JPH07295669A

JPH07295669A - ジョイスティック装置

Info

Publication number: JPH07295669A
Application number: JP11217194A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tei; 暁明程; Shinya Hirose; 晋也広瀬; Teiji Okuda; 禎爾奥田
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】アクチュエータの負荷をレバー操作力にフィ
ードバックするジョイスティック装置において、電磁ブ
レーキの制動力に基づくレバーロックを確実に防止して
安全性を著しく向上させる。【構成】レバー操作力に作用する電磁ブレーキ２４の
制動トルクを、中立復帰弾機１５の中立復帰トルクを越
えない範囲で制御する。または、操作レバー１１のロッ
クを判断すると共に、該判断に基づいてブレーキを解除
する。

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、船舶、ロボ
ット遠隔操作装置等に用いられるジョイスティック装置
に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】今日、こ
の種ジョイスティック装置は、アクチュエータの操作装
置として建設機械、船舶、ロボット遠隔操作装置等に広
く採用されているが、従来のジョイスティック装置はレ
バー操作力が略一定であるため、操作対象であるアクチ
ュエータの負荷変動を直接感知することが不可能であ
り、そのため負荷状態を把握しつつ操作をする場合に比
して操作効率や操作精度に劣る許りでなく、過負荷状態
のアクチュエータを強引に動かして部品の破損等を生じ
る惧れもあった。そこで、実公平５−３７３０１号公報
に示されるものの如く、レバー操作力に制動力を作用さ
せるための電磁ブレーキと、該電磁ブレーキの制動力を
アクチュエータ負荷に応じて制御するブレーキ制御装置
とを設けて負荷感応型のジョイスティック装置を構成す
ることが提案されている。しかるにこのものでは、操作
レバーに作用する中立復帰力（中立復帰弾機の蓄勢力）
とは無関係に電磁ブレーキの制動力を制御しているた
め、電磁ブレーキの制動力が中立復帰力に勝って操作レ
バーをロックさせる惧れがあり、特に中立位置付近で
は、中立復帰弾機の蓄勢力が小さいため、僅かな制動力
でも操作レバーがロックする惧れがあった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができるジョイス
ティック装置を提供することを目的として創案されたも
のであって、操作レバーを中立位置に復帰させるための
中立復帰弾機と、レバー操作力に制動力を作用させるた
めの電磁ブレーキと、該電磁ブレーキの制動力をアクチ
ュエータ負荷に応じて制御するブレーキ制御装置とを備
えてなるジョイスティック装置において、前記ブレーキ
制御装置に、中立復帰弾機の中立復帰力を越えない範囲
で電磁ブレーキの制動力を制御して、電磁ブレーキの制
動力に基づく操作レバーのロックを規制するレバーロッ
ク規制手段を設けたことを特徴とするものである。ま
た、操作レバーを中立位置に復帰させるための中立復帰
弾機と、レバー操作力に制動力を作用させるための電磁
ブレーキと、該電磁ブレーキの制動力をアクチュエータ
負荷に応じて制御するブレーキ制御装置とを備えてなる
ジョイスティック装置において、前記ブレーキ制御装置
に、電磁ブレーキの制動力に基づく操作レバーのロック
を判断するレバーロック判断手段と、該手段がレバーロ
ックを判断した場合、電磁ブレーキの制動力を中立復帰
弾機の中立復帰力以下に制御してレバーロックを解除す
るレバーロック解除手段とを設けたことを特徴とするも
のである。また、前記レバーロック判断手段は、レバー
操作角度が所定時間以上変化しないことに基づいてレバ
ーロックを判断するものであることを特徴とするもので
ある。また、前記ブレーキ制御装置に、レバー操作角度
が所定角度以下であることに基づいて電磁ブレーキの制
動力を解除するブレーキ解除手段を設けたことを特徴と
するものである。そして本発明は、この構成によって、
アクチュエータの負荷をレバー操作力にフィードバック
するジョイスティック装置において、電磁ブレーキの制
動力に基づくレバーロックを確実に防止して安全性を著
しく向上させることができるようにしたものである。

【０００４】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図面において、１は油圧ショベルであって、該油
圧ショベル１は、クローラ型の走行部２、該走行部２の
上部に旋回自在に支持される旋回部３、該旋回部３の前
端部に連結される作業部４等で構成されており、そして
前記各部は、旋回部３の後部に搭載される図示しないエ
ンジンの動力で油圧作動するようになっている。即ち、
旋回部３に設けられる旋回モータ６、作業部４に設けら
れるブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシ
リンダ９等の油圧供給経路には、それぞれコントロール
バルブ６ａ、７ａ、８ａ、９ａが介在し、その油圧切換
作動に基づいて前記各油圧アクチュエータが油圧作動す
ることになるが、各コントロールバルブ６ａ、７ａ、８
ａ、９ａには、それぞれパイロット操作用の電磁バルブ
６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂが接続されるため、各電磁バル
ブ６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂに印加する電圧値の制御に基
づいて油圧アクチュエータの作動速度を自由に制御する
ことができるようになっている。

【０００５】１０は前記旋回部３の運転室３ａに設けら
れる左右一対の電気式ジョイスティック装置であって、
該ジョイスティック装置１０は、操作レバー１１の傾倒
操作（３６０°）に基づいて前記旋回モータ６、ブーム
シリンダ７、アームシリンダ８およびバケットシリンダ
９を独立的もしくは複合的に操作できるように構成され
ており、その構成を以下に詳述する。尚、左右のジョイ
スティック装置１０は略同じ構成であるため、左右何れ
か一方についてのみ説明をし、また、操作レバー１１の
Ｘ方向操作に伴って作動する構成部品と、Ｙ方向操作に
伴って作動する構成部品とが同一である場合には、Ｙ方
向構成部品の説明を省略する。

【０００６】さて、前記操作レバー１１の基端部は、四
角筒形状に形成されるケース体１２に囲まれると共に、
Ｙ方向（図３に図示）を向く第一回動軸１３を介してケ
ース体１２に支持されるため、操作レバー１１のＸ方向
（図３に図示）の傾倒操作が許容されるが、第一回動軸
１３によるレバー基端部の支持は、Ｘ方向を向く回動支
持ピン１３ａを介して行われるため、操作レバー１１の
Ｙ方向の傾倒操作も許容されるようになっている。さら
に、前記ケース体１２には、Ｘ方向を向く第二回動軸１
４が回動自在に軸承されるが、第一回動軸１３を迂回す
べく円弧状に形成される第二回動軸１４の中間部は、レ
バー基端部を挟む状態で対向する一対の対向板１４ａを
有するため、レバー基端部に押されてＹ方向のレバー操
作に連動するようになっている。即ち、操作レバー１１
をＸ方向に傾倒操作した場合には第一回動軸１３が一体
的に回動する一方、操作レバー１１をＹ方向に傾倒操作
した場合には第二回動軸１４が一体的に回動すべく構成
されている。

【０００７】また、１５は操作レバー１１を常に中立位
置に向けて付勢するための中立復帰弾機であって、該中
立復帰弾機１５は、レバー中間部に上下摺動自在に外嵌
する筒状部材１６の円形フランジ部１６ａを、ケース体
１２の上部に設けられる円盤状の接当板１７に向けて付
勢することにより操作レバー１１を中立復帰させるもの
である。

【０００８】さらに、１８は前記ケース体１２の外側面
にスイッチブラケット１９を介して組付けられる中立検
知スイッチであって、該中立検知スイッチ１８の検知レ
バー１８ａに設けられるローラ１８ｂは、前記回動軸１
３、１４の一端部に設けられるカム体２０の外周面に弾
圧状に接当するため、操作レバー１１の傾倒操作に伴っ
てカム体２０の外周面を転動することになるが、カム体
２０の中立対応位置には中立検知溝２０ａが切欠き形成
されており、このため中立検知溝２０ａに対するローラ
１８ｂの嵌入に基づいて操作レバー１１の中立検知がな
されるようになっている。

【０００９】一方、前記回動軸１３、１４の他端側が突
出するケース体１２の外側面には、冂字形状部分を有す
るハット形状のポテンショブラケット２１が一体的に組
付けられており、その先端面には、回動軸１３、１４に
連結されるポテンショメータ２２が組付けられている。
そしてポテンショメータ２２は、レバー操作に伴う回動
軸１３、１４の回動角を検知し、その検知信号を後述す
る制御装置２３に入力するようになっている。

【００１０】さらに、２４は前記ポテンショブラケット
２１の囲繞空間に配設される電磁ブレーキであって、該
電磁ブレーキ２４は、ポテンショブラケット２１（中間
プレート２１ａ）に固定される筒状のフィールドコア２
５、該フィールドコア２５に内装されるコイル２６およ
びブレーキディスク２７、前記回動軸１３、１４に直接
固定されるアーマチュアハブ２８、該アーマチュアハブ
２８に板状弾機２９を介して支持されるアーマチュア３
０、該アーマチュア３０と前記ブレーキディスク２７と
の間に介装されるフェーシング３１等で構成されてい
る。即ち、前記コイル２６に通電すると、アーマチュア
３０が板状弾機２９に抗して吸引されてフェーシング３
１とブレーキディスク２７との間に摩擦が生じ、この摩
擦力を、レバー操作に抗する制動力として回動軸１３、
１４に作用させるが、前記制動力は、コイル２６に印加
する電圧値の制御に基づいて無段階に変化させることが
できるようになっている。

【００１１】ところで、前記制御装置２３は、前述した
中立検知スイッチ１８およびポテンショメータ２２に加
え、油圧供給経路の圧力に基づいて前記各油圧アクチュ
エータの負荷を検知する負荷検知センサ３２等から信号
を入力する一方、前述した電磁バルブ６ｂ、７ｂ、８
ｂ、９ｂ、電磁ブレーキ２４等に作動信号を出力すべく
構成されている。即ち、制御装置２３は、中立検知スイ
ッチ１８およびポテンショメータ２２の検知信号に基づ
いて、レバー操作の有無、レバー操作方向およびレバー
操作量を判断すると共に、レバー操作方向に対応する油
圧アクチュエータを、レバー操作量に応じた速度で作動
させるべく電磁バルブ６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂを制御す
るが、さらに制御装置２３は、前記負荷検知センサ３２
等の検知信号に基づいて電磁ブレーキ２４の制動力を制
御するブレーキ制御手段を備えており、以下、ブレーキ
制御手段の実施例であるアナログ方式のブレーキ制御回
路３３およびデジタル方式のブレーキ制御アルゴリズム
について詳述する。但し、中立復帰弾機１５の中立復帰
トルク（中立復帰力）は、レバー操作角θの増加に伴っ
て略線形的に増加し、また、電磁ブレーキ２４の制動ト
ルク（制動力）は、入力電圧Ｖの上昇に伴って二次曲線
的に増加し、また、負荷検知センサ３２の出力電圧ｕ
は、負荷の上昇に伴って二次曲線的（もしくは線形的）
に上昇し、またさらに、ポテンショメータ２２の出力電
圧ＵＪは、レバー操作角θの増加に伴って線形的に上昇
するものとする。

【００１２】さて、前記アナログ方式のブレーキ制御回
路３３には、負荷検知センサ３２の出力電圧ｕを前処理
する第一前処理回路３４、ポテンショメータ２２の出力
電圧ＵＪを前処理する第二前処理回路３５、前記第一お
よび第二前処理回路３４、３５の出力電圧ｕ、ＵＪに基
づいて電磁ブレーキ２４の入力電圧Ｖを演算する比較演
算処理回路３６等が設けられるが、第一前処理回路３４
は、予め設定される下限電圧以下の出力電圧ｕを切捨て
（ｕ＝０）る一方、予め設定される上限電圧以上の出力
電圧ｕを一定値（ｕ＝ｃｏｎ）に変換すべく構成されて
いる。

【００１３】一方、第二前処理回路３５は、予め設定さ
れる下限電圧以下の出力電圧ＵＪを切捨て（ＵＪ＝０）
るべく構成されるものであるが、この切捨処理に基づい
て中立位置付近のレバー操作範囲がブレーキ制御の不感
帯に設定されるようになっている。つまり、中立位置付
近のレバー操作範囲においては、中立復帰弾機１５の中
立復帰トルクが小さいため、僅かな制動トルクでもレバ
ーロックを生じる惧れがあり、そのため中立位置付近の
レバー操作範囲を、電磁ブレーキ２４の制動トルクが作
用しない不感帯に設定してレバーロックを未然に回避す
るようになっている。

【００１４】さらに、比較演算処理回路３６は、前処理
された負荷検知センサ３２の出力電圧ｕおよびポテンシ
ョメータ２２の出力電圧ＵＪを所定の関数ｆ（ｕ、Ｕ
Ｊ）に代入して電磁ブレーキ２４の入力電圧Ｖを演算す
るが、前記関数ｆ（ｕ、ＵＪ）としては、次に示すよう
なものが望ましい。但し、ｇ（θ）はレバー操作角θに
依存する補正関数、ｋは定数である。Ｖ＝ｇ（θ）・（ｋｕ・ＵＪ）即ち、電磁ブレーキ２４の入力電圧Ｖは、負荷検知セン
サ３２の出力電圧ｕおよびポテンショメータ２２の出力
電圧ＵＪに比例して上昇するが、前記補正関数ｇ（θ）
および定数ｋは、電磁ブレーキ２４の制動トルクが中立
復帰弾機１５の中立復帰トルクを越えないように入力電
圧Ｖを補正するため、制動トルクは、図８に示す様な範
囲で制御されることになり、このため制動トルクが中立
復帰トルクを越えることに基づいて発生するレバーロッ
クを確実に規制することができるようになっている。
尚、本実施例では、制動トルクの制御範囲を可及的に広
く確保すべく中立復帰弾機１５の中立復帰トルクを予め
強く設定している。

【００１５】一方、デジタル方式のブレーキ制御におい
ては、負荷検知センサ３２の出力電圧ｕ、ポテンショメ
ータ２２の出力電圧ＵＪおよび電磁ブレーキ２４の入力
電圧Ｖを、次に示す如く時系列信号として扱う。ｕ → u0,u1,u2,・・・,ui-2,ui-1,ui,ui+1,ui+2,・・・,uN ＵＪ → UJ0,UJ1,UJ2,・・・,UJi-2,UJi-1,UJi,UJi+1,UJi+
2,・・・,UJN Ｖ → V0,V1,V2,・・・,Vi-2,Vi-1,Vi,Vi+1,Vi+2,・・・,VN 即ち、前記負荷検知センサ３２の出力電圧ｕおよびポテ
ンショメータ２２の出力電圧ＵＪは、Ａ／Ｄ変換回路を
介して時系列信号に変換されるが、時系列信号に変換さ
れた負荷検知センサ３２の出力電圧ｕｉは、予め設定さ
れる負荷下限電圧ＵＤおよび負荷上限電圧ＵＰと比較さ
れるようになっている。そして、出力電圧ｕｉが負荷下
限電圧ＵＤよりも小さい場合には、電磁ブレーキ２４の
入力電圧Ｖｉを「０」に保持する一方、出力電圧ｕｉが
負荷上限電圧ＵＰよりも大きい場合には、図示しない警
報ブザーを作動させてオペレータに過負荷状態を報知す
るようになっている。

【００１６】一方、時系列信号に変換されたポテンショ
メータ２２の出力電圧ＵＪｉは、予め設定される不感帯
上限電圧ＵＦと比較されるが、不感帯上限電圧ＵＦより
も小さい場合には、電磁ブレーキ２４の入力電圧Ｖｉを
「０」に保持するようになっている。即ち、中立位置付
近のレバー操作範囲に、前記アナログ方式と同様の不感
帯を設定して電磁ブレーキ２４の制動トルクに基づくレ
バーロックを未然に防止するようになっている。

【００１７】さらに、前記不感帯処理を実行した後は、
ポテンショメータ２２の出力電圧ＵＪｉが所定時間内
（本実施例では１秒）に変化したか否かを判断する。そ
して、所定時間内に変化が無い場合は、レバーロック状
態であると判断すると共に、電磁ブレーキ２４の入力電
圧Ｖｉを「０」（もしくは中立復帰トルク以下の制動ト
ルクを発生する電圧）に保持してレバーロックを解除す
るようになっている。

【００１８】またさらに、前記レバーロックを判断した
後は、ポテンショメータ２２の出力電圧ＵＪｉが前回の
出力電圧UJi-1よりも小さいか否かを判断する。そし
て、この判断がＹＥＳの場合には、操作レバー１１が中
立位置側に戻し操作されたと判断すると共に、電磁ブレ
ーキ２４の入力電圧Ｖｉを「０」に保持して戻し操作時
の操作力を軽減するようになっている。

【００１９】そして、前記各処理の実行後は（入力電圧
Ｖｉを「０」に保持した場合を除く）、負荷検知センサ
３２の出力電圧ｕｉおよびポテンショメータ２２の出力
電圧ＵＪｉを、実験データ等に基づいて作成された制御
テーブルに入力して電磁ブレーキ２４の入力電圧Ｖｉを
割り出すと共に、割り出した入力電圧Ｖｉを図示しない
Ｄ／Ａ変換回路を介して電磁ブレーキ２４に出力するこ
とになる。即ち、前記制御テーブルには、負荷検知セン
サ３２の出力電圧ｕｉおよびポテンショメータ２２の出
力電圧ＵＪｉに対応する最適な入力電圧Ｖｉが予め格納
されているが、制御テーブルに基づく制動トルクの制御
範囲には、図１０に示す様に中立復帰トルクを越える範
囲も含まれるため、レバー操作力にフィードバックする
負荷変動の幅を広く確保することができるようになって
いる。

【００２０】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、操作レバー１１を傾倒操作すると、レバー操作方
向に対応する油圧アクチュエータがレバー操作量に応じ
た速度で作動することになるが、この作動に伴って油圧
アクチュエータが負荷を受けると、その負荷が負荷検知
センサ３２で検知されて制御装置２３に入力され、そし
て負荷検知信号を入力した制御装置２３は、負荷に応じ
た電圧を電磁ブレーキ２４に印加することになる。つま
り、操作レバー１１の操作力に油圧アクチュエータの負
荷がフィードバックされることになり、このためオペレ
ータは操作レバー１１の操作力変化に基づいて油圧アク
チュエータの負荷を直接感知できることになる。

【００２１】この様に、本発明にあっては、レバー操作
力に油圧アクチュエータの負荷をフィードバックして、
操作効率および操作精度を向上させると共に、強引な操
作に基づく油圧アクチュエータの破損等を防止するもの
であるが、アナログ方式のブレーキ制御回路３３におい
ては、レバー操作力に作用する電磁ブレーキ２４の制動
トルクを、中立復帰弾機１５の中立復帰トルクを越えな
い範囲で制御するため、電磁ブレーキ２４の制動力に基
づいて操作レバー１１がロックされることを確実に回避
できることになる。従って、オペレータが手を離してい
るにも拘らず操作レバー１１がロックされ、このロック
に基づいて油圧アクチュエータが動き続けてしまう不都
合を悉皆解消することができ、この結果、負荷感応型ジ
ョイスティック装置の安全性を著しく向上させることが
できる。

【００２２】一方、デジタル方式のブレーキ制御アルゴ
リズムにおいては、操作レバー１１のロックを判断する
と共に、該判断に基づいてブレーキ解除をするため、仮
令電磁ブレーキ２４の制動トルクを、中立復帰弾機１５
の中立復帰トルクを越えて制御したとしても、レバーロ
ックを確実に防止できることになる。従って、レバー操
作力にフィードバックする負荷変動の幅を、前記アナロ
グ方式のものに比して広く確保することが可能になり、
この結果、ジョイスティック装置における負荷感応精度
を飛躍的に向上させることができる。

【００２３】さらに、デジタル方式のブレーキ制御アル
ゴリズムにおいては、レバー操作角（ポテンショメータ
２２の出力電圧）が所定時間以上変化しないことに基づ
いてレバーロックを判断するため、レバーロックを判断
する専用のセンサを増設した場合の様に、部品点数の増
加や構造の複雑化を招来することがなく、しかも、セン
サの故障等に基づく誤った判断も解消されるため、負荷
感応型ジョイスティック装置の信頼性を著しく向上させ
ることができる。

【００２４】また、デジタル方式のブレーキ制御アルゴ
リズムにおいては、操作レバー１１の戻し操作を判断す
ると共に、該判断に基づいてブレーキ解除を行うため、
戻し操作時の操作力を軽減して操作性を著しく向上させ
ることができる。

【００２５】またさらに、アナログ方式のブレーキ制御
回路３３およびデジタル方式のブレーキ制御アルゴリズ
ムにおいては、中立復帰弾機１５の中立復帰トルクが小
さい中立位置付近を、ブレーキ制御の不感帯に設定して
いるため、僅かな制動トルクでレバーロックが発生する
不都合を解消することができる許りか、微妙なブレーキ
制御を不要にして制御の単純化も計ることができる。

【００２６】尚、本発明は、前記実施例に限定されない
ものであることは勿論であって、例えば油圧バルブ（パ
イロットバルブ等）を直接操作する油圧式ジョイスティ
ック装置でも実施することが可能である。また、電気式
ジョイスティック装置に設けられる回転角センサとして
は、ポテンショメータ以外にエンコーダ等を採用しても
よいものである。またさらに、操作レバーの握り部に接
触センサ等を設けてオペレータ操作の有無を判断すると
共に、オペレータ操作時にはレバーロック判断を行わな
いように制御することも可能であり、そしてこの場合に
は、オペレータが意識的にレバー操作角を固定している
にも拘らずブレーキが解除されてしまうことを回避する
ことができる。

【００２７】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、レバー操作力に作用する電磁ブレ
ーキの制動力を、アクチュエータ負荷に応じて制御する
ものであるが、電磁ブレーキの制動力は、中立復帰弾機
の中立復帰力を越えない範囲で制御されるため、電磁ブ
レーキの制動力に基づいて操作レバーがロックされる不
都合を確実に回避できることになる。従って、オペレー
タが操作レバーから手を離しているにも拘らずアクチュ
エータが動き続けるような不都合を確実に解消できるこ
とになり、この結果、負荷感応型ジョイスティック装置
の安全性を著しく向上させることができる。

【００２８】また、電磁ブレーキの制動力に基づく操作
レバーのロックを判断するレバーロック判断手段と、該
手段がレバーロックを判断した場合、電磁ブレーキの制
動力を中立復帰弾機の中立復帰力以下に制御してレバー
ロックを解除するレバーロック解除手段とを設けたもの
では、電磁ブレーキの制動力を、仮令中立復帰力を越え
る範囲で作用させた場合においても、この制動力を中立
復帰力以下に制御することでレバーロックを防止するこ
とが可能になり、この結果、レバー操作力に作用させる
負荷変動の幅を拡大して作業効率や作業精度をさらに向
上させることができる。

【００２９】また、レバー操作角度が所定時間以上変化
しないことに基づいてレバーロックを判断するようにし
た場合には、殊更センサ等を増設することなくレバーロ
ックを判断できるため、部品点数の増加や構造の複雑化
を招来する不都合がなく、しかもセンサの故障等に基づ
いてレバーロックを見逃すような不都合がないため、負
荷感応型ジョイスティック装置の信頼性を著しく向上さ
せることができる。

【００３０】また、レバー操作角度が所定角度以下であ
ることに基づいて電磁ブレーキの制動力を解除するよう
にした場合には、中立復帰弾機の中立復帰力が小さい中
立位置付近がブレーキ制御の不感帯に設定されることに
なり、この結果、僅かな制動力で操作レバーがロックす
ることを防止できる許りでなく、微妙なブレーキ制御を
不要にして制御の単純化も計ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧ショベルの斜視図である。

【図２】ジョイスティック装置の側面図である。

【図３】同上内部平面図である。

【図４】電磁ブレーキの一部切欠き側面図である。

【図５】制御部の入出力を示すブロック図である。

【図６】（Ａ）はレバー操作角度と中立復帰力との関係
を示すグラフ、（Ｂ）は入力電圧と制動トルクとの関係
を示すグラフ、（Ｃ）は負荷検知センサの出力特性を示
すグラフ、（Ｄ）はレバー操作角度とポテンショ出力電
圧との関係を示すグラフである。

【図７】アナログ方式のブレーキ制御回路を示すブロッ
ク図である。

【図８】アナログ方式における制動トルクの制御範囲を
示すグラフである。

【図９】デジタル方式のブレーキ制御アルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図１０】デジタル方式における制動トルクの制御範囲
を示すグラフである。

【符号の説明】

１油圧ショベル１０ジョイスティック装置１１操作レバー１２ケース体１３第一回動軸１４第二回動軸１５中立復帰弾機１８中立検知スイッチ２２ポテンショメータ２３制御装置２４電磁ブレーキ３２負荷検知センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操作レバーを中立位置に復帰させるため
の中立復帰弾機と、レバー操作力に制動力を作用させる
ための電磁ブレーキと、該電磁ブレーキの制動力をアク
チュエータ負荷に応じて制御するブレーキ制御装置とを
備えてなるジョイスティック装置において、前記ブレー
キ制御装置に、中立復帰弾機の中立復帰力を越えない範
囲で電磁ブレーキの制動力を制御して、電磁ブレーキの
制動力に基づく操作レバーのロックを規制するレバーロ
ック規制手段を設けたことを特徴とするジョイスティッ
ク装置。
【請求項２】操作レバーを中立位置に復帰させるため
の中立復帰弾機と、レバー操作力に制動力を作用させる
ための電磁ブレーキと、該電磁ブレーキの制動力をアク
チュエータ負荷に応じて制御するブレーキ制御装置とを
備えてなるジョイスティック装置において、前記ブレー
キ制御装置に、電磁ブレーキの制動力に基づく操作レバ
ーのロックを判断するレバーロック判断手段と、該手段
がレバーロックを判断した場合、電磁ブレーキの制動力
を中立復帰弾機の中立復帰力以下に制御してレバーロッ
クを解除するレバーロック解除手段とを設けたことを特
徴とするジョイスティック装置。
【請求項３】請求項２のレバーロック判断手段は、レ
バー操作角度が所定時間以上変化しないことに基づいて
レバーロックを判断するものであることを特徴とするジ
ョイスティック装置。
【請求項４】請求項１もしくは請求項２のブレーキ制
御装置に、レバー操作角度が所定角度以下であることに
基づいて電磁ブレーキの制動力を解除するブレーキ解除
手段を設けたことを特徴とするジョイスティック装置。