JP5216435B2 - 車両用空調装置用風量制御モジュール - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置を構成するブロアの回転数を制御する車両用空調装置用風量制御モジュールに関する。

車両用空調装置は、ブロアユニットと冷却・加熱ユニットとを含み、ブロアユニットのブロアからの送気風を、冷却・加熱ユニットのエバポレータ及びヒータによって温度調整した上で、空調風として車室に導出する構成となっている。

前記ブロアは、モータを介して回転付勢される。ここで、特許文献１に記載されるように、このモータの回転数は、車両用空調装置用風量制御モジュール（以下、単に風量制御モジュールともいう）によって制御される。

この種の風量制御モジュールとしては、図７及び図８に示されるものが従来から知られている。この風量制御モジュール１は、制御回路が形成された回路基板２と、該回路基板２が取り付けられたヒートシンク３と、該ヒートシンク３における前記回路基板２が取り付けられた部位（以下、基板装着部位と表記し、その参照符号を４とする）を囲繞するベースハウジング５とを有する。

ベースハウジング５は、一般的に樹脂材からなり、その一端部には、ヒートシンク３を挿入するための挿入開口６が形成されている。一方、ヒートシンク３は、前記挿入開口６よりも幅広の堰止部７を有し、この堰止部７がベースハウジング５の挿入開口６の近傍に堰止されることにより、ヒートシンク３は、堰止部７よりも下方の基板装着部位４のみが挿入され、且つフィン８が突出するようにベースハウジング５に収容される（図８参照）。

基板装着部位４には、互いに平行に延在する１組の平行支持板９、１０（図７参照）が形成されており、前記回路基板２は、これら平行支持板９、１０に堅牢に装着されている。基板装着部位４がベースハウジング５に収容されると、回路基板２に接合された４本の端子１１〜１４は、ベースハウジング５の端子保護部３６の内部に突出する。なお、図７において、端子１１、１２同士、端子１３、１４同士は互いに重なって図示されている。

回路基板２には、図示しないパワートランジスタが実装されている。前記端子中の端子１１、１２、端子１３、端子１４の各々は、このパワートランジスタのドレイン電極、ゲート電極、ソース電極に電気的に接続されている。なお、図７中の参照符号１５は、コンデンサである。

回路基板２には、図示しない複数個の抵抗等も実装されており、これにより、モータの回転数を制御するための制御回路をなしている。

以上の構成において、ベースハウジング５には、ネジ挿入用貫通孔１６、１７が形成され、一方、平行支持板９、１０の近傍には、ヒートシンク３の対角線上に位置するようにネジ部１８、１９が設けられている。前記ネジ挿入用貫通孔１６、１７に通されたネジ２０、２１がネジ部１８、１９に螺合されることにより、ヒートシンク３にベースハウジング５が取り付けられる。

このように構成された風量制御モジュール１は、車両用空調装置の所定の位置に取り付けられ、且つ前記端子１１〜１４に対して電源が電気的に接続される。

なお、ベースハウジング５の上端面の一端は三角形状であり、他端は台形形状である。ベースハウジング５が正規の方向とは逆の方向で車両用空調装置に取り付けられようとした場合、前記三角形状の一端が車両用空調装置に干渉し、このために取り付けが不可能となる。

特開２００５−２８９２４３号公報

上記したように、ヒートシンク３に対するベースハウジング５の取り付けは、ネジ２０、２１を介して行われる。しかしながら、この場合、ネジ２０、２１を位置決めする作業、及び位置決めされたネジ２０、２１を回転させてネジ部１８、１９に螺合する作業が必要となるので、煩雑である。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ヒートシンクに対するベースハウジングの取り付けが容易であり、このために組立作業が著しく簡素化される車両用空調装置用風量制御モジュールを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車両用空調装置を構成するブロアの回転数を制御する車両用空調装置用風量制御モジュールであって、
前記制御を行うための制御回路が形成された回路基板と、
前記回路基板が取り付けられるとともに、前記回路基板に発生した熱を放出するためのフィンが形成されたヒートシンクと、
前記フィンが突出するように前記ヒートシンクが挿入され、前記回路基板を囲繞するベースハウジングと、
を有し、
前記ベースハウジングにおける前記ヒートシンクを挿入する挿入開口近傍に、前記ヒートシンクを堰止する爪部が設けられ、前記ベースハウジングは、前記爪部によってのみ前記ヒートシンクに取り付けられ、
且つ前記ベースハウジング、又は前記ヒートシンクの前記フィンに、前記爪部に比して高さ方向寸法が大きい保護用突起が形成されたことを特徴とする。

本発明においては、爪部によってヒートシンクがベースハウジングに取り付けられている。このため、ヒートシンクとベースハウジングとをネジによって連結する必要がない。すなわち、ネジを位置決めする作業や、位置決めされたネジを回転させる作業を行う必要がない。しかも、ヒートシンクにベースハウジングを取り付けるためには、ベースハウジングに対してヒートシンクの基板実装部位を挿入するのみでよい。

以上のような理由から、風量制御モジュールの組立作業が格段に効率化する。

その上、この風量制御モジュールには、該爪部に比して高さ方向寸法が大きな保護用突起が存在する。従って、風量制御モジュールを車両用空調装置の構成部材の所定箇所に取り付ける際、保護用突起のみが構成部材に当接し、これにより爪部が構成部材に当接することが回避される。従って、爪部が折損する懸念や、この折損に伴ってヒートシンクがベースハウジングから脱落する懸念が払拭される。

なお、上記したように、従来技術においては、ベースハウジングの上端面が車両用空調装置の所定部位に当接することで誤組立が防止されるが、この場合、ベースハウジングの上端面を、車両用空調装置の所定部位に干渉可能な寸法として形成する必要がある。そこで、保護用突起を、車両用空調装置用風量制御モジュールを車両用空調装置に誤った方向で取り付けようとしたとき、車両用空調装置に干渉する位置に形成することが好ましい。

このような構成とすることにより、ベースハウジングの上端面を過度に長尺とする必要がなくなる。その結果、ベースハウジングの原材料の使用量が低減するので、省資源化及びコスト低廉化を図ることができる。

本発明によれば、ベースハウジングに爪部を設け、この爪部を介してヒートシンクをベースハウジングに取り付けるようにしているので、ヒートシンクとベースハウジングとをネジによって連結する必要がない。このため、ベースハウジングに対してヒートシンクの基板実装部位を挿入するのみでヒートシンクにベースハウジングを取り付けることができるので、ネジを位置決めする作業や、位置決めされたネジを回転させる作業を割愛することができる。要するに、風量制御モジュールの組立作業が格段に効率化する。

しかも、該爪部に比して高さ方向寸法が大きな保護用突起を設けているので、風量制御モジュールを車両用空調装置の構成部材の所定箇所に取り付ける際、保護用突起が構成部材に当接することで爪部が構成部材に当接することが回避される。このため、爪部が折損する懸念がない。また、ヒートシンクがベースハウジングから脱落する懸念も払拭される。

以下、本発明に係る車両用空調装置用風量制御モジュールにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、図７及び図８に示される構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る風量制御モジュール３０の全体概略斜視図である。この風量制御モジュール３０は、ヒートシンク３２と、ベースハウジング３４とを有する。

この中、ヒートシンク３２は、図８に示されるネジ部１８、１９が存在しないことを除き、ヒートシンク３と同様に構成されている。すなわち、該ヒートシンク３２は幅広の堰止部７を有し、この堰止部７の下方に基板装着部位４が設けられるとともに、堰止部７の上方にフィン８が形成される。そして、堰止部７よりも下方、すなわち、基板装着部位４は、ベースハウジング３４の挿入開口６から挿入され、最終的に、ベースハウジング３４に収容される。

ヒートシンク３２の基板装着部位４にも、前記ヒートシンク３と同様に、互いに平行に延在する１組の平行支持板９、１０（図７参照）が形成されており、前記回路基板２は、これら平行支持板９、１０に堅牢に装着されている。基板装着部位４がベースハウジング３４に収容されたとき、回路基板２に実装されたパワートランジスタのドレイン電極、ソース電極、ゲート電極に電気的に接続された端子は、ベースハウジング３４の端子保護部３６の内部に突出する。

一方、ヒートシンク３２のフィン８は、ベースハウジング３４から突出する（図１参照）。また、図１及び図２に示すように、各端から２枚目のフィン８ａ、８ｂの下端部と３枚目のフィン８ｃ、８ｄの下端部の間には、それぞれ、係止用突起３８、４０が橋架されている。また、係止用突起３８、４０の各々の線対称位置には、係止用突起４２、４４が形成されている。

ここで、第１実施形態においては、ベースハウジング３４に対して一体的に形成された４本の爪部４６、４８、５０、５２がベースハウジング３４の挿入開口６の近傍で突出している。なお、これら爪部４６、４８、５０、５２は、互いに同形状に形成されており、且つ爪部５０、５２は、爪部４６、４８に対して線対称の位置に設けられている。

図２から諒解されるように、爪部４６、４８、５０、５２の各々は返し部５４を有し、各返し部５４は、係止用突起３８、４０、４２、４４の各々の上端面に係止されている。このようにしてヒートシンク３２に形成された係止用突起３８、４０、４２、４４を爪部４６、４８、５０、５２が堰止することにより、ヒートシンク３２がベースハウジング３４に取り付けられる。

また、各端から２枚目に位置するフィン８ａ、８ｂには、その長手方向に沿って、爪部４６、４８、５０、５２に比して高さ方向寸法が大きな保護用突起５６、５８、６０、６２が突出形成されている。これら保護用突起５６、５８、６０、６２の各々と爪部４６、４８、５０、５２との間には、若干のクリアランスが形成される。

第１実施形態に係る風量制御モジュール３０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

この風量制御モジュール３０を組み立てる際には、ヒートシンク３２の基板装着部位４がベースハウジング３４に挿入される。このとき、爪部４６、４８、５０、５２は、返し部５４が係止用突起３８、４０、４２、４４に押圧されることによって拡開する方向に撓む。上記したように、爪部４６、４８、５０、５２は、樹脂材製のベースハウジング３４と一体的に形成されているため、可撓性を示すからである。

爪部４６、４８、５０、５２は、係止用突起３８、４０、４２、４４が返し部５４を通過すると、その弾性によって元の位置に復帰する。これにより、返し部５４が係止用突起３８、４０、４２、４４の上端面に当接し、その結果、係止用突起３８、４０、４２、４４が爪部４６、４８、５０、５２で堰止され、ヒートシンク３２がベースハウジング３４に取り付けられるに至る。従って、この場合、ネジを螺合する必要は特にない。

このように、第１実施形態においては、ヒートシンク３２の基板装着部位４をベースハウジング３４に挿入するという簡素な作業を行うことのみで、ヒートシンク３２に対してベースハウジング３４を容易に取り付けることができる。このため、ネジを位置決めした後に螺合するという煩雑な作業を行う必要がない。

作製された風量制御モジュール３０は、次に、図３に示すように、車両用空調装置の構成部材７０の所定箇所に取り付けられる。

ここで、保護用突起５６、５８、６０、６２が存在しない場合、爪部４６、４８、５０、５２が露呈した状態であるため、仮に、爪部４６、４８、５０、５２が車両用空調装置の構成部材７０に当接するような事態が発生した場合、該爪部４６、４８、５０、５２が折損する懸念がある。

しかしながら、第１実施形態では、爪部４６、４８、５０、５２の近傍に、該爪部４６、４８、５０、５２に比して高さ方向寸法が大きな保護用突起５６、５８、６０、６２がそれぞれ形成されている。このため、車両用空調装置の構成部材７０に対しては保護用突起５６、５８、６０、６２のみが当接し、爪部４６、４８、５０、５２は当接しない。このため、爪部４６、４８、５０、５２が折損する懸念が払拭され、必然的に、ベースハウジング３４からヒートシンク３２が脱落する懸念も払拭される。

なお、図３は、ベースハウジング３４が正規方向に向けられた状態で車両用空調装置に取り付けられる場合を示しているが、ベースハウジング３４が反対方向、換言すれば、誤った方向に向けられた状態で取り付けられようとする場合、図４に示すように、保護用突起５６、５８、６０、６２が車両用空調装置の構成部材７０に干渉する。従って、風量制御モジュール３０を車両用空調装置に取り付けることができなくなり、結局、いわゆる誤組立が防止される。

以上から諒解されるように、保護用突起５６、５８、６０、６２が存在しない場合、図４に示すようにベースハウジング３４を誤った方向に向けた状態で風量制御モジュール３０を構成部材７０に取り付けようとすると、爪部４６、４８、５０、５２が構成部材７０に当接して折損する懸念がある。しかしながら、上記したように、構成部材７０に対しては保護用突起５６、５８、６０、６２が先ず当接するので、ヒートシンク３２がそれ以上挿入されることが不可能となる。従って、爪部４６、４８、５０、５２が構成部材７０に当接することはなく、結局、爪部４６、４８、５０、５２が折損する懸念もない。

また、このため、ベースハウジング３４の上端面を、風量制御モジュール３０が誤った方向で取り付けられようとするときには車両用空調装置の構成部材７０の所定部位、例えば、リブ７２に干渉するまで延在するような寸法とする必要がない。このため、ベースハウジング３４を成形する際、原材料樹脂の使用量を低減し得るので、省資源となるとともにコスト的に有利となる。

なお、保護用突起は、ベースハウジング３４と一体的に設けるようにしてもよい。以下、この場合を第２実施形態として説明する。

図５は、第２実施形態に係る風量制御モジュール８０の全体概略斜視図である。この風量制御モジュール８０は、第１実施形態におけるフィン８ａ、８ｂに形成された保護用突起５６、５８、６０、６２に代替し、ベースハウジング３４の爪部４６、４８、５０、５２の近傍に保護用突起８２、８４、８６、８８が形成されていることを除いて第１実施形態に係る風量制御モジュール３０と同様に構成されている。従って、第１実施形態に係る風量制御モジュール３０の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この場合、図５及び図６に示すように、保護用突起８２、８４、８６、８８は、各端から２枚目のフィン８ａ、８ｂの近傍に配設されている。なお、保護用突起８２、８４、８６、８８と爪部４６、４８、５０、５２との間には若干のクリアランスが形成されており、このため、保護用突起８２、８４、８６、８８によって爪部４６、４８、５０、５２の可撓性が低下することはない。

勿論、第２実施形態においても、保護用突起８２、８４、８６、８８の高さ方向寸法は爪部４６、４８、５０、５２に比して大きい。従って、第１実施形態と同様に、風量制御モジュール８０を車両用空調装置の構成部材７０に取り付ける場合、保護用突起８２、８４、８６、８８のみが構成部材７０に当接し、爪部４６、４８、５０、５２が当接することはない。勿論、このため、爪部４６、４８、５０、５２が折損する懸念や、ベースハウジング３４からヒートシンク３２が脱落する懸念が払拭される。

また、この保護用突起８２、８４、８６、８８も、風量制御モジュール８０が誤った方向を向いた状態で取り付けられようとするときには、図４と同様に、構成部材７０に干渉する。すなわち、保護用突起８２、８４、８６、８８が存在することにより、誤組立が有効に防止される。

要するに、保護用突起８２、８４、８６、８８が存在しない場合、ベースハウジング３４が正規方向であっても所定位置から偏倚した状態、ないしベースハウジング３４を誤った方向に向けた状態で構成部材７０に取り付けようとすると、爪部４６、４８、５０、５２が構成部材７０に当接して折損する懸念がある。しかしながら、第２実施形態においても、構成部材７０に対して保護用突起８２、８４、８６、８８が先ず当接し、これによりヒートシンク３２がそれ以上挿入されることが不可能となる。従って、爪部４６、４８、５０、５２が構成部材７０に当接することはなく、当然に、爪部４６、４８、５０、５２が折損する懸念もない。

なお、上記した第１実施形態及び第２実施形態においては、風量制御モジュール３０が誤った方向で取り付けられようとするとき、車両用空調装置の構成部材７０に保護用突起５６、５８、６０、６２又は保護用突起８２、８４、８６、８８が干渉することで誤組立を防止するようにしているが、例えば、ベースハウジング３４の上端面を、前記構成部材７０の所定部位（例えば、リブ７２）に干渉するような寸法まで延在させるようにしてもよいことは勿論である。

本発明の第１実施形態に係る風量制御モジュールの全体概略斜視図である。 図１の風量制御モジュールの要部拡大一部縦断面図である。 車両用空調装置の構成部材の所定箇所に対し、図１の風量制御モジュールを正規方向で取り付けている状態を示す一部縦断面平面図である。 車両用空調装置の構成部材の所定箇所に対し、図１の風量制御モジュールを誤った方向で取り付けている状態を示す一部縦断面平面図である。 本発明の第２実施形態に係る風量制御モジュールの全体概略斜視図である。 図５の風量制御モジュールの要部拡大一部縦断面図である。 従来技術に係る風量制御モジュールの分解平面図である。 図７の風量制御モジュールの全体概略斜視図である。

符号の説明

１、３０、８０…車両用空調装置用風量制御モジュール
２…回路基板 ３、３２…ヒートシンク
４…基板装着部位 ５、３４…ベースハウジング
６…挿入開口 ８、８ａ〜８ｄ…フィン
３８、４０、４２、４４…係止用突起 ４６、４８、５０、５２…爪部
５４…返し部
５６、５８、６０、６２、８２、８４、８６、８８…保護用突起
７０…構成部材 ７２…リブ

Claims (4)

1. 車両用空調装置を構成するブロアの回転数を制御する車両用空調装置用風量制御モジュールであって、
   前記制御を行うための制御回路が形成された回路基板と、
   前記回路基板が取り付けられるとともに、前記回路基板に発生した熱を放出するためのフィンが形成されたヒートシンクと、
   前記フィンが突出するように前記ヒートシンクが挿入され、前記回路基板を囲繞するベースハウジングと、
   を有し、
   前記ベースハウジングにおける前記ヒートシンクを挿入する挿入開口近傍に、前記ヒートシンクを堰止する爪部が設けられ、前記ベースハウジングは、前記爪部によってのみ前記ヒートシンクに取り付けられ、
   且つ前記ベースハウジング、又は前記ヒートシンクの前記フィンに、前記爪部に比して高さ方向寸法が大きい保護用突起が形成され、
   前記保護用突起は、当該車両用空調装置用風量制御モジュールを車両用空調装置に誤った方向で取り付けようとしたときに前記車両用空調装置に干渉する位置に形成されていることを特徴とする車両用空調装置用風量制御モジュール。
2. 車両用空調装置を構成するブロアの回転数を制御する車両用空調装置用風量制御モジュールであって、
   前記制御を行うための制御回路が形成された回路基板と、
   前記回路基板が取り付けられるとともに、前記回路基板に発生した熱を放出するためのフィンが形成されたヒートシンクと、
   前記フィンが突出するように前記ヒートシンクが挿入され、前記回路基板を囲繞するベースハウジングと、
   を有し、
   前記ベースハウジングにおける前記ヒートシンクを挿入する挿入開口近傍に、前記ヒートシンクを堰止する爪部が設けられ、前記ベースハウジングは、前記爪部によってのみ前記ヒートシンクに取り付けられ、
   且つ前記ヒートシンクの前記フィンに、前記爪部に比して高さ方向寸法が大きい保護用突起が形成されたことを特徴とする車両用空調装置用風量制御モジュール。
3. 請求項２記載の車両用空調装置用風量制御モジュールにおいて、前記保護用突起は、当該車両用空調装置用風量制御モジュールを車両用空調装置に誤った方向で取り付けようとしたときに前記車両用空調装置に干渉する位置に形成されていることを特徴とする車両用空調装置用風量制御モジュール。
4. 請求項２又は３記載の車両用空調装置用風量制御モジュールにおいて、前記フィンの下端部に前記爪部が堰止される係止用突起が設けられ、前記保護用突起は、前記フィンの長手方向に沿って突出形成されることを特徴とする車両用空調装置用風量制御モジュール。

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