JP2003003746A

JP2003003746A - ドアオープナー

Info

Publication number: JP2003003746A
Application number: JP2001192768A
Authority: JP
Inventors: Takashi Koike; 孝誌小池; Yoshitaka Nagano; 佳孝永野
Original assignee: NTN Corp; Matsushita Refrigeration Co; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2021-06-26
Also published as: JP4755362B2

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、有底の円筒状ハウジング３と、このハウジング３
に内挿され、二面取り６ｃ、６ｃ形状により進退可能
で、かつ回転不可な有底のプッシャ６と、モータ２の駆
動力により回転されるねじ軸５と、このねじ軸５に螺合
され、プッシャ６に内挿されて、二面取り７ｂ、７ｂ形
状により進退可能で、かつ回転不可なナット７と、この
ナット７の一端面７ａとプッシャ６の底部６ａとで形成
される環状空間内に収容されたスプリング８とを備え、
ナット７の他端面７ｃをプッシャ６に係止させることに
より、モータ２の正逆回転でプッシャ６を進退させるよ
うにした滑りねじ方式のドアオープナー。

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、進退可能で、かつ回転不可な
有底のプッシャと、モータの駆動力により回転されるね
じ軸と、このねじ軸に螺合され、前記プッシャに内挿さ
れて、進退可能で、かつ回転不可なナットと、このナッ
トの一端面と前記プッシャの底部とで形成される環状空
間内に収容されたスプリングとを備え、前記ナットの他
端面を前記プッシャに係止させることにより、前記モー
タの正逆回転で前記プッシャを進退させる構成とした。

【０００９】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。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、前記ドア
の開閉状態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ので、冷蔵庫内の
照明の制御に使用されるプッシュボタンを流用させるこ
とができ、冷蔵庫内の照明と同時にモータが逆回転を始
めてプッシャは瞬時に後退して、物を取出す際に邪魔に
なることはない。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、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ても良い。これ
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ても、直ちにモータを逆回転させ、
ナットを後退させてプッシャを戻すことができ、モータ
に過負荷が生じない。

【００１２】また、請求項４に記載の発明のように、前
記センサからの信号をワイヤレス通信により前記制御器
に伝送するワイヤレス送受信器を設けたことにより、配
線が不要となり、ドアオープナーの取り付けが容易とな
る。したがって、現行使用中の冷蔵庫等にドアオープナ
ーを後付けすることも可能となる。

【００１３】また、請求項５に記載の発明のように、前
記ナットを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す。

【００１４】また、請求項６に記載の発明では、前記プ
ッシャの突出速度を抑制する抑制手段を設けたので、ド
アが一旦開放されプッシャが急激に突出することはなく
邪魔にならず安全性が向上する。また、プッシャの突出
速度をストローク量に合わせて適宜調整することもでき
る。

【００１５】また、請求項７に記載の発明のように、前
記抑制手段として、ハウジングとプッシャとの摺動部に
弾性部材を介在させると、プッシャが突出する際に摩擦
力が発生する。こうすることでプッシャの突出速度を簡
単な構成で抑制でき、適宜突出速度を調整することもで
きる。

【００１６】

【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（ａ）は、本発明に係
る冷蔵庫のドアオープナーの縦断面図を示し、図１
（ｂ）は、断面I−I線の横断面図を示す。

【００１７】図１において、ドアオープナー１は、モー
タ２と、有底のハウジング３に収容され、モータ２の回
転が減速機４を介して伝達されるねじ軸５と、このねじ
軸５に螺合され、有底のプッシャ６に内挿されたナット
７と、ナット７の一端面７ａとプッシャ６の底部６ａと
で形成される環状空間内に収容されるスプリング８とを
備えている。ねじ軸５の外周には螺旋状のねじ溝５ａが
形成され、ナット７の内周に形成されたねじ溝（図示せ
ず）に摺接し、モータ２の回転がナット７の直線運動に
変換される。ねじ軸５はＳＵＳ３０４等のステンレス鋼
からなり、ナット７はポリイミド系やＰＴＦＥ（ポリテ
トラフロロエチレン）系樹脂で、射出成形にて形成され
ている。こうした滑りねじ構造により、耐摩耗性、低摩
擦性、および耐食性に優れている。

【００１８】ナット７の外周には二面取り７ｂ、７ｂが
形成され、プッシャ６の内周に形成された二面取り６
ｂ、６ｂに内嵌されている。こうしてナット７はプッシ
ャ７に対して進退可能に、かつ回転不可に構成されてい
る。また、プッシャ６の外周には二面取り６ｃ、６ｃ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
ａ、３ａに内嵌されている。こうしてプッシャ６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。

【００１９】プッシャ６の内周開口端には止め輪９が装
着され、ナット７の他端面７ｃに係合されている。これ
によりナット７は軸方向の移動が阻止され、プッシャ６
の開口端から脱落することはない。

【００２０】次にドアの開放ユニットとして、冷蔵庫の
ドアオープナーの動作説明を図１〜図４に基いて行う。
図１（ａ）は冷蔵庫のドア１０が閉まっている状態を示
している。ナット７の他端面７ｃは止め輪９に係合し、
この時、ナット７はモータ２に最も接近した位置にあ
る。スプリング８はナット７の一端面７ａとプッシャ６
の底部６ａ間で、自然長か僅かに圧縮された状態で挟持
されている。したがって、プッシャ６とドア１０は僅か
なすきまかゼロすきまに保たれている。ここで、１１は
ドア１０の開放を検出するドアセンサである。

【００２１】図２は図１と同様、冷蔵庫のドア１０が閉
まっている状態であるが、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５が回転を始
めた状態を示している。ねじ軸５の回転によりナット７
が軸方向に移動し、ナット７と止め輪９との間にすきま
が生じ、スプリング８が少し圧縮された状態である。し
かしドア１０を開放できる力には達しておらず、プッシ
ャ６がドア１０を押圧するだけに止まっている。

【００２２】図３は図２と同様、冷蔵庫のドア１０が閉
まっている状態であるが、さらにナット７が軸方向に移
動し、スプリング８がさらに圧縮され、ドア１０を開放
できる力に達した状態を示している。これまではナット
７の移動によりスプリング８に圧縮力を蓄えていたが、
これ以降はナット７が少しでも移動すればスプリング８
の復元力によってプッシャ６がナット７の移動速度より
も速く突出し、ドア１０を突き放すことができる。

【００２３】図４はドア１０が開放された状態を示して
おり、スプリング８の復元力によりナット７は止め輪９
に係合する。ドア１０が開放されたことはドアセンサ１
１で検出される。ドアセンサ１１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。こ
れにより、ナット７はプッシャ６と一体になって逆方向
に移動し、図１に示した初期位置に戻る。

【００２４】プッシャ６が最大に突出した状態の時、ま
たドア１０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１０が急に閉じられるような時、あるいはド
ア１０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、スプリング８が圧縮
されることでナット７には大きな衝撃力はかからず、プ
ッシャ６のみが後退する。前述した状態の時、モータ２
を正回転させて開放動作を行ってもドア１０が開放でき
ない場合は、一定の時間モータ２を正回転後、逆回転さ
せてナット７を後退させ、プッシャ６を戻す動作を開始
する。このようにモータ２の通電時間を管理してモータ
２の正逆回転を制御することができるが、これ以外の方
法については図５を用いて説明する。

【００２５】制御回路１２は、トランジスタブリッジ回
路で構成されたモータアンプ１３とロジック回路１４を
備えている。タッチスイッチ１５の信号がロジック回路
１４に入るとモータアンプ１３を介してモータ２を正回
転させる。ドア１０が開放されるとドアセンサ１１がそ
れを検出して信号がロジック回路１４に入り、モータ２
を逆回転させる。さらにこうした方法以外にハウジング
３にはプッシャ６の前進端を検出するリミットセンサ１
６を設ければ、このリミットセンサ１６がプッシャ６の
前進端を検出し、その検出信号がロジック回路１４に入
りモータ２を逆回転させることもできる。また、プッシ
ャ６の後退位置にリミットセンサ１７を設ければ、その
検出信号がロジック回路１４に入りモータ２を停止させ
ることもできる。

【００２６】さらに、ねじ軸５を駆動するモータ２の電
流を検出し、その電流値が許容範囲を超えるた場合に、
外力Ｆがドア１０に加わっていると判断してモータ２を
逆回転させ、ナット７を後退させて初期位置に戻すよう
にしても良い。ロジック回路１４には、モータ２の通電
時間の管理以外にドアセンサ１１の信号、リミットセン
サ１６、１７の信号、および電流の検出信号を入力する
ことができる。これらの信号に基きモータ２の起動、停
止、回転方向、回転時間等を制御することができる。

【００２７】図６は図４同様ドア１０が開放された状態
を示しているが、プッシャ６の突出速度を抑制する手段
がハウジング１８に装着されている点のみが異なる。そ
の他の同一部位、同一部品には同一符号を付して詳細な
説明を省略する。ハウジング１８の開口端部にはＯリン
グ等の弾性部材１９が装着されている。プッシャ６の突
出時に、この弾性部材１９によりプッシャ６に摩擦力が
発生し、プッシャ６の突出速度が抑制される。ナット７
の前進によりスプリング８が圧縮され、その復元力によ
ってプッシャ６が突出してドア１０を開放させる訳であ
るが、ドア１０が一旦開放されてもプッシャ６が急激に
突出しないようプッシャ６の突出速度をストローク量に
合わせて適宜抑制することが安全性の面からも好まし
い。また、必要に応じて弾性部材１９を複数個装着して
も良い。

【００２８】図７の実施の形態は、プッシャとナットの
回り止め手段のみが異なる。その他の同一部位、同一部
品には同一符号を付して詳細な説明を省略する。前述の
プッシャ６の外周に形成された二面取り６ｃ、６ｃに代
え、プッシャ２０の外周は円筒状に形成され、ハウジン
グ２１の円筒内周面に内嵌されている。その開口端部に
はピン２２が植設され、ハウジング２１に形成されたス
リット２１ａに係合している。このスリット２１ａの幅
はピン２２の外径よりも僅かに大きく、長手方向に形成
され、プッシャ２０が回転するのを防止すると共に、プ
ッシャ２０の突出量を規制する。

【００２９】また、ナット２３の外周は円筒状に形成さ
れ、プッシャ２０の円筒内周面に内嵌されている。その
外周にはピン２４が植設され、プッシャ２０に形成され
たスリット２０ａに係合している。このスリット２０ａ
の幅はピン２４の外径よりも僅かに大きく、長手方向に
形成され、ナット２３が回転するのを防止すると共に、
ナット２３の移動量を規制する。

【００３０】図８は、プッシャとナットの回り止め手段
の他の実施形態を示す。その他の同一部位、同一部品に
は同一符号を付して詳細な説明を省略する。ナット２５
の外周は円筒状に形成され、プッシャ２６の円筒内周面
に内嵌されている。その外周にはピン２７が植設され、
プッシャ２６に形成されたスリット２６ａ、ハウジング
２１に形成されたスリット２１ａに係合している。スリ
ット２６ａ、２１ａに係合するピン２７一本によってナ
ット２５とプッシャ２６が回転するのを防止すると共
に、プッシャ２６の突出量を規制する。

【００３１】図９はワイヤレス方式による制御回路を示
す。タッチパネルユニット２８にはタッチスイッチ１５
と、タッチスイッチ１５からの信号を無線で送信する送
信回路２９とが内蔵されている。制御回路３０にはタッ
チスイッチ１５からの信号を受信する受信回路３１と、
受信した信号に基きモータ２の起動、停止、回転方向、
回転時間等を制御するロジック回路１４と、モータアン
プ１３とが内蔵されている。タッチスイッチ１５が入っ
たことをワイヤレスで通信してモータ２が起動し、ドア
開放動作を行う。

【００３２】送信回路２９にはテレビ等で用いられてい
る赤外線の発光素子が、受信回路３１には赤外線の受光
素子が付設されている。この赤外線信号以外には微小電
波を用いる方式でも良い。こうしたワイヤレス通信方式
を採用すれば、配線が不要となり、ドアオープナー１の
取り付けが容易となる。したがって、現行使用中の冷蔵
庫等にドアオープナー１を後付けすることも可能にな
る。

【００３３】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。

【００３４】

【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、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、スプリングが圧縮されることで直
接減速機や滑りねじ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】（ａ）は本発明に係るドアオープナーの縦断面
図（ｂ）は（ａ）のI―I線の横断面図

【図２】本発明に係るドアオープナーの開放動作途中の
状態を示す縦断面図

【図３】本発明に係るドア開放寸前のドアオープナーの
状態を示す縦断面図

【図４】本発明に係るドア開放時のドアオープナーの状
態を示す縦断面図

【図５】本発明に係るドアオープナーに外部から荷重が
かかった時の制御に関する説明図

【図６】本発明に係るドアオープナーの他の実施形態を
示す縦断面図

【図７】（ａ）は本発明に係るドアオープナーの他の実
施形態を示す縦断面図（ｂ）は（ａ）のII―II線の横断面図

【図８】（ａ）は本発明に係るドアオープナーの他の実
施形態を示す縦断面図（ｂ）は（ａ）のIII―III線の横断面図

【図９】本発明に係るドアオープナーのワイヤレス通信
による制御に関する説明図

【符号の説明】

１・・・・・ドアオープナー２・・・・・モータ３・・・・・ハウジング３ａ・・・・二面取り４・・・・・減速機５・・・・・ねじ軸５ａ・・・・ねじ溝６・・・・・プッシャ６ａ・・・・底部６ｂ・・・・二面取り６ｃ・・・・二面取り７・・・・・ナット７ａ・・・・一端面７ｂ・・・・二面取り７ｃ・・・・他端面８・・・・・スプリング９・・・・・止め輪１０・・・・ドア１１・・・・ドアセンサ１２・・・・制御回路１３・・・・モータアンプ１４・・・・ロジック回路１５・・・・タッチスイッチ１６・・・・リミットセンサ１７・・・・リミットセンサ１８・・・・ハウジング１９・・・・弾性部材２０・・・・プッシャ２０ａ・・・スリット２１・・・・ハウジング２１ａ・・・スリット２２・・・・ピン２３・・・・ナット２４・・・・ピン２５・・・・ナット２６・・・・プッシャ２６ａ・・・スリット２７・・・・ピン２８・・・・タッチパネル２９・・・・送信回路３０・・・・制御回路３１・・・・受信回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永野佳孝静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内Ｆターム(参考） 2E052 AA01 BA02 CA06 DA08 DB01 EA01 EB06 EC01 GA02 GB12 GC02 KA15 3L102 JA01 JA10 KA01 KB04

Claims

【特許請求の範囲】

【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、進退可能で、かつ回転不可な有底のプッシャと、モ
ータの駆動力により回転されるねじ軸と、このねじ軸に
螺合され、前記プッシャに内挿されて、進退可能で、か
つ回転不可なナットと、このナットの一端面と前記プッ
シャの底部とで形成される環状空間内に収容されたスプ
リングとを備え、前記ナットの他端面を前記プッシャに
係止させることにより、前記モータの正逆回転で前記プ
ッシャを進退させたことを特徴とするドアオープナー。
【請求項２】前記ドアの開閉状態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に記載のドアオープナー。
【請求項３】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または２に記載のドアオープナー。
【請求項４】前記センサからの信号をワイヤレス通信に
より前記制御器に伝送するワイヤレス送受信器を設けた
請求項２または３に記載のドアオープナー。
【請求項５】前記ナットを合成樹脂にて形成した請求項
１乃至４いずれかに記載のドアオープナー。
【請求項６】前記プッシャの突出速度を抑制する抑制手
段を設けた請求項１乃至５いずれかに記載のドアオープ
ナー。
【請求項７】前記抑制手段が、前記ハウジングとプッシ
ャとの摺動部に介在させた弾性部材である請求項６に記
載のドアオープナー。