開門裝置及具備該開門裝置的冰箱的製作方法
2023-06-10 18:58:51 3
開門裝置及具備該開門裝置的冰箱的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種開門裝置,其在以電動打開旋轉門時,不產生唐突地打開的印象且順暢地進行門的打開動作。冰箱具備分別繞旋轉支點被支撐的第一門(2a)與第二門(2b)、打開第一門(2a)與第二門(2b)的開門裝置(60),開門裝置(60)具備能正轉與反轉的馬達(82)、傳遞馬達(82)的旋轉的傳遞單元(83)、根據馬達(82)的正轉與反轉進行切換傳遞單元的傳遞目標的切換動作的切換單元(80)、在將切換單元(80)切換為一方時傳遞驅動力並打開第一門(2a)的第一門打開單元(61a)、以及在將切換單元(80)切換為另一方時傳遞驅動力並打開第二門(2b)的第二門打開單元(61b)。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及開門裝置及具備該開門裝置的冰箱。 開門裝置及具備該開門裝置的冰箱
【背景技術】
[0002] 在專利文獻的方案一中,公開了 "一種動作輔助裝置,其特徵在於,具有能根據馬 達的驅動力旋轉的傳遞齒輪、與該傳遞齒輪的旋轉方向對應交替前進且能分別直接或間接 地與第一及第二開閉部件抵接的第一及第二突出部件,通過使上述傳遞齒輪在第一方向上 旋轉,使上述第一突出部件前進,輔助上述第一開閉部件的動作,並且,通過使上述傳遞齒 輪在與上述第一方向反向的第二方向上旋轉,使上述第二突出部件前進,輔助上述第二開 閉部件的動作"。
[0003] 在專利文獻2的方案二中,公開了"一種冰箱,其特徵在於,具備開閉自如地設在 主體貯藏室的前面開口部上的對開式左門及右門、通過通電對上述左門進行開門的左開門 裝置、通過通電對上述右門進行開閉的右開門裝置、通過用戶的操作對上述左開門裝置通 電的左開門開關、通過用戶的操作對上述右開門裝置通電的右開門開關、設在上述左門或 上述右門上且根據上述左門或上述右門的開閉動作旋轉而堵塞與開閉時對置的門之間的 間隙的旋轉隔板,在大致同時操作上述左開門開關與上述右開門開關的場合,對未設有上 述旋轉隔板的門側的上述左開門裝置或上述右開門裝置通電"。
[0004] 現有技術文獻
[0005] 專利文獻1 :日本專利第3604947號公報
[0006] 專利文獻2 :日本專利第4151966號公報
[0007] 在專利文獻1所記載的結構中,未記載使突出部件突出時的適當的加速特性或速 度特性、或適當的動作時間。突出部件通過在傳遞齒輪與突出部件之間構成的所謂小齒輪 的組合而被驅動,因此在使馬達例如以額定旋轉速度的一定速度旋轉的場合,突出部件以 一定速度突出。
[0008] 在該結構中,為了得到拉出襯墊所需以上的力,當使傳遞齒輪的減速比充分大時, 突出部件的速度在開門動作中維持低速,由於慣性,而無法得到充分地打開門的速度。
[0009] 另一方面,如果以充分得到速度的方式減小減速比,則無法得到對拉出襯墊時必 要的力。
[0010] 即,為了得到對門由於惰性而充分地打開的程度的高速進行開門動作,並且對在 拉出襯墊時必要的力,需要增大馬達的輸出,並且減小傳遞齒輪的減速比,突出部件的動作 開始時的速度也變大,成為唐突的開門動作。
[0011] 另外,為當使一方的突出部件前進時,另一方後退的結構,因此,需要用於突出部 件後退的空間,存在動作輔助裝置大型化之類的課題。
[0012] 接著,在專利文獻2所記載的結構中,為了打開對開式的左門及右門,需要對左門 進行開門的左開門裝置、對右門進行開門的右開門裝置這兩式開門裝置,存在裝置複雜化 之類的課題。
[0013] 另外,是通過對作為電磁促動器的螺線管的線圈通電,吸引柱塞,使與柱塞固定為 同軸狀的按壓部件(突出部件)向門方向移動,推開門而打開的結構。在螺線管上未設置減 速機構,並且無法使由磁力產生的吸引動作為低速,因此門以與柱塞的移動相同的速度例 如0. 2秒左右的短時間被推開。
[0014] 當在門兜裡未收放食品且門輕時,由於門的慣性小,因此以短時間加速,並且門的 最大速度為最大。另一方面,當在門兜裡收納了大量的食品且門重的場合,由於門的慣性 大,因此加速所需的時間變大,並且門的最大速度變小,開門動作為低速。因此,根據在門兜 的食品的收納量的多少,加速度不同,尤其在收納量少的場合,開門動作急劇,並且,由於開 門動作期間的短時間的加速度,存在對食品施加衝擊力之類的課題。
【發明內容】
[0015] 鑑於上述課題,本發明在以電動打開旋轉門時,能夠不會帶來唐突地打開印象且 順暢地進行門的打開動作。另外,由收納在門的收納部的收納物的多少引起的打開時間的 差變小,能夠穩定地進行開門動作。
[0016] 為了實現上述目的,採用例如在權利要求的範圍中記載的結構。作為其一個例子, 具備分別繞旋轉支點被支撐的第一門與第二門、打開上述第一門與上述第二門的開門裝 置,上述開門裝置具備能正轉與反轉的馬達、傳遞上述馬達的旋轉的傳遞單元、根據上述馬 達的正轉與反轉進行切換上述減速齒輪列的傳遞目標的切換動作的切換單元、在將上述切 換單元切換為一方時傳遞驅動力,並打開上述第一門的第一門打開單元、在將上述切換單 元切換為另一方時傳遞驅動力,並打開上述第二門的第二門打開單元。
[0017] 本發明的效果如下。
[0018] 根據本發明,在以電動打開旋轉門時,能夠不帶來唐突地打開印象且順暢地進行 門的打開動作。另外,由收放在門的收納部的收納物的多少引起的打開時間的差變小,能穩 定地進行開門動作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1是從前方觀察本發明的實施方式的冰箱主體的圖。
[0020] 圖2是圖1的E-E線剖面示意圖。
[0021] 圖3是表示冰箱的箱內的結構的主視圖。
[0022] 圖4是圖2的主要部分放大說明圖。
[0023] 圖5是從圖1的A方向觀察本發明的實施方式的冰箱主體的俯視圖。
[0024] 圖6是表示本發明的實施方式的開門裝置的結構的俯視圖。
[0025] 圖7是本發明的實施方式的開門裝置的圖6的B-B剖視圖。
[0026] 圖8是表示本發明的實施方式的開門裝置的切換單元的結構的立體圖。
[0027] 圖9是表示本發明的實施方式的開門裝置的切換單元的結構的俯視圖。
[0028] 圖10是表示本發明的實施方式的開門裝置的切換單元的其他結構的俯視圖。
[0029] 圖11是表示本發明的實施方式的開門裝置的結構的俯視圖,表示原點位置的狀 態。
[0030] 圖12是表示本發明的實施方式的開門裝置的結構的俯視圖。
[0031] 圖13是表示本發明的實施方式的開門裝置的結構的俯視圖,表示左側的第一門 打開單元最大地突出的狀態。
[0032] 圖14是表示本發明的實施方式的開門裝置的結構的俯視圖。
[0033] 圖15是表示本發明的實施方式的開門裝置的結構的俯視圖。
[0034] 圖16是表示本發明的實施方式的開門裝置的結構的俯視圖,表示右側的第二門 打開單元最大突出的狀態。
[0035] 圖17是表示本發明的實施方式的利用開門裝置的第一門與第二門的開門動作的 俯視圖。
[0036] 圖18是表示從關閉時打開本發明的實施方式的旋轉門時的、打開角度與開門力 的關係的圖表。
[0037] 圖19是表示打開本發明的實施方式的旋轉門時優選的角速度特性與角度位移特 性的圖表。
[0038] 圖20是表示本發明的實施方式的旋轉板與連結板的關係的說明圖。
[0039] 圖21是表示本發明的實施方式的旋轉板與連結板的關係的說明圖,表示旋轉板 旋轉時的連結板的位移的圖。
[0040] 圖22是說明本發明的實施方式的開門裝置的門打開部件的動作速度特性的圖 表。
[0041] 圖23是表示本發明的實施方式的利用開門裝置的門打開部件的速度與旋轉門端 部的速度的關係的說明圖。
[0042] 圖24是表示本發明的實施方式的開門裝置的控制系統的結構的方框圖。
[0043] 圖25是表示本發明的實施方式的開門裝置的初期化動作時的控制順序的流程 圖。
[0044] 圖26是表示本發明的實施方式的開門裝置的第一門的開門動作時的控制順序的 流程圖。
[0045] 圖27是表示本發明的實施方式的開門裝置的第二門的開門動作時的控制順序的 流程圖。
[0046] 圖28是表示在本發明的實施方式的開門裝置中,第一門進行開門動作時的、開門 開關、檢測類與馬達的動作的時序圖。
[0047] 圖29是表示在本發明的實施方式的開門裝置中,第二門進行開門動作時的、開門 開關、檢測類與馬達的動作的時序圖。
[0048] 圖30是表示本發明的實施方式的關閉器的結構與動作的俯視圖。
[0049] 圖中:1-冰箱主體,2-冷藏室(冷藏溫度帶室),2a -第一門(左冷藏室門,冷藏 室門),2b-第二門(右冷藏室門,冷藏室門),13 -門兜,15-門襯墊,17-鉸鏈,18-轉動分 隔體,19一轉動分隔體支點,37-關閉機構(關閉單兀),40-控制面板,41 一控制基板,48- 開門開關,49-門傳感器,51-壓縮機,60-開門裝置,61-門打開單元(突出部件),61a- 第一門打開單元(左突出部件),61b-第二門打開單元(右突出部件),62-殼體,63-開口, 64 -門打開單元前端部,65-連結板,66-導軌,67-臺階部,68-彈簧接受件,69-彈簧接 受件,70-彈簧,71-磁鐵,72-門打開單元位置檢測件(突出部件位置檢測件),73-旋轉 板,74-旋轉板中心,75-旋轉板齒輪,76-換向齒輪,77-換向齒輪中心,80-切換單元, 81一擺動齒輪,82-馬達,83-傳遞單兀(減速齒輪列),84-蝸杆副,85-蝸輪,86-蝸輪 軸,87-第二齒輪,88-第二齒輪,89-第二支軸,90-第四齒輪,91一第四支軸,92-第五 齒輪,93-擺動中心,94 一磁鐵,95-切換檢測件,96-擺動郃件,97-第六齒輪,98-擺動 齒輪中心,99 一摩擦附加部件,100-嚙合點,101-臺階(連結板),102-臺階(旋轉板)。
【具體實施方式】
[0050] 下面,適當參照附圖詳細地說明用於實施本發明的方式的一個例子(以下稱為"實 施方式")。另外,在各圖中,對共同的部分標註相同的符號並省略重複的說明。
[0051] 《具備開門裝置的設備(冰箱)的結構》
[0052] 首先,在說明第一實施方式的開門裝置60 (參照圖6等)前,作為具備第一實施方 式的開門裝置60 (參照圖6等)的設備,以冰箱為例並使用圖1至圖5進行說明。
[0053] (冰箱主體1的整體結構)
[0054] 圖1是從前方觀察本實施方式的冰箱的正面外形圖。圖2是表示冰箱的箱內結構 的圖1的E-E剖視圖。圖3是表示冰箱的箱內的結構的主視圖。圖4是圖2的主要部分放 大說明圖。圖5是表示冰箱的上表面的俯視圖。
[0055] 如圖3所示,本實施方式的冰箱主體1從上方具有冷藏室2、左右排列的製冰室3 及上級冷凍室4、下級冷凍室5、蔬菜室6。另外,作為一個例子,冷藏室2及蔬菜室6是大約 3?5°C的冷藏溫度帶的貯藏室。另外,製冰室3、上級冷凍室4及下級冷凍室5是大約-18°C 的冷凍溫度帶的貯藏室。
[0056] 如圖1所示,冷藏室2在前方側具備被左右分割的對開式(所謂的法蘭西式)的冷 藏室門2a、2b。下面,存在將冷藏室門2a、2b稱為第一門2a、第二門2b的場合。冷藏室門 2a、2b繞門鉸鏈17a、17b轉動。為了封閉左右的冷藏室門2a、2b的間隙,在本實施方式中, 沿與左冷藏室門2a的與右冷藏室門2b接近的邊,設有能擺動的旋轉分隔體18。其結構將 於後述。
[0057] 另外,製冰室3、上級冷凍室4、下級冷凍室5、蔬菜室6分別具備拉出式製冰室門 3a、上級冷凍室門4a、下級冷凍室門5a、蔬菜室門6a。另外,在以下的說明中,存在將左右 的冷藏室門2a、2b、製冰室門3a、上級冷凍室門4a、下級冷凍室門5a、蔬菜室門6a簡稱為門 2a、2b、3a、4a、5a、6a 的場合。
[0058] 另外,冰箱主體1具備分別檢測門2&、213、3&、4 &、5&、6&的開閉狀態的門傳感器(未 圖示)、在判斷為各門2a、2b、3a、4a、5a、6a敞開的狀態持續規定時間(例如一分鐘以上)的場 合,報告用戶的警報器(未圖示)、進行冷藏室2的溫度設定、上級冷凍室4、下級冷凍室5的 溫度設定的溫度設定器(具備圖1的操作部及顯示部的控制面板40)等。
[0059] 另外,在冷藏室門2a、2b分別設有左開門開關48a、右開門開關48b。
[0060] 如圖2所示,冰箱主體1的箱外與箱內由通過在內箱10a和外箱10b之間填充發 泡絕熱材料(發泡聚氨酯)而形成的絕熱箱體10隔開。另外,冰箱主體1的絕熱箱體10安 裝多個真空絕熱材料14。
[0061] 箱內由絕熱隔壁lla、llb絕熱地劃分有溫度帶不同的沿上下方向配置的多個貯 藏室。即,利用上絕熱隔壁11a,分隔冷藏溫度帶的貯藏室即冷藏室2、冷凍溫度帶的貯藏室 即上級冷凍室4及製冰室3 (參照圖1,在圖2中未圖示製冰室3)。另外,利用下絕熱隔壁 11b,分隔作為冷凍溫度帶的貯藏室的下級冷凍室5、作為冷藏溫度帶的貯藏室的蔬菜室6。
[0062] 如圖2所示,在冷藏室門2a、2b的箱內側具備多個門兜13。另外,冷藏室2由多個 擱板12沿縱向劃分為多個貯藏空間。
[0063] 另外,上級冷凍室4、下級冷凍室5及蔬菜室6在位於各個貯藏室的前方的門4a、 5a、6a的後方分別設有收納容器4b、5b、6b。並且,通過將手握在門4a、5a、6a的未圖不的把 手部上並向跟前側拉出,拉出收納容器4b、5b、6b。圖1所示的製冰室3也同樣地,在門3a 的後方設有收納容器(在圖2中以(3b)表示),通過將手握在門3a的未圖示的把手部上並 向跟前側拉,拉出收納容器3b。
[0064] 如圖2所示,門2&、213、3&、4 &、5&、6&在周圍設有門襯墊15,在關閉各門時,通過與 冰箱主體前面16的開口周邊部密合,封閉貯藏空間(冷藏室2、製冰室3、上級冷凍室4、下級 冷凍室5、蔬菜室6)內部並密封,防止冷氣從貯藏空間洩漏到外部。
[0065] (冷氣循環)
[0066] 如圖2所示(適當參照圖3),冷卻器7設在位於下級冷凍室5的大致背部的冷卻器 收納室8內。冷卻器7構成為在冷卻器配管7d上安裝有多個風扇,能夠在冷卻器配管7d 內的製冷劑與空氣之間進行熱交換。
[0067] 另外,在冷卻器7的上方設有箱內鼓風機9 (例如進行馬達驅動的風扇)。在冷卻 器中進行熱交換並被冷卻的空氣(以下,將在冷卻器7中進行了熱交換的低溫的空氣稱為 "冷氣")利用箱內鼓風機9,並通過冷藏室送風通道22、蔬菜室送風通道25、製冰室送風通 道26a、上級冷凍室送風通道26b及下級冷凍室送風通道27向冷藏室2、蔬菜室6、製冰室 3、上級冷凍室4及下級冷凍室5各貯藏室輸送。並且,向冷藏室2、製冰室3、上級冷凍室4、 下級冷凍室5及蔬菜室6的各送風通道如圖3虛線所示設在冰箱主體1的各貯藏室的背面 側。
[0068] 冷卻器7的冷氣向哪個貯藏室輸送由冷藏溫度帶室冷氣控制單元20及冷凍溫度 帶室冷氣控制單元21控制。
[0069] 在此,冷藏溫度帶室冷氣控制單元20是具備獨立的兩個開口部的所謂成對擋板, 第一開口 20a控制向冷藏室送風通道22的送風,第二開口 20b控制向蔬菜室送風通道25 的送風。另外,冷凍溫度帶室冷氣控制單元21是具備單獨的開口部的單一擋板,控制向制 冰室送風通道26a、上級冷凍室送風通道26b及下級冷凍室送風通道27的送風。
[0070] 具體地說,在冷藏溫度帶室冷氣控制單元20的第一開口 20a為打開狀態時,冷氣 經過冷藏室上遊通道23 (後述)及冷藏室送風風道22從設為多級的吹出口 2c送到冷藏室 2。另外,冷卻了冷藏室2的冷氣從設在冷藏室2的下部的返回口 2d經過冷藏室返回通道 24從冷卻器收納室8的側方下部流入冷卻器收納室8,並與冷卻器7進行熱交換。
[0071] 另外,在冷藏溫度帶室冷氣控制單元20的第二開口 20b為打開狀態時,冷氣經過 冷藏室上遊通道23 (後述)及蔬菜室送風通道25從吹出口 6c送到蔬菜室6。另外,冷卻了 蔬菜室6的冷氣經過返回口 6d從冷卻器收納室8的下部流入冷卻器收納室8,並與冷卻器 7進行熱交換。並且,在蔬菜室6中循環的風量比在冷藏室2中循環的風量或在後述的冷凍 溫度帶室中循環的風量少。
[0072] 在冷凍溫度帶室冷氣控制單元21為打開狀態時,冷氣經過製冰室送風通道26a、 上級冷凍室送風通道26b從吹出口 3c、4c分別送到製冰室3、上級冷凍室4。另外,經過下 級冷凍室送風通道27從吹出口 5c送到下級冷凍室5。這樣,冷凍溫度帶室冷氣控制單元 21安裝在後述的鼓風機罩31的上方,使向製冰室3的送風容易。
[0073] 另外,通過製冰室送風通道26a送風到製冰室3的冷氣及通過上級冷凍室送風通 道26b送風到上級冷凍室4的冷氣下降到下級冷凍室5。並且,與通過下級冷凍室送風通道 27送到下級冷凍室5的冷氣一起通過設在下級冷凍室5的裡側下方的冷凍室返回口 28流 入冷卻器收納室8,並與冷卻器7進行熱交換。
[0074] 冷卻了製冰室3、上級冷凍室4及下級冷凍室5的冷氣通過設在下級冷凍室5的裡 側下方的冷凍室返回口 28返回冷卻器收納室8。並且,冷凍室返回口 28的橫寬尺寸是與冷 卻器7的寬度尺寸大致相等的橫寬。
[0075] 如圖4所示,形成有吹出口 3c、4c、5c的冷凍溫度帶室背面分隔件29對上級冷凍 室4、製冰室3及下級冷凍室5、冷卻器收納室8之間進行劃分。
[0076] 安裝有箱內鼓風機9的鼓風機支撐部30對冷卻器收納室8與冷凍溫度帶室背面 分隔件29之間進行劃分。
[0077] 鼓風機罩31以覆蓋箱內鼓風機9的前面的方式配置。在鼓風機罩31與冷凍溫度 帶室背面分隔件29之間形成有用於將由箱內鼓風機9送來的冷氣導向吹出口 3c、4c、5c的 製冰室送風通道26a、上級冷凍室送風通道26b及下級冷凍室送風通道27。另外,在鼓風機 罩31的上部形成吹出口 31a,在該吹出口 31a上設有冷凍溫度帶室冷氣控制單元21。
[0078] 另外,鼓風機罩31還起到將由箱內鼓風機9送來的冷氣向冷藏溫度帶室冷氣控制 單元20側輸送的效果。即,未流向設在鼓風機罩31上的冷凍溫度帶室冷氣控制單元21側 的冷氣如圖4所示,經過冷藏室上遊通道23導向冷藏溫度帶室冷氣控制單元2(H則。
[0079] 另外,鼓風機罩31在箱內鼓風機9的前面具備整流部31b。整流部31b對吹出的 冷氣引起的亂流進行整流,防止噪音的產生。
[0080] 並且,在冷藏溫度帶室冷氣控制單元20及冷凍溫度帶室冷氣控制單元21為打開 狀態時,以大部分的冷氣被向冷凍溫度帶室冷氣控制單元21側輸送,剩下的其他冷氣被向 冷藏溫度帶室冷氣控制單元20側引導的方式構成各送風通道等。由此,能夠利用一個冷卻 器7向作為溫度帶不同的貯藏室的冷凍溫度帶室(製冰室3、上級冷凍室4及下級冷凍室5) 及冷藏溫度帶室(冷藏室2及蔬菜室6 )供給冷氣。
[0081] 如上所述,向冰箱主體1的各貯藏室送風的冷氣的切換能夠通過分別適當地對冷 藏溫度帶室冷氣控制單元20及冷凍溫度帶室冷氣控制單元21進行開閉控制進行。
[0082] 另外,如圖4所示,在冷卻器7的下方設置有作為除霜單元的除霜加熱器35,在除 霜加熱器35的上方設有用於防止除霜水滴下到除霜加熱器35的上部罩36。
[0083] 由附著在冷卻器7及其周邊的冷卻器收納室8的壁上的霜的除霜(融解)產生的除 霜水在流入位於冷卻器收納室8的下部的流槽32中後,通過排水管33到達配置在機械室 50的蒸發皿34,利用後述的壓縮機51、冷凝器52的熱量蒸發,並排出到冷凍機外。
[0084] (機械室)
[0085] 如圖3所示,在絕熱箱體10的下部背面側設有機械室50。在機械室50中配置有 壓縮製冷劑並排出的壓縮機51、對製冷劑和空氣進行熱交換的冷凝器52、促進冷凝器52中 的製冷劑與空氣的熱交換的箱外鼓風機53、作為細管的減壓單元54。
[0086] 另外,壓縮機51、冷凝器52、減壓單元54利用配管與冷卻器7連接,形成製冷劑流 通的製冷劑路徑(製冷劑迴路)。
[0087] (傳感器、控制系統)
[0088] 如圖2所示,在冰箱主體1的頂壁上表面側作為控制單元配置有搭載了 CPU、ROM 或RAM等存儲器、接口迴路等的作為控制單元的控制基板41。在冰箱中設有檢測冷藏室2 的溫度的冷藏室溫度傳感器44、檢測蔬菜室6的溫度的蔬菜室溫度傳感器45、檢測冷凍溫 度帶室(製冰室3、上級冷凍室4及下級冷凍室5)的溫度的冷凍室溫度傳感器46、檢測冷卻 器7的溫度的冷卻器溫度傳感器47等溫度傳感器,檢測的溫度輸入到控制基板41中。另 夕卜,控制基板41與分別檢測門2a、2b、3a、4a、5a、6a的開閉狀態的門傳感器(未圖示)、設在 冷藏室門2a上的控制面板40 (參照圖1)、設在冷藏室門2a、2b上的左開門開關48a、右開 門開關48b連接。
[0089] 並且,控制基板41通過利用預先存儲在上述ROM中的程序進行壓縮機51的接通 /斷開或旋轉速度的控制、分別驅動冷藏溫度帶室冷氣控制單元20及冷凍溫度帶室冷氣控 制單元21的各個驅動馬達(未圖示)的控制、箱內鼓風機9的接通/斷開或旋轉速度的控 制、箱外鼓風機53的接通/斷開或旋轉速度等的控制、告知門打開狀態的警報器(未圖示) 的接通/斷開、開門裝置60的動作等的控制,能夠控制冰箱整體的運轉。
[0090] (開門裝置的安裝)
[0091] 與冰箱主體1的頂壁上表面的前面即冷藏室門2a、2b鄰接地設有開門裝置60。開 門裝置60具備分別與第一門2a和第二門2b對應的第一門打開單元61a (左突出部件)、第 二門打開單元61b (右突出部件),第一門打開單元61a、第二門打開單元61b是從收納在開 門裝置60的狀態朝向第一門2a (左冷藏室門)、第二門2b (右冷藏室門)並向前方進行動 作,推壓第一門2a、第二門2b的上端附近地推開第一門2a、第二門2b的結構。
[0092] 在本實施方式中,在第一門2a上設有轉動分隔體18,轉動分隔體18繞設在左冷藏 室門2a上的旋轉分隔體支點19擺動自如地被樞軸支承,是在左冷藏室門2a關閉時,轉動 分隔體18與左冷藏室門2a平行,堵塞左冷藏室門2a與右冷藏室門2b之間的間隙的結構。
[0093] 是當打開左冷藏室門2a時,轉動分隔體18利用未圖示的凸輪的作用,繞轉動分隔 體支點19擺動,轉動到與左冷藏室門2a大致正交的位置,不與右冷藏室門2b幹涉地打開 的結構。
[0094] (打開角度)
[0095] 在此,利用圖5以左側的冷藏室門2a為例說明利用開門裝置60打開門時的適當 的角度。
[0096] 在圖5中,以虛線表示在開門裝置60的第一門打開單元61a以最大突出量H2作 用在圖示左側的冷藏室門2a上時的最大打開角度Θ dmax。
[0097] 如果使第一門打開單元61a距鉸鏈17a的距離為Rda,使突出部件61a的最大突出 量為H2時,第一門打開單元61a最突出時的冷藏室門2a的打開角度0dmax為0dmax=ATAN (最大突出量H2/距離Rda),由開門裝置60的第一門打開單元61a的突出量與距鉸鏈17a 的距離決定。
[0098] 接著,對該動作打開角度Θ dmax的適當角度進行說明。
[0099] 首先,使用圖30說明作為冷藏室門2a、2b所具備的關閉單元的關閉機構37。由於 與左冷藏室門2a與右冷藏室門2b對應地在各個冷藏室門上設置對稱形狀的關閉機構37, 因此在此,僅對左冷藏室門2a進行詳細說明。
[0100] 在冰箱的冷藏室門2a、2b中,使用在關閉時完全關閉門的附近向關閉門的方向加 力,所謂防止半開狀態的結構。該機構被稱為關閉器,在門關閉時使樹脂制的板彈簧部件暫 時變形並蓄積能量,該蓄積的能量在門完全關閉的附近向關閉門的方向加力。
[0101] 首先,使用圖30對關閉機構37a的結構與動作、課題進行說明。圖30 (a)至圖30 (c)表示冷藏室門2a進行逐漸關閉的動作時的關閉機構37的動作與由關閉機構37產生的 力。該關閉器一般位於冷藏室門2a的門鉸鏈17的下端部,因此,圖30 (a)至圖30 (c)是 假設從下表面觀察冷藏室門2a的圖。
[0102] 安裝有被固定在冰箱主體1上的關閉器接受金屬件38a,在其一部分設有由順滑 的曲面形狀形成的凸輪部38b。在冷藏室門2a上具備關閉器彈性體39a,該關閉器彈性體 39a具備由樹脂等具有彈性的材料形成的變形部39b。
[0103] 如圖30 (a)所示,當冷藏室門2a沿逆時針方向CCW轉動並關閉到角度Φ1時,關 閉器彈性體39a的變形部39b與關閉器接受金屬件38a的凸輪部38b接觸,關閉器彈性體 39a的變形部39b受到箭頭Fa方向的反作用力。該力相對於門的門鉸鏈17在繞順時針CW 方向、即打開冷藏室門2a的方向上進行動作,因此從用戶方面來看,正在關閉的冷藏室門 2a從中途變重。另外,冷藏室門2a關閉,且如圖30 (b)所示打開角度為Φ2,當關閉器彈 性體39a和關閉器接受金屬件38a的接觸點與冷藏室門2a的門鉸鏈17位於同一線上,則 為中性點,因此,關閉器彈性體39a和關閉器接受金屬件38a之間的力Fb朝向旋轉支點一 方,因此,作為力矩為〇,冷藏室門2a平衡,不會受到開閉任意的力。到達中性點之前,關閉 器彈性體39a彎曲,蓄積彈性能量,因此,當超過中性點且冷藏室門2a關閉時,箭頭Fc方向 的力從關閉器接受金屬件38a的凸輪部38b施加在關閉器彈性體39a上,該力相對於門的 旋轉支點3為關閉門的方向(在本圖中,繞逆時針CCW)的力矩,因此,利用該力關閉冷藏室 門2a。
[0104] SP,由於為在作為中性點的打開角度為Φ2以下的場合,冷藏室門2a由關閉器的 作用關閉的結構,因此,期望利用開門裝置60打開冷藏室門2a的角度Θ d比Φ2大,即是 θ (1>Φ 2,如果具有θ (1>Φ 2的關係,則由開門裝置60打開的冷藏室門2a不會由關閉器的 作用而關閉。
[0105] 例如,如果是Φ2=10°左右,則期望Θ d=15°?20°。
[0106] 另外,如果為了凸輪部38b與變形部39ba不進行作用而使打開角度0d比Φ1大、 即Θ d> Φ 1,則由開門裝置60進行的開門動作進一步可靠地進行,因此是合適的。
[0107] 上述說明對左側的冷藏室門2a進行說明,右側的冷藏室門2b也相同,由開門裝置 60打開的打開角度Θ d比關閉器進行作用的角度大是合適的。
[0108] (開門裝置的結構)
[0109] 接著,使用圖6至圖16說明本實施方式的開門裝置60的結構。圖6是表示開門 裝置60的結構的俯視圖,作為圖示下方的下邊與冰箱主體1前面的冷藏室門2a、2b對置。 圖7是圖6的B-B剖視圖。
[0110] 在圖6至圖16的說明中,與冰箱主體1的前後左右一致,在圖6中,將圖示下方稱 為前面,將圖示左右兩邊稱為左側面與右側面,將圖示上方稱為背面。在圖7中,圖示左側 是開門裝置60的下表面,是與冰箱主體1的上表面接近的一側,圖示右側為上表面。
[0111] 另外,詳細地說明打開左側的冷藏室門2a的結構。
[0112] 在圖6中,對各部件標註符號a說明打開左冷藏室門2a的結構。
[0113] 第一門打開單元61a例如是呈四邊形截面的細長杆,可沿殼體62的左側面的內側 移動地被支撐,從設在殼體62的前面的開口 63a朝向冷藏室門2a突出,並且以能恢復到原 來的位置的方式移動地構成。第一門打開單元61a的前面側的門打開單元前端部64a呈比 第一門打開單元61a的截面大一圈的凸緣狀。
[0114] 門打開單元前端部64a例如可以是橡膠那樣的柔軟的材質,由於拉入第一門打開 單元61a時堵塞開口 63a,防止水或塵埃從外部浸入,因此是合適的。另外,降低第一門打開 單元61a進行動作而與冷藏室門2a抵接時的衝擊,因此是合適的。
[0115] 在第一門打開單元61a的背面側與第一門打開單元61a-體地設有連結板65a,連 結板65a由沿左側面與右側面設在殼體62內側的導軌66a能沿前後方向移動地被支撐。
[0116] 即,連結板65a與第一門打開單元61a是分別作為一體能沿殼體62的左側面與右 側面在殼體62的前後方向上移動的結構。
[0117] 各個連結板65a大致呈三角形狀,左側面的一邊與導軌66a平行,例如,是與導軌 66a互相滑動自如地配合的凹部或凸部,前面側的一邊與第一門打開單元61a的最背面端 接合且與殼體62前面平行地配置。位於導軌66a的相反側、即朝向殼體62的左右中心的 一側的另一邊為臺階狀地設有多個臺階的臺階部67a。
[0118] 在連結板65a上設有彈簧接受件68a,在殼體62上設有彈簧接受件69a,在彈簧接 受件68a與彈簧接受件69a之間架設有彈簧70a,是對連結板65a與第一門打開單元61a朝 向殼體62的背面側進行加力的結構。
[0119] 由於這樣構成,因此,利用彈簧70a的拉力,連結板65a與第一門打開單元61a為 最被拉入殼體62內的位置,為門打開單元前端部64a的第一門打開單元61a側的面與殼體 62的前面抵接的位置。
[0120] 連結板65a中的、與第一門打開單元61a接近且與導軌66a相反側的頂點附近設 有磁鐵71a,在殼體62的開口 63a附近作為門打開單元位置檢測件72a設有檢測磁性的例 如霍爾1C,詳細結構後述,進行連結板65a和第一門打開單元61a的位置檢測。
[0121] 旋轉板73a繞旋轉板中心74a轉動自如地被樞軸支承,其周圍設有多個臺階。詳 細後述,在旋轉板73a周圍,臺階作用在連結板65a的臺階部67a上,將旋轉板73a的旋轉 動作轉換為連結板65a的直線動作。另外,與旋轉板73a -體地設有旋轉板齒輪75a。
[0122] 換向齒輪76a繞換向齒輪中心77a旋轉自如地被樞軸支承,詳細後述,在與設在切 換單元80上的擺動齒輪81之間,使齒輪的嚙合斷續。換向齒輪76a與旋轉板齒輪75a齧 合。即,是如果換向齒輪76a在圖示順時針方向上旋轉,則旋轉板73a在圖示逆時針方向上 旋轉,連結板65a及突出部件61a從殼體62前面的開口 63a突出,從而打開冷藏室門2a的 結構。
[0123] 之後,如果換向齒輪76a反轉且在圖示逆時針方向上旋轉,或者擺動齒輪81擺動 且與換向齒輪76a的嚙合脫離,則如上所述,連結板65與突出部件61a利用彈簧70a的拉 力被拉入殼體62內。其詳細結構將於後述。
[0124] 至此,僅對關於與左冷藏室門2a對應的部分的結構進行說明,與右冷藏室門2b對 應,上述結構構成為左右對稱,在圖6至圖16中,標註符號b進行圖示。
[0125] S卩,與右冷藏室門2b對應,是如果換向齒輪76b繞圖示逆時針方向旋轉,則旋轉板 73b在圖示順時針方向上旋轉,連結板65b及第二門打開單元61b從殼體62前面的開口 63b 突出,從而打開冷藏室門2b的結構。
[0126] 之後,如果換向齒輪76b反轉且在圖示順時針方向上旋轉,或後述的擺動齒輪81 擺動且與換向齒輪76b的嚙合脫離,則如上所述,連結板65b與第二門打開單元61b利用彈 簧70b的拉力被拉入殼體62內。
[0127] 接著,對圖6的B-B表示的、設在左右的換向齒輪76a與76b、左右的旋轉板73a、 73b之間的間隙,位於殼體62的大致前後方向的中心線上,將來自馬達82的驅動力傳遞到 換向齒輪76a、76b的減速齒輪列83與切換單元80的結構進行說明。
[0128] 馬達82的一個例子是刷式直流馬達,通過使施加在端子上的電壓的極性反轉,能 夠在正轉方向與反轉方向兩方向上旋轉。
[0129] 在馬達82的旋轉軸上設有蝸杆副84,蝸杆副84與作為第一齒輪的蝸輪85嚙合。 作為平齒輪的第二齒輪87與蝸輪85 -體地設置,蝸輪85與第二齒輪87均繞蝸輪軸86旋 轉自如地被樞軸支承。
[0130] 第三齒輪88繞第三支軸89旋轉自如地被樞軸支承,第四齒輪90繞第四支軸91旋 轉自如地被樞軸支承,第五齒輪92繞擺動中心93旋轉自如地被樞軸支承,第三齒輪88與 第二齒輪87嚙合,第四齒輪90與第三齒輪88嚙合,第五齒輪92與第四齒輪90嚙合並旋 轉,一邊對馬達82的驅動力進行減速一邊傳遞。
[0131] 以圖6的箭頭表示使馬達82旋轉時的、各個齒輪的旋轉方向的一個例子。在此, 蝸杆副84的旋轉方向作為一個例子,以實線箭頭表示設在蝸杆副84上的螺旋狀的齒旋轉, 並且在從接近馬達82的一側朝向蝸杆副84的前端側移動的方向旋轉的狀態。例如,在蝸 杆副84的齒是與一般的螺紋即右螺紋相反的左螺紋的螺旋的場合,只要使馬達82向右、即 使螺紋鬆動的方向旋轉即可,在本實施例中,將這種旋轉方向稱為"正轉方向"。
[0132] 以虛線箭頭表示通過使施加在馬達82上的電壓的極性相反,使蝸杆副84反向旋 轉的場合,在本實施例中,將這種旋轉方向稱為"反轉方向"。另外,不言而喻,"正轉"、"反 轉"是為了方便說明本實施方式,旋轉方向是反轉,但並不限定於此。
[0133] 在本實施例中,由於馬達82配置在殼體62的最背面附近,因此馬達82的驅動噪 音、振動難以傳遞到前面側。因此,在冰箱1的前面,能夠相對於操縱左開門開關48a或右 開門開關48b而打開冷藏室門2a、2b的操作者降低噪音。
[0134] 具備切換單元80,該切換單元80通過繞擺動中心93擺動,將傳遞到第五齒輪92 的來自馬達82的驅動力根據第五齒輪92的旋轉方向是順時針方向或逆時針方向,作為驅 動力的傳遞目標選擇換向齒輪76a、76b的任一個而切換。其詳細結構後述。
[0135] 在最遠離切換單元80的擺動中心93的殼體62的前面側設有磁鐵94,與切換單 元80 -體地擺動。切換檢測件95a、95b例如是檢測磁性的霍爾1C,檢測切換單元80擺動 且磁鐵94移動。在圖6所示的狀態下,磁鐵94位於最遠離切換檢測件95a、95b的任一個 的中間位置,因此,切換檢測件95a、95b任一個都不會檢測磁鐵94的磁性,切換檢測件95a、 95b的輸出均為斷開。其詳細結構將於後述。
[0136] (切換單元的結構)
[0137] 利用圖8說明切換單元80的詳細的結構與動作。
[0138] 圖8 (a)是表示切換單元80的結構的C-C部分截面立體圖,圖8 (b)是立體圖, 如圖6所不相同,擺動齒輪81與任一個換向齒輪76a、76b均不哨合,磁鐵94位於遠離切換 檢測件95a、95b的任一個的中間位置,因此,切換檢測件95a、95b均不檢測磁鐵94的磁性, 切換檢測件95a、95b的輸出均為斷開。將這種位置、即設在切換單元80上的擺動齒輪81 與任一個換向齒輪76a、76b均不嚙合,切換檢測件95a、95b的輸出均為斷開的狀態作為"原 點位置",是本實施方式的開門裝置60的基準狀態。
[0139] 圖8 (c)是表示馬達82旋轉且切換單元80進行作用的狀態的立體圖,表示切換 單元80繞擺動中心93在圖示CW (順時針)方向轉動且擺動齒輪81與換向齒輪76a嚙合, 來自第四齒輪90的驅動力通過擺動齒輪81傳遞到換向齒輪76a的狀態。
[0140] 在切換單元80中,擺動部件96a、96b繞擺動中心93旋轉自如地被樞軸支承,第五 齒輪92與第六齒輪97作為一體繞擺動中心93旋轉自如地被樞軸支承,第五齒輪92與繞 第三支軸89旋轉的第四齒輪90嚙合。
[0141] 擺動齒輪81是繞設在擺動部件96a、96b的擺動齒輪中心98旋轉自如地被樞軸支 承,與擺動部件96a、96b -起繞擺動中心93擺動的結構,並且,擺動齒輪81與第六齒輪97 嚙合。經過減速齒輪列83且從馬達82傳遞到第四齒輪90的驅動力經過第五齒輪92、第六 齒輪97傳遞到擺動齒輪81。
[0142] 在擺動齒輪81與擺動部件96b之間壓入例如橡膠製的環即摩擦附加部件99,互相 產生摩擦轉矩。
[0143] 使用圖8 (b)與圖8 (c)對切換單元80的作用進行說明。如圖8 (b)所示,在擺 動齒輪81與任一個換向齒輪76a、76b均不嚙合的狀態下對馬達82通電,當對逆時針方向 的旋轉力施加在第四齒輪90的場合進行說明時,與第四齒輪90嚙合的第五齒輪92在順時 針方向上旋轉,擺動齒輪81在逆時針方向上旋轉。旋轉方向在圖8 (c)中以箭頭表示。
[0144] 在此,在本實施例中,在擺動齒輪81與擺動部件96b之間由摩擦附加部件99產生 摩擦轉矩,因此當擺動齒輪81在逆時針方向上旋轉時,與之相反地在擺動部件96b上產生 繞順時針的摩擦轉矩。擺動部件96a、96b繞擺動中心93擺動自如地被樞軸支承,因此,擺 動部件96a、96b繞擺動中心93繞順時針(CW方向)擺動。
[0145] S卩,當第五齒輪92在順時針方向上旋轉時,擺動部件96a、96b繞擺動中心93繞順 時針擺動,擺動齒輪81與擺動部件96a、96b -起擺動並與換向齒輪76a嚙合。另外,當第 五齒輪92在順時針方向旋轉時,如圖8 (c)所示,換向齒輪76a與擺動齒輪81嚙合並繞順 時針旋轉。因此,使與換向齒輪76a嚙合的旋轉板齒輪75a在逆時針方向旋轉,旋轉板73a 作用在連結板65a上且第一門打開單元61a突出,其結果,左側的冷藏室門2a打開。
[0146] 另外,磁鐵94與擺動部件96b -體擺動並接近切換檢測件95a,因此,是切換檢測 件95a接通的結構。
[0147] 接著,使用圖9、圖10說明如圖8(c)所示那樣在保持擺動齒輪81與換向齒輪76a 嚙合的狀態下能傳遞驅動轉矩的條件。
[0148] 如上所述,擺動齒輪81與擺動部件96 -起能繞擺動中心93擺動地被支撐,因此, 在從擺動齒輪81向換向齒輪76a傳遞驅動力時,從換向齒輪76a施加在擺動齒輪81上的 反作用力作用在齒輪的嚙合上,因此對其作用進行說明。
[0149] 驅動轉矩將擺動齒輪81作為驅動齒輪,將作為嚙合對象的換向齒輪76a作為從動 齒輪進行傳遞。如上所述,是擺動齒輪81繞擺動中心93擺動的結構,因此,在驅動轉矩從 擺動齒輪81傳遞到換向齒輪76a時,期望可靠地維持嚙合且傳遞驅動轉矩的結構、即嚙合 部產生的反作用力在將擺動齒輪81相對於換向齒輪76a按壓的方向上進行作用。
[0150] 利用圖9說明這種適當的條件,圖9表示與圖8 (c)相同第四齒輪90在逆時針方 向上旋轉,第五齒輪92與第六齒輪97繞順時針旋轉,利用由設在擺動部件96b與擺動齒輪 81之間的摩擦附加部件99產生的摩擦負荷轉矩的作用,切換單元80繞順時針(CW方向)擺 動,擺動齒輪81與換向齒輪76a在嚙合點100嚙合並傳遞驅動力的狀態。
[0151] 在此,驅動轉矩從擺動齒輪81相對於換向齒輪76a嚙合,因此,擺動齒輪81為驅 動齒輪,換向齒輪76a為從動齒輪。
[0152] 從擺動齒輪81傳遞到換向齒輪76a的傳遞力F1的方向相對於通過嚙合點100,並 且連結擺動齒輪81與換向齒輪中心77a的直線的垂線以齒輪的壓力角α傾斜,在一般的 漸開齒輪中α =20°。
[0153] 在此,如果使傳遞的轉矩為Τ,使從換向齒輪中心77a到傳遞力F1的距離為R,則 表示未T=F1XR。即,F1=T/R。在此,擺動齒輪81在嚙合點100,從換向齒輪76a受到與該 傳遞力F1大小相等且反向的嚙合反作用力F2。另外,擺動中心93與換向齒輪中心77a隔 著嚙合反作用力F2位於互相相反側。
[0154] 如果使從該嚙合反作用力F2到擺動中心93的距離為r,嚙合反作用力F2相對於 切換單元80繞擺動中心93產生Ml=F2Xr的力矩,其方向從圖9可以看出,相對於擺動中 心93為繞順時針(CW方向)。該力矩的方向是將擺動齒輪81相對於換向齒輪76a按壓的 方向。
[0155] S卩,用於打開冷藏室門2a的開門力從突出部件61a經過連結板65a、旋轉板73a作 為嚙合反作用力F2施加在嚙合位置時,擺動齒輪81相對於換向齒輪76a被按壓,因此,擺 動齒輪81與換向齒輪76a的嚙合不會脫離,因此是合適的。
[0156] 對圖8、圖9的切換單元80使馬達82在正轉方向上旋轉且旋轉驅動左旋轉板73a 的結構進行說明,在使馬達82在反轉方向上旋轉的場合,是切換單元80為與圖8或圖9對 稱的形式,擺動齒輪81與右換向齒輪76a嚙合,驅動右旋轉板73a的結構。
[0157] 另一方面,使用圖10說明不是優選的場合的例子。圖10與圖9不同之處在於,換 向齒輪76a的位置相對於切換單元80與第五齒輪92接近,擺動中心93與換向齒輪中心 77a相對於嚙合反作用力F2位於相同側。
[0158] 如果使從此時的嚙合反作用力F2到擺動中心93的距離為r',則嚙合反作用力F2 相對於切換單元80繞擺動中心93產生M2=F2Xr'的力矩,其方向從圖10可以看出,相對 於擺動中心93為繞逆時針(CCW方向)。該力矩的方向是使擺動中心81從換向齒輪76a離 開的方向。
[0159] 因此,在用於打開冷藏室門2a的負荷轉矩從第一門打開單元61a經過連結板65a、 旋轉板73a作為嚙合反作用力F2施加在嚙合點100上時,擺動齒輪81在離開換向齒輪76a 的方向上繞擺動中心93移動,因此嚙合脫離,產生所謂的爬齒。
[0160] 如圖9與圖10所示,擺動齒輪81和換向齒輪76a的嚙合為被驅動轉矩按壓的方 向、或離開的方向的判斷根據相對於在嚙合點100產生的嚙合反作用力F2,擺動中心93與 換向齒輪中心77a互相為相反側、或都位於相同側,繞擺動中心93產生的力矩的方向反轉。
[0161] 在本實施例中,通過以相對於擺動齒輪81和換向齒輪76a的嚙合點100的嚙合反 作用力F2,擺動中心93與換向齒輪中心77a互相位於相反側的方式配置切換單元80與換 向齒輪76a,能夠使齒輪的嚙合穩定,因此是合適的。
[0162] 接著,使用圖6及圖11至圖13說明本實施方式的開門裝置60打開左冷藏室門2a 時的動作。
[0163] 圖6如上所述,表示本實施方式的開門裝置60的"原點位置",表示進行開門動作 前的基準狀態。即,切換單元80的擺動齒輪81與任一個換向齒輪76a、76b均不嚙合,切換 檢測件95a、95b的輸出均斷開。另外,門打開單元位置檢測件72a、72b也為斷開狀態。
[0164] 圖11表示從圖6所示的"原點位置"向正轉方向驅動馬達82,切換單元80繞擺動 中心93繞順時針(CW方向)擺動,擺動齒輪81與換向齒輪76a嚙合的狀態。此時的切換單 元80是圖8 (c)所示的狀態,切換檢測件95a為接通,檢測切換單元80擺動,且擺動齒輪 81與換向齒輪76a嚙合。
[0165] 圖12表示在該正轉方向進一步驅動馬達82的狀態,換向齒輪76a與擺動齒輪81 嚙合且繞圖示順時針(CW方向)旋轉,與旋轉板73a -體的旋轉板齒輪75a與換向齒輪76a 嚙合,繞圖示逆時針(CCW方向)旋轉,旋轉板73a作用在連結板65a的臺階部67a上,使連 結板65a及與連結板65a -體的第一門打開單元61a向圖示下方、即殼體62的前面側移動, 並以H1突出。彈簧70a比圖6至圖11的狀態被拉伸H1。
[0166] 圖13表示在該正轉方向進一步驅動馬達82的狀態,換向齒輪76a與擺動齒輪81 嚙合,繞圖示順時針(CW方向)進一步旋轉,與旋轉板73a-體的旋轉板齒輪75a與換向齒 輪76a嚙合,繞圖示逆時針(CCW方向)進一步旋轉,旋轉板73a進一步作用在連結板65a的 臺階部67a,使連結板65a及與連結板65a -體的突出部件61a進一步向殼體62的前面側 移動,以最大突出量H2突出。彈簧70為比圖6至圖11的狀態更拉伸了 H2的最大長度。
[0167] 設在連結板65a上的磁鐵71a與門打開單元位置檢測件72a接近,門打開單元位 置檢測件72a檢測磁力並為接通,因此,能夠檢測連結板65a及與連結板65a -體的第一門 打開單元61a突出最大量。
[0168] 如果檢測出門打開單元位置檢測件72a為接通,則如果使施加在馬達82上的極性 反轉而使馬達在反轉方向上旋轉,則從馬達82到旋轉板73a的齒輪分別在與圖13的箭頭 方向反向上旋轉。如果馬達82在反轉方向上旋轉,則第一門打開單元61a向殼體62內部 開始被拉入,因此,設在連結板65a上的磁鐵71a從門打開單元位置檢測件72a離開,從而 門打開單元位置檢測件72a為斷開。
[0169] 另外,當使馬達82在反轉方向上旋轉時,開門裝置60經過圖12成為圖11的狀態, 為第一門打開單元61a拉入了的狀態。
[0170] 另外,當馬達82在反轉方向上旋轉時,切換單元80在擺動齒輪81從換向齒輪76a 嚙合脫離的方向上擺動,返回圖6的"原點位置"。此時,設在擺動部件96b上的磁鐵94從 切換檢測件95a離開,因此,切換檢測件95斷開,能夠確認是"原點位置"。
[0171] 即,從"原點位置"使馬達82在正轉方向上旋轉,使第一門打開單元61a突出而打 開左冷藏室門2a,之後,通過使馬達在反轉方向上旋轉,能夠拉入第一門打開單元61a而恢 復為"原點位置"。
[0172] 在"原點位置",切換單元80位於中立的位置,位於來自馬達82的驅動力不會傳遞 到第一門打開單元61a、第二門打開單元61b的位置。在開門裝置60不進行動作的場合,位 於原點位置,因此,即使利用某一外力拉出第一門打開單元61a、第二門打開單元61b,減速 齒輪列83或馬達82也不會經過旋轉板73a、73b強制地被驅動,因此是合適的。
[0173] 接著,使用圖6及圖14至圖16說明本實施方式的開門裝置60打開右冷藏室門2b 時的動作。
[0174] 圖6如上所述表示本實施方式的開門裝置60的"原點位置",表示進行開門動作前 的基準狀態。
[0175] 圖14表示從圖6所示的"原點位置"在反轉方向上驅動馬達82,切換單元80繞擺 動中心93繞逆時針(CCW方向)擺動,擺動齒輪81與換向齒輪76b嚙合的狀態。此時的切 換單元80位於與圖8 (c)所示的狀態對稱的位置,切換檢測件95b為接通,檢測切換單元 80擺動且擺動齒輪81與換向齒輪76b嚙合的情況。
[0176] 圖15表示在該反轉方向進一步驅動馬達82的狀態,換向齒輪76b與擺動齒輪81 嚙合且繞圖示逆時針(CCW方向)旋轉,與旋轉板73b -體的旋轉板齒輪75b與換向齒輪76b 嚙合,繞圖示順時針(CW方向)旋轉,旋轉板73b作用在連結板65b的臺階部67b上,使連結 板65b及與連結板65b -體的突出部件61b向圖示下方、即殼體62的前面側移動,以H1突 出。彈簧70b比圖6至圖14的狀態被拉伸了 H1。
[0177] 圖16表示在該反轉方向進一步驅動馬達82的狀態,換向齒輪76b與擺動齒輪81 嚙合,繞圖示逆時針(CCW方向)進一步旋轉,與旋轉板73b -體的旋轉板齒輪75b與換向齒 輪76b嚙合,繞圖示順時針(CW方向)進一步旋轉,旋轉板73b進一步作用在連結板65b的 臺階部67b,使連結板65b及與連結板65b -體的突出部件61b進一步向殼體62的前面側 移動,以最大突出量H2突出。彈簧70b為比圖6至圖15的狀態被拉伸了 H2的最大長度。
[0178] 設在連結板65b上的磁鐵94b與門打開單元位置檢測件72b接近,門打開單元位 置檢測件72b檢測磁力並為接通,因此,能夠檢測連結板65b及與連結板65b -體的第二門 打開單元61b突出最大量。
[0179] 如果檢測出門打開單元位置檢測件72b為接通,則如果使施加在馬達82上的極性 反轉且使馬達在正轉方向上旋轉,則從馬達82到旋轉板73b的齒輪分別在與圖16的箭頭 方向反向上旋轉。如果馬達82在正轉方向上旋轉,則突出部件61b向殼體62內部開始被 拉入,因此,設在連結板65b上的磁鐵94b從門打開單元位置檢測件72b離開,從而門打開 單元位置檢測件72b為斷開。
[0180] 另外,當使馬達82在正轉方向上旋轉時,開門裝置60經過圖15成為圖14的狀態, 第二門打開單元61b為拉入的狀態。另外,當馬達82在正轉方向上旋轉時,切換單元80在 擺動齒輪81從換向齒輪76b嚙合脫離的方向上擺動,返回圖6的"原點位置"。此時,設在 擺動部件96b上的磁鐵94從切換檢測件95b離開,因此,切換檢測件95b斷開,能夠確認是 "原點位置"。
[0181] 即,從"原點位置"使馬達82在反轉方向上旋轉,使突出部件6lb突出,並打開左 冷藏室門2a,之後,通過使馬達82在正轉方向上旋轉,能夠拉入突出部件61b而恢復為"原 點位置"。
[0182] 如上所述,使用圖17進一步說明利用本實施方式的開門裝置60的作用打開左右 的冷藏室門2a、2b的動作。在圖17中,表示作為一個例子,打開左冷藏室門2a後,接著打 開右冷藏室門2b的動作。
[0183] 圖17 (a)是開門裝置60位於原點位置,門打開單元61a、61b被拉入,左右的冷藏 室門2a、2b關閉的狀態。
[0184] 圖17(b)表示操作左開門開關48a,開門裝置60的馬達82在正轉方向上旋轉,與 左冷藏室門2a對應的第一門打開單元61a突出,左冷藏室門2a繞順時針(CW方向)轉動並 正在打開的狀態。左冷藏室門2a具有根據第一門打開單元61a的突出速度的繞順時針(CW 方向)的角速度。
[0185] 圖17 (c)表示開門裝置60的馬達82在反轉方向上旋轉,第一門打開單元61a拉 入,並且,具有向繞順時針(CW方向)方向的角速度的左冷藏室門2a由於慣性而繼續打開。 此時,由於在鉸鏈17a與左冷藏室門2a之間具有摩擦轉矩,因此,左冷藏室門2a在逐漸減 速的狀態下打開。
[0186] 圖17 (d)表示從左冷藏室門2a打開90°的狀態,操作右開門開關48b且開門裝 置60的馬達82在反轉方向上旋轉,與右冷藏室門2b對應的第二門打開單元61b突出,右 冷藏室門2b繞逆時針(CCW方向)轉動並正在打開的狀態。右冷藏室門2b具有根據第二門 打開單元61b的突出速度的繞逆時針(CCW方向)的角速度。
[0187] 圖17 (e)表示開門裝置60的馬達82在正轉方向上旋轉,第二門打開單元61b拉 入,並且具有繞逆時針(CCW方向)方向的角速度的右冷藏室門2b由於慣性而繼續打開。此 時,由於在門鉸鏈17b與右冷藏室門2b之間具有摩擦轉矩,因此,右冷藏室門2b在逐漸減 速的狀態下打開。
[0188] 如上所述,本實施方式的開門裝置60通過操作左開門開關48a,能夠打開左冷藏 室門2a,並且,通過操作右開門開關48b,能夠打開右冷藏室門2b。
[0189] 接著,使用圖18說明打開冷藏室門2a、2b時的開門力的特性。
[0190] 圖18的橫軸是冷藏室門2a、2b的打開角度,Θ d=0是冷藏室門2a、2b關閉的狀態, Θ dmax是最大打開角度,表不冷藏室門2a、2b的一部分與未圖不的限制器、或與冰箱主體1 的設置場所接近的例如壁面等抵接的狀態。θ 1是上述的關閉機構37進行作用且關閉力 作用在冷藏室門2a、2b上的角度2, Θ 2是利用開門裝置60的第一門打開單元61a、第二門 打開單元61b推開冷藏室門2a、2b的角度。縱軸表示冷藏室門2a、2b的打開力,例如以繞 鉸鏈17的轉矩表示,或者以最遠離冷藏室門2a、2b的鉸鏈17的門端部、或把手部的拉力表 /_J、1 〇
[0191] 如上所述,在冷藏室門2a、2b周圍設有門襯墊15而防止冷氣洩漏。門襯墊15內 置磁鐵,吸附在絕熱箱體10的前面而不會產生間隙,因此,冷藏室門2a、2b的打開開始需要 用於拉出磁鐵吸附的門襯墊15的打開力,因此打開力大,即使小,如果打開,磁鐵的磁性吸 附力也急劇下降,因此,打開力急劇變小。
[0192] 另外,在左冷藏室門2a上設有旋轉分隔體18,因此格外地施加在打開左冷藏室門 2a時,使旋轉分隔體18繞旋轉分隔體支點19擺動,用於轉動到與左冷藏室門2a大致正交 的位置的打開力,因此,與右冷藏室門2b相比,開始打開的打開力大。
[0193] 支點負荷主要是由門鉸鏈17的摩擦阻力產生的摩擦轉矩,在打開角度的全部範 圍內一樣地產生。
[0194] S卩,冷藏室門2a、2b的打開力在打開開始的0d=〇為最大,在直到作為關閉範圍的 θ 1期間急劇地減少,直到作為最大打開角度的Θ dmax產生一樣的摩擦轉矩。
[0195] 接著,使用圖19說明利用開門裝置60打開冷藏室門2a、2b時的適當的打開特性。
[0196] 圖19 (a)是表示冷藏室門2a、2b的適當的角速度特性的圖表,橫軸表示時間,縱 軸表示冷藏室門2a、2b的角速度。圖19 (b)是表示與圖19 (a)對應的角度位移特性的圖 表,橫軸表示時間,縱軸表示冷藏室門2a、2b的打開角度。
[0197] 操作者為了打開冷藏室門2a、2b,操作左開門開關48a或右開門開關48b,當對開 門裝置60通電且第一門打開單元61a、或第二門打開單元61b進行動作時,以冷藏室門2a、 2b朝向操作者打開的方式進行開門動作。此時,以操作者不會在門的動作上感到不適的方 式打開冷藏室門2a、2b,因此對其特性進行說明。
[0198] 在冷藏室門2a、2b關閉的狀態下,不言而喻,是速度=0的停止狀態,為了從停止狀 態進行開門動作,進行速度從〇加速的加速度運動。冷藏室門是旋轉門,因此,其運動是角 加速度運動,但為了使說明容易明白,簡稱為加速度運動。
[0199] 為了得到對操作者帶來自然的印象的開門動作,在第一門打開單元61a、第二門打 開單元61b進行作用期間,期望冷藏室門2a、2b進行順暢的一樣的加速。在此,所謂進行一 樣的加速的運動,是等加速度運動,在等加速度運動期間,速度直線性地變化。
[0200] 在此,等加速度運動作為位於自然界的物體的運動,是最普通的運動,作為自然的 運動而被感受。例如,自由落下時的物體的運動是等加速度運動,或者以在具有摩擦的面上 滑動的狀態減速的物體的運動是向負方向的等加速度運動。
[0201] 這樣,由於物體在受到一定的力的狀態下進行加減速的運動全部是等加速度運 動,因此,感覺如日常運動那樣自然的運動。
[0202] 因此,通過即使在冷藏室門也進行與等加速度運動近似的打開動作,得到自然的 開門動作。
[0203] 進行等加速度運動的物體的速度在時間上以一定的比例增加或減少。即,在本實 施方式的開門裝置60中,通過對第一門打開單元61a、第二門打開單元61b的突出動作賦予 在突出的最初為低速,逐漸地增加速度,在突出結束時,得到最大速度的速度特性,能得到 與等加速度運動近似的加速感,能夠得到自然地感到開門動作的自動開門裝置60。第一門 打開單元61a、第二門打開單元61b的動作是直線運動,冷藏室門2a、2b是旋轉運動,因此, 其運動方向或單位也不同,但使用圖23如後所述,在第一門打開單元61a、第二門打開單元 61b的速度和冷藏室門2a、2b的角速度之間存在比例關係,因此,通過進行第一門打開單元 61a、第二門打開單元61b與等加速度運動近似的動作,進行冷藏室門2a、2b與等角加速度 運動近似的動作,因此是合適的。
[0204] 在圖19 (a)所示的角速度的圖表中,在時間t=0,冷藏室門2a、2b關閉。在t=0, 對開門裝置60通電而使開門裝置60進行動作。
[0205] 從t=0至11,為使第一門打開單元6la、第二門打開單元6lb向門方向突出並在使 冷藏室門2a、2b加速的狀態下進行打開的加速範圍。即,為如上所述的從圖17 (a)至圖17 (b)的左冷藏室門2a的動作、或從圖17 (c)至圖17 (d)的右冷藏室門2b的動作。在該加 速範圍期間,角速度與時間一起一樣地增加,因此圖表為向右上的直線,在t=tl,為最大的 角速度 ω dmax。
[0206] 在t=tl以後至t=t2期間,為冷藏室門2a、2b最先不進行利用第一門打開單元 61a、第二門打開單元61b的加速,利用慣性繼續打開的慣性範圍。即,為如上所述的從圖17 (b)至圖17 (c)的左冷藏室門2a的動作、或從圖17 (d)至圖17 (e)的右冷藏室門2b的 動作。在其慣性範圍期間,冷藏室門2a、2b從鉸鏈17a、17b受到摩擦阻力,因此,利用慣性 繼續打開且逐漸減速。摩擦阻力是一般將質量與摩擦係數相乘而得到的一定的力,在如本 實施方式那樣為旋轉鉸鏈的場合,產生根據支撐冷藏室門2a、2b的質量的部分的直徑的摩 擦轉矩。
[0207] 在冷藏室門2a、2b利用慣性打開期間,由於利用一定的摩擦轉矩減速,因此其惰 性範圍期間的角速度隨著時間而一樣地減少,圖表為向右下的直線,在t=t2時,成為與未 圖示的限制器抵接而停止的等加速度運動。
[0208] 另一方面,在門鉸鏈部17的摩擦係數可以小得忽略的場合,在減速範圍中,角速 度不會減少,因此,角速度如虛線所示,在最大角速度《dmax的狀態下為一定。
[0209] 在圖19(b)所示的角度位移的圖表中,在從時間t=t0至tl的加速範圍中,冷藏室 的打開角度9d以向下凸的二次曲線地增加。另外,在從時間tl至t2的慣性範圍中,冷藏 室的打開角度9d以向上凸的二次曲線地增加,在t=t2為最大打開角度0dmax。在t=tl, 向下凸的二次曲線與向上凸的二次曲線連續。在此,作為9dmax,只要設定為90°及其以 上的角度,則利用由本實施方式的開門裝置60進行的開門動作,對進行食品的出入充分地 打開冷藏室門2a、2b,因此容易使用而是合適的。
[0210] 接著,說明利用開門裝置60打開冷藏室門2a、2b時的適當的打開動作時間。
[0211] 一般地,人的反射時間是0. 4秒至0. 5秒,這是作為下述時間已知的:例如在使汽 車運轉時,從察覺危險且判斷為需要制動的時間,從油門到使腳動作的時間。
[0212] 人無法相對於在比該反射時間短的時間引起的現象進行反應,因此,這種現象過 於高速而感到突然,感覺不適。因此,在使用開門裝置打開冷藏室門2a、2b時,如果將從冷 藏室門2a、2b開始打開到達最大的速度或最大的角速度comax的時間tl設定為0. 4秒以 上,則操作者能夠相對於冷藏室門2向跟前打開的動作進行反應,因此,不會感覺開門動作 唐突,感覺為自然的動作。
[0213] 另一方面,當時間tl過大時,由於感到開門動作不自然地慢,因此通過設定為即 使最大也比人的反射時間稍慢的左右的〇. 8秒以下,利用開門裝置60的開閉動作不會過快 而過於唐突,並且也不會過慢,能得到適當的開門動作。
[0214] S卩,優選使從冷藏室門2a、2b開始打開直到到達最大的速度或最大的角速度 ω dmax的時間tl為0. 4秒<tl〈0. 8秒。
[0215] 如上所述,為了實現自然的開門動作,期望使門的打開特性與等加速度或等角加 速度運動近似。
[0216] 另外,期望將從冷藏室門2開始打開直到到達最大速度或最大角速度的時間tl設 定為0. 4秒以上且0. 8秒以下。另外,期望為通過不對馬達82進行特級的速度控制地以例 如一定的額定旋轉速度旋轉,使開門裝置60的突出部件61a、61b進行與等加速度運動近似 的動作的結構。
[0217] 使用圖20至圖21說明得到這種合適的開門動作特性的結構的一個例子。說明對 與左冷藏室門2a對應的、旋轉板73a、連結板65a及第一門打開單元61a的結構進行說明, 但就與右冷藏室門2b對應的旋轉板73b、連結板65b及第二門打開單元61b而言,是與圖 20及圖21對稱的鏡像的結構。
[0218] 圖20是表示設在本實施方式的開門裝置60的連結板65a與旋轉板73a的各個所 設的從臺階101A至101J、及從臺階102a至102j的關係的圖。為了說明,以連結板65a與 旋轉板73a位於圖示左右互相離開的位置的方式進行描述,但實際上如圖6所述,由於利用 彈簧70a的拉力向旋轉板73a對連結板65a加力,因此連結板65a與旋轉板73a如圖21所 示,為分別對應的臺階彼此接觸的狀態。
[0219] 圖21是說明旋轉板73a在圖示逆時針(CCW方向)旋轉,且使連結板65a及第一門 打開單元61a移動的結構與動作的圖。
[0220] 在圖20中,在設有臺階狀的臺階101A?101J的連結板65a上設有第一門打開單 元61a,沿圖6所示的導軌66a,能沿開門裝置60的殼體62的左側面在前後方向上滑動地 被支撐。
[0221] 當使旋轉板73a繞圖示逆時針(CCW方向)旋轉時,在旋轉板73a的外周的臺階 102a?102j與設在連結板65a上的臺階101A?101J嚙合的狀態下,連結板65a沿導軌 66a在箭頭方向上移動,第一門打開單元61a從開門裝置60的殼體62前面突出,並打開左 冷藏室門2a。
[0222] 即,當在圖20中詳細地說明旋轉板73a與連結板65a的結構時,設在旋轉板73a上 的臺階102a設在從旋轉板中心74a到半徑rl的位置,第二臺階102b設在從半徑rl到半 徑r2期間,並且依次設有從半徑r3的第三臺階102c至半徑r9的第九臺階102j的臺階。 在此,是rl〈r2〈r3〈r4〈r5〈r6〈r7〈r8〈r9。設在連結板65a上的第一臺階101A與旋轉板的第 一臺階102a嚙合,依次第九臺階101J與旋轉板36的第九臺階102j嚙合,是旋轉板73a旋 轉,並且與原本對應的臺階嚙合的結構。
[0223] 在本實施例中,旋轉板73a在打開左冷藏室門2a時,繞箭頭逆時針(CCW方向)旋 轉。
[0224] 如上所述,在連結板65a上設有第一門打開單元61a,沿導軌66a沿箭頭方向移動 自如。在圖20及圖21中,圖示左方向為冰箱1的正面側,通過第一門打開單元61a向左方 移動,左冷藏室門2a打開。
[0225] 另外,在本實施方式中,臺階101U02分別設置九級的臺階,但臺階的數量未限定 於九級,例如可以是五級左右。
[0226] (旋轉板原點)
[0227] 在此,在圖20至圖21 (1)所示的旋轉板73a的位置,旋轉板73a的臺階102與連 結板65a的臺階101不會互相抵接,第一門打開單元61a為拉入開門裝置60的殼體62的 狀態,因此使圖示的旋轉板73a的位置為原點,在一連串的開門動作結束時,恢復為該原點 位置。
[0228] 在連結板65a的一部分設有磁鐵71a,詳細後述,用於檢測第一門打開單元61a的 突出動作結束位置。
[0229] (突出部件(門打開單元)動作)
[0230] 接著,利用圖21說明利用旋轉板73a的旋轉動作,連結板65a與第一門打開單元 61a移動,左冷藏室門2a打開的動作。
[0231] 在圖21 (1)中,旋轉板73a位於原點位置,按下開門開關48a,並向開門裝置60通 電,旋轉板73a開始沿箭頭逆時針方向旋轉。
[0232] 圖21 (2)表示旋轉板73a的第二臺階102b與連結板65a的第二臺階101B抵接, 連結板65a沿箭頭方向移動,第一門打開單元61a從殼體62前面突出,左冷藏室門2a開始 打開的狀態。
[0233] 圖21 (3)表示旋轉板73a進一步旋轉,旋轉板73a的第三臺階102c與連結板65a 的第三臺階101C抵接,連結板65a在箭頭方向上進一步移動,
[0234] 圖21 (4)表示旋轉板73a進一步旋轉,旋轉板73a的第四臺階102d與連結板65a 的第四臺階101D抵接,連結板65a在箭頭方向上進一步移動,
[0235] 圖21 (5)表示旋轉板73a進一步旋轉,旋轉板73a的第五臺階102e與連結板65a 的第五臺階101E抵接,連結板65a在箭頭方向上進一步移動,
[0236] 圖21 (6)表示旋轉板73a進一步旋轉,旋轉板73a的第八臺階102h與連結板65a 的第八臺階101H抵接,連結板65a在箭頭方向上進一步移動,
[0237] 圖21 (7)表示旋轉板73a進一步旋轉,與旋轉板73a的最外周接近的第九臺階 102j與連結板65a的第九臺階101J抵接,連結板65a在箭頭方向上進一步移動,第一門打 開單元61a以最大突出量H2突出,第一門打開單元61a的突出速度為最大速度。
[0238] 設在連結板65a上的磁鐵71a例如與作為霍爾1C的門打開單元位置檢測件72a 接近,因此,門打開單元位置檢測件72a接通,停止旋轉板73a的驅動。之後,旋轉板73a反 轉,即繞圖示順時針(CW方向)旋轉,經過從圖21 (7)至圖21 (2)的狀態,恢復為圖21 (1) 所示的原點位置。
[0239] 接著,使用圖21至圖23並適當使用圖20說明連結板65a、第一門打開單元6la和 冷藏室門2a的速度特性。
[0240] 圖22是表示第一門打開單元61a的突出速度特性的圖表。橫軸表示時間,縱軸表 示第一門打開單元61a的突出速度。
[0241] 圖23是表示第一門打開單元61a的突出速度與最遠離冷藏室門2a的門鉸鏈17 的門端部的速度的關係的圖。
[0242] 如圖20及圖21 (1)至圖21 (7)所示,設在連結板65a與旋轉板73a的各個上的 從臺階101A至101J、以及從臺階102a至102j從半徑為最小的rl第一臺階102a與101A 開始嚙合,最終直到半徑為最大的r9,半徑逐漸增加且嚙合,將旋轉板73a的旋轉動作轉換 為連結板65a和第一門打開單元61a的直線動作。由於為這種結構,在馬達82以一定速度 的額定旋轉速度旋轉,旋轉板73a以利用減速齒輪列83減速的適當的旋轉速度旋轉的場 合,連結板65a與第一門打開單元61a的移動速度具有在開始移動時是低速,逐漸加速最後 為最大速度的加速特性。該加速的程度以旋轉板73a的最大半徑r9與最小半徑rl的比、 即r9/rl表示。
[0243] 在圖22中,t=0表示圖21 (1)的狀態,是第一門打開單元61a開始動作的時點。
[0244] 當使旋轉板73a的旋轉速度為N (rpm),則旋轉板的角速度ω (rad/s)為
[0245] ω= (Ν/60) X 2 π …(式 1)
[0246] 因此,此時的第一門打開單元61a的速度VI為半徑rl的部分的切線方向速度,因 此,
[0247] Υ1=ω Xrl= (Ν/60) Χ2 π Xrl ...(式 2)。
[0248] 該VI是低速,從速度0的停止狀態加速。
[0249] t=tl表示圖21 (7)的狀態,此時的第一門打開單元61a的速度V9為半徑r9的部 分的切線方向速度,因此,
[0250] ν9=ω Xr9= (N/60) X2 π Xr9 ...(式 3)
[0251] 從式2與式3可以看出,第一門打開單元6la的速度與在旋轉板73a和連結板65a 之間嚙合的臺階的半徑的比成比例。
[0252] S卩,如上所述,由於具有1'1〈12〈13〈14〈15〈冰〈17〈18〈19的關係,因此如果12/1'1的 比、r3/r2的比和鄰接的臺階的半徑的比例大致一定,貝U第一門打開單元61a的速度V與旋 轉板73a的旋轉角度成比例地增加。由於這樣構成,如果不進行特級的速度控制地使馬達 82以例如額定旋轉速度的一定速度旋轉,則旋轉板73a以一定的旋轉速度旋轉,第一門打 開單元61a的速度從開始動作逐漸增加,因此第一門打開單元61a進行與等加速度運動近 似的運動。
[0253] 如果t=tl,則停止馬達82而使旋轉板73a停止,接著使馬達82反轉而恢復為原 點。
[0254] 使用圖23說明第一門打開單元61a的突出速度和冷藏室門2a最遠離鉸鏈17的門 端部的速度的關係。如果使第一門打開單元61a的突出速度為V(mm/ Sec),使從鉸鏈17到 突出部件的距離為Rd (mm),使到最遠離鉸鏈17的門端部的距離為Ld (mm),使在最遠離鉸 鏈17的門端部的切線方向速度為W (mm/sec),使冷藏室門2a的角速度為cod (rad/sec), 則
[0255] Qd=V/ (2Χ π XRd)=ff/ (2Χ π XLd) ...(式 4)
[0256] 因此,在最遠離鉸鏈17的門端部的切線方向速度W與第一門打開單元61a的突出 速度V的關係為
[0257] ff= (Ld/Rd) XV …(式 5)
[0258] 與使門鉸鏈17為基準位置時的冷藏室門2a的寬度與第一門打開單元61a的安裝 位置的比成比例。
[0259] 因此,如果第一門打開單元61a進行與等加速度運動近似的運動,則冷藏室門2a 也進行與等加速度運動近似的運動,因此能得到自然的打開方式。
[0260] 根據本實施方式的開門裝置,如果使馬達82以一定旋轉速度旋轉,則第一門打開 單元61a進行與等加速度運動近似的運動。因此,如果不進行特級的速度控制地使馬達82 以一定速度旋轉,則能夠進行自然的開門動作,因此控制電路是簡單的結構,能夠以簡單的 結構實現具備自然的印象的開門動作。
[0261] 接著,使用圖18、圖20及圖21說明利用第一門打開單元61a的突出力的特性。
[0262] 如上述使用圖18所說明的那樣,打開冷藏室門2時的打開力特性需要在冷藏室門 2a、2b開始打開時用於拉出磁鐵吸附的門襯墊15的打開力,因此,具有打開力大,即使稍微 打開,磁鐵的磁性吸附力也急劇下降,因此打開力急劇變小的特性。
[0263] 因此,作為第一門打開單元61a的適當的突出力的特性,期望打開動作開始時的 突出力為最大的特性。
[0264] 如利用圖21 (1)至圖21 (7)所說明那樣,在本實施方式的開門裝置60中,設在 連結板65a與旋轉板73a的各個上的從臺階101A至101J、以及從臺階102a至102j從半徑 最小為rl的第一臺階102a和101A開始嚙合,最終直至半徑最大的r9,半徑逐漸增加且齧 合,將旋轉板73a的旋轉動作轉換為連結板65a和第一門打開單元61a的直線動作。
[0265] 由於為這種結構,因此,馬達82以一定輸出轉矩的額定旋轉速度旋轉,在旋轉板 73a以由減速齒輪列83減速的適當的旋轉速度旋轉的場合,從連結板65a傳遞到第一門打 開單元61a的突出力具有在開始動作時變大,逐漸降低且最後為最小的突出力特性。該突 出力的降低程度以旋轉板73a的最小半徑rl和最大半徑r9的比、即rl/r9表示。
[0266] 如上所述,由第一門打開單元61a產生的突出力具備在冷藏室門2a的打開動作開 始時為最大的特性,該特性需要由圖18說明的冷藏室門2a、2b的打開特性、即在開始打開 時用於拉出磁鐵吸附的門襯墊15的打開力,因此與打開力變大,即使稍微打開,磁鐵的磁 性吸附力急劇下降,因此打開力急劇變小之類的特性一致,本實施方式的開門裝置60具有 能得到對打開冷藏室門適當的打開力特性之類的效果。
[0267] 如上所述,通過將從冷藏室門2開始打開直到到達最大速度或最大的角速度的時 間tl設定為0. 4秒以上且0. 8秒以下,不會使打開動作感到唐突地並且不會過慢地感到為 自然的動作。
[0268] 在本實施方式的開門裝置60中,經過減速齒輪列83從馬達82到達第四齒輪90 的驅動力經過第五齒輪92、第六齒輪97傳遞到擺動齒輪81,並經過換向齒輪76a使旋轉板 齒輪75a旋轉,通過使旋轉板73a旋轉,使連結板65a和第一門打開單元61a移動。第一門 打開單元61a結束突出動作且冷藏室門2a到達最大的速度或最大的角速度的時間與旋轉 板73a從圖21 (1)轉動至圖21 (7)的位置的時間、即第一門打開單元61a進行突出動作 的"突出動作時間"相等。
[0269] 在此,如果適當地設定從馬達82直到到達旋轉板73a的減速比,則能夠將旋轉板 73a從圖21 (1)到轉動到圖21 (7)的位置的時間、即突出動作時間設定為0.4秒以上且 0.8秒以下。因此,通過需要對開門動作適當的時間,能夠實現不唐突地感到自然動作的開 門動作。
[0270] 接著,說明由收納在門兜13中的食品的量的多少引起的對開門特性的影響。
[0271] 本實施方式的開門裝置60由於以開門動作的突出動作時間為0.4秒以上的方式 設定減速齒輪的減速比,因此即使是在門兜13中未放入食品,只有冷藏室門2a、2b的自重 的最輕的場合,突出動作時間也不會為0. 4秒以下。因此,冷藏室門2a、2b不會在0. 4秒以 下的短時間加速而唐突地打開。
[0272] 另外,如上所述,具備在開始冷藏室門2a的打開動作時,由突出部件61a產生的突 出力為最大的特性。當在門兜13中收納有大量的食品、例如從5kg至10kg左右的食品的 場合,與只有冷藏室門2a、2b的自重的場合相比,慣性質量大,因此,突出速度稍微低速,但 是,通過適當地設定馬達82的驅動轉矩與減速齒輪的減速比,能夠將該速度下降的影響降 低為操作者不會明確地感覺到的程度。
[0273] 例如,在馬達82以額定旋轉速度旋轉時的輸出轉矩中,即使是將最大重量的食品 收納在門兜13的場合,只要以使突出動作時間為0. 8秒以下的方式設定,則從收納在冷藏 室門2a、2b的門兜13的食品少量且冷藏室門為輕量的場合,到收納大量的食品且冷藏室門 重的場合的全部範圍中,由於能夠將突出動作時間tl設定為0. 4秒以上且0. 8秒以下,因 此開門動作不會過快而覺得唐突,並且開門動作也不會過慢,能夠提供適當的自然的開門 動作。
[0274] 另外,即使是門重量輕的場合,由於突出動作時間tl也不會為0. 4秒以下,因此開 門動作時的加速度小,由衝擊產生的過大的力也不會施加在收納在門兜13中的食品上,因 此,具有即使經不起振動或衝擊的食品放入門兜13的場合,也不會對食品施加衝擊之類的 效果。
[0275] 另外,在本實施方式的開門裝置60中,具備切換單元80,為使第一門打開單元 61a、第二門打開單元61b只在突出方向上進行動作而不後退的結構,因此,不需要用於第 一門打開單元61a、第二門打開單元61b後退的空間,實現小型化。另外,由於不需要為了使 另一門打開單元後退所需的驅動力,因此,作為驅動機構的效率高,能量的浪費少。另外,由 於能夠在被限制的範圍內增大第一門打開單元61a、第二門打開單元61b的動作量,因此具 有能夠提供門的打開動作穩定的開門裝置之類的效果。
[0276] (方框圖)
[0277] 接著,使用圖24說明用於控制開門裝置60的控制系統的結構。
[0278] 圖24是表示具備本發明的實施方式的開門裝置的冰箱的結構的方框圖。
[0279] 控制基板41與從商用電源產生規定的電壓的直流等的電源42連接。另外,與例 如進行溫度調整的按鈕開關等操作單元43a、例如亮滅的LED等顯示單元43b的控制面板 40連接。另外,與溫度傳感器44、45、46、47、冷藏溫度帶室冷氣控制單元20和冷凍溫度帶 室冷氣控制單元21、壓縮機51、開門裝置60、檢測門打開的門傳感器49等連接,是進行它們 的驅動與控制的結構。另外,控制面板41在圖1中,配置在冰箱主體1的前面、作為一個例 子冷藏室門2a的前面,在用戶改變諸功能或確認的場合提高使用性。
[0280] 在冷藏室門2a上設有左開門開關48a,在冷藏室門2b上設有右開門開關48b,在 操作左開門開關48a或右開門開關48b時,將信號輸送到控制基板41。
[0281] 開門裝置60的馬達62、切換檢測件95a、95b、門打開單元位置檢測件72a、72b連 接在控制基板41上。另外,對開門裝置60及控制基板41的驅動必要的電力從電源42供 給。
[0282] 可以在控制面板40上具備用於將門為半門狀態的情況告知用戶的報告單元。該 報告單元的一個例子為使報警器報警或使燈亮燈或滅燈。
[0283] (初期化)
[0284] 圖25是表示在本發明的實施方式的開門裝置60中,投入電源時的初期化動作的 控制的流程圖。控制基板41當投入電源時起動,執行圖25所示的初期化程序。
[0285] (步驟S101)確認切換檢測件95a、95b、門打開單元位置檢測件72a、72b或溫度傳 感器44、45、46、47、門傳感器49的狀態並開始初期設定。
[0286] (步驟S102)確認切換檢測件95a、95b,如果是斷開/斷開,則能夠確認切換單元80 位於原點位置,因此結束初期化程序。
[0287] (步驟S103)確認切換檢測件95a、95b,如果是接通/斷開,則轉移到步驟S104。
[0288] (步驟S104)能夠確認切換單元80未位於原點位置,擺動齒輪81位於與左側換向 齒輪76a嚙合的位置。
[0289] (步驟S105)向反轉方向、即切換單元80移動到原點的一側驅動馬達82。
[0290] (步驟S106)確認左切換檢測件95a是否從接通變為斷開。如果為斷開,則轉移到 步驟S107。
[0291] (步驟S107)使馬達82停止,結束初期化程序。
[0292] (步驟S108)確認切換檢測件95a、95b,如果是斷開/接通,則轉移到步驟S109。
[0293] (步驟S109)能夠確認切換單元80未位於原點位置,擺動齒輪81位於與右側換向 齒輪76b嚙合的位置。
[0294] (步驟S110)向正轉方向、即切換單元80移動到原點的一側驅動馬達82。
[0295] (步驟S111)確認右切換檢測件95b是否從接通轉換為斷開。如果為斷開,則轉移 到步驟S112。
[0296] (步驟S112)使馬達82停止,結束初期化程序。
[0297] 通過以上,切換單元80為擺動齒輪81與左右的換向齒輪76a、76b的任一個都不 嚙合的原點位置。
[0298] (打開控制)
[0299] 使用圖26至圖29說明打開冷藏室門2a、2b時的打開控制的順序。圖26是表示 打開左冷藏室門2a時的打開控制的順序的流程圖,圖27是表示打開右冷藏室門2b時的打 開控制的順序的流程圖。圖28是表示打開左冷藏室門2a時的打開控制的順序的時序圖, 圖29是表示打開右冷藏室2b時的打開控制的順序的時序圖。
[0300] 使用圖26說明打開左冷藏室門2a時的打開控制的順序。控制基板41執行圖26 所示的開門程序。
[0301] (步驟S120)開始打開動作。
[0302] (步驟S121)控制基板41監視切換檢測件95與門打開單元位置檢測件72的狀態, 確認開門裝置60是否位於原點位置。
[0303] 另外,在未位於原點位置的場合,執行從圖25所示的(步驟S101)到(步驟S112) 的初期化程序。
[0304] (步驟S122)監視左冷藏室門2a的開門開關48a的按下,如果操作開門開關48a, 則轉移到(步驟S123)。
[0305] (步驟S123)對使馬達82在正轉方向、即切換單元80從原點位置向擺動齒輪81與 左換向齒輪76a嚙合的方向上旋轉的極性通電。
[0306] (步驟S124)若左切換檢測件95a從斷開變為接通,則轉移到(步驟S125)。
[0307] (步驟S125)確認切換單元80進行擺動動作,擺動齒輪81位於與左側換向齒輪76a 嚙合的位置,並轉移到(步驟S126)。
[0308] (步驟S126)監視第一門打開單元位置檢測件72a從斷開變為接通,如果接通,則 轉移到(步驟S127)。
[0309] (步驟S127)由於確認了第一門打開單元61a結束了突出動作,因此轉移到(步驟 S128)。
[0310] (步驟S128)使向馬達82的施加電壓的極性反轉,使馬達82在反轉方向上旋轉。
[0311] (步驟S129)監視第一門打開單元位置檢測件72a從接通變為斷開,若變為斷開, 則確認為拉入動作中,並轉移到(步驟S130)。
[0312] (步驟S130)監視左切換檢測件95a從接通變為斷開,若為斷開則轉移到(步驟 S131)。
[0313] (步驟S131)切換單元80進行擺動動作,確認恢復到原點。
[0314] (步驟S132)使馬達停止,結束打開控制。
[0315] 根據以上,結束左冷藏室2a的開門動作。
[0316] 使用圖27說明打開右冷藏室2b時的打開控制的順序。控制基板41執行圖27所 示的開門程序。
[0317] (步驟S220)開始打開動作。
[0318] (步驟S221)控制基板41監視切換檢測件95與突出部件位置檢測件72的狀態, 確認開門裝置60是否位於原點位置。
[0319] 在未位於原點位置的場合,執行圖25所示的從(步驟S101)到(步驟S112)的初期 化程序。
[0320] (步驟S222)監視右冷藏室門2b的開門開關48b的按下,如果操作開門開關48b, 則轉移到(步驟S223)。
[0321] (步驟S223)對使馬達82在反轉方向、即切換單元80從原點位置向擺動齒輪81與 右換向齒輪76b嚙合的方向旋轉的極性通電。
[0322] (步驟S224)如果右切換檢測件95b從斷開變為接通,則轉移到(步驟S225)。
[0323] (步驟S225)切換單元80進行擺動動作,確認擺動齒輪81位於與右換向齒輪76b 嚙合的位置,並轉移到(步驟S226)。
[0324] (步驟S226)監視第二門打開單元位置檢測件72b從斷開變為接通,如果為接通, 則轉移到(步驟S227)。
[0325] (步驟S227)由於確認了第二門打開單元61b結束了突出動作,因此轉移到(步驟 S228)。
[0326] (步驟S228)使向馬達82的施加電壓的極性反轉,使馬達82在正轉方向上旋轉。
[0327] (步驟S229)監視第二門打開單元位置檢測件72b從接通變為斷開,如果為斷開, 則確認為拉入動作中,並轉移到(步驟S230)。
[0328] (步驟S230)監視右切換檢測件95b從接通變為斷開,如果為斷開,則轉移到(步驟 S231)。
[0329] (步驟S231)切換單元80進行擺動動作,確認恢復為原點。
[0330] (步驟S232)使馬達停止,結束打開控制。
[0331] 通過以上,結束右冷藏室2b的開門動作。
[0332] 接著,使用圖28說明打開左冷藏室門2a時的、開門開關48a、切換檢測件95a、第 一門打開單元位置檢測件72a、門傳感器49a的各檢測動作及馬達82的旋轉動作的順序。
[0333] 在t=0,開門裝置60已經進行了在圖25中說明的初期化,為原點位置。
[0334] 在t=tl之前,操作左開門開關48a,為接通。在本實施方式中,從左開門開關48a 從接通變為斷開的時點在正轉方向驅動馬達82。由於馬達82在正轉方向上旋轉,因此切換 單元80進行動作,在t=t2,擺動齒輪81與左換向齒輪76a嚙合,左切換檢測件95a為接通。 當接下來使馬達82在正轉方向上旋轉時,左突出部件61a突出,打開左冷藏室門2a,因此, 在t=t3,檢測左冷藏室門2a的開閉狀態的左門傳感器49a為接通。
[0335] 在t=t4,突出部件位置檢測件72a為接通,由於檢測突出部件61a結束了突出動 作,因此使馬達82停止。在之後的t=t5,使馬達82反轉並在反轉方向上旋轉時,突出部件 位置檢測件72a為斷開,突出部件61a進行拉入的復歸動作。在突出部件61a被拉入後的 t=t6,切換檢測件95a為斷開,切換單元80的擺動齒輪81與換向齒輪76a的嚙合有可能脫 離,因此,之後直到t=t7,通過使馬達82繼續在反轉方向上旋轉,恢復為原點位置。由於左 冷藏室門2a打開,因此,左門傳感器49為維持接通。
[0336] 通過以上,利用開門裝置60進行的左冷藏室2a的開門動作結束。
[0337] 接著,使用圖29說明打開右冷藏室門2b時的、開門開關48b、切換檢測件95b、突 出部件位置檢測件72b、門傳感器49b的各檢測動作及馬達82的旋轉動作的順序。
[0338] 在t=0,開門裝置60已經進行了在圖25中說明的初期化,位於原點位置。
[0339] 在t=tl之前,操作右開門開關48a,為接通。在本實施方式中,從右開門開關48b 從接通變為斷開的時點在反轉方向驅動馬達82。由於馬達82在反轉方向上旋轉,因此切換 單元80進行動作,在t=t2,擺動齒輪81與右換向齒輪76b嚙合,右切換檢測件95b為接通。 當接下來使馬達82在反轉方向上旋轉時,右突出部件61b突出,打開右冷藏室門2b,因此, 在t=t3,檢測右冷藏室門2b的開閉狀態的右門傳感器49b為接通。
[0340] 在t=t4,突出部件位置檢測件72b為接通,由於檢測突出部件61b結束了突出動 作,因此使馬達82停止。在之後的t=t5,使馬達82反轉並在正轉方向上旋轉時,突出部件 位置檢測件72b為斷開,突出部件61b進行被拉入的復歸動作。在突出部件61b被拉入後 的t=t6,切換檢測件95b為斷開,切換單元80的擺動齒輪81與換向齒輪76b的嚙合有可能 脫離,因此,之後直到t=t7,通過使馬達82繼續在正轉方向上旋轉,恢復為原點位置。由於 右冷藏室門2b打開,因此,右門傳感器49b為維持接通。
[0341] 通過以上,利用開門裝置60進行的右冷藏室2b的開門動作結束。
[0342](效果)
[0343] 根據以上的結構,具備分別繞旋轉支點被支撐的第一門2a與第二門2b、打開第一 門2a和第二門2b的開門裝置60,開門裝置60具備能正轉與反轉的馬達82、傳遞馬達82 的旋轉的傳遞單元83即減速齒輪列、根據馬達82的正轉與反轉進行切換傳遞單元的傳遞 目標的切換動作的切換單元80、在將切換單元80切換為一方時傳遞驅動力,並打開第一門 2a的第一門打開單元61a、將切換單元80切換為另一方時傳遞驅動力,並打開第二門2b的 第二門打開單元61b。即,開門裝置60具備通過使一個馬達82的旋轉方向反轉而進行動 作,與旋轉方向對應地進行切換齒輪的嚙合的切換動作的切換單元80,如果馬達82在正轉 方向上旋轉,則通過切換單元80並利用來自馬達82的驅動力,使左突出部件61a (第一門 打開單元)移動,能夠打開左冷藏室門2a (第一門),如果使馬達82在反轉方向上旋轉,則通 過切換單元80並利用來自馬達82的驅動力使右突出部件61b (第二門打開單元)移動,具 有能夠打開右冷藏室門2b (第二門)之類的效果。
[0344] 另外,第一門2a與第二門2b具備在從各個的關閉位置的第一角度範圍內施加向 關閉方向的旋轉轉矩的關閉單元37,利用第一門打開單元61a打開第一門2a的角度、及利 用第二門打開單元61b打開第二門2b的角度分別比第一角度大。即,利用開門裝置60的 冷藏室門2a、2b的打開角度比在冷藏室門2a、2b上施加關閉方向的力的關閉機構37的作 用角度大,因此,具有利用開門裝置60進行的開門動作可靠之類的效果。
[0345] 另外,如果使馬達82以一定旋轉速度旋轉,則突出部件61 (門打開單元)進行與等 加速度運動近似的運動。因此,如果不進行特級的速度控制地使馬達82以一定速度旋轉, 則能夠進行自然的開門動作,因此,控制電路是簡單的結構,能夠以簡單的結構實現具備自 然的印象的開門動作。
[0346] 另外,在從收納在冷藏室門2a、2b的門兜13中的食品少量且冷藏室門重量輕的 場合到收納有大量的食品且冷藏室門重的場合的全部範圍,由於能夠將突出動作時間設定 為0. 4秒以上且0. 8秒以下,因此不會開閉動作過快而感到唐突且開閉動作不會過慢地提 供適當且自然的開門動作。另外,即使冷藏室門重量輕的場合,突出動作時間tl也不會為 0.4秒以下,因此,開門動作時的加速度小,也不會對收納在門兜13中的食品施加由衝擊產 生的過大的力,因此,即使在門兜13中裝有經不起振動或衝擊的食品的場合,也具有衝擊 不會施加在食品上之類的效果。
[0347] 另外,第一門打開單元61a及第二門打開單元61b向前方驅動,該驅動時間的後半 比前半短。由此,能夠與用戶用手動進行的動作近似地不給予唐突的印象地使作為旋轉門 的第一門2a及第二門2b的開門動作為自然的動作。
[0348] 另外,為具備切換單元80,使突出部件61隻在突出方向上進行動作而不後退的結 構,因此,不需要用於突出部件61後退的空間,實現小型化。另外,在使一方的突出部件61 前進時,不需要用於使另一方的突出部件61後退的驅動力,因此,作為驅動機構的效率高, 能量的浪費少。另外,能夠在被限制的範圍內增大突出部件61的動作量,因此,具有能夠提 供門的打開動作穩定的開門裝置之類的效果。
【權利要求】
1. 一種開門裝置,其位於冰箱,該冰箱具備分別繞旋轉支點被支撐的第一門與第二門、 以及打開上述第一門與上述第二門的開門裝置,該開門裝置的特徵在於,具備: 能正轉與反轉的馬達; 傳遞上述馬達的旋轉的傳遞單元; 根據上述馬達的正轉與反轉進行切換上述傳遞單元的傳遞目標的切換動作的切換單 元; 在將上述切換單元切換為一方時傳遞驅動力,並打開上述第一門的第一門打開單元; 以及 在將上述切換單元切換為另一方時傳遞驅動力,並打開上述第二門的第二門打開單 J Li 〇
2. 根據權利要求1所述的開門裝置,其特徵在於, 上述第一門打開單元與上述第二門打開單元的動作時間是〇. 4秒以上且0. 8秒以下。
3. 根據權利要求1或2所述的開門裝置,其特徵在於, 上述第一門與上述第二門具備在距各自的關閉位置的第一角度範圍內施加向關閉方 向的旋轉轉矩的關閉單元, 利用上述第一門打開單元打開上述第一門的角度、以及利用上述第二門打開單元打開 上述第二門的角度分別比上述第一角度大。
4. 根據權利要求1或2所述的開門裝置,其特徵在於, 上述第一門打開單元及上述第二門打開單元向前方驅動,該驅動時間的後半部分比前 半部分短。
5. -種冰箱,其特徵在於, 具備:設在冰箱主體的上部的貯藏室;分別繞旋轉支點被支撐在該貯藏室的左端部與 右端部的第一門與第二門;以及設在上述冰箱主體的上部且打開上述第一門與上述第二門 的開門裝置, 上述開門裝置具備: 能正轉與反轉的馬達; 傳遞上述馬達的旋轉的減速齒輪列; 根據上述馬達的正轉與反轉進行切換上述減速齒輪列的傳遞目標的切換動作的切換 單元; 在將上述切換單元切換為一方時傳遞驅動力,並打開上述第一門的第一門打開單元; 以及 在將上述切換單元切換為另一方時傳遞驅動力,並打開上述第二門的第二門打開單 J Li 〇
【文檔編號】F25D23/02GK104121748SQ201410050438
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年2月13日 優先權日:2013年4月23日
【發明者】山下太一郎, 笹村和文, 中山明姫, 小松利廣 申請人:日立空調·家用電器株式會社