JP5117989B2

JP5117989B2 - エンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータ

Info

Publication number: JP5117989B2
Application number: JP2008269843A
Authority: JP
Inventors: 勇井上
Original assignee: Ono Sokki Co Ltd
Current assignee: Ono Sokki Co Ltd
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-10-20
Also published as: JP2010096711A

Description

本発明は、例えばシャシーダイナモメータ等の車両試験装置において使用される運転操作装置に好適なアクチュエータ、特にエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータに関する。

この種の車両試験装置では、試験に供される試験車両はピットフロア上の所定位置に配置固定され、その車輪がシャシーダイナモメータのローラ上に載置される。シャシーダイナモメータの稼動により試験車両に対する各種の走行試験が実施される。この場合、所定の走行パターンとなるように試験車両を自動で運転操作するために、試験車両の運転席には運転操作装置が取り付けられる。

従来、例えば特許文献１に記載の運転操作装置では、アクセルペダル、ブレーキペダル及びクラッチペダルに係合し、それらを制御操作する複数の操作ユニットが基台上にコンパクトに配置構成されている。各操作ユニットがアクセルペダル、ブレーキペダルあるいはクラッチペダルを操作することで、試験車両を所望の走行パターンで走行させ、適正なデータを採取することができるようにしている。

ところで、所謂プッシュ式のエンジンスタータスイッチを備えた車両においては、該スイッチを押すだけの簡単な操作でエンジンを始動させることができる。かかるプッシュ式エンジンスタータスイッチの場合、車両試験装置で試験走行させる際、その運転操作装置はプッシュ式スイッチに対応可能とすることが要請される。

特開２０００−３５２５４８号公報

従来の運転操作装置は、電動サーボやエアシリンダを動力源として、シリンダあるいはカム等でスイッチ類を押し操作する構造であり、スイッチ類との接触部が硬質であることから、そのままでは一般には薄物構造のスタータスイッチを破損する危険がある。
また、電動サーボやエアシリンダを配置する場合、アクチュエータが大型化し、するとその重心位置が押し操作の作用点から位置ずれし、あるいはアクチュエータを固定するのが困難になる。

また、シリンダ等を使用する場合、スタータスイッチの押し操作方向にシリンダ長手方向が設定されることになり、シリンダ等を固定するための支持点がスタータスイッチから離間してしまい、そのままでは支持剛性が不安定にならざるを得ない。その上、スタータスイッチ周辺の部材との干渉する場合もある。更に、装置重量が重いため金属製の支持部材（ロッド等）を介して、床部やハンドル等の強固な構造物を利用して支持することで固定する方法をとらざるを得ない等の問題がある。

本発明は係る実情に鑑み、安全且つ適正作動を保証すると共に、取扱い性等に優れたコンパクトに実装可能なエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明によるエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータは、プッシュ式のエンジンスタータスイッチを操作するためのアクチュエータであって、内部に空気室を有するケーシングの所定部位に張架され、前記空気室の一部を形成するための膨出変形可能な操作部を有し、前記操作部が前記エンジンスタータスイッチに対向するように、前記ケーシングを拘束手段によって取付固定することを特徴とする。

また、本発明のエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータにおいて、前記空気室に圧送された空気圧により前記操作部が前記ケーシングから膨出し、前記エンジンスタータスイッチに弾接して押動することを特徴とする。

また、本発明のエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータにおいて、前記操作部は伸縮自在な弾性材により形成され、前記空気室の空気圧に応じてその膨出変形量が調整可能であることを特徴とする。

また、本発明のエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータにおいて、前記操作部の周囲に前記ケーシングから突出形成されたパッドを有し、このパッドが前記エンジンスタータスイッチの周辺部位に圧接することを特徴とする。

また、本発明のエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータにおいて、前記拘束手段は、前記ケーシングに連結された複数のバンド部材を含むことを特徴とする。

本発明によれば、典型的にはスタータスイッチに対して適用した際、その損傷等を有効に防止しながらスイッチとしての適正作動を実現して、安全且つ適正作動を保証し、アクチュエータとして優れた機能を発揮する。また、小型軽量なアクチュエータとして構成され、優れた取扱い性を実現し、極めてコンパクトに実装することができる。

以下、図面に基づき、本発明によるエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータの好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、この実施形態におけるアクチュエータ１０の実装例を示している。本実施形態では、シャシーダイナモメータ等の車両試験装置で車両の走行試験を行う際、試験車両に搭載される運転操作装置においてその車両のエンジンスタータスイッチ（以下、単にスタータスイッチという）を操作するためのスタータスイッチ操作用アクチュエータの例とする。

ここで先ず図３に示されるように、試験車両のインストルメントパネル１０１の所定部位には、運転席１０２の前方であって、ハンドル１０３の右方側においてスタータスイッチ１００が配置される。このスタータスイッチ１００は所謂プッシュ式であり、スタータスイッチ１００を矢印Ｐのように押し込むことで、エンジンを始動させることができるようになっている。なお、スタータスイッチ１００の操作手順の一例として、例えばブレーキペダル（図示せず）を踏み込みながら、スタータスイッチ１００を一度押すことによりエンジンが始動する。

車両試験装置における車両試験の際には、運転席１０２に運転操作装置が搭載されると共に、アクチュエータ１０が図１のようにスタータスイッチ１００に被さるように実装され、所定のタイミングでエンジンを始動させる。この場合アクチュエータ１０は、後述する拘束手段により取付固定される。なお、図１において前方、右方及び上方をそれぞれ矢印Ｆｒ、矢印Ｒ及び矢印Ｕｐで表すものとする。

図２に示すようにアクチュエータ１０の本体は、この例では例えば矩形状の薄箱型を呈するアルミニウムダイキャスト製のケーシング１１からなり、このケーシング１１の内部は実質的に中空構造を有する。本実施形態ではケーシング１１の両側端部に、拘束手段を構成するゴムバンド１２が連結される。ケーシング１１の矩形の一方の面において接続具１３（図２においては一方側のみ図示する）を介して、ゴムバンド１２が接続される。ゴムバンド１３の先端にはそれぞれ、フック１４が取り付けられており、フック１４をインストルメントパネル１０１の適所に係合させることで、アクチュエータ１０を取付固定することができる。

なお、図示を省略するが、ゴムバンド１２はその長さを調整するためのアジャスタ部を有する。アクチュエータ１０を実装する際のインストルメントパネル１０１上での実装部位や車種等に応じて、ゴムバンド１２が常に適正な張力でアクチュエータ１０を固定するようにすることができる。

次に図５（ａ）を参照して、アクチュエータ１０のケーシング１１は、上述のように中空構造を有し、この中空内部に空気室１５を有する。この場合、ケーシング１１の矩形の他方の面側には操作部１６が張架され、この操作部１６によって空気室１５の一部を形成する。操作部１６は伸縮自在な弾性材、典型的には薄いゴム材により形成され、スタータスイッチ１００よりも一まわり大きな円形状を呈する。この操作部１６は適度な弾力と剛性を有し、その自然状態ではスタータスイッチ１００に対向するように張架される。この場合、スタータスイッチ１００と操作部１６との間には適度な隙間が形成される程度にするとよい。

また、操作部１６は空気室１５内の圧力が増すことにより、図５（ａ）の点線により示されるように膨出変形することが可能である。この場合、空気室１５の空気圧に応じてその膨出変形量が調整可能である。ここで、空気室１５は配管もしくはチューブ１７を介して、図示しない空圧源と接続されている。この空圧源側において、コンプレッサから供給される圧搾空気は、レギュレータにより所望の圧力となるように調整される。また、圧搾空気供給路を開閉する開閉バルブや、方向切換えバルブ等が配設されてよく、これらにより構成される空圧回路を介して、空気室１５内の圧力を自由に制御することができる。

なお、スタータスイッチ１００は図５（ａ）の矢印Ｂのように、所定ストロークだけ往復動可能に設けられている。この場合、スタータスイッチ１００を突出方向に弾圧するスプリング１８を装着することで、スタータスイッチ１００に対する押込み操作力を解除した際、スプリング１８の弾力によりスタータスイッチ１００を原位置に復帰させることができるようになっている。

更に、アクチュエータ１０は図２あるいは図５に示すように、操作部１６の周囲にケーシング１１から突出形成されたパッド１９を有する。この例ではパッド１９はスタータスイッチ１００の形状に合せて円周状に形成され、スタータスイッチ１００の周辺部位におけるインストルメントパネル１０１の表面に圧接するようになっている。パッド１９は好適にはゴム材又は軟質の合成樹脂材等により形成される。パッド１９とインストルメントパネル１０１は材質的に相互間で滑りが生じ難く、即ち互いに馴染んでくっ付き易いものが選ばれる。

上記構成において、車両試験装置での車両試験の際、運転席１０２に運転操作装置が搭載されると共にアクチュエータ１０が実装される。アクチュエータ１０の実装に際して、例えば先ず、操作部１６とスタータスイッチ１００を位置合せした状態で、アクチュエータ１０のケーシング１１をパッド１９側からインストルメントパネル１０１にあてがう。そして、予め長さ調整し、又はその場で調整してもよいが、ゴムバンド１３先端のフック１４をインストルメントパネル１０１の適所に係合させる。例えば図１あるいは図４に示されるように、一方のゴムバンド１３をインストルメントパネル１０１の上方側端部もしくは端面に、他方のゴムバンド１３を下方側端部に係合させ、これによりアクチュエータ１０を適正且つ的確に実装することができる。

ゴムバンド１３は伸縮自在であるため、フック１４を係合させる際に適度に伸縮し、アクチュエータ１０の実装作業を極めて簡単且つ迅速に行うことができる。なお、フック１４の係合位置としては上記の場合の他、例えばエアコンダクタ１０４（図１参照）やインストルメントパネル１０１上、又はその周辺部位等を利用してフック１４を係合させることができる。

上記のように拘束手段としてのフック１４によって取付固定されたアクチュエータ１０は、そのパッド１９が図５（ａ）に示されるようにスタータスイッチ１００の周辺部位におけるインストルメントパネル１０１の表面に圧接する。図４に示されるようにゴムバンド１４の張力Ｔによって、アクチュエータ１０に対してインストルメントパネル１０１側への付勢力が作用し、しかもパッド１９はインストルメントパネル１０１に対して実質的に滑らないため、アクチュエータ１０の取付完了後の実使用時において適正位置に保持される。

次に、スタータスイッチ１００を操作する場合について説明する。先ず、前述したように例えばブレーキペダルを踏み込みながら行う。なお、ブレーキペダルの踏込み操作についても運転操作装置にて行うことができる。この状態でチューブ１７を介して、空圧源から空気室１５に所定圧力の圧搾空気が供給される。すると、空気室１５に圧送された空気圧ｐにより、操作部１６が図５（ａ）の状態から図５（ｂ）に示されるようにケーシング１１から膨出することで、スタータスイッチ１００に弾接してこれを押動し、即ち内方へ押し込む。そして、この押込みによりスタータスイッチ１００がＯＮして、エンジンを始動させることができる。

一方、空圧源からの空気の圧搾空気の供給を解除することで、即ち空気室１５を大気開放することにより操作部１６は自身の張力により図５（ａ）の自然状態に戻り、またスタータスイッチ１００は、スプリング１８の弾力により原位置に復帰する。このように空気室１５内の圧力を増減制御するだけで、操作部１６の膨張・収縮によりスタータスイッチ１００を的確にＯＮ／ＯＦＦさせることができる。

本発明のアクチュエータ１０において、操作部１６は軟質材で形成され、且つスタータスイッチ１００に対して広い面積で面接触することで、スタータスイッチ１００を損傷等することなく、適正に作動させることができる。また、スタータスイッチ１００に対して点接触ではなく、上記のように面接触となるため仮にスタータスイッチ１００及びアクチュエータ１０間の芯ずれが生じた場合でも、スタータスイッチ１００を適正に作動させることができ、即ち位置出し精度上極めて有利である。

また、インストルメントパネル１０１の表面は一般には硬質で滑り易くなっているが、パッド１９がその表面に圧接することにより、滑りを抑制して操作部１６を安定保持することができる。これにより操作部１６従ってアクチュエータ１０の適正且つ安定動作を保証することができる。この場合、ゴムバンド１２の張力でアクチュエータ１０をインストルメントパネル１０１側へ付勢し、パッド１９の機能をより有効に作用させる。

更に、アクチュエータ１０はこの例では薄箱型、即ち薄く簡素な構造であるため、スタータスイッチ１００の前面にコンパクトに実装することができる。配置スペースをとらずに嵩張らずに実装配置できることから、他の部材又は部品等との関係で設計の自由度を大幅に拡大することができる。
また、アクチュエータ１０は軽量であり取扱い性に優れ、操作部１６の出力作用点がアクチュエータ１０の重心と一致するため、実装作業が極めて容易である。
また、車両が一般に備えているインストルメントパネルやエアコンダクタ等を利用してアクチュエータ１０を取付固定するため、全ての車両に搭載可能であり、適用範囲が極めて広い。

上述のように本発明のアクチュエータ１０によれば、スタータスイッチ１００に対して適用した際、損傷等を有効に防止しながらスイッチとしての適正作動を実現し、即ちその安全且つ適正作動を保証し、アクチュエータとして優れた機能を発揮することができる。また、小型軽量なアクチュエータとして構成され、優れた取扱い性を実現し、極めてコンパクトに実装することができる。

ここで、上記実施形態においてアクチュエータ１０の上下方向に一対のゴムバンド１３を延出する例を説明したが、その本数等は必要に応じて３本以上有してもよく、その場合フック１４を係合させる位置は適宜変更可能である。

更には、必要に応じては空気室１５内を負圧にするバキューム装置と接続することも可能である。その場合は、例えば蛇腹状の伸縮構造を持つ操作部を有し、加圧によりその最大位置まで伸長させてスタータスイッチ１００を押圧する。その後、収縮する際にバキューム装置により空気室１５内を負圧することで、この蛇腹状の操作部を原位置に復帰させる。この例のようにスタータスイッチ１００に対する押圧力を正確に制御する場合に有効である。

この種の車両のスタータスイッチにおいて、そのボタンを押していくに従って、始動時のモードもしくは状態が順次推移すると共に、内蔵のランプの発光色がそれに応じて変化するものがある。アクチュエータ１０において、そのようなランプ発光色を検知するセンサを付帯させ、このセンサによってスタータスイッチの状態変化を確認しながらアクチュエータ１０を作動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態において車両のスタータスイッチに本発明を適用した例を説明したが、所謂家電装置やその他の機器類に使用されるパネルスイッチを始めとするプッシュ式スイッチに対して本発明を適用することもできる。

本発明のアクチュエータの車両実装時の状態を示す斜視図である。本発明のアクチュエータの外観斜視図である。本発明のアクチュエータの適用例としての車両のスタータスイッチまわりの例を示す斜視図である。本発明のアクチュエータの車両実装時の状態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本発明のアクチュエータの作用を説明するためのそれぞれ断面図である。

符号の説明

１０アクチュエータ
１１ケーシング
１２ゴムバンド
１３接続具
１４フック
１５空気室
１６操作部
１７配管もしくはチューブ
１８スプリング
１９パッド
１００スタータスイッチ
１０１インストルメントパネル
１０２運転席
１０３ハンドル

Claims

プッシュ式のエンジンスタータスイッチを操作するためのアクチュエータであって、
内部に空気室を有するケーシングの所定部位に張架され、前記空気室の一部を形成するための膨出変形可能な操作部を有し、
前記操作部が前記エンジンスタータスイッチに対向するように、前記ケーシングを拘束手段によって取付固定することを特徴とするエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータ。
前記空気室に圧送された空気圧により前記操作部が前記ケーシングから膨出し、前記エンジンスタータスイッチに弾接して押動することを特徴とする請求項１に記載のエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータ。
前記操作部は伸縮自在な弾性材により形成され、前記空気室の空気圧に応じてその膨出変形量が調整可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータ。
前記操作部の周囲に前記ケーシングから突出形成されたパッドを有し、このパッドが前記エンジンスタータスイッチの周辺部位に圧接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータ。
前記拘束手段は、前記ケーシングに連結された複数のバンド部材を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンスタータスイッチ操作用アクチュエータ。