专利名称：百叶窗的开闭装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对室内空气进行换气以保持室内空气新鲜的换气扇，尤其是涉及换气扇的百叶窗的开闭装置。
(2)背景技术在换气扇具有百叶窗，该百叶窗仅在将室内空气送风排出时才开放开口部，除此之外的时候将上述开口部关闭。关于该百叶窗的开闭机构现有技术中提出有很多种(例如专利文献1)。
专利文献1所述的换气扇百叶窗的开闭装置中，在作为驱动源的电动机转轴和使百叶窗驱动的驱动轴之间设置有减速齿轮机构，在该减速齿轮机构中设置有将驱动侧和从动侧连结或隔断的离合器，同时设置有使该离合器动作的螺线管。并且，随着换气扇的开关接通，百叶窗进行开动作。因此，在百叶窗进行开动作时及维持百叶窗的开状态时给螺线管通电。另外，换气扇的开关断开时，因为螺线管的通电停止所以离合器被隔断，百叶窗利用用于克服百叶窗自重和弹簧的施力而使百叶窗的关闭速度迟缓的制动装置缓慢地进行闭动作。再者，百叶窗利用弹簧的施力保持在闭位置。日本专利实开平2-73529但是，上述专利文献所述的换气扇百叶窗的开闭装置中，因为使用螺线管所以致使零件数量增加，同时必须要有用于配设螺线管的空间，存在装置大型化的问题。另外，为了维持百叶窗的开状态，必须连续进行螺线管的通电以维持离合器的连结，存在消耗电量大的问题。再者，存在在螺线管通电时及通电停止时会产生柱塞引起的击打声的问题。还有因为使用用于使百叶窗保持在关闭位置的弹簧，所以存在导致零件数量增加的问题。另外，在百叶窗进行闭动作时，必须要有用于克服百叶窗的自重和弹簧的施力而使百叶窗的关闭速度迟缓的制动装置，致使零件数量增加，同时必须要有用于配设制动装置的空间，存在装置大型化的问题。
(3)发明内容因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种既具有将百叶窗维持在开状态及闭状态的功能、又由于不需要螺线管、弹簧及制动装置从而可节省空间、且通过掌握百叶窗的位置从而可恰当地进行百叶窗的开闭动作的百叶窗的开闭装置。
为解决上述问题，本发明的百叶窗的开闭装置，其特征在于，包括百叶窗，可开闭地设置在框体的开口部上，仅受到向其闭方向及开方向中的任一方向施力；电动机，克服所述施力将该百叶窗向该施力的方向及其反方向驱动；减速机构，将该电动机的输出减速并传递到百叶窗；以及阻止部，在将所述百叶窗向所述施力的方向驱动时阻止该百叶窗的动作，其中，所述驱动源或所述减速机构上配设有单方向离合器，该单方向离合器在利用所述阻止部阻止所述百叶窗的动作时隔断所述电动机和所述百叶窗的连结。
采用本发明时，因为利用电动机进行百叶窗的开方向及闭方向双方的动作，所以不再需要用于隔断电动机和百叶窗的传递的螺线管。
另一方面，采用使用螺线管的机构时，在进行百叶窗的闭方向的动作时，由螺线管隔断电动机和百叶窗的传递，百叶窗通过弹簧返回的位置为百叶窗的原点位置，从而可总是掌握百叶窗的位置，但是在像本发明那样进行开方向及闭方向双方的动作时，必须要有用于掌握百叶窗位置的装置。为此，例如也可设置位置传感器来掌握百叶窗的位置，但是不能避免成本的上升。
本发明为了在百叶窗被阻止部阻止后也进行电动机驱动，而预先设定向电动机通电的通电时间，从而能将百叶窗抵接到阻止部上的位置作为百叶窗的原点位置掌握。并且，为了即使百叶窗在被阻止部阻止的状态下由电动机驱动，也不会在齿轮间的啮合部等连结部位施加大的载荷，作为离合器可使用单方向离合器。即，由于将百叶窗仅向开方向及闭方向中任一方向施力的构成和在百叶窗被向施力的方向驱动时为阻止百叶窗的动作而形成阻止部的构成，从而可使用单纯的单方向离合器。
另外，在本发明中，最好通过将所述百叶窗抵接到所述阻止部上从而阻止所述百叶窗的动作。如此构成时，与通过将百叶窗以外的部分抵接到阻止部上从而阻止百叶窗的动作的情况相比，可直接进行百叶窗的位置检测，从而可正确地掌握百叶窗的位置。
再者，本发明的所述阻止部最好设置在所述百叶窗的闭位置。如此构成时，可确实地关闭百叶窗。
另外，本发明的所述施力最好是百叶窗的自重。如此构成后，在向百叶窗施力时，不使用弹簧等其他部件即可向百叶窗施力。
如上所述，本发明的百叶窗的开闭装置具有利用施力仅受到向开闭方向的任一方向施力的百叶窗；使该百叶窗克服施力进行开闭动作的电动机；以及在利用将电动机的输出减速的减速机构将百叶窗向施力的方向驱动时阻止百叶窗的开闭动作的阻止部，在利用该阻止部阻止百叶窗的动作时隔断步进电动机和百叶窗的连结的单方向离合器配设在驱动源或减速机构上。因此，利用电动机使百叶窗进行开闭动作，从而不再需要螺线管、弹簧及制动装置，可节省空间。
另外，因为电动机的输出通过减速机构传递到百叶窗，所以可利用电动机的制动转矩使百叶窗维持在开状态及闭状态。并且，为了在百叶窗抵接到阻止部上后也进行驱动而预先设定电动机的通电时间，通过将百叶窗抵接到阻止部上的位置作为百叶窗的原点位置，从而可掌握百叶窗的位置。由此，可适当地进行百叶窗的开闭动作。再者，由于具有单方向离合器，所以在齿轮的齿部不会施加大的载荷，从而可将齿部的损伤防患于未然。
(4)
图1(A)是适用了本发明的传动装置的俯视图，图1(B)是图1(A)的在A-A线剖切的纵剖视图。
图2(A)是构成适用本发明的传动装置的减速机构的第1减速齿轮的纵剖视图，图2(B)是第1减速齿轮的立体分解图。
图3是使用了上述传动装置的本发明所涉及的换气扇的后视图。
元件符号说明1 传动装置 4 步进电动机5 减速机构 16螺旋弹簧18 百叶窗20框体21 开口部24单方向离合器(5)具体实施方式
下面基于
用于实施本发明的较佳形态。
图1(A)是适用了本发明的传动装置的俯视图，图1(B)是图1(A)的在A-A线剖切的纵剖视图。图2(A)是构成适用了本发明的传动装置的减速机构的第1减速齿轮的纵剖视图，图2(B)是第1减速齿轮的立体分解图。
下面一边参照附图一边说明本发明所涉及的换气扇的实施例，但是首先对适用了本发明的传动装置1加以说明。
该传动装置1由壳体3和盖体2构成其外部轮廓，在壳体3的内部收纳有步进电动机4、由多个齿轮构成的减速机构5及单方向离合器24。
步进电动机4配设在壳体3的底部。电动机壳体41由一侧开口、有底的杯状壳体42和覆盖该开口的盖板43构成，电动机壳体41内部沿轴向嵌合有卷绕了2级绕组的绕线筒44，在绕线筒44的内周侧配设有转子46，该转子46通过梳齿状的未图示的极齿在外周侧保持有磁体45。转子46可旋转地支撑在轴11上，轴11的一侧支撑在杯状壳体42上，另一侧支撑在盖板43上。
在杯状壳体42和转子46之间安装有片弹簧47，转子46被向轴向方向施力。盖板43中央向外方隆起，其一部分向径向切开，其底部支撑着轴11的另一侧。再者，在转子46上一体形成有小齿轮48，小齿轮48从切口露出地配设在盖板43的隆起部分上。卷线末端卷绕在端子脚49上，端子脚49和连接器23通过FPC22连结。再者，通过相对该连接器23从具有微型计算机的控制部(未图示)输出驱动信号，从而控制转子46的旋转、停止。
另外，减速机构5包括与小齿轮48啮合的第1减速齿轮6、具有与该第1减速齿轮6的小直径齿轮啮合的大直径齿轮的第2减速齿轮7、具有与该第2减速齿轮7的小直径齿轮啮合的大直径齿轮的第3减速齿轮8以及与该第3减速齿轮8的小直径齿轮啮合的输出齿轮9，如图1(B)所示，在壳体3上形成有使输出齿轮9的输出部91向外部露出的切口部10。
第1、第2及第3减速齿轮6、7、8分别可旋转地支撑在轴12、13、14上，轴12、13、14的一侧支撑在盖板43上，同时另一侧支撑在盖体2上。因此，形成在盖板43上的第1、第2及第3减速齿轮6、7、8的支撑部沿中央隆起部分的周围配设。再者，输出齿轮9可旋转地支撑在轴15上，轴15的一侧支撑在壳体3上，同时另一侧支撑在盖体2上。
在本实施例中，如图2所示，第1减速齿轮6由形成大直径齿轮的大直径部件61、形成小直径齿轮的小直径部件62及螺旋弹簧16三个部件构成。大直径部件61在大直径齿轮的端面侧由内壁支撑在轴12上的内筒部611和形成在内筒部611的径向外侧的外筒部612构成。小直径部件62沿轴向在其一端侧形成有内壁部与内筒部611的外周相卡合的圆筒部621，另一端侧形成有内壁支撑在轴12上的小直径齿轮。
再者，在大直径部件61和小直径部件62之间配设有用于构成单方向离合器24的螺旋弹簧16。即，螺旋弹簧16比较紧地缠绕在圆筒部621的外周上，其一端为向径向弯折的弯折部161，与形成在外筒部612上的狭缝612a相卡合。另一方面，螺旋弹簧16的另一端为自由端。
下面对将上述传动装置1应用到换气扇17上的实施例加以说明。
图3是使用了上述传动装置的本发明所涉及的换气扇的后视图。
输出齿轮9的输出部91在外周形成有齿部，该齿部与驱动换气扇17的百叶窗18的驱动齿轮19相啮合。另外，在框体20的前面侧支撑有开口部21可开闭的多个百叶窗18。各百叶窗18由未图示的轴可旋转地支撑，在各轴上一体形成有齿轮(未图示)，相邻百叶窗的齿轮彼此间啮合。
采用本实施例的情况下，在图3中，最下部百叶窗18的齿轮作为驱动齿轮19与输出齿轮9的输出部91相啮合。因此，多个百叶窗18与步进电动机4向一方向的旋转连动，可驱动开口部21从闭状态到开状态，同时与步进电动机4向另一方向的旋转连动，可驱动开口部21从开状态变为闭状态。在该闭状态中，百叶窗18利用步进电动机4的制动转矩维持在闭状态，但是另外由于百叶窗18自身的自重而总是受到使开口部21处于闭状态方向的施力，抵接到框体20的前面使开口部21关闭，从而可更加确实地维持闭状态。再者，百叶窗18不仅在闭状态，其他状态也总是由于百叶窗18自身的自重而受到使开口部21成为闭状态的方向的施力。
下面说明上述传动装置1的动作的一个例子。
如图3所示，为了使百叶窗18动作以将换气扇17的开口部21从闭状态变为开状态，而使转子46向CCW方向转动，则大直径部件61向CW方向(图2中的X方向)转动。因此，大直径部件61的旋转传递到与狭缝612a卡合的螺旋弹簧16的一端，螺旋弹簧16被向收缩方向即螺旋弹簧16卷紧在小直径部件62的圆筒部621外周上的方向驱动。
此时，在小直径部件62上由于百叶窗18的自重仍然作用有螺旋弹簧16卷紧在小直径部件62的圆筒部621外周上的方向的应力。结果大直径部61的转动力通过螺旋弹簧16传递到小直径部件62。因此，输出齿轮9向CCW方向转动，驱动齿轮19向CW方向转动，随着该驱动齿轮19的转动，百叶窗18进行动作使开口部21从闭状态变为开状态。
另一方面，为了使百叶窗18动作以将开口部21从开状态变为闭状态，使转子46向CW方向转动，则大直径部件61向CCW方向(图2中的Y方向)转动。因此，大直径部件61的旋转传递到与狭缝612a卡合的螺旋弹簧16的一端，螺旋弹簧16被向伸长方向驱动，但是，在小直径部件62上由于百叶窗18的自重作用有螺旋弹簧16卷紧在小直径部件62的圆筒部621外周上的方向的应力，从而大直径部61的转动力通过螺旋弹簧16传递到小直径部件62。因此，输出齿轮9向CW方向转动，驱动齿轮19向CCW方向转动，随着该驱动齿轮19的转动，百叶窗18进行动作使开口部21从开状态变为闭状态。
最终当百叶窗18到达闭位置且抵接到开口部21的端面上、驱动被阻止时，由于百叶窗18的自重引起的螺旋弹簧16卷紧在小直径部件62的圆筒部621外周上的方向的应力消失。此时，因为大直径部件61的旋转将螺旋弹簧16向伸长方向驱动，所以螺旋弹簧16在小直径部件62的圆筒部621外周上滑移，连结被隔断。采用本实施例时，在闭位置，百叶窗18所抵接的开口部21的端面为阻止部，在该闭位置通过百叶窗18抵接到开口部21的端面从而动作被阻止后，单方向离合器24工作，持续转子46的旋转。
(本实施例的效果)如上面说明所述，为解决上述问题，本实施例的换气扇17包括可开闭地设置在框体20的开口部21上、由自重向闭方向施力的百叶窗18；使该百叶窗18克服自重进行开闭动作的步进电动机4；将步进电动机4的输出减速并传递到百叶窗18的减速机构5；以及隔断从步进电动机4到百叶窗18的连结的单方向离合器24。尤其是单方向离合器24配设在减速机构5的第1齿轮6上，将百叶窗18被向闭方向驱动，最终抵接到开口部21端面上的闭位置作为阻止百叶窗18的动作的阻止部，当利用该阻止部阻止百叶窗18的动作时，从步进电动机4到百叶窗18的连结被阻断。
如此构成时，利用步进电动机4使百叶窗18通过齿轮彼此间的啮合进行开闭动作，从而不再需要螺线管、弹簧及制动装置，可节省空间。
另外，因为步进电动机4的输出通过减速机构5传递到百叶窗18，所以可利用步进电动机4的制动转矩使百叶窗18维持在开状态及闭状态。
并且，为了在百叶窗18抵接到阻止部上后也进行驱动而预先设定步进电动机4的通电时间，通过将百叶窗18抵接到阻止部上的位置作为原位置，从而可掌握百叶窗18的位置。由此，可适当地进行百叶窗18的开闭动作。再者，由于具有单方向离合器24，所以在齿轮的齿部不会施加大的载荷，从而可将齿部的损伤防患于未然。
(其他实施例)再者，上述实施形态是本发明的较佳实施例，但本发明并不限于此，在不脱离本发明主旨的范围内可作各种变形后加以实施。例如上述实施例的传动装置1是驱动换气扇17的百叶窗18的，但并不限于此，也可驱动开闭风扇加热器、空气调节器等的空气吹出口的百叶窗。另外，也可进行厕所的阀盖、电饭煲的盖及洗衣机的盖等的盖开闭。
另外，上述实施例的百叶窗18总是受到使开口部21成为闭状态方向的施力，但是也可相反构成为总是受到使开口部21成为开状态方向的施力。
再者，上述实施例的百叶窗18抵接到框体21的前面以阻止百叶窗的动作，但是也可如此构成在驱动齿轮19或输出齿轮9上设置一个突起，同时在框体上设置与该一个突起的旋转轨迹重叠的另一个突起等，通过两者的卡合从而阻止百叶窗的动作。
另外，在上述实施例中，利用百叶窗18的自重将百叶窗18向闭方向施力，但是也可使用弹簧向百叶窗18施力。
另外，在上述实施例中，使用螺旋弹簧16构成单方向离合器24，但是作为单方向离合器24也可使用棘轮构成。
权利要求
1.一种百叶窗的开闭装置，其特征在于，包括百叶窗，可开闭地设置在框体的开口部上，仅受到向其闭方向及开方向中的任一方向施力；电动机，克服所述施力将该百叶窗向该施力的方向及其反方向驱动；减速机构，将该电动机的输出减速并传递到百叶窗；以及阻止部，在将所述百叶窗向所述施力的方向驱动时阻止该百叶窗的动作，所述驱动源或所述减速机构上配设有单方向离合器，该单方向离合器在利用所述阻止部阻止所述百叶窗的动作时隔断所述电动机和所述百叶窗的连结。
2.如权利要求1所述的百叶窗的开闭装置，其特征在于，通过将所述百叶窗抵接到所述阻止部上从而阻止所述百叶窗的动作。
3.如权利要求2所述的百叶窗的开闭装置，其特征在于，所述阻止部设置在所述百叶窗的闭位置上。
4.如权利要求1所述的百叶窗的开闭装置，其特征在于，所述施力是所述百叶窗的自重。
全文摘要
本发明提供一种具有将百叶窗维持在开状态及闭状态的功能、可节省空间、且通过掌握百叶窗的位置从而可适当地进行百叶窗开闭动作的百叶窗的开闭装置。包括百叶窗(18)，可开闭地设置在框体(20)的开口部(21)上，利用自重向闭方向施力；减速机构(5)，将使该百叶窗(18)克服自重进行开闭动作的步进电动机(4)的输出予以减速并传递到百叶窗(18)上；以及单方向离合器(24)，百叶窗(18)被向闭方向驱动，将最终抵接到开口部(21)端面上的闭位置作为阻止百叶窗(18)动作的阻止部，当利用该阻止部阻止百叶窗(18)的动作时，该单方向离合器(24)隔断向百叶窗(18)的连结。
文档编号F24F13/14GK1779375SQ20051010850
公开日2006年5月31日 申请日期2005年9月30日 优先权日2004年10月1日
发明者中曾根毅 申请人:株式会社三协精机制作所