JP6745877B2

JP6745877B2 - 扉開閉装置及びそれを備えた冷蔵庫

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Publication number: JP6745877B2
Application number: JP2018523308A
Authority: JP
Inventors: 篤史長濃; 洋平森田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2020-08-26
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Description

本発明は扉を開閉する扉開閉装置及びそれを備えた冷蔵庫に関する。

従来の扉開閉装置は特許文献１に開示されている。この扉開閉装置は前面に開口面を有する本体部の一端部に扉が鉛直な枢支軸で枢支され、扉を回動させて開口面を開閉する。扉の上面にはピンが突設される。本体部にはアクチュエータにより回動する回転板が設けられる。回転板にはピンが係合する螺旋状の溝が設けられる。また、回転板を付勢するバネが設けられ、回転板はバネにより付勢される方向が所定の回動位置でピンが係合する方向と係合解除される方向とに切り替えられる。

扉の閉止状態では回転板がピンに係合する係合位置に配され、アクチュエータを駆動すると回転板がバネに抗して回動する。バネは所定の回動位置で回転板をピンの係合解除方向に付勢し、回転板がピンとの係合が解除された解除位置に配される。この時、溝の後壁によってピンが前方に押し出され、扉が開かれる。

扉を開成状態から手動で閉じていき、ピンが解除位置の回転板に近接または当接するとアクチュエータが駆動されて回転板がバネに抗して回動する。バネは所定の回動位置で回転板をピンの係合方向に付勢し、回転板が係合位置に配される。この時、ピンが溝の前壁によって後方に引き込まれ、扉が閉じられる。

これにより、扉を開く際の負担を軽減するとともに、扉の半ドア状態を防止することができる。

特開２００５−１２７５２７号公報（第６頁−第２６頁、第１２図）

しかしながら、上記従来の冷蔵庫によると、扉を手動で開く際に回転板とピンとの係合を解除する力が必要となるため負担の軽減を図ることができない。また、扉を手動で急速に閉じた場合にアクチュエータが追いつかず、回転板をバネに抗して押圧する必要があるため負担が増加する。従って、扉開閉装置の利便性が悪い問題があった。

本発明は、利便性を向上できる扉開閉装置及び冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の扉開閉装置は、開口面を有する本体部と、前記本体部に枢支軸で枢支して前記開口面を開閉する扉と、前記本体部及び前記扉の一方に配される摺動子と、前記本体部及び前記扉の他方に配されて前記摺動子を摺動案内する案内部と、少なくとも前記開口面の法線及び前記枢支軸に垂直な作動方向に前記摺動子を前記案内部に対して相対移動させる駆動部とを備え、前記案内部が前記作動方向に対して傾斜した第１傾斜面及び第２傾斜面を有するとともに、前記摺動子が駆動待機時に前記扉の開閉によって前記案内部に干渉しない退避位置に配され、前記扉の閉止状態で前記駆動部により前記退避位置から移動する前記摺動子が前記第１傾斜面との摺動により前記扉を開扉駆動した後に前記退避位置に移動するとともに、前記扉の開成状態で前記駆動部により前記退避位置から移動する前記摺動子が前記第２傾斜面との摺動により前記扉を閉扉駆動した後に前記退避位置に移動することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の扉開閉装置において、前記駆動部が駆動時に回転する回転体を有し、前記回転体に前記摺動子が配されるとともに、前記扉に配される前記案内部の前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とが前記開口面の法線に対して逆方向に傾斜し、前記駆動部によって前記扉を開く際及び前記扉を閉じる際に前記摺動子が同一方向に移動して前記案内部に摺動することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の扉開閉装置において、前記駆動部によって前記扉を開く際及び前記扉を閉じる際に前記摺動子が前記枢支軸から離れる方向に移動して前記案内部に摺動することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の扉開閉装置において、前記扉を前記本体部に吸着させるマグネットを備え、前記駆動部により前記扉を閉じる際に前記扉が前記本体部に近接する位置で前記摺動子が前記第２傾斜面から離れ、前記マグネットにより前記扉が閉止されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の扉開閉装置において、前記回転体に前記摺動子が回転対称に複数設けられ、前記扉を開く際に一の前記摺動子が前記第１傾斜面を離れた後に離れる前と同じ方向に回転して、前記扉を開いた後の前記退避位置で開く前の前記退避位置に対して各前記摺動子が隣接する前記摺動子間の中心角だけ回転した位置に配されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の扉開閉装置において、前記扉を閉じる際に一の前記摺動子が前記第２傾斜面を離れた後に離れる前と逆方向に回転して、前記扉を開いた後の前記退避位置で開く前の前記退避位置に対して各前記摺動子が同じ位置に配されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の扉開閉装置において、前記枢支軸が前記扉の両端部に配され、前記扉を両端から択一的に開閉できるとともに、前記扉に前記開口部の法線に対して対称に前記案内部を一対配置し、一対の前記案内部間に配される前記摺動子が、一方の前記案内部と摺動して前記扉を一端から開閉し、他方の前記案内部と摺動して前記扉を他端から開閉することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の扉開閉装置において、前記本体部及び前記扉の両端部に前記開口部の法線に対して対称に配されて前記本体部と前記扉との係合及び離脱を行う一対のカム機構を備え、前記扉の閉成時に両側の前記カム機構が対称な第１係止位置をとるとともに、前記扉の一方を開く際に前記カム機構によって前記扉を開放側から前記枢支軸側へスライドさせて他方の前記カム機構が前記扉を回動自在にスライド規制する第２係止位置をとることを特徴としている。

また本発明の扉開閉装置は、開口面を有する本体部と、前記本体部に枢支軸で枢支して前記開口面を開閉する扉と、前記本体部及び前記扉の両端部に前記開口部の法線に対して対称に配されて前記本体部と前記扉との係合及び離脱を行う一対のカム機構と、前記本体部に配される摺動子と、少なくとも前記開口面の法線及び前記枢支軸に垂直な作動方向に前記摺動子を移動させる駆動部と、前記作動方向に対して傾斜して前記摺動子を摺動案内する第１傾斜面を有するとともに前記扉に前記開口部の法線に対して対称に配される一対の案内部とを備え、
前記扉の閉成状態で両側の前記カム機構が対称な第１係止位置をとるとともに、前記扉の一方を開く際に前記駆動部により前記摺動子が他方の前記枢支軸から離れる方向に移動して前記第１傾斜面と摺動を開始し、両方の前記カム機構によって前記扉を開放側から軸側へスライドさせて他方の前記カム機構が前記扉を回動自在にスライド規制する第２係止位置をとり、前記摺動子と前記第１傾斜面との摺動によって前記扉が開かれることを特徴としている。

また本発明の冷蔵庫は、上記各構成の扉開閉装置を備え、前記駆動部が前記本体部の上面に設置され、前記枢支軸が鉛直に配されることを特徴としている。

本発明によると、本体部及び扉の一方に配した摺動子が、他方に配した案内部に対して本体部の開口面の法線及び扉の枢支軸に垂直な作動方向に相対移動する。駆動待機時に退避位置に配される摺動子が第１傾斜面と摺動すると扉が開かれ、第２傾斜面と摺動すると扉が閉じられる。このため、駆動部の駆動によって扉を開閉することができ、扉を開く際の負担を軽減するとともに半ドア状態を防止することができる。また、駆動部を停止して扉を開閉する際に摺動子が案内部に干渉しないため、手動によって扉を開閉する際の負担の増加を防止できる。従って、扉開閉装置及びそれを備えた冷蔵庫の利便性を向上することができる。

本発明の第１実施形態の冷蔵庫を示す正面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫を示す上面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を開く動作を説明する上面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を開く動作を説明する上面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を開く動作を説明する上面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を閉じる動作を説明する上面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を閉じる動作を説明する上面図本発明の第２実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置を示す上面図本発明の第２実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を開く動作を説明する上面図本発明の第２実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を開く動作を説明する上面図本発明の第２実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を開く動作を説明する上面図本発明の第２実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を閉じる動作を説明する上面図本発明の第２実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を閉じる動作を説明する上面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫を示す正面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の上部を示す斜視図本発明の第３実施形態の冷蔵庫のカム機構を示す平面図図１６のＡ−Ａ断面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫を示す上面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を開く動作を説明する上面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の扉を開く際のカム機構の動作を説明する平面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の扉を開く際のカム機構の動作を説明する平面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を開く動作を説明する上面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を開く動作を説明する上面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を閉じる動作を説明する上面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の扉開閉装置の扉を閉じる動作を説明する上面図

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は第１実施形態の冷蔵庫を示す正面図である。冷蔵庫１は断熱箱体から成る本体部２の上方から順に冷蔵室３、冷凍室５、野菜室７が形成される。冷蔵室３の前面の開口面３ａ（図２参照）は本体部２に鉛直な枢支軸４ｃで枢支される扉４により開閉される。冷凍室５の前面の開口面はスライド式の扉６により開閉される。野菜室７の前面の開口面はスライド式の扉８により開閉される。

各扉４、６、８の本体部２に面した周部には冷気漏れを防止するパッキン（不図示）が設けられる。パッキンには本体部２の前面に吸着するマグネット（不図示）が設けられる。

図２は冷蔵庫１の上面図を示している。本体部２の上面には扉４の上方に延びる支持部材５１が取り付けられ、支持部材５１上に扉開閉装置５０が設置される。扉開閉装置５０は摺動子５９、摺動子５９を駆動する駆動部５８及び摺動子５９を摺動案内する案内部６０を備えている。また、扉開閉装置５０には扉４の開き量を検知する検知センサ（不図示）が設けられる。

駆動部５８はモータ５２、ウォーム５３、ウォームホイール５４、減速ギア５５、減速ギア５６、ラック５７を有している。ウォーム５３はモータ５２のシャフトに取り付けられ、ウォームホイール５４に噛合する。減速ギア５５はウォームホイール５４と同心に取り付けられる。減速ギア５６は減速ギア５５及びラック５７に噛合する。ラック５７は支持部材５１上に左右方向にスライド可能に取り付けられる。

案内部６０は扉４の上面に設けられ、上方に突出するリブ６１及びリブ６２を有している。リブ６１は枢支軸４ｃから離れるに従って本体部２に近づくように傾斜する傾斜面６１ａ（第１傾斜面）を有している。リブ６２はリブ６１と枢支軸４ｃとの間に配され、枢支軸４ｃから離れるに従って本体部２に近づくように傾斜する傾斜面６２ａ（第２傾斜面）を有している。

摺動子５９はラック５７の下面に突設され、傾斜面６１ａと傾斜面６２ａとの間に配される。これにより、モータ５２が駆動されると各ギアを介して摺動子５９が左右方向に移動し、傾斜面６１ａと傾斜面６２ａに摺動する。

以下の説明において、開口面３ａの法線及び枢支軸４ｃに垂直な方向（作動方向）をＸ方向、開口面３ａの法線方向をＹ方向、枢支軸４ｃの軸方向をＺ方向という場合がある。本実施形態ではＸ方向が左右方向、Ｙ方向が前後方向、Ｚ方向が上下方向である。

扉４の閉止状態では摺動子５９がリブ６１とリブ６２との間の退避位置に配される。このため、モータ５２を停止した駆動待機時に退避位置の摺動子５９が案内部６０に干渉せずに扉４を手動で開くことができる。

扉４の閉止状態で所定の操作ボタンが操作されると駆動部５８によって扉４を開扉駆動する。これにより、図３に示すように減速ギア５６が図中、時計回りＣＷに回転し、摺動子５９がＸ方向の枢支軸４ｃから離れる方向（図中、左方）に移動してリブ６１の傾斜面６１ａに当接する。更に摺動子５９が図中、左方に移動すると、摺動子５９と傾斜面６１ａとの摺動により扉４が開かれる。

図４に示すように、扉４が所定量開かれると摺動子５９が傾斜面６１ａの終端（後端）に到達し、傾斜面６１ａを離れて開扉駆動を終了する。その後、扉４が手動で開かれる。これにより、扉４を開く際の負担を軽減することができる。

また、摺動子５９が傾斜面６１ａを離れたことを検知センサにより検知すると、図５に示すようにモータ５２が反転駆動されて減速ギア５６が図中、反時計回りＣＣＷに回転する。これにより、摺動子５９がＸ方向の枢支軸４ｃに近づく方向（図中、右方）に移動して退避位置に配され、モータ５２が停止される。

次に、扉４の開成状態から手動で扉４を閉じて所定の位置まで閉じられたことを検知センサで検知すると、所定の遅延時間の経過後に駆動部５８によって扉４を閉扉駆動する。これにより、図６に示すように減速ギア５６が図中、反時計回りＣＣＷに回転し、退避位置の摺動子５９がＸ方向の枢支軸４ｃに近づく方向（図中、右方）に移動してリブ６２の傾斜面６２ａに当接する。更に摺動子５９が図中、右方に移動すると、摺動子５９と傾斜面６２ａとの摺動により扉４が閉じられる。

図７に示すように、扉４が閉止状態になったことを検知センサで検知すると閉扉駆動を終了する。その後、モータ５２が反転する。そして、摺動子５９がＸ方向の枢支軸４ｃから離れる方向（図中、左方）に移動して前述の図２に示すように退避位置に配され、モータ５２が停止される。これにより、扉４の半ドア状態を防止することができる。

尚、扉４が手動により急激に閉じられると、遅延時間が設けられるためモータ５２が駆動されずに扉４が閉止状態になる。この時、摺動子５９が退避位置に配されるため、摺動子５９と案内部６０との干渉を防止して扉４を閉じることができる。

また、遅延時間を省いてもよい。この場合、扉４が所定の位置まで閉じられたことを検知センサで検知すると即時に扉４を閉扉駆動するが、扉４が閉止状態になったことを検知センサで検知した際にモータ５２を反転させ、摺動子５９が退避位置に配されてからモータ５２を停止すればよい。

本実施形態によると、本体部２に配した摺動子５９が、扉４に配した案内部６０に対してＸ方向（作動方向）に移動する。移動停止時に退避位置に配される摺動子５９が傾斜面６１ａ（第１傾斜面）と摺動すると扉４が開かれ、傾斜面６２ａ（第２傾斜面）と摺動すると扉４が閉じられる。

このため、駆動部５８の駆動によって扉４を開閉することができ、扉４を開く際の負担を軽減するとともに半ドア状態を防止することができる。また、手動で扉４を開閉する際に摺動子５９が案内部６０に干渉しないため、手動によって扉４を開閉する際の負担の増加を防止できる。従って、扉開閉装置５０及びそれを備えた冷蔵庫１の利便性を向上することができる。

加えて、扉４の開成状態及び閉止状態で摺動子５９が同じ退避位置に配されるため、扉４を手動で開放または閉止させた場合であっても、次に扉４を閉扉駆動または開扉駆動するために摺動子５９を移動させる必要がない。このため、即座に扉４を駆動待機状態から開閉することができる。

また、駆動部５８が駆動時にスライドするスライド部材（ラック５７）を有し、本体部２に配したラック５７に摺動子５９を設けたので、Ｘ方向（作動方向）に移動する摺動子５９を容易に実現することができる。

本実施形態において、リブ６２と枢支軸４ｃとの間にリブ６１を配置し、傾斜面６１ａ及び傾斜面６２ａを枢支軸４ｃに近づくに従って本体部２に近づくように傾斜させてもよい。これにより、摺動子５９がＸ方向の枢支軸４ｃに近づく方向に移動して扉４が開かれ、枢支軸４ｃから離れる方向に移動して扉４が閉じられる。

また、本実施形態において、扉４の上面に摺動子５９を設け、傾斜面６１ａ、６２ａを有して摺動子５９を摺動案内する案内部６０をラック５７上に設けてもよい。

＜第２実施形態＞
次に、図８は第２実施形態の冷蔵庫１の上面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図７に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は摺動子５９が回転移動し、案内部６０の構造が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

扉開閉装置５０の駆動部５８は第１実施形態と同様のモータ５２、ウォーム５３、ウォームホイール５４、減速ギア５５、減速ギア５６を有している。減速ギア５６（回転体）の下面には複数の摺動子５９ａ、５９ｂ、５９ｃが回転対称（本実施形態では３回対称）に配される。この時、隣接する摺動子５９の中心角θは同時に複数の摺動子５９が扉４の上面に設けられたリブ６３、６４に干渉しないように設定する。本実施形態では隣接する摺動子５９の中心角θを１２０゜としている。以下、複数の摺動子５９ａ、５９ｂ、５９ｃを総称して摺動子５９という場合がある。

案内部６０は扉４の上面に設けられ、上方に突出するリブ６３及びリブ６４を有している。リブ６３及びリブ６４はそれぞれ傾斜面６３ａ（第１傾斜面）及び傾斜面６４ａ（第２傾斜面）を有している。傾斜面６３ａは枢支軸４ｃから離れるに従って本体部２に近づくように傾斜している。リブ６４はリブ６３と枢支軸４ｃとに間に配され、傾斜面６４ａは枢支軸４ｃに近づくに従って本体部２に近づくように傾斜している。即ち、傾斜面６３ａと傾斜面６４ａとは開口面３ａの法線に対して逆方向に傾斜して略Ｖ字状に配される。

扉４が閉止状態の駆動待機時では摺動子５９は手動で扉４を開閉しても案内部６０に干渉しない退避位置に配される。即ち、退避位置で摺動子５９ａはリブ６４と枢支軸４ｃとの間に配され、扉４の開閉に伴う傾斜面６４ａの回動による軌跡よりも枢支軸４ｃ側に配される。また、退避位置で摺動子５９ｂ及び摺動子５９ｃは本体部２の上方に配される。尚、摺動子５９ａ、５９ｂ、５９ｃは回転対称に配されるため、摺動子５９の退避位置は中心角θの周期で複数形成される。

扉４の閉止状態で所定の操作ボタンが操作されると駆動部５８によって扉４を開扉駆動する。これにより、図９に示すように減速ギア５６が図中、時計回りＣＷに回転し、摺動子５９ａがＹ方向の移動を伴ってＸ方向の枢支軸４ｃから離れる方向（図中、左方）に移動する。これにより、摺動子５９ａがリブ６３の傾斜面６３ａに当接する。更に摺動子５９ａが図中、時計回りＣＷに回転すると、摺動子５９ａと傾斜面６３ａとの摺動により扉４が開かれる。

図１０に示すように、扉４が所定量開かれると摺動子５９が傾斜面６３ａの終端（後端）に到達し、傾斜面６３ａを離れて開扉駆動を終了する。その後、扉４が手動で開かれる。これにより、扉４を開く際の負担を軽減することができる。

また、摺動子５９ａが傾斜面６３ａを離れると図中、時計回りＣＷの回転を継続し、図１１に示すように摺動子５９が退避位置に配されるとモータ５２が停止される。この時、各摺動子５９は扉４を開く前の退避位置に対して中心角θだけ回転した位置に配される。即ち、摺動子５９ｂが扉４を開く前の摺動子５９ａの位置に配される。

尚、摺動子５９ａが傾斜面６３ａを離れた際に減速ギア５６を反転して摺動子５９を退避位置に配し、摺動子５９ａを扉４の開成前と同じ位置に配してもよい。この場合は、減速ギア５６上に設ける摺動子５９を一つにしてもよい。

ただし、摺動子５９ａの退避位置から傾斜面６３ａを離れるまでの回転角が中心角θの１／２よりも大きいと、摺動子５９の回転を反転させると退避位置に配されるまでの時間が長くなる。このため本実施形態のように、減速ギア５６上に複数の摺動子５９を中心角θで隣接するように配置して、摺動子５９が傾斜面６３ａを離れた後に離れる前と同じ方向に回転することにより、次の摺動子５９を迅速に退避位置に配置できる。

尚、本実施形態のように、摺動子５９が傾斜面６３ａを離れた後に離れる前と同じ方向に回転を維持する場合であっても、減速ギア５６上に設ける摺動子５９を一つにしてもよい。しかし、摺動子５９を複数設けることにより、摺動子５９が傾斜面６３ａを離れた後に離れる前と同じ方向に回転して摺動子５９を迅速に退避位置に配置できる。

次に、扉４の開成状態から手動で扉４を閉じて所定の位置まで閉じられたことを検知センサで検知すると、所定の遅延時間の経過後に駆動部５８によって扉４を閉扉駆動する。これにより、図１２に示すように減速ギア５６が図中、時計回りＣＷに回転し、退避位置の摺動子５９ｂがＹ方向の移動を伴ってＸ方向の枢支軸４ｃから離れる方向（図中、左方）に移動する。これにより、摺動子５９ｂがリブ６４の傾斜面６４ａに当接する。更に摺動子５９ｂが図中、時計回りＣＷに回転すると、摺動子５９ｂと傾斜面６４ａとの摺動により扉４が閉じられる。

図１３に示すように、摺動子５９ｂが傾斜面６４ａの終端（前端）に到達し、傾斜面６４ａを離れたことを検知センサで検知すると閉扉駆動を終了する。その後、モータ５２が反転する。この時、扉４は本体部２に近接し、パッキンに設けられるマグネットの吸着力によって閉止状態になる。これにより、扉４の半ドア状態を防止することができる。

そして、摺動子５９ｂが傾斜面６４ａを離れた後のモータ５２の反転により減速ギア５６が図中、反時計回りＣＣＷに回転する。これにより、摺動子５９ｂがＸ方向の枢支軸４ｃに近づく方向（図中、右方）に移動して前述の図８に示すように退避位置に配され、モータ５２が停止される。

また、扉４が本体部２に近接する位置で摺動子５９ｂが傾斜面６４ａを離れるため、扉４の閉止状態ではリブ６４は摺動子５９ｂの回転軌跡上から退避している。これにより、次に扉４を開く際に同じ方向に回転する摺動子５９とリブ６４との干渉を防止することができる。

尚、第１実施形態で述べたように、遅延時間を省いてもよく、この場合も摺動子５９と案内部６０との干渉を防止して扉４を閉じることができる。

本実施形態において、リブ６３及びリブ６４の一方または両方を、減速ギア５６のＹ方向の中心線ＣＬ（図８参照）に対して対称な位置に配置してもよい。この時、中心線ＣＬの図中、右側のリブ６３またはリブ６４に対して、上記と逆方向に摺動子５９を回転して摺動させることにより、扉４を開閉することができる。

この時、右側のリブ６３またはリブ６４に対して摺動子５９はＸ方向の枢支軸４ｃに近づく方向に移動して摺動する。これにより、扉４を枢支軸４ｃに近い位置で押圧して開閉するため大きなトルクを必要とし、モータ５２が大型になる。このため、本実施形態のように、摺動子５９がＸ方向の枢支軸４ｃから離れる方向に移動してリブ６３及びリブ６４に摺動すると、モータ５２を小型化できるためより望ましい。

本実施形態によると、第１実施形態と同様に、本体部２に配した一の摺動子５９が、扉４に配した案内部６０に対して少なくともＸ方向（作動方向）に移動する。移動停止時に退避位置に配される摺動子５９が傾斜面６３ａ（第１傾斜面）と摺動すると扉４が開かれ、傾斜面６４ａ（第２傾斜面）と摺動すると扉４が閉じられる。

加えて、扉４の開成状態及び閉止状態で摺動子５９が同じ退避位置に配されるため、扉４を手動で開放または閉止させた場合であっても、次に扉４を閉扉駆動または開扉駆動するために摺動子５９を移動させる必要がない。このため、即座に扉４の駆動待機状態とすることができる。

また、駆動部５８が駆動時に回転する減速ギア５６（回転体）を有し、本体部２に配した減速ギア５６に摺動子５９を設けたので、少なくともＸ方向（作動方向）に移動する摺動子５９を容易に実現することができる。

また、傾斜面６３ａと傾斜面６４ａとがＹ方向に対して逆方向に傾斜し、扉４を開く際及び閉じる際に減速ギア５６が同じ方向に回転して摺動子５９ａが同一方向に移動する。これにより、モータ５２の正転逆転の回数を削減し、駆動部５８の耐久性を向上することができる。

また、扉４を開く際に摺動子５９ａが枢支軸４ｃから離れる方向に移動して傾斜面６３ａに摺動し、扉４を閉じる際に摺動子５９ｂが枢支軸４ｃから離れる方向に移動して傾斜面６４ａに摺動する。これにより、扉４を開閉するトルクを小さくすることができ、モータ５２の小型化を図ることができる。

また、駆動部５８により扉４を閉じる際に扉４が本体部２に近接する位置で摺動子５９が傾斜面６４ａから離れ、マグネットにより扉４が閉止される。これにより、扉４を閉止状態から開く際に、退避位置から回転する摺動子５９とリブ６４との干渉を防止することができる。

また、複数の摺動子５９ａ、５９ｂ、５９ｃが回転対称に設けられ、扉４を開く際に一の摺動子５９ａが傾斜面６３ａを離れた後に離れる前と同じ方向に回転して退避位置に配される。これにより、摺動子５９の退避位置から傾斜面６３ａを離れるまでの回転角が大きい場合に、扉４を開いた後に摺動子５９を迅速に退避位置に配置することができる。

また、扉４を閉じる際に一の摺動子５９ｂが傾斜面６４ａを離れた後に離れる前と逆方向に回転して退避位置に配される。これにより、摺動子５９ｂが傾斜面６４ａを離れた後に退避位置に移動する際の摺動子５９とリブ６３との干渉を防止することができる。

本実施形態において、扉４の上面に一の摺動子５９を設け、減速ギア５６（回転体）上に摺動子５９を摺動案内する傾斜面６３ａ、６４ａを有する案内部６０を設けてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、図１４は第３実施形態の冷蔵庫１の上面図を示している。説明の便宜上、前述の図８〜図１３に示す第２実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は案内部６０が左右一対設けられ、左右一対のカム機構１２により扉４を左右から択一的に開くことができる。その他の部分は第２実施形態と同様である。

冷蔵室３の扉４は左右端にハンドル４ａ、４ｂを有し、枢支軸４ｃまたは枢支軸４ｄで枢支して左右の二方向から択一的に開閉することができる。

図１５は冷蔵庫１の上部の扉４を開いた状態を示す斜視図である。冷蔵室３の上方には左右の両端部に一対の支持部材１０が配され、下方には左右方向に延びる支持部材１１が配される。各支持部材１０及び扉４の上面の左右の両端部には扉４の中心線に対して左右対称に配される一対のカム機構１２が設けられる。支持部材１１の左右の両端部及び扉４の下面の左右の両端部には同様の一対のカム機構１２が設けられる。

扉４の上下にそれぞれ設けられる左右一対のカム機構１２によって扉４と本体部２とを係合及び係合解除し、両開きの扉４が構成される。

図１６は扉４の上方のカム機構１２を示す上面図であり、扉４が閉じられた状態を示している。また、図１７は図１６のＡ−Ａ断面図を示している。左右の両端部に配されるカム機構１２は支持部材１０に設けられるヒンジピン２１、リブ２４、第１係合突起２５（それぞれ図中、ハッチングで示す）と、扉４に設けられる溝カム３１、ボス３４、第２係合突起３５とを備えている。

ヒンジピン２１は支持部材１０にインサート成形された金属から成り、扉４の枢支軸４ｃ及び枢支軸４ｄ（図１４参照）を形成する。リブ２４は樹脂成形によってアーチ状に形成され、ヒンジピン２１の周囲に配される。リブ２４の内面にはヒンジピン２１と同心の円筒面から成る案内面２４ａが形成される。尚、リブ２４の案内面２４ａを多数のピンや突起部によって形成し、包絡面がヒンジピン２１と同心の円弧になるように形成してもよい。即ち、案内面２４ａがヒンジピン２１と同心の円弧上に沿って形成されていればよい。

第１係合突起２５は左右のヒンジピン２１の間に配置される。第１係合突起２５には近い方のヒンジピン２１と同心の円筒面２５ａと遠い方のヒンジピン２１と同心の円筒面２５ｂとが対向して設けられる。

溝カム３１、ボス３４及び第２係合突起３５は一体に樹脂成形されたカム部材３０により形成され、扉４の上面にカム部材３０が取り付けられる。溝カム３１はヒンジピン２１が係合し、連続する第１溝部３２と第２溝部３３とを有している。第１溝部３２は本体部２側を開放し、枢支軸４ｃ、４ｄに垂直な面内で開放端が内側に向くように傾斜して形成される。第２溝部３３は第１溝部３２の開放端と反対の端部に連続し、第１溝部３２から外側に向かって屈曲して第１溝部３２の開放端から離れる方向に延びる。

ボス３４は第２溝部３３が凹設され、リブ２４の案内面２４ａに摺動する円筒面３４ａを有している。また、ボス３４の周面には後述する第１係止位置でリブ２４との干渉を回避する逃げ部３４ｂ（図２０参照）が設けられる。尚、リブ２４の案内面２４ａが円筒面から成る場合には、ボス３４の周面を多数のピンや突起部により形成してもよい。即ち、ボス３４の周面を形成する多数のピンや突起部の包絡面が円筒面となるように形成してもよい。

第２係合突起３５は第１係合突起２５の円筒面２５ａ、２５ｂとそれぞれ摺動する摺動面３５ａ、３５ｂを有している。カム部材３０には第１係合突起２５との干渉を回避する逃げ溝３６が第２係合突起３５の周囲に凹設される。

図１８は冷蔵庫１の上面図を示している。扉開閉装置５０は第２実施形態と同様に、モータ５２、ウォーム５３、ウォームホイール５４、減速ギア５５、減速ギア５６を有している。減速ギア５６の下面には複数の摺動子５９ａ、５９ｂ、５９ｃが回転対称に配される。

また、案内部６０は減速ギア５６のＹ方向の中心線ＣＬに対して対称に一対設けられる。駆動部５８の駆動により減速ギア５６が図中、時計回りＣＷに回転すると、摺動子５９が図中、左方の案内部６０に摺動する。この時、扉４は右側の枢支軸４ｃで枢支されて回動する。また、駆動部５８の駆動により減速ギア５６が図中、反時計回りＣＣＷに回転すると、摺動子５９が図中、右方の案内部６０に摺動する。この時、扉４は左側の枢支軸４ｄで枢支されて回動する。

次に、扉４の開閉時の動作を右方から開閉する場合を例に説明する。扉４を左方から開閉する場合も同様である。扉４の閉止状態で両側のカム機構１２は図１６に示す第１係止位置に配置される。即ち、左右のヒンジピン２１が第１溝部３２と第２溝部３３との連結部に配置される。また、ボス３４の逃げ部３４ｂ（図２０参照）がリブ２４の案内面２４ａに沿って配置される。

第１溝部３２は枢支軸４ｄに垂直な面内で前後方向に対して傾斜しているため、左右の第１溝部３２の開放端からヒンジピン２１が離脱することがない。従って、扉４の脱落を防止することができる。

本実施形態では、扉４を右方から開扉する操作ボタンと、扉４を左方から開扉する操作ボタンとを備えている。尚、扉４の開扉方向を使用者が明確に指示できるのであれば、操作ボタンは独立していなくてもよい。

扉４を右方から開扉する操作ボタンが操作されると駆動部５８によって扉４を右方から開扉駆動する。即ち、図１９に示すように減速ギア５６が図中、反時計回りＣＣＷに回転し、摺動子５９ａがＹ方向の移動を伴ってＸ方向の枢支軸４ｄから離れる方向（図中、右方）に移動する。これにより、摺動子５９ａがリブ６３の傾斜面６３ａに当接する。更に摺動子５９ａが図中、反時計回りＣＣＷに回転すると、摺動子５９ａと傾斜面６３ａとの摺動により扉４が右方から開かれる。

この時、図１６において、右側のヒンジピン２１は第１溝部３２の係合案内によって第１溝部３２の開放端に向かって相対移動する。第１溝部３２は開放端が扉４の内側に向かって傾斜しており、第２溝部３３は第１溝部３２との連結部から外側に向かって延びている。

両方のヒンジピン２１の間隔は一定のため、右側のヒンジピン２１が開放端に向かって内側に相対移動すると、左側のヒンジピン２１は第１溝部３２から離れる方向に第２溝部３３内を外側に相対移動する。これにより、扉４は回動しながら左側の枢支軸４ｄ側から右側の開放側にスライド移動する。この時、摺動子５９ａがＸ方向の枢支軸４ｄから離れる方向に移動して右側の案内部６０の傾斜面６３ａを押圧するため、扉４を容易にスライド移動させることができる。

そして、図２０に示すように、左側のヒンジピン２１が第２溝部３３の閉じられた端部に到達し、カム機構１２が第２係止位置に配置される。この時、左側のボス３４の円筒面３４ａがリブ２４の案内面２４ａと摺動を開始する。これにより、ヒンジピン２１と第２溝部３３との係合により略前後方向への扉４の移動が規制され、ボス３４とリブ２４との係合により略左右方向への扉４の移動が規制される。従って、カム機構１２は第２係止位置で扉４をスライド規制して回動自在に支持する。

また、右側の第１係合突起２５の円筒面２５ｂと第２係合突起３５の摺動面３５ｂとが摺動し、左側の第１係合突起２５の円筒面２５ａと第２係合突起３５の摺動面３５ａとが摺動する。これにより、扉４をより安定して回動させることができる。

更に扉４が開かれると、図２１に示すように、右側のヒンジピン２１と溝カム３１との係合が解除される。また、右側の第１係合突起２５と第２係合突起３５との係合が解除される。これにより、右側のカム機構１２の係合が解除される。扉４は左側のヒンジピン２１を中心としてスライド規制されて回動する。

図２２に示すように、扉４が所定量開かれると摺動子５９が傾斜面６３ａの終端（後端）に到達し、傾斜面６３ａを離れて開扉駆動を終了する。その後、扉４が手動で開かれる。

また、摺動子５９ａが傾斜面６３ａを離れると扉４は慣性により所定量開かれて左方の案内部６０が摺動子５９の回転軌跡から退避する。減速ギア５６は図中、反時計回りＣＣＷの回転を継続し、図２３に示すように摺動子５９が退避位置に配されるとモータ５２が停止される。この時、各摺動子５９は扉４を開く前の退避位置に対して中心角θ（図８参照）だけ回転した位置に配される。

尚、摺動子５９ａが傾斜面６３ａを離れた際に減速ギア５６を反転して摺動子５９を退避位置に配し、摺動子５９ａを扉４の開成前と同じ位置に配してもよい。

次に、扉４を閉じる場合には左右のカム機構１２は上記と逆の動作が行われる。扉４の開成状態から手動で扉４を閉じて所定の位置まで閉じられたことを検知センサで検知すると、所定の遅延時間の経過後に駆動部５８によって扉４を閉扉駆動する。これにより、図２４に示すように減速ギア５６が図中、反時計回りＣＣＷに回転し、退避位置の摺動子５９ｃがＹ方向の移動を伴って摺動子５９がＸ方向の枢支軸４ｄから離れる方向（図中、右方）に移動する。これにより、摺動子５９ｃがリブ６４の傾斜面６４ａに当接する。更に摺動子５９ｃが図中、反時計回りＣＣＷに回転すると、摺動子５９ｃと傾斜面６２ａとの摺動により扉４が閉じられる。

図２５に示すように、摺動子５９ｃが傾斜面６４ａの終端（前端）に到達し、傾斜面６４ａを離れたことを検知センサで検知すると閉扉駆動を終了する。その後、モータ５２が反転する。この時、扉４は本体部２に近接し、パッキンに設けられるマグネットの吸着力によって閉止状態になる。これにより、扉４の半ドア状態を防止することができる。

そして、摺動子５９ｃが傾斜面６４ａを離れた後のモータ５２の反転により減速ギア５６が図中、時計回りＣＷに回転する。これにより、摺動子５９ｃがＸ方向の枢支軸４ｄに近づく方向（図中、左方）に移動して前述の図１８に示すように退避位置に配され、モータ５２が停止される。

尚、扉４が手動により急激に閉じられると、遅延時間が設けられるためモータ５２が駆動されずに扉４が閉止状態になる。この時、摺動子５９が退避位置に配されるため、摺動子５９と案内部６０との干渉を防止して扉４を閉じることができる。尚、第１、第２実施形態で述べたように、遅延時間を省いてもよく、この場合も摺動子５９と案内部６０との干渉を防止して扉４を閉じることができる。

本実施形態によると、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、扉４には開口面３ａの法線に対して対称に案内部６０が一対配置され、左右の案内部６０間に配した摺動子５９がモータ５２の正逆回転によって左右の案内部６０に摺動する。このため、一の駆動部５８によって扉４を左右から開閉させることができ、扉開閉装置５０の構成を簡素化してコスト増加を抑制することができる。

また、扉４の閉成時に両側のカム機構１２が対称な第１係止位置をとる。扉４の一方（例えば、右方）を開く際に、カム機構１２によって扉４を開放側から枢支軸４ｄ側へスライドさせて左方のカム機構１２が扉４を回動自在にスライド規制する第２係止位置をとる。これにより、両端から択一的に開閉できる扉４を容易に実現することができる。

また、扉４の一方（例えば、右方）を開く際に摺動子５９が他方（左方）の枢支軸４ｄから離れる方向に移動して傾斜面６３ａ（第１傾斜面）と摺動を開始する。そして、カム機構１２によって扉４を開放側から枢支軸４ｄ側へスライドして第２係止位置をとり、扉４が開かれる。このため、摺動子５９が傾斜面６３ａを押圧する方向がカム機構１２による扉４のスライド方向に一致し、扉開閉装置５０によって円滑に扉４を開くことができる。

本実施形態において、ヒンジピン２１及びリブ２４を扉４に設け、溝カム３１及びボス３４を本体部２に設けてもよい。また、第１係合突起２５を扉４に設け、第２係合突起３５を本体部２に設けてもよい。

本発明によると、扉を開閉する扉開閉装置を備えた冷蔵庫等の機器に利用することができる。

１冷蔵庫
２本体部
３冷蔵室
３ａ開口面
４、６、８扉
４ａハンドル
４ｃ、４ｄ枢支軸
５冷凍室
６野菜室
１０、１１、５１支持部材
１２カム機構
２１ヒンジピン
２４リブ
２５第１係合突起
３０カム部材
３１溝カム
３２第１溝部
３３第２溝部
３４ボス
３５第２係合突起
３６逃げ溝
５０扉開閉装置
５２モータ
５３ウォーム
５４ウォームホイール
５５、５６減速ギア
５７ラック
５８駆動部
５９、５９ａ、５９ｂ、５９ｃ摺動子
６０案内部
６１、６２、６３、６４リブ
６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ傾斜面
ＣＬ中心線

Claims

開口面を有する本体部と、前記本体部に枢支軸で枢支して前記開口面を開閉する扉と、前記本体部及び前記扉の一方に配される摺動子と、前記本体部及び前記扉の他方に配されて前記摺動子を摺動案内する案内部と、少なくとも前記開口面の法線及び前記枢支軸に垂直な作動方向に前記摺動子を前記案内部に対して相対移動させる駆動部とを備え、前記案内部が前記作動方向に対して傾斜した第１傾斜面及び第２傾斜面を有するとともに、前記摺動子が駆動待機時に前記扉の開閉によって前記案内部に干渉しない退避位置に配され、前記扉の閉止状態で前記駆動部により前記退避位置から移動する前記摺動子が前記第１傾斜面との摺動により前記扉を開扉駆動した後に前記退避位置に移動するとともに、前記扉の開成状態で前記駆動部により前記退避位置から移動する前記摺動子が前記第２傾斜面との摺動により前記扉を閉扉駆動した後に前記退避位置に移動することを特徴とする扉開閉装置。
前記駆動部が駆動時に回転する回転体を有し、前記回転体に前記摺動子が配されるとともに、前記扉に配される前記案内部の前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とが前記開口面の法線に対して逆方向に傾斜し、前記駆動部によって前記扉を開く際及び前記扉を閉じる際に前記摺動子が同一方向に移動して前記案内部に摺動することを特徴とする請求項１に記載の扉開閉装置。
前記扉を前記本体部に吸着させるマグネットを備え、前記駆動部により前記扉を閉じる際に前記扉が前記本体部に近接する位置で前記摺動子が前記第２傾斜面から離れ、前記マグネットにより前記扉が閉止されることを特徴とする請求項２に記載の扉開閉装置。
前記回転体に前記摺動子が回転対称に複数設けられ、前記扉を開く際に一の前記摺動子が前記第１傾斜面を離れた後に離れる前と同じ方向に回転して、前記扉を開いた後の前記退避位置で開く前の前記退避位置に対して各前記摺動子が隣接する前記摺動子間の中心角だけ回転した位置に配されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の扉開閉装置。
前記扉を閉じる際に一の前記摺動子が前記第２傾斜面を離れた後に離れる前と逆方向に回転して、前記扉を開いた後の前記退避位置で開く前の前記退避位置に対して各前記摺動子が同じ位置に配されることを特徴とする請求項４に記載の扉開閉装置。
前記枢支軸が前記扉の両端部に配され、前記扉を両端から択一的に開閉できるとともに、前記扉に前記開口面の法線に対して対称に前記案内部を一対配置し、一対の前記案内部間に配される前記摺動子が、一方の前記案内部と摺動して前記扉を一端から開閉し、他方の前記案内部と摺動して前記扉を他端から開閉することを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の扉開閉装置。
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の扉開閉装置を備え、前記駆動部が前記本体部の上面に設置され、前記枢支軸が鉛直に配されることを特徴とする冷蔵庫。