JPS5836237Y2 - パワ−ウインド用モ−タの制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、モータを正転または逆転させてウィンドレギ
ュレータを駆動し、ウィンドガラスを昇降させる自動車
等のパワーウィンド用モータの制御装置に関する。

従来、この種のパワーウィンド用モータの制御装置にお
いては、パワーウィンド用モータへの通電回路をいった
ん閉成すれば、ウィンドガラスが全開または全閉するま
で、上記通電回路を閉成状態に保持してウィンドガラス
が自動的に全開あるいは全閉動作するようにしており、
このため上記モータの回転の停止を検出する手段を特別
に設け、該検出手段により、通電回路に設けた保持用リ
レーの接点をオン・オフさせてウィンドガラスの全開、
全閉動作を行っていた。

この種の検出手段としては、例えば、モータの電機子に
リードスイッチを設け、このリードスイッチのオン、オ
フ信号の有無を検出する回路を構成したもの等が知られ
ているが、いずれにしても、リレーの他に特別な付属回
路を必要とし、構成も複雑なものとなる欠点があった。

本考案は、パワーウィンド用モータの制御装置における
上記した欠点を解消すべくなされたものであって、その
目的は、パワーウィンド用モータの回転時における逆起
電圧を利用してソレノイドで自己保持用のセットスイッ
チを制御することにより、ウィンドガラスに全開、閉動
作を行わせ、特別な検出回路を必要としない回路構成の
簡単なパワーウィンド用モータの制御装置を得ることで
ある。

本考案を要約すれば、１８０°の角度を持って配置され
る正逆転用の２つのブラシ及びこれら各ブラシと夫々９
０°の角度を持って配置されるアースブラシの３個のブ
ラシを有し、正逆転用ブラシへの通電の切換えで正逆転
するモータによりウィンドガラスを昇降させるパワーウ
ィンドにおいて、上記モータの正転用ブラシに通電する
正転用通電回路及び逆転用ブラシに通電する逆転用通電
回路の閉成を保持するよう励磁されるソレノイドを備え
、このソレノイドの一端を該ソレノイドの励磁によりオ
ンする自己保持用のセットスイッチを介して電源に接続
し、かつその他端を上記両通電回路のうち開成側の通電
回路とブラシとの接続点に接続したことを特徴とするパ
ワーウィンド用モータの制御装置である。

以下図面に示す実施例を参照して本考案を詳細に説明す
る。

第１実施例 第１図において、Ｍは、パワーウィンド用モータで、こ
のパワーウィンド用モータＭは、後述するように、１８
０°の角度を持って配置される正転用ブラシＵと逆転用
ブラシＤ及びこれら正転用ブラシＵと運転用ブラシＤと
夫々９０’の角度を持って配置されるアース用ブラシＧ
の３個のブラシを有し、上記正転用ブラシＵと逆転用ブ
ラシＤとの通電の切換により、電機子に発生する磁界の
方向を変えて正、逆転させる第３ブラシのパーマネント
マグネットで界磁Ｆを得るようにした直流モータである
。

ＳＷは、上記パワーウィンド用モータＭを正転、逆転さ
せるための操作スイッチで、電源Ｖｃｃに接続された共
通接点ｌと、パワーウィンド用モータＭの正転用ブラシ
Ｕに正転用端子Ｕ′を介して接続されたウィンドガラス
上昇用接点ｍと、逆転用ブラシＤに逆転用端子Ｄ′を介
して接続されたウィンドガラス下降用接点ｎとを有し、
常時は中立位置に保持された可動片りを操作して、ウィ
ンドガラス上昇用接点ｍに接続したときは、パワーウィ
ンド用モータＭを正転させ、またウィンドガラス下降用
接点ｎに接続したときには、上記モータＭを逆転させる
ようにしている。

Ｘｌは、正転側通電回路保持用のソレノイドで、該ソレ
ノイドＸ１の一端は、該ソレノイドＸ１の励磁で閉成保
持される自己保持用のセットスイッチＸ１−ａを介して
電源Ｖｃｃに接続される一方、上記ソレノイドＸ１の他
端は、パワーウィンド用モータＭの逆転端子Ｄ′を介し
て逆転ブラシＤに接続されている。

またＸ２は、逆転側通電回路保持用のソレノイドで、該
ソレノイドＸ２の一端は、該ソレノイドＸ２の励磁で閉
成保持される自己保持用のセットスイッチＸ２ ａを
介して電源Ｖｃｃに接続される一方、上記ソレノイドＸ
２の他端は、パワーウィンド用モータＭの正転用端子Ｕ
′を介して正転用ブラシＵに接続されている。

そして上記セットスイッチＸｔ ａにより、正転用ブ
ラシＵへの通電回路を閉放するよう、また、上記セット
スイッチＸ２ ａにより、逆転用ブラシＤへの通電回
路を閉成するよう両セット・スイッチＸ１−ａ、Ｘ２−
ａが操作スイッチＳＷと並列に両端子Ｕ’、Ｄ’にそれ
ぞれ接続されている。

なお、上記パワーウィンド用モータＭの構造は、例えば
第２図に示すように、電機子のスロット数が１２で、こ
れらスロットに巻線１〜１２．１’〜１２′を実線、点
線及び一点鎖線で示すように、重ね巻きにし各整流子に
接続し電機子巻線を構威しまた前記正転用ブラシＵ、逆
転用ブラシＤ及びアース用ブラシＧの整流子上の配置は
、整流子の中心に対して、上記正転用ブラシＵとアース
用ブラシＧ、及び該アース用ブラシＧと上記逆転用ブラ
シＤは夫々９０°の角度を持って、また、ブラシＵとＤ
とは１８０゜の角度を持って配置されている。

また、前記ブラシＵ及びＤの整流子上の配置は１８０°
で、上記ブラシＵとアース用ブラシＧとの間の角度、及
び該ブラシＧと上記ブラシＤとの間の角度の２倍となっ
ているから、上記ブラシロー９間、Ｕ−Ｅ間及びＤ−Ｅ
間に接続されることになる巻線４〜９と４′〜９′、１
〜３と１０′〜１２′及び１０〜１２と１′〜３′を電
機子巻線ｄ、ｅ及びｆとすれば第２図で実線で示す巻線
ｄの巻数は、点線及び一点鎖線で示す巻線ｅ、ｆの２倍
の巻数を有し、かつ巻線ｄ、ｆの巻方向は互に等しく、
巻線ｅの巻方向は、上記巻線ｄ、ｆとは常に逆になるよ
うに巻回されている。

このため、ブラシＵ側に通電するとこれら電機子巻線ｄ
、ｅ及びｆに流れる電流の方向は第２図に示す通りとな
り、電機子は矢示の方向に正転する。

一方、ブラシＤ側に通電すると巻線に流れる電流の方向
は上記と逆となり、電機子は逆転する。

以上の回路構成を有するパワーウィンド用モータの制御
装置の動作を説明する。

先ず、操作スイッチＳＷの可動片りをウィンドガラス上
昇用接点ｍ側とすると、電源Ｖｃｃからパワーウィンド
用モータＭの正転側端子Ｕに電源電圧Ｅが印加され、上
記モータＭは正転する。

この時、上記モータＭの電機子巻線ｄ、ｅ及びｆに誘起
される逆起電流の方向は、第３図の起電力図に示されて
いる。

さらに、第３図に示す起電力図を等価的に示せば、第４
図ａに示すように、バッテリＢの正負両極間に、巻線ｄ
及びｅが直列に接続される一方、巻線ｆが接続されてい
る。

このとき、上記巻線ｄは、上記巻線ｅ、ｆの２倍の巻数
を有するとともに、上記巻線ｅとは反対の巻方向を、ま
た上記巻線ｆとは同方向の巻方向を有しているから、上
記巻線ｅには−Ｅの逆起電圧が誘起され、巻線ｄには２
Ｅの電圧が誘起される。

従って、前記ブラシＵ、Ｄの間に接続された状態にある
ソレノイドＸ１には２Ｅの電圧が印加されるため励磁さ
れ、このソレノイドＸ１の励磁によってセットスイッチ
Ｘニａをオンして以後このオン状態を保持し、ブラシＵ
への通電を持続する。

次いで、ウィンドガラスが全閉動作を完了すると、前記
モータは停止させられるため、巻線には逆起電圧が誘起
されなくなる。

この時の電機子巻線の回路は、第４図すに示すように、
バッテリＢの正、負両極間に、前記巻線ｄとｅとの夫々
の純抵抗を直列に接続する一方、前記巻線ｆの純抵抗を
接続した回路と等価となる。

従って上記巻線ｅ、ｆの純抵抗をＲとすれば、上記巻線
ｄは、巻線ｅ、ｆの２倍の巻数を有するため、その純抵
抗は２Ｒとなり、従って、前記ブラシＵ及びＤの間には
、抵抗Ｒと２Ｒによる分圧電圧２／３Ｅが現れ、該電圧
２／３ＥがソレノイドＸ１に印加されるため、該ソレノ
イドＸ１は消磁される。

これによってセットスイッチＸニーａは開威し、上記ブ
ラシＵへの通電回路は開き、パワーウィンド用モータＭ
は停止する。

次に、操作スイッチＳＷの可動片りをウィンドガラス下
降用接点ｎ側とすると、パワーウィンド用モータＭの逆
転用ブラシＤに電源電圧Ｅが印加されて、上記モータＭ
は逆転する。

従って、この時、巻線ｆには、第３図ａに示した電圧Ｅ
とは逆にＥの逆起電圧が誘起される。

しかしこの時は、バッチＩＪ Ｂの正、負両極間に、前
記巻線ｄ及びｆが直列に接続される一方、前記巻線ｅが
接続された等何回路（図示せず）となり、いずれにして
も巻線ｄには２Ｅの電圧が誘起されるため、前記ソレノ
イドＸ２が励磁され、前記セットスイッチＸ２ ａを
オン状態に保持し、ブラシＤへの通電を持続する。

次いでウィンドガラスが全開動作を完了すると、前記モ
ータＭは停止させられて、ウィンドガラスの全閉動作と
同様に、ソレノイドＸ２には２／３Ｅの電圧が印加され
るため消磁され、これによって前記セットスイッチＸ２
ａはオフし、パワーウィンド用モータＭへの通電は
切れモータは停止する。

第２実施例 この実施例は、第５図に示すように、回転支点を中心に
中立位置イから、図の右回り、左回りいずれの側にも操
作することが可能な双倒型のノブ２０を有し、図の右回
りの操作について示すように、操作ノブ２０を図に点線
で示す第１操作位置口まで倒したときに、操作ノブ２０
によって押し下げられた可動片Ｌ１の共通接点ｌに接触
する上昇用第１接点ｍと、操作ノブ２０を図に一点鎖線
で示す第２位置へまでさらに倒し込んだときに、可動片
Ｌ１のいま１つの接点ｌ。

と接触する上昇用第２接点ｎ１とを設けるとともに、操
作ノブ２０の左回りの回動に対して、上記と同様、可動
片Ｌ′１（およびその接点ｌ、ｌｏ）、下降用第１接点
ｍ′１および下降用第２接点ｎ ／、を設け、かつ、上
記用第２接点ｎ１又は下降用第２接点ｎ ／、がオンさ
れたときに励磁され、常時は中立位置イをとるように付
勢された操作ノブ２０を第２操作位置ハに吸着保持する
ソレノイドＸを設けた操作スイッチＳＷを用いて、第６
図に示すようなパワーウィンド用モータＭの制御回路を
構成し、ウィンドガラスの全開、全閉動作のみならず、
ウィンドガラスを途中で停止させることができるように
したものである。

すなわち、第６図において、Ｍは前記と同様のパワーウ
ィンド用モータ、Ｘはソレノイド、Ｑはトランジスタ、
ｍ１９ｍ′、は上昇用及び下降用の各第１接点、ｎｌ、
ｎ′１は上昇用、下降用の各第２接点である。

上記パワーウィンド用モータＭの正転側ブラシＵ、逆転
側ブラシＤと上記トランジスタＱのエミッタとの間には
、該エミッタをアノード側として２つのダイオードＤ１
．Ｄ２が夫々接続され、また上記トランジスタＱのベー
スは、抵抗Ｒ１，Ｒ’２を介して夫々アース及び該トラ
ンジスタＱのエミッタに、またコレクタは、前記ソレノ
イドＸの一端に夫々接続されている。

また該ソレノイドＸの他端は、前記操作スイッチのウィ
ンドガラス上昇用第２接点ｎ１、下降用第２接点ｎ ／
、に接続されている。

第５図に示す操作スイッチの共通接点１，１．は、第６
図では共通に符号ｌで示され、該共通接点ｌは、ヒユー
ズＦｕを介して電源Ｖｃｃに接続され、またウィンドガ
ラス上昇用第１接点ｍ１及び同下降用第１接点ｍ′１は
夫々、パワーウィンド用モータＭの正転側端子Ｕ及び逆
転側端子りに夫々接続されている。

さらに、上記パワーウィンド用モータＭのアース用ブラ
シＧはアースに接続され、またソレノイドＸの両端子間
には、該ソレノイドＸの電源側端子をカソード側として
、該ソレノイドＸに発生する逆起電圧吸収用のダイオー
ドＤ３が挿入されている。

以上の回路構成を有する第６図に示すパワーウィンド用
モータＭの制御装置の動作を説明する。

先ず、操作スイッチをウィンドガラス上昇側の第１操作
位置口とすれば、共通接点ｌはウィンドガラス上昇用第
１接点ｍ１側となり、前記モータＭの正転用ブラシＵに
電源電圧Ｅが印加され、上記モータＭは正転してウィン
ドガラスを上昇させる。

この時、操作スイッチへの操作力を除けば、上記可動接
点ｌは中立位置イに復帰し、上記モータＭは停止してウ
ィンドガラスは任意位置停止動作をする。

次に操作スイッチをウィンドガラス上昇側の第２操作位
置ハとすれば、前記共通接点ｌはさらにウィンドガラス
上昇用第２接点にも接触する。

この時、パワーウィンド用モータＭが回転していると前
記したように、上記モータＭの逆転用ブラシＤには、ア
ース電位を基準にしてほぼ−Ｅの逆起電圧が誘起されて
いるため、ダイオードＤ２のカソードの電位はほぼ−Ｅ
である。

ところが、このときダイオードＤ２のアノードは抵抗Ｒ
１，Ｒ２を介してアースに接続されているため上記ダイ
オードＤ２はオンするが、同じくアノードが上記抵抗Ｒ
１，Ｒ２を介してアースに接続されたダイオードＤ１の
カソードは正の電圧が印加されてオフとなっているため
、上記トランジスタＱのエミッタの電位は、はぼ上記電
圧−Ｅとなる。

一方、この電圧−Ｅは、抵抗Ｒ１，Ｒ２によって分圧さ
れて上記トランジスタＱのベースに印加されるため、該
トランジスタＱのベース電位がエミッタ電位より高くな
ってベース電流が流れ、上記トランジスタＱのエミッタ
、コレクタ間はオンし、ソレノイドＸが励磁され、操作
スイッチのノブ２０の裏面に固定された鉄板２１は上記
ソレノイドＸに吸着されて、操作スイッチは第２操作位
置ハを保持する。

したがってモータＭへの通電が持続される。

次いでウィンドガラスが全閉すると、パワーウィンド用
モータＭは停止するため、正転用ブラシＵと逆転用ブラ
シＤとの間の電位差は、前記したように２／３Ｅである
から、逆転用ブラシＤ、すなわちダイオードＤ２のカソ
ードの電位は、１／３Ｅとなるためアノード側が抵抗Ｒ
，，Ｒ２を介してアースに接続されたダイオードＤ２は
オフするとともに、ダイオードＤ１もアノードが抵抗Ｒ
１，Ｒ２を介してアースに接続される一方、カソードに
は正の電圧Ｅが印加されているがら、該ダイオードＤ１
はオフしている。

したがってトランジスタＱのベース及びエミッタの電位
は、はぼアース電位となって上記トランジスタＱのエミ
ッタ、コレクタ間はオフし、前記ソレノイドＸへの給電
が停止されて該ソレノイドＸは消磁され、操作スイッチ
のノブ２０は中立位置（第５図実線イで示す）に復帰し
、前記第１接点ｍ１及び第２接点ｎ１は夫々開成し、従
ってパワーウィンド用モータＭへの通電は切れ、モータ
Ｍは停止される。

また、ウィンドガラスを開作動させる場合も閉作動のと
きと同じで、操作スイッチを左回りに操作しウィンドガ
ラス下降側の第１操作位置とすれば、パワーウィンド用
モータＭの逆転側ブラシＤに電圧が印加されて上記モー
タＭは逆転し、ウィンドガラスは下降する。

操作スイッチをさらに第２操作位置とすれば、前記共通
接点ｌはさらにウィンドガラス下降用第２接点ｎ ｆｌ
にも接触するためソレノイドＸへの通電回路が閉或し、
上記モータＭの正転側ブラシＵの逆起電圧−Ｅによりダ
イオードＤ１はオンするため、前記と同様の理由によっ
てトランジスタＱのエミッタ、コレクタ間が導通して前
記ソレノイドが励磁され、操作スイッチは第２操作位置
に保持され、モータへの通電を持続する。

次いで、ウィンドガラスが全開すると、パワーウィンド
用モータＭは停止するため、正転側ブラシＵの電位は、
前記したように、１／３Ｅとなり、ダイオードＤ１がオ
フしてトランジスタＱのエミッタコレクタ間が遮断され
、上記ソレノイドＸは消磁され、ノブ２０は第２操作位
置がら開放されてモータＭへの通電が切れモータＭは停
止される。

以上のようにして、第６図に示すパワーウィンド用モー
タの制御装置は、パワーウィンド用モータＭの回転時の
逆起電力を利用して、ソレノイドを２個使用せずに簡単
な構造で、ウィンドガラスの全開、閉動作及び任意位置
停止動作を行うことができる。

第３実施例 この実施例は、パワーウィンド用モータＭの回転時に、
該モータＭに誘起される逆起電力を利用して直接ソレノ
イドＸを励磁するようにして第６図に示すトランジスタ
Ｑを省きパワーウィンド用モータＭの制御装置の回路構
成をさらに簡単化したもので、第７図に示すようにパワ
ーウィンド用モータＭの正転用ブラシＵは、ダイオード
Ｄ工のカソード、アノードを介してソレノイドＸの一端
に接続される一方、操作スイッチのウィンドガラス上昇
側第１接点ｍ１、及び同第２接点ｎ１に接続され、同様
に逆転用ブラシＤは、ダイオードＤ２のカソード、アノ
ードを介してソレノイドＸの上記一端に接続される一方
、操作スイッチのウィンドガラス下降側第１接点ｍ′及
び第２接点ｎ′に接続され、また上記モータＭのアース
用ブラシＧはアースに接続されている。

なお、第１接点の共通接点ｌはヒユーズＦｕを介して電
源Ｖｃｃに、第２接点の共通接点ｌ。

は前記ソレノイドＸのダイオードＤ１．Ｄ２と反対側の
端子に夫々接続されている。

次に動作を説明すると、先ず操作スイッチをウィンドガ
ラス上昇側第１操作位置口とすると、共通接点ｌが接点
ｍ□に接触するため前記モータＭは正転してウィンドガ
ラスは上昇する。

この時操作スイッチへの操作力が除かれると、上記モー
タＭへの給電は断たれ、ウィンドガラスは停止し、任意
位置停止動作をする。

さらに操作スイッチを第２操作位置ハとすると、第２接
点の共通接点ｌ。

はウィンドガラス全閉用第２接点ｎ１に接触し、ソレノ
イドＸの上記共通接点ｌ。

側端子の電位はＥであるのに対し、他方の端子は、前記
逆転側ブラシＤに誘起される逆起電圧−Ｅのため、ダイ
オードＤ２はオンし、はぼ−Ｅとなり都合２Ｅの電圧が
上記ソレノイドＸに印加されるため励磁され、操作スイ
ッチは第２操作位置八に保持されモータへの通電を持続
する。

次いでウィンドガラスが全閉となるとパワーウィンド用
モータＭが停止するため、逆起電力は誘起されず、ソレ
ノイドＸのダイオードＤ２側の電位は、前記したように
１／３Ｅとなり、従ってソレノイドＸの両端子に印加さ
れる電圧は２／３Ｅと小さくなるため、該ソレノイドＸ
の励磁力は弱まり、操作スイッチの各可動接点ｌ、ｌｏ
は中立位置にもどりモータへの通電は遮断される。

また、操作スイッチをウィンドガラス下降側第１操作位
置、とすると、前記モータＭの逆転端子りに電圧Ｅが印
加され、該モータＭは逆転し、この時操作スイッチの操
作力が除されると上記モータＭは停止し、ウィンドガラ
スは任意位置停止動作をする。

さらに操作スイッチを第２操作位置とすると、前記と同
様に、ダイオードＤ□がオンしソレノイドＸの両端子に
一２Ｅの電圧が印加されるため、該ソレノイドは第２操
作位置を保持し、次いでウィンドガラスが全開となると
、前記と同様にソレノイドの両端の電圧は２／３Ｅと小
さくなって、操作スイッチの共通接点ｌ。

、ｌ′ｏは中立位置にもどる。

このように、第７図に示すものは、第６図に示すものに
比べてさらに構成が簡単化されている。

以上説明したように、本考案は、いわゆる第３ブラシを
有する直流モータの回転中に電機子巻線に誘起される逆
起電力を利用して、ソレノイドを動作させるようにした
から、ウィンドガラスの全開または全開に伴うモータの
停止を検出する回路は不要であり、従って構成が簡単で
信頼性が高く、また、従来のパワーウィンド用モータの
回路を大幅に変更せずに、殆ど従来の回路のままで本考
案を適用できる等の利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係るパワーウィンド用モータの制御
装置の一実施例を示す回路図、第２図はパワーウィンド
用モータの電機子の巻線を示す図、第３図は、起電力図
、第４図ａ、ｌ）は夫々、パワーウィンド用モータの回
転及び停止時の、電機子巻線の等価回路図、第５図は、
第６図に示すパワーウィンド用モータの制御装置に使用
する操作スイッチの一例の構造を示す図、第６図及び第
７図は、本考案に係るパワーウィンド用モータの制御装
置の別の実施例を示す回路図である。 Ｍ・・・・・・パワーウィンド用モータ、Ｕ・・・・・
・ウィンドガラス上昇用ブラシ、Ｄ・・・・・・ウィン
ドガラス下降用ブラシ、Ｇ・・・・・・アース用ブラシ
、Ｘ、Ｘ、。 Ｘ２・・・・・・ソレノイド、ＸＩ−ａ、Ｘ２−ａ・・
・・・・リセットスイッチ、ｍ１９ｍ′１・・・・・・
第１接点、ｎｌ、ｎ２・・・・・・第２接点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １８０°の角度を持って配置される正逆転用の２つのブ
   ラシ及びこれら各ブラシと夫々９０°の角度を持って配
   置されるアースブラシの３個のブラシを有し、正逆転用
   ブラシへの通電の切換えで正逆転するモータによりウィ
   ンドガラスを昇降させるパワーウィンドにおいて、上記
   モータの正転用ブラシに通電する正転用通電回路及び逆
   転用ブラシに通電する逆転用通電回路の閉成を保持する
   よう励磁されるソレノイドを備え、このソレノイドの一
   端を該ソレノイドの励磁によりオンする自己保持用のセ
   ットスイッチを介して電源に接続し、かつその他端を上
   記両通電回路のうち開成側の通電回路とブラシとの接続
   点に接続したことを特徴とするパワーウィンド用モータ
   の制御装置。