JP2023123977A - 換気扇 - Google Patents

Abstract

【課題】カップリングロッドの部品数を少なくしても、カップリングロッドの強度の低下を抑制する技術を提供する。【解決手段】カップリングロッド５００は、フレームの内部において上下方向に延び、かつシャッターにリベットを介して上下方向に移動可能に連結される第１片５１０と、第１片５１０の下端部分から前側に延びる第２片５１２とを有する。カップリングロッド５００における第１片５１０と第２片５１２は一体化される。第２片５１２には、前側に向かうと外側に段状に広がる曲げ部５４０が配置される。第１片５１０とシャッターとの間は離間され、第１片５１０とリベットの頭部との間は離間される。【選択図】図４

Description

本開示は、羽根車の回転により気流を生成する換気扇に関する。

換気扇は、電源のオンとオフに応じて、シャッターを開閉させる。シャッターを開閉するために、カップリングロッドが使用される。カップリングロッドは、シャッターに可動的に連結されるシャッター連結板と、シャッター連結板に連結軸を介して係止された差動板を含む。シャッター連結板は上下方向に延び、差動板は前後方向に延びるので、これらの組合せはＬ字形状を有する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－１２１１１２号公報

カップリングロッドは、シャッター連結板と連結軸と差動板という３つの部品を含むが、カップリングロッドの部品数を低減することが求められる。また、カップリングロッドの部品数を少なくする場合においても、カップリングロッドの強度は低下しない方がよい。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、カップリングロッドの部品数を少なくしても、カップリングロッドの強度の低下を抑制する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の換気扇は、前後方向に開口した箱状のフレームと、フレームの内部において上下方向に設けられるシャッター支持板と、フレームの後側の開口において、シャッター支持板に支持軸を介して回動自在に支持されるシャッターと、フレームの内部において上下方向に延び、かつシャッターにリベットを介して上下方向に移動可能に連結される第１片と、第１片の下端部分から前側に延びる第２片とを有するカップリングロッドと、カップリングロッドにおける第２片の前端部分を上下方向に移動させるスイッチを備える。カップリングロッドにおける第１片と第２片は一体化され、第２片における第１片側の部分には、前側に向かうと外側に段状に広がる曲げ部が配置され、第１片の外側にはシャッターが配置され、第１片の内側にはリベットの頭部が配置され、第１片とシャッターとの間は離間され、第１片とリベットの頭部との間は離間される。

本開示によれば、カップリングロッドの部品数を少なくしても、カップリングロッドの強度の低下を抑制できる。

図１（ａ）－（ｄ）は、実施例に係る換気扇の外観の構造を示す図である。 換気扇の構造を示す分解斜視図である。 図３（ａ）－（ｂ）は、換気扇の構造を示す断面図である。 図４（ａ）－（ｅ）は、カップリングロッドの構造を示す図である。 図５（ａ）－（ｂ）は、換気扇におけるカップリングロッドの配置を示す図である。 図６（ａ）－（ｃ）は、リベットによるシャッターとカップリングロッドとの接続を示す図である。 図７（ａ）－（ｄ）は、シャッターの開閉時におけるカップリングロッドの変形を示す図である。 図８（ａ）－（ｅ）は、変形例１に係るカップリングロッドの構造を示す図である。 図９（ａ）－（ｅ）は、変形例２に係るカップリングロッドの構造を示す図である。

以下、本開示を実施するための形態について、（１）基本構造、（２）カップリングロッドの構造の順に添付図面を参照して説明する。
（１）基本構造
図１（ａ）－（ｄ）は、換気扇１０００の外観の構造を示す。図１（ａ）－（ｂ）は、シャッター４１０が閉じている場合の換気扇１０００の構造を示し、図１（ｃ）－（ｄ）は、シャッター４１０が開いている場合の換気扇１０００の構造を示す。図２は、換気扇１０００の構造を示す分解斜視図である。フレーム１００は箱状の形状を有するとともに、前側に開口した風上側開口１０２と、後側に開口した風下側開口１０４とを有する。前側は、図２の左側であり、室内側、風上側に相当する。後側は、図２の右側であり、室外側、風下側に相当する。

フレーム１００の内部には、風上側にスピンナー２１０を装着した羽根車２００と、羽根車２００に風下側から接続されて羽根車２００を駆動するモータ２２０と、モータ２２０を風下側から支持するモータサポート２２２が設けられる。つまり、羽根車２００とモータ２２０は、モータサポート２２２によりフレーム１００に固定される。

フレーム１００には、風上側開口１０２の周囲を囲む枠形形状のフランジ１１０が設けられる。フランジ１１０には風上側から、羽根車２００の風胴となるオリフィス３００が装着される。オリフィス３００は、中央部分に円形の開口３１０を有する。オリフィス３００がフランジ１１０に装着された状態において、開口３１０から羽根車２００とスピンナー２１０が露出する。

フレーム１００の風下側開口１０４には、開閉可能な第１シャッター４１０ａから第３シャッター４１０ｃが配置される。第１シャッター４１０ａは最も下側に配置され、第２シャッター４１０ｂは第１シャッター４１０ａの上側に配置され、第３シャッター４１０ｃは第２シャッター４１０ｂの上側に配置される。第１シャッター４１０ａから第３シャッター４１０ｃはシャッター４１０と総称される。シャッター４１０は、第１シャッター支持板４００ａ、第２シャッター支持板４００ｂにより両側から支持され、カップリングロッド５００の上下移動により開閉される。カップリングロッド５００の上下移動はスイッチ４２０によりなされる。第１シャッター支持板４００ａと第２シャッター支持板４００ｂはシャッター支持板４００と総称される。シャッター支持板４００、シャッター４１０、リベット５２０、カップリングロッド５００の構造、およびシャッター４１０の開閉動作については後述する。

図３（ａ）－（ｂ）は、換気扇１０００の構造を示す断面図である。これらは、図１（ａ）、（ｃ）のＡ－Ａ’断面図である。図３（ａ）は、シャッター４１０が閉じている状態を示す。フレーム１００の内部における風下側開口１０４の近傍には、帯状のシャッター支持板４００が上下方向に設けられる。シャッター支持板４００には、第１支持軸４１２ａから第３支持軸４１２ｃが下側から上側の順番に並べられる。また、風下側開口１０４において、外気の流入を防止するための第１シャッター４１０ａから第３シャッター４１０ｃが下側から上側の順番に並べられる。第１シャッター４１０ａの両端部のアーム部が第１支持軸４１２ａに連結されることによって、第１支持軸４１２ａは、第１シャッター４１０ａを回動自在に支持する。また、第２支持軸４１２ｂは第２シャッター４１０ｂを回動自在に支持し、第３支持軸４１２ｃは第３シャッター４１０ｃを回動自在に支持する。

カップリングロッド５００は、フレーム１００の内部において上下方向に延びる第１片５１０と、第１片５１０の下端部分から風上側に延びる第２片５１２とを有する。第１片５１０と第２片５１２は屈曲部５１４において接続され、第１片５１０と第２片５１２はと屈曲部５１４は１つの部品として一体的に製造される。

第１片５１０は、第１シャッター４１０ａのアーム部に第１リベット５２０ａを介して上下方向に移動可能に連結される。また、第１片５１０は、第２シャッター４１０ｂのアーム部に第２リベット５２０ｂを介して上下方向に移動可能に連結される。さらに、第１片５１０は、第３シャッター４１０ｃのアーム部に第３リベット５２０ｃを介して上下方向に移動可能に連結される。第１リベット５２０ａから第３リベット５２０ｃはリベット５２０と総称される。

第２片５１２は、風下側の屈曲部５１４と風上側の前端部分５４２との間を延びる。前端部分５４２はスイッチ４２０に接続される。スイッチ４２０は、カップリングロッド５００における第２片５１２の前端部分５４２を上下方向に移動させる。図３（ａ）の状態において換気扇１０００の電源はオフされており、モータ２２０は停止している。

図３（ｂ）は、シャッター４１０が開いている状態を示す。図３（ａ）におけるスイッチ４２０が下側に向いて引かれることによって、第２片５１２が下側に向かって移動する。第２片５１２の移動とともに第１片５１０も下側に向かって引き下げられる。各シャッター４１０は、支持軸４１２を支点に回動して開放し、保持される。また、図３（ｂ）の状態において換気扇１０００の電源がオンされ、モータ２２０が動作する。その結果、羽根車２００が回転する。

（２）カップリングロッドの構造
これまでのカップリングロッドでは、第１片５１０に対応する部品と、第２片５１２に対応する部品とが組み合わされている。本実施例に係るカップリングロッド５００は１つの部品で構成される。これにより、金型が１つですむとともに、組み立ての工数が低減する。しかしながら、１つの部品でカップリングロッド５００を構成した場合、屈曲部５１４に応力が集中する。これにより、カップリングロッド５００が変形するおそれがある。本実施例に係るカップリングロッド５００において、変形を防止するための構造を以下では説明する。

図４（ａ）－（ｅ）は、カップリングロッド５００の構造を示す。図４（ａ）は、カップリングロッド５００の構造を示す斜視図である。Ｌ字型形状のカップリングロッド５００では、第１片５１０と第２片５１２とが屈曲部５１４において接続される。第１片５１０には、第１貫通孔５３０ａから第３貫通孔５３０ｃが設けられる。第１貫通孔５３０ａは、第１リベット５２０ａを貫通させることによって第１シャッター４１０ａのアーム部に連結され、第２貫通孔５３０ｂは、第２リベット５２０ｂを貫通させることによって第２シャッター４１０ｂのアーム部に連結される。さらに、第３貫通孔５３０ｃは、第３リベット５２０ｃを貫通させることによって第３シャッター４１０ｃのアーム部に連結される。第１貫通孔５３０ａから第３貫通孔５３０ｃは貫通孔５３０と総称される。第２片５１２における屈曲部５１４側の部分には曲げ部５４０が設けられる。曲げ部５４０は、風上側に向かうと外側に段状に広がる。第２片５１２に複数の曲げ部５４０が設けられてもよい。図４（ｂ）－（ｅ）は後述する。

図５（ａ）－（ｂ）は、換気扇１０００におけるカップリングロッド５００の配置を示す。図５（ａ）は、図１（ａ）の換気扇１０００から羽根車２００、スピンナー２１０、オリフィス３００を取り外した状態の構造の斜視図である。フレーム１００の両側には、上下に延びる第１側壁部１３０ａ、第２側壁部１３０ｂが配置される。第１側壁部１３０ａ、第２側壁部１３０ｂは側壁部１３０と総称される。第１側壁部１３０ａと第２側壁部１３０ｂを結ぶ方向は左右方向とも呼ばれる。第２側壁部１３０ｂに沿ってカップリングロッド５００が配置されるとともに、第２側壁部１３０ｂの下側、特にカップリングロッド５００における第２片５１２の前端部分５４２の下側にはスイッチ４２０が配置される。

図５（ｂ）は、図５（ａ）の領域Ｄの部分を拡大した部分斜視図である。第２片５１２は、屈曲部５１４と前端部分５４２との間に曲げ部５４０を有する。屈曲部５１４から前端部分５４２に向かう方向において、曲げ部５４０では、第２片５１２が第２側壁部１３０ｂ側に段状に広がる。つまり、第２片５１２は、屈曲部５１４と前端部分５４２との間を一直線で延びるのではなく、曲げ部５４０においてフレーム１００の左右方向にも延びる。

図６（ａ）－（ｃ）は、リベット５２０によるシャッター４１０とカップリングロッド５００との接続を示す。図６（ａ）は、図５（ａ）の換気扇１０００を風上側から見た図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の領域Ｅの部分を拡大した図である。第１片５１０の外側、つまり第２側壁部１３０ｂ側には、第３シャッター４１０ｃのアーム部が配置され、第１片５１０の内側、つまりフレーム１００の中央側には、第３リベット５２０ｃの頭部５２２が配置される。外側と内側とを結ぶ方向は前述の左右方向に相当する。リベット５２０の頭部５２２は図６（ｃ）のように示される。ここで、第１片５１０と第３シャッター４１０ｃのアーム部との間は離間される。第１片５１０と第３リベット５２０ｃの頭部５２２との間も離間される。そのため、第１片５１０は、第３シャッター４１０ｃのアーム部と第３リベット５２０ｃの頭部５２２との間において移動可能である。他のシャッター４１０、リベット５２０についても同様である。

図７（ａ）－（ｄ）は、シャッター４１０の開閉時におけるカップリングロッド５００の変形を示す。図７（ａ）は、シャッター４１０が閉じている状態を示し、図７（ｂ）は、図７（ａ）の場合におけるカップリングロッド５００の構造を示す。第２片５１２の前端部分５４２は、スイッチ４２０（図示せず）に下側に向いて引っ張られていないので、第２片５１２は傾いていない。そのため、第１片５１０も傾いておらず、第２側壁部１３０ｂに沿って配置される。

図７（ｃ）は、シャッター４１０が開いている状態を示し、図７（ｄ）は、図７（ｃ）の場合におけるカップリングロッド５００の構造を示す。第２片５１２の前端部分５４２は、スイッチ４２０（図示せず）に下側に向いて引っ張られるので、力Ｆを受ける。第２片５１２は、曲げ部５４０により左右方向にも延びるので、第２片５１２の前端部分５４２が力Ｆを受けることによって、第２片５１２は右回転の回転力Ｇを受ける。回転力Ｇにより第１片５１０は外側に向かう力Ｈを受ける。前述のごとく、第１片５１０と第３シャッター４１０ｃのアーム部との間は離間され、第１片５１０と第３リベット５２０ｃの頭部５２２との間も離間されるので、第１片５１０は、左右方向に移動しやすい。そのため、第１片５１０において第３貫通孔５３０ｃが位置する第１片５１０の上部は外側へ移動し、第１片５１０において第１貫通孔５３０ａが位置する第１片５１０の下部は内側へ移動し、第１片５１０は、図７（ｄ）のように撓む。

つまり、第２片５１２が下側に向かって引っ張られるときに、屈曲部５１４に加わる応力は、第２片５１２の回転と第１片５１０との撓みに分散される。その結果、屈曲部５１４に加わる応力は低減される。

以下では、図４（ｃ）－（ｅ）を使用して第１片５１０の構造をさらに詳細に説明する。図４（ｂ）は、カップリングロッド５００の側面図を示す。第１片５１０には、複数の貫通孔５３０が設けられる。これらのうち、第１貫通孔５３０ａは最も屈曲部５１４に近いので、第１貫通孔５３０ａの周囲は、他の貫通孔５３０の周囲よりも応力を受けやすい。そのため、第１貫通孔５３０ａの周囲を補強することが求められる。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の領域Ａを拡大した図である。図４（ｃ）には、第１貫通孔５３０ａを含む部分の第１片５１０の広さ５３２が示される。広さ５３２は、第２貫通孔５３０ｂおよび第３貫通孔５３０ｃを含む部分の第１片５１０の広さよりも広くされる。また、広さ５３２は、第１片５１０における第２貫通孔５３０ｂと第３貫通孔５３０ｃとの間の前後方向の寸法より大きい。

図４（ｄ）は、図４（ｂ）の領域Ｂと領域Ｂ’を拡大した図である。第１片５１０の縁部には波形状部５３４が設けられる。波形状部５３４を設けることによって、第１片５１０の縁部の長さが長くなるので、第１片５１０が撓みやすくなる。その結果、屈曲部５１４に加わる応力がさらに分散される。

図４（ｅ）は、図４（ｂ）の領域Ｃ、領域Ｃ´を拡大した図である。第１片５１０の縁部には切り欠き形状部５３６が設けられる。切り欠き形状部５３６を設けることによって、第１片５１０の縁部の長さが長くなるので、第１片５１０が撓みやすくなる。その結果、屈曲部５１４に加わる応力がさらに分散される。また、第１片５１０の上下方向における中央部である第２貫通孔５３０ｂの近傍には、切り欠き形状部５３６が一つ設けられ、第１片５１０の上下方向における上部である第３貫通孔５３０ｃの近傍には、切り欠き形状部５３６が二つ設けられている。これにより、第１片５１０の上下方向における上部は、第１片５１０の上下方向における中央部より曲がりやすくなる。但し、第１片５１０の上下方向における中央部と屈曲部５１４との距離は、第１片５１０の上下方向における上部と屈曲部５１４との距離より短いので、屈曲部５１４に加わる応力は、第１片５１０の上下方向における上部より、第１片５１０の上下方向における中央部に伝わりやすい。その結果、第１片５１０の上下方向における上部と中央部との両方で撓みやすくなり、屈曲部５１４に加わる応力がさらに分散される。

カップリングロッド５００の形状は図４（ａ）－（ｂ）に限定されない。図８（ａ）－（ｅ）は、変形例１に係るカップリングロッド５００の構造を示す。変形例１に係るカップリングロッド５００の第１片５１０には、２つの貫通孔５３０が設けられる。そのため、変形例１に係るカップリングロッド５００は、シャッター４１０の数が「２」である場合に使用される。図８（ａ）－（ｅ）は、図４（ａ）－（ｅ）にそれぞれ対応する。第１片５１０に設けられる貫通孔５３０の数は「２」、「３」に限定されない。

図９（ａ）－（ｅ）は、変形例２に係るカップリングロッド５００の構造を示す。変形例２に係るカップリングロッド５００は、図４（ａ）－（ｅ）とは異なった形状を有する。図９（ａ）－（ｅ）は、図４（ａ）－（ｅ）にそれぞれ対応する。

本実施例によれば、第１片５１０と第２片５１２が一体化されているので、１つの金型によりカップリングロッド５００を製造できる。また、第１片５１０と第２片５１２が一体化されているので、組み立ての工数を低減できる。また、第２片５１２には、前側に向かうと外側に段状に広がる曲げ部５４０が配置され、第１片５１０とシャッター４１０との間と、第１片５１０とリベット５２０の頭部５２２との間とがいずれも離間されるので、第２片５１２に力が加わっても第１片５１０を撓ませることができる。また、第１片５１０が撓むので、屈曲部５１４に加わる応力を分散できる。また、屈曲部５１４に加わる応力が分散されるので、カップリングロッド５００の変形を防止できる。

また、第１貫通孔５３０ａを含む部分の第１片５１０の広さ５３２が、第２貫通孔５３０ｂを含む部分の第１片５１０の広さよりも広いので、第１貫通孔５３０ａを含む部分を補強できる。また、広さ５３２は、第１片５１０における第２貫通孔５３０ｂと第３貫通孔５３０ｃとの間の前後方向の寸法より大きいので、第１貫通孔５３０ａを含む部分を補強できる。また、第１片５１０の縁部に波形状部５３４を配置させるので、第１片５１０を撓みやすくできる。また、第１片５１０の縁部に切り欠き形状部５３６を配置させるので、第１片５１０を撓みやすくできる。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の換気扇（１０００）は、前後方向に開口した箱状のフレーム（１１０）と、フレーム（１１０）の内部において上下方向に設けられるシャッター支持板（４００）と、フレーム（１１０）の後側の開口において、シャッター支持板（４００）に支持軸（４１２）を介して回動自在に支持されるシャッター（４１０）と、フレーム（１１０）の内部において上下方向に延び、かつシャッター（４１０）にリベット（５２０）を介して上下方向に移動可能に連結される第１片（５１０）と、第１片（５１０）の下端部分から前側に延びる第２片（５１２）とを有するカップリングロッド（５００）と、カップリングロッド（５００）における第２片（５１２）の前端部分を上下方向に移動させるスイッチ（４２０）を備える。カップリングロッド（５００）における第１片（５１０）と第２片（５１２）は一体化され、第２片（５１２）における第１片（５１０）側の部分には、前側に向かうと外側に段状に広がる曲げ部（５４０）が配置され、第１片（５１０）の外側にはシャッター（４１０）が配置され、第１片（５１０）の内側にはリベット（５２０）の頭部（５２２）が配置され、第１片（５１０）とシャッター（４１０）との間は離間され、第１片（５１０）とリベット（５２０）の頭部（５２２）との間は離間される。

シャッター（４１０）は、第１シャッター（４１０）と、第１シャッター（４１０）の上側に配置される第２シャッター（４１０）とを備えてもよい。第１片（５１０）は、第１シャッター（４１０）に連結される第１貫通孔（５３０）と、第２シャッター（４１０）に連結される第２貫通孔（５３０）とを有してもよい。第１貫通孔（５３０）を含む部分の第１片（５１０）の広さ(５３２)は、第２貫通孔（５３０）を含む部分の第１片（５１０）の広さよりも広い。

第１片（５１０）の縁部は波形状（５３４）を有してもよい。

第１片（５１０）の縁部は切り欠き形状（５３６）を有してもよい。

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００ フレーム、 １０２ 風上側開口、 １０４ 風下側開口、 １１０ フランジ、 １３０ 側壁部、 ２００ 羽根車、 ２１０ スピンナー、 ２２０ モータ、 ２２２ モータサポート、 ３００ オリフィス、 ３１０ 開口、 ４００ シャッター支持板、 ４１０ シャッター、 ４１２ 支持軸、 ４２０ スイッチ、 ５００ カップリングロッド、 ５１０ 第１片、 ５１２ 第２片、 ５１４ 屈曲部、 ５２０ リベット、 ５２２ 頭部、 ５３０ 貫通孔、 ５３２ 広さ、 ５３４ 波形状部、 ５３６ 切り欠き形状部、 ５４０ 曲げ部、 ５４２ 前端部分、 １０００ 換気扇。

Claims (4)

1. 前後方向に開口した箱状のフレームと、
   前記フレームの内部において上下方向に設けられるシャッター支持板と、
   前記フレームの後側の前記開口において、前記シャッター支持板に支持軸を介して回動自在に支持されるシャッターと、
   前記フレームの内部において上下方向に延び、かつ前記シャッターにリベットを介して上下方向に移動可能に連結される第１片と、前記第１片の下端部分から前側に延びる第２片とを有するカップリングロッドと、
   前記カップリングロッドにおける前記第２片の前端部分を上下方向に移動させるスイッチを備え、
   前記カップリングロッドにおける前記第１片と前記第２片は一体化され、
   前記第２片における前記第１片側の部分には、前側に向かうと外側に段状に広がる曲げ部が配置され、
   前記第１片の外側には前記シャッターが配置され、前記第１片の内側には前記リベットの頭部が配置され、
   前記第１片と前記シャッターとの間は離間され、前記第１片と前記リベットの前記頭部との間は離間される換気扇。
2. 前記シャッターは、第１シャッターと、前記第１シャッターの上側に配置される第２シャッターとを備え、
   前記第１片は、前記第１シャッターに連結される第１貫通孔と、前記第２シャッターに連結される第２貫通孔とを有し、
   前記第１貫通孔を含む部分の前記第１片の広さは、前記第２貫通孔を含む部分の前記第１片の広さよりも広い請求項１に記載の換気扇。
3. 前記第１片の縁部は波形状を有する請求項１または２に記載の換気扇。
4. 前記第１片の縁部は切り欠き形状を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の換気扇。

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