JP3524815B2 - 動作補助装置及び冷蔵庫 - Google Patents

動作補助装置及び冷蔵庫

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JP3524815B2
JP3524815B2 JP16439699A JP16439699A JP3524815B2 JP 3524815 B2 JP3524815 B2 JP 3524815B2 JP 16439699 A JP16439699 A JP 16439699A JP 16439699 A JP16439699 A JP 16439699A JP 3524815 B2 JP3524815 B2 JP 3524815B2
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俊治 松島
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株式会社三協精機製作所
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫等に設置さ
れた旋回式の扉や引き出しの前面等、筐体の内部空間を
外部に開放したり、外部から遮断する開閉部材に適用さ
れるもので、当該開閉部材の動作を補助する動作補助装
置及び該装置を使用した冷蔵庫に関する。
【0002】
【従来の技術】旋回式の扉や引き出し等のついた家電製
品や家具などにおいて、扉や引き出しの前面を筐体本体
側にマグネットなどの磁気的作用を利用して保持させる
ものがある。このような扉や引き出し(以下、開閉部材
という)は、閉じる寸前にマグネットの磁気吸引力によ
り筐体本体側に吸引されるため、小さな力で確実に閉め
ることができ、また、閉まった状態では一定の閉じ力で
閉じ状態が保持される。したがって、多少の振動などが
あっても自然に扉や引き出しが開いてしまうというよう
な不都合も解消できることから多くの製品に適用されて
いる。
【0003】この種の開閉部材は、閉じ状態を確実に保
持するという要素と、容易な開操作が可能という両方の
要素を満たす必要があるが、確実な閉じ状態の保持とい
う観点から考えると、或る程度の閉じ力を持たせる必要
性は否めない。したがって、一定以上の閉じ力を持ちな
がら、容易に開けられるような開閉機構とすることが望
まれる。
【0004】そこで、このような面倒な操作を少しでも
容易なものとするための装置として、本出願人は、特開
平4−17548号公報記載のモータアクチュエーター
を開発した(図6参照)。このモータアクチュエーター
は、モータ51と、モータ51の駆動力を減速して伝達
する減速機構52と、この減速機構52の最終段のピニ
オン53に噛合するラック54を有するロッド55と、
ロッド55の位置を検出するための位置検出手段56
と、これらの部材を収納するケース57と、を有してい
る。なお、減速機構52には、減速比を高めるため、ウ
ォーム61とウォームホイール62とが設けられてい
る。
【0005】このモータアクチュエーターは、扉(図示
省略)に設けたスイッチ機構にユーザーが触れると、モ
ータ51が通電され、モータ51の駆動力によりロッド
55を前方へスライド移動させるようになっており、こ
のロッド55の前方へのスライド移動を利用して、前方
に配置される扉の開動作を補助するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなモータアクチュエーターでは、扉の開動作を補助し
た後、前方にロッドが残ったままになっていると、ユー
ザーが扉を閉めた際に、扉に押されてロッドがケース内
に戻ってくる。そのため、ロッドの戻り方向へのスライ
ド移動によって、減速輪列が無理に回転しようとし、減
速輪列の各歯車を破損してしまうおそれが生じる。
【0007】そのため、このような装置では、減速輪列
中の歯車にスリップ機構を備えたり、あるいは駆動力が
一方向(ロッドを前進させる方向)にのみ伝達されるク
ラッチ機構を備えたりすることが考えられる。これらを
組み込めば、前方へ残っているロッドがケース内へ押し
戻されたとしても、組み込んだスリップ機構部分等で歯
車等が空回り等することにより、押し込まれた力が逃げ
て、減速輪列やモータ等の内部機構を傷めないものとな
る。また、図6に示すモータアクチュエーターでは、モ
ータ51を両方向回転とし、ロッド55を前進させた
後、モータ51を逆回転させてロッド55を引き戻して
いる。
【0008】しかしながら、上述のクラッチ機構は、単
に、前方で停止している(開いた状態となっている)扉
を閉める際に後方にスライド移動する突き出し部材から
の力を空転させて減速輪列等のロックを回避する部材で
あるため、突き出し部材側から力がかけられたときに同
時にモータ側からも力がかけられている場合(モータ駆
動中に逆側からの力が発生した場合)は、やはり減速輪
列等を破壊してしまう恐れが生じる。すなわち、モータ
を駆動し突き出し部材を前方へ移動させている最中に、
突き出し部材を扉や手等で押さえて、逆方向に戻そうと
すると、モータはその力に抗して回転を継続し、減速輪
列やモータのロックを引き起こして、重大な破損が生じ
るおそれがある。
【0009】このような問題は、図6に示すような両方
向回転可能なモータ51を使用するモータアクチュエー
ターにおいても発生する。また、上述したような過負荷
の発生時に、モータの駆動を停止させるような駆動回路
を設けることも考えられるが、駆動回路が複雑なものと
なり、故障の原因となり易くなるだけでなく、モータの
コストが上昇するという問題も生じる。
【0010】また、歯車に設けるスリップ機構は過負荷
によってスリップする機構であり、モータ側から力がか
けられているときに突き出し部材側からの力が入るとス
リップし減速輪列等の破損が生じないものとなるが、部
品点数が多くなり、組み立て性が悪くなる。しかも、ス
リップ力を一定して保つことが困難で、繰り返しの動作
にてスリップ力が変化しがちとなる。
【0011】本発明は、モータの駆動により突き出し部
材を前方へ動作させている最中に、開閉部材等により逆
方向への力が歯車輪列に伝達されたとしても、減速輪列
やモータがロックを起こすことなく、その結果、扉や突
き出し部材や装置の内部機構のメカ的な故障が発生しに
くく、安定したスリップ動作を得ることができる動作補
助装置及び該装置を使用した冷蔵庫を提供することを目
的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、モータの正回転方向の駆動力を正回転方
向の駆動力を歯車輪列を介して受けることによってスラ
イド移動して、開閉部材に直接または間接的に当接可能
な突き出し部材を有し、突き出し部材のスライド動作に
より開閉部材の動作を補助する動作補助装置であって、
歯車輪列に、モータの出力軸にスリップ機構を介して一
体回転可能に連結されたウォームを備え、スリップ機構
を、一端が出力軸に直接もしくは間接的に係止され他端
が自由端とされたコイルバネと、出力軸と一体的にコイ
ルバネが回転する際、このコイルバネとの間に摩擦力が
発生するようにウォームに形成された壁部とから構成
し、モータ側から突き出し部材側への伝達トルクが所定
値以下の場合には摩擦力により出力軸とウォームとが一
体回転し、突き出し部材側の負荷が増大し伝達トルクが
所定値を超えた場合にはコイルバネがスリップし、モー
タの出力軸の回転がウォームへ伝達されないようにする
と共に、ウォームは、突き出し部材を押し戻すことによ
り入力される逆回転方向の力を受けて、該ウォームを逆
回転させることができる進み角を有して形成されている
ものである。
【0013】上述の動作補助装置によれば、モータの出
力軸とウォームとの間に、所定値以上の伝達トルクによ
りスリップするコイルバネを利用したスリップ機構を備
えているため、突き出し部材に逆方向(押し戻す方向)
の力が加わった際に、その力をスリップ機構部分で空転
させることができる。そのため、そのような場合に減速
輪列やモータにロックを生じさせず、歯車の破損等の故
障を防止することができる。
【0014】なお、モータを駆動し突き出し部材を前方
へスライド移動させている最中に、開閉部材や手等によ
り突き出し部材を逆方向に押し戻す動作を行うと、モー
タが突き出し部材側からの逆方向の力に抗して駆動を継
続し、その駆動トルクは徐々に上昇する。従来の動作補
助装置は、このような状況によって故障が発生し易い
が、本発明の動作補助装置では、モータの駆動トルクが
所定値を超えると、モータの出力軸と一体的に回転する
コイルバネによる摩擦力が低くなり、モータの出力軸と
ウォームとの摩擦力による結合が解かれるようになって
いる。その結果、このような状況が発生すると、モータ
の出力軸が歯車輪列に対して独立して空回りすることと
なり、減速輪列及びモータにロックが発生せず、内部機
構の破損等が生じないこととなる。また、ウォームが所
定の進み角を有することにより、突き出し部材を押し戻
すことにより入力される逆回転方向の力を受けて、逆回
転を行うことが可能となる。
【0015】また、他の発明は、上述の発明に加えて、
ウォームの進み角は、20度であることとしたものであ
る。また、他の発明は、上述の発明に加えて、ウォーム
の一端に孔部を形成してこの孔部内壁をスリップ機構の
壁部とし、孔部内壁にコイルバネを圧入することにより
嵌め込んでいる。そのため、上述の作用を有する動作補
助装置のウォームと出力軸との係脱可能とするスリップ
機構部分を、コイルバネを若干収縮させた状態でウォー
ムに形成した孔部内に圧入することにより、容易に組み
立てられることが可能となる。
【0016】また、他の発明は、上述の発明に加えて、
突き出し部材が所定の位置までスライド移動した後、突
き出し部材とモータとの連結関係を解除する解除手段
と、この解除手段によって解除された突き出し部材をス
ライド移動前の位置に復帰させる突き出し部材復帰手段
とを備えている。
【0017】そのため、上述のスリップ機構の作用、す
なわち、突き出し部材の前方へのスライド動作中に、突
き出し部材に押し戻す方向への力が加えられたとしても
内部機構がロックしないという作用に加えて、通常動作
時(動作中に無理な力を加えたり、あるいはモータや駆
動回路やその他の部材の故障等により突き出し部材が突
き出しの途中位置で停止してしまうような場合を除く)
には、前方へ突き出した突き出し部材を、動作終了後に
は、開閉部材や手やモータ駆動等に頼らずに元の位置へ
戻すことができる。そのため、通常使用時における動作
が、よりスムーズなものとなる。
【0018】また、他の発明の冷蔵庫は、開閉部材を、
冷蔵庫本体に磁気的作用を利用して吸着保持された扉も
しくは引き出しとし、上述の動作補助装置の突き出し部
材が、開閉部材を磁気的作用によっては動作しない範囲
まで動かすことができるように取り付けられている。
【0019】このように構成すると、本装置を取り付け
た冷蔵庫が、僅かな力で扉や引き出しを開けることが可
能となると共に、閉じ状態では確実に冷気を庫内に閉じ
込めることが可能となる。しかも、突き出し部材の動作
中に、誤って扉を閉める動作を行ったとしても本装置が
故障しない冷蔵庫となる。さらに、扉等を開ける際に突
き出てくる突き出し部材を、複雑な回路や構成等を設け
ることなく、また扉等を閉めるだけで内部機構等を故障
させずに容易に原点位置へ復帰させることができ、コス
トの低減が可能となると共に、冷蔵庫内の狭い部分にも
容易に取り付けることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態にお
ける動作補助装置について、図1から図5に基づき説明
する。なお、本実施の形態では、動作補助装置を冷蔵庫
に取り付けたものとして説明するが、本発明は、特に、
冷蔵庫に取り付けるものに限定されるものではない。
【0021】動作補助装置1は、図1に示すように、筐
体としての冷蔵庫2のフレーム3の扉4と対向する位置
に備えられており、前方に配置された開閉部材としての
扉4の開動作の補助を行う装置となっている。なお、扉
4は、冷蔵庫2に形成された冷蔵室5の開放端部分を開
放/閉塞するためのものとなっており、冷蔵室5の開放
端の一部に一端が回動自在に支持されている。
【0022】そして、扉4の他端には、吸着マグネット
6が備えられている。この吸着マグネット6は、閉塞時
に冷蔵庫2本体の冷蔵室5の開放端の一部に磁気的作用
を利用して扉4を吸着保持させるためのものとなってお
り、これによって扉4で冷蔵室5を完全に密封できるよ
うになっている。
【0023】動作補助装置1は、図2及び図3に示すよ
うに、DCモータ(以下、単にモータという)7と、モ
ータ7の駆動力を伝達する歯車輪列8と、歯車輪列8を
介して受けるモータ7の駆動力によってスライド移動し
て扉4に当接可能な突き出し部材9と、これらの各部を
内部に収納するケース10と、を有している。
【0024】モータ7は、ケース10内に形成されたモ
ータ保持部11内に保持されている。このモータ保持部
11は、モータ7を取り囲むように形成されている。モ
ータ7の出力軸7aは、モータ保持部11からケース1
0の内部空間内に突出している。なお、モータ7は、複
数本からなるリード線12により電源及び制御手段を兼
ねた外部の制御装置(図示省略)と接続されており、こ
の制御装置によって制御駆動されるようになっている。
【0025】モータ7の出力軸7aのモータ保持部11
から突出している部分には、歯車輪列8の一部を構成す
るウォーム13が、スリップ機構を介して一体回転可能
に取り付けられている。このスリップ機構は、ウォーム
13側の負荷が所定値以下の場合には、摩擦力を利用し
て出力軸7aとウォーム13とを一体回転させ、ウォー
ム13側の負荷が所定値を超えた場合には摩擦力による
一体化が働かず、モータ7は空回りするようになってい
る。なお、詳細な構成に関しては、後述する。
【0026】このウォーム13は、歯車輪列8の最初段
の歯車となっている。そのため、通常の動作時において
は、モータ7が駆動されると、出力軸7aとウォーム1
3とが一体回転し、その回転が歯車輪列8を介して突き
出し部材9へ伝達されるようになっている。
【0027】歯車輪列8は、上述した最初段となるウォ
ーム13と、ウォーム13と噛合する大径のウォームホ
イール15aを有する第1歯車部15と、第1歯車部1
5の小径の送り歯車15bと噛合する大径の受け歯車1
6aを有する第2歯車部16と、第2歯車部16の小径
の送り歯車16bと噛合する大径の受け歯車17aを有
する第3歯車部17と、第3歯車部17の小径の送り歯
車17bと噛合すると共に突き出し部材9のラック歯部
9aと噛合している伝達歯車18から構成されている。
【0028】ウォーム13は、上述したようにモータ7
の出力軸7aに固定されていると共に、先端部分をケー
ス10の側壁内側に形成された軸受け部20に回転自在
に支承されている。このウォーム13は、図4に示すよ
うに、ウォームホイール15aと係合する歯14を有す
る軸部13aと、軸部13aの一端側に形成されたスリ
ップ機構収納部13bとを有している。なお、このウォ
ーム13の歯14は、進み角αが約20度に形成されて
いる。そのため、突き出し部材9をケース10内に押し
戻すことにより入力されるウォームホイール15a側か
らの逆回転方向の力を受けて、ウォーム13が逆回転で
きるものとなっている。なお、この進み角α=20度と
いう値に関しては、種々変更可能であるが、進み角α
は、ウォームホイール15a側からの力に対しウォーム
13が逆回転可能な程度に大きく形成されていればよ
い。
【0029】スリップ機構収納部13bは、軸部13a
に連続する斜面部13cと、この斜面部13cに連続す
る大径部13dとを有している。大径部13dの端面に
は、スリップ機構を構成する各部材を収納しかつ自らも
スリップ機構の一部となっている円形の孔部13eが設
けられている。そして、この孔部13eの底面の中心部
分には、出力軸7aの先端部分を収納するための小径の
中心孔13fが設けられている。
【0030】このような構造を有するウォーム13の孔
部13e内には、モータ7の出力軸7aとウォーム13
とを一体回転可能に連結するためのスリップ機構を構成
する各部材が収納される。スリップ機構は、上述の孔部
13eと、モータ7の出力軸7aに圧入等により挿通固
定された円盤状の連結板25と、この連結板25に一端
が係止され他端が自由端とした状態でウォーム13の孔
部13e内に圧入により嵌め込まれたコイルバネ26と
から構成されている。そして、スリップ機構は、モータ
7の出力軸7aが回転する際に発生するコイルバネ26
の外周面と孔部13eの内壁との摩擦力を利用するもの
となっている。
【0031】すなわち、モータ7が駆動されると、出力
軸7aが回転する。これによって、出力軸7aに圧入固
定された連結板25も出力軸7aと一体回転する。この
連結板25には、コイルバネ26の一端を係止するため
の係止溝25aが設けられており、この係止溝25aに
係止されたコイルバネ26の一端も、出力軸7a及び連
結板25と同方向に回転し始める。なお、コイルバネ2
6は、出力軸7の回転方向と同方向に巻回されており、
出力軸7aと連結板25とが一体的に回転することによ
って一端が引っ張られて径を縮める方向に力が加わる。
しかしながら、コイルバネ26の孔部13eに対する摩
擦力は、突き出し部材9を駆動して扉4の開動作の補助
を行う際のモータ7のトルク(力)に比して大きく設定
されている。そのため、通常の動作時においては、コイ
ルバネ26はスリップすることがない。
【0032】この結果、通常動作では、ウォーム13の
孔部13eの内壁とコイルバネ26の外周面との間の摩
擦力によって、ウォーム13がモータ7の出力軸7aと
一体的に回転する。そのため、モータ7の駆動力が、ウ
ォーム13を最初段とする歯車輪列8を介して突き出し
部材9へ伝達され、突き出し部材9がスライド移動し、
扉4の開動作の補助を行うことができるようになってい
る。
【0033】なお、本実施の形態では、上述したように
ウォーム13の歯14の進み角αが、20度に設定され
ている。そのため、本実施の形態では、通常動作(突き
出し部材9を前方へスライド移動させる動作)終了後、
モータ7の駆動を停止するが、その後は扉4の閉動作や
手等で突き出し部材9をケース10内に容易に戻すこと
ができる。その際は、上述のスリップ機構はスリップせ
ず、ウォーム13とモータ7の出力軸7aとは一体的に
逆回転することとなる。このような突き出し部材9を通
常の戻し動作(モータ7の駆動終了後に扉4を閉める等
の動作)によりケース10内に戻す動作の場合は、ウォ
ーム13及び出力軸7aが歯車輪列8の他の歯車と同様
に回転するため内部機構にロックは生じないこととな
る。
【0034】一方、突き出し部材9がスライド移動中に
扉4を閉めてしまったり、あるいは手で突き出し部材9
の先端部分をケース10内へ押し戻そうとしたりするよ
うな動作、すなわち、異常な戻し動作を行うと、突き出
し部材9には歯車輪列8の各歯車を逆方向に回転させよ
うとする力が発生する。そのとき、モータ7は、その力
に抗して歯車輪列8の各歯車を正常な方向に回転させ突
き出し部材9を前方へ押し戻そうとして駆動を継続す
る。このような状態となると、従来の装置では歯車輪列
やモータのロックが発生し歯車輪列やモータを損傷して
しまうおそれが生じるが、本発明の動作補助装置1で
は、このような状況に応じて上述のスリップ機構が働
き、歯車輪列8やモータ7のロックが回避される。
【0035】すなわち、モータ7の駆動により突き出し
部材9を動作させている最中、突き出し部材9側から過
大な逆方向の力がモータ7側に伝達されてくると、モー
タ7はその力に抗してさらにトルクを上昇させながら出
力軸7a及び連結板25を回転させる。そして、モータ
7側から突き出し部材9側への伝達トルク、すなわちウ
ォーム13側の負荷が所定値(コイルバネ26と孔部1
3eとの間の摩擦力)を超えると、コイルバネ26がス
リップし始める。これによって、モータ7の出力軸7a
の回転がウォーム13側へ伝達されなくなる。
【0036】この結果、上述したような状況、すなわち
動作中の突き出し部材9にケース10内に押し戻される
力が加えられる状況において、モータ7はスリップ機構
の働きによって空回りし、この空回りしている間に突き
出し部材9はケース10内の所定の位置(一番奥まで押
し戻された位置)まで戻されることとなる。そのため、
このような状況下においても、内部機構を破壊すること
のない信頼性の高い装置とすることができる。
【0037】上述したようなスリップ機構をウォーム1
3とモータ7の出力軸7aとの間に設けた歯車輪列8
は、通常の動作時、モータ7が駆動されると、ウォーム
13が出力軸7aと一体的に回転し、その回転が第1、
第2、第3の歯車部15,16,17を経て、最終歯車
となる伝達歯車18に伝達されるようになっている。そ
して、伝達歯車18が回転することによって、突き出し
部材9を前方へスライド移動させるようになっている。
なお、図3に示すように、第1歯車部15は第1の軸3
1に、第2歯車部16は第2の軸32に、第3歯車部1
7は、第3の軸33にそれぞれ回転自在に支持されてい
る。また、最終段歯車となる伝達歯車18は、ケース1
0に設けられた突起状の軸部50に回転自在に支持され
ている。
【0038】突き出し部材9は、伝達歯車18と係合
し、モータ7の駆動力を受けることにより、ケース10
の上下に形成されたガイドレール37,37(図3参
照)に案内されて、図2において矢示A方向にスライド
移動可能となっている。突き出し部材9は、矢示A方向
にスライド移動することによって、先端部分がケース1
0から外部へ突出するようになっている。このケース1
0から突出する部分には、上述した扉4が配置されてい
る。すなわち、この突き出し部材9は、モータ7の駆動
力で前方(図2において矢示A方向)へスライド移動す
ることにより、扉4に当接し扉4を開方向(図2におい
て矢示B方向)に突き出すものとなっている。
【0039】なお、突き出し部材9の先端部分は、突き
出し部材9が最奥部に引っ込んだ状態でケース10と略
面一となるように配置される。この突き出し部材9の配
置に関しては、突き出し部材9と扉4との配置関係、及
びモータ7の始動時から突き出し部材9を扉4へ当接さ
せるまでの時間制御の関係等、種々の関係により適宜変
更可能である。また、本実施の形態では、突き出し部材
9を、扉4に直接当接可能なものとしているが、突き出
し部材9は、何らかの部材を介し間接的に扉4に当接可
能なものとしてもよい。
【0040】そして、動作補助装置1は、突き出し部材
9の前方へのスライド動作により、扉4の全動作範囲の
うちの所定範囲の動作を補助するものとなっている。す
なわち、突き出し部材9が扉4の内側にぶつかりながら
さらにスライド動作することによって扉4を押し出す。
扉4は吸着マグネット6の磁気的作用である磁気吸引力
により冷蔵庫2本体側に引き付けられているが、動作補
助装置1が、磁気吸引力によって引き付けられない位置
まで扉4を押し出す。なお、本実施の形態では、このよ
うに磁気的作用によっては扉4が動作しない範囲まで扉
4を動かすものとしているが、本発明は、特に、マグネ
ットの吸着力を使用する扉に使用する場合に限られるも
のではなく、バネ等で閉じ力を生成しているものや、マ
グネット、バネ等の閉じ力を持たないものにも適用する
ことができる。
【0041】このように、モータ7の回転駆動力によっ
て突き出し部材9を移動させることによって、扉4を冷
蔵庫2本体への吸着保持から解除させる。なお、この動
作補助装置1は、扉4を冷蔵庫2の前方へのみ動作させ
る装置となっている。したがって、扉4をこの動作補助
装置1によって前方へ駆動し、その後、ユーザーが手動
で扉4を開いて冷蔵室5内に食品等を出し入れした後
は、ユーザーが、手動によって扉4を閉じるものとなっ
ている。そして、その閉じ動作により突き出し部材9が
スライド移動前の元の位置に戻されるようになってい
る。
【0042】また、ケース10は、図3に示すように、
2つのケース半体10c,10dを4つのボルト10e
等で固定するようにして構成され、上述したように、モ
ータ7や歯車輪列8や突き出し部材9等を内部に収納す
る箱形状のものとなっている。すなわち、ケース10
は、各部材を取り付けるための面(底面及び蓋となる
面)と、各部材を囲む面(側壁)とを有している。
【0043】このケース10の内部には、歯車輪列8の
各歯車をそれぞれ回転自在に支承するための機構、具体
的には、第1の軸31の両端をそれぞれ支持する固定部
10f,10gや、第2の軸32の両端をそれぞれ支持
する固定部10h,10jや、第3の軸33の両端をそ
れぞれ支持する固定部10k,10mなどが設けられて
いる。
【0044】上述したように構成された本実施の形態の
動作補助装置1は、冷蔵庫2の扉4を駆動するために、
冷蔵庫2のフレーム3に着脱自在にネジ止め固定される
ようになっている。この冷蔵庫2は、図1に示すよう
に、前面に旋回式の扉4を有すると共に内部に飲料製品
等の冷蔵保存の必要な食品類を保存するための冷蔵室5
を有している。扉4には、扉4を開ける際にユーザーが
握って手前に引くための引き用把手35が設けられてお
り、この引き用把手35の一部にユーザーが引き用把手
を掴んだことを検知するセンサー36が備えられてい
る。
【0045】また、冷蔵庫2は、冷凍食品等を収納する
ための引き出し39と、この引き出し39を収納するた
めの収納スペース40と、野菜等の食品等を収納するた
めの引き出し41と、この引き出し41を収納するため
の収納スペース42を有している。すなわち、冷蔵庫2
は、冷蔵室5、冷凍室及び野菜室の3つの室を有する筐
体となっている。そして、冷蔵室5と収納スペース40
との間には仕切り43が、収納スペース40,42の間
には仕切り44がそれぞれ設けられている。
【0046】なお、この冷蔵庫2は、扉4を動作補助装
置1で前方へ押し出すものとなっているが、上述した引
き出し39,41を前方へ押し出すものとして使用して
もよい。
【0047】また、冷蔵庫2は、1つの扉4と2つの引
き出し39,41を有する筐体となっているが、扉を2
つ以上としたり、引き出しを1つまた3つ以上としても
良い。また、扉が2つ以上設けられていたり、引き出し
が3つ以上設置されている場合、動作補助装置1を扉の
数及び引き出しの数を足した数と同じ数だけ配置し、全
ての扉及び引き出しをそれぞれ駆動するようにしても良
いし、また一部の扉もしくは引き出しのみを駆動するよ
うに動作補助装置1を配置しても良い。
【0048】なお、本実施の形態では、ユーザーが扉4
を開こうとしているのを検知するためにセンサー36を
タッチセンサーで構成したが、タッチセンサーの代わり
に圧電素子や赤外線による検知手段等、他の検知手段を
設けるようにしてもよい。
【0049】次に、上述した本実施の形態の動作補助装
置1を用いて、冷蔵庫2の扉4の動作を補助するための
動作について、以下に説明する。なお、扉4は、吸着マ
グネット6によって冷蔵室5の開放端に吸着保持されて
いる。
【0050】ユーザーが冷蔵庫2の扉4を開けようとし
て、引き用把手35を握ると、引き用把手35に設けら
れたセンサー36がこの接触を検知して信号を制御装置
(図示省略)が受け取り、制御装置から動作補助装置1
のモータ7に電力が供給される。
【0051】モータ7に電力が供給されると、モータ7
の出力軸7aが回転する。この動作は、通常の動作であ
り、このときのモータ7側からウォーム13側への伝達
トルクは所定値以下であるため、出力軸7aと連結板2
5を介して一体的に回転するコイルバネ26はスリップ
を起こさない。そのため、ウォーム13は、このコイル
バネ26と摩擦力によりモータ7の出力軸7aと一体的
に回転する。ウォーム13が回転すると、この回転は、
第1、第2、第3歯車部15,16,17を介して伝達
歯車18へ伝達され、伝達歯車18が図2において矢示
C方向に回転する。
【0052】この伝達歯車18の矢示C方向への回転
は、突き出し部材9のラック歯部9aに伝達される。こ
れにより、突き出し部材9が、矢示A方向にスライド移
動し、突き出し部材9の先端が扉4にぶつかりながら扉
4を矢示A方向へ押し出す。この結果、扉4は、吸着マ
グネット6の位置保持力に抗して、前方へ動作させられ
る。なお、モータ7への電力の供給が所定時間行われ、
突き出し部材9が所定位置まで動作した後には、モータ
7への電力の供給を停止させる。これにより、突き出し
部材9による扉4の開動作補助の一連の動作は終了し、
ユーザーは、マグネットの保持力の影響のない状態の扉
4を軽い力で開き、冷蔵室5の内部の物を取り出したり
等した後、扉4を閉める動作を手動で行う。
【0053】その際、突き出し部材9は、先程の扉4を
押し出す動作終了後の状態、すなわちケース10から先
端部分を大きく前方へ突き出した状態となっている。そ
のためユーザーが扉4を閉めることにより、扉4が突き
出し部材9の先端部分にぶつかることとなる。これによ
り、突き出し部材9は、逆方向にスライド移動し、その
力が伝達歯車18に伝わり伝達歯車18を逆回転させ
る。この結果、歯車輪列8の各歯車は、それぞれ扉4の
動作補助を行う際とは反対方向への回転を行うこととな
るが、上述したようにウォーム13の進み角αが大きく
形成されているため、ウォーム13はウォームホイール
15aの逆回転に従動して逆回転をする。
【0054】このとき、上述したようにモータ7は既に
停止した状態となっているので、モータ7側からは駆動
力が発生しておらず、また、通常の戻し動作であるため
突き出し部材9側からの伝達トルクも所定値以下のトル
クであるため、ウォーム13と摩擦状態となっているコ
イルバネ26はスリップを起こさず、ウォーム13とモ
ータ7の出力軸7aとは一体的に回転する。その結果、
歯車輪列8の各歯車及びモータ7は、ロックを発生する
ことなく、軽い力でそれぞれ逆回転する。このため、ユ
ーザーは、軽い力で扉4を閉めるだけで、扉4が突き出
し部材9をケース10内に押し込むことができ、扉4に
よる冷蔵室5の密閉状態が可能となる。
【0055】なお、突き出し動作中に扉4を強引に閉じ
ようとする等の異常動作が発生した場合は、駆動を継続
中のモータ7から突き出し部材9側への伝達トルクが所
定値を超えた時点で上述したスリップ機構のコイルバネ
26がスリップを起こす。すなわち、突き出し部材9側
及びモータ7側の双方向からの力によって生ずるトルク
がコイルバネ26の摩擦力を超えるとスリップが生ず
る。そのため、モータ7が空転する。この結果、突き出
し部材9側及びモータ7側の双方向からの力により歯車
輪列8がロックを発生させて内部機構を破損するという
故障が生じにくいものとなっている。なお、強引に閉じ
ようとした状態の扉4から手を離すと、モータ7から突
き出し部材9側への伝達トルクは異常状態を脱して通常
の状態に戻るため、モータ7の駆動による扉4の動作補
助は再開されることとなる。
【0056】なお、上述の実施の形態は、本発明の好適
な実施の形態の例であるが、これに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において種々変形
実施可能である。例えば、上述の実施の形態では、動作
補助装置1を冷蔵庫2に取り付けたが、特にこれに限定
されるものではなく、他の筐体、例えば、箪笥や机等の
スライド式の引き出しを有するものや、金庫等の旋回式
の扉を有するものに取り付けても良い。
【0057】また、上述の実施の形態の動作補助装置1
は、冷蔵庫2のフレーム3の扉4の上端に対向する位置
にのみ取り付けられているが、例えば、仕切り43にも
取り付けて、上下の動作補助装置1で協働させるように
してもよい。
【0058】また、上述の実施の形態では、モータ7の
出力軸7aに連結板25を介して間接的にコイルバネ2
6の一端を係止させているが、直接出力軸7aにコイル
バネ26の一端を係止させるようにしても良い。さら
に、上述の実施の形態では、コイルバネ26の巻き方向
をモータ7の出力軸7aの回転方向と同方向とし、出力
軸7aの回転でコイルバネ26の径が縮む方向に力が加
わるように構成されているが、巻き方向を逆とし、出力
軸7aの回転でコイルバネ26の径が広がる方向に力が
加わるようにしてもよい。なお、その場合は、コイルバ
ネ26の内側にウォーム13側の摩擦用の壁部を配置す
ることとなる。
【0059】さらに、上述した実施の形態の動作補助装
置1は、扉4を動作補助した後のケース10より先端部
分を突き出した状態の突き出し部材9を、扉4を閉める
ことによって元の位置へ戻すようになっているが、図5
に示すように、突き出し部材復帰手段としてのコイルバ
ネ46をケース10内に備え、コイルバネ46の付勢力
によって強制的に突き出し部材9を元の位置へ戻すよう
にしてもよい。
【0060】すなわち、図5に示す動作補助装置1の構
成は、ケース10の内部に、上述した実施の形態と同
様、モータ7と、ウォーム13を最初段とする歯車輪列
8と、歯車輪列8の最終段歯車に係合する突き出し部材
9が備えられており、さらに上述した突き出し部材9を
元の位置に復帰させるためのコイルバネ46が設けられ
ている。なお、突き出し部材9には、原点位置(スライ
ド移動前の位置)でケース10内に保持されるための金
属製のプレート48が、ケース10には金属製のプレー
ト48を吸着保持するマグネット47がそれぞれ設けら
れている。そして、コイルバネ46で勢い良く原点位置
に戻されてくる突き出し部材9を確実に原点位置に保持
するようになっている。しかしながら、このような原点
位置に保持するための構成はなくても良い。
【0061】また、歯車輪列8の最終段歯車は、図5に
示すように、突き出し部材9のラック歯部9aと係合す
る第1区間49aと、ラック歯部9aとの係合が外れる
第2区間49bとを有し、第1区間49aで突き出し部
材9と係合しながら突き出し部材9をスライド移動さ
せ、第2区間49bで突き出し部材9との係合を外すこ
とにより突き出し部材9とモータ7との連結状態を解除
する解除手段となる係脱歯車49としてもよい。このよ
うな歯車を最終段歯車とすると、動作補助後は、突き出
し部材9を歯車輪列8の負荷なくスムーズにコイルバネ
46の付勢力で元の位置へ戻すことが可能となる。しか
しながら、最終段歯車を上述の実施の形態のように常時
突き出し部材9と係合している伝達歯車18のような歯
車で構成してもよい。
【0062】コイルバネ46は、ケース10と突き出し
部材9とに挟まれた位置に配置され、一端をケース10
のドア4と対向する側の内壁10aから突出した突出部
10bに係止させていると共に、他端を突き出し部材9
に嵌合されたマグネット47に対するヨークとなる金属
製のプレート48に当接させている。そして、コイルバ
ネ46は、突き出し部材9が、図5において矢示A’方
向にスライド移動されると、プレート48に押されて収
縮して、突き出し部材9を原点位置へ復帰させるための
付勢力を貯える。なお、このコイルバネ46を収縮させ
るのに必要なトルクは、モータ7の通常時のトルクより
弱いトルクに設定されており、コイルバネ46はモータ
7により突き出し部材9をスライド移動させることによ
り容易に収縮するものとなっている。
【0063】このようなコイルバネ46が収縮した状態
で、突き出し部材9と係脱歯車49との係合が外れ、モ
ータ7の駆動力の伝達が絶たれると、コイルバネ46の
付勢力(復元力)によって突き出し部材9が原点位置ま
で戻されることとなる。なお、原点位置まで戻された突
き出し部材9は、金属製のプレート48がケース10内
に配置されるマグネット47に吸着されることにより、
ケース10内の原点位置で保持されることとなる。な
お、プレート48とマグネット47との関係は、逆、す
なわち突き出し部材9にマグネットを備え、ケース10
に金属製のプレートを配置することにより、突き出し部
材9の原点位置での保持をするようにしてもよいし、双
方マグネットとしてもよい。
【0064】さらに、コイルバネ46は、突き出し部材
9の前方へのスライド移動によって収縮して付勢力を貯
えるのではなく、伸張することにより縮み方向への付勢
力を貯えるもので構成されてもよい。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の動作補助
装置によれば、モータの出力軸とウォームとの間に所定
値以上の伝達トルクによりスリップするコイルバネを利
用したスリップ機構を備えているため、突き出し部材に
逆方向(押し戻す方向)の力が加わった際に、その力を
スリップ機構部分で空転させることができることから減
速輪列やモータにロックを生じさせないものとなる。特
に、モータを駆動し突き出し部材を前方へスライド移動
させている最中に、開閉部材や手等により突き出し部材
を逆方向に押し戻す動作が行われた場合、従来の構成で
は内部機構の故障が発生し易いが、本発明の動作補助装
置では、このような状況においても、モータの出力軸が
歯車輪列に対して独立して空回りすることにより、減速
輪列及びモータにロックが発生せず、内部機構の破損等
が生じないこととなる。
【0066】また、ウォーム部分にコイルバネを組み込
むという小型で簡単な構成であり、部品点数が少なくな
り、しかもコイルバネとウォームの組み合わせにより、
任意かつ安定したスリップ力を得ることができる。この
ため、モータのトルクに合わせたスリップ力を容易に得
られると共に長期間安定したスリップ力を得ることがで
きる。
【0067】このため、多少手荒い取り扱いをしたとし
ても、故障の発生しにくい安全性の高い動作補助装置と
なる。さらに、本装置の内部機構をもってすれば、スリ
ップ機構やクラッチ機構等のロック防止機構や、モータ
を逆回転させる制御駆動回路や、さらには突き出し部材
の位置検知用の部材等、種々の部材を設ける必要が無く
なり、部品コストや組み立てコスト等を抑えた安価な動
作補助装置とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における動作補助装置を取
り付けた冷蔵庫の外観を示す縦断面図である。
【図2】図1に示した動作補助装置の内部機構を示す平
面図である。
【図3】図2に示した動作補助装置の内部機構を示す断
面展開図である。
【図4】図2に示した動作補助装置の内部機構のうち、
ウォームとスリップ機構、及びウォームホイールを拡大
して示した図である。
【図5】本発明の実施の形態における動作補助装置に突
き出し部材を原点位置に復帰させる手段と、突き出し部
材と歯車輪列との連結状態を解除する手段とを付加した
変形例を示す平面図である。
【図6】従来の動作補助装置としてのモータアクチュエ
ーターを示した断面図である。
【符号の説明】
1 動作補助装置 2 冷蔵庫 4 扉(開閉部材) 6 吸着マグネット 7 モータ 7a 出力軸 8 歯車輪列 9 突き出し部材 13 ウォーム 13e 孔部(スリップ機構の一部となる壁部を有す
る) 25 連結板(スリップ機構の一部) 46 コイルバネ(突き出し部材復帰手段) 49 係脱歯車(解除手段)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータの正回転方向の駆動力を歯車輪列を
    介して受けることによってスライド移動して、開閉部材
    に直接または間接的に当接可能な突き出し部材を有し、
    上記突き出し部材のスライド動作により上記開閉部材の
    動作を補助する動作補助装置であって、 上記歯車輪列に、上記モータの出力軸にスリップ機構を
    介して一体回転可能に連結されたウォームを備え、 上記スリップ機構を、一端が上記出力軸に直接もしくは
    間接的に係止され他端が自由端とされたコイルバネと、
    上記出力軸と一体的に上記コイルバネが回転する際、こ
    のコイルバネとの間に摩擦力が発生するように上記ウォ
    ームに形成された壁部とから構成し、 上記モータ側から上記突き出し部材側への伝達トルクが
    所定値以下の場合には上記摩擦力により上記出力軸と上
    記ウォームとが一体回転し、 上記突き出し部材側の負荷が増大し上記伝達トルクが所
    定値を超えた場合には上記コイルバネがスリップし、 上記モータの出力軸の回転が上記ウォームへ伝達されな
    いようにすると共に、 上記ウォームは、上記突き出し部材を押し戻すことによ
    り入力される逆回転方向の力を受けて、該ウォームを逆
    回転させることができる進み角を有して形成されてい
    る、 ことを特徴とする動作補助装置。
  2. 【請求項2】前記ウォームの進み角は、20度であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の動作補助装置。
  3. 【請求項3】前記ウォームの一端に孔部を形成してこの
    孔部内壁を前記スリップ機構の壁部とし、上記孔部内壁
    に前記コイルバネを圧入により嵌め込んだことを特徴と
    する請求項1又は2記載の動作補助装置。
  4. 【請求項4】前記突き出し部材が所定の位置までスライ
    ド移動した後、前記突き出し部材と前記モータとの連結
    関係を解除する解除手段と、この解除手段によって解除
    された前記突き出し部材をスライド移動前の位置に復帰
    させる突き出し部材復帰手段とを備えたことを特徴とす
    る請求項1から3のいずれか1項に記載の動作補助装
    置。
  5. 【請求項5】開閉部材を、冷蔵庫本体に磁気的作用を利
    用して吸着保持された扉もしくは引き出しとし、請求項
    から4のいずれか1項に記載の動作補助装置の前記突
    き出し部材が、上記開閉部材を上記磁気的作用によって
    は動作しない範囲まで動かすことができるように取り付
    けられたことを特徴とする冷蔵庫。
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