JP2004053015A - アクチュエータユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチアクチュエータ12は、ハウジング32内のロータ30と、該ロータ30のカム表面に対し作用的にかみ合ったカムフォロア68を有する第3クラスレバー60を、備えている。レバー60の支点66は、ロータ30に対する位置にあり、レバー60の動作端のスイッチ40に対する移動が停止された後、この位置は、ロータの継続的な回転に応じてロータ30に対し調整可能になっている。
【選択図】 図2
Description
【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 (22)
- アクチュエータユニットであって、
ハウジングと、
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、結合部と、
前記第2端を一方向に強く押し付けるバイアス手段と、
を備えたアクチュエータユニット。 - 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ユニット。
- 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ため前記レバーにより定められた長楕円の穴を含む請求項2に記載のアクチュエータユニット。
- 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ユニット。
- 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4に記載のアクチュエータユニット。
- 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に記載のアクチュエータユニット。
- 前記バイアス手段は、スプリングである請求項5に記載のアクチュエータユニット。
- 前記バイアス手段は、スプリングである請求項1に記載のアクチュエータユニット。
- 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、カム表面を有するロータと、
前記カム表面に対し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、
前記支点の前記位置は、前記ロータに対し調整可能であるアクチュエータユニット。 - 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9に記載のアクチュエータユニット。
- 前記支点は、前記レバーにより定められた穴の中に配置された前記ハウジング内のノブを備えた請求項9に記載のアクチュエータユニット。
- 前記穴は、長楕円穴からなる請求項11に記載のアクチュエータユニット。
- 前記ロータの方向へ前記位置を強く押し付けるバイアス手段を含む、請求項11に記載のアクチュエータユニット。
- 前記穴は、長楕円穴からなる請求項13に記載のアクチュエータユニット。
- 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。
- ゴルフカート用スロットル制御ユニットであって、
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つに支点を有し、前記支点は前記ロータに対して位置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、を備えたゴルフカート用スロットル制御ユニット。 - 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16に記載のスロットル制御ユニット。
- 前記穴は、長楕円穴である請求項17に記載のスロットル制御ユニット。
- 前記バイアス手段は、スプリングである請求項18に記載のスロットル制御ユニット。
- 前記駆動リンクは、足踏みペダルを含む請求項16に記載のスロットル制御ユニット。
- スイッチを作動する方法であって、
スイッチと該スイッチを操作するための第3クラスレバーを提供するステップにおいて、該レバーは、該スイッチに対して操作可能なようにかみ合った第1端と支点を定めた第2端とを有するステップと、
レバーに近接したロータと、該ロータ上のカム表面と、該ロータの該カム表面に対しかみ合っている該レバー上のカムフォロアとを提供するステップと、
前記レバーを動かすため前記ロータを回転させるステップと、
前記レバーの前記第1端のためのストッパを提供するステップと、
前記レバーの前記第1端を停止するステップと、
前記レバーの前記第1端を停止した後、ロータの継続的回転に応答して前記レバーの第2端を動かすステップと、
を備えたスイッチを作動するための方法。 - 前記ロータ方向に前記レバーの第2端にバイアスを与えるステップを含む請求項21に記載の方法。
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