(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹出開口と空気流路を形成する筒状のリテーナと、該リテーナ内に揺動可能に軸支されたダンパプレートと、該リテーナに回動可能に設けられたノブと、互いに噛合する少なくとも第１歯車及び第２歯車を含むリンク機構と、を含み、該リンク機構によって該ノブの回動を該ダンパプレートの揺動に変換することで該ダンパプレートが揺動して該空気流路を開閉する空調用レジスタであって、
該リンク機構を構成する歯車の少なくとも一つは径方向に弾性変形可能に形成され、
該第１歯車の一つの歯溝には正規の歯溝より浅い第１小歯溝部が形成され、
該第２歯車の隣接する一対の歯溝には正規の歯溝より浅い第２小歯溝部が形成され、
該ダンパプレートの少なくとも全閉時に該第１歯車と該第２歯車とが噛合する際、該第１歯車の該第１小歯溝部に隣接する一方の先行歯部が該第２小歯溝部に噛合し、次いで該第２歯車の一対の該第２小歯溝部の間にある中間歯部が該第１小歯溝部に噛合し、さらに該第１歯車の該第１小歯溝部に隣接する他方の後行歯部が該第２小歯溝部に噛合することを特徴とする空調用レジスタ。
【請求項２】
前記第１小歯溝部の歯溝は、前記第２小歯溝部の歯溝より浅い請求項１に記載の空調用レジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車室内などに設けられ、空調装置からの温風又は冷風を吹き出す開口部を構成する空調用レジスタに関し、詳しくは空気流路を開閉するダンパプレートと、そのダンパプレートを揺動させるノブと歯車によるリンク機構とをもつ空調用レジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のレジスタは、車室内を素早く空調すること、各座席の乗員に均等に風を送って快適性を向上させること、などを目的として、車室内に一般に複数個配置されている。しかし乗員数が少ない場合や、快適性の個人差などに応じて、各レジスタからの送風・停止を個別に制御する必要が生じる場合が多い。
【０００３】
そこで従来のレジスタでは、温風又は冷風が流通する空気流路内にダンパプレートを揺動自在に配置し、吹出開口の近傍に設けられたノブによってダンパプレートを揺動駆動することで流路を開閉可能としている。ノブとダンパプレートとの間には複数の歯車などからなるリンク機構が介在され、手動操作によるノブの回動がダンパプレートの揺動に円滑に変換されるように構成されている。
【０００４】
ノブの手動操作によりダンパプレートを回動させる際、その操作性を向上させるためには、例えばダンパプレートの全閉時のノブの操作時にクリック感などの節度感を生じさせることが好ましい。そこで例えば特許第 3486733号公報に開示されているように、ノブの回動を伝達する歯車の一部に正規の歯溝より浅い小歯溝を設けるとともに、歯車の少なくとも一つを径方向に弾性変形可能としたリンク機構が実用化されている。
【０００５】
このリンク機構によれば、全閉時に他方の歯車の歯が小歯溝を乗り越える際に一つの歯車が径方向に弾性変形し、乗り越えが完了したときに弾性力が解放される。したがってノブの操作者には荷重の発生と解放による節度感が知覚され操作性が向上する。
【０００６】
ところでダンパプレートをもつ空調用レジスタにおいては、ダンパプレートのシール表面と流路の壁表面との隙間がある特定の範囲となったときに、その隙間から勢いのある風が吹出されることによって笛を吹くような笛音状の異音が発生する場合があった。このような異音が発生すると、車室内の静粛性が損なわれ、音楽などを聴いているときにはきわめて耳障りである。
【０００７】
そこで特開2003−306033号公報には、歯車の一つを径方向に弾性変形可能とするとともに、歯の一部に歯幅が大きな大歯幅部を形成したリンク機構をもつ空調用レジスタが開示されている。この空調用レジスタによれば、ダンパプレートのシール表面と流路の壁表面との隙間が笛音状の異音が発生する寸法となった場合に、大歯幅部と他の歯車の歯部とが干渉する。したがって発生する弾性反力によって歯車が強制的に回動して他の歯車の歯部が大歯幅部を乗り越えるので、ダンパプレートのシール表面と流路の壁表面との隙間が笛音状の異音が発生する寸法となった状態でダンパプレートが静止するのが回避され、笛音状の異音が生じるのを防止できる。
【０００８】
ところが特開2003−306033号公報に記載のリンク機構では、大歯幅部を形成するためには従来の歯車成形用の金型形状を大幅に変更する必要があり、金型製作のコスト面で問題があった。
【特許文献１】特許第 3486733号
【特許文献２】特開2003−306033号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載のダンパ機構においても、ダンパプレートのシール表面と流路の壁表面との隙間がある特定の範囲となったときに、笛音状の異音が発生する場合がある。また空調用レジスタの形状、吹き出す空気の風量などによっては、笛音状の異音が発生する隙間寸法が大きくなる場合がある。つまりダンパプレートが全閉となるまでの揺動角度のうちに、笛音状の異音が発生する角度範囲が広い場合がある。
【００１０】
そこで本願発明者らは、特許文献１に記載のダンパ機構において、隣接する複数の歯溝を小歯溝とすることを想起した。例えば隣接する二つの歯溝を小歯溝とすれば、二つの小歯溝を他の歯車の歯部が乗り越えるときに特許文献２に記載の作用と同様の作用が奏され、揺動角度の広い範囲でダンパプレートが静止するのを回避できるため、笛音状の異音の発生を防止することが可能となる。
【００１１】
しかし例えば二つの歯溝を小歯溝とした場合には、他の歯車の歯部がそれぞれの小歯溝を乗り越える際に荷重の発生と解放による節度感が２回知覚されることになり、操作性が良いとは云えない。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、全閉時の節度感を１回のみ知覚されるようにするとともに、笛音状の異音の発生を確実に防止することを解決すべき課題とする。さらにもう一つの解決すべき課題は、歯車成形用の金型を従来用いている金型から容易に形成できるようにして、金型製作のコストを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する本発明の空調用レジスタの特徴は、吹出開口と空気流路を形成する筒状のリテーナと、リテーナ内に揺動可能に軸支されたダンパプレートと、リテーナに回動可能に設けられたノブと、互いに噛合する少なくとも第１歯車及び第２歯車を含むリンク機構と、を含み、リンク機構によってノブの回動をダンパプレートの揺動に変換することでダンパプレートが揺動して空気流路を開閉する空調用レジスタであって、
リンク機構を構成する歯車の少なくとも一つは径方向に弾性変形可能に形成され、
第１歯車の一つの歯溝には正規の歯溝より浅い第１小歯溝部が形成され、
第２歯車の隣接する一対の歯溝には正規の歯溝より浅い第２小歯溝部が形成され、
ダンパプレートの少なくとも全閉時に第１歯車と第２歯車とが噛合する際、第１歯車の第１小歯溝部に隣接する一方の先行歯部が第２小歯溝部に噛合し、次いで第２歯車の一対の第２小歯溝部の間にある中間歯部が第１小歯溝部に噛合し、さらに第１歯車の第１小歯溝部に隣接する他方の後行歯部が第２小歯溝部に噛合することにある。
【００１４】
第１小歯溝部の歯溝は、第２小歯溝部の歯溝より浅いことがさらに望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の空調用レジスタによれば、ダンパプレートの少なくとも全閉時に第１歯車と第２歯車とが噛合する際、第１歯車の第１小歯溝部に隣接する一方の先行歯部が第２小歯溝部に噛合し、次いで第２歯車の一対の第２小歯溝部の間にある中間歯部が第１小歯溝部に噛合し、さらに第１歯車の第１小歯溝部に隣接する他方の後行歯部が第２小歯溝部に噛合する。これらの噛合時には、第１歯車及び第２歯車の少なくとも一方が径方向に弾性変形するため、それぞれ荷重が発生する。しかも第１歯車の先行歯部、第１小歯溝部、後行歯部という連続する三つの周方向距離に相当する回動という短い間に、連続して荷重が３回発生する。したがってノブの操作者には１回の荷重変化に知覚され、全閉時の節度感が１回のみ知覚されるので、操作性に優れている。
【００１６】
そして第１小歯溝部の歯溝を第２小歯溝部の歯溝より浅くすれば、ダンパプレートの少なくとも全閉時に第１歯車と第２歯車とが噛合する際の初期と後期との中間で最も荷重を高くすることができ、節度感がさらに向上する。
【００１７】
また上記した荷重が３回連続的に作用し、歯車の弾性変形が連続的に生じるので、第１歯車の先行歯部、第１小歯溝部、後行歯部という連続する三つの周方向距離に相当する回動がその弾性反力によって促進され、ダンパプレートが全閉時の途中で静止するのが抑制される。したがってダンパプレートの揺動角度の広い範囲で笛音状の異音の発生を防止することができる。
【００１８】
さらに第１小歯溝部及び第２小歯溝部を成形する金型を製造するには、それぞれ従来用いられている金型の歯溝形成部分の先端を僅かに切削するのみで製造することができる。したがって金型製作のコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の空調用レジスタは、リテーナと、ダンパプレートと、ノブと、リンク機構と、を含んでいる。リテーナは吹出開口と空気流路を形成する筒状の部材であり、従来用いられているものをそのまま利用することができる。その断面形状も多角形、円形、楕円形など、特に制限されない。リテーナの吹出開口と反対側は、空調装置の空気吹き出し口に連結されている。
【００２０】
なおリテーナには、複数の縦フィン及び複数の横フィンなどがそれぞれ揺動可能に設けられるのが一般的であり、その構造は従来と同様とすることができ特に制限されない。
【００２１】
ダンパプレートはリテーナ内に揺動可能に軸支されて空気流路を開閉する部材であり、リテーナの空気流路の断面形状に応じた形状を有している。またノブは、リテーナの例えば吹出開口の近傍に回動可能に設けられている。
【００２２】
リンク機構は、互いに噛合する少なくとも第１歯車及び第２歯車を含むものである。第１歯車又は第２歯車をそれぞれノブ又はダンパプレートの枢支軸と一体に形成してもよいが、その場合はノブの回動方向とダンパプレートの揺動方向とが逆になるため、好ましくない。したがって歯車は奇数個用いることが望ましい。
【００２３】
リンク機構を構成する歯車の少なくとも一つは、径方向に弾性変形可能に形成されている。このようにするには、歯車の少なくとも一つを中抜きの枠状に形成すればよい。また弾性変形可能に形成する歯車は、第１歯車あるいは第２歯車でもよいし、他の歯車でもよい。３個以上の複数個の歯車からリンク機構を構成する場合、第１歯車と第２歯車とは互いに噛合する二つの歯車であれば、その順序あるいは位置の制約はない。
【００２４】
また第１小歯溝部及び第２小歯溝部の深さは、正規の歯溝より浅ければよいが、正規の歯溝の30〜50％の深さとするのが好ましい。第１小歯溝部及び第２小歯溝部の深さがこの範囲を外れると、荷重が低すぎて節度感が不十分となったり、荷重が高すぎて操作性が低下する場合がある。
【００２５】
なお第１小歯溝部を形成せず、それに代えて一対の第２小歯溝部の間にある中間歯部の歯高を正規の歯高より高くしても、本発明と同様の作用効果が奏される。しかしながらこの場合には、中間歯部が他の歯部より外方へ突出しているため、破損あるいは摩耗の恐れがある。また中間歯部と噛合する歯部の設計が困難となる場合もあるので、本発明のように第１小歯溝部を形成することが望ましい。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００２７】
（実施例）
図１に本実施例のレジスタの分解斜視図を示す。このレジスタは自動車用のレジスタであり、基本的に従来のレジスタと同様の構成であって、全て樹脂から形成されている。このレジスタは、空気流路及び吹出開口10をもつ筒状のリテーナ１と、リテーナ１内に揺動自在に配置されたダンパプレート２と、ダンパプレート２を揺動させるためのノブ３と、ノブ３の回動をダンパプレート２の揺動に変換する中間ギア４及びシャットギア５と、から主として構成されている。
【００２８】
ダンパプレート２は板状に形成され、中心に揺動軸20を有している。この揺動軸20がリテーナ１の上下壁に枢支されている。またダンパプレート２の周端面には、リテーナ１の壁面に弾接してシールするためのスポンジ体21が保持されている。
【００２９】
リテーナ１の先端開口には、吹出開口10を形成するベゼル11が固定されている。先端開口とその奥方には、互いに平行な複数の水平風向偏向板12と、図示しない垂直風向偏向板とが揺動可能に設けられ、調節ノブ13を操作してリテーナ１に対する角度を可変することで送風方向を可変可能となっている。
【００３０】
リテーナ１の底部背面には、吹出開口10の近傍にノブ３が枢支されている。ノブ３は、ベゼル11に形成されたノブ用開口14から前方へ一部が突出して操作可能とされ、ノブ３の後部にはノブギア30が形成されている。
【００３１】
リテーナ１の底部背面には中間ギア４が回動自在に枢支され、中間ギア４はノブギア30と噛合している。この中間ギア４は、図２に拡大して示すように、外周歯部40と、内側ハブ41と、外周歯部40と内側ハブ41とを連結する４本の曲がりスポーク42と、からなる。曲がりスポーク42は弾性変形可能であるため、外周歯部40は径方向に弾性変形可能となっている。中間ギア４の外周歯部40の一つの歯溝には、正規の歯溝の40％の深さで浅い第１小歯溝部43が形成されている。
【００３２】
ダンパプレート２の下部の揺動軸20は、リテーナ１の底壁を貫通してリテーナ１の底部背面側へ突出し、その突出端に扇形状のシャットギア５が固定されている。シャットギア５には、平面部をもつ係合孔50が形成され、揺動軸20の先端に形成された平面部をもつ係合部22と係合している。すなわちシャットギア５は、ダンパプレート２の揺動に伴って回動する。このシャットギア５は、中間ギア４と噛合している。また図３に拡大して示すように、シャットギア５の隣接する一対の歯溝には、正規の歯溝の40％の深さで浅い第２小歯溝部51，52が形成されている。
【００３３】
ノブ用開口14から突出するノブ３を一方向へ回動させると、中間ギア４が逆方向へ回動し、さらにシャットギア５がノブ３と同一方向に回動して、ダンパプレート２がノブ３の回動と同一方向へ揺動する。すなわちノブ３、中間ギア４及びシャットギア５でリンク機構が構成されている。
【００３４】
上記のように形成された本実施例の空調用レジスタでは、吹出開口10からの風の吹き出しを停止する場合には、ノブ用開口14から突出するノブ３を一方向へ回動させる。するとダンパプレート２がリテーナ１の空気流路を閉じる直前において、図４に示すように中間ギア４の第１小歯溝部43に隣接する一方の先行歯部44が第２小歯溝部52に係合し、それによって中間ギア４が径方向に弾性変形する。これにより操作者には、ノブ３を介して荷重が知覚される。
【００３５】
次いで図５に示すように、シャットギア５の第２小歯溝部51，52で挟まれた一つの中間歯部53が中間ギア４の第１小歯溝部43に係合し、中間ギア４の弾性変形が継続する。さらに図６に示すように、中間ギア４の第１小歯溝部43に隣接する他方の後行歯部45が第２小歯溝部51に係合し、中間ギア４の弾性変形がさらに継続する。その後、後行歯部45と第２小歯溝部51との係合が解除されることで、中間ギア４の弾性変形が解除され、操作者にはノブ３を介して荷重の解放が知覚される。この時点でダンパプレート２が空気流路を全閉状態とするように、各歯部及び小歯溝部の位置が設定されている。
【００３６】
本実施例のレジスタについて、ダンパプレート２が空気流路を開いた状態から全閉状態となる間のノブ３に作用する荷重を測定した。すなわちノブ３の操作表面に釘を固定し、ノブ３を一方向（シャット方向）へ回転させたときの荷重を測定した。結果を図７に示す。
【００３７】
（比較例）
中間ギア４の外周歯部40に浅い第１小歯溝部43を形成しなかったこと以外は実施例１と同様の構成であるレジスタを比較例とし、実施例と同様に荷重を測定した結果を図７に示す。
【００３８】
＜評価＞
図７から明らかなように、比較例のレジスタでは二つの山が認められ、荷重の発生と解放による節度感が２回知覚される。しかし実施例のレジスタによれば、山が一つであるので、荷重の発生と解放による節度感は１回のみ知覚され、操作性に優れている。
【００３９】
また図７からわかるように、実施例のレジスタでは山の登りから下りまでのノブ３の回転幅が広い。また山の範囲では、継続して発生する中間ギア４の弾性反力によって各ギアが静止することがない。したがって揺動角度の広い範囲でダンパプレートが静止するのを回避できるため、笛音状の異音の発生を防止することが可能となる。
【００４０】
さらに第１小歯溝部43及び第２小歯溝部51，52を形成する金型においては、従来用いている金型の歯溝成形部の先端を切削加工するだけでよい。したがって金型を新たに製作する必要がないので、金型製作のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例に係る空調用レジスタの分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る空調用レジスタに用いた中間ギアの平面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る空調用レジスタに用いたシャットギアの平面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る空調用レジスタにおける中間ギアとシャットギアの噛合状態を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例に係る空調用レジスタにおける中間ギアとシャットギアの噛合状態を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施例に係る空調用レジスタにおける中間ギアとシャットギアの噛合状態を示す説明図である。
【図７】変位と荷重の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１：リテーナ        ２：ダンパプレート      ３：ノブ
４：中間ギア        ５：シャットギア        11：ベゼル
20：揺動軸          30：ノブギア            42：曲がりスポーク
43：第１小歯溝部    44：先行歯部            45：後行歯部
51：第２小歯溝部    52：第２小歯溝部        53：中間歯部
【図１】
0004640263.tif 000002
【図２】
0004640263.tif 000003
【図３】
0004640263.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004640263.tif 000007
【図７】
0004640263.tif 000008