JP3922940B2 - 冷蔵庫等の扉開閉装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫等の扉開閉装置に係り、特に開扉力を低減した扉開閉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫は食生活の多様化とともに収納量も大型化傾向にあり、特に家庭用冷蔵庫においては収納内容積が４００リットルを超えるクラスが主流になり、冷蔵庫本体の高さや幅寸法も大きくなる傾向にある。
【０００３】
これにともなって、冷蔵室や冷凍室、野菜収納室の扉も大型化しており、特に貯蔵容積の大きい冷蔵室の扉内側における収納ポケットは、高さと幅寸法の拡大とともに奥行き寸法も増大して多くの食品を収納する傾向にあり、扉自体が大きいこともあって、開扉のために大きな力を必要とし、非力な女性や高齢者の場合は負担が大きくなる問題があった。
【０００４】
上記問題に対応する構成として、近年、使用者が扉把手を回動操作することにより、てこ機構を作用させて扉の開放力を軽減する構成や、使用者のスイッチ操作により本体側からノックピンが突出して扉面を押圧し自動的に開扉する扉開放機構を備えた冷蔵庫が市場に供されており、扉の開放に負担を要しない商品として評価されている。
【０００５】
また一方、設置スペースが狭い台所等に大形冷蔵庫を設置した場合、開閉扉の方向が一方向に固定されていると、扉の開閉が困難になったり、通行に支障を生じたりするだけでなく、使い勝手が悪くなる欠点を有するものであり、これを改良するため、扉を左右のどちら側からでも開閉できる扉開閉機構を具備した冷蔵庫も存在する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記扉開放機構や開閉機構では、外観面や構造が複雑になる等の制約があることから開扉力の低減機構としてはさらに改良が求められており、また、前記左右両開き機構を有する冷蔵庫等の扉開閉装置の場合、通常の左右いずれかの片開き扉構造と相違して、扉荷重は、開扉角度が１０度程度までは、ヒンジ座面ではなく、扉下面に取り付けたガイドローラに対向する位置に冷蔵庫本体側から突出させた扉受け板で受ける構成であり、さらに開扉時には、開放側の半軸支状態を解除し、枢支側を軸支状態とするため、扉本体を開扉側に偏移させる支承構成であることから、この偏移機構部の摩擦および本体側に吸着しているガスケット部の摩擦力等により、扉内側ポケット内に食品を収納した状態での開扉力は通常の片開き扉の場合の最大値３０Ｎに対して３〜４倍に増大するものであり、さらにこれを前記扉自動開放機構によって自動的に開放使用とした場合には、駆動ユニットにおけるソレノイド等の発生力がきわめて増大するものであり、より改良する必要があった。
【０００７】
本発明は上記点に着目してなされたもので、冷蔵庫等の扉開閉装置を改良して開扉力を低減し使い勝手を良好にするとともに、左右のいずれからでも開閉できる構成や、スイッチ操作で自動的に開放できる機構にも適用できる扉開閉装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の冷蔵庫等の扉開閉装置の発明は、本体貯蔵室の前面開口部に設けられ、スイッチ操作により突出部材を突き出して扉面を押圧し開扉させる扉開放機構と、扉の下面に設けられたモーター駆動で回動するガイドローラと、このガイドローラの下面が当接し閉扉時に扉を下方から保持する扉受け板とからなり、前記モーターを駆動させてガイドローラを回動させ、扉受け板上の扉に開扉力を付与するとともに、扉開放機構の突出部材の押圧により扉を開放動作させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
この構成により、ガスケットを本体側から引き剥がすための最も大きな開扉力を必要とする開扉当初の力を、ガイドローラの回動作用で大幅に低減できるため、軽い力で扉を開放することができ、開扉スイッチへのタッチ操作で扉を自動的に開放させることができるとともに、開扉当初のガスケットを本体側から引き剥がすための発生力はガイドローラにより得られるため、扉開放ユニットのソレノイド発生力を増大しなくてもよい。
【００１１】
請求項２記載の発明は、本体貯蔵室の前面開口部に設けられ、前面開口部の左右両側に設けたヒンジピンを扉の両端上下面に形成したカム溝に保持し、一側方からの開扉動作によってカム溝がヒンジピンと係合して移動することにより扉を開扉側へ幅方向に偏移させ、前記偏移により他方側のヒンジピンをカム溝内に軸支することで左右両方向からの開扉を可能とした扉を備えたことを特徴とするものであり、この構成によれば、扉を左右のどちら側からでも開閉できる扉開閉機構を具備した冷蔵庫の扉において、最も大きな開扉力を必要とする開扉当初のガスケットを本体側から引き剥がす段階、および扉を幅方向に移動させる段階を、ローラの回動作用でおこなうことができるため、開扉力を低減して容易に開閉することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明におけるガイドローラは、開扉時には開扉スイッチの動作により扉の開放方向に回動し、閉扉時にはドアスイッチの動作により閉扉方向に逆転回動することを特徴とするものであり、開扉スイッチへのタッチ操作で扉を自動的に開放させることができるとともに、閉扉時は、ガイドローラの逆転により閉扉状態に向かう扉を本体開口部に移動させるため、半閉扉状態とならず確実に閉めることができる。
【００１３】
請求項４の発明によるガイドローラは、扉開放機構の動作と同期させて回動することを特徴とするものであり、この構成により、扉開放ユニットのソレノイド発生力を増大せずとも開扉できるとともに、プランジャーのストロークをも長くする必要がなく、コストアップを防止して効率的動作により機構装置の小型化をはかることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、閉扉時に、ガイドローラの下面が当接する扉受け板の摺動面を滑りにくい部材あるいは形状に形成したことを特徴とするものであり、ガイドローラを滑りにくくして扉受け板の摺動面とローラの係合を強くし、確実な開閉扉動作をおこなうことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１および図２は本発明に係る冷蔵庫の閉扉状態および冷蔵室扉を開扉した外観を示す正面図であり、外箱と内箱とこれら内外箱間に断熱材を発泡充填した断熱箱体で形成された冷蔵庫本体（１）は、内箱内部に貯蔵空間として最上部に冷蔵室（２）、その下方には野菜室（３）続いて、断熱仕切壁を介して製氷貯氷室（４）と温度切替室（５）とを左右に区分して併置しており、最下部には冷凍室（６）を独立して配置し、各貯蔵室の前面開口には各々専用の扉を設けて開閉自在に閉塞している。
【００１６】
最も大きな収納容積を有する冷蔵室（２）の開口部前面には、これを開閉すべく冷蔵室扉（７）が設置されている。
【００１７】
冷蔵室扉（７）周縁の前記開口部に対応する部位には軟質合成樹脂からなるマグネットガスケットを取着して、閉扉の際はマグネットの磁力によりガスケットを冷蔵室（２）の開口部周縁に吸着させることにより、冷蔵室（２）内と外部とを気密に断熱シールし、熱漏洩を防止している。
【００１８】
冷蔵室（２）の下部に配置した野菜室（３）、製氷貯氷室（４）、温度切替室（５）、および冷凍室（６）は、扉に取り付けられ貯蔵室内の奥方向に延出する図示しない枠体と庫内壁面とのレール機構により、枠体に載置した各収納容器とともに、それぞれが前後方向に庫外に引き出す引出し扉方式としている。
【００１９】
冷蔵室扉（７）は、一側を枢軸側として水平方向に回動して前面開口を開閉する構成であるが、さらに、左右のいずれからでも開閉できる扉開閉機構（８）を有するとともに、これを扉表面の表示パネル部の近傍に設けた開扉スイッチ（９）をタッチ操作することで自動開放するように構成しており、以下その詳細を説明する。
【００２０】
冷蔵庫本体（１）冷蔵室扉（７）との位置関係を示す図３、図４、および左右両開き構成を示す平面図である図５と図６から明らかなように、冷蔵室（２）の前面開口部の上下部には、冷蔵室扉（７）の上下面に対向して、扉を枢支するヒンジピン（11）を左右端に突設した扉受け板上（12）と扉受け板下（13）を配設し、扉上下面には、前記ヒンジピン（11）に対向して回転支承部となるヒンジカム（14）を左右の端部に取着しているとともに、扉下面にはガイドローラ（15）を配置して扉受け板下（13）に当接させ、扉（７）を支えている。
【００２１】
ヒンジカム（14）は、扉（７）の回動にともない、内部に位置させた前記ヒンジピン（11）によって扉（７）全体を開扉側の幅方向に偏移するように作用させるものであり、扉前方に端部外方へ屈曲する軸支部（16）を形成するとともに本体側を開放したカム溝（17）を設けている。そして、カム溝（17）の扉幅方向の内側には、これも前記扉受け板上（12）と扉受け板下（13）に中心線から左右対称に設けた突出リブ（18）に対向してガイド溝（19）を形成し、ガイド溝（19）の内側端部にガイドリブ（20）を突設している。
【００２２】
前記ガイドローラ（15）は、図７に正面からの断面詳細図、図８に分解斜視図を示すように、扉（７）下面の左右に形成した凹部（７ａ）内に駆動モータ（31）とともに、ギア機構（32）を介して接続され、これらを収納するケース（33）内に軸支（34）されている。（35）は補助ローラであり、ケース（33）の他側に軸支して配設している。
【００２３】
扉（７）下面の他側には上記と同様の構成が配置されており、このガイドローラ（15）の下面周縁は、ケース（33）下端面からわずかに下方へ突出させて保持されているとともに、開扉スイッチ（９）へのタッチ操作により、指示された側のモータ（31）が駆動して、該当するガイドローラ（15）を回動するように構成されている。
【００２４】
そして、閉扉状態においては、ガイドローラ（15）の下面は扉受け板下（13）面に当接しており、使用者が開扉スイッチ（９）をタッチ操作して開扉する際には、モータ（31）の駆動により左右いずれかのガイドローラ（15）が選択されて回動し、図４に示すように、扉受け板下（13）の傾斜面上を摺動して扉（７）を開放させるものである。
【００２５】
扉に設置されている前記駆動モータ（31）は、前面開口の中央部分で本体（１）と扉（７）との間で非接触での電力供給を受け、閉扉時間中に充電される断熱材中に設けた図示しない蓄電池の電力で駆動される。本体（１）から扉（７）への電力供給は、本体制御部からの直流電源を受けて発振動作をおこなう給電発振部からの高周波を本体側のコイルで受け、このコイルから本体外部に交流磁束を放出して、前記コイルと電磁誘導結合を生じる扉側のコイルに誘起した交流から定電圧を得ることにより、扉側の電源として閉扉中に蓄電池に充電するものである。この場合、駆動モータ（31）への給電は、蓄電池によるものだけでなく、左右両開きが可能な扉構造であってもいずれか一方で扉側に給電される構成、例えば、両ヒンジピンを介して上記非接触給電構成を直接配設し給電するものであってもよい。
【００２６】
ガイドローラ（15）の回転スピードおよび回動力は、本体に対して密着状態にあるガスケットの吸着力を引き剥がすのに有効な力を発揮する値とすることで、最も大きな力を要する当初の開扉力を得られるものであり、使用者はきわめて軽い力でスムーズに扉を開放することができる。
【００２７】
さらに、閉扉時においては、図示しない庫内灯や冷却ファンの開閉扉時の運転制御をおこない閉扉直前にオン動作をおこなうドアスイッチの動作により、ガイドローラ（15）を閉扉方向に逆転回動させるようにしており、閉扉操作によって閉まる方向に回動する扉（７）に対して、閉扉の直前にガイドローラ（15）と扉受け板下（13）面が係合して本体開口部への移動力を付与するため、扉（７）のガスケットは本体（１）に密着して確実に閉めることができ、半閉扉状態となってこれを放置することによる庫内冷気の外部への漏洩を防止することができる。
【００２８】
（21）は冷蔵庫本体（１）の上面両側に本体中心線に対して対称に設置された扉開放ユニットであり、図９、図10に示すように、円筒状のボビンの外周にコイルを巻装し、これを樹脂でモールドしたソレノイド（23）と、ソレノイドへの通電によって軸方向に移動する磁性体製のプランジャー（24）とから構成されており、この扉開放ユニット（21）をゴムブッシュ（25）を介して凹部（22）内に収納固定し、冷蔵庫本体上部に設けた凹部（22）に一部を埋め込んで配設しているものである。
【００２９】
前記プランジャー（24）の一端部には、扉方向へのノックピン（26）を取り付けており、ソレノイド（23）への通電時には、プランジャー（24）の移動により、ノックピン（26）の先端部が扉側へ突出するよう構成されており、突出したノックピンは、扉（７）上縁の開扉側である裏面左側あるいは右側に当接し、その押圧力によって扉を回動させ開口部を開放するものである。
【００３０】
プランジャー（24）の他端には、コイルバネ（27）を設け、プランジャーを常時ソレノイドによる突出方向とは逆方向へ付勢しており、ソレノイド（23）への通電が停止した後は、ノックピン（26）を再びコイルバネ（27）によりユニット内に収納される。
【００３１】
ノックピン（26）は、常時その先端を扉（７）裏面の当接部に押し当てた状態にして、扉開放ユニット（21）の動作時の突出による叩き音が出ないようにしているが、先端には、衝撃吸収用のゴムキャップ（28）を取り付けており、さらにノックピンが突出した際に当接する扉（７）側の面にも緩衝体（29）を取り付けることにより、ノックピンが扉面に当接した際の衝撃音の発生を防止している。
【００３２】
冷蔵庫本体（１）上面の凹部（22）に配設した扉開放ユニット（21）の表面はユニットカバー（30）によって被覆保護されている。
【００３３】
扉開放ユニット（21）の基本構成は上述したとおりであり、この構成により冷蔵室扉（７）を開放する場合は、扉表面の表示パネル部の左右に設けた開扉する側の開扉スイッチ（９）にタッチすることで、該当する側のソレノイド（23）に通電されプランジャー（24）の移動でノックピン（26）が扉側へ突出し、左開きあるいは右開きに開扉するものである。
【００３４】
なお、前記開扉スイッチ（９）は、扉の開閉を検知して図示しない庫内灯や冷却ファンの駆動を制御するドアスイッチと連動させ、扉が開いているときには前記開扉スイッチをタッチ操作しても扉開放ユニット（21）を動作させないようにしている。これは、開扉状態でユニットが動作すると、押圧対象である扉がない状態で強い力で勢いよくノックピンが突出することになり、大きな衝撃音の発生や危険を防止するためである。
【００３５】
また、扉開放ユニット(21)の駆動装置としては、前記ソレノイドの移動量に限らず、ステッピングモータの回転力をカム機構で直線運動に変換して利用する方法もある。
【００３６】
しかして、開扉動作を開始した際は、ガイドローラ（15）の回動により、ローラが扉受け板下（13）上を摺動して移動することで、扉（７）に設けたヒンジカム（14）のカム溝（17）が上下の扉受け板（12）（13）のヒンジピン（11）に係合して移動することによって、扉（７）を開扉側である外方へ偏移させるものであり、この動作と同時に、上下の扉受け板面上の突出リブ（18）が開扉によって前外方に移動してくるガイドリブ（20）の内方側に進入し、ガイドリブ（20）を押圧することでの扉（７）を開扉側である外方の幅方向に偏移させる。
【００３７】
この扉（７）の開扉側への偏移の結果、他端側におけるカム溝（17ｂ）の先端に屈曲形成した軸支部（16ｂ）がヒンジピン（11ｂ）に係合して扉の回転支軸として保持された状態となり、ガイドローラ（15）の摺動で扉（７）を開扉方向へ押し出すと同時に、扉開放機構のノックピン（26）の押圧により扉を開扉方向へ押し放すものであり、ガイドローラ（15）の開扉力とノックピン（26）の発生力とが合体して扉受け板下（13）の傾斜面を乗り越えて扉（７）を開放させるものである。
【００３８】
このように、ガイドローラ（15）を扉開放ユニット（21）の動作と同期させることにより、ガイドローラ（15）の回動で最も大きな開扉力を必要とする開扉当初のマグネットガスケットの吸引力から扉（７）を引き剥がし、さらに扉を幅方向に移動させた後に、ノックピン（26）で開扉させれば、ガイドローラの回動による開扉発生力が効果的に働いて、扉開放ユニットのソレノイド（23）の発生力を増大せずとも開扉できるとともに、プランジャー（24）のストロークをも長くする必要もなく、コストアップを防止して効率的動作により機構装置の小型化をはかることができる。
【００３９】
また、開扉の形態は、本体前面開口部の両側にそれぞれ設けた扉開放ユニット（21）の開扉動作とともに、扉下面の左右に設けたガイドローラ（15）を双方とも回動させるようにしてもよい。このように構成すれば、左右双方のガイドローラ（15）が扉受け板下（13）面を摺動することによって、開扉当初においてさらに大きな開扉力を得ることができる。
【００４０】
そしてまた、図11に示すように、ガイドローラ（15）の下面が当接する扉受け板下（13）の摺動面を滑りにくい材質の部材で形成、あるいは凹凸状など摩擦抵抗の大きな形状に形成すれば、ガイドローラ（15）の空滑りをなくして扉受け板下（13）の摺動面とガイドローラ（15）の係合を強くし、確実な開閉扉動作をおこなうことができ、図12に示すように、扉受け板下（13）の幅方向の表面中央に水準器（36）を取り付けておけば、据付状態を容易に視認でき、扉受け板を傾くことなく水平に取着でき、スムーズな開閉動作を提供することができる。
【００４１】
扉の他方側の開放については、該当する側の開扉スイッチ（９）へのタッチ操作により、上記作用と逆の作用でおこなわれるものであり、動作は同一であることから説明は省略する。
【００４２】
なお、本体（１）上面の左右に設けた扉開放ユニット（21）の制御は、上記のように種々のパターンが考えられるものであり、使用者の希望に応じて、自動開放機能を動作させないモード、右開きあるいは左開きのいずれかに限定するモード、そして左右いずれからでも開閉できるモードなど任意に、且つ随時に選択できるようにしてもよく、この場合は、扉表面に設けた冷蔵庫の制御仕様の表示パネルに選択モードを表示するようにすれば、使用者の視認も容易におこなうことができる。
【００４３】
上記実施例においては、モータ駆動によるガイドローラ（15）方式と、ソレノイドなどのノックピン方式による扉開放ユニット（21）との自動扉開放装置を併せ備えた冷蔵庫の例で説明したが、ノックピンによる扉開放方式（21）を採用しないで、最も大きな開扉力を必要とする開扉当初のガスケットを本体側から引き剥がす段階、および左右両開きの場合に扉を幅方向に移動させる段階のみを、モータ駆動によるガイドローラ（15）でおこない、後は手による通常の開扉でおこなうようにしてもよい。
【００４４】
また、左右いずれからでも開閉できる扉開閉機構（８）でなくとも、前面開口部の一側を通常のヒンジで枢支して開閉する扉機構に上記ガイドローラ（15）と駆動モータ（31）による開閉装置を採用することでも開扉力は充分低減でき、有効である。
【００４５】
そしてまた、上記実施例では、横開き式である冷蔵室扉の例で説明したが、これに限らず、引き出し式扉構造に同様のガイドローラによる扉開閉機構を適用することも容易であり、冷凍室扉など他の扉に採用することも何ら問題はない。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、開扉スイッチへのタッチ操作で扉を自動的に開放させることができるとともに、ガスケットを本体側から引き剥がすための最も大きな開扉力を必要とする開扉当初の力を、ガイドローラの回動作用で大幅に低減できるため、負荷の少ない軽い力で扉を開放することができ、扉開放ユニットのソレノイド発生力を増大しなくてもよい。
【００４８】
請求項２の発明によれば、扉を左右のどちら側からでも開閉できる扉開閉機構を具備した冷蔵庫の扉において、最も大きな開扉力を必要とする開扉当初のガスケットを本体側から引き剥がす段階、および扉を幅方向に移動させる段階を、ローラの回動作用でおこなうことができるため、開扉力を低減して容易に開閉することができる。
【００４９】
請求項３の発明によれば、開扉スイッチへのタッチ操作で扉を自動的に開放させることができるとともに、閉扉時は、ガイドローラの逆転により閉扉状態に向かう扉を本体開口部に移動させるため、半閉扉状態とならず確実に閉めることができる。
【００５０】
請求項４の発明によれば、扉開放ユニットのソレノイド発生力を増大せずとも開扉できるとともに、プランジャーのストロークをも長くする必要がなく、コストアップを防止して効率的動作により機構装置の小型化をはかることができる。
【００５１】
請求項５の発明によれば、ガイドローラを滑りにくくして扉受け板の摺動面とローラの係合を強くし、確実な開閉扉動作をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の正面図である。
【図２】図２の冷蔵庫の冷蔵室扉を開扉した状態を示す正面図である。
【図３】図１における冷蔵室開口部と扉との関係を示す分解斜視図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】図３の左右両開き構成を示す扉部分の平面図である。
【図６】図５の開扉当初の状態を示す平面図である。
【図７】ガイドローラ部分を示す断面詳細図である。
【図８】図７に示すガイドローラ部の分解斜視図である。
【図９】図１の冷蔵庫上面図である。
【図１０】図１における扉開放装置の概略を示す断面図である。
【図１１】扉受け板の変形例を示す側断面図である。
【図１２】扉受け板のさらに他の変形例を示す側断面図である。
【符号の説明】
１…冷蔵庫本体 ２…冷蔵室 ３…野菜室
４…製氷貯氷室 ５…温度切替室 ６…冷凍室
７…冷蔵室扉 ８…扉開閉機構 ９…開扉スイッチ
11、11ｂ…ヒンジピン 12…扉受け板上 13…扉受け板下
14…ヒンジカム 15…ガイドローラ 16、16ｂ…軸支部
17、17ｂ…カム溝 18…突出リブ 19…ガイド溝
20…ガイドリブ 21、21ａ、21ｂ…扉開放ユニット
22…凹部 23…ソレノイド 24…プランジャー
25…ゴムブッシュ 26、26ａ…ノックピン 27…コイルバネ
28…ゴムキャップ 29…緩衝体 30…ユニットカバー
31…駆動モータ 32…ギア機構 33…ケース
34…支軸 35…補助ローラ 36…水準器

Claims (5)

1. 本体貯蔵室の前面開口部に設けられ、スイッチ操作により突出部材を突き出して扉面を押圧し開扉させる扉開放機構と、扉の下面に設けられたモーター駆動で回動するガイドローラと、このガイドローラの下面が当接し閉扉時に扉を下方から保持する扉受け板とからなり、前記モーターを駆動させてガイドローラを回動させ、扉受け板上の扉に開扉力を付与するとともに、扉開放機構の突出部材の押圧により扉を開放動作させるようにしたことを特徴とする冷蔵庫等の扉開閉装置。
2. 本体貯蔵室の前面開口部に設けられ、前面開口部の左右両側に設けたヒンジピンを扉の両端上下面に形成したカム溝に保持し、一側方からの開扉動作によってカム溝がヒンジピンと係合して移動することにより扉を開扉側へ幅方向に偏移させ、前記偏移により他方側のヒンジピンをカム溝内に軸支することで左右両方向からの開扉を可能とした扉を備えたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫等の扉開閉装置。
3. ガイドローラは、開扉時には開扉スイッチの動作により扉の開放方向に回動し、閉扉時にはドアスイッチの動作により閉扉方向に逆転回動することを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫等の扉開閉装置。
4. ガイドローラは、扉開放機構の動作と同期させて回動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫等の扉開閉装置。
5. 閉扉時に、ガイドローラの下面が当接する扉受け板の摺動面を滑りにくい部材あるいは形状に形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫等の扉開閉装置。

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