JP3988850B2 - Thermostat operating temperature adjustment mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば、温室やビニールハウスあるいは一般的な建物における換気口や窓を室温に応じて自動的に開ける装置等に適用されるサーモスタットの作動温度調整機構に係り、特にサーモスタットの作動温度を、簡便に、かつ高精度で設定することができるようにする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気の温度を感知するサーモスタットを利用し、設定温度に達したら窓を開けて室温を制御するといった類の技術は、種々提案されている。例えば実用新案登録第2509035号は、昇温に伴って伸びるロッドを備えたサーモスタット(感温作動体)を用い、このサーモスタットのロッドが伸びると換気口を塞いでいる蓋部を押して換気口が開くようにしたものである。この場合、蓋部にはサーモスタットのロッドの先端に突き当たるように調整ねじが螺合され、この調整ねじとロッドとの間隔が作動温度の調整代となっている。この作動温度調整機構によると、調整ねじをロッドに向かってねじ込むと調整代が短くなり、昇温に伴って伸びるロッドが調整ねじに早く当たるので比較的低温で蓋部が開く。一方、調整ねじをロッドに対して後退させると調整代が長くなり、ロッドは比較的高温の段階で調整ねじに当たりそこから蓋部が開く。このように、調整ねじを回転させることによってサーモスタットの作動温度が調整されるようになされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来の作動温度調整機構では、調整ねじを最大ストローク進退させるには、ねじのピッチにもよるが、調整ねじを何回も回転させることになるので、次のような問題をかかえている。すなわち、設定温度を僅かに変更する際にもそれに応じて調整ねじを大きく、あるいは何回も回転させることが強いられ、このため、手間がかかり非効率的である。この問題は、調整ねじを最大ストローク伸ばすかあるいは後退させる際に特に顕著に生じる。また、調整ねじの1回の回転角度で設定温度を定めることができないので、調整ねじを操作するダイアルに目盛りを付すなど設定温度を容易に確認する手段を採ることが困難である。設定温度は、調整ねじのねじ込み量を指標とすることはできるが、調整ねじのストロークはダイアルの回転距離に比べるときわめて短く、精度は低いものとなる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、サーモスタットの作動温度を、簡便に、かつ高精度で設定することができるサーモスタットの作動温度調整機構を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明のサーモスタットの作動温度調整機構は、支持体に固定され、環境温度の昇温に応じて軸方向に伸張するロッドを備えたサーモスタットと、支持体に、サーモスタットのロッドの伸張方向と平行な状態で回転自在に支持された調整軸と、この調整軸に、相対回転不能かつ軸方向へは移動可能な状態で同軸的に装着され、軸回りに螺旋状に形成されたカム面を有し、かつ被作動部材に当接し、軸方向への移動により上記被作動部材を作動させる円筒状のカム体と、このカム体を調整軸に沿ってロッドの縮小方向に付勢するカム体付勢部材と、ロッドの伸張時に該ロッドとともに移動するようサーモスタットに設けられ、この移動時に、カム体のカム面との間隔である調整代を経てカム面に当接し、さらにカム体を調整軸に沿って移動させる駆動部材とを具備し、さらに、カム体が多くとも1回転する間に、上記調整代が最少から最大に可変されることを特徴としている。
【0005】
上記構成からなる本発明のサーモスタットの作動温度調整機構の基本動作を説明する。まず、駆動部材とカム体のカム面とが調整代を隔てて離間した状態が通常の状態である。この通常状態から、環境温度が上昇してサーモスタットのロッドが伸びると、駆動部材が調整代を経てカム面に当接し、ここからさらに昇温してロッドが伸びると、カム体は駆動部材に押され調整軸に沿ってロッドの伸張方向に移動する。また、この状態から環境温度が降下しサーモスタットのロッドが縮小すると、カム体はカム体付勢部材によって元の位置に戻される。このカム体のロッドに伴う進出が、本発明におけるサーモスタットの作動を意味する。カム体は、例えば換気口や窓を開けるための操作子として利用される。
【0006】
さて、本発明のサーモスタットの作動温度調整機構にあっては、調整軸を回転させてサーモスタットの作動温度を調整する。調整軸を軸回りに回転させると、カム体もこれと一体に回転し、その回転途中においてはカム面と駆動部材との間隔である調整代が漸次変動する、すなわち近付いたり遠ざかったりする。したがって、カム面が駆動部材に近付く方向に調整軸を回転させれば駆動部材がカム面に早く当接することになり、比較的低温でサーモスタットが作動する。一方、カム面が駆動部材から遠ざかる方向に調整軸を回転させれば調整代が長くなり、比較的高温の段階でサーモスタットが作動する。ここで、調整代は、カム体が多くとも1回転する間に最小から最大に可変するよう構成されていることから、作動温度の調整は、調整軸1回転の範囲で全域にわたってなされる。したがって、サーモスタットの作動温度を、従来のように調整ねじを何回も回転させるといった手間を要することなく簡便に設定することができる。また、調整軸の1回転の範囲内で作動温度の全域がカバーされるので、作動温度を高精度で設定することができる。
【0007】
本発明においては、カム体の外周面が小径部と大径部の2つの外径を有し、さらに小径部から大径部への移行部が漸次拡径する斜面に形成され、前記被作動部材は、上記カム体の小径部か大径部のいずれかに当接し、上記カム体の往復動に伴って進退2位置を往復するよう作動することを好ましい形態としている。この形態によれば、カム体の移動方向に対して略直交する方向に移動自在で、常にカム体の外周面に当接するように付勢された被作動部材を設け、この被作動部材をカム体の進退に伴って作動させることができる。被作動部材の具体例としては、例えば窓をロックしているロックピンを外す作動棒や、窓開閉用のマイクロスイッチのレバー等が挙げられる。このような被作動部材は、主にカム体の小径部か大径部のいずれかに当接(カム体が移動中は摺接することになる)している状態となり、よって被作動部材はカム体の往復動に伴って進退2位置を往復するよう作動する。例えば、通常状態では被作動部材は小径部に当接しており、昇温に伴ってカム体が移動すると、被作動部材に移行部を経て大径部が摺接していくことにより被作動部材が進出し、降温すると元に戻るといった作動形態を採ることができる。この場合、被作動部材が大径部に当接した時点での温度が、サーモスタットの作動温度となる。また、カム体の小径部から大径部への移行部が急激に径が変わる段差ではなく斜面に形成されているので、その斜面を被作動部材が摺接することによってカム体の移動による被作動部材の往復動作が可能となり、かつスムーズになされる。
【0008】
本発明に係るカム体のカム面は、サーモスタットのロッドに伴って移動する駆動部材に対向しており、カム体が回転することにより、そのカム形状に応じて駆動部材との間隔である調整代が変動する。カム面の形状は、カム体の軸回りに螺旋状に形成された斜面カムであり、なだらかに連続する面や階段状に段差が形成された面とされる。
【0009】
本発明では、調整軸の端部に操作用のダイアルを設けるとともに、支持体側にダイアルの回転角度に応じた温度目盛りを付し、温度目盛りを指標にしてダイアルを回転させてサーモスタットの作動温度を設定する構成を採ると好ましい。この場合、温度目盛りは、温度によって移動する駆動部材の位置と、カム体の回転角度に伴う調整代(カム体のカム面から駆動部材までの間隔)の変動距離との関係から予め把握したデータに基づき定められる。
【0010】
また、調整軸は、一定以上の操作力をかけた際に回転させることができるようになっていることが、不用意に回転し設定温度が変わってしまうおそれが防がれるので好ましい。そのための手段としては、例えば、調整軸と支持体との間にバネやゴム等の弾性パーツを圧縮状態で介装し、調整軸を回転させる際に抵抗感が生じるようにした構成が挙げられる。また、上記のようにダイアルを設けた場合には、このダイアルに同様の弾性パーツを内蔵させることができ、さらに、不用意な回転防止とともにダイアルの操作感に節度を付加させることができるクリック機構を設けてもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図1および図2の符合1は、一実施形態に係るサーモスタットの作動温度調整機構を備えた窓開き装置である。同装置1は、室温が設定温度に達すると窓Wが自動的に開くよう窓枠2に固定されている。窓Wは、下端縁がヒンジ3を介して窓枠2に組み付けられており、図2(a)に示すように、上端側が回動端となって室外側(図1で紙面裏側、図2で左側)へ傾倒することにより開く。窓Wは、付勢部材により開き方向に常に付勢されており、かつ、ストッパ(いずれも図示略)により図2(a)に示す開き位置で停止するようになっている。窓Wの上端縁の中央であって室内側には、上方に突出するロックピン4が、ブラケット5を介して設けられている。このロックピン4は自身の軸方向に沿って上下動自在であり、かつ図示せぬバネにより常に上方に突出するよう付勢されており、図1および図2(b)に示すように、窓枠2に固定された金具6の透孔にロックピン4が嵌入することにより、窓Wの閉状態が保持される、すなわちロックされるようになっている。開いている窓Wを閉めていくと、ロックピン4は金具6に当たって押され、透孔に至ると突出して透孔に嵌入し、窓閉めが完了する。
【0012】
図3および図4は窓開き装置1の外観を示しており、これら図で符合10は直方体状のケーシング(支持体)、20はサーモスタット、30は調整軸、40は作動温度設定用のダイアル、50は作動棒である。これら図に示すように、ケーシング10は、ケーシング本体11に蓋体12がねじ止めされて構成されるものである。窓開き装置1は、ケーシング本体11に形成された左右の固定板13を窓枠2にねじ止めすることにより窓枠2に固定される。
【0013】
図5は、ケーシング10の蓋体12を外した状態の正面図である。サーモスタット20は、全体が円筒状に形成されており、室内の温度を感知する感温部21と、シリンダ部22と、これらの間のフランジ部23とを備えている。感温部21内には、昇温/降温に応じて膨張/収縮する液状の感温物質が封入されている。フランジ部23は、図6に示すようにケーシング本体11に形成された凹部11aに嵌め込まれ、蓋体12にも同様に形成された凹部が嵌合してケーシング10に支持されるようになっている。この支持状態で、サーモスタット20は、軸方向が水平(ケーシング本体11の上下の板部11A,11Bと平行)で、感温部21がケーシング10の外部に突出し、シリンダ部22がケーシング10の内部に収納される。
【0014】
シリンダ部22には、図7(b),(c)に示すように、感温部21内の感温物質の膨張に応じて図中左方に突出するロッド24が内蔵されている。また、シリンダ部22には、有底筒状のスリーブ25が摺動自在に外装されている。図6に示すように、このスリーブ25の外周面におけるケーシング本体11への対向部分には、軸方向に沿って延びる突条25aが形成されており、この突条25aがケーシング本体11に形成されたガイド溝11dに嵌合している。これにより、スリーブ25は軸回りの回転が規制されている。スリーブ25は、外周面に形成されたフランジ部25bとケーシング本体11との間にわたって介装された圧縮バネ26により感温部21の方向(図5で右方向)に付勢されており、通常はその底部がシリンダ部22の先端に当接している。また、スリーブ25の外周面における開口端近傍には、下方に延びる棒状の係合ピン(駆動部材)27が一体に形成されている。
【0015】
上記構成からなるサーモスタット20によれば、図7(a)に示すように、通常はロッド24がシリンダ部22内に収まっている。そして、室温が上昇し、ある温度に達すると感温部21内の感温物質が膨張する。この内圧増大によって、図7(b),(c)に示すように、ロッド24は圧縮バネ26の付勢力に抗してスリーブ25を押しながらシリンダ部22から突出していく。この状態から室温が降下すると、感温部21の内圧が減少し、圧縮26バネによりスリーブ25を介してロッド24が退行させられ、さらにはシリンダ部22内に収まる。このように、ロッド24は室温の昇温/降温に応じて伸縮する。そして、ロッド24の伸縮と一体的にスリーブ25および係合ピン27が移動する。図8は、室温に応じて伸びるロッド24のストローク量の例を示しており、この場合、30℃、35℃、40℃でそれぞれ図示のようにロッド24は伸びる。また、図9は昇温に伴うロッド24の伸び量を示している。
【0016】
前記調整軸30は、サーモスタット20の下方にロッド24の伸縮方向と平行に配置されている。この調整軸30は、図4(b)に示すように断面D字状であり、左右の端部がケーシング本体11の側板部11C,11Dを貫通した状態で、ケーシング本体11に対し軸回りに回転自在に、かつ軸方向への移動は規制された状態で支持されている。また、図7(a)に示すように、同図における調整軸30の左端部はケーシング本体11外へ所定長さ突出しており、この突出端には、調整軸30を回転させるための前記ダイアル40が取り付けられている。
【0017】
調整軸30には、図10に示す円筒状のカム体60が同軸的に外装されている。図10(a),(c)に示すように、カム体60の調整軸30が挿入される孔60aは、調整軸30が嵌入するD字状となっており、これによってカム体60は調整軸30に対し相対回転不能かつ軸方向へは摺動可能となっている。カム体60は軸部61を有し、この軸部61の左端部に、左側から小径部62、大径部63がそれぞれ軸部61に対し同軸的に形成されている。そして、小径部62から大径部63への移行部64は、漸次拡径する斜面に形成されている。また、図5に示すように、カム体60は、調整軸30の周囲を巻回する状態で小径部62側の端部とケーシング本体11との間にわたって介装された圧縮バネ(カム体付勢部材)65により、図5の右方向に付勢されている。この圧縮バネ65の付勢力により、通常は軸部61の右端がケーシング本体11に当接している。
【0018】
図10および図11に示すように、これら図におけるカム体60の大径部63の右側の端面には、カム面63aが形成されている。このカム面63aは、カム体60の軸回りに螺旋状に形成された斜面カムであり、この場合、ダイアル40側から見ると、右回りの周方向に向かうにしたがってなだらかに連続しながら突出している。カム面63aは前記係合ピン27に対向しており、カム体60が回転することにより、カム面63aと係合ピン27との間隔である調整代(図7(a)のLで示す距離)が変動する。この場合、ダイアル40側から見てカム体60が左回りするとカム面63aは係合ピン27に近付き、右回りすると係合ピン27から遠ざかる。ちなみに図11はカム面63aが係合ピン27から最も遠ざかった状態を示している。そして、カム面63aの周方向の形成範囲すなわち作動有効角度は、図10(c)に示すように200゜程度であり、この回転角度で調整代Lは最小から最大に変動する。
【0019】
上記カム体60は、次のように作動する。室温が上昇してサーモスタット20のロッド24が伸び、これに伴ってスリーブ25がロッド24の伸びる方向に移動すると、係合ピン27が調整代Lを経てカム面63aに当接する。ここからさらに昇温してロッド24が伸びると、カム体60は係合ピン27に押され、圧縮バネ65に抗し調整軸30に沿ってロッド24と同方向に移動する。室温が降下すると、サーモスタットのロッド24が縮小するに伴い係合ピン27は退行し、調整代Lを隔てて元の位置に戻る。カム体60は圧縮バネ65に押されロッド24に追従して退行し、元の位置に戻る。
【0020】
図12は、前記ダイアル40の取付構造を示している。同図で符合41は環状のバネ座であり、このバネ座41は、その孔に調整軸30を通した状態でケーシング本体11の側壁部11Cに嵌め込まれている。ダイアル40の内側には複数の凹所42が形成され、この凹所42にバネ43と摩擦片44を挿入してから、ダイアル40の周縁の弾性片40aをバネ座41に係合させることにより、ダイアル40はバネ座41に対して回転自在に装着される。ダイアル40は、調整軸30の端部にねじ45で固定される。バネ43は圧縮状態となり、摩擦片44をバネ座41に対して常に押圧している。これによってダイアル40を回転させる際にはバネ43の弾発力に応じた抵抗感が生じ、ダイアル40、ひいては調整軸30およびカム体60の不用意な回転が防止される。
【0021】
前記作動棒50は、図5に示すように、カム体60の下方に配置されている。この作動棒50は、ケーシング本体11の下板部11Bおよび下板部11Bに連続して形成された仕切り枠11Eに、調整軸30と直交する方向に移動自在に貫通されている。作動棒50には、仕切り枠11E内に存するフランジ部51が形成されており、このフランジ部51と下板部11Bとの間には、圧縮バネ52が介装されている。この圧縮バネ52により作動棒50は上方に付勢され、その上端が常にカム体60の外周面に当接するようになっている。作動棒50は、通常図5に示すように、カム体60の小径部62に当接している。そして、サーモスタット20のロッド24の伸張に伴いカム体60が移動すると、カム体60は移行部64を経て大径部63が作動棒50に摺接していく。この動作により、図7(c)に示すように、大径部63は圧縮バネ52に抗して作動棒50を下方に押し、作動棒50を進出させる。カム体60が元の位置まで退行していくと、作動棒50は圧縮バネ52に付勢されて退行し、小径部62に当接する元の位置に戻る。このように、作動棒50はカム体60の往復動に伴って進退2位置を往復するよう作動する。本実施形態では、作動棒50が大径部63に当接して進出した時点での温度が、サーモスタット20の作動温度となる。
【0022】
この作動温度は、ダイアル40により調整軸30を介してカム体60を回転させ調整代Lの距離を変えることにより調整される。図4に示すように、ケーシング本体11の側板部11Cにおけるダイアル40の周囲には温度目盛り46が付されており、この温度目盛り46の表示温度にダイアル40の指針40bを合わせることにより、作動温度が設定される。温度目盛り46は、温度によって移動する係合ピン27の位置と、カム体60の回転角度に伴う調整代Lの変動距離との関係から予め把握したデータに基づき定められる。
【0023】
上記のように、窓開き装置1に備えられた本実施形態のサーモスタットの作動温度調整機構は、ダイアル40によって回転操作される調整軸30と、サーモスタット20のロッド24の伸縮に伴って進退する係合ピン27と、この係合ピン27により調整軸30に沿って移動させられるカム体60と、このカム体60の移動により進退させられる作動棒50とを主体として構成されている。そして、窓開き装置1は、図1および図2に示すように、作動棒50が進出すると金具6の透孔に嵌入しロックピン4を押して透孔から抜けるように、窓枠2に固定される。
【0024】
次に、窓開き装置1の作用を説明する。
まず、図7(a)に示すように、係合ピン27とカム体60のカム面63aとが調整代Lを隔てて離間した状態が通常の状態である。この通常状態から、室温が上昇してサーモスタット20のロッド24が伸びると、図7(b)に示すようにスリーブ25が押され、係合ピン27が調整代Lを経てカム面63aに当接する。ここからさらに昇温してロッド24が伸びると、図7(c)に示すように、カム体60は係合ピン27に押され調整軸30に沿ってロッド24の伸張方向に移動する。このようにカム体60が移動する間にカム体60は移行部64を経て大径部63が作動棒50に摺接していき、図7(c)に示すように、大径部63が圧縮バネ52に抗して作動棒50を下方に押し、作動棒50を進出させる。作動棒50が進出すると、図2(a)に示すように、金具6の透孔に作動棒50が嵌入してロックピン4を押す。これによりロックピン4は金具6から外れ、開き方向に付勢されている窓Wが開く。
【0025】
次に、室温が降下すると、サーモスタット20のロッド24が縮小するに伴い係合ピン27は退行し、調整代Lを隔てて元の位置に戻る。カム体60は圧縮バネ65に押されロッド24に追従して退行し、これに伴って作動棒50は圧縮バネ52に付勢されて退行し、小径部62に当接する元の位置に戻る。このように作動棒50が通常位置に戻った状態で、窓Wを手動により閉めることができる。
【0026】
上記サーモスタット20の作動温度の調整は、ダイアル40を回転させることにより調整軸30を介してカム体60を回転させ、調整代Lの距離を変えることによりなされる。この場合、ダイアル40を左回りさせると調整代Lは短くなるので係合ピン27がカム面63aに早く当接することになり、比較的低温で作動棒50は進出する。また、ダイアル40を右回りさせると調整代Lは長くなるので比較的高温の段階で作動棒50は進出する。前述したように、ダイアル40の指針40bを温度目盛り46の温度に合わせることにより、作動棒50の進出温度すなわちサーモスタット20作動温度を設定することができる。
【0027】
本実施形態に係るサーモスタットの作動温度調整機構によれば、調整代Lの距離を変えるカム面63aの作動有効角度は200゜程度であり、この回転角度で調整代Lは最小から最大に変動する。すなわち、ダイアル40を1回転させる範囲内で作動温度を全域にわたって調整することができる。したがって、サーモスタット20の作動温度の設定を簡便に行うことができるとともに、作動温度を高精度で設定することができる。また、カム体60の小径部62から大径部63への移行部64が、急激に径が変わる段差ではなく斜面に形成されているので、その移行部64を作動棒50が摺接することによってカム体60の移動に伴う作動棒50の往復動作がスムーズになされる。また、作動棒50は、主にカム体60の小径部62と大径部63に応じた進退2位置を往復し、各位置にあっては、移動せず一定の位置に保持されるので、設定温度に達してからさらに昇温してカム体60が移動しても、作動棒50はそのままの位置にある。したがって、作動棒50に不必要な負荷がかかって破損したり変形したりするといった不具合は生じない。
【0028】
図13は、上記カム体60に代えて、カム面の形状を変更したカム体70が組み込まれた他の実施形態に係る窓開き装置1Bを示している。この実施形態のカム面は、図14および図15に示すように、係合ピン27に遠い側から順にカム面71a,71b,71cが3段の階段状に形成されている。これにより、係合ピン27との間隔である調整代はダイアル40Bの回転に応じて3段階に調節され、したがって、作動温度は3種類に限定される。一方、ダイアル40Bには、図16に示すように、圧縮バネ43Bによって常にバネ座41Bに当接するよう付勢されたクリックボール72が組み込まれている。一方、バネ座41Bには、3段階のカム面71a,71b,71cに対応する3つ(図16では1つしか見ないが)の凹部73が形成されている。
【0029】
この実施形態によれば、ダイアル40の回転方向で最も右側に位置する凹部73にクリックボール72が落ち込んでいる状態では、図13に示すように、係合ピン27から最も離れるカム面71aが係合ピン27に対向する。この状態からダイアル40Bを左回転させると、クリックボール72は次の凹部73に落ち込みカム面71bが係合ピン27に対向し、さらにダイアル40Bを左回転させると、クリックボール72はその次の凹部73に落ち込みカム面71cが係合ピン27に対向する。このようにしてカム体70と係合ピン27との間隔である調整代は3段階に調節され、例えば、30℃、35℃、40℃の3段階に設定温度を切り換えることができる。本実施形態のダイアル40Bの取付構造によれば、ダイアル40Bを3段階のいずれかに位置決めする節度を付加することができるとともに、ダイアル40Bの不用意な回転が防止される。さらに、クリックボール72によるクリック音や感触が、操作する者に心地よい操作感を与える。
【0030】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な形態を採ることができる。例えば、サーモスタット20に組み込まれた圧縮バネ26を省略し、カム体60を退行させる圧縮バネ65により、カム体60を介してスリーブ25および係合ピン27を退行させるようにしてもよい。また、圧縮バネ65に代えて、同様の作用をなす圧縮バネをカム体60に内蔵させることもできる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、カム体が多くとも1回転する間にサーモスタットの作動温度の調整代が最小から最大に可変されることを特徴とするので、サーモスタットの作動温度を、簡便に、かつ高精度で設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係るサーモスタットの作動温度調整機構を備えた窓開き装置の設置例を示す正面図である。
【図2】 同側面図であって、(a)はサーモスタットの作動温度調整機構が作動して窓が開いた状態、(b)は窓が閉まっている状態である。
【図3】 本発明の一実施形態に係るサーモスタットの作動温度調整機構を備えた窓開き装置の外観を示す正面図である。
【図4】 同窓開き装置の(a)左側面図、(b)右側面図である。
【図5】 同窓開き装置の内部であって本発明の一実施形態に係るサーモスタットの作動温度調整機構を示す正面図である。
【図6】 図5のVI−VI線矢視図である。
【図7】 本発明の一実施形態に係るサーモスタットの作動温度調整機構の動作を(a),(b),(c)の順に示す正面断面図である。
【図8】 本発明の一実施形態に係るサーモスタットのロッドが伸びていく状態を(a),(b),(c)の順に示す正面図である。
【図9】 昇温に伴うロッドの伸び量を示す線図である。
【図10】本発明の一実施形態に係るカム体の(a)左側端面図、(b)側面図、(c)右側端面図である。
【図11】同カム体が図10(b)の状態から右回転した状態を示す側面図である。
【図12】本発明の一実施形態に係るダイアルの取付構造を示す側断面図である。
【図13】本発明の他の実施形態に係るサーモスタットの作動温度調整機構を備えた窓開き装置の内部を示す正面図である。
【図14】本発明の他の実施形態に係るカム体の(a)左側端面図、(b)側面図、(c)右側端面図である。
【図15】同カム体が図14(b)の状態から右回転した状態を示す側面図である。
【図16】本発明の他の実施形態に係るダイアルの取付構造を示す側断面図である。
【符号の説明】
10…ケーシング(支持体)、20…サーモスタット、24…ロッド、
27…係合ピン(駆動部材)、30…調整軸、60…カム体、62…小径部、
63…大径部、63a…カム面、64…移行部、
65…圧縮バネ(カム体付勢部材)、L…調整代。[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a thermostat operating temperature adjustment mechanism applied to, for example, a device that automatically opens a ventilation opening or a window according to room temperature in a greenhouse, a greenhouse, or a general building, and in particular, controls the operating temperature of the thermostat. The present invention relates to a technique that enables simple and highly accurate setting.
[0002]
[Prior art]
Various techniques have been proposed in which a thermostat that senses the temperature of air is used, and when the set temperature is reached, a window is opened to control the room temperature. For example, utility model registration No. 2509035 uses a thermostat (temperature-sensitive actuator) with a rod that extends as the temperature rises, and when the rod of this thermostat extends, the vent opening opens by pushing the lid that closes the ventilation opening. It is what I did. In this case, an adjustment screw is screwed onto the lid so as to abut against the tip of the rod of the thermostat, and the interval between the adjustment screw and the rod is an adjustment margin for the operating temperature. According to this operating temperature adjustment mechanism, when the adjustment screw is screwed toward the rod, the adjustment margin is shortened, and the rod that extends as the temperature rises quickly hits the adjustment screw, so that the lid is opened at a relatively low temperature. On the other hand, when the adjusting screw is moved backward with respect to the rod, the adjustment allowance becomes longer, and the rod hits the adjusting screw at a relatively high temperature stage, and the lid portion is opened therefrom. Thus, the operating temperature of the thermostat is adjusted by rotating the adjusting screw.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional operating temperature adjustment mechanism, the adjustment screw is rotated many times in order to advance and retract the adjustment screw at the maximum stroke, but the adjustment screw is rotated many times, and thus has the following problems. . That is, even when the set temperature is slightly changed, the adjustment screw is forced to be increased or rotated several times accordingly, which is troublesome and inefficient. This problem is particularly noticeable when the adjustment screw is extended or retracted for the maximum stroke. Further, since the set temperature cannot be determined by a single rotation angle of the adjusting screw, it is difficult to take a means for easily confirming the set temperature, for example, by placing a scale on the dial for operating the adjusting screw. The set temperature can be determined by using the screwing amount of the adjusting screw as an index, but the stroke of the adjusting screw is extremely short compared to the rotational distance of the dial, and the accuracy is low.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a thermostat operating temperature adjusting mechanism capable of easily and accurately setting the thermostat operating temperature.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The thermostat operating temperature adjusting mechanism of the present invention includes a thermostat that is fixed to a support and includes a rod that extends in the axial direction in response to a rise in environmental temperature, and the support that is parallel to the extending direction of the thermostat rod. An adjustment shaft that is rotatably supported in a state, and a cam surface that is coaxially mounted on the adjustment shaft so as not to be relatively rotatable and movable in the axial direction, and has a helical shape around the shaft ,And Abuts the actuated member and activates the actuated member by moving in the axial direction. A cylindrical cam body, a cam body urging member that urges the cam body along the adjustment axis in the rod reduction direction, and a thermostat that moves together with the rod when the rod is extended, A driving member that contacts the cam surface through an adjustment margin that is an interval with the cam surface of the cam body, and further moves the cam body along the adjustment shaft. The adjustment allowance is varied from the minimum to the maximum.
[0005]
The basic operation of the thermostat operating temperature adjusting mechanism of the present invention having the above-described configuration will be described. First, the state where the drive member and the cam surface of the cam body are separated with an adjustment allowance is the normal state. From this normal state, when the environmental temperature rises and the thermostat rod extends, the drive member comes into contact with the cam surface after adjustment, and when the temperature rises further from here and the rod extends, the cam body pushes against the drive member. Then, the rod moves along the adjustment axis in the rod extending direction. Further, when the environmental temperature falls from this state and the rod of the thermostat shrinks, the cam body is returned to the original position by the cam body urging member. The advance with the rod of the cam body means the operation of the thermostat in the present invention. The cam body is used as an operator for opening a ventilation port or a window, for example.
[0006]
In the thermostat operating temperature adjusting mechanism of the present invention, the operating temperature of the thermostat is adjusted by rotating the adjusting shaft. When the adjustment shaft is rotated about the axis, the cam body also rotates integrally therewith, and during the rotation, the adjustment margin that is the distance between the cam surface and the drive member gradually changes, that is, approaches or moves away. Therefore, if the adjustment shaft is rotated in the direction in which the cam surface approaches the drive member, the drive member comes into contact with the cam surface quickly, and the thermostat operates at a relatively low temperature. On the other hand, if the adjustment shaft is rotated in a direction in which the cam surface moves away from the drive member, the adjustment allowance becomes longer, and the thermostat operates at a relatively high temperature stage. Here, since the adjustment allowance is configured to vary from the minimum to the maximum while the cam body rotates at most once, the adjustment of the operating temperature is performed over the entire range in the range of one rotation of the adjustment shaft. Therefore, the operating temperature of the thermostat can be easily set without requiring the trouble of rotating the adjusting screw many times as in the prior art. Further, since the entire operating temperature is covered within the range of one rotation of the adjusting shaft, the operating temperature can be set with high accuracy.
[0007]
In the present invention, the outer peripheral surface of the cam body has two outer diameters, a small diameter portion and a large diameter portion, and a transition portion from the small diameter portion to the large diameter portion is formed on a slope that gradually increases in diameter. The actuated member abuts on either the small diameter portion or the large diameter portion of the cam body, and operates to reciprocate in the forward / backward two positions as the cam body reciprocates. This is the preferred form. According to this aspect, the actuated member that is movable in a direction substantially orthogonal to the moving direction of the cam body and is always urged to come into contact with the outer peripheral surface of the cam body is provided. It can be operated as the body advances and retreats. Specific examples of the actuated member include, for example, an operating rod for removing a lock pin that locks a window, a lever of a micro switch for opening and closing a window, and the like. like this Actuated member Is mainly in contact with either the small diameter part or the large diameter part of the cam body (the cam body will be in sliding contact during movement) Actuated member Operates so as to reciprocate back and forth between two positions as the cam body reciprocates. For example, under normal conditions Actuated member Is in contact with the small diameter part, and when the cam body moves as the temperature rises, Actuated member As the large diameter part slides through the transition part Actuated member It is possible to adopt an operation mode in which, for example, advancing and returning to the original temperature when the temperature is lowered. in this case, Actuated member The temperature at the time when the abuts against the large diameter portion becomes the operating temperature of the thermostat. In addition, the transition part from the small diameter part to the large diameter part of the cam body is formed on the slope instead of the step where the diameter suddenly changes. Actuated member By sliding the cam body Actuated member Can be reciprocated and smoothly performed.
[0008]
The cam surface of the cam body according to the present invention is opposed to the drive member that moves with the rod of the thermostat. When the cam body rotates, an adjustment margin that is an interval between the cam member and the drive member according to the cam shape. Fluctuates. The shape of the cam surface is a slope cam formed in a spiral shape around the axis of the cam body, and is a gently continuous surface or a stepped step surface.
[0009]
In the present invention, an operation dial is provided at the end of the adjustment shaft, a temperature scale corresponding to the rotation angle of the dial is attached to the support side, and the dial is rotated using the temperature scale as an index to control the operating temperature of the thermostat. It is preferable to adopt a configuration for setting. In this case, the temperature scale is data obtained in advance from the relationship between the position of the drive member that moves according to the temperature and the fluctuation distance of the adjustment allowance (interval from the cam surface of the cam body to the drive member) according to the rotation angle of the cam body. It is determined based on.
[0010]
In addition, it is preferable that the adjustment shaft can be rotated when an operation force of a certain level or more is applied, because a risk that the set temperature may be changed unintentionally is changed. As a means for that, for example, a configuration in which an elastic part such as a spring or rubber is interposed between the adjustment shaft and the support body in a compressed state, and resistance is generated when the adjustment shaft is rotated. . In addition, when a dial is provided as described above, the same elastic parts can be incorporated into the dial, and a click mechanism that can prevent unnecessary rotation and add moderation to the dial operation feeling. May be provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
3 and 4 show the appearance of the
[0013]
FIG. 5 is a front view of the
[0014]
As shown in FIGS. 7B and 7C, the
[0015]
According to the
[0016]
The
[0017]
A
[0018]
As shown in FIGS. 10 and 11, a
[0019]
The
[0020]
FIG. 12 shows the mounting structure of the
[0021]
The operating
[0022]
This operating temperature is adjusted by rotating the
[0023]
As described above, the operating temperature adjusting mechanism of the thermostat of the present embodiment provided in the
[0024]
Next, the operation of the
First, as shown in FIG. 7A, the normal state is a state in which the
[0025]
Next, when the room temperature drops, the
[0026]
The operating temperature of the
[0027]
According to the thermostat operating temperature adjusting mechanism according to the present embodiment, the effective operating angle of the
[0028]
FIG. 13 shows a
[0029]
According to this embodiment, in a state where the
[0030]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various forms can be taken. For example, the
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is characterized in that the adjustment amount of the thermostat operating temperature is changed from the minimum to the maximum while the cam body rotates at most once, so that the operating temperature of the thermostat can be easily adjusted. And can be set with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an installation example of a window opening device provided with a thermostat operating temperature adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are side views of the thermostat operating temperature adjusting mechanism operating to open the window, and FIG. 2B illustrating the window closed.
FIG. 3 is a front view showing an appearance of a window opening device provided with a thermostat operating temperature adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention.
4A is a left side view of the window opening device, and FIG. 4B is a right side view thereof.
FIG. 5 is a front view showing an operating temperature adjusting mechanism of a thermostat according to an embodiment of the present invention inside the window opening device.
6 is a view taken in the direction of arrows VI-VI in FIG. 5;
FIG. 7 is a front cross-sectional view showing the operation of the thermostat operating temperature adjustment mechanism according to one embodiment of the present invention in the order of (a), (b), and (c).
FIG. 8 is a front view showing a state in which the rod of the thermostat according to the embodiment of the present invention is extended in the order of (a), (b), and (c).
FIG. 9 is a diagram showing the amount of elongation of the rod as the temperature rises.
10A is a left end view of a cam body according to an embodiment of the present invention, FIG. 10B is a side view, and FIG. 10C is a right end view.
FIG. 11 is a side view showing a state where the cam body is rotated clockwise from the state of FIG. 10 (b).
FIG. 12 is a side sectional view showing a dial mounting structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a front view showing the inside of a window opening device including a thermostat operating temperature adjusting mechanism according to another embodiment of the present invention.
14A is a left end view of a cam body according to another embodiment of the present invention, FIG. 14B is a side view thereof, and FIG. 14C is a right end view thereof.
15 is a side view showing a state where the cam body is rotated clockwise from the state of FIG. 14 (b).
FIG. 16 is a side sectional view showing a dial mounting structure according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 ... casing (support), 20 ... thermostat, 24 ... rod,
27 ... engaging pin (drive member), 30 ... adjusting shaft, 60 ... cam body, 62 ... small diameter part,
63 ... Large diameter part, 63a ... Cam surface, 64 ... Transition part,
65: compression spring (cam body urging member), L: adjustment allowance.
Claims (2)
上記支持体に、上記ロッドの伸張方向と平行な状態で回転自在に支持された調整軸と、
この調整軸に、相対回転不能かつ軸方向へは移動可能な状態で同軸的に装着され、軸回りに螺旋状に形成されたカム面を有し、かつ被作動部材に当接し、軸方向への移動により上記被作動部材を作動させる円筒状のカム体と、
このカム体を上記調整軸に沿って上記ロッドの縮小方向に付勢するカム体付勢部材と、
上記ロッドの伸張時に該ロッドとともに移動するよう上記サーモスタットに設けられ、この移動時に、上記カム体のカム面との間隔である調整代を経てカム面に当接し、さらにカム体を調整軸に沿って移動させる駆動部材とを具備し、
上記カム体が多くとも1回転する間に、上記調整代が最小から最大に可変されることを特徴とするサーモスタットの作動温度調整機構。A thermostat having a rod fixed to the support and extending in the axial direction in response to an increase in environmental temperature;
An adjustment shaft rotatably supported on the support in a state parallel to the extending direction of the rod;
The adjustment shaft is coaxially mounted so as not to be relatively rotatable and movable in the axial direction, has a cam surface formed in a spiral shape around the axis, and abuts the actuated member in the axial direction. A cylindrical cam body for operating the operated member by movement of
A cam body urging member that urges the cam body along the adjusting shaft in the reduction direction of the rod;
The thermostat is provided so as to move together with the rod when the rod is extended. At the time of movement, the thermostat comes into contact with the cam surface through an adjustment margin which is an interval with the cam surface of the cam body, and the cam body is moved along the adjustment axis. A drive member that is moved
A thermostat operating temperature adjustment mechanism, wherein the adjustment margin is varied from the minimum to the maximum during one rotation of the cam body at most.
前記被作動部材は、上記カム体の小径部か大径部のいずれかに当接し、上記カム体の往復動に伴って進退2位置を往復するよう作動することを特徴とする請求項1に記載のサーモスタットの作動温度調整機構。The outer peripheral surface of the cam body has two outer diameters, a small diameter portion and a large diameter portion, and a transition portion from the small diameter portion to the large diameter portion is formed on a slope that gradually increases in diameter ,
2. The operated member according to claim 1, wherein the actuated member abuts on either the small diameter portion or the large diameter portion of the cam body and operates to reciprocate in the forward and backward two positions as the cam body reciprocates. The thermostat operating temperature adjusting mechanism described.
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