(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターと、
室内機から吹き出される風である吹き出し風の風向を変動させるフラップと、
前記モーターの回転動作を前記フラップの回転動作として伝達する伝達機構部と、
前記モーターの回転制御を実施することによって、前記フラップの羽根方向であるフラップ方向を制御する制御部と、
を備え、
該制御部は、特定の前記フラップ方向への位置決め動作時に、前記伝達機構部が有するバックラッシュによって、前記フラップが前記吹き出し風によって力を受ける回転方向に遊びが存在する場合、該遊びを解消するバックラッシュ制御動作を実施するものであって、
前記フラップが正面に対し左側に位置した状態から正面よりも右側へ回転し位置決めされる位置決め動作時、もしくは前記フラップが正面に対し右側に位置した状態から正面よりも左側へ回転し位置決めされる位置決め動作時に、前記バックラッシュ制御動作を実施する
ことを特徴とする空気調和機の室内機。
【請求項２】
前記制御部は、前記バックラッシュ制御動作として、前記フラップの位置決め動作を開始した前記フラップ方向から、位置決め先である前記フラップ方向にその位置決め回転方向と同一方向に所定角度だけ加算した方向まで位置決めし、その後、前記位置決め先の前記フラップ方向まで前記フラップを逆回転させる
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室内機。
【請求項３】
前記フラップは、その長手方向において該フラップの中心から前記吹き出し風の下流側寄りとなる部分にその回転軸が形成され、
前記制御部は、前記バックラッシュ制御動作として、前記フラップが広がる回転方向に存在する前記遊びを解消する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和機の室内機。
【請求項４】
前記フラップは、その長手方向において該フラップの中心から前記吹き出し風の上流側寄りとなる部分にその回転軸が形成され、
前記制御部は、前記バックラッシュ制御動作として、前記フラップ方向が室内機の正面方向に向かう回転方向に存在する前記遊びを解消する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気調和機の室内機。
【請求項５】
前記制御部は、
前記フラップの位置決め動作における回転方向、及び、その位置決め先における前記フラップ方向に対応付けられたビットマップを有し、
該ビットマップに基づいて、前記フラップの位置決め動作において、前記バックラッシュ制御動作を実施するか否かを選択する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気調和機の室内機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室内機に関し、特に、風向制御機構に関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機の室内機に設置される風向制御機構として、モーター駆動終了後に、駆動方向と反対方向に一定量駆動させることによって、駆動方向が反対になった場合に、フラップが動作するまでのタイムラグをなくし、かつ、遊びによるズレのない正確な風向設定をするものがある（例えば、特許文献１参照）。このような、風向制御を円滑に実施するため、ギア内部の構成部品間には、バックラッシュと呼ばれる遊びが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８０６４８号公報（第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に係る空気調和機は、モーターの保持トルクが小さい場合、フラップが受ける吹出し口から吹き出す流体の風圧が、ギアの遊び部分に存在する保持トルクよりも大きくなった場合に、遊び分だけフラップが回転してしまい、風向変更設定を実施していないのに、風向が変わってしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、空気調和機の室内機からの吹き出される風によって風圧を受けてもフラップを固定することができ、正確な風向制御を実施することができる空気調和機の室内機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る空気調和機の室内機は、モーターと、室内機から吹き出される風である吹き出し風の風向を変動させるフラップと、前記モーターの回転動作を前記フラップの回転動作として伝達する伝達機構部と、前記モーターの回転制御を実施することによって、前記フラップの羽根方向であるフラップ方向を制御する制御部と、を備え、該制御部は、特定の前記フラップ方向への位置決め動作時に、前記伝達機構部が有するバックラッシュによって、前記フラップが前記吹き出し風によって力を受ける回転方向に遊びが存在する場合、該遊びを解消するバックラッシュ制御動作を実施するものであって、前記フラップが正面に対し左側に位置した状態から正面よりも右側へ回転し位置決めされる位置決め動作時、もしくは前記フラップが正面に対し右側に位置した状態から正面よりも左側へ回転し位置決めされる位置決め動作時に、前記バックラッシュ制御動作を実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フラップの位置決め動作時にバックラッシュ制御動作を実施することによって、空気調和機から吹き出される風の力によって、モーターからフラップまでの駆動力の伝達機構が有するバックラッシュによる遊び分だけフラップが回転してしまうことを防止することができるので、正確な風向設定を実施することが可能な空気調和機の室内機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１の側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１の風向制御機構を模式的に示した構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１のアーム１０３に連結されたフラップ１０４を拡大して模式的に示した構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１においてフラップ１０４の方向を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１におけるフラップ１０４の方向（１）〜方向（６）のそれぞれの方向から別の方向に位置決め動作をする場合の全パターンの動作を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１においてバックラッシュ制御動作を実施するか否かを決定するためのビットマップの例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１のアーム１０３に連結されたフラップ１０４を拡大して模式的に示した別の形態の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
（空気調和機の室内機１の構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１の側断面図である。
図１で示されるように、本実施の形態に係る空気調和機の室内機１は、少なくとも、室内機１の内部に空気を送り込まれる吸い込み口２、その吸い込み口２から送り込まれた空気と冷凍サイクルの冷媒との熱交換を実施する熱交換器３、その熱交換器３によって熱交換された空気を送り出す送風ファン４、その送風ファン４による送風動作によって、熱交換された空気が外部に送り出される吹き出し口５、その吹き出し口５に設置され、吹き出される空気の上下方向の風向を制御する上下風向フラップ６を備えている。さらに、吹き出し口５において、上下風向フラップ６よりも室内機１の内部側には、吹き出される空気の左右方向の風向を制御するフラップ１０４（図２において後述）が備えられている。
【００１０】
以上のように構成された室内機１について動作の概略を説明する。送風ファン４が回転することによって、吸い込み口２から室内機１内部に空気が吸い込まれる。その吸い込まれた空気は、熱交換器３によって熱交換が実施され、冷房運転時には空気は冷却され、一方、暖房運転時には空気は加熱される。そして、熱交換器３によって熱交換が実施された空気は、吹き出し口５から吹き出される。このとき、上下風向フラップ６によって、吹き出される空気の上下方向の風向が制御され、フラップ１０４によって、左右方向の風向が制御される。
【００１１】
なお、図１で示される室内機１の構成は一例であり、これに限定されるものではなく、また、図１で示される室内機１のように壁掛け式のものではなく、例えば、壁又は天井等に埋め込んで備え付けをする室内機であってもよい。
また、図１で示されるように、吹き出し口５から吹き出される空気を、上下風向フラップ６によって上下方向に風向制御が実施され、後述するフラップ１０４によって左右方向に風向制御が実施されるものとしているが、これに限定されるものではなく、それぞれ、異なる方向に風向制御を実施するものとしてもよい。
【００１２】
（風向制御機構の構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１の風向制御機構を模式的に示した構成図であり、図３は、同室内機１のアーム１０３に連結されたフラップ１０４を拡大して模式的に示した構成図である。
図２で示されるように、本実施の形態に係る空気調和機の室内機１の風向制御機構は、少なくとも、ステッピングモーター１００と、そのステッピングモーター１００の回転軸に接続されたクランク１０１と、そのクランク１０１の他端に回動自在に接続されたリンク１０２と、そのリンク１０２の他端に接続され、ステッピングモーター１００の回転に伴うリンク１０２の駆動によって、長手方向にスライドして動くアーム１０３と、そのアーム１０３の長手方向に配列して取り付けられ、風向ガイドの役割を果たす複数のフラップ１０４と、ステッピングモーター１００に接続され、その回転制御を実施する制御部１０５とを備えている。
なお、風向制御機構のモーターとしてステッピングモーターを採用しているが、これに限定されるものではなく、サーボモーター等の位置決め制御が可能なモーターを適用してもよい。
【００１３】
フラップ１０４は、アーム１０３にアーム連結部１０４ｂにおいて回動自在に連結されており、制御部１０５によるアーム１０３のスライド駆動によって、同一のアーム１０３に連結されているものは、すべて同一の方向を維持しながら、フラップ回転軸１０４ａを中心に、同時に回転駆動する。また、図３で示されるように、フラップ１０４は、そのフラップ回転軸１０４ａが室内機１の外側寄りに形成されている。
【００１４】
なお、上記のクランク１０１、リンク１０２、アーム１０３及びアーム連結部１０４ｂは、本発明の「伝達機構部」に相当する。
【００１５】
（風向制御機構の動作）
図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１においてフラップ１０４の方向を示す図であり、図５は、同室内機１におけるフラップ１０４の方向（１）〜方向（６）のそれぞれの方向から別の方向に位置決め動作をする場合の全パターンの動作を示す図である。以下、図３〜図５を参照しながら、本実施の形態に係る空気調和機の室内機１の風向制御機構の動作について説明する。
【００１６】
図４で示される方向（１）〜方向（６）は、フラップ１０４がアーム１０３のスライド動作に伴って、位置決めが可能となるフラップ１０４の羽根の長手方向の向きを示すものである。以下、フラップ１０４の羽根の長手方向の向きを、単に「フラップ１０４の方向」というものとする。このうち、方向（１）は、空気調和機が電源ＯＮした場合等に実施される原位置復帰動作によって定まる基準位置であり、この方向（１）でステッピングモーター１００のステップ数が０リセットされる。方向（４）は、フラップ１０４の方向が、室内機１から吹き出される空気の方向と略同一となる方向（以下、「正面方向」という）である。フラップ１０４は、制御部１０５によって、方向（２）〜方向（６）の任意の方向に位置決めされる。
【００１７】
なお、制御部１０５によって位置決めされる方向として、図４で示される方向（１）〜方向（６）について表示しているが、これは便宜的に決めたものであり、これに限定されるものではなく、方向（１）〜方向（６）が図４で示される方向とは異なる方向に設定されるものとしてもよく、また、方向（１）〜方向（６）の６つの方向にも限定されるものでもなく、異なる数の方向が位置決め方向として設定されていてもよい。また、方向（１）が原位置であることに限定されるものではないのは、言うまでもない。
【００１８】
ここで、図３で示されるように、フラップ１０４が正面方向から右回りに所定の角度だけ回転した状態においては、室内機１の内部から外部に向けて吹き出される風によって、図３の矢印で示す回転方向に動く向きに力を受けることになる。つまり、フラップ１０４は、正面方向から離れる方向、すなわち、フラップ１０４が広がる回転方向に力を受けることになる。また、逆に、フラップ１０４が正面方向から左回りに所定の角度だけ回転した状態においては、室内機１から吹き出される風によって、図３の矢印で示す回転方向とは逆方向に動く向きに力を受けることになる。つまり、フラップ１０４は、同様に、正面方向から離れる方向、すなわち、フラップ１０４が広がる回転方向に力を受けることになる。
【００１９】
図４において、例えば、フラップ１０４が、制御部１０５によって、方向（２）の位置から方向（５）に位置決めされた場合、ステッピングモーター１００のギア機構が有するバックラッシュが存在することによって、方向（５）まで位置決めされた回転方向と同じ方向に遊びが存在することになる。ここで、図３について前述したように、方向（５）に位置決めされたフラップ１０４は、室内機１から吹き出される風によって、フラップ１０４が広がる回転方向、すなわち、遊び分が可動してしまう方向に力を受ける。この結果、その風の力がステッピングモーター１００の保持トルクと、クランク１０１からリンク１０２及びアーム１０３を経由したアーム連結部１０４ｂまでの伝達機構部の摩擦トルクとの和よりも強い場合、遊び分だけフラップ１０４が回転動作して、正規の位置決め方向である方向（５）からずれた方向になってしまう。これを防止するために、本実施の形態に係る空気調和機の室内機１は、以下のバックラッシュ制御動作を実施する。フラップ１０４が、制御部１０５によって、方向（２）の位置から方向（５）へ位置決めする場合、まず、制御部１０５は、フラップ１０４を方向（５）に到達させた後、その時点でフラップ１０４を回転停止させず、所定角度だけ余分に回転させて一旦停止させる。そして、制御部１０５は、そのフラップ１０４を停止させた位置から、正規の目標方向である方向（５）の位置へ位置決めする。これによって、フラップ１０４を方向（２）の位置から、直接、方向（５）に位置決めさせた場合の生じる遊びの方向とは、逆向きに遊びが生じることになる。したがって、フラップ１０４が広がる回転方向に遊びは存在しなくなるので、空気調和機から吹き出される風の力によって、遊び分によって回転してしまうことを防止することができる。
なお、制御部１０５は、フラップ１０４を方向（５）に到達させた後、その時点でフラップ１０４を回転停止させず、所定角度だけ余分に回転させて一旦停止させるものとしたが、これに限定されるものではなく、フラップ１０４を方向（５）に到達させた後、その時点でフラップ１０４を回転停止させ、その位置から所定角度だけ同一方向に回転させて停止させる動作としてもよい。
【００２０】
また、図４において、例えば、フラップ１０４が、制御部１０５によって、方向（２）の位置から方向（３）に位置決めされる場合は、前述のように、ステッピングモーター１００のギア機構が有するバックラッシュが存在することによって、方向（３）まで位置決めされた方向と同じ方向に遊びが存在することになる。この場合、方向（３）に位置決めされたフラップ１０４は、フラップ１０４が広がる回転方向と、遊び分が可動してしまう方向とは逆方向になるので、室内機１から吹き出される風の力によって、遊び分によって回転してしまうことはない。したがって、この場合、制御部１０５は、上記のバックラッシュ制御動作を実施する必要はなく、方向（２）の位置から、直接、方向（３）に位置決めすればよい。
【００２１】
さらに、図４において、例えば、フラップ１０４が、制御部１０５によって、方向（２）の位置から方向（４）（正面方向）に位置決めされた場合、フラップ１０４は、室内機１から吹き出される風の力によってほとんど力を受けないため、制御部１０５は、バックラッシュ制御動作を実施するか否かは、任意とすればよい。
【００２２】
図５は、方向（２）〜方向（６）の５つの方向、及び、原位置である方向（１）を含めた全てのパターンの位置決め動作を示すものであり、制御部１０５によるフラップ１０４の位置決め動作にバックラッシュ制御動作を必要とするか否かを示している。また、図５は、制御部１０５が、フラップ１０４をいずれかの方向から正面方向である方向（４）に位置決めする場合にバックラッシュ制御動作をしないものとした場合について示している。
【００２３】
制御部１０５は、右回転方向にフラップ１０４を位置決めする場合において、方向（４）（正面方向）又はその手前である左向き方向（方向（２）及び方向（３））に位置決めする場合は、バックラッシュ制御動作を実施する必要がなく、一方、方向（４）（正面方向）を超えて右向き方向（方向（５）及び方向（６））に位置決めする場合は、バックラッシュ制御動作を実施するものとすればよい。
【００２４】
一方、制御部１０５は、左回転方向にフラップ１０４を位置決めする場合において、方向（４）（正面方向）又はその手前である右向き方向（ここでは方向（５）のみ）に位置決めする場合は、バックラッシュ制御動作を実施する必要がなく、一方、方向（４）（正面方向）を超えて左向き方向（方向（２）及び方向（３））に位置決めする場合は、バックラッシュ制御動作を実施するものとすればよい。
【００２５】
図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１においてバックラッシュ制御動作を実施するか否かを決定するためのビットマップの例を示す図である。
制御部１０５は、予め、図６のようなビットマップを記憶しておき、このビットマップに従い、位置決め先の方向に対応するビットに従って、バックラッシュ制御動作を実施するか否かを決定すればよい。前述のように、図４で示される方向（１）〜方向（６）は便宜的に決めたものであり、異なる方向に定義されてもよく、定義されたそれぞれの方向に位置決めする場合に対応したビットマップを作成して記憶しておけばよい。図６は、このように様々に方向（１）〜方向（６）が定義された場合のそれぞれに対応するビットマップの例をいくつか示したものであり、本実施の形態における図４で示されるように方向（１）〜方向（６）が定義された場合、図６のビットマップのうち、上から３列目のビットマップを採用すればよいということになる。
なお、図６で示されるビットマップの例は、全て、フラップ１０４が方向（４）（正面方向）に位置決めされる場合、バックラッシュ制御動作は実施されないものとしているが、実施するものとしてもよいのは前述の通りである。
【００２６】
（実施の形態１の効果）
以上の構成及び動作のような、フラップの位置決め動作時にバックラッシュ制御動作を実施することによって、空気調和機の室内機から吹き出される風の力によって、ステッピングモーターのギヤ機構が有する遊び分だけフラップが回転してしまうことを防止することができるので、正確な風向設定を実施することが可能な風向制御機構を有する空気調和機の室内機を得ることができる。
【００２７】
また、本実施の形態に係る空気調和機の室内機１のバックラッシュ制御動作による正確な風向設定は、室内機１の吹き出し口５又は動作機構の形状等を変更することなく、すなわち、従来の動作機構のまま、制御方法の変更のみによって実現することができ、また、これによって、空気調和機の動作不具合の防止策として、広く適用することができる。
【００２８】
なお、方向（１）〜方向（６）のようにフラップ１０４の方向を特定の位置決めポイントに設定することに限定されるものではなく、連続的な任意の方向に位置決めを可能とするものとしてもよい。この場合は、正面方向を基準として、上記と同様の方法によって、制御部１０５は、フラップ１０４の位置決め動作の際、バックラッシュ制御動作を実施するか否かを決定すればよい。
【００２９】
また、上記の風向制御機構において、フラップ１０４は、フラップ回転軸１０４ａが室内機１の外側寄りに形成されているものとしたが、図７で示されるように、フラップ回転軸１０４ａが室内機１の内部側寄りに形成されているものとしてもよい。この場合、フラップ１０４が正面方向から右回り又は左回りに所定の角度だけ回転した状態において、フラップ１０４が広がる回転方向とは逆方向、すなわち、フラップ１０４が正面方向に向かう回転方向に、室内機１から吹き出される風によって力を受けることになる。この場合、制御部１０５は、図３〜図６を参照しながら説明したフラップ回転軸１０４ａが室内機１外側寄りに形成された場合の位置決め動作におけるバックラッシュ制御動作について、すべて逆の動作を実施すればよい。すなわち、図３で示される風向制御機構における位置決め動作についてバックラッシュ制御動作を要する場合においては、図７で示される風向制御機構における同位置決め動作において、制御部１０５はバックラッシュ制御動作を実施しないものとすればよい。また、図３で示される風向制御機構における位置決め動作についてバックラッシュ制御動作を実施しない場合においては、図７で示される風向制御機構における同位置決め動作において、制御部１０５はバックラッシュ制御動作を実施するものとすればよい。ただし、フラップ１０４が方向（４）（正面方向）に位置決めされる場合に、制御部１０５がバックラッシュ制御動作を実施するか否かは、図３で示される風向制御機構と同様に、任意としてよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  室内機、２  吸い込み口、３  熱交換器、４  送風ファン、５  吹き出し口、６  上下風向フラップ、１００  ステッピングモーター、１０１  クランク、１０２  リンク、１０３  アーム、１０４  フラップ、１０４ａ  フラップ回転軸、１０４ｂ  アーム連結部、１０５  制御部。
【図１】
0005506579.tif 000002
【図３】
0005506579.tif 000003
【図４】
0005506579.tif 000004
【図５】
0005506579.tif 000005
【図６】
0005506579.tif 000006
【図７】
0005506579.tif 000007
【図２】
0005506579.tif 000008