本发明涉及具备相对于筒状的壳体向任意方向可转动地被轴支承的导风板的风向调整装置。
背景技术:
以往,在汽车等车辆中使用的空调装置中,配备于将风吹出的吹出口的风向调整装置也称为空调风吹出装置、排风口、换气扇、调风器等,例如设置于仪表盘或中央控制台部等车辆的各部,有助于提高冷暖气设备带来的舒适性能。
作为这样的风向调整装置,例如已知以下的结构:在形成为圆筒状的壳体的内部具备圆筒状的导风板,通过将该导风板在壳体内部向任意方向进行倾动操作来调整风向。在该结构中,在壳体的中心轴上设置的轴体的前端具备作为转动部的球部,将承载该球部的承载部设置于导风板的中心轴上,并且通过使基于橡胶状弹性体的载荷赋予部件介于这些球部与承载部之间,来对操作载荷(转矩)和操作感觉进行控制(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-91377号公报(第5-6页、图4)
技术实现要素:
发明要解决的问题
但是,对于上述的风向调整装置,由于是通过载荷赋予部件对操作载荷等进行控制的结构,所以若球部的球形状的精度和载荷赋予部件的厚度不是整面相同,则不易使各方向上的操作感均匀化。另外,还需要另行应对载荷赋予部件的由温度带来的特性的变化、或操作次数增加时的载荷赋予部件的磨损等引起的操作感的降低。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供能够以稳定的操作载荷对操作导风板且操作感良好的风向调整装置。
解决问题的方案
[1]风向调整装置具备:筒状的壳体;轴支承体,其以沿着与该壳体的轴向交叉的方向具有轴线的方式,可转动地轴支承于该壳体;导风板,其相对于该轴支承体,以沿着与所述轴线交叉的方向具有轴线的方式,可转动地被轴支承;以及负载设定部,其对该导风板的转动负载进行设定,所述负载设定部具备:转动部,其设置于所述壳体和所述导风板中的任一者;承载部,其设置于所述壳体和所述导风板中的另一者,可滑动地承载所述转动部;以及施力单元,其以将所述转动部和所述承载部中的任一者向另一者按压的方式进行施力。
[2]在上述风向调整装置中,所述转动部和所述承载部中的至少任一者的相互滑动的位置由弹性体形成。
发明效果
[1]的风向调整装置具备负载设定部,该负载设定部具有:转动部,其设置于壳体和导风板中任一者;承载部,其设置于壳体和导风板中的另一者;以及施力单元,其将该转动部和该承载部的一者向另一者按压。而且,能够利用施力单元适当地设定作为导风板的转动负载的转动部与承载部之间的滑动阻力,所以能够与转动部或承载部的尺寸精度、温度、操作次数等无关地,以大致恒定的稳定的操作载荷操作导风板,操作感良好。
[2]的风向调整装置,除了[1]的风向调整装置的效果以外,还通过由弹性体形成转动部和承载部中的至少任一者的相互滑动的位置,能够使成为导风板的转动负载的、转动部与承载部之间的滑动阻力进一步稳定,能够以更稳定的操作载荷操作导风板。
附图说明
图1是表示本发明的风向调整装置的第一实施方式的一部分的剖面图。
图2是上述风向调整装置的剖面图。
图3是上述风向调整装置的一部分的分解立体图。
图4是上述风向调整装置的立体图。
图5是表示使上述风向调整装置的导风板向一个方向转动的状态的立体图。
图6是表示使上述风向调整装置的导风板向与图5的一个方向交叉的另一个方向转动的状态的立体图。
图7是表示本发明的风向调整装置的第二实施方式的一部分的剖面图。
附图标记说明
10 风向调整装置
11 壳体
12 轴支承体
13 导风板
14 负载设定部
57 作为施力单元的螺旋弹簧
64 作为转动部的球部
67、99 弹性体
74 承载部
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的风向调整装置的第一实施方式进行说明。
图4中,10表示风向调整装置,该风向调整装置10例如是对来自配备于汽车等车辆中的空调装置等的风的朝向进行调整、即调整风向的空调用装置,虽然未图示,但是配置于汽车的内部装饰部件、例如仪表盘、中央控制台、顶置控制台部、中柱或者门饰板等被设置部。本实施方式中,将该风向调整装置10设定为圆形。
而且,该风向调整装置10也称为排风口、换气扇、调风器等,如图2所示,具备:壳体11;轴支承体12,其可转动地被该壳体11轴支承;导风板13,其相对于该轴支承体12可转动地被轴支承;以及负载设定部14,其对该导风板13的相对于壳体11的转动负载(转矩)进行设定。
例如,如图5、图6所示,风向调整装置10具有以下这样的支承结构:能够通过捏着操作旋钮19上下左右地操作,来将导风板13向该操作的上下左右方向转动。
概略说明的话,如图1所示,导风板13构成为,能够通过轴支承体12相对于壳体11的轴承部28的转动、以及导风板轴承部42相对于该轴支承体12的转动,从而在转动中心C的周围向任意方向转动。而且,以转动该导风板13时的操作载荷保持为大致恒定的状态的方式,设置有负载设定部14。
如图1所示,负载设定部14具备:球部64(相当于转动部)、可滑动地承载该球部64的承载部74、以及螺旋弹簧57(相当于施力单元)。而且,负载设定部14构成为,通过由螺旋弹簧57使球部64向承载部74施力,来适当地设定球部64与承载部74之间的滑动阻力,将导风板13的转动负载设为大致恒定。
在该风向调整装置10中也可以具备:作为在壳体11内进行开闭的(一个和另一个)开闭体(阀体)的(一个和另一个)阀16、17、以及使这些阀16、17进行开闭动作的驱动部18。另外,在该风向调整装置10中也可以具备作为导风板13和阀16、17的操作用的操作部的操作旋钮19。而且,该风向调整装置10例如也可以由合成树脂形成。
以下,对本实施方式的风向调整装置10的结构进行详述。
壳体11单独地具有:壳主体21、和嵌合于该壳主体21的作为装饰部的外廓部件的磨光部22。而且,该壳体11例如在一端侧(壳主体21侧)具有作为接受来自空调装置等的风的导入口的圆形状的进风口24,在另一端侧(磨光部22侧)具有与该进风口24连通并露出导风板13的圆形状的露出开口25,在内部区划有将这些进风口24和露出开口25连通并使风通过的流通通路26。另外,该壳体11中,在露出开口25侧即前侧设置有被扩径为球面状的导风板容纳部27,导风板13位于该导风板容纳部27的内方。并且,该壳体11的内部沿着该壳体11的中心轴设置有轴承部28。而且,在该壳体11的内部也可以设置有作为承载阀16、17的阀体承载部的阀承载部29。此外,以下,将在壳主体21内从进风口24侧向露出开口25侧通过流通通路26的风的下游侧设为前侧(箭头FR侧)、将上游侧设为后侧(箭头RR侧)、将与该前后方向(箭头FR、RR方向)正交的方向设为水平方向或者宽度方向即左右方向、并将与这些前后方向和左右方向正交的方向设为上下方向(箭头U、D方向),来进行说明。另外,对于风向调整装置10的各部的位置,以将阀16、17设为全开位置的状态(图1)为基准进行说明。
在壳主体21中设置有导风板容纳部27、轴承部28以及阀承载部29。也可以将该壳主体21分割为前后的壳体部件21a、21b。
另外,磨光部22成为风向调整装置10的安装位置的装饰面的一部分,形成为圆筒状,嵌装于壳主体21的前端部。
此外,以下,壳体11的周向是指,沿着与壳体11的中心轴正交的平面上的、以该中心轴为中心的圆弧的方向、即沿着露出开口25的外周的方向。
轴承部28是可转动地对轴支承体12进行轴支承的部分。如图3所示,对于该轴承部28,将其设为沿着壳体11的轴向呈纵长状的圆筒状,在与导风板13相对的前端侧突出设置有对轴支承体12进行轴支承的轴承31、31。这些轴承31、31位于上下离开的位置。从而,轴支承体12相对于壳体11以在与该壳体11的中心轴交叉(正交)的上下方向上具有轴线的方式,可转动地被轴支承。而且,通过多个连结部32将轴承部28与壳体11(壳主体21)的内周连结。将这些连结部32沿着壳体11(壳主体21)的径向设置为放射状。
返回到图2,阀承载部29在壳体11(壳主体21)的靠后侧的内周部设置为台阶状。该阀承载部29连续地设置于壳体11(壳主体21)的周向上。
轴支承体12也称为接合部件等,形成为大致圆筒状。如图3所示,在该轴支承体12上分别向外部突出设置有第一转动轴35、35、和沿着与这些第一转动轴35、35交叉(正交)的方向的第二转动轴36、36。第一转动轴35、35可转动地被轴承部28的轴承31、31轴支承。另外,第二转动轴36、36可转动地对导风板13进行轴支承。从而,导风板13以在与轴支承体12相对于壳体11的轴线交叉(正交)方向上具有轴线的方式,被轴支承体12轴支承。
导风板13也称为叶片体、外壳、或者翅片等,是对从风向调整装置10吹出的风向进行控制的部分。该导风板13具备:导风板主体41、和将该导风板主体41轴支承于轴支承体12的导风板轴承部42。对于这些导风板主体41和导风板轴承部42,在本实施方式中虽然单独地设置,但是也可以一体地设置。
导风板主体41一体地具备:圆筒状的外廓部44、在该外廓部44的内方配置为同轴状的安装部45、和将这些外廓部44与安装部45连结的多个叶片46。而且,由这些外廓部44、安装部45以及叶片46包围的扇形状的部分为使风通过的通风口47。
外廓部44的外周面形成为球面状,该外周面在与壳体11的导风板容纳部27相对的位置,相对于该导风板容纳部27隔着微小的间隙离开。
安装部45是安装导风板轴承部42和操作旋钮19的部分,为具有比外廓部44小的直径尺寸的圆筒状。
叶片46沿着导风板主体41(导风板13)的径向被设置为放射状,彼此在周向离开大致相等间隔。
导风板轴承部42具备:圆环状的导风板轴承部主体51、从该导风板轴承部主体51向后侧突出设置的导风板轴承52、52、以及从导风板轴承部主体51向前侧突出设置的多个爪状的轴承卡合部53。而且,通过相对于导风板主体41(安装部45)从后侧将轴承卡合部53插入,并将这些轴承卡合部53卡止于导风板主体41(安装部45)的前侧,来将该导风板轴承部42相对于导风板主体41一体地安装。
导风板轴承52、52是通过轴支承体12的第二转动轴36、36被轴支承体12可转动地轴支承的部分。
负载设定部14介于壳体11与导风板13之间,具备:作为球部设定体的轴体即转轴55、作为承载该转轴55的承载部设定体的承载体56、和作为对转轴55向承载体56施力的施力单元的螺旋弹簧57。
转轴55形成为纵长状,被轴承部28插通而保持于壳体11。从而,该转轴55沿着壳体11的中心轴配置。该转轴55一体地具备:作为轴体主体的转轴主体61、从该转轴主体61的一端侧的前侧突出为凸缘状的作为施力单元承载部的弹簧承载部62、与转轴主体61为同轴状地从弹簧承载部62向转轴主体61的相反侧的前侧突出的突出部63、在该突出部63的前端侧即弹簧承载部62的相反侧设置的作为转动部的滑动部即球部64、和从转轴主体61的另一端侧即后侧突出的卡止部65。而且,通过利用螺旋弹簧57从后方向前方沿着壳体11的中心轴按压弹簧承载部62,从而该转轴55被向承载体56(导风板13)施力(图1)。
转轴主体61例如由配置为十字状的凸棱等形成。该转轴主体61位于轴承部28的内部。
弹簧承载部62是以其后部与螺旋弹簧57的前端部抵接的部分。该弹簧承载部62例如位于轴承部28的内部。该弹簧承载部62例如形成为圆板状。
突出部63形成为比转轴主体61细的圆柱状。对于该突出部63,前端侧从轴承部28向前侧突出,被插入到轴支承体12和导风板13的导风板轴承部42内。
如图1所示,球部64在突出部63的前端形成为比该突出部63的直径尺寸大的直径尺寸的球状。该球部64配置为,中心大致位于转轴主体61和突出部63的中心轴、即壳体11的中心轴上。另外,该球部64相对于承载体56可滑动(可转动)地被承载。而且,通过由螺旋弹簧57对转轴55施力,对该球部64以向承载体56按压的方式被施力。另外,该球部64的表面被弹性体67被覆。作为该弹性体67,优选使用例如橡胶、或者硅胶等具有反作用力的材料。而且,在该球部64突出设置有限制器68、68。该限制器68、68比弹性体67更向球部64的径向突出,形成为大致圆柱状,且彼此相对于球部64的中心位于相反方向。
卡止部65是将转轴55与驱动部18连结的部分。多个该卡止部65从转轴主体61的后端向后方突出,其前端侧从轴承部28向后方突出。而且,该卡止部65的前端侧形成为爪状,卡止于驱动部18。
另外,承载体56也可以称为转矩承载衬垫,被轴支承体12插通而与操作旋钮19连结,沿着壳体11的中心轴配置。即,该承载体56配置于与转轴55(球部64)相同的轴上。该承载体56一体地具备:大致圆柱状的承载体主体71、从该承载体主体71的一端侧即前侧突出为凸缘状的定位部72、与承载体主体71同轴状地从定位部72向承载体主体71的相反侧即前侧突出的卡止体部73、以及在承载体主体71的另一端侧即后侧突出设置并承载转轴55的球部64的承载部74。而且,该承载体56配置为,承载部74位于轴支承体12的内部。
定位部72是通过在导风板13(导风板轴承部42和安装部45)插通卡止体部73的状态下与导风板13(导风板轴承部42)的后侧抵接,来将承载体56相对于导风板13在前后方向(壳体11的轴向)上进行定位的部分。
对于卡止体部73,其从后方插通于导风板13(导风板轴承部42和安装部45),其前端侧插入并卡止于操作旋钮19。
承载部74在后方即转轴55(球部64)侧开口。该承载部74形成为比球部64(弹性体67)的直径尺寸大,即形成为向外方偏移的球面状。另外,该承载部74以与轴支承体12的第一转动轴35、35以及第二转动轴36、36同轴的方式、换言之沿着以这些第一转动轴35、35的轴线与第二转动轴36、36的轴线的交叉位置为中心的球面形成。从而,该承载部74的中心位置与球部64的中心位置大致一致,为导风板13的转动中心C。另外,在该承载部74的内部形成有相对于球部64的表面的弹性体67滑动的球面状的滑动面76。该滑动面76设置于承载部74内的最前部、即与球部64(弹性体67)的前端附近相对的位置,比承载部74的内周面更偏向中心侧(转动中心C侧),且直径尺寸与球部64的表面大致相等的凹曲面。因此,在该滑动面76的周围以台阶状形成有限制面77,该限制面77是通过在球部64突出设置的限制器68、68的抵接来对导风板13相对于壳体11的转动角度进行限制的限制部。
螺旋弹簧57也可以称为转矩调整体,是通过根据其施加力设定球部64(弹性体67)向承载部74的按压力,来设定使导风板13相对于壳体11转动时的转动负载(转矩)的部分。该螺旋弹簧57在轴承部28的内部介于驱动部18(或轴承部28)与转轴55(弹簧承载部62)之间。
另外,阀16、17是通过控制流通通路26的开闭量来控制从风向调整装置10吹出的风量的部分。这些阀16、17具备:作为(一个和另一个)开闭体主体(阀体主体)的阀主体81、82、彼此可转动地对阀16、17进行轴支承的(一个和另一个)轴部83、84、以及构成驱动部18的一部分的(一个和另一个)齿轮部85、86。
阀主体81、82形成为与壳体11(壳主体21)的内表面相应的形状、本实施方式中形成为半圆形状。阀主体81对流通通路26的上侧大致一半进行开闭,阀主体82对流通通路26的下侧大致一半进行开闭。
轴部83、84沿着与壳体11的轴向交叉(正交)的方向彼此连结为同轴状,并且相对于壳体11(壳主体21)可转动地被轴支承。这些轴部83、84位于阀主体81、82的前端部。而且,在将这些轴部83、84连结的状态下,阀主体81、82在隔着壳体11的中心轴彼此相反侧的位置相对。
齿轮部85、86分别形成为扇形状,与轴部83、84同轴状地安装。这些齿轮部85、86配置于在轴部83、84的周向上彼此错开的位置。
驱动部18由配备于阀16、17的上述齿轮部85、86、和作为与这些齿轮部85、86啮合的转动驱动部(转动齿轮)的阀齿轮89构成。该阀齿轮89与转轴55连结,是通过与操作旋钮19的操作联动而向周向转动,从而通过齿轮部85、86使阀16、17(阀主体81、82)的后侧以轴部83、84为中心上下转动的部分。该阀齿轮89安装于轴承部28的后部,配置于与壳体11相同的轴上。而且,该阀齿轮89一体地具备:形成为圆环状的主体部91、从该主体部91向前侧突出的连接部92、以及从主体部91向后侧突出的齿轮齿部93。
主体部91位于轴承部28的后部,从前侧插通(压入)有转轴55的卡止部65。而且,通过将该卡止部65卡合于主体部91的后侧,从而阀齿轮89和转轴55彼此卡止固定。
连接部92位于轴承部28的内部,通过被主体部91插通的转轴55的卡止部65限制于外方,来卡合于轴承部28内的后端部。另外,螺旋弹簧57的后端部抵接于该连接部92的前侧。即,螺旋弹簧57介于阀齿轮89(连接部92)与转轴55(弹簧承载部62)之间。从而,通过螺旋弹簧57的施力,将阀齿轮89的齿轮齿部93相对于齿轮部85、86压接。
齿轮齿部93是与齿轮部85、86啮合的部分。该齿轮齿部93通过阀齿轮89在周向上转动,从而利用与齿轮部85、86的啮合而以轴部83、84为中心使阀16、17上下转动。
操作旋钮19安装为相对于导风板13在周向上可转动,是通过上下左右移动来使导风板13转动,并且通过相对于导风板13在周向上扭转来通过驱动部18使阀16、17开闭的部分。该操作旋钮19一体地具备:在导风板13的前侧露出的大致圆筒状的旋钮主体96、和在该旋钮主体96的后侧突出设置的防脱部97。而且,将从后侧插通导风板13的承载体56的卡止体部73卡止于旋钮主体96而将操作旋钮19与承载体56一体地连接,并且通过将防脱部97插通导风板轴承部主体51,来将轴承卡合部53限制于外方,并使导风板轴承部42相对于导风板主体41防脱保持。
而且,对于在汽车的内部装饰部件的被设置部中设置的风向调整装置10,在如图1和图2的假想线所示将阀16、17设为开状态,并如图4所示将导风板13设为中立(neutral)位置时、换言之使壳体11与导风板13大致同轴时,从进风口24接受的风通过流通通路26而从导风板13的各通风口47向乘客的正面方向流动。
另外,通过捏着操作旋钮19上下左右地操作,导风板13如图5或者图6所示那样转动。这时,导风板13能够通过图1所示的轴支承体12相对于壳体11的轴承部28的转动、以及导风板轴承部42相对于该轴支承体12的转动,以彼此正交的两个轴为轴线在转动中心C的周围向任意方向转动。另外,在该操作时,和操作旋钮19连结的承载体56与导风板13一起转动,位于在壳体11的轴承部28中保持的转轴55的前端的球部64的前端(弹性体67)由于螺旋弹簧57的施力,而被压接于该承载体56的后部的承载部74的滑动面76,由此,能够利用螺旋弹簧57的施力将球部64的表面(弹性体67)与滑动面76之间的滑动阻力控制为大致恒定,使导风板13以适当的操作载荷转动。此外,导风板13的转动角度通过在球部64突出设置的限制器68向承载部74内的限制面77的抵接而被限制。这样,在使导风板13转动的状态下,导风板13的中心轴沿着与壳体11的中心轴交叉的方向,风沿着该导风板13的中心轴从各通风口47向与乘客的正面方向倾斜的方向流动。
并且,若捏着操作旋钮19相对于导风板13在周向上扭转,则如图2所示,与该操作旋钮19联动的承载体56在周向上转动。在该承载体56中,转轴55的球部64被螺旋弹簧57压接于承载部74,所以转轴55和连结于该转轴55的驱动部18的阀齿轮89也在周向上转动。其结果,齿轮部85、86与该阀齿轮89的齿轮齿部93啮合的阀16、17如图2的实线所示那样以轴部83、84为中心转动,若成为阀主体81、82与阀承载部29抵接的位置,则流通通路26被闭塞,风不从导风板13的通风口47吹出(全闭状态)。
这样,根据本实施方式,通过螺旋弹簧57进行施力而使得将在壳体11侧设置的球部64按压于在导风板13侧设置的承载部74,由此能够通过螺旋弹簧57适当地设定作为导风板13的转动负载的球部64与承载部74之间的滑动阻力。因此,由球部64的尺寸精度或温度(热)等的影响导致的转动负载(转矩)的变化少,另外,即使在伴随操作次数的增加而产生球部64与承载部74的至少任一个的磨损等的情况下,也能够通过螺旋弹簧57将球部64向承载部74的推压而得到大致恒定的转动负载,而且,无论将导风板13向哪个方向操作也能够进行在一点的转动负载的管理,所以能够以大致恒定的稳定的操作载荷对导风板13进行操作,其操作感良好。即,能够与球部64或承载部74的尺寸精度或温度、操作次数、操作方向等无关地确保预期的操作感。
并且,在调整操作载荷时,也能够通过调整螺旋弹簧57的施加力来容易地进行调整,成为不依赖尺寸精度的、鲁棒性较高的结构。
另外,通过由弹性体67形成球部64的与承载部74滑动的表面,能够使作为导风板13的转动负载的球部64与承载部74之间的滑动阻力进一步稳定,能够以更稳定的操作载荷对导风板13进行操作。而且,能够不将弹性体67的壁厚的均匀性提高至必要以上,而利用螺旋弹簧57的施力来设定操作载荷。
而且,螺旋弹簧57将阀齿轮89按压于阀16、17的齿轮部85、86,所以还能够同时地确保将操作旋钮19在周向上扭转并进行操作时的操作载荷(旋转方向转矩)。
此外,上述的第一实施方式中,例如图7所示的第二实施方式那样,还可以在承载部74设定弹性体99。这时,弹性体99与弹性体67相同地,优选例如使用橡胶、或者硅胶等具有反作用力的材料。另外,该弹性体99以构成滑动面76的方式凹陷为球面状,并位于承载部74内的前部,而与球部64的表面滑动。其结果,能够起到与上述的第一实施方式相同的作用效果。
另外,也可以设为同时使用弹性体67、99的结构。由此,能够通过在球部64和承载部74的至少任一个中使用弹性体,来设定适当的操作载荷。
并且,上述的各实施方式中,虽然通过转轴55将球部64设定于壳体11侧,通过承载体56将承载部74设定于导风板13侧,但是也可以将球部64设定于导风板13侧,将承载部74设定于壳体11侧。在该情况下,螺旋弹簧57也可以为以将承载部74向球部64按压的方式施力的结构。在该情况下也可以起到与上述的各实施方式相同的作用效果。
另外,阀16、17不是必须的结构,也可以使用将流通通路26开闭的其他的结构。
而且,风向调整装置10不限于车辆用,可以在任意的空调装置等的风向的调整中使用。
工业实用性
本发明例如能够适宜地用作汽车的空调用的风向调整装置。