JP2016035134A

JP2016035134A - 扉操作補助装置

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Publication number: JP2016035134A
Application number: JP2014157327A
Authority: JP
Inventors: 林　勝彦; Katsuhiko Hayashi; 勝彦林
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2034-08-01
Also published as: JP6325386B2

Abstract

【課題】扉等によって開口を閉塞する操作を補助する扉操作補助装置の小型化および簡易化を実現すること。
【解決手段】扉操作補助装置５は、冷蔵庫本体２に設けられたカム部材５１と、扉３に取り付けられた回動カムフォロア支持部５２１と、回動カムフォロア支持部５２１が扉３とともに回動することにより扉３に対して相対的に回動可能な回動カムフォロア５３と、回動カムフォロア５３と一体的に回動可能で、扉３を閉塞する方向に付勢する弾性エネルギが蓄積されるねじりコイルばね５４と、カム部材５１に形成され、ねじりコイルばね５４に弾性エネルギを蓄積させるエネルギ蓄積領域が形成されたカム面５１１と、を備え、扉３を開放する方向に回動する際、回動カムフォロア５３が、カム面５１１に形成されたエネルギ蓄積領域５１１１に接触しながら回動し、ねじりコイルばね５４に扉３を閉塞する方向に付勢する弾性エネルギが蓄積される。
【選択図】図４

Description

本発明は、扉等によって開口を閉塞する操作を補助する扉操作補助装置に関する。

扉操作補助装置は、例えば、冷蔵庫に設置された扉に設置され、冷蔵庫の開口に対して扉を閉塞する動作を補助し扉の閉塞操作を確実に行っている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１には、圧縮ばね（弾性部材）の弾性力を利用して扉の閉塞操作を補助する扉操作補助装置が記載されている。この扉操作補助装置においては、扉を開放する操作する際に圧縮ばねが圧縮されて弾性エネルギが蓄積され、この蓄積された弾性エネルギが開口を閉塞する方向に扉を操作する際に開放されることで当該操作を補助するエネルギとして利用されている。

特開平７−１９０６０９号公報

しかし、特許文献１に記載の扉操作補助装置は、扉を閉鎖する操作に利用されるエネルギを蓄積するのが圧縮ばねであるため、圧縮ばねを設置するための空間と、圧縮ばねにエネルギを蓄積させるために扉が回転する方向のエネルギを、圧縮ばねが圧縮する方向のエネルギに変換する機構を必要としている。具体的には、扉の回転中心となる軸に直交する平面方向に圧縮ばねを設置するスペースが必要となる。さらに、設置した圧縮ばねを圧縮する方向に弾性変形させるための機構、例えば、扉の開閉操作によって転動するローラ等が必要になり装置構成が複雑なものとなる。したがって、特許文献１に示す扉操作補助装置は小型化および簡易化を図ることが困難であり、また、圧縮ばね及び機構を組み付ける作業が増えて組立作業が煩雑となるおそれがある。

上記問題に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、扉等によって開口を閉塞する操作を補助する扉操作補助装置の小型化および簡易化を実現することにある。

上記課題を解決するために本発明は、機器本体にヒンジ機構を介して連結されて当該機器本体に形成されている開口を開放・閉塞する扉の閉塞動作を補助する扉操作補助装置であって、前記機器本体に設けられたカム部材と、前記扉に取り付けられた回動カムフォロア支持部と、前記回動カムフォロア支持部が前記扉とともに回動することにより前記扉に対して相対的に回動可能な回動カムフォロアと、前記回動カムフォロアと一体的に回動可能で、前記扉を閉塞する方向に付勢する弾性エネルギが蓄積されるねじりコイルばねと、前記カム部材に形成され、前記ねじりコイルばねに弾性エネルギを蓄積させるエネルギ蓄積領域が形成されたカム面と、を備え、前記扉を開放する方向に回動する際、前記回動カムフォロアが前記エネルギ蓄積領域に接触しながら回動し、前記ねじりコイルばねに前記扉を閉塞する方向に付勢する弾性エネルギが蓄積されることを特徴とする。

本発明によれば、扉操作補助装置は、扉等に開口を閉塞する方向に付勢するねじりコイルばねを、回動カムフォロアと一体的に配置しているので、従来技術のような、設置した圧縮ばねを圧縮する方向に弾性変形させるための機構を設けることが無く、扉等によって開口を閉塞する操作を補助する扉操作補助装置の小型化および簡易化を実現することが可能である。

また、本発明によれば、前記エネルギ蓄積領域は、閉塞する方向に向かって前記扉の回転中心からの距離がだんだんと小さくなる連続した傾斜面であることが好ましい。これにより、本発明の扉操作補助装置は、カム面のエネルギ蓄積領域が複雑な面ではなく、回動カムフォロアがエネルギ蓄積領域を摺動（接触しながら移動）することで、簡易なカム面で確実にねじりコイルばねに弾性エネルギを蓄積することが可能である。

さらに、本発明によれば、前記カム部材のカム面には、前記エネルギ蓄積領域と、前記扉の回転中心からの距離が一定である定常領域とが形成されていることが好ましい。これにより、本発明の扉操作補助装置は、カム面を構成するエネルギ蓄積領域及び定常領域は複雑な面形状ではないので、簡単に成形することができる。

また、本発明によれば、前記カム部材のカム面における前記エネルギ蓄積領域と前記定常領域の間に、前記エネルギ蓄積領域よりも小さな度合で閉塞する方向に向かって前記扉の回転中心からの距離がだんだんと小さくなる連続した傾斜面からなる予備領域が形成されていることが好ましい。

本発明の扉操作補助装置は、カム面に予備領域を設けたので、扉を閉塞する操作する際、ねじりコイルばねに蓄積された弾性エネルギは、回動カムフォロアが予備領域に接触した状態で、少しずつ放出された後、エネルギ蓄積領域で回動カムフォロアがエネルギ蓄積領域に接触した状態に移行し、残りのエネルギが放出される。つまり、蓄積されたエネルギがエネルギ蓄積領域において一気に放出される構成ではないので、扉が閉塞する動作がよりスムーズに行われる。

また、本発明によれば、前記カム部材には、前記カム面よりも機器本体側に係合凹部が形成されており、該係合凹部は、前記回動カムフォロアが係合するとともに、前記開口が前記扉により閉塞された状態でも、前記ねじりコイルばねの付勢力が前記扉に作用していることが好ましい。これにより、本発明の扉操作補助装置は、開口が扉等により閉塞された状態でも、ねじりコイルばねの付勢力が扉等に作用している。つまり、扉等が閉塞された状態において、ねじりコイルばねの弾性エネルギは残存しているので、ねじりコイルばねの弾性エネルギによって扉等が開口に押しつけられており、開口の気密性が保持されている。

本発明にかかる扉操作補助装置は、扉等に開口を閉塞する方向に付勢するねじりコイルばねを、回動カムフォロアと一体的に配置しているので、従来技術のような、設置した圧縮ばねを圧縮する方向に弾性変形させるための機構を設けることが無く、扉等によって開口を閉塞する操作を補助する扉操作補助装置の小型化および簡易化を実現することが可能である。

冷蔵庫に取り付けられた本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置を示した図である。本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置の冷蔵庫への取り付け構造を説明するための図である。本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置の外観斜視図である。本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置の分解図である。本発明の一実施形態にかかる扉操作開閉装置が備えるホルダの平面図である。本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置の動作を説明するための図である。図７（ａ）は第一変形例にかかる扉操作補助装置が備えるホルダの平面図であり、図７（ｂ）は第二変形例にかかる扉操作補助装置が備えるホルダの平面図である。第三変形例にかかる扉操作補助装置が備えるホルダの平面図である。

（全体構成）
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態にかかる扉操作補助装置は、冷蔵庫に適用されるものとして説明する。図１は、冷蔵庫に取り付けられた本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置を示した図である。図２は、本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置の冷蔵庫への取り付け構造を説明するための図である。

冷蔵庫１は、図１に示すように、機器本体としての冷蔵庫本体２と、冷蔵庫本体２に形成された開口としての収納入口２１と、収納入口２１を開放・閉塞する両開きの一対の扉３と、を有している。

一対の扉３は、各々がヒンジ機構４を介して冷蔵庫本体２に連結されて冷蔵庫１の収納入口２１を開閉可能となっている。また、冷蔵庫１には、扉３によって収納入口２１を閉塞する動作を補助するための扉操作補助装置５が構成されている。なお、図１は、扉操作補助装置５を明示するため、扉３の一方（底面３１を除く）が取り外された状態を示している。また、図示しないが、扉３の他方側にも同様の位置（機器本体２の中央線に関し左右対称位置）に扉操作補助装置５が設けられている。

ヒンジ機構４は、ヒンジ取付部材４１、ヒンジ軸４２、ヒンジ軸保持部材４３、ヒンジ軸支持孔４４とを有しており、扉３の後端部と冷蔵庫本体２とを連結している。
ヒンジ取付部材４１は、ほぼＬ字形状した板状に形成されており、図２に示すように、冷蔵庫本体２にねじ等（図示せず）で固定可能な固定板と、固定板からほぼ垂直に折り曲がるように設けたれた水平片とにより形成されている。ヒンジ取付部材４１の水平片には、扉３を枢支するヒンジ軸４２が立設されている。

また、扉３には、その底面３１に、ヒンジ軸保持部材４３が取り付けられている。ヒンジ軸保持部材４３は、有底の筒状（カップ状）をして、図２に示すように、扉３の底面３１側に筒状の開口側となるようになっている。ヒンジ軸保持部材４３は、ヒンジ軸４２の先端側を回転可能に支持するヒンジ軸支持孔４４を有している。これにより、扉３が冷蔵庫本体２に対しヒンジ軸４２を支点として回動自在に支持されている。換言すれば、冷蔵庫本体２と扉３との間には、（一対の）扉３の各々が回動可能に開閉されるように冷蔵庫本体２と扉３とを連結するヒンジ機構４がそれぞれ設けられている。

（扉操作補助装置５の構成）
図３は、本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置の外観斜視図である。図４は、本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置の分解図である。図５は、本発明の一実施形態にかかる扉操作補助装置が備えるカム部材の平面図である。
扉操作補助装置５は、図１に示すように、ヒンジ機構４とともに扉３の内部に収納されている。扉操作補助装置５は、図３および図４に示すように、カム部材５１と、第一ハウジング５２Ａと第二ハウジング５２Ｂとからなるハウジング５２と、回動カムフォロア５３と、ねじりコイルばね５４と、（制動部材としての）流体ダンパ５５と、を備える。さらに、カム部材５１は、冷蔵庫本体２の側に設けられており、その他のハウジング５２、回動カムフォロア５３、ねじりコイルばね５４、流体ダンパ５５は、扉３側に配置されている。この扉操作補助装置５により、扉３が閉塞動作を確実に行い、扉３によって冷蔵庫１の収納入口２１を確実に閉塞することができる。

ヒンジ軸保持部材４３と底面３１との間に形成された空間には、後述する扉操作補助装置５を構成するカム部材５１が嵌合している。カム部材５１は、冷蔵庫本体２の側に設けられている。カム部材５１は、カム面５１１、係合凹部５１２、ヒンジ軸貫通孔５１３、規制部５１４と、を有している。

カム面５１１には、図５に示すように、扉３が開放する方向に向かってエネルギ蓄積領域５１１１および定常領域５１１２が形成されている。エネルギ蓄積領域５１１１は、カム部材５１に形成された係合凹部３０の底面から係合凹部３０の開口にかけての周面である。エネルギ蓄積領域５１１１は、後述するねじりコイルばね５４の付勢力に抗してエネルギを蓄積する領域であり、かかる周面は、扉３が回動する回転中心軸となるヒンジ軸４２の回転中心からの距離が変化するように連続した面に形成された領域である。詳しくは、扉３を閉塞する方向（冷蔵庫１の冷蔵庫本体２（収納入口２１）側）に向かって扉３の回転中心（ヒンジ軸４２）からの距離がだんだんと小さくなるように形成されている。換言すれば、エネルギ蓄積領域５１１１は、連続した傾斜面で形成されており、この傾斜面は、扉３を解放する方向（冷蔵庫本体２の収納入口２１から離れる方向）に向かって扉３の回転中心（ヒンジ軸４２）からの距離が徐々に増加する連続した面となるように形成されている。なお、エネルギ蓄積領域５１１１の形状、すなわち、領域の範囲やヒンジ軸４２の回転中心からの距離（半径）の増加量（増加率）は、適宜設定される。上述したように、エネルギ蓄積領域５１１１は、扉３を開放する方向に操作する際にはねじりコイルばね５４に弾性エネルギを蓄積させるための領域として機能している。一方、扉９２を閉塞する方向に操作する際には、扉３を開放する方向への操作によってねじりコイルばね２０に蓄積されたエネルギを放出するための領域（エネルギ放出領域）として機能する。

定常領域５１１２は、エネルギ蓄積領域５１１１から連続して形成されている連続面である。定常領域５１１２は、図５に示すように、扉３の回転中心（ヒンジ軸４２）からの距離が一定である領域となっており、扉３の回転中心からの距離が異なるエネルギ蓄積領域５１１１とは異なっている。すなわち、定常領域５１１２は、扉３を閉塞する方向に向かって扉３の回転中心からの距離がだんだんと小さくなるエネルギ蓄積領域５１１１とは異なっている。定常領域５１１２は、エネルギを開放または蓄積するエネルギ蓄積領域５１１１とは異なり、蓄積しているエネルギを保持（保存）している領域である。

カム部材５１には、カム面５１１よりも冷蔵庫本体２側に、係合凹部５１２が形成されている。係合凹部５１２は、後述する回動カムフォロア５３が係合するようになっている。回動カムフォロア５３が係合凹部５１２に係合した状態は、冷蔵庫１の収納入口２１に対して扉３が閉塞した状態である。これにより、収納入口２１が扉３により閉塞された状態でも、ねじりコイルばね５４には、閉塞する方向に作用する付勢力が作用している。すなわち、収納入口２１が扉３により閉塞された状態でもねじりコイルばね５４の弾性エネルギは残存している。つまり、ねじりコイルばね５４の弾性エネルギによって扉３が収納入口２１の周縁に押しつけられており、収納入口９１１の気密性が保持されている。

本実施形態において、カム部材５１は、係合凹部５１２の（内）周面においてエネルギ蓄積領域５１１１に対向する周面には、規制部５１４が形成されている。規制部５１４は、扉３の閉塞操作において、扉３がユーザによって勢いよく操作された場合、後述する回動カムフォロア５３が係合凹部５１２の周面から離間して回動することがあるが、回動カムフォロア５３が規制部５１４に当接する。これにより、離間した回動カムフォロア５３が係合凹部５１２の内周面側に接し、摺動する。

扉３には、扉操作補助装置５を構成するハウジング５２が配置されている（取り付けられている）。ハウジング５２は、図３及び４に示すように、上下方向に並ぶ、第一ハウジング５２Ａおよび第二ハウジング５２Ｂという二つの部品から構成されている。

第一ハウジング５２Ａは、扉３の底面３１に固定されている。第一ハウジング５２Ａは、底部を有し、上方に向かって開口した円筒形状しており、回動カムフォロア支持部５２１と、切欠部５２２と、第一ばね端係止部５２３と、を有している。

回動カムフォロア支持部５２１には、回動カムフォロア５３が所定の隙間を隔てて嵌合している。さらに、回動カムフォロア支持部５２１は、回動カムフォロア５３（の本体部５３１）を回動自在に支持している。

回動カムフォロア支持部５２１には、側壁の一部が切り欠かれた切欠部５２２が形成されており、この切欠部５２２から、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が突出している。切欠部５２２の（開口）範囲は、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が回動する範囲よりも大きな範囲となっている。

また、回動カムフォロア支持部５２１には、ねじりコイルばね５４の一方側端部５４１を係止する第一のばね端係止部５２３が形成されている。本実施の形態では、図３に示すように、切欠部５２２が形成されているほぼ反対側の側壁から上方に向かって突出した略三角形状の突起が形成されている。

回動カムフォロア５３は、第一ハウジング５２Ａの回動カムフォロア支持部５２１内に遊嵌された状態で配置されている。図３、４に示すように、回動カムフォロア５３は、底面３１側の第一ハウジング５２Ａと、図示上側の第二ハウジング５２Ｂとに挟み込まれるようにして配置されている。回動カムフォロア５３は、第一ハウジング５２Ａの回動カムフォロア支持部５２１に接触しながら、ハウジング５２内で回動可能となっている。回動カムフォロア５３は、本体部５３１、係合凸部５３２、第二のばね端係止部５３３を有している。

本体部５３１は円筒形状をなしており、その外周面には、ねじりコイルばね５４が嵌挿されている。本体部５３１には、ねじりコイルばね５４が嵌挿された位置の図示下側に、径方向に突出する係合凸部５３２が形成されている。係合凸部５３２は、カム部材５１のカム面５１１を摺動するとともに、係合凹部５１２と係合する。また、回動カムフォロア５３には、ねじりコイルばね５４の他方側端部５４２を係止する第二のばね端係止部５３３が形成されている。本実施の形態では、第二のばね端係止部５３３は、係合凸部５２２の上面から上方に向かって突出した略三角形状の突起である。

ねじりコイルばね５４は、コイル部と、一方側端部５４１、他方側端部５４２を有している。ねじりコイルばね５４は、ばね素線がコイル状に巻回されたコイル部が回動カムフォロア５３の本体部５３１の外周に嵌挿されている。ねじりコイルばね５４の一方側端部５４１が回動カムフォロア支持部５２１の第一のばね端係止部５２３に係止されており、他方側端部５４２は、回動カムフォロア５３の第二のばね端係止部５３３に係止されている。

具体的には、一方側端部５４１は略Ｖ字状に屈曲した形状であり、一方側端部５４１が第一のばね端係止部５２３に引っ掛けられている。同様に、他方側端部５４２は、同じく略Ｖ字状に屈曲した形状であり、他方側端部５４２が、第二のばね端係止部５４３に引っ掛けられている。回動カムフォロア５３が扉３に固定された第一ハウジング５２Ａに対して相対的に一方側（上方から見て反時計回り）に回動すると、ねじりコイルばね５４がその周方向に引っ張られ、回転方向にねじりコイルばね５４に弾性エネルギ（付勢力）が蓄積される。

回動カムフォロア５３は、扉３に取り付けられたハウジング５２内に遊嵌された状態で配置されている。具体的には、図３、４に示すように、底面３１側の第一ハウジング５５Ａと、図示上側の第二ハウジング５５Ｂとで挟み込むようにして配置されている。回動カムフォロア５３は、本体部５３１、係合凸部５３２、第一のバネ端係止部５３３とを有している。

本体部５３１は、円筒形状しており、その外周面には後述するねじりコイルばね５４が嵌挿されている。本体部５３１には、ねじりコイルばね５４が嵌挿された位置の図示下側に、径方向に突出する係合凸部５３２が形成されている。係合凸部５３２は、カム部材５１のカム面５１１に摺動するとともに、係合凹部５１２内に係合する。

本実施の形態では、回動カムフォロア５３の本体部５３１の内部には、制動部材としての流体ダンパ５５が配置されている。流体ダンパ５５の外側には、軸方向に沿って互いに平行な２つの平面部が形成されており、いわゆるダブルＤカットを構成して本体部５３１の内部に嵌め込まれている。ここで、流体ダンパ５５は、回動カムフォロア５３の本体部５３１と、軸方向に摺動可能に嵌合されるとともに回転方向には一体的に回転されるよう結合される。

流体ダンパ５５は、回動カムフォロア５３が扉３に固定された第一ハウジング５２Ａに対して相対的に他方側（上方から見て時計回り）に回動しようとする際、具体的には扉３が閉操作される際に、その扉３に生ずる慣性力を抑える方向に作用するブレーキである。つまり、扉３が閉塞する方向に操作された際に扉３に勢いがつきすぎてしまうことを防止する。

この流体ダンパ５５の構成としては、例えば特開２００４−３０８６７２号や特開２０１０−８４８６６号に開示されている構成が適用できる。すなわち、ヒンジ機構５で開放・閉塞する扉３に適用する回転式で、流体の流体圧を利用した流体ダンパが適用できる。さらに、流体ダンパ５５は、一方向に回動速度を規制する構造を有している。
この種の流体ダンパ５５は、ダンパのケーシング（以下、ダンパケースという）の内部に回動する制動軸が挿入されているとともに、制動軸とダンパケースとの間に形成された密閉空間内にはオイル（粘性流体）が充填されている。ここで、ダンパケースの円筒内壁からは、半径方向内側に隔壁が突出している一方、制動軸の外周面からは翼部が突出し、密閉空間は、隔壁と翼部とによって複数のオイル室に区画されている。また、翼部にはオリフィスが形成されている一方、このオリフィスには逆止弁が構成されている。このため、ダンパケースに対して制動軸が軸線周りの一方側への相対回転した時、オリフィスは開状態にあるため、低負荷状態であるが、他方側への相対回転時には、逆止弁によってオリフィスが閉状態となるので高負荷状態となる。すなわち、流体ダンパ（オイルダンパ）５５は、一方向に回動速度を規制する逆止弁を有している。従って、本実施形態では、制動軸に扉３を機構的に連結しておけば、扉３を小さな力で開放する方向に回動することができる一方、扉３を閉塞する方向に回動する際、たとえ手を離したとしても、ねじりコイルバネ５４の付勢力が作用しゆっくりと閉塞する方向に回動する。

第二ハウジング５２Ｂは、第一ハウジング５２Ａとともに扉操作補助装置５のハウジング５２を構成する。第一ハウジング５２Ａと第二ハウジング５２Ｂとで形成される空間内に、回動カムフォロア５３、ねじりコイルばね５４、オイルダンパ５５が収納されている。第二ハウジング５２Ｂは、円筒形状の制動部材収納部５２４を有し、制動部材収納部５２４にオイルダンパ５５が挿入されている。本実施の形態では、図３、４に示すように、上側には、直線状に切りかかれた部分、すなわち、ダブルＤカット形状が形成されている。

（扉操作補助装置の作用）
このような構成を備える扉操作補助装置５の作用（動作）について、図６を参照して以下詳細に説明する。図６（ａ）は、扉が冷蔵庫の収納入口を閉塞した状態である。図６（ｂ）は、回動カムフォロア（の係合部１２）がエネルギ蓄積領域に接触した状態を示す図である。図６（ｃ）は、回動カムフォロア（の係合部１２）が定常領域に接触した状態を示す図である。図６（ｄ）は、扉が冷蔵庫の収納入口を開塞した状態である。

扉３を開放する方向に操作について説明する。図６（ａ）に示すように、扉操作補助装置５は、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が、カム部材５１の係合凹部５１２内に係合している。係合凸部５３２は、カム部材５１のカム面５１１のエネルギ蓄積領域５１１１に接触している。また、本実施の形態では、冷蔵庫１の収納入口２１を閉塞した状態においてもねじりコイルばね５４の付勢力が、係合凸部５３２、カム面５１１（エネルギ蓄積５１１１）を介して回動カムフォロア５３に作用している。このため、冷蔵庫１の扉３は、閉塞する方向に向かって付勢された状態で保持されている。すなわち、扉３は、ねじりコイルばね５４の付勢力によって冷蔵庫本体２に密着しており、この扉３により冷蔵庫１の収納入口２１は密閉されている。

ユーザが、閉塞した状態にある扉３を開放する方向に回動させると、扉３に固定された扉操作補助装置５（ハウジング５２等）は扉３とともに移動する。具体的には、扉操作補助装置５（ハウジング５２等）はヒンジ軸４２を中心とした円弧状の軌跡を描くように回動する。ハウジング５２が回動すると、第一ハウジング５２Ａ内に摺動可能に支持されている回動カムフォロア５３が回動する。回動カムフォロア５３のエネルギ蓄積領域５１１１は、開方向に向かって扉３の回転中心からの距離がだんだんと大きくなるように形成されている。）。詳しくは、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２は、その回動中心がヒンジ４２を中心とした円弧状の軌跡を描くように回動する。

図６（ｂ）に示すように、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２がエネルギ蓄積領域５１１１に押され、回動カムフォロア５３が扉３に固定された第一ハウジング５２Ａに対して相対的に回動する。つまり、回動カムフォロア５３は、扉３の開放する方向への操作によってその回動中心を移動させつつ、第一ハウジング５２Ａに対して相対的に回動する。回動カムフォロア５３は、一方側（上から見て反時計回り）に回動するため、回動カムフォロア５３の相対的な回動によってねじりコイルばね５４が周方向に引っ張られる。つまり、扉３が開放する方向に回動することによって回動カムフォロア５３が一方側に回動するに従い、だんだんとねじりコイルばね５４に弾性エネルギが蓄積されていく。この蓄積された弾性エネルギは、回動カムフォロア５３を他方側に回動させる方向のエネルギである。つまり、扉３を閉塞する方向に付勢するエネルギである。

図６（ｂ）に示した状態からさらに扉３を開放する方向に回動させると、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２がエネルギ蓄積領域５１１１に接触した状態から図６（ｃ）に示す定常領域５１１２に接触した状態に移行する。定常領域５１１２は、扉３の回動中心からの距離が一定であるから、かかる状態に移行した以降は、回動カムフォロア５３が第一ハウジング５２Ａに対してそれ以上回動することはない。つまり、それ以上ねじりコイルばね５４は周方向に引っ張られず、ねじりコイルばね５４に弾性エネルギが蓄積されない。また、係合凸部５３２が定常領域５１１２に接触した状態にあるから、ねじりコイルばね５４に蓄積された弾性エネルギが放出されることもない。換言すれば、定常領域５１１２は、コイルばね５４に蓄積された弾性エネルギを保持（保存）している領域である。

定常領域５１１２では、係合凸部５３２が定常領域５１１２に接触する接点ではねじりコイルばね５４の付勢力がヒンジ軸４２の中心に作用しているので、ユーザが手を離した場合でも、扉３が回動することなく、その位置を保持している。係合凸部５３２が定常領域５１１２に接触した状態でさらに扉３を開放する方向に回動させることにより、図６（ｄ）に示す冷蔵庫本体２の収納入口２１が大きく開放された状態となる。

扉３を閉塞する方向に操作について説明する。
ユーザが、図６（ｄ）に示すように、開放した状態にある扉３を閉塞する方向に回動させると、扉３に固定された第一ハウジング５２Ａは扉３とともに回動する。第一ハウジング５２Ａが回動すると、第一ハウジング５２Ａの回動カムフォロア支持部５２１に支持された回動カムフォロア５３も回動する。扉３を閉塞する方向に回動させはじめてから回動カムフォロア５３の係合凸部５３２がカム部材５１の定常領域５１１２に接触した状態にあるとき（図６（ｄ）に示した状態から図６（ｃ）に示した状態までの間）には、ねじりコイルばね５４に蓄積された弾性エネルギは放出されない。ねじりコイルばね５４の付勢力は、係合凸部５３２が定常領域５１１２に接触する接点を介して、ヒンジ軸４２の中心に作用しているので、弾性エネルギは放出されない。

図６（ｃ）に示した状態からさらに扉３を閉塞する方向に回動させると、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が定常領域５１１２から離れる。すると、ねじりコイルばね５４に蓄積された弾性エネルギが放出され、そのねじりコイルばね５４の付勢力により回動カムフォロア５３が第一ハウジング５２Ａ（扉２）に対して相対的に他方側に回動する。この方向に回動カムフォロア５３が回動すると、図６（ｂ）に示す係合凸部５３２がエネルギ蓄積領域５１１１に接触した状態となる。

かかる状態となると、ねじりコイルばね５４は、その付勢力が第一ハウジング５２Ａを介して扉３に伝達される。このように、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２がエネルギ蓄積領域５１１１に接触した状態となると、ねじりコイルばね５４の弾性エネルギによって扉３の閉操作が補助される。つまり、エネルギ蓄積領域５１１１は、扉３を開放する方向に操作する際には、ねじりコイルばね２０に弾性エネルギを蓄積させる。

そのまま、扉３を閉塞する方向に回動させていくと、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が、（カム部材５１の）カム面５１１のエネルギ蓄積領域５１１１に接触した状態が維持された状態で回動カムフォロア５３が回動する。エネルギ蓄積領域５１１１は、閉塞する方向に向かって扉３のヒンジ軸４２の回動中心からの距離がだんだんと小さくなるように形成されている。このため、ねじりコイルばね５４に蓄積された弾性エネルギは、扉３を閉塞する方向に操作を補助するエネルギとして徐々に放出されていき、図６（ａ）に示すように最終的には扉３によって収納入口２１が閉鎖される。

なお、上述したように、収納入口２１が扉３により閉塞された状態でも、ねじりコイルばね５４の弾性エネルギは残存している。つまり、ねじりコイルばね５４の弾性エネルギによって扉３が収納入口２１の周縁に押しつけられており、収納入口９１１の気密性が保たれる。換言すれば、本実施の形態では、冷蔵庫１の収納入口２１を閉塞した状態においてもねじりコイルばね５４の付勢力が、係合凸部５３２、カム面５１１（エネルギ蓄積５１１１）を介して回動カムフォロア５３に作用している。このため、冷蔵庫１の扉３は、閉塞する方向に向かって付勢された状態で保持されている。すなわち、扉３は、ねじりコイルばね５４の付勢力によって冷蔵庫本体２に密着しており、冷蔵庫１の収納入口２１は密閉されている。

扉３が閉塞する方向に向かう操作において、扉３が勢いよく操作された場合、カム部材５１に形成された規制部５１４が機能する。上述したように、規制部５１４はエネルギ蓄積領域５１１１に対向する周面である。詳しくは、カム部材５１の係合凹部５１２の一方側の側面がエネルギ蓄積領域５１１１であり、他方側の側面が規制部５１４である。扉３が勢いよく閉塞する方向に向かって操作されると、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が定常領域５１１２から離れた後、扉３に生じた大きな慣性力によってエネルギ蓄積領域５１１１に接触した状態とならないおそれがある。

このようなおそれに対し本実施の形態では、勢いよく扉３が操作された場合、係合凸部５３２がエネルギ蓄積領域５１１１に対向する規制部５１４に接触する。規制部５１４に接触した係合凸部５３２は、接触した状態のまま回動カムフォロア５３の回動に伴って回動する。つまり、扉３が勢いよく操作された場合であっても、係合凸部５３２は、エネルギ蓄積領域５１１１から離間するが、規制部５１４に接触する。規制部５１４に接触しながら、係合凸部５３２は扉３を閉塞する方向に回動することになる。さらに、本実施の形態では、規制部５１４に接触した係合凸部５３２が、回動カムフォロア５３の回動に伴って回動し続けると、制動部材としての流体ダンパ（オイルダンパ）５５が起動する。流体ダンパ（オイルダンパ）５５の制動力が回動カムフォロア５３に作用し、扉３が勢い良く閉塞することを防止する。

（本実施の形態の主な効果）
以上説明した本発明の一実施の形態にかかる扉操作補助装置５によれば、扉３が開放する方向に向かって操作する場合、弾性エネルギが蓄積されたねじりコイルばね５４によって、扉３が閉塞する方向に向かって操作することが補助される構成であるため、扉３が、回動中心となるヒンジ軸４２の軸線に直交する平面方向における装置の設置スペースを抑制することができる。

さらに、本実施の形態は、回動カムフォロア５３の本体部５３１がねじりコイルばね５４の内側に挿入された構成（ヒンジ軸４２の（回転）軸線方向（高さ方向）に回動カムフォロア５３とねじりコイルばね５４が重なっている構成）であるため、ヒンジ軸４２の（回転）軸線方向における装置の大きさを小さくすることもできる。したがって、全ての装置構成を扉内に収めることも可能である。

また、扉操作補助装置５は、カム面５１１と係合凸部５３２に接触によってねじりコイルばね５４にエネルギが蓄積される構成であり、装置構成が簡単である。

また、扉操作補助装置５は、ユーザが扉３を開放する方向に操作する際、ねじりコイルばね５４に蓄積された弾性エネルギによって扉３の閉塞する方向に向かって操作が補助される構成であるため、モータのような動力源を用いた装置のように電源を必要としない。そのため、停電時等においても装置５が機能するので、ユーザは、扉３を収納入口２１に閉塞するように回動することが可能であり、冷蔵庫１の収納入口２１は扉３によって密閉することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

（他の実施の形態）
（第一変形例）
以下、上記実施の形態にかかる扉操作補助装置５の変形例について説明する。第一変形例は、図７（ａ）に示すようにカム部材５１ａのカム面５１１に予備領域５１１３が形成された構成である。図示されるように、予備領域５１１３はカム面５１１におけるエネルギ蓄積領域５１１１と定常領域５１１２の間に形成されている。

この予備領域５１１３は、扉３を開放した状態から閉塞する方向に向かって扉３の回転中心からの距離がだんだんと小さくなるように形成されている。換言すれば、予備領域５１１３は、エネルギ蓄積領域５１１１と同様に、扉３の回転中心（ヒンジ軸４２の軸中心）からの距離が、扉３を閉塞する方向に移動させるにつれて、徐々に減少する連続した傾斜面となるように形成されている。

この予備領域５１１３の「だんだんと小さくなる」度合は、エネルギ蓄積領域５１１１の「だんだんと小さくなる」度合よりも小さい。具体的には、扉３の回転中心を中心とする「角度の変化」に対する「中心からの距離の変化」の割合が、エネルギ蓄積領域５１１１よりも予備領域５１１３の方が小さい。本第一変形例において、収納入口２１を開放した状態にある扉３を閉塞する方向に向かって操作した場合、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２は、定常領域５１１２、予備領域５１１３、エネルギ蓄積領域５１１１、の順で接触していく。

カム部材５１に形成されているカム面５１１に予備領域５１１３を形成したことによる作用は以下の通りである。ユーザが、扉３を開放された状態から閉塞する方向に向かって操作すると、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が定常領域５１１２に接触した状態から予備領域５１１３に接触した状態に移行する。予備領域５１１３は、扉３を開放した状態から閉塞する方向に向かって扉３の回転中心からの距離がだんだんと小さくなるように形成されているので、ねじりコイルばね５４に蓄積された弾性エネルギが放出され、扉３は閉塞する方向に付勢される。

さらに扉３が、予備領域５１１３から閉塞する方向に向かって移動すると、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２がエネルギ蓄積領域３１１に接触した状態となり、ねじりコイルばね５４に蓄積された弾性エネルギが放出される。エネルギ蓄積領域５１１１は、予備領域５１１３よりも大きな度合で、閉塞する方向に向かって（扉３）ヒンジ軸４２の回転中心からの距離がだんだんと小さくなるような傾斜面に形成されているので、当該領域におけるエネルギの放出速度（扉３の回転中心を中心とする単位角度あたりの放出量）は、予備領域５１１３における放出速度よりも大きい。

このように、扉３を閉塞する方向に向かって操作していくと、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が定常領域５１１２に接触した状態から予備領域５１１３に接触した状態を経由してエネルギ蓄積領域５１１１に接触した状態に移行するため、予備領域５１１３によって相対的に小さい速度で徐々に弾性エネルギが放出され、その後エネルギ蓄積領域５１１１によって相対的に大きな速度で弾性エネルギが放出される構造となる。つまり、エネルギ蓄積領域５１１１の前に存在する予備領域５１１３でねじりコイルばね５４の弾性エネルギが少しずつ放出された後、残りのエネルギが放出される構造であるから、扉３に過剰な勢いがついてしまうことを抑制することができる。

第二変形例について説明する。第二変形例は、図７（ｂ）に示すようにカム部材５１ｂのカム面５１１に制動領域５１１４が形成された構成である。図示されるように、制動領域５１１４はカム面５１１におけるエネルギ蓄積領域５１１１と定常領域５１１２の間に形成されている。この制動領域５１１４は、閉塞する方向に向かって扉３の回転中心からの距離がだんだんと大きくなるように形成されている。換言すれば、制動領域５１１４は、扉３の回転中心（ヒンジ軸４２の軸中心）からの距離が、扉３を閉塞する方向に移動させるにつれて、徐々に増加する連続した傾斜面となるように形成されている。以上のように、制動領域５１１４は、予備領域５１１３と傾斜する方向が異なった傾斜面となっている。

このような制動領域５１１４を設ければ、扉３を閉塞する方向に操作する際、係合凸部５３２がエネルギ蓄積領域５１１１に接触した状態に移行する手前で扉３の閉塞する動作にブレーキがかかる。つまり、閉塞操作によって扉３に生じた慣性力（勢い）を低下させた後、ねじりコイルばね５４の弾性エネルギが放出される領域に移行するから、扉３の閉塞する動作に勢いがつきすぎることを防止できる。

本第二変形例において、収納入口２１を開放した状態にある扉３を閉塞する方向に向かって操作した場合、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２は、定常領域５１１２、制動領域５１１４、エネルギ蓄積領域５１１１、の順で接触していく。

カム部材５１のカム面５１１に制動領域５１１４を形成したことによる作用は以下の通りである。扉３を閉塞する方向に向かって操作すると、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が定常領域５１１２に接触した状態から制動領域５１１４に接触した状態に移行する。制動領域５１１４は、扉３を開放した状態から閉塞する方向に向かって扉３の回転中心からの距離がだんだんと大きくなるように形成されているため、閉塞する方向に向かって扉３を操作することによって生ずる扉３の慣性力が制動領域５１１４によって減少する。さらに扉３が制動領域５１１４から閉塞する方向に移動すると、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２がエネルギ蓄積領域５１１１に接触した状態となり、ねじりコイルばね５４に蓄積された弾性エネルギが放出される。

このように、扉３を閉塞する方向に向かって操作していくと、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２が定常領域５１１２に接触した状態から制動領域５１１４に接触した状態を経由してエネルギ蓄積領域５１１１に接触した状態に移行するため、扉３が勢いよく操作された場合であっても、その慣性力が一旦制動領域５１１４で低減させられる構造であるから、扉３を閉塞する操作によって扉３に生じた大きな慣性力により、扉３に過剰な勢いがついてしまうことを抑制することができる。

上記第一変形例および第二変形例で説明した予備領域５１１３や制動領域５１１４をカム面５１１に形成するか否かは、扉３の大きさや重量等によって適宜決定すればよい。例えば、扉３が重い場合には、扉３が勢いよく閉まってしまうと冷蔵庫１が損傷するおそれが高まるから、上記予備領域５１１３や制動領域５１１４を設定するとよい。

つぎに、第三変形例について説明する。第三変形例は、図８に示すようにカム部材５１ｃにローラ５１１５が設けられた構成である。ローラ５１１５は、カム部材５１ｃのカム面５１１の一部を構成する。具体的には、エネルギ蓄積領域５１１１と定常領域５１１２に跨るように設けられ、エネルギ蓄積領域５１１１の一部および定常領域５１１２の一部を構成する。

このようにカム面５１１の一部がローラ５１１５によって構成されていれば、回動カムフォロア５３の係合凸部５３２とカム面５１１の接触による摩擦抵抗が低減されるから、扉３の開放・閉塞する操作をよりスムーズなものとすることができる。

１冷蔵庫
２冷蔵庫本体
２１収納入口
３扉
３１底面
４ヒンジ機構
４１ヒンジ取付部材
４２ヒンジ軸
４３ヒンジ軸保持部材
４４ヒンジ軸支持部
５扉操作補助装置
５１カム部材
５１１カム面
５１２係合凹部
５２ハウジング
５３回動カムフォロア
５３２係合凸部
５４ねじりコイルばね
５５制動部材

Claims

機器本体にヒンジ機構を介して連結されて当該機器本体に形成されている開口を開放・閉塞する扉の閉塞動作を補助する扉操作補助装置であって、
前記機器本体に設けられたカム部材と、
前記扉に取り付けられた回動カムフォロア支持部と、
前記回動カムフォロア支持部が前記扉とともに回動することにより前記扉に対して相対的に回動可能な回動カムフォロアと、
前記回動カムフォロアと一体的に回動可能で、前記扉を閉塞する方向に付勢する弾性エネルギが蓄積されるねじりコイルばねと、
前記カム部材に形成され、前記ねじりコイルばねに弾性エネルギを蓄積させるエネルギ蓄積領域が形成されたカム面と、を備え、
前記扉を開放する方向に回動する際、前記回動カムフォロアが前記エネルギ蓄積領域に接触しながら回動し、前記ねじりコイルばねに前記扉を閉塞する方向に付勢する弾性エネルギが蓄積されることを特徴とする扉操作補助装置。
前記エネルギ蓄積領域は、閉塞する方向に向かって前記扉の回転中心からの距離がだんだんと小さくなる連続した傾斜面であることを特徴とする請求項１に記載の扉操作補助装置。
前記カム部材のカム面には、前記エネルギ蓄積領域と、前記扉の回転中心（前記ヒンジ機構のヒンジ軸）からの距離が一定である定常領域とが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の扉操作補助装置。
前記カム部材のカム面における前記エネルギ蓄積領域と前記定常領域の間に、前記エネルギ蓄積領域よりも小さな度合で閉塞する方向に向かって前記扉の回転中心からの距離がだんだんと小さくなる連続した傾斜面からなる予備領域が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の扉操作補助装置。
前記カム部材には、前記カム面よりも機器本体側に係合凹部が形成されており、該係合凹部は、前記回動カムフォロアが係合するとともに、前記開口が前記扉により閉塞された状態でも、前記ねじりコイルばねの付勢力が前記扉に作用していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の扉操作補助装置。