JP6923178B2 - 回転装置 - Google Patents
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Description
そして、特許文献1では、回転角検出器として、抵抗体基板が設けられた非回転体と抵抗体基板に摺接されるブラシが設けられた回転体とからなるポテンショメータを用いたものが例示されている。
そして、そのためには、より細かいピッチでモータアクチュエータ(回転装置)の回転角の検出を行うことが必要である。
(1)本発明の回転装置は、モータと、前記モータによって回転され、回転角が検出される第1ギアを含む複数のギアと、前記第1ギアの回転角を非接触で直接又は間接的に検出するセンサーと、を備え、前記第1ギアは、周方向において、被検出パターンを形成する被検出部を備え、前記センサーが、前記被検出部から離間して、当該被検出部の一部に対向して配置されている。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
図1は本発明に係る実施形態の回転装置10の斜視図であり、図2は第1筐体23を取り外した回転装置10の斜視図であり、図3はモータ30に接続される複数のギア60を示すための分解斜視図である。
また、第1筐体23の外周には、回転装置10を空調システムに取り付けるための、取付部A、B、C、Dが設けられている。
さらに、第1筐体23と第2筐体27との一体化は、図2に示すように、第2筐体27の第2側壁部26の外周に複数の突起部を設け、図1に示すように、第1筐体23の第1側壁部22の外周に突起部に係合する係合部を設けるようにして行っているが、第1筐体23の第1側壁部22に突起部を設け、第2筐体27の第2側壁部26に係合部を設けるようにして行ってもよい。
モータ30は第1ギア50(出力ギア)を回転させるための駆動装置であり、本実施形態ではDCモータを用いている。
モータ30は、図3に示すように、角部が湾曲した四角柱状の外形を有する本体部31と、本体部31の第1端面31aから導出され、モータ30のロータ(図示せず)に固定された回転軸32と、本体部31の第1端面31aの反対側に位置し、第1端面31aに対向する第2端面31bから外側に突出するように設けられた電源用の一対のモータ端子33と、を備えている。
なお、このモータ30の回転軸32には、ウォームギア41が固定される。
図2及び図3に示すように、複数のギア60には、伝達ギア40が含まれている。
この伝達ギア40は、所定のギア比でモータ30の回転軸32の回転を第1ギア50(出力ギア)に伝達させるためのギアである。
そして、本実施形態では、伝達ギア40として3つのギア(ウォームギア41、第1二段ギア42及び第2二段ギア43)を用いている。
第1ギア50は、本実施形態では、モータ30の回転軸32の回転を外部に出力する出力ギアである。
より具体的には、第1ギア50には、図示しない自動車等の車両の空調機等が備えるルーバーの駆動軸が接続される。
そして、その第1ギア50を介してモータ30の回転軸32の回転が、ルーバーの駆動軸を制御する駆動力として出力される。
したがって、回転装置10の第2面部25側を見た斜視図である図4に示すように、この開口部25aを通じて第1ギア50の係合部51に図示しないルーバーの駆動軸が接続できるようになっている。
図5は回転角検出部70の第1ギア50側になる面を見た斜視図である。
図示しないルーバーを所定の状態に駆動制御するために、第1ギア50の回転角を制御する必要があるが、第1ギア50の回転角を制御するためには、第1ギア50の回転角を検出する必要があり、この回転角を検出するために、回転角検出部70が設けられている。
なお、接続端子73は、回転角検出部70の入出力用の端子であり、本実施形態では、5つの接続端子73を設けた場合について示しているが、接続端子73の本数は、用いられるセンサー等に合わせて決められるべきものであり、特に限定されるものではない。
なお、本実施形態では、素子71に電磁気的特性の変化を検出するホール素子を用いている。
そして、センサーは、第1ギア50の回転角を算出するために用いる、被検出パターンを検出する。
デジタル信号又はアナログ信号を出力する回転角検出部70は、センサー以外の他の電子部品(例えば、マイコン、IC、回路等)を備える。
ここで、外部としては、例えば、回転装置10が取り付けられる乗り物等が挙げられる。
なお、第1ギア50の回転角を算出するために用いられる情報を位置情報と呼ぶ場合があり、位置情報としては、例えば被検出パターン等が挙げられる。
以下では、回転角検出部70が、第1ギア50の回転角をどのようにして検出するのかについて説明する。
図6は第1ギア50の回転角検出部70側を見た斜視図であり、図7は図6のA−A線断面図である。
なお、被検出部53には、周方向において、互いに異なる2種類の磁極が交互に複数配列されていてもよい。
なお、着磁の状態は、第1端側をS極として第2端側をN極としてもよい。
また、被検出部53は、第1端側の第1端部に周期的な凹凸が周方向に設けられている。
そして、センサー(より具体的には素子71)が、このように形成された被検出パターンの周方向の一部に被検出パターンから離間して対向配置されている。
第1実施形態では、周期的な電磁気的特性の変化である被検出パターンを形成するために、周方向に交互に凹凸を形成するという物理的な形状変化を利用した場合について示した。
第2実施形態の第1ギア50の被検出部53も、第1実施形態と同様に、磁性粉体を含有する磁性材料(プラスチックマグネット材料)で構成される円環部として形成されており、第1ギア50を樹脂成形するときに二色成形することで第1ギア50に一体に形成されている。
また、第1ギア50に円環状の凹部を設け、被検出部53を第1ギア50とは別途に成形を行い、この第1ギア50の凹部に別途成形した被検出部53をはめ込んでもよい。
第1実施形態及び第2実施形態では、被検出パターンが周期的な電磁気的特性の変化である場合について説明したが、被検出パターンは周期的な光の反射特性の変化であってもよく、以下では、第3実施形態として、このような周期的な光の反射特性の変化を被検出パターンとする場合について説明する。
なお、図9では、B−B線に沿った一部拡大断面図も併せて図示しており、この一部拡大断面図には、受発光素子である素子71から光が照射されたときの光の反射状態を光線L1(点線参照)及び光線L2(一点鎖線参照)で示している。
つまり、図9の一部拡大断面図に示されたノッチ部54bには、周方向において、受光素子の受光面に対して互いに傾斜角度の異なる2種類以上の傾斜面が複数配列している。
また、図9の一部拡大断面図には、2種類の傾斜面が複数配列していることが示されている。
なお、隣接し合う傾斜面は複数の三角形状の溝を形成している。
なお、mはnと同じ又は異なる整数であっても構わない。
つまり、センサーが被検出パターンを検出し、回転角検出部70のセンサー以外の他の電子部品(例えば、マイコン、IC、回路等)によって、センサーが検出した被検出パターンをデジタル信号又はアナログ信号に変換して外部に出力し、その出力に基づいて回転角が算出される場合について示した。
したがって、センサーが第1ギア50の回転角を非接触で直接的に検出する構成になっていてもよい。
Claims (5)
- モータと、
回転軸と、周方向に形成された被検出部と、係合部と、を有する出力ギアと、
前記出力ギアの回転軸の方向に延在する回転軸を有する1又は複数の伝達ギアと、
前記出力ギアの回転軸の方向において、第1面部と第2面部とを有する、筐体と、
前記第2面部に設けられた、回路基板及び外部と接続する複数の接続端子と、
前記回路基板に設けられた、センサー及び前記センサーと異なる電子部品と、
を備え、
前記出力ギアの回転軸は前記第1面部側にあり、
前記係合部は前記第2面部の開口部側にあり、
前記センサーは、前記被検出部を非接触で検出し、
前記出力ギアの回転軸の方向において、前記回路基板および前記伝達ギアは前記第1面部と前記出力ギアの間にあり、
前記被検出部には、周方向において、互いに異なる2種類の磁極が配列しており、
前記被検出部は、前記出力ギアの前記センサー側の面から当該センサー側に向かって突出しており、
前記回路基板には前記複数の接続端子が設けられている、
回転装置。 - 前記被検出部は前記出力ギアの円環部として形成されている、請求項1に記載の回転装置。
- 前記被検出部は、前記出力ギアの凹部に設けられている、請求項1または請求項2に記載の回転装置。
- 前記センサーは、ホール素子を有している請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転装置。
- 前記モータは、モータ端子を備え、
前記出力ギアの回転軸の方向において、前記回路基板は前記モータ端子より前記第1面部側にある請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回転装置。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family Cites Families (3)
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2020
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