JP4332791B2 - 車輌用ヒ−タ−コントロール装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車輌のヒ−タ−コントロ−ル装置に関する。

広く知られているように、自動車の運転席前側の表示パネルには、操作ノブを操作してヒ−タ−ユニットを制御するヒ−タ−コントロ−ル装置が設けられている。
図１１はこの種のヒ−タ−コントロ−ル装置の一例を示す正面図、図１２は同ヒ−タ−コントロ−ル装置の平面図である。

図示するように、このヒ−タ−コントロ−ル装置には、風向調整用の操作ノブ１１、風量調整用の操作ノブ１２、温度調整用の操作ノブ１３が表示パネル１４に回動可能に設けられ、また、内外気の切換ノブ１５とエアコンスイッチ１６が設けられている。

また、表示パネル１４は、上部２ケ所と下部２ケ所とを係止してベ−ス１７に取付けられている。
ベ−ス１７は、前側に箱状部が後側にケ−ブル制御機構の取付け部が一体形成され、箱状部内に各操作ノブ１１、１２、１３の連動軸１８、１９、２０（１９は図示省略）が回転自在に軸支されている。

すなわち、操作ノブ１１が連動軸１８の一端部に軸着されており、また、この連動軸１８にはかさ歯車（ピニオンギア）２１を設けると共に、その他端部が軸受部１７ａによって軸受けされている。
そして、かさ歯車２１がレバ−ギア２２のラックギア２２ａに噛合し、操作ノブ１１とレバ−ギア２２とを連動させている。

レバ−ギア２２は、ベ−ス１７に形成した筒状の支軸部１７ｂに回転自在に軸支してあり、そして、このレバ−ギア２２の一部にはヒ−タ−ユニットを制御するためのコントロ−ルケ−ブル２３が連結されている。

したがって、操作ノブ１１を回動操作することにより、かさ歯車２１に連動したレバ−ギア２２が回動し、コントロ−ルケ−ブル２３が押し出され、また、引き戻されてヒ−タ−コントロ−ルの風向きが調整される。

操作ノブ１３についても上記同様のケ−ブル制御機構が設けられている。
すなわち、一端部に操作ノブ１３を軸着した連動軸２０の他端部が軸受部１７ｃによって軸受けされ、また、この連動軸２０に設けられたかさ歯車２４が支軸部１７ｄに回転自在に軸支されたレバ−ギア２５のラックギア２５ａに噛合し、さらに、レバ−ギア２５の一部にコントロ−ルケ−ブル２６が連結している。

したがって、操作ノブ１３を回動操作することにより、かさ歯車２４に連動したレバ−ギア２５が回動し、コントロ−ルケ−ブル２６が進退してヒ−タ−ユニットの温度調整が行なわれる。

また、操作ノブ１２は、その連動軸１９（図示省略）がロ−タリ−構成のスイッチ２７に連結しており、操作ノブ１２の回動操作によるスイッチ２７のスイッチ信号がヒ−タ−ユニットに送られ、風量調整が行なわれる。

一方、上記したようなケ−ブル制御機構を備えるヒ−タ−コントロ−ル装置では、操作ノブの回動操作位置にかかわらず、車内雰囲気などに応じて一時的にヒ−タ−ユニットを電気的に自動制御する自動制御手段を備えたものが知られている。

例えば、エアコンスイッチ１６を操作してもエンジンが熱くなるまでは冷たい空気しか出てこないため、風量調整用の操作ノブ１２の回動操作位置にかかわらずファンモ−タを止めるか、または、回転数を下げることが望ましい。

このことから、ファンモ−タの回転数やヒ−タ−ユニットを自動制御するようになっている。
このように、ヒ−タ−ユニットを自動制御する構成としては、吹き出しモ−ドを検出するため、風向調整用の操作ノブ１１の回動操作状態を検出し、その検出信号にもとづいて自動制御するものがある。

すなわち、レバ−ギア２２に連動し、このレバ−ギア２２と同軸に回動する可動接点ホルダ−と、このホルダ−に設けた可動接点を摺接させる多数の固定接点を設けたプリント基板とを備えたスイッチ手段を設け、操作ノブ１１の回動操作に対応する可動接点の移動位置から、固定接点の切換信号を出力させ、この切換信号を操作ノブ１１の回動操作位置を示す検出信号として出力する構成となっている。

特開平１０−３２９５２９号公報

上記したように、電気的に自動制御する制御手段を備えたヒ−タ−ユニットを備えた自動車と、コントロ−ルケ−ブルのみによって制御し、自動制御することができないヒ−タ−ユニットを備える自動車とがあるために、自動制御できる自動車と、自動制御できない自動車とに別けてヒ−タ−コントロ−ル装置を設計、製作しなければならないと言う問題があった。

また、コントロ−ルケ−ブルを駆動する操作レバ−の周囲位置に、自動制御のためのスイッチを配設する場合には、スイッチの配設場所が制限されるため、スイッチを確実に動作させるに必要な操作量を取ることが困難となり、構造的にも複雑なものとなっていた。

本発明は第１の発明として、表示パネルに設けられた操作ノブを操作してヒーターユニットを制御する車両用ヒーターコントロール装置において、前記表示パネルを取付けたベースと、一端部側に前記操作ノブを、その他側部にピニオンギアを設け、前記ベースに回転自在に軸着した連動軸とを備え、他方、一面側に前記ピニオンギアに噛合させるラックギアを、他面側に可動接片を各々設けたギアロータと、前記ギアロータの可動接片によって接点切換する多数の固定接点を円状に配設した回路基板と、前記ギアロータを回転可能に内装し、前記回路基板を前記ギアロータの他面側に固着したスイッチケースとから構成したロータスイッチ手段を設け、さらに、前記スイッチケースは前記ベースに取付可能とすると共に、その一部には前記ピニオンギアと前記ラックギアとを係合可能とする切欠部を設け、前記スイッチケースを前記ベースに取り付けることにより、前記ピニオンギアを前記切欠部から前記スイッチケース内に突入させて前記ラックギアに噛合させ、前記操作ノブの回動操作に連動する前記ギアロータの回動によって移動する前記可動接片により固定接点を切換え、ヒーターユニットの制御信号を出力させる構成としたことを特徴とする車輌用ヒーターコントロール装置を提案する。

第２の発明としては、上記した第１の発明の車輌用ヒーターコントロール装置において、ベースに回転自在に備えて前記ピニオンギアを噛合させるギアレバーと、このギアレバーと前記ヒーターユニットとを連結するコントロールケーブルとを備え、前記操作ノブの回動にしたがってコントロールケーブルを駆動するケーブル制御手段を備えることができるベースを設け、前記ギアレバーを取付ける前記ベースの取付部に、前記したロータスイッチ手段のスイッチケースを取付け、ケーブル制御手段に換えてロータスイッチ手段を備える構成としたことを特徴とする車輌用ヒーターコントロール装置を提案する。

第３の発明としては、上記した第２の発明の車輌用ヒーターコントロール装置において、表示パネルに複数の操作ノブを配設し、各々の操作ノブのうち、一部の操作ノブには前記したロータスイッチ手段を、残りの操作ノブには前記ケーブル制御手段を各々連動させるように備えたことを特徴とする車輌用ヒーターコントロール装置を提案する。

上記した本発明のヒ−タ−コントロ−ル装置は、操作ノブを回動操作すると、ピニオンギアが回動してラックギアを駆動することから、ギアロ−タが回動する。

これより、ギアロ−タに設けた可動接点が移動し、固定接点を切換え、その切換信号を制御信号としてヒ−タ−ユニットに送る。
なお、ヒ−タ−ユニットは、上記の制御信号に応じて、風向又は風量、或いは、温度などの調整を行なう。

このように構成した本発明のヒ−タ−コントロ−ル装置は、可動接片を有するギアロ−タをピニオンギアによって直接に連動駆動させるようにしているので、部品点数を少なくすることができ、組み付けによる寸法誤差を少なくすることができる。
この結果、操作ノブの回動操作に対して可動接片が誤差なく固定接点を切換えるヒ−タ−コントロ−ル装置となる。

また、本発明のヒ−タ−コントロ−ル装置は、コントロ−ルケ−ブルによってヒ−タ−ユニットを制御するケ−ブル制御手段に換えてロ−タスイッチ手段を組み付けることができる。

具体的には、ケ−ブル制御手段をベ−スから取り外し、ケ−ブル制御手段のレバ−ギアが取付けられていた支軸部にロ−タスイッチ手段のスイッチケ−スを取付ける。

このように取付けたロ−タスイッチ手段は、スイッチケ−スの一部に形成した切欠部からピニオンギアが突入しギアロ−タのラックギアと噛合することから、操作ノブの回動操作にしたがって制御信号を出力するロ−タスイッチ手段となる。

したがって、本発明のヒ−タ−コントロ−ル装置は、電気制御することができるヒ−タ−ユニットを備えた車輌には、ロ−タスイッチ手段を取付けて搭載し、ケ−ブルによって制御するヒ−タ−ユニットを備えた車輌には、ケ−ブル制御手段を備えて搭載することができる。

上記した通り、本発明のヒ−タ−コントロ−ル装置は、操作ノブ、表示パネル、ピニオンギアなどのベ−ス構成を変えずに、電気制御のヒ−タ−コントロ−ル装置として、また、ケ−ブル制御のヒ−タ−コントロ−ル装置として構成することができる。

次に、本発明の一実施形態について図面に沿って説明する。
図１は本発明の一実施形態として示したヒ−タ−コントロ−ル装置の平面図、図２は図１上のＡ−Ａ線拡大断面図、図３は図２上のＢ−Ｂ線断面図である。

なお、本実施形態は、温度調整用の操作ノブ１３に連動するロ−タスイッチ装置（ロ−タスイッチ手段）を備えたことが特徴となっており、その他は図１１、図１２に示した従来のヒ−タ−コントロ−ル装置と同じ構成であることから、同一部品及び部所については同符号を付してその説明を省略する。

図示する通り、ロ−タスイッチ装置３０は、ベ−ス１７の支軸部１７ｄに取付け、操作ノブ１３の回動操作に連動してスイッチ動作させる構成としてある。

このロ−タスイッチ装置３０は、図４に示すように、スイッチケ−ス３０ａ内にギアロ−タ４０と回路基板５０とを備えている。
スイッチケ−ス３０ａは、ケ−ス本体３１にケ−ス蓋３２を被せた形態の内空のものとなっている。

具体的には、ケ−ス本体３１は、図５に示した如く、箱状に形成し、そのほぼ中央には支軸部３１ａを内向きに直立形成すると共に、その背面には取付筒部３１ｂが形成してある。
なお、この取付筒部３１ｂの係止部３１ｃにベ−ス側の係止突部１７ｅ（図１０参照）を係止せてスイッチ本体３１をベ−ス１７に取付ける。

また、このケ−ス本体３１の前側部所には、半円形の切欠部３１ｄを形成し、この切欠部３１ｄよりかさ歯車（ピニオン）２４をスイッチケ−ス３０ａ内に突入させるようにしてある。
その他、図５に示す参照符号３１ｅは回路基板５０を固定するためのねじ孔、３１ｆは回路基板５０の位置決め突部、３１ｇはコネクタ突出部、３１ｈは取付けねじ孔、３１ｉは位置決め孔、３１ｍはコ−ド引出し孔である。

ケ−ス蓋３２は、図６に示した如く、皿状に形成し、その周囲部の係合孔３２ａをケ−ス本体３１の係合突部３１ｋに係止させてケ−ス本体３１に被蓋する。
また、このケ−ス蓋３２には、ケ−ス本体３１に設けた支軸部３１ａの先端部を突入させる軸孔３２ｂ、回路基板５０の固定用のねじ孔３２ｃ、ギアロ−タ押え部３２ｄ、コ−ド引出し孔３２ｅが設けてある。

図７は上記したスイッチケ−ス３０ａに内装するギアロ−タ４０を示す。
図示するように、このギアロ−タ４０は、ほぼ半円状の板体として形成してあり、その回転中心となる位置には軸孔４０ａを設け、その一面（上面）となる旋回部所の一部４０ｂには図８に示す可動接片４１を固着するようにしてある。

また、このギアロ−タ４０の他面（下面）には、弧状に形成したラックギア４０ｃが設けてある。
このラックギア４０ｃは、かさ歯車２４に噛合させる。

なお、上記ギアロ−タ４０に設けた孔部４０ｄは、スイッチ本体３１に組み込むときに、ケ−ス本体３１の孔部３１ｎに位置合せし、操作ノブ１３の回動とギアロ−タ４０の回動との位置合せを行なうものである。

図９はスイッチケ−ス３０ａに内装する回路基板５０を示す。
図示するように、この回路基板５０は、その一面（上面）にコネクタ５１（図１〜図３参照）を取付ける回路端部５０ａを設け、また、その他面（下面）に多数の固定接点５０ｂと共通接点５０ｃとを設けた回路基板となっている。

なお、この回路基板５０に設けた孔部５０ｄ、５０ｅは、ケ−ス本体３１の支軸部３１ａと位置決め突部３１ｆとを突入させ、回路基板５０を位置決めするもので、他の孔部５０ｆは回路基板５０を固着するねじ挿入孔である。

上記したケ−ス本体３１、ケ−ス蓋３２、ギアロ−タ４０、回路基板５０からなるロ−タスイッチ装置３０は、先ず、ケ−ス本体３１をベ−ス１７に取付ける。
この場合、図１０に示すベ−ス１７の軸支部１７ｄにケ−ス本体３１の取付筒部３１ｂを嵌合させ、その係止部３１ｃを支軸部１７ｄの係止突部１７ｅに係止させる。
なお、支軸部１７ｄの係止突部１７ｅは弾性による突出勢力を有している。

また、上記のようにしてケ−ス本体３１を取付ける場合、切欠部３１ｄを前方向側にして取付け、その切欠部３１ｄよりかさ歯車２４をケ−ス本体３１内に突入させるようにする。

続いて、ギアロ−タ４０をケ−ス本体３１に組み込む。
この場合、ギアロ−タ４０の軸孔４０ａにケ−ス本体３１の支軸部３１ａを軸挿させ、ギアロ−タ４０を回転自在に保持させると共に、そのラックギア４０ｃをかさ歯車２４に噛合させる。

なお、ギアロ−タ４０を組み込むときは、操作ノブ１３を回動範囲の中間位置に回動させておき、この状態でその孔部４０ｄをケ−ス本体３１の孔部３１ｎに連通させるように合せる。
このように、孔部４０ｄと３１ｎとを合せると、図３に示すように、ラックギア４０ｃの中程にかさ歯車２４が噛合する状態となり、操作ノブ１３とギアロ−タ４０との回動範囲を合せることができる。

次に、回路基板５０をケ−ス本体３１に組み込む。
回路基板５０の組み込みは、固定接点５０ｂ側を下面（ギアロ−タ側）にしてその軸孔５０ｄにケ−ス本体３１の支軸部３１ａを軸挿させ、また、孔部５０ｅにケ−ス本体３１の位置決め突部３１ｆを突入させ、回路基板５０の組み込みを行なう。

なお、回路基板５０には照明用ランプに電気接続するコ−ド５４を予め接続しておき、このコ−ド５４をケ−ス本体３１のコ−ド引出し孔３１ｍより引出しておく。

上記のようにして、ギアロ−タ４０と回路基板５０とをケ−ス本体３１に組み込んだ後、ケ−ス蓋３２を被蓋する。
ケ−ス蓋３２はケ−ス本体３１に被蓋するようにすると、その係止孔３２ａにケ−ス本体３１の係止突部３１ｋが突入して係止される。
また、ケ−ス蓋３２は上記のようにケ−ス本体３１に係止した後、ケ−ス蓋３２のねじ孔３２ｃよりねじ５２を差し入れ、このねじ５２を回路基板５０の孔部５０ｆを通してケ−ス本体３１のねじ孔３１ｅにねじ込み、ケ−ス蓋３２を固定する。

上記のようにしてロ−タスイッチ装置３０がベ−ス１７に組み付けられる。
また、ケ−ス蓋３２をケ−ス本体３１に被蓋すると、これらケ−ス本体のコ−ド引出し孔３１ｍとケ−ス蓋３２のコ−ド引出し孔３２ｅとで形成されるコ−ド孔よりコ−ド５４が引き出された状態となるから、このコ−ド５４を照明用ランプに接続する。（図１、図３参照）

すなわち、このヒ−タ−コントロ−ル装置では、ロ−タスイッチ装置３０に設けた回路基板５０によって配線し表示パネル１４の照明用ランプを給電するので、ベ−ス１７には別個に回路基板を設ける必要がない。

なお、照明用ランプにかぎらず、ベ−ス１７に配置して電源供給を行なう搭載部品についても同様に回路基板５０を共用して給電することができる。

上記のように構成したロ−タスイッチ装置３０は、操作ノブ１３を回動操作すると、かさ歯車２４によってラックギア４０ｃが駆動されることから、ギアロ−タ４０が支軸部３１ａを軸心にして回動する。

したがって、ギアロ−タ４０に固着した可動接片４１が固定接点５０ｂと共通接点５０ｃとを摺動しながら移動し、操作ノブ１３の回動操作に応じて固定接点５０ｂを切換える。

これより、操作ノブ１３の回動位置に対応する固定接点５０ｂと共通接点５０ｃとが可動接片４１によって接続され、回路基板５０のコネクタ５１より制御信号が出力される。
ヒ−タ−ユニットはこの制御信号に応動して温度調整動作を行なう。

以上、一実施形態について説明したが、ロ−タスイッチ装置３０は、ケ−ス本体３１の取付筒部３１ｂをベ−ス１７の支軸部１７ｄに嵌合係止させて取付けたが、車輌の振動などを考慮し、ケ−ス本体３１の取付けねじ孔３１ｈより差し入れ取付けねじ５３をベ−ス１７にねじ込むようにして確実に固定させるようにすることが好ましい。

また、このロ−タスイッチ装置３０については、スイッチ本体３１をベ−ス１７に取付ける前に、スイッケ−ス３０ａ内にギアロ−タ４０と回路基板５０とを組み込み、その後にスイッチケ−ス３０ａをベ−ス１７に取付けるように構成することができる。

さらに、上記した実施形態では、ロ−タスイッチ装置３０を温度調整用の操作ノブ１３に連動させるヒ−タ−コントロ−ル装置として構成しているが、風向調整用の操作ノブ１１に連動させる同様のロ−タスイッチ装置を備えることができる。

すなわち、ヒ−タ−コントロ−ル装置を車種によって、各々の操作ノブ１１、１３に連動させるロ−タスイッチ装置を備えたり、操作ノブ１１、１３の一方に連動させるロ−タスイッチ装置を備えることができる。

自動車などの車輌に備えるヒ−タ−ユニットのコントロ−ル装置に適用する。

本発明の一実施形態として示したヒ−タ−コントロ−ル装置の平面図である。 図１上のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図２上のＢ−Ｂ線断面図である。 図４（Ａ）は上記ヒ−タ−コントロ−ル装置に備えるロ−タスイッチ装置の正面図、図４（Ｂ）は同ロ−タスイッチ装置の背面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）上のＣ−Ｃ線断面図である。 図５（Ａ）は上記したロ−タスイッチ装置のケ−ス本体を示す正面図、図５（Ｂ）は同ケ−ス本体の側面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）上のＤ−Ｄ線断面図である。 図６（Ａ）は上記したロ−タスイッチ装置のケ−ス蓋を示す正面図、図６（Ｂ）は同ケ−ス蓋の背面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）上のＥ−Ｅ線断面図である。 図７（Ａ）は上記したロ−タスイッチ装置に備えるギアロ−タの正面図、図７（Ｂ）は同ギアロ−タの背面図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）上のＦ−Ｆ線断面図である。 上記したギアロ−タに備える可動接片の正面図である。 図９（Ａ）は上記したロ−タスイッチ装置に備える回路基板の正面図、図９（Ｂ）は同回路基板の背面図である。 ヒ−タ−コントロ−ル装置のベ−スに設けられている連動機構の支軸部を示す斜視図である。 従来例として示したヒ−タ−コントロ−ル装置の正面図である。 図１１に示した従来のヒ−タ−コントロ−ル装置の平面図である。

符号の説明

１１ 風向調整用の操作ノブ
１２ 風量調整用の操作ノブ
１３ 温度調整用の操作ノブ
１４ 表示パネル
１７ ベ−ス
１７ｂ 支軸部
１７ｄ 支軸部
２１ かさ歯車
２２ レバ−ギア
２３ コントロ−ルケ−ブル
２４ かさ歯車
２６ コントロ−ルケ−ブル
３０ ロ−タスイッチ装置
３０ａ スイッチケ−ス
３１ ケ−ス本体
３１ａ 支軸部
３１ｂ 取付筒部
３１ｃ 係止部
３１ｄ 切欠部
３２ ケ−ス蓋
４０ ギアロ−タ
４０ｃ ラックギア
４１ 可動接片
５０ 回路基板
５０ｂ 固定接点
５０ｃ 共通接点

Claims (3)

1. 表示パネルに設けられた操作ノブを操作してヒーターユニットを制御する車両用ヒーターコントロール装置において、
   前記表示パネルを取付けたベースと、
   一端部側に前記操作ノブを、その他側部にピニオンギアを設け、前記ベースに回転自在に軸着した連動軸とを備え、
   他方、一面側に前記ピニオンギアに噛合させるラックギアを、他面側に可動接片を各々設けたギアロータと、
   前記ギアロータの可動接片によって接点切換する多数の固定接点を円状に配設した回路基板と、
   前記ギアロータを回転可能に内装し、前記回路基板を前記ギアロータの他面側に固着したスイッチケースとから構成したロータスイッチ手段を設け、
   さらに、前記スイッチケースは前記ベースに取付可能とすると共に、その一部には前記ピニオンギアと前記ラックギアとを係合可能とする切欠部を設け、
   前記スイッチケースを前記ベースに取り付けることにより、前記ピニオンギアを前記切欠部から前記スイッチケース内に突入させて前記ラックギアに噛合させ、前記操作ノブの回動操作に連動する前記ギアロータの回動によって移動する前記可動接片により固定接点を切換え、ヒーターユニットの制御信号を出力させる構成としたことを特徴とする車輌用ヒーターコントロール装置。
2. 請求項１に記載した車輌用ヒーターコントロール装置において、
   ベースに回転自在に備えて前記ピニオンギアを噛合させるギアレバーと、このギアレバーと前記ヒーターユニットとを連結するコントロールケーブルとを備え、前記操作ノブの回動にしたがってコントロールケーブルを駆動するケーブル制御手段を備えることができるベースを設け、
   前記ギアレバーを取付ける前記ベースの取付部に、前記したロータスイッチ手段のスイッチケースを取付け、ケーブル制御手段に換えてロータスイッチ手段を備える構成としたことを特徴とする車輌用ヒーターコントロール装置。
3. 請求項２に記載した車輌用ヒーターコントロール装置において、
   表示パネルに複数の操作ノブを配設し、各々の操作ノブのうち、一部の操作ノブには前記したロータスイッチ手段を、残りの操作ノブには前記ケーブル制御手段を各々連動させるように備えたことを特徴とする車輌用ヒーターコントロール装置。

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