JP3217134B2 - 窓のロック装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロック装置に関する。さ
らに詳しくは、建設機械の、少なくとも前面から天井に
かけて曲面で構成されるキャビンの窓などを任意開度で
ロックするためのロック装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パワーショベルやクレーン車など
の建設機械では、キャビンの通気性向上によって操作者
の作業環境を向上させるため、キャビン前面の窓を開閉
自在にしている。しかし窓は通常重量が大きいので、手
作業で開閉を行うことが困難である。

【０００３】そこで本発明者らは、窓ガラスを自動的に
開閉するための開閉装置を開発した。

【０００４】このものは図４に示されるように、駆動装
置31と、前記駆動装置31の駆動により窓ガラスＧを押し
引き操作するためのケーブル32と、キャビン80の前面81
から天井82にかけて連続する曲面の両側に延設されたガ
イドレール33と、窓ガラスＧに備え付けられ、かつガイ
ドレール33内を転動するローラ34と、窓ガラスＧの下端
近辺に設けられた前記ケーブル32を連結する連結部材35
と、窓ガラスＧを天井82内部の窓全開位置にロックする
ロック装置41とによって構成されている。

【０００５】このロック装置41は、図５〜６に示される
ようにモータ42によって駆動される出力プレート43と２
組のアーム44、45とから構成されるトグル機構を有して
いる。このようなロック装置41は、具体的には以下のよ
うに構成されている。

【０００６】すなわち、モータ42は窓ガラスＧに固定さ
れており、モータ42の出力端には前記出力プレート43が
連結されている。出力プレート43には、モータ42の出力
端との連結位置から偏心した位置に第１アーム44の一端
が揺動可能に枢支されている。前記第１アーム44の他端
には、第２アーム45の一端が揺動可能に枢支されてお
り、この第１アーム44と第２アーム45との枢支点にはロ
ーラ46が回転自在に枢支されている。第２アーム45の他
端は、窓ガラスＧの側端に揺動可能に取り付けられてい
る。

【０００７】また出力プレート43には、Ｌ字状のストッ
パ47が一体に形成されている。そしてロック解除時にス
トッパ47と当接するように、ストッパゴム48が窓ガラス
Ｇに取り付けられている。

【０００８】そして、前記ロック装置により窓ガラスＧ
をロックするばあい、以下のようにして行われる。

【０００９】図５にはロックが解除された状態にあるロ
ック装置41が示されており、この状態では出力プレート
43に偏心して取り付けられた第１アーム44が、ローラ46
を支点にして窓ガラスＧの上端を天井82から押し離して
いる。したがって窓ガラスＧはガイドレール33に沿って
移動できる。

【００１０】つぎにこの状態から出力プレート43を矢印
Ａ方向に回転させると、第１アーム44と出力プレート43
との連結点49が、モータ42の軸心について反対側（図６
におけるＣ点）に移動する。その結果ローラ46とモータ
42とが近づく。すなわち、窓ガラスＧはその上端が天井
82の方向に引き上げられて天井82に押圧され、ロックさ
れる（図６参照）。このようにして窓ガラスＧがロック
されるのである。叙上のごとく、このロック装置41はト
グル作用を奏するため、小さいトルクでロックすること
ができる。

【００１１】また、このロック装置41は、ロック時にモ
ータ42の内部に流れる過電流を検知して自動的にモータ
42の回転を停止させている。すなわち、前記第１アーム
44と出力プレート43との連結点49が、ロックが解除され
た状態のときの位置Ｂ（図５）からモータ42の軸心につ
いてほぼ対称のロック位置Ｃ（図６）に来たときに、第
１アーム44によって出力プレート43の回転が規制され
る。このときモータ43には過負荷が生じ、それに伴い過
電流が流れる。この過電流を過電流検知スイッチなどに
よって検知して、モータ42を自動停止させている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記過電流検
知スイッチは、一般にモータ42に流れる過電流が規定値
に達してからある一定時間（0.1 〜0.2 秒程度）経過し
ないと作動しないため、ロック状態になったときから検
知スイッチが作動してモータ42を停止させるまでの間に
多少のタイムラグがある。この間に出力プレート43に伝
達されるトルクが上昇し、それとともに前記第１アーム
44に加わる引張力もますます大きくなる。とくに、叙上
のロック装置41はトグル機構を有しているため、モータ
42の出力がたとえ小さくても、ロック時には第１アーム
44に大きな引張力が加わる。これにより、第１アーム4
4、ローラ46またはその他の第１アーム44周辺の部材に
撓みが生じ、それが原因となって第１アーム44と出力プ
レート43との連結点49がロック位置Ｃを乗り越えてしま
うおそれがある。この状態になれば、再び第１アーム44
がロックを解除する方向に戻り、ロック装置としての機
能を果さなくなる。

【００１３】本発明は、ロック完了後に最も効果的なロ
ック状態でモータを自動的に停止させるうるロック装置
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のロック装置は、
窓枠を備えた、少なくとも前面から天井にかけて実質的
な曲面で構成されるキャビンの窓を開閉するための装置
において、キャビン前面の窓全閉位置とキャビン天井面
の窓全開位置との間に延設されたガイドレールに沿って
開閉移動しうる窓ガラスに備えられた、該窓ガラスをロ
ックするためのロック装置であって、前記窓ガラスに固
定されたモータと、該モータの駆動軸から動力を受けて
回転する駆動ディスクと、該駆動ディスクに当接する摩
擦クラッチと、前記駆動ディスクおよび前記摩擦クラッ
チに貫入される出力軸が取り付けられ、該駆動ディスク
とのあいだに前記摩擦クラッチを狭着し、前記窓ガラス
に当接して回転を止められるストッパ部を有する出力プ
レートであり、当該出力プレートおよび前記出力軸が一
体になって回転できるように、前記出力軸が前記出力プ
レートの回転中心に固着された出力プレートと、前記出
力プレートの出力軸から偏心した位置に回転自在に連結
された第１アームと前記窓ガラスに揺動可能に取り付け
られた第２アームとの枢支点に枢支され、かつ前記ガイ
ドレール内に転動自在に配設されたローラと、前記モー
タに生じる過電流を検知する過電流検知手段とから構成
されることを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】窓ガラスをロックするばあい、モータを駆動し
て出力プレートを回転させ、出力プレートと第１および
第２アームとからなるトグルロック装置により、窓ガラ
スを天井に押圧してロックする。ロック状態になったと
しても、過電流検知手段が過電流を検知してからモータ
の回転を停止させるべく作動するまでわずかなタイムラ
グが生じるため、モータは過電流検知手段が作動するま
で駆動しつづける。したがって、出力プレートに伝達さ
れるトルクはさらに上昇して摩擦クラッチにおける設定
値に達したとき、摩擦クラッチに滑りが生じる。すなわ
ち、摩擦クラッチが滑り始めるときのトルク値は、過電
流検知手段が検知する過電流に対応するトルク値より若
干高めに設定されている。そのため、出力プレートへ伝
達されるトルクは一定値に維持され、ロックの誤作動が
防止される。そののち、過電流検知手段が作動し、モー
タの回転を停止させる。

【００１６】

【実施例】つぎに添付図面を参照しながら本発明のロッ
ク装置を説明する。

【００１７】図１は本発明のロック装置の一実施例を示
す正面図、図２は図１のロック装置における駆動部の断
面図、図３は図１のロック装置の作動説明図である。

【００１８】本発明のロック装置１は前記従来のロック
装置41と同様に、図４に示されるような開閉装置に備え
付けられ、窓ガラスＧのロックを行うものである。

【００１９】このものは、図１〜２に示されるように、
駆動部２と、駆動部２によって駆動される出力プレート
３および２組のアーム４、５から構成されるトグルロッ
ク装置とを有している。

【００２０】駆動部２は窓ガラスＧの上部に取り付けら
れており、モータ６と、モータ６の上部に設けられた減
速機61と、減速機61と出力プレート３との間に設けられ
た摩擦クラッチ７とから構成されている。減速機61は図
２に示されるように、モータ６の駆動軸８に連結された
駆動ギア９と、駆動ギア９と噛合する複数個の遊星ギア
10と、遊星ギア10を回転自在に保持する保持板11と、前
記複数個の遊星ギア10と噛合する内歯ギア12が刻設され
た駆動ディスク13と、駆動ディスク13を回転自在に支持
するボールベアリング14とから構成されている。また摩
擦クラッチ７は、駆動ディスク13と出力プレート３との
あいだに挟着される摩擦板15から構成されている。前記
駆動ディスク13および摩擦板15は、出力プレート３に取
り付けられた出力軸16によって貫入されたうえで駆動デ
ィスク13側から出力軸16に皿ばね17を介して締結ナット
18によって締結されている。このため、駆動ディスク13
および出力プレート３は摩擦板15を、規定の力、すなわ
ち皿ばね17のたわみに規定される力で両面から押圧す
る。これにより、出力プレート３は通常、摩擦板15を介
して駆動ディスク13と連結した状態で回転するが、出力
プレート３への伝達トルクが設定値に達すると、駆動デ
ィスク13と摩擦板15との間または摩擦板15と出力プレー
ト３との間で滑りが生じる。そのため、駆動ディスク13
から出力プレート３へ伝達されるトルクはある一定値以
下に維持される。

【００２１】また前記モータ６は、過負荷が加えられた
ときに流れる過電流が過電流検知手段によって検知され
ることによって自動的に停止される。本実施例では前記
過電流検知手段として公知の過電流検知スイッチ62が用
いられる。

【００２２】出力プレート３は円板の外周に２つの直角
状のストッパ部（以下、角部という）19、20が一体に形
成された形状を呈したカム部材である。出力プレート３
は前記モータ６の駆動力により、出力軸16と共に窓ガラ
スＧをロックする方向またはその反対方向に回転させら
れる。しかし、前記角部19または20が窓ガラスＧに当接
したときに回転が止められる。角部19はロック解除動作
時のストロークエンドのためのストッパであり、角部20
はロック作動時のストロークエンドのためのストッパで
ある。

【００２３】第１アーム４は、その一端が、出力プレー
ト３に前記出力軸16から偏心した位置（連結点２２）に
揺動可能に枢支されている。前記第１アーム４の他端に
は、第２アーム５の一端が揺動可能に枢支されており、
この第１アーム４と第２アーム５との枢支点にはローラ
21が回転自在に枢支されている。また第２アーム５の他
端は窓ガラスＧの側端に揺動可能に取り付けられてい
る。

【００２４】つぎに、図１および図３を参照しながら本
発明のロック装置１の作動を説明する。

【００２５】図１には、ロック解除状態にあるロック装
置１が示されている。この状態では、出力プレート３と
第１アーム４との連結点22が位置Ｄに来ており、第１ア
ーム４がローラ21を支点にして窓ガラスＧの上端を天井
82から押し離している。したがって窓ガラスＧはガイド
レール33に沿って移動できる。このとき出力プレート３
は、角部19が窓ガラスＧに当接した位置にある。

【００２６】つぎにモータ６を駆動して、出力プレート
３を矢印Ｅ方向に回転させ、窓ガラスＧのロックを行
う。具体的には、図２に示されるモータ６を駆動させる
と、モータ６の回転力は第１ギア９から遊星ギア10に伝
動され、駆動ディスク13を回転させる。このとき、駆動
ディスク13、摩擦板15および出力プレート３は、それぞ
れの間で滑らずに一緒に回転する。その結果、出力プレ
ート３は図１に示されるように矢印Ｅ方向に回転し、第
１アーム４と出力プレート３との連結点22が出力軸16の
軸心について反対側（図３におけるＦ点）に向かって回
転移動する。そのためローラ21とモータ６とが近づき、
結果的に窓ガラスＧの上端が天井82の方向に引き上げら
れて天井82に押圧され、ロックされる（図３参照）。こ
のように窓ガラスＧがロックされたとき、出力プレート
３は角部20を窓ガラスＧに当接して停止する。しかし前
述のごとく過電流検知スイッチ62の作動にはタイムラグ
があるので、この時点ではまだモータ６はその回転を停
止しない。そして時間が経過するとともにモータ６のト
ルクが上昇してある設定値に達すると、前記駆動ディス
ク13と摩擦板15とのあいだまたは摩擦板15と出力プレー
ト３とのあいだに滑りが生じ、このため出力プレート３
に伝達されるトルクはある設定値に維持される。したが
って、出力プレート３と第１アーム４との連結点22はロ
ック位置Ｆを乗り越えるような問題は起こらない。そし
て、過電流検知スイッチ62の作動によってモータ６の作
動は停止する。このように駆動部２に摩擦クラッチ７を
設け、出力プレート３にストッパたる角部19を設けたこ
とにより、最も効果的なロック状態のときに確実にロッ
ク装置１を停止させることができる。またロックを解除
するばあいも同様の作用を奏することができる。

【００２７】また、摩擦クラッチ７はその内部の締結ナ
ット18の締結力を調節することにより、出力プレート３
の滑りが生じるときのトルクの設定値を容易に変えるこ
とができる。そのためロック装置１のロック作用の強弱
を任意に変えることが可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明のロック装置は、ロック時におけ
る出力プレートに伝達されるトルクの上昇を一定値以下
にとどめることにより、誤作動を防止し、最も効果的な
ロック状態で自動停止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロック装置の一実施例を示す正面図で
ある。

【図２】図１のロック装置における駆動部の断面図であ
る。

【図３】図１のロック装置の作動説明図である。

【図４】本発明者らが開発した従来のロック装置を備え
た装置の概略説明図である。

【図５】従来のロック装置の作動説明図である。

【図６】従来のロック装置の作動説明図である。

【符号の説明】

１ ロック装置 ２ 駆動部 ３ 出力プレート ４ 第１アーム ５ 第２アーム ６ モータ ７ 摩擦クラッチ 15 摩擦板 16 出力軸 19、20 角部 21 ローラ 62 過電流検知スイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窓枠を備えた、少なくとも前面から天井
   にかけて実質的な曲面で構成されるキャビンの窓を開閉
   するための装置において、キャビン前面の窓全閉位置と
   キャビン天井面の窓全開位置との間に延設されたガイド
   レールに沿って開閉移動しうる窓ガラスに備えられた、
   該窓ガラスをロックするためのロック装置であって、 前記窓ガラスに固定されたモータと、 該モータの駆動軸から動力を受けて回転する駆動ディス
   クと、 該駆動ディスクに当接する摩擦クラッチと、 前記駆動ディスクおよび前記摩擦クラッチに貫入される
   出力軸が取り付けられ、該駆動ディスクとのあいだに前
   記摩擦クラッチを狭着し、前記窓ガラスに当接して回転
   を止められるストッパ部を有する出力プレートであり、
   当該出力プレートおよび前記出力軸が一体になって回転
   できるように、前記出力軸が前記出力プレートの回転中
   心に固着された出力プレートと、 前記出力プレートの出力軸から偏心した位置に回転自在
   に連結された第１アームと前記窓ガラスに揺動可能に取
   り付けられた第２アームとの枢支点に枢支され、かつ前
   記ガイドレール内に転動自在に配設されたローラと、 前記モータに生じる過電流を検知する過電流検知手段と
   から構成されることを特徴とするロック装置。