(57)【要約】【課題】非車載用の機能要素及びこれを駆動する駆動手段を組み込んだとしても、これを正常に機能させることができる車載電気装置を提供すること。【解決手段】車載電源５０からの電源供給を受けて主ファンモータ１０を駆動する主ファン駆動回路２０（主駆動手段）には、補助ファン装置２の補助ファンモータ２０及びこれを駆動する補助ファン駆動回路４０を保護するための保護回路６０が備えられている。【選択図】図２
2007153133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機能要素と、これら複数の機能要素にそれぞれ対応して設けられ、車載電源からの電源供給を受けて前記機能要素を駆動する複数の駆動手段とを備えた車載電気装置において、
前記複数の駆動手段は、主駆動手段と副駆動手段とからなり、
前記主駆動手段は、
対応する前記機能要素を駆動する駆動回路と、前記副駆動手段及び前記副駆動手段が駆動する前記機能要素を保護するための保護回路とを備えることを特徴とする車載電気装置。
【請求項２】
前記保護回路は、
前記車載電源に対して順方向接続される逆流阻止ダイオードと、
前記逆流阻止ダイオードを介して前記車載電源に接続され、前記駆動手段に対して所定の電圧で電源供給を行う定電圧回路とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車載電気装置。
【請求項３】
前記定電圧回路は、
前記車載電源に対してエミッタフォロワ型に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタのベース電圧を所定の電圧に保持する電圧保持回路とから構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車載電気装置。
【請求項４】
前記定電圧回路は、
前記車載電源に対してソースフォロワ型に接続された電界効果トランジスタと、
前記電界効果トランジスタのゲート電圧を所定の電圧に保持する電圧保持回路とから構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車載電気装置。
【請求項５】
前記電圧保持回路は、抵抗素子と、定電圧ダイオードとの直列回路からなり、これらの共通接続点が前記トランジスタのベース端子に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の車載電気装置。
【請求項６】
前記電圧保持回路は、抵抗素子と、定電圧ダイオードとの直列回路からなり、これらの共通接続点が前記電界効果トランジスタのゲート端子に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の車載電気装置。
【請求項７】
前記定電圧ダイオードは複数が直列接続されて構成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の車載電気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の機能要素と、これら複数の機能要素にそれぞれ対応して設けられ、車載電源からの電源供給を受けて前記機能要素を駆動する複数の駆動手段とを備えた車載電電気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車室内に空調風を吹き出すためのファン装置として、主流の風を吹き出す主ファン装置と、副流の風を吹き出す補助ファン装置とを備えた車両用空調装置が特許文献１に記載されている。これは、補助ファン装置により主流の風よりも弱い副流の風を、主流の風とは異なる方向に間欠的に吹き出して、自然風に近い揺らぎ風を形成し、乗員に対して快適な空調感覚を提供しようとするものである。
【特許文献１】特開平６−１１７６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、補助ファン装置が吹き出すべき副流の風は、比較的微弱なものでよいため、低容量のファン装置が用いられている。このことに着目して、家庭用電化製品等に汎用的に使用されているものを、この補助ファン装置として用いることが考えられており、このようにすれば、空調装置専用ものを用いる場合に比べて低コスト化を図ることができる。
【０００４】
なぜならば、汎用のものは、各種製品に用いられることを前提としているため、ファン、ファンモータ（機能要素）及びこれを駆動する駆動回路（駆動手段）を設けただけの構成とされている場合が多いからである。換言すれば、各種製品に用いられることを前提とすると、ファン動作させる際に必要な保護回路等は各製品毎で異なるため、最小限の構成に留められており、安価だからである。
【０００５】
しかしながら、汎用のファン装置を実際に車両に搭載して使用した場合、保護回路が設けられていないために、このファン装置と他の車載機器等とで相互に悪影響を与える虞がある。具体的には、他の車載機器等で発生したサージ電圧がファン装置２へ侵入したり、車載電源に電源ケーブルを逆接続したことによる逆電圧の印加が考えられる。さらには、ファン装置から発生したノイズが外部に漏れることが考えられる。
【０００６】
そこで、駆動回路に定電圧ダイオード等からなる保護回路を付加して上記の問題点を克服することが考えられるが、このような事情は想定外であるため、ツェナーダイオードを実装するためのスペースは設けられていない。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、非車載用の機能要素及びこれを駆動する駆動手段を組み込んだとしても、これを正常に機能させることができる車載電気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、複数の機能要素と、これら複数の機能要素にそれぞれ対応して設けられ、車載電源からの電源供給を受けて機能要素を駆動する複数の駆動手段とを備えた車載電気装置において、複数の駆動手段は、主駆動手段と副駆動手段とからなり、主駆動手段は、対応する機能要素を駆動する駆動回路と、副駆動手段及び副駆動手段が駆動する機能要素を保護するための保護回路とを備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項１の発明では、主駆動手段に、副駆動手段及びこの副駆動手段が対応付けられた機能要素を保護するための保護回路を設けた構成としている。車両に搭載して使用することを前提としていない非車載用の機能要素を、車両に搭載して使用したい場合、この非車載用の機能要素を駆動する駆動手段を副駆動手段として使用するようにすれば良い。
【００１０】
これにより、非車載用の機能要素及びこれを駆動する駆動手段は主駆動手段の保護回路により保護される。このため、非車載用の機能要素又はこれを駆動する駆動回路に保護回路を付加することが不要となり、これらに保護回路を付加することが困難な事情がある場合であっても、車両に搭載して正常に使用することができる。
【００１１】
請求項２の発明では、保護回路は、車載電源に対して順方向接続される逆流阻止ダイオードと、逆流阻止ダイオードを介して前記車載電源に接続され、駆動手段に対して所定の電圧で電源供給を行う定電圧回路とから構成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明によれば、定電圧回路により他の車載機器で発生したサージ電圧の侵入や、車載電源に電源ケーブルを逆接続したことによる逆電圧の印加が防止され、逆流阻止ダイオードにより、副駆動手段あるいはこの副駆動手段が駆動する機能要素から発生したノイズが防止される。このため、副駆動手段、この副駆動手段が駆動する機能要素及び、他の機能要素等に対して相互に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００１３】
請求項３の発明では、定電圧回路は、車載電源に対してエミッタフォロワ型に接続されたトランジスタと、トランジスタのベース電圧を所定の電圧に保持する電圧保持回路とから構成されていることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、電圧保持回路によってトランジスタのベース電位が所定の電圧に保持されるため、副駆動手段に対して所定の電圧で電源供給を行うことができる。また、トランジスタをエミッタフォロワ型に接続しているから、電圧保持回路の電流容量を小容量化することができる。
【００１５】
請求項４の発明では、定電圧回路は、車載電源に対してソースフォロワ型に接続された電界効果トランジスタと、電界効果トランジスタのゲート電圧を所定の電圧に保持する電圧保持回路とから構成されていることを特徴としている。
【００１６】
これによれば、電圧保持回路によって電界効果トランジスタのゲート電位が所定の電圧に保持されるため、副駆動手段に対して所定の電圧で電源供給を行うことができる。また、電界効果トランジスタをソースフォロワ型に接続しているから、電圧保持回路の電流容量を小容量化することができる。
【００１７】
請求項５の発明では、電圧保持回路は、抵抗素子と、定電圧ダイオードとの直列回路からなり、これらの共通接続点がトランジスタのベース端子に接続されていることを特徴としている。また、請求項６の発明では、電圧保持回路は、抵抗素子と、定電圧ダイオードとの直列回路からなり、これらの共通接続点が前記電界効果トランジスタのゲート端子に接続されていることを特徴としている。これにより、比較的簡易な構成で定電圧を発生させることができる。
【００１８】
請求項７の発明では、定電圧ダイオードは複数が直列接続されて構成されていることを特徴としている。これにより、個々の定電圧ダイオードを低耐圧のものにすることができ、出力されるノイズを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
本発明に係る車載電気装置を車両用空調装置に用いられるファン装置に適用した実施形態について図１又は図２を参照して説明する。本実施形態のファン装置は、空調風を座席内部から吹出すようにしたいわゆるシート空調に用いられるものであり、主ファン装置１及び補助ファン装置２からなる。
【００２０】
主ファン装置１は、主ファン１Ａを動作させる主ファンモータ１０（機能要素）と、このファンモータ１０に対応して設けられ、車載電源５０からの電源供給を受けて主ファンモータ１０を駆動する主ファン駆動回路２０（主駆動手段）とを備えて構成されており、補助ファン装置２は、補助ファン２Ａを動作させる補助ファンモータ３０（機能要素）と、こファンモータ３０に対応して設けられ、車載電源５０からの電源供給を受けて補助ファンモータ３０を駆動する補助ファン駆動回路４０（副駆動手段）とを備えて構成されている。
【００２１】
主ファンモータ１０は、空調風を吹き出す際に主に用いられるものであり、例えば、３相交流モータから構成されている。また、このファンモータ１０には、ロータ回転位置を検出するためのホールセンサ１１〜１３が内蔵されており、後述する駆動制御回路２３に検出信号を送信するようになっている。
【００２２】
主ファン駆動回路２０は、主ファンモータ１０を駆動するインバータ回路２１と、このインバータ回路２１から発生するノイズを除去するノイズ対応回路２２と、インバータ回路２１を制御する駆動制御回路２３と、補助ファン駆動回路４０を保護するための保護回路６０とから構成されており、いずれも車載電源５０からの電源供給を受けて動作する。
【００２３】
このうちインバータ回路２１は、例えば６個のＦＥＴを図１に示すように接続したものであり、駆動制御回路２３からのゲート制御信号に基づいて各ＦＥＴをスイッチング動作させることにより３相交流電力を生成し、これを主ファンモータ１０のステータコイルに供給する。また、駆動制御回路２３は、ホールセンサ１１〜１３からの検出信号及び外部からの速度制御信号Ｓに基づいて、インバータ回路２１にゲート制御信号を出力し、主ファンモータ１０の回転速度が所定の回転速度となるように制御する。
【００２４】
補助ファンモータ３０は、空調風の吹き出しの際に補助的に用いられるものであり、例えば、直流モータにより構成されている。また、この補助ファンモータ３０には、ロータ回転速度を検出するためのホールセンサ３１が内蔵されている。
【００２５】
補助ファン駆動回路４０は外部からの速度制御信号Ｓ及びホールセンサ３１の検出信号に基づいて、補助ファンモータ３０の回転速度が所定の回転速度となるようにこれを制御する。これら補助ファンモータ３０および補助ファン駆動回路４０は、主ファン駆動回路２０に備えられた保護回路６０を介して車載電源５０からの電源供給を受けて動作するようになっている。
【００２６】
尚、各駆動回路２０，４０と車載電源５０との間には、電源スイッチ７０が設けられており、手動又は自動でオン・オフ切換がなされるようになっている。
【００２７】
ところで、保護回路６０は、上述したように主ファン駆動回路２０内に備えられており、車載電源５０からの電力を補助ファン駆動回路４０に供給するものである。その構成は、図２に示すように、車載電源５０に対して順方向接続された逆流阻止ダイオード６１０と、この逆流阻止ダイオード６１０を介して車載電源５０に接続された定電圧回路６２０とからなる。
【００２８】
これにより、補助ファン装置２へのサージ電圧の侵入や、車載電源５０に電源ケーブルを逆接続したことによる逆電圧の印加が防止され、さらに補助ファン装置２から発生したノイズが外部に漏れることが防止される。このため、補助ファン装置２と、他の車載機器とが相互に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００２９】
また、定電圧回路６２０は、車載電源５０に対してエミッタフォロワ型に接続されたＮＰＮ型のトランジスタ６２１と、このトランジスタ６２１のベース電圧を所定の電圧に保持する電圧保持回路６２２から構成されている。
【００３０】
より具体的には、トランジスタ６２１が逆流阻止ダイオード６１０に対して直列接続され、逆流阻止ダイオード６１０とトランジスタ６２１との接続点とグランドＧＮＤとの間に、電圧保持回路６２２である抵抗素子６２２Ａ及び定電圧ダイオード６２２Ｂの直列回路６２２が接続され、抵抗素子６２２Ａと定電圧ダイオード６２２Ｂの共通接続点がトランジスタ６２１のベース端子に接続されている。また、定電圧ダイオード６２２Ｂは車載電源５０に対して逆方向接続されていることにより、逆電圧が印加されるようになっている。
【００３１】
このように、車載電源５０に対してエミッタフォロワ型に接続したトランジスタ６２１により電源供給しているため、電圧保持回路６２２を構成する抵抗素子６２２Ａ及び定電圧ダイオード６２２Ｂの電流容量を小容量化することができる。
【００３２】
本実施形態では、主ファン駆動回路２０に、補助ファン装置２を保護するための保護回路６０を設けた構成としている。従って、車両に搭載して使用することを前提としていない非車載用のファン装置を車両に搭載して使用したい場合、補助ファン駆動回路４０に主ファン駆動回路２０に備えられた保護回路６０を接続するようにすれば良い。
【００３３】
これにより、補助ファン装置２は主ファン駆動回路２０に備えられた保護回路６０により保護されるため、補助ファン駆動回路４０に保護回路を付加することが困難な事情がある場合であっても、車両に搭載して正常に使用することができる。
【００３４】
ここで、補助ファン装置２としては、例えば、各種電化製品等に汎用的に用いられるものを本実施形態に適用すれば、車両用空調装置専用のものを用いる場合に比べて低コスト化を図ることができる。なぜならば、汎用のものは、各種製品に用いられることを前提としているため、ファン本体にこれを駆動する駆動回路を設けただけの構成とされている場合が多い。換言すれば、各種製品に用いられることを前提とすると、ファン動作させる際に必要な保護回路等は各製品毎で異なるために、最小限の構成で留めるられているからであり、専用的に用いられるものに比べて比較的安価だからである。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
本発明に係る第２の実施形態について図３を参照して説明する。本実施形態は、車両用酸素富化装置に関するものである。酸素富化装置とは、吸入した空気の酸素濃度を高濃度化して酸素富化空気を生成し、この酸素富化空気を車室内に吹き出すものであり、空気の吸入・吹出しのための真空ポンプ装置１００及びファン装置２００が備えられている。
【００３６】
真空ポンプ装置１００は、図３に示すように、ポンプ１００Ａを動作させるポンプモータ１１０（機能要素）と、このポンプモータ１１０に対応して設けられ、車載電源５０からの電源供給を受けてポンプモータ１１０を駆動するポンプ駆動回路１２０（主駆動手段）を備えて構成されている。
【００３７】
一方、ファン装置２００は、ファン２００Ａを動作させるファンモータ２３０（機能要素）と、このファンモータ２３０に対応して設けられ、車載電源５０からの電源供給を受けてファンモータ２３０を駆動するファン駆動回路２４０（副駆動手段）とを備えて構成されている。
【００３８】
ここで、各構成要素は上記実施形態の各構成要素に対応している。即ち、ポンプモータ１１０が主ファンモータ１０、ポンプ駆動回路１２０が主ファン駆動回路２０、ファンモータ２３０が補助ファンモータ３０、ファン駆動回路２４０が補助ファン駆動回路４０に対応している。
【００３９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４０】
上記実施形態の保護回路６０としては、図４乃至図６に示すような構成であっても良い。即ち、図４に示すように、トランジスタ６２１の代わりに車載電源５０に対してソースフォロワ型に接続された電界効果トランジスタ６３０を用いても良い。このようにしても上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４１】
また、図５に示すように、定電圧ダイオード６２２Ｂを複数直列接続して構成してもよい。このようにすれば、個々の定電圧ダイオード６２２Ｂを低耐圧のものにすることができ、これらの定電圧ダイオード６２２Ｂから出力されるノイズを低減することができる。
【００４２】
また、図６に示すように、定電圧ダイオード６２２Ｂに代えて、定電圧出力回路６４０を用いた構成としても良い。
【００４３】
また、上記実施形態では、主ファン装置１及び真空ポンプ装置１００には、保護回路を１つ備えた構成を示したが、複数の保護回路６０を備える構成であっても良い。
【００４４】
また、上記実施形態では、機能要素としてモータ１０，３０，１１０，２３０を例示したが、例えば、他の電気機器や電気回路・電子回路等の機能要素を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態に係るファン装置の全体構成を示した回路図である。
【図２】保護回路の構成を示した回路図である。
【図３】第２の実施形態に係る真空ポンプ装置の全体構成を示した回路図である。
【図４】保護回路において、電界効果トランジスタを用いた場合の構成を示した回路図である。
【図５】保護回路において、定電圧ダイオードを複数直列接続して構成した場合の回路図である。
【図６】保護回路において、定電圧出力回路を用いた場合の構成を示した回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…主ファン装置
２…補助ファン装置
１０…主ファンモータ
２０…主ファン駆動回路
３０…補助ファンモータ
４０…補助ファン駆動回路
５０…車載電源
６０…保護回路
６１０…逆流阻止ダイオード
６２０…定電圧回路
６２１…トランジスタ
６２２…電圧保持回路
６２２Ａ…抵抗素子
６２２Ｂ…定電圧ダイオード
【図１】
2007153133.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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