JPH04113409U - モータアクチユエータのポテンシヨメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】３６０度以上の角度検出を容易に行うことがで
きる安価なモータアクチュエータのポテンショメータを
提供することを目的とする。 【構成】抵抗接片２３と複数の導電接片２１，２２とを
半径の異なる同芯円上に配置し、複数の導電接片２１，
２２のうち各々異なる一つの導電接片２１，２２と抵抗
接片２３とに同時に接触して回動するように出力軸に複
数の導電ブラシ１，２を取り付けて、出力軸１３が一回
転するとき、常に複数の導電ブラシ１，２のうちの少な
くとも一つが、複数の導電接片２１，２２のうちの一つ
と抵抗接片２３とに接触するようにすると共に、導電ブ
ラシ１，２に同時に接触する複数の導電接片２１，２２
から出力される検出信号のうち一つをその時の検出信号
として選択するための検出信号選択手段を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えば自動車の空調用ドアその他のドアや弁の開閉などを行うた めに用いられるモータアクチュエータにおいて、出力軸の回転位置を検出するた めのポテンショメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のモータアクチュエータのポテンショメータとしては、一定の電気抵抗 を有する材料からなる抵抗接片と導電性材料からなる導電接片とを同芯円上に配 置して、その両接片に同時に接触する導電ブラシをモータアクチュエータの出力 軸に取り付け、両接片の端部間の抵抗値を電圧として取り出すことによって出力 軸の回転位置（角度）を検出している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

近年、モータアクチュエータによって駆動される被駆動物の種類や動きが多様 化し、３６０度以上の回転範囲で駆動して停止させなければならない場合がある 。

【０００４】 しかし、ポテンショメータでは、抵抗接片の端部から検出信号を取り出す必要 があるので、従来のモータアクチュエータのポテンショメータでは、３６０度以 上の角度検出をすることはできない。

【０００５】 そのため従来は、ポテンショメータに代えて角度検出用のエンコーダを設け、 マイクロコンピュータなどでエンコーダからの信号を処理して３６０度以上の角 度検出を行っていたため、装置に非常にコストがかかる欠点があった。

【０００６】 そこで本考案は、抵抗接片を用いた安価な装置で、３６０度以上の角度検出を 容易に行うことができるモータアクチュエータのポテンショメータを提供するこ 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、本考案のモータアクチュエータのポテンショメー タは、半径の異なる同芯円上に配置された導電性材料からなる複数の導電接片と 、上記複数の導電接片と半径の異なる同芯円上に配置された一定の電気抵抗を有 する材料からなる抵抗接片と、上記複数の導電接片のうち各々異なる一つの導電 接片と上記抵抗接片とに同時に接触して回動するようにモータアクチュエータの 出力軸に取り付けられた複数の導電ブラシとを設け、上記出力軸が一回転以上す るとき、常に上記複数の導電ブラシのうちの少なくとも一つが、上記複数の導電 接片のうちの一つと上記抵抗接片とに接触するようにすると共に、上記導電ブラ シに同時に接触する複数の導電接片から出力される検出信号のうち一つをその時 の検出信号として選択するための検出信号選択手段を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

出力軸が一回転以上するとき、常に、導電ブラシのうちの少なくとも一つが複 数の導電接片のうちのどれかと接触していて回転位置検出信号を得ることができ 、複数の導電接片から検出信号が同時に得られるときには、検出信号選択手段に よって、適切な方の一方の検出信号が、そのときの検出信号として取り出される 。

【０００９】

【実施例】

図面を参照して実施例を説明する。

【００１０】 図２はモータアクチュエータの構造を略示しており、１１は駆動モータ、１２ は減速歯車である。出力軸１３に取り付けられたアーム１４は、図示されていな い被駆動物にリンク機構などを介して連結される。

【００１１】 出力軸１３に直結された大歯車１５の裏面には、２つの導電ブラシ１，２が１ ８０度対称の位置に取り付けられていて、大歯車１５と共に回動する。

【００１２】 また、大歯車１５の裏面に対向して配置されたプリント板１７の表面には、半 径の異なる同芯円上に、導電性材料からなる第１と第２の導電接片２１，２２が 配置され、さらにその外側の同芯円上には、一定の電気抵抗を有する材料からな る抵抗接片２３が配置されている。

【００１３】 そして、第１の導電ブラシ１は、第１の導電接片２１と抵抗接片２３とに同時 に接触して両者を導通させ、第２の導電ブラシ２は、第２の導電接片２２と抵抗 接片２３とに同時に接触して両者を導通させる。

【００１４】 このようにして、導電ブラシ１，２及び接片２１〜２３などによって、出力軸 １３の回転角度を検出するためのポテンショメータが形成されている。３０は、 ポテンショメータからの検出信号を入力して、駆動モータ１１の正逆回転と停止 を制御するための制御回路である。

【００１５】 図１はポテンショメータ部と制御回路３０の一部を示している。 第１及び第２の導電接片２１，２２は、共に１８０度を越える角度に例えば２ １０度程度の円弧状に形成され、抵抗接片２３はさらにそれより大きな角度に形 成されていて、それらが同方向に配置されている。

【００１６】 その結果、１８０度対称の位置関係にある第１と第２の導電ブラシ１，２は、 常にどちらか一方が抵抗接片２３と導電接片２１又は２２とに接触しており、接 触関係の切り換わり位置の前後では、第１及び第２の導電ブラシ１，２が共に抵 抗接片２３と導電接片２１又は２２とに接触する。

【００１７】 このような抵抗接片２３の両端間には所定の直流電圧Ｖｏが印加されており、 第１と第２の導電ブラシ１，２は、制御回路３０中の第１と第２の電流増幅用オ ペアンプ３１，３２の正側入力端に接続されている。また、オペアンプ３１，３ ２の出力端は各々負側入力端に接続されている。

【００１８】 また、第１と第２のオペアンプ３１，３２の出力端には、その出力端に向かう 方向にのみ電流を流すように、各々ダイオード３３，３４が接続されている。そ して、それらダイオード３３，３４の他端側に接続された抵抗器３５の他端側は 、直流電圧Ｖｏの電源の正側に接続されている。

【００１９】 抵抗器３５とダイオード３３，３４との間の検出信号出力端子５０から取り出 される検出信号（電圧）は、図示されていないモータ正逆転制御回路に向かって 出力される。そして、検出信号出力端子５０からの検出信号（電圧）が設定電圧 と一致する位置で駆動モータ１１の回転が停止され、出力軸１３がその位置で静 止するように制御される。

【００２０】 このように構成された回路においては、第１及び第２のオペアンプ３１，３２ の出力端の電位は第１及び第２の導電接片２１，２２の電位と同じであり、電源 電圧Ｖｏより低い。そして、検出信号出力端子５０の電位は、２つのダイオード ３３，３４の整流作用によって、常に、第１と第２のオペアンプ３１，３２の出 力端の電位の低い方と一致する。

【００２１】 このように、オペアンプ３１，３２とダイオード３３，３４と抵抗器３５とに よって、２つの導電接片２１，２２の電位のうち低い方の電位を選択して検出信 号出力端子５０に伝える検出信号選択手段が形成されている。

【００２２】 図３は、出力軸１３の回転角度と第１及び第２の導電接片２１，２２からの検 出信号（電圧）との関係を示したものであり、検出信号は、抵抗接片２３の端部 から導電ブラシ１，２が接触している位置までの抵抗値に比例する電圧として、 各導電接片２１，２２から出力される。

【００２３】 その結果、図３に示されるように、導電ブラシ１，２が同時に接片２１〜２３ に接触する位置では、第１及び第２の導電接片２１，２２双方から同時に検出信 号が出力される。

【００２４】 しかし、検出信号出力端子５０の電位は、図４に示されるように、第１及び第 ２の導電接片２１，２２の電位のうちの低い方が選択され、出力軸１３の３６０ 度以上の回転範囲にわたって、所定の回転角度検出信号を切れ目なく得ることが できる。

【００２５】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、例えばダイオード３３ ，３４を逆向きに接続して、第１及び第２の導電接片２１，２２の電位のうち高 い方が検出信号出力端子５０に伝わるようにしてもよく、また、導電接片２１， ２２を３個以上設けた構成をとってもよい。

【００２６】

【考案の効果】

本考案のモータアクチュエータのポテンショメータによれば、エンコーダ等を 使用することなく、導電接片と抵抗接片とに導電ブラシを接触させる安価な装置 によって、モータアクチュエータの出力軸の回動位置を３６０度以上の範囲にわ たって切れ目なく正しく検出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】実施例の回路図である。

【図２】実施例の構成略示図である。

【図３】実施例の動作を示す線図である。

【図４】実施例の動作を示す線図である。

【符号の説明】

１，２ 導電ブラシ １３ 出力軸 ２１，２２ 導電接片 ２３ 抵抗接片 ３１，３２ オペアンプ ３３，３４ ダイオード ３５ 抵抗器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半径の異なる同芯円上に配置された導電性
   材料からなる複数の導電接片と、上記複数の導電接片と
   半径の異なる同芯円上に配置された一定の電気抵抗を有
   する材料からなる抵抗接片と、上記複数の導電接片のう
   ち各々異なる一つの導電接片と上記抵抗接片とに同時に
   接触して回動するようにモータアクチュエータの出力軸
   に取り付けられた複数の導電ブラシとを設け、上記出力
   軸が一回転以上するとき、常に上記複数の導電ブラシの
   うちの少なくとも一つが、上記複数の導電接片のうちの
   一つと上記抵抗接片とに接触するようにすると共に、上
   記導電ブラシに同時に接触する複数の導電接片から出力
   される検出信号のうち一つをその時の検出信号として選
   択するための検出信号選択手段を設けたことを特徴とす
   るモータアクチュエータのポテンショメータ。