(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉を開閉するための動力を出力するモータと、
前記モータの動力を複数の駆動ギアの回転によってヒンジに伝達する動力伝達機構と、
閉塞位置にある扉を開方向に移動させるための補助力であって、前記モータが同じ大きさの動力を出力している場合に、前記動力伝達機構を介して前記扉に生じるモーメントよりも大きなモーメントを前記閉塞位置にある前記扉に生じさせる補助力を発生させる補助機構とを具備し、
前記モータの動力が前記動力伝達機構を介して前記ヒンジに伝達されるまえに、前記モータの動力によって前記補助機構に前記補助力を発生させるように構成されており、
前記モータの動力を前記ヒンジに伝達する動力伝達状態と、前記扉が前記閉塞位置にある状態において前記モータの動力を前記ヒンジに伝達させない動力非伝達状態との間を移り変わる動力伝達状態遷移機構をさらに具備し、
前記複数の駆動ギアが、前記扉の開閉と連動して回転する扉側ギアと、前記モータと連動して回転するモータ側ギアと、前記モータ側ギアに接続されたセンターギアと、前記センターギアに噛み合うとともに、所定の相対位置を保つ一対の遊動ギアとを有しており、
前記動力伝達状態遷移機構が、前記センターギアの正回転又は逆回転に連動して、前記センターギアの回転軸を中心に前記一対の遊動ギアとともに旋回する首振り機構を有していることを特徴とする冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項２】
前記一対の遊動ギアが、前記首振り機構の旋回にともなって、一方の遊動ギアが前記扉側ギアに噛み合って前記扉を開方向に移動させる正回転動力伝達位置と、他方の遊動ギアが前記扉側ギアに噛み合って前記扉を閉方向に移動させる逆回転動力伝達位置と、前記一対の遊動ギアいずれもが前記扉側ギアに噛み合わない動力非伝達位置との間を移動することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項３】
前記首振り機構が、
前記遊動ギアが取り付けられるとともに、前記センターギアの回転軸を中心に回転する取付部材と、
前記取付部材と前記遊動ギアとの間に介在するとともに、前記各遊動ギアの回転に負荷を与える回転負荷部材とを有していることを特徴とする請求項１又は２記載の冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項４】
前記首振り機構の旋回を規制して、各遊動ギアをいずれも前記扉側ギアに噛み合わせずに前記動力非伝達状態を保つ動力非伝達状態保持機構をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項５】
前記動力非伝達状態保持機構が、
前記取付部材に設けられて前記取付部材とともに回転する当接部と、
前記取付部材の回転に伴って前記一対の遊動ギアが前記正回転動力伝達位置に向かう場合に、前記一対の遊動ギアが前記正回転動力伝達位置に到達するまえに前記当接部が当接して前記首振り機構の旋回を規制する被当接部を有していることを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項６】
扉を開閉するための動力を出力するモータと、
前記モータの動力を複数の駆動ギアの回転によってヒンジに伝達する動力伝達機構と、
閉塞位置にある扉を開方向に移動させるための補助力であって、前記モータが同じ大きさの動力を出力している場合に、前記動力伝達機構を介して前記扉に生じるモーメントよりも大きなモーメントを前記閉塞位置にある前記扉に生じさせる補助力を発生させる補助機構とを具備し、
前記モータの動力が前記動力伝達機構を介して前記ヒンジに伝達されるまえに、前記モータの動力によって前記補助機構に前記補助力を発生させるように構成されており、
前記扉を回転可能に支持するヒンジのヒンジ軸に取り付けられ、当該ヒンジ軸を中心に回転する欠歯ギアと、
前記欠歯ギアを、前記扉の開閉移動に連動させて、前記駆動ギアと接触する接触位置及び前記駆動ギアと非接触な非接触位置の間で回転移動させる欠歯ギア回転機構とを具備し、
前記欠歯ギア回転機構が、前記扉が前記閉塞位置にある状態において前記欠歯ギアを前記非接触位置に保持し、前記閉塞位置にある扉が前記補助力によって開方向へ移動すると、この移動に連動して、前記欠歯ギアを前記非接触位置から前記接触位置へ回転移動させることを特徴とする冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項７】
前記複数の駆動ギアが、前記扉の開閉と連動して回転する扉側ギアと、前記モータと連動して回転するモータ側ギアと、前記モータ側ギアに接続されたセンターギアと、前記センターギアに噛み合うとともに、所定の相対位置を保つ一対の遊動ギアとを有しており、
前記センターギアの正回転又は逆回転に連動して、前記センターギアの回転軸を中心に前記一対の遊動ギアとともに旋回する首振り機構をさらに具備し、
前記首振り機構の旋回にともない、前記一対の遊動ギアが、一方の遊動ギアが前記扉側ギアに噛み合う正回転動力伝達位置と、他方の遊動ギアが前記扉側ギアに噛み合う逆回転動力伝達位置と、前記一対の遊動ギアいずれもが前記扉側ギアに噛み合わない動力非伝達位置との間で移動することを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項８】
前記首振り機構による前記一対の遊動ギアの動きを規制して、各遊動ギアのいずれもが前記扉側ギアに噛み合わない動力非伝達状態にする動力非伝達状態保持機構とを具備することを特徴とする請求項７記載の冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項９】
前記首振り機構が、前記遊動ギアが取り付けられるとともに、前記モータ側ギアの回転軸を中心に回転する取付部材を有し、
前記動力非伝達状態保持機構が、前記取付部材を前記一対の遊動ギアが前記動力非伝達位置に保たれる中間位置に付勢する遊動ギア付勢部材を有し、
前記モータが停止すると、前記遊動ギア付勢部材が前記取付部材を前記中間位置に付勢して前記一対の遊動ギアが動力非伝達位置に移動し、
前記モータが駆動すると、前記遊動ギア付勢部材の付勢力に抗して前記一対の遊動ギアが旋回して、前記一対の遊動ギアが正回転動力伝達位置又は逆回転動力伝達位置に移動することを特徴とする請求項８記載の冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項１０】
前記首振り機構が、
前記取付部材と前記遊動ギアとの間に介在するとともに、前記各遊動ギアの回転に負荷を与える回転負荷部材を有していることを特徴とする請求項９記載の冷蔵庫用扉開閉機構。
【請求項１１】
前記扉側ギアと、前記扉側ギアに噛み合っている遊動ギアと、前記モータ側ギアとのなす角度が９０度以上１３０度以下であることを特徴とする請求項７乃至１０のうち何れか一項に記載の冷蔵庫用扉開閉機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫の扉を開閉するために用いられる冷蔵庫用扉開閉機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫の扉を自動で開放させる装置としては、特許文献１に示すように、扉が閉じられている状態でスイッチが操作されると、モータの駆動力によって筐体側に設けられたカムが回転しながら扉側に突出して扉にあたり、これにより扉を自動で開放できるように構成されたものがある。
【０００３】
ところで、扉を自動で開放するのみならず、自動で閉塞させる扉開閉機構としては、モータの出力軸と扉のヒンジとの間に複数のギアを介在させて、これらのギアの回転によってモータの動力を扉に伝達させ、扉を開閉するようにしたものが考えられる。
【０００４】
しかしながら、上述した構成において、閉塞位置にある扉を開く際に複数のギアが噛み合っていると、扉と筐体との着磁を外すために必要なトルクが大きくなり、その分モータのサイズを大きくしなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５７４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本願発明は、問題点を解決すべくなされたものであって、扉と筐体との着磁を外すために必要なモータのトルクを低減させることのできる冷蔵庫用扉開閉機構を提供することをその主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本願発明に係る冷蔵庫用扉開閉機構は、扉を開閉するための動力を出力するモータと、前記モータの動力を複数のギアの回転によってヒンジに伝達する動力伝達機構と、閉塞位置にある扉を開方向に移動させるための補助力を発生させる補助機構とを具備し、前記モータの動力が前記動力伝達機構を介して前記ヒンジに伝達されるまえに、前記モータの動力によって前記補助機構に前記補助力を発生させるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
このような冷蔵庫用扉開閉機構であれば、モータの動力がヒンジに伝達されない状態において、閉塞位置にある扉を補助力によって開方向に移動させるので、扉と筐体との着磁を外すために必要なモータのトルクを低減させることができ、モータの小型化を図れる。
【０００９】
前記モータの動力を前記ヒンジに伝達する動力伝達状態と、前記モータの動力を前記ヒンジに伝達させない動力非伝達状態との間を移り変わる動力伝達状態遷移機構をさらに具備することが好ましい。
このような機構を用いることで、スイッチング素子などの電気的な接続を用いることなく、機械的に動力伝達状態を遷移させることができる。
【００１０】
具体的な実施態様としては、前記複数の駆動ギアが、前記扉の開閉と連動して回転する扉側ギアと、前記モータと連動して回転するモータ側ギアと、前記モータ側ギアに接続されたセンターギアと、前記センターギアに噛み合うとともに、所定の相対位置を保つ一対の遊動ギアとを有しており、前記動力伝達状態遷移機構が、前記センターギアの正回転又は逆回転に連動して、前記センターギアの回転軸を中心に前記一対の遊動ギアとともに旋回する首振り機構を有している構成が挙げられる。
【００１１】
具体的な動作としては、前記一対の遊動ギアが、前記首振り機構の旋回にともなって、一方の遊動ギアが前記扉側ギアに噛み合って前記扉を開方向に移動させる正回転動力伝達位置と、他方の遊動ギアが前記扉側ギアに噛み合って前記扉を閉方向に移動させる逆回転動力伝達位置と、前記一対の遊動ギアいずれもが前記扉側ギアに噛み合わない動力非伝達位置との間を移動する態様が考えられる。
【００１２】
上述した構成であれば、首振り機構によって、一対の遊動ギアをセンターギアの回転軸と垂直な平面に沿って動かすことで、一対の遊動ギアを動力伝達位置と動力非伝達位置との間で移動させることができるので、ギアを高さ方向に動かすクラッチ機構などは不要であり、動力伝達機構を高さ方向にコンパクトにすることができる。
一方、上述した本願発明に係る動力伝達機構によれば、センターギアの回転に連動して一対の遊動ギアが動くので、モータの動力で一対の遊動ギアを動かすことができ、動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替えるための専用のアクチュエータを不要にすることができる。
【００１３】
ここで、センターギアの回転に連動して一対の遊動ギアが動く原理について説明する。
モータの動力でセンターギアが回転すると、各遊動ギアには、センターギアとの噛み合っている部分を介して、接線方向の力が加わる。この接線方向の力により、一対の遊動ギアには、センターギアを中心に旋回しようとするトルクが生じ、これにより、一対の遊動ギアはセンターギアの回転軸と垂直な平面に沿って動くようになる。
【００１４】
そこで、閉塞位置にある扉を開方向に移動させる場合に、補助力によって扉と筐体との着磁を外すまえに遊動ギアが扉側ギアに噛み合ってしまうことを防ぐためには、冷蔵庫用扉開閉機構が、前記首振り機構の旋回を規制して、各遊動ギアをいずれも前記扉側ギアに噛み合わせずに前記動力非伝達状態を保つ動力非伝達状態保持機構をさらに具備することが好ましい。
【００１５】
具体的実施態様としては、前記動力非伝達状態保持機構が、前記取付部材に設けられて前記取付部材とともに回転する当接部と、前記取付部材の回転に伴って前記一対の遊動ギアが前記正回転動力伝達位置に向かう場合に、前記一対の遊動ギアが前記正回転動力伝達位置に到達するまえに前記当接部が当接して前記首振り機構の旋回を規制する被当接部とを有している構成が挙げられる。
【００１６】
前記首振り機構は、前記遊動ギアが取り付けられるとともに、前記センターギアの回転軸を中心に回転する取付部材と、前記取付部材と前記遊動ギアとの間に介在するとともに、前記各遊動ギアの回転に負荷を与える回転負荷部材とを有していることが好ましい。
これならば、回転負荷部材が、各遊動ギアを回転しにくくするので、センターギアの回転により一対の遊動ギアに生じる前記トルクが増大し、一対の遊動ギアを前記平面に沿って動かしやすくすることができる。
【００１７】
前記補助機構の具体的実施態様としては、前記扉の上部に設けられ、前記駆動ギアの回転に連動してスライド可能なスライド部材と、前記スライド部材のスライド移動に連動して所定の回転軸周りに回転可能に設けられ、当該回転軸周りに回転することにより筐体に接触して、前記補助力を前記扉に与える補助力付与部材とを有している構成が挙げられる。
【００１８】
モータの動力を補助機構に伝達して補助力を発生させるためには、前記補助機構と前記動力伝達機構との間に介在して、前記駆動ギアの回転方向の動力を、前記補助機構を動かす動力に変換する動力変換機構を具備することが好ましい。
【００１９】
前記動力変換機構の具体的実施態様としては、前記モータが逆回転して前記扉を閉方向に移動させる場合には、前記モータの動力を前記補助機構に伝達させることなく、前記モータが正回転して前記扉を開方向に移動させる場合には、前記モータの動力を前記補助機構に伝達させるラチェット機構を備えている構成が挙げられる。
このような構成であれば、ラチェット機構を利用しているので、閉塞位置にある扉を開方向に移動させる場合には補助力を発生させるようにしつつ、扉を閉方向に移動させる場合には動力変換機構によって扉の移動が妨げられないようにすることができる。
【００２０】
前記ラチェット機構の具体的実施態様としては、前記スライド部材に取り付けられたラチェットと、前記駆動ギアに連動して回転する押圧部とを有し、前記モータが正回転する場合には、前記押圧部が前記ラチェットに接触して押圧することで前記スライド部材がスライド移動し、前記モータが逆回転する場合には、前記押圧部が接触したときに前記ラチェットが逃避することで、前記スライド部材がスライド移動しない構成が挙げられる。
【００２１】
前記ラチェットが、上述の被当接部を有し、前記扉が閉塞位置にある状態において前記モータが正回転すると、上述の当接部が前記被当接部に当接して前記首振り機構の旋回が規制され、その後、前記押圧部が前記ラチェットを押圧することで、前記スライド部材がスライド移動して前記扉が前記補助力によって開方向に移動するように構成されていることが好ましい。
このようなものであれば、モータの動力がヒンジに伝達されるまえに補助力を発生させる構成として上述のラチェット機構を利用することができ、構成を複雑にすることなく動力非伝達状態において着磁を外すことができる。
【００２２】
扉を開方向に移動させる場合に補助機構を構成するスライド部材などがユーザから見えてしまうと見栄えが悪い。
そこで、前記補助機構が、前記押圧部が前記ラチェットを押圧することで移動した前記スライド部材を引き戻す引戻部材を有し、前記ラチェットが、前記引戻部材によって前記スライド部材が引き戻される際に、前記当接部により押圧される被押圧面を有し、前記当接部が前記被押圧面を押圧することにより、前記ラチェットが前記押圧部から離間する向きに動き、その後、前記押圧部が前記ラチェットに干渉することなく回転することが好ましい。
このような構成であれば、扉と筐体との着磁を外したあと、スライド部材をもとの状態に戻すことができるうえ、押圧部が戻ったスライド部と干渉することなく回転するので、スライド部材をユーザから見えないようにすることができ、外観性を向上することができる。
【００２３】
また、本願発明に係る冷蔵庫用扉開閉機構は、冷蔵庫の扉を開閉するためのものであって、モータと、前記モータに連動して回転する複数の駆動ギアと、前記扉を回転可能に支持するヒンジのヒンジ軸に取り付けられ、当該ヒンジ軸を中心に回転する欠歯ギアと、前記欠歯ギアを、前記扉の開閉移動に連動させて、前記駆動ギアと接触する接触位置及び前記駆動ギアと非接触な非接触位置の間で回転移動させる欠歯ギア回転機構と、閉塞位置にある扉を開方向に移動させるための補助力を発生させる補助機構とを具備し、前記欠歯ギア回転機構によって、前記扉が前記閉塞位置にある状態において前記欠歯ギアを前記非接触位置に保持し、前記閉塞位置にある扉が前記補助力によって開方向へ移動すると、この移動に連動して、前記欠歯ギアを前記非接触位置から前記接触位置へ回転移動させることを特徴とするものである。
【００２４】
このように構成された冷蔵庫用扉開閉機構であれば、補助機構が補助力を発生させる際に、欠歯ギア回転機構が、欠歯ギアを前記非接触位置に保持しているので、駆動ギアと欠歯ギアとが噛み合っていない状態で扉と筐体との着磁を外すことができ、着磁を外すために必要なトルクを低減させることができる。
そのうえ、閉塞位置にある扉が開方向へ移動すると、欠歯ギア回転機構が欠歯ギアを非接触位置から接触位置へ回転移動させるので、前記欠歯ギアに噛み合う駆動ギアを例えば全周に歯を有するギアにすることで、当該駆動ギアと欠歯ギアとを確実に噛み合わせることができる。これにより、駆動ギアとして欠歯を用いた構成に比べて、扉を手動で開くことにより生じ得る不具合や、制御の煩雑化を防ぐことができ、より実用的な冷蔵庫用扉開閉機構を提供することができる。
【００２５】
本願発明の効果をより顕著に発揮させる実施態様としては、前記欠歯ギアと噛み合う前記駆動ギアが全周に歯を有している構成が挙げられる。
【００２６】
ところで、モータが筐体の上部に設けられている場合、モータの動力を扉に伝達するためには、例えば筐体側から扉側に架け渡されるリンク部材を設けることとなり、冷蔵庫の見栄えが悪くなるという問題が生じる。また、リンク部材を用いると、ユーザがリンク部材に手を挟む危険性もある。
そこで、かかる問題を解決すべく、前記モータは、前記扉の上部に設けられていることが好ましい。
【００２７】
前記欠歯ギア回転機構の具体的実施態様としては、前記欠歯ギアを前記非接触位置から前記接触位置に向かって付勢する欠歯ギア付勢部材と、回転軸周りに回転可能に設けられ、当該回転軸周りに回転することにより前記欠歯ギアに押し当てられて、前記欠歯ギアを前記接触位置から前記非接触位置に回転移動させる回転部材とを有しいている構成が挙げられる。
【００２８】
前記欠歯ギア回転機構の別の具体的実施態様としては、前記欠歯ギアに連結されるとともに、筐体側に固定されている被当接部に当接する当接位置と、前記被当接部から離間する離間位置との間を磁力によって移動するリンク部材と、前記扉側に設けられて、前記扉が前記閉塞位置にある状態において前記リンク部材に接触して前記リンク部材の移動を規制する規制部材とを具備し、前記扉が前記閉塞位置にある状態において前記規制部材が前記リンク部材を前記当接位置又は前記離間位置の一方に保ち、前記扉が前記補助力によって開方向へ移動すると、前記規制部材が前記リンク部材から離間する方向に移動して前記リンク部材が磁力によって前記当接位置又は前記離間位置の他方に移動し、前記欠歯ギアが前記非接触位置から前記接触位置に移動する構成が挙げられる。
【００２９】
簡単な構成で磁力を利用するためには、前記被当接部が、前記筐体に取り付けられたヒンジプレートであり、前記リンク部材が、前記当接位置にある状態において前記ヒンジプレートに当接する磁石を有し、前記リンク部材が前記離間位置から前記当接位置に移動することにより、前記欠歯ギアが前記非接触位置から前記接触位置に移動することが好ましい。
【００３０】
前記複数の駆動ギアが、前記扉の開閉と連動して回転する扉側ギアと、前記モータと連動して回転するモータ側ギアと、前記モータ側ギアに接続されたセンターギアと、前記センターギアに噛み合うとともに、所定の相対位置を保つ一対の遊動ギアとを有しており、前記センターギアの正回転又は逆回転に連動して、前記センターギアの回転軸を中心に前記一対の遊動ギアとともに旋回する首振り機構をさらに具備し、前記首振り機構の旋回にともない、前記一対の遊動ギアが、一方の遊動ギアが前記扉側ギアに噛み合う正回転動力伝達位置と、他方の遊動ギアが前記扉側ギアに噛み合う逆回転動力伝達位置と、前記一対の遊動ギアいずれもが前記扉側ギアに噛み合わない動力非伝達位置との間で移動する構成が好ましい。
【００３１】
このような冷蔵庫用扉開閉機構であれば、首振り機構によって、一対の遊動ギアをセンターギアの回転軸と垂直な平面に沿って動かすことで、一対の遊動ギアを動力伝達位置と動力非伝達位置との間で移動させることができるので、ギアを高さ方向に動かすクラッチ機構を不要であり、動力伝達機構を高さ方向にコンパクトにすることができる。
また、上述した本願発明に係る動力伝達機構によれば、センターギアの回転に連動して一対の遊動ギアが動くので、モータの動力で一対の遊動ギアを動かすことができ、動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替えるための専用のアクチュエータが不要である。
【００３２】
なお、センターギアの回転に連動して一対の遊動ギアが動く原理は上述した通りである。
そこで、冷蔵庫用扉開閉機構は、一対の遊動ギアを、いずれもが扉側ギアに噛み合わない位置に留めるためには、前記首振り機構による前記一対の遊動ギアの動きを規制して、各遊動ギアのいずれもが前記扉側ギアに噛み合わない動力非伝達状態にする動力非伝達状態保持機構をさらに具備するものが好ましい。
【００３３】
具体的実施態様としては、前記首振り機構が、前記遊動ギアが取り付けられるとともに、前記モータ側ギアの回転軸を中心に回転する取付部材を有し、前記動力非伝達状態保持機構が、前記取付部材を前記一対の遊動ギアが前記動力非伝達位置に保たれる中間位置に付勢する遊動ギア付勢部材を有し、前記モータが停止すると、前記遊動ギア付勢部材が前記取付部材を前記中間位置に付勢して前記一対の遊動ギアが動力非伝達位置に移動し、前記モータが駆動すると、前記遊動ギア付勢部材の付勢力に抗して前記一対の遊動ギアが旋回して、前記一対の遊動ギアが正回転動力伝達位置又は逆回転動力伝達位置に移動する構成が好ましい。
このような構成された動力非伝達状態保持機構であれば、軽量且つ安価な構成で動力非伝達状態を保持することができる。
一方、動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替わる場合は、一方又は他方の遊動ギアが扉側ギアに噛み合うと、この遊動ギアには、センターギア及び扉側ギアから、噛み合っている部分を介して、接線方向の力が加わる。このことから、動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替わると、遊動ギアに加わる前記トルクが増大し、このトルクが遊動ギア付勢部材の付勢力に抗して、動力伝達状態が保たれる。
【００３４】
前記首振り機構が、前記取付部材と前記遊動ギアとの間に介在するとともに、前記各遊動ギアの回転に負荷を与える回転負荷部材を有していることが好ましい。
これならば、回転負荷部材が、各遊動ギアを回転しにくくするので、センターギアの回転により一対の遊動ギアに生じる前記トルクが増大し、一対の遊動ギアを前記平面に沿って動かしやすくすることができる。
【００３５】
一対の遊動ギアがセンターギアを中心に動くことで、一方又は他方の遊動ギアが扉側ギアと確実に噛み合うためには、前記扉側ギアと、前記扉側ギアに噛み合っている遊動ギアと、前記センターギアとのなす角度が９０度以上１３０度以下であるものが好ましい。
【００３６】
前記補助機構の具体的実施態様としては、前記補助機構が、前記扉の上部における一端側から他端側に亘って設けられ、前記駆動ギアの回転に連動してスライド可能なスライド部材と、前記スライド部材のスライド移動に連動して所定の回転軸周りに回転可能に設けられ、当該回転軸周りに回転することにより前記筐体に接触して、前記補助力を前記扉に与える補助力付与部材とを有している構成が挙げられる。
【００３７】
ここで、近時の冷蔵庫には、メンテナンス性などを考慮して扉を大きく（例えば１６０°）開けるように構成されたものがある。
このような冷蔵庫において、上述した欠歯ギアをヒンジ軸に設けようとした場合、扉を大きく開けたときに欠歯ギアの歯が見えてしまうと外観が劣るため、デザイン上、前記欠歯ギアに歯を設ける領域が限られてしまう（例えば１３０°位置まで）。
しかしながら、かかる構成では、欠歯ギアに駆動ギアが噛み合った状態で扉が開方向に移動する場合、例えば扉の収納量が多い場合など、慣性によって扉が大きく開いて駆動ギアが欠歯ギアから外れてしまうことがある。そうすると、噛み合いが外れたあとは扉を自動で閉じることができなくなってしまうという問題が生じる。
【００３８】
そこで、本願発明に係る冷蔵庫用扉開閉機構は、前記欠歯ギアと噛み合っていた前記駆動ギアが、前記扉の開方向への移動によって前記欠歯ギアから外れた場合に、この噛み合いが外れた駆動ギアを、前記欠歯ギアに再度噛み合わせるように、前記扉を閉方向に移動させる戻し機構をさらに具備するものである。
【００３９】
このように構成されたものであれば、戻し機構が、噛み合いが外れた駆動ギアを欠歯ギアに再度噛み合わせるので、噛み合ったあとは扉を再び自動で開閉することができるようになる。
その結果、例えばユーザが収納物の出し入れを行なう際に扉を大きく開いたとしても欠歯ギアの歯が製品外観面に突出しないようにしてデザイン性を担保しつつ、扉の収納量が多い場合などに扉が必要以上に開いたとしても、駆動ギアを欠歯ギアに噛み合わせて扉を自動で閉じることができる。
【００４０】
前記戻し機構の具体的な実施態様としては、弾性力を有する撓み部材と、前記撓み部材に接触して撓ませる接触部材とを具備し、前記撓み部材及び前記接触部材の一方が前記扉と一体的に回転移動するとともに、他方が固定されており、前記扉の開方向への移動によって前記撓み部材と前記接触部材とが接触して前記撓み部材が撓み、その復元力によって前記扉を閉方向に移動させるように構成されたものが挙げられる。
【００４１】
前記撓み部材が、前記撓み部材及び前記接触部材の接点の回転軌跡に接するとともに撓み部材の回転中心を通る接線と、前記撓み部材を中心として予め定められた前記撓み部材の撓み度に応じて描かれた仮想円と前記接線との交点を通る直線とのなす角度が３０度以上６０度以下となるように形成されていることが好ましい。
このような構成であれば、撓み部材が接触面に接触していれば、撓み部材の復元力を扉の回転力に分解することができる。つまり、撓み部材が接触面に接触し始めてから接触面と離れるまで、撓み部材の復元力によって扉を閉方向に回転させることができるので、復元力を瞬発的に発生させる必要がない。これにより、戻し機構を大掛かりにすることなく、例えば接触部材としてヒンジ軸に取り付けられるカムなどを用いることができ、接触部材などを露出させないようにすることができる。
【００４２】
見栄えを悪くしないようにするためには、前記撓み部材又は前記接触部材の一方が前記扉の下側に取り付けられており、他方が前記ヒンジ軸の下側又は筐体の下側に固定さていることが好ましい。
【００４３】
ここで、扉を自動で開閉できるように構成された冷蔵庫用扉制御装置において、従来、扉の移動速度を所望の速度に制御すべく、モータの印加電圧を所定の値になるように制御するようにしていた。
しかしながら、上述した制御方法では、モータに同じ大きさの電圧を印加したとしても扉に収納されている食品等の収納量によってモータへの負荷が変動することから、実際には扉の移動速度を所望の速度に制御することができない。
【００４４】
このような中で本願発明者は、従来に比べて扉の移動を精度良く均一に制御するという課題を解決すべく、モータを回転させた際に発生する逆起電圧が扉の移動速度に反比例することに着目した。
【００４５】
すなわち本発明に係る冷蔵庫用扉開閉機構は、冷蔵庫の扉を動かすためのモータを制御して、前記扉を自動で移動させる冷蔵庫用扉制御装置をさらに具備し、前記冷蔵庫用扉制御装置が、前記モータが回転している時に発生する誘起電圧を検出する誘起電圧検出部と、前記誘起電圧検出部により検出された検出値が、前記扉の開き角度に応じて予め定められた目標値となるように、前記モータの印加電圧を制御する印加電圧制御部とを具備していることを特徴とするものである。
【００４６】
このようなものであれば、モータの誘起電圧を扉の開き角度に応じて予め定められた前記誘起電圧の目標値となるように制御しているので、扉の移動速度を目標値に応じた速度にすることができ、扉の収納量に関わらず所望の速度に制御することが可能となる。
【００４７】
より具体的な実施態様としては、前記扉の移動範囲が、互いに連続した複数の分割範囲に分割されており、前記各分割範囲毎に、前記目標値が定められている構成が挙げられる。
【００４８】
ここで、扉の開き角度を検出するためには開き角度がゼロである状態を設定する必要があり、具体的には、例えばモータが動き始めたときや、ユーザがドアオープンスイッチを押したときの扉を開き角度ゼロとする態様が考えられる。
しかしながら、モータが動き始めたときやユーザがスイッチを押したときから扉が開き始めるまでの時間は、必ずしも毎回一定であるとは限らず、上述した態様では、検出される開き角度にばらつきが生じてしまう。
【００４９】
そこで、扉の開き角度を精度良く検出するためには、前記扉が閉じられている状態において、前記扉を開方向に移動させるための前記印加電圧が所定の閾値となった場合に、前記開き角度をゼロとするゼロ設定部と、前記ゼロ設定部により設定された開き角度ゼロから前記開き角度を検出する開き角度検出部とをさらに具備していることが好ましい。
このような構成であれば、印加電圧が所定の閾値となった場合に開き角度をゼロとしているので、仮にモータが動き始めてから扉が開き始めるまでに動作量の変動が生じたとしても、検出される開き角度にばらつきは生じず、開き角度を精度良く検出することが可能となる。
【００５０】
扉の開き角度を簡単且つ安価な構成で検出するための実施態様としては、前記モータと前記扉との間に介在するとともに前記モータと連動して回転する駆動ギアにエンコーダ又はロータリースイッチが設けられており、前記開き角度検出部が、前記エンコーダ又は前記ロータリースイッチからの出力に基づいて前記開き角度を検出する構成が挙げられる。
【発明の効果】
【００５１】
このように構成した本発明によれば、扉と筐体との着磁を外すために必要なモータのトルクを低減させてモータを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施形態における冷蔵庫の構成を模式的に示す図。
【図２】第１実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構を上方から視た図。
【図３】第１実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構を下方から視た図。
【図４】第１実施形態の動力伝達状態及び動力非伝達状態を模式的に示す図。
【図５】第１実施形態の首振り機構を模式的に示す図。
【図６】第１実施形態の動力変換機構を模式的に示す図。
【図７】第１実施形態の欠歯ギア回転機構を模式的に示す図。
【図８】第１実施形態の戻し機構を模式的に示す図。
【図９】第１実施形態の戻し機構の動きを説明する図。
【図１０】第１実施形態の接触面の設計方法を説明する図。
【図１１】第１実施形態の接触面の設計方法を説明する図。
【図１２】第１実施形態の冷蔵庫用扉制御装置を模式的に示す回路図。
【図１３】第１実施形態の冷蔵庫用扉制御装置の機能を示す機能ブロック図。
【図１４】第１実施形態の変形例における欠歯ギア回転機構を模式的に示す図。
【図１５】第１実施形態の変形例における欠歯ギア回転機構の動作を説明する図。
【図１６】第２実施形態の欠歯ギア回転機構を模式的に示す図。
【図１７】第２実施形態の欠歯ギア回転機構の動作を説明する図。
【図１８】第２実施形態の変形例における欠歯ギア回転機構を模式的に示す図。
【図１９】第３実施形態の首振り機構を模式的に示す図。
【図２０】第３実施形態の首振り機構を模式的に示す図。
【図２１】第３実施形態の動力非伝達状態保持機構の構成を模式的に示す図。
【図２２】第４実施形態の冷蔵庫の構成を模式的に示す図。
【図２３】第４実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構の構成を模式的に示す図。
【図２４】第４実施形態の動力伝達状態を模式的に示す図。
【図２５】第４実施形態の動力伝達機構を模式的に示す図。
【図２６】第４実施形態の首振り機構を模式的に示す図。
【図２７】第４実施形態の動力非伝達状態を模式的に示す図。
【図２８】第４実施形態の動力非伝達状態保持機構を模式的に示す図。
【図２９】第４実施形態のリンク機構を模式的に示す図。
【図３０】第４実施形態の補助機構を模式的に示す図。
【図３１】第４実施形態の制御部の機能を示す機能ブロック図。
【図３２】第４実施形態のモータを制御するための制御回路を示す電気回路図。
【図３３】第５実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構を上方から視た図。
【図３４】第５実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構を下方から視た図。
【図３５】第５実施形態の動力伝達状態遷移機構を模式的に示す図。
【図３６】第５実施形態の動力伝達状態遷移機構を模式的に示す図。
【図３７】第５実施形態の動力非伝達状態保持機構及び動力変換機構を模式的に示す図。
【図３８】第５実施形態のラチェットを模式的に示す図。
【図３９】第５実施形態のラチェットの動作を説明する図。
【図４０】第５実施形態の扉を開方向に移動させる場合の動作を説明する図。
【図４１】第５実施形態の扉を開方向に移動させる場合の動作を説明する図。
【図４２】第５実施形態の扉を閉方向に移動させる場合の動作を説明する図。
【図４３】第５実施形態のラチェットを模式的に示す図。
【図４４】第５実施形態のラチェットの動作を説明する図。
【図４５】第５実施形態の変形例における冷蔵庫用扉開閉機構を下から視た図。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
＜第１実施形態＞
以下に本発明に係る冷蔵庫用扉開閉機構１００の第１実施形態について図面を参照して説明する。
【００５４】
まず始めに、本実施形態に係る冷蔵庫Ｒについて説明する。
【００５５】
冷蔵庫Ｒは、図１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とを有し、各扉Ｄがヒンジのヒンジ軸Ｚに回転可能に支持されたものである。
【００５６】
冷蔵庫用扉開閉機構１００は、上述した冷蔵庫Ｒの各扉Ｄを独立して開閉するためのものであり、ここでは、左右の扉Ｄの上部それぞれに設けられている。
本実施形態では、各冷蔵庫用扉開閉機構１００は、左右対称の構成であり、以下では、代表して図１における右側の扉Ｄを開閉するための冷蔵庫用扉開閉機構１００について説明する。
【００５７】
冷蔵庫用扉開閉機構１００は、図１〜図３に示すように、扉Ｄの上面に設けられたケーシングＣと、ケーシング内Ｃに収容された駆動機構１０と、閉塞位置にある扉Ｄを開くときの補助をする補助機構３０とを具備する。
以下、各構成について説明する。
【００５８】
＜ケーシング＞
ケーシングＣは、冷蔵庫Ｒの見栄えを悪くすることを防ぐべく、図１に示すように、駆動機構１０及び補助機構３０のほぼ全てを内部に収容するものであり、ここでは扉Ｄの一端側から他端側に亘って設けられた長尺状をなすものである。
【００５９】
＜駆動機構＞
駆動機構１０は、扉Ｄを開閉するための動力を出力するとともに、この動力を扉Ｄに伝達するものである。
具体的にこのものは、図２及び図３に示すように、モータＭと、モータＭの動力をヒンジ軸Ｚを介して扉Ｄに伝達する動力伝達機構４０とを有している。
なお、図２は駆動機構１０を上方から視た図であり、図３は駆動機構１０を下方から視た図である。
【００６０】
モータＭは、扉Ｄの上部に設けられるとともに前記ケーシングＣ内に収容されており、図示しない制御部からの制御信号を受け付けて、正回転又は逆回転する。
本実施形態では、前記モータＭは、前記制御部からの制御信号に基づいて、扉Ｄを所定の速度パターンに基づいて開閉できるように構成されている。
【００６１】
動力伝達機構４０は、モータＭとヒンジ軸Ｚとの間に介在しており、特に図３に示すように、モータＭと連動して回転する複数の駆動ギア４５と、ヒンジ軸Ｚに取り付けられた欠歯ギア４６とを有している。
なお、前記複数の駆動ギア４５は、いずれも全周に歯を有するものである。
【００６２】
ここで、本実施形態の動力伝達機構４０は、扉Ｄの開閉を自動と手動とに切り替え可能にすべく、モータＭの動力がヒンジ軸Ｚに伝達される動力伝達状態と、前記動力がヒンジ軸Ｚに伝達されない動力非伝達状態とに切り替わるように構成されている。
【００６３】
より具体的に説明すると、前記動力伝達機構４０は、図２〜図４に示すように、前記複数の駆動ギア４５の一部として、モータＭに連動して回転するモータ側ギア４１と、扉Ｄの開閉に連動して回転する扉側ギア４２と、モータ側ギア４１に接続されたセンターギア４３と、センターギア４３に噛み合う一対の遊動ギア４４（以下、これらを区別するときは、一方の遊動ギア４４ａ、他方の遊動ギア４４ｂともいう）とを有している。
【００６４】
本実施形態では、モータ側ギア４１及び扉側ギア４２それぞれは、複数が直列的に接続されている。
これらのモータ側ギア４１のうち、最もモータ側に位置するモータ側ギア４１はモータＭの回転軸に接続されており、最も扉側に位置するモータ側ギア４１はセンターギア４３の回転軸に接続されている。
また、複数の扉側ギア４２のうち、最もモータ側に位置する扉側ギア４２は遊動ギア４４に噛み合い、最も扉側に位置する扉側ギア４２は欠歯ギア４６に噛み合う。
【００６５】
前記センターギア４３に噛み合う一対の遊動ギア４４は、図４及び図５に示すように、センターギア４３の回転軸と最もモータ側の扉側ギア４２の回転軸とを結ぶ直線を挟むように配置されており、センターギア４３に連動して回転する。
【００６６】
そして、本実施形態の動力伝達機構４０は、図４及び図５に示すように、センターギア４３が回転することにより、一対の遊動ギア４４を、センターギア４３を中心にセンターギア４３の回転軸と垂直な平面に沿って動かす首振り機構５０と、各遊動ギア４４のいずれもが扉側ギア４２に噛み合わない動力非伝達状態を保持する動力非伝達状態保持機構６０とをさらに具備している。
【００６７】
前記首振り機構５０は、図４に示すように、一対の遊動ギア４４を、一方の遊動ギア４４ａが扉側ギア４２に噛み合う正回転動力伝達位置（図４ａ）と、他方の遊動ギア４４ｂが扉側ギア４２に噛み合う逆回転動力伝達位置（図４ｃ）と、一対の遊動ギア４４いずれもが扉側ギア４２に噛み合わない動力非伝達位置（図４ｂ）との間で移動させるものである。
【００６８】
本実施形態の首振り機構５０は、一対の遊動ギア４４をセンターギア４３の回転軸周りにセンターギア４３の回転方向に沿って旋回させ、これにより、一方の遊動ギア４４ａを扉側ギア４２に噛み合わせるとともに他方の遊動ギア４４ｂを扉側ギア４２から離す、又は、他方の遊動ギア４４ｂを扉側ギア４２に噛み合わせるとともに一方の遊動ギア４４ａを扉側ギア４２から離すように構成されている。
【００６９】
より詳細には、図４（ａ）に示すように、モータＭの回転に連動してセンターギア４３が正回転すると（ここでは、上方から視て反時計回り）、一対の遊動ギア４４がセンターギア４３の回転軸を中心に上方から視て反時計回りに旋回して、一方の遊動ギア４４ａが扉側ギア４２に噛み合う。これにより、本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、モータＭの動力によって扉Ｄが自動で開く自動開モードとなる。
【００７０】
一方、図４（ｃ）に示すように、モータＭの回転に連動してセンターギア４３が逆回転すると（ここでは、上方から視て時計回り）、一対の遊動ギア４４がセンターギア４３の回転軸を中心に上方から視て時計回りに旋回して、他方の遊動ギア４４ｂが扉側ギア４２に噛み合う。これにより、本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、モータＭの動力によって扉Ｄが自動で閉じる自動閉モードとなる。
【００７１】
上述した自動開モード及び自動閉モードにおいて、扉側ギア４２と、扉側ギア４２に噛み合っている一方又は他方の遊動ギア４４と、センターギア４３とは、これらのなす角度αが９０度以上かつ１３０度以下となるように配置されており、本実施形態では、前記角度αが１１０度以上かつ１２０度以下となるように設計されている。
【００７２】
続いて、前記首振り機構５０の具体的な構成について説明する。
この首振り機構５０は、図５に示すように、センターギア４３の回転軸を中心に回転するとともに、遊動ギアが取り付けられる取付部材５１と、取付部材５１と遊動ギア４４との間に介在するとともに、各遊動ギア４４の回転に負荷を与える回転負荷部材５２とを具備している。
【００７３】
取付部材５１は、センターギア４３及び一対の遊動ギア４４がいずれも設けられる平板部材５１１と、平板部材５１１から起立するとともに遊動ギア４４が取り付けられる一対の遊動ギア用取付軸５１２とから構成されている。
この取付部材５１には、センターギア４３が取り付けられるセンターギア用取付軸７が貫通する貫通穴（図示しない）が形成されている。この貫通穴を介して取付部材５１をセンターギア用取付軸７に通すことで、取付部材５１はセンターギア用取付軸７を中心に回転可能となる。
【００７４】
回転負荷部材５２は、遊動ギア４４の回転に負荷を与え、一対の遊動ギア４４をセンターギア４３の回転軸周りに旋回させるトルクを発生させるものであり、ここでは、遊動ギア用取付軸５１２に通されるとともに、遊動ギア４４に対して回転軸に沿った上向きの力を加えるバネ等の弾性部材である。
【００７５】
本実施形態では、図５に示すように、遊動ギア用取付軸５１２に回転負荷部材５２を通し、その上から遊動ギア４４を通し、さらにその上から遊動ギア４４を押圧する押圧部材５３を通すことで、回転負荷部材５２から遊動ギアへ上向きの力が加わるように構成されている。
なお、前記押圧部材５３は、前記遊動ギア用取付軸５１２の外周面に周方向に沿って形成された凹溝５１３に係合するように構成されている。
【００７６】
次に、動力非伝達状態保持機構６０について説明する。
【００７７】
前記動力非伝達状態保持機構６０は、図４及び図５に示すように、前記取付部材５１を一対の遊動ギア４４が動力非伝達位置に保たれる中間位置Ｍに付勢する遊動ギア付勢部材６１を有している。
この遊動ギア付勢部材６１は、一端部が前記取付部材５１に取り付けられるとともに、他端部が例えばケーシングに固定された図示しない固定部材に取り付けられて、前記取付部材５１を最もモータ側に位置する扉側ギア４２に向けて付勢するバネ等の弾性部材である。
より詳細には、前記遊動ギア付勢部材６１は、図４に示すように、取付部材５１が前記中間位置Ｍにある状態において、センターギア４３の中心と前記扉側ギア４２の中心とを結ぶ直線上、言い換えれば一対の遊動ギア４４の中心を結ぶ直線と直交する直線上に、その一端部及び他端部が配置されるように設けられている。
【００７８】
このように構成された動力伝達機構４０によれば、動力伝達状態又は動力非伝達状態に切り替わることにより、扉Ｄの開閉を自動又は手動に切り替えることができる。
以下、動力伝達機構４０が、動力伝達状態又は動力非伝達状態に切り替わる際の動作について説明する。
【００７９】
まず、動力非伝達状態において、図４（ｂ）に示すように、上述した遊動ギア付勢部材６１によって取付部材５１は中間位置Ｍに付勢されており、一対の遊動ギア４４はいずれも扉側ギア４２と噛み合っていない。
ここで、モータＭに所定の電圧を印加してモータＭを駆動すると、センターギア４３が回転して、一対の遊動ギア４４には、センターギア４３との噛み合っている部分を介して接線方向の力が加わる。
そうすると、図４（ａ）、（ｃ）に示すように、この接線方向の力が前記遊動ギア付勢部材６１の付勢力に抗して、一対の遊動ギア４４はセンターギア４３の回転軸周りに旋回し、一方又は他方の遊動ギア４４が正回転動力伝達位置又は逆回転動力伝達位置に移動して扉側ギア４２と噛み合い、動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替わる。
【００８０】
一方、動力伝達状態において、モータＭを停止させると、前記遊動ギア付勢部材６１によって取付部材５１が再び中間位置Ｍに付勢されるので、一対の遊動ギア４４は動力非伝達位置に移動し、動力伝達状態から動力非伝達状態に切り替わる。
【００８１】
＜補助機構＞
次に補助機構３０について説明する。
【００８２】
補助機構３０は、扉Ｄを開くための補助力を生じさせるものであり、ここでは、扉Ｄの上部における一端側から他端側に亘って設けられるとともに、ケーシングＣ内に収容されている。
具体的にこのものは、図２及び図３に示すように、駆動ギア４５の回転に連動してスライド可能なスライド部材３４と、前記スライド部材３４のスライド移動に連動して所定の回転軸Ｔ２周りに回転可能に設けられ、当該回転軸Ｔ２周りに回転することにより筐体Ｈに接触して、扉Ｄに前記補助力を与える補助力付与部材３２とを有している。
【００８３】
前記スライド部材３４は、長尺状をなすとともにその延伸方向にスライド可能に構成されており、一端部３４１に前記補助力付与部材３２が設けられるとともに、他端部３４２に動力伝達機構４０から動力が伝達されるものである。
本実施形態では、図６に示すように、スライド部材３４と動力伝達機構４０との間に、駆動ギア４５（扉側ギア４２）における回転方向の動力を、スライド部材３４における延伸方向の動力に変換する動力変換機構７０を介在させてある。
この動力変換機構７０は、いわゆるラチェット機構を利用したものであり、スライド部材３４の他端部３４２に設けられた爪部７１と、この他端部３４２の近傍に配置された駆動ギア４５（扉側ギア４２）の例えば背面に設けられた複数の突起部７２（ここでは３つ）とから構成されている。
かかる構成により、前記駆動ギア４５が回転することにより、何れか一つの突起部７２が爪部７１を押圧し、駆動ギア４５の回転方向の動力が爪部７１を介してスライド部材３４における延伸方向の動力としてスライド部材３４に伝達され、スライド部材３４が延伸方向にスライド移動する。
【００８４】
前記補助力付与部材３２は、図２及び図３に示すように、前記スライド部材３４の一端部３４１に形成された貫通孔３１ａに貫通する貫通部材３２２を有しており、この貫通部材３２２を前記貫通孔３１ａに差し込むことによりスライド部材３４に取り付けられるように構成されている。
この補助力付与部材３２は、回転軸Ｔ２周りに回転することにより筐体Ｈの前面に衝突する衝突部３２１をさらに有している。
かかる構成により、前記スライド部材３４が他端部３４２から一端部３４１に向かってスライド移動することで、前記貫通部材３２２が力点、前記衝突部３２１が作用点として働き、前記補助力が扉Ｄに作用して、扉Ｄと筐体Ｈとの着磁を外すことができる。
【００８５】
＜欠歯ギア回転機構＞
ここで、本実施形態の欠歯ギア４６は、図７に示すように、ヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に回転可能に設けられている。
そして、本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、図７に示すように、前記欠歯ギア４６を回転移動させる欠歯ギア回転機構８０をさらに具備してなる。
【００８６】
まず、欠歯ギア４６について説明する。
前記欠歯ギア４６は、全周に歯が形成されたギアにおける周方向の一部を切り欠いたような形状（ここでは、周方向に沿った略３／４を切り欠いたような形状）をなし、その外周部の一部又は全部に歯が形成されたものである。
【００８７】
本実施形態の欠歯ギア４６は、厚み方向に貫通して形成された１又は複数の貫通孔４６ａを有しており、この貫通孔４６ａ内には欠歯ギア４６を保持するための段付きねじ等の保持部材Ｂが設けられている。
【００８８】
上述した構成により、欠歯ギア４６は、上下方向には移動することなく、ヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に所定範囲内で回転移動することができる。
【００８９】
次に、前記欠歯ギア回転機構８０について説明する。
この欠歯ギア回転機構８０は、図７に示すように、欠歯ギア４６を、扉Ｄの開閉移動に連動させて、駆動ギア４５（ここでは、最も扉側に位置する扉側ギア４２）と接触する接触位置Ｐ及び前記駆動ギア４５と非接触な非接触位置Ｑの間で回転移動させるものである。
【００９０】
ここで、接触位置Ｐとは、図７（ａ）に示すように、閉塞位置にある扉Ｄが開方向に移動したときに欠歯ギア４６が最初に駆動ギア４５に接触する位置であり、非接触位置Ｑとは、図７（ｂ）に示すように、欠歯ギア４６が前記駆動ギア４５から最も離間した位置であり、本実施形態では扉Ｄが閉塞位置にある状態における欠歯ギア４６の位置である。
【００９１】
具体的に前記欠歯ギア回転機構８０は、図７に示すように、欠歯ギア４６を非接触位置Ｑから接触位置Ｐに向かって付勢する欠歯ギア付勢部材８１と、回転軸Ｔ３周りに回転可能に設けられ、当該回転軸Ｔ３周りに回転することにより欠歯ギア４６を押圧して、欠歯ギア４６を接触位置Ｐから非接触位置Ｑに回転移動させる回転部材８２とを有しいている。
【００９２】
前記欠歯ギア付勢部材８１は、一端が欠歯ギア４６の例えば裏面に取り付けられるとともに、他端が回転部材８２の回転軸Ｔ３に取り付けられたバネなどの弾性部材である。
なお、欠歯ギア付勢部材８１の他端は必ずしも回転軸Ｔ３に取り付けられる必要はなく、欠歯ギア付勢部材８１の他端を取り付けるための取付部を回転軸Ｔ３とは別に扉Ｄの上部に設けても良い。
【００９３】
前記回転部材８２は、図７に示すように、例えば扉Ｄと筐体Ｈとを連結する図示しないヒンジプレートに固定されており、一端部８２１が欠歯ギア４６に当接するとともに、他端部８２２がケーシングＣに当接するものである。
ここでは、前記一端部８２１は欠歯ギア４６の例えば切り欠かれた端面に当接しており、前記他端部８２２はケーシングＣの側面に当接している。
【００９４】
本実施形態では、扉Ｄの開閉移動に連動して他端部８２２がケーシングＣの側面に沿って滑らかに動くようにすべく、前記側面のうち少なくとも前記他端部８２２が当接する部分が、外側に湾曲したガイド面Ｃ１として形成されている。
なお、回転部材８２の他端部８２２は必ずしもケーシングＣの側面に当接されている必要はなく、回転部材８２の他端部８２２を滑らかに動かすためのガイド面をケーシングＣの側面とは別に扉Ｄの上部に設けても良い。
【００９５】
上述した構成により、開放状態にある扉Ｄが閉塞位置に向かってヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に回転し始めると、回転部材８２の他端部８２２がケーシングＣのガイド面Ｃ１に押し当てられ、このガイド面Ｃ１に沿ってスライドしながら回転軸Ｔ３の軸心Ｘ２を中心に回転する。このとき、回転部材８２の一端部８２１は欠歯ギア４６の端面を押圧し、この押圧力が欠歯ギア付勢部材８１の付勢力に抗して欠歯ギア４６を接触位置Ｐから非接触位置Ｑに向かって回転移動させる。
【００９６】
一方、閉塞位置にある扉Ｄが開方向に向かってヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に回転し始めると、前記欠歯ギア付勢部材８１によって欠歯ギア４６が非接触位置Ｑから接触位置Ｐに向かって回転移動し、欠歯ギア４６が駆動ギア４５に接触する。このとき、回転部材８２は、一端部８２１が欠歯ギア４６から離れる向きに回転軸Ｔ３の軸心Ｘ２を中心に回転し、この回転に伴って他端部８２２はガイド面Ｃ１に当接しながら当該ガイド面Ｃ１に沿ってスライドする。
【００９７】
以下、本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００の動作を説明する。
【００９８】
始めに、閉塞位置にある扉Ｄを開方向に移動させる場合を説明する。
この場合、まずモータＭが図示しない制御部からの制御信号を受け付けて駆動し、各駆動ギア４５が互いに連動して回転し始める。このとき、首振り機構５０によって、一対の遊動ギア４４は動力非伝達位置から動力伝達位置に移動する。また、欠歯ギア回転機構８０は、欠歯ギア４６を非接触位置Ｑに保持している。
次に、駆動ギア４５の回転動力が、動力伝達機構４０と補助機構３０との間に介在する動力変換機構７０を介して、スライド部材３４に伝達され、スライド部材３４が延伸方向にスライド移動する。より詳細には、スライド部材３４の他端部３４２近傍に位置する駆動ギア４５の回転により、この駆動ギア４５の背面に設けられた突起部７２がスライド部材３４の他端部３４２に設けられた爪部７１を押圧することで、スライド部材３４がスライド移動する。
このスライド部材３４のスライド移動により、補助力付与部材３２が回転軸Ｔ２周りに回転して、筐体Ｈの前面に押し当てられ、その反動により扉Ｄと筐体Ｈとの着磁が外れ、扉Ｄが閉塞位置から開方向にヒンジ軸Ｚ周りに回転移動する。
この扉Ｄの開方向に回転移動すると、欠歯ギア回転機構８０は、欠歯ギア４６を非接触位置Ｑから接触位置Ｐにヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に回転移動させる。より詳細には、扉ＤとともにケーシングＣがヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に回転移動することで、これに連動して、欠歯ギア４６が欠歯ギア付勢部材８１の付勢力によって非接触位置Ｑから接触位置Ｐに回転移動する。このとき、回転部材８２は、一端部８２１が欠歯ギア４６から離れる向きに回転軸Ｔ３の軸心Ｘ２を中心に回転し、この回転に伴って他端部８２２はガイド面Ｃ１に当接しながら当該ガイド面Ｃ１に沿ってスライドする。
その後、さらに駆動ギア４５が回転することにより、駆動ギア４５と欠歯ギア４６とが噛み合い、扉は開方向に回転移動する。
【００９９】
続いて、開放状態で停止している扉Ｄを閉塞位置に向かって回転移動させる場合を説明する。
扉Ｄが停止している状態において、モータＭが図示しない制御部からの制御信号を受け付けて駆動すると、各駆動ギア４５が互いに連動して回転し始め、首振り機構５０によって、一対の遊動ギア４４は動力非伝達位置から動力伝達位置に移動する。
このとき、欠歯ギア４６は接触位置Ｐにあるため、モータＭの動力がヒンジ軸Ｚに伝達され、扉Ｄは閉塞位置に向かって回転移動する。
その後、扉Ｄが所定の開き角度に到達すると、ケーシングＣのガイド面Ｃ１が回転部材８２の他端部８２２に接触する。
ここからさらに扉Ｄが閉塞位置に向かって回転移動することにより、回転部材８２が回転軸Ｔ３周りに回転して、回転部材８２の一端部８２１が欠歯ギア４６を押圧する。そして、この押圧力が欠歯ギア付勢部材８１の付勢力に抗して、欠歯ギア４６を接触位置Ｐから非接触位置Ｑに向かって回転移動させる。
これにより、モータＭの動力はヒンジ軸Ｚに伝わらなくなるが、その後、扉Ｄは慣性と筐体Ｈとの磁力とによって、さらに回転移動して閉塞位置に到達する。
【０１００】
ところで、上述したように本実施形態の欠歯ギア４６は、全周に歯が形成されたギアにおける周方向の一部を切り欠いたような形状をなすものである。
このことから、欠歯ギア４６に駆動ギア４５が噛み合った状態で扉Ｄを開方向に移動させる際に例えば扉Ｄの収納量が多い場合など、慣性によって扉Ｄが大きく開くと、駆動ギア４５が欠歯ギア４６から外れてしまうことがある。そうすると、噛み合いが外れたあとは扉Ｄを自動で閉じることができなくなる。
【０１０１】
そこで、本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、欠歯ギア４６と噛み合っていた駆動ギア４５が、扉Ｄの開方向への移動によって欠歯ギア４６から外れた場合に、この噛み合いが外れた駆動ギア４５を、欠歯ギア４６に再度噛み合わせるように、扉Ｄを閉方向に移動させる戻し機構２００をさらに具備している。
以下、この戻し機構２００について図８〜図１１を参照しながら説明する。
【０１０２】
＜戻し機構＞
前記戻し機構２００は、欠歯ギア４６と駆動ギア４５との噛み合いが外れた状態にある扉Ｄを、欠歯ギア４６と駆動ギア４５とが噛み合う位置まで閉方向に移動させるものであり、具体的には、図８に示すように、冷蔵庫Ｒの下側に設けられており、弾性力を有する撓み部材２０１と、この撓み部材２０１に接触して当該撓み部材２０１を撓ませる接触部材２０２とを備えている。
【０１０３】
本実施形態では、図９に示すように、扉Ｄを開方向に移動させて欠歯ギア４６から駆動ギア４５が外れる噛み合い外れ位置Ｊから、扉Ｄの開き角度が最大となる最大開放位置Ｋまでの間に扉がある状態において、前記撓み部材２０１と前記接触部材２０２とが互いに接触するように構成されている。
つまり、開方向に移動する扉Ｄが前記噛み合い外れ位置Ｊに到達すると、前記撓み部材２０１と前記接触部材２０２とが非接触な状態から互いに接触し、この噛み合い外れ位置Ｊから最大開放位置Ｋへ扉Ｄが移動する間、前記撓み部材２０１と前記接触部材２０２とが接触し続けるようにしている。なお、噛み合い外れ位置Ｊにある扉Ｄの開き角度は９０度以上であり、ここでは１３０度に設計してあり、最大開放位置Ｋにある扉Ｄの開き角度はそれ以上の例えば１６０度に設計している。
なお、図９における撓み部材２０１及び接触部材２０２は、説明の便宜上、模式的に記載している。
【０１０４】
前記撓み部材２０１は、扉Ｄに取り付けられて扉Ｄと一体的に回転移動するものであり、ここでは前記扉Ｄの下面に設けられて扉Ｄの回転中心（つまり、ヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１）周りに回転する。
具体的にこのものは、例えば樹脂等からなる板状のものであり、ここでは、長尺状板部材が平面視において１又は複数回屈曲した形状をなしている。
この撓み部材２０１は、例えば一端部に前記扉Ｄとの固定箇所２０１ａが設けられるとともに、例えば他端部に後述する接触部材２０２との接触箇所２０１ｂが設けられて、接触部材２０２から受ける力によって前記固定箇所２０１ａにおける撓み中心αとして弾性変形しながら撓むように構成されている。
【０１０５】
前記接触部材２０２は、扉Ｄが開方向に移動することにより、前記撓み部材２０１の接触箇所２０１ｂ（ここでは他端部）が接触するように配置されており、具体的にはヒンジ軸Ｚの下側や筐体Ｈの底面に回転不能に固定されている。
本実施形態の接触部材２０２は、扉Ｄの開方向への移動に伴い前記撓み部材２０１が接触しながら移動する接触面２０２ａを有している。ここでは、図８に示すように、前記接触面２０２ａを例えば既設の半開き防止用カム２０３を利用して形成してある。より詳細には、前記半開き防止用カム２０３の側面に、外側に向かって突出する突出部Ｆを設け、この突出部Ｆにおける前記側面からの傾斜面を前記接触面２０２ａとしている。
【０１０６】
この接触面２０２ａの具体的な設計方法について図１０及び図１１を参照しながら簡単に説明する。
始めに、図１０（ａ）に示すように、前記撓み部材２０１における前記接触面２０２との設計上の接触点の軌跡であり、撓み中心αを中心とした回転軌跡ＣＨを描く。
次に、前記回転軌跡ＣＨに接し、撓み部材２０１の回転中心β（すなわち、ヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１）を通る接線ＬＯを描く。なお、この接線ＬＯは、撓み中心αに対して上述した設計上の接触点側にある。
そして、回転中心βを中心とした仮想円ＣＴと接線ＬＯとの交点γを通り、前記接線ＬＯとのなす角度δθが所定角度となる直線ＬＣを描く。なお、この仮想円ＣＴの半径は、予め設定された撓み部材２０１の撓み度合いによって定められている。
【０１０７】
次に、図１０（ｂ）に示すように、撓み部材２０１が、接触部材２０２と接触し始める位置から扉Ｄが最も開いた状態の位置までの間で、扉Ｄがそれぞれ異なる位置にある状態において上記方法により直線ＬＣを描く。
最後に、図１１に示すように、複数の直線ＬＣ同士が交わる交点Ｃを通る円弧を描くことで、上述した接触面２０２ａの外縁が設計されている。なお、直線ＬＣの本数が多いほど、設計精度を向上させることができる。
【０１０８】
そして、本実施形態の接触面２０２ａは、接線ＬＯと直線ＬＣとのなす角度δθが３０度以上６０度以下となるように形成されており、ここではδθが４５度となるようにしてある。
【０１０９】
続いて、上述した冷蔵庫用扉開閉機構１００による扉Ｄの動き、すなわち扉Ｄの移動速度を制御する冷蔵庫用扉制御装置１１０について説明する。
【０１１０】
＜冷蔵庫用扉制御装置＞
本実施形態に係る冷蔵庫用扉制御装置１１０は、図１２に示すように、上述したモータＭを駆動するモータ駆動回路Ｌに接続されてモータＭを制御するものであり、物理的には、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄコンバータ等を備えている。そして、前記メモリの所定領域に格納されたプログラムに従ってＣＰＵや周辺機器が協働することにより、図１３に示すように、ゼロ設定部９１、開き角度検出部９２、誘起電圧検出部９３、目標誘起電圧記憶部９４、及び印加電圧制御部９５としての機能を発揮するように構成されている。
以下、各部の説明を兼ねて、冷蔵庫用扉制御装置１１０の動作を説明する。
【０１１１】
まず、扉Ｄが閉塞位置にある状態において、前記モータ駆動回路Ｌを介してモータＭに電圧が印加されると、上述したようにモータＭに連動して駆動ギア４５が回転し、何れか一つの突起部７２が爪部７１を押圧して、補助機構３０が作動する。
このとき、補助機構３０が作動し始めてから、扉Ｄと筐体Ｈとの着磁が外れるまでの間は、モータＭにかかる負荷が増大するため、モータの運転速度が低下し、それを補うためモータへの印加電圧は徐々に増大する。
【０１１２】
前記ゼロ設定部９１は、扉Ｄが閉じられている状態において、扉Ｄを開方向に移動させるための前記印加電圧が所定の閾値となった場合に、扉の開き角度をゼロとする。言い換えれば、このゼロ設定部９１は、前記印加電圧が所定の閾値となったときを開き角度の検出開始点に設定する。
【０１１３】
開き角度検出部９２は、前記ゼロ設定部９１により設定された開き角度ゼロから開き角度を検出するものであり、言い換えれば、前記ゼロ設定部９１により設定された検出開始点から開き角度を検出し始める。
本実施形態では、図３及び図６に示すように、駆動ギア４５にロータリースイッチＲＳを設けており、前記開き角度検出部９２は、このロータリースイッチＲＳから出力される信号を取得して、前記開き角度を算出する。ロータリースイッチＲＳについて付言しておくと、ここでは駆動ギア４５の回転に伴い例えば４ビットの信号を出力するいわゆるアブソリュート方式のロータリーエンコーダであり、この信号に基づいて前記開き角度検出部９２が、扉Ｄの開閉方向及び開き角度を算出できるようにしている。
【０１１４】
誘起電圧検出部９３は、モータＭが回転している時に生じる誘起電圧を検出するとともに、この誘起電圧を示す誘起電圧信号を後述する印加電圧制御部９５に送信するものである。
本実施形態では、図１２に示すように、モータ駆動回路Ｌに設けられた分圧抵抗ｒを用いて、前記誘起電圧信号が誘起電圧検出部９３にアナログ入力されるように構成されている。
【０１１５】
目標誘起電圧記憶部９４は、前記メモリの所定領域に形成されており、扉Ｄの開き角度に応じて予め定められた誘起電圧の目標値を記憶しているものである。
この目標値は、扉Ｄの移動速度が開き角度に応じて所定速度となるように設定されており、例えば、閉じられている扉Ｄが開方向に移動するに連れて、徐々に移動速度が低下するように設定されている。
本実施形態では、扉Ｄの移動角度範囲（以下、単に移動範囲ともいう）が互いに連続した複数の分割範囲に分割されており、各分割範囲毎に前記目標値が記憶されている。各分割範囲は、例えば移動範囲を一定の角度毎に分割した範囲であっても良いし、各分割範囲の角度がそれぞれ異なるように移動範囲を分割した範囲であっても良い。
【０１１６】
印加電圧制御部９５は、前記誘起電圧検出部９３からの誘起電圧信号を取得するとともに、誘起電圧の検出値と前記目標誘起電圧記憶部９４に記憶されている目標値とを比較して、前記検出値が前記目標値となるように、モータＭへの印加電圧を制御する。
本実施形態の印加電圧制御部９５は、図１２及び図１３に示すように、モータ駆動回路Ｌを構成する例えばＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子ＳＷにＯＮ／ＯＦＦ信号を出力して印加電圧をＰＷＭ制御するものであり、前記検出値が前記目標値となるようにデューティー比を変更する。
【０１１７】
このように構成された本実施形態に係る冷蔵庫用扉開閉機構１００によれば、補助機構３０が補助力を発生させる際に、欠歯ギア回転機構８０が、欠歯ギア４６を非接触位置Ｑに保持しているので、駆動ギア４５と欠歯ギア４６とが噛み合っていない状態で扉Ｄと筐体Ｈとの着磁を外すことができ、着磁を外すために必要なモータＭのトルクを低減させることができ、ひいてはモータの小型化が可能となる。
【０１１８】
そのうえ、駆動ギア４５が全周に歯を有するギアであるので、駆動ギア４５の姿勢（回転角度）に関わらず、欠歯ギア４６を確実に駆動ギア４５に噛み合わせることができる。
これにより、従来であれば生じ得る問題、すなわち扉Ｄを手動で開くことにより生じ得る不具合や、制御の煩雑化を防ぐことができ、冷蔵庫用扉開閉機構１００を従来に比べて実用的なものにすることができる。
【０１１９】
また、モータＭが扉Ｄの上部に設けられているので、モータＭを筐体Ｈの上部に設けた場合に必要となるリンク部材を不要にすることができ、ユーザがリンク部材に手を挟むことを防ぐとともに、外観の見栄えを向上させることができる。
【０１２０】
加えて、首振り機構５０が一対の遊動ギア４４をセンターギア４３の回転軸と垂直な平面に沿って動かすことで、動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替えることができ、従来のクラッチ機構のように、高さ方向にギアを動かすような機構を不要にすることができ、動力伝達機構４０を高さ方向にコンパクトにすることができる。
【０１２１】
そのうえ、一対の遊動ギア４４が、センターギア４３の回転に連動して、センターギア４３の回転軸と垂直な平面に沿って動くので、モータＭの動力を使って遊動ギア４４を動かすことができ、遊動ギア４４を動かすための専用のアクチュエータを不要にすることができる。
【０１２２】
さらに、動力非伝達状態保持機構６０が遊動ギア付勢部材６１を利用して構成されているので、動力非伝達状態保持機構を簡単な構成にすることができ、機構全体を安価で軽量なものにすることができる。
【０１２３】
また、扉Ｄを開方向に移動させる際に、例えば扉Ｄの収納量が多い場合など、慣性によって扉Ｄが大きく開いて駆動ギア４５が欠歯ギア４６から外れてしまっても、戻し機構２００が、駆動ギア４５を欠歯ギア４６に再度噛み合わせるので、噛み合ったあとは扉Ｄを再び自動で閉じることができるようになる。
もちろん、ユーザが手動で扉Ｄを大きく開いた場合にも、戻し機構２００が、噛み合いが外れた駆動ギア４５を欠歯ギア４６に再度噛み合わせて、扉Ｄを再び自動で閉じることができる。
【０１２４】
さらに、接線ＬＯと直線ＬＣとのなす角度δθを４５度にしているので、撓み部材２０１の復元力を最も効率良く扉Ｄを閉方向に回転させるための力として利用することができる。
【０１２５】
加えて、扉Ｄが噛み合い外れ位置Ｊから最大開放位置Ｋへ移動する間、撓み部材２０１と接触部材２０２とが接触し続けるように構成されているので、欠歯ギア４６から駆動ギア４５が外れたのち、扉Ｄがさらに大きく開いた場合でも、僅かにしか開かない場合でも、駆動ギア４５を欠歯ギア４６に確実に再度噛み合わせることができる。
【０１２６】
さらに加えて、撓み部材２０１が扉Ｄの下面に設けられており、接触部材２０２がヒンジ軸Ｚの下側又は筐体Ｈの底面に設けられているので、これらの部材２０１、２０２が露出せず外観が悪くなることを防ぐことができる。
【０１２７】
そのうえ、既存の半ドア防止用カム２０３の一部を利用して接触部材２０２を構成しているので、部品点数を不必要に増やすことなく戻し機構２００を構成することができる。
【０１２８】
また、上述したように構成された本実施形態に係る冷蔵庫用扉制御装置１１０によれば、モータＭの誘起電圧を扉Ｄの開き角度に応じて予め定められた目標値となるように制御しているので、扉Ｄの移動速度を目標値に応じた速度にすることができ、扉Ｄの収納量に関わらず所望の速度に制御することが可能となる。
そのうえ、誘起電圧を目標値に制御することで、扉Ｄの移動速度を所望の速度にしているので、扉Ｄの移動速度を検出するための専用のセンサは不要である。
【０１２９】
ところで、上述した冷蔵庫用扉開閉機構１００は、閉塞位置にある扉Ｄを開方向に移動させる場合に、モータＭを動かすことで突起部７２が爪部７１を押圧して補助機構３０を作動させるように構成されており、扉Ｄが閉塞位置にある状態における突起部７２の待機位置は毎回同じ位置とはならない。このことから、モータＭが動き始めてから扉Ｄが開き始めるまでの時間は、必ずしも毎回一定ではない。
このような構成において、本実施形態に係る冷蔵庫用扉制御装置１１０によれば、ゼロ設定部９１が、扉Ｄを開くための印加電圧が所定の閾値となった場合に開き角度をゼロとしているので、毎回略同じタイミングで開き角度をゼロに設定することができる。したがって、モータＭが動き始めてから扉Ｄが開き始めるまでに時間差が生じたとしても、開き角度ゼロから検出される開き角度にばらつきは生じず、開き角度を精度良く検出することが可能となる。
【０１３０】
さらに、開き角度検出部９２が、ロータリースイッチＲＳから出力される信号に基づいて開き角度を検出するので、装置構成を簡単かつ安価にすることができるうえ、扉Ｄの移動方向（開閉方向）を知ることができる。
【０１３１】
＜第１実施形態の変形例＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【０１３２】
前記実施形態では、回転部材の他端部の動きをガイドするガイド面が外側に膨出した湾曲面であったが、内側に凹ませた湾曲面や平面などであっても良い。
【０１３３】
また、前記実施形態では、モータ側ギア及び扉側ギアが複数設けられているが、その数は限られるものではなく、いずれのギアが単一であっても構わない。
【０１３４】
さらに、前記実施形態では、回転負荷部材が弾性部材であったが、例えば、遊動ギアと取付部材との間に摩擦を生じさせるようなものであっても良く、具体的には、フェルト等のシート部材や、マグネット等の磁力抵抗などが挙げられる。
【０１３５】
加えて、前記実施形態の戻し機構は、撓み部材が扉と一体的に回転移動し、接触部材がヒンジ軸又は筐体に固定されていたが、撓み部材がヒンジ軸又は筐体に固定されており、接触部材が扉と一体的に回転移動するように構成されていても良い。
【０１３６】
また、戻し機構は、冷蔵庫の上側に設けられていても良い。具体的には、例えば撓み部材が扉の上側に設けられており、接触部材がヒンジ軸の上側又は筐体の上面に設けられていても構わない。
【０１３７】
さらに、撓み部材の形状は、板状には限られず、棒状やブロック体形状など、適宜変更して構わない。
【０１３８】
そのうえ、接触面は前記実施形態の設計方法によって設計された形状には限定されず、例えば撓み部材の接触箇所の回転方向に対して所定角度で傾斜する傾斜面などであっても良いし、湾曲面や平面であっても良い。
【０１３９】
冷蔵庫用扉制御装置に関していえば、前記実施形態の開き角度検出部は、ロータリースイッチから出力された信号に基づいて開き角度を検出するものであったが、駆動ギアにインクリメンタル方式のロータリーエンコーダを設けて、このエンコーダから出力される信号に基づいて、開き角度検出部が開き角度を検出するものであっても良い。
【０１４０】
また、前記実施形態では、誘起電圧の目標値が、扉が開方向に移動するに連れて、徐々に移動速度が低下するように設定されていたが、例えば、扉が開方向に移動するに連れて、始め増加した後、徐々に低下するように設定しても良いし、その他適宜変更して構わない。
【０１４１】
さらに加えて、欠歯ギア回転機構８０は、前記実施形態では、回転部材８２の回転移動により欠歯ギア４６を回転させるように構成されていたが、図１４に示すように、回転部材８２の代わりにスライド部材８３を用いて欠歯ギア４６を回転させるように構成されていても良い。
【０１４２】
より具体的に説明すると、この欠歯ギア回転機構８０は、扉Ｄの開閉移動に連動させて、欠歯ギア４６を駆動ギア４５（ここでは、最も扉側に位置する扉側ギア４２）と接触する接触位置Ｐ及び前記駆動ギア４５と非接触な非接触位置Ｑの間で回転移動させるものであり、欠歯ギア４６を非接触位置Ｑから接触位置Ｐに向かって付勢する欠歯ギア付勢部材８１と、扉Ｄの回転移動に連動してスライド移動するスライド部材８３とを有している。
【０１４３】
前記欠歯ギア付勢部材８１は、前記実施形態と同様の構成であり、ここでは説明を省略する。
【０１４４】
前記スライド部材８３は、開放状態にある扉Ｄが閉塞位置に移動する際に、欠歯ギア４６を押圧して接触位置Ｐから非接触位置Ｑに回転移動させるものであり、扉Ｄが閉塞位置にある状態において一端部８３１が欠歯ギア４６に当接するとともに、他端部８３２がケーシングＣに当接するように配置されている。
具体的にこのものは、ここでは平板状をなし、一端部８３１及び他端部８３２それぞれに、例えば扉Ｄと筐体Ｈとを連結するヒンジプレートＨＰに設けられた長孔ＨＰａ内を摺動する摺動部８３３が設けられている。なお、スライド部材８３の一端部８３１及び他端部８３２に長孔が設けられており、ヒンジプレートＨＰに摺動部を設けた構成であっても良い。
【０１４５】
本実施形態のスライド部材８３には、欠歯ギア付勢部材８１を取り付けるための取付部Ｔ３がスライド可能に挿通される長孔８３ａが形成されているが、スライド部材８３の形状は適宜変更して構わない。
【０１４６】
上述した構成により、図１５に示すように、開放状態にある扉Ｄが閉塞位置に向かってヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に回転し始めると、スライド部材８３の他端部８３２がケーシングＣのガイド面Ｃ１に押し当てられ、各摺動部８３３が長孔ＨＰａ内を摺動する。このとき、スライド部材８３の一端部８３１は欠歯ギア４６の端面を押圧し、この押圧力が欠歯ギア付勢部材８１の付勢力に抗して欠歯ギア４６を接触位置Ｐから非接触位置Ｑに向かって回転移動させる。
【０１４７】
一方、閉塞位置にある扉Ｄが開方向に向かってヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に回転し始めると、図１５に示すように、前記欠歯ギア付勢部材８１によって欠歯ギア４６が非接触位置Ｑから接触位置Ｐに向かって回転移動し、欠歯ギア４６が駆動ギア４５に接触する。このとき、スライド部材８３は、一端部８３１が欠歯ギア４６から離れる向きにスライド移動し、このスライド移動に伴って他端部８３２はガイド面Ｃ１に当接しながら当該ガイド面Ｃ１に沿ってスライドする。
【０１４８】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【０１４９】
＜第２実施形態＞
以下では、第２実施形態における冷蔵庫用扉開閉機構について図１６及び図１７を参照して説明する。この第２実施形態における冷蔵庫用扉開閉機構は、欠歯ギア回転機構８０の構成が第１実施形態とは異なり、第１実施形態におけるバネなどの弾性力の代わりに磁石の磁力を利用して構成したものである。以下、この欠歯ギア回転機構８０について説明する。なお、欠歯ギア４６の動きは、第１実施形態と同様である。
【０１５０】
本実施形態の欠歯ギア回転機構８０は、図１６及び図１７に示すうように、欠歯ギア４６に連結されるとともに、筐体側に固定されている被当接部８０４に当接する当接位置Ｐ１と、前記被当接部８０４から離間する離間位置Ｑ１との間を磁力によって移動するリンク部材８０１と、扉側に設けられて、扉が閉塞位置にある状態においてリンク部材８０１に接触してリンク部材８０１の移動を規制する規制部材８０２とを具備している。
【０１５１】
前記リンク部材８０１は、例えば扉と筐体とを連結するヒンジプレートＨＰに対して所定の回転軸８０Ｘ周りに回転可能に取り付けられるとともに、一端部８０１ａに欠歯ギア４６が取り付けられている。
本実施形態のリンク部材８０１は、前記ヒンジプレートＨＰに設けられた金属製の被当接部８０４に磁力によって引き寄せられることで、離間位置Ｑ１から当接位置Ｐ１に回転移動して、欠歯ギア４６を回転させるように構成されており、具体的には扉が閉塞位置にある状態において被当接部８０４に接することなく被当接部８０４の近傍に位置する磁石８０３を有している。
【０１５２】
前記規制部材８０２は、例えばケーシングＣに設けられて、扉とともに移動するものであり、扉が閉塞位置にある状態において前記リンク部材８０１の他端部８０１ｂに当接して、磁石８０３が被当接部８０４に引き寄せられることを防ぐものである。
【０１５３】
上述した構成により、図１７に示すように、開放状態にある扉が閉塞位置に向かってヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に回転し始めると、リンク部材８０１の他端部８０１ｂがケーシングＣのガイド面Ｃ１に押し当てられ、このガイド面Ｃ１に沿ってスライドしながら回転軸８０Ｘ周りに回転する。このとき、リンク部材８０１の一端部８０１ａは欠歯ギア４６の端面を押圧し、欠歯ギア４６を接触位置Ｐから非接触位置Ｑに向かって回転移動させる。
【０１５４】
一方、閉塞位置にある扉が開方向に向かってヒンジ軸Ｚの軸心Ｘ１を中心に回転し始めると、規制部材８０２がリンク部材８０１の他端部８０１ｂから離間する方向に移動する。これにより、磁力によって磁石８０３が被当接部８０４に引き寄せられ、リンク部材８０１が離間位置Ｑ１から当接位置Ｐ１に回転移動するとともに、この回転移動に伴って欠歯ギア４６が非接触位置Ｑから接触位置Ｐに回転移動して駆動ギア４５と噛み合う。
【０１５５】
＜第２実施形態の変形例＞
前記実施形態の欠歯ギア回転機構８０は、磁石８０３が被当接部８０４に引き寄せられることで欠歯ギア４６を回転させるように構成されていたが、図１８に示すように、リンク部材８０１の磁石８０３に反発する第２磁石８０５を被当接部８０４に設けることにより、両方の磁石８０１、８０３が反発することで欠歯ギア４６を回転させるように構成されていても良い。
【０１５６】
＜第３実施形態＞
以下では、第３実施形態における冷蔵庫用扉開閉機構１００に関し、前記実施形態と異なる部分である首振り機構５０及び動力非伝達保持機構６０について説明する。
【０１５７】
前記実施形態における首振り機構は、単一の取付部材を有していたが、第２実施形態における首振り機構は、図１９及び図２０に示すように、一対の取付部材５１（以下、これらを区別するときは、第１取付部材５１ａ、第２取付部材５１ｂともいう）を有している。
なお、回転負荷部材５２及び押圧部材５３は、前記実施形態と同様の構成であり、これらに関する説明は省略する。
【０１５８】
具体的にこの取付部材５１は、特に図２０に示すように、厚み方向に貫通して形成された貫通穴５１ｈを有する平板部材５１１と、平板部材５１１から起立するとともに遊動ギアが取り付けられる遊動ギア用取付軸５１２とから構成されている。
前記貫通穴５１ｈは、略円形状をなすとともに、センターギア４３が取り付けられるセンターギア用取付軸７の径寸法よりも大きく形成されている。これにより、この貫通穴５１ｈを介して取付部材５１をセンターギア用取付軸７に通すことができ、この取付部材５１は、センターギア用取付軸７を中心に回転可能となる。
【０１５９】
上述したように組み立てられた状態において、本実施形態の首振り機構５０は、特に図１９に示すように、第１取付部材５１ａと第２取付部材５１ｂとが扉側ギア４２に向かって所定の開き角度θ１となるように構成されている。前記開き角度θ１は、言い換えれば、センターギア４３の回転軸を中心とした各遊動ギア４４ａ、４４ｂの回転軸のなす角度である。
【０１６０】
第２実施形態では、この開き角度θ１内に、各取付部材５１の平板部材５１１に形成された段部５１４が位置している。また、各取付部材５１には、センターギア用取付軸７に対して段部５１４の反対側に形成されるとともに、前記開き角度θ１を規制する角度規制部５１５が設けられている。
【０１６１】
具体的にこの角度規制部５１５は、図１９及び図２０示すように、前記平板部材５１１の外側面から外側に突出した突出部であり、開き角度θ１が小さくなると、各角度規制部５１５の距離が縮まり、開き角度θ１が所定角度になると各角度規制部５１５が接触するように構成されている。
上述した構成により、各遊動ギア４４ａ、４４ｂは所定距離より近づくことはなく、両方の遊動ギア４４ａ、４４ｂいずれもが扉側ギア４２に噛み合うことを防ぐことができる。
【０１６２】
次に、第２実施形態における動力非伝達状態保持機構６０について説明する。
【０１６３】
この動力非伝達状態保持機構６０は、図１９に示すように、上述した首振り機構５０による一対の遊動ギア４４の動きを規制して、各遊動ギア４４のいずれもが扉側ギア４２に噛み合っておらず、モータＭの動力が扉側ギア４２に伝達されない動力非伝達状態にするものである。この動力非伝達状態において、冷蔵庫用扉開閉機構１００は、扉Ｄを手動で開閉できる手動モードとなる。
【０１６４】
具体的にこのものは、図２１（ａ）に示すように、前記首振り機構５０による一対の遊動ギア４４の動きを規制する規制位置Ｘと、図２１（ｂ）に示すように規制位置Ｘでの規制を解除する解除位置Ｙとの間で移動する規制部材６１と、規制部材６１を規制位置Ｘに付勢する付勢部材６２と、規制部材６１を規制位置Ｘから解除位置Ｙに移動させる規制解除機構６３とを有している。
【０１６５】
規制部材６１は、扉側ギア４２が取り付けられる扉側ギア用取付軸８に対して進退可能に構成されており、具体的には、一端部が半円形状をなすとともに、他端部に厚み方向に貫通する貫通穴６１ｈが形成されたものである。
前記貫通穴６１ｈは、略長穴形状をなすとともに、扉側ギア用取付軸８の径寸法より大きく形成されている。これにより、この貫通穴６１ｈを介して規制部材６１を扉側ギア用取付軸８に通すことができ、この規制部材６１は、扉側ギア用取付軸８に対して進退可能となる。
【０１６６】
この規制部材６１は、上述した進退移動によって、規制位置Ｘと解除位置Ｙとの間を移動し、規制位置Ｘにおいて、一端部が第１取付部材５１ａと第２取付部材５１ｂとの間に介在して一対の遊動ギア４４の旋回を規制し、解除位置Ｙにおいて、前記一端部が第１取付部材５１ａ及び第２取付部材５１ｂのいずれにも接触せず、前記旋回を許容する。
なお、ここでは規制位置Ｘにおいて、規制部材６１の一端部が、上述した各平板部材５１１の各段部５１４の間に形成された隙間に嵌り込むように構成されている。
【０１６７】
付勢部材６２は、規制部材６１に対して解除位置Ｙから規制位置Ｘに向かう付勢力を与えるものであり、本実施形態では、一端が規制部材６１に取り付けられるとともに、他端が例えばケースに固定された固定部材９に取り付けられたバネ等の弾性部材である。
【０１６８】
規制解除機構６３は、前記規制部材６１を規制位置Ｘから解除位置Ｙに移動させるものであり、ここでは、規制部材６１に取り付けられるともに、例えば図示しない制御部からの制御信号を受け付けて、規制部材６１に対して、前記付勢力と反対方向の解除力を与えるものである。
より具体的に本実施形態の規制解除機構６３は、前記制御信号を受け付けると、図示しないソレノイドに瞬時通電され、この瞬時通電によって、前記解除力を前記規制部材６１に与えるように構成されている。
【０１６９】
上述した構成によれば、規制解除機構６３が、図示しないソレノイドの瞬時通電によって規制部材６１を規制位置Ｘから解除位置Ｙに移動させることで、一対の遊動ギア４４は、センターギア４３周りに旋回しようとするトルクによって旋回し、一方又は他方の遊動ギア４４ａ、４４ｂが扉側ギア４２に噛み合い、動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替わる。
このとき、一方又は他方の遊動ギア４４ａ、４４ｂが扉側ギア４２に噛み合うと、この遊動ギア４４には、センターギア４３及び扉側ギア４２から、噛み合っている部分を介して、接線方向の力が加わる。これにより、動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替わると、遊動ギア４４に加わる前記トルクが増大し、このトルクが規制部材６１に加わる付勢力に抗して、規制部材６１が解除位置Ｙに留まるとともに動力伝達状態が保たれる。
【０１７０】
＜第４実施形態＞
以下では、第４実施形態における冷蔵庫用扉開閉機構１００について図２２〜図３２を参照して説明する。
なお、図２２〜図３２に付された記号は、第４実施形態の説明において用いられるものである。
【０１７１】
まず始めに、本実施形態に係る冷蔵庫Ｒについて説明する。
【０１７２】
冷蔵庫Ｒは、図２２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とを有し、左右の扉Ｄが所定の回転軸を中心に回転するように構成されたものである。
なお、各扉Ｄは、筐体Ｈに対して例えばヒンジＺで接続されている。
【０１７３】
冷蔵庫用扉開閉機構１００は、上述した冷蔵庫Ｒの各扉Ｄを独立して開閉するためのものであり、ここでは、冷蔵庫Ｒの上面に、左右の扉Ｄそれぞれに対して設けられている。
本実施形態では、各冷蔵庫用扉開閉機構１００は、いずれも同じ構成を有しており、以下では、代表して右側の扉Ｄを開閉するための冷蔵庫用扉開閉機構１００について説明する。
【０１７４】
具体的にこの冷蔵庫用扉開閉機構１００は、図２３に示すように、筐体Ｈの上面に設けられた駆動機構１０と、駆動機構１０の動力を扉Ｄに伝達するリンク機構２０と、リンク機構２０が扉Ｄを開くときの補助をする補助機構３０とを具備している。
以下、各機構について説明する。
【０１７５】
＜駆動機構＞
駆動機構１０は、扉Ｄを開閉するための動力を出力するものであり、ここでは、図２３に示すように、ケーシングＣ内に収容されて筐体Ｈの上面に取り付けられている。
具体的にこのものは、図２４及び図２５に示すように、モータＭと、モータＭの動力をリンク機構２０に伝達する動力伝達機構４０とを有している。
【０１７６】
モータＭは、図示しない制御部からの制御信号を受け付けて、正回転又は逆回転するものであり、ここでは、例えば、前記制御信号に基づいて、所定の回転数で回転するように構成されている。
【０１７７】
動力伝達機構４０は、モータＭの動力がリンク機構２０に伝達される動力伝達状態と、前記動力がリンク機構２０に伝達されない動力非伝達状態とに切り替わるように構成されており、具体的には、モータＭに連動して回転するモータ側ギア４１と、扉Ｄの開閉、つまりリンク機構２０に連動して回転する扉側ギア４２と、モータ側ギア４１に噛み合うセンターギア４３と、センターギア４３に噛み合う一対の遊動ギア４４（以下、これらを区別するときは、一方の遊動ギア４４ａ、他方の遊動ギア４４ｂともいう）とを有している。
【０１７８】
本実施形態では、複数のモータ側ギア４１が、直列的に接続されており、これらのうち最も扉側に位置するモータ側ギア４１に、センターギア４３に接続されている。このセンターギア４３に噛み合う一対の遊動ギア４４は、センターギア４３の回転軸と扉側ギア４２の回転軸とを結ぶ直線を挟むように配置されており、センターギア４３に連動して回転する。
【０１７９】
そして、本実施形態の動力伝達機構４０は、図２４及び図２５に示すように、センターギア４３が回転することにより、一対の遊動ギア４４を、センターギア４３を中心にセンターギア４３の回転軸と垂直な平面に沿って動かす首振り機構５０と、各遊動ギアのいずれもが扉側ギア４２に噛み合わない動力非伝達状態にする動力非伝達状態保持機構６０とをさらに具備している。
なお、図２５に示す動力伝達機構４０は、上述した自動開モードにおいて、センターギア４３、一対の遊動ギア４４及び扉側ギア４２を取り外した状態である。
【０１８０】
前記首振り機構５０は、一対の遊動ギア４４を、一方の遊動ギア４４ａが扉側ギア４２に噛み合う正回転動力伝達位置と、他方の遊動ギア４４ｂが扉側ギア４２に噛み合う逆回転動力伝達位置と、一対の遊動ギア４４いずれもが扉側ギア４２に噛み合わない動力非伝達位置との間で移動させるものである。
【０１８１】
本実施形態の首振り機構５０は、一対の遊動ギア４４をセンターギア４３の回転軸周りにセンターギア４３の回転方向に沿って旋回させ、これにより、一方の遊動ギア４４ａを扉側ギア４２に噛み合わせるとともに他方の遊動ギア４４ｂを扉側ギア４２から離す、又は、他方の遊動ギア４４ｂを扉側ギア４２に噛み合わせるとともに一方の遊動ギア４４ａを扉側ギア４２から離すように構成されている。
【０１８２】
より詳細には、図２４の上段に示すように、モータＭの回転に連動してセンターギア４３が正回転すると（本実施形態では、上方から視て反時計回り）、一対の遊動ギア４４がセンターギア４３の回転軸を中心に上方から視て反時計回りに旋回して、一方の遊動ギア４４ａが扉側ギア４２に噛み合う。これにより、本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、モータＭの動力によって扉Ｄが自動で開く自動開モードとなる。
【０１８３】
一方、図２４の下段に示すように、モータＭの回転に連動してセンターギア４３が逆回転すると（本実施形態では、上方から視て時計回り）、一対の遊動ギア４４がセンターギア４３の回転軸を中心に上方から視て時計回りに旋回して、他方の遊動ギア４４ｂが扉側ギア４２に噛み合う。これにより、本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、モータＭの動力によって扉Ｄが自動で閉じる自動閉モードとなる。
【０１８４】
上述した自動開モード及び自動閉モードにおいて、扉側ギア４２と、扉側ギア４２に噛み合っている一方又は他方の遊動ギア４４と、センターギア４３とは、これらのなす角度αが９０度以上かつ１３０度以下となるように配置されており、本実施形態では、前記角度αが１１０度以上かつ１２０度以下となるように設計されている。
【０１８５】
続いて、前記首振り機構５０の具体的構成を説明する。
このものは、図２５及び図２６に示すように、センターギア４３の回転軸を中心に回転するとともに、遊動ギアが取り付けられる取付部材５１と、取付部材５１と遊動ギアとの間に介在するとともに、各遊動ギアの回転に負荷を与える回転負荷部材５２とを具備している。
【０１８６】
取付部材５１は、特に図２６に示すように、厚み方向に貫通して形成された貫通穴５１ｈを有する平板部材５１１と、平板部材５１１から起立するとともに遊動ギアが取り付けられる遊動ギア用取付軸５１２とから構成されている。
前記貫通穴５１ｈは、略円形状をなすとともに、センターギア４３が取り付けられるセンターギア用取付軸７の径寸法よりも大きく形成されている。これにより、この貫通穴５１ｈを介して取付部材５１をセンターギア用取付軸７に通すことができ、この取付部材５１は、センターギア用取付軸７を中心に回転可能となる。
【０１８７】
回転負荷部材５２は、遊動ギアの回転に負荷を与え、一対の遊動ギア４４をセンターギア４３の回転軸周りに旋回させるトルクを発生させるものであり、ここでは、遊動ギア用取付軸５１２に取り付けられるとともに、遊動ギア４４に対して回転軸に沿った上向きの力を加えるバネ等の弾性部材である。
【０１８８】
本実施形態では、図２６に示すように、遊動ギア用取付軸５１２に回転負荷部材５２を通し、その上から遊動ギア４４を通し、さらにその上から遊動ギアを押圧する押圧部材５３を通すことで、回転負荷部材５２から遊動ギアへ上向きの力が加わるように構成されている。
なお、前記押圧部材５３は、前記遊動ギア用取付軸５１２の外周面に周方向に沿って形成された凹溝５１３に係合するように構成されている。
【０１８９】
ここで、本実施形態の動力伝達機構４０は、図２４及び図２５に示すように、センターギア用取付軸７に一方の遊動ギア４４ａが取り付けられる第１取付部材５１ａを通し、その上から他方の遊動ギア４４ｂが取り付けられる第２取付部材５１ｂを通し、さらにその上からセンターギア４３を通して組み立てられている。
【０１９０】
上述したように組み立てられた状態において、本実施形態の首振り機構５０は、特に図２５に示すように、第１取付部材５１ａと第２取付部材５１ｂとが扉側ギア４２に向かって所定の開き角度θ１となるように構成されている。前記開き角度θ１は、言い換えれば、センターギア４３の回転軸を中心とした各遊動ギア４４ａ、４４ｂの回転軸のなす角度である。
【０１９１】
本実施形態では、この開き角度θ１内に、各取付部材５１の平板部材５１１に形成された段部５１４が位置するとともに、センターギア用取付軸７に対して段部５１４の反対側に形成されるとともに、前記開き角度θ１を規制する角度規制部５１５が設けられている。
【０１９２】
具体的にこの角度規制部５１５は、図２５及び図２６に示すように、前記平板部材５１１の外側面から外側に突出した突出部であり、開き角度θ１が小さくなると、各角度規制部５１５の距離が縮まり、開き角度θ１が所定角度になると各角度規制部５１５が接触するように構成されている。
上述した構成により、各遊動ギア４４ａ、４４ｂは所定距離より近づくことはなく、両方の遊動ギア４４ａ、４４ｂいずれもが扉側ギア４２に噛み合うことを防ぐことができる。
【０１９３】
次に、動力非伝達状態保持機構６０について説明する。
【０１９４】
動力非伝達状態保持機構６０は、図２８に示すように、上述した首振り機構５０による一対の遊動ギア４４の動きを規制して、各遊動ギア４４のいずれもが扉側ギア４２に噛み合っておらず、モータＭの動力が扉側ギア４２に伝達されない動力非伝達状態にするものである。本実施形態では、動力非伝達状態において、冷蔵庫用扉開閉機構１００が、扉Ｄを手動で開閉できる手動モードとなる。
【０１９５】
具体的にこのものは、図２８の上段に示すように、前記首振り機構５０による一対の遊動ギア４４の動きを規制する規制位置Ｘと、図２８の下段に示すように規制位置Ｘでの規制を解除する解除位置Ｙとの間で移動する規制部材６１と、規制部材６１を規制位置Ｘに付勢する付勢部材６２と、規制部材６１を規制位置Ｘから解除位置Ｙに移動させる規制解除機構６３とを有している。
【０１９６】
規制部材６１は、扉側ギア４２が取り付けられる扉側ギア用取付軸８に対して進退可能に構成されており、具体的には、一端部が半円形状をなすとともに、他端部に厚み方向に貫通する貫通穴６１ｈが形成されたものである。
前記貫通穴６１ｈは、略長穴形状をなすとともに、扉側ギア用取付軸８の径寸法より大きく形成されている。これにより、この貫通穴６１ｈを介して規制部材６１を扉側ギア用取付軸８に通すことができ、この規制部材６１は、扉側ギア用取付軸８に対して進退可能となる。
【０１９７】
この規制部材６１は、上述した進退移動によって、規制位置Ｘと解除位置Ｙとの間を移動し、規制位置Ｘにおいて、一端部が第１取付部材５１ａと第２取付部材５１ｂとの間に介在して一対の遊動ギア４４の旋回を規制し、解除位置Ｙにおいて、前記一端部が第１取付部材５１ａ及び第２取付部材５１ｂのいずれにも接触せず、前記旋回を許容する。
より詳細に、規制位置Ｘにおいては、規制部材６１の一端部が、上述した各平板部材５１１の各段部５１４の間に形成された隙間に嵌り込むように構成されている。
【０１９８】
付勢部材６２は、規制部材６１に対して解除位置Ｙから規制位置Ｘに向かう付勢力を与えるものであり、本実施形態では、一端が規制部材６１に取り付けられるとともに、他端が例えばケースに固定された固定部材９に取り付けられたバネ等の弾性部材である。
【０１９９】
規制解除機構６３は、前記規制部材６１を規制位置Ｘから解除位置Ｙに移動させるものであり、ここでは、規制部材６１に取り付けられるともに、例えば図示しない制御部からの制御信号を受け付けて、規制部材６１に対して、前記付勢力と反対方向の解除力を与えるものである。
より具体的に本実施形態の規制解除機構６３は、前記制御信号を受け付けると、図示しないソレノイドに瞬時通電され、この瞬時通電によって、前記解除力を前記規制部材６１に与えるように構成されている。
【０２００】
以上のように構成された動力伝達機構４０によれば、動力伝達状態又は動力非伝達状態に切り替わることにより、扉Ｄの開閉を自動又は手動に切り替えることができる。
以下、動力伝達機構４０が、動力伝達状態又は動力非伝達状態に切り替わる際の動作について説明する。
【０２０１】
始めに、動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替わる動作について説明する。
なお、動力伝達状態に切り替わる際に、一方又は他方のどちらの遊動ギア４４が扉側ギア４２に噛み合うかは、モータＭの回転方向によって定まり、いずれの場合も動作原理は同様であるため、以下では、代表して一方の遊動ギア４４ａが扉側ギア４２に噛み合って動力伝達状態に切り替わる場合を説明する。
【０２０２】
動力非伝達状態においては、図２７に示すように、規制部材６１が規制位置Ｘに付勢されており、一対の遊動ギア４４はいずれも扉側ギア４２と噛み合っていない。
ここで、モータＭに所定の電圧を印加して、センターギア４３を正回転させると、一対の遊動ギア４４には、センターギア４３との噛み合っている部分を介して接線方向の力が加わる。
この接線方向の力により、各遊動ギア４４は回転軸を中心に回転し始める。ところが、回転負荷部材５２が、遊動ギアの回転に負荷を与えているため、前記接線方向の力は、遊動ギアを回転軸を中心に回転させる回転トルクと遊動ギアをセンターギア４３周りに旋回させる首振りトルクとに分配される。
このとき、本実施形態では、付勢部材６２から規制部材６１に加わる付勢力が前記首振りトルクに抗しており、規制部材６１が、首振り機構５０による一対の遊動ギア４４の動きを規制した状態（つまり、動力非伝達状態）を保つ。
【０２０３】
この状態において、例えば、図示しない制御部に動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替えるための切替信号が送信されると、前記制御部は、規制解除機構６３のソレノイドに印加される電圧を制御して瞬時通電し、規制部材６１に瞬間的な解除力を加える。
これにより、規制部材６１が規制位置Ｘから解除位置Ｙに移動するとともに、一対の遊動ギア４４は、首振りトルクによって、センターギア４３周りに旋回して、一方の遊動ギア４４ａが扉側ギア４２に噛み合い、動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替わる。
【０２０４】
このように、一方の遊動ギア４４ａが扉側ギア４２に噛み合って動力伝達状態に切り替わると、一方の遊動ギア４４ａには、扉側ギア４２との噛み合っている部分を介して接線方向の力が加わる。
これにより、上述した首振りトルクが増大し、本実施形態では、この首振りトルクが前記付勢力に抗して、ソレノイドに通電することなく、規制部材６１を解除位置Ｙに留まらせることができる。
【０２０５】
次に、動力伝達状態から動力非伝達状態に切り替わる動作について説明する。
動力伝達状態では、上述したように、首振りトルクが付勢力に抗して、動力伝達状態が保たれている。
この状態において、例えば、図示しない制御部に動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替えるための切替信号が送信されると、前記制御部は、モータＭに印加される電圧を制御して、モータＭの回転を停止又は瞬間逆転させる。
これにより、モータＭに連動してセンターギア４３の回転は停止又は瞬間逆転し、上述した首振りトルクが減少する。
これにより、前記付勢力が首振りトルクに抗して、規制部材６１が解除位置Ｙから規制位置Ｘに移動して、遊動ギアと扉側ギア４２との噛み合いが外れるとともに、動力伝達状態から動力非伝達状態に切り替わる。
【０２０６】
＜リンク機構＞
続いて、上述した駆動機構１０から出力された動力を、扉Ｄに伝えるリンク機構２０について説明する。
【０２０７】
リンク機構２０は、一端部が前記駆動機構１０の出力軸（本実施形態では、扉側ギア４２の出力軸）に接続されるとともに、他端部が扉Ｄに接続されるものであり、具体的には、図２９及び図３０に示すように、前記駆動機構１０の動力によって回転する第１アーム２１と、第１アーム２１の回転に連動して動く第２アーム２２とから構成されている。
【０２０８】
第１アーム２１は、一端部が扉側ギア４２に例えば螺子などで固定されるとともに、他端部に第２アーム２２が接続され、扉側ギア４２と連動して扉側ギア４２の回転軸を中心に回転するように構成されている。
本実施形態では、扉Ｄが閉じられている状態において、第１アーム２１の一端部から他端部に向かう第１延伸方向Ｌ１が、筐体Ｈの後方に向くように設定されている。
【０２０９】
第２アーム２２は、一端部が前記第１アーム２１に接続されており、この接続部２３を中心に回転するとともに、一端部から他端部に向かう第２延伸方向Ｌ２に沿って進退移動するように構成されている。
より詳細にこの第２アーム２２は、第１アーム２１からの力を受ける力点及び扉Ｄに力を加える作用点を有しており、回転及び進退移動しながら扉Ｄを開閉するものである。
本実施形態では、図３０に扉Ｄが閉じられている状態において、前記第２延伸方向Ｌ２が、筐体Ｈの前方に向くように設定されている。
【０２１０】
ここで、本実施形態では、前記第１延伸方向Ｌ１は、扉側ギア４２の回転軸から第１アーム２１の他端部に設けられた第２アーム２２の回転軸に向かう方向である。また、前記第２延伸方向Ｌ２は、前記力点から前記作用点に向かう方向であり、具体的には、第１アーム２１の他端部に設けられた第２アーム２２の回転軸から第２アームの他端部に設けられた扉Ｄに接続される接続部に向かう方向である。
【０２１１】
そして、本実施形態のリンク機構２０は、図３０に示すように、扉Ｄが閉じている状態において、前記作用点が、前記力点から視て扉Ｄへ垂直に向かう方向よりも扉Ｄの回転軸側（本実施形態では、ヒンジＺ側）に位置しているように構成されている。
【０２１２】
本実施形態のリンク機構２０は、第１アーム２１と第２アーム２２のなす角度、つまり第１延伸方向Ｌ１と第２延伸方向Ｌ２のなす角度θ２が、扉Ｄが開いている状態において１８０度以下となるように構成されている。
【０２１３】
＜補助機構＞
本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、上述したリンク機構２０が扉Ｄを開くときの補助をする補助機構３０をさらに具備している。
【０２１４】
この補助機構３０は、扉Ｄを開くための補助力を生じさせるものであり、ここでは、図示しないケーシング内に収容されて扉Ｄの上面に取り付けられている。
具体的にこのものは、図３０に示すように、所定の回転軸Ｔ１を中心に回転する回転部材３１と、筐体Ｈに力を作用させることにより、扉Ｄに前記補助力を与える補助力付与部材３２と、前記回転部材３１と前記補助力付与部材３２とを接続する接続部材３３とを具備してなる。
【０２１５】
回転部材３１は、回転体３１１と、回転体３１１から上向きに突出した突出部３１２とから構成されており、本実施形態では、上述した第２アーム２２が前記突出部３１２に接触することにより、回転体３１１が回転軸Ｔ１を中心に回転するように構成されている。
詳述すると、本実施形態の第２アーム２２は、図２９及び図３０に示すように、他端部に厚み方向に貫通した長穴２２ｈが形成されたものであり、この長穴２２ｈに扉Ｄの上面から起立した突出ピンＰが貫通するように構成されている。また、この第２アーム２２は、前記長穴２２ｈより一端部側に形成され、前記第２延伸方向Ｌ２と交差する方向に延びる延出部２２１を有している。
上述した構成により、本実施形態の第２アーム２２は、長穴２２ｈが突出ピンＰに沿ってスライドするように、第２延伸方向Ｌ２に沿って進退移動し、一端部から他端部に向かって進退移動する際に、前記延出部２２１が回転体３１１の突出部３１２に衝突して、回転体３１１を回転させる。
【０２１６】
補助力付与部材３２は、前記回転部材３１と連動して回転軸Ｔ２を中心に回転するものであり、この回転によって筐体Ｈの前面に衝突する衝突部３２１を有している。
本実施形態の補助力付与部材３２は、前記衝突部３２１が、扉Ｄの回転軸Ｔ３から所定距離離れた位置に設けられており、この所定距離に応じた大きさの補助力を扉Ｄに作用させるように構成されている。
【０２１７】
接続部材３３は、回転部材３１と補助力付与部材３２とを接続して、これらを連動して回転させるものであり、扉Ｄの長手方向に沿って延伸する長尺状をなすものである。
【０２１８】
＜制御部＞
次に、冷蔵庫用扉開閉機構１００の動作を制御する制御部について説明する。
【０２１９】
制御部は、扉Ｄの開閉移動や動力伝達機構４０の動作を制御するものであり、物理的には、ＣＰＵ、メモリ、タイマー、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等を備えたものであり、機能的には、図３１に示すように、動力伝達機構４０を動力伝達状態又は動力非伝達状態に切り替える切替部７１と、扉Ｄの移動速度を算出する速度算出部７２と、モータＭの出力を制御するモータ制御部７３とを有している。
【０２２０】
以下、各部について説明する。
【０２２１】
切替部７１は、例えば扉Ｄに設けられた入力手段を用いて、ユーザが入力した切替信号を取得するものであり、具体的には、前記切替信号に基づいて、モータＭに印加される電圧や、規制解除機構６３のソレノイドに印加される電圧を制御して、動力伝達機構４０を動力伝達状態又は動力非伝達状態に切り替えるように構成されている。
【０２２２】
速度算出部７２は、扉Ｄの移動量及び移動時間に基づいて扉Ｄの移動速度を算出するものである。
本実施形態の速度算出部７２は、扉Ｄの開度を検出する扉開度検出機構Ｅから扉の開度を示す開度信号を取得するとともに、ＣＰＵ内蔵のタイマーから扉Ｄの移動時間を示す時間信号を取得し、これらの各信号に基づいて算出された移動速度を算出速度として後述するモータ制御部７３に出力するように構成されている。
【０２２３】
本実施形態では、前記扉開度検出機構Ｅは、図２８に示すように、扉側ギア４２にギアを介して取り付けられており、扉側ギア４２の回転量に応じたパルス信号を前記開度信号として速度算出部７２に出力するものであり、具体的には、扉側ギア４２と同期して回転するエンコーダ等を利用したものである。
また、前記タイマーは、前記扉開度検出機構Ｅからパルス信号が出力される時間を測定し、この時間を扉Ｄの移動時間として前記時間信号を速度算出部７２に出力するものである。
【０２２４】
モータ制御部７３は、前記速度算出部７２により出力された算出速度と、例えば予めメモリの所定領域に記憶された目標速度とを取得するともに、前記算出速度と前記目標速度とを比較して、扉Ｄの算出速度が目標速度に近づくように、モータＭへの出力をＰＷＭ制御などすることで、モータ速度を可変に制御できるように構成されている。
【０２２５】
本実施形態では、前記速度算出部７２が、扉Ｄの移動範囲を分割した複数のステップ毎に移動速度を算出し、前記モータ制御部７３が、１つのステップにおいて速度算出部７２により算出された算出速度に基づき、次のステップにおけるモータＭの出力を制御するように構成されている。
【０２２６】
ここで、扉Ｄの移動範囲とは、扉Ｄが閉じている状態から、扉Ｄの開度が所定の目標角度となるまでの範囲に設定されており、本実施形態では、例えば、前記開度が０度〜１１０度までの範囲としている。
また、各ステップは、上述した移動範囲を、一定の開度毎に分割した各範囲に設定されており、本実施形態では、移動範囲である０度〜１１０度を例えば１０度毎に分割した各範囲としている。
【０２２７】
以下、上述した設定における制御部の具体的な制御内容について説明する。
【０２２８】
本実施形態では、モータＭの通電を開始したあと、前記扉開度検出機構Ｅが、扉Ｄの開度を検出するとともに、前記タイマーが、扉Ｄの開度が１０度増えるまでの時間を測定する。
【０２２９】
そして、速度算出部７２が、扉開度検出機構Ｅからの開度信号及びタイマーからの時間信号に基づいて、扉Ｄの開度が１０度増える間の移動速度、つまり各ステップの移動速度を算出し、この結果を算出速度としてモータ制御部７３に出力する。
【０２３０】
モータ制御部７３は、各ステップにおいて算出された算出速度と、各ステップそれぞれに設定されている目標速度とを比較し、これらの差分に応じて、次のステップにおけるモータＭへの出力を、ＰＷＭ制御の通電比率（デューティー比）を変化させて制御する。
より具体的には、モータ制御部７３は、図３２に示すように、４個のスイッチＳＷを切り替えることで、モータＭの動作を正転状態、ブレーキ状態、ＯＦＦ状態、逆転状態に制御する。例えば、正転状態又は逆転状態と、ブレーキ状態又はＯＦＦ状態とをＰＷＭ制御により短時間に切り替えることにより、モータＭを減速させることができる。なお、各スイッチＳＷは、例えばトランジスタなどで構成されている。
【０２３１】
上述した制御により、本実施形態では、扉Ｄが開き始めてから、扉Ｄを目標速度である例えば２０〜４０［度／秒］で移動させて、その後、目標角度である１１０度を目指して減速させることができる。
これにより、扉Ｄに加わる荷重に関わらず、扉Ｄを安定的に自動開閉することができ、扉Ｄの移動速度や開度の均一化を図ることができる。
【０２３２】
このように構成された本実施形態に係る冷蔵庫用扉開閉機構１００によれば、首振り機構５０が一対の遊動ギア４４をセンターギア４３の回転軸と垂直な平面に沿って動かすことで、動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替えることができ、従来のクラッチ機構のように、高さ方向にギアを動かすような機構を不要にすることができ、動力伝達機構４０を高さ方向にコンパクトにすることができる。
【０２３３】
また、一対の遊動ギア４４が、センターギア４３の回転に連動して、センターギア４３の回転軸と垂直な平面に沿って動くので、モータＭの動力を使って遊動ギア４４を動かすことができ、遊動ギア４４を動かすための専用のアクチュエータを不要にすることができる。
【０２３４】
さらに、ソレノイドに瞬時通電することで動力非伝達状態から動力伝達状態に切り替わるので、規制解除機構６３の構成を簡素化することができるうえ、上述した切り替えに必要なエネルギーも少なくて良い。
【０２３５】
そのうえ、扉Ｄが閉じている状態において、第２アーム２２の作用点が、力点から視て扉Ｄへ垂直に向かう方向よりも扉Ｄの回転軸側に位置しているので、不必要に各アーム２１、２２の長さを長くすることなく、扉Ｄを９０度以上開閉することができる。
【０２３６】
加えて、扉Ｄと筐体Ｈとが磁石などで着磁されている場合には、扉Ｄを開く際に着磁を外す力を要するところ、補助機構３０が、扉Ｄを開ける補助力を生じさせるので、この補助力で着磁を外すことができ、これにより、扉Ｄを開くために必要となるモータＭの動力をさらに小さくすることができる。また、第２アーム２２に長穴２２ｈを設けることにより、突出ピンＰに沿ってその長穴２２ｈが移動する間に着磁を外すことで、モータＭに最も負荷がかかる起動トルクを小さくすることができ、モータＭへの負荷も小さくなる。
【０２３７】
また、扉側ギア４２と、扉側ギア４２に噛み合っている一方又は他方の遊動ギア４４と、センターギア４３とのなす角度が１１０度以上かつ１２０度以下となるように各ギアが配置されているので、ハンチング等を起こすことなく、確実に動力を伝達することができる。
【０２３８】
そのうえ、図示しない制御部が、扉Ｄの動作速度を所定の速度に制御するので、収容物の重さなどにより扉Ｄの重量が変動した場合であっても、扉Ｄの開閉速度が速すぎる又は遅すぎることがなく、ユーザにとって操作性が良い。
より詳細には、扉Ｄに加わる荷重に関わらず、扉Ｄをユーザの操作性において理想的な移動速度である２０〜４０［度／秒］で移動させることができるうえ、扉Ｄの開度を目標角度である１１０度を目指して減速させることができ、扉Ｄの移動速度及び開度を均一化することができる。
【０２３９】
さらに、角度規制部５１５が、センターギア４３の回転軸を中心とした各遊動ギアの回転軸のなす角度を、所定角度より以下に規制するので、一対の遊動ギア４４が両方とも扉側ギア４２に噛み合うことを防ぐことができる。
【０２４０】
＜第４実施形態の変形例＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【０２４１】
例えば、前記実施形態では、回転負荷部材が弾性部材であったが、例えば、遊動ギアと取付部材との間に摩擦を生じさせるようなものであっても良く、具体的には、フェルト等のシート部材や、マグネット等の磁力抵抗などが挙げられる。
【０２４２】
また、前記実施形態では、各遊動ギアが、別の取付部材に取り付けられていたが、一対の遊動ギアが、共通の取付部材に取り付けられていても良い。
【０２４３】
さらに、前記実施形態では、扉側ギアが１つであったが、複数の扉側ギアを有しても良い。
【０２４４】
加えて、前記実施形態の動力伝達機構は、冷蔵庫の扉を開閉するために用いられていたが、必ずしも冷蔵庫の扉に限定する必要はない。
【０２４５】
そのうえ、前記実施形態の制御においては、扉の移動範囲を０度〜１１０度とし、各ステップを前記移動範囲を１０度毎に分割した範囲としていたが、移動範囲及び各ステップの設定は適宜変更しても構わない。
【０２４６】
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。
【０２４７】
＜第５実施形態＞
以下では、第５実施形態における冷蔵庫用扉開閉機構１００について図３３〜図４４を参照して説明する。なお、前記第１実施形態と同じ部材には、同一の符号を付すものとする。
【０２４８】
本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、モータＭの動力を複数の駆動ギア４５の回転のみによって扉のヒンジＺに伝達する動力伝達機構４０と、閉塞位置にある扉Ｄを開方向に移動させるための補助力を発生させる補助機構３０とを具備する。
【０２４９】
さらに、この冷蔵庫用扉開閉機構１００は、モータＭの動力をヒンジＺに伝達する動力伝達状態と、モータＭの動力をヒンジＺに伝達させない動力非伝達状態との間を移り変わる（切り替わる）動力伝達状態遷移機構（動力伝達状態／非伝達状態切替機構）１０１を具備している。
【０２５０】
動力伝達状態遷移機構１０１は、図３３及び図３４に示すように、モータＭとヒンジＺとの間に介在している。ここでは、ヒンジＺに接続されている欠歯ギア４６と動力伝達状態遷移機構１０１との間には複数の扉側ギア４２を介在させているが、これらの間に１つの扉側ギア４２を介在させても構わない。また、ヒンジＺに接続されている欠歯ギア４６は、全周に歯を有するものであっても構わない。なお、本実施形態における欠歯ギア４６は、前記第１実施形態のように回転移動するものではなく、ヒンジＺに固定されたものであり、駆動ギア４５の一部である。
【０２５１】
具体的に動力伝達状態遷移機構１０１は、図３５及び図３６に示すように、モータ側ギア４１に接続されるセンターギア４３と、センターギア４３に噛み合う一対の遊動ギア４４と、一対の遊動ギア４４をセンターギアの回転軸周りに旋回させる首振り機構５０とを備えている。
【０２５２】
首振り機構５０は、前記第１実施形態と同様に、センターギア４３の回転軸を中心に回転するとともに、遊動ギア４４が取り付けられる第１取付部材５１と、第１取付部材５１と遊動ギア４４との間に介在するとともに、各遊動ギア４４の回転に負荷を与える回転負荷部材５２とを備えており、本実施形態では前記センターギア４３が取り付けられる第２取付部材５４をさらに備えている。
【０２５３】
第１取付部材５１は、一対の遊動ギア用取付軸５１２を有し、貫通孔５１６が形成された平板状をなすものである。
【０２５４】
回転負荷部材５２は、遊動ギア４４の回転に負荷を与え、一対の遊動ギア４４をセンターギア４３の回転軸周りに旋回させるトルクを発生させるものであり、ここでは、遊動ギア用取付軸５１２に通されるバネ等の弾性部材である。
【０２５５】
第２取付部材５４は、センターギア用取付軸７が設けられた平板状のものであり、前記第１取付部材５１の下方に配置されている。
この第２取付部材５４は、センターギア４３に連動して回転するものであり、第１取付部材５１とは独立して回転する。
【０２５６】
本実施形態では、図３６に示すように、センターギア用取付軸７を貫通孔５１６に通すことで第２取付部材５４の上面に第１取付部材５１を載置した後、遊動ギア用取付軸５１２に遊動ギア４４を取り付けるとともに、センターギア用取付軸７にセンターギア４３を取り付ける。
【０２５７】
遊動ギア４４を遊動ギア用取付軸５１２に取り付けるにあたっては、遊動ギア用取付軸５１２に回転負荷部材５２を通し、その上から遊動ギア４４を通し、さらにその上から遊動ギア４４を押圧する押圧部材５３を通すことで、回転負荷部材５２から遊動ギアへ上向きの力が加わるようにする。
なお、前記押圧部材５３は、前記遊動ギア用取付軸５１２の外周面に周方向に沿って形成された凹溝５１３に係合するように構成されている。
【０２５８】
上述した構成により、遊動ギア４４は、モータＭに連動して、正回転動力伝達位置と、逆回転動力伝達位置と、動力非伝達位置との間を移動する。それぞれの位置や遊動ギア４４の具体的な動作に関しては、前記第１実施形態と同様であり（図４参照）、ここでは省略する。
【０２５９】
このように、動力伝達状態遷移機構１０１は、モータＭの動力を受けながら、その動力によって動力伝達状態と動力非伝達状態との間を移り変わるものである。より具体的には、首振り機構５０が一対の遊動ギア４４を旋回させて、一方又は他方の遊動ギア４４ａを扉側ギア４２に噛み合わせることで動力伝達状態となり、一対の遊動ギア４４と扉側ギア４２との噛み合いを外すことで動力非伝達状態となる。つまり、遊動ギア４４が正回転動力伝達位置又は逆回転動力伝達位置にある状態が動力伝達状態であり、遊動ギア４４が動力非伝達位置にある状態が動力非伝達状態である。
【０２６０】
そして、本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、動力伝達状態遷移機構１０１が動力非伝達状態となり、モータＭの動力がヒンジに伝達されない状態において、補助機構３０に補助力を発生させて閉塞位置にある扉Ｄを開方向に移動させるように構成されている。なお、補助機構３０は、図３４に示すように、スライド部材３４及び補助力付与部材３２を有したものであり、動作などは第１実施形態と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【０２６１】
本実施形態の冷蔵庫用扉開閉機構１００は、前記第１実施形態と同様に、動力非伝達状態保持機構６０と動力変換機構７０とをさらに具備している。本実施形態では、これらの機構６０、７０やこれらに関わる構成が前記各実施形態とは異なり特徴的であるので、以下に詳述する。
【０２６２】
まず、動力変換機構７０について説明する。
動力変換機構７０は、図３７に示すように、スライド部材３４と駆動ギア４５との間に介在して、駆動ギア４５の回転方向の動力を、スライド部材３４のスライド方向の動力に変換するものである。
【０２６３】
この動力変換機構７０は、モータＭが逆回転して扉Ｄを閉方向に移動させる場合には、モータＭの動力を補助機構３０に伝達させることなく、モータＭが正回転して扉Ｄを開方向に移動させる場合には、モータＭの動力を補助機構３０に伝達させるラチェット機構１０２を備えている。
【０２６４】
ラチェット機構１０２は、スライド部材３４に取り付けられたラチェット７１（前記第１実施形態における爪部７１）と、駆動ギア４５に連動して回転する押圧部７２（前記第１実施形態における突起部７２）とを有している。
【０２６５】
ラチェット７１は、図３８及び図３９に示すように、スライド部材３４の他端部３４２に設けられており、前記モータＭが正回転する場合に前記押圧部７２により押圧される被押圧端面７１１と、前記モータＭが逆回転する場合に前記押圧部７２の動きをガイドするガイド面７１２とを有している。
【０２６６】
このラチェット７１は、図３９に示すように、外力が加わっていない状態における通常姿勢Ｎと、通常姿勢Ｎから回転軸７Ｔ周りに回動した回動姿勢Ｒとの間を移動できるように構成されており、回動姿勢Ｒにある状態において通常姿勢Ｎに向かう付勢力を生じさせる弾性部７１３を有している。なお、ここでいう回動姿勢Ｒとは、通常姿勢Ｎからセンターギア４３の回転軸から離れる向きに回動した状態である。
【０２６７】
本実施形態のラチェット７１は、上述した第２取付部材５４の下方に位置しており、通常姿勢Ｎにある状態において、被押圧端面７１１及びガイド面７１２が押圧部７２の回転軌道上に位置するように配置されている。
【０２６８】
押圧部７２は、図３７に示すように、センターギア４３に連動して回転するものであり、ラチェット７１にスライド部材３４のスライド方向の動力を加えるものである。具体的に押圧部７２は、第２取付部材５４に設けられた複数の突起状のものであり、本実施形態では、２つの押圧部７２を第２取付部材５４の背面に設けてある。なお、押圧部７２の個数は、例えば１つにするなど適宜変更して構わない。
【０２６９】
次に、動力非伝達状態保持機構６０について説明する。
動力非伝達状態保持機構６０は、首振り機構５０の旋回を規制して、各遊動ギア４４をいずれも扉側ギア４２に噛み合わせずに動力非伝達状態を保持するものであり、具体的には、図３７に示すように、第１取付部材５１に設けられて第１取付部材５１とともに回転する当接部６４と、当接部６４が当接して首振り機構５０の旋回を規制する被当接部６５とを有している。
【０２７０】
当接部６４は、図４０に示すように、第１取付部材５１の背面に設けられた突起状のものであり、ここでは、一対の当接部６４が遊動ギア４４それぞれの回転軸上に設けられている。これらの当接部６４の突出長さは、ラチェット７１の被押圧端面７１１に接触しない寸法、すなわち当接部６４の先端がラチェット７１の上面７１４に到達しない寸法に設定されている。つまり、この当接部６４は、ラチェット７１の上面７１４よりも上方に位置している。
【０２７１】
なお、動力非伝達状態を保持する必要があるのは、閉塞位置にある扉Ｄを開方向に動かす際に扉Ｄと筐体Ｈとの着磁を外すまでであるところ、当接部６４は、扉Ｄを開方向に移動する場合に扉側ギア４２と噛み合わない遊動ギア４４（図３７における上側の遊動ギア４４）側に設けられていれば良い。これに対して、本実施形態において第１取付部材５１に一対の当接部６４を設けてあるのは、各部材を組み立てていく際に、第１取付部材５１の向きを気にすることなく作業を進めることができ、製造を容易に行なえるようにするためである。
【０２７２】
被当接部６５は、モータＭが正回転して、第１取付部材５１の回転に伴って一対の遊動ギア４４が正回転動力伝達位置に向かう場合に、一対の遊動ギア４４が正回転動力伝達位置に到達するまえに当接部６４が当接する位置に設けられている。
具体的にこの被当接部６５は、図３８及び図３９に示すように、ラチェット７１の上面７１４よりも上方に位置しており、ここではラチェット７１の上面７１４から起立して設けられたリブ形状のものである。この被当接部６５１には、当接部６４が当接する被当接面６５１が形成されている。
【０２７３】
続いて、上述したように構成された動力非伝達状態保持機構６０及び動力変換機構７０などの動作について、図４１〜図４３を参照しながら説明する。
【０２７４】
まず、閉塞位置にある扉Ｄを開方向に移動させる場合について説明する。
扉Ｄが閉塞位置にある状態でモータＭを正回転させると、図４１（ａ）に示すように、センターギア４３の回転に連動して、首振り機構５０が一対の遊動ギア４４を動力非伝達位置から正回転動力伝達位置に旋回させる。この旋回に連動して、第１取付部材５１が回転するので、第１部材５１に設けられた当接部６４が被当接部６５に向かって回転する。
【０２７５】
そして、図４１（ｂ）に示すように、当接部６４が被当接部６５（具体的には、被当接面６５１）に当接すると、第１取付部材５１の回転、すなわち遊動ギア４４の旋回が規制され、動力非伝達状態が保持される。なお、遊動ギア４４の旋回が規制される理由は、遊動ギア４４が回転負荷部材５２の負荷による比較的小さいトルクによって旋回しているからである。
【０２７６】
この状態から、さらにモータＭが正回転すると、第２取付部材５４が第１取付部材５１とは独立して回転するので、図４２（ｃ）に示すように、センターギア４３に連動して第２取付部材５４に設けられた押圧部７２が回転し、何れか１つの押圧部７２がラチェット７１（具体的には、被押圧端面７１１）に当たる。
【０２７７】
さらにモータＭが正回転することにより、図４２（ｄ）に示すように、押圧部７２が被押圧端面７１１を介してラチェット７１を押圧し、センターギア４３の回転方向の動力がラチェット７１を介してスライド部材３４にスライド方向の動力として伝達され、スライド部材３４がスライド移動する。
【０２７８】
その結果、補助機構３０の補助力によって扉Ｄと筐体Ｈとの着磁が外され、閉塞位置にある扉Ｄが開方向に移動し始める。
【０２７９】
次に、開放状態にある扉Ｄを閉方向に移動させるに場合について説明する。
扉Ｄが開放されている状態でモータＭを逆回転させると、図４３（ｅ）に示すように、センターギア４３に連動して第２取付部材５４が回転するので、複数の押圧部７２はラチェット７１（具体的には、ガイド面７１２）に向かって回転する。
【０２８０】
押圧部７２がガイド面７１２に当たってからさらにモータＭが逆回転すると、図４３（ｆ）に示すように、押圧部７２はガイド面７１２を押圧しながら回転して、ラチェット７１を回転軸７Ｔ周りに回動させる。これにより、ラチェット７１は、通常姿勢Ｎから回動姿勢Ｒに回動するとともに、押圧部７２から退避するように動く。
【０２８１】
その結果、モータＭが逆回転する場合は、押圧部７２がラチェット７１に妨げられることなく回転し続け、扉Ｄが閉方向に移動する。
【０２８２】
ところで、扉Ｄを開方向に移動させる場合、図４２に示すように、スライド部材３４のスライド移動に伴い、ラチェット７１は待機位置Ａから押込位置Ｂに移動する。
なお、ここでいう待機位置Ａとは、モータＭが正回転することにより押圧部７２が被押圧端面７１１を押圧する直前のラチェット７１の位置である。また、押込位置Ｂとは、モータＭが正回転することにより被押圧端面７１１を押圧している押圧部７２が被押圧端面７１１から離れる直前のラチェット７１の位置である。
【０２８３】
このことから、ラチェット７１が押圧部７２に押圧された状態すなわち、ラチェット７１が押込位置Ｂにある状態で留まると、扉Ｄを開方向に移動させている際に、スライド部材３４などがユーザから見えてしまい、見栄えが悪い。
【０２８４】
そこで、本実施形態の補助機構３０には、押圧部７２がラチェット７１を押圧することでスライド移動したスライド部材３４を引き戻す図示しない引戻部材を備えさせている。具体的にこの引戻部材は、スライド部材３４をスライド方向とは反対向きに付勢することにより、ラチェット７１を押込位置Ｂから待機位置Ａに引き戻すためのものであり、ここではトーションバーやバネなどの弾性部材である。
【０２８５】
しかしながら、引戻部材を単に設けただけでは、引戻部材がスライド部材３４を引き戻すと、ラチェット７１が通常姿勢Ｎを保ったまま押込位置Ｂから待機位置Ａに移動するので、押圧部７２が再びラチェット７１を押圧してしまい、スライド部材３４が再度スライド移動する。つまり、引戻部材を設けただけでは、扉Ｄを開方向に移動させる際に、スライド部材３４がスライド移動したり引き戻されたりすることが繰り返されるに過ぎず、見栄えを十分に改善できているとはいえない。
【０２８６】
そこで本実施形態では、図３８〜図４０に示すように、上述したラチェット７１に、引戻部材によってスライド部材３４が引き戻される際に、当接部７２により押圧される被押圧面６５２（以下、被押圧スライド面６５２ともいう）を設けてある。
【０２８７】
この被押圧スライド面６５２は、上述した被当接部６５に設けられており、具体的には被押圧端面６５１における第１取付部材５１側の辺から連続して形成されている。本実施形態では、被押圧スライド面６５２をセンターギア４３の回転軸から離れる向きに湾曲させており、この被押圧スライド面６５２を当接部６４がスライド移動することで、当接部６４が被押圧スライド面６５２を介してラチェット７１を押圧して通常姿勢Ｎから回動姿勢Ｒに移動するようにしている。
【０２８８】
上述した構成により、図４４（ａ）、（ｂ）に示すように、図示しない引戻部材によってスライド部材３４が引き戻されることで、ラチェット７１を押込位置Ｂから待機位置Ａに移動させる際に、被押圧スライド面６５２が当接部６４に当たる。
【０２８９】
そして、図４４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ラチェット７１がさらに待機位置Ａに向かって移動することで、被押圧スライド面６５２が当接部６４に対してスライドするように動くとともに、当接部６４が被押圧スライド面６５２を介してラチェット７１を押圧する。これにより、ラチェット７１は、押込位置Ｂから待機位置Ａに移動する間に、通常姿勢Ｎから回動姿勢Ｒに回動する。
【０２９０】
その結果、ラチェット７１が待機位置Ａに移動したあとは回動姿勢Ｒが保たれるので、その後ラチェット７１は押圧部７２と干渉せず、押圧部７２に押圧されない。これにより、スライド部材３４が引き戻されたあと、再度スライド移動してしまうことを防ぐことができ、外観性を向上させることができる。
【０２９１】
以上に述べたように、本実施形態に係る冷蔵庫用扉開閉機構１００によれば、動力伝達状態遷移機構１０１が動力非伝達状態にあり、モータＭの動力がヒンジＺに伝達されない状態において、閉塞位置にある扉Ｄを補助力によって開方向に移動させるので、扉Ｄと筐体Ｈとの着磁を外すために必要なモータＭのトルクを低減させることができ、モータＭの小型化を図れる。
【０２９２】
さらに、モータＭの動力をギアなどの機械部品のみでヒンジＺや補助機構３０に伝達させているので、スイッチング素子などの電気部品を用いることなく、扉Ｄを自動で開閉することができる。
【０２９３】
そのうえ、動力変換機構７０がラチェット機構１０２を備えているので、閉塞位置にある扉Ｄを開方向に移動させる場合には補助力を発生させるようにしつつ、扉Ｄを閉方向に移動させる場合には動力変換機構７０によって扉Ｄの移動が妨げられないようにすることができる。
【０２９４】
加えて、着磁を外す際にスライド移動させたスライド部材３４を引戻部材によって引き戻すので、扉を開方向に移動させる間にユーザからスライド部材３４を見えないようにすることができ、外観性の悪化を招かない。
【０２９５】
さらに加えて、スライド部材３４を引き戻す際に、ラチェット７１を通常姿勢Ｎから回動姿勢Ｒに回動させて、ラチェット７１と押圧部７２との干渉を避けているので、引き戻された付勢部材３４が再度スライド移動してしまうことを防ぐことができる。
【０２９６】
＜第５実施形態の変形例＞
モータの動力がヒンジに伝達されない状態において、閉塞位置にある扉を補助力によって開方向に移動させるための別の実施態様としては、図４５に示すように、動力変換機構７０を構成する押圧部７２の個数を増やした構成が考えられる（ここでは、５つの押圧部７２を例示している）。
【０２９７】
このような構成であれば、前記第５実施形態のように押圧部７２が２つ或いは１つの場合に比べて、何れか１つの押圧部７２がラチェット７１に当たるまでの時間を短くすることができる。これにより、モータＭを正回転させた場合に、動力非伝達位置にある遊動ギア４４が正回転動力伝達位置に移動するまえ、すなわち扉側ギア４２に噛み合うまえに、押圧部７２によってラチェット７１を押圧できる確立が高く、モータＭの動力がヒンジＺに伝達されない状態において補助力を発生させることができる。
【０２９８】
ただし、このように押圧部７２の個数を増やした構成であっても、押圧部７２がラチェット７１を押圧するまえに遊動ギア４４が扉側ギア４２に噛み合うことがあり、モータＭの動力がヒンジＺに伝達されない状態においてより確実に補助力を発生させるためには、前記第５実施形態のように、動力非伝達状態保持機構６０を具備した構成の方が好ましい。
【０２９９】
また、押圧部７２の個数を増やすと、スライド移動したスライド部材３４を引き戻す際に、押込位置Ｂから待機位置Ａに移動するラチェット７１が押圧部７２に当たってしまう確立が高くなり、スライド部材３４を確実に引き戻せるわけではない。この点に鑑みても前記第５実施形態の構成の方が好ましい。
【０３００】
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。
【符号の説明】
【０３０１】
１００・・・冷蔵庫用扉開閉機構
Ｒ    ・・・冷蔵庫
Ｄ    ・・・扉
Ｚ    ・・・ヒンジ軸
Ｍ    ・・・モータ
１０  ・・・駆動機構
３０  ・・・補助機構
４０  ・・・動力伝達機構
４１  ・・・モータ側ギア
４２  ・・・扉側ギア
４３  ・・・センターギア
４４  ・・・遊動ギア
４５  ・・・駆動ギア
４６  ・・・欠歯ギア
５０  ・・・首振り機構
６０  ・・・動力非伝達状態保持機構
８０  ・・・欠歯ギア回転機構
【図１】
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【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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