JP4467032B2 - ドアオープナー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キッチンシンクや冷蔵庫等のドアをタッチスイッチの操作で自動開放する電動式のドアオープナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
キッチンシンクや貯蔵庫、例えば冷蔵庫における冷蔵室のドアは、冷蔵庫本体の前面において一端部がヒンジにより回動自在に支持されている回動式が汎用的で、特に一般家庭ではほとんどこのタイプが使用されている。このドアの内面周縁部には、閉じた状態で密封性を向上させるため、冷蔵庫本体の前面に吸着するマグネットを備えたガスケットを設けている。このため、ドアを手動で開放させるにはある程度の操作力が必要となり、特に力の弱い子供や身体の不自由な人にとっては負担がかかる。
【０００３】
こうした負担を軽減するため、モータを駆動源として、このモータの回転を滑りねじにより直線運動に変換し、静寂で軽量・コンパクトな上に、大きな突出ストロークを有するドアオープナーを本出願人は提案している（特願２００１−１９７０２７号参照）。
【０００４】
図２３にこの電動式のドアオープナーに係る実施形態の一例を説明する。このドアオープナー５１は、ケース５７内に収容したモータ５２と、このモータ５２の回転出力を減速させながら伝達する歯車減速機構５３と、この歯車減速機構５３に並設したねじ軸５５と、このねじ軸５５に螺合し、回転可能で、進退不可なナット５６とを備え、歯車減速機構５３が、モータ５２の出力軸５２ａと、この出力軸５２ａに同軸状に連設した第１軸５９と、この第１軸５９と軸心が平行になるように並設した第２軸６０とからなり、第１軸５９と第２軸６０に複数の歯車を配設すると共に、これら歯車列を順次交互に噛合させてモータ５２の回転を減速していく。最終的にトルクリミッター機構５４を構成する歯車５４ａを、ナット５６の外周に形成した歯車５６ａに噛合し、ねじ軸５５の直線運動に変換する。このねじ軸５５がケース５７に対して突出することにより、ドア５８を開放する。
【０００５】
ナット５６の側方には、端面に当接するストッパー６５を配設し、ナット５６を回転可能、かつ軸方向移動不可の状態に構成している。このストッパー６５はケース５７と一体に形成し、上部が開口するＵ字状の受け部でねじ軸５５を支持している。一方、ねじ軸５５の一端にもストッパー６６を配設し、ねじ軸５５を回転不可、かつ軸方向移動可能な状態に構成している。このストッパー６６は、ガイド面６６ａ、６６ａを有する矩形をなし、ケース５７のガイド面５７ａ、５７ｂに沿って摺動する。したがって、ねじ軸５５の突出ストローク量は、このストッパー６６によって規制されている。しかし、係る先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
通常、冷蔵庫にはドアヒンジ部に、半ドア防止機構としてカム等からなる自動閉鎖機構（図示せず）を設けているが、前述した電動式のドアオープナー５１において、ねじ軸５５でドア５８を開放する際、この自動閉鎖機構でドア５８が閉じる距離を超えるストロークまで突出させる突出ストロークと突出力が必要である。したがって、このドアオープナー５１の突出ストロークと突出力をさらに増大させるにはモータ５２の電流容量を大きくする必要があり、小型化が難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ドア開放時間を短縮し、小型であっても突出力が大きく、ドア開放量を増大させることができるドアオープナーを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、ケース内に収容したモータと、前記ケースに対して突出し進退自在に支持したプッシャと、このプッシャに同軸上に収容されたそれぞればね定数が異なる複数個のスプリングと、前記モータの駆動力をこのスプリングに伝達する歯車減速機構と、この歯車減速機構に噛合する歯車を装着し、回転可能で、かつ進退不可なねじ軸と、このねじ軸に螺合し、回転不可で、かつ進退可能なナットからなる滑りねじ装置とを備え、前記モータの回転で前記ナットを前進させて前記スプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、前記スプリングの復元力によって前記プッシャを突出させるようにした構成を採用した。
【０００９】
このように、ケース内に収容したモータと、ケースに対して突出し進退自在に支持したプッシャと、このプッシャに同軸上に収容されたそれぞればね定数が異なる複数個のスプリングと、モータの駆動力をこのスプリングに伝達する歯車減速機構と、この歯車減速機構に噛合する歯車を装着し、回転可能で、かつ進退不可なねじ軸と、このねじ軸に螺合し、回転不可で、かつ進退可能なナットからなる滑りねじ装置とを備え、モータの回転でナットを前進させてスプリングを圧縮し、スプリングにばね力を蓄積させたので、ドアの開放時間を短縮することができると共に、スプリングの復元力でプッシャを突出させることができ、モータへの負荷を軽減し、プッシャに外力がかかってもスプリングでこの外力を緩和して内部に衝撃力が生じなく、耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、前記スプリングを圧縮する部材の位置検出を行なうスイッチ機能を備えているため、簡単な制御回路の構成でモータの回転制御を行なうことができる。
【００１４】
好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記スイッチ機能は磁石と磁気センサーからなる非接触式の磁気検出方式であれば、摺動接点方式に比べ接点等の摩耗を防止することができ、信頼性と耐久性が向上する。
【００１６】
本発明のうち請求項４記載の発明は、ケース内に収容したモータと、このモータの回転を減速させながら伝達する歯車減速機構と、この歯車減速機構に並設し、一端部にこの歯車減速機構に噛合する歯車を装着し、回転可能で、かつ進退不可なねじ軸と、このねじ軸に螺合し、回転不可で、かつ進退可能なナットからなる滑りねじ装置と、ケースに対して突出し、進退自在に支持した有底の円筒状のプッシャと、このプッシャの底部と前記ナット間に同軸上に収容し、それぞればね定数が異なる複数個のスプリングとを備え、前記モータの回転で前記ナットを進退させると共に、このナットの前進により前記スプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、このスプリングの復元力によって前記プッシャを、前記ナットの前進速度よりも高速で突出させてドアを開放するようにした構成を採用した。
【００１７】
このように、ナットの前進によりスプリングを圧縮し、スプリングにばね力を蓄積させたので、ドアの開放時間を短縮することができると共に、スプリングの復元力でプッシャを突出させることができ、モータへの負荷を軽減し、プッシャに外力がかかってもスプリングでこの外力を緩和して内部に衝撃力が生じなく、耐久性を向上させることができる。
【００１９】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記スプリングを、大径のスプリングと、この大径のスプリングに内挿し、これよりも自然長が長い小径のスプリングとで構成すれば、小スペースでプッシャの突出量を長くできると共に、ばね定数の小さい小径のスプリングを初期に圧縮することになり、この間モータにかかる負荷を抑制してナットを速く前進させることができる。
【００２０】
好ましくは、請求項６に記載の発明のように、前記スプリングの巻き方向を互いに逆方向とすれば、スプリングが相互に絡み合うのを防止することができる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明のように、前記ナットの前進により、前記スプリングを所定のばね力に達するまで予め圧縮すると共に、前記プッシャに、所定の軸方向力によって解除可能なロック機構を付設したので、プッシャの突出速度と突出量をさらに増大することができ、ドアの開放時間を短縮することができる。
【００２２】
好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記ロック機構が、前記プッシャの直交方向に進退自在に配設したストッパーと、このストッパーとケース間に付勢して収容したスプリングと、前記ストッパーの係止部を形成したプッシャとを備えているので、小スペースでスプリングのばね力を容易に蓄積することができる。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明のように、前記ナットの後退時に、前進時よりも前記モータの回転数を低下させるようにすれば、プッシャが戻る時の騒音レベルを低下させ、静寂性を向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係るドアオープナーを装着した冷蔵庫の斜視図を示し、図２（ａ）は、本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った縦断面図を示す。
【００２５】
図１において、冷蔵庫１のドア２を開放するドアオープナー３は、ドアヒンジ４と反対側の冷蔵庫１の本体上部に装着し、ドア２の前面に設けたタッチスイッチ５を押すとこのドアオープナー３が作動し、ドア２に突設した被押圧部６を突き放す。ドア２を開放するための力、すなわち、ドアオープナー３のプッシャ１８が突出する力として、ドア２と冷蔵庫１の本体とを密封する図示しないガスケットを冷蔵庫１の本体から引き離す力が必要となる。通常、冷蔵庫１の密封性を高めるためにガスケット内にはマグネット（図示せず）を内蔵しており、この引き離す力は２〜３ｋｇｆ程度である。
【００２６】
また、プッシャ１８の突出量と突出速度との関係を検証するため、出願人は、冷蔵庫１の本体側部に一軸の駆動テーブルＴを設置し、テーブルＴの駆動速度とストロークを変えてドア２の開放量Ｌを調査した。通常、ドアヒンジ４部には、半ドア防止機構としてカム等からなる自動閉鎖機構を設けているため、５０ｍｍ程度ドア２を開放しても機械的にドア２を引き込んで閉じてしまう。すなわち、テーブルＴのストローク（突出量）が５０ｍｍのものでは、突出速度２００ｍｍ／ｓｅｃ．でドア２を一旦開放することはできるが、この自動閉鎖機構が作用する位置を越えて遠くまで開放することはできなく、テーブルＴが後退すると再びドア２が閉じてしまう。ドアオープナー３の装着位置によって多少の差異はあるも、本出願人の検証では、５０ｍｍストロークの場合、プッシャ１８の突出速度は２００ｍｍ／ｓｅｃ．が必要で、これよりもさらに高速で突出すればドア２を開放できることが判った。
【００２７】
図２に示すドアオープナー３は、モータ７と、モータ７の軸に固定した平歯車８と、この平歯車８に噛合し、固定軸９ｂに回転自在に支持した平歯車１０ａと、小径の平歯車１０ｂとからなる２段ギヤ１０と、平歯車１０ｂに噛合し、固定軸９ａに回転自在に支持した平歯車１１ａと、小径の平歯車１１ｂとからなる２段ギヤ１１と、この平歯車１１ｂに噛合し、固定軸９ｂに回転自在に支持した平歯車１２とを備えた歯車減速機構１３と、この歯車減速機構１３の平歯車１２に噛合する平歯車１４を一端部に固定したねじ軸１５と、このねじ軸１５に螺合したナット１６とからなる滑りねじ装置１７と、このナット１６に外挿し、円筒状のプッシャ１８と、このプッシャ１８の底部１８ａとナット１６間に収容したスプリング１９を主要な構成としている。
【００２８】
ねじ軸１５の一端部は一面をカットして断面Ｄ字状に形成し、内径を同じくこのＤ字状に形成した平歯車１４を嵌合し、ねじ軸１５と一体に回転するようにしている。また、ケース２０の支持部２０ａの内径でねじ軸１５を支持し、支持部２０ａの側面と支持部２０ｂで平歯車１４を支持している。２１はねじ軸１５の端部に装着した止め輪で、平歯車１４を軸方向に位置決め固定している。ねじ軸１５は支持部２０ａにより回転可能、かつ軸方向に進退不可になる。
【００２９】
モータ７の回転は、平歯車８から２段ギヤ１０、１１を介して平歯車１２によって順次減速して伝達し、最終的にこの平歯車１２に噛合する平歯車１４に伝達する。さらに、この平歯車１４と一体に回転するねじ軸１５に伝達し、ねじ軸１５に螺合するナット１６の直線運動に変換される。ここでは、減速機構として平歯車を用いた歯車減速機構１３を例示したが、他の減速機構でも良い。また、歯車は、ポリアセタール樹脂等の合成樹脂を射出成形によって形成している。さらにグリースをこれらの歯車に塗布すれば、摩耗と騒音を抑制することができる。
【００３０】
ねじ軸１５の外周には１条または多条の螺旋状のねじ溝１５ａを形成し、ナット１６の内周に形成したねじ溝１６ａに摺接している。このナット１６を後述する回転不可に支持することにより、モータ７の回転をナット１６の直線運動に変換することができる。なお、ねじ軸１５は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼で形成し、ナット１６は、例えばポリイミド系やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）系等の合成樹脂を射出成形して形成している。こうした滑りねじ装置１７は、耐摩耗性、低摩擦性、および耐食性に優れている。
【００３１】
図３の分解図で示すように、プッシャ１８は外周に２面取り１８ｂを形成した有底円筒状をなし、この２面取り１８ｂの一面には、ナット１６の突起部１６ｂをガイドするスリット状の案内溝１８ｃを形成している。プッシャ１８の内周１８ｄに進退自在に嵌挿したナット１６の突起部１６ｂがこの案内溝１８ｃに沿って摺動するため、ナット１６は回転することなく直線移動する。また、プッシャ１８の端部には切欠き１８ｅを形成して平歯車１０ａとの干渉を避けている。なお、プッシャ１８は、ポリアセタールやポリプロピレン等の合成樹脂製とすることにより、耐摩耗性を向上することができると共に、前述したドア２の被押圧部６との衝突音を緩和することができる。
【００３２】
スプリング１９は、ナット１６の端面１６ｃとプッシャ１８の底部１８ａ（図２参照）との間に付勢して収容している。また、このスプリング１９は、外径の異なる内側スプリング１９ａと外側スプリング１９ｂからなり、非線形のばね定数を有している。内側スプリング１９ａは、ナット１６の端部１６ｃとプッシャ１８の底部１８ａ間に圧縮した状態で収容し、外側スプリング１９ｂは、この内側スプリング１９ａよりも短く、ナット１６の前進する過程で圧縮することになる。なお、これらのスプリング１９ａ、１９ｂは、その巻き方向を逆方向とすることにより、相互の絡みを防止することができる。
【００３３】
プッシャ１８をケース２０から突出可能に支持し、このプッシャ１８の後部には一対のピンからなるストッパー２２を突設させ、ナット１６の端面１６ｄに当接してプッシャ１８がナット１６から脱落しないようにしている。なお、ストッパー２２としてはこのピンに限らず、例えば止め輪のようなものでも良い。
【００３４】
図２に示すように、ナット１６の突起部１６ｂは、プッシャ１８の２面取り１８ｂよりも突出して形成し、ケース２０のガイド面２０ｃに沿ってナット１６の回転を阻止した状態で摺動することができる。また、プッシャ１８の２面取り１８ｂは、ケース２０のガイド面２０ｄに嵌合し、ケース２０に対して回転不可、かつ進退可能に構成している。なお、プッシャ１８の案内溝１８ｃにナット１６の突起部１６ｂを係合させているため、プッシャ１８のガイド性は別として、プッシャ１８の回転防止だけならば、プッシャ１８の２面取り１８ｂはなくても良い。
【００３５】
さて、ナット１６の位置を検出するために、ナット１６の突起部１６ｂには電極２３を設け、ケース２０のガイド面２０ｃに設けた基板２４に対峙している。また、電極２３は、りん青銅板等の導電性金属板を折曲して形成し、そのばね弾性でもって基板２４に押し付け、浮き上がりを防止しているが、電極２３の裏面に別体のばねを介在させても良い。
【００３６】
基板２４上には、図８に示すようなリミットセンサー用のパターン２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを形成している。このパターン２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは銅箔等からなる導電性の箔をそれぞれ間隔を設けて貼り付けている。突起部１６ｂがこのパターン２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ上を通過すると、電極２３によって隣り合うパターン２４ａ、２４ｂ、あるいは２４ｃ、２４ｄを短絡させ、ナット１６の位置を検出することができる。本実施形態では、２４ａ、２４ｂが短絡すると後進端、２４ｃ、２４ｄが短絡すると前進端を検出することになる。２４ｂと２４ｃは、信号線を削減するために共通パターンとして短絡しており、電気的にはＧＮＤに接続してリミットスイッチとしての機能を果たしている。また、これらパターン２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄとして用いた箔は、銅箔のみでは強度的に弱いため、銅箔の表面にＮｉメッキか、さらにその上に金メッキ等の表面処理を施すこともある。なお、ここでは、ナット１６の位置検出に摺動接点方式を採用しているが、これに限らず、磁石と磁気センサーからなる非接触式の磁気検出方式であっても良い。これにより、摺動接点方式に比べ接点等の摩耗を防止することができ、信頼性と耐久性が向上する。
【００３７】
次にドアの開放ユニットとして、このドアオープナー３の動作説明を図２および図４、５を用いて行う。図２（ａ）は冷蔵庫１のドア２が閉まっている状態を示している。この時、ナット１６は後進端に位置し、基板２４のパターン２４ａ、２４ｂは電極２３によって短絡している（図８参照）。また、内側スプリング１９ａは僅かに圧縮しており、ナット１６の端面１６ｄはストッパー２２に当接している。この状態では、ドア２の被押圧部６とプッシャ１８は接触しているか、僅かなすきまをもっている。
【００３８】
この状態でタッチスイッチ５（図１参照）を押すと、ドア２を開放する指令が入り、モータ７が回転する。図４に示すように、モータ７が回転を始めると、平歯車８が回転し、平歯車１０ａ、１０ｂからなる２段ギヤ１０、平歯車１１ａ、１１ｂからなる平歯車１１、および平歯車１２によって減速し、最終的にはこの平歯車１２に噛合する平歯車１４、およびこの平歯車１４に固定しているねじ軸１５が回転する。このねじ軸１５の回転をナット１６の直線運動に変換してナット１６が前進すると、先ず内側スプリング１９ａのみを圧縮し、次いで外側スプリング１９ｂも合わせて圧縮していく。さらにナット１６が前進してスプリング１９を圧縮しその圧縮力を高めて行き、ドア２を開放するのに必要な力になるとドア２は冷蔵庫１（図１参照）の本体から離れる。
【００３９】
図５に示すように、ナット１６の端面１６ｃを基点にスプリング１９が復元しようとするため、プッシャ１８は初期よりも小さな力で、かつナット１６の前進速度よりも速く突出することになり、モータ７に負荷をかけずに高速で突出することになる。したがって、ドア２の自動閉鎖機構（図示せず）が作用する距離を越えてドア２を突き放すことができる。なお、この時、ストッパー２２がナット１６の端面１６ｄに当接するためプッシャ１８はナット１６から脱落することはない。
【００４０】
ここで、電極２３が基板２４のパターン２４ｃ、２４ｄを短絡し、ナット１６が前進端に来たことを検出する（図８参照）。するとモータ７が逆回転を始めてナット１６は後退していく。このナット１６の後退に伴ってナット１６の端面１６ｄがストッパー２２を押し、プッシャ１８もナット１６と共に後退していく。その後、基板２４のパターン２４ａ、２４ｂが電極２３によって短絡すると、この検出信号を受けてモータ７の回転は停止し、一連のドア２の開放動作が終了する（図２の状態）。
【００４１】
プッシャ１８が最大に突出した状態か、またドア２を開放するためにモータ７が正回転している最中にドア２が急に閉じられるような時、あるいはドア２が開放できないように外部から力が加わっているような時、このような時には、スプリング１９が圧縮力を受けてプッシャ１８のみ後退することができる。したがって、スプリング１９の弾性が衝撃ダンパーとなり、ナット１６や平歯車１４等に衝撃力はかからず、ドアオープナー３の内部を安定して保護することができ、耐久性を向上させることができる。ここで、何らかの外力でドア２が開かなくても、一定時間モータ７を回転させて開放動作を行った後、自動的にモータ７を逆回転させてナット１６を後退させ、プッシャ１８を戻す制御を行なっている。なお、滑りねじ装置１７におけるリードをハイリード、例えばねじ軸１５の軸径の少なくとも３倍程度のリードを使用すれば、プッシャ１８を押すことでナット１６を後退させることができ、停電時でも手動にてプッシャ１８を初期位置に戻すことができる。
【００４２】
このようにナット１６の前進端と後進端位置を検出するリミットスイッチ機能を有しているが、モータ７の通電時間を管理してモータ７の正逆回転を制御し、このリミットスイッチ機能を省略することもできる。また、冷蔵庫１内のドアセンサー（図示せず）が使用できる場合には、このドアセンサーの検出信号でモータ７を停止させ、ナット１６の後退動作に切り替えても良い。また、モータ７の電流値を検出し、この電流値が許容値を超えた時にモータ７を逆回転させてナット１６を後退させても良い。
【００４３】
図６は、本実施形態におけるナット１６の位置とスプリング１９のばね力の関係を示すグラフである。従来のように単一のスプリング使用した場合、ナット１６の前進に伴って破線で示したようにばね力Ｆは線形的に単調増加し、ドア２が冷蔵庫１の本体から離れる力Ｆ１になり、このＦ１を超えた時点でドア２は開放する。その後もナット１６は前進端リミットに到達するまで前進するが、スプリング１９の復元力でプッシャ１８は、ナット１６の前進速度を超えて高速で突出し、ドア２を突き放すことになる。この場合、スプリング１９の圧縮過程でナット１６の端面１６ｃに加わる負荷は時間とともに増加するため、モータ７に負荷がかかって回転が徐々に低下し、結果的にドア２の開放時間が長くなる。ここでばね定数を単に大きくしたスプリングを使用しても良いが、これではプッシャ１８は剛体に近くなってばね力Ｆ１までの到達時間は短縮されるも、ドア２が冷蔵庫１の本体から離れるまでのナット１６の移動距離Ｘ１が短くなり、スプリングが復元してプッシャ１８の突出量も少なくなってドア２を開放することが難しくなる。ドア２を突き放すためには、ドア２が冷蔵庫１の本体から離れる時点でナット１６を可能な限り前進させておき、スプリング１９の復元によって突出するプッシャ１８のストローク量に余裕をもたせておくことが望ましい。
【００４４】
本実施形態では、長さの異なる内側スプリング１９ａと外側スプリング１９ｂを組合せ、非線形のスプリング１９を構成しているため、図６の実線で示すように、ナット１６の前進初期はばね定数（内側スプリング１９ａ）を小さく設定しているため、モータ７にかかる負荷を抑制してナット１６をより速く前進させ、途中からばね定数（内側スプリング１９ａ＋外側スプリング１９ｂ）を大きくしてばね力Ｆが早い段階でＦ１に到達するように設定した。したがって、ばね力ＦがＦ１に到達するまでのナット１６の移動量はＸ２となり、線形のスプリングを使用した場合に比べ、同じスペース内でナット１６の移動距離を大きくすることが可能となった。すなわち、ナット１６の前進過程でばね定数が大きくなり、スプリング１９のばね力Ｆ（復元力）が蓄積され、プッシャ１８の突出量を長くすることができ、かつ、プッシャ１８の突出速度もナット１６の前進速度を超えて高速となるため、ドア２を開放するまでの時間を実質的に短縮することができる。
【００４５】
図７に制御回路の一例を示す。制御回路２５自体は、冷蔵庫１内の制御回路内に組込んでも、ドアオープナー３内に収納しても良い。ドア２の開放を指令するタッチスイッチ５は、冷蔵庫１のドア２の前面に設けている。このドア２の開放指令の信号とナット１６の前進端リミット２６、後進端リミット２７の信号は制御回路２５に送信され、モータ７の回転制御を行なう。これらの信号はワンチップのＣＰＵ２８に接続し、モータアンプ２９を通してモータ７の回転方向や、回転時間等を管理している。したがって、例え前進端リミット２６、後進端リミット２７が不具合を起こしても、モータ７への通電時間の最大値を設定しているため、モータ７の機械的なロック時にも焼付き等は回避できる。なお、ＣＰＵ２８の代替として、タイマーＩＣや汎用のロジック回路を組合せても良い。
【００４６】
図９は、本発明に係るドアオープナーの第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した第１の実施形態と異なる点は、プッシャにロック機構を付加した構成のみで、その他同一部品、同一部位には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４７】
このドアオープナー３’において、モータ７の回転は、平歯車８から２段ギヤ１０、１１を介して平歯車１２によって順次減速して伝達し、最終的にこの平歯車１２に噛合する平歯車１４に伝達する。さらに、この平歯車１４と一体に回転するねじ軸１５に伝達し、ねじ軸１５に螺合するナット１６の直動運動に変換される。ここで、プッシャ１８’が突出しないようにロック機構３０を付加し、予めナット１６を前進させ、スプリング１９を圧縮している。
【００４８】
ロック機構３０は、図１０に示すように、凸曲面に形成した先端部３１ａを有する中空状のストッパー３１を、ケース２０’に形成した円筒部３２に進退自在に嵌挿し、この円筒部３２の底部とストッパー３１間にスプリング３３を付勢させて収容している。ストッパー３１の先端部３１ａは、ケース２０’から突出し、プッシャ１８’と接触する。
【００４９】
一方、プッシャ１８’には、図１１に示すように、一方の２面幅１８ｂ’に案内溝１８ｃ’とリブ１８ｅ、および係止孔１８ｆを形成している。また、リブ１８ｅを挟んで案内溝１８ｃ’側の側面には緩斜面１８ｇ、係止孔１８ｆ側の側面には急斜面１８ｈをそれぞれ形成している。ロック状態では、ストッパー３１が突出して先端部３１ａがこの急斜面１８ｈに当接し、スプリング３３の復元力でプッシャ１８’が突出するのを抑えている。この状態でドア２の開放指令を待つことになる。ロックが解除された時には、ストッパー３１の先端部３１ａが緩斜面１８ｇに沿って再び前進して案内溝１８ｃ’に係合するため、プッシャ１８’の突出を妨げない。
【００５０】
図１２は本実施形態の基板２４’を示している。この基板２４’は、前述した基板２４のパターン２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄにパターン２４ｅを追加している。これは、電極２３がパターン２４ｃとこのパターン２４ｅを短絡した時点でモータ７の回転を停止して待機状態になるように設定している。
【００５１】
図９の待機状態からドア２の開放指令が入ると、モータ７が回転し、ナット１６が前進してさらにスプリング１９を圧縮していく。このスプリング１９のばね力Ｆが増加し所定のばね力に達すると、先端部３１ａの凸曲面がスプリング３３に抗して急斜面１８ｈを滑って後退し、ストッパー３１とプッシャ１８’との係合が解ける。ロック解除と共に、今度はスプリング１９に蓄積していたばね力Ｆが一気にドア２に加わり、冷蔵庫１の本体からドア２を引き離すと同時に、スプリング１９の復元力によってプッシャ１８’は高速で突出し、ドア２を開放することができる。
【００５２】
その後、ナット１６は前進端リミットまで前進した後、後進端リミットに到達するまで後退する。このナット１６の後退と共に、プッシャ１８’もストッパー２２を介して後退していく。後進端リミットが接近すると、ストッパー３１の先端部３１ａは緩斜面１８ｇに沿って後退し、後進端リミット位置ではロック状態になる。さらに、ナット１６を前進させ、図９に示した待機位置で停止し、一連の動作が終了する。なお、このストッパー３１は、プッシャ１８’との摺動特性を考慮して、プッシャ１８’の材質が、例えばポリアセタール等の合成樹脂で形成している場合は、金属製よりも合成樹脂製の方が耐摩耗性の面で好ましい。ここでは、ポリアセタールやポリイミド等の合成樹脂を使用している。また、ストッパー３１とプッシャ１８’の摺動面にグリース等の潤滑剤を塗布すれば、摺動特性と耐摩耗性を向上することができる。
【００５３】
図１３は待機方式を採用した第２の実施形態の制御回路を示している。図７で例示した第１の実施形態の制御回路と異なるのは、前述した待機位置リミット３４を追加した点のみであるので、その説明を省略する。
【００５４】
また、この実施形態では、第１の実施形態と同様、内側スプリング１９ａと外側スプリング１９ｂを組合せ、非線形のスプリング１９を構成しているが、この待機方式では必ずしも非線形のスプリング１９でなくても、ロック機構３０によって単一のスプリングであっても良い。こうした線形のばね定数を有する単一のスプリングであっても、これを予め圧縮し、そのばね力を蓄積して復元力をプッシャ１８’に付与し、ナット１６の前進速度よりも高速にプッシャ１８’を突出させることができる。したがって、プッシャ１８’にロック機構３０を付加することにより、プッシャ１８’自体のストロークが短くても短時間でドア２を開放することができる。
【００５５】
以上詳述した実施形態では、ドアを開放するまでの時間を短縮することができるが、開放後も初期位置に戻すためにモータを逆回転させる必要があり、１回の全作動時間は１〜１．５秒かかる。この間、モータの駆動音が続き、静寂性の面で開放後の作動時は、できるだけ低騒音が好ましい。この種の騒音発生源は歯車減速機構であり、歯車からの騒音レベルを抑制するために、合成樹脂製の歯車を使用するかグリースを塗布している。さらにこの駆動音を抑制する手段としては、図１４に示すように、モータ回転数制御手段３５を制御回路２５に付加し、開放後の戻り動作時にはモータ７の回転数を下げ、騒音レベルを低下するようにしても良い。このモータ回転数制御手段３５としては、モータ印加電圧を下げることが有効である。なお、モータ７の駆動方式をＰＷＭ等の方式にしても良い。なお、本実施の形態では、モータを逆転させる際にプッシャ１８、１８’を初期位置へ復帰させているが、これに限定されるものではなく、例えば、使用者がドア２を閉じる際の慣性力を被押圧部６によってプッシャ１８、１８’に伝達し、すなわち、モータを電動で回転させずにプッシャ１８、１８’を押し、ギヤを逆入力回転させて初期位置へ復帰させるようにしても良い。
【００５６】
図１５（ａ）は、本発明に係るドアオープナーの第３の実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＸＶ−ＸＶ線に沿った縦断面図である。なお、前述した実施形態と特に異なる点は、モータの回転を直線運動に変換する機構で、その他同一部品、同一部位には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５７】
ドアオープナー１０３は、モータ７と、モータ７の軸に固定したウオームギア１０８と、このウオームギア１０８に噛合し、固定軸１０９により回転自在に支持したウオームホイール１１０ａと平歯車１１０ｂとからなる２段ギア１１０と、平歯車１１０ｂに噛合し、固定軸１１１により支持した平歯車１１２ａとピニオン１１２ｂとからなる２段ギア１１２と、ピニオン１１２ｂに噛合するラック１１３ａを一体に形成したプランジャ１１３と、このプランジャ１１３に外挿したプッシャ１１４と、プッシャ１１４とプランジャ１１３間に収容したスプリング１１５を主要な構成としている。
【００５８】
モータ７の回転は、ウオームギア１０８から２段ギア１１０を介してピニオン１１２ｂまで順次減速して伝達され、最終的にこのピニオン１１２ｂに噛合するラック１１３ａによってプランジャ１１３の直線運動に変換される。これらの歯車は、ポリアセタール樹脂等の熱可塑性合成樹脂を射出成形によって形成しているが、グリース等の潤滑剤を歯車に塗布すれば、摩耗と騒音を抑制することができる。なお、ここでは減速機構としてウオームギア１０８、ウオームホイール１１０ａおよび平歯車１１０ｂ、１１２ａの組み合わせを例示したが、これに限らず他の減速機構であっても良い。
【００５９】
図１６の分解斜視図で示すように、プッシャ１１４は長軸辺の角部が円弧形状をなす有底の筒状をしている。このプッシャ１１４の一側面１１４ａには、プランジャ１１３の突起部１１３ｂをガイドするスリット状の案内溝１１４ｂを形成している。そして、プッシャ１１４の内周に進退自在に嵌挿したプランジャ１１３がこの案内溝１１４ｂに沿って摺動する。したがって、プランジャ１１３は、回転することなく直線運動することになる。なお、プッシャ１１４をポリアセタール樹脂等の合成樹脂製とすることにより耐摩耗性が向上すると共に、ドア２の被押圧部６との衝突時の衝撃を緩和することができる。
【００６０】
図１５に示すように、スプリング１１５は、プランジャ１１３の端面１１３ｃとプッシャ１１４の底部１１４ｃとの間に自然長から僅かに圧縮した状態で収容している。また、プッシャ１１４をケース１１７から突出可能に支持しているが、このプッシャ１１４の後端に一対のピンからなるストッパー１１６を突設することにより、プッシャ１１４が突出してもこのストッパー１１６がプランジャ１１３の側部１１３ｄに係止して、プッシャ１１４がプランジャ１１３から脱落するのを防止している。ここで、プランジャ１１３の側部１１３ｄにＯリング等からなる弾性部材１００を装着することにより、プランジャ１１３の側部１１３ｄとストッパー１１６との衝突音を緩和する。なお、ストッパー１１６として例示した一対のピン以外にも、例えば、Ｃ形止め輪のようなものであっても良い。
【００６１】
さらに、プッシャ１１４の案内溝１１４ｂと対向する面には、長手方向に沿って長窓１１４ｄを形成し、この長窓１１４ｄにケース１１７の突起１１７ａを係合させている。これにより、例えプッシャ１１４のストッパー１１６、あるいはそのストッパー１１６の装着部が破損したとしても、ケース１１７からプッシャ１１４が脱落することはない。
【００６２】
図１５（ａ）において、プランジャ１１３の突起部１１３ｂには磁石１０１を埋設し、プリント基板１０２上には前進端リミット１０３ｂ、後進端リミット１０３ａを実装している。これら１０３ｂ、１０３ａはホールＩＣからなり、プランジャ１１３の前進端および後進端位置を検出する非接触リミットスイッチを構成している。プリント基板１０２には、制御部との信号授受を行なうコネクタ１０４と、モータ端子７ａ、７ｂに電力を供給する電極１０５ａ、１０５ｂを設けている。これらのモータ端子７ａ、７ｂと電極１０５ａ、１０５ｂは半田付けにより接続しているが、電極１０５ａ、１０５ｂに弾性を付与し、その弾性力によってモータ端子７ａ、７ｂと接続するようにしても良い。こうした電気部品を１枚のプリント基板１０２上に実装したことで、組立時の配線処理を簡略化することができる。
【００６３】
次にドアの開放ユニットとして、このドアオープナー１０３の動作を図１５、図１７および図１８を用いて説明する。図１５は冷蔵庫１のドア２が閉まっている状態を示している。この時、プランジャ１１３は後進端に位置し、後進端リミット１０３ａは磁石１０１の磁束を受けてＯＮの状態にある。また、スプリング１１５は、プランジャ１１３の端面１１３ｃとプッシャ１１４の底部１１４ｃの間に圧縮された状態にあり、プランジャ１１３の側部１１３ｄは弾性部材１００を介してストッパー１１６に当接している。この時のスプリング１１５の初期圧縮荷重は、１〜３ｋｇｆの範囲に設定している。この状態では、ドア２の被押圧部６には殆ど荷重は作用していない。
【００６４】
この状態でタッチスイッチ５を押すとドア２を開放する指令が入り、モータ７が回転を始める。図１７に示すように、モータ７の回転に伴いウオームギア１０８が回転し、ウオームホイール１１０ａ、平歯車１１０ｂからなる２段ギア１１０、および平歯車１１２ａによって減速し、最終的にはピニオン１１２ｂに噛合するラック１１３ａが前進して行く。このラック１１３ａの前進に伴い、ラック１１３ａと一体になったプランジャ１１３がストッパー１１６から離れて行く。離れた瞬間は、スプリング１１５に蓄積された初期圧縮荷重が一気に解放され、プッシャ１１４を介して被押圧部６に加わるが、その後、プランジャ１１３の前進によってスプリング１１５は再び圧縮され、さらにプランジャ１１３が前進してスプリング１１５を圧縮してその圧縮力を蓄積して行く。そして、ドア２を開放するのに必要な力に到達すると、ドア２は冷蔵庫１の本体から離れる。
【００６５】
図１８に示すように、プランジャ１１３の端面１１３ｃを基点にスプリング１１５が復元しようとするため、プッシャ１１４はプランジャ１１３の前進速度よりも高速になり、モータ７に負荷をかけずにプッシャ１１４が勢い良く突出することになる。したがって、前述したドア２の自動閉鎖機構（図示せず）が作用する距離を超えてドア２を突き放すことができる。
【００６６】
ここで、プランジャ１１３の突起部１１３ｂに埋設した磁石１０１により、前進端リミット１０３ｂがＯＮしたことを検出する。すると、モータ７はダイナミックブレーキにより停止後、逆回転を始めてプランジャ１１３が後退して行く。このプランジャ１１３の後退に伴ってプランジャ１１３の側部１１３ｄが弾性部材１００を介してストッパー１１６を押出し、プッシャ１１４もプランジャ１１３と一体になって後退して行く。その後、磁石１０１により、後進端リミット１０３ａがＯＮし、この検出信号を受けてモータ７の回転は停止して一連のドア２の開放動作が終了する（図１５の状態）。
【００６７】
プッシャ１１４が最大に突出した状態でドア２が急に閉じられた場合、あるいは、ドア２を開放するためにモータ７が正回転している最中にドア２が開放できなくなるような外部からの力が負荷された場合でも、スプリング１１５が圧縮力を受けてプッシャ１１４のみ後退することができる。したがって、スプリング１１５の弾性が衝撃ダンパーとなり、ピニオン１１２ｂ等に衝撃力はかからず、ドアオープナー１０３の内部を長期間安定して保護することができ、耐久性を向上することができる。
【００６８】
ここで、何らかの外力でドア２が開放しなくても、前進端リミット１０３ｂがＯＮするまでプランジャ１１３は前進し、その後、後退動作を開始する。また、この前進端リミット１０３ｂがＯＮしなくても、一定時間モータ７を回転させて解放動作を行なった後、自動的にモータ７を逆回転させてプランジャ１１３を後退させ、プッシャ１１４を戻す制御を行なっている。
【００６９】
また、ウオームギア１０８の進み角を大きく設定しておけば、プッシャ１１４が突出した状態で故障等で戻らなくなった場合でも、プッシャ１１４を直接またはドア２を介して手動で押し戻すことで、ウオームホイール１１０ａ側からウオームギア１０８の逆入力回転が可能となる。ここで、ウオームギア１０８の条数を２条または３条にすることで進み角を容易に大きくすることができる。
【００７０】
このように本実施形態では、プランジャ１１３の前進端と後進端位置を検出するリミットスイッチ機能を有しているが、前述したように、モータ７の通電時間を管理してモータ７の正逆回転を制御し、このリミットスイッチ機能を省略することもできる。また、冷蔵庫１内のドアセンサー（図示せず）が使用できる場合には、このドアセンサーの検出信号でモータ７を停止させ、プランジャ１１３の後退動作に切り替えても良い。また、モータ７の電流値を検出し、この電流値が許容値を超えた時にモータ７を逆回転させてプランジャ１１３を後退させても良い。
【００７１】
図１９（ａ）は、本実施形態におけるプランジャ１１３の位置とばね力との関係を示すグラフである。ここではプッシャ１１４が突出しないように先端を規制した状態でプランジャ１１３を前進させた場合のプッシャ１１４の推力を示している。従来のように初期圧縮荷重がほぼ０の場合、ばね力は０から増加して行くため、解放に必要なばね力Ｆ１を得るまでのプランジャの移動量（Ｘ１）は長くなり、その結果解放までの時間が長くなる（図中、破線で示す）。一方、実線が本実施形態のばね力の特性を示しているが、プランジャ１１３が前進すると同時に初期圧縮荷重Ｆｆがばね力となり、そこからドア解放に必要なばね力Ｆ１を得るまでプランジャ１１３はＸ２の位置まで前進する。そして、ばね力がＦ１に到達してドア２のガスケット（図示せず）が冷蔵庫１の本体から離れた後もプランジャ１１３は前進端リミット１０３ｂに到達するまでさらに前進する。その結果、プッシャ１１４は、蓄積されたスプリング１１５の復元力でプランジャ１１３の前進速度を超えて突出し、ドア２を勢い良く突き放すことになる。ここで、初期圧縮荷重Ｆｆは１〜３ｋｇｆに設定するのが好ましく、最大ばね力Ｆｍは略８ｋｇｆとなる。
【００７２】
図１９（ｂ）は、ドア２の開放時のばね力の状態を示すグラフである。破線が従来、実線が本実施形態のばね力を示している。ばね力がドア解放に必要なばね力Ｆ１に到達した後、ドア２のガスケットが冷蔵庫１の本体から離れると、スプリング１１５の復元に伴い、プッシャ１１４が被押圧部６を押しながらドア２を突き放し、従来同様ばね力が減少して行くが、初期圧縮荷重Ｆｆがあることによってばね力の減少の程度が少なく、最後まで初期圧縮荷重Ｆｆ以上のばね力で押し続けることができ、ドア２の開放量を増やすことができる。
【００７３】
従来のように、ばね力が０の段階からスプリング１１５を圧縮してばね力を蓄積して行くと、ドア２の開放に必要なばね力Ｆ１に到達するまでの時間が長くなり（ｔ１）、ドア開放指令から実際にドア２が開放されるまでに時間がかかるが、本実施形態のように、初期圧縮荷重Ｆｆを付与しておけば、ドア解放に必要なばね力Ｆ１に到達するまでの時間がｔ２に短縮されると共に、ドア２の開放量を増加させることができる。因みに、従来ではドア開放までの時間が略０．７秒であったが、本実施形態では略半分の０．３〜０．４秒に短縮することができた。
【００７４】
図２０は、本発明に係るドアオープナーの第４の実施形態における要部分解斜視図である。この実施形態では、スプリング１１８を内側スプリング１１８ａと外側スプリング１１８ｂの２本で構成している。その他、前述した実施形態と同一部品部位には同じ符号を付して重複説明を避ける。
【００７５】
ここで、スプリング１１８は、外径が異なる内側スプリング１１８ａと外側スプリング１１８ｂを同軸上に配置して構成され、非線形のばね定数を有している。小径の内側スプリング１１８ａは大径の外側スプリング１１８ｂよりも短く、プランジャ１１３の前進する過程で圧縮する長さに設定している。外側スプリング１１８ｂは、プランジャ１１３の端面１１３ｃとプッシャ１１４の底部１１４ｃ間に圧縮した状態で収容している。また、これらのスプリング１１８ａ、１１８ｂの巻き方向を逆方向とすることにより相互の絡みを防止している。なお、これらのスプリング１１８ａ、１１８ｂ両方を予め圧縮した状態で収容し、初期圧縮荷重Ｆｆを大きく設定しても良い。
【００７６】
ドア開放時のばね力の変化を図２１に示す。（ａ）は本実施形態におけるプランジャ１１３の位置とばね力との関係、（ｂ）はドア開放時のばね力の状態を示すグラフで、スプリング１１８が非線形のばね定数を有しているため、Ｃ点でばね定数が変化しているのが判る（図中実線）。また、破線はスプリング１１８ａ、１１８ｂ両方を予め圧縮した状態で収容した場合を示し、初期圧縮荷重がＦｆからＦｆ’に増加している。なお、各スプリング１１８ａ、１１８ｂにグリース等の潤滑剤を予め塗布しておけば、復元時のきしみ音を抑制することができる。
【００７７】
初期圧縮荷重Ｆｆがドア解放に必要なばね力Ｆ１に近い程、解放時間は短縮されるが、プランジャ１１３の移動量が少なくなるため、スプリング１１８の復元可能な時間が少なくなる。その結果、ドア２の解放量が反って少なくなると共に、最大ばね力もＦｍからＦｍ’に増大する。最大ばね力の増大により、ドア２が開かない場合において、最大ばね力Ｆｍ’までばね力が上昇し、モータ７や各ギアへの負荷が大きくなる恐れがあるため、初期圧縮荷重Ｆｆは１〜３ｋｇｆの範囲に設定するのが好ましい。
【００７８】
図２２は、第３および第４の本実施形態における制御回路を示す。この制御回路１０６自体は、冷蔵庫１の制御回路内に組み込んでも、またドアオープナー１０３内のプリント基板１０２に収容しても良い。ドア２の開放を指令するタッチスイッチ５は、冷蔵庫１のドア２の前面に設けている。ドア２の開放指令の信号とプランジャ１１３の前進端リミット、後進端リミット１０３ｂ、１０３ａの信号は制御回路１０６に送信され、モータ７の回転制御を行なう。これらの信号はワンチップのＣＰＵ２８に接続し、モータアンプ２９を通してモータ７の回転方向や回転時間をそれぞれ管理する。したがって、前進端リミット１０３ｂ、後進端リミット１０３ａが故障しても、モータ７への通電時間の最大値を設定しているため、機械的にロックしてもモータ７の焼付きを防止することができる。なお、ＣＰＵ２８の代替として、タイマＩＣや汎用のロジック回路を組み合わせても良い。また、後退時の騒音が高い場合、後退時のモータアンプ２９の印加電圧を電圧切り替え手段１０７を用いて下げるようにしても良い。
【００７９】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るドアオープナーは、ケース内に収容したモータと、前記ケースに対して突出し進退自在に支持したプッシャと、このプッシャに同軸上に収容されたそれぞればね定数が異なる複数個のスプリングと、前記モータの駆動力をこのスプリングに伝達する歯車減速機構と、この歯車減速機構に噛合する歯車を装着し、回転可能で、かつ進退不可なねじ軸と、このねじ軸に螺合し、回転不可で、かつ進退可能なナットからなる滑りねじ装置とを備え、前記モータの回転で前記ナットを前進させて前記スプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、前記スプリングの復元力によって前記プッシャを突出させるようにしたので、ドアの開放時間を短縮することができると共に、スプリングの復元力でプッシャを突出させることができ、モータへの負荷を軽減し、プッシャに外力がかかってもスプリングでこの外力を緩和して内部に衝撃力が生じなく、耐久性を向上させることができる。
【００８１】
また、ケース内に収容したモータと、このモータの回転を減速させながら伝達する歯車減速機構と、この歯車減速機構に並設し、一端部にこの歯車減速機構に噛合する歯車を装着し、回転可能で、かつ進退不可なねじ軸と、このねじ軸に螺合し、回転不可で、かつ進退可能なナットからなる滑りねじ装置と、ケースに対して突出し、進退自在に支持した有底の円筒状のプッシャと、このプッシャの底部と前記ナット間に同軸上に収容し、それぞればね定数が異なる複数個のスプリングとを備え、前記モータの回転で前記ナットを進退させると共に、このナットの前進により前記スプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、このスプリングの復元力によって前記プッシャを、前記ナットの前進速度よりも高速で突出させてドアを開放するようにしたので、モータへの負荷を軽減し、プッシャに外力がかかってもスプリングでこの外力を緩和して内部に衝撃力が生じなく、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドアオープナーを装着した冷蔵庫を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態を示す縦断面図である。
（ｂ）は同上、側面図である。
（ｃ）は（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った縦断面図である。
【図３】同上、要部分解斜視図である。
【図４】本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態におけるドア開放寸前の状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態におけるドア開放時の状態を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態におけるナットの移動距離とスプリングのばね力との関係を示すグラフである。
【図７】本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態における制御回路を示す概略図である。
【図８】同上、基板のパターンを示す概略図である。
【図９】本発明に係るドアオープナーの第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図１０】同上、要部拡大断面図である。
【図１１】同上、要部斜視図である。
【図１２】同上、基板のパターンを示す概略図である。
【図１３】同上、制御回路を示す概略図である。
【図１４】同上、他の制御回路を示す概略図である。
【図１５】（ａ）は本発明に係るドアオープナーの第３の実施形態を示す縦断面図である。
（ｂ）は同上、側面図である。
（ｃ）は（ａ）のＸＶ−ＸＶ線に沿った縦断面図である。
【図１６】同上、要部分解斜視図である。
【図１７】本発明に係るドアオープナーの第３の実施形態におけるドア開放寸前の状態を示す縦断面図である。
【図１８】本発明に係るドアオープナーの第３の実施形態におけるドア開放寸前の状態を示す縦断面図である。
【図１９】本発明に係るドアオープナーの第３の実施形態におけるプランジャの移動距離とスプリングのばね力との関係を示すグラフである。
【図２０】本発明に係るドアオープナーの第４の実施形態における要部分解斜視図である。
【図２１】本発明に係るドアオープナーの第４の実施形態におけるプランジャの移動距離とスプリングのばね力との関係を示すグラフである。
【図２２】本発明に係るドアオープナーの第３および第４の実施形態における制御回路を示す概略図である。
【図２３】従来のドアオープナーを示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・冷蔵庫
２・・・・・・・・・・ドア
３、３’・・・・・・・ドアオープナー
４・・・・・・・・・・ドアヒンジ
５・・・・・・・・・・タッチスイッチ
６・・・・・・・・・・被押圧部
７・・・・・・・・・・モータ
７ａ、７ｂ・・・・・・端子
８・・・・・・・・・・平歯車
９ａ、９ｂ・・・・・・固定軸
１０、１１・・・・・・２段ギヤ
１０ａ、１０ｂ・・・・平歯車
１１ａ、１１ｂ・・・・平歯車
１２、１４・・・・・・平歯車
１３・・・・・・・・・歯車減速機構
１５・・・・・・・・・ねじ軸
１５ａ、１６ａ・・・・ねじ溝
１６・・・・・・・・・ナット
１６ｂ・・・・・・・・突起部
１６ｃ、１６ｄ・・・・端面
１７・・・・・・・・・滑りねじ装置
１８、１８’・・・・・プッシャ
１８ａ・・・・・・・・底部
１８ｂ、１８ｂ’・・・２面幅
１８ｃ、１８ｃ’・・・案内溝
１８ｄ・・・・・・・・内周
１８ｅ・・・・・・・・リブ
１８ｆ・・・・・・・・係止孔
１８ｇ・・・・・・・・緩斜面
１８ｈ・・・・・・・・急斜面
１９、３３・・・・・・スプリング
１９ａ・・・・・・・・内側スプリング
１９ｂ・・・・・・・・外側スプリング
２０、２０’・・・・・ケース
２０ａ、２０ｂ・・・・支持部
２０ｃ・・・・・・・・ガイド面
２１・・・・・・・・・止め輪
２２、３１・・・・・・ストッパー
２３・・・・・・・・・電極
２４・・・・・・・・・基板
２４ａ〜２４ｅ・・・・パターン
２５・・・・・・・・・制御回路
２６・・・・・・・・・前進端リミット
２７・・・・・・・・・後進端リミット
２８・・・・・・・・・ＣＰＵ
２９・・・・・・・・・モータアンプ
３０・・・・・・・・・ロック機構
３１ａ・・・・・・・・先端部
３２・・・・・・・・・円筒部
３４・・・・・・・・・待機位置リミット
３５・・・・・・・・・モータ回転数制御手段
５１・・・・・・・・・ドアオープナー
５２・・・・・・・・・モータ
５２ａ・・・・・・・・モータ軸
５３・・・・・・・・・歯車減速機構
５４・・・・・・・・・トルクリミッター機構
５４ａ、５６ａ・・・・歯車
５５・・・・・・・・・ねじ軸
５６・・・・・・・・・ナット
５７・・・・・・・・・ケース
５７ａ、５７ｂ・・・・ガイド面
５８・・・・・・・・・ドア
５９・・・・・・・・・第１軸
６０・・・・・・・・・第２軸
６５、６６・・・・・・ストッパー
６６ａ・・・・・・・・ガイド面
１００・・・・・・・・弾性部材
１０１・・・・・・・・磁石
１０２・・・・・・・・プリント基板
１０３・・・・・・・・ドアオープナー
１０３ａ・・・・・・・後進端リミット
１０３ｂ・・・・・・・前進端リミット
１０４・・・・・・・・コネクタ
１０５ａ、１０５ｂ・・電極
１０６・・・・・・・・制御回路
１０７・・・・・・・・電圧切り替え手段
１０８・・・・・・・・ウオームギア
１０９、１１１・・・・固定軸
１１０、１１２・・・・２段ギア
１１０ａ・・・・・・・ウオームホイール
１１０ｂ、１１２ａ・・平歯車
１１２ｂ・・・・・・・ピニオン
１１３・・・・・・・・プランジャ
１１３ａ・・・・・・・ラック
１１３ｂ・・・・・・・突起部
１１３ｃ・・・・・・・端面
１１３ｄ・・・・・・・側部
１１４・・・・・・・・プッシャ
１１４ａ・・・・・・・一側面
１１４ｂ・・・・・・・案内溝
１１４ｃ・・・・・・・底部
１１４ｄ・・・・・・・長窓
１１５、１１８・・・・スプリング
１１６・・・・・・・・ストッパー
１１７・・・・・・・・ケース
１１８ａ・・・・・・・内側スプリング
１１８ｂ・・・・・・・外側スプリング
Ｔ・・・・・・・・・・駆動テーブル
Ｆ、Ｆ１・・・・・・・ばね力
Ｆｆ、Ｆｆ’・・・・・初期圧縮荷重
Ｆｍ、Ｆｍ’・・・・・最大ばね力
Ｌ・・・・・・・・・・ドアの開放量
Ｘ１、Ｘ２・・・・・・ナット（プランジャ）の移動距離
ｔ１、ｔ２・・・・・・時間

Claims (9)

1. ケース内に収容したモータと、前記ケースに対して突出し進退自在に支持したプッシャと、このプッシャに同軸上に収容されたそれぞればね定数が異なる複数個のスプリングと、前記モータの駆動力をこのスプリングに伝達する歯車減速機構と、この歯車減速機構に噛合する歯車を装着し、回転可能で、かつ進退不可なねじ軸と、このねじ軸に螺合し、回転不可で、かつ進退可能なナットからなる滑りねじ装置とを備え、前記モータの回転で前記ナットを前進させて前記スプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、前記スプリングの復元力によって前記プッシャを突出させるようにしたことを特徴とするドアオープナー。
2. 前記スプリングを圧縮する部材の位置検出を行なうスイッチ機能を備えた請求項１に記載のドアオープナー。
3. 前記スイッチ機能は磁石と磁気センサーからなる非接触式の磁気検出方式である請求項２に記載のドアオープナー。
4. ケース内に収容したモータと、このモータの回転を減速させながら伝達する歯車減速機構と、この歯車減速機構に並設し、一端部にこの歯車減速機構に噛合する歯車を装着し、回転可能で、かつ進退不可なねじ軸と、このねじ軸に螺合し、回転不可で、かつ進退可能なナットからなる滑りねじ装置と、ケースに対して突出し、進退自在に支持した有底の円筒状のプッシャと、このプッシャの底部と前記ナット間に同軸上に収容し、それぞればね定数が異なる複数個のスプリングとを備え、前記モータの回転で前記ナットを進退させると共に、このナットの前進により前記スプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、このスプリングの復元力によって前記プッシャを、前記ナットの前進速度よりも高速で突出させてドアを開放するようにしたことを特徴とするドアオープナー。
5. 前記スプリングが、大径のスプリングと、この大径のスプリングに内挿し、これよりも自然長が長い小径のスプリングとからなる請求項１乃至４いずれかに記載のドアオープナー。
6. 前記スプリングの巻き方向を互いに逆方向とした請求項５に記載のドアオープナー。
7. 前記ナットの前進により、前記スプリングを所定のばね力に達するまで予め圧縮すると共に、前記プッシャに、所定の軸方向力によって解除可能なロック機構を付設した請求項４乃至６いずれかに記載のドアオープナー。
8. 前記ロック機構が、前記プッシャの直交方向に進退自在に配設したストッパーと、このストッパーとケース間に付勢して収容したスプリングと、前記ストッパーの係止部を形成したプッシャとを備えている請求項７に記載のドアオープナー。
9. 前記ナットの後退時に、前進時よりも前記モータの回転数を低下させるようにした請求項４乃至８いずれかに記載のドアオープナー。

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