JP3162304B2 - スイッチ動作力測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチを作動さ
せるために加えた押圧力を測定するスイッチ動作力測定
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スイッチを作動させるために所
定の押圧力を加えたとき、そのスイッチが正常に作動す
るか否かの試験を行なう必要がある。例えば、乗客コン
ベアのスカートガード安全装置には、特開昭６０−２５
８０８２号公報に記載のようにスカートガードの内側に
スイッチが設けられ、ステップとスカートガード間に靴
等が挟さまれたときのスカートガードの撓みをこのスイ
ッチの作動によって検出し、この検出があったときに乗
客コンベアを停止させるように構成されており、通常、
このスイッチは１０〜１５Ｋｇの押圧力を加えたときに
作動するように設定されている。従来、このスイッチが
設定した押圧力で作動するか否かを検査するために、保
守員がテンションゲージを手に持ちスイッチに対応する
部分のスカートガードを外側から押圧し、スカートガー
ドを撓ませながらスイッチを作動させ、スイッチの作動
時に発生するカチッという動作音を耳で確認すると共
に、このときのテンションゲージの目盛を目で読み取
り、その後、所定の用紙に記録するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスイッチ動作力測定では、手に力を入れている
状態で、スイッチの動作音を耳で確認したときのテンシ
ョンゲージの目盛を直ちに目で読み取るようにしていた
ため、測定には熟練が必要であり、また保守現場が騒が
しい場合、スイッチの動作音を聞き取るのが容易ではな
く、正確な測定のために測定作業を繰返し行なったりし
て時間と労力が必要であった。

【０００４】本発明の目的は、周囲条件に影響されるこ
となく正確にスイッチの作動押圧力を検出することがで
きるスイッチ動作力測定装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、握り部に対して移動可能に支持されてスイ
ッチに押圧力を与える押し棒と、上記スイッチの動作時
の動作力値を測定する動作力値変換部とを備えたスイッ
チ動作力測定装置において、上記押し棒により加えられ
た押圧力を検出する押圧力検出手段と、上記スイッチの
動作時に発生する振動を検出するスイッチ動作検出手段
とを設け、上記動作力値変換部は、上記スイッチ動作検
出手段の振動検出時における上記押圧力検出手段による
押圧力を動作力値に変換して出力するようにしたことを
特徴とする。

【０００６】本発明によるスイッチ動作力測定装置は、
上述のように押し棒により押圧力を加えている状態で、
スイッチ動作検出手段がスイッチの動作時に発生する振
動を検出したときの押圧力を押圧力検出手段で検出し、
この押圧力を動作力値に変換して出力する動作力値変換
部を設けたため、従来のようにスイッチの動作音から判
別するものに比べて、周囲の状況に影響されることな
く、正確に、かつ、容易にスイッチの動作力値を測定す
ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図１は、本発明の一実施の形態によ
るスイッチ動作力測定装置を示す平面図である。エスカ
レータのスカートガードスイッチなどのスイッチＡの作
動押圧力を測定するスイッチ動作力測定装置は、スカー
トガードなどの被押圧体Ｂを押圧したときにスイッチＡ
が作動したのを検出する検出部２と、この検出部２がス
イッチＡの作動を検出したとき押圧力値に変換して記録
および表示する動作力値変換部３と、一端が検出部２に
取り付けられると共に、他端をコンセントにより動作力
値変換部３に接続した接続手段５とから構成されてい
る。この接続手段５内には、動作力値変換部３側に設け
た乾電池を検出部２側の駆動源として共用するための配
線も含まれている。

【０００８】図２は検出部２のみを示す斜視図で、金属
棒から成る直径約８ｍｍの押し棒６と、この押し棒６を
移動可能に保持した回転防止部１０と、押し棒６を被押
圧体Ｂに押圧するよう保守員が握って力を加える軽金属
製の握り部７とから構成されている。握り部７は、図
１、図２および底面図である図５に示すように大人が片
手もしくは両手で握って押し棒６を被押圧体Ｂに押しつ
けるのに便利な形状、例えば直径約３５ｍｍの細長筒状
になっており、その下端には手のひらで押すことができ
るように弾性体１１が設けられ、また外周壁には、その
握り部７を手で握って押し棒６を被押圧体Ｂに向かって
押圧する際に手が滑るのを防止する滑り防止１２が施さ
れている。図３に示すように押し棒６の中心線Ｐ１は握
り部７の中心線Ｐ２とずらしており、できるだけ回転防
止部１０の反突出側に偏心させている。また回転防止部
１０は種々の形状を採ることができるが、ここでは握り
部７の径方向に突出して握り部７と共に回転するのを防
止する形状の収納容器に成されており、その一方の側部
は図４の平面図に示すように握り部７と連続したほぼ同
様の曲面に成されている。このように回転防止部１０の
形状と押し棒６の位置を考慮することにより、握り部７
の外周部から押し棒６の中心線Ｐ１までの距離を小さく
することができ、例えば、エスカレータのスカートガー
ドスイッチがステップの踏板面の側方に近接させた状態
に配設されている場合でも、押し棒６をスカートガード
に対して垂直に押し付けることができるようになり、押
し棒６の先端での滑りなどを防止することができる。

【０００９】このように突出した回転防止部１０を付設
することによって装置全体が大型化することになるが、
検出部２の断面図である図３に示すように、この回転防
止部１０内を有効に活用している。つまり回転防止部１
０内には、押し棒６により被押圧体Ｂに加えられた押圧
力を検出してその押圧力を電気信号に変換して押圧力信
号として出力する歪ゲージ等の押圧力検出手段３７と、
スイッチＡの動作時に発生する振動を検出してこれを電
気信号に変換し動作信号として出力する圧電センサ等の
スイッチ動作検出手段３６とが収納されている。この回
転防止部１０に支持された押し棒６は、図６に拡大して
示すようにその先端隅部全周にテーパー面６ａを有し、
かつ、後端に支持台７ａから抜け出るのを防止するつば
部７ｂが一体的に設けられており、支持台７ａに固定し
た黄銅製の案内リング１３内を上下方向および回転方向
に移動可能に支持されている。支持台７ａの裏面には、
ばね部材１４が取付部材１５によって片持ち支持されて
おり、このばね部材１４の自由端近傍には、ボールスク
リュー１６がナット１７によって固定され、このボール
スクリュー１６のボール部先端１６ａが押し棒６のつば
部７ｂの裏面に点接触されている。従って、握り部７を
握って被押圧体Ｂに向かって押し棒６を押圧すると、押
し棒６の下端部ではボールスクリュー１６を介してばね
部材１４が撓むことになり、このばね部材１４の撓み量
を押圧力検出手段３７が検出し、その撓み量に応じたデ
ィジタル信号を接続手段５を介して動作力値変換部３に
出力するようにしている。

【００１０】一方、図１に示した動作力値変換部３は、
立て寸法１００ｍｍ、横寸法６０ｍｍ、厚さ寸法２５ｍ
ｍのポケットサイズとしたケース１８と、このケース１
８の上面に設けた液晶から成る出力手段の一つである表
示器１９と、ケース１８の上面に設けた電源入切スイッ
チ２０と、ケース１８の上面に設けた第一操作釦類２１
とを有している。これらの表示器１９および第一操作釦
類２１は、ケース１８の上面から外方に突出しない構造
として後述するようにポケット内への収納性を高めてい
る。また動作力値変換部３のケース１８の側面には、後
述するマイコン２５のＲＳ２３２Ｃ出力部３５に別の出
力手段であるプリンタを接続するための図示しないコン
セントを差し込む接続部が配設されている。ケース１８
内には、制御基板および乾電池等が収納され、制御基板
上には、図７に示すように検出部２側から出力される押
圧力信号を増幅する第一増幅回路２２と、この第一増幅
回路２２で増幅した信号からノイズ成分を除去するフィ
ルター回路２３と、押圧力信号をディジタル信号に変換
するＡＤ変換器２４と、このＡＤ変換器２４からディジ
タル信号のパルス数から押圧力値を換算して表示器１９
に表示信号を出力するマイクロコンピュータ（以下、単
にマイコンと称する）２５と、検出部２のスイッチ動作
検出手段３６から出力された動作信号を増幅する第二増
幅回路２６と、動作信号の出力レベルが規定レベル（１
５ｍＶ）以上に達している状態のとき動作信号をディジ
タル信号に変換してマイコン２５に出力するコンパレー
タ２７とが設けられている。

【００１１】制御基板上に設けられたマイコン２５は、
Ｉ／Ｏポート２８、メモリ２９およびＣＰＵ３０とを有
しており、Ｉ／Ｏポート２８、メモリ２９およびＣＰＵ
３０はバス３１で接続されている。ＡＤ変換器２４の出
力によりマイコン２５内で算出された押圧力値は、押し
棒６に加わる押圧力の変化に対応して連続して順次変換
され、この変換された押圧力値が表示器１９に順次表示
されるように構成している。しかしながら、コンパレー
タ２７からディジタル信号がマイコン２５内に出力され
ると、表示器１９に表示される押圧力値の変化が停止さ
れてそのときの押圧力値が保持され、この保持された押
圧力値がスイッチＡの動作値としてメモリ２９に記憶す
るようにしている。

【００１２】動作力値変換部３のケース１８の上面に配
設された第一操作釦類２１は、メモリアップ釦３２と、
メモリダウン釦３３と、クリア釦３４とから成ってい
る。メモリアップ釦３２を一回押すと、マイコン２５に
おけるメモリ２９の新しいメモリアドレスに、測定した
スイッチＡの動作力値が記憶可能な状態となると共に、
その新しいメモリアドレスに記憶されている内容が表示
器１９に表示される。またメモリダウン釦３３を一回押
すと、マイコン２５におけるメモリ２９のアクセスされ
ているメモリアドレスの一つ手前のメモリアドレスに、
スイッチＡの動作力値が記憶可能な状態になると共に、
その一つ手前のメモリアドレスに記憶されている内容が
表示器１９に表示される。ここでメモリ２９は、１２８
個の動作力値を記憶できる容量となっている。従って、
メモリアップ釦３２を操作することで、メモリ２９に記
憶した順に、またメモリダウン釦３３を操作すること
で、メモリ２９に記憶した動作力値を新しい順から順次
表示器１９に表示させて黙視確認することができる。

【００１３】一方、クリア釦３４を押すと、表示器１９
に表示されている動作力値の表示が表示器１９から消え
ると共に、その動作力値がメモリ２９から消去される。
また、メモリダウン釦３３およびクリア釦３４をほぼ同
時に押すと、メモリ２９内に記憶された全ての動作力値
が消去され、メモリアップ釦３２およびメモリダウン釦
３３をほぼ同時に押すと、ケース１８内の制御基板に設
けたＲＳ２３２Ｃ出力部３５に接続された図示しないプ
リンタで、メモリ２９に記憶された全ての動作力値を印
刷することができるようになっている。さらに、動作力
値変換部３の表示器１９は、マイコン２５の駆動源とな
る乾電池の電圧が低下して規定電圧以下になると、「Ｌ
ＯＢＡＴ］と表示して乾電池の交換を促したり、あるい
は、メモリ２９に動作力値を格納できない状態になると
エラーコード「Ｅ１」を表示したり、さらに、ＲＳ２３
２Ｃ出力部３５による印刷が不能となるエラーコード
「Ｅ２」を表示したりするなど、作業者への注意を促す
メッセージが表示されるようになっている。

【００１４】検出部２の回転防止部１０は、上述したよ
うに握り部７と同一径であった場合に装置全体が転がっ
て破損の原因になるのを防止するために、握り部７の径
方向に突出させて形成している。この突出させた回転防
止部１０を有効に活用するため、その収納容器に図１〜
図４に示すように検出部用アップ釦３８と検出部用クリ
ア釦３９と測定完了表示灯４０とを設けているが、これ
ら検出部用アップ釦３８と検出部用クリア釦３９と測定
完了表示灯４０は、回転防止部１０の収納容器の表面か
ら外方に突出しない構造として誤操作を防止している。
この検出部用アップ釦３８を一回操作する毎に図７に示
したメモリ２９のメモリアドレスを新しくアクセスし、
アクセスされたメモリアドレスに記憶されている動作力
値が表示器１９に表示される。また検出部用クリア釦３
９を一回操作する毎に、表示器１９に表示されている動
作力値が表示器１９から消えると共に、その動作力値が
メモリ２９から消去される。検出部用アップ釦３８を操
作して新しいメモリアドレスがアクセスされたとき動作
力値が記憶されていると点灯するが、検出部用クリア釦
３９を操作すると新しくアクセスされたメモリアドレス
に記憶されている動作力値が消去され、このとき測定完
了表示灯４０が消灯するので、保守員はこれを黙視して
動作力値を測定可能な状態となったことを知ることがで
きる。また測定完了灯４０は、アクセスされているメモ
リアドレスに新しく測定された動作力値が記憶され、か
つ、その動作力値が表示器１９に表示されると点灯す
る。保守員はこれを黙視して検出部用アップ釦３８を操
作して新しいメモリアドレスがアクセスすると、動作力
値を測定可能な状態であれば消灯してこれを知ることが
できる。

【００１５】検出部用クリア釦３９は、図２に示すよう
に回転防止部１０の収納容器の上面１０ａで、かつ測定
完了表示灯４０の外周縁部分に配設されており、測定完
了表示灯４０の点灯および消灯を確認しながら操作する
ことができる。検出部用アップ釦３８は、握り部７を手
で握った状態のままでその手の親指によって操作できる
ように収納容器の側面１０ｂに配設されており、複数の
スイッチＡを連続して測定する場合の操作性が良い。

【００１６】このように回転防止部１０に検出部用アッ
プ釦３８と検出部用クリア釦３９と測定完了表示灯４０
とを設けているため、保守員は、動作力値変換部３の表
示部１９を見たり第一操作釦類２１を操作しながらスイ
ッチＡの動作力値の測定することもできるし、また動作
力値変換部３を胸ポケットに入れながら検出部２側の釦
類を作業しながらスイッチＡの動作力値の測定すること
も可能になる。この後者の作業に邪魔にならないように
接続手段５は、その長さを、例えば１２０ｃｍ程度にに
設定するのが良い。

【００１７】上述のように構成したスイッチ動作力測定
装置によるスイッチＡの動作力測定作業は、次のように
行なわれる。先ず、検出部２の検出部用アップ釦３８あ
るいは動作力値変換部３のメモリアップ釦３２を操作し
て、新しく測定される動作力値を記憶させるメモリアド
レスをアクセスする。このとき表示器１９には、アクセ
スされたメモリアドレスの記録値が表示されるが、該当
する記録値がないので「０．０」と表示される。しか
し、「０．０」以外の数値が表示された場合、それは過
去に測定した動作力値であるから、検出部用クリア釦３
９あるいはメモリクリア釦３４を操作して、メモリアド
レスを消去すると同時に表示器１９の表示を「０．０」
とする。さらに、検出部用アップ釦３８あるいはメモリ
アップ釦３２を操作してメモリ２９のメモリアドレスを
アクセスした際に、そのメモリアドレスに過去に測定し
た動作力値が残っていた場合、測定完了表示灯４０が点
灯して保守員にメモリアドレスに残っている動作力値を
消去するように促す。その後、検出本体用クリア釦３９
あるいはメモリクリア釦３４を操作してメモリアドレス
に記憶されている動作力値を消去すると、測定完了表示
灯４０は自動的に消灯する。

【００１８】次に、保守員が検出部２の握り部７を握っ
て、図１に示すようにスイッチＡが対向する部分の被押
圧体Ｂに押し棒６の先端を当接させた後、その押し棒６
を被押圧体Ｂに向かって押圧させる。図３から分かるよ
うに、この押圧力に対応して押し棒６が握り部７側に移
動させられてボールスクリュー１６が押され、これによ
ってばね部材１４が撓む。このとき、押し棒６は案内リ
ング１３によって案内されながら移動するため、両者の
位置関係が変化することなく押圧力値に対応した撓みを
精度良く得ることができる。このばね部材１４の撓み量
は、押圧力検出手段３７で検出され、その撓み量に応じ
たディジタル信号のパルス数が図７に示すマイコン２５
に出力される。マイコン２５は、パルス数に応じて算出
した押圧力値をスイッチＡの動作力値として表示器１９
に順次表示する指令を表示器１９に出力する。

【００１９】その後、押し棒６によって被押圧体Ｂが変
形させられてスイッチＡに接触し、そのスイッチＡの接
点が切り替わる。スイッチＡが動作すると、その動作時
に発生する音等による振動が、押し棒６とばね体１４を
介してスイッチ動作検出手段３６によって検知される。
この検知により、動作力値変換部３に動作信号がスイッ
チ動作検出手段３６から出力され、表示器１９に表示さ
れているその動作力値がホールドされると共に、そのホ
ールドされた動作力値がメモリ２９に記憶される。その
後、出力手段の一部である表示部１９に表示させたり、
出力手段であるプリンタで印字して黙視することができ
るので、保守員は、単に押し棒６を被押圧体Ｂに押圧す
るだけで、動作力値の測定を行なうことができ、従来の
ようにスイッチＡが設置されている周囲の状況に影響さ
れることなく、正確に、かつ、容易にスイッチＡの動作
力値を測定することができる。

【００２０】上述した手順で動作力値を測定したスイッ
チに続いて、隣接して設けられた他のスイッチの動作力
値を測定する場合は、検出部用アップ釦３８あるいはメ
モリアップ釦３２を操作して新しいメモリアドレスをア
クセスした後、上述の手順と同様に操作して行なうこと
ができる。これらの手順を繰り返すことで、例えば、エ
スカレータのスカートガードスイッチ等のように一つの
機器にある多数のスイッチを連続してメモリ２９に記憶
させることができる。メモリ２９に記憶させた動作力値
は、動作力値変換部３のメモリアップ釦３２とメモリダ
ウン釦３３を同時に押すことで、動作力値変換部３に接
続されたプリンタで出力させることができる。

【００２１】尚、上述の実施の形態では、握り部７の径
方向に突出した回転防止部１０を形成したが、この回転
防止部１０としては種々の形状を採用することができ、
いづれの場合でも、押し部６と握り部７の軸方向を合わ
せるが、押し部６は握り部７および回転防止部１０の中
心線からずれて配置すれば良い。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるスイッ
チ動作力測定装置は、押し棒により加えられた押圧力を
検出する押圧力検出手段と、スイッチの動作時に発生す
る振動を検出するスイッチ動作検出手段と、このスイッ
チ動作検出手段の振動検出時の押圧力検出手段による押
圧力を動作力値に変換して出力する動作力値変換部を設
けたため、従来のようにスイッチが設置されている周囲
の状況に影響されることなく、正確に、かつ、容易にス
イッチの動作力値を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるスイッチ動作力測
定装置を示す平面図である。

【図２】図１に示したスイッチ動作力測定装置の斜視図
である。

【図３】図１に示したスイッチ動作力測定装置における
検出部の断面図である。

【図４】図１に示したスイッチ動作力測定装置における
検出部の正面図である。

【図５】図１に示したスイッチ動作力測定装置における
検出部の裏面図である。

【図６】図１に示したスイッチ動作力測定装置の要部拡
大図である。

【図７】図１に示したスイッチ動作力測定装置の動作力
値変換部を示すブロック図である。

【符号の説明】

２ 検出部 ３ 動作力値変換部 ５ 接続手段 ６ 押し棒 ７ 握り部 １０ 回転防止部 １９ 表示部 ３２ メモリアップ釦 ３３ メモリダウン釦 ３４ メモリクリア釦 ３６ 押圧力検出手段 ３７ スイッチ動作検出手段 ３８ 検出部用アップ釦 ３９ 検出部用クリア釦 ４０ 測定完了表示灯

フロントページの続き (72)発明者 森田 英行 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 田丸 時司 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株式会社日立ビルシステムサービス内 (56)参考文献 特開 昭60−61636（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−18475（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66B 29/04,31/00 G01L 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 握り部に対して移動可能に支持されてス
   イッチに押圧力を与える押し棒と、上記スイッチの動作
   時の動作力値を測定する動作力値変換部とを備えたスイ
   ッチ動作力測定装置において、上記押し棒により加えら
   れた押圧力を検出する押圧力検出手段と、上記スイッチ
   の動作時に発生する振動を検出するスイッチ動作検出手
   段とを設け、上記動作力値変換部は、上記スイッチ動作
   検出手段の振動検出時における上記押圧力検出手段によ
   る押圧力を動作力値に変換して出力するようにしたこと
   を特徴とするスイッチ動作力測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、上記握り
   部を筒状に成し、上記押し棒は、上記握り部と同軸方向
   に延びて配置すると共に、上記握り部の中心線と異なる
   中心線上に偏寄して配置したことを特徴とするスイッチ
   動作力測定装置。