JP3763171B2 - 水平フラップの回転機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機の室内機における水平フラップの回転機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機の室内機には、室内ファンからの空気流の吹き出し方向を制御するための水平フラップが設けられている。
ここで、暖房時には暖かく軽い空気が室内の天井に集まりやすく、冷房時には冷たく重い空気が室内の床に集まりやすい。したがって、上記室内ファンからの気流方向は、暖房時には床に向けた下向きが望ましく、冷房時には天井に沿った上向きが望ましい。つまり、上記水平フラップには大きな可動範囲が望まれるのである。
【０００３】
また、上記水平フラップは、室内機の大略全幅に渡って配設されているために長尺であり、通常は中間に支持点を設けている。
図３は、従来の水平フラップの中間支持構造の一例を示す断面図である。室内機における水平方向中間部には、ドレンパン１の下面１aと吹出口の下壁２の上面２aとの間に板状の中間支持材３を設けている。そして、この中間支持材３の上下方向中間部から前方に向かって支持アーム４を突出させ、この支持アーム４の先端部４aに水平フラップ５の幅方向中間部に設けられたヒンジ部６を回動自在に取り付けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の水平フラップの中間支持構造には、以下のような問題がある。
すなわち、暖房時には、上記水平フラップ５が支持アーム４の上側になるような位置(イ)に位置させて下向きに空気を吹き出すのであるが、その場合の水平フラップ５の向きの上限が一縁５aが支持アーム４に当接する位置で規制される。一方、冷房時には、上記水平フラップ５が支持アーム４の下側になるような位置(ロ)に位置させて上向きに空気を吹き出すのであるが、その場合の水平フラップ５の向きの下限が他縁５bが支持アーム４に当接する位置で規制される。
こうして、上記支持アーム４の存在によって、水平フラップ５の可動範囲が制約を受けるという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、水平フラップの可動範囲を大きくできる水平フラップの回転機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、空気調和機の室内機における水平フラップを回転させる水平フラップの回転機構であって、水平フラップの長手方向中間部および一端部に設けられて同軸に配された２つの回転軸と、上記室内機の吹出口の上壁と下壁とに両端が固定された中間支持材と、上記中間支持部材に垂直方向に回動自在に取り付けられると共に,一端には上記水平フラップにおける上記中間部の回転軸が回動自在に取り付けられている中間支持部材と、ギア保持材によって一体に保持されて順次歯合した３つのギアと、上記ギア保持材を,このギア保持材より上側の固定部および下側の固定部に取り付ける２つのばねと、上記中間支持部材を,この中間支持部材より上側の固定部および下側の固定部に取り付ける２つのばねを備えて、上記３つのギアにおける一端に位置するギアを上記水平フラップにおける上記一端部の回転軸に取り付ける一方,他端に位置するギアの回転軸を上記中間支持部材の回転軸と同軸に配したことを特徴としている。
【０００７】
上記構成によれば、水平フラップが長手方向中間部および一端部に設けられた２つの回転軸を中心として回動可能な場合は、上記各ばねによって上記中間支持部材およびギア保持材が中立位置に保持されて、順次歯合した３つのギアによってモータの回転が水平フラップの一端部に回転軸に伝達される。こうして、上記水平フラップは上記２つの回転軸を中心として回動する。
そして、上記水平フラップが上記中間支持部材に当接して上記２つの回転軸を中心として回動できない場合は、順次歯合した３つのギアを一体に保持しているギア保持材が上記他端に位置するギアの回転軸を中心として上記各ばねのばね力に抗して回動される。こうして、上記水平フラップは上記中間支持部材および上記他端に位置するギアの回転軸を中心として回動する。その結果、上記水平フラップの回動範囲が大きくなるのである。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の水平フラップの回転機構において、上記各々のばねと固定部との間にダンパを介設したことを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、水平フラップが長手方向中間部および一端部に設けられた２つの回転軸を中心として回動可能な場合は、上記中間支持部材およびギア保持材が上記各ばねによって中立位置に保持される際の振動がダンパによって減衰される。
また、上記水平フラップが上記中間支持部材に当接して上記２つの回転軸を中心として回動できない場合は、上記中間支持部材およびギア保持材が回動する際に上記各ばねに生ずる振動が上記ダンパによって減衰される一方、上記各ばねに生ずる伸長あるいは圧縮が上記ダンパによって減衰される。こうして、上記ギア保持材および中間支持部材は回動後の位置に安定して保持される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の水平フラップの回転機構の要部斜視図である。
【００１１】
室内機の水平方向中間部における吹出口(図示せず)の上壁と下壁とに中間支持材１１の上下両端を固定して、中間支持材１１を垂直方向に配設する。そして、中間支持材１１の垂直方向中間部の前端に、板状の中間支持部材１２を回転軸１２aによって垂直方向に回動自在に支持する。そして更に、中間支持部材１２の前端部には、水平フラップ１３の長手方向中間に設けられたヒンジ１４a,１４bの回転軸１５を回動自在に取り付ける。
【００１２】
また、上記水平フラップ１３の長手方向一端部に設けられたヒンジ１６の回転軸１７には第３ギア１８が取り付けられている。そして、この第３ギア１８には第２ギア１９が噛合され、第２ギア１９には第１ギア２０が噛合されており、各３つのギア１８,１９,２０の回転軸はギア保持材２１で回動自在に保持されている。
また、上記水平フラップ１３の長手方向他端部には、上記中間部や一端部と同様に回転軸を有するヒンジ(図示せず)を設けている。そして、この回転軸を、中間支持部材１２と同一の構成を有する支持部材(図示せず)の前端部に回動自在に取り付けている。
尚、上記一端部の回転軸１７と中間の回転軸１５と他端部の回転軸とは同軸に配置されている。また、第１ギア２０の回転軸２２と中間支持部材１２の回転軸１２aと上記他端側の支持部材の回転軸とは同軸に配置されている。
【００１３】
上記第１ギア２０の回転軸２２には、駆動用のモータ２３の回転軸２４が取り付けられている。したがって、モータ２３の回転軸２４が矢印(Ａ)の方向に回転すると、第３ギア１８および水平フラップ１３も矢印(Ａ)と同じ方向の矢印(Ｂ)に回転することになる。つまり、水平フラップ１３は、常に、モータ２３の回転軸２４と同じ方向に回転するのである。
【００１４】
上記ギア保持材２１は、このギア保持材２１側から順に直列に接続されたばね２５とダッシュポット２６とを介して、ギア保持材２１より上方に位置する不動の固定部(例えば、吹出口の上壁)に取り付けられる。さらに、ギア保持材２１側から順に直列に接続されたばね２７とダッシュポット２８とを介して、ギア保持材２１より下方に位置する不動の固定部(例えば、吹出口の下壁)に取り付けられる。同様に、中間支持部材１２の後端１２bは、この中間支持部材１２側から順に直列に接続されたばね２９とダッシュポット３０とを介して、中間支持部材１２より上方に位置する上記固定部に取り付けられる。さらに、中間支持部材１２側から順に直列に接続されたばね３１とダッシュポット３２とを介して、中間支持部材１２より下方に位置する上記固定部に取り付けられる。同様に、上記他端部の支持部材の後端も直列に接続されたばねとダッシュポットとを介して、上方および下方に位置する上記固定部に取り付けられる。
【００１５】
ここで、上記各ダッシュポット２６,２８,３０,３２,…の液体粘性は、対応するばね２５,２７,２９,３１,…の伸長および圧縮を減衰するに足る粘性を有しているものとする。
【００１６】
上記構成において、上記モータ２３の出力と、全ばね２５,２７,２９,３１,…のばね力の合計値と、水平フラップ１３の回動負荷とには、以下の関係が成立するようになっている。
モータ２３の出力 ＞ 全ばね力の合計値 ＞＞ 水平フラップ１３の回動負荷
【００１７】
上記構成を有する水平フラップの回転機構は、次のように動作する。
先ず、上記水平フラップ１３を中間支持部材１２の上側になるような図２(a)に示す位置に位置させて下向きに空気を吹き出す暖房時において、水平フラップ１３の向きを更に上向きに変更する場合には、モータ２３によって第１ギア２０を矢印(Ａ)の如く回転させる。この場合、水平フラップ１３は回転軸１５,１７の回りに回動可能であり、且つ、上述のごとく「水平フラップ１３の回動負荷」は「全ばね力の合計値」よりも十分に小さいので、第２ギア１９を介して第３ギア１８が矢印(Ｂ)の方向に回転される。したがって、上記水平フラップ１３が矢印(Ｃ)の方向に(つまり、上向きに)回動される。
【００１８】
ここで、上記ギア保持材２１,中間支持部材１２および上記他端側の支持部材は、各ばね２５,２７,２９,３１,…と各ダッシュポット２６,２８,３０,３２,…の作用によって、現在の位置に保持される。
【００１９】
そして、やがて、図２(b)に示すように、上記水平フラップ１３の一縁１３aが中間支持部材１２に当接する。そして、水平フラップ１３の向きを更に上向きする必要がある場合には、モータ２３によって第１ギア２０が矢印(Ａ)の方向に更に回転される。この場合、水平フラップ１３は回転軸１５,１７の回りに回動不可能であるために、第３ギア１８および第２ギア１９は第１ギア２０に対して固定される。そして、上述のごとく「全ばね力の合計値」は「モータ２３の出力」よりも小さいので、図２(c)に示すように、ギア１８,１９,２０およびギア保持材２１は一体となって上記全ばね力に抗して回転軸２４の回りに矢印(Ｄ)の方向に回転する。したがって、水平フラップ１３も矢印(Ｄ)の方向に(つまり、上向きに)回転されるのである。
【００２０】
こうして上記水平フラップ１３が所望の位置で停止されると、ギア保持材２１,中間支持部材１２および上記他端側の支持部材の回動による各ばね２５,２７,２９,３１,…の伸長あるいは圧縮は、時間の経過と共に各ダッシュポット２６,２８,３０,３２,…の作用によって減衰されて、各ばね２５,２７,２９,３１,…は無負荷状態となる。したがって、以後、ギア保持材２１,中間支持部材１２および上記他端側の支持部材は、上記停止位置に保持されるのである。
【００２１】
次に、上記水平フラップ１３を中間支持部材１２の下側になるような位置に位置させて上向きに空気を吹き出す暖房時において、水平フラップ１３の向きを更に下向きに変更する場合には、モータ２３によって第１ギア２０を矢印(Ａ)と反対回りに回転させる。そすると、ギア１９,１８と水平フラップ１３は図２(a)とは逆に動作する。したがって、水平フラップ１３は下向きに回転される。
【００２２】
そして、やがて、上記水平フラップ１３の他縁１３bが中間支持部材１２に当接する。そうすると、水平フラップ１３は回転軸１５,１７の回りに回動不可能であるために、上記ギア１８,１９,２０およびギア保持材２１は一体となって図２(c)とは逆に動作する。したがって、水平フラップ１３は、更に下向きに回転されるのである。
【００２３】
こうして、上記水平フラップ１３の可動範囲が中間支持部材１２によって制約されるのを防止し、図３に示す従来の水平フラップの中間支持構造よりも水平フラップ１３の可動範囲を大きくするのである。
【００２４】
上述のように、本実施の形態においては、上記モータ２３の回転が第１,第２ギア２０,１９を介して伝達される第３ギア１８が、水平フラップ１３の長手方向一端部に設けられた回転軸１７に固定されている。こうして、水平フラップ１３は、上記一端部の回転軸１７および長手方向中間部の回転軸１５を中心として回動される。
そして、上記水平フラップ１３の一縁１３aあるいは他縁１３bが中間支持部材１２に当接した後は、第１,第２,第３ギア２０,１９,１８およびギア保持材２１は一体となって回転する。したがって、水平フラップ１３は、第１ギア２０の回転軸２２(モータ２３の回転軸２４)および中間支持部材１２の回転軸１２aを中心として回転する。
【００２５】
すなわち、上記水平フラップ１３の可動範囲が中間支持部材１２によって制約されることがなく、水平フラップ１３の可動範囲を大きくできる。
【００２６】
尚、上記実施の形態においては、各ばね２５,２７,２９,３１,…の振動の減衰と伸長あるいは圧縮の減衰とを、対応するダッシュポット２６,２８,３０,３２,…によって行うようにしている。しかしながら、この発明においては、これに限定されるものではなく、摩擦式や電磁式等による他のダンパであっても差し支えない。
また、上記各ダッシュポット２６,２８,３０,３２,…は必ずしも必要とするものではなく、無くともこの発明の目的は十分に達成できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１に係る発明の水平フラップの回転機構は、水平フラップの長手方向中間部に設けられた回転軸を中間支持材に回動自在に取り付けられた中間支持部材の一端に回動自在に取り付け、上記水平フラップの一端部に設けられた回転軸をギア保持材によって一体に保持されて順次歯合した３つのギアにおける一端に位置するギアに取り付け、上記３つのギアの他端に位置するギアの回転軸を上記中間支持部材の回転軸と同軸に配し、上記ギア保持材および中間支持部材の夫々を２つのばねで上側の固定部および下側の固定部に取り付けたので、上記水平フラップが上記中間支持部材に当接して上記２つの回転軸を中心として回動できない場合には、順次歯合した３つのギアとギア保持材とが一体となって上記他端に位置するギアの回転軸を中心として上記各ばねのばね力に抗して回動される。
したがって、上記水平フラップは上記中間支持部材および上記他端に位置するギアの回転軸を中心として回動でき、上記水平フラップの回動範囲を大きくできる。
【００２８】
また、請求項２に係る発明の水平フラップの回転機構は、上記各々のばねと固定部との間にダンパを介設したので、上記水平フラップが長手方向中間部および一端部に設けられた２つの回転軸を中心として回動可能な場合は、上記中間支持部材およびギア保持材が上記各ばねによって中立位置に保持される際の振動をダンパによって減衰できる。さらに、上記水平フラップが上記中間支持部材に当接して上記２つの回転軸を中心として回動できない場合は、上記ギア保持材および中間支持部材が回動する際に上記各ばねに生ずる振動と上記各ばねに生ずる伸長あるいは圧縮とを上記ダンパによって減衰できる。したがって、上記ギア保持材および中間支持部材を回動後の位置に安定して保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の水平フラップの回転機構における要部斜視図である。
【図２】図１に示す水平フラップの回転機構の動作説明図である。
【図３】従来の水平フラップの中間支持構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１１…中間支持材、 １２…中間支持部材、
１３…水平フラップ、 １４,１６…ヒンジ、
１２a,１５,１７,２４…回転軸、 １８,１９,２０…ギア、
２１…ギア保持材、 ２３…モータ、
２５,２７,２９,３１…ばね、 ２６,２８,３０,３２…ダッシュポット。

Claims (2)

1. 空気調和機の室内機における水平フラップを回転させる水平フラップの回転機構であって、
   水平フラップ(１３)の長手方向中間部および一端部に設けられて同軸に配された２つの回転軸(１５,１７)と、
   上記室内機の吹出口の上壁と下壁とに両端が固定された中間支持材(１１)と、
   上記中間支持部材(１１)に垂直方向に回動自在に取り付けられると共に、一端には上記水平フラップ(１３)における上記中間部の回転軸(２５)が回動自在に取り付けられている中間支持部材(１２)と、
   ギア保持材(２１)によって一体に保持されて順次歯合した３つのギア(１８,１９,２０)と、
   上記ギア保持材(２１)を、このギア保持材(２１)より上側の固定部および下側の固定部に取り付ける２つのばね(２５,２７)と、
   上記中間支持部材(１２)を、この中間支持部材(１２)より上側の固定部および下側の固定部に取り付ける２つのばね(２９,３１)を備えて、
   上記３つのギア(１８,１９,２０)における一端部に位置するギア(１８)を上記水平フラップ(１３)における上記一端の回転軸(１７)に取り付ける一方、他端に位置するギア(２０)の回転軸(２２)を上記中間支持部材(１２)の回転軸(１２a)と同軸に配したことを特徴とする水平フラップの回転機構。
2. 請求項１に記載の水平フラップの回転機構において、
   上記各々のばね(２５,２７,２９,３１)と固定部との間にダンパ(２６,２８,３０,３２)を介設したことを特徴とする水平フラップの回転機構。

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