IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 東芝ライフスタイル株式会社の特許一覧

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-15
(45)【発行日】2023-05-23
(54)【発明の名称】冷蔵庫
(51)【国際特許分類】
   F25D 29/00 20060101AFI20230516BHJP
   F25D 23/00 20060101ALI20230516BHJP
【FI】
F25D29/00 Z
F25D23/00 307
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2021080289
(22)【出願日】2021-05-11
(62)【分割の表示】P 2019169360の分割
【原出願日】2012-08-28
(65)【公開番号】P2021156572
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2021-05-11
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】503376518
【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(72)【発明者】
【氏名】武下 正憲
【審査官】笹木 俊男
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第10-2012-0007894(KR,A)
【文献】特開2011-058787(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F25D 1/00 ~ 31/00
G06F 1/00 ~ 40/58
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
扉の前面に設けられ、透光性を有する前面板と、
前記前面板の後方に配置され、外部からの操作を検知する検知部と、
前記検知部の後方に配置され、前記検知部から送られた電気信号を処理する操作基板と、
前記検知部と前記操作基板との間に配置され、前記検知部及び前記操作基板を支持する支持部材と、
前記検知部と前記操作基板とを接続し、前記検知部から前記操作基板に前記電気信号を送る接続部と、を備え、
前記支持部材の周縁部よりも中央側の部分に、前記支持部材の前記検知部側と前記操作基板側とを貫通する貫通部が設けられ、前記接続部は前記貫通部を通して設けられ、
前記検知部及び前記接続部は、可撓性を有する可撓基板に設けられ、
前記可撓基板は、前記検知部が設けられる本体部分と、前記本体部分から延在し、前記本体部分よりも幅が狭く形成されて前記接続部が設けられる延在部分とを有し、
前記接続部の端部には、前記操作基板に備わる端子受け部に接続される端子部が設けられ、
前記端子部の前面側には補強板が設けられ、
少なくとも前記可撓基板と前記支持部材と前記操作基板とが積層された積層体が、前記扉の収納部に挿入して収納され、前記端子部から配線が延在する方向が、前記挿入方向に沿った方向である、
冷蔵庫。
【請求項2】
前記貫通部は、前記支持部材における前記挿入方向とは反対側に設けられる、
請求項に記載の冷蔵庫。
【請求項3】
前記接続部は、前記可撓基板の前記延在部分の表裏面のうち一方の面のみが前方を向くように前記操作基板に接続される、
請求項1または2に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施形態は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【0002】
冷蔵庫では、操作ボタンの代わりにタッチパネルが扉に設けられている製品があり、タッチパネルを備えた冷蔵庫について多くの提案がなされている。例えば特許文献1では、ガラス板製の扉前面板と、該扉前面板の前面に位置する複数の操作部と、扉前面板の後面であって操作部に対応する位置に配置された静電容量を検出する検出部と、操作結果を表示する表示部と、表示部に後方から光を照射する照明手段と、制御部とを備えた冷蔵庫が開示されている。
【0003】
この従来の冷蔵庫では、ガラス板の長手方向(上下に長い)と基板組品(検出部や表示部、照明手段、制御部などから構成される。左右に長い)の長手方向とが直交するように基板組品を設けており、これにより、操作部の操作時にガラス板に生じる撓みを軽減している。また、基板組品を扉の下端から離れた位置に配置することで、ガラス板の下端から水が浸入し、基板等に影響を及ぼすことを防止している。
【0004】
ところが、従来の複数の操作部を有する静電容量方式のタッチパネルでは、各操作部に対応する検出部とガラス板との間に間隙ができ、検出精度が落ちることがあり、全ての検出部をガラス板に確実に近接させる構造が必要であった。
【0005】
また、従来では、ガラス板の長手方向と基板組品の長手方向とが直交するように基板組品を配置することでガラス板に生じる撓みが検出部の検出精度に影響を及ぼさないようにしていたが、基板組品の向きに関わらず検出精度を高めることができるタッチパネル構造が必要とされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2011-58787号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、使用者にとって使い勝手の良いタッチパネル構造を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
実施形態の冷蔵庫は、扉の前面に設けられる前面板と、前記前面板の後方に配置され、外部からの操作を検知する検知部と、前記検知部から送られた電気信号を処理する操作基板と、前記検知部と前記操作基板との間に配置され、前記検知部及び前記操作基板を支持する支持部材と、前記検知部と前記操作基板とを接続し、前記検知部から前記操作基板に前記電気信号を送る接続部と、を備え、前記支持部材の周縁部よりも中央側の部分に、前記支持部材の前記検知部側と前記操作基板側とを貫通する貫通部が設けられ、前記接続部は前記貫通部を通して設けられる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】実施形態における冷蔵庫の正面図である。
図2】上記冷蔵庫の扉を取り外した状態を示す斜視図である。
図3図1におけるA-A’線の断面図である。
図4図3の一部を拡大した断面図である。
図5】タッチパネルユニットの操作銘板、フレキシブル基板及び押当部材を取外した状態における正面図である。
図6】タッチパネルユニットの操作銘板を取り外した状態を示す斜視図である。
図7】タッチパネルユニットの収納ボックス及び押し込み部材を除いた分解斜視図である。
図8】操作銘板の正面図である。
図9A】押当部材の正面図である。
図9B】押当部材の側面図である。
図10A】フレキシブル基板の正面図である。
図10B】フレキシブル基板の背面図である。
図11】支持部材の正面図である。
図12】支持部材の部分拡大斜視図である。
図13】支持部材の部分拡大斜視図である。
図14A図5のB-B’線の断面図である。
図14B図5のC-C’線の断面図である。
図15】タッチパネルユニットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、実施形態を図に基づいて詳説する。図1及び図2に示すように、本実施形態における冷蔵庫1は、断熱箱体3と、断熱箱体3の前方を覆う開閉可能な複数の扉21~26とを備える。
【0011】
断熱箱体3は、内箱と外箱との間に例えば発泡ウレタンのような断熱材を挟み込んで構成されている。この断熱箱体3は、上方から順に冷蔵室11と、野菜室12と、横並びの製氷室13及び切替室14と、冷凍室15の5個の部屋に区画されている。冷蔵室11の正面側の開口には、観音開き式の冷蔵室第一扉21と冷蔵室第二扉22が取り付けられている。また、野菜室12、製氷室13、切替室14、冷凍室15の正面側の開口には、それぞれ引出し式の野菜室扉23、製氷室扉24、切替室扉25、冷凍室扉26が取り付けられている。
【0012】
図3に示すように、各扉21~26は、有色透明ガラス板のように任意の色、パターンの表面模様が付された有色透明板の外板31と、外板31と平行に配置される内板32と、外板31と内板32の間に液状ウレタンを流し込み発泡、硬化させることにより発泡充填された断熱材33と、外板31と内板32を外周部分で固定する図示しない側面板とを備える。すなわち、各扉21~26の外板31と内板32は側面板により固定されており、外板31と内板32の間に断熱材33が封入されている。外板31は、透光性を有するが、外方から内部の断熱材33などが視認できないように処理されている。そして、冷蔵室第一扉21には、静電容量方式のタッチパネルが設置されている。
【0013】
以下、タッチパネルの構成について詳細に述べる。
【0014】
図3図7に示すように、タッチパネルユニット40は、長手方向が冷蔵室第一扉21の長手方向と平行になるように冷蔵室第一扉21内に設置されている。
【0015】
このタッチパネルユニット40は、前方から順に操作銘板41、フレキシブル基板42、押当部材43、支持部材44、操作基板45が積層されてなり、それぞれが積層された状態で収納ボックス47内に収納されている。
【0016】
収納ボックス47は、外板31に縁部86で仮接着され、かつ、断熱材33を充填発泡させる時にその断熱材33にて所定の位置に外板31に押しつけられた状態で予め、所定の位置に固定されている。
【0017】
冷蔵室第一扉21の自由回転端面側の側面、つまり、冷蔵室閉扉状態で冷蔵室第二扉22の自由回転端面と突き合う側面の一部、つまり、タッチパネル設置部分は開口され、この部分に収納ボックス47の側面開口部49が嵌まり込んだ状態で固定されている。これにより、その開口部49から後述する押し込み部材48の挿入を可能にしている。
【0018】
操作銘板41、フレキシブル基板42、押当部材43、支持部材44、操作基板45は、収納ボックス47内に収納された状態で押し込み部材48によって外板31方向(扉前方方向)に付勢されている。
【0019】
以下、説明のため図5における上方を上、下方を下、右方を右、左方を左として述べる。操作銘板41は、遮光性を有するシート材で形成されており、文字、絵柄などを表示する部分を透明(透光性を有する)にすることで、裏面から光を当てるとその部分に描かれた文字、絵柄などが浮かび上がるように形成されている。すなわち、図8に示すように、操作銘板41は、文字、絵柄などを表示するための透過部54を備えている。この操作銘板41には、『冷蔵』、『冷凍』、『冷凍機能』、『製氷』、『節電』、『キーロック』(順に51a~51f)のような操作メニュー51や、『一気冷凍』、『熱もの冷凍』、『野菜冷蔵』、『ドライ』、『一気製氷』、『製氷オフ』、『節電』、『おでかけ』、『ピークシフト』のような冷蔵庫1の状態を報知する報知メニュー52が透過部54として設けられている。
【0020】
また、操作銘板41は、文字、絵柄などを表示するための透過部54を有しており、他の箇所は表面あるいは裏面を着色等することで不透明とした不透明部で構成されている。操作銘板41の裏面、不透明部にLED91の光を反射させる反射手段が設けられており、この反射手段は、シルバー印刷、鏡面仕上げ、メッキあるいは蒸着などの方法により実施できる。
【0021】
またLED91の光は、凹部71a~71eの光を所定範囲で囲って光を導く筒状のリフレクタ(光経路部)を通って、操作銘板41の透過部54を通過して前方にLEDの光が透過される。一方、不透明部の反射手段にあたったLEDの光は、反射されて、凹部71aに戻り、この凹部71aの壁面に再度反射された光が、前方に導かれて、その反射光は透過部54から前方に通過する。これにより、より多くの光が透過部54を通過することになり、文字、絵柄などを明るくコントラストよく表示することができる。
【0022】
またさらに、凹部71aを逆円錐面形にしていることから、反射したものを中央に集めやすく、操作銘板41の凹部71aに対応した箇所の中央に記載された透過部54に光が集まりやすくなり、より多くの光が透過部54を通過することになり、文字、絵柄などを明るくコントラストよく表示することができる。この場合凹部71aの壁面にも反射手段を設けても良く、また逆円錐面形の壁面を曲面として、さらに集光効率を高めるようにしても良い。
【0023】
図9A及び図9Bに示すように、押当部材43は、検知センサ57の数に対応した数だけ並設される(ここでは6枚の)反射板61(61a~61f)と、各反射板61を連結する連結部材62とを備える。反射板61は、前方から照射される光を反射する機能と、後方から照射される後述のLED91からの射出光を均一に拡散した後に前方に射出する光学機能とを有する。6枚の反射板61の内で上から順の5枚(61a~61e)は、大きさが等しい円板形状であり、中心が同一直線上に位置するように一列に等間隔で配置されている。残りの一枚の反射板61fは、円板形状の反射板61a~61eよりも小さな略六角形の板状体である。
【0024】
連結部材62は、6枚の反射板61の間を連結する腕状の部材であり、各反射板61間を2本の腕状体で連結している。また、図9Bに詳しく示すように、連結部材62は、各反射板61の後面側に接続されており、反射板61と連結部材62は、後端面で面一とされている。そして、各反射板61a~61fは、フレキシブル基板42と押当部材43を重ねた場合に、フレキシブル基板42の各検知センサ57a~57fの直下に位置することとなる。
【0025】
フレキシブル基板42は透光性を有し、かつ、柔軟性を有するプリント基板である。図10A及び図10Bに示すように、このフレキシブル基板42は、右下部分が下方に延在し、さらに下端が左方に突出して端子部55を形成している。この端子部55の前面側には補強板56が取り付けられている。
【0026】
また、図10Bに示すように、フレキシブル基板42には、操作銘板41の操作メニュー51に対応する位置に静電容量の変化を検知する6個の検知センサ57(57a~57f)が設けられている。この6個の検知センサ57は、操作銘板41とフレキシブル基板42を重ねた場合に、操作メニュー51に対応する位置に形成されている。すなわち、操作銘板41とフレキシブル基板42を重ねた場合、『冷蔵』(51a)という文字の直下(後面側)に検知センサ57aが位置し、『冷凍』(51b)という文字の直下に検知センサ57bが位置し、『冷凍機能』(51c)という文字の直下に検知センサ57cが位置し、『製氷』(51d)という文字の直下に検知センサ57dが位置し、『節電』(57e)という文字の直下に検知センサ57eが位置し、『キーロック』(57f)という文字の直下に検知センサ57fが位置することとなる。なお検知センサ57の数は6個に限定されるものではなく、操作メニューの数に応じて必要数が決定される。
【0027】
図11に示すように、支持部材44は遮光性を有する素材で形成されており、略方形状の板状体である。この支持部材44には、操作銘板41を重ねたときに透過部54の直下(後面側)に位置する箇所に複数の凹部71が形成され、各凹部71の底部分には、後述する操作基板45のLED91が位置するLED用開口75が形成されている。また、押当部材43の円板形状の反射板61a~61eが配置される部分に位置する凹部71a~71eは、逆円錐面形状に形成されている。このように凹部71a~71eを逆円錐面形状としているのは、LED91のリフレクタとしての機能を持たせるためである。そして、凹部71a~71e及び押当部材43の略六角形の反射板61fが配置される部分の凹部71fは、溝72によって連続している。
【0028】
この溝72は、押当部材43を重ねたときに連結部材62の直下となる位置に形成されている。そして、溝72には、突出部73が形成されている。この突出部73は、押当部材43の連結部材62の屈曲部端部と当接する部位である。すなわち、支持部材44に押当部材43を重ねた場合、連結部材62の屈曲端部だけが突出部73に当接し、その他の箇所は溝72の底面から離間した状態となる。なお、凹部71fにはLED用開口75は設けられていない。また、凹部71を設けずにLED用開口75のみを設ける構成としてもよい。
【0029】
さらに、図12及び図13に示すように、支持部材44は、右下方の角部近傍(凹部71fの近傍)が切り欠かれることにより切欠部76を備え、切欠部76の上方は、後方に向かって傾斜する傾斜部76aとされている。そして、この切欠部76を塞ぐように規制板77が回動可能に配置されている。この切欠部76は、フレキシブル基板42の端子部55が操作基板45と接続されるときにフレキシブル基板42が通る通り道である。そして規制板77は、切欠部76から支持部材44の後面側に入り込むフレキシブル基板42を抑えるための板である。
【0030】
また、図11及び図14Aに示すように、支持部材44は、長手方向の両端(上下端)に第一押し込み機構部78を備えている。この第一押し込み機構部78は、後述する押し込み部材48の押し込み棒98により外板31側に押し込まれる機構である。第一押し込み機構部78は、支持部材44の上下端において、収納ボックス47との間に形成された押し込み部材48の押し込み棒98が挿入される挿入穴79と、押し込み棒98によって外板31側に押し込まれる押し込み片80とからなる。押し込み片80は、挿入穴79内に入り込んでおり、押し込み棒98が挿入穴79内に入り込むと押し込み棒98によって外板31側に押し出され、結果として、支持部材44がその前面側の部材と共に外板31の裏面側に押し付けられることとなる。
【0031】
また、図11及び図14Bに示すように、支持部材44は、短手方向(長手方向と直交する方向)の一端面に、側方に延在する第二押し込み機構部82を備えている。この第二押し込み機構部82は、左側方に突出する3個の突出部材83により構成されている。この突出部材83は、正面視略コの字状の枠84と、枠84の内側に位置し後方に突出する押し込み片85とを備える。そして、第二押し込み機構部82は、押し込み部材48を支持部材44の側方から挿入して支持部材44を側方に押し込み、突出部材83の押し込み片85が後述する収納ボックス47の段差87に乗り上げることによって外板31側に付勢される機構である。
【0032】
図7に示したように、操作基板45は支持部材44のLED用開口75に対応する位置に複数のLED91を備えている。また、操作基板45の右下の角部近傍には、フレキシブル基板42の端子部55を接続するための端子受け部93が設けられている。この操作基板45は、図14Bに示すように、支持部材44の後方において支持部材44に保持されている。
【0033】
図15に示すように、収納ボックス47は、右側に側面開口部49を備え、前方も開口とされている。そして、収納ボックス47の左側端近傍には、前方に向かって段差87が形成されている。また、収納ボックス47の前端部分には縁部86が設けられている。この収納ボックス47は、右側端辺が冷蔵室第一扉21の外板31の右側端辺と一致するよう、縁部86が外板31の背面に圧接、固定される。
【0034】
押し込み部材48は、側面板97と、側面板97の長手方向の端部近傍から側面板97に対して垂直に延在する押し込み棒98と、側面板97に対して垂直に形成された複数の係止片99とを備える。この押し込み部材48は、収納ボックス47の側面開口部49から挿入されることにより、収納ボックス47に収納された支持部材44を前方(外板31)に押し込んだ状態で係止片99により収納ボックス47に固定されている。
【0035】
そして、タッチパネルユニット40は、上述したように、前方から順に操作銘板41、フレキシブル基板42、押当部材43、支持部材44、操作基板45の順に積層されてなる。積層体においては、操作銘板41の操作メニュー51と、フレキシブル基板42の検知センサ57と、押当部材43と、支持部材44の凹部71a~71fとが重なった状態となる。押当部材43は、支持部材44の溝72に形成された突出部73に連結部材62が当接した状態で支持部材44と重ねられている。すなわち、押当部材43と支持部材44は、突出部73と連結部材62とのみが接触しており、その他の部位は僅かな間隙が設けられた状態となっている。
【0036】
また、フレキシブル基板42の端子部55は、支持部材44の傾斜部76aを介して切欠部76から後方の操作基板45に到達し、端子受け部93に接続されている。そして、フレキシブル基板42は、端子部55と端子受け部93が接続された状態で支持部材44の規制板77により動きを規制されている。
【0037】
また、積層体は、収納ボックス47に収納されており、収納ボックス47は、縁部86が外板31にテープその他のもので仮固定され、さらに、断熱材33の発泡時の体積膨張力により外板31側に押さえつけられている。そして、収納ボックス47の開口部分(側面)から押し込み部材48が挿入されると、押し込み棒98が支持部材44の挿入穴95に入り込んで押し込み片80を前方に押し込んだ状態となる(図14A参照)。また、押し込み部材48を収納ボックス47の側方から押し込むため、積層体が側方に押し込まれて支持部材44の突出部材83が収納ボックス47の段差87に乗り上げることにより前方に移動する(図14B参照)。これらにより、積層体は外板31の裏面側に押しつけられた状態となるため、外板31の裏面に操作銘板41とフレキシブル基板42が隙間なく密着した状態となる。よって、本実施形態におけるタッチパネルは、外板31の前方からのタッチ操作をフレキシブル基板42上の検知センサ57で確実に検知できることとなる。
【0038】
このような構成とされたタッチパネルユニット40では、押当部材43でフレキシブル基板42を外板31に押しつけることができるため、外板31に対するユーザーのタッチ操作を確実に検知することができる。よって、ユーザーにとって使い勝手がよく、ユーザーフレンドリーな冷蔵庫を実現できる。
【0039】
また、支持部材44が逆円錐形状の凹部71a~71eを備えているため、凹部71a~71eがリフレクタの役目を果たして操作銘板41の操作メニュー51に確実に光を照射することができる。
【0040】
さらに、フレキシブル基板42が透光性を備える素材で形成されているため、LED91からの光を透過させることができ、操作銘板41の透過部54に光を照射できる。そのため、ユーザーは外板31の前方から操作銘板41の文字をはっきりと読み取ることができることとなる。
【0041】
また、押当部材43が複数の反射板61を備え、各反射板61が連結部材62によって連続して形成されていることにより、複数の検知センサ57を確実に外板31に押しつけることができる。また、連結部材62が弾性を有しているため、外板31が温度変化や操作時の押圧力によって撓んだ場合であっても、検知センサ57を確実に外板31に押しつけることができ、タッチ操作の検知精度を常に保つことができる。
【0042】
従来の冷蔵庫では、外板31の長手方向に沿って検知センサ57を配置すると、外板31が撓みやすい方向のため、検知精度が下がるという問題点があったが、本実施形態では、押当部材43を備えることで外板31の長手方向に沿って検知センサ57を配置しても検知精度を高く保つことができる。
【0043】
そして、押当部材43が支持部材44と一部(突出部73)でのみ当接し、その他の部分は離間しているため、外板31が温度変化や操作時の押圧力で内側に撓んだ場合であっても、離間部分で撓みを吸収することができ、タッチパネルが破損することを防止できる。
【0044】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0045】
1 冷蔵庫
3 断熱箱体
11 冷蔵室
12 野菜室
13 製氷室
14 切替室
15 冷凍室
21 冷蔵室第一扉
22 冷蔵室第二扉
23 野菜室扉
24 製氷室扉
25 切替室扉
26 冷凍室扉
31 外板
32 内板
33 断熱材
40 タッチパネルユニット
41 操作銘板
42 フレキシブル基板
43 押当部材
44 支持部材
45 操作基板
47 収納ボックス
48 押し込み部材
49 開口部
51 操作メニュー
52 報知メニュー
54 透過部
55 端子部
56 補強板
57 検知センサ
61 反射板
62 連結部材
71 凹部
72 溝
73 突出部
75 LED用開口
76 切欠部
76a 傾斜部
77 規制板
78 第一押し込み機構部
79 挿入穴
80 押し込み片
82 第二押し込み機構部
83 突出部材
84 枠
85 押し込み片
86 縁部
87 段差
91 LED
93 端子受け部
95 挿入穴
97 側面板
98 押し込み棒
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9A
図9B
図10A
図10B
図11
図12
図13
図14A
図14B
図15