JP3724961B2

JP3724961B2 - Switchgear

Info

Publication number: JP3724961B2
Application number: JP32005498A
Authority: JP
Inventors: 誠一朗則武
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: JP2000130915A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To have both an excellency of the conventional small-sized AC synchronous motor drive and an excellency of the case of the stepping motor drive. SOLUTION: The opening/closing device in which a driving force by a motor is transmitted to an opening/closing member so that the opening/closing member is reciprocally rotated about a fulcrum shaft of the opening/closing member comprises a gear with a tooth-lacking-gear having a gear part 45 to which a rotational driving force of the motor is transmitted and a tooth-locking gear part 46 in which gear teeth are formed only in a predetermined region in the circumferential direction, a fulcrum shaft gear 47 rotatably moving integrally with the fulcrum shaft and being rotatably coupled with the lacking gear part 46 of the gear-with the tooth lacking gear so as to rotatably move the opening/ closing member in a predetermined direction, and a fulcrum shaft driving gear 48 being rotatably coupled with the lacking gear part 46 at a different position from the fulcrum shaft gear 47 so as to transmit the torque thereof to the fulcrum shaft gear 47 and to make fulcrum shaft gear 47 rotate in the opposite direction to the predetermined direction.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口部に対して、バッフル等の開閉部材を動作させる開閉装置に関し、特に冷蔵庫内で冷気の取り入れを制御するに好適なモータ式の開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＣ同期モータやステッピングモータ等のモータを駆動源としたモータユニットが知られている。そして、そのようなモータユニットの１つとして冷蔵庫内で冷気の取り入れを制御するモータ式ダンパー装置が存在している。
【０００３】
このモータ式ダンパー装置で、ＡＣ同期モータを使用した冷蔵庫用のモータ式ダンパー装置１００の１例を、図１７に示す。このモータ式ダンパー装置１００は、回転支点軸１０１を挟んでバッフル１０２とＡＣ同期モータ等の駆動機構部１０３が配置される構造となっている（特開平６−１０９３５４号公報参照）。
【０００４】
このモータ式ダンパー装置１００では、バッフル１０２や駆動機構部１０３内の部材間の係合にガタをもたせる一方、バッフル１０２の後方には、バッフル１０２とフレーム１０４の密閉度を高めるためにバッフル１０２の閉じ方向に常時押圧する板バネ（図示省略）が配置されている。なお、この密閉度を一層向上させるために、バッフル１０２のフレーム１０４への当接面にソフトテープ１０５を貼り、フレーム１０４を沈み込ませるようにして、開口部１０６をバッフル１０２で完全に塞いでいる。
【０００５】
このような従来のモータ式ダンパー装置１００では、同期モータの回転トルクをスピンドルのスラスト方向トルクに変換している。そして、スピンドルのスラスト方向トルクによって、バッフル１０２が回転支点軸１０１を中心にして回動するように駆動されている。このように、回転方向トルクをスラスト方向トルクに変えて、バッフル１０２を開閉している。
【０００６】
また、このような構造のモータ式ダンパー装置１００は、図１８に示すような形で冷蔵庫１１０に使用されている。すなわち、この冷蔵庫１１０は、冷凍室１１１と、冷蔵室１１２と、野菜室１１３に区分され、冷凍室１１１の底部にエバポレータ１１４が設けられている。エバポレータ１１４の後部にはファンモータ１１５が配設され、得られた冷気を冷凍室１１１および冷蔵室１１２に送風循環させている。なお、冷蔵庫１１０の下方に冷却媒体を液体化するコンプレッサ１１９が設けられている。
【０００７】
エバポレータ１１４と冷蔵室１１２の間には仕切坂１１６が設けられ、エバポレータ１１４の冷気が直接、冷蔵室１１２に流れるのを遮断している。一方、この仕切坂１１６の後部と冷蔵庫１１０の後部内壁との間には、冷気流通路１１７が形成され、この冷気流通路１１７内にモータ式ダンパー装置１００が配設されている。そして、このモータ式ダンパー装置１００のバッフル１０２が開いた状態のとき、冷気の通り路である冷気流通路１１７がクランク状態となるように構成されている。また、モータ式ダンパー装置１００は、冷気流通路１１７の一部を形成する仕切壁１１８に保持されるような形で設置されている。
【０００８】
なお、最近において、冷蔵庫のミッドフリーザー化に伴い、中央のエバポレータの部分で得られた冷気を上部でかつ離れた位置にある冷蔵室へ回すようなタイプの冷蔵庫も現れている。
【０００９】
また、ステッピングモータを駆動源とするモータ式ダンパー装置も知られている（特開平９−２６４６５２）。ステッピングモータを使用した場合、両方向回転が可能であるため、ステッピングモータで両方向にバッフルを駆動でき、バッフルの動作角度を９０度まで拡げることが可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモータ式ダンパー装置１００は、上述のように冷気流通路１１７に直交するタイプであり、冷気の流れを直角に曲げるものにしか使用できない。しかも、このようなモータ式ダンパー装置１００を使用する冷蔵庫１１０では、冷気流通路１１７がクランク状となるため、冷気流通路１１７が長くなり、冷気伝達の面でロスを生じている。このロスは、最近のミッドフリーザー化された冷蔵庫にとってはその冷気流通路１１７が長いこともあって極めて不利となっている。しかも、冷気流通路１１７がクランク状となるため、図１８に示すように、仕切り壁１１８の冷蔵庫１１０の内部への出っ張り幅Ｍが大きくなり、冷蔵庫１１０の容積を減少させる一因となっている。
【００１１】
さらに、バッフル１０２の開動作が冷気の流れに対し平行となる位置まで開くものではなく、図１８に示すように、斜め位置までしか開かないものであるため、冷気の流れに対し、バッフル１０２が抵抗となり、冷気のすばやい拡散にとって好ましいものとはなっていない。また、モータ式ダンパー装置１００自体についても、駆動機構部１０３の部分の幅Ｎが大きくなり、その部分が大きなデッドスペースとなっている。
【００１２】
一方、ステッピングモータを使用したモータ式ダンパー装置は、バッフルの動作角度を９０度まで拡げることができるため、冷気のすばやい拡散が可能となる。また、冷気流通路１１７が図１８のようにクランク状になることがなく、冷蔵庫１１０の容積を減少させることがない。しかし、ステッピングモータは、交流電源をそのまま使用できない。このため、ファンモータ１１５やコンプレッサ１１９を駆動する交流電源とは別の電源によって駆動したり、交流を直流に変換する変換部が必要となる。また、ステッピングモータ自体が小型ＡＣ同期モータに比べ高価格であり、しかも特別な制御回路も必要となり、価格面および寿命の面でステッピングモータは小型ＡＣ同期モータに比べ不利となっている。
【００１３】
本発明は、小型ＡＣ同期モータ等の一方向回転モータを使用して、バッフル等の開閉部材を両方向回転駆動できるようにすることにより、従来の小型ＡＣ同期モータ駆動等の良さとステッピングモータ駆動の場合の良さを併せ持つようにした開閉装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、モータによる駆動力を開閉部材に伝達し、該開閉部材の支点軸を中心にして該開閉部材を往復回動させる開閉装置において、モータの回転駆動力が伝達される歯車部および円周方向所定部位にのみ歯が形成された欠歯車部を備える欠歯車付き歯車と、支点軸と一体的に回動すると共に欠歯車付き歯車の欠歯車部に回転連結して開閉部材を所定方向に回動させる支点軸歯車と、支点軸歯車とは異なる位置で欠歯車部に回動連結し、その回転力を支点軸歯車に伝達すると共に支点軸歯車を所定方向とは反対方向に回転させる支点軸駆動歯車とを有し、欠歯車付き歯車は、開閉部材の全開状態または全閉状態のとき、それぞれ支点軸歯車の閉方向または開方向への回動を阻止する回転阻止部を有している。
【００１５】
このように、欠歯車付き歯車の回転によって、支点軸歯車が所定方向およびその反対方向の２方向に回転する。このため、開閉部材の動作角度を９０度とすることができる。また、モータとしては、小型ＡＣ同期モータ等を使用することが可能となり、価格面や寿命の点で有利となる。
【００１６】
他の発明は、上述の発明に加え、モータを一方向駆動モータとしている。このため、モータの制御が容易となり、価格面や寿命の面で一層好ましいものとなる。また、交流電源使用のモータとすると、他の交流電源使用の部材と電源部を共用でき、交流電源使用部材が存在するときは、開閉装置用の回路部分を単純化できる。
【００１７】
さらに、他の発明は、上述の両発明に加え、支点軸歯車と支点軸駆動歯車との間に複数の歯車からなる歯車輪列を介在させ支点軸歯車と支点軸駆動歯車とを離間させている。このため、支点軸歯車の所定方向とは反対となる方向の回転が歯車輪列を介して容易に行えるようになる。また、支点軸歯車と支点軸駆動歯車とが離間させられるため、欠歯車付き歯車の軸中心を挟んで両側に配置できる。このため、欠歯車付き歯車の１回転の中で、開閉部材の開位置と閉位置を略対称に配置でき、開閉動作が交互にスムーズに行えるものとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１から図１５に基づき、本発明の開閉装置の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態で示す開閉装置は、モータユニットの一種であり、かつ小型ＡＣ同期モータによって駆動されるモータ式ダンパー装置で、冷蔵庫に使用されるものとなっている。
【００１９】
このモータ式ダンパー装置１は、小型ＡＣ同期モータ２からなるモータを有する駆動部３と、両端が開放された筒状のフレーム４と、このフレーム４の内部に形成される開口部５と、この開口部５に対してその支点軸６を中心として開閉動作する開閉部材となるバッフル７とから主に構成されている。なお、フレーム４とバッフル７との間には、バッフル７を閉じ方向に付勢するコイルバネ８が設けられている。
【００２０】
小型ＡＣ同期モータ２を有する駆動源部３は、図４に示す展開図に示されるように、ＡＣ小型同期モータ２と、輪列部１１と、カム部１２とから構成され、駆動部ケース１３と、駆動部蓋１４と、フレーム４とで囲まれている。そして、ネジ１５によってそれらが一体固定されている。
【００２１】
図５に示されるように、小型ＡＣ同期モータ２は、一方のコアを兼ねるモータケース２１と、モータコア２２と、両者に挟まれるボビン２３と、そのボビン２３内に円筒状に形成されるマグネットワイヤ２４と、中央に配置されるロータ２５と、ロータ２５の回転方向を一定方向とする上下のシェージング板２６から主に構成される。
【００２２】
ロータ２５は、モータケース２１に固定された軸２８に回転可能に支持され、バネ２９によって図５において上方付勢されている。ロータ２５は、マグネット３０と、軸受３１と、ピニオン３２を有している。なお、ボビン２３は、ボビンカバー３３にカバーされ、マグネットワイヤ２４の一端は、ピン３４に接続されている。このピン３４は、後述する端子ｇに接続されている。
【００２３】
図６に示されるように、輪列部１１は、２つの輪列から構成されている。第１は、ロータ２５のピニオン３２から欠歯車付き歯車４１までの第１歯車輪列で、欠歯車付き歯車４１を一方向に常時回転させるためのものである。第２は、欠歯車付き歯車４１から回転を受けてバッフル７を閉方向および開方向に動作させるための第２歯車輪列である。
【００２４】
第１歯車輪列は、ピニオン３２と噛合する１番車４２と、この１番車４２のピニオン部と噛合する２番車４３と、この２番車４３のピニオン部と噛合する３番車４４と、４番車となる欠歯車付き歯車４１の歯車部４５とから構成される。なお、歯車部４５には、その全周に渡って歯が形成されている。
【００２５】
第２歯車輪列は、２系統で構成される。第１の系統は、欠歯車付き歯車４１の欠歯車部４６から８番車となる支点軸歯車４７へ何も介さずに回転を伝達する系統である。欠歯車部４６は、外周約１３０度に渡って形成され、そのうちの中央の約７５度に渡って４つの歯からなる歯部４６ａが形成されている。１３０度のうちの残りの両側は、支点軸歯車４７の回動を阻止する回動阻止部４６ｂ，４６ｂとなっている。この回転阻止部４６ｂの厚さは、歯部４６ａの厚さの約半分となっており、支点軸歯車４７や後述する支点軸駆動歯車４８の約半分の厚さの小厚歯部４７ｂ，４８ｂと軸方向に重なり可能とされている。
【００２６】
第２歯車輪列の第２の系統は、欠歯付き歯車４１の欠歯車部４６から５番車となる支点軸駆動歯車４８、６番車４９、７番車５０、８番車となる支点軸歯車４７へと繋がる歯車輪列である。支点軸駆動歯車４８と支点軸歯車４７は、共に約２３０度に渡って歯が形成され、軸方向全長の厚さを有する太厚歯部４７ａ，４８ａと、約半分の厚さの小厚歯部４７ｂ，４８ｂとを有している。６番車４９と７番車５０は、共に約２７０度に渡って歯部が形成されている。また、７番車５０は、３番車４４と軸方向に重ねられて配置されている。なお、支点軸歯車４７には、支点軸６の一部を形成する支点軸基体５１が係合している。この支点軸基体５１がバッフル７の支点軸６と係合し、バッフル７を支点軸６を中心として回動させている。
【００２７】
カム部１２は、後述する温度センサーによって、小型ＡＣ同期モータ２を切替え駆動するためのダンパー用カム５５と、ファンモータ７６を駆動するためのファンモータ用カム５６とが軸方向に積み重ねられ一体的に形成されている。カム部１２の図４の上方には、欠歯車付き歯車４１が軸方向に積み重ねられている。欠歯車付き歯車４１の軸端部は、１８０度に渡って徐々に突出し最終部分で元に戻るような垂直部が形成されている。一方、カム部１２の軸端部は、１８０度に渡って徐々に窪んでいき、その最終部分で元に戻る垂直部が形成されている。その両垂直部が当接することにより、欠歯車付き歯車４１の一方向回転がカム部１２に伝わるようになっている。
【００２８】
図７に示されるように、ダンパー用カム５５に対応して、２つの段部５５ａ、５５ｂに落ち込む第１接片６１と、一方の段部５５ａのみに落ち込む第２接片６２と、第２接片６２に接離する第３の接片６３とが設けられている。ここで、第１接片６１が後述する接片ａに相当し、第３接片６３が接片ｂに相当する。また、第２接片６２は、後述する第１端子６７と一体的に構成され、小型ＡＣ同期モータ２のマグネットワイヤ２４の他端に接続される。なお、第２接片６２が段部５５ａに落ち込んだとき、第３接片６３を第２接片６２から確実に離すための第１移動阻止部１３ａが駆動部ケース１３に設けられている。
【００２９】
ファンモータ用カム５６に対応して、その外周の広い段部５６ａに落ち込む第４接片６４と、落ち込んだとき第４接片６４が当接する第５接片６５と、段部５６ａに落ち込まない状態のときに第４接片６４が当接する第６接片６６とが設けられている。ここで、第４接片６４が後述する接片ｆに相当する。また、第５接片６５の位置を保持する第２移動阻止部１３ｂと、第６接片６６を第４接片６４から確実に離すための第３移動阻止部１３ｃとが、駆動部ケース１３に設けられている。
【００３０】
小型ＡＣ同期モータのマグネットワイヤ２４の一端は、第１端子６７に接続され、他端は第２端子６８に接続される。ここで、第１端子６７は後述する端子Ｃに相当し、第２端子６８は端子ｇに相当する。
【００３１】
このように構成されるモータ式ダンパー装置１は、たとえば図８に示すような形で冷蔵庫に組み込まれる。
【００３２】
この冷蔵庫７０は、ミッドフリーザー化された冷蔵庫で、中央に冷凍室７１が設けられ、上部に冷蔵室７２、下部に野菜室７３がそれぞれ設けられている。そして、冷蔵室７２まで冷気を送風するダクト７４が形成されており、このダクト７４の冷蔵室７２に通ずる部分にこのモータ式ダンパー装置１がはめ込まれている。すなわち、このモータ式ダンパー装置１のフレーム４がダクト７４の一部を形成するようにはめ込まれ、モータ式ダンパー装置１自体がダクト７４を兼ねている。
【００３３】
なお、このモータ式ダンパー装置１は、冷蔵室７２ではなく、野菜室７３用に取り付けたり、または図８に示すように両室に対し取り付けても良い。なお、冷蔵庫７０は、エバポレータ７５で発生した冷気をファンモータ７６で冷蔵室７２や野菜室７３へ冷気流通路７７を経由して送っている。そして、冷蔵室７２や野菜室７３へのこの冷気導入をこれらのモータ式ダンパー装置１，１で制御している。また、この冷蔵庫７０の背面下方には、冷却媒体を液体化させ、エバポレータ７５へ送出するコンプレッサ７８が設置されている。
【００３４】
この冷蔵庫７０の制御回路８０は、図９に示すとおりとなっている。交流電源８１に第１の温度センサ８２を介してコンプレッサ７８が接続されている。第１の温度センサ８２は、サーモスタットスイッチで、エバポレータ７５が配置される室が所定温度以上になると、オンし、コンプレッサ７８を駆動させる。
【００３５】
コンプレッサ７８に対し並列にファンモータ７６が設置され、ファンモータ用カム５６で動作する第４接片６４（接片ｆ）が、第５接片６５（接片ｄ）側であるＡスイッチと、第６接片６６（接片ｅ）側であるＢスイッチに交互に切り替わる。
【００３６】
コンプレッサ７８、ファンモータ７６の両者に対し並列に小型ＡＣ同期モータ２のモータ駆動回路が設けられている。このモータ駆動回路は、交流電源８１に対し直列に接続される３つの部分、すなわち、第２の温度センサ８３と、ダンパー用カム５５によって動作する第１接片６１、第２接片６２、第３接片６３からなる切替スイッチ部８４と、小型ＡＣ同期モータ２とで構成される。
【００３７】
第２の温度センサ８３は、サーモスタットスイッチで冷蔵室７２が所定温度、たとえば２℃以下になると、接片ａから接片ｂに切り替わり、所定温度たとえば５℃以上になると、接片ｂから接片ａに切り替わるものとなっている。切替スイッチ部８４は、第１接片６１（接片ａ）および第２接片６２（接片ｃ）で形成されるＣスイッチと、第３接片６３（接片ｂ）および第２接片６２（接片ｃ）で形成されるＤスイッチとから構成される。
【００３８】
なお、バッフル７の開口部５側には、発泡ポリエチレンからなるシート９０が設けられ、バッフル７が閉じたとき開口部５を完全密閉となるようにしている。シート９０の中には、コイルバネ８９の一端が取り付けられる係止部９１を設置するための空間９２が設けられている。また、コイルバネ８９の他端は、開口部５内のバネ押さえ９３に係止されている。
【００３９】
次に、このモータ式ダンパー装置１の動作を、図１０の動作チャート図および図１１から図１６の動作説明図に基づいて説明する。
【００４０】
まず、最初の状態を、図１の実線位置で示すように、バッフル７が開いている全開停止位置とする。この状態の輪列部１１およびカム部１２の位置関係を図１１に示す。また、欠歯車付き歯車４１は、図１０の動作チャート図の０度の位置となっている。このときの制御回路８０は、Ａスイッチがオン（第４接片６４と第５接片６５とがオン）しているため、第１の温度センサ８２の状態に関係なくファンモータ７６は駆動を継続している。このため、冷気が冷蔵室７２に導入され続ける。
【００４１】
一方、切替スイッチ部８４のＣスイッチがオフ（第１接片６１と第２接片６２がオフ）し、Ｄスイッチがオン（第３接片６３と第２接片６２がオン）している。さらに、第２の温度センサ８３は、接片ａ側に接続している。なお、バッフル７が全開状態のとき、図１１に示すように、その位置を保持するため、支点軸歯車４７および支点軸駆動歯車４８の小厚歯部４７ｂ，４８ｂに欠歯車部４６の回転阻止部４６ｂ，４６ｂが重なり、支点軸歯車４７の閉方向への回動を阻止している。
【００４２】
この状態で、冷蔵室７２内の温度が所定以下となると、第２の温度センサ８５は接片ｂ側に切り替わる。すると、小型ＡＣ同期モータ２が駆動され、その回転がピニオン３２，１番車４２，２番車４３，３番車４４を経由して、欠歯車付き歯車４１の歯車部４５に伝わる。歯車部４５を含む欠歯車付き歯車４１は、図１１（Ａ）の矢示Ｗ方向に回転する。
【００４３】
欠歯車付き歯車４１がＷ方向に回転すると、欠歯車付き歯車４１の欠歯車部４６の歯部４６ａが支点軸歯車４７と噛み合い始める。この噛み合いによって支点軸歯車４７は、図１２（Ａ）の矢示Ｔ１方向に回転し始める。このため、バッフル７は、閉方向に回転し始めることとなる。
【００４４】
なお、ファンモータ７６のためのＡスイッチは、欠歯車付き歯車４１の回転角度が３５度を過ぎると、オフし始める。すなわち、第４接片６４が第５接片６５から離れ始める。その後、７５度になるとＢスイッチがオンする。すなわち、第４接片６４と第６接片６６が接触する。一方、小型ＡＣ同期モータ２のためのＣスイッチは、欠歯付き歯車４１の回転角度が６０度となるとオンし、一方、Ｄスイッチはオンを継続する。すなわち、第１接片６１と第２接片６２と第３接片３がすべて接触状態となる。
【００４５】
欠歯車付き歯車４７が矢示Ｔ１方向に回転すると、７番車５０は図１２（Ａ）の矢示Ｖ１方向に回転し、６番車４９は矢示Ｙ１方向に、支点軸駆動歯車４８は矢示Ｚ１方向に回転する。このとき、支点軸駆動歯車４８は、欠歯車部４６のいずれの部分とも噛合していないため、自由に回転する。
【００４６】
欠歯車部４６の回転が継続し、欠歯車付き歯車４１が１１５度回転すると、支点軸歯車４７が全閉状態のときから９０度回転することとなり、バッフル７は、全閉状態となる。図１３にその状態の輪列部１１とカム部１２を示す。支点軸歯車４７は、その小厚歯部４７ｂが欠歯車部４６の回転阻止部４６ｂと重なり合う状態となっており、その回転が阻止されている。
【００４７】
しかし、その支点軸基体５１と支点軸歯車４７との係合部分にはわずかな隙間があり、その隙間分だけ支点軸基体５１が閉じ方向に回転可能にされている。その隙間は、コイルバネ８によってバッフル７が閉じ方向に付勢されることで、ほとんど零となる。バッフル７の完全密閉は、開口部５を形成するフレーム４にシート９０がコイルバネ８の付勢力によって沈み込むことによって達成される。なお、この沈み込み時に、上述の隙間はほとんど零となる。
【００４８】
一方、カム部１２のファンモータ用カム５６とダンパー用カム５５は、それぞれ矢示Ｗ方向の回転を継続し、図１３（Ｂ）の状態となる。回転角度７５度の所でオンしたＢスイッチ（第４接片６４と第６接片６６）は、そのままオン状態で、回転角度６０度の所でオンしたＣスイッチ（第１接片と第２接片６２）もそのままオン状態となっている。
【００４９】
その後、欠歯車部４６を有する欠歯車付き歯車４１が回転を継続し、回転角度が１８０度になると、図１４（Ａ）に示すように、欠歯車部４６が支点軸歯車４７、支点軸駆動歯車４８から完全に離脱する。このとき、バッフル７は、コイルバネ８によって閉じ方向に付勢されており、閉口部５を完全に塞いだ状態を継続する。一方、カム部１２のダンパー用カム５５に当接していた第１接片６１と第２接片６２が１８０度回転したこの時点で段部５５ａに落ち込み、第３接片６３から離れる。すなわち、制御回路８０のＤスイッチがオフする。このため、小型ＡＣ同期モータ２は停止する。なお、Ｃスイッチはオン状態を継続する。
【００５０】
この後、バッフル７が閉じられた状態が継続する。バッフル７が閉であると、冷蔵室７２は冷気が導入されないため、冷蔵室７２内の温度が上昇し始める。そして、所定温度、たとえば５℃を越えると、第２の温度センサ８３が接片ｂ側から接片ａ側に切り替わる。この切り替わりによって小型ＡＣ同期モータ２に電力が再度供給され、駆動を開始する。
【００５１】
小型ＡＣ同期モータ２が回転し始めると、第１歯車輪列によって欠歯車付き歯車４１は再度矢示Ｗ方向に回転し始める。そして、回転角度が２４５度になると、欠歯車部４６の歯部４６ａが支点軸駆動歯車４８に噛合し始める。なお、回転角度が２４０度のときに、制御回路８０のＤスイッチ（第２接片６２と第３接片６３）がオンする。これによってＣスイッチ、Ｄスイッチが共にオンとなる。
【００５２】
欠歯車部４６と支点軸駆動歯車４８が噛合すると、支点軸駆動歯車４８は、図１５（Ａ）の矢示Ｚ２方向へ回転し始める。さらに、６番車４９は矢示Ｙ２方向へ、７番車５０は矢示Ｖ２方向へ、そして支点軸歯車４７は矢示Ｔ２方向へそれぞれ回転し始める。支点軸歯車４７の矢示Ｔ２方向への回転によって、バッフル７がコイルバネ８の付勢力に抗して開き始める。回転角度が２７０度になると、ファンモータ７６用のＢスイッチがオフし始め、３００度になると、Ａスイッチがオンする。これによって、バッフル７の開き動作中にファンモータ７６が確実に動作開始することとなり、冷気を冷蔵室７２へ確実かつ急速に送り込むこととなる。
【００５３】
欠歯車付き歯車４１の回転角度が３３０度となると、バッフル７が完全に開いた状態となる。このとき、バッフル７はコイルバネ８により、閉じ方向に付勢される。しかし、図１６に示されるように、支点軸駆動歯車４８が欠歯車部４６によって回転が阻止されているため、６番車４７、７番車５０を介してこの支点軸駆動歯車４８と噛合している支点軸歯車４７は回動しない。また、制御回路８０のＡスイッチはオンを継続し、Ｃスイッチ、Ｄスイッチもオンを継続している。
【００５４】
そして、欠歯車付き歯車４１が１周（３６０度）すると、Ｃスイッチがオフし、小型ＡＣ同期モータ２の回転が停止する。バッフル７は、完全開状態を継続し続ける。これによって、冷蔵室７２へは、冷気が導入され続け、冷蔵室７２内の温度は再び低下し始める。
【００５５】
以上の動作を繰り返すことにより、冷蔵室７２は所定の温度範囲に維持される。なお、野菜室７３にこのモータ式ダンパー装置１を使用した場合も同様となる。
【００５６】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。たとえば、モータとして、一方向回転の小型ＡＣ同期モータ２を使用したが、ＤＣモータ等の他の一方向回転モータやステッピングモータ等の両方向回転可能なモータを採用しても良い。両方向回転可能なモータの場合、一方向回転のみに使用する方法と、両方向回転させて使用する方法とが存在する。両方向回転させる場合は、３６０度回転毎に反対方向に回転させることによりバッフル７の開閉を実施できる。
【００５７】
また、上述の実施の形態では、支点軸歯車４７と支点軸駆動歯車４８とを離間させ、その間を６番車４９、７番車５０で繋いでいるが、両歯車４７，４８を離間させず、隣接させても良い。
【００５８】
また、上述の実施の形態におけるコイルバネ８を省略したり、さらにはコイルバネ８の省略に加え、バッフル７に磁性体またマグネットを付加し、フレーム４側に設けるマグネットまたは磁性体との間で吸着力を効かすようにしても良い。さらに、開口部５をフレーム４に対し垂直とせず、フレーム４に対し斜めとしても良い。加えて、バッフル７の開位置をフレーム４に対しほぼ平行とするのではなく、斜めとなる位置としても良い。
【００５９】
また、上述の実施の形態におけるコイルバネ８としては、引っ張り力を利用して開口部５に押圧するのではなく、バッフル７の背面に圧縮コイルバネをおき、その拡張力を利用してバッフル７を開口部５に当接させるようにしても良い。このようにすると、氷結時への対応は有利なものとなる。
【００６０】
すなわち、圧縮コイルバネであると、バッフル７の閉方向への動きに対し、当初は同一方向となる方向に拡張することになり、圧縮コイルバネのその拡張力を１００％氷結力に対向させることができる。一方、上述の実施の形態のような引っ張り力は、閉じ方向に対し角度をもった力となるため、引っ張り力のすべてが氷結力に対向できるものとならない。このようにバッフル７が開状態で氷結したとき、圧縮コイルバネであると、そのバネ力を１００％活用して氷結から解除させることができる。
【００６１】
また、コイルバネ８に替えて、捩じりコイルバネを支点軸６に巻きバッフル７の背面からバッフル７を閉じ方向に押圧する構成としても良い。このようにすると、開口動作中のバネ圧の変化を小さくでき、駆動機構は安定化する。また、巻回数を変えることにより容易にバネ圧を変えることができる。しかも、巻回部が支点軸６と擦れ合い、またバッフル７を押圧する部分がバッフル７と擦れ合うため、氷結しづらいものとなる。
【００６２】
また、上述の実施の形態では、シート９０を使用したが、密閉度が厳しく要求されない場合は、シート９０を省略しても良い。さらに、上述の実施の形態では、第１歯車輪列に減速歯車輪列を使用しているが、減速歯車輪列は必ずしも必要がない。場合によっては増速歯車輪列としても良い。
【００６３】
なお、上述の実施の形態では、フレーム４がダクト形状のモータ式ダンパー装置１となっているが、他の構成のダンパー装置にも適用できる。また、冷蔵庫ではなく、通風用のダクト等他の流体を制御する各種のダンパー装置に適用することができる。さらに、フレーム４をこのモータ式ダンパー装置１が取り付けられる側の枠、たとえば図８に示す冷蔵庫７０の冷気通風用のダクト７４をそのまま利用して構成するようにしても良い。
【００６４】
また、ダンパー装置以外の開閉装置、たとえばエアコンのルーパー駆動用のモータ式の開閉装置等、他のモータ式の開閉装置に本発明を適用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、各発明の開閉装置は、欠歯車付き歯車と、支点軸歯車と、支点軸駆動歯車の活用によって、支点軸歯車を２方向に回転させることができる。このため、小型ＡＣ同期モータ等の一方向回転モータを使用しても、開閉部材を歯車伝達によって両方向に回動させることができる。この結果、開閉部材の回動角度を広くすることが可能となる。また、一方向回転モータの採用が容易に可能となる。さらに、欠歯車付き歯車は、開閉部材の全開状態または全閉状態のとき、それぞれ支点軸歯車の閉方向または開方向への回動を阻止する回転阻止部を有している。このため、回転阻止部によって支点軸歯車の閉方向または開方向への回動を阻止できるので、開閉部材を全開状態または全閉状態で位置保持できる。
【００６６】
また、一方向回転モータを採用すると、モータの制御が一層容易になり、価格面や寿命の面でさらに有利となる。また、支点軸歯車と支点軸駆動歯車を離間させると、開閉部材の開閉動作の構造を容易に高めることができ、その動作をスムーズ化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモータ式ダンパー装置の実施の形態の断面図である。
【図２】図１の矢示IIの方向から見た正面図である。
【図３】図２の矢示IIIの方向から見た平面図である。
【図４】図１のモータ式ダンパー装置の駆動源部の側面内部展開図である。
【図５】図１のモータ式ダンパー装置に使用される小型ＡＣ同期モータの側面断面図である。
【図６】図１のモータ式ダンパー装置の駆動源部の輪列部を示す平面図である。
【図７】図１のモータ式ダンパー装置の駆動源部のカム部と小型ＡＣ同期モータを示す平面図である。
【図８】図１のモータ式ダンパー装置が適用される冷蔵庫の一例を示す断面図である。
【図９】図１のモータ式ダンパー装置が適用される冷蔵庫の制御回路を示す図である。
【図１０】図１のモータ式ダンパー装置の動作チャート図である。
【図１１】図１のモータ式ダンパー装置の動作を説明するための図で、（Ａ）はバッフルが全開停止位置状態のときの輪列部の要部の状態を示し、（Ｂ）はその状態に対応するカム部の状態を示す図である。
【図１２】図１のモータ式ダンパー装置の動作を説明するための図で、（Ａ）はバッフルが閉動作開始位置状態のときの輪列部の要部の状態を示し、（Ｂ）はその状態に対応するカム部の状態を示す図である。
【図１３】図１のモータ式ダンパー装置の動作を説明するための図で、（Ａ）はバッフルが閉動作終了位置状態のときの輪列部の要部の状態を示し、（Ｂ）はその状態に対応するカム部の状態を示す図である。
【図１４】図１のモータ式ダンパー装置の動作を説明するための図で、（Ａ）はバッフルが全閉停止位置状態のときの輪列部の要部の状態を示し、（Ｂ）はその状態に対応するカム部の状態を示す図である。
【図１５】図１のモータ式ダンパー装置の動作を説明するための図で、（Ａ）はバッフルが開動作開始位置状態のときの輪列部の要部の状態を示し、（Ｂ）はその状態に対応するカム部の状態を示す図である。
【図１６】図１のモータ式ダンパー装置の動作を説明するための図で、（Ａ）はバッフルが開動作終了位置状態のときの輪列部の要部の状態を示し、（Ｂ）はその状態に対応するカム部の状態を示す図である。
【図１７】従来のモータ式ダンパー装置の一部断面側面図である。
【図１８】従来のモータ式ダンパー装置が冷蔵庫へ組み込まれる状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１モータ式ダンパー装置（開閉装置）
２小型ＡＣ同期モータ（モータ）
３駆動源部
４フレーム
５開口部
６支点軸
７バッフル（開閉部材）
８コイルバネ
１１輪列部
１２カム部
４１欠歯車付き歯車
４５歯車部
４６欠歯車部
４７支点軸歯車
４８支点軸駆動歯車[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an opening / closing device for operating an opening / closing member such as a baffle with respect to an opening, and more particularly, to a motor-type opening / closing device suitable for controlling intake of cold air in a refrigerator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a motor unit using a motor such as an AC synchronous motor or a stepping motor as a drive source is known. As one of such motor units, there is a motor type damper device that controls intake of cold air in a refrigerator.
[0003]
FIG. 17 shows an example of a motor-type damper device 100 for a refrigerator that uses an AC synchronous motor in this motor-type damper device. This motor-type damper device 100 has a structure in which a baffle 102 and a drive mechanism 103 such as an AC synchronous motor are arranged with a rotation fulcrum shaft 101 interposed therebetween (see Japanese Patent Laid-Open No. 6-109354).
[0004]
In the motor type damper device 100, the baffle 102 and the engagement between the members in the drive mechanism 103 are given backlash, while the baffle 102 has a baffle 102 on the rear side of the baffle 102 in order to increase the sealing degree of the baffle 102 and the frame 104. A leaf spring (not shown) that is always pressed in the closing direction is arranged. In order to further improve the sealing degree, the soft tape 105 is applied to the contact surface of the baffle 102 with the frame 104 so that the frame 104 is submerged so that the opening 106 is completely closed with the baffle 102. Yes.
[0005]
In such a conventional motor type damper device 100, the rotational torque of the synchronous motor is converted into the torque in the thrust direction of the spindle. The baffle 102 is driven to rotate about the rotation fulcrum shaft 101 by the thrust torque of the spindle. Thus, the baffle 102 is opened and closed by changing the rotational direction torque to the thrust direction torque.
[0006]
Moreover, the motor type damper apparatus 100 of such a structure is used for the refrigerator 110 in the form as shown in FIG. That is, the refrigerator 110 is divided into a freezer compartment 111, a refrigerator compartment 112, and a vegetable compartment 113, and an evaporator 114 is provided at the bottom of the freezer compartment 111. A fan motor 115 is disposed at the rear of the evaporator 114, and the obtained cold air is blown and circulated through the freezer compartment 111 and the refrigerator compartment 112. A compressor 119 for liquefying the cooling medium is provided below the refrigerator 110.
[0007]
A partition slope 116 is provided between the evaporator 114 and the refrigerator compartment 112 to block the cool air from the evaporator 114 from flowing directly into the refrigerator compartment 112. On the other hand, a cold airflow passage 117 is formed between the rear portion of the partition slope 116 and the rear inner wall of the refrigerator 110, and the motor type damper device 100 is disposed in the cold airflow passage 117. And when the baffle 102 of this motor type damper apparatus 100 is in the open state, the cold air passage 117, which is a passage of cold air, is configured to be in a crank state. Moreover, the motor type damper apparatus 100 is installed in the form hold | maintained at the partition wall 118 which forms a part of cold air flow path 117. FIG.
[0008]
In addition, recently, as the refrigerator has become a mid-freezer, a refrigerator of the type in which the cold air obtained at the central evaporator portion is turned to the refrigerator compartment located at the upper part and at a separate position has appeared.
[0009]
A motor-type damper device using a stepping motor as a drive source is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 9-264652). When a stepping motor is used, both directions of rotation are possible, so that the baffle can be driven in both directions by the stepping motor, and the baffle operating angle can be expanded to 90 degrees.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional motor-type damper device 100 is a type orthogonal to the cold air flow passage 117 as described above, and can only be used for bending the flow of cold air at a right angle. Moreover, in the refrigerator 110 using such a motor type damper device 100, the cold air flow passage 117 has a crank shape, so that the cold air flow passage 117 becomes longer and a loss occurs in terms of cold air transmission. This loss is extremely disadvantageous for recent mid-freezer refrigerators because the cold air flow passage 117 is long. In addition, since the cold air flow passage 117 has a crank shape, as shown in FIG. 18, the protruding width M of the partition wall 118 to the inside of the refrigerator 110 is increased, which contributes to a decrease in the volume of the refrigerator 110. .
[0011]
Furthermore, since the opening operation of the baffle 102 does not open to a position parallel to the cold air flow, but only opens to an oblique position as shown in FIG. Resistance is not preferred for the quick diffusion of cold air. In addition, the motor-type damper device 100 itself has a large width N of the drive mechanism portion 103, which is a large dead space.
[0012]
On the other hand, a motor-type damper device using a stepping motor can expand the operating angle of the baffle to 90 degrees, so that it is possible to diffuse cold air quickly. Further, the cold air flow passage 117 does not become a crank shape as shown in FIG. 18, and the volume of the refrigerator 110 is not reduced. However, the stepping motor cannot use the AC power supply as it is. For this reason, it is necessary to provide a conversion unit that is driven by a power source different from the AC power source that drives the fan motor 115 and the compressor 119, or that converts AC to DC. In addition, the stepping motor itself is more expensive than a small AC synchronous motor, and also requires a special control circuit, and the stepping motor is disadvantageous compared to the small AC synchronous motor in terms of price and life.
[0013]
The present invention uses a unidirectional rotating motor such as a small AC synchronous motor to enable bi-directional rotation driving of an opening and closing member such as a baffle, thereby improving the conventional small AC synchronous motor driving and the like. An object of the present invention is to provide an opening / closing device that has the goodness of the case.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in the opening / closing device that transmits the driving force of the motor to the opening / closing member and reciprocally rotates the opening / closing member about the fulcrum shaft of the opening / closing member, the gear portion and the circle to which the rotational driving force of the motor is transmitted. A gear with a missing gear provided with a missing gear portion in which teeth are formed only at a predetermined portion in the circumferential direction, and a rotating gear that rotates integrally with the fulcrum shaft and is connected to the missing gear portion of the missing gear with a predetermined direction. The fulcrum shaft gear to be rotated and the fulcrum shaft gear are rotationally connected to the missing gear portion at a position different from that of the fulcrum shaft gear, and the rotational force is transmitted to the fulcrum shaft gear and the fulcrum shaft gear is rotated in the direction opposite to the predetermined direction. With fulcrum shaft drive gearAnd the gear with a missing gear has a rotation preventing portion for preventing the pivot shaft gear from rotating in the closing direction or the opening direction when the opening / closing member is in the fully open state or the fully closed state, respectively.Have.
[0015]
Thus, the fulcrum shaft gear rotates in two directions, the predetermined direction and the opposite direction, by the rotation of the gear with the missing gear. For this reason, the operating angle of the opening and closing member can be 90 degrees. In addition, a small AC synchronous motor or the like can be used as the motor, which is advantageous in terms of price and life.
[0016]
In another invention, in addition to the above-described invention, the motor is a one-way drive motor. For this reason, control of a motor becomes easy and it becomes still more preferable in terms of price and life. In addition, when the AC power source motor is used, the power source unit can be shared with other AC power source members, and when the AC power source member is present, the circuit portion for the switchgear can be simplified.
[0017]
Furthermore, in another invention, in addition to the above-described both inventions, a fulcrum shaft gear and the fulcrum shaft drive gear are separated by interposing a gear wheel train composed of a plurality of gears between the fulcrum shaft gear and the fulcrum shaft drive gear. Yes. For this reason, rotation in a direction opposite to the predetermined direction of the fulcrum shaft gear can be easily performed via the toothed wheel train. Further, since the fulcrum shaft gear and the fulcrum shaft drive gear are separated from each other, they can be arranged on both sides of the center of the shaft of the gear with the missing gear. For this reason, the opening position and the closing position of the opening / closing member can be arranged substantially symmetrically in one rotation of the gear with a missing gear, and the opening / closing operation can be performed alternately and smoothly.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the switchgear according to the present invention will be described with reference to FIGS. The opening / closing device shown in this embodiment is a motor-type damper device that is a kind of motor unit and is driven by a small AC synchronous motor, and is used in a refrigerator.
[0019]
This motor type damper device 1 includes a drive unit 3 having a motor composed of a small AC synchronous motor 2, a cylindrical frame 4 having both ends opened, an opening 5 formed inside the frame 4, It is mainly composed of a baffle 7 serving as an opening / closing member that opens and closes around the fulcrum shaft 6 with respect to the opening 5. A coil spring 8 that biases the baffle 7 in the closing direction is provided between the frame 4 and the baffle 7.
[0020]
As shown in the development view shown in FIG. 4, the drive source unit 3 having the small AC synchronous motor 2 includes the AC small synchronous motor 2, a train wheel portion 11, and a cam portion 12, and a drive portion case 13. And the drive unit lid 14 and the frame 4. And they are integrally fixed by screws 15.
[0021]
As shown in FIG.The small AC synchronous motor 2 is arranged at the center of a motor case 21 that also serves as one core, a motor core 22, a bobbin 23 sandwiched between the two, a magnet wire 24 formed in a cylindrical shape in the bobbin 23, and the like. The rotor 25 and the upper and lower shave plates 2 having the rotation direction of the rotor 25 as a fixed direction6Are mainly composed.
[0022]
The rotor 25 is rotatably supported on a shaft 28 fixed to the motor case 21, and is urged upward in FIG. 5 by a spring 29. The rotor 25 includes a magnet 30, a bearing 31, and a pinion 32. The bobbin 23 is covered by a bobbin cover 33, and one end of the magnet wire 24 is connected to the pin 34. This pin 34 is connected to a terminal g described later.
[0023]
As shown in FIG.The train wheel section 11 is composed of two train wheels. The first is a first tooth wheel train from the pinion 32 of the rotor 25 to the gear 41 with a missing gear, and is for constantly rotating the gear 41 with a missing gear in one direction. The second is a second tooth wheel train for receiving rotation from the gear 41 with a missing gear and operating the baffle 7 in the closing direction and the opening direction.
[0024]
The first tooth wheel train includes a first wheel 42 that meshes with the pinion 32, a second wheel 43 that meshes with the pinion portion of the first wheel 42, and a third wheel 44 that meshes with the pinion portion of the second wheel 43. And a gear portion 45 of a gear 41 with a missing gear serving as a fourth wheel. The gear portion 45 is formed with teeth over the entire circumference.
[0025]
The second tooth wheel train is composed of two systems. The first system is a system for transmitting the rotation from the missing gear portion 46 of the gear 41 with the missing gear to the fulcrum shaft gear 47 serving as the eighth wheel without any intervention. The missing gear portion 46 is formed over an outer periphery of about 130 degrees, and a tooth portion 46a composed of four teeth is formed over about 75 degrees in the center thereof. The remaining both sides of 130 degrees are rotation blocking portions 46 b and 46 b that block the rotation of the fulcrum shaft gear 47. The thickness of the rotation preventing portion 46b is about half of the thickness of the tooth portion 46a, and the small thick tooth portions 47b and 48b having a thickness about half that of a fulcrum shaft gear 47 and a fulcrum shaft drive gear 48 described later. And can be overlapped in the axial direction.
[0026]
The second system of the second tooth wheel train is a fulcrum shaft drive gear 48 that becomes the fifth wheel from the missing gear portion 46 of the gear 41 with the missing teeth, the fulcrum that becomes the sixth wheel 49, the seventh wheel 50, and the eighth wheel. A tooth wheel train connected to the shaft gear 47. Both the fulcrum shaft drive gear 48 and the fulcrum shaft gear 47 have teeth formed over about 230 degrees, thick tooth portions 47a and 48a having a total axial length, and a small thickness tooth of about half the thickness. Parts 47b and 48b. Both the 6th wheel 49 and the 7th wheel 50 are formed with tooth portions of about 270 degrees. The seventh wheel 50 is disposed so as to overlap the third wheel 44 in the axial direction. A fulcrum shaft base 51 that forms part of the fulcrum shaft 6 is engaged with the fulcrum shaft gear 47. The fulcrum shaft base 51 is engaged with the fulcrum shaft 6 of the baffle 7 to rotate the baffle 7 about the fulcrum shaft 6.
[0027]
The cam portion 12 includes a damper cam 55 for switching and driving the small AC synchronous motor 2 and a fan motor cam 56 for driving the fan motor 76 which are stacked in the axial direction by a temperature sensor described later. Is formed. Above the cam portion 12 in FIG. 4, gears 41 with missing gears are stacked in the axial direction. The shaft end portion of the gear 41 with the missing gear is formed with a vertical portion that gradually protrudes over 180 degrees and returns to the original portion at the final portion. On the other hand, the shaft end portion of the cam portion 12 is gradually depressed over 180 degrees, and a vertical portion that returns to the original portion is formed at the final portion. The two vertical portions are in contact with each other, so that the one-way rotation of the gear 41 with the missing gear is transmitted to the cam portion 12.
[0028]
As shown in FIG.Corresponding to the damper cam 55, a first contact piece 61 that falls into the two step portions 55a and 55b, a second contact piece 62 that falls into only one step portion 55a, and a second contact piece 62 that contacts and separates from the second contact piece 62 3 contact pieces 63 are provided. Here, the first contact piece 61 corresponds to a contact piece a described later, and the third contact piece 63 corresponds to a contact piece b. The second contact piece 62 is integrally formed with a first terminal 67 described later, and is connected to the other end of the magnet wire 24 of the small AC synchronous motor 2. In addition, when the second contact piece 62 falls into the stepped portion 55a, the drive unit case 13 is provided with a first movement blocking portion 13a for reliably separating the third contact piece 63 from the second contact piece 62.
[0029]
Corresponding to the fan motor cam 56, the fourth contact piece 64 that falls into the stepped portion 56a on the outer periphery thereof, the fifth contact piece 65 with which the fourth contact piece 64 contacts when dropped, and the stepped portion 56a do not fall. A sixth contact piece 66 with which the fourth contact piece 64 abuts in the state is provided. Here, the fourth contact piece 64 corresponds to a contact piece f described later. Further, the second movement blocking portion 13b that holds the position of the fifth contact piece 65, and the third movement blocking portion 13c for reliably separating the sixth contact piece 66 from the fourth contact piece 64 are included in the drive unit case 13. Is provided.
[0030]
One end of the magnet wire 24 of the small AC synchronous motor is connected to the first terminal 67 and the other end is connected to the second terminal 68. Here, the first terminal 67 corresponds to a terminal C described later, and the second terminal 68 corresponds to a terminal g.
[0031]
The motor type damper device 1 configured as described above is incorporated in a refrigerator in a form as shown in FIG. 8, for example.
[0032]
The refrigerator 70 is a mid-freezer refrigerator, which has a freezer compartment 71 at the center, a refrigerator compartment 72 at the top, and a vegetable compartment 73 at the bottom. A duct 74 for blowing cool air to the refrigerating chamber 72 is formed, and the motor type damper device 1 is fitted into a portion of the duct 74 that communicates with the refrigerating chamber 72. That is, the frame 4 of the motor type damper device 1 is fitted so as to form a part of the duct 74, and the motor type damper device 1 itself also serves as the duct 74.
[0033]
In addition, this motor type damper apparatus 1 may be attached not for the refrigerator compartment 72 but for the vegetable compartment 73, or for both compartments as shown in FIG. The refrigerator 70 sends the cold air generated by the evaporator 75 to the refrigerating room 72 and the vegetable room 73 via the cold air passage 77 by the fan motor 76. Then, the introduction of the cold air into the refrigerator compartment 72 and the vegetable compartment 73 is controlled by these motor type damper devices 1 and 1. A compressor 78 that liquefies the cooling medium and sends it to the evaporator 75 is installed below the rear surface of the refrigerator 70.
[0034]
The control circuit 80 of the refrigerator 70 is as shown in FIG. A compressor 78 is connected to the AC power supply 81 via a first temperature sensor 82. The first temperature sensor 82 is a thermostat switch, and is turned on when the chamber in which the evaporator 75 is disposed reaches a predetermined temperature or more, and drives the compressor 78.
[0035]
A fan motor 76 is installed in parallel with the compressor 78, and the fourth contact piece 64 (contact piece f) operated by the fan motor cam 56 is an A switch on the fifth contact piece 65 (contact piece d) side; The switch is alternately switched to the B switch on the sixth contact piece 66 (contact piece e) side.
[0036]
A motor drive circuit for the small AC synchronous motor 2 is provided in parallel to both the compressor 78 and the fan motor 76. The motor drive circuit includes three parts connected in series to the AC power source 81, that is, a second temperature sensor 83, a first contact piece 61, a second contact piece 62, and a second contact piece operated by a damper cam 55. The changeover switch unit 84 includes three contact pieces 63 and the small AC synchronous motor 2.
[0037]
The second temperature sensor 83 is switched from the contact piece a to the contact piece b when the refrigerator compartment 72 becomes a predetermined temperature, for example, 2 ° C. or less by a thermostat switch, and from the contact piece b to the contact piece, when the predetermined temperature becomes 5 ° C. or more. It changes to a. The changeover switch portion 84 includes a C switch formed by the first contact piece 61 (contact piece a) and the second contact piece 62 (contact piece c), a third contact piece 63 (contact piece b), and a second contact piece. 62 (contact piece c).
[0038]
A sheet 90 made of foamed polyethylene is provided on the opening 5 side of the baffle 7 so that the opening 5 is completely sealed when the baffle 7 is closed. In the sheet 90, a space 92 for installing a locking portion 91 to which one end of the coil spring 89 is attached is provided. Further, the other end of the coil spring 89 is locked to a spring retainer 93 in the opening 5.
[0039]
Next, the operation of the motor type damper device 1 will be described based on the operation chart of FIG. 10 and the operation explanatory diagrams of FIGS.
[0040]
First, as shown by the solid line position in FIG. 1, the initial state is a fully open stop position where the baffle 7 is open. The positional relationship between the train wheel part 11 and the cam part 12 in this state is shown in FIG. Further, the gear 41 with a missing gear is located at 0 degree in the operation chart of FIG. In the control circuit 80 at this time, since the A switch is on (the fourth contact piece 64 and the fifth contact piece 65 are on), the fan motor 76 is driven regardless of the state of the first temperature sensor 82. continuing. For this reason, cold air continues to be introduced into the refrigerator compartment 72.
[0041]
On the other hand, the C switch of the changeover switch portion 84 is turned off (the first contact piece 61 and the second contact piece 62 are turned off), and the D switch is turned on (the third contact piece 63 and the second contact piece 62 are turned on). . Further, the second temperature sensor 83 is connected to the contact piece a side. When the baffle 7 is in the fully open state, as shown in FIG. 11, the rotation of the missing gear portion 46 is prevented by the small gear teeth 47 b and 48 b of the fulcrum shaft gear 47 and the fulcrum shaft drive gear 48 in order to maintain the position. The portions 46b and 46b overlap to prevent the fulcrum shaft gear 47 from rotating in the closing direction.
[0042]
In this state, when the temperature in the refrigerator compartment 72 becomes a predetermined temperature or less, the second temperature sensor 85 is switched to the contact piece b side. Then, the small AC synchronous motor 2 is driven, and the rotation is transmitted to the gear portion 45 of the gear 41 with the missing gear via the pinion 32, the first wheel 42, the second wheel 43, and the third wheel 44. The gear 41 with a missing gear including the gear portion 45 rotates in the direction indicated by the arrow W in FIG.
[0043]
When the gear 41 with the missing gear rotates in the W direction, the tooth portion 46a of the missing gear portion 46 of the gear 41 with the missing gear starts to mesh with the fulcrum shaft gear 47. By this meshing, the fulcrum shaft gear 47 starts to rotate in the direction indicated by the arrow T1 in FIG. For this reason, the baffle 7 starts to rotate in the closing direction.
[0044]
The A switch for the fan motor 76 starts to turn off when the rotation angle of the gear 41 with the missing gear exceeds 35 degrees. That is, the fourth contact piece 64 starts to move away from the fifth contact piece 65. After that, at 75 degrees, the B switch is turned on. That is, the fourth contact piece 64 and the sixth contact piece 66 come into contact with each other. On the other hand, the C switch for the small AC synchronous motor 2 is turned on when the rotation angle of the toothless gear 41 is 60 degrees, while the D switch is kept on. That is, the first contact piece 61, the second contact piece 62, and the third contact piece 3 are all in contact.
[0045]
When the gear 47 with a missing gear rotates in the direction indicated by the arrow T1, the seventh wheel & pinion 50 rotates in the direction indicated by the arrow V1 in FIG. 12A, the sixth wheel & pinion 49 rotates in the direction indicated by the arrow Y1, and the fulcrum shaft drive gear 48 It rotates in the direction of arrow Z1. At this time, the fulcrum shaft drive gear 48 rotates freely because it does not mesh with any part of the missing gear portion 46.
[0046]
When the rotation of the missing gear portion 46 continues and the gear 41 with the missing gear rotates 115 degrees, the fulcrum shaft gear 47 rotates 90 degrees from the fully closed state, and the baffle 7 enters the fully closed state. FIG. 13 shows the train wheel portion 11 and the cam portion 12 in this state. The fulcrum shaft gear 47 is in a state where its small thick tooth portion 47 b overlaps with the rotation prevention portion 46 b of the missing gear portion 46, and its rotation is prevented.
[0047]
However, there is a slight gap in the engaging portion between the fulcrum shaft base 51 and the fulcrum shaft gear 47, and the fulcrum shaft base 51 can be rotated in the closing direction by the gap. The gap becomes almost zero when the baffle 7 is biased in the closing direction by the coil spring 8. The complete sealing of the baffle 7 is achieved by the sheet 90 sinking into the frame 4 forming the opening 5 by the biasing force of the coil spring 8. In addition, the above-mentioned clearance becomes almost zero at the time of the subduction.
[0048]
On the other hand, the fan motor cam 56 and the damper cam 55 of the cam portion 12 continue to rotate in the direction indicated by the arrow W, respectively, and the state shown in FIG. The B switch (the fourth contact piece 64 and the sixth contact piece 66) turned on at the rotation angle of 75 degrees is in the on state as it is, and the C switch (the first contact piece and the second contact piece turned on at the rotation angle of 60 degrees). The contact piece 62) is also in an on state.
[0049]
After that, when the gear 41 with the missing gear portion 46 having the missing gear portion 46 continues to rotate and the rotation angle becomes 180 degrees, the missing gear portion 46 becomes the fulcrum shaft gear 47 and the fulcrum shaft drive as shown in FIG. The gear 48 is completely detached. At this time, the baffle 7 is urged in the closing direction by the coil spring 8 and continues the state in which the closing portion 5 is completely closed. On the other hand, when the first contact piece 61 and the second contact piece 62 that have been in contact with the damper cam 55 of the cam portion 12 have rotated 180 degrees, the first contact piece 61 falls into the stepped portion 55 a and leaves the third contact piece 63. That is, the D switch of the control circuit 80 is turned off. For this reason, the small AC synchronous motor 2 stops. Note that the C switch continues to be on.
[0050]
Thereafter, the state in which the baffle 7 is closed continues. When the baffle 7 is closed, cold air is not introduced into the refrigerator compartment 72, so that the temperature in the refrigerator compartment 72 starts to rise. When the temperature exceeds a predetermined temperature, for example, 5 ° C., the second temperature sensor 83 is switched from the contact piece b side to the contact piece a side. By this switching, power is supplied again to the small AC synchronous motor 2 and driving is started.
[0051]
When the small AC synchronous motor 2 starts to rotate, the gear 41 with the missing gear starts to rotate again in the arrow W direction by the first toothed wheel train. When the rotation angle reaches 245 degrees, the tooth portion 46a of the missing gear portion 46 begins to mesh with the fulcrum shaft drive gear 48. When the rotation angle is 240 degrees, the D switch (second contact piece 62 and third contact piece 63) of the control circuit 80 is turned on. As a result, both the C switch and the D switch are turned on.
[0052]
When the missing gear portion 46 and the fulcrum shaft drive gear 48 mesh with each other, the fulcrum shaft drive gear 48 starts to rotate in the direction indicated by the arrow Z2 in FIG. Further, the sixth wheel 49 starts to rotate in the arrow Y2 direction, the seventh wheel 50 starts to rotate in the arrow V2 direction, and the fulcrum shaft gear 47 starts to rotate in the arrow T2 direction. The baffle 7 starts to open against the urging force of the coil spring 8 by the rotation of the fulcrum shaft gear 47 in the direction indicated by the arrow T2. When the rotation angle reaches 270 degrees, the B switch for the fan motor 76 starts to turn off, and when it reaches 300 degrees, the A switch turns on. As a result, the fan motor 76 is reliably started during the opening operation of the baffle 7, and the cold air is reliably and rapidly fed into the refrigerating chamber 72.
[0053]
When the rotation angle of the gear 41 with the missing gear becomes 330 degrees, the baffle 7 is completely opened. At this time, the baffle 7 is urged in the closing direction by the coil spring 8. But,As shown in FIG.Since the fulcrum shaft drive gear 48 is prevented from rotating by the missing gear portion 46, the fulcrum shaft gear 47 meshed with the fulcrum shaft drive gear 48 via the sixth wheel 47 and the seventh wheel 50 does not rotate. . In addition, the A switch of the control circuit 80 continues to be turned on, and the C switch and D switch are also kept on.
[0054]
Then, when the gear 41 with a missing gear makes one turn (360 degrees), the C switch is turned off and the rotation of the small AC synchronous motor 2 is stopped. The baffle 7 continues to be fully opened. As a result, cold air continues to be introduced into the refrigerator compartment 72 and the temperature in the refrigerator compartment 72 begins to decrease again.
[0055]
By repeating the above operation, the refrigerator compartment 72 is maintained in a predetermined temperature range. The same applies when the motor-type damper device 1 is used in the vegetable compartment 73.
[0056]
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, although the small AC synchronous motor 2 rotating in one direction is used as the motor, a motor capable of rotating in both directions such as another one-way rotating motor such as a DC motor or a stepping motor may be employed. In the case of a motor that can rotate in both directions, there are a method that uses only one direction and a method that uses the motor that rotates in both directions. When rotating in both directions, the baffle 7 can be opened and closed by rotating in the opposite direction every 360 degrees.
[0057]
In the above-described embodiment, the fulcrum shaft gear 47 and the fulcrum shaft drive gear 48 are separated from each other by the sixth wheel 49 and the seventh wheel 50. However, the gears 47 and 48 are not separated from each other. , May be adjacent.
[0058]
Further, the coil spring 8 in the above-described embodiment is omitted, and in addition to the coil spring 8 being omitted, a magnetic material or a magnet is added to the baffle 7, and the attractive force between the magnet or the magnetic material provided on the frame 4 side. You may make it work. Further, the opening 5 may be inclined with respect to the frame 4 instead of being perpendicular to the frame 4. In addition, the opening position of the baffle 7 may be an oblique position instead of being substantially parallel to the frame 4.
[0059]
Further, as the coil spring 8 in the above-described embodiment, a compression coil spring is placed on the back surface of the baffle 7 instead of pressing the opening 5 using a tensile force, and the baffle 7 is opened using the expansion force. You may make it contact | abut to the part 5. FIG. In this way, it is advantageous to cope with freezing.
[0060]
That is, if it is a compression coil spring, it will expand to the direction which becomes the same direction initially with respect to the movement to the closing direction of the baffle 7, Therefore The expansion force of a compression coil spring can be made to oppose 100% freezing force. . On the other hand, since the pulling force as in the above-described embodiment is a force having an angle with respect to the closing direction, not all the pulling force can oppose the icing force. In this way, when the baffle 7 is frozen in the open state, if the baffle 7 is a compression coil spring, it can be released from freezing by utilizing 100% of the spring force.
[0061]
Further, instead of the coil spring 8, a torsion coil spring may be wound around the fulcrum shaft 6 to press the baffle 7 in the closing direction from the back surface of the baffle 7. In this way, the change in spring pressure during the opening operation can be reduced, and the drive mechanism is stabilized. Further, the spring pressure can be easily changed by changing the number of windings. In addition, since the winding portion rubs against the fulcrum shaft 6 and the portion that presses the baffle 7 rubs against the baffle 7, it becomes difficult to freeze.
[0062]
Further, in the above-described embodiment, the sheet 90 is used. However, when the sealing degree is not strictly required, the sheet 90 may be omitted. Furthermore, in the above-mentioned embodiment, although the reduction gear wheel train is used for the first tooth wheel train, the reduction gear wheel train is not necessarily required. In some cases, a speed increasing gear wheel train may be used.
[0063]
In the above-described embodiment, the frame 4 is the duct-shaped motor type damper device 1, but the present invention can also be applied to damper devices having other configurations. Further, the present invention can be applied to various damper devices that control other fluids such as a duct for ventilation instead of a refrigerator. Furthermore, the frame 4 may be configured using the frame on the side on which the motor type damper device 1 is mounted, for example, the duct 74 for cool air ventilation of the refrigerator 70 shown in FIG.
[0064]
Further, the present invention can be applied to other motor-type opening / closing devices such as opening / closing devices other than the damper device, for example, a motor-type opening / closing device for driving a looper of an air conditioner.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, the opening / closing device of each invention can rotate the fulcrum shaft gear in two directions by utilizing the gear with the missing gear, the fulcrum shaft gear, and the fulcrum shaft drive gear. For this reason, even if a unidirectional rotating motor such as a small AC synchronous motor is used, the opening / closing member can be rotated in both directions by gear transmission. As a result, the rotation angle of the opening / closing member can be widened. Further, it is possible to easily employ a one-way rotary motor.Furthermore, the gear with a missing gear has a rotation preventing portion that prevents the fulcrum shaft gear from rotating in the closing direction or the opening direction, respectively, when the opening / closing member is in the fully open state or the fully closed state. For this reason, since rotation of the fulcrum shaft gear in the closing direction or the opening direction can be prevented by the rotation blocking portion, the position of the opening / closing member can be held in the fully open state or the fully closed state.
[0066]
In addition, when a unidirectional rotating motor is employed, the control of the motor becomes easier, which is further advantageous in terms of price and life. Further, when the fulcrum shaft gear and the fulcrum shaft drive gear are separated from each other, the structure of the opening / closing operation of the opening / closing member can be easily improved, and the operation can be smoothed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a motor type damper device of the present invention.
FIG. 2 is a front view seen from the direction of arrow II in FIG.
3 is a plan view seen from the direction of arrow III in FIG. 2. FIG.
4 is a side internal development view of a drive source unit of the motor type damper device of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a side sectional view of a small AC synchronous motor used in the motor type damper device of FIG. 1;
6 is a plan view showing a train wheel part of a drive source part of the motor type damper device of FIG. 1. FIG.
7 is a plan view showing a cam portion of a drive source portion and a small AC synchronous motor of the motor type damper device of FIG. 1. FIG.
8 is a cross-sectional view showing an example of a refrigerator to which the motor type damper device of FIG. 1 is applied.
9 is a diagram showing a control circuit of a refrigerator to which the motor type damper device of FIG. 1 is applied.
10 is an operation chart of the motor type damper device of FIG. 1; FIG.
11A and 11B are views for explaining the operation of the motor type damper device of FIG. 1, in which FIG. 11A shows the state of the main part of the train wheel when the baffle is in the fully open stop position, It is a figure which shows the state of the cam part corresponding to a state.
12A and 12B are diagrams for explaining the operation of the motor type damper device of FIG. 1, wherein FIG. 12A shows the state of the main part of the train wheel when the baffle is in the closing operation start position state, It is a figure which shows the state of the cam part corresponding to the state.
13A and 13B are views for explaining the operation of the motor type damper device of FIG. 1, wherein FIG. 13A shows the state of the main part of the train wheel when the baffle is in the closing operation end position state, It is a figure which shows the state of the cam part corresponding to the state.
14A and 14B are diagrams for explaining the operation of the motor type damper device of FIG. 1, in which FIG. 14A shows the state of the main part of the train wheel when the baffle is in the fully closed stop position; It is a figure which shows the state of the cam part corresponding to the state.
15A and 15B are views for explaining the operation of the motor type damper device of FIG. 1, in which FIG. 15A shows the state of the main part of the train wheel when the baffle is in the opening operation start position, It is a figure which shows the state of the cam part corresponding to the state.
16A and 16B are diagrams for explaining the operation of the motor type damper device of FIG. 1, wherein FIG. 16A shows the state of the main part of the train wheel when the baffle is in the opening operation end position state, It is a figure which shows the state of the cam part corresponding to the state.
FIG. 17 is a partial cross-sectional side view of a conventional motor type damper device.
FIG. 18 is a diagram for explaining a state in which a conventional motor type damper device is incorporated in a refrigerator.
[Explanation of symbols]
1 Motor type damper device (opening and closing device)
2 Small AC synchronous motor (motor)
3 Drive source
4 frames
5 openings
6 fulcrum shaft
7 Baffle (opening / closing member)
8 Coil spring
11 train wheel
12 Cam part
41 Gear with missing gear
45 Gear part
46 Missing gear
47 Support shaft gear
48 fulcrum shaft drive gear

Claims

In an opening / closing device that transmits a driving force by a motor to an opening / closing member and reciprocally rotates the opening / closing member about a fulcrum shaft of the opening / closing member, a gear portion to which the rotational driving force of the motor is transmitted and a predetermined circumferential direction A gear with a spur gear provided with a spur gear portion having teeth formed only on the part, and a gear that rotates integrally with the fulcrum shaft and is rotationally connected to the spur gear portion of the gear with the spur gear to connect the opening / closing member in a predetermined direction. The fulcrum shaft gear to be rotated and the fulcrum shaft gear are rotationally connected to the missing gear portion at a position different from the fulcrum shaft gear, and the rotational force is transmitted to the fulcrum shaft gear and the fulcrum shaft gear is in a direction opposite to the predetermined direction. A fulcrum shaft drive gear that rotates the fulcrum shaft, and the gear with a missing gear prevents rotation of the fulcrum shaft gear in the closing direction or the opening direction, respectively, when the opening / closing member is in a fully open state or a fully closed state. having a rotation preventing portion Rotating apparatus according to claim.

2. The switchgear according to claim 1, wherein the motor is a one-way drive motor that drives only in one direction.

2. A gear wheel train comprising a plurality of gears is interposed between the fulcrum shaft gear and the fulcrum shaft drive gear, and the fulcrum shaft gear and the fulcrum shaft drive gear are separated from each other. The switchgear according to 2.