JP4373144B2 - アクチュエータユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にはアクチュエータ機構に関する発明であり、より具体的には、ガス動力のゴルフカートのスロットル制御機構において見られるようなスイッチのためのアクチュエータ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つ以上のレバーを駆動するためのカム表面を有する遠隔アクチュエータが、種々の用途のために知られている。例えば、ガス動力ゴルフカート用スロットル制御機構の公知の設計において、運転者が加速ペダルを踏んだ時、いくつかの異なるスイッチが駆動される。適切なリンク機構により、ペダルを踏むと、アクチュエータでロータの回転動作を起こす。このロータは、カム表面を有し、そのカムの動作が、フォロアを有するレバーを動かす。レバーの動作がスイッチを駆動する。そのようなスイッチの２つが、公知のガス動力ゴルフカート設計において作動される。ペダルを踏むと、中止スイッチが開き、ソレノイドスイッチが閉じて、ガスエンジンが起動する。カートを止める時、加速ペダルを、継続的な踏み込み圧力から開放すると、中止スイッチが閉じられ、エンジンが停止し、ソレノイドスイッチが開き、点火を止める。
【０００３】
必要とする空間を最小にし、車全体の寸法を抑えるため、回路、アクチュエータ及びリンケージをコンパクトにすることが望ましい。そこで、スイッチを完全に作動するために必要となるレバー動作の大きさを抑えることが望まれている。規定公差内に適切に調整された時は、操作がスムースであり、能率がよい。しかし、比較的小さな調整誤差も、リンク系列により拡大され、カムロータの回転過剰となってしまうことがある。起伏のある地形で運転し、ある程度の誤使用や不正使用のあるゴルフカートのような車では、調整不良は定期的に生じ得る。長い時間で搭載構造が緩むため、コンポーネントが少し移動することがある。スイッチ機構の位置及び／またはリンク操作のその結果生じる変化は、いずれかの方向または両方向においてスイッチ操作に関係するカムの回転不足または回転過剰となり得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スイッチ位置に対するカムロータの回転過剰及びレバーの過剰移動は、レバーをスイッチケースの底部に到達させ、過剰な継続的力がかかることになり得る。その結果、レバーを損傷したり、及び／または、レバーにより操作されるスイッチを損傷したりし得る。カムロータの過剰回転に関する問題は、過剰回転が、装置の静止または停止位置で生じたとき、長い時間継続するので、特に問題である。
【０００５】
必要なことは、カム操作リンク機構におけるレバーまたはスイッチを損傷する可能性を最小限にするため、過剰な力及び過剰回転を吸収するための方法である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レバーに可動可能な支点を設け、レバーによりスイッチ機構に対し与える圧力を制限することにより、レバーを操作するカムロータの過剰回転で生ずる過剰な力からスイッチ及びレバーを保護する方法を提供する。
【０００７】
その一実施形態として、本発明は、ハウジング、カム、レバーを有するアクチュエータを提供する。レバーは、第１端、第２端、及びカムとスライド可能なようにかみ合ったカムフォロアとを有する。レバーの第２端とハウジングとの間の結合は、ハウジングに対するレバーの支点を定める。この結合は、カムに対し可動である。バイアス手段が、レバーの第２端を一方向に押し付けている。
【０００８】
他の実施形態において、本発明は、ハウジングを有するアクチュエータ及びハウジング内にロータを提供する。このロータは、カム表面を有する。第３クラスのレバーは、カム表面とかみ合ったカムフォロアを有し、ロータに対して可動になっている場所に支点を有する。
【０００９】
更に別の実施形態においては、本発明は、ハウジングとハウジング内で回転可能なように配置されたロータとを有するゴルフカートのためのスロットル制御用ユニットを提供する。このロータは、カム表面を有する。駆動リンクが、回転を与えるためロータに結合されている。第３クラスのレバーは、第１端、第２端、及びカム表面に対しかみ合ったカムフォロアを有する。その１端の支点は、ロータに対して可動になっている。スイッチは、レバーの他端でレバーに対しかみ合い、バイアス手段が、ロータに対し支点の位置を強く押し付ける。
【００１０】
更にその実施形態において、本発明は、スイッチとこのスイッチを操作するための第３クラスのレバーとを提供するステップにおいて、そのレバーは、スイッチに対して操作可能なようにかみ合った第１端及び支点を定めた第２端を有するステップと、レバーに近接したロータと、ロータ上のカム表面と、ロータのカム表面にかみ合ったレバー上のカムフォロアとを提供するステップと、レバーを動かすためにロータを回転させるステップ、レバーの第１端にストッパを提供するステップと、レバーの第１端を停止するステップと、レバーの第１端を停止後ロータの継続的回転に応答してレバーの第２端を動かすステップとを有するスイッチを駆動するための方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を詳細に説明する前に、本発明は、その応用において、以下の説明、または図示の詳細な構成及びコンポーネントの配置に限定されるものではない。本発明は、他の実施例、及び多くの方法で実施または実行することが可能である。また、ここで使われている用語は、説明のためであり、限定するためのものでないことを理解すべきである。以下で使用される「含み」「からなる」及びその変形は、その追加項目及びその均等物を包含すると同様に、そこに提示した項目及び均等物を包含することを意味する。
【００１２】
より具体的には、図面、特に図１、を参照し、本発明に関係するスイッチアクチュエータ１２を含んだゴルフカートペダルシステム１０が示されている。本スイッチアクチュエータ１２は、ガス動力のゴルフカートでの利用について示しているが、本発明のアクチュエータ１２は、他の装置及び加速システム以外のスイッチ装置のために使うことも出来る。ガス動力ゴルフカートでの利用は、単に本発明の適切な、有利な利用であるに過ぎない。
【００１３】
スイッチアクチュエータ１２は、システム１０の他のコンポーネントと比較して、図１においては不均衡に拡大して示してある。アクチュエータ１２は、シャフト１６、１８及び２０を含むリンク系列１４と、ボックス２２及び２４で概略を示している結合ギアおよび／又はリンク仕掛けと、結合されている。システム１０を駆動するため、足ペダル２６が、提供され、足ペダル２６を踏み込むかまたは離すことにより、シャフト１６に結合される。シャフト１６、１８、２０と、ボックス２２及び２４で示されたギアと、足ペダル２６という、加速ペダルシステム１０内のコンポーネントは、本発明の利用のために適切な環境を示し、他のリンク系列でも使用できることを理解すべきである。
【００１４】
スイッチアクチュエータ１２は、シャフト２０に取り付けられたロータ３０を備え、ユーザがペダル２６を踏んだり、踏んだ位置からペダル２６を離したりした時、シャフト２０によりロータ３０を回転するために備えられている。ロータ３０は、ハウジング３２内に収納され、ハウジング内で回転するように適切にハウジングに搭載されている。ペダル２６を踏み込んだ時、または踏み込んだ位置から離した時に、ロータ３０は回転し、ロータ３０の全回転より相対的に小さな角度だけ回転するようになっている。ロータ３０は、１つ以上のローブまたはカム３４、３６を含んで形成され、図２〜４に図に描かれているように、２つのカム３４、３６を含んでいる。リ−ド線４２、４４、４６を有する１つ以上のスイッチ４０は、ロータ３０の回転によりスイッチケース５０内に収納されたスイッチボタン４８により作動される。このようなスイッチの１つ４０が、図２〜４に示されている。レバー６０は、レバー６０の動作によりスイッチボタン４８を押したり、離したりして、スイッチボタン４８を作動する。以下に、より詳細に説明されるように、レバー６０は、ロータ３０の回転によりスイッチボタン４８を押したり、離したりする動作を行わせる。
【００１５】
レバー６０は、第３クラスのレバーであり、このレバーは、ボタン４８を押すためにスイッチに連係した位置にある第１端６２と、レバー６０の支点６６をハウジング１２と共に形成する第２端６４と、を有している。カムフォロア６８は、第１端６２と第２端６４との間に備えられている。カムフォロア６８は、ロータ３０のカム３４、３６に作用するように連係している。
【００１６】
支点６６は、レバー６０の第２端６４に形成された長楕円穴７２に配置されたハウジング３２のノブ７０そばに設けられる。ノブ７０と穴７２とは、レバー６０が穴７２の中でノブ７０の周りを回転でき、相互作用するように連係している。穴７２、即ちロータ６０の第２端６４が、以下に説明される状態においてロータ３０から少しずらすことが出来るように、穴７２の形がロータ３０に対して調整されている。
【００１７】
スプリング７４の特性によるバイアス手段が、レバー６０の第２端６４をロータ３０の方へ強く押し付けるために設けられる。スプリング７４は、レバー６０のボス７６とハウジング３２内のスプリング保持器７８との間で相互作用するように結合している。
【００１８】
スイッチアクチュエータ１２の望ましい「休止」位置が、図２に示されている。レバー６０は、カム３４によってボタン４８を押すように動かされる。「休止」位置からシステム１０を駆動するため、足ペダル２６を踏み込むと、図３に示したようにロータ３０が時計回り方向に回転させられる。カムフォロア６８がカム３４から滑り降りて、レバー６０の第１端６２は、ボタン４８から離れる。図２および３は、システム１０及びそのアクチュエータ１２が、望ましい状態で使用されている時の望ましい位置を示している。ノブ７０がロータ３０から最も離れた穴７２の表面にかみ合うように、スプリング７４は、ロータ３０に向けて第２端６４を強く押し付ける。
【００１９】
望ましい「休止」状態において、レバー６０の第１端６２は、スイッチボタン４８を完全に押し込みながら、スイッチ４０のケース５０に軽く触れている。しかし、図４に示したように、種々の位置ずれまたは誤差の累積により、ケース５０がレバー６０の第１端６２に対して少し位置をずらされることが起こり得る。例えば、ケース５０の相対的位置ずれを、符号８０で、破線で図４に示している。この状態において、レバー６０の第１端６２は、ケース５０に対し早くから底に到達しており、ロータ３０が回転位置を継続し、カム３４の動作により、レバー６０の第１端をケース５０に対しより強く押し付ける。この状態は結果として破損を招くことがありうる。しかし、本発明の結果、カムフォロア６８に掛かる過大な力を効果的に吸収するため、レバー６０は、穴７２がノブ７０に沿って移動するように調整する。レバー６０を、ケース５０に対して端６２を接触点として、旋回できるようにする。基本的には、第１端６２がケース５０の底に到達し、スプリング７４のバイアス力に打ち勝つように、支点９０が端６２に形成される。図４に示されているように、穴７２がノブ７０に対してスライドできるようになっているため、ノブ７０が穴７２のロータ３０に最も近いところで接触するまで、第２端６４が横方向に移動する。
【００２０】
本発明は、レバーにかかる力に対してレバーの支点の位置を柔軟にすることにより、公差の累積またはあり得るコンポーネントの位置ずれを補償している。本発明において、第３クラスのレバーは、その第１端と第２端との中間に押す力を生じさせている。レバーの第１端は、その第２端にスプリングバイアスの掛かった支点が設けられるように、移動する。継続的な動きに対抗するレバーの第１端において、レバーへ継続的に掛かる力はスプリングバイアス力を超え、第１端にレバーの支点を設け、これによりレバーの第２端を移動させる。
【００２１】
前述の変化及び変更は、本発明の範囲内である。ここに開示され、規定された発明は、記載された２つ以上の特徴または、明細書及び／または図面から明らかなもの全てを組合せた代案に拡張できることが、分かる。これらの異なる組合せの全ては、本発明の種々の代わりの実施形態となる。ここに記載された実施例は、発明を実施するために最良の形態を述べたのであり、当業者には発明を利用することは可能である。請求項は、従来技術で許容される程度に、代わりの実施例を含むということを解釈されるべきである。本発明の種々の特徴は、請求項に記載されている。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の利点は、カムレバーアクチュエータの過剰回転により生ずるスイッチへの過剰圧力を低減するスイッチアクチュエータを提供できることである。
【００２３】
本発明の他の利点は、ゴルフカートでの使用に適した、頑丈なスイッチアクチュエータを提供できることである。
【００２４】
また、本発明の他の利点は、アクチュエータの過剰回転を補償するスイッチアクチュエータを提供できることである。
【００２５】
本発明の他の特徴及び利点は、前記の詳細な説明、請求項及び同一の符号が同様の特徴を示すことに使われている図面を参照することにより、当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスイッチアクチュエータを有するゴルフカートまたはその同等のもののための加速ペダルシステムの機構の部分的に略した、立面図である。
【図２】第１の動作位置における、本発明のスイッチアクチュエータを示す拡大図である。
【図３】第２の動作位置における、図２のスイッチアクチュエータを示す図である。
【図４】他の動作状態における、図２及び図３のアクチュエータスイッチを示す図である。
【符号の説明】
１０…ペダルシステム
１２…アクチュエータスイッチ
１４…リンク系列
１６、１８、２０…シャフト
２２、２４…ボックス
２６…足ペダル
３０…ロータ
３２…ハウジング
３４、３６…カム
４０…スイッチ
４２、４４、４６…リード線
４８…ボタン
５０…ケース
６０…レバー
６２…第１端
６４…第２端
６６、９０…支点
６８…カムフォロア
７０…ノブ
７２…穴
７４…スプリング
７６…ボス
７８…スプリング保持器
８０…ケース５０の相対的位置ずれ

Claims (15)

1. 車両のスロットル制御ユニットアクチュエータであって、
   ハウジングと、
   ペダルと、
   前記ペダルに動作接続されたカムと、
   第１端、第２端及び前記カムに対し滑りながらかみ合うカムフォロアを含むレバーと、
   前記レバーの第２端とハウジング間の結合部において、該結合部が、前記ハウジングに対して前記レバーの支点を定め、前記結合部が、前記カムに対して可動になっている結合部であって、該結合部はノブと長楕円の穴から構成される結合部、及び
   前記レバーの第２端を一方向に強く押し付けるバイアス手段を備えており、
   前記レバーは第１の位置と第２の位置の間にある前記結合部を中心にして回転し、前記レバーが前記結合部を中心にして回転する時に、前記結合部の長楕円がノブをシフトして、カムフォロワに対して印加される過度の力を吸収するように、前記レバーは移動可能になっているアクチュエータ。
2. 前記カムは、ロータ上に配置されている請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記ノブは前記ハウジング内に形成されており、前記長楕円は前記ノブを受け入れるように前記レバーの中に形成されている請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記バイアス手段は、スプリングである請求項２に記載のアクチュエータ。
5. 前記結合部は、前記ハウジング内のノブ、及び前記ノブを受け入れる前記レバーにより定められた長楕円の穴を含む請求項１または４に記載のアクチュエータ。
6. 車両のスロットル制御ユニットアクチュエータであって、
   ハウジングと、
   ペダルと、
   前記ハウジング内にあり、前記ペダルに動作接続され、カム表面を有するロータと、
   前記カム表面に対してかみ合うカムフォロアを有し、かつ前記ロータに対する位置に支点を有する第３クラスのレバーとを備え、
   前記レバーと前記ハウジングとの間の接続は、ノブと長楕円の穴によって形成され、
   前記支点の前記位置は、前記ロータに対して第１の位置と第２の位置との間で行ったり来たりするように移動可能であり、
   前記レバーは、前記支点が前記第１の位置及び前記第２の位置にある時、及びその間にある時に、前記支点の回りを回転し、
   前記カム表面と前記カムフォロアは、前記レバーが回転する時、及び前記支点が前記結合部における前記第１と第２の位置の間を移動する時、互いの係合を維持し、
   前記レバーが回転する時に、前記カムフォロワに対して印加される過度の力を吸収するように、前記ノブが前記長楕円の穴に関して移動することによって、前記レバーの押圧に対してスイッチが位置ずれや公差に順応する。
7. 前記ロータに対し前記位置を強く押し付けるバイアス手段を含む、請求項６に記載のアクチュエータ。
8. 前記ノブは前記ハウジング内に形成されていると共に、前記レバーの中に形成された前記長楕円の穴の中に配置されている請求項６に記載のアクチュエータ。
9. 前記ロータに対し前記位置を強く押し付けるバイアス手段を含む、請求項８に記載のアクチュエータ。
10. 前記穴は、長楕円穴からなる請求項９に記載のアクチュエータ。
11. 前記バイアス手段は、スプリングである請求項１または１０に記載のアクチュエータ。
12. アクチュエータユニットであって
    ハウジングと、
    前記ハウジング内に回転可能なように配置され、カム表面を有するロータと、
    回転運動を引き込むため前記ロータに結合された駆動リンクと、
    第１端と第２端と前記カム表面に乗ったカムフォロアとを有し、前記端部の１つにノブと長楕円の穴から構成される支点を有し、前記支点は前記ロータに対して位置が可動になっている第３クラスレバーと、
    前記レバーの他端で前記レバーにかみ合うスイッチ、及び
    前記ロータ方向に前記支点の位置を強く押し付けるバイアス手段とを備えており、
    前記レバーは前記支点を中心にして回転し、前記レバーが前記支点を中心にして回転する時に、前記支点の長楕円がノブをシフトして、カムフォロワに対して印加される過度の力を吸収するように、前記レバーは位置が可動になっており、
    前記駆動リンクは、ゴルフカート用スロットル制御ユニットにおいて足で操作されるペダルを含んでいる。
13. 前記支点は、前記レバーにより定められた穴に配置する前記ハウジング内のノブを含む請求項１２に記載のアクチュエータユニット。
14. 前記穴は、長楕円穴である請求項１３に記載のアクチュエータユニット。
15. 前記バイアス手段は、スプリングである請求項１４に記載のアクチュエータユニット。

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