JP5118747B2 - 空気吹出装置 - Google Patents
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Description
従来の空気吹出装置の一つは、複数の風向調整板、環状部材、及び、円筒体を備えている。この複数の風向調整板は、連結部材によって互いに連結されており、連動して回動するようになっている。更に、この複数の風向調整板は、環状部材の内部においてその環状部材の軸線(中心軸)に垂直な回動軸周りに回動可能となるようにその環状部材に支持されている。一方、前述のように複数の風向調整板を支持した環状部材は、円筒体の内部において、円筒体の軸線周りにその円筒体に対して同軸的に回転可能になるようにその円筒体に対して支持されている。即ち、この空気吹出装置は、空気吹出装置の軸線及び同軸線に垂直な回動軸線の双方に対し、風向調整板の回転角度を調整できるようになっている。これにより、この空気吹出装置は、空気流の吹出方向を操作できるようになっている(例えば、特開2004−237854号公報を参照。)。
更に、上述した環状部材は、その内周面からその環状部材の軸線(中心軸)に向かって延びる複数の腕部と、この複数の腕部によって同軸線上の所定位置に保持された中央軸受部と、を備えている。一方、上述した円筒体は、その後端側開口部(空気流入部)を覆うように設けられた網部と、この網部によってその円筒体の軸線上の所定位置に保持された中央軸部材と、を備えている。この中央軸部材は、環状部材が円筒体の内部に支持される際、上記中央軸受部に軸支される。
この中央軸部材は、環状部材の回転軸が円筒体の回転軸に対して傾くこと、及び、環状部材と円筒体とが偏心することを抑制する。その結果、環状部材と円筒体とが衝突することによって異音が発生すること(以下、この異音を「衝突異音」と称呼する。)、及び、環状部材と円筒体とが過度に接触することによって環状部材の回転が困難又は不能となること(以下、環状部材の回転が困難又は不能となる状態を総称して「回転異状状態」と称呼する。)を抑制することができるようになっている。
更に、上述した環状部材には、所定形状の脚部を有する操作荷重付与部材が備えられている。一方、上述した円筒体には、その内壁面に沿って設けられた複数の突起部からなる円環状突起部が設けられている。この操作荷重付与部材の脚部の先端部は、環状部材が円筒体の内部に支持される際、円環状突起部に押圧された状態となる。これにより、環状部材が円筒体の軸線周りに回転する際、脚部の先端部は円環状突起部に接触した状態を維持しながらその突起部を順次乗り越えるように移動する。その結果、風向調整板を空気吹出装置の軸線周りに回転操作する際の操作荷重(以下、「回転操作荷重」とも称呼する。)、及び、その際の節度感(以下、「回転操作節度感」とも称呼する。)が得られるようになっている。
以上に述べたように、上述した従来の空気吹出装置には、回動操作荷重を生じさせる部材、衝突異音及び回転異状状態の発生を抑制する部材、並びに、回転操作荷重及び回転操作節度感を生じさせる部材が、それぞれ個別に設けられている。これらの各部材はそれぞれ独立して製造されるので、空気吹出装置を製造するために必要な工程数が多い。更に、上述した従来の空気吹出装置は、製造された各部材が順次組付けられることによって製造されるので、組付け作業が煩雑であり、組付け作業に時間を要する。加えて、上述した環状部材においては、複数の腕部及び中央軸受部が環状部材の開口部を覆うように設けられているので、その腕部及び中央軸受部が「環状部材に風向調整板等の部材を組付ける作業」の障害となる。これらのため、空気吹出装置を製造するコストが大きいという問題がある。
本発明は、上記課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、回動操作荷重、回転操作荷重及び回転操作節度感を付与すること、並びに、衝突異音及び回転異状状態の発生を抑制することを達成し、且つ、製造を容易にするとともに製造工数及び組付け工数を低減することにより、製造コストを低減することができる空気吹出装置を提供することにある。
より具体的に述べると、本発明の空気吹出装置は、
空気導出路を形成する円筒体であって同円筒体の後端側の開放部から流入した空気が同円筒体の前端側の開放部から吹出される円筒体と、
前記円筒体の内部において、同円筒体の軸線周りに同円筒体に対して同軸的に回転可能に同円筒体に対して支持される環状部材と、
前記環状部材の内部において、同環状部材の軸線周りに同環状部材に対して回転不能に且つ同環状部材の軸線に垂直な共通又は個別の回動軸線周りに同環状部材に対して回動可能に、前記共通又は個別の回動軸線上に形成された互いに外側に突出する一対の回動軸部にてそれぞれが前記環状部材に対して支持された、前記円筒体から吹出される空気の向きを調整する少なくとも1枚の風向調整板と、
を備える。
本発明の空気吹出装置は、更に、
前記環状部材が前記円筒体に対して回転操作される際の回転操作荷重、及び、前記少なくとも1枚の風向調整板が前記環状部材に対して回動操作される際の回動操作荷重を調整する操作荷重付与部材を備える。
本発明の空気吹出装置において、
前記円筒体は、同円筒体の内壁面に沿って円環状に配列された複数の突起部からなる円環状突起部を有する。この複数の突起部は、円筒体の軸線方向に沿う方向に向けて突出するように設けてもよく、円筒体の径方向内側に向けて突出するように設けてもよい。
前記少なくとも1枚の風向調整板は、前記少なくとも1枚の風向調整板のうちの1枚又は複数枚により前記円筒体の前端側の開放部が閉鎖される第1位置(図5を参照。)から前記円筒体の前端側の開放部が閉鎖されない第2位置(図6を参照。)までの可動範囲において互いに連動しながら回動するように構成される。
前記操作荷重付与部材は、回動軸支持部と、脚部と、前記回動軸支持部と前記脚部とを連結する連結部と、を備える。前記操作荷重付与部材は、前記回動軸支持部と、前記脚部と、前記連結部と、は同一の材料により分離不能に一体的に形成されてなる(図4を参照。)。
前記回動軸支持部は、前記環状部材の内壁に係止されるとともに軸受孔を有していて、前記共通又は個別の回動軸線上に形成された一対の回動軸部のうちの1つの片側の回動軸部の軸が前記軸受孔に圧入嵌合される(図7を参照。)。
前記脚部は、前記脚部の先端部において、前記環状部材の軸線方向に沿う方向に向けて突出するとともに前記円環状突起部と係合する第1突部と、径方向外側に向けて突出するとともに前記円筒体の内壁を径方向外側に向けて押圧する第2突部と、を備える(図4及び図7を参照。)。
前記連結部は、径方向内側に向けて突出するように湾曲していて、前記少なくとも1枚の風向調整板の位置が前記可動範囲における前記第1位置近傍の同第1位置を含まない所定範囲内にある場合においてのみ、前記少なくとも1枚の風向調整板の所定部位が前記連結部における径方向内側面と接触するとともに同径方向内側面を径方向外側に向けて押圧し、前記少なくとも1枚の風向調整板が前記第1位置にある場合において、前記少なくとも1枚の風向調整板が前記第1位置に維持されるように前記所定部位が前記連結部に係止されるように構成される(図1を参照。)。
本発明の空気吹出装置に用いられる操作荷重付与部材は、それ単独にて、上述した「回動操作荷重」、「回転操作荷重」及び「回転操作節度感」の全てを生じさせることができる。更に、この操作荷重付与部材は、「衝突異音」及び「回転異状状態」の発生を抑制することもできる。以下、この理由を説明する。
本発明の空気吹出装置においては、少なくとも1枚の風向調整板が、環状部材の内部において、「環状部材の軸線周りに環状部材に対して回転不能に、且つ、環状部材の軸線に垂直な共通又は個別の回動軸線周りに環状部材に対して回動可能に」環状部材に対して支持されている。このとき、少なくとも1枚の風向調整板のそれぞれは、「前記共通又は個別の回動軸線上に形成された互いに外側に突出する一対の回動軸部」により、環状部材に対して支持されている。即ち、本発明においては、それぞれの風向調整板が対応するそれぞれの「一対の回動軸部」を有してもよく、複数の風向調整板がその複数の風向調整板に対応する単一の「一対の回動軸部」を有してもよい。更に、上述したように風向調整板を備えた環状部材は、円筒体の内部において、「円筒体の軸線周りに円筒体に対して同軸的に回転可能に」円筒体に対して支持されている。
即ち、本発明の空気吹出装置は、空気吹出装置の軸線及び同軸線に垂直な所定の回動軸線の双方に対し、風向調整板の回転角度を調整できるようになっている。本発明の空気吹出装置においては、円筒体から吹出される空気の向きを調整する部材として、例えば、「少なくとも1枚の風向調整板と所定の連結部材とを分離不能に一体的に成形した空気流調整部材」を採用してもよく、「それぞれ独立した少なくとも1枚の風向調整板と、それらの風向調整板を連結してそれらの風向調整板を連動して回転させる連結部材と、を有する空気流調整部材」を採用してもよい。
上述したように、本発明の空気吹出装置に用いられる操作荷重付与部材は、一体的に形成された回転軸支持部、脚部、及び、連結部を備えている。例えば、本発明の操作荷重付与部材は、合成樹脂を成形することによって形成することができる。
この「回転軸支持部」は、「軸受孔」を有している。この軸受孔には、少なくとも1枚の風向調整板を環状部材に支持する一対の回動軸部のうちの1つの片側の回動軸部の軸(以下、単に「風向調整板の回動軸」とも称呼する。)が圧入嵌合される(図7を参照。)。これにより、風向調整板の回動軸が回転するとき、その回転方向に対して逆向きの摩擦抵抗力が軸受孔からその回動軸に対して与えられる。この摩擦抵抗力により、風向調整板の回動軸が不随意に回転することが抑制されるので、風向調整板がその回動軸周りに所定の角度だけ回動した状態を維持することができる。即ち、この回転軸支持部により、上述した「回動操作荷重」が得られる。
更に、上記「脚部」は、その先端部に「環状部材の軸線方向に沿う方向に向けて突出する第1突部」を備えている(図4を参照。)。操作荷重付与部材は環状部材の内壁に係止(保持・固定)されており、環状部材が円筒体に対して支持されるとき、この第1突部は円筒体の円環状突起部と係合する(図7を参照。)。このとき、少なくとも脚部は、第1突部が円環状突起部から受ける力に応じて弾性変形する。脚部は、円筒体の軸線に対して平行であって円環状突起部から離れる方向(即ち、図4及び図7に示す方向D1)に向かって湾曲するように弾性変形する。この脚部の弾性変形に基づく反力により、第1突部は、円環状突起部に押圧された状態となる(以下、脚部の弾性変形によって生じる円筒体の軸線方向の力を「軸線方向弾性力」と称呼する。)。これにより、第1突部は、環状部材が円筒体の軸線周りに回転するとき、円環状突起部に接触した状態を維持しながらその突起部を順次乗り越えるように移動することができる。
第1突部が円環状突起部の一の突起部を乗り越えようとするとき、第1突部に対してその一の突起部から移動方向に対して逆向きの抵抗力が与えられる。更に、第1突部が一の突起部を乗り越える毎に、第1突部は、脚部の軸線方向弾性力により、一の突起部とこの一の突起部に隣接する他の突起部との間の凹部に向かって押圧される。即ち、この脚部及び第1突部により、上述した「回転操作荷重」及び「回転操作節度感」が得られる。
なお、本発明において、操作荷重付与部材が備える脚部の本数は、空気吹出装置に要求される回転操作荷重及び回転操作節度感の大きさ、並びに、操作荷重付与部材の強度等を勘案した本数とすることができる。例えば、脚部の本数は2本とすることができる。
更に、上記「脚部」は、その先端部に「径方向外側に向けて突出する第2突部」を備えている(図4を参照。)。この第2突部は、環状部材が円筒体に対して支持されるとき、円筒体の内壁を径方向外側に向けて押圧する(図7を参照。)。このとき、少なくとも脚部は、第2突部が円筒体の内壁から受ける力に応じて弾性変形する。即ち、例えば脚部は、径方向内側(図4及び図7に示す方向D3)に向かって湾曲するように弾性変形する。この脚部の弾性変形に基づく反力により、第2突部は、円筒体の内壁に押圧された状態となる(以下、脚部の弾性変形によって生じる径方向外側に向く力を「径方向弾性力」とも称呼する。)。これにより、第2突部は、環状部材が円筒体の軸線周りに回転するとき、円筒体の内壁面に接触した状態を維持しながらその内壁上を移動することができる。
操作荷重付与部材は環状部材に保持されているので、第2突部が脚部の径方向弾性力によって円筒体の内壁面に押圧されると、環状部材は、その円筒体の内壁面から径方向弾性力の向きと逆方向(図4及び図7に示す方向D3)の反力を受ける。この反力により、環状部材の外周面の一部は、第2突部が接触する円筒体の内壁面の一部分に対向する円筒体の内壁面の他の一部分に接触した状態となる。
これにより、温度変化等の理由によって環状部材と円筒体との間の隙間(クリアランス)が変化した場合であっても、その変化に応じて脚部が弾性変形するので、環状部材と円筒体とが少なくとも2箇所で接触した状態が維持される。この結果、環状部材の回転軸が円筒体の回転軸に対して傾くことが抑制されるので、空気吹出装置が「回転異状状態」に陥ることを抑制することができる。更に、空気吹出装置の外部から空気吹出装置に対して振動等が与えられる状況下であっても、環状部材の回転軸と円筒体の回転軸とが相対移動することが抑制されるので、「衝突異音」が発生することを抑制することができる。なお、上記同様、操作荷重付与部材は2本の脚部を有することが好ましい。
更に、上述した操作荷重付与部材は、円筒体の前端側の開放部を風向調整板によって閉鎖する際の節度感(後述する全閉時節度感)を生じさせることもできる。以下、この理由を説明する。
本発明の空気吹出装置においては、風向調整板を第1位置としたとき、円筒体の前端側の開放部が「少なくとも1枚の風向調整板のうちの1枚又は複数枚」により閉鎖される。以下、円筒体の前端側の開放部が閉鎖された状態を「全閉状態」とも称呼する。一方、風向調整板を第2位置(又は、第1位置と第2位置との間の位置)としたとき、円筒体の前端側の開放部は閉鎖されず、空気流がその開放部から所定の方向に吹出される。以下、空気流が空気吹出装置の開放部から吹出される状態を「開放状態」とも称呼する。
風向調整板が全閉状態(第1位置)から開放状態(第2位置)までの範囲において回転するとき、少なくとも1枚の風向調整板の「所定部位」は、風向調整板の回転に伴って移動する。一方、上述した操作荷重付与部材の「連結部」は、「径方向内側に向けて突出するように湾曲した形状」を有している(図4を参照。)。そして、風向調整板が全閉状態(第1位置)にある場合、この所定部位は操作荷重付与部材の連結部に係止されるようになっている。これにより、風向調整板を全閉状態(第1位置)とする場合における節度感(以下、「全閉時節度感」とも称呼する。)が得られる。
以下、上述した「全閉時節度感」につき、図1を参照しながらより詳細に説明する。なお、図1は、上述した所定部位が操作荷重付与部材の連結部に係止される様子を示す模式図である。図1の上段は操作荷重付与部材と所定部位とを所定部位の移動方向に対して垂直な方向から見た模式図であり、図1の下段は同部材を所定部位の移動方向に対して平行な方向から見た模式図である。
まず、操作者の指先等により、風向調整板の位置が第2位置(開放状態)から第1位置(全閉状態)へ移動されると仮定する。ここで、風向調整板の位置が第1位置近傍に近づくと、図1(a)に示すように、所定部位39は連結部42の一の側面に当接する。次いで、所定部位39が連結部42を乗り越えようとするとき、所定部位39は連結部42から所定の反力を受ける(図1(a)を参照。)。この反力の上限値は、所定部位39の形状及び連結部42の形状等に基づいて定まる。そして、風向調整板の回動操作に基づいて所定部位39に与えられる力がこの反力の上限値を超えたとき、風向調整板の移動が再開する。風向調整板の移動が再開すると、所定部位39の移動も再開する。
その後、風向調整板の位置が第1位置(全閉状態)に向かって更に移動すると、図1(b)に示すように、所定部位39は、連結部42の径方向側面部を径方向外側(図1における方向D3の逆方向)に向かって押圧しながら移動する。このとき、連結部42は、径方向外側に向かって弾性変形する。そして、風向調整板の位置が第1位置(全閉状態)に至ると、図1(c)に示すように、所定部位39は連結部42を乗り越えて連結部42の上記一の側面に対向する他の側面の側に移動する。通常、所定部位39が上述したように一旦移動を再開すると、所定部位39は連結部42を乗り越えて(図1(b)を参照。)連結部に係止されるまで(図1(c)を参照。)停止することなく瞬時に移動する。従って、図1(b)に示す状態は、継続的に維持されにくい。
所定部位39が連結部42を乗り越えたとき、連結部42は、上述した弾性変形の前の形状に戻る。このとき、連結部42の少なくとも一部は所定部位39の一部よりも径方向内側に位置するので、所定部位39は、連結部42の前記他の側面の側に保持される(図1(c)を参照。)。これにより、風向調整板は、全閉状態(第1位置)に維持される。
以上に説明したように、所定部位は連結部に係止される。ここで、所定部位が連結部の径方向側面部上に存在する場合(図1(b)を参照。)における風向調整板の位置の範囲が、上述した「風向調整板の可動範囲における第1位置近傍の同第1位置を含まない所定範囲」に対応する。
所定部位39が連結部42を乗り越えようとするとき、所定部位39に対して連結部42からその移動方向に対して逆向きの抵抗力が与えられる。そして、所定部位39が連結部42を一旦乗り越えると、所定部位39は連結部42によって所定の位置に保持される。即ち、この連結部42により、風向調整板を全閉状態(第1位置)とする場合における節度感(以下、「全閉時節度感」とも称呼する。)が得られる。
上述したように、本発明の空気吹出装置に用いられる操作荷重付与部材は、それ単独にて、風向調整板を空気吹出装置の軸線に垂直な回動軸線周りに回動操作する際の操作荷重(回動操作荷重)、風向調整板を空気吹出装置の軸線周りに回転操作する際の操作荷重(回転操作荷重)及びその際の節度感(回転操作節度感)の全てを生じさせることができる。更に、この操作荷重付与部材は、風向調整板を第1位置に向けて回動操作する際の節度感(全閉時節度感)を生じさせることもできる。加えて、この操作荷重付与部材によって、環状部材と円筒体が衝突することによって発生する異音(衝突異音)が発生すること、及び、環状部材の回転が困難又は不能となること(回転異状状態)をも抑制することができる。
従って、上述した操作荷重及び節度感を生じさせる複数の部材、並びに、衝突異音及び回転異状状態が発生することを抑制する複数の部材を個別に製造する必要がないので、空気吹出装置を製造するために必要な工程を少なくすることができる。加えて、それら複数の部材を組付ける作業を省略することもできる。更に、本発明の空気吹出装置は、一体化されることにより形状が維持されている操作荷重付与部材を環状部材に保持させることによって組み立てられる。従って、操作荷重付与部材と環状部材とを簡単に組み付けることができる。加えて、本発明の空気吹出装置に用いられる環状部材には上述した従来の空気吹出装置が備えている腕部及び中央軸受部等を設ける必要がないので、操作荷重付与部材と環状部材とを更に簡単に組み付けることができる。これらの結果、空気吹出装置の製造工程及び組付け工数を低減することができるので、空気吹出装置の製造コストを低減することができる。
上述した本発明の空気吹出装置において、
前記連結部は、前記環状部材の軸線方向に沿う長手方向を有していて、前記少なくとも1枚の風向調整板の位置が前記所定範囲内にて移動する場合において前記所定部位は前記連結部に対して前記長手方向と略垂直の方向に移動するように構成され、
前記連結部における前記長手方向と垂直な方向の幅は「所定の幅W」を有するとともに前記連結部における径方向に沿う方向の厚さは「所定の厚さT」を有するように構成することが好適である。
本発明において、空気吹出装置の開放部が開放されている状態にあるとき(即ち、風向調整板が第1位置を除く位置にあるとき)、空気流は、空気吹出装置の外部へと吹出される(以下、少なくとも1枚の風向調整板を介して空気流が外部へ吹出される領域を「空気流吹出領域」とも称呼する。)。少なくとも1枚の風向調整板が開放状態(第2位置)から全閉状態(第1位置)に向かって回転すると、空気流吹出領域の面積は次第に小さくなる。そして、少なくとも1枚の風向調整板が全閉状態近傍にあるとき、空気流吹出領域の面積は極めて小さくなる。このとき、この極めて小さい面積の空気流吹出領域を通過する空気流が乱流となるとともに、この乱流に起因して空気が振動することによって異音(以下、「笛吹き音」と称呼する。)が発生する場合がある。
上述した空気吹出装置においては、所定部位が連結部を乗り越える際、所定部位が連結部の長手方向に対して略垂直に移動するように構成される。ここで、連結部の長手方向に対して垂直な方向の幅(即ち、上記「所定の幅W」)を「笛吹き音が発生する風向調整板の位置に対応する幅W1(即ち、上述した所定範囲)」又は「その幅W1以上の幅W2」とすると、この「幅W」を有する連結部上を風向調整板の所定部位が瞬時に乗り越えることによって風向調整板が瞬時に第1位置(全閉状態)に移動するので、笛吹き音の発生が継続すること(即ち、所定部材が図1(b)に示す位置に留まること)を出来る限り抑制することができる。
加えて、これにより、風向調整板の可動範囲のうちの笛吹き音が発生する範囲のみを選択するとともにその範囲において風向調整板を瞬時に第1位置(全閉状態)に移動させることができるので、笛吹き音が発生しない範囲のうちの風向調整板を調整可能な範囲を最大限にすることができる。換言すると、上記「所定の幅W」を「笛吹き音が発生する風向調整板の位置に対応する幅W1」と実質的に一致させることにより、笛吹き音が発生しない風向調整板の回動角度範囲のうちの「風向調整板の回動角度を安定的に維持することができる範囲(即ち、実質的な風向調整可能範囲)」を最大限にすることができる。
更に、連結部の径方向に沿う方向の厚さを「連結部の強度が損なわれない範囲において出来る限り小さい厚さ」とすると、所定部位が連結部をより容易に乗り越えることができるので、笛吹き音の発生が継続することを更に抑制することができる。
上述した空気吹出装置において、
前記脚部は、前記脚部をその長手方向に垂直な平面によって切断した断面(以下、単に「長手方向に垂直な断面」とも称呼する。)の形状が円又は正方形となるように構成されることが好適である。
上述したように、操作荷重付与部材の「脚部」は、円筒体の軸線方向に向かう軸線方向弾性力、及び、円筒体の径方向外側に向かう径方向弾性力を発生させる。脚部の長手方向に垂直な断面の形状を円又は正方形とすると、脚部は、上述したいずれの方向においても良好な弾性力を発生させることができる。これにより、軸線方向弾性力と径方向弾性力の双方を適切に両立した操作荷重付与部材を得ることができる。
上述した空気吹出装置において、
前記脚部は、前記連結部の同脚部側の端部から延びる2本の脚を備え、前記2本の脚のそれぞれが、それぞれの先端部において前記第1突部と前記第2突部とを備え、前記2本の脚がなす角度のうちの前記円環状突起部に対向する側の角度が90度以上であることが好適である。なお、この角度は、90度以上であって180度以下であることが好適である。
操作荷重付与部材が2本の脚を備えるとき、軸線方向弾性力の大きさは、その2本の脚部がなす角度のうちの円環状突起部に対向する側の角度の大きさにも影響を受ける。この角度を90度以上とすることにより、操作荷重付与部材がより適切な軸方向弾性力を発生させることができる。
上述した空気吹出装置において、
前記所定部位は球面形状を有していることが好適である。
上述したように、所定部位は、操作荷重付与部材の連結部を乗り越えることによって連結部に係止される。所定部位が球面形状を有するように所定部位を構成することにより、風向調整板を第1位置に向けて回動させたとき、所定部位がより容易に連結部を乗り越えることができる。これにより、上述した笛吹き音の発生が継続することを更に抑制することができる。
図2は、本発明の空気吹出装置の一実施形態を示す斜視図である。
図3は、図2に示した空気吹出装置の分解斜視図である。
図4は、本発明の実施形態に係る操作荷重付与部材の側面図である。
図5は、図2に示した空気吹出装置を1−1線に沿った平面にて切断した同空気吹出装置の断面図である。
図6は、図2に示した空気吹出装置を1−1線に沿った平面にて切断した同空気吹出装置の断面図である。
図7は、図2に示した空気吹出装置を2−2線に沿った平面にて切断した同空気吹出装置の断面図である。
上述したように、図2は本発明の空気吹出装置の一実施形態を示す斜視図であり、図3は図2に示す空気吹出装置の分解斜視図である。図4は、本発明の実施形態に係る操作荷重付与部材を示す側面図である。図5及び図6は、図2に示す空気吹出装置を1−1線に沿った平面にて切断した空気吹出装置の断面図である。図7は、図2に示す空気吹出装置を2−2線に沿った平面にて切断した空気吹出装置の断面図である。
空気吹出装置10は、図2に示すように、筒体20と、筒体20の内部に支持される空気流調整部材30と、を備えている。筒体20は、図3に示すように、空気流調整部材30を支持するインナレジスタ21、インナレジスタ21を嵌合する円筒状のリテーナ22、及び、リテーナ22の前端側の端部に嵌合する円環状のベゼル23から形成されている。インナレジスタ21、リテーナ22、及び、ベゼル23は同軸配置されている。図2及び図3において矢印Aによって示すように、空気は筒体20の後端側(リテーナ22の後端部)から空気吹出装置10に流入し、流入した空気はベゼル23の前端側から吹出されるようになっている。以下、各部材の構造について説明する。
インナレジスタ21は、前端部21a及び後端部21bが開放された円筒体である。インナレジスタ21には、薄肉部と厚肉部(内周面の一部を厚くした部分)と、を有している。厚肉部は二箇所に設けられている。それらは互いに対向している。
その厚肉部の一方には、取付溝21c(取付凹部)が形成されている。取付溝21cは、インナレジスタ21の軸線方向に沿うように形成されている。この取付溝21cには、後述する操作荷重付与部材40が取り付けられる。一方、インナレジスタ21の厚肉部の他方には、取付溝21cと対向するように軸受孔21dが形成されている。
リテーナ22は、前端部22a及び後端部22bが開放された円筒体である。即ち、リテーナ22は、空気吹出口を構成する前端部22aと、空気導入口を構成する後端部22bと、を有する。リリテーナ22の軸線方向略中央部よりも前端側(前端部22a)の部分の内径は、リテーナ22の軸線方向中央部よりも後端側(後端部22b)の部分の内径よりも僅かに大きくなっている。リテーナ22の前端側部分と後端側部分とが接続される部分であってリテーナ22の内周部には円環状の段差部が形成されている。この段差部は連続的に繰り返し並べられた複数の突起部を備えている。この複数の突起部のそれぞれは、リテーナ22の軸線方向に突出している。以下、この複数の突起部を備えたリテーナ22の段差部を「円環状突起部22c」と称呼する。
リテーナ22は、リテーナ22の前端側部分の外周面に複数の係止爪22dを備えている。更に、リテーナ22は、その後端側の端部の開放部を覆うハニカム形状の網部22eを備えている(図5〜図7を参照。)。網部22eは、空気吹出装置10内に異物が侵入することを防ぐ。
ベゼル23は、円環状の部材である。ベゼル23は、その外周部に複数の係止孔23aを備えている。後に詳述するように、各係止孔23aには、リテーナ22の各係止爪22dが嵌め込まれる。これにより、ベゼル23はリテーナ22に係止(固定)される。
本実施形態の空気吹出装置10は、閉鎖用風向調整板31、第1後方風向調整板32、第2後方風向調整板33、及び、第3後方風向調整板34の4枚の風向調整板を備えている。この4枚の風向調整板は、第1連結部材35及び第2連結部材36(図7を参照。)により互いに平行となるように連結されている。これらの部材は、同一の材料(本例においては、合成樹脂)からなり、一体的(分離不能)に成形されている。本実施形態においては、この一体的に成形された部材を空気流調整部材30と称呼する。
閉鎖用風向調整板31は、略円板状の形状を有している。即ち、閉鎖用風向調整板31は、正面視における形状がインナレジスタ21の前端側の開放部(前端部21a)の形状と略同一となっている。これにより、空気流調整部材30が第1位置にある場合(図5を参照。)、閉鎖用風向調整板31はそれ単独にてインナレジスタ21の前端側の開放部を閉鎖する。また、第1後方風向調整板32、第2後方風向調整板33及び第3後方風向調整板34は、略半円板状の形状を有している。
第1後方風向調整板32の長径側の両端部(略直線状部分の両端)には、第1後方風向調整板32の径方向外側に突出した一対の丸軸状の回動軸37が設けられている。この一対の回動軸37は、一方が「操作荷重付与部材40の回動軸支持部41に形成された軸受孔41a」に圧入嵌合され、且つ、他方が軸受孔21dに挿入されるようになっている。この回動軸支持部41は、後述するように、取付溝21cに挿入・固定される。従って、空気流調整部材30は、この一対の回動軸37を結ぶ直線である回動軸線を中心に、図5に示す第1位置(全閉状態)から図6に示す第2位置(開放状態)までの範囲において回動するようになっている。なお、この回動軸37の周辺には、円形状であって回動軸37に垂直な摺動面38を形成する円環状部材が設けられている。更に、第2後方風向調整板33の長径側の端部のうちの一方には、先端が球面形状の係止部分39が設けられている(図7を参照。)。係止部分39は、平面視における外形形状が略半円型である第2後方風向調整板33の外縁よりも径方向外側に突出している。
次いで、操作荷重付与部材40の形状等について説明する。操作荷重付与部材40は、回動軸支持部41、連結部42及び2本の脚部43を有するとともに、回動軸支持部41と脚部43とが連結部42によって連結されている部材である。これらの部材は、同一の材料(本例においては、合成樹脂)からなり、一体的(分離不能)に成形されている。操作荷重付与部材40は、上述したように、インナレジスタ21の内壁面に設けられた取付溝21cに取り付けられる。また、操作荷重付与部材40の2本の脚部43は、その脚部43をその長手方向に垂直な平面によって切断した断面の形状がいずれも略正方形となるように構成されている。この2本の脚部43がなす角度のうちの円環状突起部22cに対向する側の角度は、160度程度となっている。
前述したように、回動軸支持部41には軸受孔41aが設けられていて、この軸受孔41aには空気流調整部材30の回動軸37が圧入嵌合される。2本の脚部43のそれぞれの先端部には、第1突部44と第2突部45とが設けられている。第1突部44は、操作荷重付与部材40がインナレジスタ21に取り付けられた場合においてインナレジスタ21の軸線方向に沿う向きに向けて突出している。一方、第2突部45は、この場合においてインナレジスタ21の径方向外側の向きに向けて突出している。更に、連結部42は、この場合においてインナレジスタ21の径方向内側の向きに向けて突出するように湾曲している。
上述した各部材を後述するように組み付けることにより、空気吹出装置10が得られる。以下、空気吹出装置10の組み立て方法について説明する。
まず、操作荷重付与部材40が、その連結部42の長手方向がインナレジスタ21の軸線に対して平行となるようにインナレジスタ21の取付溝21cに嵌め込まれる。このとき、操作荷重付与部材40は、その脚部43がインナレジスタ21の後端部21bよりも後方に突出するようにインナレジスタ21に保持される。そして、空気流調整部材30の一対の回動軸37の一方が、インナレジスタ21の軸受孔21dに挿入されるとともに、同一対の回動軸37の別の一方がインナレジスタ21の取付溝21cに取り付けられた操作荷重付与部材40の回動軸支持部41に設けられた軸受孔41aに圧入嵌合される。このようにして、空気流調整部材30がインナレジスタ21内に回動可能となるように取り付けられる。このとき、軸受孔41aとその軸受孔41aに挿入された回動軸37との間の摩擦により、空気流調整部材30を空気吹出装置10の軸線に垂直な回動軸線周りに回動操作する際の操作荷重(回動操作荷重)が生じる。
以上のようにして、空気流調整部材30がインナレジスタ21内に取り付けられる。次いで、空気流調整部材30が取り付けられたインナレジスタ21は、リテーナ22の開口部22aからその内部に挿入される。このとき、図7に示すように、操作荷重付与部材40の第1突部44は、リテーナ22の円環状突起部22cに当接させられる。更に、操作荷重付与部材40の第2突部45は、リテーナ22の内壁に対して弾性的に押圧される。そして、ベゼル23が、リテーナ22の開口部22aに取り付けられる。このとき、ベゼル23の各係止孔23aが、リテーナ22の各係止爪22dと係止させられる。この結果、操作荷重付与部材40の脚部43の先端に設けられた第1突部44は、リテーナ22の円環状突起部22cに対して弾性的に押圧される。
上述したように各部材を組み立てることにより、空気吹出装置10が得られる。
このように構成された空気吹出装置10において、脚部43は、リテーナ22の軸線に対して平行であって円環状突起部22cから離れる方向(即ち、図4及び図7に示す方向D1)に湾曲するように弾性変形している。この脚部43の弾性変形に基づく反力により、第1突部44は、円環状突起部22cに押圧された状態となる。これにより、インナレジスタ21がそのリテーナ22の軸線周りに回転するとき、第1突部44は、円環状突起部22cに接触した状態を維持しながらその突起部を順次乗り越えるように移動する。この結果、空気流調整部材30を空気吹出装置10の軸線周りに回転操作する際の操作荷重(回転操作荷重)及びその際の節度感(回転操作節度感)が生じる。
更に、このとき、操作荷重付与部材40の第2突部45は、リテーナ22の内壁を径方向外側(図4及び図7の方向D3と逆の方向)に向けて押圧されている。このとき、脚部43は、第2突部が円筒体の内壁から受ける力に応じて弾性変形する。即ち、それらの脚部は、径方向内側(図2に示す方向D3)に向かって湾曲するように弾性変形する。この脚部の弾性変形に基づく反力により、第2突部45は、リテーナ22の内壁に押圧された状態となっている。これにより、インナレジスタ21がリテーナ22の軸線周りに回転するとき、第2突部45は、円筒体の内壁面(リテーナ22の前端側部分の内壁面)に接触した状態を維持しながらその内壁上を移動することができる。この結果、インナレジスタ21とリテーナ22との間の隙間がなくなるので、インナレジスタ21とリテーナ22が衝突することに起因して異音(衝突異音)が発生すること、及び、インナレジスタ21の回転が困難又は不能となること(回転異状状態)を抑制することができる。
ここで、複数の風向調整板からなる空気流調整部材30が、図6に示す開放状態から図5に示す全閉状態に向かって回転すると、風向調整板の係止部分39(本例においては、第2後方風向調整板33の一部)も風向調整板の回転に伴って移動する。本実施形態においては、係止部分39は、回動軸37を中心とする円運動をするようになっている。しかし、空気流調整部材30が全閉状態(第1位置)近傍にある場合においては、係止部分39は連結部42の長手方向に対して略垂直な方向に移動する。そして、空気流調整部材30が全閉状態(第1位置)にある場合、図1(c)及び図7に示すように、係止部分39は操作荷重付与部材40の連結部42に係止されるようになっている。これにより、図1を参照しながら説明した前記理由により、空気流調整部材30を第1位置に向けて回動操作する際の節度感(全閉時節度感)が生じる。
このように構成された空気吹出装置10は、自動車等の室内に設けられた空調装置の空気吹出口に装着して用いられる。そして、空気流調整部材30を全閉状態(図5を参照。)にすると、自動車等の室内への空気流を遮断することができる。更に、全閉状態にある閉鎖用風向調整板31の上部(図2おける楕円状の凹部近傍)を空気吹出装置10内に向かって押し込むと、空気流調整部材30は回動軸37を中心に回動する。この回動を継続すると、空気流調整部材30は開放状態(図6を参照。)に至る。更に、空気流調整部材30は、全閉状態から開放状態までの範囲における任意の位置(実際には、前述した笛吹き音が発生しない風向調整板31〜34の回動可能範囲。所定の風向調整状態)にて固定することができる。加えて、上述したように、空気流調整部材30は、インナレジスタ21とともにその軸線周りに回転させることができる。これらにより、空気流の吹出方向を操作することができる。
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る空気吹出装置10は、
空気導出路を形成する円筒体(リテーナ22。以下、単に、「22」と記す。)であって同円筒体22の後端側の開放部22bから流入した空気が同円筒体22の前端側の開放部22aから吹出される円筒体22と、
前記円筒体22の内部において、同円筒体22の軸線周りに同円筒体22に対して同軸的に回転可能に同円筒体22に対して支持される環状部材(インナレジスタ21。以下、単に「21」と記す。)と、
前記環状部材21の内部において、同環状部材21の軸線周りに同環状部材21に対して回転不能に且つ同環状部材21の軸線に垂直な共通又は個別の回動軸線周りに同環状部材21に対して回動可能に、前記共通又は個別の回動軸線上に形成された互いに外側に突出する一対の回動軸部(回動軸37。以下、単に「37」と記す。)にてそれぞれが前記環状部材21に対して支持された、前記円筒体22から吹出される空気の向きを調整する少なくとも1枚の風向調整板(空気流調整部材30。以下、単に、「30」と記す。)と、を備える。
空気吹出装置10は、
前記環状部材21が前記円筒体22に対して回転操作される際の回転操作荷重、及び、前記少なくとも1枚の風向調整板30が前記環状部材21に対して回動操作される際の回動操作荷重を調整する操作荷重付与部材40を備える。
発明の空気吹出装置10において、
前記円筒体22は、同円筒体22の内壁面に沿って円環状に配列された複数の突起部からなる円環状突起部22cを有する。
前記少なくとも1枚の風向調整板30は、前記少なくとも1枚の風向調整板30のうちの1枚又は複数枚(本例では、閉鎖用風向調整板31のみ)により前記円筒体22の前端側の開放部22aが閉鎖される第1位置(図5を参照。)から前記円筒体22の前端側の開放部22aが閉鎖されない第2位置(図6を参照。)までの可動範囲において互いに連動しながら回動するように構成される。
前記操作荷重付与部材40は、回動軸支持部41と、脚部43と、前記回動軸支持部41と前記脚部43とを連結する連結部43と、を備え、前記回動軸支持部41と、前記脚部43と、前記連結部42とは同一の材料により分離不能に一体的に形成される(図4を参照。)。
前記回動軸支持部41は、前記環状部材21の内壁に係止されるとともに軸受孔41aを有していて、前記共通又は個別の回動軸線上に形成された一対の回動軸部37のうちの1つの片側の回動軸部の軸が前記軸受孔に圧入嵌合される(図7を参照。)。
前記脚部43は、前記脚部43の先端部において、前記環状部材21の軸線方向に沿う方向に向けて突出するとともに前記円環状突起部22cと係合する第1突部44と、径方向外側に向けて突出するとともに前記円筒体22の内壁を径方向外側(図7に示す方向D3と逆方向)に向けて押圧する第2突部45と、を備える(図4及び図7を参照。)。
前記連結部42は、径方向内側(図7に示す方向D3)に向けて突出するように湾曲していて、前記少なくとも1枚の風向調整板30の位置が前記可動範囲における前記第1位置(図5を参照。)近傍の同第1位置を含まない所定範囲内にある場合(即ち、係止部分39が図1(b)に示す位置にある場合)においてのみ、前記少なくとも1枚の風向調整板30の所定部位39(係止部分39。以下、単に、「39」と記す。)が前記連結部42における径方向内側面と接触する(図1(b)を参照。)とともに同径方向内側面を径方向外側(図7におけるD3と逆方向)に向けて押圧し、前記少なくとも1枚の風向調整板30が前記第1位置にある場合において、前記少なくとも1枚の風向調整板30が前記第1位置に維持されるように前記所定部位39が前記連結部42に係止されるように構成される(図1及び図7を参照。)。
空気吹出装置10においては、操作荷重付与部材40は、それ単独にて、回動操作荷重、回転操作荷重及び回転操作節度感の全てを生じさせることができる。更に、この操作荷重付与部材40は、全閉時節度感を生じさせることもできる。従って、これらを生じさせる複数の部材を個別に製造する必要がない。これにより、空気吹出装置の製造工程を少なくすることができるので、空気吹出装置の製造コストを低減することができる。
更に、空気吹出装置10は、
前記連結部42は、前記環状部材22の軸線方向に沿う長手方向を有していて、前記少なくとも1枚の風向調整板30の位置が前記所定範囲内にて移動する場合において前記所定部位39は前記連結部42に対して前記長手方向と略垂直の方向に移動するように構成され、
前記連結部42における前記長手方向と垂直な方向の幅は「所定の幅W」を有するとともに前記連結部42における径方向に沿う方向の厚さは「所定の厚さT」を有するように構成することができる。この所定の幅Wは、前述したように、「笛吹き音が発生する風向調整板の位置に対応する幅W1」と実質的に相違している。
空気吹出装置10においては、通常、所定部位39が連結部42を乗り越え始めると、所定部位39は、連結部42を乗り越えて連結部42に係止されるまで停止することなく瞬時に移動する。そこで、この連結部42の幅を「笛吹き音が発生する風向調整板の位置に対応する幅」とすると、笛吹き音の発生が継続することを出来る限り抑制することができる。より具体的には、風向調整板が第1位置(全閉状態)に向けて回動させられると、風向調整板がその第1位置近傍に達したとき、所定部位39は、連結部42の一の側面に当接する。このとき、所定部位39は、連結部42から所定部位39が移動しようとする方向(移動方向)と反対向きの反力を受ける。そして、所定部位39に対してこの反力よりも大きい移動方向の力が加えられると、所定部位39は連結部42の径方向内側に乗り上げる。この状態においては、所定部位39は動摩擦力を除いて連結部42から移動方向と反対向きの力を受けないので、所定部位39は連結部42の表面を速やかに(瞬時に)移動して連結部42を乗り越える。即ち、風向調整板の位置が第1位置に至る。
更に、空気吹出装置10は、
前記脚部43は、前記脚部43をその長手方向に垂直な平面によって切断した断面の形状が円又は正方形となるように構成することができる。
脚部43の上記断面の形状を円又は正方形とすると、脚部43は、上述したいずれの方向(即ち、インナレジスタ21の軸線方向及び径方向の双方)においても良好な弾性力を発生させることができる。これにより、軸線方向弾性力と径方向弾性力の双方を適切に両立した操作荷重付与部材40を得ることができる。
更に、空気吹出装置10は、
前記脚部43を、前記連結部42の同脚部43側の端部から延びる2本の脚を備え、前記2本の脚のそれぞれが、それぞれの先端部において前記第1突部44と前記第2突部45と、を備え、前記2本の脚がなす角度のうちの前記円環状突起部22cに対向する側の角度が90度以上であるように構成することができる。
上述した角度を90度以上とすることにより、操作荷重付与部材40がより適切な軸方向弾性力を発生させることができる。
更に、空気吹出装置10は、
前記所定部位39が球面形状を有するように構成することができる。
所定部位39が球面形状を有するように所定部位39を構成することにより、風向調整板を第1位置(全閉状態)に向けて回動させたとき、所定部位39がより容易に連結部42を乗り越えることができる。これにより、上述した笛吹き音の発生が継続することを更に抑制することができる。
更に、空気吹出装置10においては、上述した複数の機能を有した操作荷重付与部材40を環状部材(インナレジスタ21)の壁面近傍に設けている。そのため、空気吹出装置10の内部を流れる空気流の有効流路断面積を大きくすることができる。その結果、十分な空気流量を確保することができる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
例えば、上述した実施態様においては、「少なくとも1枚の風向調整板と所定の連結部材とを分離不能に一体的に成形した空気流調整部材30」が採用されている。しかし、この空気流調整部材30に代えて「それぞれ独立した少なくとも1枚の風向調整板と、それらの風向調整板を連結してそれらの風向調整板を連動して回転させる連結部材と、を有する空気流調整部材」が採用されてもよい。更に、上述した実施態様においては、所定部位39は第2後方風向調整板33の端部に設けられている。しかし、所定部位39は、風向調整板の回動に伴ってその所定部位39が移動することが可能な任意の箇所に設けられればよく、例えば、第2後方風向調整板33以外の風向調整板、又は、風向調整板と風向調整板とを連結する部材等に設けられてもよい。
本出願は、2008年10月30日出願の日本特許出願(特願2008−279754)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (5)
- 空気導出路を形成する円筒体であって同円筒体の後端側の開放部から流入した空気が同円筒体の前端側の開放部から吹出される円筒体と、
前記円筒体の内部において、同円筒体の軸線周りに同円筒体に対して同軸的に回転可能に同円筒体に対して支持される環状部材と、
前記環状部材の内部において、同環状部材の軸線周りに同環状部材に対して回転不能に且つ同環状部材の軸線に垂直な共通又は個別の回動軸線周りに同環状部材に対して回動可能に、前記共通又は個別の回動軸線上に形成された互いに外側に突出する一対の回動軸部にてそれぞれが前記環状部材に対して支持された、前記円筒体から吹出される空気の向きを調整する少なくとも1枚の風向調整板と、
を備えた空気吹出装置であって、
前記環状部材が前記円筒体に対して回転操作される際の回転操作荷重、及び、前記少なくとも1枚の風向調整板が前記環状部材に対して回動操作される際の回動操作荷重を調整する操作荷重付与部材
を備えるとともに、
前記円筒体は、同円筒体の内壁面に沿って円環状に配列された複数の突起部からなる円環状突起部を有し、
前記少なくとも1枚の風向調整板は、前記少なくとも1枚の風向調整板のうちの1枚又は複数枚により前記円筒体の前端側の開放部が閉鎖される第1位置から前記円筒体の前端側の開放部が閉鎖されない第2位置までの可動範囲において互いに連動しながら回動するように構成され、
前記操作荷重付与部材は、回動軸支持部と、脚部と、前記回動軸支持部と前記脚部とを連結する連結部と、を備え、前記回動軸支持部と、前記脚部と、前記連結部と、は同一の材料により分離不能に一体的に形成され、
前記回動軸支持部は、前記環状部材の内壁に係止されるとともに軸受孔を有していて、前記共通又は個別の回動軸線上に形成された一対の回動軸部のうちの1つの片側の回動軸部の軸が前記軸受孔に圧入嵌合され、
前記脚部は、前記脚部の先端部において、前記環状部材の軸線方向に沿う方向に向けて突出するとともに前記円環状突起部と係合する第1突部と、径方向外側に向けて突出するとともに前記円筒体の内壁を径方向外側に向けて押圧する第2突部と、を備え、
前記連結部は、径方向内側に向けて突出するように湾曲していて、前記少なくとも1枚の風向調整板の位置が前記可動範囲における前記第1位置近傍の同第1位置を含まない所定範囲内にある場合においてのみ、前記少なくとも1枚の風向調整板の所定部位が前記連結部における径方向内側面と接触するとともに同径方向内側面を径方向外側に向けて押圧し、前記少なくとも1枚の風向調整板が前記第1位置にある場合において、前記少なくとも1枚の風向調整板が前記第1位置に維持されるように前記所定部位が前記連結部に係止されるように構成された、
ことを特徴とする空気吹出装置。 - 請求の範囲1に記載の空気吹出装置において、
前記連結部は、前記環状部材の軸線方向に沿う長手方向を有していて、前記少なくとも1枚の風向調整板の位置が前記所定範囲内にて移動する場合において前記所定部位は前記連結部に対して前記長手方向と略垂直の方向に移動するように構成され、
前記連結部における前記長手方向と垂直な方向の幅は所定の幅を有するとともに前記連結部における径方向に沿う方向の厚さは所定の厚さを有するように構成されたことを特徴とする空気吹出装置。 - 請求の範囲1又は請求の範囲2に記載の空気吹出装置において、
前記脚部における同脚部の長手方向に垂直な断面の形状は、円又は正方形であることを特徴とする空気吹出装置。 - 請求の範囲1乃至請求の範囲3に記載の空気吹出装置において、
前記脚部は、前記連結部の同脚部側の端部から延びる2本の脚を備え、前記2本の脚のそれぞれが、それぞれの先端部において前記第1突部と前記第2突部と、を備え、前記2本の脚がなす角度のうちの前記円環状突起部に対向する側の角度が90度以上であることを特徴とする空気吹出装置。 - 請求の範囲1乃至請求の範囲4に記載の空気吹出装置において、
前記所定部位は球面形状を有していることを特徴とする空気吹出装置。
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