(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転を、減速機構を介してピニオンギヤに伝達し、このピニオンギヤに噛合するラックで直動運動に変換すると共に、このラックと共に進退するプランジャと、このプランジャに外挿したプッシャ間にスプリングを収容し、前記プランジャの前進により、このスプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、このスプリングの復元力によって前記プッシャを、前記プランジャの前進速度よりも高速で突出させてドアを開放するようにしたドアオープナーであって、
前記スプリングが外径の異なる複数個のスプリングからなり、これらのスプリングを同軸上に配設すると共に、ばね定数が最小のスプリングを他のスプリングよりも自然長を長くしたことを特徴とするドアオープナー。
【請求項２】
前記スプリングが、その圧縮過程においてばね定数が大きくなる非線形のばね定数を有している請求項１に記載のドアオープナー。
【請求項３】
前記スプリングが、大径のスプリングと、この大径のスプリングに内挿し、自然長が長い小径のスプリングとからなり、これらのスプリングの巻き方向を互いに逆方向とした請求項１又は２に記載のドアオープナー。
【請求項４】
前記プランジャの前進により、前記スプリングを所定のばね力に達するまで予め圧縮すると共に、前記プッシャに、所定の軸方向力によって解除可能なロック機構を付設した請求項１乃至３に記載のドアオープナー。
【請求項５】
前記ロック機構が、前記プッシャの直交方向に進退自在に配設したストッパーと、このストッパーとケース間に付勢して収容したスプリングと、前記ストッパーの係止部を形成したプッシャとを備えている請求項４に記載のドアオープナー。
【請求項６】
前記プッシャの突出速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ．以上に設定した請求項１乃至５いずれかに記載のドアオープナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キッチンシンクや冷蔵庫等のドアをタッチスイッチの操作で自動開放する電動式のドアオープナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
キッチンシンクや貯蔵庫、例えば冷蔵庫における冷蔵室のドアは、冷蔵庫本体の前面において一端部がヒンジにより回動自在に支持されている回動式が汎用的で、特に一般家庭ではほとんどこのタイプが使用されている。このドアの内面周縁部には、閉じた状態で密封性を向上させるため、冷蔵庫本体の前面に吸着するマグネットを備えたガスケットを設けている。このため、ドアを手動で開放させるにはある程度の操作力が必要となり、特に力の弱い子供や身体の不自由な人にとっては負担がかかる。
【０００３】
こうした負担を軽減するため、モータを駆動源として、このモータの回転をウォームギアからギア機構を介してピニオンに伝達し、ラックと一体に形成した押出し棒の直進運動に変換してドアを開放するようにした電動式のドアオープナーが知られている（特開２００１−５５８６３号公報参照）。
【０００４】
図１４は、この公報に記載された従来構造の第１例を示している。このモータを駆動源とした電動式のドアオープナー５０は、ケース５１内にモータ５２と、押出し棒５３を一体に有するラック５４と、ギヤ機構５５とを備えている。ギヤ機構５５は、モータ５２により回転するウオームギヤ５６と、このウオームギヤ５６に噛合するギヤ部５７ａと、このギヤ部５７ａよりも小径のギア部５７ｂを有する第１のギヤ５７と、ギヤ部５７ｂに噛合するギヤ部５８ａと、このギヤ部５８ａよりも小径のギヤ部５８ｂを有する第２のギヤ５８と、ギヤ部５８ｂに噛合するギヤ部５９ａと、ラック５４の歯部５４ａに噛合するピニオン５９ｂを有する第３のギヤ５９とで構成している。ピニオン５９ｂにはカム６０を一体形成している。
【０００５】
押出し棒５３を一体に有するラック５４は、ケース５１内に長手方向に直動可能に支持され、その先端部はケース５１から突出している。また、ラック５４の側部にはばね受け部６１を設け、このばね受け部６１とケース５１との間に、圧縮コイルばねからなる戻しばね６２を収容している。この戻しばね６２は矢印Ａ方向に押出し棒５３を付勢している。
【０００６】
ケース５１内には、カム６０に転接するＬ字形のレバー６３を回動自在に設けると共に、このレバー６３の端部６３ａによりオンオフする原点スイッチ６４を設けている。
【０００７】
ドアの前面に設置されたタッチスイッチを入れるとモータ５２が通電し、ウォームギア５６が回転する。この回転が第１〜３のギヤ５７、５８、５９からなるギア機構５５を介してピニオン５９ｂに伝達する（矢印Ｂ方向）。するとこのピニオン５９ｂに噛合するラック５４が矢印Ａとは逆の矢印Ｃ方向に移動し、押出し棒５３が同矢印Ｃ方向に突出してドア６５の被押圧部６６を押圧してドア６５を開放する。なお、押出し棒５３が最先端位置まで突出すると、ラック５４の歯部５４ａとピニオン５９ｂとの噛合が外れ、戻しばね６２の復元力によって押出し棒５３は元の退避位置まで瞬時に戻ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の電動式のドアオープナーにおいて、ギア機構５５、ピニオン５９ｂ、ラック５４からなる構成では、押出し棒５３の動作速度を速くするには限界があり、ドア６５の開放までに時間がかかるという問題があった。また、こうした冷蔵庫６７には、通常、ドアヒンジ部に、半ドア防止機構としてカム等からなる自動閉鎖機構（図示せず）を設けており、押出し棒５３でドアを開放する際、この自動閉鎖機構でドア６５が閉じる距離を超えるストロークまで突出させる必要がある。したがって、ドアオープナー５０の突出ストロークと突出力を増大させるには電流容量を大きくする必要があり、小型化が難しいという問題があった。さらには、ドア６５を開放する動作中、すなわちラック５４の歯部５４ａとピニオン５９ｂとが噛合している時にドア６５に外力が加わると、ケース５１内のギヤ機構５５等に直接衝撃力がかかり、破損するといった問題もあった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ドア開放時間を短縮し、小型であっても突出ストロークと突出力を増大させることができ、かつ、耐久性を向上させたドアオープナーを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、モータの回転を、減速機構を介してピニオンギヤに伝達し、このピニオンギヤに噛合するラックで直動運動に変換すると共に、このラックと共に進退するプランジャと、このプランジャに外挿したプッシャ間にスプリングを収容し、前記プランジャの前進により、このスプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、このスプリングの復元力によって前記プッシャを、前記プランジャの前進速度よりも高速で突出させてドアを開放するようにしたドアオープナーであって、前記スプリングが外径の異なる複数個のスプリングからなり、これらのスプリングを同軸上に配設すると共に、ばね定数が最小のスプリングを他のスプリングよりも自然長を長くした構成を採用した。
【００１１】
このように、プランジャの前進によりスプリングを圧縮し、スプリングにばね力を蓄積させたので、ドアの開放時間を短縮することができると共に、スプリングの復元力でプッシャを突出させたので、モータへの負荷を軽減し、プッシャに外力がかかってもスプリングでこの外力を緩和して内部に衝撃力が生じなく、耐久性を向上させることができる。また、前記スプリングが外径の異なる複数個のスプリングからなり、これらのスプリングを同軸上に配設すると共に、ばね定数が最小のスプリングを他のスプリングよりも自然長を長くすれば、モータにかかる負荷を抑制してプランジャを速く前進させることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記スプリングが、その圧縮過程においてばね定数が大きくなる非線形のばね定数を有しているので、プランジャの前進過程でばね定数が大きくなり、スプリングのばね力が蓄積されてプッシャの突出量を長くすることができると共に、突出速度もプランジャの前進速度を超えて高速となるため、ドアを開放するまでの時間を実質的に短縮することができる。
【００１４】
好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記プランジャの前進により、前記スプリングが、大径のスプリングと、この大径のスプリングに内挿し、自然長が長い小径のスプリングとからなり、これらのスプリングの巻き方向を互いに逆方向とすれば、小スペースでプッシャの突出量を長くできると共に、スプリングが相互に絡み合うのを防止することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のように、前記スプリングを所定のばね力に達するまで予め圧縮すると共に、前記プッシャに、所定の軸方向力によって解除可能なロック機構を付設したので、プッシャの突出速度と突出量を増大することができ、ドアの開放時間を短縮することができる。
【００１６】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記ロック機構が、前記プッシャの直交方向に進退自在に配設したストッパーと、このストッパーとケース間に付勢して収容したスプリングと、前記ストッパーの係止部を形成したプッシャとを備えているので、小スペースでスプリングのばね力を容易に蓄積することができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明では、前記プッシャの突出速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ．以上に設定したので、プッシャの突出ストロークが短くても短時間にドアを開放することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係るドアオープナーを装着した冷蔵庫の斜視図を示し、図２（ａ）は、本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。
【００１９】
図１において、冷蔵庫１のドア２を開放するドアオープナー３は、ドアヒンジ４と反対側の冷蔵庫１の本体上部に装着し、ドア２の前面に設けたタッチスイッチ５を押すとこのドアオープナー３が作動し、ドア２に突設した被押圧部６を突き放す。ドア２を開放するための力、すなわち、ドアオープナー３のプッシャ１４が突出する力として、ドア２と冷蔵庫１の本体とを密封する図示しないガスケットを冷蔵庫１の本体から引き離す力が必要となる。通常、冷蔵庫１の密封性を高めるためにガスケット内にはマグネット（図示せず）を内蔵しており、この引き離す力は２〜３ｋｇ程度である。
【００２０】
また、プッシャ１４の突出量と突出速度との関係を検証するため、出願人は、冷蔵庫１の本体側部に一軸の駆動テーブルＴを設置し、テーブルＴの駆動速度とストロークを変えてドア２の開放量Ｌを調査した。通常、ドアヒンジ４部には、半ドア防止機構としてカム等からなる自動閉鎖機構を設けているため、５０ｍｍ程度ドア２を開放しても機械的にドア２を引き込んで閉じてしまう。すなわち、テーブルＴのストローク（突出量）が５０ｍｍのものでは、突出速度２００ｍｍ／ｓｅｃ．でドア２を一旦開放することはできるが、この自動閉鎖機構が作用する位置を越えて遠くまで開放することはできなく、テーブルＴが後退すると再びドア２が閉じてしまう。ドアオープナー３の装着位置によって多少の差異はあるも、本出願人の検証では、５０ｍｍストロークの場合、プッシャ１４の突出速度は２００ｍｍ／ｓｅｃ．が必要で、これよりもさらに高速で突出すればドア２を開放できることが判った。
【００２１】
図２に示すドアオープナー３は、モータ７と、モータ７の軸に固定したウオームギヤ８と、このウオームギヤ８に噛合し、軸９によって回転自在に支持したウオームホイール１０ａと平歯車１０ｂとからなる２段ギヤ１０と、平歯車１０ｂに噛合し、軸１１によって支持したピニオン（平歯車）１２と、このピニオン１２に噛合するラック１３ａを一体に形成したプランジャ１３と、このプランジャ１３に外挿したプッシャ１４と、このプッシャ１４とプランジャ１３間に収容したスプリング１５を主要な構成としている。
【００２２】
モータ７の回転は、ウオームギヤ８から２段ギヤ１０を介してピニオン１２によって順次減速して伝達され、最終的にこのピニオン１２に噛合するラック１３ａの直動運動に変換される。ここでは、減速機構としてウオームギヤ８、ウオームホイール１０ａと、平歯車１０ｂ、１２の組合せを例示したが、他の減速機構でも良い。また、歯車は、ポリアセタール樹脂等の合成樹脂を射出成形によって形成している。さらにグリースをこれらの歯車に塗布すれば、摩耗と騒音を抑制することができる。
【００２３】
図３の分解図で示すように、プッシャ１４は外周に２面取り１４ａを形成した有底円筒状をなし、この２面取り１４ａの一面には、プランジャ１３の突起部１３ｂをガイドするスリット状の案内溝１４ｂを形成している。プッシャ１４の内周１４ｃに進退自在に嵌挿したプランジャ１３の突起部１３ｂがこの案内溝１４ｂに沿って摺動するため、プランジャ１３は回転することなく直線移動する。なお、プッシャ１４は、ポリアセタール等の合成樹脂製とすることにより、耐摩耗性を向上することができると共に、前述したドア２の被押圧部６との衝突音を緩和することができる。
【００２４】
スプリング１５は、プランジャ１３の端面１３ｃとプッシャ１４の底部１４ｄとの間に付勢して収容している。また、このスプリング１５は、外径の異なる内側スプリング１５ａと外側スプリング１５ｂからなり、非線形のばね定数を有している。内側スプリング１５ａは、プランジャ１３の端部１３ｃとプッシャ１４の底部１４ｄ間に圧縮した状態で収容し、外側スプリング１５ｂは、この内側スプリング１５ａよりも短く、プランジャ１３の前進する過程で圧縮することになる。これらのスプリング１５ａ、１５ｂの巻き方向を逆方向とすることにより、相互の絡みを防止することができる。
【００２５】
プッシャ１４をケース１７から突出可能に支持し、このプッシャ１４の後部には一対のピンからなるストッパー１６を突設させ、プランジャ１３の側部１３ｄに当接してプッシャ１４がプランジャ１３から脱落しないようにしている。なお、ストッパー１６としてはこのピンに限らず、例えば止め輪のようなものでも良い。
【００２６】
さて、プランジャ１３の突起部１３ｂには電極１８を設け、ケース１７に設けた基板１９に対峙している。この基板１９上には、図８に示すようなリミットセンサー用のパターン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを形成している。このパターン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄは銅箔等からなる導電性の箔をそれぞれ間隔を設けて貼り付けている。突起部１３ｂがこのパターン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ上を通過すると、電極１８によって隣り合うパターン１９ａ、１９ｂ、あるいは１９ｃ、１９ｄを短絡させ、プランジャ１３の位置を検出する。本実施形態では、１９ａ、１９ｂが短絡すると後進端、１９ｃ、１９ｄを短絡すると前進端を検出することになる。１９ｂと１９ｃは、信号線を削減するために共通パターンとして短絡しており、電気的にはＧＮＤに接続してリミットスイッチとしての機能を果たしている。また、これらパターン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄとして用いた箔は、銅箔のみでは強度的に弱いため、銅箔の表面にＮｉメッキか、さらにその上に金メッキ等の表面処理を施すこともある。なお、ここでは、プランジャ１３の位置検出に摺動接点方式を採用しているが、これに限らず、磁石と磁気センサーからなる非接触式の磁気検出方式であっても良い。
【００２７】
次にドアの開放ユニットとして、このドアオープナー３の動作説明を図２および図４、５を用いて行う。図２（ａ）は冷蔵庫１のドア２が閉まっている状態を示している。この時、プランジャ１３は後進端に位置し、基板１９のパターン１９ａ、１９ｂは電極１８によって短絡している。また、内側スプリング１５ａは僅かに圧縮しており、プランジャ１３の側部１３ｄはストッパー１６に当接している。この状態では、ドア２の被押圧部６とプッシャ１４は接触しているか、僅かなすきまをもっている。
【００２８】
この状態でタッチスイッチ５を押すと、ドア２を開放する指令が入り、モータ７が回転する。図４に示すように、モータ７が回転を始めると、ウオームギヤ８が回転し、ウオームホイール１０ａ、平歯車１０ｂからなる２段ギヤ１０、およびピニオン１２によって減速し、最終的にはこのピニオン１２に噛合するラック１３ａが前進していく。ラック１３ａと一体に形成しているプランジャ１３が前進すると先ず内側スプリング１５ａのみを圧縮し、次いで外側スプリング１５ｂも合わせて圧縮していく。さらにプランジャ１３が前進してスプリング１５を圧縮しその圧縮力を高めて行き、ドア２を開放するのに必要な力になるとドア２は冷蔵庫１の本体から離れる。
【００２９】
図５に示すように、プランジャ１３の端面１３ｃを基点にスプリング１５が復元しようとするため、プッシャ１４はプランジャ１３の速度よりも高速になり、モータ７に負荷をかけずに突出することになる。したがって、ドア２の自動閉鎖機構（図示せず）が作用する距離を越えてドア２を突き放すことができる。なお、この時、ストッパー１６によりプッシャ１４はプランジャ１３から脱落することはない。
【００３０】
ここで、電極１８が基板１９のパターン１９ｃ、１９ｄを短絡し、プランジャ１３が前進端に来たことを検出する。するとモータ７が逆回転を始めてプランジャ１３は後退していく。このプランジャ１３の後退に伴ってプランジャ１３の側部１３ｄがストッパー１６を押し、プッシャ１４もプランジャ１３と共に後退していく。その後、基板１９のパターン１９ａ、１９ｂが電極１８によって短絡すると、この検出信号を受けてモータ７の回転は停止し、一連のドア２の開放動作が終了する（図２の状態）。
【００３１】
プッシャ１４が最大に突出した状態か、またドア２を開放するためにモータ７が正回転している最中にドア２が急に閉じられるような時、あるいはドア２が開放できないように外部から力が加わっているような時、このような時には、スプリング１５が圧縮力を受けてプッシャ１４のみ後退することができる。したがって、スプリング１５の弾性が衝撃ダンパーとなり、ピニオン１２等に衝撃力はかからず、ドアオープナー３の内部を安定して保護することができ、耐久性を向上させることができる。ここで、何らかの外力でドア２が開かなくても、一定時間モータ７を回転させて開放動作を行った後、自動的にモータ７を逆回転させてプランジャ１３を後退させ、プッシャ１４を戻す制御を行なっている。
【００３２】
このようにプランジャ１３の前進端と後進端位置を検出するリミットスイッチ機能を有しているが、モータ７の通電時間を管理してモータ７の正逆回転を制御し、このリミットスイッチ機能を省略することもできる。また、冷蔵庫１内のドアセンサー（図示せず）が使用できる場合には、このドアセンサーの検出信号でモータ７を停止させ、プランジャ１３の後退動作に切り替えても良い。また、モータ７の電流値を検出し、この電流値が許容値を超えた時にモータ７を逆回転させてプランジャ１３を後退させても良い。
【００３３】
図６は、本実施形態におけるプランジャ１３の位置とスプリング１５のばね力の関係を示すグラフである。従来のように単一のスプリング使用した場合、プランジャ１３の前進に伴って破線で示したようにばね力Ｆは線形的に単調増加し、ドア２が冷蔵庫１の本体から離れる力Ｆ１になり、このＦ１を超えた時点でドア２は開放する。その後もプランジャ１３は前進端リミットに到達するまで前進するが、スプリング１５の復元力でプッシャ１４は、プランジャ１３の前進速度を超えて高速で突出し、ドア２を突き放すことになる。この場合、スプリング１５の圧縮過程でプランジャ１３の端面１３ｃに加わる負荷は時間とともに増加するため、モータ７に負荷がかかって回転が徐々に低下し、結果的にドア２の開放時間が長くなる。ここでばね定数を単に大きくしたスプリングを使用しても良いが、これではプッシャ１４は剛体に近くなってばね力Ｆ１までの到達時間は短縮されるも、ドア２が冷蔵庫１の本体から離れるまでのプランジャ１３の移動距離Ｘ１が短くなり、スプリングが復元してプッシャ１４の突出量も少なくなってドア２を開放することが難しくなる。
【００３４】
本実施形態では、長さの異なる内側スプリング１５ａと外側スプリング１５ｂを組合せ、非線形のスプリング１５を構成しているため、図６の実線で示すように、プランジャ１３の前進初期はばね定数（内側スプリング１５ａ）を小さく設定しているため、モータ７にかかる負荷を抑制してプランジャ１３をより速く前進させ、途中からばね定数（内側スプリング１５ａ＋外側スプリング１５ｂ）を大きくしてばね力Ｆが早い段階でＦ１に到達するように設定した。したがって、ばね力ＦがＦ１に到達するまでのプランジャ１３の移動量はＸ２となり、線形のスプリングを使用した場合に比べ、同じスペース内でプランジャ１３の移動距離を大きくすることが可能となった。すなわち、プランジャ１３の前進過程でばね定数が大きくなり、スプリング１５のばね力Ｆ（復元力）が蓄積され、プッシャ１４の突出量を長くすることができ、かつ、プッシャ１４の突出速度もプランジャ１３の前進速度を超えて高速となるため、ドア２を開放するまでの時間を実質的に短縮することができる。
【００３５】
図７に制御回路の一例を示す。制御回路２０自体は、冷蔵庫１内の制御回路内に組込んでも、ドアオープナー３内に収納しても良い。ドア２の開放を指令するタッチスイッチ５は、冷蔵庫１のドア２前面に設けている。このドア２の開放指令の信号とプランジャ１３の前進端リミット２１、後進端リミット２２の信号は制御回路２０に送信され、モータ７の回転制御を行なう。これらの信号はワンチップのＣＰＵ２３に接続し、モータアンプ２４を通してモータ７の回転方向や、回転時間等を管理している。したがって、例え前進端リミット２１、後進端リミット２２が不具合を起こしても、モータ７への通電時間の最大値を設定しているため、モータ７の機械的なロック時にも焼付き等は回避できる。なお、ＣＰＵ２３の代替として、タイマーＩＣや汎用のロジック回路を組合せても良い。
【００３６】
図９は、本発明に係るドアオープナーの第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した第１の実施形態と異なる点は、プッシャにロック機構を付加した構成のみで、その他同一部品、同一部位には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
このドアオープナー３’において、モータ７の回転は、ウオームギヤ８から２段ギヤ１０を介してピニオン１２によって順次減速して伝達され、最終的にこのピニオン１２に噛合するラック１３ａの直動運動に変換される。ここで、プッシャ１４’が突出しないようにロック機構２５を付加し、予めプランジャ１３を前進させ、スプリング１５を圧縮している。
【００３８】
ロック機構２５は、図１０に示すように、凸曲面に形成した先端部２６ａを有する中空状のストッパー２６を、ケース１７’に形成したストッパー収容部２７に進退自在に嵌挿し、このストッパー収容部２７の底部とストッパー２６間にスプリング２８を付勢させて収容している。ストッパー２６の先端部２６ａは、ケース１７’から突出し、プッシャ１４’と接触する。
【００３９】
一方、プッシャ１４’には、図１１に示すように、一方の２面幅１４ａ’に案内溝１４ｂ’とリブ１４ｅ、および係止孔１４ｆを形成している。また、リブ１４ｅを挟んで案内溝１４ｂ’側の側面には緩斜面１４ｇ、係止孔１４ｆ側の側面には急斜面１４ｈをそれぞれ形成している。ロック状態では、ストッパー２６が突出して先端部２６ａがこの急斜面１４ｈに当接し、スプリング２８の圧縮力でプッシャ１４’が突出するのを抑えている。この状態でドア２の開放指令を待つことになる。プランジャ１３の前進によりスプリング１５がさらに圧縮され、スプリング１５のばね力が増大し、所定のばね力に達すると、先端部２６ａの凸曲面が急斜面１４ｈを滑って後退し、ストッパー２６とプッシャ１４’との係合が解ける。こうしてロックが解除された時には、ストッパー２６の先端部２６ａが緩斜面１４ｇに沿って再び前進して案内溝１４ｂ’に係合するため、プッシャ１４’の突出を妨げない。
【００４０】
図１２は本実施形態の基板１９’を示している。この基板１９’は、前述した基板１９のパターン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄにパターン１９ｅを追加している。これは、電極１８がパターン１９ｃとこのパターン１９ｅを短絡した時点でモータ７の回転を停止して待機状態になるように設定している。
【００４１】
図９の待機状態からドア２の開放指令が入ると、モータ７が回転し、プランジャ１３が前進してさらにスプリング１５を圧縮していく。ばね力Ｆが増加するにしたがい、ストッパー２６の先端部２６ａは、スプリング２８に抗してプッシャ１４’の急斜面１４ｈに沿って後退し、ロックを解除する。ロック解除と共に、今度はスプリング１５に蓄積していたばね力Ｆが一気にドア２に加わり、冷蔵庫１の本体からドア２を引き離すと同時に、スプリング１５の復元力によってプッシャ１４’は高速で突出し、ドア２を開放することができる。
【００４２】
その後、プランジャ１３は前進端リミットまで前進した後、後進端リミットに到達するまで後退する。このプランジャ１３の後退と共に、プッシャ１４’もストッパー１６を介して後退していく。後進端リミットが接近すると、ストッパー２６の先端部２６ａは緩斜面１４ｇに沿って後退し、後進端リミット位置ではロック状態になる。さらに、プランジャ１３を前進させ、図９に示した待機位置で停止し、一連の動作が終了する。なお、このストッパー２６は、プッシャ１４’との摺動特性を考慮して、プッシャ１４’の材質が、例えばポリアセタール等の合成樹脂で形成している場合は、金属製よりも合成樹脂製の方が耐摩耗性の面で好ましい。ここでは、ポリアセタールやポリイミド等の合成樹脂を使用している。また、ストッパー２６とプッシャ１４’の摺動面にグリース等の潤滑剤を塗布すれば、摺動特性と耐摩耗性を向上することができる。
【００４３】
図１３は待機方式を採用した第２の実施形態の制御回路を示している。図７で例示した第１の実施形態の制御回路と異なるのは、前述した待機位置リミット２９を追加した点のみであるので、その説明を省略する。
【００４４】
また、この実施形態では、第１の実施形態と同様、内側スプリング１５ａと外側スプリング１５ｂを組合せ、非線形のスプリング１５を構成しているが、この待機方式では必ずしも非線形のスプリング１５でなくても、ロック機構２５によって単一のスプリングであっても良い。こうした線形のばね定数を有する単一のスプリングであっても、これを予め圧縮し、そのばね力を蓄積して復元力をプッシャ１４’に付与し、プランジャ１３の前進速度よりも高速にプッシャ１４’を突出させることができる。したがって、プッシャ１４’にロック機構２５を付加することにより、プッシャ１４’自体のストロークが短くても短時間でドア２を開放することができる。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るドアオープナーは、モータの回転を、減速機構を介してピニオンギヤに伝達し、このピニオンギヤに噛合するラックで直動運動に変換すると共に、このラックと共に進退するプランジャと、このプランジャに外挿したプッシャ間にスプリングを収容し、前記プランジャの前進により、このスプリングを所定のばね力に達するまで圧縮して所望のばね力を蓄積させ、このスプリングの復元力によって前記プッシャを、前記プランジャの前進速度よりも高速で突出させてドアを開放するようにしたので、ドアの開放時間を短縮することができると共に、スプリングの復元力でプッシャを突出させたので、モータへの負荷を軽減し、プッシャに外力がかかってもスプリングでこの外力を緩和して内部に衝撃力が生じなく、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドアオープナーを装着した冷蔵庫を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態を示す縦断面図である。
（ｂ）は同上、側面図である。
（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】同上、要部分解図である。
【図４】本発明に係るドアオープナーのドア開放寸前の状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係るドアオープナーのドア開放時の状態を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係るドアオープナーのプランジャの移動距離とスプリングのばね力との関係を示すグラフである。
【図７】本発明に係るドアオープナーの第１の実施形態における制御回路を示す概略図である。
【図８】同上、基板のパターンを示す概略図である。
【図９】本発明に係るドアオープナーの第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図１０】同上、要部拡大断面図である。
【図１１】同上、要部斜視図である。
【図１２】同上、基板のパターンを示す概略図である。
【図１３】同上、制御回路を示す概略図である。
【図１４】従来のドアオープナーを示す平面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・冷蔵庫
２・・・・・・・・ドア
３、３’・・・・・・ドアオープナー
４・・・・・・・・ドアヒンジ
５・・・・・・・・タッチスイッチ
６・・・・・・・・被押圧部
７・・・・・・・・モータ
８・・・・・・・・ウオームギヤ
９、１１・・・・・軸
１０・・・・・・・２段ギヤ
１０ａ・・・・・・ウオームホイール
１０ｂ・・・・・・平歯車
１２・・・・・・・ピニオン
１３・・・・・・・プランジャ
１３ａ・・・・・・ラック
１３ｂ・・・・・・突起部
１３ｃ・・・・・・端面
１３ｄ・・・・・・側部
１４、１４’・・・・プッシャ
１４ａ、１４ａ’・・２面幅
１４ｂ、１４ｂ’・・案内溝
１４ｃ・・・・・・内周
１４ｄ・・・・・・底部
１４ｅ・・・・・・リブ
１４ｆ・・・・・・係止孔
１４ｇ・・・・・・緩斜面
１４ｈ・・・・・・急斜面
１５、２８・・・・スプリング
１５ａ・・・・・・内側スプリング
１５ｂ・・・・・・外側スプリング
１６、２６・・・・ストッパー
１７、１７’・・・・ケース
１８・・・・・・・電極
１９・・・・・・・基板
１９ａ〜１９ｅ・・パターン
２０・・・・・・・制御回路
２１・・・・・・・前進端リミット
２２・・・・・・・後進端リミット
２３・・・・・・・ＣＰＵ
２４・・・・・・・モータアンプ
２５・・・・・・・ロック機構
２６ａ・・・・・・先端部
２７・・・・・・・ストッパー収容部
２９・・・・・・・待機位置リミット
５０・・・・・・・ドアオープナー
５１・・・・・・・ケース
５２・・・・・・・モータ
５３・・・・・・・押出し棒
５４・・・・・・・ラック
５４ａ・・・・・・歯部
５５・・・・・・・ギヤ機構
５６・・・・・・・ウオーム
５７・・・・・・・第１のギヤ
５７ａ、５７ｂ・・ギヤ部
５８・・・・・・・第２のギヤ
５８ａ、５８ｂ・・ギヤ部
５９・・・・・・・第３のギヤ
５９ａ・・・・・・ギヤ部
５９ｂ・・・・・・ピニオン
６０・・・・・・・カム
６１・・・・・・・ばね受け部
６２・・・・・・・戻しばね
６３・・・・・・・レバー
６３ａ・・・・・・端部
６４・・・・・・・原点スイッチ
６５・・・・・・・ドア
６６・・・・・・・被押圧部
６７・・・・・・・冷蔵庫
６８・・・・・・・ガスケット
Ｔ・・・・・・・・駆動テーブル
Ｆ、Ｆ１・・・・・ばね力
Ｘ１、Ｘ２・・・・プランジャの移動距離
【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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