなすレバー中立信号を出
力する中立信号出力装置を設けた構成にしてある。

【００２０】

【作用】本発明は上記した構成にしてあることから、設
定手段により中立点においてもメータリング出力値を有
し、したがって、レバー中立判断手段における判断基準
となる中立点付近の所定のメータリング設定値、すなわ
ち中立点であるとみなし得る設定値を決めることが可能
となるとともに、レバー中立判断手段と中立信号出力装
置とによって操作レバーの中立点を検出するスイッチと
同等の機能を確保することができる。しかもこれらのレ
バー中立判断手段、中立信号出力装置は、変位信号を出
力するための出力装置のポテンショメータの配置とは何
ら関連させることなく配置することができる。したがっ
て、この配置に関連する厳密な位置決め精度や部品精度
を考慮しなくてよく、製作が容易になる。また、出力装
置を作動させる作動軸の反力をポテンショメータの摺動
抵抗に伴う反力だけにすることができ、ほぼ一定の反力
に保つことができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の電気レバー装置の実施例を図
に基づいて説明する。図１は本発明の電気レバー装置の
第１の実施例の断面部分を含む説明図、図２は図１に示
す第１の実施例に備えられるリニアストローク型センサ
の電気回路を示す図、図３は図２に示すリニアストロー
ク型センサの内部構成を示す正面図、図４は図２に示す
リニアストローク型センサの内部構成を示す側面図、図
５は図１に示す第１の実施例の配置形態を示す説明図で
ある。

【００２２】第１の実施例の全体構成を示す図１は前述
した従来技術を示す図９に対応させて描いてあり、同図
１中、前述の図９と同等のものは同一の符号で示してあ
る。すなわち、この第１の実施例にあっても、所定の鉛
直面内の対向する２方向、および上記鉛直面に対して直
交する鉛直面内の対向する２方向、すなわち４方向に回
動可能な操作レバー２０を、棒体２１と、押え板２２と
によって構成してあり、この操作レバー２０をユニバー
サルジョイント２３を介して支柱２４に支持させてあ
る。支柱２４は、シール材２５を介してケーシング２６
に形成したねじ穴に螺合させてある。ケーシング２６
は、上ぶた２７と、箱体２８とから成っており、箱体２
８の下方部分にはくぼみ２９と、通気穴３０と、フィル
タ３１とを設けてある。また、操作レバー２０の押え板
２２の下面に当接するように、プッシャ３２を４つ配置
してある。このプッシャ３２は、シール材３３を介して
ケーシング２６の上ぶた２７を貫通するように設けてあ
り、その下端には大径部３４を有している。大径部３４
は上ぶた２７に当接可能になっている。ケーシング２６
内には、プツシャ３２を付勢するばね３６を設けてあ
り、ばね３６の一端はプッシャ３２の大径部３４に係合
し、他端はケーシング２６の箱体２８の底部に係合して
いる。

【００２３】また、プッシャ３２の移動に対応してそれ
ぞれ変位信号を出力する出力装置、すなわちリニアスト
ローク型センサをプッシャ３２の数に対応して４つ配置
してある。図１では２つのセンサ３７ａ，３７ｂだけが
見える状態に描いてある。これらのセンサ３７ａ，３７
ｂ等のそれぞれの作動軸３８がケーシング２６内に位置
するように配置してある。この作動軸３８部分には前述
した図９に示すようなクリアランスは設けてない。ま
た、作動軸３８を案内するガイド部４０の周囲にねじ部
４１を形成してあり、センサ３７ａ，３７ｂ等は、シー
ル材２５ａを介して、ケーシング２６に装着させてあ
る。

【００２４】また、上記したセンサ３７ａ，３７ｂ等
は、図２に示すように、ポテンショメータを形成する可
変抵抗部４３のみを有する構成にしてある。これらのセ
ンサ３７ａ，３７ｂの内部構成は、図３，図４に示すよ
うに、上述の作動軸３８と一体に設けられ、同図３の上
下方向に移動可能な摺動子４５と、この摺動子４５が常
時接触する導体４９と、摺動子４５が常時接触する抵抗
体４８とを有する。図３は操作レバー２０の中立状態に
相当する図であるが、この状態で抵抗体４８は摺動子４
５の図示上方まで延設するようにあらかじめ形成してあ
る。

【００２５】図１に模式的に示すように、各センサ３７
ａ，３７ｂはリード線５０を介して、各種の信号処理を
おこなう制御装置、すなわちコントローラ５１に接続し
てある。上述の構成のうち、作動軸３８部分の構成、
各センサ３７ａ，３７ｂの構成、及びコントローラ５１
の構成が前述した図９に示した従来技術と異なってい
る。このコントローラ５１は、図５に示すように、作業
機を構成する可動部材である作業機部材を駆動する図示
しないアクチュエータを制御する駆動体、すなわち電磁
弁５２を駆動する信号を出力するドライバ回路５３に接
続してある。なお、作業機が例えば建設機械を構成する
油圧ショベルであるとすると、上述の作業機部材は、ブ
ーム、アーム、バケット、旋回体等であり、上述のアク
チュエータは、ブームを回動させるブームシリンダ、ア
ームを回動させるアームシリンダ、バケットを回動させ
るバケットシリンダ、旋回体を旋回させる旋回モータ等
であり、また、上述の電磁弁５２はブームシリンダを制
御するブーム用電磁弁、アームシリンダを制御するアー
ム用電磁弁、バケットシリンダを制御するバケット用電
磁弁、旋回モータを制御する旋回用電磁弁である。

【００２６】上述したコントローラ５１は、センサ３７
ａ，３７ｂ等から出力される操作レバー２０の操作量に
対応する変位信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器１０１と、記憶、演算機能を有し、Ａ／Ｄ変換器１
０１から出力されるディジタル信号を処理する中央演算
装置すなわちＣＰＵ１０２とを備えている。このＣＰＵ
１０２には、図６に示す操作レバー２０の操作量とメー
タリング出力値Ｖの関係を設定してある。

【００２７】同図６中、θ₁は操作レバー２０を図１の
矢印５５と反対側の第１の操作領域内で操作したときの
操作量を示し、Ｖ₁は操作量θ₁に対応する変位信号の
値、すなわちメータリング出力値を示し、θ₂は操作レ
バー２０を図１の矢印５５側の第２の操作領域内で操作
したときの操作量を示し、Ｖ₂は操作量θ₂に対応する変
位信号の値、すなわちメータリング出力値を示し、Ｖ₀
は操作レバー２０の中立点０のときのメータリング出力
値を示し、Ｖ_Cはあらかじめ不感帯を考慮して中立点０
付近に設定したメータリング設定値を示し、Ｖ_Dは操作
レバー２０の操作に際し、メータリング設定値Ｖ_Cに相
当する操作量だけ操作されたときの相手方センサから出
力されるメータリング出力値を示している。Ｓ１１，Ｓ
１２については後述する。

【００２８】上述したＣＰＵ１０２は、図６に示す関係
すなわち、操作レバー２０の操作量θ₁，θ₂と、これら
の操作レバー２０の操作量θ₁，θ₂の増加に応じて増加
するメータリング出力値Ｖ₁，Ｖ₂との関係を設定し、及
び操作レバー２０が第１の操作領域から中立点０を越え
て第２の操作領域に入る逆レバー状態、及び操作レバー
２０が第２の操作領域から中立点０を越えて第１の操作
領域に入る逆レバー状態の双方でメータリング出力値を
有するように設定するとともに、上述のメータリング設
定値Ｖ_Cを設定する設定手段と、この設定手段で設定さ
れる図６に示す関係から操作レバー２０の操作量
（θ₁，θ₂）に応じた変位信号すなわちメータリング出
力値（Ｖ₁，Ｖ₂）を求める演算手段と、操作レバー２０
の中立点０方向への戻し操作に伴って出力されるメータ
リング出力値が、中立点０付近の所定のメータリング設
定値、すなわち設定値Ｖ_Cであるかどうか判断するレバ
ー中立判断手段とを含んでいる。

【００２９】また、上述したコントローラ５１は、上記
のＡ／Ｄ変換器１０１と、ＣＰＵ１０２とともに、ＣＰ
Ｕ１０２の演算手段で求められたメータリング出力値Ｖ
をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１０３と、ＣＰ
Ｕ１０２のレバー中立判断手段で所定のメータリング設
定値Ｖ_Cであると判断されたとき、操作レバー２０が中
立状態であるとみなすレバー中立信号を出力する中立信
号出力装置１０４とを備えている。

【００３０】そしてさらに図５に示す配置形態では、前
述した図１４に示したものと同様に、ドライバ回路５３
の電源５４を備えている。ドライバ回路５３はＤ／Ａ変
換器１０３から出力される信号に応じて電磁弁５２を駆
動する信号を出力し、電源５４は中立信号出力装置１０
４から出力されるレバー中立信号によりしゃ断され、ド
ライバ回路５３の駆動が停止するようにしてある。すな
わち、上述した電源５４は、中立信号出力装置１０４か
ら出力されるレバー中立信号に応じて、駆動体である電
磁弁５２の駆動を強制的に停止させる停止手段を構成し
ている。

【００３１】このように構成した第１の実施例の動作は
以下のとおりである。すなわち、特定の作業機部材の駆
動を意図して、図１に示す操作レバー２０を中立位置か
ら例えば矢印５５方向に回動させると、この操作レバー
２０の押え板２２を介して図示左側に位置するプッシャ
３２がばね３６の力に抗して下方に移動する。これに伴
って、センサ３７ａの作動軸３８と図３に示す摺動子４
５が同図３の矢印５６方向に回動する。摺動子４５が抵
抗体４８と導体４９上を摺動することにより、操作レバ
ー２０の回動量に応じた変位信号、すなわち図６に示す
メータリング出力値Ｖ２がコントローラ５１のＡ／Ｄ変
換器１０１を経てＣＰＵ１０２に読み込まれる。この動
作の間、ＣＰＵ１０２に含まれるレバー中立判断手段
で、メータリング出力値Ｖ₂が所定のメータリング設定
値Ｖ_Cに至ったと判断されると、図６のＳ２２で示すよ
うに、中立信号出力装置１０４に中立状態から作動状態
に変えられた旨の指示信号（オン）が出力され、中立信
号出力装置１０４は電源５４をオンにする中立解除信号
を出力する。これによりドライバ回路５３が作動し、操
作レバー２０の回動量に応じて増加するメータリング出
力値Ｖ₂が、ＣＰＵ１０２からＤ／Ａ変換器１０３を経
てドライバ回路５３に出力され、ドライバ回路５３から
電磁弁５２の駆動部に駆動信号が出力され、これによっ
て図示しないアクチュエータが駆動して該当する作業機
部材が操作レバー２０の回動量に応じただけ駆動する。

【００３２】なお、上述の操作レバー２０の操作に際
し、中立点０から所定の操作量の間、対向する側のプッ
シャ３２の上昇に伴ってセンサ３７ｂから徐々に減少す
るメータリング出力値Ｖ₁が出力されるが、このときの
メータリング出力値Ｖ₁は、中立状態とみなし得るメー
タリング設定値Ｖ_Cよりも小さいことから、ＣＰＵ１０
２内のレバー中立判断手段で、センサ３７ｂ側は中立状
態であると判断される。したがって、図６のＳ１１で示
すように、センサ３７ｂに関しては、中立状態にする指
示信号（オフ）が出力される。このとき、中立信号出力
装置１０４は、前述したとおりセンサ３７ａから得られ
るメータリング出力値Ｖ₂に依存して電源５４をオンに
する中立解除信号を出力し、ドライバ回路５３は作動可
能状態に保たれる。

【００３３】なお、操作レバー２０を中立点０から図１
の矢印５５と対向する反対方向に回動させたときは、図
示右側に位置するプッシャ３２が下方に移動し、センサ
３７ｂから得られるメータリング出力値Ｖ₁により、上
述と同様にして該当する作業機部材が上述と反対方向に
移動する。また、このとき中立点０から所定の操作量の
間、対向する側のプッシャ３２の上昇に伴ってセンサ３
７ａから徐々に減少するメータリング出力値Ｖ₂が出力
されるが、このときのメータリング出力値Ｖ₂は、中立
状態とみなし得るメータリング設定値Ｖ_Cよりも小さい
ことから、ＣＰＵ１０２内のレバー中立判断手段で、セ
ンサ３７ａ側は中立状態であると判断される。したがっ
て、図６のＳ２２で示すように、センサ３７ａに関して
は、中立状態にする指示信号（オフ）が出力される。こ
のとき、中立信号出力装置１０４は、前述したとおりセ
ンサ３７ｂから得られるメータリング出力値Ｖ₁に依存
して電源５４をオンにする中立解除信号を出力し、ドラ
イバ回路５３は作動可能状態に保たれる。

【００３４】そして、操作レバー２０を例えば前述した
図１の矢印５５方向に回動させている状態から中立位置
（中立点０）に復帰させるときは、図１に示すばね３６
の復帰力によってプッシャ３２が上方に移動し、コント
ローラ５１のＣＰＵ１０２のレバー中立判断手段で、メ
ータリング出力値Ｖ₂がメータリング設定値Ｖ_Cに至った
と判断されたとき、図６のＳ２２で示すように中立状態
にする指示信号（オフ）が中立信号出力装置１０４に出
力される。これにより、当該センサ３７ａ、相手側であ
るセンサ３７ｂの双方に関連して中立状態にする指示信
号（オフ）が出力され、中立信号出力装置１０４は電源
５４をオフにするレバー中立信号を電源５４に出力す
る。したがって、電源５４が遮断され、ドライバ回路５
３が停止し、電磁弁５２が中立位置に復帰する。

【００３５】なお、操作レバー２０を図１の矢印５５と
反対方向に操作している状態から中立位置に復帰させる
場合も同様であり、コントローラ５１のＣＰＵ１０２の
レバー中立判断手段で、メータリング出力値Ｖ₁がメー
タリング設定値Ｖ_Cに至ったと判断されたとき、図６の
Ｓ１１で示すように、中立状態にする指示信号（オフ）
が中立信号出力装置１０４に出力され、中立信号出力装
置１０４は電源５４を遮断するレバー中立信号を電源５
４に出力し、ドライバ回路５３が停止し、電磁弁５２が
中立位置に復帰する。

【００３６】また、操作レバー２０を図１の紙面に沿う
方向（矢印５５方向及び矢印５５方向と反対方向）に直
交する方向に回動させる場合は、上述と同様に対応する
プッシャ３２が移動し、該当するセンサから変位信号が
出力され、前述した作業機部材と異なる別の作業機部材
を駆動することができる。例えば、前述した油圧ショベ
ルの場合では、操作レバー２０を図１の紙面に沿う方向
（矢印５５方向及び矢印５５方向と反対方向）に回動さ
せることによりブームを駆動し、操作レバー２０を図１
の紙面に沿う方向に直交する方向に回動させることによ
りバケットを駆動することができる。

【００３７】このように構成した第１の実施例にあって
は、コントローラ５１のＣＰＵ１０２に含まれる設定手
段により、図６に示すように中立点０においてもメータ
リング出力値Ｖ₀を有し、したがって、ＣＰＵ１０２に
含まれるレバー中立判断手段における判断基準となる中
立点０付近の所定のメータリング設定値、すなわち中立
点０であるとみなし得る設定値Ｖ_Cを決めることが可能
となり、コントローラ５１のＣＰＵ１０２に含まれるレ
バー中立判断手段と、中立信号出力装置１０４とによっ
て、操作レバー２０の中立点を検出する従来のスイッチ
と同等の機能を確保することができる。しかもレバー中
立判断手段を含むＣＰＵ１０２と中立信号出力装置１０
４は、コントローラ５１内に設けてあり、一方、出力装
置であるセンサ３７ａ，３７ｂ等にはポテンショメータ
のみを設けてあり、このポテンショメータと、上述のレ
バー中立判断手段、中立信号出力装置１０４とを互いに
配置上、関連させる必要がなく、したがって、センサ３
７ａ，３７ｂ等にあっては、このような配置上の厳密な
位置決め精度や部品精度を考慮しなくてよく、当該セン
サ３７ａ，３７ｂ等を小型にすることができるとともに
簡単な構造であることから製作が容易になり、全体の製
作費を安くすることができる。

【００３８】また、センサ３７ａ，３７ｂ等を作動させ
る作動軸３８の反力をセンサ３７ａ，３７ｂ内に形成さ
れるポテンショメータの摺動抵抗に伴うほぼ一定の反力
だけにすることができ、反力のアンバランスを生じる懸
念がなく、したがって作動軸３８を円滑にガイド部４０
内を移動させることができ、これにより操作レバー２０
の操作に際し局部的に重くなる事態を生じることがな
く、安定した操作性を確保することができる。

【００３９】なお、ドライバ回路５３がＯＮになりっぱ
なしの状態とか、電磁弁５２のソレノイドがＯＮになり
っぱなしの状態とかの故障モードになった場合でも、操
作レバー２０を中立位置（中立点０）に復帰させること
により、中立信号出力装置１０４から上述のようにレバ
ー中立信号が出力されて電源５４が遮断され、電磁弁５
２が中立位置に復帰するので、該当するアクチュエータ
の作動を確実に停止させることができる。

【００４０】図７は本発明の第２の実施例を含む配置形
態を示す説明図である。この図７に示す第２の実施例で
は、コントローラ５１内に、Ａ／Ｄ変換器１０１、ＣＰ
Ｕ１０２、Ｄ／Ａ変換器１０３を設けてあるとともに、
ＣＰＵ１０２とは別体に、操作レバー２０の中立点０方
向への戻し操作に伴って出力されるメータリング出力値
が、操作レバー２０の中立点０付近のあらかじめ設定し
たメータリング設定値であるかどうか判断するレバー中
立判断手段、すなわちレバー中立判断装置１０５を設け
てあり、このレバー中立判断装置１０５に中立信号出力
装置１０４を接続してある。すなわち、この第２の実施
例では、レバー中立判断装置１０５がメータリング設定
値の設定手段を含むとともに、ＣＰＵ１０２にはレバー
中立判断手段を設けてなく、ＣＰＵ１０２は基本的に前
述した図６に示す関係すなわち、操作レバー２０の操作
量θ₁，θ₂と、これらの操作レバー２０の操作量θ₁，
θ₂の増加に応じて増加するメータリング出力値Ｖ₁，Ｖ
₂との関係を設定し、及び操作レバー２０が第１の操作
領域から中立点０を越えて第２の操作領域に入る逆レバ
ー状態、及び操作レバー２０が第２の操作領域から中立
点０を越えて第１の操作領域に入る逆レバー状態の双方
でメータリング出力値を有するように設定する設定手段
と、この設定手段で設定される図６に示す関係から操作
レバー２０の操作量（θ₁，θ₂）に応じた変位信号すな
わちメータリング出力値（Ｖ₁，Ｖ₂）を求める演算手段
を含む構成にしてある。なお、ＣＰＵ１０２と別体に設
ける上述のレバー中立判断装置１０５は、独立したＣＰ
Ｕによって構成してもよく、また、オペアンプ等を用い
た判定回路によって構成してもよい。

【００４１】このように構成した第２の実施例にあって
は、前述した第１の実施例と同様の作用効果を奏するほ
か、ＣＰＵ１０２に故障を生じた場合でも操作レバー２
０を中立位置（中立点０）に復帰させることにより、中
立状態に至ったことがレバー中立判断装置１０５で判断
され、中立信号出力装置１０４から上述と同様ににレバ
ー中立信号が出力されて電源５４が遮断され、電磁弁５
２が中立位置に復帰すし、これにより該当するアクチュ
エータの作動を確実に停止させることができる。

【００４２】図８は本発明の第３の実施例を含む配置形
態を示す説明図である。この図８に示す第３の実施例で
は、コントローラ５１内に、Ａ／Ｄ変換器１０１、ＣＰ
Ｕ１０２、Ｄ／Ａ変換器１０３を設けてあり、センサ３
７ａ、３７ｂ等に操作レバー２０の中立点０方向への戻
し操作に伴って出力されるメータリング出力値が、操作
レバー２０の中立点０付近のあらかじめ設定したメータ
リング設定値であるかどうか判断するレバー中立判断手
段、すなわちレバー中立判断装置１０５と、このレバー
中立判断装置１０５に接続される中立信号出力装置１０
４とを設けてある。すなわち、この第３の実施例では、
レバー中立判断装置１０５がメータリング設定値の設定
手段を含むとともに、コントローラ５１内にはレバー中
立判断装置１０５と中立信号出力装置１０４とを設けて
なく、また、コントローラ５１内のＣＰＵ１０２は基本
的に前述した図６に示す関係すなわち、操作レバー２０
の操作量θ₁，θ₂と、これらの操作レバー２０の操作量
θ₁，θ₂の増加に応じて増加するメータリング出力値Ｖ
₁，Ｖ₂との関係を設定し、及び操作レバー２０が第１の
操作領域から中立点０を越えて第２の操作領域に入る逆
レバー状態、及び操作レバー２０が第２の操作領域から
中立点０を越えて第１の操作領域に入る逆レバー状態の
双方でメータリング出力値を有するように設定する設定
手段と、この設定手段で設定される図６に示す関係から
操作レバー２０の操作量（θ₁，θ₂）に応じた変位信号
すなわちメータリング出力値（Ｖ₁，Ｖ₂）を求める演算
手段を含む構成にしてある。

【００４３】このように構成した第３の実施例にあって
は、センサ３７ａ、３７ｂ等の内部にホテンショメータ
のほかにレバー中立判断装置１０５と中立信号出力装置
１０４を設けるものの、配置上はポテンショメータと、
レバー中立判断装置１０５、中立信号出力装置１０４と
は関連させる必要がない。したがってほぼ前述した第１
の実施例と同様の作用効果を奏するとともに、ＣＰＵ１
０２を含むコントローラ５１に故障を生じた場合でも操
作レバー２０を中立位置（中立点０）に復帰させること
により、中立状態に至ったことがレバー中立判断装置１
０５で判断され、中立信号出力装置１０４から上述と同
様ににレバー中立信号が出力されて電源５４が遮断さ
れ、電磁弁５２が中立位置に復帰し、これにより該当す
るアクチュエータの作動を確実に停止させることができ
る。

【００４４】なお、上記各実施例では図６に示すよう
に、操作レバー２０が操作量θ₁で例示する第１の操作
領域から中立点０を越えて操作量θ₂で例示する第２の
操作領域に入る第１の逆レバー状態と、操作レバー２０
が第２の操作領域から中立点０を越えて第１の操作領域
に入る第２の逆レバー状態の双方の逆レバー状態におい
てメータリング出力値を有するように設定する設定手段
を設けてあるが、本発明はこれに限られず、上記設定手
段を上記第１の逆レバー状態のみにおいてメータリング
出力値を有するように、あるいは上記第２の逆レバー状
態のみにおいてメータリング出力値を有するように設定
する構成にしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明は以上の構成にしてあることか
ら、操作レバーの回動量に応じた変位信号を出力可能な
出力装置に備えられるポテンショメータと、操作レバー
の中立点を検出するために設けられるレバー中立判断手
段、中立信号出力装置とを互いに配置上、関連させる必
要がなく、したがって、従来のような出力装置の内部の
配置上の厳密な位置決め精度や部品精度を考慮しなくて
よく、簡単な構造とすることができ、従来に比べて製作
が容易になり、全体の製作費を安くすることができる。
また、出力装置を作動させる作動軸の反力を出力装置内
に形成されるポテンショメータの摺動抵抗に伴うほぼ一
定の反力だけにすることができ、反力のアンバランスを
生じる懸念がなく、これにより操作レバーの操作に際し
従来のような反力のアンバランスに起因する操作性の劣
化を防止でき、安定した操作性を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気レバー装置の第１の実施例の断面
部分を含む説明図である。

【図２】図１に示す第１の実施例に備えられるリニアス
トローク型センサの電気回路を示す図である。

【図３】図２に示すリニアストローク型センサの内部構
成を示す正面図である。

【図４】図２に示すリニアストローク型センサの内部構
成を示す側面図である。

【図５】図１に示す第１の実施例の配置形態を示す説明
図である。

【図６】図１に示す第１の実施例における操作レバーの
操作量とセンサから出力される変位信号との関係を示す
図、及びレバー中立判断装置の判断内容を示す図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施例を含む配置形態を示す説
明図である。

【図８】本発明の第３の実施例を含む配置形態を示す説
明図である。

【図９】従来の電気レバー装置の断面部分を含む説明図
である。

【図１０】図９に示す電気レバー装置に備えられるプッ
シャの配置を示す平面図である。

【図１１】図９に示す電気レバー装置に備えられるリニ
アストローク型センサの電気回路を示す図である。

【図１２】図１１に示すリニアストローク型センサの内
部構成を示す正面図である。

【図１３】図１１に示すリニアストローク型センサの内
部構成を示す側面図である。

【図１４】図９に示す電気レバー装置の配置形態を示す
説明図である。

【図１５】図９に示す電気レバー装置における操作レバ
ーの操作量とセンサから出力される変位信号との関係、
及びセンサ内に設けられるスイッチのオン、オフ動作の
関係を示す特性図である。

【符号の説明】

２０操作レバー２１棒体２２押え板２３ユニバーサルジョイント２４支柱２５シール材２５ａシール材２６ケーシング２７上ぶた２８箱体２９くぼみ３０通気孔３１フィルタ３２プッシャ３３シール材３４大径部３６ばね３８作動軸４０ガイド部４１ねじ部４３可変抵抗部４５摺動子４８抵抗体４９導体５０リード線５１コントローラ５２電磁弁５３ドライバ回路５４電源（停止手段）５５矢印５６矢印１０１Ａ／Ｄ変換器１０２中央処理装置（ＣＰＵ）１０３Ｄ／Ａ変換器１０４中立信号出力装置１０５レバー中立判断装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中立点を挾むように互いに対向する第１
の操作領域、第２の操作領域内を回動操作可能な操作レ
バーと、この操作レバーが上記第１の操作領域内で操作
されたときの回動量に応じた変位信号、及び該操作レバ
ーが上記第２の操作領域内で操作されたときの回動量に
応じた変位信号をそれぞれ出力可能な出力装置とを備え
た電気レバー装置において、上記操作レバーが上記第１
の操作領域から上記中立点を越えて上記第２の操作領域
に入る逆レバー状態、及び上記操作レバーが上記第２の
操作領域から上記中立点を越えて上記第１の操作領域に
入る逆レバー状態の少なくとも一方の逆レバー状態にあ
ってメータリング出力値を有するように設定する設定手
段と、上記操作レバーの中立点方向への戻し操作に伴っ
て出力されるメータリング出力値が、上記中立点付近の
所定のメータリング設定値であるかどうか判断するレバ
ー中立判断手段と、このレバー中立判断手段で上記所定
のメータリング設定値であると判断されたとき、上記操
作レバーが中立状態であるとみなすレバー中立信号を出
力する中立信号出力装置を設けたことを特徴とする電気
レバー装置。
【請求項２】上記設定手段と上記レバー中立判断手段
を含む中央処理装置と、上記中立信号出力装置とを有す
るコントローラを備えたことを特徴とする請求項１記載
の電気レバー装置。
【請求項３】上記設定手段を含む中央処理装置と、上
記レバー中立判断手段と、上記中立信号出力装置とを有
するコントローラを備えたことを特徴とする請求項１記
載の電気レバー装置。
【請求項４】操作レバーの回動量に応じた変位信号を
出力可能な出力装置が、上記レバー中立判断手段と中立
信号出力装置を備えるとともに、上記設定手段を含む中
央処理装置を有するコントローラを備えたことを特徴と
する請求項１記載の電気レバー装置。
【請求項５】上記中立信号出力装置から出力される上
記レバー中立信号に応じて、上記変位信号によって制御
される駆動体の駆動を強制的に停止させる停止手段を設
けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
電気レバー装置。