JP2007261371A - 車両用空気質成分供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気砲放出時に発生する騒音を防止することができる車両用空気質成分供給装置を提供すること。
【解決手段】所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバ１２０と、空気質成分チャンバ１２０と連通し、空気砲が放出される放出孔１１０Ａと、基準位置から空気質成分チャンバ１２０を押し縮める圧縮側に変位することで空気質成分チャンバ１２０に保持された空気質成分を含む空気を圧縮し、放出孔１１０Ａから空気砲Ｆを放出させる圧縮手段１３０と、マグネット１４１と対をなすコイル１４２に駆動電流Ｉを供給することで発生するローレンツ力により圧縮手段１３０を変位させる駆動手段１４０と、圧縮手段１３０が圧縮側に変位するときに圧縮手段１３０に対して基準位置側への規制力を加えるダンパー１５０とを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、所定の空気質成分を車内に供給する車両用空気質成分供給装置に関し、特に、空気質成分供給時の騒音発生の防止に関するものである。

この種の空気質成分供給装置として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。これは、所定の空気質成分を保持する圧力室を介して放出孔と膜状の圧縮部材とを対向配置し、圧縮部材を放出孔に対して接近方向に変位させることで圧力室内にある空気質成分を含んだ空気を圧縮し、これによって放出孔から外部へ空気質成分を含んだ空気砲を放出する構成とされている。この圧縮部材には、マグネットと対をなすコイルが一体化されており、当該コイルに矩形波の駆動電流を供給することで発生するローレンツ力により、この圧縮部材が放出孔に対して接近方向に変位するようになっている。
特開２０００−１７６３３９号公報

上記従来装置では、コイルに矩形波の駆動電流を供給しているため、圧縮部材の変位が矩形波に応答しきれずに、目標となる変位位置付近でこの圧縮部材が振動する過渡ひずみが発生する（図１１（Ａ），（Ｂ）参照）。この結果、過渡ひずみに起因する騒音が発生し、乗員に対して不快感を与えるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、空気砲放出時に発生する騒音を防止することができる車両用空気質成分供給装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、所定の空気質成分を含んだ空気砲を放出することで車内に空気質成分を供給する車両用空気質成分供給装置であって、所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバと、空気質成分チャンバから空気砲を放出する放出部と、基準位置から前記空気質成分チャンバを押し縮める圧縮側に変位することで空気質成分チャンバに保持された空気質成分を含む空気を圧縮し、放出部から空気砲を放出させる圧縮手段と、マグネットと対をなすコイルに駆動電流を供給することで発生するローレンツ力により圧縮手段を変位させる駆動手段と、圧縮手段が圧縮側に変位する際に、圧縮手段に対して基準位置側への規制力を加える変位規制部材とを備えることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、圧縮手段が圧縮側に変位したときには、変位規制部材によって圧縮手段に対して基準位置側への規制力が加えられることとなる。このため、駆動電流に対する応答遅れに起因して圧縮手段が目標となる変位位置付近で振動する過渡ひずみの発生が防止され、もって、騒音発生を防止することができる。

請求項２の発明では、圧縮手段は、基準位置から圧縮側に変位可能な圧縮部材と、前記ローレンツ力を受けて圧縮部材を押圧する押圧部材とから構成されており、変位規制部材は、自己復帰力を有する可撓性部材により形成されており、一方側が押圧部材に接触して圧縮側に変位可能とされているとともに、他方側が圧縮側へ変位不能に固定されていることを特徴としている。

本構成によれば、圧縮部材の圧縮側への変位に伴って押圧部材に接触した変位規制部材の一方側が圧縮側へ変位する。従って、圧縮部材の変位量の増大に伴って、変位規制部材の一方側の変位も増大することとなり、この変位規制部材の基準位置側への復帰力が増大する。このため、圧縮部材の変位量の増大に伴って圧縮部材に対する基準位置側への規制力が増大する。

通常、圧縮部材の変位量が増大するに伴って、過渡ひずみにおける振動も増大するため、その変位量に応じた規制力が必要となるが、本構成では、上述したように、圧縮部材の変位量に応じた規制力が発揮されるから、変位量を増大した場合でも、これに伴って増大する過渡ひずみの振動を効果的に防止できる規制力が得られる。

請求項３の発明では、変位規制部材は弾性材料により構成されていることを特徴としている。これによれば、圧縮部材の変位量に応じて基準位置側への弾発力が発揮されて圧縮部材の圧縮側への変位に対する規制力が増大するため、過渡ひずみを効果的に防止することができる。

請求項４の発明では、変位規制部材は、一方側と他方側との間が蛇腹状に形成されていることを特徴としている。これによれば、圧縮部材の変位量に応じて基準位置側への復帰力が発揮されて圧縮部材の圧縮側への変位に対する規制力が増大するため、過渡ひずみを効果的に防止することができる。

請求項５の発明では、所定の空気質成分を含んだ空気砲を放出することで車内に当該空気質成分を供給する車両用空気質成分供給装置であって、所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバと、空気質成分チャンバから空気砲を放出する放出部と、基準位置から前記空気質成分チャンバを押し縮める圧縮側に変位することで空気質成分チャンバに保持された空気質成分を含む空気を圧縮し、放出部から空気砲を放出させる圧縮手段と、マグネットと対をなすコイルに駆動電流を供給することで発生するローレンツ力により圧縮手段を変位させる駆動手段とを備え、コイルに供給する駆動電流は、空気砲を発生させるための主パルスに、ブレーキパルスを重畳したものであることを特徴としている。

請求項５の発明によれば、ブレーキパルスによって、主パルスに対する応答遅れに起因する圧縮手段の振動による過渡ひずみの発生を防止することができる。

請求項６の発明では、ブレーキパルスのパルス振幅は、主パルスの振幅に応じた振幅とされていることを特徴としている。

主パルスの振幅に応じて圧縮手段の変位量が決定されるため、主パルスの振幅に応じて過渡ひずみにおける圧縮手段の振動の大きさも異なる。このため、圧縮手段の振動の大きさに応じた振幅のブレーキパルスを重畳する必要がある。本構成では、ブレーキパルスの振幅を主パルスの振幅に応じた振幅としているため、圧縮手段の振動を効果的に防止することができる。

請求項７の発明では、ブレーキパルスのパルス振幅は、先行側のパルス振幅よりも後続側のパルス振幅のほうが小さくされていることを特徴としている。通常、過渡ひずみにおける圧縮部材の振動は、目標となる変位位置に向かって減衰しながら収束するため、この振動の減衰に応じたブレーキパルスを重畳することが望ましい。本構成では、後続パルスの振幅を先行パルスの振幅よりも小さくしているから、一層効果的に圧縮部材の振動を防止することができる。

請求項８の発明では、ブレーキパルスのパルス周期は、先行側のパルス周期よりも後続側のパルス周期のほうが短くされていることを特徴としている。過渡ひずみにおける圧縮部材の振動周期は徐々に短くなるため、この周期変化に応じたブレーキパルスを重畳することが望ましい。これに対して、本構成では、後続パルスの周期を先行パルスの周期よりも短くしているため、圧縮部材の振動を一層効果的に防止することができる。

請求項９の発明では、所定の空気質成分を含んだ空気砲を放出することで車内に当該空気質成分を供給する車両用空気質成分供給装置であって、所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバと、空気質成分チャンバから空気砲を放出する放出部と、基準位置から空気質成分チャンバを押し縮める圧縮側に変位することで空気質成分チャンバに保持された空気質成分を含む空気を圧縮し、放出部から空気砲を放出させる圧縮手段と、マグネットと対をなすコイルに駆動電流を供給することで発生するローレンツ力により圧縮手段を変位させる駆動手段とを備え、駆動電流の立ち上がり電流波形又は／及び立ち下がり電流波形を、圧縮手段が同期して変位可能な電流波形としたことを特徴としている。

請求項９に記載の同期とは、駆動電流の立ち上がり変化又は／及び立ち下がり変化と圧縮手段の変位とが対応することであり、圧縮手段の変位が駆動電流の立ち上がり変化又は／及び立ち下がり変化に対して追従可能なことをいう。従って、本構成では、圧縮手段の変位を駆動電流の立ち上がり又は／及び立ち下がり変化に同期（追従）させることができるため、駆動電流の変化に追従しきれずに目標となる変位位置（基準位置）付近で振動する過渡ひずみの発生を防止することができる。

請求項１０の発明では、立ち上がり電流波形は、目標電流に対して漸近的に変化する電流波形であることを特徴としている。即ち、駆動電流の立ち上がりにおいて、目標電流に近づくにつれて電流変化を小さくすることで、駆動電流が目標電流へ徐々に近づくような電流波形としている。供給される駆動電流の電流変化に対して圧縮手段の圧縮側への変位を確実に追従させることができるため、過渡ひずみの発生を防止することができる。

請求項１１の発明では、立ち上がり電流波形において、その立ち上がり電流傾度を予め設定した第１の傾度以下としたことを特徴としている。

請求項１１に記載の、第１の傾度とは、駆動電流の立ち上がり変化に対して圧縮手段の変位が同期可能（追従可能）な限界の傾度のことである。従って、駆動電流の立ち上がりに対して圧縮部材の変位を同期（追従）させることができるため、駆動電流の立ち上がりに応答することができずに目標となる変位位置付近で振動する過渡ひずみの発生を抑止することができる。

請求項１２の発明では、立ち下がり電流波形において、その立ち下がり電流傾度を予め設定した第２の傾度以下としたことを特徴としている。

請求項１２に記載の第２の傾度とは、駆動電流の立ち下がり変化に対して圧縮手段の変位が同期可能（追従可能）な限界の傾度のことである。従って、駆動電流の立ち下がりに対して圧縮部材の変位を同期（追従）させることができるため、駆動電流の立ち下がりに応答することができずに基準位置付近で振動する過渡ひずみの発生を抑止することができる。

＜第１の実施形態＞
本発明に係る車両用空気質成分供給装置の実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。本実施形態の車両用空気質成分供給装置は、自動車１の車内２に備えられた空気質成分放出手段１０Ａ〜１０Ｃから所定の空気質成分を含んだ空気砲Ｆを放出することで、乗員３，４に対して個別に空気質成分を供給するものである。

各空気質成分放出手段１０Ａ〜１０Ｃは、図１に示すように、乗員３，４に向けて空気砲Ｆを放出可能な位置に配置されており、このうち、放出手段１０Ａはインストルメントパネル７０内に、放出手段１０Ｂは前席側天井部分に形成されるオーバーヘッドモジュール８０内にそれぞれ配置されており、前席乗員３の方向に空気砲Ｆを放出する。また、放出手段１０Ｃは、後席側天井部に配置されており、後席乗員４に対して空気砲Ｆを放出する。

尚、本発明における空気砲Ｆは、ある空間に貯められた流体が圧縮されることにより、その空間に形成された放出口から押し出されて、流体の塊となって放出されるものを意図している。空気砲Ｆの形態としては、例えば、渦輪状、球体状などの形状の塊となって放出されるもの全般をいう。この空気砲Ｆは、乗員３，４に到達して顔や肩などに当たると、空気砲Ｆの塊が崩れるとともに含有されている空気質成分が拡散領域７，８内で拡散する。

各空気質成分放出手段１０Ａ〜１０Ｃは、図２に示すように、搬送手段３０により空気質成分貯留手段２０に貯留された空気質成分を受給可能とされている。このうち、空気質成分貯留手段２０は、湿度成分、芳香成分等の所定の空気質成分を貯留封入するタンクにより構成されている。また、搬送手段３０は、空気質成分貯留手段２０と気質成分放出手段１０Ａ〜１０Ｃ内の空気質成分チャンバ１２０（これについては後述する）とを連結する連結チューブ３１と、連結チューブ３１を開閉するバルブ３２と、空気質成分貯留手段２０内の空気質成分を空気質成分チャンバ１２０に搬送する搬送ポンプ３３とから構成されている。

このうち、バルブ３２は後述する制御手段２００からの駆動信号に基づいて開閉動作するものであり、これが開状態とされているときには空気質成分貯留手段２０内の空気質成分が連結チューブ３３に流れ込む。搬送ポンプ３３は、同じく制御手段２００からの駆動信号を受けて動作するものであって、連結チューブ３２内に滞留している空気質成分成分を空気質供給チャンバ１２０に送り込む。

空気質成分放出手段１０Ａ〜１０Ｃは、図３に示すように、筐体１１０内に、空気質成分を保持する空気質成分チャンバ１２０と、この空気質成分チャンバ１２０内の空気を圧縮する圧縮手段１３０と、圧縮手段１３０を駆動する駆動手段１４０と、圧縮手段１３０の変位を規制するダンパー１５０（変位規制部材）と、押圧部材１３２を支持する支持部材１６０を備えて構成されている。

筐体１１０は、例えば円柱形状をなしており、前面には空気砲Ｆが車内２に放出される円形の放出孔１１０Ａ（放出部）が形成されている。空気質成分チャンバ１２０は、連結チューブ３１によって空気質成分貯留手段２０と連結されており、バルブ３２及び搬送ポンプ３３の動作によって空気質成分を受給可能とされている。従って、空気質成分チャンバ１２０内には、空気質成分を含有する空気が保持される。

圧縮手段１３０は、放出孔１１０Ａに対して対向配置され、この放出孔１１０Ａに対して相対変位可能な膜状の圧縮部材１３１と、圧縮部材１３１を圧縮側に押圧する押圧部材１３２とから構成されている。

圧縮部材１３１は、円形形状をなしており、外周部が筐体１１０に固定されている。また、外周側にはエッジ部１３１Ａが形成されており、当該圧縮部材１３１の前後方向への変位が許容されるようになっている。従って、圧縮部材１３１は、放出孔１１０Ａに対して所定の離間距離を隔てた基準位置（図３参照。ダンパー１５０の撓み変形が発生しない位置。）から、空気質成分チャンバ１２０を押し縮める圧縮側（前方側）に変位可能とされている（図４参照）。従って、圧縮部材１３１が基準位置から圧縮側に変位することにより、空気質成分チャンバ１２０内の空気が圧縮され、これによって放出孔１１０Ａから空気質成分を含んだ空気砲Ｆが放出される。

押圧部材１３２は、円筒形状に形成されており、先端側には圧縮側に先細り形状をなすテーパ部１３２Ａを有しているとともに、基端側には後述する駆動手段１４０を構成するコイル１４２がらせん状に巻回されている。この押圧部材１３２の先端は圧縮部材１３１と一体化されている。

駆動手段１４０は、筐体１１０に固定されたマグネット１４１と、このマグネット１４１と対をなし、押圧部材１３２に一体化されるコイル１４２とから構成されている。円柱状に形成されたマグネット１４１は、前方に突き出した姿勢で筐体１１０の後面に保持固定されており、押圧部材１３２の後方側からその内部に進入している。コイル１４２は、押圧部材１３２の基端側にらせん状に巻回されていることで、マグネット１４１を取り巻くように配置されており、後述する制御手段２００からの駆動電流Ｉの供給を受けるようになっている。

従って、コイル１４２に駆動電流Ｉが供給された場合には、マグネット１４１が形成する磁界によってローレンツ力が発生し、このローレンツ力によってコイル１４２に対して前方への付勢力が作用することで、コイル１４２と一体化された押圧部材１３２が圧縮部材１３１を押圧し、結果として圧縮部材１３１が基準位置から圧縮側に変位する。また、駆動電流Ｉが途絶えるとコイル１４２に対する前方への付勢力が消滅し、圧縮部材１３１が基準位置へ復帰するようになっている。

尚、コイル１４２に供給される駆動電流Ｉは、空気砲Ｆを発生させるに必要な電流波形とされており、例えば、矩形波電流が供給されるようになっている。また、矩形波電流の振幅によって発生するローレンツ力が決定されるため、この矩形波電流の振幅によって圧縮部材１３１の変位量が決定される。

ダンパー１５０は、ゴム、ウレタン等の自己復帰力を有する可撓性材料を膜状に形成したものであり、その中心側には、前方に傾斜突出した台形形状の突出部１５１が形成されているとともに、突出部１５１の中心にテーパ部１３２Ａの前後中央位置の断面形状と略同一形状の開口が形成されている。また、ダンパー１５０の中心部分に形成された開口には押圧部材１３２が後方側から挿通されてダンパー１５０の内周部１５２（一方側）がこの押圧部材１３２のテーパ部１３２Ａに接触しているとともに、外周部１５３（他方側）は筐体１１０に保持固定されている。従って、ダンパー１５０の内周部１５２は、押圧部材１３１とともに前後方向に変位可能とされており、外周部１５３は前後方向への変位が不能とされている。

支持部材１６０は、押圧部材１３２を支持するためのものであり、膜状の部材を蛇腹形状に形成して構成されている。この支持部材１６０は正面形状が環状に形成されており、その外周部が筐体１１０に固定されているとともに、内周部が押圧部材１３２に固定されている。また、蛇腹状に形成されているため、押圧部材１３２が変位したとしても内周部が押圧部材１３２の変位に追従して押圧部材１３２を継続的に支持することができるようになっている。

ところで、制御手段２００は、図２に示すように、各条件に応じて上述したバルブ３１、搬送ポンプ３３、及び駆動電流Ｉを制御するものである。例えば、車内２における所定の空気質成分の濃度を検出する検出センサを設け、この検出センサにより検出された空気質成分の濃度に基づいて、バルブ３１、搬送ポンプ３３、及びコイル１４２への駆動電流Ｉを制御することができる。具体的には、検出された空気質成分の濃度が所定濃度以下であるときには、車内２に空気質成分が不足していると判断し、空気砲Ｆを放出するためにバルブ３１を開放して搬送ポンプ３３を作動させた後、コイル１４２に駆動電流Ｉを供給する。

本実施形態の構成は以上であり、続いてその動作について説明する。制御手段２００は、空気砲Ｆを放出するタイミングに合わせて、バルブ３２、搬送ポンプ３３、及び駆動電流Ｉの制御を行う。即ち、バルブ３２を開くとともに搬送ポンプ３３作動させて空気質成分チャンバ１２０内に空気質成分を供給する。そして、空気質成分チャンバ１２０内に空気質成分を供給し終えた後にコイル１４２に対して駆動電流Ｉを供給する。これにより、押圧部材１３２が圧縮部材１３１を前方に押圧することでこの圧縮部材１３１が基準位置から圧縮側に変位し、空気質成分チャンバ１２０内の空気が圧縮され、放出孔１１０Ａから空気質成分を含んだ空気砲Ｆが乗員３，４に向けて放出される。

圧縮部材１３１が基準位置から圧縮側に変位する過程では（図３から図４の状態に変位する過程では）、ダンパー１５０の内周部１５２が圧縮側に変位することでダンパー１５０が撓み変形し、その変形量は圧縮部材１３１の変位量とともに増大する。また、ダンパー１５０には、その撓み変形に伴って基準位置側への自己復帰力が発生し、撓み変形の変形量の増大に伴って基準位置側への自己復帰力も増大する。従って、圧縮部材１３１の変位量が増大すると、ダンパー１５０の自己復帰力も増大することとなり、圧縮部材１３１に対する基準位置側への規制力が増大する。

本実施形態では、ダンパー１５０によって圧縮部材１３１の圧縮側への変位が規制されるため、圧縮部材１３１はダンパー１５０による規制力を受けつつ目標となる変位位置に到達することとなる。従って、駆動電流Ｉの立ち上がり後であっても、圧縮部材１３１はダンパー１５０によって基準位置側への規制力を受け続けるため、目標となる変位位置付近で圧縮手部材１３１が振動することがない。

従って、本実施形態によれば、ダンパー１５０が圧縮部材１３１が圧縮側へ変位したときに、圧縮部材１３１に対して基準位置側への規制力を発揮するようにしているから、目標となる変位位置付近で圧縮部材１３１が振動する過渡ひずみの発生を防止し、もって、騒音発生を防止することができる。また、ダンパー１５０は、圧縮部材１３１の変位量に応じた規制力を発揮するから、圧縮部材１３１の変位量が増大した場合でも、これに伴って増大する過渡ひずみの振動を防止できる規制力が得られる。 また、本実施形態においては、ダンパー１５０を弾性材料であるゴム、ウレタン等により構成しているため、圧縮部材１３１の変位量に応じて基準位置側への弾発力が発揮され、これによって過渡ひずみを効果的に防止することができる。

＜変形例１＞
本実施形態では、ダンパー１５０は、ゴム、ウレタン等の自己復帰力を有する可撓性材料を膜状に形成したものを用いて構成するようにしていたが、例えば、図５に示すように、突出部１５１から外周側にかけて蛇腹状に形成したものを用いても良い。このようにしても、圧縮部材１３１の変位量に応じて基準位置側への復帰力が発揮されるため、これによって過渡ひずみを効果的に防止することができる。

＜変形例２＞
本実施形態では、駆動手段１４０を構成するマグネット１４１とコイル１４２とのうち、マグネット１４１を筐体１１０に固定し、コイル１４２を押圧部材１３２に一体化する構成としていたが、たとえば、図６に示すように、コイル１４２を筐体１１０に固定し、マグネット１４１を押圧部材１３２と一体化した構成としてもよい。これによれば、コイル１４２に駆動電流Ｉを供給することで発生するローレンツ力により、マグネット１４１と一体化された押圧部材１３２が前方へ付勢されるため、上記と同様に圧縮部材１３１が圧縮側に変位することとなる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について図７を参照して説明する。尚、上記第１の実施形態と同一の部分についてはその説明を省略し、相違点のみを説明する。本実施形態では、ダンパー１５０を省略し、図７（Ａ）に示すように、空気砲Ｆを放出させるための主パルスＰｍに、この主パルスＰｍの供給に起因して発生する過渡ひずみによる振動を防止するためのブレーキパルスＰｂを重畳したものを駆動電流Ｉとしてコイル１４２に供給する構成とした。

このブレーキパルスＰｂは、主パルスＰｍの立ち上がり後に重畳される負のパルスと、主パルスＰｍの立ち下がり後に重畳される正のパルスとからなる。各ブレーキパルスＰｂのパルス振幅は、主パルスＰｍのパルス振幅に応じて決定されており、主パルスＰｍによる過渡ひずみで発生すると予測される圧縮部材１３１の振動を抑止するに適した振幅に設定される。また、主パルスＰｍの立ち上がり後及び立ち下がり後に重畳するブレーキパルスＰｂのパルス数についても、過渡ひずみによる圧縮部材１３１の振動を効果的に抑止することができるパルス数に設定される。また、各ブレーキパルスＰｂのパルス周期は、それぞれ同一としている。

このように設定されたブレーキパルスＰｂを主パルスＰｍに重畳した駆動電流Ｉをコイル１４２に供給すると、図７（Ｂ）に示すように、主パルスＰｍの立ち上がりにおいて、圧縮部材１３１の変位は目標となる変位位置（目標変位位置）を越えることなく、ブレーキパルスＰｂによってその手前に止められる。従って、圧縮部材１３１は、ブレーキパルスＰｂによって圧縮側への変位が規制されるため、過渡ひずみに伴う圧縮部材１３１の振動が防止される。また、主パルスＰｍの立ち下がりにおいても、圧縮部材１３１の変位は基準位置を超えようとするが、ブレーキパルスＰｂによって基準位置側への変位が規制されるため、圧縮部材１３１の振動が防止される。 本実施形態によれば、主パルスＰｍに重畳されたブレーキパルスＰｂによって、圧縮部材１３１の圧縮側（基準位置側）への変位を規制するようにしているため、過渡ひずみに伴う圧縮部材１３１の振動発生を防止することができる。また、ブレーキパルスＰｂのパルス振幅を主パルスＰｍのパルス振幅に応じて決定しているため、主パルスＰｍのパルス振幅の大きさに応じて発生すると予測される圧縮部材１３１の振動を効果的に抑止することができる。

＜変形例１＞
ブレーキパルスＰｂのパルス振幅及びパルス周期のうち少なくともいずれか一方を変更しても良い。各ブレーキパルスＰｂのパルス振幅は、図８（Ａ）に示すように、後続パルスのパルス振幅を先行パルスのパルス振幅よりも小さく設定するようにすれば良い。通常、過渡ひずみにおける圧縮部材１３１の振動は、目標変位位置に向かって減衰しながら収束するため、この振動の減衰に応じて後続パルスの振幅を先行パルスの振幅よりも小さくすれば、一層効果的に圧縮部材１３１の振動を防止することができる。

また、各ブレーキパルスＰｂのパルス周期は、図８（Ｂ）に示すように、後続パルスのパルス周期を先行パルスのパルス周期よりも小さく設定するようにすれば良い。通常、過渡ひずみにおける圧縮部材１３１の振動は、徐々に短くなるため、この周期変化に応じて後続パルスのパルス周期を先行パルスのパルス周期よりも小さくすれば、一層効果的に圧縮部材１３１の振動を防止することができる。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について図９（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。尚、上記第２の実施形態と同一の部分についてはその説明を省略し、相違点のみを説明する。本実施形態では、駆動電流Ｉの立ち上がり電流波形及び立ち下がり電流波形を、圧縮手段１３０が同期して変位可能な電流波形としている。

ここでいう同期とは、駆動電流Ｉの立ち上がり変化及び立ち下がり変化と圧縮手段１３０の変位とが対応することであり、圧縮手段１３０の変位が駆動電流Ｉの立ち上がり変化及び立ち下がり変化に対して追従可能なことをいう。

具体的には、駆動電流Ｉの立ち上がり電流波形を目標電流に対して漸近的に変化する電流波形としている。即ち、図示するように、駆動電流Ｉの立ち上がりにおいて、目標電流に近づくにつれて電流変化を小さくすることで、駆動電流Ｉが目標電流へ徐々に近づくような電流波形としている。このようにすれば、供給される駆動電流Ｉの電流変化に対して圧縮部材１３１の変位を確実に追従させることができるため、過渡ひずみの発生を防止することができる。

さらに、駆動電流Ｉの立ち下がり電流傾度を、予め設定した第２の傾度（図９（Ａ）の破線）よりも小さい傾度に設定している。ここで、予め設定した第２の傾度とは、圧縮部材１３１の変位が駆動電流Ｉの立ち下がり変化と同期可能（追従可能）な限界の傾度のことである。

これにより、駆動電流Ｉの立ち下がりに対して圧縮部材１３１が同期（追従）して変位するため、駆動電流Ｉの立ち下がりに追従できずに圧縮部材１３１が急激に変位することに起因する衝撃音の発生を抑制することができる。また、駆動電流Ｉの立ち下がりに対する応答遅れにより基準位置付近で振動する過渡ひずみの発生を抑止することができる。

なお、立ち下がり電流傾度を第２の傾度とした場合、空気質成分チャンバ１２０が膨張することで放出孔１１０Ａから空気質成分チャンバ１２０内に空気砲Ｆが発生し、さらに放出孔１１０Ａから外部に空気砲Ｆが放出されることが知られている。

従って、圧縮部材１３１を基準位置へ復帰させる際には、不要な空気砲Ｆの発生を防止するために、図示したように、立ち下がり電流傾度を第２の傾度よりも低く設定している。勿論、空気砲Ｆを連続的に放出したいなどの場合には、立ち下がり電流傾度を第２の傾度に設定しても良い。

＜変形例１＞
本実施形態では、駆動電流Ｉの立ち上がり電流波形を、目標電流に対して漸近的に変化させるようにしていたが、図１０に示すように、立ち上がり電流波形において、その立ち上がり電流傾度を予め設定した第１の傾度に設定しても良い。ここで、第１の傾度とは、駆動電流の立ち上がり変化に対して圧縮手段の変位が同期可能（追従可能）な限界の傾度のことである。従って、駆動電流の立ち上がりに対して圧縮部材の変位を同期（追従）させることができるため、駆動電流の立ち上がりに応答することができずに目標となる変位位置付近で振動する過渡ひずみの発生を抑止することができる。

尚、立ち上がり電流傾度は第１の傾度に限らず、空気砲Ｆを発生させることができれば、この第１の傾度よりも低い傾度に設定しても良い。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

上記第１の実施形態では、ダンパー１５０の突出部１５１の形状を、押圧部材１３２のテーパ部１３２Ａ全周に接触するような形状となるように構成したが、これに限られず、例えばテーパ部１３２Ａの一部に接触するような形状であっても良い。また、ダンパー１５０を膜状以外の形状として、例えば棒状、薄板状のものとしても良い。

また、上記第１の実施形態では、ダンパー１５０の内周側に突出部１５１を形成した構成を示したが、突出部１５１を形成せずに面一形状としても良い。

また、上記第２の実施形態では、ブレーキパルスＰｂを２つ重畳した構成を示したが、重畳するブレーキパルスＰｂは１つあるいは３つ以上であってもよい。

第１の実施形態に係る車両用空気質成分供給装置の車内配置を示した概略図である。 車両用空気質成分供給装置の全体構成を示した概念図である。 圧縮部材が基準位置にあるときの筐体内の構成を示した断面図である。 圧縮部材が圧縮側に変位したときの筐体内の構成を示した断面図である。 ダンパーの他の構成を示した筐体内断面図である（変形例１）。 コイル及びマグネットの他の配置位置を示した筐体内断面図である（変形例２）。 第２の実施形態において、（Ａ）はコイルに供給される駆動電流波形を示した波形図である。（Ｂ）は圧縮部材の変位を示した波形図である。 （Ａ）はブレーキパルスのパルス振幅変化を示した波形図である。（Ｂ）はブレーキパルスのパルス周期変化を示した波形図である。 第３の実施形態において、（Ａ）はコイルに供給される駆動電流波形を示した波形図である。（Ｂ）は圧縮部材の変位を示した波形図である。 （Ａ）はコイルに供給される駆動電流波形を示した波形図である。（Ｂ）は圧縮部材の変位を示した波形図である（変形例１）。 （Ａ）はコイルに供給される駆動電流波形を示した波形図である。（Ｂ）は圧縮部材の変位を示した波形図である。

符号の説明

１１０…筐体
１１０Ａ…放出孔（放出部）
１２０…空気質成分チャンバ
１３０…圧縮手段
１３１…圧縮部材
１３２…押圧部材
１３２Ａ…テーパ部
１４０…駆動手段
１４１…マグネット
１４２…コイル
１５０…ダンパー（変位規制部材）
１５１…突出部
Ｉ…駆動電流
Ｐｍ…主パルス
Ｐｂ…ブレーキパルス

Claims (12)

1. 所定の空気質成分を含んだ空気砲を放出することで車内に当該空気質成分を供給する車両用空気質成分供給装置であって、
   所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバと、
   前記空気質成分チャンバから前記空気砲を放出する放出部と、
   基準位置から前記空気質成分チャンバを押し縮める圧縮側に変位することで前記空気質成分チャンバに保持された空気質成分を含む空気を圧縮し、前記放出部から前記空気砲を放出させる圧縮手段と、
   マグネットと対をなすコイルに駆動電流を供給することで発生するローレンツ力により前記圧縮手段を変位させる駆動手段と、
   前記圧縮手段が前記圧縮側に変位する際に、前記圧縮手段に対して前記基準位置側への規制力を加える変位規制部材とを備えることを特徴とする車両用空気質成分供給装置。
2. 前記圧縮手段は、
   前記基準位置から前記圧縮側に変位可能な圧縮部材と、前記ローレンツ力を受けて前記圧縮部材を押圧する押圧部材とから構成されており、
   前記変位規制部材は、自己復帰力を有する可撓性部材により形成されており、一方側が前記押圧部材に接触して前記圧縮側に変位可能とされているとともに、他方側が前記圧縮側へ変位不能に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気質成分供給装置。
3. 前記変位規制部材は弾性材料により構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空気質成分供給装置。
4. 前記変位規制部材は、前記一方側と前記他方側との間が蛇腹状に形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両用空気質成分供給装置。
5. 所定の空気質成分を含んだ空気砲を放出することで車内に当該空気質成分を供給する車両用空気質成分供給装置であって、
   所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバと、
   前記空気質成分チャンバから前記空気砲を放出する放出部と、
   基準位置から前記空気質成分チャンバを押し縮める圧縮側に変位することで前記空気質成分チャンバに保持された空気質成分を含む空気を圧縮し、前記放出部から前記空気砲を放出させる圧縮手段と、
   マグネットと対をなすコイルに駆動電流を供給することで発生するローレンツ力により前記圧縮手段を変位させる駆動手段とを備え、
   前記コイルに供給する駆動電流は、前記空気砲を発生させるための主パルスに、ブレーキパルスを重畳したものであることを特徴とする車両用空気質成分供給装置。
6. 前記ブレーキパルスのパルス振幅は、主パルスの振幅に応じた振幅とされていることを特徴とする請求項５に記載の車両用空気質成分供給装置。
7. 前記ブレーキパルスのパルス振幅は、先行側のパルス振幅よりも後続側のパルス振幅のほうが小さくされていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の車両用空気質成分供給装置。
8. 前記ブレーキパルスのパルス周期は、先行側のパルス周期よりも後続側のパルス周期のほうが短くされていることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の車両用空気質成分供給装置。
9. 所定の空気質成分を含んだ空気砲を放出することで車内に当該空気質成分を供給する車両用空気質成分供給装置であって、
   所定の空気質成分を保持する空気質成分チャンバと、
   前記空気質成分チャンバから前記空気砲を放出する放出部と、
   基準位置から前記空気質成分チャンバを押し縮める圧縮側に変位することで前記空気質成分チャンバに保持された空気質成分を含む空気を圧縮し、前記放出部から前記空気砲を放出させる圧縮手段と、
   マグネットと対をなすコイルに駆動電流を供給することで発生するローレンツ力により前記圧縮手段を変位させる駆動手段とを備え、
   前記駆動電流の立ち上がり電流波形又は／及び立ち下がり電流波形を、前記圧縮手段が同期して変位可能な電流波形としたことを特徴とする車両用空気質成分供給装置。
10. 前記立ち上がり電流波形は、目標電流に対して漸近的に変化する電流波形であることを特徴とする請求項９に記載の車両用空気質成分供給装置。
11. 前記立ち上がり電流波形において、その立ち上がり電流傾度を予め設定した第１の傾度以下としたことを特徴とする請求項９に記載の車両用空気質成分供給装置。
12. 前記立ち下がり電流波形において、その立ち下がり電流傾度を予め設定した第２の傾度以下としたことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の車両用空気質成分供給装置。

Images