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(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】2022-10-31
(45)【発行日】2022-11-09
(54)【発明の名称】接触式センサユニット
(51)【国際特許分類】
H01H 36/00 20060101AFI20221101BHJP
【ＦＩ】
H01H36/00 F
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020014589
(22)【出願日】2020-01-31
(65)【公開番号】P2021121989
(43)【公開日】2021-08-26
【審査請求日】2021-10-07
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）展示日：令和１年１０月９日 展示会名：日経 ｘＴＥＣＨ ＥＸＰＯ ２０１９ 開催場所：東京国際展示場 （２）掲載日：令和１年１０月８日 掲載アドレス：ｈｔｔｐｓ：／／ｔｏｍｏｒｏｂｏ－ｌａｂ．ｃｏｍ／ その他２件
(73)【特許権者】
【識別番号】513192742
【氏名又は名称】建ロボテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002343
【氏名又は名称】弁理士法人 東和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】眞部 達也
(72)【発明者】
【氏名】河上 浩三
(72)【発明者】
【氏名】井上 治久
【審査官】関 信之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１７５５３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０５３７７７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｈ ３６／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
保護対象に取り付けられて障害物との接触を検知する接触式センサユニットであって、前記保護対象に取り付けられる直線状のベース剛体と、
該ベース剛体の両端域に移動自在にそれぞれ取り付けられているシャフトと、
該シャフトに取り付けて前記保護対象から遠ざかる方向かつ斜めに向けて張り出しているアーチ状の接触子と、
前記ベース剛体の両端域に設けられて前記接触子の後方への移動及び外方への広がりにそれぞれ伴う前記シャフトの前方への移動及び斜め前方への移動を検出して検出信号を発信する検出子とを有していることを特徴とする接触式センサユニット。
【請求項2】
前記接触子が、弾性を有する部材からなることを特徴とする請求項１に記載の接触式センサユニット。
【請求項3】
前記シャフトの可動域を規制する接触子規制部材が、前記ベース剛体の両端域に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接触式センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、保護対象に取り付けられて障害物との接触を検知する接触式センサユニットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、保護対象である車体が障害物に接触することを検知するためのバンパとして、中空筒状の可動体と、この可動体の内面に突設された作動体と、この作動体と対向し、可動体のスライドにより作動体が接触して作動するスイッチと、このスイッチからの入力により警報が発報される警報器とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】実全昭６２－１３９８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載のバンパは、検知範囲が可動体の外表面のみであるため、接触検知エリアを広げるにはバンパ自体を大きくせざるを得ないという問題がある。
また、特許文献１に記載されたようなバンパにおいて検知範囲を広げようとすると、可動体が大型化して可動体自体の重量が増加するため、可動体がスライドしにくくなり、可動体が検知できる最小荷重量が大きくなってしまうという問題も生じる。
さらに、特許文献１に記載のバンパは、保護対象に直接取り付けられるため、バンパが障害物と接触した際に、障害物が保護対象に接触してしまうおそれがある。
また、特許文献１に記載されたようなバンパにおいて検知範囲を広げようとすると、可動体が大型化して可動体自体の重量が増加するため、可動体がスライドしにくくなり、可動体が検知できる最小荷重量が大きくなってしまうという問題も生じる。
さらに、特許文献１に記載のバンパは、保護対象に直接取り付けられるため、バンパが障害物と接触した際に、障害物が保護対象に接触してしまうおそれがある。
【0005】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、本発明の目的は、検知範囲を広範囲にしつつ小さな荷重も検知可能であり、保護対象への接触を防ぐ接触式センサユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１に係る発明は、保護対象に取り付けられて障害物との接触を検知する接触式センサユニットであって、前記保護対象に取り付けられる直線状のベース剛体と、該ベース剛体の両端域に移動自在にそれぞれ取り付けられているシャフトと、該シャフトに取り付けて前記保護対象から遠ざかる方向かつ斜めに向けて張り出しているアーチ状の接触子と、前記ベース剛体の両端域に設けられて前記接触子の後方への移動及び外方への広がりにそれぞれ伴う前記シャフトの前方への移動及び斜め前方への移動を検出して検出信号を発信する検出子とを有していることにより、前述した課題を解決するものである。
【0007】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された接触式センサユニットの構成に加えて、前記接触子が、弾性を有する部材からなることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【0008】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された接触式センサユニットの構成に加えて、前記シャフトの可動域を規制する接触子規制部材が、前記ベース剛体の両端域に設けられていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【0009】
請求項１に係る発明の接触式センサユニットによれば、ベース剛体の両端域に移動自在にそれぞれ取り付けられているシャフトと、このシャフトに取り付けて保護対象から遠ざかる方向かつ斜めに向けて張り出しているアーチ状の接触子と、ベース剛体の両端域に設けられて接触子の後方への移動及び外方への広がりにそれぞれ伴うシャフトの前方への移動及び斜め前方への移動を検出して検出信号を発信する検出子とを有していることにより、接触子が正面から接触した場合に加えて、接触子が上方又は側方で障害物に接触した場合であっても接触子の傾動変位をシャフトの移動を介して検出するため、単一の部材で接触検知エリアを広範囲にすることができるだけでなく、接触子を大型化しなくとも広範囲の接触が検知可能となるため、接触子を小型化でき、小さな荷重が検知しやすくなる。
さらに、接触子がアーチ状であることにより、接触子と保護対象との間に間隔が形成されるため、障害物が保護対象へ接触することを防ぐことができる。
さらに、接触子がアーチ状であることにより、接触子と保護対象との間に間隔が形成されるため、障害物が保護対象へ接触することを防ぐことができる。
【0010】
請求項２に係る発明の接触式センサユニットによれば、請求項１に係る発明の接触式センサユニットが奏する効果に加えて、接触子が、弾性を有する部材からなることにより、接触子が障害物に接触した際の衝撃が吸収されるため、保護対象に接触時の衝撃を伝わりにくくすることができると同時に障害物への衝撃を緩和できる。
また、接触状態が解除されると接触子の弾性変形により元の状態に戻るため、接触式センサユニットを連続して使用することができる。
また、接触状態が解除されると接触子の弾性変形により元の状態に戻るため、接触式センサユニットを連続して使用することができる。
【0011】
請求項３に係る発明の接触式センサユニットによれば、請求項１または請求項２に係る発明の接触式センサユニットが奏する効果に加えて、シャフトの可動域を規制する接触子規制部材が、ベース剛体の両端域に設けられていることにより、接触子が自重により下方に傾動しようとしても、接触子規制部材がシャフトの可動域を制限するため、検出子が接触子の自重による傾動を誤って検知してしまうことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第１実施例である接触式センサユニットの斜視図。
【図3A】センサユニット本体の基材の左側斜視図。
【図3B】センサユニット本体の基材の右側斜視図。
【図4】接触子規制部材の平面図。
【図8A】接触式センサユニットの要部を拡大した右側面図。
【図8B】シャフトの挙動を示す部分を拡大した断面図。
【図9A】接触式センサユニットの正面図。
【図9B】シャフトの挙動を示す部分を拡大した断面図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明は、保護対象に取り付けられて障害物との接触を検知する接触式センサユニットであって、保護対象に取り付けられる直線状のベース剛体と、このベース剛体の両端域に移動自在にそれぞれ取り付けられているシャフトと、このシャフトに取り付けて保護対象から遠ざかる方向かつ斜めに向けて張り出しているアーチ状の接触子と、ベース剛体の両端域に設けられて接触子の後方への移動及び外方への広がりにそれぞれ伴うシャフトの前方への移動及び斜め前方への移動を検出して検出信号を発信する検出子とを有しており、検知範囲を広範囲にしつつ小さな荷重も検知可能であり、保護対象への接触を防ぐものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。
【0014】
例えば、本発明の接触式センサユニットの保護対象は、鉄筋結束機（例えば、マックス株式会社製の「ＲＢ－４４０Ｔ」）を搭載する自動結束ロボットのような自走式作業ロボット、ミニユンボなどの小型重機又はコンクリートカッター若しくはローラーなどの小型建設機械であってもよい。
【実施例】
【0015】
＜１．本発明の実施例である接触式センサユニットの概要＞
以下、図１乃至図７に基づいて、本発明の一実施例である接触式センサユニット１００の概要を説明する。
図１は本発明の第１実施例である接触式センサユニットの斜視図であり、図２は図１の要部拡大図であり、図３Ａはセンサユニット本体の基材の左側斜視図であり、図３Ｂはセンサユニット本体の基材の右側斜視図であり、図４は接触子規制部材の平面図であり、図５Ａは図１に示すセンサユニット本体の側面図であり、図５Ｂは図１に示すセンサユニット本体を図５ＡのＶＢから見た図であり、図６は図５ＢのＶＩ－ＶＩ線から見たセンサユニット本体の断面図であり、図７は図５ＡのＶＩＩ－ＶＩＩ線から見たセンサユニット本体の要部断面図である。
なお、図２、図５Ａ、図５Ｂおよび図７では、説明の都合上、接触式センサユニットからユニットカバー１３２を取り外している。
以下、図１乃至図７に基づいて、本発明の一実施例である接触式センサユニット１００の概要を説明する。
図１は本発明の第１実施例である接触式センサユニットの斜視図であり、図２は図１の要部拡大図であり、図３Ａはセンサユニット本体の基材の左側斜視図であり、図３Ｂはセンサユニット本体の基材の右側斜視図であり、図４は接触子規制部材の平面図であり、図５Ａは図１に示すセンサユニット本体の側面図であり、図５Ｂは図１に示すセンサユニット本体を図５ＡのＶＢから見た図であり、図６は図５ＢのＶＩ－ＶＩ線から見たセンサユニット本体の断面図であり、図７は図５ＡのＶＩＩ－ＶＩＩ線から見たセンサユニット本体の要部断面図である。
なお、図２、図５Ａ、図５Ｂおよび図７では、説明の都合上、接触式センサユニットからユニットカバー１３２を取り外している。
【0016】
本発明の実施例である接触式センサユニット１００は、保護対象である走行体（例えば、自走式作業ロボット）に取り付けられて障害物との接触を検知するものである。
そして、この接触式センサユニット１００は、図１に示すように、走行体（不図示）に取り付けられる直線状のベース剛体１１０と、走行体から遠ざかる方向かつ斜め上方に向けて張り出しているアーチ状の接触子１２０と、ベース剛体１１０の両端に設けられたセンサユニット本体１３０とを備えている。
そして、この接触式センサユニット１００は、図１に示すように、走行体（不図示）に取り付けられる直線状のベース剛体１１０と、走行体から遠ざかる方向かつ斜め上方に向けて張り出しているアーチ状の接触子１２０と、ベース剛体１１０の両端に設けられたセンサユニット本体１３０とを備えている。
【0017】
＜１．１．ベース剛体＞
ベース剛体１１０は、一直線上に伸びる直線状の中空の角棒材である。
そして、図１に示すように、ベース剛体１１０の左右方向の中心には、前後方向に伸びる貫通穴１１１が形成されている。
この貫通穴にボルト（不図示）を挿入して、走行体に設けられた取付穴にボルトを螺合させることで、接触式センサユニット１００は走行体に固定される。
ベース剛体１１０は、一直線上に伸びる直線状の中空の角棒材である。
そして、図１に示すように、ベース剛体１１０の左右方向の中心には、前後方向に伸びる貫通穴１１１が形成されている。
この貫通穴にボルト（不図示）を挿入して、走行体に設けられた取付穴にボルトを螺合させることで、接触式センサユニット１００は走行体に固定される。
【0018】
＜１．２．接触子＞
接触子１２０は、合成樹脂（例えば、ウレタン又はＰＴＦＥ）製の弾性を有するチューブからなる。
接触子１２０は、センサユニット本体１３０と接続されている。
すなわち、接触子１２０は、ベース剛体１１０の両端域に取り付けられている。
接触子１２０は、合成樹脂（例えば、ウレタン又はＰＴＦＥ）製の弾性を有するチューブからなる。
接触子１２０は、センサユニット本体１３０と接続されている。
すなわち、接触子１２０は、ベース剛体１１０の両端域に取り付けられている。
【0019】
＜１．３．センサユニット本体＞
センサユニット本体１３０は、図１に示すように、ベース剛体１１０に取り付けられる基材１３１と、この基材１３１に取り付けられた各種部材を保護するユニットカバー１３２とを有している。
また、センサユニット本体１３０の基材１３１は、図２に示すように、検出子１３３と、接触子規制部材１３４とが取り付けられている。
センサユニット本体１３０は、さらに、図２に示すように、基材１３１および接触子規制部材１３４に挿通されるシャフト１３５と、基材１３１と接触子規制部材１３４との間に設けられてシャフト１３５が挿入される環状部材１３６と、接触子規制部材１３４と環状部材１３６との間に設けられてシャフト１３５が挿入されるスプリング１３７とを更に有している。
センサユニット本体１３０は、図１に示すように、ベース剛体１１０に取り付けられる基材１３１と、この基材１３１に取り付けられた各種部材を保護するユニットカバー１３２とを有している。
また、センサユニット本体１３０の基材１３１は、図２に示すように、検出子１３３と、接触子規制部材１３４とが取り付けられている。
センサユニット本体１３０は、さらに、図２に示すように、基材１３１および接触子規制部材１３４に挿通されるシャフト１３５と、基材１３１と接触子規制部材１３４との間に設けられてシャフト１３５が挿入される環状部材１３６と、接触子規制部材１３４と環状部材１３６との間に設けられてシャフト１３５が挿入されるスプリング１３７とを更に有している。
【0020】
センサユニット本体１３０は、ベース剛体１１０の左端と右端とにそれぞれ設けられているが、ベース剛体１１０の左端に取り付けられたセンサユニット本体１３０とベース剛体１１０の右端に取り付けられたセンサユニット本体１３０とはベース剛体１１０の左右方向の中心に対して対称である。
そこで、以下、右側のセンサユニット本体１３０でセンサユニット本体１３０の構造を詳細に説明する。
そこで、以下、右側のセンサユニット本体１３０でセンサユニット本体１３０の構造を詳細に説明する。
【0021】
＜１．３．１．基材＞
基材１３１は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ベース剛体１１０の底面１１２（図１参照）と対向する底板１３１ａと、ベース剛体１１０の上面１１３（図１参照）と対向する上板１３１ｂと、接触子規制部材１３４が取り付けられる規制部材取付板１３１ｃと、シャフト１３５が挿通されるシャフト挿通板１３１ｄと、後述する検出子１３３が取り付けられ検出子取付板１３１ｅとから形成されている。
基材１３１は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ベース剛体１１０の底面１１２（図１参照）と対向する底板１３１ａと、ベース剛体１１０の上面１１３（図１参照）と対向する上板１３１ｂと、接触子規制部材１３４が取り付けられる規制部材取付板１３１ｃと、シャフト１３５が挿通されるシャフト挿通板１３１ｄと、後述する検出子１３３が取り付けられ検出子取付板１３１ｅとから形成されている。
【0022】
底板１３１ａには、貫通孔１３１ａａが前後方向に二つ形成されている。
この貫通孔１３１ａａには、ベース剛体１１０の底面１１２に形成されたネジ孔（不図示）に螺合する取付ボルトＢ（図１、図２参照）が挿通されている。
取付ボルトＢにより、基材１３１の底板１３１ａがベース剛体１１０に固定される。
この貫通孔１３１ａａには、ベース剛体１１０の底面１１２に形成されたネジ孔（不図示）に螺合する取付ボルトＢ（図１、図２参照）が挿通されている。
取付ボルトＢにより、基材１３１の底板１３１ａがベース剛体１１０に固定される。
【0023】
上板１３１ｂは左側面視において水平部分と鉛直部分とからなる部材であり、水平部分には、底板１３１ａと同様に、貫通孔１３１ｂａが前後方向に二つ形成されている。
この貫通孔１３１ｂａには、ベース剛体１１０の上面１１３に形成されたネジ孔（不図示）に螺合する取付ボルトＢ（図１参照）が挿通されている。
取付ボルトＢにより、基材１３１の上板１３１ｂがベース剛体１１０に固定される。
この貫通孔１３１ｂａには、ベース剛体１１０の上面１１３に形成されたネジ孔（不図示）に螺合する取付ボルトＢ（図１参照）が挿通されている。
取付ボルトＢにより、基材１３１の上板１３１ｂがベース剛体１１０に固定される。
【0024】
規制部材取付板１３１ｃは、底板１３１ａから垂直に立ち上がった板材であり、前端側は前方から後方に向かって上り傾斜となっており、後端側は前方から後方に向かって下り傾斜となっている。
また、規制部材取付板１３１ｃには、規制部材固定ボルトＢＦ（図１参照）が挿通自在な複数（本実施形態では６つ）の貫通孔１３１ｃａが形成されている。
この貫通孔１３１ｃａは、規制部材取付板１３１ｃの前端側および後端側の傾斜方向とほぼ平行に配置されている。
また、規制部材取付板１３１ｃには、規制部材固定ボルトＢＦ（図１参照）が挿通自在な複数（本実施形態では６つ）の貫通孔１３１ｃａが形成されている。
この貫通孔１３１ｃａは、規制部材取付板１３１ｃの前端側および後端側の傾斜方向とほぼ平行に配置されている。
【0025】
シャフト挿通板１３１ｄは、規制部材取付板１３１ｃの前端側の上り傾斜とほぼ平行なシャフト挿入部分１３１ｄａと、規制部材取付板１３１ｃの後端側の下り傾斜とほぼ平行であると共に規制部材取付板１３１ｃと接続される接続部分１３１ｄｂとから形成されている。
シャフト挿入部分１３１ｄａは、平板状の部分であり、その中心にはシャフト挿入孔１３１ｄｃが形成されている。
接続部分１３１ｄｂは、規制部材取付板１３１ｃとの成す角が約９０度となっており、長手方向中央には固定ねじ取付穴１３１ｄｂ１が形成されている。
シャフト挿入部分１３１ｄａは、平板状の部分であり、その中心にはシャフト挿入孔１３１ｄｃが形成されている。
接続部分１３１ｄｂは、規制部材取付板１３１ｃとの成す角が約９０度となっており、長手方向中央には固定ねじ取付穴１３１ｄｂ１が形成されている。
【0026】
検出子取付板１３１ｅは、図３Ｂに示すようにｍシャフト挿通板１３１ｄの接続部分１３１ｄｂの右端に接続され、シャフト挿通板１３１ｄの接続部分１３１ｄｂよりも前方かつ下方に傾いている。
また、検出子取付板１３１ｅの下方には検出子１３３を固定するためのセンサ固定ボルトＢＳ（図２参照）が螺合されるネジ孔１３１ｅａが形成されている。
また、検出子取付板１３１ｅの下方には検出子１３３を固定するためのセンサ固定ボルトＢＳ（図２参照）が螺合されるネジ孔１３１ｅａが形成されている。
【0027】
＜１．３．２．その他の部材＞
ユニットカバー１３２は、略Ｃ字状の部材であり、カバー固定ねじＳ（図１、図６参照）により、シャフト挿通板１３１ｄの接続部分１３１ｄｂに形成された固定ねじ取付穴１３１ｄｂ１及び接触子規制部材１３４に固定される。
ユニットカバー１３２は、略Ｃ字状の部材であり、カバー固定ねじＳ（図１、図６参照）により、シャフト挿通板１３１ｄの接続部分１３１ｄｂに形成された固定ねじ取付穴１３１ｄｂ１及び接触子規制部材１３４に固定される。
【0028】
検出子１３３は、例えば渦電流式の磁気センサであり、検出子取付板１３１ｅに固定されている。
したがって、検出子１３３は、ベース剛体１１０の両端域に設けられている。
したがって、検出子１３３は、ベース剛体１１０の両端域に設けられている。
【0029】
この検出子１３３は、センサヘッド１３３ａとドライバ（不図示）とにより構成されており、保護対象と電気的に接続されていてもよい。
センサヘッド１３３ａは、接近したシャフト１３５に向けて高周波磁束を発生可能であり、センサヘッドにシャフト１３５が近づくと、渦電流損が大きくなって発振振幅が小さくなる。
検出子１３３は、この発振振幅を整流して、シャフト１３５までの距離を直流電圧の変化で検出している。
すなわち、検出子１３３は、シャフト１３５の距離を検出することで、接触子１２０の傾動変位を検出しており、検出子１３３が接触子１２０の傾動変位を検出した場合には検出信号を発信する。
センサヘッド１３３ａは、接近したシャフト１３５に向けて高周波磁束を発生可能であり、センサヘッドにシャフト１３５が近づくと、渦電流損が大きくなって発振振幅が小さくなる。
検出子１３３は、この発振振幅を整流して、シャフト１３５までの距離を直流電圧の変化で検出している。
すなわち、検出子１３３は、シャフト１３５の距離を検出することで、接触子１２０の傾動変位を検出しており、検出子１３３が接触子１２０の傾動変位を検出した場合には検出信号を発信する。
【0030】
接触子規制部材１３４は、板状の部材であり、図４に示すように、右後方側が一部切りかかれている。
接触子規制部材１３４は、ほぼ中央には扇形状のシャフト挿入孔１３４ａが形成されている。
このシャフト挿入孔１３４ａの周囲にはスプリング１３７が当接するスプリング当接凹部１３４ｂが形成されている。
接触子規制部材１３４の前方の側面には、カバー固定ねじＳと螺合すると共にシャフト挿入孔１３４ａと連通する固定ねじ取付孔１３４ｃが形成されている。
接触子規制部材１３４の左方の側面には、規制部材固定ボルトＢＦ（図１参照）と螺合する固定ボルト取付穴１３４ｄが形成されている。
接触子規制部材１３４の右後方の側面１３４ｅには、シャフト挿入孔１３４ａ内におけるシャフト１３５の可動範囲を調整する調整ねじＡＳ（図７参照）と螺合すると共にシャフト挿入孔１３４ａと連通する調整ねじ取付孔１３４ｆが形成されている。
接触子規制部材１３４は、ほぼ中央には扇形状のシャフト挿入孔１３４ａが形成されている。
このシャフト挿入孔１３４ａの周囲にはスプリング１３７が当接するスプリング当接凹部１３４ｂが形成されている。
接触子規制部材１３４の前方の側面には、カバー固定ねじＳと螺合すると共にシャフト挿入孔１３４ａと連通する固定ねじ取付孔１３４ｃが形成されている。
接触子規制部材１３４の左方の側面には、規制部材固定ボルトＢＦ（図１参照）と螺合する固定ボルト取付穴１３４ｄが形成されている。
接触子規制部材１３４の右後方の側面１３４ｅには、シャフト挿入孔１３４ａ内におけるシャフト１３５の可動範囲を調整する調整ねじＡＳ（図７参照）と螺合すると共にシャフト挿入孔１３４ａと連通する調整ねじ取付孔１３４ｆが形成されている。
【0031】
シャフト１３５は、金属製の丸棒状の部材であり、図６等に示すように、一端が抜き挿し自在に接触子１２０に挿入されている。
また、このシャフト１３５の直径は、シャフト挿通板１３１ｄのシャフト挿入孔１３１ｄｃの直径より小さい。
したがって、図６に示すように、シャフト１３５とシャフト挿入孔１３１ｄｃとの間には隙間Ｃが形成されている。
また、このシャフト１３５の直径は、シャフト挿通板１３１ｄのシャフト挿入孔１３１ｄｃの直径より小さい。
したがって、図６に示すように、シャフト１３５とシャフト挿入孔１３１ｄｃとの間には隙間Ｃが形成されている。
【0032】
さらに、シャフト１３５の直径は、図７に示すように、接触子規制部材１３４のシャフト挿入孔１３４ａより小さくなっている。
したがって、シャフト１３５は、シャフト挿入孔１３４ａ内のみを移動自在となっている。
すなわち、シャフト挿入孔１３４ａによりシャフト１３５（および接触子１２０）の可動域が制限されるため、接触子規制部材１３４は接触子１２０の可動域を制限している。
したがって、シャフト１３５は、シャフト挿入孔１３４ａ内のみを移動自在となっている。
すなわち、シャフト挿入孔１３４ａによりシャフト１３５（および接触子１２０）の可動域が制限されるため、接触子規制部材１３４は接触子１２０の可動域を制限している。
【0033】
また、図７に示すように、接触式センサユニット１００が走行体に取り付けられた状態（すなわち、接触子１２０に障害物が接触していない状態）において、シャフト１３５は接触子規制部材１３４のシャフト挿入孔１３４ａの後端側と当接している。
これにより、シャフト１３５および接触子１２０の姿勢が維持されている。
これにより、シャフト１３５および接触子１２０の姿勢が維持されている。
【0034】
環状部材１３６はＣ字状の部材であり、その拡開部分には締め付けボルトＢ１（図２参照）が挿通されている。
環状部材１３６にシャフト１３５を挿入し、締め付けボルトＢ１を締め付けることで、環状部材１３６がシャフト１３５に固定される。
環状部材１３６にシャフト１３５を挿入し、締め付けボルトＢ１を締め付けることで、環状部材１３６がシャフト１３５に固定される。
【0035】
スプリング１３７は接触子規制部材１３４と環状部材１３６との間に設けられているが、接触子規制部材１３４が基材１３１に固定されていることから、スプリング１３７は環状部材１３６を基材１３１のシャフト挿入部分１３１ｄａ側に押し当てている。
このスプリング１３７の押し当てによっても、シャフト１３５および接触子１２０の姿勢が維持されている。
したがって、検出子１３３とシャフト１３５との間が維持され、検出子１３３による誤検知を減らすことができる。
このスプリング１３７の押し当てによっても、シャフト１３５および接触子１２０の姿勢が維持されている。
したがって、検出子１３３とシャフト１３５との間が維持され、検出子１３３による誤検知を減らすことができる。
【0036】
＜２．接触検知＞
次に、図１、図８Ａ乃至図９Ｂに基づいて、接触式センサユニット１００による接触検知について説明する。
図８Ａは接触式センサユニットの要部を拡大した右側面図であり、図８Ｂはシャフトの挙動を示す部分を拡大した断面図であり、図９Ａは接触式センサユニットの正面図であり、図９Ｂはシャフトの挙動を示す部分を拡大した断面図である。
次に、図１、図８Ａ乃至図９Ｂに基づいて、接触式センサユニット１００による接触検知について説明する。
図８Ａは接触式センサユニットの要部を拡大した右側面図であり、図８Ｂはシャフトの挙動を示す部分を拡大した断面図であり、図９Ａは接触式センサユニットの正面図であり、図９Ｂはシャフトの挙動を示す部分を拡大した断面図である。
【0037】
【0038】
接触子１２０が障害物と接触した際、図８Ａに示すように、後方への力Ｆ１が接触子１２０に加わったとする。
この力Ｆ１により、接触子１２０（およびシャフト１３５）は自身の弾性により撓みつつも後方に向かって移動し、シャフト１３５がシャフト挿通板１３１ｄのシャフト挿入孔１３１ｄａ１の後端部に当接する。
さらに力Ｆ１が接触子１２０に加わると、当接点を支点Ｆとして、接触子１２０およびシャフト１３５が図８Ａに示すように時計回りに回動する。
このとき、図８Ｂに示すように、シャフト１３５がシャフト挿入孔１３４ａ内を前方に移動する。
このシャフト１３５の前方への移動により、シャフト１３５と検出子１３３のセンサヘッド１３３ａとの距離が距離ｄ１から距離ｄ２に変化する。
したがって検出子１３３は、センサヘッド１３３ａとシャフト１３５との間の距離が変化したことを検知して、その旨を保護対象に伝達する。
この力Ｆ１により、接触子１２０（およびシャフト１３５）は自身の弾性により撓みつつも後方に向かって移動し、シャフト１３５がシャフト挿通板１３１ｄのシャフト挿入孔１３１ｄａ１の後端部に当接する。
さらに力Ｆ１が接触子１２０に加わると、当接点を支点Ｆとして、接触子１２０およびシャフト１３５が図８Ａに示すように時計回りに回動する。
このとき、図８Ｂに示すように、シャフト１３５がシャフト挿入孔１３４ａ内を前方に移動する。
このシャフト１３５の前方への移動により、シャフト１３５と検出子１３３のセンサヘッド１３３ａとの距離が距離ｄ１から距離ｄ２に変化する。
したがって検出子１３３は、センサヘッド１３３ａとシャフト１３５との間の距離が変化したことを検知して、その旨を保護対象に伝達する。
【0039】
＜２．２．接触子の張り出し方向からの接触＞
次に、図１、図９Ａおよび図９Ｂに基づいて、接触式センサユニット１００が接触子１２０の張り出し方向からの接触を検知する場合の接触検知メカニズムについて説明する。
次に、図１、図９Ａおよび図９Ｂに基づいて、接触式センサユニット１００が接触子１２０の張り出し方向からの接触を検知する場合の接触検知メカニズムについて説明する。
【0040】
接触子１２０が障害物と接触した際、図１および図９Ａに示すように、接触子１２０の張り出し方向において保護対象に向かう力Ｆ２が接触子１２０に加わったとする。
この力Ｆ２により、接触子１２０が自身の弾性により撓んで接触子１２０が外方（左方および右方）に広がる。
この接触子１２０の広がりにより、接触子１２０（およびシャフト１３５）は外方に向かって移動し、シャフト１３５がシャフト挿通板１３１ｄのシャフト挿入孔１３１ｄａ１の左端部または右端部に当接する。
さらに力Ｆ２が接触子１２０に加わると、当接点を支点Ｆとして、接触子１２０およびシャフト１３５が互いに接近する方向に回動する。
このとき、図９Ｂに示すように、シャフト１３５がシャフト挿入孔１３４ａ内を斜め前方に移動する。
このシャフト１３５の斜め前方への移動により、シャフト１３５と検出子１３３のセンサヘッド１３３ａとの距離が距離ｄ１から距離ｄ３に変化する。
したがって検出子１３３は、センサヘッド１３３ａとシャフト１３５との間の距離が変化したことを検知して、その旨を保護対象に伝達する。
この力Ｆ２により、接触子１２０が自身の弾性により撓んで接触子１２０が外方（左方および右方）に広がる。
この接触子１２０の広がりにより、接触子１２０（およびシャフト１３５）は外方に向かって移動し、シャフト１３５がシャフト挿通板１３１ｄのシャフト挿入孔１３１ｄａ１の左端部または右端部に当接する。
さらに力Ｆ２が接触子１２０に加わると、当接点を支点Ｆとして、接触子１２０およびシャフト１３５が互いに接近する方向に回動する。
このとき、図９Ｂに示すように、シャフト１３５がシャフト挿入孔１３４ａ内を斜め前方に移動する。
このシャフト１３５の斜め前方への移動により、シャフト１３５と検出子１３３のセンサヘッド１３３ａとの距離が距離ｄ１から距離ｄ３に変化する。
したがって検出子１３３は、センサヘッド１３３ａとシャフト１３５との間の距離が変化したことを検知して、その旨を保護対象に伝達する。
【0041】
以上、接触式センサユニット１００が接触子１２０の張り出し方向からの接触を検知する場合を説明したが、接触式センサユニット１００が側方からの接触を検知する場合についても接触子１２０が外方（左方および右方）に倒れるため、同様の接触検知メカニズムとなる。
【0042】
＜３．本実施例の作用効果＞
上述した本実施例である接触式センサユニット１００によれば、ベース剛体１１０の両端域に移動自在にそれぞれ取り付けられているシャフト１３５と、このシャフト１３５に取り付けて保護対象である走行体から遠ざかる方向かつ斜めに向けて張り出しているアーチ状の接触子１２０と、ベース剛体１１０の両端域に設けられて接触子１２０の後方への移動及び外方への広がりにそれぞれ伴うシャフト１３５の前方への移動及び斜め前方への移動を検出して検出信号を発信する検出子１３３とを有していることにより、接触子１２０が正面から接触した場合に加えて、接触子１２０が上方又は側方で障害物に接触した場合であっても接触子１２０の傾動変位をシャフト１３５の移動を介して検出するため、単一の部材で接触検知エリアを広範囲にすることができるだけでなく、接触子１２０を大型化しなくとも広範囲の接触が検知可能となるため、接触子１２０を小型化でき、小さな荷重が検知しやすくなる。
さらに、接触子１２０がアーチ状であることにより、接触子１２０と走行体との間に間隔が形成されるため、障害物が走行体へ接触することを防ぐことができる。
上述した本実施例である接触式センサユニット１００によれば、ベース剛体１１０の両端域に移動自在にそれぞれ取り付けられているシャフト１３５と、このシャフト１３５に取り付けて保護対象である走行体から遠ざかる方向かつ斜めに向けて張り出しているアーチ状の接触子１２０と、ベース剛体１１０の両端域に設けられて接触子１２０の後方への移動及び外方への広がりにそれぞれ伴うシャフト１３５の前方への移動及び斜め前方への移動を検出して検出信号を発信する検出子１３３とを有していることにより、接触子１２０が正面から接触した場合に加えて、接触子１２０が上方又は側方で障害物に接触した場合であっても接触子１２０の傾動変位をシャフト１３５の移動を介して検出するため、単一の部材で接触検知エリアを広範囲にすることができるだけでなく、接触子１２０を大型化しなくとも広範囲の接触が検知可能となるため、接触子１２０を小型化でき、小さな荷重が検知しやすくなる。
さらに、接触子１２０がアーチ状であることにより、接触子１２０と走行体との間に間隔が形成されるため、障害物が走行体へ接触することを防ぐことができる。
【0043】
また、接触子１２０が、弾性を有する部材からなることにより、接触子１２０が障害物に接触した際の衝撃が吸収されるため、走行体に接触時の衝撃を伝わりにくくすることができる。
【0044】
また、シャフト１３５の可動域を規制する接触子規制部材１３４が、ベース剛体１１０の両端域に設けられていることにより、接触子１２０が自重により下方に傾動しようとしても、接触子規制部材１３４がシャフト１３５の可動域を制限するため、検出子１３３が接触子１２０の自重による傾動を誤って検知してしまうことを防ぐことができる。
【0045】
＜４．変形例＞
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記に限定されるものではない。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記に限定されるものではない。
【0046】
例えば、本実施例において、接触式センサユニット１００の保護対象への固定はボルトによる固定であったが、ベース剛体１１０内に磁石を設置しておいて、保護対象に対して磁石による磁力で固定させても良い。
【0047】
例えば、本実施例において、接触子１２０は斜め上方に向けて張り出していたが、接触子１２０の張り出し方向は斜め下方であってもよいし、ベース剛体１１０を鉛直方向に伸びるように保護対象に固定すれば、張り出し方向を斜め側方に向けてもよい。
【符号の説明】
【0048】
１００ ・・・ 接触式センサユニット
１１０ ・・・ ベース剛体
１１１ ・・・ 貫通孔
１１２ ・・・ 底面
１１３ ・・・ 上面
１２０ ・・・ 接触子
１３０ ・・・ センサユニット本体
１３１ ・・・ 基材
１３１ａ ・・・ 底板
１３１ａａ ・・・ 貫通孔
１３１ｂ ・・・ 上板
１３１ｂａ ・・・ 貫通孔
１３１ｃ ・・・ 規制部材取付板
１３１ｃａ ・・・ 貫通孔
１３１ｄ ・・・ シャフト挿通板
１３１ｄａ ・・・ シャフト挿入部分
１３１ｄａ１・・・ シャフト挿入孔
１３１ｄｂ ・・・ 接続部分
１３１ｄｂ１・・・ 固定ねじ取付穴
１３１ｅ ・・・ 検出子取付板
１３１ｅａ ・・・ ネジ孔
１３２ ・・・ ユニットカバー
１３３ ・・・ 検出子
１３３ａ ・・・ センサヘッド
１３４ ・・・ 接触子規制部材
１３４ａ ・・・ シャフト挿入孔
１３４ｂ ・・・ スプリング当接凹部
１３４ｃ ・・・ 固定ねじ取付孔
１３４ｄ ・・・ 固定ボルト取付穴
１３４ｅ ・・・ 右後方の側面
１３４ｆ ・・・ 調整ねじ取付孔
１３５ ・・・ シャフト
１３６ ・・・ 環状部材
１３７ ・・・ スプリング
ＢＦ ・・・ 規制部材固定ボルト
ＢＳ ・・・ センサ固定ボルト
Ｂ ・・・ 取付ボルト
Ｂ１ ・・・ 締め付けボルト
Ｓ ・・・ カバー固定ねじ
ＡＳ ・・・ 調整ねじ
Ｃ ・・・ 隙間
Ｆ ・・・ 支点
Ｆ１、Ｆ２ ・・・ 力
１１０ ・・・ ベース剛体
１１１ ・・・ 貫通孔
１１２ ・・・ 底面
１１３ ・・・ 上面
１２０ ・・・ 接触子
１３０ ・・・ センサユニット本体
１３１ ・・・ 基材
１３１ａ ・・・ 底板
１３１ａａ ・・・ 貫通孔
１３１ｂ ・・・ 上板
１３１ｂａ ・・・ 貫通孔
１３１ｃ ・・・ 規制部材取付板
１３１ｃａ ・・・ 貫通孔
１３１ｄ ・・・ シャフト挿通板
１３１ｄａ ・・・ シャフト挿入部分
１３１ｄａ１・・・ シャフト挿入孔
１３１ｄｂ ・・・ 接続部分
１３１ｄｂ１・・・ 固定ねじ取付穴
１３１ｅ ・・・ 検出子取付板
１３１ｅａ ・・・ ネジ孔
１３２ ・・・ ユニットカバー
１３３ ・・・ 検出子
１３３ａ ・・・ センサヘッド
１３４ ・・・ 接触子規制部材
１３４ａ ・・・ シャフト挿入孔
１３４ｂ ・・・ スプリング当接凹部
１３４ｃ ・・・ 固定ねじ取付孔
１３４ｄ ・・・ 固定ボルト取付穴
１３４ｅ ・・・ 右後方の側面
１３４ｆ ・・・ 調整ねじ取付孔
１３５ ・・・ シャフト
１３６ ・・・ 環状部材
１３７ ・・・ スプリング
ＢＦ ・・・ 規制部材固定ボルト
ＢＳ ・・・ センサ固定ボルト
Ｂ ・・・ 取付ボルト
Ｂ１ ・・・ 締め付けボルト
Ｓ ・・・ カバー固定ねじ
ＡＳ ・・・ 調整ねじ
Ｃ ・・・ 隙間
Ｆ ・・・ 支点
Ｆ１、Ｆ２ ・・・ 力
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
