JPH09210442A - 空気調和機の羽根駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成により、その長さ方向に略直交す
る平面内で水平案内羽根を自在に移動させることが可能
な空気調和機の羽根駆動装置を提供する。 【解決手段】 単一のステッピングモータ１６によって
駆動される単一のカムギヤ１１の両面に、それぞれＸＡ
カム溝１２及びＹＡカム溝１３、ＸＢカム溝１４及びＹ
Ｂカム溝１５を形成する。ＸＡカム溝１２及びＸＢカム
溝１４はカムピンをＸ方向に起動させ、ＹＡカム溝１３
及びＹＢカム溝１５はカムピンをＹ方向に移動させる。
リンク機構によってカムピンの動きを水平フラップ２を
軸支する２つの可動軸に伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気調和機の水
平案内羽根を駆動する羽根駆動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】上記のような空気調和機の羽根駆動装置
の従来例としては、実公昭５８−５０号公報記載のもの
を挙げることができる。図６は、上記羽根駆動装置を備
えた空気調和機の吹出口近傍を示す部分斜視図である。
同図に示す４３は吹出口であり、上ガイド面４４と下ガ
イド面４５とによって挟まれるようにして形成され、そ
の中間部に水平フラップ４６が配置されている。またこ
の水平フラップ４６を駆動する羽根駆動装置は、水平フ
ラップ４６に接合して設けられた一本の回動軸４７を回
動させるステッピングモータ４８と減速機構４９とから
成っている。そしてこの羽根駆動装置によって水平フラ
ップ４６を回動軸４７の回りに回動させることによっ
て、吹出口４３から吹き出される空調空気の風向を調整
することができるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな羽根駆動装置を備えた空気調和機では、位置が固定
された単一の回動軸４７の回りに水平フラップ４６が回
動するため、吹出口４３にはその回動のためのスペース
が必要となる。従って水平フラップ４６は吹き出し方向
の長さに関して制限を受け、そのためディフューザ長さ
が十分にとれずに送風効率が低下するという問題が生じ
たり、回動する角度に制限を受け、そのため室内の温度
分布を均一にすることが困難になる等の問題が生じてい
た。また水平フラップ４６の上下にはある程度のスペー
スを回動用に確保しておく必要があるため空気調和機の
未使用時においても常に隙間が生じ、外観性が低下する
という問題があった。ところで以上のような問題を解決
するには、水平フラップ４６をその長さ方向に略直交す
る平面内で自在に移動できるようにすればよいと考えら
れる。しかしながら従来技術から導かれる空気調和機の
羽根駆動装置でこのような動きをさせようとすると、そ
の駆動機構が極めて複雑となり、大きなスペースを要し
て空気調和機のコンパクト化を阻害するという問題があ
った。

【０００４】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、簡素な構成に
より、その長さ方向に略直交する平面内で水平案内羽根
を自在に駆動することが可能な空気調和機の羽根駆動装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の空気調
和機の羽根駆動装置は、空気調和機の水平案内羽根２を
軸支する２つの可動軸２１、３１を有し、これらの可動
軸２１、３１をそれぞれ水平案内羽根２の長さ方向に略
直交する平面内において移動させる空気調和機の羽根駆
動装置であって、一組のカム溝１２、１３、１４、１５
と、各カム溝１２、１３、１４、１５内を摺動する摺動
子３３ａ、３５ａと、この摺動子３３ａ、３５ａの動き
を上記各可動軸２１、３１に伝達するリンク機構とを備
え、上記カム溝１２、１３、１４、１５は、単一の駆動
源によって駆動されるものであることを特徴としてい
る。

【０００６】上記請求項１の空気調和機の羽根駆動装置
では、一組のカム溝１２、１３、１４、１５と摺動子３
３ａ、３５ａとによって可動軸２１、３１に伝達する動
きを発生させ、そして上記各カム溝１２、１３、１４、
１５を単一の駆動源によって駆動している。従ってその
構成を簡素なものとし、空気調和機のコンパクト化の要
請に沿うことが可能となる。

【０００７】また請求項２の空気調和機の羽根駆動装置
は、上記平面内においてそれぞれ略直交する方向に摺動
子３３ａ、３５ａを移動させる２つのカム溝１２、１３
を、上記単一の駆動源によって駆動されるカム板１１の
片面に形成していることを特徴としている。

【０００８】上記請求項２の空気調和機の羽根駆動装置
では、カム板１１の片面に２つのカム溝１２、１３を形
成している。従ってカム板１１の片面で上記可動軸２
１、３１の一方を駆動することができ、空気調和機をさ
らにコンパクトに構成することが可能となる。

【０００９】さらに請求項３の空気調和機の羽根駆動装
置は、上記２つのカム溝１２、１３は、それぞれ幅と深
さとを異ならせ、より幅の狭いカム溝１２は、その深さ
をより深くしていることを特徴としている。

【００１０】上記請求項３の空気調和機の羽根駆動装置
では、２つのカム溝１２、１３に重合する部分があって
も摺動子３３ａ、３５ａはカム溝１２、１３に沿って動
くことができるので、摺動子３３ａ、３５ａの動きの自
由度を損なうことを回避しつつカム板１１を小型化でき
る。従って空気調和機を一層コンパクトに構成すること
が可能となる。

【００１１】請求項４の空気調和機の羽根駆動装置は、
上記２つの可動軸２１、３１のうち一方の可動軸２１に
は、上記カム板１１の一方の面に形成したカム溝１４、
１５によって発生された摺動子の動きをリンク機構を介
して伝達し、また他方の可動軸３１には、上記カム板１
１の他方の面に形成したカム溝１２、１３によって発生
された摺動子３３ａ、３５ａの動きをリンク機構を介し
て伝達するようにしたことを特徴としている。

【００１２】上記請求項４の空気調和機の羽根駆動装置
では、単一のカム板１１で２つの可動軸２１、３１を駆
動することができるので、空気調和機を一段とコンパク
トに構成することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、この発明の空気調和機の羽
根駆動装置の具体的な実施の形態について、図面を参照
しつつ詳細に説明する。

【００１４】図１は、上記羽根駆動装置を示す斜視図で
ある。同図において１１は、その両側面にカム溝１２、
１３、１４、１５が形成されたカムギヤ（カム板）であ
る。このカムギヤ１１は、モータギヤ１８に接続された
ステッピングモータ１６（図４参照）により、ドライブ
ギヤ１７を介して回転駆動されるものである。また同図
において３３ａはＸＡカムピン（摺動子）であり、カム
ギヤ１１の一方の面に設けられたカム溝１２、１３のう
ちＸＡカム溝１２内を摺動してＸ方向、すなわち空気調
和機の前後方向に移動するものである。このＸＡカムピ
ン３３ａはリンク機構の一部を形成するＸＡリンク３３
の中間部に突設されたものであるが、一方、上記リンク
機構の他の一部を形成するＹＡリンク３５の中間部に
は、ＹＡカム溝１３内を摺動してＹ方向、すなわち空気
調和機の上下方向に移動するＹＡカムピン（摺動子）３
５ａが、上記ＹＡリンク３５の同図における向こう側に
突設されている。そして上記ＸＡリンク３３は、その下
端側をＸＡ固定回動軸３４によって羽根駆動装置のハウ
ジングに転動自在に軸支され、また上記ＹＡリンク３５
は、その後端側をＹＡ固定回動軸３６によって転動可能
に軸支されている。従って上記ＸＡリンク３３において
は、Ａリンクピン３３ｂが突設されたその上端側が、Ｘ
Ａカムピン３３ａの動きを増幅してＸ方向に大きく移動
し、またＹＡリンク３５においては、Ａスライドピン３
５ｂが突設されたその前端側が、ＹＡカムピン３５ａの
動きを増幅してＹ方向に大きく移動するのである。

【００１５】また同図における３２はＳＡリンクであ
り、その中間部には長さ方向にスライド溝３２ａが形成
されている。そしてこのスライド溝３２ａに、上記Ａス
ライドピン３５ｂが滑動自在かつ転動自在に設けられ
る。また上記ＳＡリンク３２は、その後端部が上記Ａリ
ンクピン３３ｂによって転動自在に軸支される一方、そ
の前端部にはＡ可動軸（可動軸）３１が設けられ、この
Ａ可動軸３１が水平フラップ（水平案内羽根）２の側端
に形成されたＡ軸受９を軸支するようになっている。そ
して以上のＸＡリンク３３、ＹＡリンク３５、ＳＡリン
ク３２等によってＸＡカムピン３３ａ及びＹＡカムピン
３５ａの動きをＡ可動軸３１に伝達するリンク機構が形
成されている。一方、同図に示すカムギヤ１１の他方の
側面には、ＸＢカム溝１４とＹＢカム溝１５（ともに図
２参照）とが形成されると共に、これらのカム溝１４、
１５内を摺動してそれぞれＸ方向、Ｙ方向に移動するＸ
ＢカムピンとＹＢカムピン（共に図示せず）、及びこれ
ら各カムピンの動きをＢ軸受１０を軸支するＢ可動軸
（可動軸）２１に伝達するリンク機構が設けられてい
る。そしてこのリンク機構は、上記Ａ可動軸３１側のも
のと略同じ構成を有し、ＸＢリンク２３、ＹＢリンク２
４、ＳＢリンク２２（いずれも図４参照）等から構成さ
れたものである。

【００１６】また同図では水平フラップ２の一方の側端
側のみを示しているが、他端側にも同じ構成の羽根駆動
装置が設けられている。ただしこの他端側の空気調和機
の羽根駆動装置はステッピングモータ及びモータギヤを
備えておらず、駆動力は図示の羽根駆動装置からシャフ
ト２０を介して伝達されるようになっている（図４参
照）。

【００１７】次に図２は、上記カムギヤ１１を示し、
（ａ）及び（ｃ）は側面図、そして（ｂ）は断面図であ
る。同図に示すように、上記カムギヤ１１には各側面に
それぞれ２つのカム溝１２、１３、１４、１５が、互い
に重合する部分をもって形成されているが、ＸＡカム溝
１２、ＸＢカム溝１４は、それぞれＹＡカム溝１３、Ｙ
Ｂカム溝１５よりも溝幅が狭く、また同図（ｂ）にも示
す通り、溝の深さがより深いものとなっている。そして
これに対応して、ＸＡカム溝１２、ＸＢカム溝１４内を
摺動するカムピンは、その先端がＹＡカム溝１３、ＹＢ
カム溝１５の底面よりもさらに内方に位置するように配
置され、またＹＡカム溝１３、ＹＢカム溝１５内を摺動
するカムピンは、その径をＸＡカム溝１２、ＸＢカム溝
１４の溝幅よりも大きくしている。

【００１８】次に上記空気調和機の羽根駆動装置の動作
について、図３及び図４を用いて説明する。まずステッ
ピングモータ１６が駆動されるとモータギヤ１８、ドラ
イブギヤ１７を介してカムギヤ１１が回転駆動される。
するとＸＡリンク３３及びＸＢリンク２３の上端側に
は、ＸＡカムピン３３ａ、ＸＢカムピン（図示せず）の
Ｘ方向の動きが増幅して伝達され、またＹＡリンク３５
及びＹＢリンク２５の前端側には、ＹＡカムピン３５
ａ、ＹＢカムピン（図示せず）のＹ方向の動きが増幅し
て伝達される。ところで上記ＸＡリンク３３及びＸＢリ
ンク２３の上端側の動きはそれぞれＳＡリンク３２、Ｓ
Ｂリンク２２の後端側にそのまま伝達されるが、ＹＡリ
ンク３５及びＹＢリンク２５の前端側の動きはそれぞれ
スライド溝を介してＳＡリンク３２、ＳＢリンク２２に
伝達されるようになっている。そのためＸＡリンク３
３、ＸＢリンク２３から伝達される動きとＹＡリンク３
５、ＹＢリンク２５から伝達される動きとが互いに干渉
し合うことなく、ＸＡカムピン３３ａ、ＹＡカムピン３
５ａ、ＸＢカムピン、ＹＢカムピンで発生したＸ−Ｙ平
面内における自由な動きがそのままＡ可動軸３１、Ｂ可
動軸２１に伝達され、両可動軸３１、２１を水平フラッ
プ２の長さ方向に略直交する平面内で自在に移動できる
ようになっている。そして以上のようにＡ可動軸３１と
Ｂ可動軸２１とが上記平面内で自在に移動可能であるの
で、水平フラップ２を種々に制御することができる。例
えば上記両可動軸３１、２１の相対位置関係を変化させ
ずにこれら両者を移動させると、その羽根角度を変化さ
せずに水平フラップ２を移動させることができ、また可
動軸３１、２１の相対位置を変化させることにより水平
フラップ２の羽根角度を変化させることができる。また
水平フラップ２の両端側に羽根駆動装置がそれぞれ備え
られるのは上述のとおりであるが、円滑な水平フラップ
２の駆動を行うために、両駆動装置のカムギヤは同期さ
せて駆動する必要がある。

【００１９】次にこのような両可動軸３１、２１の動き
によってなされる水平フラップ２の駆動制御の一例を、
図５を用いて説明する。同図は上記羽根駆動装置によっ
て駆動される水平フラップ２を備えた空気調和機の吹出
口５近傍を示す部分拡大図である。この空気調和機の室
内機ケーシング１内には室内熱交換器（図示せず）、室
内ファン６、ドレンパン８等が備えられ、上記室内ファ
ン６によって圧送される空調空気を案内するスクロール
部７及びガイド部８ａに連なるようにして、吹出口５が
前面下部に開口している。また同図においてＡ、Ｂ、Ｃ
は、それぞれ全閉時、水平吹き時、下方吹き時における
水平フラップ２の状態を示している。そして図中破線
は、全閉Ａから下方吹きＣを経て水平吹きＢへと至る動
作におけるＢ可動軸２１の軌跡を示し、また鎖線は同動
作におけるＡ可動軸３１の軌跡を示している。まず全閉
Ａから下方吹きＣに向かう場合には、ステッピングモー
タ１６を駆動してＢ可動軸２１を斜め前下方へと移動さ
せると共に、Ａ可動軸３１を略同じ斜め前下方へ上記Ｂ
可動軸２１の移動量よりも小さく移動させる。すると水
平フラップ２の後縁２ａ近傍を回動中心として前縁２ｂ
を前方に移動させるように水平フラップ２が回動するこ
とになる。このとき同図に示すように上記後縁２ａは吹
出口５の上縁５ａ近傍に位置したままとなるから、下方
吹き時Ｃにディフューザ長さを十分に長くとることがで
き、これによって送風効率を向上させることが可能とな
る。そして送風効率が向上するのに伴い、騒音を低減
し、また気流の分布を改善して快適な空調効果を得るこ
とができる。次にこの下方吹きＣから水平吹きＢに向か
う場合には、Ｂ可動軸２１を斜め後上方へと移動させる
と共に、Ａ可動軸３１を略水平に後方へと移動させる。
すると水平フラップ２が略水平状態となると共に、その
後部側が吹出口５の内方に位置するようになる。従って
このような水平吹きで冷房運転を行っても、水平フラッ
プ２のうち冷風と衝突して温度が低下する部分は空調空
気にとり囲まれるようにして配置されるため、結露の発
生を防止することができる。しかも上記水平フラップ２
の後縁２ａは略水平に吹出口５内方へと引き込まれるの
みであるから、水平フラップ２の上方に回動用のスペー
スを確保するなどの必要がない。従って全閉時Ａにおい
て水平フラップ２の後縁２ａを吹出口５の上縁５ａ近傍
に、また水平フラップ２の前縁２ｂを吹出口５の下縁５
ｂ近傍に配置することができ、意匠性を損なうような隙
間が生じるのを回避して、吹出口５を閉じることができ
る。

【００２０】上記空気調和機の羽根駆動装置では、Ａ可
動軸３１に動きを与える２つのカム溝、すなわちＸＡカ
ム溝１２とＹＡカム溝１３とを単一のステッピングモー
タ１６で駆動される単一のカムギヤ１１の片面に形成
し、Ｂ可動軸２１に動きを与える２つのカム溝、すなわ
ちＸＢカム溝１４とＹＢカム溝１５とを上記カムギヤ１
１の他方の片面に形成している。従って単一のステッピ
ングモータ１６、及びこのステッピングモータ１６によ
って駆動される単一のカムギヤ１１によって、上記両可
動軸３１、２１に平面内で自在な動きを与えることがで
き、これによって羽根駆動装置の構成を簡素なものとし
て、空気調和機のコンパクト化を図ることができる。ま
た図２に示すように、カムギヤ１１に形成される２つの
カム溝のうちＸ方向にカムピンを移動させるＸＡカム溝
１２、ＸＢカム溝１４は、Ｙ方向にカムピンを移動させ
るＹＡカム溝１３、ＹＢカム溝１５よりも溝幅を細く
し、そしてその深さをより深くしている。従ってカムギ
ヤ１１の面上で両カム溝１２、１３を重合して形成して
も、カムピン３３ａ、カムピン３５ａはそれぞれのカム
溝１２、１３内を誤ることなく摺動することができる。
そのため可動軸３１、２１に伝達する動きの自由度がよ
り大きくなると共に、カムギヤ１１の径をより小さくし
てコンパクト化を図ることが出来る。

【００２１】以上にこの発明の具体的な実施の形態につ
いて説明したが、この発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施するこ
とができる。例えば上記では、水平フラップ２の他端側
へはシャフト２０によってステッピングモータ１６の駆
動力を伝達したが、これは他のステッピングモータを設
けて同期運転を行うようにしてもよい。また水平フラッ
プ２の剛性が十分であれば、上記他端側には駆動力を与
えない構成とすることもできる。さらに、図１に示すリ
ンク機構の構成は一例であって、カムピン３３ａ、３５
ａの動きを可動軸３１、２１に伝達できるものであれば
他の構成を有するリンク機構を用いてもよい。また図２
に示すカム溝１２、１３、１４、１５の形状も一例であ
って、水平フラップ２に要求される動きに応じて種々の
形状とすることができる。なお、図１に示すＳＡリンク
３２又はＳＢリンク２２においては、同図に示す折曲部
等に可撓性を備える等によって弾性変形可能な構成とし
てもよい。このようにするとＡ可動軸３１とＢ可動軸２
１との間の距離が、その移動過程において多少変化した
としてもこれを吸収することができるので、円滑な水平
フラップ２の駆動を確保することができる。

【００２２】

【発明の効果】上記請求項１の空気調和機の羽根駆動装
置では、一組のカム溝と摺動子とによって可動軸に伝達
する動きを発生させ、そして上記各カム溝を単一の駆動
源によって駆動している。従ってその構成を簡素なもの
とし、空気調和機のコンパクト化の要請に沿うことが可
能となる。

【００２３】また請求項２の空気調和機の羽根駆動装置
では、カム板の片面に２つのカム溝を形成している。従
ってカム板の片面で上記可動軸の一方を駆動することが
でき、空気調和機をさらにコンパクトに構成することが
可能となる。

【００２４】さらに請求項３の空気調和機の羽根駆動装
置では、２つのカム溝に重合する部分があっても摺動子
はカム溝に沿って動くことができるので、摺動子の動き
の自由度を損なうことを回避しつつカム板を小型化でき
る。従って空気調和機を一層コンパクトに構成すること
が可能となる。

【００２５】請求項４の空気調和機の羽根駆動装置で
は、単一のカム板で２つの可動軸を駆動することができ
るので、空気調和機を一段とコンパクトに構成すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の空気調和機の羽根駆動装置を示す斜
視図である。

【図２】上記羽根駆動装置のカムギヤを示し、（ａ）及
び（ｃ）は側面図であり、（ｂ）は断面図である。

【図３】上記羽根駆動装置の構造模式図である。

【図４】上記羽根駆動装置の駆動力伝達系を示す説明図
である。

【図５】上記羽根駆動装置を備えた空気調和機の部分断
面図である。

【図６】従来例の羽根駆動装置を備えた空気調和機の部
分斜視図である。

【符号の説明】

２ 水平フラップ １１ カムギヤ １２ ＸＡカム溝 １３ ＹＡカム溝 １４ ＸＢカム溝 １５ ＹＢカム溝 ２１ Ｂ可動軸 ３１ Ａ可動軸 ３３ａ ＸＡカムピン ３５ａ ＹＡカムピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝浦 信夫 神奈川県相模原市西橋本２丁目23番３号 日幸工業株式会社Ｒ＆Ｄセンター内 (72)発明者 水口 浩一 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 (72)発明者 寺田 祐一 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気調和機の水平案内羽根（２）を軸支
   する２つの可動軸（２１）（３１）を有し、これらの可
   動軸（２１）（３１）をそれぞれ水平案内羽根（２）の
   長さ方向に略直交する平面内において移動させる空気調
   和機の羽根駆動装置であって、一組のカム溝（１２）
   （１３）（１４）（１５）と、各カム溝（１２）（１
   ３）（１４）（１５）内を摺動する摺動子（３３ａ）
   （３５ａ）と、この摺動子（３３ａ）（３５ａ）の動き
   を上記各可動軸（２１）（３１）に伝達するリンク機構
   とを備え、上記カム溝（１２）（１３）（１４）（１
   ５）は、単一の駆動源によって駆動されるものであるこ
   とを特徴とする空気調和機の羽根駆動装置。
2. 【請求項２】 上記平面内においてそれぞれ略直交する
   方向に摺動子（３３ａ）（３５ａ）を移動させる２つの
   カム溝（１２）（１３）を、上記単一の駆動源によって
   駆動されるカム板（１１）の片面に形成していることを
   特徴とする請求項１の空気調和機の羽根駆動装置。
3. 【請求項３】 上記２つのカム溝（１２）（１３）は、
   それぞれ幅と深さとを異ならせ、より幅の狭いカム溝
   （１２）は、その深さをより深くしていることを特徴と
   する請求項２の空気調和機の羽根駆動装置。
4. 【請求項４】 上記２つの可動軸（２１）（３１）のう
   ち一方の可動軸（２１）には、上記カム板（１１）の一
   方の面に形成したカム溝（１４）（１５）によって発生
   された摺動子の動きをリンク機構を介して伝達し、また
   他方の可動軸（３１）には、上記カム板（１１）の他方
   の面に形成したカム溝（１２）（１３）によって発生さ
   れた摺動子（３３ａ）（３５ａ）の動きをリンク機構を
   介して伝達するようにしたことを特徴とする請求項２又
   は請求項３の空気調和機の羽根駆動装置。