JP6490420B2 - 冷蔵庫用制御装置及びこれを用いた冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫の扉の動きを制御する冷蔵庫用制御装置及びこの冷蔵庫用制御装置を用いた冷蔵庫に関するものである。

この種の冷蔵庫用制御装置としては、例えば特許文献１に示すように、扉が所定時間開いていることが検知された場合に、開状態にある扉を自動で閉じるように構成されたものがある。

ところで、従来の冷蔵庫には、機体の傾きなどにより開状態にある扉が意図せず動いてしまうことを防ぐべく、扉の下端部に設けられた上カムと、上カムに対向するように例えば扉の下端部及び筐体を接続するヒンジに設けられた下カムとからなるカム機構を備え、扉が所定の開度となったときに、上下のカムが噛み合うように構成されたものがある。

このような冷蔵庫に上述した制御装置を適用すると、上下のカムが噛み合った状態で扉が開状態となっており、さらにこの扉の収容物が多い場合には、扉を動かすためのアクチュエータの動力が足らず、扉を自動で閉じることができないという問題が生じ得る。

上述した問題に対して大型のアクチュエータを用いることが考えられるが、この問題は、上下のカムが噛み合っており、かつ、扉の収容物が多い場合に生じる稀なものであり、このような稀な場合を想定して大型のアクチュエータを用いることはオーバースペックになり兼ねない。

特開平５−５２４６４号公報

そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであって、アクチュエータを大型化することなく、開状態にある扉を確実に自動で閉状態にすることをその主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係る冷蔵庫用制御装置は、冷蔵庫の扉を動かすためのアクチュエータを制御して、前記扉を自動で閉じるものであって、前記扉を閉める場合に、前記扉を開方向に所定量移動させた後に閉方向に移動させることを特徴とするものである。

このような冷蔵庫用制御装置であれば、扉を一度開方向に所定量移動させた後に閉方向に移動させるので、扉を閉める場合に慣性が働く。これにより、アクチュエータの動力以上の力で、勢いをつけて扉を閉じることができるため、アクチュエータを大型化することなく開状態にある扉を確実に閉状態にすることが可能となる。

前記扉が開閉状態を示す開閉状態信号を受け付ける開閉状態信号受付部と、前記開閉状態信号受付部より受け付けられた開閉状態信号を用いて前記アクチュエータを制御して前記扉を移動させるアクチュエータ制御部とを備え、前記アクチュエータ制御部が、前記扉が開状態の場合に、前記扉を閉方向に移動させる第１動作と、当該第１動作により前記扉が閉状態とならない場合に、前記扉を開方向に所定量移動させた後に閉方向に移動させる第２動作とを行うものが好ましい。
これならば、第１動作により扉が閉状態とならない場合に、該扉を開方向に所定量移動させるので、扉を閉めるたびに開方向に移動させる場合と比べて、扉の動きを効率良く制御することができ、消費エネルギーを抑えることができる。

具体的な実施態様としては、前記第１動作により前記扉が閉状態とならないことを示す第１動作未完信号を記憶する記憶部を有し、前記アクチュエータ制御部が、前記記憶部により前記第１動作未完信号が記憶されている場合に、前記第２動作を行う構成が挙げられる。

簡易な構成で開状態の扉を自動で閉じるようにするためには、前記アクチュエータ制御部が、前記扉の開状態が所定時間継続していると判断した場合に、前記第１動作又は前記第２動作を行うものが好ましい。

本実施形態の効果がより顕著になる冷蔵庫の実施態様としては、前記扉が閉じる方向に動くことを規制するカム機構を具備しているものが挙げられる。

また、本発明に係る冷蔵庫は、上述した冷蔵庫用制御装置を具備することを特徴とするものである。

このように構成した本発明によれば、アクチュエータを大型化することなく、開状態にある扉を、該扉の位置や収容量に関わらず、確実に自動で閉状態にすることができる。

本実施形態の冷蔵庫及びカム機構を示す図。 同実施形態の冷蔵庫及び扉開閉機構を示す図。 同実施形態における冷蔵庫のカム機構を模式的に示す図。 同実施形態における冷蔵庫用制御装置の機能を示す機能ブロック図。 同実施形態における制御装置の制御内容を示すフローチャート。

以下に本発明に係る冷蔵庫の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る冷蔵庫１００は、図１及び図２に示すように、前面が開口した筐体Ｈと、前記筐体Ｈの開口に設けられた左右の扉Ｄと、扉Ｄの下端部に設けられたカム機構１０と、筐体Ｈと扉Ｄとの間に介在して該扉Ｄを開閉する扉開閉機構２０と、前記扉開閉機構２０を制御して扉Ｄの動作を制御する冷蔵庫用制御装置３０（以下、単に制御装置３０ともいう）とを具備している。

前記カム機構１０は、扉Ｄが意図せず動くことを防ぐものであり、図１に示すように、互いに対向して設けられた一対の下カム１１及び上カム１２から構成されている。
以下、説明の便宜上、扉Ｄの回転軸を中心として該扉Ｄが開く方向を開方向と定義し、閉状態にある扉Ｄを前記開方向において０度に位置しているものとする。

前記下カム１１は、扉Ｄと筐体Ｈとを接続するヒンジＺに固定されたものであり、上カム１２に対向する対向面において、扉閉位置である第１角度に凹部１１１と、前記開方向に沿った所定の角度範囲に凸部１１２とが形成されている。
具体的にこの下カム１１は、図３に示すように、前記開方向に沿って、扉閉位置である第１角度から徐々に厚さ寸法が大きくなった後、第２角度まで徐々に厚さ寸法が小さくなるように形成されており、ここでは、第１角度である４度から第２角度である９０度までの範囲が前記凸部１１２として形成されている。

前記上カム１２は、扉Ｄの下端部に取り付けられるとともに該扉Ｄと連動して回転するものであり、下カム１１に対向する対向面において、扉閉位置である第１角度に凸部１２１が形成されている。
この凸部１２１は、扉Ｄが所定の開度となった場合に、前記凸部１１２を乗り越えるように形成されている。ここでは、前記凸部１２１は、扉Ｄの開度が９０度となった場合に、前記凸部１１２にあたって、扉Ｄが意図せず閉まってしまうことを規制する。

前記扉開閉機構２０は、図２に示すように、扉Ｄを動かすための動力を出力するアクチュエータ２１と、前記アクチュエータ２１と扉Ｄとの間に介在し、アクチュエータ２１からの動力を扉Ｄに伝達するリンク機構２２とを具備している。

前記アクチュエータ２１は、扉Ｄを開方向又は閉方向に動かすための動力を出力するものであり、本実施形態では、筐体Ｈの上面に設けられるとともに、制御装置３０からの制御信号に基づいて正回転又は逆回転するように構成されたモータである。

前記リンク機構２２は、一端部が前記アクチュエータ２１の出力軸に接続されるとともに、他端部が扉Ｄに接続されたものであり、アクチュエータ２１の動力によって互いに連動して動く複数のアームを有している。

次に、本発明の特徴部分である制御装置３０について説明する。

前記制御装置３０は、上述したアクチュエータ２１を制御して、扉Ｄを開方向又は閉方向に移動させるものであり、物理的には、ＣＰＵ、メモリ、タイマー、モータドライバ等を備えたものである。そして、ＣＰＵやその周辺機器を協働させることによって、図４に示すように、開閉状態信号受付部３１、アクチュエータ制御部３２、記憶部３３としての機能を発揮するように構成されている。

以下、各部について説明する。

開閉状態信号受付部３１は、扉Ｄの開閉状態を示す開閉状態信号を生成する開閉状態信号生成部４０から該開閉状態信号を受け付けるものである。
なお、前記開閉状態信号生成部４０は、例えば扉Ｄ又は筐体Ｈに設けられ、扉Ｄの開閉状態に応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を前記開閉状態信号として出力するスイッチング素子等を利用したものである。

アクチュエータ制御部３２は、前記開閉状態信号受付部３１が受け付けた開閉状態信号に基づいて、扉Ｄが開状態である時間（以下、開状態時間ともいう）を計測するとともに、扉が所定時間継続して開状態となっているか、つまり前記開状態時間が所定時間に達したか（タイムアップしたか）どうかを判断するように構成されている。
なお、上述した開状態時間は、扉Ｄが閉状態になるとリセットされる。

そして、アクチュエータ制御部３２は、タイムアップした場合に、開状態にある扉Ｄを自動で閉じるものであり、具体的には、扉Ｄを閉方向に移動させる第１動作と、当該第１動作により扉Ｄが閉状態とならない場合に、扉Ｄを開方向に所定量移動させた後に閉方向に移動させる第２動作とを行うものである。
つまり、このアクチュエータ制御部３２は、開状態にある扉Ｄを閉じるための一連の扉閉動作において１度目のタイムアップ信号を取得した場合は第１動作を行い、この一連の扉閉動作において２度目のタイムアップ信号を取得した場合は第２動作を行うように構成されている。なお、第１動作によって扉Ｄが閉じた場合は、第２動作は行われない。

より詳細には、アクチュエータ制御部３２は、第１動作を行う場合には、第１制御信号をアクチュエータ２１に出力して、開状態にある扉Ｄを閉方向に移動させるための動力を出力させる。
また、第２動作を行う場合には、第２制御信号をアクチュエータ２１に出力して、開状態にある扉Ｄを開方向に移動させるための動力を所定時間出力させたあとに、該扉Ｄを閉方向に移動させるための動力を出力させる。

ここで、本実施形態のアクチュエータ制御部３２は、第１動作を行った場合、つまり第１制御信号を出力した場合には、該第１動作によって扉Ｄが閉状態となったかどうかを判定して、扉Ｄが閉状態となっていない場合には、そのことを示す第１動作未完信号を記憶部３３に出力する。

本実施形態のアクチュエータ制御部３２は、扉Ｄの移動を検出する扉移動検出部５０から出力された扉移動信号を受け付けるとともに、前記第１動作実施信号及び前記扉移動信号に基づいて、第１動作によって扉Ｄが閉方向に移動していないと判断した場合に、前記第１動作未完信号を記憶部３３に出力するように構成されている。
なお、前記扉移動検出部５０は、例えば、扉開閉機構２０や筐体Ｈに設けられ、扉Ｄの開度を検出するエンコーダ等を利用したものである。

記憶部３３は、メモリの所定領域に設定されており、前記アクチュエータ制御部３２から出力された第１動作実施信号を記憶するものである。

以下、上述した制御装置３０の具体的な制御内容について図５を参照して説明する。

まず、開閉状態信号受付部３１は、開閉状態信号を受け付けるとともに、扉Ｄの開閉状態を判断する（Ｓ１）。

扉Ｄが開状態となった場合、アクチュエータ制御部３２は、タイマーを用いて扉Ｄの開状態時間を計測し始める（Ｓ２）。

そして、前記アクチュエータ制御部３２は、開状態時間が所定時間となったか否か（タイムアップしたか否か）を判断して（Ｓ３）、タイムアップした場合には、記憶部３３に第１動作未完信号が記憶されているかを確認する（Ｓ４）。

記憶部３３に第１動作未完信号が記憶されていない場合、前記アクチュエータ制御部３２は、アクチュエータ２１に第１制御信号を出力して、開状態の扉Ｄを閉方向に移動させる（Ｓ７）。
このとき、アクチュエータ制御部３２は、前記第１制御信号を出力してもなお、扉Ｄが閉状態にならない場合には、第１動作未完信号を記憶部３３に出力して記憶させる。

一方、記憶部３３に第１動作未完信号が記憶されている場合、前記アクチュエータ制御部３２は、アクチュエータ２１に第２制御信号を出力して、開状態にある扉Ｄを開方向に移動させたあとに（Ｓ５）、扉Ｄを停止させてから（Ｓ６）、閉方向に移動させる（Ｓ７）。

ここで、本実施形態のアクチュエータ制御部３２は、第１制御信号又は第２制御信号をアクチュエータ２１に出力した場合、扉Ｄが閉方向に移動したか否かによって、扉Ｄが閉状態となったかを判断する（Ｓ８）。
より具体的に前記アクチュエータ制御部３２は、第１動作を行ってもなお、扉Ｄが閉状態とならない場合には、第１動作未完信号を記憶部３３に出力する（Ｓ９）。また、第２動作によって扉Ｄが閉状態となった場合には、前記記憶部３３に記憶されている第１動作未完信号を消去（リセット）する（Ｓ１０）。

このように構成された本実施形態に係る冷蔵庫１００によれば、第１動作によって扉Ｄが閉状態とならない場合には、第２動作によって一度扉Ｄを開方向に移動させてから扉Ｄを閉じようとするので、前記第２動作においては、扉Ｄに慣性が働き、勢いを付けて扉Ｄを閉じることができる。
これにより、開状態にある扉Ｄが上下のカム１１、１２が噛み合う位置にあったとしても、アクチュエータ２１の動力以上の力で扉Ｄを閉じることができるため、アクチュエータ２１を大型化することなく確実に自動で扉Ｄを閉状態にすることが可能となる。

また、扉Ｄの状態が動作不可状態である場合には、第２動作が行われ、扉Ｄの状態が動作不可状態でない場合には、第１動作が行われるので、扉Ｄの動きを効率良く制御することができ、消費エネルギーを抑えることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、第１動作によって扉が閉状態とならない場合に、第２動作を行うように構成されていたが、扉を閉める場合に、毎回第２動作を行うようにしても構わない。
このように構成することで、開状態にある扉をより確実に閉状態にすることができる。

また、前記実施形態では、第２動作において、アクチュエータが扉を開方向に移動させるための動力を所定時間出力するように構成されていたが、例えばエンコーダからの信号に基づいて、開状態にある扉がさらに所定角度開くまでアクチュエータに動力を出力させるようにしても良い。

さらに、前記実施形態では、第１動作によって扉が閉状態とならない場合に、第２動作が行われるように構成されていたが、例えばエンコーダからの信号に基づいて、扉の開度が上下のカムが噛み合う角度であることを検出し、この場合に第２動作が行われるようにしても構わない。

加えて、開閉状態信号受付部が、扉開状態を計測し始めてからタイムアップ信号を出力するまでの時間は、第１動作が行われる前後で互いに異なる時間に設定しても構わないし、互いに等しい時間であっても構わない。

そのうえ、前記実施形態では、第１制御信号及び扉移動信号に基づいて、第１動作によって扉が閉状態となったかを判断していたが、第１制御信号及び開放状態信号に基づいて判断するようにしても構わない。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・冷蔵庫
１０ ・・・カム機構
１１ ・・・下カム
１１１・・・凸部
１２ ・・・上カム
１２１・・・凹部
２０ ・・・扉開閉機構
２１ ・・・アクチュエータ
２２ ・・・リンク機構
３０ ・・・制御装置
３１ ・・・開閉状態信号受付部
３２ ・・・アクチュエータ制御部
３３ ・・・記憶部
４０ ・・・開閉状態信号生成部
５０ ・・・扉移動検出部
Ｄ ・・・扉
Ｈ ・・・筐体
Ｚ ・・・ヒンジ

Claims (5)

1. 扉が所定の開度となった場合に、当該扉が閉じる方向に動くことを規制するカム機構を具備する冷蔵庫の扉を動かすためのアクチュエータを制御して、前記扉を自動で閉じる冷蔵庫用制御装置であって、
   前記扉を閉める場合に、前記扉を開方向に所定量移動させた後に閉方向に移動させて、前記扉に慣性を働かせた状態で前記所定の開度に向かわせることを特徴とする冷蔵庫用制御装置。
2. 前記扉が開閉状態を示す開閉状態信号を受け付ける開閉状態信号受付部と、
   前記開閉状態信号受付部より受け付けられた開閉状態信号を用いて前記アクチュエータを制御して前記扉を移動させるアクチュエータ制御部とを備え、
   前記アクチュエータ制御部が、前記扉が開状態の場合に、前記扉を閉方向に移動させる第１動作と、当該第１動作により前記扉が閉状態とならない場合に、前記扉を開方向に所定量移動させた後に閉方向に移動させる第２動作とを行う請求項１記載の冷蔵庫用制御装置。
3. 前記第１動作により前記扉が閉状態とならないことを示す第１動作未完信号を記憶する記憶部を有し、
   前記アクチュエータ制御部が、前記記憶部により前記第１動作未完信号が記憶されている場合に、前記第２動作を行う請求項２記載の冷蔵庫用制御装置。
4. 前記アクチュエータ制御部が、前記扉の開状態が所定時間継続していると判断した場合に、前記第１動作又は前記第２動作を行う請求項２又は３記載の冷蔵庫用制御装置。
5. 請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の冷蔵庫用制御装置を具備する冷蔵庫。