JP6223273B2

JP6223273B2 - ダンパ装置

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Publication number: JP6223273B2
Application number: JP2014094162A
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Inventors: 俊二齋藤; 林　勝彦; 勝彦林
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Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
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Description

本発明は、冷蔵庫の冷気通路等に用いられるダンパ装置に関するものである。

冷蔵庫の冷気通路等に用いられるダンパ装置は、例えば、ステッピングモータおよび輪列を備えた駆動機構によってバッフルを回転駆動してフレームに形成された開口部を開閉する構造が提案されている（特許文献１参照）。また、特許文献１に記載のダンパ装置では、輪列に用いた駆動歯車と扇形歯車との間に、バッフルの姿勢を保持するロック機構が設けられており、かかるロック機構は、扇形歯車の複数の歯のうち、周方向の一方端から第２番目と第３番目の歯の軸線方向の寸法を狭くした部分に、駆動歯車の円弧状外周部が入り込んで扇形歯車を拘束する。

特開２００３−２４０１０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のロック機構によって、例えば、バッフルを閉姿勢に保持している状態からバッフルを開方向に駆動を開始する際、バッフルに開方向の付勢力が作用すると、それまで駆動歯車の円弧状外周部に圧接して拘束されていた扇形歯車の歯が急激に解放される。このため、扇形歯車が急速に回転し、部材同士が急激に接触する結果、異音が発生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、歯車同士のロック状態が解除された直後の異音の発生を抑制することのできるバッフル装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、開口部が形成されたフレームと、前記開口部を開閉するためのバッフルと、前記バッフルを駆動する駆動機構と、該駆動機構を収容したケースと、を有するダンパ装置において、前記駆動機構は、ステッピングモータと、該ステッピングモータの回転を伝達する輪列と、を備え、前記輪列は、駆動歯車と、該駆動歯車に噛合して当該駆動歯車に従動する扇形歯車と、を含み、前記駆動歯車と前記扇形歯車との間には、前記バッフルの閉方向および開方向の一方方向の可動制限位置において前記バッフルが他方方向に回転しようとする前記扇形歯車の回転を阻止する第１ロック機構が構成されており、当該第１ロック機構では、前記扇形歯車において前記駆動歯車に噛合する複数の歯のうち、一部の歯の軸線方向の寸法を狭くした部分に、前記駆動歯車において前記扇形歯車に噛合する欠歯歯車に対して周方向で隣り合う位置に当該欠歯歯車の歯先円と同径かつ同心に形成された第１円弧状外周部が入り込んで前記扇形歯車が拘束され、前記欠歯歯車において最も前記第１円弧状外周部側の歯は、前記第１円弧状外周部側とは反対側の第１歯面の曲率が前記第１円弧状外周部側の第２歯面の曲率より小であることを特徴とする。

本発明では、バッフルの閉方向および開方向の一方方向の可動制限位置において扇形歯車の回転を阻止する第１ロック機構が構成されているため、バッフルは、停止させた状態から変位しにくい。また、本発明において、第１ロック機構は、扇形歯車の一部の歯の軸線方向の寸法を狭くした部分に、駆動歯車において欠歯歯車に隣り合う第１円弧状外周部
が入り込んで扇形歯車が拘束される。ここで、欠歯歯車において最も第１円弧状外周部側の歯は、第１円弧状外周部側とは反対側の第１歯面の曲率が第１円弧状外周部側の第２歯面の曲率より小である。このため、バッフルを他方方向に駆動を開始する際、駆動歯車の第１円弧状外周部に圧接して拘束されていた扇形歯車の歯は、駆動歯車から徐々に解放される。このため、バッフルに他方方向の付勢力が作用しても、扇形歯車が徐々に回転するので、部材同士の衝突等に起因する異音を発生することができる。

本発明において、前記欠歯歯車において最も前記第１円弧状外周部側の歯の歯面は、前記第１歯面の側から前記第２歯面まで連続した湾曲面になっていることが好ましい。かかる構成によれば、駆動歯車の第１円弧状外周部に圧接して拘束されていた扇形歯車の歯が駆動歯車からより徐々に解放されることになる。このため、バッフルに他方方向の付勢力が作用しても、扇形歯車がより徐々に回転する。

本発明において、前記第１ロック機構は、前記バッフルの閉方向の可動制限位置において前記扇形歯車の回転を阻止する構成を採用することができる。

本発明は、前記バッフルが前記開口部を閉状態にした際に当該バッフルにおいて前記フレームと接する部分は弾性部材からなり、前記弾性部材は、前記バッフルが前記開口部を閉状態において、前記フレームと接することにより弾性変形している構成を採用した場合に特に効果的である。バッフルにおいてフレームと接する部分が弾性部材からなる場合、フレームの開口部をバッフルによって閉とした状態でバッフルには開方向の付勢力が加わるため、バッフルを開方向に駆動を開始した際、扇形歯車が急速に回転しようとするが、本発明によれば、欠歯歯車の歯面が上記構成になっているため、扇形歯車の急速な回転を抑制することができる。

本発明において、前記駆動歯車と前記ケースとの間には、前記バッフルを閉方向に回転させる際の前記駆動歯車の第１回転方向への可動範囲を規定する第１ストッパ機構を有し、前記第１ロック機構では、前記扇形歯車において前記駆動歯車に噛合する複数の歯のうち、周方向の最も端の歯の軸線方向の寸法が狭くなっていることが好ましい。かかる構成によれば、第１ストッパ機構が作動した位置を起点とし、開方向および閉方向のいずれの方向にバッフルを駆動するときでも、ステッピングモータに同一ステップ数分の駆動信号を供給する。このため、フレームの開口部をバッフルによって閉状態にする際、バッフルがフレームに当接した状態からさらにバッフルを閉方向に駆動しても、第１ストッパ機構が作動する時点を起点にステップ数を設定しているため、ステッピングモータでは脱調が発生しにくい。それ故、脱調が原因で輪列の歯車同士が瞬間的に反転するという事態が発生しにくいので、歯同士の衝突に起因する異音の発生を抑制することができる。また、第１ストッパ機構が設けられているため、第１ロック機構は、扇形歯車の一方側の回転を阻止すればよい。従って、扇形歯車において周方向の最も端に位置する歯の軸線方向の寸法を狭くすればよいので、扇形歯車において第１ロック機構を構成するための部分が狭く済む。それ故、扇形歯車の小型化を図ることができる。

本発明において、前記バッフルを開方向に回転させる際の前記駆動歯車の第２回転方向への可動範囲を規定する第２ストッパ機構が構成され、前記バッフルの可動範囲は、前記第１ストッパ機構が作動する位置から前記第２ストッパ機構が作動する手前位置までに設定されていることが好ましい。かかる構成によれば、バッフルが開方向に暴走しようとし場合でも、かかるバッフルの暴走を第２ストッパ機構によって阻止することができる。また、通常時は、ステッピングモータのステップ数が、第２ストッパ機構が作動する手前位置に設定されているので、第２ストッパ機構が作動して、ステッピングモータが脱調するという事態が発生しにくい。

本発明において、前記駆動歯車と前記扇形歯車との間には、前記手前位置において前記扇形歯車を停止状態に保持する第２ロック機構が構成されており、当該第２ロック機構では、前記扇形歯車において前記駆動歯車に噛合する複数の歯のうち、周方向で隣り合う一部の歯軸線方向の寸法を狭くした部分に、前記駆動歯車において前記扇形歯車に噛合する欠歯歯車に対して周方向で隣り合う位置に当該欠歯歯車の歯先円と同径かつ同心に形成した第２円弧状外周部が入り込んで前記扇形歯車が拘束されることが好ましい。かかる構成によれば、開姿勢にあるバッフルが流体圧を受けてばたつくことを抑制することができる。

本発明において、前記扇形歯車は、例えば、前記バッフルに連結された出力歯車である。

本発明において、前記駆動歯車の回転中心位置と前記扇形歯車の回転中心位置とを結ぶ仮想線は、前記ケースにおいて前記駆動機構を囲む４つの側板部のいずれに対しても斜めに延在していることが好ましい。かかる構成によれば、扇形歯車の形状に対応して駆動歯車を配置することができるので、駆動機構を設けるのに必要なスペースが狭く済む。それ故、ケースの小型化を図ることができる。

本発明において、前記ステッピングモータのモータピニオンに噛合する第１歯車の外径は、前記ステッピングモータの外径より大であるが好ましい。かかる構成によれば、ステッピングモータや第１歯車の回転中心軸線方向からみたとき、第１歯車の回転中心軸がステッピングモータと重ならない。それ故、第１歯車の回転軸や第１歯車を回転可能に支持する支軸等を容易に配置することができる。

本発明では、バッフルの閉方向および開方向の一方方向の可動制限位置において扇形歯車の回転を阻止する第１ロック機構が構成されているため、バッフルは、停止させた状態から変位しにくい。また、本発明において、第１ロック機構は、扇形歯車の一部の歯の軸線方向の寸法を狭くした部分に、駆動歯車において欠歯歯車に隣り合う第１円弧状外周部が入り込んで扇形歯車が拘束される。ここで、欠歯歯車において最も第１円弧状外周部側の歯は、第１円弧状外周部側とは反対側の第１歯面の曲率が第１円弧状外周部側の第２歯面の曲率より小である。このため、バッフルを他方方向に駆動を開始する際、駆動歯車の第１円弧状外周部に圧接して拘束されていた扇形歯車の歯は、駆動歯車から徐々に解放される。このため、バッフルに他方方向の付勢力が作用しても、扇形歯車が徐々に回転するので、部材同士の衝突等に起因する異音を発生することができる。

本発明を適用したダンパ装置の説明図である。本発明を適用したダンパ装置に用いたバッフル等の分解斜視図である。本発明を適用したダンパ装置の駆動機構の説明図である。本発明を適用したダンパ装置の駆動機構に用いた駆動歯車および扇形歯車等の構成を示す説明図である。本発明を適用したダンパ装置の駆動機構に構成した第１ストッパ機構の説明図である。ダンパ装置の駆動歯車の欠歯歯車において最も第１円弧状外周部側の歯の歯面の説明図である。ダンパ装置において、駆動歯車の回転に伴う駆動歯車の歯と扇形歯車の歯との共通法線の角度変化を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明を適用した冷蔵庫用のダンパ装置について説明する。以下の説明では、バッフル４の回転中心軸線をＬとし、回転中心軸線Ｌに沿う方向をＸ方向とし、開口部が向いている方向をＺ方向とし、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向として説明する。また、Ｘ方向の一方側をＸ１とし、Ｘ方向の他方側をＸ２とし、Ｙ方向の一方側をＹ１とし、Ｙ方向の他方側をＹ２とし、Ｚ方向の一方側をＺ１とし、Ｚ方向の他方側をＺ２として説明する。また、回転中心軸線Ｌを水平方向とし、Ｙ方向の一方側Ｙ１を重力方向の下側とし、Ｙ方向の他方側Ｙ２を重力方向の上側として説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用したダンパ装置１の説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、開口部２１０に対してバッフル４が配置されている側とは反対側からみた斜視図、および分解斜視図である。図２は、本発明を適用したダンパ装置１に用いたバッフル４等の分解斜視図である。なお、図１および図２では、バッフル４が開口部２１０を閉状態とした状態を示してある。

図１および図２に示すように、本形態のダンパ装置１は、矩形の開口部２１０（図２参照）が形成されたフレーム２と、駆動機構６を内側に収容したケース３と、フレーム２の開口部２１０を開閉するためのバッフル４とを有しており、ケース３とフレーム２とはフック機構１１等により連結されている。

フレーム２は、開口部２１０が形成された矩形の端板部２１と、端板部２１の外縁からＺ方向の他方側Ｚ２に突出した角筒状の胴部２２とを有している。胴部２２は、ケース３とは反対側の側板部２２１と、側板部２２１に対してケース３側で対向する連結板部２５と、側板部２２１と連結板部２５とを繋ぐ側板部２２２、２２３とを備えている。連結板部２５は、側板部２２１、２２２、２２３よりＺ方向の他方側Ｚ２に突出しており、ケース３と連結されている。

端板部２１において開口部２１０の縁からは、バッフル４が位置する側に向けて突出した角筒状のシール板部２６が形成されており、バッフル４は、シール板部２６に当接することにより、開口部２１０を閉状態とする。また、端板部２１においてバッフル４が位置する側の面には、開口部２１０（シール板部２６の周り）を囲むようにシート状のヒータ９が取り付けられている。

本形態において、駆動機構６は、Ｘ方向（水平方向）に延在する回転中心軸線Ｌ周りにバッフル４を回転させて開口部２１０を開閉する。駆動機構６は、バッフル４の姿勢を、回転中心軸線Ｌを中心に矢印Ａで示す閉方向にバッフル４を回転させて開口部２１０をバッフル４で塞ぐ閉姿勢と、回転中心軸線Ｌを中心に矢印Ｂで示す開方向にバッフル４を回転させて開口部２１０を開放する開姿勢とに切り換える。

かかるダンパ装置１は、冷気通路を構成するダクトの内側に配置される。ここで、冷気は、開口部２１０に対してバッフル４が配置されている側とは反対から開口部２１０を通って流れる。あるいは、開口部２１０に対してバッフル４が配置されている側から開口部２１０を通って流れることもある。本形態において、冷気は、開口部２１０に対してバッフル４が配置されている側とは反対から開口部２１０を通って流れる。

（バッフル４の構成）
バッフル４は、開口部２１０よりサイズが大きな平板部４１を備えた開閉板４０と、開閉板４０の開口部２１０側の面に貼り付けられた発泡ポリウレタン等からなるシート状の弾性部材４９とを有しており、弾性部材４９が開口部２１０の周り（シール板部２６）に当接して開口部２１０を塞ぐ。開閉板４０において、平板部４１の開口部２１０とは反対
側の面には、バッフル４の外縁に沿って延在するリブ４２、４３、４４、４５が形成されている。

バッフル４は、平板部４１においてリブ４４が位置する側でＸ方向の一方側Ｘ１に向けて突出する軸部４６を有している。軸部４６は、回転中心軸線Ｌと同軸状に形成されており、軸部４６は、フレーム２の連結板部２５に形成された穴２５０によって回転可能に支持され、この状態で駆動機構６に接続されている。また、バッフル４は、平板部４１においてリブ４４が位置する側でＸ方向の他方側Ｘ２に向けて突出する軸部４８を有しており、軸部４８からは、Ｘ方向の他方側Ｘ２（外側）に向けて、フレーム２に回転可能に支持される凸部４８０が突出している。

（駆動機構６の構成）
図３は、本発明を適用したダンパ装置１の駆動機構６の説明図である。なお、図３では、バッフル４が開口部２１０を閉状態とした状態を示してある。

図３に示すように、駆動機構６は、ケース３の内側に配置されたステッピングモータ６０と、ケース３の内側において、ステッピングモータ６０の回転をバッフル４に伝達するための輪列６５とを有している。ケース３は、底板部３１と、底板部３１からフレーム２の側に突出した角筒状の胴部３２とを有しており、胴部３２は、Ｚ方向で対向する側板部３２１、３２２と、Ｙ方向で対向する側板部３２３、３２４とを有している。底板部３１および胴部３２は、Ｘ方向からみたとき、Ｙ方向に長辺が延在し、Ｚ方向に短辺が延在する四角形である。ステッピングモータ６０は、フレーム２とケース３との間でケース３に保持されている。

輪列６５は、モータピニオン６０１に噛合する大径歯車６６１を備えた１番車６６と、１番車６６の小径歯車（図示せず）に噛合する大径歯車６７１を備えた２番車６７と、２番車６７の小径歯車６７２に噛合する大径歯車６８１を備えた駆動歯車６８とを有している。従って、輪列６５において、１番車６６、２番車６７および駆動歯車６８は減速輪列を構成している。また、輪列６５は、駆動歯車６８と噛合して駆動歯車６８に従動する扇形歯車６９を有している。扇形歯車６９は、輪列６５の最終段に位置する最終歯車（出力歯車）であり、バッフル４に連結されている。本形態において、２番車６７、駆動歯車６８および扇形歯車６９は、ケース３の底板部３１に回転可能に支持されている。

ここで、１番車６６の外径は、ステッピングモータ６０の本体部６０５（ステータ）の外径より大である。このため、ステッピングモータ６０や第１歯車６６の回転中心軸線方向からみたとき、第１歯車６６の回転中心軸がステッピングモータ６０と重ならない。それ故、第１歯車６６の回転軸や支軸をステッピングモータ６０の本体部６０５等で支持する必要がない等、第１歯車６６を回転可能に配置するための構成を簡素化することができる。また、１番車６６の外径が大であるため、輪列６５において減速機構を構成するための歯車の枚数を減らすことができる。本形態において、１番車６６は、ステッピングモータ６０の本体部６０５に対してＹ方向の一方側でケース３の底板部３１とフレーム２の連結板部２５とに回転軸６６０の両端が支持されている。

（駆動歯車６８等の詳細構成）
図４は、本発明を適用したダンパ装置１の駆動機構６に用いた駆動歯車６８および扇形歯車６９等の構成を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、駆動歯車６８と扇形歯車６９とがケース３に支持された状態をＸ方向の他方側Ｘ２（フレーム２が配置されている側）からみた斜視図、駆動歯車６８と扇形歯車６９とをケース３から外した状態をＸ方向の他方側Ｘ２（フレーム２が配置されている側）からみた分解斜視図、および駆動歯車６８と扇形歯車６９とをＸ方向の一方側Ｘ１（フレーム２とは反対側）からみた斜
視図である。図５は、本発明を適用したダンパ装置１の駆動機構６に構成した第１ストッパ機構７１の説明図であり、駆動歯車６８等をストッパ用凸部３９が形成されている位置で切断したときのＸＹ断面図である。

なお、図４および図５では、バッフル４が開口部２１０を閉状態とした状態を示してある。また、以下の説明では、バッフル４を閉方向に駆動する際の駆動歯車６８の回転方向を第１方向（矢印Ｂ１で示す方向）とし、バッフル４を開方向に駆動する際の駆動歯車６８の回転方向を第２方向（矢印Ａ１で示す方向）とする。また、バッフル４を閉方向に駆動する際の扇形歯車６９の回転方向を矢印Ｂ２で示し、バッフル４を開方向に駆動する際の駆動歯車６８の回転方向を矢印Ａ２で示す。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ケース３の底板部３１には、側板部３２２、３２３との角付近に、扇形歯車６９を回転可能に支持する筒部３７が形成され、筒部３７からＹ方向およびＺ方向に斜めに離間した位置には、駆動歯車６８を回転可能に支持する段付きの支軸３６が形成されている。このため、駆動歯車６８の回転中心位置と扇形歯車６９の回転中心位置とを結ぶ仮想線は、ケース３において駆動機構６を囲む４つの側板部３２１、３２２、３２３、３２４のいずれに対しても斜めに延在している。すなわち、扇形歯車６９の形状に対応して駆動歯車を好適な位置に設けてある。それ故、駆動機構６を設けるのに必要なスペースが狭く済むので、ケース３の小型化を図ることができる。

本形態では、ケース３の底板部３１において、支軸３６の側方には、支軸３６を中心に円弧状に延在するストッパ用凸部３９が形成されており、かかるストッパ用凸部３９は、駆動歯車６８との干渉によって、後述する第１ストッパ機構７１および第２ストッパ機構７２を構成する。

図３および図４（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動歯車６８は、ケース３に形成された支軸３６が嵌る軸穴６８０の周りに平歯車からなる大径歯車６８１を有しているとともに、大径歯車６８１に対してＸ方向の他方側Ｘ２には、大径歯車６８１と同心状の欠歯歯車６８２を有している。本形態において、欠歯歯車６８２は、約１２０°の角度範囲に複数の歯６８２ａを有している。また、駆動歯車６８において、大径歯車６８１に対してＸ方向の他方側Ｘ２には、欠歯歯車６８２の軸線方向の寸法（歯幅）より低く大径歯車６８１から突出した円弧状凸部６８３が形成されており、かかる円弧状凸部６８３の外周面は、欠歯歯車６８２の歯先円と同径かつ同心に形成されている。また、円弧状凸部６８３には、Ｘ方向の他方側Ｘ２の端面で開口するスリット６８３ａ、６８３ｂが形成されている。

このように構成した円弧状凸部６８３の外周面のうち、矢印Ｂ１で示す第１方向の端部が、ケース３との間に、後述する第１ロック機構８１を構成する第１円弧状外周部６８６であり、矢印Ａ１で示す第２方向の端部が、ケース３との間に、後述する第２ロック機構８２を構成する第２円弧状外周部６８７である。

図４（ｃ）および図５に示すように、駆動歯車６８では、大径歯車６８１のＸ方向の一方側Ｘ１には、外周縁に沿って円環状の凸部６８４ａが形成されているとともに、内周縁に沿って円環状の凸部６８４ｂが凸部６８４ａと同心状に形成されている。

また、凸部６８４ａと凸部６８４ｂとの間には、凸部６８４ａ、６８４ｂを繋ぐように径方向に延在する凸部６８８が形成されているとともに、凸部６８８に対して周方向で離間した位置には、凸部６８４ａ、６８４ｂを繋ぐように径方向に延在する凸部６８９が形成されている。ここで、凸部６８９は、凸部６８８から矢印Ｂ１で示す第１方向に向けて約２１０°の角度位置に形成され、その結果、凸部６８８は、凸部６８９から矢印Ｂ１で示す第１方向に向けて約１５０°の角度位置に形成されている。

本形態では、周方向において凸部６８８と凸部６８９とによって挟まれた角度範囲のうち、広い方（凸部６８８から矢印Ｂ１で示す第１方向に向けて約２１０°の角度範囲）において、凸部６８４ａ、６８４ｂ、６８８、６８９で囲まれた凹部６８５をストッパ配置空間として利用する。すなわち、駆動歯車６８の軸穴６８０にケース３の支軸３６を嵌ると、ケース３の底板部３１に形成したストッパ用凸部３９が凹部６８５内に位置する。

このため、駆動歯車６８が矢印Ｂ１で示す第１方向に向けて回転すると、凸部６８９がストッパ用凸部３９に当接することにより、駆動歯車６８のこれ以上の回転を阻止する第１ストッパ機構７１が作動することになる。これに対して、駆動歯車６８が矢印Ａ１で示す第２方向に向けて回転すると、凸部６８８がストッパ用凸部３９に当接することにより、駆動歯車６８のこれ以上の回転を阻止する第２ストッパ機構７２が作動する。

（扇形歯車６９の詳細構成）
図３および図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、扇形歯車６９は、ケース３に形成された筒部３７に嵌る軸部６９０と、軸部６９０に対してＸ方向の一方側に形成された出力軸６９１とを有している。出力軸６９１は、相対向する位置に平坦部が形成されている一方、図１および図２を参照して説明したバッフル４の軸部４６において、ケース３が位置する側には、出力軸６９１の断面形状に対応する開口部を有する凹部（図示せず）が形成されている。従って、出力軸６９１をバッフル４の軸部４６に形成された凹部に嵌めれば、出力軸６９１の回転がバッフル４に伝達される。

扇形歯車６９において、軸部６９０と出力軸６９１との間には、軸部６９０および出力軸６９１より外径が大の円柱部６９２が形成されており、かかる円柱部６９２の外周側に形成された円弧部６９３の外周面に沿って複数の歯６９４が形成されている。本形態において、円弧部６９３の両端と円柱部６９２との間には補強板６９５が形成されている。

ここで、扇形歯車６９では、周方向で並ぶ複数の歯６９４のうち、矢印Ａ２で示す方向の最も端に位置する歯６９４ａは、隣に位置する歯６９４に比して軸線方向の寸法（歯幅）が狭くなっている。また、扇形歯車６９では、周方向で並ぶ複数の歯６９４のうち、矢印Ｂ２で示す方向の最も端から第２番目および第３番目に位置する歯６９４ｂは、隣に位置する歯６９４に比して軸線方向の寸法（歯幅）が狭くなっている。

かかる歯６９４ａ、６９４ｂのうち、歯６９４ａの歯幅を狭くすることによって発生した空間は、駆動歯車６８の第１円弧状外周部６８６が入り込んで、駆動歯車６８との間に、後述する第１ロック機構８１を構成する空間であり、歯６９４ｂの歯幅を狭くすることによって発生した空間は、駆動歯車６８の第２円弧状外周部６８７が入り込んで、駆動歯車６８との間に、後述する第２ロック機構８２を構成する空間である。

（第１ストッパ機構７１および第１ロック機構８１の構成）
本形態のダンパ装置１において、駆動歯車６８が矢印Ｂ１で示す第１方向に回転すると、扇形歯車６９が矢印Ｂ２で示す方向に回転し、バッフル４を閉方向に回転する。これに対して、駆動歯車６８が矢印Ａ１で示す第２方向に回転すると、扇形歯車６９が矢印Ａ２で示す方向に回転し、バッフル４を開方向に回転する。

本形態では、駆動歯車６８とケース３との間には、バッフル４を閉方向に回転させる際の駆動歯車６８の第１回転方向（矢印Ｂ１で示す方向）への可動範囲を規定する第１ストッパ機構７１が構成されている。また、駆動歯車６８と扇形歯車６９との間には、第１ストッパ機構７１が作動した状態において、バッフル４が開方向に回転しようとする方向の扇形歯車６９の回転（矢印Ａ２で示す方向の回転）を阻止する第１ロック機構８１が構成
されている。

具体的には、図３、図４および図５に示すように、駆動歯車６８が矢印Ｂ１で示す第１方向に回転すると、駆動歯車６８の凸部６８９がケース３のストッパ用凸部３９に当接し、駆動歯車６８のこれ以上の回転が阻止される。このようにして、第１ストッパ機構７１が構成されている。

ここで、扇形歯車６９では、複数の歯６９４のうち、矢印Ａ２で示す方向の最も端に位置する歯６９４ａの軸線方向の寸法を狭くした部分には、駆動歯車６８の欠歯歯車６８２に対して第２方向（矢印Ａ１方向）で隣り合う位置に欠歯歯車６８２の歯先円と同径かつ同心に形成した第１円弧状外周部６８６が入り込んで扇形歯車６９が拘束され、扇形歯車６９の矢印Ａ２で示す方向の回転が阻止される。このようにして、第１ロック機構８１が構成されている。

（第２ストッパ機構７２および第２ロック機構８２の構成）
本形態では、駆動歯車６８とケース３との間には、バッフル４を開方向に回転させる際の駆動歯車６８の第２回転方向（矢印Ａ１で示す方向）への可動範囲を規定する第２ストッパ機構７２が構成されている。また、駆動歯車６８と扇形歯車６９との間には、第２ストッパ機構７２が作動する手前位置において、バッフル４を停止状態に拘束する第２ロック機構８２が構成されている。

具体的には、図３、図４および図５に示す状態から、駆動歯車６８が矢印Ａ１で示す第２方向に回転すると、駆動歯車６８の凸部６８８がケース３のストッパ用凸部３９に当接し、駆動歯車６８のこれ以上の回転が阻止される。このようにして、第２ストッパ機構７２が構成されている。

ここで、扇形歯車６９では、複数の歯６９４のうち、矢印Ｂ２で示す方向の最も端から第２番目および第３番目に位置する歯６９４ｂの軸線方向の寸法を狭くした部分には、駆動歯車６８の欠歯歯車６８２に対して第１方向（矢印Ｂ１方向）で隣り合う位置に欠歯歯車６８２の歯先円と同径かつ同心に形成した第２円弧状外周部６８７が入り込んで扇形歯車６９が拘束され、扇形歯車６９の矢印Ａ２で示す方向および矢印Ｂ２で示す方向の回転が阻止される。このようにして、第２ストッパ機構７２が作動する手前位置で、バッフル４を停止状態に拘束する第２ロック機構８２が構成されている。

（駆動歯車の欠歯歯車の詳細構成）
図６は、ダンパ装置１の駆動歯車６８の欠歯歯車６８２において最も第１円弧状外周部６８６側の歯６８２ｃの歯面の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したダンパ装置１の駆動歯車６８の最も最も第１円弧状外周部６８６側の歯６８２ｃ等を拡大して示す説明図、および参考例に係るダンパ装置の駆動歯車６８の最も最も第１円弧状外周部６８６側の歯６８２ｃ等を拡大して示す説明図である。なお、図６は、バッフル４が開状態にあって、第１ロック機構８１によって扇形歯車６９が駆動歯車６８の第１円弧状外周部６８６によって拘束された状態を示してある。

図７は、ダンパ装置１において、駆動歯車６８の回転に伴う駆動歯車６８の歯６８２ｃと扇形歯車６９の歯６９４ｃとの共通法線の角度変化を示すグラフである。なお、図６では、駆動歯車６８の回転に伴って、駆動歯車６８において最も第１円弧状外周部６８６側の歯６８２ｃと、第１円弧状外周部６８６に圧接して拘束されていた扇形歯車６９の歯６９ｃとの共通法線の角度が変化する様子を示してある。また、図７では、扇形歯車６９が拘束されている状態Ｐ０の共通法線の位置を０°（基準）とし、扇形歯車６９が拘束されている状態Ｐ０から駆動歯車６８が回転して状態Ｐ７になるまでの共通法線の角度変化を
示してある。また、図７では、本発明を適用した場合を実線Ｇ１で示し、参考例の場合を実線Ｇ２で示してある。

図３等を参照して説明した第１ロック機構８１において、本形態では、図６（ａ）に示すように、駆動歯車６８の欠歯歯車６８２を構成する複数の歯６８２ａのうち、最も第１円弧状外周部６８６側の歯６８２ｃは、第１円弧状外周部６８６側とは反対側の第１歯面６８２ｃ１の曲率が第１円弧状外周部６８６側の第２歯面６８２ｃ２の曲率より小になっている。また、歯６８２ｃの歯面は、最も外周側に位置する外周部分６８２ｃ３が第１歯面６８２ｃ１と連続した湾曲面を構成しており、外周部分６８２ｃ３と第２歯面６８２ｃ２との間のみに変曲部が存在している。このため、第１歯面６８２ｃ１の側から第２歯面６８２ｃ２まで連続した湾曲面になっている。従って、図６（ｂ）に示す参考例と比較して以下に説明するように、第１ロック機構８１によって扇形歯車６９を拘束した状態から、駆動歯車６８を矢印Ａ１に示す方向に回転させて、バッフル４を開方向に駆動する際、バッフル４が弾性部材４９の反発に起因する付勢力を受けていても、扇形歯車６９が急速に回転しない。

これに対して、参考例では、図６（ｂ）に示すように、駆動歯車６８の欠歯歯車６８２を構成する複数の歯６８２ａのうち、最も第１円弧状外周部６８６側の歯６８２ｆは、第１円弧状外周部６８６側とは反対側の第１歯面６８２ｆ１の曲率と、第１円弧状外周部６８６側の第２歯面６８２ｆ２の曲率とは等しく、最も外周側に位置する外周部分６８２ｃ３と第１歯面６８２ｃ１との間、および外周部分６８２ｃ３と第２歯面６８２ｃ２との間には、変曲部が存在している。

かかる構成の場合、第１ロック機構８１によって扇形歯車６９を拘束した状態から、駆動歯車６８を矢印Ａ１に示す方向に回転させて、バッフル４を開方向に駆動する際、扇形歯車６９が急速に回転してしまう。すなわち、バッフル４を開方向に駆動する際、駆動歯車６８の歯６８２ｆが扇形歯車６９の２番目の歯６９４ｃを乗り越えることになるが、バッフル４が弾性部材４９の反発力を受けているため、扇形歯車６９は、矢印Ａ１で示す開方向に付勢されている。このため、駆動歯車６８の歯６８２ｆが扇形歯車６９の２番目の歯６９４ｃに断続的に衝突し、扇形歯車６９が急速に回転する。その間、図７に実線Ｇ２で示すように、歯６９４ｃと歯６９２ｆの共通法線は、急激に向きを変えることになる。このため、歯６８２ｆと歯６９４ｃとの衝突や、他の部材同士の衝突によって異音が発生してしまう。

本形態でも、第１ロック機構８１によって扇形歯車６９を拘束した状態から、駆動歯車６８を矢印Ａ１に示す方向に回転させて、バッフル４を開方向に駆動する際、駆動歯車６８の歯６８２ｃが扇形歯車６９の２番目の歯６９４ｃを乗り越えることになる。しかるに本形態では、歯６８２ｃは、第１円弧状外周部６８６側とは反対側の第１歯面６８２ｃ１の曲率が第１円弧状外周部６８６側の第２歯面６８２ｃ２の曲率より小にしてあり、第１歯面６８２ｃ１の側から第２歯面６８２ｃ２まで連続した湾曲面になっている。従って、バッフル４が弾性部材４９の反発力を受けて、扇形歯車６９が、矢印Ａ１で示す開方向に付勢されている場合でも、駆動歯車６８の歯６８２ｃが扇形歯車６９の２番目の歯６９４ｃに略同一状態のまま接触し続けるので、扇形歯車６９は徐々に回転する。その間、図７に実線Ｇ１で示すように、歯６９４ｃと歯６９２ｃの共通法線は、急激に向きを変えることがない。それ故、歯６８２ｆと歯６９４ｃとの衝突や、他の部材同士の衝突によって異音が発生することを抑制することができる。

（本形態の作用および主な効果）
以上説明したように、本形態のダンパ装置１において、駆動歯車６８とケース３との間には、バッフル４を閉方向に回転させる際の駆動歯車６８の第１回転方向（矢印Ｂ１で示
す方向）への可動範囲を規定する第１ストッパ機構７１が構成されている。このため、本形態では、第１ストッパ機構７１が作動した位置を起点とし、開方向および閉方向のいずれの方向にバッフルを駆動するときでも、ステッピングモータ６０に同一ステップ数分の駆動信号を供給する。このため、フレーム２の開口部２１０をバッフル４によって閉状態にする際、バッフル４がフレーム２に当接した状態からさらにバッフル４を閉方向に駆動しても、第１ストッパ機構７１が作動する時点を起点にステップ数を設定しているため、ステッピングモータ６０では脱調が発生しにくい。それ故、脱調が原因で輪列６５の歯車同士が瞬間的に反転するという事態が発生しにくいので、歯同士の衝突に起因する異音の発生を抑制することができる。

また、本形態では、バッフル４が開口部２１０を閉状態にした際にバッフル４においてフレーム２と接する部分は弾性部材４９からなり、弾性部材４９は、バッフル４が開口部２１０を閉状態において、フレーム２と接することにより弾性変形している。従って、開口部２１０を確実に閉状態とすることができる。この場合、フレーム２の開口部２１０をバッフル４によって閉状態にする際、シール板部２６が弾性部材４９に入り込むため、バッフル４がフレーム２に当接した状態からさらにバッフル４を閉方向に駆動することになるが、このような構成であっても、本形態では、第１ストッパ機構７１が作動する時点を起点にステップ数を設定しているため、シール板部２６が弾性部材４９に入り込む程度が第１ストッパ機構７１によって規制されている。従って、ステッピングモータ６０では脱調が発生しにくい。

また、駆動歯車６８と扇形歯車６９との間には、第１ストッパ機構７１が作動した状態において、バッフル４が開方向に回転しようとする方向の扇形歯車６９の回転を阻止する第１ロック機構８１が構成されている。このため、バッフル４が閉姿勢にある状態で、冷気の流体圧によってバッフル４が開方向に回転しようとする力が作用しても、扇形歯車６９の回転は第１ロック機構８１によって阻止される。このため、バッフル４が閉姿勢にある状態から変位しにくい。また、バッフル４が閉方向に回転しようとしても、扇形歯車６９の回転は、第１ストッパ機構７１によって駆動歯車６８を介して阻止されている。従って、第１ロック機構８１は、扇形歯車６９の一方側の回転を阻止すればよい。従って、扇形歯車６９において周方向の最も端に位置する歯６９４ａの軸線方向の寸法を狭くすればよいので、扇形歯車において第１ロック機構８１を構成するための部分が狭く済む。それ故、扇形歯車６９の小型化を図ることができる。

本形態では、第１ロック機構８１を構成するにあたって、駆動歯車６８の欠歯歯車６８２を構成する複数の歯６８２ａのうち、最も第１円弧状外周部６８６側の歯６８２ｃは、第１円弧状外周部６８６側とは反対側の第１歯面６８２ｃ１の曲率が第１円弧状外周部６８６側の第２歯面６８２ｃ２の曲率より小になっており、第１歯面６８２ｃ１の側から第２歯面６８２ｃ２まで連続した湾曲面になっている。このため、第１ロック機構８１によって扇形歯車６９を拘束した状態から、駆動歯車６８を矢印Ａ１に示す方向に回転させて、バッフル４を開方向に駆動する際、バッフル４が弾性部材４９の反発に起因する付勢力を受けていても、駆動歯車６８の歯６８２ｃが扇形歯車６９の２番目の歯６９４ｃに略同一状態のまま接触し続けるので、扇形歯車６９は徐々に回転する。それ故、歯６８２ｆと歯６９４ｃとの衝突や、他の部材同士の衝突によって異音が発生することを抑制することができる。

また、バッフル４を開方向に回転させる際の駆動歯車６８の第２回転方向への可動範囲を規定する第２ストッパ機構７２が構成されており、バッフル４の可動範囲は、第１ストッパ機構７１を起点とするステッピングモータ６０でのステップ数によって、第１ストッパ機構７１が作動する位置から第２ストッパ機構７２が作動する手前位置までに設定されている。従って、バッフル４が開方向に暴走しようとした場合でも、かかるバッフル４の
暴走を第２ストッパ機構７２によって阻止することができる。また、通常時は、駆動歯車６８の可動範囲は、第２ストッパ機構７２が作動する手前位置に設定されているので、第２ストッパ機構７２が作動してステッピングモータ６０が脱調するという事態が発生しにくい。

また、駆動歯車６８と扇形歯車６９との間には、第２ストッパ機構７２が作動する手前位置において扇形歯車６９を停止状態に保持する第２ロック機構８２が構成されている。このため、開姿勢にあるバッフル４が流体圧を受けてばたつくことを抑制することができる。

（その他の実施の形態）
なお、上記形態は、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、バッフル４を閉位置に保持するロック機構に本発明を適用したが、バッフル４を開位置に保持するロック機構に本発明を適用してもよい。また、バッフル４を開姿勢で保持するロック機構としては、例えば、引っ張りコイルバネ等でバッフル４を付勢する構成を採用してもよい。また、上述した実施の形態におけるダンパ装置１は、冷蔵庫用であるが、必ずしも、冷蔵庫に用いられるダンパ装置に限定されるものではない。

１ダンパ装置
２フレーム
２１０開口部
３ケース
３２胴部
３２１〜３２４側板部
３９ストッパ用凸部
４バッフル
４９弾性部材
６駆動機構
６０ステッピングモータ
６０１モータピニオン
６０５ステッピングモータの本体部
６５輪列
６６１番車
６６０１番車の回転軸
６７２番車
６８駆動歯車
６８２欠歯歯車
６８２ｃ最も第１円弧状外周部側の歯
６８２ｃ１第１歯面
６８２ｃ２第２歯面
６８６第１円弧状外周部
６８７第２円弧状外周部
６８８、６８９凸部
６９扇形歯車
６９１出力軸
６９４、６９４ａ、６９４ｂ歯
７１第１ストッパ機構
７２第２ストッパ機構
８１第１ロック機構
８２第２ロック機構
Ａ、Ａ１、Ａ２開方向の回転
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２閉方向の回転

Claims

開口部が形成されたフレームと、
前記開口部を開閉するためのバッフルと、
前記バッフルを駆動する駆動機構と、
該駆動機構を収容したケースと、
を有するダンパ装置において、
前記駆動機構は、ステッピングモータと、該ステッピングモータの回転を伝達する輪列と、を備え、
前記輪列は、駆動歯車と、該駆動歯車に噛合して当該駆動歯車に従動する扇形歯車と、を含み、
前記駆動歯車と前記扇形歯車との間には、前記バッフルの閉方向および開方向の一方方向の可動制限位置において前記バッフルが他方方向に回転しようとする前記扇形歯車の回転を阻止する第１ロック機構が構成されており、
当該第１ロック機構では、前記扇形歯車において前記駆動歯車に噛合する複数の歯のうち、一部の歯の軸線方向の寸法を狭くした部分に、前記駆動歯車において前記扇形歯車に噛合する欠歯歯車に対して周方向で隣り合う位置に当該欠歯歯車の歯先円と同径かつ同心に形成された第１円弧状外周部が入り込んで前記扇形歯車が拘束され、
前記欠歯歯車において最も前記第１円弧状外周部側の歯は、前記第１円弧状外周部側とは反対側の第１歯面の曲率が前記第１円弧状外周部側の第２歯面の曲率より小であることを特徴とするダンパ装置。
前記欠歯歯車において最も前記第１円弧状外周部側の歯の歯面は、前記第１歯面の側から前記第２歯面まで連続した湾曲面になっていることを特徴とする請求項１に記載のダンパ装置。
前記第１ロック機構は、前記バッフルの閉方向の可動制限位置において前記扇形歯車の回転を阻止することを特徴とする請求項１または２に記載のダンパ装置。
前記バッフルが前記開口部を閉状態にした際に当該バッフルにおいて前記フレームと接する部分は弾性部材からなり、
前記弾性部材は、前記バッフルが前記開口部を閉状態において、前記フレームと接することにより弾性変形していることを特徴とする請求項３に記載のダンパ装置。
前記駆動歯車と前記ケースとの間には、前記バッフルを閉方向に回転させる際の前記駆動歯車の第１回転方向への可動範囲を規定する第１ストッパ機構を有し、
前記第１ロック機構では、前記扇形歯車において前記駆動歯車に噛合する複数の歯のうち、周方向の最も端の歯の軸線方向の寸法が狭くなっていることを特徴とする請求項３または４に記載のダンパ装置。
前記バッフルを開方向に回転させる際の前記駆動歯車の第２回転方向への可動範囲を規定する第２ストッパ機構が構成され、
前記バッフルの可動範囲は、前記第１ストッパ機構が作動する位置から前記第２ストッパ機構が作動する手前位置までに設定されていることを特徴とする請求項５に記載のダンパ装置。
前記駆動歯車と前記扇形歯車との間には、前記手前位置において前記扇形歯車を停止状態に保持する第２ロック機構が構成されており、
当該第２ロック機構では、前記扇形歯車において前記駆動歯車に噛合する複数の歯のうち、周方向で隣り合う一部の歯軸線方向の寸法を狭くした部分に、前記駆動歯車において
前記扇形歯車に噛合する欠歯歯車に対して周方向で隣り合う位置に当該欠歯歯車の歯先円と同径かつ同心に形成した第２円弧状外周部が入り込んで前記扇形歯車が拘束されることを特徴とする請求項６に記載のダンパ装置。
前記扇形歯車は、前記バッフルに連結された出力歯車であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のダンパ装置。
前記駆動歯車の回転中心位置と前記扇形歯車の回転中心位置とを結ぶ仮想線は、前記ケースにおいて前記駆動機構を囲む４つの側板部のいずれに対しても斜めに延在している請求項１乃至８の何れか一項に記載のダンパ装置。
前記ステッピングモータのモータピニオンに噛合する第１歯車の外径は、前記ステッピングモータの外径より大であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のダンパ装置。