JP2017067349A - ルーバー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】風向板およびアームの荷重を分散して支持することができ、またアームの出没動作に伴う摺動抵抗を低減可能なルーバー装置を提供する。【解決手段】第１駆動源２０と、第１駆動源２０の駆動力により揺動するリンク機構４０と、前記リンク機構４０を収容可能な固定部５０と、を備え、前記リンク機構４０は、前記第１駆動源２０により駆動される駆動リンク４１１と、該駆動リンク４１１の動作に追従する従動リンク４１２と、これらリンク部材４１１、４１２に支持されて延出方向および収納方向へ往復移動するアーム部材４２と、を有し、アーム部材４２の延出方向の側端部には、風向板が回動可能に連結されることを特徴とするルーバー装置により解決する。【選択図】図２

Description

本発明はルーバー装置に関する。

下記特許文献１には、ケース（第２ケース３１２，３２２）に設けられた円弧状のカム面（ガイド面３２２ｅ）に沿って、風向板（ルーバ５）を支持するアーム（第１ルーバ支持部材２１、第２ルーバ支持部材２２）のカムフォロア部（円弧部２１３，２２３）を摺動させることにより、アームを後退位置と前進位置との間で往復移動させるルーバー装置（ルーバ装置１）が開示されている。

特開２００９−２１０２０７号公報

上記特許文献１のルーバー装置では、アームを前進位置に移動させたときに、アームおよび風向板の荷重をアームの基端部およびケース（第１固定体３１、第２固定体３２）の開口近傍部のみで支える必要がある。特にアームのうちの一本（第１ルーバ支持部材２１）には、風向板を回動させるためのモータ（第２モータ８１）がその先端部に配置されており、さらに、風向板が受ける風圧もかかる荷重を大きくする。荷重を支持する応力が集中する部分の破損や変形を防止するため、特許文献１のアームおよびケースには相応の剛性をもたせる必要があり、部材の小型化が難しいという課題がある。

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、風向板およびアームの荷重を分散して支持することができるルーバー装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のルーバー装置は、駆動源である第１駆動源と、前記第１駆動源の駆動力により揺動するリンク機構と、前記リンク機構を収容可能な固定部と、を備え、前記リンク機構は、複数のリンク部材と、これらリンク部材に支持されて延出方向および収納方向へ往復移動するアーム部材と、を有し、前記複数のリンク部材は、前記第１駆動源により駆動される駆動リンクと、該駆動リンクの動作に前記アーム部材を介して追従する従動リンクと、を有し、前記駆動リンクは、先端側が前記アーム部材に、基端側が前記第１駆動源に直接または他の部材を介して連結され、前記従動リンクは、先端側が前記アーム部材に、基端側が前記固定部に連結され、前記アーム部材の前記延出方向側端部には、板状部材である風向板が回動可能に連結されることを要旨とする。

風向板を開閉するアーム部材をリンク機構で往復移動させることにより、風向板とアーム部材の荷重を各リンク部材に分散させることができる。これにより荷重を支持する応力が一部のみに集中することを防ぐことができ、装置全体の小型化を図ることが可能になる

また、前記リンク機構は前記アーム部材を中間リンクとする四節リンク機構であり、前記従動リンクは前記駆動リンクよりも前記延出方向側に配置されていることが好ましい。

リンク機構を四節リンクとすることにより、リンク機構によるアーム部材の往復移動を最小の部品点数で実現することができる。また、従動リンクは第１駆動源に連結される必要がないことから、駆動リンクに比べてその配置場所に関する制約が少ない。そのため、従動リンクを駆動リンクよりもアーム部材の延出方向側に配置することにより、従動リンクを装置の延出方向側の端部に配置することができ、アーム部材をより遠くまで支持することが可能となる。

また、前記リンク機構または前記固定部には、前記リンク機構が所定位置まで揺動したときに、互いに当接することにより前記リンク機構の揺動可能範囲を規制する一対の係止部である揺動規制部が設けられていることが好ましい。

ルーバー装置にリンク機構の揺動規制部が設けられることにより、リンク機構の揺動可能範囲を所望の範囲に制限することが可能となる。

また、前記駆動リンクに形成された突起部と、前記固定部に形成された当たり部とからなる前記揺動規制部である第１揺動規制部を備え、前記突起部は、前記駆動リンクの間接部の軸方向に沿って前記駆動リンクから前記固定部側に突出し、前記当たり部は、前記リンク機構が所定位置まで揺動したときに前記突起部と当接する位置に配置されていることが好ましい。

リンク機構が所定位置まで揺動したときに、駆動リンクに形成された突起部と、固定部に形成された当たり部とを互いに当接させる構成とすることにより、リンク機構の揺動可能範囲を所望の範囲に制限することができる。また、アーム部材を延出方向側に限界まで移動させたとき（つまり突起部と当たり部とが当接する位置まで移動させたとき）には、駆動リンクが突起部と当たり部を介して固定部に支えられることにより、アーム部材と風向板の荷重をさらに分散させることが可能となる。

また、前記アーム部材と、前記リンク機構の内側に向かって略Ｌ字形状に屈曲した前記従動リンクとからなる前記揺動規制部である第２揺動規制部を備え、前記従動リンクは、前記アーム部材が前記延出方向における所定位置まで延出したときに、前記アーム部材の対向面と当接する角度に屈曲している構成としても良い。

アーム部材が前記延出方向における所定位置まで移動したときに、アーム部材と従動リンクとを互いに当接させる構成とすることにより、リンク機構の揺動可能範囲を所望の範囲に制限することができる。また、アーム部材を延出方向側に限界まで移動させたとき（つまりアーム部材と従動リンクとの対向面が当接する位置まで移動させたとき）には、従動リンクがアーム部材をその連結部（関節部）のみならずアーム部材との対向面でも支えることにより、アーム部材と風向板の荷重をさらに分散させることが可能となる。

また、前記第１駆動源は正逆両方向に回転可能なモータであり、前記駆動リンクの前記基端側には歯車部が形成され、前記歯車部は、減速歯車列を介して前記第１駆動源に連結されていることが好ましい。

正逆両方向に回転可能なモータを用いることにより、モータの回転方向を切り替えることでアーム部材の移動方向を制御することが可能となる。また、モータの回転を減速歯車列により減速して駆動リンクの歯車部に伝達することにより、一般的な出力のモータでアーム部材を移動させることが可能となる。

また、前記第１駆動源はステッピングモータであることが好ましい。

ステッピングモータは正逆両方向に回転可能であり、また、ステップ数によりその回転角度を算出することができる。よって、駆動リンクのその時々における配置角度を検出するために別途ロータリエンコーダなどによるフィードバック制御を行う必要がない。これにより、装置全体における部品点数の削減および装置の小型化を図ることができる。

また、前記減速歯車列は過負荷保護機構を有し、前記過負荷保護機構は、所定の閾値を超えるトルクが印加されたときに、空転によりその超過トルクを消費することで伝達トルクを抑制する歯車部材であることが好ましい。

減速歯車列が過負荷保護機構を有することにより、例えばステッピングモータのホールド中に風向板が手動で開閉されるなど、ステッピングモータの動力伝達部材に予期しない外力が加えられたときでも、ステッピングモータの脱調や動力伝達部材の破損を防止することができる。

また、前記歯車部材は、前記第１駆動源のピニオンギヤと噛合していることが好ましい。

本発明の過負荷保護機構は空転により超過トルクを消費する。過負荷保護機構は、当然、通常動作時の伝達トルクよりも大きなトルクが印加されたときに作動する。従って、通常動作時における伝達トルクが大きな歯車部材に過負荷保護機構をもたせると、それ以上の外力（トルク）が加えられたときにしか保護効果は得られない。一方、通常動作時の伝達トルクが小さな歯車部材に過負荷保護機構をもたせると、過負荷保護機構が作動するトルクを、その歯車部材自体がスリップ回転してしまうトルクよりも小さくする必要があり、作動トルクの設定における制約が厳しくなる。過負荷保護機構である歯車部材を第１駆動源のピニオンギヤに噛合させることにより、作動トルクの設定が比較的容易となり、かつ、異常に対して機敏に動作可能な過負荷保護機構を実現することができる。

また、付勢部材により前記アーム部材を制動する制動機構をさらに備え、前記付勢部材は、前記リンク機構の一部と前記固定部とに、または、前記従動リンクと前記駆動リンクとに接続され、前記付勢部材は、前記アーム部材が前記延出方向に移動したときに、前記リンク機構の一部または前記従動リンクをその弾性力により前記収納方向側に付勢することで、前記アーム部材の前記延出方向への移動を制動する構成としても良い。

アーム部材を延出方向に移動させるときには、アーム部材と風向板の荷重によりアーム部材は延出方向側に付勢される。特に風向板が大風量の風圧を受けているような場合にはその付勢力はさらに大きなものとなる。これにより風向板の開閉動作の安定性が損なわれるおそれや、第１駆動源の動力伝達部材が損傷するおそれ、さらに、例えば第１駆動源がステッピングモータであるときには脱調を生じるおそれもある。リンク機構や固定部を付勢部材でつなぎ、アーム部材の延出方向への移動をその弾性力で制動することにより、上記懸念点を解消させることができる。

また、前記制動機構の前記付勢部材はコイルばねであることが好ましい。

コイルばねを用いることにより簡便にアーム部材の制動機構を実現することができる。

また、前記固定部は、前記各リンク部材の間接部の軸方向に沿って前記リンク機構側に突出した線状に延びるリブを有し、前記各リンク部材は前記リブに摺動可能に接触することにより前記軸方向における位置決めがなされることが好ましい。

固定部に形成された線状に延びるリブで上記軸方向から各リンク部材を支持することにより、リンク機構のガタつきを防止することができる。また、かかるリブを線状に形成することにより各リンク部材との摺動抵抗を低減することができる。

また、前記アーム部材の前記延出方向の側端部には、駆動源である第２駆動源が配置され、前記風向板は前記第２駆動源の駆動力により所定の角度範囲内において回動可能であることが好ましい。

アーム部材の延出方向の側端部に設けた第２駆動源により風向板を回動させることで、風向板のより複雑な動作が可能となり、風向制御の自由度を高めることができる。

また、前記第２駆動源はステッピングモータであることが好ましい。

ステッピングモータは正逆両方向に回転可能であり、また、ステップ数によりその回転角度を算出することができる。よって、風向板のその時々における配置角度を検出するために別途ロータリエンコーダなどによるフィードバック制御を行う必要がない。これにより、装置全体における部品点数の削減および装置の小型化を図ることができる。

本発明のルーバー装置によれば、風向板およびアームの荷重を分散して支持することが可能である。

ルーバー装置の配置構成の一例を示す外観斜視図である。 ルーバー装置の内部構造を示す分解斜視図である。 アームの内部構造を示す分解斜視図である。 減速歯車列の噛合構造を示す透過図である。 第１減速歯車の外観斜視図および断面図である。 リンク機構によるアームの往復動作を示す説明図である。 第１揺動規制部の構造を示す説明図である。 第２モータのリード線の取り回し構造を説明する図である。 サポートユニットの内部構造を示す分解斜視図である。 サポートユニットによるアームの往復動作を示す説明図である。 ルーバー装置におけるアームの往復動作を示す説明図である。

以下、本発明にかかるルーバー装置の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態にかかるルーバー装置は、図示しない空調機の送風口に設置され、その風向を制御する装置である。尚、以下の説明において「幅方向」とは、図１の座標軸表示に示されるＸ方向を、「前後方向」とは同座標軸表示に示されるＹ方向を、「上下方向」とは同座標軸表に示されるＺ方向をいう。

（全体構成）
図１はルーバー装置の配置構成の一例を示す外観斜視図である。図１の配置例では、一枚の共通の風向板９１を、二台のルーバー装置１０，１０´および一台のサポートユニット７０（以下、これらを総称して「ルーバー装置１０等」ともいう。）で支持している。二台のルーバー装置１０，１０´は同一の装置であり、以下に説明するルーバー装置１０の構成はルーバー装置１０´の構成でもある。これらルーバー装置１０等はいずれも、風向板９１よりも後方（図示しない空調機の筐体側）に配置されている。ルーバー装置１０，１０´は風向板９１の長手方向における両端近傍に配置され、サポートユニット７０は同長手方向における略中央に配置されている。

風向板９１のルーバー装置１０等との対向面には、ルーバー装置１０等との連結部であるアーム接続片９１１，９１２が形成されている。風向板９１は、ルーバー装置１０等のアーム４２，７２に設けられた風向板接続部２５２，７２１にアーム接続片９１１，９１２が結合されることにより、これらアーム４２，７２に支持されるとともに、これらアーム４２，７２と一体的に動作する。

ルーバー装置１０，１０´は、ルーバー装置１０，１０´が備える駆動源の駆動力により風向板９１を開閉および回動させる駆動装置である。一方、サポートユニット７０はこれらルーバー装置１０，１０´の動作に追従して風向板９１を支持する補助的なユニットである。風向板９１の長手方向における長さが短い場合や、ルーバー装置１０，１０´で風向板９１の両端のみを支持した場合でも、風向板９１が自重によりたわみが生じない程度の剛性を備えている場合には、サポートユニット７０は省略しても良い。

（ルーバー装置の内部構造）
図２はルーバー装置１０（およびルーバー装置１０´）の内部構造を示す分解斜視図である。ルーバー装置１０は、ステッピングモータである第１モータ２０（第１駆動源）と、第１モータ２０の駆動力により揺動するリンク機構４０と、第１モータ２０の回転を減速してリンク機構４０に伝達する減速歯車列３０と、リンク機構４０および減速歯車列３０を収容するケース５０（固定部）と、を備えている。

リンク機構４０は、二つのリンク部材４１と、これらリンク部材４１に支持されて後述する延出方向Ａおよび収納方向Ｂ（図６参照）へ往復移動するアーム４２（アーム部材）と、を有している。リンク部材４１は、第１モータ２０により駆動される駆動リンク４１１と、駆動リンク４１１の動作にアーム４２を介して追従する従動リンク４１２と、を有している。リンク機構４０は、駆動リンク４１１および従動リンク４１２のほか、ケース５０を固定リンクとし、アーム４２を中間リンクとする四節リンク機構を構成している。

ケース５０は、幅方向Ｘに分解可能な第１ケース半体５１、第２ケース半体５２、および中板５３により構成される。これら第１ケース半体５１、第２ケース半体５２、および中板５３は止めねじ５９で結合されることにより一体化される。リンク機構４０は、第１ケース半体５１および中板５３により区画される空間に配置され、減速歯車列３０は、第２ケース半体５２および中板５３により区画される空間に配置される。

第１モータ２０は第２ケース半体５２の底面（幅方向Ｘに直交する面）の外側に配置され、止めねじ２９により第２ケース半体５２に固定される。第２ケース半体５２の底面における、第１モータ２０のピニオンギヤ２１の位置に対応する部位には、第２ケース半体５２の開口側（ケース５０の内部側）に向かって突出した有蓋筒状のピニオンカバー部５２１が設けられている。ピニオンカバー部５２１はピニオンギヤ２１側が開口しており、ピニオンギヤ２１はピニオンカバー部５２１の内側に収容される。ピニオンカバー部５２１には、その周方向の一部が切り欠かれた開口部である窓部５２１ａが設けられており、ピニオンカバー部５２１内に収容されたピニオンギヤ２１は、その一部の歯部が窓部５２１ａから第２ケース半体５２の内側に露出する。

減速歯車列３０は、それぞれ大径歯車部および小径歯車部を備える複合歯車の輪列である。減速歯車列３０の各歯車部材はそれぞれ、第２ケース半体５２と中板５３との間に立設された支軸３６に回転可能に支持されている。減速歯車列３０は、第１モータ２０のピニオンギヤ２１の回転を、大径歯車部から小径歯車部へと順次伝達することにより、ピニオンギヤ２１の回転を減速して駆動リンク４１１の歯車部４１１ｃに伝達する。第１モータ２０の回転を減速して駆動リンク４１１に伝達することにより、一般的な出力のモータを用いてアーム４２を往復移動させることが可能とされている。

リンク機構４０を構成する駆動リンク４１１の基端部（基端側）には、幅方向Ｘに貫通された貫通孔４１１ｂが形成されており、第２ケース半体５２に立設された支軸５２２が貫通孔４１１ｂに挿通されることで、駆動リンク４１１の基端部はケース５０に回転可能に支持される。

また、駆動リンク４１１の基端部には、減速歯車列３０側に向かって延びる歯車部４１１ｃが設けられている。中板５３における歯車部４１１ｃの位置に対応する部位には、歯車部４１１ｃが挿通される切欠部５３３が形成されている。歯車部４１１ｃは、切欠部５３３に挿通されることにより、中板５３を貫通して減速歯車列３０の最終歯車と噛合する。歯車部４１１ｃが減速歯車列３０の最終歯車と噛合することにより、第１モータ２０の駆動力は減速歯車列３０および歯車部４１１ｃを介して駆動リンク４１１へと伝達される。

リンク機構４０の従動リンク４１２は、その基端部（基端側）に、軸線が幅方向Ｘと平行な略円筒形状の軸体４１２ｂが設けられている。第１ケース半体５１および第２ケース半体５２における軸体４１２ｂの位置に対応する部位には、幅方向Ｘに貫通された円形の貫通孔である軸受５１３，５２３が形成されている。従動リンク４１２は、軸体４１２ｂが軸受５１３，５２３に嵌合されることによりケース５０に回転可能に支持される。

尚、本発明でいうリンク部材４１（駆動リンク４１１、従動リンク４１２）の「基端」とは、固定関節、つまり所定位置に固定され、回転は許容されるが上下方向Ｚおよび前後方向Ｙへの揺動が規制された端部をいい、「先端」とは、自由関節、つまり回転および揺動が許容された端部をいう。

また、本実施形態においては、駆動リンク４１１および従動リンク４１２の基端部がいずれもケース５０に支持されているが、これら基端部は必ずしもケース５０に支持される必要はない。例えば、図示しない空調機の筐体など、位置が固定された部材（固定部）であって、上記基端部を回転可能に支持することができ、かつアーム４２および風向板９１の荷重により変形しない程度の剛性を備える部材であれば、ケース５０に代替可能である。

（アームの内部構造）
図３はアーム４２の内部構造を示す分解斜視図である。アーム４２は幅方向Ｘに分解可能なケース体である第１アーム半体４２１と第２アーム半体４２２とを有し、これら第１アーム半体４２１および第２アーム半体４２２は、止めねじ４２９で結合されることにより一体化される。

アーム４２の延出方向Ａ側の端部には、ステッピングモータである第２モータ２５（第２駆動源）がその内部に収容される。第２モータ２５は風向板９１を所定の角度範囲内において回動させる駆動源である。Ｄカットが施された第２モータ２５の出力軸にはピニオンギヤ２５１が装着され、ピニオンギヤ２５１の回転は風向板接続部２５２の歯車部２５２ａを介して風向板接続部２５２に減速して伝達される。第１アーム半体４２１の延出方向Ａ側の端部には、幅方向Ｘに貫通された円形の開口部４２１ａが形成されており、風向板接続部２５２は開口部４２１ａからアーム４２の外部に露出する。これにより、アーム４２の風向板接続部２５２と風向板９１のアーム接続片９１１とが結合可能となる。風向板９１を第２モータ２５により回動させる構成とすることにより、風向板９１のより複雑な動作が可能となり、風向制御の自由度が高められている。

アーム４２における、第２モータ２５の収容部よりも収納方向Ｂ側の部分には、その内部に波形に形成されたリブ４２３が設けられており、かかるリブ４２３によりアーム４２の剛性が高められている。尚、リブ４２３の一部は、後述する第２揺動規制部６５のアーム側当接部６７としての用途を兼ねている。

図８は第２モータ２５のリード線９３の取り回し構造を説明する図である。第２モータ２５のコネクタ２５３に接続されたリード線９３は、アーム４２の内部におけるリブ４２３の上側に設けられた隙間を通ってケース５０内へと引き込まれる。ケース５０内に引き込まれたリード線９３は、駆動リンク４１１の上側を通って中板５３の後方（図８視左側）に形成されたガイド片５３２に引き込まれ、そしてガイド片５３２に案内されて引出口５４からルーバー装置１０の外部へと引き出される。尚、図８（ｂ）に示すように、引出口５４は第１ケース半体５１および第２ケース半体５２により区画される開口である。

（減速歯車列）
図４は減速歯車列３０の噛合構造を示す透過図である。図４において点線で示した歯部は、各歯車部材の図視背面側の歯車部を表したものである。

ピニオンカバー部５２１の窓部５２１ａから露出したピニオンギヤ２１の歯部は、減速歯車列３０を構成する第１減速歯車３１の大径歯車部と噛合している。以降、第１減速歯車３１の小径歯車部は第２減速歯車３２の大径歯車部に、第２減速歯車３２の小径歯車部は第３減速歯車３３の大径歯車部に、第３減速歯車３３の小径歯車部は第４減速歯車３４の大径歯車部に、第４減速歯車３４の小径歯車部は第５減速歯車３５の大径歯車部に順次噛合している。そして、第５減速歯車３５の小径歯車部は駆動リンク４１１の歯車部４１１ｃと噛合している。これにより第１モータ２０の回転は減速されて駆動リンク４１１へと伝達される。

（トルクリミッタ機構）
減速歯車列３０の歯車部材のうち、第１減速歯車３１は、所定の閾値を超えるトルクが印加されたときに、空転によりその超過トルクを消費することで伝達トルクを抑制する、トルクリミッタ機構（過負荷保護機構）を備えた歯車部材である。上記所定の閾値トルクとしては、ルーバー装置１０の通常動作時において実際に第１減速歯車３１に伝達されうるトルクの上限値に適宜余裕値を加算し、異常の蓋然性が高いと判断可能なトルクを設定すればよい。

図５は第１減速歯車３１の外観斜視図（図５（ａ））および、図５（ａ）に示される第１減速歯車３１のＡ−Ａ方向断面図（図５（ｂ））である。以下、第１減速歯車３１およびトルクリミッタ機構に関する説明において、「上」および「下」とは、図５（ａ）（ｂ）における上下をいい、また「平面視」とは、第１減速歯車３１の上方から第１減速歯車３１を下方に見下ろす視線方向をいう。

第１減速歯車３１は、別部材からなる上側の小径歯車部３１１と下側の大径歯車部３１２とにより構成されている。小径歯車部３１１および大径歯車部３１２は、共通の軸部３１４により支持され、互いに独立して回転可能である。小径歯車部３１１と大径歯車部３１２との間には、コイルばね３１３が上下方向に圧縮された状態で配置されており、コイルばね３１３により小径歯車部３１１は上方に、大径歯車部３１２は下方に付勢されている。

小径歯車部３１１は、コイルばね３１３がその下面に当接することにより上方へ付勢されるとともに、軸部３１４の上端近傍部から径方向外側に延出した鉤部３１４ａにより上方への移動が係止されている。また、図５（ａ）に示すように、鉤部３１４ａが配置される小径歯車部３１１上端の開口部３１１ａは、平面視十字形に形成されている。これにより、鉤部３１４ａおよび開口部３１１ａは互いに周方向に係合し、小径歯車部３１１および軸部３１４は周方向に常に一体に回転することとなる。

大径歯車部３１２は、軸部３１４に圧入され、その上面および下面には円環形状の平板部材である金属板３１５が同軸状に配置されている。大径歯車部３１２は、コイルばね３１３が大径歯車部３１２の上面側に配置された金属板３１５に当接することにより、かかる金属板３１５を介して下方へと付勢される。また、大径歯車部３１２の下面側に配置された金属板３１５は、軸部３１４の下端近傍部に形成された拡径部３１４ｂの上面に載置されており、かかる金属板３１５および拡径部３１４ｂにより大径歯車部３１２の下方への移動が係止されている。そのため、大径歯車部３１２は、コイルばね３１３の付勢力により拡径部３１４ｂに押し付けられることとなる。その結果、大径歯車部３１２は、軸部３１４への圧入による摩擦抵抗、および、コイルばね３１３で拡径部３１４ｂに押し付けられることによる摩擦抵抗により、軸部３１４と周方向に連れ回って回転する。

第１減速歯車３１は上記構成を備えることにより、軸部３１４と大径歯車部３１２とがその摩擦抵抗で連れ回り可能なトルクの範囲内では、小径歯車部３１１（および軸部３１４）と大径歯車部３１２は周方向に一体に回転し、上記摩擦抵抗を超えるトルクが加えられたときには、小径歯車部３１１（および軸部３１４）と大径歯車部３１２のいずれか一方が空転する。

減速歯車列３０が、トルクリミッタ機構を備えた第１減速歯車３１を有することにより、例えば第１モータ２０のホールド中に、風向板９１がユーザーにより手動で開閉され、減速歯車列３０やリンク機構４０など第１モータ２０の動力伝達部材に予期しない外力が加えられたときでも、第１モータ２０の脱調や動力伝達部材の破損を防止することが可能とされている。また、例えば第１モータ２０のイニシャライズ動作において、第１モータ２０の認識角度と駆動リンク４１１の実際の配置角度とを同期させるため、第１モータ２０を駆動リンク４１１の初期位置方向へ意図的に数ステップ脱調させる場合でも、動力伝達部材の損傷や異常音を低減することが可能とされている。

また、図４に示すように、第１減速歯車３１は第１モータ２０のピニオンギヤ２１に噛合している。本発明のトルクリミッタ機構は、当然、通常動作時の伝達トルクよりも大きなトルクが印加されたときに作動する。従って、通常動作時における伝達トルクが大きな歯車部材（例えば第５減速歯車３５）にトルクリミッタ機構をもたせると、それ以上の外力（トルク）が加えられたときにしか保護効果は得られない。減速歯車列３０のうち、伝達トルクが最も小さな第１減速歯車３１にトルクリミッタ機構をもたせることにより、異常に対して機敏にトルクリミッタ機構を作動させることが可能とされている。

（アームの往復動作）
図６はリンク機構４０によるアーム４２の往復動作を示す説明図である。図６（ａ）はアーム４２が収納方向Ｂに限界まで移動した状態、図６（ｂ）はアーム４２が延出方向Ａに限界まで移動した状態を示している。

図２および図６に示すように、リンク機構４０は、二つのリンク部材４１（駆動リンク４１１および従動リンク４１２）と、これらリンク部材４１に支持されて延出方向Ａおよび収納方向Ｂへ往復移動するアーム４２と、を有している。アーム４２の延出方向Ａ側の端部には、風向板９１を回動させる駆動源である第２モータ２５が配置されている。

駆動リンク４１１は、幅方向Ｘに貫通する円形の貫通孔４１１ａがその先端部に形成されている。かかる貫通孔４１１ａにアーム４２の支軸４２２ａが挿通されることで、駆動リンク４１１の先端部とアーム４２とが互いに回転可能に連結されている。また、上でも述べたように、駆動リンク４１１の基端部は、基端部に形成された貫通孔４１１ｂに第２ケース半体５２の支軸５２２が挿通されることでケース５０に回転可能に支持されている。また、駆動リンク４１１の基端部に形成された歯車部４１１ｃは、減速歯車列３０の第５減速歯車３５と噛合している。

従動リンク４１２は、駆動リンク４１１よりも延出方向Ａ側に配置されている。従動リンク４１２の先端部には、幅方向Ｘに貫通された円形の貫通孔４１２ａが形成されており、貫通孔４１２ａにアーム４２の支軸４２２ｂが挿通されることで、従動リンク４１２の先端部とアーム４２とが互いに回転可能に連結されている。また、上でも述べたように、従動リンク４１２の基端部は、軸体４１２ｂが第１ケース半体５１および第２ケース半体５２の軸受５１３，５２３に嵌合されることによりケース５０に回転可能に支持されている。

本実施形態においては、第１モータ２０がＣＷ方向へ回転すると、駆動リンク４１１もＣＷ方向へ回動し、アーム４２は延出方向Ａへと移動する、ＣＣＷ方向へ回転すると、アーム４２もＣＣＷ方向へ回動し、アーム４２は収納方向Ｂへと移動する。

風向板９１を開閉するアーム４２をリンク機構４０で往復移動させることにより、風向板９１とアーム４２の荷重を各リンク部材４１（駆動リンク４１１および従動リンク４１２）に分散させることができる。これにより荷重を支持する応力が一部のみに集中することを防ぐことができ、装置全体の小型化が図られている。また、リンク機構４０の摺動部はほぼその関節部のみであることから、アーム４２の往復動作に伴う摺動抵抗は比較的小さなものとなる。

また、本実施形態の第１モータ２０にはステッピングモータが用いられている。ステッピングモータは正逆両方向に回転可能であり、また、ステップ数によりその回転角度を算出することができる。よって、駆動リンク４１１のその時々における配置角度を検出するために別途ロータリエンコーダなどによるフィードバック制御を行う必要がない。これにより、装置全体における部品点数の削減および装置の小型化が図られている。この点は第２モータ２５についても同様である。尚、本発明の第１駆動源は必ずしもステッピングモータである必要はなく、正逆両方向に回転可能なモータであれば他のモータを使用することもできる。但しその場合、上でも述べたように、別途フィードバック制御などの位置検出手段が必要になることがある。

また、第１ケース半体５１と中板５３におけるリンク機構４０側の面には、リンク部材４１を幅方向Ｘ（各リンク部材の間接部の軸方向）から支持するリブ５１１（図７参照）とリブ５３１（図６参照）が形成されている。リブ５１１およびリブ５３１は各リンク部材４１の回動軌跡に沿ってリンク機構４０側に突出した線状に延びるリブであり、各リンク部材４１はリブ５１１およびリブ５３１に摺動可能に接触している。

線状のリブで各リンク部材４１を支持することにより、リンク機構４０の幅方向Ｘのガタつきが防止されるとともに、各リンク部材４１との摺動抵抗が低減されている。

（揺動規制部）
ルーバー装置１０には、リンク機構４０が所定位置まで揺動したときに、互いに当接することでリンク機構４０の揺動可能範囲を規制する一対の係止部である揺動規制部が設けられている。尚、本実施形態では第１揺動規制部６０および第２揺動規制部６５の二種類の揺動規制部が設けられている。

図７は第１揺動規制部６０の構造を示す説明図である。図７（ａ）はアーム４２が収納方向Ｂに限界まで移動した状態、図７（ｂ）はアーム４２が延出方向Ａに限界まで移動した状態を示している。尚、図７の第１ケース半体５１は破線により透過表示されている。

第１揺動規制部６０は、駆動リンク４１１に形成された突起部６１と、第１ケース半体５１に形成された当たり部６２とからなる。突起部６１は、駆動リンク４１１から幅方向Ｘ（駆動リンクの間接部の軸方向）に沿って第１ケース半体５１側に突出した略角筒状の係合片である。当たり部６２は、リンク機構４０が所定位置まで揺動したときに突起部６１と当接する位置に形成されたリブ状の係合片である。当たり部６２の形成位置は、リンク機構４０の所望の揺動範囲に応じて適宜定めることができる。

リンク機構４０が所定位置まで揺動したときに、駆動リンク４１１に形成された突起部６１と、第１ケース半体５１に形成された当たり部６２とを当接させる構成とすることにより、リンク機構４０の揺動可能範囲を所望の範囲に制限することができる。また、アーム４２を延出方向Ａ側に限界まで移動させたとき（つまり突起部６１と当たり部６２とが当接する位置まで移動させたとき）には、突起部６１と当たり部６２とを介して駆動リンク４１１が第１ケース半体５１に支えられることにより、アーム４２と風向板９１の荷重をさらに分散させることが可能となる。

第２揺動規制部６５は、リンク機構４０の内側に向かって略Ｌ字形状に屈曲した従動リンク４１２の屈曲部６６と、アーム４２のアーム側当接部６７との対向面６６ａ，６７ａからなる（図６参照）。屈曲部６６は、アーム４２が延出方向Ａにおける所定位置まで延出したときに、これら対向面６６ａ，６７ａが当接する角度に屈曲している。屈曲部６６の屈曲角度は、アーム４２の所望の延出範囲に応じて適宜定めることができる。

図６（ｂ）には延出方向Ａへ移動したアーム４２が示されている。図６（ｂ）のアーム４２は第１揺動規制部６０によりその延出範囲が制限されており、第２揺動規制部６５は作用していない。しかし、アーム４２にさらに大きな荷重がかかり、アーム４２が下方にたわんだ場合には、これら対向面６６ａ，６７ａが当接することによりアーム４２の移動が制限される。このように、従動リンク４１２がアーム４２をその連結部のみならずこれら対向面６６ａ，６７ａでも支えることにより、アーム４２と風向板９１の荷重をさらに分散させることが可能とされている。

尚、本実施形態においては上記二種類の揺動規制部が設けられているが、これら揺動規制部はいずれか一方のみであっても良い。

（サポートユニット）
図９はサポートユニット７０の内部構造を示す分解斜視図である。図１０はサポートユニット７０によるアーム７２の往復動作を示す説明図である。サポートユニット７０は駆動源を備えず、ルーバー装置１０，１０´の動作に追従して風向板９１を支持する補助的なユニットである。

サポートユニット７０は幅方向Ｘに分解可能な第１ケース半体７１１および第２ケース半体７１２からなるケース７１を有している。ケース７１にはアーム７２および従動リンク７３が揺動可能に支持されている。

従動リンク７３の構成および支持構造はルーバー装置１０の従動リンク４１２と同様である。アーム７２には、ルーバー装置１０の第２モータ２５に相当する駆動源は配置されておらず、その延出方向Ａ側の端部に設けられた風向板接続部７２１に風向板９１が回動可能に結合されるのみである。

アーム７２の基端部には幅方向Ｘに沿って第２ケース半体７１２側に突出したピン７５１が形成されている。ピン７５１は第２ケース半体７１２に設けられた曲線状のカム溝７５２に沿って摺動するカムフォロアである。カム溝７５２の曲線形状は、ルーバー装置１０のリンク機構４０の揺動軌跡と同じ形状とされている。これによりサポートユニット７０のアーム７２は、ルーバー装置１０，１０´のアーム４２と同軌跡上を往復移動可能とされている。

サポートユニット７０の幅方向Ｘの幅はルーバー装置１０，１０´よりも小さく、空調機の風路を妨げない構成とされている。本実施形態においては、サポートユニット７０が用いられていることにより、風向板９１がその自重や風圧によりたわむことが防止されている。

（他の実施形態）
以下に、本発明の他の実施形態にかかるルーバー装置１１について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、先の実施形態と同様または同一の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１１はルーバー装置１１におけるアーム４２の往復動作を示す説明図である。図１１（ａ）はアーム４２が収納方向Ｂに限界まで移動した状態、図１１（ｂ）はアーム４２が延出方向Ａに限界まで移動した状態を示している。

ルーバー装置１１には、コイルばねである制動ばね９５（付勢部材）によりアーム４２を制動する制動機構が設けられている。本実施形態における制動ばね９５は、駆動リンク４１１と従動リンク４１２とに接続され、アーム４２が延出方向Ａに移動したときに、その弾性力により従動リンク４１２を収納方向Ｂ側に付勢することで、アーム４２の延出方向Ａへの移動を制動するものである。

アーム４２を延出方向Ａに移動させるときには、アーム４２と風向板９１の荷重によりアーム４２は延出方向Ａ側に付勢される。特に風向板９１が大風量の風圧を受けているような場合には、その付勢力はさらに大きなものとなる。これにより風向板９１の開閉動作の安定性が損なわれるおそれや、第１モータ２０の動力伝達部材が損傷するおそれ、第１モータ２０が脱調を生じるおそれがある。各リンク部材４１を制動ばね９５でつなぎ、アーム４２の延出方向Ａへの移動をその弾性力で制動することにより、このような不具合を未然に防ぐことが可能とされている。

尚、制動ばね９５の接続対象は駆動リンク４１１と従動リンク４１２とに限られず、ケース５０とリンク機構４０の一部とを連結しても同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、本実施形態におけるリンク機構４０では、リンク機構によるアーム部材の往復移動を最小の部品点数で実現すべく四節リンク機構を採用しているが、リンク部材の数をさらに増やしてアーム部材のより複雑な動作を可能にしても良い。

１０，１０´ ルーバー装置
１１ 他の実施形態にかかるルーバー装置
２０ 第１モータ（第１駆動源）
２５ 第２モータ（第２駆動源）
２５１ ピニオンギヤ
３０ 減速歯車列
３１ 第１減速歯車（歯車部材（過負荷保護機構））
４０ リンク機構
４１ リンク部材
４１１ 駆動リンク
４１１ｃ 歯車部
４１２ 従動リンク
４２ アーム（中間リンク）
５０ ケース（固定部）
５１ 第１ケース半体
５１１ リブ
５２ 第２ケース半体
５２２ 支軸
５３ 中板
５３１ リブ
６０ 第１揺動規制部
６１ 突起部
６２ 当たり部
６５ 第２揺動規制部
６６ 屈曲部
６６ａ 対向面
６７ アーム側当接部
６７ａ 対向面
７０ サポートユニット
９１ 風向板
９５ 制動ばね
Ａ 延出方向
Ｂ 収納方向

Claims (14)

1. 駆動源である第１駆動源と、
   前記第１駆動源の駆動力により揺動するリンク機構と、
   前記リンク機構を収容可能な固定部と、を備え、
   前記リンク機構は、複数のリンク部材と、これらリンク部材に支持されて延出方向および収納方向へ往復移動するアーム部材と、を有し、
   前記複数のリンク部材は、前記第１駆動源により駆動される駆動リンクと、該駆動リンクの動作に前記アーム部材を介して追従する従動リンクと、を有し、
   前記駆動リンクは、その先端側が前記アーム部材に、基端側が前記第１駆動源に直接または他の部材を介して連結され、
   前記従動リンクは、その先端側が前記アーム部材に、基端側が前記固定部に連結され、
   前記アーム部材の前記延出方向の側端部には、板状部材である風向板が回動可能に連結されることを特徴とするルーバー装置。
2. 前記リンク機構は前記アーム部材を中間リンクとする四節リンク機構であり、
   前記従動リンクは前記駆動リンクよりも前記延出方向側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のルーバー装置。
3. 前記リンク機構または前記固定部には、前記リンク機構が所定位置まで揺動したときに、互いに当接することにより前記リンク機構の揺動可能範囲を規制する一対の係止部である揺動規制部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のルーバー装置。
4. 前記駆動リンクに形成された突起部と、前記固定部に形成された当たり部とからなる前記揺動規制部である第１揺動規制部を備え、
   前記突起部は、前記駆動リンクの間接部の軸方向に沿って前記駆動リンクから前記固定部側に突出し、
   前記当たり部は、前記リンク機構が所定位置まで揺動したときに前記突起部と当接する位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のルーバー装置。
5. 前記アーム部材と、前記リンク機構の内側に向かって略Ｌ字形状に屈曲した前記従動リンクとからなる前記揺動規制部である第２揺動規制部を備え、
   前記従動リンクは、前記アーム部材が前記延出方向における所定位置まで延出したときに、前記アーム部材の対向面と当接する角度に屈曲していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のルーバー装置。
6. 前記第１駆動源は正逆両方向に回転可能なモータであり、
   前記駆動リンクの前記基端側には歯車部が形成され、
   前記歯車部は、減速歯車列を介して前記第１駆動源に連結されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のルーバー装置。
7. 前記第１駆動源はステッピングモータであることを特徴とする請求項６に記載のルーバー装置。
8. 前記減速歯車列は過負荷保護機構を有し、
   前記過負荷保護機構は、所定の閾値を超えるトルクが印加されたときに、空転によりその超過トルクを消費することで伝達トルクを抑制する歯車部材であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のルーバー装置。
9. 前記歯車部材は、前記第１駆動源のピニオンギヤと噛合していることを特徴とする請求項８に記載のルーバー装置。
10. 付勢部材により前記アーム部材を制動する制動機構をさらに備え、
    前記付勢部材は、前記リンク機構の一部と前記固定部とに、または、前記従動リンクと前記駆動リンクとに接続され、
    前記付勢部材は、前記アーム部材が前記延出方向に移動したときに、前記リンク機構の一部または前記従動リンクをその弾性力により前記収納方向側に付勢することで、前記アーム部材の前記延出方向への移動を制動することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のルーバー装置。
11. 前記制動機構の前記付勢部材はコイルばねであることを特徴とする請求項１０に記載のルーバー装置。
12. 前記固定部は、前記各リンク部材の間接部の軸方向に沿って前記リンク機構側に突出した線状に延びるリブを有し、
    前記各リンク部材は前記リブに摺動可能に接触することにより前記軸方向における位置決めがなされることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のルーバー装置。
13. 前記アーム部材の前記延出方向の側端部には、駆動源である第２駆動源が配置され、
    前記風向板は前記第２駆動源の駆動力により所定の角度範囲内において回動可能であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のルーバー装置。
14. 前記第２駆動源はステッピングモータであることを特徴とする請求項１３に記載のルーバー装置。

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