JPS6121820A - 車両用オ−トレジスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野］ 本発明は！ｌｊ両用オートレジスタ、特に風向調節を形
状記憶合金よりなる仲縮アクチユエータで行う車両用オ
ー１〜レジスタに開するものである。７［従来技術］ 車両用の冷暖房装置において、オーｌ−レジスタは温良
調節された空気を車室内に送るための風向板を有し、こ
れを自動的に振り動作さυ車室内での均一な空気調和を
行うものである。近年、この風向板の駆動機構として、
Ｎｉ−Ｔｉ系あるいはＣＵ系等の形状記憶合金から成る
仲縮アクチユエータが用いられており、所望の形状変化
、あるいは形状回復士（１を利用して、一種々の自動風
向板駆動制御が行われる。

ターなわら、前述した形状記憶合金に弯態温瑣まで、＋
１１熱、あるいは冷却することにより記憶された形状に
変化する二方向性の形状記憶効果をＪ、ｊたけ、この変
化時の形状回復応力を風向板の駆動力どηることがＩＪ
能であり、駆動上−夕等を使用Ｕず、簡略化された構造
により川向駆動制御ができる。

次に、前記した従来の形状記憶合金を用いたオ−トレジ
スタについて第５図により詳述する。

すなわら、図において、車両の運転席前面にはエアコン
ディシコナ用の空気吹出口であるレジスタ枠１０が設置
されており、このレジスタ枠１０内には複数枚の風向板
１２が並列配置されていて、これら各風向板１２の略中
火には各々の風向板１２の１ヱ動支点１２ａが形成され
ている。

また、前記各風向板１２の空気吹出流の上流側の各端部
はでれぞ゛れ連結＋Ｔ’　１　／Ｉとピンで支承されて
おり、該連結杆１４の中央に形成された支持部１４ａと
レジスタ枠１０の内壁との間に互いに相対向するように
形状記憶合金から成る一対のコイル状の仲縮アクチユエ
ータｉ６ａ、１６ｂが張架されている。

この仲縮アクチユエータ１６を形成している形状記憶合
金は加熱して次第に温度が上昇し、ある変態温度以上に
なると記憶した形状、例えばコイル全長が短くなるよう
になっており、逆に冷えて変態温度以下に下がると元の
長さに復帰するようになっている。

そして、この各仲縮アクチユエータ１６ａ、１６ｂには
それぞれ後述する制御回路１８の出力線１８ａ、１８ｂ
が接続されていて、制御回路１８により出ツノ線１８ａ
、１８ｂを介して仲縮アクチユエータ１６ａ、１６ｂに
は交互に加熱電流が流れる。

ここで、例λば一方の伸縮ノ７クチュエータ１６（１に
通電されているとぎには該仲縮アクチユエータ１６ａが
発熱し該仲縮アクチユエータ１６ａ自体の温度が変態温
度以上となると高温状態で記憶させたコイル全長の短い
形状となる。７′なわら仲縮アクチユエータ１６ａだけ
が縮んでぞの引張力より連結杆１４が左方向に移動し、
それにともなって各が；向板１２が右下がりに傾き空気
は右方に吹き出される。

次に以上とは逆に仲縮アクチユエータ１６ｂが通電され
ると、該仲縮アクチユエータ１６ｂＩｆｉ発熱して変態
温度以上となり、前と同様に仲縮アクチユエータ１６ｂ
は縮むが、その時には他方の仲縮アクチユエータ１６ａ
は冷えて変態温度以下となってその二ｌイル全長は元の
長さに復帰しているので連結杆１４は右方に移動し、そ
れにともなって各風向板１２は右から左に変更される。

以下、前記と同様な動作を繰り返して自動的に空気吹出
流は左右揺動流となるようになっている。

次に前記仲縮アクチユエータを通電制御する従来の制御
回路について第６図により詳述する。

図中、タイマ２０からは一定の周期で０ｆｆ−０「Ｆを
繰り返すパルス波（第７図（Ａ）参照）が出力されてい
る。

一方、発振回路２２は一方の入力に電源２４の＋側電極
が接続されたＮＡＮＤ回路２６と、ＮＡＮＤ回路２６の
出力端と他方の入力端との間には抵抗２８とダイオード
３０が直列に挿入されており、更にＮＡＮＤ回路２６の
出力端とダイオード３０のアノード端子との間には抵抗
３２とダイオード３４が直列に挿入され、該ダイオード
３４のカソード端子はコンデンサ３６の一方の端子に接
続されている。

この発振回路２２の動作説明をすると、ＮＡＮＤ回路２
６の一方には常にしぎい値以上の電圧が印加されており
、この状態でＮＡＮＤ回路２６の出力側にはＨルーベル
の信号が出力され、この１′１ルベル電圧により抵抗３
２及びダイオード３４を介してコンデンサ３６、抵抗３
２の抵抗値と」ンデンザ３６の容量によって決まる時定
数に基づいた充電特性で充電される。

そして、コンデンサ３６の電圧がＮＡＮＤ回路２６の他
方の入力側に印加され、該入力側の電圧レベルがしきい
値以上になるとＮＡＮＤ回路２６の出力がＬｏ　レベル
となりコンデンサ３６に溜った電荷はダイオード３０、
抵抗２８、ＮＡＮＤ回路２６を通っ−Ｃアースに流れる
放電経路の時定数に基づく放電特性で放電されて該コン
デンサ３６の端子電圧は次第に下がる。

このコンデンサ３６の端子電圧がＮＡＮＤ回路２６の低
レベル側に設定したしきい値以下となるとＮＡＮＤ回路
２６からはＨルーベルの信号が出力され、再び前記と同
様に］ンデンザ３６を充電する。

このような動作の繰り返しにより発振回路２２の出力側
２２ａからは一定のパルス幅で一定周期のパルス信号が
継続して出力される。

そしてタイマ２０から出力されたパルス波はインバータ
３８を介してＡＮＤ回路４０の一方の端子に入力される
とともに該ＡＮＤ回路４０の他方の端子には前記発振回
路２２から発振パルスが入力される。

そこで、Ａ点でのパルス波１００がＯＦＦ状態のときだ
りＡＮＤ回路４０から前記発振回路２２で発生したパル
ス信号と同期したパルスが生じ、その結果、８点では第
７図（Ｂ）に示すようなパルス信号１１０が出力される
。

他方のＡＮＤ回路４２にはタイマ２０からのパルス波１
００と発振回路２２からの発振パルスが入力され、パル
ス波１００がＯＮ状態のときのみ発振パルスと同期した
パルスが生じるので０点では第６図（Ｃ）に示づような
パルス信号１２０が出力される。

そして、前記ＡＮＤ回路４０から出力されたパルス信号
１１０がトランジスタ４４のベースに入力されると該ト
ランジスタ４４はこの入力信号を増幅しＣ，その出ツノ
信号を後段のスイッチングトランジスタ４６のベースに
送り、該スイッチングトランジスタ４６は電源４８から
該パルス信号１１０と同期する電流を一方伸縮アクチー
ｌエータ１６ａに流す。

また他のＡＮＤ回路４２から出力されたパルス信号１２
０もダーリントン接続されたトランジスタ５０．５２に
より電Ｓ５４から該パルス信号１２０と同期した電流を
仲縮アクチユエータ１６ｂに流す。

このようにタイマ２０からのパルス波１００がＯＦＦ状
態のときには一方の仲縮アクチユエータ１６ａが通電に
より加熱されるが、他方の仲縮アクチユエータ１６ｂは
加熱されず、また、逆にタイマ２０からのパルス波１０
０のＯＮ状態のときには一方の伸縮アクチコエータ１６
ｂが通電により加熱されるが、他方の伸縮アクヂコエー
タ１６ａは加熱されてない。

そして、タイマ２０から発生するパルス波１００のＯＮ
時間とＯＦＦ時間は等しく、仲縮アクチユエータ１６ａ
はパルス波１００のＯＦＦ時間中に生じるパルス波信号
１１０の各パルスのＯＮ時間を総合計した時間だけ通電
加熱されるがその加熱［１３間で十分仲縮アクチユエー
タ１６ａの変態温Ｉ印以」二に達するにうになっている
。

以上の作用については他の仲縮アクチユエータ１６ｂに
ついても同様であり、これにより、仲縮アクチユエータ
１６ａ、１６ｂが交互に伸縮を繰り返して風向板１２が
左右に揺動する結果、空気吹出流も周期的な左右揺動流
となる。

［発明が解ｖ、Ｉシようとする問題点］しかしながら、
以上のような従来のオートレジスタにＪ）いては、吹出
エアの冷却能の変動により、エア吹出方向の変更周期が
変化してしまうという問題点があった。

ずなわら、周知の通り、エアによる冷却能は、風速及び
エアと被冷却体との温度差の関数として示り゛ことがで
きる。

従って、第８図に示すように、冷却能が小さい場合ずな
りら送風温度が高く送風速度が小さい場合には伸縮アク
チュ」−夕の温度変位は図中りに示すようになり、また
、冷却能が大きい場合すなわら送Ｊｊｉｌ温度が低く送
風速度が大きい場合には伸紺１アクヂュエータの温度変
位は図中Ｆに示Ｊようにイｉる。

よって、仲縮アクチユエータを構成する形状記憶合金の
変態温度がｊｏ　とすれば、弾性力の高いオーステナイ
ト相と弾性ツノの低いマルテンサイト相として各存在づ
る時間の割合が、吹出エアの冷却能の相違により変化し
、エア吹出り向の変更速度が大きく変化してしまう。

更に、吹出エアの冷却能が小さい場合には形状記憶合金
の温度が高くなり過ぎ、形状記憶のうすれを生じるとい
う問題点もあった。

［問題点を解決するため手段Ｊ 本発明は前記従来の課題に鑑み為されたものであり、吹
出エアの冷却能を測定するセンサを吹田口内に設け、該
センサの出力に基づき仲縮アクチユエータを伸縮制御す
るだめの通電加熱条件を変更制御することにより、吹出
エアの冷却能変動によるエア吹出方向の変更周期変化を
減少せしめ、併せて形状記憶の薄れを防止することを目
的とする。

［実７Ｊ旬例］ 次に第１図〜第４図により本発明の好適な実施例を説明
する。

なお、図中、前記第５図及び第６図と同一符号のものに
ついては前記と同一の溝成要素を示すものであり、これ
ら同一符号のものについては説明を省略する。

本発明において特徴的なことは、吹出エアの冷却能の変
動により仲縮アクチユエータの通電加熱条件を変更制御
Ｊ−ることであり、このために本実施例においては、吹
出口内にセンサ６０を設けている。

該はン゛リ−６０はヒータ付きＮＴＣサーミスタより成
ることが好適であり、この場合第２図に示すごとく制御
回路の発振回路２２へ連結することができる。

第２図において、発振回路２２中のＮＡＮＤ回路２６の
出力端とダイオード３０のアノード端子どの間には、抵
抗３２、ダイオード３４の他に、センサ６０を構成する
ヒータ付Ｎ王Ｃサーミスタ６２が設りられ、該ヒータ（
＝ｊＮＴＣサーミスタ６２にはヒータ６２ａにより常時
一定熱吊が供給されている。そして、センサ６０はエア
吹出口内で吹出エアにより常時冷却されているので、吹
出エアの冷却能の変化によりＮＴＣサーミスタ６２の温
度が変化し抵抗値が変動するためコンデンサ３６への充
電速度が変る。

寸なわら、吹出エアの冷却能が大ぎい場合には、Ｎ　Ｔ
　Ｃｔ−ミスタ６２の温度が下がるため抵抗が人きくな
り、コンデンサ３６への充電速度は小さくなる。

従って、ＮＡＮＤ回路２６をＬｏ状態とする電圧がコン
デンサ３６に印加されるまでの時間が長くなり、これに
よりＮＡＮＤ回路２６の出力が１」ｉ状態である時間が
長くなる。また、コンデンサ３６の放電時間ずなわちＮ
ＡＮＤ回路２６の出力が１０状態である時間は抵抗２８
及びダイオード３０により一義的に定まるものであるか
ら、発振回路２２により発振されるパルス信号はデユー
ティ−比の大きいものとなり、各仲縮アクチユエータへ
の通電加熱は第３図は＜Ａ）のようなスイッチングパル
ス１３０によることになる。

従って、仲縮アクチユエータの加熱量は大きくなり、エ
アの冷ＮＪ能増大によっても充分な温度を１！Ｏ１るこ
とができる。

これに対し、吹出エアの冷却能が小さい場合には、ＮＴ
Ｃサーミスタ６２の抵抗が小さくなり、コンデンサ３６
への充電速度は人き（なる。

従って、ＮＡＮＤ回路２６をＬｏ状態とする電圧がコン
デンサ３６に印加されるまでの時間は短縮され、これに
よりＮＡＮＯ回路２６の出力はＩ」ｉ状態に在る時間が
短縮される。また、放電時間すなわち、ＮＡＮＤｎ路２
６の出力がＬｏ状態にある時間は前述のように一義的に
定まるものであるから、発振回路２２より発振されるパ
ルス信号はデユーティ−比の小さなものとなり、各仲縮
アクチユエータへの通電加熱は第３図（Ｂ）のようなス
イッチングパルス１４０によることとなる。

従つ°Ｃ１伸縮アクヂコエータの加熱Ｍは比較的小さく
なり、エアの冷却能が低くても仲縮アクチユエータが過
熱状態となることはない。

すなわち、以上のように吹出エアの冷却能による仲縮ア
クチユエータの通電加熱条件を変更制御づることにより
、第４図に示づ−ごとく最適の通電加熱条件を得ること
ができる。ずなわち、ｊス用温度が高い場合にはデユー
ティ−比は小さくなり、また同一吹出エア温度であって
も送風速度が大きい場合（図中Ｆ）には送風速度が小さ
い場合（図中Ｇ）と比較してデユーディー比が大きく制
御される。

従って、本発明ににれば、仲縮アクチユエータの加熱状
態は、吹出エアの冷却能に係わらず常に一定に制御ｌす
ることが可能となり、エア吹出方向の変更周期変化を減
少せしめ、また仲縮アクチユエータの形成づる形状記憶
合金の形状記憶の薄れを防止りることがでさる。

なお、本発明にｄ３いて、吹出エアの冷却能の検出レン
サは、前記実施例にお（）るヒータ付きＮＴＣザーミス
タに限らず、他の手段による風速ｆｆｔ　。

温度計を使用しても良く、また、送風速度あるいは吹出
エア温度のいずれかのみにより制御しても実用土充分な
効果を１ｑることかできる場合もある。

「発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る７１−１〜レジスタ
は、吹出エアの冷却能ににり伸縮アクチ１エータを描成
りる形状記憶合金への通電加熱条件を変更制御したので
、常に一定のエア吹出方向の変更周期どすることができ
、また、形状記憶のうすれを防止することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（，１本発明の一実施例に係る車両用オートレジ
スタの概略説明図、 第２図は本発明の一実施例に係る車両用オー１〜レジス
タの制御回路の説明図、 第３図は第２図記載の制御回路の作用説明図。 第４図（Ｊ第２図記載の制御回路による制御結果説明図
、 第５ｊ図は従来のＡ−トレジスタの概略説明図、第６図
は従来の、１−１−レジスタの制御回路の説明図、 第７図は第６図記載の制御回路の作用説明図、第８図は
従来のオー１〜レジスタによる伸線１アクヂュ■−夕の
温度変位を示すβ１明図である。。 １０　・・・　レジスタ枠（空気吹出口）、１２　・・
・　川向板、 １６ａ、１６ｂ　　・・・　伸縮アクチュ１−夕、１８
　・・・　制御回路、 ６０　・・・　センサ。 出願人　小島プレス工業株式会社 代理人　弁理士　吉　１）研　二 （外１名） 第１図 ｖ 第３図 第２図 第４図 吹出エア３１曳 第５図 第６図 第７図 第８１７１ 昭和５９年８月７７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エア吹出口内に設けられ、エア吹出方向を制御す
   る用向板と、 風向板方向を周期的に回転駆動させるための形状記憶合
   金より成る伸縮アクチュエータと、を含み、仲縮アクチ
   ユエータの通電加熱によりその伸縮量を調節し、周期的
   にエア吹出方向を変更する車両用オートレジスタにおい
   て、 エア吹出口内に設けられ吹出エアの冷却能を測定するセ
   ンサと、 前記センサの出力に基づいて伸縮アクチュエータを伸縮
   制御するための通電加熱条件を変更制御する制御回路と
   、を備えたことを特徴とする車両用オートレジスタ。