JP6360686B2

JP6360686B2 - 冷蔵庫

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Publication number: JP6360686B2
Application number: JP2014041663A
Authority: JP
Inventors: 平石　智一; 智一平石; 豊嶋　昌志; 昌志豊嶋; 大湯　英樹; 英樹大湯; 昌哉弦巻; 範昭尾花; 久郎脇
Original assignee: Aqua Co Ltd
Current assignee: Aqua Co Ltd
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-03-04
Also published as: JP2015166664A; CN105408711A; CN105408711B; WO2015131778A1

Description

本発明は、引き出し式の扉を自動で開閉する開閉装置を備えた冷蔵庫に関する。

この種の冷蔵庫として、例えば、特許文献１には、ラックアンドピニオン機構を利用した自動引き出し装置を有する冷蔵庫が開示されている。同文献に開示された冷蔵庫は、引き出し容器の下面に固定されるラックと、該ラックに係合する歯車（ピニオン）と、該歯車を駆動する駆動モータと、を備えている。そして、前記駆動モータによって前記歯車を回転させて、駆動モータの動力を歯車からラックへと伝達し、ラックに固定された引き出し容器を移動させている。

また、特許文献２には、ボールねじ機構を利用して冷蔵庫の引き出し式の扉を開閉することが開示されている。即ち、同文献に記載された冷蔵庫は、モータに連結されて扉の移動方向に延在するねじ軸と、該ねじ軸に螺挿される可動ナットと、を備えている。前記可動ナットは、ジョイントプレートを介して野菜室の扉の可動レールに連結されている。これにより、前記モータを駆動して前記扉を開閉することができる。

特開平０２−１４６４８７号公報（第２−３頁、第１図）特開２００８−８５５０号公報（第４−５頁、第１図）

しかしながら、上記した従来技術の冷蔵庫では、扉の自動開閉ストロークを長く確保しつつ開閉装置をコンパクトに配置することが難しかった。開閉装置が大型化すると、貯蔵室の有効な収納容積が減少してしまうという問題点がある。

例えば、特許文献１に開示された従来技術のように、ラックアンドピニオン機構を利用する場合には、開閉ストロークを大きく確保するためにピニオンギアを冷蔵庫の前部に配置する必要がある。そうすると、駆動モータ等も冷蔵庫の前部に配設することとなり、貯蔵室前部の収納容積が減少してしまう。

ここで、例えば、ベルト等の動力伝達機構を設けて、駆動モータを貯蔵室の後部のデッドスペースに配設することも考えられる。しかしながら、このような動力伝達機構を設けると、その機構を配設する新たなスペースが必要になる。また、動力伝達機構が複雑になり、部品数の増加による生産性の低下や生産コストの増大を招く。

また例えば、特許文献２に開示された従来技術のように、ボールねじ機構を利用する場合は、ねじ軸とモータ出力軸とを略同一直線状に配設することとなり、開閉ストロークを長く確保することが難しい。即ち、モータ及びカップリングの長さに相当する分だけ、ねじ軸の長さを短くしなければならない。

ここでも、例えば、モータを貯蔵室の後部に配設して、べベルギアやクラウンギア等を用いて、モータ出力軸とねじ軸とを略垂直に連結することも考えられる。これにより、ねじ軸の長さを長くして開閉ストロークを長く確保することができる。しかしながら、動力伝達機構が複雑化するので、組立生産性の低下やコスト増につながる。

また、ギアやボールねじ等を利用する場合には、これらの動力を伝達する部品を高精度に加工する必要がある。そのため、部品コストの削減が難しいという問題点もある。

また、ギアやボールねじ等を利用する開閉装置では、歯面や転動面等の接触による騒音が大きく、動力伝達効率が低いという問題点もある。

また更に、扉を自動で開閉する開閉装置を備えた冷蔵庫では、停電時等に備えて扉を手動で開閉できるように構成することや、身体への接触等に対する安全上の対策も求められる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高速、高精度且つ低騒音で扉を自動開閉して使用者の負担を軽減すると共に、コンパクトな開閉装置で収納容積を大きく確保することができる冷蔵庫を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、自動開閉と手動開閉の双方を可能とし、且つ身体等への接触等の際に扉を停止することができる安全で利便性の高い冷蔵庫を提供することにある。

本発明の冷蔵庫は、引き出し式の扉と、前記扉を開閉する開閉装置と、前記開閉装置を制御する制御装置と、を有する冷蔵庫であって、前記開閉装置は、各々回転自在に設けられる複数のプーリと、前記プーリに架設されて少なくとも一部分が前記扉の移動方向に沿って延在する直線部を形成するワイヤと、前記直線部に固定されて前記ワイヤと前記扉とを着脱自在に係合させるクランプと、前記ワイヤの両端部が互いに逆回転方向に巻き付けられて各々固定される回転自在な巻取ロータと、前記巻取ロータに連結されて前記巻取ロータを回転させる正逆転自在なモータと、を有し、前記開閉装置の前部に設けられる前記プーリは、回転軸が略水平であり、前記ワイヤを上段から下段またはその逆に転向させ、背面側に設けられる前記プーリは、回転軸が略垂直であり、前記ワイヤを略水平に転向させることを特徴とする。

本発明の冷蔵庫によれば、開閉装置は、プーリに架設されたワイヤによってモータの動力を扉に伝達することができる。これにより、冷蔵庫の扉を高速且つ低騒音に自動開閉することができ、扉開閉時の使用者の負担を軽減することができる。

また、本発明の開閉装置は、ワイヤによって扉開閉の動力を伝達するので、動力伝達機構の配置設計自由度が高い。そのため、自動開閉ストロークを長く確保しつつ、開閉装置を冷蔵庫のデッドスペースにコンパクトに配設して、冷蔵庫の収納容積を大きく確保することができる。

また、ワイヤと扉とを着脱自在に係合させるクランプを備えているので、扉を容易に取り外すことができる。これにより、機器の洗浄作業やメンテナンス作業が容易になる。また、扉を容易に取り付けることができるので、生産性も向上する。

また、ワイヤの両端部は、互いに逆回転方向となるよう巻取ロータに巻き付けられて各々巻取ロータに固定される。これにより、巻取ロータを回転させた際に、ワイヤの巻き付けと送り出しとを同時に行うことができる。その結果、モータの動力を効率良く扉へと伝達することができ、高速且つ高精度な扉の開閉が実現する。

また、扉の移動方向に沿って延在するワイヤの直線部及び該直線部に固定されるクランプを、扉の左右両側に各々一対設けても良い。これにより、扉を両側から押して、その変形等を抑えつつ、高効率に開閉動力を伝達することができる。その結果、高速で滑らかな扉開閉を行うことができる。

また、モータと巻取ロータとを断続自在に連結するクラッチを設け、モータを駆動しない時には、クラッチを遮断してモータと巻取ロータとを切り離しても良い。これにより、手動による扉の開閉が容易になる。

また、クランプの位置を検出する位置検出手段を設け、該位置検出手段で検出される位置情報に基づきモータの駆動を制御しても良い。これにより、高精度に扉の位置を制御することが可能となる。また、高精度な位置制御により、扉開閉の高速化を図ることが可能となる。

また、モータの電力負荷を検出する電力負荷検出手段を設け、該電力負荷検出手段で検出されるモータの電力負荷情報に基づきモータの過負荷を判断してモータの駆動を停止しても良い。これにより、扉が身体等に接触した際に、扉を安全に停止することができる。

また、一体的に構成されるフレームを設けて、プーリ、巻取ロータ及びモータ等の構成部品を取り付けても良い。これにより、開閉装置の各部品を高い剛性で支持できるので、各部品の変位やそれに起因するワイヤのたるみ等を抑制して、扉開閉の動力を効率良く伝達することができる。その結果、高速且つ高精度な扉の開閉が可能となる。また、開閉装置の取り付けが容易になるので、冷蔵庫の組立生産性が向上する。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面外観図である。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の下段冷凍室の扉を示す透視図である。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の下段冷凍室内部を示す部分破断斜視図である。本発明の実施形態に係る冷蔵庫のクランプ付近を示す斜視図である（図３のＢ部詳細図）。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の開閉装置を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る冷蔵庫のワイヤ経路を展開して示す説明図である。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の駆動ユニットの（Ａ）クラッチを遮断した状態、（Ｂ）クラッチを連結した状態、（Ｃ）巻取ロータの移動を示す上面図である。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の扉開閉制御に関する制御ブロック図である。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の扉開閉速度を示すグラフである。本発明の実施形態に係る冷蔵庫のモータ負荷を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る冷蔵庫を図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る冷蔵庫１の概略構造を示す正面外観図である。図１に示すように、冷蔵庫１は、本体としての断熱箱体２を備え、断熱箱体２の内部に食品等を貯蔵する貯蔵室を形成している。貯蔵室の内部は、保存温度や用途に応じて複数の収納室３〜７に区分されている。最上段が冷蔵室３、その下段左側が製氷室４で右側が上段冷凍室５、更にその下段が下段冷凍室６、最下段が野菜室７である。

断熱箱体２の前面は開口しており、前記各収納室３〜７に対応した前記開口部には、各々扉８〜１２が開閉自在に設けられている。扉８は、冷蔵室３の前面を塞ぐもので、扉８の右上下部が断熱箱体２に回転自在に支持されている。また、扉９〜１２は、引き出し式の扉である。扉９〜１０は、冷蔵庫１の前方に引出自在に、各々断熱箱体２に支持されている。

尚、断熱箱体２は、鋼板製の外箱と、その内側に間隙を持たせて配設される合成樹脂製の内箱と、前記外箱と前記内箱との間隙に充填発泡される発泡ポリウレタン製の断熱材と、から構成されている。各扉８〜１２も、断熱箱体２と同様の断熱構造を採用している。

また、図示を省略するが、冷蔵庫１は、冷却手段として、例えば、イソブタン（Ｒ６００ａ）等を冷媒とする蒸気圧縮式の冷凍サイクル回路を備えている。そして、前記冷凍サイクル回路の冷却器で冷却された空気を前記各収納室３〜７に強制循環させて、そこに貯蔵される食品等を冷却する。

図２は、下段冷凍室６の扉１１を冷蔵庫１の右背面側から見た透視図である。図２に示すように、扉１１には、食品等を収納する収納容器１３が着脱自在に取り付けられる。そして、扉１１は、収納容器１３が一体的に組み合わされた状態で、冷蔵庫１の断熱箱体２（図１参照）から引き出すことができ、且つ断熱箱体２から取り外すことができるよう構成されている。

具体的には、引き出し式の扉１１の庫内側（背面側）には、扉１１の引き出し方向に延在する左右一対のサイドフレーム１４が取り付けられている。サイドフレーム１４は、例えば、鋼板をプレス成形することにより成形され、扉１１を冷蔵庫１の断熱箱体２に引出自在に支持する移動レールとしての機能を有する。また、サイドフレーム１４は、収納容器１３を扉１１と一体的に支持する機能を有する。

サイドフレーム１４の背面側の端部付近には、ガイドローラ１６が回転自在に取り付けられている。ガイドローラ１６は、後述する固定レール１７（図３参照）に装着されて、サイドフレーム１４と共に、扉１１の移動をガイドして、扉１１を開閉自在に支持する。

また、左右に配設されるサイドフレーム１４は、その背面側の端部付近が、リアフレーム１５によって互いに連結されている。リアフレーム１５は、サイドフレーム１４の剛性を高める強度部材であり、例えば、鋼製の丸棒等を曲げ加工することにより成形される。

図３は、下段冷凍室６の内部を冷蔵庫１の左前面側から見た部分破断斜視図であり、扉１１を引き出した状態を示している。図３における破断面は、図１に示すＡ−Ａ線断面である。尚、図３では、収納容器１３（図２参照）の図示を省略している。

図３に示すように、下段冷凍室６の内部側面には、扉１１の移動方向、即ち前後方向に延在する固定レール１７が設けられている。また、固定レール１７の前部には、ガイドローラ１８が設けられている。

扉１１に設けられた前述のガイドローラ１６（図２参照）は、固定レール１７に沿って相対移動し、ガイドローラ１８は、サイドフレーム１４に沿って相対移動する。これにより、扉１１の移動がガイドされて、扉１１を冷蔵庫１の前後方向に移動させることができる。

尚、サイドフレーム１４と固定レール１７との間に、更に可動式のガイドレールを介在させることも可能である。

下段冷凍室６の内部には、扉１１を開閉するための開閉装置２０が配設されている。開閉装置２０は、扉１１を開閉させる駆動源としての駆動ユニット２１と、駆動ユニット２１からの動力を伝達するワイヤ２５と、を備えている。

ワイヤ２５の一部分は、扉１１の移動方向に沿って延在する直線部２５ａを形成しており、直線部２５ａには、ワイヤ２５と扉１１とを着脱自在に係合させるクランプ２６が固定されている。

駆動ユニット２１の巻取ロータ２３によってワイヤ２５の巻き取り及び送り出しを行うことにより、ワイヤ２５が軸方向に移動し、直線部２５ａに固定されたクランプ２６がワイヤ２５と共に冷蔵庫１の前後方向に移動する。これにより、クランプ２６に連結された扉１１の開閉を行うことができる。

また、開閉装置２０は、クランプ２６の位置を検出する位置検出手段として、位置センサ５４を有する。位置センサ５４は、開閉装置２０のフレーム４０の内側に、クランプ２６の移動方向に沿って複数箇所に設けられる。

図４は、冷蔵庫１のクランプ２６付近を示す斜視図であり、図３のＢ部詳細を示す。図４に示すように、クランプ２６は、クランプベース４５と、係合片４６と、ばね４７と、を有する。

クランプベース４５は、ワイヤ２５の直線部２５ａに固定され、且つ扉１１の移動方向に沿って延在するガイドレール４８によって直線運動自在に支持されている。ガイドレール４８は、例えば、針状ころ（ローラ）を用いたリニアガイド等である。これにより、クランプベース４５は、ワイヤ２５の動きに合わせて冷蔵庫１の前後方向に移動する。

係合片４６は、扉１１のリアフレーム１５を着脱自在に係合させる部材である。係合片４６の上部には、上方に向かって開口する略Ｕ字形状の切欠きである係合部４６ａが形成されており、係合部４６ａにリアフレーム１５が係合する。

係合片４６は、クランプベース４５に取り付けられ、上下方向に移動自在に支持されている。そして、係合片４６は、下方から、ばね４７によって上方に付勢されて、通常は移動範囲の上限に位置している。即ち、係合片４６は、上方から押圧することにより下方に移動し、押圧を解除することにより所定の位置（上限位置）に戻るように設けられている。

このようにクランプ２６の係合片４６を上下方向に移動自在に設けることにより、扉１１の着脱が容易になる。つまり、扉１１を取り付ける際、または取り外す際に、リアフレーム１５が係合片４６の上部に接触すると係合片４６が下方に移動するので、リアフレーム１５の通過（係合部４６ａへ入出）が許容される。

上記のように、扉１１を容易に着脱できる構成を採用することにより、機器の洗浄作業やメンテナンス作業を容易に行えるようになる。また、扉１１を容易に取り付けることができるので、生産性も向上する。

図５は、開閉装置２０を冷蔵庫１の左前面から見た斜視図である。図５に示すように、開閉装置２０は、上面視で略コ字状の形態を成すフレーム４０に一体的に組み立てられている。

フレーム４０は、例えば、鋼板を曲げ加工することにより成形され、断面略コ字状で下段冷凍室６（図３参照）の背面に沿って冷蔵庫１の左右方向に延在する背面部４０ｂと、背面部４０ｂの左右両端から連続して形成され、断面略コ字状で冷蔵庫１の前後方向に延在する左右一対の側面部４０ａと、を有する。

フレーム４０には、複数個のプーリ３０〜３９が所定の位置に各々回転自在に取り付けられる。そして、プーリ３０〜３９には、ワイヤ２５が架設されて、前述の通り、ワイヤ２５は、扉１１（図３参照）の移動方向に沿って延在する直線部２５ａを形成している。この直線部２５ａ及びそこに固定されるクランプ２６は、フレーム４０の側面部４０ａに沿って、左右両側に一対形成される。

このように、直線部２５ａ及びクランプ２６を、冷蔵庫１の左右両側に一対設けることにより、扉１１を両側から押して、扉１１の変形や傾き等を抑えつつ、高効率に開閉動力を伝達することができる。その結果、高速で滑らかな扉開閉を行うことができる。

フレーム４０の背面部４０ｂには、扉１１を開閉する駆動源として、駆動ユニット２１が配設される。本実施形態は、動力伝達機構として、ワイヤ２５を用いているので、駆動部品や動力伝達部品のレイアウト設計自由度が高い。そのため、図５（及び図３）に示す如く、駆動ユニット２１を下段冷凍室６の背面下部のデッドスペースに配設することが可能となる。これにより、自動開閉のストロークを長く確保しつつ、冷蔵庫１の収納容積を大きく確保することができる。

また、前述の通り、一体的に形成されたフレーム４０に駆動ユニット２１やプーリ３０〜３９等の部品を取り付けて、開閉装置２０を一体的に構成することにより、開閉装置２０を冷蔵庫１に組み付ける作業を容易に行うことができ、生産性が向上する。

また、鋼製のフレーム４０に開閉装置２０の動力伝達機構を構成するプーリ３０〜３９等の各部品を固定することにより、各部品を高い剛性で支持して、ワイヤ２５の張力による各部品の変位を抑制できる。これにより、扉１１を開閉する際のワイヤ２５のたるみ等を少なくして張力を安定させ、動力を効率良く伝達することができる。その結果、扉１１を高速且つ高精度に開閉することができる。

図６は、ワイヤ２５の経路を展開して示す説明図である。図６に示すように、開閉装置２０は、１本のワイヤ２５をプーリ３０〜３９に架設することにより、動力伝達機構を構成している。

ワイヤ２５としては、例えば、ステンレスワイヤ等を用いることができる。また、ステンレス製のワイヤ２５に潤滑剤等を含浸させて、その外周を合成樹脂材料でコーティングしても良い。これにより、低騒音、低摩擦で、磨耗粉等の発生が少ない、クリーンで高効率な動力伝達が可能となる。

ワイヤ２５の一方の端部２５ｃ付近は、巻取ロータ２３に巻き付けられて、端部２５ｃは、巻取ロータ２３に固定されている。そして、ワイヤ２５は、プーリ３０〜３９に順次架設されて、左側のプーリ３１とプーリ３２との間、及び右側のプーリ３６とプーリ３７との間に、直線部２５ａが形成される。

そして、ワイヤ２５の他方の端部２５ｄ付近は、巻取ロータ２３に巻き付けられて、端部２５ｄは、巻取ロータ２３に固定されている。ここで、一方の端部２５ｃ付近と他方の端部２５ｄ付近とは、互いに逆回転方向となるよう巻取ロータ２３に巻き付けられる。これにより、ワイヤ２５の一方の端部２５ｃ側の巻き付けと、他方の端部２５ｄ側の送り出しとを、または各々その逆方向を、同時に行うことができる。これにより、ワイヤ２５の張力を安定させて、たるみ等を抑制し、高速度な扉開閉が可能となる。

詳しくは、モータ２２で巻取ロータを所定の回転方向に回転させ、図６に矢印で示す如く、ワイヤ２５の一方の端部２５ｃ側の送り出しと、他方の端部２５ｄ側の巻き取りと、を同時に行う。これにより、左右一対の直線部２５ａ及びそこに固定されるクランプ２６が冷蔵庫１の前面方向に移動し、クランプ２６に連結される扉１１（図３参照）を開くことができる。また、モータ２２を逆回転させることにより、ワイヤ２５及びクランプ２６は、図６の矢印とは逆方向に移動し、扉１１を閉じることができる。

ここで、左側のプーリ３０、３１、３２の間及び右側のプーリ３５、３６、３７の間に架設されるワイヤ２５は、下段に配設され、左側のプーリ３２、３３、３４の間及び右側のプーリ３７、３８、３９の間に架設されるワイヤ２５は、上段に配設される。

具体的には、背面側に設けられるプーリ３０、３１、３３、３４、３５、３６、３８、３９は、略垂直な回転軸を有し、ワイヤ２５を略水平方向に転向させるものである。そして、プーリ３０、３１、３５、３６は、下段に配設され、プーリ３３、３４、３８、３９は、上段に配設される。そして、プーリ３２、３７は、開閉装置２０の前部に設けられ、略水平な回転軸を有し、ワイヤ２５を上段から下段またはその逆に略１８０度転向させる（図４参照）。

このように、ワイヤ２５を上段と下段に架設することにより、開閉装置２０の動力伝達機構が占める幅（左右及び前後）を狭くすることができる。これにより、冷蔵庫１の収納容積を大きくできる。

更に好ましくは、上段と下段のワイヤ２５は、上面視で重なるよう架設される。また、巻取ロータ２３の左下方のプーリ３０とその上段のプーリ３４、左端下段のプーリ３１とその上段のプーリ３３、巻取ロータ２３の右下方のプーリ３５とその上段のプーリ３９、及び右端下段のプーリ３６とその上段のプーリ３８は、各々上面視で重なるよう配設される（図５参照）。これにより、収納容積を大きく確保することができる。

また更に、上記した上面視で重なる各プーリは、各々同一の軸及び軸受けに枢支される。これにより、部品点数を少なくして、生産性を高めることができる。

また、ワイヤ２５の略中央部２５ｂは、プーリ３４とプーリ３５との間で、巻取ロータ２３に所定回数巻き付けられる。これにより、ワイヤ２５のたるみを抑制し、張力を安定させて、高速且つ高効率な動力伝達が可能となる。

図７（Ａ）ないし（Ｃ）は、開閉装置２０の駆動ユニット２１を示す上面図である。図７（Ａ）は、クラッチ２４を遮断した状態、同図（Ｂ）は、クラッチ２４を連結した状態、同図（Ｃ）は、巻取ロータ２３の移動を示している。

図７（Ａ）に示すように、駆動ユニット２１は、モータ２２と、モータ２２に連結される巻取ロータ２３と、モータ２２と巻取ロータ２３とを断続自在に連結するクラッチ２４と、を有する。

モータ２２は、扉１１（図３参照）を開閉する駆動源となるものであり、正逆転自在である。そして、モータ２２は、支持部材４１によって、フレーム４０の背面部４０ｂに固定されている。

巻取ロータ２３は、モータ２２によって駆動されて回転し、ワイヤ２５の巻き取り及び送り出しを同時に行うものである。巻取ロータ２３は、支持部材４２に枢支される軸２８及び支持部材４３に固定される軸４４によって回転自在に支持されている。支持部材４２及び支持部材４３は、フレーム４０の背面部４０ｂに固定されている。

クラッチ２４は、モータ２２の出力軸に連結される駆動体２４ａと、巻取ロータ２３に連結される軸２８に設けられる被動体２４ｂと、を備える。クラッチ２４は、いわゆる噛み合い式の確動クラッチであり、駆動体２４ａと被動体２４ｂとは、互いに対応する勘合形状を有する。これにより、高効率に動力を伝達することができる。尚、クラッチ２４として、例えば、摩擦クラッチ等、その他形式のクラッチを採用することも可能である。

クラッチ２４の断続は、ソレノイド２７を駆動源として行われる。即ち、ソレノイド２７に通電して、図７（Ｂ）に示すように、可動体６０を移動させ、可動体６０に設けられた押圧ローラ６１によってクラッチ２４の被動体２４ｂを回転軸方向に移動させる。これにより、駆動体２４ａと被動体２４ｂとが噛み合わされて、モータ２２と巻取ロータ２３とが連結される。

また、可動体６０は、ばね６２によってクラッチ２４を遮断する方向に付勢されている。これにより、ソレノイド２７に通電しない状態では、図７（Ａ）に示すように、駆動体２４ａと被動体２４ｂとは噛み合いが解除されて、モータ２２と巻取ロータ２３とは切り離された状態となる。

本実施形態では、モータ２２を駆動しない時には、クラッチ２４を遮断してモータ２２と巻取ロータ２３とを切り離している。これにより、扉１１を手動で容易に開閉することができる。特に、ソレノイド２７に通電した状態でクラッチ２４が連結されるよう構成し、非通電時には、ばね６２でクラッチ２４を切り離すので、停電時等においても、扉１１の開閉を容易に行うことができる。

また、巻取ロータ２３と、巻取ロータ２３を駆動する軸２８とは、例えば、スプライン等により、回転方向には拘束されるが、軸方向には移動自在に勘合される。そして、巻取ロータ２３と、巻取ロータ２３を支持する他方の軸４４とは、互いの勘合面に所定ピッチのねじ山（谷）が形成されており、互いに螺合している。

このような構成により、巻取ロータ２３を回転させると、図７（Ｃ）に示す如く、巻取ロータ２３は、回転軸方向に移動する。これにより、ワイヤ２５を巻取ロータ２３の外周に整列させて巻き付けることができるので、ワイヤ２５の張力が安定し、高速且つ滑らかにワイヤ２５の巻き付け及び送り出しを行うことができる。

図８は、冷蔵庫１の扉開閉制御に関する制御ブロック図である。図８に示すように、冷蔵庫１は、扉１１（図３参照）の開閉を制御する制御装置５０を備えている。制御装置５０には、スイッチ５１、位置センサ５４、モータ２２及びソレノイド２７が接続されている。

スイッチ５１は、使用者による扉開閉の指示を入力する指示入力手段であり、例えば、扉１１の前面等に設けられる。スイッチ５１としては、例えば、押しボタンやタッチパネル等を使用することができる。

使用者がスイッチ５１を操作して扉１１の開閉を指示すると、制御装置５０は、モータ２２を駆動し、ソレノイド２７に通電する。これにより、モータ２２が回転し、クラッチ２４（図７参照）が連結されて、扉１１の開閉が行われる。

尚、スイッチ５１に代えて若しくは追加して、使用者の音声等を入力する音声入力手段としてのマイク５２を設けても良い。これにより、使用者からの音声指示によって、扉１１の開閉を行うことも可能である。このような機能を備えることにより、使用者は、両手に荷物を持っている等の理由により、手による操作が困難な場合であっても、扉１１を開閉することができる。

また更に、スイッチ５１やマイク５２に代えて若しくは追加して、映像入力手段としてのカメラ５３を備えても良い。そして、制御装置５０によって、カメラ５３から入力される映像情報を解析し、所定の映像解析情報に基づいて扉１１の開閉を行うこともできる。例えば、使用者が所定の動作を行った際に、その動作を認識して、扉１１を開閉することができる。これにより、更に利便性が向上する。

また、指示入力手段として、図示しないリモコン等を用いても良い。指示入力手段としては、これらに限定されるものではなく、その他種々のインターフェースを利用することができる。

位置センサ５４は、扉１１の位置を検出する位置検出手段である。制御装置５０は、位置センサ５４で検出される扉１１の位置情報に基づき、モータ２２の駆動を制御する。具体的には、制御装置５０は、位置センサ５４で検出される位置情報に基づき、扉１１の移動速度を求める演算等を実行し、モータ２２の起動停止のタイミングや、回転速度等を決定する。

また、制御装置５０は、モータ２２の電力負荷を検出する電力負荷検出手段として負荷センサ５５を有する。具体的には、負荷センサ５５は、モータ２２の電圧及び電流を検出する。そして、制御装置５０は、負荷センサ５５で検出されるモータ２２の電力負荷情報に基づきモータ２２の過負荷を判断して、モータ２２の駆動を停止する。

次に、図８及び図９を参照して、制御装置５０による扉１１の速度制御について説明する。図９は、扉１１を開閉する際の扉１１の速度変化を示すグラフである。制御装置５０は、モータ２２を低回転速度で起動し、ソレノイド２７に通電してクラッチ２４（図７参照）を連結する（制御タイミングＴ１）。

ここで、制御装置５０は、起動直後にモータ２２をゆっくりと回転させる。これにより、クラッチ２４の噛み合いを確実にし、噛み合い不良によるモータ２２の空転を防止することができる。

クラッチ２４が噛み合って扉１１が移動を開始すると、制御装置５０は、モータ２２の回転速度を上げる。つまり、扉１１は、加速されて、その移動速度が徐々に増す。このように、移動開始直後の速度を低く抑え、徐々に加速することにより、起動時の衝撃を低減することができる。扉１１の移動速度が定速となる所定の速度Ｖｃに達すると（制御タイミングＴ２）、制御装置５０は、モータ２２の加速を止めて、モータ２２を定速で回転させる。

そして、制御装置５０は、扉１１を停止する前に、所定の制御タイミングＴ３で、モータ２２の回転速度を徐々に低下させて扉１１を減速させる減速制御を開始する。このように、扉１１を徐々に減速させてから停止することにより、扉１１が停止する際の衝撃を低く抑えることができる。そして、制御装置５０は、所定の制御タイミングＴ４で、モータ２２を停止し、クラッチ２４を遮断する。

前述の加速制御から定速回転に切り替える制御タイミングＴ２、定速回転から減速制御を開始する制御タイミングＴ３、及び扉１１を停止する制御タイミングＴ４は、各々、制御装置５０によって、起動（制御タイミングＴ１）からの経過時間を演算することにより決定しても良い。このように、制御装置５０による演算を利用することにより、位置センサ５４の数を減らして生産性を高めることができる。

また、所定位置の位置センサ５４による検出タイミングを、そのまま前記の制御タイミングＴ２、Ｔ３、Ｔ４としても良い。これにより、制御装置５０による複雑な演算を必要とせずに、扉１１の開閉を高精度に制御することができる。

また更に、所定位置の位置センサ５４からの検出タイミングと、制御装置５０による演算とを組み合わせて、前記制御タイミングＴ２、Ｔ３、Ｔ４を決定しても良い。これにより、高精度な位置制御が可能となる。

例えば、所定位置の位置センサ５４を通過してからの経過時間を演算することにより、前記制御タイミングＴ２、Ｔ３、Ｔ４を決定しても良い。また更に、複数設けられた位置センサ５４からの位置情報に基づき、制御装置５０で扉１１の移動速度及び移動距離を演算して、扉１１の加速、減速、停止を制御しても良い。

次に、図８及び図１０を参照して、扉１１が身体等に接触した際の制御装置５０による制御について説明する。図１０は、モータ２２の電力負荷を示すグラフである。

扉１１が身体等に接触すると、扉１１を移動させる抵抗が増え、図１０に示すように、モータ２２の電力負荷が増大する（制御タイミングＴｘ）。制御装置５０は、負荷センサ５５で検出されるモータ２２の電力負荷に基づき、モータ２２が過負荷であると判断した場合、モータ２２の駆動を停止する。

具体的には、制御装置５０は、モータ２２を起動し（制御タイミングＴ１）、徐々に加速した後、定速回転に切り替える（制御タイミングＴ２）。制御装置５０は、定速回転時のモータ２２の平均電力負荷Ｐｃを基準として、モータ２２の電力負荷が所定の閾値ｄＰを超えて増加した場合に（制御タイミングＴｘ）、モータ２２が過負荷であると判断する。そして、前述の通り、制御装置５０は、モータ２２の回転を停止し、クラッチ２４を遮断する。

このように、扉１１を定速移動させるときのモータ２２の平均電力負荷Ｐｃを基準としてモータ２２の過負荷を判断するので、収納容器１３（図２参照）に収納される食品等の量が増減してもモータ２２の過負荷を精度よく判定することができる。

定速移動時の平均電力負荷Ｐｃは、負荷センサ５５で検出されるモータ２２の電力負荷情報の他、位置センサ５４で検出される位置情報や経過時間等を利用して、制御装置５０で演算することができる。

尚、上記のように平均電力負荷Ｐｃに対する増分（閾値ｄＰ）で判定する方法に代えて若しくは追加して、所定の許容電力負荷値（絶対値）を超えたら、モータ２２を停止することとしても良い。このような制御を追加することにより、制御装置５０による複雑な演算を必要とせずに、扉１１が接触した際の安全性を更に高めることができる。

また、モータ２２の過負荷を検出した際（制御タイミングＴｘ）、直ちにモータ２２を停止してクラッチ２４を遮断する方法に代えて、モータ２２を逆回転させてから停止してクラッチ２４を遮断することとしても良い。これにより、扉１１を逆方向に戻して、接触した身体等から遠ざけることができる。その結果、例えば、身体等の挟み込み等の場合に、身体等の損傷を低減することができる。

以上、下段冷凍室６の扉１１を開閉する開閉装置２０を設けた冷蔵庫１を例として、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、開閉装置２０と同等の開閉装置を製氷室４、上段冷凍室５及び野菜室７等に設け、各々の引き出し式の扉９、１０、１２を自動開閉させることも可能である。更に、ここに例示しない引き出し式の扉に利用することも、もちろん可能である。

また、本実施形態では、開閉装置２０は、左右一対の直線部２５ａ及びクランプ２６を有し、扉１１の左右両側を押圧するものとして、その構成を説明した。しかし、直線部２５ａ等を形成する位置や数は、これに限定されない。

例えば、小型の扉を開閉する場合には、直線部２５ａ等を１か所のみ形成しても良い。これにより、開閉装置２０を更にコンパクトにすることができる。また、直線部２５ａ等を形成して扉を押す部分は、扉の底部の略中央であっても良い。

また、直線部２５ａ等を３か所以上設けても良い。これにより、大型の収納容器を有する扉を開閉する場合等であっても、安定した扉開閉を行うことができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

１冷蔵庫
２断熱箱体
３冷蔵室
４製氷室
５上段冷凍室
６下段冷凍室
７野菜室
８〜１２扉
１３収納容器
１４サイドフレーム
１５リアフレーム
２０開閉装置
２１駆動ユニット
２２モータ
２３巻取ロータ
２４クラッチ
２５ワイヤ
２５ａ直線部
２５ｃ端部
２５ｄ端部
２６クランプ
２７ソレノイド
３０〜３９プーリ
４０フレーム
５０制御装置
５１スイッチ
５４位置センサ
５５負荷センサ

Claims

引き出し式の扉と、前記扉を開閉する開閉装置と、前記開閉装置を制御する制御装置と、を有する冷蔵庫であって、
前記開閉装置は、各々回転自在に設けられる複数のプーリと、前記プーリに架設されて少なくとも一部分が前記扉の移動方向に沿って延在する直線部を形成するワイヤと、前記直線部に固定されて前記ワイヤと前記扉とを着脱自在に係合させるクランプと、前記ワイヤの両端部が互いに逆回転方向に巻き付けられて各々固定される回転自在な巻取ロータと、前記巻取ロータに連結されて前記巻取ロータを回転させる正逆転自在なモータと、を有し、
前記開閉装置の前部に設けられる前記プーリは、回転軸が略水平であり、前記ワイヤを上段から下段またはその逆に転向させ、
背面側に設けられる前記プーリは、回転軸が略垂直であり、前記ワイヤを略水平に転向させることを特徴とする冷蔵庫。
前記直線部及び該直線部に固定される前記クランプは、前記扉の左右両側に各々一対設けられ、
前記ワイヤの略中央部は、前記巻取ロータに所定回数巻き付けられることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記開閉装置は、前記モータと前記巻取ロータとを断続自在に連結するクラッチと、を有し、
前記制御装置は、前記モータを駆動しない時には、前記クラッチを遮断して前記モータと前記巻取ロータとを切り離すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
前記開閉装置は、前記クランプの位置を検出する位置検出手段と、を有し、
前記制御装置は、前記位置検出手段で検出される前記クランプの位置情報に基づき前記モータの駆動を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の冷蔵庫。
前記制御装置は、前記モータの電力負荷を検出する電力負荷検出手段を有し、前記電力負荷検出手段で検出される前記モータの電力負荷情報に基づき前記モータの過負荷を判断して前記モータの駆動を停止することを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の冷蔵庫。
前記開閉装置は、一体的に構成されて前記プーリと前記巻取ロータと前記モータとを各々支持するフレームと、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の冷蔵庫。