JP2002354885A - Electric actuator - Google Patents

Electric actuator

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JP2002354885A
JP2002354885A JP2001156032A JP2001156032A JP2002354885A JP 2002354885 A JP2002354885 A JP 2002354885A JP 2001156032 A JP2001156032 A JP 2001156032A JP 2001156032 A JP2001156032 A JP 2001156032A JP 2002354885 A JP2002354885 A JP 2002354885A
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JP
Japan
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pulse
rotation angle
pattern
electric actuator
pulse pattern
Prior art date
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Application number
JP2001156032A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihisa Takeuchi
徳久 竹内
Seiji Tateishi
聖二 立石
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Asmo Co Ltd
Denso Corp
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Denso Corp
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Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd, Denso Corp filed Critical Asmo Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve durability of a position (rotating angle) detecting unit in an electric actuator with a position (rotating angle) detector. SOLUTION: A pattern plate 153 is provided in the side of an output shaft 127. Consequently, since a sliding distance of the first and second brushes 155, 156 and the first and second pulse patterns 151, 152 can be shortened, a relative sliding velocity of the first and second brushes 155, 156 for the first and second pulse patterns can be reduced. Accordingly, wear of the first and second brushes 155, 156 and first and second pulse patterns 151, 152 can be controlled. As a result, durability of actuator 100 can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、減速機構を備える
電動アクチュエータに関するもので、車両用空調装置の
エアミックスドアやモード切替ドア等の可動部材を駆動
する電動アクチュエータに適用して有効である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric actuator having a speed reduction mechanism, and is effective when applied to an electric actuator for driving a movable member such as an air mix door and a mode switching door of a vehicle air conditioner.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平12−358396号公報に記載
の車両用空調装置のエアミックスドアやモード切替ドア
等の可動部材を駆動する電動アクチュエータでは、減速
機の入力軸にモータの回転角度に比例した数のパルスを
発生させるパルス発生器を設け、パルスの数を数えるこ
とにより回転角度を検出している。
2. Description of the Related Art In an electric actuator for driving a movable member such as an air mix door or a mode switching door of a vehicle air conditioner disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 12-358396, the input shaft of a speed reducer is proportional to the rotation angle of the motor. A pulse generator for generating a predetermined number of pulses is provided, and the rotation angle is detected by counting the number of pulses.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載の発明では、円周方向に交互に並んだ導電部及び非
導電部からなるパルスパターンが設けられたパルスパタ
ーンプレート(以下、プレートと略す。)とパルスパタ
ーンに接触する電気接点(ブラシ)とからなるパルス発
生器において、プレートが電動モータと連動して回転す
ることにより電気接点が導電部に接触する際に発生する
パルス信号(パルス電流)を数えて回転角度を検出して
いる。以下、この検出方法を接点パルス信号方式と呼
ぶ。
By the way, in the invention described in the above publication, a pulse pattern plate (hereinafter abbreviated as a plate) provided with a pulse pattern composed of conductive portions and non-conductive portions alternately arranged in the circumferential direction. ) And an electrical contact (brush) that contacts the pulse pattern, a pulse signal (pulse current) generated when the electrical contact comes into contact with the conductive part by rotating the plate in conjunction with the electric motor. ) Is counted and the rotation angle is detected. Hereinafter, this detection method is referred to as a contact pulse signal method.

【0004】しかし、上記公報に記載の発明では、プレ
ートが減速機の入力側に設けられているため、電気接点
とパルスパターンとの摺動距離が比較的長くなってしま
うとともに、パルスパターンに対する電気接点の相対摺
動速度が比較的大きくなってしまい、電気接点及びパル
スパターンの摩耗量が多くなり、電動アクチュエータの
耐久性が低下するという問題がある。
However, in the invention described in the above-mentioned publication, since the plate is provided on the input side of the speed reducer, the sliding distance between the electric contact and the pulse pattern becomes relatively long, and the electric resistance to the pulse pattern is increased. There is a problem that the relative sliding speed of the contacts becomes relatively high, the amount of wear of the electrical contacts and the pulse pattern increases, and the durability of the electric actuator decreases.

【0005】本発明は、上記点に鑑み、電動アクチュエ
ータの耐久性を向上させることを目的とする。
[0005] In view of the above, an object of the present invention is to improve the durability of an electric actuator.

【0006】[0006]

【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、請求項1に記載の発明では、電動モータ
(110)、及び複数個の歯車を有して構成されて、電
動モータ(110)から入力された回転力を減速して出
力する減速機構(120)を備える駆動部(130)
と、減速機構(120)のうち、電動モータ(110)
により直接駆動される入力歯車より出力側に設置される
出力歯車にて回転角度を検出する回転角度検出手段(2
20)とを具備し、回転角度検出手段(220)は、出
力歯車の回転角度に応じて発生する位相の異なる2種類
のパルス信号に基づいて回転角度を検出することを特徴
とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an electric motor having an electric motor (110) and a plurality of gears. A drive unit (130) including a speed reduction mechanism (120) for reducing and outputting the rotational force input from the motor (110)
And the electric motor (110) of the speed reduction mechanism (120)
Angle detection means (2) for detecting a rotation angle with an output gear installed on the output side of an input gear directly driven by the
20), and the rotation angle detecting means (220) detects the rotation angle based on two types of pulse signals having different phases generated according to the rotation angle of the output gear.

【0007】これにより、摺動距離を従来技術に比べて
短くすることができるので、相対摺動速度を小さくする
ことができ、電動アクチュエータの耐久性を向上さこと
ができる。
As a result, the sliding distance can be shortened as compared with the prior art, so that the relative sliding speed can be reduced and the durability of the electric actuator can be improved.

【0008】請求項2に記載の発明では、電動モータ
(110)、及び複数個の歯車を有して構成されて、電
動モータ(110)から入力された回転力を減速して出
力する減速機構(120)を備える駆動部(130)
と、減速機構(120)のうち、電動モータ(110)
により直接駆動される入力歯車より出力側にて回転角度
を検出する回転角度検出手段(220)とを具備し、回
転角度検出手段(220)は、回転角度応じて発生する
位相の異なる2種類のパルス信号に基づいて回転角度を
検出することを特徴とする。
[0008] According to the second aspect of the present invention, there is provided a reduction mechanism configured to include the electric motor (110) and a plurality of gears, and to reduce and output the rotational force input from the electric motor (110). A drive unit (130) comprising (120)
And the electric motor (110) of the speed reduction mechanism (120)
Rotation angle detection means (220) for detecting a rotation angle on the output side of the input gear driven directly by the rotation angle detection means, and the rotation angle detection means (220) has two types of phases generated in accordance with the rotation angle. The rotation angle is detected based on the pulse signal.

【0009】これにより、摺動距離を従来技術に比べて
短くすることができるので、相対摺動速度を小さくする
ことができ、電動アクチュエータの耐久性を向上さこと
ができる。
As a result, the sliding distance can be reduced as compared with the prior art, so that the relative sliding speed can be reduced and the durability of the electric actuator can be improved.

【0010】なお、パルス信号を発生させるパルス発生
手段(158)は、請求項3に記載の発明のごとく、円
周方向に交互に並んだ導電部(151a、152a)及
び非導電部(151b、152b)からなる第1、2パ
ルスパターン(151、152)が設けられたパルスパ
ターンプレート(153)と、第1パルスパターン(1
51)に接触する第1電気接点(155)、及び第2パ
ルスパターン(152)に接触する第2電気接点(15
6)とを有して構成し、さらに、パルス発生手段(15
8)は、第1パルスパターン(151)の位相と第2パ
ルスパターン(152)の位相とをずらすことにより位
相の異なる2種類のパルス信号を発生させるように構成
してもよい。
The pulse generating means (158) for generating a pulse signal comprises conductive parts (151a, 152a) and non-conductive parts (151b, 151b, A pulse pattern plate (153) provided with first and second pulse patterns (151, 152) composed of the first pulse pattern (1
51) and a second electrical contact (15) contacting the second pulse pattern (152).
6), and the pulse generating means (15
8) may be configured to generate two types of pulse signals having different phases by shifting the phase of the first pulse pattern (151) and the phase of the second pulse pattern (152).

【0011】また、パルス信号を発生させるパルス発生
手段(158)は、請求項4に記載の発明のごとく、径
方向に延びる導電部(151a、152a)及び非導電
部(151b、152b)を円周方向に交互に並べて構
成したパルスパターン(151、152)を有するパル
スパターンプレート(153)と、パルスパターン(1
51、152)に接触する第1、2電気接点(155、
156)とを有して構成し、さらに、第1電気接点(1
55)とパルスパターン(151、152)との接触点
(P1)と、第2電気接点(156)とパルスパターン
(151、152)との接触点(P2)とを円周方向及
び径方向にずらすことにより位相の異なる2種類のパル
ス信号を発生させるように構成してもよい。
The pulse generating means (158) for generating a pulse signal may include a conductive part (151a, 152a) and a non-conductive part (151b, 152b) extending in the radial direction. A pulse pattern plate (153) having pulse patterns (151, 152) alternately arranged in the circumferential direction;
51, 152) contacting the first and second electrical contacts (155, 152).
156), and the first electrical contact (1
55) and a contact point (P1) between the pulse pattern (151, 152) and a contact point (P2) between the second electrical contact (156) and the pulse pattern (151, 152) in the circumferential direction and the radial direction. A configuration may be made such that two types of pulse signals having different phases are generated by shifting.

【0012】請求項5に記載の発明では、パルスパター
ンプレート(153)の回転中心に対する導電部(15
1a、152a)の円周角(α1、α2)及び非導電部
(151b、152b)の円周角(β1、β2)は等し
く、さらに、パルス信号の位相差は、導電部(151
a、152a)の円周角(α1、α2)の略1/2であ
ることを特徴とする。
According to the fifth aspect of the present invention, the conductive portion (15) with respect to the rotation center of the pulse pattern plate (153) is provided.
1a, 152a) and the non-conductive portions (151b, 152b) have the same circumferential angle (β1, β2), and the phase difference of the pulse signal is equal to the conductive portion (151, 152a).
a, 152a) is substantially half the circumferential angle (α1, α2).

【0013】これにより、2種類のパルス信号(A相パ
ルスとB相パルスと)の組み合わせ(出力信号パター
ン)は、後述する図7に示すように4種類となる。した
がって、A相パルス及びB相パルスのうちいずれの信号
が先に入力されるかを出力信号パターンによって明確に
判別することができるので、容易に回転の向きを判別す
ることができる。
As a result, there are four combinations (output signal patterns) of two types of pulse signals (A-phase pulse and B-phase pulse) as shown in FIG. 7 described later. Therefore, it is possible to clearly determine which signal of the A-phase pulse and the B-phase pulse is input first by the output signal pattern, so that the direction of rotation can be easily determined.

【0014】請求項6に記載の発明では、導電部(15
1a、152a)に電気的に繋がった共通導電部パター
ン(154)は、パルスパターンプレート(153)の
うちパルスパターン(151、152)より内周側に設
けられていることを特徴とする。
According to the present invention, the conductive portion (15)
The common conductive portion pattern (154) electrically connected to 1a, 152a) is provided on the inner peripheral side of the pulse pattern (151, 152) in the pulse pattern plate (153).

【0015】これにより、パルスパターン(151、1
52)の摺動半径を大きくすることができるので、同一
ピッチ変動に対する回転角度変化が小さくなり、回転開
度の検出精度を向上させることができる。
Thus, the pulse pattern (151, 1
Since the sliding radius of 52) can be increased, a change in the rotation angle with respect to the same pitch fluctuation is reduced, and the detection accuracy of the rotation opening can be improved.

【0016】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with specific means described in the embodiments described later.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)本実施形態は、
本発明に係る電動アクチュエータ(以下、アクチュエー
タと略す。)を水冷エンジン搭載車両の車両用空調装置
1のエアミックドアに適用したものであり、図1は車両
用空調装置1の模式図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a vehicle air conditioner 1 in which an electric actuator (hereinafter, abbreviated as an actuator) according to the present invention is applied to an air door of a vehicle air conditioner 1 of a vehicle equipped with a water-cooled engine.

【0018】そして、空気流路をなす空調ケーシング2
の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気
吸入口3と外気を吸入するための外気吸入口4とが形成
されるとともに、これらの吸入口3、4を選択的に開閉
する吸入口切換ドア5が設けられている。また、この吸
入口切換ドア5は、サーボモータ等の駆動手段または手
動操作によって開閉される。
An air conditioning casing 2 forming an air flow path
An air inlet 3 for sucking the air inside the vehicle and an external air inlet 4 for sucking the outside air are formed at the upstream side of the vehicle, and these inlets 3 and 4 are selectively opened and closed. A suction port switching door 5 is provided. The inlet switching door 5 is opened and closed by driving means such as a servomotor or by manual operation.

【0019】この吸入口切換ドア5の下流側部位には送
風機7が配設されており、この送風機7により両吸入口
3、4から吸入された空気が、後述する各吹出口14、
15、17に向けて送風されている。送風機7の空気下
流側には、空気冷却手段をなす蒸発器9が配設されてお
り、送風機7により送風された空気は全てこの蒸発器9
を通過する。蒸発器9の空気下流側には、空気加熱手段
をなすヒータコア10が配設されており、このヒータコ
ア10は、エンジン11の冷却水を熱源として空気を加
熱している。
A blower 7 is provided at a downstream side of the inlet switching door 5, and the air sucked from both the inlets 3 and 4 by the blower 7 is supplied to each outlet 14, which will be described later.
It is blown toward 15 and 17. An evaporator 9 serving as an air cooling means is provided downstream of the air from the blower 7, and all the air blown by the blower 7 is discharged from the evaporator 9.
Pass through. A heater core 10 serving as air heating means is provided downstream of the evaporator 9 in the air. The heater core 10 heats the air using the cooling water of the engine 11 as a heat source.

【0020】また、空調ケーシング2には、ヒータコア
10をバイパスするバイパス通路12が形成されてお
り、ヒータコア10の空気上流側には、ヒータコア10
を通る風量とバイパス通路12を通る風量との風量割合
を調節するエアミックスドア13が配設されている。そ
して、風量割合の調節は、本実施形態に係るアクチュエ
ータ100(詳細は、後述する)により、このエアミッ
クスドア13の開度を調節することにより調節される。
A bypass passage 12 for bypassing the heater core 10 is formed in the air-conditioning casing 2, and a heater core 10 is provided upstream of the heater core 10 in the air.
An air mix door 13 that adjusts the ratio of the amount of air flowing through the air passage to the amount of air flowing through the bypass passage 12 is provided. The air flow rate is adjusted by adjusting the opening of the air mix door 13 by the actuator 100 (details will be described later) according to the present embodiment.

【0021】また、空調ケーシング2の最下流側部位に
は、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフ
ェイス吹出口14と、車室内乗員の足元に空気を吹き出
すためのフット吹出口15と、フロントガラス16の内
面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口1
7とが形成されている。
At the most downstream side of the air-conditioning casing 2, there are provided a face outlet 14 for blowing air-conditioned air to the upper body of the passenger in the passenger compartment, and a foot outlet 15 for discharging air to the feet of the passenger in the passenger compartment. Defroster outlet 1 for blowing air toward the inner surface of windshield 16
7 are formed.

【0022】そして、上記各吹出口14、15、17の
空気上流側部位には、それぞれ吹出モード切換ドア1
8、19、20が配設されているとともに、これらの吹
出モード切換ドア18、19、20は、サーボモータ等
の駆動手段によって開閉される。
The air outlet mode switching door 1 is located at the upstream side of each of the air outlets 14, 15, 17 respectively.
8, 19, and 20 are provided, and these blowout mode switching doors 18, 19, and 20 are opened and closed by driving means such as a servomotor.

【0023】次に、図2に基づいてアクチュエータ10
0について述べる。
Next, referring to FIG.
0 will be described.

【0024】110は車両に搭載されたバッテリ(図示
せず)から電力を得て回転する電動モータ(以下、モー
タと略す。)であり、120はモータ110から入力さ
れた回転力を減速してエアミックスドア13に向けて出
力する減速機構である。なお、以下、モータ110及び
減速機構120等の回転駆動する機構部を駆動部130
と呼ぶ。
Reference numeral 110 denotes an electric motor (hereinafter, abbreviated as a motor) that rotates by receiving electric power from a battery (not shown) mounted on the vehicle, and 120 decelerates the rotational force input from the motor 110. This is a reduction mechanism that outputs the air toward the air mix door 13. Hereinafter, the rotating and driving mechanism units such as the motor 110 and the speed reduction mechanism 120 will be referred to as a driving unit 130.
Call.

【0025】因みに、減速機構120は、モータ110
の出力軸111に圧入されたウォーム121、このウォ
ーム121と噛み合うウォームホィール122、及び複
数枚の平歯車123、124からなる歯車列であり、出
力側に位置する最終段歯車(出力側歯車)126には、
出力軸127が設けられている。
Incidentally, the speed reduction mechanism 120 is
Is a gear train composed of a worm 121 press-fitted into the output shaft 111, a worm wheel 122 meshing with the worm 121, and a plurality of spur gears 123 and 124, and a final stage gear (output side gear) 126 located on the output side. In
An output shaft 127 is provided.

【0026】なお、140は駆動部130を収納すると
とともに、後述するブラシ(電気接点)155〜157
が固定されたケーシングである。
Reference numeral 140 denotes a housing for accommodating the driving unit 130 and brushes (electric contacts) 155 to 157 to be described later.
Is a fixed casing.

【0027】ところで、減速機構120のうち、モータ
110により直接駆動される入力歯車(ウォーム12
1)より出力側(出力軸127)には、図2〜5(特
に、図5参照)に示すように、パルスパターンプレート
(以下、パターンプレートと呼ぶ。)153が設けられ
ており、このパターンプレート153は、円周方向に交
互に並んだ導電部151a、152a及び非導電部15
1b、152bからなる第1、2パルスパターン15
1、152が設けられたもので、出力軸127と一体的
に回転する。
The input gear (worm 12) of the speed reduction mechanism 120, which is directly driven by the motor 110,
1) On the output side (output shaft 127), a pulse pattern plate (hereinafter referred to as a pattern plate) 153 is provided as shown in FIGS. The plate 153 includes conductive portions 151a and 152a and non-conductive portions 15 alternately arranged in the circumferential direction.
First and second pulse patterns 15 composed of 1b and 152b
1, 152 are provided, and rotate integrally with the output shaft 127.

【0028】このとき、導電部151a、152aの円
周角α1、α2及び非導電部151b、152bの円周
角β1、β2を互いに等しくするとともに、第1パルス
パターン151の位相を第2パルスパターン152の位
相に対して円周角α1、α2(=円周角β1、β2)の
略1/2ずらしている。
At this time, the circumferential angles α1, α2 of the conductive portions 151a, 152a and the circumferential angles β1, β2 of the non-conductive portions 151b, 152b are made equal to each other, and the phase of the first pulse pattern 151 is changed to the second pulse pattern. With respect to the phase 152, the circumferential angles α1, α2 (= the circumferential angles β1, β2) are shifted by approximately 1/2.

【0029】なお、第1、2パルスパターン151、1
52は電気的に繋がっており、第1、2パルスパターン
151、152は、両パルスパターン151、152よ
り内周側に設けられたコモンパターン(共通導電部パタ
ーン)154と電気的に繋がって、後述するブラシ15
7を介してバッテリ(図示せず。)の負極側に電気的に
繋がっている。
The first and second pulse patterns 151, 1
52 is electrically connected, and the first and second pulse patterns 151 and 152 are electrically connected to a common pattern (common conductive portion pattern) 154 provided on the inner peripheral side of the both pulse patterns 151 and 152, Brush 15 described later
7, and is electrically connected to a negative electrode side of a battery (not shown).

【0030】一方、ケーシング140側には、プリント
基板(図示せず)を介してバッテリの正極側に接続され
た銅系導電材料製の第1〜3ブラシ(電気接点)155
〜157が固定されており、第1ブラシ155は第1パ
ルスパターン151に接触し、第2ブラシ156は第2
パルスパターン152に接触し、第3ブラシ157はコ
モンパターン154に接触するように構成されている。
On the other hand, on the casing 140 side, first to third brushes (electric contacts) 155 made of a copper-based conductive material connected to the positive electrode side of the battery via a printed circuit board (not shown).
157 are fixed, the first brush 155 contacts the first pulse pattern 151, and the second brush 156
The third brush 157 is configured to be in contact with the pulse pattern 152 and the common pattern 154.

【0031】なお、本実施形態では、第1〜3ブラシ1
55〜157とパターンプレート153との接点を2点
以上(本実施形態では、4点)とすることにより、第1
〜3ブラシ155〜157と導電部151a、152a
(コモンパターン154を含む。)との電気接続を確実
なものとしている。
In this embodiment, the first to third brushes 1
By setting the number of contact points between 55 to 157 and the pattern plate 153 at two or more (four in this embodiment), the first
To 3 brushes 155 to 157 and conductive portions 151a and 152a
(Including the common pattern 154).

【0032】次に、アクチュエータ100の概略作動を
述べる。
Next, the general operation of the actuator 100 will be described.

【0033】図6はアクチュエータ100の電気制御回
路200を示す模式図であり、この電気制御回路200
はモータ110を駆動するモータ駆動回路210、並び
にパターンプレート153で発生するパルス信号に基づ
いて出力軸127の回転角及び回転の向きを検出する回
転角度検出器(回転角度検出手段)220等から構成さ
れている。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an electric control circuit 200 of the actuator 100.
Comprises a motor drive circuit 210 for driving the motor 110, a rotation angle detector (rotation angle detection means) 220 for detecting the rotation angle and the direction of rotation of the output shaft 127 based on a pulse signal generated by the pattern plate 153, and the like. Have been.

【0034】そして、モータ110が回転して出力軸1
27(パターンプレート153)が回転すると、第1、
2ブラシ155、156と導電部151a、152aと
が接触する通電(ON)状態、及び第1、2ブラシ15
5、156と非導電部151b、152bとが接触する
非通電(OFF)状態が相互に周期的に発生する。
Then, the motor 110 rotates and the output shaft 1
When 27 (pattern plate 153) rotates, the first,
An energized (ON) state in which the second brushes 155 and 156 contact the conductive portions 151a and 152a;
Non-conducting (OFF) states in which the non-conductive portions 151b and 152b are in contact with the non-conductive portions 5 and 156 occur periodically.

【0035】したがって、第1、2ブラシ155、15
6には、図7に示すように、モータ110が所定角度回
転する毎にパルス信号が発生するので、このパルス信号
を回転角度検出器220にて数えることにより出力軸1
27の回転角度を検出することができる。
Therefore, the first and second brushes 155, 15
7, a pulse signal is generated each time the motor 110 rotates by a predetermined angle as shown in FIG.
27 rotation angles can be detected.

【0036】なお、上述の説明から明らかなように、本
実施形態では、第1、2ブラシ155、156とパター
ンプレート153とにより出力軸127が所定角度回転
する毎にパルス信号を発するパルス発生器(パルス発生
手段)158(図6参照)を構成している。
As is apparent from the above description, in the present embodiment, the pulse generator which generates a pulse signal every time the output shaft 127 rotates by a predetermined angle by the first and second brushes 155 and 156 and the pattern plate 153. (Pulse generating means) 158 (see FIG. 6).

【0037】また、第1パルスパターン151の位相と
第2パルスパターン152の位相とがずれているため、
パルス発生器158では、第1パルスパターン151と
第1ブラシ155とにより発生するパルス信号(以下、
このパルス信号をA相パルスと呼ぶ。)と、第2パルス
パターン152と第2ブラシ156とにより発生するA
相パルス対して位相のずれた(異なる)パルス信号(以
下、このパルス信号をB相パルスと呼ぶ。)とが発生す
る。
Further, since the phase of the first pulse pattern 151 and the phase of the second pulse pattern 152 are shifted,
In the pulse generator 158, a pulse signal generated by the first pulse pattern 151 and the first brush 155 (hereinafter, referred to as a pulse signal).
This pulse signal is called an A-phase pulse. ) And A generated by the second pulse pattern 152 and the second brush 156.
A pulse signal whose phase is shifted (different) from the phase pulse (hereinafter, this pulse signal is referred to as a B-phase pulse) is generated.

【0038】このため、本実施形態では、A相パルス及
びB相パルスのうちいずれの信号が先に回転角度検出器
220に入力されるかによって、モータ110(出力軸
127)の回転方向を検出している。
Therefore, in the present embodiment, the rotation direction of the motor 110 (output shaft 127) is detected based on which of the A-phase pulse and the B-phase pulse is input to the rotation angle detector 220 first. are doing.

【0039】次に、本実施形態の特徴(作用効果)を述
べる。
Next, the features (effects) of this embodiment will be described.

【0040】本実施形態では、パターンプレート153
が出力軸127側に設けられているため、第1、2ブラ
シ155、156と第1、2パルスパターン151、1
52との摺動距離を従来技術に比べて短くすることがで
きる。したがって、第1、2パルスパターン151、1
52に対する第1、2ブラシ155、156の相対摺動
速度を小さくすることができるので、第1、2ブラシ1
55、156及び第1、2パルスパターン151、15
2の摩耗を抑制することができ、アクチュエータ100
の耐久性を向上させることができる。
In this embodiment, the pattern plate 153
Are provided on the output shaft 127 side, so that the first and second brushes 155 and 156 and the first and second pulse patterns 151 and 1 are provided.
The sliding distance with the reference numeral 52 can be reduced as compared with the related art. Therefore, the first and second pulse patterns 151, 1
52, the relative sliding speed of the first and second brushes 155 and 156 can be reduced.
55, 156 and first and second pulse patterns 151, 15
2 can be suppressed, and the actuator 100
Can be improved in durability.

【0041】また、本実施形態では、A相パルス対して
B相パルスが導電部151a、152aの円周角α1、
α2の略1/2ずれているので、A相パルスとB相パル
スとの組み合わせ(出力信号パターン)は、図7に示す
ように4種類となる。したがって、A相パルス及びB相
パルスのうちいずれの信号が先に回転角度検出器220
に入力されるかを出力信号パターンによって明確に判別
することができる。
Further, in the present embodiment, the B-phase pulse is applied to the A-phase pulse by the circumferential angles α1, α1 of the conductive portions 151a and 152a.
Since there is a shift of approximately 1/2 of α2, there are four combinations (output signal patterns) of the A-phase pulse and the B-phase pulse as shown in FIG. Therefore, any one of the signals of the A-phase pulse and the B-phase pulse is supplied to the rotation angle detector 220 first.
Can be clearly determined by the output signal pattern.

【0042】つまり、出力信号パターンが1→2→3→
4→1の順で繰り返される場合と、4→3→2→1→4
の順で繰り返される場合とを判別することにより容易に
出力軸127の回転の向きを判別することができる。
That is, the output signal pattern is 1 → 2 → 3 →
The case of repeating in the order of 4 → 1 and the case of 4 → 3 → 2 → 1 → 4
, The direction of rotation of the output shaft 127 can be easily determined.

【0043】また、両パルスパターン151、152よ
り内周側に設けられたコモンパターン(共通導電部パタ
ーン)154を設けているので、両パルスパターン15
1、152の摺動半径を大きくすることができるので、
同一ピッチ変動に対する回転角度変化が小さくなり、回
転開度の検出精度を向上させることができる。
Further, since the common pattern (common conductive portion pattern) 154 provided on the inner peripheral side of both the pulse patterns 151 and 152 is provided,
Since the sliding radius of 1, 152 can be increased,
The change in the rotation angle with respect to the same pitch change becomes small, and the detection accuracy of the rotation opening can be improved.

【0044】(第2実施形態)第1実施形態では、第1
パルスパターン151の位相と第2パルスパターン15
2の位相とをずらすことによりA相パルスの位相とB相
パルスの位相とをずらしたが、本実施形態は、図8に示
すように、第1パルスパターン151と第2パルスパタ
ーン152とを同位相でパルスプレート153に設ける
とともに、第1ブラシ155と第1パルスパターン15
1との接触点P1と、第2ブラシ156と第2パルスパ
ターン152との接触点P2とを円周方向及び径方向に
ずらすことにより位相の異なる2種類のパルス信号を発
生させるように構成したものである。
(Second Embodiment) In the first embodiment, the first
Phase of pulse pattern 151 and second pulse pattern 15
In this embodiment, the phase of the A-phase pulse and the phase of the B-phase pulse are shifted by shifting the phase of the second pulse pattern 151 from the first pulse pattern 151 and the second pulse pattern 152, as shown in FIG. The first brush 155 and the first pulse pattern 15 are provided on the pulse plate 153 in the same phase.
1 and a contact point P2 between the second brush 156 and the second pulse pattern 152 in the circumferential and radial directions to generate two types of pulse signals having different phases. Things.

【0045】(第3実施形態)上述の実施形態では、第
1〜3ブラシ155〜157がケーシング140に対し
て固定され、パルスプレート153が出力軸127と共
に回転するものであったが、本実施形態はこれとは逆
に、図9(a)に示すように、第1〜3ブラシ155〜
157を出力軸127と共に回転させ、パルスプレート
153をケーシング140に対して固定したものであ
る。
Third Embodiment In the above-described embodiment, the first to third brushes 155 to 157 are fixed to the casing 140, and the pulse plate 153 rotates together with the output shaft 127. Contrary to this, as shown in FIG.
157 is rotated together with the output shaft 127, and the pulse plate 153 is fixed to the casing 140.

【0046】(その他の実施形態)上述の実施形態で
は、出力軸127にパルス発生器158を設けたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えばパルス発
生器158(パルスプレート153)用にさらに減速し
た回転部を設けパルス信号を発生させてもよい。
(Other Embodiments) In the above embodiment, the pulse generator 158 is provided on the output shaft 127. However, the present invention is not limited to this. For example, the pulse generator 158 (pulse plate 153) For this purpose, a rotating section which is further decelerated may be provided to generate a pulse signal.

【0047】また、上述の実施形態では、プリント基板
にてパターンプレート153を構成したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば減速機120を構
成する歯車に直接導電部材をメッキする、又は金属板を
プレス成形する等してパターンプレート153を構成し
てもよい。
In the above-described embodiment, the pattern plate 153 is formed by a printed circuit board. However, the present invention is not limited to this. For example, a conductive member is directly plated on a gear forming the reduction gear 120. Alternatively, the pattern plate 153 may be formed by pressing a metal plate.

【0048】また、上述の実施形態では、両パルスパタ
ーン151、152より内周側に設けられたコモンパタ
ーン(共通導電部パターン)154を設けたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、両パルスパターン1
51、152より外周側にコモンパターン154を設け
る、又は両パルスパターン151、152間にコモンパ
ターン154を設ける等してもよい。
In the above-described embodiment, the common pattern (common conductive portion pattern) 154 provided on the inner peripheral side of both the pulse patterns 151 and 152 is provided. However, the present invention is not limited to this. , Both pulse patterns 1
The common pattern 154 may be provided on the outer peripheral side of the pulse patterns 51 and 152, or the common pattern 154 may be provided between the pulse patterns 151 and 152.

【0049】また、上述の実施形態では、エアミックス
ドア13に本発明に係る電動アクチュエータを適用した
が、本発明は吹出モード切換ドア18、19、20等の
その他の可動部材に対しても適用することができる。
In the above embodiment, the electric actuator according to the present invention is applied to the air mix door 13, but the present invention is also applied to other movable members such as the blowout mode switching doors 18, 19, and 20. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】車両用空調装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle air conditioner.

【図2】本発明の第1実施形態に係る電動アクチュエー
タの模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of the electric actuator according to the first embodiment of the present invention.

【図3】(a)は本発明の第1実施形態に係るパルスプ
レートの正面図であり、(b)は(a)の側面図であ
る。
FIG. 3A is a front view of a pulse plate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a side view of FIG.

【図4】図2のA−A断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図5】本発明の第1実施形態に係るパルスプレートの
拡大図である。
FIG. 5 is an enlarged view of a pulse plate according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施形態に係る電動アクチュエー
タの制御回路を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a control circuit of the electric actuator according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1実施形態に係る電動アクチュエー
タのパルス信号チャートである。
FIG. 7 is a pulse signal chart of the electric actuator according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2実施形態に係るパルスプレートの
拡大図である。
FIG. 8 is an enlarged view of a pulse plate according to a second embodiment of the present invention.

【図9】(a)は本発明の第3実施形態に係る電動アク
チュエータのブラシの正面図であり、(b)は本発明の
第3実施形態に係る電動アクチュエータのパルスプレー
トの正面図である。
FIG. 9A is a front view of a brush of an electric actuator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a front view of a pulse plate of the electric actuator according to the third embodiment of the present invention. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…電動アクチュエータ、110…電動モータ、1
20…減速機、127…出力軸、151…第1パルスパ
ターン、152…第2パルスパターン、153…パルス
パターンプレート、154…コモンパターン、155…
第1ブラシ、156…第2ブラシ、157…第3ブラ
シ。
100: electric actuator, 110: electric motor, 1
20: reducer, 127: output shaft, 151: first pulse pattern, 152: second pulse pattern, 153: pulse pattern plate, 154: common pattern, 155 ...
1st brush, 156 ... 2nd brush, 157 ... 3rd brush.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立石 聖二 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内 Fターム(参考) 5H571 AA03 AA10 BB07 CC02 DD00 EE02 EE07 FF09 GG01 LL33 PP02 5H607 AA11 BB01 BB04 BB26 CC05 CC07 CC09 DD03 DD19 EE32 FF01 HH01 HH05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Seiji Tateishi 390 Umeda, Kosai-shi, Shizuoka Prefecture Asmo Stock Company In-house F-term (Reference) DD03 DD19 EE32 FF01 HH01 HH05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動モータ(110)、及び複数個の歯
車を有して構成されて、前記電動モータ(110)から
入力された回転力を減速して出力する減速機構(12
0)を備える駆動部(130)と、 前記減速機構(120)のうち、前記電動モータ(11
0)により直接駆動される入力歯車より出力側に設置さ
れる出力歯車にて回転角度を検出する回転角度検出手段
(220)とを具備し、 前記回転角度検出手段(220)は、前記出力歯車の回
転角度に応じて発生する位相の異なる2種類のパルス信
号に基づいて回転角度を検出することを特徴とする電動
アクチュエータ。
A speed reduction mechanism (12) configured to include an electric motor (110) and a plurality of gears, and to reduce and output a rotational force input from the electric motor (110).
0), and the electric motor (11) of the speed reduction mechanism (120).
0) a rotation angle detecting means (220) for detecting a rotation angle with an output gear provided on the output side of the input gear directly driven by the output gear, wherein the rotation angle detecting means (220) is provided with the output gear. An electric actuator for detecting a rotation angle based on two types of pulse signals having different phases generated according to the rotation angle of the electric actuator.
【請求項2】 電動モータ(110)、及び複数個の歯
車を有して構成されて、前記電動モータ(110)から
入力された回転力を減速して出力する減速機構(12
0)を備える駆動部(130)と、 前記減速機構(120)のうち、前記電動モータ(11
0)により直接駆動される入力歯車より出力側にて回転
角度を検出する回転角度検出手段(220)とを具備
し、 前記回転角度検出手段(220)は、回転角度に応じて
発生する位相の異なる2種類のパルス信号に基づいて回
転角度を検出することを特徴とする電動アクチュエー
タ。
2. A speed reduction mechanism (12) comprising an electric motor (110) and a plurality of gears, and configured to reduce and output the rotational force input from the electric motor (110).
0), and the electric motor (11) of the speed reduction mechanism (120).
0) a rotation angle detecting means (220) for detecting a rotation angle on the output side of the input gear driven directly by the input gear, wherein the rotation angle detection means (220) detects a phase generated according to the rotation angle. An electric actuator, wherein a rotation angle is detected based on two different types of pulse signals.
【請求項3】 前記パルス信号を発生させるパルス発生
手段(158)は、円周方向に交互に並んだ導電部(1
51a、152a)及び非導電部(151b、152
b)からなる第1、2パルスパターン(151、15
2)が設けられたパルスパターンプレート(153)
と、 前記第1パルスパターン(151)に接触する第1電気
接点(155)、及び前記第2パルスパターン(15
2)に接触する第2電気接点(156)とを有して構成
されており、 さらに、前記パルス発生手段(158)は、前記第1パ
ルスパターン(151)の位相と前記第2パルスパター
ン(152)の位相とをずらすことにより位相の異なる
2種類のパルス信号を発生させるように構成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動アクチュ
エータ。
3. A pulse generating means (158) for generating the pulse signal comprises conductive parts (1) alternately arranged in a circumferential direction.
51a, 152a) and non-conductive portions (151b, 152)
b) first and second pulse patterns (151, 15)
Pulse pattern plate (153) provided with 2)
A first electrical contact (155) contacting the first pulse pattern (151); and a second electrical contact (15).
2) and a second electrical contact (156) that contacts the second pulse pattern (156). Further, the pulse generating means (158) is configured to control the phase of the first pulse pattern (151) and the second pulse pattern (156). The electric actuator according to claim 1 or 2, wherein two types of pulse signals having different phases are generated by shifting the phase of (152).
【請求項4】 前記パルス信号を発生させるパルス発生
手段(158)は、 径方向に延びる導電部(151a、152a)及び非導
電部(151b、152b)を円周方向に交互に並べて
構成したパルスパターン(151、152)を有するパ
ルスパターンプレート(153)と、 前記パルスパターン(151、152)に接触する第
1、2電気接点(155、156)とを有して構成され
ており、 さらに、前記第1電気接点(155)と前記パルスパタ
ーン(151、152)との接触点(P1)と、前記第
2電気接点(156)と前記パルスパターン(151、
152)との接触点(P2)とを円周方向及び径方向に
ずらすことにより位相の異なる2種類のパルス信号を発
生させるように構成されていることを特徴とする請求項
1又は2に記載の電動アクチュエータ。
4. A pulse generating means (158) for generating the pulse signal comprises a pulse formed by arranging conductive portions (151a, 152a) and non-conductive portions (151b, 152b) extending in a radial direction alternately in a circumferential direction. A pulse pattern plate (153) having a pattern (151, 152); and first and second electrical contacts (155, 156) contacting the pulse pattern (151, 152). A contact point (P1) between the first electrical contact (155) and the pulse pattern (151, 152); a second electrical contact (156) and the pulse pattern (151, 152);
3. The method according to claim 1, wherein two kinds of pulse signals having different phases are generated by shifting the contact point (P2) with the contact point (152) in the circumferential direction and the radial direction. Electric actuator.
【請求項5】 前記パルスパターンプレート(153)
の回転中心に対する前記導電部(151a、152a)
の円周角(α1、α2)及び前記非導電部(151b、
152b)の円周角(β1、β2)は等しく、 さらに、前記パルス信号の位相差は、前記導電部(15
1a、152a)の円周角(α1、α2)の略1/2で
あることを特徴とする請求項3又は4に記載の電動アク
チュエータ。
5. The pulse pattern plate (153).
The conductive portion (151a, 152a) with respect to the rotation center of
And the non-conductive portion (151b,
152b) have the same circumferential angle (β1, β2), and the phase difference of the pulse signal is
5. The electric actuator according to claim 3, wherein the circumferential angle (α1, α2) of 1a, 152a) is approximately 略.
【請求項6】 前記導電部(151a、152a)に電
気的に繋がった共通導電部パターン(154)は、前記
パルスパターンプレート(153)のうち前記パルスパ
ターン(151、152)より内周側に設けられている
ことを特徴とする請求項3ないし5のいずれか1つに記
載の電動アクチュエータ。
6. The common conductive part pattern (154) electrically connected to the conductive parts (151a, 152a) is located on the inner peripheral side of the pulse pattern (151, 152) in the pulse pattern plate (153). The electric actuator according to claim 3, wherein the electric actuator is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7005815B2 (en) * 2003-07-17 2006-02-28 Denso Corporation Electric actuator system
US7038422B2 (en) 2003-12-19 2006-05-02 Denso Corporation Electrical actuator system and vehicle air conditioner using the same

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