(57)【要約】【課題】  電気式操作レバー装置にＬＡＮ通信用の通信基板を付設することにより、配線構造を簡略化し、装置の汎用性や信頼性を向上させる。【解決手段】  操作レバー装置１１には、操作レバー１７の前，後方向及び左，右方向の傾転操作量を個別に検出する回動角センサ２１，２４と、各センサから出力されるアナログ信号Ａ1，Ａ2をシリアル信号Ｓに変換するＣＡＮ通信基板２７を設ける。そして、ＣＡＮ通信基板２７は、標準的なＬＡＮ通信の一形態であるＣＡＮ通信によってシリアル信号Ｓをコントローラ３４，３５，３６に送信する。これにより、例えば複数の操作レバー装置１１，３３とコントローラ３４，３５，３６とを相互に接続する場合でも、ＣＡＮ通信用の基幹通信線３７，３８等を用いればよいので、配線の本数等を抑えることができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾転操作可能な操作レバーと、該操作レバーの傾転角を検出して検出信号を出力する回動角センサとを備えてなる電気式操作レバー装置において、
前記回動角センサの検出信号をＬＡＮ通信用のデジタル信号に変換して外部に出力するＬＡＮ通信基板を設けたことを特徴とする電気式操作レバー装置。
【請求項２】
前記回動角センサと前記ＬＡＮ通信基板との間にはコネクタを設け、該コネクタによって前記回動角センサと前記ＬＡＮ通信基板とを着脱可能に接続する構成としてなる請求項１に記載の電気式操作レバー装置。
【請求項３】
前記回動角センサはケーシング内に収容し、前記ＬＡＮ通信基板は樹脂封止した状態で前記ケーシング内に配設してなる請求項１または２に記載の電気式操作レバー装置。
【請求項４】
前記操作レバーは複数本設け、これら複数本の操作レバーの傾転角をそれぞれ個別に検出する複数個の回動角センサを設け、前記複数の回動角センサは前記ＬＡＮ通信基板を経由して複数の制御装置が接続されるＬＡＮ通信用の通信線に接続する構成としてなる請求項１，２または３に記載の電気式操作レバー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の車両を運転操作するのに好適に用いられる電気式操作レバー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気式操作レバー装置は、車両のオペレータ等によって操作レバーが操作されるときに、レバーの操作量を電気的に検出する構成としたもので、例えば油圧ショベル等の建設機械に搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５１２３１号公報
【０００４】
この種の従来技術による電気式操作レバー装置は、ケーシングと、該ケーシングに傾転操作可能に設けられた操作レバーと、ケーシング内に設けられ、該操作レバーの傾転角を検出するポテンショメータ等の回動角センサとを備えている。
【０００５】
そして、車両のオペレータ等が操作レバーを傾転操作すると、その操作量（傾転角）が回動角センサによって検出され、例えば回動角センサから車両に搭載されたコントローラ等にアナログの検出信号が出力される。これにより、コントローラでは、回動角センサの検出信号をデジタル信号に変換して用いることにより、操作レバーの操作状態等に応じて各種の車載機器を制御する。
【０００６】
ここで、例えば油圧ショベル等の車両には、車両の走行状態を操作する左，右の走行レバー、上部旋回体を旋回させたり作業装置のアームを操作する旋回・アーム操作レバー、作業装置のブーム及びバケットを操作するブーム・バケット操作レバー等を含めて複数種類の操作レバーが配置されている。
【０００７】
また、油圧ショベル等の車両には、エンジン制御用のコントローラだけでなく、例えば車両の油圧系統のバルブ、アクチュエータ等を制御する機体制御用のコントローラや、車両の作動状態をモニタして故障診断、稼働時間の積算等を行う情報収集用のコントローラ等が搭載されている。
【０００８】
そして、近年では、車両に搭載される各種の操作レバーを電気式操作レバー装置によって構成し、その出力信号に応じて各種のコントローラで適切な制御を実行することにより、車両全体の運転環境や操作性を総合的に高めようとする傾向がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した従来技術では、例えば車両に搭載された各種の操作レバー装置から出力される検出信号を、必要に応じて複数種類のコントローラに入力したいという要求がある。しかし、この場合には、例えば各操作レバー装置と各コントローラとの間に信号線をそれぞれ個別に接続しなければならず、接続の組合わせの数だけ信号線が必要となる。
【００１０】
特に、油圧ショベル等の建設機械には、自動車等と比較して多数の操作レバー装置が搭載されている。しかも、多くの場合には、例えば前，後方向及び左，右方向に傾転操作される２方向操作型のレバー装置が用いられており、このような操作レバー装置は、レバーの操作量を方向別に検出するために２個の回動角センサが搭載されている。
【００１１】
このため、従来技術では、車両の総合的な制御を実現しようとすると、個々の操作レバー装置に搭載された１個または２個の回動角センサと、各コントローラとの間に多数の配線を接続する必要が生じ、配線の本数が増えるため、そのレイアウト設計や車両への組付作業が難しくなり、生産性が低下するという問題がある。また、配線構造が複雑化すると、その全長が長くなって電磁ノイズ等の影響を受け易くなり、信頼性が低下する。
【００１２】
また、従来技術では、各操作レバー装置の回動角センサ（ポテンショメータ）から出力されるアナログの検出信号を、個々のコントローラ側でデジタル信号にそれぞれＡ／Ｄ変換する。しかし、各コントローラには、例えばポテンショメータの出力特性等に対応した専用の信号入力回路や、専用のＡ／Ｄ変換ソフトウェア等を搭載しなければならず、ポテンショメータの仕様を変更した場合には、これらの回路、ソフトウェア等の仕様も変更する必要があるため、汎用性が低下するという問題もある。
【００１３】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、例えば操作レバーに関連した全体の配線構造を簡略化でき、部品レイアウトや車両への組付作業を円滑に行うことができると共に、汎用性や信頼性を向上できるようにした電気式操作レバー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するために本発明は、傾転操作可能な操作レバーと、該操作レバーの傾転角を検出して検出信号を出力する回動角センサとを備えてなる電気式操作レバー装置に適用される。
【００１５】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記回動角センサの検出信号をＬＡＮ通信用のデジタル信号に変換して外部に出力するＬＡＮ通信基板を設ける構成としたことにある。
【００１６】
また、請求項２の発明では、前記回動角センサと前記ＬＡＮ通信基板との間にはコネクタを設け、該コネクタによって前記回動角センサと前記ＬＡＮ通信基板とを着脱可能に接続する構成としている。
【００１７】
また、請求項３の発明によると、前記回動角センサはケーシング内に収容し、前記ＬＡＮ通信基板は樹脂封止した状態で前記ケーシング内に配設する構成としている。
【００１８】
さらに、請求項４の発明によると、前記操作レバーは複数本設け、これら複数本の操作レバーの傾転角をそれぞれ個別に検出する複数個の回動角センサを設け、前記複数の回動角センサは前記ＬＡＮ通信基板を経由して複数の制御装置が接続されるＬＡＮ通信用の通信線に接続する構成としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、オペレータが操作レバーを傾転操作したときには、その操作量（傾転角）を回動角センサによって検出でき、ＬＡＮ通信基板は、回動角センサの検出信号をデジタル信号（シリアル信号）に変換して出力することにより、外部の制御装置等との間でＬＡＮ通信を行うことができる。これにより、制御装置は、操作レバーの操作量に応じて各種の制御を実行することができる。
【００２０】
従って、例えば各種の操作レバー装置と各種の制御装置とを相互に接続して総合的な制御系統を構成する場合でも、これらの機器をＬＡＮ通信用の共通な通信線等に接続するだけでよくなり、少数の通信線を用いて各機器の間にネットワークを構築することができる。これにより、従来技術のように多数の配線等を用いる必要がなくなり、その本数を全体的に減らして配線構造を簡略化できるので、配線の全長を短くしてノイズ等の影響を抑えることができ、信頼性を向上させることができる。また、配線のレイアウト設計や車両への組付作業を容易に行うことができ、生産性を高めることができる。
【００２１】
この場合、制御装置には、例えば回動角センサの出力特性等に関係なく、所定の通信規格に対応する入出力回路等を搭載すればよいので、例えば回動角センサ側の仕様を変更した場合でも、制御装置側の仕様を変更する必要がない。しかも、新たな操作レバー装置や制御装置等を制御系統に追加する場合には、これをＬＡＮ通信用の共通な通信線等に接続するだけでよく、他の機器の仕様を変更する必要がないので、部分的な仕様変更等を容易に行うことができ、全体としての汎用性を高めることができる。
【００２２】
また、請求項２の発明によれば、コネクタによって回動角センサとＬＡＮ通信基板とを着脱可能に接続できるので、コネクタの接続を解除してＬＡＮ通信基板を取外した場合には、例えば回動角センサの検出信号を制御装置等に直接的に入力する構成とした従来型の操作レバー装置を組立てることができる。従って、コネクタを用いてＬＡＮ通信基板を着脱することにより、他の部品を共通のアッセンブリとして、ＬＡＮ通信型と従来型の操作レバー装置とを容易に実現できるので、装置の汎用性を高めることができる。
【００２３】
また、請求項３の発明によれば、ＬＡＮ通信基板を回動角センサと一緒にケーシング内に配置できるから、装置全体をコンパクトに形成でき、またＬＡＮ通信基板の配置スペースを容易に確保することができる。そして、装置全体のケーシングをＬＡＮ通信基板のケースとして用いることができるので、例えば通信基板専用のケース等が不要となり、部品点数を削減して構造を簡略化することができる。
【００２４】
また、ケーシングによってＬＡＮ通信基板を外部の水分、ダスト等から保護することができ、耐久性を高めることができる。しかも、ＬＡＮ通信基板を樹脂封止しているので、仮りに水分、ダスト等の異物がケーシング内に浸入したり、ケーシング内に結露等が生じた場合でも、これらの異物からＬＡＮ通信基板を確実に遮断でき、操作レバー装置を長期間にわたって安定的に作動させることができる。
【００２５】
さらに、請求項４の発明によれば、ＬＡＮ通信基板は、複数の操作レバー装置から出力される検出信号をシリアル信号等に変換して各種の制御装置に送信できるので、例えば単一の検出信号を処理する場合と同様に、少ない本数の通信線を用いてデータ通信を行うことができる。特に、操作レバーの本数が多い建設機械等の車両に適用した場合には、配線の本数を確実に減少させることができ、配線構造を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態による電気式操作レバー装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
ここで、図１ないし図７は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、油圧ショベル等の建設機械に電気式操作レバー装置を適用した場合を例に挙げて説明する。
【００２８】
図中、１は油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、図１，図２に示す如く、例えば左，右の履帯２Ａによって走行するクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、車両のオペレータが着座する運転席３Ａが設けられた上部旋回体３と、後述の作業装置４とによって構成されている。
【００２９】
４は上部旋回体３の前部に俯仰動可能に設けられた作業装置で、該作業装置４は、上部旋回体３に俯仰動可能に取付けられたブーム４Ａと、該ブーム４Ａの先端側に俯仰動可能に取付けられたアーム４Ｂと、該アーム４Ｂの先端側に回動可能に取付けられ、土砂等の掘削作業を行うバケット４Ｃと、これらのブーム４Ａ、アーム４Ｂ、バケット４Ｃをそれぞれ作動させるブームシリンダ４Ｄ、アームシリンダ４Ｅ、バケットシリンダ４Ｆとによって構成されている。
【００３０】
５，６は上部旋回体３の運転席３Ａの前側に傾転操作可能に設けられた左，右の走行レバーで、これらの走行レバー５，６は、オペレータによって前，後方向に傾転操作され、これによって車両を前進または後進させたり、左，右方向に曲進させるものである。
【００３１】
１１は例えば上部旋回体３の運転席３Ａの左側に設けられた電気式の旋回・アーム用操作レバー装置（以下、操作レバー装置１１という）を示し、この操作レバー装置１１は、上部旋回体３を旋回させたり、アーム４Ｂを俯仰動させるときに操作する２方向操作型のレバー装置として構成されている。そして、操作レバー装置１１は、後述のケーシング１２、操作レバー１７、回動角センサ２１，２４、ＣＡＮ通信基板２７、コネクタ２３，２６，３１によって大略構成されている。
【００３２】
１２は操作レバー装置１１の外郭を構成するケーシングで、該ケーシング１２は、図３、図４に示す如く、例えば略四角形の有底筒状体として形成された下側ケース１３と、該下側ケース１３の上部側に設けられ、下側ケース１３内の空間を閉塞するレバー支持体１４とによって構成されている。そして、下側ケース１３の上端部には、図６に示す如く、後述のグロメット３２が取付けられる取付穴１３Ａが設けられている。
【００３３】
また、レバー支持体１４には、その中央部に開口するねじ穴１４Ａと、該ねじ穴１４Ａの前，後、左，右に開口する例えば４個のプッシャ挿通穴１４Ｂ（２個のみ図示）とが設けられている。また、レバー支持体１４の上面側には、例えば四角形の枠状に形成された蓋板１４Ｃが取付けられ、レバー支持体１４の下面側には、各プッシャ挿通穴１４Ｂを下側から閉塞する底板１４Ｄが取付けられている。
【００３４】
１５はレバー支持体１４と操作レバー１７との間に設けられた自在継手で、該自在継手１５は、図４、図６に示す如く、レバー支持体１４のねじ穴１４Ａ内に取付けられる下側継手部１５Ａと、該下側継手部１５Ａの上側に位置して後述のカム部材１６が取付けられる上側継手部１５Ｂと、これらの継手部１５Ａ，１５Ｂを互いに前，後方向及び左，右方向に回動可能に連結する２本の支軸１５Ｃ，１５Ｄとによって構成されている。
【００３５】
１６は自在継手１５の上側継手部１５Ｂに取付けられたカム部材で、該カム部材１６は、例えば自在継手１５の径方向外側に突出する鍔状（筒状）の部材として形成され、その下面側には、前，後、左，右のプッシャ１８がそれぞれ当接している。
【００３６】
１７は自在継手１５とカム部材１６とを介してレバー支持体１４に傾転操作可能に設けられた操作レバーを示し、該操作レバー１７はカム部材１６に取付けられ、その上端側にはオペレータによって把持されるグリップが取付けられる。そして、操作レバー１７は、前，後方向と左，右方向とを含めた任意の方向に傾転操作される構成となっている。
【００３７】
この場合、操作レバー１７を前側または後側（図３中のＸ方向）に傾転操作したときには、このレバー操作が後述の回動角センサ２１によって検出されることにより、例えば上部旋回体３が左方向または右方向に旋回動作を行う。また、操作レバー１７を左側または右側（図３中のＹ方向）に傾転操作したときには、このレバー操作が他の回動角センサ２４によって検出されることにより、作業装置４のアーム４Ｂが俯動または仰動する。
【００３８】
１８はレバー支持体１４の各プッシャ挿通穴１４Ｂにそれぞれ摺動可能に設けられた４個のプッシャで、該各プッシャ１８は、図３ないし図６に示す如く、操作レバー１７の前，後、左，右にそれぞれ配置され、底板１４Ｄとの間に装着されたスプリング１８Ａのばね力によってカム部材１６に常時押圧されている。このため、レバーの非操作時には、各プッシャ１８の押圧力によって操作レバー１７が中立位置に保持されている。また、レバー操作時には、プッシャ１８によって適度な抵抗力が操作レバー１７に付与される。
【００３９】
１９はレバー支持体１４に前，後方向に揺動可能に支持されたジンバルで、該ジンバル１９は、図５、図６に示す如く、操作レバー１７の前，後方向の傾転操作量を後述の回動角センサ２１に伝達するものである。ここで、ジンバル１９は、例えば略Ｕ字状の金属板等からなり、その長さ方向中間部には、操作レバー１７が挿通される長穴１９Ａが左，右方向に延設されている。また、ジンバル１９の両端側には、レバー支持体１４に摺動可能に支持される揺動支点１９Ｂがそれぞれ設けられ、一方の揺動支点１９Ｂには、回動角センサ２１に向けて延びるリンク１９Ｃが設けられている。
【００４０】
２０はレバー支持体１４に左，右方向に揺動可能に設けられた他のジンバルで、該ジンバル２０は、操作レバー１７の左，右方向の傾転操作量を他の回動角センサ２４に伝達するものであり、ジンバル１９とほぼ同様に、前，後方向に延びる長穴２０Ａと、２箇所の揺動支点２０Ｂと、回動角センサ２４に向けて延びるリンク２０Ｃとを有している。
【００４１】
２１はケーシング１２内に位置してレバー支持体１４の底板１４Ｄに設けられた第１の回動角センサを示し、該回動角センサ２１は、図３、図７に示す如く、例えばアナログ出力型のポテンショメータ等からなり、後述のＣＡＮ通信基板２７を経由して基幹通信線３７，３８に接続されている。そして、回動角センサ２１は、操作レバー１７の前，後方向の傾転操作量（傾転角）を検出し、その検出信号をアナログ信号Ａ1，Ｂ1として後述のＣＡＮ通信基板２７に出力する。
【００４２】
ここで、回動角センサ２１は、レバー支持体１４に取付けられるセンサケース２１Ａと、該センサケース２１Ａに回動可能に設けられた回動軸２１Ｂと、該回動軸２１Ｂから径方向に突出し、突出端側がジンバル１９のリンク１９Ｃと回動可能に連結されたアーム２１Ｃと、センサケース２１Ａに設けられた円弧状の抵抗体２１Ｄと、アーム２１Ｃに設けられ、該抵抗体２１Ｄと摺接する摺動子２１Ｅとによって構成されている。この場合、抵抗体２１Ｄと摺動子２１Ｅとは信頼性を高めるために２個ずつ配置され、これらは２組の検出部を構成している。
【００４３】
そして、操作レバー１７を前，後方向に傾転操作したときには、ジンバル１９を介してアーム２１Ｃが回動し、摺動子２１Ｅが抵抗体２１Ｄ上で周方向に変位することにより、抵抗体２１Ｄと摺動子２１Ｅとの間で抵抗値が変化する。これにより、回動角センサ２１は、操作レバー１７の傾転角（アーム２１Ｃの回動角）を抵抗値の変化によって検出し、その検出信号を個々の検出部からアナログ信号Ａ1，Ｂ1として出力することができる。
【００４４】
２２は回動角センサ２１とＣＡＮ通信基板２７との間に設けられた例えば４本の配線で、これらの配線２２は、抵抗体２１Ｄの一端側を電源に接続する電源線と、抵抗体２１Ｄの他端側をグランドに接続するＧＮＤ線と、各摺動子２１Ｅのうち一方の摺動子に接続され、アナログ信号Ａ1を出力する信号線と、他方の摺動子２１Ｅに接続され、別のアナログ信号Ｂ1を出力する信号線とによって構成されている。
【００４５】
２３は各配線２２の途中に設けられたコネクタで、このコネクタ２３は、例えば４端子型のコネクタ等によって形成され、ケーシング１２内で回動角センサ２１とＣＡＮ通信基板２７とを着脱可能に接続するものである。
【００４６】
一方、２４はレバー支持体１４の底部側に設けられた第２の回動角センサを示し、該回動角センサ２４は、操作レバー１７の左，右方向の傾転操作量を検出するものである。この場合、回動角センサ２４は、図３、図７に示す如く、回動角センサ２１とほぼ同様のポテンショメータ等からなり、センサケース２４Ａ、回動軸２４Ｂ、アーム２４Ｃと、２組の抵抗体２４Ｄ、摺動子２４Ｅとによって構成されている。
【００４７】
そして、操作レバー１７を左，右方向に傾転操作したときには、ジンバル２０を介してアーム２４Ｃが回動し、抵抗体２４Ｄと摺動子２４Ｅとの間で抵抗値が変化する。このため、回動角センサ２４は、操作レバー１７の傾転角（アーム２４Ｃの回動角）を抵抗値の変化によって検出し、この検出結果をアナログ信号Ａ2，Ｂ2としてＣＡＮ通信基板２７に出力することができる。また、回動角センサ２４とＣＡＮ通信基板２７との間には、回動角センサ２１の場合とほぼ同様に、例えば４本の配線２５が設けられ、これらの配線２５の途中にはコネクタ２６が設けられている。
【００４８】
２７はケーシング１２内に設けられたＬＡＮ通信基板としてのＣＡＮ通信基板を示し、該ＣＡＮ通信基板２７は、油圧ショベル１の車両に搭載された複数のコントローラ（例えば、後述のコントローラ３４，３５，３６等）に対して、ＣＡＮ通信（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる所定の通信規格によってシリアル通信を行うものである。
【００４９】
ここで、ＣＡＮ通信とは、例えば複数のコンピュータ間でネットワークを構築して通信を行うＬＡＮ通信（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の一形態であり、特に車載用のコントローラ間でシリアル通信を行うための標準的な通信規格として、国際標準化機構の規格（ＩＳＯ１１８９８、ＩＳＯ１１５１９）等によって定められている。
【００５０】
そして、ＣＡＮ通信基板２７は、図７に示す如く、例えば回動角センサ２１，２４のアナログ信号Ａ1，Ａ2をＣＡＮ通信の規格に対応するシリアル信号Ｓに変換し、これらのシリアル信号Ｓをコントローラ３４，３５，３６等に送信する。
【００５１】
この場合、ＣＡＮ通信基板２７には、ＣＰＵ２７ＡとＣＡＮコントローラ２７Ｂとが搭載されている。そして、ＣＰＵ２７Ａは、例えば回動角センサ２１，２４から入力されるアナログ信号Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2をデジタル信号に変換し、信号Ａ1，Ｂ1同士、及び信号Ａ2，Ｂ2同士を比較することによってセンサが正常に作動しているか否かを監視する。また、ＣＡＮコントローラ２７Ｂは、回動角センサ２１，２４が正常であるときに、センサの検出結果に対応するシリアル信号Ｓを生成し、これらのシリアル信号ＳをＣＡＮ通信によって後述の基幹通信線３７，３８に送信する。
【００５２】
さらに、ＣＡＮ通信基板２７は、図４に示す如く、例えば緩衝材２８を介してケーシング１２（下側ケース１３）の底部側に配置され、下側ケース１３の底面に沿って略水平方向に延びた横置き状態で下側ケース１３に取付けられている。この状態で、ＣＡＮ通信基板２７は、例えば絶縁性の樹脂材料等からなる樹脂層２９によって樹脂封止（樹脂モールド）され、水分、ダスト等の異物から遮断されている。
【００５３】
３０はＣＡＮ通信基板２７に設けられた例えば４本の配線で、これらの配線３０は、図７に示す如く、車両の電源，グランド（図示せず）に接続される電源線，ＧＮＤ線と、ＣＡＮコントローラ２７Ｂを基幹通信線３７，３８に接続する２本の分岐通信線とによって構成されている。
【００５４】
３１はケーシング１２の外部で各配線３０に設けられた外部コネクタ３１で、この外部コネクタ３１は、例えばＣＡＮ通信の規格に対応する標準的なコネクタとして形成され、ＣＡＮ通信基板２７を外部の回路（電源、ＧＮＤ及び基幹通信線３７，３８）に対して着脱可能に接続するものである。
【００５５】
また、各配線３０の途中には、図４に示す如く、例えばゴム等の弾性材料からなるグロメット３２が設けられている。このグロメット３２は下側ケース１３の取付穴１３Ａに嵌合され、各配線３０の周囲をシールしつつ、これらの配線３０をケーシング１２内から外部に引出している。
【００５６】
一方、３３は例えば上部旋回体３の運転席３Ａの右側に設けられたブーム・バケット用操作レバー装置（以下、操作レバー装置３３という）を示し、この操作レバー装置３３は、図２、図７に示す如く、旋回・アーム用操作レバー装置１１とほぼ同様の電気式操作レバー装置を用いて構成されている。以下、操作レバー装置３３の構成要素については、これに対応する旋回・アーム用操作レバー装置１１の構成要素の符号に「′」を付して記載するものとする。
【００５７】
この場合、操作レバー装置３３は、後述のケーシング１２′、操作レバー１７′、回動角センサ２１′，２４′、ＣＡＮ通信基板２７′、コネクタ２３′，２６′，３１′等によって構成され、コントローラ３４，３５，３６とＣＡＮ通信を行う。
【００５８】
そして、操作レバー１７′を前，後方向に傾転操作したときには、その操作量が回動角センサ２１′によって検出され、作業装置４のバケット４Ｃが回動（ダンプまたはクラウド）する。また、操作レバー１７′を左，右方向に傾転操作したときには、その操作量が回動角センサ２４′によって検出され、ブーム４Ａが俯動または仰動するものである。
【００５９】
また、図７において、３４は車両に搭載されたエンジン制御用のコントローラを示し、該コントローラ３４は、車両のエンジンの作動状態（例えば、エンジン回転数等）を制御する制御装置である。３５は機体制御用のコントローラで、このコントローラ３５は、例えば車両の油圧系統に設けられたバルブ、アクチュエータ等を制御する制御装置であり、車両の走行モータ及び旋回モータ（図示せず）、作業装置４のシリンダ４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ等に給排される圧油の状態を切換える。
【００６０】
さらに、３６は情報収集用のコントローラで、このコントローラ３６は、例えば車両に搭載された各機器の作動状態をモニタすることにより、各機器の故障診断や稼働時間の積算等を行うものである。そして、これらのコントローラ３４，３５，３６には、ＣＡＮ通信用のシリアル信号を送信及び受信する送受信回路（図示せず）が搭載されている。
【００６１】
３７，３８は例えば操作レバー装置１１，３３及びコントローラ３４，３５，３６に接続された２本の基幹通信線で、これらの基幹通信線３７，３８は、例えばＣＡＮ＿Ｈｉｇｈ，ＣＡＮ＿Ｌｏｗと呼ばれる通信線であり、コントローラ３４〜３６、操作レバー装置１１，３３等の機器は、基幹通信線３７，３８間の電位差によってＣＡＮ通信を行う。
【００６２】
本実施の形態による操作レバー装置１１，３３を搭載した油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００６３】
まず、上部旋回体３の運転席３Ａに着座したオペレータは、左，右の走行レバー５，６を傾転操作することにより、車両を前進または後進させたり、左，右方向に曲進させることができる。また、オペレータは、操作レバー装置１１，３３をそれぞれ前，後方向または左，右方向に傾転操作することにより、上部旋回体３を旋回させたり、作業装置４のブーム４Ａ、アーム４Ｂ及びバケット４Ｃを作動させて土砂等の掘削作業を行う。
【００６４】
この場合、オペレータが操作レバー装置１１を傾転操作したときには、その操作方向及び操作量（傾転角）が回動角センサ２１，２４によって検出され、これらの検出結果に対応するアナログ信号Ａ1，Ａ2（Ｂ1，Ｂ2）が回動角センサ２１，２４からＣＡＮ通信基板２７に出力される。そして、このアナログ信号Ａ1，Ａ2は、ＣＡＮ通信基板２７によってシリアル信号Ｓに変換され、基幹通信線３７，３８を通じてコントローラ３４，３５，３６に送信される。
【００６５】
また、操作レバー装置３３を傾転操作した場合にも同様に、回動角センサ２１′，２４′のアナログ信号Ａ1′，Ａ2′（Ｂ1′，Ｂ2′）がＣＡＮ通信基板２７′によってシリアル信号Ｓ′に変換され、これらのシリアル信号Ｓ′は基幹通信線３７，３８を通じてコントローラ３４〜３６に送信される。
【００６６】
これにより、例えば機体制御用のコントローラ３５は、各シリアル信号Ｓ，Ｓ′の信号値等に応じて油圧系統のバルブや、車両の走行モータ、旋回モータ、シリンダ４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ等のアクチュエータを制御することにより、オペレータの運転操作に応じて上部旋回体３を旋回させたり、作業装置４を作動させることができる。
【００６７】
また、エンジン制御用のコントローラ３４は、例えばシリアル信号Ｓ，Ｓ′の信号値等を用いてアクチュエータの負荷状態を検出し、検出結果に応じてエンジン回転数を制御することができる。さらに、情報収集用のコントローラ３６は、例えばシリアル信号Ｓ，Ｓ′の出力状態等を監視することにより、操作レバー装置１１，３３の故障診断を行ったり、作業装置４の稼働時間等を積算し、これらの情報を必要に応じてオペレータに報知することができる。
【００６８】
かくして、本実施の形態によれば、操作レバー装置１１，３３のケーシング１２，１２′内にＣＡＮ通信基板２７，２７′を設ける構成としたので、ＣＡＮ通信基板２７は、回動角センサ２１，２４のアナログ信号Ａ1，Ａ2をシリアル信号Ｓに変換して基幹通信線３７，３８に出力でき、これによってコントローラ３４，３５，３６との間でＣＡＮによるデータ通信を行うことができる。また、ＣＡＮ通信基板２７′も同様に、回動角センサ２１′，２４′のアナログ信号Ａ1′，Ａ2′をシリアル信号Ｓ′に変換してＣＡＮ通信を行うことができる。
【００６９】
これにより、油圧ショベル１の運転時には、車両に搭載された複数種類のコントローラ３４〜３６により操作レバー１７，１７′の操作量等に応じて各種の適切な制御を実行することができ、車両全体の運転環境や操作性を総合的に高めることができる。
【００７０】
この場合、油圧ショベル１等の建設機械にあっては、例えば運転席３Ａの左，右両側に位置して２方向操作型である２個の操作レバー装置１１，３３を搭載しており、これらの操作レバー装置１１（３３）には、それぞれ２個の回動角センサ２１，２４（２１′，２４′）が設けられている。このため、単に配線を用いて個々のセンサとコントローラとを接続しようとすると、多数の配線を長い距離にわたって引回す必要が生じる。
【００７１】
しかし、本実施の形態では、各操作レバー装置１１，３３にＣＡＮ通信基板２７，２７′を搭載しているので、例えば操作レバー装置１１，３３とコントローラ３４〜３６とを相互に接続して総合的な制御系統を構成した場合でも、個々の機器はＣＡＮ通信用の基幹通信線３７，３８等に接続するだけでよくなり、例えば２本からなる少数の基幹通信線３７，３８を用いて各機器の間にネットワークを構築することができる。
【００７２】
このため、特に油圧ショベル１等の建設機械においては、従来技術のように多数の配線等を用いる必要がなくなり、その本数を全体的に減らして配線構造を簡略化することができる。そして、配線の全長を短くしてノイズ等の影響を抑えることができ、信頼性を向上させることができる。また、配線のレイアウト設計や車両への組付作業を容易に行うことができ、生産性を高めることができる。
【００７３】
この場合、コントローラ３４〜３６には、例えば回動角センサ２１，２４，２１′，２４′の出力特性等に関係なく、ＣＡＮ通信の規格に対応する所定の入出力回路等を搭載すればよいので、例えば回動角センサ側の仕様を変更した場合でも、コントローラ３４〜３６側の仕様を変更する必要がない。しかも、新たな操作レバー装置やコントローラ等を制御系統に追加する場合には、これを基幹通信線３７，３８等に接続するだけでよく、他の機器の仕様を変更する必要がないので、部分的な仕様変更等を容易に行うことができ、全体としての汎用性を高めることができる。
【００７４】
また、ＣＡＮ通信基板２７，２７′を、樹脂層２９等によって樹脂封止した状態でケーシング１２，１２′内に配設したので、操作レバー装置１１，３３全体をコンパクトに形成でき、また車両上での部品レイアウト等を気にすることなく、ＣＡＮ通信基板２７，２７′の配置スペースを容易に確保することができる。
【００７５】
しかも、装置全体のケーシング１２，１２′をＣＡＮ通信基板２７，２７′のケースとして用いることができるので、通信基板専用のケースを省略でき、部品点数を削減して構造を簡略化することができる。そして、ケーシング１２，１２′によってＣＡＮ通信基板２７，２７′を外部の水分、ダスト等から保護でき、耐久性を高めることができる。
【００７６】
さらに、ＣＡＮ通信基板２７，２７′を樹脂封止しているので、仮りに水分、ダスト等の異物がケーシング１２，１２′内に浸入したり、ケーシング内に結露等が生じた場合でも、これらの異物からＣＡＮ通信基板２７，２７′を確実に遮断でき、操作レバー装置１１，３３を長期間にわたって安定的に作動させることができる。
【００７７】
一方、回動角センサ２１，２４とＣＡＮ通信基板２７との間にコネクタ２３，２６を設けたので、このコネクタ２３，２６によって回動角センサ２１，２４とＣＡＮ通信基板２７とを着脱可能に接続することができる。このため、例えばコネクタ２３，２６の接続を解除してＣＡＮ通信基板２７を操作レバー装置１１から取外した場合には、回動角センサ２１，２４の出力側をコントローラ３４〜３６等に直接的に接続する構成とした従来型（アナログ出力型）の操作レバー装置を組立てることができる。
【００７８】
従って、コネクタ２３，２６を用いてＣＡＮ通信基板２７を着脱することにより、他の部品を共通のアッセンブリとして、ＣＡＮ通信型とアナログ出力型の操作レバー装置を容易に実現できるので、装置の汎用性を高めることができる。
【００７９】
さらに、ＣＡＮ通信基板２７には外部コネクタ３１を設けているので、操作レバー装置１１をサブアッセンブリ化した状態で車両側のＣＡＮ通信系統に容易に着脱でき、組立時の作業性や部品交換時のメンテナンス性を高めることができる。一方、操作レバー装置３３にも、コネクタ２３′，２６′を設けているので、操作レバー装置１１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００８０】
次に、図８は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、電気式操作レバー装置に単一の回動角センサを搭載し、そのケーシングに水抜穴を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８１】
４１は電気式操作レバー装置としての走行レバー装置を示し、この走行レバー装置４１は、例えば油圧ショベル１の走行レバー５，６（第１の実施の形態の図２参照）等として用いられるものであり、一つの方向（例えば前，後方向）にのみレバー操作を行う１方向操作型のレバー装置として構成されている。
【００８２】
ここで、走行レバー装置４１は、第１の実施の形態の操作レバー装置１１とほぼ同様に、ケーシング４２、下側ケース４３、レバー支持体４４、継手４５（下側継手部４５Ａ、上側継手部４５Ｂ及び支軸４５Ｃ）、カム部材４６、操作レバー４７と、回動角センサ２１、ＣＡＮ通信基板２７とを有しているものの、左，右方向のジンバル２０、回動角センサ２４等を省略した構成となっている。
【００８３】
そして、操作レバー４７を前，後方向に傾転操作したときには、その操作方向及び操作量に応じて車両の走行モータに給排される圧油の方向及び流量が変化することにより、車両の走行状態を制御することができる。
【００８４】
また、下側ケース４３には、樹脂封止されたＣＡＮ通信基板２７の上側に開口する複数の水抜穴４８が設けられ、これらの水抜穴４８は、仮りにケーシング４２内に水分が浸入したり、結露等が生じた場合でも、これらの水分を外部に排出する構成となっている。
【００８５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、ＣＡＮ通信基板２７を走行レバー装置４１に適用する構成としたので、その適用範囲を広げることができる。また、ケーシング４２には複数の水抜穴４８を設けたので、ケーシング４２内に浸入した水分や凝結水等を円滑に排出することができ、防水性能を高めることができる。
【００８６】
次に、図９は本発明による第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ＬＡＮ通信基板をケーシング内に縦置き状態で配設する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８７】
５１は車両に搭載される電気式の操作レバー装置で、この操作レバー装置５１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、ケーシング１２、操作レバー１７、回動角センサ２１，２４と、後述のＣＡＮ通信基板５２とによって大略構成されている。
【００８８】
５２は操作レバー装置５１のケーシング１２内に設けられたＣＡＮ通信基板で、該ＣＡＮ通信基板５２は、第１の実施の形態とほぼ同様に、絶縁性の樹脂層５３によって樹脂封止されている。しかし、本実施の形態では、ＣＡＮ通信基板５２が下側ケース１３の周壁に沿って略垂直方向に延びる縦置き状態で配置されている。
【００８９】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、ＣＡＮ通信基板５２を縦置き状態で配置する構成としたので、例えばケーシング１２内の空きスペースの形状等に応じてＣＡＮ通信基板５２をコンパクトに配置でき、ケーシング１２を小型化しつつ、その内部空間を有効に活用することができる。
【００９０】
次に、図１０は本発明による第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ＬＡＮ通信基板をケーシングの外部に配置する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９１】
６１は車両に搭載される電気式の操作レバー装置で、この操作レバー装置６１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、ケーシング１２、操作レバー１７、回動角センサ２１，２４と、後述のＣＡＮ通信基板６２とによって大略構成されている。
【００９２】
６２は各種のコントローラとＣＡＮ通信を行うＣＡＮ通信基板で、該ＣＡＮ通信基板６２は、例えば防水性を有する回路ケース６３の内部に収容され、ケーシング１２の外部に配置されている。なお、この場合には、ＣＡＮ通信基板６２（回路ケース６３）をケーシング１２の外側に取付ける構成としてもよい。
【００９３】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、ＣＡＮ通信基板６２を回路ケース６３に収容した状態でケーシング１２の外部に配置する構成としたので、例えば操作レバー装置６１を小型化したい場合や、設計上の制約等によりＣＡＮ通信基板６２をケーシング１２内に配置し難い場合でも、ＣＡＮ通信基板６２の配置スペースを容易に確保でき、設計自由度を高めることができる。
【００９４】
なお、前記実施の形態では、操作レバー装置１１，３３にＣＡＮ通信基板２７，２７′を搭載する構成とした。しかし、本発明の通信手段はＣＡＮ通信に限定されるものではなく、例えばＣＡＮ通信以外の通信規格によってシリアル通信を行う各種のＬＡＮ通信基板を用いる構成としてもよい。
【００９５】
また、実施の形態では、操作レバー装置１１，３３と通信する機器として、エンジン制御用、機体制御用及び情報収集用のコントローラ３４〜３６を例に挙げて述べた。しかし、本発明は、実施の形態のコントローラ３４〜３６に限定されるものではなく、例えば他の制御を行うコントローラやコントローラ以外の機器を電気式操作レバー装置と通信させる構成としてもよい。
【００９６】
さらに、実施の形態では、油圧ショベル１に適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン、ホイルローダ、リフトトラック等からなる他の建設機械や、産業用、農業用の機械に搭載される各種の電気式操作レバー装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】油圧ショベルを示す図１の左側面図である。
【図３】油圧ショベルに搭載された旋回・アーム用操作レバー装置を一部破断して示す正面図である。
【図４】旋回・アーム用操作レバー装置を示す縦断面図である。
【図５】旋回・アーム用操作レバー装置の作動を示す説明図である。
【図６】旋回・アーム用操作レバー装置を分解した状態で示す分解斜視図である。
【図７】左，右の操作レバー装置とコントローラの接続状態を示す回路図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による走行レバー装置を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による旋回・アーム用操作レバー装置を一部破断して示す正面図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態による旋回・アーム用操作レバー装置を一部破断して示す正面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  油圧ショベル
２  下部走行体
３  上部旋回体
４  作業装置
５，６  走行レバー
１１，５１，６１  旋回・アーム用操作レバー装置（電気式操作レバー装置）
１２，１２′，４２  ケーシング
１３，４３  下側ケース
１４，４４  レバー支持体
１５，４５  自在継手
１６，４６  カム部材
１７，１７′，４７  操作レバー
１８  プッシャ
１９，２０  ジンバル
２１，２１′  第１の回動角センサ
２４，２４′  第２の回動角センサ
２１Ａ，２４Ａ  センサケース
２１Ｂ，２４Ｂ  回動軸
２１Ｃ，２４Ｃ  アーム
２１Ｄ，２１Ｄ′，２４Ｄ，２４Ｄ′  抵抗体
２１Ｅ，２１Ｅ′，２４Ｅ，２４Ｅ′  摺動子
２２，２２′，２５，２５′，３０，３０′  配線
２３，２３′，２６，２６′  コネクタ
２７，２７′，５２，６２  ＣＡＮ通信基板（ＬＡＮ通信基板）
２７Ａ，２７Ａ′  ＣＰＵ
２７Ｂ，２７Ｂ′  ＣＡＮコントローラ
２９，５３  樹脂層
３１，３１′  外部コネクタ
３３  ブーム・バケット用操作レバー装置
３４，３５，３６  コントローラ（制御装置）
３７，３８  基幹通信線（通信線）
４１  走行レバー装置（電気式操作レバー装置）
４８  水抜穴
６３  回路ケース
Ａ1，Ａ1′，Ａ2，Ａ2′，Ｂ1，Ｂ1′，Ｂ2，Ｂ2′  アナログ信号（検出信号）
Ｓ，Ｓ′  シリアル信号（デジタル信号）
【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】
2006274754.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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