(57)【要約】【課題】扉を自動開閉する機能がついた冷蔵庫において、扉にかかる負荷にかかわらず、扉の開閉量、および開閉速度を安定させることを目的とする。【解決手段】断熱壁で構成された筐体１１と、前記筐体１１内に備えられた野菜室１６と、前記野菜室１６を開閉自在に閉塞する扉１６ａと、前記扉１６ａを自動開閉させる扉開閉手段とを備え、前記扉開閉手段は、前記扉１６ａの自動開閉量を一定にするように動作するものであり、冷蔵庫の設置条件や使用条件に関らず、安定した高品位な自動扉開閉が可能となるため、冷蔵庫の使い勝手を高めることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱壁で構成された筐体と、前記筐体内に備えられた収納室と、前記収納室を開閉自在に閉塞する扉と、前記扉を開扉する自動開扉手段とを備え、前記自動開扉手段は、前記収納室に設けられたアクチュエータと、前記アクチュエータに設けられたガイドと、前記ガイドに沿って動作する凹型形状のリンクと、前記扉のフレームに設けられた突起部とを有し、前記リンクと前記突起部が係合した状態で前記リンクが動作することで前記扉が動き、更に所定の位置で前記リンクと前記突起部の係合が外れて以降は前記扉が惰性で動くことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記ガイドは、前記リンクと前記突起部の係合が外れるように、角度がついていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記ガイドの端部は、前記ガイドの中央部よりも角度がついていることを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記扉を閉じる方向に引き込む密閉維持手段を備え、前記扉が閉じている時は前記自動開扉手段と前記扉との係合を外し、前記密閉維持手段によって前記扉と前記収納室との密閉状態が維持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記自動開扉手段の駆動源を、前記扉が閉まっている状態において前記収納室の背面から前記扉までの距離のうち前記収納室の背面を基準に１／３より背面側に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記自動開扉手段は、動力を扉に伝達する伝達部と前記駆動源を含む駆動部を備え、前記伝達部と前記駆動部がＬ字、またはＴ字型に組み合わせられたことを特徴とする請求項５に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記収納室の両側面のそれぞれに前記自動開扉手段が設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記自動開扉手段は、衝撃吸収手段を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記扉は、前記自動開扉手段による自動開扉モードと、使用者が手段で開扉可能とする手動開扉モードとを選択可能であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収納室の扉を自動で開閉する手段を備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、食生活の変化や郊外型の大型スーパーマーケットの増加から、日々買い物をする習慣が薄れて来ており、例えば１週間分の食料品を纏め買いして冷蔵庫に保存しておくような傾向が強くなっている。また、比較的大型の冷蔵庫を使用する高齢者が増加しており、そのような使用者にとって纏め買いした食品と扉との総重量が重く、収納室の開閉が負担に感じられるようになってきた。
【０００３】
一方、冷蔵庫の閉じ忘れが意図せず発生することがあり、扉が少しでも開いた状態で放置されると、暖気の侵入による保存性能の低下、冷却量の増加による消費電力の増大、および外湿気の侵入による収納室内の結露や着霜が発生し、冷蔵庫の機能を損ねることになる。
【０００４】
このような課題のうち、収納室の開扉の負担を軽減する冷蔵庫として、ソレノイドを使用したアクチュエータにより、自動開扉するものがある。（特許文献１参照）
図１４は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の引出し冷凍室周辺の側面断面図である。
【０００５】
特許文献１に記載の冷蔵庫の扉開放ユニット１１５は、冷凍室扉１０９表面のハンドル部１０９ａに形成した磁気レバーからなるタッチスイッチ１１６へのタッチ操作によってホールＩＣ、マイコン制御により駆動されるものであり、ヨーク１１７内に設けられ、ボビンの外周にコイルを巻装してこれを樹脂でモールドしたソレノイド１１８と、ソレノイド１１８への通電によって吸引され、前記パイプの先端に固着した押し棒１２３とから構成されており、この扉開放ユニット１１５をゴムブッシュなどの緩衝材を介して前記仕切壁部１１３の前後に亙って取り付けたソレノイドケースにねじ固定している。
【０００６】
そして、ソレノイド１１８への通電時には、プランジャー１２２の前方への水平移動によって押し棒１２３の先端部が前方へ延出し、ノック部材１２７の後部に立設させた係合片１２７ａを押圧し、ノック部材１２７の先端部が冷凍室扉１０９の裏面側に向かって突出するよう構成している。
【０００７】
このように、ソレノイドへの通電により、プランジャー１２２の先端に設けた押し棒を前方に突き出すことで開扉動作を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４４４４３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した構成は、ソレノイドを駆動原としたプランジャーを突き出し、その勢いで扉を開く構成となっており、その後の開扉は殆ど惰性で動作するため、突き出す時のプランジャー出力、冷凍室内の食品の重さ、或いは冷蔵庫本体の傾き等の影響で開扉量や開扉速度が不安定となる。このため、例えば、冷蔵庫の手前方向への傾斜、あるいは収納室内の食品重量が軽量の条件下では、扉が開き過ぎて使用者に衝突することがある。さらに、開扉速度が速すぎて使用者に不安を感じさせることがある。
【００１０】
また、例えば、冷蔵庫の手前方向への傾斜、あるいは収納室内の食品重量が軽量の条件下では、扉の開きが悪く十分な開閉量が得られず、使用者に不便を感じさせることがある。さらに、開扉速度が遅すぎて使用者をしばらく待たせてしまうことがある。
【００１１】
さらには、特許文献１の構成では自動閉扉することができず、使用者の扉の閉め忘れに対応することができない。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、扉や収納室に加わる負荷に関わらず、開扉量を安定させ、且つ開閉速度を任意に加減速できる自動扉開閉機能を備えた冷蔵庫の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱壁で構成された筐体と、前記筐体内に備えられた収納室と、前記収納室を開閉自在に閉塞する扉と、前記扉を開扉する自動開扉手段とを備え、前記自動開扉手段は、前記収納室に設けられたアクチュエータと、前記アクチュエータに設けられたガイドと、前記ガイドに沿って動作する凹型形状のリンクと、前記扉のフレームに設けられた突起部とを有し、前記リンクと前記突起部が係合した状態で前記リンクが動作することで前記扉が動き、更に所定の位置で前記リンクと前記突起部の係合が外れて以降は前記扉が惰性で動くことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の冷蔵庫は、設置条件や使用条件に関らず、安定した高品位な自動扉開閉が可能となるため、冷蔵庫の使い勝手を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１および２における冷蔵庫の正面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の扉が閉じた状態の野菜室のＡ−Ａ断面図
【図３】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の自動開閉中の野菜室のＡ−Ａ断面図
【図４】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の扉がほぼ開いた状態の野菜室のＡ−Ａ断面図
【図５】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の手動開扉中の野菜室のＡ−Ａ断面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態１における冷蔵庫の自動開扉動作中の開扉量と開扉速度の関係図、（ｂ）従来の突き出し式の開扉機構の自動開扉動作中の開扉量と開扉速度の関係図
【図７】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の自動閉扉動作中の開扉量と開扉速度の関係図
【図８】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の扉が閉じた状態の野菜室のＡ−Ａ断面図
【図９】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の自動開閉中の野菜室のＡ−Ａ断面図
【図１０】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の扉がほぼ開いた状態の野菜室のＡ−Ａ断面図
【図１１】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の手動開扉中の野菜室のＡ−Ａ断面図
【図１２】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の野菜室のＢ−Ｂ断面図
【図１３】本発明の実施の形態２における冷蔵庫のアクチュエータ周辺詳細図
【図１４】特許文献１に記載された従来の引出し冷凍室周辺の側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明は、断熱壁で構成された筐体と、前記筐体内に備えられた収納室と、前記収納室を開閉自在に閉塞する扉と、前記扉を自動開閉させる扉開閉手段とを備え、前記扉開閉手段は、前記扉の開閉動作に係る前記扉の自動開閉量を一定にするように動作するものである。
【００１７】
これによって、冷蔵庫の手前方向への傾斜、あるいは収納室内の食品重量が軽量であり、開扉量が大きくなり易い条件下でも適度な寸法で開くため、例えば使用者に扉が衝突する様なことがなく、高品位な自動扉開閉が可能となる。また、冷蔵庫の奥方向への傾斜、あるいは収納室内の食品重量が重く、開扉量が狭くなり易い条件下でも収納室内を見渡しやすい適度な開扉量となる。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明において、前記扉開閉手段は、前記扉の自動開閉速度を任意に加減速できるものである。
【００１９】
これによって、冷蔵庫の手前方向への傾斜、あるいは収納室内の食品重量が軽量であり、開扉速度が速くなり易い条件下でも適度な速度で開くため、例えば勢いよく開扉して使用者に不安を与える様なことがなく、高品位な自動扉開閉が可能となる。また、冷蔵庫の奥方向への傾斜、あるいは収納室内の食品重量が重く、開扉速度が遅くなり易い条件下でも適度な速度で開扉するため、開扉時に使用者を長時間待たせることがない。
【００２０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記扉開閉手段は、前記扉の可動範囲のうち所定の区間で前記扉または前記扉と連結して動作される部位と係合するものである。
【００２１】
これによって、開扉時には、扉開閉手段と扉との係合が外れる直前で減速できるので、惰性で扉が開き過ぎないように調節できる。また、閉扉時には、扉が完全に閉じる直前で減速することで、使用者が扉と筐体との隙間に指を挟んだ場合の負傷を防止することができる。
【００２２】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、前記扉開閉手段は、モータまたはソレノイドを駆動源とした電動アクチュエータとしたものである。
【００２３】
これによって、入力電圧の調節等で開扉量、および開扉速度の調節が容易となる。
【００２４】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明において、前記扉を閉じる方向に引き込む密閉維持手段を備え、前記扉が閉じている時は前記扉開閉手段と前記扉との係合を外し、前記密閉維持手段によって前記収納室の密閉状態を維持されるものである。
【００２５】
これによって、扉が閉じた状態では、扉開閉手段と扉との係合が外れているため、扉開閉手段が使用者の負荷とならず手動で扉開閉が可能となる。さらに、密閉維持手段で手動開扉を妨げない程度の強さで扉を引込み、密閉状態を保持することができる。
【００２６】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明において、前記収納室は引出し式で前記扉と常時連結しており、レール上をスライド動作して開閉する構成であり、前記扉開閉手段は、レールの可動部材と係合し動作させるものである。
【００２７】
これによって、食品を収納することができないレール周辺の無効空間に扉開閉手段を配置することができるため、使用者にとっての実質の収納容積を減少させずにシステムを実現できる。
【００２８】
第７の発明は、第６の発明において、前記扉開閉手段は、前記レールを固定する固定部材上に固定されたものである。
【００２９】
これによって、固定部材への扉開閉手段とレールの組み込み時に、両者の係合位置関係を調節することができるので、工場での冷蔵庫組み立て後に係合位置調節するという困難な工程を排除できる。
【００３０】
第８の発明は、第７の発明において、前記扉と前記扉開閉手段は、前記扉開閉手段下部の第一係合部材と前記レール上部の第二係合部材とで係合されるものである。
【００３１】
これによって、可動部である第一係合部材の上方に電動アクチュエータの枠体が位置する関係になるため、上部から水や埃が掛かることを防止できる。
【００３２】
第９の発明は、第１から第８のいずれかの発明において、前記扉開閉手段の駆動源を、前記収納室の奥行き寸法の１／３より奥側に配置されるものである。
【００３３】
これによって、比較的サイズが大きくなりやすい駆動源周辺の機構が収納室の奥側に位置するため、扉開閉手段の配置による収納室容積の低減を最小限にできる。
【００３４】
第１０の発明は、第１から第９のいずれかの発明において、前記扉開閉手段は、動力を扉に伝達する伝達部と前記駆動源を含む駆動部を備え、前記伝達部と前記駆動部がＬ字、またはＴ字型に組み合わせられたものである。
【００３５】
これによって、伝達部の体積を最小限に抑制し、レールに沿わせることができる。
【００３６】
第１１の発明は、第１から第１０のいずれかの発明において、前記扉開閉手段は、衝撃吸収手段を備えているものである。
【００３７】
これによって、扉に外力が加わったとき、レール、係合部を介して駆動源に伝わる応力による電動アクチュエータの故障を防止できる。
【００３８】
第１２の発明は、第１から第１１のいずれかの発明において、前記扉開閉手段は、前記扉が閉じる方向に所定距離移動することで動作するものである。
【００３９】
これによって、使用者が軽く扉を閉じる方向に動かすだけで、確実に閉扉できる。
【００４０】
第１３の発明は、第１から第１２のいずれかの発明において、前記扉は、前記扉開閉手段による自動開閉モードと、使用者が手動で開閉可能とする手動開閉モードとを選択可能としたものである。
【００４１】
これによって、自動開閉が可能であると共に、使用者が手動で扉操作するときに加わる電動アクチュエータによる負荷が掛からず、軽い力で扉開閉ができる。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。
【００４３】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を図１から図５に基づいて説明する。
【００４４】
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図、図２は同実施の形態における冷蔵庫の扉が閉じた状態の野菜室の断面図、図３は同実施の形態における冷蔵庫の自動開閉中の野菜室の断面図、図４は同実施の形態における冷蔵庫の扉がほぼ開いた状態の野菜室の断面図、図５は同実施の形態における冷蔵庫の手動開扉中の野菜室の断面図である。
【００４５】
図１から図５において、筐体１１である断熱箱体は、主に鋼板を用いた外箱と、ＡＢＳなどの樹脂で成形された内箱と、外箱と内箱の間に注入した断熱材で構成されている。
【００４６】
筐体１１である断熱箱体は、複数の収納室に断熱区画されており、最上部に冷蔵室１２、その冷蔵室１２の下部に製氷室１３もしくは切換室１４が横並びに設けられ、その製氷室１３と切換室１４の下部に冷凍室１５、そして最下部に野菜室１６が配置され、各収納室の前面には外気と区画するための断熱扉が筐体１１の前面開口部にそれぞれ構成されている。冷蔵室１２の断熱扉である冷蔵室扉１２ａの中央部付近には操作部１７が設けられ、各室の庫内温度設定や製氷および急速冷却などの設定を行うことができる。
【００４７】
冷蔵室１２内の最上部の後方領域に形成された機械室内には、圧縮機、水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルの構成部品が収納されている。
【００４８】
冷凍室１５の背面には冷気を生成する冷却室が設けられ、冷却室内には、冷却器、および、冷却器で冷却した冷却手段である冷気を冷蔵室１２、切換室１４、製氷室１３、野菜室１６、冷凍室１５に送風する冷却ファンが配置される。さらに冷却ファンからの風量を調節する風量調節ダンパーが風路内に設置されている。また、冷却器やその周辺に付着する霜や氷を除霜するためにラジアントヒータ、ドレンパン、ドレンチューブ蒸発皿等が構成されている。
【００４９】
冷蔵室１２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、最下部の野菜室１６は冷蔵室１２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃としている。また、冷凍室１５は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−２２℃〜−１５℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。
【００５０】
製氷室１３は冷蔵室１２内の貯水タンクから送られた水で室内上部に設けられた自動製氷機で氷をつくり、室内下部に配置した貯氷容器に貯蔵する。
【００５１】
切換室１４は、１℃〜５℃で設定される冷蔵、２℃〜７℃で設定される野菜、通常−２２℃〜−１５℃で設定される冷凍の温度帯以外に、冷蔵温度帯から冷凍温度帯の間で予め設定された温度帯に切り換えることができる。切換室１４は製氷室１３に並設された独立扉を備えた収納室であり、引き出し式の扉を備えることが多い。
【００５２】
なお、本実施の形態１では、切換室１４を、冷蔵と冷凍の温度帯までを含めた収納室としているが、冷蔵は冷蔵室１２と野菜室１６、冷凍は冷凍室１５に委ねて、冷蔵と冷凍の中間の上記温度帯のみの切り換えに特化した収納室としても構わない。また、特定の温度帯、例えば近年冷凍食品の需要が多くなってきたことに伴い、冷凍に固定された収納室でも構わない。
【００５３】
野菜室の扉１６ａには、フレーム１９ａによって支持された収納ケース２０が取付けられている。引出しレール２１ａは野菜室１６の内壁に固定されており、フレーム１９ａは引出しレール２１ａ上をスライドする構成となっている。また、フレーム１９ａと扉１６ａは互いに組み合わさった構造となっているため、フレーム１９ａと収納ケース２０は扉１６ａの開閉に伴って動作する。
【００５４】
また、野菜室１６の内壁には、扉開閉手段であるアクチュエータ２３ａが引出しレール２１ａの近くに設けられている。アクチュエータ２３ａは、モータ、およびギア機構などで構成され、モータの動力をリンク２４ａに伝達する。リンク２４ａは凹型の形状となっており、ガイド２５ａに沿って動作する。フレーム１９ａには突起部２６ａが設けられており、リンク２４ａの凹部に突起部２６ａが入り込んで係合すると、リンク２４ａの動作に伴ってフレーム１９ａが動作する。前述したように、フレーム１９ａと扉１６ａ、および収納ケース２０は接続されており連動して動作するため、アクチュエータ２３ａにより扉１６ａを自動開閉することが可能となる。
【００５５】
この扉１６ａの自動開扉動作は、扉１６ａやその他スイッチ系操作部へのタッチ動作、或いは光学系センサーによるジェスチャー、或いは音声認識等をトリガーとして実行されるものである。
【００５６】
また、ガイド２５ａは単純な直線形状ではなく、図２のように扉１６ａが閉じた状態ではリンク２４ａと突起部２６ａの係合が外れるように、やや下方向に角度をつけている。これは、リンク２４ａと突起部２６ａが常時係合されていた場合、使用者が自動ではなく手動で扉１６ａを開扉するときにアクチュエータ２３ａ内のギア機構やモータが負荷となり、開扉に通常よりも強い力が必要となってしまうためである。
【００５７】
開扉動作が開始された後は、図３のようにリンク２４ａと突起部２６ａは係合区間Ｘｊにおいて係合し、リンク２４ａの動作に伴って扉１６ａが開いていく。さらに図４のように、扉１６ａが一定量開いた後には、ガイド２５ａと突起部２６ａの係合が外れ、扉１６ａは惰性で更に少し開いていく。
【００５８】
閉扉の場合は、上記の自動開扉動作の逆動作であり、使用者が突起部２６ａがリンク２４ａと係合できる位置まで扉１６ａを閉じたときに自動閉扉が開始される。即ち、図３のようにリンク２４ａと突起部２６ａが係合し、扉１６ａを閉じる方向へと動作させる。扉が閉じた後は、図２のようにリンク２４ａと突起部２６ａの係合が外れ、自動開扉、または手動開扉のいずれも可能な状態で待機する。
【００５９】
この扉が閉じた状態において野菜室１６の密閉性を高めるため、バネやレールの傾斜等を利用した密閉保持機構２７が設けられており、開扉を妨げない程度の力でフレーム１９ａを閉じ方向に引き込んでいる。なお、この密閉保持機構２７はアクチュエータ２３ａ内に内蔵しても良い。
【００６０】
扉が閉じた状態から、使用者が手動開閉するときは、図５のようにリンク２４ａと突起部２６ａは係合せず、使用者への負荷なく扉１６ａを開閉できる。このとき、アクチュエータ２３ａは動作せず、リンク２４ａは初期位置にある。
【００６１】
なお、アクチュエータ２３ａの動力源は、モータの代わりとしてソレノイドを使用するなど、他の駆動源でもよい。
【００６２】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下、その動作を図６、図７を用いて説明する。
【００６３】
図６（ａ）は本実施の形態における冷蔵庫の自動開扉動作中の開扉量と開扉速度の関係図である。
【００６４】
アクチュエータ２３ａが動作すると、本図の原点位置にてリンク２４ａと突起部２６ａが係合し、野菜室１６内に殆ど食品が入っていないような軽負荷時は開扉速度Ｖ１を、野菜室１６内に例えば２０ｋｇ程度の食品が入っているような重負荷時は開扉速度Ｖ２を得る。負荷は食品の重量だけでなく、冷蔵庫筐体の前後への傾きがあり、前方向に傾いている時は開き易く負荷が軽くなり、奥方向に傾いている時は開きにくく負荷が重くなる。
【００６５】
ただし、本実施の形態のアクチュエータ２３ａは起動時のモータ電流や、モータへの通電から少し動作するまでの時間から負荷を推定するため、Ｖ１とＶ２とはほぼ同速度となっている。また、このような負荷推定をせずとも、引出しレール２１ａはベアリング等を使用した低摩擦構成となっているため、Ｖ１とＶ２の差は少ない。
【００６６】
その後、係合区間Ｘｊの間は、扉１６ａはアクチュエータ２３ａに係合したまま動作するため、Ｖ１またはＶ２といった一定の速度でＸ１まで開扉することができる。
【００６７】
開扉量がＸ１に達した後、リンク２４ａと突起部２６ａの係合が外れ、扉１６ａには初速Ｖ１またはＶ２が与えられるため、惰性でＸ２またはＸ３に達するまで開く。前述したように、引出しレール２１ａはベアリング等を使用した低摩擦構成となっているため、Ｘ２とＸ３の差は少ない。
【００６８】
扉１６ａの開扉量は、いかなる負荷条件においても、冷蔵庫正面に立つ使用者に衝突しない範囲でなるべく広く開くことが望ましい。具体的には、身長１ｍの子供が冷蔵庫の扉を開閉するとき、扉１６ａから子供の体までの距離は３００ｍｍから３５０ｍｍ前後となるため、開扉量Ｘ２またはＸ３はこの距離に合わせて設定するのが良い。
【００６９】
なお、前記の負荷推定に応じて、Ｘ１直前で速度を落とすなど、惰性で開扉する区間を短縮することも本構成ならば可能となる。当然、Ｘ１直前で速度を上げ、惰性で開扉する区間を延ばすこともできる。
【００７０】
ここで、本実施の形態の特徴を説明するため、特許文献１に示したような一般的な突き出し式の自動開扉機構との比較をする。
【００７１】
図６（ｂ）は従来の突き出し式の開扉機構の自動開扉動作中の開扉量と開扉速度の関係図である。
【００７２】
一般的な突き出し式の開扉機構では、開扉装置が動作すると、軽負荷時は開扉速度Ｖ３を、重負荷時は開扉速度Ｖ４を得る。Ｖ３とＶ４には大きな差異が発生しているが、負荷検知機能がある場合はこの差を少なくできる可能性がある。
【００７３】
その後、当接区間Ｘｐにて開扉機構と扉が短時間当接して開扉力を与えられ、扉が突き出される。扉開閉量がＸ４に達した時点で扉開閉機構は扉を突き放し、このときの初速Ｖ３またはＶ４によって惰性で扉が開かれる。このとき、軽負荷であれば扉は広く開かれＸ５に達する。また、重負荷の時は扉が狭めに開かれＸ６の開扉量で停止する。
【００７４】
このようなにＸ５とＸ６とで大きな差があることは、一般的な開扉機構が速めの初速Ｖ３またはＶ４を与えて突き出すため、Ｘ４からＸ５またはＸ６の区間の惰性で開く寸法が支配的で、制御可能な開扉機構と扉が接する当接区間Ｘｐが１００ｍｍ前後と短めであることが原因である。即ち、惰性で開く開扉量は食品の重量や冷蔵庫筐体の傾きの影響を受けやすく、かつ直接的な制御が不可能なため、開扉量に大きくバラツキが出る。
【００７５】
前述した適度な開扉量は３００ｍｍから３５０ｍｍ前後であるが、一般的な構成では、軽負荷のときは４００ｍｍ程度まで勢いよく開扉し、冷蔵庫の使用者が子供であれば押し倒してしまう危険性がある。また、重負荷のときは開扉量が不足し、かつ開扉速度が遅くなり、快適に使用できない懸念がある。
【００７６】
一方、本実施の形態の冷蔵庫は、直接的な扉開閉制御が可能な係合区間Ｘｊ（リンク２４ａと突起部２６ａとの係合区間）が比較的長く、前述した適度な開閉量３００ｍｍから３５０ｍｍに対して４０％〜５０％以上を占めるため、惰性で開扉する区間が短くなり、開閉量や開閉速度がバラつかず自在に調節し易い。
【００７７】
さらに、本実施の形態の冷蔵庫は、以下に説明するような自動閉扉動作も可能である。
【００７８】
図７は本実施の形態における冷蔵庫の自動閉扉動作中の開扉量と開扉速度の関係図である。
【００７９】
例えば、扉１６ａが開かれた状態で、開扉量はＸ１１であるとする。使用者が扉１６ａを閉じるため手動で少し閉扉操作し、開扉量がＸ１２となった時点でリンク２４ａと突起部２６ａが係合し、アクチュエータ２３ａは自動閉扉動作を開始する。これ以降は使用者の操作は必要なく、自動的に閉扉される。アクチュエータ２３ａによる閉扉区間は、Ｘ１２から原点までの係合区間であり、比較的長い寸法を自動閉扉することが可能である。
【００８０】
自動閉扉が開始された後、リンク２４ａはＶ１１の速度で閉扉していく。次に、開扉量がＸ１３になるまで閉じられたとき、リンク２４ａはＶ１２の速度まで減速し、ゆっくりと閉扉を完遂させる。この減速は、扉１６ａと筐体１１との間に使用者が指を挟む等の危険性を回避すると同時に、静かで上品な印象を与えることを目的としている。なお、減速後に、実際に使用者が指を挟んでしまった場合は、モータ電流やリンク２４ａの位置変化の遅さからそれを検知し、閉扉を停止させることも可能である。
【００８１】
なお、アクチュエータ２３ａはリンク２４ａの位置を検出することができ、扉１６ａの開閉量や開閉速度の調節をさらに容易にしている。
【００８２】
さらに、係合区間Ｘｊではアクチュエータ２３ａの速度を自在に調節できるため、適切な開扉状態で加速、および減速が可能である。
【００８３】
また、本実施の形態では野菜室１６の扉開閉について例を挙げたが、冷凍室をはじめとする他の収納室への適用も可能である。また、ガイド２５ａの形状等を工夫することで、冷蔵室のような観音扉への適用も可能である。
【００８４】
なお、図６および図７の開閉扉量、および開閉扉速度の関係図は簡易的に示したものであるため、実際に発生する多少の速度変動等は省略している。
【００８５】
以上のように、本実施の形態によれば、扉を自動で開閉することができるだけでなく、収納室に加わる負荷に関わらず扉の開閉量を安定させ、且つ扉の開閉速度を任意に加減速でき、上品で使い易い冷蔵庫を提供できる。
【００８６】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を図８から図１３に基づいて説明する。冷蔵庫の基本構成は実施の形態１と同様のため説明を省略し、ドア開閉に関する構成について説明する。
【００８７】
図８は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の扉が閉じた状態の野菜室のＡ−Ａ断面図、図９は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の自動開閉中の野菜室のＡ−Ａ断面図、図１０は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の扉がほぼ開いた状態の野菜室のＡ−Ａ断面図、図１１は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の手動開扉中の野菜室のＡ−Ａ断面図、図１２は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の野菜室のＢ−Ｂ断面図、図１３は本発明の実施の形態２における冷蔵庫のアクチュエータ周辺詳細図である。
【００８８】
野菜室の扉１６ａには、フレーム１９ｂによって支持された収納ケース２０が取付けられている。引出しレール２１ｂは野菜室１６の内壁に固定されており、フレーム１９ｂは引出しレール２１ｂ上をスライドする構成となっている。また、フレーム１９ｂと扉１６ａは互いに組み合わさった構造となっているため、フレーム１９ｂと収納ケース２０は扉１６ａの開閉に伴って動作する。
【００８９】
また、野菜室１６の内壁には、扉開閉手段であるアクチュエータ２３ｂが引出しレール２１ｂの近くに設けられている。アクチュエータ２３ｂは、モータ、およびギア機構などで構成された縦長の駆動機構部２８と、モータの動力をリンク２４ｂに伝達し、野菜室１６の奥行き方向に前後駆動させる横長の伝達部２９とでＬ字型に構成されており、それぞれの横方向寸法を比較すると伝達部２９の方が駆動機構部２８よりも薄くなっている。これは、厚みのあるモータやギア類を駆動機構部２８内に集約し、伝達部２９を比較的薄くできる部品で構成することで実現している。これにより、野菜室１６の内壁と収納ケース２０との隙間空間３０内に伝達部２９を収め、引出しレール２１ｂに沿わせて配置することができる。
【００９０】
また、駆動機構部２８内にあるモータ等の駆動源は、図８に示した野菜室１６の奥行きＤの１／３よりも奥側に配置されている。例えば、サイズが大きくなり易い駆動源やその周辺部品が収納ケース２０と干渉してしまうとき、ケースをやや窪ませて互いの部品接触を防止する手段が考えられるが、収納ケース２０の収納容積減少は最小限に抑制しなければならない。このときケース容積の減少は「Ｄｃ×Ｗｃ×Ｄ（図８、図１２参照）」となるが、駆動源が野菜室１６の手前にあるほど「Ｄｃ」の値が大きくなり、内容積も大きく減少する。しかし、駆動源を本実施の形態２のように奥へ設置すれば「Ｄｃ」の値は小さくなり、窪ませることによる内容積減少を最小限に抑制できる。また、奥行きＤの１／３よりも奥側は一般的に使用頻度が少なめであるため、ケースをやや窪ませても使用者が不便に感じることが少ない。
【００９１】
リンク２４ｂは凹型の形状となっており、伝達部２９の下方に下向きに構成され、ガイド２５ｂに沿って動作する。このように、リンク２４ｂの上部を伝達部２９の外殻が覆う配置となるため、上方からリンク２４ｂへの水掛かりを防止することが可能となる。このため、例えば冷風の影響によりリンク２４ｂに付着した水滴が凍結し、動かなくなるような万一の不具合も防止できる。
【００９２】
フレーム１９ｂには突起部２６ｂが設けられており、リンク２４ｂの凹部に突起部２６ｂが入り込んで係合すると、リンク２４ｂの動作に伴ってフレーム１９ｂが動作する。前述したように、フレーム１９ｂと扉１６ａ、および収納ケース２０は接続されており連動して動作するため、アクチュエータ２３ｂにより扉１６ａを自動開閉することが可能となる。
【００９３】
なお、この突起部２６ｂはフレーム１９ｂではなく、引出しレール２１ｂ上に設けても良い。
【００９４】
この扉１６ａの自動開扉動作は、実施の形態１と同様に、扉１６ａやその他スイッチ系操作部へのタッチ動作、或いは光学系センサーによるジェスチャー、或いは音声認識等をトリガーとして実行されるものである。
【００９５】
図１２、図１３に示したように、引出しレール２１ｂ、フレーム１９ｂ、及びアクチュエータ２３ｂは同一の固定部材３１上に固定されている。もし、引出しレール２１ｂやフレーム１９ｂ、及びアクチュエータが別体構成となっており、それぞれを野菜室１６の内壁に取り付けるとした時、各部品のビス止めによるズレ、内壁内にあるウレタン等の断熱材を発泡による内壁面の歪みなどのバラつき要因により、リンク２４ｂと突起部２６ｂとが係合しない等の不具合が生じる可能性がある。このとき、冷蔵庫を組み立てる工場の工程内で、部品を取り外し最適に位置調整をし直す必要があるが、これには複雑な作業が伴うため大きなロスとなる。しかし、本実施の形態２では、引出しレール２１ｂ、フレーム１９ｂ、及びアクチュエータ２３ｂの位置関係を固定部材３１上で予め調節しておけるため、各部品の位置調節におけるロスを大きく抑制することが可能である。
【００９６】
また、ガイド２５ｂは単純な直線形状ではなく、図８のように扉１６ａが閉じた状態ではリンク２４ｂと突起部２６ｂの係合が外れるように、やや上方向に角度をつけている。これは、リンク２４ｂと突起部２６ｂが常時係合されていた場合、使用者が自動ではなく手動で扉１６ａを開扉するときにアクチュエータ２３ｂ内のギア機構やモータが負荷となり、開扉に通常よりも強い力が必要となってしまうためである。
【００９７】
開扉動作が開始された後は、図９のようにリンク２４ｂと突起部２６ｂは係合区間Ｘｊにおいて係合し、リンク２４ｂの動作に伴って扉１６ａが開いていく。さらに図１０のように、扉１６ａが一定量開いた後には、ガイド２５ｂと突起部２６ｂの係合が外れ、扉１６ａは惰性で更に少し開いていく。
【００９８】
閉扉の場合は、上記の自動開扉動作の逆動作であり、使用者が突起部２６ｂがリンク２４ｂと係合できる位置まで扉１６ａを閉じたときに自動閉扉が開始される。或いは、突起部２６ｂとリンク２４ｂが係合した直後から、さらに扉１６ａを閉じる方向へ少し押したときに自動閉扉を開始しても良い。自動閉扉開始後は、図９のようにリンク２４ｂと突起部２６ｂが係合した状態で、扉１６ａを閉じる方向へと動作させる。扉が閉じた後は、図８のようにリンク２４ｂと突起部２６ｂの係合が外れ、自動開扉、または手動開扉のいずれも可能な状態で待機する。
【００９９】
この扉が閉じた状態において野菜室１６の密閉性を高めるため、バネやレールの傾斜等を利用した密閉保持機構２７が設けられており、開扉を妨げない程度の力でフレーム１９ｂを閉じ方向に引き込んでいる。なお、この密閉保持機構２７はアクチュエータ２３ｂ内に内蔵しても良い。
【０１００】
扉が閉じた状態から、使用者が手動開閉するときは、図１１のようにリンク２４ｂと突起部２６ｂは係合せず、使用者への負荷なく扉１６ａを開閉できる。このとき、アクチュエータ２３ｂは動作せず、リンク２４ｂは初期位置にある。このように、手動動作と自動動作のいずれかを、使用者が簡単に選択することが出来る。
【０１０１】
なお、この手動動作と自動動作の選択は、本実施の形態２のように自然と係合が外れる構成ではなく、マイクロモータ、またはソレノイドによる機構でも実現できる。
【０１０２】
また、本実施の形態２のアクチュエータ２３ｂは、リンク２４ｂと突起部２６ｂが係合している時は扉１６ａに加わる外力を受けるため、例えば、使用者が自動開閉中に扉１６ａに衝撃を加えたときに大きな負荷が掛かる。これを防止するため、過負荷時に空転するギア機構や、バネによるクッション、または、所定の応力でリンク２４ｂと突起部２６ｂとの係合が外れる機構など、衝撃を吸収する機構を備えている。
【０１０３】
なお、アクチュエータ２３ｂの動力源は、モータの代わりとしてソレノイドを使用するなど、他の駆動源でもよい。
【０１０４】
以上のように構成された冷蔵庫の動作の特徴は、実施の形態１で図６、図７を用いて説明した内容と同様であるため、その説明を省略する。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態によれば、扉の開閉速度を任意に加減速でき、上品で使い易い自動開閉機構を備えた冷蔵庫を提供できると共に、組み立て性の向上、水や埃かかりの防止、アクチュエータによる内容積低減の抑制、操作感の向上等が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明にかかる冷蔵庫は、扉や収納室に加わる負荷に関わらず、開扉量を安定させ、且つ開閉速度を任意に加減速できる自動扉開閉機能を備えたものであり、業務用冷蔵庫、温調が不要な収納庫等にも応用できるものである。
【符号の説明】
【０１０７】
１１  筐体
１２  冷蔵室
１２ａ  冷蔵室扉（断熱扉）
１３  製氷室
１４  切換室
１５  冷凍室
１６  野菜室
１６ａ  扉
１７  操作部
１９ａ、１９ｂ  フレーム
２０  収納ケース
２１ａ、２１ｂ  引出しレール
２３ａ、２３ｂ  アクチュエータ
２４ａ、２４ｂ  リンク
２５ａ、２５ｂ  ガイド
２６ａ、２６ｂ  突起部
２７  密閉保持機構
２８  駆動機構部
２９  伝達部
３０  隙間空間
３１  固定部材
【図１】
2020112348.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020112348.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年5月11日(2020.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの収納室を有する冷蔵庫であって、
前記収納室を閉塞する引出し式の扉と、
前記扉を開閉する自動開閉手段とを備え、
前記自動開閉手段は、前記扉を開扉する際には第１の位置から第２の位置まで前記扉を開扉し、
前記自動開閉手段は、前記扉を閉扉する際には前記第２の位置から第３の位置まで第１の速度で前記扉を閉扉し、前記第３の位置から前記第１の位置まで前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前記扉を閉扉することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記第２の位置は、前記扉が開かれた状態から少し閉じられた位置であり、
前記扉が開かれた状態から前記第２の位置まで使用者が手動で閉じることが必要で、以降は使用者の操作が必要ではないことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記第１の位置は、前記扉が完全に閉じられた位置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記第３の位置は、前記扉が閉まりきる直前の位置であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記自動開閉手段は、前記収納室に設けられたアクチュエータと、前記アクチュエータに設けられたガイドと、前記ガイドに沿って動作する凹型形状のリンクと、前記扉のフレームに設けられた突起部とを有し、前記リンクと前記突起部が係合した状態で動作することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記リンクと前記突起部が係合する区間は、前記扉の開閉量の４０％以上を占めることを特徴とする請求項５に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記自動開閉手段は、前記扉を開扉する際には前記第２の位置で前記リンクと前記突起部の係合が外れて以降は前記扉が惰性で動き、
前記自動開閉手段は、前記扉を閉扉する際には前記第２の位置で前記リンクと前記突起部が係合することを特徴とする請求項５又は６に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記ガイドは、前記リンクと前記突起部の係合が外れるように、角度がついていることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記ガイドの端部は、前記ガイドの中央部よりも角度がついていることを特徴とする請求項８に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
前記扉を閉じる方向に引き込む密閉維持手段を備え、前記扉が閉じている時は前記自動開閉手段と前記扉との係合を外し、前記密閉維持手段によって前記扉と前記収納室との密閉状態が維持されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
前記自動開閉手段の駆動源を、前記扉が閉まっている状態において前記収納室の背面から前記扉までの距離のうち前記収納室の背面を基準に１／３より背面側に配置されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
前記収納室の両側面のそれぞれに前記自動開閉手段が設けられることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
特許文献１の冷蔵庫は自動閉扉することができず、使用者の扉の閉め忘れに対応することができない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、自動開扉機能に加えて自動閉扉機能を更に備えた冷蔵庫の提供を目的とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、少なくとも一つの収納室を有する冷蔵庫であって、前記収納室を閉塞する引出し式の扉と、前記扉を開閉する自動開閉手段とを備え、前記自動開閉手段は、前記扉を開扉する際には第１の位置から第２の位置まで前記扉を開扉し、前記自動開閉手段は、前記扉を閉扉する際には前記第２の位置から第３の位置まで第１の速度で前記扉を閉扉し、前記第３の位置から前記第１の位置まで前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前記扉を閉扉することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の冷蔵庫は、自動開扉機能に加えて自動閉扉機能を更に備えた冷蔵庫を提供できる。