JP3187850B2 - モータアクチュエータの多段停止位置制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車用空調装置の
空気流路開閉用ドアその他のドアの開度を制御するため
等に用いられるモータアクチュエータの多段停止位置制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータアクチュエータの出力軸の停止角
度を制御するために、主接片と複数の小接片とを含む接
片群と、両方向に回転可能なモータによって駆動される
モータアクチュエータの出力軸に取り付けられて上記出
力軸と共に回動し、上記主接片と常時接触すると共に上
記小接片とは順次接触しつつ各小接片の端部においては
隣り合う２つの小接片に同時に接触する導電ブラシと、
上記主接片の電位が所定電位のときには上記モータを停
止させ、上記主接片の電位が上記所定電位を超えている
ときと上記所定電圧に達していないとで上記モータを逆
方向に回転させるように駆動するモータ駆動回路とを設
けたものが広く用いられている。

【０００３】この種のモータアクチュエータの多段停止
位置制御装置においては、従来は、各小接片の電位をハ
イレベル又はローレベルにするためのスイッチを各小接
片に接続して、開になっているスイッチと閉になってい
るスイッチが隣り合う位置になる小接片で導電ブラシが
停止して、出力軸の停止角度が決定されるようになって
いた（例えば特開昭６４−１２３１８号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、開になってい
るスイッチと閉になっているスイッチの隣り合う位置が
停止位置になるようにするためには、その位置から一方
の側はすべてのスイッチがオンで、他方の側はすべての
スイッチがオフでなければならない。

【０００５】すると、多数のスイッチのうち一つが接点
不良などを起こしてスイッチのオンとオフの切り換わり
が２箇所以上になったりしたときには、導電ブラシの停
止位置を特定することがてきなくなって、出力軸の停止
角度が制御不能になってしまう欠点がある。

【０００６】この発明は、そのような従来の欠点を解消
し、スイッチの接点不良などが発生しても、なお所定の
停止位置制御を行うことができるモータアクチュエータ
の多段停止位置制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のモータアクチュエータの多段停止位置制御
装置は、主接片と複数の小接片とを含む接片群と、両方
向に回転可能なモータによって駆動されるモータアクチ
ュエータの出力軸に取り付けられて上記出力軸と共に回
動し、上記主接片と常時接触すると共に上記小接片とは
順次接触しつつ各小接片の端部においては隣り合う２つ
の小接片に同時に接触する導電ブラシと、上記主接片の
電位が所定電位のときには上記モータを停止させ、上記
主接片の電位が上記所定電位を超えているときと上記所
定電圧に達していないときとで上記モータを逆方向に回
転させるように駆動するモータ駆動回路とを有するモー
タアクチュエータの多段停止位置制御装置において、複
数の抵抗器を直列に接続してその両端に直流定電圧を印
加し、その隣り合う抵抗器の間に上記複数の小接片を順
次接続すると共に、上記複数の小接片のうち幾つかと上
記直流定電圧源との間を開閉する複数のスイッチを設け
たことを特徴とする。

【０００８】

【作用】主接片の電位は、閉じているスイッチのうち主
接片に最も高い電位を与えるスイッチによって決まり、
それより低電位を与えるスイッチの開閉状態には関係さ
れない。

【０００９】そして、モータは、主接片の電位が所定電
位になる方向に回転し、主接片の電位が所定電位になる
位置で停止する。

【００１０】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。

【００１１】図１は本発明の第１の実施例を示してお
り、図中１は、車室内の空調コントロールに用いられる
ドア（例えば空気吹出しモード切換ドア又はエアミック
スドアなど）であり、１０は、上記ドア１を駆動してそ
の開度を変化させるモータアクチュエータである。

【００１２】モータアクチュエータ１０は、正逆回転可
能な直流モータ１１と、そのモータ１１の回転数を減速
する減速歯車群（図示せず）と、その減速歯車群の最終
歯車に固着されて回動する出力軸１２などにより構成さ
れている。そして、出力軸１２に取り付けられた出力ア
ーム２の先端とドア１との間を連結するロッド３を介し
て、ドア１がモータアクチュエータ１０によって回動さ
れて開閉されるようになっている。

【００１３】１３は、上記出力軸１２に固着されて出力
アーム２と共に回動する、先端に３つの接点が形成され
た導電ブラシであり、これに対向して例えば基板上など
の固定部に、上記導電ブラシ１３と接触するように導電
性の接片群１４，１５ａ〜１５ｄが固設されている。

【００１４】上記接片群は、半円弧状に形成され常に導
電ブラシ１３に接触する主接片１４と、その外側の２つ
の同芯円上に間隔をあけて交互に配置された４つの小接
片１５ａ〜１５ｄよりなり、これら４つの小接片１５ａ
〜１５ｄの隣接する各端部は、及びの位置におい
て上記導電ブラシ１３に同時に接触し、それ以外の部分
では導電ブラシ１３が主接片１４と１つの小接片とに接
触するように配置されている。

【００１５】２０は、入力信号に対応して、モータ１１
に正転又は逆転の電流を与え又は停止させるモータ駆動
回路である。

【００１６】モータ駆動回路２０は、出力端がモータ１
１に接続された２つのオペアンプ２１，２２と、直流定
電圧源１００の電圧を分圧するように、アースとの間に
直列に接続された３つの抵抗器２３，２４，２５を含ん
でいる。これら抵抗器２３，２４，２５の抵抗値は、例
えば、５キロオーム、１キロオーム及び５キロオームで
あり、抵抗器２３，２４，２５間の接続部が、第１のオ
ペアンプ２１の＋側入力端及び第２のオペアンプ２２の
−側入力端に接続されている。

【００１７】第１及び第２のオペアンプ２１，２２共
に、出力端と＋側入力端との間には１０メガオーム程度
の大きな抵抗器２６，２７が接続されている。２８，２
９は、各オペアンプ２１，２２の出力端から高電位側に
のみ電流を流すように接続されたダイオードである。

【００１８】また、第１のオペアンプ２１の−側入力端
と第２のオペアンプ２２の＋側入力端は、インピーダン
ス整合用の抵抗器３０（例えば２キロオーム）を介して
主接片１４に接続されている。

【００１９】したがって、 Ｖｏ：直流定圧電源１００の電位、 Ｓ：主接片の電位、 Ｐ：第１のオペアンプ２１の＋側入力端の電位、 Ｑ：第２のオペアンプ２２の−側入力端の電位、 とすると、Ｓ＜Ｑ＝（５／１１）×Ｖｏのときは、モー
タ１１にＥ方向に電流が流れて、出力軸１２及び導電ブ
ラシ１３がＦ方向に回動する。

【００２０】Ｓ＞Ｐ＝（６／１１）×Ｖｏのときは、モ
ータ１１にＥ方向と逆方向に電流が流れて、出力軸１２
及び導電ブラシ１３がＦ方向と逆方向に回動する。

【００２１】（５／１１）×Ｖｏ＝Ｑ＜Ｓ＜Ｐ＝（６／
１１）×Ｖｏのときは、モータ１１は停止する。

【００２２】したがって、主接片１４の電位が（１／
２）×Ｖｏのときには、モータ１１は停止する。

【００２３】３１ないし３５は、抵抗値が例えば３キロ
オーム、２キロオーム、１キロオーム、１キロオーム及
び１キロオームの抵抗器であり、直流定電圧源１００の
電圧を分圧するように、アースとの間に直列に接続され
ている。そして、隣り合う抵抗器３１〜３５の間に、小
接片１５ａ〜１５ｄが順次接続されており、さらに、第
１の小接片１５ａと直流定電圧源１００との間に第１の
スイッチＳＷ１が接続され、第２の小接片１５ｂと直流
定電圧源１００との間に第２のスイッチＳＷ２が接続さ
れている。

【００２４】図２は、第１及び第２のスイッチＳＷ１，
ＳＷ２の開閉状態と導電ブラシ１３の位置との組
み合わせにより、主接片１４がどのような電位になるか
を示したものである。

【００２５】この図２から明らかなように、第１及び第
２のスイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にオフにしたときには
導電ブラシ１３はの位置で停止し、第１のスイッチＳ
Ｗ１がオンで第２のスイッチＳＷ２がオフのときには導
電ブラシ１３は位置で停止する。そして、第２のスイ
ッチＳＷ２がオンのときには、第１のスイッチＳＷ１の
状態とは無関係に導電ブラシ１３はの位置で停止す
る。

【００２６】図３は、停止位置を５箇所に増やすため
に、小接片１５を６つ、抵抗器を７つ、スイッチを４つ
設けたものである。各抵抗器の抵抗値は図３に記載され
たとおりであるが、それとは異なる比率にしてもよい。

【００２７】なお、図３は、円弧状の接片群を直線状に
略示してあり、また、出力軸１２及びモータ駆動回路２
０などは第１の実施例と同じなので、それらの図示は省
略されている。

【００２８】この場合の動作は図４に示されるとおりで
あり、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４がオフのときには
導電ブラシ１３の停止位置は、第１のスイッチＳＷ１
がオンで他のスイッチが全部オフのときは導電ブラシ１
３の停止位置は、第２のスイッチＳＷ２がオンで、第
３と第４のスイッチＳＷ３，ＳＷ４がオフのときは、第
１のスイッチＳＷ１の状態に関係なく導電ブラシ１３の
停止位置は、第３のスイッチＳＷ３がオンで、第４の
スイッチＳＷ４がオフのときは、第１及び第２のスイッ
チＳＷ１，ＳＷ２の状態に関係なく導電ブラシ１３の停
止位置は、第４のスイッチＳＷ４がオンのときには、
他の全部のスイッチの状態に関係なく導電ブラシ１３の
停止位置はになる。

【００２９】図５は、プルアップ用抵抗器４０を介して
主接片１４を直流定電圧源１００に接続したものであ
る。この図においても、円弧状の接片群１３，１４を直
線的に略示し、出力軸１２などは図示が省略されてい
る。

【００３０】また、この実施例の場合には、モータ駆動
回路２０にさらに回転リミットパターン４１が接続され
ていて、出力軸１２と共に回動する第２の導電ブラシ４
２がリミットパターン４１に接触するように設けられて
いる。

【００３１】したがって、この実施例の場合には、第１
の導電ブラシ１３に接触不良などが発生すると、主接片
１４が高電位となって、第１及び第２の導電ブラシ１
３，４２がＦ方向に回動する。そして、第２の導電ブラ
シ４２がＦ方向の回転リミット用接片４１ａから外れた
位置でモータ１１が停止する。

【００３２】したがって、の位置を故障発生時にドア
１のあるべき位置（例えばデフロスト位置など）にして
おけば、第１の導電ブラシ１３の接触不良発生時等に
も、ドア１を安全な所定位置に回動させることができ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明のモータアクチュエータの多段停
止位置制御装置によれば、複数のスイッチのうち一部の
スイッチに接触不良等の故障があっても、なお、導電ブ
ラシを残りのスイッチによって決定される所定位置に停
止させて、出力軸の停止角度を正確に制御することがで
きる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成図である。

【図２】第１の実施例の動作を説明する図表である。

【図３】第２の実施例の構成図である。

【図４】第２の実施例の動作を説明する図表である。

【図５】第３の実施例の構成図である。

【符号の説明】

１１ モータ １２ 出力軸 １３ 導電ブラシ １４ 主接片 １５ 小接片 ２０ モータ駆動回路 ３１〜３５ 抵抗器 １００ 直流定電圧源 ＳＷ１ 第１のスイッチ ＳＷ２ 第２のスイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主接片と複数の小接片とを含む接片群と、
   両方向に回転可能なモータによって駆動されるモータア
   クチュエータの出力軸に取り付けられて上記出力軸と共
   に回動し、上記主接片と常時接触すると共に上記小接片
   とは順次接触しつつ各小接片の端部においては隣り合う
   二つの小接片に同時に接触する導電ブラシと、 上記主接片の電位が所定電位のときには上記モータを停
   止させ、上記主接片の電位が上記所定電位を超えている
   ときと上記所定電圧に達していないときとで上記モータ
   を逆方向に回転させるように駆動するモータ駆動回路と
   を有するモータアクチュエータの多段停止位置制御装置
   において、 複数の抵抗器を直列に接続してその両端に直流定電圧を
   印加し、その隣り合う抵抗器の間に上記複数の小接片を
   順次接続すると共に、上記複数の小接片のうち幾つかと
   上記直流定電圧源との間を開閉する複数のスイッチを設
   け、上記の各小接片に直接接続されている二つの抵抗器のう
   ちの高電位側につながる抵抗器の抵抗値が、上記二つの
   抵抗器のうちの低電位側につながる抵抗器より低電位側
   に接続されている全ての抵抗器の合計抵抗値と等しくな
   るように設定した ことを特徴とするモータアクチュエー
   タの多段停止位置制御装置。