JP4594941B2 - 開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータによる駆動力を駆動力伝達機構を介して被駆動部材に伝達し、該被駆動部材を動作させるモータアクチュエータを備え、冷蔵庫などに用いられる開閉部材を動作させる開閉装置に関するものである。

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（モータアクチュエータ）としては、例えば、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知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献に開示のモータ式ダンパー装置の場合、回転支点軸を挟んでバッフルとモータ等の駆動機構部が配置された構造になっており、モータを一方の方向へ回転させてラックを上昇させると、係合軸が中空部の上面に当たってバッフルが開方向に回動し、冷気取り入れ口が開放状態になる。また、モータを他方の方向に回転させると、係合軸が下側の部分で弾性板の弾性片に当たって、それを押し下げ、バッフルを閉じる方向に回動させる。
特開平６−１０９３５４号公報

しかしながら、特許文献１のダンパー装置の場合、モータを正逆転させることにより係合軸を上下動させてバッフルの開閉動作を行っているため、モータの回転方向を切り換えるための制御回路の構成が複雑になるという問題がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、被駆動部材を双方向に動作させる場合でもモータの回転を反転させる必要のないモータアクチュエータを備えることにより、開閉部材に開閉動作を行わせる際にモータの回転を反転させる必要のない開閉装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の開閉装置は、
モータによる駆動力を駆動力伝達機構を介して被駆動部材に伝達し、該被駆動部材を動作させるモータアクチュエータを有し、
前記駆動力伝達機構は、前記モータによって回転駆動される歯車と、該歯車により直線駆動されて前記被駆動部材を動作させるラック部材とを備え、
前記歯車は、周方向の所定位置のみに歯部が形成された欠歯車部を備え、
前記ラック部材は、前記モータが一方の方向に回転して前記欠歯車部と噛合したときに当該ラック部材を一方の方向に変位させる第１のラック部と、前記モータが一方の方向に回転して前記欠歯車部と噛合したときに当該ラック部材を他方の方向に変位させる第２のラック部とを備えており、
前記被駆動部材は、前記ラック部材により開位置と閉位置とに切り換えられる開閉部材であることを特徴としている。

本発明に係るモータアクチュエータにおいて、駆動力伝達機構では、モータが一方の方向に回転し、欠歯車部がラック部材の第１のラック部と噛合すると当該ラック部材が一方の方向に変位して被駆動部材を所定の方向に動作させ、当該欠歯車部がラック部材の第２のラック部と噛合すると当該ラック部材が他方の方向に変位して被駆動部材を反対方向に動作させる。このように、被駆動部材を双方向に動作させる場合でも歯車を一方の方向に回転させればよく、モータの回転を反転させる必要がないので、モータアクチュエータの制御回路の構成を簡素化できる。

本発明において、前記欠歯車部は、前記第１のラック部に噛合するときには前記第２のラック部には非噛合状態にあり、前記第２のラック部に噛合するときには前記第１のラック部に非噛合状態にあることが好ましい。このように構成すると、欠歯車部が第１のラック部に噛合してラック部材を一方の方向に変位させる際には、欠歯車部が第２のラック部と噛合していないので、ラック部材は、第２のラック部と欠歯車部との間から余計な力を受けることがない。反対に、欠歯車部が第２のラック部に噛合してラック部材を他方の方向に変位させる際には、欠歯車部が第１ラック部と噛合していないので、ラック部材は、第１のラック部と欠歯車部との間から余計な力を受けることがない。

本発明において、前記第１のラック部と前記第２のラック部は、互いに平行に延びていることが好ましい。このように構成すると、ラック部材を第１のラック部および第２のラック部が延びている方向のみで往復させることができるので、ラック部材の動作空間が狭くてよい。それ故、モータアクチュエータの小型化を図ることができる。

本発明において、前記ラック部材は、前記歯車を間に挟んで平行に延びた一対の内側端部を備え、前記第１のラック部は前記一対の内側端部のうちの一方の内側端部に形成され、前記第２のラック部は他方の内側端部に形成されていることが好ましい。このように構成すると、１つの歯車のみでラック部材を双方向に駆動することができるので、部品点数の削減および省スペース化を図ることができる。また、第１のラック部と第２のラック部は、互いに平行に延びているので、ラック部材を第１のラック部および第２のラック部が延びている方向のみで往復させることができる。従って、ラック部材の動作空間が狭くてよいので、モータアクチュエータの小型化を図ることができる。

本発明において、前記駆動力伝達機構は、前記歯車として、前記ラック部材を間に挟む両側位置の一方に第１の歯車を備え、他方に第２の歯車を備え、前記ラック部材は、互いに反対側を向いて平行に延びた一対の外側端部を備え、前記第１のラック部は前記一対の外側端部のうちの一方の外側端部に形成され、前記第２のラック部は他方の外側端部に形成されている構成を採用してもよい。このように構成すると、ラック部材を第１のラック部および第２のラック部が延びている方向のみで往復させることができるので、ラック部材の動作空間が狭くてよい。従って、モータアクチュエータの小型化を図ることができる。

（Ａ）、（Ｂ）は、本発明を適用した開閉装置を一部断面にして示す断面図、およびこの開閉装置をａ方向から見たときの背面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図１に示す開閉装置に用いたギヤードモータの平面図、およびこのギヤードモータの歯車列の展開図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、図１に示す開閉装置の動作を示す説明図である。 図１に示す開閉装置が搭載された冷蔵庫の制御回路を示すブロック図である。 図１に示す開閉装置において、バッフルおよびスイッチの動作を示すタイミングチャート図である。 本発明を適用した別の開閉装置の説明図である。 本発明を適用したさらに別の開閉装置の平面図である。

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
３ 駆動力伝達機構
７ バッフル
８ ラック部材
４６ 欠歯車付き歯車（歯車）
４６１ 歯車部
４６２ 欠歯車部
４６３ 歯部
４７ 第１のラック部
４８ 第２のラック部
４９ 連結部

以下に、図面を参照して本発明を適用したモータアクチュエータとして、冷蔵庫に用いられるバッフル（被駆動部材）に開閉動作を行わせる開閉装置を説明する。

（開閉装置の全体構成）
図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明を適用した開閉装置を一部断面にして示す説明図、およびこの開閉装置をａ方向から見たときの背面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示す開閉装置に用いたギヤードモータの平面図、およびこのギヤードモータの歯車列の展開図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、図１に示す開閉装置の構成および動作を説明するための説明図であり、左列が図２（Ａ）と同一方向から見たときのカム部材と各種接片との位置関係を示し、右列が図２（Ａ）と同方向から見たときのラック部材と欠歯付き歯車との位置関係を示している。

図１（Ａ）、（Ｂ）および図２（Ａ）、（Ｂ）に示す開閉装置は、モータユニットの一種であり、具体的には、冷蔵庫において小型ＡＣ同期モータによって駆動される冷気供断用のモータ式ダンパー装置１である。

モータ式ダンパー装置１は、モータとしての小型ＡＣ同期モータ２と、この小型ＡＣ同期モータ２の駆動力を伝達する駆動力伝達機構３とを有しており、小型ＡＣ同期モータ２および駆動力伝達機構３によってギヤードモータ（モータアクチュエータ）が構成されている。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、モータ式ダンパー装置１は、両端が開放された筒状のフレーム４と、このフレーム４の内部に形成された開口部５と、支点軸６を中心に回転して開口部５の開閉動作を行う開閉部材（被駆動部材）としてのバッフル７とを有しており、バッフル７により開口部５を開閉して庫内への冷気の供給を制御する。モータ式ダンパー装置１において、バッフル７の下方に形成された連結部には、支点軸６に対する偏心位置に中空部７１が形成されており、この中空部７１には、駆動力伝達機構３のラック部材８の出力部８５の先端で側方に突出した突出部８６が挿入されている。バッフル７において、開口部５の側に位置する背面には、弾性体である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を完全に塞ぐようになっている。

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、駆動力伝達機構３は、小型ＡＣ同期モータ２に機構的に接続された輪列部１１と、この輪列部１１の最終段の歯車（欠歯車付き歯車４６）に形成されたカム部４６５と、ラック部材８とを備えており、ケース体１５の内部に配置されている。ケース体１５は、下ケース１３と上ケース１４とをネジ止め固定してなる。小
型ＡＣ同期モータ２は、一般的に用いられるものであるため、ここではその詳細についての説明を省略する。

輪列部１１は、小型ＡＣ同期モータ２の出力軸に固着されたピニオン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、この３番車４４のピニオン部と噛合する４番車４５と、この４番車４５と噛合する歯車部４６１を有する５番車となる欠歯車付き歯車４６（歯車）とから構成される。この欠歯車付き歯車４６において、歯車部４６１には、その全周にわたって歯が形成されている。

図２（Ａ）、（Ｂ）および図３（Ａ）に示すように、ラック部材８は、一対のラック部４７、４８と、これらの一対のラック部４７、４８の端部を連結する連結部４９とを備えており、一対のラック部４７、４８が欠歯車付き歯車４６の径方向に互いに平行に配設されている。すなわち、ラック部材８は、欠歯車付き歯車４６を間に挟んで対向する一対の対向部と、これらの対向部の端部同士を連結する連結部４９とを備えた板状部材からなり、対向部で互いに平行に延びた一対の内側端部のうち、一方の内側端部には第１のラック部４７が形成され、他方の内側端部には第２のラック部４８が形成されている。第１のラック部４７において、連結部４９が位置する側とは反対側の端部には、ケース体１５の上部から突出する出力部８５が形成されている。

第１のラック部４７には、４つの歯部４７１、４７２、４７３、４７４が形成されており、これらの歯部のうち、第２歯部４７２の厚さは、他の３つの歯部４７１、４７３、４７４より薄く形成されている。第２のラック部４８には、３つの歯部４８１、４８２、４８３が形成されており、これらの歯部のうち、第３歯部４８３の厚さは、他の２つの歯部４８１、４８２より薄く形成されている。

図２（Ｂ）から分かるように、欠歯車付き歯車４６では、歯車部４６１に対して軸方向の上側に欠歯車部４６２が形成され、下側には、詳しくは後述するカム部４６５が重なるように一体形成されている。欠歯車付き歯車４６において、欠歯車部４６２は、欠歯車付き歯車４６の外周に対して約２３０度の角度範囲にわたって形成されており、欠歯車部４６２の周方向における中央には、約５６度の角度範囲にわたって３つの歯からなる歯部４６３が形成されている。また、欠歯車部４６２のうち、歯部４６３の周方向における両側領域は、外周縁が円弧状の薄板部４６４ａ、４６４ｂになっている。薄板部４６４ａ、４６４ｂの厚さは、歯部４６３の厚さの約半分となっており、ラック部４７の薄い第２歯部４７２、およびラック部４８の薄い第３歯部４８３とは軸方向で重なることが可能になっている。なお、カム部４６５は、以下に説明するように、小型ＡＣ同期モータ２に対するスイッチを構成する接片を動作させる。

（制御回路の構成）
図４は、図１に示す開閉装置が搭載される冷蔵庫の制御回路を示す回路図である。図４において、実際の冷蔵庫に用いられる制御回路８０では、コンプレッサおよびこのコンプレッサをオン／オフするためのサーモスタットスイッチ、ファンモータおよびファンモータ用スイッチ等が必要になるが、図４ではこれら構成を省略してあり、冷蔵庫の制御回路８０においてバッフル７を開閉動作するためのモータ駆動回路のみを示してある。具体的には、交流電源８１に対し直列に接続される温度センサ８３と、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すカム部４６５によって動作する第１接片６１、第２接片６２および第３接片６３からなるスイッチ部８４と、小型ＡＣ同期モータ２との３つの要素によって構成されている。

本形態では、スイッチ部８４を構成するにあたって、欠歯車付き歯車４６のカム部４６５には、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すように、径方向に凹む２つの段部４６５ａ、４６５ｂ
が形成されている。また、カム部４６５に対しては、２つの４６５ａ、４６５ｂに落ち込む線バネ状の第１接片６１と、一方の段部４６５ａのみに落ち込む線バネ状の第２接片６２と、第２接片６２に接離する線バネ状の第３の接片６３とが設けられている。ここで、第１接片６１が、図４に示す端子ｂになっており、第２接片６２が、図４に示す端子ｃになっており、第３接片６３が、図４に示す端子ｄになっており、欠歯車付き歯車４６の回転に伴ってカム部４６５が回転し、カム部４６５の回転によって、３つの接片６１、６２、６３が接離することにより、端子ｃと端子ｂ、ｄとの接続状態が切り換えられる。以下、スイッチ部８４において、第１接片６１および第２接片６２で形成されるスイッチをＡスイッチとし、第３接片６３および第２接片６２で形成されるスイッチをＢスイッチとして説明する。なお、制御回路８において、小型ＡＣ同期モータのマグネットワイヤの一端は端子ｃに接続され、他端は端子ａに接続されている。

温度センサ８３はサーモスタットスイッチであり、冷蔵庫の庫内が所定温度、例えば２℃以下になると、接続する端子が端子ｄから端子ｂに切り換わる。また、冷蔵庫の庫内が所定温度、例えば５℃以上になると、温度センサ８３が接続する端子は、端子ｂから端子ｄに切り換わる。

（動作）
本形態のモータ式ダンパー装置１の動作を、図３、図４および図５に基づいて説明する。図５は、図１に示す開閉装置において、バッフルおよびスイッチの動作を示すタイミングチャート図である。

まず、図１に実線で示すバッフル７の位置を、バッフル７が開口部５を完全に閉じている全閉停止位置とし、この状態におけるカム部４６５と各接片６１、６２、６３との位置関係、およびラック部材８と欠歯車付き歯車４６との位置関係を図３（Ａ）に示す。このとき、欠歯車付き歯車４６は、図５に示すタイミングチャート図における０度の位置となっており、図４に示す制御回路８０では、スイッチ部８４のＡスイッチがオン（第１接片６１と第２接片６２がオン）し、Ｂ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。また、温度センサ８３は、端子ｂに接続している。すなわち、この状態は、庫内の温度が所定温度、例えば２℃以下になったとしてバッフル７が閉動作している途中の状態を示しており、小型ＡＣ同期モータ２が停止される直前の様子を示している。

次に、欠歯車付き歯車４６の回転が０度を過ぎた時点では、カム部４６５に当接していた第１接片６１が段部４６５ｂに落ち込み、第２接片６２から離れる。このため、制御回路８０のＡスイッチがオフし、小型ＡＣ同期モータ２が停止する。一方、第３接片６３は第２接片６２に接触した状態を維持するため、Ｂスイッチはオン状態のままである。

なお、図３（Ａ）に示すように、バッフル７が全閉状態のとき、欠歯車付き歯車４６の薄板部４６４ａが直動阻止部として第１のラック部４７の第１歯部４７１と第３歯部４７３との間に係合してラック部材８の変位を阻止している。その際、第１のラック部４７の第２歯部４７２は、薄板部４６４ａと軸方向に重なっている。

このような状態で小型ＡＣ同期モータ２が停止している間、バッフル７は閉じられた状態が持続される。故に、冷蔵庫の庫内へ冷気が導入されないので、庫内の温度が上昇する。そして、庫内の温度が所定温度、例えば５℃以上になると、温度センサ８３の接続が端子ｂから端子ｄに切り換わる。ここで、Ｂスイッチはオン状態になっているため、この切り換わりによって、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。

小型ＡＣ同期モータ２が一方の方向に回転し始めると、その回転がピニオン３２、１番車４２、２番車４３、３番車４４、および４番車４５を経由して、欠歯車付き歯車４６の
歯車部４６１に伝わる。従って、欠歯車付き歯車４６は、図３（Ａ）の矢示ＣＣＷ方向（反時計周り方向）に回転し、カム部４６５も矢示ＣＣＷ方向（反時計周り方向）に回転する。

そして、図３（Ｂ）に示すように、欠歯車付き歯車４６の欠歯車部４６２の歯部４６３が第１のラック部４７と噛み合い始めると、ラック部材８は、図３（Ｂ）の矢示Ｔ１方向に直線駆動され、バッフル７は、開方向に回転し始める。

このようにしてラック部材８が矢示Ｔ１方向に直線駆動される際、第２のラック部４８は、欠歯車部４６２のいずれの部分とも噛合していない。すなわち、歯部４６３および薄板部４６４ａ、４６４ｂのいずれとも噛合していない。それ故、ラック部材８の変位が許容され、ラック部材８は、スムーズにＴ１方向に直線駆動される。

さらに欠歯車付き歯車４６の回転が継続し、欠歯車付き歯車４６が１８０度回転すると、図３（Ｃ）に示すように、欠歯車部４６２が第１のラック部４７および第２のラック部４８のいずれからも完全に離脱する。この時点で、バッフル７は全閉状態のときから４５度回転し、図１に点線で示す全開位置に移動する。バッフル７が全開状態のとき、欠歯車付き歯車４６の薄板部４６４ａが第２のラック部４８の第２歯部４８２と連結部４９の内周面との間に係合し、ラック部材８の変位が阻止されている。その際、第２のラック部４８の第３歯部４８３は、薄板部４６４ａと軸方向に重なっている。

また、欠歯車付き歯車４６の回転が１８０度を過ぎた時点でカム部４６５に当接していた第２接片６２が段部４６５ａに落ち込み、第３接片６３から離れる。このため、制御回路８０のＢスイッチがオフするので、小型ＡＣ同期モータ２は停止する。その際、第１接片６１は、第２接片６２に接触してオン状態になるため、Ａスイッチはオン状態となる。

このような状態で小型ＡＣ同期モータ２が停止している間、バッフル７は開かれた状態が持続される。従って、冷蔵庫の庫内への冷気の導入によって、庫内の温度が下降する。

そして、庫内の温度が所定温度、例えば、２℃以下になると、温度センサ８３が接続する端子が端子ｄから端子ｂに切り替わる。この時点で、Ａスイッチはオン状態になっているため、この切り換わりによって、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。

小型ＡＣ同期モータ２が再び一方の方向に回転し始めると、欠歯車付き歯車４６は再度矢示ＣＣＷ方向に回転し始める。なお、図３（Ｄ）は、欠歯車付き歯車４６が１９１度回転した状態を示しており、１９１度を過ぎた時点で、スイッチ部８４のＢスイッチがオン（第２接片６２と第３接片６３がオン）される。そして、回転角度が２２６度になると、図３（Ｅ）に示すように、欠歯車部４６２の歯部４６３が第２のラック部４８に噛合し始める。欠歯車部４６２と第２のラック部４８が噛合すると、ラック部材８は、図３（Ｅ）に示す矢示Ｔ２方向に直線駆動され始め、バッフル７は、閉方向に回転し始める。

なお、第２のラック部４８が矢示Ｔ２方向に直線駆動される際、第１のラック部４７は、欠歯車部４６２のいずれの部分とも噛合していない。すなわち、歯部４６３および薄板部４６４ａ、４６４ｂと噛合していない。それ故、ラック部材８の変位が許容され、ラック部材８がスムーズにＴ２方向に直動される。

そして、欠歯車付き歯車４６の回転角度が３２０度となると、バッフル７が完全に閉じた状態となる。また、制御回路８０のＡスイッチはオン状態が継続され、ＡスイッチおよびＢスイッチはいずれもオン状態が継続される。

そして、欠歯車付き歯車４６が１周（３６０度）すると、Ａ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。その結果、バッフル７は、庫内が５℃以上になるまで完全閉状態を継続し続ける。

以上の動作を繰り返すことにより、冷蔵庫の庫内は所定の温度範囲に維持される。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のモータ式ダンパー装置１において、駆動力伝達機構３では、小型ＡＣ同期モータ２が一方の方向に回転し、欠歯車付き歯車４６の欠歯車部４６２がラック部材８の第１のラック部４７と噛合するとラック部材８が上方に変位してバッフル７を開方向に動作させ、欠歯車部４６２がラック部材８の第２のラック部４８と噛合するとラック部材８が下方に変位してバッフル７を閉方向に動作させる。このように、バッフル７を双方向に動作させる場合でも欠歯車付き歯車４６を矢示ＣＣＷ方向で示す反時計周りの方向に回転させればよく、小型ＡＣ同期モータ２の回転を反転させる必要がないので、モータ式ダンパー装置１に対する制御回路８０の構成を簡素化できる。

また、ラック部材８は、欠歯車付き歯車４６を間に挟んで対向する一対の対向部と、これらの対向部の端部同士を連結する連結部４９とを備えた板状部材からなり、対向部で互いに平行に延びた一対の内側端部の各々に第１のラック部４７および第２のラック部４８が形成されている。言い換えれば、ラック部４７、４８は、欠歯車付き歯車４６の径方向に互いに平行に配設され欠歯車付き歯車４６における径方向の一方側でラック部４７が歯部４６３と噛合するとともに、径方向の他端側でラック部４８が歯部４６３と噛合している。このため、欠歯車付き歯車４６のみでラック部材８を双方向に駆動することができるので、部品点数の削減および省スペース化を図ることができる。また、第１のラック部４７と第２のラック部４８は、互いに平行に延びているので、ラック部材８を第１のラック部４７および第２のラック部４８が延びている方向のみで往復させることができる。従って、ラック部材８の動作空間が狭くてよいので、モータ式ダンパー装置１の小型化を図ることができる。

また、歯部４６３は、第１のラック部４７と噛合してラック部材８を駆動する際には、第２のラック部４８と噛合していないので、ラック部材８は、第２のラック部４８と欠歯車部４６２との間から余計な力を受けることがない。同様に、歯部４６３は、第２のラック部４８と噛合してラック部材８を駆動する際には、第１のラック部４７と噛合していないので、ラック部材８は、第１のラック部４７と欠歯車部４６２との間から余計な力を受けることがない。それ故、ラック部材８を効率よくスムーズに駆動させることができる。

（その他の実施の形態）
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。

例えば、上記実施の形態では、２つのラック部４７、４８が欠歯車付き歯車４６の径方向に互いに平行に配設されたＵ字型のラック部材８を用いたが、例えば図６に示すように２つのラック部４７'、４８'が、互いの背面側となる位置に形成された直線状のラック部材８'を用いてもよい。

すなわち、駆動力伝達機構は、歯車として、ラック部材８'を間に挟む両側位置の一方に第１の欠歯車付き歯車４６ａを備え、他方に第２の欠歯車付き歯車４６ｂを備えている。ここで、２つの欠歯車付き歯車４６ａ、４６ｂは、歯部４６１ａ、４６１ｂが１つの中間歯車４５'に噛合しており、この中間歯車４５'を介してモータ（図示せず）からの回転
が伝達される。また、駆動力伝達機構において、ラック部材８'は、互いに反対側を向いて平行に延びた一対の外側端部を備え、一対の外側端部のうちの一方の外側端部に第１のラック部４７'が形成され、他方の外側端部に第２のラック部４８'が形成されている。ここで、第１のラック部４７'は、第１の欠歯車付き歯車４６ａの歯部４６３ａに噛合可能であり、第２のラック部４８'は、第２の欠歯車付き歯車４６ｂの歯部４６３ｂに噛合可能である。また、ラック部材４７'、４８'は、ラック部材８'の駆動方向（ラック部材８'の長手方向）でずれた位置に形成されている。

従って、モータが一方の方向に回転し、中間歯車４５'が矢示ＣＷ方向に回転すると、２つの欠歯車付き歯車４６ａ、４６ｂはいずれも、矢示ＣＣＷ方向に回転し、第１のラック部４７'と第１の欠歯車付き歯車４６ａの歯部４６３ａとが噛合すると、ラック部材８'は、Ｔ２方向に駆動される。その際には、第２のラック部４８'は、第２の欠歯車付き歯車４６ｂの歯部４６３ｂと非噛合状態にある。また、モータが一方の方向に回転し、中間歯車４５'が矢示ＣＷ方向に回転すると、２つの欠歯車付き歯車４６ａ、４６ｂはいずれも、矢示ＣＣＷ方向に回転し、第２のラック部４８'と第２の欠歯車付き歯車４６ｂの歯部４６３ｂとが噛合すると、ラック部材８'は、Ｔ１方向に駆動される。その際には、第１のラック部４７'は、第１の欠歯車付き歯車４６ａの歯部４６３ａと非噛合状態にある。

また、図１〜図５を参照して説明した実施の形態において、駆動力伝達機構３のラック部材８では、連結部４９が位置する端部を一方の端部としたとき、ラック部材８'における他方の端部から出力部８５が突出していたが、図７に示す駆動力伝達機構３'のように、ラック部材８'において連結部４９'が位置する側の端部から出力部８５'が突出している構成を採用してもよい。

また、上述の実施の形態では、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、他の一方向回転モータやＤＣモータ、ステッピングモータ等の双方向に回転可能なモータを採用しても良い。なお、欠歯車付き歯車４６の回転方向は必ずＣＣＷ方向に回転されるものではなく、適宜ＣＷ方向に回転させるように構成してもよい。

さらに、上述の実施の形態では、バッフル７の開位置をフレーム４に対しほぼ平行に構成しているが、必ずしもこの構成に限定されるものではなく、斜めとなる位置としても良い。

さらにまた、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、洗濯機の排水弁等他の流体を制御する各種の開閉装置に適用することができる。

また、ダンパー装置以外の開閉装置、例えばエアコンのルーバ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。

本発明に係るモータアクチュエータにおいて、駆動力伝達機構では、歯車が一方の方向に回転し、欠歯車部がラック部材の第１のラック部と噛合すると当該ラック部材を一方の方向に変位させ、当該欠歯車部がラック部材の第２のラック部と噛合すると当該ラック部材を他方の方向に変位させる。このように、被駆動部材を双方向に動作させる場合でも歯車を一方の方向に回転させればよく、モータの回転を反転させる必要がないので、モータアクチュエータの制御回路を簡素化できる。

Claims (7)

1. モータによる駆動力を駆動力伝達機構を介して被駆動部材に伝達し、該被駆動部材を動作させるモータアクチュエータを有し、
   前記駆動力伝達機構は、前記モータによって回転駆動される歯車と、該歯車により直線駆動されて前記被駆動部材を動作させるラック部材とを備え、
   前記歯車は、周方向の所定位置のみに歯部が形成された欠歯車部を備え、
   前記ラック部材は、前記モータが一方の方向に回転して前記欠歯車部と噛合したときに当該ラック部材を一方の方向に変位させる第１のラック部と、前記モータが一方の方向に回転して前記欠歯車部と噛合したときに当該ラック部材を他方の方向に変位させる第２のラック部とを備えており、
   前記被駆動部材は、前記ラック部材により開位置と閉位置とに切り換えられる開閉部材であることを特徴とする開閉装置。
2. 請求項１において、
   前記欠歯車部は、前記第１のラック部に噛合するときには前記第２のラック部には非噛合状態にあり、前記第２のラック部に噛合するときには前記第１のラック部に非噛合状態にあることを特徴とする開閉装置。
3. 請求項１において、
   前記第１のラック部と前記第２のラック部は、互いに平行に延びていることを特徴とする開閉装置。
4. 請求項１において、
   前記ラック部材は、前記歯車を間に挟んで平行に延びた一対の内側端部を備え、
   前記第１のラック部は前記一対の内側端部のうちの一方の内側端部に形成され、前記第２のラック部は他方の内側端部に形成されていることを特徴とする開閉装置。
5. 請求項１において、
   前記駆動力伝達機構は、前記歯車として、前記ラック部材を間に挟む両側位置の一方に第１の歯車を備え、他方に第２の歯車を備え、
   前記ラック部材は、互いに反対側を向いて平行に延びた一対の外側端部を備え、
   前記第１のラック部は前記一対の外側端部のうちの一方の外側端部に形成され、前記第２のラック部は他方の外側端部に形成されていることを特徴とする開閉装置。
6. 請求項１、２、３および４のうちのいずれかの項において、
   前記歯車は、前記開閉部材が前記閉位置のとき、前記ラック部材に係合して当該ラック部材の変位を阻止する第１直動阻止部を備えていることを特徴とする開閉装置。
7. 請求項１、２、３、４および６のうちのいずれかの項において、
   前記歯車は、前記開閉部材が前記開位置のとき、前記ラック部材に係合して当該ラック部材の変位を阻止する第２直動阻止部を備えていることを特徴とする開閉装置。

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