JP2016052823A - ドア位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度でドアの位置を検出しながらも、信頼性の向上を図ることが可能なドア位置検出装置を提供すること。【解決手段】ドア位置検出装置Ｄは、ドア８１に設けられ、磁界を形成する永久磁石１０と、ケース８２に設けられ、磁界の強度を検出する磁気センサ２０と、ドア８１の位置を検出する位置検出回路４０と、を備え、磁気センサ２０が検出する磁界の強度は、ドア８１の移動に伴って変化するように構成され、位置検出回路４０は、磁気センサ２０が検出する磁界の強度に基づいてドア８１の位置を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、空気の吹き出し態様を調整するドア及びそのドアを移動可能となるように支持する支持部材を有する空調装置のドア位置検出装置に関する。

近年、空調装置においてより微細な制御を行うために、風路の開閉や風量の調整といった空気の吹き出し態様を調整するドアを、高精度で制御するための検討が進められている。具体的には、ドアの位置を検出するドア位置検出装置の高精度化が進められている。

このようなドア位置検出装置として、例えば、下記特許文献１に記載されているようなアクチュエータ装置を用いたものが知られている。このアクチュエータ装置には、モータ（駆動モータ）と、ポテンショタイプのセンサと、モータの駆動により発生するトルクを出力してドア（ダンパ）を移動させる出力軸と、が設けられている。

このモータが発生させるトルクは、複数の歯車を介して出力軸に伝達されるように構成されており、センサは、その歯車の回転角度を検出することによって、ドアの位置を検出可能とされている。このようなアクチュエータ装置は、ドアを移動可能に支持する支持部材に対して取り付けられことが一般的である。

下記特許文献１に記載されているようなアクチュエータ装置を用いてドアの位置を検出するとともに、その検出結果をフィードバックしてモータの駆動を制御することで、実際のドアの位置を反映させた制御を行うことが可能となる。

特開２００４−１６６３２０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のドア位置検出装置は、支持部材に対するアクチュエータ装置の取り付けに誤差が生じると、ドアの位置の検出精度が大幅に低下するという課題があった。つまり、本アクチュエータ装置は、モータから出力軸までトルクを伝達する複数の歯車に回避困難なガタつきがあるところ、それに加えてアクチュエータ装置の取り付けに誤差が生じることで、誤差が累積し、ドアの位置の検出精度に悪影響を及ぼすという課題があった。

また、上記特許文献１に記載のドア位置検出装置には、歯車の摩耗や、ポテンショタイプのセンサの摺動による摩耗など、使用に伴ってさらに累積する誤差となりうる要因も存在する。したがって、当該ドア位置検出装置は、信頼性の面でも懸念を残していた。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高精度でドアの位置を検出しながらも、信頼性の向上を図ることが可能なドア位置検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るドア位置検出装置は、空気の吹き出し態様を調整するドア（８１，８３，８５）及びドアを移動可能となるように支持する支持部材（８２，８４，８６）と、を有する空調装置のドア位置検出装置（Ｄ，ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ）であって、ドア及び支持部材の一方に設けられ、磁界を形成する磁界形成部（１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）と、ドア及び支持部材の他方に設けられ、磁界の強度を検出する磁界強度検出部（２０，２０Ａ１〜２０Ａ６，２０Ｂ１〜２０Ｂ５，２０Ｃ１〜２０Ｃ４）と、ドアの位置を検出する位置検出部（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）と、を備え、磁界強度検出部が検出する磁界の強度は、ドアの移動に伴って変化するように構成され、位置検出部は、磁界強度検出部が検出する磁界の強度に基づいてドアの位置を検出することを特徴とする。

本発明では、ドア及び支持部材の一方に磁界形成部が設けられ、他方に磁界強度検出部が設けられている。磁界強度検出部が検出する磁界の強度は、ドアの移動に伴って変化する。したがって、ドアの移動に伴い、磁界形成部と磁界強度検出部とを干渉させることなく、ドアの位置を検出することが可能となる。すなわち、摩耗の影響を受けない、信頼性の高いドア位置検出を行うことができる。

本発明によれば、高精度でドアの位置を検出しながらも、信頼性の向上を図ることが可能なドア位置検出装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るドア位置検出装置が適用された開閉機構を模式的に示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るドア位置検出装置の磁気センサが検出する磁界の強度を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係るドア位置検出装置が適用された開閉機構を模式的に示す分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るドア位置検出装置の検出コイルが検出する磁界の強度を示すグラフである。 本発明の第２実施形態の第１変形例に係るドア位置検出装置が適用された開閉機構を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の第２変形例に係るドア位置検出装置が適用された開閉機構を示す斜視図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係るドア位置検出装置Ｄは、車両用空調装置の開閉機構８０に適用されている。まず、図１を参照しながら、開閉機構８０の構成について説明する。

開閉機構８０は、車両用空調装置において風向を調整する装置であり、ドア８１と、ケース８２と、アクチュエータ８９と、を有している。

ドア８１は、板８１ａと、軸８１ｂと、を有している。板８１ａは樹脂製で、厚さ寸法が他の寸法に比べて小さく、幅方向に大きく延びた平板状に形成されている。軸８１ｂは、板８１ａと一体的に形成され、板８１ａの一端部において幅方向に延びる円柱状の部材である。また、軸８１ｂは、板８１ａの幅方向の両端から突出するように形成されている。

ケース８２は、車両用空調装置の風路の一部を構成する樹脂製の部材である。ケース８２は、鉛直方向に延びる側面板８２ａと、側面板８２ａの上端から水平方向に延びる上面板８２ｂと、を有しており、正面視で略Ｌ字状を呈している。側面板８２ａ及び上面板８２ｂは、いずれも平板状に形成されている。側面板８２ａは、その厚さ方向（水平方向）に貫通する貫通孔８２ｃが形成されている。

ドア８１は、その軸８１ｂが、ケース８２の貫通孔８２ｃに挿通されている。また、板８１ａの端部のうち、ケース８２の側面板８２ａ側の端部８１ａ１は、側面板８２ａと所定間隔を隔てて対向している。これにより、ドア８１は、軸８１ｂを中心として回動可能となるようにケース８２に支持されている。すなわち、ドア８１は、軸８１ｂとは反対側の端部が移動可能となっている。

アクチュエータ８９は、外部から電力の供給及び制御信号を受けて作動する電動アクチュエータである。アクチュエータ８９は、ケース８２の側面板８２ａの外側面のうち、ドア８１の板８１ａが配置される側とは反対側の面に取り付けられている。アクチュエータ８９は、その内部にサーボモータや、サーボモータの出力軸に対し接続された減速機構等が配置されている。アクチュエータ８９は、貫通孔８２ｃを挿通しているドア８１の軸８１ｂを受容している。

以上のように構成された開閉機構８０では、アクチュエータ８９が、空調装置の制御装置であるＥＣＵ９０から受ける制御信号に基づいて、サーボモータが所定方向へのトルクを発生させる。当該トルクは、サーボモータの出力軸から減速機構を介して軸８１ｂに伝達され、軸８１ｂを中心としてドア８１を回動させる。

回動後、所定の位置で停止したドア８１は、その停止姿勢において、外側面に沿って空気を流すことで、空気が流れる方向を変更したり、空気が流れないように風路を閉止したりすることができる。ドア８１の端部８１ａ１と、側面板８２ａと、の所定間隔は、ドア８１が回動する間も略一定に保たれる。

次に、図１を参照しながら、以上のように構成された開閉機構８０に適用されるドア位置検出装置Ｄについて説明する。ドア位置検出装置Ｄは、永久磁石１０と、磁気センサ２０と、信号線３０と、位置検出回路４０と、を備える。

永久磁石１０は、硬磁性を示す強い磁性を持つフェライト磁石であり、ドア８１に設けられている。詳細には、永久磁石１０は、板８１ａの端部８１ａ１のうち、軸８１ｂの中心軸から距離Ｌ１だけ離間した部位に、モールド成形によって内部に埋め込まれるようにして設けられている。永久磁石１０は、ドア８１の回動に伴って、軸８１ｂを中心として回動（移動）するように設けられている。

磁気センサ２０は、磁界の強度を検出する磁気インピーダンス素子であり、ケース８２の側面板８２ａに設けられている。詳細には、磁気センサ２０は、ケース８２の側面板８２ａのうち、貫通孔８２ｃよりもやや上方であって、貫通孔８２ｃから距離Ｌ２だけ離間した部位に、モールド成形によって内部に埋め込まれるようにして設けられている。この距離Ｌ２は、前述した距離Ｌ１とほぼ等しくなるように設定されている。

信号線３０は、磁気センサ２０と、位置検出回路４０とを電気的に接続する導線である。信号線３０の一端部は、磁気センサ２０に接続され、モールド成形により側面板８２ａの内部に埋め込まれている。また、信号線３０の他端部は、側面板８２ａから外部に引き出され、位置検出回路４０に接続されている。信号線３０は、磁気センサ２０から発信される電気信号を位置検出回路４０へと伝達する。

位置検出回路４０は、磁気センサ２０から発信された電気信号を受信する電子回路である。位置検出回路４０は、当該電気信号に基づいて所定の処理を行い、ドア８１の位置の検出を行う。

以下、図１及び図２を参照しながら、このドア位置検出装置Ｄによるドア８１の位置の検出方法について説明する。まず、前述したように、ドア８１の端部８１ａ１には、永久磁石１０が埋め込まれている。このため、ドア８１の周囲には、ドア８１に近い位置ほど強くなる特性を有する磁界が形成されている。

ケース８２の側面板８２ａに埋め込まれた磁気センサ２０は、この永久磁石１０が形成する磁界の強度を検出する。また、磁気センサ２０は、検出した磁界の強度に関する情報を、電気信号として発信する。

ここで、図１に示されるように、ケース８２の貫通孔８２ｃを中心として側面板８２ａに沿う方向に、磁気センサ２０から角度θだけ離れた位置に永久磁石１０が存在している場合を考える。この場合、磁気センサ２０が検出する磁界の強度は、図２に示されるように、永久磁石１０と磁気センサ２０が最も接近する場合であるθ＝０の位置で最大となり、角度θの増加に伴って低下する傾向を示す。すなわち、磁気センサ２０が検出する磁界の強度は、永久磁石１０と磁気センサ２０との距離に応じて一義的に決定される。磁気センサ２０は、その検出した磁界の強度に対応する電気信号を、信号線３０を介して位置検出回路４０に向けて発信する。

位置検出回路４０の記憶部（不図示）には、磁気センサ２０から受信する電気信号と、ドア８１の位置とを対応させたマップが予め記憶されている。位置検出回路４０は、このマップ、及び、磁気センサ２０から受信した電気信号に基づいて、ドア８１の位置の検出を行う。

ＥＣＵ９０は、位置検出回路４０からドア８１の位置の情報を取得するとともに、当該情報に基づいてアクチュエータ８９を駆動させるフィードバック制御を行うことで、ドア８１の位置を高精度で制御することが可能となる。

以上のように、ドア位置検出装置Ｄでは、磁界を形成する永久磁石１０がドア８１に設けられ、その磁界の強度を検出する磁気センサ２０がケース８２に設けられる。磁気センサ２０が検出する磁界の強度は、ドア８１の回動に伴って変化するように構成され、位置検出回路４０は、磁気センサ２０が検出する磁界の強度に基づいてドア８１の位置を検出する。

したがって、ドア位置検出装置Ｄによれば、ドア８１の回動に伴い、永久磁石１０と磁気センサ２０とを干渉させることなく、ドア８１の位置を検出することが可能となる。すなわち、摩耗の影響を受けない、信頼性の高いドア位置検出を行うことができる。

また、磁気センサ２０が検出する磁界の強度は、ドア８１の位置に対応して一義的に決定されるように構成されている。したがって、位置検出回路４０において、磁気センサ２０から受信した電気信号と、ドア８１の位置とを対応させたマップに基づいてドア８１の位置を特定する等、簡易な方法でドア８１の位置を検出することが可能となる。

また、永久磁石１０によってドア８１の周囲に磁界を形成するため、外部からエネルギーを投入することなく磁界を形成することが可能になるとともに、簡便な構成ゆえに信頼性が高いものとすることも可能となる。

また、永久磁石１０はドア８１に埋め込まれ、磁気センサ２０はケース８２に埋め込まれている。したがって、ドア８１にガタつきが生じた場合等でも、永久磁石１０と磁気センサ２０とが干渉して摩耗することを抑制することが可能となる。

尚、本実施形態では、永久磁石１０と磁気センサ２０のいずれもが、ケース８２又はドア８１に埋め込まれたものとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、永久磁石１０及び磁気センサ２０の一方のみを、ケース８２又はドア８１に埋め込まれたものとしても、永久磁石１０及び磁気センサ２０の干渉や摩耗を抑制することが可能である。

続いて、本発明の第２実施形態に係るドア位置検出装置ＤＡについて、図３を参照しながら説明する。この第２実施形態は、第１実施形態と同様に開閉機構８０に適用されるものである。したがって、第１実施形態と同一の構成については適宜同一の符号を付して、説明を省略する。

ドア位置検出装置ＤＡは、磁気マーカ１０Ａと、基板２００Ａと、信号線３０Ａと、位置検出回路４０Ａと、を備える。

磁気マーカ１０Ａは、インダクタとコンデンサ（いずれも不図示）とを有するＬＣ共振型磁気マーカであり、ドア８１に設けられている。詳細には、磁気マーカ１０Ａは、板８１ａの端部８１ａ１のうち、軸８１ｂの中心軸から距離Ｌ１だけ離間した部位に、モールド成形によって内部に埋め込まれるようにして設けられている。磁気マーカ１０Ａは、ドア８１の回動に伴って、軸８１ｂを中心として回動するように設けられている。

基板２００Ａは、平板状のプリント基板であり、ケース８２の側面板８２ａに設けられている。詳細には、基板２００Ａは、モールド成形によって側面板８２ａの内部に埋め込まれるようにして設けられている。基板２００Ａは、ケース８２の貫通孔８２ｃと対応する位置に孔（不図示）が形成されており、当該孔にドア８１の軸８１ｂが挿通される。

基板２００Ａの表面には、６つの検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６と、励磁コイル２１Ａと、が固定されている。検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６は、貫通孔８２ｃを中心として、半径Ｌ２の円弧状に、互いに周方向に所定間隔を空けて配置されている。この半径Ｌ２は、前述した距離Ｌ１とほぼ等しくなるように設定されている。また、励磁コイル２１Ａは、これら検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６からやや離間した位置に配置されている。

信号線３０Ａは、基板２００Ａと、位置検出回路４０Ａとを電気的に接続する導線である。信号線３０Ａの一端部は、基板２００Ａに接続され、モールド成形により側面板８２ａの内部に埋め込まれている。また、信号線３０Ａの他端部は、側面板８２ａから外部に引き出され、位置検出回路４０Ａに接続されている。信号線３０Ａは、基板２００Ａから発信される電気信号を位置検出回路４０Ａへと伝達する。

位置検出回路４０Ａは、基板２００Ａから発信された電気信号を受信する電子回路である。位置検出回路４０Ａは、当該電気信号に基づいて所定の処理を行い、ドア８１の位置の検出を行う。

以下、図３及び図４を参照しながら、このドア位置検出装置ＤＡによるドア８１の位置の検出方法について説明する。まず、前述したように、ケース８２の側面板８２ａには、基板２００Ａが埋め込まれており、この基板２００Ａの表面には励磁コイル２１Ａが固定されている。励磁コイル２１Ａは、外部から電力の供給を受けることで、振動する磁界をその周囲に形成する。この磁界が振動する周波数は、磁気マーカ１０Ａのインダクタ及びコンデンサから決定される磁気マーカ１０Ａの共振周波数ｆ１となるように設定されている。

励磁コイル２１Ａが共振周波数ｆ１で振動する磁界を形成することにより、ドア８１に埋め込まれた磁気マーカ１０Ａにおいて共振現象が発現する。このため、磁気マーカ１０Ａは、その周囲に誘導磁界を形成する。

基板２００Ａの表面に固定された検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６は、この磁気マーカ１０Ａが形成する誘導磁界の強度を検出する。また、基板２００Ａは、検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６において検出した磁界の強度に関する情報を、電気信号として発信する。

ここで、各検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６が検出する誘導磁界の強度は、磁気マーカ１０Ａと各検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６との距離に応じて変化する。すなわち、磁気マーカ１０Ａと近い距離にある検出コイルほど、強い誘導磁界を検出するように構成されている。

検出コイル２０Ａ１，２０Ａ４，２０Ａ６による誘導磁界の強度の検出を例にとって説明する。検出コイル２０Ａ１，２０Ａ４，２０Ａ６がそれぞれ検出する誘導磁界の強度は、図２に示されるように、いずれも共振周波数ｆ１においてピークを示す。しかしながら、そのピーク値は互いに異なるものとなる。

図１に示されるように、ドア８１が、板８１ａが軸８１ｂから垂下するような姿勢にある状態では、検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６のうち、最も下方に配置された検出コイル２０Ａ６が、最も磁気マーカ１０Ａとの距離が小さいものとなる。したがって、この状態では、検出コイル２０Ａ６が検出する誘導磁界の強度Ｈ６が最大となる。そして、検出コイル２０Ａ４、更に検出コイル２０Ａ１と、磁気マーカ１０Ａから離間するのに伴って、それぞれで検出する誘導磁界の強度Ｈ４，Ｈ１も低下する。

すなわち、ドア８１は、検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６のうち、検出する誘導磁界の強度が最も大きい検出コイルの近傍に位置しているといえる。基板２００Ａは、これら検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６によって検出された誘導磁界の強度に対応する電気信号を、信号線３０Ａを介して位置検出回路４０Ａに向けて発信する。

位置検出回路４０Ａは、基板２００Ａから受信する電気信号に基づいて、磁気マーカ１０Ａが検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６のいずれに近い位置にあるかを判断し、ドア８１の位置の検出を行う。

ＥＣＵ９０は、位置検出回路４０Ａからドア８１の位置の情報を取得するとともに、当該情報に基づいてアクチュエータ８９を駆動させるフィードバック制御を行うことで、ドア８１の位置を高精度で制御することが可能となる。

以上のように、ドア位置検出装置ＤＡでは、誘導磁界を形成する磁気マーカ１０Ａがドア８１に設けられ、その磁界の強度を検出する６つの検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６がケース８２に設けられる。検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６が検出する磁界の強度は、ドア８１の回動に伴って変化するように構成され、位置検出回路４０Ａは、検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６が検出する磁界の強度に基づいてドア８１の位置を検出する。

したがって、ドア位置検出装置ＤＡによれば、６つの検出コイル２０Ａ１〜２０Ａ６を用いることでドア８１の検出精度が向上し、ドア８１をさらに高精度で制御することが可能となる。

続いて、本発明の第２実施形態の第１変形例に係るドア位置検出装置ＤＢについて、図５を参照しながら説明する。この第１変形例は、適用される開閉機構８０Ｂの構成が、前述した実施形態の開閉機構８０と異なっており、ドア位置検出装置ＤＢの構成も、それに対応したものとされている。前述した実施形態と同一の構成については適宜同一の符号を付して、説明を省略する。まず、開閉機構８０Ｂの構成について説明する。

開閉機構８０Ｂは、車両用空調装置において風路の開度調整を行う装置であり、ドア８３と、ケース８４と、を有している。

ドア８３は、略扇形で同一形状の側面板８３ｂ，８３ｃと、側面板８３ｂ，８３ｃの間に設けられる矩形の正面板８３ａと、を有している。正面板８３ａは、側面板８３ｂ，８３ｃの扇形の弧に沿って湾曲している。側面板８３ｂ，８３ｃの扇形の要の位置から突出するように、軸８３ｄ，８３ｄが設けられている。

ケース８４は、車両用空調装置の風路の一部を構成する樹脂製の部材である。ケース８４は、互いに間隔を隔てて略平行に配置された矩形の側面板８４ａ，８４ｂと、側面板８４ａ，８４ｂの間に設けられる矩形の正面板８４ｃ、背面板８４ｄと、を有している。これにより、ケース８４の下端には、矩形の第１開口８４ｆが形成されている。

また、ケース８４は、側面板８４ａ，８４ｂ及び正面板８４ｃ、背面板８４ｄの上端部を覆う上面板８４ｅを有している。上面板８４ｅは、上方に向けて突出するように円弧状に湾曲している。上面板８４ｅのうち正面板８４ｃ寄りの部分には、矩形の第２開口８４ｇが形成されている。これにより、ケース８４の内部には、第１開口８４ｆと第２開口８４ｇとを連通する風路が形成されている。

ドア８３は、ケース８４の内部に配置され、その軸８３ｄ，８３ｄをケース８４の側面板８４ａ，８４ｂによって支持される。ドア８３の側面板８３ｂとケース８４の側面板８４ａとは、所定の間隔を隔てて対向している。また、ドア８３の側面板８３ｃとケース８４の側面板８４ｂとは、所定の間隔を隔てて対向している。これにより、ドア８３は、アクチュエータ（不図示）の出力軸から伝達されるトルクにより、軸８３ｄ，８３ｄを中心として、ケース８４の内部で回動可能とされている。すなわち、ドア８３は、ケース８４の第２開口８４ｇを完全に閉止する位置と、第２開口８４ｇを全て開放する位置との間で回動可能である。

回動後、所定の位置で停止したドア８３は、その停止姿勢において、第２開口８４ｇの開度を調整したり、第２開口８４ｇを閉止したりすることができる。ドア８３の側面板８３ｃとケース８４の側面板８４ｂとの間隔は、ドア８３が回動する間も略一定に保たれる。

次に、図５を参照しながら、以上のように構成された開閉機構８０Ｂに適用されるドア位置検出装置ＤＢについて説明する。ドア位置検出装置ＤＢは、磁気マーカ１０Ｂと、基板２００Ｂと、信号線３０Ｂと、位置検出回路４０Ｂと、を備える。

磁気マーカ１０Ｂは、前述した磁気マーカ１０Ａと同様に、インダクタとコンデンサ（いずれも不図示）とを有するＬＣ共振型磁気マーカであり、ドア８３に設けられている。詳細には、磁気マーカ１０Ｂは、ドア８３の側面板８３ｃのうち、軸８３ｄから距離Ｌ３だけ離間した部位に、モールド成形によって内部に埋め込まれるようにして設けられている。

基板２００Ｂは、平板状のプリント基板であり、その外形は、ケース８４の上面板８４ｅに沿って側面視で略円弧状を呈している。基板２００Ｂは、ケース８４に設けられている。詳細には、基板２００Ｂは、ケース８４の側面板８４ｂの内部に、モールド成形によって埋め込まれるようにして設けられている。

基板２００Ｂの表面には、５つの検出コイル２０Ｂ１〜２０Ｂ５と、励磁コイル２１Ｂと、が固定されている。検出コイル２０Ｂ１〜２０Ｂ５は、軸８３ｄを中心として、半径Ｌ４の略円弧状に、互いに周方向に所定間隔を空けて配置されている。この半径Ｌ４は、前述した距離Ｌ３とほぼ等しくなるように設定されている。また、励磁コイル２１Ｂは、これら検出コイル２０Ｂ１〜２０Ｂ５からやや離間した位置に配置されている。

信号線３０Ｂは、基板２００Ｂと、位置検出回路４０Ｂとを電気的に接続する導線である。信号線３０Ｂの一端部は、基板２００Ｂに接続され、モールド成形により側面板８４ｂの内部に埋め込まれている。また、信号線３０Ｂの他端部は、側面板８４ｂから外部に引き出され、位置検出回路４０Ｂに接続されている。信号線３０Ｂは、基板２００Ｂから発信される電気信号を位置検出回路４０Ｂへと伝達する。

位置検出回路４０Ｂは、基板２００Ｂから発信された電気信号を受信する電子回路である。位置検出回路４０Ｂは、当該電気信号に基づいて所定の処理を行い、ドア８３の位置の検出を行う。

以下、ドア位置検出装置ＤＢによるドア８３の位置の検出方法について説明する。ドア位置検出装置ＤＢでは、電力の供給を受けた励磁コイル２１Ｂが、共振周波数ｆ１で振動する磁界を形成する点と、磁気マーカ１０Ｂが誘導磁界を形成する点において、前述したドア位置検出装置ＤＡと共通している。また、磁気マーカ１０Ｂにおいて共振現象が発現し、その周囲に誘導磁界を形成する点でも共通している。

ドア８３が回動すると、磁気マーカ１０Ｂと各検出コイル２０Ｂ１〜２０Ｂ５との距離が変化する。このため、検出コイル２０Ｂ１〜２０Ｂ５のうち、磁気マーカ１０Ｂと近い距離にある検出コイルほど、強い誘導磁界を検出する。

基板２００Ｂは、これら検出コイル２０Ｂ１〜２０Ｂ５によって検出された誘導磁界の強度に対応する電気信号を、信号線３０Ｂを介して位置検出回路４０Ｂに向けて発信する。

位置検出回路４０Ｂは、基板２００Ｂから受信する電気信号に基づいて、ドア８３が検出コイル２０Ｂ１〜２０Ｂ５のいずれに近い位置にあるかを判断し、ドア８３の位置の検出を行う。

続いて、本発明の第２実施形態の第２変形例に係るドア位置検出装置ＤＣについて、図６及び図７を参照しながら説明する。この第２変形例は、適用される開閉機構８０Ｃの構成が、前述した実施形態の開閉機構８０，８０Ｂと異なっており、ドア位置検出装置ＤＣの構成も、それに対応したものとされている。前述した実施形態と同一の構成については適宜同一の符号を付して、説明を省略する。まず、開閉機構８０Ｃの構成について説明する。

開閉機構８０Ｃは、車両用空調装置において風路の開度調整を行う装置であり、ドア８５と、ケース８６と、駆動軸８８と、を有している。

ドア８５は、板８５ａと、ラック８５ｂ，８５ｃと、を有している。板８５ａは樹脂製で、厚さ寸法が他の寸法に比べて小さく、幅方向に大きく延びた平板状に形成されている。ラック８５ｂ，８５ｃは、板８５ａの上面であって、幅方向の両端部寄りの位置にそれぞれ設けられている。

ケース８６は、車両用空調装置の風路の一部を構成する樹脂製の部材である。ケース８６は、図６に示されるように、互いに間隔を隔てて略平行に配置された矩形の側面板８６ａ，８６ｂと、側面板８４ａ，８４ｂの間に設けられる矩形の正面板８６ｃ、背面板８６ｄと、を有している。また、ケース８６は、その下部において、側面板８４ａ，８４ｂの間に跨るように略水平に延びる仕切板８６ｅを有している。これにより、ケース８６の内部には、上端の矩形の流入口８６０と、下端の矩形の第１流出口８６１及び第２流出口８６２とを連通する風路が形成されている。

ケース８６の側面板８６ａの内側面には、側面板８６ｂ側に向かって突出する上側レール８７１及び下側レール８７２が設けられている。上側レール８７１及び下側レール８７２は、いずれも正面板８６ｃ、背面板８６ｄの間に跨るように略水平に延びている。また、ケース８６の側面板８６ｂの内側面にも、側面板８６ｂ側に向かって突出する上側レール８７３及び下側レール８７４が設けられている。上側レール８７３及び下側レール８７４も、いずれも正面板８６ｃ、背面板８６ｄの間に跨るように略水平に延びている。

ドア８５は、その幅方向の一方の端部が、上側レール８７１と下側レール８７２との間に挿入され、他方の端部が、上側レール８７３と下側レール８７４との間に挿入されている。これにより、ドア８５は、幅方向の両端部を支持された状態でケース８６の内部であって、仕切板８６ｅよりも上方に配置されている。

駆動軸８８は、軸部材８８ａと、ピニオンギア８８ｂ，８８ｃと、を有している。軸部材８８ａは、金属製で円柱状の部材であり、ドア８５よりも上方においてケース８６の幅方向に延びている。また、軸部材８８ａは、その一端が側面板８６ａによって支持され、他端が側面板８６ｂによって支持されることで、円柱の軸を中心として回動可能とされている。ピニオンギア８８ｂ，８８ｃは、いずれも軸部材８８ａに対して固定され、軸部材８８ａとともに回動可能とされている。ピニオンギア８８ｂは、ドア８５のラック８５ｂと噛合し、ピニオンギア８８ｃは、ラック８５ｃと噛合している。

以上のように構成された開閉機構８０Ｃでは、アクチュエータ（不図示）のサーボモータの出力軸から伝達されるトルクにより、駆動軸８８がケース８６の内部で回動可能とされている。駆動軸８８が回動すると、ドア８５は、ピニオンギア８８ｂ，８８ｃと噛合しているラック８５ｂ，８５ｃにおいて水平方向の力を受ける。これにより、ドア８５は、ケース８６の内部において、上側レール８７１と下側レール８７２、及び、上側レール８７３と下側レール８７４に沿って水平方向にスライドするように移動する。ドア８５は、ケース８６の背面板８６ｄと当接して第２流出口８６２の上方を閉止する位置（図６及び図７に示される位置）と、ケース８６の正面板８６ｃと当接して第１流出口８６１の上方を閉止する位置と、の間で移動可能である。

移動し、所定の位置で停止したドア８５は、その停止姿勢において、ケース８６の第１流出口８６１及び第２流出口８６２の一方のみを開放したり、第１流出口８６１と第２流出口８６２との開度の比を調整したりすることができる。

次に、図６及び図７を参照しながら、以上のように構成された開閉機構８０Ｃに適用されるドア位置検出装置ＤＣについて説明する。ドア位置検出装置ＤＣは、磁気マーカ１０Ｃと、基板２００Ｃと、信号線３０Ｃと、位置検出回路４０Ｃと、を備える。

磁気マーカ１０Ｃは、前述した磁気マーカ１０Ａと同様に、インダクタとコンデンサ（いずれも不図示）とを有するＬＣ共振型磁気マーカであり、ドア８５に設けられている。詳細には、磁気マーカ１０Ｃは、ドア８５の板８５ａの内部であって、上側レール８７１と下側レール８７２とで上下方向に挟まれる位置に、モールド成形によって埋め込まれるようにして設けられている。

基板２００Ｃは、平板状のプリント基板である。基板２００Ｃは、ケース８６に設けられている。詳細には、基板２００Ｃは、ケース８６の側面板８６ａのうち、上側レール８７１と下側レール８７２との間の部位に、モールド成形によって内部に埋め込まれるようにして設けられている。

基板２００Ｃの表面には、４つの検出コイル２０Ｃ１〜２０Ｃ４と、励磁コイル２１Ｃと、が固定されている。検出コイル２０Ｃ１〜２０Ｃ４は、水平方向に互いに所定間隔を空けて配置されている。

信号線３０Ｃは、基板２００Ｃと、位置検出回路４０Ｃとを電気的に接続する導線である。信号線３０Ｃの一端部は、基板２００Ｃに接続され、モールド成形により側面板８６ａの内部に埋め込まれている。また、信号線３０Ｃの他端部は、側面板８６ａから外部に引き出され、位置検出回路４０Ｃに接続されている。信号線３０Ｃは、基板２００Ｃから発信される電気信号を位置検出回路４０Ｃへと伝達する。

位置検出回路４０Ｃは、基板２００Ｃから発信された電気信号を受信する電子回路である。位置検出回路４０Ｃは、当該電気信号に基づいて所定の処理を行い、ドア８５の位置の検出を行う。

以下、ドア位置検出装置ＤＣによるドア８５の位置の検出方法について説明する。ドア位置検出装置ＤＣでは、電力の供給を受けた励磁コイル２１Ｃが、共振周波数ｆ１で振動する磁界を形成する点と、磁気マーカ１０Ｃが誘導磁界を形成する点において、前述したドア位置検出装置ＤＡと共通している。また、磁気マーカ１０Ｃにおいて共振現象が発現し、その周囲に誘導磁界を形成する点でも共通している。

ドア８５が移動すると、磁気マーカ１０Ｃと各検出コイル２０Ｃ１〜２０Ｃ４との距離が変化する。このため、検出コイル２０Ｃ１〜２０Ｃ４のうち、磁気マーカ１０Ｃと近い距離にある検出コイルほど、強い誘導磁界を検出する。

基板２００Ｃは、これら検出コイル２０Ｃ１〜２０Ｃ４によって検出された誘導磁界の強度に対応する電気信号を、信号線３０Ｃを介して位置検出回路４０Ｃに向けて発信する。

位置検出回路４０Ｃは、基板２００Ｃから受信する電気信号に基づいて、ドア８５が検出コイル２０Ｃ１〜２０Ｃ４のいずれに近い位置にあるかを判断し、ドア８５の位置の検出を行う。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

Ｄ，ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ：ドア位置検出装置
１０ ：永久磁石（磁界形成部）
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：磁気マーカ（磁界形成部）
２０ ：磁気センサ（磁気強度検出部）
２０Ａ１〜２０Ａ６，２０Ｂ１〜２０Ｂ５，２０Ｃ１〜２０Ｃ４：検出コイル（磁気強度検出部）
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ：励磁コイル
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ：位置検出回路（位置検出部）
８１，８３，８５：ドア
８２，８４，８６：ケース（支持部材）

Claims (5)

1. 空気の吹き出し態様を調整するドア（８１，８３，８５）及び前記ドアを移動可能となるように支持する支持部材（８２，８４，８６）と、を有する空調装置のドア位置検出装置（Ｄ，ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ）であって、
   前記ドア及び前記支持部材の一方に設けられ、磁界を形成する磁界形成部（１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）と、
   前記ドア及び前記支持部材の他方に設けられ、磁界の強度を検出する磁界強度検出部（２０，２０Ａ１〜２０Ａ６，２０Ｂ１〜２０Ｂ５，２０Ｃ１〜２０Ｃ４）と、
   前記ドアの位置を検出する位置検出部（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）と、を備え、
   前記磁界強度検出部が検出する磁界の強度は、前記ドアの移動に伴って変化するように構成され、
   前記位置検出部は、前記磁界強度検出部が検出する磁界の強度に基づいて前記ドアの位置を検出することを特徴とするドア位置検出装置。
2. 前記磁界強度検出部が検出する磁界の強度は、前記ドアの位置に対応して一義的に決定されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のドア位置検出装置。
3. 前記磁界形成部は、永久磁石（１０）であることを特徴とする請求項１又は２に記載のドア位置検出装置。
4. 前記磁界形成部は、ＬＣ共振回路（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）を有し、
   前記磁界強度検出部は、前記ＬＣ共振回路の周囲に磁界を形成する励磁コイル（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のドア位置検出装置。
5. 前記磁界形成部及び前記磁界強度検出部の少なくとも一方が、前記ドア又は前記支持部材に埋め込まれていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のドア位置検出装置。

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