(57)【要約】【課題】被駆動装置に気体センサを搭載するうえで省スペース化を図ることができる技術を提供する。【解決手段】アクチュエータハウジング３２と、アクチュエータハウジング３２内において他の内部室から区画して形成される気体室４２Ａ、４２Ｂと、アクチュエータハウジング３２の外面に開口する外部通気口４０Ａ、４０Ｂと、外部通気口４０Ａ、４０Ｂと気体室４２Ａ、４２Ｂとを連通する通路部４４Ａ、４４Ｂと、外部通気口４０Ａ、４０Ｂから通路部４４Ａ、４４Ｂを通して気体室４２Ａ、４２Ｂに取り込まれる気体に関する物理量を検知するためのセンサ６４と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータハウジングと、
前記アクチュエータハウジング内において他の内部室から区画して形成される気体室と、
前記アクチュエータハウジングの外面に開口する外部通気口と、
前記外部通気口と前記気体室とを連通する通路部と、
前記外部通気口から前記通路部を通して前記気体室に取り込まれる気体に関する物理量を検知するためのセンサと、を備えることを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項２】
前記アクチュエータハウジングは、被駆動装置に取り付けるための被取付部を有し、
前記外部通気口は、前記被取付部に形成されるとともに、該被取付部を前記被駆動装置に取り付けたときに、該被駆動装置の内部空間に連通可能であることを特徴とする請求項１に記載のモータアクチュエータ。
【請求項３】
前記被取付部は、前記被駆動装置に締結具を用いて取り付け可能であり、
前記外部通気口は、前記締結具の雄ねじ部を挿通するための挿通孔の開口端に形成されることを特徴とする請求項２に記載のモータアクチュエータ。
【請求項４】
前記被取付部は、前記被駆動装置に締結具を用いて取り付け可能であり、前記締結具の頭部又は該被駆動装置の取付座の少なくとも一方と対向するべき位置にはシール部材が取り付けられることを特徴とする請求項２または３に記載のモータアクチュエータ。
【請求項５】
前記通路部の少なくとも一部は、前記アクチュエータハウジングに接続されるパイプにより形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のモータアクチュエータ。
【請求項６】
前記通路部は、前記外部通気口から前記気体室にかけて、前記アクチュエータハウジングの一部により形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のモータアクチュエータ。
【請求項７】
前記アクチュエータハウジングの外面の一部を覆うように該アクチュエータハウジングに取り付けられるカバー部材を更に備え、
前記通路部の少なくとも一部は、前記カバー部材の裏側に形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のモータアクチュエータ。
【請求項８】
前記センサから出力される信号を外部制御装置に多重通信により伝送可能な通信部を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のモータアクチュエータ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のモータアクチュエータと、
前記モータアクチュエータが取り付けられるケースと、前記ケース内に配置され、前記モータアクチュエータにより駆動される被駆動体と、を備える被駆動装置とを備え、
前記ケースには、該ケースの内部空間と前記外部通気口とを連通する導通路が形成されることを特徴とするアクチュエータユニット。
【請求項１０】
前記ケースは、前記アクチュエータハウジングが締結具を用いて取り付けられるアクチュエータ取付部を有し、
前記アクチュエータ取付部には、前記導通路が形成され、
前記導通路には、前記締結具の雄ねじ部がねじ込まれる雌ねじ部が通路長手方向の一端部に形成されるとともに、前記締結具の雄ねじ部より外側にて通路長手方向に延びる切欠溝が形成されることを特徴とする請求項９に記載のアクチュエータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置等の被駆動装置を駆動するためのモータアクチュエータ及びこれを用いたアクチュエータユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置では、送風ケース内に空気の流れを調整するための複数のドアが設けられ、各ドアはモータアクチュエータ（以下、単にアクチュエータともいう）により駆動される。各ドアの開閉状態をアクチュエータにより切り替えることで、車室内に吹き出される空気の温度等が調整される。
【０００３】
この種の空調装置には、送風ケース内を流れる気体に関する物理量を検知するためのセンサ（以下、気体センサという）を搭載することがある。特許文献１の空調装置では、送風ケース内に設置されるフィルタの目詰まりを検出するため、フィルタの下流側に温度センサを配置し、フィルタの下流側での空気の温度を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１９４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、アクチュエータにより駆動される空調装置等の被駆動装置に気体センサを搭載する場合、気体センサを被駆動装置に取り付けるための専用部材や、気体センサを配置するための専用スペースが余分に必要になる。本発明者は、省スペース化を図る観点から、従来の構造に関して改善の余地があるとの認識を得た。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、被駆動装置に気体センサを搭載するうえで省スペース化を図ることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のモータアクチュエータは、アクチュエータハウジングと、前記アクチュエータハウジング内において他の内部室から区画して形成される気体室と、前記アクチュエータハウジングの外面に開口する外部通気口と、
前記外部通気口と前記気体室とを連通する通路部と、前記外部通気口から前記通路部を通して前記気体室に取り込まれる気体に関する物理量を検知するためのセンサと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被駆動装置に気体センサを搭載するうえで省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は第１実施形態に係るアクチュエータが用いられるアクチュエータユニットを示す平面図であり、図１（ｂ）はその平面断面を模式的に示す図である。
【図２】図１（ａ）のアクチュエータを拡大して示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４（ａ）は図３の第１脚部の拡大図であり、図４（ｂ）は第２脚部の拡大図である。
【図５】第１実施形態に係るアクチュエータの底面図である。
【図６】図３の気体センサの拡大図である。
【図７】第１実施形態に係るアクチュエータの内部構造を示す斜視図である。
【図８】図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】第１実施形態に係るアクチュエータが用いられるモータ制御システムを示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係るモータアクチュエータを示す平面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】図１１のＤ１−Ｄ１線断面でのモータアクチュエータ全体の構成を示す図である。
【図１３】図１１のＤ２−Ｄ２線断面でのモータアクチュエータ全体の構成を示す図である。
【図１４】第３実施形態に係るモータアクチュエータを示す断面図である。
【図１５】図１４の気体センサの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略する。
【００１１】
［第１の実施の形態］
図１（ａ）は、アクチュエータ１０が用いられるアクチュエータユニット１２を示す平面図であり、図１（ｂ）はその平面断面を模式的に示す図である。
アクチュエータユニット１２は、アクチュエータ１０と、アクチュエータ１０により駆動される被駆動体となるインテークドア１４を有する空調装置１６と、アクチュエータ１０の駆動力をインテークドア１４に伝達可能な動力伝達機構１８とを備える。アクチュエータ１０の詳細は後述する。
【００１２】
空調装置１６は、アクチュエータ１０により駆動される被駆動装置である。空調装置１６は、アクチュエータ１０が取り付けられる送風ケース２０と、送風ケース２０内に配置されるインテークドア１４及びフィルタ２２とを備える。この他にも空調装置１６は、図示はしないが、ファン、エバポレータ、ヒータコア等が配置される。これらは周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００１３】
送風ケース２０は、インテークボックスであり、空調装置１６の内部空間となる送風路２４が内部に形成される。送風ケース２０には、外気を導入するための外気導入通路２４ａと、内気を導入するための内気導入通路２４ｂと、外気導入通路２４ａ又は内気導入通路２４ｂから取り込んだ空気をファン側に導出するための導出通路２４ｃとが形成される。各通路２４ａ〜２４ｃは送風路２４の一部として形成される。
【００１４】
インテークドア１４は、送風ケース２０に支持される回動軸１４ａを有し、全体が回動軸１４ａ周りの方向Ｐａに回動可能に設けられる。インテークドア１４は、外気導入通路２４ａ及び内気導入通路２４ｂを選択的に開閉することにより、送風ケース２０内に導入される空気を外気及び内気の何れかに切り替え可能である。つまり、インテークドア１４は、送風路２４の一部を開閉することにより、送風ケース２０内での空気の流れを変更する。
【００１５】
フィルタ２２は、送風路２４を横断するように設置される。フィルタ２２は、送風路２４を流れる空気中の異物を捕捉するために用いられる。フィルタ２２は、導出通路２４ｃに設置されるが、その設置位置はこれに限られない。
【００１６】
動力伝達機構１８は、詳細は図示及び説明を省略するが、リンク機構等を組み合わせて構成される。動力伝達機構１８は、アクチュエータ１０の出力軸３４（本図では不図示）の回転を受けると、インテークドア１４の回動軸１４ａを回動させるように動力を伝達する。
【００１７】
図２は図１（ａ）のアクチュエータ１０を拡大して示す平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
送風ケース２０には、アクチュエータ１０が取り付けられる複数のアクチュエータ取付部２６、２６Ａ、２６Ｂ（以下、単に取付部ともいう）が設けられる。アクチュエータ１０は締結具となるビス２８を用いて取付部２６、２６Ａ、２６Ｂに取り付けられる。取付部２６、２６Ａ、２６Ｂは送風ケース２０の外面から突き出るように形成される。
【００１８】
複数の取付部２６、２６Ａ、２６Ｂには、図３に示すように、フィルタ２２を通風方向Ｐｂに跨ぐような位置に形成される第１取付部２６Ａ及び第２取付部２６Ｂが含まれる。第１取付部２６Ａ及び第２取付部２６Ｂは筒状に形成される。各取付部２６Ａ、２６Ｂの内側にはアクチュエータ１０の外部通気口４０Ａ、４０Ｂ（後述する）と送風路２４とを連通する導通路３０が形成される。第１取付部２６Ａの導通路３０からはフィルタ２２の下流側の低圧空気を取り出し可能である。第２取付部２６Ｂの導通路３０からはフィルタ２２の上流側の高圧空気を取り出し可能である。
【００１９】
アクチュエータ１０は、アクチュエータハウジング３２（以下、単にハウジング３２という）と、ハウジング３２に搭載される出力軸３４とを備える。以下、出力軸３４の軸方向をハウジング３２の高さ方向Ｚという。
【００２０】
ハウジング３２は樹脂材料を素材とする。ハウジング３２は、第１ハウジング部材としての上側ハウジング部材３２ａと、第２ハウジング部材としての下側ハウジング部材３２ｂとを備える。各ハウジング部材３２ａ、３２ｂはハウジング３２を高さ方向Ｚに分割した形状である。ハウジング３２は、各ハウジング部材３２ａ、３２ｂをスナップフィット方式等により着脱可能に組み付けて構成される。各ハウジング部材３２ａ、３２ｂは、互いの対向面３３を突き合わせた状態で組み付けられる。
【００２１】
ハウジング３２は、図２、図３に示すように、中空構造の本体部３６と、本体部３６の両側部に設けられる複数の脚部３８、３８Ａ、３８Ｂとを有する。本体部３６には、出力軸３４の他、後述する電動モータ６０等の内部部品が収容される。各脚部３８、３８Ａ、３８Ｂは送風ケース２０の取付部２６、２６Ａ、２６Ｂに取り付けるための被取付部となる。各脚部３８、３８Ａ、３８Ｂは送風ケース２０の取付部２６、２６Ａ、２６Ｂに一対一に対応して設けられる。複数の脚部３８、３８Ａ、３８Ｂには、第１取付部２６Ａ及び第２取付部２６Ｂのそれぞれに対応する第１脚部３８Ａ及び第２脚部３８Ｂが含まれる。
【００２２】
図４（ａ）は図３の第１脚部３８Ａの拡大図であり、図４（ｂ）は第２脚部３８Ｂの拡大図である。
アクチュエータ１０は、ハウジング３２の外面である第１脚部３８Ａ及び第２脚部３８Ｂのそれぞれに開口する第１外部通気口４０Ａ及び第２外部通気口４０Ｂを有する。各外部通気口４０Ａ、４０Ｂは、第１取付部２６Ａ及び第２取付部２６Ｂそれぞれの導通路３０から空気を取り込むためのものである。各外部通気口４０Ａ、４０Ｂは、後述する挿通孔４６Ａ、４６Ｂの開口端に形成される。
【００２３】
図３に戻り、アクチュエータ１０は、各外部通気口４０Ａ、４０Ｂのそれぞれと、ハウジング３２内に設けられる第１気体室４２Ａ及び第２気体室４２Ｂのそれぞれとを連通する第１通路部４４Ａ及び第２通路部４４Ｂを備える。第１通路部４４Ａは、送風ケース２０内からフィルタ２２の下流側の低圧空気を取り込むためのものであり、第２通路部４４Ｂは、フィルタ２２の上流側の高圧空気を取り込むためのものである。
【００２４】
第１通路部４４Ａには、第１外部通気口４０Ａから第１気体室４２Ａにかけて、第１挿通孔４６Ａ、第１内側溝通路４８Ａ、第１通路孔５０Ａ、第１パイプ５２Ａ（図２も参照）、第２通路孔５４Ａが順に設けられる。第１挿通孔４６Ａ、第１内側溝通路４８Ａ及び第１通路孔５０Ａは第１脚部３８Ａに形成される。第１挿通孔４６Ａは下側ハウジング部材３２ｂ、上側ハウジング部材３２ａを高さ方向Ｚに貫通する。第１通路孔５０Ａは上側ハウジング部材３２ａのみを高さ方向Ｚに貫通する。第１内側溝通路４８Ａは上側ハウジング部材３２ａの対向面３３に溝状に形成され、第１挿通孔４６Ａと第１通路孔５０Ａを連通する。第１パイプ５２Ａは上側ハウジング部材３２ａに両端部５２Ａａが接続される（図２も参照）。第２通路孔５４Ａは上側ハウジング部材３２ａの本体部３６に形成され、上側ハウジング部材３２ａを高さ方向Ｚに貫通する。
【００２５】
図５はアクチュエータ１０の底面図である。
第２通路部４４Ｂは、図３に示すように、第２外部通気口４０Ｂから第２気体室４２Ｂにかけて、第２挿通孔４６Ｂ、第２内側溝通路４８Ｂ、第３通路孔５０Ｂ、第２パイプ５２Ｂ（図５も参照）、第４通路孔５４Ｂが順に設けられる。第２挿通孔４６Ｂ、第２内側溝通路４８Ｂ及び第３通路孔５０Ｂは第２脚部３８Ｂに形成される。第２挿通孔４６Ｂは下側ハウジング部材３２ｂ、上側ハウジング部材３２ａを高さ方向Ｚに貫通する。第３通路孔５０Ｂは下側ハウジング部材３２ｂのみを高さ方向Ｚに貫通する。第２内側溝通路４８Ｂは下側ハウジング部材３２ｂの対向面３３に溝状に形成され、第２挿通孔４６Ｂと第３通路孔５０Ｂを連通する。第２パイプ５２Ｂは下側ハウジング部材３２ｂに両端部５２Ｂａが接続される（図５も参照）。第４通路孔５４Ｂは下側ハウジング部材３２ｂの本体部３６に形成され、下側ハウジング部材３２ｂを高さ方向Ｚに貫通する。
【００２６】
図６は図３の気体センサ６４（後述する）の拡大図である
上側ハウジング部材３２ａの外面には、図４（ａ）、図６に示すように、第１脚部３８Ａに一の上側パイプ接続部５６Ａが形成され、本体部３６に他の上側パイプ接続部５６Ａが形成される。各パイプ接続部５６Ａには前述の第１通路孔５０Ａ、第２通路孔５４Ａが形成される。各パイプ接続部５６Ａには第１パイプ５２Ａの両側の端部５２Ａａが接続される。第１パイプ５２Ａは上側ハウジング部材３２ａの高さ方向Ｚの外側（図中上側）を通るように配置される。
【００２７】
下側ハウジング部材３２ｂには、図４（ｂ）、図６に示すように、第２脚部３８Ｂに一の下側パイプ接続部５６Ｂが形成され、本体部３６に他の下側パイプ接続部５６Ｂが形成される。各パイプ接続部５６Ｂには前述の第３通路孔５０Ｂ、第４通路孔５４Ｂが形成される。各下側パイプ接続部５６Ｂには第２パイプ５２Ｂの両側の端部５２Ｂａが接続される。第２パイプ５２Ｂは下側ハウジング部材３２ｂの高さ方向Ｚの外側（図中下側）を通るように配置される。
【００２８】
各脚部３８Ａ、３８Ｂのパイプ接続部５６Ａ、５６Ｂは、各ハウジング部材３２ａ、３２ｂの外面から高さ方向Ｚに突き出るように筒状に設けられる。本体部３６のパイプ接続部５６Ａ、５６Ｂは、図６に示すように、後述する気体センサ６４に対して高さ方向Ｚの両側に設けられる。本体部３６のパイプ接続部５６Ａ、５６Ｂが設けられる位置には各ハウジング部材３２ａ、３２ｂの外面より窪む凹設部５８が設けられ、各パイプ接続部５６Ａ、５６Ｂは凹設部５８の底部から突き出るように筒状に設けられる。
【００２９】
図７はアクチュエータ１０の内部構造を示す斜視図である。
アクチュエータ１０は、出力軸３４の他に、電動モータ６０と、減速機構６２と、気体センサ６４とを主に備える。これらはハウジング３２内に収容される。電動モータ６０は直流モータであるが、交流モータでもよいし、サーボモータ、ステッピングモータ等でもよい。減速機構６２は、電動モータ６０のモータ軸（不図示）の回転を減速して伝達する。減速機構６２は、ねじ歯車と平歯車を組み合わせた歯車機構であり、最終段の歯車である出力歯車６６を含む。出力軸３４は、減速機構６２により伝達された回転を出力するためのものであり、出力歯車６６と一体に回転可能に設けられる。
【００３０】
図６に戻り、気体センサ６４は、前述する送風ケース２０内を流れる空気のフィルタ２２前後での差圧を検知するための差圧センサである。気体センサ６４は、センサ素子６８と、センサ素子６８が搭載されるベース体７０とを備える。ベース体７０は、センサ素子６８が実装されるセンサ基板７２と、センサ基板７２の板厚方向の両面それぞれを被覆するモールド樹脂７４とを備える。センサ素子６８の詳細は後述する。
【００３１】
ベース体７０は、ハウジング３２内の内部空間を気体室４２Ａ、４２Ｂと他の内部室７６とに区画する複数の区画部７８を有する。「内部室７６」には、電動モータ６０等のアクチュエータ１０を構成する内部部品であって、気体センサ６４以外の内部部品が収容される。区画部７８は、センサ基板７２の一部と、センサ基板７２から高さ方向Ｚに突き出るようにモールド樹脂７４に形成される筒状部８０とにより形成される。筒状部８０には段付きの有底孔部８２が形成される。有底孔部８２は入口側及び底側のそれぞれに大内径部分及び小内径部分が設けられる。有底孔部８２と高さ方向Ｚに対向する位置にはハウジング３２に内側に突き出る凸設部８４が形成される。凸設部８４は前述した凹設部５８の裏側に設けられ、凹設部５８と相補的な形状を有する。気体センサ６４の有底孔部８２の大内径部分にはハウジング３２の凸設部８４が差し込まれる。これにより、ベース体７０の区画部７８とハウジング３２の凸設部８４とにより囲まれる気体室４２Ａ、４２Ｂが形成される。このように気体室４２Ａ、４２Ｂは、少なくともベース体７０の区画部７８により他の内部室７６から区画して形成される。なお、気体センサ６４の有底孔部８２とハウジング３２の凸設部８４との間には、これらの間をシールするための第１シール部材８６が介装される。
【００３２】
気体室４２Ａ、４２Ｂには、センサ基板７２の片面側（図中上側）の第１気体室４２Ａと、他面側（図中下側）の第２気体室４２Ｂとが含まれる。第１気体室４２Ａには第１通路部４４Ａを通してフィルタ２２の下流側を流れる気体として低圧空気が取り込まれ、第２気体室４２Ｂには第２通路部４４Ｂを通してフィルタ２２の上流側を流れる気体として高圧空気が取り込まれる。なお、センサ基板７２には第２気体室４２Ｂからセンサ素子６８の背面側に高圧空気を導入するための導入孔７２ａが形成される。
【００３３】
センサ素子６８はピエゾ抵抗型センサ素子等の感圧素子である。センサ素子６８は、第１気体室４２Ａに取り込まれる低圧空気と、第２気体室４２Ｂに取り込まれる高圧空気との差圧を受けて感圧部が変位し、その変位量に応じた大きさの電気信号を生成する。この信号は、送風ケース２０内のフィルタ２２前後での空気の差圧を示す大きさとなる。このように気体センサ６４は、各外部通気口４０Ａ、４０Ｂから各通路部４４Ａ、４４Ｂを通して各気体室４２Ａ、４２Ｂに取り込まれる二種類の気体に関する物理量として、二種類の気体の差圧を検知する。
【００３４】
以上のアクチュエータ１０によれば、空調装置１６に気体センサ６４とともにアクチュエータ１０を取り付けられるため、空調装置１６に気体センサ６４を取り付けるための専用部材が不要になる。よって、空調装置１６に気体センサ６４を搭載するうえで、アクチュエータユニット１２全体の省スペース化を図ることができる。
【００３５】
また、ハウジング３２内に気体センサ６４が収容されるため、ハウジング３２の配置スペースを気体センサ６４との間で共用でき、気体センサ６４を配置するための専用スペースが不要になる。よって、空調装置１６に気体センサ６４を搭載するうえで、アクチュエータユニット１２全体の更なる省スペース化を図ることができる。また、ハウジング３２内に気体センサ６４が収容されるため、ハウジング３２により気体センサ６４を外的ストレスから保護できる。
【００３６】
また、かりに、第１通路部４４Ａや第２通路部４４Ｂの全体をハウジング３２内にのみ設けるとなると、ハウジング３２の形状が大きく制約される。この点、各通路部４４Ａ、４４Ｂの一部はハウジング３２に接続されるパイプ５２Ａ、５２Ｂにより形成されるため、ハウジング３２の形状が制約され難くなり、設計の自由度が高められる。
【００３７】
また、送風ケース２０内に気体センサ６４が配置されると、通風性を妨げることになる。この点、本実施形態のアクチュエータユニット１２によれば、ハウジング３２に気体センサ６４が設けられるため、送風ケース２０内の通風性を妨げることなく、送風ケース２０内を流れる空気に関する物理量を気体センサ６４により検知可能となる。
【００３８】
次に、アクチュエータ１０の他の特徴を説明する。
ハウジング３２の脚部３８Ａ、３８Ｂは、図４に示すように、送風ケース２０の取付部２６Ａ、２６Ｂに締結具となるビス２８を用いて取り付け可能である。脚部３８Ａ、３８Ｂには、ビス２８の雄ねじ部２８ａが挿通される挿通孔４６Ａ、４６Ｂが形成される。送風ケース２０の導通路３０にはビス２８の雄ねじ部２８ａがねじ込まれる雌ねじ部３０ａが通路長手方向の一端部に形成される。ハウジング３２の脚部３８Ａ、３８Ｂは、ビス２８の雄ねじ部２８ａを雌ねじ部３０ａにねじ込むことにより、送風ケース２０の取付部２６Ａ、２６Ｂに締結されて取り付けられる。このとき、ハウジング３２の外部通気口４０Ａ、４０Ｂは、送風ケース２０の導通路３０を通して送風路２４（図３参照）に連通される。
【００３９】
各脚部３８Ａ、３８Ｂには、送風ケース２０の取付部２６Ａ、２６Ｂの先端面に設けられる取付座８８と対向する位置に第２シール部材９０が取り付けられる。また、各脚部３８Ａ、３８Ｂには、ビス２８の頭部２８ｂと対向する位置に第３シール部材９２が取り付けられる。各シール部材９０、９２はＯリング等の弾性体である。各シール部材９０、９２は各脚部３８Ａ、３８Ｂに形成される環状のシール溝に沿って配置される。各シール部材９０、９２は、ハウジング３２の脚部３８Ａ、３８Ｂと送風ケース２０の取付部２６Ａ、２６Ｂをビス２８により締結することによって、ビス２８の頭部２８ｂや取付座８８により押し潰される。これにより、各シール部材９０、９２は、各通路部４４Ａ、４４Ｂや導通路３０からの気体の漏洩を規制するように、ねじ２８の頭部２８ｂと脚部３８Ａ、３８Ｂの間や、取付座８８と脚部３８Ａ、３８Ｂの間をシールする。
【００４０】
下側ハウジング部材３２ｂと上側ハウジング部材３２ａの対向面３３の間には第４シール部材９４が介装される。第４シール部材９４はＯリング等の弾性体である。第４シール部材９４は、各通路部４４Ａ、４４Ｂや導通路３０からの空気の漏洩を規制するように、各ハウジング部材３２ａ、３２ｂの間をシールする。
【００４１】
図８は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。本図ではビス２８の雄ねじ部２８ａを二点鎖線で概略的に示す。
導通路３０にはビス２８の雄ねじ部２８ａより外側にて通路長手方向に延びる切欠溝９６が形成される。切欠溝９６は、通路長手方向から見て、つまり、図８と同じ視点から見て、ビス２８の雄ねじ部２８ａの軸心位置Ｃｐを円中心とし、雄ねじ部２８ａのねじ山の頂部の外径（半径）をもつ仮想円の外側を通るように形成される。切欠溝９６は、導通路３０の通路長手方向の全範囲にて形成される。
【００４２】
以上のアクチュエータ１０によれば、ハウジング３２の脚部３８Ａ、３８Ｂを送風ケース２０の取付部２６Ａ、２６Ｂに取り付けたときに、ハウジング３２の外部通気口４０Ａ、４０Ｂが送風ケース２０の導通路３０を通して送風路２４に連通可能である。よって、送風ケース２０の取付部２６Ａ、２６Ｂを用いて送風ケース２０内の気体をアクチュエータ１０の気体室４２Ａ、４２Ｂに取り込むことができ、送風ケース２０内の気体を取り込むための専用部位を別に確保せずともよくなる。このため、空調装置１６に気体センサ６４を搭載するうえで、アクチュエータユニット１２全体の更なる省スペース化を図ることができる。
【００４３】
また、各通路部４４Ａ、４４Ｂの外部通気口４０Ａ、４０Ｂは、ビス２８が挿通される挿通孔４６Ａ、４６Ｂの開口端に形成されるため、ビス２８の締結により、外部通気口４０Ａ、４０Ｂと導通路３０の開口端を位置合せしつつ、両者を簡単に連通できる。
【００４４】
また、ハウジング３２の脚部３８Ａ、３８Ｂには、送風ケース２０の取付座８８やビス２８の頭部２８ｂと対向するべき位置に第２シール部材９０、第３シール部材９２が取り付けられる。これらは、ハウジング３２の各脚部３８Ａ、３８Ｂと送風ケース２０のアクチュエータ取付部２６Ａ、２６Ｂをビス２８により締結することにより押し潰せる。よって、ビス２８を締結するだけで、ハウジング３２を送風ケース２０を取り付けつつ、各通路部４４Ａ、４４Ｂや導通路３０の気密性を容易に確保できる。
【００４５】
また、導通路３０にはビス２８の雄ねじ部２８ａより外側にて切欠溝９６が形成されるため、導通路３０の雌ねじ部３０ａにビス２８の雄ねじ部２８ａをねじ込んだ場合でも、切欠溝９６を通して空気が流れ易くなる。この結果、導通路３０から各通路部４４Ａ、４４Ｂへの気体の取り込み量を増やし易くなり、気体センサ６４により送風ケース２０内を流れる気体に関する物理量を検知し易くなる。
【００４６】
図９は、アクチュエータ１０が用いられるモータ制御システム１００を示すブロック図である。
モータ制御システム１００は車両用空調システムの一部として用いられる。モータ制御システム１００は、主な構成要素として、アクチュエータ１０と、ＥＣＵ（electronic control unit）１０２とを備える。
【００４７】
ＥＣＵ１０２は、空調制御用の温度センサ等の各種センサ（不図示）から出力される検出値を用いて、複数のアクチュエータ１０（本図では単数のみ図示）を統括的に制御する外部制御装置となる。ＥＣＵ１０２は、各アクチュエータ１０や空調制御用の各センサ等にワイヤーハーネス１０４を介して電気的に接続される。ワイヤーハーネス１０４は電源線１０４ａ、グランド線１０４ｂ、通信線１０４ｃを含んで構成される。ＥＣＵ１０２の機能ブロックは後述する。
【００４８】
アクチュエータ１０は、主な制御系の構成要素として、電動モータ６０と、気体センサ６４の他に、回転位置センサ１０６と、メイン基板１０８とを備える。
【００４９】
気体センサ６４は、前述のように、第１気体室４２Ａ、第２気体室４２Ｂに取り込まれる二種類の気体に関する物理量として、二種類の気体の差圧を示す信号（以下、第１検知信号という）を生成し、これをメイン基板１０８の制御部１１２（後述する）に出力する。
【００５０】
回転位置センサ１０６は、詳細は図示しないが、図７を参照すると、出力歯車６６と下側ハウジング部材３２ｂの底壁面との間に配置される。回転位置センサ１０６は、ポテンショメータであり、出力軸３４の回転位置を検知するためのものである。回転位置センサ１０６は、出力軸３４が出力歯車６６とともに回転すると、これらの回転位置を示す信号（以下、第２検知信号という）を生成し、これをメイン基板１０８の制御部１１２（後述する）に出力する。
【００５１】
メイン基板１０８は、ハウジング３２内に収容される（図７参照）。メイン基板１０８にはＩＣチップ１１０等の電子部品が実装される。メイン基板１０８は、ＩＣチップ１１０を含むＣＰＵ、メモリ等の素子、回路の組み合わせで実現される制御部１１２及び通信部１１４を有する。
【００５２】
制御部１１２は、ＥＣＵ１０２からの指令に基づいて、回転位置センサ１０６により検知される出力軸３４の回転位置が目標回転位置に近づくように、電動モータ６０の回転方向及び回転数を制御する。これにより、インテークドア１４の開閉状態が制御される。
【００５３】
また、制御部１１２は、気体センサ６４から第１検知信号が出力されると、通信部１１４を用いて第１検知信号をＥＣＵ１０２に伝送する。通信部１１４は、所定の通信プロトコルに従って、ＥＣＵ１０２との間で単一の通信線１０４ｃを用いて多重通信によりデータを送受信する。この通信プロトコルは、たとえば、ＬＩＮ（Local Interconncet Network）やＣＡＮ（Controller Area Network）である。通信部１１４は、この多重通信により気体センサ６４から出力される第１検知信号をＥＣＵ１０２に伝送可能である。
【００５４】
ＥＣＵ１０２は、通信部１１６と、信号処理部１１８とを備える。通信部１１６は、アクチュエータ１０の通信部１１４と同様の通信プロトコルに従ってデータを送受信する。
【００５５】
信号処理部１１８は、気体センサ６４から出力される第１検知信号を用いてフィルタ２２の目詰まり状態を検知する処理を行うためのものである。詳細には、信号処理部１１８は、気体センサ６４の出力値に関して目詰まり判定用の閾値を設定し、気体センサ６４から実際に出力される差圧が閾値を超えた場合は目詰まりがあると判定し、その差圧が閾値以下の場合は目詰まりがないと判定する。この閾値は、フィルタ２２の交換を要すると考えられる目詰まり状態にあるときに、気体センサ６４から出力されることが想定される値を含むように設定される。目詰まり状態の判定結果は、車両に搭載されるディスプレイ等の表示部（不図示）に表示される。なお、目詰まり判定用の閾値は段階的に複数設定してもよい。
【００５６】
以上のアクチュエータ１０は、気体センサ６４から出力される第１検知信号をＥＣＵ１０２に多重通信により伝送可能な通信部１１４を備える。よって、気体センサ６４から出力される第１検知信号をＥＣＵ１０２に伝送するうえで、他のアクチュエータやセンサから出力される信号とともに、単一の通信線１０４ｃを用いて伝送できる。このため、専用の信号線を不要にして、ワイヤーハーネス１０４を小型化できるうえ、ワイヤーハーネス１０４に接続されるコネクタの極数を減らすことで、アクチュエータハウジング３２のコネクタ部を小型化できる。これにより、アクチュエータユニット１２全体の更なる省スペース化を図れる。
【００５７】
［第２の実施の形態］
図１０は第２実施形態に係るアクチュエータ１０を示す平面図であり、図１１は図１０のＣ−Ｃ線断面図である。また、図１２は図１１のＤ１−Ｄ１線断面でのアクチュエータ１０全体の構成を示す図であり、図１３は図１１のＤ２−Ｄ２線断面でのアクチュエータ１０全体の構成を示す図である。第２実施形態のアクチュエータ１０は、第１実施形態と比べて、主として、第１通路部４４Ａ、第２通路部４４Ｂの構成が相違する。
【００５８】
第１通路部４４Ａには、図１１、図１２に示すように、第１外部通気口４０Ａ（図１１参照）から第１気体室４２Ａ（図１２参照）にかけて、図１２に示す第１挿通孔４６Ａ、第１内側溝通路４８Ａ、第１通路孔５０Ａの他に、図１１に示す第１外側溝通路１２０Ａ、第２通路孔５４Ａが順に設けられる。第１実施形態と比べて、第１内側溝通路４８Ａの形状や、第１外側溝通路１２０Ａがある点で相違する。
【００５９】
第１内側溝通路４８Ａは、図１２に示すように、第１脚部３８Ａから第２脚部３８Ｂに至る経路であって、下側ハウジング部材３２ｂの内部室７６や外部空間を避ける経路を通るように形成される。第１外側溝通路１２０Ａは、図１１に示すように、上側ハウジング部材３２ａの外面に溝状に形成され、第１通路孔５０Ａと第２通路孔５４Ａを連通する。第１通路部４４Ａは、外部通気口４０Ａ、４０Ｂから第１気体室４２Ａにかけて、上側ハウジング部材３２ａの一部により形成されことになる。
【００６０】
第２通路部４４Ｂには、図１１、図１３に示すように、第２外部通気口４０Ｂ（図１３参照）から第２気体室４２Ｂ（図１１参照）にかけて、図１３に示す第２挿通孔４６Ｂ、第２内側溝通路４８Ｂ、第３通路孔５０Ｂの他に、図１１に示す第２外側溝通路１２０Ｂ、第４通路孔５４Ｂが順に設けられる。第１実施形態と比べて、第２外側溝通路１２０Ｂがある点で相違する。第２外側溝通路１２０Ｂは、下側ハウジング部材３２ｂの外面に溝状に形成され、第３通路孔５０Ｂと第４通路孔５４Ｂを連通する。第２通路部４４Ｂは、外部通気口４０Ａ、４０Ｂから第２気体室４２Ｂにかけて、下側ハウジング部材３２ｂの一部により形成されことになる。
【００６１】
下側ハウジング部材３２ｂの対向面３３には、図１１〜図１３に示すように、高さ方向Ｚから見て、各内側溝通路４８Ａ、４８Ｂの形成位置を取り囲むように第１封止部材１２２が取り付けられる。第１封止部材１２２は下側ハウジング部材３２ｂと上側ハウジング部材３２ａとを接合する熱溶着用の金属材であるが、液状ガスケット等でもよい。後述する第２封止部材１２６、第３封止部材１２８も同様である。第１封止部材１２２は、各内側溝通路４８Ａ、４８Ｂからの気体の漏洩を規制するように、各ハウジング部材３２ａ、３２ｂの間を封止する。
【００６２】
上側ハウジング部材３２ａには、図１０，図１１に示すように、その外面の一部となる第１外側溝通路１２０Ａを外側から覆うように上側カバー部材１２４Ａが取り付けられる。第１外側溝通路１２０Ａは、上側カバー部材１２４Ａの裏側に形成されることになる。上側ハウジング部材３２ａの外面には、上側カバー部材１２４Ａと対向する位置に第２封止部材１２６が取り付けられる。第２封止部材１２６は上側ハウジング部材３２ａと第２封止部材１２６を接合する。第２封止部材１２６は、第１外側溝通路１２０Ａからの気体の漏洩を規制するように、上側ハウジング部材３２ａと上側カバー部材１２４Ａの間を封止する。
【００６３】
下側ハウジング部材３２ｂには、図１１に示すように、その外面の一部となる第２外側溝通路１２０Ｂを外側から覆うように下側カバー部材１２４Ｂが取り付けられる。第２外側溝通路１２０Ｂは、下側カバー部材１２４Ｂの裏側に形成されることになる。下側ハウジング部材３２ｂの外面には、下側カバー部材１２４Ｂと対向する位置に第３封止部材１２８が取り付けられる。第３封止部材１２８は下側ハウジング部材３２ｂと下側カバー部材１２４Ｂとを接合する。第３封止部材１２８は、第２外側溝通路１２０Ｂからの気体の漏洩を規制するように、下側ハウジング部材３２ｂと下側カバー部材１２４Ｂの間を封止する。
【００６４】
以上のアクチュエータ１０によれば、各通路部４４Ａ、４４Ｂは、各外部通気口４０Ａ、４０Ｂから各気体室４２Ａ、４２Ｂにかけて、各ハウジング部材３２ａ、３２ｂの一部により形成される。よって、各ハウジング部材３２ａ、３２ｂの外部に各通路部４４Ａ、４４Ｂを形成するためのパイプ等の部品が露出しにくくなる。これにより、アクチュエータ１０の周辺部品との干渉を抑え易くなるうえ、アクチュエータ１０を小型化し易くなる。
【００６５】
また、各通路部４４Ａ、４４Ｂの各外側溝通路１２０Ａ、１２０Ｂは、各カバー部材１２４Ａ、１２４Ｂの裏側に形成される。かりに、各カバー部材１２４Ａ、１２４Ｂがないとすると、通路部４４Ａ、４４Ｂの一部に高さ方向Ｚと直交する方向に延びる通路を各ハウジング部材３２ａ、３２ｂに形成するうえで、それらの内部に同方向に延びる閉断面の通路を形成しなければならず、成形するうえでの成型難度が大幅に高くなる。一方、本実施形態では、高さ方向Ｚと直交する方向に延びる外側溝通路１２０Ａ、１２０Ｂをハウジング部材３２ａ、３２ｂとカバー部材１２４Ａ、１２４Ｂの組み合わせにより形成できるため、ハウジング部材３２ａ、３２ｂの成型難度の増大を抑えつつ、各通路部４４Ａ、４４Ｂを形成できる。
【００６６】
［第３の実施の形態］
図１４は第３実施形態に係るアクチュエータ１０を示す断面図であり、図１５はアクチュエータ１０の気体センサ６４の拡大図である。図１４、図１５は図３、図６と同様の視点から見た図である。第３実施形態のアクチュエータ１０は、第１実施形態と比べて、主として、送風ケース２０にフィルタ２２が設置されていない点と、気体センサ６４の構成とが相違する。
【００６７】
気体センサ６４は、図１５に示すように、差圧センサではなく、送風ケース２０内を流れる空気の温度を検知する温度センサである。気体センサ６４のセンサ基板７２には第１気体室４２Ａと第２気体室４２Ｂを連通する複数の連通孔１３２が形成される。これにより、図１４に示すように、送風ケース２０の第１取付部２６Ａの導通路３０から第１通路部４４Ａを通して第１気体室４２Ａに取り込まれる空気が、第２気体室４２Ｂから第２通路部４４Ｂを通して第２取付部２６Ｂの導通路３０に向けて流れるようになり、センサ素子６８により送風ケース２０内の気体の温度等に関する物理量を正確に検知し易くなる。センサ素子６８は、図１５に示すように、サーミスタ等の測温素子である。センサ素子６８は、各気体室４２Ａ、４２Ｂを流れる空気の温度に応じた大きさの電気信号を生成する。気体センサ６４は、各気体室４２Ａ、４２Ｂに取り込まれる気体に関する物理量として、気体の温度を検知することになる。
【００６８】
このように、気体センサ６４は、気体室４２Ａ、４２Ｂに取り込まれる気体に関する物理量を検知するものであればよく、その種類は差圧センサ、温度センサに限られない。「物理量」とは、たとえば、気体の圧力、温度、湿度、特定成分の濃度等である。気体センサ６４は、たとえば、ゲージ圧センサ、絶対圧センサ等の気体の圧力を検知するための圧力センサでもよい。また、気体センサ６４は、気体室４２Ａ、４２Ｂ内の気体の湿度を検知するための湿度センサでもよい。また、気体センサ６４は、気体室４２Ａ、４２Ｂ内の気体に含まれる特定成分の濃度を検知するためのガスセンサでもよい。「特定成分」とは、たとえば、酸素、酸化性ガス等である。また、アクチュエータ１０は、気体に関する物理量を検知するための単数種の気体センサ６４を備える場合を例に説明したが、複数種の気体センサ６４を備えていてもよい。
【００６９】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示すにすぎない。また、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【００７０】
アクチュエータ１０が駆動する被駆動装置として空調装置１６を説明したが、これに限られない。この場合、被駆動装置のケースにアクチュエータ１０が取り付けられ、被駆動装置の駆動対象となる被駆動体がアクチュエータ１０により駆動されることになる。また、アクチュエータ１０はインテークドア１４を駆動する例を説明した。アクチュエータ１０が駆動するドアは、送風ケース２０内での空気の流れを変更するため、送風路２４の一部を開閉可能なものであればよく、インテークドア１４の他に、エアミックスドア、モードドア等でもよい。
【００７１】
アクチュエータ１０の気体センサ６４は、ハウジング３２内に全体が収容される例を説明したが、ハウジング３２内に一部が収容されていてもよいし、ハウジング３２内に収容されずにハウジング３２外に取り付けられていてもよい。
【００７２】
通路部４４Ａ、４４Ｂはハウジング部材３２ａ、３２ｂの一部やパイプ５２Ａ、５２Ｂに少なくとも一部が形成される例を説明したが、これらに限られない。また、パイプ５２Ａ、５２Ｂはハウジング３２に両端部が接続される例を説明したが、その一端部が被駆動装置のケースに接続されてもよい。この場合、被駆動装置のケース内とアクチュエータ１０の気体室４２Ａ、４２Ｂを連通するうえで、アクチュエータ１０の取付位置が制約され難くなり、アクチュエータ１０の取付位置の自由度を高められる。
【００７３】
脚部３８Ａ、３８Ｂには、ビス２８の頭部２８ｂ及び被駆動装置の取付座８８のそれぞれと対向するべき位置に第２シール部材９０、第３シール部材９２が取り付けられる例を説明したが、少なくとも一方と対向するべき位置にシール部材が取り付けられていればよい。
【００７４】
送風ケース２０の切欠溝９６は、導通路３０の通路長手方向の全範囲に形成される例を説明したが、ビス２８の雄ねじ部２８ａの外側を含む少なくとも一部の通路長手方向の範囲に形成されていればよい。
【００７５】
回転位置センサ１０６は、出力軸３４の回転位置を示す信号を生成できればよく、その具体的構成は特に限られず、ポテンショメータの他、ロータリーエンコーダ等でもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０…アクチュエータ、１２…アクチュエータユニット、１４…インテークドア（被駆動体）、１６…空調装置（被駆動装置）、２０…送風ケース（ケース）、２６Ａ…第１アクチュエータ取付部、２６Ｂ…第２アクチュエータ取付部、２８…ビス（締結具）、２８ａ…雄ねじ部、２８ｂ…頭部、３０…導通路、３０ａ…雌ねじ部、３２…アクチュエータハウジング、３８Ａ…第１脚部（第１被取付部）、３８Ｂ…第２脚部（第２被取付部）、４０Ａ…第１外部通気口、４０Ｂ…第２外部通気口、４２Ａ…第１気体室、４２Ｂ…第２気体室、４４Ａ…第１通路部、４４Ｂ…第２通路部、４６Ａ…第１挿通孔、４６Ｂ…第２挿通孔、５２Ａ…第１パイプ、５２Ｂ…第２パイプ、６４…気体センサ（センサ）７６…内部室、８８…取付座、９０…シール部材、９６…切欠溝、１１２…通信制御部、１２４Ａ…第１カバー部材、１２４Ｂ…第２カバー部材。
【図１】
2016196238.tif 000003
【図２】
2016196238.tif 000004
【図３】
2016196238.tif 000005
【図４】
2016196238.tif 000006
【図５】
2016196238.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016196238.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016196238.tif 000011
【図１０】
2016196238.tif 000012
【図１１】
2016196238.tif 000013
【図１２】
2016196238.tif 000014
【図１３】
2016196238.tif 000015
【図１４】
2016196238.tif 000016
【図１５】
2016196238.tif 000017