JP2004345375A

JP2004345375A - ハンドルの温度制御装置

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Publication number: JP2004345375A
Application number: JP2003141495A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Taga; 健一多賀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: JP3595325B1

Abstract

【課題】外部環境によって著しく高温又は低温になったハンドルの表面温度を短時間で適温に調整する。
【解決手段】ステアリングコラム８の外周に気液混合室１５が配置され、気液混合室１５に水を噴霧する噴霧器２０が設けられている。ハンドル１の表面温度の高温時には、温度センサー２６の検知温度Ｔを制御部２７で判別し、噴霧停止温度Ｔ_５以上において送風切替弁１９を開放し、噴霧器２０を作動させる。エアコンの送風は、未だ高温状態であり、導入管路１８を通って気液混合室１５に流入し、気液混合室１５で霧状の水が混合され、混合された送風が導入口１３、接続通路１２を通って送風通路９に流入し、排気口１１から車室内に放出される。この間、エアコンの送風及びハンドル１が霧状の水の気化熱で冷やされる。また、ハンドル１の表面には、面状のヒーター２４が設けられている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両におけるハンドルの温度制御装置に関し、詳細には、車両の外部環境により高温又は低温になったハンドルの表面温度を車載のエアコンの送風により適温に調整するハンドルの温度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両において、夏季における炎天下等の暑い場所又は冬季における寒い場所等に長時間駐車した場合には、ハンドルの表面が手で触り難い程の高温又は低温になり、エンジン始動直後の運転操作に支障を生じる恐れがあった。
【０００３】
そこで、ハンドルの表面温度を手で触り得る程度の適温に短時間で調整するために、ハンドルの内部にエアコン（以下、ＡＣともいう。）の冷風又は温風を導入し、ハンドルの内部から表面温度を制御するハンドルの温度制御装置が各種提案されている。
【０００４】
この温度制御装置としては、例えば、内部が中空のハンドルにＡＣの送風を導入する送風配管を接続し、スイッチ又はリレーによりバルブを開いてＡＣの送風をハンドルの内部に導入し、ハンドルのリムに形成した複数の吹き出し穴から排出し、スイッチ又はリレーによりバルブを閉じるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、内部に送風通路が形成されたハンドルにＡＣの送風を導入する送風配管を接続し、スイッチにより開閉弁機構を開いてＡＣの送風をハンドルの送風通路に導入し、ハンドルのスポークに形成された排出通路から排出し、制御部のタイマー回路により所定時間経過後又はハンドルに設けた温度センサーの検知温度が設定温度に達した時に開閉弁機構を閉じるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１９５５号公報（全頁、図１−４）
【特許文献２】
特開平８−２３９０４８号公報（全頁、図１−３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の温度制御装置については、エンジン始動後にＡＣの送風温度が所定の温度に達するまでに相当の時間を要するため、ハンドルの表面温度を短時間で適温に調整することが困難である。また、送風切替弁であるバルブ又は開閉弁機構等の送風切替弁の操作スイッチがＡＣスイッチとは別に設けられているため、送風切替弁の操作スイッチを操作し忘れ、ハンドルへの送風がなされないことがある。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、その課題は、外部環境によって著しく高温又は低温になったハンドルの表面温度を短時間で適温に調整し得るハンドルの温度制御装置を提供することにある。また、ＡＣの始動と連動してハンドルへの送風を開始し得るハンドルの温度制御装置を提供することにある
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明では、エアコンの冷房運転時にエアコンの送風に水等の揮発性液体を霧状に供給する噴霧器を設けることにより、霧状の揮発性液体がエアコンの送風に微粒子状に混合して気化し、送風及びハンドルから気化熱を奪うため、エアコンの送風温度が低下するまでにおいてもハンドルを冷やすことができる。エアコンの暖房運転時にハンドルを加熱するヒーターを設けることにより、ヒーターがハンドルを直接加温するため、エアコンの送風温度が上昇するまでにおいてもハンドルを温めることができる。ハンドルの表面温度を検知する温度センサーと、温度センサーの検知温度信号を判別し、送風切替弁の開閉及び噴霧器又はヒーターの作動・停止を制御する制御部を設けている。また、エアコンを作動・停止するＡＣスイッチにより制御部を操作するようになっている。
【０００９】
すなわち、本発明は、ハンドルの内部に形成された送風通路と、送風通路にエアコンの送風を導入する導入管路と、エアコンの送風を導入・遮断する送風切替弁を備え、エアコンの送風によりハンドルの内部から表面温度を制御するハンドルの温度制御装置であって、エアコンの冷房運転時にエアコンの送風に揮発性液体を霧状に供給する噴霧器を備えていることを特徴としている。
【００１０】
ハンドルの表面温度を検知する温度センサーと、温度センサーの検知温度を判別し、送風切替弁及び噴霧器を制御する信号を出力する制御部を備えていてもよい。その際、制御部は、噴霧停止温度とこれより低温の冷風停止温度が設定され、温度センサーの検知温度が噴霧停止温度以上の高温時には送風切替弁の開信号及び噴霧器の作動信号を出力し、噴霧停止温度より低温時には送風切替弁の開信号のみを出力し、冷風停止温度より低温時には送風切替弁の閉信号のみを出力するようになっていてもよい。また、制御部は、エアコンを作動・停止するＡＣスイッチにより操作するようになっていてもよい。さらに、本発明は、エアコンの暖房運転時にハンドルを加熱するヒーターを備え、制御部が、ヒーター停止温度、これより高温の温風停止温度及び冷風停止温度より低温の冷暖房判定温度が設定され、温度センサーの検知温度が冷暖房判定温度より低温の場合にはエアコンの暖房作動信号と送風切替弁及びヒーターを制御する信号を出力し、冷暖房判定温度以上の場合にはエアコンの冷房作動信号と送風切替弁及び噴霧器を制御する信号を出力するようになっていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図において、１は４本スポークのハンドルで、リム２が第１〜４のスポーク３，４，５，６でハブ７に一体に取付けられ、ハブ７の下端でステアリングコラム８に取付けられている。９は、送風通路で、ハンドル１の内部、すなわち図２に示すように、ハブ７、第１スポーク３、リム２の第１スポーク３から時計回りに第４スポーク６に至る間の部位、第４スポーク６の中間まで中空状に貫通して形成されている。１０は、送風口、１１は排気口である。排気口１１、第４スポークの中間に下向きに形成されているが、リム２に設けられていてもよい。１２は、接続通路で、ステアリングコラム８の上部側に上端が開口する中空円筒状に形成され、送風口１０に気密状に接続されている。１３は、導入口で、接続通路１２の下部側方の２個所に形成されている。
【００１２】
１４は、混合容器で、ステアリングコラム８の外周にシール材１６を介して気密状に配置され、車体（図示せず）に取付けられている。混合容器１４は、内部が円筒状の気液混合室１５を形成し、気液混合室１５が導入口１３を囲うとともに、ステアリングコラム８に対して偏心状になるように配置されている。なお、同心状に配置されていてもよい。１７は、導入配管で、ＡＣ（図示せず）の送風を導入する導入管路１８を形成している。導入配管１７の一端は、ＡＣに接続され、他端は導入管路１８が気液混合室１５に対して接線方向になるように接続されている。１９は、送風切替弁で、導入配管１７に９０度回転可能に設けられ、弁駆動機構（図示せず）により駆動して導入管路１８を開放・閉鎖し、ＡＣの送風を導入・遮断するようになっている。
【００１３】
２０は、噴霧器で、液体容器２１に収納された水を噴霧ポンプ２２で噴霧ノズル２３から霧状に噴出させるようになっている。噴霧器２０は、噴霧ノズル２３が気液混合室１５における導入管路１８の接続位置付近に上向きに設けられ、霧状の水がＡＣの送風に均一に混合されるようになっている。なお、霧状の水は、微細であるほど好ましく、例えば湯気のように微細であることが好ましい。液体容器２１に収納される液体は、無害な揮発性液体、例えばアルコールを溶解した水等でもよい。また、噴霧器２０は、ステアリングコラム８に形成された接続通路１２内に配置されていてもよく、その際、接続通路１２を深くして液体収納部を形成し、噴霧ノズル２３を導入口１３より上方になるように配置することが好ましい。
【００１４】
２４は、面状のヒーターで、図２に示すように、第２及び第３のスポーク４，５の取付け位置付近におけるリム２の表面を包むように取付けられている。なお、ヒーター２４は、コイル状でもよく、リム２の表面近くに埋め込んで設ける。２５、２６は、温度センサーで、第２及び第３のスポーク４，５におけるリム２に近い部位に埋め込んで設けられ、ハンドル１の表面温度を検出するようになっている。温度センサー２５，２６は、いずれか一方でもよく、また３個所以上に設けられていてもよい。
【００１５】
２７は、マイクロコンピューターからなる制御部で、ＡＣスイッチの操作により作動・停止するようになっている。制御部２７には、低い順にヒーター停止温度Ｔ_１、温風停止温度Ｔ_２、冷暖房判定温度Ｔ_３、冷風停止温度Ｔ_４及び噴霧停止温度Ｔ_５が設定されており、温度センサー２５，２６によるハンドルの検知温度Ｔを判別し、図４に示すプログラムに従ってＡＣ，ヒーター２４、噴霧器２０及び送風切替弁１９を操作するようになっている。なお、各設定温度Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４、Ｔ_５は、相対的なものであり、例えば、ヒーター停止温度Ｔ_１が２０℃、温風停止温度Ｔ_２が２５℃、冷暖房判定温度Ｔ_３が３０℃、冷風停止温度Ｔ_４が３５℃及び噴霧停止温度Ｔ_５が４０℃に設定されていてもよい。なお、ハンドルの検知温度Ｔは、２つの温度センサー２５，２６によるが、制御部２７において高温側を選択して判別するようになっている。しかし、低温側又は平均値を採用して判別するようになっていてもよい。
【００１６】
本実施の形態は、以上のように構成されており、その作用を次に説明する。ＡＣスイッチをＯＮすることにより、温度センサーからハンドルの表面温度Ｔの検出信号が制御装置に入力され、冷暖房判定温度Ｔ_３以上であるか否かが判別される。冷暖房判定温度Ｔ_３以上の場合には、ＡＣが冷房作動され、冷暖房判定温度Ｔ_３より低い場合には、ＡＣが暖房作動される。ＡＣが冷房作動され場合において、噴霧停止温度Ｔ_４以上である時には送風切替弁が開状態に設定されるとともに、噴霧器から水が噴霧される。送風切替弁が開状態であることから、ＡＣの送風が導入通路に流入し、気液混合室１５、導入口１３、接続通路１２を通過して送風通路９に流入し、排気口１１から車室内に放出される。その際、噴霧器から水が噴霧されていることから、気液混合室１５においてＡＣの送風に霧状の水が混合され、ＡＣの送風が水の気化熱により冷やされる。また、気液混合室１５を通過した送風は、霧状の水が混合された状態であり、送風通路９を通過する間に水が気化することから、ハンドルが冷やされる。以上において、ＡＣの送風は、冷房作動開始からしばらくの間は高温であるが、その間において気液混合室１５に水を霧状に供給することにより冷やされる。そして、ＡＣの送風が冷風になり、ハンドルの表面温度Ｔが噴霧停止温度Ｔ_４より低くなった時に噴霧器が停止する。送風通路９にはＡＣの送風のみが流入するが、すでにＡＣの送風が低温になつていることから、ハンドルをさらに冷やすことになる。ハンドルの表面温度Ｔが冷風停止温度Ｔ_５より低温、すなわち適温になった時、送風切替弁を閉止し、導入管路１８を遮断する。これにより、送風通路９へのＡＣの送風を遮断するが、ＡＣの冷房作動自体は車室の冷房条件に従って継続される。
【００１７】
一方、ＡＣが暖房作動され場合において、ヒーター停止温度Ｔ_１以下である時には送風切替弁１９が開状態に設定されるとともに、ヒーター２４が加熱作動される。ＡＣの送風は、前記冷房作動の場合と同様にして送風通路９に導入されるが、ＡＣの暖房開始からしばらくの間は冷たい状態であるため、ハンドル１を暖めることはできない。一方、ヒーター２４が加熱作動されることから、ハンドル１の操作位置付近については比較的早期に温められる。温度センサー２５，２６の検知温度Ｔがヒーター停止温度Ｔ_１より高温になった時にヒーター２４の加熱を停止する。この間にＡＣの送風の温度が上昇しており、以後ＡＣの送風のみによりハンドル１を暖めることになる。そして、温度センサー２５，２６の検知温度Ｔが温風停止温度Ｔ_２より高温になった時に、送風切替弁１９を閉止し、導入管路１８を遮断する。これにより、送風通路９へのＡＣの送風を遮断するが、ＡＣの暖房作動自体は車室の暖房条件に従って継続される。
【００１８】
なお、本実施の形態において、制御部２７の操作をＡＣスイッチで行うようになっているが、ＡＣスイッチによらず固有の操作スイッチにより操作してもよい。その際、制御部２７には、ヒーター停止温度Ｔ_１、温風停止温度Ｔ_２、冷風停止温度Ｔ_４及び噴霧停止温度Ｔ_５を設定し、冷暖房判定温度Ｔ_３は設定しない。そして、ＡＣスイッチをＯＮするとともに操作スイッチをＯＮすることにより、温度センサー２５，２６からの検知信号に基づいて送風切替弁１９及び噴霧器２０又はヒーター２４を操作し、本実施の形態と同様にしてハンドル１の温度を制御することになる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明よれば、ハンドルの高温時にＡＣの送風に水等の揮発性液体を霧状に混合することにより、ＡＣの送風及びハンドルを揮発性液体の気化熱で冷やすことができるため、温度が低下するまでの間においてもハンドルを幾分でも冷やすことができ、従来よりもはるかに短時間で適温に冷やすことが可能になった。
【００２０】
ハンドルを加熱するヒーターを備えている場合には、ハンドルを直接加温するため、ＡＣの送風温度が上昇するまでの間においてもハンドルを温めることができ、従来よりもはるかに短時間で適温に温めることが可能になった。
【００２１】
制御部がＡＣスイッチで操作するようになっている場合には、ＡＣの冷房又は暖房の作動と同時にハンドルの冷却又は加温を行うことができ、従来のような操作ミスを防ぎ、短時間に適温に調整することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の概念的説明図で、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】同じく、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】同じく、図１のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図４】同じく、制御部のプログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ハンドル
８ステアリングコラム
９送風通路
１２接続通路
１３導入口
１５気液混合室
１８導入管路
１９送風切替弁
２０噴霧器
２１液体容器
２２噴霧ポンプ
２３噴霧ノズル
２４ヒーター
２５、２６温度センサー
２７制御部
Ｔハンドルの検知温度
Ｔ_１ヒーター停止温度
Ｔ_２温風停止温度
Ｔ_３冷暖房判定温度
Ｔ_４冷風停止温度
Ｔ_５噴霧停止温度

Claims

ハンドル（１）の内部に形成された送風通路（９）と、送風通路（９）にエアコンの送風を導入する導入管路（１８）と、エアコンの送風を導入・遮断する送風切替弁（１９）を備え、エアコンの送風によりハンドル（１）の内部から表面温度を制御するハンドルの温度制御装置であって、エアコンの冷房運転時にエアコンの送風に揮発性液体を霧状に供給する噴霧器（２０）を備えていることを特徴とするハンドルの温度制御装置。
ハンドル（１）の表面温度を検知する温度センサー（２５，２６）と、温度センサー（２５，２６）の検知温度を判別し、送風切替弁（１９）及び噴霧器（２０）を制御する信号を出力する制御部（２７）を備えてなる請求項１記載のハンドルの温度制御装置。
制御部（２７）は、噴霧停止温度（Ｔ_５）とこれより低温の冷風停止温度（Ｔ_４）が設定され、温度センサー（２５，２６）の検知温度（Ｔ）が噴霧停止温度（Ｔ_５）以上の高温時には送風切替弁（１９）の開信号及び噴霧器（２０）の作動信号を出力し、噴霧停止温度（Ｔ_５）より低温時には送風切替弁（１９）の開信号のみを出力し、冷風停止温度（Ｔ_４）より低温時には送風切替弁（１９）の閉信号のみを出力するようになっている請求項２記載のハンドルの温度制御装置。
制御部（２７）は、エアコンを作動・停止するＡＣスイッチにより作動・停止するようになっている請求項２又は３記載のハンドルの温度制御装置。
エアコンの暖房運転時にハンドル（１）を加熱するヒーター（２４）を備え、制御部（２７）は、ヒーター停止温度（Ｔ_１）、これより高温の温風停止温度（Ｔ_２）及び冷風停止温度（Ｔ_４）より低温の冷暖房判定温度（Ｔ_３）が設定され、温度センサー（２５，２６）の検知温度（Ｔ）が冷暖房判定温度（Ｔ_３）より低温の場合にはエアコンの暖房作動信号と送風切替弁（１９）及びヒーター（２４）を制御する信号を出力し、冷暖房判定温度（Ｔ_３）以上の場合にはエアコンの冷房作動信号と送風切替弁（１９）及び噴霧器（２０）を制御する信号を出力するようになっている請求項４記載のハンドルの温度制御装置。