JPH0241408Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、建設機械等に用いられている方向
切換弁の操作方向を検出する装置に関する。

〔従来の技術〕

建設機械の一例である油圧式のクレーンは、方
向切換弁の操作によりブーム先端のウインチやブ
ームの起伏・伸縮を制御しており、方向切換弁が
誤操作されるとクレーンの転倒等の危険な状態を
引き起こすおそれがある。そのため、方向切換弁
の操作方向検出装置は、方向切換弁が危険な方向
に操作されていることを安全装置に伝えるため、
あるいは所定の方向切換弁がいずれの方向に操作
されているかを運転席に設けた表示ランプで表示
する等のために必要であるとされている。

第３図は従来の操作方向検出装置を備えた方向
切換弁Ｖを示している。同図において、方向切換
弁Ｖは、操作レバー１に連設されたスプール２
と、このスプール２が摺動自在に嵌入された本体
３と、上記スプール２を中立位置へ復帰させるた
めの中立位置設定装置４とを備えている。また、
操作方向検出装置は、本体３に固着されたブラケ
ツト５と、このブラケツト５に取り付けられたリ
ミツトスイツチLSと、このリミツトスイツチLS
の検出端７に当接されるカム溝８を備えたロツド
９とからなり、ロツド９は上記スプール２に連設
されている。

以上の構成において、スプール２が中立位置に
あるときにはカム溝８にリミツトスイツチLSの
検出端７が係合し、リミツトスイツチLSはたと
えばオン信号を出力している。操作レバー１によ
りスプール２が図の右方向又は左方向へ移動され
ると、リミツトスイツチLSの検出端７がカム溝
８から外れ、リミツトスイツチLSからオフ信号
が出力される。また、上記中立位置でリミツトス
イツチLSがオフ信号を出力する場合は、操作レ
バー１によりスプール２が図の右方向又は左方向
へ移動されると、リミツトスイツチLSからオン
信号が出力される。したがつて、第３図の操作方
向切換弁によると、リミツトスイツチLSからオ
ン信号が出力されているかオフ信号が出力されて
いるかを検出することによつてスプールが中立位
置にあるか右方向又は左方向へ操作されているか
を判別できる。

しかし、上記した操作位置検出装置において
は、スプール２が右方向へ操作されているときと
左方向へ操作されているときの信号が同一である
ので、スプール２が右方向に操作されているか左
方向に操作されているかを区別できない。

このような難点は、リミツトスイツチを複数設
置し、それらのリミツトスイツチから出力される
信号を組み合わせてスプールの操作方向を判別す
ることによつて解消される。

しかしながら、これらリミツトスイツチを用い
たものでは、ロツドの形状を変えたり、機構が複
雑になるという問題点がある。

そこで、リミツトスイツチをポテンシヨメータ
に置き換えた操作方向検出装置が提案された。

このものは、ポテンシヨメータのプランジヤを
スプールに連設し、このスプールの移動量に応じ
たアナログ信号をポテンシヨメータから出力し、
その出力信号をコンパレータによつてデジタル信
号に変換してスプールの操作方向を検出するもの
であつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のポテンシヨメータを用い
た操作位置検出装置は、スプール移動量の全範囲
においてその移動量に応じたアログ信号をポテン
シヨメータから出力するものであつたから、操作
方向検出装置を取り付けた方向切換弁が軸方向に
長くなり、大型化されるという問題点があつた。
たとえば、スプールの移動量が中立位置から左右
へ10mmの範囲に設定されているとすれば、ポテン
シヨメータのプランジヤには20mmの作動範囲が必
要になる。

この考案は、ポテンシヨメータを用いるもので
ありながら、大型化を招かない方向切換弁の操作
方向検出装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、この考案の操作位
置検出装置は、本体に摺動自在に嵌入されたスプ
ールを有する方向切換弁において、ポテンシヨメ
ータのプランジヤが上記スプールの端部に間隔を
あけて対向されているとともに、このプランジヤ
と上記スプールとの間に伸縮機構が介在され、上
記プランジヤはばね力によりポテンシヨメータの
ケースから突出する方向に常時付勢されており、
上記伸縮機構は、上記プランジヤを付勢している
ばね力より大きなばね力により伸長する方向に常
時付勢されているとともに、上記スプールの一方
への移動時にその伸長限を規制する第１のストツ
パを備え、さらに、上記スプールの他方への移動
に伴う伸縮機構の前進を所定位置で阻止する第２
のストツパを具備することを特徴とする。

〔作用〕

スプールが中立位置にあるときに伸長された伸
縮機構の先端がポテンシヨメータのプランジヤに
当接してこのプランジヤを所定量だけケース内に
退入させる状態にしておけば、スプールが上記プ
ランジヤをケースに退入させる方向に移動された
とき、プランジヤがその退入限に達する前に伸縮
機構の前進がストツパにより阻止され、それ以上
スプールが移動しても伸縮機構が縮小するだけで
プランジヤは退入しない。また、スプールが上記
プランジヤから離れる方向に移動されたときは所
定量だけスプールが移動すると伸縮機構が上記プ
ランジヤから離れる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例の構成及び作用を説明
する。

第１図は方向切換弁Ｖにポテンシヨメータ１０
を取り付けた状態を示している。

同図において、ポテンシヨメータ１０は、方向
切換弁Ｖの本体３に取付台１１を介して取り付け
られている。取付台１１には径大の孔部１２と径
小な孔部１３とが軸心方向に隣接して設けられて
おり、径大な孔部１２に方向切換弁Ｖのスプール
２の端部が嵌入されている。そして、スプール２
の端部に嵌合されたワツシヤ１４と上記二つの孔
部１２，１３の境界部分の段付部１５に配置され
たワツシヤ１６との間に、スプール２を中立位置
に復帰させるためのばね１７が介在されている。
１８は上記スプール２の端部に延設された伸縮機
構である。この伸縮機構１８は、上記スプール２
の端部に同心状に固着された外筒１９と、この外
筒１９に出退自在に嵌入された出退杆２０と、外
筒１９の内部に配置されて上記出退杆２０を突出
する方向に常時付勢するばね２１と、外筒１９に
設けられて上記出退杆２０の抜け落ちを防止する
止め輪２２とからなる。ここで、止め輪２２は伸
縮機構１８の伸長限を規制する第１のストツパと
しての機能を併有している。

次に、ポテンシヨメータ１０は、ケース２３に
出退自在に設けられたプランジヤ２４を備え、こ
のケース２３へプランジヤ２４が退入（図で右方
向へ）すれば出力電圧が大きくなり、反対にケー
ス２３からプランジヤ２４が突出（図で左方向
へ）すれば出力が小さくなり、その出力電圧の大
きさは、ケース２３へのプランジヤ２４の退入幅
の大きさに比例する。この関係を第２図に示し
た。また、上記プランジヤ２４はケース２３に内
蔵されたばね２５によつて常時ケース２３から突
出する方向に付勢されていると共に、その検出端
２４ａが上記取付台１１の径小な孔部１３内へ突
出されて伸縮機構１８の出退杆２０の先端に対設
されている。ここに、伸縮機構１８のばね２１の
ばね力はポテンシヨメータ１０のばね２５のばね
力よりも強いものに設定されている。

以上において、スプール２が中立位置にあると
きには、プランジヤ２４ａがばね２１によつて付
勢された出退杆２０によりケース２３に所定量l₀
だけ退入されているとする。スプール２がばね１
７により設定された中立位置から第１図の右方向
に移動されると、出退杆２０がプランジヤ２４の
検出端２４ａを右方向へ後退させるので、プラン
ジヤ２４がばね２５の付勢に抗してケース２３に
退入する。したがつてポテンシヨメータ１０の出
力電圧が第２図の電圧曲線Ｚに沿つて中立位置で
の電圧V₀よりも上昇するので、スプール２が右
方向へ操作されたことが検出される。また、出退
杆２０が径小な孔部１３の内壁端面２６に当たる
と、この内壁端面２６の第２のストツパとしての
作用によりプランジヤ２４がその位置で停止す
る。さらにスプール２が右方向へ移動されると、
プランジヤ２４は停止したままで、出退杆２０が
ばね２１の付勢に抗して外筒１９に相対的に退入
し、伸縮機構１８が縮小される。

逆に、スプール２が上記中立位置から第１図の
左方向に移動されると、出退杆２０の後退に伴つ
てプランジヤ２４がばね２５の付勢によりケース
２３から突出する。したがつてポテンシヨメータ
１０の出力電圧が第２図の電圧曲線Ｚに沿つて
V₀よりも下降するので、スプール２が左方向へ
操作されたことが検出される。また、出退杆２０
の後退によりプランジヤ２４が図の位置からl₂だ
け突出するとプランジヤ２４に設けられたストツ
パーによりそれ以降はプランジヤ２４が突出せ
ず、出退杆２０だけがプランジヤ２４から離れて
後退する。

ここで、スプール２が中立位置にあるときの出
退杆２０の先端位置から径小な孔部１３の内壁端
面２６までの長さ、すなわちスプール２の右方向
へのストロークをl₁とし、かつl₁＝l₂とすると、
プランジヤ２４の検出端２４ａが中立位置からl₁
だけ退入したときのポテンシヨメータ１０の電圧
はV₁となり、プランジヤ２４の検出端２４ａが
中立位置からl₂だけ突出したときのポテンシヨメ
ータ１０の電圧はV₂となり、ポテンシヨメータ
１０によりV₁とV₂の間の範囲においてスプール
２の移動量に応じたアナログ信号が得られる。そ
して、ポテンシヨメータ１０の出力電圧V₁，V₂
は図示しないコンパレータ等の回路によつてオ
ン，オフのデジタル信号に変換され、このオン，
オフ信号によつてスプール２の操作方向を判別す
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案の操作方向検出
装置は、ポテンシヨメータのプランジヤの移動量
を最小限度に抑えてスプールの移動方向を検出で
きるので、方向切換弁の小型化を達成でき、しか
も、スプールの中立位置とポテンシヨメータの取
付位置の調整を、ポテンシヨメータの出力電圧値
（設定値）の変更のみで極めて容易に行うことが
できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例による操作方向検出
装置におけるポテンシヨメータと方向切換弁との
取付状態を示す部分断面図、第２図は上記ポテン
シヨメータの電圧曲線を示す線図、第３図は従来
の操作位置検出装置が取り付けられた方向切換弁
を示す概略部分断面図である。 Ｖ……方向切換弁、l₁，l₂……スプールの移動
量、１……操作レバー、２……スプール、３……
本体、１０………ポテンシヨメータ、１８……伸
縮機構、２１……ばね、２２……止め輪（第１の
ストツパ）、２３……ポテンシヨメータのケース、
２４……プランジヤ、２５……ばね、２６……内
壁端面（第２のストツパ）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体に摺動自在に嵌入されたスプールを有する
   方向切換弁において、ポテンシヨメータのプラン
   ジヤが上記スプールの端部に間隔をあけて対向さ
   れているとともに、このプランジヤと上記スプー
   ルとの間に伸縮機構が介在され、上記プランジヤ
   はばね力によりポテンシヨメータのケースから突
   出する方向に常時付勢されており、上記伸縮機構
   は、上記プランジヤを付勢しているばね力より大
   きなばね力により伸長する方向に常時付勢されて
   いるとともに、上記スプールの一方への移動時に
   その伸長限を規制する第１のストツパを備え、さ
   らに、上記スプールの他方への移動に伴う伸縮機
   構の前進を所定位置で阻止する第２のストツパを
   具備することを特徴とする方向切換弁の操作方向
   検出装置。