JP2009211939A - Position detecting device and actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電パターンと該導電パターンに接触する接触子とで検出対象の回転位置を検出する位置検出装置、及びその位置検出装置を備えたアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a position detection device that detects a rotational position of a detection target using a conductive pattern and a contact that contacts the conductive pattern, and an actuator provided with the position detection device.
この種の位置検出装置は、例えば特許文献1の回転スイッチにて示されているように、プリント基板上に複数相(内相、外相、中間相)の導電パターンが検出対象の回転体の回転軸をその中心とした略同心円状にプリント形成されており、各導電パターンは各相それぞれに応じた所定形状をなしている。これに対し、検出対象の回転体には各相の接触子が備えられ、各相の接触子は、それぞれ対応する相の導電パターン上をその回転体の回転に伴って摺接するように設けられている。 In this type of position detection device, for example, as shown by a rotary switch in Patent Document 1, a plurality of phases (inner phase, outer phase, intermediate phase) conductive patterns are rotated on a printed circuit board. It is printed in a substantially concentric shape with the axis as its center, and each conductive pattern has a predetermined shape corresponding to each phase. On the other hand, the rotating body to be detected is provided with a contact for each phase, and the contact for each phase is provided so as to be in sliding contact with the rotation of the rotating body on the conductive pattern of the corresponding phase. ing.
そして、特許文献1のように各接触子が一体に構成されているタイプでは、所定の導電パターン同士が接触子の接触にて導通・非導通となり、また各接触子が別体で構成されているタイプでは、各導電パターンに対する接触にて所定の接触子同士が導通・非導通となることで回転体の回転位置が検出され、該回転体の回転位置に応じた制御が行われるようになっている。
ところで、各導電パターンは、その導電パターン形成部分よりも外側に位置する接続端子部にて他の電気部品と電気的に接続されるため、対応する接続端子部までプリント接続配線が設けられる。 By the way, since each conductive pattern is electrically connected to other electrical components at the connection terminal portion located outside the conductive pattern forming portion, the printed connection wiring is provided up to the corresponding connection terminal portion.
この場合、特許文献1では、外相の導電パターンは、対応する接続端子部までの間に障害がないことから、外相の導電パターンのプリント接続配線を直接的にその接続端子部に向かって延出させているが、それよりも内周側の導電パターンについては、対応する接続端子部までの間に外相の導電パターンが障害となるため、内周側の導電パターンのプリント接続配線を外相の導電パターンの切欠き部分(導電パターンが形成されていない絶縁部)を通って外側に導出する構成を採用している。 In this case, in Patent Document 1, since the outer-phase conductive pattern is not obstructed up to the corresponding connection terminal portion, the printed connection wiring of the outer-phase conductive pattern directly extends toward the connection terminal portion. However, for the inner periphery side conductive pattern, the outer phase conductive pattern becomes an obstacle until the corresponding connection terminal part, so the inner peripheral side conductive pattern printed connection wiring is connected to the outer phase conductive pattern. A configuration is adopted in which the pattern leads to the outside through a notch portion (insulating portion where no conductive pattern is formed).
つまり、内相の導電パターンは、径が小さいためにグランド接続用といった共通パターンとして使用されるものの、それよりも外周側の相の導電パターンは、径が大きいために検出対象の回転位置検出に使用されることから、外相の導電パターンの切欠き部分(絶縁部)を通る内周側の導電パターンのプリント接続配線がその回転位置検出に悪影響を与え、該検出をより高精度とすることの障壁となっていた。 In other words, the inner-phase conductive pattern is used as a common pattern for ground connection due to its small diameter, but the outer-phase conductive pattern for detecting the rotational position of the object to be detected is larger because it has a large diameter. Because it is used, the printed connection wiring of the conductive pattern on the inner peripheral side that passes through the notch portion (insulating part) of the conductive pattern of the outer phase has an adverse effect on the rotational position detection, and the detection can be made more accurate. It was a barrier.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、高精度な回転位置検出を行うことができる位置検出装置、及びその位置検出装置を備えたアクチュエータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a position detection device capable of detecting a rotational position with high accuracy, and an actuator including the position detection device. It is in.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、内相及び外相並びにその中間相の導電パターンが同心円状に形成されたプリント基板と、その各相の導電パターン上を検出対象の回転に伴って摺接する各相用の接触子とを備えてなり、前記各導電パターンに対する前記各接触子の接触状態の組み合わせに基づいて前記検出対象の回転位置を検出する位置検出装置であって、前記内相の導電パターンから延びる内相の第1接続配線をその内側に導出するとともに、前記中間相の導電パターンから延びる中間相の第1接続配線を前記内相の導電パターンの周方向一部に設けられた切欠き部分である絶縁部を通じてその内側に導出し、前記各第1接続配線とそれぞれ接続する第2接続配線を前記導電パターンが形成された前記プリント基板の第1面とは反対側の第2面にて前記導電パターンの径方向外側に導出し、その各第2接続配線を介して前記導電パターンの電気的接続を行うように構成されてなることをその要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is directed to a printed circuit board in which conductive patterns of an inner phase, an outer phase, and an intermediate phase thereof are formed concentrically, and a detection target on the conductive pattern of each phase. A position detecting device for detecting a rotational position of the detection target based on a combination of contact states of the contactors with respect to the conductive patterns. The inner-phase first connection wiring extending from the inner-phase conductive pattern is led to the inside thereof, and the intermediate-phase first connection wiring extending from the intermediate-phase conductive pattern is arranged in the circumferential direction of the inner-phase conductive pattern. Of the printed circuit board on which the conductive pattern is formed, and the second connection wirings led out to the inside through the insulating parts which are notched portions provided in the parts and connected to the first connection wirings, respectively. It is derived from the second surface opposite to the first surface in the radial direction of the conductive pattern, and is configured to electrically connect the conductive pattern via each second connection wiring. The gist.
この発明では、プリント基板の第1面において、内相の導電パターンから延びる内相の第1接続配線がその内側に導出され、中間相の導電パターンから延びる中間相の第1接続配線が内相の導電パターンの周方向一部に設けられた切欠き部分(絶縁部)を通じてその内側に導出される。各第1接続配線とそれぞれ接続される第2接続配線は、プリント基板の第2面において導電パターンの径方向外側に導出され、その各第2接続配線を介して導電パターンの電気的接続が行われるように位置検出装置のプリント基板が構成される。これにより、主として回転位置検出に使用される外相の導電パターンにおいて、その切欠き部分(絶縁部)に内周側の導電パターンの接続配線を通さなくて済み、またそのための切欠きを外相の導電パターンに設ける必要もなくなるため、回転位置検出に与える影響を軽減でき、高精度な回転位置検出を行うことが可能となる。また、ここで用いる第2接続配線は、導電パターンが形成されたプリント基板の第1面とは反対側の第2面に備えられることから、該第2接続配線を導電パターンを気にすることなく最短経路で直線的な配置が可能である。 According to the present invention, on the first surface of the printed circuit board, the inner-phase first connection wiring extending from the inner-phase conductive pattern is led to the inner side, and the intermediate-phase first connection wiring extending from the intermediate-phase conductive pattern is The conductive pattern is led out to the inside through a notch portion (insulating portion) provided in a part in the circumferential direction. The second connection wiring connected to each first connection wiring is led out radially outside the conductive pattern on the second surface of the printed circuit board, and the conductive pattern is electrically connected through each second connection wiring. As described above, the printed circuit board of the position detection device is configured. As a result, in the outer phase conductive pattern mainly used for detecting the rotational position, it is not necessary to pass the connection wiring of the inner peripheral side conductive pattern through the notched portion (insulating part), and the notch for that purpose is not electrically connected to the outer phase. Since it is not necessary to provide the pattern, the influence on the rotational position detection can be reduced, and the rotational position can be detected with high accuracy. In addition, since the second connection wiring used here is provided on the second surface opposite to the first surface of the printed circuit board on which the conductive pattern is formed, the second connection wiring is concerned about the conductive pattern. It is possible to arrange in a straight line with the shortest path.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の位置検出装置において、前記内相の導電パターンは、前記中間相及び外相の導電パターンに対する共通パターンであり、前記中間相及び外相の導電パターンは、対で構成され、それぞれ前記絶縁部の角度幅を含む1つの基準位置検知部と該基準位置検知部から等角度間隔に複数設けられる回転位置検知部とが前記接触子の非接触位置で環状に接続され、互いの導電パターンが周方向に所定角度ずらして設けられてなることをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the position detection device according to the first aspect, the conductive pattern of the inner phase is a common pattern for the conductive pattern of the intermediate phase and the outer phase, and the conductive pattern of the intermediate phase and the outer phase. Is composed of a pair, each of which includes a reference position detection unit including an angular width of the insulating portion and a plurality of rotational position detection units provided at equal angular intervals from the reference position detection unit. The gist of the invention is that they are connected in a ring shape, and the conductive patterns thereof are provided with a predetermined angle shifted in the circumferential direction.
この発明では、内相の導電パターンは、中間相及び外相の導電パターンに対する共通パターンとされ、その中間相及び外相の導電パターンは、対で構成され、それぞれ内相の導電パターンの絶縁部の角度幅を含む1つの基準位置検知部と該基準位置検知部から等角度間隔に複数設けられる回転位置検知部とが接触子の非接触位置で環状に接続され、互いの導電パターンが周方向に所定角度ずらして設けられる。つまり、このような各導電パターンにて、高精度な回転位置検出を行うことが可能となる。 In the present invention, the inner-phase conductive pattern is a common pattern for the intermediate-phase and outer-phase conductive patterns, and the intermediate-phase and outer-phase conductive patterns are configured in pairs, and the angles of the insulating portions of the inner-phase conductive patterns, respectively. One reference position detection unit including a width and a plurality of rotation position detection units provided at equiangular intervals from the reference position detection unit are connected in a ring shape at a non-contact position of the contact, and each conductive pattern is predetermined in the circumferential direction. Provided with an angle shift. That is, it is possible to detect the rotational position with high accuracy using each of the conductive patterns.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の位置検出装置において、前記各第2接続配線は、それぞれジャンパ線よりなることをその要旨とする。
この発明では、第2接続配線としてジャンパ線が用いられるため、プリント基板の第2面において第2接続配線にかかる導体のプリントを行わなくて済むため、導電パターン等にかかる導体のプリントをプリント基板の第1面のみとすることが可能となる。これにより、プリント基板のコスト低減に貢献できる。
According to a third aspect of the present invention, the gist of the position detecting device according to the first or second aspect is that each of the second connection wirings is made of a jumper line.
In this invention, since the jumper line is used as the second connection wiring, it is not necessary to print the conductor related to the second connection wiring on the second surface of the printed circuit board. It is possible to make only the first surface. Thereby, it can contribute to the cost reduction of a printed circuit board.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の位置検出装置において、前記ジャンパ線よりなる各第2接続配線は、直線状に互いに交差しないように設けられていることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the position detection device according to the third aspect, the second connection wirings made of the jumper wires are provided so as not to cross each other linearly. .
この発明では、第2接続配線として用いられるジャンパ線が直線状に互いに交差しないように設けられるため、ジャンパ線を極力短く、しかも交差によるジャンパ線同士の短絡を未然に防止できる。 In the present invention, since the jumper lines used as the second connection wiring are provided so as not to cross each other in a straight line, the jumper lines can be shortened as much as possible, and a short circuit between the jumper lines due to the intersection can be prevented.
請求項5に記載の発明は、モータと減速機構とが一体に組み付けられてなり、前記モータで生じる回転を前記減速機構を介して出力軸に伝達する構成のアクチュエータであって、請求項1〜4のいずれか1項に記載の位置検出装置が前記出力軸の回転位置を直接又は間接的に検出すべく備えられていることをその要旨とする。
The invention according to
この発明では、上記請求項に記載の位置検出装置にて出力軸の回転位置が高精度に検出可能なため、その検出に基づくモータの制御精度の向上に寄与できる。 In this invention, since the rotational position of the output shaft can be detected with high accuracy by the position detection device described in the above claims, it is possible to contribute to improvement of the motor control accuracy based on the detection.
本発明によれば、高精度な回転位置検出を行うことができる位置検出装置、及びその位置検出装置を備えたアクチュエータを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the position detection apparatus which can perform a highly accurate rotational position detection, and an actuator provided with the position detection apparatus can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本発明に係るアクチュエータ(位置検出装置)を備える車両空調装置の概略構成図である。図1に示すように、車両用空調装置は、外気導入路1と内気導入路2とを有する空調ダクト3内にファンモータ4と、エバポレータ5と、ヒータコア6と、空調ダクト3内の送風通路を切り換える各種の切換ドア7と、各種の切換ドア7を作動させるための複数のアクチュエータ8とを備えている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner including an actuator (position detection device) according to the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner includes a fan motor 4, an
空調ダクト3の入口側には外気導入路1と内気導入路2が備えられ、その下流側にはファンモータ4が設置されている。ファンモータ4の下流直後にはエバポレータ5が設けられ、その更に下流側にはヒータコア6が設けられている。ヒータコア6の下流側の空調ダクト3は、排出路として3つの枝ダクト3a,3b,3cに分かれている。空調ダクト3の入口部には外気取入と内気循環とを切り換えるR/Fドア7aが、ヒータコア6部には該ヒータコア6部の通過と非通過と切り換えるエアミックスドア7bが、更に枝ダクト3a〜3cの各分岐部にはモード切換ドア7cがそれぞれ設けられている。これら各種の切換ドア7には、それぞれ対応した同様の構成のアクチュエータ8がそれぞれ設けられ、その出力軸8aの回転(この場合、所定角度の回動)により各種の切換ドア7が作動されるようになっている。
An outside air introduction path 1 and an inside air introduction path 2 are provided on the inlet side of the
次に、各種の切換ドア7を作動するアクチュエータ8について、図2及び図3に示すように、アクチュエータ8の下ケース部材10は、略矩形状の底部10aと該底部10aの外周端部から立設される側壁10bとから四角カップ状をなしている。下ケース部材10には、上ケース部材(図示略)が該下ケース部材10の開口を覆うように組み付けられて扁平四角箱状のケースが構成され、該ケースの内部には駆動源としてのモータ11と減速機構12とが駆動連結された状態で収容されている。
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, for the actuator 8 that operates the
下ケース部材10の一側には、側壁10bに沿うようにモータ11が支持されている。モータ11は、回転駆動に基づいて回転する回転軸11aを有し、その先端部にウォーム13が挿着されている。ウォーム13を含めて構成される減速機構12は、ウォームホイール14、中間ギヤ15及び出力ギヤ16を有し、ウォームホイール14及び中間ギヤ15は各支軸14a,15aにて回転可能に支持され、出力ギヤ16は中心部に設けられる前記出力軸8aを介して回転可能に支持され、これらはケース部材10の底部10aと平行に支持されている。回転軸11aとともに回転するウォーム13はウォームホイール14と噛合され、該ウォームホイール14は中間ギヤ15と噛合され、該中間ギヤ15は出力ギヤ16と噛合されて、回転軸11aの回転が減速されて出力ギヤ16に伝達される。そして、出力ギヤ16とともに回転する出力軸8aにて、上記した各種の切換ドア7が作動するようになっている。
A
出力ギヤ16の下面側(底部10a側)には、位置検出装置20を構成するプリント基板21が該出力ギヤ16と所定間隔を有して下ケース部材10に固定されている。プリント基板21の略中央部には、図3及び図4に示すように、前記出力軸8aを挿通するための円形状の軸挿通孔21aが形成されている。
On the lower surface side (bottom 10a side) of the
プリント基板21の第1面21x(出力ギヤ16との対向面)における軸挿通孔21aの外周側には、該軸挿通孔21aから径方向外側に向かって順に、内相の導電パターン22、中間相の導電パターン23、及び外相の導電パターン24が軸挿通孔21a(出力軸8a)の中心O1をその中心とした略同心円状にプリント形成されている。
On the outer peripheral side of the
内相の導電パターン22は、図4及び図5に示すように、所定角度幅で切り欠かれたC字状をなしており、その所定角度幅で構成される切欠き部分が絶縁部22xとして構成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the inner-phase
中間相の導電パターン23は、内相の導電パターン22の絶縁部22xの径方向延長上にその絶縁部22xの角度幅を含む幅広の所定角度幅に設定された1つの基準位置検知部23aを有するとともに、該基準位置検知部23aよりも角度幅の狭い、この場合、絶縁部22xよりも若干角度幅が狭く設定された回転位置検知部23bが等角度間隔に複数個(本実施形態では30個)有し、両検知部23a,23bが内周側の環状接続部23cにて互いに接続されている。両検知部23a,23b間には、絶縁部23xが構成されている。
The intermediate phase
外相の導電パターン24は、内相の導電パターン22の絶縁部22xの径方向延長上に中間相の導電パターン23の基準位置検知部23aと同角度幅に設定された1つの基準位置検知部24aを有するとともに、中間相の導電パターン23の回転位置検知部23bと同角度幅に設定された回転位置検知部24bが等角度間隔に複数個(本実施形態では30個)有し、両検知部24a,24bが外周側の環状接続部24cにて互いに接続されている。両検知部24a,24b間には、絶縁部24xが構成されている。また、この外相の導電パターン24は、中間相の導電パターン23に対し、回転位置検知部23b,24bが周方向に略半分の角度幅分だけずらして設けられている。
The outer phase
これに対し、出力ギヤ16の下面(プリント基板21との対向面)には、図2及び図3に示すように、導電金属板材よりなる接触子部材25が固定されている。この接触子部材25は、各導電パターン22〜24が形成されたプリント基板21とともに位置検出装置20を構成するものである。
On the other hand, a
接触子部材25は、内相の導電パターン22に対応する内相用の接触子25aと、中間相の導電パターン23に対応する中間相用の接触子25bと、外相の導電パターン24に対応する外相用の接触子25cとが一体に形成されている。各接触子25a〜25cは、二股に分かれた一対の接触子片でそれぞれ構成されている。そして、出力ギヤ16とともに接触子部材25が周回することで、内相用の接触子25aが内相の導電パターン22上を、中間相用の接触子25bが中間相の導電パターン23の検知部23a,23b上を、外相用の接触子25cが外相の導電パターン24の検知部24a,24b上をそれぞれ摺接する。このとき、各導電パターン22〜24に対して、各接触子25a〜25cは径方向の同一直線上でそれぞれ接触するようになっている。
The
ここで、内相の導電パターン22は、該導電パターン22に対応して設けられる後述のコネクタターミナル38cを通じてグランドに接続され、中間相及び外相の導電パターン23,24は、各導電パターン23,24にそれぞれ対応して設けられる後述のコネクタターミナル38b,38aを通じてパルス状の位置検出信号が出力される。
Here, the inner-phase
詳しくは、出力ギヤ16(出力軸8a)の回転に伴い各接触子25a〜25cが各導電パターン22〜24上を摺接する際、接触子25aが内相の導電パターン22に接触している状態で、各接触子25b,25cが中間相及び外相の導電パターン23,24の回転位置検知部23b,24bにそれぞれ接触すると、該導電パターン23,24が接触子25a〜25cを介してグランドに接続されるため、各相の位置検出信号はLレベルとなる。一方、接触子25b,25cが中間相及び外相の導電パターン23,24の絶縁部23x,24x上に位置すると、該導電パターン23,24が各接触子25a〜25cを介してグランドに接続されないため、各相の位置検出信号がHレベルとなる。このとき、中間相及び外相の導電パターン23,24は、互いに回転位置検知部23b,24b略半分の角度幅分だけ周方向にずらして設けられることから、所定電気角度だけ位相がずれた2相(中間相・外相)のパルス状の位置検出信号が出力される。
Specifically, when each
また、中間相及び外相の導電パターン23,24の基準位置検知部23a,24aにおいて、接触子25aが内相の導電パターン22に接触している状態で、各接触子25b,25cがその基準位置検知部23a,24aにそれぞれ接触すると、同様に各相の位置検出信号はLレベルとなる。一方、基準位置検知部23a,24aには、内相の導電パターン22の絶縁部22xとラップする角度部分があり、この場合、各接触子25b,25cが基準位置検知部23a,24aに接触していても、接触子25aが絶縁部22x及び後述のプリント接続配線27上に位置することで、中間相及び外相の導電パターン23,24はグランドに接続されず、各相の位置検出信号は、同時にHレベル(この場合、絶縁部22xの角度幅の設定から若干パルス幅の広いHレベル)となる。そして、この2相の位置検出信号の同時のHレベルの立ち上がりに基づいて、前記出力軸8a(切換ドア7)の初期位置設定、例えば位置パルスカウントのリセット等が行われるようになっている。
Further, in the
図4及び図5に示すように、前記プリント基板21の第1面21xにおいて、内相の導電パターン22の内周縁と軸挿通孔21aとの間の内側領域A1には、内相の導電パターン22の内周縁からプリント接続配線26が連続して形成されている。このプリント接続配線26は、内相の導電パターン22の内周縁の所定部位から径方向内側に一旦延びそこから時計回り方向に屈曲して若干延びるL字状をなしており、先端部には内側端子部26aが設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the
中間相の導電パターン23では、その基準位置検知部23aの内周縁からプリント接続配線27が連続して形成されている。このプリント接続配線27は、基準位置検知部23aの内周縁の周方向中央部から内相の導電パターン22の絶縁部22xを通って前記内側領域A1まで径方向内側に一旦延びそこから時計回り方向に屈曲して若干延びるL字状をなしており、先端部には内側端子部27aが設けられている。
In the intermediate-phase
各内側端子部26a,27aは、外相の導電パターン24よりも外側に外側端子部28a,29aがそれぞれ対で設けられている。外側端子部28a,29aは、各内側端子部26a,27aと軸挿通孔21aに対して同じ側に設けられている。各外側端子部28a,29aと各内側端子部26a,27aとは、プリント基板21の第2面21yにおいてジャンパ線30,31(図4にて太線の破線で示す)にてそれぞれ接続されている。各ジャンパ線30,31は、最短距離で直線状に互いに交差しないよう略平行に設けられている。
Each inner
因みに、図6(a)(b)に示すように、各外側端子部28a,29aに対する各内側端子部26a,27aを設ける位置について、内相の導電パターン22の内周縁と軸挿通孔21aとの間の内側領域A1の中でも各外側端子部28a,29aから見て軸挿通孔21aの影になる部分を除く略C字状の領域(図6(a)(b)において斜線部分)内に設定するのが望ましい。このように各内側端子部26a,27aの位置を設定すれば、図4のようにジャンパ線30,31が直線状に配置可能である。加えて、各内側端子部26a,27aの位置は、ジャンパ線30,31同士の短絡を未然に防止等の理由でジャンパ線30,31同士が交差しないように設定するのが望ましい。これを踏まえて本実施形態では、各外側端子部28a,29aと各内側端子部26a,27aとの位置が好適な位置に設定されている。
6 (a) and 6 (b), the inner peripheral edge of the inner-phase
外相の導電パターン24では、その基準位置検知部24a近傍の環状接続部24cからプリント接続配線32が外側に向けて連続して形成されている。このプリント接続配線32は、前記外側端子部28a,29a間を直線状に延び、先端部にターミナル接続端子部33aが設けられている。
In the outer phase
プリント基板21の第1面21xには、このターミナル接続端子部33aの他に4つ(合計5つ)のターミナル接続端子部33b〜33eが同一直線上に並んで形成されている。外相の導電パターン24に対応するターミナル接続端子部33aは、並設される一方の端(モータ11側)に配置され、その次のターミナル接続端子部33bは、中間相の導電パターン23に対応する外側端子部29aとプリント接続配線29を介して接続され、更にその次のターミナル接続端子部33cは、内相の導電パターン22に対応する外側端子部28aとプリント接続配線28を介して接続されている。残りの2つのターミナル接続端子部33d,33eは、プリント基板21の第1面21xにおいて若干反モータ11側に離間した位置に設けられるモータ給電用端子部34a,35aとそれぞれプリント接続配線34,35を介して接続されている。モータ給電用端子部34a,35aには、図3に示すようにプリント基板21の第2面21yにおいて、モータ11から延びるリード線36,37の先端がそれぞれ接続されている。
On the
プリント基板21の第2面21yには、図4及び図7に示すように、5本のコネクタターミナル38a〜38eが該ターミナル38a〜38eの並設方向に延びる略直方体形状のターミナル支持部材39にそれぞれ挿通されて支持されている。各コネクタターミナル38a〜38eの基端部は、対応するターミナル接続端子部33a〜33eとそれぞれ接続されている。
On the
ターミナル支持部材39の長手方向一端(モータ11側端部)には、リード線36,37を抱えるように保持する保持部39aが一体に形成されており、該保持部39aにてリード線36,37の略中間部分が保持されるようになっている。保持部39aは、上部(反基板21側)にスリット状の挿入溝39bが設けられ、該挿入溝39bから保持部39a内にリード線36,37が挿入される。
At one end in the longitudinal direction of the terminal support member 39 (end on the
尚、挿入溝39bの開口縁のそれぞれはR形状又はテーパ形状とされてリード線36,37の挿入が容易とされている。また、挿入溝39bの一方の開口縁には突起39cが形成されてリード線36,37の脱落が生じ難くされているとともに、挿入溝39bの開口部内側縁が直角状とされることでもリード線36,37の脱落が生じ難くされている。このような保持部39aをターミナル支持部材39に一体に設けることで、リード線36,37を拘束した状態でプリント基板21をケース部材10に取り付けでき、この取付作業が行い易いようになっている。
Each of the opening edges of the
そして、図2及び図3に示すように、プリント基板21の下ケース部材10への取り付けにより、各コネクタターミナル38a〜38eの先端側がケース部材10の側壁10bに一体に形成された四角筒状のコネクタハウジング部10c内の所定位置に配置されるようになっている。このコネクタハウジング部10cへの外部コネクタ(図示略)の連結により、各コネクタターミナル38a〜38eを介してモータ11及び位置検出装置20が外部の制御装置と電気的に接続され、モータ11への給電と位置検出装置20からの位置検出信号の出力とが行われる。これにより、出力軸8aの回転位置、即ち空調ダクト3内の切換ドア7の開度位置が検出され、この位置検出に基づいてモータ11の駆動が制御されるようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, by attaching the printed
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)位置検出装置20を構成するプリント基板21の第1面21xにおいて、内相の導電パターン22から延びるプリント接続配線26(第1接続配線)がその内側に導出され、中間相の導電パターン23から延びるプリント接続配線27(第1接続配線)が内相の導電パターン22の周方向一部に設けられた切欠き部分である絶縁部22xを通じてその内側に導出されている。各接続配線26,27とそれぞれ接続されるジャンパ線30,31(第2接続配線)は、プリント基板21の第2面21yにおいて導電パターン22〜24の径方向外側に導出され、その各ジャンパ線30,31を介して導電パターン22〜24の電気的接続が行われている。これにより、回転位置検出に使用される外相の導電パターン24において、切欠き部分(絶縁部)を設けて内周側の導電パターン22,23の接続配線26,27を通さなくて済み、またそのための切欠きを外相の導電パターン24に設ける必要もなくなるため、回転位置検出に与える影響を軽減することができ、高精度な回転位置検出を行うことができる。また、これにより出力軸8aの回転位置が高精度に検出できるため、その検出に基づくモータ11の制御精度の向上に寄与することができる。更に、切欠き部分(絶縁部)を外相の導電パターン24に設ける必要がないため、その分、外相の導電パターン24を小さく設定でき、プリント基板21(位置検出装置20)の小型化に貢献することができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) On the
(2)プリント基板21の第2面21yで用いるジャンパ線30,31は、プリント基板21の第1面21xに形成された導電パターン22〜24を気にすることなく取り回すことができるため、本実施形態のように最短経路で直線的な配置が可能で、ジャンパ線30,31を極力短くすることができる。
(2) Since the jumper wires 30 and 31 used on the
(3)ジャンパ線30,31が互いに交差しないように設けられるため、交差によるジャンパ線30,31同士の短絡を未然に防止することができる。
(4)プリント基板21の第2面21yでジャンパ線30,31が用いられるため、その第2面21yにおいて導体のプリントを行わなくて済む。そのため、導電パターン22〜24等にかかる導体のプリントをプリント基板21の第1面21xのみとすることができ、プリント基板21のコスト低減に貢献することができる。
(3) Since the jumper lines 30 and 31 are provided so as not to cross each other, a short circuit between the jumper lines 30 and 31 due to the crossing can be prevented in advance.
(4) Since the jumper wires 30 and 31 are used on the
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、導電パターン22〜24を図4のような構成とし、2相のパルス状の位置検出信号を出力するようにしたが、例えばパルス状でない位置検出信号を出力するように導電パターンの構成を変更してもよく、この場合、中間相の導電パターンを2以上の複数としてもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、プリント基板21の第2面21yに配置されるジャンパ線30,31を、例えば第2面21yにプリントしたプリント接続配線としてもよい。このようにすれば、ジャンパ線の取付作業を省略できる。また、プリント接続配線を有する別部品としてのプリント基板を前記プリント基板21の第2面21y側に積層させスルーホール等を用いて互いに電気的に接続するようにしてもよい。
In the embodiment described above, the jumper wires 30 and 31 arranged on the
・上記実施形態では、ターミナル支持部材39にリード線36,37の保持のための保持部39aを一体に設けたが、その保持部の構成を適宜変更してもよい。
例えば、リード線36,37を挿入するための挿入溝39bを保持部39aの上部に設けていたものを、図8に示すように、保持部39aの側部にその挿入溝39bを設けてもよい。また、図9に示すように、挿入溝のない挿通孔39eを有する保持部39dとして構成し、該挿通孔39eの一方からリード線36,37を挿通する態様としてもよい。また、リード線36,37の保持のための保持部をターミナル支持部材39に一体に設けず、例えばケース部材10に設けてもよく、また保持部を省略してもよい。
In the above embodiment, the holding
For example, an
・上記実施形態では、アクチュエータ8の出力軸8aの回転位置を直接的に検出すべく出力ギヤ16部分に位置検出装置20を構成したが、例えば中間ギヤ15やウォームホイール14、また回転位置検出のために別途用いたギヤに対して位置検出装置20を構成し、出力軸8aの回転位置を間接的に検出してもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、車両空調装置のアクチュエータ8に位置検出装置20を備えたが、このような位置検出装置20を車両空調装置以外のアクチュエータや、アクチュエータ以外の装置に用いてもよい。
In the above embodiment, the
8…アクチュエータ、8a…出力軸(検出対象)、11…モータ、12…減速機構、20…位置検出装置、21…プリント基板、21x…第1面、21y…第2面、22…内相の導電パターン、22x…絶縁部、23…中間相の導電パターン、23a…基準位置検知部、23b…回転位置検知部、24…外相の導電パターン、24a…基準位置検知部、24b…回転位置検知部、25a…内相用の接触子、25b…中間相用の接触子、25c…外相用の接触子、26,27…プリント接続配線(第1接続配線)、30,31…ジャンパ線(第2接続配線)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Actuator, 8a ... Output shaft (detection object), 11 ... Motor, 12 ... Deceleration mechanism, 20 ... Position detection device, 21 ... Printed circuit board, 21x ... First surface, 21y ... Second surface, 22 ... Inner phase Conductive pattern, 22x ... insulating portion, 23 ... intermediate phase conductive pattern, 23a ... reference position detecting portion, 23b ... rotational position detecting portion, 24 ... outer phase conductive pattern, 24a ... reference position detecting portion, 24b ... rotating position detecting portion , 25a ... contact for inner phase, 25b ... contact for intermediate phase, 25c ... contact for outer phase, 26,27 ... print connection wiring (first connection wiring), 30, 31 ... jumper wire (second Connection wiring).
Claims (5)
前記内相の導電パターンから延びる内相の第1接続配線をその内側に導出するとともに、前記中間相の導電パターンから延びる中間相の第1接続配線を前記内相の導電パターンの周方向一部に設けられた切欠き部分である絶縁部を通じてその内側に導出し、前記各第1接続配線とそれぞれ接続する第2接続配線を前記導電パターンが形成された前記プリント基板の第1面とは反対側の第2面にて前記導電パターンの径方向外側に導出し、その各第2接続配線を介して前記導電パターンの電気的接続を行うように構成されてなることを特徴とする位置検出装置。 A printed circuit board in which conductive patterns of an inner phase, an outer phase, and an intermediate phase thereof are formed concentrically, and a contact for each phase that slides on the conductive pattern of each phase as the detection target rotates. A position detection device that detects a rotational position of the detection target based on a combination of contact states of the contacts with respect to the conductive patterns,
The inner-phase first connection wiring extending from the inner-phase conductive pattern is led to the inside thereof, and the intermediate-phase first connection wiring extending from the intermediate-phase conductive pattern is partly arranged in the circumferential direction of the inner-phase conductive pattern. A second connection wiring that is led out to the inside through an insulating portion that is a notch provided in the substrate and is connected to each first connection wiring is opposite to the first surface of the printed circuit board on which the conductive pattern is formed. A position detecting device which is configured to be led out radially outside the conductive pattern on the second surface on the side, and to electrically connect the conductive pattern via each second connection wiring .
前記内相の導電パターンは、前記中間相及び外相の導電パターンに対する共通パターンであり、
前記中間相及び外相の導電パターンは、対で構成され、それぞれ前記絶縁部の角度幅を含む1つの基準位置検知部と該基準位置検知部から等角度間隔に複数設けられる回転位置検知部とが前記接触子の非接触位置で環状に接続され、互いの導電パターンが周方向に所定角度ずらして設けられてなることを特徴とする位置検出装置。 The position detection device according to claim 1,
The inner phase conductive pattern is a common pattern for the intermediate phase and outer phase conductive patterns,
The intermediate phase and outer phase conductive patterns are configured in pairs, each including one reference position detection unit including the angular width of the insulating unit and a plurality of rotational position detection units provided at equal angular intervals from the reference position detection unit. A position detecting device, wherein the contacts are annularly connected at non-contact positions of the contacts, and the conductive patterns are provided with a predetermined angle shift in the circumferential direction.
前記各第2接続配線は、それぞれジャンパ線よりなることを特徴とする位置検出装置。 In the position detection device according to claim 1 or 2,
Each of the second connection wirings is made of a jumper line.
前記ジャンパ線よりなる各第2接続配線は、直線状に互いに交差しないように設けられていることを特徴とする位置検出装置。 In the position detection device according to claim 3,
Each of the second connection wirings made of the jumper lines is provided so as not to cross each other linearly.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の位置検出装置が前記出力軸の回転位置を直接又は間接的に検出すべく備えられていることを特徴とするアクチュエータ。 An actuator having a configuration in which a motor and a speed reduction mechanism are integrally assembled and transmitting rotation generated by the motor to the output shaft via the speed reduction mechanism;
An actuator comprising the position detection device according to any one of claims 1 to 4 for directly or indirectly detecting a rotational position of the output shaft.
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