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JP4223786B2 - Pulse generator and electric actuator - Google Patents
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JP4223786B2 - Pulse generator and electric actuator - Google Patents

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    • H01H1/36Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding

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  • Contacts (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス発生装置および電動アクチュエータに係り、特に車両用空調装置のエアミックスドアやモード切替ドアなどの可動部材に好適に利用できるパルス発生装置および電動アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、車両用空調装置のエアミックスドアやモード切替ドア等の可動部材を駆動する電動アクチュエータは、減速機構の一部を構成する出力歯車の回転角度に比例した数のパルスを検出することにより、出力歯車の回転角度を調整する構成となっている。
【0003】
また、上記電動アクチュエータには、出力歯車の回転角度に比例した数のパルスを発生させるための装置として、接触子とパルスパターンとを備えたパルス発生装置が用いられている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
【0004】
ここで、図20は、特許文献1および特許文献2に記載の電動アクチュエータに備えられたパルス発生装置と同様な構成からなるパルス発生装置の構成を示す要部拡大図である。
【0005】
図20に示すパルス発生装置301は、上記電動アクチュエータの構成要素である減速機構の一部を構成する出力歯車354の上面に配設されたパルスパターンプレート310と、導電性材料からなる3極の接触子320とから構成されている。
【0006】
パルスパターンプレート310は、絶縁性を有する樹脂材料を円形に打ち抜いて形成されたプレート本体311を有して構成されており、出力歯車354と一体的に回転するようになっている。
【0007】
プレート本体311の上面部半径方向外側の部分には、出力歯車354の円周方向に凸状の導電部313と凹状の非導電部314とが交互に配列されたA相パルスパターン312aが形成されており、その内側には、A相パルスパターン312aと所定の位相差を有して形成されたB相パルスパターン312bと、環状のコモンパルスパターン312cが配設されている。
【0008】
また、A相パルスパターン312aおよびB相パルスパターン312bにおいては、図21に示すように、導電部313の接触子320と接触する部分に、角部317が形成されている。
【0009】
接触子320は、パルスパターンプレート310側へ突出する舌片状に形成されると共に、パルスパターンプレート310との接触部分に湾曲部321を有して構成されている。
【0010】
図20に示すように、接触子320の各パルスパターン312a,312b,312cと摺接する突出端部分は、複数の接触片323a,323bに分割されている。
【0011】
ここで、接触子320は、導電性板材を打ち抜き加工等によって成形されるが、この接触子320においては、接触片323aと接触片323bとの距離が、一般に、接触子320の板厚に対して、1.5倍程度に設定されている。
【0012】
また、接触子320の板厚は、0.2〜0.5mmに設定されており、このため、接触片323aと接触片323bとの間隔距離は、0.25〜0.75mmとなっている。
【0013】
そして、接触子320は、パルスパターンプレート310に対して垂直な方向に所定の鉛直方向荷重F'が掛かるように構成されており、これにより、図20に示す各パルスパターン312a,312b,312cとそれぞれ押圧摺接することができるようになっている。
【0014】
そして、上記各構成からなるパルス発生装置301を用いた電動アクチュエータにおいては、出力歯車354が回転することによって、接触子320が各パルスパターン312a,312b,312cと摺接し、これに応じて、接触子320に接続される出力端子から出力歯車354の回転角度に比例した数のパルスが得られるようになっている。
【0015】
【特許文献1】
特開2001−50775(第4−9頁、図1、図2)
【特許文献2】
特開平8−70553号(第5−8頁、図2、図14)
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パルスパターンプレート310の回転中に、図21に示すような、接触子320の湾曲部321が導電部313の角部317に接触した状態になると、接触子320の導電部313への荷重は、接触子320の導電部313への接触角度θ'によって鉛直方向荷重F'から発生する分力F'に相当するものとなり、鉛直方向荷重F'に比して小さいものとなる。
【0017】
特に、接触子320の導電部313への乗上げ開始直後のような、接触角度θ'が比較的大きな初期の状態では、分力F'は不十分なものとなる。
【0018】
すなわち、図22に示すように、接触子の導電部への「荷重」F'は、接触子の導電部への「乗上げ開始」後から「乗上げ完了」に到るまで徐々に増加し、接触子の導電部への乗上げが完了した時に一定となる。ところが、分力F'は、接触子の導電部への「乗上げ開始」直後のような初期の状態では、必要最小荷重Fmin'に達せず、不十分なものとなる。
【0019】
従って、図21に示すような接触子320の導電部313への乗上げ開始直後の状態では、接触子320の導電部313への荷重を十分に確保することができないため、接触子320と導電部313との接触が不安定な状態となる。
【0020】
このように、接触子320と導電部313との接触が不安定な状態では、接触子320と導電部313とにおいてチャタリングが発生し、これによって接触子320と導電部313との接触抵抗が変動する(突発的に接触抵抗が大きくなる状態となる)。
【0021】
このため、図23に示すような接触子から得られるパルス390中には、複数の接点ノイズ391が出現してしまうという不具合がある。
【0022】
このような不具合に対処する手段としては、例えば、図21に示すパルスパターンプレート310において、非導電部314を加熱軟化させた後に導電部313を押し込むようにしたり、導電部313と導電部313との間を樹脂等で埋めたりして、導電部313と非導電部314との段差を低くすることが考えられる。
【0023】
ところが、上述のようにして導電部313と非導電部314との段差を低くしようとすると、パルスパターンプレート310の製造工数が増えてしまうため、パルス発生装置301の製造コストが嵩むという不具合が生じる。
【0024】
一方、接触子320の導電部313への乗上げ開始直後に、必要最小荷重Fmin'(図22参照)に到達することができるように、接触子320の鉛直方向荷重F'を初めから大きくしてしまうことも考えられる。
【0025】
ところが、接触子320の鉛直方向荷重F'を必要以上に大きくしてしまうと、接触子320の摩耗が早く進行し、電動アクチュエータの寿命が短いものとなってしまうという不具合が生じる。
【0026】
また、従来のプレート本体311は、上述のように、樹脂材料を円形に打ち抜いて形成していたため、基板外周部分にバリが発生することがある。このバリは、図20に示すパルスパターンプレート310の接触子320との接触面上、すなわち、各パルスパターン312a,312b,312c上に、異物として出現することがある。この異物としてのバリの大きさは、一般に、0.1mm〜0.8mm程度である。
【0027】
これに対して、従来の接触子320においては、上述のように、接触片323aと接触片323bとの間隔距離は、0.25〜0.75mmとなっている。
【0028】
従って、図24,図25に示すように、0.8mm程度の大きさからなるバリ401が、パルスパターンプレート310の接触子320との接触面上に出現した場合には、バリ401が、図20に示す接触片323aおよび接触片323bの両方の接触片と各パルスパターン312a,312b,312cとの間に挟まってしまう虞がある。
【0029】
そして、上述のように、バリ401が、接触片323aおよび接触片323bの両方の接触片と各パルスパターン312a,312b,312cとの間に挟まってしまった場合には、接触子320と各パルスパターン312a,312b,312cとが常に絶縁された状態となっていまい、パルス発生装置1において、正確なパルスを発生させることが困難になるという不具合が生じる。
【0030】
本発明は、上記種々の不具合に鑑みてなされたものであって、その目的は、接触子と導電部との間で接点ノイズが発生することを防止でき、円形基板の回転角度に比例した数のパルスをより正確に発生させることが可能なパルス発生装置を提供することにある。
【0031】
また、本発明の他の目的は、出力歯車に接続される被駆動機構の回転角度を高精度に制御することが可能な電動アクチュエータを提供することにある。
【0032】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項1に記載のパルス発生装置によれば、円形基板の円周方向に導電部および非導電部が交互に配列されたパルスパターンを有して構成されたパルスパターンプレートと、前記パルスパターンと摺接する接触子と、を備えたパルス発生装置において、
前記接触子の前記パルスパターンと摺接する突出端部分は、1つの前記接触子から分岐されて所定の間隔をおいて複数の接触片に分割され、
分岐された部位から離間した前記複数の接触片の間に設けられた間隔部には、前記複数の接触片を互いに連結するための連結部材が配設されていること、により解決される。
【0033】
このように、接触子のパルスパターンと摺接する突出端部分が、1つの前記接触子から分岐されて所定の間隔をおいて複数の接触子に分割されていると、パルスパターン上に異物が出現しても、接触片と接触片との間に異物を通過させることが可能となるので、接触子とパルスパターンとの電気的接続が断たれてしまうことを防止することが可能となり好適である。
【0034】
また、分岐された部位から離間した複数の接触片の間に設けられた間隔部には、複数の接触片を互いに連結するための連結部材が配設されているので、接触片がパルスパターンに押圧摺接される使用状況下において、接触片と接触片との間隔距離を大きくとっても、接触片の変形を防止することが可能となる。
【0035】
これにより、接触片とパルスパターンとの摺接状態が安定するので、接触子と導電部との間で接点ノイズが発生することを防止でき、円形基板の回転角度に比例した数のパルスをより正確に発生させることが可能となる。
【0036】
このとき、前記複数の接触片は、より具体的には、請求項に記載のパルス発生装置のように、互いに略1mm以上の間隔を設けて離間配置される。
【0037】
このとき、接触子のパルスパターンと摺接する部分に、湾曲部が設けられ、接触子の曲面部に対する法線方向荷重を、接触子と凸状導電部との接触抵抗を所定許容値以下とするために必要な最小荷重であるFminとし、接触子のパルスパターンプレートに対する鉛直方向荷重をFとし、湾曲部の曲率半径をRとし、凸状導電部と凹状非導電部との段差をhとしたとき、曲面部の曲率半径rは、
式{(R−h)×F−R×Fmin}/(Fmin−F)で求められる値以上に設定されていると、接触子と凸状導電部との接触抵抗を所定許容値以下とするために必要な最小荷重を確実に確保することが可能となるので、接触子が曲面部を通過する際の接触子と導電部との接触状態を安定させることが可能となり、電動アクチュエータの安定した動作を確保することが可能となり好適である。
【0038】
また、前記課題は、請求項に記載の電動アクチュエータによれば、電動モータと、該電動モータの回転力を減速する複数の歯車を有して構成された減速機構と、該減速機構の出力側に配設された出力歯車の回転角度を検出してパルスを発生させるパルス発生装置と、を備えた電動アクチュエータにおいて、前記パルス発生装置は、前記出力歯車の円周方向に凸状導電部および凹状非導電部が交互に配列されたパルスパターンを有して構成されたパルスパターンプレートと、前記パルスパターンと摺接する接触子と、を備え、前記接触子の前記パルスパターンと摺接する突出端部分は、所定の間隔をおいて複数の接触片に分割され、該複数の接触片の間に設けられた間隔部には、前記複数の接触片を互いに連結するための連結部材が配設されていること、により解決される。
【0039】
このように、電動アクチュエータのパルス発生装置において、接触子のパルスパターンと摺接する突出端部分が、所定の間隔をおいて複数の接触片に分割されていると、パルスパターン上に異物が出現しても、接触片と接触片との間に異物を通過させることが可能となるので、接触子とパルスパターンとの電気的接続が断たれてしまうことを防止でき、電動アクチュエータが突発的に停止する等の不具合が生じてしまうことを防止することが可能となる。
【0040】
また、複数の接触片の間に設けられた間隔部には、複数の接触片を互いに連結するための連結部材が配設されているので、接触片がパルスパターンに押圧摺接される使用状況下において、接触片と接触片との間隔距離を大きくとっても、接触片の変形を防止することが可能となる。
【0041】
これにより、接触片とパルスパターンとの摺接状態が安定し、接触子と導電部との間における接点ノイズの発生が防止されるので、出力歯車の回転角度に比例した数のパルスをより正確に検出することが可能となり、出力歯車に接続される被駆動機構の回転角度を高精度に制御することが可能となる。
【0042】
このとき、前記複数の接触片は、より具体的には、請求項に記載の電動アクチュエータのように、互いに略1mm以上の間隔を設けて離間配置されている。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【0044】
図1はパルス発生装置の構成を示す要部拡大図、図2は接触子とパルスパターンとの摺接部を図1のA−Aから見た矢視図、図3は接触子と導電部との摺接状態を示す第1の説明図、図4は接触子と導電部との摺接状態を示す第2の説明図、図5は接触子が導電部に接触したとき接触抵抗値と接触子のパルスパターンプレートへの荷重との関係を示す説明図、図6(a)は接触子と導電部との摺接状態を示す第3の説明図、図6(b)は図6(a)に対して曲面部の半径を変えた比較説明図、図7は接触子の鉛直方向荷重と湾曲部の半径との関係を示す説明図、図8は接触子の導電部への荷重と経過時間との関係を示す説明図、図9は電動アクチュエータの構成を示す図、図10は図9に示すB−B線断面図、図11は電動アクチュエータと制御装置との接続構成を示す説明図、図12は接触子とパルスパターンとの摺接によりパルスが生成される様子を示す説明図、図13は電動アクチュエータを車両用空調装置に適用した例を示す説明図である。
【0045】
また、図14乃至図19は、本発明の実施形態を示す図で、図14はパルス発生装置の構成を示す要部拡大図、図15は接触子の突出端部分の構成を示す要部拡大図、図16は接触子の突出端部分を図15のC−Cから見た矢視図、図17は導電ユニットの構成を示す図、図18は図17のD−D線断面図、図19は接触子の改変例を示す要部拡大図である。
【0046】
はじめに、パルス発生装置1について説明する。
図1に示すパルス発生装置1は、後述する電動アクチュエータ30に適用されるものであり、パルスパターンプレート10と、3極の接触子20とから構成されている。
【0047】
パルスパターンプレート10は、絶縁性を有する樹脂材料で形成されたプレート本体11を有して構成されており、後述する円形基板としての出力歯車54の上面部に配設されると共に、この出力歯車54と一体的に回転するようになっている。
【0048】
パルスパターンプレート10のプレート本体11の上面部11aには、半径方向外側から内側へ向けて順に、A相パルスパターン12a、B相パルスパターン12b、コモンパルスパターン12cが形成されている。
【0049】
A相パルスパターン12aは、円周方向に交互に配置された導電部13aおよび非導電部14aを有して構成され、B相パルスパターン12bは、円周方向に交互に配置された導電部13bおよび非導電部14bを有して構成されている。
【0050】
A相パルスパターン12aの導電部13aの円周角α1は、B相パルスパターン12bの導電部13bの円周角α2と等しく設定されており、A相パルスパターン12aの非導電部14aの円周角β1は、B相パルスパターン12bの非導電部14bの円周角β2と等しく設定されている。
【0051】
また、A相パルスパターン12aは、B相パルスパターン12bに対して、導電部13aの円周角α1(又は導電部13bの円周角α2)の1/2の位相角を有して配置されている。
【0052】
コモンパルスパターン12cは、環状に構成されており、A相パルスパターン12aの導電部13aと、B相パルスパターン12bの導電部13bと、コモンパルスパターン12cとは、電気的に繋がった状態となるように一体に形成されている。
【0053】
A相パルスパターン12aの導電部13aと、B相パルスパターン12bの導電部13bと、コモンパルスパターン12c(以下、適宜これらをまとめて導電パターン部15と言う)とは、例えば、プレート本体11の上面部11a上に配置された導電性部材をフォトエッチング法により所定形状にエッジングした後、その上からメッキすることによって形成されたものである。
【0054】
このため、図2に示すように、導電パターン部15は、プレート本体11の上面部11aよりも垂直方向上側に突出するようになっている。
【0055】
図1に示すA相パルスパターン12aの導電部13aの半径方向に沿って延びる部分、すなわち、接触子20aと接触する縁部16a,16bには、図2に示すような曲面部17a,17bがそれぞれ形成されている。
【0056】
この曲面部17a,17bは、例えば、エッチング液を用いて導電部13aの角部を溶かすようにして形成されている。
【0057】
このように、導電部13aに曲面部17a,17bがそれぞれ形成されることにより、後述する接触子20aの湾曲部21が導電部13aを通過する際の湾曲部21と曲面部17a,17bとの接触状態を安定させ、接触子20aと導電部13aとの接触時における接点ノイズの発生を防止することが可能となっている。
【0058】
また、図1に示すB相パルスパターン12bの導電部13bの半径方向に沿って延びる部分、すなわち、接触子20bと接触する縁部18a,18bにも、上記導電部13aに形成された曲面部17a,17bと同様な曲面部が形成され、接触子20bと導電部13bとの接触時における接点ノイズの発生防止が図られている。
【0059】
接触子20は、後述する導電ユニット60に配設されたものであり、3極の接触子20a,20b,20cから構成されている。この接触子20a,20b,20cは、パルスパターンプレート10側へ突出する導電性の舌片状体で構成されている。
【0060】
そして、接触子20aは、A相パルスパターン12aと接触し、接触子20bは、B相パルスパターン12bと接触し、接触子20cは、コモンパルスパターン12cと接触するように配置されている。
【0061】
また、接触子20a,20b,20cは、パルスパターンプレート10に対して、所定の鉛直方向荷重(詳細は後述する)によって押圧摺接されるように構成されている。
【0062】
接触子20aの先端部には、図2に示すような湾曲部21が形成され、また、この湾曲部21の自由端部の上面部11aからの高さHは、導電部13aと非導電部14aとの段差hよりも高くなるように設定されている。
【0063】
これにより、パルスパターンプレート10の回転時に、接触子20aが導電部13aを円滑に乗り越えることができるようになっている。
【0064】
なお、図示していないが、図1に示す接触子20bの先端部にも、上記接触子20aに形成された湾曲部21と同様な湾曲部が形成されており、パルスパターンプレート10の回転時に、接触子20bが導電部13bを円滑に乗り越えることができるようになっている。
【0065】
また、接触子20cの先端部にも、上記接触子20aに形成された湾曲部21と同様な湾曲部が形成されている。
【0066】
次に、上記各構成からなるパルス発生装置1において、接触子20aが導電部13aを通過する際に、接触子20aが導電部13aの曲面部17a,17bと接するときの接触子20aの曲面部17a,17bへの最小必要荷重の設定方法、並びにA相パルスパターン12aの導電部13aに形成された曲面部17a,17bの半径の算出方法について説明する。
【0067】
なお、以下の説明では、接触子20aにのみ着目するが、後述する接触子20aの曲面部17a,17bへの最小必要荷重の設定方法、並びに曲面部17aの半径の算出方法については、接触子20bが導電部13bに形成された曲面部と接するときの接触子20bの導電部13bに形成された曲面部への最小必要荷重の設定、並びにB相パルスパターン12bの導電部13bに形成された曲面部の半径の算出にも適用することが可能である。
【0068】
また、パルス発生装置1では、導電部13aに形成された曲面部17aと曲面部17bとは、同一の半径で構成されているため、以下の説明では、曲面部17aにのみ着目してその半径の算出方法を示すこととする。
【0069】
はじめに、図3を参照しながら、接触子20aおよび導電部13aの各部寸法、接触子20aのパルスパターンプレート10への荷重について使用する各記号について説明する。
【0070】
接触子20aの湾曲部21は、曲率半径Rで構成されており、導電部13aの曲面部17aは、曲率半径rで構成されている。
【0071】
また、接触子20aが非導電部14aと接触しているとき、接触子20aのパルスパターンプレート10に対する鉛直方向への荷重は、荷重F(以下、鉛直方向荷重Fと言う)に設定され、接触子20aの曲面部17aに対する法線方向への荷重は、荷重F(以下、法線方向荷重Fと言う)となっている。さらに、導電部13aと非導電部14aとの段差は、段差hとなっている。
【0072】
ただし、曲率半径Rは、段差hより大きく、鉛直方向荷重Fは、法線方向荷重Fより大きいものとなっている。
【0073】
次に、上記各部構成より、接触子20aが導電部13aを通過する際に、接触子20aが導電部13aの曲面部17aと接するときの接触子20aの曲面部17aへの最小必要荷重の設定方法について説明する。
【0074】
図3に示す接触子20aが導電部13aを通過する際に、接触子20aの湾曲部21が導電部13aの曲面部17aと接する状態では、接触子20aは、曲面部17aの法線方向荷重Fによって導電部13aに押圧摺接される。
【0075】
ここで、接触子20aの湾曲部21が導電部13aの曲面部17aと接する状態での法線方向荷重Fは、鉛直方向荷重Fの作用する方向に沿う鉛直方向軸線Lと法線方向荷重Fの作用する方向に沿う法線方向軸線Lとのなす角度をθとしたとき、
式(1)F=F×COSθで求められる。
【0076】
ここで、上記式(1)F=F×COSθにおいては、COSθ<1であるため、接触子20aの曲面部17aへの法線方向荷重Fは、鉛直方向荷重Fに比して小さいものとなっている。
【0077】
従って、接触子20aが導電部13aの曲面部17aを通過する際の湾曲部21と曲面部17aとの接触状態を安定させるためには、接触子20aの曲面部17aへの法線方向荷重Fを十分に確保する必要がある。
【0078】
ところで、接触子20aと導電部13aとの接触抵抗値は、図4に示す接触子20aのパルスパターンプレート10への荷重Fを増大させるに従って減少することが明らかとなっている。
【0079】
また、接触子20aのパルスパターンプレート10への荷重Fを十分に確保し、所望の接触抵抗値(十分に小さな値、例えば、0.1Ω以下となる値)が得られるような状態では、接触子20aと導電部13aとの電気的接触が安定するため、接触子20aと導電部13aとの間で発生する接点ノイズ量を低減させることが可能となることが明らかとなっている。
【0080】
しかしながら、接触子20aのパルスパターンプレート10への荷重Fを必要以上に大きくすると、接触子20aの接点部の摩耗が早く進行してしまうことになる。
【0081】
そこで、接触子20aのパルスパターンプレート10への荷重Fは、接触子20aと導電部13aとの電気的接触の安定性と、接触子20aの耐久性とを両立させることが可能な範囲内で設定する必要がある。
【0082】
ここで、接触子20aが導電部13aに接触したときの接触抵抗値と、接触子20aのパルスパターンプレート10への荷重Fとの関係を図5に示す。なお、図5の縦軸は、接触子と導電部との接触抵抗値Re[Ω]を示し、横軸は、接触子のパルスパターンプレートへの荷重F[gf]を示している。
【0083】
図5に示すように、接触子のパルスパターンプレートへの荷重Fを増大させると、接触子と導電部との接触抵抗値Reは減少する。
【0084】
また、図5に示すFminは、接触子と導電部との電気的接触の安定性を確保することができ、接触子と導電部との接触抵抗を所定許容値以下とするために必要な最小必要荷重(以下、接触抵抗最低安定荷重と言う)であり、Fmaxは、接触子の摩耗の進行する度合を許容できる最大荷重(以下、耐久性許容限界荷重と言う)である。
【0085】
従って、接触子のパルスパターンプレートへの荷重Fが、FminからFmaxの範囲(以下、荷重許容範囲と言う)内であれば、図3,図4に示す接触子20aと導電部13aとの電気的接触の安定性と、接触子20aの耐久性とを両立させることが可能になる。
【0086】
そして、上記例においては、接触抵抗最低安定荷重Fminを20gfに設定し、耐久性許容限界荷重Fmaxを50gfに設定している。
【0087】
ところで、図3に示すように、接触子20aが導電部13aを通過する際に、接触子20aの湾曲部21が導電部13aの曲面部17aと接する状態においては、前述の通り、接触子20aの導電部13aへの荷重が低い状態となる。
【0088】
従って、接触子20aと導電部13aとの接触状態を安定させ、接点ノイズの発生を防止するためには、図3に示す接触子20aの曲面部17aへの法線方向荷重Fが、接触抵抗最低安定荷重Fmin(図4参照)以上確保されている必要がある。
【0089】
そこで、上記例では、法線方向荷重Fの値を、接触抵抗最低安定荷重Fminである20gfに設定する。
【0090】
以上のようにして、接触子20aが導電部13aを通過する際に、接触子20aが導電部13aの曲面部17aと接するときの接触子20aの曲面部17aへの最小必要荷重を20gfと設定することができる。
【0091】
次に、A相パルスパターン12aの導電部13aに形成された曲面部17aの曲率半径rの算出方法について説明する。
【0092】
上述のように、接触子20aの湾曲部21が導電部13aの曲面部17aと接する状態での法線方向荷重Fは、上記式(1)F=F×COSθで求められる。
【0093】
ここで、COSθは、湾曲部21の曲率半径R、導電部13aと非導電部14aとの段差h、導電部13aに形成された曲面部17aの曲率半径rを用いると、
式(2)COSθ=(R−h+r)/(R+r)で示される。
【0094】
そして、曲面部17aの曲率半径rについては、式(1)および式(2)から次式が導き出される。すなわち、曲率半径rは、
式(3)r={(R−h)×F−R×F}/(F−F)で示される。
【0095】
ところで、接触子20aの曲面部17aへの法線方向荷重Fは、曲面部17aの曲率半径rの大きさに依存する。すなわち、曲面部17aの曲率半径rが大きくなるに従って、接触子20aの曲面部17aへの法線方向荷重Fを大きくすることができる。
【0096】
ここで、図6は、導電部13aに形成された曲面部17aの半径が大きいほど、接触子20aの曲面部17aへの法線方向荷重Fが大きくなることを示す説明図である。
【0097】
図6(a),(b)においては、導電部13aに形成された曲面部17aの半径の大きさが異なっており、図6(b)に示す曲面部17aの曲率半径rは、図6(a)に示す曲面部17aの曲率半径rよりも大きくなっている。
【0098】
このため、図6(b)に示すような接触子20aが曲面部17aに接触し始めたときの接触子20aのパターン接点22と導電部13aとの距離Lは、図6(a)に示すような接触子20aが曲面部17aに接触し始めたときの接触子20aのパターン接点22と導電部13aとの距離Lよりも短くなっている。
【0099】
従って、曲面部17aの半径が大きい方が、鉛直方向軸線Lと法線方向軸線Lとのなす角度が小さくなる。すなわち、図6(b)に示す角度θの方が、図6(a)に示す角度θよりも小さくなっている。
【0100】
このため、図6(b)に示す法線方向荷重F1bの方が、図6(a)に示す法線方向荷重F1aよりも大きくなっている。
【0101】
このように、図3に示す導電部13aに形成された曲面部17aの曲率半径rが大きいほど、接触子20aが曲面部17aに接触し始めたときの接触子20aの曲面部17aへの法線方向荷重Fが大きくなる。
【0102】
従って、接触子20aの曲面部17aへの法線方向荷重Fをある一定の値以上確保するためには、曲面部17aの曲率半径rも、ある一定の値以上にする必要がある。
【0103】
そこで、パルス発生装置1では、法線方向荷重Fを接触抵抗最低安定荷重Fmin(図5参照)以上確保するために必要な最小の半径をrminとし、次式で求めることとする。すなわち、
式(4)rmin≧{(R−h)×F−R×Fmin}/(Fmin−F)とする。
【0104】
ここで、上記式(4)の右辺の分母(Fmin−F)においては、接触抵抗最低安定荷重Fmin<鉛直方向荷重Fとなっている。また、上記式(4)の右辺の分子{(R−h)×F−R×Fmin}においては、R>hである。
【0105】
しかしながら、曲面部17aの曲率半径rminは、rmin>0である必要があるため、上記式(4)の右辺の分子{(R−h)×F−R×Fmin}においては、
(R−h)×F<R×Fminである必要がある。これより、
式(5)F<R×Fmin/(R−h)が導き出される。
なお、式(5)は、FとRとの関係を得るための式であり、その内容については後述する。
【0106】
次に、上記式(4)の各記号に代入する値を順次求めることとする。ここで、図2に示す導電部13aは、上述のように、プレート本体11の上面部11a上に配置された導電性部材をフォトエッチング法を用いて所定形状にエッジングした後、その上からメッキすることによって形成されるものであり、一般的に、その上面部11aからの突出高さは、ほぼ0.035mmとなっている。
【0107】
従って、上記例では、式(4)における段差hの値を、0.035mmとする。
【0108】
また、上記例では、接触抵抗最低安定荷重Fminの値を20gfに設定する。
【0109】
次に、上記式(5)において、これまでに求められた、h=0.035mm、Fmin=20gfを代入すると、図7に示すような鉛直方向荷重Fと湾曲部の曲率半径Rとの関係図が得られる。なお、図7に示す斜線部分は、鉛直方向荷重Fおよび曲率半径Rの値をそれぞれ選択することが可能な範囲である。
【0110】
そして、上記例では、湾曲部21の曲率半径Rを形付けるための加工の容易性を考慮しつつ、図7に示す鉛直方向荷重Fと曲率半径Rとの関係図に基づき、鉛直方向荷重Fを21gfとし、曲率半径Rを0.7mmとする。
【0111】
次に、以上より求められた値である、
曲率半径R=0.7mm、
段差h=0.035mm、
=21gf、
min=20gfを、それぞれ式(4)に代入すると、rminは次のようになる。すなわち、
min≧0.035mmとなる。
【0112】
以上より、パルス発生装置1では、法線方向荷重Fを接触抵抗最低安定荷重Fmin(図5参照)以上確保するために必要な最小の曲率半径rを、0.035mmとする。
【0113】
以上のようにして、A相パルスパターン12aの導電部13aに形成された曲面部17aの曲率半径rを算出することができる。
【0114】
また、上記と同様にして、A相パルスパターン12aの導電部13aに形成された曲面部17bの曲率半径、およびB相パルスパターン12bの導電部13bに形成された曲面部の曲率半径も算出することができる。
【0115】
次に、上記構成からなるパルス発生装置1の動作時における接点ノイズ低減作用について説明する。
【0116】
図1に示す出力歯車54が回転すると、これに伴ってパルスパターンプレート10も一体に回転する。
【0117】
そして、パルスパターンプレート10がX方向に回転すると、図3に示すように、接触子20aのパターン接点22が非導電部14aと接触していた状態から、接触子20aの湾曲部21が導電部13aの曲面部17aに接触する状態に移行する(以下、乗上げ開始時と言う)。
【0118】
このように、接触子20aの湾曲部21が導電部13aの曲面部17aに接触すると、接触子20aの鉛直方向荷重Fによって生成される法線方向荷重Fが曲面部17aに加えられる。
【0119】
さらに、パルスパターンプレート10がX方向へ回転すると、導電部13aの曲面部17aによって接触子20aの湾曲部21が反力を受けるため、接触子20a全体が非導電部14aの上側へ持ち上げられ、やがて、接触子20aの湾曲部21が導電部13aの曲面部17aのみと接触するようになる。
【0120】
そして、さらにパルスパターンプレート10がX方向へ回転すると、図4に示すように、接触子20aが導電部13a上に位置するようになる(以下、乗上げ完了時と言う)。
【0121】
ここで、図8は、接触子の導電部への「乗上げ開始」時から「乗上げ完了」時に到るまでの間における接触子の導電部への「荷重」が変化する様子を示す説明図である。
【0122】
ここで、図8の縦軸は、接触子の導電部への荷重Fx[gf]を示し、横軸は、パルスパターンプレートの回転している時間t[sec]を示している。また、図8の実線で示す特性線は、パルス発生装置1に関するもので、図8の一点鎖線で示す特性線は、比較例として図22に示す従来技術に係るパルス発生装置に関するものである。
【0123】
ここで、図8に示す法線方向荷重Fは、図3に示す接触子20aの導電部13aへの「乗上げ開始」時における接触子20aの曲面部17aへの法線方向荷重である。
【0124】
そして、図8の実線で示す特性線のように、「乗上げ開始」直後に十分な荷重値「F」を確保することが可能となっている。また、この荷重値「F」は、従来のパルス発生装置における接触子の導電部への荷重値「F'」(図8,図22参照)よりも大きいものとなっている。
【0125】
このように、パルス発生装置1によれば、「乗上げ開始」直後に十分な荷重値を確保することが可能となるので、図3に示す接触子20aの導電部13aへの乗上げ開始時に、湾曲部21と曲面部17aとの接触状態を安定させ、接触子20aと導電部13aとの接触時における接点ノイズの発生を防止することが可能である。
【0126】
また、接触子20aの導電部13aへの乗上げ開始時だけでなく、接触子20aが導電部13aの曲面部17b(図2参照)を通過する際においても、湾曲部21と曲面部17bとの接触状態を安定させ、接触子20aと導電部13aとの接触時における接点ノイズの発生を防止することが可能である。
【0127】
なお、上記例では、A相出力に係る接触子20aと導電部13aとについてのみ説明したが、B相出力に係る接触子20bおよび導電部13bにおいても、上記接触子20aおよび導電部13aと同様に、接触子20bと導電部13bとの接触時における接点ノイズの発生を防止することが可能である。
【0128】
次に、上記パルス発生装置1を用いた電動アクチュエータ30の構成について、図9,図10を参照にして説明する。
【0129】
本例の電動アクチュエータ30は、パルス発生装置1と、電動モータ40と、減速機構50と、導電ユニット60と、筐体70とから構成される。
【0130】
電動モータ40は、内部にアーマチャ、ブラシ等を有する小型の直流型ブラシ付きモータが用いられており、回転軸41を正逆両方向に回転することができるように構成されている。
【0131】
なお、電動アクチュエータ30には、駆動制御の簡便さ、かつ安価なことから上記のような直流型ブラシ付きモータが好適であるが、回転軸3が両方向に回転できるものであれば、ステッピングモータやブラシレスモータ等が用いられても良い。
【0132】
減速機構50は、回転軸41の一端に配設されたウォームギア51と、回転軸52aに回転自在に支持され、ウォームギア51に歯合するウォームホイール52と、回転軸53aに回転自在に支持され、ウォームホイール52に歯合する平歯車53と、回転軸54aに回転自在に支持され、平歯車53に歯合する出力歯車54とから構成されている。
【0133】
そして、出力歯車54には、上述のように、パルス発生装置1のパルスパターンプレート10が配設されている。
【0134】
導電ユニット60は、接触子20aと一体に形成された導電ターミナル61aと、接触子20bと一体に形成された導電ターミナル61bと、接触子20cと一体に形成された導電ターミナル61cと、電動モータ40に電力を供給するための電源ターミナル62a,62bとを有して構成されている。
【0135】
この各ターミナル61a,61b,61c,62a,62bは、樹脂成形等によって樹脂部材内にモールド成形され、後述する下ケース71に一体的に組み付けられている。
【0136】
各ターミナル61a,61b,61c,62a,62bの一方の端部は、コネクタ端子として形成されており、筐体70に形成されたコネクタ72から突出するようになっている。
【0137】
筐体70は、電動モータ40、減速機構50、導電ユニット60を収容するためのものであり、上ケース(不図示)と下ケース71とから構成されている。なお、図9に示す電動アクチュエータ30は、筐体70の内部の状態を明確に把握することができるように、下ケース71から上ケースを外した状態で示されている。
【0138】
また、筐体70の側面部分には、後述する制御装置80と接続可能なコネクタ72が形成されている。
【0139】
そして、上記各構成からなる電動アクチュエータ30においては、電動モータ40に電圧が印加されると、回転軸41が回転するようになっている。また、回転軸41が回転するとウォームギア51が回転し、ウォームギア51の回転力が、ウォームホイール52、平歯車53、出力歯車54に順次伝達されて減速機構50全体が駆動するようになっている。
【0140】
出力歯車54が回転すると、図10に示す出力歯車54の上面に配設されたパルスパターンプレート10が回転し、このパルスパターンプレート10と接触子20との摺接によって、出力歯車54の回転角度に応じたパルスが出力されるようになっている。
【0141】
次に、本例の電動アクチュエータ30に用いられる制御装置80の構成および電動アクチュエータ30と制御装置80との電気的配線接続構成について、図11を参照にして説明する。
【0142】
制御装置80は、電動アクチュエータ30を駆動制御するための装置であり、回転角度検出回路81と、モータ駆動回路82を有している。
【0143】
回転角度検出回路81は、パルス発生装置1の動作に応じて出力されるパルスを入力することにより、出力歯車54の回転角度および回転方向を認識し、この回転角度に応じた信号をモータ駆動回路82に出力するように構成されている。
【0144】
モータ駆動回路82は、回転角度検出回路81から出力された信号に応じて電動モータ40への駆動電圧を制御するように構成されている。
【0145】
図11に示すSW1は、図1に示す接触子20aとA相パルスパターン12aとによって構成されるものであり、図11に示すSW2は、図1に示す接触子20bとB相パルスパターン12bとによって構成されるものである。
【0146】
図11に示すSW1の出力部(図9に示す導電ターミナル61aのコネクタ72側の端子部分に相当する部分)は、プルアップ抵抗83aによって電源VCCにプルアップされた状態で回転角度検出回路81に接続されており、SW2の出力部(図9に示す導電ターミナル61aのコネクタ72側の端子部分に相当する部分)は、プルアップ抵抗83bによって電源VCCにプルアップされた状態で回転角度検出回路81に接続されている。
【0147】
また、図1に示すC相パルスパターン12cは、接触子20cを介して図11に示すGND(基準電位接地点)に接続されている。
【0148】
次に、上記電動アクチュエータ30および制御装置80の動作について説明する。
【0149】
本例の電動アクチュエータ30を動作させるためには、まず、制御装置80を電動アクチュエータ30に接続する。そして、制御装置80のモータ駆動回路82から一定の印加電圧を電動アクチュエータ30の電動モータ40に印加する。
【0150】
電動モータ40に電圧が印加されると、図9に示す回転軸41が回転する。回転軸41が回転するとウォームギア51が回転し、ウォームギア51の回転力が、ウォームホイール52、平歯車53、出力歯車54に順次伝達されて減速機構50全体が駆動する。
【0151】
そして、出力歯車54が回転すると、パルス発生装置1の動作に応じて、出力歯車54の回転角度に応じたパルスが出力される。
【0152】
ここで、図12は、接触子とパルスパターンプレートとの摺接によってパルスが出力される様子を示す説明図である。また、図12は、パルスパターンプレート10がX方向へ回転し、これにより、接触子20aが図中の矢印Pの方向へ移動している様子を示している。
【0153】
そして、図12に示すように、パルスパターンプレート10のX方向への回転に伴って、接触子20aが導電部13aおよび非導電部14a上を交互に移動することにより、接触子20aに接続される出力端子84a(図11参照)からは、A相出力であるパルス90aが出力される。
【0154】
また、図1に示す接触子20bが導電部13bおよび非導電部14b上を交互に移動することにより、接触子20bに接続される出力端子84b(図11参照)からは、図12に示すようなB相出力であるパルス90bが出力される。
【0155】
ここで、接触子20a,20bの出力側の部分は、上述のように、プルアップ抵抗83a,83b(図11参照)を用いて電源VCCにプルアップされており、接触子20cの出力側の部分は、GNDに接続されている。
【0156】
従って、図1に示す接触子20aが導電部13aに接触している状態では、接触子20aは、導電部13a,導電部13b,コモンパルスパターン12cを介して接触子20cに短絡される(すなわち、図11に示すSW1が開いた状態となる)ので、図11に示す出力端子84aからは、ハイ(H)レベルの信号が出力される。
【0157】
一方、図1に示す接触子20aが非導電部14aに接触している状態では、接触子20aと接触子20cとは絶縁される(すなわち、図11に示すSW1が閉じた状態となる)ので、図11に示す出力端子84aからは、ロー(L)レベルの信号が出力される。
【0158】
同様に、図1に示す接触子20bが導電部13bに接触している状態では、接触子20bは、導電部13b,コモンパルスパターン12cを介して接触子20cに短絡される(すなわち、図11に示すSW2が開いた状態となる)ので、図11に示す出力端子84bからは、ハイ(H)レベルの信号が出力される。
【0159】
一方、図1に示す接触子20bが非導電部14bに接触している状態では、接触子20bと接触子20cとは絶縁される(すなわち、図11に示すSW2が閉じた状態となる)ので、図11に示す出力端子84bからは、ロー(L)レベルの信号が出力される。
【0160】
そして、回転角度検出回路81は、上述のようにして出力されるパルス90a,90bを入力し、出力歯車54の回転角度および回転方向を検出する。また、回転角度検出回路81は、回転角度に応じたパルスと基準パルスを比較して、出力歯車54の回転速度に応じた信号をモータ駆動回路82に出力する。
【0161】
そして、モータ駆動回路82は、回転角度検出回路81から出力された出力歯車54の回転速度に応じた信号を入力する。また、電動モータ40の回転速度が設定値になるように電動モータ40への印加電圧を調整する。
【0162】
また、回転角度検出回路81には、位相差を有する二相のパルスが入力されるので、二相のパルスのいずれかの信号が先に入力されたかを判断することにより、出力歯車54の回転方向も検出することが可能である。
【0163】
次に、電動アクチュエータ30を車両用空調装置100に適用した例について、図13を参照にして説明する。
【0164】
本例の電動アクチュエータ30は、車両用空調装置100のエアミックスドア101やモード切替ドア102,103,104等の可動部材を駆動するものである。
【0165】
空気流路をなす空調ケーシング105の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口106と、外気を吸入するための外気吸入口107とが形成されるとともに、これらの吸入口106,107を選択的に開閉する吸入口切替ドア108が設けられている。
【0166】
また、この吸入口切替ドア108は、サーボモータ等の駆動手段又は手動操作によって開閉されるようになっている。この吸入口切替ドア108の下流側部位には送風機109が配設されており、この送風機109により両吸入口106,107から吸入された空気が、後述する各吹出口114,115,117に向けて送られるようになっている。
【0167】
送風機109の空気下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器110が配設されており、送風機109により送風された空気はすべてこの蒸発器110を通過するようになっている。
【0168】
蒸発器110の空気下流側には、空気加熱手段をなすヒータコア111が配設されており、このヒータコア111は、エンジン112の冷却水を熱源として空気を加熱するようになっている。
【0169】
また、空調ケーシング105には、ヒータコア111をバイパスするバイパス通路113が形成されており、ヒータコア111の空気上流側には、ヒータコア111を通る風量とバイパス通路113を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア101が配設されている。
【0170】
そして、風量割合の調節は、電動アクチュエータ30によってエアミックスドア101の開度を調節することにより行なわれる。
【0171】
また、空調ケーシング105の最下流側部には、車室内乗務員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口114と、車室内乗務員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口115と、フロントガラス116の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口117とが形成されている。
【0172】
そして、上記各吹出口114,115,117の空気上流側部位には、それぞれ吹出口モード切替ドア102、103、104が配設されているとともに、これらの吹出口モード切替ドア102、103、104は、不図示のサードモータ等の駆動手段によって開閉されるようになっている。
【0173】
次に、本発明の実施形態に係るパルス発生装置201について説明する。
図14に示す本発明の一実施形態に係るパルス発生装置201は、前記電動アクチュエータ30に適用可能に構成されたものであり、パルスパターンプレート210と、3極の接触子220とから構成されている。
【0174】
パルスパターンプレート210は、絶縁性を有する樹脂材料を円形に打ち抜いて形成されたプレート本体211を有して構成されており、上述の電動アクチュエータ30に配設された出力歯車54の上面部に配設されると共に、この出力歯車54と一体的に回転するように構成されている。
【0175】
パルスパターンプレート210のプレート本体211の上面部211aには、半径方向外側から内側へ向けて順に、A相パルスパターン212a、B相パルスパターン212b、コモンパルスパターン212cが形成されている。
【0176】
A相パルスパターン212aは、円周方向に交互に配置された導電部213aおよび非導電部214aを有して構成され、B相パルスパターン212bは、円周方向に交互に配置された導電部213bおよび非導電部214bを有して構成されている。
【0177】
A相パルスパターン212aの導電部213aの円周角α1は、B相パルスパターン212bの導電部213bの円周角α2と等しく設定されており、A相パルスパターン212aの非導電部213bの円周角Β1は、B相パルスパターン212bの非導電部214bの円周角Β2と等しく設定されている。
【0178】
また、A相パルスパターン212aは、B相パルスパターン212bに対して、導電部213aの円周角α1(又は導電部213bの円周角α2)の1/2の位相角を有して配置されている。
【0179】
コモンパルスパターン212cは、環状に構成されており、A相パルスパターン212aの導電部213aとB相パルスパターン213bの導電部213bとコモンパルスパターン212cとは、電気的に繋がった状態となるように一体に形成されている。
【0180】
接触子220は、後述する導電ユニット260に配設されたものであり、3極の接触子220a,220b,220cから構成されている。この接触子220a,220b,220cは、パルスパターンプレート210側へ突出する導電性の舌片状体で構成されている。
【0181】
そして、接触子220aは、A相パルスパターン212aと接触し、接触子220bは、B相パルスパターン212bと接触し、接触子220cは、コモンパルスパターン212cと接触するように配置されている。
【0182】
接触子220aの先端部には、図16に示すような湾曲部221が形成されており、この湾曲部221の自由端部の上面部211aからの高さHは、導電部213aと非導電部214aとの段差hよりも高くなるように設定されている。
【0183】
これにより、パルスパターンプレート210の回転時に、接触子220aが導電部213aを円滑に乗り越えることができるようになっている。
【0184】
また、図14に示す接触子220bの先端部にも、上記接触子220aに形成された湾曲部221と同様な湾曲部が形成されており、パルスパターンプレート210の回転時に、接触子220bが導電部213bを円滑に乗り越えることができるようになっている。
【0185】
また、接触子220cの先端部にも、上記接触子220aに形成された湾曲部21と同様な湾曲部が形成されている。
【0186】
そして、接触子220a,220b,220cは、パルスパターンプレート210に対して、所定の鉛直方向荷重によって押圧摺接されるように構成されている。
【0187】
また、接触子220a,220b,220cのパルスパターンプレート210との摺接する突出端部分は、それぞれ所定の間隔をおいて複数の接触片に分割されている。
【0188】
すなわち、接触子220aの接点部分には、接触片223a1,223a2が形成され、接触子220bの接点部分には、接触片223b1,223b2が形成されている。また、接触子220cの接点部分には、接触片223c1,223c2,223c3が形成されている。
【0189】
また、接触子220aの接触片223a1と接触片223a2との間に設けられた間隔部224aには、接触片223a1と接触片a2とを連結するための連結部材225aが設けられ、接触子220bの接触片223b1と接触片223b2との間に設けられた間隔部224bには、接触片223b1と接触片223b2とを連結するための連結部材225bが設けられている。
【0190】
同様に、接触子220cの接触片223c1,223c2,223c3の間にそれぞれ設けられた間隔部224cには、接触片223c1,223c2,223c3を互いに連結するための連結部材225cが設けられている。
【0191】
このように、各接触子220a,220b,220cにおいては、上述のように、接触片と接触片とが連結部材によって連結されているため、接触子の接触片の変形が抑制され、この接触片とパルスパターンプレート210との接触位置がずれてしまうことを防止することが可能となっている。
【0192】
そして、上記構成からなる接触子220a,220b,220cは、導電性板材を打ち抜き加工等によって成形されるが、この接触子220a,220b,220cにおいては、接触片と接触片との距離が、接触子の板厚tに対して、4倍程度に設定されている。
【0193】
ここで、接触子220a,220b,220cのうち、接触子220aを例にして接触子の接点部分の寸法構成を図15に示す。
【0194】
図15に示すように、接触子220aの板厚tは、t=0.3mmに設定されており、接触片223a1と接触片223a2との間隔距離Lは、L=1.2mmとなっている。また、接触片223a1,223a2の幅Wは、W=0.6mmにそれぞれ設定されている。
【0195】
そして、図15,図16には、接触子220aにおいて、接触片223a1,223a2のうち、一方の接触片223a1に異物としてのバリ400が挟まってしまっており、これにより、接触片223a1とパルスパターンプレート210との接触が断たれた状態にあることが例示されている。
【0196】
ところが、本実施形態の接触子220aにおいては、上述のように、接触片223a1と接触片223a2とが、L=1.2mmだけ間隔を設けて配置されている。一方、バリ400の大きさは最大でも0.8mm程度である。
【0197】
従って、一方の接触片223a1とパルスパターンプレート210との間にバリ400が挟まっても、他の接触片223a2とパルスパターンプレート210との間に、バリ400が挟まることがないので、接触子220a全体とパルスパターンプレート210との接触が保たれている。
【0198】
そして、図1に示す接触子220bにおいても、接触子220aと同様に、接触片223b1,223b2は、幅が0.6mmとなるようにそれぞれ形成され、接触片223b1と接触片223b2とは、1.2mm離れて配置されている。
【0199】
また、接触子220cにおいても、接触片223c1,223c2,223c3は、幅が0.6mmとなるようにそれぞれ形成され、接触片223c1と接触片223c2と接触片223c3とは、それぞれ1.2mmずつ離れて配置されている。
【0200】
従って、本実施形態の接触子220a,220b,220cにおいては、一の接触片に異物等が挟まって、当該接触片とパルスパターンプレート210との接触が断たれたとしても、他の接触片によって接触子全体とパルスパターンプレート210との接触を保つことが可能であり、接触子220a,220b,220cにおける冗長性が確保されている。
【0201】
次に、上記接触子220a,220b,220cが配設された導電ユニット260の構成について説明する。
【0202】
導電ユニット260は、電動アクチュエータ30に適用可能に構成されたものであり、接触子220aと一体に形成された導電ターミナル261aと、接触子220bと一体に形成された導電ターミナル261bと、接触子220cと一体に形成された導電ターミナル261cと、上述の電動モータ40に電力を供給するための電源ターミナル262a,262bとを有して構成されている。
【0203】
この各ターミナル261a,261b,261c,262a,262bは、導電性板材を打ち抜き加工によって打ち抜くようにして一体的に成形され、その後、樹脂成形等によって樹脂部材263内にモールド成形されている。
【0204】
そして、導電ユニット260においては、各ターミナル261a,261b,261c,262a,262bを樹脂部材263によってモールド成形した後、図17に示す各切断部264a,264b,264c,264d,264e,264f(斜線部分)を切断することにより、各ターミナル261a,261b,261c,262a,262bが分離して形成されている。
【0205】
そして、各ターミナル261a,261b,261c,262a,262bの一方の端部は、コネクタ端子として形成されている。
【0206】
すなわち、導電ターミナル261aにおいては、接触子220aが形成された部位と反対側の部位にコネクタ端子265aが形成され、導電ターミナル261bにおいては、接触子220bが形成された部位と反対側の部位にコネクタ端子265bが形成されている。
【0207】
また、導電ターミナル261cにおいては、接触子220cが形成された部位と反対側の部位にコネクタ端子265cが形成されている。
【0208】
さらに、電源ターミナル262aにおいては、モータ接続端子266aが形成された部位と反対側の部位にコネクタ端子267aが形成され、電源ターミナル262bにおいては、モータ接続端子266bが形成された部位と反対側の部位にコネクタ端子267bが形成されている。
【0209】
そして、上述の通り、パルス発生装置201および導電ユニット260も、上記例において説明した電動アクチュエータ30に適用することが可能である。
【0210】
すなわち、上記電動アクチュエータ30においては、前記例に係るパルスパターンプレート10,導電ユニット60の代わりに、本発明の実施形態に係るパルスパターンプレート210、導電ユニット260をそれぞれ適用することが可能である。
【0211】
そして、本発明の実施形態に係るパルスパターンプレート210、導電ユニット260を適用した電動アクチュエータにおいても、上記電動アクチュエータ30と同様な動作を行なうことが可能である。
【0212】
このため、本発明の実施形態に係るパルスパターンプレート210、導電ユニット260を適用した電動アクチュエータの動作については、上記電動アクチュエータ30の説明を参照することとして、その説明を省略する。
【0213】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(イ)図1乃至図3に示すパルス発生装置1では、上述のように、導電部13aの接触子20aと接触する部分に、曲面部17aが形成され、接触子20aの曲面部17aに対する法線方向荷重Fが、接触子20aと導電部13aとの接触抵抗を所定許容値以下とするために必要な最小荷重Fmin以上に設定されているので、接触子20aが必要以上の荷重でA相パルスパターン12aに押し付けられることがなく、接触子20aの摩耗が必要以上に進行してしまうことを抑制することが可能となる。また、接触子20aが曲面部17aを通過する際の接触子20aと導電部13aとの接触状態を安定させることが可能となる。
【0214】
また、接触子20bについても、上記接触子20aによって創出される作用と同様な作用を得ることが可能である。
【0215】
これにより、接触子20a,20bと導電部13a,13bとの間で接点ノイズが発生することを防止でき、パルス発生装置1が電動アクチュエータ30に適用された場合には、出力歯車54の回転角度に比例した数のパルスをより正確に発生させることが可能となる。
【0216】
(ロ)また、パルス発生装置1では、上述のように、接触子20aのA相パルスパターン12aと摺接する部分に、湾曲部21が設けられ、接触子20aの曲面部17aに対する法線方向荷重Fを、接触子20aと導電部13aとの接触抵抗を所定許容値以下とするために必要な最小荷重であるFminとし、接触子20aのパルスパターンプレート10に対する鉛直方向荷重をFとし、湾曲部21の曲率半径をRとし、導電部13aと非導電部14aとの段差をhとしたとき、曲面部17aの曲率半径rは、
式{(R−h)×F−R×Fmin}/(Fmin−F)で求められる値以上に設定されているので、接触子20aと導電部13aとの接触抵抗を所定許容値以下とするために必要な最小荷重Fminを確実に確保することが可能となる。
【0217】
また、接触子20bについても、上記接触子20aによって創出される作用と同様な作用を得ることが可能である。
【0218】
これにより、接触子20a,20bが曲面部17a,17bをそれぞれ通過する際の接触子20a,20bと導電部13a,13bとの接触状態を安定させることが可能となる。
【0219】
(ハ)図14,図15に示す本発明の実施形態に係るパルス発生装置201では、上述のように、接触子220aのA相パルスパターン212aと摺接する突出端部分が、所定の間隔(約1.2mm)をおいて複数の接触片232a1,232a2に分割されているので、A相パルスパターン212a上にバリ400(大きさ約0.8mm)が出現しても、接触片232a1と接触片232a2との間にバリ400を通過させることが可能となる。
【0220】
これにより、接触子220aとA相パルスパターン212aとの電気的接続が断たれてしまうことを防止することが可能となる。
【0221】
また、接触子220aの接触片232a1と接触片232a2との間に設けられた間隔部224aには、接触片232a1と接触片232a2とを互いに連結するための連結部材225aが配設されているので、接触片232a1,232a2がA相パルスパターン212aに押圧摺接される使用状況下において、接触片232a1と接触片232a2との間隔距離を大きくとっても、接触片232a1,232a2の変形を防止することが可能となる。
【0222】
これにより、接触子220aとA相パルスパターン212aとの摺接状態が安定するので、接触子220aと導電部213aとの間で接点ノイズが発生することを防止することができる。
【0223】
また、接触子220b,220cについても、上記接触子220aによって創出される作用と同様な作用を得ることが可能である。
【0224】
これにより、パルス発生装置201が電動アクチュエータ30に適用された場合には、出力歯車54の回転角度に比例した数のパルスをより正確に発生させることが可能となる。
【0225】
(ニ)また、本実施形態に係る電動アクチュエータ30には、上記パルス発生装置201が用いられるので、出力歯車54の回転角度に比例した数のパルスをより正確に検出することができ、出力歯車54に接続される被駆動機構の回転角度を高精度に制御することが可能となる。
【0226】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように改変することができる。
(a)上記実施形態では、パルス発生装置201が電動アクチュエータ30に適用されるように説明したが、本発明のパルス発生装置はこれに限定されるものではなく、その他にも、電動モータのロータリーエンコーダ等に適用することが可能である。
【0227】
(b)本発明の実施形態に係るパルス発生装置201において、導電部213aの接触子220aと接触する角部は、パルス発生装置1の導電部13aに形成された曲面部17aのような曲面で形成されていても良い。また、B相パルスパターン212bの導電部の接触子220bと接触する角部も、上記と同様な曲面で形成されていても良い。
【0228】
(c)本発明の実施形態に係るパルス発生装置201においては、接触子220a,220b,220cのそれぞれに形成された間隔部に、2本の連結部材をそれぞれ設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図19に示す改変例に係る接触子220のように、連結部材225は、接触子220のそれぞれに形成された間隔部224に1本ずつ設けられて、接触片223を連結するように構成されていても良い。
【0229】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のパルス発生装置によれば、パルスパターン上に異物が出現しても、接触子とパルスパターンとの電気的接続が断たれてしまうことを防止することが可能であり、また、接触片がパルスパターンに押圧摺接される使用状況下において、接触片と接触片との間隔距離を大きくとっても、接触片の変形を防止でき、接触片とパルスパターンとの摺接状態を安定させることが可能であるので、接触子と導電部との間で接点ノイズが発生することを防止でき、円形基板の回転角度に比例した数のパルスをより正確に発生させることが可能となる。
【0230】
また、本発明の電動アクチュエータによれば、接触子と導電部との間で接点ノイズが発生することを防止でき、出力歯車の回転角度に比例した数のパルスをより正確に検出することが可能となるので、出力歯車に接続される被駆動機構の回転角度を高精度に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 パルス発生装置の構成を示す要部拡大図である。
【図2】 接触子とパルスパターンとの摺接部を図1のA−Aから見た矢視図である。
【図3】 接触子と導電部との摺接状態を示す第1の説明図である。
【図4】 接触子と導電部との摺接状態を示す第2の説明図である。
【図5】 接触子が導電部に接触したとき接触抵抗値と接触子のパルスパターンプレートへの荷重との関係を示す説明図である。
【図6】 図6(a)は接触子と導電部との摺接状態を示す第3の説明図であり、図6(b)は図6(a)に対して曲面部の半径を変えた比較説明図である。
【図7】 接触子の鉛直方向荷重と湾曲部の半径との関係を示す説明図である。
【図8】 接触子の導電部への荷重と経過時間との関係を示す説明図である。
【図9】 電動アクチュエータの構成を示す図である。
【図10】 図9に示すB−B線断面図である。
【図11】 電動アクチュエータと制御装置との接続構成を示す説明図である。
【図12】 接触子とパルスパターンとの摺接によりパルスが生成される様子を示す説明図である。
【図13】 電動アクチュエータを車両用空調装置に適用した例を示す説明図である。
【図14】 本発明の実施形態に係るパルス発生装置の構成を示す要部拡大図である。
【図15】 本発明の実施形態に係る接触子の突出端部分の構成を示す要部拡大図である。
【図16】 本発明の実施形態に係る接触子の突出端部分を図15のC−Cから見た矢視図である。
【図17】 本発明の実施形態に係る導電ユニットの構成を示す図である。
【図18】 図17のD−D線断面図である。
【図19】 本発明の実施形態に係る接触子の改変例を示す要部拡大図である。
【図20】 従来技術に係るパルス発生装置の構成を示す要部拡大図である。
【図21】 従来技術に係る接触子とパルスパターンとの摺接部を図1のE−Eから見た矢視図である。
【図22】 従来技術に係る接触子の導電部への荷重と経過時間との関係を示す説明図である。
【図23】 従来技術に係るパルス発生装置によって生成されるパルスに接点ノイズが出現した様子を示す説明図である。
【図24】 従来技術に係る接触子の突出端部分の構成を示す要部拡大図である。
【図25】 従来技術に係る接触子の突出端部分を図24のF−Fから見た矢視図である。
【符号の説明】
1,201,301 パルス発生装置、10,210,310 パルスパターンプレート、11,211,311 プレート本体、11a,211a 上面部、12a,212a,312a A相パルスパターン、12b,212b,312b B相パルスパターン、12c,212c,312c コモンパルスパターン、13a,13b,213a,213b,313 導電部、14a,14b,214a,214b,314 非導電部、15 導電パターン部、16a,16b 縁部、17a,17b 曲面部、18a,18b 縁部、20,20a,20b,20c,220,220a,220b,220c,320 接触子、21,221,321 湾曲部、22 パターン接点、30 電動アクチュエータ、40 電動モータ、41 回転軸、50 減速機構、51 ウォームギア、52 ウォームホイール、52a,53a,54a 回転軸、53 平歯車、54,354 出力歯車、60,260 導電ユニット、61a,61b,61c,261a,261b,261c 導電ターミナル、62a,62b,262a,262b 電源ターミナル、70 筐体、71 下ケース、72 コネクタ、80 制御装置、81 回転角度検出回路、82 モータ駆動回路、83a,83b プルアップ抵抗、84a,84b 出力端子、90a,90b,390 パルス、100 車両用空調装置、101 エアミックスドア、102,103,104 モード切替ドア、105 空調ケーシング、106 内気吸入口、107 外気吸入口、108 吸入口切替ドア、109 送風機、110 蒸発器、111 ヒータコア、112 エンジン、113 バイパス通路、114 フェイス吹出口、115 フット吹出口、116 フロントガラス、117 デフロスタ吹出口、223a1,223a2,223b1,223b2,223c1,223c2,223c3,223 接触片、224a,224b,224c、225a,225b,225c,225 連結部材、232a1,232a2 接触片、263 樹脂部材、264a,264b,264c,264d,264e,264f 切断部、265a,265b,265c,267a,267b コネクタ端子、266a,266b モータ接続端子、317 角部、323a,323b 接触片、391 接点ノイズ、400,401 バリ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a pulse generator and an electric actuator, and more particularly to a pulse generator and an electric actuator that can be suitably used for movable members such as an air mix door and a mode switching door of a vehicle air conditioner.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, an electric actuator that drives a movable member such as an air mix door or a mode switching door of a vehicle air conditioner detects a number of pulses proportional to the rotation angle of an output gear that constitutes a part of the speed reduction mechanism. The rotation angle of the output gear is adjusted.
[0003]
  The electric actuator uses a pulse generator including a contact and a pulse pattern as a device for generating a number of pulses proportional to the rotation angle of the output gear (for example, Patent Document 1). , See Patent Document 2).
[0004]
  Here, FIG. 20 is an enlarged view of a main part showing the configuration of the pulse generator having the same configuration as the pulse generator included in the electric actuator described in Patent Document 1 and Patent Document 2.
[0005]
  A pulse generator 301 shown in FIG. 20 includes a pulse pattern plate 310 disposed on the upper surface of an output gear 354 that constitutes a part of a speed reduction mechanism that is a component of the electric actuator, and a triode made of a conductive material. It is comprised from the contactor 320. FIG.
[0006]
  The pulse pattern plate 310 includes a plate body 311 formed by punching out an insulating resin material into a circular shape, and rotates integrally with the output gear 354.
[0007]
  An A-phase pulse pattern 312a in which convex conductive portions 313 and concave non-conductive portions 314 are arranged alternately in the circumferential direction of the output gear 354 is formed on the radially outer portion of the upper surface of the plate body 311. Inside, a B-phase pulse pattern 312b formed with a predetermined phase difference from the A-phase pulse pattern 312a and an annular common pulse pattern 312c are arranged.
[0008]
  Further, in the A-phase pulse pattern 312a and the B-phase pulse pattern 312b, as shown in FIG. 21, a corner portion 317 is formed in a portion that contacts the contact 320 of the conductive portion 313.
[0009]
  The contact 320 is formed in a tongue-like shape protruding toward the pulse pattern plate 310 and has a curved portion 321 at a contact portion with the pulse pattern plate 310.
[0010]
  As shown in FIG. 20, the projecting end portion of the contact 320 that is in sliding contact with the pulse patterns 312a, 312b, and 312c is divided into a plurality of contact pieces 323a and 323b.
[0011]
  Here, the contactor 320 is formed by punching a conductive plate or the like. In this contactor 320, the distance between the contact piece 323a and the contact piece 323b is generally smaller than the thickness of the contactor 320. Thus, it is set to about 1.5 times.
[0012]
  Moreover, the plate | board thickness of the contactor 320 is set to 0.2-0.5 mm, Therefore, the space | interval distance of the contact piece 323a and the contact piece 323b is 0.25-0.75 mm. .
[0013]
  The contactor 320 has a predetermined vertical load F in a direction perpendicular to the pulse pattern plate 310.0Is configured so that it can be pressed and slidably contacted with each of the pulse patterns 312a, 312b and 312c shown in FIG.
[0014]
  In the electric actuator using the pulse generator 301 having the above-described configuration, the output gear 354 rotates, so that the contact 320 comes into sliding contact with each of the pulse patterns 312a, 312b, 312c. The number of pulses proportional to the rotation angle of the output gear 354 can be obtained from the output terminal connected to the child 320.
[0015]
[Patent Document 1]
          JP 2001-50775 (page 4-9, FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
          JP-A-8-70553 (page 5-8, FIG. 2, FIG. 14)
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
  However, when the curved portion 321 of the contactor 320 comes into contact with the corner portion 317 of the conductive portion 313 as shown in FIG. 21 while the pulse pattern plate 310 is rotating, the load applied to the conductive portion 313 of the contactor 320 Is the vertical load F according to the contact angle θ ′ of the contact 320 to the conductive portion 313.0Component force F generated from '1Equivalent to ', vertical load F0It will be smaller than '.
[0017]
  In particular, in the initial state where the contact angle θ ′ is relatively large, such as immediately after the contact 320 starts to ride on the conductive portion 313, the component force F1'Will be inadequate.
[0018]
  That is, as shown in FIG. 22, the “load” F applied to the conductive portion of the contactor.X'Is gradually increased from the “start of climbing” to the conductive portion of the contact until reaching “completion of climbing”, and becomes constant when the climbing of the contact to the conductive portion is completed. However, component force F1'Is the minimum required load F in the initial state, such as immediately after “starting the ride” on the conductive part of the contact.minIt will not be reached and will be insufficient.
[0019]
  Therefore, in the state immediately after the start of riding on the conductive part 313 of the contactor 320 as shown in FIG. 21, a sufficient load cannot be secured on the conductive part 313 of the contactor 320. The contact with the part 313 becomes unstable.
[0020]
  As described above, when the contact between the contact 320 and the conductive portion 313 is unstable, chattering occurs between the contact 320 and the conductive portion 313, and thereby the contact resistance between the contact 320 and the conductive portion 313 varies. (The contact resistance suddenly increases).
[0021]
  Therefore, there is a problem that a plurality of contact noises 391 appear in the pulse 390 obtained from the contact as shown in FIG.
[0022]
  As a means for coping with such a problem, for example, in the pulse pattern plate 310 shown in FIG. 21, the non-conductive portion 314 is heated and softened and then the conductive portion 313 is pushed in. Alternatively, the conductive portion 313 and the conductive portion 313 It is conceivable that the gap between the conductive portion 313 and the nonconductive portion 314 is reduced by filling the gap with resin or the like.
[0023]
  However, if the step between the conductive portion 313 and the non-conductive portion 314 is reduced as described above, the number of steps for manufacturing the pulse pattern plate 310 increases, and thus the manufacturing cost of the pulse generator 301 increases. .
[0024]
  On the other hand, the required minimum load F immediately after the contact 320 starts to ride on the conductive portion 313.min'(See FIG. 22) so that the vertical load F of the contact 320 can be reached.0It may be possible to increase 'from the beginning.
[0025]
  However, the vertical load F of the contact 3200If 'is increased more than necessary, the wear of the contactor 320 proceeds quickly, resulting in a problem that the life of the electric actuator is shortened.
[0026]
  In addition, since the conventional plate body 311 is formed by punching a resin material in a circular shape as described above, burrs may occur in the outer peripheral portion of the substrate. The burr may appear as a foreign substance on the contact surface of the pulse pattern plate 310 shown in FIG. 20 with the contact 320, that is, on each of the pulse patterns 312a, 312b, and 312c. The size of the burr as the foreign material is generally about 0.1 mm to 0.8 mm.
[0027]
  On the other hand, in the conventional contactor 320, as described above, the distance between the contact piece 323a and the contact piece 323b is 0.25 to 0.75 mm.
[0028]
  Therefore, as shown in FIGS. 24 and 25, when the burr 401 having a size of about 0.8 mm appears on the contact surface with the contact 320 of the pulse pattern plate 310, the burr 401 is 20, the contact pieces 323a and 323b shown in FIG. 20 may be caught between the pulse patterns 312a, 312b, and 312c.
[0029]
  As described above, when the burr 401 is sandwiched between both the contact pieces 323a and 323b and the pulse patterns 312a, 312b, and 312c, the contact 320 and each pulse Since the patterns 312a, 312b, and 312c are always insulated from each other, the pulse generator 1 has a problem that it is difficult to generate an accurate pulse.
[0030]
  The present invention has been made in view of the above-described various problems, and its object is to prevent contact noise from being generated between the contact and the conductive portion, and is a number proportional to the rotation angle of the circular substrate. It is an object of the present invention to provide a pulse generator capable of generating more accurate pulses.
[0031]
  Another object of the present invention is to provide an electric actuator capable of controlling the rotation angle of a driven mechanism connected to an output gear with high accuracy.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
  According to the pulse generator of claim 1, the subject is a circumferential direction of a circular substrate.Led toElectric department andNonIn a pulse generator comprising a pulse pattern plate configured to have a pulse pattern in which conductive portions are alternately arranged, and a contact that is in sliding contact with the pulse pattern,
  SaidThe projecting end portion of the contact that is in sliding contact with the pulse pattern is branched from one of the contacts and divided into a plurality of contact pieces at a predetermined interval.
A connecting member for connecting the plurality of contact pieces to each other is provided in an interval portion provided between the plurality of contact pieces spaced from the branched portion.It is solved by being arranged.
[0033]
  In this way, the protruding end portion that is in sliding contact with the pulse pattern of the contact isWhen branched from one contact and divided into a plurality of contacts at a predetermined interval,Even if a foreign object appears on the pulse pattern, it is possible to allow the foreign object to pass between the contact pieces, thus preventing the electrical connection between the contact element and the pulse pattern from being disconnected. This is preferable.
[0034]
  Also,Separated from the branched partSince a connecting member for connecting the plurality of contact pieces to each other is disposed in the interval portion provided between the plurality of contact pieces, the contact piece is pressed and slidably contacted with the pulse pattern. Even if the distance between the contact pieces is large, the deformation of the contact pieces can be prevented.
[0035]
  As a result, the sliding contact state between the contact piece and the pulse pattern is stabilized, so that contact noise can be prevented from occurring between the contact and the conductive portion, and the number of pulses proportional to the rotation angle of the circular substrate can be increased. It can be generated accurately.
[0036]
  At this time, more specifically, the plurality of contact pieces are claimed in the claims.2As in the pulse generator described in 1), they are spaced apart from each other with an interval of approximately 1 mm or more.
[0037]
  At this time,ContactA curved part is provided in the sliding contact portion with the pulse pattern of the contact, and it is necessary to reduce the normal load to the curved surface of the contact so that the contact resistance between the contact and the convex conductive part is less than a predetermined allowable value. F is the minimum loadminAnd the vertical load on the pulse pattern plate of the contact is F0Where the radius of curvature of the curved portion is R, and the step between the convex conductive portion and the concave non-conductive portion is h, the curvature radius r of the curved portion is
  Formula {(R−h) × F0-R × Fmin} / (Fmin-F0), The minimum load required to keep the contact resistance between the contact and the convex conductive part below the predetermined allowable value can be ensured. It is possible to stabilize the contact state between the contact and the conductive portion when the child passes through the curved surface portion, and it is possible to ensure stable operation of the electric actuator, which is preferable.
[0038]
  Further, the subject is a claim.3According to the electric actuator described in (1), an electric motor, a speed reduction mechanism configured to have a plurality of gears for reducing the rotational force of the electric motor, and an output gear disposed on the output side of the speed reduction mechanism An electric actuator comprising a pulse generator for detecting a rotation angle and generating a pulse, wherein the pulse generator has convex conductive portions and concave non-conductive portions arranged alternately in a circumferential direction of the output gear. A pulse pattern plate configured to have a pulse pattern and a contact that is in sliding contact with the pulse pattern, and a plurality of projecting end portions of the contact that are in sliding contact with the pulse pattern are provided at predetermined intervals. The connecting portion for connecting the plurality of contact pieces to each other is disposed in the space provided between the plurality of contact pieces. .
[0039]
  In this way, in the pulse generator for an electric actuator, if the protruding end portion that is in sliding contact with the pulse pattern of the contactor is divided into a plurality of contact pieces at a predetermined interval, foreign matter appears on the pulse pattern. However, since it is possible to allow foreign matter to pass between the contact pieces, the electrical connection between the contact and the pulse pattern can be prevented from being cut off, and the electric actuator can be stopped suddenly. It is possible to prevent the occurrence of problems such as
[0040]
  In addition, since a connecting member for connecting the plurality of contact pieces to each other is disposed in the space provided between the plurality of contact pieces, the usage state in which the contact pieces are pressed and slidably contacted with the pulse pattern. Below, even if the distance between the contact pieces is large, it is possible to prevent deformation of the contact pieces.
[0041]
  As a result, the sliding contact state between the contact piece and the pulse pattern is stabilized, and the generation of contact noise between the contact and the conductive portion is prevented, so that the number of pulses proportional to the rotation angle of the output gear can be more accurately determined. Therefore, the rotation angle of the driven mechanism connected to the output gear can be controlled with high accuracy.
[0042]
  At this time, more specifically, the plurality of contact pieces are claimed in the claims.4As in the electric actuator described in (1), they are spaced apart from each other with an interval of approximately 1 mm or more.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention, and it goes without saying that various modifications can be made in accordance with the spirit of the present invention.
[0044]
  Figure 1FIG. 2 is an enlarged view of the main part showing the configuration of the pulse generator, FIG. 2 is an arrow view of the sliding contact portion between the contact and the pulse pattern as seen from AA in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a second explanatory diagram showing the sliding contact state between the contact and the conductive portion, and FIG. 5 is a diagram showing the contact resistance value and the contact resistance when the contact is in contact with the conductive portion. FIG. 6A is a third explanatory diagram showing the sliding contact state between the contact and the conductive portion, and FIG. 6B is FIG. 6A. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the vertical load of the contact and the radius of the curved portion, and FIG. 8 is the load on the conductive portion of the contact and the elapsed time. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the electric actuator, FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 9, and FIG. 11 is the electric actuator and the control device. FIG. 12 is an explanatory diagram showing how a pulse is generated by sliding contact between a contact and a pulse pattern. FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example in which an electric actuator is applied to a vehicle air conditioner. FIG.
[0045]
  14 to 19 show the present invention.EmbodimentFIG. 14 is an enlarged view of the main part showing the configuration of the pulse generator, FIG. 15 is an enlarged view of the main part showing the structure of the protruding end portion of the contact, and FIG. FIG. 17 is a diagram showing the configuration of the conductive unit, FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 17, and FIG. 19 is an enlarged view of a main part showing a modified example of the contactor. is there.
[0046]
  First,Pulse generator 1Will be described.
  Figure 1Pulse generator 1 shownIs applied to an electric actuator 30 to be described later, and includes a pulse pattern plate 10 and a three-pole contact 20.
[0047]
  The pulse pattern plate 10 includes a plate body 11 formed of an insulating resin material. The pulse pattern plate 10 is disposed on an upper surface portion of an output gear 54 as a circular substrate described later, and the output gear. 54 rotates together with the unit 54.
[0048]
  On the upper surface portion 11a of the plate body 11 of the pulse pattern plate 10, an A-phase pulse pattern 12a, a B-phase pulse pattern 12b, and a common pulse pattern 12c are formed in order from the radially outer side to the inner side.
[0049]
  The A-phase pulse pattern 12a is configured to include conductive portions 13a and non-conductive portions 14a that are alternately arranged in the circumferential direction, and the B-phase pulse pattern 12b is conductive portions 13b that are alternately arranged in the circumferential direction. And a non-conductive portion 14b.
[0050]
  The circumferential angle α1 of the conductive portion 13a of the A phase pulse pattern 12a is set equal to the circumferential angle α2 of the conductive portion 13b of the B phase pulse pattern 12b, and the circumference of the nonconductive portion 14a of the A phase pulse pattern 12a is set. The angle β1 is set equal to the circumferential angle β2 of the non-conductive portion 14b of the B-phase pulse pattern 12b.
[0051]
  Further, the A-phase pulse pattern 12a is arranged with a phase angle that is 1/2 of the circumferential angle α1 of the conductive portion 13a (or the circumferential angle α2 of the conductive portion 13b) with respect to the B-phase pulse pattern 12b. ing.
[0052]
  The common pulse pattern 12c is formed in an annular shape, and the conductive portion 13a of the A-phase pulse pattern 12a, the conductive portion 13b of the B-phase pulse pattern 12b, and the common pulse pattern 12c are in an electrically connected state. Are integrally formed.
[0053]
  The conductive portion 13a of the A-phase pulse pattern 12a, the conductive portion 13b of the B-phase pulse pattern 12b, and the common pulse pattern 12c (hereinafter collectively referred to as the conductive pattern portion 15) are, for example, the plate body 11 The conductive member disposed on the upper surface portion 11a is formed by edging into a predetermined shape by a photoetching method and then plating from above.
[0054]
  Therefore, as shown in FIG. 2, the conductive pattern portion 15 protrudes upward in the vertical direction from the upper surface portion 11 a of the plate body 11.
[0055]
  The portions extending along the radial direction of the conductive portion 13a of the A-phase pulse pattern 12a shown in FIG. 1, that is, the edge portions 16a and 16b in contact with the contact 20a have curved surface portions 17a and 17b as shown in FIG. Each is formed.
[0056]
  The curved surface portions 17a and 17b are formed, for example, so as to melt the corner portions of the conductive portion 13a using an etching solution.
[0057]
  As described above, the curved portions 17a and 17b are formed on the conductive portion 13a, so that the curved portion 21 and the curved portions 17a and 17b when the curved portion 21 of the contact 20a described later passes through the conductive portion 13a. It is possible to stabilize the contact state and prevent the occurrence of contact noise during contact between the contact 20a and the conductive portion 13a.
[0058]
  Further, the curved portion formed in the conductive portion 13a is also formed in the portion extending along the radial direction of the conductive portion 13b of the B-phase pulse pattern 12b shown in FIG. 1, that is, the edge portions 18a and 18b contacting the contact 20b. Curved portions similar to those of 17a and 17b are formed to prevent contact noise from occurring when the contact 20b and the conductive portion 13b are in contact.
[0059]
  The contact 20 is disposed in a conductive unit 60 to be described later, and includes three-pole contacts 20a, 20b, and 20c. The contacts 20a, 20b, and 20c are composed of conductive tongue-like bodies that protrude toward the pulse pattern plate 10 side.
[0060]
  The contact 20a is in contact with the A-phase pulse pattern 12a, the contact 20b is in contact with the B-phase pulse pattern 12b, and the contact 20c is disposed in contact with the common pulse pattern 12c.
[0061]
  The contacts 20a, 20b, and 20c are configured to be pressed and slidably contacted with the pulse pattern plate 10 by a predetermined vertical load (details will be described later).
[0062]
  A curved portion 21 as shown in FIG. 2 is formed at the tip of the contact 20a, and the height H from the upper surface portion 11a of the free end of the curved portion 21 is set to the conductive portion 13a and the nonconductive portion. It is set to be higher than the step h with respect to 14a.
[0063]
  Thereby, when the pulse pattern plate 10 rotates, the contact 20a can smoothly get over the conductive portion 13a.
[0064]
  Although not shown, a curved portion similar to the curved portion 21 formed on the contact 20a is also formed at the tip of the contact 20b shown in FIG. The contact 20b can smoothly get over the conductive portion 13b.
[0065]
  Also, a bending portion similar to the bending portion 21 formed on the contact 20a is formed at the tip of the contact 20c.
[0066]
  Next, in the pulse generator 1 configured as described above, when the contact 20a passes through the conductive portion 13a, the curved portion of the contact 20a when the contact 20a contacts the curved portions 17a and 17b of the conductive portion 13a. A method for setting the minimum required load on 17a and 17b and a method for calculating the radius of the curved surface portions 17a and 17b formed on the conductive portion 13a of the A-phase pulse pattern 12a will be described.
[0067]
  In the following description, attention is focused only on the contact 20a. However, the method for setting the minimum required load on the curved surface portions 17a and 17b of the contact 20a, which will be described later, and the calculation method of the radius of the curved surface portion 17a are described below. The minimum required load is set on the curved surface portion formed on the conductive portion 13b of the contact 20b when 20b contacts the curved surface portion formed on the conductive portion 13b, and the conductive portion 13b of the B-phase pulse pattern 12b is formed. The present invention can also be applied to the calculation of the radius of the curved surface portion.
[0068]
  Also,Pulse generator 1Then, since the curved surface portion 17a and the curved surface portion 17b formed on the conductive portion 13a are configured with the same radius, in the following description, only the curved surface portion 17a will be noted and a calculation method of the radius will be shown. And
[0069]
  First, the symbols used for the dimensions of the contact 20a and the conductive portion 13a and the load of the contact 20a on the pulse pattern plate 10 will be described with reference to FIG.
[0070]
  The curved portion 21 of the contact 20a is configured with a radius of curvature R, and the curved surface portion 17a of the conductive portion 13a is configured with a radius of curvature r.
[0071]
  Further, when the contact 20a is in contact with the non-conductive portion 14a, the load in the vertical direction of the contact 20a on the pulse pattern plate 10 is the load F.0(Hereafter, vertical load F0The load in the normal direction to the curved surface portion 17a of the contact 20a is the load F1(Hereinafter, normal direction load F1Say). Further, the step between the conductive portion 13a and the non-conductive portion 14a is a step h.
[0072]
  However, the curvature radius R is larger than the step h, and the vertical load F0Is the normal load F1It is bigger.
[0073]
  Next, from the above-described configuration, when the contact 20a passes through the conductive portion 13a, the minimum required load on the curved portion 17a of the contact 20a when the contact 20a contacts the curved portion 17a of the conductive portion 13a is set. A method will be described.
[0074]
  When the contact 20a shown in FIG. 3 passes through the conductive portion 13a, in the state where the curved portion 21 of the contact 20a is in contact with the curved portion 17a of the conductive portion 13a, the contact 20a is loaded in the normal direction of the curved portion 17a. F1Is pressed against the conductive portion 13a.
[0075]
  Here, the normal direction load F in a state where the curved portion 21 of the contact 20a is in contact with the curved surface portion 17a of the conductive portion 13a.1Is the vertical load F0Vertical axis L along the direction of the action0Normal load F1Normal direction axis L along the direction in which1When the angle between and is θ,
  Formula (1) F1= F0× COSθ is obtained.
[0076]
  Here, the above formula (1) F1= F0In xCOSθ, since COSθ <1, normal load F on the curved surface portion 17a of the contact 20a1Is the vertical load F0It is smaller than that.
[0077]
  Therefore, in order to stabilize the contact state between the curved portion 21 and the curved surface portion 17a when the contact 20a passes through the curved surface portion 17a of the conductive portion 13a, the normal direction load F to the curved surface portion 17a of the contact 20a.1It is necessary to secure enough.
[0078]
  By the way, it is clear that the contact resistance value between the contact 20a and the conductive portion 13a decreases as the load F applied to the pulse pattern plate 10 of the contact 20a shown in FIG. 4 is increased.
[0079]
  Further, in a state where a sufficient load F is applied to the pulse pattern plate 10 of the contact 20a and a desired contact resistance value (a sufficiently small value, for example, a value of 0.1Ω or less) is obtained, Since the electrical contact between the child 20a and the conductive portion 13a is stabilized, it has become clear that the amount of contact noise generated between the contact 20a and the conductive portion 13a can be reduced.
[0080]
  However, if the load F on the pulse pattern plate 10 of the contact 20a is increased more than necessary, the wear of the contact portion of the contact 20a will progress quickly.
[0081]
  Therefore, the load F applied to the pulse pattern plate 10 of the contact 20a is within a range in which both the stability of electrical contact between the contact 20a and the conductive portion 13a and the durability of the contact 20a can be achieved. Must be set.
[0082]
  Here, the relationship between the contact resistance value when the contact 20a contacts the conductive portion 13a and the load F on the pulse pattern plate 10 of the contact 20a is shown in FIG. 5 indicates the contact resistance value Re [Ω] between the contact and the conductive portion, and the horizontal axis indicates the load F [gf] of the contact to the pulse pattern plate.
[0083]
  As shown in FIG. 5, when the load F on the pulse pattern plate of the contact is increased, the contact resistance value Re between the contact and the conductive portion is decreased.
[0084]
  Further, F shown in FIG.minCan ensure the stability of the electrical contact between the contact and the conductive part, and the minimum required load (hereinafter referred to as the contact resistance) required to keep the contact resistance between the contact and the conductive part below a predetermined allowable value. Called the lowest stable load), FmaxIs the maximum load that can allow the degree of progress of contact wear (hereinafter referred to as the allowable durability limit load).
[0085]
  Therefore, the load F on the pulse pattern plate of the contact is FminTo Fmax3 (hereinafter referred to as allowable load range), the stability of the electrical contact between the contact 20a and the conductive portion 13a shown in FIGS. 3 and 4 and the durability of the contact 20a are compatible. It becomes possible.
[0086]
  AndExample above, Contact resistance minimum stable load FminIs set to 20 gf, and allowable durability limit load FmaxIs set to 50 gf.
[0087]
  By the way, as shown in FIG. 3, when the contact 20a passes through the conductive portion 13a, the curved portion 21 of the contact 20a is in contact with the curved surface portion 17a of the conductive portion 13a as described above. The load on the conductive portion 13a is low.
[0088]
  Therefore, in order to stabilize the contact state between the contact 20a and the conductive portion 13a and prevent the occurrence of contact noise, the normal load F to the curved surface portion 17a of the contact 20a shown in FIG.1Is the minimum stable load Fmin(See FIG. 4) It is necessary to secure the above.
[0089]
  Therefore,Example aboveThen normal load F1Of the contact resistance minimum stable load FminIs set to 20 gf.
[0090]
  As described above, when the contact 20a passes through the conductive portion 13a, the minimum required load on the curved portion 17a of the contact 20a when the contact 20a contacts the curved portion 17a of the conductive portion 13a is set to 20 gf. can do.
[0091]
  Next, a method for calculating the radius of curvature r of the curved surface portion 17a formed in the conductive portion 13a of the A-phase pulse pattern 12a will be described.
[0092]
  As described above, the normal direction load F in a state where the curved portion 21 of the contact 20a is in contact with the curved surface portion 17a of the conductive portion 13a.1Is the above formula (1) F1= F0× COSθ is obtained.
[0093]
  Here, COSθ uses the curvature radius R of the curved portion 21, the step h between the conductive portion 13a and the nonconductive portion 14a, and the curvature radius r of the curved surface portion 17a formed in the conductive portion 13a.
  It is represented by the formula (2) COSθ = (R−h + r) / (R + r).
[0094]
  And about the curvature radius r of the curved-surface part 17a, following Formula is derived | led-out from Formula (1) and Formula (2). That is, the radius of curvature r is
  Formula (3) r = {(R−h) × F0-R × F1} / (F1-F0).
[0095]
  By the way, normal direction load F to the curved surface portion 17a of the contact 20a.1Depends on the radius of curvature r of the curved surface portion 17a. That is, as the radius of curvature r of the curved surface portion 17a increases, the normal load F to the curved surface portion 17a of the contact 20a is increased.1Can be increased.
[0096]
  Here, FIG. 6 shows normal load F applied to the curved surface portion 17a of the contact 20a as the radius of the curved surface portion 17a formed in the conductive portion 13a increases.1It is explanatory drawing which shows that becomes large.
[0097]
  6 (a) and 6 (b), the radius of the curved surface portion 17a formed in the conductive portion 13a is different, and the radius of curvature r of the curved surface portion 17a shown in FIG. 6 (b) is different.bIs the radius of curvature r of the curved surface portion 17a shown in FIG.aIs bigger than.
[0098]
  Therefore, the distance L between the pattern contact 22 of the contact 20a and the conductive portion 13a when the contact 20a as shown in FIG. 6B starts to contact the curved surface portion 17a.bIs a distance L between the pattern contact 22 of the contact 20a and the conductive portion 13a when the contact 20a as shown in FIG. 6A starts to contact the curved surface portion 17a.aIs shorter.
[0099]
  Accordingly, the larger the radius of the curved surface portion 17a, the more the vertical axis L0And normal axis L1The angle between and becomes smaller. That is, the angle θ shown in FIG.bIs the angle θ shown in FIG.aIs smaller than
[0100]
  Therefore, the normal direction load F shown in FIG.1bThe normal direction load F shown in FIG.1aIs bigger than.
[0101]
  As described above, the larger the radius of curvature r of the curved surface portion 17a formed in the conductive portion 13a shown in FIG. 3, the more the contact 20a starts to contact the curved surface portion 17a. Linear load F1Becomes larger.
[0102]
  Therefore, the normal direction load F to the curved surface portion 17a of the contact 20a1In order to ensure a certain value or more, the curvature radius r of the curved surface portion 17a also needs to be a certain value or more.
[0103]
  Therefore,Pulse generator 1Then normal load F1Contact resistance minimum stable load Fmin(Refer to FIG. 5) The minimum radius required to secure the above is rminAnd the following equation. That is,
  Formula (4) rmin≧ {(R−h) × F0-R × Fmin} / (Fmin-F0).
[0104]
  Here, the denominator (F of the right side of the above equation (4)min-F0), Contact resistance minimum stable load Fmin<Vertical load F0It has become. Further, the molecule {(R−h) × F on the right side of the above formula (4)0-R × Fmin}, R> h.
[0105]
  However, the curvature radius r of the curved surface portion 17aminRminSince it is necessary that> 0, the numerator {(R−h) × F on the right side of the above formula (4)0-R × Fmin}
(R−h) × F0<R × FminNeed to be. Than this,
  Formula (5) F0<R × Fmin/ (Rh) is derived.
  In addition, Formula (5) is F0Is an expression for obtaining the relationship between R and R, the contents of which will be described later.
[0106]
  Next, it is assumed that values to be assigned to the respective symbols in the above formula (4) are sequentially obtained. Here, as described above, the conductive portion 13a shown in FIG. 2 is plated from above after the conductive member disposed on the upper surface portion 11a of the plate body 11 is edged into a predetermined shape using a photoetching method. In general, the protruding height from the upper surface portion 11a is approximately 0.035 mm.
[0107]
  Therefore,Example aboveThen, the value of the level difference h in the equation (4) is 0.035 mm.
[0108]
  Also,Example aboveThen, contact resistance minimum stable load FminIs set to 20 gf.
[0109]
  Next, in the above formula (5), h = 0.035 mm, F obtained so farmin= 20 gf is substituted, the vertical load F as shown in FIG.0And a relationship diagram between the curvature radius R of the curved portion. Note that the shaded portion shown in FIG.0And the radius of curvature R can be selected.
[0110]
  AndExample aboveThen, considering the ease of processing for shaping the curvature radius R of the curved portion 21, the vertical load F shown in FIG.0And the vertical load F based on the relationship between the radius of curvature R and the curvature radius R0Is 21 gf and the radius of curvature R is 0.7 mm.
[0111]
  Next, it is the value obtained from the above,
  Radius of curvature R = 0.7 mm,
  Step h = 0.035 mm,
  F0= 21 gf,
  Fmin= 20 gf is substituted into equation (4), rminIs as follows. That is,
  rmin≧ 0.035 mm.
[0112]
  From the above,Pulse generator 1Then normal load F1Contact resistance minimum stable load Fmin(Refer to FIG. 5) The minimum curvature radius r necessary for securing the above is 0.035 mm.
[0113]
  As described above, the radius of curvature r of the curved surface portion 17a formed in the conductive portion 13a of the A-phase pulse pattern 12a can be calculated.
[0114]
  In the same manner as described above, the curvature radius of the curved surface portion 17b formed in the conductive portion 13a of the A-phase pulse pattern 12a and the curvature radius of the curved surface portion formed in the conductive portion 13b of the B-phase pulse pattern 12b are also calculated. be able to.
[0115]
  Next, the contact noise reduction action during the operation of the pulse generator 1 having the above configuration will be described.
[0116]
  When the output gear 54 shown in FIG. 1 rotates, the pulse pattern plate 10 also rotates together with this.
[0117]
  When the pulse pattern plate 10 rotates in the X direction, as shown in FIG. 3, the curved portion 21 of the contact 20a is changed from the state where the pattern contact 22 of the contact 20a is in contact with the non-conductive portion 14a to the conductive portion. The state shifts to the state of contacting the curved surface portion 17a of 13a (hereinafter referred to as the time of starting riding).
[0118]
  Thus, when the curved portion 21 of the contact 20a comes into contact with the curved portion 17a of the conductive portion 13a, the vertical load F of the contact 20a.0Normal load F generated by1Is added to the curved surface portion 17a.
[0119]
  Further, when the pulse pattern plate 10 rotates in the X direction, the curved portion 21 of the contact 20a receives a reaction force by the curved surface portion 17a of the conductive portion 13a, so that the entire contact 20a is lifted to the upper side of the non-conductive portion 14a. Eventually, the curved portion 21 of the contact 20a comes into contact only with the curved surface portion 17a of the conductive portion 13a.
[0120]
  When the pulse pattern plate 10 further rotates in the X direction, the contact 20a is positioned on the conductive portion 13a as shown in FIG. 4 (hereinafter referred to as completion of riding).
[0121]
  Here, FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the “load” on the conductive portion of the contact changes from the time when “lifting” to the conductive portion of the contact is reached to the time when “riding is completed”. FIG.
[0122]
  Here, the vertical axis in FIG. 8 indicates the load Fx [gf] applied to the conductive portion of the contact, and the horizontal axis indicates the time t [sec] during which the pulse pattern plate rotates. In addition, the characteristic line shown by the solid line in FIG.For pulse generator 1Therefore, the characteristic line shown by the one-dot chain line in FIG. 8 relates to the pulse generator according to the prior art shown in FIG. 22 as a comparative example.
[0123]
  Here, the normal direction load F shown in FIG.1Is a normal direction load on the curved surface portion 17a of the contact 20a at the time of “starting to ride” on the conductive portion 13a of the contact 20a shown in FIG.
[0124]
  Then, as shown by the characteristic line shown by the solid line in FIG.1Can be secured. Also, this load value “F1Is the load value “F” applied to the conductive part of the contact in the conventional pulse generator.1'"(See FIGS. 8 and 22).
[0125]
  in this way,Pulse generator 1Accordingly, it is possible to ensure a sufficient load value immediately after “starting the ride”. Therefore, when the contact 20a starts to ride on the conductive portion 13a shown in FIG. 3, the curved portion 21 and the curved portion 17a. It is possible to stabilize the contact state between the contact 20a and the conductive portion 13a and prevent contact noise from occurring.
[0126]
  Further, not only when the contact 20a starts to ride on the conductive portion 13a, but also when the contact 20a passes through the curved portion 17b (see FIG. 2) of the conductive portion 13a, the curved portion 21 and the curved portion 17b It is possible to stabilize the contact state, and to prevent the occurrence of contact noise during contact between the contact 20a and the conductive portion 13a.
[0127]
  In addition,Example aboveIn the above description, only the contact 20a and the conductive portion 13a related to the A-phase output have been described, but the contact 20b and the conductive portion 13b related to the B-phase output are also similar to the contact 20a and the conductive portion 13a. It is possible to prevent the occurrence of contact noise at the time of contact between 20b and the conductive portion 13b.
[0128]
  Next, the configuration of the electric actuator 30 using the pulse generator 1 will be described with reference to FIGS.
[0129]
  The electric actuator 30 of this example includes the pulse generator 1, an electric motor 40, a speed reduction mechanism 50, a conductive unit 60, and a housing 70.
[0130]
  The electric motor 40 uses a small DC type brush motor having an armature, a brush and the like inside, and is configured to be able to rotate the rotating shaft 41 in both forward and reverse directions.
[0131]
  In addition,Electric actuator 30For this, a DC brush motor as described above is suitable because of its simplicity of driving control and low cost. However, a stepping motor, a brushless motor, or the like is used as long as the rotating shaft 3 can rotate in both directions. May be.
[0132]
  The speed reduction mechanism 50 is rotatably supported by the worm gear 51 disposed at one end of the rotation shaft 41, the rotation shaft 52a, and the worm wheel 52 meshing with the worm gear 51, and the rotation shaft 53a. A spur gear 53 meshed with the worm wheel 52 and an output gear 54 meshed with the spur gear 53 are rotatably supported by the rotation shaft 54 a.
[0133]
  The output gear 54 is provided with the pulse pattern plate 10 of the pulse generator 1 as described above.
[0134]
  The conductive unit 60 includes a conductive terminal 61a formed integrally with the contact 20a, a conductive terminal 61b formed integrally with the contact 20b, a conductive terminal 61c formed integrally with the contact 20c, and the electric motor 40. And power supply terminals 62a and 62b for supplying electric power.
[0135]
  Each terminal 61a, 61b, 61c, 62a, 62b is molded in a resin member by resin molding or the like, and is integrally assembled in a lower case 71 described later.
[0136]
  One end of each terminal 61 a, 61 b, 61 c, 62 a, 62 b is formed as a connector terminal, and projects from a connector 72 formed in the housing 70.
[0137]
  The housing 70 is for housing the electric motor 40, the speed reduction mechanism 50, and the conductive unit 60, and includes an upper case (not shown) and a lower case 71. The electric actuator 30 shown in FIG. 9 is shown with the upper case removed from the lower case 71 so that the state inside the housing 70 can be clearly understood.
[0138]
  In addition, a connector 72 that can be connected to a control device 80 described later is formed on a side surface portion of the housing 70.
[0139]
  And in the electric actuator 30 which consists of said each structure, when a voltage is applied to the electric motor 40, the rotating shaft 41 will rotate. Further, when the rotating shaft 41 rotates, the worm gear 51 rotates, and the rotational force of the worm gear 51 is sequentially transmitted to the worm wheel 52, the spur gear 53, and the output gear 54 so that the entire speed reduction mechanism 50 is driven.
[0140]
  When the output gear 54 rotates, the pulse pattern plate 10 disposed on the upper surface of the output gear 54 shown in FIG. 10 rotates, and the rotation angle of the output gear 54 is caused by the sliding contact between the pulse pattern plate 10 and the contact 20. A pulse corresponding to is output.
[0141]
  Next, the configuration of the control device 80 used in the electric actuator 30 of this example and the electrical wiring connection configuration between the electric actuator 30 and the control device 80 will be described with reference to FIG.
[0142]
  The control device 80 is a device for driving and controlling the electric actuator 30 and includes a rotation angle detection circuit 81 and a motor drive circuit 82.
[0143]
  The rotation angle detection circuit 81 recognizes the rotation angle and the rotation direction of the output gear 54 by inputting a pulse output in accordance with the operation of the pulse generator 1, and outputs a signal corresponding to the rotation angle to the motor drive circuit. It is comprised so that it may output to 82.
[0144]
  The motor drive circuit 82 is configured to control the drive voltage to the electric motor 40 in accordance with the signal output from the rotation angle detection circuit 81.
[0145]
  SW1 shown in FIG. 11 includes the contact 20a and the A-phase pulse pattern 12a shown in FIG. 1, and SW2 shown in FIG. 11 includes the contact 20b and the B-phase pulse pattern 12b shown in FIG. It is comprised by.
[0146]
  The output portion of SW1 shown in FIG. 11 (the portion corresponding to the terminal portion on the connector 72 side of the conductive terminal 61a shown in FIG. 9) is pulled up to the power supply VCC by the pull-up resistor 83a and is supplied to the rotation angle detection circuit 81. The output portion of SW2 (the portion corresponding to the terminal portion on the connector 72 side of the conductive terminal 61a shown in FIG. 9) is pulled up to the power supply VCC by the pull-up resistor 83b, and the rotation angle detection circuit 81 is connected. It is connected to the.
[0147]
  Further, the C-phase pulse pattern 12c shown in FIG. 1 is connected to the GND (reference potential ground point) shown in FIG. 11 via a contact 20c.
[0148]
  Next, operations of the electric actuator 30 and the control device 80 will be described.
[0149]
  In order to operate the electric actuator 30 of this example, first, the control device 80 is connected to the electric actuator 30. Then, a constant applied voltage is applied to the electric motor 40 of the electric actuator 30 from the motor drive circuit 82 of the control device 80.
[0150]
  When a voltage is applied to the electric motor 40, the rotating shaft 41 shown in FIG. 9 rotates. When the rotating shaft 41 rotates, the worm gear 51 rotates, and the rotational force of the worm gear 51 is sequentially transmitted to the worm wheel 52, the spur gear 53, and the output gear 54 to drive the entire reduction mechanism 50.
[0151]
  When the output gear 54 rotates, a pulse corresponding to the rotation angle of the output gear 54 is output according to the operation of the pulse generator 1.
[0152]
  Here, FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a state in which a pulse is output by sliding contact between the contact and the pulse pattern plate. FIG. 12 shows a state in which the pulse pattern plate 10 is rotated in the X direction, whereby the contact 20a is moved in the direction of the arrow P in the drawing.
[0153]
  Then, as shown in FIG. 12, as the pulse pattern plate 10 rotates in the X direction, the contact 20a alternately moves on the conductive portion 13a and the non-conductive portion 14a, thereby being connected to the contact 20a. The output terminal 84a (see FIG. 11) outputs a pulse 90a that is an A-phase output.
[0154]
  Further, as the contact 20b shown in FIG. 1 is alternately moved on the conductive portion 13b and the non-conductive portion 14b, the output terminal 84b (see FIG. 11) connected to the contact 20b is shown in FIG. A pulse 90b which is a B-phase output is output.
[0155]
  Here, as described above, the parts on the output side of the contacts 20a and 20b are pulled up to the power source VCC using the pull-up resistors 83a and 83b (see FIG. 11). The part is connected to GND.
[0156]
  Therefore, in the state where the contact 20a shown in FIG. 1 is in contact with the conductive portion 13a, the contact 20a is short-circuited to the contact 20c via the conductive portion 13a, the conductive portion 13b, and the common pulse pattern 12c (that is, the contact 20a). Since SW1 shown in FIG. 11 is in an open state, a high (H) level signal is output from the output terminal 84a shown in FIG.
[0157]
  On the other hand, when the contact 20a shown in FIG. 1 is in contact with the non-conductive portion 14a, the contact 20a and the contact 20c are insulated (ie, SW1 shown in FIG. 11 is closed). A low (L) level signal is output from the output terminal 84a shown in FIG.
[0158]
  Similarly, when the contact 20b shown in FIG. 1 is in contact with the conductive portion 13b, the contact 20b is short-circuited to the contact 20c via the conductive portion 13b and the common pulse pattern 12c (that is, FIG. 11). Therefore, a high (H) level signal is output from the output terminal 84b shown in FIG.
[0159]
  On the other hand, when the contact 20b shown in FIG. 1 is in contact with the non-conductive portion 14b, the contact 20b and the contact 20c are insulated (ie, SW2 shown in FIG. 11 is closed). A low (L) level signal is output from the output terminal 84b shown in FIG.
[0160]
  The rotation angle detection circuit 81 receives the pulses 90a and 90b output as described above, and detects the rotation angle and the rotation direction of the output gear 54. The rotation angle detection circuit 81 compares a pulse corresponding to the rotation angle with a reference pulse, and outputs a signal corresponding to the rotation speed of the output gear 54 to the motor drive circuit 82.
[0161]
  The motor drive circuit 82 inputs a signal corresponding to the rotation speed of the output gear 54 output from the rotation angle detection circuit 81. Further, the voltage applied to the electric motor 40 is adjusted so that the rotation speed of the electric motor 40 becomes a set value.
[0162]
  Further, since the two-phase pulse having a phase difference is input to the rotation angle detection circuit 81, the rotation of the output gear 54 is determined by determining whether one of the two-phase pulses is input first. The direction can also be detected.
[0163]
  next,Electric actuator 30An example in which is applied to the vehicle air conditioner 100 will be described with reference to FIG.
[0164]
  The electric actuator 30 of this example drives movable members such as the air mix door 101 and mode switching doors 102, 103, 104 of the vehicle air conditioner 100.
[0165]
  An air upstream side portion of the air conditioning casing 105 that forms the air flow path is formed with an inside air inlet port 106 for sucking in the passenger compartment air and an outside air inlet port 107 for sucking outside air. A suction port switching door 108 for selectively opening and closing the ports 106 and 107 is provided.
[0166]
  The inlet switching door 108 is opened and closed by a driving means such as a servo motor or manual operation. A blower 109 is disposed at a downstream side portion of the suction port switching door 108, and air sucked from the suction ports 106 and 107 by the blower 109 is directed to the respective outlets 114, 115, and 117 described later. To be sent.
[0167]
  An evaporator 110 serving as an air cooling means is disposed on the air downstream side of the blower 109, and all the air blown by the blower 109 passes through the evaporator 110.
[0168]
  A heater core 111 serving as an air heating unit is disposed on the air downstream side of the evaporator 110, and the heater core 111 heats air using cooling water of the engine 112 as a heat source.
[0169]
  In addition, a bypass passage 113 that bypasses the heater core 111 is formed in the air conditioning casing 105, and an air volume ratio between an air volume passing through the heater core 111 and an air volume passing through the bypass passage 113 is adjusted on the air upstream side of the heater core 111. An air mix door 101 is provided.
[0170]
  And the adjustment of the air volume ratio isElectric actuator 30By adjusting the opening of the air mix door 101.
[0171]
  Further, on the most downstream side of the air conditioning casing 105, a face air outlet 114 for blowing air-conditioned air to the upper body of the passenger in the passenger compartment, a foot outlet 115 for blowing air to the feet of the passenger in the passenger compartment, and the windshield A defroster outlet 117 for blowing out air toward the inner surface of 116 is formed.
[0172]
  In addition, air outlet mode switching doors 102, 103, and 104 are disposed on the air upstream side portions of the air outlets 114, 115, and 117, and these air outlet mode switching doors 102, 103, and 104 are provided. Are opened and closed by driving means such as a third motor (not shown).
[0173]
  Next, the present inventionEmbodimentThe pulse generator 201 according to FIG.
  A pulse generator 201 according to an embodiment of the present invention shown in FIG.AboveThe electric actuator 30 is configured to be applicable, and includes a pulse pattern plate 210 and a three-pole contactor 220.
[0174]
  The pulse pattern plate 210 includes a plate body 211 formed by punching a resin material having an insulating property into a circular shape, and is arranged on the upper surface portion of the output gear 54 provided in the electric actuator 30 described above. And is configured to rotate integrally with the output gear 54.
[0175]
  On the upper surface portion 211a of the plate body 211 of the pulse pattern plate 210, an A-phase pulse pattern 212a, a B-phase pulse pattern 212b, and a common pulse pattern 212c are formed in order from the radially outer side to the inner side.
[0176]
  The A-phase pulse pattern 212a is configured to include conductive portions 213a and non-conductive portions 214a that are alternately arranged in the circumferential direction, and the B-phase pulse pattern 212b is conductive portions 213b that are alternately arranged in the circumferential direction. And a non-conductive portion 214b.
[0177]
  The circumferential angle α1 of the conductive portion 213a of the A-phase pulse pattern 212a is set equal to the circumferential angle α2 of the conductive portion 213b of the B-phase pulse pattern 212b, and the circumference of the non-conductive portion 213b of the A-phase pulse pattern 212a The angle Β1 is set equal to the circumferential angle Β2 of the non-conductive portion 214b of the B-phase pulse pattern 212b.
[0178]
  The A-phase pulse pattern 212a is arranged to have a phase angle that is ½ of the circumferential angle α1 of the conductive portion 213a (or the circumferential angle α2 of the conductive portion 213b) with respect to the B-phase pulse pattern 212b. ing.
[0179]
  The common pulse pattern 212c is formed in a ring shape, and the conductive portion 213a of the A-phase pulse pattern 212a, the conductive portion 213b of the B-phase pulse pattern 213b, and the common pulse pattern 212c are in an electrically connected state. It is integrally formed.
[0180]
  The contactor 220 is disposed in a conductive unit 260 described later, and includes three-pole contactors 220a, 220b, and 220c. The contacts 220a, 220b, and 220c are formed of conductive tongue-like bodies that protrude toward the pulse pattern plate 210.
[0181]
  Contact 220a is in contact with A-phase pulse pattern 212a, contact 220b is in contact with B-phase pulse pattern 212b, and contact 220c is in contact with common pulse pattern 212c.
[0182]
  A curved portion 221 as shown in FIG. 16 is formed at the tip of the contactor 220a. The height H of the free end of the curved portion 221 from the upper surface portion 211a is equal to the conductive portion 213a and the nonconductive portion. It is set to be higher than the level difference h with 214a.
[0183]
  As a result, when the pulse pattern plate 210 rotates, the contact 220a can smoothly get over the conductive portion 213a.
[0184]
  Further, a curved portion similar to the curved portion 221 formed on the contactor 220a is also formed at the tip of the contactor 220b shown in FIG. 14, and the contactor 220b becomes conductive when the pulse pattern plate 210 rotates. The part 213b can be overcome smoothly.
[0185]
  In addition, a bending portion similar to the bending portion 21 formed on the contactor 220a is formed at the tip of the contactor 220c.
[0186]
  The contacts 220a, 220b, and 220c are configured to be pressed and slidably contacted with the pulse pattern plate 210 by a predetermined vertical load.
[0187]
  Further, the protruding end portions of the contacts 220a, 220b, and 220c that come into sliding contact with the pulse pattern plate 210 are each divided into a plurality of contact pieces at predetermined intervals.
[0188]
  That is, contact pieces 223a1 and 223a2 are formed at the contact portions of the contactor 220a, and contact pieces 223b1 and 223b2 are formed at the contact portions of the contactor 220b. Further, contact pieces 223c1, 223c2, and 223c3 are formed at the contact portions of the contact 220c.
[0189]
  In addition, a connecting member 225a for connecting the contact piece 223a1 and the contact piece a2 is provided in the gap portion 224a provided between the contact piece 223a1 and the contact piece 223a2 of the contact piece 220a. In the gap 224b provided between the contact piece 223b1 and the contact piece 223b2, the contact piece 223b1 andContact piece 223b2And a connecting member 225b for connecting the two.
[0190]
  Similarly, a connecting member 225c for connecting the contact pieces 223c1, 223c2, and 223c3 to each other is provided in the spacing portions 224c provided between the contact pieces 223c1, 223c2, and 223c3 of the contactor 220c.
[0191]
  Thus, in each contactor 220a, 220b, 220c, since the contact piece and the contact piece are connected by the connecting member as described above, deformation of the contact piece of the contactor is suppressed, and this contact piece. And the pulse pattern plate 210 can be prevented from being displaced.
[0192]
  The contacts 220a, 220b, and 220c having the above-described configuration are formed by punching a conductive plate material. In the contacts 220a, 220b, and 220c, the distance between the contact piece and the contact piece is the contact distance. It is set to about 4 times the thickness t of the child.
[0193]
  Here, among the contactors 220a, 220b, and 220c, the contactor 220a is taken as an example, and the dimensional configuration of the contact portion of the contactor is shown in FIG.
[0194]
  As shown in FIG. 15, the thickness t of the contactor 220a is set to t = 0.3 mm, and the distance L between the contact piece 223a1 and the contact piece 223a2 is L = 1.2 mm. . Further, the widths W of the contact pieces 223a1 and 223a2 are set to W = 0.6 mm, respectively.
[0195]
  15 and 16, in the contactor 220a, the burr 400 as a foreign object is sandwiched between one of the contact pieces 223a1 and 223a2 of the contact pieces 223a1 and 223a2, and thereby, the contact piece 223a1 and the pulse pattern. It is illustrated that the contact with the plate 210 is cut off.
[0196]
  However, in the contactor 220a of the present embodiment, as described above, the contact piece 223a1 and the contact piece 223a2 are arranged with an interval of L = 1.2 mm. On the other hand, the size of the burr 400 is about 0.8 mm at the maximum.
[0197]
  Therefore, even if the burr 400 is sandwiched between the one contact piece 223a1 and the pulse pattern plate 210, the burr 400 is not sandwiched between the other contact piece 223a2 and the pulse pattern plate 210. Contact between the whole and the pulse pattern plate 210 is maintained.
[0198]
  Also in the contactor 220b shown in FIG. 1, as with the contactor 220a, the contact pieces 223b1 and 223b2 are each formed to have a width of 0.6 mm, and the contact piece 223b1 and the contact piece 223b2 are 1 .2mm apart.
[0199]
  Also in the contactor 220c, the contact pieces 223c1, 223c2, and 223c3 are formed to have a width of 0.6 mm, and the contact piece 223c1, the contact piece 223c2, and the contact piece 223c3 are separated from each other by 1.2 mm. Are arranged.
[0200]
  Therefore, in the contacts 220a, 220b, and 220c of the present embodiment, even if a foreign object or the like is sandwiched between one contact piece and the contact between the contact piece and the pulse pattern plate 210 is cut off, The contact between the entire contact and the pulse pattern plate 210 can be maintained, and redundancy in the contacts 220a, 220b, and 220c is ensured.
[0201]
  Next, the configuration of the conductive unit 260 provided with the contacts 220a, 220b, and 220c will be described.
[0202]
  The conductive unit 260 isElectric actuator 30The conductive terminal 261a formed integrally with the contactor 220a, the conductive terminal 261b formed integrally with the contactor 220b, and the conductive terminal formed integrally with the contactor 220c. 261c and power supply terminals 262a and 262b for supplying electric power to the electric motor 40 described above.
[0203]
  The terminals 261a, 261b, 261c, 262a, and 262b are integrally formed by punching the conductive plate material by punching, and then molded into the resin member 263 by resin molding or the like.
[0204]
  In the conductive unit 260, after the terminals 261a, 261b, 261c, 262a, 262b are molded by the resin member 263, the cut portions 264a, 264b, 264c, 264d, 264e, 264f (shaded portions) shown in FIG. ), The terminals 261a, 261b, 261c, 262a, 262b are formed separately.
[0205]
  One end of each terminal 261a, 261b, 261c, 262a, 262b is formed as a connector terminal.
[0206]
  That is, in the conductive terminal 261a, the connector terminal 265a is formed at a portion opposite to the portion where the contact 220a is formed, and in the conductive terminal 261b, the connector is disposed at a portion opposite to the portion where the contact 220b is formed. A terminal 265b is formed.
[0207]
  Further, in the conductive terminal 261c, a connector terminal 265c is formed at a site opposite to the site where the contact 220c is formed.
[0208]
  Further, in the power supply terminal 262a, a connector terminal 267a is formed at a portion opposite to the portion where the motor connection terminal 266a is formed, and in the power supply terminal 262b, a portion opposite to the portion where the motor connection terminal 266b is formed. A connector terminal 267b is formed on the connector.
[0209]
  And as mentioned abovePulse generator 201And the conductive unit 260 alsoExample aboveIt can be applied to the electric actuator 30 described in FIG.
[0210]
  That is, in the electric actuator 30,ExampleInstead of the pulse pattern plate 10 and the conductive unit 60 according to FIG.EmbodimentIt is possible to apply the pulse pattern plate 210 and the conductive unit 260 according to the above.
[0211]
  And the present inventionEmbodimentAlso in the electric actuator using the pulse pattern plate 210 and the conductive unit 260 according to the above,Electric actuator 30 andA similar operation can be performed.
[0212]
  For this reason, the present inventionEmbodimentFor the operation of the electric actuator to which the pulse pattern plate 210 and the conductive unit 260 according to the above are applied,Electric actuator 30The description will be omitted as it is referred to.
[0213]
  As described above, according to the present embodiment, the following effects are obtained.
  (A) As shown in FIGS.Pulse generator 1Then, as described above, the curved surface portion 17a is formed in the portion of the conductive portion 13a that contacts the contact 20a, and the normal direction load F to the curved surface portion 17a of the contact 20a.1However, the minimum load F required to bring the contact resistance between the contact 20a and the conductive portion 13a below a predetermined allowable value.minSince it is set as described above, the contact 20a is not pressed against the A-phase pulse pattern 12a with an excessive load, and it is possible to suppress the wear of the contact 20a from proceeding more than necessary. Become. Further, it is possible to stabilize the contact state between the contact 20a and the conductive portion 13a when the contact 20a passes through the curved surface portion 17a.
[0214]
  Also, the contact 20b can obtain the same action as that created by the contact 20a.
[0215]
  Thereby, it can prevent that contact noise generate | occur | produces between contact 20a, 20b and electroconductive part 13a, 13b, and when the pulse generator 1 is applied to the electric actuator 30, the rotation angle of the output gear 54 The number of pulses proportional to can be more accurately generated.
[0216]
  (B) Also,Pulse generator 1Then, as described above, the curved portion 21 is provided in the portion that is in sliding contact with the A-phase pulse pattern 12a of the contact 20a, and the normal direction load F to the curved surface portion 17a of the contact 20a.1F, which is the minimum load necessary to make the contact resistance between the contact 20a and the conductive portion 13a below a predetermined allowable value.minAnd the vertical load on the pulse pattern plate 10 of the contact 20a is F0Where the radius of curvature of the curved portion 21 is R, and the step between the conductive portion 13a and the nonconductive portion 14a is h, the curvature radius r of the curved surface portion 17a is:
  Formula {(R−h) × F0-R × Fmin} / (Fmin-F0), The minimum load F required to make the contact resistance between the contact 20a and the conductive portion 13a below a predetermined allowable value.minCan be ensured.
[0217]
  Also, the contact 20b can obtain the same action as that created by the contact 20a.
[0218]
  Thereby, it becomes possible to stabilize the contact state between the contacts 20a and 20b and the conductive portions 13a and 13b when the contacts 20a and 20b pass through the curved surface portions 17a and 17b, respectively.
[0219]
  (C) The present invention shown in FIGS.EmbodimentIn the pulse generator 201 according to the above, as described above, the protruding end portion that is in sliding contact with the A-phase pulse pattern 212a of the contactor 220a has a plurality of contact pieces 232a1, 232a2 at a predetermined interval (about 1.2 mm). Since it is divided, even if the burr 400 (size of about 0.8 mm) appears on the A-phase pulse pattern 212a, the burr 400 can be passed between the contact piece 232a1 and the contact piece 232a2. .
[0220]
  Thereby, it is possible to prevent the electrical connection between the contactor 220a and the A-phase pulse pattern 212a from being disconnected.
[0221]
  In addition, a connecting member 225a for connecting the contact piece 232a1 and the contact piece 232a2 to each other is disposed in the gap portion 224a provided between the contact piece 232a1 and the contact piece 232a2 of the contactor 220a. When the contact pieces 232a1 and 232a2 are pressed and slidably contacted with the A-phase pulse pattern 212a, the contact pieces 232a1 and 232a2 can be prevented from being deformed even if the distance between the contact pieces 232a1 and 232a2 is increased. It becomes possible.
[0222]
  This stabilizes the sliding contact state between the contact 220a and the A-phase pulse pattern 212a, so that it is possible to prevent contact noise from occurring between the contact 220a and the conductive portion 213a.
[0223]
  Further, the contacts 220b and 220c can obtain the same action as the action created by the contact 220a.
[0224]
  As a result, when the pulse generator 201 is applied to the electric actuator 30, it is possible to more accurately generate the number of pulses proportional to the rotation angle of the output gear 54.
[0225]
  (D) Further, the electric actuator 30 according to the present embodiment includesThe pulse generator 201Therefore, the number of pulses proportional to the rotation angle of the output gear 54 can be detected more accurately, and the rotation angle of the driven mechanism connected to the output gear 54 can be controlled with high accuracy. Become.
[0226]
  The embodiment of the present invention can be modified as follows.
  (A) In the above embodiment,Pulse generator 201However, the pulse generator of the present invention is not limited to this, and can be applied to a rotary encoder of an electric motor or the like.
[0227]
  (B) of the present inventionEmbodimentIn the pulse generator 201 according to the above, the corner portion that contacts the contact 220a of the conductive portion 213a isPulse generator 1It may be formed with a curved surface such as a curved surface portion 17a formed on the conductive portion 13a. Further, the corner portion of the B-phase pulse pattern 212b that contacts the contact 220b of the conductive portion may be formed with a curved surface similar to the above.
[0228]
(C) of the present inventionEmbodimentIn the pulse generator 201 according to the above, two connecting members are provided in the interval portions formed in the respective contacts 220a, 220b, and 220c, but the present invention is not limited to this. For example, like the contactor 220 according to the modified example shown in FIG. 19, one connecting member 225 is provided in each gap portion 224 formed on each contactor 220 so as to connect the contact pieces 223. It may be configured.
[0229]
【The invention's effect】
  As described above in detail, according to the pulse generator of the present invention, even if a foreign substance appears on the pulse pattern, it is possible to prevent the electrical connection between the contact and the pulse pattern from being disconnected. In addition, in a usage situation where the contact piece is pressed and slidably contacted with the pulse pattern, deformation of the contact piece can be prevented even if the distance between the contact piece and the contact piece is large, and the contact piece and the pulse pattern are slid. Since the contact state can be stabilized, the generation of contact noise between the contact and the conductive part can be prevented, and the number of pulses proportional to the rotation angle of the circular substrate can be generated more accurately. It becomes possible.
[0230]
  Further, according to the electric actuator of the present invention, it is possible to prevent contact noise from occurring between the contact and the conductive portion, and more accurately detect the number of pulses proportional to the rotation angle of the output gear. Therefore, the rotation angle of the driven mechanism connected to the output gear can be controlled with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Pulse generatorIt is a principal part enlarged view which shows the structure of this.
[Figure 2]ContactIt is the arrow line view which looked at the sliding contact part of a pulse pattern from AA of FIG.
[Fig. 3]ContactIt is the 1st explanatory view showing the slidable contact state with a conductive part.
[Fig. 4]ContactIt is a 2nd explanatory view which shows the sliding contact state of a conductive part.
[Figure 5]ContactIt is explanatory drawing which shows the relationship between a contact resistance value and the load to the pulse pattern plate of a contactor when is contacting an electroconductive part.
FIG. 6 (a) showsContactFIG. 6B is a comparative explanatory view in which the radius of the curved surface portion is changed with respect to FIG. 6A.
[Fig. 7]ContactIt is explanatory drawing which shows the relationship between the vertical direction load of this and the radius of a curved part.
[Fig. 8]ContactIt is explanatory drawing which shows the relationship between the load to the electrically-conductive part, and elapsed time.
FIG. 9Electric actuatorFIG.
10 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG.
FIG. 11Electric actuatorIt is explanatory drawing which shows the connection structure of a control apparatus.
FIG.ContactIt is explanatory drawing which shows a mode that a pulse is produced | generated by the sliding contact with a pulse pattern.
FIG. 13Electric actuatorIt is explanatory drawing which shows the example which applied this to the vehicle air conditioner.
FIG. 14 shows the present invention.EmbodimentIt is a principal part enlarged view which shows the structure of the pulse generator concerning.
FIG. 15 shows the present invention.EmbodimentIt is a principal part enlarged view which shows the structure of the protrusion end part of the contactor which concerns on.
FIG. 16 shows the present invention.EmbodimentIt is the arrow directional view which looked at the protrusion end part of the contactor which concerns on CC of FIG.
FIG. 17 shows the present invention.EmbodimentIt is a figure which shows the structure of the electroconductive unit which concerns on.
18 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 19 shows the present invention.EmbodimentIt is a principal part enlarged view which shows the modification of the contactor which concerns on.
FIG. 20 is an enlarged view of a main part showing a configuration of a pulse generator according to a conventional technique.
21 is an arrow view of a sliding contact portion between a contact and a pulse pattern according to the prior art as viewed from EE in FIG. 1;
FIG. 22 is an explanatory diagram showing the relationship between the load on the conductive portion of the contact and the elapsed time according to the related art.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing a state in which contact noise appears in a pulse generated by a pulse generator according to a conventional technique.
FIG. 24 is an enlarged view of a main part showing a configuration of a protruding end portion of a contact according to a conventional technique.
25 is an arrow view of the protruding end portion of the contact according to the prior art as viewed from FF in FIG. 24. FIG.
[Explanation of symbols]
1, 201, 301 Pulse generator 10, 210, 310 Pulse pattern plate, 11, 211, 311 Plate body, 11a, 211a Top surface, 12a, 212a, 312a A phase pulse pattern, 12b, 212b, 312b B phase pulse Pattern, 12c, 212c, 312c Common pulse pattern, 13a, 13b, 213a, 213b, 313 Conductive part, 14a, 14b, 214a, 214b, 314 Non-conductive part, 15 Conductive pattern part, 16a, 16b Edge part, 17a, 17b Curved portion, 18a, 18b Edge portion, 20, 20a, 20b, 20c, 220, 220a, 220b, 220c, 320 Contact, 21, 221, 321 Curved portion, 22 Pattern contact, 30 Electric actuator, 40 Electric motor, 41 Axis of rotation, 0 Deceleration mechanism, 51 Worm gear, 52 Worm wheel, 52a, 53a, 54a Rotating shaft, 53 Spur gear, 54, 354 Output gear, 60, 260 Conductive unit, 61a, 61b, 61c, 261a, 261b, 261c Conductive terminal, 62a , 62b, 262a, 262b Power terminal, 70 Housing, 71 Lower case, 72 Connector, 80 Control device, 81 Rotation angle detection circuit, 82 Motor drive circuit, 83a, 83b Pull-up resistor, 84a, 84b Output terminal, 90a, 90b, 390 pulse, 100 air conditioner for vehicle, 101 air mix door, 102, 103, 104 mode switching door, 105 air conditioning casing, 106 inside air inlet, 107 outside air inlet, 108 inlet switching door, 109 blower, 110 evaporation vessel, 111 heater core, 112 engine, 113 bypass passage, 114 face outlet, 115 foot outlet, 116 windshield, 117 defroster outlet, 223a1, 223a2, 223b1, 223b2, 223c1, 223c2, 223c3, 223  Contact pieces, 224a, 224b, 224c, 225a, 225b,225c, 225  Connecting member, 232a1, 232a2 contact piece, 263 resin member, 264a, 264b, 264c, 264d, 264e, 264f cutting part, 265a, 265b, 265c, 267a, 267b connector terminal, 266a, 266b motor connection terminal, 317 corner part, 323a, 323b contact piece, 391 contact noise, 400, 401 burr

Claims (4)

円形基板の円周方向に導電部および非導電部が交互に配列されたパルスパターンを有して構成されたパルスパターンプレートと、前記パルスパターンと摺接する接触子と、を備えたパルス発生装置において、
前記接触子の前記パルスパターンと摺接する突出端部分は、1つの前記接触子から分岐されて所定の間隔をおいて複数の接触片に分割され、
分岐された部位から離間した前記複数の接触片の間に設けられた間隔部には、前記複数の接触片を互いに連結するための連結部材が配設されていることを特徴とするパルス発生装置。
In a pulse generator comprising: a pulse pattern plate configured to have a pulse pattern in which conductive portions and non-conductive portions are alternately arranged in a circumferential direction of a circular substrate; and a contactor slidably in contact with the pulse pattern ,
The projecting end portion of the contact that is in sliding contact with the pulse pattern is branched from one of the contacts and divided into a plurality of contact pieces at a predetermined interval,
A pulse generating device characterized in that a connecting member for connecting the plurality of contact pieces to each other is disposed in an interval portion provided between the plurality of contact pieces spaced apart from the branched portion. .
前記複数の接触片は、互いに略1mm以上の間隔を設けて離間配置されていることを特徴とする請求項1に記載のパルス発生装置。The pulse generator according to claim 1 , wherein the plurality of contact pieces are spaced apart from each other with an interval of approximately 1 mm or more. 電動モータと、該電動モータの回転力を減速する複数の歯車を有して構成された減速機構と、該減速機構の出力側に配設された出力歯車の回転角度を検出してパルスを発生させるパルス発生装置と、を備えた電動アクチュエータにおいて、
前記パルス発生装置は、前記出力歯車の円周方向に凸状導電部および凹状非導電部が交互に配列されたパルスパターンを有して構成されたパルスパターンプレートと、前記パルスパターンと摺接する接触子と、を備え、
前記接触子の前記パルスパターンと摺接する突出端部分は、1つの前記接触子から分岐されて所定の間隔をおいて複数の接触子に分割され、
分岐された部位から離間した前記複数の接触片の間に設けられた間隔部には、前記複数の接触片を互いに連結するための連結部材が配設されていることを特徴とする電動アクチュエータ。
A pulse is generated by detecting a rotation angle of an electric motor, a speed reduction mechanism having a plurality of gears for reducing the rotational force of the electric motor, and an output gear arranged on the output side of the speed reduction mechanism An electric actuator comprising:
The pulse generator includes a pulse pattern plate configured to have a pulse pattern in which convex conductive portions and concave non-conductive portions are alternately arranged in a circumferential direction of the output gear, and a contact in sliding contact with the pulse pattern. With children,
The protruding end portion of the contact that is in sliding contact with the pulse pattern is branched from one of the contacts and divided into a plurality of contacts at a predetermined interval.
An electric actuator characterized in that a connecting member for connecting the plurality of contact pieces to each other is disposed in an interval portion provided between the plurality of contact pieces spaced apart from the branched portion.
前記複数の接触片は、互いに略1mm以上の間隔を設けて離間配置されていることを特徴とする請求項3に記載の電動アクチュエータ。The electric actuator according to claim 3 , wherein the plurality of contact pieces are spaced apart from each other with an interval of approximately 1 mm or more.
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