JP2003247775A

JP2003247775A - ドアオープナー

Info

Publication number: JP2003247775A
Application number: JP2002045754A
Authority: JP
Inventors: Takashi Koike; 孝誌小池; Tomoumi Ishikawa; 智海石河
Original assignee: NTN Corp; Matsushita Refrigeration Co; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-05
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: CN1448609A; CN1285822C; JP3886393B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ドア開放時間を短縮し、小型であっても突出ス
トロークと突出力を増大させることができ、かつ、耐久
性を向上させたドアオープナーを提供すること。【解決手段】モータ７の回転を、減速機構８、１０を介
してピニオンギヤ１２に伝達し、このピニオンギヤ１２
に噛合するラック１３ａで直動運動に変換すると共に、
このラック１３ａと共に進退するプランジャ１３と、こ
のプランジャ１３に外挿したプッシャ１４間にスプリン
グ１５を収容し、プランジャ１３の前進により、このス
プリング１５を所定のばね力に達するまで圧縮して所望
のばね力を蓄積させ、このスプリング１５の復元力によ
ってプッシャ１４を、プランジャ１３の前進速度よりも
高速で突出させてドア２を開放するようにした。

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を設けている。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、この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に伝達し、ラックと一体に形成し
た押出し棒の直進運動に変換してドアを開放するように
した電動式のドアオープナーが知られている（特開２０
０１−５５８６３号公報参照）。

【０００４】図１４は、この公報に記載された従来構造
の第１例を示している。このモータを駆動源とした電動
式のドアオープナー５０は、ケース５１内にモータ５２
と、押出し棒５３を一体に有するラック５４と、ギヤ機
構５５とを備えている。ギヤ機構５５は、モータ５２に
より回転するウオームギヤ５６と、このウオームギヤ５
６に噛合するギヤ部５７ａと、このギヤ部５７ａよりも
小径のギア部５７ｂを有する第１のギヤ５７と、ギヤ部
５７ｂに噛合するギヤ部５８ａと、このギヤ部５８ａよ
りも小径のギヤ部５８ｂを有する第２のギヤ５８と、ギ
ヤ部５８ｂに噛合するギヤ部５９ａと、ラック５４の歯
部５４ａに噛合するピニオン５９ｂを有する第３のギヤ
５９とで構成している。ピニオン５９ｂにはカム６０を
一体形成している。

【０００５】押出し棒５３を一体に有するラック５４
は、ケース５１内に長手方向に直動可能に支持され、そ
の先端部はケース５１から突出している。また、ラック
５４の側部にはばね受け部６１を設け、このばね受け部
６１とケース５１との間に、圧縮コイルばねからなる戻
しばね６２を収容している。この戻しばね６２は矢印Ａ
方向に押出し棒５３を付勢している。

【０００６】ケース５１内には、カム６０に転接するＬ
字形のレバー６３を回動自在に設けると共に、このレバ
ー６３の端部６３ａによりオンオフする原点スイッチ６
４を設けている。

【０００７】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５２が通電し、ウォームギア５６が回転
する。この回転が第１〜３のギヤ５７、５８、５９から
なるギア機構５５を介してピニオン５９ｂに伝達する
（矢印Ｂ方向）。するとこのピニオン５９ｂに噛合する
ラック５４が矢印Ａとは逆の矢印Ｃ方向に移動し、押出
し棒５３が同矢印Ｃ方向に突出してドア６５の被押圧部
６６を押圧してドア６５を開放する。なお、押出し棒５
３が最先端位置まで突出すると、ラック５４の歯部５４
ａとピニオン５９ｂとの噛合が外れ、戻しばね６２の復
元力によって押出し棒５３は元の退避位置まで瞬時に戻
ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の電動式
のドアオープナーにおいて、ギア機構５５、ピニオン５
９ｂ、ラック５４からなる構成では、押出し棒５３の動
作速度を速くするには限界があり、ドア６５の開放まで
に時間がかかるという問題があった。また、こうした冷
蔵庫６７には、通常、ドアヒンジ部に、半ドア防止機構
としてカム等からなる自動閉鎖機構（図示せず）を設け
ており、押出し棒５３でドアを開放する際、この自動閉
鎖機構でドア６５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。したがって、ドアオープナー５
０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。さらには、ドア６５を開放する動作中、すなわ
ちラック５４の歯部５４ａとピニオン５９ｂとが噛合し
ている時にドア６５に外力が加わると、ケース５１内の
ギヤ機構５５等に直接衝撃力がかかり、破損するといっ
た問題もあった。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ドア開放時間を短縮し、小型であっても突出
ストロークと突出力を増大させることができ、かつ、耐
久性を向上させたドアオープナーを提供することを目的
としている。

【００１０】

【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、モータの回転を、
減速機構を介してピニオンギヤに伝達し、このピニオン
ギヤに噛合するラックで直動運動に変換すると共に、こ
のラックと共に進退するプランジャと、このプランジャ
に外挿したプッシャ間にスプリングを収容し、前記プラ
ンジャの前進により、このスプリングを所定のばね力に
達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、このスプ
リングの復元力によって前記プッシャを、前記プランジ
ャの前進速度よりも高速で突出させてドアを開放するよ
うにした構成を採用した。

【００１１】このように、プランジャの前進によりスプ
リングを圧縮し、スプリングにばね力を蓄積させたの
で、ドアの開放時間を短縮することができると共に、ス
プリングの復元力でプッシャを突出させたので、モータ
への負荷を軽減し、プッシャに外力がかかってもスプリ
ングでこの外力を緩和して内部に衝撃力が生じなく、耐
久性を向上させることができる。

【００１２】また、請求項２に記載の発明は、前記スプ
リングが、その圧縮過程においてばね定数が大きくなる
非線形のばね定数を有しているので、プランジャの前進
過程でばね定数が大きくなり、スプリングのばね力が蓄
積されてプッシャの突出量を長くすることができると共
に、突出速度もプランジャの前進速度を超えて高速とな
るため、ドアを開放するまでの時間を実質的に短縮する
ことができる。

【００１３】好ましくは、請求項３に記載の発明のよう
に、前記スプリングが外径の異なる複数個のスプリング
からなり、これらのスプリングを同軸上に配設すると共
に、ばね定数が最小のスプリングを他のスプリングより
も自然長を長くすれば、モータにかかる負荷を抑制して
プランジャを速く前進させることができる。

【００１４】好ましくは、請求項４に記載の発明のよう
に、前記プランジャの前進により、前記スプリングが、
大径のスプリングと、この大径のスプリングに内挿し、
自然長が長い小径のスプリングとからなり、これらのス
プリングの巻き方向を互いに逆方向とすれば、小スペー
スでプッシャの突出量を長くできると共に、スプリング
が相互に絡み合うのを防止することができる。

【００１５】また、請求項５に記載の発明のように、前
記スプリングを所定のばね力に達するまで予め圧縮する
と共に、前記プッシャに、所定の軸方向力によって解除
可能なロック機構を付設したので、プッシャの突出速度
と突出量を増大することができ、ドアの開放時間を短縮
することができる。

【００１６】好ましくは、請求項６に記載の発明のよう
に、前記ロック機構が、前記プッシャの直交方向に進退
自在に配設したストッパーと、このストッパーとケース
間に付勢して収容したスプリングと、前記ストッパーの
係止部を形成したプッシャとを備えているので、小スペ
ースでスプリングのばね力を容易に蓄積することができ
る。

【００１７】また、請求項７に記載の発明では、前記プ
ッシャの突出速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ．以上に設定し
たので、プッシャの突出ストロークが短くても短時間に
ドアを開放することができる。

【００１８】

【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
オープナーを装着した冷蔵庫の斜視図を示し、図２
（ａ）は、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、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は
（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。

【００１９】図１において、冷蔵庫１のドア２を開放す
るドアオープナー３は、ドアヒンジ４と反対側の冷蔵庫
１の本体上部に装着し、ドア２の前面に設けたタッチス
イッチ５を押すとこのドアオープナー３が作動し、ドア
２に突設した被押圧部６を突き放す。ドア２を開放する
ための力、すなわち、ドアオープナー３のプッシャ１４
が突出する力として、ドア２と冷蔵庫１の本体とを密封
する図示しないガスケットを冷蔵庫１の本体から引き離
す力が必要となる。通常、冷蔵庫１の密封性を高めるた
めにガスケット内にはマグネット（図示せず）を内蔵し
ており、この引き離す力は２〜３ｋｇ程度である。

【００２０】また、プッシャ１４の突出量と突出速度と
の関係を検証するため、出願人は、冷蔵庫１の本体側部
に一軸の駆動テーブルＴを設置し、テーブルＴの駆動速
度とストロークを変えてドア２の開放量Ｌを調査した。
通常、ドアヒンジ４部には、半ドア防止機構としてカム
等からなる自動閉鎖機構を設けているため、５０ｍｍ程
度ドア２を開放しても機械的にドア２を引き込んで閉じ
てしまう。すなわち、テーブルＴのストローク（突出
量）が５０ｍｍのものでは、突出速度２００ｍｍ／ｓｅ
ｃ．でドア２を一旦開放することはできるが、この自動
閉鎖機構が作用する位置を越えて遠くまで開放すること
はできなく、テーブルＴが後退すると再びドア２が閉じ
てしまう。ドアオープナー３の装着位置によって多少の
差異はあるも、本出願人の検証では、５０ｍｍストロー
クの場合、プッシャ１４の突出速度は２００ｍｍ／ｓｅ
ｃ．が必要で、これよりもさらに高速で突出すればドア
２を開放できることが判った。

【００２１】図２に示すドアオープナー３は、モータ７
と、モータ７の軸に固定したウオームギヤ８と、このウ
オームギヤ８に噛合し、軸９によって回転自在に支持し
たウオームホイール１０ａと平歯車１０ｂとからなる２
段ギヤ１０と、平歯車１０ｂに噛合し、軸１１によって
支持したピニオン（平歯車）１２と、このピニオン１２
に噛合するラック１３ａを一体に形成したプランジャ１
３と、このプランジャ１３に外挿したプッシャ１４と、
このプッシャ１４とプランジャ１３間に収容したスプリ
ング１５を主要な構成としている。

【００２２】モータ７の回転は、ウオームギヤ８から２
段ギヤ１０を介してピニオン１２によって順次減速して
伝達され、最終的にこのピニオン１２に噛合するラック
１３ａの直動運動に変換される。ここでは、減速機構と
してウオームギヤ８、ウオームホイール１０ａと、平歯
車１０ｂ、１２の組合せを例示したが、他の減速機構で
も良い。また、歯車は、ポリアセタール樹脂等の合成樹
脂を射出成形によって形成している。さらにグリースを
これらの歯車に塗布すれば、摩耗と騒音を抑制すること
ができる。

【００２３】図３の分解図で示すように、プッシャ１４
は外周に２面取り１４ａを形成した有底円筒状をなし、
この２面取り１４ａの一面には、プランジャ１３の突起
部１３ｂをガイドするスリット状の案内溝１４ｂを形成
している。プッシャ１４の内周１４ｃに進退自在に嵌挿
したプランジャ１３の突起部１３ｂがこの案内溝１４ｂ
に沿って摺動するため、プランジャ１３は回転すること
なく直線移動する。なお、プッシャ１４は、ポリアセタ
ール等の合成樹脂製とすることにより、耐摩耗性を向上
することができると共に、前述したドア２の被押圧部６
との衝突音を緩和することができる。

【００２４】スプリング１５は、プランジャ１３の端面
１３ｃとプッシャ１４の底部１４ｄとの間に付勢して収
容している。また、このスプリング１５は、外径の異な
る内側スプリング１５ａと外側スプリング１５ｂからな
り、非線形のばね定数を有している。内側スプリング１
５ａは、プランジャ１３の端部１３ｃとプッシャ１４の
底部１４ｄ間に圧縮した状態で収容し、外側スプリング
１５ｂは、この内側スプリング１５ａよりも短く、プラ
ンジャ１３の前進する過程で圧縮することになる。これ
らのスプリング１５ａ、１５ｂの巻き方向を逆方向とす
ることにより、相互の絡みを防止することができる。

【００２５】プッシャ１４をケース１７から突出可能に
支持し、このプッシャ１４の後部には一対のピンからな
るストッパー１６を突設させ、プランジャ１３の側部１
３ｄに当接してプッシャ１４がプランジャ１３から脱落
しないようにしている。なお、ストッパー１６としては
このピンに限らず、例えば止め輪のようなものでも良
い。

【００２６】さて、プランジャ１３の突起部１３ｂには
電極１８を設け、ケース１７に設けた基板１９に対峙し
ている。この基板１９上には、図８に示すようなリミッ
トセンサー用のパターン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９
ｄを形成している。このパターン１９ａ、１９ｂ、１９
ｃ、１９ｄは銅箔等からなる導電性の箔をそれぞれ間隔
を設けて貼り付けている。突起部１３ｂがこのパターン
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ上を通過すると、電極
１８によって隣り合うパターン１９ａ、１９ｂ、あるい
は１９ｃ、１９ｄを短絡させ、プランジャ１３の位置を
検出する。本実施形態では、１９ａ、１９ｂが短絡する
と後進端、１９ｃ、１９ｄを短絡すると前進端を検出す
ることになる。１９ｂと１９ｃは、信号線を削減するた
めに共通パターンとして短絡しており、電気的にはＧＮ
Ｄに接続してリミットスイッチとしての機能を果たして
いる。また、これらパターン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、
１９ｄとして用いた箔は、銅箔のみでは強度的に弱いた
め、銅箔の表面にＮｉメッキか、さらにその上に金メッ
キ等の表面処理を施すこともある。なお、ここでは、プ
ランジャ１３の位置検出に摺動接点方式を採用している
が、これに限らず、磁石と磁気センサーからなる非接触
式の磁気検出方式であっても良い。

【００２７】次にドアの開放ユニットとして、このドア
オープナー３の動作説明を図２および図４、５を用いて
行う。図２（ａ）は冷蔵庫１のドア２が閉まっている状
態を示している。この時、プランジャ１３は後進端に位
置し、基板１９のパターン１９ａ、１９ｂは電極１８に
よって短絡している。また、内側スプリング１５ａは僅
かに圧縮しており、プランジャ１３の側部１３ｄはスト
ッパー１６に当接している。この状態では、ドア２の被
押圧部６とプッシャ１４は接触しているか、僅かなすき
まをもっている。

【００２８】この状態でタッチスイッチ５を押すと、ド
ア２を開放する指令が入り、モータ７が回転する。図４
に示すように、モータ７が回転を始めると、ウオームギ
ヤ８が回転し、ウオームホイール１０ａ、平歯車１０ｂ
からなる２段ギヤ１０、およびピニオン１２によって減
速し、最終的にはこのピニオン１２に噛合するラック１
３ａが前進していく。ラック１３ａと一体に形成してい
るプランジャ１３が前進すると先ず内側スプリング１５
ａのみを圧縮し、次いで外側スプリング１５ｂも合わせ
て圧縮していく。さらにプランジャ１３が前進してスプ
リング１５を圧縮しその圧縮力を高めて行き、ドア２を
開放するのに必要な力になるとドア２は冷蔵庫１の本体
から離れる。

【００２９】図５に示すように、プランジャ１３の端面
１３ｃを基点にスプリング１５が復元しようとするた
め、プッシャ１４はプランジャ１３の速度よりも高速に
なり、モータ７に負荷をかけずに突出することになる。
したがって、ドア２の自動閉鎖機構（図示せず）が作用
する距離を越えてドア２を突き放すことができる。な
お、この時、ストッパー１６によりプッシャ１４はプラ
ンジャ１３から脱落することはない。

【００３０】ここで、電極１８が基板１９のパターン１
９ｃ、１９ｄを短絡し、プランジャ１３が前進端に来た
ことを検出する。するとモータ７が逆回転を始めてプラ
ンジャ１３は後退していく。このプランジャ１３の後退
に伴ってプランジャ１３の側部１３ｄがストッパー１６
を押し、プッシャ１４もプランジャ１３と共に後退して
いく。その後、基板１９のパターン１９ａ、１９ｂが電
極１８によって短絡すると、この検出信号を受けてモー
タ７の回転は停止し、一連のドア２の開放動作が終了す
る（図２の状態）。

【００３１】プッシャ１４が最大に突出した状態か、ま
たドア２を開放するためにモータ７が正回転している最
中にドア２が急に閉じられるような時、あるいはドア２
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
時、このような時には、スプリング１５が圧縮力を受け
てプッシャ１４のみ後退することができる。したがっ
て、スプリング１５の弾性が衝撃ダンパーとなり、ピニ
オン１２等に衝撃力はかからず、ドアオープナー３の内
部を安定して保護することができ、耐久性を向上させる
ことができる。ここで、何らかの外力でドア２が開かな
くても、一定時間モータ７を回転させて開放動作を行っ
た後、自動的にモータ７を逆回転させてプランジャ１３
を後退させ、プッシャ１４を戻す制御を行なっている。

【００３２】このようにプランジャ１３の前進端と後進
端位置を検出するリミットスイッチ機能を有している
が、モータ７の通電時間を管理してモータ７の正逆回転
を制御し、このリミットスイッチ機能を省略することも
できる。また、冷蔵庫１内のドアセンサー（図示せず）
が使用できる場合には、このドアセンサーの検出信号で
モータ７を停止させ、プランジャ１３の後退動作に切り
替えても良い。また、モータ７の電流値を検出し、この
電流値が許容値を超えた時にモータ７を逆回転させてプ
ランジャ１３を後退させても良い。

【００３３】図６は、本実施形態におけるプランジャ１
３の位置とスプリング１５のばね力の関係を示すグラフ
である。従来のように単一のスプリング使用した場合、
プランジャ１３の前進に伴って破線で示したようにばね
力Ｆは線形的に単調増加し、ドア２が冷蔵庫１の本体か
ら離れる力Ｆ１になり、このＦ１を超えた時点でドア２
は開放する。その後もプランジャ１３は前進端リミット
に到達するまで前進するが、スプリング１５の復元力で
プッシャ１４は、プランジャ１３の前進速度を超えて高
速で突出し、ドア２を突き放すことになる。この場合、
スプリング１５の圧縮過程でプランジャ１３の端面１３
ｃに加わる負荷は時間とともに増加するため、モータ７
に負荷がかかって回転が徐々に低下し、結果的にドア２
の開放時間が長くなる。ここでばね定数を単に大きくし
たスプリングを使用しても良いが、これではプッシャ１
４は剛体に近くなってばね力Ｆ１までの到達時間は短縮
されるも、ドア２が冷蔵庫１の本体から離れるまでのプ
ランジャ１３の移動距離Ｘ１が短くなり、スプリングが
復元してプッシャ１４の突出量も少なくなってドア２を
開放することが難しくなる。

【００３４】本実施形態では、長さの異なる内側スプリ
ング１５ａと外側スプリング１５ｂを組合せ、非線形の
スプリング１５を構成しているため、図６の実線で示す
ように、プランジャ１３の前進初期はばね定数（内側ス
プリング１５ａ）を小さく設定しているため、モータ７
にかかる負荷を抑制してプランジャ１３をより速く前進
させ、途中からばね定数（内側スプリング１５ａ＋外側
スプリング１５ｂ）を大きくしてばね力Ｆが早い段階で
Ｆ１に到達するように設定した。したがって、ばね力Ｆ
がＦ１に到達するまでのプランジャ１３の移動量はＸ２
となり、線形のスプリングを使用した場合に比べ、同じ
スペース内でプランジャ１３の移動距離を大きくするこ
とが可能となった。すなわち、プランジャ１３の前進過
程でばね定数が大きくなり、スプリング１５のばね力Ｆ
（復元力）が蓄積され、プッシャ１４の突出量を長くす
ることができ、かつ、プッシャ１４の突出速度もプラン
ジャ１３の前進速度を超えて高速となるため、ドア２を
開放するまでの時間を実質的に短縮することができる。

【００３５】図７に制御回路の一例を示す。制御回路２
０自体は、冷蔵庫１内の制御回路内に組込んでも、ドア
オープナー３内に収納しても良い。ドア２の開放を指令
するタッチスイッチ５は、冷蔵庫１のドア２前面に設け
ている。このドア２の開放指令の信号とプランジャ１３
の前進端リミット２１、後進端リミット２２の信号は制
御回路２０に送信され、モータ７の回転制御を行なう。
これらの信号はワンチップのＣＰＵ２３に接続し、モー
タアンプ２４を通してモータ７の回転方向や、回転時間
等を管理している。したがって、例え前進端リミット２
１、後進端リミット２２が不具合を起こしても、モータ
７への通電時間の最大値を設定しているため、モータ７
の機械的なロック時にも焼付き等は回避できる。なお、
ＣＰＵ２３の代替として、タイマーＩＣや汎用のロジッ
ク回路を組合せても良い。

【００３６】図９は、本発明に係るドアオープナーの第
２の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した第
１の実施形態と異なる点は、プッシャにロック機構を付
加した構成のみで、その他同一部品、同一部位には同じ
符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００３７】このドアオープナー３’において、モータ
７の回転は、ウオームギヤ８から２段ギヤ１０を介して
ピニオン１２によって順次減速して伝達され、最終的に
このピニオン１２に噛合するラック１３ａの直動運動に
変換される。ここで、プッシャ１４’が突出しないよう
にロック機構２５を付加し、予めプランジャ１３を前進
させ、スプリング１５を圧縮している。

【００３８】ロック機構２５は、図１０に示すように、
凸曲面に形成した先端部２６ａを有する中空状のストッ
パー２６を、ケース１７’に形成したストッパー収容部
２７に進退自在に嵌挿し、このストッパー収容部２７の
底部とストッパー２６間にスプリング２８を付勢させて
収容している。ストッパー２６の先端部２６ａは、ケー
ス１７’から突出し、プッシャ１４’と接触する。

【００３９】一方、プッシャ１４’には、図１１に示す
ように、一方の２面幅１４ａ’に案内溝１４ｂ’とリブ
１４ｅ、および係止孔１４ｆを形成している。また、リ
ブ１４ｅを挟んで案内溝１４ｂ’側の側面には緩斜面１
４ｇ、係止孔１４ｆ側の側面には急斜面１４ｈをそれぞ
れ形成している。ロック状態では、ストッパー２６が突
出して先端部２６ａがこの急斜面１４ｈに当接し、スプ
リング２８の圧縮力でプッシャ１４’が突出するのを抑
えている。この状態でドア２の開放指令を待つことにな
る。プランジャ１３の前進によりスプリング１５がさら
に圧縮され、スプリング１５のばね力が増大し、所定の
ばね力に達すると、先端部２６ａの凸曲面が急斜面１４
ｈを滑って後退し、ストッパー２６とプッシャ１４’と
の係合が解ける。こうしてロックが解除された時には、
ストッパー２６の先端部２６ａが緩斜面１４ｇに沿って
再び前進して案内溝１４ｂ’に係合するため、プッシャ
１４’の突出を妨げない。

【００４０】図１２は本実施形態の基板１９’を示して
いる。この基板１９’は、前述した基板１９のパターン
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄにパターン１９ｅを追
加している。これは、電極１８がパターン１９ｃとこの
パターン１９ｅを短絡した時点でモータ７の回転を停止
して待機状態になるように設定している。

【００４１】図９の待機状態からドア２の開放指令が入
ると、モータ７が回転し、プランジャ１３が前進してさ
らにスプリング１５を圧縮していく。ばね力Ｆが増加す
るにしたがい、ストッパー２６の先端部２６ａは、スプ
リング２８に抗してプッシャ１４’の急斜面１４ｈに沿
って後退し、ロックを解除する。ロック解除と共に、今
度はスプリング１５に蓄積していたばね力Ｆが一気にド
ア２に加わり、冷蔵庫１の本体からドア２を引き離すと
同時に、スプリング１５の復元力によってプッシャ１
４’は高速で突出し、ドア２を開放することができる。

【００４２】その後、プランジャ１３は前進端リミット
まで前進した後、後進端リミットに到達するまで後退す
る。このプランジャ１３の後退と共に、プッシャ１４’
もストッパー１６を介して後退していく。後進端リミッ
トが接近すると、ストッパー２６の先端部２６ａは緩斜
面１４ｇに沿って後退し、後進端リミット位置ではロッ
ク状態になる。さらに、プランジャ１３を前進させ、図
９に示した待機位置で停止し、一連の動作が終了する。
なお、このストッパー２６は、プッシャ１４’との摺動
特性を考慮して、プッシャ１４’の材質が、例えばポリ
アセタール等の合成樹脂で形成している場合は、金属製
よりも合成樹脂製の方が耐摩耗性の面で好ましい。ここ
では、ポリアセタールやポリイミド等の合成樹脂を使用
している。また、ストッパー２６とプッシャ１４’の摺
動面にグリース等の潤滑剤を塗布すれば、摺動特性と耐
摩耗性を向上することができる。

【００４３】図１３は待機方式を採用した第２の実施形
態の制御回路を示している。図７で例示した第１の実施
形態の制御回路と異なるのは、前述した待機位置リミッ
ト２９を追加した点のみであるので、その説明を省略す
る。

【００４４】また、この実施形態では、第１の実施形態
と同様、内側スプリング１５ａと外側スプリング１５ｂ
を組合せ、非線形のスプリング１５を構成しているが、
この待機方式では必ずしも非線形のスプリング１５でな
くても、ロック機構２５によって単一のスプリングであ
っても良い。こうした線形のばね定数を有する単一のス
プリングであっても、これを予め圧縮し、そのばね力を
蓄積して復元力をプッシャ１４’に付与し、プランジャ
１３の前進速度よりも高速にプッシャ１４’を突出させ
ることができる。したがって、プッシャ１４’にロック
機構２５を付加することにより、プッシャ１４’自体の
ストロークが短くても短時間でドア２を開放することが
できる。

【００４５】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。

【００４６】

【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、モータの回転を、減速機構を介してピニ
オンギヤに伝達し、このピニオンギヤに噛合するラック
で直動運動に変換すると共に、このラックと共に進退す
るプランジャと、このプランジャに外挿したプッシャ間
にスプリングを収容し、前記プランジャの前進により、
このスプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所
望のばね力を蓄積させ、このスプリングの復元力によっ
て前記プッシャを、前記プランジャの前進速度よりも高
速で突出させてドアを開放するようにしたので、ドアの
開放時間を短縮することができると共に、スプリングの
復元力でプッシャを突出させたので、モータへの負荷を
軽減し、プッシャに外力がかかってもスプリングでこの
外力を緩和して内部に衝撃力が生じなく、耐久性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドアオープナーを装着した冷蔵庫
を示す斜視図である。

【図２】（ａ）は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である。（ｂ）は同上、側面図
である。（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であ
る。

【図３】同上、要部分解図である。

【図４】本発明に係るドアオープナーのドア開放寸前の
状態を示す縦断面図である。

【図５】本発明に係るドアオープナーのドア開放時の状
態を示す縦断面図である。

【図６】本発明に係るドアオープナーのプランジャの移
動距離とスプリングのばね力との関係を示すグラフであ
る。

【図７】本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態
における制御回路を示す概略図である。

【図８】同上、基板のパターンを示す概略図である。

【図９】本発明に係るドアオープナーの第２の実施形態
を示す縦断面図である。

【図１０】同上、要部拡大断面図である。

【図１１】同上、要部斜視図である。

【図１２】同上、基板のパターンを示す概略図である。

【図１３】同上、制御回路を示す概略図である。

【図１４】従来のドアオープナーを示す平面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・冷蔵庫２・・・・・・・・ドア３、３’・・・・・・ドアオープナー４・・・・・・・・ドアヒンジ５・・・・・・・・タッチスイッチ６・・・・・・・・被押圧部７・・・・・・・・モータ８・・・・・・・・ウオームギヤ９、１１・・・・・軸１０・・・・・・・２段ギヤ１０ａ・・・・・・ウオームホイール１０ｂ・・・・・・平歯車１２・・・・・・・ピニオン１３・・・・・・・プランジャ１３ａ・・・・・・ラック１３ｂ・・・・・・突起部１３ｃ・・・・・・端面１３ｄ・・・・・・側部１４、１４’・・・・プッシャ１４ａ、１４ａ’・・２面幅１４ｂ、１４ｂ’・・案内溝１４ｃ・・・・・・内周１４ｄ・・・・・・底部１４ｅ・・・・・・リブ１４ｆ・・・・・・係止孔１４ｇ・・・・・・緩斜面１４ｈ・・・・・・急斜面１５、２８・・・・スプリング１５ａ・・・・・・内側スプリング１５ｂ・・・・・・外側スプリング１６、２６・・・・ストッパー１７、１７’・・・・ケース１８・・・・・・・電極１９・・・・・・・基板１９ａ〜１９ｅ・・パターン２０・・・・・・・制御回路２１・・・・・・・前進端リミット２２・・・・・・・後進端リミット２３・・・・・・・ＣＰＵ２４・・・・・・・モータアンプ２５・・・・・・・ロック機構２６ａ・・・・・・先端部２７・・・・・・・ストッパー収容部２９・・・・・・・待機位置リミット５０・・・・・・・ドアオープナー５１・・・・・・・ケース５２・・・・・・・モータ５３・・・・・・・押出し棒５４・・・・・・・ラック５４ａ・・・・・・歯部５５・・・・・・・ギヤ機構５６・・・・・・・ウオーム５７・・・・・・・第１のギヤ５７ａ、５７ｂ・・ギヤ部５８・・・・・・・第２のギヤ５８ａ、５８ｂ・・ギヤ部５９・・・・・・・第３のギヤ５９ａ・・・・・・ギヤ部５９ｂ・・・・・・ピニオン６０・・・・・・・カム６１・・・・・・・ばね受け部６２・・・・・・・戻しばね６３・・・・・・・レバー６３ａ・・・・・・端部６４・・・・・・・原点スイッチ６５・・・・・・・ドア６６・・・・・・・被押圧部６７・・・・・・・冷蔵庫６８・・・・・・・ガスケットＴ・・・・・・・・駆動テーブルＦ、Ｆ１・・・・・ばね力Ｘ１、Ｘ２・・・・プランジャの移動距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石河智海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） 3L102 JA01 KB23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータの回転を、減速機構を介してピニオ
ンギヤに伝達し、このピニオンギヤに噛合するラックで
直動運動に変換すると共に、このラックと共に進退する
プランジャと、このプランジャに外挿したプッシャ間に
スプリングを収容し、前記プランジャの前進により、こ
のスプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望
のばね力を蓄積させ、このスプリングの復元力によって
前記プッシャを、前記プランジャの前進速度よりも高速
で突出させてドアを開放するようにしたことを特徴とす
るドアオープナー。
【請求項２】前記スプリングが、その圧縮過程において
ばね定数が大きくなる非線形のばね定数を有している請
求項１に記載のドアオープナー。
【請求項３】前記スプリングが外径の異なる複数個のス
プリングからなり、これらのスプリングを同軸上に配設
すると共に、ばね定数が最小のスプリングを他のスプリ
ングよりも自然長を長くした請求項１または２に記載の
ドアオープナー。
【請求項４】前記スプリングが、大径のスプリングと、
この大径のスプリングに内挿し、自然長が長い小径のス
プリングとからなり、これらのスプリングの巻き方向を
互いに逆方向とした請求項１乃至３いずれかに記載のド
アオープナー。
【請求項５】前記プランジャの前進により、前記スプリ
ングを所定のばね力に達するまで予め圧縮すると共に、
前記プッシャに、所定の軸方向力によって解除可能なロ
ック機構を付設した請求項１乃至４に記載のドアオープ
ナー。
【請求項６】前記ロック機構が、前記プッシャの直交方
向に進退自在に配設したストッパーと、このストッパー
とケース間に付勢して収容したスプリングと、前記スト
ッパーの係止部を形成したプッシャとを備えている請求
項５に記載のドアオープナー。
【請求項７】前記プッシャの突出速度を２００ｍｍ／ｓ
ｅｃ．以上に設定した請求項１乃至６いずれかに記載の
ドアオープナー。