JPH0833389A - アクチュエータ - Google Patents
アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH0833389A JPH0833389A JP16238994A JP16238994A JPH0833389A JP H0833389 A JPH0833389 A JP H0833389A JP 16238994 A JP16238994 A JP 16238994A JP 16238994 A JP16238994 A JP 16238994A JP H0833389 A JPH0833389 A JP H0833389A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- actuator
- current
- temperature
- rotation
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- Pending
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アクチュエータを駆動するモータの駆動軸を
拘束状態で使用するアクチュエータに関し、アクチュエ
ータを駆動するモータの焼損を防止できるアクチュエー
タを提供することを目的とする。 【構成】 モータ１と、モータ１に供給される電流を周
囲及び自身の温度に応じて制限し、モータ１の焼損を防
止する焼損防止回路１１と、モータ１に並列に接続さ
れ、焼損防止回路１１の動作温度を調整する予熱用抵抗
１５より構成される。
拘束状態で使用するアクチュエータに関し、アクチュエ
ータを駆動するモータの焼損を防止できるアクチュエー
タを提供することを目的とする。 【構成】 モータ１と、モータ１に供給される電流を周
囲及び自身の温度に応じて制限し、モータ１の焼損を防
止する焼損防止回路１１と、モータ１に並列に接続さ
れ、焼損防止回路１１の動作温度を調整する予熱用抵抗
１５より構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアクチュエータに係り、
アクチュエータを駆動するモータの駆動軸を拘束状態で
使用するアクチュエータに関する。
アクチュエータを駆動するモータの駆動軸を拘束状態で
使用するアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年車載用等に使用されるアクチュエー
タは通常動作後モータロック状態にて通電される使用法
が増加している。その結果モータコイルの焼損を防止す
る温度素子（ＰＴＣ）が使用されている。
タは通常動作後モータロック状態にて通電される使用法
が増加している。その結果モータコイルの焼損を防止す
る温度素子（ＰＴＣ）が使用されている。
【０００３】ＰＣＴはモータに対して直列に挿入されて
おり、自身及び周囲の温度が高いほど抵抗が大きくなる
ように抵抗が変動する。
おり、自身及び周囲の温度が高いほど抵抗が大きくなる
ように抵抗が変動する。
【０００４】ここで、電源電圧：Ｖ0 ，ＰＴＣ抵抗値：
Ｒ，モータ純抵抗値：Ｒ0 ，並列抵抗：Ｒ’，モータ仮
想抵抗：Ｒx ，モータ電流：Ｉ，同拘束電流：Ｉ0 とす
る。モータの特性は印加電圧Ｖに完全に比例するとす
る。図３に示すような特性を示す。モータに直列にＰＴ
Ｃ等の抵抗を配置すると、同抵抗でΔＶ＝Ｒ×Ｉの電圧
降下が起こり、モータ端子間電圧はＶ＝Ｖ0 −ＲＩとな
り、負荷の増大と共にトルク特性は低下する。又モータ
の仮想抵抗は
Ｒ，モータ純抵抗値：Ｒ0 ，並列抵抗：Ｒ’，モータ仮
想抵抗：Ｒx ，モータ電流：Ｉ，同拘束電流：Ｉ0 とす
る。モータの特性は印加電圧Ｖに完全に比例するとす
る。図３に示すような特性を示す。モータに直列にＰＴ
Ｃ等の抵抗を配置すると、同抵抗でΔＶ＝Ｒ×Ｉの電圧
降下が起こり、モータ端子間電圧はＶ＝Ｖ0 −ＲＩとな
り、負荷の増大と共にトルク特性は低下する。又モータ
の仮想抵抗は
【０００５】
【数１】
【０００６】であるからモータ電流は
【０００７】
【数２】
【０００８】と成り負荷の増加と共に減少する。この関
係を直線で近似した結果を図４に示す。ここで重要なこ
とは直列抵抗Ｒにより起動トルクが著しく低下すること
である。従ってＲはある値以上にできない。更にＰＴＣ
の発熱量は
係を直線で近似した結果を図４に示す。ここで重要なこ
とは直列抵抗Ｒにより起動トルクが著しく低下すること
である。従ってＲはある値以上にできない。更にＰＴＣ
の発熱量は
【０００９】
【数３】
【００１０】で決定されるので、ＰＴＣの動作はＶ0 ，
Ｒ，Ｒ0 の相関と成り図７に示す様にＰＴＣが動作しな
い領域が発生していた。
Ｒ，Ｒ0 の相関と成り図７に示す様にＰＴＣが動作しな
い領域が発生していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ＰＴＣといえども求め
られる温度電圧特性（８０℃〜−４０℃）（８ｖ〜１６
ｖ）のすべての範囲で焼損を防止することは非常に困難
である等の問題点があった。
られる温度電圧特性（８０℃〜−４０℃）（８ｖ〜１６
ｖ）のすべての範囲で焼損を防止することは非常に困難
である等の問題点があった。
【００１２】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、広い温度範囲でモータの焼損を防止できるアクチュ
エータを提供することを目的とする。
で、広い温度範囲でモータの焼損を防止できるアクチュ
エータを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、モ
ータの回転に応じて駆動されるアクチュエータにおい
て、 前記モータ及び周囲の温度に応じて前記モータに
供給する電流を制限する電流制限手段と、前記モータに
並列に接続され、前記電流制限手段に流れる電流を分流
して、前記電流制限手段を予熱する予熱抵抗とを有する
構成としてなる。
ータの回転に応じて駆動されるアクチュエータにおい
て、 前記モータ及び周囲の温度に応じて前記モータに
供給する電流を制限する電流制限手段と、前記モータに
並列に接続され、前記電流制限手段に流れる電流を分流
して、前記電流制限手段を予熱する予熱抵抗とを有する
構成としてなる。
【００１４】請求項２は、前記モータの回転軸が係合
し、前記モータの回転に応じて前記駆動軸を所定の方向
に往復運動させる駆動機構を有する構成としてなる。
し、前記モータの回転に応じて前記駆動軸を所定の方向
に往復運動させる駆動機構を有する構成としてなる。
【００１５】
【作用】本発明の請求項１によれば、モータに並列に予
熱用抵抗を接続することにより電流制限手段を予熱して
所望の温度で動作させることができ、モータの特性によ
らずに温度による電流制限が行なえる。
熱用抵抗を接続することにより電流制限手段を予熱して
所望の温度で動作させることができ、モータの特性によ
らずに温度による電流制限が行なえる。
【００１６】また、請求項２によれば、上記手段をモー
タの回転運動を駆動軸の所定方向への往復運動に変換す
る駆動機構を有するアクチュエータのモータの電流制限
に用いることにより、このような拘束された状態での使
用が考えられるアクチュエータにおいても温度による電
流制限手段の動作特性を自由に設定できるため、必要と
する特性を設定して使用できる。
タの回転運動を駆動軸の所定方向への往復運動に変換す
る駆動機構を有するアクチュエータのモータの電流制限
に用いることにより、このような拘束された状態での使
用が考えられるアクチュエータにおいても温度による電
流制限手段の動作特性を自由に設定できるため、必要と
する特性を設定して使用できる。
【００１７】
【実施例】図１に本発明の一実施例の回路構成図を示
す。同図中、１はモータを示す。モータ１は例えば直流
モータよりなり、一対の端子に印加する電圧の電圧印加
方向に応じて回転方向が反転する。
す。同図中、１はモータを示す。モータ１は例えば直流
モータよりなり、一対の端子に印加する電圧の電圧印加
方向に応じて回転方向が反転する。
【００１８】モータ１の−端子は焼損防止回路１１を介
して電源供給端子Ｔ1 に接続され他端子は直接電源供給
端子Ｔ2 に接続される。
して電源供給端子Ｔ1 に接続され他端子は直接電源供給
端子Ｔ2 に接続される。
【００１９】焼損防止回路１１はＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉ
ｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎ
ｔ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）１２，１３及びダイオード
Ｄ1，Ｄ2 より構成される。
ｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎ
ｔ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）１２，１３及びダイオード
Ｄ1，Ｄ2 より構成される。
【００２０】ダイオードＤ1 はカソードがモータ１に接
続され、アノードはＰＴＣ１２を介して電源端子Ｔ1 に
接続されている。また、ダイオードＤ2 はカソードがＰ
ＴＣ１３を介して電源端子Ｔ1 に接続され、アノードが
モータ１に接続される。
続され、アノードはＰＴＣ１２を介して電源端子Ｔ1 に
接続されている。また、ダイオードＤ2 はカソードがＰ
ＴＣ１３を介して電源端子Ｔ1 に接続され、アノードが
モータ１に接続される。
【００２１】以上によりモータ１には正逆転時にＰＴＣ
１２，１３を介して電流が構成される。
１２，１３を介して電流が構成される。
【００２２】また、モータ１には並列に逆起電力吸収回
路１４が接続されている。
路１４が接続されている。
【００２３】逆起電力吸収回路１４はコンデンサＣ，及
び、双方向ダイオードＤ3 より構成される。コンデンサ
Ｃ，及び、双方向ダイオードＤ3 共にモータ１に並列に
接続されており、電源端子Ｔ1 ，Ｔ2 への印加電圧の極
性を反転させたときにモータ１に発生する逆起電力をバ
イパスし、吸収する。
び、双方向ダイオードＤ3 より構成される。コンデンサ
Ｃ，及び、双方向ダイオードＤ3 共にモータ１に並列に
接続されており、電源端子Ｔ1 ，Ｔ2 への印加電圧の極
性を反転させたときにモータ１に発生する逆起電力をバ
イパスし、吸収する。
【００２４】また、モータ１には予熱用抵抗１５が並列
に接続される。予熱用抵抗１５にはモータ１に供給され
る電流の一部が供給され、ＰＴＣ１２，１３を加熱する
ことによりＰＴＣ１２，１３の動作点を調整する。
に接続される。予熱用抵抗１５にはモータ１に供給され
る電流の一部が供給され、ＰＴＣ１２，１３を加熱する
ことによりＰＴＣ１２，１３の動作点を調整する。
【００２５】図２に本発明の一実施例の断面図を示す。
モータ１は外装ケース２内に保持され、その回転軸１ａ
にはピニオン３が圧入固定されている。
モータ１は外装ケース２内に保持され、その回転軸１ａ
にはピニオン３が圧入固定されている。
【００２６】ピニオン３はギア４に噛合しており、ギア
４はモータ１の回転に応じて回転する。ギア４は内周部
分でクラッチ機構等を介してスクリューギア５と係合し
ており、スクリューギア５はギア４の回転に応じて回転
する。
４はモータ１の回転に応じて回転する。ギア４は内周部
分でクラッチ機構等を介してスクリューギア５と係合し
ており、スクリューギア５はギア４の回転に応じて回転
する。
【００２７】スクリューギア５の内周部にはネジ山が形
成されており、ネジ山はスクリュー軸６の外周に形成さ
れたネジ山と螺合している。
成されており、ネジ山はスクリュー軸６の外周に形成さ
れたネジ山と螺合している。
【００２８】スクリュー軸６は矢印Ａ方向に所定の移動
範囲内で移動自在に形成されており、スクリューギア５
がその場で回転することにより矢印Ａ方向に移動する。
スクリュー軸６の先頭部には結合部７が保持されてお
り、結合部７は駆動体に結合し、スクリュー軸６の移動
に応じて駆動体を駆動する。
範囲内で移動自在に形成されており、スクリューギア５
がその場で回転することにより矢印Ａ方向に移動する。
スクリュー軸６の先頭部には結合部７が保持されてお
り、結合部７は駆動体に結合し、スクリュー軸６の移動
に応じて駆動体を駆動する。
【００２９】以上のように本実施例によればモータと並
列に予熱用抵抗１５（固有抵抗値Ｒ）を配置することに
より図５に示すようにモータ１と並列に抵抗値を配置す
るとモータ１の特性に影響を与えず回路電流を増加でき
る。この現象を図６，図７を用いて説明する。ＰＴＣは
一般に図６の特性を有する。つまりキュリー点近傍の温
度において固有抵抗値が著しく増加する本実施例ではこ
の特性をアナログ素子と考えずにキュリー点において動
作するディジタル素子と考える。
列に予熱用抵抗１５（固有抵抗値Ｒ）を配置することに
より図５に示すようにモータ１と並列に抵抗値を配置す
るとモータ１の特性に影響を与えず回路電流を増加でき
る。この現象を図６，図７を用いて説明する。ＰＴＣは
一般に図６の特性を有する。つまりキュリー点近傍の温
度において固有抵抗値が著しく増加する本実施例ではこ
の特性をアナログ素子と考えずにキュリー点において動
作するディジタル素子と考える。
【００３０】ここでモータを拘束状態として通電すると
仮定するとＰＴＣ１２，１３の発熱量は
仮定するとＰＴＣ１２，１３の発熱量は
【００３１】
【数４】
【００３２】で得られるので電源電圧によって変化す
る。又上式より発熱量は２次関数であるのに対し、放熱
量は外部温度の１次関数であるから、ＰＴＣ１２，１３
の温度は
る。又上式より発熱量は２次関数であるのに対し、放熱
量は外部温度の１次関数であるから、ＰＴＣ１２，１３
の温度は
【００３３】
【数５】
【００３４】となる。ここでＴは外部温度Ｋは放熱係数
である。このことよりθがキュリー点温度以下になるＴ
が決定される。以上の結果より図７のの特性が決定さ
れる。更にモータと並列に抵抗１５（Ｒ’）を配置する
と、ＰＴＣ１２，１３の発熱量は
である。このことよりθがキュリー点温度以下になるＴ
が決定される。以上の結果より図７のの特性が決定さ
れる。更にモータと並列に抵抗１５（Ｒ’）を配置する
と、ＰＴＣ１２，１３の発熱量は
【００３５】
【数６】
【００３６】である。これを前記
【００３７】
【数７】
【００３８】と比較すると、
【００３９】
【数８】
【００４０】と成る様Ｒ’を設定すればＷ＜Ｗ’と成る
ことが判る。
ことが判る。
【００４１】次にコイルの温度上昇を考察する。モータ
拘束時にはモータの端子電圧はＶ＝Ｖ0 −ＲＩ0 とＲ’
の有無には影響されない。つまりコイルの発熱量は電源
電圧により決定される。このことはとの境界線は固
定されており一定である。従って前記Ｒ’の配置によっ
てＰＴＣ１２，１３の発熱量が増し、矢印Ｂ方向にの
動作特性を移動させることができ、のコイル焼損危険
領域が解消することになる。
拘束時にはモータの端子電圧はＶ＝Ｖ0 −ＲＩ0 とＲ’
の有無には影響されない。つまりコイルの発熱量は電源
電圧により決定される。このことはとの境界線は固
定されており一定である。従って前記Ｒ’の配置によっ
てＰＴＣ１２，１３の発熱量が増し、矢印Ｂ方向にの
動作特性を移動させることができ、のコイル焼損危険
領域が解消することになる。
【００４２】このように、予熱用抵抗１５の抵抗値Ｒ’
に応じて特性を自在に設定でき、必要とする特性で動作
させることができる。
に応じて特性を自在に設定でき、必要とする特性で動作
させることができる。
【００４３】
【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項１によれ
ば、モータに並列に予熱用抵抗を接続することにより電
流制限手段を予熱して所望の温度で動作させることがで
き、モータの特性によらずに温度による電流制限が行な
える等の特長を有する。
ば、モータに並列に予熱用抵抗を接続することにより電
流制限手段を予熱して所望の温度で動作させることがで
き、モータの特性によらずに温度による電流制限が行な
える等の特長を有する。
【００４４】また請求項２によれば、上記手段をモータ
の回転運動を駆動軸の所定方向への往復運動に変換する
駆動機構を有するアクチュエータのモータの電流制限に
用いることにより、このような拘束された状態での使用
が考えられるアクチュエータにおいても温度による電流
制限手段の動作特性を自由に設定できるため、必要とす
る特性を設定して使用できる等の特長を有する。
の回転運動を駆動軸の所定方向への往復運動に変換する
駆動機構を有するアクチュエータのモータの電流制限に
用いることにより、このような拘束された状態での使用
が考えられるアクチュエータにおいても温度による電流
制限手段の動作特性を自由に設定できるため、必要とす
る特性を設定して使用できる等の特長を有する。
【図１】本発明の一実施例の回路構成図である。
【図２】本発明の一実施例の断面構成図である。
【図３】モータの回転トルクに対する電流及び回転数の
特性図である。
特性図である。
【図４】モータの回転トルクに対する電流及び回転数の
特性図である。
特性図である。
【図５】モータの回転トルクに対する電流及び回転数の
特性図である。
特性図である。
【図６】ＰＴＣの温度に対する比抵抗の特性図である。
【図７】アクチュエータの印加電圧に対する外部温度の
特性図である。
特性図である。
１ モータ １１ 焼損防止回路 １２，１３ ＰＴＣ １４ 逆起電力吸収回路 １５ 予熱用抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 モータの回転に応じて駆動されるアクチ
ュエータにおいて、 前記モータ及び周囲の温度に応じて前記モータに供給す
る電流を制限する電流制限手段と、 前記モータに並列に接続され、前記電流制限手段に流れ
る電流を分流して、前記電流制限手段を予熱する予熱抵
抗とを有することを特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項２】 前記モータの回転軸が係合し、前記モー
タの回転に応じて前記駆動軸を所定の方向に往復運動さ
せる駆動機構を有することを特徴とする請求項１記載の
アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16238994A JPH0833389A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16238994A JPH0833389A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0833389A true JPH0833389A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15753659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16238994A Pending JPH0833389A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833389A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014093086A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Immersion Corp | 制動を有するハプティックイネーブルドシステム |
| WO2018198195A1 (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | 三菱電機株式会社 | モータ及び車載用アクチュエータ |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP16238994A patent/JPH0833389A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014093086A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Immersion Corp | 制動を有するハプティックイネーブルドシステム |
| JP2019008823A (ja) * | 2012-11-01 | 2019-01-17 | イマージョン コーポレーションＩｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 制動を有するハプティックイネーブルドシステム |
| US10209774B2 (en) | 2012-11-01 | 2019-02-19 | Immersion Corporation | Haptically-enabled system with braking |
| WO2018198195A1 (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | 三菱電機株式会社 | モータ及び車載用アクチュエータ |
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