JP2014044036A - 扉開放装置及び冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動機構の薄型化を図ることによって、設置する際に省スペースとなる扉開放装置を提供する。
【解決手段】モータ３７と、モータ３７からの駆動力を減速する減速手段と、モータ３７と減速手段を収納するケース（上ケース５９、下ケース６０）と、モータ３７の回転によって回転する回転部材３６と、回転部材３６の回転運動を直線運動に変換する連結部材と、を備えた扉開放装置において、モータ３７の回転軸は、回転部材３６が連結部材を押す方向側に低くなるように傾斜配置して、モータ３７の回転軸の反対側の端部に対向する上ケース５９に傾斜面を形成した。
【選択図】図２３

Description

本発明は、扉開放装置及び冷蔵庫に関する。

特許文献１には、モータの正回転で扉を開放する方向に移動する扉開放部材と、モータの逆回転で扉を閉鎖する方向に移動する扉閉鎖部材と、駆動トルクを制限するトルク制限手段とを備えた扉開閉装置において、ウォームギヤを用いて回転軸の方向を水平方向から垂直方向に変換する構成とすることで開閉機構を薄型にすることと、冷凍室扉などのような引き出し扉にも適用できることが記載されている。

特許文献２には、モータの回転を減速する減速装置を備えた回転駆動手段において、複数の段差を備えた段差部を有する回転部材と、回転部材の回転運動を直線運動に変換させる連結部材を備え、回転部材の段差部で連結部材に動力を伝達して扉を開閉する構成が記載されており、かつウォームギヤを用いた構成が記載されている。

特許文献３には、モータの回転を減速する減速装置を備えた回転駆動手段において、複数の動力伝達部が設けられた回転部材と、回転部材の回転運動を直線運動に変換させる連結部材を設け、動力伝達部は略回転中心方向を向いた平面部を有し、連結部材は複数の階段状の段差部を有して平面部と段差部とが面接触しながら動力を伝達する構成が記載されている。

特許第４１４３５６８号公報 特許第４１１７３３７号公報 特許第４８６１９２６号公報

特許文献１に記載された構成では、ウォームギヤが水平な構成しか記載されていない。
また、ウォームギヤが回転駆動した際に、ウォームホイールに生じる軸方向のスラスト負荷に関しては記載されていない。

またさらに、扉開閉装置と冷蔵庫本体の断熱材や真空断熱材の配置との関係については記載されていない。

次に、特許文献２に記載された構成では、ウォームギヤを用いた場合のモータや駆動歯車の配置構成や、駆動機構を薄型化するための構成、あるいは断熱仕切りにおける真空断熱材の配設との関係については記載されていない。

次に、特許文献３に記載された構成では、駆動機構を薄型化する構成や、断熱仕切りにおける真空断熱材の配設との関係については記載されていない。

上記課題に鑑みて本発明は、駆動機構の薄型化を図ることによって、設置する際に省スペースとなる扉開放装置を提供することを目的とする。また、扉開放装置を備えた際、断熱壁厚さの減少を抑制した冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、モータと、該モータからの駆動力を減速する減速手段と、前記モータと前記減速手段を収納するケースと、前記モータの回転によって回転する回転部材と、該回転部材の回転運動を直線運動に変換する連結部材と、を備えた扉開放装置において、前記モータの回転軸は、前記回転部材が前記連結部材を押す方向側に低くなるように傾斜配置して、前記モータの前記回転軸の反対側の端部に対向する前記ケースに傾斜面を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、駆動機構の薄型化を図ることによって、設置する際に省スペースとなる扉開放装置を提供することができる。また、扉開放装置を備えた際、断熱壁厚さの減少を抑制した冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施形態における冷蔵庫本体を前方から見た図である。 図１のＥ−Ｅ線断面概念図である。 冷蔵庫の庫内の構成を表す正面図である。 図２の要部拡大説明図である。 本発明の実施形態における冷凍室扉と野菜室扉の構成を示す概略縦断面図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の図５のＡ方向斜視図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の回転部材と連結部材の構成を示す平面図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の開き動作を説明する図。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の閉じ動作を説明する図。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の上面を示す図５のＡ方向斜視図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の下面を示す図５のＢ方向斜視図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の内部構造を示す図５のＡ方向透視斜視図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の内部構造を示す平面図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置と断熱仕切りの構成を示す図５のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置と断熱仕切りの構成を示す図１４のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の実施形態におけるウォームギヤの構成を示す図１４のＦ−Ｆ断面図である。 図１４に示す、本発明の実施形態におけるトルク制限手段の拡大断面図である。 本発明の実施形態におけるトルク制限手段の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の開き動作の際の制御手順を示す流れ図である。 本発明の実施形態における冷蔵庫の扉開放装置の閉じ動作の際の制御手順を示す流れ図である。 本発明の実施形態におけるモータ及びモータ支持手段の斜視図である。 本発明の実施形態におけるモータをケースに組み込んだ状態の側断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜冷蔵庫本体１の全体構成＞
図１は、本実施形態の冷蔵庫の正面外形図である。図２は、冷蔵庫の庫内の構成を表す図１におけるＥ−Ｅ縦断面図である。図３は、冷蔵庫の庫内の構成を表す正面図であり、図４は、図２の要部拡大説明図であり、冷気ダクトや吹出し口の配置などを示す図である。

図１に示すように、本実施形態の冷蔵庫本体１は、上方から、冷蔵室２、製氷室３及び上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６を有する。一例として、冷蔵室２及び野菜室６は、一例としておよそ３〜５℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、製氷室３、上段冷凍室４及び下段冷凍室５は、一例としておよそ−１８℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。

冷蔵室２は前方側に、左右に分割された観音開き（いわゆるフレンチ型）の冷蔵室扉２ａ、２ｂを備えている。製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６は、それぞれ引き出し式の製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ、野菜室扉６ａを備えている。以下では、冷蔵室扉２ａ、２ｂ、製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ、野菜室扉６ａを、単に扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａと称する場合がある。

また、冷蔵庫本体１は、扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示なし）と、各扉が開放していると判定された状態が所定時間、例えば、１分間以上継続された場合に、使用者に報知するアラーム（図示なし）と、冷蔵室２の温度設定や上段冷凍室４や下段冷凍室５の温度設定をする操作パネル１０１を備えている。

またさらに、扉５ａおよび扉６ａには扉開スイッチ２３が設けられており、後述する扉開放装置２４を動作する信号を入力する。

なお、各貯蔵室及び扉の配置は本実施形態に限定するものではなく、国内及び国外で公知の様々な形態のレイアウトを採用することができる。また、扉開スイッチ２３は、扉５ａ、扉６ａに設ける構成に限定されず、例えば、扉５ａ、扉６ａの取手部（図示せず）に設ける構成、後述する操作パネル１０１に設ける構成であってもよい。また、扉開スイッチ２３を設けずに、冷蔵本体１とは別体の操作手段からの入力信号を冷蔵庫本体１で受信する構成であってもよい。

図２に示すように、冷蔵庫本体１の庫外と庫内は、内箱１０ａと外箱１０ｂとの間に発泡断熱材２５（発泡ポリウレタン）を充填することにより形成される断熱箱体１０により隔てられている。また、冷蔵庫本体１の断熱箱体１０は複数の真空断熱材１８を実装している。

庫内は、断熱仕切壁１２ａにより冷蔵室２と、上段冷凍室４及び製氷室３（図１参照、図２中で製氷室３は図示されていない）とが隔てられ、断熱仕切壁１２ｂにより、下段冷凍室５と野菜室６とが隔てられている。

扉２ａ、２ｂの庫内側には複数の扉ポケット１４が備えられている（図１、図２参照）。また、冷蔵室２は複数の棚１３により縦方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。

図２に示すように、上段冷凍室４、下段冷凍室５及び野菜室６は、それぞれの貯蔵室の前方に備えられた扉４ａ、５ａ、６ａの後方に、収納容器４ｂ、５ｂ、６ｂがそれぞれ設けられている。そして、扉４ａ、５ａ、６ａの図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより、収納容器４ｂ、５ｂ、６ｂが引き出せるようになっている。図１に示す製氷室３にも同様に、扉３ａと一体に、収納容器（図２中（３ｂ）で表示）が設けられ、扉３ａの図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより収納容器３ｂが引き出せるようになっている。

図２に示すように（適宜図３参照）、冷却器７は下段冷凍室５の略背部に備えられた冷却器収納室８内に設けられている。冷却器７の上方には、送風機９が設けられている。冷却器７で熱交換して冷やされた空気（以下、冷却器７で熱交換した低温の空気を「冷気」という）は、送風機９によって冷蔵室送風ダクト１１、野菜室送風ダクト１７、製氷室送風ダクト４０、下段冷凍室送風ダクト４１及び図示しない上段冷凍室送風ダクトを介して、冷蔵室２、野菜室６、上段冷凍室４、下段冷凍室５、製氷室３の各貯蔵室へ送られる。
各貯蔵室への送風は冷蔵室冷却ダンパ２０と冷凍室冷却ダンパ２１の開閉により制御される。

ここで、冷蔵室冷却ダンパ２０は２つの開口部を備えた所謂ツインダンパであり、第一の開口２０ａは冷蔵室送風ダクト１１への送風を制御し、第二の開口２０ｂは野菜室送風ダクト１７への送風を制御する構成である。

ちなみに、冷蔵室２、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５及び野菜室６への各送風ダクトは、図３に破線で示すように冷蔵庫本体１の各貯蔵室の背面側に設けられている。

具体的には、冷蔵室冷却ダンパ２０の第一の開口２０ａが開状態、冷凍室冷却ダンパ２１が閉状態のときには、冷気は、冷蔵室送風ダクト１１を経て多段に設けられた吹出口２ｃから冷蔵室２に送られる。冷蔵室冷却ダンパ２０の第二の開口２０ｂが開状態、冷凍室冷却ダンパ２１が閉状態のときには、冷気は、野菜室送風ダクト１７を経て、吹出口６ｃから野菜室６に送られる。

なお、冷蔵室２を冷却した冷気は、例えば、冷蔵室２の下面に設けられた戻り口２ｄから冷蔵室戻りダクト１６を経て、冷却器収納室８の正面から見て、例えば、右側下部に戻る。また、野菜室６からの戻り空気は、戻り口６ｄを経て、冷却器収納室８の下部に戻る。

冷凍室冷却ダンパ２１が開状態のとき、冷却器７で熱交換された冷気が庫内送風機９により製氷室送風ダクト４０や図示省略の上段冷凍室送風ダクトを経て吹出口３ｃ、４ｃからそれぞれ製氷室３、上段冷凍室４へ送風される。また、下段冷凍室送風ダクト４１を経て吹出口５ｃから下段冷凍室５へ送風される。このため、冷凍室冷却ダンパ２１は、後述する送風機カバー５６の上方に取り付けられ、製氷室３への送風を容易にしている。

また、上段冷凍室４、下段冷凍室５、製氷室３を冷却した冷気は、下段冷凍室５の奥下方に設けられた冷凍室戻り口４２を介して、冷却器収納室８に戻る。

図４において、吹出口３ｃ、４ｃ、５ｃが形成されているのが仕切５４である。この仕切５４は上段冷凍室４、製氷室３及び下段冷凍室５と、冷却器収納室８との間を区画する。

送風機９は、送風機取り付け部５５に取り付けられている。送風機取り付け部５５は冷却器収納室８と仕切５４間を区画している。

５６は送風機カバーで、送風機９の前面を覆っている。送風機カバー５６と仕切５４との間には、下段冷凍室送風ダクト４１が形成されている。また、送風機カバー５６の上部には、冷凍室冷却ダンパ２１が設けられており、吹出口５６ａを形成している。

また、送風機カバー５６は、送風機９の前面に整流部５６ｂを備える。これによって、吹き出す冷気が引き起こす乱流を整流して、騒音等の発生を防止する。

また、送風機カバー５６は、仕切５４との間に送風機９によって送風された冷気を吹出口３ｃ、４ｃ、５ｃ等に導くための、上段冷凍室送風ダクト４０、図示しない製氷室送風ダクト、及び下段冷凍室送風ダクト４１を形成している。

さらに、送風機カバー５６は、送風機９によって送風された冷気を冷蔵室冷却ダンパ２０側に送風する役目も果たしている。すなわち、送風機カバー５６に設けられた冷凍室冷却ダンパ２１側に流れない冷気は、図４に示すように、冷蔵室ダクト１５を経由して冷蔵室冷却ダンパ２０側に導かれる。

そして、冷凍温度帯室（上段冷凍室４、下段冷凍室５及び製氷室３）と、冷蔵温度帯室（冷蔵室２及び野菜室６）との両方異なる温度帯の貯蔵室に冷却器７を経た冷気を送る時には、大部分が冷凍室冷却ダンパ２１側に送られて、残りの他の冷気はこの冷蔵室冷却ダンパ２０側に導くように構成されている。

さらに、冷蔵室ダクト１５に導かれた冷気は、冷蔵室冷却ダンパ２０の第一の開口２０ａのみが開口している場合には冷蔵室送風ダクト１１に導かれ、第二の開口２０ｂのみが開口されている場合には野菜室送風ダクト１７に導かれ、第一の開口２０ａと第二の開口２０ｂの両方が開口されている場合には冷蔵室送風ダクト１１と野菜室送風ダクト１７の両方に導かれる。

なお、上記の冷蔵室冷却ダンパ２０は、図４にも示す如く冷蔵室２の後方に取り付けられているものである。

また、冷却器７の下方には除霜手段である除霜ヒータ４６が設置されており、除霜ヒータ４６の上方には、除霜水が除霜ヒータ４６に滴下することを防止するために、上部カバー４７が設けられている。

冷却器７及びその周辺の冷却器収納室８の壁に付着した霜の除霜（融解）によって生じた除霜水は、冷却器収納室８の下部に備えられた樋４３に流入した後に、排水管２７を介して後記する機械室１９に配された蒸発皿４４に達し、後記する圧縮機４５や凝縮器（図示せず）の熱により蒸発させられる。

また、冷却器７の正面から見て右上部には冷却器に取り付けられた冷却器温度センサ３５、冷蔵室２には冷蔵室温度センサ３３、下段冷凍室５には冷凍室温度センサ３４、製氷室３には図示しない製氷室温度センサがそれぞれ備えられており、それぞれ冷却器７の温度（以下、「冷却器温度」という）、冷蔵室２の温度（以下、「冷蔵室温度」という）、下段冷凍室５の温度（以下、「冷凍室温度」という）、図示しない製氷皿近傍の温度（以下、「製氷温度」という）を検知できるようになっている。

なお、野菜室６にも野菜室温度センサ３３ａを配置してもよく、各貯蔵室の温度制御をより細かく行うことができる。

断熱箱体１０の下部背面側には、機械室１９が設けられており、機械室１９には、圧縮機４５及び図示しない凝縮器が収納されており、図示しない庫外送風機により凝縮器の熱が除熱される。ちなみに、本実施形態では、イソブタンを冷媒として用い、冷媒封入量は約８０ｇと少量にしている。

冷蔵庫本体１の天井壁上面側には、制御手段として、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、インターフェース回路等を搭載した制御基板３１が配置されている。制御基板３１は、前述した冷却器温度センサ３５、冷蔵室温度センサ３３、冷凍室温度センサ３４、扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ、冷蔵室２内壁に設けられた図示しない温度設定器、下段冷凍室５内壁に設けられた図示しない温度設定器等と接続する。そして、前述のＲＯＭに予め搭載されたプログラムにより、圧縮機４５のＯＮ／ＯＦＦや回転数の制御、冷蔵室冷却ダンパ２０及び冷凍室冷却ダンパ２１を個別に駆動するそれぞれの駆動モータの制御、庫内送風機９のＯＮ／ＯＦＦや回転速度の制御、前記庫外送風機のＯＮ／ＯＦＦや回転速度等の制御、前述の扉開放状態を報知するアラームのＯＮ／ＯＦＦ等の制御を行う。

次に、冷蔵室冷却ダンパ２０が閉状態で、且つ冷凍室冷却ダンパ２１が開状態で、冷凍温度帯室（製氷室３、上段冷凍室４及び下段冷凍室５）のみの冷却が行われている場合、製氷室３に図示しない製氷室送風ダクトを介して送風された冷気及び上段冷凍室４に上段冷凍室送風ダクト４０を介して送風された冷気は、下段冷凍室５に下降する。そして、下段冷凍室５に下段冷凍室送風ダクト４１（図２参照）を介して送風された冷気とともに、図４中に矢印Ｃで示す冷凍室戻り空気のように流れる。すなわち、下段冷凍室５の背面下部に配された冷凍室戻り口４２を経由して冷却器収納室８の下部前方から冷却器収納室８に流入し、冷却器配管７ａに多数のフィンが取り付けられて構成された冷却器７と熱交換する。

ちなみに、冷凍室戻り口４２の横幅寸法は、冷却器７の幅寸法とほぼ等しい横幅である。

一方、冷蔵室冷却ダンパ２０が開状態で、且つ冷凍室冷却ダンパ２１が閉状態で、冷蔵温度帯室（冷蔵室ないし野菜室６）のみの冷却が行われている場合、冷蔵室２からの戻り冷気は、図３中に矢印Ｄで示す冷蔵室戻り空気のように、冷蔵室戻りダクト１６を介して、冷却器収納室８の側方下部から冷却器収納室８に流入し、冷却器７と熱交換する。

なお、冷蔵室冷却ダンパ２０の第二の開口２０ｂを経由して野菜室６を冷却した冷気は、図４に示す如く、野菜室戻り口６ｄを介して、冷却器収納室８の下部に流入するが、風量は冷凍温度帯室を循環する風量や冷蔵室２を循環する風量に比べて少ない。

以上説明したように、冷蔵庫本体１の各貯蔵室へ送風する冷気の切り替えは、冷蔵室冷却ダンパ２０および冷凍室冷却ダンパ２１それぞれを適宜に開閉することにより行う構成である。

＜開閉機構の実装＞
次に、図５を用いて扉開放装置について説明する。図５は図１におけるＥ−Ｅ断面図のうち、下段冷凍室５と野菜室６の概略構造を示す部分縦断面図である。以下、下段冷凍室５を例に詳細を説明する。なお、野菜室６についても同様の構成である。

下段冷凍室５の扉５ａの貯蔵室側の壁面には、後方に向かって支持枠２６が接続されている。支持枠２６は、食品を収納する容器５ｂが懸架されており、扉５ａを引き出すと、支持枠２６が下段冷凍室５の左右両側壁に設けたレール（図示せず）に沿って移動して、容器５ｂも共に引き出される。

下段冷凍室５の内部底面には扉開放装置２４が設けられている。扉開放装置２４は、冷蔵庫本体１側に固定して設けられた、モータと、モータの駆動力を減速する減速手段とを備えた駆動機構２７とを備える。容器５ｂの下面には、左右の支持枠２６を連結した連結補強手段２８と、連結補強手段２８の底面に連結部材である連結板２９を備えており、駆動機構２７から連結板２９に対して支持枠２６の移動方向に力を加えて下段冷凍室５を開閉する構成である。

駆動機構２７と連結板２９の詳細な構成と機能については後述する。下段冷凍室５の正面側には、第二の扉検知手段３０が設けられており、下段冷凍室５が閉まりきらずに、僅かに開いた半開（半ドア）状態であるか否かを検出して、後述する制御回路にその信号を送る。

下段冷凍室扉５ａを駆動する駆動機構２７は、断熱仕切壁１２ｂの凹部に配置されており、野菜室扉６ａを駆動する駆動機構２７は冷蔵庫の底面を構成する冷蔵庫底壁９２に埋め込まれて配置されている。断熱仕切壁１２ｂおよび冷蔵庫底面９２は内容積を拡大するためにはできるだけ薄いことが望ましい。一方、冷蔵庫外部から内部への熱漏洩を低減して省エネルギー性を向上するには断熱性を高める必要がある。そこで、発泡ウレタンなどの発泡断熱材２５を充填するとともに、さらに熱漏洩を低減するために真空断熱材１８を設けることで、薄壁化しつつ断熱性能を向上させる構成が望ましい。

＜加速リンクの構成＞
次に、駆動機構２７と連結板２９とを備えた扉開放装置２４の構成と動作について、図６から図９を用いて詳細に説明する。ここで、扉開放装置２４は、冷凍室５の例を説明するが、野菜室６も同様の構成である。

図６は連結板２９と、駆動機構２７の回転出力軸である駆動軸３２に設けられた回転板３６との構成を示す斜視図であり、図７は上方からみた平面図である。図８は駆動機構２７を動作して回転板３６を開き方向に回転させて連結板２９に作用して扉５ａを開く一連の動作を示す説明図であり、図９は駆動機構２７を動作して回転板３６を閉じ方向に回転させて連結板２９に作用して扉５ａを閉じる動作を示す説明図である。

図６と図７において、矢印Ｇ方向が冷蔵庫本体１の正面側を示し、冷凍室扉５ａは矢印Ｇ方向に開く。駆動機構２７の上面には回転する駆動軸３２が突出し、外周に複数の段差４８ａ〜４８ｇが設けられた回転板３６が駆動軸３２に固定されており、駆動軸３２が回転すると回転板３６が共に回転する構成である。連結板２９の段差４８ａ〜４８ｇが形成された側に回転板３６が配置されて、段差４８ａ〜４８ｇと反対側に駆動機構２７の駆動源であるモータ３７を収納する突出部３８（モータ収納部）が設けられる。

連結板２９は、支持枠２６に連結された連結補強手段２８に固定される。回転板３６を回転すると、回転板３６の外周の段差４８ａ〜４８ｇと、連結板２９に設けられた段差４９ａ〜４９ｇが噛み合いながら、連結板２９は支持枠２６に沿って矢印Ｇ方向に移動して扉５ａが開く。換言すると、回転板３６の回転に伴って回転板３６の押圧部（段差４８ａ〜４８ｇ）が連結板２９の被押圧部（段差４９ａ〜４９ｇ）を押して、扉５ａを開く方向に移動させる。なお、連結板２９は回転板３６とモータ収納部３８との間に挟まれて配置される。

図７において、回転板３６と連結板２９との構成を詳細に説明すると、回転板３６に設けられた段差４８ａは駆動軸３２の回転中心から半径Ｒ１までの範囲に設けられ、第二の段差４８ｂは半径Ｒ１から半径Ｒ２までの範囲に設けられる。そして、半径Ｒ３の範囲の第三の段差４８ｃから、半径Ｒ７の範囲の第七の段差４８ｇに至るまで、順次半径が大きくなる位置に段差が設けられている。ここで、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ６＜Ｒ７である。第一の段差４９ａは、回転板３６の第一の段差４８ａと噛み合い、第七の段差４９ｇが回転板３６の第七の段差４８ｇと噛み合うまで、回転板３６が回転するに従って、順次各々対応した段差同士が噛み合う構成である。ここで、押圧部（４８ａ〜４８ｇ）と被押圧部（４９ａ〜４９ｇ）は、同一のローマ字を付した符号の段差同士が噛み合うように対応している。

本実施例において、回転板３６は下段冷凍室５を開放する際、図７中の矢印で示す反時計方向に回転する。

連結板２９は先に述べたように、支持枠２６及び連結補強手段２８を介して扉５ａと接続されているので、支持枠２６と共に矢印Ｇ方向に移動自在である。図７においては、図示左方向が冷蔵庫１の正面側としており、連結板２９が左方向に移動することで冷凍室５は開く。

＜回転板の原点位置＞
ここで、図７に示した回転板３６の位置においては、回転板３６の段差４８と、連結板２９の段差４９とはいずれも互いに当接することがない。そして、扉５ａを手で開いて連結板２９が矢印Ｇ方向に移動したとしても、連結板２９は回転板３６に接することなく、扉５ａを開放できる。そこで、図７に示した回転板３６の位置を原点位置とし、回転板３６が回転して扉開放動作が完了した後には、この原点位置に復帰するものとする。

回転板３６が原点位置にあれば、扉５ａを手で閉じたとしても回転板３６と連結板２９とは当接しないので、スムーズに冷凍室扉５ａを閉じることができる。

回転板３６の一部には、第一のマグネット５０が設けられ、詳細は後述するが原点位置を検出する。

また、連結板２９の一部には、第二のマグネット５１が設けられ、詳細は後述するが扉５ａの閉鎖を検出する。

＜扉の開放動作＞
次に、図８により、回転板３６の回転動作により連結板２９が移動して冷凍室扉５ａが開く動作について説明する。

図８（ａ）は、図７と同様に回転板３６は原点位置にあり、扉開スイッチ２３が押下されると駆動機構２７に通電されて、回転板３６が図示矢印の反時計方向に回転を開始する。

図８（ｂ）は、回転板３６の第二の段差４８ｂが連結板２９の第二の段差４９ｂと当接して、連結板２９が矢印Ｇ方向に移動し、扉５ａが開き始めた状態を示す。

図８（ｃ）は、さらに回転板３６が回転し、第六の段差４８ｆが連結板２９の第六の段差４９ｆと当接して、連結板２９が矢印Ｇ方向にさらに移動しつつある。

図８（ｄ）は、さらに回転板３６が回転し、連結板２９はさらに移動して第七の段差４８ｇが連結板２９の第七の段差４９ｇとの当接状態から離れた直後である。連結板２９を含む扉５ａは、図８（ａ）の状態から図８（ｄ）の状態に至るまで、図示左方の矢印Ｇ方向に加速され、図８（ｄ）の状態では、矢印Ｇ方向に最大速度となって開放される。

図８（ｅ）は、扉５ａは開放を完了し、回転板３６は図示反時計方向への回動が完了して図７ないし図８（ａ）と同様な原点位置に復帰した状態を図示している。

＜扉の閉鎖動作＞
下段冷凍室５を閉じた際に、何らかの理由でマグネットパッキン２２が吸着されるまで冷凍室５が完全に閉じずに、マグネットパッキン２２と冷蔵庫本体１との間に隙間ができ、いわゆる、半開（半ドア）状態になることがある。このように、半開状態になった際の扉開放装置２４の動作について、図９を用いて説明する。

図９は、扉開放装置２４が下段冷凍室５を閉鎖する際の動作を示す図である。図９（ａ）は、下段冷凍室５が完全に閉鎖されておらず、連結板２９の図示左端が引込位置５２よりも開き量５３の分、図示左方（扉開放方向）に移動した状態にあることを示している。

ここで、回転板３６を駆動軸３２の周りに図示矢印の時計方向に回転すると、図９（ｂ）のように先端部５７が連結板２９の当接部５８に当接して図示右方向、すなわち扉５ａを閉鎖する方向の力を加える。そして、図９（ｃ）に示すように扉５ａを完全に閉じる。
その後、回転板３６を図示反時計方向に回転して図９（ｄ）に示すように原点位置に復帰する。

上記のように動作することにより、下段冷凍室５が完全には閉じずに、所謂、半開状態になっていたとしても、下段冷凍室５を開く場合とは反対方向に回転板３６を回転させることによって、連結板２９に対して下段冷凍室５を閉じる方向の力を加えて閉じることができるので、半開状態を防止できるので好適である。

＜駆動機構＞
次に、駆動機構２７の構成の一例を図１０から図１６により説明する。

図１０は駆動機構２７の上面を示す図５の矢印Ａ方向から見た斜視図、図１１は駆動機構２７を図１０とは反対側の下面を示す図５の矢印Ｂ方向からみた斜視図である。図１２は図１０と同様な駆動機構２７の上面を示す斜視図であり、駆動機構２７の上面をなす上ケース５９を透視して内部構造を示す透視図である。図１３は上方から見た平面図、図１４は図１３におけるＣ−Ｃ断面図であり、断熱仕切壁１２ｂに実装された状態を示す。図１５は図１４のＤ−Ｄ断面図であり、図１６は図１５を反対側からみたＦ−Ｆ断面図である。

図１０は、図６から連結板２９を除いた状態を示しており、回転板３６と上ケース５９の一部に設けられたモータ収納部３８との配置関係を明示している。図１１とともに概略構成を説明すると、モータ３７は上ケース５９に設けられたモータ収納部３８と下ケース６０との間に配置され、モータ３７の回転出力軸にはウォーム６１が設けられ、モータ３７の回転によってウォーム６１が回転する構成である。上ケース５９のモータ収納部３８は、モータ３７が下ケース６０から下側に突出せずに実装できるような寸法としている。

図１２から図１４を用いて詳細に構成を説明すると、第一の歯車であるウォームホイール６２と、ウォームホイール６２と一体として回転するピニオン歯車６３（第二の歯車）は、ウォームホイール軸６４のまわりに回転自在に軸支されている。第三の歯車であるアイドラ歯車６５は、アイドラ軸６６のまわりに回転自在に軸支されている。直径の最大な第四の歯車である出力歯車６７は駆動軸３２のまわりに回動自在に軸支されており、さらに駆動軸３２には回転板３６がネジ９１等の締結手段によって固定されている。また、駆動軸３２は、例えばゴム製のシール材であるＯ字状リング９０によって上ケース５９との間で水密に封止されて、水の侵入が防止されている。出力歯車６７が回転すると、回転板３６が回転して扉５ａが開閉動作を行う構成である。

ウォーム６１は、ウォームホイール６２（第一の歯車）と噛み合い、ウォームホイール６２と一体として回転するピニオン歯車６３（第二の歯車）は、アイドラ歯車６５（第三の歯車）と噛み合い、アイドラ歯車６５は出力歯車６７（第四の歯車）と噛み合う構成である。ここで、一例としてウォームホイール６２の減速比を１／４０、ピニオン歯車６３の歯数と出力歯車６７との歯数の比を１／３とすれば、ウォーム６１から出力歯車６７までの減速比は１／１２０となる。出力歯車６７と駆動軸３２の間には、回転板３６に伝達される回転トルクを制限して、歯車の破損を防止するためのトルク制限手段６８が設けられているが、その詳細については後述する。ウォーム６１、ウォームホイール６２、ピニオン歯車６３、アイドラ歯車６５、出力歯車６７、はモータ３７からの出力を減速する減速手段９３を構成する。

下ケース６０の一部には、上ケース５９側に近づく凹部である配線空間６９が形成され、コネクタ７０や配線ケーブル７１の実装スペースとして用いられる。

検知基板７２には、磁力を検知する例えばホールＩＣ乃至又はＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ；巨大磁気抵抗効果）素子である回転検知７３と、第一の扉検知手段７４とが設けられている。回転検知手段７３は、回転板３６に設けられた第一のマグネット５０位置により回転板３６が原点位置にあることを検知する。第一の扉検知手段７４は連結板２９に設けられた第二のマグネット５１位置を検知して、扉５ａが閉鎖されたことを検知する。回転検知手段７３は、回転板３６の原点位置を検出するために駆動軸３２の近傍に設けられる。第一の扉検知７４は連結板２９の位置を検出するために、駆動軸３２とモータ３７との間に配置される連結板２９の移動経路の範囲内に設けられる。

＜基本配置＞
次に、モータ３７、検知基板７２、コネクタ７０、歯車の配置について説明する。

駆動機構２４の外形を形成する下ケース６０と上ケース５９は、図１３に示すように上方からみてほぼ正方形状をしており、図示下側が扉５ａの側、すなわち冷蔵庫本体１の正面側であり、図示上方が奥側となる。駆動機構２４の図示右下側に駆動軸３２を備えた出力歯車６７を配置し、回転板３６を反時計方向に回転して連結板２９を図示下方に移動して扉５ａを開く。

駆動機構２４は、収納部材を構成する上ケース５９である第一の面９４（上面）と、下ケース６０である第二の面９５（下面）と、第一の面９４と第二の面９５を繋ぐ第一の側面９６と、第一の側面９６に対向する第二の側面９７と、第一の側面９６と第二の側面９７を繋ぐ第三の側面９８と、第三の側面９８に対向する第四の側面９９と、で囲まれた空間を形成している。

下ケース６０の第四の側壁９９に沿ってモータ３７を配置し、ウォーム６１が正面側（第一の側面９６側）、配線ケーブルが接続されるモータ端子７５を背面側（第二の側面９７側）に配置する。

出力歯車６７は、第一の側面９６寄り且つ第三の側面９８寄りに配置している。

出力歯車６７とウォーム６１との間には、ウォームホイール６２とアイドラ歯車６５を配置して、モータ３７の回転トルクをウォーム６１、ウォームホイール６２、アイドラ歯車６５を介して出力歯車６７に伝達する。ウォームホイール６２、アイドラ歯車６５の回転中心は、ウォーム６１とウォームホイール６２との噛み合い部７６と、出力歯車６７の駆動軸３２を結んだ直線の近傍に配置されて、減速手段９３を構成している。

駆動機構２４の背面側（第二の側面９７側）には、制御基板３１と接続されたコネクタレセプタクル７７と、コネクタレセプタクル７７に接続されたケーブルとが挿入される配線空間６９としている。配線空間６９と出力歯車６７との間には、配線空間６９に沿って横長に概ね出力歯車６７と重なる位置に検知基板７２が配置され、検知基板７２の一端はモータ３７に近接する方向に延在して、モータ３７に近接する側に配線ケーブル７１が接続される。

回転検知手段７３は、駆動軸３２に対してモータ３７とは反対側（第三の側面９８寄り）に設けられている。検知基板７２は、略Ｌ字形をなしており、モータ３７から離れた側、すなわち第三の側面９８側で配線空間６９から離反する方向（第一の側面９６側）に屈曲しており、第一の側面９６寄りに回転検知手段７３が設けられる。

第二の側面９７寄りで且つ第四の側面９９寄りには、コネクタ７０を配置し、配線空間６９を向いた側はコネクタレセプタクル７７に挿入される端子側とし、配線空間６９の反対側はモータ端子７５と接続された配線ケーブル７１および検知基板７２と接続された配線ケーブル７１と接続される。

ここで、図１３より、モータ３７のモータ端子７５からコネクタ７０に至る配線ケーブル７１と、検知基板７２からコネクタ７０に至る配線ケーブル７１はともに、減速手段９３から離れて配置されるので、配線ケーブル７１が減速手段９３を構成する歯車に巻き込まれること等がなく信頼性が高い。また、モータ３７のモータ端子７５、検知基板７２のうち配線ケーブル７１が接続された一端はコネクタ７０に隣接して配置したので、配線ケーブル７１が短くて済み、配線が容易であり、信頼性が高い、という効果がある。

すなわち、駆動機構２４を収納する収納部材（上ケース５９、下ケース６０）内には、以下のように構成部品が配置される。回転部材３６の位置を検出する回転検知手段７３と、モータ３７及び回転検知手段７３を駆動機構２４の外部と電気的に接続するコネクタ７０と、を備え、減速手段９３は、回転部材３６と連結した出力歯車６７とウォーム６１とを接続する歯車列を備え、出力歯車６７は、第一の側面９６寄り且つ第三の側面９８寄りに配置して、モータ３７及びウォーム６１は、第四の側面９９寄りでウォームが第一の側面９６に近接する方向に配置して、歯車列は第一の側面９６寄りに配置して、コネクタは第二の側面９７寄りに配置する。

＜回転方向＞
図１３によりウォーム６１と各歯車の回転方向について説明する。
回転板３６は図示反時計方向に回転して扉５ａを開く。このとき出力歯車６７は回転板３６とともに反時計方向に回転しており、出力歯車６７と噛み合うアイドラ歯車６５は時計方向に回転し、アイドラ歯車６５と噛み合うピニオン歯車６３とウォームホイール６２は反時計方向に回転し、ウォーム６１はモータ３７側から先端側に向けて歯が送られる。

駆動時の反力は回転方向とは反対向きになるため、ウォームホイール６２からウォーム６１に加わる軸方向の反力はウォーム６１をモータ３７に対して押しつける方向に向く。
この場合、軸方向の反力はモータ３７自体に備えられた図示しないスラスト軸受で受けることができるので、ウォーム６１がモータ３７の回転軸に対してガタ（緩み）が生じにくく、回転が安定するのでウォーム６１とウォームホイール６２との噛み合いが安定して振動や騒音の発生を抑制して好適である。

＜モータ突出量＞
図１４、図１５により、断熱仕切壁１２ｂに駆動機構２７を埋め込んで配置した状態について説明する。

駆動機構２７は、上ケース５９の全周にシール材７８を介して、水の侵入が防止される構成で断熱仕切壁１２ｂに取り付けられている。

ところで、下段冷凍室５の内容積拡大のためには、容器５ｂの底面と断熱仕切壁１２ｂとの隙間Ｈ７（図１４参照）を低減することが必要であり、回転板３６と連結板２９の噛み合い駆動が確保できる範囲内で隙間Ｈ７を低減することが望ましい。

ここで、回転板３６は駆動機構２７から高さＨ１だけ突出して配置されるので、容器５ｂの底面に対して（Ｈ７−Ｈ１）だけの隙間が確保される。一方、連結板２９は扉５ａとともに開くので、容器５ｂの底面に近接していてもよいが、回転板３６との噛み合いを確保するためには、駆動機構２７に近接して配置するのが望ましい。

したがって、隙間Ｈ７を低減するためには、駆動機構２７を断熱仕切壁１２ｂの凹部に配置して高さＨ１を低減することが効果的である。

断熱仕切壁１２ｂは、下段冷凍室５と野菜室６とを仕切るものであって、冷凍室５は−１８℃程度、野菜室６は＋３〜５℃程度と温度差がある。また、一方で内容積を拡大するためには断熱仕切壁１２ｂ厚さＨ３を薄くしたい。そのため、断熱仕切壁１２ｂは薄くしつつ、断熱性能を高める必要がある。

なお、発泡ウレタン等の発泡断熱材２５を充填するとともに、真空断熱材１８を全面に配設することが効果的であり、特に、駆動機構２７を配置した部分は断熱仕切壁１２ｂが部分的に薄くなるので、その部分には真空断熱材１８を配設すると断熱効果が高い。

そこで、断熱仕切壁１２ｂの厚さＨ３を低減しつつ、真空断熱材１８の厚さＨｖを厚くすれば、断熱性能が向上するため、駆動機構２７の下面側、すなわち断熱仕切壁１２ｂの凹部厚さＨ４を低減することが望ましい。さらに、真空断熱材１８はガラス繊維を内包した気密袋を密閉して内部を真空にした構成なので、尖った構造物の突き刺しによって、袋の気密性が解除されないようにすることが好ましい。よって、駆動機構２７の厚さを薄くすると共に、下ケース６０の下面である駆動機構２７の底面９５は突起がなくフラットな形状とすることが、真空断熱材１８を配置して断熱仕切壁１２ｂの断熱性を高めるのに効果的である。

駆動機構２７の厚さを薄くする一方で、モータ３７は扉５ａを開くだけの出力トルクが必要であることから、駆動機構２７の厚さよりモータ３７の直径が大きくなる。これに伴い、上ケース５９の上面９４又は下ケース６０の底面９５からモータ３７の外形の一部が突出することになる。すなわち、上面９４と底面９５との間隔は、モータ３７の直径より小となるが、モータ３７配置部だけ突出することになる。ここで、下ケース６０の底面９５には突起を設けない構成が望ましいので、上面９４にモータ収納部３８をＨ２だけ突出させるものとし、さらに突出量を回転板３６部分の厚さＨ１と比べて等しいか小さくなるように、Ｈ２≦Ｈ１と構成すれば、下ケース６０の底面９５はフラットな形状のままで、ケース厚さよりも外形の大きなモータ３７を使用できる。また、モータ収納部３８は回転板３６の高さＨ１よりも小さくなるので、容器５ｂの底面はモータ収納部３８を回避するための凹凸等の特段の形状を設ける必要がなくなる。これにより、断熱性能を高めるとともに容器５ｂの容積を低減することなく好適である。

＜ウォームホイール高さと傾斜配置＞
次に、図１４〜図１６を用いて、モータ３７、ウォーム６１、及びウォームホイール６２の配置について説明する。図１５は図１４におけるＤ−Ｄ断面図であり、図１６は図１５と同じ部分を逆方向から見たＦ−Ｆ断面図である。

先に説明したように、連結板２９はモータ収納部３８と回転板３６との間に配置され、さらに回転板３６と噛み合う必要があるために、駆動機構２７に近接して配置される。一方、モータ収納部３８と回転板３６との間に配置されるウォーム６１から出力歯車６７に至るまでの減速手段９３は、連結板２９の配置を妨げないことが望ましい。

ウォームホイール６２は、モータ３７の回転軸に設けられたウォーム６１と噛み合っているので、モータ３７に隣接して回転板３６側に配置され、連結板２９と重なる位置となる（図１４参照）。ウォームホイール６２はウォーム６１と噛み合うので、モータ３７の直径が大きくなるほどウォームホイール６２の位置は図１４中、上ケース５９側に移動し、それとともにウォームホイール６２は上ケース５９の上面よりも突出して、ウォームホイール収納部７９の突出量が大きくなる。例えば、図１４において一点鎖線で示したウォームホイール収納部７９´の形状になると、連結板２９の位置をウォームホイール収納部７９´と干渉しない位置まで上方に移動する必要があり、結果として容器５ｂの深さが浅くなり容積が減少する。

そこで、ウォームホイール６２の高さ位置を駆動機構２７の底面９５側に近接させることが望ましい。その構成について図１５と図１６により詳細に説明する。図１５において、モータ３７を下ケース６０の底面に近接させて配置すると、モータ３７の回転中心８０の高さＨａはモータ３７の半径、すなわちモータ３７外形の１／２にほぼ等しくなる。

ここで、図１６に示すように、モータ３７とウォーム６１とをウォーム６１の先端が駆動機構２７の底面に近接する方向に角度θだけ傾斜させると、モータ３７のウォーム６１側の回転中心８０の高さＨａは変わらないものの、ウォーム６１とウォームホイール６２との噛み合い部７６の高さはＨｂ、すなわち、Ｈａ＞Ｈｂとなる。これにより、ウォームホイール６２をモータ３７の半径、すなわち、モータ３７外形寸法の１／２よりもさらに下ケース６０側（底面９５側）に近接して配置でき、その結果ウォームホイール収納部７９の上方への突出量を低減できるので好適である。

次に、モータ３７の傾斜角度θの特に好適な値について、図１６により説明する。

ウォーム６１は、ねじと同じように、円筒表面に歯車の歯を螺旋状に配した構成であり、そのねじれ角をリード角と称する。そのため一般的に、ウォーム６１と噛み合うウォームホイール６２は、ウォーム６１のリード角と等しいねじれ角をもったはすば歯車（斜歯歯車；ｈｅｌｉｃａｌ ｇｅａｒ）となる。

ところで、ウォーム６１とウォームホイール６２の噛み合い部７６において、ウォームホイール６２のねじれ角を低減する方向にウォーム６１を傾斜させ、特にウォーム６１をリード角と等しくなるように傾斜させると、リード角がウォーム６１の傾斜によって打ち消されて、ウォームホイール６２と噛み合うギヤ歯筋８１が、図示、鉛直方向（上ケース５９（第一の面９４）と下ケース６０（第二の面９５）とを鉛直に結ぶ方向）に向く。すると、ウォームホイール６２のはすば歯車のねじれ角が０度となり、ウォームホイール６２を平歯車とすることができる。平歯車は、はすば歯車より加工が容易であって高精度が得やすく、樹脂成型品のギヤとする場合には、はすば歯車のように金型をねじりながら成型する必要がない。そのため、金型も単純で安価となり、成型しやすい、という効果がある。

＜スラスト負荷＞
一般的に、はすば歯車は歯がねじ状に配置されているため、トルクを伝達する際に歯車に軸スラスト方向の分力が生じる。このスラスト方向の分力は、はすば歯車の回転方向によって正逆が反転し、はすば歯車の軸方向両端のストッパにそれぞれ当接するまで歯車は移動する。そのため、はすば歯車はガタ（ゆるみ）による位置ずれが生じやすく、また軸受の構造もスラスト負荷を許容できる構造とする必要がある。スラスト負荷が生じると、はすば歯車が軸方向のストッパに押し付けられるために、摩擦負荷トルクが余計に生じて、回転負荷トルクが大きくなる。

またさらに、本実施例のように回転軸が鉛直ではすば歯車を水平面内で回転する構成では、ウォーム６１の回転方向によっては、はすば歯車は浮き上がる方向のスラスト荷重を生じ、スラスト荷重、歯車自重、及び噛み合い部の摩擦力との大小関係に応じて、回転と共に浮上したり、下降したり、を繰り返す場合がある。その結果、はすば歯車は上下に振動し、騒音の原因となる。

また、はすば歯車の位置が上下に変動すると、歯が捻じれているためにウォーム６１との噛み合い位置が円周方向に移動する。すなわち、ウォーム６１が一定角速度で回転したとしても、はすば歯車であるウォームホイール６２が軸方向に移動すると、ウォームホイール６２の角速度が変動することとなり、結果としてウォームホイール６２の回転動作が不安定になり、振動や騒音の原因となる。

ところで、本実施例のようにウォーム６１をリード角分傾斜させることで、ウォームホイール６２を平歯車とすることができる。その結果、ウォームホイール６２にスラスト負荷が生じないので、摩擦負荷トルクが少なく、さらに振動や騒音、回転角速度の変動も少なく、安定した歯車の噛み合いを実現できる、という効果がある。

＜トルク制限手段＞
次に、図１４に示したトルク制限手段６８の構成の一例について、図１７から図１８により説明する。図１７はトルク制限手段６８を含む出力歯車６７の回転軸を含む断面図、図１８はトルク制限手段６８の各構成部品を示す分解斜視図である。

駆動軸３２の一端は、軸方向に円筒状の外周を削除した平面部８２を有し、回転板３６に嵌合して回転駆動する。駆動軸３２の他端は、直径を拡大して外周を第一の摺動面８３とし、第一の摺動面８３の一端に溝８５が設けられている。

出力歯車６７は、外周に歯車の歯が設けられ、内周には円周を複数のスリット８７で区切って構成された片状部８８が、出力歯車６７の回転中心回りに立設され、その内周は第二の摺動面８４を形成している。第二の摺動面８４の一部は、内側に突出した円周状のストッパ８６をなす。本実施例ではスリット８７ないし片状部８８の数は６分割しているが、６分割に限定するものではなく、駆動軸３２を保持する所定の圧縮強度が得られる形状、分割数であればよい。

駆動軸３２の外周に設けられた第一の摺動面８３は、出力歯車６７の片状部８８の内周である第二の摺動面８４に嵌合され、溝８５にストッパ８６が嵌合して軸方向の移動を阻止する。輪ばね８９は、片状部８８の外周を締め付けつつ嵌合される。

ここで、第一の摺動面８３の直径をＤ１、第二の摺動面８４の内周をＤ２、片状部８８の外周をＤ３、輪ばね８９の内周をＤ４とすれば、Ｄ１＞Ｄ２として第一の摺動面８３と第二の摺動面８４との間に面圧を与え、Ｄ４＜Ｄ３として輪ばね８９を押し広げて嵌合させることで片状部８８を内周側に押し縮めようとする圧縮力を付加させ、第一の摺動面８３と第二の摺動面８４との間に所定の圧接力を与える構成である。

ここで、輪ばね８９により第一の摺動面８３と第二の摺動面８４との間にかかる圧縮力をＦ、摩擦係数をμとすれば、駆動軸３２と出力歯車６７との間に生じる摩擦トルクＴは、Ｔ＝Ｆμ（Ｄ１／２）となる。このＴ以上のトルクが駆動軸３２と出力歯車６７との間に加わると、第一の摺動面８３と第二の摺動面８４とは互いに滑るのでトルク制限手段６８として機能する。ここで、輪ばね８９による圧縮力Ｆを調整することで、適切な摩擦トルクを付加することができる。

本実施例によれば、片状部８８を出力歯車６７と一体として設け、駆動軸３２と嵌合して輪ばね８９で締め付ける構成とする。これにより、トルク制限手段６８を安価に構成することができる。

本実施例では、コイルばねを輪ばね８９として用いた例により説明したが、コイルばねに限定するものではなく、片状部８８を締め付ける構成であればよく、円筒状のスプリングの一部に軸方向にスリットを入れた構成であってもよい。

＜ブロック図＞
図１９は、本発明の実施形態における扉開放装置を備えた冷蔵庫の構成を示すブロック図である。制御基板３１を含んで構成された制御回路は、商用電源から所定の電圧の直流等を生成する電源１００と接続される。さらに、例えば温度調整を行う押しボタンスイッチなどの操作手段１０２と、例えば点滅するＬＥＤなどの表示手段１０３とを備えた操作パネル１０１と接続される。また、温度センサ３３、３４、３５、冷蔵室冷却ダンパ２０と冷凍室冷却ダンパ２１、圧縮機４５、扉開放装置２４などと接続されて、それらの駆動と制御を行う構成である。なお、操作パネル１０１は図１において、冷蔵庫本体１の前面、一例として冷蔵室扉２ａの前面に配置されており、使用者が諸機能を変更したり、確認したりする場合に使い勝手を向上させている。

＜制御系の構成＞
次に図１９を用いて扉開放装置２４を制御するための制御系の構成について説明する。
図１９は、制御系の構成を示すブロック図である。

ユーザが扉開スイッチ２３を押した際にその信号は制御基板３１に送られる。下段冷凍室５および野菜室６に設けられた駆動機構２７のそれぞれのモータ３７と、駆動軸３２の回転位置を検出する回転検知手段７３、連結板２９の位置を検出する第一の扉検知手段７４、及び扉の開閉状態を検出する第二の扉検知手段３０は、制御基板３１に接続されている。また、扉開放装置２４及び制御基板３１の駆動に必要な電力は、電源１００から供給される。

操作パネル１０１には扉が閉じておらず開状態になっていることをユーザに知らせるための報知手段１０４が備えられていてもよい。この報知手段１０４の一例は、ブザーを鳴動させるかランプを点灯ないし点滅させる。

＜開き制御＞
図２０を用いて、下段冷凍室５を開放する際の開き制御の手順について説明する。図２０は、下段冷凍室５を開放する際の開き制御の手順を示す流れ図である。

開き動作を開始（ブロック１０５）すると、制御基板３１は回転検知７３の状態を監視して、駆動機構２７の回転板３６が動作を開始する原点位置にあるか否かを検出する（ブロック１０６）。

もし、回転板３６が原点にない場合には、モータ３７に通電（ブロック１０７）して、回転板３６を回転させて回転検知７３を監視して原点にする。

回転板３６が原点にあることが検出できており、かつユーザによって扉開スイッチ２３が操作されたことを制御基板３１が検出（ブロック１０８）したらモータ３７を通電（ブロック１０９）して、回転板３６を回転させる。このときの回転板３６の回転方向は、図８で示すように反時計方向としており、回転板３６が回転すれば連結板２９が押されて冷凍室５が開く。モータ３７が引き続き回転して、回転検知７３により回転板３６が原点位置にあることが確認できたら（ブロック１１０）、モータを停止させて（ブロック１１１）一連の開き動作を終了する（ブロック１１２）。

＜閉じ制御＞
図２１を用いて、冷凍室５が完全に閉じていない、所謂半ドア状態から冷凍室５を閉じる際の制御の手順について説明する。図２１は冷凍室５を閉じる際の閉じ制御の手順を示す流れ図である。動作を開始（ブロック１１３）してから原点を検出（ブロック１１４）するまでモータ３７を通電する（ブロック１１５）までの動作については図２０のブロック１０５からブロック１０７と同一である。

第一の扉検知手段７４が連結板２９の第二のマグネット５１を検出していれば（ブロック１１６）、下段冷凍室５の扉５ａが半開（半ドア）状態ではなくて閉鎖されていることが確認できるので、ドア閉じ動作を完了する（ブロック１１７）。一方、第二の扉検知手段３０が開の場合（ブロック１１８）は扉５ａが開いているので、半ドアであるとして、例えば報知手段１０４を鳴動させて半ドアであるというアラームをユーザに報知する（ブロック１１９）。

第一の扉検知手段７４がドアの閉鎖を検出できず、かつ第二の扉検知手段３０が閉鎖を検知して半ドアであることを検出したらモータ３７に通電する（ブロック１２０）。このときの回転方向は、図９においては時計回り方向である。さらに、この際にはモータ３７に印加する電圧を、例えば定格電圧の１／２ないし１／３程度と低くすることで、回転板３６の回転速度を低下させる。すると、回転板３６が低速度で時計回り方向に回転するので、急激に扉５ａを閉じることがなく、安全性が向上して好適である。

モータ３７を時計回り方向に所定時間、例えば３秒間通電すれば（ブロック１２１）、回転板３６は図９（ｂ）の状態に至って連結板２９を矢印方向に、すなわち扉５ａを閉じる方向に移動させて下段冷凍室５を閉じる。所定時間経過した後、モータ３７が反時計Ｗ方向に回転するよう通電して（ブロック１２２）、図９（ｄ）に示すように回転板３６が原点位置になるまで回転させ、回転検知７３の信号によって原点が検出できたら（ブロック１２３）、モータ３７の回転を停止させる（ブロック１２４）。ここで、第一の扉検知手段７４が、下段冷凍室５が閉鎖されていることを検出すれば（ブロック１２５）、下段冷凍室５は完全に閉鎖されたことが確認できたので、処理を終了する（ブロック１２６）。もし、第一の扉検知手段７４が下段冷凍室５の閉鎖を検知できなければ、半ドア状態が継続していると判断できるので、ブロック１２０からブロック１２５までの処理、すなわちモータ３７に通電して回転板３６を時計回り方向に回転して下段冷凍室５を閉鎖させる動作を複数回繰り返して行う（ブロック１２７）。また、所定の回数、例えば３回この閉鎖動作を繰り返した後も第一の扉検知手段７４の閉鎖が検知できなければ、下段冷凍室５を閉鎖できないと判定して、報知手段１０４を鳴動させて半ドア状態であるというアラームをユーザに報知する（ブロック１２８）。

＜効果＞
本発明によれば、冷蔵庫の引出し扉の開き力を低減して軽快に扉を開放することを可能とするとともに、いわゆる半ドア（半開）状態から自動的に扉を閉鎖して、省エネルギー効果を向上させることができる、という効果がある。さらに、構成と効果を対応させて以下に詳説する。

第一に、モータ３７を有する駆動機構２７と、駆動機構２７を収納する収納部材（上ケース５９、下ケース６０）と、モータ３１の回転によって回転する回転部材３６（回転板）と、回転部材３６の回転運動を直線運動に変換する連結部材２９（連結板）と、を備えた扉開放装置２４において、収納部材の第一の面９４と、第一の面９４と対向した第二の面９５との間隔はモータ３１の外形よりも小さく、第一の面９４から突出したモータ３７を覆うモータ収納部３８（突出部）を備え、回転部材３６は第一の面９４から外側に突出しており、モータ収納部３８は回転部３６材よりも第一の面９４からの突出長さが同等又は小さい。

これにより、駆動機構２７の厚さを薄くすると共に、下ケース６０の下面である底面９５（第二の面）は、突起がなくフラットな形状とすることで、駆動機構２７の下面に真空断熱材１８を配置して断熱仕切壁１２ｂの断熱性を高めるのに効果的である。

また、上面にモータ収納部３８をＨ２だけ突出するものとし、さらに突出量を回転板３６部分の厚さＨ１と比べて等しいか小さくなるよう（Ｈ２≦Ｈ１）構成することで、下ケース６０の底面９５はフラットな形状のままで、収納部材厚さよりも直径の大きなモータ３７を使用できる。また、モータ収納部３８が回転板３６の高さＨ１よりも小さいので、容器５ｂの底面はモータ収納部３８を回避するための特段の形状を設ける必要がなく、容器５ｂの容積を低減することなく好適である。

第二に、モータ３７からの駆動力を減速する減速手段９３を備え、減速手段９３は、モータ３７の回転軸によって回転するウォーム６１と、ウォーム６１と噛み合って回転するウォームホイール６２と、を備え、モータ３７の回転軸及びウォーム６１の回転軸は、第一の面９４から所定角度で傾斜して設けられ、ウォーム６１とウォームホイール６２は、ウォーム６１とウォームホイール６２との噛み合い部７６の接線が第一の面９４と第二の面９７を鉛直に結ぶ方向に沿うように配置した。

すなわち、モータ３７とウォーム６１とをウォーム６１の先端が駆動機構２７の底面に近接する方向に角度θだけ傾斜させることで、モータ３７のウォーム６１側の回転中心８０の高さＨａは変わらないものの、ウォーム６１とウォームホイール６２との噛み合い位置７６の高さはＨｂとなり、Ｈａ＞Ｈｂの関係となるので、ウォームホイール６２をさらに底面９５に近接して配置でき、その結果ウォームホイール収納部７９の上ケース６０側への突出量を低減できる。

第三に、ウォームホイール６２は平歯車である。すなわち、ウォーム６１をリード角分傾斜させることで、ウォームホイール６２を平歯車とすることができるので、その結果ウォームホイール６２にスラスト負荷が生じないので摩擦負荷トルクが少なく、さらに振動や騒音、回転角速度の変動も少なく、安定した歯車かみあいを実現できる。

第四に、第一の面９４からウォームホイール６２とウォーム６１との噛み合い位置までの距離、又は第二の面９５からウォームホイール６２とウォーム６１との噛み合い位置までの距離のいずれかは、モータ３７の外形の１／２よりも小さい。これにより、ウォーム６１とウォームホイール６２との噛み合い部７６の高さ位置を、モータ３７外形寸法の１／２よりもさらに下ケース６０側（底面９５側）に近接して配置できるため、ウォームホイール収納部７９の上方への突出量を低減できる。

第五に、駆動機構２４は、第一の面９４（上面）と第二の面９５（下面）を繋ぐ第一の側面９６と、第一の側面９６に対向する第二の側面９７と、第一の側面９６と第二の側面９７を繋ぐ第三の側面９８と、第三の側面９８に対向する第四の側面９９と、を備え、回転部材３６の位置を検出する回転検知手段７３と、モータ３７及び回転検知手段７３を駆動機構２４の外部と電気的に接続するコネクタ７０と、を備え、減速手段９３は、回転部材３６と連結した出力歯車６７とウォーム６１とを接続する歯車列を備え、出力歯車６７は、第一の側面９６寄り且つ第三の側面９８寄りに配置して、モータ３７及びウォーム６１は、第四の側面９９寄りでウォーム６１が第一の側面９６に近接する方向に配置して、歯車列は第一の側面９６寄りに配置して、コネクタ７０は第二の側面９７寄りに配置して、モータ３７とコネクタ７０を接続する配線ケーブル７１と、回転検知手段７３とコネクタ７０を接続する配線ケーブル７１は、減速手段９３から離れて配置される。これにより、配線ケーブル７１が減速手段９３を構成する各歯車に巻き込まれることがなく、信頼性が高い。また、モータ３７のモータ端子７５、検知基板７２のうち配線ケーブル７１が接続された一端はコネクタ７０に隣接して配置したので、配線ケーブル７１が短くて済み、配線が容易であり、信頼性が高い。

第七に、円周を複数のスリット８７で区切って構成された片状部８８を出力歯車６７の内周と一体として設け、駆動軸３２と嵌合して輪ばね８９で締め付ける。これにより、安価な構成でトルク制限手段６８を構成することができる。

なお、本実施例では駆動機構２７を冷凍室５ｂと野菜室６の間の断熱仕切壁１２ｂに設けて下段冷凍室５を開閉する構成を中心に説明したが、下段冷凍室５に限るものではない。例えば、駆動機構２７は最下段の野菜室６を開閉するものとして、冷蔵庫本体底壁９２に配置した場合でも、同様な構成とすることができ、同等な効果が得られる。

＜モータとウォームの固定手段＞
次に、モータ３７とケース（上ケース５９、下ケース６０）の構成について、図２２と図２３を用いてさらに説明する。図２２は、モータ及びモータ支持手段の斜視図である。図２３は、モータをケースに組み込んだ状態の側断面図である。
モータ３７と、モータ３７の回転軸に連結したウォーム６１は、モータ支持部材１０５に対して同心軸となるように配置されて、モータ３７はモータ締結用の締結手段１０７（一例としてねじ）にてモータ支持部材１０５に締結される。

また、モータ支持部材１０５のウォーム６１設置部の側部には、ウォームホイール配置用のウォームホイール軸部１１０を設け、ウォームホイール軸部１１０回りにウォームホイール６２が回転するように配置される。

モータ支持部材１０５は、図２３の一点鎖線から鎖線方向への矢印で示すように、下ケース６０の水平方向（紙面上の左右方向）に対して、モータ３７及びウォーム６１がウォーム６０のリード角分傾斜するようにして支持している。そして、モータ３７及びウォーム６１をモータ支持部材１０５に予め組んだ状態にしてから、纏めてケース（上ケース５９、下ケース６０）に配置する。なお、円筒部ウォームホイール軸部１１０は下ケース６０の水平方向に対して鉛直方向に配置しており、ウォームホイール６１は平歯を用いている。

また、下ケース６０の水平方向から鉛直上方に向けて円筒部１０８を配置して、上ケース５９の水平方向から鉛直下方に向けて円筒部１０９を配置している。円筒部１０８と円筒部１０９は、上下方向で互いに対向する位置に設けられており、円筒部１０８と円筒部１０９の間にモータ支持部材１０５の締結孔１０６が位置する。この状態で、上ケース５９、下ケース６０、モータ支持部材１０５の３部品が、締結手段１１１（一例としてねじ）にて締結される。なお、締結孔１０６はモータ３７の前方部、後方部及び側面部の３箇所設けられており、モータ３７とウォーム６１の回転動作に伴う振動を抑制している。

モータ３７の回転軸（ウォーム６１が嵌め込まれた回転軸）は、回転部材３６が連結部材２９を押す方向側が低くなるように傾斜配置して、モータ３７の回転軸の反対側の端部に対向する上ケース５９には、傾斜面を形成している。これにより、扉開放装置全体の高さ方向の薄型化が図れる。また、モータ３７及びウォーム６１が回転動作時に軸方向の反力が働く。この反力は、上ケース５９の傾斜面で受けるようにしていることで、扉開閉装置を薄型化した場合でも剛性を保つことができる。また、反力に起因する振動を抑制することができる。

また、傾斜面の下方に円筒部１０８と円筒部１０９が配置されて、上ケース５９、下ケース６０、モータ支持部材１０５の３部品が、締結手段１１１（一例としてねじ）にて締結されている。この構成では、回転部材３６が連結部材２９を押す力に対する、モータ３７が回転軸と反対方向に移動しようとする反力を、傾斜面、円筒部１０８、円筒部１０９及び締結手段１１１で受ける。これにより、扉開放装置の高さ方向を薄型化した構成であっても、十分な剛性を得ることができる。

また、モータ３７をモータ支持部材１０５でケース（上ケース５９、下ケース６０）に一体支持している。これにより、モータ３７とウォーム６１を下ケース６０の水平方向に対し傾斜させた構成であっても、位置精度が良好となり、組立も容易となる。

また、扉開閉時に上ケース５９に配置したモータ突起部３８の側面に、連結部材２９の位置を制御する凸部を設け、回転部材３６と連結部材２９を接触させて、回転運動を直線運動に変換した際の連結部材２９の左右の位置ぶれを抑制することができる。

＜その他機器への適用＞
なお、本実施例においては扉開放装置２４が下段冷凍室５ないし野菜室６の引き出し扉に設けられている例を示したが、本実施例に限定されるものではない。例えば、冷蔵室扉２のような、回転式の扉に設けられるものであっても、同様な効果が得られる。

また、本実施例においては冷蔵庫に扉開放装置を備えた構成について説明したが、冷蔵庫に限定されるものではない。例えば、文書類を保管するファイルキャビネットや、手前に引き出して使用する流し台組み込み型の食器洗い乾燥機、等の公知のあらゆる引き出し式機器に適用でき、その場合にも本実施例と同様の効果が得られる。

１ 冷蔵庫本体
５ 下段冷凍室
６ 野菜室
１２，１２ａ，１２ｂ 断熱仕切壁
１８ 真空断熱材
２３ 扉開スイッチ
２４ 扉開放装置
２５ 発泡断熱材
２６ 支持枠
２７ 駆動機構
２８ 連結補強手段
２９ 連結板（連結部材）
３０ 第二の扉検知手段
３１ 制御基板
３２ 駆動軸
３６ 回転板（回転部材）
３７ モータ
３８ モータ収納部（突出部）
４８ 段差（押圧部）
４９ 段差（被押圧部）
５０ 第一のマグネット
５１ 第二のマグネット
５２ 引込位置
５３ 開き量
５７ 先端部
５８ 当接部
５９ 上ケース（収納部材）
６０ 下ケース（収納部材）
６１ ウォーム
６２ ウォームホイール（第一の歯車）
６３ ピニオン歯車（第二の歯車）
６４ ウォームホイール軸
６５ アイドラ歯車（第三の歯車）
６６ アイドラ軸
６７ 出力歯車（第四の歯車）
６８ トルク制限手段
６９ 配線空間
７０ コネクタ
７１ 配線ケーブル
７２ 検知基板
７３ 回転検知手段
７４ 第一の扉検知手段
７５ モータ端子
７６ 噛み合い部
７７ コネクタレセプタクル
７８ シール材
７９ ウォームホイール収納部
８０ 回転中心
８１ ギヤ歯筋
８２ 平面部
８３ 第一の摺動面
８４ 第二の摺動面
８５ 溝
８６ ストッパ
８７ スリット
８８ 片状部
８９ 輪ばね
９０ Ｏ字状リング
９１ ねじ（締結手段）
９２ 冷蔵庫底壁
９３ 減速手段
９４ 上面（第一の面）
９５ 底面（第二の面）
９６ 第一の側面
９７ 第二の側面
９８ 第三の側面
９９ 第四の側面
１００ 電源
１０１ 操作パネル
１０２ 操作手段
１０３ 表示手段
１０４ 報知手段
１０５ モータ支持部材
１０６ 締結孔
１０７ 締結手段（ねじ）
１０８ 円筒部
１０９ 円筒部
１１０ ウォームホイール軸部
１１１ 締結手段（ねじ）

Claims (3)

1. モータと、該モータからの駆動力を減速する減速手段と、前記モータと前記減速手段を収納するケースと、前記モータの回転によって回転する回転部材と、該回転部材の回転運動を直線運動に変換する連結部材と、を備えた扉開放装置において、
   前記モータの回転軸は、前記回転部材が前記連結部材を押す方向側に低くなるように傾斜配置して、前記モータの前記回転軸の反対側の端部に対向する前記ケースに傾斜面を形成したことを特徴とする扉開放装置。
2. 前記ケースは上ケースと下ケースに分割されて、前記モータは前記上ケースと前記下ケースとの間にモータ支持手段を介して支持されて、
   前記上ケースと前記下ケースはそれぞれ上下方向に円筒部を有し、該円筒部同士を締結手段にて締結することを特徴とする、請求項１に記載の扉開放装置。
3. 前後方向に引き出すことが可能な引き出し扉と、該引き出し扉を開放する扉開放装置と、を備えた冷蔵庫において、
   前記扉開放装置は、
   モータと、該モータからの駆動力を減速する減速手段と、前記モータと前記減速手段を収納するケースと、前記モータの回転によって回転する回転部材と、前記引き出し扉又は該引き出し扉に載置される容器の下面に設けられて前記回転部材の回転運動を直線運動に変換する連結部材と、を備え、
   前記モータの回転軸は、前記回転部材が前記連結部材を押す方向側に低くなるように傾斜配置して、前記モータの前記回転軸の反対側の端部に対向する前記ケースに傾斜面を形成したことを特徴とする冷蔵庫。