JP2005096579A

JP2005096579A - 車両用空調装置の操作装置

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Publication number: JP2005096579A
Application number: JP2003332057A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ogawa; 聡小川; Tomoyuki Shibata; 智之柴田; Ryoji Watanabe; 僚志渡辺
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-04-14
Also published as: KR20050030232A; US7811160B2; DE602004017682D1; EP1518727B1; EP1518727A2; US20050098642A1; EP1518727A3; CN1601426B; CN1601426A

Abstract

【課題】車両側の意匠に合せて配置することが容易な車両用空調装置の操作装置を提供すること。
【解決手段】車両のクラスタパネル１９にはモード選択ユニット１・ブロアユニット２・温度コントロールユニット３が装着されている。これらモード選択ユニット１・ブロアユニット２・温度コントロールユニット３は風の吹出位置を調節する機能・風の吹出風量を調節する機能・風の吹出温度を調節する機能を有するものであり、機械的に分離された操作機構から構成されている。このため、モード選択ユニット１〜温度コントロールユニット３のレイアウトの自由度が向上するので、車両側の意匠に合せて配置することが容易になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載の空調装置を車内で操作する操作装置等に関する。

上記操作装置には、図１０に示すように、風の吹出位置を調節する第１の操作部１００と風の吹出風量を調節する第２の操作部１０１と風の吹出温度を調節する第３の操作部１０２とをベース１０３を介してユニット化した構成のものがある。

〈発明が解決しようとする課題１〉
この構成の場合、第１の操作部１００〜第３の操作部１０２のレイアウトの自由度が低く、第１の操作部１００〜第３の操作部１０２を車両側の意匠に合せて配置することが困難だった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、レイアウトの自由度が高い車両用空調装置の操作装置を提供することにある。
〈発明が解決しようとする課題２〉
上記操作装置の組付け手順を図１０に基いて説明する。まず、第１の操作部１００〜第３の操作部１０２にダイアル１０４の非装着状態でハーネス１０５を電気的に接続し、ベース１０３をインストルメントパネル１０６に組付ける。次に、クラスタパネル１０７を第１の操作部１００〜第３の操作部１０２にネジ止めし、第１の操作部１００〜第３の操作部１０２にクラスタパネル１０７の貫通孔１０８を通してダイアル１０４を装着する。この場合、第１の操作部１００〜第２の操作部１０２をクラスタパネル１０７にネジ止めする必要があるので、組付けコストがかさむ傾向にあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組付けコストの低減を図り得る操作装置の組付け方法を提供することにある。

請求項１に係る発明は風の吹出位置を調節する第１の操作ユニットと、風の吹出風量を調節する第２の操作ユニットと、風の吹出温度を調節する第３の操作ユニットとを備え、前記第１の操作ユニットと前記第２の操作ユニットと前記第３の操作ユニットが機械的に分離されているところに特徴を有する。
請求項２に係る発明は第１の操作ユニットと第２の操作ユニットと第３の操作ユニットにハーネスを電気的に接続した後、第１の操作ユニットと第２の操作ユニットと第３の操作ユニットをクラスタパネルに係合し、クラスタパネルをインストルメントパネルに組付けるところに特徴を有する。

請求項１に係る発明によれば、第１の操作ユニット〜第３の操作ユニットが機械的に分離されている。このため、第１の操作ユニット〜第３の操作ユニットのレイアウトの自由度が向上するので、第１の操作ユニット〜第３の操作ユニットを車両側の意匠に合せて配置することが容易になる。
請求項２に係る発明によれば、第１の操作ユニット〜第３の操作ユニットをクラスタパネルに係合し、クラスタパネルをインストルメントパネルに組付けるようにしている。このため、第１の操作ユニット〜第３の操作ユニットをクラスタパネルにネジ止めする必要がなくなるので、組付けコストが低減される。

本発明の一実施例を図１〜図９に基いて説明する。
１．概要
自動車の車内には車両用空調装置の操作装置が装着されている。この操作装置は機械的および電気的に独立した複数の操作ユニットの集合体を称するものであり、複数の操作ユニットは自動車のインストルメントパネル側に個別に固定される。この操作装置は第１の操作ユニットに相当するモード選択ユニット・第２の操作ユニットに相当するブロアユニット・第３の操作ユニットに相当する温度コントロールユニットから構成されたものであり、モード選択ユニット・ブロアユニット・温度コントロールユニットは構成部品の一部を組換えることで空調装置の仕様に応じた態様に変更可能にされている。以下、モード選択ユニット・ブロアユニット・温度コントロールユニットの詳細構成を仕様別に説明する。
２．通常仕様
通常仕様とはエアコン機能およびヒータ機能の双方を有する仕様を称するものである。前者のエアコン機能は空気を熱交換することに基いて温度調節し、車内に調温空気を送風することに基いて車内を設定温度に保持するものである。後者のヒータ機能は車内に温風を送ることに基いて車内を加熱するものであり、温風の生成源としてエンジン等を使用するものである。
２−１．モード選択ユニット１
自動車のインストルメントパネル側には、図３の（ｂ）に示すように、合成樹脂製のユニットベース１１が固定されている。このユニットベース１１には筒状の軸受１２が一体形成されており、軸受１２の内周面には筒状のシャフト１３が回転可能に嵌合されている。このシャフト１３は合成樹脂を材料に形成されたものであり、シャフト１３にはケーブルベース１４が一体形成されている。

ケーブルベース１４には、図４に示すように、ケーブル１５の左端部が機械的に固定されており、ケーブル１５の右端部はケーブルベース１４がシャフト１３を中心に回動することに基いて移動する。これらシャフト１３・ケーブルベース１４・ケーブル１５はケーブルユニット１６を構成するものであり、ケーブル１５の右端部は空調装置に機械的に接続されている。

ユニットベース１１には、図３の（ｂ）に示すように、合成樹脂製のユニットボディ１７が固定されている。このユニットボディ１７には、図４に示すように、複数の取付孔１８が形成されており、ユニットボディ１７は複数の取付孔１８をクラスタパネル１９（図５参照）の爪部（図示せず）に係合することに基いてクラスタパネル１９に固定される。
ユニットボディ１７の外周部には、図４に示すように、複数のスナップフィット部２０が一体形成されている。これらスナップフィット部２０は共通の円形軌跡上に円周方向に等ピッチで配置されたものであり、図３の（ｂ）に示すように、前後方向へ延びる脚部２１と脚部２１の先端部に位置する突状の爪部２２とから構成されている。

ユニットボディ１７の前端部には、図４に示すように、円筒状のダイアルベース２３が一体形成されている。このダイアルベース２３の外周部には、図３の（ｂ）に示すように、合成樹脂製のダイアル２４が挿入されており、ダイアル２４の後端部には、図４に示すように、径大なリング状の座部２５が一体形成されている。この座部２５には、図３の（ｂ）に示すように、複数の爪部２２が係合しており、ダイアル２４は爪部２２および座部２５間の係合力でユニットボディ１７に対して抜止めされている。即ち、ダイアル２４は内周面および外周面がダイアルベース２３および複数のスナップフィット部２０により案内されることに基いてユニットボディ１７に対して回転操作される。

ダイアル２４の内周面には、図４に示すように、ギア部２６が一体形成されており、ギア部２６には、図３の（ｂ）に示すように、主動ギア２７の径大部２８が噛合されている。この主動ギア２７は合成樹脂を材料に形成されたものであり、図４に示すように、歯車状の径大部２８および歯車状の径小部２９を一体に有している。この主動ギア２７は、図３の（ｂ）に示すように、ユニットボディ１７に軸３０を中心に回転可能に装着されたものであり、ダイアル２４の操作時には主動ギア２７がダイアル２４に対して相対的に回転する。

主動ギア２７の径小部２９には合成樹脂製の従動ギア３１が噛合されている。この従動ギア３１はシャフト１３に回転不能に固定されたものであり、ダイアル２４の操作時には従動ギア３１が主動ギア２７を介して回転操作されることに基いてケーブル１５を移動操作する。即ち、主動ギア２７はダイアル２４の操作力を従動ギア３１に伝達する伝達部材およびダイアル２４の操作量に対する従動ギア３１の回転量を調節する調節部材として機能するものであり、具体的にはダイアル２４の操作量と従動ギア３１の回転量とは「１：１」に設定されている。

ダイアル２４には、図４に示すように、円弧状の開口部３２が形成されている。この開口部３２内には、図３の（ｂ）に示すように、合成樹脂製のマークプレート３３が固定されており、マークプレート３３には、図３の（ａ）に示すように、複数のモードマーク３４が固定されている。
ダイアルベース２３の前面にはダイアル２４の内周部に位置して三角形状のポインタ３５が固定されている。このポインタ３５はモードマーク３４と協働して風の吹出位置を表示するものであり、具体的にはダイアル２４を回動操作することに基いて複数のモードマーク３４をポインタ３５の外周部に対向させると、ケーブル１５がダイアル２４の回転位置に応じて移動し、空調装置がモードマーク３４の選択結果に応じた吹出口を選択的に開放する。

ユニットボディ１７内には、図３の（ｂ）に示すように、合成樹脂製のスイッチ基板３６が固定されており、スイッチ基板３６にはスイッチ３７が機械的に固定されている。このスイッチ３７はプランジャ３８が後方へ押込み操作されたオン状態に自己保持されるロック式のプッシュ‐プッシュスイッチからなるものであり、プランジャ３８には合成樹脂製のノブホルダ３９が機械的に連結されている。

ノブホルダ３９には合成樹脂製のノブ４０が固定されており、ノブ４０には、図３の（ａ）に示すように、リアデフォッガマーク４１が固定されている。このノブ４０は、図３の（ｂ）に示すように、ダイアルベース２３内に回転不能に収納されたものであり、図３の（ａ）に示すように、ダイアル２４の中央部に配置されている。このノブ４０はダイアル２４に対して相対的に前後方向へスライド可能にされたものであり、ノブ４０を前方のオフ位置から後方へ操作したときにはノブホルダ３９を介してスイッチ３７のプランジャ３８がオン操作され、ノブ４０がスイッチ３７の自己保持力でダイアルベース２３内に押込まれたオン位置に保持される。この状態でノブ４０を後方へ押込み操作すると、スイッチ３７のレリーズが動作することに基いてノブ４０がプランジャ３８の復元力で前方へスライドし、前方のオフ位置に復帰する。

ノブ４０には、図３の（ｂ）に示すように、レンズ４２の前端部が挿入されている。このレンズ４２は有色透明な合成樹脂を材料に形成されたものであり、ノブ４０に固定されている。また、スイッチ基板３６にはランプ４３およびＬＥＤ４４が機械的に固定されている。これらランプ４３およびＬＥＤ４４はリアデフォッガマーク４１およびレンズ４２の後方に対向配置されたものであり、ランプ４３およびＬＥＤ４４の発光時にはリアデフッガマーク４１およびレンズ４２が照明される。また、スイッチ基板３６には複数のモードマーク３４の後方に位置して複数のランプ（図示せず）が固定されており、複数のモードマーク３４は後方の複数のランプが点灯することに基いて照明される。

ノブ４０にはリアデフォッガマーク４１およびレンズ４２間に遮光板４５が一体形成されている。この遮光板４５は後端部がＬＥＤ４４に対して上下方向にラップするものであり、ランプ４３からの投射光およびＬＥＤ４４からの投射光が混合することを抑え、ランプ４３からの投射光およびＬＥＤ４４からの投射光をリアデフォッガマーク４１およびレンズ４２に集中させる。

スイッチ基板３６には複数の導電板４６（図２参照）が機械的に固定されおり、スイッチ３７・ランプ４３・ＬＥＤ４４・複数のランプは導電板４６に電気的に接続されている。また、スイッチ基板３６には、図２に示すように、コネクタハウジング４７が一体形成されている。このコネクタハウジング４７内には複数の導電板４６の一端部が収納されており、スイッチ３７・ランプ４３・ＬＥＤ４４・複数のランプは、図５に示すように、コネクタハウジング４７にハーネス４８のコネクタ４９を嵌合することに基いてハーネス４８のコネクタ４９およびリード線５０を通してデフォッガ装置（図示せず）に電気的に接続される。

デフォッガ装置はリアガラスを加熱することに基いて曇止めするものであり、ノブ４０をオン操作したときにはスイッチ３７がオンされ、デフォッガ装置がスイッチ３７のオンを検出することに基いてリアガラス用のデフォッガ機能を作動させる。そして、ＬＥＤ４４に駆動電源を印加することに基いてレンズ４２を発光させ、運転者にリアデフォッガ機能のオンを報知する。
２−２．ブロアユニット２
ブロアユニット２はモード選択ユニット１との間で多数の構成部品を兼用するものであり、モード選択ユニット１との相違点は次の通りである。

ユニットボディ１７には、図６の（ｂ）に示すように、合成樹脂製のダイアルベース５１が固定されており、ダイアルベース５１の外周面には合成樹脂製の外ダイアル５２が嵌合されている。この外ダイアル５２は、図２に示すように、径大な座部５３をユニットボディ１７の複数の爪部２２に係合することに基いて回転可能および脱落不能にされたものであり、外ダイアル５２には、図６の（ｂ）に示すように、ポインタ５３Ａが固定されている。この外ダイアル５２の内周面にはギア部２６が一体形成されており、ギア部２６は主動ギア２７の径大部２８に噛合されている。

ダイアルベース５１には円弧状の開口部５４が形成されており、開口部５４内には、図６の（ａ）に示すように、合成樹脂製のマークプレート５５が固定されている。このマークプレート５５には２個の取入口マーク５６が固定されており、外ダイアル５２を回動操作することに基いてポインタ５３Ａを取入口マーク５６の外周部に選択的に対向させると、ケーブル１５が外ダイアル５２の回動位置に応じて移動する。すると、空調装置がケーブル１５の移動位置を検出し、取入口マーク５６の選択結果に応じて内気を取入れる内気用の取入口または外気を取入れる外気用の取入口を選択的に開放する。

ダイアルベース５０の内周面には、図６の（ａ）に示すように、合成樹脂製の内ダイアル５７が回転可能に装着されており、内ダイアル５７の前面には突状のダイアル操作部５８が一体形成されている。このダイアル操作部５８には、図６の（ｂ）に示すように、ポインタとして機能するレンズ５９の前端部が固定されており、レンズ５９はスイッチ基板３６のランプ４３が点灯することに基いて照明される。

内ダイアル５７にはコンタクトホルダ６０のシャフト６１が固定されている。このコンタクトホルダ６０にはコンタクトスプリング６２を介して可動コンタクト６３が連結されており、可動コンタクト６３はコンタクトスプリング６２のばね力で固定コンタクト６４に押付けられている。この固定コンタクト６４は可動コンタクト６３と共にブロアスイッチ６５を構成するものであり、スイッチ基板３６に固定されている。このブロアスイッチ６５はコネクタハウジング４７にハーネス４８のコネクタ４９を嵌合することに基いて空調装置に電気的に接続されるものであり、空調装置はブロアスイッチ６５からの出力信号に基いて風の吹出風量を設定する。

マークプレート５５には、図６の（ａ）に示すように、複数のブロアマーク６６が固定されている。これら複数のブロアマーク６６および複数の取入口マーク５６はスイッチ基板３６の複数のランプが点灯することに基いて照明されるものであり、内ダイアル５７を回動操作することに基いてレンズ５９をブロアマーク６６の内周部に選択的に対向させると、ブロアスイッチ６５から内ダイアル５７の回動位置に応じた信号が出力される。すると、空調装置が風の吹出量をブロアスイッチ６５からの出力信号に基いて設定し、風の吹出量をブロアマーク６６の選択結果に応じた値に調整する。
２−３．温度コントロールユニット３
温度コントロールユニット３は多数の部品をモード選択ユニット１と兼用するものであり、モード選択ユニット１との相違部分は次の通りである。

ノブ４０には、図２に示すように、ランプ４３の前方に位置して空調マーク６７が固定されており、ノブ４０のオフ状態では空調装置がスイッチ３７のオフを検出し、ヒータ機能を選択的に有効化する。この状態ではＬＥＤ４４が消灯し、運転者にエアコン機能のオフが報知される。また、ノブ４０のオン状態では空調装置がスイッチ３７のオンを検出し、エアコン機能を選択的に有効化する。このオン状態ではＬＥＤ４４が点灯することに基いてレンズ４２が発光し、運転者にエアコン機能のオンが報知される。

ダイアル２４には２個の温度マーク６８が固定されており、ダイアル２４を回動操作することに基いて温度マーク６８の所定位置をポインタ３５の外周部に対向させると、ケーブル１５がダイアル２４の回動位置に応じて移動し、空調装置が風の吹出温度をケーブル１５の移動位置に応じて設定する。
３．ヒータレス仕様
ヒータレス仕様とはエアコン機能だけを有する仕様を称するものであり、ヒータレス仕様では通常仕様と同一構成のモード選択ユニット１およびブロアユニット２が用いられ、通常仕様と異なる構成の温度コントロールユニット３が用いられる。以下、温度コントロールユニット３について説明する。

ユニットベース１１には、図７に示すように、ボリューム６９が固定されており、ボリューム６９は空調装置にハーネス７０を介して電気的に接続されている。また、ボリューム６９のシャフト７１には従動ギア３１が固定されている。この従動ギア３１は主動ギア２７を介してダイアル２４のギア部２６に機械的に連結されており、ダイアル２４の操作時にはシャフト７１が主動ギア２７および従動ギア３１を介して回動操作される。

従動ギア３１の後端部には凹部（図示せず）が形成されており、凹部内には圧縮コイルスプリングからなる節度スプリング７４が収納されている。この節度スプリング７４の後端部には節度ボール７５が固定されており、節度ボール７５は節度スプリング７４のスプリング力で節度部７６に押付けられている。この節度部７６はユニットベース１１の前面に一体形成された凹凸部を称するものであり、ダイアル２４の操作時には節度ボール７５が節度スプリング７４のスプリング力で節度部７６の凹部に断続的に係合することに基いて節度感が付与される。

ダイアル２４のマークプレート３３にはオフマーク７２が固定されており、オフマーク７２をポインタ３５に合わせた状態ではボリューム６９からの出力信号が限度値になり、空調装置のエアコン機能がオフ状態になる。また、マークプレート３３には温度マーク６８が設けられており、温度マーク６８をポインタ３５に合わせると、ボリューム６９からの出力信号が限度値から脱出し、空調装置のエアコン機能がオン状態になる。このとき、ボリューム６９からの出力信号がダイアル２４の回動位置に応じた大きさになり、空調装置が風の吹出温度を出力信号の大きさに応じて調節する。即ち、ダイアル２４はエアコン機能をオンオフするオンオフ機能および温度調節機能の双方を有するものである。

ダイアル２４の中央部にはダミーノブ７３が操作不能に装着されている。また、スイッチ３７・ＬＥＤ４４・ノブホルダ３９は廃止されている。
４．エアコンレス仕様
エアコンレス仕様とはヒータ機能だけを有する仕様を称するものであり、通常仕様と同一構成のモード選択ユニット１およびブロアユニット２が用いられ、通常仕様と異なる構成の温度コントロールユニット３が用いられる。この温度コントロールユニット３は、図８に示すように、ダイアル２４の中央部にダミーノブ７３を操作不能に装着し、スイッチ基板３６およびノブホルダ３９を廃止した構成であり、エアコンレス仕様の場合にはヒータからの吹出温度を温度コントロールユニット３のダイアル２４より調節し、吹出位置をモード選択ユニット１のダイアル２４により選択し、吹出風量をブロアユニット２の内ダイアル５７により調節する。
５．ヒータレス＆エアコンレス仕様
ヒータレス＆エアコンレス仕様とは常温風を車内に送る機能だけを有する仕様を称するものであり、通常仕様と同一構成のモード選択ユニット１およびブロアユニット２が用いられ、通常仕様と異なる構成の温度コントロールユニット３が用いられる。この温度コントロールユニット３は、図９に示すように、クラスタパネル１９の爪部に操作不能に係合される取付孔１８を有するダミーノブからなるものであり、ヒータレス＆エアコンレス仕様の場合には常温風の吹出位置をモード選択ユニット１のダイアル２４により選択し、吹出風量をブロアユニット２の内ダイアル５７により調節する。
６．モード選択ユニット１〜温度コントロールユニット３の組付け手順（図５参照）
１）モード選択ユニット１・ブロアユニット２・温度コントロールユニット３のコネクタハウジング４７にハーネス４８のコネクタ４９を嵌合する。
２）モード選択ユニット１・ブロアユニット２・温度コントロールユニット３の取付孔１８にクラスタパネル１９の爪部を係合し、モード選択ユニット１・ブロアユニット２・温度コントロールユニット３をクラスタパネル１９に固定する。
３）クラスタパネル１９をインストルメントパネル７４に固定する。

上記実施例によれば、モード選択ユニット１・ブロアユニット２・温度コントロールユニット３を機械的に分離された操作機構として構成した。このため、モード選択ユニット１〜温度コントロールユニット３のレイアウトの自由度が向上し、モード選択ユニット１〜温度コントロールユニット３を円弧状のクラスタパネル１９に沿って配置したり（図１のａ参照）、三角形状に配置したり、縦一列に配置できるので、モード選択ユニット１〜温度コントロールユニット３を自動車側の意匠に合せて配置することが容易になる。

また、モード選択ユニット１〜温度コントロールユニット３をクラスタパネル１９に係合し、クラスタパネル１９をインストルメントパネル７４に組付けるようにした。このため、モード選択ユニット１〜温度コントロールユニット３をクラスタパネル１９にネジ止めする必要がなくなるので、組付けコストが低減される。
尚、上記実施例においては、通常仕様・ヒータレス仕様・エアコンレス仕様・ヒータレス＆エアコンレス仕様のモード選択ユニット１，通常仕様・ヒータレス仕様・エアコンレス仕様・ヒータレス＆エアコンレス仕様のブロアユニット２，通常仕様の温度コントロールユニット３としてケーブル１５により空調装置を機械的に操作するものを例示したが、これに限定されるものではなく、例えばヒータレス仕様の温度コントロールユニット３のように、ボリューム６９等の電子デバイスにより空調装置を電気的に操作するものを用いても良い。

また、上記実施例においては、ヒータレス仕様の温度コントロールユニット３のダイアル操作に節度感を付与するにあたって、従動ギア３１に節度スプリング７４および節度ボール７５を設け、ユニットベース１１に節度部７６を設けたが、これに限定されるものではなく、例えばボリューム６９の内部に節度スプリング７４，節度ボール７５，節度部７６からなる節度機構を内蔵しても良い。

本発明の一実施例を示す図（ａは操作装置の配置状態を示す断面図、ｂは前面図）操作装置の外観を示す斜視図モード選択ユニットを示す図（ａは前面図、ｂはＸ線に沿う断面図）モード選択ユニットを分解して示す斜視図操作装置の組付け手順を説明するための図ブロアユニットを示す図３相当図温度コントロールユニットを分解して示す斜視図（ヒータレス仕様）温度コントロールユニットを分解して示す斜視図（エアコンレス仕様）温度コントロールユニットを分解して示す斜視図（エアコンレス＆ヒータレス仕様）従来例を示す図

符号の説明

１はモード選択ユニット（第１の操作ユニット）、２はブロアユニット（第２の操作ユニット）、３は温度コントロールユニット（第３の操作ユニット）、１９はクラスタパネル、４８はハーネス、７４はインストルメントパネルを示している。

Claims

風の吹出位置を調節する第１の操作ユニットと、
風の吹出風量を調節する第２の操作ユニットと、
風の吹出温度を調節する第３の操作ユニットとを備え、
前記第１の操作ユニットと前記第２の操作ユニットと前記第３の操作ユニットは、機械的に分離されていることを特徴とする車両用空調装置の操作装置。
請求項１記載の操作装置を車両に組付ける方法において、
第１の操作ユニットと第２の操作ユニットと第３の操作ユニットにハーネスを電気的に接続した後、第１の操作ユニットと第２の操作ユニットと第３の操作ユニットをクラスタパネルに係合し、クラスタパネルをインストルメントパネルに組付けることを特徴とする操作装置の組付け方法。