CN108027163A - 导风板装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种导风板装置,即使对导风板装置施加了朝向风向板的打开方向及关闭方向中的某一方向的外力,也能够阻止过剩的应力向电动机或动力传递部件的传递。具体而言,通过导风板装置(10)来解决,导风板装置(10)的特征在于,将第一驱动源(20)的驱动力向所述臂部件(42)传递的减速齿轮组(30)具有齿轮部件(31),齿轮部件(31)具备通过空转消耗其过量转矩而抑制传递转矩的过载保护机构,所述齿轮部件(31)具有配置于共同的轴体(314)上的固定齿轮(311)及离合器齿轮(312),所述固定齿轮(311)及所述轴体(314)沿周向一体地旋转,所述离合器齿轮(312)及所述轴体(314)在规定阈值以下的转矩下沿周向一体地旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种导风板装置。
背景技术
在下述专利文献1中,公开了一种导风板装置(导风板装置1),其通过使支承风向板(导风板5)的臂(第一导风板支承部件21、第二导风板支承部件22)的凸轮从动件部(圆弧部213、223)沿着设置于壳体(第二壳体312、322)上的圆弧状的凸轮面(导向面322e)滑动,而使臂在后退位置和前进位置之间往复移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-210207号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1的导风板装置中,例如在步进电动机的操纵中手动开闭风向板等、对步进电动机的动力传递部件施加了意外的外力时,步进电动机有可能失步,或者向风向板传递步进电动机的驱动力的动力传递部件有可能损坏。
鉴于上述问题,本发明要解决的技术问题在于,提供一种导风板装置,即使是对导风板装置施加了向风向板的打开方向及关闭方向中的某一方向的外力的情况,也能够阻止过剩的应力向电动机或动力传递部件传递。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种导风板装置,其具有:第一驱动源;臂部件,其支承风向板,所述风向板是板状部件;以及减速齿轮组,其将所述第一驱动源的驱动力直接或经由其它部件传递给所述臂部件,其特征在于,所述减速齿轮组具有齿轮部件,所述齿轮部件具备在施加了超过规定阈值的转矩时通过空转而抑制传递转矩的过载保护机构,所述齿轮部件具有配置于共同的轴体上的固定齿轮及离合器齿轮,所述固定齿轮总是与所述轴体一体地沿周向旋转,所述离合器齿轮在其轴孔中插通有所述轴体,在对所述齿轮部件施加的转矩为规定阈值以下时,所述离合器齿轮和所述轴体处于沿周向一体地旋转的连结状态,在对所述齿轮部件施加了超过规定阈值的转矩时,所述离合器齿轮和所述轴体变为某一方空转的连结解除状态。
将具备过载保护机构的齿轮部件配置于减速齿轮组,在对齿轮部件施加的转矩处于规定阈值以下时,使齿轮部件的离合器齿轮和轴体沿周向一体地旋转(形成连结状态),在对齿轮部件施加了超过规定阈值的转矩时,使离合器齿轮和轴体中的某一方空转(形成连结解除状态),通过设为这种结构,能够阻止过剩的应力向电动机或动力传递部件传递。另外,通过组装具备过载保护机构的齿轮部件作为减速齿轮组的一部分,与设置单独的过载保护机构的情况相比,能够消减零件数量,实现装置的小型化。
另外,理想的是,处于所述连结状态的所述离合器齿轮及所述轴体通过直接或经由其它部件作用于该离合器齿轮与该轴体之间的摩擦力沿周向一体地旋转。
通过利用摩擦力使离合器齿轮和轴体连接,当施加了超过该摩擦力的转矩时,这些离合器齿轮和轴体就会沿周向滑动,从而过量转矩被消耗掉。通过调节该摩擦力使其与切换离合器齿轮及轴体的连结状态和连结解除状态的阈值匹配,可以以简单的构造安装过载保护机构。另外,即使在施加了向风向板的打开方向及关闭方向中的某一方向的外力的情况下,也能够阻止过剩的应力向电动机或动力传递部件的传递。
另外,理想的是,所述齿轮部件还具有弹性部件,所述弹性部件被配置于所述固定齿轮和所述离合器齿轮之间,沿着所述轴体的轴向对该固定齿轮和该离合器齿轮向彼此相反方向施力,所述离合器齿轮被所述弹性部件沿所述轴向施力,由此与所述轴体形成所述连结状态。
在固定齿轮和离合器齿轮之间配置弹性部件,由该弹性部件对这些齿轮向彼此相反方向施力,从而使离合器齿轮和轴体形成连结状态,由此,通过将弹性部件适当替换为弹力不同的其它弹性部件,能够灵活地调节使过载保护机构动作的转矩(将连结状态切换为连结解除状态的转矩)。
另外,理想的是,所述轴体在其轴向上的所述离合器齿轮侧的端部设置有卡止部,该卡止部具有比所述离合器齿轮的轴孔的直径大的外径,所述离合器齿轮被所述弹性部件向所述卡止部侧施力,并且,由所述卡止部卡止所述离合器齿轮向该卡止部方向的移动,由此,所述离合器齿轮在所述轴体上的轴向配置位置被确定,所述卡止部和所述离合器齿轮的对置面构成使所述轴体和所述离合器齿轮成为所述连结状态的连结部。
通过将轴体插通离合器齿轮,由弹性部件向卡止部侧对离合器齿轮施力,可以确定轴体上的离合器齿轮的轴向位置,并且,可以将卡止部和离合器齿轮的卡止部侧的对置面用作使轴体和离合器齿轮形成连结状态的连结部。
另外,所述卡止部也可以由所述轴体自身的外径增大的扩径部构成。
另外,理想的是,所述轴体在其轴向上的所述固定齿轮侧的端部形成有从所述轴体延伸到径向外侧的钩部,所述固定齿轮具有可插通所述轴体及所述钩部的轴孔,在所述固定齿轮的端面中成为所述弹性部件侧的面的相反侧的面上,形成有嵌合插通于所述轴孔后的所述钩部的凹部,所述固定齿轮被所述弹性部件向所述钩部侧施力,并且,由该钩部卡止所述固定齿轮向该钩部方向的移动,由此,所述固定齿轮在所述轴体上的轴向配置位置被确定,通过所述钩部和嵌合有所述钩部的所述凹部在周向上彼此卡合,使所述轴体及所述固定齿轮沿周向一体地旋转。
在设置于固定齿轮的端面的凹部嵌合轴体的钩部,用弹簧部件对固定齿轮向钩部侧施力,由此,完成固定齿轮在轴向上的定位,并且,可以使固定齿轮和轴体沿周向一体地旋转。
另外,理想的是,所述固定齿轮与所述轴体一体成形。
通过将固定齿轮和所述轴体一体成形,能够排除固定齿轮和所述轴体由不同的部件构成时的装配误差。
另外,理想的是,所述卡止部由与所述轴体分体的卡止部件构成,所述轴体在其轴向上的所述离合器齿轮侧的端部形成有从所述轴体向径向外侧延伸的钩部,所述卡止部件具有可插通所述轴体及所述钩部的轴孔,在所述卡止部件的端面中成为所述离合器齿轮侧的面的相反侧的面上形成有嵌合插通于所述轴孔后的所述钩部的凹部,所述卡止部件被所述弹性部件经由所述离合器齿轮向所述钩部侧施力,并且,由该钩部卡止所述卡止部件向该钩部方向的移动,由此,所述卡止部件在所述轴体上的轴向配置位置被确定,通过所述钩部和供所述钩部嵌合的所述凹部在周向上彼此卡合,所述卡止部件在所述轴体上的周向配置位置被确定。
通过由与轴体分体的卡止部件构成卡止部,即使是固定齿轮与轴体一体成形的齿轮部件,也能够将离合器齿轮配置在轴体上。
另外,理想的是,所述弹性部件为圆筒形状的部件,在该弹性部件的中空部插通有所述轴体。
通过将弹性部件设为圆筒形状,在其中空部插通轴体并将该弹性部件保持于齿轮部件,不需要将弹性部件的端部固定于固定齿轮或离合器齿轮。另外,由此,即使在离合器齿轮和轴体以连结解除状态旋转的情况下,也能够防止弹性部件扭转或脱落。
另外,理想的是,在将所述离合器齿轮的端面中的、面向所述齿轮部件的轴向中心侧的面设为所述离合器齿轮的内侧面时,在所述离合器齿轮的所述内侧面的与所述弹性部件的对置部和所述弹性部件之间配置有第一环状板,该第一环状板具有与所述弹性部件的外径同等或比该外径大的外径。
另外,理想的是,所述第一环状板的与所述弹性部件的接触面的面位置与所述第一环状板附近的、所述离合器齿轮的所述内侧面的面位置相同,或者比该内侧面的面位置靠所述齿轮部件的轴向中心侧。
通过设为容易从外部识别第一环状板的组装状态的结构,能够防止例如将第一环状板错误地双重组装、连结状态和连结解除状态的阈值转矩偏离原始值的情况。
另外,理想的是,在将所述离合器齿轮的端面中的、面向所述齿轮部件的轴向外侧的面设为所述离合器齿轮的外侧面时,在所述离合器齿轮的所述外侧面的与所述卡止部的对置部和所述卡止部之间配置有第二环状板,该第二环状板具有与所述弹性部件的外径同等或比该外径大的外径。
另外,理想的是,所述第二环状板的与所述卡止部的接触面的面位置与所述第二环状板附近的、所述离合器齿轮的所述外侧面的面位置相同,或者比该外侧面的面位置靠所述齿轮部件的轴向外侧。
通过设定为容易从外部识别第二环状板的组装状态的结构,能够防止例如将第二环状板错误地双重组装、连结状态和连结解除状态的阈值转矩偏离原始值的情况。
另外,理想的是,所述离合器齿轮由树脂材料构成时,所述第一环状板及所述第二环状板由金属材料构成,所述离合器齿轮由金属材料构成时,所述第一环状板及所述第二环状板由树脂材料构成。
当弹性部件与由树脂材料构成的离合器齿轮的端面直接接触时,离合器齿轮的端面有可能被弹性部件刮削,或者离合器齿轮的旋转有可能被弹性部件阻碍。通过在离合器齿轮和弹性部件之间配置第一环状板,能够消除这些不良。而且,树脂彼此的面接触使摩擦系数不稳定,另外滑动时容易产生摩擦音。金属板表面的状态稳定,所以通过在离合器齿轮和扩径部之间配置第二环状板,能够消除这些不良。相反,离合器齿轮(及轴体)由金属材料构成时,优选各环状板由树脂材料构成。
另外,理想的是,在所述离合器齿轮的与所述第一环状板侧的接触部形成有同心圆状的突条部,该突条部具有与该第一环状板的外径同等或比该外径小的外径。
当使平面彼此接触时,其接触面积变得不稳定。通过在离合器齿轮的端面设置同心圆状的突条部(即凸凹),有意地限定离合器齿轮和第一环状板的接触部分,能够使这些离合器齿轮和第一环状板的接触面积恒定,能够使过载保护机构的动作稳定。
另外,理想的是,在所述离合器齿轮的与所述第二环状板侧的接触部形成有同心圆状的突条部,该突条部具有与该第二环状板的外径同等或比该外径小的外径。
当使平面彼此接触时,其接触面积变得不稳定。通过在离合器齿轮的端面设置同心圆状的突条部(即凸凹),有意地限定离合器齿轮和第二环状板的接触部分,能够使这些离合器齿轮和第二环状板的接触面积恒定,能够使过载保护机构的动作稳定。
另外,理想的是,在所述固定齿轮的所述弹性部件侧的端面,形成有从该端面向所述弹性部件侧延伸的筒状的导向部,所述弹性部件的所述固定齿轮侧的端部配置于所述导向部的内侧,在所述弹性部件的内周面和所述轴体的外周面之间设置有间隙。
通过在固定齿轮的弹性部件侧的端面设置筒状的导向部,将弹性部件的端部配置在该导向部,防止在进行齿轮部件的装配时弹性部件从固定齿轮的端面脱落。由此,固定齿轮和齿轮部件的径向上的定位变得容易,能够提高齿轮部件的装配效率。另外,通过在弹性部件的内周面和轴体的外周面之间设置间隙,即使在弹性部件被卷紧的情况下,也能够防止弹性部件和轴体接触。
另外,理想的是,所述弹性部件为螺旋弹簧。
在市场上,广泛使用种类丰富的螺旋弹簧,通过将这种螺旋弹簧用作弹性部件,能够更简便地实现被调节为期望的动作转矩的本发明的过载保护机构。
另外,理想的是,在所述轴体的旋转中心形成有沿轴向延伸的贯通孔即轴孔。
通过在轴体上设置贯通孔,即使在轴体由树脂构成的情况下,也能够抑制气孔的产生,提高了轴体的尺寸精度。另外,通过设定为将固定轴插通于轴体的贯通孔而支承轴体的结构,导风板装置的装配变得容易。
另外,理想的是,插通于所述轴体的所述轴孔的支轴被固定于所述第一驱动源上。
通过用固定于第一驱动源的支轴支承齿轮部件,能够将齿轮部件以高的精度定位,能够抑制齿轮部件的倾斜或晃动。由此,能够提高齿轮部件的啮合精度,齿轮部件的过载保护机构的动作变得更准确,并且能够抑制齿轮部件的晃动造成的噪音或零件寿命的降低。
另外,理想的是,所述齿轮部件设定为与所述第一驱动源的小齿轮啮合的结构。
本发明的齿轮部件的过载保护机构通过空转来消耗过量转矩。因此,无论过载保护机构工作的转矩过大还是过小,过载保护机构都不能实现该目的。过载保护机构当然在施加了比通常运转时的传递转矩大的转矩时进行工作。因此,如果使通常运转时的传递转矩大的齿轮部件拥有过载保护机构,则仅在施加了其以上的外力(转矩)时得到保护效果。另一方面,如果使通常运转时的传递转矩小的齿轮部件拥有过载保护机构,则需要使过载保护机构工作的转矩比该齿轮部件自身滑动旋转的转矩小,工作转矩的设定中的制约变得严格。通过使具备过载保护机构的齿轮部件与第一驱动源的小齿轮啮合,能够实现工作转矩的设定变得比较容易且针对异常能够迅速地动作的过载保护机构。
另外,理想的是,所述固定齿轮与所述第一驱动源的小齿轮啮合。
为了使离合器齿轮和轴体可异步旋转(可以进行齿轮部件的连结解除状态的动作),需要在离合器齿轮和轴体之间设置有余隙。即使高精度地设置余隙,也不能完全消除离合器齿轮及轴体的旋转中心的偏斜。另外,与第一驱动源的小齿轮啮合的齿轮的啮合长度小,特别容易受到偏心的影响。通过使与轴体一体成形的固定齿轮与第一驱动源的小齿轮啮合,能够抑制该偏心造成的噪音或转矩的偏差。
另外,理想的是,还具备:连杆机构,其通过所述第一驱动源的驱动力而进行摆动;以及固定部,其可收容所述连杆机构,所述第一驱动源为可向正反两个方向旋转的电动机,所述连杆机构具有多个连杆部件和被这些连杆部件支承且向伸出方向及收纳方向往复移动的所述臂部件,所述多个连杆部件具有由所述第一驱动源驱动的驱动连杆和经由所述臂部件追随该驱动连杆的动作的从动连杆,在所述驱动连杆的基端侧形成有齿轮部,所述驱动连杆的前端侧与所述臂部件连接,所述驱动连杆的基端侧的所述齿轮部经由所述减速齿轮组与所述第一驱动源连接,所述从动连杆的前端侧与所述臂部件连接,所述从动连杆的基端侧与所述固定部连接,所述风向板可转动地连接在所述臂部件的所述伸出方向的侧端部。
通过利用连杆机构使开闭风向板的臂部件往复移动,能够使风向板和臂部件的负载分散到各连杆部件。由此,能够防止支承负载的应力只集中在一部分,可以实现装置整体的小型化。
另外,理想的是,所述连杆机构是以所述臂部件为中间连杆的四连杆机构,所述从动连杆被配置于比所述驱动连杆靠所述伸出方向侧的位置。
通过将连杆机构设为四连杆,能够以最小的零件数量实现连杆机构进行的臂部件的往复移动。另外,从动连杆因为不需要与第一驱动源连接,所以与驱动连杆相比,有关其配置部位的制约少。因此,通过将从动连杆配置于比驱动连杆靠臂部件的伸出方向侧的位置,能够将从动连杆配置于装置的伸出方向侧的端部,能够将臂部件支承至更远处。
(发明效果)
根据本发明的导风板装置,即使在对导风板装置施加了朝向风向板的打开方向及关闭方向中的某一方向的外力的情况下,也能够阻止过剩的应力向电动机或动力传递部件的传递。
附图说明
图1是表示导风板装置的配置结构的一例的外观立体图。
图2是表示导风板装置的内部构造的分解立体图。
图3是表示臂的内部构造的分解立体图。
图4是表示减速齿轮组的啮合构造的透视图。
图5是第一减速齿轮的外观立体图及剖视图。
图6是第一减速齿轮的分解立体图。
图7是第一减速齿轮的小径齿轮部的立体剖视图。
图8是表示连杆机构进行的臂的往复动作的说明图。
图9是表示第一摆动限制部的构造的说明图。
图10是说明第二电动机的引线的布设构造的图。
图11是表示支承组件的内部构造的分解立体图。
图12是表示支承组件进行的臂的往复动作的说明图。
图13是表示导风板装置中的臂的往复动作的说明图。
图14是另一实施方式的第一减速齿轮的外观立体图及剖视图。
图15是另一实施方式的第一减速齿轮的分解立体图。
图16是另一实施方式的第一减速齿轮的小径齿轮部的立体剖视图。
图17是表示第一减速齿轮的支承构造的分解立体图。
图18是表示第一减速齿轮的支承构造的侧视剖视图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的导风板装置的实施方式进行说明。本实施方式的导风板装置是设置于未图示的空调的送风口并控制其风向的装置。此外,在以下的说明中,“宽度方向”是指图1的坐标轴中显示的X方向,“前后方向”是指同一坐标轴中显示的Y方向,“上下方向”是指同一坐标轴中显示的Z方向。
(整体结构)
图1是表示导风板装置的配置结构之一例的外观立体图。在图1的配置例中,由两台导风板装置10、10′及一台支承组件70(以下,也将它们统称为“导风板装置10等”)支承一张共同的风向板91。两台导风板装置10、10′是相同的装置,以下说明的导风板装置10的结构也是导风板装置10′的结构。这些导风板装置10等均配置在比风向板91靠后方(未图示的空调的框体侧)的位置。导风板装置10、10′配置于风向板91的长度方向上的两端附近,支承组件70配置于同一长度方向上的大致中央。
在风向板91的与导风板装置10等的对置面上,形成有臂连接片911、912,该臂连接片911、912是风向板91与导风板装置10等的连结部。风向板91通过将臂连接片911、912与导风板装置10等的设置于臂42、72上的风向板连接部252、721结合而被这些臂42、72支承,并且与这些臂42、72一体地动作。
导风板装置10、10′为通过导风板装置10、10′具备的驱动源的驱动力使风向板91开闭及转动的驱动装置。另一方面,支承组件70为追随这些导风板装置10、10′的动作而支承风向板91的辅助单元。即使是风向板91的长度方向上的长度短的情况、或仅仅用导风板装置10、10′支承风向板91的两端的情况,在风向板91具备不会因自重而产生挠曲的程度的刚性的情况下,也可以省略支承组件70。
(导风板装置的内部构造)
图2是表示导风板装置10(及导风板装置10′)的内部构造的分解立体图。导风板装置10具备:作为步进电动机的第一电动机20(第一驱动源);通过第一电动机20的驱动力而进行摆动的连杆机构40;将第一电动机20的旋转减速并向连杆机构40传递的减速齿轮组30;以及收容连杆机构40及减速齿轮组30的壳体50(固定部)。
连杆机构40具有两个连杆部件41和被这些连杆部件41支承并向后述的伸出方向A及收纳方向B(参照图8)往复移动的臂42(臂部件)。连杆部件41具有由第一电动机20驱动的驱动连杆411和经由臂42追随驱动连杆411的动作的从动连杆412。连杆机构40除驱动连杆411及从动连杆412之外,还以壳体50为固定连杆,以臂42为中间连杆,构成四连杆机构。
壳体50由在宽度方向X上可分解的第一壳半体51、第二壳半体52及中板53构成。这些第一壳半体51、第二壳半体52及中板53通过用止动螺钉59结合而一体化。连杆机构40配置于由第一壳半体51及中板53划分的空间,减速齿轮组30配置于由第二壳半体52及中板53划分的空间。
第一电动机20配置于第二壳半体52的底面(与宽度方向X正交的面)的外侧,通过止动螺钉29固定于第二壳半体52上。在第二壳半体52的底面上的、与第一电动机20的小齿轮21的位置对应的部位,设置有朝向第二壳半体52的开口侧(壳体50的内部侧)突出的有盖筒状的小齿轮罩部521。小齿轮罩部521在小齿轮21侧开口,小齿轮21被收容于小齿轮罩部521的内侧。在小齿轮罩部521设置有将其周向的一部分切口的开口部即窗部521a,收容于小齿轮罩部521内的小齿轮21的一部分齿部从窗部521a向第二壳半体52的内侧露出。
减速齿轮组30是分别具备大径齿轮部及小径齿轮部的复合齿轮的轮组。减速齿轮组30的各齿轮部件分别被立设于第二壳半体52和中板53之间的支轴36可旋转地支承。减速齿轮组30通过将第一电动机20的小齿轮21的旋转从大径齿轮部依次传递到小径齿轮部,而将小齿轮21的旋转减速并传递到驱动连杆411的齿轮部411c。通过将第一电动机20的旋转减速并向驱动连杆411传递,使用一般的输出的电动机就可以使臂42往复移动。
在构成连杆机构40的驱动连杆411的基端部(基端侧),形成有沿宽度方向X贯通的贯通孔411b,通过立设于第二壳半体52的支轴522插通于贯通孔411b,驱动连杆411的基端部可旋转地支承于壳体50。
另外,在驱动连杆411的基端部设置有从该减速齿轮组30侧的面朝向减速齿轮组30侧延伸的齿轮部411c。在中板53的与齿轮部411c的位置对应的部位形成有供齿轮部411c插通的切口部533。齿轮部411c通过插通于切口部533而贯通中板53并与减速齿轮组30的末级齿轮啮合。通过齿轮部411c与减速齿轮组30的末级齿轮啮合,第一电动机20的驱动力经由减速齿轮组30及齿轮部411c传递给驱动连杆411。
连杆机构40的从动连杆412在其基端部(基端侧)设置有轴线与宽度方向X平行的大致圆筒形状的轴体412b。在第一壳半体51及第二壳半体52的与轴体412b的位置对应的部位形成有轴承513、523,该轴承513、523是沿宽度方向X贯通的圆形的贯通孔。从动连杆412通过将轴体412b嵌合于轴承513、523,可旋转地支承于壳体50。
此外,本发明中所说的连杆部件41(驱动连杆411、从动连杆412)的“基端”是指固定关节,即被固定于规定位置,虽然容许旋转但向上下方向Z及前后方向Y的摆动被限制的端部,“前端”是指自由关节,即容许旋转及摆动的端部。
另外,在本实施方式中,驱动连杆411及从动连杆412的基端部均被支承于壳体50,但这些基端部并非必须支承于壳体50。只要是例如未图示的空调的框体等位置固定的部件(固定部),且能支承上述基端部,并使上述基端部可旋转,并且具备不会因臂42及风向板91的负载而变形的程度的刚性,就可以代替壳体50。
(臂的内部构造)
图3是表示臂42的内部构造的分解立体图。臂42具有第一臂半体421和第二臂半体422,第一臂半体421和第二臂半体422是沿宽度方向X可分解的壳体,这些第一臂半体421及第二臂半体422通过用止动螺钉429结合在一起而一体化。
在臂42的伸出方向A侧的端部,在其内部收容有第二电动机25,该第二电动机25是步进电动机。第二电动机25是使风向板91在规定的角度范围内转动的驱动源。在实施了D形切割的第二电动机25的输出轴上安装有小齿轮251,小齿轮251的旋转经由风向板连接部252的齿轮部252a被减速后传递到风向板连接部252。在第一臂半体421的伸出方向A侧的端部形成有沿宽度方向X贯通的圆形的开口部421a,风向板连接部252从开口部421a向臂42的外部露出。由此,臂42的风向板连接部252和风向板91的臂连接片911可结合。通过设定为通过第二电动机25使风向板91转动的结构,能够实现风向板91的更复杂的动作,提高风向控制的自由度。
在臂42上的、比第二电动机25的收容部靠收纳方向B侧的部分,在其内部设置有形成为波形的肋423,通过该肋423提高臂42的刚性。此外,肋423的一部分兼备作为后述的第二摆动限制部65的臂侧抵接部67的用途。
图10是说明第二电动机25的引线93的布设构造的图。与第二电动机25的连接器253连接的引线93穿过臂42的内部的设置于肋423的上侧的间隙被引入壳体50内。被引入到壳体50内的引线93穿过驱动连杆411的上侧后被引入形成于中板53的后方(图10中观察左侧)的导向片532,然后被导向片532导向,从引出口54引出到导风板装置10的外部。此外,如图10(b)所示,引出口54是由第一壳半体51及第二壳半体52划分的开口。
(减速齿轮组)
图4是表示减速齿轮组30的啮合构造的透视图。图4中点划线所示的齿部表示各齿轮部件的图示背面侧的齿轮部。
从小齿轮罩部521的窗部521a露出的小齿轮21的齿部与构成减速齿轮组30的第一减速齿轮31的大径齿轮部啮合。以后,依次地,第一减速齿轮31的小径齿轮部与第二减速齿轮32的大径齿轮部啮合,第二减速齿轮32的小径齿轮部与第三减速齿轮33的大径齿轮部啮合,第三减速齿轮33的小径齿轮部与第四减速齿轮34的大径齿轮部啮合,第四减速齿轮34的小径齿轮部与第五减速齿轮35的大径齿轮部啮合。而且,第五减速齿轮35的小径齿轮部与驱动连杆411的齿轮部411c啮合。由此,第一电动机20的旋转被减速后向驱动连杆411传递。
图17是表示第一减速齿轮31的支承构造的分解立体图。图18是表示第一减速齿轮31的支承构造的侧视剖视图(导风板装置10的装配后的、图17的D-D方向剖视图)。第一电动机20在其壳体202的输出轴侧的端面设置有安装板201,该安装板201是用于将第一电动机20通过螺丝固定于第二壳半体52的板状的金属部件。在安装板201上形成有其上表面的一部分被切起的支轴固定部201a,在支轴固定部201a以不能移动的方式固定有第一减速齿轮31的支轴361。支轴361将支轴固定部201a沿其厚度方向贯通,并被调节至其基端部与第一电动机20的壳体202不接触的程度的轴向位置。支轴361贯通形成于第二壳半体52的凸台部524并插通到第一减速齿轮31的轴孔中,其前端部由中板53支承。
通过由不可移动地固定在第一电动机20上的支轴361支承第一减速齿轮31,抑制第一减速齿轮31的倾斜或晃动,并且,第一减速齿轮31相对于小齿轮21的位置的相对位置关系保持恒定,因此,小齿轮21和第一减速齿轮31的啮合精度提高。由此,能够使第一减速齿轮31的转矩限制器机构(后述)更准确地动作,并且抑制第一减速齿轮31的晃动带来的噪音或零件寿命的降低。
(转矩限制器机构)
构成减速齿轮组30的第一减速齿轮31是具备转矩限制器机构(过载保护机构)的齿轮部件,该转矩限制器机构在施加了超过规定阈值的转矩时,通过空转而消耗其过量转矩,由此抑制传递转矩。作为上述规定阈值转矩,只要对于在导风板装置10的通常运转时实际上可向第一减速齿轮31传递的转矩的上限值加上适当的富余值,设定可判断为异常的概率高的转矩即可。
图5是第一减速齿轮31的外观立体图(图5(a))及图5(a)所示的第一减速齿轮31的A-A方向剖视图(图5(b))。图6是第一减速齿轮31的分解立体图。图7是小径齿轮部311的立体剖视图。以下,在有关第一减速齿轮31及转矩限制器机构的说明中,“上”及“下”是指图5及图6中的上下,“俯视”是指从第一减速齿轮31的上方向下方俯视第一减速齿轮31的视线方向。
如图5及图6所示,第一减速齿轮31具有两个齿轮部即小径齿轮部311(固定齿轮)及大径齿轮部312(离合器齿轮)。小径齿轮部311及大径齿轮部312由共同的轴体即轴部314支承,小径齿轮部311配置在轴部314的上侧,大径齿轮部312配置在轴部314的下侧。
在小径齿轮部311和大径齿轮部312之间,以在上下方向上被压缩的状态配置有作为弹性部件的螺旋弹簧313,小径齿轮部311被螺旋弹簧313向上方施力,大径齿轮部312被螺旋弹簧313向下方施力。
在轴部314的上端部附近形成有从轴部314向径向外侧延伸的钩部314a。如图7所示,小径齿轮部311具有可插通轴部314及钩部314a的轴孔311a,在小径齿轮部311的上表面形成有嵌合插通于轴孔311a后的钩部314a的凹部311b。
如图5(b)所示,小径齿轮部311被螺旋弹簧313向上方施力,并且,向上方的移动由嵌合于凹部311b的钩部314a卡止,由此,轴部314上的轴向的配置位置被确定。另外,如图5(a)所示,通过钩部314a和供钩部314a嵌合的凹部311b在周向上相互卡合,轴部314及小径齿轮部311沿周向一体旋转。
此外,在本实施方式中,在后述的大径齿轮部312向轴部314的组装构造上,小径齿轮部311(与轴部314一体旋转的齿轮)和轴部314设定为可分离的独立部件,但在采用不将小径齿轮部311从轴部314拆下而向轴部314组装大径齿轮部312的构造的情况下,小径齿轮部311及轴部314也可以一体成形为一个部件。
另外,在小径齿轮部311的下表面(在本实施方式的小径齿轮部311中,为螺旋弹簧313的上端抵接的齿轮部311c的底面),形成有从该下表面的周缘部向下方延伸的圆筒状的导向部311d,螺旋弹簧313的上端配置于导向部311d的内侧。由于小径齿轮部311具备导向部311d,从而在进行第一减速齿轮31的装配时,可防止螺旋弹簧313在小径齿轮部311的下表面打滑而脱落。由此,小径齿轮部311和螺旋弹簧313的径向上的定位变得容易,第一减速齿轮31的装配效率提高。此外,相比齿轮部311c,导向部311d为薄壁,在导向部311d不设置齿部。
另外,在轴部314的下端附近部形成有增大了轴部314的外径的扩径部314b(卡止部)。扩径部314b比大径齿轮部312的轴孔的直径大,大径齿轮部312被螺旋弹簧313(经由后述的第一金属板315)向下方施力,并且,由扩径部314b(经由后述的第二金属板316)卡止向下方的移动,由此轴部314上的轴向的配置位置被确定。另外,在通过将大径齿轮部312向扩径部314b按压而产生的摩擦力,对第一减速齿轮31施加规定阈值以下的转矩时,大径齿轮部312和轴部314沿周向一体地旋转(连结状态)
更详细而言,轴部314的轴向上的、轴部314的扩径部314b和大径齿轮部312的对置部构成使轴部314和大径齿轮部312形成连结状态的连结部317,通过由螺旋弹簧313向扩径部314b侧按压大径齿轮部312(经由后述的第二金属板316),在这些对置部之间产生对于向周向的旋转的摩擦力。调节该摩擦力使其与上述阈值转矩同等,由此,在对第一减速齿轮31施加了规定阈值以下的转矩时,大径齿轮部312和轴部314沿周向一体地旋转。
本实施方式的螺旋弹簧313为圆筒形状的部件,螺旋弹簧313通过在其中空部插通轴部314而被第一减速齿轮31保持。螺旋弹簧313的两端部未固定到小径齿轮部311或大径齿轮部312等,由此,即使在大径齿轮部312和轴部314异步旋转的情况下,也可以防止螺旋弹簧313扭转、或者螺旋弹簧313从第一减速齿轮31脱落。进而,在螺旋弹簧313的内周面和轴部314的外周面之间设置有间隙,即使螺旋弹簧313被轻微卷紧,螺旋弹簧313也不会与轴部314接触。
此外,本发明的弹性部件不限于本实施方式的螺旋弹簧313。本发明的弹性部件也可以以橡胶等为材料,除圈数或卷绕方向与螺旋弹簧313不同的螺旋弹簧、或所谓端圈并紧的螺旋弹簧以外,只要是可沿上下方向对小径齿轮部311及大径齿轮部312施力且至少可以在第一金属板315的上表面滑动的部件即可。另外,通过将螺旋弹簧313适当替换为弹力不同的其它弹性部件,能够灵活地调节使转矩限制器机构工作的转矩。
另外,在大径齿轮部312的端面中的、朝向上方(第一减速齿轮31的轴向中心侧)的面即内侧面312i的与螺旋弹簧313的对置部、及朝向下方(第一减速齿轮31的轴向外侧)的面即外侧面312e的与扩径部314b的对置部,分别配置有第一金属板315(第一环状板)及第二金属板316(第二环状板),该第一金属板315及第二金属板316是由金属材料构成的圆环形状的薄板部件。这些第一金属板315和第二金属板316的外径形成为比螺旋弹簧313的外径稍大。
如图6所示,第一金属板315及第二金属板316的中心孔被实施D形切割,其D形切割面315a及316a与设置于轴部314的D形切割面314d嵌合,由此,轴部314和第一金属板315及第二金属板316沿周向一体地旋转。
例如,在螺旋弹簧313与大径齿轮部312的内侧面312i直接接触时,大径齿轮部312的内侧面312i有可能会被螺旋弹簧313刮削,或者大径齿轮部312的旋转有可能被螺旋弹簧313阻碍。通过在大径齿轮部312和螺旋弹簧313之间配置第一金属板315,避免了这些问题。
另外,树脂彼此的面接触存在摩擦系数不易稳定,在滑动时容易产生摩擦音的问题。对于金属板而言,因为表面的状态稳定,所以通过在大径齿轮部312和扩径部314b之间配置第二金属板316,也可避免这样的问题。
本发明的第一金属板及第二金属板的方式不限于本实施方式的第一金属板315及第二金属板316。也可以是其它环状部件,只要是即使被螺旋弹簧313施力也不会变形、且不会阻碍螺旋弹簧313的旋转的部件即可。进而,本发明的第一金属板及第二金属板不是必须的结构。在使大径齿轮部312的内侧面312i及外侧面312e与螺旋弹簧313或扩径部314b抵接也不会产生上述不良的情况、或者上述不良不会造成问题的情况下,也可以省略第一金属板及第二金属板。另外,本实施方式的大径齿轮部312是树脂制的齿轮,但在大径齿轮部312由金属材料构成时,优选第一环状板及第二环状板使用树脂制的材料。
如图5(b)及图6所示,在大径齿轮部312的内侧面312i的与第一金属板315的接触部、及大径齿轮部312的外侧面312e的与第二金属板316的接触部,分别各形成有两根同心圆状的突条部312a。在使平面彼此接触时,存在其接触面积变得不稳定的问题。通过在大径齿轮部312的端面设置同心圆状的突条(即凸凹),有意地限定第一金属板315及第二金属板316与大径齿轮部312的接触部分,能够使它们的接触面积恒定。由此,提高了转矩限制器机构的动作的稳定性。
另外,在轴部314的旋转中心形成有沿轴向延伸的贯通孔即轴孔314c。通过在轴部314设置有贯通孔,由树脂构成的轴部314的成形时的气孔被抑制,提高了轴部314的尺寸精度。另外,通过设为在轴部314的轴孔314c插通支轴361而支承轴部314的结构,容易装配导风板装置10。
第一减速齿轮31具备上述结构,由此,在轴部314和大径齿轮部312可以以其摩擦力一体地旋转的转矩的范围内,小径齿轮部311(及轴部314)和大径齿轮部312沿周向一体地旋转,在施加了超过上述摩擦力的转矩时,小径齿轮部311(及轴部314)和大径齿轮部312中的某一方进行空转(连结解除状态)。
此外,本实施方式的第一减速齿轮31为大径齿轮部312和轴部314可相互滑动的结构,但是,当然也可以将小径齿轮部311和轴部314设定为可滑动的结构。
减速齿轮组30具有具备转矩限制器机构的第一减速齿轮31,由此,例如在第一电动机20的操纵中,即使在风向板91由用户手动进行开闭,对减速齿轮组30或连杆机构40等第一电动机20的动力传递部件施加了意料之外的外力的情况下,也能够防止第一电动机20的失步或动力传递部件的损坏。另外,例如,在第一电动机20的操纵中,即使在为了使第一电动机20的识别角度和驱动连杆411的实际的配置角度同步,而有意地使第一电动机20向驱动连杆411的初始位置方向失步数步的情况下,也能够降低动力传递部件的损伤或异常音。
另外,如图4所示,第一减速齿轮31与第一电动机20的小齿轮21啮合。本发明的转矩限制器机构当然是在施加了比通常运转时的传递转矩大的转矩时进行工作。因此,如果使通常运转时的传递转矩大的齿轮部件拥有转矩限制器机构,则仅在施加了其以上的外力(转矩)时得到保护效果。另一方面,如果使通常运转时的传递转矩小的齿轮部件拥有转矩限制器机构,则需要使转矩限制器机构工作的转矩比该齿轮部件自身滑动旋转的转矩小,工作转矩的设定中的制约变得严格。通过作为转矩限制器机构的第一减速齿轮31与第一电动机20的小齿轮21啮合,实现了工作转矩的设定变得容易且针对异常能够迅速地动作的转矩限制器机构。
另外,通过装入转矩限制器机构将其作为减速齿轮组30的一部分,与另行设置转矩限制器机构的情况相比,能够消减零件数量,能够将导风板装置10小型化。
(第一减速齿轮的其它实施方式)
以下,对作为第一减速齿轮的另一实施方式的第一减速齿轮81的结构进行说明。第一减速齿轮81与第一减速齿轮31相同,是具备转矩限制器机构(过载保护机构)的齿轮部件。
图14是第一减速齿轮81的外观立体图(图14(a))及图14(a)所示的第一减速齿轮81的A-A方向剖视图(图14(b))。图15是第一减速齿轮81的分解立体图。图16是卡止部件819(卡止部)的立体剖视图。以下,在有关第一减速齿轮81及转矩限制器机构的说明中,所谓“上”及“下”是指图14及图15中的上下,所谓“俯视”是指从第一减速齿轮81的上方向下方俯视第一减速齿轮81的视线方向。
如图14及图15所示,第一减速齿轮81具有两个齿轮部即小径齿轮部812(离合器齿轮)及大径齿轮部811(固定齿轮)。小径齿轮部812及大径齿轮部811由共同的轴体即轴部814支承,小径齿轮部812被配置在轴部814的上侧,大径齿轮部811被配置在轴部814的下侧。
第一减速齿轮81的大径齿轮部811与轴部814一体成形。在本实施方式中,该一体成形的大径齿轮部811与第一电动机20的小齿轮21啮合,所以与像之前的实施方式的第一减速齿轮31那样大径齿轮部312和轴部314由独立的部件构成的结构相比,提高了大径齿轮部和小齿轮21的啮合精度。由此,抑制了第一减速齿轮81旋转时的噪音或转矩的偏差。
在小径齿轮部812和大径齿轮部811之间,以在上下方向上被压缩的状态配置有作为弹性部件的螺旋弹簧813,小径齿轮部812被螺旋弹簧813向上方施力,大径齿轮部811被螺旋弹簧813向下方施力。
在轴部814的上端形成有从轴部814向径向外侧延伸的钩部814a。如图16所示,卡止部件819具有可插通轴部814及钩部814a的轴孔819a,在卡止部件819的上表面形成有嵌合插通于轴孔819a后的钩部814a的凹部819b。
如图14(b)所示,卡止部件819被螺旋弹簧813经由小径齿轮部812向上方施力,并且,向上方的移动由嵌合于凹部819b的钩部814a卡止,由此,轴部814上的轴向的配置位置被确定。另外,如图14(a)所示,卡止部件819通过钩部814a和供钩部814a嵌合的凹部819b在周向上相互卡合,确定轴部814上的周向的配置位置。
安装于轴部814的上端的卡止部件819具有比小径齿轮部812的轴孔的直径大的外径。小径齿轮部812被螺旋弹簧813(经由后述的第一金属板815)向上方施力,并且,由卡止部件819(经由后述的第二金属板816)卡止向上方的移动,由此,轴部814上的轴向的配置位置被确定。另外,在通过将小径齿轮部812向卡止部件819按压而产生的摩擦力对第一减速齿轮81施加规定阈值以下的转矩时,小径齿轮部812和轴部814沿周向一体旋转(连结状态)。
更详细而言,轴部814的轴向上的、卡止部件819和小径齿轮部812的对置部构成使轴部814和小径齿轮部812形成连结状态的连结部817。通过由螺旋弹簧813向卡止部件819侧按压小径齿轮部812(经由后述的第二金属板816),在这些对置部之间产生对于向周向的旋转的摩擦力。调节该摩擦力使其与上述阈值转矩同等,由此,在对第一减速齿轮81施加规定阈值以下的转矩时,小径齿轮部812和轴部814沿周向一体地旋转。
另外,通过将卡止部件819设定为可装拆的独立部件,即使是大径齿轮部811和轴部814一体成形的结构,也能够将小径齿轮部812组装于轴部814。
本实施方式的螺旋弹簧813为圆筒形状的部件,螺旋弹簧813通过在其中空部插通轴部814而被第一减速齿轮81保持。螺旋弹簧813的两端部未固定到小径齿轮部812或大径齿轮部811等,即使在小径齿轮部812和轴部814异步旋转的情况下,也可防止螺旋弹簧813扭转、或者螺旋弹簧813从第一减速齿轮81脱落的情况。进而,在螺旋弹簧813的内周面和轴部814的外周面之间设置有间隙,即使螺旋弹簧813被轻微卷紧,螺旋弹簧813也不会与轴部814接触。螺旋弹簧813为两端被研磨的端圈并紧的螺旋弹簧,由此,抑制了螺旋弹簧813的配置位置的倾斜或作用力的偏斜,能够维持稳定的阈值转矩。
另外,在小径齿轮部812的端面中的、朝向下方(第一减速齿轮81的轴向中心侧)的面即内侧面812i的与螺旋弹簧813的对置部、及朝向上方(第一减速齿轮81的轴向外侧)的面即外侧面812e的与卡止部件819的对置部,分别配置有第一金属板815(第一环状板)及第二金属板816(第二环状板),该第一金属板815及第二金属板816是由金属材料构成的圆环形状的薄板部件。这些第一金属板815和第二金属板816的外径形成为比螺旋弹簧813的外径稍大。
第一金属板815的与螺旋弹簧813的接触面815a的面位置与第一金属板815附近部的内侧面812i的面位置位于同一平面上。另外,第二金属板816的与卡止部件819的接触面816a的面位置位于比第二金属板816近傍部的外侧面812e的面位置靠上方的位置。本实施方式的第一减速齿轮81设定为容易从外部识别第一金属板815及第二金属板816的组装状态的结构,从而不易产生例如将它们错误地双重组装的作业错误,防止了连结状态和连结解除状态的阈值转矩偏离原始值的情况。此外,本实施方式设定为小径齿轮部812的内侧面812i的面位置和第一金属板815的面位置处于同一平面上的结构,但这些面位置并非必须位于同一平面上。例如,即使设定为第一金属板815的面位置比内侧面812i的面位置靠下方的结构的情况下,也能够从外部容易地识别第一金属板815的组装状态,因此能够期待同样的效果。
如图15所示,对第一金属板815及第二金属板816的中心孔实施D形切割,通过将其D形切割面815a及816a与设置于轴部814的D形切割面814d、814e嵌合,轴部814和第一金属板815及第二金属板816沿周向一体地旋转。
另外,在轴部814的旋转中心形成有轴孔814c,该轴孔814c是沿轴向延伸的贯通孔。通过在轴部814设置贯通孔,可抑制形成由树脂构成的轴部814时的气孔,提高了轴部814的尺寸精度。
第一减速齿轮81具备上述结构,由此,在轴部814和小径齿轮部812以其摩擦力可一体地旋转的转矩的范围内,小径齿轮部812和大径齿轮部811(及轴部814)沿周向一体地旋转,在施加了超过上述摩擦力的转矩时,小径齿轮部812和大径齿轮部811(及轴部814)中的某一方进行空转(连结解除状态)。
(臂的往复动作)
图8是表示连杆机构40进行的臂4 2的往复动作的说明图。图8(a)表示臂42向收纳方向B移动到极限的状态,图8(b)表示臂42向伸出方向A移动到极限的状态。
如图2及图8所示,连杆机构40具有两个连杆部件41(驱动连杆411及从动连杆412)和被这些连杆部件41支承并向伸出方向A及收纳方向B往复移动的臂42。在臂42的伸出方向A侧的端部配置有第二电动机25,该第二电动机25是使风向板91转动的驱动源。
驱动连杆411在其前端部形成有沿宽度方向X贯通的圆形的贯通孔411a。通过将臂42的支轴422a插入该贯通孔411a,驱动连杆411的前端部和臂42相互可旋转地连接。另外,如上所述,通过将第二壳半体52的支轴522插入形成于基端部的贯通孔411b,驱动连杆411的基端部可旋转地支承于壳体50。另外,形成于驱动连杆411的基端部的齿轮部411c与减速齿轮组30的第五减速齿轮35啮合。
从动连杆412配置在比驱动连杆411靠伸出方向A侧的位置。在从动连杆412的前端部形成有沿宽度方向X贯通的圆形的贯通孔412a,通过将臂42的支轴422b插入贯通孔412a中,从动连杆412的前端部和臂42相互可旋转地连接。另外,如上所述,通过将轴体412b嵌合于第一壳半体51及第二壳半体52的轴承513、523,从动连杆412的基端部可旋转地支承于壳体50。
在本实施方式中,如果第一电动机20向顺时针方向旋转,则驱动连杆411也向顺时针方向转动,臂42向伸出方向A移动,如果向逆时针方向旋转,则臂42也向逆时针方向转动,臂42向收纳方向B移动。
通过利用连杆机构40使开闭风向板91的臂42往复移动,能够使风向板91和臂42的负载向各连杆部件41(驱动连杆411及从动连杆412)分散。由此,能够防止支承负载的应力只集中在一部分,实现了装置整体的小型化。另外,因为连杆机构40的滑动部基本上只是其关节部,所以伴随臂42的往复动作的滑动阻力比较小。
另外,本实施方式的第一电动机20使用步进电动机。步进电动机可以向正反两个方向旋转,另外,能够根据步数计算其旋转角度。因此,不需要为了检测驱动连杆411当时的配置角度而利用旋转编码器等另行实施反馈控制。由此,实现了装置整体的零件数量的消减及装置的小型化。这一点对于第二电动机25也是相同的。
另外,在第一壳半体51和中板53上的连杆机构40侧的面上,形成有从宽度方向X(各连杆部件的关节部的轴向)支承连杆部件41的肋511(参照图9)和肋531(参照图8)。肋511及肋531是沿着各连杆部件41的转动轨迹向连杆机构40侧突出的线状延伸的肋,各连杆部件41可滑动地与肋511及肋531接触。
通过利用线状的肋支承各连杆部件41而防止连杆机构40的晃动,并且降低其与各连杆部件41的滑动阻力。
(摆动限制部)
在导风板装置10上设置有摆动限制部,该摆动限制部是在连杆机构40摆动到规定位置时,通过彼此抵接而限制连杆机构40的可摆动范围的一对卡止部。此外,在本实施方式中,设置有第一摆动限制部60及第二摆动限制部65这两种摆动限制部。
图9是表示第一摆动限制部60的构造的说明图。图9(a)表示臂42向收纳方向B移动到极限的状态,图9(b)表示臂42向伸出方向A移动到极限的状态。此外,图9的第一壳半体51由虚线透视表示。
第一摆动限制部60由形成于驱动连杆411的突起部61和形成于第一壳半体51的接触部62构成。突起部61是从驱动连杆411沿着宽度方向X(驱动连杆的关节部的轴向)向第一壳半体51侧突出的大致方筒状的卡合片。接触部62是形成于在连杆机构40摆动至规定位置时与突起部61抵接的位置的肋状的卡合片。接触部62的形成位置可以根据连杆机构40的期望的摆动范围适当确定。
通过设定为在连杆机构40摆动到规定位置时使形成于驱动连杆411的突起部61和形成于第一壳半体51的接触部62抵接的结构,能够将连杆机构40的可摆动范围限制在期望的范围。另外,在使臂42向伸出方向A侧移动到极限时(即移动到突起部61和接触部62抵接的位置时),驱动连杆411经由突起部61和接触部62被支承于第一壳半体51,由此,可以进一步分散臂42和风向板91的负载。
第二摆动限制部65由朝向连杆机构40的内侧弯曲成大致L字形状的从动连杆412的弯曲部66和臂42的臂侧抵接部67的对置面66a、67a构成(参照图8)。弯曲部66弯曲成以下角度:在臂42伸出至伸出方向A上的规定位置时,这些对置面66a、67a抵接。弯曲部66的弯曲角度可以根据臂42的期望的伸出范围适当地确定。
图8(b)表示向伸出方向A移动的臂42。图8(b)的臂42由第一摆动限制部60限制其伸出范围,第二摆动限制部65不起作用。但是,在对臂42施加更大的负载使得臂42向下方弯曲的情况下,这些对置面66a、67a抵接,由此,限制臂42的移动。这样,从动连杆412不仅由其连结部而且还由对置面66a、67a支承臂42,由此,能够进一步分散臂42和风向板91的负载。
此外,在本实施方式中,设置有上述两种摆动限制部,但这些摆动限制部也可以只是某一方。
(支承组件)
图11是表示支承组件70的内部构造的分解立体图。图12是表示支承组件70进行的臂72的往复动作的说明图。支承组件70是辅助单元,其不具备驱动源,而是追随导风板装置10、10′的动作而支承风向板91。
支承组件70具有壳体71,该壳体71由沿宽度方向X可分解的第一壳半体711及第二壳半体712构成。在壳体71上可摆动地支承有臂72及从动连杆73。
从动连杆73的结构及支承构造与导风板装置10的从动连杆412相同。在臂72上未配置与导风板装置10的第二电动机25相当的驱动源,只是在设置于其伸出方向A侧的端部的风向板连接部721以可转动的方式结合风向板91。
在臂72的基端部形成有沿着宽度方向X向第二壳半体712侧突出的销751。销751是沿着设置于第二壳半体712的圆弧状的凸轮槽752进行滑动的凸轮从动件。凸轮槽752的圆弧形状设为与导风板装置10的连杆机构40的摆动轨迹相同的形状。由此,支承组件70的臂72可以在与导风板装置10、10′的臂42相同的轨迹上往复移动。
支承组件70的宽度方向X的宽度比导风板装置10、10′小,形成不妨碍空调的风路的结构。在本实施方式中,通过使用支承组件70,防止风向板91因其自重或风压而弯曲。
(导风板装置的其它实施方式)
以下,使用附图对本发明的另一实施方式的导风板装置11进行说明。此外,在以下的说明中,关于具有与前述实施方式同样或相同的功能的结构,标注与前述实施方式相同的符号,省略其详细的说明。
图13是表示导风板装置11的臂42的往复动作的说明图。图11(a)表示臂42向收纳方向B移动至极限的状态,图13(b)表示臂42向伸出方向A移动至极限的状态。
在导风板装置11上设置有通过制动弹簧95对臂42进行制动的制动机构,其中,制动弹簧95为螺旋弹簧。本实施方式的制动弹簧95与驱动连杆411及从动连杆412连接,在臂42向伸出方向A移动时,通过其弹力向收纳方向B侧对从动连杆412施力,由此,对臂42向伸出方向A的移动进行制动。
在使臂42向伸出方向A移动时,由于臂42和风向板91的负载,臂42向伸出方向A侧被施力。特别是在风向板91受到大风量的风压的情况下,该作用力变得更大。由此,有可能损害风向板91的开闭动作的稳定性,或有可能损伤第一电动机20的动力传递部件,第一电动机20有可能产生失步。通过用制动弹簧95将各连杆部件41连接,利用其弹力对臂42向伸出方向A的移动进行制动,能够预防这种不良情况。
此外,制动弹簧95的连接对象不限于驱动连杆411和从动连杆412,将壳体50和连杆机构40的一部分连接,也能够获得同样的效果。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行各种改变。
例如,在本实施方式的连杆机构40中,为了以最少数量的零件实现连杆机构进行的臂部件的往复移动,采用四连杆机构,但也可以进一步增加连杆部件的数量,以进行臂部件的更复杂的动作。
(符号说明)
10、10′导风板装置;11另一实施方式的导风板装置;20第一电动机(第一驱动源);25第二电动机;251小齿轮;30减速齿轮组;31、81第一减速齿轮(齿轮部件(过载保护机构));311小径齿轮部(固定齿轮);311a轴孔;311b凹部;311d导向部;312大径齿轮部(离合器齿轮);312a突条部;312i、812i内侧面;312e、812e外侧面;313、813螺旋弹簧(弹性部件);314、814轴部(共同的轴体);314a、814a钩部;314b扩径部(卡止部);314c、814c轴孔;315、815第一金属板(第一环状板);316、816第二金属板(第二环状板);317、817连结部;361第一减速齿轮的支轴;811大径齿轮部(固定齿轮);812小径齿轮部(离合器齿轮);819卡止部件(卡止部);819a轴孔;819b凹部;40连杆机构;41连杆部件;411驱动连杆;412从动连杆;42臂(中间连杆);50壳体(固定部);70支承组件;91风向板;A伸出方向;B收纳方向。
Claims (24)
1.一种导风板装置,其具有:
第一驱动源;
臂部件,其支承风向板,所述风向板是板状部件;以及
减速齿轮组,其将所述第一驱动源的驱动力直接或经由其它部件传递给所述臂部件,其特征在于,
所述减速齿轮组具有齿轮部件,所述齿轮部件具备在施加了超过规定阈值的转矩时通过空转而抑制传递转矩的过载保护机构,
所述齿轮部件具有配置于共同的轴体上的固定齿轮及离合器齿轮,
所述固定齿轮总是与所述轴体一体地沿周向旋转,
所述离合器齿轮在其轴孔中插通有所述轴体,在对所述齿轮部件施加的转矩为规定阈值以下时,所述离合器齿轮和所述轴体处于沿周向一体地旋转的连结状态,在对所述齿轮部件施加超过规定阈值的转矩时,所述离合器齿轮和所述轴体变为某一方空转的连结解除状态。
2.根据权利要求1所述的导风板装置,其特征在于,
处于所述连结状态的所述离合器齿轮及所述轴体通过直接或经由其它部件作用于该离合器齿轮与该轴体之间的摩擦力沿周向一体地旋转。
3.根据权利要求1所述的导风板装置,其特征在于,
所述齿轮部件还具有弹性部件,
所述弹性部件被配置于所述固定齿轮和所述离合器齿轮之间,且沿着所述轴体的轴向对该固定齿轮和该离合器齿轮向彼此相反方向施力,
所述离合器齿轮被所述弹性部件沿所述轴向施力,由此与所述轴体形成所述连结状态。
4.根据权利要求3所述的导风板装置,其特征在于,
所述轴体在其轴向上的所述离合器齿轮侧的端部设置有卡止部,该卡止部具有比所述离合器齿轮的轴孔的直径大的外径,
所述离合器齿轮被所述弹性部件向所述卡止部侧施力,并且,由所述卡止部卡止所述离合器齿轮向该卡止部方向的移动,由此,所述离合器齿轮在所述轴体上的轴向配置位置被确定,
所述卡止部和所述离合器齿轮的对置面构成使所述轴体和所述离合器齿轮成为所述连结状态的连结部。
5.根据权利要求4所述的导风板装置,其特征在于,
所述卡止部由所述轴体自身的外径增大的扩径部构成。
6.根据权利要求3所述的导风板装置,其特征在于,
所述轴体在其轴向上的所述固定齿轮侧的端部形成有从所述轴体延伸到径向外侧的钩部,
所述固定齿轮具有能插通所述轴体及所述钩部的轴孔,
在所述固定齿轮的端面中成为所述弹性部件侧的面的相反侧的面上,形成有嵌合插通于所述轴孔后的所述钩部的凹部,
所述固定齿轮被所述弹性部件向所述钩部侧施力,并且,由该钩部卡止所述固定齿轮向该钩部方向的移动,由此,所述固定齿轮在所述轴体上的轴向配置位置被确定,
通过所述钩部和嵌合有所述钩部的所述凹部在周向上彼此卡合,使所述轴体及所述固定齿轮沿周向一体地旋转。
7.根据权利要求1所述的导风板装置,其特征在于,
所述固定齿轮与所述轴体一体成形。
8.根据权利要求4所述的导风板装置,其特征在于,
所述固定齿轮与所述轴体一体成形,
所述卡止部由与所述轴体分体的卡止部件构成,
所述轴体在其轴向上的所述离合器齿轮侧的端部形成有从所述轴体延伸到径向外侧的钩部,
所述卡止部件具有能插通所述轴体及所述钩部的轴孔,
在所述卡止部件的端面中成为所述离合器齿轮侧的面的相反侧的面上,形成有嵌合插通于所述轴孔后的所述钩部的凹部,
所述卡止部件被所述弹性部件经由所述离合器齿轮向所述钩部侧施力,并且,由该钩部卡止所述卡止部件向该钩部方向的移动,由此,所述卡止部件在所述轴体上的轴向配置位置被确定,通过所述钩部和嵌合有所述钩部的所述凹部在周向上彼此卡合,所述卡止部件在所述轴体上的周向配置位置被确定。
9.根据权利要求3所述的导风板装置,其特征在于,
所述弹性部件为圆筒形状的部件,在该弹性部件的中空部插通有所述轴体。
10.根据权利要求9所述的导风板装置,其特征在于,
在将所述离合器齿轮的端面中的、面向所述齿轮部件的轴向中心侧的面设为所述离合器齿轮的内侧面时,
在所述离合器齿轮的所述内侧面的与所述弹性部件的对置部和所述弹性部件之间配置有第一环状板,该第一环状板具有与所述弹性部件的外径同等或比该外径大的外径。
11.根据权利要求10所述的导风板装置,其特征在于,
所述第一环状板的与所述弹性部件的接触面的面位置与所述第一环状板附近的、所述离合器齿轮的所述内侧面的面位置相同,或者比该内侧面的面位置靠所述齿轮部件的轴向中心侧。
12.根据权利要求4所述的导风板装置,其特征在于,
所述弹性部件为圆筒形状的部件,在该弹性部件的中空部插通有所述轴体,
在将所述离合器齿轮的端面中的、面向所述齿轮部件的轴向外侧的面设为所述离合器齿轮的外侧面时,
在所述离合器齿轮的所述外侧面的与所述卡止部的对置部和所述卡止部之间配置有第二环状板,该第二环状板具有与所述弹性部件的外径同等或比该外径大的外径。
13.根据权利要求12所述的导风板装置,其特征在于,
所述第二环状板的与所述卡止部的接触面的面位置与所述第二环状板附近的、所述离合器齿轮的所述外侧面的面位置相同,或者比该外侧面的面位置靠所述齿轮部件的轴向外侧。
14.根据权利要求10所述的导风板装置,其特征在于,
所述弹性部件为圆筒形状的部件,在该弹性部件的中空部插通有所述轴体,
在将所述离合器齿轮的端面中的、朝向所述齿轮部件的轴向外侧的面设为所述离合器齿轮的外侧面时,
在所述离合器齿轮的所述外侧面的与所述卡止部的对置部和所述卡止部之间配置有第二环状板,该第二环状板具有与所述弹性部件的外径同等或比该外径大的外径,
所述离合器齿轮由树脂材料构成时,所述第一环状板及所述第二环状板由金属材料构成,所述离合器齿轮由金属材料构成时,所述第一环状板及所述第二环状板由树脂材料构成。
15.根据权利要求10所述的导风板装置,其特征在于,
在所述离合器齿轮的与所述第一环状板的接触部形成有同心圆状的突条部,该突条部具有与该第一环状板的外径同等或比该外径小的外径。
16.根据权利要求12所述的导风板装置,其特征在于,
在所述离合器齿轮的与所述第二环状板侧的接触部形成有同心圆状的突条部,该突条部具有与该第二环状板的外径同等或比该外径小的外径。
17.根据权利要求9所述的导风板装置,其特征在于,
在所述固定齿轮的所述弹性部件侧的端面,形成有从该端面向所述弹性部件侧延伸的筒状的导向部,
所述弹性部件的所述固定齿轮侧的端部配置于所述导向部的内侧,
在所述弹性部件的内周面和所述轴体的外周面之间设置有间隙。
18.根据权利要求9所述的导风板装置,其特征在于,
所述弹性部件为螺旋弹簧。
19.根据权利要求1所述的导风板装置,其特征在于,
在所述轴体的旋转中心,形成有沿轴向延伸的贯通孔即轴孔。
20.根据权利要求19所述的导风板装置,其特征在于,
插通于所述轴体的所述轴孔的支轴被固定于所述第一驱动源上。
21.根据权利要求1所述的导风板装置,其特征在于,
所述齿轮部件与所述第一驱动源的小齿轮啮合。
22.根据权利要求7所述的导风板装置,其特征在于,
所述齿轮部件的所述固定齿轮与所述第一驱动源的小齿轮啮合。
23.根据权利要求1所述的导风板装置,其特征在于,还具备:
连杆机构,其通过所述第一驱动源的驱动力而进行摆动;以及
固定部,其能收容所述连杆机构,
所述第一驱动源为能向正反两个方向旋转的电动机,
所述连杆机构具有多个连杆部件和被这些连杆部件支承且向伸出方向及收纳方向往复移动的所述臂部件,
所述多个连杆部件具有由所述第一驱动源驱动的驱动连杆和经由所述臂部件追随该驱动连杆的动作的从动连杆,
在所述驱动连杆的基端侧形成有齿轮部,
所述驱动连杆的前端侧与所述臂部件连接,所述驱动连杆的基端侧的所述齿轮部经由所述减速齿轮组与所述第一驱动源连接,
所述从动连杆的前端侧与所述臂部件连接,所述从动连杆的基端侧与所述固定部连接,
所述风向板能转动地连接在所述臂部件的所述伸出方向的侧端部。
24.根据权利要求23所述的导风板装置,其特征在于,
所述连杆机构是以所述臂部件为中间连杆的四连杆机构,
所述从动连杆被配置于比所述驱动连杆靠所述伸出方向侧的位置。
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