(57)【要約】【課題】小型化することができる回動機構および乗降遮断装置を提供する。【解決手段】第一回動軸と第一回動軸から所定距離離れた位置に設けられる嵌合軸とを有する第一回動部材と、第二回動軸と嵌合軸が遊嵌する遊嵌孔とを有する第二回動部材と、付勢部材と、一端側が第一回動部材に接続され、他端側が付勢部材に接続された可撓部材とを備えた回動機構であって、第一回動部材の回動に伴って第二回動部材が回動され、第一回動部材と第二回動部材とは、嵌合軸と遊嵌孔とが嵌合する第一嵌合位置と、嵌合軸と遊嵌孔とが嵌合する第二嵌合位置との間を嵌合軸が移動するようにされてなり、付勢部材は、嵌合軸が第一嵌合位置および／又は第二嵌合位置に位置するときの張力よりも、嵌合軸が第一嵌合位置と第二嵌合位置との間に位置するときの張力の方が大きくなるように、可撓部材を介して第一回動部材を付勢するようにされてなる。【選択図】図１
2015068009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一回動軸と前記第一回動軸から所定距離離れた位置に設けられる嵌合軸とを有する第一回動部材と、
第二回動軸と前記嵌合軸が遊嵌する遊嵌孔とを有する第二回動部材と、
付勢部材と、
一端側が前記第一回動部材に接続され、他端側が前記付勢部材に接続された可撓部材と
を備えた回動機構であって、
前記第一回動部材の回動に伴って前記第二回動部材が回動され、
前記第一回動部材と前記第二回動部材とは、前記嵌合軸と前記遊嵌孔とが嵌合する第一嵌合位置と、前記嵌合軸と前記遊嵌孔とが嵌合する第二嵌合位置との間を前記嵌合軸が移動するようにされてなり、
前記付勢部材は、前記嵌合軸が前記第一嵌合位置および／又は前記第二嵌合位置に位置するときの張力よりも、前記嵌合軸が前記第一嵌合位置と前記第二嵌合位置との間に位置するときの張力の方が大きくなるように、前記可撓部材を介して前記第一回動部材を付勢するようにされてなる回動機構。
【請求項２】
前記可撓部材の方向転換部材を備え、
前記嵌合軸から前記方向転換部材へ延びる前記可撓部材は、前記方向転換部材によって前記嵌合軸側へ折り返されて前記付勢部材へ接続されていることを特徴とする請求項１記載の回動機構。
【請求項３】
前記第一嵌合位置における前記嵌合軸と前記第一回動軸との略延長線上に前記方向転換部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回動機構。
【請求項４】
前記第二回動部材は、建設機械の運転室の乗降通路を遮断する遮断棒を備えており、
前記第一嵌合位置は、前記遮断棒が前記乗降通路を塞ぐ遮断位置であり、
前記第二嵌合位置は、前記遮断棒が前記乗降通路から後退する待機位置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回動機構を用いた乗降遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の乗降遮断装置等に用いることができる回動機構および該回動機構を用いた乗降遮断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建設機械等の通路には、回動自在な遮断棒を備えた乗降遮断装置が設けられていることが知られている。このような乗降遮断装置等の回動機構としては、例えば、基板に回動自在に取り付けられた第一回動部材（操作レバー）と、遮断棒が設けられ、基板に回動自在に取り付けられた第二回動部材（アームレバー）とを備えており、第一回動部材の自由端に設けられたピンが第二回動部材に形成された長穴に遊嵌され、第一回動部材の回動によって第二回動部材が第一回動部材の回動方向に対して逆方向に回動するように構成されているものが開示されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
この特許文献１や特許文献２の回動機構では、基板に取り付けられたばね支持ピンと、第一回動部材の自由端に設けられたピンとの間に円弧状の付勢部材（板ばね）が介在されている。これにより、特許文献１や特許文献２の回動機構では、第一回動部材が回動操作の中間位置を超えると、付勢部材によって第一回動部材が操作エンド側に付勢されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−０２５６５０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１３６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の回動機構では、第一回動部材及び第二回動部材の回動に伴って、付勢部材が移動する。そのため、特許文献１および特許文献２の回動機構では、付勢部材の移動スペースを確保する必要があるため、小型化することが困難である。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、小型化することができる回動機構および乗降遮断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の回動機構は、第一回動軸と前記第一回動軸から所定距離離れた位置に設けられる嵌合軸とを有する第一回動部材と、第二回動軸と前記嵌合軸が遊嵌する遊嵌孔とを有する第二回動部材と、付勢部材と、一端側が前記第一回動部材に接続され、他端側が前記付勢部材に接続された可撓部材と、を備えた回動機構であって、前記第一回動部材の回動に伴って前記第二回動部材が回動され、前記第一回動部材と前記第二回動部材とは、前記嵌合軸と前記遊嵌孔とが嵌合する第一嵌合位置と、前記嵌合軸と前記遊嵌孔とが嵌合する第二嵌合位置との間を前記嵌合軸が移動するようにされてなり、前記付勢部材は、前記嵌合軸が前記第一嵌合位置および／又は前記第二嵌合位置に位置するときの張力よりも、前記嵌合軸が前記第一嵌合位置と前記第二嵌合位置との間に位置するときの張力の方が大きくなるように、前記可撓部材を介して前記第一回動部材を付勢するようにされてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
（１）本発明の回動機構によれば、付勢部材は、可撓部材を介して第一回動部材を付勢しているので、小型化を図ることができる。また、付勢部材を配置する位置が限定されないので、付勢部材の配置の自由度を高めることができ、回動機構の組立てを容易に行うことができる。
【０００９】
（２）本発明の回動機構によれば、第一回動部材に設けられた嵌合軸から方向転換部材へ延びる可撓部材が、方向転換部材によって嵌合軸側へ折り返されて付勢部材へ接続されているため、第一回動部材及び第二回動部材の回動に伴って、付勢部材は移動しないので、付勢部材の移動スペースを確保する必要がなく、小型化することができると共に、付勢部材の耐久性を高めることができる。
【００１０】
（３）本発明の回動機構によれば、第一嵌合位置における嵌合軸と第一回動部材との略延長線上に方向転換部材が設けられているので、より効率的に小型化することができると共に、回動機構の組立てを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る乗降遮断装置の実施形態の一例を示す概略側面図である。
【図２】本発明に係る乗降遮断装置の実施形態の一例を示す一部断面平面図である。
【図３】本発明に係る乗降遮断装置の実施形態の一例を示す概略側面図であって、（ａ）は第一嵌合位置を示しており、（ｂ）は第二嵌合位置を示している。
【図４】本発明に係る乗降遮断装置の実施形態の他の一例を示す概略側面図である。
【図５】第一回動軸と可撓部材の回動中心との位置関係による付勢部材の付勢力の変化の一例について説明するための概略説明図である。
【図６】図５における嵌合軸の位置と付勢部材の付勢力の大きさとの関係を示すグラフである。
【図７】第一回動軸と可撓部材の回動中心との位置関係による付勢部材の付勢力の変化の他の一例について説明するための概略説明図である。
【図８】図７における嵌合軸の位置と付勢部材の付勢力の大きさとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について説明する。本発明の回動機構は、例えば、図外の建設機械の運転室の乗降通路に備えられる乗降遮断装置等に用いられるものである。図１及び図２に示すように、乗降遮断装置１は、基板３に回動自在に設けられる第一回動部材４と、基板３に回動自在に設けられる第二回動部材５と、付勢部材６と、一端側が第一回動部材４に接続され、他端側が付勢部材６に接続された可撓部材７と、方向転換部材８とを備える回動機構２と、第二回動部材５の先端側に設けられる遮断棒５１とを具備している。
【００１３】
基板３は、詳しくは図示しないが、建設機械の運転室内に起立状態で配置されている。この基板３は、例えば、金属板を所定の形状に打ち抜き、部分的に折り曲げ加工することによって形成される。
【００１４】
第一回動部材４は、遮断棒５１を回動操作するための操作レバーであって、略Ｌ字状に形成されており、略中央部に設けられる第一回動軸４１によって基板３に回動自在に軸支されている。第一回動部材４の図中上側には、グリップ４２が取り付けられており、第一回動軸４１から所定距離離れた図中左側の端部には、嵌合軸４３が設けられている。
【００１５】
第二回動部材５は、先端側に、建設機械の運転室の乗降通路に突出・後退する遮断棒５１が設けられたアームレバーであって、基端側に設けられる第二回動軸５２によって基板３に回動自在に軸支されている。また、第二回動部材５は、略円弧状の長穴に形成された遊嵌孔５３を有しており、この遊嵌孔５３に第一回動部材４の嵌合軸４３が遊嵌されている。
【００１６】
乗降遮断装置１では、第一回動軸４１から嵌合軸４３までの長さよりも、第二回動軸５２から嵌合軸４３までの長さを短く設定している。図１に示すように、第一回動部材４のグリップ４２を実線で示す位置から二点鎖線で示す位置までの回動操作を行うことで、遮断棒５１を実線で示すように水平状態で乗降通路を塞ぐ遮断位置から二点鎖線で示すように乗降通路から後退する待機位置までの広範囲に回動させることができる。嵌合軸４３と遊嵌孔５３とは、図３（ａ）に示すように、遮断棒５１が遮断位置から時計回りにそれ以上回動しないように嵌合した状態の第一嵌合位置から、図３（ｂ）に示すように、遮断棒５１が待機位置から反時計回りにそれ以上回動しないように嵌合した状態になる第二嵌合位置へと移動する。これにより、第一回動部材４の時計回り方向への回動に伴って、第二回動部材５が逆方向（反時計回り）へ回動する。第一嵌合位置および第二嵌合位置は、嵌合軸４３と遊嵌孔５３とが、回動機構の使用用途に応じた嵌合状態となるように適宜決められるものであり、第一回動部材４の回動を規制するものでなくてもよい。本実施形態の乗降遮断装置１では、第一嵌合位置は、遮断棒５１が乗降通路を塞ぐ遮断位置であり、第二嵌合位置は、遮断棒５１が乗降通路から後退する待機位置である。
【００１７】
また、乗降遮断装置１では、図１に示すように、基板３に第一回動部材４又は第二回動部材５の回動位置を検出するリミットスイッチ９が取り付けられており、第一回動部材４が時計方向に回動操作された時に、建設機械の油圧回路をロックさせるための信号を出力するように配線されている。これにより、作業者が運転席を離れる際に、グリップ４２を介して第一回動部材４を時計回りに回動操作して、遮断棒５１を遮断位置から待機位置へと回動させた場合には、油圧回路がロックされ、建設機械の運転を不能状態にすることができる。また、作業者が運転席に戻った後、グリップ４２を介して第一回動部材４を反時計回りに回動操作して、遮断棒５１を待機位置から再び遮断位置へと回動させることにより、リミットスイッチ９から解除信号が出力され、油圧回路のロックが解除されて、建設機械の運転を可能な状態に戻すことができる。
【００１８】
付勢部材６は、可撓部材７を介して第一回動部材４を付勢するものである。この付勢部材６としては、例えば、引っ張りコイルバネ等を用いることができる。付勢部材６は、図１に示すように、一端側が基板３に固定されており、他端側が可撓部材７に接続されている。付勢部材６の配置位置は、特に限定されるものではないが、嵌合軸４３が第一嵌合位置および／又は第二嵌合位置に位置するときの張力よりも、嵌合軸４３が第一嵌合位置と第二嵌合位置との間に位置するときの張力の方が大きくなるように基板３上に配置されている。
【００１９】
可撓部材７は、付勢部材６からの付勢力（張力）を第一回動部材４に伝達するものである。この可撓部材７は、可撓性を有する線材であって、例えば、プルコントロールケーブルのインナーケーブル等、金属素線を撚り合せた金属撚り線を用いることができる。可撓部材７は、図１に示すように、一端側が第一回動部材４に接続されており、途中で方向転換部材８によって折り返されて、他端側が付勢部材６に接続されている。本実施形態では、可撓部材７の一端側を第一回動部材４に設けられた嵌合軸４３に接続しているが、第一回動部材４の他の部位に接続してもかまわない。
【００２０】
方向転換部材８は、可撓部材７の配索方向を変換するものであって、例えば、プーリー等を用いることができる。本実施形態では、方向転換部材８は、嵌合軸４３から第一回動軸４１側へ延びる可撓部材７を第二嵌合位置における嵌合軸４３側へと折り返し、可撓部材７の他端側が付勢部材６に接続されるように基板３上に設けられている。従って、第一回動部材４及び第二回動部材５が回動した場合でも、方向転換部材８から折り返された他端側の可撓部材７は、第一回動部材４及び第二回動部材５の回動に伴って回動することなく、その軸方向へしか移動しない。そのため、可撓部材７と接続されている付勢部材６の動きも付勢部材６の軸方向への伸縮のみに限定される。従来の円弧状の板バネを用いた時のように付勢部材が移動することがないので、付勢部材を基板上の空いたスペースへ配置でき、付勢部材６の移動スペースを確保する必要がなく、小型化を図ることができると共に、付勢部材６を配置する位置も基板３の形状等に応じて自由に設計することができる。
【００２１】
本実施形態では、方向転換部材８は、付勢部材６の張力が、嵌合軸４３が第一嵌合位置および第２嵌合位置に位置するときよりも、嵌合軸４３が第一嵌合位置と第二嵌合位置との間に位置するときの方が大きくなるように基板３上に配置されている。より詳細には、方向転換部材８は、図１に示すように、第一嵌合位置における嵌合軸４３と第一回動軸４１との略延長線Ｌ１上に設けられ、第一回動軸４１を回動中心とする嵌合軸４３の回動軌跡の中点Ｑと第一回動軸４１とを結ぶ直線Ｌ上に、可撓部材７の回動中心である導出点８１が位置するようになっている。このように方向転換部材８を配置することにより、第一回動軸４１を回動中心とする第一回動部材４の回動半径と、方向転換部材８の導出点８１を回動中心とする可撓部材７の回動半径とが異なる。つまり、第一嵌合位置と第二嵌合位置との間において、可撓部材７が第一回動部材４に更に引っ張られるので、嵌合軸４３が第一嵌合位置と第二嵌合位置との間に位置するときの張力が、嵌合軸４３が第一嵌合位置および第２嵌合位置に位置するときの張力と比べて大きくなるのである。また、このように方向転換部材８が配置されることにより、第一回動部材４の回動範囲と可撓部材７の回動範囲が略同一になるので、効率的に回動機構２を小型化することができる。尚、方向転換部材８の配置位置は、これに限定されるものではなく、付勢部材６の張力が、嵌合軸４３が第一嵌合位置および／又は第二嵌合位置に位置するときよりも、嵌合軸４３が第一嵌合位置と第二嵌合位置との間に位置するときの方が大きくなるように基板３上に配置されていれば良い。
【００２２】
図４では、付勢部材６の張力が、嵌合軸４３が第一嵌合位置または第２嵌合位置に位置するときよりも、嵌合軸４３が第一嵌合位置と第二嵌合位置との間に位置するときの方が大きくなる場合の乗降遮断装置１ａの一例を示している。尚、図４では、乗降遮断装置１と同様の構成等については、同一の符号を付している。乗降遮断装置１ａの回動機構２ａは、図４に示すように、可撓部材７の回動中心となる導出点８１が第一回動軸４１を回動中心とする嵌合軸４３の回動軌跡の中点Ｑと第一回動軸４１とを結ぶ直線Ｌよりも図中上側（第二嵌合位置側）になるよう方向転換部材８を基板３上に配置している。この場合には、付勢部材６の張力が、嵌合軸４３が第二嵌合位置に位置するときよりも、第一嵌合位置と第二嵌合位置との間に位置するときの方が大きくなる。図４については、第二嵌合位置の方が張力が大きい場合であるが、第二嵌合位置の方が張力が大きい場合についても同様に構成することができる。
【００２３】
以下、第一回動軸４１と可撓部材７の回動中心（方向転換部材８）との位置関係およびそれに伴う回動軌跡の違いによる付勢部材６の付勢力の変化について図面を参照しつつ、説明する。図４は、付勢部材６の付勢力の大きさが、嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１および第二嵌合位置Ｐ２に位置するときよりも、第一嵌合位置Ｐ１と第二嵌合位置Ｐ２との間に位置するときの方が大きくなる場合の例について説明するためのものであって、第一回動軸４１と可撓部材７の回動中心（方向転換部材８の導出点８１）との位置関係およびそれに伴う回動軌跡について模式的に示している。この場合には、図４に示すように、可撓部材７の回動中心である導出点８１は、第一回動軸４１を回動中心とする嵌合軸４３の回動軌跡Ｃ１の中点Ｑと第一回動軸４１とを結ぶ直線Ｌ上に配置される。
【００２４】
嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１に位置するときは、可撓部材７の回動中心（導出点８１）から嵌合軸４３までの可撓部材７の長さはＲ１であり、嵌合軸４３に対して可撓部材７の軸方向に付勢部材６によって付勢力Ｔ１が作用した状態になる。また、嵌合軸４３が第二嵌合位置Ｐ２に位置するときは、可撓部材７の回動中心から嵌合軸４３までの可撓部材７の長さはＲ１であり、嵌合軸４３に対して可撓部材７の軸方向に付勢部材６によって付勢力Ｔ２が作用した状態になる。従って、図５に示すように、嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１および第二嵌合位置Ｐ２に位置する場合には、嵌合軸４３には、それぞれ位置における可撓部材７の軸方向に対して同じ大きさの付勢力が作用することになる。
【００２５】
そして、嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１又は第二嵌合位置Ｐ２に位置する状態から中点Ｑに向かって回動する場合、図４に示すように、嵌合軸４３が描く回動軌跡Ｃ１は、導出点８１を回動中心とする回動半径がＲ１のときの回動軌跡Ｃ２よりも、導出点８１から嵌合軸４３までの距離が徐々に長くなるような軌跡になっている。そのため、導出点８１から嵌合軸４３までの可撓部材７の長さは、嵌合軸４３が中点Ｑに向かうに従って徐々に延び、嵌合軸４３が中点Ｑに到達した際には、嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１又は第二嵌合位置Ｐ２に位置する際の導出点８１から嵌合軸４３までの可撓部材７の長さＲ１よりも更にΔＲ分だけ延びた状態になり、嵌合軸４３に対して付勢力Ｔ３が作用する。従って、図５に示すように、嵌合軸４３に作用する付勢力の大きさは、中点Ｑに向かうに従って大きくなり、嵌合軸４３が中点Ｑに位置するときに最大になる。尚、図４では、可動部材８の導出点８１が第一回動軸４１に対して中点Ｑと反対側に位置する直線Ｌ上に配置されている例を示しているが、導出点８１は直線Ｌ上にあればよく、中点Ｑと第一回動軸４１の間に配置されていても良い。この場合には、付勢力が嵌合軸４３を押す方向に作用する付勢部材６を用いることにより、付勢部材６の付勢力の大きさが、嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１および第二嵌合位置Ｐ２に位置するときよりも、第一嵌合位置Ｐ１と第二嵌合位置Ｐ２との間に位置するときの方が大きくなる。
【００２６】
図６は、付勢部材６の付勢力の大きさが、嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１に位置するときよりも、第一嵌合位置Ｐ１と第二嵌合位置Ｐ２との間に位置するときの方が大きくなる場合の例について説明するためのものであって、第一回動軸４１と可撓部材７の回動中心（導出点８１）との位置関係およびそれに伴う回動軌跡について模式的に示している。この場合には、図６に示すように、可撓部材７の回動中心である導出点８１は、嵌合軸４３の回動軌跡Ｃ１の中点Ｑと第一回動軸４１とを結ぶ直線Ｌよりも図中下側の第一嵌合位置Ｐ１側に配置される。
【００２７】
嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１に位置するときは、可撓部材７の回動中心（導出点８１）から嵌合軸４３までの可撓部材７の長さはＲ２であり、嵌合軸４３に対して可撓部材７の軸方向に付勢部材６によって付勢力Ｔ４が作用した状態になる。そして、嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１に位置する状態から第二嵌合位置Ｐ２に向かって回動する場合、図６に示すように、嵌合軸４３が描く回動軌跡Ｃ１は、導出点８１を回動中心とする回動半径がＲ２のときの回動軌跡Ｃ３よりも、導出点８１から嵌合軸４３までの距離が徐々に長くなるような軌跡になっている。そのため、導出点８１から嵌合軸４３までの可撓部材７の長さは、嵌合軸４３が第二嵌合位置Ｐ２に向かうに従って徐々に延び、嵌合軸４３が第二嵌合位置Ｐ２に到達した際には、嵌合軸４３が第一嵌合位置Ｐ１に位置する際の導出点８１から嵌合軸４３までの可撓部材７の長さＲ２よりも更にΔＲ’分だけ延びた状態になり、嵌合軸４３に対して付勢力Ｔ５が作用する。従って、図７に示すように、嵌合軸４３に作用する付勢力の大きさは、第二嵌合位置Ｐ２に向かうに従って大きくなり、嵌合軸４３が第二嵌合位置Ｐ２に位置するときに最大になる。
【００２８】
また、詳しくは図示しないが、付勢部材６の付勢力の大きさが、嵌合軸４３が第二嵌合位置Ｐ２に位置するときよりも、第一嵌合位置Ｐ１と第二嵌合位置Ｐ２との間に位置するときの方が大きくなるよう構成する場合には、図６に示す導出点８１の位置とは逆に、嵌合軸４３の回動軌跡Ｃ１の中点Ｑと第一回動軸４１とを結ぶ直線Ｌよりも図中上側の第一嵌合位置Ｐ２側に導出点８１が配置されるようにすれば良い。
【００２９】
本実施形態では、建設機械の運転室に備えられる乗降遮断装置１を例として回動機構２を説明したが、回動機構２の用途はこれに限定されるものではなく、水平方向に開閉する自動改札口の開閉扉など、他の回動動作を伴う装置に対しても用いることができる。
【００３０】
尚、本発明の実施の形態は上述の形態に限るものではなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係る回動機構は、建設機械の運転席に設けられる乗降遮断装置等の回動機構として有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１、１ａ  乗降遮断装置
２、２ａ  回動機構
４        第一回動部材
４１      第一回動軸
４３      嵌合軸
５        第二回動部材
５１      遮断棒
５２      第二回動軸
５３      遊嵌孔
６        付勢部材
７        可撓部材
８        方向転換部材
【図１】
2015068009.tif 000003
【図２】
2015068009.tif 000004
【図３】
2015068009.tif 000005
【図４】
2015068009.tif 000006
【図５】
2015068009.tif 000007
【図６】
2015068009.tif 000008
【図７】
2015068009.tif 000009
【図８】
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