JP4347349B2

JP4347349B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP4347349B2
Application number: JP2007030698A
Authority: JP
Inventors: 信之長安; 浩和中村; 弘直釜谷; 英樹吉田
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2027-02-09
Also published as: CN100545560C; CN101240972A; JP2008196744A

Description

本発明は、冷蔵庫に係り、特に扉を電動で開閉する扉駆動装置を備えた冷蔵庫に好適なものである。

従来の冷蔵庫には扉が電動で自動的に開閉する機能を備えたものがある。

この種の従来の冷蔵庫では、扉を開放する場合には、扉にスイッチなどの開放要求を入力する入力手段および扉を電動で開閉する扉駆動装置を備えており、使用者が扉開放スイッチを入力することにより、扉駆動装置にて扉を開く方向へ駆動して所定量開放する。使用者が食品等を持つなど、手が塞がっている状態で扉を開けたい場合に有効である。

また、扉を閉じる場合には、扉にスイッチなどの閉鎖要求を入力する入力手段を備えており、使用者が扉閉スイッチを入力することにより、扉駆動装置にて扉を閉じる方向へ駆動し扉を閉鎖する。これも使用者が食品等を持つなど、手がふさがっている状態で扉を閉じたい場合に有効である。

また、扉を閉じる他の方法として、扉の状態が閉方向に変化することを検知する検知手段を備えており、使用者が扉を手動で閉じる動作を検知手段で検知することにより、扉駆動装置にて扉を閉じる方向へ駆動して閉鎖する方法がある。これは扉を確実に閉鎖することを目的とし、扉が半開状態で放置されることによって生じる食品の劣化を防いでいる。

更に、扉を自動開放しようとした際、扉が何らかの障害物に当たり、扉が開放しきれず半開状態となった場合には、扉駆動装置にて扉を閉じる方向へ駆動する方法も提案されている。これについても、扉が半開状態で放置されることを防いでいる。

従来の冷蔵庫に関連する特許文献として、例えば特開平４−１７４１８５号公報（特許文献１）、特開２００６−３０８１６８号公報（特許文献２）、特開２００６−４６７４８号公報（特許文献３）が挙げられる。

特開平４−１７４１８５号公報特開２００６−３０８１６８号公報特開２００６−４６７４８号公報

しかして、従来の冷蔵庫では、何らかの理由により異物たとえば指を挟んだまま手動で扉を閉じようとした際、使用者が指を挟んでいるのに気が付いても、扉の状態を検知する検知機能により扉が半開であると判断した場合には、即座に扉駆動装置で扉を閉じ始めてしまう。そのため、使用者は指を離す間もなく、冷蔵庫本体と扉の間に指を挟まれてしまうという恐れを有していた。更に、扉のハンドル部分を掴みながら手動で閉じようとした際、閉じている途中から駆動手段で引っ張られるため、違和感が生じるという問題もある。

また、扉を自動開放可能な装置を有していても、扉の前に食物等の障害物があり、所定量開放すると当たってしまう可能性がある場合には、手動にて扉を開放させる必要がある。手動で扉を開放させ様とした際、半開状態まで扉を移動した時点で、前記扉の状態を検知する検知機能により扉が半開であると判断し、即座に駆動手段で扉を閉じ始めてしまうので、せっかく開けようとした扉が自動で閉じてしまうという、本来の使用方法と異なる動作をする恐れを有していた。特に扉の開き始めにおいては、扉自体の負荷抵抗の他に、冷蔵庫本体に吸着しているマグネットパッキンを引き剥がす力が加わって開き力が特に重くなるので、手指の力の弱い人は扉を開く速度が遅くなり、扉の半開を検知して閉じてしまう可能性も高い。

本発明の目的は、手動で扉を操作する際に支障なく操作可能であるとともに、扉が半開状態で放置されることのない冷蔵庫を提供することにある。

前述の目的を達成するために、本発明は、貯蔵室を形成する冷蔵庫本体と、前記貯蔵室
を開閉する扉と、前記扉を電動で開閉駆動する扉駆動装置と、前記扉の閉鎖状態を検知する第一の扉状態検知手段と、前記扉駆動装置で前記扉を閉動作可能な範囲内に位置された前記扉の半開状態を検知する第二の扉状態検知手段と、前記扉駆動装置の動作を制御する制御部と、を備えた冷蔵庫において、前記制御部は、前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の半開状態を判定し、半開状態と判定した場合に所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の閉駆動を行うように制御すると共に、前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の全開状態から半開状態への移行を判定し、全開状態から半開状態へ移行したと判定した場合に所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の閉駆動を行うように制御する構成にしたことにある。

係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記制御部は、前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の閉鎖状態から半開状態への移行を判定し、閉鎖状態から半開状態へ移行したと判定した場合に所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の駆動を行うように制御すること。
（２）前記制御部は、前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の全開状態から半開状態への移行を判定し、全開状態から半開状態へ移行したと判定した場合に第１の所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の駆動を行うように制御すると共に、前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の閉鎖状態から半開状態への移行を判定し、閉鎖状態から半開状態へ移行したと判定した場合に第２の所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の駆動を行うように制御し、前記第２の所定時間を前記第１の所定時間より長くしたこと。
（３）前記所定時間を任意に設定可能な設定手段を備えたこと。
（４）ブザー等で報知する報知手段を備え、前記制御部は前記報知手段による報知後に所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の駆動を行うように制御すること。

本発明によれば、手動で扉を操作する際に支障なく操作可能であるとともに、扉が半開状態で放置されることのない冷蔵庫を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態の冷蔵庫について、図面に基づいて説明する。

まず、冷蔵庫の全体構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態の冷蔵庫の斜視図であり、図２は図１の冷蔵庫の縦断面図である。

冷蔵庫本体１は複数の貯蔵室２〜６を有している。冷蔵庫本体１の最上部は冷蔵室２となっていてその扉２ａは一例としては左右両側に開く所謂フレンチドアとなっている。冷蔵室２の下側は左右に分割された貯蔵室となっており、例えばその一方は機能切り替え室３となっており、もう一方は図示しない自動製氷装置によって製作された氷を蓄積して取り出す製氷室４となっている。機能切り替え室３及び製氷室４を前面開口を開閉する引き出し式の扉３ａ、４ａが設置されている。さらに、その下部は、手前に引き出して開放可能な引き出し扉５ａを備えた冷凍室５となっており、最下段も引き出し扉６ａを備えた野菜室６となっている。冷蔵室２の扉２ａには操作表示部７が備えられており、操作表示部７には扉駆動装置１０を開放駆動させるための扉開スイッチ８が備えられている。この扉開スイッチ８は、冷凍室用の扉開スイッチ８ａと野菜室用の扉開スイッチ８ｂとからなっている。それぞれの扉には手動でそれぞれの扉を開閉する際のハンドル１１２が備えられている。

次に、冷凍室５における扉駆動装置１０について、図２を参照しながら説明する。なお、野菜室６における扉駆動装置は、冷凍室５における扉駆動装置１０とその構成が同一であるため、重複する説明を省略する。

冷凍室５の扉５ａは背面に食品を収納する容器１２を備え、容器１２はスライドレール１１によって手前に引き出し自在に支持されている。スライドレール１２の奥側には冷凍室５を閉鎖方向に引き込む閉じ付勢手段であるクローザ１３が設けられている。このクローザ１３は、一旦開いた冷凍室５を閉じる際に、開き量が例えば５０ｍｍ以下になったら図示しないばねの力によって奥側に引き込む力を与え、冷凍室５を閉じる動作を補助して冷凍室５の全周に設けられたマグネットパッキン１４が冷蔵庫本体１と吸着するまで扉を閉じる。

冷凍室５内には扉駆動装置１０が設けられている。この扉駆動装置１０は、冷蔵庫本体１側に固定して設けられた駆動源であるモータ２４（図４及び図５参照）及びこのモータ２４の回転を減速する減速機構２５〜３０（図４及び図５参照）を備えた駆動機構１５と、冷凍室扉５ａとともに開閉される容器１２の奥側下面に設けられた連結部材である連結板１６とを備えて構成されている。この扉駆動装置１０では、駆動機構１５から連結板１６に対してスライドレール１１の移動方向に力を加えて冷凍室５を開閉する構成である。駆動機構１５と連結板１６の詳細な構成と機能については後述する。

冷凍室５の正面側には扉状態検知手段１７が設けられており、冷凍室扉５ａが閉じられていること、あるいは冷凍室扉５ａの開き量が例えば３０ｍｍ程度の所定量(後述する、閉鎖駆動量である開き量３５)以内であるか否かを検出して、後述する制御部にその信号を送る。

次に、駆動機構１５と連結板１６とを備えた扉駆動装置１０の構成について、図３から図５を参照しながら説明する。図３は駆動機構１５と連結板１６とを備えた扉駆動装置１０を図２の上方から見た平面図、図４は駆動機構１５の内部構成を上方から示す斜視図、図５は駆動機構１５の内部構成を下方から示す斜視図である。

駆動機構１５においては、回転出力軸である駆動軸１８の周りに回転自在に回転駆動体である回転板１９が軸支されており、回転板１９には駆動伝達部である駆動ピン２０が備えられている。本実施形態においては、駆動ピン２０は、３本設けられており、駆動軸１８からの距離に応じて距離ｒ１に第一の駆動ピン２０ａ、距離ｒ２に第二の駆動ピン２０ｂ、距離ｒ３に第三の駆動ピン２０ｃが設けられている。それぞれの駆動ピン２０は円筒形状をなしている。駆動ピン２０の中心軸は駆動軸１８の回転中心軸と平行となっている。ここで、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３である。本実施形態においては、回転板１９は、冷凍室扉５ａを開放する際には矢印ＣＣＷ方向に回転する。

連結板１６は先に述べたように冷凍室５の引き出し扉に設けられているので、スライドレール１１に沿って矢印２３方向に移動自在である。図３においては、図示左方向が冷蔵庫の正面側としており、連結板１６が左方向に移動することで冷凍室扉５ａは開く。結板１６には、冷凍室５を開放する際に第一の駆動ピン２０ａが接する第一の受け面２１ａ、第二の駆動ピン２０ｂが接する第二の受け面２１ｂ、第三の駆動ピン２０ｃが接する第三の受け面２１ｃ、とが備えられている。駆動ピン２０と受け面２１との動作時の詳細な説明は後述する。

図４および図５に示すように、モータ２４の回転軸にはモータピニオン２５が設けられており、アイドラ２６と噛み合って減速される。アイドラ２６とアイドラピニオン２７とは一体で回転し、アイドラピニオン２７はアイドラ２８と噛み合っている。アイドラ２８とアイドラピニオン２９と一体で回転し、アイドラピニオン２９は駆動ギヤ３０と噛み合って減速される。駆動軸１８と駆動ギヤ３０とは連結されている。

このようなギヤの構成により、モータ２４の回転速度は例えば１／１００程度に減速され、駆動軸１８に設けられた回転板１９を回転させる。本実施形態においては、アイドラ２８とアイドラピニオン２９との間にはトルク制限手段３１を設けている。回転板１９に過大な外力が加えられた場合には、トルク制限手段３１が動作してアイドラ２８とアイドラピニオン２９とが互いにすべることで、駆動機構１５の破損を防止できる。また、駆動軸１８には回転検知手段３２を設けて駆動軸１８の回転位置を検出できる構成としている。このような回転検知手段３２の一例は、軸の回転によってその抵抗値が変化する可変抵抗器である。

次に、扉駆動装置１０により冷凍室扉５ａを開く際の動作について図６を参照しながら説明する。図６は扉駆動装置１０が冷凍室扉５ａを開放する際の動作を示す図であり、（ａ）が図３と同様に冷凍室５が閉じられている状態を示しており、（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の順に動作することで冷凍室５を開放する動作を示している。

回転板１９は駆動軸１８の周りに回転自在であり、連結板１６は図示左右方向に移動自在に支持されており、かつ連結板１６は冷凍室５に備えられているので、連結板１６の左方向への動きが冷凍室５の開放動作を示している。ここで、冷凍室扉５ａが閉じられている状態における連結板１６の図示左端の位置を示す基準線を引き込み位置３４として表す。

回転板１９が矢印ＣＣＷ方向に回転し、第一の駆動ピン２０ａが第一の受け面２１ａと接した図６（ｂ）の状態において、連結板１６に対して矢印２３ａ方向の力を生じる。このとき、第一の駆動ピン２０ａは駆動軸１８から距離ｒ１の位置にあるので、第一の駆動ピン２０ａから連結板１６に伝えられる力は、駆動軸１８に加わるトルクをＴとすれば、Ｔ／ｒ１となる。この力を、冷凍室扉５ａのマグネットパッキンを引き剥がす力と、クローザ１３による引込力と、冷凍室扉５ａの自重及び収納された食品の質量を移動する力との合力よりも大なるように設定してある。これによって、マグネットパッキンの吸着を引き剥がして、連結板１６は冷凍室扉５ａとともに図示左方向に移動して、冷凍室扉５ａは開き始める。

さらに回転板１９がＣＣＷ方向に回転した図６（ｃ）の状態においては、第二の駆動ピン２０ｂが第二の受け面２１ｂと接し、第一の駆動ピン２０ａが第一の受け面２１ａから離反する。すなわち、第二の駆動ピン２０ｂは駆動軸１８から距離ｒ２の位置にあり、且つｒ２＞ｒ１となるようにしていて、第一の駆動ピン２０ａよりも第二の駆動ピン２０ｂの方が回転中心である駆動軸１８からの距離が離れている。そのため、第二の駆動ピン２０ｂが第二の受け面２１ｂと当接した後は、第一の駆動ピン２０ａは第一の受け面２１ａからは離反するのである。第一の駆動ピン２０ａよりも第二の駆動ピン２０ｂの方が回転の周速が速い。

この図６（ｃ）の状態において、第二の駆動ピン２０ｂは第二の受け面２１ｂに接して、矢印２３ｂの力を与える。このとき、第二の駆動ピン２０ｂは駆動軸１８から図３に示した距離ｒ２の位置にあるので、第二の駆動ピン２０ｂから第二の受け面２１ｂを介して連結板１６に伝えられる力は、駆動軸１８に加わるトルクをＴとすれば、Ｔ／ｒ２となる。この力は図６（ｂ）の状態で矢印２３ａの方向に第一の駆動ピン２０ａにより連結板１６に加わる力よりも小さい。しかし、マグネットパッキンは既に引き剥がされているので、このときに加わる力はクローザ１３による引込力と、冷凍室扉５ａの自重および収納された食品の質量をさらに移動する力との合力よりも大なるように設定すればよい。このようにして、連結板１６は冷凍室５の扉とともにさらに図示左方向に移動して、冷凍室扉５ａの開放動作を継続する。

さらに回転板１９がＣＣＷ方向に回転した図６（ｄ）の状態においては、第三の駆動ピン２０ｃが第三の受け面２１ｃと接し、第二の駆動ピン２０ｂが第二の受け面２１ｂから離反する。すなわち、第三の駆動ピン２０ｃは駆動軸１８から距離ｒ３の位置にあり、且つｒ３＞ｒ２となるようにしていて、第二の駆動ピン２０ｂよりも第三の駆動ピン２０ｃの方が回転中心である駆動軸１８からの距離が離れている。そのため、第三の駆動ピン２０ｃが第三の受け面２１ｃと当接した後は、第二の駆動ピン２０ｂは第二の受け面２１ｂからは離反するのである。第二の駆動ピン２０ｂよりも第三の駆動ピン２０ｃの方の回転の周速が速い。

この図６（ｄ）状態において、第三の駆動ピン２０ｃは第三の受け面２１ｃに接して、矢印２３ｃの力を与える。このとき、第三の駆動ピン２０ｃは駆動軸１８から図３に示した距離ｒ３の位置にあるので、第三の駆動ピン２０ｃから第三の受け面２１ｃを介して連結板１６に伝えられる力は、駆動軸１８に加わるトルクをＴとすれば、Ｔ／ｒ３となる。この力は図６（ｃ）の状態で矢印２３ｂの方向に第二の駆動ピン２０ｂにより連結板１６に加わる力よりもさらに小さい。しかし、冷凍室扉５ａは既に開放動作を行っていて矢印２３ｃの方向に移動しているので、冷凍室扉５ａは容器と収納された食品も含めた自重と速度に応じた運動量をもっており、その運動量と第三の駆動ピン２０ｃから連結板１６の第三の受け面２１ｃに伝達される力とによってクローザ１３による引っ張り力に抗して開放動作をさらに継続することができる。

さらに回転板１９がＣＣＷ方向に回転した図６（ｅ）の状態においては、第三の駆動ピン２０ｃは第三の受け面２１ｃからほぼ離反する状態を示している。図６（ａ）の状態から図６（ｅ）の状態に至るまでの連結板１６の移動量３３の範囲が、連結板１６が駆動ピン２０から力を受ける範囲である開放駆動範囲、ということになる。ここで、この連結板１６の移動量３３はクローザ１３による引込量である閉じ付勢範囲よりも大なるように設定すると好適である。すなわち、閉じ付勢範囲であるクローザによる引き込みストロークが４０ｍｍであって連結板１６の移動量３３が５０ｍｍであるとすれば、図６（ｅ）に示した位置で連結板１６が停止、すなわち冷凍室扉５ａが停止したとしても、クローザ１３によって開いたばかりの冷凍室扉５ａが閉じられることがないためである。

ただし、図６（ｅ）の状態よりも冷凍室扉５ａが開放されて連結板１６が図示左方に移動すると、連結板１６は駆動ピン２０からの駆動力を受けないが、冷凍室扉５ａは矢印２３ｄ方向への速度を持っているので、スライドレール１１のもつ摩擦負荷によって徐々に減速して停止するまでは、開放動作を継続する。このように動作するので、冷凍室扉５ａの開き量は連結板１６の移動量３３よりも大きくなる。

上述したように、冷凍室扉５ａの開放動作時には開き方向への駆動力を加え続けるのではなく、開き始めの短い範囲だけ駆動力を加え、その後は駆動力の範囲で得た移動速度がスライドレールのもつ摩擦力によって徐々に減速しながら停止する動作を実現できるので、冷凍室扉５ａの直前に使用者が立っていた場合、あるいは物が置いてあった場合に、冷凍室扉５ａが当たったとしても開き方向への扉駆動装置１０による駆動力が加わっていないので安全である。

以上説明したように、冷凍室扉５ａを閉鎖状態から開き始める際には、駆動軸１８の最も近傍に配置された第一の駆動ピン２０ａが連結板１６を押し出して駆動することで、低速であるが大きな力を出してマグネットパッキンを引き剥がし、引き続き第一の駆動ピン２０ａよりも遠方に設けられた第二の駆動ピン２０ｂが連結板１６を押し出して中程度の速度で中程度の力を出して駆動することでクローザ１３の引込力に抗して開放動作を継続して冷凍室扉５ａを加速し、さらに引き続いて第二の駆動ピン２０ｂよりも駆動軸１８から遠方に設けられた第三の駆動ピン２０ｃが連結板１６を押し出して、力は小さいが高速で駆動することによって冷凍室扉５ａをさらに加速することができるので、冷凍室扉５ａの開放動作を小さな駆動トルクのモータ２４を用いて確実で且つ迅速に行うことができる。

本実施形態の構成においては、駆動ピン２０が連結板１６と接して駆動力を与える位置は、駆動軸１８からみて、冷凍室扉５ａの開き方向２３に対して略直角方向にあるので、駆動ピン２０の速度２３は回転板１９の回転速度と駆動ピン２０までの腕の長さに比例する。このことにより、回転するカムを用いてカムと扉部との接点までの半径の変化分のみ扉を押し出す構成と比べて、扉５ａを押し出す速度２３を高速化することが容易である。本実施形態の構成により、開き始めの短い範囲だけ駆動力を加え、その後は扉駆動装置１０の駆動力の範囲で得た開き速度２３がスライドレールのもつ摩擦力によって徐々に減速しながら停止する動作を実現することができるので好適である。

係る動作により冷凍室扉５ａが開放された後、回転板１９はさらにＣＣＷ方向への回転を継続し、図６（ａ）の状態に至って回転を停止する。なお、この際には連結板１６は図６（ａ）に示す位置ではなく、冷凍室扉５ａは開いているので図示左方に移動した状態である。

本実施形態による扉駆動装置１０においては、回転板１９は冷凍室扉５ａの開放動作を行った後に、同一方向への回転を継続して一回転すれば、冷凍室扉５ａを閉じた際の状態、すなわち説明した原点範囲４０（図８参照）に戻ることができる。これによって、回転板１９を原点範囲４０に高速で復帰できる。仮に、回転板１９が一方向への回転ではなくて、冷凍室扉５ａの開放動作を行った後に一端停止してから逆方向に回転してから原点範囲４０に復帰する構成であるとすれば、本実施形態のように一方向への回転で原点範囲４０に復帰する構成と比べて原点範囲４０に戻るまでの時間が余計にかかる。

図７（ａ）は、冷凍室扉５ａが閉鎖されていなくて、連結板１６の図示左端が引込位置３４よりも閉鎖動作を行うことが可能となる開き量３５だけ移動した状態である。通常はクローザ１３の生じる引き込み力によって冷凍室扉５ａは引き込まれて閉じられるのであるが、食品の一部が引っ掛ったり、何らかの理由でスライドレール１１の動作が一時的に渋くなったりして、引き込まれない場合が生じる。

ここで、回転板１９を駆動軸１８の周りに矢印ＣＷ方向に回転すると、第三の駆動ピン２０ｃが連結板１６の受け面２１とは対面となる図示左側の戻し面２２に当接する。図７（ｂ）は回転板１９を矢印ＣＷ方向にさらに回転させた状態を示しているが、連結板１６は第三の駆動ピン２０ｃによって矢印３６方向に押されて移動するので、連結板１６の図示左端が引込位置３４に至るまで移動する。この図７（ｂ）に示した位置というのはマグネットパッキン１４が冷蔵庫本体１に吸着するまで冷凍室扉５ａが完全に閉じられた位置にあることを示している。

その後、回転板１９を矢印ＣＣＷ方向に回転して図７（ｃ）の状態となり、図３に示したと同様な位置まで回転させて停止する。

係る動作をすることにより、冷凍室扉５ａが完全には閉じずに所謂半ドア状態になっていたとしても、回転板１９を冷凍室扉５ａを開く場合とは反対方向に回転させることによって、連結板１６に対して冷凍室扉５ａを閉じる方向の力を加えて閉じることができるので、半ドアを防止することができる。

先に説明したように、冷凍室扉５ａを開く際の力はマグネットパッキン１４を引き剥がす力とクローザ１３による引き込み力との合計以上の力が必要となるが、閉じる際にはマグネットパッキン１４を引き剥がす力は不用であり、さらにクローザ１３による引き込み力が生じているので、扉駆動装置１０によって加える閉じ力は、開き力と比べれば弱い力で十分である。本実施形態によれば、冷凍室扉５ａを閉じる際には最も駆動軸１８から遠方にある第三の駆動ピン２０ｃが連結板１６の戻し面２２を押す構成なので、駆動軸１８に加わる駆動トルクが仮に開き時と同一であるとしても、閉じ力は開き力と比べてｒ１／ｒ３だけ小さくなるので好適である。このことは、万一冷凍室扉５ａと冷蔵庫本体１との間に指などを挟んだ場合においても、挟む力が小さいので安全性が高い。

なお、閉じる速度を低速にしてゆっくりと閉じる動作を行った方が安全である。従って、冷凍室扉５ａを開く動作よりも閉じる動作を低速にすることが望ましい。

ここで、冷凍室扉５ａを閉じることが可能な開き量３５である閉鎖駆動範囲について図２により説明する。開き量３５は、冷凍室扉５ａの前面を形成する扉５ａの厚さである扉厚さ７１よりも小とすることが望ましい。何故ならば、開き量３５を扉厚さ７１よりも大とすると、冷凍室扉５ａを引き込み開始する際に、冷凍室扉５ａと野菜室６または切り替え室３の扉の間に生じる扉間隙間７２に指などを挟まれる恐れがある。しかし、開き量３５が扉厚さ７１よりも小となるようにすれば、指などを挟まれる恐れがないので、さらに安全性を向上できる。

次に、図８を用いて、冷凍室扉５ａが閉じられた状態にある際の回転板１９の好適な位置について説明する。

図８において、実線で図示する連結板１６は図示左端が引き込み位置３４に合致されており、冷凍室扉５ａが閉鎖された位置にある。冷蔵庫においては、本実施形態のような扉駆動装置１０が備えられているとしても、冷凍室扉５ａを使用者が手で引き出す場合もある。または、故障によって扉駆動装置１０が動作しない場合などにおいては、使用者が手動で自在に開閉できることが望ましい。このように手動で開閉する場合には、扉駆動装置１０は冷凍室扉５ａの開閉の際に使用者による手動動作を妨げたり、動作が重くなったりする、などの現象が生じない構成であることが望ましい。

冷凍室扉５ａが閉じられた状態から使用者が手動で冷凍室扉５ａを引き出して開いたとすると、冷凍室扉５ａに設けられている連結板１６が図示左側に移動して、破線の位置となる。一点鎖線の位置においては各符号には’を付加して記す。

ここで、回転板１９が図８の実線で示す位置にあり、その位置において連結板１６に設けられた第二の受け面２１ｂの先端である第二の先端３７ｂと、第一の駆動ピン２０ａとの間に隙間３８があって、連結板１６が図示左方に移動する際に第二の先端３７ｂと第一の駆動ピン２０ａとが接触しない位置関係にあれば、使用者が手動で冷凍室扉５ａを引き出す際に連結板１６と駆動ピン２０とが接触しないので、自在に冷凍室扉５ａを引き出して開くことができる。

また、回転板１９が破線の位置１９’にあって、その位置において連結板１６に設けられた第一の先端３７ａと第三の駆動ピン２０ｃとの間に隙間３９があって、連結板１６が図示左方に移動する際に第一の先端３７ａと第三の駆動ピン２０ｃ’とが接触しない位置関係にあれば、使用者が手動で冷凍室扉５ａを引き出す際に連結板１６と駆動ピン２０とが接触しないので、自在に冷凍室扉５ａを引き出して開くことができる。

使用者が手動で冷凍室扉５ａを開閉する際に連結板１６と駆動ピン２０とが接触しないためには、駆動軸１８と第一の駆動ピン２０ａとを結ぶ線が原点範囲４０の角度範囲内にあればよい。従って、冷凍室扉５ａを閉鎖した場合には、回転板１９が前記の原点範囲４０になるように設定することが望ましく、手動で開閉する際にも使い勝手がよい。このような回転板１９の角度範囲を原点範囲４０にある、と称するものとする。

次に、図９を用いて扉駆動装置１０を制御するための制御系の構成について説明する。図９は図１の冷蔵庫の扉駆動装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。なお、冷凍室扉５ａに関する扉駆動装置１０と野菜室扉６ａに関する扉駆動装置１０とは、同一の制御系、同一の処理フローであるので、以下の説明では冷凍室扉５ａに関して説明する。

扉開スイッチ８は、使用者が冷凍室扉５ａを電動で開ける際に操作され、その操作による信号を制御部４１に送る。冷凍室５に設けられた駆動機構１５のそれぞれのモータ２４と、駆動機構１５の駆動軸１８の回転位置を検出する回転検知手段３２と、扉の開閉状態を検出する扉状態検知手段１７とは、制御部４１に接続されている。回転検知手段３２は、軸の回転によってその抵抗値が変化する可変抵抗器、あるいは軸の所定の回転位置を検出するマイクロスイッチなどの検知手段で構成されている。

扉状態検知手段１７は、冷凍室扉５ａが完全に閉じられているか否か（すなわち、冷凍室扉５ａが閉鎖状態であるか否か）を検出する第一の扉状態検知手段１７ａと、冷凍室扉５ａの開き量が所定の開き量３５以下であるか否か（すなわち、冷凍室扉５ａが全開であるか否か）を検出する第二の扉状態検知手段１７ｂとを備えている。扉状態検知手段１７は、例えば、冷凍室扉５ａに備えられたマグネットと冷蔵庫本体１に備えられたホール素子であってもよく、あるいはマイクロスイッチなどの検知手段であってもよい。

冷凍室扉５ａが半開状態になっていることを使用者に知らせるための報知手段７０が備えられている。この報知手段７０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か、などで報知を行う。

タイマ部４２は、冷凍室扉５ａの半開状態、冷凍室扉５ａの開閉に関する各機能における待機時間、動作時間などを制御するものである。タイマＴ１変更スイッチ９２ａは、冷凍室扉５ａが全開状態から半開状態に変化した場合の継続時間タイマＴ１の設定値を使用者が増減可能とするためのものである。タイマＴ２変更スイッチ９２ｂは、冷凍室扉５ａが閉鎖状態から半開状態に変化した場合の継続時間タイマＴ２の設定値を使用者が増減可能とするためのものである。

次に、図１０を用いて、冷凍室扉５ａを開放する際の開放制御の手順について説明する。図１０は冷凍室扉５ａを開放する際の開放制御の手順を示す流れ図である。

開動作を開始すると（Ｓ００１）、制御部４１は回転検知手段３２の状態を監視して、駆動機構１５の回転板１９が動作を開始する原点範囲４０にあるか否かを検出する（Ｓ００２）。ここで、原点範囲４０とは、図８にて説明したように、冷凍室５を手動で開閉動作した場合にも、連結板１６が駆動ピン２０と干渉することがない範囲にある状態のことを言う。

Ｓ００２の検出で、回転板１６が原点範囲４０にない場合には、モータ２４に通電して、回転板１６を回転させて原点範囲４０になるようにする（Ｓ００３）。モータ２４をＣＷ方向に回転させるか、あるいはＣＣＷ方向に回転させるかの判定は、回転検知手段３２からの信号によって回転板１６が原点範囲４０に対してどちらの方向にずれているか、を制御部４１が判定してモータ２４に対して駆動電圧の印加方向を定める。

回転板１９が原点範囲４０にあることが検出できており、かつ使用者によって扉開スイッチ８が操作されたことを制御部４１が検出したら（Ｓ００４）、モータ２４を通電して回転板１９を回転させる（Ｓ００５）。このときの回転板１９の回転方向は、図３であれば矢印ＣＣＷ方向としており、回転板１９が回転すれば図６にて説明したように連結板１６が駆動ピン２０によって押されて冷凍室扉５ａが開く。モータ２４が引き続き回転して、回転検知手段３２により検出された回転板１９の回転位置が原点範囲４０に入ったことが確認できたら（Ｓ００６）、モータを停止させて（Ｓ００７）、一連の開き動作を終了する（Ｓ００８）。

次に、図１１を用いて、冷凍室扉５ａが完全に閉じていない状態（すなわち、冷凍室扉５ａが半開状態）から冷凍室扉５ａを閉じる際の制御の手順について説明する。図１１は冷凍室扉５ａを閉じる際の閉鎖制御の手順を示す流れ図である。

動作を開始して（Ｓ０５１）、原点範囲を検出し（Ｓ０５２）、モータ２４を通電する（Ｓ０５３）動作については、前述の図１０のＳ００１からＳ００３と同一である。

Ｓ０５２で原点範囲を検出したら、扉状態検知手段１７の第一の扉状態検知手段１７ａで冷凍室扉５ａの閉鎖を検出する（Ｓ０５５）。この検出で冷凍室扉５ａの閉鎖を検出すれば、冷凍室扉５ａは半開状態ではなくて閉鎖されていることが確認できるので、扉閉じ動作を完了する（Ｓ０５５）。第一の扉状態検知手段１７ａが冷凍室扉５ａの閉鎖を検出できない場合に、第二の扉状態検知手段１７ｂが冷凍室扉５ａと冷蔵庫本体１との開き量が開き量３５以下であるかを検出する（Ｓ０５６）。このＳ０５６で第二の扉状態検知手段１７ｂが冷凍室扉５ａを検知できなければ、冷凍室扉５ａは開き量３５以上に開いているので、扉駆動装置１０では閉じることができない。その場合は、処理を終了する（Ｓ０６６）。

Ｓ０５６で開き量３５以下であることを検出したら、冷凍室扉５ａは開き量３５以下で開いた状態（すなわち、冷凍室扉５ａは半開状態）であって且つ扉駆動装置１０によって閉鎖することが可能な領域にあるので、モータ２４に通電する（Ｓ０５８）。このときの回転方向は、図７においてはＣＷ方向である。モータ２４をＣＷ方向に所定時間（例えば３秒間）通電することにより（Ｓ０５８、Ｓ０５９）、回転板１９は図７（ｂ）の状態に至って連結板１６を矢印３６方向（すなわち、冷凍室扉５ａを閉じる方向）に移動させて冷凍室扉５ａを閉じる。

所定時間経過した後に今度はモータ２４がＣＣＷ方向に回転するよう通電して（Ｓ０６０）、図７（ｃ）に示すように回転板１９が原点範囲４０（図８に示す）になるまで回転させ、回転検知手段３２の信号によって原点範囲４０にあることが検出できたら（Ｓ０６１）、モータ２４の回転を停止させる（Ｓ０６２）。次いで、第一の扉状態検知手段１７ａが冷凍室扉５ａが閉鎖されているかを検出する（Ｓ０６３）。ここで、冷凍室扉５ａが完全に閉鎖されている場合には、処理を終了する（Ｓ０６６）。

Ｓ０６３で第一の扉状態検知手段１７ａが冷凍室５の閉鎖を検知できなければ、半開状態が継続していると判断できるので、（Ｓ０５８）から（Ｓ０６３）までの処理、すなわちモータ２４に通電して回転板１９をＣＷ方向に回転して冷凍室５を閉鎖させる動作を複数回繰り返して行う（Ｓ０６４）。もし、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状態検知手段１７ａの閉鎖を検知できなければ、例えば何かが挟まっていて冷凍室５を閉鎖できないと判定して、処理を終了する。

次に、手動による扉閉時の制御について図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は扉駆動装置１０の扉全開時から開始する制御フロー図、図１３は扉駆動装置１０の扉全開時から開始する動作のタイミングチャートである。

動作を開始してから（Ｓ１００）、原点検出動作を行う（Ｓ１０１）。この原点検出動作については、前述した図１０のＳ００１からＳ００３と同一である。

次いで、制御部４１は冷凍室扉５ａが全開から半開になったかを検知する（Ｓ１０２、Ｓ１０４）。この全開から半開になったかの検知は、次の順序で行う。まず、第一の扉状態検知手段１７ａによる冷凍室扉５ａの開状態（すなわち、閉鎖状態でない状態）の検出及び第二の扉状態検知手段１７ｂによる冷凍室扉５ａの全開状態の検出を行う（Ｓ１０２）。ここで両方の状態を検出した場合が冷凍室扉５ａの全開状態と確認できるので、その場合に、第一の扉状態検知手段１７ａによる冷凍室扉５ａの開状態（すなわち、閉鎖状態でない状態）の検出及び第二の扉状態検知手段１７ｂによる冷凍室扉５ａの半開状態（第二の扉状態検知手段１７ｂの閉状態）の検出を行う（Ｓ１０２）。ここで両方の状態を検出した場合に冷凍室扉５ａが全開状態から半開状態に移行したと確認できる。

全開状態から半開状態に移行すると、半開状態監視タイマＴ１をスタートする（Ｓ１０５）。半開状態監視タイマＴ１が終了するまで半開状態が継続した場合（Ｓ１０６、Ｓ１０７）、すなわちモータ通電閉動作開始条件が成立した時点で報知手段７０を鳴動させて（Ｓ１０８）、所定時間、例えば１秒間待機する（Ｓ１０９）。この待機時間中に扉間隙間７２や冷凍室扉５ａと冷蔵庫本体１に指を挟んでいた場合でも、報知手段７０を鳴動したのを確認してから指を外すことができるため、安全である。

Ｓ１０９で所定時間待機した後、前述の図１１の（Ｓ０５８）から（Ｓ０６２）に示すのと同じモータ２４による閉動作を行う（Ｓ１１０）。このため、使用者がＴ１時間中に扉を半開範囲から動かさなかった場合でも、冷凍室扉５ａが半開状態で放置されるのを防止できる。図１３（ａ）は、半開状態がＴ１時間中継続した場合のタイミングチャートである。

半開状態監視タイマＴ１が終了する前に半開状態が解除された場合は、モータ２４の閉動作は行わずに終了する（Ｓ１１１）。これによって、冷凍室扉５ａのハンドル部分１１２を掴みながら手動で閉じようとした場合でも、違和感が無く安全に操作することができる。図１３（ｂ）は、Ｔ１時間中に半開状態から解除した場合のタイミングチャートである。

ここで、全開状態とは第一の扉状態検知手段１７ａが開で第二の扉状態検知手段１７ｂが開の場合、半開状態とは第一の扉状態検知手段１７ａが開で第二の扉状態検知手段１７ｂが閉の場合、閉鎖状態とは第一の扉状態検知手段１７ａが閉で第二の扉状態検知手段１７ｂが閉の場合である。

次に、手動による扉開時の制御について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は扉駆動装置１０の扉閉鎖時から開始する制御フロー図、図１５は扉駆動装置１０の扉閉鎖時から開始する動作のタイミングチャートである。

動作を開始してから（Ｓ２００）、原点検出動作を行う（Ｓ２０１）。この原点検出動作については、前述した図１０の（Ｓ００１）から（Ｓ００３）と同一である。制御部４１は冷凍室扉５ａが閉鎖から半開（Ｓ２０４）になったことを検知したら、半開状態監視タイマＴ１をスタートする（Ｓ２０５）。タイマＴ２が終了するまで半開状態が継続した場合（Ｓ２０７）、すなわちモータ通電閉動作開始条件が成立した時点で報知手段７０を鳴動させて（Ｓ２０８）、所定時間、例えば１秒間待機する（Ｓ２０９）。このため、ゆっくりと冷凍室扉５ａを開けている最中でも、使用者が予め自動で閉じるタイミングを知ることができるので、安全である。

Ｓ２０９で所定時間待機した後、前述の図１１のＳ０５８からＳ０６２に示すのと同じモータ２４による閉動作（Ｓ２１０）を行う。このため、使用者がＴ２時間中に冷凍室扉５ａを半開範囲から動かさなかった場合でも、冷凍室扉５ａが半開状態で放置されるのを防止できる。図１５（ａ）は、半開状態がＴ２時間中継続した場合のタイミングチャートである。

半開状態監視タイマＴ２が終了する前に半開状態が解除された場合は、モータ２４の閉動作は行わずに終了する（Ｓ２１１）。これによって、冷凍室扉５ａを開ける動作の途中で自動的に閉じられることがない。図１５（ｂ）は、Ｔ２時間中に半開状態から解除した場合のタイミングチャートである。

次に、半開状態の継続時間の設定について説明する。

冷凍室扉５ａが開放状態から半開状態に変化した場合の継続時間タイマＴ１と、冷凍室扉５ａが閉鎖状態から半開状態に変化した場合の継続時間タイマＴ２を別々に有しており、更にタイマＴ１よりタイマＴ２を長く設定することにより、閉動作時に比べ力が必要すなわち動作時間が長くなる開動作時であっても、違和感が無く手動開閉できる。

また、タイマＴ１およびタイマＴ２は、それぞれ使用者がタイマＴ１変更スイッチ９２ａおよびタイマＴ２変更スイッチ９２ｂによって任意の時間に設定可能である。設定の方法の詳細は省略するが、たとえば、通常はタイマＴ１すなわち扉閉時を０．５秒、タイマＴ２すなわち扉開時を１．０秒に設定しておき、高齢者など手指の力が弱く、開閉時間が長くかかる人が主に使用する場合には、タイマＴ１すなわち扉閉時を０．８秒、タイマＴ２すなわち扉開時を２．０秒に設定を変更することにより、使用者に応じた時間を設定でき、安全に操作できる。

なお、本実施形態においては扉駆動装置１０が冷凍室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く冷蔵室扉２の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ことは言うまでもない。

本実施形態によれば、冷蔵庫本体に取付けられる扉を電動で駆動することができる扉駆動装置を備え、扉の閉鎖状態を検知する第一の扉状態検知手段と、扉開閉手段で扉を閉動作可能な範囲内に設置した扉の半開状態を検知する第二の扉状態検知手段と、を備え、第一の扉状態検知手段と前記第二の状態検知手段が共に開状態であることを検知した後、所定時間が経過してから扉駆動装置により扉を閉動作するため、使用者が指等の異物を挟んだまま手動で扉を閉じようとした際、半開状態で扉に指を挟んでいるのに気が付いたら、駆動手段が扉を閉じ始める前に指を離すことが可能である。また、扉の半開状態が所定時間継続している間に手動で扉を閉じることができるため、扉を閉じている途中で駆動手段に引っ張られることもなく、自然に閉じることができる。万一、扉が完全に閉鎖されていなかった場合でも、扉駆動装置により確実に扉を閉鎖することができる。

また、冷蔵庫本体に取付けられる扉を電動で駆動することができる扉駆動装置を備え、扉の閉鎖状態を検知する第一の扉状態検知手段と、扉開閉手段で扉を閉動作可能な範囲内に設置した扉の半開状態を検知する第二の扉状態検知手段と、を備え、扉の閉鎖状態を検知した後、所定時間が経過してから扉駆動装置により扉を閉動作するため、手動で扉を開放させようとして扉を半開位置まで動作させた場合でも、扉の半開状態が所定時間継続している間に、手動による扉の開動作を継続することができるため、扉を開ける動作の途中で扉が駆動手段によって閉じられることがない。万一、半開状態でその場を離れてしまっても、所定時間経過後に扉駆動装置により扉を閉鎖するため、扉が半開状態で放置されることがない。

また、扉が開放状態から半開状態に変化した場合の第１の所定時間に対し、扉が閉鎖状態から半開状態に変化した場合の第２の所定時間を長く設定しているため、閉動作時に比べ力が必要、すなわち動作時間が長くなる開動作時であっても、違和感が無く手動開閉できる。

また、扉が開放状態から半開状態に変化した場合の所定時間及び扉が閉鎖状態から半開状態に変化した場合の所定時間を任意に設定可能な設定手段を設けているため、使用者の能力に応じた時間を設定でき、高齢者など手指の力が弱く、開閉時間が長くかかる人でも安全に操作できる。

また、ブザー等の報知手段による報知後、一定時間経過後に扉を閉駆動するため、使用者が閉動作開始時期を知ることができ、安全に操作できる。

本発明の一実施形態の冷蔵庫の斜視図である。図１の冷蔵庫の断面図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の構成を示す平面図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の駆動機構を上方から示す斜視図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の駆動機構を下方から示す斜視図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の開放動作を説明する図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の閉鎖動作を説明する図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の停止時の位置を説明する図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の制御系の構成を示すプロック図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の開放動作の際の制御手順を示すフロー図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の閉鎖動作の際の制御手順を示すフロー図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の扉全開時から開始する制御手順を示すフロー図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の扉全開時から開始する制御動作のタイミングチャート図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の扉閉鎖時から開始する制御フロー図である。図１の冷蔵庫の扉駆動装置の扉閉鎖時から開始する制御動作のタイミングチャート図である。

符号の説明

１…冷蔵庫本体、２…冷蔵室、３…切り替え室、４…製氷室、５…冷凍室、５ａ…冷凍室扉、６…野菜室、７…操作表示部、８…扉開スイッチ、１０…扉駆動装置、１１…スライドレール、１２…容器、１３…扉ハンドル、１４…マグネットパッキン、１５…駆動機構、１６…連結板、１７…扉状態検知手段、１７ａ…第一の扉状態検知手段、１７ｂ…第二の扉状態検知手段、１８…駆動軸、１９…回転板、２０…駆動ピン、２０ａ…第一の駆動ピン、２０ｂ…第二の駆動ピン、２０ｃ…第三の駆動ピン、２１…受け面、２１ａ…第一の受け面、２１ｂ…第二の受け面、２１ｃ…第三の受け面、２２…戻し面、２３…開き方向、２４…モータ、２５…モータピニオン、２６…アイドラ、２７…アイドラピオン、２８…アイドラ、２９…アイドラピオン、３０…駆動ギヤ、３１…トルク制限手段、３２…回転検知手段、３３…移動量、３４…引込位置、３５…開き量、３６…矢印、３７ａ…第一の先端、３７ｂ…第二の先端、３８…隙間、３９…隙間、４０…原点範囲、４１…制御部、４２…タイマ部、７０…報知手段、７２…扉間隙間、９２ａ…タイマＴ１変更スイッチ、９２ｂ…タイマＴ２変更スイッチ。

Claims

貯蔵室を形成する冷蔵庫本体と、
前記貯蔵室を開閉する扉と、
前記扉を電動で開閉駆動する扉駆動装置と、
前記扉の閉鎖状態を検知する第一の扉状態検知手段と、
前記扉駆動装置で前記扉を閉動作可能な範囲内に位置された前記扉の半開状態を検知する第二の扉状態検知手段と、
前記扉駆動装置の動作を制御する制御部と、を備えた冷蔵庫において、
前記制御部は、
前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の半開状態を判定し、半開状態と判定した場合に所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の閉駆動を行うように制御すると共に、
前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の全開状態から半開状態への移行を判定し、全開状態から半開状態へ移行したと判定した場合に所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の閉駆動を行うように制御する
ことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１において、前記制御部は、前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の閉鎖状態から半開状態への移行を判定し、閉鎖状態から半開状態へ移行したと判定した場合に所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の閉駆動を行うように制御することを特徴とする冷蔵庫。
請求項１において、前記制御部は、前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の全開状態から半開状態への移行を判定し、全開状態から半開状態へ移行したと判定した場合に第１の所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の駆動を行うように制御すると共に、前記第一の扉状態検知手段及び前記第二の扉状態検知手段による前記扉の検出状態に基づいて前記扉の閉鎖状態から半開状態への移行を判定し、閉鎖状態から半開状態へ移行したと判定した場合に第２の所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の閉駆動を行うように制御し、前記第２の所定時間を前記第１の所定時間より長くしたことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１または２において、前記所定時間を任意に設定可能な設定手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１または２の何れかにおいて、ブザー等で報知する報知手段を備え、前記制御部は前記報知手段による報知後に所定時間が経過してから前記扉駆動装置による前記扉の駆動を行うように制御することを特徴とする冷蔵庫。