(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともモノレバー（９）を前後方向に傾動操作したときに前後方向成分の、また、左右方向に傾動操作したときに左右方向成分の、それぞれの傾動方向および傾動量に応じて一つの駆動信号を出力する駆動信号生成手段（Ｈｄ）と、
モノレバー操作本体（５）に回動自在に支持され、前記モノレバー（９）の操作を受け前後方向あるいは左右方向のいずれかに回動する回動軸（１３）と、
当該回動軸（１３）の長手方向の軸線に直交して配設され、回動軸（１３）とは異なる方向の前後方向あるいは左右方向のいずれかに回動する前記モノレバー（９）を回動自在に支持するモノレバー用回動軸（１１）と、
モノレバー（９）に取着され、前後方向および左右方向に傾動操作されたときに駆動信号を出力するようにピストン（６５）に当接して押し込む、ディスクプレート（７）とを備えたモノレバー操作装置であって、
前記ディスクプレート（７）には下面が下方に凸である球面形状に形成したシート（７ａ）を設ける一方、前記ピストン（６５）の上面を平面形状に形成し、前記ピストン（６５）の上面との接触部Ｖａとなる前記ディスクプレート（７）のシート（７ａ）の球面形状の球面半径の中心点を前記回動軸（１３）の軸芯の中心線に一致させたことを特徴とするモノレバー操作装置。
【請求項２】
前記モノレバー操作本体（５）に回動自在に支持された前記回動軸（１３）に当接し回動量を規制する回動軸回動規制手段（２３）を前記モノレバー操作本体（５）に設けたことを特徴とする請求項１記載のモノレバー操作装置。
【請求項３】
前記回動軸回動規制手段（２３）が回動量を調整可能にしてなることを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のモノレバー操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モノレバー操作装置に係り、特に、モノレバーの中立時の遊びが小さく、ファインコントロール特性が良く、更に、摩耗が少なく耐久性、信頼性の良いモノレバー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モノレバーの傾動操作により、操作信号を発生してこの操作信号に基づいて２つの油圧アクチュエータを駆動制御する操作レバー装置に関する発明は既に公知となっている。例えば、特開平９−８９５１５号公報には、単一の操作レバーが傾動操作されることによって、４つのピストン毎にその変位を電気信号として出力する電気式の操作レバー装置が開示されている。この電気操作レバー装置から出力される電気信号に基づいて２つの油圧アクチュエータを駆動制御することができる。
【０００３】
また国際公開ＷＯ９６／１５３７４公報には、油圧信号を出力する油圧式操作レバー装置が開示されている。また、本出願人は、特許願１１−１２５９６７号で、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、油圧式操作レバー装置で、更に、操作レバーを操作位置で保持できる操作レバー装置を提案している。この提案によれば、油圧式操作レバー装置６０は、前後左右方向に傾動可能な単一操作レバー部６１および、単一操作レバー部６１の傾動によって、４つのピストン毎にその変位を油圧信号として出力する油圧本体部６３とからなっている。
【０００４】
油圧本体部６３は、４つのピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄが、単一操作レバー部６１の操作によりディスクプレート６７に当接する位置に取付けられているとともに、詳細は後述するがピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄは図１１に示すようにディスクプレート６７との間に所定距離離間した遊び（ガタ）Ｗｓが設けられている。この４つのピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄは、単一操作レバー部６１の操作レバー６９の傾動方向および傾動量に応じてディスクプレート６７により押し込まれて変位している。この変位により、油圧本体部６３には、それぞれピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄの変位量に対応した大きさの油圧信号を発生する油圧発生手段Ｈｄが設けられている。
【０００５】
単一操作レバー部６１は、油圧本体部６３に対して自由継手としての支持軸７１、７３、ディスクプレート６７を介して取付けられている。油圧本体部６３の取付プレート７５には、単一操作レバー部６１のケーシング７７が取付けられている。ケーシング７７の内部には、ディスクプレート６７が収納されると共に、支持軸７１、７３が回動自在に取着されている。
【０００６】
ケーシング７７の上端には、操作レバー６９の傾動を規制すべくガイド部材８１が設けられている。ガイド部材８１には四角形状の開口部がガイド８３として形成されている。ガイド部材８１のガイド８３内に操作レバー６９が通されている。ガイド８３には、操作レバー６９の図示しないノブとディスクプレート６７との間のレバー軸６９ａが当接可能となっている。このため操作レバー６９を、例えば前進方向Ｆに傾動してガイド８３に当接させ、操作レバー６９をガイド８３に沿って移動させることで、レバー先端が真横に移動するという操作感覚を得ることができる。
【０００７】
操作レバー６９がガイド８３に当接するまで傾動されたときに、油圧式操作レバー装置６０からは図１２の点線(イ)で示すように最大出力Ｐｍａｘの変位信号が出力される。このとき、操作レバー６９がガイド８３に当接するストローク量Ｗｍにより最大出力Ｐｍａｘが設定され、これにより、例えば車両の最大走行速度あるいは旋回速度が設定される。
操作レバー６９が傾動操作されると、傾動操作方向の左右方向Ｌ、Ｒの成分に応じた回動量だけ支持軸７１が矢印Ｙａ方向に示すように軸芯７１ａ回りに回動する。また、傾動操作方向の前後方向Ｆ、Ｂの成分に応じた回動量だけ支持軸７３が矢印Ｘａ方向に示すように軸芯７３ａ回りに回動する。
【０００８】
オペレータが操作レバー６９をガイド８３に当接するまで斜め方向に傾動した位置で、操作レバー６９から手を離すと、傾動操作方向の前後方向Ｆ、Ｂの成分は手を離した時点の傾動位置に保持され、ガイド８３に当接しながら復帰ばね８７，８９により、傾動操作方向の左右方向Ｌ、Ｒが中立線上に復帰する。
これにより、前後方向Ｆ、Ｂの成分のピストン変位はそのままとなり、油圧信号の出力が保持されるとともに、左右方向Ｌ、Ｒの成分のピストン変位は中立線上の零に戻るので油圧信号の出力は零となる。これにより、車両は曲がることなく前後方向Ｆ、Ｂに進行することができる。
【０００９】
また、反対に、オペレータが前後進のいずれかに進行中に車両の進行方向を曲げたいと要望したときには、オペレータは操作レバー６９を前後方向Ｆ、Ｂに傾動した位置で、操作レバー６９を左右方向Ｌ、Ｒに回動する。これにより、前後方向Ｆ、Ｂの成分のピストン変位はそのままとなり、油圧信号の出力が保持されるとともに、左右方向Ｌ、Ｒの成分のピストン変位は操作量に応じて変位した位置に行き、油圧信号の出力は変位量に応じた油圧信号Ｐｐを出力し、車両は進行しながら要望する方向に曲がることができる。
通常では、オペレータは作業効率を増すために、操作レバー６９がガイド８３に当接するまで回動し最高速度で前後進を行う。このとき、曲がりたいと所望するときには、操作レバー６９をガイド８３に当接しながら左右方向Ｌ、Ｒの所定位置に回動し、曲がりながら（旋回しながら）最高速度で前後進のいずれかを行っている。
【００１０】
上記のように、操作レバー６９は、前後方向（Ｆ、Ｂ）、左右方向（Ｌ、Ｒ）および前後方向（Ｆ、Ｂ）と左右方向（Ｌ、Ｒ）とを合わせた斜め方向に操作され、操作レバー６９の傾動方向および傾動量に応じてディスクプレート６７がそれぞれのピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄを押し込み、前後方向Ｆ、Ｂの成分および左右方向Ｌ、Ｒの成分の油圧信号を出力している。
このとき、前述したように、４つのピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄは、例えば、図１０（ｂ）、図１１に示すように、ディスクプレート６７との間に所定距離離間して遊びＷｓを持って配設されている。
【００１１】
例えば、図１１に示すように操作レバー６９が左右方向Ｌ、Ｒの矢印Ｙａ方向に回動されると、ディスクプレート６７は支持軸７１の軸芯７１ａを中心として回動する。これに伴いディスクプレート６７は実線から点線で示す位置に傾動し、左右に位置するピストン６５ｂ、６５ｄを押し込み油圧信号を発生させて操作方向にしたがって左右方向Ｌ、Ｒのいずれかに車両を旋回させる。
【００１２】
このとき、同時にディスクプレート６７の傾動に伴って、支持軸７１の軸芯７１ａの上下方向線上に位置するディスクプレート６７の点Ｚｐも下方に移動するので、遊びＷｓが無くなり、ディスクプレート６７と前後方向Ｆ、Ｂのピストン６５ａ、６５ｃとが接触する。つまり、ディスクプレート６７の傾動によりディスクプレート６７の一部が下方に移動するので、ディスクプレート６７と前後方向Ｆ、Ｂのピストン６５ａ、６５ｃとが接触する。これにより、操作レバー６９の左右方向Ｌ、Ｒの矢印Ｙａ方向の操作と無関係にある前後方向Ｆ、Ｂのピストン６５ａ、６５ｃも押し込められ、油圧信号を発生させて操作方向にしたがって前後方向Ｆ、Ｂのいずれかに車両を前後進させる。
【００１３】
このため車両は、旋回とともにオペレータが予期せぬ前後進のいずれかを同時に行う。この現象が生じないように、操作レバー６９の操作と無関係にあるピストン６５ａ、６５ｃとディスクプレート６７との間には、ディスクプレート６７が傾動して下方に移動してもピストン６５ａ、６５ｃが押し込められないように、ディスクプレート６７の下方へのズレ以上の遊びＷｓが設けられている。
【００１４】
また、操作レバー６９が前後方向Ｆ、Ｂの矢印Ｘａ方向に回動された場合も同様な問題が生じ、操作レバー６９が前後方向Ｆ、Ｂのみに操作された場合でも、関係のない左右方向Ｌ、Ｒのピストン６５ｂ、６５ｄのいずれかが押し込まれて油圧信号を生じて、車両は前進あるいは後進に合わせて曲がりが発生する。この現象が生じないように、左右方向Ｌ、Ｒのピストン６５ｂ、６５ｄとディスクプレート６７との間には、ディスクプレート６７の下方へのズレ以上の遊びＷｓが設けられている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成において、操作レバーは遊びＷｓが設けられているため、操作レバーを動かしても遊びＷｓの分だけ、ファインコントロールの操作範囲が狭くなり操作性が悪いという問題がある。また、中立時の遊びＷｓの量が、図１２に示すように目標線（イ）に対して、左右あるいは前後でそれぞれ一点鎖線（ロ）および二点鎖線（ハ）のように異なると駆動信号の発生位置、即ち、油圧ショベル等の作業機等の場合には、作業機等の駆動開始位置が異なり、操作がやり難い。
また、操作レバーのストローク量（操作量）に応じて操作方向に無関係の方向にある遊びＷｓ量が変化するため、例えば、車両が前進中に曲がりたいときに操作レバーの前後方向の操作量に応じて左右方向の操作量を変化させる必要が生じた場合には、操作がやり難いという問題がある。つまり、このような操作レバー装置は、ストローク量に対して駆動信号を生ずる点がズレることにより、ファインコントロール特性が変化する。特に、油圧ショベルによる水平掘削、旋回等のファインコントロール特性が求められる操作レバー装置においては、駆動信号の発生位置が一定し、かつ、広いファインコントロール範囲を持つ装置が強く要望されている。更に、車両の種類または機種間で前後あるいは左右にそれぞれ特定の遊びＷｓが設定できる操作レバー装置も強く求められている。
【００１６】
また、他の問題として、図１０において操作レバーはガイドに当接しながら左右方向に操作されるため、操作レバーおよびガイドの接触部Ｓが摩耗する。この摩耗は、ガイド部材が上方に配設されているため、操作レバーと接触部Ｓのストロークが大きく、又こすれる速度も速い状態で操作レバーとガイドが接触するため、摩耗が大きくなっている。この摩耗により、出荷後に操作レバーおよびガイドとの間の最大ストローク量が変化して最大出力Ｐｍａｘが変化してしまう。これに伴って、例えば車両が最大走行速度あるいは旋回速度に変化を生じて運転性を変化させるため、オペレータとっては運転がし難くなるという問題が生ずる。
特に、最高速度で走行し作業するブルドーサおよびホイールローダ等では、ステアリング操作（旋回）が多い機種であるため、この改善の要望が強く生じている。また、このようなガイド部材を、出荷時に操作レバーの傾動を規制すべく、ケーシングに取着すると、取付けたガイド部材の寸法により、操作レバーおよびガイドとの間のストロークが決まってしまうため、車両の最大速度の調整ができないという問題がある。
【００１７】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、モノレバー操作装置に係り、特に、第１の目的では、モノレバーの中立時の遊びを小さくしてファインコントロール特性が良いモノレバー操作装置を提供することにある。また、第２の目的では、耐摩耗性が良くて設定速度の変化が少なく、外部より調整可能な操作レバーの回動量（ストローク量）の規制ができるモノレバー操作装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記目的を達成するために、本発明に係るモノレバー操作装置は、少なくともモノレバーを前後方向に傾動操作したときに前後方向成分の、また、左右方向に傾動操作したときに左右方向成分の、それぞれの傾動方向および傾動量に応じて一つの駆動信号を出力する駆動信号生成手段と、モノレバー操作本体に回動自在に支持され、前記モノレバーの操作を受け前後方向あるいは左右方向のいずれかに回動する回動軸と、当該回動軸の長手方向の軸線に直交して配設され、回動軸とは異なる方向の前後方向あるいは左右方向のいずれかに回動する前記モノレバーを回動自在に支持するモノレバー用回動軸と、モノレバーに取着され、前後方向および左右方向に傾動操作されたときに駆動信号を出力するようにピストンに当接して押し込む、ディスクプレートとを備えたモノレバー操作装置であって、前記ディスクプレートには下面が下方に凸である球面形状に形成したシートを設ける一方、前記ピストンの上面を平面形状に形成し、前記ピストンの上面との接触部となる前記ディスクプレートのシートの球面形状の球面半径の中心点を前記回動軸の軸芯の中心線に一致させた構成としている。
また、前記モノレバー操作本体に回動自在に支持された前記回動軸に当接し回動量を規制する回動軸回動規制手段を前記モノレバー操作本体に設けると良い。
また、前記回動軸回動規制手段が回動量を調整可能に設けると良い。
【００１９】
上記構成によれば、モノレバー操作装置は、ピストンに接するディスクプレートの接触部の回動中心が前記回動軸の軸芯となっているため、モノレバーが回動されたときでもピストンとディスクプレートとの距離が一定にできるので、遊びを非常に小さく又は接触して設けることができる。これにより、操作レバーの操作方向が異なってもストロークと駆動信号との関係は一致し、これに伴って被駆動物の作動開始点も一致するので操作性が向上する。特に、この作動開始点の一致は、ファインコントロール特性を良くし、油圧ショベルによる水平掘削、旋回等のファインコントロール性能が求められる操作レバーにおいては大きな効果が得られる。
また、前記ディスクプレートには、ピストンに接触して押し込むシートが設けられているため、ピストンに接するディスクプレートの回動中心を前記回動軸の軸芯に一致させる加工が容易になるとともに組立て時の遊びの調整が容易になる。また、シートは高さが任意に設定できるため、特定の高さを設定することにより、特定の遊びが設定できる。
また、モノレバー操作本体には、回動軸に当接し回動量を規制するための回動軸回動規制手段が設けられているため、滑りがなくなり停止して規制するので摩耗がなくなり耐久性が良くなって信頼性が向上する。
また、回動軸回動規制手段がモノレバー操作本体に取着されているため、外部より調整が行えるので組立て後あるいは出荷後でも必要に応じて微調整が容易に行え、車両性能のバラツキを少なくできると共に、整備性が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るモノレバー装置の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下では、従来技術あるいは他の実施形態と同一部品には同一符号を付して説明は省略する。
先ず、第１実施形態のモノレバー装置について、図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７、図１２を用いて説明する。図１は第１実施形態である油圧式モノレバー装置１の一部を断面にした平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図（但し、図２に合わせて９０度回転して図示している）、図４は油圧式モノレバー装置の作動図、図５は図２のＣ−Ｃ断面図、図６は図１のＤ−Ｄ断面図、図７は油圧式モノレバー装置の操作の作動を説明する図、図１２はストローク量と駆動信号との関係を説明する図である。
【００２１】
図２、図３において、油圧式モノレバー装置１は、前後左右方向に傾動可能なモノレバー部３および、モノレバー部３の傾動によって、ピストン６５である４つのピストン６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ毎にその変位を油圧信号として出力する油圧本体部６３とからなっている。モノレバー部３は、油圧本体部６３の取付プレート７５にモノレバー部３のケーシング５が取付けられている。
【００２２】
図１、図２、図３において、モノレバー部３はモノレバー９が油圧本体部６３に対して自由継手としてのモノレバー用回動軸１１および回動軸１３、ディスクプレート７を介して取付けられている。モノレバー９は、上方部がほぼ丸棒にて形成され、その先端には図示しないノブが付設されている。また、モノレバー９の下端部には二面幅９ａが形成され、その二面幅９ａにはモノレバー用回動軸１１が貫通されており、モノレバー９を支持している。
【００２３】
モノレバー９の二面幅９ａは回動軸１３の中心線Ｇに長手方向が平行な長孔であるスリット孔１５に、挿入されるとともに、モノレバー９を支持するモノレバー用回動軸１１が回動軸１３の軸芯Ｏａ上で、かつ、軸芯Ｏａの中心線Ｇに直交して形成された回動軸１３のモノレバー回動軸用孔１７に嵌合されている。これにより、モノレバー９はモノレバー用回動軸１１、モノレバー回動軸用孔１７を介して回動軸１３に支持され、回動軸１３の軸芯Ｏａの回りに矢印Ｙａ方向に回動自在となっている。
【００２４】
図２、図４に示すとおり、回動軸１３はケーシング５の両端に取着された軸受１９により回動自在に支持されている。この回動軸１３には軸受１９間のほぼ中央近傍部に前記スリット孔１５が上下方向にあけられ、このスリット孔１５には、前記モノレバー９の二面幅９ａが微小スキマを有して挿入されている。このスリット孔１５とモノレバー９の二面幅９ａとの微小スキマ間には、グリース等の潤滑材が注入されて組み立てられており、モノレバー９は回動軸１３に対してモノレバー用回動軸１１の軸芯Ｏｂを中心として回動軸１３の中心線Ｇ方向に滑らかな円弧運動Ｘａを行っている。
【００２５】
図４に示すようにスリット孔１５には、その両端にモノレバー９が軸芯Ｏｂを中心として円弧運動Ｘａをしたとき、その回動量を規制するモノレバー用回動規制手段２１が設けられている。このモノレバー用回動規制手段２１は、モノレバー９の最大回動量を規制するとともに、ディスクプレート７が当接したピストン６５ｂは図１２に示すように最大油圧Ｐｍａｘを出力する。モノレバー用回動規制手段２１は、モノレバー９の当接する円錐部９ｂが面で接触するように曲面形状に形成されている。これにより、接触面圧が低くなり耐久性が向上している。また円錐部９ｂが軸に形成されているため、スリット孔１５は垂直加工となるため加工が容易になっている。
【００２６】
また、回動軸１３は、図４に示すように、モノレバー９が軸芯Ｏｂの回りに矢印Ｘａ方向に回動したとき、モノレバー９に取着されているディスクプレート７が傾動しても干渉しないように、軸の下側にスリット孔１５を中心として左右方向にレ字形状の切欠き部１３ｃが形成されている。これにより、モノレバー部３は上下方向の寸法を小さくすることができる。
【００２７】
また、回動軸１３は、モノレバー９が軸芯Ｏａの中心線Ｇに直交した矢印Ｙａ方向に回動されたとき、モノレバー９の下端部の二面幅９ａがスリット孔１５に当接し押圧して回動軸１３の軸芯Ｏａを中心として回動される。このモノレバー９の回動量は、回動軸１３が後述する回動軸回動規制手段２３に当接して回動量が規制される。
【００２８】
上記において、例えば、図２に示すように、モノレバー９が図示の左右方向に円弧運動Ｘａで回動されたとき、ディスクプレート７はモノレバー用回動軸１１の軸芯Ｏｂを中心として回転してピストン６５ｂあるいは６５ｄを、また、モノレバー９が図示の前後方向Ｙａ（紙面に直行する方向）に回動されたとき、回動軸１３が軸芯Ｏａを中心として回動してピストン６５ａあるいは６５ｃを回動軸１３に干渉することなく押圧する。
【００２９】
モノレバー９が前後および左右方向とに合わせて回動（斜め方向に回動）されると、モノレバー用回動軸１１および回動軸１３の回動に合わせて、ディスクプレート７が傾動して、それぞれのピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄを押圧し、その押圧された前後方向成分および左右方向成分に応じた油圧が油圧発生手段Ｈｄより出力されている。
【００３０】
上記ディスクプレート７は、図５に示すように油圧本体部６３の４つのピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄの先端（上端）に当接又は微小なスキマを有するように取付けられている。ディスクプレート７は、モノレバー９の下端部に取着され、モノレバー９の前後方向および左右方向の傾動方向および傾動量に応じてピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄを押し込んでいる。
【００３１】
ディスクプレート７および油圧本体部６３の４つのピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄの先端（上端）の接触部Ｖａは、図５に示すようにディスクプレート７のシート７ａの下面が下方に凸である球面形状に、また、ピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄの先端（上端）の上面が平面形状に形成されている。ピストン６５ａ、６５ｃに接触するディスクプレート７のシート７ａの球面形状の球面半径Ｖｒの中心点は回動軸１３の軸芯Ｏａの中心線Ｇに一致させ、ピストン６５ｂ、６５ｄに接触するディスクプレート７のシート７ａの球面形状の球面半径Ｖｒの中心点は、回動軸１３の軸芯Ｏａに直交するモノレバー用回動軸１１の軸芯Ｏｂの中心線Ｈに一致させている。
【００３２】
このため回動軸１３の中心線Ｇを通る垂直面に、その中心を配設されたピストン６５ｂ、６５ｄについては、回動軸１３の軸芯Ｏａの中心線Ｇとピストン６５ｂ、６５ｄの先端（上端）の上面との距離が、モノレバー９が回動しても変化しない一定距離の球面半径Ｖｒとなっている。また、軸芯Ｏａに直交するモノレバー用回動軸１１の軸芯Ｏｂの中心線Ｈを通る垂直面に、その中心を配設されたピストン６５ａ、６５ｃについては、モノレバー用回動軸１１の軸芯Ｏｂの中心線Ｈとピストン６５ａ、６５ｃの先端（上端）上面との距離が、モノレバー９が回動しても変化しない一定距離の球面半径Ｖｒとなっている。上記のごとくピストン６５ａ、６５ｃとディスクプレート７のシート７ａとの接触部Ｖａは、回動軸１３の軸芯Ｏａに中心点をもつ球面半径Ｖｒ上に設けられ、ピストン６５ｂ、６５ｄとディスクプレート７のシート７ａとの接触部Ｖａは、モノレバー用回動軸１１の軸芯Ｏｂの中心線Ｈに中心点をもつ球面半径Ｖｒ上に設けられている。
【００３３】
例えば、図５に示すように回動軸１３の軸芯Ｏａの中心線Ｇを通る垂直面に、その中心を配設されたピストン６５ａ、６５ｃは、モノレバー９が回動軸１３の中心線Ｇに対して矢印Ｙａ方向に回動されても押し込まれることがなくなる。このため、従来のような遊びＷｓがなく、ディスクプレート７とピストン６５ａ、６５ｃが接している場合でも、モノレバー９が左右方向Ｌ、Ｒに回動された時に、ピストン６５ａ、６５ｃから駆動信号が出力されるようなことはなくなる。また、従来のように遊びＷｓを設ける必要がなくなり、図１２の実線（ニ）に示すごとく、ファインコントロールの制御範囲（Ｗｆ）を広くできて、ファインコントロール特性、操作性が向上する。
【００３４】
同様に、回動軸１３に直交するモノレバー用回動軸１１の軸心Ｏｂの中心線Ｈを通る垂直面にその中心を配設されたピストン６５ｂ、６５ｄは、モノレバー９が回動軸１３の中心線Ｇに対して矢印Ｘａ方向に回動されても押し込まれることがなくなる。このため、従来のような遊びＷｓがなく、ディスクプレート７とピストン６５ｂ、６５ｄが接している場合でも、モノレバー９が前後方向Ｆ、Ｂに回動された時に、ピストン６５ｂ、６５ｄから駆動信号が出力されるようなことがなくなる。また、同様に、従来のように遊びＷｓを設ける必要がなくなり、図１２の実線（ニ）に示すごとく、ファインコントロールの制御範囲（Ｗｆ）を広くできて、ファインコントロール特性、操作性が向上する。
【００３５】
このディスクプレート７は、出入調整可能なシート７ａを有しており、このシート７ａの下面は下方に凸の球面形状に形成され、この球面形状のシート７ａがモノレバー９の傾動により、ピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄに接触し、ピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄを押し込むようにしている。シート７ａはねじ７ｂによりディスクプレート７に螺合している。これによりシート７ａは単体で加工が可能となり、一定の球面半径Ｖｒで容易に加工できる。
シート７ａはねじ７ｂによりディスクプレート７に対してその高さを調整できるようにしている。または、特定の高さを有するシート７ａを製作し、それを所望とする箇所のディスクプレート７に装着することにより、シート７ａとピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄとの遊びＷｓを任意に設定することができる。これにより、車両の種類または機種間で前後あるいは左右にそれぞれ特定の遊びＷｓを必要とする操作レバー装置を提供することが可能となる。
【００３６】
前記のように、ピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄは、モノレバー部３のモノレバー９の傾動方向および傾動量に応じてディスクプレート７のシート７ａにより押し込まれて変位し、この変位により油圧本体部６３には、それぞれピストン６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄの変位量に対応した大きさの油圧信号を発生する油圧発生手段Ｈｄが設けられている。即ち、油圧発生手段Ｈｄは、遊びＷｓが微小であるモノレバー部３により押し込まれて作動し、図１２の実線（ニ）に示すように、ストローク量に対して駆動信号を生ずる点がズレることが無く駆動信号の発生位置が一定し、かつ、広いファインコントロール範囲を持つ傾動方向および傾動量に応じた変位量に対応する大きさの油圧信号を発生している。
【００３７】
回動軸１３には、図１のＤ−Ｄ断面図である図６の（ａ）に示すように、スリット孔１５と一方の軸受１９との間に中心線Ｇ方向に沿って上下方向に平行面１３ｄが設けられている。この平行面１３ｄには、モノレバー９が軸芯Ｏａの中心線Ｇに直交した方向に回動されたとき、モノレバー操作本体であるケーシング５に出入自在に取着されたボルトよりなる回動軸回動規制手段２３が当接する。回動軸回動規制手段２３は、モノレバー９が軸芯Ｏａの中心線Ｇに直交した矢印Ｙａ方向に回動されたときに、回動軸１３が軸芯Ｏａを中心として回動される回動量を規制している。
【００３８】
この回動軸回動規制手段２３は、平行面１３ｄに対して両側に一対の規制手段２３ａ、２３ｂがケーシング５に螺合して設けられており、それぞれの規制手段２３ａ、２３ｂの長さＬａ、Ｌｂの寸法を異なったものに組替えることにより、矢印Ｙａ方向に回動される回動量に差（Ｙｍ−Ｙｎ）を設けることができる。例えば、この回動軸回動規制手段２３が前後方向に使用され、前後進の走行速度を設定するときなどは、前進速度および後進速度をそれぞれ別々に調整することができるようになっている。また、図６の（ｂ）に示す、回動軸回動規制手段２３１のように、ネジ状の一対の規制手段２３１ａ、２３１ｂが、ケーシング５に螺合して設けられ、ロックナット２３１ｃ、２３１ｃにより固定されるようにしても良い。これにより、それぞれの規制手段２３１ａ、２３１ｂの出入量を調整することにより、前記と同様に、矢印Ｙａ方向に回動される回動量に差（Ｙｍ−Ｙｎ）を設けることができる。そして、一対の規制手段２３１ａ、２３１ｂをロックナット２３１ｃ、２３１ｃにより任意の位置に固定できるので、さらに微妙な調整が容易に行える。
【００３９】
回動軸回動規制手段２３の一例であるボルト状の一対の規制手段２３ａ、２３ｂの先端２３Ｓは円錐形状に形成されており、回動軸１３が矢印Ｈ方向に回動されたときにボルト状の一対の規制手段２３ａ、２３ｂの先端２３Ｓの円錐面と平行面１３ｄと線で接触するようにされており、接触面圧が低くなるとともに、相対的に移動することなく停止して接触しているので摩耗がなく耐久性を良くし、信頼性を向上している。
【００４０】
回動軸１３には、図２、図４に示すように、その一端面１３ｅに保持手段２５が設けられている。この保持手段２５は、回動軸１３の端面にローラ軸受２７、デイスク２９、ばね３１が順次配設されており、ばね３１の一端面はプラグ３３に当接し保持されている。プラグ３３は出入量調整可能にケーシング５に螺合されている。
プラグ３３が出入することにより、ばね３１のばね力が変化し、このばね力の変化により回動軸１３の端面に付与される押圧力が変化する。押圧力の変化により、回動軸１３の一端面１３ｅと、この端面に付設されているローラ軸受２７との間の転がり抵抗が変化し、モノレバー９を傾動操作位置に保持する保持力が最適な保持力に設定される。
【００４１】
ローラ軸受２７を用いることにより、操作時の摺動抵抗を低くできるので、保持手段２５を解除する時に軽い力で操作することができるとともに、耐久性、信頼性が向上している。ばね３１は、皿ばねにより構成しているが、他の種類のばねを用いても良く、更に、ピストンを用いて保持力が必要なときに油圧が作用し押圧するようにしても良い。
【００４２】
回動軸１３には、図示しないが、スリット孔１５と他方の軸受１９（図２の左側）との間に中立位置検知機構が装着されている。この中立位置検知機構は、回動軸１３の中立位置に該当するところに検知用溝を形成するとともに、この検知用溝にばねにより押圧されたボール等が入り込み回動力が増加する。この増加によりモノレバー９の操作力は増加して中立位置が検知されるようになっている。また、他の方法としては、中立位置検出スイッチを設け、電気的に検出するようにしても良い。
【００４３】
ケーシング５は、取付プレート７５に取着されるとともに、取付プレート７５には油圧本体部６３が付設されている。取付プレート７５は、図示しない車両の運転席近傍に装着されている。
ケーシング５には、図１、図２に示すように、その中央部に回動軸１３が軸受１９により回動自在に挿入されている。また、ケーシング５には、図１、図６に示すように、回動軸１３に直交し、軸受１９とモノレバー９との間にモノレバー９の矢印Ｙａ方向の回動量を規制するボルト等の回動軸回動規制手段２３が付設されている。  図２、図４に示すように、ケーシング５の回動軸１３の一端面１３ｅには、回動軸１３の回動を保持する保持手段２５のプラグ３３が出入量調整可能に螺合されている。
【００４４】
ケーシング５の中央部近傍には、図１、図２、図３に示すようにモノレバー９が立設されている。モノレバー９は左右方向、前後方向、左右方向と前後方向とを合わせた斜め方向に傾動可能にモノレバー用回動軸１１および回動軸１３を介してケーシング５に取着されている。モノレバー９は、前後方向あるいは左右方向の一方の傾動がモノレバー用回動規制手段２１により、また、前記一方に傾動する前後方向あるいは左右方向の反対側の傾動は回動軸回動規制手段２３により回動量が規制されている。例えば、建機機械においては、調整可能な回動軸回動規制手段２３が前後進の速度に、また、調整不要であるモノレバー用回動規制手段２１が旋回あるいはステアリングに用いられるのが良い。
【００４５】
上記構成において、次に作動について説明する。図１、図２、図３では、モノレバー９が傾動せずに真ん中に位置し、油圧発生手段Ｈｄから油圧が発生しない中立位置Ｍｎにある状態が示されている。例えば、この状態から図７に示すようにモノレバー９が前後方向Ｆ、Ｂに傾動操作し、位置Ｍａまで傾動したものとする。このとき、モノレバー９は、その下端部の二面幅９ａが回動軸１３のスリット孔１５に当接して押圧し軸芯Ｏａを中心として回動軸１３を矢印Ｙａ方向に回動する。
【００４６】
回動軸１３の矢印Ｙａ方向の回動の場合は、保持手段２５によりモノレバー９のストローク量（回動量）に応じた位置Ｍａに保持されモノレバー９が停止している。これにより、モノレバー９のストローク量に応じた位置Ｍａの前後方向Ｆ、Ｂの方向成分の油圧が油圧発生手段Ｈｄより出力され、車両はモノレバー９のストローク量に応じた速度でモノレバー９の操作方向に応じた前進を行う。あるいは後進の場合も同様である。
【００４７】
更に、モノレバー９のストローク量を位置Ｍｂまで増すと、回動軸１３の平行面１３ｄがボルト等よりなる回動軸回動規制手段２３に当接してモノレバー９が最大ストローク量になるとともに、その位置Ｍｂが保持手段２５により保持され、油圧発生手段Ｈｄより前後方向Ｆ、Ｂの方向成分の最大油圧出力Ｐｍａｘが出力される。これに伴い、車両が最大走行速度でモノレバー９の操作方向に応じた前進を続ける。あるいは後進の場合も同様である。
上記のごとく前後進するときに、回動軸１３が矢印Ｙａ方向に回動されてもディスクプレート７のシート７ａが一定の凸形欠球半径Ｖｒ上を回動するため、ピストン６５ｂ、６５ｄから駆動信号が出力されることがなくなり、車両は左右に旋回することがなくそのまま前後進を行うことができる。
【００４８】
次に、中立位置Ｍｎの状態から点線で示すようにモノレバー９が図示の左右方向Ｌ、Ｒの矢印Ｘａ方向に傾動操作し、位置Ｍｃまで傾動したものとする。このとき、モノレバー９は、回動軸１３のスリット孔１５に対してモノレバー９の二面幅９ａが微小スキマを有しているため、軸芯Ｏｂの中心線Ｇ方向に回動されて滑らかに回動運動が行われる。これにより、モノレバー９のストローク量に応じた位置Ｍｃの左右方向Ｌ、Ｒの方向成分の油圧が油圧発生手段Ｈｄより出力され、車両はモノレバー９のストローク量に応じた速度でモノレバー９の操作方向に応じた左信地旋回を行う。あるいは右信地旋回の場合も同様である。
【００４９】
更に、モノレバー９のストローク量が位置Ｍｄまで増すと、モノレバー９は、モノレバー用回動規制手段２１に低い面接触にて当接する。これに伴い、油圧発生手段Ｈｄより左右方向Ｌ、Ｒの方向成分の最大油圧出力Ｐｍａｘが出力され、車両は最大旋回速度でモノレバー９の操作方向に応じた左方向の小さい半径の信地旋回を行う。あるいは右方向の場合も同様に小さい半径の信地旋回を行う。
上記のごとく旋回するときに、回動軸１３が矢印Ｘａ方向に回動されてもディスクプレート７のシート７ａが一定の凸形欠球半径Ｖｒ上を回動するため、ピストン６５ａ、６５ｃから駆動信号が出力されることがなくなり、車両は前後進を行うことがなくそのまま左右に旋回することができる。
【００５０】
この傾動した位置Ｍｃ、Ｍｄのストローク量からオペレータがモノレバー９から手を離すと、傾動操作方向の左右方向Ｌ、Ｒの成分は手を離した時点でモノレバー９は油圧本体部６３の復帰ばね８７，８９により中立位置に復帰する。これにより、左右方向Ｌ、Ｒの成分のピストン変位が零に戻るので油圧信号の出力は零となり、操作方向に応じた車両の右旋回の信地旋回は停止する。あるいは左旋回の場合も同様である。
【００５１】
次に、中立位置Ｍｎの状態から一点鎖線で示すようにモノレバー９が図示の前後方向Ｆと左右方向Ｌに合わせて左斜め前方向に傾動操作し、位置Ｍｅまで傾動したものとする。このとき、モノレバー９は、前記したごとく前後方向Ｆの作用と、左右方向Ｌの作用とが同時に行われる。先ず、モノレバー９が斜めに傾動したことにより、前後方向の成分に応じたストローク量だけ回動軸１３が矢印Ｙａに示すように軸芯Ｏａを中心として回動する。また、斜めに傾動したことにより、左右方向の成分に応じたストローク量だけモノレバー用回動軸１１が矢印Ｘａに示すように軸芯Ｏｂを中心として回動する。
【００５２】
前記のごとく、回動軸１３の矢印Ｙａ方向の回動の場合は、保持手段２５によりモノレバー９のストローク量に応じた位置に保持されるとともに、ディスクプレート７が前進用のピストン６５ａを押圧する。これにより、前進用のピストン６５ａがストローク量に応じて前進方向Ｆの方向成分の油圧が油圧発生手段Ｈｄより出力される。この油圧を受けて、車両はモノレバー９のストローク量に応じた速度でモノレバー９の操作方向に応じた前進を行う。
【００５３】
また、前記のごとく、回動軸１３の矢印Ｘａ方向の回動の場合は、ディスクプレート７が左旋回用のピストン６５ｄを押圧する。これにより、左旋回用のピストン６５ｄがストローク量に応じて左旋回方向Ｌの方向成分の油圧が油圧発生手段Ｈｄより出力される。この油圧を受けて、車両はモノレバー９のストローク量に応じた速度でモノレバー９の操作方向に応じた左旋回を行う。
【００５４】
したがって、車両は、モノレバー９が左斜め前方向に傾動操作されるとディスクプレート７により、前進用のピストン６５ａおよび左旋回用のピストン６５ｄが同時に押圧され、それぞれ前進方向成分の油圧と左旋回方向成分の油圧が生じ、それに応じた速度で左方向に旋回しながら前進左旋回する。このモノレバー９の操作が前進方向で回動軸回動規制手段２３および、旋回方向でモノレバー用回動規制手段２１に当接する位置Ｍｆまで全ストロークのストローク量が行われると、油圧発生手段Ｈｄより前方向Ｆおよび左方向Ｌのそれぞれに方向成分の最大油圧出力Ｐｍａｘが出力され、それに応じた最大速度で左方向に旋回しながら前進左旋回する。
【００５５】
この前進左旋回の位置ＭｅあるいはＭｆで、オペレータがモノレバー９から手を離すと、傾動操作方向の左方向Ｌの成分は手を離した時点でモノレバー９は油圧本体部６３の復帰ばね８７，８９により、図７に示すように、左右方向Ｌ、Ｒの中立位置線上の前進位置ＭａあるいはＭｂに復帰する。これにより、左方向Ｌの成分のピストン変位が零に戻るので油圧信号の出力は零となり、操作方向に応じた車両の左旋回は停止する。
【００５６】
しかしながら、モノレバー９は、前進方向では保持手段２５によりストローク量に応じた位置Ｍａ、Ｍｂに保持されるので、前進用のピストン６５ａがストローク量に応じて前進方向Ｆの方向成分の油圧が油圧発生手段Ｈｄより出力され続け、車両はモノレバー９のストローク量に応じた速度でモノレバー９の操作方向に応じた前進を行い続ける。
【００５７】
上記では、左方向の前進で説明したが、前進しながら左方向に旋回する場合にも、モノレバー９が前進位置Ｍａ、Ｍｂから左位置Ｍｅ、Ｍｆに反対に移動されることにより同様に行われる。また、上記では、左方向の前進で説明したが、右方向の前進、左方向の後進、右方向の後進も同様に行われる。
【００５８】
このとき、前進位置Ｍａ、Ｍｂと旋回位置Ｍｅ、Ｍｆとの間の移動は、回動軸１３の回動に伴った位置でモノレバー９の下端部の二面幅９ａがスリット孔１５に当接し押圧して回動軸１３の軸芯Ｏａを中心として回動されるため、摩耗が生ずることがない。また、最大位置Ｍｂ、Ｍｆでモノレバー９が左右方向に回動されても、回動軸回動規制手段２３の先端２３ｓの円錐形と平行面１３ｄとの接触が停止しているため摩耗がなく耐久性が良くなり、信頼性が向上する。
【００５９】
次に、第２実施形態のモノレバー装置について、図８、図９を用いて説明する。図８は油圧式モノレバー装置１Ａの第１回動軸回動規制手段２３Ａの側面断面図、図９は第１回動軸回動規制手段２３Ａの一部を示す断面図である。
【００６０】
上記の第１実施形態では、回動軸回動規制手段２３は、回動軸１３に平行面１３ｄを設け、ボルト等よりなる回動軸回動規制手段２３が当接して回動軸１３のストローク量を規制するようにしていた。
これに対して、第２実施形態では、第１回動軸回動規制手段２３Ａは、第１回動軸１３Ａに円錐穴１３ｅを設け、ボルト等よりなる第１回動軸回動規制手段２３Ａを挿入して第１回動軸１３Ａのストローク量を規制するようにしている。
【００６１】
このとき、第１回動軸回動規制手段２３Ａはケーシング７に対して出入調整可能に装着されているため、第１回動軸回動規制手段２３Ａと円錐穴１３ｅとのスキマＵを調整することができる。例えば、第１回動軸回動規制手段２３Ａを出すことにより、図９で示すように、実線のスキマＵａから点線のスキマＵｂに大きくでき、これにより、第１回動軸１３Ａのストローク量は大きくできて油圧発生手段Ｈｄより前後方向Ｆ、Ｂに出す方向成分の最大油圧を大きくでき、車両の最大速度を更に速くなるように調整することができる。また、反対に第１回動軸回動規制手段２３Ａを入れることにより、車両の最大速度が遅くなるように調整することができる。
【００６２】
第１回動軸回動規制手段２３Ａはケーシング７に付設されている移動手段４１により図示の上下方向に移動することができるように構成されている。移動手段４１は、ケーシング７に直角に屈折されたブラケット４３が固着されており、このブラケット４３には移動用ボルト４５が螺合されている。移動用ボルト４５はその先端が蓋４７に螺合している。蓋４７は取付ボルト４９により取着されるとともに、蓋４７の長穴４７ａがケーシング７に嵌合されたピン５１に枢密に挿入されてガイドされており、移動用ボルト４５の回動により図示の上下方向に移動可能に形成されている。
【００６３】
移動用ボルト４５は、例えば、ブラケット４３に螺合するねじが右ねじ４５ａの並目のピッチ（例えば、１．５ピッチ）で、また、蓋４７に螺合するねじが左ねじ４５ｂの細目のピッチ（例えば、１．０ピッチ）で作製されている。これに合わせて、ブラケット４３には右ねじ４５ａの並目ピッチが、また、蓋４７には左ねじ４５ｂの細目ピッチがあけられている。これにより、移動用ボルト４５が回動すると、ブラケット４３と蓋４とのピッチ差（例えば、０．５ピッチ）により、ブラケット４３に対して蓋４を細かく移動することができる。
【００６４】
上記のごとく形成することにより、第１回動軸回動規制手段２３Ａがケーシング７に対して出入することにより車両の最大速度を調整することができる。また、第１回動軸回動規制手段２３Ａが移動手段４１に移動することにより、図９の一点鎖線で示すように、図示の上スキマＵｐおよび下スキマＵｄを調整することができ、回動軸１３のストローク量を調整することにより、例えば、前進速度および後進速度の調整をすることができる。
【００６５】
上記実施例では、油圧式モノレバー装置１で説明したが、電気式モノレバーにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態である油圧式モノレバー装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】油圧式モノレバー装置の作動図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態である油圧式モノレバー装置の操作の作動を説明する図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態である油圧式モノレバー装置の第１回動軸回動規制手段の側面断面図である。
【図９】第１回動軸回動規制手段の一部を示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、従来の油圧式モノレバー装置の平面図および断面図である。
【図１１】図１０（ｂ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図１２】ストローク量と駆動信号との関係を説明する図である。
【符号の説明】
１…油圧式モノレバー装置、３…モノレバー部、５…ケーシング、７…ディスクプレート、７ａ…シート、９…モノレバー、１１…モノレバー用回動軸、１３…回動軸、１５…スリット孔、１７…モノレバー回動軸用孔、１９…軸受、２１…モノレバー用回動規制手段、２３…回動軸回動規制手段、２５…保持手段、２７…ローラ軸受、２９…デイスク、３１…ばね、３３…プラグ、６１…油圧本体部、６５，６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ…ピストン、Ｈｄ…油圧発生手段。
【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】
0004619574.tif 000008
【図８】
0004619574.tif 000009
【図９】
0004619574.tif 000010
【図１０】
0004619574.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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