JPS6382811A - サ−ボモ−タの駆動制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば自動車に装備される空調装置（エア
コン）の、吹き出し空気通路を切換えるダンパ駆動制御
用のサーボモータの駆動制御装置に関する。

［従来の技術］ 自動車用のエアコン装置においては、例えばベンチレー
ション用吹き出し口、ヒータ用吹き出し口、デフロスタ
用吹き出し口等が存在するものであり、上記エアコン装
置の使用状況によって、これら吹き出し口を切換えるダ
ンパ機構を駆動するようにしている。

このようなダンパ機構を駆動する手段としては種々存在
するものであるが、例えば特開昭５８−２０６４６号公
報に示されるように、サーボモータによってダンパを駆
動制御することが考えられている。

すなわち、ダンパの位置に対応して抵抗値が変化するポ
テンショメータ、エアコンモードを選択指定するスイッ
チ、さらにこのスイッチの操作状態に対応した抵抗値が
設定されるようにした抵抗回路を備えるように構成し、
上記抵抗回路で設定される抵抗値と上記ポテンショメー
タで設定される抵抗値とを比較して、抵抗回路で設定さ
れた抵抗値にポテンショメータで設定された抵抗値が近
付くように、ダンパ駆動・回路を制御するようにしてい
るものである。

すなわち、ダンパの位置を検出して、このタンパを駆動
するサーボモータをフィードバック制御、するようにし
ているものであり、したがってこの装置では上記フィー
ドバック制御を実行させるための電気的な制御回路を必
会となって複雑高価なものとなり、さらにハーネスの数
が増大するようになる。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、例え
ばポテンショメータを使用したフィードバック制御を実
行させるような電気的制御回路を使用することなく、簡
単な構成でダンパの開閉制御がサーボモータによって実
行できるようにするものであり、さらには操作レバーＦ
Ｉ＆　＋Ｍ等を簡単にして、小さな力で簡ｉｌｌに制御
指令が発生されるようにするサーボモータの駆動制御装
置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、この発明に係るサーボモータの駆動制御装置
にあっては、サーボモータの回転に伴って出力軸と共に
回転される回転部材と、この回転部材と同軸的に設定さ
れる回動部材とを設け、上記回転部材には回転同心的に
導電体パターンを形成し、この導電体パターンに上記回
動部材に設けた接触端子部材が接触されるようにするも
のであり、この接触部材と上記導電体パターンとによっ
てサーボモータを駆動する電源回路が形成されるように
する。そして、上記回転部材と回動部祠との相対回転角
位置に対応して、サーボモータに供給される駆動電源の
極性が選択され、またオン・オフされるようにしている
ものである。

〔作用］　　　゛ 上記のように構成されるサーボモータの駆動制御装置に
あっては、回動部材の回動角位置が操作レバー等で設定
されるものであり、この回動部材の位置と回転部材の回
転角位置との相対関係で初期状態が設定され、上記相対
位置関係に対応した駆動電源がサーボモータに供給され
るようになる。

そして、この状態で供給される電源にしたがってサーボ
モータが口軽駆動され、ダンパ等を駆動するようになる
ものであるが、このモータの回転に°伴って上記回転部
材も回転し、回動部材との相対角度位置関係が変化する
。したがって、サーボモータがダンパを所定位置まで駆
動した状態で、回転部材に設定される導電体パターンと
回動部材の接触端子部材との接触関係が切替わり、サー
ボモータが停止制御されるようになるものであり、導電
体パータンに基づいたダンパ制御、すなわちサーボモー
タ制御が実行されるようになるものである。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はその断面構成を示すもので、サーボモータケー
ス１１内に出力軸Ｉ２が回転自在にして支持設定されて
いる。そして、第２図にも示されるように上記出力軸１
２にはケース１１の外部で出カレｔ＜−ｔａが取り付け
られ、このレバー１８の先端には出力ピン１４が設けら
れている。この出力ピン１４は、ワイヤ等を介して例え
ば自動車用エアコン装置のダンパに連結され、出力レバ
ー１３の回動に対応してダンパが開閉駆動されるように
なるものである。

上記出力軸１２には、ケース１１の内部に位置して歯車
によって構成される回転部材１５が一体的に回転するよ
うに設けられている。そして、この回転部材１５には、
減速歯車機構１６を介してサーボモータ１７の回転が伝
達されるようになっているものであり、サーボモータ１
７の回転動作に対応して、回転部材１５も回転されるよ
うになるものである。

また、上記出力軸１２には例えば円板状の回動部祠１８
が嵌め込み設定されているもので、この回動部祠１８は
出力軸■２とは独立して自由に回転できるように設定さ
れている。そして、この回動部材１８には操作ビン１９
が突設されているものであり、このビン１９はケース１
１に形成した円弧錠の溝２０を介してケース１１の外部
に取出され、上記溝２０に沿って操作駆動されるように
なり、回動部材１８の回動角位置が操作設定されるよう
にしている。

第３図は上記回転部材Ｉ５および回動部材１８に対応す
る部分を詳細に示しているもので、回動部材１８の面に
は、その回転中心を中心にした２つの円弧に対応して第
１および第２の導電帯１８１．１８２が形成されている
。そして、この導電帯１８＋および１８２それぞれに、
ケース１１の内面に突設される摺動端子２１１および２
１２がそれぞれ接触されるようになっている。ここで、
上記摺動端子２１１および２１２には、詳細は図示して
いないがそれぞれ直流電源の両極が接続されるものであ
る。

また、上記回動部材ＩＢの回転部材１５と対面する面に
は、上記第１および第２の導電帯２１１および２１２に
それぞれ電気的に接続されるようにして、第１および第
２の接触端子２２Ｌおよび２２２が設けられているもの
で、この接触端子２２１および２２２は、回転角で１８
０’位置を異ならせて回転部材１５の面に接触されるよ
うにしている。

回転部材１５には、その回動部材１８に対面する面に導
電体パターンが形成されている。この導電体パターンは
、第４図に取り出して示すように、それぞれ２７０＠の
第１および第２の円弧パターン２３および２４によって
構成され、この円弧パターンの両端部分９０°の角度範
囲で互いに重なるようになっている。ここで、上記円弧
パターン２３．２４は、異なる第１および第２の円周ａ
およびｂに対応して形成されるもので、上記第１および
第２の円弧パターン２３および２４の互いに重なる角度
範囲以外の部分は、上記円周ａおよびｂを共通に含む幅
広の導電層２３１および２４１によって構成されている
。また、上記型なる角度範囲では円弧パターン２３およ
び２４のそれぞれ一方の端部分が円周ａに対応して、ま
た他方の端部分は円周すに対応して、それぞれ幅の狭い
導電層２３２．２４２および２３３．２４３によって構
成されるようになっている。そして、上記回動部祠Ｉ８
に設定した接触端子２２１および２２２は、それぞれ上
記第２の円周す部分でＵ転部材１５に接触し、上記第１
あるいは第２の円弧パターン２３．２４に摺接されるよ
うになる。

上記回転部材１５の導電体パターンの第１の円周ａ部分
には、１８０＠位置を異ならせて第１および第２の導出
端子２３１および２３２が接触されるようになっている
もので、この導出端子２３１および２３２は例えばケー
ス１１に固定して取付けられてぃてるものであり、サー
ボモータ１７の電源端子に接続されるようになっている
ものである。

第５図は上記のようなサーボモータ制御装置によって、
自動車用エアコン装置を制御するようにした場合の例を
示しているもので、ケース１１がら突出する操作ビン１
９は、ワイヤ３ｏを介して、自動車運転席のダツシュボ
ード部分に設定される操作パネル３１のスライドレバー
３２に連結される。そして、このレバー３２の矢印で示
すような操作によって、回動部材１８が回動され、その
角度位置が操作設定されるようになる。

また、出力レバー１３に設けられた出力ビン１４は、駆
動杆３３に結合された駆動レバー３４の長孔３５に係合
されるようになっているもので、回転部材１５の回転に
伴う出力レバー【３の回動によって駆動杆３３が回転さ
れ、この駆動杆３３と一体に構成されるダンパ３６が回
動駆動され、図示しない空気通路を切換えるようになる
ものである。

すなわち、上記のように構成される駆動制御装置におい
て、回動部材１８に形成した導電帯１８１および１８２
には、直流電源の正極および負極が、摺動端子２１１お
よび２１２を介して接続設定されるようになっている。

干して、この正極および負極の電源は、接触端子２２１
および２２２を介して、回転部材１５の導電パターンの
第１および第２の円弧パターン２３および２４に供給さ
れるようになる。そして、この円弧パターン２３および
２４から、端子２３１および２３２を介してサーボモー
タ１７に駆動電源が供給されるようになるもので、この
サーボモータ１７は上記供給電源の極性に対応した方向
に回転動作されるようになる。

今、接触端子２３１および２３２が、それぞれ第２の円
周すに沿った第１円弧パターン２３と第２の円弧パター
ン２４との導電層の存在しない境界部分２５ａおよび２
５ｂに存在するものと仮定すると、この状態では接触端
子２３１および２３２から導電パターン部に電源が供給
されないものであるため、サーボモータ！７は駆動され
ない。

このような状態で、操作ビン１９が例えば図で示すＡの
方向に駆動されると、これに伴って回動部材１８が回動
され、接触端子２２１および２２２もこれに伴って回動
するようになって、端子２２１は円弧パターン２４の幅
広の導電層２４１に接触するようになり、また接触端子
２２２は円弧パターン２３の幅広の導電層２３１に接触
するようになる。そして、これにより形成される電気回
路を介してサーボモータ１７に駆動電源が供給され、こ
のモータ１７が回転して、回転部キイ１５が例えば矢印
Ａで示す方向に回転するようになり、ダンパ３Ｂが上記
回転部材１５の回転方向に対応して駆動されるようにな
る。

このようにして回転部材１５が回転すると、接触端子２
２１および２２２は円弧パターン２３および２４」−を
摺動し、ついには上記境界部分２５ａおよび２５ｂに至
る。そして、この状態でサーボモータ１７に供給されて
いた電源が断たれ、このサーボモータ１７は停止制御さ
れる。すなわち、回転部材１５は回動部材１８で指定設
定された回転角位置まで回転した状態で停止制御され、
例えばエアコン装置のダンパをスライドレバー３２で設
定された位置まで駆動するようになるものである。

また、上記操作ピン１９が上記場合と逆の方向に駆動さ
れたものとすると、この場合には接触端子２２１が円弧
パターン２３に接触し、接触端子２２２が円弧パターン
２４に接触するようになる。したがって、上記ピン１９
を矢印Ａの方向に移動させた場合とは逆の極性の電源が
サーボモータ１７に供給されるようになって、このモー
タ１７は上記場合とは逆の方向に回転されるようになり
、ダンパ３Ｂも上記場合と逆の方向に駆動されるように
なる。

すなわち、操作ピン１９の設定状態に対応してサーボモ
ータ１７の回転方向が決定され、その回転量は操作ビン
１９の操作量に対応して設定されるようになる。

上記実施例では外部電源が摺動端子２１１　、２１２を
介して回動部材１８部分に供給されるようになっている
ものであり、回動部材部分の構成を繁雑なものとしてい
る。そして、この回転部材１８からはみ出すような状態
で端子構造を設定するような状態となり、また出力回転
部材１５部分においても上記同様に端子部の構成が、全
体構造を小さくするために問題となることがある。

第６図は上記のような点をさらに考慮した実施例を示す
もので、出力回転部材１５の回動部材１８に対面する面
には、それぞれ直径の異なる第１および第２の円周に沿
って、それぞれ一対の円弧状導電帯４１１　、４１２　
、および４２１　、４２２による心電体パターンが形成
されるようにしている。これらの導電帯それぞれは、１
８０’の範囲に対応して設定されるものであり、各円周
の導電帯４１１と４１２との境界部分と、導電帯４２１
と４２２との境界部分とは、互いに９０１１角度位置が
異なるように設定されている。

そして、回動部材１８の回転部材！５との対向面には、
１８０ｍ角度位置を異ならせて第１および第２の摺動端
子４１１　、４３２を設定する。この場合、この摺動端
子４３１．４３２は、共に一対の接触子ををするように
構成され、回転部材１５の上記第１および第２の円周そ
れぞれに摺接されるようになっている。

また、上記出力回転部材１５の上記導電体パターンとは
反対側の面に対面するようにして、印刷基板４４が設定
されている。この基板４４には、出力軸１２部を中心に
して第１および第２の円周が設定されているものであり
、この円周それぞれに対応して１８００の範囲に対応す
る導電帯４５１．４５２、および４６１　、４８２が形
成されている。そして、回転部材１５の」１記基板４４
と対向する面には、第７図で示すように上記第１および
第２の円周にそれぞれ対応して接触電極４７１．４７２
　、および４８１．４８２が設けられるもので、第１の
円周に対応する端子４７１および４７２は導電帯４５１
あるいは４５２にそれぞれ接触され、端子４８１および
４８２は導電帯４６１あるいは４６２にそれぞれ接触さ
れるようになる。

そして、上記印刷基板４４の第１の円周に対応して形成
された導電帯４５１および４５２は、それぞれ外部直流
電源の正極および負極に接続される電源端子４９１およ
び４９２に接続する。また、第２の円周に沿って形成さ
れた導電帯４６１および４６２は、サーボモータに接続
される電源端子５０部に接続されるようになる。

すなわち、この実施例に示される装置にあっては、印刷
基板４４部に外部の直流電源が供給されるようになるも
のであり、その電源は導電帯４５１．４５２さらに４１
１．４１２を介して回動部材１８の摺動端子４３１．４
３２部に伝えられ、この端子４３１１４３２から導電帯
４２１．４２２　、そして４６１．４Ｂ２に伝えられ、
サーボモータに供給されるようになる。

この場合、回動部材１８と回転部材１５との相対角反関
係に対応して、サーボモータに供給される直流電源の極
性が選択設定されるようになり、回転部材１８の角度位
置に対応してサーボモータの停止位置が選定されるよう
になる。

［発明の効果］ 以」二のようにこの発明に係るサーボモータの駆動制御
装置によれば、簡単な接触端子機構さらに導電体パター
ンによって、サーボモータの回転方向さらにその回転口
が設定制御できるものであり、例えば自動車用の空調装
置におけるダンパ機Ｉ＋１４の動作制御用に効果的に適
用できるものである。この場合、動作指令は回動部材の
角度位置を操作制御すればよいものであるため、充分に
小さな力で且つ簡単な手段で制御設定できるものであり
、例えば自動車のダツシュボードに設定されるレバー機
構等によって簡単に操作できるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るサーボモータの駆動
制御装置を説明するための断面構成図、第２図は上記装
置の平面図、第３図は上記装置の主要部分を取り出して
示した分解斜視図、第４図は出力回転部材に設定される
導電体パターンを示す図、第５図は上記駆動制御装置を
自動車用エアコンに使用した場合の状態を説明する図、
第６図はこの発明の他の実施例を説明する要部の分解斜
視図、第７図は上記実施例の回転部材に設けられる接触
端子の状態を示す図である。 １１・・・サーボモータケース、１２・・・出力軸、１
３・・・出力レバー、１５・・・出力回転部材、１６・
・・減速機構、１７・・・サーボモータ、１８・・・回
動部材、１９・・・操作ビン、２１１．２１２・・・摺
動端子（電源）　、２２１．２２２・・・接触端子、２
３．２４・・・第１および第２の円弧パターン（導電体
パターン）。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転自在に支持された出力軸と、 この出力軸と一体的に回転されるように設けられ、サー
   ボモータの動作に伴って回転されるようになる出力回転
   部材と、 この出力回転部材の上記出力軸と垂直な面に、その回転
   中心と同心の円弧を基準にして形成された導電体パター
   ンと、 上記出力軸に同軸的に設けられ、上記出力軸を中心に回
   動自在に設定され、外部からの操作力によって回動させ
   られるようになる回動部材と、この回動部材に上記導電
   体パターンと接触されるように設けられた接触端子部材
   とを具備し、この接触端子部材と上記導電体パターンと
   の接触により形成される電気回路を介して上記サーボモ
   ータに駆動電源が供給されるようにすると共に、上記導
   電体パターンは上記出力回転部材と上記回動部材との相
   対回転角位置に対応して、上記サーボモータに供給され
   る電源の極性さらにオン・オフが選択設定されるように
   したことを特徴とするサーボモータの駆動制御装置。