CN1104611C - 冰箱的自动制冰器 - Google Patents

Abstract

一种在冰盘旋转过程中通过将压力和旋转力传递到冰盘上从而有效地从冰盘中分离出冰块的自动制冰器。第一转轴位于冰盘的第一端面而第二转轴位于与第一端面相对的第二端面。动力传递装置将旋转力通过第一转轴传递给冰盘，并沿第一转轴方向传递压力以分离冰块。支撑件限制冰盘的转动并支撑第二转轴。冰盘借助步进电动机的旋转力翻转。动力传递装置在已翻转的冰盘上施加压力，该压力传递到冰盘上以扭转冰盘。通过扭转可从冰盘中分离出冰块。

Description

冰箱的自动制冰器

                        技术领域

本发明涉及自动制冰器，尤其涉及冰箱中具有自动分离冰块功能的自动制冰器，该制冰器可从冰盘中自动分离冰块。

                        背景技术

通常，冰箱带有自动制冰器，该自动制冰器用于反复冻结通过注水装置注入位于制冰室冰盘中的水，制成冰块，通过借助驱动器旋转并翻转冰盘的方式分离冰块，存储冰块，再向冰盘中注水并制成冰块。

冰箱中带有冷冻室，冷藏室和制冰室。由冷却器冷却的空气通过风扇输送到各个室。在制冰室中设有自动制冰器。如：US5，177,980号专利(专利权人为Akira Kawamoto等)和US5,400,605号专利(专利权人为Sung-KiJeong)中公开的自动制冰器。

图1为普通自动制冰器实施例的透视图。如图1所示，在制冰室前部设有驱动部分(未示出)，在驱动部分后部的一端设有向后突出的L形固定架41。在驱动部分中安有含电动机，齿轮机构和输出轴20的驱动器。驱动器通过齿轮机构减慢电动机的转速，并且将速度减慢的旋转运动传递给输出轴20。

在固定架41中设有冰盘10。在冰盘10的前部中心处形成有转销11。转销11的中前部与输出轴20连接并支撑于输出轴20，该输出轴20接收由电动机产生的旋转力。另外，在冰盘10的后部中心处于形成有支撑轴13。冰盘10通过支撑轴13以可旋转方式安在固定架41上。电动机产生的旋转力通过齿轮机构传递到输出轴20，再通过转销11传递到冰盘10。由此，冰盘10可随输出轴20旋转而转动。

冰盘10由诸如可横向扭曲的塑料制成，并且冰盘10为上表面开口的六面体形状。冰盘10内部分成多个用于制冰的凹槽(凹口)。凹槽的侧部横截面为倒梯形以便从冰盘中分离出冰块。可通过注水装置往冰盘10内注水。

在冰盘10的后部，即在形成有支撑轴13的一侧，沿冰盘10的长度方向形成有冰块分离板15。另外，在固定架41的一个拐角处，即当以支撑轴13为中点时，在与冰块分离板15相对的拐角处形成有制动件31。当冰盘10转动而使冰盘10中的冰块脱离出冰盘10时，制动件31与冰块分离板15相接触以限制冰盘10的转动。

在制冰室的下部冰盘10之下安置有贮冰盒(未示出)。由于冰盘的转动而分离出的冰块被储存在贮冰盒中。

图2是说明普通自动制冰器中分离冰块过程的简图。

在如图1所示的普通自动制冰器中，当冰盘10的凹槽中制成冰块时，微机(未示出)通过冰盘10中的温度传感器(未示出)检测冰块的冻结程度。当微型电子计算机(以下简称微机)判断出冰块完全冻结时，便向电动机发出分离冰块的信号，从而启动电动机。如图2所示，电动机的旋转力通过输出轴20传递到转销11，冰盘10旋转180°。此时，冰块分离板15与制动件31接触以阻止冰盘10继续转动。但是，电动机的旋转力仍然通过转销11传递到冰盘10，由此，带有冰块分离板15的冰盘10的后部不会转过180°。但是，电动机的旋转力所传递到达的冰盘10前部，即形成有转销11的部分会转过180°，从而横向扭曲冰盘10。通过对冰盘10的扭曲，冰盘10中的冰块脱离出冰盘10并落下。

如上所述，普通自动制冰器包括板状冰分离板或制动件。但是，冰块分离板和制动件很容易变形或损坏。由于局部的变形或损坏而不能完全进行冰块的分离操作；另外当其它部分处在冰块分离板15旋转的径向范围内时，旋转会受限制，由此很难设计制冰器。

                        发明内容

因此，鉴于上述缺点本发明的一个目的是提供一种自动制冰器，当冰箱中制成冰块后，该制冰器可有效地从冰盘中分别分离出冰块。

为达到上述目的，本发明提供一种冰箱的自动制冰器，该制冰器包括用于冻结水并结成冰块的冰盘、动力传递装置、支撑件和驱动部分。该冰盘的第一端面设有第一转轴，与第一端面相对的第二端面设有第二转轴；该动力传递装置用于将旋转力通过第一转轴传递到冰盘，并且沿第一转轴方向施加压力以分离冰块；该支撑件用于限制冰盘的转动并支撑第二转轴；该驱动部分用于向动力传递装置施加旋转力；其中，动力传递装置包括具有第一斜面的第一圆柱形连接件和具有第二斜面的第二圆柱形连接件，该第一圆柱形连接件的第一端与驱动部分连接，与第一端相对的第一圆柱形连接件的第二端与冰盘的第一转轴连接；该第二圆柱形连接件的第二斜面对应于第一圆柱形连接件的第一斜面以与第一斜面紧密贴合，并且第二圆柱形连接件的中心线与冰盘的第一转轴的中心线重合。

此时，在第一圆柱形连接件的第二端形成有插有第一转轴的轴孔。

第二圆柱形连接件套在第一转轴上(即，第一转轴被第二圆柱形连接件包围)，并且第一转轴从第二圆柱形连接件中伸出。

尤其是，支撑装置以可旋转方式将第二转轴支撑于冰箱的内壁上，该支撑装置具有第一圆柱形支撑件和第二圆柱形支撑件。在第一圆柱形支撑件中，自由端的横截面为第一螺旋(或螺线)形以形成第一台阶，从而限制冰盘的转动。该第二圆柱形支撑件具有对应于第一台阶的第二台阶，并且具有与第一螺旋形对应的第二螺旋形。

此时，第一圆柱形支撑件包含插有第二转轴的轴孔，并且第二圆柱形支撑件套在第二转轴上(即，第二转轴被第二圆柱形支撑件包围)，第二转轴从第二圆柱支撑件中伸出。

根据本发明，步进电动机的旋转力通过驱动部分传递到动力传递装置。动力传递装置先向冰盘施加旋转力以使冰盘翻转，随后由动力传递装置产生压力并将此力施加到已翻转的(或倒置的)冰盘上以挤压冰盘。通过挤压可从冰盘中分离出冰块。

                        附图说明

下面参照附图对最佳实施例进行详细描述，使本发明的上述目的和优点更显著，其中：

图1为简明示出普通自动制冰器构造的透视图；

图2为简要说明普通自动制冰器的冰块分离过程的透视图；

图3为根据本发明的一个实施例的自动制冰器构造的透视图；

图4为沿图3所示的自动制冰器中线剖开的剖面图；

图5为图3所示的自动制冰器的动力传递装置的剖面图；

图6为图5所示的动力传递装置的局部透视图；

图7为图3所示的自动制冰器的支撑件的剖面图；

图8为图7所示的支撑件的局部透视图；

                        具体实施方式

下面将参照附图具体描述根据本发明的自动制冰器的构成部件和操作原理。

图3是根据本发明中实施例的自动制冰器的构造透视图，图4是沿图3所示的自动制冰器中线的剖面图。

图示的自动制冰器包括驱动部分，冰盘，动力传递装置和支撑件。

在冰箱制冰室的前面设有驱动部分，在驱动部分的一个后端面设有固定架141，该固定架141为L形并向后突出。驱动部分包括步进电动机200和齿轮机构300。输出轴与齿轮机构300相连。驱动部分通过齿轮机构减慢步进电动机200的转速，并且将已减速的旋转传递给输出轴。

在固定架141中安有冰盘110。位于冰盘110前部的第一端面处形成有第一转轴111b，而位于与第一端面相对的第二端面处形成有第二转轴112a。第一转轴111b与驱动部分的齿轮机构300的输出轴相连，并且将步进电动机200的旋转力传递给冰盘110。

冰盘110含有多个凹槽(凹口)以冷冻水而结成冰块。冰盘110由诸如可横向扭曲的塑料制成，并且冰盘110为上表面开口的六面体形状。冰盘110内部分成多个用于制冰的凹槽。凹槽的侧部横截面为倒梯形以便从冰盘中分离出冰块。由注水装置(未示出)向冰盘110内注入水以补充用于制冰的水。

在冰盘110的前部中心处设有动力传递装置，该动力传递装置首先通过第一转轴111b将旋转力传递给冰盘110，随后沿第一转轴传递压力以分离冰块。

图5是图3所示自动制冰器的动力传递装置的横截面图，图6是图5所示的动力传递装置的局部透视图。

如图5和6所示，动力传递装置包括第一圆柱形连接件120和第二圆柱形连接件111。第一圆柱形连接件120的第一端与齿轮机构300的输出轴连接，用于接受步进电动机200的旋转力。与第一端相对的动力传递装置第二端与冰盘110的第一转轴111b连接，并且具有椭圆形的第一斜面121a。在第一圆柱形连接件120的第二端形成插有第一转轴111b的轴孔121。

第二圆柱形连接件111具有对应于第一斜面121a以与第一斜面121a紧密贴合的第二斜面111a，该第二圆柱形连接件111的中心线与冰盘110的第一转轴111b的中心线重合。第二圆柱形连接件111套在第一转轴111b上(即，第一转轴111b被第二圆柱形连接件111包围)，并且第一转轴111b从第二圆柱形连接件111中伸出。

通过输出轴将步进电动机200产生的旋转力传递给第一圆柱形连接件120，随后通过第二圆柱形连接件111再将旋转力传递给冰盒110的第一转轴111b。因为第一圆柱形连接件120的第一斜面121a与第二圆柱形连接件111的第二斜面111a彼此紧密贴合，所以第一圆柱形连接件120的旋转力被传递给冰盘110，从而旋转冰盘110。

当第二圆柱形连接件111不转动而第一圆柱形连接件120转动时，第一斜面121a和第二斜面111a产生水平推力(压力)(即横向(或水平)压力)，并将此力传递到冰盘110处。

支撑件限制冰盘110的转动并支撑第二转轴112a。图7为图3所示的自动制冰器支撑件的剖面图。图8为图7所示的支撑件的局部透视图。

参照图7和8，支撑件包括第一圆柱形支撑件133和第二圆柱形支撑件112。第一圆柱形支撑件133以可旋转方式将第二旋转轴112a支撑于冰箱的内壁上。第一圆柱形支撑件133自由端的横截面为第一螺旋形，从而第一圆柱形支撑件133具有第一台阶133b。第二圆柱形支撑件112具有与第一台阶133b对应的第二台阶112b和与第一螺旋形横截面对应的第二螺旋形横截面。

以第二转轴112a为中心，将第一台阶133b和第二台阶112b对称设置，此时，将需冷冻的水注入凹槽中。为分离冰盘110凹槽中的冰块，当步进电动机200的旋转力通过动力传递装置传递到冰盘110处时，冰盘110转动。当冰盘110旋转180°时，第一台阶133b与第二台阶112b接触，冰盘110不能继续转动。

此时，第二圆柱形连接件111不转动而第一圆柱形连接件120转动，由此第一斜面121a和第二斜面111a产生横向推力(即横向压力)。将该压力传递到冰盘110的冰块上以从冰盘110中分离出冰块。

第一圆柱形支撑件133具有插有第二旋转轴112a的轴孔133a。第二圆柱形支撑件112套在第二转轴112a上(即第二转轴112a被第二圆柱形支撑件112包围)，并且第二转轴112a从第二圆柱形支撑件112处突出。

当冰盘110转动以从冰盘110中分离出冰块时，第一台阶133b与第二台阶112b接触，从而限制冰盘110的转动。

在制冰室的底部，冰盘110之下设有贮冰盒(未示出)。由冰盘110的旋转而分离出的冰块便储存在该贮冰盒中。

下面将详细说明上述自动制冰器的操作。

如图3所示，通过给水装置将水注入冰盘110的凹槽中。冰盘110的第二转轴112a以可旋转方式插入第一圆柱形支撑件133的轴孔133a中，该第一圆柱形支撑件133固定在冰箱内壁上L形固定架141的内表面上。另外，冰盘110的第一转轴111b插入第一圆柱形连接件120的轴孔121中。

此时，第二转轴112a的螺旋形横截面上的第二台阶112b位于上部，而第一圆柱形支撑件133的第一台阶133b位于下部。(或者它们可以位于相反的位置。在这种情况下，以第二转轴112a为中心，第一台阶形定位销133b与第二台阶形定位销112b应对称布置。)另外，第二圆柱形支撑件111的第二斜面111a与第一圆柱形连接件120的第一斜面121a紧密接触。

当冰块形成时，微机(未示出)通过冰盘110中的温度传感器(未示出)检测出冰冻状况。当微机判断出冰块完全结冻时，便通过控制装置400向步进电动机200发出分离冰块的信号以启动步进电动机200。

通过驱动部分将步进电动机200的旋转力传递给第一圆柱形连接件120。此时，第一圆柱形连接件120和第一转轴111b空载。但是，第二圆柱形连接件111的第二斜面111a与第一圆柱形连接件120的第一斜面121a紧密接触。由此，第二圆柱形连接件111的旋转力可传递给第一转轴111b以使冰盘110转动。

当冰盘转到180°时，第一支撑件133的第一台阶与第二支撑件112的第二台阶112b互相接触，从而冰盘110不能继续旋转。此时，冰盘110被翻转180°。

但是，控制装置400控制步进电动机200继续转动。随后，冰盘110通过第一支撑件133的第一台阶133b和第二支撑件112的第二台阶112b而保持翻转状态。第二圆柱形连接件111的第二斜面111a和第一圆柱形连接件120的第一斜面121a滞后，并且这两个面有部分接触以产生压力，该压力被传递给冰盘110。即，步进电动机200的转动由第二圆柱形连接件111的第二斜面111a和第一圆柱形连接件120的第一斜面121a转变成直线运动。

由此，翻转180°的冰盘110承受横向压力并被扭转。由于扭转，冰盘110中的冰块移动而使冰盘110和冰块之间产生空隙。因此，冰块从冰盘110中分离。

分离后的冰块落入位于冰盘110下面的贮冰盒中储存。

根据本发明，将步进电动机的旋转力传递给动力传递装置。该动力传递装置首先将旋转力传递给冰盘以使冰盘翻转180°。该翻转后的冰盘不能继续旋转。此时，步进电动机继续转动，并且动力传递装置产生压力并传递到冰盘上。由此，冰盘承受横向压力并且被扭转。由于扭转，冰块在冰盘中移动使得冰盘和冰块之间产生空隙。随后，冰块从冰盘中分离。

在本发明的自动制冰器中，形成有将旋转力和横压力施加给转轴的动力传递机构。制冰器的制作方便，减少了设计空间而增大了自由空间。另外，限制冰盘旋转的支撑件套在固定轴上成型以加强牢固度。

虽然已描述了本发明的优选实施例，但应理解本发明不限于优选实施例，在不偏离由权利要求限定的本发明构思和范围的条件下，本领域技术人员可在形式或细节上进行各种修改和变化。

Claims (7)

1.一种冰箱自动制冰器，它包括：

用于冻结水以结成冰块的冰盘，所述冰盘第一端面设有第一转轴，相对于第一端面的第二端面设有第二转轴；

其特征在于，还包括：

动力传递装置，用于将旋转力通过所述第一转轴传递给所述冰盘，并且沿所述第一转轴方向传递压力以分离冰块；

支撑装置，用于限制所述冰盘的转动并支撑所述第二转轴；

驱动部分，用于向所述动力传递装置施加旋转力；

其中所述动力传递装置包括具有第一斜面的第一圆柱形连接件和具有第二斜面的第二圆柱形连接件，所述第一圆柱形连接件的第一端与所述驱动部分连接，与第一端相对的所述第一圆柱形连接件的第二端与所述冰盘的第一转轴连接；该第二圆柱形连接件的第二斜面对应于第一斜面以与第一斜面紧密贴合，并且第二圆柱形连接件的中心线与所述冰盘的所述第一转轴的中心线重合。

2.如权利要求1所述的冰箱自动制冰器，其特征在于在所述第一圆柱形连接件的所述第二端形成有插有所述第一转轴的轴孔。

3.如权利要求1所述的冰箱自动制冰器，其特征在于所述第二圆柱形连接件套在所述第一转轴上，并且所述第一转轴从所述第二圆柱形连接件中伸出。

4.如权利要求1所述的冰箱自动制冰器，其特征在于所述动力传递装置将旋转力传递给所述冰盘以使所述冰盘翻转，并将横向压力传递给所述已翻转的冰盘以从所述冰盘中分离出所述冰块。

5.如权利要求1所述的冰箱自动制冰器，其特征在于所述支撑装置以可旋转方式将所述第二转轴支撑于冰箱的内壁上，所述支撑装置具有第一圆柱形支撑件和第二圆柱形支撑件，在所述第一圆柱形支撑件中，自由端的横截面为第一螺旋形以形成第一台阶，从而限制所述冰盘的转动，所述第二圆柱形支撑件具有与所述第一台阶对应的第二台阶，并且其横截面为与所述第一螺旋形对应的第二螺旋形。

6.如权利要求5所述的自动制冰器，其特征在于以所述第二转轴为中心，所述第一台阶与第二台阶对称布置。

7.如权利要求5所述的冰箱自动制冰器，其特征在于所述第一圆柱形支撑件包含有插有所述第二转轴的轴孔，并且所述第二圆柱形支撑件套在所述第二转轴上，所述第二转轴从所述第二圆柱形支撑件中伸出。

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