特許 5761263 空調機の可動部材の駆動機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5761263

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】空調機の可動部材の駆動機構

(51)【国際特許分類】

   F24F 13/20 20060101AFI20150723BHJP

   F24F 13/10 20060101ALI20150723BHJP

【ＦＩ】

   F24F1/00 401C

   F24F13/10 A

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-153305(P2013-153305)

(22)【出願日】2013年7月24日

(65)【公開番号】特開2015-25562(P2015-25562A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2014年5月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】駒井 陽介

(72)【発明者】

【氏名】井上 哲二

【審査官】 小野田 達志

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−０３２２５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０３２８６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−２０８７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１０４０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １３／２０

Ｆ２４Ｆ １３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調機の可動部材を駆動する駆動機構であって、
モータ（５１）と、
前記モータ（５１）の回転軸に固定されるピニオン（５３）と、
前記可動部材に直接または間接的に連結される被駆動部分（５５１）を有し、前記ピニオン（５３）と噛み合うラック（５５）と、
前記被駆動部分（５５１）が湾曲軌道を描きながら移動できるように前記ラック（５５）を案内するガイド（５７）と、
を備え、
前記ガイド（５７）は、前記ラック（５５）が貫通する筒部（５７１）を有し、
前記ラック（５５）は、前記筒部（５７１）に収納される部分から前記筒部（５７１）の内面に向って隆起する突起（５５３）を有している、
駆動機構（７０）。

【請求項2】

空調機の可動部材を駆動する駆動機構であって、
モータ（５１）と、
前記モータ（５１）の回転軸に固定されるピニオン（５３）と、
前記可動部材に直接または間接的に連結される被駆動部分（５５１）を有し、前記ピニオン（５３）と噛み合うラック（５５）と、
前記被駆動部分（５５１）が湾曲軌道を描きながら移動できるように前記ラック（５５）を案内するガイド（５７）と、
を備え、
前記ガイド（５７）は、前記ラック（５５）が貫通する筒部（５７１）を有し、
前記ラック（５５）は、前記被駆動部分（５５１）の先端から前記筒部（５７１）に収容される部分まで間に、前記筒部（５７１）の開口面積よりも大きい鍔（５５５）を有している、
駆動機構（７０）。

【請求項3】

空調機の可動部材を駆動する駆動機構であって、
モータ（５１）と、
前記モータ（５１）の回転軸に固定されるピニオン（５３）と、
前記可動部材に直接または間接的に連結される被駆動部分（５５１）を有し、前記ピニオン（５３）と噛み合うラック（５５）と、
前記被駆動部分（５５１）が湾曲軌道を描きながら移動できるように前記ラック（５５）を案内するガイド（５７）と、
前記ラック（５５）と前記ピニオン（５３）との噛み合い部分を収容するギアボックス（６１）と、
を備え、
前記ガイド（５７）は、前記ギアボックス（６１）内部と連通し前記ラック（５５）が貫通する筒部（５７１）を有し、
前記ラック（５５）は、前記ピニオン（５３）との噛み合い部分を挟んで前記ピニオン（５３）と反対側の領域に、対向する端面の間隔が前記ラック（５５）の移動距離よりも大きい案内溝（５５７）をさらに有し、
前記ギアボックス（６１）は、前記ラック（５５）と前記ピニオン（５３）との噛み合い部分を収容した状態のときに前記ラック（５５）の前記案内溝（５５７）に入り込むリブ（６１１）を有する、
駆動機構（７０）。

【請求項4】

前記ガイド（５７）は、前記被駆動部分（５５１）の長手方向と交差する方向の振れ幅を所定範囲まで許容して前記被駆動部分（５５１）に湾曲軌道を描かせる、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の駆動機構（７０）。

【請求項5】

前記湾曲軌道は、円弧軌道である、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の駆動機構（７０）。

【請求項6】

前記被駆動部分（５５１）の先端が描く円弧の半径が１００ｍｍ以下である、
請求項５に記載の駆動機構（７０）。

【請求項7】

前記被駆動部分（５５１）の前記長手方向の移動距離（Ｌ）に対する前記被駆動部分（５５１）の先端における前記長手方向と交差する方向の変位（ｈ）の比（ｈ／Ｌ）が０．１５〜０．２５の範囲内である、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の駆動機構（７０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動装置に関し、特に空調機の垂直羽根をスイングさせる駆動機構に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空調機の垂直風向調整羽根をスイングさせる駆動機構としては、特許文献１（特開２０００−７４４７６号公報）に開示されているような、モータの回転軸に第１のリンクが固定され、その第１リンクに第２リンクが回動自在に連接された機構が普及している（なお、垂直風向調整羽根のスイングを安定させるために第１リンク、及び第２リンクとの間に中間リンクを配したものも普及している）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

特許文献１の駆動機構では、垂直風向調整羽根のスイング幅を大きくするには、［モータ軸から第１のリンクと第２のリンクとの連結点まで］の距離を大きくする必要があり、その分だけモータの必要トルクが増大するので、モータの大型化を招来する。

【0004】

逆に、モータを小型化しようとすると、当該距離を小さくする必要があり、垂直風向調整羽根のスイング幅が制限される。

【0005】

本発明の課題は、垂直風向調整羽根のスイング幅を従来と同等に維持しながらモータの小型化を実現する、空調機の可動部材の駆動機構を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１観点に係る駆動機構は、空調機の可動部材を駆動する駆動機構であって、モータと、ピニオンと、ラックと、ガイドとを備えている。ピニオンは、モータの回転軸に固定される。ラックは、可動部材に直接または間接的に連結される被駆動部分を有し、ピニオンと噛み合う。ガイドは、被駆動部分が湾曲軌道を描きながら移動できるようにラックを案内する。また、ガイドは、ラックが貫通する筒部を有している。ラックは、筒部に収納される部分から筒部の内面に向って隆起する突起を有している。

【0007】

この駆動機構では、回転運動を往復直線運動に変換するラック＆ピニオン機構において、ラックに湾曲軌道を描かせることによって、ラック＆ピニオン機構から直に揺動運動を取り出せるので、従来のようなラックの直線運動を揺動運動に変換する部材を省くことができる。

【0008】

また、ピニオンの回転量で可動部材のスイング量を調節できるので、従来のような［モータ軸から第１のリンクと第２のリンクとの連結点まで］の距離でスイング量を調節する構成よりもモータのトルクを小さくすることができる。

【0009】

さらに、突起と筒部内面とのクリアランスが、ラックの被駆動部分の長手方向と交差する方向の振れ幅をとなるので、このクリアランスを調整することによって必要な振れ幅を得ることができる。

【0010】

本発明の第２観点に係る駆動機構は、空調機の可動部材を駆動する駆動機構であって、モータと、ピニオンと、ラックと、ガイドとを備えている。ピニオンは、モータの回転軸に固定される。ラックは、可動部材に直接または間接的に連結される被駆動部分を有し、ピニオンと噛み合う。ガイドは、被駆動部分が湾曲軌道を描きながら移動できるようにラックを案内する。また、ガイドは、ラックが貫通する筒部を有している。ラックは、被駆動部分の先端から筒部に収容される部分までの間に、筒部の開口面積よりも大きい鍔を有している。

【0011】

この駆動機構では、回転運動を往復直線運動に変換するラック＆ピニオン機構において、ラックに湾曲軌道を描かせることによって、ラック＆ピニオン機構から直に揺動運動を取り出せるので、従来のようなラックの直線運動を揺動運動に変換する部材を省くことができる。

【0012】

また、ピニオンの回転量で可動部材のスイング量を調節できるので、従来のような［モータ軸から第１のリンクと第２のリンクとの連結点まで］の距離でスイング量を調節する構成よりもモータのトルクを小さくすることができる。

【0013】

さらに、たとえば空調機の調和空気が流通する部分に当該駆動機構を配置した場合、冷風が被駆動部分に沿ってガイドの筒部に入り込もうとする。しかしながら、この駆動装置では、鍔が存在することによって筒部への冷風の進入が阻害されるので、筒部の内側が結露するような事態は防止される。

【0014】

本発明の第３観点に係る駆動機構は、空調機の可動部材を駆動する駆動機構であって、モータと、ピニオンと、ラックと、ガイドと、ギアボックスとを備えている。ピニオンは、モータの回転軸に固定される。ラックは、可動部材に直接または間接的に連結される被駆動部分を有し、ピニオンと噛み合う。ガイドは、被駆動部分が湾曲軌道を描きながら移動できるようにラックを案内する。ギアボックスは、ラックとピニオンとの噛み合い部分を収容する。また、ガイドは、ギアボックス内部と連通しラックが貫通する筒部を有している。ラックは、ピニオンとの噛み合い部分を挟んでピニオンと反対側の領域に、対向する端面の間隔がラックの移動距離よりも大きい案内溝をさらに有している。ギアボックスは、ラックとピニオンとの噛み合い部分を収容した状態のときにラックの案内溝に入り込むリブを有している。

【0015】

この駆動機構では、回転運動を往復直線運動に変換するラック＆ピニオン機構において、ラックに湾曲軌道を描かせることによって、ラック＆ピニオン機構から直に揺動運動を取り出せるので、従来のようなラックの直線運動を揺動運動に変換する部材を省くことができる。

【0016】

また、ピニオンの回転量で可動部材のスイング量を調節できるので、従来のような［モータ軸から第１のリンクと第２のリンクとの連結点まで］の距離でスイング量を調節する構成よりもモータのトルクを小さくすることができる。

【0017】

さらに、ラック＆ピニオンはピニオンの回転量を制御することでラックの移動距離が調節されるが、モータのオーバーランによるラックの抜け落ち等を防止するためには機械的拘束が必要である。この駆動機構では、モータが万一オーバーランしてもラックの案内溝にギアボックス側のリブが入り込んでいるので、リブと案内溝の端部とが当接してラックの抜け落ちは防止される。

【0018】

本発明の第４観点に係る駆動機構は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る駆動機構であって、ガイドが、被駆動部分の長手方向と交差する方向の振れ幅を所定範囲まで許容して被駆動部分に湾曲軌道を描かせる。

【0019】

本来、ラック＆ピニオンはラックに往復直線運動させることを前提に利用されるので、ラックに揺動運動をさせる機能は備わっていない。しかし、この駆動機構では、ガイドが、ラックの被駆動部分の長手方向と交差する方向の振れ幅を所定範囲まで許容することによって、被駆動部分が湾曲軌道を描かくので、ラック＆ピニオンから直にラックの揺動運動を取り出すことができる。したがって、従来のようなリンク構造よりも部品点数を少なくすることができる。

【0020】

本発明の第５観点に係る駆動機構は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る駆動機構であって、湾曲軌道が円弧軌道である。

【0021】

本発明の第６観点に係る駆動機構は、第５観点に係る駆動機構であって、被駆動部分の先端が描く円弧の半径が１００ｍｍ以下である。

【0022】

本発明の第７観点に係る駆動機構は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る駆動機構であって、被駆動部分の長手方向の移動距離Ｌに対する被駆動部分の先端における長手方向と交差する方向の変位ｈの比（ｈ／Ｌ）が０．１５〜０．２５の範囲内である。

【発明の効果】

【0023】

本発明の第１観点に係る駆動機構は、回転運動を往復直線運動に変換するラック＆ピニオン機構において、ラックに湾曲軌道を描かせることによって、ラック＆ピニオン機構から直に揺動運動を取り出せるので、従来のようなラックの直線運動を揺動運動に変換する部材を省くことができる。また、ピニオンの回転量で可動部材のスイング量を調節できるので、従来のような［モータ軸から第１のリンクと第２のリンクとの連結点まで］の距離でスイング量を調節する構成よりもモータのトルクを小さくすることができる。さらに、突起と筒部内面とのクリアランスが、ラックの被駆動部分の長手方向と交差する方向の振れ幅をとなるので、このクリアランスを調整することによって必要な振れ幅を得ることができる。

【0024】

本発明の第２観点に係る駆動機構では、鍔が存在することによって筒部への冷風の進入が阻害されるので、筒部の内側が結露するような事態は防止される。

【0025】

本発明の第３観点に係る駆動機構では、モータが万一オーバーランしてもラックの案内溝にギアボックス側のリブが入り込んでいるので、リブと案内溝の端部とが当接してラックの抜け落ちは防止される。

【0026】

本発明の第４観点から第７観点のいずれかに係る駆動機構では、ガイドが、ラックの被駆動部分の長手方向と交差する方向の振れ幅を所定範囲まで許容することによって、被駆動部分が湾曲軌道を描かくので、ラック＆ピニオンから直にラックの揺動運動を取り出すことができる。したがって、従来のようなリンク構造よりも部品点数を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】運転停止時の空調室内機１０の断面図。

【図2A】運転時における通常前吹き状態の空調室内機１０の部分断面図。

【図2B】運転時における通常前方下吹き状態の空調室内機１０の部分断面図。

【図3】羽根片２０１及びその周辺の斜視図。

【図4A】本発明の一実施形態に係る駆動ユニット７０の第１状態における当該駆動ユニット７０の断面図。

【図4B】第２状態における駆動ユニット７０の断面図。

【図4C】第３状態における駆動ユニット７０の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0029】

（１）空調室内機１０の構成
図１は、運転停止時の空調室内機１０の断面図である。図１において、空調室内機１０は壁掛けタイプであり、本体ケーシング１１、室内熱交換器１３、室内ファン１４、底フレーム１６、及び制御部４０が搭載されている。

【0030】

本体ケーシング１１は、天面部１１ａ、前面パネル１１ｂ、背面板１１ｃ及び下部水平板１１ｄを有し、内部に室内熱交換器１３、室内ファン１４、底フレーム１６、及び制御部４０を収納している。

【0031】

天面部１１ａは、本体ケーシング１１の上部に位置し、天面部１１ａの前部には、吸込口（図示せず）が設けられている。

【0032】

前面パネル１１ｂは室内機の前面部を構成しており、吸込口がないフラットな形状を成している。また、前面パネル１１ｂは、その上端が天面部１１ａに回動自在に支持され、ヒンジ式に動作することができる。

【0033】

室内熱交換器１３及び室内ファン１４は、底フレーム１６に取り付けられている。室内熱交換器１３は、通過する空気との間で熱交換を行う。また、室内熱交換器１３は、側面視において両端が下方に向いて屈曲する逆Ｖ字状の形状を成し、その下方に室内ファン１４が位置する。室内ファン１４は、クロスフローファンであり、室内から取り込んだ空気を、室内熱交換器１３に当てて通過させた後、室内に吹き出す。

【0034】

本体ケーシング１１の下部には、吹出口１５が設けられている。吹出口１５には、吹出口１５から吹き出される吹出空気の方向を変更する上下風向調整羽根３１が回動自在に取り付けられている。上下風向調整羽根３１は、モータ（図示せず）によって駆動し、吹出空気の方向を変更するだけでなく、吹出口１５を開閉することもできる。上下風向調整羽根３１は、傾斜角が異なる複数の姿勢をとることが可能である。

【0035】

また、吹出口１５は、吹出流路１８によって本体ケーシング１１の内部と繋がっている。吹出流路１８は、吹出口１５から底フレーム１６のスクロール１７に沿って形成されている。

【0036】

室内空気は、室内ファン１４の稼動によって吸込口、室内熱交換器１３を経て室内ファン１４に吸い込まれ、室内ファン１４から吹出流路１８を経て吹出口１５から吹き出される。

【0037】

制御部４０は、本体ケーシング１１を前面パネル１１ｂから視て室内熱交換器１３及び室内ファン１４の右側方に位置しており、室内ファン１４の回転数制御、上下風向調整羽根３１の動作制御を行う。

【0038】

図２Ａは、運転時における通常前吹き状態の空調室内機１０の部分断面図である。図２Ａにおいて、例えば、リモコン等によってユーザーが「前吹き」を選択したとき、制御部４０は上下風向調整羽根３１の内側面３１ｂが略水平になる位置まで上下風向調整羽根３１を回動させる。なお、上下風向調整羽根３１の内側面３１ｂが円弧曲面をなしている場合は、内側面３１ｂの前方端Ｅ１における接線が略水平になるまで上下風向調整羽根３１を回動させる。その結果、吹出空気は、前吹き状態となる。

【0039】

図２Ｂは、運転時における通常前方下吹き状態の空調室内機１０の部分断面図である。図２Ｂにおいて、例えば、リモコン等によってユーザーが吹出方向を「通常前吹き」よりも下方に向けたいとき、「通常前方下吹き」を選択すればよい。

【0040】

このとき、制御部４０は、上下風向調整羽根３１の内側面３１ｂの前方端Ｅ１における接線が水平よりも前下がりになるまで上下風向調整羽根３１を回動させる。その結果、吹出空気は、前方下吹き状態となる。

【0041】

（２）詳細構成
（２−１）前面パネル１１ｂ
図１に示すように、前面パネル１１ｂは本体ケーシング１１の上部前方からなだらかな円弧曲面を描きながら下部水平板１１ｄの前方エッジに向かって延びている。

【0042】

（２−２）吹出口１５
図１に示すように、吹出口１５は、本体ケーシング１１の下部に形成されており、横方向（図１紙面と直交する方向）を長辺とする長方形の開口である。吹出口１５の下端は下部水平板１１ｄの前方エッジに接しており、吹出口１５の下端と上端とを結ぶ仮想面は前方上向きに傾斜している。

【0043】

（２−３）スクロール１７
スクロール１７は、室内ファン１４に対峙するように湾曲した隔壁であり、底フレーム１６の一部である。スクロール１７の終端Ｆは、吹出口１５の周縁近傍まで到達している。吹出流路１８を通る空気は、スクロール１７に沿って進み、スクロール１７の終端Ｆの接線方向に送られる。したがって、吹出口１５に上下風向調整羽根３１がなければ、吹出口１５から吹き出される吹出空気の風向は、スクロール１７の終端Ｆの接線に概ね沿った方向である。

【0044】

（２−４）上下風向調整羽根３１
上下風向調整羽根３１は、吹出口１５を塞ぐことができる程度の面積を有している。上下風向調整羽根３１が吹出口１５を閉じた状態において、その外側面３１ａは前面パネル１１ｂの曲面の延長上にあるような外側に凸のなだらかな円弧曲面に仕上げられている。また、上下風向調整羽根３１の内側面３１ｂ（図２Ａ及び図２Ｂ参照）も、外面にほぼ平行な円弧曲面を成している。

【0045】

上下風向調整羽根３１は、下端部に回動軸３１１を有している。回動軸３１１は、吹出口１５の下端近傍で、本体ケーシング１１に固定されているステッピングモータ（図示せず）の回転軸に連結されている。

【0046】

回動軸３１１が図１正面視反時計方向に回動することによって、上下風向調整羽根３１の上端が吹出口１５の上端側から遠ざかるように動作して吹出口１５を開ける。逆に、回動軸３１１が図１正面視時計方向に回動することによって、上下風向調整羽根３１の上端が吹出口１５の上端側へ近づくように動作して吹出口１５を閉じる。

【0047】

上下風向調整羽根３１が吹出口１５を開けている状態において、吹出口１５から吹き出された吹出空気は、上下風向調整羽根３１の内側面３１ｂに概ね沿って流れる。すなわち、スクロール１７の終端Ｆの接線方向に概ね沿って吹き出された吹出空気は、その風向が上下風向調整羽根３１によってやや上向きに変更される。

【0048】

（２−５）垂直風向調整羽根２０
図３は、羽根片２０１及びその周辺の斜視図である。図３において、垂直風向調整羽根２０は、複数の羽根片２０１と、複数の羽根片２０１を連結する連結棒２０３を有している。また、垂直風向調整羽根２０は、吹出流路１８において、上下風向調整羽根３１よりも室内ファン１４近傍に配置されている。

【0049】

複数枚の羽根片２０１は、連結棒２０３が吹出口１５の長手方向に沿って往復移動することによって、その長手方向に対して垂直な状態を中心に左右に揺動する。なお、連結棒２０３は、モータ（図示せず）によって往復移動する。

【0050】

羽根片２０１は、吹出流路１８の室内ファン１４側から吹出口１５側に向って徐々に面積が拡大する板片であり、吹出口１５側に連結棒２０３が挿入されるスリット孔２０１ａが形成され、室内ファン１４側の端部には本体ケーシング１１内部に支持される支持部２０１ｂが形成されている。また、羽根片２０１には、中央部から支持部２０１ｂに向って延びる２つのスリット２０１ｃが形成されている。

【0051】

複数枚の羽根片２０１は、連結棒２０３が吹出口１５の長手方向に沿って往復移動することによって、本体ケーシング１１の長手方向に対して垂直な状態を中心に左右に揺動する。なお、連結棒２０３は、駆動ユニット７０（図４Ａ〜図４Ｃ参照）によって往復移動する。

【0052】

（２−６）駆動ユニット７０
図４Ａは、本発明の一実施形態に係る駆動ユニット７０の第１状態における当該駆動ユニット７０の断面図である。また、図４Ｂは、第２状態における駆動ユニット７０の断面図である。さらに、図４Ｃは、第３状態における駆動ユニット７０の断面図である。

【0053】

図４Ａにおいて、駆動ユニット７０は、モータ５１と、ピニオン５３と、ラック５５と、ガイド５７と、ギアボックス６１を備えている。

【0054】

なお、図４Ａ〜図４Ｂにおける、第２状態とはアーム部５５１が最も飛び出した状態であり、第３状態とはアーム部５５１が最も引っ込んだ状態であり、第１状態とは第２状態と第３状態との中間状態を意味する。

【0055】

（２−６−１）モータ５１
モータ５１は、ステッピングモータである。モータ５１は、入力されるパルス数に応じた回転量を出力する回転軸５１ａを有している。

【0056】

（２−６−２）ピニオン５３
ピニオン５３は、モータ５１の回転軸５１ａに固定される小型の歯車である。ピニオン５３は、モータ５１の回転軸５１ａの回転方向と同じ方向に、回転軸５１ａの回転量と同じ回転量を出力する。

【0057】

（２−６−３）ラック５５
ラック５５は、ラック部５５２とアーム部５５１とを有している。ラック部５５２は、ピニオン５３と噛み合う。また、ラック部５５２は、ピニオン５３との噛み合い部分を挟んでピニオン５３と反対側の領域に案内溝５５７が設けられている。案内溝５５７において、長手方向の２つの対向する端面の間隔は、ラック５５の移動距離よりも大きい。

【0058】

アーム部５５１は、先端に凸形ファスナ５５１ａが形成されている。凸形ファスナ５５１ａは、連結棒２０３の端部に設けられた連結孔にスナップフィットで挿入されることによって、連結棒２０３に連結される。

【0059】

また、ラック５５は、アーム部５５１の先端からガイド５７まで間に、アーム部５５１からその断面積を拡張するように隆起する鍔５５５を有している。

【0060】

さらに、ラック５５は、アーム部５５１のうちのガイド５７に案内される部分において、ガイド５７の内面に向って隆起する突起５５３を有している。

【0061】

（２−６−４）
ガイド５７は、ラック５５が貫通する筒部５７１から成り、アーム部５５１が湾曲軌道を描きながら移動できるようにラック５５を案内する。

【0062】

なお、ラック５５の鍔５５５は、アーム部５５１の先端から筒部５７１に収容される部分まで間に位置し、鍔５５５の面積は筒部５７１の開口面積よりも大きく設定されている。そのため、調和空気が流通する部分に配置された場合でも、冷風が筒部５７１に入り込もうとしても、鍔５５５が存在することによって筒部５７１への冷風の進入を阻害するので、筒部５７１の内側が結露するような事態は防止される。

【0063】

また、ラック５５の突起５５３は、筒部５７１に収納される部分から筒部５７１の内面に向って隆起している。

【0064】

（２−６−５）ギアボックス６１
ギアボックス６１は、ラック５５とピニオン５３との噛み合い部分を収容する。ガイド５７は、ギアボックス６１内部と連通し、ラック５５が貫通する筒部５７１を有している。

【0065】

また、ギアボックス６１は、リブ６１１を有している。リブ６１１は、ラック５５とピニオン５３との噛み合い部分を収容した状態のときにラック５５の案内溝５５７に入り込む。通常のラック＆ピニオン機構は、ピニオンの回転量を制御することでラックの移動距離が調節されるが、モータのオーバーランによるラックの抜け落ち等を防止するためには機械的拘束が必要である。本実施形態では、モータ５１が万一オーバーランしてもラック部５５２の案内溝５５７にギアボックス６１側のリブ６１１が入り込んでいるので、リブ６１１と案内溝５５７の端部とが当接するのでラック５５の抜け落ちは防止されている。

【0066】

（３）駆動ユニット７０の動作
駆動ユニット７０が搭載されている空調室内機１０の運転、例えば冷房運転が開始されると、図２Ａに示すように、上下風向調整羽根３１の回動軸３１１が反時計方向に回動することによって、上下風向調整羽根３１の上端が吹出口１５の上端側から遠ざかるように動作して吹出口１５を開ける。

【0067】

ユーザー、リモコン等によって「通常前吹き」を選択したとき、制御部４０は上下風向調整羽根３１の内側面３１ｂが略水平になる位置まで上下風向調整羽根３１を回動させる。この結果、調和空気が吹出口１５からほぼ水平に吹き出される。

【0068】

また、制御部４０は、垂直風向調整羽根２０の羽根片２０１を左右に揺動させて、吹出空気を左右交互に吹き出させる。制御部４０は、連結棒２０３を吹出口１５の長手方向に沿って往復移動させるために、モータ５１の回転軸５１ａを時計方向および反時計方に交互に回転させる。

【0069】

回転軸５１ａの回転量はそのままピニオン５３の回転量としてラック５５に伝達されるので、ラック５５のアーム部５５１の先端に連結されている連結棒２０３が長手方向に往復運動を行う。その結果、垂直風向調整羽根２０の羽根片２０１を左右に揺動する。

【0070】

ここで、連結棒２０３は、単純な往復運動を描いているわけではなく、図３に示すようにアーム部５５１の先端が円弧軌跡を描きながら往復運動をしている。これは、垂直風向調整羽根２０の羽根片２０１が左右に揺動する際に、連結棒２０３が吹出口１５の前方側へ押し出されるように動くので、連結棒２０３自体も円弧軌跡を描いており、その動きを妨げないようするためである。

【0071】

本来、ラック＆ピニオン機構はラックに往復直線運動させることを前提に利用されるので、通常、ラックに揺動運動をさせる機能は備わっていない。

【0072】

しかし、駆動ユニット７０では、ガイド５７が、ラック５５のアーム部５５１の長手方向と交差する方向の振れ幅を所定範囲まで許容することによって、アーム部５５１が湾曲軌道（円弧軌道）を描かくので、ラック＆ピニオンから直にラックの揺動運動を取り出すことができる。

【0073】

図４Ｃに示すように、アーム部５５１の長手方向と交差する方向の振れ幅は、アーム部５５１の長手方向の移動距離Ｌに対するアーム部５５１の先端における長手方向と交差する方向の変位ｈの比（ｈ／Ｌ）で表すと０．１５〜０．２５の範囲内に設定されており、これによって、アーム部５５１の先端が描く円弧の半径は１００ｍｍ以下となる。

【0074】

ここで、駆動ユニット７０のラック＆ピニオン機構から、ラック５５の揺動運動を取り出せる要因は、ラック５５のアーム部５５１と、アーム部５５１を案内するガイド５７の筒部５７１とのクリアランスを通常では設定されない程度まで拡張したことにある。

【0075】

通常、ラック５５は直線的に移動させるためにそれを案内する部材とのクリアランスを移動に差障りが無い程度まで詰めて使用するが、本実施形態では、通説の逆を行ったことにより、アーム部５５１の先端が、ラック５５とピニオン５３との噛み合い点近傍を中心に回動できるようになり、ラック５５の往復時に先端が上記クリアランスに応じて揺動することを可能にした。

【0076】

なお、アーム部５５１との筒部５７１とのクリアランスは、ラック５５の突起５５３の高さを調整することによって変更することができる。つまり、突起５５３と筒部５７１内面とのクリアランスが、アーム部５５１の長手方向と交差する方向の振れ幅をとなるので、このクリアランスを調整することによって必要な振れ幅を得ることができる。

【0077】

以上のように、駆動ユニット７０は、ラック５５に湾曲軌道を描かせることによって、ラック＆ピニオン機構から直に揺動運動を取り出せるので、従来のようなラックの直線運動を揺動運動に変換する部材を省くことができる。

【0078】

（４）特徴
（４−１）
駆動ユニット７０では、回転運動を往復直線運動に変換するラック＆ピニオン機構において、ラックに湾曲軌道を描かせることによって、ラック５５とピニオン５３とから直に揺動運動を取り出せるので、従来のようなラックの直線運動を揺動運動に変換する部材を省くことができる。また、ピニオン５３の回転量で垂直風向調整羽根２０の羽根片２０１のスイング量を調節できるので、従来のような［モータ軸から第１のリンクと第２のリンクとの連結点まで］の距離でスイング量を調節する構成よりもモータのトルクを小さくすることができる。

【0079】

（４−２）
ガイド５７が、ラック５５のアーム部５５１の長手方向と交差する方向の振れ幅を所定範囲まで許容することによって、アーム部５５１が湾曲軌道（円弧軌道）を描かくので、ラック５５とピニオン５３とから直にラック５５の揺動運動を取り出すことができる。したがって、従来のようなリンク構造よりも部品点数を少なくすることができる。

【0080】

（４−３）
突起５５３と筒部５７１内面とのクリアランスが、ラック５５のアーム部５５１の長手方向と交差する方向の振れ幅をとなるので、このクリアランスを調整することによって必要な振れ幅を得ることができる。

【0081】

（４−４）
鍔５５５が存在することによって筒部５７１への冷風の進入が阻害されるので、筒部５７１の内側が結露するような事態は防止される。

【0082】

（４−５）
モータ５１が万一オーバーランしてもラック５５の案内溝５５７にギアボックス６１側のリブ６１１が入り込んでいるので、リブ６１１と案内溝５５７の端部とが当接してラック５５の抜け落ちは防止される。

【符号の説明】

【0083】

５１ モータ
５３ ピニオン
５５ ラック
５７ ガイド
６１ ギアボックス
７０ 駆動ユニット（駆動機構）
５５１ アーム部（被駆動部分）
５５３ 突起
５５５ 鍔
５５７ 案内溝
５７１ 筒部
６１１ リブ

【先行技術文献】

【特許文献】

【0084】

【特許文献1】特開２０００−７４４７６号公報

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】