(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気室とこれに連通する発射口とを備え、前記空気室の容積を変化させて空気渦を発射する第１空気砲と、
空気室とこれに連通する発射口とを備え、前記空気室の容積を変化させて空気渦を発射する第２空気砲と、
前記第１空気砲に設けられ、前記空気室を縮小する前進位置と前記空気室を拡大する後退位置とに移動自在となる第１ロッドと、
前記第２空気砲に設けられ、前記空気室を縮小する前進位置と前記空気室を拡大する後退位置とに移動自在となる第２ロッドと、
前記第１ロッドに対して回転中心を傾斜させて組み付けられ、前記第１ロッドを前進位置と後退位置とに移動させる第１カムと、
前記第２ロッドに対して回転中心を傾斜させて組み付けられ、前記第２ロッドを前進位置と後退位置とに移動させる第２カムと、
前記第１カムおよび前記第２カムが固定され、駆動手段によって回転駆動されるカム軸とを有することを特徴とする空気渦発射装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気渦発射装置において、
前記カムに形成される摺動面は湾曲面であることを特徴とする空気渦発射装置。
【請求項３】
請求項１記載の空気渦発射装置において、
前記ロッドに形成される摺動面は前記ロッドの進行方向に対して傾斜する傾斜面であることを特徴とする空気渦発射装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気渦発射装置において、
前記ロッドを前進位置に向けて付勢する板ばね部材と、前記板ばね部材が所定値を上回って変形したときに信号を出力するスイッチと、前記スイッチからの信号に基づいて前記空気砲の作動状態を認識する認識手段とを有することを特徴とする空気渦発射装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気渦発射装置において、
前記ロッドを前進位置に向けて付勢する板ばね部材と、前記板ばね部材が所定値を上回って変形したときに前記板ばね部材に接触する接点と、前記接点に接触する前記板ばね部材の通電状態に基づいて前記空気砲の作動状態を認識する認識手段とを有することを特徴とする空気渦発射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１空気砲と第２空気砲とを備える空気渦発射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエアコンディショナの吹き出し口から芳香成分を供給することにより、車室内の環境を良好に保つようにした供給装置が提案されている。しかしながら、吹き出し口から芳香成分を供給してしまうと、車室全体に芳香成分が拡散することになるため、所定の効能を得るためには多量の芳香成分が必要となっていた。そこで、空気渦を発射することが可能な空気砲を搭載することにより、芳香成分を空気渦に含ませて局所的に供給するようにした供給装置が提案されている(たとえば、特許文献１および２参照)。
【０００３】
また、特許文献１に示されるように、芳香成分を含んだ空気渦を利用者に当てるように発射してしまうと、利用者に対して風圧による違和感を与えてしまうおそれがある。そこで、特許文献２に示されるように、供給装置に対して複数の空気砲を搭載することにより、それぞれの空気砲から発射される空気渦を互いに衝突させて芳香成分を拡散させ、利用者に違和感を与えることなく芳香成分を供給するようにした供給装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２９８６０７号公報
【特許文献２】特開２００６−２５５４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献２に記載される供給装置は、それぞれの空気砲に対して電動モータを取り付ける構造であるため、複数の空気砲を備える供給装置の大型化や高コスト化を招くことになっていた。特に、車室内のインストルメントパネルに供給装置を搭載する場合には、インストルメントパネルに対して多数の機器が組み込まれることから供給装置の小型化が望まれていた。なお、供給装置の小型化や低コスト化を図るため、複数の空気砲の駆動系を共用化することも考えられるが、空気渦を衝突させるため空気砲は互いに傾斜した状態で設置されることから、駆動系を共用化することが困難となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、第１空気砲と第２空気砲とを備える空気渦発射装置の小型化および低コスト化を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の空気渦発射装置は、空気室とこれに連通する発射口とを備え、前記空気室の容積を変化させて空気渦を発射する第１空気砲と、空気室とこれに連通する発射口とを備え、前記空気室の容積を変化させて空気渦を発射する第２空気砲と、前記第１空気砲に設けられ、前記空気室を縮小する前進位置と前記空気室を拡大する後退位置とに移動自在となる第１ロッドと、前記第２空気砲に設けられ、前記空気室を縮小する前進位置と前記空気室を拡大する後退位置とに移動自在となる第２ロッドと、前記第１ロッドに対して回転中心を傾斜させて組み付けられ、前記第１ロッドを前進位置と後退位置とに移動させる第１カムと、前記第２ロッドに対して回転中心を傾斜させて組み付けられ、前記第２ロッドを前進位置と後退位置とに移動させる第２カムと、前記第１カムおよび前記第２カムが固定され、駆動手段によって回転駆動されるカム軸とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の空気渦発射装置は、前記カムに形成される摺動面は湾曲面であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の空気渦発射装置は、前記ロッドに形成される摺動面は前記ロッドの進行方向に対して傾斜する傾斜面であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気渦発射装置は、前記ロッドを前進位置に向けて付勢する板ばね部材と、前記板ばね部材が所定値を上回って変形したときに信号を出力するスイッチと、前記スイッチからの信号に基づいて前記空気砲の作動状態を認識する認識手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の空気渦発射装置は、前記ロッドを前進位置に向けて付勢する板ばね部材と、前記板ばね部材が所定値を上回って変形したときに前記板ばね部材に接触する接点と、前記接点に接触する前記板ばね部材の通電状態に基づいて前記空気砲の作動状態を認識する認識手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１ロッドに対して回転中心を傾斜させて組み付けられる第１カムと、第２ロッドに対して回転中心を傾斜させて組み付けられる第２カムとを、カム軸に対して固定するようにしている。これにより、互いに傾斜して設置される空気砲の駆動系を簡単に構成することができ、空気渦発射装置の小型化および低コスト化を図ることが可能となる。
【００１２】
また、１本のカム軸に対して第１カムと第２カムとを固定するようにしたので、第１カムと第２カムとを回転駆動する駆動手段を１つにまとめることが可能となる。これにより、空気渦発射装置の更なる小型化および低コスト化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である空気渦発射装置１０(以下、発射装置という)が搭載された車両を示す説明図である。図１に示すように、車室内のインストルメントパネル１１に設置される発射装置１０は、芳香成分を含む空気の渦輪(空気渦)Ｖ１を発射する第１空気砲１２と、芳香成分を含む空気の渦輪(空気渦)Ｖ２を発射する第２空気砲１３とを備えている。これらの空気砲１２，１３は互いに傾斜した状態で設置されており、乗員Ａの鼻先に設定される拡散領域Ｂに向けて渦輪Ｖ１，Ｖ２を発射することが可能となる。これにより、拡散領域Ｂで渦輪Ｖ１，Ｖ２を互いに衝突させて打ち消すことが可能となり、乗員Ａに対して風圧による違和感を与えることなく芳香成分を供給することが可能となっている。
【００１４】
図２(Ａ)〜(Ｄ)は空気砲１２，１３による渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射手順を示す説明図である。図２(Ａ)に示すように、それぞれの空気砲１２，１３は、内側に空気室１４ａ，１５ａを区画するスリーブ１４，１５を有しており、スリーブ１４，１５の一端側には発射口１６ａ，１７ａを備えた端板１６，１７が設けられ、スリーブ１４，１５の他端側にはピストン１８，１９が摺動自在に組み付けられている。また、ピストン１８，１９に対して連結されるロッド２０，２１には突起部２２ａ，２３ａを備えたカム孔２２，２３が形成されており、このカム孔２２，２３に対して突起部２４ａ，２５ａを備えるカム２４，２５が摺動自在に組み付けられている。さらに、ロッド２０，２１の後端にはコイルばね部材２６，２７が組み付けられており、このコイルばね部材２６，２７によってロッド２０，２１は前進位置に向けて付勢されている。
【００１５】
このような空気砲１２，１３から渦輪Ｖ１，Ｖ２を発射させる際には、カム２４，２５を回転させることにより、図２(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、コイルばね部材２６，２７を圧縮しながらロッド２０，２１を前進位置から後退位置に移動させた後に、図２(Ｄ)に示すように、コイルばね部材２６，２７の圧縮状態を解放してロッド２０，２１を後退位置から前進位置に瞬間的に移動させるようにしている。このように、空気室１４ａ，１５ａを拡大する後退位置から空気室１４ａ，１５ａを縮小する前進位置に向けてロッド２０，２１を移動させることにより、空気室１４ａ，１５ａの容積を瞬間的に小さくすることができるため、発射口１６ａ，１７ａから渦輪Ｖ１，Ｖ２を発射させることが可能となる。また、空気砲１２，１３内の空気室１４ａ，１５ａには後述する芳香ユニット３６，３７から芳香成分が供給されており、発射される渦輪Ｖ１，Ｖ２に対して芳香成分を含ませることが可能となっている。
【００１６】
図３は発射装置１０の構成を示す概略図である。図３に示すように、発射装置１０の各駆動部に対して駆動信号を出力するため、発射装置１０には制御ユニット３０が設けられている。この制御ユニット３０は、図示しないマイクロプロセッサ(ＣＰＵ)を備えており、このＣＰＵにはバスラインを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートが接続される。ＲＯＭには制御プログラムや各種マップデータなどが格納されており、ＲＡＭにはＣＰＵで演算処理したデータが一時的に格納されている。また、制御ユニット３０には乗員に操作される操作スイッチ３１が接続されており、制御ユニット３０は乗員のスイッチ操作に基づいて芳香成分の種類や渦輪Ｖ１，Ｖ２の発射タイミング等を制御することになる。
【００１７】
また、発射装置１０には、空気砲１２，１３を作動させるための駆動手段として電動モータ３２が設けられるとともに、この電動モータ３２に減速歯車列３３を介して駆動されるカム軸３４が設けられている。このカム軸３４の一端部には空気砲１２を駆動制御する第１カム２４が固定されており、カム軸３４の他端部には空気砲１３を駆動制御する第２カム２５が固定されている。ここで、図４はカム２４，２５の形状を示す斜視図であり、図５(Ａ)〜(Ｄ)はカム２４，２５の作動状態を示す説明図である。図４に示すように、カム２４，２５の摺動面２４ｂ，２５ｂは湾曲面となっており、図５(Ａ)〜(Ｄ)に示すように、カム２４，２５の回転中心(カム軸３４の軸方向)とロッド２０，２１の進行方向とを互いに傾斜させることが可能となっている。このように、カム２４，２５の摺動面２４ｂ，２５ｂを湾曲させることにより、カム軸３４とロッド２０，２１との角度差を吸収させることができるため、１本のカム軸３４を回転させることで設置角の異なる２本のロッド２０，２１を前進位置と後退位置とに移動させることが可能となる。
【００１８】
また、カム軸３４に固定される従動歯車３３ａの近傍には、従動歯車３３ａの回転位置を検出する回転センサ３５が設けられており、この回転センサ３５から制御ユニット３０に対して回転信号が出力されている。認識手段として機能する制御ユニット３０は、回転センサ３５から出力されるカム２４，２５の位置信号に基づいて空気砲の作動状態を認識するとともに、認識された作動状態に基づいて電動モータ３２に対する駆動信号を制御するようにしている。さらに、それぞれの空気砲１２，１３には芳香成分を含浸させたセラミック等の多孔質体を備える芳香ユニット３６，３７が設けられており、この芳香ユニット３６，３７から拡散する芳香成分が空気砲に対して供給されるようになっている。なお、芳香ユニット３６，３７には図示しないバルブ機構が設けられており、制御ユニット３０からの信号に基づいてバルブ機構を開閉させることにより、空気室１４ａ，１５ａに対する芳香成分の供給状態を制御するようにしている。
【００１９】
これまで説明したように、本発明の発射装置１０にあっては、所定の拡散領域Ｂで渦輪Ｖ１，Ｖ２を互いに衝突させるため、一対の空気砲１２，１３を互いに傾斜させて設置するようにしている。このように、一対の空気砲１２，１３を互いに傾斜させた場合、つまり一対のロッド２０，２１を互いに傾斜させた場合であっても、ロッド２０，２１に組み付けられるカム２４，２５の摺動面２４ｂ，２５ｂを湾曲させるようにしたので、カム２４，２５の回転中心とロッド２０，２１の進行方向とを傾斜させることが可能となる。これにより、作動方向の異なる２本のロッド２０，２１を１本のカム軸３４で駆動することができるため、空気砲１２，１３の駆動系を１つにまとめることが可能となり、発射装置１０の小型化と低コスト化とを達成することが可能となる。また、駆動系をまとめることにより、個々の空気砲１２，１３の作動状態を１つの回転センサ３５によって認識することができるため、制御系の簡素化を図ることも可能となっている。
【００２０】
また、前述の説明では、カム２４，２５の回転中心とロッド２０，２１の移動方向とを傾斜させるため、カム２４，２５の摺動面２４ｂ，２５ｂを湾曲面としているが、これに限られることはなく、カムに対して平らな摺動面を形成するようにしても良い。ここで、図６は本発明の他の実施の形態である発射装置に組み込まれるカム４１，４２の形状を示す斜視図であり、図７(Ａ)〜(Ｄ)はカム４１，４２の作動状態を示す説明図である。なお、図５に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図６に示すように、カム４１，４２の摺動面４１ａ，４２ａを平らに形成した場合であっても、図７(Ａ)〜(Ｄ)に示すように、ロッド２０，２１に形成されるカム孔４３，４４の摺動面４３ａ，４４ａを、ロッド２０，２１の進行方向に対して傾斜する傾斜面として構成することにより、カム４１，４２の回転中心(カム軸３４の軸方向)とロッド２０，２１の進行方向とを互いに傾斜させることが可能となる。これにより、作動方向の異なる２本のロッド２０，２１を１本のカム軸３４で駆動することができるため、空気砲１２，１３の駆動系を１つにまとめることが可能となり、発射装置の小型化と低コスト化とを達成することが可能となる。
【００２１】
また、前述の説明では、ロッド２０，２１を後退位置から前進位置に押し出すために、個々のロッド２０，２１に対してコイルばね部材２６，２７を設けるようにしているが、板ばね部材を用いてロッド２０，２１を押し出すようにしても良い。ここで、図８は本発明の他の実施の形態である発射装置５０の構成を示す概略図である。なお、図３に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図８に示すように、発射装置５０には後退位置から前進位置にロッド２０，２１を付勢するための板ばね部材５１が設けられており、この板ばね部材５１の一端部は一方のロッド２０の後端に取り付けられ、他端部は他方のロッド２１に後端に取り付けられている。
【００２２】
また、板ばね部材５１の近傍には近接スイッチ(スイッチ)５２が設けられており、板ばね部材５１が所定値を上回って変形したときには近接スイッチ５２から検出信号が出力されるようになっている。この近接スイッチ５２からの検出信号は認識手段として機能する制御ユニット３０に向けて出力され、制御ユニット３０は検出信号に基づいて空気砲の作動状態を認識するようになっている。このように、板ばね部材５１を用いた場合には、簡易な近接スイッチ５２によって空気砲の作動状態を認識することができるため、発射装置５０の低コスト化を図ることが可能となる。また、板ばね部材５１を用いることにより、１つの板ばね部材５１によって双方のロッド２０，２１を押し出すことが可能となり、部品点数を削減して発射装置５０の低コスト化を図ることも可能となる。
【００２３】
図８に示す場合には、板ばね部材５１の近傍に配置された近接スイッチ５２によって空気砲の作動状態を認識するようにしているが、板ばね部材５１をスイッチとして機能させるようにしても良い。ここで、図９は本発明の他の実施の形態である発射装置６０の構成を示す概略図である。なお、図３および図８に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図９に示すように、板ばね部材５１の近傍には制御ユニット３０に接続された接点６１が配置されおり、この接点６１は板ばね部材５１が所定位置を上回って変形したときに板ばね部材５１に対して接触するようになっている。このような接点６１を設けることにより、板ばね部材５１の通電状態に基づいて空気砲１２，１３の作動状態を認識させることができるため、前述した近接スイッチ等を削減することが可能となり、発射装置６０の更なる低コスト化を図ることが可能となる。
【００２４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、図示する空気砲１２，１３にあっては、スリーブ１４，１５内に収容されたピストン１８，１９を駆動して渦輪Ｖ１，Ｖ２を発射する構造を有しているが、これに限られることはなく、蛇腹形状のポンプを用いて空気砲を構成するようにしても良く、ダイアフラムを用いて空気砲を構成するようにしても良い。また、空気渦として環状の渦輪Ｖ１，Ｖ２を発射するようにしているが、これに限られることはなく、まとまった形状で所定距離を飛ばすことが可能であれば、いかなる形状の空気渦を発射するようしても良い。さらに、図示する場合には、発射装置１０に対して一対の空気砲１２，１３を設置するようにしているが、３つ以上の空気砲を設置しても良いことはいうまでもない。
【００２５】
また、渦輪Ｖ１，Ｖ２に対して芳香成分を含ませるようにしているが、これに限られることはなく、渦輪Ｖ１，Ｖ２に対して覚醒効果を有するカプサイシン成分等を含ませるようにしても良い。さらに、無声放電等によってオゾンを発生させるオゾン発生ユニットを組み込むことにより、空気砲１２，１３内を消臭した後に芳香成分を切り換えて供給するようにしても良い。さらに、図示する場合には、個々の空気砲１２，１３に対して芳香ユニット３６，３７を組み付けるようにしているが、これに限られることはなく、一方の空気砲に対してのみ芳香ユニットを組み付けるようにしても良い。
【００２６】
さらに、図示する場合には、発射装置１０を運転席側に向けて固定しているが、発射装置１０を運転席側と助手席側とに回動させることにより、運転席側と助手席側との双方に芳香成分を供給するようにしても良い。なお、前述の説明では本発明の発射装置を車両に対して搭載しているが、車両以外の用途に本発明の発射装置を適用しても良いことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態である空気渦発射装置が搭載された車両を示す説明図である。
【図２】(Ａ)〜(Ｄ)は空気砲による渦輪の発射手順を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態である空気渦発射装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態である空気渦発射装置に組み込まれるカムの形状を示す斜視図である。
【図５】(Ａ)〜(Ｄ)は本発明の一実施の形態である空気渦発射装置に組み込まれるカムの作動状態を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態である空気渦発射装置に組み込まれるカムの形状を示す斜視図である。
【図７】(Ａ)〜(Ｄ)は本発明の他の実施の形態である空気渦発射装置に組み込まれるカムの作動状態を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態である空気渦発射装置の構成を示す概略図である。
【図９】本発明の他の実施の形態である空気渦発射装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    空気渦発射装置
１２    空気砲(第１空気砲)
１３    空気砲(第２空気砲)
１４ａ，１５ａ    空気室
１６ａ，１７ａ    発射口
２０    ロッド(第１ロッド)
２１    ロッド(第２ロッド)
２４    カム(第１カム)
２５    カム(第２カム)
２４ｂ，２５ｂ    摺動面
３０    制御ユニット(認識手段)
３２    電動モータ(駆動手段)
３４    カム軸
４１    カム(第１カム)
４２    カム(第２カム)
４３，４４    カム孔
４３ａ，４４ａ    摺動面
５０    空気渦発射装置
５１    板ばね部材
５２    近接スイッチ(スイッチ)
６０    空気渦発射装置
６１    接点
Ｖ１    渦輪(空気渦)
Ｖ２    渦輪(空気渦)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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