JP2007076583A - ドア制御用アクチュエータおよび通信ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 量産によるコスト低減効果が期待でき、開発期間の短縮が可能な通信対応のドア制御用アクチュエータを提供する。
【解決手段】 通信に対応していないモータアクチュエータ１，２，３に通信ユニット４，５，６を別部品として設ける構成にした。通信ユニット４，５，６のアクチュエータ側コネクタ２４，２５，２６およびハーネス側コネクタ２７，２８，２９を、モータアクチュエータ１，２，３のコネクタ２１，２２，２３およびハーネス７のコネクタ９，１０，１１に合わせて変更することにより、あらゆるタイプのモータアクチュエータ１，２，３およびハーネス７に対応でき、モータアクチュエータ１，２，３の共用により製造コストを抑えることができ、新規開発は通信ユニット４，５，６だけでよいので、開発期間を短縮することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はドア制御用アクチュエータおよび通信ユニットに関し、特に自動車用空調装置にて通風路を切り替えたり温風と冷風との混合割合を調整したりするドアを空調制御装置が通信により制御を行うドア制御用アクチュエータおよび通信対応でないドア制御用アクチュエータを通信対応にすることができる通信ユニットに関する。

自動車用空調装置には、主として、車室内の空気を循環させる場合と車室外の空気を導入して空調を行う場合との切り替えを行うドア、空調された空気を車室内に吹き出す吹き出し口の切り替えを行うドア、温風と冷風との混合割合を調整するドアが設けられている。これらドアの制御には、操作レバーに接続されたワイヤによってドアを直接制御する機械的な方法および空調制御装置による指令に基づいてアクチュエータがドアを制御する電気的な方法が知られている。また、アクチュエータを用いてドアを制御する電気的な方法には、空調制御装置と通風路上のドアを駆動するアクチュエータとの間を、個々にハーネスによって接続する場合と、ＬＡＮ（Local Area Network）によって接続する場合とが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。

さらに、アクチュエータには、制御しようとするドアの種類に応じて、単純に通風路を開閉または切り替えるようにした２位置制御タイプと、ドアの回動範囲内において、ドアの回転位置を複数設定することができる多位置制御タイプおよびドアの回転位置を任意に設定することができる無段階制御タイプとがある。

このように、ドア制御用アクチュエータは、適用されるドアに応じて適切に制御できるよう個別に構成されている。また、ドア制御用アクチュエータは、空調制御装置とハーネスによって個別に接続するのかＬＡＮによって接続するのかにより、それぞれ通信モジュールが不要な構成あるいは内蔵する構成にしており、さらに、ドア制御用アクチュエータのコネクタは、車種によってハーネスのコネクタの形状が異なる場合があり、そのような場合には、そのコネクタ形状に合わせた形状にしている。
特開２００４−１８９０５０号公報（段落番号〔０００３〕〜〔０００８〕，図２）

しかしながら、従来のドア制御用アクチュエータは、ドアを制御するタイプとしては基本的に３種類しかないが、それをＬＡＮ接続のために通信対応の構成にしたもの、コネクタを接続されるコネクタの形状に対応した形状で構成したものなど、それぞれ個々のケースに合わせた専用のものを多種類用意する必要があるので、量産によるコスト低減効果が小さく、品種が多くて管理が大変であるという問題点があった。また、コネクタ形状など仕様の異なるドア制御用アクチュエータの要求があれば、それに応じた専用のものを新規に開発しなければならないので、開発期間が長くなってしまうという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、量産によるコスト低減効果が期待でき、開発期間の短縮が可能な通信対応のドア制御用アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、自動車用空調装置のドアを制御するドア制御用アクチュエータにおいて、通信に対応していないモータアクチュエータと、前記モータアクチュエータを空調制御装置との通信により制御するようにした通信ユニットと、を備え、前記通信ユニットを前記モータアクチュエータの外部に別部品として設けるようにしたことを特徴とするドア制御用アクチュエータが提供される。

このようなドア制御用アクチュエータによれば、通信ユニットの機能を敢えてモータアクチュエータに内蔵させない構成にしたことにより、モータアクチュエータとして通信に対応していない既存のものを使用することができてモータアクチュエータの共通化を図ることができるので、量産によるコスト低減効果が期待でき、新規に開発する場合においても、通信ユニットに関してのみ、品質などの確認をすればよいので、開発期間を短縮することが可能となる。

本発明のドア制御用アクチュエータは、通信ユニットをモータアクチュエータの外部に別部品として設けるようにしたため、通信機能を持たない基本的なタイプの既存のモータアクチュエータをそのまま使用することができ、モータアクチュエータを共通化できるので、量産によるコスト低減効果が期待できるという利点がある。

通信ユニットのモータアクチュエータ側のコネクタを、モータアクチュエータに合わせて変更するだけで、従来のどのタイプのモータアクチュエータでもそのままＬＡＮ化することができるので、部品を共用することができ、製造コストを抑えることができる。同様に、通信ユニットの空調制御装置側のコネクタを変更するだけで、要求されたあらゆるコネクタに応じることができるため、部品を共用することができ、製造コストを抑えることができる。

さらに、車両のグレードによってＬＡＮ化されてデータ通信をするドア制御用アクチュエータとＬＡＮ化されていないドア制御用アクチュエータとの両方が設定されたとしても、これらは通信ユニットの有無の違いのみで、同じモータアクチュエータを使うことができることから、ＬＡＮ化の有無による空調ユニット側の大幅なレイアウト変更が必要なくなり、車両開発期間の短縮や部品の共用が可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明による通信対応のドア制御用アクチュエータを用いたドア制御システムを模式的に示したシステム図である。

自動車用空調装置のドア制御システムには、一般に、３種類のドア制御用アクチュエータが用いられているので、このシステムの例においても、駆動するドアの種類などに応じて異なる３種類のモータアクチュエータ１，２，３を用いた場合を示している。

これらのモータアクチュエータ１，２，３には、それぞれ通信ユニット４，５，６が接続され、各通信ユニット４，５，６には、ハーネス７を介して空調制御装置８が接続されている。ハーネス７は、電源用の２本と信号用の１本とによって構成され、通信ユニット４，５，６とは、コネクタ９，１０，１１によって接続されている。

ここで、モータアクチュエータ１，２，３は、通信制御に対応していない既存のものである。すなわち、モータアクチュエータ１，２，３は、モータ１２、減速ギヤ１３、出力ギヤ１４および回転位置検出部１５，１６，１７をそれぞれ有している。モータアクチュエータ１の回転位置検出部１５は、抵抗体と出力ギヤ１４に固定されて抵抗体上を摺動する摺動接点とを有し、出力ギヤ１４の回転位置に応じてその回転位置を連続的に検出可能にし、これによってドアの回転位置を任意に設定することができる無段階制御式のモータアクチュエータ１にしている。モータアクチュエータ２の回転位置検出部１６は、共通電極と、複数の電極と、出力ギヤ１４に固定されて共通電極と複数の電極の１つとを接続する接点とを有し、出力ギヤ１４の回転位置に応じてその回転位置を段階的に検出可能にし、これによってドアの回転位置を段階的に設定することができる多位置制御式のモータアクチュエータ２にしている。そして、モータアクチュエータ３の回転位置検出部１７は、共通電極と、正転または逆転用の２つの電極と、出力ギヤ１４に固定されて共通電極と２つの電極の一方とを接続する接点とを有し、出力ギヤ１４の回動範囲の両端位置を検出可能にし、これによってドアの開閉位置を設定することができる２位置制御式のモータアクチュエータ３にしている。

通信ユニット４，５，６は、回転位置検出部１５，１６，１７により出力ギヤ１４の回転位置を検出しながらモータ１２の回転を制御するプロセッサ（ＣＰＵ）１８と、このプロセッサ１８が空調制御装置８と通信可能にするトランシーバ１９と、空調制御装置８から供給される電源の電圧を一定の電圧に制御する定電圧電源部２０とを含む通信モジュールをそれぞれ有している。また、通信ユニット４，５，６は、対応するモータアクチュエータ１，２，３が持つコネクタ２１，２２，２３に嵌合するアクチュエータ側コネクタ２４，２５，２６と、ハーネス７のコネクタ９，１０，１１に嵌合するハーネス側コネクタ２７，２８，２９とを有している。

特に、モータアクチュエータ１，２，３のコネクタ２１，２２，２３は、モータ１２および回転位置検出部１５，１６，１７から導出されている端子の数が違うので、モータアクチュエータ１，２，３の種類に応じてコネクタ形状もそれぞれ異なっている。このため、アクチュエータ側コネクタ２４，２５，２６は、モータアクチュエータ１，２，３のコネクタ２１，２２，２３に合った形状のものが選択され、ハーネス側コネクタ２７，２８，２９においても、ハーネス７のコネクタ９，１０，１１に合った形状のものが選択されている。

以上のように、通信制御を行うドア制御用アクチュエータにおいて、アクチュエータとしての基本機能を有するモータアクチュエータ１，２，３と、その通信機能を有する通信ユニット４，５，６とを分離し、通信ユニット４，５，６には、アクチュエータ側コネクタ２４，２５，２６およびハーネス側コネクタ２７，２８，２９を備え、かつ、そのアクチュエータ側コネクタ２４，２５，２６およびハーネス側コネクタ２７，２８，２９は、要求に応じて交換することができるようにしている。これによって、通信ユニット４，５，６は、モータアクチュエータ１，２，３におけるコネクタ２１，２２，２３の形状の違いおよびハーネス７におけるコネクタ９，１０，１１の形状の違いを吸収できるので、アクチュエータ側コネクタ２４，２５，２６およびハーネス側コネクタ２７，２８，２９をモータアクチュエータ１，２，３およびハーネス７に合わせて変更するだけで、従来のどのタイプのモータアクチュエータ１，２，３でもそのまま通信対応のドア制御用アクチュエータにすることができるので、部品の共用が可能になる。しかも、ドア制御用アクチュエータを新規開発する場合には、通信ユニットに関してのみ、品質などの確認をすればよいので、開発期間を大幅に短縮することができる。

次に、通信ユニット４，５，６の具体的な項背入れについて説明する。なお、通信ユニット４，５，６は、アクチュエータ側コネクタ２４，２５，２６および／またはハーネス側コネクタ２７，２８，２９の形状が違うだけで、内部構成は同じであるので、以下では、通信ユニット４の場合について説明する。なお、プロセッサ１８は、モータアクチュエータ１，２，３のすべてのタイプに対応した制御プログラムが格納されていて、モータアクチュエータ１，２，３のタイプの違いによる制御を制御プログラムの切り替えにより実行するようにしているため、通信ユニット４，５，６は、モータアクチュエータ１，２，３のタイプの違いによる概観上の違いはない。

図２は通信ユニットの一例を示す分解側面図、図３は通信ユニットの内部を示す平面図である。
通信ユニット４は、図２に示したように、電子回路を搭載したプリント基板３０と、これを収容する下カバー３１および上カバー３２と、モータアクチュエータ１のコネクタ２１に接続されるアクチュエータ側コネクタ２４と、ハーネス７のコネクタ９に接続されるハーネス側コネクタ２７とを備えている。下カバー３１の両側面には、突起３３が突設されており、上カバー３２の両側面には、図の下方に延出されたビーム３４とそれらの先端に跨設された係止片３５とが上カバー３２と一体に形成されている。これにより、下カバー３１および上カバー３２は、突起３３および係止片３５によるスナップフィット結合方式にてワンタッチで組み立てることができるようにしている。

プリント基板３０には、図３に示したように、モータアクチュエータ１を制御するドライバＩＣ３６および能動素子が搭載されている。ドライバＩＣ３６は、上記のプロセッサ１８、トランシーバ１９および定電圧電源部２０の機能を集積化したもので、通信モジュールに対応している。また、プリント基板３０には、アクチュエータ側コネクタ２４およびハーネス側コネクタ２７の端子が接続されている。この例では、プリント基板３０とアクチュエータ側コネクタ２４およびハーネス側コネクタ２７との接続は、はんだ付けにより行っているが、生産性向上のため、接点により接合する構成にしてもよい。

アクチュエータ側コネクタ２４およびハーネス側コネクタ２７は、図２に示したように、それぞれ溝つきのフランジが一体に形成されており、その溝には、下カバー３１および上カバー３２の縁部が嵌合されて下カバー３１および上カバー３２に固定されるようになっている。

この通信ユニット４は、モータアクチュエータ１のコネクタ２１およびハーネス７のコネクタ９に合わせたアクチュエータ側コネクタ２４およびハーネス側コネクタ２７を使用しているが、モータアクチュエータのタイプまたはハーネス７のコネクタ形状が違えば、アクチュエータ側コネクタ２４およびハーネス側コネクタ２７のみを交換するだけで、あらゆるタイプのモータアクチュエータまたはハーネス７のあらゆる形状のコネクタに容易に対応させることができる。

本発明による通信対応のドア制御用アクチュエータを用いたドア制御システムを模式的に示したシステム図である。 通信ユニットの一例を示す分解側面図である。 通信ユニットの内部を示す平面図である。

符号の説明

１，２，３ モータアクチュエータ
４，５，６ 通信ユニット
７ ハーネス
８ 空調制御装置
９，１０，１１ コネクタ
１２ モータ
１３ 減速ギヤ
１４ 出力ギヤ
１５，１６，１７ 回転位置検出部
１８ プロセッサ
１９ トランシーバ
２０ 定電圧電源部
２１，２２，２３ コネクタ
２４，２５，２６ アクチュエータ側コネクタ
２７，２８，２９ ハーネス側コネクタ
３０ プリント基板
３１ 下カバー
３２ 上カバー
３３ 突起
３４ ビーム
３５ 係止片
３６ ドライバＩＣ

Claims (3)

1. 自動車用空調装置のドアを制御するドア制御用アクチュエータにおいて、
   通信に対応していないモータアクチュエータと、
   前記モータアクチュエータを空調制御装置との通信により制御するようにした通信ユニットと、
   を備え、前記通信ユニットを前記モータアクチュエータの外部に別部品として設けるようにしたことを特徴とするドア制御用アクチュエータ。
2. 前記通信ユニットは、前記モータアクチュエータのコネクタに対応して交換可能な第１のコネクタと、前記空調制御装置側のハーネスのコネクタに対応して交換可能な第２のコネクタと、前記空調制御装置と前記モータアクチュエータとの間で通信を行う通信モジュールとを有することを特徴とする請求項１記載のドア制御用アクチュエータ。
3. 自動車用空調装置のドアを制御するモータアクチュエータのコネクタに対応した第１のコネクタと、空調制御装置側のハーネスのコネクタに対応した第２のコネクタと、前記空調制御装置と前記モータアクチュエータとの間で通信を行う通信モジュールとを備え、通信に対応していない前記モータアクチュエータを通信対応にできるようにしたことを特徴とする通信ユニット。
   

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