JP3478018B2 - 風向自動変更装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風向自動変更装置
であって、車両用空調装置の車室内の吹出口から吹き出
される空調風の吹出方向を自動的に変更させる風向自動
制御装置に好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、風向自動変更装置として、実公昭
６２─１８９１９号公報に記載されているものがある。
そして、この従来装置では、空気通路をなす枠体内に、
風向板を回転可能に支持させ、電動モータの動力をリン
ク機構等の動力伝達部を介して上記風向板を自動的に揺
動させている。

【０００３】さらに、この従来装置における動力伝達部
には、例えば風向板が自動的に揺動しているときに、操
作者によって風向板の揺動が強制的に停止されると電動
モータやリンク機構が破損するので、この際、電動モー
タから風向板に伝わる動力を遮断するクラッチ機構が設
けられている。以下、この従来装置におけるクラッチ機
構を詳しく説明する。上記風向板に形成された回転軸
は、上記枠体を貫通するようにして枠体の外部に突出し
ている。そして、この回転軸には、ビスによって板状の
スプリングの一端部が取り付けられている。

【０００４】スプリングの他端部には、クラッチ板が挟
みこまれている。そして、上記クラッチ機構は、このク
ラッチ板とスプリングの他端部とに構成されている。ク
ラッチ板には、長穴が形成されており、この長穴にはス
プリングの他端部に形成された一対の凸部が、クラッチ
板を挟み込むようにして嵌まりこんでいる。つまり、ク
ラッチ機構は、例えば、電動モータによって風向板を自
動的に揺動する際には、上記長穴とスプリングとは、ス
プリングの付勢力によってはまり込んだ状態にあり、電
動モータの動力は クラッチ板、スプリング、回転軸と
いった順に伝わり、風向板が揺動する。

【０００５】一方、例えば、操作者によって風向板の向
きを強制的に変更する場合は、操作者によって、所定値
以上の外力を風向板に加えると、上記凸部が長穴から外
れるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、上記スプリングが風向板の回転軸へネジに
よって取り付けられているので、非常にクラッチ機構の
組付性が悪いといった問題がある。そこで、本発明は、
クラッチ機構が容易に組付可能な風向自動変更装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１ないし４記載の発明では、電動
モータ（１２）に連結された動力伝達部を介して風向き
を変更する複数の風向板（７）を自動的に揺動可能に構
成されており、前記動力伝達部には、前記風向板（７）
に所定値以上の外力が加えられると、前記電動モータ
（１２）から前記風向板（７）への動力伝達を遮断する
クラッチ機構（１７、１８）が備えられた風向自動変更
装置において、前記動力伝達部は、前記電動モータ（１
２）側に連結されたモータ側伝達部材（１６、１６ａ）
を有し、前記クラッチ機構（１７、１８）は、前記風向
板（７）と前記モータ側伝達部材（１６、１６ａ）との
間に設けられており、前記クラッチ機構（１７、１８）
は、前記モータ側伝達部材（１６、１６ａ）と連結する
モータ側連結部（１８ａ）と、前記風向板側（７）と連
結する風向側連結部（１８ｄ）とを有し、前記風向側連
結部（１８ｄ）は、前記風向板側（７）を直接挟み込む
ように係合しており、前記モータ側伝達部材（１６、１
６ａ）には、外面が円弧状に形成された連結部（１７）
が備えられており、前記モータ側連結部（１８ａ）は、
前記連結部（１７）の前記円弧状外面を弾性力にて挟み
込んで摩擦係合するようになっており、前記風向板
（７）に所定値以上の外力が加えられると、前記モータ
側連結部（１８ａ）が前記連結部（１７）に対して回転
して前記電動モータ（１２）から前記風向板（７）への
動力伝達を遮断するように構成されていることを特徴と
している。

【０００８】 これにより、風向側連結部が風向板側に
直接挟み込むように係合されているので、ビス等にて風
向側連結と風向板側とを結合する必要が無く、この結
果、クラッチ機構の取付作業性を格段に向上できる。

【０００９】 また、請求項１記載の発明では、モータ
側伝達部材（１６、１６ａ）には、モータ側連結部（１
８ａ）と連結する連結部（１７）が形成されており、風
向板（７）に所定値以上の外力が加えられると、モータ
側連結部（１８ａ）と連結部（１７）とにて電動モータ
（１２）から風向板（７）への動力伝達を遮断するよう
に構成されている。

【００１０】 これにより、風向自動変更装置を後付け
する際、クラッチ機構を容易に風向板側に取り付けるこ
とができる。さらに、請求項１記載の発明では、連結部
（１７）の外面を円弧状に形成し、モータ側連結部（１
８ａ）は、この連結部（１７）の円弧状外面を弾性力に
て挟み込んで摩擦係合しており、風向板（７）に所定値
以上の外力が加えられると、モータ側連結部（１８ａ）
が連結部（１７）に対して回転して電動モータ（１２）
から風向板（７）への動力伝達を遮断するように構成さ
れている。

【００１１】 これにより、外面が円弧状の連結部（１
７）を、モータ側連結部（１８ａ）が弾性力にて挟み込
んで摩擦係合しているので、例えば操作者によって風向
板（７）の向きが任意に変更されたとき、モータ側連結
部（１８ａ）は連結部（１７）に対して回転する。この
結果、風向板（７）を変更するための操作力をほぼ一定
とすることができる。また、特に請求項２記載の発明で
は、複数の風向板（７）に、これらを一体的に揺動可能
に連結する連結板（８ａ、８ｂ）が設けられており、こ
れら連結板（８ａ、８ｂ）には、風向板（７）の板面の
方向に延びるようにしてアーム部（９）が形成されてお
り、このアーム部（９）には、前記風向側連結部（１８
ｄ）が、前記風向板（７）の揺動する揺動方向から挟み
込むように係合されていることを特徴としている。これ
により、全ての風向板を一体的に容易に揺動させること
ができ、さらに風向側連結部と風向板側とが揺動方向に
ずれないように容易に係合させることができる。また、
特に請求項３記載の発明では、モータ側連結部（１８
ａ）と風向側連結部（１８ｄ）とは、弾性を有する金属
にて一体形成されていることを特徴としている。

【００１２】 これにより、モータ側連結部（１８ａ）
を樹脂などにて形成する場合に比してモータ側連結部
（１８ａ）が変形しにくく、モータ側連結部（１８ａ）
の弾性力を長時間維持できるので、クラッチ機構を長時
間良好に作動させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、本発明を図に示す実施形態につ
いて説明する。なお、本実施形態は風向自動変更装置を
車両用空調装置に適用した例である。図１に風向自動変
更装置の設置位置を示す。図２に図１中Ｂ方向から見た
風向自動変更装置１の透視図である。図３に図２中上方
から下方に向けてみた上面図を示す。

【００１４】図１に示すように風向自動変更装置１は、
車室内のインスルメントパネル部Ａの車両幅方向の中央
部に設置されている。また、インストルメントパネル部
Ａには、図示しない車両用空調装置から空調風を車室内
に吹き出させるエアコンスイッチ２００が設置されてい
る。風向自動変更装置１は、図２に示すように枠体２
と、この枠体２内に設けられた吹出グリル３ａ、３ｂ
と、この吹出グリル３ａ、３ｂから吹き出される空調風
を吹出方向を車両幅方向に自動的に揺動させる自動揺動
機構４とからなる。

【００１５】枠体２は、ポリプロピレン等の樹脂材にて
形成されている。枠体２内は、図２に示すように２つの
仕切板３ｃによって２つの空気通路５、６に仕切られて
いる。空気通路５、６は、車両幅方向に間隔を開けて並
ぶように形成されている。そして、これら空気通路５、
６には図示しない車両用空調装置からの空調風が導入さ
れるようになっている。また、２つの仕切板３ｃには、
図２中上方から下方に向けて切りかかれ、上記自動揺動
機構４を保持するＵ字溝状の保持部１０が形成されてい
る。

【００１６】吹出グリル３ａ、３ｂは、ポリプロピレン
等の樹脂材にて筒状に形成されている。吹出グリル３
ａ、３ｂは、上記空気通路５、６のそれぞれに配置され
ている。つまり、吹出グリル３ａ、３ｂは、図１に示す
ように車両幅方向に近接して並ぶように配置されてい
る。吹出グリル３ａ、３ｂは、車室内の意匠面をなし、
空調風が車室内に吹き出す吹出口を構成している。ま
た、吹出グリル３ａ、３ｂは、空調風の吹出方向を車両
幅方向および天地方向に変更可能となっている。

【００１７】以下、図２に示すように枠体２および吹出
グリル３ａ、３ｂは、ほぼ左右対称の構造をしているの
で、図２中左側の吹出グリル３ａについて説明する。な
お、図２中右側に位置する吹出グリル３ｂにも、同一の
符号を付ける。吹出グリル３ａには、垂直方向（図２中
紙面表側から裏側）に延びるように形成された板状の垂
直フィン７が設けられている。そして、これら垂直フィ
ン７は、図２に示すように車両幅方向に並ぶように複数
設けられている。

【００１８】垂直フィン７は、図２中紙面表裏側の上下
両端部には回転軸７ａが一体形成されており、この回転
軸７ａが吹出グリル３ａに回転自在に支持されている。
これにより、垂直フィン７は図２中左右方向に回動可能
となり、吹出グリル３ａから吹き出される空調風の向き
を車両幅方向に変更できる。これら複数の垂直フィン７
には、図２、３に示すように全ての垂直フィン７を揺動
可能に連結する連結板８ａ、８ｂが設けられている。そ
して、連結板８ａは、図３に示すように垂直フィン７に
一体形成された回転軸７ｃが貫通するようにして取り付
けられている。

【００１９】図２中左右方向に連結板８を移動させる
と、全ての垂直フィン７が図２中左右方向に揺動するよ
うになっている。また、連結板８ｂは、図３に示すよう
に隣合う２つの垂直フィン７を連結しており、連結板８
ａと同様に垂直フィン７に一体形成された回転軸（図示
しない）が貫通するように取り付けられている。なお、
図３中自動揺動機構４は図示していない。

【００２０】連結板８ａ、８ｂには、図３に示すように
垂直フィン７の板面と同じ方向に延び、これら連結板８
ａと連結板８ｂとを繋ぐようにアーム部９が一体的に設
けられている。図４に図２中車両右側から左側に向かっ
て見た側面透視図を示すが、アーム部９は、断面円形の
アーチ状に形成されており、一端側が上記連結板８ａに
固定されており、他端側が上記連結板８ｂに固定されて
いる。

【００２１】従って、アーム部９を図３中左右方向に移
動させると、連結板８ａ、８ｂを介して全ての垂直フィ
ン７が一体的に車両幅方向へ揺動する。これにより、吹
出グリル３ｂから吹き出される空調風の風向きが変更さ
れる。また、図２に示すように複数の垂直フィン７のう
ち、中央に位置する一つの垂直フィン７には車室内に突
出するように操作レバー１１が設けられている。この操
作レバー１１は、外力、つまり乗員によって手動で空調
風の風向き（垂直フィン７の向き）を変更する際に操作
されるものである。すなわち、操作レバー１１を図２中
左側に移動させると、連結板８ａ、８ｂを介して全ての
垂直フィン７が全て一体的に向きを変える。

【００２２】 また、垂直フィン７によって車両幅方向
に空調風の向きを変更可能となっている他に、吹出グリ
ル３ａには図３に示すように水平方向に方向に延びるよ
うに複数の水平フィン１１２が一体形成されている。そ
して、この水平フィン１１２は空調風の向きを上下方向
（天地方向）に変更するためのものである。本実施形態
では、図４に示すように吹出グリル３ａに一体形成され
た回転軸１３０が、枠体２に回転可能に支持されること
で、吹出グリル３ａ自体が上下方向（図中矢印で示す方
向）に回動可能となっている。

【００２３】次に上記自動揺動機構４について説明す
る。図５に自動揺動機構４の単体図を示す。図６に図５
を紙面と平行に切った断面図を示す。図７に図５中左側
から右側にう向かって見た側面図を示す。図８に図５中
Ｂ─Ｂ断面図を示す。自動揺動機構４は、図５に示すよ
うに上記垂直フィン７を揺動する駆動源で電動モータで
あるステップモータ１２と、このステップモータ１２の
動力を上記アーム部９に伝達する伝達部１３と、ステッ
プモータ１２を電気的に駆動制御する制御部１４とから
なる。

【００２４】本実施形態におけるステップモータ１２
は、運動方式がリニア型のものを使用している。ステッ
プモータ１２は、図６に示すように円筒状で、金属製
（本実施形態ではＪＩＳ規格、ＳＰＣＣ）のモータハウ
ジング１２ａと、モータハウジング１２ａ内に同軸的に
回転可能に配置された回転子であるロータ１２ｃと、こ
のロータ１２ｃの外周部に配置され、モータハウジング
１２ａの内周面に固定された固定子である固定子コイル
１２ｂとを有する。

【００２５】固定子コイル１２ｂは、図示しない樹脂製
のボビンに巻回されている。ロータ１２ｃの外周部に
は、多極着磁された円筒状の円筒磁石１２ｄが配置され
ている。そして、ステップモータ１２は、円筒磁石１２
ｄの着磁数と、固定子コイル１２ｂの磁極数によってス
テップ角が決定される。つまり、固定コイル１２ｂへの
入力パルス信号の周波数等によってロータ１２ｃの回転
運動（回転角度、回転速度）を制御することができる。

【００２６】ロータ１２ｃの軸心部位には、軸心方向に
貫通するように雌ネジ部１５が一体形成されている。雌
ネジ部１５には、外周面に雄ネジ部２０ａが形成された
ネジシャフト２０が螺合されている。ネジシャフト２０
は、回転子１２ｃの回転軸心方向（図６中左右方向）の
両端部に突出するように配置されている。ロータ１２ｃ
の回転軸心方向の両端部には、図６に示すように樹脂よ
りなる円筒状の一対のロータガイド３８が設けられてい
る。この一対のロータガイド３８は、ロータ１２ｃを回
転軸心方向にがたつき無く保持するガイドの役割を果た
す。そして、一対のロータガイド３８は、軸方向の一端
部が、モータハウジング１２ａに固定されている。さら
にロータガイド３８には、電気接点３１が設けられてい
る。

【００２７】伝達部１３は、一対の棒状のリンクロッド
１６と、このリンクロッド１６に連結された連結クリッ
プ１８にて構成されている。そして、一対のリンクロッ
ド部１６は、図６に示すようにネジシャフト２０の両端
部に螺合されている。また、リンクロッド１６の一端部
には、電気接点３０が設けられており、この電気接点３
０はリンクロッド１６とともに図６中左右方向に移動す
るようになっている。なお、上記電気接点３１および電
気接点３０の機能は後述する。

【００２８】一対のロータガイド３８のうち、図６中右
側に位置する円筒状のロータガイド３８は、ネジシャフ
ト２０の軸方向に延びるとともに、ネジシャフト２０を
覆うように形成されている。そして、図６中右側に位置
するリンクロッド１６は、ロータガイド３８とネジシャ
フト２０とで形成される円筒状の空間にねじ込まれてい
る。

【００２９】以下、図６中右側に位置するロータガイド
３８とリンクロッド１６の機能を図８に基づき説明す
る。ロータガイド３８は、図８に示すように円筒を径外
方から押しつぶしたような回り止め形状をしている。そ
して、ロータガイド３８とネジシャフト２０とで形成さ
れた空間に、上記リンクロッド１６がねじ込まれるので
あるが、リンクロッド１６の外形状は、図８に示すよう
にロータガイド３８の内面形状に合わせ、回り止め形状
に形成されている。従って、モータハウジング１２ａに
固定されたロータガイド３８に対して、リンクロッド１
６は回転しないようになっている。

【００３０】具体的に、ステップモータ１２の作動に応
じて説明する。ロータ１２ｃが回転運動するとロータ１
２ｃの雌ネジ部１５が回転する。これにより、ネジシャ
フト２０の雄ネジ部２０ａが雌ネジ部１５によって送り
だされて、ネジシャフト２０およびリンクロッド１６が
図中左右方向（ロータ１２ｃの回転軸心方向）に直線的
に移動する。

【００３１】つまり、ロータ１２ｃの雌ネジ部１５と、
ネジシャフト２０の雄ネジ部２０ａによって、ロータ１
２ｃの回転運動をネジシャフト２０の直線運動に変換し
ている。なお、ネジシャフト２０の移動方向は、雌ネジ
部１５と雌ネジ部２０ａのネジ山の切り方によって変わ
る。ここで、確かにロータ１２ｃが回転すると、ネジシ
ャフト２０は、図６中左右方向に直線運動するのである
が、ネジシャフト２０を固定していないと、ロータ１２
ｃの回転に伴ってネジシャフト２０が共回りしてしま
う。そして、ネジシャフト２０が共回りすると、ネジシ
ャフト２０にはめ込まれたリンクロッド１６までも回転
してしまう。つまり、本実施形態では、リンクロッド１
６の直線運動によって上記垂直フィン７をこの直線運動
の方向に揺動させるようにしているので、リンクロッド
１６が回転すると、垂直フィン７の揺動が行えなくな
る。

【００３２】そこで、上述したようにロータガイド３８
がモータハウジング１２ａに固定されており、リンクロ
ッド１６の外形状が、ロータガイド３８の内面形状に合
わせ、回り止め形状に形成されているので、ネジシャフ
ト２０の共回りを防止できる。 これにより、ネジシャ
フト２０およびリンクロッド１６は、回転運動せずに直
線往復運動のみとなるので、垂直フィン７の揺動を確実
に行える。

【００３３】図６中２１は、例えばブチルゴムやシリコ
ンゴム等の弾性材にて筒状形成された一対のマウント部
であって、自動揺動機構４が枠体２に取り付けられた
際、自動揺動機構４の発生振動を、枠体２および車両に
伝えずに吸収するものである。この一対のマウント部２
１は、リンクロッド１６およびネジシャフト２０の外周
部を覆うように設けられている。そして、マウント部２
１は、一端部が径大な拡径部２１ａを有しており、この
拡径部２１ａが接着材等の固定手段によりモータハウジ
ング１２ａに接着固定されている。そして、図６中左側
のネジシャフト２０の外周部がマウント部２１にて、図
６中右側のネジシャフト２０の外周部がロータガイド３
８に覆われているので、ネジシャフト２０の雄ネジ部２
０ａに塵、埃等の異物が付着することが防止できる。

【００３４】この結果、ロータ１２ｃの回転運動をスム
ーズに直線運動に変換でき、自動揺動機構を良好に作動
させることができる。リンクロッド１６の他端部には、
図７に示すように図中下方へ直角に折れ曲がるようにし
て外面が円弧状の連結部１７が形成されている。連結部
１７には、弾性を有する金属、本実施形態では、（バネ
鋼であって、ＪＩＳ規格、Ｓ６０ＣＭ）にて形成された
連結クリップ１８が取り付けられている。

【００３５】連結クリップ１８の一端部は、図６に示す
ようにＵ字状に形成されており、一対の押圧部１８ａが
形成されている。押圧部１８ａには、図６に示すように
連結部１７の外形状に合わせた一対の円弧部１８ｂが形
成されている。そして、連結クリップ１８は、一対の円
弧部１８ｂによって連結部１７を挟み込むようにして取
り付けられている。また、押圧部１８ａの先端部には、
互いに離れるようにして傾斜した挿入ガイド部１８ｃが
形成されている。

【００３６】連結クリップ１８を連結部１７に取り付け
る場合、先ず、上記挿入ガイド部１８ｃから連結クリッ
プ部１８を図６中下方から上方に向かって連結部１７に
押しつけることで、一対の押圧部１８ａを互いに離れる
ように弾性変形させる。さらに連結クリップ部１８を連
結部１７に押しつけると、連結部１７が一対の円弧部１
８ｂに挟み込まれる。なお、本実施形態では、連結クリ
ップ１８と連結部１７とは、摩擦係合しており、連結ク
リップ１８の弾性力と摩擦力とによって取り付けられて
いる。そして、本実施形態では連結クリップ１８に所定
値以上の外力を図６中矢印ａ方向に加えると、連結クリ
ップ１８はこの方向に連結部１７に対して回転するよう
になっている。

【００３７】連結クリップ１８の他端部は、図６に示す
ようにＵ字状に形成されており、一対の挟持部１８ｄが
形成されている。この一対の挟持部１８ｄは、図２に示
すように自動揺動機構４が枠体２に取り付けられた状態
では、上記アーム部９を直接挟み込むように係合する。
また、この連結クリップ１８は、以下のように成形され
ている。本実施形態では、連結クリップ１８は、一枚の
板を折曲加工することで形成されている。具体的には、
図４に基づいて説明すると、先ず一枚の板を、その板面
が図中紙面と垂直、かつ図中上下方向になるように配置
しておく。そして、この板の図中上方の一端部を紙面と
平行で、図中右側に折り曲げることで、上記挟持部１８
ｄが形成される。

【００３８】また、この板の図中下方の他端部を紙面と
平行で、図中左側に折り曲げることで、上記押圧部１８
ａが形成される。これにより、図４に示すように連結ク
リップ１８は段付形状となり、連結クリップ１８を折曲
加工する際、押圧部１８ａと挟持部１８ｄとを同じ曲げ
方向にて形成することができ、連結クリップ１８の成形
性を向上することができる。

【００３９】なお、この連結クリップ部１８の機能は、
後で詳しく説明する。制御部１４は、図５〜７に示すよ
うに電気基板１４ａと、揺動スイッチ１４ｂと、発光素
子である発光ダイオード１４ｃからなる。電気基板１４
ａには、図示しないＲＯＭ等が設けられている。そし
て、このＲＯＭには、ステップモータ１２のロータ１２
ｃの回転制御する制御プログラムが記憶されている。つ
まり、電気基板１４ａは、ロータ１２ｃを駆動する所定
のパルス信号を固定子１２ｂに出力して、ロータ１２ｃ
の回転方向、回転速度、回転角度を制御する。これによ
り、電気基板１４ａによって、リンクロッド１６の移動
方向、移動速度、移動量が制御される。

【００４０】揺動スイッチ１４ｂは、上記電気基板１４
ａに電気的に接続されており、本実施形態では電気基板
１４ａ上にはんだ付けにて固定されている。そして、揺
動スイッチ１４ｂは、電気基板１４ａを通じてロータ１
２ｃを作動または停止させるスイッチ手段である。つま
り、揺動スイッチ１４ｂには、操作部２２が設けられて
いる。そして、操作部２２を図６中上方に押すと、揺動
スイッチ１４ｂは、電気基板１４ａを通じてロータ１２
ｃを回動させ、垂直フィン７を揺動させるものである。
そして、この後、再度操作部２２を図６中上方に押す
と、ロータ１２ｃの回転が停止し、垂直フィン７の揺動
は停止する。

【００４１】発光ダイオード１４ｃは、上記電気基板１
４ａと電気的に接続されており、電気基板１４上にはん
だ付けにて固定されている。発光ダイオード１４ｃは、
車両のイルミネーションスイッチ（図示しない）がオン
されているとき、操作部２２を照らすバックライトであ
る。このように揺動スイッチ１４ｂおよび発光ダイオー
ド１４ｃが取り付けられた電気基板１４ａには、図４、
７に示すように例えば弾性を有するポリアセタール系樹
脂材にて形成されたマウント部２３が接着材等にて取り
付けられている。

【００４２】そして、さらにマウント部２３には、上記
ステップモータ１２が接着材にて接着固定されている。
具体的にはモータハウジング１２ａの周面が、接着材に
てマウント部２３に接着されている。また、電気基板１
４ａは、図６に示すように長方形状に形成されており、
長手方向がロータ１２ｃの回転軸心方向（図中左右方
向）と直交するように配置されている。また、上記揺動
スイッチ１４ｂと発光ダイオード１４ｃは、電気基板１
４ａの長手方向に並ぶように配置されている。また、図
５中１００は、前記電気基板１４ａに固定され、電源お
よび車両用空調装置の制御装置（図示しない）から信号
を受け取るための入力端子であって、コネクタである。
また、図４、６、７では、１００は図示されていない。

【００４３】次に上述した自動揺動機構４と枠体２との
組み付け方向について説明する。ここで、本実施形態で
は、自動揺動機構４は、図５に示すように前もってステ
ップモータ１２と、制御部１４と、伝達部１３とが一体
的に組み付けられえいる。そして、先ず、図２中矢印Ｃ
で示す方向から、ステップモータ１２を、軸心方向の両
端部を仕切部３ｃに挟み込まれるようにして、仕切板３
ｃの間に入り込むように圧入する。つまり、モータハウ
ジング１２ａに接着されたマウント部２１を、押しつぶ
すようにして溝状の保持部１０に圧入する。その後、さ
らに圧入を進めて、２の仕切板３ｃの間に、ステップモ
ータ１２が挟み込まれるように取り付ける。すると、一
対の押圧部１８ｄがアーム部９を、垂直フィン７の揺動
方向（図２中左右方向）から挟み込むように係合し、連
結クリップ１８とアーム部９とが連結する。なお、この
際、連結クリップ１８とアーム部９とは、位置決めして
おく必要がある。

【００４４】以上のように本実施形態では、自動揺動機
構４全体をワンタッチで枠体２に取り付けられるので、
自動揺動機構４の組み付け作業性を格段に向上できる。
また、例えば、自動揺動機構４が作動不良等によって、
保守点検する必要がある場合、図２中矢印Ｃとは逆向き
に自動揺動機構４に力を加えれば、アーム部９と挟持部
１８ｄとが脱着されて、容易に自動揺動機構４を枠体２
から取り外すことができる。

【００４５】また、マウント部２１の弾性力によって、
自動揺動機構４の発生振動を吸収して、この振動が枠体
２や車両に伝わることを良好に防止できる。また、自動
揺動機構４のがたつきを防止でき、良好に自動揺動機構
４を作動させることができる。また、上述したようにス
テップモータ１２が、２つ仕切部３ｃの間に設置されて
いるので、ステップモータ１２によって空気通路５、６
に導入される空調風の妨げにならず、風量を減少させる
こと無く、良好に空調風を吹出グリル３ａ、３ｂから吹
き出すことができる。

【００４６】次に上述した自動揺動機構４の作動を説明
する。図１０は自動揺動機構４の作動機構４の要部詳細
図であって、アーチ部９と連結クリップ１８との作動を
表す図である。また、図１０中３つの作動状態が図示さ
れているが、図中中央に示す作動状態ｂが図２の作動状
態に対応する。例えば、図２においてステップモータ１
２のロータ１２ｃが所定の回転方向とに回転させる。な
お、本実施形態ではステップモータ１２をリニア型と
し、一定の周波数のパルス信号にて作動するようにして
あるので、ステップモータ１２の回転速度は一定とな
る。そして、この場合ステップモータ１２を作動させる
と、リンクロッド１６は図２中車両右側に等速直線運動
するようになっている。

【００４７】すると、ロータ１４ｃの回転運動により、
ロータ１２ｃの回転軸心方向にリンクロッド１６が直線
運動し、リンクロッド１６の連結部１７に取り付けられ
た連結クリップ１８も同様に等速直線運動する。そし
て、連結クリップ１８によってアーム部９は図１０中作
動状態ｂから作動状態ｃとなり、垂直フィン７はロータ
１２ｃの回転軸心方向に揺動する。そして、連結クリッ
プ１８の挟持部１８ｄが、垂直フィン７の揺動方向から
アーム部９を挟み込んでいるので、連結板８ａ、８ｂを
介して全ての垂直フィン７を容易に揺動させることがで
きる。また、挟持部１８ｄが、垂直フィン７の揺動方向
にずれることも無い。この結果、２つの吹出グリル３
ａ、３ｂから吹き出される空調風の向きが、容易で確実
に図２中車両（車室内）左側に向かって変更される。

【００４８】なお、ロータ１４ｃが回転運動しており、
垂直フィンに何ら外力が加わっていないときは、連結ク
リップ１８は、上述した押圧部１８ｂの復元力と摩擦力
とによって、連結部１７に対して回転しない。そして、
次に空調風の吹出方向を車両（車室内）右側に変更する
ために、図１０に示す作動状態ｃから作動状態ａとす
る。この場合、ステップモータ１２のロータ１４ｃの回
転方向を、上述した所定の回転方向とは逆とする。する
と、リンクロッド１６は等速直線運動にて図２中左側に
移動する。

【００４９】これにより、２つの吹出グリル３ａ、３ｂ
から吹き出される空調風の向きが、図２中車両（車室
内）右側に向かって変更される。なお、この場合も連結
クリップ１８は連結部１７に対して回転しない。以後、
このような作動を繰り返し、ステップモータ１２のロー
タ１２ｃの回転運動により、リンクロッド１６をロータ
１２ｃの回転軸心方向に直線往復運動させることで、垂
直フィン７を車両幅方向に揺動する。

【００５０】そして、本実施形態では、上述したような
作動を行うために、ステップモータ１２を使用するとと
もに、リンクロッド１６が、その直線往復運動の方向
（ロータ１２ｃの回転軸心方向）が、垂直フィン７の揺
動方向と一致するように配置されている。これにより、
従来のように減速機構が不要となって、回転運動から直
線運動に変換する変換部のスペースが格段に小さくなる
ので、自動揺動機構４の体格を、従来に比してコンパク
トにすることができる。

【００５１】ここで、上記アーム部９をアーチ状とした
理由を、以下に説明する。図４から明らかなように吹出
グリル３ａは上下方向に回動可能となっており、さらに
連結クリップ１８の挟持部１８ｄは、図中上下方向には
移動しない。従って吹出グリル３ａを上下方向に回動し
た際に、常にアーム部９と挟持部１８ｄとを係合させる
ために、アーム部９をアーチ状としてある。

【００５２】また、本実施形態では、アーム部９をアー
チ状としたので、連結クリップ１８の鋏部１８ｄの形状
を図１１に示すようにしている。なお、図１１は図１０
中下方から上方に向けて見た下面図である。本実施形態
では、垂直フィン７の向きが、操作レバー１１によって
任意に変更可能となっており、乗員にて操作レバー１１
を操作された場合、連結クリップ１８が連結部１７に対
して回転可能となっている。この作動状態を図１２に示
す。

【００５３】図１２に示すように連結部１７の移動に応
じて、連結クリップ１８の鋏部１８ｄとアーム部９との
係合部位は変わってくる。そして、本実施形態では、図
１２に示す作動状態ａ〜ｃにおいて、アーム部９と連結
クリップ１８の挟持部１８ｄとは常にがたつき無く係合
させており、挟持部１８ｄがアーム部９を両側からほぼ
当接して挟み込んでいる。

【００５４】例えば図１２中作動状態ｂから、連結部１
７を移動させて作動状態ａとすると、挟持部１８ｄとア
ーム部９との係合部位が移動し、アーム部９によって挟
持部１８ｄを押し広げるように力が加わる。つまり、大
げさにいうと、挟持部１８ｄは図４中アーム部９を図中
左右方向から挟み込みようになる。従って、この場合、
挟持部１８ｄが単なる平板状をしていると、図４中挟持
部１８ｄの上下両端部がアーム部９とぶつかって、アー
ム部９によって挟持部１８ｄを押し広げるように力が加
わる。この結果、図１２中作動状態ｂから、連結部１７
を図中左右方向に移動させる際、作動不良を起こす心配
がある。

【００５５】そこで、本実施形態では、このような事を
考慮して、図１１に示すように連結クリップ１８の挟持
部１８ｄを略くの字状に形成することで、アーム部９と
鋏部とのぶつかりを防止できる。この結果、自動揺動機
構４を良好に作動させることができる。次に上記自動揺
動機構４の作動を図９のフローチャートを用いて説明す
る。

【００５６】なお、このフローチャートは、上記電気基
板１４ａに設置されたＲＯＭ（図示しない）内に記憶さ
れた制御プログラムの内容を示すものであり、図示しな
い車両のイグニッションスイッチがオンされたときに実
行される。なお、本実施形態では、ステップモータ１２
が停止状態から作動状態となると、必ずロータ１２ｃの
回転方向（垂直フィン７の揺動方向）が、リンクロッド
１６を右側に移動させるように予め設定されている。

【００５７】先ず、ステップＳ１０では、上記揺動スイ
ッチ１４ｂがオンか否かが判定される、つまり、このス
テップＳ１０では、乗員によって操作部２２を介して揺
動スイッチ１４ｂがオンされて、空調風を揺動する必要
があるか否かを判定する。そして、ステップＳ１０の判
定結果がＹＥＳの場合は、ステップＳ２０に進み、判定
結果がＮＯの場合は、ステップＳ８０に進んでステップ
モータ１２を停止状態とする。

【００５８】ステップＳ２０では、エアコンスイッチ２
００（Ａ／Ｃと記す）が、オンか否かを判定する。つま
り、このステップＳ２０では、車両用空調装置が作動し
ており、空調風が吹出グリル３ａ、３ｂから吹き出され
ているか否かを判定する。すなわち、吹出グリル３ａ、
３ｂから空調風が吹き出されていないときに、垂直フィ
ン７を揺動させる必要は無いので、この場合ステップＳ
８０に進む。

【００５９】ステップＳ２０にて、吹出グリル３ａ、３
ｂから空調風が吹き出されていると判定されると、ステ
ップＳ３０に進んで、予め設定された方向（以下、この
方向をＣＷとする。）にステップモータ１２のロータ１
２ｃを回転駆動する。次にステップＳ４０では、反転位
置検知スイッチがＯＮか否かを判定する。ここで、反転
位置検知スイッチとは、上記電気接点３０と電気接点３
１とにて構成されている。つまり、図６にて説明すると
リンクロッド１６が例えば、図の状態から左側に移動し
ていくと、空調風の吹出方向は、車両右側から左側へ変
更して行く。そして、空調風の吹出方向が所定の位置と
なると、図中左側に位置するリンロッド１６に設けられ
た電気接点３０が電気接点３１に接触する。

【００６０】つまり、電気接点３０と電気接点３１と
は、空調風の向き（垂直フィン７の向き）を今度は車両
左側から車両右側に反転変更するためのものであって、
電気接点３０と電気接点３１とが接触すると、今度はリ
ンクロッド１６を図６中右側に移動させる。そして、リ
ンクロッド１６が右側に移動していくと、今度は図６中
左側に位置する電気接点３０と電気接点３１とが接触
し、空調風の吹出方向は、車両左側から右側へ変更して
行く。

【００６１】従って、図６中右側に位置する電気接点３
０と電気接点３１とが接触すると、リンクロッド１６は
図中左側に移動し、図６中左側に位置する電気接点３０
と３１とが接触すると、リンクロッド１６は図中右側に
移動する。すなわち、上記電気接点３０と電気接点３１
とは、垂直フィン７の揺動方向を反転させる反転判定手
段を構成している。

【００６２】そこで、ステップＳ４０では電気接点３０
と３１とが、接触したか否かを判定する。そして、ステ
ップＳ４０での判定結果が、ＹＥＳの場合はステップＳ
５０に進んで、ステップモータ１２の回転方向が上記Ｃ
Ｗであるか否かを判定する。ステップＳ５０にて、ロー
タ１４ｃの回転方向が上記ＣＷであるか否かを判定し、
この判定結果がＹＥＳの場合はステップＳ６０に進ん
で、ロータ１２ｃの回転方向を逆方向ＣＣＷとしたの
ち、ステップＳ１０に戻る。また、ステップＳ５０の判
定結果がＮＯ、つまりステップモータ１２の回転方向
が、上記ＣＣＷで回転したのち、図６中左側の電気接点
３０と３１とが接触した場合は、ステップモータ１２の
回転方向をＣＷとする。

【００６３】次に上述した連結クリップ１８と連結部１
７の機能について説明する。以上の説明では、垂直フィ
ン７がステップモータ１２によって揺動させることにつ
いて説明したが、上述したように垂直フィン７は、操作
レバー１１によって手動にて回動可能になっている。従
って、本実施形態において、連結クリップ１８と連結部
１７とを完全固定してしまうと、操作レバー１１を操作
しても垂直フィン７が動かなくなる。そこで、本実施形
態では、アーム部９とリンクロッド１６との間に、摩擦
クラッチ機構が設けてある。

【００６４】そして、この摩擦クラッチ機構は、連結ク
リップ１８と連結部１７とにて構成されている。具体的
には、上述したように連結部１７と連結クリップ１８と
は、弾性力と摩擦力によって連結されている。そして、
この連結クリップ１８は、所定値以上の外力を加えない
限り、連結部１８に対して回転しないようになってい
る。

【００６５】これにより、乗員等によって風向板に所定
値以上の力が加えられたとき、摩擦クラッチ機構により
ステップモータ１２から垂直フィン７への動力伝達を遮
断させることができ、乗員により一定以上の外力を風向
板に加えれば、風向板の向きを任意に変更することがで
きる。

【００６６】 つまり、図１２に示すように例えば乗員
によって操作レバー１１が操作され、連結クリップ１８
に所定値以上の操作力（上記外力）が加わったとき、連
結クリップ１８と連結部１７との連結を遮断するように
して、連結クリップ１８が連結部１７に対して回転す
る。これにより、操作レバー１１を所定値以上（本実施
形態では２５０ｇ）の力を加えれば、ステップモータ１
２の作動に係わらず、任意に垂直フィン７の向きを変更
できる。

【００６７】そして、このように任意に垂直フィン７の
向きを変更するための操作力は、連結クリップ１７（円
弧部１８ｂ）と連結部１７との弾性力と摩擦力とによっ
て設定されるので、操作レバーの操作力を容易に設定す
ることができる。さらに上述したように連結部１７は外
面が円弧状をしており、円弧部１８ｂは、連結部１７に
形状に合わせて円弧状に形成され、弾性力によって連結
部１７を挟み込むようになっている。

【００６８】 従って、乗員によって所定値以上の操作
力を与えて、垂直フィン７の向きを任意に変更すると
き、連結クリップ１８は連結部１７に対して回転するの
であるが、連結クリップ１８と連結部１７との摩擦係合
状態がほとんど変化しないので、垂直フィン７の操作力
をほぼ一定にすることができる。そして、本実施形態で
は円弧部１８ｂが連結部１７に連結されているので、例
えば、特に自動揺動機構４を後付けするとき、例えば挟
持部１８ｄをアーム部９に取り付ける場合より、容易に
クラッチ機構をアーム部９に取り付けられる。

【００６９】また、本実施形態では、連結クリップ１８
の材質をバネ鋼とすることで、樹脂等にて形成する場合
と比して、変形が少なく、長時間にわたって確実にクラ
ッチ機構の機能を果たすことができる。また、本実施形
態では、自動揺動機構４の駆動源としてステップモータ
１２を使用したので、容易に垂直フィン７の揺動速度、
揺動範囲を設定できる。また、垂直フィン７の揺動速度
をほぼ一定とすることができ、垂直フィン７の揺動範囲
において、均等に空調風を吹き出すことができる。

【００７０】（第２実施形態）次に本発明の第２実施形
態について説明する。なお、この第２実施形態では、上
記第１実施形態と比較して、ネジシャフト２０が直線運
動しないことにある。図１３に本実施形態における自動
揺動機構４の断面図を示す。図１４に図１３中Ｃ─Ｃ断
面図を示す。なお、上記実施形態と同一の機能のものは
同一の符号を付ける。また、図１３、１４には、上記第
１実施形態におけるマウント部２１は、図示されていな
い。また、本実施形態におけるステップモータ１２は、
その運動方式が回転出力型となっている。

【００７１】図１３に示すように本実施形態のネジシャ
フト２０ｅは、ロータ１２ｃの軸心部位に固定されて、
ロータ１２ｃと一体的に回転運動する。また、ネジシャ
フト２０ｅの外周面には雄ネジ部２０ｆが形成されてい
る。リンクロッド１６ａは、上記雄ネジ部２０ｆに螺合
する雌ネジ部１５ａ形成されており、リンクロッド１６
は、ネジシャフト２０ｅに螺合されている。

【００７２】また、リンクロッド１６ａは、ロータガイ
ド３８ａとネジシャフト２０ｅの間にねじ込まれてい
る。そして、図１４に示すようにリンクロッド１６ａロ
ータガイド３８とは回り止め形状をしている。つまり、
本実施形態では、ネジシャフト２０ｅがロータ１２ｃと
一体的に回転し、リンクロッド１６ａがロータガイド３
８ａによって回らないようになっている。この結果、ロ
ータ１２ｃが回転運動すると、雄ネジ部２０ｆが雌ネジ
部（１５ａを送り出し、リンクロッド１６ａおよび連結
クリップ１８を直線往復運動させる。なお、本実施形態
では、ロータガイド３８ａがネジシャフト２０ｅの雄ネ
ジ部２０ｆを覆うようになっているので、ロータガイド
３８ａによって雄ネジ部２０ｆに塵、埃等の異物が付着
することを防止できる。このようにしても上記第１実施
形態と同様な効果がある。

【００７３】（他の実施形態）本発明は以下の変形例に
も適用できる。また、上記第１、第２実施形態では、垂
直フィン７を車両幅方向に揺動したが、例えば車両前後
方向に並ぶように吹出グリル３ａ、３ｂを配置し、垂直
フィン７を車両前後方向に揺動するようにしても良い。
また、本発明は車両用に係わらず、家庭用、業務用の空
調装置等の風向変更装置に適用できる。

【００７４】また、上記第１、第２実施形態では、自動
揺動機構４の駆動源としてステップモータを使用した
が、例えば減速モータ等どのような電動モータであって
も良い。また、上記各実施形態では、連結部１７と連結
クリップ１８とにてクラッチ機構を構成したが、連結ク
リップ１８とアーム部９とにて構成しても良い。つま
り、連結クリップ１８の円弧部１８ａが、アーム部９を
弾性力にて挟み込むようにすれば良い。

【００７５】また、上記各実施形態では、アーム部９を
垂直フィン７の板面の方向に延びるように形成し、この
アーム部９に挟持部１８ｄが挟み込むように係合させた
が、挟持部１８ｄにて直接連結板８ａまたは８ｂを挟み
込むように係合させても良い。なお、この場合、挟持部
１８ｄが、連結板８ａまたは８ｂに対して、垂直フィン
７の揺動方向にずれないようにしておけば良い。

【００７６】さらに上記各実施形態では、連結板８ａ、
８ｂにアーム部９を形成したが、このアーム部９を廃止
して複数の垂直フィン７の一つに係合片を形成し、この
係合片を挟持部１８ｄにて挟み込むように保持しても良
い。なお、この場合、クラッチ機構は、挟持部１８ｄを
上記円弧部１８ｂのような形状とし、挟持部１８ｄと上
記係合片とにて構成すれば良い。

【００７７】また、本発明は、駆動源である電動モータ
（ステップモータ１２）の動力を垂直フィン７に伝達す
る機構は、どのようなタイプのものであっても良く、上
述した各実施形態に限定されるものでは無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、第２実施形態における風向自動
変更装置に設置位置を示す図である。

【図２】図１中上方から下方に向けて見た風向自動変更
装置の透視図である。

【図３】図２中上方から下方に向けて見た上面図であ
る。

【図４】図２中左側から右側に向けて見た側面透視図で
ある。

【図５】上記第１実施形態における自動揺動機構４の単
体図である。

【図６】図５を紙面と平行に切った一部断面図である。

【図７】図２中左側ら右側に向けて見た自動揺動機構４
の側面図でる。

【図８】図５のＢ─Ｂ断面図である。

【図９】本実施形態における風向自動変更装置の作動を
表すフローチャートである。

【図１０】本実施形態における風向自動変更装置の作動
を表す図である。

【図１１】図１０を下方から上方に向けて見た下面図で
ある。

【図１２】本実施形態における風向自動変更装置の作動
を表す図である。

【図１３】本発明の第２実施形態における自動揺動機構
４の一部断面図である。

【図１４】図１３のＣ─Ｃ断面図である。

【符号の説明】

７…垂直フィン、１２…ステップモータ、１６、１６ａ
…リンクロッド、１８…連結クリップ、１８ａ…押圧
部、１８ｄ…挟持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮木 巧 愛知県大府市横根町惣作70 株式会社東 海理機製作所内 (72)発明者 原田 伊久磨 愛知県大府市横根町惣作70 株式会社東 海理機製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−6744（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−195249（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−151151（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/34

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータ（１２）に連結された動力伝
   達部を介して風向きを変更する複数の風向板（７）を自
   動的に揺動可能に構成されており、 前記動力伝達部には、前記風向板（７）に所定値以上の
   外力が加えられると、前記電動モータ（１２）から前記
   風向板（７）への動力伝達を遮断するクラッチ機構（１
   ７、１８）が備えられた風向自動変更装置において、 前記動力伝達部は、前記電動モータ（１２）側に連結さ
   れたモータ側伝達部材（１６、１６ａ）を有し、 前記クラッチ機構（１７、１８）は、前記風向板（７）
   と前記モータ側伝達部材（１６、１６ａ）との間に設け
   られており、 前記クラッチ機構（１７、１８）は、前記モータ側伝達
   部材（１６、１６ａ）と連結するモータ側連結部（１８
   ａ）と、前記風向板側（７）と連結する風向側連結部
   （１８ｄ）とを有し、 前記風向側連結部（１８ｄ）は、前記風向板側（７）を
   直接挟み込むように係合しており、前記モータ側伝達部材（１６、１６ａ）には、外面が円
   弧状に形成された連結部（１７ ）が備えられており、前記モータ側連結部（１８ａ）は、前記連結部（１７）
   の前記円弧状外面を弾性力にて 挟み込んで摩擦係合する
   ようになっており、前記風向板（７）に所定値以上の外力が加えられると、
   前記モータ側連結部（１８ａ） が前記連結部（１７）に
   対して回転して前記電動モータ（１２）から前記風向板
   （７）への動力伝達を遮断するように構成されているこ
   とを特徴とする風向自動変更装置。
2. 【請求項２】前記複数の風向板（７）には、これらを一
   体的に揺動可能に連結する連結板（８ａ、８ｂ）が設け
   られており、 これら連結板（８ａ、８ｂ）には、前記風向板（７）の
   板面の方向に延びるようにしてアーム部（９）が形成さ
   れており、 このアーム部（９）には、前記風向側連結部（１８ｄ）
   が、前記風向板（７）の揺動する揺動方向から挟み込む
   ように係合されていることを特徴とする請求項１記載の
   風向自動変更装置。
3. 【請求項３】前記モータ側連結部（１８ａ）と前記風向
   側連結部（１８ｄ）とは、弾性を有する金属にて一体形
   成されていることを特徴とする請求項１または２記載の
   風向自動変更装置。
4. 【請求項４】前記電動モータ（１２）は、回転子（１２
   ｃ）と、この回転子（１２ｃ）の外周部に配置された固
   定子（１２ｂ）とを有し、前記モータ側伝達部材（１６、１６ａ）は、前記回転子
   （１２ｃ）の回転運動により、 前記回転子（１２ｃ）の
   回転軸心方向に直線往復運動するように構成されてお
   り、前記モータ側伝達部材（１６、１６ａ）は、前記直線往
   復運動の方向が、前記風向板（ ７）が揺動する揺動方向
   と一致するように配置されていることを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれか１つに記載の風向自動変更装
   置。