JPH087834Y2

JPH087834Y2 - モータアクチュエータの動作範囲規制回路

Info

Publication number: JPH087834Y2
Application number: JP2566289U
Authority: JP
Inventors: 久寿広田
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2004-03-06
Also published as: JPH02118497U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、給湯装置の弁の動作、あるいは自動車用
空調装置のドア類の動作などを往復動制御するモータア
クチュエータに関し、特に、その動作範囲の両端部の位
置を規制する動作範囲規制回路に関する。

［従来の技術］この種のモータアクチュエータは、一般に、直流モー
タの回転出力を減速する減速歯車群の最終段の大歯車に
導電ブラシを取り付けて、そのブラシに対向するプリン
ト基板上に導電パターンを形成している。そして、ブラ
シと導電パターンとの接触関係によりモータへの電力供
給を断って、モータアクチュエータの動作範囲の両端部
の位置を規制している。

このような動作範囲規制回路において、従来のもので
は、その両端の位置は固定されており、両端の位置を変
更することはできなかった。

［考案が解決しようとする課題］給湯装置の給湯管路に設けられた弁、特に止水及び流
量調整を兼用するような弁においては、弁は、全閉（止
水状態）と全開との間で動作が制御される。即ち、動作
範囲の一端側では必ず全閉（止水状態）にならなければ
ならない。したがって、このような給湯装置の弁の制御
に用いられるモータアクチュエータでは、その一端側の
停止位置は止水状態である。

第４図は、給湯装置における弁（止水及び流量調整兼
用弁）の移動ストロークと流量との関係を示している。
この図に示されるように、一般に、流量ゼロの止水状態
から弁が開き始めた瞬間には、弁の周囲の隙間を通る流
れの発生などによって、流量がある程度急上昇する。第
４図のＱがその急上昇部分の流量である。

したがって、流量をＱ付近、特にゼロとＱとの間に制
御するような制御状態になっているときには、装置が、
止水状態と流量Ｑの状態との間を激しく往復するような
状態となり、騒音の発生及び故障の原因となり、はなは
だ不都合であった。

本考案は、従来のそのような欠点を解消するために、
動作範囲の端部の位置を切り換えることができるモータ
アクチュエータの動作範囲規制回路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］上記の目的を達成するために、本考案のモータアクチ
ュエータの動作範囲規制回路は、直流モータ（３）によ
り回転駆動される回転体（11）に取り付けられた導電ブ
ラシ（13）と、上記導電ブラシ（13）の回動全範囲にお
いて上記導電ブラシ（13）と接触するように配置された
第１の導電パターン（25a）と、上記導電ブラシ（13）
の回動範囲の一方の端部付近まで上記第１の導電パター
ン（25a）と共に上記導電ブラシ（13）と接触するよう
に配置された第２の導電パターン（25b）と、上記第２
の導電パターン（25b）よりも上記導電ブラシ（13）の
回動範囲の外側においてのみ上記第１の導電パターン
（23a）と同時に上記導電ブラシ（13）と接触し上記第
２の導電パターン（25b）と同時には上記導電ブラシ（1
3）と接触しないように配置された第３の導電パターン
（25c）と、上記第１及び第２の導電パターン（25a,25
b）と同時に上記導電ブラシ（13）に接触する位置と上
記第１及び第３の導電パターン（25a,25c）と同時に上
記導電ブラシ（13）に接触する位置とにまたがって配置
された第４の導電パターン（25d）と、上記第２と第３
の導電パターン（25b,25c）の間および上記第２と第４
の導電パターン（25b,25d）の間の各々に上記第２の導
電パターン（25b）から見て同じ向きに接続されたダイ
オード（26,27）と、上記第２と第４の導電パターン（2
5b,25d）の間に上記ダイオード（27）と並列に接続され
たスイッチ（29）とを設けて、電源回路（21）と上記モ
ータ（３）とを直列に接続してその両側端子を上記第１
の導電パターン（25a）と上記第２の導電パターン（25
b）とに接続し、上記導電ブラシ（13）を上記回動範囲
の一方の端部側に回動させたときの上記モータ（３）の
停止位置が、上記スイッチ（29）を開閉することによ
り、上記第２の導電パターン（25b）から外側に上記導
電ブラシ（13）が外れる位置と、上記第４の導電パター
ン（25d）から外側に上記導電ブラシ（13）が外れる位
置とに切り換わるようにしたことを特徴とする。

［作用］モータアクチュエータの動作範囲の端部の位置が、ス
イッチによって複数の異なる位置に切り換えられる。

［実施例］図面を参照して実施例を説明する。

第２図及び第３図は、本考案の一実施例のモータアク
チュエータ１の断面図である。図中、２（2a,2b）はモ
ータアクチュエータ１を外装するプラスチック製のハウ
ジングであり、下側ハウジング2aと蓋状の上側ハウジン
グ2bとに分れて形成されていて、上下のハウジング2b,2
aが互いにビス止め固定されている。

３は駆動モータであり、可逆回転式の直流モータが用
いられている。駆動モータ３の出力軸には、減速歯車列
４と噛み合うウォーム3aが取着されており、駆動モータ
３の回転が、減速歯車列４によって減速される。なお、
減速歯車列４の各歯車の歯は、第３図においては省略図
法にて簡略に図示されている。

５は、被作動物30に連結されたラックである。本実施
例においては、被作動物30は給湯装置の給湯管路32に設
けられた止水及び流量調整兼用の弁であり、弁30を駆動
するロッド31が、Ｅリング６によりラック５に固定され
ている。ラック５は、減速歯車列４の最終段の小歯車で
あるラック駆動歯車７と噛みあっており、ハウジング２
内で往復直線動する。

第３図において、13は、導電性材料によって形成され
た導電ブラシであり、減速歯車列４の最終段の大歯車11
の裏面に取り付けられている。14は、電気絶縁性材料に
よって形成されたプリント基板であり、そのプリント基
板14表面の、導電ブラシ13と対向する位置に、導電パタ
ーン25が形成されている。

第１図は、その導電パターン25を含む動作範囲規制回
路の回路図である。導電パターン25は、同心円状の３列
の円弧状のパターンであり、内側のパターン25aは、常
に導電ブラシ13に接触するコモン電極になっている。中
列の導電パターンのうち一つのパターン25bは比較的長
く形成され、それに対して、外列の２つの短い導電パタ
ーン25d,25eと中列の短い導電パターン25cが千鳥状に配
置されている。

３及び13は前出の駆動モータ及び導電ブラシである。
また、中列の長い方の導電パターン25bと他の３つの短
い導電パターン25c、25d、25eとの間には各々ダイオー
ド26,27,28が接続されている。そして、中列の２つの導
電パターンの間に位置する外列の導電パターン25dに接
続されたダイオード27と並列に、スイッチ29が設けられ
ている。このスイッチ29は、モータアクチュエータ外部
の、操作し易い位置に設けられている。

20は、弁30の開度を制御するための制御信号を出力す
る弁開閉制御回路である。この制御回路20は、例えば大
歯車11に設けられる角度検出器（図示せず）から出力さ
れる検出信号をフィードバックして、電源回路21に制御
信号を出力する。それによって、電源回路21からの出力
が、正、負又は零に切り換わる。

そして、駆動モータ３にＩ方向に電流が流れると、導
電ブラシ13がＲ方向に回転して弁30が閉じ方向に駆動さ
れ、逆方向に電流が流れると、導電ブラシ13がＲと逆方
向に回転して、弁30が開く。

このように構成された実施例装置は次のように動作す
る。

Ａ）駆動モータ３にＩ方向に電流が流れるときスイッチ29が閉じているときには、導電ブラシ13が、
25b及び25dの導電パターンと接触している範囲で駆動モ
ータ３が回転可能である。したがって、駆動モータ３の
回転によってＲ方向に回動する導電ブラシ13が、の位
置、即ち25dの導電パターンから外れた位置に達したと
き、駆動モータ３への通電が切れて駆動モータ３が停止
する。本実施例装置では、この位置を弁30の止水位置に
セットしてある。

なお、この状態で、電源回路21の出力電圧を正負反転
させれば、26のダイオードと25cの導電パターンを介し
て駆動モータ３にＩ方向と逆方向の電流が流れ、弁30は
開き方向に動作する。これによって、導電ブラシ13はＲ
方向と逆方向に回動する。

スイッチ29が開いているときには、導電ブラシ13が25
bの導電パターンと接触している範囲だけで駆動モータ
３が回転可能であり、Ｒ方向に回動する導電ブラシ13
が、の位置、即ち25bの導電パターンから外れた位置
に達したとき、駆動モータ３への通電が切れて駆動モー
タ３が停止する。この位置では、第４図のに示される
ように、弁30がわずかに開いた状態にセットされてい
る。

したがって、スイッチ29を開いておけば、制御回路20
からたとえ止水を指示する制御信号が出されても止水状
態にはならず、常に最小限の流量Ｑ′が流れる。これに
よって、微少流量制御時の騒音などが解消される。

なお、の停止状態で、電源回路21の出力電圧を正負
反転させれば、27のダイオードと25dの導電パターンを
介して、駆動モータ３にＩ方向と逆方向の電流が流れ、
弁30が開き方向に動作する。これによって、導電ブラシ
13はＲ方向と逆方向に回動する。

Ｂ）駆動モータ３にＩ方向と逆方向に電流が流れるときこのときには、導電ブラシ13がＲ方向と逆方向に回動
して、の位置、即ち25bの導電パターンから外れた位
置に達したとき、駆動モータ３への通電が切れて駆動モ
ータ３が停止する。この位置は弁30の全開状態である。

そして、この状態で電源回路21の出力電圧を正負逆転
させれば、28のダイオードと25eの導電パターンを介し
て、駆動モータ３にＩ方向の電流が流れ、弁30は閉じ方
向に動作する。これによって、導電ブラシ13はＲ方向に
回動する。

なお、本考案は上記実施例に限定されるものではな
く、動作範囲の一端における停止位置を３カ所以上に切
り換えられるようにしてもよく、また両端において、停
止位置を各々複数位置に切り換えることができるように
してもよい。また、給湯装置の弁の動作制御以外の種々
の装置の動作制御に用いたものであってもよい。

［考案の効果］本考案のモータアクチュエータの動作範囲規制回路に
よれば、モータアクチュエータの動作範囲の端部の位置
を、複数の異なる位置に切り換えることができるので、
被作動物の動作の特性に合わせて最も好ましい動作範囲
を選択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】

第１図は実施例の回路図、第２図は実施例のモータアクチュエータの平面断面図、第３図は実施例のモータアクチュエータの正面断面図、第４図は給湯装置の弁の移動ストロークと流量との関係
を示す線図である。１……モータアクチュエータ、３……駆動モータ、11…
…大歯車、13……導電パターン、14……プリント基板、
21……電源回路、25……導電パターン、26,27,28……ダ
イオード、29……スイッチ、30……弁、31……ロッド、
32……給湯管路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】直流モータ（３）により回転駆動される回
転体（11）に取り付けられた導電ブラシ（13）と、上記導電ブラシ（13）の回動全範囲において上記導電ブ
ラシ（13）と接触するように配置された第１の導電パタ
ーン（25a）と、上記導電ブラシ（13）の回動範囲の一方の端部付近まで
上記第１の導電パターン（25a）と共に上記導電ブラシ
（13）と接触するように配置された第２の導電パターン
（25b）と、上記第２の導電パターン（25b）よりも上記導電ブラシ
（13）の回動範囲の外側においてのみ上記第１の導電パ
ターン（23a）と同時に上記導電ブラシ（13）と接触し
上記第２の導電パターン（25b）と同時には上記導電ブ
ラシ（13）と接触しないように配置された第３の導電パ
ターン（25c）と、上記第１及び第２の導電パターン（25a,25b）と同時に
上記導電ブラシ（13）に接触する位置と上記第１及び第
３の導電パターン（25a,25c）と同時に上記導電ブラシ
（13）に接触する位置とにまたがって配置された第４の
導電パターン（25d）と、上記第２と第３の導電パターン（25b,25c）の間および
上記第２と第４の導電パターン（25b,25d）の間の各々
に上記第２の導電パターン（25b）から見て同じ向きに
接続されたダイオード（26,27）と、上記第２と第４の導電パターン（25b,25d）の間に上記
ダイオード（27）と並列に接続されたスイッチ（29）と
を設けて、電源回路（21）と上記モータ（３）とを直列に接続して
その両側端子を上記第１の導電パターン（25a）と上記
第２の導電パターン（25b）とに接続し、上記導電ブラ
シ（13）を上記回動範囲の一方の端部側に回動させたと
きの上記モータ（３）の停止位置が、上記スイッチ（2
9）を開閉することにより、上記第２の導電パターン（2
5b）から外側に上記導電ブラシ（13）が外れる位置と、
上記第４の導電パターン（25d）から外側に上記導電ブ
ラシ（13）が外れる位置とに切り換わるようにしたこと
を特徴とするモータアクチュエータの動作範囲規制回
路。