特許 7061946 作業機械用キャブ、作業機械、および自動開閉装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-21

(45)【発行日】2022-05-02

(54)【発明の名称】作業機械用キャブ、作業機械、および自動開閉装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 33/06 20060101AFI20220422BHJP

   B60J 5/00 20060101ALI20220422BHJP

   E05F 15/73 20150101ALI20220422BHJP

   E05F 15/48 20150101ALI20220422BHJP

   E05F 7/00 20060101ALI20220422BHJP

【ＦＩ】

B62D33/06 A

B60J5/00 D

E05F15/73

E05F15/48

E05F7/00 G

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018163534

(22)【出願日】2018-08-31

(65)【公開番号】P2020032974

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-07-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 靖也

【審査官】上谷 公治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２１９５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３５１０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２２３５３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ３３／０６

Ｂ６０Ｊ ５／００

Ｅ０５Ｆ １５／７３

Ｅ０５Ｆ １５／４８

Ｅ０５Ｆ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搭乗口が形成されたキャブ本体と、
前記キャブ本体に回動可能に支持され、前記搭乗口を開閉するドアと、
前記ドアを開閉する駆動力を発生するアクチュエータと、
前記ドアに取り付けられ、前記ドアに対して相対移動可能な可動部材と、
前記可動部材とは別体として前記ドアに取り付けられたセンサとを備え、
前記センサは、前記可動部材の前記センサに対する相対移動を検知することにより、前記可動部材の前記ドアに対する相対移動を検知する、作業機械用キャブ。

【請求項2】

前記センサは、前記可動部材から離れて配置されており、前記可動部材が前記センサに近づく動作を検知することにより、前記可動部材の前記ドアに対する相対移動を検知する、請求項１に記載の作業機械用キャブ。

【請求項3】

前記可動部材は、前記ドアの回動中心から離れた位置で前記ドアに取り付けられる、請求項１または２に記載の作業機械用キャブ。

【請求項4】

前記可動部材は、前記ドアに対して相対回転移動可能である、請求項１～３のいずれか１項に記載の作業機械用キャブ。

【請求項5】

前記可動部材の前記ドアに対する相対回転の中心は、前記ドアの回動中心と異なる、請求項４に記載の作業機械用キャブ。

【請求項6】

前記ドアは、前記ドアが閉じられた状態で前記作業機械用キャブの室内空間に向く内面を有し、
前記可動部材は、前記内面に取り付けられる、請求項１～５のいずれか１項に記載の作業機械用キャブ。

【請求項7】

前記可動部材は、金属材料で形成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の作業機械用キャブ。

【請求項8】

前記ドアの開閉動作を制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記アクチュエータに前記ドアを閉動作させる第１の信号を送信し、前記センサが前記可動部材の前記ドアに対する相対移動を検知すると、前記アクチュエータに前記第１の信号と異なる第２の信号を送信する、請求項１～７のいずれか１項に記載の作業機械用キャブ。

【請求項9】

前記第２の信号は、前記ドアを停止させる信号である、請求項８に記載の作業機械用キャブ。

【請求項10】

作業機と、
前記作業機を操作するオペレータが搭乗する、請求項１～９のいずれか１項に記載の作業機械用キャブとを備える、作業機械。

【請求項11】

作業機械のキャブ本体に回動可能に支持されたドアを自動開閉させる自動開閉装置であって、
前記ドアを開閉する駆動力を発生するアクチュエータと、
前記ドアに対して相対移動可能に前記ドアに取り付けられるように構成された可動部材と、
前記可動部材とは別体として前記ドアに取り付けられるように構成され、前記可動部材の前記ドアに対する相対移動を検知するセンサとを備える、自動開閉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業機械用キャブ、その作業機械用キャブを備える作業機械、および、自動開閉装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両のドアの開閉操作を自動化する自動開閉装置に関し、ドアを移動する際にドアの移動方向とは反対方向の圧力を検知する感圧センサを備え、感圧センサが異物を押圧した際に押圧反力を検知することでドアの移動軌跡上に異物が存在することを検知する装置が、たとえば特開平１１－１８２１３６号公報（特許文献１）に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－１８２１３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記文献に開示されている構成では、感圧センサは、ゴムや軟質の合成樹脂材などの弾性材によって形成された外皮部と、外皮部の内部に設けられた複数の電極とを備え、電極が撓んで互いに接触して短絡することを検出することで、異物の存在を検知している。異物の衝突によって外皮部が破損して電極が切断されると、感圧センサが機能しなくなる。弾性材で形成された外皮部を備える感圧センサは、高温環境、酸環境またはアルカリ環境などの過酷環境での使用が困難である。したがって、異物を検知するための装置の耐久性には、さらなる改善の余地がある。

【0005】

本開示では、異物を検知するための装置の耐久性が向上された、作業機械用キャブ、作業機械、および自動開閉装置が提供される。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一の局面に従うと、搭乗口が形成されたキャブ本体と、キャブ本体に回動可能に支持され、搭乗口を開閉するドアと、ドアを開閉する駆動力を発生するアクチュエータと、ドアに取り付けられ、ドアに対して相対移動可能な可動部材と、可動部材とは別体としてドアに取り付けられたセンサとを備える、作業機械用キャブが提供される。センサは、可動部材のセンサに対する相対移動を検知することにより、可動部材のドアに対する相対移動を検知する。

【0007】

本開示の一の局面に従うと、作業機械のキャブ本体に回動可能に支持されたドアを自動開閉させる自動開閉装置が提供される。自動開閉装置は、ドアを開閉する駆動力を発生するアクチュエータと、ドアに対して相対移動可能にドアに取り付けられるように構成された可動部材と、可動部材とは別体としてドアに取り付けられるように構成され、可動部材のドアに対する相対移動を検知するセンサとを備えている。

【発明の効果】

【0008】

本開示に従えば、異物を検知するための装置の耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施形態におけるホイールローダを示す側面図である。

【図2】閉位置にあるドアをキャブの室内側から見た斜視図である。

【図3】可動部材を支持する支持構造を示す分解斜視図である。

【図4】可動部材がドアに対して相対的に停止している配置を示す部分断面図である。

【図5】可動部材がドアに対して相対移動した配置を示す部分断面図である。

【図6】実施形態における自動開閉装置の機能ブロックを説明する図である。

【図7】ドアを自動で閉める動作を示すフローチャートである。

【図8】ドアの外側に取り付けられた可動部材およびセンサを模式的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0011】

［全体構成］
実施形態においては、まず、本開示の思想を適用可能な作業機械の一例であるホイールローダの構成について説明する。図１は、本開示の実施形態におけるホイールローダ１０を示す側面図である。

【0012】

図１に示されるように、ホイールローダ１０は、フロントフレーム１２と、リアフレーム１４と、前輪２６と、後輪２７と、作業機１６と、キャブ（運転室）３０と、後方構造部１８とを有している。

【0013】

以下の説明において、ホイールローダ１０が直進走行する方向を、ホイールローダ１０の前後方向という。ホイールローダ１０の前後方向において、フロントフレーム１２およびリアフレーム１４に対して作業機１６が配置されている側を前方向とし、前方向と反対側を後方向とする。ホイールローダ１０の左右方向とは、平面視において前後方向と直交する方向である。前方向を見て左右方向の右側、左側が、それぞれ右方向、左方向である。ホイールローダ１０の上下方向とは、前後方向および左右方向によって定められる平面に直交する方向である。上下方向において地面のある側が下側、空のある側が上側である。

【0014】

前後方向とは、キャブ３０内の運転席に着座したオペレータの前後方向である。左右方向とは、運転席に着座したオペレータの左右方向である。左右方向とは、ホイールローダ１０の車幅方向である。上下方向とは、運転席に着座したオペレータの上下方向である。運転席に着座したオペレータに正対する方向が前方向であり、運転席に着座したオペレータの背後方向が後方向である。運転席に着座したオペレータが正面に正対したときの右側、左側がそれぞれ右方向、左方向である。運転席に着座したオペレータの足元側が下側、頭上側が上側である。

【0015】

図１においては、前後方向を図中矢印Ｘ、左右方向を図中矢印Ｙ、上下方向を図中矢印Ｚで示している。

【0016】

フロントフレーム１２およびリアフレーム１４により、アーティキュレート構造の車体フレームが構成されている。フロントフレーム１２は、リアフレーム１４の前方に設けられている。フロントフレーム１２は、センターピン（不図示）により、リアフレーム１４に回動可能に接続されている。リアフレーム１４に対するフロントフレーム１２の回動中心は、上下方向に延びる軸である。

【0017】

フロントフレーム１２およびリアフレーム１４は、ステアリングシリンダ（不図示）により連結されている。ステアリングシリンダは、左右一対に設けられている。ステアリングシリンダが伸縮駆動することによって、フロントフレーム１２は、上記のセンターピンを中心に左右に回動する。

【0018】

前輪２６および後輪２７は、ホイールローダ１０の走行輪である。前輪２６は、フロントフレーム１２に設けられている。前輪２６は、左右一対に設けられている。後輪２７は、リアフレーム１４に設けられている。後輪２７は、左右一対に設けられている。

【0019】

作業機１６は、フロントフレーム１２に設けられている。作業機１６は、ブーム２１と、バケット２４と、ブームシリンダ２１Ａと、ベルクランク２２と、バケットシリンダ２４Ａと、リンク２３とを有している。

【0020】

キャブ３０および後方構造部１８は、リアフレーム１４に設けられている。キャブ３０は、作業機１６の後方に設けられている。オペレータは、キャブ３０の室内に入ってホイールローダ１０を操作する。オペレータは、キャブ３０に搭乗して、ホイールローダ１０の走行操作、および作業機１６の操作を行なう。

【0021】

後方構造部１８は、キャブ３０の後方に設けられている。後方構造部１８は、作動油タンク、エンジンおよび油圧ポンプなどを含んでいる。フロントフレーム１２、リアフレーム１４および後方構造部１８により、ホイールローダ１０の車体が構成されている。

【0022】

［キャブ３０の構成］
続いて、キャブ３０の構造について説明する。キャブ３０は、キャブ本体３１を有している。キャブ本体３１は、キャブ３０の室内空間を区画形成している。キャブ本体３１は、鋼板と、透明な窓とが組み合わさって構成されている。

【0023】

キャブ本体３１は、上面視において、六角形の形状を有している。キャブ本体３１は、前側面３２と、後側面３３と、左側面３４と、右側面と、左斜め前側面３６と、右斜め前側面とを有している。

【0024】

前側面３２は、前方を向いて設けられている。後側面３３は、後方を向いて設けられている。左右方向における前側面３２の長さは、左右方向における後側面３３の長さよりも短い。右側面は、右方を向いて設けられている。右側面は、前側面３２と後側面３３との間に配置されている。右側面は、後側面３３の右端部に連なっている。左側面３４は、左方を向いて設けられている。左側面３４は、前側面３２と後側面３３との間に配置されている。左側面３４は、後側面３３の左端部に連なっている。

【0025】

左斜め前側面３６は、左斜め前方を向いて設けられている。左斜め前側面３６は、前側面３２および左側面３４の間に配置されている。左斜め前側面３６は、前側面３２の左端部と、左側面３４の前端部とに連なっている。右斜め前側面は、右斜め前方を向いて設けられている。右斜め前側面は、前側面３２および右側面の間に配置されている。右斜め前側面は、前側面３２の右端部と、右側面の前端部とに連なっている。左右方向における左斜め前側面３６および右斜め前側面の間の距離は、後方から前方に向かうに従って小さくなっている。

【0026】

キャブ３０におけるキャブ本体３１は、上記の六角形の上面視に限られず、たとえば、矩形の上面視を有してもよい。

【0027】

キャブ３０は、左側のドア６１と、右側のドアとを有している。左側のドア６１と右側のドアとはいずれも、キャブ本体３１に開閉可能なように設けられている。左側のドア６１は、キャブ本体３１の左側に設けられている。ドア６１は、左側面３４に設けられている。ドア６１は、自動で開閉可能な自動式である。右側のドアは、キャブ本体３１の右側に設けられている。右側のドアは、右側面に設けられている。右側のドアは、手動で開閉可能な手動式である。

【0028】

［ドア６１の構成］
続いて、ドア６１の構造と、ドア６１の周辺の構造とについて説明する。

【0029】

キャブ本体３１には、搭乗口３９が形成されている。搭乗口３９は、オペレータがキャブ３０に入退室するためにキャブ本体３１に設けられた開口部である。搭乗口３９は、全体として、上下方向が長手方向となる略矩形の開口形状をなしている。搭乗口３９は、左側面３４と、右側面とに設けられている。

【0030】

ドア６１は、左側面３４に形成された搭乗口３９に設けられている。ドア６１は、搭乗口３９が閉状態とされる閉位置（図１および後述する図２中に示す位置）と、搭乗口３９が開状態とされる開位置との間で動作可能に設けられている。ドア６１は、搭乗口３９を開閉する。

【0031】

ドア６１は、ヒンジ部６２を有している。ドア６１は、ヒンジ部６２を介して、キャブ本体３１に回動可能に支持されている。ドア６１は、ヒンジ部６２を中心にして、閉位置と開位置との間で回動可能に設けられている。ドア６１は、キャブ３０の外部に向かって開く外開きタイプである。ドア６１は、ヒンジ部６２が搭乗口３９の後縁に配置される後ヒンジタイプである。

【0032】

ヒンジ部６２のヒンジ軸が、ドア６１の回動中心を構成している。ドア６１の回動中心は、上下方向に延びている。ドア６１の回動中心は、ドア６１の後縁に設けられている。ドア６１は、搭乗口３９の後縁を回動軸として回動可能に、キャブ本体３１に支持されている。

【0033】

閉位置から開位置までのドア６１の回動角度は、９０°を超える。好ましくは、閉位置から開位置までのドア６１の回動角度は、１２０°以上である。

【0034】

ドア６１が閉位置にある場合、ドア６１は、左側面３４と平行に配置されている。ドア６１が開位置にある場合、ドア６１は、搭乗口３９がなす開口部の後縁から、左斜め後ろ方向に延びるように配置されている。ドア６１の開位置は、搭乗口３９よりも後方に位置している。

【0035】

ホイールローダ１０は、ラダー４１をさらに有している。キャブ３０は、ラダー４１よりも上方に配置されている。ラダー４１は、オペレータが地上とキャブ３０との間で昇降する際に用いられる。

【0036】

ラダー４１は、リアフレーム１４に取り付けられている。ラダー４１は、複数のステップ４２を有している。ステップ４２は、オペレータが足を掛けることが可能な足場を構成している。複数のステップ４２は、上下方向において互いに間隔を隔てて配置されている。

【0037】

［ドア６１の開閉装置の構成］
続いて、ドア６１を自動的に開閉動作させるための構成について説明する。図２は、閉位置にあるドア６１をキャブ３０の室内側から見た斜視図である。図２に示されるように、ホイールローダ１０は、アクチュエータ９１をさらに有している。アクチュエータ９１は、閉じられたドア６１を開方向に移動させる駆動力を発生する。アクチュエータ９１は、ドア６１を開動作させる。開動作とは、ドア６１が閉位置から開位置へ向けて移動する動作である。アクチュエータ９１は、開かれたドア６１を閉方向に移動させる駆動力をさらに発生する。アクチュエータ９１は、ドア６１を閉動作させる。閉動作とは、ドア６１が開位置から閉位置へ向けて移動する動作である。アクチュエータ９１は、電動アクチュエータでもよい。

【0038】

アクチュエータ９１は、直動アクチュエータであり、ロッド９４を有している。ロッド９４は往復移動可能であり、アクチュエータ９１からロッド９４が突き出る長さは伸縮可能である。アクチュエータ９１は、キャブ本体３１によって支持されている。図２に示されるように、キャブ本体３１の床面３７には、ブラケット部４０が固定されている。ブラケット部４０には、貫通孔が形成されており、アクチュエータ９１は貫通孔を貫通する接合ピンを有している。アクチュエータ９１は、接合ピンを中心として回動可能に、ブラケット部４０に取り付けられている。アクチュエータ９１は、キャブ本体３１に支持されている。

【0039】

アクチュエータ９１のロッド９４の先端は、ドア６１の内面に取り付けられている。アクチュエータ９１は、回動可能にドア６１に取り付けられている。

【0040】

ホイールローダ１０は、図１に示されるように、操作部７０をさらに有している。操作部７０は、オペレータがドア６１を開閉動作させる際にオペレータにより操作される。操作部７０はたとえば、オペレータにより押下される押ボタンを有している。操作部７０は、ドア６１を開動作させる開ボタンと、ドア６１を閉動作させる閉ボタンとを有していてもよい。

【0041】

操作部７０は、キャブ３０の内部に設けられる図示しない第１操作部と、キャブ３０の外部に設けられる第２操作部７６とを有している。第１操作部は、オペレータがキャブ３０の内部からドア６１を開閉動作させる際に用いられる。第１操作部はたとえば、キャブ３０の右フロントピラーに取り付けられている。第２操作部７６は、オペレータがキャブ３０の外部からドア６１を開閉動作させる際に用いられる。第２操作部７６は、ラダー４１に取り付けられている。

【0042】

図２に示されるように、ホイールローダ１０は、閉ロック装置１２１をさらに有している。閉ロック装置１２１は、ドア６１を閉位置に保持するように構成されている。閉ロック装置１２１は、キャブ３０の内部に設けられている。

【0043】

［異物検知装置の構成］
実施形態のホイールローダ１０は、ドア６１の閉動作時に、ドア６１の移動軌跡上に異物が存在することを検知するための、異物検知装置を備えている。異物検知装置は、ロッド２２０を有している。

【0044】

ロッド２２０は、硬質材料、典型的には鉄鋼材料などの金属材料で形成されている。硬質材料の周囲に、樹脂またはゴムなどの弾性体が設けられていてもよい。ロッド２２０は、丸棒が折り曲げられた形状を有している。ロッド２２０は、ロッド支持部２４０によって支持されている。ロッド支持部２４０は、ドア６１の内面に固定されている。ロッド支持部２４０は、上端支持部２４１と下端支持部２４２とを有している。ロッド２２０の上端は、上端支持部２４１に支持されている。ロッド２２０の下端は、下端支持部２４２に支持されている。ロッド２２０は、ロッド支持部２４０を介して、ドア６１の内面に取り付けられている。

【0045】

上端支持部２４１と下端支持部２４２とは、前後方向において、ドア６１の前縁と後縁との間に配置されている。上端支持部２４１と下端支持部２４２とは、前後方向において同じ位置に配置されている。ロッド２２０は、上端支持部２４１および下端支持部２４２よりも前方に配置されている。ドア６１の回転中心となるヒンジ部６２（図１）はドア６１の後縁に設けられており、ロッド２２０は、ドア６１の回動中心から離れた位置でドア６１に取り付けられている。

【0046】

ロッド２２０は、ドア６１の前縁に沿って延びるように配置された部分を有している。ドア６１の前縁と後縁とは、キャブ本体３１に対するドア６１の回動の中心となる回動軸に略沿って、上下方向に延びている。ロッド２２０は、ドア６１の前縁と後縁とのうちドア６１の回動軸からより離れているドア６１の前縁の近傍に配置された部分を有している。上端支持部２４１と下端支持部２４２とは、前後方向において、ドア６１の前縁と後縁とのうちドア６１の前縁により近い位置で、ドア６１に固定されている。ロッド２２０は、キャブ本体３１に対するドア６１の回動の先端の近傍に設けられている。

【0047】

図３は、可動部材を支持する支持構造を示す分解斜視図である。図３には、図２に示すロッド２２０の一部、具体的にはロッド２２０の端部であるロッド端部２２１と、ロッド端部２２１を支持する支持構造としてのロッド支持部２４０とが図示されている。ロッド支持部２４０は、ロッド２２０の上端および下端を支持している。ロッド２２０の上端と下端とは両方とも、下向きに曲げられてＬ字状の形状を形成している。

【0048】

ロッド支持部２４０は、図３に示されるように、固定部材２４３を有している。固定部材２４３は、ロッド支持部２４０のうち、たとえば溶接によりドア６１の内面に固定されている部材である。固定部材２４３は、ドア６１に固定される固定部２４４と、ロッド２２０を保持する保持部２４５とを有している。固定部２４４と保持部２４５とは、各々平板状の形状を有している。固定部２４４と保持部２４５とは、略直交している。固定部２４４は、ドア６１の内面に固定されているので、ドア６１の内面に略平行に延びている。保持部２４５は、ドア６１の内面に対して略直交して延びている。固定部２４４と保持部２４５とは、それぞれの縁部分において接合されており、一体の構造物として形成されている。

【0049】

保持部２４５には、保持部２４５を厚み方向に貫通する貫通孔２４６が形成されている。貫通孔２４６は、平面視において円形状に形成されている。貫通孔２４６は、ロッド２２０を構成している丸棒の直径よりも大きい径を有している。図２に示すロッド２２０がロッド支持部２４０に支持されている状態で、ロッド端部２２１は、貫通孔２４６に上から挿通されている。

【0050】

ロッド支持部２４０は、トーションスプリング２４８を有している。トーションスプリング２４８は、保持部２４５の上面に載置されている。これにより、トーションスプリング２４８の取り付けが容易とされている。トーションスプリング２４８の自重が保持部２４５によって支持される構成であるため、トーションスプリング２４８の自重での落下が抑制されている。

【0051】

図２に示すロッド２２０がロッド支持部２４０に支持されている状態で、ロッド端部２２１は、トーションスプリング２４８を貫通している。トーションスプリング２４８は、ロッド２２０がドア６１から離れる方向にロッド２２０を付勢する付勢力を、ロッド２２０に対して作用する。トーションスプリング２４８の付勢力は、ホイールローダ１０の走行時のロッド２２０のバタつきを防止でき、かつ、ロッド２２０を小さな力で回動できるように、適切に調整されている。トーションスプリング２４８のアームの取り付け位置を変更することで付勢力を可変とする構成であってもよい。

【0052】

ロッド支持部２４０は、ベータピン２５２と、ワッシャ２５６とを有している。ベータピン２５２およびワッシャ２５６は、保持部２４５の下方に配置される。図２に示すロッド２２０がロッド支持部２４０に支持されている状態で、ロッド端部２２１の最先端部分にベータピン２５２およびワッシャ２５６が係合している。ベータピン２５２およびワッシャ２５６は、ロッド端部２２１が貫通孔２４６から抜けるのを防止する抜け止め機能を有している。

【0053】

ロッド２２０がロッド支持部２４０に支持されている状態で、ロッド２２０は、ロッド支持部２４０に対して相対回転可能である。上端支持部２４１と下端支持部２４２とは、各々の貫通孔２４６が同心となるように、上下に並んで配置されている。図２中に示す一点鎖線は、上端支持部２４１の貫通孔２４６と下端支持部２４２の貫通孔２４６とを通る直線を示す。当該直線は、上下方向に延びている。当該直線は、ドア６１に対するロッド２２０の相対回転移動の中心を示している。ロッド２２０は、ドア６１に対して相対回転移動可能である。ロッド２２０のドア６１に対する相対回転の中心は、ドア６１の回動中心をなすヒンジ軸とは異なっている。ロッド２２０は、ドア６１に対して相対移動可能に、ドア６１に取り付けられている。ロッド２２０は、実施形態における可動部材に相当する。

【0054】

図２に戻って、異物検知装置は、プレート２３０とセンサ２６０とをさらに有している。プレート２３０は、平板状の形状を有している。プレート２３０は、ロッド２２０に固定されており、ロッド２２０と一体の構造物を形成している。ロッド２２０がドア６１に対して相対移動するとき、プレート２３０もまたドア６１に対して相対移動する。プレート２３０は、ロッド２２０の長手方向の一部分のみにおいて、ロッド２２０に固定されている。

【0055】

センサ２６０は、ドア６１に取り付けられている。センサ２６０は、ロッド２２０とは別体として構成されている。図４は、可動部材がドア６１に対して相対的に停止している配置を示す部分断面図である。ドア６１は、キャブ本体３１に対してドア６１が閉じられた状態でキャブ３０の室内空間に向く内面６１Ａと、内面６１Ａの反対側の外面６１Ｂとを有している。外面６１Ｂは、キャブ本体３１に対してドア６１が閉じられた状態で、キャブ３０の外部の空間に向いている。

【0056】

センサ２６０は、ドア６１の内面６１Ａに固定されている。図２を併せて参照して、ロッド２２０は、ドア６１の内面６１Ａに回動可能に取り付けられている。センサ２６０は、図４に示されるように、ロッド２２０から離れて配置されている。

【0057】

センサ２６０は、ヘッド部２６１を有している。プレート２３０は、ヘッド部２６１に対向して配置されている。プレート２３０は、ドア６１の厚み方向（図４においては紙面上下方向）に見て、ヘッド部２６１と重なる位置に配置されている。

【0058】

図４に示されるように、実施形態のホイールローダ１０は、カバー２７０をさらに備えている。カバー２７０は、ドア６１の内面６１Ａに固定されている。カバー２７０は、ドア６１に対して相対移動不能に構成されている。カバー２７０は、板状の形状を有している。カバー２７０は、ドア６１の内面６１Ａとの間に間隔を空けて、内面６１Ａと平行に配置されている。

【0059】

カバー２７０は、少なくともプレート２３０とセンサ２６０とを覆っている。カバー２７０は、ドア６１の厚み方向に見て、プレート２３０およびセンサ２６０と重なって配置されている。ドア６１の厚み方向において、プレート２３０およびセンサ２６０は、ドア６１の内面６１Ａとカバー２７０との間に配置されている。

【0060】

図４に示されるロッド２２０は、カバー２７０に接触している。図３を参照して説明したように、ロッド２２０は、トーションスプリング２４８によってドア６１から離れる方向に付勢されている。カバー２７０は、ドア６１から離れる方向へのロッド２２０の移動を規制している。カバー２７０は、ロッド２２０の可動範囲を規定している。カバー２７０は、キャブ３０に搭乗しているオペレータにロッド２２０が近づき過ぎないように、キャブ３０の室内空間へのロッド２２０の突出量を制限している。

【0061】

ドア６１は、その上部に透明材料製の窓部を有し、その下部に非透明材料製の非窓部とを有している。プレート２３０は、非窓部に向いて配置されている。センサ２６０およびカバー２７０は、非窓部に取り付けられている。プレート２３０、センサ２６０およびカバー２７０は、ドア６１の下部に配置されている。プレート２３０、センサ２６０およびカバー２７０は、キャブ３０に搭乗したオペレータがキャブ３０の外部を見る視線と交差しない位置に、配置されている。

【0062】

図５は、可動部材がドア６１に対して相対移動した配置を示す部分断面図である。図２に示す一点鎖線を中心としてロッド２２０がドア６１に対して相対回転移動することにより、図５中の矢印に示されるように、ロッド２２０はドア６１に近づく方向に移動する。プレート２３０は、ロッド２２０に固定されているので、ロッド２２０とともにドア６１に近づく方向に移動する。プレート２３０は、センサ２６０のヘッド部２６１に係合して、ヘッド部２６１を移動させる。

【0063】

このヘッド部２６１の移動によって、センサ２６０が動作する。このようにしてセンサ２６０は、ロッド２２０のセンサ２６０に対する相対移動、具体的にはロッド２２０がセンサ２６０に近づく動作を検知し、これによってロッド２２０のドア６１に対する相対移動を検知する。

【0064】

センサ２６０は、たとえばリミットスイッチである。センサ２６０は、近接センサまたは圧力センサであってもよい。センサ２６０は、可動部材のドア６１に対する相対移動を検知できるものであれば、任意の種類のセンサであってもよい。

【0065】

［ドア６１の開閉装置のシステム構成］
図６は、実施形態における自動開閉装置の機能ブロックを説明する図である。図６に示されるように、実施形態のホイールローダ１０は、コントローラ２９０をさらに備えている。コントローラ２９０は、メモリ２９１を有している。メモリ２９１は、ドア６１の自動開閉装置における各種の動作を実行するためのプログラムを格納するとともに、必要なデータを記憶する領域として設けられている。コントローラ２９０は、メモリ２９１に格納されているプログラムに基づいて、ドア６１の自動開閉動作を制御するための各種処理を実行する。

【0066】

コントローラ２９０は、上述したセンサ２６０から、ロッド２２０のドア６１に対する相対移動の有無に関する検知信号の入力を受ける。コントローラ２９０は、操作部７０から、オペレータによるドア６１を開動作させるまたは閉動作させる操作の信号の入力を受ける。コントローラ２９０は、アクチュエータ９１に対して、ドア６１の開動作または閉動作を制御するための指令信号を出力する。

【0067】

［ドア６１の閉動作］
続いて、ドア６１の閉動作について説明する。図７は、ドア６１を自動で閉める動作を示すフローチャートである。

【0068】

まずステップＳ１において、ドア６１の閉指令を出力する。コントローラ２９０は、操作部７０から、オペレータがドア６１を閉動作させる操作を行なった信号の入力を受ける。操作部７０の信号の入力を受けたコントローラ２９０は、アクチュエータ９１に対して、ロッド９４の突き出し長さを小さくする指令信号を出力する。ロッド９４の長さを減少させる動作がドア６１に伝達されて、ドア６１に対して閉動作させる駆動力が伝達される。これによりドア６１は、ヒンジ部６２回りに回動して、閉位置へ向かって移動する。

【0069】

次にステップＳ２において、コントローラ２９０がセンサ２６０からの検知信号を受信したか否かの判断が行なわれる。

【0070】

上述した通り、ロッド２２０がセンサ２６０に近づく動きをしたときに、センサ２６０が動作する。つまり、ドア６１の閉動作の障害になるような異物がドア６１の移動軌跡上に存在し、その異物がロッド２２０に接触してロッド２２０を押圧することで、ロッド２２０がドア６１に対して相対移動して、センサ２６０が動作することになる。

【0071】

そこで、センサ２６０からの検知信号を受信したと判断された場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、ステップＳ３に進み、コントローラ２９０は、アクチュエータ９１に対して、ステップＳ１で出力したドア６１を閉動作させる指令信号とは異なる指令信号を送信する。コントローラ２９０は、アクチュエータ９１に対して、ドア６１を一時停止させる指令信号を出力する。より詳細には、コントローラ２９０は、アクチュエータ９１に対して、ロッド９４の動作を一時停止させる指令信号を出力する。

【0072】

ロッド９４の動作が停止することにより、ドア６１の閉動作が停止する。ドア６１が一時停止することにより、ロッド２２０に接触した異物がドア６１に挟み込まれる事態の発生を回避できる。

【0073】

ドア６１が一時停止する制御に替えて、ドア６１に反転動作させる制御としてもよい。コントローラ２９０は、アクチュエータ９１に対して、ロッド９４の突き出し長さを大きくする指令信号を出力し、これによりドア６１を反転させて開動作させる駆動力がドア６１に伝達されてもよい。

【0074】

続いてステップＳ４において、ドア６１の停止を解除する。コントローラ２９０は、アクチュエータ９１に対して、ロッド９４の突き出し長さを小さくする指令信号を再度出力する。これにより、ドア６１の閉動作が再開される。

【0075】

ステップＳ４の処理は、ステップＳ３でドア６１を一時停止してから所定時間が過ぎたことを検出することにより、実行されてもよい。または、オペレータが操作部７０を操作して、ドア６１を閉動作させる操作の信号をコントローラ２９０に再び入力することにより、ステップＳ４の処理が実行される制御としてもよい。

【0076】

次に、ステップＳ５において、ドア６１が閉位置に到達したか否かの判断が行なわれる。なおステップＳ２の判断において、センサ２６０からの検知信号を受信していないと判断された場合（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ３，Ｓ４の処理は行なわれず、ステップＳ２に続いてステップＳ５の判断が実行される。

【0077】

ドア６１が閉位置に未だ到達していないと判断された場合（ステップＳ５においてＮＯ）、ステップＳ２の判断に戻り、コントローラ２９０がセンサ２６０からの検知信号を受信したか否かの判断が再度行なわれる。ドア６１が閉位置に到達したと判断された場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、ドア６１の閉動作を停止して、処理を終了する（エンド）。

【0078】

［作用および効果］
次に、上述した実施形態の作用および効果について説明する。

【0079】

実施形態のキャブ３０は、図２に示されるように、ドア６１を開閉する駆動力を発生するアクチュエータ９１と、ドア６１に取り付けられ、ドア６１に対して相対移動可能なロッド２２０と、ロッド２２０とは別体としてドア６１に取り付けられたセンサ２６０とを備えている。センサ２６０は、図４，５に示されるように、ロッド２２０のセンサ２６０に対する相対移動を検知することにより、ロッド２２０のドア６１に対する相対移動を検知する。

【0080】

ロッド２２０とセンサ２６０とが別々にドア６１に取り付けられており、センサ２６０に対するロッド２２０の相対移動が、ドア６１に対するロッド２２０の相対移動として検知される。上述した特許文献１とは異なり、異物検知装置が弾性体を必要としない。そのため、弾性体が過酷環境下で劣化して異物検知装置の検知精度が低下することがない。したがって実施形態の異物検知装置は、過酷環境に対する耐久性が向上されている。

【0081】

異物がロッド２２０に接触すると、直ちにロッド２２０がドア６１に対して相対移動して、その相対移動がセンサ２６０によって検知される。上述した特許文献１に記載の構成では、弾性体が弾性変形するが電極は変形しない時間が存在するが、実施形態の異物検知装置は、異物がロッド２２０にぶつかった瞬間にセンサ２６０が動作する。したがって、異物検知装置の感度を向上することができる。

【0082】

図４に示されるように、センサ２６０は、ロッド２２０から離れて配置されている。これにより、ロッド２２０とセンサ２６０とが別々にドア６１に取り付けられる構成を、確実に実現することができる。この場合に、図５に示されるように、センサ２６０は、ロッド２２０がセンサ２６０に近づく動作を検知することにより、ロッド２２０のドア６１に対する相対移動を検知することができる。

【0083】

図１，２に示されるように、ロッド２２０は、ドア６１の回動中心から離れた位置でドア６１に取り付けられている。これにより、ドア６１の回動中心から離れた位置におけるドア６１の移動軌跡上の異物の存在を検知することができる。

【0084】

図２に示されるように、ロッド２２０は、ドア６１に対して相対回転移動可能である。このようにすれば、ドア６１に対するロッド２２０の相対回転移動を検知することにより、異物の存在を検知することができる。

【0085】

図２に示されるように、ロッド２２０のドア６１に対する相対回転の中心は、ドア６１の回転中心と異なっている。このようにすれば、ロッド２２０をドア６１の任意の位置に配置することが可能となり、ロッド２２０の設計の自由度を向上することができる。

【0086】

図２に示されるように、ロッド２２０は、ドア６１の内面６１Ａに取り付けられている。これにより、ドア６１の閉動作中に、ドア６１の移動軌跡上の異物の存在を検知することができる。

【0087】

またロッド２２０は、金属材料で形成されている。ロッド２２０がゴムまたは軟質の合成樹脂材などの弾性材を必要としないので、異物検知装置の耐久性を向上することができる。

【0088】

図６，７に示されるように、ドア６１の開閉動作を制御するコントローラ２９０は、ドア６１の閉動作中にセンサ２６０がロッド２２０のドア６１に対する相対移動を検知すると、アクチュエータ９１にドア６１を閉動作させる信号とは異なる指令信号を送信する。異物の存在が検知されたときにドア６１の閉動作を一時的に中断することにより、異物の挟み込みを回避することができる。

【0089】

図７に示されるように、コントローラ２９０は、ドア６１の閉動作中にセンサ２６０がロッド２２０のドア６１に対する相対移動を検知すると、アクチュエータ９１にドア６１を停止させる指令信号を送信する。異物の存在が検知されたときにドア６１を一時停止させることにより、異物の挟み込みを確実に回避することができる。

【0090】

実施形態の説明においては、ドア６１に対して相対移動可能な可動部材の一例として、丸棒が折り曲げられた形状のロッド２２０について説明した。可動部材は、ヒンジを介してドア６１に回動可能に取り付けられた板状の部材であってもよい。また、可動部材のドア６１に対する相対回転をセンサ２６０で検出する例に限られず、たとえば金属製のワイヤーが可動部材として適用され、ワイヤーへの異物の接触時にワイヤーの変形を検出する構成としてもよい。

【0091】

また、実施形態においては、ドア６１の内面６１Ａに可動部材およびセンサが取り付けられている例について説明した。ドア６１の内面６１Ａに替えて、またはこれに加えて、ドア６１の外面６１Ｂにも同じ構成の可動部材およびセンサが取り付けられてもよい。このようにすれば、ドア６１の開動作時にドア６１の移動軌跡上の異物を検出することができ、ドア６１とキャブ３０の左側面３４との間の異物の挟み込みを抑制することができる。

【0092】

図８は、ドア６１の外側に取り付けられた可動部材およびセンサ２６０を模式的に示す斜視図である。図８では、ドア６１の外面６１Ｂに、板状部材３２０が支持部３４０を中心としてドア６１に対して相対回転可能に取り付けられている。図８中に示す上下方向に延びる一点鎖線は、ドア６１に対する板状部材３２０の相対回転移動の中心を示している。図８に示す例においては、板状部材３２０が可動部材に相当する。

【0093】

ドア６１の外面６１Ｂに可動部材を取り付ける場合、可動部材へ異物が接触する頻度がより高いことが想定され、また可動部材が高温環境、酸環境またはアルカリ環境などの環境の影響を直接受けることになる。そのため、硬質材料製の可動部材が用いられる実施形態の構成が、好適に適用され得る。

【0094】

実施形態においては、アクチュエータ９１、ロッド２２０およびセンサ２６０を備えているキャブ３０、およびそのキャブ３０を備えているホイールローダ１０について説明した。本実施形態の技術思想は、手動式で開閉可能なドアを備えている作業機械のキャブに後付けされて手動式のドアを自動化する、後付キットに適用されてもよい。この後付キットは、ドアを開閉する駆動力を発生するアクチュエータと、ドアに対して相対移動可能にドアに取り付けられるように構成された可動部材と、可動部材とは別体としてドアに取り付けられるように構成され、可動部材のセンサに対する相対移動を検知することにより可動部材のドアに対する相対移動を検知するセンサと、を備える構成としてもよい。

【0095】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0096】

１０ ホイールローダ、１６ 作業機、３０ キャブ、３１ キャブ本体、３４ 左側面、３７ 床面、３９ 搭乗口、４０ ブラケット部、６１ ドア、６１Ａ 内面、６１Ｂ 外面、６２ ヒンジ部、７０ 操作部、９１ アクチュエータ、２２０ ロッド、２２１ ロッド端部、２３０ プレート、２４０ ロッド支持部、２４１ 上端支持部、２４２ 下端支持部、２４３ 固定部材、２４４ 固定部、２４５ 保持部、 ２４６ 貫通孔、２４８ トーションスプリング、２５２ ベータピン、２５６ ワッシャ、２６０ センサ、２６１ ヘッド部、２７０ カバー、２９０ コントローラ、２９１ メモリ、３２０ 板状部材、３４０ 支持部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】