JP4299089B2 - 車両用空調装置の操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載の空調装置を車内で操作する操作装置に関する。

上記操作装置にはダイアルの回転軸に操作子を直結し、ダイアルを回動操作することに基いて操作子をダイレクト操作する構成のものがある。この操作子は空調装置に機械的に連結されたものであり、空調装置は操作子がダイアルの操作力で操作されることに基いて状態が変化する。

この構成の場合、ダイアルの中央部に操作力の伝達部材として回転軸が存在する。このため、ダイアルの中央部にスペースを確保し難く、ダイアルに別部品をレイアウトする上で制約が大きい。
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、ダイアルに別部品をレイアウトする制約が少ない車両用空調装置の操作装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、自動車の車内に設けられるものであって運転者から見て前後方向へ指向する筒状のユニットボディと、前記ユニットボディの前端部に設けられ前記ユニットボディの前端部から前方へ突出する円筒状のダイアルベースと、前記ダイアルベースの外周面に嵌合され前記ダイアルベースの外周面に沿って運転者が回動操作することが可能なダイアルと、前記ユニットボディの内部に設けられスイッチが搭載されたスイッチ基板と、前記スイッチ基板のスイッチを操作するためのものであって前記ダイアルベースの内周部に運転者が前後方向へ移動操作することが可能に挿入されていると共に前記ダイアルの中央部に配置されたノブと、前記ノブに設けられたレンズと、前記スイッチ基板に前記レンズの後方に位置して搭載され前記レンズを後方から照明するＬＥＤと、前記ダイアルの内周面に設けられたギア部と、前後方向へ指向する軸を中心に回動可能に設けられ前記スイッチ基板と前記スイッチと前記ＬＥＤのそれぞれから離間するように前記ダイアル内の外周部に配置された第１のギア部および前記ユニットボディの内部に配置された第２のギア部を有するものであって第１のギア部が前記ダイアルのギア部に噛合された主動ギアと、前記ユニットボディの内部に前後方向へ指向するシャフトを中心に回動可能に設けられ前記主動ギアの第２のギア部に噛合されたものであって前記ダイアルの操作力が前記主動ギアを通して伝達されることに基づいて回動する従動ギアと、前記従動ギアに連結され前記従動ギアが回動することに基づいて車両用空調装置を操作する操作子とを備えたところに特徴を有する。

請求項１に係る発明によれば、ダイアルの内周面にギア部を設け、ダイアルの操作力をギア部から主動ギアおよび従動ギアを通して操作子に伝達することに基いて空調装置を操作しているので、ダイアルの中央部に操作力の伝達部材として回転軸を設ける必要がなくなる。このため、ダイアルの中央部にスペースを確保することができるので、ノブをレイアウトする場合に制約が少なくなる。

本発明の第１実施例を図１〜図５に基いて説明する。自動車の車内には、図５に示すように、モード選択ユニット１とブロアユニット２と温度コントロールユニット３とが装着されている。これらモード選択ユニット１〜温度コントロールユニット３は機械的および電気的に分離独立したものであり、モード選択ユニット１〜温度コントロールユニット３の詳細構成は次の通りである。
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１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２に示すように、操作子に相当するケーブル１５の左端部が装着されており、ケーブル１５の右端部は空調装置（図示せず）に機械的に接続されている。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。

ユニットベース１１には、図１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２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２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１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２に示すように、有色不透明な合成樹脂からなる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１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２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１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ものである。

ダイアル２４の内周面には、図２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１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、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。尚、径大部２８および径小部２９は第１のギア部および第２のギア部に相当するものである。

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２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１の（ｂ）に示すように、有色不透明な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１の（ａ）に示すように、無色透明な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には無色透明な合成樹脂製のポインタ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の外周部に選択的に対向させると、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１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には有色不透明な合成樹脂製のノブ４０が固定されており、ノブ４０には、図１の（ａ）に示すように、無色透明な合成樹脂製の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１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１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１の（ｂ）に示すように、インジケータに相当するレンズ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にはリアデフォッガ照明用のランプ４３・インジケータ用のＬＥＤ４４・モード照明用の複数のランプ（図示せず）が機械的に固定されている。これらランプ４３・ＬＥＤ４４・複数のランプはリアデフォッガマーク４１・レンズ４２・複数のモードマーク３４の後方に配置されたものであり、ランプ４３・ＬＥＤ４４・複数のランプの発光時にはリアデフォッガマーク４１・レンズ４２・複数のモードマーク３４が照明される。尚、ランプ４３は光源に相当するものである。

ノブ４０にはリアデフォッガマーク４１およびレンズ４２間に位置して遮光板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４参照）が機械的に固定されおり、スイッチ３７・リアデォッガ照明用のランプ４３・インジケータ用のＬＥＤ４４・モード照明用の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・リアデォッガ照明用のランプ４３・インジケータ用のＬＥＤ４４・モード照明用の複数のランプはコネクタハウジング４７にハーネスのコネクタ（いずれも図示せず）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。

空調装置はリアガラスを加熱することに基いて曇止めするリアデフォッガ機能を有するものであり、ノブ４０をオン操作したときにはスイッチ３７がオンされ、空調装置がスイッチ３７のオンを検出することに基いてリア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．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との相違部分は次の通りである。

ユニットボディ１７には、図３の（ｂ）に示すように、合成樹脂製のダイアルベース４８が固定されており、ダイアルベース４８の外周面には合成樹脂製の外ダイアル４９が嵌合されている。この外ダイアル４９は、図４に示すように、径大な座部５０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４９には、図３の（ｂ）に示すように、ポインタ５１が固定されている。この外ダイアル４９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４８には円弧状の開口部５２が形成されており、開口部５２内には、図３の（ａ）に示すように、有色不透明な合成樹脂製のマークプレート５３が固定されている。このマークプレート５３には無色透明な２個の取入口マーク５４が固定されており、外ダイアル４９を回動操作することに基いてポインタ５１を取入口マーク５４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４９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５４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４８の内周面には、図３の（ａ）に示すように、有色不透明な合成樹脂製の内ダイアル５５が回転可能に装着されており、内ダイアル５５の前面には突状のダイアル操作部５６が一体形成されている。このダイアル操作部５６には、図３の（ｂ）に示すように、ポインタとして機能するレンズ５７の前端部が固定されており、レンズ５７はスイッチ基板３６のランプ４４が点灯することに基いて照明される。

内ダイアル５５にはコンタクトホルダ５８のシャフト５９が固定されている。このコンタクトホルダ５８にはコンタクトスプリング６０を介して可動コンタクト６１が連結されており、可動コンタクト６１はコンタクトスプリング６０のばね力で固定コンタクト６２に押付けられている。この固定コンタクト６２は可動コンタクト６１と共にブロアスイッチ６３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６３はコネクタハウジング４７にハーネスのコネクタ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６３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５３には、図３の（ａ）に示すように、無色透明な複数のブロアマーク６４が固定されている。これら複数のブロアマーク６４および複数の取入口マーク５４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５５を回動操作することに基いてレンズ５７をブロアマーク６４の内周部に選択的に対向させると、ブロアスイッチ６３から内ダイアル５５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６３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６４の選択結果に応じた値に調整する。
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４に示すように、ランプ４３の前方に位置して空調マーク６５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６６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６６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。
上記第１実施例によれば、ダイアル２４の内周面にギア部２６を設け、ダイアル２４の操作力をギア部２６から主動ギア２７および従動ギア３１を通してケーブル１５に伝達することに基いて空調装置を操作したので、ダイアル２４の中央部に操作力の伝達部材として回転軸を設ける必要がなくなる。このため、ダイアル２４の中央部にスペースを確保することができるので、別部品としてノブ４０または内ダイアル５５をレイアウトする場合の制約が少なくなる。

次に本発明の第２実施例を図６に基いて説明する。モード選択ユニット１のユニットボディ１７には、図６の（ｂ）に示すように、ダイアルベース４８が固定されており、ダイアルベース４８のマークプレート５３には、図６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。このダイアルベース４８の内周面には、図６の（ｂ）に示すように、ノブ４０が前後方向へスライド可能に挿入されており、ノブ４０の押込み操作時にはノブホルダ３９を介してスイッチ３７がオン操作される。

ユニットボディ１７には外ダイアル４９が装着されている。この外ダイアル４９は径大な座部５０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４９の内周面にはギア部２６が一体形成され、外ダイアル４９のギア部２６は主動ギア２７の径大部２８に噛合されている。
外ダイアル４９にはポインタ５１が固定されており、外ダイアル４９を回動操作することに基いてポインタ５１をモードマーク３４に選択的に合せると、ギア部２６および主動ギア２７から従動ギア３１に操作力が伝達される。そして、ケーブル１５が外ダイアル４９の回動位置に応じて移動操作され、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開放する。

次に本発明の第３実施例を図７に基いて説明する。モード選択ユニット１のユニットボディ１７には凹状の収納部６７が一体形成されており、収納部６７内には節度スプリング６８が収納されている。この節度スプリング６８の先端部には節度ボール６９が固定されており、節度ボール６９は節度スプリング６８のばね力でダイアル２４の内周面に押付けられている。このダイアル２４の内周面には複数の節度凹部７０が一体形成されており、ダイアル２４の操作時に節度ボール６９が節度凹部７０内に係合しときには節度スプリング６８のばね力で外周側へ移動し、節度ボール６９が節度凹部７０の残余部分に対応したときには節度スプリング６８のばね力に抗して内周側へ移動する。従って、ダイアル２４を操作するときに節度ボール６９の移動方向の変更に応じた節度感が発生する。

次に本発明の第４実施例を図８に基いて説明する。モード選択ユニット１のノブ４０には取入口マーク５４が固定されており、ノブ４０の非押込み操作時には空調装置がスイッチ３７のオフを検出することに基いて内気用の取入口を選択的に開放し、ノブ４０の押込み操作時にはスイッチ３７のオンを検出することに基いて外気用の取入口を選択的に開放する。また、ブロアユニット２のマークプレート５３にはリアデフォッガマーク４１が固定されており、外ダイアル４９のポインタ５１をリアデフォッガマーク４１に合わせると、空調装置がリアデフォッガ機能を有効化する。

尚、上記第１〜第４実施例においては、ブロアユニット２のレンズ５７に光を投射することに基いてレンズ５７を照明したが、これに限定されるものではなく、例えば本発明の第５実施例を示す図９のように、ブロアユニット２の内ダイアル５５に幅寸法が一定な貫通孔状の開口部７１を形成し、ランプ４３から投射された光を開口部７１を通して外部に放出することに基いてポインタとして機能させても良い。この構成の場合、ランプ４３からの投射光をレンズ５７に照射することに基いてレンズ５７を照明する必要がなくなる。このため、レンズ５７を廃止できるので、構成が簡単になり、コストが低減される。

また、上記第５実施例においては、内ダイアル５５に幅寸法が一定な貫通孔状の開口部７１を形成したが、これに限定されるものではなく、例えば前方へ向うに従って幅寸法が大きくなるテーパ孔状の開口部を形成し、放出光の拡散度を高めることに基いてポインタの視覚的な認識性を向上させても良い。
また、上記第１〜第５実施例においては、ケーブルユニット１６のシャフト１３に従動ギア３１を固定する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えばシャフト１３に従動ギア３１を一体形成しても良い。

本発明の第１実施例を示す図（ａはモード選択ユニットを示す前面図、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 ブロアユニットを示す図１相当図 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を示す斜視図 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を組付け状態で示す図（ａは上面図、ｂは前面図） 本発明の第２実施例を示す図１相当図 本発明の第３実施例を示す図２相当図 本発明の第４実施例を示す図（ａはモード選択ユニットを示す前面図、ｂはブロアユニットを示す前面図、ｃは温度コントロールユニットを示す前面図） 本発明の第５実施例を示す図３の（ｂ）相当図

符号の説明

１はモード選択ユニット（操作装置）、２はブロアユニット（操作装置）、３は温度コントロールユニット（操作装置）、１５はケーブル（操作子）、２４はダイアル、２６はギア部、２７は主動ギア、２８は径大部（第１のギア部）、２９は径小部（第２のギア部）、３１は従動ギア、４０はノブ、４３はランプ（光源）、４９は外ダイアル（ダイアル）、５５は内ダイアル、７１は開口部を示す。

Claims (1)

1. 自動車の車内に設けられるものであって、運転者から見て前後方向へ指向する筒状のユニットボディと、
   前記ユニットボディの前端部に設けられ、前記ユニットボディの前端部から前方へ突出する円筒状のダイアルベースと、
   前記ダイアルベースの外周面に嵌合され、前記ダイアルベースの外周面に沿って運転者が回動操作することが可能なダイアルと、
   前記ユニットボディの内部に設けられ、スイッチが搭載されたスイッチ基板と、
   前記スイッチ基板のスイッチを操作するためのものであって、前記ダイアルベースの内周部に運転者が前後方向へ移動操作することが可能に挿入されていると共に前記ダイアルの中央部に配置されたノブと、
   前記ノブに設けられたレンズと、
   前記スイッチ基板に前記レンズの後方に位置して搭載され、前記レンズを後方から照明するＬＥＤと、
   前記ダイアルの内周面に設けられたギア部と、
   前後方向へ指向する軸を中心に回動可能に設けられ、前記スイッチ基板と前記スイッチと前記ＬＥＤのそれぞれから離間するように前記ダイアル内の外周部に配置された第１のギア部および前記ユニットボディの内部に配置された第２のギア部を有するものであって第１のギア部が前記ダイアルのギア部に噛合された主動ギアと、
   前記ユニットボディの内部に前後方向へ指向するシャフトを中心に回動可能に設けられ、前記主動ギアの第２のギア部に噛合されたものであって前記ダイアルの操作力が前記主動ギアを通して伝達されることに基づいて回動する従動ギアと、
   前記従動ギアに連結され、前記従動ギアが回動することに基づいて車両用空調装置を操作する操作子とを備えたことを特徴とする車両用空調装置の操作装置。

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