JPH0333386A

JPH0333386A - 車載電装品の駆動制御装置

Info

Publication number: JPH0333386A
Application number: JP1164580A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Onishi; 一正大西; Tadao Noguchi; 野口　直男
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1989-06-27
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1991-02-13
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JP2667251B2; US4990835A

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】［産業上の利用分野］この発明は、車載電装品を駆動する複数のモータを制御
する車載電装品の駆動制御装置に関するものである。

［従来の技術および発明が解決しようとするＫＭ］近年
、フロントやリヤのパワーウィンド装置などの種々の車
載電装品においては、それを駆動するモータとして、小
型軽量かつ機械的ノイズや電磁ノイズのない超音波リニ
アモータが用いられる傾向にある。

ところで、超音波リニアモータの駆動回路には、超音波
発振器と、その発振出力を増幅するｌくワーアンプが必
要である。したがって、このような超音波リニアモータ
を備えた車載電装品を複数、車載に搭載した場合には、
必然的に、車載電装品の個々の超音波リニアモータに対
して、駆動回路を接続することになる。

しかし、このように超音波リニアモータの個々に駆動回
路を接続することは、部品点数の増加、高価格化を招く
という問題がある。

この発明は、このような問題を解決課題とし、超音波リ
ニアモータ用駆動回路の共通化を実現する車載電装品の
駆動制御装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明の車載電装品の駆動制御装置は、車載電装品を
駆動する複数のモータを制御する車載電装品の駆動制御
装置であって、前記複数のモータは、弾性体を素材としかつ振動素子が
取り付けられた振動体を備え、振動素子によって振動体
の端部に縦振動および撓み振動を発生させて、それらを
合成した振動により駆動力を発生する超音波リニアモー
タであり、これら複数の超音波リニアモータは、それぞ
れモータコントロールスイッチを介して共通の超音波ド
ライブユニットに接続され、この超音波ドライブユニットは、１つの超音波発振器と
、この超音波発振器の発振出力を増幅するパワーアンプ
からなることを特徴とする。

［作用］この発明の車載電装品の駆動制御装置は、車載電装品の
駆動モータとして超音波リニアモータを採用することに
より、ラジオの受信障害となるような電磁ノイズを発生
をなくし、また振動体を超音波領域で振動させることに
より、動作音をきわめて小さくして車内の静粛性を損な
わない。

また、それら複数の超音波リニアモータを１つの超音波
発振器に接続することにより、駆動回路の簡素化、部品
点数の削減、および低価格化を実現する。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例は、パワーウィンド装置駆動用の超音波リニア
モータを制御する駆動制御装置への適用例である。そこ
で、まずパワーウィンド装置における超音波リニアモー
タについて説明する。

第２図において、ｌは車体、２は前側のドア、３は前側
のウィンドガラス、４は前側のパワーウィンド装置であ
る。ウィンドガラス３は、ドア３の内部において、図示
しないガイド機構によって昇降自在にガイドされており
、そのガイド機構としては、ウィンドガラス３の両側を
ガイドするガイド清、あるいはウィンドガラス３を所定
の姿勢のまま昇降させるパンタグラフ機構などが用いら
れている。パワーウィンド装置４は、ドア３の内部にて
上下方向に延在するガイドレール５を備え、このガイド
レール５に沿って超音波リニアモータ１０が移動するこ
とにより、ウィンドガラス３の下部に取り付けたホルダ
６を昇降させるようになっている。

超音波リニアモータＩＯとしては、本出願人が先に提案
した特願平１−５５５７２号に記載の超音波リニアモー
タが用いられており、この超音波リニアモータ１０は、
ガイドレール５の内側に備えられて、そのガイドレール
５の溝５ａに沿って上下方向に直線移動するようになっ
ている。

超音波リニアモータ１０において、１１．１２は互いに
平行な脚部、１３はこれらの脚部１１゜１２の基端を連
結する胴部であって、これらは全体が略コ字状に形成さ
れて振動体１４を構成している。

脚部１１．１２と胴部１３の材料および寸法は適宜選択
できる。本例の場合は、アルミニウムからなる弾性体を
材質として、胴部１３が５１０×２６ｍｍＬ、脚部１１
．１２が５ａｍｍ口Ｘ１５ｍｍＬとなっている。振動体
１４の材質は、この他、ジュラルミン、鉄、真ちゅう、
あるいはステンレス鋼などの金属材料、アルミナ、ガラ
スあるいは炭化珪素などの無機材料、ポリイミド系樹脂
あるいはナイロンなどの有機材料などが利用できる。

振動体１４の角部は、脚部１１．１２および胴部１３・
に対して４５６の角度をなすように面取りされた取り付
は面１５が形成されており、その取り付は面１５には、
接着剤などによって圧電素子（振動素子）１６．１７が
取り付けられている。

この圧電素子１６．１７としては、積層型圧電アクチュ
エータあるいは単板の圧電セラミックスが使用され、図
示しない電源から印加される交番電流によって、取り付
は面１５と直交する方向に超音波振動するようになって
いる。圧電素子１６゜！７の寸法は、脚部１１．１２な
どと同様に適宜選択できる。本例では、５開口×９１Ｌ
のものを用いた。

このような振動体１４はガイドレール５の内部に位置し
ており、その脚部１１．１２の先端はガイドレール５の
内部側面に接している。また、ガイドレール５の内部に
は、スライダ１８が溝５ａに沿ってスライド自在にガイ
ドされており、このスライダ１８に対して、ホルダ６が
取り付けられている。スライダ１８の上部中央には貫通
孔１８ａが形成されており、この貫通孔１８ａには、先
端が円錐状をなす付勢ピン１９が第３図中の上下方向ス
ライド自在に嵌め合わされている。そして、この付勢ピ
ン１９の先端近傍に形成されたフランジ１９ａとスライ
ダ１８との間にはバネ２０が圧縮配備されており、この
バネ２０によって付勢ピン１９は常時第３図中の下方に
付勢されて、その付勢ピン１９の先端が、振動体ｉ４の
胴部１３の上面中央の凹部１３ａに嵌り合うようになっ
てＬする。これにより、振動体１４の脚部１１．１２１
１７）先端は、所定の力によってガイドレール５の内部
側面に押し付けられている。

このような超音波リニアモータｌＯは、圧電素子１６．
１７のいずれか一方または双方に超音波周波数領域の交
番電圧を印加して、振動体！４を加振することにより、
脚部１１．１２の先端には、縦振動と撓み振動が合成さ
れて特定の方向に回転する楕円振動（環状振動）が発生
する。そして、その楕円振動の回転する方向に、振動体
１４が、スライダ１８およびホルダ６と共に移動する。

その際、圧電素子１６．１７に印加する交番電圧の位相
などを変化させることによって、脚部１１゜１２の先端
の楕円振動の方向を変えることができ、これによりホル
ダ６の移動方向の制御が可能となる。

したがって、このような超音波リニアモータｌＯを制御
することにより、ホルダ６をガイドレール５に沿って上
昇または下降させて、ウィンドガラス３を昇降させるこ
とができる。

次に、このようなパワーウィンド装置における超音波リ
ニアモータｌＯの駆動制御系について説明する（第１図
参照）。

本実施例の駆動制御装置３０は、車体ｌの前側左右のパ
ワーウィンド装置の超音波リニアモータ１０ａ、ｌＯｂ
と、車体ｌの後側左右のパワーウィンド装置の超音波リ
ニアモータＩＯｃ、ｌｏｄを制御するようになっている
。

超音波リニアモータｌＯａ、１０ｂは、モータコントロ
ールスイッチ２１．２２を介して第１のパワーアンプ３
１の出力端に接続され、超音波リニアモータｌＯｃ、ｌ
Ｏｄはモータコントロールスイッチ２３．２４を介して
第２のパワーアンプ３２の出力端に接続されている。第
１．第２のｌ（ツーアンプ３１．３２は、超音波発振器
３３の出力端に接続されていて、発振器３３の超音波領
域の発振出力■Ｏを増幅して、超音波リニアモータ１０
ａ、１０ｂ、ｌＯｃ、１０ｄを駆動する交番電圧Ｖｌ、
Ｖ２を出力する。

交番電圧Ｖｌ、Ｖ２は、超音波リニアモータｉＯａ、Ｉ
Ｏｂ、ｌＯｃ、ｌＯｄの駆動方向を制御するために、位
相などが異なるものである。本例の場合、交番電圧Ｖｌ
はウィンドガラスを上昇させる方向に駆動する上昇駆動
電圧、交番電圧ｖ２はウィンドガラスを下降させる方向
に駆動する下降駆動電圧であって、前者の上昇駆動電圧
Ｖｌは、モータコントロールスイッチ２１，２２．２３
゜２４の一方の接点２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａが
閉操作されたときに対応、する超音波リニアモータ１０
ａ、１０ｂ、１０ｃ、ＩＯｄに印加され、一方、後者の
下降駆動電圧Ｖ２は、モータコントロールスイッチ２１
，２２．２３．２４の他方の接点２１ｂ、２２ｂ、２３
ｂ、２４ｂが閉操作されたときに対応する超音波リニア
モータ１０ａ。

１０ｂ、ｌＯｃ、ｌｏｄに印加されるようになっている
。

第１．第２のパワーアンプ３１．３２と発振器３３の電
源電圧は、電源回路３４から供給され、またこれらのパ
ワーアンプ３１．３２、発振器３３および電源回路３４
は制御部３５の制御下におかれている。その制御部３５
の電源端子は車載バッテリー３６に接続され、また電源
回路３４の入力端はイグニッションスイッチ３７を介し
て車載バッテリー３６に接続されている。

次に、作用について説明する。

いま、前側左のパワーウィンド装置の超音波リニアモー
タｌＯａによってウィンドガラスを上昇させる場合には
、まず、イグニッションスイッチ３７が閉じられている
ことを前提として、モータコントロールスイッチ２１の
一方の７１点２１ａを閉操作する。これにより、発振器
３３が発振動作し、第１のパワーアンプ３１が上昇駆動
電圧ｖｌを出力して、その上昇駆動電圧■１を超音波リ
ニアモータｌｏａに印加する。この結果、接点２１ａが
閉操作されている間だけ、超音波リニアモータ１０ａが
ウィンドガラスを上昇させる。

また、この超音波リニアモータＩＯａによってウィンド
ガラスを下降させる場合ｌこは、モータコントロールス
イッチ２１の他方の接点２１ｂを閉操作する。これによ
り、発振器３３が発振動作し、第１のパワーアンプ３１
が下降駆動電圧ｖ２を出力して、その下降駆動電圧ｖ２
を超音波リニアモータ１０ａに印加する。この結果、接
点２１ｂが閉操作されている間だけ、超音波リニアモー
タｌＯａがウィンドガラスを下降させる。

他の超音波！Ｊ、：ｌ−７モータｔｏｂ、１０ｃ、１０
ｄに関しても同様であり、モータコントロールスイッチ
２２，２３．２４のスイッチ操作によって、対応するウ
ィンドガラスが上昇または下降する。

ところで、超音波リニアモータ１０ａ、ｔｏｂ。

１０ｃ、ＩＯｄは、ラジオの受信障害となるような電磁
ノイズを発生するおそれがなく、また振動体１４が超音
波領域で振動するため、動作音もきわめて小さい。また
、本実施例では、振動体１４が、２本の脚部１１．１２
と胴部１３によって略コ字状に形成されているがこれに
は限定されず、ｌ１１１１部を３本以上としたり、胴部
を４曲させたりしてもよい。また、脚部ＩＩ、１２は互
いに平行に配置しなくてもよい。

また、駆動制御装置３ｏには、パワーウィンド装置の他
、更に種々の車載電装品駆動用の超音波リニアモータを
接続してもよい。その場合、必要に応じてパワーアンプ
を増設する。しかし、この場合にあっても発振器３３は
１つでよい。

また、駆動制御装置３０に接続する超音波リニアモータ
としては、例えば、シートの位置を調整するパワーシー
ト装置用、アクセルの操作状態を保持するオートクルー
ズコントロール装置用、スライド式ワイパー装置用、ド
アミラーの駆動用、カーテンレールの駆動用、オートス
ポイラ−の駆動用、リトラクタブルライトの駆動用、電
磁バルブの駆動用、ウオッシャ−ポンプの駆動用、サン
ルーフを含むスライドドアの駆動用、またはヘッドレス
ト駆動用なのど超音波リニアモータがある。

また、駆動制御装置３０に接続する超音波リニアモータ
の種類によっては、モータコントロールスイッチの短時
間のスイッチ操作によって所定時間連続して駆動電圧Ｖ
ｌ、Ｖ２を出力するようにしてもよい。すなわち、モー
タコントロールスイッチのスイッチ状態を検出し、短時
間のスイッチ操作によって、そのスイッチ操作に対応す
る駆動電圧Ｖ１．Ｖ２を所定時間だけ連続して出力する
ように構成すればよい。

また、度数の超音波リニアモータの同時駆動による過大
負荷を回避するために、所定の優先順位にしたがって、
超音波リニアモータの駆動タイミングをずらすようにし
てもよい。すなわち、複数の超音波リニアモータの駆動
タイミングが一致したときに、所定の優先順位にしたが
って、それらの超音波リニアモータに印加する駆動電圧
Ｖｌ。

ｖ２の出力タイミングをずらせばよい。

また、このような複数の超音波リニアモータを集中制御
する駆動制御装置３ｏの装備位置は任意であり、何等、
超音波リニアモータの近傍位置に特定されない。

［発明の効果］以上説明したように、この発明の車載電装品の駆動制御
装置は、車載電装品の駆動モータとして超音波リニアモ
ータを採用し、そしてそれらの超音波リニアモータを複
数、ｌっの超音波発振器に接続した構成であるから、次
のような効果を奏することができる。

■車載電装品の駆動モータとして用いる超音波リニアモ
ータは、ラジオの受信障害となるような電磁ノイズを発
生するおそれがなく、また振動体が超音波領域で振動す
るため、動作音もきわめて小さく車内の静粛性を担なう
ことがない。

■１つの超音波発振器に複数の超音波リニアモータを接
続して、超音波発振器を共通化しているため、複数の超
音波リニアモータの個々に対して超音波発振器を接続す
る場合に比して、回路の共通化による駆動回路の簡素化
、部品点数の削減、および低価格化を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を説明するための図であって
、第１図はブロック構成図、第２図は車両の前側ドアと
パワーウィン下装置との関係の説明図、第３図は超音波
リニアモータ周辺の断面図、第４図は第３図のＩＶ−Ｉ
Ｖ線に沿う断面図である。！・・・・・・車体、　４・・・・・・パワーウィンド
装置、５・・・・・・ガイドレール、　　６・・・・・
・ホルダ、１０．１ｏａ＝１０ｄ・・・・・・超音波リ
ニアモータ、１３・・・・・・振動体、１６．１７・・・・・・圧電素子（振動素子）、２１〜
２４・・・・・・モータコントロールスイッチ、３０・
・・・・・駆動制御装置、３１．３２・・・・・・パワーアンプ、３３・・・・・
・発振器、３４・・・・・電源回路、　３５・・・・・
・制御部、３６・・・・・・車載バッチ− ３７・・・・・・イグニッションスイッチ。出頼人　　アルプス電気株式会社代表者　片岡政隆第３図

Claims

【特許請求の範囲】車載電装品を駆動する複数のモータを制御する車載電装
品の駆動制御装置であって、前記複数のモータは、弾性体を素材としかつ振動素子が
取り付けられた振動体を備え、振動素子によって振動体
の端部に縦振動および撓み振動を発生させて、それらを
合成した振動により駆動力を発生する超音波リニアモー
タであり、これら複数の超音波リニアモータは、それぞれモータコ
ントロールスイッチを介して共通の超音波ドライブユニ
ットに接続され、この超音波ドライブユニットは、１つの超音波発振器と
、この超音波発振器の発振出力を増幅するパワーアンプ
からなることを特徴とする車載電装品の駆動制御装置。