JP2003003738A - ドアオープナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ドア開閉ユニットの小型軽量化が図れ、タッチ
スイッチの操作一つでドアを効率良く開放でき、かつ静
寂なドアオープナーを提供する。 【解決手段】一端部をヒンジによって回動可能に支持さ
れた回動式のドア１０を開放するドアオープナー１にお
いて、ドアオープナー１は、モータ２と、有底で円筒状
のハウジング３に収容され、モータ２の回転が伝達され
るねじ軸４と、このねじ軸４に螺合され、ハウジング３
に内挿されたナット５と、ハウジング３の底部３ａとモ
ータ２間に収容されたスプリング６を備えている。ねじ
軸４の外周には螺旋状のねじ溝４ａが形成され、ナット
５の内周に形成されたねじ溝５ａに摺接し、モータ２の
回転がナット５の直線運動に変換される。ナット５はハ
ウジング３に対して進退可能に、かつ回転不可に、ま
た、ねじ軸４は、モータ２の出力軸と一体に形成され、
モータ２がハウジング３に形成された肩部３ｃに当接さ
れているため、進退不可に、かつ回転可能に構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キッチンシンクや
冷蔵庫等のドアをタッチスイッチの操作で自動開放する
電動式のドアオープナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】キッチンシンクや貯蔵庫、例えば冷蔵庫
における冷蔵室のドアは、冷蔵庫本体の前面において一
端部がヒンジにより回動自在に支持されている回動式が
汎用的で、特に一般家庭ではほとんどこのタイプが使用
されている。このドアの内面周縁部には、閉じた状態で
密封性を向上させるため、冷蔵庫本体の前面に吸着する
マグネットを備えたガスケットが設けられている。この
ため、ドアを手動で開放させるにはある程度の操作力が
必要となり、特に力の弱い子供や身体の不自由な人にと
っては負担がかかる。

【０００３】こうした負担を軽減するため、モータを駆
動源として、ギア機構と、ピニオンと、押出し棒を一体
に有するラックを用い、モータの回転をウォームギアか
らギア機構を介してピニオン、ラックへと伝達し、押出
し棒の直進運動に変換してドアを開放するようにしたド
ア開放ユニット。また、ソレノイドを駆動源とし、ソレ
ノイドと一体になった押出し棒を突出させてドアを開放
するようにしたドア開放ユニット等、電動式のドアオー
プナーが知られており、一部実用化もされている（特開
２００１−５５８６３号）。

【０００４】前記のモータを駆動源とした電動式のドア
オープナーでは、ピニオンにカムが一体形成され、この
カムに転接するレバーの回動によりオンオフされる原点
スイッチによってモータが通電と断電を繰り返す。ドア
の前面に設置されたタッチスイッチを入れるとモータが
通電され、モータ軸に設けられたウォームギアの回転で
ギア機構を介して回転がピニオンに伝達される。ピニオ
ンに噛合されたラックには押出し棒が一体形成され、所
定のストロークで突出しドアが開放される構成となって
いる。押出し棒には突出方向とは逆方向に付勢された戻
しばねが係止されており、押出し棒が最先端位置まで突
出された後、ラックの歯部とピニオンとの噛合が外れ、
元の退避位置まで瞬時に戻ることができる。

【０００５】また、前記のソレノイドを駆動源とした電
動式のドアオープナーでは、ソレノイドのコイルが円筒
状のボビン外周に巻回され、ボビンの内周に磁性体製の
プランジャが軸方向に移動自在に挿通されている。この
プランジャの一端部には非磁性体製の押出し棒が固着さ
れている。ドアの前面に設置されたタッチスイッチを入
れるとソレノイドが通電され、プランジャに係止されて
いる戻しばねに抗してプランジャが吸引移動され、これ
に伴い押出し棒が所定のストロークだけ突出しドアが開
放される。ソレノイドが断電されると戻しばねの復元力
により押出し棒は元の退避位置まで瞬時に戻ることがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した電動式のドア
オープナーにおいて、ギア機構、ピニオン、ラックから
なる構成のモータ式は、ユニットの部品点数も多く構造
が複雑であり、押出し棒の動作速度を速くすることは難
しく、ドア開放までに時間がかかるという問題があっ
た。また、ソレノイド式は、動作速度は速いが、突出ス
トロークと突出力に制限がある。さらに、冷蔵庫には、
ドアと冷蔵庫本体との間に、通常、半ドア防止機構とし
ての自動閉鎖機構が設けられており、押出し棒でドアを
開放する際、この自動閉鎖機構でドアが閉じる距離を超
えるストロークまで突出させる必要がある。また、冷蔵
庫がますます大型化する傾向にある状況において、ドア
開放ユニットの突出ストロークと突出力を増大させるに
は電流容量を大きくする必要があり、小型化が難しいと
いう問題があった。今後、高齢化社会を迎えるに当り、
ドアの開放操作に力を必要とせず、また、両手がふさが
ってドアのノブを握ることができない状況でも、こうし
たタッチスイッチを押すだけの操作で簡単に開放できる
ドアオープナーが望まれている。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、冷蔵庫等、大型のドアであっても、ドア開閉
ユニットの小型化が図れ、タッチスイッチの操作一つで
ドアを効率良く開放できるドアオープナーを提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】係る目的を達成すべく、
本発明のうち請求項１記載の発明は、一端部をヒンジに
よって回動可能に支持された回動式のドアを開放するド
アオープナーにおいて、有底の円筒状ハウジングと、こ
のハウジングに内挿され、回転不可で、かつ進退可能な
ナットと、このナットに螺合され、モータの駆動力によ
り回転されて進退不可なねじ軸とからなる滑りねじと、
前記モータと前記ハウジングの底部間に収容されたスプ
リングとを備え、これらを前記ハウジング内に軸方向直
列に配設し、前記モータを進退自在とすると共に、この
モータの正逆回転で前記ナットを進退させる構成とし
た。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、前記ねじ
軸に変えナットがモータの駆動力により回転されて進退
不可とし、このナットに螺合され、回転不可で、かつ進
退可能なねじ軸とからなる滑りねじとした構成とした。
このようにモータと直列配列され、モータの回転を滑り
ねじにより直線運動に変換するため、静寂で軽量コンパ
クトな上に、大きな突出ストロークのドアオープナーを
提供することができる。また、モータ容量に応じてねじ
軸のリード角を適宜設定すれば、プッシャの最適な突出
力と突出速度を得ることができ、ドアオープナーの取り
付け位置に制約を受けない。さらに、ナットまたはねじ
軸に過負荷が生じてもモータがスプリングにより弾性支
持されているため、それを緩衝することができる。

【００１０】また、請求項３に記載の発明は、前記ナッ
トが射出成形可能な合成樹脂にて形成すれば、無潤滑で
あっても回転抵抗が小さく一段と静寂性が増し、量産性
があって低コストが図れる。

【００１１】さらに、請求項４に記載の発明のように、
前記モータと滑りねじ間に減速機を設ければさらに大き
な突出力が得られる。また、この減速機が遊星歯車減速
機であっても良い（請求項５）。

【００１２】また、請求項６に記載の発明のように、モ
ータに流れる電流を検出するセンサからの信号により、
前記モータの駆動を制御する制御器を設けることによ
り、モータを正回転させて開放動作中にドアが開放でき
ない事態が生じ、予め設定した閾値以上の電流が流れた
場合、モータを逆回転させてナットまたはねじ軸を後退
させることができるので、モータに過負荷が生じない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係るドア
オープナーの第１実施形態の縦断面図を示し、図２は、
断面II−II線の横断面図を示す。

【００１４】図１において、ドアオープナー１は、モー
タ２と、有底で円筒状のハウジング３に収容され、モー
タ２の回転が伝達されるねじ軸４と、このねじ軸４に螺
合され、ハウジング３に内挿されたナット５と、ハウジ
ング３の底部３ａとモータ２間に収容されたスプリング
６を備えている。ねじ軸４の外周には螺旋状のねじ溝４
ａが形成され、ナット５の内周に形成されたねじ溝５ａ
に摺接し、モータ２の回転がナット５の直線運動に変換
される。ねじ軸４はＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から
なり、ナット５は、自己潤滑性を有し、低摩擦、耐摩耗
性に富んだＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂
からなっている。ナット５はこれ以外にポリイミド系や
ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）系樹脂で形成し
ても良い。こうした滑りねじ機構は静寂な上に小型化が
でき、防錆性を有しているため、高い直線変換機構が得
られる。また、モータ容量に応じてねじ溝４ａのリード
角を適宜設定することにより、ナット５の最適な突出力
と突出速度を得ることもできる。

【００１５】ナット５の外周には二面取り５ｃ、５ｃが
形成され、ハウジング３の内周に形成された二面取り３
ｂ、３ｂに内嵌されている。こうしてナット５はハウジ
ング３に対して進退可能に、かつ回転不可に構成されて
いる。５ｂはナット５の先端開口に装着された止め栓
で、中空のナット内部を密閉する。一方、ねじ軸４の先
端部には止め輪７が装着され、ナット５の脱落が防止さ
れる。また、ねじ軸４はモータ２の出力軸と一体に形成
され、このモータ２がハウジング３に形成された肩部３
ｃに当接されているため、進退不可に、かつ回転可能に
構成されている。

【００１６】ハウジング３は、その下部に袖部３ｄ、３
ｄを一体に有し、ナット５の下部を支持する受け部材８
を介して図示しない固定部材にビス９によって固定され
ている。受け部材８はナット５と同様、自己潤滑性を有
する合成樹脂からなり、ナット５と低摩擦で摺接する。

【００１７】次に冷蔵庫のドアの開放ユニットとして、
ドアオープナーの動作説明を行う。タッチスイッチ（図
示せず）がオンされ、モータ２の通電によりねじ軸４が
回転を始めるとナット５が突出してドアを開放する。ド
アが開放されたことはドアセンサ（図示せず）で検出さ
れるが、このドアセンサは冷蔵庫内の照明の制御に使用
されるプッシュボタンとして兼用されており、冷蔵庫内
の照明と同時にモータ２が逆回転を始める。モータ２が
逆回転することによりナット５は逆方向に移動し退避位
置に戻る。

【００１８】ドアを開放するためにモータ２が正回転し
ている最中にドアが急に閉じられるような時、あるいは
ドアが開放できないように外部から力が加わっているよ
うな状態の時、このような場合、ねじ軸４を介してモー
タ２がハウジング３の底部３ａ側に後退してスプリング
６が圧縮される。こうしてスプリング６が緩衝ばねとな
ってナット５には大きな衝撃力はかからない。また、モ
ータ２の電流値が検出され、予め設定された閾値よりも
大きな電流が流れると、モータ２は逆回転を始めるよう
に制御回路が設けられているため、モータ２の過負荷が
防止される。

【００１９】図３は、本発明に係るドアオープナーの第
２実施形態の縦断面図を示す。第１の実施形態とは、モ
ータとねじ軸間に減速機を介在させた点で異なる。同一
部品、同一部位には同一の符号を付してその詳細な説明
を省略する。

【００２０】モータ２とナット５間には遊星歯車減速機
１１が内蔵され、モータ軸２ａにはサンギア１１ａが圧
入され、このサンギア１１ａとキャリア１１ｂに回転自
在に支持された遊星ギア１１ｃと、ハウジング１２に内
嵌されたリングギア１１ｄがそれぞれ噛合されている。
ねじ軸１３は遊星歯車減速機１１のキャリア１１ｂに連
結され、モータ２の回転が減速されて伝達される。

【００２１】図４〜図６は、本発明に係るドアオープナ
ーの第３の実施形態を示す。図４（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は（ａ）のIV―IV線の横断面図、図５は図４
（ａ）のV―V線の断面図、図６は図４（ａ）の側面図を
それぞれ示す。

【００２２】ドアオープナー１２は、モータ１３と、有
底で円筒状のハウジング１４に収容され、モータ１３の
回転が伝達されるナット１５と、このナット１５に螺合
されたねじ軸１６と、ハウジング１４の底部１４ａとモ
ータ１３間に収容されたスプリング１７とを備えてい
る。ねじ軸１６の外周には螺旋状のねじ溝１６ａが形成
され、ナット１５の内周に形成されたねじ溝１５ａに摺
接し、モータ１３の回転がねじ軸１６の直線運動に変換
される。ナット１５とモータ１３間にはスラストワッシ
ャ１８が挿入され、ケース１９でユニット化されてい
る。このスラストワッシャ１８はナット１５とモータ１
３間の摺動抵抗を減少させるために、フッ素樹脂等、耐
摩耗性を有した低摩擦部材で形成されている。モータ容
量に応じてねじ溝１６ａのリード角を適宜設定すること
により、ねじ軸１６の最適な突出力と突出速度を得るこ
とができる。

【００２３】ナット１５は、小径部１５ｂを有する円筒
状をなし、大径部１５ｃがケース１９の内周に回転可能
に、かつ進退不可に内挿されている。また、大径部１５
ｃの端部内周には軸方向に延びるスリット１５ｄが形成
され、モータ軸１３ａに突設された係止片１３ｂに係止
され、モータ１３の回転がナット１５に伝達される。

【００２４】ねじ軸１６は、大径部１６ｂと小径部１６
ｃからなり、大径部１６ｂにねじ溝１６ａが形成されて
いる。また小径部１６ｃは一部が面取りされ、回り止め
部材２０の内径に進退可能に、かつ回転不可に挿入され
ている。この回り止め部材２０はフッ素樹脂等、耐摩耗
性を有した低摩擦部材で形成され、ハウジング１３の端
部を加締ることでカラー２１に固定される。２２はねじ
軸１６の先端に装着されたゴム等からなるキャップで、
ねじ軸１６等に生じる荷重を緩衝する。

【００２５】ハウジング１４およびケース１９は鋼鈑を
プレス加工により形成されている。また、ハウジング１
４の下部には袖部１４ｂが一体形成され、底板２３を介
して図示しない固定部材にビス２４で固定される。

【００２６】次にドアオープナー１２の動作説明を行
う。タッチスイッチ（図示せず）がオンされ、モータ１
３の通電によりナット１５が回転を始めるとねじ軸１６
が突出してドアを開放する。ドアが開放されたことはド
アセンサ（図示せず）で検出されるが、このドアセンサ
は冷蔵庫内の照明の制御に使用されるプッシュボタンと
して兼用されており、冷蔵庫内の照明と同時にモータ１
３が逆回転を始める。モータ１３が逆回転することによ
りねじ軸１６は逆方向に移動し退避位置に戻る。

【００２７】ドアを開放するためにモータ１３が正回転
している最中にドアが急に閉じられるような時、あるい
はドアが開放できないように外部から力が加わっている
ような状態の時、このような場合、ねじ軸１６、ナット
１５を介してモータ１３がハウジング１４の底部１４ａ
側に後退してスプリング１７が圧縮される。こうしてス
プリング１７が緩衝ばねとなって、ナット１５やモータ
１３には大きな衝撃力はかからない。また、モータ１３
の電流値が検出され、予め設定された閾値よりも大きな
電流が流れると、モータ１３は逆回転を始めるように制
御回路が設けられているため、モータ１３の過負荷が防
止される。

【００２８】以上、本発明の実施の形態について説明を
行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定され
るものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実
施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特
許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の
範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更
を含む。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るドア
オープナーは、以下に挙げるような格別な効果を奏す
る。 モータの回転を滑りねじ機構により直線運動に変換す
るため、また、モータ、滑りねじを直列配列させたた
め、静寂で軽量コンパクトな上に、簡単な構成で大きな
突出ストロークのドアオープナーを提供することができ
る。 また、モータ容量に応じてねじ軸のリード角を適宜設
定することにより、プッシャの最適な突出力と突出速度
を得ることができる。したがって、冷蔵庫等の本体の前
面において一端部がヒンジにより回動自在に支持されて
いる回動式ドアにおいて、ドアのどの位置にこのドアオ
ープナーを取り付けても良く、取り付け位置に制約を受
けない。 さらに、ドアを開放するためにモータが正回転してい
る最中にドアが急に閉じられるような時、あるいはドア
が開放できないように外部から力が加わっているような
状態の時においても、モータが後退しスプリングが圧縮
されることで滑りねじやモータには大きな衝撃力はかか
らず耐久性が高いドアオープナーを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態
を示す縦断面図

【図２】図１のII―II線の横断面図

【図３】本発明に係るドアオープナーの第２の実施形態
状態を示す縦断面図

【図４】（ａ）は本発明に係るドアオープナーの第３の
実施形態を示す縦断面図 （ｂ）は（ａ）のIV―IV線の横断面図

【図５】図４のV―V線の横断面図

【図６】図４の側面図

【符号の説明】

１・・・・・ドアオープナー ２・・・・・モータ ３・・・・・ハウジング ３ａ・・・・底部 ３ｂ・・・・二面取り ３ｃ・・・・肩部 ３ｄ・・・・袖部 ４・・・・・ねじ軸 ４ａ・・・・ねじ溝 ５・・・・・ナット ５ａ・・・・ねじ溝 ５ｂ・・・・止め栓 ５ｃ・・・・二面取り ６・・・・・スプリング ７・・・・・止め輪 ８・・・・・受け部材 ９・・・・・ビス １０・・・・ドアオープナー １１・・・・遊星歯車減速機 １１ａ・・・サンギア １１ｂ・・・キャリア １１ｃ・・・遊星ギア １１ｄ・・・リングギア １２・・・・ドアオープナー １３・・・・モータ １３ａ・・・モータ軸 １３ｂ・・・係止片 １４・・・・ハウジング １４ａ・・・底部 １４ｂ・・・袖部 １５・・・・ナット １５ａ・・・ねじ溝 １５ｂ・・・大径部 １５ｃ・・・小径部 １５ｄ・・・スリット １６・・・・ねじ軸 １６ａ・・・ねじ溝 １６ｂ・・・大径部 １６ｃ・・・小径部 １７・・・・スプリング １８・・・・スラストワッシャ １９・・・・ケース ２０・・・・回り止め部材 ２１・・・・カラー ２２・・・・キャップ ２３・・・・底板 ２４・・・・ビス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E052 AA00 BA02 CA06 DA08 EA03 EB06 EC01 GA08 GC02 GD03 KA15 KA26 3L102 JA01 KA01 KB14 KB23

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端部をヒンジによって回動可能に支持さ
   れた回動式のドアを開放するドアオープナーにおいて、
   有底の円筒状ハウジングと、このハウジングに内挿さ
   れ、回転不可で、かつ進退可能なナットと、このナット
   に螺合され、モータの駆動力により回転されて進退不可
   なねじ軸とからなる滑りねじと、前記モータと前記ハウ
   ジングの底部間に収容されたスプリングとを備え、これ
   らを前記ハウジング内に軸方向直列に配設し、前記モー
   タを進退自在とすると共に、このモータの正逆回転で前
   記ナットを進退させたことを特徴とするドアオープナ
   ー。
2. 【請求項２】一端部をヒンジによって回動可能に支持さ
   れた回動式のドアを開放するドアオープナーにおいて、
   有底の円筒状ハウジングと、このハウジングに内挿さ
   れ、モータの駆動力により回転されて進退不可なナット
   と、このナットに螺合され、回転不可で、かつ進退可能
   なねじ軸とからなる滑りねじと、前記モータと前記ハウ
   ジングの底部間に収容されたスプリングとを備え、これ
   らを前記ハウジング内に軸方向直列に配設し、前記モー
   タを進退自在とすると共に、このモータの正逆回転で前
   記ねじ軸を進退させたことを特徴とするドアオープナ
   ー。
3. 【請求項３】前記ナットが射出成形可能な合成樹脂から
   なる請求項１または２に記載のドアオープナー。
4. 【請求項４】前記モータと滑りねじ間に減速機を設けた
   請求項１乃至３いずれかに記載のドアオープナー。
5. 【請求項５】前記減速機が遊星歯車減速機である請求項
   ４に記載のドアオープナー。
6. 【請求項６】前記モータに流れる電流を検出するセンサ
   からの信号により、前記モータの駆動を制御する制御器
   を設けた請求項１乃至５いずれかに記載のドアオープナ
   ー。