JPH0612122B2

JPH0612122B2 - アクチュエータの操作装置

Info

Publication number: JPH0612122B2
Application number: JP27182288A
Authority: JP
Inventors: 幸夫日高; 吉明藤本
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1994-02-16
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPH02117595A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、クレーン等の建設機械の操作レバーに操作反
力付与するアクチュエータの操作装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、ウインチの吊り荷重に応じて操作レバーに操作反
力を付与する手段として、たとえば実開昭５５−１４１
９９号公報に示されているように、パイロット弁に反力
シリンダを付設し、ウインチ用油圧モータとカウンタバ
ランス弁との間から取出した負荷圧力を上記反力シリン
ダ内のピストンの背面に形成した室に入力させ、その圧
力でピストンに連設したロッドを押出して、操作レバー
に連設した回動部に接触させることにより、操作レバー
に操作反力すなわちレバーを中立に戻そうとする力を付
与するようにしたものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の装置は反力シリンダのピストンの背面に形成
された室に、モータの負荷圧力を直接入力させるため
に、反力シリンダに高圧、高強度のものが必要となり、
製造コストが高くつく。しかも、上記ピストンの直径
（受圧面積）が一定で、その背面に形成された室にモー
タの負荷圧力を直接入力させて操作反力を制御するもの
であるため、操作反力は第６図鎖線ロ′に示すように負
荷圧力に比例して一定の比率で直線的に制御されること
になる。

ところでこの種の操作装置では、第６図実線イに示すよ
うに操作レバーに対し常にレバーを中立に保持するため
の中立保持力およびパイロット弁に二次圧反力が固有の
反力Ｆ_１として作用しており、その固有反力Ｆ_１と、上
記負荷圧力に比例して制御される操作反力Ｆ_２との和が
同図実線ロに示すように全操作反力Ｆ（Ｆ_１＋Ｆ_２）と
してレバーに作用する。このため上記操作反力Ｆ_２を制
御する際、全操作反力Ｆがレバー操作可能最大値Ｆ_max
を越えないようにする必要がある。

そのため従来では操作反力Ｆ_２が負荷圧力に比例して第
６図鎖線ロ′に示す如く制御されるように、ピストンの
直径等が設定されている。この鎖線ロ′に示すように制
御すれば、重負荷時には全操作反力Ｆに対する操作反力
Ｆ_２の割合が大きいので操作性は良いが、軽負荷時には
全操作反力Ｆに対する操作反力Ｆ_２の割合が小さいため
に、オペレータが反力Ｆの変化状態を手で感知すること
は困難となり、吊荷の動き始めを感知することは難し
い。なお、負荷圧力に比例して制御される操作反力Ｆ_２
の上昇率を高くして全操作反力Ｆが第６図破線ハに示す
特性となるように制御すれば、軽負荷時でも全操作反力
Ｆの変化を感知することはできるが、重負荷時に全操作
反力Ｆが大きくなり過ぎてレバーによる操作可能最大値
Ｆ_maxを越えてしまい、操作不能になる。

本発明の目的は、アクチュエータが軽負荷時、重負荷時
のいずれの場合であっても、操作反力をアクチュエータ
の作動状態、たとえば負荷圧力に応じて適正に制御でき
るようにし、吊荷等がオペレータから見えない位置で作
業する場合であっても、オペレータがアクチュエータの
作動状態の変化、とくに動き始めを容易に手で感知で
き、操作性ならびに安全性を向上できるアクチュエータ
の操作装置を提供することにある。また、他の目的は、
作業内容に応じて常に最適な反力制御が行なえるように
し、機械の汎用性を向上させることにある。さらに他の
目的は制御精度を高めること、機器の寿命を長くするこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のために本発明は、アクチュエータの操作
レバーに操作反力を付与する反力機構と、アクチュエー
タの作動状態を検出する検出手段と、検出手段からの信
号を入力しその信号に応じた反力制御信号を反力機構に
出力する制御機構とを有し、制御機構は、上記検出手段
からの信号に対する反力制御信号の変化率を変える制御
手段を備えた構成としている（請求項１）。

上記の構成において、制御機構は、アクチュエータが軽
負荷域の時に検出手段から入力される信号に対する反力
制御信号の変化率を、重負荷域の時に上記検出手段から
入力される信号に対する反力制御信号の変化率よりも高
くなるように制御する制御手段を備えている（請求項
２）。

また、上記制御手段は、上記検出手段から信号に対する
反力制御信号の変化率が異なる複数の制御パターンを設
定する制御パターン設定手段と、この設定手段に設定さ
れた制御パターンを選択する制御パターン選択手段と、
選択手段により選択された制御パターンに対応する反力
制御信号を上記反力機構に出力する信号出力手段とを備
えた構成とすることもできる（請求項３）。

この場合、複数の制御パターンのうち、少なくとも１つ
の制御パターンは、アクチュエータが軽負荷域の時に検
出手段からの信号に対する反力制御信号の変化率が、重
負荷域の時に上記検出手段からの信号に対する反力制御
信号の変化率よりも高くなるように設定することもでき
る（請求項４）。

上記制御手段は、反力制御信号の初期値を変更自在に設
定する初期値設定手段を備えている（請求項５）。

上記検出手段は、アクチュエータの両ポートに通じる油
路間に配置されたシャトル弁と、シャトル弁により高圧
選択された圧力を検出する圧力センサとによって構成さ
れる（請求項６）。

また、上記検出手段は、アクチュエータの両側のポート
に通じる油路にそれぞれ接続された一対の圧力センサ
と、両センサにより検出された検出値から上記両油路の
差圧を求めてアクチュエータの有効負荷圧力を演算する
手段とによって構成してもよい（請求項７）。

上記操作レバーが回動部材に連結され、回動部材が枢軸
により固定部材に回動自在に支持され、反力機構が、操
作反力の制御のための室を備えたシリンダと、シリンダ
に軸方向に摺動自在に支持されたピストンと、ピストン
に連結されたロッドとから成り、上記ロッドが上記回動
部材に対向して配置されている（請求項８）。

また、上記反力機構のシリンダがパイロット弁の弁ケー
スに一体的に連設され、上記固定部材が弁ケースに連結
され、回動部材がパイロット弁の出力制御用プッシュロ
ッドと、上記反力機構のロッドとに対向して配置され、
パイロット弁からパイロット圧を出力するパイロット油
路が、油圧源からアクチュエータに油を給排するパイロ
ット式方向制御弁の受信部に接続されている（請求項
９）。

上記制御機構が、アクチュエータの負荷圧力を検出する
圧力センサからの電気的信号を入力してその負荷圧力に
応じた電気的な反力制御信号を出力するコントローラ
と、コントローラからの信号に応じた二次圧力を上記反
力機構のシリンダの室に入力させる電磁比例減圧弁とに
よって構成されている（請求項１０）。

〔作用〕

請求項１記載のアクチュエータの操作装置によれば、ア
クチュエータの作動状態に応じて操作反力を制御するこ
とができる、従って、操作反力の変化をオペレータが手
で感知することにより、アクチュエータの作動状態、動
き始めを容易に知ることができる。しかも、作業内容に
応じて反力制御信号の変化率を変えることにより、反力
制御が適正に行われる。

請求項２記載のアクチュエータの操作装置によれば、ア
クチュエータが軽負荷域にあるときは操作反力の変化率
を高くしてあるので、アクチュエータの僅かな変化でも
大きな操作反力の変化として操作レバーを手動操作して
いるオペレータが確実に感知することができ、操作性を
向上させることができる。

また、この操作反力の感知により負荷（吊荷）の動き始
めを容易に知ることができ、安全性を高めることができ
る。しかも、従来のように操作反力を一定の比率で制御
するのではなく、重負荷時には軽負荷時の変化率よりも
小さい変化率で操作圧力を制御するので、全操作反力が
レバーの操作可能最大値を越えないように容易に設定す
ることが可能であり、レバーが重過ぎて操作が不能にな
るという不都合を解除することができる。

請求項３記載のアクチュエータの操作装置によれば、上
記制御手段には、反力制御信号の変化率が異なる複数の
制御パターンを設定する制御パターン設定手段が備えら
れているため、作業内容に適したパターンを任意に選択
することが可能になる。

すなわち、上記設定手段に制御パターン選択手段を介し
て最も適した所望のパターンを入力することによって、
信号出力手段から作業内容に合致した変化率が出力さ
れ、常に適正な操作を行うことができるようになるとと
もに、装置の汎用性を向上させることができる。

請求項４記載のアクチュエータの操作装置によれば、ア
クチュエータが軽負荷域のときの反力制御信号信号の変
化率は重負荷域のそれよりも高くなるように制御される
ため、オペレータは吊荷が軽い軽負荷時を容易に感知す
ることができ、吊荷が軽いことによるオーバーアクショ
ンを未然に防止することができる。

請求項５記載のアクチュエータの操作装置によれば、上
記制御手段には、反力制御信号の初期値を変更自在に設
定する初期値設定手段が備えられているため、この初期
値設定手段によって操作反力の初期値を任意に設定する
ことが可能になり、軽負荷時の制御性をさらに向上させ
ることができ、その結果吊荷の動き始めを一層容易に感
知することができるようになる。

請求項６記載のアクチュエータの操作装置によれば、前
記検出手段がアクチュエータの両ポートに通じる油路間
に配置されたシャトル弁と、シャトル弁により高圧選択
された圧力を検出する圧力センサとによって構成されて
いるため、アクチュエータの両側の圧力を２個の圧力セ
ンサで検出する場合に比べて、１個の圧力センサを用い
るだけでよく、設備費のコストダウンを図ることが可能
になる。

請求項７記載のアクチュエータの操作装置によれば、上
記検出手段は、アクチュエータの両側のポートに通じる
油路にそれぞれ接続された一対の圧力センサと、両セン
サにより検出された検出値から上記両油路の差圧を求め
てアクチュエータの有効負荷圧力を演算する手段とによ
って構成されているため、上記一対の圧力センサにより
アクチュエータの両側のポートに通じる圧力を検出し、
その差圧を上記演算手段に演算させ、この演算結果に基
づいて制御を行えば、複数のアクチュエータ回路をシリ
ーズ回路で接続した場合でも、他のアクチュエータの負
荷圧力等に影響されることなく常に適正な圧力制御を行
うことができる。

請求項８記載のアクチュエータの操作装置によれば、上
記操作レバーが回動部材に連結され、回動部材が枢軸に
より固定部材に回動自在に支持され、反力機構が、操作
反力の制御のための室を備えたシリンダと、シリンダに
軸方向に摺動自在に支持されたピストンと、ピストンに
連結されたロッドとから成り、上記ロッドが上記回動部
材に対向して配置されているため、操作レバーの操作が
確実に伝達されその結果微妙な制御が可能になり、制御
精度を向上させることができる。

請求項９記載のアクチュエータの操作装置によれば、上
記反力機構のシリンダはパイロット弁の弁ケースに一体
的に連設され、上記固定部材が弁ケースに連結され、回
動部材がパイロット弁の出力制御用プッシュロッドと、
上記反力機構のロッドとに対向して配置され、パイロッ
ト弁からパイロット圧を出力するパイロット油路が、油
圧源からアクチュエータに油を給排するパイロット式方
向制御弁の受信部に接続されているため、操作レバーを
所望の方向に操作すれば、この操作量は上記回動部材、
プッシュロッドおよびパイロット油路を介して確実にパ
イロット式方向制御弁の受信部に伝達され、上記方向制
御弁を作動させてアクチュエータの回転駆動方向の変更
や回転駆動の中止を行わせることができる。

請求項１０記載のアクチュエータの操作装置によれば、
上記制御機構はアクチュエータの負荷圧力を検出する圧
力センサからの電気的信号を入力してその負荷圧力に応
じた電気的な反力制御信号を出力するコントローラと、
コントローラからの信号に応じた油圧信号を上記反力機
構のシリンダの室に入力させる電磁比例減圧弁とによっ
て構成されているため、上記負荷圧力に応じた電気的な
反力制御信号がコントローラから出力され、この反力制
御信号を受信した電磁比例制御弁は、この信号に見合っ
た開度になり、その開度に見合った油圧で反力ピストン
を押し上げ、オペレータに負荷圧力に見合った操作反力
を与える。

このように、コントローラから電磁比例減圧弁を介して
出力される信号で操作反力を制御することにより、微妙
な制御が可能になり、制御精度を向上させることができ
る。しかも、この制御により、反力機構のシリンダ等に
よる低圧用の機器の使用が可能となるとともに、機械の
耐用期間を向上させることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示すものであり、この図にお
いて、方向切換弁２はパイロット式切換弁であり、この
方向切換弁２を切換えるためにパイロット弁４が用いら
れている。パイロット弁４は一対の減圧弁５，５′を有
する。各減圧弁５，５′は、弁本体４１に設けられた入
力ポート４２と、リターンポート４３と、出力ポート４
４，４４′とに対応する室５１，５１′内に、それぞれ
油孔５２，５２′を有するスプール５３，５３′を摺動
自在に挿入して構成される。スプール５３，５３′の先
端側にはプッシュロッド５４，５４′がばね５５，５
５′を介して連結されている。スプール５３，５３′の
後端側はばね５６，５６′により弁本体４１に支持され
ている。上記ポート４２には操作用油圧ポンプ５０が接
続され、ポート４３はタンク１０に接続され、出力ポー
ト４４，４４′がパイロット油路２１，２１′を介して
方向切換弁２の切換え用パイロット部に接続されてい
る。パイロット弁４を操作するため操作レバー６が弁本
体４１に枢軸６１を介して揺動自在に支持され、レバー
６に連設された左右の作動部６２，６２′が上記一対の
減圧弁５，５′に対向するように配置されている。

第１図はパイロット弁４のレバー６を中立位置から巻上
側に操作した場合を示しており、この巻上操作により巻
上側の操作用減圧弁５のプッシュロッド５４が押し下げ
られ、スプール５が押し下げられて出力ポート４４から
レバー操作角に応じたパイロット圧がパイロット油路２
１に出力され、そのパイロット圧により方向切換弁２が
巻上位置に切換えられている。これによりポンプ１の吐
出油が矢印方向に流れてモータ３に流入され、モータ３
が正転され、ウインチドラム（図示省略）が巻上方向に
回転され、吊荷が巻上げられる。

この巻上操作時において、アクチュエータつまりモータ
３の作動状態が検出され、操作反力が制御される。この
制御のため、検出手段として、シャトル弁３３と、圧力
センサ９１とが設けられている。また、制御機構とし
て、コントローラ９と電磁比例減圧弁８とが設けられて
いる。そして、上記巻上時に、モータ３の巻上側の油路
３１の圧力が負荷圧力Ｐ_Ｍとしてシャトル弁３３により
高圧選択された後、圧力センサ９１により検出されてコ
ントローラ９に入力され、その負荷圧力Ｐ_Ｍに基づいて
コントローラ９から電磁比例減圧弁８に反力制御信号ｉ
（制御電流）が出力される。電磁比例減圧弁８は一次側
が切換弁８１を介して操作用油圧ポンプ５０に接続さ
れ、その受信部に上記コントローラ９からの反力制御信
号ｉを入力しその信号に応じて反力制御信号Ｐｉ（パイ
ロット圧）を出力する。このパイロット圧Ｐｉによって
操作反力が制御される。

反力機構はパイロット弁４の弁本体４１に一体的に組込
まれた反力シリンダ７，７′によって構成される。すな
わち弁本体４１の減圧弁５，５′に対応する箇所にそれ
ぞれ反力シリンダ室が設けられ、各シリンダ室内にピス
トン７１，７１′が摺動自在に挿入され、各ピストン７
１，７１′に連結されたロッド７２，７２′がレバー６
の各作動部６２，６２′に対応するように配置されてい
る。ロッド７２，７２′は、レバー中立時にはレバー６
に操作反力を加えず、レバー操作開始と同時に操作反力
を加えるように、最大突出状態でその先端がレバー中立
状態での作動部６２，６２′の下面に接触するようにそ
の最大ストロークが設定されている。

そして、レバー６の操作時に、上記電磁比例減圧弁８か
らのパイロット圧Ｐｉが油路８１，８１′を経てピスト
ン７１，７１′の背面に形成された室７３，７３′に入
力され、そのパイロット圧Ｐｉによりピストン７１，７
１′を介してロッド７２，７２′が突出方向に付勢さ
れ、その突出力が操作反力Ｆｂとしてレバー６の作動部
６２に作用する。

この場合、レバー６には減圧弁５のプッシュロッド５４
を中立に戻そうとする力およびパイロット弁４の二次圧
反力が固有の反力Ｆａとして作用しており、この固有反
力Ｆａと上記負荷圧力Ｐ_Ｍに応じて制御される操作反力
Ｆｂとの和が全操作反力Ｆ（Ｆ＝Ｆａ＋Ｆｂ）としてレ
バー６に作用する。ただし、固有反力Ｆａはパイロット
弁４における減圧弁５のばね５６やスプール５３の摺動
抵抗等によって決るもので、第４図（ａ）の実線Ｉに示
すようにほぼ一定である。これに対し、反力機構のロッ
ド７２による操作反力Ｆｂは、基本的にはアクチュエー
タの作動状態つまりモータ３の負荷圧力Ｐ_Ｍに応じて制
御される。しかも軽負荷時には負荷圧力Ｐ_Ｍに対する操
作反力Ｆｂの変化率（比例ゲイン）が高く、重負荷時に
は負荷圧力Ｐ_Ｍに対する操作反力Ｆｂの変化率（比例ゲ
イン）が低くなるように、コントローラ９に設けられた
演算器（制御手段）により演算処理される。そして、操
作反力Ｆｂが負荷圧力Ｐ_Ｍに応じてたとえば第４図
（ａ）の鎖線II′に示すように折線で制御される。その
結果、上記レバー６には同図実線IIに示す全操作反力Ｆ
（Ｆａ＋Ｆｂ）が作用する。

この制御によりとくに軽負荷時において、僅かな負荷圧
力Ｐ_Ｍの変化を大きな操作反力Ｆｂの変化に変換するこ
とができ、その変化をレバー６を介してオペレータが敏
感に感知することができる。そして、操作初期における
負荷の動き始めを上記操作反力Ｆｂの変化すなわち全操
作反力Ｆの変化を通して容易に感知でき、負荷が見えな
い位置での操作であっても、安全に操作ならびに作業で
きる。しかも、このように軽負荷時に負荷圧力Ｐ_Ｍに対
する操作反力Ｆｂの比例ゲインを高くしても、重負荷時
にはその比例ゲインを低くすることにより、全操作反力
Ｆがレバー操作可能最大値Ｆ_maxを越えるおそれはな
く、かつ、重負荷時でもその負荷圧力Ｐ_Ｍに応じて操作
反力Ｆｂを適正に制御できる。これによって軽負荷時か
ら重負荷時の全負荷域に亘って円滑に操作ならびに作業
を行うことができるのである。

また、レバー６を巻下方向に操作すれば、巻下側の減圧
弁５からパイロット圧が出力され、方向切換弁２が巻下
位置に切換えられ、モータ３が巻下方向に回転される。
この場合、巻下側の油路３２の圧力がシャトル弁３３を
介して圧力センサ９１により検出され、以下、上記と同
様の作用により操作反力が制御される。

なお、第１図において、切換弁８２を図示の位置に保持
することにより、電磁比例減圧弁８に一次圧が入力され
て上記の操作反力制御が行われ、頻繁にレバー操作する
作業時等、操作反力制御を必要としない場合に、この切
換弁８２を図面上位置に切換えることになり、電磁比例
減圧弁８がタンク１０に解放され、操作反力制御が停止
される。この切換弁８２は省略しても差支えない。

また、第１図中、符号９２は制御パターン選択手段とし
ての選択スイッチを示す。この選択スイッチ９２を用い
るときは、予めコントローラ９にたとえば第４図（ａ）
の実線II、III、IVに示すような複数の制御パターンを
設定し、その制御パターンのうち任意のものを選択スイ
ッチ９２により選択する。この選択により作業内容に応
じた操作反力制御を行うことができ、装置の汎用性を向
上できる。この場合、制御パターンは必ずしも上記のよ
うな折れ線に限らず、選択スイッチ９２により負荷圧力
Ｐ_Ｍに対する操作反力Ｆｂの変化率（比例ゲイン）を変
更することによって、制御パターンをたとえば第４図
（ｂ）の実線Ｖ，VI，VIIに示すように変更できるよう
にし、重負荷時に実線Ｖ、中負荷時に実線VI、軽負荷時
にVIIというように、負荷に応じてその制御パターンを
選択するようにしてもよい。また、この制御パターン選
択スイッチ９２により巻上時と、巻下時に応じて制御パ
ターンを変更するように構成することもできる。

さらに、コントローラ９に初期値設定器９３を付設し、
この初期値設定器９３により制御の初期値を変更するこ
とによりたとえば第５図に示すように実線IIの制御パタ
ーンを実線II_１、II_２のように変更（シフトアップ）で
き、とくに軽負荷時の操作反力を大きくして操作性を一
層高めることができる。また、この初期値設定器９３に
より実線III、IVの制御パターンについてもその初期値
を初期値設定器９３によって上記と同様に変更できると
はいうまでもない。上記制御パターン選択スイッチ９２
および初期値設定器９３を省略しても所期の目的は達成
できる。

なお、第１図の実施例ではモータ３の両側の油路３１，
３２の圧力をシャトル弁３３により高圧選択し、１個の
圧力センサ９１により検出して制御するようにしたが、
第２図に示すように各油路３１，３２の圧力を圧力セン
サ９１，９１′により個別に検出して制御してもよい。
とくにこのウインチ回路を他のアクチュエータ回路とシ
リーズ回路で接続して用いる場合、上記各圧力センサ９
１，９１′により両油路３１，３２の圧力を個々に検出
してコントローラ９に入力させ、ここで、巻上か巻下か
を判別するとともに、両油路３１，３２の差圧を演算
し、この差圧をモータ３の有効負荷圧力とし、この有効
負荷圧力に基づいて上記の制御を行うようにすれば、下
流のアクチュエータを使用している場合であっても、操
作反力を適正に制御することができる。

ところで、上記各実施例では、反力シリンダ７，７′を
パイロット弁４と一体的に設けた場合について説明した
が、反力シリンダ７，７′は必ずしもパイロット弁４と
一体的に形成する必要はない。たとえば第３図に示すよ
うにパイロット弁４から離れた位置に操作レバー６を設
け、そのパイロット弁４の操作部６３と、操作レバー６
の作動部６２とをリンク６４等により連結し、操作レバ
ー６の作動部６２，６２′に対向して反力シリンダ７，
７′を配置してもよい。こうすればパイロット弁４に既
存のものをそのまま使用できるともに、反力シリンダ
７，７′を小形化でき、コストダウンが可能となり、か
つ、パイロット弁４と操作レバー６および反力シリンダ
７，７′の配置を任意に設定でき、建設機械のように狭
い運転室であっても効率よく配置して、その利用価値を
高めることができる。また、本発明の操作装置は、ウイ
ンチ用油圧モータの操作レバーに操作反力を付与する場
合だけに限らず、他のアクチュエータ、たとえばクレー
ンのブーム俯仰用油圧シリンダ、油圧ショベルにおける
ブーム、アーム、バケット等の作業装置を駆動するアク
チュエータの各操作レバーに操作反力を付与する場合に
も適用できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の請求項１記載のアクチュエ
ータの操作装置によれば、アクチュエータの作動状態に
応じて操作反力を制御することができる。従って、操作
反力の変化をオペレータが手で感知することにより、ア
クチュエータの作動状態、動き始めを容易に知ることが
できる。しかも、作業内容に応じて反力制御信号の変化
率を変えることにより、反力制御が適正に行われる。

また、この操作反力の感知により負荷（吊荷）の動き始
めを容易に知ることができ、安全性を高めることができ
る。しかも、従来のように操作反力を一定の比率で制御
するのではなく、重負荷時には軽負荷時の変化率よりも
小さい変化率で操作反力を制御するので、全操作反力が
レバーの操作可能最大値を越えないように容易に制定す
ることが可能であり、レバーが重過ぎて操作が不能にな
るという不都合を解除することができる。

請求項４記載のアクチュエータの操作装置によれば、ア
クチュエータが軽負荷域のときの反力制御信号の変化率
は重負荷域のそれよりも高くなるように制御されるた
め、オペレータは吊荷が軽い軽負荷時を容易に感知する
ことができ、吊荷が軽いことによるオーバーアクション
を未然に防止することができる。

請求項７記載のアクチュエータの操作装置によれば、上
記検出手段は、アクチュエータの両側のポートに通じる
油路にそれれ接続された一対の圧力センサと、両センサ
により検出された検出値から上記両油路の差圧を求めて
アクチュエータの有効負荷圧力を演算する手段とによっ
て構成されているため、上記一対の圧力センサによりア
クチュエータの両側のポートに通じる圧力を検出し、そ
の差圧を上記演算手段に演算させ、この演算結果に基づ
いて制御を行えば、複数もアクチュエータ回路をシリー
ズ回路で接続した場合でも、他のアクチュエータの負荷
圧力等に影響されることなく常に適正な反力制御を行う
ことができる。

請求項１０記載のアクチュエータの操作装置によれば、
上記制御機構はアクチュエータの負荷圧力を検出する圧
力センサからの電気的信号を入力してその負荷圧力を応
じた電気的な反力制御信号を出力するコントローラと、
コントローラからの信号に応じた油圧信号を上記反力機
構のシリンダの室に入力させる電磁比例減圧弁とによっ
て構成されているため、上記負荷圧力に応じた電気的な
反力制御信号がコントローラから出力され、この反力制
御信号を受信した電磁比例制御弁は、この信号に見合っ
た開度になり、この開度に見合った油圧で反力ピストン
を押し上げ、オペレータに負荷圧力に見合った操作反力
を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成説明図、第２図は別
の実施例を示す構成説明図、第３図はさらに別の実施例
を示す概略配置図、第４図（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発
明による制御特性を示す負荷圧力と操作反力との関係
図、第５図はその初期値を変更する場合の説明図、第６
図は従来の制御特性を示す負荷圧力と操作反力との関係
図である。１……油圧ポンプ、２……方向切換弁、３……ウインチ
用油圧モータ（アクチュエータ）、４……パイロット
弁、５，５′……操作用減圧弁、６……操作レバー、
７，７′……反力シリンダ（反力機構）、８……電磁比
例減圧弁（制御手段）、９……コントローラ（制御手
段）、３３……シャトル弁、９１，９１′……圧力セン
サ（検出手段）、９２……制御パターン選択スイッチ
（同選択手段）、９３……初期値設定器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクチュエータの操作レバーに操作反力を
付与する反力機構と、アクチュエータの作動状態を検出
する検出手段と、検出手段からの信号を入力しその信号
に応じた反力制御信号を反力機構に出力する制御機構と
を有し、制御機構は、上記検出手段からの信号に対する
反力制御信号の変化率を変える制御手段を備えているこ
とを特徴とするアクチュエータの操作装置。
【請求項２】上記制御機構は、アクチュエータが軽負荷
域の時に検出手段から入力される信号に対する反力制御
信号の変化率を、重負荷域の時に上記検出手段から入力
される信号に対する反力制御信号の変化率よりも高くな
るように制御する制御手段を備えていることを特徴とす
る請求項１記載のアクチュエータの操作装置。
【請求項３】上記制御手段は、上記検出手段から信号に
対する反力制御信号の変化率が異なる複数の制御パター
ンを設定する制御パターン設定手段と、この設定手段に
設定された制御パターンを選択する制御パターン選択手
段と、選択手段により選択された制御パターンに対応す
る反力制御信号を上記反力機構に出力する信号出力手段
とを備えていることを特徴とする請求項１または２記載
のアクチュエータの操作装置。
【請求項４】複数の制御パターンのうち、少なくとも１
つの制御パターンは、アクチュエータが軽負荷域の時に
検出手段からの信号に対する反力制御信号の変化率が、
重負荷域の時に上記検出手段からの信号に対する反力制
御信号の変化率よりも高くなるように設定されているこ
とを特徴とする請求項３記載のアクチュエータの操作装
置。
【請求項５】上記制御手段が、反力制御信号の初期値を
変更自在に設定する初期値設定手段を備えていることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアクチュ
エータの操作装置。
【請求項６】前記検出手段がアクチュエータの両ポート
に通じる油路間に配置されたシャトル弁と、シャトル弁
により高圧選択された圧力を検出する圧力センサとによ
って構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の
いずれかに記載のアクチュエータの操作装置。
【請求項７】上記検出手段が、アクチュエータの両側の
ポートに通じる油路にそれぞれ接続された一対の圧力セ
ンサと、両センサにより検出された検出値から上記両油
路の差圧を求めてアクチュエータの有効負荷圧力を演算
する手段とによって構成されていることを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載のアクチュエータの操作
装置。
【請求項８】上記操作レバーが回動部材に連結され、回
動部材が枢軸により固定部材に回動自在に支持され、反
力機構が、操作反力の制御のための室を備えたシリンダ
と、シリンダに軸方向に摺動自在に支持されたピストン
と、ピストンに連結されたロッドとから成り、上記ロッ
ドが上記回動部材に対向して配置されていることを特徴
とする請求項１乃至７のいずれかに記載のアクチュエー
タの操作装置。
【請求項９】上記反力機構のシリンダがパイロット弁の
弁ケースに一体的に連設され、上記固定部材が弁ケース
に連結され、回動部材がパイロット弁の出力制御用プッ
シュロッドと、上記反力機構のロッドとに対向して配置
され、パイロット弁からパイロット圧を出力するパイロ
ット油路が、油圧源からアクチュエータに油を給排する
パイロット式方向制御弁の受信部に接続されていること
を特徴とする請求項８記載のアクチュエータの操作装
置。
【請求項１０】上記制御機構が、アクチュエータの負荷
圧力を検出する圧力センサからの電気的信号を入力して
その負荷圧力に応じた電気的な反力制御信号を出力する
コントローラと、コントローラからの信号に応じた油圧
信号を上記反力機構のシリンダの室に入力させる電磁比
例減圧弁とによって構成されていることを特徴とする請
求項８または９のいずれかに記載のアクチュエータの操
作装置。