JP4441750B2 - マニュアルタイプのスイッチ機構 - Google Patents

Description

この発明は、マニュアルで空調装置、特に車両用空調装置の空調をコントロールするためのマニュアルタイプのスイッチ機構の構造に関するものである。

車両用空調装置において、ケーブル駆動式のスイッチ機構では、スライド式のものとつまみ型のものとが公知になっている（例えば、特許文献１及び２を参照）。そして、操作性が良く運転する際に安全であるとの理由からスライド式よりもつまみ型のスイッチ機構の方が主流になってきている（例えば、特許文献３を参照）。
特開２００３−５４２４５号公報 特開２００２−１７２９２５号公報 特開２００２−４１１６４号公報

しかしながら、スライド式及びつまみ型のスイッチ機構の構造では、スイッチ本体の中にプッシュ式スイッチの機構を組み込むことができないので、このスイッチ機構の周辺に改めてプッシュ式スイッチの機構を追加する必要があった。このため、スイッチがバラバラに配置されることとなっていた。

また、つまみ型のスイッチ機構では、ドライバーが当該スイッチのつまみ部を持って回転させる際に、相対的に大きくひねらなければならず、手首や腕を回す角度に無理が生ずる場合があり、操作時の姿勢が悪くなることから、操作性が悪く、ドライバーにとって操作時における安全性を必ずしも十分に確保できないという不都合もあった。

更に、操作装置がマニュアルタイプのスイッチ機構のみならずオートコントロールタイプのスイッチ機構も有する場合に、オートコントロールタイプのスイッチ機構の機構をマニュアルタイプのスイッチ機構にも採用することができれば、オートコントロールタイプのスイッチ機構とマニュアルタイプのスイッチ機構との部品が共通になるので、これの部品の製造工程も共通化され、製造コストの削減を図ることもできる。

そこで、本発明は、マニュアルで空調を操作する形式であっても、複数の機能を集約させることができ、且つドライバーに対する操作性にも優れていると共に、オートコントロールタイプのスイッチ機構とで操作装置を構成するにあたり、このオートコントロールタイプのスイッチ機構の機構の採用を図ったマニュアルタイプのスイッチ機構を提供することを目的とするものである。

本発明に係るマニュアルタイプのスイッチ機構は、ダイヤル式スイッチの機構を有するマニュアルタイプのスイッチ機構であって、このダイヤル式スイッチの機構は、回転操作が可能なダイヤル部品と、このダイヤル部品と一体に回動する第１のギアと、被駆動部材と結線されてこの被駆動部材を駆動するもので、前記第１のギアから中継部品を介して前記ダイヤル部品の回転が伝達される第２のギアとを少なくとも備えるもので、前記第１のギアは、一方側開口端がダイヤル部品側を向き、他方側開口端が反ダイヤル部品側を向くように両側が開口した筒状体をなし、前記ダイヤル部品に挿入することでこのダイヤル部品の外周面側に嵌合されていると共に、前記反ダイヤル部品側の開口端近傍部位に所定数のギア歯が環状に形成されており、前記第２のギアは、扇状を成すもので、その円弧周面に所定数のギア歯が形成されていると共に、前記中継部品は、略軸棒状を成し、前記第１のギア及び前記ダイヤル部品に対しその外周側にオフセットされた位置にあり、その一方端側には前記第１のギアのギア歯と噛み合うギアが形成され、その他方端側には前記第２のギア歯と噛み合うギアが形成されていることを特徴としている（請求項１）。

そして、本発明に係るマニュアルタイプのスイッチ機構は、ダイヤル式スイッチ機構を構成する前記ダイヤル部品を両側が開口した筒状体とし、このダイヤル部品内に対し、当該ダイヤル部品の軸方向にスライド可能に収納されて底部にプッシュ部を有するスライド部品と、前記プッシュ部と接するスイッチ部を有する基板とを少なくとも備えたプッシュ式スイッチが組み込まれていることを特徴としている（請求項２）。

更に、本発明に係るマニュアルタイプのスイッチ機構は、ダイヤル式スイッチの機構及びプッシュ式スイッチの機構を備えたオートコントロールタイプのスイッチ機構と共に車両用空調装置の制御をするための操作装置に用いられるマニュアルタイプのスイッチ機構であって、前記オートコントロールタイプのスイッチ機構が備える前記ダイヤル式スイッチの機構を、回転操作が可能なダイヤル部品と、このダイヤル部品と一体に回動する第１のギアと、前記ダイヤル部品の回転中心に対し径方向にオフセットされた位置にある第３のギアとを有して構成され、前記第１のギアのギア歯と前記第３のギアのギア歯が噛み合うことが可能な構成として、このオートコントロールタイプのスイッチ機構に使われているダイヤル部品及び第１のギアを前記マニュアルタイプのスイッチ機構の部品として共通に用いると共に、前記オートコントロールタイプのスイッチ機構が備える前記プッシュ式スイッチの機構を、底部にプッシュ部を有するスライド部品と、前記プッシュ部と接するスイッチ部を有する基板とを少なくとも備え、前記ダイヤル式スイッチ機構を構成する前記ダイヤル部品を両側が開口した筒状体とし、このダイヤル部品内に前記スライド部品が当該ダイヤル部品の軸方向にスライド可能に収納された構成として、このオートコントロールタイプのスイッチ機構に使われているスライド部品を前記マニュアルタイプのスイッチ機構の部品として共通に用いることを特徴としている（請求項３）。

また、請求項１に記載の発明によれば、ダイヤル式スイッチの機構を採用した上で、ダイヤル部品に挿入される第１のギアにギア歯を形成して、ダイヤル部品の回転を空調ドアに伝達するための中継部品について、ダイヤル部品の外側にオフセット配置したことにより、ダイヤル部品を両側が開口した中空の筒状とすることが可能である。これに伴い、請求項２の発明として、ダイヤル式スイッチを構成するダイヤル部品の円筒状の空間内にプッシュ式スイッチの機構を構成するスライド部品を収容することも可能となり、空調機能を各スイッチ機構に集約させることができる。更にまた、このスライド部品も内部に空洞部を有することで、内部に点灯表示用部材を収容することができる。よって、操作装置に対しスイッチ機構や点灯表示用部材が占める割合を減少することができるので、操作装置のパネル上のレイアウト設計の自由度が高まる。

また、請求項１に記載の発明によれば、ダイヤル式スイッチの機構を採用した上で、ダイヤル部品に外挿される第１のギアにギア歯を形成して、ダイヤル部品の回転を空調ドアに伝達するための中継部品について、ダイヤル部品の外側にオフセット配置したことにより、ダイヤル部品を両側が開口した中空の筒状とすることが可能である。これに伴い、請求項２の発明として、ダイヤル式スイッチを構成するダイヤル部品の円筒状の空間内にプッシュ式スイッチの機構を構成するスライド部品を収容することも可能となり、空調機能を各スイッチ機構に集約させることができる。更にまた、このスライド部品も内部に空洞部を有することで、内部に点灯表示用部材を収容することができる。よって、操作装置に対しスイッチ機構や点灯表示用部材が占める割合を減少することができるので、操作装置のパネル上のレイアウト設計の自由度が高まる。

請求項３に記載の発明によれば、マニュアルタイプのスイッチ機構とオートコントロールタイプのスイッチ機構とで、ダイヤル部品、第１のギア、スライド部品を共通にすることができる。反対から言えば、マニュアルタイプのスイッチ機構において、オートコントロールタイプのスイッチ機構の機構を採用することができる。これにより、これらの部品の製造工程が共通化されて、製造コストの削減を図ることができる。

以下、この発明の実施形態を図面により説明する。

図１から図９において、例えば車両用空調装置の制御を行うための操作装置の一部を構成するスイッチ機構１、２、３が示されている。スイッチ機構１は、吹出モードをデフロストモード、デフフットモード、フットモード、バイレベルモード、ベントモード、オートモードに設定すると共に外気導入モードと内気導入モードとに切り換えるものである。また、スイッチ機構２は、送風能力を切り替えると共に送風機のＯＮ／ＯＦＦを行うものである。更に、スイッチ機構３は、車室内の設定温度を切り替えると共に自動で空調制御を行うＡＵＴＯ制御のＯＮ／ＯＦＦを行うものである。

そして、スイッチ機構１、３は、マニュアルタイプのもので、特に図３及び図６に示されるように、ダイヤル式スイッチの機構を構成するダイヤル部品４、第１のギア５、第２のギア６及び中継部品７と、プッシュスイッチの機構を構成するスライド部品８、基板９とを有しており、第２のギア６を除いて基本的にパネル１５とケース１６との間に配置されている。

このうち、ダイヤル部品４は、図３に示される様に、両側が開口した筒状体であり、スライド部品８が挿通可能となっていると共に、一方の開口端近傍部位のうちパネル１５の孔１５ａから突出する部位には、指等でつまんで回転し易くするために、凹凸面４ａが環状に形成されている。そして、ダイヤル部品４の他方の開口端近傍部位は、第１のギア５と嵌合するための嵌合孔４ｂが径方向に形成されていると共に、軸方向に沿って延びる切欠き４ｃを有する。

また、スライド部品８は、吹出モード又は設定温度切替等に関する表示が図１に示すように記載された表示部品８ａと、基板９上のスイッチ１０をＯＮ／ＯＦＦするためのプッシュ部１１を有する基部部品８ｂとの２部品で構成されているもので、前記ダイヤル部品４内をその軸方向に沿って正逆両方向にスライド動作することが可能である。

スライド部品８は、この実施形態では、一方側が開放されたカップ状の表示部品８ａに一方が開放されたカップ状の基礎部品８ｂを、各々開口部側が対峙した位置から挿嵌させることで、図５、図９に示されるように、内部に空洞部２４を有するものとして組み付けられる。また、基部部品８ｂは、図３及び図５に示される様に、ケース１６に形成された孔１８及びこの孔１８の周縁から立設した筒状の突起部１９内に収容可能な外径寸法を有する。

更に、第１のギア５は、ダイヤル部品４の外周面側に嵌合されるもので、両側が開口した筒状体をなし、ダイヤル部品側の開口端近傍部位は、ダイヤル部品４の嵌合孔４ｂと嵌合するための突起部５ａを有し、反ダイヤル部品側の開口端近傍部位は、所定数のギア歯５ｂが環状に形成されている。そして、この第１のギア５の開口部の内径寸法は、スライド部品８がスライド可能に挿通し、かつケース１６の突起部１９に外挿するように、当該スライド部品８の外径寸法及び突起部１９の外径寸法よりも大きく採られている。突起部１９は、例えば図９に示される様に、開口端部位において内側に向けて鍵爪１９ａが形成されており、基部部材８ｂに対し回転可能な状態で係合することができる。

これに対し、スイッチ機構２は、オートコントロールタイプのものであるが、その構成に用いられる部品は、図３に示されるように、ダイヤル式スイッチを構成するダイヤル部品４、第１のギア５、及び第３のギア１３及びプッシュ式スイッチを構成するスライド部品８であり、多くの部品４、５、８をスイッチ機構１、３と共通にしている。即ち、反対から言えば、マニュアルタイプのスイッチ機構１、３において、オートコントロールタイプのスイッチ機構２の機構を採用している。これにより、スイッチ機構１、２、３を構成する部品の製造工程も共通化されて、製造コストの削減を図ることができる。以下、スイッチ機構２固有の配置構成のみについて説明し、スイッチ機構１、３と共通する部品並びに配置構成は同一の符号を付してその説明を省略する。

そして、中継部品７は、略軸棒状を成すもので、その一方端側には第１のギア５のギア歯５ｂと噛み合うギア７ａが形成されると共にその他方端側には第２のギア６のギア歯６ａと噛み合うギア７ｂが形成されており、これによって第１のギア５の回転を第２のギア６に伝達することを可能としている。そして、この中継部品７は、使用時には、ケース１６に形成された孔２１に回転可能に挿着され、ギア７ｂがケース１６の反対側に突出した状態となる。

しかるに、上記の構成によれば、スイッチ機構１、２、３は、例えば以下の手順で組み付けられる。すなわち、予め表示部材８ａと基部部材８ｂとを組み合わせて成るスライド部材８をダイヤル部材４内に装着した状態とした後、第１のギア５を、ダイヤル部材４に突起部５ａが孔４ｂに嵌合するまで挿入する。これにより、ダイヤル部品４と第１のギア５とは一体に回動する一方で、スライド部材８がダイヤル部品４及び第１のギア５により画成された中空室内を軸方向に沿って一定幅でスライド動することができる。

このスイッチ機構２は、主としてＦＡＮスイッチとして用いられるもので、スイッチ機構１、３とは異なりケーブル駆動用のものではないことから、専用の第３のギア１３を用いている。この第３のギア１３は、略軸棒状を成すもので、その一方端側には第１のギア５のギア歯５ｂと噛み合うギア歯１３ａが形成されており、このギア歯１３ａは、ギア１３の周面の全周ではなく、この実施形態では半周にわたって形成されている。そして、第３のギア１３は、ケース１６に形成された孔２２及びこの孔２２の周縁から立設した筒状の突起部２３内に収容可能な外径寸法を有する。なお、スライド部品８の表示部品８ａには、送風能力の切替えに関する表示が図１に示すように記載されている。

しかるに、上記の構成によれば、スイッチ機構１、２、３は、例えば以下の手順で組み付けられる。すなわち、予め表示部材８ａと基部部材８ｂとを組み合わせて成るスライド部材８をダイヤル部材４内に装着した状態とした後、第１のギア５を、ダイヤル部材４に突起部５ａが孔４ｂに嵌合するまで外挿する。これにより、ダイヤル部品４と第１のギア５とは一体に回動する一方で、スライド部材８がダイヤル部品４及び第１のギア５により画成された中空室内を軸方向に沿って一定幅でスライド動することができる。

次に、スイッチ機構１、３では、中継部品７をケース１６の孔２１に回動可能に挿通すると共に、第１のギア６を他の部品４、８と組み付けられた状態で、突起部１９に回動可能に外挿する。これにより、第１のギア５のギア歯５ａと中継部品７のギア７ａとが噛み合った状態で、ダイヤル部品４、スライド部品８、第１のギア５の組付体と中継部品７とはケース１６に装着される。このように装着された状態において、中継部品７は、第１のギア５及びダイヤル部品４に対しその外周側にオフセットされた位置にある。

これに対し、スイッチ機構２は、第３のギア１３をケース１６の突起部２２の開口部に回動可能に挿通すると共に、第１のギア６を他の部品４、８と組み付けられた状態で、突起部１９に回動可能に外挿する。これにより、第１のギア５のギア歯５ａと第３のギア１３のギア歯１３ａとが噛み合った状態で、ダイヤル部品４、スライド部品８、第１のギア５の組付体と第３のギア１３とはケース１６に装着される。このように装着された状態において、第３のギア１３は、ダイヤル部品４の回転中心に対しその径方向にオフセットされた位置にあるので、第３のギア１３の中心軸１３ｂをＦＡＮスイッチとして利用可能である。

最後に、第２のギア６の回転軸部６ｂをケース１６の孔１７にスライド部品８等とは反対側から回転可能に挿通させ、第２のギア６の円弧面側に、一方が吹出モード切換ドアやエアミックスドアと結線されたワイヤー２０を連結すると共に、パネル１５を、各孔１５ａがダイヤル部品４に外挿するようにしてケース１６と嵌合し、ネジ止めなどで固定し、更に、ケース１６の第２のギア６側にスイッチ部１０を有する基板９を配置する。

以上により、スイッチ機構１、３によれば、ケーブル駆動式のマニュアルタイプであっても、ダイヤル部品４を用い、しかも、このダイヤル部品４に第１のギア５を外嵌させることで、ダイヤル部品４及び第１のギア５に対し外周側にオフセットされた中継部材７を用いることで、ダイヤル部品４の内部にプッシュスイッチの機構をなすスライド部品８を組み込むことができる。

このため、スライド式又はつまみ型のスイッチ機構に比べて、どの角度からでも楽にダイヤル部品４を回転させることができ、ドライバーにとって操作性の向上を図ることができる。また、スライド式又はつまみ型のスイッチ機構とは異なり、周辺にプッシュスイッチを追加する必要がなく、よってスイッチをバラバラに配置する必要性もなくる、しかも１つのスイッチ機構１又は３に対し、空調機器のＯＮ／ＯＦＦ機能やインジケータの配置等によって、機能を集中させることも可能となる。更には、中継部材７の回転軸を第１のギア５に対し外接させるオフセットすることができるので、スイッチ機構１、３の小型化も図ることができる。

尚、図９に示されるように、スライド部品８は、空洞部２４を有することから、必要に応じてリードランプ２５（この実施形態では発光ダイオード）が配置されており、表示部材８ａに表示部２６を設けることで、スイッチの投入状態を示したり、夜間のライト点灯時にスイッチの場所を示すように点灯させても良いものである。

図１は、空調の操作装置の一部についてパネル側から見た状態を示す説明図である。 図２（ａ）は、空調の操作装置の一部について側方から見た状態を示す一部透視図であり、図２（ｂ）は、空調の操作装置の一部についてケース側から見た状態を示す説明図である。 図３は、空調の操作装置の分解斜視図である。 図４は、この発明に係るスイッチ機構の構成を示す側面図である。 図５は、この発明のスイッチ機構の構成を示す断面図である。 図６は、この発明のスイッチ機構の特にスライド部品の構成を示す断面図である。 図７は、この発明のスイッチ機構の構成を示す一部透視斜視図である。 図８は、オートコントロールタイプでＦＡＮスイッチとして用いられるスイッチ機構の構成を示す一部透視斜視図である。 図９は、この発明に係るスライド部品の内部にリードランプを収納した状態を示すスイッチ機構の断面図である。

１ スイッチ機構
３ スイッチ機構
４ ダイヤル部品
４ａ ギア歯
５ 第１のギア
５ａ ギア歯
６ 第２のギア
６ａ ギア歯
７ 中継部品
７ａ ギア
７ｂ ギア
８ スライド部品
８ａ 表示部品
８ｂ 基部部品
９ 基板
１０ スイッチ部
１１ プッシュ部
１５ パネル
１６ ケース
２０ ワイヤー
２４ 空洞部
２５ リードランプ
２６ 表示部

Claims (3)

1. ダイヤル式スイッチの機構を有するマニュアルタイプのスイッチ機構であって、
   このダイヤル式スイッチの機構は、回転操作が可能なダイヤル部品と、このダイヤル部品と一体に回動する第１のギアと、被駆動部材と結線されてこの被駆動部材を駆動するもので、前記第１のギアから中継部品を介して前記ダイヤル部品の回転が伝達される第２のギアとを少なくとも備えるもので、
   前記第１のギアは、一方側開口端がダイヤル部品側を向き、他方側開口端が反ダイヤル部品側を向くように両側が開口した筒状体をなし、前記ダイヤル部品に挿入することでこのダイヤル部品の外周面側に嵌合されていると共に、前記反ダイヤル部品側の開口端近傍部位に所定数のギア歯が環状に形成されており、
   前記第２のギアは、扇状を成すもので、その円弧周面に所定数のギア歯が形成されていると共に、
   前記中継部品は、略軸棒状を成し、前記第１のギア及び前記ダイヤル部品に対しその外周側にオフセットされた位置にあり、その一方端側には前記第１のギアのギア歯と噛み合うギアが形成され、その他方端側には前記第２のギア歯と噛み合うギアが形成されていることを特徴とするマニュアルタイプのスイッチ機構。
2. ダイヤル式スイッチ機構を構成する前記ダイヤル部を両側が開口した筒状体とし、このダイヤル部品内に対し、当該ダイヤル部品の軸方向にスライド可能に収納されて底部にプッシュ部を有するスライド部品と、前記プッシュ部と接するスイッチ部を有する基板とを少なくとも備えたプッシュ式スイッチが組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載のマニュアルタイプのスイッチ機構。
3. ダイヤル式スイッチの機構及びプッシュ式スイッチの機構を備えたオートコントロールタイプのスイッチ機構と共に車両用空調装置の制御をするための操作装置に用いられるマニュアルタイプのスイッチ機構であって、
   前記オートコントロールタイプのスイッチ機構が備える前記ダイヤル式スイッチの機構を、回転操作が可能なダイヤル部品と、このダイヤル部品と一体に回動する第１のギアと、前記ダイヤル部品の回転中心に対し径方向にオフセットされた位置にある第３のギアとを有して構成され、前記第１のギアのギア歯と前記第３のギアのギア歯が噛み合うことが可能な構成として、
   このオートコントロールタイプのスイッチ機構に使われているダイヤル部品及び第１のギアを前記マニュアルタイプのスイッチ機構の部品として共通に用いると共に、
   前記オートコントロールタイプのスイッチ機構が備える前記プッシュ式スイッチの機構を、底部にプッシュ部を有するスライド部品と、前記プッシュ部と接するスイッチ部を有する基板とを少なくとも備え、前記ダイヤル式スイッチ機構を構成する前記ダイヤル部品を両側が開口した筒状体とし、このダイヤル部品内に前記スライド部品が当該ダイヤル部品の軸方向にスライド可能に収納された構成として、
   このオートコントロールタイプのスイッチ機構に使われているスライド部品を前記マニュアルタイプのスイッチ機構の部品として共通に用いることを特徴とする請求項２に記載のマニュアルタイプのスイッチ機構。