JP4384188B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

従来、冷蔵庫のドアを自動的に開放させる装置として、特許文献１から６に記載の構成がある。

特許文献１には、高ギヤ比の短距離動作区間と、低ギヤ比の長距離動作区間とを備え、低ギヤ比部には過負荷防止クラッチを設け、パッキンを引き剥がす際に大きな力を発生し、その後は高速で開放する、という構成が開示されている。

特許文献２には、押圧部材をウォームギヤとラックによって直線運動させて、その押圧部材によって引出し扉を押し出して自動開放し、扉が開き終わると、復帰ばねで引込位置に復帰する構成が開示されている。

特許文献３には、引出し扉を支持する支持フレーム内にタイミングベルトを設け、タイミングベルト上を摺動する自動オープンユニットを設け、自動オープンユニットは、引出しケースを押し出すスライドピンと、タイミングベルト上を動作するローラと、スライドピンとローラを駆動させるための駆動手段からなる構成が開示されている。

特許文献４には、ウォームギヤを用いた減速ギヤの出力段にカム装置が設けられ、このカム装置の開閉扉への当接部が円弧状であり、駆動モータへの一定時間の通電による回転動作によって、冷蔵庫本体から扉側に突出して扉を開放する構成が開示されている。

特許文献５には、扉開放スイッチからの信号により駆動装置を介してカムを回転させることにより、カムの長径部端面が前方に突出して扉を開放する、円と楕円を組み合わせた形状または楕円形状をなすカム装置の構成が開示されている。

特許文献６には、引出し扉の後方に出力軸にカムを設けた電動機を備え、カムの回動によりフレームを押し出し、さらにカム位置検知用のマイクロスイッチを備える構成が開示されている。

特開平０２−１５７５８１号公報 特開２００１−２８０８２７号公報 特開２０００−２２０９５７号公報 特開２００２−２５７４６６号公報 特開２００１−３１７８６４号公報 実開平１−１６７５９０号公報

近年では食生活が変化してきており、毎日の食材をこまめに近隣の食品店で購入して調理する食生活から、郊外の大型スーパーマーケット等で食品を一週間分まとめて購入し、冷蔵庫に貯蔵するようなスタイルが一般化しつつある。また、冷凍食品の利用が増えたことに対応して家庭でも４００リットルを超える容量の大型冷蔵庫が一般的に普及してきている。

しかし、冷蔵庫の大型化に伴って収納される食品の量も増え、冷凍室や野菜室には例えば２０ｋｇ以上の食品を保管するので、野菜室や冷凍室の引出し扉を開く際に要する力が大きくなってしまう。

特に、冷蔵庫の扉には冷気もれを防止するためにマグネット吸着式のパッキンが扉の全周にわたって設けられており、扉の開き始めには、引出しレールの負荷抵抗に加え、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を要する。そのため、高齢者等の手指の力が弱い人にとっては、冷蔵庫の引出し扉を開く動作は過度の負担となる。

また、冷蔵庫の扉を閉じる際、閉め方が不十分な所謂半ドア状態になると、冷気が外部にもれて冷却機能が失われ、省エネ効果の低下や、庫内貯蔵食品の品質劣化等の問題がおきる。さらに、冷蔵庫外の外気が庫内に侵入して結露し、庫内に水滴が付着してしまう。また、電気代が余計にかかってしまうことも問題である。

また、冷蔵庫の扉を閉じるとき、全閉状態に至る近傍、一例として開き量が残り５０
ｍｍ程度にまで閉じられた際は、ばね等の力によって扉を引き込むクローザ機構を備えた構成が一般的である。

冷蔵庫の扉を全閉状態から開く場合、マグネットパッキンの吸着力に抗する力、クローザ機構のバネの引張り力に抗する力、引出し全体（扉、収納容器、及び収納食品を含む）を停止状態から引開ける加速力（例えば秒速２００ｍｍ程度までに必要な加速力）が必要となる。すなわち、これらの合力を扉に加えて開く必要がある。そのため、扉の全閉状態から開くときが、一連の扉開動作の中で最も大きな力を要する。これを「第一の力」と称する。

扉を１０ｍｍ程度引き開けた後は、マグネットパッキンと本体との吸着が引き剥がされる。そのため、引出し動作に要する力は、クローザ機構のもつバネの引張り力に抗する力と、引出し全体を開放方向へ加速する加速力との合力である。これを「第二の力」と称する。

クローザ機構による扉閉鎖方向への引張り力がはたらく範囲が、一例として扉の閉鎖状態から５０ｍｍとすると、その範囲では第二の力が必要となる。

さらに開き動作を継続して扉が５０ｍｍ以上開いた後は、クローザ機構は作用せず、引出しに加える力は開放方向への加速力と、引出しをスライドするためのスライドレールとの間で生じる摩擦力のみとなる。これを「第三の力」と称する。第三の力は第一の力や第二の力に比べて、僅かな力となる。ここで、５０ｍｍ程度開いた時点で引出しが開放速度に達したとすれば、第三の力はスライドレールとの間で生じる摩擦力に抗する力のみで十分となる。

冷蔵庫の引出し扉を開く際には、上述したように開き始めが特に重く、ある程度（一例として５０ｍｍ等）開いた後は僅かな力でよい、という特性がある。

本発明は、上記のような冷蔵庫の引出し扉を引出す際の力の特性に適合した、冷蔵庫引出し扉駆動装置を提供することを目的とする。

また、扉の開放速度について、マグネットパッキンを引き剥がす時は、停止状態から動き始めるため、第一の力の範囲で速度はごく小さくてよい。一方、第二、第三の力の範囲まで引出し扉を開き続けたときに、扉が次第に加速するような動作とすれば、ユーザが引出し扉を手動で引張る際の動作に近く、自然な動作となる。

本発明は、さらに上記のような冷蔵庫の引出し扉を引出す際の速度の特性に適合した、冷蔵庫引出し扉駆動装置を提供することを目的とする。

また、引出し扉を開く際に扉が完全に開くまで開き力が加わり続ける構成の場合、扉の直前にユーザが立っていたり、あるいは物が置いてあったりすると、それらに引出し扉が当たった後も、開き力が加わり続けて危険である。したがって、引出し扉を開く際には、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初速が、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、所謂惰性による動作が安全である。

さらに、停電など扉駆動装置が動作しない状況の場合には、手動により引出しを開閉することになるので、冷蔵庫引出し扉駆動装置が、手動による開閉動作の妨げや、負荷にならない構成とすることが望ましい。

特許文献１においては、短ストロークの扉押出し手段と長ストロークの扉押出し手段とが必要であり、複雑な構成となる。

特許文献２においては、ウォームとラックを用いた構成を開示している。しかし、引出し扉を開く速度はラックの動作速度と一定になる。そこで、マグネットパッキン引き剥がしに要する力を出力可能にするためには、減速比を大きくする必要がある。そのため、動作速度が遅く、また、扉閉機能については備えていない。

特許文献３においては、引出しケースを開いた後に駆動手段を逆転させ歯車の噛み合いを外す構成が開示されている。しかし、引出しを一部だけ開いた状態で歯車の噛み合いを外す構成や動作については述べられておらず、また扉を閉じる機能は備えていない。

特許文献４、特許文献５、特許文献６においては、円弧状または楕円形状をなす回転自在なカムを備え、扉開放スイッチからの信号を受けるとカムを回転させて、カムの長径部端面が前方に突出することで扉を開放するカム装置が開示されている。しかし、この構成では、カムが回転した際の扉の開き量は、カムの回転に伴うカム半径の変化分のみである。よって、扉開方向に与えられる速度は小さくなり、扉の開き量を大きくすることには限界がある。

上記課題を解決するために、本発明の目的は、冷蔵庫の引出し扉の開き力を低減して軽快に扉を開放でき、かつ所謂半ドア状態から自動的に扉を閉鎖して省エネ効果を向上できる冷蔵庫の引出し扉駆動装置を提供することである。

上記目的を達成する為に、本発明の第一の態様の冷蔵庫は、冷蔵庫本体に区画形成された貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ開閉可能な引出し扉と、前記貯蔵室に設けられ前記引出し扉を自動で開閉させる駆動手段と、前記駆動手段にて回転可能な回転部材と、前記引出し扉と一体に移動可能に設けられた連結部材とを備え、前記回転部材には凸状の駆動伝達部材が複数設けられており、前記連結部材には前記駆動伝達部材と夫々当接する受け面が設けられており、前記駆動伝達部材は回転中心からの距離が次第に大きくなるように配列され、前記回転部材が回転駆動すると前記駆動伝達部材が前記受け面と順次当接して離反することで前記連結部材が前記引出し扉開放方向へ移動するように構成され、前記受け面と第一に当接する前記駆動伝達部材は前記受け面と第二に当接する前記駆動伝達部材よりも上方に延伸しており、前記第一に当接する受け面は前記第二に当接する駆動伝達部材よりも上方に位置する扉駆動装置を備えたことを特徴とする。

本発明の第二の態様の冷蔵庫は、冷蔵庫本体に区画形成された貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ開閉可能な引出し扉と、前記貯蔵室内に設けられ前記引出し扉を自動で開閉させる駆動手段であるモータと、前記モータの回転を減速させる減速手段と、前記モータにて回転可能な回転部材と、前記引出し扉と一体に移動可能に設けられた連結部材とを備え、前記回転部材には凸状の駆動伝達部材が複数設けられ、前記連結部材は前記駆動伝達部材の夫々に対応して当接する受け面を備え、前記駆動伝達部材は回転中心からの距離が次第に大きくなるように配列され、前記回転部材が前記引出し扉を開放させるように回転駆動すると、前記回転中心からの距離が最も近い第一の駆動伝達部材が前記連結部材の第一の受け面に当接し、前記第一の駆動伝達部材と前記第一の受け面とが離反すると前記回転中心から第一の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第二の駆動伝達部材が前記連結部材の第二の受け面に当接し、前記第二の駆動伝達部材と前記第二の受け面とが離反すると前記回転中心から第二の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第三の駆動伝達部材が第三の受け面と当接し、前記第三の駆動伝達部材と前記第三の受け面とが離反すると前記回転部材と前記連結部材は離反するように構成され、前記第一および第三の駆動伝達部材は前記第二の駆動伝達部材よりも上方に延伸しており、かつ前記第一の受け面は前記第二の駆動伝達部材よりも上方に位置する扉駆動装置を備えたことを特徴とする。

本発明の第三の態様の冷蔵庫は、冷蔵庫本体に区画形成された貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ開閉可能な引出し扉と、前記貯蔵室内に設けられ前記引出し扉を自動で開閉させる駆動手段であるモータと、前記モータの回転を減速させる減速手段と、前記モータにて回転可能な回転部材と、前記引出し扉と一体に移動可能に設けられた連結部材とを備え、前記回転部材には凸状の駆動伝達部材が複数設けられ、前記連結部材は前記駆動伝達部材の夫々に対応して当接する受け面を備え、前記駆動伝達部材は回転中心からの距離が次第に大きくなるように配列され、前記回転部材が前記引出し扉を開放させるように回転駆動すると、前記回転中心からの距離が最も近い第一の駆動伝達部材が前記連結部材の第一の受け面に当接し、前記第一の駆動伝達部材と前記第一の受け面とが離反すると前記回転中心から第一の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第二の駆動伝達部材が前記連結部材の第二の受け面に当接し、前記第二の駆動伝達部材と前記第二の受け面とが離反すると前記回転中心から第二の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第三の駆動伝達部材が第三の受け面と当接し、前記第三の駆動伝達部材と前記第三の受け面とが離反すると前記回転中心から第三の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第四の駆動伝達部材が第四の受け面と当接し、前記第四の駆動伝達部材と前記第四の受け面とが離反すると前記回転部材と前記連結部材は離反するように構成され、前記第一及び第四の駆動伝達部材は前記第二の駆動伝達部材よりも上方に延伸しており、前記第一の受け面は前記第二の駆動伝達部材よりも上方に位置する扉駆動装置を備えたことを特徴とする。

また、上記第二の態様の冷蔵庫において、前記引出し扉が所定の開き量のとき、前記回転部材が回転駆動して前記第三の駆動伝達部材が前記連結部材の前記受け面の反対面に設けられた戻し面に当接して、前記連結部材を前記引出し扉の閉鎖方向に移動させる扉駆動装置を備えたことを特徴とする。

また、上記第三の態様の冷蔵庫において、前記引出し扉が所定の開き量のとき、前記回転部材が回転駆動して前記第四の駆動伝達部材が前記連結部材の前記受け面の反対面に設けられた戻し面に当接して、前記連結部材を前記引出し扉の閉鎖方向に移動させる扉駆動装置を備えたことを特徴とする。

また、上記第一の態様ないし第三の態様の冷蔵庫において、前記回転部材が配設される基部と、前記基部に設けられ前記連結部材を所定位置に移動させる案内ガイドと、前記案内ガイドに設けられたホールＩＣと、前記連結部材に設けられた磁石とを有し、前記磁石の移動により前記ホールＩＣを動作させる扉駆動装置を備えたことを特徴とする。

また、前記ホールＩＣを２つ備え、一方のホールＩＣは前記引出し扉の閉鎖を検知し、他方のホールＩＣは前記引出し扉の開き量を検知することで、前記回転部材の駆動範囲を検知する扉駆動装置を備えたことを特徴とする。

また、前記案内ガイドは前記基部から上方に立設した凸片部を有し、前記ホールＩＣが前記凸片部に設けられた扉駆動装置を備えたことを特徴とすることにより、簡単な構成で引出し扉を確実に電動で開閉することができ、実用的で信頼性と安全性を高めることができる。

本発明によれば、冷蔵庫の引出し扉の開き力を低減して軽快に扉を開放でき、かつ所謂半ドア状態から自動的に扉を閉鎖して省エネ効果を向上させることができる冷蔵庫を提供するものである。

本発明の実施の形態について、以下図面に基づいて説明する。

（冷蔵庫の全体構成）図１は本発明による冷蔵庫の斜視図であり、図２は縦断面図である。図１および図２において、冷蔵庫本体１は複数の収納室に分割されており、最上部は冷蔵室２であり、その前面には冷蔵室扉２ａが設けられている。図１は、一例として左右両側に開く所謂フレンチドアを示している。冷蔵室２の下方は左右に分割区画された収納室となっており、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貯蔵する製氷室４となっている。そして、夫々の前面には切り替え室扉３ａ、製氷室扉が設けられている。さらにその下方には、手前に引出して開放可能な冷凍室扉５ａを前面に備えた、冷凍室５となっている。冷凍室５の下方は、同様に引出し可能な野菜室扉６ａを前面に備えた、野菜室６となっている。

冷蔵室の扉には操作表示部７が備えられており、冷凍室の開スイッチ８ａと野菜室の開スイッチ８ｂとが備えられている。ユーザが前記のスイッチを押して引出しの開動作を指示できる構成である。ここで、冷凍室５が野菜室６より上方に設けられている場合には、冷凍室の開スイッチ８ａを野菜室の開スイッチ８ｂの上方に設けるのがよい。すなわち、扉の位置関係と同様に設けておけば、開スイッチ８の操作性が向上し好適である。

（扉開閉機構の構成）以下、冷凍室５を例に扉駆動装置１０について説明する。なお、以下の説明は、野菜室６の扉駆動装置１０においても、同様である。

冷凍室５の目前面の扉体５ａと、食品を収納する容器１２は、容器１２の左右に設けられたスライドレール１１によって手前に引出し自在に支持されている。スライドレール
１２の奥側には前記冷凍室５を閉鎖方向に引き込むクローザ１３（閉じ付勢手段）が設けられている。これにより、一旦開いた冷凍室５を閉じる際、例えば開き量が４０ｍｍ以下のとき、図示しないばね力にて奥側に引き込むように付勢して、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と吸着するまで冷凍室５を閉じる動作を補助する。

冷凍室５の内部には扉開閉機構１０が設けられている。扉駆動装置１０は、冷蔵庫本体１に設けられた駆動機構１５と、容器１２の奥側下面に設けられた連結板１６からなる。駆動機構１５は、駆動手段であるモータと、モータの回転を減速する減速機構を備える。この駆動機構１５から連結板１６に対して、スライドレール１１における移動方向の力が加えられることで、冷凍室５の扉５ａが開閉される。冷凍室５の正面側にはドア検知１７が設けられており、冷凍室５が閉鎖されているか、あるいは冷凍室５の開き量が、所定量（後述する、開き量３５）以内であるか否かを検出して、制御回路に信号を送る。

（駆動伝達部材の構成）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を用いて説明する。ここで、扉駆動装置１０は冷凍室５に設けられているものとして説明する。なお、野菜室６の扉駆動装置１０も同様の構成である。

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の上方からみた平面図である。図４と図５は駆動機構１５の内部構成の一例を示す斜視図である。

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部材である回転板１９が軸支されており、回転板１９には駆動伝達部材である駆動ピンが備えられている。本実施例においては、回転板１９に凸状部材である駆動ピンが略円周上に３本設けられている。駆動軸１８からの距離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は円筒形状をなし、かつ駆動ピンの中心軸が駆動軸１８の回転中心軸と略平行となるように回転板１９に立設している。ここで、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３とする。

本実施例において回転板１９は、冷凍室５を開放する際には矢印ＣＣＷ方向（図３においては、反時計回り）に回転する。連結板１６は冷凍室５の引出し扉と連動して引出されるよう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。なお、図３は、左側を冷蔵庫本体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５は開く。

連結板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。受け面は、連結板１６の端部に夫々Ｃ字形状に設けられ、かつこれら受け面が階段状に連なって構成されている。なお、駆動ピンと受け面２１との動作時の詳細な説明は後述する。

図４および図５において、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は一体で回転し、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は連結されており、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。本実施例においては、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が設けられる。これにより、回転板１６に過大な外力が加えられた場合、トルク制限手段３１が介在してアイドラ２８とアイドラピニオン２９とが互いに滑るため、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として、軸の回転によってその抵抗値が変化する可変抵抗器がある。

（自動扉開放動作）次に、本発明による扉駆動装置１０により冷凍室扉５ａを開く際の動作について、図６にて説明する。図６は本発明による扉駆動装置１０が冷凍室５を開放する際の動作を示す図である。（ａ）は冷凍室５が閉じ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、冷凍室扉５ａを開放する動作を示している。回転板１９は駆動軸１８のまわりに回転自在に設けられ、連結板１６は図示左右方向に移動自在に支持されている。連結板１６は冷凍室の容器１２の下方に備えられており、連結板１６の左方向への動きが冷凍室５における開き動作を示している。ここで、冷凍室５が閉じた状態の連結板１６の位置を示す基準線を、引き込み位置３４として示す。

（ｂ）の状態において、回転板１９は矢印ＣＣＷ方向（図６においては反時計回り）に回転し、第一の駆動ピン２０ａが第一の受け面２１ａと接し、連結板１６に対して矢印
２３ａ方向に付勢する。このとき、第一の駆動ピン２０ａは駆動軸１８から図３に示した距離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５のマグネットパッキンを引き剥がす力に抗する力と、クローザ１３による引込力に抗する力と、冷凍室５の自重および収納された食品の質量を加速する力との合力以上となるように設定することで、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５とともに図示左方向に移動して、冷凍室５は開き始める。

さらに回転板１９がＣＣＷ方向に回転した（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は第一の受け面２１ａからは離反する。すなわち、第二の駆動ピン２０ｂは駆動軸１８から図３に示した距離ｒ２の位置にあり、かつｒ２＞ｒ１である。これにより、第一の駆動ピン２０ａよりも第二の駆動ピン２０ｂが回転中心である駆動軸１８から離れた距離に位置するため、周速が速い。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。この状態において、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）の状態で第一の駆動ピン２０ａが連結板１６に加える矢印２３ａ方向の力よりも小となる。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による引張り力に抗する力と、冷凍室５の自重および収納された食品の質量をさらに加速する力の合力よりも大なるように設定すればよい。連結板１６は冷凍室５と共にさらに図示左方向に移動して、冷凍室５の開き動作を継続する。

さらに回転板１９がＣＣＷ方向に回転した（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は第二の受け面２１ｂから離反する。すなわち、第三の駆動ピン２０ｃは駆動軸１８から図３に示した距離ｒ３の位置にあり、かつｒ３＞ｒ２である。これにより、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ので、周速が速い。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。この状態において、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）の状態で第二の駆動ピン
２０ｂにより連結板１６に加える矢印２３ｂ方向の力よりもさらに小となる。冷凍室５は既に矢印２３ｃの扉開放方向に移動しているので、冷凍室５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いる。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による引張り力に抗して開き動作を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（ｅ）の状態においては、第三の駆動ピン
２０ｃが第三の受け面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の範囲は、連結板１６が駆動ピン２０から力を受ける範囲、すなわち開き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、大きく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（クローザ１３による引き込みストローク）が４０ｍｍの場合、連結板１６の移動量３３が一例として５０ｍｍであれば、開動作直後にクローザ１３がはたらいて冷凍室５が閉じてしまうことを防止できる。

ただし、連結板１６が図６（ｅ）の移動量３３よりも左方に多く移動すると、連結板
１６は、もはや駆動ピンから駆動力は受けない。しかし、冷凍室５全体は図６（ａ）から（ｅ）の動作によって、矢印２３ｄ方向への速度を持っている。そのため、スライドレール１１のもつ摩擦負荷によって減速して停止するまでは、開き動作は継続される。このように動作するので、冷凍室５の開き量は連結板１６の移動量３３よりも大きくなる。

上記説明したように、冷凍室５の開き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、その後は駆動力付与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て停止する動作となる。これにより、扉の直前にユーザが立っていた場合、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、扉開閉機構１０からの開き方向への力は、もはや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５を閉鎖状態から開き始める際、駆動軸１８のもっとも近傍に配置された第一の駆動ピン２０ａが連結板１６を押し出すことにより、低速で大きな力（第一の力）を発する。これにより、マグネットパッキンを引き剥がす。

次いで、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を押し出すことにより、中程度の速度で中程度の力（第二の力）を発する。これにより、クローザ１３の引込力に抗する開き動作を継続して冷凍室５を加速する。

さらに、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を押し出すことにより、高速で小さな力（第三の力）を発する。これにより、冷凍室５をさらに加速して、冷凍室５の開き動作を確実に行うことができる。

本発明の構成は、駆動軸１８と駆動ピンを結ぶ直線と、冷凍室５の開き方向２３の直線とが略直交する位置で、連結板１６に接して駆動力を与える。そのため、駆動ピンの速度は、回転板１９の回転速度と、駆動軸１８から駆動ピンまでの距離に比例する。

従来技術の扉の押し出し距離は、カムの回転中心から扉部の接点までにおける、半径の変化分のみであった。しかし、本構成は扉を押し出す速度を高速化できるため、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開き速度が、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。

上記の動作により冷凍室５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、この際に連結板１６は図６
（ａ）に示す位置ではなく、冷凍室５は開いているので図示左方に移動した状態である。

本発明による扉駆動装置においては、回転板１９は冷凍室５の開き動作を行った後に、同一方向への回転を継続し、一回転して冷凍室５を閉じた際の状態、すなわち図８にて説明した原点範囲に戻る。そのため、原点範囲への復帰を高速化できる。仮に回転板１９が一方向への回転ではなく、冷凍室５の開き動作を行った後、一端停止してから逆方向に回転して原点範囲に復帰する構成の場合、本構成に比べて、原点範囲に戻るまでに時間がかかる。

（扉開き量の計算）本発明の扉開閉機構により、冷凍室扉５ａの開き量について説明する。

図１７は、冷凍室５開放時における、開放速度と移動量との関係を示した図である。冷凍室５は扉駆動装置１０によって、各駆動ピンから各押し面を介して開き方向に付勢され、移動量３３の範囲まで開かれて、位置５′に達する。ここで、位置５′において冷凍室５は速度Ｖをもっている。その後、惰性開き量７４の範囲では惰性によって開放方向へ移動を続け、徐々に減速して最終的に最大開き量７３の位置５”まで移動して停止する。

ここで、収容された食品を含めた冷凍室５の全体の質量をｍとすれば、移動量３３の位置における運動エネルギＥは、
Ｅ＝（ｍ×Ｖ＾２）／２ （式１）
となる。

ここで、スライドレール１１のもつ摩擦係数をμ、重力加速度をｇとすれば、スライドレール１１により生じる摩擦力Ｆは、
Ｆ＝μ×ｍ×ｇ （式２）
となる。摩擦力により消費されるエネルギＥ２は、摩擦力Ｆと惰性開き量７４（摩擦を受けながら移動した距離Ｌ）との積なので、
Ｅ２＝Ｌ×Ｆ＝Ｌ×μ×ｍ×ｇ （式３）
となる。ここで、元々冷凍室が持っていた運動エネルギが、停止するまでにすべて摩擦によって消費されたとすればＥ＝Ｅ２なので、
（ｍ×Ｖ＾２）／２＝Ｌ×μ×ｍ×ｇ （式４）
となる。両辺をｍで割って、
（Ｖ＾２）／２＝Ｌ×μ×ｇ （式５）
となる。ゆえに、惰性開き量７４（すなわちＬ）は（式５）を変形して、
Ｌ＝（Ｖ＾２）／（２×μ×ｇ） （式６）
として表される。

式６により、惰性開き量７４（すなわちＬ）は、スライドレールの摩擦係数μと速度Ｖによって導かれる。ここで速度Ｖは、駆動ピンと押し面とが離反して、惰性で開き始める時点での速度である。また、摩擦抵抗μはスライドレール１１によって定まる一定値である。

よって、速度Ｖを略一定にすれば、最大開き量７３を略一定にすることができる。そこで、駆動機構１５の減速比を大きくして、モータ２４にかかる負荷トルク変動を小さくする。例えば減速比を１／１００以上にすることが望ましい。これにより、モータ２４による出力トルクに余裕が増えて、冷凍室収納食品の量に関わらず、モータ２４の回転速度を略一定になるため、最大開き量７３を略一定にできる。

また、位置５′における速度Ｖは、第三の駆動ピン２０ｃがもつ開き方向２３ｄの速度である。よって速度Ｖは、回転板１９の回転速度に比例する。さらに、接点７５ｄ（第三の駆動ピン２０ｃと第三の押し面２１ｃとの接点）と駆動軸１８間の距離、すなわち回転半径ｒに比例する。ここで、図６（ｃ）から図６（ｄ）において、駆動軸１８と接点75ｃとを通る直線と、開き方向２３ｃを示す直線とが、ほぼ直交する位置に接点７５ｃがある。そのため、連結板１６が開き方向２３へ移動する速度は、第三の駆動ピン２０ｃが駆動軸１８のまわりに回転する際の周速に略等しくなる。

（自動扉閉鎖動作）冷蔵庫では、マグネットパッキン１４と冷蔵庫本体１との間に隙間ができ、所謂半ドア状態になることがある。このような半ドア状態における扉駆動装置
１０の動作について、図７を用いて説明する。

図７は本発明による扉駆動装置１０が冷凍室５を閉鎖する際の動作を示す図である。
（ａ）は冷凍室５が開いており、連結板１６の左端が引込位置３４よりも、開き量３５移動した状態を示している。これは、扉駆動装置１０によって閉じ駆動動作が可能な範囲である。通常、冷凍室５にはクローザ１３が設けられているので、クローザ１３の引き込み力によって冷凍室は閉じられるが、食品の一部が引っかかったり、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ある。

ここで、連結板１６には、受け面２１ａとは反対面であって、かつ扉側の面に、戻し面２２が形成されている。これにより、回転板１９を駆動軸１８の周りに矢印ＣＷ方向（時計回り）に回転させると、第三の駆動ピン２０ｃは戻し面２２に当接する。図７（ｂ）は、図７（ａ）からさらに回転板１９を矢印ＣＷ方向に回転させた状態である。連結板１６は第三の駆動ピン２０ｃによって、矢印３６方向（扉閉鎖方向）に付勢されて、連結板
１６の図示左端が引込位置３４に至るまで移動する。なお、図７（ｂ）に示した位置は、マグネットパッキン１４が冷蔵庫本体１に吸着して完全に閉じられた位置である。

その後、回転板１９を矢印ＣＣＷ方向（反時計回り）に回転して図７（ｃ）の状態で停止する。これは、図３に示したと同様な位置である。

上記のように、回転板１９を扉開方向と反対方向に回転させることにより、冷凍室５が所謂半ドア状態になったとしても、連結板１６は冷凍室５が閉じる方向に付勢されて、半ドアを防止できる。

冷凍室扉５ａを閉じる際、マグネットパッキン１４を引き剥がす力は要さず、かつクローザ１３による引き込み力が生じる。そのため、扉駆動装置１０によって加える閉じ力は、開き力と比べて弱い力でよい。本実施例によれば、冷凍室５を閉じる際には、駆動軸
１８から最も遠方にある第三の駆動ピン２０ｃが、連結板１６の戻し面２２を押すように構成されている。よって、駆動軸１８に加わる駆動トルクが、開き時と同一であっても、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。さらに、冷凍室５と冷蔵庫本体１との間に指などを挟み込んでしまった場合、挟む力は小さく安全性を高めることができる。

また、冷凍室５において開動作よりも閉動作が低速なので、安全性を更に高めることができる。

ここで、閉じ駆動可能な範囲である開き量３５について、図２により説明する。開き量３５は、冷凍室５の前面を形成する扉厚さ７１よりも小とすることが望ましい。開き量
３５が扉厚さ７１よりも大だと、冷凍室５を引き込み開始する際、冷凍室扉５ａと野菜室６（または切り替え室３）の扉との間に隙間７２が生じ、指などを挟みこむ恐れがある。そこで、開き量３５が扉厚さ７１よりも小となる本構成では、指などを挟まれる恐れがなく、安全性を向上できる。

（手動扉開閉動作）次に図８を用いて、冷凍室５が閉状態における回転板１９の位置について説明する。扉駆動装置１０を備えた冷蔵庫であっても、冷凍室５をユーザが手で引出したい場合が想定される。また、故障により扉駆動装置１０が動作しない場合は、ユーザが手動で開閉できる構成がよい。この場合、扉駆動装置１０が原因でユーザの手動動作を妨げたり、重くなったりしないことが望ましい。

図８において、連結板１６は図示左端が引き込み位置３４に合致しており、冷凍室扉
５ａが閉鎖された位置である。ユーザが手動で冷凍室扉５ａを閉鎖状態から引出して開くと、容器１２の下方に設けられている連結板１６は、冷凍室扉５ａの開放方向（図８においては左方）に移動して、連結板１６′の位置に至る。ここで、連結板１６に設けられた第二の受け面２１ｂの先端（第二の先端３７ｂ）と、第一の駆動ピン２０ａとの間に隙間３８が形成される。これにより、手動で冷凍室５を引出す際に連結板と駆動ピンとは接触しない。つまり、連結板１６が開放方向に移動する際、回転板１９に接触しないので抵抗にならず、冷凍室５を引出し自在に開くことができる。

次に回転板１９′は、連結板１６に設けられた第一のピン２０ａの先端（第一の先端
３７ａ）と、第三の駆動ピン２０ｃとの間に隙間３９がある。これにより、手動で冷凍室５を引出す際、連結板１６と駆動ピンとが接触しないので、自在に冷凍室５を引出して開くことができる。

上記のように、ユーザが手動で冷凍室５を開閉する際、連結板１６と駆動ピン２０とが接触しないようにする。つまり、駆動軸１８と第一の駆動ピン２０ａとを結ぶ直線が、原点範囲４０の角度範囲内にあればよい。したがって、冷凍室５を閉鎖した場合には、回転板１９が上記の原点範囲４０になるように設定すれば、手動で開閉する際にも使い勝手を向上できる。

このような回転板１９の角度範囲を本発明では、原点範囲にある、と称する。

（制御系の構成）次に図９を用いて、扉駆動装置１０の駆動制御系について説明する。図９は、制御系の構成を示すブロック図である。

開スイッチ８を備えた操作表示部７は、ユーザが開スイッチ８を押した際にその信号を制御回路４１に送る。冷凍室５および野菜室６に設けられた夫々の駆動機構１５のモータ２４と、駆動軸１８の回転位置を検出する回転検知手段３２、および扉の開閉状態を検出するドア検知１７とは、制御回路４１に接続されている。

扉駆動装置１０および制御回路４１の駆動に必要な電力は、電源４２から供給される。

回転検知手段３２は、軸の回転によって抵抗値が変化する可変抵抗器や、軸の所定の回転位置を検出するマイクロスイッチ等であってもよい。

ドア検知１７は、冷凍室扉５ａが完全に閉じられているか否かを検出する第一のドア検知１７ａと、冷凍室扉５ａの開き量が所定の開き量３５以下であるか否かを検出する第二のドア検知１７ｂとで構成される。例えば、扉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や、マイクロスイッチなどの検知手段であってもよい。

操作表示部７には、扉が半ドア状態になっていることをユーザに知らせるための報知手段７０が備えられていてもよい。この報知手段７０の一例は、ブザーを鳴動させたり、ランプを点灯又は点滅させたりするものがよい。

（扉開放制御）次に図１０を用いて、冷凍室５を開放する際の開き制御の手順について説明する。図１０は冷凍室５を開放する際の制御を示す流れ図である。

開き動作を開始（ブロック４３）すると、制御回路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（ブロック４４）。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いう。

もし、回転板１６が原点範囲４０にない場合には、モータ２４に通電（ブロック４５）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。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は、回転検知手段３２からの信号によって判定する。具体的には、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回路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にあることが検出され、かつユーザによって開スイッチ８が操作されたことを制御回路４１が検出したら、モータ２４を通電（ブロック４７）して、回転板１９を回転させる。このときの回転板１９の回転方向は、図３であればＣＣＷ方向としており、回転板１９が回転すると、図６にて説明したように連結板１６が駆動ピン
２０に付勢されて冷凍室５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（ブロック４８）、モータを停止させて（ブロック４９）一連の開き動作を終了する（ブロック
５０）。

（自動扉開放と電圧の関係）次に、モータに通電（ブロック４７）させて冷凍室５を開き始める際の電圧の加え方について説明する。モータを通電する際に定格電圧を急峻に加えると、モータのコイルには突入電流が流れるので、モータは最大の出力トルクを出して停止状態から急激に回転し始める。したがって、冷凍室５が開き始める際には最大の加速を行うことになり、開き始めの動作が急峻で勢いよく開いてしまう。

そこで、モータ２４に通電（ブロック４７）する際に定格電圧を急峻に加えるのではなく、通電の当初は一例として定格電圧の１／２程度の低電圧を加え、扉駆動装置１０の駆動開始後、冷凍室５が開くに伴って、徐々に電圧を高くする。図６（ｃ）から（ｄ）において、駆動ピン２０から連結板１６へ伝達される開き方向２３の速度が最大になるまでの範囲で、連続的に、あるいは断続的に電圧を上昇させて定格電圧に至るような電圧変化の通電を行うことが望ましい。そのように電圧を徐々に増加させることにより、冷凍室５が開きはじめる際の動作がゆっくりとなるので、勢い良く開くことがなく、開き方に高級感を付与できる。

またさらに、図６（ｅ）の状態を過ぎた後、回転板１９は矢印ＣＣＷ方向に回転を継続して後、図６（ａ）に示した位置まで回転してから停止する。冷凍室５が開いた後は回転板１９には負荷がかからずに空転する状態となる。したがって、図６（ｅ）の状態を過ぎた後は、モータ２４に加える電圧を定格電圧よりも低くして、モータ２４の回転速度を低速としてもよい。そのようにモータ２４の回転を低速とすることで、モータ２４から生じる騒音や振動を低減して静粛な動作を実現できる。さらに、回転板１９を低速で回転させることによって、モータ２４が停止時に行き過ぎることがなく、図８にて説明した原点範囲４０に確実に停止でき、精度を向上できる。

（扉開放スイッチの構成）次に、本発明による扉開閉機構に使用者が開き指示を与える際のスイッチ構成について説明する。図１８は、本発明による扉開閉機構を備えた冷蔵庫の部分断面図であり、図１９は図１８に示したＳ部の拡大図を示している。Ｓ部は冷凍室５の前面を構成する扉体５ａの上縁と、扉が閉じられた際に扉と当接する本体１側の枠体８７の近傍を示している。

扉体５ａの前方上部には、押しボタン８８が設けられており、扉体５ａ前面よりも突出している。押しボタン８８の奥側には、押し棒８９が設けられており、押しボタン８８と押し棒８９とは扉体５ａを貫通してスライド可能に支持されている。押しボタン８８と押し棒８９とは戻しスプリング９０によって生じる戻し力によって、図１９（ａ）において図示左向きに付勢されて、図示しないストッパなどによって位置が保持される。

枠体８７の扉体５ａと接する側には、マイクロスイッチなどのスイッチ本体９２が設けられており、枠体８７の内部をスイッチ９４から制御回路４１に至る配線９４が設けられている。

使用者が押しボタン８８を手で押すと、図１９（ｂ）に示すように押しボタン８８と押し棒８９とが押し量９１だけ図示右方に移動できるように構成されている。押し棒８９がスイッチ本体９２に設けられたプランジャ９３を押して、スイッチ本体９２内部に設けられた図示しない接点を閉じて、使用者が押しボタン８８を押した信号を制御回路４１に伝達することができる。

使用者が押しボタン８８から手を離すと、戻しスプリング９０から発生する力によって、押しボタン８８と押し棒８９とは図示左側に移動する。そして、プランジャ９３が復帰してスイッチ本体９２内部の接点が開放された、図１９（ａ）の状態に戻る。

これにより、スイッチ本体９２と、制御回路４１とを接続する配線は本体側の枠体８７の内部に設けられる構成とできるので、扉体５ａには配線を設ける必要がない、という効果がある。

また、冷凍室５を引き出す際に配線９４は一緒に引き出されないので、開閉の際に配線９４が絡まったり何かに引っかかったりすることがない。

またさらに、使用者からみると押しボタン８８を押した際には冷凍室５を奥側に閉じる方向の力を加えることになる。使用者が押しボタン８８を押した途端に制御回路４１からモータ２４に通電されて冷凍室５が電動で矢印２３方向に開く動作であるとすれば、冷凍室５は使用者が力を加えているのと反対方向、すなわち使用者の手前方向に開き始めるので、使用者にとって不自然な動作に感じる。

そこで、使用者が押しボタン８８を押した時点ではモータ２４に通電されず、一旦押した押しボタン８８から手を離した際にモータ２４に通電される制御とする、これにより、使用者が押しボタン８８を押して、押しボタン８８から手を離す（手を押しボタン８８前方に引く）動作に付随するように冷凍室５が手前に開いてくるので、使用者の手の動く方向と冷凍室５の動く（開く）方向とが同一となる。よって、使用者から見て動作に対する違和感がなく、自然な操作感が得られる、という効果がある。

この動作は、使用者が押しボタン８８から手を離すとスイッチ本体９２内部の接点が開放された状態に戻る。制御回路４１がそれを検出してモータ２４に通電されて冷凍室５が電動で開く動作とする。

（自動扉閉鎖制御）次に、図１１を用いて、冷凍室５が完全に閉じていない、所謂半ドア状態から冷凍室５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５を閉じる際の閉じ制御の手順を示す流れ図である。動作を開始（ブロック５１）してから原点範囲を検出（ブロック５２）するまでモータ２４に通電する（ブロック５３）制御については、図１０のブロック４３からブロック４５と同一である。

第一のドア検知１７ａが冷凍室扉５ａを検出していれば、冷凍室扉５ａは半ドア状態ではなくて閉鎖されていることが確認できるので、ドア閉じ動作を完了する（ブロック５５）。第一のドア検知１７ａがドアの閉鎖を検出できず、かつドアと冷蔵庫本体１との開き量が開き量３５以下であることを第二のドア検知１７ｂが検出した場合、冷凍室５は開き量３５以下で開いた状態にある。もし、第二のドア検知１７ｂが扉を検出しない場合、冷凍室５は開き量３５以上に開いているので、本発明の扉駆動装置１０では閉じることができない範囲である。その場合は、報知手段７０を鳴動させて半ドアであることをアラームでユーザに報知する（ブロック５７）。

もし、第二のドア検知１７ｂが扉を検知できれば、冷凍室５は半ドア状態であってかつ扉駆動装置１０によって閉鎖可能な範囲なので、モータ２４に通電する（ブロック５８）。このときの回転方向は、図７においてはＣＷ方向である。さらに、これにより、モータ２４に印加する電圧を、例えば定格電圧の１／２ないし１／３程度と低くする。回転板
１６が低速度でＣＷ方向に回転するので、第三の駆動ピン２０ｃが連結板１９の第三の受け面２１ｃに衝突する衝撃を緩和できる。

モータ２４をＣＷ方向に所定時間、例えば３秒間通電すれば（ブロック５９）、回転板１９は図７（ｂ）の状態に至って連結板１６を矢印３６方向に、すなわち冷凍室５を閉じる方向に移動させて冷凍室５を閉じる。所定時間経過した後に、モータ２４がＣＣＷ方向に回転するよう通電して（ブロック６０）、回転板１９が原点範囲４０（図８に示す）になるまで回転させる。回転検知手段３２の信号によって原点範囲４０にあることが検出すると（ブロック６１）、モータ２４の回転を停止させる（ブロック６２）。ここで、第一のドア検知１７ａによって冷凍室５が閉鎖されていることを検出して（ブロック６３）、冷凍室５は完全に閉鎖されたことを確認して、処理を終了する（ブロック６６）。もし、第一のドア検知１７ａが冷凍室５の閉鎖を検知できなければ、半ドア状態が継続していると判断できるので、ブロック５８からブロック６３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（ブロック６４）。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ドア検知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、報知手段７０を鳴動させて半ドアであるというアラームをユーザに報知する（ブロック６５）。

また、使用者がドア開スイッチ８を誤って押して冷凍室５が開いて、使用者の体に当たるなどの現象を防止するために、図１０にて説明した冷凍室５の開き動作を行わないように開スイッチの動作を無効にして、図１１に示した閉じ動作のみを行うことをユーザが選択、設定可能な構成としても良い。

（駆動伝達部材の構成）次に、本発明における他の実施例について、図１２を用いて説明する。実施例１では、回転板１９に駆動ピンが３本設けられている。一方、本実施例においては、回転板１９に第四の駆動ピン２０ｄが、駆動軸１８から距離ｒ４（＞ｒ３）なる位置に設けられている。連結板１６には、第四の駆動ピン２０ｄが当接するための第四の受け面２１ｄが設けられている。

冷凍室５を開く動作の際は、図６に示したと同様の動作を行い、加えて第四の駆動ピン２０ｄが第四の受け面２１ｄを扉開放方向である図示左方に押すため、連結板１６が回転板１９から受ける力の範囲が拡大する。また、ｒ４＞ｒ３なので、駆動軸１８の回転速度が一定であるとすれば、第四の駆動ピン２０ｄが第四の受け面２１ｄを図示左方に押し出す速度は第四の駆動ピン２０ｄがない場合と比べてｒ４／ｒ３だけ大きくなる。このように、力の範囲と速度の両方が拡大されるので、冷凍室５の開き量が拡大して、快適な操作感を得ることかできる。

さらに、回転板１９を矢印ＣＷ方向に回転すると、連結板１６は図７の矢印３６方向に移動して冷凍室５を閉鎖する。ここで、ｒ４＞ｒ３なので、連結板１６の開き量３５をほぼｒ４／ｒ３だけ大きくしても、冷凍室５を閉鎖することができる。これにより、半ドア状態から閉鎖できる開き量３５を拡大できる。よって、半ドアが発生しても、確実に冷凍室扉５ａを閉鎖でき、省エネを実現できると共に、収納された食品が外気の侵入によって劣化するのを防止できる。

（自動扉開閉機構）次に図１３〜図１６にて、図３に示す扉駆動装置１０とは別の実施例について説明する。冷凍室底面には駆動機構１５が設けられている。駆動機構１５は、駆動軸１８で回動自在に軸支された回転板１９が設けられている。この回転板１９には、４段構成でストロークを拡大する駆動伝達部材である駆動ピン（第一の駆動ピン２０ａ、第二の駆動ピン２０ｂ、第三の駆動ピン２０ｃ、第四の駆動ピン２０ｄ）が設けられている。

そして、それぞれの駆動ピンと駆動軸１８との間の距離については、先に述べた通りである。つまり、それぞれの距離の大小関係は、図１２に示すように、ｒ４＞ｒ３＞ｒ２＞ｒ１である。

また、連結板１６には夫々の駆動ピンと対応して順次当接するように、受け面２１ａ、受け面２１ｂ、受け面２１ｃ、受け面２１ｄが階段状に設けられている。

また、この駆動ピン２０ａと駆動ピン２０ｄの高さ方向寸法Ｈは、図１６に示すように駆動ピン２０ｂと駆動ピン２０ｃの高さ寸法ｈよりも、高く形成されている。一例として、駆動ピン２０ｂと駆動ピン２０ｃの高さ寸法はｈ＝Ｈ／２となる。

すなわち、高さ方向寸法が異なるため、駆動ピン２０ｂと駆動ピン２０ｃは、駆動ピン２０ａと駆動ピン２０ｄが当接する受け面２１ａと受け面２１ｄには当接しない構成となる。

そして、図６、図７および実施例２で説明したように動作を行うことで、冷凍室扉５ａを開閉する。

ここで、一例として自動扉開放動作が開始されたときに、閉鎖状態の冷凍室扉５ａを手動で開閉方向へ移動させてしまうと、回転板１９と連結板１６との位置関係にずれを生じる。すなわち、回転板１９の回転駆動に対応して動作するように連結板１６は配設されているが、その位置関係に誤差が生じてしまう。

また、連結板１６は駆動ピンが当接すると、扉開放方向とは略鉛直方向（冷蔵庫本体１の幅方向）にも付勢されて、駆動ピンと受け面との位置関係にズレが生じることがある。

そうすると、一例として駆動ピン２０ｂが受け面２１ａに入り込み、さらに駆動ピン
２１ｃが受け面２１ｂに入り込むおそれがある。このように、駆動ピンが対応しない受け面に入り込んでしまうと、引出し動作が不能になる、所謂、噛み込みを生じることがある。これは、回転中心から駆動ピンまでの距離が順次大きくなるように回転板１６が構成されており、連結板１６の受け面が階段状に構成されていることによる。

そこで本構成は、駆動ピンの受け面への噛み込みを防止し、回転板１９と連結板１６とがロックしてしまうことを防止できる構成とした。

すなわち、駆動ピン２０ｂは駆動ピン２０ａよりも高さ寸法が小さく、かつ受け面２１ａは駆動ピン２０ｂに当接しない高さに設けられている。これにより、駆動ピン２０ｂは受け面２１ａに入り込んでも当接しないため、そのまま回転退避可能で、駆動ピン２０ｃが受け面２１ｂと当接して扉開放方向へ回転することで、噛み込みを防止できる。

同様に、自動扉閉鎖動作が開始されたときに、冷凍室扉５ａを手動で開閉方向へ移動させると、回転板１９と連結板１６との位置関係にずれを生じる。一例として、駆動ピン
２０ｄが受け面２１ｃに入り込み、さらに駆動ピン２０ｃが受け面２１ｂに入り込んで噛み込みを生じることがある。

そこで本構成は、駆動ピン２０ｄが受け面２１ｃに当接しないで回転退避可能な構成として、駆動ピン２０ｃが受け面２１ｂと当接して扉閉鎖方向に回転することで、噛み込みを防止できる。

次に、回転板１９には磁石９５が設けられ、この磁石９５は、回転板１９の原点位置を特定するものである。

すなわち、回動後の回転板１９は、先に述べたように常に図１５に示す位置で止めるようにする。これにより、停電の場合でも連結板１６に干渉されずに、扉を手動で開閉できる。

具体的には、図示しないホールＩＣが回転板１９の裏側の裏側のベース板１５ａに取り付けられており、このホールＩＣにて磁石９５が原点範囲４０に位置していたか検知して、駆動軸１８の停動を制御する。

回転検出手段３２は、軸の回転によって抵抗値が変化する可変抵抗器あるいは軸の所定位置を検出するマイクロスイッチなどの検出手段であってもよい。

駆動機構１５を形成するベース板１５ａには、案内ガイド９６が設けられている。この案内ガイド９６は、連結板１６を所定位置に案内するために、凸片９６ａと凸片９６ｂとがベース板１５ａに併設して備えられている。凸片９６ａと凸片９６ｂは、互いに所定の間隔で設けられており、入り口側の開口部においては、その間隔が広く形成されている。

連結板１６の摺動部１６ａが、案内ガイド９６に入り易いようにしたためである。冷蔵庫本体側の寸法誤差や組立誤差、連結板１６が組み付けられる引出し扉側の寸法誤差や組立誤差、等の影響により、案内ガイド９６に沿って移動する摺動部１６ａの位置ずれが生じることがある。

そこで本構成は、駆動機構１５の凸片９６ａと凸片９６ｂとにより形成される開口部は、その間隔が他の所定間隔よりも広く形成されているので、案内ガイド９６に摺動部１６ａが入り易い。

また、この凸片９６ｂにはホールＩＣ９７とホールＩＣ９８とが設けられている。このホールＩＣ９７とホールＩＣ９８は、連結板１６の摺動部１６ａに設けられた、磁石９９の接近あるいは離反を検出して、回転軸１８を駆動あるいは停止させる。

さらに、ホールＩＣ９７は、冷凍室５の扉が完全に閉じられているか否かを検出する。ホールＩＣ９８は、冷凍室５の扉の開き量が所定の開き量（例えば閉じ駆動範囲である、開き量３５以下）であるか否かを、連結板１６側の磁石９９を伴って検出する。

すなわち、図１６に示すように、ホールＩＣ９７とホールＩＣ９８に、磁石９９が対向している時が、完全扉閉状態（例えば開き量３５以下）である。磁石９９がホールＩＣ97とホールＩＣ９８との間に位置している時が、半ドア状態ということになる。すなわち、ひとつのホールＩＣが作動しているときは、閉じ駆動範囲であり、ふたつのホールＩＣが作動しているときは、扉閉鎖状態である。

回転板１９と連結板１６は実施例２において説明したのと同様に動作する。すなわち、ひとつのホールＩＣだけが作動していれば半ドア状態であると判断して、図１２に示すように回転板１９をＣＷ方向に回転させて引出し扉を閉じる制御をする。

そして、実施例２と本実施例において相違する点は以下の２点である。

１点目は、第一の受け面２１ａには第一の駆動ピン２０ａしか当接できない構造とした点である。すなわち、第一の駆動ピン２０ａと第二の駆動ピン２０ｂとは、高さ寸法が異なるため、第二の駆動ピン２０ｂは第一の受け面２１ａには当接しない。

２点目は、案内ガイド９６を設け、この案内ガイド９６を形成する凸片９６ｂにホールＩＣ９７とホールＩＣ９８が設けられた点である。

すなわち、この２個のホールＩＣ９７とホールＩＣ９８と、連結板１６側に設けた磁石９９との位置関係に基づき、冷凍室５の開き動作を確実に行うことができる。

また、冷凍室５が完全に閉じない所謂半ドア状態であっても、回転板１９を冷凍室５を開く場合とは反対方向に回転させて、冷凍室５を閉じる方向の力を連結板１６に加えることで、半ドアを防止する。これにより、冷却性能の低下防止あるいは省エネ効果を得ることができる。

この連結板１６の戻し面２２は、図７で説明した要領で第四の駆動ピン２０ｄにより扉を閉じる方向に押される。

なお、戻し面２２は、駆動ピン２０ｄの動きを良好なものとするために、摺動部１６ａと垂直な角度から４５度以下の傾斜面としておくのがよい。

また、駆動装置１５は冷凍室５を構成する箱体側にネジ等をもって固定される。従って、冷凍室の扉引出し時、回転板１９は当然箱体側に残る。一方、冷凍室扉側に取り付けられる連結板１６は扉と共に引出される。この扉引出し時には、回転板１９と連結板１６との係合関係は解除される。

このため、本実施例においては、回転板１９が取り付けられているベース板１５ａと案内ガイド９６を一体に作ることで、寸法を確保すると共に、案内ガイド９６を作る凸片
９６ａ、凸９６ｂ間のガイド溝幅寸法を連結板１６側の摺動部１６ａの肉厚に近づける等して、回転板１９と連結板１６両者の取り付け位置を確保し、寸法関係を安定化させる。

さらに、連結板１６を扉側に取り付けることによる箱体に対する上下寸法のバラツキは凸片９６ａ、凸片９６ｂと摺動部１６ａのラップ代を十分確保しておくことにより対策できる。

さらに、本発明による扉駆動装置を冷凍室５および野菜室６の両方に設けた場合の動作について説明する。図２に示すように、野菜室６が最も下段の底面近傍にあり、その上段に冷凍室５が設けられているものとする。

使用者が冷蔵庫１の正面に立って冷凍室５を開いたとき、冷凍室５が電動で開く量は例えば１５ｃｍないし２０ｃｍ程度であるとすれば、開いた際に冷凍庫の内部を開口部から見渡すことができるので好適である。一方、野菜室６においては、野菜室６が床面近傍にあるため、冷凍室と同様に開くとすれば、開いた際に野菜室６の扉の下端が使用者のつま先に当たる恐れがある。

そこで、下段にある野菜室６は、上段にある冷凍室５と比べて開く際の開き速度を遅くすることと、さらには開き量を例えば１０ｃｍ以内と小さくすることが安全上望ましい。

なお、上記の説明では野菜室が冷凍室よりも下端にあるものとして説明したが、冷凍室が野菜室よりも下段にある場合には、冷凍室の開き量ないし開き速度を野菜室よりも小とすることが望ましい。

本発明によれば、冷蔵庫の引出し扉の開き力を低減して軽快に扉を開放することを可能とするとともに、いわゆる半ドア状態から自動的に扉を閉鎖して省エネ効果を向上させることができる。

すなわち、冷凍室５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す。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き動作を継続して冷凍室５を加速する。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５をさらに加速することができるので、冷凍室５の開き動作を確実に行うのに都合が良く、確実に開き動作を行うことができる、という効果がある。

さらに、冷凍室５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５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５を閉じる方向の力を加えて閉じることができるので、半ドアを防止して省エネ効果が得られる。上記の閉鎖動作を複数回繰り返すことで半ドア防止をさらに確実にできる。

さらに冷凍室を閉じ始める開き量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く安全性を高めることができる。

手動で開閉する場合には、本発明による扉開閉機構は冷蔵庫本体に設けられた駆動機構と、引出し扉側と一体に設けられた連結板とは接触しないので、引出し開閉の際に使用者による手動動作を妨げたり、開閉動作が重くなったり、等の現象が生じないので使い勝手がよく、また万一の故障の際にも使用者の使い勝手を損なうことがない。

また本発明においては、駆動機構（回転板）と連結板との係合（摺動）時回転板側の駆動ピンのかみ込みという事故が生じないことはもちろん、案内ガイドを設けることにより、確実な組み合わせを確保することができるものである。

なお、本実施例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。

また、本実施例においては冷蔵庫に扉駆動装置を備えた構成について説明したが、冷蔵庫に限定されるものではなく、例えば文書類を保管するファイルキャビネットや、手前に引き出して使用する流し台組み込み型の食器洗い乾燥機、などの引き出し式の機器に適用でき、その場合にも本発明にて説明したと同様な効果がある。

本実施例においては、駆動機構１５は平歯車のみによって構成される例を示したが、平歯車に限定されるものではなく、ウォームギヤを用いた構成であってもよい。

またさらに、駆動ピン２０は本実施例のような円筒状のピンではなく、回転式のローラであってもよい。

本発明による冷蔵庫の構成を示す斜視図。 本発明による冷蔵庫の構成を示す断面図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の構成を示す平面図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の構成を示す斜視図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の構成を示す斜視図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の開き動作を説明する図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の閉じ動作を説明する図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の停止時の位置を説明する図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の制御系の構成を示すプロック図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の開き動作の際の制御手順を示す流れ図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の閉じ動作の際の制御手順を示す流れ図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の別の構成を示す図。 図３に示す回転部材を中心とする各部材の取り付け状態を説明する駆動機構の斜視図。 扉駆動装置の動作を説明するための上面図。 図１５の扉駆動装置の側面図。 図１５の扉駆動装置の正面図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の開き動作を説明する図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の開スイッチの構成を示す図。 本発明による冷蔵庫の引出し扉駆動装置の開スイッチの構成を示す拡大図。

符号の説明

１ 冷蔵庫本体
２ 冷蔵室
２ａ 冷蔵室扉
３ 切り替え室
３ａ 切り替え室扉
４ 製氷室
５ 冷凍室
５ａ 冷凍室扉
６ 野菜室
６ａ 野菜室扉
７ 操作表示部
８ 開スイッチ
１０ 扉駆動装置
１１ スライドレール
１２ 容器
１３ クローザ
１４ マグネットパッキン
１５ 駆動機構
１５ａ ベース板
１６ 連結板
１６ａ 摺動部
１７ ドア検知
１７ａ 第一のドア検知
１７ｂ 第二のドア検知
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
２０ｄ 第四の駆動ピン
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
２１ｄ 第四の受け面
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
３７ｃ 第三の先端
３８ 隙間
３９ 隙間
４０ 原点範囲
４１ 制御回路
４２ 電源
７０ 報知手段
７１ 扉厚さ
７２ 扉間隙間
７３ 最大開き量
７４ 惰性開き量
７５ 接点
７６ カム
７７ 回転中心
７８ カム外周
７９ カム受け板
８０ 回転方向
８１ 矢印
８２ カム半径
８３ 周速
８４ 開き速度
８５ 滑り速度
８６ 接点
８７ 枠体
８８ 押しボタン
８９ 押し棒
９０ 戻しスプリング
９１ 押し量
９２ スイッチ本体
９３ プランジャ
９４ 配線
９５ 磁石
９６ 案内ガイド
９６ａ 凸片
９６ｂ 凸片
９７ ホールＩＣ
９８ ホールＩＣ
９９ 磁石

Claims (8)

1. 冷蔵庫本体に区画形成された貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ開閉可能な引出し扉と、前記貯蔵室に設けられ前記引出し扉を自動で開閉させる駆動手段と、前記駆動手段にて回転可能な回転部材と、前記引出し扉と一体に移動可能に設けられた連結部材とを備え、前記回転部材には凸状の駆動伝達部材が複数設けられており、前記連結部材には前記駆動伝達部材と夫々当接する受け面が設けられており、前記駆動伝達部材は回転中心からの距離が次第に大きくなるように配列され、前記回転部材が回転駆動すると前記駆動伝達部材が前記受け面と順次当接して離反することで前記連結部材が前記引出し扉開放方向へ移動するように構成され、前記受け面と第一に当接する前記駆動伝達部材は前記受け面と第二に当接する前記駆動伝達部材よりも上方に延伸しており、前記第一に当接する受け面は前記第二に当接する駆動伝達部材よりも上方に位置することを特徴とする扉駆動装置を備えた冷蔵庫。
2. 冷蔵庫本体に区画形成された貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ開閉可能な引出し扉と、前記貯蔵室内に設けられ前記引出し扉を自動で開閉させる駆動手段であるモータと、前記モータの回転を減速させる減速手段と、前記モータにて回転可能な回転部材と、前記引出し扉と一体に移動可能に設けられた連結部材とを備え、前記回転部材には凸状の駆動伝達部材が複数設けられ、前記連結部材は前記駆動伝達部材の夫々に対応して当接する受け面を備え、前記駆動伝達部材は回転中心からの距離が次第に大きくなるように配列され、
   前記回転部材が前記引出し扉を開放させるように回転駆動すると、前記回転中心からの距離が最も近い第一の駆動伝達部材が前記連結部材の第一の受け面に当接し、
   前記第一の駆動伝達部材と前記第一の受け面とが離反すると前記回転中心から第一の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第二の駆動伝達部材が前記連結部材の第二の受け面に当接し、
   前記第二の駆動伝達部材と前記第二の受け面とが離反すると前記回転中心から第二の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第三の駆動伝達部材が第三の受け面と当接し、
   前記第三の駆動伝達部材と前記第三の受け面とが離反すると前記回転部材と前記連結部材は離反するように構成され、
   前記第一および第三の駆動伝達部材は前記第二の駆動伝達部材よりも上方に延伸しており、かつ前記第一の受け面は前記第二の駆動伝達部材よりも上方に位置することを特徴とする扉駆動装置を備えた冷蔵庫。
3. 冷蔵庫本体に区画形成された貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ開閉可能な引出し扉と、前記貯蔵室内に設けられ前記引出し扉を自動で開閉させる駆動手段であるモータと、前記モータの回転を減速させる減速手段と、前記モータにて回転可能な回転部材と、前記引出し扉と一体に移動可能に設けられた連結部材とを備え、前記回転部材には凸状の駆動伝達部材が複数設けられ、前記連結部材は前記駆動伝達部材の夫々に対応して当接する受け面を備え、前記駆動伝達部材は回転中心からの距離が次第に大きくなるように配列され、
   前記回転部材が前記引出し扉を開放させるように回転駆動すると、前記回転中心からの距離が最も近い第一の駆動伝達部材が前記連結部材の第一の受け面に当接し、
   前記第一の駆動伝達部材と前記第一の受け面とが離反すると前記回転中心から第一の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第二の駆動伝達部材が前記連結部材の第二の受け面に当接し、
   前記第二の駆動伝達部材と前記第二の受け面とが離反すると前記回転中心から第二の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第三の駆動伝達部材が第三の受け面と当接し、
   前記第三の駆動伝達部材と前記第三の受け面とが離反すると前記回転中心から第三の駆動伝達部材の距離よりも遠方にある第四の駆動伝達部材が第四の受け面と当接し、
   前記第四の駆動伝達部材と前記第四の受け面とが離反すると前記回転部材と前記連結部材は離反するように構成され、
   前記第一及び第四の駆動伝達部材は前記第二の駆動伝達部材よりも上方に延伸しており、前記第一の受け面は前記第二の駆動伝達部材よりも上方に位置することを特徴とする扉駆動装置を備えた冷蔵庫。
4. 請求項２に記載の冷蔵庫において、前記引出し扉が所定の開き量のとき、前記回転部材が回転駆動して前記第三の駆動伝達部材が前記連結部材の前記受け面の反対面に設けられた戻し面に当接して、前記連結部材を前記引出し扉の閉鎖方向に移動させることを特徴とする扉駆動装置を備えた冷蔵庫。
5. 請求項３に記載の冷蔵庫において、前記引出し扉が所定の開き量のとき、前記回転部材が回転駆動して前記第四の駆動伝達部材が前記連結部材の前記受け面の反対面に設けられた戻し面に当接して、前記連結部材を前記引出し扉の閉鎖方向に移動させることを特徴とする扉駆動装置を備えた冷蔵庫。
6. 請求項１乃至３に記載の冷蔵庫において、前記回転部材が配設される基部と、前記基部に設けられ前記連結部材を所定位置に移動させる案内ガイドと、前記案内ガイドに設けられたホールＩＣと、前記連結部材に設けられた磁石とを有し、前記磁石の移動により前記ホールＩＣを作動させることを特徴とする扉駆動装置を備えた冷蔵庫。
7. 請求項６に記載の冷蔵庫において、前記ホールＩＣを２つ備え、２つのホールＩＣが作動すると前記引出し扉の閉鎖を検知し、１つのホールＩＣが作動すると前記引出し扉の閉じ駆動範囲を検知することを特徴とする扉駆動装置を備えた冷蔵庫。
8. 請求項６または７に記載の冷蔵庫において、前記案内ガイドは前記基部から上方に立設した凸部を有し、前記ホールＩＣが前記凸部に設けられたことを特徴とする扉駆動装置を備えた冷蔵庫。

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