JP3946407B2 - Storage door opening device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、引き出し式の貯蔵室を備えた貯蔵庫本体に取り付けられるものであって、前記貯蔵室の前面に設けられマグネットガスケットにより閉鎖状態に保持される扉を開放するための貯蔵庫の開扉装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
近年、貯蔵庫、たとえば家庭用の冷蔵庫においては、大型化の傾向が著しく、これに伴い冷蔵室などの貯蔵室を開閉する扉も大型化している。冷蔵庫の扉は、通常、前記扉の周縁部に設けられたマグネットガスケットの吸着力によりその閉鎖状態が保持されるように構成されている。従って、扉が大型化するとマグネットガスケットの総延長が長くなり、その分、開扉操作に必要な力が増大する。
【0003】
そこで、開扉操作に必要な力を軽減するために、例えば電磁ソレノイドのようなアクチュエータを利用して扉を開放する電動アシスト方式の開扉装置が考えられている。ところが、このような電動アシスト方式の開扉装置を実現するにあたっては、種々の課題を解決する必要がある。即ち、開扉装置の駆動源として電磁ソレノイドを採用した場合、開扉動作の確実性及び信頼性を高めるために、電磁ソレノイドにより駆動されるプランジャの移動ストロークを十分に大きくする必要がある。しかし、一般的な構造の電磁ソレノイドでは対応できないのが実情である。また、一般的な電磁ソレノイドでは、プランジャの吸引時に衝突音が発生するため、静音化が困難であった。
【0004】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、貯蔵室の前面を開閉する扉を、マグネットガスケットの吸着力に抗して開放する際に必要な操作力を大幅に軽減でき、しかも、開扉動作の確実性及び信頼性を向上することができると共に開扉動作の静音化を図ることができる貯蔵庫の開扉装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、貯蔵庫本体が有する引き出し式の貯蔵室の前面に設けられた扉と、この扉の閉鎖状態を保持するためのマグネットガスケットとを備えた貯蔵庫の開扉装置において、前記貯蔵庫本体に設けられ、モータと、前方への直線移動に応じて前記扉を開放方向に押圧する押圧部材と、前記モータと前記押圧部材とを連鎖した状態で前記モータの回転運動を前記押圧部材の前方への直線運動に変換して伝える前記モータの出力軸に設けられたウオームと、前記押圧部材に設けられたラック部と、前記ウオームと前記ラック部を連結する歯車装置とから構成された変換手段とを有するモータユニットと、前記変換手段の前記歯車装置に設けられ、前記変換手段による前記モータと前記押圧部材との連繋を解除するソレノイドを備えたことを特徴とする。
【0006】
上記構成によれば、前記扉は、前記押圧部材の押圧力により開放されるため、作業者が前記扉を開放する際に必要な力を軽減することができる。しかも、前記モータを駆動源としたため、電磁ソレノイドを駆動源とする場合に比べて前記押圧部材の移動に伴い発生する騒音を低減することができると共に、前記押圧部材の移動ストロークを十分に大きくすることができ、開扉動作の確実性及び信頼性を向上できる。また、前記モータを停止させても、慣性力により暫くの間、前記モータは回転するため、その分、前記押圧部材も前方へ移動されることになる。上記構成によれば、解除手段としてのソレノイドによって、前記変換手段による前記モータと前記押圧部材との連繋を解除することにより、前記押圧部材を瞬時に停止させることができる。
【0007】
この場合、前記変換手段を、前記モータの出力軸に設けられたウォームと、前記押圧部材に設けられたラック部と、前記ウォームと前記ラック部を連結する歯車装置とから構成することができる(請求項2の発明)。
【0009】
また、前記押圧部材を後方に付勢する復帰用ばねを備えることも良い構成である(請求項2の発明)。上記構成によれば、前記モータユニットが断電されると、復帰用ばねの不勢力によって前記押圧部材が元の位置に向かって移動されるため、前記押圧部材が前記貯蔵庫本体の前面よりも大きく突出したままの状態が保持されることがない。
【0010】
更に、前記モータの電流パターンに基づいて前記押圧部材の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記モータユニットへの通電を制御する制御手段を備えることも良い構成である(請求項3の発明)。上記構成によれば、前記押圧部材が前記扉を開放させるに適した位置まで移動されたことに基づいて、前記モータユニットへの通電を停止させることができる。
【0011】
この場合、前記モータユニットへの通電時間を所定時間以下に制限するタイマ回路を備えると良い(請求項4の発明)。上記構成によれば、前記モータユニットに対して不必要に長い時間通電されることがない。
【0012】
また、前記モータユニットへの通電時間に基づいて前記押圧部材の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記モータユニットへの通電を制御する制御手段を備えることも良い構成である(請求項5の発明)。
【0013】
この場合、前記モータの電源入力端を短絡するブレーキ回路を設けることで、前記モータユニットへの通電を停止した後、短時間で前記モータを停止させることができる(請求項6の発明)。
【0014】
また、前記押圧部材を、前方に移動された状態で前記モータが停止されたときに手動操作により後方へ移動可能に構成すると良い(請求項7の発明)。上記構成によれば、例えば前記押圧部材が前方に突出された状態で停電した場合であっても、前記押圧部材を後方へ移動させることができるので、前記押圧部材が前記貯蔵庫本体の前面よりも突出したままの状態で放置されることがなく、安全性に優れたものとなる。
【0015】
さらに、前記扉の開放を指示するための開扉スイッチと、前記扉が開放されているときに開扉信号を出力する扉スイッチと、前記開扉スイッチが操作されたことに基づいて前記モータユニットに通電する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記扉スイッチから前記開扉信号が出力されているときに前記開扉スイッチが操作されたときは前記モータユニットへの通電を禁止することが望ましい(請求項8の発明)。
【0016】
上記構成によれば、前記扉が開放状態にあるにも関わらず前記開扉スイッチが誤操作された場合に、前記押圧部材が突出されることがなくなるため、安全性に優れたものとなる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を家庭用冷蔵庫に配置される開扉装置に適用した第1の参考例について図1ないし図7を参照しながら説明する。
【0022】
まず、図3は、本参考例に係る冷蔵庫の斜視図であり、この図3において、貯蔵庫本体たる冷蔵庫本体1は、周知構造の断熱箱体から構成されている。前記冷蔵庫本体1の内部には、複数の貯蔵室2〜6が設けられている。これら貯蔵室2〜6のうち最上部に位置する貯蔵室は冷蔵室2として機能し、残りの貯蔵室は、上から順に野菜室3、製氷室4、チルド室5、冷凍室6として機能する。
【0023】
前記冷蔵室2の前面には、前記冷蔵室2の前面開口部を開閉する回動可能な扉2aが取り付けられている。一方、冷蔵室2以外の貯蔵室3〜6内には、それぞれ引き出し式の貯蔵容器7(図3には、冷凍室6の貯蔵容器7のみ図示している)が収容されており、これら各貯蔵容器7に連結された扉3a〜6aにより、各貯蔵室3〜6の前面開口部が開閉されるように構成されている。
【0024】
前記扉2a〜6aの裏面の周縁部には、それぞれマグネットガスケット8(図1にマグネットガスケット8の一部を示す)が取り付けられている。前記扉2a〜6aが閉鎖状態にあるとき、前記マグネットガスケット8が冷蔵庫本体1に吸着し、もって、前記扉2a〜6aの閉鎖状態が保持される構成とされている。
【0025】
また、前記扉2aの前面部には、表示パネル9及びハンドル10が上下に並んだ状態で設けられている。具体的に図示しないが、表示パネル9には、冷蔵室2及び冷凍室6内の温度などを表示する表示器、各貯蔵室の設定温度を個別に切り換えるための操作スイッチ群などが設けられている。また、前記扉3a〜6aの前面部の上部には、ハンドル11が設けられている。このうち、前記野菜室3の扉3a及び前記冷凍室6の扉6aに設けられたハンドル11は、その裏面に使用者の手指が入り込む空間部が設けられており、前記ハンドル11が引張操作されたときにオンされる常開型の例えばマイクロスイッチからなる開扉スイッチ12(図4参照)が内蔵されている。
【0026】
さて、前記冷蔵庫本体1のうち、野菜室3と製氷室4及びチルド室5を仕切る仕切り板13(図1参照)並びに冷凍室6の下部に位置する底部1aには、それぞれ前記野菜室3の扉3a並びに前記冷凍室6の扉6aを開放するための開扉装置14が取り付けられている。以下、前記開扉装置14について図1及び図2を参照しながら説明する。尚、前記仕切り板13及び前記冷蔵庫本体1の底部1aに配設された開扉装置14はいずれも同じ構成であるため、ここでは、前記仕切り板13に配設された開扉装置14を代表させて説明する。
【0027】
即ち、前記開扉装置14は、仕切り板13に形成された凹部15内に半埋込み状態で設置された樹脂製のケース16内に弾性部材たるゴム製のシート17aを介してモータユニット17が収納された構成となっている。前記ケース16は、前記凹部15内に嵌め込まれたベース16aと、このベースを上方から覆うカバー16bとから構成されている。前記カバー16bは、前記ベース16aに対して図示しない係合手段により着脱可能に取り付けられている。また、ベース16aは、その開口縁部から外方に延出された形態の矩形枠状フランジ部16cを一体的に有し、当該フランジ部16cの複数箇所を仕切り板13にねじ止めすることにより固定されている。
【0028】
前記モータユニット17は、モータ18、前記モータ18の回転に応じて直線移動される押圧部材たる押出し棒19、前記モータ18の回転運動を前記押出し棒19の直線運動に変換する変換装置20等がユニットケースたる樹脂製の外殻ケース21内に収容された構成となっている。この場合、前記外殻ケース21は、前記開扉装置14を前記仕切り板13と野菜室3の貯蔵容器7の底部との間に配設可能なように、その高さ寸法が40mm以下に設定されている。
【0029】
また、前記外殻ケース21は、下部ケース21aと上部ケース21bとから構成されている。本実施例においては、前記下部ケース21aと上部ケース21bとの接合部は前記凹部15の上端部よりも上方に位置するように構成されている。また、前記上部ケース21bの後部(図1において右部)には、リード線引き出し部21cが形成されており、前記モータ18に接続されたリード線21d,21dが引き出されるように構成されている。
【0030】
前記モータ18は、前記下部ケース21a内の左部に形成された凹部21e内に防振シート22を介して配設されている。このとき、前記モータ18の出力軸18a側の端部は、前記下部ケース21aに一体的に形成された突片部21fにねじ23を介して固定されている。また、前記モータ18の前記突片部21fに固定された端部と反対側の端部には、回路基板24が固定されている。前記回路基板24には、前記モータユニット17への通電を制御する制御回路36や前記モータ18の駆動回路38(いずれも図4参照)、位置スイッチ25等が搭載されている。
【0031】
前記押し出し棒19は、断面ほぼ矩形状に構成されており、前記外殻ケース21(下部ケース21a)内の右部に配設されている。前記押出し棒19の先端部は外殻ケース21の前部の右部に前方へ突出するように形成された筒状部21g内に挿入されている。これにより、前記押出し棒19は、前記筒状部21gの内面部に沿って前後方向に直線移動するように構成されている。
【0032】
前記押出し棒19の基端部の右側部にはばね受部19aが一体に設けられており、前記ばね受部19aと前記下部ケース21aとの間には、圧縮コイルばねよりなる復帰用ばね26が配設されている。さらに、前記下部ケース21a内には、前記押出し棒19を原点位置に位置決めするための板ばね27が設けられている。前記板ばね27の一端部は、前記下部ケース21aに立設された支持突部21hに支持されており、前記板ばね27の他端部は前記ばね受部19aの凹部19bに係合されている。
【0033】
また、前記下部ケース21a内のうち前記押出し棒19の後端部と対向する部位には、防振シート19cが取り付けられている。これに対して、前記野菜室3用の扉3aの下縁部のうち、前記押出し棒19の先端部に対応する部位には、緩衝部材たるゴム板41が固着されている。本実施例においては、前記扉3aが閉鎖状態にあるとき、前記押出し棒19の先端部は、前記板ばね27によって前記ゴム板41に当接する原点位置に位置決めされている。
【0034】
ところで、前記貯蔵容器7は、貯蔵室内に設けられた図示しないレール部に沿って前後方向へ移動されるように構成されている。この場合、前記レール部には、半ドア防止のための傾斜部が設けられており、前記貯蔵容器7が前記傾斜部を乗り越えるまで前方へ引き出されない場合には、前記貯蔵容器7は自動的に元の位置に戻されて扉が閉鎖される構成となっている。そこで、本実施例においては、前記押出し棒19の前方への突出最大寸法を50mm以下、この場合約39.4mmに設定し、前記貯蔵容器7が前記傾斜部を乗り越えることができるように構成している。
【0035】
一方、前記変換装置20は、前記モータ18の出力軸18aに設けられたウォーム28と、前記押出し棒19の基端部の左側部に設けられたラック部29と、前記ウォーム28と前記ラック部29との間に設けられた歯車装置30とから構成されている。
【0036】
前記歯車装置30は、例えば3個の歯車31,32,33の組み合わせにより構成されている。前記歯車31,32,33は、何れも同心状に設けられた大小2個の歯車からなるいわゆる複平歯車である。具体的には、前記歯車31は、前記ウォーム28と噛み合うウォームホイール31aと、このウォームホイール31aの上面部に設けられた小歯車31bとから構成されている。尚、前記押出し棒19が前方へ突出状態にあるとき、停電などにより前記モータユニット17が断電されてしまうと、前記押出し棒19の突出状態が継続されてしまう。そこで、本実施例においては、手動操作により前記押出し棒19を後方へ移動させることができるように、前記ウォーム28の歯の高さ寸法を小さくして前記ウォーム28と前記歯車31aとの係合を緩くしている。
【0037】
また、前記歯車32は、前記小歯車31bと噛み合う大歯車32aと、この大歯車32aの下面部に設けられた小歯車32bとから構成されている。さらに、前記歯車33は、前記小歯車32bと噛み合う大歯車33aと、この大歯車33aの上面部に設けられ前記ラック部29の歯29aと噛み合う複数の歯33bを有する小歯車33cとから構成されている。この場合、前記小歯車33cの歯33bは、前記小歯車33cの外周部のうちの略半周部のみに設けられている。
【0038】
また、前記外殻ケース21内の前記大歯車33aの近傍には、3個のアーム部34a〜34cを有する三つ又状のスイッチレバー34が支軸35を中心に回動可能に設けられている。この場合、前記大歯車33aの上面部にはガイド溝43が形成されており、前記アーム部34aの先端部に設けられたピン34dが前記ガイド溝43に挿入されている。前記ガイド溝43は、前記大歯車33aの周縁部に設けられた外周溝部43aと小歯車33cの外周部近傍に設けられた内周溝部43bとから構成されている。また、前記スイッチレバー34の別のアーム部34bと下部ケース21aとの間には、引張コイルばね42が掛け渡されている。
【0039】
上記構成により、前記スイッチレバー34は、前記歯車33の回転位置に応じて回動変位される。即ち、前記ピン34dが前記内周溝部43b内に位置するときは、前記アーム部34cは前記位置スイッチ25の押釦25aから離間し、前記位置スイッチ25をオフする。また、前記ピン34dが前記外周溝部43a内に位置するときは、前記アーム部34cは前記押釦25aを押圧して、前記位置スイッチ25をオンするように構成されている。
【0040】
図4は、本参考例にかかる冷蔵庫の電気的構成のうち、前記開扉装置14に関係する回路構成を簡略化して示す図である。図4において、制御回路36は例えばマイコンを主とした回路から構成されており、その出力端子には、前記モータ18を駆動する駆動回路38が接続されている。前記駆動回路38は、2個のNPNトランジスタ38a,38bを備えており、一方のトランジスタ38aのコレクタは前記モータ18の一方の入力端子18aに、エミッタは抵抗38cを介してアースされている。
【0041】
また、前記トランジスタ38aのベースは他方のトランジスタ38bのエミッタに接続されており、前記トランジスタ38bのコレクタは前記モータ18の入力端子18aに、ベースは抵抗38dを介して前記制御回路36に接続されている。前記モータ18の他方の入力端子18bは直流電源端子39に接続されていると共に、前記モータ18の入力端子18a,18b間には、ブレーキ回路を構成するダイオード40が接続されている。
【0042】
また、前記制御回路36には、前記開扉スイッチ12、前記位置スイッチ25及び扉スイッチ44からの操作信号が入力されるように構成されている。前記扉スイッチ44は、前記野菜室3の扉3aの状態を検出するものであり、前記扉3aが閉鎖位置にあるときにオフ信号を出力し、それ以外のときにはオン信号を出力するように構成されている。尚、図示はしないが、前記扉6aについても同様の扉スイッチ44が設けられている。また、前記制御回路36はタイマ回路37を備えていて、前記開扉スイッチ12からの操作信号(オン信号)が入力されることに基づきタイマ回路37に所定時間、例えば1〜2秒間タイマ動作を実行させ、そのタイマ動作期間中だけ前記モータ18を駆動する構成となっている。
【0043】
図5は、前記モータ18の動作タイミングチャートを示すものである。この図5に示すように、前記制御回路36は、前記扉3aが閉鎖されている状態(前記扉スイッチ44がオフされている状態)で前記開扉スイッチ12がオンされると、前記モータユニット17へ通電し、前記モータ18を駆動する構成となっている。これに対して、前記制御回路36は、前記扉3aが開放されている状態(前記扉スイッチ44がオンされている状態)で、前記開扉スイッチ12がオンされたときには、そのオン信号を受付けないように(即ち、前記モータ18を動作させないように)構成されている。
【0044】
また、前記制御回路36は、前記モータ18の駆動開始後、前記位置スイッチ25がオフされて再びオンされることに基づいて、前記モータ18の駆動を停止するように構成されている。尚、前述のように、前記モータ18の駆動開始から所定時間経過しても前記位置スイッチ25からオン信号が入力されない場合は、前記制御回路36は前記モータ18の駆動を停止するように構成されている。
【0045】
尚、図5において期間T1は、前記押出し棒19の前方への移動により前記扉3aが開放(前方へ移動)されている期間であり、期間T2は、前記押出し棒19の前方への移動が停止された後、慣性力によって前記扉3aが開放されている期間である。また、期間T3は、開放状態にある扉3aを手動で閉鎖させている期間を示している。
【0046】
次に、本参考例の作用について図6のフローチャート及び図7を参照しながら説明する。まず、電源投入時においては、前記開扉装置14のモータ18は断電された状態にある(ステップS1)。続いて、制御回路36は、前記扉3aが閉鎖状態にあるか否か、即ち扉スイッチ44の状態を検知すると共に、開扉スイッチ12がオンされるまで待機する(ステップS2〜S4)。
【0047】
そして、野菜室3用の扉3aが閉鎖状態にあるとき(図1に示す状態)、即ち前記制御回路36に前記扉スイッチ44からオフ信号が入力されているときに前記扉3aを開放するためにハンドル11が引張操作されると、前記制御回路36に対して前記開扉スイッチ12からオン信号が入力される(ステップS5にてYES)。すると、制御回路36はタイマ回路37を介してモータ18を通電駆動する(ステップS6)。この結果、前記モータ18の回転運動が、ウォーム28、歯車装置30、ラック部29を介して前記押出し棒19に伝達される。また、前記モータ18への通電は、前記位置スイッチ25がオンされるまで行われる(ステップS7)。
【0048】
具体的には、図7の(b)に示すように、前記モータ18の回転に応じて歯車33が矢印B方向に回転され、小歯車33cの歯33bが前記ラック部29の歯29aに噛み合うことにより、原点位置にある押出し棒19が、復帰用ばね26のばね力に抗して矢印A方向へ移動される。この結果、前記マグネットガスケット8の吸着力に抗して前記扉3aが前方へ押し出されて、前記扉3aが開放される。
【0049】
前記押出し棒19の矢印A方向への移動は、前記歯車33の回転角度が229.7°に達するまで、即ち、前記小歯車33cの端部に位置する歯33bが前記ラック部29の歯29aと噛み合うまで(図7の(c)に示す状態)行われる。そして、前記歯車33の回転角度が229.7°を越えると、前記小歯車33cとラック部29との結合が外れ、前記押出し棒19は復帰用ばね26により反矢印A方向へ戻され、原点位置に復帰する。
【0050】
また、前記歯車33の回転に応じて、前記スイッチレバー34のピン34dはガイド溝43に沿って移動する。具体的には、前記歯車33の回転角度が0°〜229.7°のときは、前記ピン34dは前記ガイド溝43の内周溝部43bに位置し、前記スイッチレバー34により位置スイッチ25がオフされた状態にある。そして、前記歯車33の回転角度が229.7をやや越えた時点で、前記ピン34dは前記ガイド溝43の外周溝部43a内に挿入され、前記スイッチレバー34により位置スイッチ25はオンされる。
【0051】
この結果、前記モータ18は断電される。尚、前記モータ18は、断電した後も慣性により暫くの間、回転を続けるが、本実施例においては、前記モータ18にブレーキ回路を設けて、断電後、比較的短時間で停止するように構成している。発明者の実験によると、前記モータ18は、断電後、前記位置スイッチ25がオフ状態となる位置で停止する。
【0052】
また、前記開扉スイッチ12がオンされてから所定時間経過しても位置スイッチ25からオン信号が入力されない場合は(ステップS7にてNO、ステップS8にてYES)、前記制御回路36はモータ18を断電する。
【0053】
上記参考例によれば、前記開扉装置14は、開扉スイッチ12のオン操作に応じて前記モータユニット17に通電し、前記モータ18の回転に応じて前記押出し棒19を前方へ突出させるものであり、これにより、前記扉3aをマグネットガスケット8の吸着力に抗して開放させるものである。このため、電磁ソレノイドを駆動源とする場合に比べて、前記押出し棒19の移動ストロークを十分に大きくすることができるので、開扉動作の確実性及び信頼性を高めることができる。しかも、前記押出し棒19は、前方への移動時にゴム板41を介して扉3aに当接すると共に、前記押出し棒19が復帰動作したときに、前記押出し棒19の後端部を受ける防振シート19cを設けた。このため、前記モータユニット17の動作時に発生する衝撃音を小さくすることができる。
【0054】
また、本参考例では、タイマ回路37を設け、前記モータユニット17への通電時間を所定時間以下に制限するように構成したので、前記モータユニット17に長時間継続して通電されることがない。
【0055】
更に、モータ18の断電後に前記押出し棒19を通電前の位置に戻すための復帰用ばね26を設けたため、前記押出し棒19が前方に大きく突出した状態を呈することがなくなり、実用上において有益となる。
【0056】
更にまた、本参考例においては、3個の歯車31〜33からなる歯車装置30により前記モータ18の回転運動を前記押出し棒19の直線移動に変換するように構成した。このため、前記歯車31〜33の歯の数や径寸法等を適宜に調節することにより前記モータ18の回転量に対応する前記押出し棒19の移動ストロークや移動速度を適宜に設定することができ、開扉動作の確実性及び信頼性をより一層高めることができる。
【0057】
また、前記コイルユニット17は、シート17aを介して仕切り板13に取り付けたので、前記コイルユニット17の通電時に前記コイルユニット17が振動するような状況となった場合でも、その振動が冷蔵庫本体1に伝わりにくくなる。このため、冷蔵庫本体1で振動が増幅されて大きな騒音が発生することを未然に防止できる。
【0058】
加えて、前記外殻ケース21の下部ケース21aと上部ケース21bとの合わせ面、並びにリード線引き出し部21cを、仕切り板13の凹部15の上端部よりも上に位置させて、前記凹部15内に水が溜まった場合に前記外殻ケース21内に水が浸入し難い構成としたため、絶縁性能の低下を防止できる。
【0059】
図8及び図9は本発明の第2の参考例を示しており、第1の参考例と異なるところを説明する。尚、第1の参考例と同一部分には同一符号を付している。
【0060】
この第2の参考例では、前記モータユニット17の電流を検出する電流計51を設けている。そして、前記制御回路36は、前記モータユニット17の電流パターンに基づいて前記モータユニット17への通電を制御するように構成されている。即ち、図8に示すように、前記トランジスタ38aのエミッタと前記抵抗38cとの中間端子には前記電流計51が接続されており、前記電流計51の検出信号が前記制御回路36に入力されるように構成されている。また、前記トランジスタ38aのエミッタは、ダイオード52を介してアースされている。
【0061】
前記制御回路36は、前記開扉スイッチ12からのオン信号が入力されると、前記モータユニット17への通電を開始する。そして、前記モータユニット17の電流パターンが所定のパターンになったことに基づいて、前記モータユニット17を断電する。図9の(a)は、モータユニット17の駆動時における歯車装置30のうちの小歯車33cと前記押出し棒19の動作を示している。また、図9の(b)は、モータユニット17の電流パターンを示している。図9(b)において符号(1)〜(5)で示す電流パターンは、それぞれ図9の(a)の動作状態に対応している。
【0062】
図9に示すように、電流パターンは、負荷に応じて変化する。具体的には、(1)は起動時、(2)は押出し棒19が前記扉3aに衝突したとき、(3)から(4)にかかる部分はラック部29と小歯車33cとの係合が解除されて押出し棒19が復帰動作しているときを示している。そして、本実施例においては、前記押出し棒19の復帰後、前記小歯車33cのみが暫く回転された時点(5)において、前記モータユニット17を断電するように構成されている。
【0063】
即ち、本参考例においては、前記制御回路36は、前記電流計51の検出結果に基づいて、前記押出し棒19の位置を検出し、その検出結果に応じたタイミングで前記モータユニット17を断電するように構成されている。従って、本参考例においては、前記制御回路36及び電流計51により位置検出手段が構成されている。そして、このような構成においても、前記第1の参考例と略同様の作用効果を得ることができる。
【0064】
図10ないし図12は本発明の一実施例を示しており、第1の参考例と異なるところを説明する。尚、第1の参考例と同一部分には同一符号を付している。
【0065】
即ち、図10に示すように、この実施例においては、板ばね27及び防振シート19cを設けることに代えて、前記押出し棒19の後方への移動を規制する圧縮コイルばねよりなる押圧用ばね61を設けている。前記押圧用ばね61は、前記押出し棒19の後部に位置するように前記下部ケース21a内に設けられた収納部61a内に配設されており、前記押出し棒19の後端部を復帰用ばね26の付勢力に抗して矢印A方向に付勢するように構成されている。
【0066】
以上の構成により、前記扉3aが閉鎖状態にあるとき、前記押出し棒19の先端部は、前記扉3aに設けられたゴム板41に当接するように構成されている。尚、前記押圧用ばね61の付勢力は、前記マグネットガスケット8の吸着力よりも小さいレベルに設定されている。
【0067】
また、本実施例においては、歯車装置30を、2個の歯車62,63から構成している。前記歯車62は、前記ウォーム28と噛み合うウォームホイール62aと、前記ウォームホイール62aの下面部に設けられた小歯車62bとから構成されている。また、前記歯車63は、前記小歯車62bと噛み合う大歯車63aと、前記大歯車63aの上面部に設けられ、前記ラック部29と噛み合う歯63cを有する小歯車63bとから構成されている。前記歯63cは、前記小歯車63bの外周部全周に設けられている。
【0068】
本実施例においては、前記ウォームホイール62aと小歯車62bとは、連結部材64を介して連結されている。前記連結部材64は、前記ウォームホイール62aの上面に上下動可能に配設された円板状の部材で、図示しないばねにより上方に付勢されるように構成されている。また、前記連結部材64の下面部には、前記ウォームホイール62a及び前記小歯車62bにそれぞれ設けられた孔部65a,65bに挿入される連結ピン64aを有している。
【0069】
一方、前記歯車62の上方には、ソレノイド65が固定されている。前記ソレノイド65は、通電されると、図11(a)に示すように、前記ばねの付勢力に抗して前記連結部材64を下方へ移動させる。この結果、前記ウォームホイール62a及び前記小歯車62bは連結され、両者は一体的に回転する。一方、前記ソレノイド65の断電時には、図11(b)に示すように、前記連結部材64は前記ばねの付勢力により上方位置に移動される。この結果、前記連結ピン64aが前記孔部65bから抜け出て前記ウォームホイール62aと前記小歯車62bとの連結が解除される。このため、前記ウォームホイール62aの回転は、前記小歯車62bに伝達されない。従って、本実施例においては、前記ソレノイド65及び制御回路36により解除手段が構成される。
【0070】
図12は、本実施例にかかる開扉装置14に関係する回路構成を示している。この図12に示すように、前記制御回路36は、前記モータ18と前記ソレノイド65とを同時に通断電するように構成されている。前記制御回路36は、前記開扉スイッチ12からの操作信号(オン信号)が入力されると、前記モータ18及び前記ソレノイド65を通電し、通電開始から所定時間経過すると、断電するように構成されている。この場合の通電時間は、実験により求められたものであり、前記押出し棒19が最大突出位置に達するまでの時間に相当する。
【0071】
即ち、前記制御回路36は、前記モータユニット17への通電時間に基づいて前記押出し棒19の位置を検出し、その検出結果に応じて前記モータユニット17への通電を制御する。従って、本実施例においては、前記制御回路36は位置検出手段として機能する。尚、本実施例における駆動回路38は、上記第1の実施例に示した駆動回路38と若干構成が異なるが、実質的な機能は略同じである。
【0072】
上記構成によれば、前記モータ18を断電すると同時に、ソレノイド65を断電して前記ウォーム62aと前記小歯車62bとの連繋が解除される。このため、前記モータ18が断電と略同時に前記押出し棒19を停止させることができる。また、前記ソレノイド65が断電され、前記ウォーム62aと前記小歯車62bとの連繋が解除されると、前記押出し棒19は、復帰用ばね26の付勢力により後方へ移動される。そして、前記押出し棒19が原点位置に達すると、前記押出し棒19の後端部は前記押圧用ばね61に当接し、外殻ケース21に衝突することが防止される。従って、前記押圧用ばね61は、前記押出し棒19の復帰力を受け止める緩衝材としても機能する。
【0073】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような変形が可能である。
前記開扉スイッチは、マイクロスイッチなどの機械的スイッチにより構成する他、フォトインタラプタを利用した光学的なスイッチ或いは磁気的なスイッチなどにより構成することもできる。
モータユニットは、貯蔵庫本体のうち貯蔵室の上部に位置する部位に配設しても良い。
【0074】
上記実施例においては、前記モータユニットは、貯蔵庫本体(仕切り板13)の凹部に半埋め込み状態に配設した。しかし、前記モータユニットは、その高さ寸法が一般的な貯蔵庫本体の厚さ寸法よりも小さい40mm以下に設定されているため、前記モータユニット全体を貯蔵庫本体の内部に埋め込むことも可能である。このような構成によれば、前記モータユニットを貯蔵庫本体に設けたことにより貯蔵室の有効容積が小さくなることを防止できる。
また、本発明は冷蔵庫に限らず冷凍庫等の貯蔵庫にも適用可能である。
【0075】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の貯蔵庫の開扉装置によれば、モータの回転に応じて前方に直線移動される押圧部材により貯蔵庫の扉をマグネットガスケットの吸着力に抗して開放することができるので、前記扉の開放に必要な操作力を大幅に軽減できると共に、開扉動作の確実性及び信頼性を向上でき、更には静音化も同時に実現できるという優れた効果を奏するものである。また、上記構成によれば、解除手段としてのソレノイドによって、変換手段による前記モータと前記押圧部材との連繋を解除することにより、前記押圧部材を瞬時に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の参考例を示すものであり、冷蔵庫本体のうち開扉装置周辺部分の縦断面図
【図2】上部ケースを取り除いて示すモータユニットの平面図
【図3】冷凍室用扉を開放した状態で示す冷蔵庫の斜視図
【図4】開扉装置の電気的構成を示す回路図
【図5】モータの動作タイミングチャート
【図6】開扉動作のフローチャート
【図7】押出し棒の移動ストロークと位置スイッチの状態との関係を示す図であり、(a)は位置スイッチのオン、オフのタイミングチャート、(b)はピンが内周溝部に位置するときのスイッチレバー及び位置スイッチの状態を示す図、(c)はピンが外周溝部に位置するときのスイッチレバー及び位置スイッチの状態を示す図
【図8】 本発明の第2の参考例を示す図4相当図
【図9】モータユニットの駆動時におけるモータユニットの電流パターンを説明するための図であり、(a)は、押出し棒及び小歯車の動作状態を示す図、(b)は電流パターンを示す図
【図10】 本発明の一実施例を示す図2相当図
【図11】ウォーム及びウォームギヤ並びにソレノイドの縦断面図を示すものであり、(a)はソレノイドのオン動作時を示す図、(b)はソレノイドのオフ動作時を示す図
【図12】図4相当図
【符号の説明】
図中、3,6は貯蔵室、3a,6aは扉、8はマグネットガスケット、12は開扉スイッチ、14は開扉装置、17はモータユニット、18はモータ、19は押出し棒(押圧部材)、20は変換装置、21は外殻ケース(ユニットケース)、21aは下部ケース、21bは上部ケース、21cはリード線引き出し部、26は復帰用ばね、28はウォーム、29はラック部、30は歯車装置、36は制御回路(制御手段,位置検出手段)、37はタイマ回路、44は扉スイッチ、51は電流計(位置検出手段)、65はソレノイド(解除手段)を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is attached to a storage body provided with a drawer-type storage chamber, and opens the door that is provided in front of the storage chamber and is held closed by a magnet gasket. About.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
2. Description of the Related Art In recent years, storages, for example, refrigerators for home use, have a tendency to increase in size, and accordingly, doors for opening and closing storage rooms such as refrigerated rooms are also increasing in size. The door of the refrigerator is normally configured so that its closed state is maintained by the attractive force of a magnet gasket provided at the peripheral edge of the door. Therefore, when the door is enlarged, the total extension of the magnet gasket becomes longer, and the force required for the opening operation is increased accordingly.
[0003]
Therefore, in order to reduce the force required for the opening operation, an electric assist type opening device that opens the door using an actuator such as an electromagnetic solenoid has been considered. However, in order to realize such an electric assist type door opening device, it is necessary to solve various problems. That is, when an electromagnetic solenoid is employed as a drive source for the door opening device, it is necessary to sufficiently increase the movement stroke of the plunger driven by the electromagnetic solenoid in order to improve the reliability and reliability of the door opening operation. However, the actual situation is that an electromagnetic solenoid having a general structure cannot cope. Moreover, in a general electromagnetic solenoid, since a collision sound is generated when the plunger is attracted, it is difficult to reduce the noise.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to greatly reduce the operating force required to open the door that opens and closes the front of the storage chamber against the attractive force of the magnet gasket. Moreover, it is an object of the present invention to provide a storage door opening device that can improve the reliability and reliability of the door opening operation and can reduce the noise of the door opening operation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a door opening device for a storage provided with a door provided in front of a drawer-type storage chamber of the storage body and a magnet gasket for maintaining the closed state of the door. A motor, a pressing member that presses the door in the opening direction in response to a linear movement forward, and a rotational movement of the motor in a state where the motor and the pressing member are chained together. Convert to linear motion and tellA worm provided on the output shaft of the motor, a rack portion provided on the pressing member, and a gear device connecting the worm and the rack portion.Motor unit having conversion means, and the conversion meansProvided in the gear device,A solenoid for releasing the connection between the motor and the pressing member by the converting means is provided.
[0006]
According to the said structure, since the said door is open | released by the pressing force of the said press member, when a worker opens the said door, the force required when opening the said door can be reduced. In addition, since the motor is used as a drive source, noise generated with the movement of the pressing member can be reduced and the moving stroke of the pressing member can be sufficiently increased as compared with a case where an electromagnetic solenoid is used as the driving source. Thus, the reliability and reliability of the opening operation can be improved. Further, even if the motor is stopped, the motor rotates for a while due to the inertial force, so that the pressing member is also moved forward. According to the above configuration, the release meansBy the conversion means by the solenoid asThe pressing member can be instantaneously stopped by releasing the connection between the motor and the pressing member.
[0007]
In this case, the conversion means can be constituted by a worm provided on the output shaft of the motor, a rack part provided on the pressing member, and a gear device that connects the worm and the rack part ( Invention of Claim 2).
[0009]
In addition, it may be configured to include a return spring that urges the pressing member backward.2Invention). According to the above configuration, when the motor unit is disconnected, the pressing member is moved toward the original position due to the ineffective force of the return spring, so that the pressing member is larger than the front surface of the storage body. The protruding state is not maintained.
[0010]
Furthermore, it is preferable to further include a position detection unit that detects the position of the pressing member based on the current pattern of the motor, and a control unit that controls energization to the motor unit based on the detection result of the position detection unit. (Claims3Invention). According to the above configuration, energization of the motor unit can be stopped based on the fact that the pressing member has been moved to a position suitable for opening the door.
[0011]
In this case, it is preferable to provide a timer circuit that limits the energization time to the motor unit to a predetermined time or less.4Invention). According to the above configuration, the motor unit is not energized for an unnecessarily long time.
[0012]
In addition, a position detection unit that detects the position of the pressing member based on the energization time to the motor unit, and a control unit that controls energization to the motor unit based on the detection result of the position detection unit. Good structure (claims)5Invention).
[0013]
In this case, by providing a brake circuit that short-circuits the power input terminal of the motor, the motor can be stopped in a short time after the power supply to the motor unit is stopped.6Invention).
[0014]
The pressing member may be configured to be movable rearward by a manual operation when the motor is stopped in a state of being moved forward.7Invention). According to the above configuration, for example, even when a power failure occurs in a state where the pressing member protrudes forward, the pressing member can be moved rearward, so that the pressing member is more than the front surface of the storage body. It is not left in a protruding state and is excellent in safety.
[0015]
A door switch for instructing opening of the door; a door switch for outputting a door opening signal when the door is opened; and the motor unit based on the operation of the door switch. Control means for energizing the motor unit, and the control means prohibits energization of the motor unit when the door opening switch is operated when the door opening signal is output from the door switch. Desirable (claims)8Invention).
[0016]
According to the above configuration, when the door opening switch is erroneously operated even though the door is in the open state, the pressing member is not protruded, so that the safety is excellent.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention is applied to a door opening device disposed in a household refrigerator.referenceAn example will be described with reference to FIGS.
[0022]
First, Figure 3 shows the bookreferenceIt is a perspective view of the refrigerator which concerns on an example, In this FIG. 3, the refrigerator
[0023]
A
[0024]
Magnet gaskets 8 (a part of the
[0025]
A
[0026]
In the
[0027]
That is, the
[0028]
The
[0029]
The outer shell case 21 includes a
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
A
[0033]
A
[0034]
By the way, the
[0035]
On the other hand, the
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
Further, a trifurcated switch lever 34 having three
[0039]
With the above configuration, the switch lever 34 is rotationally displaced according to the rotational position of the
[0040]
Figure 4 shows the bookreferenceIt is a figure which simplifies and shows the circuit structure relevant to the said
[0041]
The base of the
[0042]
The
[0043]
FIG. 5 shows an operation timing chart of the
[0044]
The
[0045]
In FIG. 5, a period T1 is a period in which the
[0046]
Then bookreferenceThe operation of the example will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and FIG. First, when the power is turned on, the
[0047]
And when the
[0048]
Specifically, as shown in FIG. 7B, the
[0049]
The movement of the
[0050]
Further, the
[0051]
As a result, the
[0052]
If the ON signal is not input from the
[0053]
According to the reference example, the
[0054]
Also bookreferenceIn the example, since the
[0055]
Further, since the
[0056]
Furthermore, the bookreferenceIn the example, the
[0057]
In addition, since the
[0058]
In addition, the mating surface of the
[0059]
8 and 9 show the second embodiment of the present invention.referenceAn example shows the firstreferenceThe difference from the example will be explained. The firstreferenceThe same parts as those in the example are denoted by the same reference numerals.
[0060]
This secondreferenceIn the example, an
[0061]
The
[0062]
As shown in FIG. 9, the current pattern changes depending on the load. In particular,(1)Is at startup,(2)When the
[0063]
That is, bookreferenceIn the example, the
[0064]
10 to 12 show the present invention.oneExample shows the firstreferenceThe difference from the example will be explained. The firstreferenceThe same parts as those in the example are denoted by the same reference numerals.
[0065]
That is, as shown in FIG.The fruitIn the embodiment, instead of providing the
[0066]
With the above configuration, when the
[0067]
In the present embodiment, the
[0068]
In this embodiment, the
[0069]
On the other hand, a
[0070]
FIG. 12 shows a circuit configuration related to the
[0071]
That is, the
[0072]
According to the above configuration, at the same time as the
[0073]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, the following modifications are possible.
The opening switch may be constituted by an optical switch using a photo interrupter or a magnetic switch in addition to a mechanical switch such as a micro switch.
You may arrange | position a motor unit in the site | part located in the upper part of a storage chamber among storage bodies.
[0074]
In the said Example, the said motor unit was arrange | positioned in the semi-embedded state in the recessed part of the storage main body (partition plate 13). However, since the height dimension of the motor unit is set to 40 mm or less which is smaller than the thickness dimension of a general storage body, the entire motor unit can be embedded in the storage body. According to such a structure, it can prevent that the effective volume of a storage chamber becomes small by providing the said motor unit in the storage body.
Moreover, this invention is applicable not only to a refrigerator but storages, such as a freezer.
[0075]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the storage door opening device of the present invention, the storage door is opened against the magnetic gasket's adsorption force by the pressing member that is linearly moved forward according to the rotation of the motor. As a result, the operational force required to open the door can be greatly reduced, the reliability and reliability of the door opening operation can be improved, and the noise can be reduced at the same time. It is.Moreover, according to the said structure, the said pressing member can be stopped instantaneously by canceling | releasing connection with the said motor and the said pressing member by the conversion means with the solenoid as a cancellation | release means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the first of the present invention.referenceIt shows an example and is a longitudinal sectional view of the door opening device peripheral part of the refrigerator body
FIG. 2 is a plan view of the motor unit shown with the upper case removed.
FIG. 3 is a perspective view of the refrigerator shown with the freezer door open.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the door opening device.
FIG. 5 is a motor operation timing chart.
FIG. 6 is a flowchart of the door opening operation.
7A and 7B are diagrams showing the relationship between the movement stroke of the push rod and the state of the position switch, where FIG. 7A is a timing chart of the position switch on and off, and FIG. 7B is a view when the pin is positioned in the inner circumferential groove portion. The figure which shows the state of a switch lever and a position switch, (c) is a figure which shows the state of a switch lever and a position switch when a pin is located in an outer peripheral groove part
FIG. 8 shows the second of the present invention.reference4 equivalent diagram showing an example
9A and 9B are diagrams for explaining a current pattern of the motor unit when the motor unit is driven, in which FIG. 9A is a diagram showing an operating state of the push rod and a small gear, and FIG. 9B is a diagram showing a current pattern;
FIG. 10 shows the present invention.oneFIG. 2 equivalent view showing the embodiment
11A and 11B are longitudinal sectional views of a worm, a worm gear, and a solenoid, wherein FIG. 11A is a diagram illustrating when the solenoid is on, and FIG. 11B is a diagram illustrating when the solenoid is off.
FIG. 12 is equivalent to FIG.
[Explanation of symbols]
In the figure, 3 and 6 are storage chambers, 3a and 6a are doors, 8 is a magnet gasket, 12 is a door opening switch, 14 is a door opening device, 17 is a motor unit, 18 is a motor, 19 is a push bar (pressing member). , 20 is a conversion device, 21 is an outer shell case (unit case), 21a is a lower case, 21b is an upper case, 21c is a lead wire lead-out part, 26 is a return spring, 28 is a worm, 29 is a rack part, and 30 is A gear device, 36 is a control circuit (control means, position detection means), 37 is a timer circuit, 44 is a door switch, 51 is an ammeter (position detection means), and 65 is a solenoid (release means).
Claims (8)
前記扉が開放されているときに開扉信号を出力する扉スイッチと、
前記開扉スイッチが操作されたことに基づいて前記モータユニットに通電する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記扉スイッチから前記開扉信号が出力されているときに前記開扉スイッチが操作されたときは、前記モータユニットへの通電を禁止することを特徴とする請求項1ないし 7 記載の貯蔵庫の開扉装置。An opening switch for instructing opening of the door;
A door switch that outputs an opening signal when the door is opened;
Control means for energizing the motor unit based on the operation of the door opening switch, and the control means operates the door opening switch when the door opening signal is output from the door switch. been time, door opening device of reservoirs of claims 1 to 7, wherein the prohibiting energization of the motor unit.
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