JP6261246B2

JP6261246B2 - ダンパー装置

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Publication number: JP6261246B2
Application number: JP2013193411A
Authority: JP
Inventors: 潤哉唐澤
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2033-09-18
Also published as: JP2015061393A

Description

本発明は、モータおよび駆動力伝達機構を備えたモータユニットによってバッフル等の開閉部材を駆動するダンパー装置に関するものである。

冷蔵庫内で冷気の取り入れを制御するダンパー装置として、モータおよび駆動力伝達機構をケース内に収納したモータユニットを備えたものがある。特許文献１には、この種のダンパー装置が記載されている。

特許文献１のダンパー装置では、モータの一方向の回転に基づいてバッフルを正逆方向に回動させている。具体的には、周方向の所定位置に歯部が形成された欠歯車と、欠歯車の両側に配置された第１、第２のラック部を備える直動部材を用いて駆動力伝達機構を構成している。欠歯車の歯部が第１のラック部と噛み合って回転するとき、直動部材が上昇してバッフルに係合している突出部を突出させる。また、欠歯車の歯部が第２のラック部と噛み合って回転するとき、直動部材が下降して突出部を引き込む。これにより、支点軸を中心としてバッフルを開方向および閉方向に回動させることができる。

国際公開第２００６／０７５７０４号

特許文献１のダンパー装置では、冷気等が通る空気通路が設けられた枠体（筒状のフレーム）の隣にモータユニットのケースが固定されている。モータユニットのケースは、モータや歯車の軸線方向の寸法よりも直動部材の移動方向の寸法の方が大きく、偏平な形状をしている。バッフルに係合する駆動力伝達機構の出力部材（突出部）は、直動部材の移動方向に突出するため、冷気等の通過方向と直動部材の移動方向とが直交するように、フレームとモータユニットが位置決めされている。しかしながら、このような配置では、冷気等の通過方向から見た場合のモータユニットの投影面積が大きく、ダンパー装置をコンパクトに構成するのが困難である。

冷気等の通過方向から見た場合のモータユニットの投影面積を小さくするためには、偏平な形状をしているモータユニットの向きを９０度変えてフレームに取り付けることが考えられる。しかしながら、このようにするためには、バッフルを駆動する出力部材の向きを９０度変える必要がある。すなわち、特許文献１のようにモータの１方向回転で直動部材を往復移動させる場合、直動部材の動きをこれに直交する部材の動き（例えば、回転）に変換する機構を追加する必要がある。よって、駆動力伝達機構の構成が複雑になり、モータユニットのケース内に配置される部材が増えて小型化に不利である。

また、特許文献１では、直動部材を駆動する欠歯車の回転位置を検出してモータを制御するため、欠歯車の回転軸に取り付けられたカム部と、カム部の回転位置に応じて接触状態と非接触状態に切り換えられるスイッチを構成する可動切片を備えている。これらの可動切片は、直動部材や他の機構と干渉することのないように、且つ、外部への配線取り出しに都合が良い場所に配置しなければならない。上記のように、直動部材の動きをこれに直交する部材の動きに変換する機構を追加した場合、追加した機構と可動切片との干渉も避けなければならない。従って、ケース内に効率良く部材を配置するのが困難であり、小型化が困難である。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、モータの一方向の回転によってバッフルを開方向および閉方向に駆動できるダンパー装置の小型化を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明のダンパー装置は、モータおよび駆動力伝達機構を備えるモータユニットと、当該モータユニットが取り付けられる枠体と、前記駆動力伝達
機構の出力に基づき、前記枠体に形成された開口を閉鎖する閉位置、および、当該開口を開放する開位置の間を移動する開閉部材とを有し、前記駆動力伝達機構は、前記モータの出力によって回転する歯車部材と、当該歯車部材の一方の方向への回転に基づいて直線方向に往復移動する直動部材と、当該直動部材の往復移動に基づいて揺動するレバーと、当該レバーの揺動中心に取り付けられ、前記開口の縁に沿った位置に突出する出力軸とを備え、前記開閉部材は、前記開口の縁に沿って延びる回転中心線を中心として回転可能に支持されており、前記モータユニットは、前記歯車部材、前記直動部材、前記レバーおよび前記出力軸を含む前記駆動力伝達機構および前記歯車部材の回転位置を検出する可動切片を収納するケースを備え、当該ケース内において、前記レバーの揺動中心は、前記直動部材から当該直動部材の移動方向と直交する方向に離れた位置に配置され、前記直動部材に対して前記レバーの揺動中心と同じ側に前記可動切片の少なくとも一部が配置され、前記駆動力伝達機構および前記可動切片を収納する前記ケースを前記枠体に取り付けた状態において、前記レバーの前記揺動中心に取り付けられた前記出力軸が前記開口の縁に沿った位置で前記開閉部材に取り付けられて、前記直動部材の往復移動に基づいて前記レバーが揺動することにより、前記開閉部材を前記閉位置と前記開位置との間で開閉動作させることを特徴としている。

本発明は、このように、モータの一方の方向の回転に基づいて直動部材を往復移動させ、これに基づいてレバーを正逆方向に揺動させている。そして、直動部材によって揺動するレバーを介して、直動部材の移動方向と直交する方向に延びる出力軸を回転させて、開口の縁に沿って延びる回転中心線を中心として開閉部材を回転させる。また、モータの出力によって回転する歯車部材、直動部材、レバーおよび出力軸を含む駆動力伝達機構および歯車部材の回転位置を検出する可動切片を収納するケースを開口が形成された枠体に取り付けた状態において、レバーの前記揺動中心に取り付けられた出力軸が開口の縁に沿った位置に突出して開閉部材に取り付けられている。このため、開口が設けられた枠体にモータユニットのケースを固定するにあたって、開口における冷気等の通過方向から見た場合のモータユニットの投影面積を小さくでき、ダンパー装置を全体としてコンパクトな形状にすることができる。更に、モータユニットのケース内において、直動部材の脇にレバーを配置したことによるデッドスペースを可動切片の配置スペースとして利用できる。従って、ケースの外形を小さくできる。よって、ダンパー装置の小型化に有利であり、狭いスペースへの設置に有利である。

本発明において、前記歯車部材は、周方向の一部の部位に限定して歯部が形成された欠歯車部を備え、前記直動部材は、前記欠歯車部を間に挟んで平行に延びた一対の腕部を備え、当該一対の腕部における対向する内側側面の一方に第１のラック部が形成され、前記対向する内側側面の他方に第２のラック部が形成され、前記第１のラック部と前記第２のラック部は、一方が前記歯部と噛合した状態のとき、他方は前記歯部と噛合しないことが望ましい。このように、平行な２本の腕部を備える直動部材を用いることにより、直動部材の傾きを抑制できる。従って、バッフルの駆動精度の低下を抑制できる。

また、本発明において、前記欠歯車部、前記第１のラック部および前記第２のラック部、並びに、前記直動部材における前記レバーとの係合部は、前記歯車部材の軸線方向の位置が少なくとも部分的に重なっていることが望ましい。このようにすると、モータユニットを薄型化できる。よって、ダンパー装置の小型化に有利である。

この場合に、前記直動部材は、前記歯部と前記第１のラック部とが噛合して前記欠歯車部が前記一方の方向に回転することにより、前記開閉部材の開位置に対応する第１の位置から、前記開閉部材の閉位置に対応する第２の位置まで移動し、前記歯部と前記第２のラック部とが噛合して前記欠歯車部が前記一方の方向に回転することにより、前記第２の位置から前記第１の位置まで移動し、前記欠歯車部には、前記第１の位置にある前記直動部材の前記第１のラック部に係合して前記第２の位置側への移動を阻止すると共に、前記第２の位置にある前記直動部材の前記第２のラック部に係合して前記第１の位置側への移動を阻止する係合部が形成されていることが望ましい。このように、直動部材をその移動範囲の一端および他端に機械的に係合する構造とすることで、バッフル等の開閉部材を開位置および閉位置に保持できる。従って、バッフル等の開閉部材に設けられたクッション材からの反力などの力が加わったとしても、ダンパー装置を開状態および閉状態に維持できる。

本発明において、前記駆動力伝達機構は減速歯車列を備え、当該減速歯車列の出力側の端部に前記歯車部材が配置され、前記ケース内において、前記直動部材に対して前記レバーの揺動中心と同じ側には、当該レバーの揺動中心、前記可動切片の少なくとも一部、および、前記減速歯車列の少なくとも一部が前記直動部材の移動方向に並んで配置されていることが望ましい。このようにすると、直動部材の脇にレバーを配置したことによるデッドスペースを可動切片および減速歯車列の配置スペースとして利用できる。従って、ケースの外形を小さくでき、ダンパー装置の小型化に有利である。

ここで、本発明において、前記ケースは、側面の高さが上面および底面における各辺の寸法よりも小さい偏平な直方体形状をしており、前記歯車部材は、前記底面に対して垂直な軸線回りに回転可能に支持され、前記直動部材は、前記ケースの一方の側面に沿って往復移動するように配置され、前記ケースの前記一方の側面に対向する他方の側面と、前記直動部材との間に、前記レバーの揺動中心および前記可動切片の少なくとも一部が、前記直動部材の移動方向に並んで配置されていることが望ましい。このようにすると、偏平な形状のモータケース内にスペース効率良く構成部品を配置でき、モータユニットを小型化できる。また、冷気等の通過方向から見た場合の投影面積が小さくなるようにモータユニットを取り付けることができる。従って、ダンパー装置の小型化に有利である。

また、本発明において、前記可動切片は複数設けられ、前記歯車部材は、外周面に段部が形成されたカム部を備え、前記複数の可動切片は、前記直動部材に対して前記レバーの揺動中心と同じ側から前記カム部に向けて延びており、当該複数の可動切片の先端は前記カム部の外周面に向けて付勢されており、前記カム部の回転位置に応じて、前記複数の可動切片の接触状態が切り換えられることが望ましい。このような構成により、歯車部材の回転位置を検出でき、検出結果に基づいてバッフルの開閉状態を制御できる。

本発明によれば、直動部材によって揺動するレバーを介して、直動部材の移動方向と直交する方向に延びる出力軸を回転させて、開口の縁に沿って延びる回転中心線を中心として開閉部材を回転させる。また、モータの出力によって回転する歯車部材、直動部材、レバーおよび出力軸を含む駆動力伝達機構および歯車部材の回転位置を検出する可動切片を収納するケースを開口が形成された枠体に取り付けた状態において、レバーの前記揺動中心に取り付けられた出力軸が開口の縁に沿った位置に突出して開閉部材に取り付けられている。このため、空気通路が設けられた枠体にモータユニットのケースを固定するにあたって、空気通路における冷気等の通過方向から見た場合のモータユニットの投影面積を小
さくでき、ダンパー装置を全体としてコンパクトな形状にすることができる。また、モータユニットのケース内において、直動部材の脇にレバーを配置したことによるデッドスペースを可動切片の配置スペースとして利用できる。従って、ケースの外形を小さくできる。よって、ダンパー装置の小型化に有利であり、狭いスペースへの設置に有利である。

本発明を適用したダンパー装置の斜視図である。本発明を適用したダンパー装置の分解斜視図である。モータユニットの平面図である。駆動力伝達機構の減速歯車列の展開図である。モータユニットの分解斜視図である。ダンパー装置の動作を示す説明図である。欠歯車部およびカム部が１回転する間のバッフルおよびスイッチの状態変化を示すタイミングチャートである。欠歯車部によるスライダーのロック状態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ー装置の実施形態として、冷蔵庫内に取り付けて冷気の取り入れ量を調節するダンパー装置を説明する。なお、ダンパー装置はこのような用途に限定されるものではなく、気流の取り入れ口を開閉して流量を調節する各種の装置に用いることができる。例えば、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装置に用いることができる。

（ダンパー装置の全体構成）
図１は本発明を適用したダンパー装置の斜視図であり、図２は本発明を適用したダンパー装置の分解斜視図である。ダンパー装置１は、モータユニット２と、モータユニット２が取り付けられる枠体３と、枠体３に形成された開閉口４を開閉するバッフル５（開閉部材）を有している。ダンパー装置１は、全体として直方体状をしており、枠体３の長手方向の一端側にモータユニット２が配置されている。

枠体３は、モータユニット２のケース２Ａの蓋板部分を構成する支持板３１と、支持板３１の一辺から支持板３１に対して垂直に延びている長方形の枠板３２を備えている。枠板３２には長方形の開口３３が形成されており、この開口３３を囲み、支持板３１と同じ側に側板部３４、３５、３６が配置されている。側板部３４、３５、３６および支持板３１によって、開口３３を囲む筒状体３７が構成されている。筒状体３７の内側には、開口３３の縁に沿って開口枠部３８が形成されている。開口枠部３８は、枠板３２の面方向に対して所定の角度だけ傾いた面で切断された形状となっており、この傾斜した開口部分が、バッフル５によって開閉される開閉口４となっている。筒状体３７の長手方向の側面を構成する側板部３４の上端部分には矩形の切り欠き部３４ａが形成されている。すなわち、筒状体３７の枠板３２が形成されている一方側の開口端とは反対の他方端側の開口端の側には矩形の切り欠き部３４ａが形成されている。切り欠き部３４ａは、開閉口４の幅に対応する切り欠き幅で、開閉口４の上端と同じ高さまで切り欠かれている。

バッフル５は、開閉口４よりも一回り大きい矩形の開閉板５ａと、開閉板５ａの開閉口４側の面に取り付けられたクッション材５ｂを備えている。クッション材５ｂは、発泡ポリエチレンなどの弾性体からなる。バッフル５は、側板部３６側の開閉口４の縁に沿って延びる回転中心線Ｌ１を中心として回転可能に支持されている。後述するように、モータユニット２は、支持板３１を貫通して開閉口４の近傍に突出する出力軸２７を備えており、この出力軸２７の先端にバッフル５が取り付けられている。バッフル５は、出力軸２７の回転に基づき、開閉口４を閉鎖する閉位置５Ａと、側板部３６と平行に延びた開位置５Ｂとの間を移動する。バッフル５が閉位置５Ａのとき、クッション材５ｂが開閉口４に密着して開閉口４を完全に塞ぐ。なお、バッフル５の開位置５Ｂは図１、図２に示すような位置に限定されるものではなく、異なる角度としてもよい。

図３（ａ）はモータユニット２の平面図であり、図３（ｂ）はスライダー２５を取り外したモータユニット２の平面図である。また、図４は駆動力伝達機構２２の減速歯車列２４の展開図であり、図５はモータユニット２の分解斜視図である。モータユニット２は、モータ２１と、モータ２１の駆動力を伝達する駆動力伝達機構２２（図２、図３（ａ）参照）と、駆動力伝達機構２２を収納するケース２Ａを構成するケース本体２３を有している。モータ２１および駆動力伝達機構２２によってギヤードモータが構成されている。駆動力伝達機構２２は、モータ２１に接続された減速歯車列２４と、この減速歯車列２４の最終段の歯車部材（後述する５番車４５）の一方の方向への回転によって直線方向に往復移動させられるスライダー２５と、スライダー２５の往復移動によって正逆方向に揺動するレバー２６と、レバー２６の揺動中心２６ａに取り付けられた出力軸２７を備える。

ケース２Ａは、有底角筒状のケース本体２３と、上述した支持板３１によって構成されている。ケース本体２３は、固定ネジ２８によって支持板３１にネジ止めされている。支持板３１によってケース本体２３の端部開口を閉鎖することで、駆動力伝達機構２２等を収納する直方体形状のケース２Ａが構成されている。支持板３１の四隅には、ケース本体２３に向けて突出する４本の突起３１ａが形成され、ケース本体２３の四隅には突起３１ａに対応する形状の凹部２３ａが形成されている。突起３１ａは凹部２３ａに嵌合しており、凹部２３ａの底面に形成されたネジ孔２３ｂに挿通された固定ネジ２８が突起３１ａにネジ込み固定されている。

ケース本体２３は、支持板３１と対向する底面２３ｃを備えており、モータ２１は、底面２３ｃから円筒状に突出している。モータ２１としては、一方向回転の小型ＡＣ同期モータを用いることができる。モータ２１の一方向回転でバッフル５を開閉できるため、モータ２１の回転方向を切り換える必要がなく、制御回路の構成を簡単にできる。あるいは、ブラシ付モータや他の一方向回転モータ、もしくは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。ケース本体２３の側面２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ、２３ｇの高さはケース本体２３の底面２３ｃおよび上面（支持板３１）の各辺の寸法よりも小さく、ケース２Ａは、全体として偏平な直方体形状をしている。モータ２１の出力軸２１ａは、底面２３ｃおよび支持板３１に対して垂直に配置されている。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、減速歯車列２４は、モータ２１の出力軸２１ａに固定されたピニオン２１ｂと噛合する１番車４１と、１番車４１のピニオン部と噛合する２番車４２と、２番車４２のピニオン部と噛合する３番車４３と、３番車４３のピニオン部と噛合する４番車４４と、４番車４４と噛合する５番車４５から構成されている。１〜５番車の軸線方向Ｌ（図４参照／１〜５番車の回転中心線に沿った方向）は、いずれも、底面２３ｃおよび支持板３１に対して垂直な方向となっている。

５番車４５は、４番車４４と噛合する歯車部４６、および、歯車部４６と同軸に構成された欠歯車部４７を備える歯車部材である。欠歯車部４７は、５番車４５の軸線方向の先端に配置されている。歯車部４６は、その全周にわたって歯が形成されている。一方、欠歯車部４７には、周方向における所定の角度範囲（例えば、約５６度）にわたって３つの歯からなる歯部４７ａが形成されている。また、欠歯車部４７のうち、歯部４７ａに対して周方向に隣接する領域は、薄板状の係合部４７ｂになっている。係合部４７ｂの厚さは、歯部４７ａの厚さの約半分となっている。

スライダー２５は、欠歯車部４７を間に挟んで対向する一対の腕部５１、５２と、腕部５１、５２の端部を連結する連結部５３とを備えた板状部材である。一対の腕部５１、５２は、欠歯車部４７の径方向に互いに平行に配設されている。一対の腕部５１、５２は、互いに平行に延びる一対の内側端面５１ａ、５２ａを備えている。対向する内側端面５１ａ、５２ａのうち、一方の内側端面５１ａには第１のラック部５４が形成され、他方の内側端面５２ａには第２のラック部５５が形成されている。

図５に示すように、第１のラック部５４には、４つの歯部５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄが形成されており、これらの歯部のうち、２番目の歯部５４ｂの厚さは、他の３つの歯部５４ａ、５４ｃ、５４ｄより薄く形成されている。また、第２のラック部５５には、３つの歯部５５ａ、５５ｂ、５５ｃが形成されており、これらの歯部のうち、３番目の歯部５５ｃの厚さは、他の２つの歯部５５ａ、５５ｂより薄く形成されている。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、ケース本体２３の底面２３ｃには、ケース本体２３の一方の側面２３ｄの近傍において側面２３ｄと平行に延びるガイドリブ５６ａが形成されている。ガイドリブ５６ａは、スライダー２５の腕部５１と重なる位置に配置されており、腕部５１には、ガイドリブ５６ａの先端が挿入されるスライド溝５６ｂ（図５参照）が形成されている。また、ケース本体２３の側面２３ｄと直交する側面２３ｅの近傍には、スライダー２５の連結部５３と重なる位置にリブ５７ａ、５７ｂが形成されている。更に、スライダー２５のもう一方の腕部５２と重なる位置に、ガイドリブ５６ａと平行なガイドリブ５８ａが形成されている。腕部５２には、ガイドリブ５８ａの先端が挿入されるスライド溝５８ｂ（図５参照）が形成されている。スライダー２５は、腕部５１、５２がガイドリブ５６ａ、５８ａに支持されて案内されることで、底面２３ｃと平行な姿勢で、側面２３ｄと平行な移動方向Ｙに往復移動する。このとき、連結部５３は、リブ５７ａ、５７ｂによって底面２３ｃ側から支持される。

図５に示すように、５番車４５には、カム部４８が一体形成されている。カム部４８は、欠歯車部４７とケース本体２３の底面２３ｃとの間に配置されている。カム部４８の外周面には複数の段部４８ａが形成されている。ケース本体２３の側面のうち、側面２３ｄと対向する側面２３ｆには、カム部４８に面する位置に、端子取り出し部６０が形成されている。端子取り出し部６０から、可動切片６１、６２の一端に設けられた端子ａ、ｂがケース本体２３の外部に突出している。可動切片６１、６２は、端子取り出し部６０からカム部４８に向けて延びる線バネ状の部材である。可動切片６１、６２の先端はカム部４８の外周面に向けて付勢されており、カム部４８が回転すると、回転位置に応じて可動切片６１、６２の一方あるいは双方が段部４８ａに落ち込んで、可動切片６１、６２の接触状態が切り換わる（図６参照）。可動切片６１、６２は、バッフル５を開閉動作するための制御回路において、モータ２１の駆動を制御するスイッチＡを構成する。

図１、図２に示すように、モータユニット２は、端子取り出し部６０が設けられた側面２３ｆを、開閉口４における冷気等の気流の通過方向Ｘと直交する方向を向けるようにして、枠体３に対して固定されている。このようにすると、端子取り出し部６０の端子ａ、ｂに接続される配線が気流と直交する方向を向いて接続される。

図３（ａ）、図５に示すように、スライダー２５には、腕部５２と連結部５３とが接続される角部に係合孔５９が形成されている。係合孔５９は、スライダー２５の移動方向Ｙと直交する方向に長い長孔であり、レバー２６の一端が係合されている。レバー２６の他端にはレバー２６の揺動中心２６ａが設けられている。揺動中心２６ａは、ケース本体２３の底面２３ｃに設けられた支軸に回転可能に支持されている。レバー２６は、揺動中心２６ａを中心として、モータ２１および減速歯車列２４の軸線方向Ｌと平行な軸線回りに揺動可能となっている。スライダー２５が側面２３ｄと平行な移動方向Ｙに往復移動すると、レバー２６が正逆方向に揺動する。レバー２６の揺動中心２６ａは、スライダー２５とケース本体２３の側面２３ｆとの間に配置されている。このように、スライダー２５に対し、スライダー２５の移動方向Ｙと直交する方向Ｚに離れた位置に揺動中心２６ａを配置したことによって、スライダー２５の回転に基づいてレバー２６が回転するように構成されている。

レバー２６の揺動中心２６ａには、モータ２１の軸線方向および減速歯車列２４を構成する歯車部材（１番車４１〜５番車４５）の軸線方向Ｌと平行に延びる出力軸２７が取り付けられている。モータユニット２が支持板３１にネジ止め固定されると、支持板３１に設けられた貫通部を通り、出力軸２７が開閉口４の縁に沿った位置に突出するようになっている。

（モータユニットのケース内における部品配置）
ここで、モータユニット２のケース本体２３内における駆動力伝達機構２２等の部品配置は、上述したように、ケース本体２３の一方の側面２３ｄに沿ってスライダー２５を往復移動させるように配置し、この側面２３ｄに対向する他方の側面２３ｆとスライダー２５との間のスペースを利用して他の部品を配置するようになっている。すなわち、スライダー２５には、その移動方向Ｙの一端にレバー２６を係合させる係合孔５９が設けられ、レバー２６の揺動中心２６ａは、スライダー２５から側面２３ｆ側に離して配置されている。つまり、側面２３ｆとスライダー２５との間のスペースの一端側に、レバー２６の揺動中心２６ａが配置されている。一方、側面２３ｆとスライダー２５との間のスペースの他端側には、減速歯車列２４を構成する歯車部材の一部が配置されている。そして、減速歯車列２４とレバー２６との間のスペースは、側面２３ｆの端子取り出し部６０からカム部４８に向けて延びる可動切片６１、６２の配置スペースとして利用されている。

このように、本形態では、ケース本体２３内において、スライダー２５に対して、その移動方向Ｙと直交する方向Ｚに離れた位置にレバー２６の揺動中心２６ａを配置し、更に、スライダー２５に対して、揺動中心２６ａと同じ側に可動切片６１、６２および減速歯車列２４の一部をこの順で並べて配置することで、ケース本体２３内のデッドスペースを少なくし、モータユニット２を従来よりも小型化している。

また、本形態では、スライダー２５とレバー２６との係合部、および、スライダー２５と欠歯車部４７との係合部は、欠歯車部４７を備える５番車４５の軸線方向Ｌ（すなわち、支持板３１に対して垂直な方向）の位置が少なくとも部分的に重なるように構成されている。具体的には、スライダー２５とレバー２６との係合部である係合孔５９と、スライダー２５と欠歯車部４７との係合部である第１、第２のラック部５４、５５は、少なくとも一部が軸線方向Ｌに重なり合うように配置され、且つ、欠歯車部４７についても、少なくとも一部がこれらと軸線方向Ｌに重なり合うように配置されている。このような配置により、これらの部材の軸線方向Ｌの配置スペースを小さくできる。従って、モータユニット２のケース２Ａを偏平な形状にすることができ、ダンパー装置１の小型化に有利である。

また、本形態では、軸線方向Ｌにおいて、支持板３１側からスライダー２５、減速歯車列２４、カム部４８、可動切片６１、６２、モータ２１の順で設けられている。このような配置により、ダンパー装置１をダクト等に取り付ける場合、可動切片６１、６２を支持板３１から離して配置することができる。従って、可動切片６１、６２の端部に設けられた端子ａ、ｂに接続される配線がダクト等と位置的に干渉しにくく、配線の自由度が向上する。また、モータユニット２を軸線方向Ｌに薄型化しやすい。

（ダンパー装置の動作）
図６はダンパー装置１の動作を示す説明図であり、（ａ）〜（ｄ）はバッフル５および駆動力伝達機構２２の状態を示し、（ａ１）〜（ｄ１）はスイッチＡの状態（裏側から見た可動切片６１、６２とカム部４８の状態）を示している。ダンパー装置１のモータ２１を駆動すると、その出力回転によって減速歯車列２４の出力側の端部に設けられた５番車４５がに回転し、５番車４５に設けられた欠歯車部４７およびカム部４８が図６に示すＣＣＷ方向（反時計回り方向）に回転する。また、図７は欠歯車部４７およびカム部４８が１回転する間のバッフル５およびスイッチＡの状態変化を示すタイミングチャートであり、横軸は欠歯車部４７およびカム部４８の回転位置を示す。

図６（ａ）は、バッフル５が図２において実線で示す開位置５Ｂまで移動した直後の駆動力伝達機構２２の状態（図７のタイミングチャートにおける回転位置Ｔ１の状態）である。この状態では、欠歯車部４７の歯部４７ａが第１のラック部５４の歯部５４ｂ、５４ｃ、５４ｄから離脱し、スライダー２５は、その移動範囲の一端２５Ｂ（欠歯車部４７の回転中心に最も近づいた位置）に移動している。また、レバー２６は揺動範囲の一端２６Ｂに移動している。

図６（ａ）の状態から、欠歯車部４７がＣＣＷ方向に回転すると、欠歯車部４７の歯部４７ａが第２のラック部５５の歯部５５ａ、５５ｂ、５５ｃと噛み合い始めるまでは、スライダー２５を移動させることなく欠歯車部４７のみが回転する。すなわち、欠歯車部４７の歯部４７ａが第１のラック部５４の歯部５４ｂ、５４ｃ、５４ｄから離脱した後、第２のラック部５５の歯部５５ａ、５５ｂ、５５ｃと噛み合うまでの回転区間（図７の回転位置Ｔ１からＴ２までの区間）において、レバー２６は揺動範囲の一端２６Ｂから動かず、バッフル５は開位置５Ｂから動かない（図６（ｂ）参照）。

一方、スイッチＡは、バッフル５が開位置５Ｂに停止している区間において、カム部４８の回転に伴って一定時間ｔ１（図７の回転位置Ｔ３からＴ４までの回転時間）だけＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わる。図６（ａ１）はバッフル５が開位置５ＢでスイッチＡがＯＮ状態に切り換わった状態（図７の回転位置Ｔ３とＴ４の間の状態）を示し、図６（ｂ１）はバッフル５が開位置５ＢでスイッチＡがＯＦＦ状態に切り換わった状態（図７の回転位置Ｔ４とＴ２の間の状態）を示している。

図７の回転位置Ｔ２から、更に欠歯車部４７がＣＣＷ方向に回転すると、欠歯車部４７の歯部４７ａが第２のラック部５５の歯部５５ａ、５５ｂ、５５ｃに噛み合って、第２のラック部５５に駆動力を伝達する。このとき、歯部４７ａは、第１のラック部５４とは噛み合っていないため、図６（ｃ）に示すように、欠歯車部４７の回転によってスライダー２５が移動方向Ｙの一方側に移動する。これに伴い、レバー２６が時計回り方向ＣＷに回転して、バッフル５は開位置５Ｂから閉位置５Ａに向けて移動し始める。図７の回転位置Ｔ５に到達すると、欠歯車部４７の歯部４７ａが第２のラック部５５の歯部５５ａ、５５ｂ、５５ｃから離脱するため、スライダー２５が移動範囲の他端２５Ａ（欠歯車部４７の回転中心から最も離れた位置：図６（ｄ）参照）で停止する。これにより、レバー２６が揺動範囲の他端２６Ａ（図６（ｄ）参照）で停止し、バッフル５は閉位置５Ａで停止する。

回転位置Ｔ５において欠歯車部４７と第２のラック部５５との噛み合いが外れた後、図７の回転位置Ｔ０において欠歯車部４７の歯部４７ａと第１のラック部５４の歯部５４ａ、５４ｃ、５４ｄと再び噛み合い始めるまでは、図６（ｄ）に示すように、スライダー２５は移動せず、欠歯車部４７のみがＣＣＷ方向に回転する。従って、この回転区間（図７の回転位置Ｔ５からＴ０までの区間）では、レバー２６は揺動範囲の他端２６Ａから動かず、バッフル５は閉位置５Ａから動かない。

そして、スイッチＡは、バッフル５が閉位置５Ａに停止している区間において、カム部４８の回転に伴って一定時間ｔ２（図７の回転位置Ｔ６から回転位置Ｔ７まで回転する時間）だけＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換わるように構成されている。図６（ｃ１）はバッフル５が閉じる途中でスイッチＡがＯＮ状態に切り換わった状態（図７の回転位置Ｔ６とＴ７の間の状態）を示し、図６（ｄ１）はバッフル５が閉じた状態でスイッチＡがＯＦＦ状態に切り換わった状態（図７の回転位置Ｔ７とＴ０の間の状態）を示している。

このように、スイッチＡは、バッフルが開位置５Ｂに移動すると、短時間ｔ１だけＯＮ状態に切り換わり、バッフルが閉位置５Ａに移動するときは、ｔ１よりも長い時間ｔ２だけＯＮ状態に切り換わる。従って、スイッチＡのＯＮ時間の長短に基づいてバッフル５の開閉状態を検出して、モータ２１の駆動を制御することができる。

図８は、欠歯車部４７によるスライダー２５のロック状態を示す説明図である。バッフル５が開位置５Ｂのとき、図８（ａ）に示すように、欠歯車部４７の係合部４７ｂが、移動範囲の一端２５Ｂにあるスライダー２５の第２のラック部５５の第２歯部５５ｂと連結部５３の内周面との間に係合して、スライダー２５の移動方向Ｙへの移動を阻止した状態が形成される。このとき、第２のラック部５５の第３歯部５５ｃは、軸線方向Ｌに見たとき薄板状の第１係合部４７ｂと重なっている。また、バッフル５が閉位置５Ａのとき、図８（ｂ）に示すように、移動範囲の他端２５Ａにあるスライダー２５における第１のラック部５４の第１歯部５４ａと第３歯部５４ｃとの間に欠歯車部４７の係合部４７ｂが係合して、スライダー２５の移動方向Ｙへの移動を阻止した状態が形成される。このとき、第１のラック部５４の第２歯部５４ｂは、軸線方向Ｌに見たとき薄板状の第２係合部４７ｃと重なっている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のダンパー装置１は、モータ２１の一方の方向の回転に基づいてスライダー２５を往復移動させ、これに基づいてレバー２６を正逆方向に揺動させている。従って、バッフル５を開閉するためにモータ２１の回転方向を切り換える必要がなく、制御回路の構成を単純にすることができる。また、スライダー２５によって揺動するレバー２６を介して、スライダー２５の移動方向Ｙと直交する方向に延びる出力軸２７を回転させてバッフル５を駆動できる。このため、開閉口４が設けられた枠体３にモータユニット２のケース２Ａを固定するにあたって、開閉口４における冷気等の気流の通過方向Ｘから見た場合のモータユニット２の投影面積を小さくでき、ダンパー装置１を全体としてコンパクトな形状にすることができる。更に、モータユニット２のケース２Ａ内において、スライダー２５の脇にレバー２６の揺動中心２６ａを配置したことによるデッドスペースを可動切片６１、６２等の配置スペースとして利用できる。従って、ケース２Ａの外形を小さくできる。よって、ダンパー装置１の小型化に有利であり、狭いスペースへの設置に有利である。

また、本形態では、スライダー２５に平行な２本の腕部５１、５２が設けられ、腕部５１、５２に設けられた第１、第２のラック部５４、５５の間に欠歯車部４７が配置されている。このように、欠歯車部４７の両側に平行な２本の腕部５１、５２を配置することにより、スライダー２５の傾きを抑制できる。また、ケース２Ａ内にはガイドリブ５６ａ、５８ａおよびリブ５７ａ、５７ｂが形成され、これらによって支持された状態で、スライダー２５が往復移動する。従って、スライダー２５の姿勢変化を抑制でき、バッフル５の駆動精度の低下を抑制できる。

更に、本形態では、欠歯車部４７にスライダー２５と係合する係合部４７ｂが形成されており、欠歯車部４７の回転を停止することで、スライダー２５の移動を機械的に阻止することができる。従って、バッフル５を開位置５Ｂおよび閉位置５Ａに保持でき、バッフル５に設けられたクッション材５ｂからの反力などの力が加わったとしても、ダンパー装置１を開状態および閉状態に維持できる。

１…ダンパー装置
２…モータユニット
２Ａ…ケース
３…枠体
４…開閉口
５…バッフル
５ａ…開閉板
５ｂ…クッション材
５Ａ…閉位置
５Ｂ…開位置
２１…モータ
２１ａ…出力軸
２１ｂ…ピニオン
２２…駆動力伝達機構
２３…ケース本体
２３ａ…凹部
２３ｂ…ネジ孔
２３ｃ…底面
２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ…側面
２４…減速歯車列
２５…スライダー
２５Ａ…移動方向の他端
２５Ｂ…移動方向の一端
２６…レバー
２６ａ…揺動中心
２６Ａ…揺動方向の他端
２６Ｂ…揺動方向の一端
２７…出力軸
２８…固定ネジ
３１…支持板
３１ａ…突起
３２…枠板
３３…開口
３４、３５、３６…側板部
３４ａ…切り欠き部
３７…筒状体
３８…開口枠部
４１…１番車
４２…２番車
４３…３番車
４４…４番車
４５…５番車
４６…歯車部
４７…欠歯車部
４７ａ…歯部
４７ｂ…係合部
４８…カム部
４８ａ…段部
５１、５２…腕部
５１ａ、５２ａ…内側端面
５３…連結部
５４…第１のラック部
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ…歯部
５５…第２のラック部
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ…歯部
５６ａ…ガイドリブ
５６ｂ…スライド溝
５７ａ、５７ｂ…リブ
５８ａ…ガイドリブ
５８ｂ…スライド溝
５９…係合孔
６０…端子取り出し部
６１、６２…可動切片
Ａ…スイッチ
ａ、ｂ…端子
Ｌ…軸線方向
Ｌ１…回転中心線
Ｘ…気流の通過方向
Ｙ…スライダーの移動方向

Claims

モータおよび駆動力伝達機構を備えるモータユニットと、
当該モータユニットが取り付けられる枠体と、
前記駆動力伝達機構の出力に基づき、前記枠体に形成された開口を閉鎖する閉位置、および、当該開口を開放する開位置の間を移動する開閉部材とを有し、
前記駆動力伝達機構は、
前記モータの出力によって回転する歯車部材と、
当該歯車部材の一方の方向への回転に基づいて直線方向に往復移動する直動部材と、
当該直動部材の往復移動に基づいて揺動するレバーと、
当該レバーの揺動中心に取り付けられ、前記開口の縁に沿った位置に突出する出力軸とを備え、
前記開閉部材は、前記開口の縁に沿って延びる回転中心線を中心として回転可能に支持されており、
前記モータユニットは、前記歯車部材、前記直動部材、前記レバーおよび前記出力軸を含む前記駆動力伝達機構、および、前記歯車部材の回転位置を検出する可動切片を収納するケースを備え、
当該ケース内において、前記レバーの揺動中心は、前記直動部材から当該直動部材の移動方向と直交する方向に離れた位置に配置され、前記直動部材に対して前記レバーの揺動中心と同じ側に前記可動切片の少なくとも一部が配置され、
前記駆動力伝達機構および前記可動切片を収納する前記ケースを前記枠体に取り付けた状態において、前記レバーの前記揺動中心に取り付けられた前記出力軸が前記開口の縁に沿った位置で前記開閉部材に取り付けられて、前記直動部材の往復移動に基づいて前記レバーが揺動することにより、前記開閉部材を前記閉位置と前記開位置との間で開閉動作させることを特徴とするダンパー装置。
請求項１において、
前記歯車部材は、周方向の一部の部位に限定して歯部が形成された欠歯車部を備え、
前記直動部材は、前記欠歯車部を間に挟んで平行に延びた一対の腕部を備え、
当該一対の腕部における対向する内側側面の一方に第１のラック部が形成され、前記対向する内側側面の他方に第２のラック部が形成され、
前記第１のラック部と前記第２のラック部は、一方が前記歯部と噛合した状態のとき、他方は前記歯部と噛合しないことを特徴とするダンパー装置。
請求項２において、
前記欠歯車部、前記第１のラック部および前記第２のラック部、並びに、前記直動部材における前記レバーとの係合部は、前記歯車部材の回転中心線に沿った方向の位置が少なくとも部分的に重なっていることを特徴とするダンパー装置。
請求項２または３において、
前記直動部材は、
前記歯部と前記第１のラック部とが噛合して前記欠歯車部が前記一方の方向に回転することにより、前記バッフルの開位置に対応する第１の位置から、前記バッフルの閉位置に対応する第２の位置まで移動し、
前記歯部と前記第２のラック部とが噛合して前記欠歯車部が前記一方の方向に回転することにより、前記第２の位置から前記第１の位置まで移動し、
前記欠歯車部には、
前記第１の位置にある前記直動部材の前記第１のラック部に係合して前記第２の位置側への移動を阻止すると共に、前記第２の位置にある前記直動部材の前記第２のラック部に係合して前記第１の位置側への移動を阻止する係合部が形成されていることを特徴とするダンパー装置。
請求項１ないし４のいずれかの項において、
前記駆動力伝達機構は減速歯車列を備え、
当該減速歯車列の出力側の端部に前記歯車部材が配置され、
前記ケース内において、前記直動部材に対して前記レバーの揺動中心と同じ側に、当該レバーの揺動中心、前記可動切片の少なくとも一部、および、前記減速歯車列の少なくとも一部が前記直動部材の移動方向に並んで配置されていることを特徴とするダンパー装置。
請求項１ないし５のいずれかの項において、
前記ケースは、側面の高さが上面および底面における各辺の寸法よりも小さい偏平な直方体形状をしており、
前記歯車部材は、前記底面に対して垂直な回転中心線回りに回転可能に支持され、
前記直動部材は、前記ケースの一方の側面に沿って往復移動するように配置され、
前記ケースの前記一方の側面に対向する他方の側面と、前記直動部材との間に、前記レバーの揺動中心および前記可動切片の少なくとも一部が、前記直動部材の移動方向に並んで配置されていることを特徴とするダンパー装置。
請求項１ないし６のいずれかの項において、
前記可動切片は複数設けられ、
前記歯車部材は、外周面に段部が形成されたカム部を備え、
前記複数の可動切片は、前記直動部材に対して前記レバーの揺動中心と同じ側から前記カム部に向けて延びており、当該複数の可動切片の先端は前記カム部の外周面に向けて付勢されており、
前記カム部の回転位置に応じて、前記複数の可動切片の接触状態が切り換えられることを特徴とするダンパー装置。