JP4155135B2 - 空調用レジスタ - Google Patents

Description

本発明は、例えば車室内のインストルメントパネルなどに配置され空調用空気を供給する空調用レジスタに関する。

図９に、特許文献１記載の車両用の空調用レジスタの側方透過図を示す。空調用レジスタ１００は、リテーナ１０１と横フィン１０２と偏心リンク部材１０５とを備えている。リテーナ１０１は、上下方向に湾曲する吹出口１０３を備えている。吹出口１０３は、車室内１０４に表出している。８枚の横フィン１０２は、リテーナ１０１内部において、吹出口１０３に沿って、上下方向に一列に配列されている。図に示すように、吹出口全閉位置においては、８枚の横フィン１０２は、協動して吹出口１０３全面を覆っている。各々の横フィン１０２は、揺動軸と従動点とを備えている。各々の横フィン１０２の従動点同士は、リテーナ１０１内部に収容された偏心リンク部材１０５により、連結されている。偏心リンク部材１０５は、中心軸Ａと偏心軸Ａ’とを有する。

図１０に、吹出口全閉位置における、偏心リンク部材と最上段の横フィンと最下段の横フィンとのリンク模式図を示す。図中、実線は揺動前の位置（吹出口全閉位置）を、一点鎖線は揺動後の位置を、それぞれ示す。横フィン操作時において、駆動力は、偏心リンク部材１０５から各々の横フィン１０２に伝達される。偏心リンク部材１０５の偏心軸Ａ’は、中心軸Ａを中心に、図中白抜き矢印で示すように反時計回りに偏心揺動する。この駆動力は、最上段の横フィン１０２の従動点Ｂ’に伝達される。従動点Ｂ’は、揺動軸Ｂを中心に、図中白抜き矢印で示すように反時計回りに揺動する。同様に、駆動力は、最下段の横フィン１０２の従動点Ｃ’に伝達される。従動点Ｃ’は、揺動軸Ｃを中心に、図中白抜き矢印で示すように反時計回りに揺動する。
特開２００１−１５８２２６号公報

ところで、各々の横フィン１０２を揺動させるためには、各々の横フィン１０２の従動点に対し、揺動軸を中心する円の接線方向に、駆動力を加える必要がある。しかし、吹出口全閉位置においては、直線Ａ−Ａ’に対して、直線Ｂ−Ｂ’、および直線Ｃ−Ｃ’は、それぞれ平行ではない。

このため、同文献記載の空調用レジスタ１００によると、従動点Ｂ’、Ｃ’に対し、駆動力の全成分が、接線方向に作用しない。一例として、図１１に、吹出口全閉位置における、偏心リンク部材と最下段の横フィンとのリンク模式図を示す。図中、実線は揺動前の位置（吹出口全閉位置）を、一点鎖線は揺動後の位置を、それぞれ示す。図に示すように、駆動力Ｆは、従動点Ｃ’に対し、接線方向分力Ｆ１と径方向分力Ｆ２とに分解されて伝達される。

直線Ａ−Ａ’に対して、揺動軸と従動点とを結ぶ直線が垂直に近い横フィン１０２ほど、径方向分力Ｆ２は大きくなる。そして、径方向分力Ｆ２が大きいほど、横フィン１０２は揺動しにくくなる。すなわち、同文献記載の空調用レジスタ１００の場合、下方に配置される横フィン１０２ほど、揺動しにくくなる。このため、同文献記載の空調用レジスタ１００によると、吹出口全閉位置付近において、下方に配置される横フィン１０２の揺動抵抗が大きい。したがって、同文献記載の空調用レジスタ１００の吹出口１０３は、吹出口全閉位置付近において開閉しにくい。

また、前出図１０において、直線Ａ’−Ｂ’と直線Ａ’−Ｃ’との挟角αは、偏心リンク部材１０５により固定されている。このため、偏心軸Ａ’の位置と従動点Ｂ’との位置が固定されると、従動点Ｃ’の位置も、偏心軸Ａ’の位置および従動点Ｂ’の位置により、固定される。ここで、横フィン揺動時における従動点Ｃ’の位置は、揺動軸Ｃを中心とする従動点Ｃ’の円軌道上には存在しない。図１２に、図１０の円Ｄ内の拡大図を示す。図に示すように、従動点Ｃ’は、図中白丸で示す従動点Ｃ’の円軌道上の位置から、揺動軸Ｃに接近しながら揺動する。従動点Ｃ’の接近代を吸収するため、同文献記載の偏心リンク部材１０５の従動点Ｃ’連結部には、長孔１０６が形成されている。

本発明の空調用レジスタは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、フィンの揺動抵抗が小さく、また構造が簡単な空調用レジスタを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の空調用レジスタは、中心軸に対して偏心して配置された偏心軸を持ち、該中心軸を中心に偏心揺動する偏心リンク部材と、該偏心リンク部材からの駆動力が伝達される従動点と、該従動点が揺動する際に揺動中心となる揺動軸と、を各々持つ複数のフィンと、室内に開口する湾曲状の吹出口を持ち、複数の該フィンが該吹出口に沿って配列された筒状のリテーナと、を備えてなる空調用レジスタであって、前記吹出口全閉位置において、複数の前記フィンは協動して該吹出口を覆い、前記中心軸と前記偏心軸と前記従動点と前記揺動軸とは、略平行四辺形を形成するように配置されており、偏心リンク部材を前記中心軸を中心に偏心揺動させたとき、偏心リンク部材から複数の前記フィンの各従動点に駆動力が伝達され、複数の前記フィンの各従動点は、偏心リンク部材から伝達される該駆動力の全成分が前記フィンの各従動点に対して接線方向に作用するように、かつ複数の前記フィンの全てが同一方向に揺動するように、配置されることを特徴とする。

（２）好ましくは、前記偏心リンク部材は、前記リテーナの外部に配置されており、前記フィンは、横フィンであり、前記吹出口は、車室内に表出するインストルメントパネルの意匠面形状に沿って上下方向に湾曲しており、前記吹出口全閉位置において、複数の該横フィンは協動して該吹出口を覆い、該インストルメントパネルの該意匠面に沿って配置される構成とする方がよい。

本発明の空調用レジスタによると、駆動力の全成分が、各フィンの接線方向にのみ作用する。このため、フィンの揺動抵抗が小さい。また、前出図１２の長孔１０６などが不要なため、構造が簡単である。

また、上記（２）の構成によると、偏心リンク部材をリテーナ内部に配置する場合と比較して、リテーナ内部を流れる空調用空気の通風抵抗が小さくなる。また、本構成によると、吹出口全閉位置において、吹出口を覆う横フィンとインストルメントパネルとの略面一化を図ることができる。

以下、本発明の空調用レジスタを、車両用として、インストルメントパネルの運転席右端部に配置した場合の実施の形態について説明する。

まず、本実施形態の空調用レジスタの構成について説明する。図１に、本実施形態の空調用レジスタの分解図を示す。図２に、同空調用レジスタの一部分解図を示す。図３に、同空調用レジスタの吹出口全閉位置における側方透過図を示す。

これらの図に示すように、空調用レジスタ１は、偏心リンク部材２と横フィン３とリテーナ４とダンパ５とギア群６とを備えている。なお、横フィン３とダンパ５との間には、縦フィン（図略）が配置されている。

リテーナ４は、リテーナ本体４０とベゼル４１とを備えている。ベゼル４１は、樹脂製であって上下方向に湾曲した矩形板状を呈している。ベゼル４１は、インストルメントパネル（図略）と、ほぼ面一に配置されている。ベゼル４１の中央には、上下方向に湾曲した矩形状の吹出口４１０が開設されている。吹出口４１０は、車室内７に開口している。また、吹出口４１０の左側には、長孔状のダイヤル操作口４１１が開設されている。

リテーナ本体４０は、樹脂製であって角筒状を呈している。リテーナ本体４０は、車両前後方向（車室外−車室内方向）に沿って配置されている。ベゼル４１は、リテーナ本体４０の車室内方向端に固定されている。リテーナ本体４０の車室内方向端は、吹出口４１０の湾曲形状に沿った湾曲形状を呈している。リテーナ本体４０の互いに対向する車幅方向両壁のうち、左壁の車室内方向端には、横フィン揺動溝４００が凹設されている。横フィン揺動溝４００は、吹出口４１０の湾曲形状に沿って、上下方向に合計７つ配列されている。また、左壁には、大ギア揺動孔４０２と小ギア揺動孔４０３とダンパ揺動孔４０４とが穿設されている。一方、車幅方向両壁のうち、右壁の車室内方向端には、横フィン揺動孔４０１が穿設されている。横フィン揺動孔４０１は、横フィン揺動溝４００と車幅方向に対向している。すなわち、横フィン揺動孔４０１も、吹出口４１０の湾曲形状に沿って、上下方向に合計７つ配列されている。また、リテーナ本体４０の車室外方向端には、空調用ダクト（図略）が連結されている。空調用ダクトから、リテーナ本体４０内部に空調用空気が供給される。

横フィン３は、フィン本体３０とフィン連結片３１とを備えている。フィン本体３０は、樹脂製であって、車幅方向に延びる長板状を呈している。フィン本体３０の左端からは、揺動突起３００ａが突設されている。揺動突起３００ａは、本発明の揺動軸に含まれる。また、フィン本体３０の右端からは、揺動突起３００ｂが突設されている。揺動突起３００ｂは、横フィン揺動孔４０１に挿入されている。一方、揺動突起３００ａは、横フィン揺動溝４００に挿入されている。したがって、横フィン３も、横フィン揺動孔４０１、横フィン揺動溝４００同様に、吹出口４１０の湾曲形状に沿って、上下方向に合計７枚配列されている。

フィン連結片３１は、樹脂製であって、短軸角柱状を呈している。フィン連結片３１の一端は、揺動突起３００ａ先端に止着されている。一方、フィン連結片３１の他端からは、従動突起３１０が突設されている。従動突起３１０は、本発明の従動点に含まれる。

偏心リンク部材２は、樹脂製であって三角形板状を呈している。偏心リンク部材２の車室内方向端の一縁は、吹出口４１０の湾曲形状に沿った湾曲形状を呈している。この一縁には、上下方向に、所定間隔ごとに離間して、合計７つの従動孔２０が穿設されている。従動孔２０には、フィン連結片３１の従動突起３１０が挿入されている。

偏心リンク部材２の車室外方向端の頂点部２１は、左方向にクランク状に張り出している。頂点部２１の右面からは、偏心突起２２が突設されている。偏心突起２２は、本発明の偏心軸に含まれる。

ギア群６は、操作ダイヤル６０と大ギア６１とダンパ連結片６２と小ギア６３とを備えている。操作ダイヤル６０は、樹脂製であって円板状を呈している。操作ダイヤル６０のダイヤル揺動突起６００は、リテーナ本体４０の左側に並置されたブラケット（図略）に揺動可能に枢支されている。操作ダイヤル６０の周縁の一部は、前記ベゼル４１のダイヤル操作口４１１から、車室内７に突出している。

大ギア６１は、樹脂製であって円板状を呈している。大ギア６１は、操作ダイヤル６０と噛合している。大ギア６１の大ギア揺動突起６１０は、リテーナ本体４０の大ギア揺動孔４０２に挿入されている。大ギア６１の周縁には、大ギア突出部６１１が形成されている。大ギア突出部６１１には、連弧状のガイド溝６１２が形成されている。

小ギア６３は、樹脂製であって、大ギア６１よりも小径の円板状を呈している。小ギア６３は、大ギア６１と噛合している。小ギア６３の小ギア揺動突起６３０は、リテーナ本体４０の小ギア揺動孔４０３に挿入されている。小ギア揺動突起６３０は、本発明の中心軸に含まれる。小ギア６３の周縁には、小ギア突出部６３１が形成されている。小ギア突出部６３１には、偏心孔６３２が穿設されている。偏心孔６３２には、前記偏心リンク部材２の偏心突起２２が挿入されている。

ダンパ連結片６２は、樹脂製であって挟角扇形板状を呈している。ダンパ連結片６２の車室内方向端からは、ガイドピン６２０が突設されている。ガイドピン６２０は、前記大ギア６１のガイド溝６１２に挿入されている。また、ダンパ連結片６２には、ダンパ止着孔６２１が穿設されている。ダンパ止着孔６２１は、前記リテーナ本体４０のダンパ揺動孔４０４と、車幅方向に直列に並んでいる。

ダンパ５は、ダンパ本体５０とシール部５１とを備えている。ダンパ本体５０は、樹脂製であって矩形板状を呈している。ダンパ本体５０の左右端縁からは、それぞれダンパ揺動突起５００が突設されている。右側のダンパ揺動突起５００は、前記リテーナ本体４０の右壁に揺動可能に枢支されている。一方、左側のダンパ揺動突起５００は、リテーナ本体４０の左壁のダンパ揺動孔４０４に挿入されている。リテーナ本体４０の左壁を貫通したダンパ揺動突起５００の先端は、前記ダンパ止着孔６２１に止着されている。シール部５１は、ゴム製であって矩形枠状を呈している。シール部５１は、ダンパ本体５０周縁に環装されている。

次に、本実施形態の空調用レジスタの動きについて説明する。図３において、操作ダイヤル６０を、図中白抜き矢印で示すように、時計回りに揺動させると、操作ダイヤル６０と噛合している大ギア６１は、図中白抜き矢印で示すように、反時計回りに揺動する。大ギア６１のガイド溝６１２内には、ダンパ連結片６２のガイドピン６２０が摺接している。このため、大ギア６１が揺動すると、ガイド溝６１２の溝壁形状に規制されながら、ダンパ連結片６２およびダンパ５は、図中白抜き矢印で示すように、時計回りに揺動する。このダンパ５の揺動により、空調用ダクトからリテーナ本体４０内に、空調用空気が導入される。小ギア６３は、大ギア６１と噛合している。このため、大ギア６１が揺動すると、小ギア６３は、図中白抜き矢印で示すように、時計回りに揺動する。小ギア６３と偏心リンク部材２とは、偏心孔６３２と偏心突起２２とを介して、連結されている。このため、小ギア６３が揺動すると、偏心リンク部材２は、時計回りに偏心揺動する。図４に、小ギアの揺動と偏心リンク部材の偏心揺動との関係を模式図で示す。図中、実線は揺動前の位置（吹出口全閉位置）を、一点鎖線は揺動後の位置を、それぞれ示す。図に示すように、小ギア６３が揺動すると、小ギア６３の小ギア揺動突起６３０を中心に、偏心リンク部材２は偏心揺動する。偏心リンク部材２が偏心揺動すると、偏心リンク部材２の従動孔２０は、図中白抜き矢印で示すように、時計回り円弧状の軌道を描いて移動する（なお、図には、最上の従動孔２０のみ軌道を示す）。図３に戻って、従動孔２０の軌道の中心には、フィン連結片３１の揺動突起３００ａが配置されている。また、従動孔２０には、従動突起３１０が挿入されている。このため、偏心リンク部材２の従動孔２０が円弧状の軌道を描いて移動すると、フィン連結片３１およびフィン本体３０（つまり横フィン３）は、図中白抜き矢印で示すように、揺動突起３００ａを中心に時計回りに揺動する。

図５に、本実施形態の空調用レジスタの横フィン上向き位置における側方透過図を示す。図に示すように、操作ダイヤル６０が所定量だけ揺動されると、ダンパ連結片６２のガイドピン６２０は、大ギア６１のガイド溝６１２内のほぼ連弧中央部まで、相対的に移動する。このとき、リテーナ本体４０内部において、ダンパ５はほぼ水平となる。このため、リテーナ本体４０内における空調用空気の通風抵抗は最小となる。すなわち、ダンパ５は全開になる。横フィン３は、車室内７から見て上方を向いている。このため、空調用空気は、車室内７上方に向かって、吹出口４１０から吹き出す。図中白抜き矢印で示すように、この状態からさらに操作ダイヤル６０を時計回りに揺動させると、大ギア６１はさらに反時計回りに揺動する。並びに、小ギア６３はさらに時計回りに揺動する。このため、横フィン３はさらに時計回りに揺動する。これに対し、ダンパ５は揺動しない。その理由は、ガイド溝６１２の円弧部６１２ａの曲率中心と、大ギア６１の揺動中心とが、一致しているからである。すなわち、大ギア６１が揺動しても、ガイドピン６２０は円弧部６１２ａに規制されないからである。

図６に、本実施形態の空調用レジスタの横フィン下向き位置における側方透過図を示す。図に示すように、操作ダイヤル６０がさらに所定量だけ揺動されると、ダンパ連結片６２のガイドピン６２０は、大ギア６１のガイド溝６１２の円弧部６１２ａ内の時計回り方向端まで、相対的に移動する。このとき、横フィン３は、車室内７から見て下方を向いている。このため、空調用空気は、車室内７下方に向かって、吹出口４１０から吹き出す。

以上説明したように、本実施形態の空調用レジスタによると、図３の状態から図５の状態に切り替えることにより、ダンパ５を全閉から全開に切り替えることができる。また、図５の状態から図６の状態までの間において、横フィン３の角度つまり空調用空気の吹き出し角度を調整することができる。

次に、本実施形態の空調用レジスタの効果について説明する。図７に、吹出口全閉位置における、偏心リンク部材と最上段の横フィンと最下段の横フィンとのリンク模式図を示す。図中、実線は揺動前の位置（吹出口全閉位置）を、一点鎖線は揺動後の位置を、それぞれ示す。なお、前出図１０において対応する部位の符号をかっこ内に示す。図に示すように、小ギア揺動突起６３０（Ａ）と偏心突起２２（Ａ’）と従動突起３１０（Ｂ’）と揺動突起３００ａ（Ｂ）とは、平行四辺形を形成するように配置されている。並びに、小ギア揺動突起６３０（Ａ）と偏心突起２２（Ａ’）と従動突起３１０（Ｃ’）と揺動突起３００ａ（Ｃ）とは、平行四辺形を形成するように配置されている。なお、他の横フィン３と偏心リンク部材２とについても、図示した最上段および最下段の横フィン３同様に、平行四辺形を形成するように配置されている。

本実施形態の空調用レジスタ１によると、全ての横フィン３の従動突起３１０に対し、駆動力の全成分を接線方向に作用させることができる。一例として、図８に、吹出口全閉位置における、偏心リンク部材と最下段の横フィンとのリンク模式図を示す。図中、実線は揺動前の位置（吹出口全閉位置）を、一点鎖線は揺動後の位置を、それぞれ示す。なお、前出図１１において対応する部位の符号をかっこ内に示す。図に示すように、駆動力Ｆは、従動突起３１０（Ｃ’）に対し、接線方向にのみ作用する。このため、横フィン３の揺動抵抗が小さい。また、従動突起３１０（Ｃ’）の揺動軌道は、揺動突起３００ａ（Ｃ）を中心とする円弧状を描く。すなわち、従動突起３１０（Ｃ’）は、揺動しながら揺動突起３００ａ（Ｃ）に接近しない。このため、前出図１１の長孔１０６などは不要である。したがって、構造が簡単である。

また、本実施形態の空調用レジスタ１によると、偏心リンク部材２がリテーナ４外部に配置されている。このため、偏心リンク部材２をリテーナ４内部に配置する場合と比較して、リテーナ４内部を流れる空調用空気の通風抵抗が小さくなる。また、本実施形態の空調用レジスタ１によると、吹出口全閉位置において、吹出口４１０を覆う７枚の横フィン３とインストルメントパネルとの面一化を図ることができる。このため、車室内７からの見栄えがよい。

以上、本発明の空調用レジスタの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるわけではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、中心軸（小ギア揺動突起）６３０および偏心軸（偏心突起）２２を、横フィン３から比較的離間した車室外奥方に配置した。しかしながら、中心軸６３０および偏心軸２２は、横フィン３に近接した位置に配置してもよい。中心軸６３０、偏心軸２２、従動点（従動突起）３１０、揺動軸（揺動突起）３００ａにより、略平行四辺形が形成できればよい。

また、上記実施形態においては、中心軸６３０、偏心軸２２、従動点３１０、揺動軸３００ａを突起状に形成したが、例えば孔状あるいは凹部状に形成してもよい。各々の部位の機能を達成できればよい。

また、上記実施形態においては、リテーナ本体４０とベゼル４１という二つの部材からリテーナ４を形成したが、リテーナ４は一体物であってもよい。こうすると、部品点数が少なくなる。

また、本発明の空調用レジスタは、運転席用に限定されず、例えば助手席用、後部座席用として利用することもできる。さらに、車両用に限定されず、例えば住居用エアコンの空調用レジスタとして利用することもできる。また、本発明の空調用レジスタは、縦フィンが吹出口に沿って配列されたものにも適用可能である。

本発明の一実施形態である空調用レジスタの分解図である。 同空調用レジスタの一部分解図である。 同空調用レジスタの吹出口全閉位置における側方透過図である。 同空調用レジスタの小ギアと偏心リンク部材との関係を示す模式図である。 同空調用レジスタの横フィン上向き位置における側方透過図である。 同空調用レジスタの横フィン下向き位置における側方透過図である。 同空調用レジスタの吹出口全閉位置における偏心リンク部材と最上段の横フィンと最下段の横フィンとのリンク模式図である。 同空調用レジスタの吹出口全閉位置における偏心リンク部材と最下段の横フィンとのリンク模式図である。 従来の空調用レジスタの側方透過図である。 同空調用レジスタの吹出口全閉位置における偏心リンク部材と最上段の横フィンと最下段の横フィンとのリンク模式図である。 同空調用レジスタの吹出口全閉位置における偏心リンク部材と最下段の横フィンとのリンク模式図である。 図１１の円Ｄ内の拡大図である。

符号の説明

１：空調用レジスタ、２：偏心リンク部材、２０：従動孔、２１：頂点部、２２：偏心突起（偏心軸）、３：横フィン、３０：フィン本体、３００ａ：揺動突起（揺動軸）、３００ｂ：揺動突起、３１：フィン連結片、３１０：従動突起（従動点）、４：リテーナ、４０：リテーナ本体、４００：横フィン揺動溝、４０１：横フィン揺動孔、４０２：大ギア揺動孔、４０３：小ギア揺動孔、４０４：ダンパ揺動孔、４１：ベゼル、４１０：吹出口、４１１：ダイヤル操作口、５：ダンパ、５０：ダンパ本体、５００：ダンパ揺動突起、５１：シール部、６：ギア群、６０：操作ダイヤル、６００：ダイヤル揺動突起、６１：大ギア、６１０：大ギア揺動突起、６１１：大ギア突出部、６１２：ガイド溝、６１２ａ：円弧部、６２：ダンパ連結片、６２０：ガイドピン、６２１：ダンパ止着孔、６３：小ギア、６３０：小ギア揺動突起（中心軸）、６３１：小ギア突出部、６３２：偏心孔、７：車室内。

Claims (2)

1. 中心軸に対して偏心して配置された偏心軸を持ち、該中心軸を中心に偏心揺動する偏心リンク部材と、
   該偏心リンク部材からの駆動力が伝達される従動点と、該従動点が揺動する際に揺動中心となる揺動軸と、を各々持つ複数のフィンと、
   室内に開口する湾曲状の吹出口を持ち、複数の該フィンが該吹出口に沿って配列された筒状のリテーナと、
   を備えてなる空調用レジスタであって、
   前記吹出口全閉位置において、複数の前記フィンは協動して該吹出口を覆い、前記中心軸と前記偏心軸と前記従動点と前記揺動軸とは、略平行四辺形を形成するように配置されており、
   偏心リンク部材を前記中心軸を中心に偏心揺動させたとき、偏心リンク部材から複数の前記フィンの各従動点に駆動力が伝達され、複数の前記フィンの各従動点は、偏心リンク部材から伝達される該駆動力の全成分が前記フィンの各従動点に対して接線方向に作用するように、かつ複数の前記フィンの全てが同一方向に揺動するように、配置されることを特徴とする空調用レジスタ。
2. 前記偏心リンク部材は、前記リテーナの外部に配置されており、
   前記フィンは、横フィンであり、
   前記吹出口は、車室内に表出するインストルメントパネルの意匠面形状に沿って上下方向に湾曲しており、
   前記吹出口全閉位置において、複数の該横フィンは協動して該吹出口を覆い、該インストルメントパネルの該意匠面に沿って配置される請求項１に記載の空調用レジスタ。

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