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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024044852
(43)【公開日】2024-04-02
(54)【発明の名称】通風量制御装置及びそれを備えた車両
(51)【国際特許分類】
F04D 29/36 20060101AFI20240326BHJP
B60K 11/04 20060101ALI20240326BHJP
F04D 29/32 20060101ALI20240326BHJP
F04D 25/16 20060101ALI20240326BHJP
【ＦＩ】
F04D29/36 A
B60K11/04 G
F04D29/32 D
F04D25/16
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022150628
(22)【出願日】2022-09-21
(71)【出願人】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ
(74)【代理人】
【識別番号】110000419
【氏名又は名称】弁理士法人太田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水 慧
【テーマコード（参考）】
3D038
3H130
【Ｆターム（参考）】
3D038AA05
3D038AA06
3D038AB01
3D038AC01
3D038AC14
3H130AA13
3H130AB07
3H130AB12
3H130AB52
3H130AB62
3H130AB65
3H130AC13
3H130BA62C
3H130BA73C
3H130CB07
3H130CB11
3H130DD01Z
3H130DE01X
3H130DE12X
3H130DF03X
3H130EA03C
(57)【要約】
【課題】状況に応じて走行風の通風量の制御を効果的に行うことができる通風量制御装置を提供する。
【解決手段】ラジエターの前方又は後方に配置されてエンジン房内に冷却風を送風する通風量制御装置であって、軸周りに回転し、駆動モータと接続した第１羽根と、前記第１羽根と同軸上に配置される第２羽根と、前記第１羽根と前記第２羽根が軸方向から見て相互に重なる第１状態と、軸方向から見て前記第１状態より投影面積が大きい第２状態と、の間で回転可能な位置を切り替える第１切替機構と、を備える通風量制御装置。
【選択図】図１
【解決手段】ラジエターの前方又は後方に配置されてエンジン房内に冷却風を送風する通風量制御装置であって、軸周りに回転し、駆動モータと接続した第１羽根と、前記第１羽根と同軸上に配置される第２羽根と、前記第１羽根と前記第２羽根が軸方向から見て相互に重なる第１状態と、軸方向から見て前記第１状態より投影面積が大きい第２状態と、の間で回転可能な位置を切り替える第１切替機構と、を備える通風量制御装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ラジエターの前方又は後方に配置されてエンジン房内に冷却風を送風する通風量制御装置であって、
軸周りに回転し、駆動モータと接続した第１羽根と、
前記第１羽根と同軸上に配置される第２羽根と、
前記第１羽根と前記第２羽根が軸方向から見て相互に重なる第１状態と、軸方向から見て前記第１状態より投影面積が大きい第２状態と、の間で回転可能な位置を切り替える第１切替機構と、
を備えることを特徴とする、通風量制御装置。
軸周りに回転し、駆動モータと接続した第１羽根と、
前記第１羽根と同軸上に配置される第２羽根と、
前記第１羽根と前記第２羽根が軸方向から見て相互に重なる第１状態と、軸方向から見て前記第１状態より投影面積が大きい第２状態と、の間で回転可能な位置を切り替える第１切替機構と、
を備えることを特徴とする、通風量制御装置。
【請求項2】
前記第１切替機構は、
前記第１羽根と第２羽根との相対位置を検出するセンサーと、
前記第１羽根と前記第２羽根が離間した第２状態で第２羽根を軸周りに固定するクラッチ機構を含む、請求項１に記載の通風量制御装置。
前記第１羽根と第２羽根との相対位置を検出するセンサーと、
前記第１羽根と前記第２羽根が離間した第２状態で第２羽根を軸周りに固定するクラッチ機構を含む、請求項１に記載の通風量制御装置。
【請求項3】
前記第１状態と前記第２状態との間の任意の角度を有する第３状態に回転移動させるための角度調整機構をさらに有する、請求項２に記載の通風量制御装置。
【請求項4】
前記第１羽根又は前記第２羽根と軸方向から見て重なり得る第３羽根をさらに有し、
前記第２羽根と前記第３羽根が軸方向から見て相互に重なる第４状態と、軸方向から見て前記第４状態より投影面積が大きい第５状態と、の間で回転可能な位置を切り替える第２切替機構と、を備える、
請求項２に記載の通風量制御装置。
前記第２羽根と前記第３羽根が軸方向から見て相互に重なる第４状態と、軸方向から見て前記第４状態より投影面積が大きい第５状態と、の間で回転可能な位置を切り替える第２切替機構と、を備える、
請求項２に記載の通風量制御装置。
【請求項5】
請求項１～４いずれか１項に記載の通風量制御装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、通風量制御装置及びそれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車に限らず、冷却を制御するためのファンやシャッター等の部品において、様々な構成が提案されている。
【0003】
例えば特許文献１には、送風機において、モータシャフトを有するモータと、モータシャフトに軸方向へ摺動するように取り付けられ、モータの動力により回転して気流を発生させる第１ファンと、第１ファンの回転により発生する気流の上流側に配置され、モータシャフトに回転自在に取り付けられた第２ファンと、第１ファンを気流の下流側へ付勢する弾性体と、に設けられた第１連結部と、第２ファンに設けられた第２連結部とを有し、第１ファンが第２ファン側へ摺動したとき、第１連結部と第２連結部とが連結するファン連結部とを備えた構成が開示されている。
【0004】
また特許文献２には、ロータリーシャッタにおいて、同一回転軸を中心に回転可能に備えられる複数のシャッタブレードと、前記複数のシャッタブレードを回転させて、空気の通過する面積を可変させるシャッタアクチュエータとを含み、前記シャッタブレードは、前記シャッタアクチュエータの作動によって前記回転軸を中心に回転する作動ブレードと、前記作動ブレードの回転に伴って扇状（ｆａｎｗｉｓｅ）に展開または折り畳まれるように前記回転軸を中心に重なって備えられる複数のサブブレードとを含む構成が開示されている。
【0005】
特許文献３には、熱交換器コアに送風する熱交換器用ファンにおいて、夫々複数の翼を有するプロペラ型の第一ファンと第二ファンとを同一軸線の回りに互いに反対向きに回転するように且つ、該軸線方向に互いに離間して配設し、両ファンの翼取り付は角度を互いに逆向きにして両ファンによる夫々の送風方向を一致させた構成が開示されている。
【0006】
特許文献４には、エンジン冷却水を冷却する放熱器に送風する車両用電動送風機において、電動機軸に固定された内側ファンと、この電動機軸に回転可能に支承された支持部材と、この支持部材に固定され上記内側ファンの外周に配置された外側ファンと、上記支持部材と電動機軸とを接動自在に連結する電磁クラッチとからなる構成が開示されている。
【0007】
特許文献５には、自動車のラジエターの後部に配設される冷却ファンにおいて、冷却ファンの外周とラジエターの外周とをファンシュラウドで覆い、ファンシュラウドに開口部を設け、この開口部に、走行風圧に応じて開口面積が変わる弾性材からなるリードバルブを取付け、このリードバルブの後方に、その動きの最終位置を規制するストッパを設ける構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】国際公開公報ＷＯ２０１９／１５９２８２
【特許文献2】特開２０１７－１８０４４７号公報
【特許文献3】特開昭６０－０９８７１９号公報
【特許文献4】特開昭６０－０１２６２１号公報
【特許文献5】特開平１０－３１７９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
車両のラジエター後方に配置される冷却ファンは、走行風を取り入れてエンジン冷却を行う際の通風量を増加させることに寄与する。一方で車両の走行状況に応じて通風量の制御を行うことが望まれていた。
【0010】
本開示は、上記した課題を一例に鑑みて為されたものであり、状況に応じて走行風の通風量制御を効果的に行うことができる通風量制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するため、本開示の一実施形態における通風量制御装置は、ラジエターの前方又は後方に配置されてエンジン房内に冷却風を送風する通風量制御装置であって、軸周りに回転し、駆動モータと接続した第１羽根と、前記第１羽根と同軸上に配置される第２羽根と、前記第１羽根と前記第２羽根が軸方向から見て相互に重なる第１状態と、軸方向から見て前記第１状態より投影面積が大きい第２状態と、の間で回転可能な位置を切り替える第１切替機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本開示によれば、走行状況に応じて走行風の通風量の制御を効果的に行うことができる通風量制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第一実施形態における通風量制御装置を示す正面図である。
【図2】第一実施形態における通風量制御装置を示す側面図である。
【図3】第一実施形態における通風量制御装置を示す断面図である。
【図4】第一実施形態における通風量制御装置を示す断面図である。
【図5】本実施形態の通風量制御装置の車両への適用例を示す図である。
【図6】第二実施形態における通風量制御装置を示す断面図である。
【図7】第二実施形態における通風量制御装置を示す断面図である。
【図8】第三実施形態における通風量制御装置を示す断面図である。
【図9】第三実施形態における通風量制御装置を示す正面図である。
【図10】第四実施形態における通風量制御装置を示す側方断面図である。
【図11】第四実施形態における通風量制御装置を示す正面図である。
【図12】第四実施形態における通風量制御装置を示す断面図である。
【図13】変形例を示す側方図である。
【図14】他の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に本開示の好適な実施形態について説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。また、本開示は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。
【0015】
＜第一実施形態＞
図１～図４に、本開示の一実施形態に係る通風量制御装置１００を示している。図１は通風量制御装置１００の正面図であり、図２は通風量制御装置１００の側面図である。また、図３は図１におけるＡ－Ａ’断面図であり、図４は図３におけるＢ－Ｂ’断面図である。
本実施形態における通風量制御装置１００は、車両に搭載することが可能であると共に、ラジエターの前方又は後方に配置されてエンジン房内に冷却風を送風することができる。
本実施形態における通風量制御装置１００は、回転軸Ｏ周りに回転する第１羽根１０、第１羽根１０と同じ回転軸上に配置される第２羽根２０、第１羽根１０に接続する駆動モータＭ１、を有する。なお第１羽根１０と第２羽根２０とを纏めて以下「ファン」とも称する。また回転軸Ｏは図におけるＹ方向に沿って設置されるものとし、明細書中「正面」とは図における－Ｙ方向側を意味し、「後方」とは図におけるＹ方向側を意味するものとする。
図１～図４に、本開示の一実施形態に係る通風量制御装置１００を示している。図１は通風量制御装置１００の正面図であり、図２は通風量制御装置１００の側面図である。また、図３は図１におけるＡ－Ａ’断面図であり、図４は図３におけるＢ－Ｂ’断面図である。
本実施形態における通風量制御装置１００は、車両に搭載することが可能であると共に、ラジエターの前方又は後方に配置されてエンジン房内に冷却風を送風することができる。
本実施形態における通風量制御装置１００は、回転軸Ｏ周りに回転する第１羽根１０、第１羽根１０と同じ回転軸上に配置される第２羽根２０、第１羽根１０に接続する駆動モータＭ１、を有する。なお第１羽根１０と第２羽根２０とを纏めて以下「ファン」とも称する。また回転軸Ｏは図におけるＹ方向に沿って設置されるものとし、明細書中「正面」とは図における－Ｙ方向側を意味し、「後方」とは図におけるＹ方向側を意味するものとする。
【0016】
（第１羽根１０）
第１羽根１０は、駆動モータＭ１と接続して回転することにより、後述する第２羽根２０と協働して、通風量制御装置１００の送風方向上流から下流に送風し、又は通風量を制御する機能を有する。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるとおり、第１羽根１０は、４枚のブレード（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を有する。なお第１羽根１０のブレード枚数は４枚に制限されるものではない。第１羽根１０の回転軸Ｏ周りにおける回転方向は、特に制限されるものではなく、時計回りの回転とすることもできるし、反時計回りの回転とすることも可能である。
第１羽根１０は、駆動モータＭ１と接続して回転することにより、後述する第２羽根２０と協働して、通風量制御装置１００の送風方向上流から下流に送風し、又は通風量を制御する機能を有する。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるとおり、第１羽根１０は、４枚のブレード（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を有する。なお第１羽根１０のブレード枚数は４枚に制限されるものではない。第１羽根１０の回転軸Ｏ周りにおける回転方向は、特に制限されるものではなく、時計回りの回転とすることもできるし、反時計回りの回転とすることも可能である。
【0017】
第１羽根１０は、一例として、ステンレスやアルミニウム等の金属、またはアクリルやポリプロピレン等の樹脂で製造される。なお、第１羽根１０のブレード形状としては、例えば図２では各ブレード羽根が回転軸Ｏに対して斜めに傾いた形状（仰角α）を有しているが、これに限られるものではない。すなわち、通風量制御の機能を達成する限りにおいて、ブレードの投影面積、迎角、反り等は、適宜公知の形状を適用することが可能である。
【0018】
（第２羽根２０）
第２羽根２０は、第１羽根１０と駆動モータＭ１との間に、第１羽根１０と同じ回転軸Ｏ上で回転可能に配置される。第２羽根２０は、上述の第１羽根１０と協働して、通風量制御装置１００の送風方向上流から下流に対して送風し、又は通風量を制御する機能を有する。第２羽根２０は、４枚のブレード（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を有する。なお第２羽根２０のブレード枚数は４枚に制限されるものではない。なお、図３の断面図で示されるとおり、第２羽根２０と駆動モータＭ１とは接続されていないため、第２羽根２０は、駆動モータＭ１から直接的に駆動力を受けた回転は行わない。一方で図４に示されるように、第２羽根２０は、第１羽根１０との間に形成されるカップリング（第１切替機構３０）により駆動モータＭ１の駆動力を受けることができる。
第２羽根２０は、第１羽根１０と駆動モータＭ１との間に、第１羽根１０と同じ回転軸Ｏ上で回転可能に配置される。第２羽根２０は、上述の第１羽根１０と協働して、通風量制御装置１００の送風方向上流から下流に対して送風し、又は通風量を制御する機能を有する。第２羽根２０は、４枚のブレード（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を有する。なお第２羽根２０のブレード枚数は４枚に制限されるものではない。なお、図３の断面図で示されるとおり、第２羽根２０と駆動モータＭ１とは接続されていないため、第２羽根２０は、駆動モータＭ１から直接的に駆動力を受けた回転は行わない。一方で図４に示されるように、第２羽根２０は、第１羽根１０との間に形成されるカップリング（第１切替機構３０）により駆動モータＭ１の駆動力を受けることができる。
【0019】
（第１切替機構３０）
本実施形態の通風量制御装置１００が有する第１切替機構３０について以下に説明する。第１羽根１０は、駆動モータＭ１に接続されて当該駆動モータＭ１の駆動力により回転する。一方で、第２羽根２０は、上記した駆動モータＭ１には直接的に接続されていない。本実施形態では、第１羽根１０と駆動モータＭ１との間に第２羽根２０が配置されると共に、第１羽根１０と第２羽根２０との間には第１切替機構３０としてのカップリング３０ａが配設される。本実施形態におけるカップリング３０ａは、図４に示されるように、外周面側に形成される第１羽根１０の内方突起部１０ｘと、第１羽根１０の内周において同じ回転軸上に配置される第２羽根２０の外方突起部２０ｘと、を含んで構成される。内方突起部１０ｘは、第１羽根１０の内側の中空部分で周方向に突出した領域である。外方突起部２０ｘは、第２羽根２０の外側かつ第１羽根１０の内側で周方向に突出した領域である。周方向（回転軸周りの方向）において隣り合う複数の内方突起部１０ｘの間が、第１羽根１０と第２羽根２０の相互の回転における遊びであるバックラッシュ３２となっている。そして本実施形態の通風量制御装置１００のカップリング３０ａは、このバックラッシュ３２を含むものとなっている。なお図４では回転方向に２箇所のバックラッシュ３２が設けられているが、これに制限されるものではない。すなわち後述のような第１羽根１０と第２羽根２０の回転タイミングのズレを生じさせる機能を達成できる限りにおいて、バックラッシュ３２の設置数に制限はない。
本実施形態の通風量制御装置１００が有する第１切替機構３０について以下に説明する。第１羽根１０は、駆動モータＭ１に接続されて当該駆動モータＭ１の駆動力により回転する。一方で、第２羽根２０は、上記した駆動モータＭ１には直接的に接続されていない。本実施形態では、第１羽根１０と駆動モータＭ１との間に第２羽根２０が配置されると共に、第１羽根１０と第２羽根２０との間には第１切替機構３０としてのカップリング３０ａが配設される。本実施形態におけるカップリング３０ａは、図４に示されるように、外周面側に形成される第１羽根１０の内方突起部１０ｘと、第１羽根１０の内周において同じ回転軸上に配置される第２羽根２０の外方突起部２０ｘと、を含んで構成される。内方突起部１０ｘは、第１羽根１０の内側の中空部分で周方向に突出した領域である。外方突起部２０ｘは、第２羽根２０の外側かつ第１羽根１０の内側で周方向に突出した領域である。周方向（回転軸周りの方向）において隣り合う複数の内方突起部１０ｘの間が、第１羽根１０と第２羽根２０の相互の回転における遊びであるバックラッシュ３２となっている。そして本実施形態の通風量制御装置１００のカップリング３０ａは、このバックラッシュ３２を含むものとなっている。なお図４では回転方向に２箇所のバックラッシュ３２が設けられているが、これに制限されるものではない。すなわち後述のような第１羽根１０と第２羽根２０の回転タイミングのズレを生じさせる機能を達成できる限りにおいて、バックラッシュ３２の設置数に制限はない。
【0020】
（回転開始時における状態遷移）
図４（ａ）～（ｃ）を用いて、第１羽根１０と第２羽根２０とが回転を開始する場合の各部材の状態を説明する。図４（ａ）は、図１（ａ）及び図２（ａ）と対応するカップリング３０ａの内部を示す断面図である。
図４（ａ）～（ｃ）を用いて、第１羽根１０と第２羽根２０とが回転を開始する場合の各部材の状態を説明する。図４（ａ）は、図１（ａ）及び図２（ａ）と対応するカップリング３０ａの内部を示す断面図である。
【0021】
図１（ａ）、図２（ａ）及び図４（ａ）は、第１羽根１０と前記第２羽根２０とが回転軸Ｏ方向から見て相互に重なる状態（第１状態）となっている。図４（ａ）に示されるとおり、回転内周側の第２羽根２０は、バックラッシュ３２の回転方向先端３２ａに位置して停止している。なお回転方向は時計回り（図に示すＲ方向）とする。次いで図４（ｂ）に示すとおり、回転外周側の第１羽根１０は、駆動モータＭ１からの駆動力を受け、回転軸Ｏ周りに時計回りＲ方向に回転する。
【0022】
このとき第２羽根２０は、駆動モータＭ１に接続されていないため、慣性の法則に従って停止状態を継続する。その結果、第２羽根２０は、バックラッシュ３２の回転方向後端３２ｂに位置することになる。なお図４（ｂ）は、図１（ｂ）及び図２（ｂ）と対応している。図４（ｂ）において、第１羽根１０と第２羽根２０は、回転軸Ｏ方向から見て相互に重ならない状態（第２状態）となっている。言い換えれば、第２状態は、第１羽根１０と第２羽根２０とが展開した状態ということができる。なお、第２状態の場合、回転軸Ｏ方向から見て上述の第１状態よりも羽根の投影面積が大きい状態となる。
【0023】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）の状態から引き続きＲ方向に回転を継続させた場合の図である。図４（ｃ）に示すように、第２羽根２０がバックラッシュ３２の回転方向後端３２ｂに位置したままで、駆動モータＭ１の駆動力により第１羽根１０が回転する。その結果、第１羽根１０の内方突起部１０ｘと、第２羽根２０の外方突起部２０ｘの係合により、第１羽根１０と第２羽根２０が一体化したまま回転を継続することとなる。また、第１羽根１０と第２羽根２０とは第２状態で保持され続ける。
【0024】
上述のとおり、本実施形態における通風量制御装置１００は、カップリング（第１切替機構３０）を上記の如き構成とすることにより、第１羽根１０と第２羽根２０の回転開始のタイミングにズレを生じさせる事ができる。それにより、図１（ａ）に示されるような第２羽根２０が第１羽根１０の後方に重なって位置する状態（第１状態）と、図１（ｂ）に示されるような第１羽根１０と第２羽根２０が重ならない状態（第２状態）とを切り替える事ができる。
【0025】
（回転停止時における状態遷移）
次に、第１羽根１０と第２羽根２０とが第２状態を保ったまま回転している状態から、回転が停止するまでの流れを以下に説明する。すなわち、まず駆動モータＭ１が回転を停止することにより、第１羽根１０の回転が停止する。一方で第２羽根２０は駆動モータＭ１に接続されていないことから、慣性力に従って回転を継続する。そして、第２羽根２０は、バックラッシュ３２の回転方向先端３２ａで第１羽根１０の内方突起部１０ｘに突き当たることにより、回転を停止する。この際、第１羽根１０と第２羽根２０の位置関係としては、第１状態となっている。回転を停止した後において、走行中の車両ＶＨが受ける走行風ＲＷの風圧により、第１羽根１０と第２羽根２０の位置関係は、第２状態に移行することなく、第１状態に維持される。
次に、第１羽根１０と第２羽根２０とが第２状態を保ったまま回転している状態から、回転が停止するまでの流れを以下に説明する。すなわち、まず駆動モータＭ１が回転を停止することにより、第１羽根１０の回転が停止する。一方で第２羽根２０は駆動モータＭ１に接続されていないことから、慣性力に従って回転を継続する。そして、第２羽根２０は、バックラッシュ３２の回転方向先端３２ａで第１羽根１０の内方突起部１０ｘに突き当たることにより、回転を停止する。この際、第１羽根１０と第２羽根２０の位置関係としては、第１状態となっている。回転を停止した後において、走行中の車両ＶＨが受ける走行風ＲＷの風圧により、第１羽根１０と第２羽根２０の位置関係は、第２状態に移行することなく、第１状態に維持される。
【0026】
（駆動モータＭ１）
本実施形態において、駆動モータＭ１としては、例えばサーボモータ、スピンドルモータ、等の公知の汎用モータを適宜使用してもよい。
本実施形態において、駆動モータＭ１としては、例えばサーボモータ、スピンドルモータ、等の公知の汎用モータを適宜使用してもよい。
【0027】
（車両への適用）
本実施形態の通風量制御装置１００は、図５に示すように車両ＶＨに適用され得る。具体的には、車両ＶＨの走行時・停止時を問わず、ファンの作動が必要な場合にはファンを回転させることができると共に、ファン回転時に第２状態を維持するため、翼面積を最大限発揮することができる。一方で、車両ＶＨの走行時であって、ファンが停止している場合には、走行風によって第１状態が保持されると共に、ファンの投影面積が最小となるため、通風抵抗を最小限とすることができる。すなわち本実施形態の通風量制御装置１００は、ファン停止時には投影面積を相対的に小さくできると共に、ファン作動時には有効な翼面積を相対的に大きくできる。
本実施形態の通風量制御装置１００は、図５に示すように車両ＶＨに適用され得る。具体的には、車両ＶＨの走行時・停止時を問わず、ファンの作動が必要な場合にはファンを回転させることができると共に、ファン回転時に第２状態を維持するため、翼面積を最大限発揮することができる。一方で、車両ＶＨの走行時であって、ファンが停止している場合には、走行風によって第１状態が保持されると共に、ファンの投影面積が最小となるため、通風抵抗を最小限とすることができる。すなわち本実施形態の通風量制御装置１００は、ファン停止時には投影面積を相対的に小さくできると共に、ファン作動時には有効な翼面積を相対的に大きくできる。
【0028】
本実施形態の通風量制御装置１００は、図５に示すように車両のエンジン冷却のための冷却経路に適用され得る。すなわち、本実施形態の車両ＶＨは、エンジンＥＧの冷却のためのラジエターＲＤ及び冷却管ＣＰを備えている。冷却管ＣＰ中にはウォーターポンプＷＰにより冷却水が循環される。エンジンＥＧの近傍には通風量制御装置１００が配置され、走行中の車両ＶＨが受ける走行風ＲＷの通風量が制御される。具体的には、通風量制御装置１００の駆動モータＭ１を回転させることにより第１羽根１０が回転すると共に、この回転の作用によって第２羽根２０が展開して第２状態となる。これにより例えば駆動モータＭ１の回転数等に応じて効果的にエンジンＥＧを冷却する事が可能となる。なおラジエターＲＤに対する各羽根の大きさや設置個数は、求められる通風量等に基づいて適宜変更が可能である。
【0029】
＜第二実施形態＞
次に、本開示の第二実施形態に係る通風量制御装置２００について図６などを用いて説明する。なお第二実施形態に係る通風量制御装置２００は、第１切替機構３０が、第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置を検出するセンサー３４、及び、第１羽根１０と第２羽根２０が離間した第２状態で第２羽根２０を軸周りに固定するクラッチ機構３６、を含む点において上述の第一実施形態と相違する。そのため、上記相違点について主に説明し、既述した第一実施形態と共通する部材については共通の符号を付してその説明を省略する。
次に、本開示の第二実施形態に係る通風量制御装置２００について図６などを用いて説明する。なお第二実施形態に係る通風量制御装置２００は、第１切替機構３０が、第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置を検出するセンサー３４、及び、第１羽根１０と第２羽根２０が離間した第２状態で第２羽根２０を軸周りに固定するクラッチ機構３６、を含む点において上述の第一実施形態と相違する。そのため、上記相違点について主に説明し、既述した第一実施形態と共通する部材については共通の符号を付してその説明を省略する。
【0030】
【0031】
（センサー３４）
本実施形態におけるセンサー３４は、第２羽根２０が展開した状態か否かを検知する機能を有する。上述したとおり、第１状態から第２状態に遷移する際に、第２羽根２０における外方突起部２０ｘの位置は、バックラッシュ３２の回転方向先端３２ａから回転方向後端３２ｂに遷移する。センサー３４は、例えばバックラッシュ３２の回転方向後端３２ｂに設置され、第２羽根２０が回転方向後端３２ｂに近接したこと（すなわち第２羽根２０が展開したこと）を検知することができる。センサー３４の具体例としては、上記機能を達成する限りにおいて特に制限はなく、例えば公知の測距センサーや感圧センサー等を使用することができる。
本実施形態におけるセンサー３４は、第２羽根２０が展開した状態か否かを検知する機能を有する。上述したとおり、第１状態から第２状態に遷移する際に、第２羽根２０における外方突起部２０ｘの位置は、バックラッシュ３２の回転方向先端３２ａから回転方向後端３２ｂに遷移する。センサー３４は、例えばバックラッシュ３２の回転方向後端３２ｂに設置され、第２羽根２０が回転方向後端３２ｂに近接したこと（すなわち第２羽根２０が展開したこと）を検知することができる。センサー３４の具体例としては、上記機能を達成する限りにおいて特に制限はなく、例えば公知の測距センサーや感圧センサー等を使用することができる。
【0032】
（クラッチ機構３６）
クラッチ機構３６は、第１羽根１０と第２羽根２０とを固定する機能を有する。さらに具体的には、クラッチ機構３６は、第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置（展開角度）を固定することが可能である。クラッチ機構３６としては、例えば公知の電磁クラッチが適用される。これにより本実施形態では、ファンが第２状態を保持して回転している際、クラッチ機構３６を作動させ第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置を固定し、すなわち第１羽根１０と第２羽根２０とを一体化することができる。その結果、駆動モータＭ１の回転と第２羽根２０の回転が同期されることとなる。なおクラッチ機構３６としては、電磁クラッチに制限されるものではなく、第１羽根１０と第２羽根２０とを固定可能な機能を有する機構であれば適用することが可能である。クラッチ機構３６として、具体的にはかみ合いクラッチや油圧・機械的に動作する摩擦クラッチ等を適用してもよい。
クラッチ機構３６は、第１羽根１０と第２羽根２０とを固定する機能を有する。さらに具体的には、クラッチ機構３６は、第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置（展開角度）を固定することが可能である。クラッチ機構３６としては、例えば公知の電磁クラッチが適用される。これにより本実施形態では、ファンが第２状態を保持して回転している際、クラッチ機構３６を作動させ第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置を固定し、すなわち第１羽根１０と第２羽根２０とを一体化することができる。その結果、駆動モータＭ１の回転と第２羽根２０の回転が同期されることとなる。なおクラッチ機構３６としては、電磁クラッチに制限されるものではなく、第１羽根１０と第２羽根２０とを固定可能な機能を有する機構であれば適用することが可能である。クラッチ機構３６として、具体的にはかみ合いクラッチや油圧・機械的に動作する摩擦クラッチ等を適用してもよい。
【0033】
（第二実施形態：回転開始時における状態遷移）
第二実施形態に係る通風量制御装置２００における回転開始時の流れは、上述の第一実施形態に係る回転開始時の流れと同様である。すなわち、まず、駆動モータＭ１が回転を開始することにより、第１羽根１０が回転を開始する。第２羽根２０は、走行風及び慣性の法則の影響により、上述のように第１羽根１０とは異なるタイミングで回転を開始する。
第二実施形態に係る通風量制御装置２００における回転開始時の流れは、上述の第一実施形態に係る回転開始時の流れと同様である。すなわち、まず、駆動モータＭ１が回転を開始することにより、第１羽根１０が回転を開始する。第２羽根２０は、走行風及び慣性の法則の影響により、上述のように第１羽根１０とは異なるタイミングで回転を開始する。
【0034】
（第二実施形態：回転停止時における状態遷移）
第二実施形態に係る通風量制御装置２００において、回転停止時の状態遷移例についても、上述の第一実施形態に係る回転停止時の流れと同様である。まず駆動モータＭ１が停止すると共に第１羽根１０の回転が停止する。一方で第２羽根２０は、走行風及び慣性の法則に基づいて回転を継続しようとするが、第１羽根１０のバックラッシュ３２の回転方向先端３２ａに突き当たることにより回転を停止する。
第二実施形態に係る通風量制御装置２００において、回転停止時の状態遷移例についても、上述の第一実施形態に係る回転停止時の流れと同様である。まず駆動モータＭ１が停止すると共に第１羽根１０の回転が停止する。一方で第２羽根２０は、走行風及び慣性の法則に基づいて回転を継続しようとするが、第１羽根１０のバックラッシュ３２の回転方向先端３２ａに突き当たることにより回転を停止する。
【0035】
（シャッター機能）
第二実施形態に係る通風量制御装置２００は、上記構成により、シャッターとしての機能を兼ね備えることができる。具体的には、第１羽根１０及び第２羽根２０を第２状態で保持したまま駆動モータＭ１の回転を行わない状態を取ることで、走行風を遮断するシャッター機能を実現できる。上記状態を実現する方法として、まず、通風量制御装置２００の回転が停止した状態で、センサー３４により、第２羽根２０が展開した状態ではないことを検知する。次に、駆動モータＭ１を駆動させて、第１羽根１０と第２羽根２０が展開するように回転させる。このとき再度センサー３４により、第２羽根２０が展開状態であることを検知してもよい。駆動モータＭ１の駆動を停止し、直後にクラッチ機構３６を作動させることにより、第２羽根２０の位置を固定し第２状態を保持させることができる。このように通風量制御装置２００は、第１羽根１０と第２羽根２０を展開した第２状態を保持することにより、走行風の通風を抑制して、シャッターとしての機能を達成することができる。なお、ファンが第２状態を保持して回転している際に駆動モータＭ１の回転を停止させ、慣性力に従って回転する第２羽根２０に対してクラッチ機構３６を作動させることにより、このシャッター機能を達成する事も可能である。
第二実施形態に係る通風量制御装置２００は、上記構成により、シャッターとしての機能を兼ね備えることができる。具体的には、第１羽根１０及び第２羽根２０を第２状態で保持したまま駆動モータＭ１の回転を行わない状態を取ることで、走行風を遮断するシャッター機能を実現できる。上記状態を実現する方法として、まず、通風量制御装置２００の回転が停止した状態で、センサー３４により、第２羽根２０が展開した状態ではないことを検知する。次に、駆動モータＭ１を駆動させて、第１羽根１０と第２羽根２０が展開するように回転させる。このとき再度センサー３４により、第２羽根２０が展開状態であることを検知してもよい。駆動モータＭ１の駆動を停止し、直後にクラッチ機構３６を作動させることにより、第２羽根２０の位置を固定し第２状態を保持させることができる。このように通風量制御装置２００は、第１羽根１０と第２羽根２０を展開した第２状態を保持することにより、走行風の通風を抑制して、シャッターとしての機能を達成することができる。なお、ファンが第２状態を保持して回転している際に駆動モータＭ１の回転を停止させ、慣性力に従って回転する第２羽根２０に対してクラッチ機構３６を作動させることにより、このシャッター機能を達成する事も可能である。
【0036】
（第二実施形態の効果）
第二実施形態に係る通風量制御装置２００の奏する効果は、以下のとおりである。すなわち、本実施形態の通風量制御装置２００は、上述のクラッチ機構３６を備えることにより、回転羽根をシャッターとして使用することができる。すなわち、従来の車両では、低負荷走行時の通風量抑制による走行抵抗低減やエンジンの暖気促進を効果的に行うために、ラジエター前方にグリルシャッターが配置される場合があった。このようなグリルシャッターの機能は、一般的にラジエター後方に配置される冷却ファンの機能と相反するものと言うことができる。これに対して本実施形態における通風量制御装置２００は、相互に反する冷却ファンの機能とシャッターの機能とを単一の部品で兼ね備えることができ、車両の軽量化に貢献する事ができる。
第二実施形態に係る通風量制御装置２００の奏する効果は、以下のとおりである。すなわち、本実施形態の通風量制御装置２００は、上述のクラッチ機構３６を備えることにより、回転羽根をシャッターとして使用することができる。すなわち、従来の車両では、低負荷走行時の通風量抑制による走行抵抗低減やエンジンの暖気促進を効果的に行うために、ラジエター前方にグリルシャッターが配置される場合があった。このようなグリルシャッターの機能は、一般的にラジエター後方に配置される冷却ファンの機能と相反するものと言うことができる。これに対して本実施形態における通風量制御装置２００は、相互に反する冷却ファンの機能とシャッターの機能とを単一の部品で兼ね備えることができ、車両の軽量化に貢献する事ができる。
【0037】
＜第三実施形態＞
次に、本開示の第三実施形態に係る通風量制御装置３００について図８などを用いて説明する。なお第三実施形態に係る通風量制御装置３００は、第１羽根１０と第２羽根２０とを、上述した第１状態と第２状態だけではなく、第１状態と第２状態の間の任意の角度を有する第３状態に回転移動させるための角度調整機構をさらに有する点において、上述の第二実施形態と相違する。そのため、以下では相違点について主に説明し、既述の形態と共通する部材については共通の符号を付してその説明を省略する。
次に、本開示の第三実施形態に係る通風量制御装置３００について図８などを用いて説明する。なお第三実施形態に係る通風量制御装置３００は、第１羽根１０と第２羽根２０とを、上述した第１状態と第２状態だけではなく、第１状態と第２状態の間の任意の角度を有する第３状態に回転移動させるための角度調整機構をさらに有する点において、上述の第二実施形態と相違する。そのため、以下では相違点について主に説明し、既述の形態と共通する部材については共通の符号を付してその説明を省略する。
【0038】
（角度調整機構３８）
図８は第三実施形態の通風量制御装置３００の側方断面図であり、図９は第三実施形態の通風量制御装置３００の正面図である。
第三実施形態に係る通風量制御装置３００は、図８に示されるように、クラッチ機構３６と駆動モータＭ１との間に、角度調整機構３８を備える。角度調整機構３８は、クラッチ機構３６の回転を制御する機能を有する。角度調整機構３８としては、具体的には、公知のステッピングモータを適用する事ができる。クラッチ機構３６をステッピングモータで回転制御することにより、第１羽根１０と第２羽根２０の関係（開度）を、第１状態と第２状態の間の任意の角度を有する第３状態に遷移させることができる。
図８は第三実施形態の通風量制御装置３００の側方断面図であり、図９は第三実施形態の通風量制御装置３００の正面図である。
第三実施形態に係る通風量制御装置３００は、図８に示されるように、クラッチ機構３６と駆動モータＭ１との間に、角度調整機構３８を備える。角度調整機構３８は、クラッチ機構３６の回転を制御する機能を有する。角度調整機構３８としては、具体的には、公知のステッピングモータを適用する事ができる。クラッチ機構３６をステッピングモータで回転制御することにより、第１羽根１０と第２羽根２０の関係（開度）を、第１状態と第２状態の間の任意の角度を有する第３状態に遷移させることができる。
【0039】
具体的には、第１羽根１０と第２羽根２０が停止中であって、クラッチ機構３６が作用している（第１羽根１０と第２羽根２０の相対位置が第２状態である）際に、角度調整機構３８としてのステッピングモータ３８ａがクラッチ機構３６を回転軸周りに回転させて、第１羽根１０と第２羽根２０の相対位置を変化させる。なお第１羽根１０と第２羽根２０の相対位置は、上述したバックラッシュ３２の範囲内において変化させることができる。その結果、第１羽根１０と第２羽根２０とを、第１状態と第２状態との間の任意の角度を有する第３状態で固定することができる。なお図９においては、第３状態における第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置が実線で示される。
【0040】
（第三実施形態の効果）
第三実施形態に係る通風量制御装置３００の奏する効果は、以下のとおりである。すなわち、本実施形態の通風量制御装置３００は、クラッチ機構３６と共に角度調整機構３８を備えることにより、第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置をバックラッシュ３２の大きさに関わらず多段階で変化させることができる。この構成により、第三実施形態に係る通風量制御装置３００をシャッターとして使用する場合に、羽根の回転を停止した状態で羽根の投影面積を増加させ又は減少させることにより、通風量を制御することができる。
第三実施形態に係る通風量制御装置３００の奏する効果は、以下のとおりである。すなわち、本実施形態の通風量制御装置３００は、クラッチ機構３６と共に角度調整機構３８を備えることにより、第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置をバックラッシュ３２の大きさに関わらず多段階で変化させることができる。この構成により、第三実施形態に係る通風量制御装置３００をシャッターとして使用する場合に、羽根の回転を停止した状態で羽根の投影面積を増加させ又は減少させることにより、通風量を制御することができる。
【0041】
また、本実施形態の通風量制御装置３００は、角度調整機構３８を備えることにより、第２羽根２０をクラッチ機構３６で押さえた状態から自在に第１羽根１０と第２羽根２０との相対位置（角度）を調整することができる。すなわち通風量制御装置３００におけるファンは、第１状態、第２状態、又は第３状態のいずれの状態からも、別の状態に素早く遷移する事ができる。また通風量制御装置３００は、第１羽根１０と第２羽根２０との位相又は角度を、多段階に制御することができる。
【0042】
＜第四実施形態＞
本開示の第四実施形態に係る通風量制御装置４００について図１０などを用いて説明する。なお第四実施形態に係る通風量制御装置４００は、第２羽根２０と駆動モータＭ１との間に、第３羽根４０を備える点において、上述の実施形態と相違する。そのため、以下ではこの相違点について主に説明し、既述した形態と共通する部材については共通の符号を付してその説明を省略する。なお図１０は、第四実施形態の通風量制御装置４００の側方断面図である。また図１１は、図１０におけるＤ－Ｄ’断面図及びＥ－Ｅ’断面図である。
本開示の第四実施形態に係る通風量制御装置４００について図１０などを用いて説明する。なお第四実施形態に係る通風量制御装置４００は、第２羽根２０と駆動モータＭ１との間に、第３羽根４０を備える点において、上述の実施形態と相違する。そのため、以下ではこの相違点について主に説明し、既述した形態と共通する部材については共通の符号を付してその説明を省略する。なお図１０は、第四実施形態の通風量制御装置４００の側方断面図である。また図１１は、図１０におけるＤ－Ｄ’断面図及びＥ－Ｅ’断面図である。
【0043】
図１０～図１１に示すように、通風量制御装置４００は、第１羽根１０の後方に第２羽根２０を備えると共に、第２羽根２０と駆動モータＭ１との間に第３羽根４０を備える。ここで第１羽根１０は駆動モータＭ１に接続されており、第２羽根２０と第３羽根４０は駆動モータＭ１には直接的に接続されていない。第３羽根４０は、回転軸Ｏ回りの回転により、第１羽根１０又は第２羽根２０に対して重なる位置と展開した位置の両方を取り得る。図１１（ａ）では、第１羽根１０、第２羽根２０及び第３羽根４０が全て展開した状態が示される。一方で図１１（ｂ）では、第１羽根１０の後方に第２羽根２０及び第３羽根４０が全て重なった状態が示される。
なお本実施形態では、第２羽根２０と第３羽根４０との相対位置において、軸方向から見て相互に重なる状態（図１１（ｂ））を「第４状態」と称する。さらに前記第４状態より投影面積が大きい状態を「第５状態」と称するものとする。なお図１１に示されるブレード形状は、上述の実施例とは異なるがこれに限られるものではなく、求められるファン効率やシャッター効果に基づいて、公知のブレード形状を適宜用いることができる。
なお本実施形態では、第２羽根２０と第３羽根４０との相対位置において、軸方向から見て相互に重なる状態（図１１（ｂ））を「第４状態」と称する。さらに前記第４状態より投影面積が大きい状態を「第５状態」と称するものとする。なお図１１に示されるブレード形状は、上述の実施例とは異なるがこれに限られるものではなく、求められるファン効率やシャッター効果に基づいて、公知のブレード形状を適宜用いることができる。
【0044】
本実施形態の通風量制御装置４００は、第１羽根１０と第２羽根２０との間の相対位置を切り替える第１切替機構３０と、第２羽根２０と第３羽根４０との間の相対位置を切り替える第２切替機構５０とを備える。第２切替機構５０は、上述した第１切替機構３０と同様に、回転方向に設けられたバックラッシュ３２を含むカップリングを使用してもよい。第１羽根１０は、駆動モータＭ１に接続されており、駆動モータの駆動力により回転及び回転停止を行う。第２羽根２０は、第１切替機構３０により回転軸周りの回転及びその回転停止を行い得る。第３羽根４０は、第２切替機構５０により回転軸周りの回転及びその回転停止を行い得る。クラッチ機構３６は第３羽根４０を固定する機能を有する。図示は省略するが、本実施形態の通風量制御装置４００は、第三実施形態で説明したごとき角度調整機構をさらに有してもよい。
【0045】
なお図１０に示す第四実施形態に係る通風量制御装置４００は、クラッチ機構３６を有し、角度調整機構３８は有しない構成となっているが、これに限られるものではない。すなわち、通風量制御装置４００は、クラッチ機構３６を有しない構成であっても良いし、クラッチ機構３６と角度調整機構３８を共に備える構成であってもよい。
【0046】
【0047】
＜変形例１＞
上述した通風量制御装置の変形例について図を用いて説明する。図１３は、上述の実施形態の第１の変形例を示す側面図である。図１３（ｂ）は、第１羽根１０と第２羽根２０が回転軸Ｏから見て相互に重なる第１状態を示す図である。図１３（ａ）は、第１羽根１０と第２羽根２０が、回転軸Ｏから見て第１状態より投影面積が大きい第２状態を示す図である。図１３に示されるように、第１羽根１０のブレードは、第２羽根２０側に一部が突出している。一方で第２羽根２０のブレードは、第１羽根１０側に一部が突出している。第１羽根１０のブレードと第２羽根２０のブレードは、同様の角度で湾曲していてもよい。各羽根のブレードをこのような形状とすることにより、第１状態とした際に第１羽根１０のブレードと第２羽根２０のブレードを周方向で重なり合わせる事が可能となる。
上述した通風量制御装置の変形例について図を用いて説明する。図１３は、上述の実施形態の第１の変形例を示す側面図である。図１３（ｂ）は、第１羽根１０と第２羽根２０が回転軸Ｏから見て相互に重なる第１状態を示す図である。図１３（ａ）は、第１羽根１０と第２羽根２０が、回転軸Ｏから見て第１状態より投影面積が大きい第２状態を示す図である。図１３に示されるように、第１羽根１０のブレードは、第２羽根２０側に一部が突出している。一方で第２羽根２０のブレードは、第１羽根１０側に一部が突出している。第１羽根１０のブレードと第２羽根２０のブレードは、同様の角度で湾曲していてもよい。各羽根のブレードをこのような形状とすることにより、第１状態とした際に第１羽根１０のブレードと第２羽根２０のブレードを周方向で重なり合わせる事が可能となる。
【0048】
変形例１の構成とした場合、第１実施形態と比較した効果は以下のとおりである。すなわち、第１実施形態で示した第１状態では、第１羽根１０のブレードと第２羽根２０のブレードは軸方向の前後で重なり合うところ、本変形例１では第１羽根１０のブレードと第２羽根２０のブレードは周方向に重なり合うため、通風量制御装置全体の奥行き（Ｙ方向における長さ）を短くでき、省スペース化に貢献し得る。
【0049】
＜変形例２＞
さらに、本実施形態の通風量制御装置に適用可能な、他の変形例について図を用いて説明する。本変形例２は、複数のブレード（「小ブレード」と称する）を展開することにより１枚のブレード（「大ブレード」と称する）を構成できる点において上述の例と相違する。図１４（ａ）は、本変形例のブレードを回転軸Ｏの正面から見た場合の模式図である。図１４（ｂ）及び（ｃ）は、同ブレードを側方から見た場合の模式図である。図１４（ａ）～（ｃ）に示すとおり、点線の小ブレード２０ａ及び４０ａの２枚を、実線の小ブレード１０ａの後方に収容し（図１４（ｃ））、又は収容した状態から展開（図１４（ｂ））することができる。小ブレードを収容した状態は（図１４（ｃ））、展開した状態（図１４（ｂ））よりも羽根の投影面積が小さいといえる。なお図１４（ｄ）に示すように、大ブレードを構成する小ブレード同士は、各々において嵌合やボルト締めなど公知の連結手段で連結されてもよい。
なお図１４においては３枚の小ブレードにより１枚の大ブレードが構成される例が示されるが、これに限られるものではなく２枚又は４枚以上の任意の枚数で大ブレードを構成してもよい。本変形例２の構成においても、上述の実施形態と同様に通風量制御の効果を得ることができる。
さらに、本実施形態の通風量制御装置に適用可能な、他の変形例について図を用いて説明する。本変形例２は、複数のブレード（「小ブレード」と称する）を展開することにより１枚のブレード（「大ブレード」と称する）を構成できる点において上述の例と相違する。図１４（ａ）は、本変形例のブレードを回転軸Ｏの正面から見た場合の模式図である。図１４（ｂ）及び（ｃ）は、同ブレードを側方から見た場合の模式図である。図１４（ａ）～（ｃ）に示すとおり、点線の小ブレード２０ａ及び４０ａの２枚を、実線の小ブレード１０ａの後方に収容し（図１４（ｃ））、又は収容した状態から展開（図１４（ｂ））することができる。小ブレードを収容した状態は（図１４（ｃ））、展開した状態（図１４（ｂ））よりも羽根の投影面積が小さいといえる。なお図１４（ｄ）に示すように、大ブレードを構成する小ブレード同士は、各々において嵌合やボルト締めなど公知の連結手段で連結されてもよい。
なお図１４においては３枚の小ブレードにより１枚の大ブレードが構成される例が示されるが、これに限られるものではなく２枚又は４枚以上の任意の枚数で大ブレードを構成してもよい。本変形例２の構成においても、上述の実施形態と同様に通風量制御の効果を得ることができる。
【0050】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について説明したが、かかる例に限定されるものではない。すなわち当業者であれば上記した実施形態に対して更なる修正を試みることは明らかであるものと了解される。
【符号の説明】
【0051】
１００，２００，３００，４００：通風量制御装置、１０：第１羽根、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ：ブレード、２０：第２羽根、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ： ブレード、３０：第１切替機構、３２：バックラッシュ、３２ａ：回転方向先端、３２ｂ：回転方向後端、３４：センサー、３６：クラッチ機構、３８角度調整機構、４０：第３羽根、５０：第２切替機構、Ｏ：回転軸、Ｍ１：駆動モータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
