CN105745100B - 风向调整装置 - Google Patents

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Abstract

风向调整装置具备前端侧被设定为空气吹出口而后端侧被设定为空气吸入口的箱体、能够转动地支撑于箱体内的翅片、以及通过操作部的旋转能够调整翅片的朝向的齿轮机构。主要部位在于以下结构：翅片由箱体内的左右或者上下配置的一对叶片构成，各叶片被支撑为，以在板宽度方向设定的共同的枢轴线为支点分别能够在箱体前后方向上转动。

Description

风向调整装置
技术领域
本发明涉及冷暖设备、空调设备等中经由翅片能够改变朝向空气吹出口侧空气的流动的风向调整装置，尤其涉及经由齿轮机构能够使翅片变化的风向调整装置。
背景技术
作为对象的风向调整装置，例如构成设在汽车的仪表盘的空调吹出口，如专利文献1、2所举例表示的那样，是具备前端侧被设定为空气吹出口而后端侧被设定为空气吸入口的箱体、能够转动地支撑于该箱体内的翅片、以及通过操作部的旋转能够调整翅片的朝向的齿轮机构的类型。
专利文献1的风向调整装置具备作为箱体的壳体、设在壳体内的一对风向调整叶片组、设在壳体的前下侧的操作部、以及能够使各风向调整叶片组同步地变化的齿轮机构。另外，各风向调整叶片组具有以垂直方向的转动轴为支点能够转动地被支撑的两个底座、在各底座的上表面竖立设置的多个叶片、以及作为齿轮机构设在各底座的周围并且互相啮合的齿轮部分。而且，若使操作部旋转，则使各底座以转动轴为支点经由齿轮部分向左右方向旋转，能够使各叶片的朝向变化。
专利文献2的风向调整装置具备前后敞开的箱体、在箱体内倾斜配置的七个翅片、设在箱体的前中央的操作部、以及能够使各翅片同步地变化的齿轮机构。另外，齿轮机构具有与操作部的旋转一体地旋转的第一齿轮部分、与第一齿轮部分啮合的第二齿轮部分、与第二齿轮部分啮合并且与翅片一体的第三齿轮部分、以及第三齿轮部分所啮合的环形的齿轮。而且，若使操作部旋转，则经由第一至第三齿轮部分以及环形的齿轮能够使各翅片的朝向变化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-197940号公报
专利文献2：德国专利发明第102009041532号说明书(DE102009041532B4)
发明内容
发明所要解决的课题
上述专利文献1、2的构造中，空气作为对应于多个叶片、翅片的角度的朝向或者回转流从空气吹出口被吹出，相应地能够得到柔和的风力。但是，在专利文献1的情况下，如该公报的图1、图6所举例表示的那样，为了有效进行风向调整，叶片的张数至少为4以上，并且为复杂的体积大的形状。在专利文献2的情况下，翅片的张数更多，使操作部和各翅片同步的齿轮机构也复杂。其结果为，在构造方面难以实现轻量化，并且部件数量增多，组装性差，甚至成本也高。
本发明的目的在于消除以上那样的课题，不仅风向调整优异，而且易于实现简易的结构及轻量化。其他目的在以下的内容说明中加以明确。
用于解决课题的方法
用于实现上述目的的本发明提供一种风向调整装置，具备：前端侧被设定为空气吹出口而后端侧被设定为空气吸入口的箱体；能够转动地支撑于上述箱体内的翅片；以及通过操作部的旋转能够调整上述翅片的朝向的齿轮机构，上述风向调整装置的特征在于，上述翅片由上述箱体内的左右或者上下配置的一对叶片构成，上述各叶片被支撑为，以在板宽度方向设定的共同的枢轴线N为支点分别能够在箱体前后方向上转动。
此处，作为“箱体”，构成为例如能够在内部配置翅片的筒形，作为近身侧的前端侧为空气吹出口，相反的后端侧为空气吸入口侧。在该箱体中，可以省略实施方式例所示的框架体，并且可以添加安装部等。“翅片”由配置在箱体内的一对叶片构成。一对叶片不限定为实施方式例那样的相同形状，也包括不同形状的形态。另外，一对叶片除了实施方式例那样在箱体内左右配置的形态以外，还可以为使实施方式例的箱体旋转大致90度的形态，也就是在箱体内上下配置的形态。
以上的本发明更优选如以下限定那样具体化。
(1)是一种以下结构：上述各叶片经由上述齿轮机构相对地向相反方向旋转，从而从封闭状态切换到开放状态，该封闭状态为大致阻止从上述空气吸入口侧向上述空气吹出口侧的空气的流动，开放状态为允许空气的流动并且能够改变风向。在该优选方式中，作为风向调整，即便是少的叶片张数，也能够多方面地变化。
(2)是一种如下结构：上述齿轮机构具有：设在上述各叶片的上述枢轴线上的齿轮部；以及与上述操作部一体地旋转从而与上述各叶片的齿轮部啮合的齿轮。在该优选方式中，作为能够使多个叶片与操作部的旋转同步地转动的齿轮机构，能够容易地使一对叶片向相反方向旋转，另外，相比专利文献2能够简易化，相比专利文献1那样使各底座的齿轮部分彼此直接啮合的结构，易于保持良好的啮合状态。
(3)是一种如下结构：上述箱体大概为球形，前后端开口，并且内部从上述空气吸入口侧至上述枢轴线上附近被隔板分为两部分。在该优选方式中，作为风向调整，即便是两张叶片，也能够多方面地变化。具体地，箱体内的曲面上的风向变更也介入从而成为X方向的风向，进一步也易于形成柔和的回转流。
(4)是一种如下结构：上述各叶片构成为大致半圆盘状，曲线部分轴支撑于上述箱体侧，在直线部分设有上述齿轮部。在该优选方式中，作为叶片形状，最适合箱体内大致接近球形的形态。
(5)是一种如下结构：上述操作部具有设有上述齿轮的轴，并且上述轴的前端侧转动自如地支撑于设在上述箱体的枢轴支承部，后端侧转动自如地支撑于设在上述隔板的枢轴支承部。在该优选方式中，操作部具有带齿轮的轴，该轴的支撑构造也可靠且能够简易化。
(6)是一种如下结构：具有装入上述箱体的框架体，经由上述框架体安装于设置部。该框架体形成为对应于设置部的形状。在该优选方式中，箱体不限定为相对于框架体固定的结构，能扩展为例如相对于框架体在框架体左右方向能够转动预定角度从而能够更加多方面地改变风向的结构。
发明的效果
本发明中，翅片由一对叶片构成，因此作为叶片结构是简易的，并且能够使一对叶片同步地转动的齿轮机构也简洁化。其结果为，该风向调整装置减少了部件数量，还实现了轻量化，甚至易于降低成本。另外，该构造中，使一对叶片在箱体内左右或者上下配置，并且以设定在板宽度方向的共同的枢轴线上为支点转动，因此即便例如施加了大的撞击，也易于消除叶片彼此干扰的可能性。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的风向调整装置的整体结构的概略分解图。
图2是表示上述风向调整装置的主要部位的概略分解图。
图3以翅片上下配置的封闭状态表示上述风向调整装置，(a)是俯视图，(b)是(a)的A-A线剖视图，(c)是主视图，(d)是后视图。
图4以翅片处于水平的开放状态表示上述风向调整装置，(a)是俯视图，(b)是(a)的A1-A1线剖视图，(c)是主视图，(d)是后视图。
图5以翅片旋转大致45度的开放状态表示上述风向调整装置，(a)是俯视图，(b)是(a)的A2-A2线剖视图，(c)是主视图，(d)是后视图。
图6表示构成上述风向调整装置的框架体的外框架单体，(a)是俯视图，(b)是(a)的B-B线剖视图，(c)是主视图，(d)是后视图。
图7表示构成上述风向调整装置的框架体的前框架单体，(a)是俯视图，(b)是(a)的C-C线剖视图，(c)是主视图，(d)是后视图。
图8表示构成上述风向调整装置的箱体单体，(a)是俯视图，(b)是(a)的D-D线剖视图，(c)是主视图，(d)是后视图。
图9表示构成上述风向调整装置的翅片、隔板、操作部与轴、齿轮机构的关系，(a)是俯视图，(b)是从(a)的E-E线方向看到的图。
具体实施方式
以下针对本发明的实施方式例，一边参照附图一边进行说明。在该说明中，在明确了风向调整装置的构造、组装之后，提及主要动作。而且，图中的图1及图2是概略图，图3(a)～图5(d)是表示风向调整装置的工作状态的示意图，各图(b)中为由(a)的A-A线、A1-A1线、A2-A2线剖切后的状态。
(构造)如图1及图2所示，实施方式例的风向调整装置1具备：前后端敞开的箱体2；能够转动地支撑于箱体1内的构成翅片的一对叶片3A、3B(3)；能够调整各叶片3A、3B的角度或者朝向的齿轮机构4；以及作为操作齿轮机构4的操作部的捏手5等，另外，箱体2以组装入各叶片2、3、齿轮机构4、捏手5等的组装状态组装入框架体、也就是外框架8及前框架9的内侧。
此处，外框架8及前框架9也能够通过在箱体1形成安装部等而省略。关于材质，箱体1、叶片2A、2B、齿轮机构3、捏手4、外框架8及前框架9为树脂制品，但也可以是树脂之外制品。
如图2及图8(a)～(d)所示，箱体2为大致球形，内部形成为一对叶片3A、3B能够以共同的枢轴线N为支点转动的接近球形的形状。箱体2的前端侧被设定为空气吹出口2a，后端侧被设定为空气吸入口2b。如图8(b)所示，前端侧具有十字形的臂部20a、20b及设在其中心而成为贯通孔的枢轴支承部21、以及与枢轴支承部21设在同心圆上并与臂部20a、20b连结的环部20c。空气吹出口2a形成于那些臂部20a、20b及环部20c之间。在十字形的中心内侧，在以枢轴支承部21为中心的部位形成有凹部20d。
在外周的前后大致中间部设有凸部22。在后端侧设有在上述枢轴线N上贯通的成对的轴孔23、在与枢轴线N交差的朝向贯通的成对的卡合孔24a、以及使各卡合孔24a的内表面更低的隔板用的定位部24。其中，在各轴孔23嵌合后述的叶片3A、3B的轴部32。图8(c)中以虚拟线所示的隔板25在各定位部24进行定位配置。
隔板25是将箱体2的后内侧一分为二的分隔物(partition)。即，隔板25为比叶片3A、3B大一圈的半圆盘状，并且曲线部分与直线部分相交的上下部被水平裁断(参照图2)，具有设在各裁断面的爪26。另外，隔板25具有凹状的枢轴支承部29和凹陷部28，该枢轴支承部29设在直线部分的(端面的)上下或左右的中间，该凹陷部28分别设置在两侧面，使靠近枢轴支承部29的部位更低，并且利用半圆状肋27修边。而且，以上的隔板25通过使各爪26与卡合孔24a卡合而装配在箱体2内。在隔板25的装配状态下，箱体2内部的从箱体2的后侧至枢轴线N附近通过隔板25在左右或上下一分为二。
因此，该构造中，在不存在叶片3A、3B的状态下，空气从箱体2的作为吸入口2b分割出的两处被吸入箱体内，向吹出口2a的方向流动，或者，在存在叶片3A、3B的状态下，空气从图5(b)那样分割出的两处吸入口2b对应于各叶片3A、3B的角度成为单侧两个、两侧四个的流动，向吹出口2a的方向以接近回转流的状态流动。
即，如图2及图9(a)、(b)所示，叶片3A、3B为大致半圆盘状，具有在叶片的曲线部分31的中间突出设置的枢轴用的轴部32和在叶片的直线部分30的中间一体地形成的齿轮部6。轴部32和齿轮部6设在上述的枢轴线N上。另外，各叶片的轴部32与箱体2的对应的轴孔23嵌合，并且各叶片的齿轮部6与设在轴4的后端侧的齿轮7的一部分分别啮合。
由此，各叶片3A、3B在箱体2内隔着隔板25左右或者上下配置，并且以共同的枢轴线N(设在该枢轴线上的枢轴32及齿轮部6)为支点能够在前后方向转动地被支撑。
该情况下，轴4具有在前端的稍靠跟前设置的凸缘部4a、在比凸缘部4a靠前绕轴设置的一对爪4b、在后端侧一体地形成并与各齿轮部6啮合的齿轮7、以及在齿轮7的外端面突出设置的突起4c。爪4b在被插入捏手5的孔部5a时，在与孔部5a相连设置的卡定孔部5b卡合。齿轮7和齿轮部6只要是在相交的两轴之间传递旋转运动的关系即可。通常由时间齿轮、斜齿锥齿轮、斜交齿轮等锥齿轮构成。
在以上的轴4以前端侧在上述的枢轴支承部21的贯通孔插通、凸缘部4a嵌入枢轴支承部21的内侧的凹部20d的状态，在从上述贯通孔向外插通的突出部装配作为操作部的捏手5。并且，轴4以利用凸缘部4a和捏手5防脱的状态，后侧部分配置在叶片3A与叶片3B之间，并且齿轮7与各叶片的齿轮部6啮合。
另一方面，如图1、图3(a)～(d)及图6(a)～(d)所示，外框架8为框架体的主体部，为内侧能够嵌合箱体2的形状。即，外框架8的前侧由大直径筒部10形成，后侧由小直径筒部11形成，它们的中间由曲面筒部12形成。在大直径筒部10及曲面筒部12，设有引导箱体2的凸部22的直线的导槽13。在大直径筒部10，在将周围等分的四处设有突起14。
如图7(a)～(d)所示，前框架9构成为与外框架8连结的概略环形。在前框架9设有与突起14对应的四个卡合孔15、在卡合孔15彼此之间突出的两个安装片16、在与外周之间形成圆状的间隙18的内凸缘部17、以及在间隙18内突出并与外框架的导槽13卡合的定位用小突起19。而且，符号17a是与小突起19对应的起模用切口。
(组装)以下，针对以上各部件的组装顺序的一个例子进行说明。在该例子中，如图1及图2所示，相对于箱体2将轴4经由捏手5组装入后，组装叶片3A、3B和隔板25。
具体地讲，首先，轴4的比凸缘部4a靠前端侧从箱体内插入枢轴支承部21的贯通孔，则成为凸缘部4a与凹部20d嵌合的状态。之后，捏手5装配到向枢轴支承部21外突出的轴4的前端侧。该情况下，一对爪4b插入捏手的孔部5a之后，在与孔部5a相连设置的卡定孔部5b卡合。由此，捏手5装配到轴4。轴4以前侧经由凸缘部4a及捏手5防脱的状态转动自如地支撑于枢轴支承部21。
接着，隔板25组装到箱体2。该情况下，隔板25通过使上下裁断部与定位部24嵌合并且各爪26与卡合孔24a卡合来装配于箱体2的后内侧。在隔板25的装配状态下，轴4的后端面的突起4c与隔板25的枢轴支承部29嵌合，由此后侧以该嵌合状态转动自如地被支撑。
接着，叶片3A、3B能够转动地组装到箱体2。该情况下，叶片3A、叶片3B与轴部32所对应的箱体侧的轴孔23嵌合，并且齿轮部6与齿轮7啮合。此时，如由图9(b)所推测的那样，齿轮部6以一部分与齿轮7啮合的状态，剩余部分进入隔板25的凹陷28从而避让开。在该组装状态下，各叶片3A、3B以配置在上述枢轴线N上的轴部32及齿轮部6为支点能够在箱体前后方向上转动。
如上进行组装，相对于箱体2组装了轴4及捏手5、隔板25、叶片3A、3B的组装体，其自身也能够作为风向调整装置1使用。但是，该例子中，以该组装体配置在作为框架体的外框架8及前框架9的内侧的形态作为风向调整装置1使用。该情况下，如图1及图3(a)～(d)所示，上述组装体在相对于外框架8以将箱体2的凸部22与导槽13嵌合的状态插入外框架内之后，通过在外框架8连结前框架9，从而配置在两框架8、9内。此时，前框架9向外框架8靠近，使得在大直径筒部10的端侧嵌入间隙18的同时小突起19与导槽13嵌合，则与各突起14所对应的卡合孔15卡合从而连结。由此，作为图1和图3(a)～图5(d)所示的风向调整装置1组装完成。
(动作)以下，提及如上制作的风向调整装置1的主要动作。
(1)在图3(a)～(d)中，表示各叶片3A、3B在枢轴线N上也就是以轴部32和齿轮部6为支点在上下或垂直方向上进行转动配置而将空气吐出口2a与空气吸入口2b之间关闭的封闭状态。因此，在该封闭状态下，被吸入到空气吸入口2b的空气通过各叶片3A、3B被阻止流向空气吹出口2a。
(2)图4(a)～(d)表示：例如从图3(a)～(d)的封闭状态，各叶片3A、3B通过捏手5的转动操作在枢轴线N上也就是以轴部32和齿轮部6为支点大致转动90度从而切换为大致水平的开放状态。在该切换中，使各叶片3A、3B经由齿轮机构也就是轴侧的齿轮7与各叶片3A、3B侧的齿轮部6的啮合相对地向相反方向旋转。而且，在该开放状态下，被吸入到空气吸入口2b的空气以通过隔板25向左右分离、且通过两侧的叶片3A、3B进一步向上下分离的状态流向空气吹出口2a侧，从形成于臂部20a、20b及环部20c之间的间隙向外作为基本水平流被吹出。
(3)图5(a)～(d)表示：例如从图3(a)～(d)的封闭状态，各叶片3A、3B通过捏手5的转动操作在枢轴线N上也就是以轴部32和齿轮部6为支点转动大致45度而切换为倾斜的开放状态。在该切换中，各叶片3A、3B经由齿轮机构也就是轴侧的齿轮7与各叶片3A、3B侧的齿轮部6的啮合相对地向相反方向旋转，成为X形配置。因此，在该开放状态下，被吸入到空气吸入口2b的空气通过隔板25向左右分离，并且在两侧通过配置为X形的叶片3A、3B，另外箱体2内的曲面上的风向变更也介入，从而成为X方向的风向，进一步成为柔和的回转流被吹出。当然，即便是该X方向的风向或者回转流，也能够对应于各叶片3A、3B的角度进行细微变化。
(4)在以上的风向调整装置1中，翅片由一对叶片3A、3B构成，因此作为叶片结构是简易的，能够使各叶片3A、3B同步地转动的齿轮机构也简洁化。其结果为，该风向调整装置1能减少部件数量，还能实现轻量化，甚至易于降低成本。另外，该构造中，一对叶片3A、3B在箱体2内左右或者上下配置，并且以设定在板宽度方向的共同的枢轴线N上为支点转动，因此，即便例如施加大的撞击，也易于消除叶片彼此干扰的可能性，随之还能提高耐久性。
(5)同时，该风向调整装置1中，各叶片3A、3B经由齿轮机构也就是轴侧的齿轮7与各叶片3A、3B侧的齿轮部6的啮合向相反方向旋转，从基本阻止向空气吹出口2a侧的空气流动的图3(a)～(d)的封闭状态切换至允许空气流动且能改变风向的图4(a)～(d)、图5(a)～(d)等的开放状态。因此，作为构造上的特征，以少的叶片也就是一对叶片3A、3B也能使风向调整多方面变化。
(6)同时，该风向调整装置1中，作为使多个叶片能够与捏手5等操作部的旋转同步地转动的齿轮机构，由设在各叶片3A、3B的枢轴线N上的齿轮部6、以及与捏手5一体地旋转并与各叶片的齿轮部6啮合的齿轮7构成，因此能够简单地使各叶片3A、3B向相反方向旋转，另外，相比专利文献2能够简易化，相比专利文献1那样使各底座的齿轮部分彼此直接啮合的结构，容易保持良好的啮合状态。
(7)同时，该风向调整装置1中，各叶片3A、3B为大致半圆盘状，将曲线部分31在箱体2侧进行轴支撑，在直线部分30设有齿轮部6，因此作为叶片形状，最适合箱体2内为大致球形的形态，另外，也容易添加隔板25。而且，该隔板25也可以省略(该情况下，设在轴4的突起4c也不再需要)。另外，作为操作部的捏手5装配在带齿轮7的轴4。该轴4能够简单可靠地支撑于箱体侧的枢轴支承部21和隔板25侧的枢轴支承部29。
而且，本发明的风向调整装置只要具备技术方案1中限定的结构即可，细节能够参考以上的说明进行变更或者扩展。作为其一个例子，展示了作为箱体在框架体进行定位固定的形态，但也可以相对于框架体，例如从导槽13在框架体或者外框架周围方向设置转动用槽，沿着该槽向左右转动预定角度，能够更多面的进行风向调整。
此外，2013年11月20日提交申请的日本专利申请第2013-239461的说明书、权利要求书、附图及摘要的全部内容援引至此，作为本发明说明书的公开内容引入。

Claims (9)

1.一种风向调整装置，具备：前端侧被设定为空气吹出口而后端侧被设定为空气吸入口的箱体；能够转动地支撑于上述箱体内的翅片；以及通过操作部的旋转能够调整上述翅片的朝向的齿轮机构，
上述风向调整装置的特征在于，
上述翅片由在上述箱体内左右或者上下配置的一对叶片构成，各上述叶片被支撑为，以在板宽度方向设定的共同的枢轴线为支点分别能够在箱体前后方向上转动，
上述叶片具有：在上述叶片突出设置的枢轴用的轴部；以及在上述叶片一体地形成的齿轮部，上述轴部和上述齿轮部设在上述枢轴线上。
2.根据权利要求1所述的风向调整装置，其特征在于，
各上述叶片经由上述齿轮机构相对地向相反方向旋转，从而从封闭状态切换到开放状态，该封闭状态为大致阻止从上述空气吸入口侧向上述空气吹出口侧的空气的流动，该开放状态为允许空气的流动并且能够改变风向。
3.根据权利要求1或2所述的风向调整装置，其特征在于，
上述齿轮机构具有：设在各上述叶片的上述枢轴线上的上述齿轮部；以及与上述操作部一体地旋转从而与各上述叶片的齿轮部啮合的齿轮。
4.根据权利要求1或2所述的风向调整装置，其特征在于，
上述箱体大概为球形，前后端开口，并且从上述空气吸入口侧至上述枢轴线上附近被隔板分为两部分。
5.根据权利要求3所述的风向调整装置，其特征在于，
各上述叶片构成为大致半圆盘状，曲线部分轴支撑于上述箱体侧，在直线部分设有上述齿轮部。
6.根据权利要求4所述的风向调整装置，其特征在于，
各上述叶片构成为大致半圆盘状，曲线部分轴支撑于上述箱体侧，在直线部分设有上述齿轮部。
7.根据权利要求4所述的风向调整装置，其特征在于，
上述操作部具有设有上述齿轮的轴，并且上述轴的前端侧转动自如地支撑于设在上述箱体的枢轴支承部，后端侧转动自如地支撑于设在上述隔板的枢轴支承部。
8.根据权利要求6所述的风向调整装置，其特征在于，
上述操作部具有设有上述齿轮的轴，并且上述轴的前端侧转动自如地支撑于设在上述箱体的枢轴支承部，后端侧转动自如地支撑于设在上述隔板的枢轴支承部。
9.根据权利要求1或2所述的风向调整装置，其特征在于，
具有装入上述箱体的框架体，经由上述框架体安装于设置部。
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