JPH0728209Y2 - 操作検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は、建設機械等の作業状態を検出するのに適用さ
れる操作検知装置に関する。

〈従来技術〉 一般に、パワーショベルの如き建設機械は、内燃機関の
回転数を、アクチュエータに圧油を供給するときには燃
料レバーの操作量に対応した値にすると共に、圧油を供
給しないときには燃費低減、騒音低減のため燃料レバー
の操作量に関係なく所定の低回転設定値に保持するため
の内燃機関制御装置を装備している。かかる制御装置
は、アクチュエータに圧油を供給するために操作される
操作機構に設けられた操作検知装置、内燃機関への燃料
供給量を調整するための回転数調整機構及びアクチュエ
ータに圧油を供給していないときに燃料機関への燃料供
給量を少なくするための切換手段を具備している。操作
機構はアクチュエータに圧油を供給する際に操作される
操作レバー、操作レバーによって操作される制御切換弁
及び操作レバーの動きを制御切換弁に伝達する伝動機構
を備え、また操作検知装置は上記伝動機構の一部に取付
けられたカム手段及びカム手段の働きによって開閉され
る検出手段を備えている。かくの通りの制御装置におい
て、操作レバーを所要の方向に操作すると、伝動機構を
介して制御切換弁が切換えられ、油圧ポンプからの圧油
がこの制御切換弁を通してアクチュエータに供給され
る。また、操作レバーの操作によって伝動機構が移動す
ると、これによってカム手段も移動し、カム手段の作用
によって検出手段が閉になり、かくして操作検知装置
は、操作レバーが操作されたこと、言い換えると圧油が
アクチュエータに供給されている状態であることを検知
する。

しかしながら、従来の操作検知装置においては、後に詳
述する如く、操作レバーの操作を確実に検出することが
困難になるおそれがある、構成が比較的複雑である、組
立作業が比較的煩雑で時間を要する等の解決すべき問題
が存在する。

〈考案の目的〉 本考案の目的は、１つの検出手段を用いることにより、
複数の軸まわりに回動する操作レバーの操作を確実に検
出することができ、しかも構成が著しく簡単であり、組
立も容易である、改良された操作検知装置を提供するこ
とである。

〈考案の概要〉 本考案の操作検知装置においては、複数の軸まわりに回
動自在な操作レバーの操作状態を検出するために１つの
検出手段が備えられている。この検出手段は、本体部と
本体部から延びる検出アーム部を有している。本体部は
静止部及び操作レバーのいずれか一方に取付けられ、検
出アーム部はそれらの他方に保持されている。操作レバ
ーを前記軸まわりに回動せしめると本体部と検出アーム
部の保持された部位が相対的に傾き、これによって検出
手段は操作レバーが操作されたことを検出する。

〈具体例〉 以下、添付図面を参照して更に説明する。

まず、本考案の理解を容易にするために、第５図乃至第
７図を参照して従来のパワーショベルの如き建設機械に
装備された内燃機関制御装置の概要について説明する。

図示の内燃機関制御装置は、油圧シリンダ機構の如きア
クチュエータに圧油の如き作動圧力流体を供給する際に
操作される操作機構２、燃料噴射量を制御して内燃機関
の回転数を調整するための回転数調整機構４及び作動圧
力流体を供給していないときに燃料レバーの操作位置に
関係なく内燃機関を所定の設定回転数に維持する切換手
段６を備えている。

図示の例では、操作機構２は２本の操作レバー８及び10
を有している。操作レバー８及び10には、夫々、ジョイ
ントピン20によって自在継手22が連結され、各自在継手
22にはナット24によって連結ロッド26が装着されてい
る。これら操作レバー８及び10には、更に、ナット28に
よって自在継手30が連結され、各自在継手22にはナット
32により連結ロッド34が装着されている。操作レバー８
に連結された連結ロッド26は、第６図に記号Ｅで示す通
り、自在継手36を介してクランク軸38に連結され、更に
ロッド40、クランク軸42及び連結ロッド44を介して切換
弁ユニット46における連結部48に連結されている。ま
た、操作レバー８に連結された他方の連結ロッド34は、
第６図に記号Ｆで示す通り、自在継手50を介してクラン
ク軸52に連結され、更にロッド54、クランク軸56及び連
結ロッド58を介して切換弁ユニット46における連結部60
に連結されている。更に、操作レバー10に連結された連
結ロッド26は、第６図に記号Ｇで示す通り、自在継手62
を介してクランク軸64に連結され、更にロッド66、クラ
ンク軸68及び連結ロッド70を介して他方の切換弁ユニッ
ト72の連結部74に連結されている。また、操作レバー10
に連結された他方の連結ロッド34は、第６図に記号Ｈで
示す通り、自在継手76を介してクランク軸78に連結さ
れ、更にロッド80、クランク軸82及び連結ロッド84を介
して切換弁ユニット72の連結部86に連結されている。従
って、操作レバー８を所定方向（又は所定方向と垂直な
方向）に操作すると、自在継手22（または30）、連結ロ
ッド26（又は34）、自在継手36（又は50）、クランク軸
38（又は52）、ロッド40（又は54）、クランク軸42（又
は56）及び連結ロッド44（又は58）を介して切換弁ユニ
ット46に内蔵された制御切換弁の連結部48（又は60）が
作動され、かくして制御切換弁が切換えられることによ
って油圧ポンプの如き流体圧供給源88（内燃機関の回転
によって作動される）からの圧力流体がブームシリンダ
機構の如き流体圧シリンダ機構（又はバケットシリンダ
機構の如き流体圧シリンダ機構）に供給される。また、
操作レバー10を所定方向（又は所定方向と垂直な方向）
に操作すると、自在継手22（又は30）、連結ロッド26
（又は34）、自在継手62（又は76）、クランク軸64（又
は78）、ロッド66（又は80）、クランク軸68（又は82）
及び連結ロッド70（又は84）を介して切換弁ユニット72
に内蔵された制御切換弁の連結部74（又は86）が作動さ
れ、かくして制御切換弁が切換えられることによって流
体圧供給源88からの圧力流体がアームシリンダ機構の如
き流体圧シリンダ機構（又は旋回用流体圧モータの如き
油圧モータ）に供給される。

図示の回転数調整機構４は、回動自在に装着された燃料
レバー90を備えている。また、取付プレート92には短軸
94が植設されており、この短軸94に座金95及びナット97
によって調整板96及び98が回転自在に装着されている。
燃料レバー90と片方の調整板96はワイヤ100を介して連
結されている。ワイヤ100の一端部は燃料レバー90が取
付けられた円板102に連結され、またその他端部は、第
７図に記号Ｄで示す通り、取付ピン104、ナット106及び
クリップ108によって調整板96に連結されている。ま
た、内燃機関の燃焼室に噴射される燃料噴射量を調整す
るための調整レバー110と他方の調整板98はワイヤ112を
介して連結されている。ワイヤ112の一端部は、第７図
に記号Ａで示す通り、取付ピン114、ナット116及びクリ
ップ118によって調整板98に連結され、その他端部は取
付ピン120及びナット122によって調整レバー110に連結
されている。一対の調整板96及び98の間には捩りばね12
4が介在されている。捩りばね124の一端は片方の調整板
96に係止され、その他端は他方の調整板98に係止され、
かかる捩りばね124は調整板96に対して他方の調整板98
を矢印126で（第５図）で示す方向に相対的に偏倚せし
める。

取付プレート92には、けん引モータの如き作動手段128
が取付けられている。この作動手段128と出力部130に
は、第７図に記号Ｃで示す通り、細長い貫通孔132が形
成されたヨーク部材134がピン136を介して連結されてい
る。また、調整板98には短軸138が植設されており、か
かる短軸138をヨーク部材134の貫通孔132を通して突出
せしめた後その突出端部に座金140及びナット142を装着
することによって、調整板98とヨーク部材134が貫通孔1
32に沿って移動自在に連結されている。このヨーク部材
134には、貫通孔132内に突出するように調整ねじ144が
螺着され、この調整ねじ144にはロック用ナット146が螺
着されている。従って、ロック用ナット146を緩めて調
整ねじ144を回動することによって調整ねじ144の先端と
調整板98の短軸138との位置関係（言い換えると、調整
ねじ144の貫通孔132内への突出量）を調整することがで
きる。

また、操作機構２に設けられた操作検知装置148は、カ
ム手段を備えている。図示の例では、カム手段は円板の
周表面にカム溝が形成されていると共に円板の中心から
偏心して取付孔が形成されている偏心カム149から構成
されており、切換弁ユニット46及び72の連結部48、60、
74及び86に対応して、各連結ロッド44、58、70及び84の
所定部位に取付けられている。一方、建設機械本体150
の一部には取付プレート152が取付けられている。この
取付プレート152には、間隔を置いて一対のクランク軸1
54が回転自在に装着され、各クランク軸154には支持片
を介して検知ロッド156が回転自在に装着されている。
片方の検知ロッド156は操作レバー８によって移動され
る連結ロッド44及び58に装着されている偏心カム149に
対応して配設され、これら偏心カム149のカム溝内に位
置付けられている。また、他方の検知ロッド156は操作
レバー10によって移動される連結ロッド70及び84に装着
されている偏心カム149に対応して配設され、これら偏
心カム149のカム溝内に位置付けられている。各クラン
ク軸154には作動片158が設けられており、また取付プレ
ート152には、各作動片158に対応して、検出手段160が
装着されている。

図示の切換手段６は、電源スイッチ162及びタイマリレ
ー164を含んでいる。このタイマリレー164は、検出手段
160が開になった後所定時間継続して開状態が維持され
たときに作動手段128を付勢する。

かかる内燃機関制御装置において、燃料レバー90を矢印
166（第５図）で示す方向に回動せしめると、ワイヤ10
0、調整板96、捩りばね124、調整板98及びワイヤ112を
介して調整レバー110が第５図に実線で示す低回転位置
から矢印168で示す方向に回動して二点鎖線で示す高回
転位置に位置付けられ、かくして燃焼室に噴射される燃
料噴射量が上昇し、これによって内燃機関の回転数が上
昇する。

内燃機関の回転数が上昇した後所定時間継続して双方の
検出手段160が開に維持されると、タイマリレー164が作
動手段128を付勢する。かくすると、ヨーク部材134が矢
印170（第５図）で示す方向に移動され、調整ねじ144が
短軸138に当接することによって調整板98が捩りばね124
の偏倚力に抗して回動され、ワイヤ112を介して調整レ
バー110が上記高回転位置から矢印172で示す方向に回動
して上記低回転位置に位置付けられる。かくして、燃焼
室に噴射される燃料噴射量が減少し、内燃機関は予め設
定される所定低回転数で回転される。

内燃機関がかく所定低回転数で回転しているときに操作
レバー８（又は10）を操作すると、かかる操作レバー８
（又は10）の操作によって上述した如く連結ロッド44
（又は58、70、84）が所要の通り移動される。かくする
と、連結ロッド44（又は58、70、84）に設けられた偏心
カム149が検知ロッド156に作用し、検知ロッド156及び
クランク軸154を介して作動片158が検出手段160の検出
部を押圧し、検出手段160は閉になって操作レバー８
（又は10）が操作されたことを検知する。かくすると、
タイマリレー164は作動手段128を除勢し、これによって
ヨーク部材134は元の位置に復帰する。また、捩りばね1
24の作用によって調整板98が元の状態になり、ワイヤ11
2を介して調整レバー110が再び上記高回転位置に位置付
けられる。かくして、低下していた内燃機関の回転数は
再び上昇せしめられる。

しかしながら、かくの通りの制御装置においては、次の
通りの解決すべき問題が存在する。

主として第６図を参照して、操作レバー８（又は10）が
操作されたことを確実に検出するには、偏心カム149と
偏心カム149によって従動される検知ロッド156を所定の
位置関係に保持することが重要である。しかして、従来
の制御装置においては、偏心カム149を対応する連結ロ
ッド44（又は58、70、84）に回転自在に且つ軸線方向に
移動自在に装着し、偏心カム149を移動又は回転させて
検知ロッド156に対して所定の位置関係に保持した後固
定用ねじ（第６図に番号174で示す）によって連結ロッ
ド44（又は58、70、84）に固定していた。それ故に、固
定用ねじの先端と連結ロッド44（又は58、70、84）の間
に滑りが生じ易く、これら両者間に生じる滑り、或いは
固定用ねじの弛みによって偏心カム149が移動するとい
う不都合がある。また、連結ロッド44（又は58、70、8
4）の回転方向の拘束がないと、偏心カム149と検知ロッ
ド156の間の位置関係が変化し易く、両者の位置関係が
変化すると操作レバー８（又は10）の操作を確実に検出
するのが困難になる。更に、偏心カム149の回転による
調整は、その調整量が少なく、切換弁ユニット46及び72
が上下方向に比較的大きく間隔を置いて配置される場合
には、図示の例の如く、片方の切換弁ユニット46に関連
する偏心カム149に対して１つの検知ロッド154を設ける
と共に他方の切換弁ユニット72に関連する偏心カム149
に対して１つの検知ロッド154を設ける必要があり、こ
のことに関連して操作検知装置の構成が複雑になり、ま
た組付けるのに時間を要する。

本考案は、上述した不都合を解消するためになされたも
のであり、以下第１図乃至第４図を参照して説明する。
尚、理解を容易にするために、第５図乃至第７図に示す
部材と同一の部材は同一の番号を付して説明する。

第１図乃至第３図において、建設機械本体の一部には中
空筒状の取付ボックス202が装着されている。取付ボッ
クス202は横断面形状が矩形であり、上面は開放されて
いる。この取付ボックス202の一側壁202aには短円筒状
の部材204が固定され、この円筒状部材204には連結部材
206を介してブロック片208が装着されている。即ち、連
結部材206の一端部には軸部206aが一体に設けられてお
り、かかる軸部206aが円筒状部材204に第１の軸線（第
２図及び第３図において左右方向に延びる軸線）を中心
として回動自在に連結されている。また、この連結部材
206の他端部は第２の軸線（第２図において紙面に垂直
な方向であって第３図において上下方向に延びる軸線）
を構成するピン部材210を介してブロック片208に回動自
在に連結されている。

第６図をも参照して、操作レバー８（又は10）は上記ブ
ロック片208に固定されており、その一端は取付ボック
ス202の開放された上面を通して上方に突出している。
また、自在継手22及び30も上記ブロック片208に所要の
通り連結されている。従って、上述した如く、操作レバ
ー８（又は10）を所定方向に操作すると、操作レバー８
（又は10）及びブロック片210は上記第２の軸線を中心
として円筒状部材204及び連結部材206に対して回動さ
れ、かかる操作レバー８（又は10）の回動が連結ロッド
26を介して伝達される。一方、操作レバー８（又は10）
を所定方向と垂直な方向に操作すると、操作レバー８
（又は10）、ブロック片210及び連結部材206が上記第１
の軸線を中心として円筒状部材204に対して回動され、
かかる操作レバー８（又は10）の回動が連結ロッド34を
介して伝達される。

具体例の操作検知装置では、操作部材としての操作レバ
ー８（又は10）が操作されたことを検出するための検出
手段212が操作レバー８（又は10）に取付けられてい
る。操作レバー８（又は10）の下端部には取付片214が
溶接の如き手段によって固定され、この取付片214には
検出手段212のための取付孔が形成されている。それ自
体は周知の形態のものでよい検出手段212は外形が円筒
状である本体部216とこの本体部216の第２図において下
端部から延びる検出アーム部218を有している。本体部2
16の外周面には実質上全長に渡って雄ねじが刻設されて
いる。かかる検出手段212は、第２図に示す通り、本体
部216を取付片214に形成された取付孔内に位置付けた後
取付片214に両側に突出する両端部にナット部材219を螺
着することによって、操作レバー８（又は10）に取付け
られている。また、取付ボックス202の一側壁202aに
は、略Ｌ字形状の取付プレート221が溶接の如き手段に
よって固定され、この取付プレート221には複数のボル
ト220及びナット222によって保持プレート224が取付け
られている。保持プレート224の一端部には突出部224a
が設けられており、第２図に示す通り、この突出部224a
は操作レバー８（又は10）の取付片214の下方に延びて
いる。保持プレート224の突出部224aには、比較的小さ
い保持孔226（第１図参照）が形成されており、検出手
段212の検出アーム部218が上記保持孔226内に幾分移動
し得るように位置付けられている。具体例では、操作レ
バー８（又は10）は第１図及び第２図に示す中立位置か
ら所定方向に移動せしめて第４図に実線で示す位置（又
は二点鎖線で示す位置）に位置せしめることができると
共に上記所定方向と垂直な方向にも所要の通り移動せし
めることができる。そして、このことに関連して、保持
プレート224に設けられた突出部224aは第２図において
取付片214の下方まで延び、検出手段212の検出アーム部
218は実質上垂直下方に延びて上記保持孔226に受入れら
れている。従って、第４図から理解される如く、検出ア
ーム部218は、突出部224aに保持された部位を中心とし
て任意の方向に所定範囲に渡って傾くことができ、また
突出部224aに対して幾分上下方向に移動することも許容
される。

なお前記検出手段212としては、例えば、立石電機株式
会社製のオムロン形D5B触覚スイッチを適用することが
できる。このスイッチは本体部216内に設けられたリン
グ状の固定部と接触板（円板）を含んでいる。接触板の
片面側はばねにより固定部に対し隙間を有するよう支持
されている。接触板の他面側には全方位に傾動できる傾
動部材が配置され、傾動部材の一端に検出アーム部218
の一端が連結されている。前記ばね及び固定部はそれぞ
れコードを介して電源に接続されている。したがって本
体部216と検出アーム部218との間が相対的に傾くと、傾
動部材を介して接触板が傾いて固定部に接触する。その
結果、ばね、接触板及び固定部が接続され、通電され
る。

かかる操作検知装置の作用効果は、次の通りである。

主として第１図及び第４図を参照して、操作レバー８
（又は10）を所定方向（又は所定方向に対し垂直な方
向）に回動せしめると、この操作レバー８（又は10）と
一体に検出手段212の本体部216も同様に移動される。か
くすると、検出アーム部218の先端部が保持プレート224
の保持孔内に保持されている故に、操作レバー８（又は
10）を所定量を越えて移動せしめると、検出アーム部21
8の保持された部位に対して本体部216が相対的に幾分傾
き、かくして検出手段212は閉（ON）になって操作レバ
ー８（又は10）が操作されたことを検出する。

第４図から容易に理解される如く、検出手段212の配設
位置を操作レバー８（又は10）の軸線方向に移動せしめ
ると、検出アーム部218の保持された部位に対する本体
部216の移動量を調整することができ、これによって検
出手段212の検知時期を調整することができる。即ち、
一対のナット部材219を回動させて取付片214に対して本
体部216を相対的に上方（又は下方）に移動せしめる
と、検出アーム部218の基部から保持プレート224に保持
された部位までの長さが長く（又は短く）なり、これに
よって操作レバー８（又は10）を一定量回動せしめた場
合における検出アーム部218の保持された部位と本体部2
16の相対傾き角度が小さく（又は大きく）なり、かくし
て検出手段212の検出時期は幾分早く（又は遅く）な
る。

また、具体例では、検出手段212の検出アーム部218の中
間部にばね部が設けられている。従って、第４図に示す
通り、操作レバー８（又は10）を所要の通り操作する
と、検出アーム部218の保持された部位と本体部216の相
対的傾きに起因して検出アーム部218のばね部が幾分弾
性変形し、かくして検出アーム部218に過大負荷が作用
するのが確実に防止される。

以上、本考案に従って構成された操作検知装置の一具体
例について説明したが、本考案はかかる具体例に限定さ
れるものではなく、本考案の範囲を逸脱することなく種
々の変形乃至修正が可能である。

例えば、図示の具体例においては、操作レバー８（又は
10）に検出手段12の本体部216を設けると共に静止部で
ある取付ボックス202に装着されている保持プレート224
に検出アーム部218を保持しているが、これとは反対
に、静止部に本体部216を配設すると共に操作レバー８
（又は10）に検出アーム部218を保持するようにしても
よい。

また、例えば、図示の具体例においては、検出手段212
の検出アーム部218は保持プレート224の保持孔226内に
単に位置付けられて保持されているが、これに限定され
ることなく、この検出アーム部218の先端部を所定範囲
に渡って旋回自在に連結して保持するようにしてもよ
い。尚、この場合には、過大負荷が作用するのを防止す
るために、検出アーム部に設けられるばね部は、上述し
た如く弾性変形自在であると共に軸線方向に幾分伸縮自
在であるのが好ましい。

〈考案の効果〉 本考案によれば、１つの検出手段を用いることにより、
複数の軸まわりに回動する操作レバーの操作を確実に検
出することができる。また従来装置に比較して構成が著
しく簡単であり、しかも組立も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に従う操作検知装置の一具体例を装備
した内燃機関制御装置における操作レバー及びその近傍
を示す斜視図。 第２図は、操作レバーの基部及びその近傍を一部切欠い
て示す断面図。 第３図は、第２図におけるII-II線による断面図。 第４図は、操作レバーを所定方向に操作したときの状態
を一部切欠いて示す断面図。 第５図は、従来の内燃機関制御装置の概要を示す概略
図。 第６図は、従来の内燃機関制御装置における操作機構を
一部分解して示す分解斜視図。 第７図は、従来の内燃機関制御装置における回転数調整
機構を分解して示す分解斜視図。 ２……操作機構 ４……回転数調整機構 ６……切換制御手段 ８及び10……操作レバー 148……操作検知装置 202……取付ボックス 212……検出手段 216……本体部 218……検出アーム部 224……保持プレート

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】静止部に複数の軸まわりに回動自在に装着
   された操作レバーの操作状態を検出するための１つの検
   出手段を備え、該検出手段は本体部と該本体部から延び
   る検出アーム部を有し、該本体部は該静止部及び該操作
   レバーのいずれか一方に取付けられ、該検出アーム部は
   それらの他方に保持されており、該操作レバーを該軸ま
   わりに回動せしめると該本体部と該検出アーム部の保持
   された部位が相対的に傾き、これによって該検出手段は
   該操作レバーが操作されたことを検出する、ことを特徴
   とする操作検知装置。