JP2016196238A - Motor actuator and actuator unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用空調装置等の被駆動装置を駆動するためのモータアクチュエータ及びこれを用いたアクチュエータユニットに関する。 The present invention relates to a motor actuator for driving a driven device such as a vehicle air conditioner and an actuator unit using the motor actuator.
空調装置では、送風ケース内に空気の流れを調整するための複数のドアが設けられ、各ドアはモータアクチュエータ(以下、単にアクチュエータともいう)により駆動される。各ドアの開閉状態をアクチュエータにより切り替えることで、車室内に吹き出される空気の温度等が調整される。 In an air conditioner, a plurality of doors for adjusting the flow of air are provided in a blower case, and each door is driven by a motor actuator (hereinafter also simply referred to as an actuator). By switching the open / closed state of each door with an actuator, the temperature of the air blown into the passenger compartment is adjusted.
この種の空調装置には、送風ケース内を流れる気体に関する物理量を検知するためのセンサ(以下、気体センサという)を搭載することがある。特許文献1の空調装置では、送風ケース内に設置されるフィルタの目詰まりを検出するため、フィルタの下流側に温度センサを配置し、フィルタの下流側での空気の温度を検知している。 This type of air conditioner may be equipped with a sensor (hereinafter referred to as a gas sensor) for detecting a physical quantity related to the gas flowing in the blower case. In the air conditioner of Patent Document 1, in order to detect clogging of a filter installed in a blower case, a temperature sensor is disposed on the downstream side of the filter, and the temperature of air on the downstream side of the filter is detected.
特許文献1のように、アクチュエータにより駆動される空調装置等の被駆動装置に気体センサを搭載する場合、気体センサを被駆動装置に取り付けるための専用部材や、気体センサを配置するための専用スペースが余分に必要になる。本発明者は、省スペース化を図る観点から、従来の構造に関して改善の余地があるとの認識を得た。 When a gas sensor is mounted on a driven device such as an air conditioner driven by an actuator as in Patent Document 1, a dedicated member for attaching the gas sensor to the driven device or a dedicated space for arranging the gas sensor Need extra. The present inventor has recognized that there is room for improvement with respect to the conventional structure from the viewpoint of space saving.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、被駆動装置に気体センサを搭載するうえで省スペース化を図ることができる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and one of its purposes is to provide a technique capable of saving space when a gas sensor is mounted on a driven device. .
上記課題を解決するために、本発明のある態様のモータアクチュエータは、アクチュエータハウジングと、前記アクチュエータハウジング内において他の内部室から区画して形成される気体室と、前記アクチュエータハウジングの外面に開口する外部通気口と、
前記外部通気口と前記気体室とを連通する通路部と、前記外部通気口から前記通路部を通して前記気体室に取り込まれる気体に関する物理量を検知するためのセンサと、を備える。
In order to solve the above-described problems, a motor actuator according to an aspect of the present invention includes an actuator housing, a gas chamber that is partitioned from the other internal chamber in the actuator housing, and opens to an outer surface of the actuator housing. An external vent,
A passage section that communicates the external vent and the gas chamber, and a sensor that detects a physical quantity related to gas taken into the gas chamber from the external vent through the passage section.
本発明によれば、被駆動装置に気体センサを搭載するうえで省スペース化を図ることができる。 According to the present invention, space can be saved when a gas sensor is mounted on a driven device.
以下、各実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略する。 Hereinafter, in each embodiment and modification, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted. Moreover, in each drawing, a part of component is abbreviate | omitted suitably for convenience of explanation.
[第1の実施の形態]
図1(a)は、アクチュエータ10が用いられるアクチュエータユニット12を示す平面図であり、図1(b)はその平面断面を模式的に示す図である。
アクチュエータユニット12は、アクチュエータ10と、アクチュエータ10により駆動される被駆動体となるインテークドア14を有する空調装置16と、アクチュエータ10の駆動力をインテークドア14に伝達可能な動力伝達機構18とを備える。アクチュエータ10の詳細は後述する。
[First Embodiment]
Fig.1 (a) is a top view which shows the
The
空調装置16は、アクチュエータ10により駆動される被駆動装置である。空調装置16は、アクチュエータ10が取り付けられる送風ケース20と、送風ケース20内に配置されるインテークドア14及びフィルタ22とを備える。この他にも空調装置16は、図示はしないが、ファン、エバポレータ、ヒータコア等が配置される。これらは周知であるため、詳細な説明は省略する。
The
送風ケース20は、インテークボックスであり、空調装置16の内部空間となる送風路24が内部に形成される。送風ケース20には、外気を導入するための外気導入通路24aと、内気を導入するための内気導入通路24bと、外気導入通路24a又は内気導入通路24bから取り込んだ空気をファン側に導出するための導出通路24cとが形成される。各通路24a〜24cは送風路24の一部として形成される。
The
インテークドア14は、送風ケース20に支持される回動軸14aを有し、全体が回動軸14a周りの方向Paに回動可能に設けられる。インテークドア14は、外気導入通路24a及び内気導入通路24bを選択的に開閉することにより、送風ケース20内に導入される空気を外気及び内気の何れかに切り替え可能である。つまり、インテークドア14は、送風路24の一部を開閉することにより、送風ケース20内での空気の流れを変更する。
The
フィルタ22は、送風路24を横断するように設置される。フィルタ22は、送風路24を流れる空気中の異物を捕捉するために用いられる。フィルタ22は、導出通路24cに設置されるが、その設置位置はこれに限られない。
The
動力伝達機構18は、詳細は図示及び説明を省略するが、リンク機構等を組み合わせて構成される。動力伝達機構18は、アクチュエータ10の出力軸34(本図では不図示)の回転を受けると、インテークドア14の回動軸14aを回動させるように動力を伝達する。
The
図2は図1(a)のアクチュエータ10を拡大して示す平面図であり、図3は図2のA−A線断面図である。
送風ケース20には、アクチュエータ10が取り付けられる複数のアクチュエータ取付部26、26A、26B(以下、単に取付部ともいう)が設けられる。アクチュエータ10は締結具となるビス28を用いて取付部26、26A、26Bに取り付けられる。取付部26、26A、26Bは送風ケース20の外面から突き出るように形成される。
2 is an enlarged plan view showing the
The
複数の取付部26、26A、26Bには、図3に示すように、フィルタ22を通風方向Pbに跨ぐような位置に形成される第1取付部26A及び第2取付部26Bが含まれる。第1取付部26A及び第2取付部26Bは筒状に形成される。各取付部26A、26Bの内側にはアクチュエータ10の外部通気口40A、40B(後述する)と送風路24とを連通する導通路30が形成される。第1取付部26Aの導通路30からはフィルタ22の下流側の低圧空気を取り出し可能である。第2取付部26Bの導通路30からはフィルタ22の上流側の高圧空気を取り出し可能である。
As shown in FIG. 3, the plurality of
アクチュエータ10は、アクチュエータハウジング32(以下、単にハウジング32という)と、ハウジング32に搭載される出力軸34とを備える。以下、出力軸34の軸方向をハウジング32の高さ方向Zという。
The
ハウジング32は樹脂材料を素材とする。ハウジング32は、第1ハウジング部材としての上側ハウジング部材32aと、第2ハウジング部材としての下側ハウジング部材32bとを備える。各ハウジング部材32a、32bはハウジング32を高さ方向Zに分割した形状である。ハウジング32は、各ハウジング部材32a、32bをスナップフィット方式等により着脱可能に組み付けて構成される。各ハウジング部材32a、32bは、互いの対向面33を突き合わせた状態で組み付けられる。
The
ハウジング32は、図2、図3に示すように、中空構造の本体部36と、本体部36の両側部に設けられる複数の脚部38、38A、38Bとを有する。本体部36には、出力軸34の他、後述する電動モータ60等の内部部品が収容される。各脚部38、38A、38Bは送風ケース20の取付部26、26A、26Bに取り付けるための被取付部となる。各脚部38、38A、38Bは送風ケース20の取付部26、26A、26Bに一対一に対応して設けられる。複数の脚部38、38A、38Bには、第1取付部26A及び第2取付部26Bのそれぞれに対応する第1脚部38A及び第2脚部38Bが含まれる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4(a)は図3の第1脚部38Aの拡大図であり、図4(b)は第2脚部38Bの拡大図である。
アクチュエータ10は、ハウジング32の外面である第1脚部38A及び第2脚部38Bのそれぞれに開口する第1外部通気口40A及び第2外部通気口40Bを有する。各外部通気口40A、40Bは、第1取付部26A及び第2取付部26Bそれぞれの導通路30から空気を取り込むためのものである。各外部通気口40A、40Bは、後述する挿通孔46A、46Bの開口端に形成される。
4A is an enlarged view of the
The
図3に戻り、アクチュエータ10は、各外部通気口40A、40Bのそれぞれと、ハウジング32内に設けられる第1気体室42A及び第2気体室42Bのそれぞれとを連通する第1通路部44A及び第2通路部44Bを備える。第1通路部44Aは、送風ケース20内からフィルタ22の下流側の低圧空気を取り込むためのものであり、第2通路部44Bは、フィルタ22の上流側の高圧空気を取り込むためのものである。
Returning to FIG. 3, the
第1通路部44Aには、第1外部通気口40Aから第1気体室42Aにかけて、第1挿通孔46A、第1内側溝通路48A、第1通路孔50A、第1パイプ52A(図2も参照)、第2通路孔54Aが順に設けられる。第1挿通孔46A、第1内側溝通路48A及び第1通路孔50Aは第1脚部38Aに形成される。第1挿通孔46Aは下側ハウジング部材32b、上側ハウジング部材32aを高さ方向Zに貫通する。第1通路孔50Aは上側ハウジング部材32aのみを高さ方向Zに貫通する。第1内側溝通路48Aは上側ハウジング部材32aの対向面33に溝状に形成され、第1挿通孔46Aと第1通路孔50Aを連通する。第1パイプ52Aは上側ハウジング部材32aに両端部52Aaが接続される(図2も参照)。第2通路孔54Aは上側ハウジング部材32aの本体部36に形成され、上側ハウジング部材32aを高さ方向Zに貫通する。
The
図5はアクチュエータ10の底面図である。
第2通路部44Bは、図3に示すように、第2外部通気口40Bから第2気体室42Bにかけて、第2挿通孔46B、第2内側溝通路48B、第3通路孔50B、第2パイプ52B(図5も参照)、第4通路孔54Bが順に設けられる。第2挿通孔46B、第2内側溝通路48B及び第3通路孔50Bは第2脚部38Bに形成される。第2挿通孔46Bは下側ハウジング部材32b、上側ハウジング部材32aを高さ方向Zに貫通する。第3通路孔50Bは下側ハウジング部材32bのみを高さ方向Zに貫通する。第2内側溝通路48Bは下側ハウジング部材32bの対向面33に溝状に形成され、第2挿通孔46Bと第3通路孔50Bを連通する。第2パイプ52Bは下側ハウジング部材32bに両端部52Baが接続される(図5も参照)。第4通路孔54Bは下側ハウジング部材32bの本体部36に形成され、下側ハウジング部材32bを高さ方向Zに貫通する。
FIG. 5 is a bottom view of the
As shown in FIG. 3, the
図6は図3の気体センサ64(後述する)の拡大図である
上側ハウジング部材32aの外面には、図4(a)、図6に示すように、第1脚部38Aに一の上側パイプ接続部56Aが形成され、本体部36に他の上側パイプ接続部56Aが形成される。各パイプ接続部56Aには前述の第1通路孔50A、第2通路孔54Aが形成される。各パイプ接続部56Aには第1パイプ52Aの両側の端部52Aaが接続される。第1パイプ52Aは上側ハウジング部材32aの高さ方向Zの外側(図中上側)を通るように配置される。
6 is an enlarged view of the gas sensor 64 (described later) in FIG. 3. As shown in FIGS. 4 (a) and 6, an upper pipe is connected to the
下側ハウジング部材32bには、図4(b)、図6に示すように、第2脚部38Bに一の下側パイプ接続部56Bが形成され、本体部36に他の下側パイプ接続部56Bが形成される。各パイプ接続部56Bには前述の第3通路孔50B、第4通路孔54Bが形成される。各下側パイプ接続部56Bには第2パイプ52Bの両側の端部52Baが接続される。第2パイプ52Bは下側ハウジング部材32bの高さ方向Zの外側(図中下側)を通るように配置される。
As shown in FIGS. 4B and 6, the
各脚部38A、38Bのパイプ接続部56A、56Bは、各ハウジング部材32a、32bの外面から高さ方向Zに突き出るように筒状に設けられる。本体部36のパイプ接続部56A、56Bは、図6に示すように、後述する気体センサ64に対して高さ方向Zの両側に設けられる。本体部36のパイプ接続部56A、56Bが設けられる位置には各ハウジング部材32a、32bの外面より窪む凹設部58が設けられ、各パイプ接続部56A、56Bは凹設部58の底部から突き出るように筒状に設けられる。
The
図7はアクチュエータ10の内部構造を示す斜視図である。
アクチュエータ10は、出力軸34の他に、電動モータ60と、減速機構62と、気体センサ64とを主に備える。これらはハウジング32内に収容される。電動モータ60は直流モータであるが、交流モータでもよいし、サーボモータ、ステッピングモータ等でもよい。減速機構62は、電動モータ60のモータ軸(不図示)の回転を減速して伝達する。減速機構62は、ねじ歯車と平歯車を組み合わせた歯車機構であり、最終段の歯車である出力歯車66を含む。出力軸34は、減速機構62により伝達された回転を出力するためのものであり、出力歯車66と一体に回転可能に設けられる。
FIG. 7 is a perspective view showing the internal structure of the
In addition to the
図6に戻り、気体センサ64は、前述する送風ケース20内を流れる空気のフィルタ22前後での差圧を検知するための差圧センサである。気体センサ64は、センサ素子68と、センサ素子68が搭載されるベース体70とを備える。ベース体70は、センサ素子68が実装されるセンサ基板72と、センサ基板72の板厚方向の両面それぞれを被覆するモールド樹脂74とを備える。センサ素子68の詳細は後述する。
Returning to FIG. 6, the
ベース体70は、ハウジング32内の内部空間を気体室42A、42Bと他の内部室76とに区画する複数の区画部78を有する。「内部室76」には、電動モータ60等のアクチュエータ10を構成する内部部品であって、気体センサ64以外の内部部品が収容される。区画部78は、センサ基板72の一部と、センサ基板72から高さ方向Zに突き出るようにモールド樹脂74に形成される筒状部80とにより形成される。筒状部80には段付きの有底孔部82が形成される。有底孔部82は入口側及び底側のそれぞれに大内径部分及び小内径部分が設けられる。有底孔部82と高さ方向Zに対向する位置にはハウジング32に内側に突き出る凸設部84が形成される。凸設部84は前述した凹設部58の裏側に設けられ、凹設部58と相補的な形状を有する。気体センサ64の有底孔部82の大内径部分にはハウジング32の凸設部84が差し込まれる。これにより、ベース体70の区画部78とハウジング32の凸設部84とにより囲まれる気体室42A、42Bが形成される。このように気体室42A、42Bは、少なくともベース体70の区画部78により他の内部室76から区画して形成される。なお、気体センサ64の有底孔部82とハウジング32の凸設部84との間には、これらの間をシールするための第1シール部材86が介装される。
The
気体室42A、42Bには、センサ基板72の片面側(図中上側)の第1気体室42Aと、他面側(図中下側)の第2気体室42Bとが含まれる。第1気体室42Aには第1通路部44Aを通してフィルタ22の下流側を流れる気体として低圧空気が取り込まれ、第2気体室42Bには第2通路部44Bを通してフィルタ22の上流側を流れる気体として高圧空気が取り込まれる。なお、センサ基板72には第2気体室42Bからセンサ素子68の背面側に高圧空気を導入するための導入孔72aが形成される。
The
センサ素子68はピエゾ抵抗型センサ素子等の感圧素子である。センサ素子68は、第1気体室42Aに取り込まれる低圧空気と、第2気体室42Bに取り込まれる高圧空気との差圧を受けて感圧部が変位し、その変位量に応じた大きさの電気信号を生成する。この信号は、送風ケース20内のフィルタ22前後での空気の差圧を示す大きさとなる。このように気体センサ64は、各外部通気口40A、40Bから各通路部44A、44Bを通して各気体室42A、42Bに取り込まれる二種類の気体に関する物理量として、二種類の気体の差圧を検知する。
The
以上のアクチュエータ10によれば、空調装置16に気体センサ64とともにアクチュエータ10を取り付けられるため、空調装置16に気体センサ64を取り付けるための専用部材が不要になる。よって、空調装置16に気体センサ64を搭載するうえで、アクチュエータユニット12全体の省スペース化を図ることができる。
According to the
また、ハウジング32内に気体センサ64が収容されるため、ハウジング32の配置スペースを気体センサ64との間で共用でき、気体センサ64を配置するための専用スペースが不要になる。よって、空調装置16に気体センサ64を搭載するうえで、アクチュエータユニット12全体の更なる省スペース化を図ることができる。また、ハウジング32内に気体センサ64が収容されるため、ハウジング32により気体センサ64を外的ストレスから保護できる。
Moreover, since the
また、かりに、第1通路部44Aや第2通路部44Bの全体をハウジング32内にのみ設けるとなると、ハウジング32の形状が大きく制約される。この点、各通路部44A、44Bの一部はハウジング32に接続されるパイプ52A、52Bにより形成されるため、ハウジング32の形状が制約され難くなり、設計の自由度が高められる。
In addition, if the entire
また、送風ケース20内に気体センサ64が配置されると、通風性を妨げることになる。この点、本実施形態のアクチュエータユニット12によれば、ハウジング32に気体センサ64が設けられるため、送風ケース20内の通風性を妨げることなく、送風ケース20内を流れる空気に関する物理量を気体センサ64により検知可能となる。
Moreover, if the
次に、アクチュエータ10の他の特徴を説明する。
ハウジング32の脚部38A、38Bは、図4に示すように、送風ケース20の取付部26A、26Bに締結具となるビス28を用いて取り付け可能である。脚部38A、38Bには、ビス28の雄ねじ部28aが挿通される挿通孔46A、46Bが形成される。送風ケース20の導通路30にはビス28の雄ねじ部28aがねじ込まれる雌ねじ部30aが通路長手方向の一端部に形成される。ハウジング32の脚部38A、38Bは、ビス28の雄ねじ部28aを雌ねじ部30aにねじ込むことにより、送風ケース20の取付部26A、26Bに締結されて取り付けられる。このとき、ハウジング32の外部通気口40A、40Bは、送風ケース20の導通路30を通して送風路24(図3参照)に連通される。
Next, other features of the
As shown in FIG. 4, the
各脚部38A、38Bには、送風ケース20の取付部26A、26Bの先端面に設けられる取付座88と対向する位置に第2シール部材90が取り付けられる。また、各脚部38A、38Bには、ビス28の頭部28bと対向する位置に第3シール部材92が取り付けられる。各シール部材90、92はOリング等の弾性体である。各シール部材90、92は各脚部38A、38Bに形成される環状のシール溝に沿って配置される。各シール部材90、92は、ハウジング32の脚部38A、38Bと送風ケース20の取付部26A、26Bをビス28により締結することによって、ビス28の頭部28bや取付座88により押し潰される。これにより、各シール部材90、92は、各通路部44A、44Bや導通路30からの気体の漏洩を規制するように、ねじ28の頭部28bと脚部38A、38Bの間や、取付座88と脚部38A、38Bの間をシールする。
A
下側ハウジング部材32bと上側ハウジング部材32aの対向面33の間には第4シール部材94が介装される。第4シール部材94はOリング等の弾性体である。第4シール部材94は、各通路部44A、44Bや導通路30からの空気の漏洩を規制するように、各ハウジング部材32a、32bの間をシールする。
A
図8は図4(a)のB−B線断面図である。本図ではビス28の雄ねじ部28aを二点鎖線で概略的に示す。
導通路30にはビス28の雄ねじ部28aより外側にて通路長手方向に延びる切欠溝96が形成される。切欠溝96は、通路長手方向から見て、つまり、図8と同じ視点から見て、ビス28の雄ねじ部28aの軸心位置Cpを円中心とし、雄ねじ部28aのねじ山の頂部の外径(半径)をもつ仮想円の外側を通るように形成される。切欠溝96は、導通路30の通路長手方向の全範囲にて形成される。
FIG. 8 is a sectional view taken along line BB in FIG. In this figure, the
The
以上のアクチュエータ10によれば、ハウジング32の脚部38A、38Bを送風ケース20の取付部26A、26Bに取り付けたときに、ハウジング32の外部通気口40A、40Bが送風ケース20の導通路30を通して送風路24に連通可能である。よって、送風ケース20の取付部26A、26Bを用いて送風ケース20内の気体をアクチュエータ10の気体室42A、42Bに取り込むことができ、送風ケース20内の気体を取り込むための専用部位を別に確保せずともよくなる。このため、空調装置16に気体センサ64を搭載するうえで、アクチュエータユニット12全体の更なる省スペース化を図ることができる。
According to the
また、各通路部44A、44Bの外部通気口40A、40Bは、ビス28が挿通される挿通孔46A、46Bの開口端に形成されるため、ビス28の締結により、外部通気口40A、40Bと導通路30の開口端を位置合せしつつ、両者を簡単に連通できる。
In addition, the
また、ハウジング32の脚部38A、38Bには、送風ケース20の取付座88やビス28の頭部28bと対向するべき位置に第2シール部材90、第3シール部材92が取り付けられる。これらは、ハウジング32の各脚部38A、38Bと送風ケース20のアクチュエータ取付部26A、26Bをビス28により締結することにより押し潰せる。よって、ビス28を締結するだけで、ハウジング32を送風ケース20を取り付けつつ、各通路部44A、44Bや導通路30の気密性を容易に確保できる。
Further, the
また、導通路30にはビス28の雄ねじ部28aより外側にて切欠溝96が形成されるため、導通路30の雌ねじ部30aにビス28の雄ねじ部28aをねじ込んだ場合でも、切欠溝96を通して空気が流れ易くなる。この結果、導通路30から各通路部44A、44Bへの気体の取り込み量を増やし易くなり、気体センサ64により送風ケース20内を流れる気体に関する物理量を検知し易くなる。
Further, since the
図9は、アクチュエータ10が用いられるモータ制御システム100を示すブロック図である。
モータ制御システム100は車両用空調システムの一部として用いられる。モータ制御システム100は、主な構成要素として、アクチュエータ10と、ECU(electronic control unit)102とを備える。
FIG. 9 is a block diagram showing a
The
ECU102は、空調制御用の温度センサ等の各種センサ(不図示)から出力される検出値を用いて、複数のアクチュエータ10(本図では単数のみ図示)を統括的に制御する外部制御装置となる。ECU102は、各アクチュエータ10や空調制御用の各センサ等にワイヤーハーネス104を介して電気的に接続される。ワイヤーハーネス104は電源線104a、グランド線104b、通信線104cを含んで構成される。ECU102の機能ブロックは後述する。
The
アクチュエータ10は、主な制御系の構成要素として、電動モータ60と、気体センサ64の他に、回転位置センサ106と、メイン基板108とを備える。
The
気体センサ64は、前述のように、第1気体室42A、第2気体室42Bに取り込まれる二種類の気体に関する物理量として、二種類の気体の差圧を示す信号(以下、第1検知信号という)を生成し、これをメイン基板108の制御部112(後述する)に出力する。
As described above, the
回転位置センサ106は、詳細は図示しないが、図7を参照すると、出力歯車66と下側ハウジング部材32bの底壁面との間に配置される。回転位置センサ106は、ポテンショメータであり、出力軸34の回転位置を検知するためのものである。回転位置センサ106は、出力軸34が出力歯車66とともに回転すると、これらの回転位置を示す信号(以下、第2検知信号という)を生成し、これをメイン基板108の制御部112(後述する)に出力する。
Although not shown in detail, the
メイン基板108は、ハウジング32内に収容される(図7参照)。メイン基板108にはICチップ110等の電子部品が実装される。メイン基板108は、ICチップ110を含むCPU、メモリ等の素子、回路の組み合わせで実現される制御部112及び通信部114を有する。
The
制御部112は、ECU102からの指令に基づいて、回転位置センサ106により検知される出力軸34の回転位置が目標回転位置に近づくように、電動モータ60の回転方向及び回転数を制御する。これにより、インテークドア14の開閉状態が制御される。
Based on a command from the
また、制御部112は、気体センサ64から第1検知信号が出力されると、通信部114を用いて第1検知信号をECU102に伝送する。通信部114は、所定の通信プロトコルに従って、ECU102との間で単一の通信線104cを用いて多重通信によりデータを送受信する。この通信プロトコルは、たとえば、LIN(Local Interconncet Network)やCAN(Controller Area Network)である。通信部114は、この多重通信により気体センサ64から出力される第1検知信号をECU102に伝送可能である。
Further, when the first detection signal is output from the
ECU102は、通信部116と、信号処理部118とを備える。通信部116は、アクチュエータ10の通信部114と同様の通信プロトコルに従ってデータを送受信する。
The
信号処理部118は、気体センサ64から出力される第1検知信号を用いてフィルタ22の目詰まり状態を検知する処理を行うためのものである。詳細には、信号処理部118は、気体センサ64の出力値に関して目詰まり判定用の閾値を設定し、気体センサ64から実際に出力される差圧が閾値を超えた場合は目詰まりがあると判定し、その差圧が閾値以下の場合は目詰まりがないと判定する。この閾値は、フィルタ22の交換を要すると考えられる目詰まり状態にあるときに、気体センサ64から出力されることが想定される値を含むように設定される。目詰まり状態の判定結果は、車両に搭載されるディスプレイ等の表示部(不図示)に表示される。なお、目詰まり判定用の閾値は段階的に複数設定してもよい。
The
以上のアクチュエータ10は、気体センサ64から出力される第1検知信号をECU102に多重通信により伝送可能な通信部114を備える。よって、気体センサ64から出力される第1検知信号をECU102に伝送するうえで、他のアクチュエータやセンサから出力される信号とともに、単一の通信線104cを用いて伝送できる。このため、専用の信号線を不要にして、ワイヤーハーネス104を小型化できるうえ、ワイヤーハーネス104に接続されるコネクタの極数を減らすことで、アクチュエータハウジング32のコネクタ部を小型化できる。これにより、アクチュエータユニット12全体の更なる省スペース化を図れる。
The
[第2の実施の形態]
図10は第2実施形態に係るアクチュエータ10を示す平面図であり、図11は図10のC−C線断面図である。また、図12は図11のD1−D1線断面でのアクチュエータ10全体の構成を示す図であり、図13は図11のD2−D2線断面でのアクチュエータ10全体の構成を示す図である。第2実施形態のアクチュエータ10は、第1実施形態と比べて、主として、第1通路部44A、第2通路部44Bの構成が相違する。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a plan view showing the
第1通路部44Aには、図11、図12に示すように、第1外部通気口40A(図11参照)から第1気体室42A(図12参照)にかけて、図12に示す第1挿通孔46A、第1内側溝通路48A、第1通路孔50Aの他に、図11に示す第1外側溝通路120A、第2通路孔54Aが順に設けられる。第1実施形態と比べて、第1内側溝通路48Aの形状や、第1外側溝通路120Aがある点で相違する。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
第1内側溝通路48Aは、図12に示すように、第1脚部38Aから第2脚部38Bに至る経路であって、下側ハウジング部材32bの内部室76や外部空間を避ける経路を通るように形成される。第1外側溝通路120Aは、図11に示すように、上側ハウジング部材32aの外面に溝状に形成され、第1通路孔50Aと第2通路孔54Aを連通する。第1通路部44Aは、外部通気口40A、40Bから第1気体室42Aにかけて、上側ハウジング部材32aの一部により形成されことになる。
As shown in FIG. 12, the first
第2通路部44Bには、図11、図13に示すように、第2外部通気口40B(図13参照)から第2気体室42B(図11参照)にかけて、図13に示す第2挿通孔46B、第2内側溝通路48B、第3通路孔50Bの他に、図11に示す第2外側溝通路120B、第4通路孔54Bが順に設けられる。第1実施形態と比べて、第2外側溝通路120Bがある点で相違する。第2外側溝通路120Bは、下側ハウジング部材32bの外面に溝状に形成され、第3通路孔50Bと第4通路孔54Bを連通する。第2通路部44Bは、外部通気口40A、40Bから第2気体室42Bにかけて、下側ハウジング部材32bの一部により形成されことになる。
As shown in FIGS. 11 and 13, the
下側ハウジング部材32bの対向面33には、図11〜図13に示すように、高さ方向Zから見て、各内側溝通路48A、48Bの形成位置を取り囲むように第1封止部材122が取り付けられる。第1封止部材122は下側ハウジング部材32bと上側ハウジング部材32aとを接合する熱溶着用の金属材であるが、液状ガスケット等でもよい。後述する第2封止部材126、第3封止部材128も同様である。第1封止部材122は、各内側溝通路48A、48Bからの気体の漏洩を規制するように、各ハウジング部材32a、32bの間を封止する。
As shown in FIGS. 11 to 13, the
上側ハウジング部材32aには、図10,図11に示すように、その外面の一部となる第1外側溝通路120Aを外側から覆うように上側カバー部材124Aが取り付けられる。第1外側溝通路120Aは、上側カバー部材124Aの裏側に形成されることになる。上側ハウジング部材32aの外面には、上側カバー部材124Aと対向する位置に第2封止部材126が取り付けられる。第2封止部材126は上側ハウジング部材32aと第2封止部材126を接合する。第2封止部材126は、第1外側溝通路120Aからの気体の漏洩を規制するように、上側ハウジング部材32aと上側カバー部材124Aの間を封止する。
As shown in FIGS. 10 and 11, an
下側ハウジング部材32bには、図11に示すように、その外面の一部となる第2外側溝通路120Bを外側から覆うように下側カバー部材124Bが取り付けられる。第2外側溝通路120Bは、下側カバー部材124Bの裏側に形成されることになる。下側ハウジング部材32bの外面には、下側カバー部材124Bと対向する位置に第3封止部材128が取り付けられる。第3封止部材128は下側ハウジング部材32bと下側カバー部材124Bとを接合する。第3封止部材128は、第2外側溝通路120Bからの気体の漏洩を規制するように、下側ハウジング部材32bと下側カバー部材124Bの間を封止する。
As shown in FIG. 11, a
以上のアクチュエータ10によれば、各通路部44A、44Bは、各外部通気口40A、40Bから各気体室42A、42Bにかけて、各ハウジング部材32a、32bの一部により形成される。よって、各ハウジング部材32a、32bの外部に各通路部44A、44Bを形成するためのパイプ等の部品が露出しにくくなる。これにより、アクチュエータ10の周辺部品との干渉を抑え易くなるうえ、アクチュエータ10を小型化し易くなる。
According to the
また、各通路部44A、44Bの各外側溝通路120A、120Bは、各カバー部材124A、124Bの裏側に形成される。かりに、各カバー部材124A、124Bがないとすると、通路部44A、44Bの一部に高さ方向Zと直交する方向に延びる通路を各ハウジング部材32a、32bに形成するうえで、それらの内部に同方向に延びる閉断面の通路を形成しなければならず、成形するうえでの成型難度が大幅に高くなる。一方、本実施形態では、高さ方向Zと直交する方向に延びる外側溝通路120A、120Bをハウジング部材32a、32bとカバー部材124A、124Bの組み合わせにより形成できるため、ハウジング部材32a、32bの成型難度の増大を抑えつつ、各通路部44A、44Bを形成できる。
The
[第3の実施の形態]
図14は第3実施形態に係るアクチュエータ10を示す断面図であり、図15はアクチュエータ10の気体センサ64の拡大図である。図14、図15は図3、図6と同様の視点から見た図である。第3実施形態のアクチュエータ10は、第1実施形態と比べて、主として、送風ケース20にフィルタ22が設置されていない点と、気体センサ64の構成とが相違する。
[Third Embodiment]
FIG. 14 is a cross-sectional view showing the
気体センサ64は、図15に示すように、差圧センサではなく、送風ケース20内を流れる空気の温度を検知する温度センサである。気体センサ64のセンサ基板72には第1気体室42Aと第2気体室42Bを連通する複数の連通孔132が形成される。これにより、図14に示すように、送風ケース20の第1取付部26Aの導通路30から第1通路部44Aを通して第1気体室42Aに取り込まれる空気が、第2気体室42Bから第2通路部44Bを通して第2取付部26Bの導通路30に向けて流れるようになり、センサ素子68により送風ケース20内の気体の温度等に関する物理量を正確に検知し易くなる。センサ素子68は、図15に示すように、サーミスタ等の測温素子である。センサ素子68は、各気体室42A、42Bを流れる空気の温度に応じた大きさの電気信号を生成する。気体センサ64は、各気体室42A、42Bに取り込まれる気体に関する物理量として、気体の温度を検知することになる。
As shown in FIG. 15, the
このように、気体センサ64は、気体室42A、42Bに取り込まれる気体に関する物理量を検知するものであればよく、その種類は差圧センサ、温度センサに限られない。「物理量」とは、たとえば、気体の圧力、温度、湿度、特定成分の濃度等である。気体センサ64は、たとえば、ゲージ圧センサ、絶対圧センサ等の気体の圧力を検知するための圧力センサでもよい。また、気体センサ64は、気体室42A、42B内の気体の湿度を検知するための湿度センサでもよい。また、気体センサ64は、気体室42A、42B内の気体に含まれる特定成分の濃度を検知するためのガスセンサでもよい。「特定成分」とは、たとえば、酸素、酸化性ガス等である。また、アクチュエータ10は、気体に関する物理量を検知するための単数種の気体センサ64を備える場合を例に説明したが、複数種の気体センサ64を備えていてもよい。
Thus, the
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示すにすぎない。また、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, embodiment only shows the principle and application of this invention. In the embodiment, many modifications and arrangements can be made without departing from the spirit of the present invention defined in the claims.
アクチュエータ10が駆動する被駆動装置として空調装置16を説明したが、これに限られない。この場合、被駆動装置のケースにアクチュエータ10が取り付けられ、被駆動装置の駆動対象となる被駆動体がアクチュエータ10により駆動されることになる。また、アクチュエータ10はインテークドア14を駆動する例を説明した。アクチュエータ10が駆動するドアは、送風ケース20内での空気の流れを変更するため、送風路24の一部を開閉可能なものであればよく、インテークドア14の他に、エアミックスドア、モードドア等でもよい。
Although the
アクチュエータ10の気体センサ64は、ハウジング32内に全体が収容される例を説明したが、ハウジング32内に一部が収容されていてもよいし、ハウジング32内に収容されずにハウジング32外に取り付けられていてもよい。
The example in which the
通路部44A、44Bはハウジング部材32a、32bの一部やパイプ52A、52Bに少なくとも一部が形成される例を説明したが、これらに限られない。また、パイプ52A、52Bはハウジング32に両端部が接続される例を説明したが、その一端部が被駆動装置のケースに接続されてもよい。この場合、被駆動装置のケース内とアクチュエータ10の気体室42A、42Bを連通するうえで、アクチュエータ10の取付位置が制約され難くなり、アクチュエータ10の取付位置の自由度を高められる。
Although the
脚部38A、38Bには、ビス28の頭部28b及び被駆動装置の取付座88のそれぞれと対向するべき位置に第2シール部材90、第3シール部材92が取り付けられる例を説明したが、少なくとも一方と対向するべき位置にシール部材が取り付けられていればよい。
The example in which the
送風ケース20の切欠溝96は、導通路30の通路長手方向の全範囲に形成される例を説明したが、ビス28の雄ねじ部28aの外側を含む少なくとも一部の通路長手方向の範囲に形成されていればよい。
Although the example in which the
回転位置センサ106は、出力軸34の回転位置を示す信号を生成できればよく、その具体的構成は特に限られず、ポテンショメータの他、ロータリーエンコーダ等でもよい。
The
10…アクチュエータ、12…アクチュエータユニット、14…インテークドア(被駆動体)、16…空調装置(被駆動装置)、20…送風ケース(ケース)、26A…第1アクチュエータ取付部、26B…第2アクチュエータ取付部、28…ビス(締結具)、28a…雄ねじ部、28b…頭部、30…導通路、30a…雌ねじ部、32…アクチュエータハウジング、38A…第1脚部(第1被取付部)、38B…第2脚部(第2被取付部)、40A…第1外部通気口、40B…第2外部通気口、42A…第1気体室、42B…第2気体室、44A…第1通路部、44B…第2通路部、46A…第1挿通孔、46B…第2挿通孔、52A…第1パイプ、52B…第2パイプ、64…気体センサ(センサ)76…内部室、88…取付座、90…シール部材、96…切欠溝、112…通信制御部、124A…第1カバー部材、124B…第2カバー部材。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記アクチュエータハウジング内において他の内部室から区画して形成される気体室と、
前記アクチュエータハウジングの外面に開口する外部通気口と、
前記外部通気口と前記気体室とを連通する通路部と、
前記外部通気口から前記通路部を通して前記気体室に取り込まれる気体に関する物理量を検知するためのセンサと、を備えることを特徴とするモータアクチュエータ。 An actuator housing;
A gas chamber partitioned from another internal chamber in the actuator housing;
An external vent opening in the outer surface of the actuator housing;
A passage portion communicating the external vent and the gas chamber;
And a sensor for detecting a physical quantity relating to a gas taken into the gas chamber from the external vent through the passage portion.
前記外部通気口は、前記被取付部に形成されるとともに、該被取付部を前記被駆動装置に取り付けたときに、該被駆動装置の内部空間に連通可能であることを特徴とする請求項1に記載のモータアクチュエータ。 The actuator housing has a mounted portion for mounting to a driven device,
The external vent is formed in the attached portion, and is capable of communicating with an internal space of the driven device when the attached portion is attached to the driven device. The motor actuator according to 1.
前記外部通気口は、前記締結具の雄ねじ部を挿通するための挿通孔の開口端に形成されることを特徴とする請求項2に記載のモータアクチュエータ。 The attached portion can be attached to the driven device using a fastener,
The motor actuator according to claim 2, wherein the external vent is formed at an opening end of an insertion hole for inserting the male screw portion of the fastener.
前記通路部の少なくとも一部は、前記カバー部材の裏側に形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のモータアクチュエータ。 A cover member attached to the actuator housing so as to cover a part of the outer surface of the actuator housing;
The motor actuator according to claim 1, wherein at least a part of the passage portion is formed on a back side of the cover member.
前記モータアクチュエータが取り付けられるケースと、前記ケース内に配置され、前記モータアクチュエータにより駆動される被駆動体と、を備える被駆動装置とを備え、
前記ケースには、該ケースの内部空間と前記外部通気口とを連通する導通路が形成されることを特徴とするアクチュエータユニット。 The motor actuator according to any one of claims 1 to 8,
A driven device comprising: a case to which the motor actuator is attached; and a driven body that is disposed in the case and driven by the motor actuator;
The actuator unit, wherein the case is formed with a conduction path that communicates the internal space of the case with the external vent.
前記アクチュエータ取付部には、前記導通路が形成され、
前記導通路には、前記締結具の雄ねじ部がねじ込まれる雌ねじ部が通路長手方向の一端部に形成されるとともに、前記締結具の雄ねじ部より外側にて通路長手方向に延びる切欠溝が形成されることを特徴とする請求項9に記載のアクチュエータユニット。 The case has an actuator mounting portion to which the actuator housing is mounted using a fastener,
In the actuator mounting portion, the conduction path is formed,
A female screw part into which the male screw part of the fastener is screwed is formed at one end in the longitudinal direction of the passage, and a notch groove extending in the longitudinal direction of the passage is formed outside the male screw part of the fastener. The actuator unit according to claim 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015076776A JP2016196238A (en) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | Motor actuator and actuator unit |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11504679B2 (en) | 2020-06-08 | 2022-11-22 | Mtec Co., Ltd. | Gas-liquid mixing device |
-
2015
- 2015-04-03 JP JP2015076776A patent/JP2016196238A/en active Pending
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