JP2021135008A - 扉及びこの製造方法並びに扉を備えた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤を利用して外板と扉枠とを接着する扉の製造効率を高める。【解決手段】保持部を有する保持装置を使用して、外板を扉枠に接着する工程を含む扉の製造方法であって、扉枠の一部としての第１枠を保持部で保持する保持ステップと、外板又は第１枠に接着剤を塗布する第１塗布ステップと、外板を第１枠に載置する第１載置ステップと、を含み、第１枠は、接着剤によって外板と接着する第１接着領域の少なくとも一部を含む第１フランジ部と、第１フランジ部の根元側から第１フランジ部よりも外板側に延在した第１対向部と、を有し、保持ステップでは、第１枠の短手方向に押圧力を加える。【選択図】図５

Description

本発明は、扉及びこの製造方法並びに扉を備えた冷蔵庫に関する。

冷蔵庫の扉として、外板と、外板側周に位置する枠板とを有するものが知られている。外板と枠板とは接着剤等で固定されるところ、接着剤が外板正面にまで流出してしまうと美観を損ねてしまい、外観不良として扱われやすい。

特許文献１は、外板としての透明部材４０を主面５０に接着する構造について、離散的に配されてそれぞれが透明部材４０の後側主面に接触する複数の突出部５６と、突出部より外周に位置して接着剤を貯留する溝部５２とを開示する（００５０−００５４、図３）。

特許文献１は、ベルトコンベア６０にて略額縁形状を呈する枠板としての扉枠４２Ａに沿って、熱可塑のホットメルト型接着剤を塗布装置で短形を描くように主面５０に塗布し、扉枠４２Ａに透明部材４０を載置する（Ｓ１３）。後に上方から均等に押圧力を加える（Ｓ１４）（００６４−００７５、図５−８）。溝部５２に余分な接着剤を貯留することで外部への流出を防止するとしている（００７８）。

特開２０１６−１６１２１９号公報

特許文献１では、扉枠４２Ａそのものとしては不要な溝部５２を形成しておく必要がある。溝部５２を前提とせずに、扉枠４２Ａに対して透明部材４０を載置する際の接着剤の漏出を抑制することが望ましい。その手段を検討するにあたり本発明者らは、例えば、透明部材４０が漏出経路を塞ぐような角度をつけて載置されるようにする、より具体的には、扉枠４２Ａの辺略全体に透明部材の辺略全体が当接するように載置することが効果的ではないかという知見を得た。

ところで、扉枠４２Ａを複数の部材を組立てて形成する、例えば矩形状の扉枠であれば各辺に相当する４つの部材を組立てて形成することが考え得る。この場合、４つの部材を組立てるに際し、各辺を形成する部材がもともと反ってしまっていることや、組立で残留する応力等で反ってしまうことが懸念される。反ってしまっていると、透明部材４０の略直線状の辺の略全体に当接することは困難であるから、漏出経路を塞ぎきれない。このことから、組立式の扉枠を用いるときには、この反りを矯正する矯正力を付与する装置を利用することで、上記のように漏出経路を塞ぐ載置を行いやすくなる。

上記事情に鑑みてなされた本発明は、
保持部を有する保持装置を使用して、外板を扉枠に接着する工程を含む扉の製造方法であって、
前記扉枠の一部としての第１枠を前記保持部で保持する保持ステップと、
前記外板又は前記第１枠に接着剤を塗布する第１塗布ステップと、
前記外板を前記第１枠に載置する第１載置ステップと、を含み、
前記第１枠は、
前記接着剤によって前記外板と接着する第１接着領域の少なくとも一部を含む第１フランジ部と、
該第１フランジ部の根元側から該第１フランジ部よりも前記外板側に延在した第１対向部と、を有し、
前記保持ステップでは、前記第１枠の短手方向に押圧力を加える製造方法。

また、上記事情に鑑みてなされた第２の本発明は、
外板と、
第１枠を備える扉枠と、
前記外板及び前記第１枠を接着した接着剤と、を有し、
前記第１枠は、
前記接着剤によって前記外板と接着した第１接着領域の少なくとも一部を含む第１フランジ部と、
該第１フランジ部の根元側から該第１フランジ部よりも前記外板側に延在した第１対向部と、を有し、
前記第１接着領域は、前記第１フランジ部の根元から離間した領域である扉。

実施形態の冷蔵庫の正面図 回動式の右断熱扉の分解斜視図 図２の要部を概略的に示す断面図 図３のうちフランジ部とその周辺を示す拡大断面図 断熱扉の枠体の保持装置の上面図 保持装置及び外板を搬送する搬送ロボットの上面図 搬送ロボットが保持装置の扉枠に外板を載置する途中の状態の側面断面図 搬送ロボットが保持装置の扉枠に外板を載置し終えた状態の側面断面図

以下の説明において、「表面」側とは、冷蔵庫１の外板１０側を意味し、「裏面」側とは、冷蔵庫１の内板６０側を意味している。

図１は、実施形態の冷蔵庫１の正面図である。冷蔵庫１は、冷蔵室２、製氷室３、上段切替室４、下段冷凍室５および、野菜室６を備えている。図中一点鎖線は、反応型ホットメルト接着剤７０，７０Ａが塗布されるフランジ部（右フランジ部２１ａ、左フランジ部２２ａ、上フランジ部２３ａ、下フランジ部２４ａ）を示している。

冷蔵庫１は、ヒンジ７ａ，７ｂを軸にして冷蔵室２を開閉する回動式の断熱扉２ａ，２ｂと、製氷室３を開閉する引出式の断熱扉３ａと、切替室４を開閉する引出式の断熱扉４ａと、下段冷凍室５を開閉する引出式の断熱扉５ａと、野菜室６を開閉する引出式の断熱扉６ａと、をそれぞれ備えている。

図２は、回動式の右断熱扉２ａの分解斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、図３のうち左右のフランジ部２１ａ，２２ａとその周辺を示す拡大断面図である。

断熱扉２ａは、断熱扉２ａの表面に設けられた外板１０と、裏面に設けられた内板６０と、外板１０及び内板６０の周縁４辺に設けられた扉枠２０と、外板１０の裏面に配置された真空断熱材３０と、を有する。外板１０、扉枠２０、内板６０で形成された空間４０に真空断熱材３０と発泡断熱材５０が配設、好ましくは充填されている。扉２ｂの構造は扉２ａと左右逆に形成されることができる。

外板１０は、断熱扉２ａの表面である意匠面を形成する略矩形の平板部材であり、例えばガラス、樹脂、鋼板を採用できる。扉枠２０の材料よりも線膨張係数が小さいものを採用するのが好ましい。

扉枠２０は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体）樹脂で形成されている。扉枠２０は、２以上の部材を組立てて形成されており、本実施形態では右枠部２１、左枠部２２、上枠部２３、下枠部２４の４つの部材で形成される。各枠部２１−２４にはそれぞれ、接着剤７０が塗布されて外板１０の裏面が接着される領域を含む平板状のフランジ部２１ａ−２４ａ、外板１０の側端面に当接または対向する対向部２１ｅ−２４ｅ、フランジ部及び対向部に一体形成されて又は機械的に接続されていて表裏方向に延在する側周部２１ｂ−２４ｂが形成されている。接着剤７０が塗布されたフランジ部２１ａ−２４ａそれぞれの表側に外板１０の裏面側周が当接されて、外板１０と扉枠２０とが接着される。各枠部２１−２４はそれぞれ、隣接する枠部に係合する係合構造を有している（不図示）。

外板１０と扉枠２０について、左右の構造で代表して説明する。上下の構造も同様にすることができる。外板１０の表面および裏面それぞれの左端には面取部１０ａ１，１０ａ２が、右端には面取り部１０ｂ１，１０ｂ２が形成されている。左フランジ部２２ａについて、根元からは表側に突出して外板１０の左端面に当接する断面直線状の対向部２２ｅが形成されている。右フランジ部２１ａについて、根元からは表側に突出した後左側に延びて外板１０の右端面に当接する断面略Ｌ字状の対向部２１ｅが形成されている。対向部２１ｅと外板１０の右端面との間には隙間Ｓ１が存在するとともに、フランジ部２１ａの根元側と対向部２１ｅとの間には接着剤逃がし部２１ｚが存在する。隙間Ｓ１は、左右方向について冷蔵庫１の外側に位置する。すなわち、扉２ａでは右側、扉２ｂでは左側に位置する。

外板１０とフランジ部２１ａ−２４ａは、例えば反応型ホットメルト接着剤である接着剤７０で接着される。本実施形態では、外板１０の側周の四方全てを接着剤７０で接着しているが、例えば二方または三方のみに接着剤７０を塗布してもよい。接着剤７０は、フランジ部の根元（すなわち側周部２１に近い側）ぴったりから塗布されていてもよいが、外板１０が最初に載置される領域より内側にのみ塗布されることが好ましい。このため本実施形態では、根元からやや離間した位置及びこれより根元から遠い領域に接着剤７０が塗布される。

真空断熱材３０は例えば多孔質構造のグラスウール等の芯材をラミネートフィルムで真空パックして内部を減圧して封止した断熱材など、公知のものを採用できる。真空断熱材３０は平板状に形成され、外板１０の裏面側に接着されている。真空断熱材３０は外板１０に比して正面視サイズが小さく、真空断熱材３０側方には扉枠２０との間に空間４０の一部が存在している。この部分にも発泡断熱材５０が充填されていることができる。

硬質ウレタンフォームとしての発泡断熱材５０は、断熱扉２ａの内側の空間４０内に注入したウレタンフォーム原液（発泡断熱材の原料液）が発泡した後、硬化して形成されたものである。ウレタンフォーム原液としては、例えば、ポリエーテルポリオールに、シクロペンタン、水などの発泡剤、さらには触媒、整泡剤などの助剤をプレミックスした液と、イソシアネート液とを混合した液体を採用できる。

内板６０は、断熱扉２ａのうち貯蔵室側に設けられた樹脂製（ＡＢＳなど）の板部材であり、扉枠２０の裏側周縁部に固定されている。

接着剤７０としては例えば反応型ホットメルトを用いることができる。これは、一般の熱可塑（熱を与えると溶ける）のホットメルトではなく、熱を与えても溶けない性質を有するものである。また、反応型ホットメルトは、初期の強度の立ち上がりもよく、硬化後の寸法変化も少なく、耐湿性・耐候性に優れ、再融解しないものである。このような反応型ホットメルトは、例えばプレポリマーとイソシアネートとを混合した接着剤であり、加熱溶融した後に水分（空気中）を利用して反応が進行する。具体的には、ＰＵＲ（poly urethane reactive）やＰＯＲ（poly olefin reactive）などを適用できる。尤も、熱可塑性の接着剤を意識的に除外する趣旨ではない。

接着剤７０は、ＰＥ（polyethylene）や難接着性のＰＰ（polypropylene）などの安価な材料を扉枠２０に使用する場合には、同じオレフィン（olefin）系のホットメルトであるＰＯＲを使用することが望ましい。扉枠２０をＡＢＳから安価な材料にしたとしても、ＰＯＲを適用することで、良好な接着性を得ることができる。また、組立時の周囲温度状況下にて、外板１０や扉枠２０の表面温度が２０℃以上になるようにしてから接着することで安定した接着強度が得られる。

図５は、断熱扉の枠体（枠部材２１−２４）の保持装置１００の上面図である。図６は、保持装置１００及び外板を搬送する搬送ロボット１２０の上面図である。

保持装置１００は、互いに対向する固定面１０２と固定面対向可動部１０３、固定面側内側可動部１０４と固定面側外側可動部１０５、遠固定面側内側可動部１０６と遠固定面側外側可動部１０７、近固定面側内側可動部１０８と近固定面側外側可動部１０９、を有する。可動部１０３−１０９はそれぞれ、載置された枠部材２１−２４の短手方向に移動自在であり、これにより枠部材２１−２４それぞれを短手方向両側から押圧し、枠部材２１−２４それぞれの反りを解消する方向に変形させることができる。

固定面１０２は、枠体を構成する辺のうち隣接する二辺に少なくとも当接して位置決めする固定された部材である。

固定面対向可動部１０３は、固定面１０２のうち一辺であって好ましくは長い辺に対向して対向方向に移動自在な部材である。

固定面側内側可動部１０４と固定面側外側可動部１０５は、固定面１０２のうち他の辺であって好ましくは短い辺の略延長線上に設けられて互いに対向する部材である。これらの少なくとも一方は、対向方向に移動自在である。本実施形態では両方が移動自在である。

遠固定面側内側可動部１０６と遠固定面側外側可動部１０７、近固定面側内側可動部１０８と近固定面側外側可動部１０９はそれぞれ、互いに対向していて対向方向に少なくとも一方が移動自在な部材である。

互いに対向する固定面又は外側可動部と内側可動部の組（以下、それぞれを対向組という。）は、枠体を構成する部材数と同じだけ準備されている。このため本実施形態では４組が準備されており、固定面１０２及び固定面対向保持部１０３の間に左枠部２２が載置され、固定面側内側可動部１０４と固定面側外側可動部１０５の間に上枠部２３が載置され、遠固定面側内側可動部１０６と遠固定面側外側可動部１０７の間に右枠部２１が載置され、近固定面側内側可動部１０８と近固定面側外側可動部１０９の間に下枠部２４が載置される。

枠体の組立を行う場合、まず、各枠部２１−２４を上述のように載置する。固定面１０２を利用して隣接する二辺としての左枠部２２と上枠部２３を位置決め及び係合させる。各対向組の対向距離を縮めていって各枠部２１−２４に押圧力を付与して、反りを矯正する。反りは特に長辺である左右の枠部２１，２２に生じやすいため、少なくともこの２組には押圧力を付与するのが好ましい。枠部の短手方向の少なくとも一方に可動部を設けて枠部を押圧し、他方に可動部又は固定部を設けて、一方からの押圧力を受けた枠部の移動を規制することができる。これにより枠部の反りを低減又は解消できる。或る枠部への押圧力の付与は、外板１０がこの枠部に当接又は載置され終えるまで継続することが好ましい。

例えば、外板１０の左枠部２２と隣り合う下枠部２４を、第４の外保持部１０９と第４の内保持部１０８とで稼働方向１１６、１１５に挟み込むように保持する。

搬送ロボット１２０は、上面視回転自在の座１２３、座１２３に一端が接続して軸周りに回転自在のアーム１２１、アーム１２１の他端に接続して外板１０を吸着自在の吸引面１２２を有する。吸引面１２２は、座１２３の回転によって保持装置１００の直上領域を出入りでき、アーム１２１の回転によって吸着した外板１０の側面視方向の角度θを調整できる。搬送ロボット１２０によって運搬される外板１０の上面視における向きを変動させる可動部分は存在しない又は機能しないのが好ましい。

搬送ロボット１２０は、搬送装置１００に取付けられ接着剤７０が塗布された枠体のフランジ部２１ａ−２４ａに、外板１０を載置する。本実施形態では扉枠２０に接着剤７０を塗布しているが、外板１０に塗布してもよい。このため、外板１０及び扉枠２０が接着される領域、すなわち接着剤７０が塗布される領域を接着領域と称することにする。

図７は図６のＡ−Ａ矢視において搬送ロボット１２０が保持装置１００の扉枠２０に外板１０を載置する途中の状態の側面断面である。図８はＡ−Ａ矢視において搬送ロボット１２０が保持装置１００の扉枠２０に外板１０を載置し終えた状態の側面断面である。
。吸引面１２２で吸着搬送された外板１０は、枠体の直上側に達する。外板１０はこの直上領域で、Ａ−Ａ矢視（側面視）で看取できる傾斜角度θを例えば１５〜６０°となるように調整される。θは、外板１０が扉枠に載置される状態を９０°とする。

本実施形態ではまず、左側の対向部２２ｅに外板１０の左側端面が当接するように、左側端面が斜めしながら下向きになるように外板１０を載置していく。フランジ部２２ａには、対向部２２ｅ（フランジ部２２ａの根元）から離間した領域に接着剤７０が塗布されている。これにより、外板１０の左側端面が左枠部２２に当接した時、接着剤７０は当接領域よりも左右内側に在ることになる。これにより、外板１０の左側端面及び左枠部２２の当接領域によって、接着剤７０の漏出経路が塞がれる。左枠部２２の長辺略全体は、保持装置１００によって短手方向に圧縮力を与えられているから、反りが解消されているので、漏出経路の閉塞を効果的に行える。

次に、θを拡げていって外板１０の右側を右枠部２１に載置させていく。右側には接着剤逃がし部２１ｚが存在するため、載置に際して外板１０の右側端面と対向部２１ｅとの間を通って外板１０正面に接着剤７０が漏出することが抑制される。また本実施形態では、外板１０の右側を右枠部２１に載置させる際、外板１０が右フランジ部２１ａの接着剤７０に接触するタイミングで保持装置１００を駆動させて、右枠部２１を右側１１３に変位させ、その直後に左側１１４に変位させる。これにより、接着剤７０が押しつぶされて拡がる際に隙間Ｓ１を拡大させることができるため、接着剤７０が外板１０正面に漏出することがさらに抑制される。このタイミングは例えばθの値を監視することで判定できる。

本実施形態では、右枠部２１その他の枠部も短手方向に圧縮させている。これにより右枠部２１その他の枠部の反りを低減できるため、完成品の美観を改善できる。

１ 冷蔵庫
２ａ 断熱扉
１０ 外板
２０ 扉枠
２１ 右枠部
２２ 左枠部
２３ 上枠部
２４ 下枠部
２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ フランジ部
７０、７０ａ 反応型ホットメルト接着剤
１００ 保持装置
１２０ 搬送装置
Ｓ１、Ｓ２ 隙間

Claims (8)

1. 保持部を有する保持装置を使用して、外板を扉枠に接着する工程を含む扉の製造方法であって、
   前記扉枠の一部としての第１枠を前記保持部で保持する保持ステップと、
   前記外板又は前記第１枠に接着剤を塗布する第１塗布ステップと、
   前記外板を前記第１枠に載置する第１載置ステップと、を含み、
   前記第１枠は、
   前記接着剤によって前記外板と接着する第１接着領域の少なくとも一部を含む第１フランジ部と、
   該第１フランジ部の根元側から該第１フランジ部よりも前記外板側に延在した第１対向部と、を有し、
   前記保持ステップでは、前記第１枠の短手方向に押圧力を加える製造方法。
2. 前記第１接着領域は、前記第１フランジ部の根元から離間した領域である請求項１に記載の製造方法。
3. 前記外板は、前記第１枠の側の第１側端面と、該第１側端面に対向する第２側端面と、を有し、
   前記第１載置ステップでは、前記外板は、前記第１側端面が前記第２側端面よりも下側となる斜め向きで載置される請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記扉枠は、
   接着剤によって前記外板と接着する第２接着領域の少なくとも一部を含む第２フランジ部と、
   該第２フランジ部の根元から該第２フランジ部よりも前記外板側に延在した第２対向部と、を備える第２枠を有し、
   該第２枠は、前記第２接着領域の外側に接着剤を貯留できる接着剤逃がし部を備える請求項１乃至３何れか一項に記載の製造方法。
5. 前記外板が前記第２接着領域に塗布された接着剤に略接触する時に、前記第２枠を前記外板から離れる方向に変位させる請求項３又は４に記載の製造方法。
6. 接着が完了した状態の当該扉は、前記外板及び前記第２枠の間に隙間を有する請求項３乃至５何れか一項に記載の製造方法。
7. 外板と、
   第１枠を備える扉枠と、
   前記外板及び前記第１枠を接着した接着剤と、を有し、
   前記第１枠は、
   前記接着剤によって前記外板と接着した第１接着領域の少なくとも一部を含む第１フランジ部と、
   該第１フランジ部の根元側から該第１フランジ部よりも前記外板側に延在した第１対向部と、を有し、
   前記第１接着領域は、前記第１フランジ部の根元から離間した領域である扉。
8. 請求項１乃至６何れか一項に記載の製造方法で製造された扉又は請求項７に記載の扉を有する冷蔵庫。

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