(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記機構部は、前記首振モータの前記回転軸に固定されたモータギアと、前記一方の延在部に固定されると共に前記回動軸を介して前記一方の側板に回動自在に連結された固定ギアとを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の扇風機。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態の扇風機1は、頭部2と、頭部2を上下方向に回動自在に支持する基台3とを有しており、頭部2は、上下方向と左右方向に首振り可能となっている。
【0016】
基台3は、床に載置されるスタンドベース4と、スタンドベース4に立接された固定支柱5と、固定支柱5に対して上下方向に摺動可能なスライド支柱6と、スライド支柱6と頭部2とを連結する連結部7とを有する。スタンドベース4には、制御装置8が内蔵されており、スタンドベース4の上面には操作パネル9が設けられている。制御装置8と操作パネル9の詳細については後述する。
【0017】
図2および
図3に示すように、連結部7は、スライド支柱6の上端部に左右方向に回動自在に連結されたアーム11と、このアーム11をスライド支柱6に対して左右方向に首振りさせる左右首振機構12(
図2参照)と、これらを覆う連結部カバー13(
図1参照)とを有する。アーム11は、前後方向から見て略U字状であって、アーム11の上部は、頭部2に連結されている。左右首振機構12は、モータやギア等で構成されている。なお、
図2および
図3では連結部カバー13を省略しており、
図3では左右首振機構12を省略している。
【0018】
図2〜
図4に示すように、頭部2は、送風用のファン21と、ファン21を覆うファンガード22と、ファン21を回転させるファンモータ23と、上下首振機構24と、ファンモータ23および上下首振機構24を覆うカバー25とを有する。カバー25の上面には、扇風機1を持ち運ぶ際に使用される取手26が取り付けられている。なお、
図2および
図3ではカバー25の一部を省略している。
【0019】
ファンモータ23のファン21側の面は台座27に固定されており、この台座27の左右両端部にはファン21と反対側に延びる板部28、29が接続されている。2枚の板部28、29は、アーム11の内側に配置されており、アーム11に対して回転可能に連結されている。上下首振機構24は板部28に設けられている。なお、
図4では、アーム11の一部を省略している。
【0020】
上下首振機構24は、首振モータ31と、モータギア32と、固定ギア33とを有する。
【0021】
首振モータ31はステッピングモータであり、板部28の板部29と対向する面に固定されている。首振モータ31の回転軸は、板部28を貫通しており、モータギア32は、首振モータ31の回転軸の先端に固定されている。
【0022】
固定ギア33は、軸34を介して板部28に回転自在に連結されている。固定ギア33は、外周部の一部に扇形のギア部33aを有する。また、固定ギア33は、アーム11にネジ35で固定されている。換言すると、板部28は、軸34を介してアーム11(および固定ギア33)に回転自在に連結されている。
【0023】
固定ギア33のギア部33aとモータギア32とは噛み合っており、首振モータ31の駆動によりモータギア32は固定ギア33のギア部33aに沿って上下方向に移動する。それに伴って、
図5に示すように、頭部2が、軸34を中心として、基台3(および固定ギア33、アーム11)に対して上下方向に回動する。なお、頭部2は、手動で強制的に上下方向に回動させることも可能である。
【0024】
また、板部28には、固定ギア33に対する板部28の可動範囲を規制するための突起28a、28bが設けられている。この突起28a、28bにより、頭部2の上下方向の可動範囲が規制される。突起28aは、頭部2が最大仰角(例えば仰角90度)のときに固定ギア33のギア部33aの周方向一端が当接する位置に設けられており(
図5参照)、突起28bは、頭部2が最大俯角(例えば俯角15度)のときに固定ギア33のギア部33aの周方向他端が当接する位置に設けられている。
【0025】
また、扇風機1は、人体(動体)を検知できる人検知センサー14を備えている(
図7参照)。人検知センサー14としては例えば集電センサーが用いられる。
【0026】
次に、操作パネル9と制御装置8の詳細について説明する。
【0027】
図6に示すように、操作パネル9には、電源スイッチ41、風量スイッチ42、ターボスイッチ43、上下首振スイッチ44、左右首振スイッチ45、切タイマースイッチ46、入タイマースイッチ47、およびセンサースイッチ48が設けられている。また、操作パネル9には、設定された風量や設定されたタイマー時間等を表示する表示部49が設けられている。
【0028】
電源スイッチ41は、運転開始と運転停止の操作を行うためのスイッチである。風量スイッチ42は、風量レベルを切換えるためのスイッチである。左右首振スイッチ45は、左右首振モードのオンオフを切換えるスイッチである。
【0029】
上下首振スイッチ44は、上下首振モードのオンオフを切換えるスイッチである。上下首振モードは、運転中に頭部2を可動範囲(例えば仰角90度から俯角15度)で上下首振りさせるモードである。
【0030】
左右首振スイッチ45は、左右首振モードのオンオフの切換えと首振り角度(例えば、50度、70度、90度)の選択を行うスイッチである。左右首振りモードは、頭部2を設定された首振り角度で左右首振りさせるモードである。ユーザーは、左右首振スイッチ45を操作するたびに、左右首振り角度を、0°(左右首振りモードオフ)、50度、70度、90度の順で切り換えることができる。
【0031】
ターボスイッチ43は、ターボモードのオンオフを切換えるスイッチである。ターボモードは、風量スイッチ42で選択できる最大の風量よりも大きな風量(ターボ風量)での運転を所定時間(例えば3分)だけ行うモードである。ターボモードによる運転中は上下首振モードおよび左右首振モードは一時的に解除される。
【0032】
切タイマースイッチ46は、切タイマーのオンオフの切換えと切タイマー時間の選択を行うスイッチである。切タイマーは、設定された切タイマー時間が経過したときに自動的に運転を停止させる。入タイマースイッチ47は、入タイマーのオンオフの切換えと入タイマー時間の選択を行うスイッチである。入タイマーは、設定された入タイマー時間が経過したときに自動的に運転を開始させる。
【0033】
センサースイッチ48は、センサーモードのオンオフを切換えるスイッチである。センサーモードは、人検知センサー14が動体を検知しない時間が所定時間(例えば5分)継続した場合に自動的に運転を休止し、動体が検知された時点で運転を再開するモードである。
【0034】
また、本実施形態の扇風機1は、電源オン操作または入タイマー動作による運転開始時に、前回の運転時と同じ風量および首振モードが自動的に設定されるメモリ機能を有する。
【0035】
また、本実施形態の扇風機1は、電源オフ操作または切タイマー動作による運転停止時に、頭部2を俯仰角0度の位置(
図2および
図4の位置)に移動(この動作を復帰動作と称する)させる復帰機能を有する。この復帰機能により、運転停止時に頭部2が上向きで停止して取手26が掴めなくなるのを防止できる。また、上下首振モードオフで運転を開始する場合には、復帰動作を開始する直前の俯仰角に頭部2は戻される。この動作も復帰機能によるものである。
【0036】
頭部2が復帰動作中は、表示部49のランプが点滅することでユーザーに報知される。なお、復帰動作中であることをユーザーに報知する報知手段は、上記に限定されるものではない。例えば、ブザーなど音によって報知してもよい。また、復帰動作中であることを報知する報知手段は設けなくてもよい。
【0037】
また、復帰機能は、運転停止中に風量スイッチ42と上下首振スイッチ44とを同時に数秒間長押しすることで無効化できる。また、無効化した状態で同じ操作をすることで無効化が解除される。風量スイッチ42と上下首振スイッチ44が、本発明の切換操作部に相当する。なお、復帰機能を有効とするか否かを切換える操作手段は、上記に限定されるものではない。例えば、操作パネル9に専用のスイッチを設けてもよい。また、本実施形態では、プラグを差し込むと自動的に復帰機能が有効となっているが、プラグを差し込んだ時点では復帰機能が無効であってスイッチ操作によって有効に切換わるようになっていてもよい。
【0038】
制御装置8は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などの複数のハードウェアから構成されており、ファンモータ23、上下首振機構24の首振モータ31、人検知センサー14、各種スイッチ41〜48、および表示部49に接続されている。
【0039】
制御装置8のROMには、制御装置8の動作を制御する制御プログラムなどが格納されている。そして、その制御プログラムが実行されることによって、
図7の機能ブロック図に示すように、送風制御部51、上下首振制御部52、左右首振制御部57、ターボモード制御部53、センサーモード制御部54、タイマー制御部55、記憶部56、等の機能を発揮させている。なお、以下の説明では、左右首振りに関する説明は省略する。
【0040】
送風制御部51は、ファンモータ23を制御する。
【0041】
上下首振制御部52は、首振モータ31を制御する上下首振モード制御部52aおよび復帰制御部52bと、頭部2の俯仰角を判定する判定部52cとを有する。
【0042】
上下首振モード制御部52aは、上下首振モードが設定された場合に頭部2の上下首振り動作を制御する。上下首振モード制御部52aは、首振開始時の頭部2の俯仰角を0度と仮定して、頭部2を最大仰角または最大俯角まで回動させるのに必要なステップ数だけ首振モータ31を回転させた後、首振モータ31を反転させて、最大俯角または最大仰角まで回動させるのに必要なステップ数だけ回転させる。この動作を繰り返すことで、頭部2を可動範囲で首振りさせる。
【0043】
判定部52cは、首振モータ31のステップ数に基づいて頭部2の俯仰角を判定する。
【0044】
なお、頭部2を手動で強制的に上下方向に回動させた場合、または、首振開始時の俯仰角が0度でない場合、判定部52cが判定する頭部2の俯仰角と実際の俯仰角が異なるが、頭部2を可動範囲の限界位置まで移動させたとき(固定ギア33が突起28aまたは突起28bに当接するとき)に、首振モータ31のコイルに通電するものの、首振モータ31は正常に回転できずにコイルの磁化だけが回っているような状態(脱調状態)となって、頭部2を可動範囲の限界位置に留めさせることで、上述した両角度のずれを解消できる。
【0045】
復帰制御部52bは、電源オフ操作または切タイマー動作による運転停止指示がなされた場合に、頭部2を俯仰角0度の位置に移動(復帰動作)させるように首振モータ31を制御する。また、復帰制御部52bは、復帰動作後に、上下首振モードオフで運転を開始する場合に、復帰動作を開始する直前の俯仰角に頭部2を移動させるように首振モータ31を制御する。
【0046】
ターボモード制御部53は、ターボモードによる運転を制御する。ターボモード制御部53は、ターボスイッチ43がオン操作されると、ファン21の風量をターボ風量に変更するように送風制御部51に指示すると共に、上下首振モードが設定されている場合には頭部2を停止するように上下首振モード制御部52aに指示する。また、ターボモード制御部53は、ターボスイッチ43がオン操作されてからの時間をカウントし、カウント時間が所定時間に達したとき、または、ターボスイッチ43がオフ操作されたときに、ターボモードを解除して、風量を元の風量に戻すように送風制御部51に指示する。また、ターボモード設定前に上下首振モードが設定されていた場合には、頭部2の上下首振りを再開するように上下首振モード制御部52aに指示する。
【0047】
センサーモード制御部54は、センサーモードによる運転を制御する。センサーモード制御部54は、人検知センサー14が人(動体)を連続して検知しない時間をカウントし、カウント時間が所定時間に達した場合に、送風制御部51および上下首振モード制御部52aに対して運転休止(運転停止)を指示し、その後、人検知センサー14が人を検知すると、送風制御部51および上下首振モード制御部52aに対して運転再開を指示する。
【0048】
タイマー制御部55は、切タイマースイッチ46により切タイマーが設定されると、設定時からの時間をカウントし、カウント時間が切タイマー時間に達すると送風制御部51および上下首振制御部52に運転停止指示を送る。また、タイマー制御部55は、入タイマースイッチ47により入タイマーが設定されると、設定時からの時間をカウントし、カウント時間が入タイマー時間に達すると送風制御部51および上下首振制御部52に運転開始指示を送る。
【0049】
記憶部56は、電源オフ操作または切タイマー動作による運転停止指示がなされた時点の風量、頭部2の俯仰角、および上下首振モードの設定の有無を記憶する。さらに記憶部56は、ターボスイッチ43がオン操作された時点の風量および上下首振モードの設定の有無と、センサーモード制御部54により運転休止指示がなされた時点の風量および上下首振モードの設定の有無を記憶する。
【0050】
次に、
図8〜
図11に示すフローチャートを参照しつつ、扇風機1の主な動作について説明する。ここでは、まず運転停止時の動作を説明し、その後、運転開始時の動作と各モードの動作について説明する。
【0051】
図8に示すように、運転中に、電源オフ操作または切タイマー動作により運転停止指示がなされると(ステップS1)、判定部52cにより、運転停止指示がなされた時点の頭部2の俯仰角が判定され(ステップS2)、この俯仰角と、運転停止指示がなされた時点の風量および上下首振モードの設定の有無が、記憶部56に記憶される(ステップS3)。上下首振モードが設定されていた場合には(ステップS4:Yes)、運転停止指示がなされた時点の俯仰角で頭部2の上下首振りが停止する(ステップ5)。また、ファンモータは停止する(ステップS6)。なお、ステップS5とステップS6は同時に行ってもよい。
【0052】
次に、復帰機能が有効であるか否かが判断されて、有効(無効化されていない)の場合には(ステップS7:Yes)、復帰制御部52bにより、頭部2が俯仰角0度の位置に移動して停止する(ステップS8)。この復帰動作中、表示部49のランプが点滅する(ステップS8)。なお、ステップS5による上下首振りの停止と、ステップS8の復帰動作は、時間的に間隔を空けてもよいが、連続的に行ってもよい。
【0053】
次に、運転開始時の動作と上下首振モードの動作について説明する。
図9に示すように、電源オン操作または入タイマー動作により運転開始指示がなされると(ステップS11)、記憶部56に記憶された前回の運転時の風量に対応する回転数でファンモータ23が回転を開始する(ステップS12)。
【0054】
また、前回の運転時に上下首振モードが設定されていたか否かが記憶部56から読み出されて、前回の運転時に上下首振モードが設定されていなかった場合には(ステップS13:No)、復帰制御部52bにより、記憶部56に記憶された前回の運転停止指示がなされた時点の俯仰角の位置に、頭部2が移動する(ステップS14)。なお、ステップS12とステップS14は同時に開始してもよい。
【0055】
また、前回の運転時に上下首振モードが設定されていた場合には(ステップS13:Yes)、上下首振モードが自動的に設定され、上下首振モード制御部52aにより頭部2が上下首振りを開始する(ステップS15)。なお、ステップS12とステップS15は同時に開始してもよい。その後、上下首振スイッチ44がオフ操作されると(ステップS16:Yes)、オフ操作時の俯仰角で頭部2が停止する(ステップS17)。
【0056】
ステップS14またはステップS17の後、上下首振スイッチ44がオン操作されると(ステップS18:Yes)、頭部2が上下首振りを開始する(ステップS15)。
【0057】
次に、ターボモードの動作について説明する。
図10に示すように、運転中にターボスイッチ43がオン操作されると(ステップS21)、オン操作時の風量と上下首振モードの設定の有無が記憶部56に記憶される(ステップS22)。上下首振モードが設定されていた場合には(ステップS23:Yes)、上下首振モードが一時的に解除されて、ターボスイッチ43がオン操作された時点の俯仰角で頭部2の上下首振りが停止する(ステップS24)。また、ファン21の風量がターボ風量に変更される(ステップS25)。なお、ステップS24とステップS25は同時に行ってもよい。
【0058】
その後、ターボスイッチ43がオン操作されてから所定時間が経過するか(ステップS26:Yes)、もしくは、ターボスイッチ43がオフ操作されると(ステップS27:Yes)、ターボモードが解除されて、ファン21の風量が記憶部56に記憶されたターボモード設定前の風量に戻される(ステップS28)。また、ターボモード設定前に上下首振モードが設定されていた場合には(ステップS29:Yes)、ターボモードの解除により上下首振モードが自動的に設定され、頭部2の上下首振りが再開する(ステップS30)。なお、ステップS28とステップS30は同時に開始してもよい。
【0059】
次に、センサーモードの動作について説明する。
図11に示すように、運転中にセンサースイッチ48がオン操作された後(ステップS41)、人検知センサー14が人を検知しない時間が所定時間継続すると(ステップS42:Yes)、センサーモード制御部54により運転休止指示が行われ、その時点の風量と上下首振モードの設定の有無が記憶部56に記憶される(ステップS43)。上下首振モードが設定されていた場合には(ステップS44:Yes)、上下首振モードが一時的に解除されて、運転休止指示がなされた時点の俯仰角で頭部2の上下首振りが停止する(ステップS45)。また、ファンモータ23は停止する(ステップS46)。なお、ステップS45とステップS46は同時に行ってもよい。
【0060】
運転休止後、人検知センサー14が人を検知するか(ステップS47:Yes)、もしくは、センサーモードスイッチがオフ操作された場合には(ステップS48:Yes)、センサーモード制御部54により運転再開指示が行われ、記憶部56に記憶された運転休止前の風量に対応した回転数でファンモータ23が回転を再開する(ステップS49)。また、運転休止前に上下首振モードが設定されていた場合には(ステップS50:Yes)、上下首振モードが自動的に設定され、頭部2の上下首振りが再開する(ステップS51)。なお、ステップS49とステップS51は同時に開始してもよい。
【0061】
以上の説明では、左右首振りに関する説明は省略したが、ここで、左右首振りについても簡単に説明する。上下首振モードと左右首振モードは同時に設定することも可能であり、上下首振スイッチ44のオン操作および左右首振スイッチ45のオン操作により頭部2の上下左右首振り動作が開始され、運転停止時には、左右首振り動作は、運転休止指示がなされた時点の左右角で頭部2の左右首振りが停止し、上下首振り動作は上述したごとく、頭部2を俯仰角0度の位置に移動させてから停止する。
【0062】
以上説明した本実施形態の扇風機1では、運転停止時に、復帰制御部52bが、頭部2を俯仰角0度の位置に移動させるように首振モータ31を制御するため、頭部2が上向きで停止するのを防止でき、運転停止時に取手26が掴めなくなるのを防止できる。
【0063】
また、本実施形態では、運転停止指示に応答して、頭部が俯仰角0度の位置に向かって移動するも、頭部が俯仰角0度の位置に到達するまでにファンモータが停止するため、ユーザーは運転停止指示が行われていることを認識できる。
また、運転開始時に、頭部2を前回の俯仰角に移動するまでにファンモータ23が回転を開始するため、ユーザーは運転開始指示が行われていることを認識できる。
【0064】
また、本実施形態では、表示部49によって、頭部2が復帰制御部52bの制御による動作中であることが報知されるため、ユーザーが電源オフ操作をした後で頭部2が俯仰角0度の位置に向かって移動するのを故障と誤解するのを防止できる。
【0065】
また、本実施形態では、復帰制御部52bは、判定部52cにより判定された運転停止指示がなされた時点の頭部2の俯仰角に基づいて、頭部2を俯仰角0度の位置に移動させるため、最短時間で頭部2を俯仰角0度の位置で停止させることができる。
【0066】
また、運転停止操作または切タイマー動作により運転を停止した場合、運転停止中に扇風機1を移動させる可能性があるため、運転停止操作または切タイマー動作による運転停止時に、頭部2を俯仰角0度の位置に移動させることにより、運転停止中に取手が掴みにくいという問題が起きるのを確実に防止できる。
【0067】
また、センサーモードにより運転を休止した場合には、扇風機1の近くに人がいないため、取手26が使われることはない。そのため、センサーモード制御部54により運転休止指示がなされた場合には、復帰制御部52bによる頭部2の復帰動作を行わないことにより、頭部2を無駄に移動させなくて済む。
【0068】
また、本実施形態では、復帰機能を無効化するか否か(復帰制御部52bによる制御を行うか否か)を操作パネル9のスイッチ42、44の操作によって切換え可能であるため、ユーザーが、扇風機1の使用状況に応じて、運転停止時に頭部2を俯仰角0度の位置に移動させるか否かを選択することができる。
【0069】
また、本実施形態では、運転開始時に、復帰制御部52bが、直前の運転停止指示がなされた時点の俯仰角まで頭部2を移動させるように首振モータ31を制御するため、運転を開始する度にユーザーが頭部2の角度調整をしなくて済む。
【0070】
また、運転開始操作または入タイマー動作により運転を再開した場合、運転停止指示がなされた時点の俯仰角で扇風機1を運転させる可能性があるため、運転開始操作または入タイマー動作による運転再開時に、頭部2を運転停止指示がなされた時点の俯仰角まで移動させることにより、運転を開始する度にユーザーが頭部の角度調整をしなくて済む。
【0071】
上下首振モードで運転を開始する場合、直前の運転停止指示がなされた時点の俯仰角に頭部を移動させても、その後すぐに上下首振り動作が開始するため、本実施形態では、この場合に、直前の運転停止指示がなされた時点の俯仰角に頭部2を移動させる制御を行わないことで、無駄な制御を行わなくて済む。
【0072】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能である。
【0073】
例えば、上記実施形態では、首振モータ31にはステッピングモータが用いられているが、首振モータ31はこれに限定されるものではなく、ブラスレスモータなどその他のモータであってもよい。
【0074】
また、上記実施形態では、首振り制御は、モータの回転数(ステップ数)を制御することで首振り角度を制御する例について述べたが、回転時間などを適宜制御することで首振り角度を制御してもよい。
【0075】
また、頭部2を上下首振りさせるための上下首振機構24は、首振モータ31を有するものであれば、上記実施形態の構成に限定されるものではない。上記実施形態においては、首振モータ31軸のモータギア32と固定ギア33の首振り回動機構での例について述べたが、首振モ−タ31をリンク機構により首振り回動させるにも適応できる。必要に応じて、首振モ−タ31をリンク機構による首振り回動範囲を規制するストッパ(突起など)を設ければよい。
【0076】
上記実施形態では、判定部52cは、首振モータ31のステップ数に基づいて頭部2の俯仰角を判定しているが、頭部2の俯仰角を判定する方法はこれ以外であってもよい。
【0077】
上記実施形態では、頭部2の俯仰角を判定する判定部52cを備える例について述べたが、判定部52cを備えていなくてもよい。例えば、仰角側に頭部2の最大可動範囲(例えば、仰角90度と俯角15度を合わせた105度)分、必ず突起28aに当接するまで回動させるのに必要なステップ数だけ首振モータ31を回転させた後、首振モータ31を反転させて、0度(90度分)まで回動させるのに必要なステップ数だけ回転させることで、頭部2を俯仰角0度の位置に移動させることができる。
【0078】
上記実施形態では、頭部2の復帰動作後、上下首振モードオフで運転を開始する際、頭部2を前回の運転時の俯仰角に戻すようになっているが、この機能は有していなくてもよい。
【0079】
上記実施形態では、復帰機能を無効化するか否か(復帰制御部52bによる制御を行うか否か)をスイッチ42、44の操作によって切換え可能となっているが、切換えできなくてもよい。つまり、常に復帰機能が有効になっていてもよい。
【0080】
上記実施形態では、復帰制御部52bは、電源オフ操作または切タイマー動作による運転停止時にのみ、自動的に頭部2を俯仰角0度の位置に移動させるが、頭部2を俯仰角0度の位置に移動させるための復帰スイッチを設けて、この復帰スイッチをユーザーが操作したときにのみ、復帰制御部52bが、頭部2を俯仰角0度の位置に移動させるようになっていてもよい。この復帰スイッチは、操作パネル9に設けてもよいが、取手26、またはファンガード22の前面中央部に設けてもよい。また、復帰スイッチは、操作パネル9の既存のスイッチを兼用したものであって、長押しすることで復帰動作指示を行うようになっていてもよい。
【0081】
また、この復帰スイッチは、運転中または運転停止中にだけ操作できるようになっていてもよく、運転中と運転停止中の両方で操作できるようになっていてもよい。運転中にこの復帰スイッチを操作する場合の動作を
図12のフローチャートを用いて説明する。
【0082】
復帰スイッチが操作されると(ステップS61:Yes)、上下首振モードが設定されている場合には(ステップS62:Yes)、上下首振モードが解除されて、復帰スイッチが操作された時点の俯仰角で頭部2の上下首振りが停止して(ステップS63)、頭部2が俯仰角0度の位置まで移動する(ステップS64)。
【0083】
この変更例によると、運転中または運転停止中に頭部2が上向きで停止した場合であっても、復帰スイッチを操作することで、頭部2を俯仰角0度の位置に移動させることができ、取手26が掴めなくなるのを防止できる。