JP2014202415A - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化に有利で、蓋体を開閉する機構が流路に及ぼす影響が少ないダンパ装置を提案すること。【解決手段】ダンパ装置１は、ダクト１００の端部に取り付けられたファンユニット１０１と一体に構成されている。ダンパ装置１は、円形開口２３ａの中央部を除く環状開口２５を、環状開口２５の周方向に分散配置した４つの開閉部材３によって開閉する。開閉部材駆動装置４は、環状開口２５の内周側に配置した回転カム６０の回転に基づいて、開閉板３０と一体に形成した駆動レバー３８を外周側へ移動させる。これにより、内側回転軸３９Ａおよび外側回転軸３９Ｂを中心として開閉部材３が回転して、開閉板３０が傾き、環状開口２５が開放される。【選択図】図２

Description

本発明は、流体通路にファンと一体に取り付けられるダンパ装置に関する。

換気口や、冷媒などの熱媒が流れる流体通路の開口に送風用のファンを配置し、このファンと共に流体通路に取り付けられて開口を開閉するダンパ装置が用いられている。特許文献１、２には、この種のダンパ装置が開示されている。

特許文献１には、冷蔵装置用のユニットクーラーに用いられるダンパ装置が開示されている。ユニットクーラーは、冷気を送るためのファンおよびダンパ装置を備えている。特許文献１のダンパ装置（チャッキダンパー）は、ユニットクーラーの吹出口に取り付けられる取付部と、取付部に形成された円形の開口に取り付けられた風圧式シャッターを備える。風圧式シャッターは、円形の開口を横切る回転軸の両側に半円形のシャッター板を取り付けて構成されている。シャッター板は、自重によって鉛直面と平行になって開口を塞ぐ。開口の背後に取り付けられたファンが回転すると、ファン側から吹き付けられる気流によってシャッター板が押し上げられて、開口から気流が流れ出す。

また、特許文献２には、換気口に取り付けられるダンパ装置が開示されている。特許文献２では、ダンパ装置が取り付けられる換気口は、ダクトファンが取り付けられたダクトに接続されている。ダンパ装置（風量調整装置）は、円筒状のダクト接続体と、ダクト接続体の中央に配置された調節ネジと、調節ネジに可動部材を介して取り付けられた２枚の半円形のシャッターを備えている。調節ネジと可動部材はネジ送り機構を構成している。調節ネジの端部に取り付けられたつまみを回転させると、可動部材を介してシャッターが傾き、換気口から気流が流れる。

特開２０１０−２６１６６１号公報 特開昭６１−１９１８２１号公報

特許文献１、２のダンパ装置は、２枚の半円形のシャッター板を用いて開口（吹出口、換気口）を開閉している。そして、開口を横切る方向に２枚のシャッター板の回転軸線が設定され、各シャッター板は、回転軸線に沿って延びる直線状の縁部分を中心として回転する。このような構成では、回転軸に沿って延びるシャッター板の端部が常に流路を遮っており、回転軸が配置された角度位置では、シャッター板および回転軸が流路に及ぼす影響が大きい。従って、ダンパ装置を通過する流体の流れは、角度方向による偏りが大きくなってしまう。

また、特許文献１、２のダンパ装置は、駆動部を備えておらず、手動で開度を調節するか、あるいは、ファンからの風力と自重との釣り合いによって開度が決まる構成である。従って、制御によって任意の開度に調節することはできない。駆動部を設ければ制御によってシャッター板を任意の開度に開閉できるが、この場合、駆動部を設けるためのスペースが必要である。従って、駆動部によって流路が妨げられたり、ダンパ装置が大型化するという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、小型化に有利で、且つ、流路に及ぼす影響が少ないダンパ装置を提案することにある。

上記課題を解決するために、本発明のダンパ装置は、
円形開口の中央部分を除いた環状開口に面して配置される３以上の開閉部材と、
当該３以上の開閉部材を、前記環状開口を閉鎖する閉位置、および、前記環状開口を開放する開位置に移動させる開閉部材駆動装置とを有し、
当該開閉部材駆動装置は、
前記環状開口の中心軸線上に配置され、当該中心軸線回りに回転可能な回転カムと、
前記中心軸線上に配置され、前記回転カムを前記閉位置に対応する第１回転位置と前記開位置に対応する第２回転位置との間で回転させる駆動部を備え、
前記３以上の開閉部材のそれぞれは、
前記環状開口を周方向に分割した３以上の開口領域の１つを閉鎖する開閉板と、
当該開閉板に固定され、前記回転カムの前記第１回転位置から前記第２回転位置へ向かう第１回転方向への回転に基づいて、前記回転カムの外周側に向かう第１移動方向に移動する駆動レバーとを備え、
前記開閉板は、前記駆動レバーの前記第１移動方向への移動に基づいて、前記環状開口の内周側から外周側へ向かう方向に延びている回転軸を中心として回転することを特徴としている。

本発明では、このように、円形開口の中央部を除く環状開口を、周方向に分散配置した３以上の開閉部材によって開閉する。すなわち、環状開口の内周側に回転カムを配置して、回転カムの回転に基づいて開閉板と一体に形成した駆動レバーを外周側へ移動させ、回転軸を中心として開閉板を傾けている。このように、開閉板を３以上にしてこれらを周方向に分散配置したことにより、環状開口から開閉板が持ち上がって開放される箇所が周方向に分散される。従って、環状開口を周方向の偏りが少ない状態で開放できる。また、回転軸を環状開口の内周側および外周側で支持できるため、開閉板の回転軸を支持する支持部にかかる負担を小さくでき、支持部を小さくできる。更に、回転カムおよび駆動部は、ダンパ装置を取り付けるファンユニットの軸流羽根やファンモータと重なる位置（環状開口の中心軸線上）に配置されるため、流路に対する影響が少ない。よって、ダンパ装置が流路に及ぼす影響が少なく、小型化に有利である。

本発明において、前記回転軸は、前記中心軸線と直交する方向に延びており、前記開閉板が前記閉位置から前記開位置に移動するときの、前記開閉板の内周縁における前記回転軸から最も離れた端位置の前記中心軸線方向の移動範囲の中央の位置よりも、前記環状開口から前記中心軸線方向に離れた位置に、前記回転軸が配置されていることが望ましい。このようにすると、開閉板が一端を中心として回転してその内周縁が中心軸線方向に持ち上がったときに、環状開口の内周側に配置されている駆動部および回転カムと開閉板の内周縁とが干渉しないようにすることができる。よって、回転カムおよび駆動部によって開閉板の開閉動作が妨げられないようにすることができる。

また、本発明において、前記駆動レバーおよび前記回転カムは、前記回転軸よりも前記環状開口から前記中心軸線方向に離れた位置に配置されていることが望ましい。このようにすると、駆動レバーの移動範囲が、回転カムに対して回転軸側の領域となる。従って、回転カムに対して回転軸および環状開口とは逆の側に駆動レバーの移動スペースを確保する必要がない。従って、ダンパ装置の小型化に有利である。

ここで、本発明において、前記駆動レバーを前記第１移動方向と逆向きの第２移動方向に付勢する付勢部を備え、当該付勢部は、前記駆動レバーの前記第１移動方向への移動に基づいて、前記駆動レバーを前記第２移動方向に付勢する状態に蓄勢され、前記回転カムが前記第１回転方向と逆向きの第２回転方向に回転すると、前記駆動レバーの前記第２移動方向への移動が許容されて、前記付勢部の付勢力によって前記駆動レバーが前記第２移動方向に移動し、これに伴って前記開閉板が前記閉位置側に移動することが望ましい。このようにすると、開状態において、蓄勢された付勢部からの付勢力によって駆動レバーが回転カムに押し付けられる。従って、開状態における開閉板および駆動レバーのがたつきを抑制できる。

このとき、前記回転カムは、前記第２回転位置において、前記第２移動方向に付勢された前記駆動レバーによって、当該回転カムの中心に向かう押圧方向に押圧されることが望ましい。このようにすると、開状態において、付勢部からの付勢力が回転カムを回転させる方向に作用しない。従って、回転カムが閉方向（第１回転位置側）に回転するのを防止できる。

また、この場合に、前記付勢部は、前記駆動部の外周側に配置された環状部材と、当該環状部材を前記中心軸線方向に付勢する弾性部材を備え、当該弾性部材は、前記駆動レバーが前記第１移動方向に移動するとき、当該駆動レバーおよび前記開閉板と一体に形成された腕部によって、前記環状部材を介して前記中心軸線方向に圧縮され、前記環状部材は、前記弾性部材の弾性復帰力によって当該弾性部材の圧縮方向と逆向きに移動するとき、前記腕部を前記中心軸線方向に押圧して、前記駆動レバーを前記第２移動方向に移動させ、前記３以上の開閉部材は、前記中心軸線を中心として周方向に均等配置された３以上の位置に回転対称に配置されていることが望ましい。このようにすると、環状部材への腕部の当接位置、駆動レバーの回転カムへの当接位置、および、回転軸の位置等を、全て、回転対称且つ等角度間隔になるように設定できる。従って、環状部材および回転カムに作用する力を周方向に均等にすることができ、環状部材および回転カムの中心軸線に対する傾きを防止できる。

更に、本発明において、前記開閉板は、前記閉位置において、前記中心軸線を中心とする周方向の一端側の縁部分が、周方向に隣接する他の開閉板の他端側の縁部分と前記中心軸線方向に重なっていることが望ましい。このようにすると、閉状態において、開閉板間の周方向の隙間を塞ぐことができ、閉状態における密閉度を高めることができる。

本発明によれば、開閉板を３以上にしてこれらを周方向に分散配置したことにより、環状開口を周方向の偏りが少ない状態で開放できる。また、回転軸を環状開口の内周側および外周側で支持できるため、開閉板の回転軸を支持する支持部にかかる負担を小さくでき、支持部を小さくできる。更に、回転カムおよび駆動部は、ダンパ装置を取り付けるファンユニットの軸流羽根やファンモータと重なる位置（環状開口の中央軸線上）に配置されるため、流路に対する影響が少ない。よって、ダンパ装置が流路に及ぼす影響が少なく、小型化に有利である。

本発明を適用したダンパ装置およびファンユニットの斜視図（閉状態）である。 本発明を適用したダンパ装置およびファンユニットの斜視図（開状態）である。 図１、２のダンパ装置の分解斜視図である。 図３のＡ−Ａ断面斜視図である。 回転カムおよび駆動部の斜視図である。 開閉部材および開閉部材駆動装置の側面図である。 開閉部材および開閉部材駆動装置の斜視図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したダンパ装置の実施の形態を説明する。図１、図２はダンパ装置およびファンユニットの斜視図であり、図１は開閉板を閉状態にしたときの斜視図、図２は開閉板を開状態にしたときの斜視図である。また、図３はダンパ装置の分解斜視図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面斜視図である。

本形態のダンパ装置１は、冷却空気等の流体が流れるダクト１００の一端に取り付けられるファンユニット１０１に固定して用いられる。ファンユニット１０１は、ダクト１００の端部に取り付けられる枠体１０２と、枠体１０２に回転可能に支持された軸流羽根（不図示）と、軸流羽根を回転させるファンモータユニット１０７を備えている。ファンモータユニット１０７は、円筒形のモータケースおよびその内部に収納されたファンモータを備えている。枠体１０２には円形の開口１０４が形成されている。

ダクト１００内の流体通路１００ａは、ダクト１００の端部にファンユニット１０１およびダンパ装置１が取り付けられたとき、ファンユニット１０１の開口１０４、および、ダンパ装置１に設けられた後述する環状開口２５を介して外部に連通する。開口１０４および環状開口２５は、ダクト１００内の流体通路１００ａと同軸に形成されており、開口１０４および環状開口２５の中心を通り開口１０４および環状開口２５と垂直な中心軸線Ｌは、流体通路１００ａの中心軸線と一致している。なお、便宜上、中心軸線Ｌに沿って環状開口２５からダクト１００の外部に向かう方向を開方向Ｌ１、開方向Ｌ１と逆向きの方向を閉方向Ｌ２とする。

ファンユニット１０１の枠体１０２は、開口１０４が形成された外枠１０５と、外枠１０５から開口１０４の中心に向けて放射状に延びる４本の支持フレーム１０６を備えている。支持フレーム１０６によって、開口１０４の中央にファンモータユニット１０７が支持されている。４本の支持フレーム１０６は、開口１０４の中心を基準として等角度間隔で配置されている。外枠１０５の外形は４隅が面取りされた正方形であり、４本の支持フレーム１０６は、外枠１０５の４隅から所定角度だけずれた角度位置に設けられている。各支持フレーム１０６は、外枠１０５から中心軸線Ｌに沿って開方向Ｌ１に延びる縦フレーム１０６ａと、縦フレーム１０６ａの開方向Ｌ１側の端部から径方向内側に延びる横フレーム１０６ｂを備えている。横フレーム１０６ｂは、ファンモータユニット１０７の外周面に接続されている。ファンモータユニット１０７における閉方向Ｌ２側の端部には、軸流羽根（不図示）が回転可能に取り付けられている。ファンモータユニット１０７および軸流羽根は、開口１０４の中央に同軸に配置されている。軸流羽根は、ファンモータユニット１０７内に収納されたファンモータの出力回転に基づき、中心軸線Ｌ回りに回転する。

ダンパ装置１は、ファンユニット１０１の枠体１０２に固定される枠体２と、枠体２に設けられた環状開口２５に面して配置される４つの開閉部材３と、環状開口２５を閉鎖する閉位置３Ａ（図１に示す位置）と、環状開口２５を開放する開位置３Ｂ（図２に示す位置）との間で開閉部材３を移動させる開閉部材駆動装置４を備えている。

枠体２は、中心軸線Ｌ方向に延びる断面８角形の筒状部２１と、筒状部２１の枠体１０２側の端部の４隅から外周側に突出した突出片２２と、筒状部２１の枠体１０２とは逆側の端部に設けられた開口枠部２３を備えている。筒状部２１は、突出片２２に接続されている４方向の側面２１ａの周方向の幅が、他の４方向の側面２１ｂの周方向の幅よりも狭く形成されている。枠体２は、突出片２２と、４方向の側面２１ｂの端部によって構成される枠体１０２側の端部をファンユニット１０１の枠体１０２に当接させて固定される。

図３に示すように、枠体２には、開口枠部２３の中央に円形開口２３ａが形成されており、円形開口２３ａの縁から４本の支持フレーム２４が内周側に延びている。円形開口２３ａの中央には、後述するモータケース５０が配置されている。支持フレーム２４は、モータケース５０の外周面に接続されており、モータケース５０は、４本の支持フレーム２４によって円形開口２３ａの中央に支持されている。枠体２には、モータケース５０が配置された円形開口２３ａの中央部分を除く環状開口２５が形成されている。また、枠体２は、筒状部２１の側面２１ｂから更に開方向Ｌ１側に延びる４本の支持壁２６を備えている。各支持壁２６のモータケース５０側の面には、後述する開閉部材３の回転軸（外側回転軸３９Ｂ）を回転可能に支持する軸受部２７が形成されている。

環状開口２５に面して配置される４つの開閉部材３のそれぞれは、環状開口２５を部分的に閉鎖する開閉板３０を備えている。各開閉板３０は、環状開口２５を周方向に４分割した開口領域の１つを閉鎖する。４枚の開閉板３０によって、環状開口２５の完全な閉状態が形成される。４枚の開閉板３０は、環状開口２５の中心軸線Ｌを基準として回転対称に配置され、周方向に均等配置されている。すなわち、各開閉板３０は、中心軸線Ｌ回りに９０度回転させたとき、隣の開閉板３０と完全に重なるように構成されている。

図３に示すように、開閉板３０の外周縁は、モータケース５０の外周面に沿って延びる内周側縁部３１と、環状開口２５の外周縁に沿って延びる外周側縁部３２と、内周側縁部３１および外周側縁部３２の周方向の一端側同士を接続する駆動側縁部３３と、内周側縁部３１および外周側縁部３２の周方向の他端側同士を接続する開閉側縁部３４を備えている。駆動側縁部３３は、開閉部材３の回転中心となる回転軸（後述する内側回転軸３９Ａ、外側回転軸３９Ｂ）に近い側の縁部であり、開閉側縁部３４は、この回転軸から遠い側の縁部である。内周側縁部３１は、一方の端部が直線状であり、駆動側縁部３３に直角に接続されている。他方の端部は円弧状となっている。開閉側縁部３４は、駆動側縁部３３と直交する方向に直線状に延びている。外周側縁部３２は円弧状である。

各開閉板３０には、開閉側縁部３４に沿ってリブ３５が形成されている。リブ３５の裏側には、開閉部材３の厚さ分だけ切り欠いた切り欠き部３６が形成されている。開閉部材３は、図１、図３に示す閉位置３Ａでは、各開閉板３０の切り欠き部３６に、周方向に隣接する他の開閉板３０の駆動側縁部３３が嵌合されている。すなわち、閉位置３Ａでは、隣接する開閉板３０の一方に設けられた開閉側縁部３４と、他方に設けられた駆動側縁部３３が重なり合い、中心軸線Ｌ方向に当接している。このように、周方向に隣接する開閉板３０の縁同士が閉状態で重なり合うように構成しているため、閉状態において、開閉板３０の間の隙間を塞ぐことができる。従って、閉状態における環状開口２５の密閉度を高めることができる。

開閉部材３は、開閉板３０の駆動側縁部３３に沿った縁部の両端から開位置Ｌ１側に延びる２本の柱状の支柱３７Ａ、３７Ｂを備えている。環状開口２５の内周側に配置された支柱３７Ａの先端には、駆動側縁部３３と平行に内周側に延びる駆動レバー３８が固定されている。支柱３７Ａの中心軸線Ｌ方向のほぼ中央の位置には、駆動レバー３８と平行に延びる内側回転軸３９Ａが固定されている。一方、外周側に配置された支柱３７Ｂの先端には、内側回転軸３９Ａと同一軸線上に配置され内側回転軸３９Ａと逆向きに延びる外側回転軸３９Ｂが固定されている。外側回転軸３９Ｂは、枠体２の支持壁２６に設けられた軸受部２７に回転可能に支持されている。一方、内側回転軸３９Ａを支持する軸受部５５は、モータケース５０の外周面に設けられている。

開閉板３０は、リブ３５および切り欠き部３６が形成された開閉側縁部３４を除き、一定の板厚に形成されている。支柱３７Ａ、３７Ｂは、開閉板３０から垂直に延びており、閉位置３Ａにおいて中心軸線Ｌと平行になっている。内側回転軸３９Ａおよび外側回転軸３９Ｂが軸受部２７および軸受部５５によって回転可能に支持されているため、開閉板３０は、内側回転軸３９Ａおよび外側回転軸３９Ｂを中心として回転可能となっている。内側回転軸３９Ａおよび外側回転軸３９Ｂの中心を通る回転軸線Ｌａ（図３、図７参照）は、中心軸線Ｌと交差しない位置において、中心軸線Ｌと直交する方向に延びている。

開閉部材駆動装置４は、中心軸線Ｌ上に配置された駆動部４０と、駆動部４０を収納するモータケース５０と、駆動部４０によって中心軸線Ｌ回りに回転させられる回転カム６０と、４つの開閉部材３を閉位置３Ａ側に付勢する付勢部７０を備えている。

図３、図４に示すように、モータケース５０は、円形開口２３ａの中央に配置されている。モータケース５０は、中心軸線Ｌ方向に接合されている円筒状の第１ケース５１および第２ケース５２と、第１ケース５１の第２ケース５２とは逆側（開方向Ｌ１側）の開口を閉鎖する蓋ケース５３を備えている。第２ケース５２の第１ケースとは逆側（閉方向Ｌ２側）の開口は、ダンパ装置１の枠体２をファンユニット１０１の枠体１０２に固定したとき、ファンモータユニット１０７の開方向Ｌ１側の端面によって封鎖される。蓋ケース５３の中央には開口５３ａが形成されている。また、蓋ケース５３の開方向Ｌ１側の面には、１８０度よりも小さい所定の角度範囲にわたって円弧状に延びる円弧溝５４が形成されている。ここで、第１ケース５１と蓋ケース５３の接合部の外周面には、上述した開閉部材３の内側回転軸３９Ａを支持する軸受部５５が４つ形成されている。４つの軸受部５５は、中心軸線Ｌ回りに回転対称に配置されている。各軸受部５５に設けられた軸受穴は外周側を向いて開口している。軸受部５５は、軸受穴の延長線が中心軸線Ｌから外れた位置を通るように形成されている。

モータケース５０の外周には、軸受部５５に対して閉方向Ｌ２側に、付勢部７０が構成されている。付勢部７０は、環状部材としてのワッシャー７１と、中心軸線Ｌ方向に伸縮する弾性部材としてのコイルばね７２と、開閉部材３の内側回転軸３９Ａの先端に設けられた腕部７３を備えている。ワッシャー７１およびコイルばね７２は、モータケース５０の外周側に同軸に取り付けられている。腕部７３は、ワッシャー７１に対して開方向Ｌ１側に配置されている。後述するように、腕部７３は、内側回転軸３９Ａの回転軸線Ｌａ回りの回転に基づき、ワッシャー７１を閉方向Ｌ２側に押圧する。コイルばね７２は、開方向Ｌ１側の端部がワッシャー７１に当接している。一方、コイルばね７２の閉方向Ｌ２側の端部は、第２ケース５２の外周面に設けられた支持壁５６に当接している。支持壁５６は、枠体２に設けられた支持フレーム２４の内周側の端部に接続されている。支持壁５６は、開閉部材３が閉位置３Ａにあるとき、開閉板３０の内周側縁部３１と重なって、開閉板３０とモータケース５０との隙間を塞いでいる。

図３に示すように、腕部７３は、内側回転軸３９Ａの先端から、内側回転軸３９Ａの軸線方向（回転軸線Ｌａ方向）と直交する方向に延びており、内側回転軸３９Ａを支持する軸受部５５の基端部からワッシャー７１の近傍に突出している（図１、図６、図７参照）。腕部７３は、開閉部材３が閉位置３Ａにあるとき、中心軸線Ｌに対して垂直な方向、すなわち、ワッシャー７１と平行な方向に延びている（図１、図７（ａ）参照）。一方、開閉部材３が開位置３Ｂにあるとき、開閉板３０を環状開口２５に対して傾くように内側回転軸３９Ａが回転軸線Ｌａ回りに回転しているため、腕部７３がワッシャー７１側に傾いている（図２、図７（ｂ）参照）。すなわち、腕部７３の先端が閉方向Ｌ２側に移動し、ワッシャー７１をコイルばね７２側に押圧移動させると共に、ワッシャー７１を介してコイルばね７２を圧縮している。この状態で、コイルばね７２は、その弾性復帰力によって、ワッシャー７１を介して、腕部７３の先端をコイルばね７２の伸長方向すなわち開方向Ｌ１側に付勢する。このように、付勢部７０は、開閉部材３が開位置３Ｂに移動したことによって蓄勢され、開閉部材３を閉位置３Ａ側に付勢する。

図５は、駆動部４０および回転カム６０の斜視図である。また、図６は開閉部材および開閉部材駆動装置の側面図であり、図７は開閉部材および開閉部材駆動装置の斜視図である。図６および図７において、（ａ）は開閉部材３が閉位置３Ａにある閉状態を示しており、（ｂ）は開閉部材３が開位置３Ｂにある開状態を示している。回転カム６０は、環状開口２５の中心軸線Ｌ上に配置されている。回転カム６０は、図５、図６に示すように、モータケース５０の開方向Ｌ１側の端部を構成している蓋ケース５３に対して中心軸線Ｌ方向に当接する円板部６１と、円板部６１の開方向Ｌ１側の面に形成されているカム部６２と、円板部６１およびカム部６２の中央部分を中心軸線Ｌ方向に貫通する貫通穴６３と、円板部６１の閉方向Ｌ２側の面に形成されている円弧状リブ６４を備えている。円弧状リブ６４は、円板部６１を蓋ケース５３に当接させたとき、蓋ケース５３の円弧溝５４に挿入される。このように、円弧状リブ６４が円弧溝５４内に配置されることによって、回転カム６０の中心軸線Ｌ回りの回転可能範囲が、開閉部材３の閉位置３Ａに対応する第１回転位置６０Ａ（図１、図７（ａ）参照）から、開閉部材３の開位置３Ｂに対応する第２回転位置６０Ｂ（図２、図７（ｂ）参照）までの範囲となるように規制される。このように、円弧状リブ６４と円弧溝５４の度当りによって回転範囲を規制する場合、回転カム６０の回転位置を検出するセンサを設けて回転カム６０の位置制御を行う必要がない。

カム部６２は、回転カム６０の中心から外れた位置において回転カム６０の外周側を向くように形成された４つのカム面６２ａを備えている。４つのカム面６２ａは、中心軸線Ｌを基準として回転対称に配置されている。すなわち、どのカム面６２ａも、中心軸線Ｌ回りに９０度回転させたとき、隣のカム面６２ａと重なるように形成されている。図７（ａ）に示すように、開閉部材３が閉位置３Ａのとき、４つのカム面６２ａには、回転カム６０を囲んで回転対称に配置された４つの開閉部材３に設けられた４本の駆動レバー３８が当接している。開閉部材３が閉位置３Ａのとき、駆動レバー３８の軸線方向はカム面６２ａと平行であり、駆動レバー３８の先端は内周側へ向かって延びている。この状態が、回転カム６０の第１回転位置６０Ａである。

駆動部４０は、図４、図５に示すように、蓋ケース５３の裏側（閉方向Ｌ２側）に回転カム６０と同軸に配置された歯車４１と、蓋ケース５３に形成された開口５３ａを挟んで配置された歯車４１および回転カム６０を中心軸線Ｌ回りに相対回転しないように固定する係合ピン４２と、モータケース５０内において同軸に配置されたロータ４３およびステータ４４と、ロータ４３の出力軸に取り付けられた出力歯車４３ａの回転に基づいて歯車４１を回転させるギアユニット４５を備えている。ロータ４３は、中心軸線Ｌと平行に延びるロータ本体部およびその外周面に装着されたロータマグネット等を備えており、中心軸線Ｌと平行な回転軸線回りに回転可能に保持されている。ステータ４４は、ロータマグネットを囲んで環状に配置された駆動コイルと、駆動コイルを搭載した環状のステータコアを備えている。ステータ４４は、モータケース５０内に設けられた支持フレームを介して、モータケース５０に固定されている。ロータ４３およびステータ４４は、ステッピングモータを構成している。

ギアユニット４５は、出力歯車４３ａと噛み合う第１ギア４５ａ、第１ギア４５ａと噛み合う第２ギア４５ｂ、および、第２ギア４５ｂと噛み合う第３ギア４５ｃを備えている。各ギアの両端は、モータケース５０内に設けられた軸受部（不図示）によって回転可能に支持されている。また、各ギアは、一体に回転する大径歯車部および小径歯車部を備えており、大径歯車部に伝達された回転を、小径歯車部から次のギアの大径歯車部に伝達している。なお、図５において、第３ギア４５ｃと歯車部４１の歯溝は図示を省略している。

駆動部４０は、係合ピン４２を介して、回転カム６０を歯車４１と一体に回転させる。駆動部４０は、回転カム６０を、円弧状リブ６４および円弧溝５４によって規定される回転可能範囲の一端側に設定された第１回転位置６０Ａから、他端側に設定された第２回転位置６０Ｂまでの範囲で回転させる。第２回転位置６０Ｂは、ダンパ装置１を正面から閉方向Ｌ２を向いて見たときに、第１回転位置６０Ａに対して、９０度より小さい所定角度だけ時計回り方向ＣＷ側に回転させた位置となっている。

図７（ａ）に示すように、回転カム６０は、第１回転位置６０Ａから第２回転位置に向けて第１回転方向すなわち時計回り方向ＣＷに回転するとき、４つのカム面６２ａが、４本の駆動レバー３８を外周側に向かう第１移動方向Ｂ１に押圧移動させる。これにより、４つの開閉部材３のそれぞれは、内側回転軸３９Ａおよび外側回転軸３９Ｂを中心として、内側回転軸３９Ａおよび外側回転軸３９Ｂの回転軸線Ｌａ回りに、第１回転方向Ｒ１に回転する。開閉板３０は、開閉部材３の第１回転方向Ｒ１への回転に伴って、内側回転軸３９Ａおよび外側回転軸３９Ｂから遠い側の端部が環状開口２５から開方向Ｌ１側に浮き上がり、環状開口２５に対して傾いた姿勢になる。回転カム６０が第２回転位置６０Ｂに到達したとき、開閉部材３は開位置３Ｂまで移動する。このとき、開閉板３０の開閉側縁部３４側の部分が環状開口２５から開方向Ｌ１側に大きく離れて、環状開口２５が開放状態となる。

このように、回転カム６０の時計回り方向ＣＷ（第１回転方向）への回転によって、開閉部材３が閉位置３Ａから開位置３Ｂに移動すると、上述したように、第１回転方向Ｒ１に回転する内側回転軸３９Ａの先端に形成された腕部７３が閉方向Ｌ２側に傾き、付勢部７０のワッシャー７１を閉方向Ｌ２側に押し下げ、コイルばね７２を圧縮する。従って、開位置３Ｂでは、蓄勢された付勢部７０によって開閉部材３が閉位置３Ａ側に付勢されており、駆動レバー３８は、内周側へ向かう第２移動方向Ｂ２に付勢されている。駆動レバー３８は、付勢部７０の付勢力によって、第２回転位置６０Ｂにある回転カム６０に押し付けられ、回転カム６０を径方向に押圧する。このように、回転カム６０が４方向から駆動レバー３８が押し付けられることで、駆動レバー３８のがたつきが抑制され、駆動レバー３８と一体に形成された開閉板３０のがたつきが抑制される。また、このとき、駆動レバー３８は、回転カム６０をその中心に向けて径方向に押圧しており、付勢部７０からの付勢力が回転カム６０を回転させる方向に作用しない。つまり、付勢部７０の付勢力だけでは、回転カム６０が第１回転位置６０Ａ側に回転しないようになっている。

開閉部材３を閉じるには、駆動部４０によって回転カム６０を反時計回り方向ＣＣＷ（第２回転方向）に回転させて、第１回転位置６０Ａに戻す。これにより、駆動レバー３８の内周側への移動が許容されるため、付勢部７０によって内周側へ付勢された駆動レバー３８が内周側へ向かう第２移動方向Ｂ２に移動し、開閉部材３が内側回転軸３９Ａおよび外側回転軸３９Ｂを中心として第２回転方向Ｒ２に回転する。従って、開閉部材３が閉位置３Ａに戻る。

ここで、ワッシャー７１の開方向Ｌ１側には、４つの腕部７３が、中心軸線Ｌを基準として回転対称に配置され、且つ、周方向に均等配置されている。また、開閉部材３の他の部位、および、開閉部材３の回転軸（内側回転軸３９Ａ、外側回転軸３９Ｂ）を支持する軸受部２７、５５も、中心軸線Ｌを基準として回転対称に配置され、且つ、周方向に均等配置されている。更に、開閉部材３を駆動する回転カム６０に設けられた４つのカム面６２ａも、中心軸線Ｌを基準として回転対称に配置され、且つ、周方向に均等配置されている。従って、ワッシャー７１は、４つの腕部７３によって周方向に均等に押圧されており、中心軸線Ｌに対する傾きが抑制されている。このため、付勢部７０は、４つの開閉部材３を均等に付勢できる。従って、４つの開閉部材３を回転対称な姿勢にすることができ、環状開口２５を周方向に偏りなく開閉できる。

また、開閉部材３は、開閉板３０の内周側縁部３１（図３参照）がモータケース５０に近接した位置に配置されている。内周側縁部３１は、回転軸（内側回転軸３９Ａ、外側回転軸３９Ｂ）から最も離れた端位置３１ａ（図３、図６（ｂ）参照）付近が湾曲形状となっている。このため、開閉部材３が第１回転方向Ｒ１に回転して内周側縁部３１が開方向Ｌ１側に持ち上がると、端位置３１ａの部分がモータケース５０あるいはその外周側に取り付けたコイルばね７２と干渉するおそれがある。そこで、本形態では、開閉部材３が閉位置３Ａから開位置３Ｂに移動するときの、端位置３１ａの中心軸線Ｌ方向の移動範囲Ｐ（図６（ｂ）参照）を検討し、この移動範囲Ｐの中央の位置Ｐ１（図６（ｂ）参照）よりも環状開口２５から中心軸線Ｌ方向に離れた位置に、開閉板３０の回転軸（内側回転軸３９Ａ、外側回転軸３９Ｂ）を配置している。これにより、開閉板３０と開閉部材駆動装置４が干渉せず、開閉部材駆動装置４によって開閉板の開閉動作が妨げられない構造となっている。

以上のように、本形態のダンパ装置１は、円形開口２３ａの中央部を除く環状開口２５を、環状開口２５の周方向に分散配置した４つの開閉部材３によって開閉する。開閉部材３の数は３あるいは５以上であってもよい。各開閉部材３は、環状開口２５を開閉部材３の数と同一数に周方向に分割した場合の開口領域の１つを閉鎖する開閉板３０を備えている。そして、環状開口２５の内周側に回転カム６０を配置して、回転カム６０の回転に基づき、開閉板３０と一体に形成した駆動レバー３８を外周側へ移動させる。これにより、内側回転軸３９Ａおよび外側回転軸３９Ｂを中心として開閉部材３を回転させて、開閉板３０を傾け、環状開口２５を開放している。

このように、開閉板３０を３以上にしてこれらを周方向に分散配置したことにより、環状開口２５から開閉板３０が持ち上がって開放される箇所が周方向に分散される。従って、環状開口２５を周方向の偏りが少ない状態で開放できる。また、内側回転軸３９Ａを環状開口２５の内周側で支持でき、外側回転軸３９Ｂを環状開口２５の外周側で支持できるため、これらの回転軸を支持する支持部（軸受部２７、５５）にかかる負担を小さくでき、軸受部２７、５５を小さくできる。また、回転軸が流路に与える影響を小さくできる。更に、回転カム６０および駆動部４０は、ダンパ装置１を取り付けるファンユニット１０１の軸流羽根やファンモータユニット１０７と重なる位置（環状開口２５の中心軸線Ｌ上）に配置されるため、流路に対する影響が少ない。また、１つの駆動部４０および回転カム６０によって４つの開閉部材３を動かすことができるという利点もある。よって、ダンパ装置１が流路に及ぼす影響が少なく、且つ、小型化に有利な構造となっている。

また、本形態では、駆動レバー３８および回転カム６０が、開閉部材３の回転軸（内側回転軸３９Ａ、外側回転軸３９Ｂ）よりも環状開口２５から中心軸線Ｌ方向に離れた位置に配置されている。このようにすると、駆動レバー３８の移動範囲が、回転カム６０に対して回転軸（内側回転軸３９Ａ、外側回転軸３９Ｂ）と同じ側の領域、すなわち、回転カム６０に対して閉方向Ｌ２側の領域となる。従って、回転カム６０に対して回転軸（内側回転軸３９Ａ、外側回転軸３９Ｂ）とは逆の側に駆動レバー３８の移動スペースを確保する必要がない。従って、ダンパ装置１の中心軸線Ｌ方向の寸法を小さくでき、小型化に有利である。

なお、本形態では、内側回転軸３９Ａ、外側回転軸３９Ｂを開閉部材３と一体に形成しているが、内側回転軸３９Ａ、外側回転軸３９Ｂを開閉部材３（開閉板３０および駆動レバー３８を備える部材）と別体に構成してもよい。

また、本形態は、流体が流れ出すダクト１００の端部にダンパ装置１を取り付ける形態であったが、流体の流れが逆向きであっても同様の効果が得られる。

（他の形態）
本形態は、冷却機等に設けられた冷却空気等の流体が流れるダクト１００の一端に取り付けられるファンユニット１０１と一体に構成されるダンパ装置１に本発明を適用したものであったが、各種の流体（液体あるいは気体）が流れる流体通路の開口に取り付けることができる。例えば、換気口に取り付けるファンユニットと一体に取り付けることもできる。

１…ダンパ装置
２…枠体
３…開閉部材
３Ａ…閉位置
３Ｂ…開位置
４…開閉部材駆動装置
２１…筒状部
２１ａ…側面
２１ｂ…側面
２２…突出片
２３…開口枠部
２３ａ…円形開口
２４…支持フレーム
２５…環状開口
２６…支持壁
２７…軸受部
３０…開閉板
３１…内周側縁部
３１ａ…端位置
３２…外周側縁部
３３…駆動側縁部
３４…開閉側縁部
３５…リブ
３６…切り欠き部
３７Ａ、３７Ｂ…支柱
３８…駆動レバー
３９Ａ…内側回転軸
３９Ｂ…外側回転軸
４０…駆動部
４１…歯車
４２…係合ピン
４３…ロータ
４３ａ…出力歯車
４４…ステータ
４５…ギアユニット
４５ａ…第１ギア
４５ｂ…第２ギア
４５ｃ…第３ギア
５０…モータケース
５１…第１ケース
５２…第２ケース
５３…蓋ケース
５３ａ…開口
５４…円弧溝
５５…軸受部
５６…支持壁
６０…回転カム
６０Ａ…第１回転位置
６０Ｂ…第２回転位置
６１…円板部
６２…カム部
６２ａ…カム面
６３…貫通穴
６４…円弧状リブ
７０…付勢部
７１…ワッシャー
７２…コイルばね
７３…腕部
１００…ダクト
１００ａ…流体通路
１０１…ファンユニット
１０２…枠体
１０４…開口
１０５…外枠
１０６…支持フレーム
１０６ａ…縦フレーム
１０６ｂ…横フレーム
１０７…ファンモータユニット
Ｂ１…第１移動方向
Ｂ２…第２移動方向
ＣＷ…時計回り方向（第１回転方向）
ＣＣＷ…反時計回り方向（第２回転方向）
Ｌ…中心軸線
Ｌａ…回転軸線
Ｌ１…開方向
Ｌ２…閉方向
Ｐ…移動範囲
Ｐ１…中心の位置
Ｒ１…第１回転方向
Ｒ２…第２回転方向

Claims (7)

1. 円形開口の中央部分を除いた環状開口に面して配置される３以上の開閉部材と、
   当該３以上の開閉部材を、前記環状開口を閉鎖する閉位置、および、前記環状開口を開放する開位置に移動させる開閉部材駆動装置とを有し、
   当該開閉部材駆動装置は、
   前記環状開口の中心軸線上に配置され、当該中心軸線回りに回転可能な回転カムと、
   前記中心軸線上に配置され、前記回転カムを前記閉位置に対応する第１回転位置と前記開位置に対応する第２回転位置との間で回転させる駆動部を備え、
   前記３以上の開閉部材のそれぞれは、
   前記環状開口を周方向に分割した３以上の開口領域の１つを閉鎖する開閉板と、
   当該開閉板に固定され、前記回転カムの前記第１回転位置から前記第２回転位置へ向かう第１回転方向への回転に基づいて、前記回転カムの外周側に向かう第１移動方向に移動する駆動レバーとを備え、
   前記開閉板は、前記駆動レバーの前記第１移動方向への移動に基づいて、前記環状開口の内周側から外周側へ向かう方向に延びている回転軸を中心として回転することを特徴とするダンパ装置。
2. 請求項１において、
   前記回転軸は、前記中心軸線と直交する方向に延びており、
   前記開閉板が前記閉位置から前記開位置に移動するときの、前記開閉板の内周縁における前記回転軸から最も離れた端位置の前記中心軸線方向の移動範囲の中央の位置よりも、前記環状開口から前記中心軸線方向に離れた位置に、前記回転軸が配置されていることを特徴とするダンパ装置。
3. 請求項２において、
   前記駆動レバーおよび前記回転カムは、前記回転軸よりも前記環状開口から前記中心軸線方向に離れた位置に配置されていることを特徴とするダンパ装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかの項において、
   前記駆動レバーを前記第１移動方向と逆向きの第２移動方向に付勢する付勢部を備え、
   当該付勢部は、前記駆動レバーの前記第１移動方向への移動に基づいて、前記駆動レバーを前記第２移動方向に付勢する状態に蓄勢され、
   前記回転カムが前記第１回転方向と逆向きの第２回転方向に回転すると、前記駆動レバーの前記第２移動方向への移動が許容されて、前記付勢部の付勢力によって前記駆動レバーが前記第２移動方向に移動し、これに伴って前記開閉板が前記閉位置側に移動することを特徴とするダンパ装置。
5. 請求項４において、
   前記回転カムは、
   前記第２回転位置において、前記第２移動方向に付勢された前記駆動レバーによって、当該回転カムの中心に向かう押圧方向に押圧されることを特徴とするダンパ装置。
6. 請求項４または５において、
   前記付勢部は、前記駆動部の外周側に配置された環状部材と、当該環状部材を前記中心軸線方向に付勢する弾性部材を備え、
   当該弾性部材は、
   前記駆動レバーが前記第１移動方向に移動するとき、当該駆動レバーおよび前記開閉板と一体に形成された腕部によって、前記環状部材を介して前記中心軸線方向に圧縮され、
   前記環状部材は、前記弾性部材の弾性復帰力によって当該弾性部材の圧縮方向と逆向きに移動するとき、前記腕部を前記中心軸線方向に押圧して、前記駆動レバーを前記第２移動方向に移動させ、
   前記３以上の開閉部材は、前記中心軸線を中心として周方向に均等配置された３以上の位置に回転対称に配置されていることを特徴とするダンパ装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかの項において、
   前記開閉板は、前記閉位置において、前記中心軸線を中心とする周方向の一端側の縁部分が、周方向に隣接する他の開閉板の他端側の縁部分と前記中心軸線方向に重なっていることを特徴とするダンパ装置。
   
   

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