JPH0517720U - 車輌用の電気式操縦レバー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用の電気式操縦レバー装置における操縦
操作に際し、操作力を非線形に変化させる構成とする。 【構成】 操作レバー10の先端部に組み込まれた操作力
設定バネ13によって推力を付勢される操作力設定ボール
14が、コントロールボックス20内底部の中立位置Ｎと、
その前後位置Ｆ，Ｒとに、それぞれ左右方向に設けられ
ている操作面21',22',23' で、左右方向の操縦時、前記
操作レバー10に作用する操作力が、前記操作力設定バネ
13と各操作面に形成される操作力変化面とにより非線形
に働く構成にされている。 【効果】 少ない構成部品によって、操縦時に操作力変
化を容易に得られ、円滑かつ確実にコントロールできる
電気式操縦レバー装置が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車輌用の電気式操縦レバー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ブルドーザー、クローラクレーン、履帯式トラクタなどの作業用車輌の操縦に 、１本の操作レバーを用いて同時に二種類の電気信号を発生させて、これらの電 気信号によって車輌の操作を行い得る電気式操縦レバー装置については、例えば 特開昭５３−１１１９３６号公報、実公平３−４００５号公報、実開昭６４−３ ４３７８号公報などによって知られている。

【０００３】 そして、この種の操縦レバー装置では、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに、それぞれ回 転変位させた各変位量をポテンショメータによって発生される電圧の変化量を電 気信号に変換させて、走行駆動部の制御装置に伝達されるように構成されている 。 また、ブルドーザーなど作業用車輌のステアリング操作に際して、車体の旋回が 小さいと軽い操作力にし、急旋回させる場合には、操作力も急変化させ、操作力 を向上させている。言い換えれば、車体の旋回状態に合わせるようにステアリン グ操作力も変化させている。

【０００４】 このような操作力変化を出させるために、従来は２個以上の操作力バネを設置 して、非線形の操作力変化を出させていた。これを線図で表すと図５に示される ようになる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記のような従来の操縦レバー装置では、操縦時の操作レバーを、前進・後退 、及び左右方向への各操作位置に変位させて保持させるための機構を得るために 、多くの構成部品を必要とし、複雑な構造になされている。たとえば、特開昭５ ３−１１１９３６号公報で開示されているものでは、走行駆動部への操縦伝達機 構のほかに、複雑なカム機構と、そのカム機構の変位を確実にするためのバネ並 びにそれらの保持機構などを必要としている。

【０００６】 また、前記実公平３−４００５号公報に開示のものでは、操作レバーの枢支部 が同一水平面上で交差させる必要上支持軸の支持構造が複雑化し、操作レバーの 各操作位置を保持するために、パターンプレートと操作レバーに直結されるガイ ドバーを係合させるような構造にされている。また、車体の旋回状態にステアリ ング操作力を合わせて操作力変化を出させるために、２個以上の操作力バネ機構 を付設させることが記載されてあり、全般に多くの構成部品を必要としている。

【０００７】 さらに、実開昭６４−３４３７８号公報で開示されているものでは、やはり操 作レバーに加えられる操作力変化を出させるために複数の操作ロットや戻しバネ 、位置保持のためのカム、位置決め部材など多くの部品を用いて構成されている 。

【０００８】 このように従来、建機や農機などの作業用車輌における１本の操作レバーによ る操縦レバー装置においては、どうしても多数の構成部品を必要として、構造も 複雑化するのは避けられない。当然製作費も嵩むことになる。

【０００９】 本考案にては、このような従来の問題点を解決して、最小限の部品でもって操 縦レバーの操作位置を規正維持でき、かつ操作力変化を円滑に出させる操作面が コントロールボックス内に設けられるように形成された車輌用の電気式操縦レバ ー装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

以上のような目的を達成するために、本考案は、１本の操作レバーによってＸ Ｙ二方向の変位電気信号を車輌の駆動制御部に伝達できるようにされた操縦レバ ー装置において、操作レバーの枢支位置から延びる当該操作レバーの先端部内に 、操作力設定ボールとその操作力設定ボールに押し付け力を加える操作力設定バ ネとが備えられ、コントロールボックス内底部には、中立位置とその前後位置と に、前記操作レバー先端部付属の操作力設定ボールが受け入れられる操作面が、 左右方向に前記操作レバーの中立位置の半径よりも次第に小さい軌跡を描くよう に形成されている構成のものである。

【００１１】

【作用】

このように構成されたことにより、本考案装置は、車輌の操縦時、操作レバー を中立位置から前進または後退方向に傾ける際、ぞれぞれの位置に設けられた操 作面の境部分に形成されるデテント稜部では、操作レバーの先端部に付された操 作力設定ボールが、その後背部において付勢している操作力設定バネの推力に抗 して押し上げられて乗り越え、操作された目的位置の操作面に移行して、その操 作位置が確保される。左右方向の操縦時には、その各操作面で操作レバーを操縦 方向に傾けると、操作力変化設定面の傾斜角によって操作力設定ボールに作用し ている操作力設定バネが押し縮められ、その結果、操作レバーを傾動させる傾き が大きくなるに従い加えられる操作力が次第に大きくなり、操縦者に無理なく操 作力の変化を感覚的に知らしめられる。

【００１２】

【実施例】

次に本考案を一実施例について図面を参照しつつ説明する。 図１に示すのは本考案の操縦レバー装置を一部縦断して表している。この図に おいて、操作レバー10は上端部に操作ノブ11を有し、基板15に取り付く支持箱16 内でＸＹ両方向に回動自在に球軸受17にて中間部を支持されている。前記操作レ バー10の球軸受17による支持点a より下方に延びる中間部分には、Ｘ方向（左右 方向）の回動変位をポテンショメータ18に伝える公知構造のブリッジ形部材19と 、Ｙ方向（前後方向）の回動変位をポテンショメータ18' に伝える公知構造のブ リッジ形部材19' とが係合されている。さらに、当該操作レバー10の先端部10' には軸芯に沿って有底穴12が設けられ、この有底穴12には操作力設定バネ13と、 当該操作力設定バネ13が保持される操作力設定バネカバー13' と、操作力設定ボ ール14とが組み込まれている。

【００１３】 支持箱16の下側には、コントロールボックス20が閉鎖構造で接続されており、 このコントロールボックス20の内底面には、図１で示されるように操作レバー10 の起立位置（必ずしもこれに限定されない）が中立位置Ｎとなるようにして、そ の前後に、言い換えれば、操作レバー10を前進操作位置Ｆに傾動させた場合の操 作レバー先端部10' が指向する位置と、操作レバー10を後退操作位置Ｒに傾動さ せた場合の操作レバー先端部10' が指向する位置とに、それぞれ操作面21,22,23 が設けられている。

【００１４】 前記操作レバー先端部10' に付属される操作力設定ボール14が受け入れられる 各操作面21,22,23は、図２にて表されているように、中立位置Ｎを通り前進位置 Ｆ及び後退位置Ｒを結ぶ線上で、操作レバー先端部10' に付属されている操作力 設定ボール14の操作面に接する位置を基準にして、支持点ａより当該位置での操 作力設定ボール14接触される面までの半径から、次第に小さい軌跡を描くように 傾斜角βを付して、操作力設定面21',22',23' が形成されている。この傾斜角β は操作レバー10の傾動角をαとすると、 β＝α＋Δａ Δａ＝ｋα で、ｋは操作レバー10の傾動に伴い、その操作レバー先端 部10' に組み込まれている操作力設定バネ13が圧縮されるに従い生じるバネの圧 縮反力から求められた係数である。なお、図中符号30は各ポテンショメータ18, 18' と図示省略された駆動制御機構の電気信号処理装置に接続されるケーブルコ ネクタ、31はシフトカバーである。

【００１５】 このように構成された本考案装置では、操作ノブ11を中立位置Ｎにすると、操 作レバー10の先端部10' に付されている操作力設定ボール14が、その後背に配さ れている操作力設定バネ13による推力で当該位置の操作面21において操作面に押 し付けられて、中立状態に保たれる。

【００１６】 前進操作するためには、操作ノブ11を前進位置Ｆに傾動させると、操作レバー 10が支持点ａを中心にして傾動され、その操作レバー先端部10' は前進側の操作 面22に指向される。この際、当該操作レバー先端部10' に組み付けられた操作力 設定ボール14は、中立位置の操作面21から前進操作位置の操作面22に移行すると き、その操作力設定ボール14に付勢されている操作力設定バネ13が押圧され、両 操作面21,22 間に形成されているデテント稜部25では、転動される操作力設定ボ ール14が押し上げられ、操作力設定ボール14背後に付勢されているバネ力に抗し てこのデテント稜部25を乗り越えると直ちに押し戻されて隣接する操作面22側に 移行され、前記操作力設定ボール14を介して押圧された操作力設定バネ13の復帰 押圧力によって、当該操作面22位置で操作レバー10が維持される。操作レバー10 を後退位置Ｒに操作する場合も前記と同要領で操作レバー10先端部10' に付され ている操作力設定ボール14が転動してデテント稜部25' を乗り越え、後退操作位 置の操作面23に移行して保持されることになる。

【００１７】 次に、左右方向への操縦に際しては、それぞれ操作位置の操作面21',22',23' で操作レバー10を左右いずれかに傾動させれば、それに対応して操作力設定ボー ル14が各操作面21',22',23' のいずれかで転動される。この際、例えば前進位置 Ｆで操作レバー10を左操縦方向（左ＳＴ）へ操作すれば、操作面22で中立位置Ｎ から左操縦方向に傾動させるに従い、前記のように傾斜角βで次第に操作面22' （他の操作面21',23' も同様）、言い換えれば操作力設定面が高くなっているの で、操作レバー先端部10' に付属される操作力設定ボール14は、その背後に付勢 されている操作力設定バネ13を押し上げつつ移動される。その結果、操作レバー 10には、図４にて示されるように、前記傾斜角を大きくする分による操作力と操 作力設定バネ13の変化する押圧反力分の操作力との合成された操作力が作用する ことになって、操作している操縦者には、操作レバー10の傾動に伴う操作力の変 化がそのまま感覚的に知らせられることになり、この動作は、操作力設定ボール 14の転動によって円滑に行われる。もちろん、操作レバー10に加えられている操 作力を除けば、操作力設定バネ13の復元力によって自動復帰される。

【００１８】 このような操作にともない、前後方向への操縦と相俟つて操作レバー10におけ る中間に係合するブリッジ部材19,19'を介して各ポテンショメータ18,18'が作動 し、変位電気信号が駆動部の制御機構に伝達され、車輌を操縦することができる 。

【００１９】 前述されたデテント稜部25,25'と各操作ガイド26とによって仕切られる各操作 位置の操作面21,22,23は、操作レバー先端部10' に備える可動側の操作力設定ボ ール14の受け入れで、操作溝の働きをする。

【００２０】

【考案の効果】

このようにして本考案によれば、少ない構成部品によって、デテント機構を装 置内に組み込むとともに、操作力変化設定面を各設定位置の規制する操作面（操 作溝）に形成して、操作レバーに組み込まれた操作力設定バネを介して操作力変 化を非線形的に直接作用させて、操縦者が操作力の変化を感覚的に知ることがで き、しかもその操縦が円滑で確実にコントロールできる経済性の高い装置とする ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案車輌用の電気式操縦レバー装置の一部を
縦断して示す正面図である。

【図２】図１のII−II視断面図である。

【図３】コントロールボックス内のデテント稜部と操作
ガイドとの関係を示す平面図である。

【図４】本考案の操作レバーを操縦して当該操作レバー
に作用する操作力の作用線図である。

【図５】従来の操縦レバー装置における操作レバーに作
用する操作力の作用を示す線図である。

【符号の説明】

１０ 操作レバー １０’ 操作レバーの先端部 １１ 操作ノブ １２ 有底穴 １３ 操作力設定バネ １４ 操作力設定ボール １５ 基板 １６ 支持箱 １７ 球軸受 １８，１８’ ポテンショメータ １９，１９’ ブリッジ部材 ２０ コントロールボックス ２１，２１’ 中立位置の操作面 ２２，２２’ 前進位置の操作面 ２３，２３’ 後退位置の操作面 ２５，２５’ デテント稜部 Ｎ 中立位置 Ｆ 前進位置 Ｒ 後退位置 ａ 操作レバーの支持点

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本の操作レバーによってＸＹ二方向の
   変位電気信号を車輌の駆動制御部に伝達できるようにさ
   れた操縦レバー装置において、 操作レバーの枢支位置から延びる当該操作レバーの先端
   部内に操作力設定ボールとその操作力設定ボールに押し
   付け力を加える操作力設定バネとが備えられ、コントロ
   ールボックス内底部には、中立位置とその前後位置と
   に、前記操作レバー先端部付属の操作力設定ボールが受
   け入れられる操作面が、左右方向に前記操作レバーの中
   立位置の半径よりも次第に小さい軌跡を描くように形成
   されていることを特徴とする車輌用の電気式操縦レバー
   装置。