JP2006010285A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の前面グリルが可動して開閉動作を行う空気調和機において、ユーザーの指が本体と前面グリルとの間に挟まった際の保護機構が設けられてなく、人の指等に危害を及ぼすという問題があった。
【解決手段】 空気調和機の前面部を形成する前面グリルと、前記前面グリルを上下方向に可動させるアームに連結したシャフトと、前記シャフトに回転トルクを伝達する駆動源を有した駆動部と、前記駆動部に、所定の負荷トルク以上の負荷が生じた際に回転駆動をリリースするクラッチ機構とを備えたものである。
【選択図】 図２

Description

この発明は、特に可動グリル機構を搭載した空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機に用いられた可動グリルは、本体筐体の前面部に設置されるとともに下方に移動可能に支持されて、この可動グリルの内側に設けられ空気調和機へ吸込む空気に浮遊したゴミや埃等を除去するエアフィルターの清掃作業性を考慮したものである（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−１８２９５７号公報（第６―７頁、第１５−１７図）

従来の空気調和機における前面グリル（フロントパネル）の可動機構においては、電動機と歯車と回転軸を備えた電動機構を有し、リモコン等によるフロントパネル開閉スイッチがオンされると電動機を運転してフロントパネルを下方へ移動することによりエアフィルターが露出する。この状態でエアフィルターを直接清掃するか、あるいは取り外して清掃した後、フロントパネル閉鎖スイッチがオンされてフロントパネルを電動機で閉じるだけでの機構であり、このフロントパネルの開閉動作時にユーザー（人間）の指がフロントパネルと本体筐体の間に挟まった際の保護機構が設けられていない問題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、前面グリルを駆動させるための駆動部に、所定以上の負荷トルクが生じた際に、保護機構が作動してユーザーが指等を負傷することを防止し、安全性の高い空気調和機を得るものである。

また、前面グリルの駆動動作において、左右の歪みを補正して前面グリルの水平状態を確保することにより、意匠性を高めるものである。
また、前面グリルをシャフトを介して駆動させる駆動部の本体筐体への取り付作業性を向上させるものである。

この発明に係る空気調和機は、空気調和機の前面部を形成する前面グリルと、前記前面グリルを上下方向に可動させるアームに連結したシャフトと、前記シャフトに回転トルクを伝達する駆動源を有した駆動部と、前記駆動部に、所定の負荷トルク以上の負荷が生じた際に回転駆動をリリースするクラッチ機構とを備えたものである。

この発明の空気調和機は、空気調和機の前面部を形成する前面グリルと、前記前面グリルを上下方向に可動させるアームに連結したシャフトと、前記シャフトに回転トルクを伝達する駆動源を有した駆動部と、前記駆動部に、所定の負荷トルク以上の負荷が生じた際に回転駆動をリリースするクラッチ機構とを備え、ユーザーが誤って、その本体と前面グリルの間に指を挟んでも、駆動部の歯車はロック状態となり、ユーザーが怪我をすることなく前面グリルの閉止動作を規制でき、安全性の向上が図れる。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図１から図８を用いて説明する。

図１は、本発明の空気調和機の外観斜視図である。図において、１は空気調和機の本体パネル部２の前面に配設され前面部を形成する前面グリル、１５は本体パネル部２の上部にある上面吸込口であり、前面グリル１が本体パネル部２に接触して閉じた状態を示している。

図２は、本発明の空気調和機における前面グリル１を開いた状態を示す斜視図である。図において、３は前面グリル１を開閉するために左右に設けられたアーム、４はアーム１の下方に設けられた補助アームであり、前面グリル１と本体パネル部２は図１に示すものと同一である。
この左右一対のアーム３は、一端が回転駆動されるシャフト５に固定され、他端が前面パネル１に軸支された構成であり、シャフトの回転角度に応じて前面パネル１を本体パネル部２より前側上方へ持ち上げたり、逆に前面パネル１を本体パネル部２側に接触して取り付ける動作を行うものである。また、前記補助アーム４は上記アーム３の下方に所定間隔をおいて左右一対に設けられ、この補助アーム４の一端は本体パネル部２に軸支され、他端は前面パネル１に軸支された構成であり、前面パネル１の自重による歪みを補正する機能を有する。この補助アーム４を設けることにより、前面グリル１を本体パネル部２から離して開く動作時には横方向に長い前面グリル１の左右方向の水平が保たれ、また前面グリル１を閉じる動作時には本体パネル部２にスムーズにずれることなく接触収納することができる。

図１に示した前面パネル１を閉じた状態では、本体パネル部２の内部に設けた送風機の駆動を停止させて室内空気を吸込んで吹出し口から吹出す動作を行わない場合となる。また、図２に示す前面パネル１を開いた状態では、前記送風機を駆動させて上面吸込口および前面グリル１と本体パネル部２との空間から室内空気を吸込み、熱交換器を通過して空調された空気を本体下方の吹出口から吹出す空調運転の場合となる。

図３は、図２に示す空気調和機から前面グリル１を取り除いた内部構成図である。本体パネル部２の前方上部に回転自在に取付られた１本のシャフト５の両端にそれぞれアーム３が固定されている。このシャフト５は本体パネル部２の左右方向のほぼ本体幅を有した長さで、両端のアーム３に軸支された前面グリル１と本体パネル部２との間に収納されている。また、シャフト５には最終段ギア６が、本体パネル部２における熱交換器の取付位置を避けた向かって右側に配設された制御装置近傍に対向した位置に固定されており、この最終段ギア６の回転につれてシャフト５も同じ回転角度で回転し、シャフト５の両端に固定されたアーム３が連動して回動することにより前面グリル１が本体パネル部２から開閉動作を行う。また、補助アーム４は上記アーム３の下方に所定間隔をおいて、本体パネル部２の左右側方近傍に左右一対に設けられている。この補助アーム４は上記シャフト５に連結したアーム３とは独立して回動可能に取付られている。

図４は、図３に示すシャフト５にアーム３と最終段ギア６が設けられた構成図である。このシャフト５の断面が、四角形またはそれ以上の多角形であれば最終段ギア６およびアーム３はその断面形状に対応した挿入穴を有していれば、その挿入穴にシャフト５を差し込むだけで固定設置できる。この構成により、最終段ギア６に回転動力が伝達されると、最終段ギア６の回転角度に応じてシャフト５は長軸方向を中心に回転する。そして、このシャフト５の回転分だけシャフト５を回転中心としたアーム３が回転して、最終段ギア６に入力された回転動力がアーム３のシャフトとは逆側である先端の回転運動に伝達されるものである。

図５は、図３に示す内部構成図から本体パネル部を取り除いた解体構成図であり、アーム３、補助アーム４、シャフト５および最終段ギア６は図３と同一のものである。図において、７は駆動部であり、前面グリルを上下方向に可動させるためにシャフト５に固定設置された最終段ギア６を回転させるものである。この駆動部７は本体パネル部２に上記シャフト５とは独立して固定取付られており、シャフト５に設けられた最終段ギア６と対応した駆動部内蔵の最終歯車と噛合って連結されている。

図６は駆動部の外観を示す駆動部外観図、図７は駆動部の内部に設けられた減速用歯車を示す駆動部の内部構成図である。図６において、駆動部７は駆動動力源の電動回転部と複数の減速用歯車を一体に内蔵した外郭ケースから成り、固定用脚１４はこのケースに一体に形成されている。また、駆動部７の回転動力を受けるシャフト５に固定された最終段ギアを点線で示している。最終段ギアと駆動部７に内蔵された最終歯車（ギヤ）とが噛合う部分の駆動部ケースには開口部が設けられていて、最終段ギアを有したシャフト５と駆動部７とは個別に本体パネル部に取り付けられる構成となっている。

図７の駆動部の内部構成図において、１２は駆動動力源のモーター部（電動回転部）、８はモーター部の回転軸に噛合う第１歯車、１１は第１歯車８から複数の減速用歯車を介して連結された最終歯車、６はシャフト５に固定された最終段ギアである。駆動部に内蔵された複数の歯車のうち、最終歯車１１が最大径の歯車となっている。この最終歯車１１に対応して、最終段ギア６も同じ大きな径となっている。これにより、本体パネル部２に駆動部７をその固定用脚１４を用いて取り付けた後に、シャフト５に固定された最終段ギア６を前記駆動部７の最終歯車１１に噛合う様に本体パネル部２に取り付ける作業が、歯車径が大きいので容易にでき、作業性の向上が図れる。

図８は、図７に示す駆動部７に配設された第１歯車８の構成図である。この歯車８は、図７に示すモーター部１２の回転歯車に噛合うギヤ部８ｃと、第１歯車８の回転を次の歯車に伝達するピニオンギア部８ａの２部品が同軸に結合された構成をなしている。前記ピニオンギヤ部８ａの一端側にフリクションコイルばね８ｂを巻き付け、このフリクションばね８ｂの開放側の先端がＬ字に曲げられ、ギヤ部８ｃの切り込み部に前記Ｌ字に曲げられたフリクションばね８ｂの先端が挟み込まれて固定される構造である。ギア部８ｃの回転方向により、フリクションばね８ｂが巻き上げられた際に、ギア部８ｃがモーター側から受ける伝達トルクがピニオンギア部８ａに伝えられる構成である。そして、逆回転方向にギア部８ｃが回転し、フリクションばね８ｂが緩んだ場合は、ピニオンギア部８ａが空回りをすることにより、ギア部８ｃからピニオンギア部８ａへある所定の伝達トルクが伝わらなくなり、回転駆動をリリースできるクラッチ機構となる。なお、図８ではフリクションばね８ｂが線条部材を螺旋状に巻いたばねとして示しているが、これに限るものではなく、板状部材を同心円状に巻いた板ばね形状によるフリクションばねを用いても同様の効果が得られる。

次に全体の動作について説明をする。
図１に示す前面グリル１を本体パネル部２に接して閉じた状態の空気調和機において、前面グリル１を開放側へ可動させるために必要なトルクを図６に示した駆動部７により発生させる。この駆動部７により発生した駆動トルクは、複数の歯車を介して図４に示す最終段ギア６に伝達される。伝達された前面グリル１を開けるのに必要なトルクは、最終段ギア６を有するシャフト５に回転運動として伝達され、そしてシャフト５の両側に固定されたアーム３からこのアーム３に連結された前面グリル１に伝達し、これにより前面グリル１が本体パネルから前方上方へ可動して図２に示すような前面グリル１が開いた状態の空気調和機を実現する。

また、図２に示す前面グリル１を開いた状態の空気調和機において、駆動部７に備えたモーター部１２の回転方向を、前面パネル１を開く動作の時とは逆の方向にすることにより、前面グリル１を逆の動作で閉じる方向に可動させる。上述の前面グリル１を本体パネル部２側へ閉じる方向に駆動部７に備えたモーター部を回転させる回転方向の場合において、図２に示す前面グリル１と本体パネル部２との間の隙間にユーザー（使用者）が誤って指を挟み込んだ際、前面グリル１から、アーム３、シャフト５及び最終段ギア６を介して駆動部７の歯車はロックの状態となる。駆動部７のモーター部１２は、さらにトルクを発生させる方向に働くが、駆動部７の第１歯車８に設けたフリクションばね８ｂが緩みピニオンギア部８ａが空回りすることにより、ある所定の伝達トルクが前面グリル１まで伝達されなくなり、ユーザーが怪我をすることなく前面グリルを閉める動作を規制することができる。そして、指を挟んだことに気がついたユーザーはすぐに指をそこから抜き出して、前面パネル１に掛かる負荷が取り除かれた後は、駆動部のモーター部回転動力により前面パネル１を本体パネル部２側に接して収納することが可能となる。

また、上述の実施の形態では、駆動部７に内蔵された第１歯車８がフリクションばね８ｂを有する構成としたが、これは第１歯車に限るものではなく、複数の減速用歯車のどこでも対応ができる。本実施の形態では、駆動源のモーター部１２に隣接した第１歯車８にフリクションばね８ｂを設けて、伝達トルクのロスを少なくするようにした。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の外観斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の前面グリル開状態の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の内部構成図である。 図３に示すシャフトとアームと最終段ギアの組立構成図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の解体構成図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の駆動部の外観図である。 図６に示す駆動部の内部構成図である。 図７の駆動部に配設された第１歯車の構成図である。

符号の説明

１ 前面グリル、 ２ 本体パネル部、 ３ アーム、 ４ 補助アーム、 ５ シャフト、 ６ 最終段ギア、 ７ 駆動部、 ８ 第１歯車、 ８ａ ピニオンギア部、 ８ｂ フリクションばね、 ８ｃ ギア部、 １１ 最終歯車、 １２ モーター部、 １４ 固定用脚、 １５ 上面吸込口。

Claims (6)

1. 空気調和機の前面部を形成する前面グリルと、前記前面グリルを上下方向に可動させるアームに連結したシャフトと、前記シャフトに回転トルクを伝達する駆動源を有した駆動部と、前記駆動部に、所定の負荷トルク以上の負荷が生じた際に回転駆動をリリースするクラッチ機構とを備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記所定の負荷トルクは、前面グリルが閉まる際に空気調和機の本体パネルと前面グリルとの間にユーザーの指が挟まった際において、負傷しない負荷トルクであることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 左右貫通した前記シャフトに、前記駆動部からの伝達トルクを受ける最終段ギアと前記シャフトの回転角度に同期する左右一対のアームを備え、前記最終段ギアは前記駆動部とは分離可能に構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の空気調和機。
4. 前記シャフトに有した最終段ギアとこの最終段ギアと噛み合う駆動部側ギアは、歯車径を大きくしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 前記前面グリルを上下方向に可動させた際に、前記前面グリルの自重による歪みを補正する補助アームを本体パネルと前記前面パネルの間に軸支するように左右一対に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の空気調和機。
6. 前記駆動部は、駆動源のモーター部と前記クラッチ機構を有する歯車とを外郭が一体に覆うように収納したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の空気調和機。

Images