(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、一端が該支持部材に支持支点を中心に揺動自在に取付けられ、他端と該支持支点との間に被操作部材が連結される操作レバーとを備え、
該操作レバーの支持支点と被操作部材の取付位置との間の寸法が、該操作レバーのその間の長さ及び該支持部材における支持支点の位置をそれぞれ調整可能に形成することにより変更可能である、ことを特徴とする操作レバー構造。
【請求項２】
該操作レバーの支持支点と被操作部材取付位置との間には、伸縮自在に形成された伸縮継手が備えられ、該支持部材には、支持支点を移動可能に取付ける支持手段が備えられている、請求項１記載の操作レバー構造。
【請求項３】
該伸縮継手は、凹状部と、該凹状部に該操作レバーの揺動方向の動きを規制され嵌合される凸状部とを備えている、請求項２記載の操作レバー構造。
【請求項４】
該支持手段は、該支持支点を規定する支点部材と、該支点部材を移動可能に案内する該支持部材に形成された長穴とを備えている、請求項２記載の操作レバー構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作レバー構造、さらに詳しくは、油圧制御弁などを操作するために作業機械などに備えられる揺動操作レバーの、操作ストローク及び操作力をレバーを交換することなしに変更することができるようにした操作レバー構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的な作業機械である例えば油圧ショベルは、運転席に、機器装置類のアクチュエータの駆動を制御する油圧制御弁などを操作するための多数の操作レバー、例えば、バケット、ブレードなどの作動を操作する作業装置操作レバー、機体の走行作動を操作する走行操作レバー、機体の旋回作動を操作する旋回操作レバーなど、を備えている。これらの操作レバーは、支持支点を中心にして揺動操作され、操作レバーに連結された被操作部材である方向切換弁などの油圧制御弁が操作される。
【０００３】
油圧制御弁の開口量、開口速さ、すなわちアクチュエータの作動速度、作動応答速度などは、操作レバーの中立位置からの操作ストロークの大きさ、操作速さによって制御される。例えば、操作ストロークを小さくするとアクチュエータの作動速度は遅くなり、大きくすると速くなる。したがって、操作レバーの操作によってアクチュエータを迅速にあるいは微細に作動させることにより、作業機械を効率良く稼働させることができる。
【０００４】
そこで、操作レバーをそのストロークが大きくなるように設置すれば、制御範囲は広くなりアクチュエータのより微妙な制御が可能になる。しかしながら、ストロークが大きくなると操作範囲は広くなり運転者はその分身体を大きく動かさなければならない。したがって、微妙な制御の必要のない例えばオンオフ的な操作には向かない。逆に、操作レバーを短くし操作ストロークを小さくなるように設置すると、小さな身体の動きでの操作は可能になるが、その分操作力は大きくなる。そこで、作業機械においては、操作ストローク及び操作力を決める操作レバーの長さ、取付支点、油圧制御弁のごとき被操作部材との取付関係などは、予め機器装置毎にその要求に合わせて標準的な諸元に設定されている。
【０００５】
また、作業の形態が変わると、標準的な操作レバーの取付けでは、微妙な操作ができない、操作範囲が広過ぎる、操作力が重過ぎる、あるいは軽過ぎるなど不都合のでることがある。このような場合には、レバー本体は変えないで操作握部を長いものあるいは短いものに交換し、操作レバーを実質的に長くし操作ストロークを大きくする、あるいは短かくし操作ストロークを小さくすることが行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したとおりの形態の従来の操作レバー構造には、次のとおりの解決すべき問題がある。
【０００７】
（１）操作レバーの交換：
操作レバーの操作ストローク及び操作力を変えるには、基本的には操作レバーの交換が必要になる。
【０００８】
（２）握部の位置：
操作レバーの握部を取り換える場合、握部の位置が運転者に対して高く、あるいは低くなってしまい、運転者は手を上げた状態で、あるいは下げた状態で操作しなければならず、操作しにくくなるとともに疲労が増す。
【０００９】
（３）操作レバーの種類：
機器装置毎に異なった操作レバーを用意することは、製作するレバーの種類の増加、製造そしてアフターサービスなどのための在庫管理がその分必要になり、製品コストを増加させる要因になる。
【００１０】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、操作レバーの操作ストローク及び操作力を、操作レバーを交換することなしに、また操作握部の位置を変えることなしに、容易に調整変更することができるレバー構造を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、支持部材と、一端が該支持部材に支持支点を中心に揺動自在に取付けられ、他端と該支持支点との間に被操作部材が連結される操作レバーとを備え、該操作レバーの支持支点と被操作部材の取付位置との間の寸法が、該操作レバーのその間の長さ及び該支持部材における支持支点の位置をそれぞれ調整可能に形成することにより変更可能である、ことを特徴とする操作レバー構造である。
【００１２】
そして、操作レバーの支持支点の位置を変更可能にすることにより、操作レバーの操作ストローク及び操作力を操作レバーを交換することなしに、また操作握部の位置を変えることなしに、調整変更することができるようにする。
【００１３】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の操作レバー構造において、該操作レバーの支持支点と被操作部材取付位置との間には、伸縮自在に形成された伸縮継手が備えられ、該支持部材には、支持支点を移動可能に取付ける支持手段が備えられているものである。そして、操作レバーの伸縮継手、支持部材の移動可能な支持手段により、支持支点を移動することができるようにする。
【００１４】
請求項３に記載された発明は、請求項２記載の操作レバー構造において、該伸縮継手は、凹状部と、該凹状部に該操作レバーの揺動方向の動きを規制され嵌合される凸状部とを備えているものである。そして、凹状部と凸状部の嵌合位置を変えることにより操作レバーを伸縮させる。
【００１５】
請求項４に記載された発明は、請求項２記載の操作レバー構造において、該支持手段は、該支持支点を規定する支点部材と、該支点部材を移動可能に案内する該支持部材に形成された長穴とを備えているものである。そして、支点部材を長穴に沿って移動させ支持部材における支持支点の位置を規定する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された操作レバー構造の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【００１７】
図１及び図２を参照して説明すると、全体を番号２で示す操作レバー構造は、支持部材４と、一端が支持部材４に支持支点である支持軸線６を中心に揺動自在に取付けられ、他端と支持軸線６との間に被操作部材である油圧制御弁８が連結された操作レバー１０とを備えている。支持部材４は、運転席１２が設置される床板１４の下面に取付けられている。操作レバー１０は運転席１２の運転者により、中立位置（図１に実線で示す）とその両側の最大操作ストローク位置（図１に二点鎖線で示す）との間を揺動操作される。操作レバー１０の先端は、運転者が操作し易いように、床板１４の上面から所定の高さＨの所に位置付けられている。
【００１８】
操作レバー１０には、支持軸線６と油圧制御弁８の取付位置との間に、伸縮自在に形成された伸縮継手１６が備えられ、支持部材４には、支持軸線６を移動可能に取付ける支持手段１８が備えられている。
【００１９】
図１及び図２とともに図３及び図４を参照して説明する。支持部材４は、板部材をＬ字形状に折り曲げて形成されている。その一方の折曲部は、床板１４に取付けるための床板取付部を構成し、他方の折曲部は、床板１４から下方に延びてレバー支持部を構成している。床板取付部は、床板１４にボルトなどの適宜の手段によって着脱自在に、あるいは一体的に接合されている。支持手段１８はレバー支持部に備えられ、鉛直方向に延びる長孔２０及び長孔２０に取付けられる支点部材２２を備えている。長孔２０の長さは支点部材２２が所定移動量「Ｘ」移動することができるように規定されている（支点部材２２及びその移動量については後に詳述する）。床面取付部には操作レバー１０を通すためのレバー逃げ孔４ａが、またレバー支持部には油圧制御弁８と操作レバー１０との連結に用いられる組立用孔４ｂがそれぞれ形成されている。床板取付部にはまた、油圧制御弁８を取付けるための取付板４ｃが備えられている。
【００２０】
操作レバー１０は、支持支点６側を形成する基端部２４と、基端部２４から延び先端に操作握部であるノブ１１が取付けられた、パイプ部材により形成されたレバー本体２６とを備えている。
【００２１】
図１〜図４とともに図５を参照して説明を続けると、基端部２４は、厚板部材によって形成された支持支点側部２４ａ及び被操作部材取付側部２４ｂを備え、支持支点側部２４ａには凹状部２８が形成され、被操作部材取付側部２４ｂには凹状部２８に操作レバー１０の揺動方向の動きが規制されて自在に嵌合した凸状部３０が形成されている。かくして、凹状部２８及び凸状部３０により、伸縮継手１６が形成されている。支持支点側部２４ａには、支点部材２２が挿入される支点孔３２が形成され、被操作部材取付側部２４ｂには支点孔３２と軸線を平行にして延び油圧制御弁８の操作部が連結される連結孔３４が形成されている。
【００２２】
凹状部２８は、厚板部材の表裏を貫通し凸状部３０側の端から支点孔３２の方向に向けて一定幅で溝状に切込まれて形成され、凸状部３０は、この溝に自在に嵌合する大きさに形成されている。そして、図５に示すように、凸状部３０を凹状部２８に嵌入させたときに支持支点側部２４ａと被操作部材取付側部２４ｂの対向する端間に、「ゼロ」から「Ｘ」の隙間を形成するように規定されている。したがって、支点孔３２と連結孔３４との間の寸法は、隙間「Ｘ」を形成したときの長さ「Ｌ」と隙間を「ゼロ」にしたときの長さ「Ｌ−Ｘ」の間で自在に調整が可能である。
【００２３】
図３及び図４とともに図６を参照して被操作部材である油圧制御弁８について説明する。油圧制御弁８は、その操作部８ａを中立位置から矢印で示す何れかの方向に揺動操作すると油圧源からの圧油が操作量に応じた圧力で出力される周知の比例減圧弁である。油圧制御弁８は、その本体８ｂが支持部材４の取付板４ｃに固定取付けられ、操作部８ａが操作レバー１０の連結孔３４にピン３６を通し、ピン３６の先端の雄ねじが操作部８ａに形成された雌ねじにねじ込まれて取り付けられている。なお、連結孔３４は操作レバー１０の揺動方向におけるピン３６とのガタが最小限となるように揺動方向を狭くそれに直交する方向を広くした長孔状に形成されている。
【００２４】
図３及び図４を参照して説明すると、支点部材２２は、操作レバー１０の支点孔３２に挿入される軸部２２ａ、その一端、支持部材４側に形成された大径のフランジ部２２ｂ、及び他端に形成された雄ねじ部２２ｃを備え、フランジ部２２ｂにはその端に開口した雌ねじ２２ｄが形成されている。支点部材２２は支持部材４に長穴２０を介しボルト３８を雌ねじ２２ｄに螺合させ取付けられている。そして、軸部２２ａに操作レバー１０の支点孔３２を嵌合させ雄ねじ部２２ｃにナット４０を取付ける。したがって、長穴２０の長さは、図３に示すように、ボルト３８が前述の「Ｘ」移動することができる大きさに規定されている。
【００２５】
操作レバー１０の操作力及び操作ストロークの調整変更について説明する。
【００２６】
（１）操作ストローク小、操作力大：
図５に示すように、操作レバー１０の支点孔３２と油圧制御弁８の取付孔３４の間の寸法を最長の「Ｌ」に設定すると、図８（ａ）に示すように操作レバー１０のストロークは後述する「操作ストローク大」の場合よりも小さいＳ１に、そして操作力は大きく設定される。
【００２７】
（２）操作ストローク大、操作力小：
図７に示すように、操作レバー１０の支点孔３２と油圧制御弁８の取付孔３４の間の寸法を最短の「Ｌ−Ｘ」に設定すると、図８（ｂ）に示すように操作レバー１０のストロークは上述のＳ１よりも大きいＳ２に、そして操作力は小さく設定される。
【００２８】
（３）図８を参照して上述の関係についてさらに詳しく説明する。
図８（ａ）に示す「操作ストローク小」においては、ストロークＳ１は次の式で示される。
Ｓ１= （（ａ＋Ｘ＋ｂ）／（ａ＋Ｘ））Ｙ
ここで、Ｙは油圧制御弁８の操作部８ａのストローク。
図８（ｂ）に示す「操作ストローク大」においては、ストロークＳ２は次の式で示される。
Ｓ２= （（ａ＋ｂ）／ａ）Ｙ
したがって、Ｓ１とＳ２は次の関係になる。
Ｓ１= （（ａ＋Ｘ＋ｂ）／（ａ＋Ｘ））Ｙ＜（（ａ＋ｂ）／ａ）Ｙ= Ｓ２
なぜならば、
（ａ＋Ｘ＋ｂ）／（ａ＋Ｘ）＜（ａ＋ｂ）／ａの右辺と左辺を通分すると、
左辺は、ａ（ａ＋Ｘ＋ｂ）／ａ（ａ＋Ｘ）
右辺は、（ａ＋ｂ）（ａ＋Ｘ）／ａ（ａ＋Ｘ）
したがって、分子同士を比較すると、
ａａ＋ａｂ＋ａＸ＜ａａ＋ａｂ＋ｂＸ＋ａＸとなる。
【００２９】
（４）かくして、操作レバー１０の支持孔３２と油圧制御弁８の取付孔３４の間の寸法を「Ｌ」と「Ｌ−Ｘ」の間で任意に設定することにより、操作ストロークをＳ１とＳ２の間の任意の大きさに、そして操作力をそれに応じた大きさに設定することができる。
【００３０】
上述したとおりの操作レバー構造２の作用を説明する。
【００３１】
（１）操作ストローク：
上述のように、支持部材４における操作レバー１０の支持支点６を変えることにより、操作レバー１０の操作ストローク及び操作力を、操作レバーを交換することなしに、また操作握部１１の位置を変えることなしに、容易に調整変更することができる。
【００３２】
（２）操作握部の位置：
また、操作レバー１０の支持支点６の位置を調整変更してもレバー１０の握部１１の床板１４からの位置「Ｈ」は変わらない。したがって、操作レバー１０の操作ストローク及び操作力を変更しても適切な操作位置（高さ）を運転者に提供することができる。
【００３３】
（３）レバーの種類：
さらに、操作レバー１０を変更せずに操作ストローク及び操作力を変えることができるので、レバーの種類の増加、その在庫管理などによるコスト増加の問題を除くことができる。
【００３４】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
【００３５】
（１）伸縮継手：
本実施の形態においては、伸縮継手１６は、基端部２４の厚板部材に形成された凹状部２８と凸状部３０とによって構成されているが、凹状部をパイプのような円筒部材によって形成し、凸状部をそれに自在に嵌合する軸部材によって形成してもよい。
【００３６】
（２）伸縮継手：
さらには、伸縮継手１６を雄ねじ部材と雌ねじ部材との組合せによって形成し、そのねじ込み長さによって伸縮させるようにしてもよい。
【００３７】
（３）支持支点：
本実施の形態においては、操作レバー１０の支持支点６は軸状の支点部材２２により軸線で規定されているが、支点部材をボールジョイントのごとき部材で構成し軸線でなく点にしてもよい。
【００３８】
（４）被操作部材：
本実施の形態においては、被操作部材として揺動操作部を有する、油圧制御弁である比例減圧弁８が示されているが、油圧制御弁はそのスプールがリニアに摺動操作される周知の制御弁でもよい。さらに、被操作部材は油圧制御弁に限定されるものではない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に従って構成された操作レバー構造によれば、操作レバーの操作ストローク及び操作力を、操作レバーを交換することなしに、また操作握部の位置を変えることなしに、容易に調整変更することができるレバー構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された操作レバー構造を、その作動操作を行う運転席とともに示した側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢印方向に見た正面図。
【図３】図１及び図２に示す操作レバー構造の部分拡大図。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢印方向に見た正面図（一部断面図示されている）。
【図５】操作レバーの基端部の拡大図（伸張させた状態）。
【図６】被操作部材としての油圧制御弁である比例減圧弁の外観図。
【図７】操作レバーの基端部の拡大図（収縮させた状態）。
【図８】（ａ）操作ストローク小、（ｂ）操作ストローク大の説明図。
【符号の説明】
２：操作レバー構造
４：支持部材
６：支持軸線（支持支点）
８：油圧制御弁（被操作部材）
１０：操作レバー
１６：伸縮継手
１６：支持手段
２０：長孔
２２：支点部材
２８：凹状部
３０：凸状部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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