JP6764258B2 - ダンパ装置 - Google Patents

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Description

本発明はダンパ装置に関する。
下記特許文献1には、庫内を循環する冷気の流路を制御するダンパ装置を備えた冷蔵庫が開示されている。
特開2009−002545号公報
上記特許文献1のダンパ装置は、一枚のバッフルを備え、これを回動させることで冷気の流路を連通させたり遮断したりする。そのため、特許文献1のダンパ装置は、その開口面積に比例してバッフルの回動スペースが大きくなり、開口面積を大きく設けるときにはバッフルの回動スペースの確保が問題となる。
上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、羽板の回動スペースがダンパ装置の開口面積に左右されにくく、狭小なスペースでも動作可能なダンパ装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明のダンパ装置は、駆動源と、複数の羽板と、前記各羽板を回動可能に支持する枠体と、前記駆動源の駆動力を前記各羽板に伝達しこれら各羽板を回動させる動力伝達機構と、を備え、前記枠体は、流体の流入口および流出口である一対の開口部を有し、前記枠体における、前記一対の開口部を連通している中空部を該枠体の流路部 としたときに、前記複数の羽板は、前記流路部内に、いずれか一方の前記開口部である第1開口部に沿って、平行に並べて配置され、前記動力伝達機構は、前記複数の羽板に連結され、これら羽板を回動させることで前記流体の流量を調節するリンク機構と、該リンク機構に連結され、前記駆動源の駆動力を前記リンク機構に伝達する軸体であるリンク駆動部材と、を有し、前記各羽板の回動中心線に平行な方向を前記各羽板および前記枠体の長さ方向としたときに、前記リンク機構は、前記リンク駆動部材に連結される第1リンク部材と、該第1リンク部材と前記各羽板の長さ方向の一端とを連結する第2リンク部材と、を有し、前記枠体は、前記各羽板の支持部である複数の羽板支持部を有し、前記各羽板の長さ方向の両端には、該長さ方向に突出し、前記羽板支持部に支持される軸部である第1軸部が形成され、前記各羽板の長さ方向における一方の端部である一方側端部には、該長さ方向に突出し、前記第2リンク部材に連結される軸部である第2軸部が形成され、前記各羽板の表面または裏面における長さ方向に直交する方向の寸法を該羽板の幅としたときに、前記第1軸部および前記第2軸部は、前記各羽板の幅方向における両端またはその近傍に配置されており、前記枠体は前記リンク機構を収容する空間であるリンク機構配置部を有し、該リンク機構配置部は、前記枠体の長さ方向において、前記複数の羽板の前記一方側端部の前記第1軸部およびこれを支持する前記羽板支持部よりも前記複数の羽板から離れた位置に設けられ、前記リンク駆動部材の回転により、前記各羽板は、前記第1リンク部材と同方向に同角度回動することを特徴とする。
流体の流路を開閉する羽板を複数枚に分割することにより、ダンパ装置の開口面積が大きくなった場合でも、羽板の回動スペースの拡大を抑えることができる。これにより、本発明のダンパ装置は、羽板の回動スペースの確保が容易となり、より狭小なスペースに設置することが可能とされている。また、リンク機構が上記第1リンク部材および第2リンク部材を有することにより、第1リンク部材を駆動リンクとし、第2リンク部材を中間リンク、枠体を固定リンク、各羽板を従動リンクとする4節リンク機構を構成することができる。これにより、簡易な構造で各羽板の回動動作を同期させることが可能となる。また、各羽板の幅方向における両端付近にこれら軸部が設けられていることにより、最小限の駆動力で羽板を回動させることができるとともに、羽板の動作精度を高めることができる。
また、記流路部における流体の流路方向の寸法を該流路部の高さとしたときに、前記流路部の高さは、前記各羽板の幅よりも高い構成としてもよい。
ダンパ装置の枠体が複数の羽板を覆う高さを有していることにより、ダンパ装置の出荷時、保管時、および取付時において、羽板をより安全に保護することができる。
また、記流路部における流体の流路方向の寸法を該流路部の高さとしたときに、前記流路部の高さは、前記各羽板の幅と同じ、または前記各羽板の幅よりも低い構成としてもよい。
流体の流路を開閉する羽板を複数枚に分割することにより、ダンパ装置の開口面積が大きくなった場合でも、羽板の回動スペースの拡大を抑えることができる。本発明のダンパ装置は、かかる構成により枠体の薄型化を図ることが可能となる。
また、前記リンク機構は前記流路部内に配置され、前記リンク機構の揺動範囲は、前記流路部内に収まることが好ましい。
複数の羽板の駆動部材であるリンク機構が、その揺動動作を枠体の流路部内で行い、枠体の外にはその機構を突き出さない構成であることにより、ダンパ装置の設置場所の自由度が高められる。
また、前記リンク機構は前記流路部内に配置され、前記枠体は前記リンク駆動部材の支持部であるリンク駆動部材支持部有しており、前記複数の羽板支持部および前記リンク駆動部材支持部は、前記枠体と一体成形されていることが好ましい。
羽板支持部とリンク駆動部材支持部とが枠体と一体成形されていることにより、羽板とリンク機構との相対的な位置関係を一定に保つことができる。これにより、寸法誤差や組立誤差によるこれら部材の位置精度への影響を抑え、羽板のスムーズな動作を担保することができる。
また、記複数の羽板支持部は、それぞれが前記第1軸部を回動可能に支持する軸受であり、前記各羽板の前記一対の羽板支持部のうち、少なくともいずれか一方の前記羽板支持部は、その周方向の一部に、前記第1軸部が該羽板支持部に対して径方向に差し込まれる切欠部である差込口が形成されており、前記差込口が形成された前記各羽板支持部のその周方向における該差込口の開口角度は、前記第1開口部における前記各羽板の長さ方向と直交する方向に対して平行ではなく、かつ直角ではない角度であることが好ましい。
羽板支持部の差込口を第1開口部の開口径方向のうち、各羽板の長さ方向と直交する方向に対して斜めに形成することにより、羽板の回動動作の中途位置となる方向に差込口が向けられることとなる。一般に、このようなダンパ装置を運送するときには、ダンパ装置は、その羽板が閉じた状態となる向き、またはその羽板が全開となる向きに並べられて梱包される。差込口の切欠方向を羽板の回動動作の中途位置となる方向に向けることにより、ダンパ装置の運送時にその羽板が羽板支持部から脱落することを防止することができる。
また、前記一対の開口部は、前記第1開口部と、他方の前記開口部である第2開口部とにより構成され、前記流路部を区画する前記枠体の内壁面には、前記第1開口部から前記第2開口部に向かうにつれて流路が拡径されるようにテーパが設けられていることが好ましい。
流路部の内壁面にテーパが設けられることにより、例えば結露により流路部に形成された水滴が、テーパに誘導されて第2開口部から枠体の外に流れるため、流路部に氷が堆積して流体の流路が塞がれたり、羽板の動作が阻害されたりする不具合を抑えることができる。
また、前記リンク機構は前記流路部内に配置され、前記リンク駆動部材は、歯車部、および出力軸部を有しており、前記駆動源の駆動力は、前記動力伝達機構が有する一又は複数の歯車部材により前記リンク駆動部材に伝達され、前記リンク駆動部材の歯車部および前記歯車部材はケース体であるギヤボックスに収容されており、前記リンク駆動部材の歯車部または前記歯車部材、および前記ギヤボックスは、前記リンク駆動部材が所定の角度位置になったときに、互いに当接して前記駆動力の伝達を遮断するストッパ部を有することが好ましい。
羽板がその回動限界角度に至った時に、リンク機構よりも前の動力伝達部材で駆動力の伝達を遮断することにより、羽板やリンク機構に過剰な応力が加えられることが防止され、羽板およびリンク機構の部品寿命の低下を抑えることができる。
また、前記リンク機構は前記流路部内に配置され、前記枠体は前記リンク駆動部材の支持部であるリンク駆動部材支持部有しており、前記リンク駆動部材支持部は、前記リンク駆動部材を回動可能に支持する軸受であり、前記複数の羽板支持部は、それぞれが前記第1軸部を回動可能に支持する軸受であり、前記リンク駆動部材支持部の軸穴方向、および前記各羽板支持部の軸穴方向は、一直線上または平行となる向きに延びていることが好ましい。
これらリンク駆動部材支持部と各羽板支持部の軸穴方向が同一方向であることにより、駆動力を効率的に伝達することができ、また、羽板のねじれなど、各部材に加わる負荷を抑えることができる。
また、前記駆動源はステッピングモータであることが好ましい。
ステッピングモータは正逆両方向に回転可能であり、また、ステップ数によりその回転角度を算出することができる。よって、羽板のその時々における配置角度を検出するために別途ロータリエンコーダなどによるフィードバック制御を行う必要がない。これにより、装置全体における部品点数の削減および装置の小型化を図ることができる。
また、記各羽板の幅方向における、該羽板の回動中心線側の端部を該羽板の基端部、その反対側の端部を該羽板の先端部としたときに、前記複数の羽板は、その回動動作により前記第1開口部を開閉し、前記各羽板は、前記第1開口部を閉じたときに、その隣接する前記羽板の基端部にその先端部が重なる構成としてもよい。
各羽板の先端部が、各羽板の閉時においてその隣接する羽板の基端部と重なる構成とすることにより、第1開口部の密閉度を高めることができる。
また、記各羽板の幅方向における、該羽板の回動中心線側の端部を該羽板の基端部、その反対側の端部を該羽板の先端部としたときに、前記各羽板の先端部は弾性部材からなる構成としてもよい。
各羽板の先端部が弾性部材からなることにより、各羽板の閉時において第1開口部の密閉度を高めることができる。
本発明のダンパ装置は、羽板の回動スペースがダンパ装置の開口面積に左右されにくく、狭小なスペースでも動作させることができる。
実施形態にかかるダンパ装置の概略構成およびその動作を示す平面図である。 羽板の形状を示す外観斜視図である。 フレームの形状を示す平面図および側面視断面図である。 実施形態にかかるダンパ装置の分解斜視図である。 歯車部材の減速構造を示す透過平面図である。 ストッパ部の構造を示す側面図である。 リンク機構の揺動動作を示す側面図である。 羽板支持部の差込口の開口角度を説明する側面視断面図である。 羽板の変形例を示す模式図である。 羽板の変形例を示す模式図である。 フレームの変形例を示す側面視断面図である。
以下、本発明にかかるダンパ装置の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態にかかるダンパ装置Dは、図示しない冷蔵庫の内部に配置され、庫内における冷気の循環を制御する。本実施形態のダンパ装置Dは、例えば冷蔵庫のダクトの中途や、ダクトと収納室との間に嵌め込まれて使用される。本発明のダンパ装置の適用対象は冷蔵庫には限られず、流体の流路の開閉や流量の調節を行う目的において広範な機器や設備に適用可能である。
<全体構成概要>
図1は、本実施形態に係るダンパ装置Dの概略構成およびその動作を示す平面図である。図1(a)は、羽板20が閉じた状態のダンパ装置Dであり、図1(b)は、羽板20が開いた状態のダンパ装置Dである。
ダンパ装置Dは、3枚の羽板20、およびこれら羽板20を回動可能に支持する枠体であるフレーム10を有している。フレーム10には、フレーム10の枠内とダクトとを連通させる一対の開口部である第1開口部11および第2開口部12が形成されている。本実施形態のフレーム10には、冷気が第2開口部12から流入し、第1開口部11から流出する。本実施形態における羽板20は、フレーム10の第1開口部11に沿うように平行に並べて配置されている。これら羽板20は、ダンパ装置Dが備えるモータ40の駆動力により回動し、第1開口部11を開閉する。フレーム10の第1開口部11側の端部には、その全周から第1開口部11の中心となる位置に向かって延出したフランジ部10fが形成されており。第1開口部11は、フランジ部10fにより、羽板20でその全面を覆うことができる程度の開口面積に調節されている。第2開口部12側にはフランジ部は設けられておらず、これにより第2開口部12の開口面積は、第1開口部11よりもフランジ部10fの延出幅の分だけ広く形成されている。
ダンパ装置Dは、第1開口部11を開閉する板状部材(特許文献1におけるバッフルに相当する部材)が複数枚の羽板20に分割されている。このため、ダンパ装置Dの開口面積が大きくなった場合でも、羽板20の数を増やすことで個々の羽板20の回動スペースを一定に保つことができる。これにより、ダンパ装置Dは、羽板20の回動スペースを確保することが容易化されており、狭小なスペースにおいても羽板20を適切に動作させることが可能とされている。
<羽板の構成>
図2は羽板20の形状を示す外観斜視図である。羽板20は細長く形成された板状部材である。以下の説明では、羽板20のその回動中心線aに平行な方向の寸法を羽板20の長さlといい、羽板20の表面20aまたは裏面20bにおける長さl方向に直交する方向の寸法を羽板20の幅wという。また、以下の説明では、羽板20のその幅w方向における回動中心線a側の端部を羽板20の基端部b、その反対側の端部を羽板20の先端部tという。
羽板20の長さl方向の両端には、長さl方向に突出した軸部である第1軸部21が形成されている。第1軸部21はフレーム10に回動可能に支持されており、これにより、羽板20の回動中心線aの位置が決められている。羽板20の長さl方向の一端には、長さl方向に突出した第2軸部22が形成されている。第2軸部22は、モータ40の駆動力をうけて回動中心線aを中心とする円弧上を往復移動し、羽板20の回動角度を決定する。第1軸部21および第2軸部22は、羽板20の幅w方向において、ほぼその両端となる位置に配置されている。これにより最小限の駆動力で羽板20を回動させることができるとともに、羽板20の動作精度が高められている。
羽板20の幅w方向の両端面は、その表面20a側および裏面20b側の角部が丸められた曲面により構成されている。これにより、羽板20の開閉時において、隣接する羽板20と角部が接触することが防止され、第1開口部11を閉じたときの各羽板20間の隙間を小さくすることが可能とされている。
第2軸部22には、羽板20および第2軸部22と一体成形された補強部22rが設けられている。補強部22rは第2軸部22の第1軸部21側の側面を支持することで、第2軸部22の強度を補っている。また、第2軸部22は、羽板20の先端tよりもやや中心側に配置されている。第2軸部22から先端tまでの空間Sと、補強部22rから第1軸部21までの空間Sは、各羽板20が第1開口部11を閉じたときに、後述する羽板支持部15をその空間内に逃がし、羽板20と羽板支持部15とが接触することを防ぐための構成である。
尚、本実施形態においては3枚の羽板20が用いられているが、本発明のダンパ装置の羽板の数は、2枚以上であることを条件として、その上限については特に制限されない。例えば、羽板20の幅wを狭くして、同一面積の流路に対してより多くの羽板20を配置することにより、個々の羽板20の回動スペースをさらに小さく抑えることができるが、部品点数が増えることにより、当然、故障率や組み立て工数も増加する。一方、羽板20の数を減らせば、そのような問題を軽減することができるが、羽板20の数を減らした分だけ羽板20の回動スペースは大きくなる。本発明のダンパ装置の羽板の数は、ダンパ装置が用いられる環境条件に応じて、その増減に伴うメリットおよびデメリットのバランスを鑑みて、最適な数を決定すればよい。尚、本実施形態においては、後述するリンク機構50lの構造上、羽板20を奇数枚とすることが好ましい。
<フレームの構成>
(全体構成)
図3はフレーム10の形状を示す平面図および側面視断面図である。図3(a)はフレーム10の平面図、図3(b)は、図3(a)におけるA−A方向断面図である。
フレーム10は、3枚の羽板20を回動可能に支持する略矩形状の中空の枠体である。フレーム10には、その枠内に冷気を通す第2開口部12および第1開口部11が形成されている。以下、第2開口部12と第1開口部11とを連通している枠体10の中空部を枠体10の流路部10aという。上でも述べたように、フレーム10には、第1開口部11の全周にわたってフランジ部10fが形成されている。これにより、外力に対するフレーム10の剛性が高められており、外力によるフレーム10の変形が抑えられている。また、フレーム10の図3(a)視右側の端部には、後述する歯車部材50gが収容されるケース状部であるギヤボックス10gと、同じく後述するリンク機構50lが収容される空間であるリンク機構配置部10lと、が一体的に成形されている。
本実施形態のフレーム10は、流路部10aにおける流体の流路方向の寸法を流路部10aの高さhとしたときに、流路部10aの高さhは、各羽板20の幅wと略同じ高さとされている。これにより、ダンパ装置D全体の薄型化が図られている。流路部10aの高さhは、常に羽板20の幅wと同じである必要はなく、ダンパ装置Dが用いられる環境条件に応じて、さらに低くしてもよく、逆に羽板20の幅wより高くしてもよい。例えば、流路部10aの高さhを各羽板20の幅wよりも高くすることにより、ダンパ装置Dの組立時や搬送時に羽板20に不用意に力が加わることを防ぐことができる。
(羽板支持部の構成)
フレーム10の枠内には、羽板20を支持する複数の羽板支持部15が形成されている。羽板支持部15は、それぞれが羽板20の第1軸部21を回動可能に支持する軸受である。羽板支持部15は、各羽板20に対して一対ずつ、羽板20の長さl方向の両端に相当する位置に設けられている。各羽板20の一対の羽板支持部15のうち、図3(a)視右側の羽板支持部15は、フランジ部10fに形成されており、その周方向の一部に、第1軸部21がその羽板支持部15に対して径方向に差し込まれる切欠部である差込口15aが形成されている。図3(a)視左側の羽板支持部15は、フレーム10の内壁面に形成されており、同羽板支持部15の軸穴は、フレーム10の側壁を貫通しない凹部とされている。これにより、同羽板支持部15に塗布されたグリスはその軸穴内に留められ、グリスが容易に外部へ流出することが防止されている。
また、図3(a)において最も上側に配置された羽板支持部15の組は、その支持する羽板20が閉状態にあるときに、その羽板20の先端部tがフランジ部10fに重なる位置に調節されている(図1(a)参照)。さらに、図3(a)において最も下側に配置された羽板支持部15の組は、その支持する羽板20が全開状態にあるときに、その羽板20の少なくとも一部が、第1開口部11側から見てフランジ部10fの背後に隠れる位置に調節されている(図1(b)参照)。本実施形態のダンパ装置Dでは、羽板支持部15がこのように配置されていることにより、第1開口部11の開口面積の最大化が図られている。
図8は、図3(b)に示されるフレーム10に対して、羽板20が全開状態で配置されたときの側面視断面図である。図8に示されるように、差込口15aが形成された各羽板支持部15の、その周方向における差込口15aの開口角度は、第1開口部11の開口径方向のうち、各羽板20の長さl方向と直交する方向である短辺方向11aに対して、平行ではなく、かつ直角ではない角度、すなわち、第1開口部11の短辺方向11aに対して斜めとなる角度に設定されている。なお、第1開口部11の「開口径方向」とは、第1開口部11の開口面積を定める面方向であって、図8の座標軸表示におけるXY平面に平行な方向をいう。また、短辺方向11aと「平行」とは図8の座標軸表示におけるY軸方向に平行な方向をいい、短辺方向11aと「直角」とは同座標軸表示におけるZ軸方向に平行な方向をいう。
羽板支持部15の差込口15aを第1開口部11の短辺方向11aに対して斜めに形成することにより、差込口15aは、羽板15の回動動作の中途位置となる方向に開口されることとなる。一般に、本発明のようなダンパ装置を運送するときには、ダンパ装置は、その羽板が閉じた状態となる向き、またはその羽板が全開となる向きに並べられて梱包される。本実施形態のダンパ装置Dは、差込口15aの切欠方向が羽板20の回動動作の中途位置となる方向に向けられていることにより、ダンパ装置Dの運送時にその羽板20が羽板支持部15から脱落することが防止されている。
<動力伝達機構>
(全体構成)
図4は、本実施形態のダンパ装置Dの分解斜視図である。ダンパ装置Dは、モータ40の駆動力で羽板20を回動させて第1開口部11を開閉することにより、冷気の流路を連通させたり、遮断したりする。モータ40の駆動力は、歯車部材50gおよびリンク機構50lからなる動力伝達機構50により、羽板20に伝達される。
(モータ)
本実施形態のモータ40にはステッピングモータが使用されている。ステッピングモータは正逆両方向に回転可能であり、また、ステップ数によりその回転角度を算出することができる。よって、羽板20のその時々における配置角度を検出するために別途ロータリエンコーダなどによるフィードバック制御を行う必要がない。これにより、ダンパ装置D全体における部品点数の削減および装置の小型化が図られている。
(歯車部材)
図5は、図4のB方向から見た歯車部材50gの減速構造を示す透過平面図である。以下、図4と図5を参照して歯車部材50gについて説明する。
モータ40の駆動力は、その出力軸に固定されたモータピニオン41から、歯車部材50gを介して減速されてリンク機構50lに伝達される。歯車部材50gは、第1歯車51から第4歯車54、および、リンク機構50lを揺動させるリンク駆動部材である第5歯車55の5つの歯車部材により構成されている。
フレーム10とモータ40とは、これらの間に配置されたケース体である中ケース30により連結されている。第1歯車51は、モータ40と中ケース30とにより区画される空間内に配置され、同空間内に設けられた支軸42に回転可能に支持されている。第2歯車52から第4歯車54は、フレーム10のケース状部であるギヤボックス10gと中ケース30とにより区画される空間内に配置され、同空間内に設けられた支軸32に回転可能に支持されている。第5歯車55は、中ケース30に形成された凹部33と、ギヤボックス10gから流路部10aに貫通した軸受部であるリンク駆動部材支持部16とにより回転可能に支持されている。
第1歯車51から第4歯車54は、モータピニオン41の回転を減速して第5歯車55に伝達する減速歯車列である。第5歯車55は、第4歯車54と噛合する扇状の歯車が形成された歯車部55gと、その駆動力をリンク機構50lに伝達する出力軸部である軸部55sとが一体化された部材である。第5歯車55の軸部55sは、その外周面の一部が平面状に切り欠かれている。かかる切り欠きは、軸部55sの周方向において対称となる位置に一対設けられている。
歯車部材50gを構成する第1歯車51から第4歯車54は、大径の平歯車および小径の平歯車が軸方向に連結されて一体化された複合歯車である。モータ40のモータピニオン41には第1歯車51の大径歯車51wが噛合しており、大径歯車51wの回転はその小径歯車51nに減速されて伝達される。中ケース30には、フレーム10側に突き出した有蓋筒状のカバー部31が形成されており、その筒内には第1歯車51の小径歯車51nが収容されている。カバー部31はその周方向の一部が切り欠かれており、そこから小径歯車51nの一部が露出している。そして、小径歯車51nのその露出した部分は、第2歯車52の大径歯車52wに噛合している。以降、順次、第2歯車52の小径歯車52nから第3歯車53の大径歯車53wに、第3歯車53の小径歯車53nから第4歯車54の大径歯車54wに、第4歯車54の小径歯車54nから第5歯車55の歯車部55gに、モータ40の駆動力が減速されて伝達される。
図6は、リンク駆動部材支持部16に挿入された第5歯車55を、図4のC方向からみた側面図である。説明の便宜上、フレーム10と第5歯車55以外の部材は図示を省略している。第5歯車55の歯車部55gとフレーム10のギヤボックス10gは、羽板20が所定の回動角度になったとき、すなわち、第5歯車55が所定の角度位置になったときに、互いに当接することでリンク機構50lへの駆動力の伝達を遮断する、ストッパ部10c,55cを有している。本実施形態の動力伝達機構50は、羽板20がその回動限界角度に至った時に、リンク機構50lよりも前の動力伝達部材で駆動力の伝達を遮断する構成とされていることにより、羽板20やリンク機構50lに過剰な応力が加えられることが防止されており、羽板20およびリンク機構50lの部品寿命の低下が抑えられている。本実施形態においては第5歯車55にストッパ部55cが設けられているが、本発明の歯車部材側のストッパ部は、第5歯車55以外の歯車部材に設けられていてもよい。尚、本実施形態では、ギヤボックス10gがフレーム10の一部としてフレーム10と一体成形されているが、ギヤボックス10gはフレーム10とは別体であってもよい。
(リンク機構)
図7は、リンク機構50lの揺動動作を図4のC方向から見た図である。図7(a)は羽板20が全開状態のときの透過側面図であり、図7(b)は羽板20が閉状態のときの透過側面図である。以下、図4と図7を参照してリンク機構50lについて説明する。
リンク機構50lは、第1リンク部材56および第2リンク部材57により構成されている。第1リンク部材56は、第5歯車55の駆動力を受けて第2リンク部材57を揺動させ、これにより第2リンク部材57は、3枚の羽板20の第2軸部22を、それら各羽板20の回動中心線aを中心とする円弧上で往復移動させ、各羽板20を回動させる。
第1リンク部材56は、2つの略円筒形状の軸受が互いに径方向に連結された部材である。第1リンク部材56は、第5歯車55の軸部55sが嵌合される嵌合穴56bと、第2リンク部材57の連結軸57aを回動可能に支持する軸穴56aとを有している。第1リンク部材56の嵌合穴56bの形状は、第5歯車55の軸部55sの形状に対応している。これにより、軸部55sの平面に切り欠かれた部分が、嵌合穴56bに対して周方向に係合し、第5歯車55と第1リンク部材56とが一体的に回動する。
第2リンク部材57は、細長い板状体を主構成とする部材である。第2リンク部材57の羽板20側の面には、3枚の羽板の第2軸部22を回動可能に支持する3つの連結穴57bが形成されており、その反対側の面には、第1リンク部材56の軸穴56aに支持される連結軸57aが第1リンク部材56側に突出している。
本実施形態のリンク機構50l、羽板20、およびフレーム10は、第1リンク部材56を駆動リンクとし、第2リンク部材57を中間リンク、フレーム10を固定リンク、各羽板20を従動リンクとする4節リンク機構を構成している。これにより、簡易な構造で各羽板20の回動動作を同期させることが可能とされている。
ここで、フレーム10のリンク駆動部材支持部16には、第5歯車55の軸部55sが支持されている。本実施形態におけるフレーム10には、このリンク駆動部材支持部16と、上述の羽板支持部15とが一体成形されている。本実施形態のダンパ装置Dでは、羽板支持部15およびリンク駆動部材支持部16が枠体10と一体成形されていることにより、羽板20とリンク機構50lとの相対的な位置関係を一定に保つことが可能とされている。これにより、寸法誤差や組立誤差によるこれら部材の位置精度への影響が抑えられており、羽板20のスムーズな動作が担保されている。
また、リンク機構50lは、図1や図4においてリンク機構50lの第2開口部12側がカバー部19で覆われていることからも分かるように、その揺動範囲が、フレーム10の流路部10aの範囲内に収まっている。つまり、本実施形態のリンク機構50lは、その揺動動作の全過程において、フレーム10の外部にその端部が突き出すことがない。これにより、ダンパ装置Dの設置場所の自由度が高められている。
さらに、リンク駆動部材支持部16の軸穴方向、および各羽板支持部15の軸穴方向は、一直線上または平行となる向きに延びている。本実施形態のダンパ装置Dは、これらリンク駆動部材支持部16と各羽板支持部15の軸穴方向が同一方向とされていることにより、モータ40の駆動力を効率的に伝達することができ、また、羽板20のねじれなど、各部材に加わる負荷が抑えられている。
<変形例>
以下に、先の実施形態のダンパ装置Dの変形例について説明する。以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の構造および機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図9および図10は、羽板20の変形例を示す模式図である。図9の各羽板20d、および図10の各羽板20eは、それぞれ、第1開口部11に面する基端部b側の部分である基板部25と、第1開口部11を閉じたときに、その図視右側に隣接する羽板20d,20eの基板部25に重なる先端部t側の部分である重なり部26と、により構成されている。図9に示されるように、羽板20dの重なり部26と、その隣接する羽板20dの基板部25との間に設けられた隙間は、冷気の流路を延ばすことで冷気が流通するときの抵抗を増加させ、これにより羽板20dの封止性能を向上させている。なお、これら重なり部26は、隣接する羽板20dの基板部25に接触していてもよい。図10に示される羽板20eの重なり部26には、隣接する羽板20eの基板部25との対向面に、弾性部材27が貼付されている。これにより、羽板20eの重なり部26と、その隣接する羽板20eの基板部25との隙間が塞がれ、羽板20eの封止性能が高められている。
図11は、フレーム10の変形例を示す側面視断面図である。図11は、図3(b)のフレーム10と同方向からフレーム10dを見た図である。本変形例にかかるフレーム10dは、流路部10aを区画するフレーム10gの内壁面10iに、第1開口部11から第2開口部12に向かうにつれて流路が拡径されるテーパが設けられている。内壁面10iにこのようなテーパが設けられていることで、フレーム10dは、例えば結露により流路部10aに水滴が形成されたときに、テーパの傾斜に誘導されて第2開口部12からフレーム10の外に水滴が流れるため、流路部10aに氷が堆積して流体の流路が塞がれたり、羽板20の動作が阻害されたりする不具合を抑えることができる。尚、フレーム10dは、上下方向の流路に配置されるときは、第2開口部12を下に向けて配置され、水平方向の流路に配置されるときは、冷気の上流側に第2開口部12を向けて配置されるものとする。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態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で種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、全ての羽板20を一つのモータ40の駆動力により回動させているが、これら各羽板20を複数のモータ40を用いて回動させる構成などが考えられる。
D ダンパ装置
10 枠体
10a 流路部
10i テーパ
10g ギヤボックス
10c ストッパ部
11 第1開口部
11a 第1開口部の短辺方向
12 第2開口部
h 流路部10aの高さ
15 羽板支持部
15a 差込口
16 リンク駆動部材支持部
20 羽板
20a 表面
20b 裏面
a 羽板20の回動中心線
l 羽板20の長さ
w 羽板20の幅
b 羽板20の基端
t 羽板20の先端
21 第1軸部
22 第2軸部
26 重なり部
27 弾性部
40 モータ(駆動源)
50 動力伝達機構
50g 歯車部材
50l リンク機構
55 第5歯車(リンク駆動部材)
55g 歯車部
55c ストッパ部
55s 出力軸部
56 第1リンク部材
57 第2リンク部材

Claims (12)

  1. 駆動源と、
    複数の羽板と、
    前記各羽板を回動可能に支持する枠体と、
    前記駆動源の駆動力を前記各羽板に伝達しこれら各羽板を回動させる動力伝達機構と、
    を備え、
    前記枠体は、流体の流入口および流出口である一対の開口部を有し、
    前記枠体における、前記一対の開口部を連通している中空部を該枠体の流路部としたときに、
    前記複数の羽板は、前記流路部内に、いずれか一方の前記開口部である第1開口部に沿って、平行に並べて配置され
    前記動力伝達機構は、前記複数の羽板に連結され、これら羽板を回動させることで前記流体の流量を調節するリンク機構と、該リンク機構に連結され、前記駆動源の駆動力を前記リンク機構に伝達する軸体であるリンク駆動部材と、を有し、
    前記各羽板の回動中心線に平行な方向を前記各羽板および前記枠体の長さ方向としたときに、
    前記リンク機構は、前記リンク駆動部材に連結される第1リンク部材と、該第1リンク部材と前記各羽板の長さ方向の一端とを連結する第2リンク部材と、を有し、
    前記枠体は、前記各羽板の支持部である複数の羽板支持部を有し、
    前記各羽板の長さ方向の両端には、該長さ方向に突出し、前記羽板支持部に支持される軸部である第1軸部が形成され、前記各羽板の長さ方向における一方の端部である一方側端部には、該長さ方向に突出し、前記第2リンク部材に連結される軸部である第2軸部が形成され、
    前記各羽板の表面または裏面における長さ方向に直交する方向の寸法を該羽板の幅としたときに、前記第1軸部および前記第2軸部は、前記各羽板の幅方向における両端またはその近傍に配置されており、
    前記枠体は前記リンク機構を収容する空間であるリンク機構配置部を有し、該リンク機構配置部は、前記枠体の長さ方向において、前記複数の羽板の前記一方側端部の前記第1軸部およびこれを支持する前記羽板支持部よりも前記複数の羽板から離れた位置に設けられ、
    前記リンク駆動部材の回転により、前記各羽板は、前記第1リンク部材と同方向に同角度回動することを特徴とするダンパ装置。
  2. 記流路部における流体の流路方向の寸法を該流路部の高さとしたときに、
    前記流路部の高さは、前記各羽板の幅よりも高いことを特徴とする請求項1に記載のダンパ装置。
  3. 記流路部における流体の流路方向の寸法を該流路部の高さとしたときに、
    前記流路部の高さは、前記各羽板の幅と同じ、または前記各羽板の幅よりも低いことを特徴とする請求項1に記載のダンパ装置。
  4. 前記リンク機構は前記流路部内に配置され、
    前記リンク機構の揺動範囲は、前記流路部内に収まることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のダンパ装置。
  5. 前記リンク機構は前記流路部内に配置され、
    前記枠体は前記リンク駆動部材の支持部であるリンク駆動部材支持部有しており、
    前記複数の羽板支持部および前記リンク駆動部材支持部は、前記枠体と一体成形されていることを特徴とする請求項1から請求項4に記載のダンパ装置。
  6. 記複数の羽板支持部は、それぞれが前記第1軸部を回動可能に支持する軸受であり、
    前記各羽板の前記一対の羽板支持部のうち、少なくともいずれか一方の前記羽板支持部は、その周方向の一部に、前記第1軸部が該羽板支持部に対して径方向に差し込まれる切欠部である差込口が形成されており、
    前記差込口が形成された前記各羽板支持部のその周方向における該差込口の開口角度は、前記第1開口部における前記各羽板の長さ方向と直交する方向に対して、平行ではなく、かつ直角ではない角度であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のダンパ装置。
  7. 前記一対の開口部は、前記第1開口部と、他方の前記開口部である第2開口部とにより構成され、
    前記流路部を区画する前記枠体の内壁面には、前記第1開口部から前記第2開口部に向かうにつれて流路が拡径されるようにテーパが設けられていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のダンパ装置。
  8. 前記リンク機構は前記流路部内に配置され、
    前記リンク駆動部材は、歯車部、および出力軸部を有しており、
    前記駆動源の駆動力は、前記動力伝達機構が有する一又は複数の歯車部材により前記リンク駆動部材に伝達され、
    前記リンク駆動部材の歯車部および前記歯車部材はケース体であるギヤボックスに収容されており、
    前記リンク駆動部材の歯車部または前記歯車部材、および前記ギヤボックスは、前記リンク駆動部材が所定の角度位置になったときに、互いに当接して前記駆動力の伝達を遮断するストッパ部を有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のダンパ装置。
  9. 前記リンク機構は前記流路部内に配置され、
    前記枠体は前記リンク駆動部材の支持部であるリンク駆動部材支持部有しており、
    前記リンク駆動部材支持部は、前記リンク駆動部材を回動可能に支持する軸受であり、
    前記複数の羽板支持部は、それぞれが前記第1軸部を回動可能に支持する軸受であり、
    前記リンク駆動部材支持部の軸穴方向、および前記各羽板支持部の軸穴方向は、一直線上または平行となる向きに延びていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のダンパ装置。
  10. 前記駆動源はステッピングモータであることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のダンパ装置。
  11. 記各羽板の幅方向における、該羽板の回動中心線側の端部を該羽板の基端部、その反対側の端部を該羽板の先端部としたときに、
    前記複数の羽板は、その回動動作により前記第1開口部を開閉し、
    前記各羽板は、前記第1開口部を閉じたときに、その隣接する前記羽板の基端部にその先端部が重なることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のダンパ装置。
  12. 記各羽板の幅方向における、該羽板の回動中心線側の端部を該羽板の基端部、その反対側の端部を該羽板の先端部としたときに、
    前記各羽板の先端部は弾性部材からなることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のダンパ装置。
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