JP2014202416A - 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、開口１０４に面して配置された蓋体２と、蓋体２を中心軸線Ｌ方向に進退移動させる蓋体駆動装置３を備える。蓋体駆動装置３は、駆動部４０と、駆動部４０によって回転させられるネジ部材３０を備え、駆動部４０とネジ部材３０は、ファンユニット１０１の軸流羽根１０３と中心軸線Ｌ方向に重なる範囲に設けられている。よって、開口１０４の外周側にネジ部材３０および駆動部４０を配置するスペースを確保する必要がなく、ダンパ装置１の小型化に有利である。また、ネジ部材３０および駆動部４０が流路に与える影響が少なく、流体の流れを妨げるおそれが少ない。
【選択図】図１

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、このファンと一体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、送風用のファンおよびダンパ装置を備えた換気扇が開示されている。この換気扇は、換気用の通気口に取り付けられる枠体（化粧枠）と、枠体の前面部に配置された開閉板と、開閉板を進退移動させて枠体前面に設けられた開口（ベルマウス）を開閉する開閉機構（操作部材、巻取機構、巻取りモータ）を備えている。枠体には送風用のファンおよびファンモータが取り付けられている。ファン及びファンモータは、枠体を前後方向に貫通する円筒状の通気路内に同軸に配置されている。開閉板は、この通気路の軸線方向に移動して、通気路の前端側の開口を開閉する。

また、特許文献２のダンパ装置は、ダクトに接続されたハウジングに複数の排気口が形成されており、ハウジング内には、排気口に面して送風用のシロッコファンが配置されている。各排気口には、排気口を開閉するバッフルが取り付けられている。バッフルの一端には回転軸が設けられ、回転軸をモータで回転させることによって排気口を開閉する。

特開平０８−３３８６５０号公報 特開２００７−１５５１４６号公報

特許文献１、２のダンパ装置は、蓋体（開閉板、バッフル）を駆動するモータおよび駆動機構を備えており、これらを通気路の外部に配置しているため、ダンパ装置が大型化するという問題点がある。一方、これらの機構を通気路内に配置した場合には、通気路内の気流が妨げられるおそれがある。

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、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、
流体通路の端部に設けられた開口に面して配置された蓋体と、
当該蓋体を前記流体通路の軸線方向に進退移動させる蓋体駆動装置を有し、
当該蓋体駆動装置は、
前記蓋体に形成され前記軸線方向に延びるネジ穴に螺合されるネジ部材と、
前記流体通路に設置された軸流羽根と前記軸線方向に重なる位置に前記ネジ部材を支持している支持体と、
前記ネジ部材を回転させる駆動部を備え、
前記ネジ穴の内周面および前記ネジ部材の外周面の一方には螺旋状の溝部が形成され、他方には前記溝部と噛み合う螺旋状の突条部が形成され、
当該駆動部は、前記ネジ部材の内部もしくは当該ネジ部材と前記軸線方向に重なる位置に配置されていることを特徴としている。

本発明では、このように、蓋体を駆動するネジ部材および駆動部を軸流羽根と軸線方向に重なる位置に配置しているため、開口の外周側にこれらの配置スペースを確保する必要がなく、ダンパ装置の外形を開口の外形に近づけることができる。従って、ダンパ装置の小型化に有利である。また、ネジ部材および駆動部が流路に与える影響が少なく、流体の流れを妨げるおそれが少ない。

本発明において、前記駆動部は、前記ネジ部材の内部に配置されていることが望ましい。このようにすると、ネジ部材および駆動部の軸線方向の配置スペースを小さくできるため、ダンパ装置の軸線方向の寸法を小さくできる。従って、ダンパ装置の小型化に有利である。

また、本発明において、前記駆動部は、駆動源であるモータおよびギアユニットを備え、前記モータは、前記駆動部の前記軸線方向の端部に配置されていることが望ましい。このようにすると、駆動部からの配線取り出しが容易である。また、モータとしてステッピングモータを用いた場合には、蓋体の位置を検出するセンサ等を用いることなく蓋体の開閉位置を制御することが可能である。

本発明において、前記ネジ部材は、前記軸線方向回りに回転する前記軸流羽根と同軸に配置されていることが望ましい。このようにすると、軸流羽根の軸部分と重なる位置にネジ部材および駆動部を配置できる。従って、ネジ部材および駆動部が流路に与える影響がより少なく、流体の流れを妨げるおそれがより少ない。

また、本発明において、前記支持体は、前記開口の縁から前記蓋体側に延びる複数の支持フレームを備え、前記蓋体が前記開口から離れた開位置に移動したとき、隣接する前記支持フレームの間に前記軸線方向と直交する方向に開口する隙間が形成されることが望ましい。このようにすると、蓋体を開位置に移動させたとき、流体を流路と直交する方向に流出させることができる。

このとき、前記複数の支持フレームのそれぞれは、前記軸流羽根を回転可能に支持する支持フレームと前記軸線方向に重なるように配置されていることが望ましい。このようにすると、支持フレームが流路に与える影響が少なく、流体の流れを妨げるおそれが少ない。

また、前記支持体は、前記蓋体に向けて前記軸線方向に延びるガイド突起を備え、前記蓋体には、前記ガイド突起を案内するガイド部が形成され、前記ガイド突起は、前記複数の支持フレームのいずれかと前記軸線方向に重なることが望ましい。このようにすると、蓋体が回り止めされた状態となり、蓋体がネジ部材と共回りするのを防止できる。また、回り止め部材（ガイド突起）が流路に与える影響が少なく、流体の流れを妨げるおそれが少ない。

この場合に、前記ガイド突起および前記ガイド部は、前記ネジ部材を中心とする複数の角度位置に設けられ、前記蓋体における前記ガイド部の角度位置と、前記ネジ穴の前記軸線方向の端部における前記溝部の角度位置が重ならないように構成されていることが望ましい。このようにすると、蓋体が開位置のとき、ガイド突起およびガイド部と、溝部および突条部が異なる角度位置で嵌まり合う構成になる。従って、蓋体の傾きを抑制できる。

ここで、前記蓋体駆動装置は、前記駆動部を収納するモータケースを備え、当該モータケースは、第１ケースおよび第２ケースを前記軸線方向に接合して形成され、前記モータケースにおける前記第１ケースと当該第２ケースとの接合部が前記ネジ部材によって覆われていることが望ましい。このようにすると、接合部から駆動部側に流体が入り込むのを防止でき、湿気などによって駆動部に不具合が発生するのを防止できる。

また、本発明において、前記ネジ穴の内周面と、前記ネジ部材の外周面は、前記溝部および前記突条部を除いた部位が径方向に当接することが望ましい。このようにすると、ネジ部材に対する蓋体の傾きを抑制できる。

更に、本発明において、前記ネジ部材の外周面に、前記ネジ部材と前記蓋体の相対回転を規制する度当たり部が形成されていることが望ましい。このようにすると、蓋体の可動範囲を規制できるため、蓋体がネジ部材から脱落するのを防止できる。また、駆動部を収納するネジ部材の径が大きく、ネジ穴の径も大きいため、ネジ部材の回転中心から離れた位置に度当り部を設けることができる。よって、度当り部にかかる力を小さくすることができ、ネジ（突条部および溝部）の噛み込みが発生しにくい。

この場合に、駆動源としてステッピングモータを用いていると、度当り部に当接して停止する際のモータのトルクを小さくすることができるので、より噛み込みを発生しにくくすることができる。

また、本発明において、前記ネジ部材の外周面に前記突条部が形成され、前記ネジ穴の内周面に前記溝部が形成され、前記度当り部は、前記溝部の前記軸線方向の一端側に形成されたネジ部材側度当り面と、前記突条部の前記軸線方向の一端側に形成されたネジ穴側度当り面であり、前記ネジ部材側度当り面およびネジ穴側度当り面は、前記軸線方向に延びていることが望ましい。このようにすると、度当り面の寸法分だけネジ穴の軸線方向の長さを長くできる。従って、ネジ穴に対するネジ部材の傾きを抑制でき、蓋体の傾きを抑制できる。

この場合に、前記溝部における一方の側面と他方の側面における前記軸線方向に対向する部位が、前記軸線方向に対向する面を持たない形状に切り欠かれていることが望ましい。このようにすると、ネジ穴の形状をネジ穴の一端側と他端側に２分割した金型で形成できるため、蓋体を成形する金型の形状を単純にすることができる。従って、蓋体の製造が容易である。

本発明によれば、蓋体を駆動するネジ部材および駆動部を軸流羽根と重なる位置に配置しているため、開口の外周側にこれらの配置スペースを確保する必要がなく、ダンパ装置の外形を開口の外形に近づけることができる。従って、ダンパ装置の小型化に有利である。また、ネジ部材および駆動部が流路に与える影響が少なく、流体の流れを妨げるおそれが少ない。

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である。 図１のダンパ装置およびファンユニットの断面図である。 図１のダンパ装置およびファンユニットの分解斜視図である。 図３のＢ−Ｂ断面斜視図である。 ネジ部材および駆動部の断面斜視図である。 ネジ穴の内周面を示す説明図である。

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（ａ）は蓋体が閉位置にある状態の斜視図、図１（ｂ）は蓋体が開位置にある状態の斜視図である。また、図２はダンパ装置およびファンユニットの断面図であり、図２（ａ）は蓋体が閉位置にある状態（図１（ａ）のＡ１−Ａ１断面図）、図２（ｂ）は蓋体が閉位置にある状態（図１（ｂ）のＡ２−Ａ２断面図）である。更に、図３はダンパ装置およびファンユニットの分解斜視図であり、図４は図３のＢ−Ｂ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（図２参照）の一端に取り付けられるファンユニット１０１と一体に構成されている。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１０３と、軸流羽根１０３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。なお、図２、図４では、ファンモータユニット１０７の内部構造については図示を省略している。また、図１、図３、図４では、軸流羽根１０３については図示を省略している。

ダンパ装置１は、開口１０４に面して配置された蓋体２と、蓋体２をダクト１００の中心軸線Ｌ方向に進退移動させる蓋体駆動装置３を備えている。蓋体２は、蓋体駆動装置３によって、図１（ａ）に示す閉位置２Ａから、図１（ｂ）に示す開位置２Ｂまでの範囲を進退移動させられる。ダクト１００内の流体通路１００ａ（図２参照）は、ファンユニット１０１の開口１０４、および、ダンパ装置１の支持体６０に設けられた後述する開口６３を介して外部に連通する。開口１０４および開口６３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および開口６３の中心を通り開口１０４および開口６３と垂直な中心軸線は、流体通路１００ａの中心軸線Ｌと一致している。本明細書において、中心軸線Ｌに沿った方向が流体通路１００ａおよびダンパ装置１の軸線方向である。そして、蓋体２は、流体通路１００ａの端部に設けられた開口１０４および開口６３に面して配置されている。なお、便宜上、開口１０４から流体通路１００ａの中心軸線Ｌに沿ってダクト１００の外部に向かう方向を蓋体２の開方向Ｌ１とし、開方向Ｌ１と逆向きの方向を蓋体２の閉方向Ｌ２とする。

図３に示すように、ファンユニット１０１の枠体１０２は、円形の開口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１０３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１０３は、開口１０４の中央に同軸に配置されており、ファンモータユニット１０７および軸流羽根１０３の中心軸線は、流体通路１００ａの中心軸線Ｌと一致している。軸流羽根１０３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。

図１、図３に示すように、蓋体２は、正方形の４隅を円弧状に面取りした形状の平面部２１と、平面部２１の外周縁から閉方向Ｌ２に延びる周壁部２２を備えている。平面部２１の中央には、中心軸線Ｌ方向に延びる円形のネジ穴２３が形成されている。ネジ穴２３は、枠体１０２の開口１０４および軸流羽根１０３と同軸に形成されている。平面部２１には、ネジ穴２３を囲んで開方向Ｌ１に突出する環状壁２４が設けられている。ネジ穴２３の内周面には、螺旋状の溝部２５が２本形成されている。２本の溝部２５、２５は、ネジ穴２３の中心軸線を基準として対称に形成されている。

蓋体駆動装置３は、ネジ穴２３に螺合されるネジ部材３０と、ネジ部材３０を回転させる駆動部４０と、駆動部４０を収納するモータケース５０と、ネジ部材３０およびモータケース５０を支持する支持体６０を備えている。ネジ部材３０は有底筒状に形成されており、中心軸線Ｌ方向に延びる円筒部３１と、円筒部３１の開方向Ｌ１側の端部を閉鎖する底部３２を備えている。円筒部３１の外周面３１ａには、螺旋状の突条部３３が２本形成されている。２本の突条部３３、３３は、円筒部３１の中心軸線を基準として対称に形成されている。また、ネジ部材３０の底部３２には、開方向Ｌ１側の面の中央に円形突出部３４が形成されている。円形突出部３４の裏側には、図４に示すように、円形凹部３５が形成されている。円形凹部３５の中央には、閉方向Ｌ２側に突出する係合突部３６が形成され、円形凹部３５の内周面と係合突部３６の外周面の間の隙間が環状の凹部となっている。係合突部３６の外周面には、中心軸線Ｌ方向に延びる複数の係合溝３６ａが周方向に等角度間隔で形成されている。

モータケース５０は、図３に示すように、有底筒状の第１ケース５１と筒状の第２ケース５２を中心軸線Ｌ方向に接合して構成されている。モータケース５０の外径は、ネジ部材３０の円筒部３１の内径よりも小さく形成されている。第１ケース５１は、中心軸線Ｌ方向に延びる円筒部５３と、円筒部５３の開方向Ｌ１側の端部を封鎖する底部５４を備えており、底部５４の中央に円形開口５５が形成されている。図２に示すように、モータケース５０は、ネジ部材３０の円筒部３１内に閉方向Ｌ２側から挿入されており、閉方向Ｌ２側の端部を除き、大部分がネジ部材３０内に収納されている。駆動部４０はモータケース５０内に配置されるため、モータケース５０および駆動部４０は、大部分がネジ部材３０の内部に配置され、ネジ部材３０の閉方向Ｌ２側に出た部分も、ネジ部材３０と中心軸線Ｌ方向に重なる位置に配置されている。このように、ネジ部材３０内に収納されたモータケース５０の内部に駆動部４０を配置したことにより、蓋体駆動装置３の中心軸線Ｌ方向の寸法が小さく、小型化されている。モータケース５０は、ネジ部材３０の底部３２に形成された円形凹部３５と円形開口５５が中心軸線Ｌ方向に重なると共に、第１ケース５１と第２ケース５２の接合部５６が円筒部３１によって外周側から覆われた状態になっている。また、後述するように、ネジ部材３０は、駆動部４０によって中心軸線Ｌ周りに回転させられ、これに伴って蓋体２がネジ送りされて開方向Ｌ１あるいは閉方向Ｌ２に移動するが、ネジ部材３０の内周面とモータケース５０の外周面との隙間が狭いため、回転に伴うネジ部材３０の径方向への振れがモータケース５０によって防止される構造となっている。

支持体６０は、ファンユニット１０１の枠体１０２と中心軸線Ｌ方向に重なる形状をしている。支持体６０は、枠体１０２の外枠１０５と中心軸線Ｌ方向に重なる形状をした外枠６１と、外枠６１から内周側に延びて外枠６１とモータケース５０を繋いでいる４本の支持フレーム６２を備えている。外枠６１は、外枠１０５を開方向Ｌ１側から覆うように配置されている。支持フレーム６２は、外枠６１から開方向Ｌ１に向けて中心軸線Ｌ方向に延びる縦フレーム６２ａと、縦フレーム６２ａ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６２ｂを備えている。横フレーム６２ｂは、モータケース５０における第２ケース５２の外周面に接続されている。モータケース５０は、支持体６０により、軸流羽根１０３およびファンモータユニット１０７と同軸となる位置に保持されている。また、ネジ部材３０は、モータケース５０を開方向Ｌ１側から覆う状態に装着されるため、モータケース５０を介して、支持体６０によって軸流羽根１０３およびファンモータユニット１０７と同軸となる位置にネジ部材３０が保持される。

４本の支持フレーム６２は、枠体１０２に設けられた４本の支持フレーム１０６と同一の角度位置に形成されており、横フレーム６２ｂと横フレーム１０６ｂが中心軸線Ｌ方向に重なり、且つ、縦フレーム６２ａと縦フレーム１０６ａが径方向に重なるように配置されている。支持体６０における外枠６１の中央には、枠体１０２における外枠１０５の開口１０４と同一径の円形の開口６３が形成されている。開口６３の内周面には、枠体１０２の縦フレーム１０６ａと中心軸線Ｌ方向に重なる部位を縦フレーム１０６ａが嵌まる形状に切り欠いた切り欠き部６３ａが形成されている。また、支持体６０の縦フレーム６２ａは、その幅寸法（周方向の幅）が切り欠き部６３ａの幅よりも太く、縦フレーム６２ａには、切り欠き部６３ａから開方向Ｌ１側に延びる切り欠き部６２ｃが形成されている。支持体６０の外枠６１と枠体１０２の外枠１０５とを当接させると、切り欠き部６３ａおよび切り欠き部６２ｃに縦フレーム１０６ａが嵌合される。これにより、支持体６０が枠体１０２に対して中心軸線Ｌ回りに相対回転しないように組み付けられる。このとき、モータケース５０の閉方向Ｌ２側の端部が、ファンモータユニット１０７の開方向Ｌ１側の端面に対向している。モータケース５０は、ファンモータユニット１０７の開方向Ｌ１側の端面によって閉方向Ｌ２側の端部が封鎖されて密閉状態となるか、あるいは、ファンモータユニット１０７の開方向Ｌ１側の端面とモータケース５０の閉方向Ｌ２側の端部との間に僅かな隙間が形成された状態になっている。

また、４本の支持フレーム６２のうち、開口６３の中心を挟んで対向する２本には、縦フレーム６２ａと横フレーム６２ｂとの接続部から開方向Ｌ１側に延びるガイド突起６４が設けられている。ガイド突起６４は、中心軸線Ｌに対して垂直な面で切断した場合の断面形状がＴ字型となっている。すなわち、ガイド突起６４は、Ｔ字の横棒部分を形成している第１突起６４ａおよび第２突起６４ｂと、Ｔ字の横棒部分の中央から径方向内側に延びている第３突起６４ｃを備えている。ここで、蓋体２の平面部２１には、ガイド突起６４と中心軸線Ｌ方向に重なる位置にＴ字型のガイド穴２６が形成されている。また、図４に示すように、蓋体２の裏側には、ガイド穴２６におけるＴ字の横棒の先端部分を囲む位置から、閉方向Ｌ２側に延びるガイド部２７ａ、２７ｂが形成されている。

蓋体２は、ガイド部２７ａ、２７ｂによって形成された対向するガイド溝にガイド突起６４の第１突起６４ａ、第２突起６４ｂが挿入され、且つ、モータケース５０に装着されたネジ部材３０がネジ穴２３に挿入された状態に取り付けられている。このとき、ネジ穴２３の内周面に形成された螺旋状の溝部２５と、ネジ部材３０の外周面に形成された螺旋状の突条部３３が嵌合され、ネジ部材３０がネジ穴２３に螺合された状態が形成されている。溝部２５は雌ネジを構成しており、突条部３３は雄ネジを構成している。蓋体２は、ガイド突起６４がガイド部２７ａ、２７ｂにスライド可能に装着されたことによって、支持体６０に対する中心軸線Ｌ回りの相対回転が阻止されている。すなわち、ガイド突起６４およびガイド部２７ａ、２７ｂによって、蓋体２の回り止め部が構成されている。このため、ネジ部材３０が駆動部４０によって中心軸線Ｌ回りに回転させられると、溝部２５（雌ネジ）および突条部３３（雄ネジ）からなるネジ送り機構によって蓋体２がネジ送りされて、中心軸線Ｌに沿って開方向Ｌ１側あるいは閉方向Ｌ２側に移動する。

図５は、ネジ部材３０および駆動部４０の断面斜視図である。図５では、ネジ部材３０と駆動部４０の間に配置されたモータケース５０の図示を省略しており、また、モータケース５０内に設けられた支持フレーム４９の一部についても図示を省略している。図２、図５に示すように、駆動部４０は、ネジ部材３０と同軸に配置された駆動部材４１を備えている。駆動部材４１の開方向Ｌ１側の端部には、開方向Ｌ１側に突出する環状突部４２が形成されている。環状突部４２の内周側には、上述したネジ部材３０の係合突部３６と係合する係合凹部４３が形成されている。係合凹部４３の内周面には、係合突部３６の外周面に形成された係合溝３６ａと噛み合う複数の係合突起４３ａが中心軸線Ｌ方向に延びている。係合凹部４３に係合突部３６が挿入されると、係合溝３６ａが係合突起４３ａに嵌合して、駆動部材４１とネジ部材３０とが相対回転不能に組み付けられる。従って、ネジ部材３０と駆動部材４１が一体に回転する。ここで、係合凹部４３の底面中央には固定孔４３ｂが形成されている。また、固定孔４３ｂと対向する係合突部３６の中央部には、ネジ部材３０の底部３２を中心軸線Ｌ方向に貫通する固定孔３６ｂの一端が開口しており、固定孔３６ｂの他端は円形突出部３４の中央に開口している。駆動部材４１とネジ部材３０を組み付けた状態で、固定孔３６ｂ、４３ｂには固定ネジ３７が取り付けられる。

駆動部材４１は、環状突部４２に対して閉方向Ｌ２側の部位が、外周面に歯溝（不図示）が形成された歯車部４４となっている。駆動部４０は、同軸に配置されたロータ４５およびステータ４６と、ロータ４５の出力軸に取り付けられた出力歯車４５ａの回転に基づいて駆動部材４１を回転させるギアユニット４７を備えている。ロータ４５は、中心軸線Ｌと平行に延びるロータ本体部４５ｂおよびその外周面に装着されたロータマグネット４５ｃ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４６は、ロータマグネット４５ｃを囲んで環状に配置された駆動コイル４６ａと、駆動コイル４６ａを搭載した環状のステータコア４６ｂを備えている。駆動コイル４６ａから引き出された巻線の端部は、ステータ４６の径方向外側に配置された回路基板４８に接続されている。ステータ４６は、モータケース５０内に設けられた支持フレーム４９を介して、モータケース５０に固定されている。ロータ４５およびステータ４６は、駆動部４０の駆動源であるステッピングモータを構成している。

ギアユニット４７は、出力歯車４５ａと駆動部材４１との間に配置された第１ギア４７ａ、第２ギア４７ｂ、第３ギア４７ｃ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。出力歯車４５ａの回転は、第１ギア４７ａ、第２ギア４７ｂ、第３ギア４７ｃの順に伝達され、噛み合う歯車の歯数比に応じた減速比で減速させられる。第３ギア４７ｃは、駆動部材４１の歯車部４４と噛み合っている。なお、図５、図６において、第３ギア４７ｃと歯車部４４の歯溝は図示を省略している。

駆動部４０は、このように、中心軸線Ｌ方向の一端側、すなわち、閉方向Ｌ２側の端部にステッピングモータを構成するロータ４５およびステータ４６が配置され、中心軸線Ｌ方向の他端側、すなわち、開方向Ｌ１側の端部に駆動部材４１が配置され、ステッピングモータと駆動部材４１との間にギアユニット４７が配置されている。また、駆動部４０におけるステッピングモータが配置された側の端部には、ステータ４６の径方向外側に、回路基板４８が配置されている。本形態では、このような配置により、ステッピングモータからの配線を、駆動部４０の中心軸線Ｌ方向の一方の端部から容易に取り出すことができる。加えて、上述したように、駆動部４０を収納するモータケース５０の一端がファンモータユニット１０７の開方向Ｌ１側の端面に面しているため、駆動部４０からの配線と、ファンモータユニット１０７からの配線とを１箇所からまとめて取り出すことができる。そして、取り出した配線をまとめてファンユニット１０１の外側まで延ばすことができる。

ここで、駆動部４０から引き出した配線と、ファンモータユニット１０７から取り出した配線は、１つの束にまとめられるか、あるいは、ユニット毎の束にまとめられた状態で、流路中央部から流路を跨いでファンユニット１０１の外側に引き出されるが、このとき、配線の束を支持体６０の横フレーム６２ｂに沿わせて引き出すことが望ましい。例えば、横フレーム６２ｂに形成した配線溝に配線を収納したり、あるいは、結束バンド等によって横フレーム６２ｂに配線を固定する。このようにすると、流路に配線がむき出しにならないため、配線が外力によって破損するのを防止できる。

上述したように、蓋体２に形成されたネジ穴２３およびネジ部材３０は、ロータ４５およびステータ４６によって構成されるステッピングモータの回転に基づいて蓋体２を中心軸線Ｌに沿って進退移動させるネジ送り機構を構成している。ここで、図１、図３に示すように、ネジ部材３０の開方向Ｌ１側の端部には、ネジ部材３０の外周面３１ａから径方向に突出する度当り部３８が形成されている。度当り部３８は、周方向を向いた側面を備えており、この側面が中心軸線Ｌと平行に延びる度当り面３８ａ（ネジ部材側度当り面）となっている。度当り部３８は、突条部３３の開方向Ｌ１側の端部と一体に形成されている。度当り面３８ａは、突条部３３における開方向Ｌ１側を向いた側面３３ａに接続されている。

一方、図３、図４に示すように、ネジ穴２３の内周面には、蓋体２が開位置２Ｂに到達したときに度当り部３８と周方向に当接する度当り部２８が形成されている。度当り部２８は、ネジ穴２３の開方向Ｌ１側の端部において、溝部２５に隣接する楔型の部分（すなわち、環状壁２４の上端面２４ａと溝部２５の開方向Ｌ１側の溝側面２５ａの間の楔型の部分）の先端を切り欠いた切り欠き部であり、周方向を向いた切り欠き面を備えている。この切り欠き面は、中心軸線Ｌと平行に延びる度当り面２８ａ（ネジ穴側度当り面）となっている。

ダンパ装置１は、ファンユニット１０１のファンモータが駆動して軸流羽根１０３が回転するとき、駆動部４０のステッピングモータが駆動して、蓋体２を開方向Ｌ１に移動させる。すなわち、図１（ａ）の状態から、ネジ部材３０を時計回り方向ＣＷに回転させる。これにより、突条部３３の開方向Ｌ１側を向いた側面３３ａによって蓋体２が開方向Ｌ１側に押圧移動させられる。蓋体２が開位置２Ｂに到達したとき、図１（ｂ）に示すように、度当り面３８ａが度当り面２８ａに当接して、ネジ部材３０の時計回り方向ＣＷへの更なる回転が規制される。これにより、蓋体２の開方向Ｌ１への移動が開位置２Ｂで止まる。また、図１（ｂ）の状態から、ネジ部材３０を反時計回り方向ＣＣＷに回転させると、蓋体２が閉方向Ｌ２側に移動し、外枠６１に当接した閉位置２Ａで移動が止まる。蓋体２の移動が開位置２Ｂあるいは閉位置２Ａで止まるとき、駆動部４０のステッピングモータを脱調させてからステッピングモータの駆動を停止させる。

このように、蓋体２が開位置２Ｂにおいて度当りによって位置決めされていると、蓋体２がネジ部材３０から脱落しない。また、駆動部４０のギアユニット４７のバックラッシュが少ない。また、蓋体２とネジ部材３０とのガタつきも少ない。従って、流出する流体による蓋体２の振動を抑制でき、ノイズを抑制できる。

本形態では、駆動部４０をモータケース５０に収納してネジ部材３０の内部に配置しているため、ネジ部材３０の外径が大きく、これに応じてネジ穴２３の内径も大きい。このため、ネジ部材３０の回転中心から離れた位置に度当り部３８、２８を設けることができる。従って、度当り部３８、２８が当接したときに度当り面３８ａ、２８ａにかかる力を小さくすることができる。これにより、ネジ送り機構のネジ部分である突条部３３および溝部２５の噛み込みが発生しにくい構造となっている。更に、本形態では、駆動部４０の駆動源としてステッピングモータを用いているため、度当り面３８ａ、２８ａが当接して停止する際のステッピングモータのトルクを小さくすることができる。よって、より噛み込みが発生しにくい構成となっている。

ここで、ネジ穴２３を囲む環状壁２４の上端面には、溝部２５の中心軸線Ｌ方向の端部を構成する円弧状の切り欠き部２４ｂが形成されている。切り欠き部２４ｂは、ネジ穴２３の中心を基準として対称な２箇所に形成されている。本形態では、切り欠き部２４ｂの角度範囲（すなわち、ネジ穴２３の中心軸線Ｌ方向の端部における溝部２５の角度位置）が、蓋体２の平面部２１におけるガイド穴２６の角度位置と重ならないように構成されている。このような配置では、蓋体２を開位置２Ｂに移動させたとき、蓋体２に対するガイド突起６４の係合位置と、蓋体２に対する突条部３３の係合位置が周方向に重ならず、２本のガイド突起６４と２本の突条部３３によって、異なる４箇所の角度位置で蓋体２が支持される。このように、多くの角度位置で蓋体２を支持することにより、開位置２Ｂにおける蓋体２の傾きを抑制できる。なお、本形態では、突条部３３の条数が２であるが、３以上であってもよい。３以上にすれば、より多くの角度位置で蓋体２を支持できる。

また、本形態では、図３、図４に示すように、ネジ穴２３の内周面における閉方向Ｌ２側の端部には、度当り部２８と同様に、溝部２５に隣接する楔型の部分を中心軸線Ｌと平行に切り欠いた切り欠き部２９が形成されている。図６は、ネジ穴２３の内周面を示す説明図（ネジ穴２３の断面図）である。この図に示すように、溝部２５の開方向Ｌ１側の端部に度当たり部２８が形成され、且つ、閉方向Ｌ２側の端部に切り欠き部２９が形成されたことによって、溝部２５は、開方向Ｌ１側の溝側面２５ａと、閉方向Ｌ２側の溝側面２５ｂにおける中心軸線Ｌ方向に対向していた部分が全て切り欠かれて除去された状態になっている。このように、ネジ穴２３の内周面において、溝側面２５ａと溝側面２５ｂにおける中心軸線Ｌ方向に対向していた部位を、中心軸線Ｌ方向に対向する面を持たない形状に切り欠いた場合、中心軸線Ｌ方向に２分割された金型を用いて、ネジ穴２３の内周面の形状を成形できる。従って、蓋体２の製造が容易である。

ネジ穴２３の内周面２３ａは、溝部２５、度当たり部２８および切り欠き部２９を除いた部位が、ネジ部材３０の外周面３１ａにおける突条部３３を除いた部分と径方向に当接している。より具体的には、内周面２３ａと外周面３１ａの間のクリアランスが０.０５〜０.１ｍｍ程度に設定されている。このように、内周面２３ａと外周面３１ａの間のクリアランスを小さくすることにより、ネジ部材３０に対する蓋体２の傾きが抑制される。加えて、本形態では、度当り部２８および切り欠き部２９を形成したことによって、ネジ穴２３の中心軸線Ｌ方向の寸法Ｌａ（図６参照）が、ネジ送り機構による蓋体２の閉位置２Ａから開位置２Ｂまでの進退移動に必要な寸法Ｌｂよりも大きくなっている。すなわち、度当り部２８および切り欠き部２９が形成されたことにより、寸法Ｌａ＝Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ（Ｌｃ：度当り部２８の中心軸線Ｌ方向の寸法、Ｌｄ：切り欠き部２９の中心軸線Ｌ方向の寸法）となる。このように、ネジ穴２３の内周面２３ａの高さ（中心軸線Ｌ方向の寸法Ｌａ）が大きいと、ネジ部材３０の外周面３１ａに対するネジ穴２３の内周面２３ａの当接長さが大きくなる。従って、ネジ部材３０に対する蓋体２の傾きを抑制するのに有利である。

以上のように、本形態のダンパ装置１は、流体通路１００ａを備えるダクト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おり、流体通路１００ａの開口１０４に面して配置された蓋体２を除くダンパ装置１の各部が、ファンユニット１０１と中心軸線Ｌ方向に重なるように構成されている。具体的には、ダンパ装置１は、蓋体２を中心軸線Ｌ方向に進退移動させる蓋体駆動装置３の駆動部４０と、駆動部４０を収納するモータケース５０と、駆動部４０によって回転させられるネジ部材３０が、軸流羽根１０３と中心軸線Ｌ方向に重なる範囲に設けられている。従って、開口１０４の外周側にネジ部材３０、駆動部４０、およびモータケース５０の配置スペースを確保する必要がなく、ダンパ装置１の外形を開口１０４の外形に近づけることができる。よって、ダンパ装置１の小型化に有利である。また、ネジ部材３０、駆動部４０およびモータケース５０が流路に与える影響が少なく、流体の流れを妨げるおそれが少ない。

特に、本形態では、ネジ部材３０、駆動部４０、およびモータケース５０が、軸流羽根１０３と同軸に配置されており、これらの部材が、軸流羽根１０３の中心部分およびファンモータユニット１０７と中心軸線Ｌ方向に重なる範囲に配置されている。従って、これらを開口１０４の外部に配置するスペースを確保する必要がない構成でありながら、流路に与える影響が少なく、流体の流れを妨げるおそれが少ない構造となっている。

また、本形態では、ネジ部材３０、駆動部４０、およびモータケース５０を支持する支持体６０の支持フレーム６２が、ファンユニット１０１の軸流羽根１０３を支持する枠体１０２の支持フレーム１０６と中心軸線Ｌ方向に重なるように構成されている。従って、支持体６０が流体の流れを妨げるおそれが少なく、流体の流れを妨げるおそれが更に少ない。

また、支持体６０は、４本の支持フレーム６２によって蓋体駆動装置３を支持しており、蓋体２を開位置２Ｂに移動させたとき、隣接する支持フレーム６２の間に、中心軸線Ｌと直交する方向に開口する隙間Ｓ（図１（ｂ）参照）が形成される。従って、蓋体２を開位置２Ｂに移動させたとき、ダンパ装置１の側面から、流体を流体通路１００ａと直交する方向に流出させることができる。また、隙間Ｓは、中心軸線Ｌを中心として、全周方向に開口しており、流体を全周方向に流すことができる。このように、流体を周方向に均等に流すことにより、ファンユニット１０１の配置方向によって流体が流れる際の抵抗に差が生じることがなく、流体の吸引力あるいは排出力に差が生じない。

更に、本形態では、蓋体２にガイド部２７ａ、２７ｂが形成され、ガイド部２７ａ、２７ｂと共に蓋体２の回り止め部を構成するガイド突起６４が支持体６０に設けられ、ガイド突起６４は、支持フレーム６２と中心軸線Ｌ方向に重なるように配置されている。従って、ガイド突起６４によって蓋体２がネジ部材３０と共回りするのを防止できると共に、ガイド突起６４によって蓋体２の傾きを抑制できる。また、ガイド突起６４が流路に与える影響が少なく、流体の流れを妨げるおそれが少ない。

また、本形態では、駆動部４０を収納するモータケース５０は、第１ケース５１と第２ケース５２の接合部５６が円筒部３１によって外周側から覆われた状態になっているため、接合部５６から駆動部４０側に流体が入り込むのを防止できる。モータケース５０は、閉方向Ｌ２側の端部が開口になっているが、この開口は、ファンユニット１０１のファンモータユニット１０７に覆われている。従って、湿気などがモータケース５０に入り込みにくく、湿気などによって駆動部４０に不具合が発生するのを防止できる。

なお、本形態は、ネジ部材３０の外周面３１ａに雄ネジ部としての突条部３３を形成し、ネジ穴２３の内周面２３ａに雌ネジ部としての溝部２５を形成しているが、ネジ部材３０の外周面３１ａに雌ネジ部を形成し、ネジ穴２３の内周面２３ａに雄ネジ部を形成してもよい。

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…蓋体
２Ａ…閉位置
２Ｂ…開位置
３…蓋体駆動装置
２１…平面部
２２…周壁部
２３…ネジ穴
２３ａ…内周面
２４…環状壁
２４ａ…上端面
２４ｂ…切り欠き部
２５…溝部
２５ａ…溝側面
２５ｂ…溝側面
２６…ガイド穴
２７ａ、２７ｂ…ガイド部
２８…度当り部
２８ａ…度当り面
２９…切り欠き部
３０…ネジ部材
３１…円筒部
３１ａ…外周面
３２…底部
３３…突条部
３３ａ…側面
３４…円形突出部
３５…円形凹部
３６…係合突部
３６ａ…係合溝
３６ｂ…固定孔
３７…固定ネジ
３８…度当り部
３８ａ…度当り面
４０…駆動部
４１…駆動部材
４２…環状突部
４３…係合凹部
４３ａ…係合突起
４３ｂ…固定孔
４４…歯車部
４５…ロータ
４５ａ…出力歯車
４５ｂ…ロータ本体部
４５ｃ…ロータマグネット
４６…ステータ
４６ａ…駆動コイル
４６ｂ…ステータコア
４７…ギアユニット
４７ａ…第１ギア
４７ｂ…第２ギア
４７ｃ…第３ギア
４８…回路基板
４９…支持フレーム
５０…モータケース
５１…第１ケース
５２…第２ケース
５３…円筒部
５４…底部
５５…円形開口
５６…接合部
６０…支持体
６１…外枠
６２…支持フレーム
６２ａ…縦フレーム
６２ｂ…横フレーム
６２ｃ…切り欠き部
６３…開口
６３ａ…切り欠き部
６４…ガイド突起
６４ａ…第１突起
６４ｂ…第２突起
６４ｃ…第３突起
１００…ダクト
１００ａ…流体通路
１０１…ファンユニット
１０２…枠体
１０３…軸流羽根
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
ＣＷ…時計回り方向
ＣＣＷ…反時計回り方向
Ｌ…軸線方向
Ｌ１…開方向
Ｌ２…閉方向
Ｌａ…寸法
Ｌｂ…寸法
Ｓ…隙間

Claims (14)

1. 流体通路の端部に設けられた開口に面して配置された蓋体と、
   当該蓋体を前記流体通路の軸線方向に進退移動させる蓋体駆動装置を有し、
   当該蓋体駆動装置は、
   前記蓋体に形成され前記軸線方向に延びるネジ穴に螺合されるネジ部材と、
   前記流体通路に設置された軸流羽根と前記軸線方向に重なる位置に前記ネジ部材を支持している支持体と、
   前記ネジ部材を回転させる駆動部を備え、
   前記ネジ穴の内周面および前記ネジ部材の外周面の一方には螺旋状の溝部が形成され、他方には前記溝部と噛み合う螺旋状の突条部が形成され、
   当該駆動部は、前記ネジ部材の内部もしくは当該ネジ部材と前記軸線方向に重なる位置に配置されていることを特徴とするダンパ装置。
2. 請求項１において、
   前記駆動部は、前記ネジ部材の内部に配置されていることを特徴とするダンパ装置。
3. 請求項１または２において、
   前記駆動部は、
   駆動源であるモータおよびギアユニットを備え、
   前記モータは、前記駆動部の前記軸線方向の端部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３において、
   前記モータは、ステッピングモータであることを特徴とするダンパ装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかの項において、
   前記ネジ部材は、前記軸線方向回りに回転する前記軸流羽根と同軸に配置されていることを特徴とするダンパ装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかの項において、
   前記支持体は、
   前記開口の縁から前記蓋体側に延びる複数の支持フレームを備え、
   前記蓋体が前記開口から離れた開位置に移動したとき、隣接する前記支持フレームの間に前記軸線方向と直交する方向に開口する隙間が形成されることを特徴とするダンパ装置。
7. 請求項６において、
   前記複数の支持フレームのそれぞれは、前記軸流羽根を回転可能に支持する支持フレームと前記軸線方向に重なるように配置されていることを特徴とするダンパ装置。
8. 請求項６または７において、
   前記支持体は、前記蓋体に向けて前記軸線方向に延びるガイド突起を備え、
   前記蓋体には、前記ガイド突起を案内するガイド部が形成され、
   前記ガイド突起は、前記複数の支持フレームのいずれかと前記軸線方向に重なることを特徴とするダンパ装置。
9. 請求項８において、
   前記ガイド突起および前記ガイド部は、前記ネジ部材を中心とする複数の角度位置に設けられ、
   前記蓋体における前記ガイド部の角度位置と、前記ネジ穴の前記軸線方向の端部における前記溝部の角度位置が重ならないように構成されていることを特徴とするダンパ装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかの項において、
    前記蓋体駆動装置は、
    前記駆動部を収納するモータケースを備え、
    当該モータケースは、第１ケースおよび第２ケースを前記軸線方向に接合して形成され、
    前記モータケースにおける前記第１ケースと当該第２ケースとの接合部が前記ネジ部材によって覆われていることを特徴とするダンパ装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれかの項において、
    前記ネジ穴の内周面と、前記ネジ部材の外周面は、前記溝部および前記突条部を除いた部位が径方向に当接することを特徴とするダンパ装置。
12. 請求項１ないし１１のいずれかの項において、
    前記ネジ部材の外周面、および、前記ネジ穴の内周面に、前記ネジ部材と前記蓋体の相対回転を規制する度当り部が形成されていることを特徴とするダンパ装置。
13. 請求項１２において、
    前記ネジ部材の外周面に前記突条部が形成され、
    前記ネジ穴の内周面に前記溝部が形成され、
    前記度当り部は、
    前記溝部の前記軸線方向の一端側に形成されたネジ穴側度当り面と、
    前記突条部の前記軸線方向の一端側に形成されたネジ部材側度当り面であり、
    前記ネジ部材側度当り面およびネジ穴側度当り面は、前記軸線方向に延びていることを特徴とするダンパ装置。
14. 請求項１３において、
    前記溝部における一方の側面と他方の側面における前記軸線方向に対向する部位が、前記軸線方向に対向する面を持たない形状に切り欠かれていることを特徴とするダンパ装置。
    

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