JP2009214571A

JP2009214571A - 操作装置及びこれを搭載した車両用空調機器

Info

Publication number: JP2009214571A
Application number: JP2008057337A
Authority: JP
Inventors: Ayami Yamane; 亜矢美山根
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】温度を速やかに設定できる操作装置及びこれを搭載した車両用空調機器を提供する。
【解決手段】所定空間の温度を設定する空調機器(80)の操作装置(20)であって、操作パネル(22)と、操作パネルに押し込み自在に支持された操作ノブ本体(32)と、操作ノブ本体の押し込みに伴って作動して第１の電気信号を出力する第１のスイッチ(51)、及び第１のスイッチの作動後に作動して第２の電気信号を出力する第２のスイッチ(52)をそれぞれ備えた検知手段と、第１の電気信号に基づいて温度を所定単位ずつ段階的に設定するとともに、第２の電気信号に基づいて温度を限界値に至らしめる制御手段(70)とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、所定空間の温度を設定する操作装置及びこれを搭載した車両用空調機器に関する。

この種の空調装置は、例えば車室内の空気の温度を調整し、車室を快適な状態に維持する。
詳しくは、この空気は操作者によって所望の温度に設定され、車室内に向けて送出されており、この温度の設定は操作装置で行われる。
ここで、例えば車室内の温度を一気に引き上げたい場合に、この温度を１℃ずつ段階的に設定するのでは、操作者の負担が大きくなる。そこで、長押し操作によって温度を限界値に至らしめる操作装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３１３９１４号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、温度を速やかに設定できないとの問題がある。
すなわち、上記従来の装置が車室内の温度を限界値に至らしめる場合には、押し下げの開始から所定時間の経過によって長押し操作が判別されており、当該所定時間が経過するまでは温度を限界値に設定できないからである。

このように、上記従来の技術では、車室内の温度を迅速に限界値に設定する点については依然として課題が残されている。
また、この課題の解決にあたり、操作内容を分かり易くする点も留意しなければならない。仮に、押し下げ部分の裏面に異物が入り込んでおり、押下げ困難な状態が生じていた場合には、操作者が長押し操作を行っていても、依然として温度を限界値に設定できないからである。

つまり、現在の操作が有効である旨を操作者に認識させる必要が生ずるが、上記技術ではこの点についても格別な配慮がなされていない。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、温度を速やかに設定できる操作装置及びこれを搭載した車両用空調機器を提供することである。

上記目的を達成するための第１の発明は、所定空間の温度を設定する空調機器の操作装置であって、操作パネルと、操作パネルに押し込み自在に支持された操作ノブ本体と、操作ノブ本体の押し込みに伴って作動して第１の電気信号を出力する第１のスイッチ、及び第１のスイッチの作動後に作動して第２の電気信号を出力する第２のスイッチをそれぞれ備えた検知手段と、第１の電気信号に基づいて温度を所定単位ずつ段階的に設定するとともに、第２の電気信号に基づいて温度を限界値に至らしめる制御手段とを具備する。

第１の発明によれば、空調機器の操作装置は、操作パネルに押し込み自在に支持された操作ノブ本体を有しており、この操作ノブ本体が押し込まれると、第１のスイッチが作動し、第１の電気信号が生ずる。また、第１のスイッチの作動後には、第２のスイッチが作動し、第２の電気信号が生ずる。
そして、制御手段は、第１の電気信号に基づいて温度を所定単位ずつ段階的に設定し、次いで、第２の電気信号に基づいて温度を限界値に至らしめる。よって、温度を限界値に至らしめる場合には、従来に比して所定時間の経過を待たなくて済むので、操作者は温度を速やかに限界値に設定できる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、検知手段は、操作ノブ本体の押し込み力によって第１のクリック感、及び第２のクリック感を操作者にそれぞれ与えており、第１のクリック感による第１の電気信号、及び第２のクリック感による第２の電気信号をそれぞれ出力する２段階クリック感触生起手段であることを特徴とする。

第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、この操作ノブ本体が押し込まれると、操作者には第１のクリック感が与えられ、第１の電気信号が生ずる。また、その後、操作者には第２のクリック感が与えられ、第２の電気信号が生ずる。
そして、制御手段は、第２の電気信号に基づいて温度を限界値に至らしめることから、従来に比して、操作者は温度の限界値への操作が分かり易くなる。

第３の発明は、第１や第２の操作装置を搭載した車両用空調機器であることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、上述した操作装置を車両用空調機器に搭載すれば、操作者の視点が操作装置を長時間に亘って捉え続けなくて済む。したがって、車両の運転者が温度を設定する場合には、運転に集中し易くなって安全運転を行える。

本発明によれば、温度を速やかに設定できるし、その操作内容も分かり易い操作装置及びこれを搭載した車両用空調機器を提供することができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図１には車両１の運転席及び助手席が示されており、シート４から見て各座席の前方には、インストルメントパネル２が車幅方向に沿って配置されている。当該パネル２の前方にはフロントガラス６が設けられ、各座席からは車両１の進行方向を見渡すことができる。

一方、この運転席には、車両１の速度、走行距離やシフト位置等を表示する計器類８がパネル２の正面に配置されており、また、ハンドル１０はパネル２の下方からシート４に向けて延びる軸１１の先端に回転可能に取り付けられている。さらに、この軸１１の周壁にはシフトレバー１２が上下動可能に取り付けられており、当該レバー１２は助手席に向けて延設されている。

また、このパネル２の正面には、後述のエアーコンディショニング装置（空調機器）８０による空気の吹き出し口１４が形成され、この吹き出し口１４から車室内に向けて送出される。
運転席と助手席との間において、当該パネル２の上面にはモニター１６が設置されている。このモニター１６は、ナビゲーション装置の構成部品であり、その表示画面は、この装置の起動に伴い、地図や操作メニュー等が表示可能に構成されている。なお、このモニター１６はパネル２の適宜位置に埋め込まれていても良い。

また、同図で見て、運転席と助手席との間には、センターコンソール１８が設置されている。このコンソール１８はインストルメントパネル２の下方からシート４に向けて突出しており、当該コンソール１８において、シート４側の適宜位置には、オーディオ装置のスロットが配置され、このスロットはＣＤやＭＤ等が挿入可能に構成されている。

そして、このコンソール１８において、吹き出し口１４側の適宜位置には、操作デバイス（操作装置）２０が設けられている。当該デバイス２０は、エアーコンディショニング装置８０の構成部品であり、この装置８０の起動に伴って車室の温度操作が可能になる。
より詳しくは、このデバイス２０は長方形状の操作パネル２２を有し、図２に示される如く、このパネル２２の内側には基台２４が嵌め込まれており、同図（ｂ）では省略されているが、この基台２４は図示しない引き回し電極やランドを有したプリント基板４０を覆っている。

また、この基台２４は、同図（ａ）の正面視で長方形状の受容孔２６を有し、その長辺が基台２４の上下方向に、その短辺が左右方向に向けて形成され、この受容孔２６には操作ノブ３０が設置されている。
本実施例の操作ノブ３０は、略直方体形状のノブ本体３２を有している。同図（ｂ）に示される如く、このノブ本体３２の中央部分には孔部３４が形成され、この孔部３４は、本体３２内を貫通して基台２４の左右方向に沿って穿設されている。

そして、この孔部３４は、受容孔２６の周壁から同じく基台２４の左右方向に向けて延びた支持軸の周壁に嵌合しており、ノブ本体３２は基台２４に揺動自在に支持されている。
また、このノブ本体３２は、その中央部分から基台２４の上下両端部分に向けて競り上がり、その中央部分よりも上側にはＵＰ用押し込み部３６が、下側にはＤＯＷＮ用押し込み部６６がそれぞれ形成されている。

これら各押し込み部３６，６６の表面には温度の上昇側を示す矢印と、その下降を示す矢印とがそれぞれ表示されている。これに対し、これら各押し込み部３６，６６の裏面の適宜位置には、後述のように、プリント基板４０に向けて突設された突起部（２段階クリック感触生起手段）３８，６８がそれぞれ形成されている。

ここで、同図（ｂ）に示されるように、このプリント基板４０の表面には４つの固定接点４１〜４４が配設されている。
そのうち、上述したＵＰ用押し込み部３６に関しては、２つのＵＰ用固定接点４１，４２が該当する。
まず、ＵＰ用固定接点４１は、押し込み部３６の上端部分近傍に配置され、ＵＰ用固定接点４２は、この押し込み部３６の下端部分であって、ノブ本体３２の中央部分近傍に配置されている。

これら各ＵＰ用固定接点４１，４２の近傍には第１ゴムスイッチ（２段階クリック感触生起手段）５１及び第２ゴムスイッチ（２段階クリック感触生起手段）５２がそれぞれ設けられる。
具体的には、各ゴムスイッチ５１，５２は、いずれも略円柱形状の接触部５６をそれぞれ有しており、この接触部５６の両端面のうち、プリント基板４０側の端面には金属膜が蒸着され、当該端面がＵＰ用固定接点４１，４２にそれぞれ対峙している。

また、これら各ゴムスイッチ５１，５２は、いずれも筒状の脚部５８をそれぞれ有している。
より詳しくは、当該脚部５８は、接触部５６の周壁からプリント基板４０に向けて拡開して延びており、第１ゴムスイッチ５１の脚部５８はＵＰ用固定接点４１を、第２ゴムスイッチ５２の脚部５８はＵＰ用固定接点４２をそれぞれ囲繞してプリント基板４０の表面に連結される。

つまり、ゴムスイッチ５１において、金属膜を蒸着した接触部５６の端面とＵＰ用固定接点４１との間、ゴムスイッチ５２の同じく接触部５６の端面とＵＰ用固定接点４２との間には、それぞれ空間が形成されている。
一方、各ゴムスイッチ５１，５２とＵＰ用押し込み部３６との間にはＵＰ用作動板（２段階クリック感触生起手段）６０が配置される。この作動板６０は押し込み部３６の大きさに略等しい大きさで形成され、作動板６０の表面がＵＰ用押し込み部３６の突起部３８に当接している。

これに対し、この作動板６０の裏面は、その上下両端部分にて、ゴムスイッチ５１，５２の接触部５６のうち、金属膜を蒸着した端面とは反対側の端面にそれぞれ連結されている。
そして、このＵＰ用押し込み部３６が車室側からプリント基板４０に向けて押し込まれた場合には、ＵＰ用固定接点４１は、第２ゴムスイッチ５２とＵＰ用固定接点４２との当接よりも前の時点にて、第１ゴムスイッチ５１に当接される。突起部３８が、ＵＰ用作動板６０の中央部分よりも、同図（ａ）で見て上寄り、同図（ｂ）で見て左寄りの位置でＵＰ用作動板６０に当接しており、突起部３８と第１ゴムスイッチ５１との距離が、突起部３８と第２ゴムスイッチ５２との距離よりも短いからである。

換言すれば、ＵＰ用押し込み部３６を押し込むと、図３（ａ）の状態から同図（ｂ）の状態に移行し、第１ゴムスイッチ５１は、第２ゴムスイッチ５２よりも先に座屈してＵＰ用固定接点４１に接触し、第１の電気信号を出力する（第１のスイッチ）。次いで、この押し込み部３６をさらに押し込むと、同図（ｃ）の状態に移行し、第２ゴムスイッチ５２も座屈してＵＰ用固定接点４２に接触し、第２の電気信号を出力する（第２のスイッチ）。

前者の第１の電気信号とは、車室内の温度を１℃ずつの段階的に上昇させる信号であり、後者の第２の電気信号とは、この温度を最高限界値に上昇させる信号である。
これら各ゴムスイッチ５１，５２は、プリント基板４０の回路パターンを介して制御部（制御手段）７０に電気的に接続されており、図４に示されるように、第１ゴムスイッチ５１からの第１の電気信号や第２ゴムスイッチ５２からの第２の電気信号は制御部７０に向けて出力され、この制御部７０は、エアーコンディショニング装置８０の温度を設定する。

ところで、上述した第１ゴムスイッチの座屈、及び第２ゴムスイッチの座屈によってそれぞれクリック感が生起される。
詳しくは、図５に示されており、ＵＰ用押し込み部３６のストロークが大きくなると、この押し下げ力が突起部３８を介してＵＰ用作動板６０に伝達されるが、第１ゴムスイッチ５１に作用する力のモーメントが第２ゴムスイッチ５２に作用する力のモーメントよりも大きくなるので、まず、第１ゴムスイッチ５１の脚部５８に圧縮力が作用する。

続いて、この圧縮力が増加すると、この脚部５８が急激に湾曲し、押し込み操作の抵抗値が急減する。この急減時に、第１ゴムスイッチ５１とＵＰ用固定接点４１とが接触し、操作者の指先には、クリック感が生起されるのである。
次いで、この第１ゴムスイッチ５１とＵＰ用固定接点４１とが接触した状態において、押し込み部３６のストロークがさらに大きくなると、第２ゴムスイッチ５２の脚部５８にも大きな圧縮力が作用する。その後、この脚部５８も急激に湾曲し、押し込み操作の抵抗値が再び急減する。この再急減時に、第２ゴムスイッチ５２とＵＰ用固定接点４２とが接触し、操作者の指先には、クリック感が再び生起されることになる。

このように、仮に、車室内の温度を現在よりも１℃ずつ高い温度に設定したい場合には、第１ゴムスイッチ５１による第１回目のクリック感が指先に得られるまで、ＵＰ用押し込み部３６を押し込めば良い。
これに対し、仮に、車室内の温度を直ちに最高限界温度に設定したい場合には、第１ゴムスイッチ５１による第１回目のクリック感が指先に得られた後、第２ゴムスイッチ５２による第２回目のクリック感が指先に得られるまで、ＵＰ用押し込み部３６を押し込めば良いのである。

なお、ＤＯＷＮ用押し込み部６６についても、上述したＵＰ用押し込み部３６と同様に構成されており（図２）、２つのＤＯＷＮ用固定接点４３，４４が該当し、ＤＯＷＮ用固定接点４３は押し込み部６６の下端部分近傍に、ＤＯＷＮ用固定接点４４はノブ本体３２の中央部分近傍に配置されている。
また、これら各固定接点４３，４４の近傍にも第３ゴムスイッチ５３及び第４ゴムスイッチ５４がそれぞれ設けられ、各ゴムスイッチ５３，５４と押し込み部６６との間にもＤＯＷＮ用作動板６２が配置されている。

さらに、この作動板６２の表面が突起部６８に当接し、この作動板６２の裏面はゴムスイッチ５３，５４にそれぞれ連結されており、当該押し込み部６６が押し込まれた場合には、突起部６８と第３ゴムスイッチ５３との距離が突起部６８と第４ゴムスイッチ５４との距離よりも短いので、ＤＯＷＮ用固定接点４３は、第４ゴムスイッチ５４とその固定接点４４との当接よりも前の時点にて、第３ゴムスイッチ５３に当接される。

よって、第３ゴムスイッチ５３は、第４ゴムスイッチ５４よりも先に座屈して固定接点４３に接触し、クリック感を生起させるとともに、車室内の温度を１℃ずつの段階的に下降させる第１の電気信号を出力する。その後、第４ゴムスイッチ５４も座屈して固定接点４４に接触し、クリック感を再び生起させるとともに、この温度を最低限界値に下降させる第２の電気信号を出力する。

そして、これら第３ゴムスイッチ５３からの第１の電気信号や第４ゴムスイッチ５４からの第２の電気信号もまた制御部７０に向けて出力され、この制御部７０は装置８０の温度を設定することになる（図４）。
ところで、上記実施例では１つのノブ本体３２で温度を設定しているが、２つのノブ本体で構成されていても良い。

詳しくは、図６に示されたノブ３０Ａは、ＵＰ用ノブ本体３２Ｕと、ＤＯＷＮ用ノブ本体３２Ｄとから構成され、各ノブ本体３２Ｕ，３２Ｄは押し込み部３６，６６をそれぞれ有している。
また、各押し込み部３６，６６の表面には温度の上昇側を示す矢印と、その下降を示す矢印とがそれぞれ表示されているのに対し（同図（ａ））、これら各押し込み部３６，６６の裏面には、凹部３７の開口が各々形成される（同図（ｂ））。これら各凹部３７はプランジャ（２段階クリック感触生起手段）３８Ａ，６８Ａの周壁に嵌合可能に構成されている。

各プランジャ３８Ａ，６８Ａは小径端面と大径端面とを有しており、この小径端面は上述した第１ゴムスイッチ５１、第３ゴムスイッチ５３にそれぞれ当接している。一方、この大径端面はバネ３９にそれぞれ当接しており、これら各バネ３９はプランジャ３８Ａ，６８Ａをゴムスイッチ５１，５３に向けてそれぞれ強く付勢する。

また、これら各押し込み部３６，６６の裏面は、凹部３７の開口を除いて作動面（２段階クリック感触生起手段）６０Ａ，６２Ａとして機能し、上述した第２ゴムスイッチ５２、第４ゴムスイッチ５４にそれぞれ当接可能に構成されている。
そして、仮に、押し込み部３６が押し込まれた場合には、プランジャ３８Ａがバネ３９に強く付勢されているので、ＵＰ用固定接点４１は、第２ゴムスイッチ５２とＵＰ用固定接点４２との当接よりも前の時点にて、第１ゴムスイッチ５１に当接される。

よって、この場合にも、第１ゴムスイッチ５１は、第２ゴムスイッチ５２よりも先に座屈して固定接点４１に接触し、クリック感を生起させるとともに、車室内の温度を１℃ずつの段階的に上昇させる。
その後、作動面６０Ａが第２ゴムスイッチ５２に当接し、このゴムスイッチ５２が座屈すると、固定接点４２に接触する。これにより、クリック感を再び生起させ、この温度を最高限界値に上昇させる。

以上のように、本実施例によれば、エアーコンディショニング装置８０の操作デバイス２０は、操作パネル２２に押し込み自在に支持された操作ノブ本体３２（３２Ｕ，３２Ｄ）を有しており、このノブ本体３２（３２Ｕ，３２Ｄ）が押し込まれると、第１ゴムスイッチ５１（第３ゴムスイッチ５３）が作動し、第１の電気信号が生ずる。また、このゴムスイッチ５１（５３）の作動後には、第２ゴムスイッチ５２（第４ゴムスイッチ５４）が作動し、第２の電気信号が生ずる。

そして、制御部７０は、この第１の電気信号に基づいて温度を所定単位ずつ段階的に設定し、次いで、第２の電気信号に基づいて温度を限界値に至らしめる。よって、温度を限界値に至らしめる場合には、従来に比して所定時間の経過を待たなくて済むので、操作者は車室内の温度を速やかに限界値に設定可能になる。

また、このノブ本体３２（３２Ｕ，３２Ｄ）が押し込まれると、操作者には第１のクリック感が与えられ、第１の電気信号が生ずる。また、その後、操作者には第２のクリック感が与えられ、第２の電気信号が生ずる。
そして、制御部７０は、この第２の電気信号に基づいて車室内の温度を限界値に至らしめることから、従来に比して、操作者は温度の限界値への操作が分かり易くなる。

さらに、上述した操作デバイス２０を車両用のエアーコンディショニング装置８０に搭載すれば、操作者の視点がデバイス２０を長時間に亘って捉え続けなくて済む。したがって、車両の運転者が温度を設定する場合には、運転に集中し易くなって安全運転を行える。
本発明は、上記各実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記各実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。

また、上記実施例では、車両用空調機器に具現化した例を示している。しかしながら、本発明の空調機器は、車室の他、住宅等の居住空間用空調機器にも適用可能である。
そして、この場合にも上記と同様に、温度を速やかに設定できるとの効果を奏する。

本実施例の操作装置を車両内に備えた図である。図１の操作装置の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はｂ−ｂ線の矢視断面図である。図２の操作ノブによる動作の説明図であり、（ａ）は操作前の状態、（ｂ）は温度を１℃ずつの段階的に上昇させる操作、（ｃ）は温度を最高限界値に上昇させる操作である。図２の操作装置に関する制御ブロック図である。図２の操作装置によるクリック感生起の説明図である。他の実施例における操作装置の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はｂ−ｂ線の矢視断面図である。

符号の説明

２０操作デバイス（操作装置）
２２操作パネル
３２，３２Ｕ，３２Ｄ操作ノブ本体
３８突起部（２段階クリック感触生起手段）
３８Ａ，６８Ａプランジャ（２段階クリック感触生起手段）
５１第１ゴムスイッチ（第１のスイッチ、２段階クリック感触生起手段）
５２第２ゴムスイッチ（第２のスイッチ、２段階クリック感触生起手段）
５３第３ゴムスイッチ（第１のスイッチ、２段階クリック感触生起手段）
５４第４ゴムスイッチ（第２のスイッチ、２段階クリック感触生起手段）
６０ＵＰ用作動板（作動板、２段階クリック感触生起手段）
６０Ａ作動面（２段階クリック感触生起手段）
６２ＤＯＷＮ用作動板（作動板、２段階クリック感触生起手段）
６２Ａ作動面（２段階クリック感触生起手段）
７０制御部（制御手段）
８０エアーコンディショニング装置（空調機器）

Claims

所定空間の温度を設定する空調機器の操作装置であって、
操作パネルと、
該操作パネルに押し込み自在に支持された操作ノブ本体と、
該操作ノブ本体の押し込みに伴って作動して第１の電気信号を出力する第１のスイッチ、及び該第１のスイッチの作動後に作動して第２の電気信号を出力する第２のスイッチをそれぞれ備えた検知手段と、
前記第１の電気信号に基づいて前記温度を所定単位ずつ段階的に設定するとともに、前記第２の電気信号に基づいて前記温度を限界値に至らしめる制御手段と
を具備することを特徴とする操作装置。
請求項１に記載の操作装置であって、
前記検知手段は、
前記操作ノブ本体の押し込み力によって第１のクリック感、及び第２のクリック感を操作者にそれぞれ与えており、前記第１のクリック感による前記第１の電気信号、及び前記第２のクリック感による前記第２の電気信号をそれぞれ出力する２段階クリック感触生起手段であることを特徴とする操作装置。
請求項１又は２に記載の操作装置を搭載したことを特徴とする車両用空調機器。