(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動レバーを有する操作ハンドルと、この操作ハンドルを支持して前記操作ハンドルを回動可能とする回動部とを備え、前記回動部は、平面部を有する部分球からなりその球面に前記操作ハンドルの基端部を連結した第１の部分球体と、前記平面部に摺動自在に当接する平面部を有し前記平面部同士が当接した状態で１つの略球体を形成する部分球であってその球面に回り止め溝を形成した第２の部分球体と、前記第１の部分球体と前記第２の部分球体からなる前記略球体を回動自在に支持する凹球面を有し前記回り止め溝に摺動自在に係合する回り止め部材を前記凹球面に突設した球面受けとを有することを特徴とするハンドル操作機構。
【請求項２】
前記操作ハンドルの中立位置を保持する中立戻しばねを有する請求項１記載のハンドル操作機構。
【請求項３】
前記中立戻しばねは前記作動レバーにより作動する弁装置の復帰ばねを兼用する請求項２記載のハンドル操作機構。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３記載のハンドル操作機構を有するパイロット弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハンドル操作機構およびパイロット弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパイロット弁（例えば特開平8-82304 号、特開平10-246342 号) は直交するピンを用いた２軸のユニバーサルジョイントに支持された操作ハンドルを有し、この操作ハンドルで弁を制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のパイロット弁に使用されるユニバーサルジョイントは、部品点数および部品の加工工数が多く、しかも高い組立精度が要求される。
【０００４】
そのためコスト高になり、また大型化するためパイロット弁を利用する機器への配設位置などに制約が出てくる。
【０００５】
その結果、パイロット弁としての信頼性やコスト面だけでなく、パイロット弁を必要とする機器への取付部位や操作性にも影響を及ぼす。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、安価かつ小型で操作性がよく取付部位の制約が少ないハンドル操作機構およびパイロット弁を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のハンドル操作機構は、作動レバーを有する操作ハンドルと、この操作ハンドルを支持して前記操作ハンドルを回動可能とする回動部とを備え、前記回動部は、平面部を有する部分球からなりその球面に前記操作ハンドルの基端部を連結した第１の部分球体と、前記平面部に摺動自在に当接する平面部を有し前記平面部同士が当接した状態で１つの略球体を形成する部分球であってその球面に回り止め溝を形成した第２の部分球体と、前記第１の部分球体と前記第２の部分球体からなる前記略球体を回動自在に支持する凹球面を有し前記回り止め溝に摺動自在に係合する回り止め部材を前記凹球面に突設した球面受けとを有することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１記載のハンドル操作機構によれば、操作ハンドルは回動部の回り止め溝に沿う方向と平面部が摺動しあう方向に操作することができ、したがって操作ハンドルは単に直交する方向だけでなく、３６０度の方向に自在にその方向と傾き角度を自由に操作でき、操作ハンドルの動作により作動レバーを介して弁等を作動や制御することができる。この場合、回動部が略球体と凹球面を有する部材により構成されるので部品点数が少なく、機構が簡単になり、寸法および形状の高精度が必要でないので、小型かつ安価にできる。その結果、取付部位の制約が少なくなり、操作性が良好となり、応用範囲も拡大することができる。
【０００９】
請求項２記載のハンドル操作機構は、請求項１において、前記操作ハンドルの中立位置を保持する中立戻しばねを有するものである。
【００１０】
請求項２記載のハンドル操作機構によれば、請求項１と同様な効果のほか、操作ハンドルを常に中立位置に保持することができる。
【００１１】
請求項３記載のハンドル操作機構は、請求項２において、前記中立戻しばねが前記作動レバーにより作動する弁装置の復帰ばねを兼用するものである。
【００１２】
請求項３記載のハンドル操作機構によれば、請求項２と同様な効果のほか、中立戻しばねを省略することができる。
【００１３】
請求項４記載のパイロット弁は、請求項１、請求項２または請求項３記載のハンドル操作機構を有するものである。
【００１４】
請求項４記載のパイロット弁によれば、請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１から図４により説明する。すなわち、このパイロット弁は、ハンドル操作機構１と、この機構により操作される複数の弁２からなる。ハンドル操作機構１は、回動部３と、操作ハンドル４を有する。
【００１６】
回動部３は、操作ハンドル４を支持して操作ハンドル４を回動可能とするもので、第１の部分球体６と、第２の部分球体７と、球面受け８を有する。第１の部分球体６は、平面部９を有する部分球からなりその球面に操作ハンドル４の基端部を連結している。実施の形態では例えばφ２５．４の鋼球を球面追加工し、球体の半径より小さい平面部９をフラット加工により形成し、平面部９と平行な方向にハンドル取付用のねじ孔１０を形成している。第２の部分球体７は平面部９に摺動自在に当接する平面部１１を有し平面部９、１１同士が当接した状態で１つの略球体を形成する部分球であってその球面に回り止め溝１２を形成している。実施の形態では第１の部分球体６の平面部９により切断分割された部分球とし、その最大厚を例えば７ｍｍ程度としている。したがって、第１の部分球体６と第２の部分球体７は同じ半径の部分球である。回り止め溝１２の長手方向はねじ孔１０の軸方向に平行な溝幅約４ｍｍ程度の直線状としている。
【００１７】
球面受け８は、第１の部分球体６と第２の部分球体７からなる略球体を回動自在に支持する凹球面１３を有し、回り止め溝１２に摺動自在に係合する回り止め部材１４を凹球面１３内に突設している。実施の形態の球面受け８は取付用つば１５の付いた円柱等の柱体１６の端部に底部が略球体の半径にほぼ等しい半径の凹球面１３となる凹部２１を形成し、図１に示すように略球体を収容した状態で開口縁１７を狭めて略球体を抜止めしている。凹球面１３には回り止め溝１２に係合するキーを用いた回り止め部材１４の基部を埋設して凹球面１３内に突出している。そして第２の部分球体７が収容される際に回り止め溝１２に回り止め部材１４を係合させる。この回り止め部材１４は先端部の両側に傾斜部１４ａを設けており、第２の部分球体７が回り止め溝１２に沿う方向に回動する際に溝底面が衝突するのを避けている。なお図２（ｃ）のように回り止め溝１２の溝底を回り止め溝１２の表面の円弧に沿った円弧形にし回り止め部材１４の端面をストレートまたは凹曲面に形成した場合でも同様な作用が得られる。取付用つば１５には複数の取付孔１８を形成し、取付孔１８に取付ねじ１９を通して例えばアルミプレートを加工した台座２０にねじ止めし固定する。
【００１８】
操作ハンドル４は作動レバー５を有するもので、上記したように回動部３に連結され支持されている。実施の形態では例えば丸棒等の棒状であり、頭部の先端面に六角形などの角穴２２を形成し、先端部にねじ２３を形成している。角穴２２に治具（図示せず）を挿入しねじ２３を第１の部分球体６のねじ孔１０に螺合して連結している。作動レバー５は実施の形態では十字形をなし、中央の十字平面に直交する方向にハンドル挿通穴２４を形成し、中央の側面に十字平面に平行でハンドル挿通穴２４に連通する連結用ねじ孔２５を形成し、また各端部にねじ孔２６を形成し、これらのねじ孔２６にそれぞれ球付タイミング調整ねじ２７をねじ込んでいる。操作ハンドル４をハンドル挿通穴２４に挿通し、取付ねじ２８を連結用ねじ孔２５にねじ込み、その先端を操作ハンドル４の側面に押付けて操作ハンドル４に作動レバー５を連結する。また作動レバー５には球面受け８の外周に延びる筒部２９を突出している。
【００１９】
中立戻しばね３０は、操作ハンドル４の中立位置を保持するものである。実施の形態ではコイルばねを用いて球面受け８の外周に通し、下端を取付つば１５に支持し、上端を作動レバー５の筒部２９に係合している。これにより筒部２９を介して作動レバー５を押し操作ハンドル４を中立姿勢に保持している。
【００２０】
複数の弁２は例えば４個の油圧バルブ、油圧スイッチ、シーケンスバルブ等からなり、その固定用ねじ部３１が台座２０の球面受けの回りに形成したねじ孔３２に螺合され、ナット３３により固定され、可動部３４の先端が球付タイミング調整ねじ２７の球面に当接している。
【００２１】
このパイロット弁の動作について説明する。操作ハンドル４は図１の矢印Ａの方向に回動するときは、回動部３の回り止め部材１４が回り止め溝１２を摺動するので第１の部分球体６と第２の部分球体７がほぼ一体となって凹球面１３内を回動する。操作ハンドル４が矢印Ａと直角な方向すなわち紙面に垂直な方向に回動するとき、第２の部分球体７は回り止め部材１４により固定されるが、第２の部分球体７の平面部１１に対して第１の部分球体６が摺動して第１の部分球体６が回動する。その結果、操作ハンドル４は矢印Ａの方向とそれに直交する方向に回動できるが、操作ハンドル４の軸方向を中心とする回転はできない。しかし、操作ハンドル４は単に直交する方向だけでなく、３６０度の方向に自在にその方向と傾き角度を自由に操作できる。このような操作ハンドル４の動作に伴って作動レバー５が傾き、これにより傾き量に応じて中立戻しばね３０を圧縮するとともに、傾いた側の弁２を押して弁２を制御する。操作ハンドル４を回動させた後、手を離すと中立戻しばね３０の復元力により操作ハンドル４は中立姿勢に復帰する。
【００２２】
この発明の第２の実施の形態を図５および図６により説明する。第１の実施の形態と異なる点は、球面受け８の中心にねじ孔３６を形成し、台座２０側からねじ３７を通してねじ孔３６に締付けて固定している。回り止め部材１４として図６（ｃ）に示すように一対のピンを用い、各先端部は第２の部分球体７が回り止め溝１２に沿う方向に回動したとき溝底面が衝突しにくくなるように互いに反対向きの傾斜部１４ａを形成している。なお図２（ｃ）について説明したように回り止め溝１２の溝底を回り止め溝１２の表面の円弧に沿った円弧形にし回り止め部材１４の端面をストレートに揃えまたは凹曲面をなすように形成した場合でも同様な作用が得られる。球面受け８の先端の開口縁１７を狭める加工をせずに図６（ａ）に示すように例えば環状円板の球面押さえ板３８を開口縁１７に載せ、球面押さえ板３８の取付孔３９にねじ４０を通して取付つば１５に形成したねじ孔４１にねじ込み固定し、球面押さえ板３８の先端のテーパ面取り部３８ａを略球体の表面に当接している。中立戻しばね３０は省略し、弁２が有する復帰ばねを兼用している。この弁２は一部省略し、台座２０に固定する固定部４２と、固定部４２に一端が係合したコイルばねを用いた復帰ばね４３と、復帰ばね４３の他端が係合するとともに復帰ばね４３に抗して弁２の可動部を作動するタイミング調整ねじ４４を示している。タイミング調整ねじ４４の先端は作動レバー５のねじ孔２６に螺合するとともにナット４５により締付けて連結固定している。
【００２３】
なお、本発明において、ハンドル操作機構は弁以外の操作に適用可能である。また中立戻しばねは操作上必要でない場合にはなくてもよい。第１の部分球体６および第２の部分球体７の平面部９、１１はフラット加工し潤滑面としているが、耐摩耗性、潤滑性が好ましく、平面部９、１１に他の部材例えば樹脂部材を設けてもよい。
【００２４】
また第１の部分球体６および第２の部分球体７は鋼球のほか、例えばエンジニアリングプラスチックなどの樹脂等でもよく、あるいは相互を別部材としてもよい。また１つの球体を切断機で切断分割して第１の部分球体６および第２の部分球体７を形成し、平面部９、１１に切断機で削り取られた厚さ分のスペーサを介在する構成でもよい。このとき、スペーサを潤滑性、耐摩耗性に適した材料例えば真鍮などにより形成するのが好ましい。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１記載のハンドル操作機構によれば、操作ハンドルは回動部の回り止め溝に沿う方向と平面部が摺動しあう方向に操作することができ、したがって操作ハンドルは単に直交する方向だけでなく、３６０度の方向に自在にその方向と傾き角度を自由に操作でき、操作ハンドルの動作により作動レバーを介して弁等を作動や制御することができる。この場合、回動部が略球体と凹球面を有する部材により構成されるので部品点数が少なく、機構が簡単になり、寸法および形状の高精度が必要でないので、小型かつ安価にできる。その結果、取付部位の制約が少なくなり、操作性が良好となり、応用範囲も拡大することができる。
【００２６】
請求項２記載のハンドル操作機構によれば、請求項１と同様な効果のほか、操作ハンドルを常に中立位置に保持することができる。
【００２７】
請求項３記載のハンドル操作機構によれば、請求項２と同様な効果のほか、中立戻しばねを省略することができる。
【００２８】
請求項４記載のパイロット弁によれば、請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の概略断面図である。
【図２】（ａ）は第１の部分球体の斜視図、（ｂ）は第２の部分球体の斜視図、（ｃ）は変形の形態の断面図である。
【図３】球面受けの斜視図である。
【図４】（ａ）は操作ハンドルの斜視図、（ｂ）は作動レバーの斜視図である。
【図５】第２の実施の形態の概略断面図である。
【図６】（ａ）は球面押さえ板の斜視図、（ｂ）はタミング調整ねじの斜視図、（ｃ）は回り止めピンの斜視図である。
【符号の説明】
１    ハンドル操作機構
２    弁
３    回動部
４    操作ハンドル
５    作動レバー
６    第１の部分球体
７    第２の部分球体
８    球面受け
９    平面部
１１    平面部
１２    回り止め溝
１３    凹球面
１４    回り止め部材
３０    中立戻しばね
４３    復帰ばね
【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】
0003708466.tif 000006
【図６】
0003708466.tif 000007