JP5136122B2 - ルーバ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアコンや温風暖房器などの吹き出し口で流体の流路を変更するルーバを備えたルーバ装置に関するものである。

エアコンや温風暖房器などの吹き出し口には、長手方向の複数箇所でルーバ支持部材に支持された状態にルーバが配置され、かかるルーバについては、ステッピングモータおよび回転軸により回転駆動してその向きを切り換えるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−４３０２４号公報

ここに、本願発明者は、エアコンなどではルーバの位置や姿勢をさらに複雑に制御して部屋全体に冷風や温風が均一に行き渡るようにすることを提案するものである。このような構成を実現するには、例えば、流体の流路を変更するルーバがルーバ支持部材を介して固定体に支持された構造とし、固定体に搭載された第１モータによりルーバ支持部材の先端側を揺動させるとともに、固定体に搭載された第２モータの回転を、ルーバ支持部材上に搭載された輪列を介して、第２モータからルーバ支持部材の先端側に支持されたルーバに伝達する構成が考えられる。

しかしながら、かかる構成を採用した場合には、固定体に搭載された第２モータからルーバ支持部材の先端部に至る長い距離にわたって多数の歯車を配置する必要があるため、多くの部品を使う必要があり、コストが増大してしまうという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、少ない部品点数でルーバの位置や姿勢を切り換えることのできるルーバ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、固定体と、該固定体に支持されたルーバ支持部材と、ルーバ支持部材の先端部に支持されたルーバとを有するルーバ装置において、前記固定体に搭載された第１モータと、該第１モータを駆動源として前記ルーバ支持部材を前記固定体に対して変位させる第１伝達機構と、前記ルーバ支持部材の先端部に搭載された第２モータと、該第２モータを駆動源として前記ルーバ支持部材の先端部を通る軸線周りに前記ルーバを揺動させる第２伝達機構と、を有し、前記ルーバは、前記固定体に対する前記ルーバ支持部材の前後移動によって、前記固定体に対して近づく又は離れるように移動可能にすることを特徴とする。

本発明では、ルーバ支持部材自身にルーバを揺動させるための第２モータを搭載しているため、固定体に対して第２モータを搭載して当該第２モータの駆動力を先端側まで伝達する場合と違って、長い距離にわたって多数の歯車を配置する必要がない。従って、本発明によれば、少ない部品点数でルーバの位置や姿勢を切り換えることができ、ルーバ支持部材の小型化、さらにはルーバ装置の小型化および低コスト化を図ることができる。

本発明において、前記ルーバ支持部材は、前記ルーバの長手方向に複数配置されているとともに、前記固定体は、前記複数のルーバ支持部材の各々に対応するように分割されており、前記第１モータおよび前記第１伝達機構は、前記複数のルーバ支持部材のうち、少なくとも２つのルーバ支持部材を各々駆動するように複数組構成され、前記複数の第１モータはいずれも、ステッピングモータであることが好ましい。このように構成すると、ステッピングモータからなる複数の第１モータを同期して動作させるだけで、複数のルーバ支持部材を同期して駆動することができる。このため、複数のルーバ支持部材を同期して駆動することを目的に、複数のルーバ支持部材同士を伝達軸で機構的に接続する必要がない。このため、複数のルーバ支持部材同士を伝達軸で機構的に接続した状態でエアコン本体などにルーバ装置を組み込む必要がないので、組み立て作業が容易である。また、複数のルーバ支持部材同士を伝達軸で機構的に接続する必要がなく、かつ、固定体が複数のルーバ支持部材毎に分割されているので、エアコン本体などにルーバ装置を組み込む際、エアコン本体の前面には、複数のルーバ支持部材の基端側を各々個別に挿入できるスペースがあればよいので、エアコン本体の前面に大きなスペースを開口させる必要がない。さらに、複数のルーバ支持部材同士を伝達軸で機構的に接続する必要がないので、ルーバ支持部材で挟まれたスペースを有効に利用することができる。

本発明において、前記ルーバ支持部材は、前記ルーバの長手方向に複数配置され、前記第１モータおよび前記第１伝達機構は、前記複数のルーバ支持部材のうち、一部のルーバ支持部材に対してのみ構成され、他のルーバ支持部材と前記固定体との間には当該他のルーバ支持部材を駆動方向の一方側に向けて付勢する付勢部材が配置されていることが好ましい。このように構成すると、複数のルーバ支持部材の各々に第１モータおよび第１伝達機構を設ける必要がないので、ルーバ装置のコストを低減することができる。また、第１モータおよび第１伝達機構が搭載されていないルーバ支持部材と前記固定体との間には当該他のルーバ支持部材を駆動方向の一方側に向けて付勢する付勢部材を配置しておけば、かかる付勢力をルーバ支持部材の駆動に利用できる。それ故、第１伝達機構のバックラッシュに起因するガタつきを防止することができる。

本発明において、前記ルーバ支持部材は、基端側端部に開口部を備えた中空構造を備え、前記第２モータに対する配線部材は、前記ルーバ支持部材の先端側から当該ルーバ支持部材内を通って前記開口部から引き出されていることが好ましい。このように構成すると、ルーバ支持部材が揺動しても配線部材の変形を最小限に止めることができるので、ルーバ支持部材の先端部に第２モータを搭載しても、配線部材の断線やショートを防止でき、ルーバ装置の信頼性を向上することができる。

本発明において、前記ルーバ支持部材は、前記ルーバの長手方向に複数配置されているとともに、前記複数のルーバ支持部材のうち、一部のルーバ支持部材のみに前記第２モータおよび前記第２伝達機構が構成されていることが好ましい。このように構成すると、少ない部品点数でルーバの位置や姿勢を切り換えることができ、ルーバ装置の小型化および低コスト化を図ることができる。また、ルーバ周辺に流れを妨げる障害物の存在を最小限に止めることができる。

本発明において、前記第２伝達機構は、前記第２モータが備えるロータの回転中心軸線上に前記ルーバに回転出力を行なう出力部材を備えていることが好ましい。このように構成すると、第２モータに対して同軸状に第２伝達機構を配置できるので、ルーバ支持部材の先端側の構成を簡素化、小型化することができる。

本発明において、前記ルーバ支持部材は、前記第１モータおよび前記第１伝達機構により所定の角度範囲内で往復回転駆動され、前記ルーバ、前記第２モータおよび前記第２伝達機構を前記ルーバ支持部材に搭載した状態における当該ルーバ支持部材の重心位置は、前記角度範囲内のいずれの位置にあっても、当該ルーバ支持部材が回転駆動される際の回転中心を通る鉛直線より先端側にあることが好ましい。すなわち、本発明では、ルーバ支持部材の先端側に第２モータ、第２伝達機構およびルーバの荷重が加わるように構成したため、ルーバ支持部材に加わる荷重が大きいが、ルーバ、第２モータおよび第２伝達機構をルーバ支持部材に搭載した状態における当該ルーバ支持部材の重心位置が、前記角度範囲内のいずれの位置にあっても、当該ルーバ支持部材が回転駆動される際の回転中心を通る鉛直線より先端側にあれば、ルーバ支持部材の側から第１伝達機構および第１モータに向けて加わる力の方向が一定である。それ故、第１伝達機構でのバックラッシュなどに起因する不自然な動きを防止することができる。また、ルーバ支持部材に加わる荷重を大きくした分、ルーバに気流が当たっても、ルーバ支持部材がガタつくこともない。

本発明では、ルーバ支持部材自身にルーバを揺動させる第２モータを搭載している。このため、固定体に対して第２モータを搭載した場合と違って、長い距離にわたって多数の歯車を配置する必要がない。従って、本発明によれば、少ない部品点数でルーバの位置や姿勢を切り換えることができ、ルーバ装置の小型化および低コスト化を図ることができる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したルーバ装置を説明する。なお、以下の説明において、位置や方向を示すにあたっては、ルーバが位置する先端側からみて、「右側」「左側」と称し、気流が吹き出される側を「前方」とし、その反対側を「後方」とする。

（全体構成）
図１は、本発明を適用したルーバ装置の斜視図であり、図１（ａ）には、ルーバが後退した位置で斜め上向き姿勢にある状態を示し、図１（ｂ）には、ルーバが前進した位置で斜め下向き姿勢にある状態を示してある。

図１（ａ）、（ｂ）において、本形態のルーバ装置１は、所定の幅寸法をもって延びた板状のルーバ５と、このルーバ５の長手方向（左右方向）の３箇所でルーバ５を支持する複数のルーバ支持部材（第１ルーバ支持部材２１、第２ルーバ支持部材２２、および第３ルーバ支持部材２３）とを有しており、これらのルーバ支持部材２１、２２、２３の各々に対応して複数の固定体（第１の固定体３１、第２の固定体３２、および第３の固定体３３）が設けられている。第１の固定体３１、第２の固定体３２、および第３の固定体３３は各々、ルーバ装置１が搭載されるエアコン本体に固定される。３つのルーバ支持部材２１、２２、２３はいずれも、風の通路を遮らないようにルーバ５の長手方向と直交する方向で薄いアーム体であり、各々の先端部は、ルーバ５の上面に形成された連結板部５１、５２、５３を介してルーバ５を支持している。

本形態のルーバ装置１では、３つのルーバ支持部材２１、２２、２３が、図１（ａ）に示す後方位置と、図１（ｂ）に示す前方位置との間で移動し、それに伴い、ルーバ５も前進および後退する。ここで、ルーバ支持部材２１、２２、２３は、図１（ａ）に示す後退位置から、図１（ｂ）に示す前進位置に移動する際、水平軸線Ｌ１周りに回転する。従って、ルーバ支持部材２１、２２、２３が、図１（ａ）に示す後退位置から、図１（ｂ）に示す前進位置に移動するに伴って、ルーバ支持部材２１、２２、２３の先端部が下方に位置するため、ルーバ５も下方に移動することになる。また、本形態のルーバ装置１において、ルーバ５は、３つのルーバ支持部材２１、２２、２３の先端部を通る水平軸線Ｌ２周りに回転し、その向きを変える。このような動作を行なうことを目的に、本形態のルーバ装置１は、以下に説明する構成を有している。

（第１ルーバ支持部材２１およびその周辺の構造）
図２は、本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、最も右側に位置するルーバ支持部材およびその周辺の構成を示す斜視図である。図３、図４および図５は各々、本発明を適用したルーバ装置において最も右側に位置するルーバ支持部材およびその周辺の分解斜視図、当該ルーバ支持部材の分解斜視図、および当該ルーバ支持部材の先端部に内蔵したモータに用いたロータなどの分解斜視図である。

まず、図１および図２に示すように、第１ルーバ支持部材２１の基端側から中央部分に到る部分は、第１固定体３１の内側に差し込まれている。

図３に示すように、第１固定体３１は、ルーバ支持部材２１を左右両側から挟むように配置された第１ケース３１１と第２ケース３１２とを備えており、第１ケース３１１と第２ケース３１２の間に構成された中空部分にルーバ支持部材２１の基端側から中央部分に到る部分が配置されている。また、第１固定体３１は、第２ケース３１２に対して第１ケース３１１とは反対側にモータカバー３１３を備えており、モータカバー３１３と第２ケース３１２とはネジ３１４により固定されている。また、第２ケース３１２は、ネジ３１５によって第１ケース３１１に固定されている。

第２ケース３１２の略中央部分には、第１モータ６１の円筒状のステータ６１１を保持するステータ保持部３１２ａが形成されており、このステータ保持部３１２ａに保持されたステータ６１１の内側にロータ６１２が配置される。また、ステータ保持部３１２ａの底部には、第１モータ６１のロータ６１２に連動する複合歯車７１１のピニオン７１２が挿入される穴３１２ｂが形成されている。ロータ６１２と複合歯車７１１との間には、複合歯車７１１の円筒部７１４に形成した内歯７１５、ロータ６１２内部に形成された遊星キャリア６１２ａ、およびモータカバー３１３に形成された内歯（図示せず）によって遊星歯車機構７６ｂ（減速機構）が構成されており、ロータ６１２の回転は、遊星歯車機構７６ｂにより減速されて複合歯車７１１に伝達される。

複合歯車７１１のピニオン７１２は、第２ケース３１２に形成された穴３１２ｂを通って第２ケース３１２と第１ケース３１１との間に形成された空間内まで一部が突出しており、第１ルーバ支持部材２１の基端側から中央部分にかけて形成された円弧状の歯部２１１に噛合している。また、第１ルーバ支持部材２１の基端側から中央部分にかけては、歯部２１１に対して半径方向外側に、歯部２１１と同心状の円弧部２１３が形成されており、かかる円弧部２１３は、第２ケース３１２の内側の面に形成された円弧状のガイド面に沿って摺動するガイド機構７６ａを構成している。このため、第１モータ６１の回転が減速されて複合歯車７１１に伝達されると、かかる複合歯車７１１の回転は、複合歯車７１１のピニオン７１２を介して、第１ルーバ支持部材２１の歯部２１１に伝達される。従って、第１ルーバ支持部材２１は、この第１ルーバ支持部材２１自身に形成された円弧部２１３と、第２ケース３１２に形成された円弧状のガイド溝とにより構成されたガイド機構７６ａに案内されながら、歯部２１１、円弧部２１３、および円弧状のガイド面において共通の中心を通る水平軸線Ｌ１周りに回転し、図１（ａ）に示す後退位置と図１（ｂ）に示す前進位置との間で往復移動する。

このようにして、本形態では、ステータ６１１およびロータ６１２を備えたステッピングモータからなる第１モータ６１が第１固定体３１に搭載されているとともに、ロータ６１２と複合歯車７１１との間に構成された遊星歯車機構７６ｂ、複合歯車７１１のピニオン７１２、および第１ルーバ支持部材２１の側でピニオン７１２と噛合する円弧状の歯部２１１によって、第１モータ６１を駆動源として第１ルーバ支持部材２１を第１固定体３１に対して水平軸線Ｌ１周りに駆動する第１伝達機構７６が構成されている。

図４に示すように、第１ルーバ支持部材２１は、アーム状のケース本体２１６と、同じくアーム状の蓋体２１７とを備えており、ケース本体２１６と蓋体２１７とはビスなどにより止められて中空体を形成している。ケース本体２１６および蓋体２１７は、基端側から先端側に向けて延びた腕部２１６ａ、２１７ａと、円形部２１６ｂ、２１７ｂとを有しており、ケース本体２１６と蓋体２１７とを重ねて固定した状態で、ケース本体２１６の円形部２１６ｂと蓋体２１７の円形部２１７ｂは、ステッピングモータからなる第２モータ８１や、この第２モータ８１のロータ８１２の回転が伝達される円板状の出力部材９１３などを収納する空間を形成する。出力部材９１３は、円板部９１１の一方の面に突起９１３が形成されており、突起９１３は、図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明した水平軸線Ｌ２上に位置する。かかる突起９１３は、図１（ａ）、（ｂ）に示す連結板部５１に連結されてルーバ５を水平軸線Ｌ２周りに駆動する。ここで、第２モータ８１から出力部材９１３との間には２段の遊星歯車機構９１ａ、９１ｂ（減速機構）が構成されており、第２モータ８１の回転出力は、遊星歯車機構９１ａ、９１ｂによって２段階に減速されて出力部材９１３に伝達される。

遊星歯車機構９１ａの構成については、図６および図７を参照して詳述するが、図５に示すように、ロータ８１２は、遊星歯車用支軸８１２ｓを介して遊星歯車８１２ｔを支持する円筒状の遊星キャリア８１２ａと、円筒状のロータマグネット８１２ｂとを備えており、ロータマグネット８１２ｂは、遊星キャリア８１２ａの外周面に固着されている。遊星歯車８１２ｔは、図４に示す蓋体２１７の円形部２１７ｂに形成された円筒部２１７ｄの内周面に形成された内歯２１７ｅを太陽歯車などとともに遊星歯車機構９１ａを構成しており、ロータ８１２の回転は、遊星歯車機構９１ａによって減速されて、図４に示す出力部材９１２から出力される。このような構成の遊星歯車機構９１ａにおいて、各部材はロータ８１２に対して同軸状に配置されている。

また、図４に示すように、出力部材９１２に対しては遊星歯車機構９１ｂが構成されている。かかる遊星歯車機構９１ｂを構成するにあたっては、出力部材９１２に形成された歯車９１２ｂからなる太陽歯車と、３つの遊星歯車９１５を保持する円環状の遊星キャリア９１４とが用いられており、ロータ８１２の回転は、十分に減速して出力部材９１３に伝達される。

このようにして、本形態では、ステータ８１１およびロータ８１２を備えたステッピングモータからなる第２モータ８１が第１ルーバ支持部材２１の先端部に搭載されているとともに、ロータ８１２とルーバ５の連結板部５１との間に構成された遊星歯車機構９１ａ、９１ｂによって、第２モータ８１を駆動源としてルーバ５を水平軸線Ｌ２周りに回転させる第２伝達機構９１が構成されている。

ここで、第１ルーバ支持部材２１では、蓋体２１７の基端側端部に切り欠き状の開口部２１７ｘが形成されており、ステータ８１１から延びたフレキシブル配線基板８１４（配線部材）は、ステータ８１１が配置された第１ルーバ支持部材２１の先端部から、第１ルーバ支持部材２１の内部を通って開口部２１７ｘから外部に引き出され、エアコン本体に形成された駆動回路（図示せず）に接続される。

（遊星歯車機構９１ａの構成）
図６および図７は、本発明に係るルーバ装置に用いた遊星歯車機構９１ａの構成を模式的に示す縦断面図、および分解斜視図である。

図６および図７に示すように、遊星歯車機構９１ａでは、蓋体２１７に構成された円筒部２１７ｄ（第１の内歯歯車体）の内周面には内歯２１７ｅが形成されており、円筒部２１７ｄの中央、すなわち、内歯２１７ｅの中央では遊星キャリア用支軸２１７ｔが起立している。ロータ８１２において、ロータマグネット８１２ｂの内側に配置された遊星キャリア８１２ａでは、モータ軸線方向に延びた軸穴８１２ｇが形成された筒部８１２ｈ、この筒部８１２ｈの下端部に形成された第１の遊星歯車支持部８１２ｉ、および筒部８１２ｈの上端部に固着された第２の遊星歯車支持部８１２ｊを備えており、円弧状板部８１２ｋは、筒部８１２ｈと円筒部８１２ｍとの連結部になっている。筒部７１２ｈに形成された軸穴８１２ｇには、遊星キャリア用支軸２１７ｔが嵌っており、ロータ８１２は、遊星キャリア用支軸２１７ｔにより回転可能に支持されている。

遊星キャリア８１２ａでは、第１の遊星歯車支持部８１２ｉに２つの軸穴８１２ｎが形成されている一方、第２の遊星歯車支持部８１２ｊにも２つの軸穴８１２ｐが形成されており、軸穴８１２ｎ、８１２ｐには、２本の遊星歯車用支軸８１２ｓの両端部が嵌め込み固定されている。遊星キャリア８１２ａでは、遊星歯車用支軸８１２ｓによって２つの遊星歯車８１２ｔが各々、回転可能に支持されている。遊星歯車８１２ｔの外周面には外歯が形成されており、かかる外歯のうち、軸線方向の下半部によって第１の外歯歯車部分が構成され、上半部によって第２の外歯歯車部分が構成されている。

遊星キャリア用支軸２１７ｔには出力部材９１２（第２の内歯歯車体）が回転可能に支持されている。出力部材９１２は、肉厚の円筒部から下方に延びた肉薄の円筒部を備えており、円筒部の内周面には第２の内歯９１２ａ（第２の内歯）が形成されている。出力部材９１２では、円筒部の外周面に外歯９１２ｂが形成されており、外歯９１２ｂは出力歯車（出力部）として構成されている。出力部材９１２は、モータ軸線方向における下方側（円筒部２１７ｄの側）に向けて付勢されている。

このように構成した遊星歯車機構９１ａにおいて、遊星歯車８１２ｔは、内歯２１７ｅと噛合する第１の外歯歯車部分と、内歯９１２ａと噛合する第２の外歯歯車部分とでは、歯数およびモジュールが等しいのに対して、内歯２１７ｅの歯数は、内歯９１２ａの歯数より、例えば２枚多い。また、ロータ８１２が回転すると、遊星キャリア８１２ａ（入力要素）がロータ８１２と一体に回転するので、内歯２１７ｅ、９１２ａに噛合する遊星歯車８１２ｔは自転しながら公転する。ここで、内歯２１７ｅは固定要素であり、内歯９１２ａは、モータ軸線周りに回転可能に配置された出力要素であり、内歯９１２ａの歯数と第１の外歯歯車部分の歯数に対応する減速比をもって回転し、その回転出力は、出力部材９１２に構成された外歯９１２ｂから出力される。従って、かかる構造の遊星歯車機構９１ａでは大きなトルクを得ることができる。

なお、かかる構成は、図３を参照して説明した第１伝達機構７６の遊星歯車機構７６ｂでも採用されている。

（第２ルーバ支持部材２２およびその周辺の構造）
図８は、本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、最も左側に位置するルーバ支持部材周辺の構成を示す説明図であり、図８（ａ）は当該ルーバ支持部材およびその周辺の斜視図、およびモータカバーを外した状態における斜視図である。図９（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、最も左側に位置するルーバ支持部材およびその周辺の分解斜視図、およびルーバ支持部材の斜視図である。

図１および図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第２ルーバ支持部材２２も、第１ルーバ支持部材２１と同様、基端側から中央部分に到る部分は、第２固定体３２の内側に差し込まれている。

図８（ａ）、（ｂ）および図９（ａ）に示すように、第２固定体３２も、第１固定体３１と同様、第２ルーバ支持部材２２を左右両側から挟むように配置された第１ケース３２１と第２ケース３２２とを備えており、第１ケース３２１と第２ケース３２２の間に構成された中空部分に第２ルーバ支持部材２２の基端側から中央に到る部分が挿入されている。また、第２固定体３２は、第２ケース３２２に対して第１ケース３２１とは反対側にモータカバー３２３を備えており、モータカバー３２３と第２ケース３２２とはネジにより固定されている。また、第２ケース３２２は、ネジによって第１ケース３２１に固定されている。

図８（ｂ）に示すように、第２ケース３２２の略中央部分には、第１固定体３２と同様、第１モータ６２（ステッピングモータ）の円筒状のステータ６２１を保持するステータ保持部３２２ａが形成されており、ステータ６２１の内側にロータ６２２が配置される。また、ステータ保持部３２２ａの底部には、第１モータ６２のロータ６２２に連動する複合歯車のピニオンが挿入される穴が形成されている。ロータ６２２と複合歯車との間には、複合歯車の円筒部に形成した内歯、ロータ６２２内部に形成された遊星キャリア６２２ａ、およびモータカバー３２３に形成された内歯３２３ａ（図９（ａ）参照）からなる遊星歯車機構７７ｂ（減速機構）が構成されており、ロータ６２２の回転は、遊星歯車機構７７ｂにより減速されて複合歯車に伝達される。複合歯車のピニオンは、第２ケース３２２に形成された穴を通って第２ケース３２２と第１ケース３２１との間に形成された空間内まで突出しており、第２ルーバ支持部材２２の基端側から中央部分にかけて形成された円弧状の歯部２２１（図９（ｂ）参照）に噛合している。また、第２ルーバ支持部材２２の基端側から中央部分にかけては、歯部２２１に対して半径方向外側に、歯部２２１と同心状の円弧部２２３が形成されており、かかる円弧部２２３は、第２ケース３２２の内側の面に形成された円弧状のガイド面３２２ｅ（図９（ａ）参照）に沿って摺動するガイド機構７７ａを構成している。このため、第１モータ６２の回転出力が減速されて複合歯車が回転すると、かかる回転は、複合歯車のピニオンを介して、第２ルーバ支持部材２２の歯部２２１に伝達される。その結果、第２ルーバ支持部材２２は、この第２ルーバ支持部材２２自身に形成された円弧部２２３と、第２ケース３２２に形成された円弧状のガイド面３２２ｅとにより構成されたガイド機構７７ａに案内されながら、歯部２２１、円弧部２２３、および円弧状のガイド面３２２ｅで共通の中心を通る水平軸線Ｌ１周りに回転し、図１（ａ）に示す後退位置と図１（ｂ）に示す前進位置との間で往復移動する。

このようにして、本形態では、ステータ６２１およびロータ６２２を備えたステッピングモータからなる第１モータ６２が第２固定体３２に搭載されているとともに、ロータ６２２と複合歯車との間に構成された遊星歯車機構７７ｂ、複合歯車のピニオン、および第２ルーバ支持部材２２の側でピニオンと噛合する円弧状の歯部２２１によって、第１モータ６２を駆動源として第２ルーバ支持部材２２を第２固定体３２に対して水平軸線Ｌ１周りに駆動する第１伝達機構７７が構成されている。

なお、図９（ａ）に示すように、第２ルーバ支持部材２２は、第１ルーバ支持部材２１と同様、アーム状のケース本体２２６と、同じくアーム状の蓋体２２７とを備えており、ケース本体２２６と蓋体２２７とはビスなどにより止められて中空体を形成している。但し、第２ルーバ支持部材２２の先端部には、ルーバ５を水平軸線Ｌ２周りに回転させる第２モータや第１伝達機構が構成されておらず、第２ルーバ支持部材２２の先端部には、ルーバ５の連結板部５２を回転可能に支持する支持片９２３のみが形成されている。

（第３ルーバ支持部材２３およびその周辺の構造）
図１０は、本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、中央に位置するルーバ支持部材およびその周辺の構成を示す説明図であり、図１０（ａ）は当該ルーバ支持部材およびその周辺の斜視図、および第２カバーを外した状態における斜視図である。図１１は、本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、中央に位置するルーバ支持部材およびその周辺の分解斜視図である。

図１（ａ）、（ｂ）および図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、第３ルーバ支持部材２３も、第１ルーバ支持部材２１および第２ルーバ支持部材２２と同様、基端側から中央に到る部分は、第３固定体３３の内側に差し込まれている。

図１０（ａ）、（ｂ）および図１１に示すように、第３固定体３３は、第１固定体３１および第２固定体３２と同様、第３ルーバ支持部材２３を左右両側から挟むように配置された第１ケース３３１と第２ケース３３２とを備えており、第１ケース３３１と第２ケース３３２の間に構成された中空部分に第３ルーバ支持部材２３の基端側から中央に到る部分が挿入されている。

ここで、第３固定体３３にはモータが搭載されておらず、第３固定体３２と第３ルーバ支持部材２３との間にはモータからの伝達機構も構成されていない。その代わり、第３固定体３３と第３ルーバ支持部材２３との間には、第３ルーバ支持部材２３を駆動方向の一方側に付勢するコイルバネ３６（付勢部材）が配置されている。本形態では、第１ケース３３１の内面に、水平軸線Ｌ１を中心とする円弧状の溝３３１ａが形成されており、その前側端部３３１ｂは閉鎖されている。これに対して、溝３３１ａの後側端部３３１ｃには、第３ルーバ支持部材２３の後端側に形成された突起２３ａが位置しており、溝３３１ａの内部において、コイルバネ３６は、圧縮された状態で、両端が前側端部３３１ｂ（第１ケース３３１側）と第３ルーバ支持部材２３の突起２３ａとによって位置規制されている。このため、第３ルーバ支持部材２３は、コイルバネ３６によって後方に付勢されている。

また、第３ルーバ支持部材２３の基端側から中央部分にかけては、溝３３１ａと同心状の円弧部２３３が形成されており、かかる円弧部２２３は、第２ケース３３２の内面に形成された円弧状のガイド面（図示せず）に沿って摺動しガイド機構７８ａを構成している。このため、第３ルーバ支持部材２３は、コイルバネ３６によって後方に付勢される結果、第３ルーバ支持部材２３は、水平軸線Ｌ１周りにおいて、反時計周りＣＣＷの方向、すなわち、第３ルーバ支持部材２３の先端部が上昇する側に付勢されている。

なお、第３ルーバ支持部材２３は、第１ルーバ支持部材２１および第２ルーバ支持部材２２と同様、アーム形状を有しているが、第３ルーバ支持部材２３の先端部には、ルーバ５を水平軸線Ｌ２周りに回転させるモータや伝達機構が構成されておらず、第３ルーバ支持部材２３の先端部には、ルーバ５の連結板部５３を回転可能に支持する支持片９３３のみが形成されている。

（動作）
このように構成したルーバ装置１において、図１（ａ）に示す状態で、第１モータ６１、６２（図３および図８（ｂ）参照）を同期させながら動作させると、その回転が第１伝達機構７６、７７を介して減速されて第１ルーバ支持部材２１および第２ルーバ支持部材２２に伝達される結果、第１ルーバ支持部材２１および第２ルーバ支持部材２２は、水平軸線Ｌ１を中心に時計周りＣＷに回転する。その結果、ルーバ５は、図１（ａ）に示す後退位置から図１（ｂ）に示す前進位置まで移動する。また、図１（ｂ）に示す状態で、第１モータ６１、６２を同期させながら動作させると、その回転が第１伝達機構７６、７７を介して減速されて第１ルーバ支持部材２１および第２ルーバ支持部材２２に伝達される結果、第１ルーバ支持部材２１および第２ルーバ支持部材２２は、水平軸線Ｌ１を中心に反時計周りＣＣＷに回転する。その結果、ルーバ５は、図１（ｂ）に示す前進位置から図１（ａ）に示す後退位置まで移動する。かかる動作の間、第３ルーバ支持部材２３は、ルーバ５の動きに追従して、図１（ａ）に示す後退位置と図１（ｂ）に示す前進位置との間で移動する。また、第３ルーバ支持部材２３は、内蔵のコイルバネ３６（図１０（ｂ）お
よび図１１参照）によって、図１（ａ）に示す後退位置に向けて付勢されており、かかる方向は、第３ルーバ支持部材２３を上方に持ち上げる方向の力である。それ故、第１モータ６１、６２による駆動を補助するため、第１モータ６１、６２に加わる負荷を軽減することができる。また、第１伝達機構７６、７７のバックラッシュに起因するガタつきを防止することができる。

また、上記の動作とは独立して、第２モータ８１（図４参照）を動作させると、その回転が第２伝達機構９１を介して減速されてルーバ５に伝達される結果、ルーバ５は、水平軸線Ｌ２を中心に回転し、その姿勢が切り換わる。

かかる動作を行なう間、ルーバ５、第２モータ８１および第２伝達機構９１を第１ルーバ支持部材２１に搭載した状態における第１ルーバ支持部材２１の重心位置は、第１ルーバ支持部材２１の角度範囲内のいずれの位置にあっても、第１ルーバ支持部材２１が回転駆動される際の回転中心（水平軸線Ｌ１）を通る鉛直線より先端側にある。すなわち、本形態では、第１ルーバ支持部材２１の先端側に第２モータ８１、第２伝達機構９１およびルーバ５の荷重が加わるように構成したため、第１ルーバ支持部材２１に加わる荷重が大きいが、第１ルーバ支持部材２１の側から第１伝達機構７６および第１モータ６１に向けて加わる力の方向が一定である。それ故、第１伝達機構７６でのバックラッシュなどに起因する不自然な動きを防止することができる。また、第１ルーバ支持部材２１に加わる荷重を大きくした分、ルーバ５に気流が当たっても、第１ルーバ支持部材２１がガタつくこともない。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のルーバ装置１では、第１ルーバ支持部材２１自身にルーバ５を揺動させるための第２モータ８１を搭載しているため、固定体３１に対して第２モータを搭載して第２モータの駆動力を第１ルーバ支持部材２１の先端側まで伝達する場合と違って、長い距離にわたって多数の歯車を配置する必要がない。従って、本形態によれば、少ない部品点数でルーバ５の位置や姿勢を切り換えることができ、ルーバ装置１の小型化および低コスト化を図ることができる。

また、第１モータ６１、６２はいずれも、ステッピングモータであり、ステッピングモータによれば同期して動作させることができる。このため、３つのルーバ支持部材２１、２２、２３を伝達軸で機構的に接続する必要がない。また、複数のルーバ支持部材同士を伝達３つのルーバ支持部材２１、２２、２３の各々に対応するように３つに分割された固定体３１、３２、３３を用いている。このため、エアコン本体などにルーバ装置１を組み込む際、エアコン本体に固定体３１、３２、３３を独立して設置すればよいので、組み立て作業が容易である。また、複数のルーバ支持部材同士を伝達軸で機構的に接続する必要がなく、かつ、分割された固定体３１、３２、３３を備えているので、エアコン本体などにルーバ装置１を組み込む際、エアコン本体の前面には、ルーバ支持部材２１、２２、２３の基端側を各々個別に挿入できるスペースがあればよいので、エアコン本体の前面に大きなスペースを開口させる必要がない。さらに、複数のルーバ支持部材同士を伝達軸で機構的に接続する必要がないので、エアコン本体ではルーバ支持部材２１、２２、２３で挟まれたスペースを有効に利用することができる。

さらに、第２モータ８１に対する配線８１４は、第１ルーバ支持部材２１の先端側から第１ルーバ支持部材２１内を通って開口部２１７ｘから引き出されているため、第１ルーバ支持部材２１が揺動しても配線８１４の変形を最小限に止めることができる。従って、第１ルーバ支持部材２１の先端部に第２モータ８１を搭載しても、配線８１４の断線を防止でき、ルーバ装置１の信頼性を向上することができる。

また、第２モータ８１が備えるロータ８１２の回転中心軸線上にルーバ５に回転出力を行なう突起９１３（出力部材）が配置されているため、第２モータ８１に対して同軸状に第２伝達機構９１を配置できる。それ故、第１ルーバ支持部材２１の先端側の構成を簡素化、小型化することができる。

［その他の実施の形態］
上記形態では、複数のルーバ支持部材の一部（第１ルーバ支持部材２１および第２ルーバ支持部材）に対してのみ第１モータおよび第１伝達機構を設けたが、全てのルーバ支持部材に第１モータおよび第１伝達機構を設けてもよい。また、上記形態では、１つのルーバ支持部材（第１ルーバ支持部材２１）に対してのみ第２モータおよび第２伝達機構を設けたが、２つあるいは全てのルーバ支持部材に第２モータおよび第２伝達機構を設けてもよい。

また、上記形態では、ルーバ支持部材２１，２２，２３を水平軸線Ｌ１周りに回転させるにあたって、円弧状の歯部２１１、２２１を備えた内歯歯車−ピニオンを用いたが、円弧状のカムを用いてもよい。また、固定体３１，３２，３３に対するルーバ支持部材２１，２２，２３の変位は、上記形態のような回転でもよいが、回転中に回転中心が移動する楕円運動などの動きや、直線移動であってもよい。

本発明を適用したルーバ装置の斜視図である。 本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、最も右側に位置するルーバ支持部材およびその周辺の構成を示す斜視図である。 本発明を適用したルーバ装置において最も右側に位置するルーバ支持部材およびその周辺の分解斜視図である。 本発明を適用したルーバ装置において最も右側に位置するルーバ支持部材の分解斜視図である。 本発明を適用したルーバ装置において最も右側に位置するルーバ支持部材の先端部に内蔵したモータに用いたロータなどの分解斜視図である。 本発明に係るルーバ装置に用いた遊星歯車機構の構成を模式的に示す縦断面図である。 本発明に係るルーバ装置に用いた遊星歯車機構の分解斜視図である。 本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、最も左側に位置するルーバ支持部材周辺の構成を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、最も左側に位置するルーバ支持部材およびその周辺の分解斜視図、およびルーバ支持部材の斜視図である。 本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、中央に位置するルーバ支持部材およびその周辺の構成を示す説明図である。 本発明を適用したルーバ装置に配置した３つのルーバ支持部材のうち、中央に位置するルーバ支持部材およびその周辺の分解斜視図である。

符号の説明

１ ルーバ装置
５ ルーバ
２１ 第１ルーバ支持部材
２２ 第２ルーバ支持部材
２３ 第３ルーバ支持部材
３１ 第１の固定体
３２ 第２の固定体
３３ 第３の固定体
６１、６２ 第１モータ
７６、７７ 第１伝達機構
８１ 第２モータ
９１ 第２伝達機構

Claims (7)

1. 固定体と、該固定体に支持されたルーバ支持部材と、ルーバ支持部材の先端部に支持されたルーバとを有するルーバ装置において、
   前記固定体に搭載された第１モータと、
   該第１モータを駆動源として前記ルーバ支持部材を前記固定体に対して変位させる第１伝達機構と、
   前記ルーバ支持部材の先端部に搭載された第２モータと、
   該第２モータを駆動源として前記ルーバ支持部材の先端部を通る軸線周りに前記ルーバを揺動させる第２伝達機構と、
   を有し、前記ルーバは、前記固定体に対する前記ルーバ支持部材の前後移動によって、前記固定体に対して近づく又は離れるように移動可能にすることを特徴とするルーバ装置。
2. 前記ルーバ支持部材は、前記ルーバの長手方向に複数配置され、
   前記第１モータおよび前記第１伝達機構は、前記複数のルーバ支持部材のうち、少なくとも２つのルーバ支持部材を各々駆動するように複数組構成され、
   前記複数の第１モータはいずれも、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１に記載のルーバ装置。
3. 前記ルーバ支持部材は、前記ルーバの長手方向に複数配置されているとともに、前記固定体は、前記複数のルーバ支持部材の各々に対応するように分割されており、
   前記第１モータおよび前記第１伝達機構は、前記複数のルーバ支持部材のうち、一部のルーバ支持部材に対してのみ構成され、他のルーバ支持部材と前記固定体との間には当該他のルーバ支持部材の駆動方向の一方側に付勢する付勢部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のルーバ装置。
4. 前記ルーバ支持部材は、基端側端部に開口部を備えた中空構造を備え、
   前記第２モータに対する配線部材は、前記ルーバ支持部材の先端側から当該ルーバ支持部材内を通って前記開口部から引き出されていることを特徴とする請求項１に記載のルーバ装置。
5. 前記ルーバ支持部材は、前記ルーバの長手方向に複数配置されているとともに、
   前記複数のルーバ支持部材のうち、一部のルーバ支持部材のみに前記第２モータおよび前記第２伝達機構が構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のルーバ装置。
6. 前記第２伝達機構は、前記第２モータが備えるロータの回転中心軸線上に前記ルーバに回転出力を行なう出力部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のルーバ装置。
7. 前記ルーバ支持部材は、前記第１モータおよび前記第１伝達機構により所定の角度範囲内で往復回転駆動され、
   前記ルーバ、前記第２モータおよび前記第２伝達機構を前記ルーバ支持部材に搭載した状態における当該ルーバ支持部材の重心位置は、前記角度範囲内のいずれの位置にあっても、当該ルーバ支持部材が回転駆動される際の回転中心を通る鉛直線より先端側にあることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のルーバ装置。

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