JP2017007433A - 風向調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動源を新たに設けることなく、風向をスイングさせる風向調整装置を提供する。【解決手段】風向調整装置１０は、ダクト１６を吹き出し口１４側に流れる風によってタービン２０が回転し、第１ギア２４を介して第２ギア３０に回転力が伝達される。第２ギアは、第１ギアよりも減速して回転する。この減速された第２ギア３０の回転により、ロッド５０が第４回転軸４２を中心として揺動運動し、吹き出し口１４の近傍に設けられている第１フィン４０、第２フィン４２を揺動させる。すなわち、風向調整装置１０は、新たに駆動源を設けることなく、風向をスイングさせることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、風向調整装置に関する。

従来、自動車の車室には、空気吹き出し口に空気の吹き出し方向（風向）を制御するフィンを備えているルーバーが配設されている。このフィンを連続的に動かして風向をスイングさせたいという要望がある。例えば、フィンをモータで駆動することによって風向をスイング（揺動）させる技術が提案されている（特許文献１、２参照）。

一方、モータを用いずに風向を変更させるルーバーとして、風量の変化に基づくフィンに作用する揚力の変化によってフィンの姿勢を変化させ、風向を調整する技術が提案されている（特許文献３参照）。

特開２００４−６６８３９号公報 特開平１−２２６４１８号公報 特開２００７−１８７３７１号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載された技術の場合には、フィンを駆動するためのモータや、モータを駆動するためにワイヤハーネスやスイッチ等が必要となり、コストが高くなるという不都合があった。また、これらの部材が設置されるインスツルメントパネルが大型化してしまうという不都合もあった。

一方、特許文献３に記載された技術の場合には、揚力（風量）の変化によってフィンの姿勢を変更させるものなので、風量が変化しないと風向をスイングさせることはできないという不都合がある。

本発明は上記事実を考慮し、駆動源を新たに設けることなく、風向をスイングさせる風向調整装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、エアコンユニットから車室内に空気が送風されるダクトと、前記ダクト内の送風によって回転可能に前記ダクト内に配設されたタービンと、外周面に一定間隔で複数の歯が形成され、前記タービンと共に回転する第１ギアと、前記第１ギアの歯よりも多い数の歯が外周面に一定間隔で形成され、前記第１ギアと噛合された第２ギアと、前記第２ギアの側面上に設けられたピンと、前記ダクトの空気の吹き出し口近傍に設けられ、当該ダクトの延在方向と直交する方向に延在する回転軸を中心に回転可能に設けられたフィンと、長尺状に形成され、一端側が前記回転軸に固定され、他端側に長手方向に延在する溝が形成され、前記溝内を前記ピンが摺動可能に挿入されたロッドと、を備える。

この風向調整装置は、ダクト内に配設されたタービンが、エアコンユニットからのダクト内の送風によって回転を開始する。タービンと共に回転する第１ギアは第２ギアと噛合されており、第２ギアの外周面に設けられた歯は第１ギアの外周面に設けられた歯よりも数が多い。したがって、第２ギアは第１ギアよりも低い回転速度で回転する。第２ギアの側面に設けられたピンは、回転軸を中心として回転可能な長尺状のロッドの溝に挿入されており、第２ギアの回転に伴ってロッドが回転軸を中心として揺動する。このロッドの揺動に伴って、フィンが回転軸を中心して揺動する。ダクトの吹き出し口近傍に配設されたフィンの揺動によって、吹き出し口から吹き出される風の向き（風向）がスイングされる。

請求項１記載の発明の風向調整装置は、上記構成としたので、駆動源を新たに設けることなく、風向をスイングさせることができる。

本発明の第１実施形態に係る風向調整装置を示す部分断面図である。 本発明の第２実施形態に係る風向調整装置の一部省略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る風向調整装置の一部省略斜視図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る風向調整装置について図１を参照して説明する。以下、各図面において、車両上方を矢印ＵＰ、車両前方を矢印ＦＲ、車幅方向を矢印Ｗで示す。

風向調整装置１０は、図１に示すように、図示しないエアコンユニットからインスツルメントパネル（以下、「インパネ」という）１２の吹き出し口１４まで連通されたダクト１６がインパネ１２の車両前方側（内側）に配設されている。ダクト１６には、吹き出し口側に拡幅部１６Ａが形成されている。拡幅部１６Ａには、ダクト１６の延在方向と直交する方向に設けられた第１回転軸１８を中心に回転自在なタービン２０が配設されている。

タービン２０は、車幅方向から見て先端に向かって反時計回り方向に湾曲した翼２２が周方向に沿って複数枚形成されたものである。タービン２０の第１回転軸１８はダクト１６の外部まで延在している。第１回転軸１８には、ダクト１６の外部で第１ギア２４が取り付けられている。

第１ギア２４は、車幅方向から見て周方向に一定の間隔で形成された複数の歯２６と、隣接する歯２６、２６間に形成された凹部２８とを備えている。

第１ギア２４の車両後方（吹き出し口）側に隣接して第２ギア３０が配設されている。第２ギア３０は、ダクト１６の延在方向と直交する方向に設けられた第２回転軸３２を中心に回転自在とされている。第２ギア３０は、第１ギア２４よりも大径であり、周方向に沿って第１ギア２４と同一の間隔で形成された歯３４と、隣接する歯３４、３４間に形成された凹部３６とを備えている。また、第１ギア２４と第２ギア３０は噛合されている。第２ギア３０は、第１ギア２４の歯２６よりも歯３４の数が多いため、第１ギア２４の回転速度よりも低い回転速度で回転する構成である。なお、第２ギア３０の側面における径方向端部には、第２回転軸３２の軸方向に突出したピン３８が形成されている。

一方、ダクト１６の吹き出し口近傍には、ダクト１６の延在方向と直交する方向に設けられた２本の第３回転軸４０、第４回転軸４２が平行に配設されている。第３回転軸４０、第４回転軸４２には、車幅方向から見て細長い長円形状とされた第１フィン４４、第２フィン４６がそれぞれ取り付けられ、ダクト１６内で回転自在に支持されている。第１フィン４４、第２フィン４６の吹き出し口側端部はリンク部材４８で接続されており、第１フィン４４と第２フィン４６が同期して揺動可能とされている。

第４回転軸４２は、ダクト１６の外側まで延在しており、その外側部分にロッド５０が取り付けられている。ロッド５０は長尺状の部材であり、その長手方向の一端側が第４回転軸４２に取り付けられている。すなわち、ロッド５０は、第４回転軸４２を中心として回転可能に配設されている。なお、第４回転軸４２と第２回転軸３２は、車幅方向から見て同一高さに配置されている。また、ロッド５０の長手方向の他端側には、長手方向に延在する溝５２が形成されており、溝５２の中に第２ギア３０のピン３８が摺動可能に挿入されている。

したがって、図１に示すように、第２ギア３０の回転に伴ってピン３８が回転移動することにより、ピン３８が溝５２に挿入されたロッド５０は、第４回転軸４２を中心として上限（ロッド５０を実線で示した位置）から下限（ロッド５０を二点鎖線で示した位置）まで角度θの範囲で揺動する構成である。

このように構成された風向調整装置１０の作用について説明する。
先ず、エアコンユニットが駆動されてダクト１６内を矢印Ａ方向に空気が流れる（以下、「空気の流れ」を「風」という場合がある）と、この風によってダクト１６の拡幅部１６Ａに配設されたタービン２０の翼２２が風を受けて第１回転軸１８を中心として回転する。この結果、第１回転軸１８のダクト外に配設された第１ギア２４も回転する。第１ギア２４と第２ギア３０は噛合されているため、第２ギア３０も第２回転軸３２を中心として回転する。ここで、第２ギア３０は、第１ギア２４の歯２６よりも歯３４の数が多いため、減速機構として作用とする。すなわち、タービン２０（第１ギア２４）の回転速度よりも低い回転速度で第２ギア３０は回転する。

第２ギア３０の側面に形成されたピン３８が溝５２に挿入されたロッド５０は、この第２ギア３０の回転に伴って第４回転軸４２を中心として第２回転軸３２を挟んで上下に対称に（時計回り、又は反時計回りに）上限から下限まで角度θの範囲で揺動する。

このロッド５０の揺動運動に伴って第４回転軸４２に取り付けられた第２フィン４６が下限（第２フィン４６を実線で示した位置）から上限（第２フィン４６を二点鎖線で示した位置）まで角度θの範囲で揺動（スイング）する。第２フィン４６とリンク部材４８を介して接続された第１フィン４４も、第２フィン４６と同期して下限（第１フィン４４を実線及び破線で示した位置）から上限（第１フィン４４を二点鎖線で示した位置）まで角度θの範囲で揺動（スイング）することになる。

このように風向調整装置１０では、モータ等の新たな駆動源を用いることなく、ダクト１６内に送風があれば、風量の変化がなくてもフィン４４、４６を揺動（スイング）させて、矢印Ｂ１から矢印Ｂ２の範囲で風向をスイングさせることができる。

また、タービン２０とロッド５０の間に減速機構（第１ギア２４と第２ギア３０）を設け、タービン２０の回転速度を減速してロッド５０の揺動運動に変換しているため、第１フィン４４、第２フィン４６を適切な速度で揺動させることができる。

さらに、風向調整装置１０では、ダクト１６の風量に応じた速度でタービン２０、第２ギア３０が回転し、第１フィン４４、第２フィン４６が揺動（スイング）する。したがって、エアコンユニット（ダクト１６内）の風量が多い場合、第１フィン４４、第２フィン４６が相対的に早く揺動（スイング）することによって、吹き出し口１４からの風が乗員に長時間、直撃することによって、乗員が過剰に冷えたり、暖まったりすることが抑制される。一方、風量が少ない場合には、第１フィン４４、第２フィン４６が相対的にゆっくり揺動（スイング）することによって、乗員の暖まり方、冷え方が不足することを抑制できる。

なお、本実施形態では、第１フィン４４、第２フィン４６がスイングすることによって、風向を上下にスイングする構成について説明したが、風向を左右にスイングする構成であっても良い。

また、本実施形態では、第１フィン４４、第２フィン４６と２枚のフィンを有する場合について説明したが、３枚以上の複数枚でも良いし、１枚でも良い。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る風向調整装置について図２及び図３を参照して説明する。第１実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

インパネ１２は、図２及び図３に示すように、インパネ１２の上下面を構成する縦壁１２Ａ、１２Ｂと、縦壁１２Ａの下端部から車両前方に延在する横壁１２Ｃと、横壁１２Ｃの後端部（吹き出し口）側で車両下方に湾曲している膨出部１２Ｄと、を備えている。膨出部１２Ｄは、車幅方向から見て上に凸のＲ曲面と下に凸のＲ曲面が連続的に形成されたものである。この膨出部１２Ｄから縦壁１２Ａに連続している。

インパネ１２の縦壁１２Ａの車両前方側（内側）には、車幅方向に延在する第５回転軸６２に回転自在に支持されたダイヤルノブ６４が配設されており、その外周面の一部が縦壁１２Ａに設けられた孔部６６から車室内に露出されている。

ダイヤルノブ６４には、上下方向の風向を調整するバー６８が取り付けられている。バー６８は、車幅方向から見て湾曲した板体７０である。図３に示すように、板体７０の一端には、車幅方向の略中央に凹部７２が形成されている。この凹部７２にダイヤルノブ６４の一部が挿入される。バー６８は、ダイヤルノブ６４とバー６８を貫通する軸体７４によってダイヤルノブ６４に対して回転自在に支持されている。板体７０の他端は、インパネ１２の膨出部１２Ｄの下端に設けられた孔部７６から下側に突出している。したがって、ダイヤルノブ６４の回動によって、孔部７６からのバー６８の突出量を変化させる構成である。

なお、本実施形態では、ダクト１６が車幅方向に拡幅されており、拡幅部分にタービン２０が水平面内で回転可能に取り付けられている。これに対応して、第１ギア２４、第２ギア３０も水平面内で回転可能に取り付けられており、第１フィン４４、第２フィン４６がダクト内で左右方向に揺動自在に配設されている。

このように形成された風向調整装置６０の作用について説明する。

エアコンユニットが駆動されてダクト１６内に矢印Ａ方向に空気が流れると、第１実施形態と同様にタービン２０が回転し、この回転が第１ギア２４を介して第２ギア３０に伝達される。第２ギア３０は、タービン２０（第１ギア２４）よりも低速で回転される。この第２ギア３０の回転により、ロッド５０を介して第１フィン４４、第２フィン４６が左右方向に揺動する。

第１フィン４４、第２フィン４６によって左右方向に風向を変更された後、吹き出し口１４から空気が吹き出される。吹き出し口１４から吹き出された風は、コアンダ効果によってインパネ１２の膨出部１２Ｄに沿って流れ、バー６８が孔部７６から全く突出してない場合には、インパネ１２の縦壁１２Ａの下端から、ダクト１６の延在（水平）方向よりもやや車両上方に傾斜した方向（図２、矢印Ｃ１方向参照）に吹き出される。

ここで、乗員がダイヤルノブ６４を回転させることにより、吹き出し方向を上下で調整することができる。すなわち、ダイヤルノブ６４を回転させることによって、孔部７６からのバー６８の突出量を変化させることができる。したがって、バー６８が孔部７６から突出している場合には、突出量に応じて水平方向（図２、矢印Ｃ２方向参照）、水平方向よりも下方向（図２、矢印Ｃ３方向参照）等の上下に風向を調整することができる。

このように風向調整装置６０では、モータ等の新たな駆動源を用いることなく、左右に風向をスイングさせることができると共に、ダイヤルノブ６４でバー６８の突出量を調整することで、上下に風向を変更することができる。

特に、風向調整装置６０では、ダクト１６の吹き出し口１４がインパネ１２の膨出部１２Ｄの車両前方となり、車室内から乗員が第１フィン４４、第２フィン４６を確認することが困難である。すなわち、乗員が手動で第１フィン４４、第２フィン４６を揺動させることが困難な場合でも、第１フィン４４、第２フィン４６を自動的に揺動させることができる。

１０、６０ 風向調整装置
１６ ダクト
２０ タービン
２４ 第１ギア
３０ 第２ギア
３８ ピン
４４ 第１フィン（フィン）
４６ 第２フィン（フィン）
５０ ロッド
５２ 溝

Claims (1)

1. エアコンユニットから車室内に空気が送風されるダクトと、
   前記ダクト内の送風によって回転可能に前記ダクト内に配設されたタービンと、
   外周面に一定間隔で複数の歯が形成され、前記タービンと共に回転する第１ギアと、
   前記第１ギアの歯よりも多い数の歯が外周面に一定間隔で形成され、前記第１ギアと噛合された第２ギアと、
   前記第２ギアの側面上に設けられたピンと、
   前記ダクトの空気の吹き出し口近傍に設けられ、当該ダクトの延在方向と直交する方向に延在する回転軸を中心に回転可能に設けられたフィンと、
   長尺状に形成され、一端側が前記回転軸に固定され、他端側に長手方向に延在する溝が形成され、前記溝内を前記ピンが摺動可能に挿入されたロッドと、
   を備える風向調整装置。

Images