JPH0621835Y2 - 移動部材の位置検知装置、及びそれを用いたエアスポイラー昇降装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、移動部材の位置検知装置、及びそれを用い
て、移動部材であるスライダの位置を検知するようにし
たエアスポイラー昇降装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、自動車のエアスポイラーを、モータ等の駆動力
により昇降させる装置や、自動車のドアロックにおける
施解錠レバー等の各種のレバーを、モータ等の駆動力に
より自動的に移動させるアクチュエータ等においては、
直線的に移動する昇降杆や、軸を中心に所要角度だけ回
動する出力レバー等の移動部材の上限位置や下限位置を
検知して、モータの回動を制御するために、移動部材が
所要位置に達したとき、移動部材の一部に当接して作動
するようにしたリミットスイッチを、ケース等の固定体
に設けるのが一般的である。

また、移動部材側に、互いに絶縁された複数のブラシ片
を設け、かつ固定体側に、各ブラシ片にそれぞれ接触す
る複数の固定接触片を設けて、移動部材が上限位置又は
下限位置等の所要の位置に達したとき、いずれかのブラ
シ片が対応する固定接触片から離れることにより、閉じ
ていた回路が開いて、移動部材が所望位置に達したこと
を検知するようにしたものもある。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来のリミットスイッチを用いたものにおいては、リミ
ットスイッチ自体の構造が複雑であり、かついくら小型
のリミットスイッチを用いても、それを取付けるスペー
スを確保しなければならず、その分だけ、装置全体が大
型化するという問題点がある。

また、移動部材とともに、ブラシ片が固定接触片に沿っ
て移動するようにしたものにおいては、ブラシ片と固定
接触片との両方にリード線を接続しなければならず、し
かもブラシ片に接続されたリード線は、移動部材の移動
により撓曲させられたり、引張られたりするので、耐久
性上好ましくない。さらに、リード線が、移動時に他物
に引掛って、誤作動等が生じるおそれがある等の問題点
がある。

本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、移動
部材側にリード線等を接続する必要がなく、しかも装置
全体を著しく薄型化できるようにした移動部材の位置検
知装置、及びそれを用いたエアスポイラー昇降装置を提
供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案の移動部材の位置検知
装置は、固定体に対して、予め定められた軌跡に沿って
移動する移動部材に、互いに導通している複数の接触子
を有するブラシを固着し、かつ前記固定体に、移動部材
の移動軌跡と平行で、前記各接触子とそれぞれ接触しう
る複数の互いに絶縁された固定接触片を固着し、前記固
定接触片のうち、少なくとも一つを、移動部材の移動範
囲のほぼ全長に相当する長さのものとし、かつ他のいず
れかの固定接触片における固定体に対する移動部材の所
望位置に対応する部分を、対応する接触子と非接触とな
るように切断又は絶縁材をもって覆い、適宜の２個の固
定接触片相互間の導通、非導通を検知することにより、
前記移動部材の位置を検知するようにしたことを特徴と
している。

また、本考案のエアスポイラー昇降装置は、ケース内に
枢設したねじ杆を、ケースに固着したモータに、正逆回
転させるようにして連係し、前記ねじ杆に螺合するスラ
イダを、ねじ杆の正逆回転により昇降するようにしてケ
ース内に配設し、かつ前記スライダに連結した昇降杆を
もって、エアスポイラーを昇降させるようにしたエアス
ポイラー昇降装置において、前記移動部材の位置検知装
置におけるブラシを、移動部材である前記スライダに、
また同じく複数の固定接触片を、固定体である前記ケー
スにそれぞれ固着することにより、前記位置検知装置を
ケース内に設けて、スライダの位置を検知し得るように
したことを特徴としている。

〔作用〕

本考案の移動部材の位置検知装置においては、移動部材
が予め定められた軌跡に沿って移動すると、ブラシは、
各接触子が対応する固定接触片に接触した状態で、移動
部材とともに移動させられる。

移動部材の移動範囲のほぼ全長に相当する長さの固定接
触子と、それに対応するブラシの接触子とは常時接触
し、その他の固定接触子と、それらに対応するブラシの
各接触子とは、移動部材が予め定めた位置に達したとき
に離れる。

したがって、移動部材が予め定めた位置に達すると、い
ずれかの固定接触子と、それに対応するブラシの接触子
とが離れ、それまで導通していたその固定接触子からブ
ラシを経て上記移動範囲の全長にわたる固定接触子に至
る回路が開かれて、非導通となる。

従って、例えばその回路に流した電流の変化により、回
路の導通、非導通を検知することによって、移動部材が
予め定めた位置に達したことを検知することができる。

このような移動部材の位置検知装置を用いたエアスポイ
ラー昇降装置においては、上記と同様の作用により、ス
ライダの上限位置又は下限位置等を検知し、それに基づ
いて、モータを制御することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の移動部材の位置検知装置を、自動車のエ
アスポイラー昇降装置に設けた場合の一実施例を、添付
図面に基づいて説明する。

第５図において、（１）は自動車の車体、（２）は、フ
ロントエアスポイラー（以下単にフロントスポイラーと
いう）、（３）は、車体（１）の前端両側部に設けられ
た左右１対のエアスポイラー昇降装置（以下単に昇降装
置という）で、両昇降装置（３）により、フロントスポ
イラー（２）は、第５図に実線で示す、車体（１）の前
端より垂下する使用位置と、同じく想像線で示す、車体
（１）の前端部内に格納された格納位置との間を昇降さ
せられる。

左右の両昇降装置（３）は、左右対称の同一構造である
ので、以下、その一方のみについて説明し、他方のもの
については説明を省略する。

第１図及び第２図に示すように、昇降装置（３）は、車
体（１）に固着されたブラケット（４）に、ボルト
（５）及び弾性体（６）等よりなる取付け手段（７）を
もって支持された箱状のケース（８）と、このケース
（８）の開口端面を閉塞する蓋（９）とを備えている。

ケース（８）内の前上部には、モータ(10)が、正逆回転
可能なその回転軸(11)を下方へ向けて配設されている。

ケース（８）における前後方向の中央で、かつモータ(1
1)の後方には、モータ(10)の回転軸(11)と平行をなす上
下方向のねじ杆(12)が、上下１対の軸受(13)をもって枢
支されている。

ねじ杆(12)は、その下端部に一体的に形成されたはす歯
歯車(14)と、ケース（８）内におけるモータ(10)の直下
に配設され、かつはす歯歯車(14)と噛合するはす歯歯車
(15)と、このはす歯歯車(15)の軸(15a)とモータ(10)の
回転軸(11)とを結合するカップリング(16)とにより、モ
ータ(10)の回転軸(11)に連係され、モータ(10)の回転軸
(11)の正逆回転により、回転軸(11)と反対方向に回転さ
せられるようなっている。

ねじ杆(12)におけるはす歯歯車(14)より上方の部分には
おねじ(12a)が螺刻されており、このおねじ(12a)には、
直方体状のナット部材(17)に穿設された上下方向を向く
めねじ孔(18)が螺合している。

(19)は、ケース（８）内におけるねじ杆(12)より後方の
部分に、上下方向に摺動可能として装着されたスライダ
で、その前端面には、角形凹入孔(20)が穿設され、この
角形凹入孔(20)には、上記ナット部材(17)が前方より嵌
合されている。スライダ(19)における角形凹入孔(20)の
上下片には、ねじ杆(12)を遊貫しうる上下方向の軸孔(2
1)が穿設されている。

この実施例においては、ナット部材(17)を、スライダ(1
9)と別体に形成して、スライダ(19)の角形凹入孔(20)に
嵌合してあるが、ねじ杆(12)と螺合するめねじ孔を、ス
ライダ(19)に直接穿設してもよい。

なお、角形凹入孔(20)の上下、左右の寸法は、ナット部
材(17)の上下、左右の寸法より若干大き目とし、ナット
部材(17)が、角形凹入孔(20)内において、上下、左右に
若干遊動しうるようにしておくのが好ましい。

スライダ(19)における矩形枠状の後部中央には、上下方
向を向く昇降杆(22)の上端部が、左右方向を向く水平の
軸(23)をもって、かつ昇降杆(22)の上端部とスライダ(1
9)における左右の各側片(19a)との間にゴム等の弾性体
(24)を挟んで枢着されている。

昇降杆(22)は、ケース（８）を貫通して垂下し、その下
端部は、フロントスポイラー（２）の側部後面に固着さ
れたブラケット(25)に、前後方向を向く軸(26)をもって
枢着されている。

昇降杆(22)における軸(26)よりやや上方の部分は、ブラ
ケット(25)と、その前面に固着された保持板(27)との間
に挾持した直方体の弾性体(28)の中央孔(29)を貫通して
いる。

ケース（８）における昇降杆(22)の貫通部分のやや上方
には、孔(30)の内面中位部が内方に向かって断面弧状に
膨出する軸受(31)が設けられている。

昇降杆(22)は、上方部の弾性体(24)(28)が局部的に弾性
変形することにより、軸受(31)による枢支部を中心とし
て、前後及び左右に若干傾くことができるようになって
いる。

(32)は、昇降杆(22)におけるケース（８）より突出する
部分を、雨水やはね水等から防護するための蛇腹で、そ
の下端は、弾性体(28)に密接するようにして昇降杆(22)
に固着され、また上端は、ケース（８）における昇降杆
(22)の貫通部に係止されている。

(33)は、下端が開放した円筒形のカバーで、蛇腹(32)が
縮んだときに、そのひだ部分を収容しうる寸法を有し、
かつその上端部は、蛇腹(32)の上端部とともに、ケース
（８）における昇降杆(22)の貫通部に係止されている。

第１図乃至第４図に示すように、スライダ(19)の下端に
は、導電性の板ばねよりなるブラシ(34)の基部(34a)
が、止めねじ(35)により固着されている。

ブラシ(34)の基部(34a)の一側端には、前後方向に適宜
の間隔を置いた三ツ股状をなして上向きに延出する３個
の接触子(34b)(34c)(34d)が連設されている。

各接触子(34b)(34c)(34d)は、ケース（８）の内側面に
固着した不導体の接触板(36)の表面に設けた上下方向を
向く３列の導電性の固定接触片(37)(38)(39)に、それぞ
れ圧接しうるようになっている。

各固定接触片(37)(38)(39)は、移動部材であるスライダ
(19)の移動軌跡と平行をなす不導体の接触板(36)の表面
に取付けられており、互いに絶縁されている。

固定接触片(37)は、スライダ(19)とともに、ブラシ(34)
が第４図に想像線で示す上限位置（Ｘ）に達したとき、
接触子(34b)が上方に離れ、それ以外は、接触子(34b)が
常時接触するような長さとしてある。

固定接触片(38)は、スライダ(19)とともに、ブラシ(34)
が第４図に想像線で示す下限位置（Ｙ）に達したとき、
接触子(34c)が下方に離れ、それ以外は、接触子(34c)が
常時接触するような長さとしてある。

なお、この実施例においては、ブラシ(34)が下限位置
（Ｙ）に達したとき、接触子(34c)は、接触板(36)の表
面における固定接触片(38)の直下に微小間隙を隔てて設
けられたインジケータ用の固定接触片(40)に接触するよ
うにしてある。

固定接触片(39)は、ブラシ(34)がどのような位置にあっ
ても、接触子(34d)が常に接触しうるように、移動部材
であるスライダ(19)の移動軌跡の全長に相当する長さと
してある。

第４図には、ブラシ(34)が中間位置（Ｚ）にあるときの
状態を、実線で示してある。

(37a)(38a)(39a)(40a)は、各固定接触片(37)(38)(39)(4
0)におけるリード線等との接続用の延長部である。

かくして、ブラシ(34)と固定接触子(37)(38)(39)等とに
より、固定部材であるケース（８）に対する移動部材で
あるスライダ(19)の位置検知装置(41)が形成されてい
る。

第４図は、この位置検知装置(41)を用いて、モータ(10)
を制御する制御回路の一例を示す。

同図において、(SW1)は、自動車のイグニッションスイ
ッチ、(42)は、フロントスポイラー（２）が使用位置ま
で下降していることを示すインジケータランプ、(SW2)
(SW3)は、互いに同期連動して、中立位置から接点
（ａ）（ｂ）にそれぞれ切換可能な切換スイッチであ
る。この切換スイッチ(SW2)(SW3)は、手動式のものとす
るか、もしくは自動車の走行速度に基づいて自動的に切
換わるものとするか、又は切換手段（図示略）により、
自動及び手動のいずれかを選択できるようなものとする
のがよい。

(R1)(R2)はリレー、(R1-L)(R2-L)は、それらのリレーコ
イル、(R1-1)(R1-2)(R2-1)(R2-2)は、それらの接点であ
る。

次に、第４図を参照して、装置全体の作用について説明
する。

フロントスポイラー（２）が格納位置に停止していると
き、ブラシ(34)はスライダ(19)とともに上限位置（Ｘ）
に停止しており、その接触子(34b)は、固定接触片(37)
から離れ、また他の接触子(34c)(34d)は、固定接触片(3
8)(39)にそれぞれ接触している。

この状態で、イグニッションスイッチ(SW1)が閉じる
と、リレーコイル(R1-L)−固定接触片(38)−接触子(34
c)−接触子(34d)−固定接触子(39)よりなる回路に通電
され、リレー(R1)の接点(R1-1)は開き、接点(R1-2)は閉
じられる。

次いで、手動又は車速に応じて、自動的に切換スイッチ
(SW2)(SW3)が接点(b)(down)側に切換えられると、プラ
ス電源−切換スイッチ(SW2)の接点(b)−接点(R1-2)−モ
ータ(10)−接点(R2-1)−マイナス電源の回路が閉じら
れ、モータ(10)には、第４図に示す下向きの電流(43)が
流れる。

これにより、ねじ杆(12)は、第２図における反時計方向
に回転させられ、それに伴い、ナット部材(17)、スライ
ダ(19)、ブラシ(34)、昇降杆(22)、フロントスポイラー
（２）等は、ほぼ一体となって下降させられる。

ブラシ(34)が上限位置（Ｘ）よりわずかに下降させられ
ると、接触子(34b)が固定接触片(37)に接触し、リレー
コイル(R2-L)に通電され、接点(R2-1)は開いて、接点(R
2-2)が閉じる。

接点(R2-1)が開いても、接点(R2-2)は閉じ、モータ(10)
は、この接点(R2-2)及び切換スイッチ(SW3)の接点(b)を
通ってマイナス電源に接続されるので、モータ(10)に
は、電流(43)が継続して流れ、フロントスポイラー
（２）等は下降し続ける。

フロントスポイラー（２）等とともに、ブラシ(34)が下
限位置（Ｙ）に達すると、まず接触子(34c)が固定接触
片(38)から離れることにより、リレーコイル(R1-L)への
通電は停止させられ、接点(R1-2)が開くと同時に、接点
(R1-1)が閉じ、モータ(10)への電流(43)は遮断され、フ
ロントスポイラー（２）等は、下限位置で停止させら
る。

また、接触子(34c)は、固定接触片(38)から離れるのと
ほとんど同時に、固定接触片(40)に接触し、これによっ
てインジケータランプ(42)は点灯させられ、フロントス
ポイラー（２）は、下限位置すなわち使用位置にあるこ
とを知らせる。

その後の適宜の遅延時間後に、切換スイッチ(SW2)(SW3)
を中立位置に戻すと、フロントスポイラー（２）等は、
下限位置に停止したまま維持される。

この状態から、切換スイッチ(SW2)(SW3)を接点(a)(up)
側に切換えると、プラス電源−切換スイッチ(SW2)の接
点(a)−接点(R2-2)−モータ(10)−接点(R1-1)−マイナ
ス電源の回路が閉じられ、モータ(10)には、第４図に示
す上向きの電流(44)が流れる。

これにより、ねじ杆(12)は、第２図における時計方向に
回転させられ、それに伴って、ナット部材(17)、スライ
ダ(19)、ブラシ(34)、昇降杆(22)、フロントスポイラー
（２）等は、ほぼ一体となって上昇させられる。

ブラシ(34)が、下限位置（Ｙ）よりわずかに上昇させら
れると、接触子(34c)は固定接触片(40)より離れ、イン
ジケータランプ(42)は消灯させられる。

また、接触子(34c)は、固定接触子(40)から離れのとほ
とんど同時に、固定接触片(38)に接触し、リレーコイル
(R1-L)に通電され、接点(R1-1)は開いて、接点(R1-2)が
閉じる。

接点(R1-1)が開いても、接点(R1-2)は閉じ、モータ(1
0)、この接点(R1-2)及び切換スイッチ(SW3)の接点
（ａ）を通ってマイナス電源に接続されるので、モータ
(10)には、電流(44)が継続して流れ、フロントスポイラ
ー（２）等は上昇し続ける。

フロントスポイラー（２）等とともに、ブラシ(34)が上
限位置に達すると、接触子(34b)が固定接触片(37)から
離れることにより、リレーコイル(R2-L)への通電は停止
させられ、接点(R2-2)が開くと同時に、接点(R2-1)は閉
じ、モータ(10)への電流(44)は遮断され、フロントスポ
イラー（２）等は上限位置で停止させられる。

その後の適宜の遅延時間後に、切換スイッチ(SW2)(SW3)
を中立位置に戻すと、フロントスポイラー（２）は、上
限位置すなわち格納位置に停止したまま維持される。

その後、イグニッションスイッチ(SW1)を開くと、両リ
レーコイル(R1-L)(R2-L)への通電がともに停止させら
れ、すべてもとの状態に復帰する。

上述の実施例においては、移動部材であるスライダ(19)
の上限位置と下限位置とを検知するためのものとしてあ
るが、移動部材の中間位置を検知したい場合には、いず
れかの固定接触片を、固定体に対する移動部材の所望の
中間位置に対応する部分において、対応する接触子と非
接触となるように切断するか、又は絶縁材をもって覆
い、この固定接触片と移動部材の移動範囲のほぼ全長に
相当する長さの固定接触片との導通、非導通を検知すれ
ばよい。

また、本考案の移動部材の位置検知装置は、上述の実施
例のようなエアスポイラー昇降装置だけでなく、アクチ
ュエータにおける適宜の角度だけ回動する出力レバーの
位置検知装置や、その他の移動部材の位置検知装置とし
て用いることができる。

〔考案の効果〕

本考案の移動部材の位置検知装置、及びそれを用いたエ
アスポイラー昇降装置によると、固定接触片及びブラシ
を、公知のプリント基板の技術や、導電性の薄板材等に
より簡単に製造できるとともに、位置検知装置を著しく
薄型化することができる。したがって、これを固定体と
移動部材とのわずかの間隙に配設することができ、取付
けスペースをほとんど必要とせず、それを用いた装置全
体を小型化することができる。

また、リード線等は、固定接触片側のみに接続すればよ
く、移動部材側のブラシに接続する必要がないので、移
動部材の移動により、リード線等が折損したり、他物に
引掛ったりすることはない。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案の位置検知装置を備えるエアスポイラ昇
降装置の一実施例を示すもので、 第１図は、エアスポイラー昇降装置のケースの蓋を外し
た状態を示す一部切欠側面図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線に沿う横断平面図、 第３図は、第２図におけるＢ−Ｂ線拡大矢示図、 第４図は、位置検知装置によるモータの制御回路の一例
を示す回路図、 第５図は、エアスポイラー昇降装置を装着した自動車の
前部を示す一部切欠外観斜視図である。 （１）……車体 （２）……フロントエアスポイラー （３）……エアスポイラー昇降装置 （８）……ケース、(10)……モータ (12)……ねじ杆、(19)……スライダ (22)……昇降杆、(34)……ブラシ (34b)(34c)(34d)……接触子、(36)……接触板 (37)(38)(39)(40)……固定接触片 (41)……位置検知装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定体に対して、予め定められた軌跡に沿
   って移動する移動部材に、互いに導通している複数の接
   触子を有するブラシを固着し、かつ前記固定体に、移動
   部材の移動軌跡と平行で、前記各接触子とそれぞれ接触
   しうる複数の互いに絶縁された固定接触片を固着し、前
   記固定接触片のうち、少なくとも一つを、移動部材の移
   動範囲のほぼ全長に相当する長さのものとし、かつ他の
   いずれかの固定接触片における固定体に対する移動部材
   の所望位置に対応する部分を、対応する接触子と非接触
   となるように切断又は絶縁材をもって覆い、適宜の２個
   の固定接触片相互間の導通、非導通を検知することによ
   り、前記移動部材の位置を検知するようにしたことを特
   徴とする移動部材の位置検知装置。
2. 【請求項２】ケース内に枢設したねじ杆を、ケースに固
   着したモータに、正逆回転させるようにして連係し、前
   記ねじ杆に螺合するスライダを、ねじ杆の正逆回転によ
   り昇降するようにしてケース内に配設し、かつ前記スラ
   イダに連結した昇降杆をもって、エアスポイラーを昇降
   させるようにしたエアスポイラー昇降装置において、請
   求項（１）に記載の移動部材の位置検知装置におけるブ
   ラシを、移動部材である前記スライダに、また同じく複
   数の固定接触片を、固定体である前記ケースにそれぞれ
   固着することにより、前記位置検知装置をケース内に設
   けて、スライダの位置を検知し得るようにしたことを特
   徴とするエアスポイラー昇降装置。