(57)【要約】【課題】複数の空調機能を操作する車両用空調コントロール装置においてアクチュエータの数を低減する簡易な構成を提供する。【解決手段】空調機能毎に設けられた引き引きケーブルユニット１０ａ〜１０ｄを左右方向一列に配置し、その直下にリンク２０を敷く。機能切替モータ２４を駆動すると、リンク２０が左右方向に動いて、上面に設けられた突起２６ａ〜２６ｄのうち１つがシャフト下端２８に接触して一つの被駆動側クラッチ回転体１２を上方に押し上げ、クラッチを係合させる。この状態で駆動モータ３８を駆動すると、コグベルト３４が回動して全てのクラッチ回転体１４ａ〜１４ｄを一斉に回転させ、クラッチが係合しているユニットのみが引き引きケーブル組立体１８のプーリ７６を駆動する。ケーブル４０が巻き取られて空気通路のドアを開閉することで空調機能の動作状態を切り替える。【選択図】図１
2008120196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の空調機能を備え、各空調機能における動作状態を調整する構成を具備する車両用空調コントロール装置において、
駆動力を受けて回転する第一の回転部材と、第一の回転部材と同軸状に配置された第二の回転部材と、係合により第一の回転部材と第二の回転部材とを接続可能なクラッチ手段と、を有し、第二の回転部材の回転位置により、各空調機能の前記動作状態をそれぞれ制御する複数の操作部材と、
複数個の操作部材の各々のクラッチ手段の係合及び離脱を切り換え制御するクラッチ制御手段と、
クラッチ制御手段を駆動する第一のアクチュエータと、
複数個の操作部材の各々の第一の回転部材に駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、
駆動力伝達手段を駆動する第二のアクチュエータと、
を更に備えること
を特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調コントロール装置において、
第二の回転部材は、回転軸方向に変位可能であって、
クラッチ制御手段は、第一のアクチュエータの駆動に応じて操作部材の第二の回転部材を回転軸方向に変位させ、クラッチ手段の係合及び離脱を切り換え制御すること
を特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用空調コントロール装置において、
空調機能に係る操作部材を選択するために第一のアクチュエータを所定量だけ駆動した場合に、クラッチ制御手段が少なくとも一つの操作部材を選択して、選択された操作部材の第二の回転部材を回転軸に沿って変位させることで選択された操作部材の第一の回転部材と第二の回転部材とを係合状態とするとともに、選択された操作部材とは異なる操作部材の第一の回転部材と第二の回転部材とを離脱状態とし、
この状態で第二のアクチュエータを駆動すると、駆動力伝達手段を介して選択された操作部材の第一の回転部材の回転運動のみが第二の回転部材に伝達されることで選択された操作部材に係る空調機能における動作状態が調整操作されること
を特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の車両用空調コントロール装置において、
クラッチ制御手段は、表面に突起部を有する板状のリンク部材を含み、このリンク部材が第一のアクチュエータの駆動によって所定方向に移動し、突起部が所定の操作部材の第二の回転部材に接触することで、これを回転軸方向に変位させる変位手段と、
この変位手段による第二の回転部材の回転軸方向の変位がない場合に第二の回転部材を弾性的に元の位置に復帰させるように作用する弾性手段と、を備え、
第二の回転部材の変位に応じてクラッチ手段の係合及び離脱を切り換え制御すること
を特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用空調コントロール装置において、
複数個の操作部材は、各々回転軸方向において固定された第一の回転部材を一方側に、第二の回転部材を他方側にして一列に配列され、各々の第二の回転部材には、第二の回転部材の回転に応じてケーブルを巻き取り動作する引き引きケーブル組立体が設けられ、
リンク部材は、左右に長い板状で、複数個の操作部材の第二の回転部材の表面部に接触して移動可能であり、その接触面には操作部材の配列方向所定間隔で複数の突起部が形成され、
第一のアクチュエータを第一の所定量だけ駆動して、リンク部材を直線移動させることにより、リンク部材の突起部のうち前記第一の所定量に対応した突起部のみが、対応する第二の回転部材の表面部から突き出た先端部に接触することでこの第二の回転部材を押して移動させ、クラッチ手段を介して第一の回転部材と第二の回転部材とを係合し、
この状態において、
第二のアクチュエータを駆動した場合に、駆動力伝達手段が複数の第一の回転部材を回転させ、クラッチ手段が係合している操作部材の第一の回転部材の回転のみが第二の回転部材に伝達され、第二の回転部材に設けられた引き引きケーブル組立体が駆動してケーブルを巻き取り動作することで空調機能における動作状態を変更させる構成を備えることを特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一つに記載の車両用空調コントロール装置において、駆動力伝達手段は、複数個の操作部材の各々の第一の回転部材に巻き掛けられたベルト部材からなることを特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用空調コントロール装置において、ベルト部材は、第一の回転部材と接触する面のベルト回動方向に沿ってコグ山とコグ谷とが交互に形成されるコグベルトからなることを特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか一つに記載の車両用空調コントロール装置において、駆動力伝達手段は、複数個の操作部材の各々の第一の回転部材間を互いに噛み合わせるギヤを並べたギヤ列からなることを特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一つに記載の車両用空調コントロール装置において、第一又は第二のアクチュエータは、サーボモータであることを特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか一つに記載の車両用空調コントロール装置において、第一又は第二のアクチュエータは、手動による操作が可能なダイヤルノブ又はレバーを含むことを特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項１１】
請求項５に記載の車両用空調コントロール装置において、
第二のアクチュエータは、手動による回転操作が可能なダイヤルノブの回転により駆動力を発生可能であり、
引き引きケーブル組立体は、ケーブルの回転位置を位置決めするとともに、ダイヤルノブを持つ操作者の手にケーブルの回転角度又は回転位置を知らせる節度感を与えるクリック手段を備えることを特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか一つに記載の車両用空調コントロール装置において、クラッチ手段はドッグクラッチであることを特徴とする車両用空調コントロール装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか一つに記載の車両用空調コントロール装置において、
複数個の操作部材は、車内への吹き出し風温度を調節操作するための温度調節用操作部材と、車内への吹き出し口位置を調節操作するための吹き出し口用操作部材と、車内への吹き出し風量を調節操作するための風量調節用操作部材と、取り入れられる内気と外気との割合を調節操作するための内外気調節用操作部材とを含むことを特徴とする車両用空調コントロール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空気調和装置の空調機能における動作状態を選択操作するコントロール装置に関し、特に複数の空調機能を切り替えて操作する車両用空調コントロール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置は、複数の空調機能（例えば吹き出し口モード切り替え、温度切り替え、内外気切り替え、風量切り替え等の機能）を備えており、各機能における動作状態（例えば吹き出し口モード切り替え機能の場合にはＦＯＯＴ、ＦＡＣＥ、Ｂ／Ｌ、デフロスタ等）を、機能毎に設けた専用のアクチュエータを駆動することでそれぞれ独立に切り替えるようにして用いられていた。これに対して近年、１つのアクチュエータで２つの機能の動作状態を切り替えるようにした構成が知られている（例えば特許文献１、２及び３）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５４２４４号公報
【特許文献２】特開２００２−２９３１２９号公報
【特許文献３】特開２００２−３５６１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の構成は、２つの機能の動作状態を互いに関連付けることでアクチュエータ１個による操作を可能とするものである。このため、個々の空調機能を独立して個別に操作できず、各機能の動作状態をそれぞれ所望の状態に合わせることはできない。また、空調機能数が多くなるとアクチュエータの数が増え製造コストが増大する可能性がある。さらに、上記の構成は、ダンパを操作する複雑なリンク機構を必要とする。このリンク機構の設計・製作には多くの手間と労力がかかる可能性がある。
【０００５】
本発明は、複数の空調機能の操作を２個のアクチュエータにて各々独立して操作し得るようにすることでアクチュエータ数の低減を図るとともに、組み立て容易性の向上を図り、もって設計・製造コストを低減することができる簡易な構成の車両用空調コントロール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両用空調コントロール装置は、複数の空調機能を備え、各空調機能における動作状態を調整する構成を具備する車両用空調コントロール装置において、駆動力を受けて回転する第一の回転部材と、第一の回転部材と同軸状に配置された第二の回転部材と、係合により第一の回転部材と第二の回転部材とを接続可能なクラッチ手段と、を有し、第二の回転部材の回転位置により、各空調機能の前記動作状態をそれぞれ制御する複数の操作部材と、複数個の操作部材の各々のクラッチ手段の係合及び離脱を切り換え制御するクラッチ制御手段と、クラッチ制御手段を駆動する第一のアクチュエータと、複数個の操作部材の各々の第一の回転部材に駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、駆動力伝達手段を駆動する第二のアクチュエータと、を更に備えることを特徴とする。ここで、第二の回転部材は、回転軸方向に変位可能であって、クラッチ制御手段は、第一のアクチュエータの駆動に応じて操作部材の第二の回転部材を回転軸方向に変位させ、クラッチ手段の係合及び離脱を切り換え制御することとしてよい。
【０００７】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、空調機能に係る操作部材を選択するために第一のアクチュエータを所定量だけ駆動した場合に、クラッチ制御手段が少なくとも一つの操作部材を選択して、選択された操作部材の第二の回転部材を回転軸に沿って変位させることで選択された操作部材の第一の回転部材と第二の回転部材とを係合状態とするとともに、選択された操作部材とは異なる操作部材の第一の回転部材と第二の回転部材とを離脱状態とし、この状態で第二のアクチュエータを駆動すると、駆動力伝達手段を介して選択された操作部材の第一の回転部材の回転運動のみが第二の回転部材に伝達されることで選択された操作部材に係る空調機能における動作状態が調整操作されることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、クラッチ制御手段は、表面に突起部を有する板状のリンク部材を含み、このリンク部材が第一のアクチュエータの駆動によって所定方向に移動し、突起部が所定の操作部材の第二の回転部材に接触することで、これを回転軸方向に変位させる変位手段と、この変位手段による第二の回転部材の回転軸方向の変位がない場合に第二の回転部材を弾性的に元の位置に復帰させるように作用する弾性手段と、を備え、第二の回転部材の変位に応じてクラッチ手段の係合及び離脱を切り換え制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、複数個の操作部材は、各々回転軸方向において固定された第一の回転部材を一方側に、第二の回転部材を他方側にして一列に配列され、各々の第二の回転部材には、第二の回転部材の回転に応じてケーブルを巻き取り動作する引き引きケーブル組立体が設けられ、リンク部材は、左右に長い板状で、複数個の操作部材の第二の回転部材の表面部に接触して移動可能であり、その接触面には操作部材の配列方向所定間隔で複数の突起部が形成され、第一のアクチュエータを第一の所定量だけ駆動して、リンク部材を直線移動させることにより、リンク部材の突起部のうち前記第一の所定量に対応した突起部のみが、対応する第二の回転部材の表面部から突き出た先端部に接触することでこの第二の回転部材を押して移動させ、クラッチ手段を介して第一の回転部材と第二の回転部材とを係合し、この状態において、第二のアクチュエータを駆動した場合に、駆動力伝達手段が複数の第一の回転部材を回転させ、クラッチ手段が係合している操作部材の第一の回転部材の回転のみが第二の回転部材に伝達され、第二の回転部材に設けられた引き引きケーブル組立体が駆動してケーブルを巻き取り動作することで空調機能における動作状態を変更させる構成を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、駆動力伝達手段は、複数個の操作部材の各々の第一の回転部材に巻き掛けられたベルト部材からなることを特徴とする。ここで、ベルト部材は、第一の回転部材と接触する面のベルト回動方向に沿ってコグ山とコグ谷とが交互に形成されるコグベルトからなることとしてよい。
【００１１】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、駆動力伝達手段は、複数個の操作部材の各々の第一の回転部材間を互いに噛み合わせるギヤを並べたギヤ列からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、第一又は第二のアクチュエータは、サーボモータであることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、第一又は第二のアクチュエータは、手動による操作が可能なダイヤルノブ又はレバーを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、第二のアクチュエータは、手動による回転操作が可能なダイヤルノブの回転により駆動力を発生可能であり、引き引きケーブル組立体は、ケーブルの回転位置を位置決めするとともに、ダイヤルノブを持つ操作者の手にケーブルの回転角度又は回転位置を知らせる節度感を与えるクリック手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、クラッチ手段はドッグクラッチであることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る他の車両用空調コントロール装置は、上記において、複数個の操作部材は、車内への吹き出し風温度を調節操作するための温度調節用操作部材と、車内への吹き出し口位置を調節操作するための吹き出し口用操作部材と、車内への吹き出し風量を調節操作するための風量調節用操作部材と、取り入れられる内気と外気との割合を調節操作するための内外気調節用操作部材とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成により、複雑なリンク機構を用いずとも簡易な機構でアクチュエータ数を低減できる。また、各空調機能の動作状態をそれぞれ所望の動作状態へと独立して切り替えることができる。さらに操作部材として同じ構造のものを複数個用いることで、使用部品の規格化・標準化・共通化が図られ、組み立て容易性が向上し、製品コストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明に係る実施の形態につき、図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態に係る車両用空調コントロール装置１００の横断面図、図２は平面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。
【００１９】
図１、２、３に示すように、異なる４つの空調機能をそれぞれ操作するための引き引きケーブルユニット１０ａ〜１０ｄが左右方向に４つ配列されている。これらユニットは左から、車内への調和空気の吹き出し口モードを切り替え操作するためのユニット１０ａ、調和空気の設定温度を切り替え操作するためのユニット１０ｂ、調和空気の風量を切り替え操作するためのユニット１０ｃ、吸入空気の内気循環と外気導入との吸入割合を切り替え操作するためのユニット１０ｄとして構成され、ハウジング６４に収納されている。各ユニットからはケーブルが配索され、各ケーブルの端部は不図示の吹き出し口モード切り替えドア、エアミックスドア、風量を切り替える駆動機構、内外気切り替えドアにそれぞれ接続している。そして、所定のケーブルを引き引きすることでドアを開閉又は駆動機構を作動し、所定の空調機能の動作状態を切り替えるようになっている。
【００２０】
各ユニット１０ａ〜１０ｄは、図１に示すように回転軸方向を上下方向として下から上に向かって、軸回りに回転可能かつ軸方向に移動可能な略円筒状の被駆動側クラッチ回転体１２と、それぞれ軸回りに回転可能かつ軸方向に固定された略円筒状のクラッチ回転体１４と、中空シャフト１６と、引き引きケーブル組立体１８とが同軸状に配置されるようにして構成される。このようにユニットとしては同一の樹脂製の部品及び構造のものを用いることで部品の共通化・標準化を図ることができる。
【００２１】
４つのユニット１０ａ〜１０ｄの直下には、左右方向に長い板状のリンク２０が配置されている。リンク２０は、その右端において減速機構２２を介して機能切替モータ２４に接続している。機能切替モータ２４を駆動すると、リンク２０が左右方向に動いて、リンク２０上面に設けられた突起２６ａ〜２６ｄのいずれかが４つのユニットのうち１つのユニットの被駆動側クラッチ回転体１２のシャフト下端２８に接触してこれを押し上げ、クラッチを係合させる。このようにして、複数の空調機能から所望する１つの空調機能を選択することができるようになっている。図１は左端のユニットが選択された状態を示している。他方、各ユニット１０ａ〜１０ｄの上下方向略中央に位置するクラッチ回転体１４ａ〜１４ｄの外周面にはそれぞれプーリ３０ａ〜３０ｄが形成されており、各プーリ３０ａ〜３０ｄと左端のプーリ３２間には無端状のコグベルト３４が巻き掛けられている。左端のプーリ３２はその上方で減速機構３６を介して駆動モータ３８に接続している。駆動モータ３８を駆動すると、コグベルト３４が回動して全てのクラッチ回転体１４を一斉に回転させるが、クラッチが係合状態にあるクラッチ回転体１４の回転のみが被駆動側クラッチ回転体１２と中空シャフト１６に伝えられることで所定の引き引きケーブル組立体１８に巻き付け固定されたケーブル４０を巻き取り、空気通路の所定のドア（不図示）を開閉する。このようにして、選択した空調機能の動作状態を切り替えるようになっている。なお以下では、各ユニットで共通して用いられる部材の符号は、特に断らない限り末尾の添字ａ〜ｄを省略して表記するものとする。例えば、ユニット１０ａはクラッチ回転体１４ａを、ユニット１０ｂはクラッチ回転体１４ｂを、ユニット１０ｃはクラッチ回転体１４ｃを、ユニット１０ｄはクラッチ回転体１４ｄをそれぞれ含むように構成されるが、これらクラッチ回転体１４ａ〜１４ｄは、特に断らない限りクラッチ回転体１４として表記する。
【００２２】
被駆動側クラッチ回転体１２は、クラッチ回転体１４及び中空シャフト１６と各々クラッチ係合及び離脱を行うことでクラッチ回転体１４の回転を中空シャフト１６に伝達又は遮断するために用いられる。この被駆動側クラッチ回転体１２は、軸回りに回転可能かつ軸方向に移動可能な略円筒状の部材であり、その底面を構成する円盤４２の上面の外径側には、軸方向に突き出た複数の係合突起４４が周方向に離間して形成されている。この係合突起４４は後述するクラッチ回転体１４の下面の外径側の複数の係合穴４６に対向するように配置されている。そして、被駆動側クラッチ回転体１２が上方に変位した場合に複数の係合突起４４が対向する複数の係合穴４６に嵌り込むことでクラッチが係合するいわゆるドッグクラッチになっている。一方、円盤４２の上面の内径側には同軸状に上方に延びる円筒４８が設けられており、その上端はクラッチ回転体１４の大径の円筒状の空洞５０に入り込んで、空洞５０内部で中空シャフト１６の下端５２と突き合わされている。円筒４８の上端５４は開口しており、開口縁には軸方向の凹凸が形成されている。この凹凸は中空シャフト１６の下端５２の開口縁に形成された凹凸と対向するように配置されている。そして、被駆動側クラッチ回転体１２が上方に変位した場合に双方の凹凸が噛み合うことでクラッチを係合するようになっている。また、円筒４８と中空シャフト１６の下端５２に跨る外周にはコイルバネ５６が設けられる。コイルバネ５６は、円盤４２の上面と、中空シャフト１６の下端５２のやや上方から径方向外側に延びるフランジ５８の下面との間に挟まれ、中空シャフト１６と被駆動側クラッチ回転体１２とを互いに引き離す方向に付勢する。ここで、中空シャフト１６は軸方向に固定されているので、コイルバネ５６は被駆動側クラッチ回転体１２を下方に押圧するように付勢している。そして、円盤４２の上面の円筒４８から外径側であって係合突起４４から内径側には、上部先端が外径側へ膨らむように加工された複数の係止爪６０が形成されており、この係止爪６０がクラッチ回転体１４の下面の空洞５０の外周縁から下方内径寄りに設けられた抜止片６２に上方から当接することで、被駆動側クラッチ回転体１２の下方向への移動が拘束されるようになっている。これにより被駆動側クラッチ回転体１２のユニットからの脱落を防止するとともに、コイルバネ５６に付勢力を付与する。また、一方、円盤４２の下面側の回転軸位置には、半球形状の丸みを帯びたシャフト下端２８が形成されている。このシャフト下端２８へリンク２０の突起が接触すると、被駆動側クラッチ回転体１２は上方に変位するようになっている。
【００２３】
クラッチ回転体１４は、被駆動側クラッチ回転体１２とクラッチ係合することでコグベルト３４の回動を伝えるために用いられる。このクラッチ回転体１４は、軸回りに回転可能かつ軸方向に動かないようにハウジング６４に固定された略円筒状の中空の部材である。クラッチ回転体１４の下面の外径側には、軸方向に陥没した複数の係合穴４６が周方向に離間して形成されている。この係合穴４６は被駆動側クラッチ回転体１２の上面の外径部の係合突起４４と対向するように形成されている。被駆動側クラッチ回転体１２が上方に移動した場合に複数の係合突起４４が対向する複数の係合穴４６に嵌り込むことでクラッチが係合し、クラッチ回転体１４の回転を被駆動側クラッチ回転体１２へ伝えるようになっている。一方、クラッチ回転体１４の回転軸位置には軸方向に貫通する大径の円筒状の空洞５０が形成されており、空洞５０の下側の開口からは被駆動側クラッチ回転体１２の内径側に設けられた円筒４８の上端５４が入り込み、上側の開口からは中空シャフト１６の下端５２が入り込んで空洞５０内で互いの端部を突き合わせるようにして配置される。なお、クラッチ回転体１４は、被駆動側クラッチ回転体１２とは係止爪６０と抜止片６２の部分において接触し、中空シャフト１６とはフランジ５８の外周面において接触しているが、それぞれ滑り合うようになっており、クラッチ離脱状態においてもこれらの部分を介して互いの回転運動が伝わることはない。また、一方、クラッチ回転体１４の外周面にはプーリ３０が形成されていて、４つのユニット１０ａ〜１０ｄのクラッチ回転体１４の各プーリ３０ａ〜３０ｄと左端のプーリ３２間に巻き掛けられたコグベルト３４が回動すると、全てのクラッチ回転体１４ａ〜１４ｄが一斉に回転するようになっている。
【００２４】
中空シャフト１６は、被駆動側クラッチ回転体１２とクラッチ係合及び離脱を行うことでクラッチ回転体１４の回転を引き引きケーブル組立体１８に伝達又は遮断するために用いられる。この中空シャフト１６は、軸回りに回転可能かつ軸方向に動かないようにハウジング６４に固定された略円筒状の中空の部材であり、その径は被駆動側クラッチ回転体１２の円筒４８と同径に構成されている。中空シャフト１６の蓋面を構成する円盤の上側には引き引きケーブル組立体１８が固定され、下端５２は開口して被駆動側クラッチ回転体１２の円筒４８の上端５４と突き合わせている。この下端５２の開口の縁部には軸方向の凹凸が形成されている。この凹凸は被駆動側クラッチ回転体１２の円筒４８の上端５４の開口に形成された凹凸と対向して配置されている。そして、被駆動側クラッチ回転体１２が上方に移動してクラッチ回転体１４と係合した場合には、この両凹凸も噛み合い係合し、クラッチ回転体１４と被駆動側クラッチ回転体１２と中空シャフト１６は一体として回転できる状態となる。こうすることでクラッチ回転体１４の回転を引き引きケーブル組立体１８へ伝えることができる。他方、中空シャフト１６には、ケーブル４０の巻き取り量すなわち空調機能の動作状態を検出するためのロータリースイッチが設けられる。中空シャフト１６の上下方向の略中間の外周部には、径方向外側やや上方に張り出した円盤状の摺動子片６８が固定される。摺動子片６８の上面の外径側には複数の可動接点７０が設けられる。摺動子片６８の上方には、ハウジング６４に固定された略円盤状の基板７２が中空シャフト１６に貫通されるように設けられ、中空シャフト１６と共に回転しない。基板７２の下面には予め設定された空調機能の動作状態の数に応じた複数個の固定接点７４が周方向に離間して設けられ、外部出力コネクタ８８を介して不図示のアンプと電気的に接続している。そして、中空シャフト１６の回転により摺動子片６８が基板７２上を回転摺動すると、可動接点７０が所定の固定接点７４と接触又は離脱することで所定の固定接点間の導通を開閉する。こうしたロータリースイッチを用いて引き引きケーブル組立体１８のケーブル４０の巻き取り状態（開閉ドアの開閉状態）を検出し、空調機能の動作状態を把握するようになっている。
【００２５】
引き引きケーブル組立体１８は、特許文献３に示されるような周知の略円盤状のケーブル巻き取り構造体であり、空気通路のドア（不図示）を開閉操作するために用いられる。この組立体１８内に圧入されて設けられたプーリ７６が中空シャフト１６の上端に同軸状に固定されることで軸回りに回転可能かつ軸方向に動かないようになっており、組立体１８の本体は、台座７８を介してハウジング６４に固定されている。このプーリ７６の溝にはケーブル４０が巻き付け固定され、ケーブル４０の端部は空調機能の動作状態を操作するための空気通路のドアに接続するように配索される。そして、中空シャフト１６が回転するとプーリ７６が回転してケーブル４０を引き引きし、空気通路のドアを開閉することによって、空調機能の動作状態を切り替えるようになっている。なお、組立体１８には、ケーブル４０の回転位置を位置決めするクリック手段としての節度部が設けられる。この節度部は、節度ボール８０と節度スプリング８２と台座７８とで構成される。
【００２６】
機能切替モータ２４は、空調機能を切り替える駆動源として用いられるサーボモータであり、４つのユニット１０ａ〜１０ｄから見て右方に配置されている。機能切替モータ２４の出力軸にはモータの回転を減速するための減速機構２２が設けられる。この減速機構２２の下方に噛合されたピニオンギヤ８４は、４つのユニットの下方に敷かれた左右方向に長い平板状のリンク２０の右側面に形成されたラックピニオン８６に噛み合っている。機能切替モータ２４を駆動すると減速機構２２、ピニオンギヤ８４、ラックピニオン８６を介してリンク２０が左右方向に直線摺動するようになっている。このように機能切替モータ２４の回転運動はリンク２０の左右方向の直線運動に変換される。リンク２０の上面には、４つのユニットの左右方向の配置に応じた間隔で、４つの突起２６ａ〜２６ｄがそれぞれ略円錐状に形成されている。そして、リンク２０を左右方向に所定量動かすことで４つの突起２６ａ〜２６ｄのうちいずれか一つが被駆動側クラッチ回転体１２のシャフト下端２８のいずれか一つに接触するようになっている。そして突起２６の円錐の側面がシャフト下端２８の半球面と左右方向の直線に対して約４５度の角度で接触すると、被駆動側クラッチ回転体１２を上方に押し上げ始める。そしてリンク２０が更に少し動いて突起２６の頂部とシャフト下端２８の頂部とが軸方向に当接する状態になると、被駆動側クラッチ回転体１２が上方に変位しきってクラッチ回転体１４と完全に係合するとともに、被駆動側クラッチ回転体１２と中空シャフト１６とが係合するようになる。なお、図１には左端のユニット１０ａのクラッチが係合している様子が示されている。また、左端から２番目のユニット１０ｂのシャフト下端２８ｂの半球面とリンク２０の突起２６ｂの側面とが左右方向の直線に対して約４５度の角度で接触した様子が示されている。
【００２７】
駆動モータ３８は、空調機能の動作状態を切り替える駆動源として用いられるサーボモータであり、４つのユニット１０ａ〜１０ｄから見て左方に配置されている。駆動モータ３８の出力軸にはモータの回転を減速するための減速機構３６を介してプーリ３２が連結される。そして、このプーリ３２と、４つのユニットの各クラッチ回転体１４ａ〜１４ｄの外周面に形成されたプーリ３０ａ〜３０ｄの間には、無端状のコグベルト３４が巻き掛けられている。駆動モータ３８を駆動するとプーリ３２を介してコグベルト３４が回動する。コグベルト３４の回動に伴って各クラッチ回転体１４ａ〜１４ｄが一斉に回転するようになっている。なお、このコグベルト３４の各プーリ３２、３０ａ〜３０ｄと接触する面には、ベルトの回動方向に沿ってコグ山とコグ谷とが交互に形成されており、コグベルト３４と各プーリ３２、３０ａ〜３０ｄは滑ることなく、常に連動して回転するようになっている。なお、図示しないアンプは、ユーザが選択した動作状態へ切り替えるために必要なケーブル４０の巻き取り量を得るための駆動モータ３８の必要回転角度を、中空シャフト１６に設けられたロータリスイッチの可動接点７０、固定接点７４の信号に基づいて求めた上で、この回転角度だけ駆動モータ３８が回転するように駆動を制御するようになっている。
【００２８】
上記構成の動作を説明する。まず、空調機能を選択する場合の動作について説明する。機能切替モータ２４を駆動すると、減速機構２２、ピニオンギヤ８４、ラックピニオン８６を介して、リンク２０が左右方向に動く。リンク２０の上面の４つの突起２６ａ〜２６ｄのうち１つが１つのユニットの被駆動側クラッチ回転体１２のシャフト下端２８に接触する。被駆動側クラッチ回転体１２が上方に押し上げられ、複数の係合突起４４が対応する係合穴４６に嵌り込んで被駆動側クラッチ回転体１２とクラッチ回転体１４とが係合するとともに被駆動側クラッチ回転体１２と中空シャフト１６とが係合する。こうすることで、一つの空調機能が選択された状態となる。
【００２９】
次に、選択された空調機能における動作状態を切り替える場合の動作について説明する。駆動モータ３８を駆動すると、減速機構３６、プーリ３２を介して、コグベルト３４が回動する。全プーリ３０ａ〜３０ｄを介して全てのユニット１０ａ〜１０ｄのクラッチ回転体１４ａ〜１４ｄを回転させる。選択された空調機能に対応するユニットすなわち上記クラッチが係合状態にあるユニットのクラッチ回転体１４の回転のみが被駆動側クラッチ回転体１２に伝達され、さらに中空シャフト１６に伝達される。引き引きケーブル組立体１８のプーリ７６が回転してケーブル４０を巻き取り、空気通路のドア（不図示）を開閉する。こうすることで、選択された空調機能における動作状態が切り替わることになる。
【００３０】
上記動作の具体例について、吹き出し口モード切り替え機能を「ＦＡＣＥ」モードに切り替え操作する場合を例にとり説明する。なお、以下では本実施形態に係る車両用空調コントロール装置１００は、車両運転席近傍のインストルメントパネル面の裏側に収納されているものとし、さらに、このパネル面には装置を操作するための空調コントローラが設けられているものとする。まず、ユーザは空調機能「吹き出し口モード切り替え機能」を選択するように空調コントローラのレバーノブ（不図示）をスライド操作する。そうすると、レバーノブの選択位置に応じたスイッチ信号がパネル背面に収納されたアンプ（不図示）に送られ、アンプは機能切替モータ２４に駆動用信号を送る。機能切替モータ２４がこの信号に応じて所定量回転し、リンク２０が動いて空調機能「吹き出し口モード切り替え機能」に係るユニットのクラッチを噛み合わせる。このようにして、空調機能「吹き出し口モード切り替え機能」が選択される。次に、ユーザは「ＦＡＣＥ」モードを選択するために、ダイヤルノブ（不図示）を回転操作する。そうすると、ダイヤルノブの回転位置に応じたスイッチ信号がアンプに送られ、アンプは駆動モータ３８に駆動用信号を送る。駆動モータ３８がこの信号に応じて所定量回転し、コグベルト３４が回動してクラッチが係合状態にある空調機能「吹き出し口モード切り替え機能」に係るユニットの引き引きケーブル組立体１８のプーリ７６を回す。ケーブル４０が所定の巻き取り量だけ引き引きされ、空気通路のドアが開閉して、調和空気の吹き出し口が「ＦＡＣＥ」モードに対応する吹き出し口に切り替わる。このようにして、空調機能「吹き出し口モード切り替え機能」の動作状態を「ＦＡＣＥ」モードへと切り替えることができる。
【００３１】
上記の実施形態において、機能切替モータ２４を用いる代わりに、手動操作が可能なレバーノブ等の部材を用いてリンク２０を手動で動かす構成としてもよい。また、駆動モータ３８を用いる代わりに、手動の回転操作が可能なダイヤルノブ等の部材を用いてコグベルト３４を回動させる構成としてもよい。なお、この場合、引き引きケーブル組立体１８の節度部８０、８２が、ユーザの指先にケーブル４０の回転位置を知らせる節度感を与えることとなるので、操作フィーリングを向上することができる。また、リンク２０への動力伝達手段としてピニオンギヤ８４を用いる代わりにカム構造を用いてもよい。また、コグベルト３４を用いる代わりに、クラッチ回転体１４ａ〜１４ｄ間を互いに噛み合わせるギヤ列や他の動力伝達用のベルト部材を用いることでクラッチ回転体１４ａ〜１４ｄを一斉に回転させてもよい。また、リンク２０の上面の突起２６ａ〜２６ｄの頂部をそれぞれ平面状に形成することで、上方に押し上げられた際の被駆動側クラッチ回転体１２の姿勢をより安定化してもよい。また、リンク２０の移動位置を検出するためのセンサを機能切替モータ２４の出力軸に設けてもよく、コグベルト３４の回転位置を検出するためのセンサを駆動モータ３８の出力軸に設けてもよい。この場合、各センサからの信号と、ユーザが選択した空調機能の動作状態に対応する信号とに基づいて各モータ２４、３８を駆動するようにしてもよい。
【００３２】
上記の実施形態の他、本発明に係る車両用空調コントロール装置は、三種以上の複数種のアクチュエータによる出力を要する他の装置及び方法に対しても応用することができ、用いるアクチュエータの数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る車両用空調コントロール装置の実施形態の一例を示す横断面図である。
【図２】本発明に係る車両用空調コントロール装置の実施形態の一例を示す平面図である。
【図３】本発明に係る車両用空調コントロール装置の実施形態の一例を示す縦断面図であり、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  引き引きケーブルユニット、１２  被駆動側クラッチ回転体、１４  クラッチ回転体、１６  中空シャフト、１８  引き引きケーブル組立体、２０  リンク、２２  減速機構、２４  機能切替モータ、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ  突起、２８  シャフト下端、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３２  プーリ、３４  コグベルト、３６  減速機構、３８  駆動モータ、４０  ケーブル、４２  円盤、４４  係合突起、４６  係合穴、４８  円筒、５０  空洞、５２  下端、５４  上端、５６  コイルバネ、５８  フランジ、６０  係止爪、６２  抜止片、６４  ハウジング、６８  摺動子片、７０  可動接点、７２  基板、７４  固定接点、７６  プーリ、７８  台座、８０  節度ボール、８２  節度スプリング、８４  ピニオンギヤ、８６  ラックピニオン、８８  外部出力コネクタ、１００  車両用空調コントロール装置。
【図１】
2008120196.tif 000003
【図２】
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【図３】
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