JP2019086411A - 車室内温度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動ファン及び発熱体を用いずとも車室内の空気を温度検出素子に向けて流動させることを可能とする車室内温度検出装置を提供する。【解決手段】車両に設置されるハウジング１０と、サーミスタ６０と、ハウジングに対して可動に設けられた可動錘７０であって、慣性力によりハウジングに対して変位した際に蓄えられる重力位置エネルギーをエネルギー源としてハウジングに対して往復運動する可動錘と、可動錘の往復運動により駆動されて、車室内空間の空気をサーミスタに向けて流動させる機械的空気流動機構１１と、を備える。【選択図】図３

Description

この明細書における開示は、車室内温度検出装置に関する。

車両に設けられた空調装置は、車室内温度に基づいて、乗員が設定した温度あるいは運転モードに応じて風量、風向等を調節し、乗員に快適な環境を提供する。温度検出素子としてサーミスタを用いる車室内温度検出装置が知られている。

特許文献１には、次の方法を用いて車室内温度を検出することが記載されている。
（１）モータでファンを駆動することにより車室内の空気を温度検出素子に当てて温度を検出する。
（２）筒状部の内部に発熱部と温度検出素子とを設けて、発熱部を加熱して温度検出素子に向かう空気の流れを発生させることにより、車室内の空気を温度検出素子に当てて温度を検出する。

特許第５３５４２１１号

上記方法では、それぞれの以下の課題がある。
（１）ファンを駆動するモータ用の配線及び電力が必要になる。
（２）発熱体用の配線及び電力が必要になる。

そこで本開示の目的の一つは、電動ファン及び発熱体を用いずとも車室内の空気を温度検出素子に向けて流動させることを可能とする車室内温度検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するための一態様の車室内温度検出装置は、
車両に設置されるハウジング（１０）と、
温度検出素子（６０）と、
ハウジングに対して可動に設けられた可動錘（７０）であって、慣性力によりハウジングに対して変位した際に蓄えられる少なくとも重力位置エネルギー或いは弾性エネルギーをエネルギー源としてハウジングに対して往復運動する可動錘（７０）と、
可動錘の往復運動により駆動されて、車室内空間（４００）の空気を温度検出素子に向けて流動させる機械的空気流動機構（１１）と、
を備える車室内温度検出装置である。

この構成では、車両に設置されるハウジングに対して可動錘が可動に設けられる。このため、車両発進時、加減速時及び振動時等の車両が加速度を持つ場合、ハウジングに対して設けられた可動錘に慣性力が作用して、慣性力によって可動錘がハウジングに対して変位する。さらに可動錘がハウジングに対して変位した際に蓄えられた重力位置エネルギー或いは弾性エネルギーをエネルギー源として可動錘はハウジングに対して往復運動する。さらに可動錘の往復運動により機械的空気流動機構は駆動されて、車室内の空気を温度検出素子に向けて流動させる。

このようにして上記構成の車室内温度検出装置は、電動ファン及び発熱体を用いずとも温度検出素子に向けて車室内の空気を流動させることを可能とする。

なお、上記括弧内の参照番号は、理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら技術的範囲を制限することを意図したものではない。

第１実施形態の車室内温度検出装置の構成を示す断面図である。 図１のＩＩ視線から見た車室内温度検出装置の平面図である。 図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線における断面図である。 第１実施形態の車室内温度検出装置の作動を示す説明図である。 第１実施形態の車室内温度検出装置の作動を示す説明図である。 第２実施形態の車室内温度検出装置の構成を示す断面図である。 図６のＶＩＩ視線から見た車室内温度検出装置の平面図である。 他の実施形態の第１吸入弁の構成を示す説明図である。 他の実施形態の摺動部の形状を示す図である。 他の実施形態の車室内温度検出装置の構成を示す断面図である。 他の実施形態の車室内温度検出装置の構成を示す断面図である。 他の実施形態の車室内温度検出装置の構成を示す断面図である。

以下、車室内温度検出装置の複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付す。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照できる。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態の車室内温度検出装置（以下、温度検出装置）１を、図面を参照して説明する。

＜温度検出装置１の構成＞
図１に示すように温度検出装置１は、車室内空間４００の車両幅方向外縁を形成する車室内壁３００に対して車室内空間４００とは反対側に設けられる。例えば温度検出装置１は、車両のドア内空間２００に位置するように車室内壁３００に取り付けられる。或いは、温度検出装置１を、ピラー内空間に位置するように設けてもよい。この場合、ピラーの車室内側の内壁が車室内壁３００となる。図１は、車室内壁３００に取り付けられた温度検出装置１の断面を示す。なお、図１においてハウジング１０の一部を、断面ではなく外面で示している。図２は、図１において温度検出装置１を車室内壁３００側から見たとき、即ち図１のＩＩの視線方向から見たときの温度検出装置１の外観を示す。

温度検出装置１を車室内壁３００に取り付けるための構成として、様々な態様が採用可能である。例えば車室内壁３００に、温度検出装置１を装着するためのボス等のロック用構造を設けてよい。具体的には、車室内壁３００にボスを設けて、タッピングスクリュ締めで温度検出装置１を取り付けてもよい。或いは、接着、熱かしめ等により温度検出装置１を車室内壁３００に装着してもよい。

図１及び図２に示すように温度検出装置１は、ハウジング１０と、サーミスタ６０と、可動錘７０と、を備える。

図２に示すようにハウジング１０は、車室内空間４００の空気を取り入れるための第１空気取入口５１及び第２空気取入口５２と、車室内空間４００に空気を排出するための空気排出口５３と、を有する。第１空気取入口５１及び第２空気取入口５２は、温度検出装置１が車室内壁３００に取り付けられた場合に車両前後方向に離間し、車幅方向に開口する。第１空気取入口５１及び第２空気取入口５２は、それぞれ、温度検出装置１が車室内壁３００に取り付けられた場合に、車室内壁３００の第１開口３１１、３１２（図１参照）と一致するように設けられる。ハウジング１０の空気排出口５３は、温度検出装置１が車室内壁３００に取り付けられた場合に、車室内壁３００の第２開口３１３（図１参照）と一致するように設けられる。なお、車室内壁３００の第１開口３１１、３１２及び第２開口３１３は各々、車室内から見た車室内壁３００の見栄え（意匠性）の観点から、例えば格子やメッシュ等の小穴の集合として設けられる。

サーミスタ６０は、ハウジング１０の第１及び第２空気取入口５１、５２から取り入られた車室内空間４００の空気の温度を検出する温度検出素子であり、ハウジング１０内部に設けられる。図３に示すようにサーミスタ６０は、ハウジング１０に設けられたコネクタ８０の端子８１、８２と接続される。このコネクタ８０を通じて、温度に応じたサーミスタ６０の抵抗値が車室内温度情報として電子制御装置（図示なし）等に提供される。

図２に示すように可動錘７０は、棒状の連結部７１を介して、ハウジング１０に設けられた回転軸４０に固定的に接続される。可動錘７０は第１回転方向に回動すると、回転軸４０を第１回転方向に回転させる。可動錘７０は、第１回転方向の反対方向の第２回転方向に回動すると、回転軸４０を第２回転方向に回転させる。可動錘７０は、車両が発進及び加減速した場合等に生じる慣性力によって変位して、この変位に際に蓄えられた重力位置エネルギーをエネルギー源として振り子運動するように構成される。なお、本実施形態の温度検出装置１は、車室内壁３００に対して取り付けられた際に、回転軸４０の軸方向が車両前後方向と略垂直となるように構成される。

図３に示すように温度検出装置１は、さらに機械的空気流動機構１１を備える。機械的空気流動機構１１は、回転軸４０回りの可動錘７０の振り子運動による往復運動によって駆動される。機械的空気流動機構１１は、駆動されると、第１及び第２空気取入口５１、５２から車室内空間４００の空気を取り入れてサーミスタ６０を通過させ空気排出口５３から排出させるという空気の流れを生じさせる。以下、このような空気の流れを生じさせる構成を説明する。

図３に示すように機械的空気流動機構１１は、第１空気取入室２１と、第２空気取入室２２と、第１気密室２３と、第２気密室２４と、空気排出室２５と、可動壁１２と、第１吸入弁３１と、第２吸入弁３５と、第１排出弁４１と、第２排出弁４５と、を有する。

第１空気取入室２１は、ハウジング１０内に形成され、第１空気取入口５１と連通している。詳しくは、第１空気取入室２１は、ハウジング１０のうち第１空気取入口５１を形成する部位を含むダクト状部位によって形成される。第１空気取入室２１は、第１空気取入口５１を通じて供給された車室内の空気を、後述の第１気密室２３へ供給するためのダクトとして機能する。

第２空気取入室２２は、ハウジング１０内に形成され、第２空気取入口５２と連通している。詳しくは、第２空気取入室２２は、ハウジング１０のうち第２空気取入口５２を形成する部位を含むダクト状部位によって形成される。第２空気取入室２２は、第２空気取入口５２を通じて供給された車室内の空気を、後述の第２気密室２４へ供給するためのダクトとして機能する。

第１空気取入室２１と第２空気取入室２２は、ハウジング１０内で連通していてもよい。或いは、第１空気取入室２１と第２空気取入室２２は、ハウジング１０内で連通せずに、第１空気取入口５１、第２空気取入口５２及び車室内空間４００を通じて連通する構成でもよい。

第１気密室２３は、ハウジング１０の構成部材により囲まれた閉空間として形成され、第１吸入弁３１の開弁時に第１空気取入室２１と連通し、第１排出弁４１の開弁時に空気排出室２５と連通する。また第１気密室２３は、第１吸入弁３１及び第１排出弁４１が共に閉弁状態のときに気密状態となる。第１吸入弁３１及び第１排出弁４１については後述する。

第２気密室２４は、ハウジング１０の構成部材により囲まれた閉空間として形成され、第２吸入弁３５の開弁時に第２空気取入室２２と連通し、第２排出弁４５の開弁時に空気排出室２５と連通する。また第２気密室２４は、第２吸入弁３５及び第２排出弁４５が共に閉弁状態のときに気密状態となる。第２吸入弁３５及び第２排出弁４５については後述する。

空気排出室２５は、ハウジング１０内に形成され、空気排出口５３と連通している。詳しくは、空気排出室２５は、ハウジング１０のうち空気排出口５３を形成する部位を含むダクト状部位によって形成される。空気排出室２５は、第１気密室２３及び第気密室２４から供給された空気を、空気排出口５３及び第２開口３１３を通じて車室内へ排出するためのダクトとして機能する。このダクト内空気の流れにサーミスタ６０がさらされるように、サーミスタ６０は空気排出室２５に収容される。

可動壁１２は、第１気密室２３と第２気密室２４とを区画する板状部材であり、ハウジング１０の一部を構成する。可動壁１２の一端は、ハウジング１０に回転可能に支持された回転軸４０に固定される。可動壁１２の他端には、第１及び第２気密室２３、２４と空気排出室２５とを区画する板状の排出側固定壁１４に対して摺動可能な摺動部１３が設けられる。図３に示すように排出側固定壁１４のうち摺動部１３が摺動する面は、回転軸４０に垂直な平面による断面が円弧状である。排出側固定壁１４は、気密室外縁固定壁として機能する。

可動壁１２は、回転軸４０に対して連結部７１とは反対方向に延設される。可動壁１２は、可動錘７０が第１回転方向に回動し回転軸４０が第１回転方向に回転すると、これに応じて第１回転方向に回動する。可動壁１２は、可動錘７０が第２回転方向に回動し回転軸４０が第２回転方向に回転すると、これに応じて第２回転方向に回動する。

可動壁１２は、回転軸４０の回転に伴って回動することにより第１気密室２３及び第２気密室２４の容積を可変するように構成される。本実施形態では、図４に示すように回転軸４０が第１回転方向に回転すると可動壁１２が同じ回転方向に回動して、第１気密室２３の容積を増加させると共に第２気密室２４の容積を減少させる。図５に示すように第１回転方向の反対方向である第２回転方向に回転軸４０が回転すると可動壁１２が第２回転方向に回動して、第１気密室２３の容積を減少させると共に第２気密室２４の容積を増加させる。なお、可動錘７０が中立状態、即ち可動錘７０が静止状態のとき、可動錘７０は、回転軸４０の直下に位置する。

図３に示すように第１吸入弁３１は、第１空気取入室２１と第１気密室２３とを区画する板状の第１取入側固定壁１７に設けられ、第１空気取入室２１と第１気密室２３との間の第１空気取入路１８を開閉可能な常閉式の逆止弁として構成される。第１吸入弁３１は、第１気密室２３内の空気圧力が第１空気取入室２１の空気圧力よりも小さい場合（負圧）に開弁するように構成される。このような機能を実現するために、例えば次の構成を採用できる。

図３〜図５に示すように第１吸入弁３１は、ヒンジ部３２と弁体３３とを有する。ヒンジ部３２は、第１取入側固定壁１７の両板面のうち第１気密室２３側の板面に設けられる。なお、図３〜図５では、ヒンジ部３２を、第１空気取入路１８周囲の領域のうち排出側固定壁１４に近い側に設ける構成を例示しているが、ヒンジ部３２は、第１空気取入路１８周囲ならば何処に設けてもよい。

弁体３３は、回動可能にヒンジ部３２に片持ち支持される。弁体３３は、第１空気取入路１８の第１気密室２３側開口よりも大きい。ヒンジ部３２は、バネ等の与勢部を有し、この与勢部の与勢力が弁体３３を第１空気取入路１８に近づく方向（閉弁方向）に作用するように構成される。

以上の第１吸入弁３１の構成により、第１気密室２３の圧力が第１空気取入室２１の圧力以上の場合、弁体３３が第１空気取入路１８を第１気密室２３側から覆うことにより、第１空気取入路１８が遮断される。この状態が第１吸入弁３１の閉弁状態である。また、第１気密室２３の圧力が第１空気取入室２１の圧力よりも小さい場合、弁体３３がヒンジ部３２を軸に第１空気取入路１８から離れる方向に回動して、第１空気取入室２１と第１気密室２３とが第１空気取入路１８を通じて連通する。詳しくは、第１空気取入室２１の圧力が第１気密室２３の圧力よりも、ヒンジ部３２の与勢力に抗して弁体３３が回動させるほど大きい場合、第１吸入弁３１が開弁状態となる。なお、第１空気取入室２１は、上記のように車室内空間４００と連通しているので、第１空気取入室２１の空気圧力は、大気圧である。

第２吸入弁３５は、第１吸入弁３１と同様の構成を有し、第２空気取入室２２と第２気密室２４とを区画する板状の第２取入側固定壁１９に設けられる。第２吸入弁３５は、第２空気取入室２２と第２気密室２４との間の第２空気取入路２０を開閉可能な常閉式の逆止弁として構成される。第２吸入弁３５は、第２気密室２４内の空気圧力が第２空気取入室２２の圧力よりも小さい場合（負圧）に開弁するように構成される。

第１排出弁４１は、第１吸入弁３１と同様の構成を有し、板状の排出側固定壁１４の両板面のうち第１取入側固定壁１７側の板面に設けられる。第１排出弁４１は、第１気密室２３と空気排出室２５との間の第１空気排出路１５を開閉可能な常閉式の逆止弁として構成される。第１排出弁４１は、第１気密室２３内の空気圧力が空気排出室２５の空気圧力よりも大きい場合（正圧）に開弁するように構成される。なお、空気排出室２５は、上記のように車室内空間４００と連通しているので、空気排出室２５の空気圧力は、大気圧である。

第２排出弁４５は、第１吸入弁３１と同様の構成を有し、排出側固定壁１４のうち第２取入側固定壁１９側に設けられ、第２気密室２４と空気排出室２５との間の第２空気排出路１６を開閉可能な常閉式の逆止弁として構成される。第２排出弁４５は、第２気密内の空気圧力が空気排出室２５の空気圧力よりも大きい場合（正圧）に開弁するように構成される。

なお本実施形態では、空気排出室２５は、排出側固定壁１４から空気排出口５３への方向において、即ち第１排出弁４１及び第２排出弁４５からサーミスタ６０に向かう空気の流れ方向において、断面積が徐々に小さくなる形状とされる。この形状は、次の点に着目したものである。上記したように空気排出室２５は、第１気密室２３及び第気密室２４から排出された空気を、ハウジング１０の空気排出口５３及び車室内壁３００の第２開口３１３を通じて車室内へ排出するためのダクトである。このダクト内空気の流れにさらされるようにサーミスタ６０が空気排出室２５に収容される。そこで、第１排出弁４１及び第２排出弁４５から排出された空気がサーミスタ６０へ集中して効率的に空気温度検出を可能とすべく、空気排出室２５を上記の形状とした。

＜温度検出装置１の作動＞
次に温度検出装置１の作動を図４及び図５を参照して説明する。可動錘７０が中立状態、即ち、可動錘７０が回転軸４０の直下で静止状態のときを初期状態とする。初期状態では、第１吸入弁３１、第２吸入弁３５、第１排出弁４１、及び第２排出弁４５は、閉弁状態にあり、空気排出室２５は車室内壁３００の第２開口３１３を通じて車室内空間４００と連通している。この静止状態では、車室内壁３００の第２開口３１３を通じた自然対流等により空気排出室２５のサーミスタ６０が、車室内空間４００の温度を検出する。

図４に示すように、初期状態において車両に加速度が加わると、例えば車両が前方発進や後方発進等すると、車両後方方向の慣性力が可動錘７０に作用する。この慣性力により可動錘７０は回転軸４０回りに第１回転方向に回動し、これに応じて可動壁１２も第１回転方向に回動する。第１回転方向への可動壁１２の移動に伴い、第１気密室２３の容積が増加して第１気密室２３の空気圧力が低下すると共に、第２気密室２４の容積が減少して第２気密室２４の空気圧力が上昇する。その結果、第１気密室２３が負圧状態となることにより第１吸入弁３１が開弁して、第１空気取入口５１及び第１空気取入室２１を通じて車室内空間４００の空気が第１気密室２３に流入する。このとき第１排出弁４１は閉弁状態であり、空気排出室２５から第１気密室２３への空気の逆流は阻止される。一方、第２気密室２４は正圧状態となることにより、第２排出弁４５が開弁して第２気密室２４から空気排出室２５に空気が流入する。空気排出室２５に流入した空気は、サーミスタ６０を通過した後、空気排出口５３を通じて車室内空間４００に流出する。このとき第２吸入弁３５は閉弁状態であり、第２気密室２４から第２空気取入室２２及び第２空気取入口５２への空気の逆流は阻止される。

次に図５に示すように、第１回転方向に回動した可動錘７０には、重力により、回転軸４０回りの第２回転方向の力が作用する。このため可動錘７０は、振り子の原理により、回転軸４０回りに第２回転方向に回動し、これに応じて可動壁１２も第２回転方向に回動する。第２回転方向への可動壁１２の移動に伴い、第１気密室２３の容積が減少して第１気密室２３の空気圧力が上昇すると共に、第２気密室２４の容積が増加して第２気密室２４の空気圧力が減少する。第１気密室２３は正圧状態となることにより、第１排出弁４１が開弁して第１気密室２３から空気排出室２５に空気が流入する。この流入した空気は、サーミスタ６０を通過した後、空気排出口５３を通じて車室内空間４００に流出する。このとき第１吸入弁３１は閉弁状態であり、第１気密室２３から第１空気取入室２１及び第１空気取入口５１への空気の逆流は阻止される。一方、第２気密室２４は負圧状態となることにより第２吸入弁３５が開弁して、第２空気取入口５２及び第２空気取入室２２を通じて車室内空間４００の空気が第２気密室２４に流入する。このとき第２排出弁４５は閉弁状態であり、空気排出室２５から第２気密室２４への空気の逆流は阻止される。

このように慣性力により可動錘７０が第１回転方向又は第２回転方向に回動すると、その後は振り子の原理により可動錘７０が往復運動することで、図４及び図５に示す作動状態が交互に実現される。これに応じて、第１及び第２空気取入口５１、５２から取り入れられた車室内空間４００の空気が温度検出装置１内部でサーミスタ６０を通過して空気排出口５３を通じて車室内空間４００に排出されるという空気の流れが強制的に生じる。このように流入した空気の温度がサーミスタ６０の抵抗値として出力されることにより、車室内空間４００の空気が検出される。

＜作用効果＞
本実施形態の温度検出装置１では、車両に設置されるハウジング１０に対して可動な可動錘７０が設けられる。このため、車両発進時、加減速時及び振動時等の車両が加速度を有する場合、ハウジング１０に対して設けられた可動錘７０に慣性力が作用して、慣性力によって可動錘７０がハウジング１０に対して変位する。さらに可動錘７０がハウジング１０に対して変位した際に蓄えられた重力位置エネルギーをエネルギー源として可動錘７０はハウジング１０に対して往復運動する。さらに可動錘７０の往復運動により機械的空気流動機構１１は駆動されて、車室内の空気をサーミスタ６０に向けて流動させる。

このようにして本実施形態の温度検出装置１は、電動ファン及び発熱体を用いずとも温度検出素子に向けて車室内の空気を流動させることを可能とする。

また本実施形態では、ハウジング１０、サーミスタ６０、可動錘７０、及び機械的空気流動機構１１を備える温度検出装置１は、車室内壁３００に対し車室内空間４００とは反対側に設けられるように構成される。機械的空気流動機構１１は、車室内壁３００の第１開口３１１、３１２を通じて取り入れた車室内空間４００の空気をサーミスタ６０に向けて流動させる。

この構成によれば、温度検出装置１が車室内空間４００側に設けられる場合と比べて、温度検出装置１が車両の搭乗者の目に触れることを抑制できる。したがって、例えば温度検出装置１を車室内壁３００の色と調和するように着色を要する等の意匠部品となることを抑制できる。車種及び内装によらない共通使用可能とする温度検出装置１の標準化が容易となる。

また本実施形態では、可動錘７０は、ハウジング１０に設けられた回転軸４０に接続されている。可動錘７０は、慣性力により回転軸４０の回りに回動することにより変位した際に蓄えた重力位置エネルギーをエネルギー源として振り子運動により往復運動するように構成される。

この構成によれば、車両の加速度による慣性力で可動錘７０が回転軸４０の回りに回動すると、その後、重力によって可動錘７０は振り子運動を継続することができる。その結果、可動錘７０の重力位置エネルギーをエネルギー源として機械的空気流動機構１１による空気の流動を継続することができる。

また、本実施形態では、可動錘７０は、車両前後方向に平行な平面内で振り子運動するように構成された。具体的には、回転軸４０の軸方向が、車幅方向となるように構成した。これによれば、車両の発進、加速、減速時等の車両前後方向の加速度で生じる慣性力により可動錘７０を回動させることができる。

また本実施形態では、機械的空気流動機構１１は、可動壁１２と、第１気密室２３と、第１吸入弁３１と、第１排出弁４１と、有する。可動壁１２は、可動錘７０の往復運動に応じて往復運動するように構成される。第１気密室２３は、ハウジング１０内に形成され、可動壁１２の往復運動に応じて容積が増減するように構成される。第１吸入弁３１は、車室内空間４００と第１気密室２３とを連通させる第１空気取入路１８を開閉する弁であって、第１気密室２３の圧力が大気圧より小さい場合に開弁するように構成される。第１排出弁４１は、第１気密室２３とハウジング１０の外部とを連通させる第１空気排出路１５を開閉する弁であって、第１気密室２３の圧力が大気圧よりも大きい場合に開弁するように構成される。

この構成のように機械的空気流動機構１１を、可動錘７０の往復運動により駆動される所謂容積ポンプとして提供できる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態の温度検出装置１０１を図６及び図７を参照して説明する。説明は、第１実施形態との相違点を中心に行う。

第１実施形態では、車室内空間４００の車両幅方向外縁を形成する車室内壁３００に対して車室内空間４００とは反対側に設けられる温度検出装置１を示した。これに対し第２実施形態の温度検出装置１０１は、図６及び図７に示すように、車室内空間４００の車両前後方向外縁を形成する車室内壁１３００に対して車室内空間４００とは反対側に設けられる。第２実施形態の車室内壁１３００は、例えばダッシュボード等である。

第２実施形態の温度検出装置１０１は、第１実施形態と同様に、可動錘７０が回動する平面が車両前後方向と平行となるように構成される。具体的には、第２実施形態の可動錘７０、回転軸４０、可動壁１２、空気取入室２１、２２、気密室２３、２４、及びコネクタ８０の構成は、第１実施形態と同様である。第２実施形態は、車室内の空気を空気取入室２１、２２に取り入れるための構造及び空気排出室２５の空気を車室内に排出するための構造が、第１実施形態と異なる。 ハウジング１０の空気取入口１５１及び空気排出口１５３は、温度検出装置１０１が車室内壁１３００に取り付けられた場合に、車両前後方向に開口する。

図６及び図７に示すように、空気取入口１５１は、温度検出装置１０１が車室内壁１３００に取り付けられた場合に、車両前後方向に開口し、且つ、第１開口１３１１と一致するように形成される。空気取入口１５１は、ハウジング１０に形成された取入側ダクト１２２を通じて第１空気取入室２１及び第２空気取入室２２と連通している。

空気排出口１５３は、温度検出装置１０１が車室内壁１３００に取り付けられた場合に、車両前後方向に開口し、且つ、車室内壁１３００の第２開口１３１３と一致するように形成される。

車室内空間４００の車両幅方向外縁を形成する車室内壁３００、例えばダッシュボード等、に設けられる温度検出装置１０１でも、第１実施形態と同様に作用効果が得られる。

（他の実施形態）
上記実施形態は、様々に変形できる。以下、変形例を例示する。

上記実施形態では、可動錘７０は、車両前後方向と天地方向とに平行な平面内で振り子運動するように構成された。しかし、振り子運動の方向はこの例に限定されない。車両に生じる加速度による慣性力で回動できるならば、振り子運動の方向は如何なる方向でもよい。例えば、車幅方向に平行な平面内で振り子運動するように構成してもよい。この場合、車両のカーブ時等の車幅方向の加速度による生じる慣性力で可動錘７０を回動させることができる。

第１吸入弁３１は、図８に示すように、ヒンジ部３２及び弁体３３に加えて重量部３４を備えてもよい。重量部３４は、ヒンジ部３２に対し弁体３３とは反対側に設けられ、弁体３３と共に回動可能にヒンジ部３２に片持ち支持される。重量部３４の形及び質量は、重量部３４を設けない場合、即ち重量部３４の質量がゼロの場合とべて、弁体３３と重量部３４の重心がヒンジ部３２に近づくように設定される。この構成によれば、車両の加速や振動により弁体３３に作用する慣性力によって弁体３３がヒンジ部３２回りに回動し第１吸入弁３１が開閉弁することを抑制できる。また、慣性力による第１吸入弁３１の開閉弁を抑制する観点からは、弁体３３と重量部３４の重心をヒンジ部３２に略一致する構成が好適である。重量部３４を設ける構成は、第２吸入弁３５、第１排出弁４１及び第２排出弁４５に適用してもよい。

第１吸入弁３１として、ゴムや軟質樹脂等の軟質部材で形成したものを用いてもよい。この構成は、第１吸入弁３１の開閉音を低減する点で好適である。また、軟質部で形成した第１吸入弁３１を用いる場合、弁体３３を閉弁方向に与勢する与勢力を、弁体３３自身の弾性により生じさせる構成でもよい。このようなゴムや軟質樹脂等の軟質部で形成する構成は、第２吸入弁３５、第１排出弁４１及び第２排出弁４５に適用してもよい。

コネクタ８０は、温度検出装置１が車室内壁３００に取り付けた際に、端子８１、８２が下向きに延びるように構成してもよい。この構成は、端子８１、８２を伝って水分がコネクタ８０内部に侵入することを抑制する点で好適である。

上記実施形態では可動壁１２の他端に、排出側固定壁１４に対して摺動可能な摺動部１３が設けた。この点に関し摺動部１３は、排出側固定壁１４に対して面接触して摺動する構成でもよい。或いは、摺動部１３は、排出側固定壁１４に対して線接触して摺動する構成でもよい。また図９に示すように摺動部１３は、可動壁１２が回動した際に、排出側固定壁１４に形成された第１空気排出路１５及び第２空気排出路１６との重なりを避ける凹み形状を有してもよい。或いは図示しないが、摺動部１３を設けずに、可動壁１２の他端が排出側固定壁１４に対して摺動する構成してもよい。即ち、回転軸４０に垂直な平面において可動壁１２はその壁厚の分だけ排出側固定壁１４に対して摺動する構成としてもよい。

このような摺動部１３のうち少なくとも第１取入側固定壁１７及び第２取入側固定壁１９と当接し得る部分を、ゴムや軟質樹脂等の軟質部として構成してもよい。この構成は、急加減速時等に可動壁１２が大きく変位して第１取入側固定壁１７又は第２取入側固定壁１９と当接するときに生じる当接音を抑制する点で好適である。

上記実施形態では、第１排出弁４１及び第２排出弁４５から排出された空気がサーミスタ６０へ集中して効率的に空気温度検出を可能とすべく、空気排出室２５を排出側固定壁１４から空気排出口５３への方向において断面積が徐々に小さくなる形状とした。車室内の空気をサーミスタ６０に効率的に流動させる観点からは、第１気密室２３及び第２気密室２４が大きいほど好適である。例えば、第１気密室２３及び第２気密室２４の各々を空気排出室２５よりも大きくすると好適である。

上記実施形態では、可動錘７０が露出する構成であったが、可動錘７０を収容するカバー部を設けてもよい。この構成は、温度検出装置１が車室内壁３００に取り付けた際に可動錘７０が車室内壁３００等を干渉することを防止可能とする点で好適である。

上記実施形態では、空気排出室２５を、可動壁１２の他端の摺動する排出側固定壁１４に対して第１気密室２３及び第２気密室２４とは反対側に設けた。しかし空気排出室２５は、第１排出弁４１及び第２排出弁４５を通じて第１気密室２３及び第２気密室２４と連通可能ならば、空気排出室２５の位置は特に限定されない。例えば、空気排出室２５を、第１気密室２３及び第２気密室２４に対して可動錘７０側に設けてもよい。

上記実施形態では、サーミスタ６０を空気排出室２５内に設けた。しかし、サーミスタ６０は、機械的空気流動機構１１によって流動する車室内の空気が通過する箇所に設けられるならば、サーミスタ６０の位置は特に限定されない。例えばサーミスタ６０は、第１空気取入室２１及び第２空気取入室２２にそれぞれ設けてもよい。或いは、ハウジング１０内で第１空気取入室２１及び第２空気取入室２２を互いに連通するように構成して、サーミスタ６０を第１空気取入室２１内又は第２空気取入室２２内に設けてもよい。

上記実施形態では、連結部７１と可動壁１２とは各々、回転軸４０に対して回動可能に接続されていた。しかし、連結部７１と可動壁１２とを、連続した板状部材として形成して、この板状部材の摺動部１３側端部と可動錘７０側端部との間に回転軸４０が接続される構成としてもよい。

上記実施形態では、可動錘７０と可動壁１２は、回転軸４０に対して反対側に設けられた別体である例を示した。即ち可動錘７０自体は、第１気密室２３と第２気密室２４とを区画する機能を有していなかった。しかし、図１０に示すように温度検出装置１０２は、可動錘７０と可動壁１２との両方で第１気密室２３と第２気密室２４とを区画するように構成してもよい。この場合、可動錘７０が回転軸４０の下方に位置するように、可動壁１２の一端は、回転軸４０に回動可能に接続され、可動壁１２の他端に可動錘７０が設けてもよい。可動錘７０は、第１気密室２３と第２気密室２４の下方側外縁を規定するハウジング１０の内壁面に対して摺動可能に設けられる。或いは図示しないが、可動壁１２の一端は、回転軸４０に回動可能に接続され、可動壁１２の他端は、第１気密室２３と第２気密室２４の下方側外縁を規定するハウジング１０の内壁面に対して摺動可能に設けてもよい。この場合、可動錘７０を例えば、可動壁１２の一端と他端の間に設ける。このように可動錘７０と可動壁１２との両方で第１気密室２３と第２気密室２４とを区画する構成は、装置全体の小型化の点で好適である。

上記実施形態では、可動壁１２は全体として一体に回動する板状部材であった。しかし、図１１に示すように可動壁１２を、一体に回動する板状部７２と、伸縮可能なメンブレン等の伸縮性部材からなる伸縮性隔壁７３と、を有する構成としてもよい。例えば図１１に示すように、可動壁１２の板状部７２を排出側固定壁１４まで延設せず、板状部７２と排出側固定壁１４との間に伸縮可能なメンブレン等の伸縮性隔壁７３を設けてもよい。伸縮性隔壁７３は、一端が排出側固定壁１４に固定的に接続され、他端が板状部７２の端部に固定的に接続される。板状部７２と伸縮性隔壁７３とにより、第１気密室２３と第２気密室２４とを区画する。この構成によっても、可動錘７０の往復運動に応じて可動壁１２が第１気密室２３の容積と第２気密室２４の容積を増減できる。また、この構成によれば、排出側固定壁１４に対して摺動する摺動部１３を不要とすることができるので、摺動部１３の摺動による摺動音を抑制する点で好適である。またメンブレン等の伸縮性部材を、各気密室内で可動壁１２から回転軸４０を覆い、吸入弁及び排出弁に対応する箇所で開口する袋状に設けてもよい。このようにすると各気密室の気密性を高めることができる。

上記実施形態では、第１気密室２３及び第２気密室２４とからなる２つの気密室を設けた。しかし、気密室の数はこれに限定されない。例えば気密室の数は１つであってもよい。或いは気密室の数は４つであってもよい。この場合例えば、４つの気密室は、車両前後方向に延設される第１伸縮性部材と、第１伸縮性部材と交差して設けられ車両幅方向に延設される第２伸縮性部材と、によって区画される。２つの伸縮性部材が交差する部分に可動壁１２が設けられる。可動壁１２と連結部７１は、図１１に示す回転支持体４３を回転中心として、車両前後方向及び車幅方向を含む３６０度回転可能に回転支持体４３に支持される。このような構成によれば、車両前後方向及び車幅方向の加速度による慣性力を利用して、車室内の空気をサーミスタ６０に流動させることができる。

上記実施形態では、可動錘７０は、慣性力により回転軸４０の回りに回動することにより変位した際に蓄えた重力位置エネルギーをエネルギー源として振り子運動により往復運動して、機械的空気流動機構１１を駆動した。しかし、図１２に示すように、可動錘７０は、慣性力により変位することにより弾性部材７５を弾性変形させ、この弾性変形によって蓄えられる弾性エネルギーをエネルギー源として往復運動するように構成してもよい。具体的には図１２に示すように、可動壁１２は、可動錘７０を兼ね、両端に摺動部１３を備える。可動壁１２の第１気密室２３側の面には、一端が第１取入側固定壁１７に固定され、他端が可動壁１２に固定された例えばバネ等の弾性部材７５を設ける。可動壁１２の第２気密室２４側の面には、一端が第２取入側固定壁１９に固定され、他端が可動壁１２に固定された例えばバネ等の弾性部材７５を設ける。

この構成によれば、車両の加速度による可動錘７０及び可動壁１２が変位すると、弾性部材７５を弾性変形させる。この際、弾性部材７５には弾性エネルギーが蓄えられる。その後、弾性部材７５の弾性エネルギーによって可動錘７０及び可動壁１２は往復運動を継続することができ、その結果、機械的空気流動機構１１による空気の流動を継続することができる。また、この構成では、可動錘７０と可動壁１２とを分離せずに一体として提供できるので、装置全体の小型化の点で好適である。また、回転軸４０を不要とできるので軸音防止の点からも好適である。

上記実施形態では、機械的空気流動機構１１として、可動錘７０の往復運動を駆動源にして気密室の容積を増減させることにより空気を流動させるものを示した。しかし、可動錘７０の往復運動を駆動源にして空気を流動させるものであれば、機械的空気流動機構１１の構成は上記例に限定されない。例えば可動錘７０の往復運動に応じた回転軸４０の回転から一方向の回転を出力する、ワンウェイクラッチ等を有する機械的機構を用いて、一方向の回転によりファンを回転させることにより車室内の空気をサーミスタ６０に流動させてよい。

１０…ハウジング、１１…機械的空気流動機構、１２…可動壁、１３…摺動部、１４…排出側固定壁（気密室外縁固定壁）、１５…第１空気排出路（空気排出路）、１６…第２空気排出路（空気排出路）、３１…第１吸入弁（吸入弁）、３２…ヒンジ部、３３…弁体、３４…重量部、１８…第１空気取入路（空気取入路）、２０…第２空気取入路（空気取入路）、２３…第１気密室（気密室）、２４…第２気密室（気密室）、３５…第２吸入弁（吸入弁）、４０…回転軸、４１…第１排出弁（排出弁）、４５…第２排出弁（排出弁）、６０…サーミスタ（温度検出素子）、７０…可動錘、７２…板状部、７３…伸縮性隔壁、７５…弾性部材、３００…車室内壁、３１１…第１開口（開口）、３１２…第１開口（開口）、３１３…第２開口、４００…車室内空間、１３００…車室内壁、１３１１…第１開口（開口）

Claims (10)

1. 車両に設置されるハウジング（１０）と、
   温度検出素子（６０）と、
   前記ハウジングに対して可動に設けられた可動錘（７０）であって、慣性力により前記ハウジングに対して変位した際に蓄えられる少なくとも重力位置エネルギー或いは弾性エネルギーをエネルギー源として前記ハウジングに対して往復運動する可動錘（７０）と、
   前記可動錘の往復運動により駆動されて、車室内空間（４００）の空気を前記温度検出素子に向けて流動させる機械的空気流動機構（１１）と、
   を備える車室内温度検出装置。
2. 前記ハウジング、前記温度検出素子、前記可動錘、及び前記機械的空気流動機構は、車室内壁（３００、１３００）に対し前記車室内空間とは反対側に設けられるように構成され、
   前記機械的空気流動機構は、前記車室内壁の開口（３１１、３１２、１３１１）を通じて取り入れた前記車室内空間の空気を前記温度検出素子に向けて流動させる請求項１に記載の車室内温度検出装置。
3. 前記可動錘は、前記ハウジングに設けられた回転軸（４０）に接続されており、
   前記可動錘は、前記慣性力により前記回転軸の回りに回動することにより変位した際に蓄えた前記重力位置エネルギーをエネルギー源として振り子運動により前記往復運動するように構成された請求項１又は２に記載の車室内温度検出装置。
4. 前記可動錘は、前記ハウジングに設けられた弾性部材（７５）に接続されており、
   前記可動錘は、前記慣性力により前記ハウジングに対して変位することにより前記弾性部材を弾性変形させた際に前記弾性部材に蓄えられる前記弾性エネルギーをエネルギー源として前記往復運動するように構成された請求項１又は２に記載の車室内温度検出装置。
5. 前記機械的空気流動機構は、
   前記可動錘の往復運動に応じて往復運動する可動壁（１２）と、
   前記ハウジング内に形成され、前記可動壁の往復運動に応じて容積が増減する気密室（２３、２４）と、
   前記車室内空間と前記気密室とを連通させる空気取入路（１８，２０）を開閉する吸入弁（３１、３５）であって前記気密室の圧力が大気圧より小さい場合に開弁する吸入弁（３１、３５）と、
   前記気密室と前記ハウジングの外部とを連通させる空気排出路（１５、１６）を開閉する排出弁（４１、４５）であって前記気密室の圧力が大気圧よりも大きい場合に開弁する排出弁（４１、４５）と、有する請求項１ないし４の何れか一項に記載の車室内温度検出装置。
6. 前記吸入弁は、軟質部材で形成されている請求項５の車室内温度検出装置。
7. 前記吸入弁は、
   ヒンジ部（３２）と、
   前記ヒンジ部に回動可能に片持ち支持されて前記空気取入路を開閉する弁体（３３）と、
   前記ヒンジ部に対し前記弁体とは反対側に設けられ、前記弁体と共に回動可能にヒンジ部に片持ち支持された重量部（３４）と、を備える請求項５又は６に記載の車室内温度検出装置。
8. 前記可動壁は、回転軸（４０）に接続された一端と、前記気密室の外縁を形成すると共に前記空気排出路が形成された気密室外縁固定壁（１４）に対して摺動する摺動部（１３）が設けられた他端と、を有し、
   前記摺動部は、前記可動壁の前記往復運動の際に前記空気排出路との重なりを避ける凹形状である請求項５ないし７何れか一項に記載の車室内温度検出装置。
9. 前記可動壁は、回転軸（４０）に接続されて前記回転軸の回転に応じて回動する板状部（７２）と、前記気密室の外縁を形成する気密室外縁固定壁（１４）に対して固定的に接続的された伸縮可能な伸縮性隔壁（７３）と、を有する請求項５ないし７何れか一項に記載の車室内温度検出装置。
10. 前記可動壁は、前記可動錘を兼ねる請求項５ないし７何れか一項に記載の車室内温度検出装置。

Images