(57)【要約】【課題】小型化が容易な簡素な構成で、所望する角度でモータの停止が可能なモータアクチュエータ装置を提供する。【解決手段】モータ１に接続される導電パターン６にモータの回転によって回動するブラシ７の接触子７１を接触させてモータに通電させるとともに所定の位置でモータの回転を停止させるモータアクチュエータ装置である。  そして、導電パターン６は、ブラシの回動中心を中心とした２列の円弧状パターン６１，６２によって形成され、それぞれの円弧状パターンの途中には隙間部６１ｃ，６２ｃが形成されてその両側に電気的に分離された停止用領域６１ａ，６２ａと可動用領域６１ｂ，６２ｂが形成され、停止用領域にはその領域方向への電流の流れを順方向とするダイオード８が接続され、可動用領域は双方向の電流の流れが可能となるように電源に接続されている。【選択図】図１
2007209152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに接続される導電パターンにモータの回転によって回動するブラシの接触子を接触させてモータに通電させるとともに所定の位置でモータの回転を停止させるモータアクチュエータ装置であって、
前記導電パターンは、前記ブラシの回動中心を中心とした２列の円弧状パターンによって形成され、それぞれの円弧状パターンの途中には隙間部が形成されてその両側に電気的に分離された停止用領域と可動用領域が形成され、それぞれの円弧状パターンの停止用領域は互いに反対側に設定されるとともにそれぞれの可動用領域が半径方向に一部重なるように設定され、前記隙間部は前記接触子の少なくとも一つがその隙間部を挟んだ前記停止用領域及び可動用領域のいずれかに接触するように形成され、前記停止用領域にはその領域方向への電流の流れを順方向とするダイオードが接続され、前記可動用領域は双方向の電流の流れが可能となるように電源に接続されていることを特徴とするモータアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に設けられるドアの駆動手段などに使用されるモータアクチュエータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置には温度が異なる空気の混合配分を変えるためのミックスドアなどの可動式のドアが設けられ、そのドアの駆動手段として所定の位置（角度）で停止可能なモータ１が使用されている（特許文献１など参照）。
【０００３】
すなわちこのモータ１は、図５に示すような導電パターン４にモータ１の回転によって回動するブラシ３の接触子３ａ，３ｂ，３ｃを接触させてモータ１に通電させている。
【０００４】
この導電パターン４は、ブラシ３の回動中心２を中心とした同心円状のコモンパターン４０と外周パターン４１と内周パターン４２とから形成されており、それぞれのパターン間には隙間があって電気的に分離されている。
【０００５】
そして、モータ１の一端は電源の正極に接続されるとともに他端はコモンパターン４０に接続され、一端が電源の負極に接続されたスイッチ５は外周パターン４１と内周パターン４２にリード線を介して接続された接点５１，５２のいずれかに接触するように構成されている。
【０００６】
このように構成された導電パターン４上で回動中心２を中心に回動するブラシ３は、パターン間の隙間と電源に接続されていない導電パターン（外周パターン４１又は内周パターン４２）上に接触子３ａ，３ｂ，３ｃのうち２つが載ったときにモータ１への通電が遮断されてブラシ３の回転が停止する。
【０００７】
そして、スイッチ５を切り替えると、再びモータ１に通電され、次にパターン間の隙間と電源に接続されていない導電パターン上に接触子３ａ，３ｂ，３ｃの２つが載るまで回転する。
【特許文献１】特開平９−２８０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記した従来の導電パターン４は三重の同心円状に形成されており、各パターン４０，４１，４２間の半径方向の隙間を充分に確保して絶縁状態にしておかないと、所望しない箇所で通電が生じ、所定の角度でモータ１を停止させることができなくなる。
【０００９】
このため、導電パターン４とブラシ３が大型になってモータアクチュエータ装置の小型化が難しいという問題がある。
【００１０】
また、導電パターン４が複雑な形状をしており、停止角度が変更になると導電パターン４を取り付けるベースの金型から作り直す必要があり不経済である。
【００１１】
そこで、本発明は、小型化が容易な簡素な構成で、所望する角度でモータの停止が可能なモータアクチュエータ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために本発明は、モータに接続される導電パターンにモータの回転によって回動するブラシの接触子を接触させてモータに通電させるとともに所定の位置でモータの回転を停止させるモータアクチュエータ装置であって、前記導電パターンは、前記ブラシの回動中心を中心とした２列の円弧状パターンによって形成され、それぞれの円弧状パターンの途中には隙間部が形成されてその両側に電気的に分離された停止用領域と可動用領域が形成され、それぞれの円弧状パターンの停止用領域は互いに反対側に設定されるとともにそれぞれの可動用領域が半径方向に一部重なるように設定され、前記隙間部は前記接触子の少なくとも一つがその隙間部を挟んだ前記停止用領域及び可動用領域のいずれかに接触するように形成され、前記停止用領域にはその領域方向への電流の流れを順方向とするダイオードが接続され、前記可動用領域は双方向の電流の流れが可能となるように電源に接続されているモータアクチュエータ装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明は、導電パターンがブラシの回動中心を中心とした２列の円弧状パターンによって形成されており、それぞれの円弧状パターンには停止用領域と可動用領域が隙間部によって電気的に分離された状態で設けられている。
【００１４】
このように２列の円弧状パターンによって導電パターンを形成すればよいので、導電パターン及びブラシを小さくできて小型化が容易になる。
【００１５】
さらに、この隙間部は、ブラシの接触子の少なくとも一つが前記停止用領域及び可動用領域のいずれかに接触するように形成されているので、ブラシが隙間部を通過することによって通電が途切れることがなく正確な位置に停止が可能となるとともに、停止後も電源の電極を反転させることで確実にモータに通電させてブラシの回転を再開させることができる。
【００１６】
また、隙間部の位置を変更して停止用領域と可動用領域の配分を変えるだけで、ブラシの停止位置（角度）を容易に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００１８】
図３は、本実施の形態によるモータアクチュエータ装置の概略構成を示した斜視図である。
【００１９】
このモータアクチュエータ装置は、駆動手段としてのモータ１と、モータ１の出力軸１ａを介して駆動力が伝達される減速ギア９と、減速ギア９によって回転させられる円盤状のギア２２と、ギア２２の回転に伴って回転する回動軸２１とを有し、このギア２の下面にブラシ７が取り付けられている。
【００２０】
このブラシ７は、回動軸２１を回動中心２としてギア２２の回転に伴って回転する。また、このブラシ７には、下方に向けて延出された複数の接触子７１，・・・が電気的に連続するように設けられており、この接触子７１，・・・の軌道に沿って導電パターン６が設けられている。
【００２１】
この導電パターン６は、図１に示すように回動中心２を中心とした同心円状の２列の円弧状パターンによって形成されており、ここでは外周側の半円形を外側円弧パターン６１とし、内周側の半円形を内側円弧パターン６２とする。
【００２２】
この外側円弧パターン６１は、停止用領域６１ａと可動用領域６１ｂとその間に設けられる隙間部６１ｃとから構成され、停止用領域６１ａと可動用領域６１ｂは隙間部６１ｃによって電気的に分離された絶縁状態となる。
【００２３】
この図１では、略半円形の外側円弧パターン６１の約１／８が停止用領域６１ａとなり、残りが可動用領域６１ｂとなっている。
【００２４】
この停止用領域６１ａには、電源側から停止用領域６１ａへの電流の流れが順方向となるダイオード８が接続され、可動用領域６１ｂはいずれの方向の電流の流れも遮断されることがないリード線で電源に接続されている。
【００２５】
また、内側円弧パターン６２も、停止用領域６２ａと可動用領域６２ｂとその間に設けられる隙間部６２ｃとから構成され、停止用領域６２ａと可動用領域６２ｂは隙間部６２ｃによって電気的に分離された絶縁状態となる。
【００２６】
ここで、内側円弧パターン６２の停止用領域６２ａは、外側円弧パターン６１の停止用領域６１ａの反対側に設けられ、内側円弧パターン６２の可動用領域６２ｂと外側円弧パターン６１の可動用領域６１ｂは半径方向に一部重なるように設定されている。
【００２７】
この図１では、右側に外側円弧パターン６１の停止用領域６１ａが半円弧の約１／８の範囲で設定され、左側に内側円弧パターン６２の停止用領域６２ａが半円弧の約１／８の範囲で設定されているので、半円弧の約３／４の範囲で内側円弧パターン６２の可動用領域６２ｂと外側円弧パターン６１の可動用領域６１ｂとが半径方向に重なっているといえる。
【００２８】
また、内側円弧パターン６２の停止用領域６２ａには、電源側から停止用領域６２ａへの電流の流れが順方向となるダイオード８が接続され、可動用領域６２ｂはいずれの方向の電流の流れも遮断されることがない状態で電源に接続されている。
【００２９】
また、本実施の形態の外側円弧パターン６１と内側円弧パターン６２は、図４に示すようにそれぞれ２つの接触子７１，７１の軌道７２，７２が載る幅及び形状に形成されている。
【００３０】
さらにこの隙間部６１ｃの形状について図４の外側円弧パターン６１を参照しながら詳述すると、この隙間部６１ｃの形状は半径方向に延伸される直交部６１ｃ１と半径方向と交差する方向に傾斜する斜交部６１ｃ２とからなり、接触子７１，７１の２つの軌道７２，７２が直交部６１ｃ１と斜交部６１ｃ２のそれぞれに交わるように隙間部６１ｃ内で配分されている。
【００３１】
また、斜交部６１ｃ２は、直交部６１ｃ１の端部から可動用領域６１ｂ側に向けて傾斜するように形成されるとともに、一方の接触子７１が直交部６１ｃ１に位置するときにはもう一方の接触子７１が斜交部６１ｃ２に配置されることがないような角度に設定される。
【００３２】
このように隙間部６１ｃを形成することで、２つの接触子７１，７１のうち少なくとも一つがその隙間部６１ｃを挟んだ停止用領域６１ａ及び可動用領域６１ｂのいずれかに接触するようになる。
【００３３】
また、電源の電極は図示しない極性切替回路などに接続されることによって、極性を自在に反転できるように構成されている。この極性切替回路は、ＦＥＴ、トランジスタ、ＩＧＢＴ（Insulated Gates Bipoler Tranzistor）などの半導体スイッチング素子を複数使用して構成することができる。
【００３４】
次に、本実施の形態のモータアクチュエータ装置の作用について図１，２を参照しながら説明する。
【００３５】
まず、図１（Ａ）に示すようにモータ１の一端が電源の負極に接続され、導電パターン６の外側円弧パターン６１が電源の正極に接続され、ブラシ７が外側円弧パターン６１の停止用領域６１ａと内側円弧パターン６２の可動用領域６２ｂとに跨った位置にある場合について説明する。
【００３６】
この状態では、電流は正極からダイオード８を通って停止用領域６１ａに流れ、ブラシ７の接触子７１，・・・を通って内側円弧パターン６２の可動用領域６２ｂに流れ、可動用領域６２ｂにリード線で接続されたモータ１に通電される。
【００３７】
この通電によってモータ１が回転するとともにブラシ７が回動中心２を中心に回動し、外側円弧パターン６１の隙間部６１ｃをブラシ７が通過して図１（Ｂ）の状態になる。
【００３８】
この図１（Ｂ）の状態のときは、外側円弧パターン６１の可動用領域６１ｂに接続されたリード線から電流が流れ、ブラシ７の接触子７１，・・・を介して内側円弧パターン６２の可動用領域６２ｂに電流が流れることによってモータ１に通電され、ブラシ７が引き続き回動する。
【００３９】
ここで、図１（Ａ）の状態から図１（Ｂ）の状態になるためにブラシ７が隙間部６１ｃを通過する際には、図４に示すように外側円弧パターン６１上を移動する２つの接触子７１，７１のいずれかが停止用領域６１ａ又は可動用領域６１ｂに常に接触しているので、ブラシ７の通電が断絶されることがなくモータ１は回転し続けることができる。
【００４０】
そして、ブラシ７が内側円弧パターン６２の隙間部６２ｃを通過して図１（Ｃ）の状態になると、外側円弧パターン６１の可動用領域６１ｂからブラシ７を介して内側円弧パターン６２の停止用領域６２ａに流れた電流は、この停止用領域６２ａに接続されたダイオード８の逆方向の流れになるためここで遮断され、モータ１への通電が止まることでブラシ７の回動も停止することなる。
【００４１】
このように導電パターン６上のブラシ７の位置によって、モータ１への通電が遮断されて回転が止まり、所定の位置（角度）でモータアクチュエータ装置を停止させることができる。
【００４２】
次に、このようにして停止させたモータ１の回転を反転させる方法について図２を参照しながら説明する。
【００４３】
図２（Ａ）の状態は、ブラシ７の位置は図１（Ｃ）と同じであるが、モータ１及び外側円弧パターン６１に接続されている電源の極性が極性切替回路（図示せず）によって切り替えられて反転している。
【００４４】
このため図１（Ｃ）の状態ではモータ１は停止していたが、図２（Ａ）の状態では切り替わった電源の正極からモータ１を通った電流が順方向でダイオード８を通って内側円弧パターン６２の停止用領域６２ａに流れ、ブラシ７を通って外側円弧パターン６１の可動用領域６１ｂに流れ、電源の負極に流れることによってモータ１に通電される。
【００４５】
この通電によってモータ１は反転し、ブラシ７も図２（Ａ）の左側から右側に向けて回動中心２を中心に回動する。
【００４６】
そして、回動し始めたブラシ７は、内側円弧パターン６２の隙間部６２ｃを通過して図２（Ｂ）の状態になる。
【００４７】
この図２（Ｂ）の状態のときは、内側円弧パターン６２の可動用領域６２ｂに接続されたリード線から電流が流れ、ブラシ７を介して外側円弧パターン６１の可動用領域６１ｂに電流が流れることによってモータ１に通電され、ブラシ７が引き続き回動する。
【００４８】
そして、ブラシ７が外側円弧パターン６１の隙間部６１ｃを通過して図２（Ｃ）の状態になると、内側円弧パターン６２の可動用領域６２ｂからブラシ７を介して外側円弧パターン６１の停止用領域６１ａに流れた電流は、この停止用領域６１ａに接続されたダイオード８の逆方向になるため遮断されてモータ１への通電が止まるので、ブラシ７の回動も停止することなる。
【００４９】
ここで、図４に示すように、外側円弧パターン６１上を移動する２つの接触子７１，７１のうち、外側を移動する接触子７１が斜交部６１ｃ２を通過する際には内側の接触子７１によって通電は続いており、内側の接触子７１が直交部６１ｃ１を通過した時点で通電は断絶してモータ１の回転は停止する。
【００５０】
このため、直交部６１ｃ１の位置を正確に設定することによって、精度よく所定の停止位置（角度）にモータアクチュエータ装置を停止させることができる。
【００５１】
このように構成された本発明は、導電パターン６がブラシ７の回動中心２を中心とした２列の円弧状パターン（６１，６２）によって形成されており、それぞれの円弧状パターン（６１，６２）には停止用領域６１ａ，６２ａと可動用領域６１ｂ，６２ｂが隙間部６１ｃ，６２ｃによって電気的に分離された状態で設けられている。
【００５２】
このように２列の円弧状パターン（６１，６２）によって導電パターン６を形成すればよいので、導電パターン６及びブラシ７を小さくできて小型化が容易になる。
【００５３】
さらに、この隙間部（例えば６１ｃ）は、ブラシ７の接触子７１，・・・の少なくとも一つが停止用領域６１ａ及び可動用領域６１ｂのいずれかに接触するように形成されているので、ブラシ７が隙間部６１ｃを通過することによって通電が途切れることがなく正確な位置に停止が可能となるとともに、停止後も電源の電極を反転させることで確実にモータ１に通電させてブラシ７の回転を再開させることができる。
【００５４】
また、隙間部６１ｃ，６２ｃの円弧方向の位置を変えるだけでブラシ７の停止位置（角度）を容易に変更することができる。
【００５５】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００５６】
例えば、本実施の形態では、外側円弧パターン６１と内側円弧パターン６２のそれぞれに２つの接触子７１，７１が載るように構成されているが、これに限定されるものではなく、３つ以上の接触子７１，・・・が外側円弧パターン６１と内側円弧パターン６２のそれぞれに載るように構成してもよい。
【００５７】
また、前記実施の形態では、隙間部６１ｃ，（６２ｃ）を半径方向に延伸される部分と半径方向と交差する方向に傾斜する部分とによって形成したが、これに限定されるものではなく、例えば隙間部６１ｃ，（６２ｃ）を階段状に形成して同時に２つの接触子７１，７１が隙間部６１ｃ，（６２ｃ）に配置されることがないようにしてもよい。
【００５８】
さらに前記実施の形態では、モータアクチュエータ装置を車両用空調装置のミックスドアの作動に使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、車両の自動変速装置のシフト時のアシスト手段や車両のドアロック装置の作動手段としても本発明のモータアクチュエータ装置を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の最良の実施の形態のモータアクチュエータ装置の正転時の動作を説明する説明図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態のモータアクチュエータ装置の反転時の動作を説明する説明図である。
【図３】本発明の最良の実施の形態のモータアクチュエータ装置の概略構成を説明する斜視図である。
【図４】導電パターンの隙間部の形状を説明するための部分拡大図である。
【図５】従来のモータアクチュエータ装置の概略構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１            モータ
２            回動中心
６            導電パターン
６１          外側円弧パターン（円弧状パターン）
６１ａ        停止用領域
６１ｂ        可動用領域
６１ｃ        隙間部
６２          内側円弧パターン（円弧状パターン）
６２ａ        停止用領域
６２ｂ        可動用領域
６２ｃ        隙間部
７            ブラシ
７１          接触子
８            ダイオード
【図１】
2007209152.tif 000003
【図２】
2007209152.tif 000004
【図３】
2007209152.tif 000005
【図４】
2007209152.tif 000006
【図５】
2007209152.tif 000007