JPH06340215A - フロントウインド開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 視界の制限が少なく、キャビン前面と天井と
の交差角を制限することもなく、しかも大重量のウイン
ドにも適用しうるフロントウインドの開閉装置の提供。 【構成】 キャビンの前面と天井とのあいだを移動しう
るウインド４の下端に連結されたプルケーブルからなる
第１ケーブル５と、ウインド４の上端に連結されたプッ
シュプルケーブルからなる第２ケーブル６と、第１ケー
ブル５を引き駆動するための第１駆動装置７と、第２ケ
ーブル６を往復駆動するための第２駆動装置８と、ウイ
ンド４の上下端それぞれに備えられたローラ２、３をガ
イドするガイドレール１とからなり、前記第１駆動装置
７が、第１ケーブル５の巻取り駆動のみ可能であるとと
もに第１ケーブル５が外力によって引き出しうるように
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建設機械用キャビンのフ
ロントウインド開閉装置に関する。さらに詳しくは、パ
ワーショベルやクレーン車などにおける独立したキャビ
ン（運転室）のフロントウインドを動力により開閉する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８には本発明の装置が適用されうる建
設機械の一例として、パワーショベルが示されている。
100 はキャビンであり、その前面にはフロントウインド
101 が設けられている。

【０００３】近時、夏場のキャビン内温度の上昇を避け
るため、フロントウインド101 を開閉式にすることが行
なわれている。そのばあい建設用機械であることから、
破損防止、視野の確保の観点より、ウインドＷを開くと
きに天井内面102 に格納するようにしており、従来、そ
の開閉操作は手作業で行なっている。

【０００４】すなわちウインドＷの上、下端に取りつけ
られている把手を両手でつかみ、上部の把手を後方に引
き、下部の把手を上方に押し上げるなどして天井内面に
格納するのである。

【０００５】しかしながら、運転者は各種操作杆が林立
する操縦席に居ながら重いウインドを持ち上げたり引き
降ろしたりする必要があるためきわめてやっかいな作業
となる。

【０００６】そこで、プッシュプルコントロールケーブ
ルを介して電動モータによって開閉する装置が提案され
ている。たとえば特開平3-239628号公報、特開平4-1118
4 号公報、特開平4-208632号公報または特開平5-4516号
公報などがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に開示されて
いるフロントウインドの開閉装置は多少の差異こそあ
れ、いずれも図７に示されるような歯つきケーブル（ギ
アードケーブル）51を用いたプッシュプルコントロール
ケーブルをウインドＷの下端縁の両側に固定したもので
ある。そして、前記ギアードケーブル51は、電動モータ
52で回転させられる歯車53によって押し引き駆動され
る。ギアードケーブル51は、とくに押し操作されるとき
に不用意な湾曲を防止するために剛性の高いガイドパイ
プ54などに挿通されたうえで駆動される。

【０００８】一方、ウインドＷはその上端縁および下端
縁それぞれの両側端にローラ55を備えており、キャビン
の前面から天井に至る両側部に配設されたガイドレール
56によって案内されるようにされている。

【０００９】したがって、図８におけるキャビン100 前
面の両側のピラー103 内には、前記ガイドレールととも
にギアードケーブル用のガイドパイプをも収容させる必
要がある。したがって、前記ピラー103 はいきおい太い
ものとなり、前方の視認性を阻害し、視界設計上の大き
な制約となっている。しかも、ギアードケーブル51は剛
性が高く、ピラー103 と天井との交点における湾曲半径
を大きくとる必要があるため、ピラーと天井とが直交に
近い形状の建設機械に対しては実用化がきわめてむずか
しい。

【００１０】また、ギアードケーブル51によって引き上
げうるウインドの重量は現在25kgf程度が最大であり、
それ以上に重いウインドのばあい、ギアードケーブルの
歯が切損してしまうという問題が生じる。

【００１１】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、視界の制限が少なく、キャビン前面と
天井との交差角を制限することもなく、しかも大重量の
ウインドにも適用しうるフロントウインドの開閉装置を
提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のフロントウイン
ド開閉装置は、(a) キャビン前面の側柱に平行に設けら
れた下部レールおよびキャビン天井に平行に設けられた
上部レールからなる、キャビン前面の閉位置とキャビン
天井面の格納位置との間でウインドの移動を案内するた
めのガイドレールと、(b) 該ガイドレールで案内される
ローラをそれぞれ上端および下端に備えたウインドと、
(c) その一部が前記ウインドの下端に連結されるプルケ
ーブルからなる第１ケーブルと、(d) 該第１ケーブルを
引き駆動するための第１駆動手段と、(e) その一部が前
記ウインドの上端に連結されると共に、前記ガイト部材
によって案内されるプッシュプルケーブルから成る第２
ケーブルと、(f) 該第２ケーブルを往復駆動するための
第２駆動手段とからなり、前記第１駆動手段が、駆動モ
ータおよびケーブル巻取り用プーリと、ケーブルの巻取
り方向にのみ前記プーリに回転駆動力が伝達される連結
手段とを有していることを特徴としている。

【００１３】そのような装置において、前記第１駆動手
段が遊星歯車機構からなる減速機を有しており、その遊
星ギアが前記プーリの内周側に形成された内歯ギアと噛
合しており、前記伝達手段が、前記遊星ギアを枢支しか
つ駆動モータ側の出力軸たる太陽ギアと同軸状に配設さ
れたキャリアと、駆動モータがケーブル巻取方向に回転
しているときにはプーリに回転力を伝達するためにキャ
リアの回転を抑止し、駆動モータが前記方向と逆方向に
回転しているときにはプーリに回転力を伝達しないよう
にキャリアの回転を許すラチェット機構とから構成され
るのが好ましい。

【００１４】

【作用】ウインドを閉位置から開けるばあい、第１ケー
ブルと第２ケーブルをほぼ同時に（または時間差を設け
て）引き操作する。それによりまず第２ケーブルがウイ
ンドの上端縁を締切り位置から離してウインドの上端を
略水平方向後方に引くとともに第１ケーブルがウインド
の下端を上方に引き上げる。ついでウインドの上端のロ
ーラおよび下端のローラがガイドレールに沿って転動
し、ウインドが後向きに大きく回転しながら上昇する。
最後にウインドは天井内面に格納される。

【００１５】そのばあい、最初はウインドの略全重量が
第１ケーブルに加わるが、第１ケーブルの全断面積によ
って前記重量からなる引張荷重を受け持つ（従来のよう
にギアードケーブルの歯でせん断荷重を受け持つのでは
ない）ので、大きい重量（25kgf 以上）のウィンドでも
充分に引き上げることができる。

【００１６】ウインドを開位置から閉じていくばあいは
第２ケーブルが押し操作する。それにより、天井に水平
状に収納されていたウインドが前向きに回転しながら下
降する。このばあい第１ケーブルはウインドを押し操作
する力はなく、逆に第２ケーブルで押されるウインドに
よって引き出される状態となり、ウインドの下降途中で
は、第１駆動手段がブレーキ効果を生じ、第１ケーブル
はウインドの重力を支えながら下降させることになる。
最後に第２ケーブルがウインドの上端を窓枠に向って強
く押し、窓枠に設けられたシールパッキンとの当接圧を
確保する。

【００１７】なお前記「引き操作」および「押し操作」
はそれぞれ乗っている人から見たウインドの動きの方向
を表わしたものであり、第１ケーブル（プルケーブル）
には前述のごとく引き力しか加わらない。

【００１８】叙上のごとく本発明の装置では２本のケー
ブルが、あたかも人が２本の腕で操作するように作用す
るので、ウインドをスムーズに回転させながら昇降操作
を行なうことができ、かつ閉位置で窓枠のシールパッキ
ンに確実に当接させることができる。

【００１９】

【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の装置を説
明する。

【００２０】図１は本発明の装置の一実施例を示す概略
斜視図、図２は図１の装置のガイドレールまわりを示す
要部側面図、図３は図１の装置のスライドプレートまわ
りを示す要部斜視図、図４は図１の装置における上部レ
ールの実施例を示す断面図、図５は図１の装置における
第１駆動装置を示す一部切欠平面図、図６は図１の装置
を制御するために用いる制御回路の一例を示す回路図で
ある。

【００２１】図１に示される装置は、実質的にＬ字状
で、断面コ字状の左右一対のガイドレール１と、ガイド
レール１によって案内されるローラ２、３を備えたウイ
ンド４と、ウインド４を引上げ駆動するための一対の第
１ケーブル５およびウインド４を昇降駆動するための一
対の第２ケーブル６と、それらを駆動する第１駆動装置
７および第２駆動装置８とから構成されている。第１ケ
ーブル５には各１本に対して１個の第１駆動装置７が備
えられているが、第２ケーブル６は２本が１個の第２駆
動装置８で駆動されるようになっている。

【００２２】前記ガイドレール１は図２に示すようにキ
ャビン（図８の100 ）前面の側柱103 に平行に設けられ
る下部レール９と、キャビン天井内面に平行に設けられ
る上部レール10とから構成され、下部レール９の上端と
上部レール10の前端とは連結部材11で結合されている。
なおこの結合は必ずしも必要なものではなく、それぞれ
キャビンに固定してもよい。

【００２３】それぞれのレール９、10はたとえば図３〜
４に示すようにリップ付き溝型鋼のような断面形状を有
している（図３〜４には上部レール10のみ示す）。また
レール９、10はアルミニウムの異形引き抜き材を用いる
のが好ましいが、鉄板などから曲げ加工により製作して
もよい。

【００２４】前記ウインド４は、図１および図３に示す
ようにガラス板12とその外周縁に設けた枠13と、上下左
右の四隅にそれぞれ回転自在に設けられた下部ローラ
２、上部ローラ３とから構成されている。下部ローラ２
は基本的に前記下部レール９で案内され、上部ローラ３
は基本的に上部レール10で案内される。

【００２５】さらに図３に示すように、上部ローラ３の
軸14は上部レール10内を移動するスライドプレート15の
前端の長孔16に遊嵌されている。なおスライドプレート
15は２個の案内ローラ17が上部レール10でガイドされて
いるので、その先端側18およびウインド４の上部ローラ
３が上部レール10の前端から外れても脱落しない。ま
た、上部ローラ３および案内ローラ17の周面には第１ケ
ーブル５が挿通される案内溝19が形成されている（図３
〜４参照）。

【００２６】図１に示す装置では、第１ケーブル５には
プルケーブルが採用され、また第２ケーブル６にはいわ
ゆるギヤードケーブルが採用されている。プルケーブル
は複数本の鋼線を撚り合わせたロープ状のものであり、
ギヤードケーブルは押し引き力を伝えうる中心のコア
と、その外周に螺旋状に固着された螺旋歯とからなる可
撓性を有するケーブルである。

【００２７】まず第１ケーブル５から説明する。

【００２８】第１ケーブル５は図１に示すように、その
一端近辺がそれぞれウインド４下端両側のローラ２の軸
2aに、軸2aまわりに回転自在に取りつけられており、他
端はそれぞれ第１駆動装置７の巻き取りプーリ27（図５
参照）に巻き取られている。そして、第１ケーブル５の
途中は、キャビン前面のＡピラー（図８の103)と天井と
の交点付近に設けられたプーリ21によって方向が転換す
るようにガイトされており、天井における部分（水平状
態になっている部分）は図３に示すごとく上部レール10
中に挿通されている。このように、第１ケーブル５はプ
ルケーブルであるため、とくに案内溝を必要としない。
本実施例では前述のごとく、上部ローラ３および案内ロ
ーラ17に、第１ケーブル５との干渉を避けるために案内
溝19が形成されている。

【００２９】つぎに、図５を参照しながら第１ケーブル
５を押し引き駆動するための第１駆動装置７を説明す
る。なお、図５(a) は要部を切欠いて示す平面図であ
り、図５(b) は要部を断面で示す側面図である。22は電
動モータであり、23は遊星歯車機構を採用した減速機で
ある。電動モータ22の回転駆動力を伝達する出力軸24に
は太陽ギア25が固定され、その周囲に遊星ギア26が噛合
している。また遊星ギア26は、ケーブル巻き取りプーリ
27の内周側に形成された内歯ギアと噛合している。遊星
ギア26のキャリア28は、その周囲にラチェット歯29を有
している。そして、前記出力軸24まわりに回転しうるの
であるが、その周辺に設けられたラチェット爪30が前記
ラチェット歯29に常に係止されており、図５(a) 中矢印
Ａ方向には回転しえない。したがって、第１ケーブル５
を巻き取るために太陽ギア25を図５(a) 中矢印Ａ方向に
回転させると遊星ギア26がそれぞれ矢印Ｂ方向に回転す
るのであるが、前述のごとくキャリア28が矢印Ａ方向に
回転しえない（遊星ギア26が太陽ギア25のまわりを矢印
Ａ方向に公転しえない）のでケーブル巻取りプーリ27が
矢印Ｃ方向に回転させられて第１ケーブル５で巻き取
る。一方、第１ケーブル５を送り出そうとして太陽ギア
25を矢印Ｃ方向に回転させると各遊星ギア26が矢印Ｄ方
向に回転するが、キャリア28はラチェットの規制がなく
矢印Ｃ方向に回転してしまう（遊星ギア26が矢印Ｃ方向
に公転する）ため、ケーブル巻取りプーリ27は矢印Ａ方
向には回転しえず第１ケーブル５を送り出すことができ
ない。しかしながら、外力によって第１ケーブルを引張
り出せば大きな抵抗なく引き出せる。したがって、後述
の第２ケーブル６によってウインド４を閉止するときに
は第１ケーブル５が抵抗となることはない。ただし、外
力を引き出したときに、減速機を介して電動モータ22に
加えられる回転（電動モータ22の回転と同一方向にな
る）が電動モータ22の回転数より大きくなろうとすると
き電動モータ22が大きな抵抗となり、ブレーキがかか
る。したがって、ウインド４を閉止するとき、ウインド
４はその重量は第１ケーブル５に支えられつつ閉止され
るのである。

【００３０】つぎに第２ケーブル６について説明する。

【００３１】第２ケーブル６は２本のギヤードケーブル
から構成されており、図３〜４に示すごとく各ギヤード
ケーブルの先端が前記スライドプレート15またはその近
辺に係止されており、上部レール10の上部に配設された
ガイド部材31の案内溝32に挿通され、上部レール10の後
端から導管33で第２駆動装置８まで導かれている（図１
参照）。第２駆動装置８から出てくる自由端側の部分は
とくに力を受けない。

【００３２】第２ケーブルを押し引き駆動するための第
２駆動装置８は従来公知のものを用いることができ、た
とえばたがいに平行に配列された２本のギヤードケーブ
ル６の間にギヤードケーブルと歯合するように回転自在
に設けられたピニオンと、そのピニオンを往復回転する
ために減速機を介して連結される直流モータM2とから構
成されている。

【００３３】つぎに叙上のごとく構成される装置の作用
を説明する。

【００３４】ウインド４は最初、図２の実線Ｉで示され
るように閉止位置にあり、フロントウインドの側柱103
の内面に向って押圧されている。そのとき上部ローラ３
は上部レール10から外れている。

【００３５】その状態で第１駆動装置７および第２駆動
装置８が駆動され、第１ケーブル５が矢印Ｅのように引
かれ、第２ケーブル６が矢印Ｆ方向に引かれる。それに
よりウインド４は右方に傾斜し、上部ローラ３が上部レ
ール10上に載る。

【００３６】さらに第１ケーブル５および第２ケーブル
６の同方向の操作に応じてウインド４は想像線IIで示さ
れるように傾斜し、最終的にキャビンの天井の内面位置
に格納される。

【００３７】図１の装置においては前記第１駆動装置７
のモータと第２駆動装置８のモータを同時に回転させる
ことができる。そのばあい第１ケーブル５と第２ケーブ
ル６のストロークは本来ウインドの昇降位置によって異
なるのであるが、両者とも直流モータであるので強制的
に回転させても差しつかえない。すなわち一方のモータ
が他方のモータの負荷になるだけである。

【００３８】なお所望により２個のモータを回転させる
タイミングをずらせるようにしてもよい。たとえば最初
に第２ケーブル６のモータでウインド４を図２の右方に
傾斜させ、ついで上部ローラ３が上部レール10に載った
ところで（あるいはさらにいくらか後退したところで）
両方のモータを駆動する、などの順序で行なう。

【００３９】なおウインド４の全開位置および全閉位置
では第２駆動装置８に過電流検知器を備えておき、第２
ケーブル６のストロークエンドで設定値以上の電流を検
知し、それによって両駆動装置７、８のモータを停止さ
せるようにしてもよい。なお、全開位置用には第１駆動
装置７に過電流検知器を設けてもよい。また、全開位置
および全閉位置では、たとえば自動車のトランクリッド
用ロックのようなスプリングで効かすロック装置を設け
ておくのが好ましい。

【００４０】ウインドを閉めるときは、ソレノイドなど
を用いてロックを外し、図２に示すように第２駆動装置
８により第２ケーブルを矢印Ｇ方向に押す。それにより
ウインド４は前廻りに回転しながら前進する。なお、こ
のときは前述のごとく第１ケーブル５は何らの抵抗にも
ならない。

【００４１】なお下降途中では、ウインドの重量が摩擦
力などよりも大きくなるので第１、第２ケーブル５、６
は実質的にウインドを吊り下げて下降速度をコントロー
ルしながら降していくことになる。

【００４２】最後に第２ケーブル６の押し力により、ウ
インド４を矢印Ｈ方向に押しつける。

【００４３】つぎに、叙上の開閉装置を制御するための
電気回路の一例を図６を参照しながら説明する。

【００４４】図６において、41は開操作回路、42は閉操
作回路、43は第２駆動装置８の駆動回路、44は第１駆動
装置７の駆動回路である。本制御回路では、第２駆動装
置８にのみ過電流検知回路45が備えられている。

【００４５】まず、ウインドが全閉位置にあるときに開
側押ボタンスイッチPBSFを押すと開操作回路41が閉じた
状態で自己保持され、第１駆動装置のモータ22および第
２駆動装置のモータM2がウインドを開窓するように回転
（正転という）し、ウインドが全開位置に至ったときに
過電流ディテクタTCが作動する。そうするとリレーMTに
よって開操作回路41の自己保持が解除され、前記両モー
タ22、M2はともに短絡発電ブレーキが働いて停止する。

【００４６】つぎに閉窓するときは、閉側押ボタンスイ
ッチPBSRを押せば閉操作回路42が閉じた状態で自己保持
され、前記両モータ22、M2がウインドを閉止するように
回転（逆転という）し、ウインドが全閉位置に至ったと
きに過電流ディテクタTCが作動して両モータ22、M2が停
止する。

【００４７】本実施例では一対の第１ケーブル５それぞ
れに１個の駆動装置７を備えて駆動するが、一対の第１
ケーブルをまとめて単一の駆動装置で駆動してもよい。
１本のケーブルを１個の駆動装置で駆動するばあいは左
右のケーブルのセット寸法を容易に一致させうる（した
がって、左右のケーブルの張力を同一にさせうる。）一
方、２本のケーブルを１個の駆動装置で駆動するばあい
は開閉装置全体としてのコストダウンが図れる。

【００４８】また、ウインドを閉めるばあいにおいて
も、たとえば最終的に第２ケーブル６のモータだけを作
動させるなど、２個のモータのタイミングを変えるよう
にしてもよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明の装置では、プルケーブルによっ
てウインドの重量を支えるため、大重量のウインドの操
作が可能である。またＡピラー内でガイドされるケーブ
ルはプルケーブルであるため、ガイドパイプなどのケー
ブルガイドが不要であるためＡピラーを太くする必要が
なく、視界が良好である。しかも、Ａピラーと天井とを
直交させてもプルケーブルの採用によりケーブルを小半
径で湾曲させうるため、設計自由度が広がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一実施例を示す概略斜視図であ
る。

【図２】図１の装置のガイトレールまわりを示す要部側
面図である。

【図３】図１の装置のスライドプレートまわりを示す要
部斜視図である。

【図４】図１の装置における上部レールの実施例を示す
断面図である。

【図５】図１の装置における第１駆動装置を示す一部切
欠平面図である。

【図６】図１の装置を制御するために用いられる制御回
路の一例を示す回路図である。

【図７】従来の開閉装置の一例を示す概略斜視図であ
る。

【図８】本発明の開閉装置が適用されうる建設機械の一
例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ガイドレール ２ 下部ローラ ３ 上部ローラ ４ ウインド ５ 第１ケーブル ６ 第２ケーブル ７ 第１駆動装置 ８ 第２駆動装置 ９ 下部レール 10 上部レール 25 太陽ギア 26 遊星ギア 27 ケーブル巻取プーリ 28 キャリア 29 ラチェット歯 30 ラチェット爪 31 ガイド部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a) キャビン前面の側柱に平行に設けら
   れた下部レールおよびキャビン天井に平行に設けられた
   ガイド部材を有する上部レールからなる、キャビン前面
   の閉位置とキャビン天井面の格納位置との間でウインド
   の移動を案内するためのガイドレールと、(b) 該ガイド
   レールで案内されるローラをそれぞれ上端および下端に
   備えたウインドと、(c) その一部が前記ウインドの下端
   に連結されるプルケーブルからなる第１ケーブルと、
   (d) 該第１ケーブルを引き駆動するための第１駆動手段
   と、(e) その一部が前記ウインドの上端に連結されると
   共に、前記ガイト部材によって案内されるプッシュプル
   ケーブルからなる第２ケーブルと、(f) 該第２ケーブル
   を往復駆動するための第２駆動手段とからなり、前記第
   １駆動手段が、駆動モータおよびケーブル巻取り用プー
   リと、ケーブルの巻取り方向にのみ前記プーリに回転駆
   動力が伝達される伝達手段とを有してなるフロントウイ
   ンド開閉装置。
2. 【請求項２】 前記第１駆動手段が遊星歯車機構からな
   る減速機を有しており、その遊星ギアが前記プーリの内
   周側に形成された内歯ギアと噛合しており、前記伝達手
   段が、前記遊星ギアを枢支しかつ駆動モータ側の出力軸
   たる太陽ギアと同軸状に配設されたキャリアと、駆動モ
   ータがケーブル巻取方向に回転しているときにはプーリ
   に回転力を伝達するためにキャリアの回転を抑止し、駆
   動モータが前記方向と逆方向に回転しているときにはプ
   ーリに回転力を伝達しないようにキャリアの回転を許す
   ラチェット機構とから構成されてなる請求項１記載のフ
   ロントウインド開閉装置。