JP2003035339A - 歯車機構及びこの歯車機構を備えた自動製氷機の製氷皿駆動装置及びこの製氷皿駆動装置を備えた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステッピングモータを用いた製氷皿の駆動装
置を小型化する。 【解決手段】 ステッピングモータ１１の回転をピニオ
ン歯車１３から３段歯車１６まで伝達する共通歯車群１
２ａと、３段歯車１６の回転を小歯車１６ｃから製氷皿
駆動軸２１まで伝達する低速用歯車群と、３段歯車１６
の回転を中歯車１６ｂから製氷皿駆動軸２１まで伝達す
る高速用歯車群とで、歯車機構１２を構成し、共通歯車
群１２ａの伝達歯車１４を製氷皿駆動軸２１と同軸で配
置したので、ステッピングモータ１１と３段歯車１６が
製氷皿駆動軸２１を中心として互いにほぼ反対の位置に
なり、歯車機構１２のコーナーにステッピングモータ１
１を配置でき、製氷皿駆動軸２１が歯車機構１２のほぼ
中央となりバランスも良くなり、歯車機構１２を構成す
る３つの歯車群の共通接続を３段歯車１６でおこなって
いるので、省部品化、生産性の向上による低コスト化も
実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転を減
速伝達する歯車機構、及びこの歯車機構を備えた自動製
氷機の製氷皿駆動装置、及びこの製氷皿駆動装置を用い
た冷蔵庫に関するものである。

【従来の技術】近年、家庭用冷蔵庫では、製氷皿へ自動
的に注水し、その製氷皿の水を冷却して氷を生成し、製
氷皿駆動装置によって製氷皿を反転させて氷を製氷皿か
ら分離させる構成の自動製氷機が搭載されている。製氷
皿駆動装置においては、その駆動源としてＡＣ同期モー
タ、ＤＣモータ、ステッピングモータを採用したものが
衆知であるが、ステッピングモータは他のモータに比較
して回転速度が遅いため、その普及率はまだ低い。しか
しながら、モータへ入力するパルス数によって回転量を
制御できるステッピングモータの方式は、製氷皿の位置
制御を容易にし、且つ動作音が静粛であるという長所が
あり、すでに特開平１１−３２５６７７号公報に開示さ
れているような周波数を適時に増加させるもの、特開２
００１−１４７０６０号公報に開示されているような減
速比を途中で変えるものが具現化され、速度アップが図
られようとしている。図１５は、上記の特開２００１−
１４７０６０号公報に開示されている自動製氷機を搭載
した冷蔵庫の要部縦断面図示すものであり、ステッピン
グモータ１の回転を伝達する製氷皿駆動装置２が、製氷
皿３を所定の方向へ回動させ、フレーム４に設けられた
突起５に当てて捻り、製氷皿３から氷を分離する氷分離
動作を行い、その後、製氷皿３から分離した氷を貯氷箱
６へ放出する氷放出動作を行う。７は製氷皿駆動装置２
によって回動し、貯氷箱６内に進入することで貯まった
氷の量を検知する検氷バーで、８は製氷皿駆動装置２が
収納される冷蔵庫の冷凍室、９は冷凍室８の扉、１０は
冷凍室８と扉９を密閉状態にするガスケットである。製
氷皿駆動装置２は２つの減速歯車機構（図示せず）によ
り減速比を途中で自動的に切り換えることが可能で、氷
分離動作時は低速で行い、氷放出動作は高速で行うこと
ができるため、動作速度は速くなっている。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製氷皿駆動装置は動作の速度アップは実現したが、
ステッピングモータが突出し大型化するという問題があ
り、小型軽量化という課題を残している。

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に記載の発明は、モータの軸の回
転を、減速歯車群により駆動軸へ伝達する歯車機構にお
いて、前記モータの軸にピニオン歯車を設け、前記減速
歯車群の最終段には駆動軸を回転させる出力歯車を設
け、前記ピニオン歯車から前記出力歯車までの回転伝達
経路内に、前記駆動軸と同軸で且つ前記駆動軸と異なる
速度で回転する伝達歯車を設けたものであり、伝達と被
伝達の関係にある歯車を駆動軸を挟んでほぼ反対側にバ
ランスよく配置できるので、歯車機構のデッドスペース
の利用が容易となる。次に請求項２に記載の発明は、請
求項１に記載の発明において、前記駆動軸と前記出力歯
車を一体化し、前記伝達歯車は中央を貫通する軸穴を有
し、前記軸穴を前記駆動軸に嵌合させて、前記伝達歯車
と前記出力歯車を相対的に回転可能な状態で重ねあわせ
た歯車機構であり、軸方向寸法の短小化が図れる。次に
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記
載の発明において、前記減速歯車群は、減速比の異なる
３つの歯車群で構成され、その内の１つの歯車群は前記
モータの回転を減速し他の２つ歯車群へ共通の回転を伝
達する共通歯車群を成し、前記共通歯車群の回転伝達経
路内に前記伝達歯車を設けた歯車機構であり、伝達歯車
を挟んでモータと各歯車をほぼ反対側に配置すること
で、モータをデッドスペースに配置することができるよ
うになり、小型化が図れる。次に請求項４に記載の発明
は、請求項３に記載の発明において、前記共通歯車群
が、前記伝達歯車からの回転を受ける被駆動歯車と、前
記被駆動歯車の回転に同期して回転し他の２つの歯車群
の一方へ回転を伝達する第１駆動歯車と、前記被駆動歯
車の回転に同期して回転し他の２つの歯車群の他方へ回
転を伝達する第２駆動歯車とを有し、前記被駆動歯車と
前記第１駆動歯車と前記第２駆動歯車を同軸で軸方向に
並べて配置した歯車機構であり、歯車が集積されコンパ
クトに成り、機構の小型化が図れる。次に請求項５に記
載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記被駆
動歯車と、前記第１駆動歯車と、前記２駆動歯車とを一
体的に成形したものであり、省部品化が図れる。次に請
求項６に記載の発明は、ステッピングモータの回転を、
減速歯車群によって伝達して製氷皿を駆動する自動製氷
機の製氷皿駆動装置において、前記減速歯車群を請求項
１から請求項５のいずれか１項に記載の歯車機構で構成
したものであり、従来のようにモータが突出することが
なく、省スペースが図れる。次に請求項７に記載の発明
は、ステッピングモータの回転を、請求項１から請求項
５のいずれか１項に記載の歯車機構によって伝達して製
氷皿を駆動し、前記製氷皿の所定位置を検出スイッチで
検出する自動製氷機の製氷皿駆動装置において、前記ス
テッピングモータへ電力を入力するためのモータ端子接
続部を前記ステッピングモータの回転軸と平行に配置
し、前記スイッチの検出信号を出力するスイッチ端子接
続部を前記ステッピングモータの回転軸と平行に配置
し、前記ステッピングモータと前記スイッチと歯車機構
を収納する外郭ケースには、前記モータ端子接続部と前
記スイッチ端子接続部が嵌合する孔を設け、前記モータ
端子接続部と前記スイッチ端子接続部が前記外郭ケース
の内部から外部へ露出するようにしたものであり、これ
によって電力線、信号線の接続が容易になる。次に請求
項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の
自動製氷機の製氷皿駆動装置を備えた冷蔵庫であり、ス
テッピングモータの突出がなく軸方向の全長が短くな
り、自動製氷機の設置スペースを低減できる。

【発明の実施の形態】以下、本発明による歯車機構及び
この歯車機構を備えた自動製氷機の製氷皿駆動装置の実
施の形態について、図面を参照しながら説明する。な
お、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細
な説明を省略する。図１は本発明による歯車機構の実施
の形態を示す斜視図で、図２は同実施の形態を別の方向
から観た状態を示す斜視図である。図１、図２におい
て、１１は入力するパルス数に応じて回転量を制御でき
るステッピングモータであり、モータ回転軸１１ａと、
２個の取付穴１１bと、電力供給用の電力線を接続する
モータ端子接続部１１ｃとを有する。モータ端子接続部
１１ｃはステッピングモータ１１の側面に回転軸と平行
になるように配置されており、内部にはモータ端子（図
示せず）が配列されている。１２は歯車機構で三つの減
速歯車群から成り、その第１はモータ回転軸１１ａの回
転を途中まで減速伝達する共通歯車群１２ａであり、第
２は共通歯車群１２ａから伝達されてきた回転を低速高
トルクに変換する低速用歯車群１２ｂ（図示せず）であ
り、第３は共通歯車群１２ａから伝達されてきた回転を
低速用歯車群１２ｂよりも高速で伝達する高速用歯車群
１２ｃ（図示せず）であり、これら３つの歯車群１２
ａ、１２ｂ、１２ｃの構成については、各構成部品の説
明の後に説明する。１３はモータ回転軸１１ａに圧入さ
れたピニオン歯車であり、１４はピニオン歯車１３に駆
動される伝達歯車であり、中央には回転中心を貫通する
軸穴１４ａが設けられている。１５は伝達歯車１４に駆
動される２段歯車であり、伝達歯車１４と直接噛み合う
歯車１５ａと、歯車１５ａと同軸で同期回転し歯車１５
ａよりも小さい歯から成る小歯車１５ｂが、軸方向に並
んで位置している。１６は２段歯車１５の小歯車１５ｂ
に駆動される３段歯車であり、小歯車１５ｂと直接噛み
合う大歯車１６ａと、大歯車１６ａと同軸で同期回転す
る中歯車１６ｂと小歯車１６ｃが軸方向に並んで位置し
ている。３段歯車１６は合成樹脂材料によって一体的に
成形されている。１７は３段歯車１６の小歯車１６ｃに
駆動される２段歯車であり、小歯車１６ｃと直接噛み合
う大歯車１７ａと、大歯車１７ａと同軸で同期回転する
小歯車１７ｂが軸方向に並んで位置している。なお、大
歯車１７ａと小歯車１７ｂとの間には、回転軸と平行な
平面と、大歯車１７ａの歯先円直径よりも小さく小歯車
１７ｂの歯先円直径よりも大きい直径からなる円周面を
有する不完全円柱１７ｃが設けられている。また、２段
歯車１７は前述した２段歯車１５と同一回転軸上に重ね
て配置されている。１８は２段歯車１７の小歯車１７ｂ
に駆動される低速出力歯車であり、歯車領域１８ａと円
弧領域１８ｂが設けられている。図３、図４で示すよう
に歯車領域１８ａは複数の歯からなる歯群１８１であ
り、端の歯１８２の谷部１８３は他の谷部よりも広く形
成されており、前述の小歯車１７ｂの太い歯１７１と噛
み合う。そして、円弧領域１８ｂは歯群１８１の両端の
歯１８２と１８４を円弧１８５でつないだものである。
また、低速出力歯車１８には後述する製氷皿駆動軸２１
が同軸で軸方向に突出するように一体的に形成されてお
り、さらに製氷皿駆動軸２１と反対側の面には、後述の
検氷軸２２を駆動する第１カム１８ｃと、後述のスイッ
チ２３を操作する第２カム１８ｄが設けられている。第
１カム１８ｃは、低速出力歯車１８が原点位置（０°）
から氷放出位置（１６０°）までの回動区間の内、５°
から１４０°までを凹区間にしている。第２カム１８ｄ
は、低速出力歯車８が原点位置（０°）から１０°回動
するまでが凸区間としている。１９は３段歯車１６の中
歯車１６ｂに駆動されるクラッチ歯車であり、歯車領域
１９ａと円弧領域１９ｂが設けられている。図５、図６
で示すように歯車領域１９ａはクラッチ歯車１９の全幅
寸法と同じ歯幅の歯から成る歯群１９１と、歯群１９１
よりは歯幅寸法が短い歯から成る歯群１９２とで構成さ
れ、歯群１９１における端の歯１９３の谷部１９４は他
の谷部より広く形成されている。そして、円弧領域１９
ｂは歯群１９１の両端１９３、１９５の歯を歯群１９１
の歯幅寸法より短い幅寸法を有する円弧１９６でつない
だものであり、歯群１９２と軸方向に並んで位置する。
２０はクラッチ歯車１９に駆動される高速出力歯車であ
り、前述の低速出力歯車１８と同軸で同期回転し、低速
出力歯車１８と軸方向に並んで位置する。高速出力歯車
２０には、クラッチ歯車１９の広い谷部１９４と噛み合
う太い歯２０ａが設けられており、さらに太い歯２０ａ
を除く他の歯２０ｂの端面は、歯２０ｂの歯底円を残す
状態で、太い歯２０ａの端面よりも軸方向に所定寸法だ
け低く形成されており、クラッチ歯車１９の円弧領域１
９ａと対峙しても干渉しないようにしている。２１は製
氷皿を回動させる製氷皿駆動軸であり、低速出力歯車１
８から軸方向に突出しており、低速出力歯車１８と同軸
で回転する。また、先端には軸直角断面が小判形を成す
接続部２１ａが設けられている。ここで、冒頭で記述し
た歯車機構１２の３つの歯車群１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
の構成について説明する。まず、共通歯車群１２ａは、
モータ回転軸１１ａに圧入されたピニオン歯車１３、ピ
ニオン歯車１３に駆動される伝達歯車１４、伝達歯車１
４に駆動される歯車１５ａ、歯車１５ａと同軸で同期回
転する小歯車１５ｂ、小歯車１５ｂに駆動される大歯車
１６ａとで構成されている。次に、低速用歯車群１２ｂ
は、大歯車１６ａと同軸で同期回転する小歯車１６ｃ、
小歯車１６ｃに駆動される大歯車１７ａ、大歯車１７ａ
と同軸で同期回転する小歯車１７ｂ、小歯車１７ｂに駆
動される低速出力歯車１８とで構成されている。そし
て、高速用歯車群１２ｃは、大歯車１６ａと同軸で同期
回転する中歯車１６ｂ、中歯車１６ｂに駆動されるクラ
ッチ歯車１９、クラッチ歯車１９に駆動され高速出力歯
車２０とで構成されている。上記のように、歯車機構１
２は３段歯車１６以降で低速歯車群１２ｂと高速歯車群
１２ｃに分岐しているのである。ここで、低速歯車群１
２ｂの最終段である低速出力歯車１８と、高速歯車群１
２ｃの最終段である高速出力歯車２０は、同軸で且つ軸
方向に並んで一体化されているので、低速出力歯車１８
と高速出力歯車２０はともに回転する。ただし、低速出
力歯車１８へ回転伝達している間は、高速歯車群２１ｃ
を空回りさせなければならないので、クラッチ歯車１９
と高速出力歯車２０との間には噛み合い阻止機構が必要
となる。そして、その噛み合い阻止機構は、低速出力歯
車１８へ回転伝達している間、クラッチ歯車１９の円弧
領域１９ｂと高速出力歯車２０を対峙させて、クラッチ
歯車１９を空回りさせることで実現できる。一方、高速
出力歯車２０へ回転伝達している間は、低速歯車群１２
ｂを空回りさせなければならないので、小歯車１７ｂと
低速出力歯車１８との間には噛み合い阻止機構が必要と
なる。そして、その噛み合い阻止機構２４は、高速出力
歯車２０へ回転伝達している間、円弧領域１８ｂと小歯
車１７ｂを対峙させて、小歯車１７ｂを空回りさせるこ
とで実現できる。次に、上記歯車機構を備えた自動製氷
機の製氷皿駆動装置について図面を参照しながら説明す
る。図７は本発明による歯車機構を備えた自動製氷機の
製氷皿駆動装置の実施の形態を示す斜視図、図８は同実
施の形態を別の方向から観た状態を示す斜視図、図９は
同実施の形態の各構成部品を示す分解斜視図である。図
８、図９において、２２は低速出力歯車１８に設けられ
た第１カム１８ｃに従動し所定の角度範囲を往復回動
し、氷の過不足を検知する検氷軸である。ここで、図１
０は検氷軸２２の待機状態を示す斜視図、図１１は検氷
軸２２の動作状態を示す斜視図であるが、図１０、図１
１に示すように、検氷軸２２は検氷バー７が取付けられ
る外部接続部２２ａと、後述のケース、カバーに回動可
能に保持される軸部２２ｂと、低速出力歯車１８の第１
カム１８ｃに接触し第１カム１８ｃの凹凸変位を回動運
動に変換する従動カム２２ｃとで構成されている。さら
に、軸部２２ｂには、後述のスイッチ２３を操作する操
作片２２ｄも設けられている。第１カム１８ｃは、低速
出力歯車１８が原点位置（０°）から氷放出位置（１６
０°）までの回動区間の内、５°から１４０°までを凹
区間にしているので、検氷軸２２の従動カム２２ｃが第
１カム１８ｃの凹区間でのみ変位し、その変位が軸部２
２ｂの回動となり、外部接続部２２ａを回動させる。し
たがって、外部接続部２２ａに検氷バー７を接続するこ
とで、外部接続部２２ｃの回動に伴い検氷バー７も回動
し、製氷皿３下方の貯氷箱８へ進入或いは退出を行うこ
とができる。図８、図９において、２３は低速出力歯車
１８に設けられた第２カム１８ｄによってオン・オフ動
作をするスイッチである。ここで、図１２はスイッチの
待機状態を示す斜視図、図１３はスイッチの動作状態を
示す斜視図であるが、図１２、図１３に示すように、ス
イッチ２３は開閉接点を内蔵するスイッチ本体２３ａ
と、スイッチ本体２３ａの内部から外部に向けて所定長
さだけ突出したスイッチレバー２３ｂと、スイッチ本体
２３ａの外壁に設けられた取付け部２３ｃと、信号線が
接続されるスイッチ端子接続部２３ｄとで構成されてい
る。スイッチレバー２３ｂはスイッチ本体２３ａの内部
で回動自在に保持されており、スイッチレバー２３ｂの
外部先端が、低速出力歯車１８の第２カム１８ｄの凸区
間で従動して回動すると、スイッチ２３がオン・オフ動
作する。第２カム１８ｄは、低速出力歯車１８が原点位
置（０°）から１０°回転するまでが凸区間であり、ス
イッチ２３はオン区間となり、それ以外の区間ではスイ
ッチ２３はオフ区間となる。但し、オフ区間であって
も、検氷軸２２が回動し操作片２２ｄによってスイッチ
２３のスイッチレバー１３ｂが押された場合には、その
間はオンとなる。したがって、スイッチ２３がオフ区間
にあっても、貯氷箱８内の氷が不足している場合には、
検氷軸２２が回動した際に検氷バー７が貯氷箱８内へ、
氷に邪魔されること無く進入するので、検氷軸２２が十
分回動し、操作片２２ｄがスイッチ２３をオンさせるの
である。この結果、貯氷箱８内の氷が不足していると判
断する。取付け部２３ｃは、爪状のフックからなり長手
方向に中心軸に対して左右対称に一個づつ配列されてい
る。また、スイッチ端子接続部２３ｄは、取付け部２３
ｃよりもさらに長手方向に突出し、内部にはスイッチ端
子（図示せず）が配列されている。そして、スイッチ２
３の長手方向の中心軸は、ステッピングモータ１１の回
転軸と平行になるように配置されている。図７、図８、
図９において、２５は上記歯車機構１２の各構成部品を
支持する軸受等を設けたケースであり、前記各部品を収
納し保護する。２５ａは後述のフックが引っ掛かる爪部
であり、２５ｂは検氷軸２２の軸部２２ｂを保持する凹
部であり、２５ｃはステッピングモータ１１をビス１１
ｄで固定するための取付穴である。また、２５ｄはステ
ッピングモータ１１のモータ端子接続部１１ｃを露出さ
せ、外部接続を可能にする電力線接続孔であり、２５ｅ
はスイッチ２３のスイッチ端子接続部２３ｄを露出さ
せ、外部接続を可能にする信号線接続孔である。２６
は、ケース２５と同様に、歯車機構１２の各構成部品を
支持する軸受等を設けたカバーであり、ケース２５と共
に前記各部品を収納し保護する。２６ａはケース２５の
爪部２５ａと引っ掛かり締結するフックであり、２６ｂ
は取付用爪部であり、２６ｃは製氷皿駆動軸２１が貫通
する穴である。そして、２７は上記部材によって構成さ
れた製氷皿駆動装置である。以上のように構成された自
動製氷機の製氷皿駆動装置及びこの製氷皿駆動装置を備
えた冷蔵庫について、以下その動作を説明する。なお、
図１４は本発明による自動製氷機の製氷皿駆動装置を備
えた冷蔵庫を示す要部縦断面図である。まず、製氷皿駆
動装置２７による２つの動作について説明する。一つは
製氷皿３を約３０°捻って製氷皿３内の氷を製氷皿３か
ら浮き上がらせるための氷分離動作と、もう一つは製氷
皿３を約１６０°反転させて、先の氷分離動作で浮き上
がった製氷皿内の氷を製氷皿から放出させる氷放出動作
である。（氷分離動作の説明）図１、図２、図１４にお
いて、製氷皿３が水平位置で停止している状態から、ピ
ニオン歯車１３がステッピングモータ１１により時計方
向に回転すると、伝達歯車１４は反時計方向へ、２段歯
車１５の小歯車１５ｂは時計方向へ、３段歯車１６の小
歯車１６ｃは反時計方向へ、２段歯車１７の小歯車１７
ｂは時計方向へ回転する。このとき小歯車１７ｂの太い
歯１７１が低速出力歯車１８の歯車領域１８ａの谷部１
８３に噛み合い、低速出力歯車１８が反時計方向へ回転
する。一方、このとき３段歯車１６の中歯車１６ｂは反
時計方向へ、クラッチ歯車１９は時計方向へ回転する
が、クラッチ歯車１９と高速出力歯車２０は噛み合い阻
止機構により円弧領域１９ｂが高速出力歯車２０と対峙
するので、クラッチ歯車９が高速出力歯車２０と噛み合
うことはなく、低速出力歯車１８の回転を妨げることは
ない。低速出力歯車１８が反時計方向に回転することに
より、製氷皿３は水平位置から反時計方向に回動する。
製氷皿３の反時計方向回動側には製氷皿３の回動を阻止
する突起５が設けられており、製氷皿はこの突起に当っ
てから更に回動するので結果的に捻られることになる。
そして、製氷皿３が約３０°捻られると、ステッピング
モータ１１は一旦停止し今度は逆方向（反時計方向）に
回転する。これにより、ピニオン歯車１３は反時計方向
へ、伝達歯車１４は時計方向へ、２段歯車１５の小歯車
１５ｂは反時計方向へ、３段歯車１６の小歯車１６ｃは
時計方向へ、２段歯車１７の小歯車１７ｂは反時計方向
へ、低速出力歯車１８は時計方向へ回転し、製氷皿３を
水平位置へ戻す。以上が共通歯車群１２ａと低速用歯車
群１２ｂにより、製氷皿３を捻って氷を製氷皿３から浮
き上がらせる氷分離動作である。 （氷放出動作の説明）図１、図２、図１４において、製
氷皿３が水平位置で停止している状態から、ピニオン歯
車１３がモータ１１により反時計方向に回転すると、伝
達歯車１４は時計方向へ、２段歯車１５の小歯車１５ｂ
は反時計方向へ、３段歯車１６の中歯車１６ｂは時計方
向へ、クラッチ歯車１９は反時計方向へ回転する。この
ときクラッチ歯車１９の歯車領域１９ａの谷部１９４と
高速出力歯車２０の太い歯２０ａが噛み合い、高速出力
歯車２０が時計方向へ回転する。一方、このとき３段歯
車１６の小歯車１６ｃは時計方向へ、２段歯車１７の小
歯車１７ｂは反時計方向へ回転するが、小歯車１７ｂと
低速出力歯車１８は噛み合い阻止機構により小歯車１７
ｂと円弧領域１８ｂが対峙するので、小歯車１７ｂと低
速出力歯車１８が噛み合うことはなく、高速出力歯車２
０の回転を妨げることはない。高速出力歯車２０が時計
方向に回転することにより、製氷皿３は水平位置から時
計方向に回動する。製氷皿３が約１６０°回動したとこ
ろでステッピングモータ１１は一旦停止する。このとき
製氷皿３内の氷は自重により貯氷箱６内に落下し氷の放
出が完了する。そして、ステッピングモータ１１は今度
は時計方向に回転し、ピニオン歯車１３は時計方向へ、
伝達歯車１４４は反時計方向へ、２段歯車１５の小歯車
１５ｂは時計方向へ、３段歯車１６の中歯車１６ｂは反
時計方向へ、クラッチ歯車１９は時計方向へ、高速出力
歯車２０は反時計方向へ回転し、製氷皿を水平位置へ戻
す。以上が共通歯車群１２ａと高速用歯車群１２ｃによ
り、製氷皿内の氷を放出する一連の動作である。上記の
ように、ステッピングモータ１１の回転をピニオン歯車
１３から３段歯車１６まで伝達する共通歯車群１２ａ
と、３段歯車１６の回転を小歯車１６ｃから製氷皿駆動
軸２１まで伝達する低速用歯車群１２ｂと、３段歯車１
６の回転を中歯車１６ｂから製氷皿駆動軸２１まで伝達
する高速用歯車群１２ｃとで、歯車機構１２を構成し、
共通歯車群１２ａの伝達歯車１４を製氷皿駆動軸２１と
同軸で配置することで、ステッピングモータ１１と３段
歯車１６が製氷皿駆動軸２１を中心として互いにほぼ反
対の位置となり、デッドスペースに成りがちな歯車機構
１２のコーナーにステッピングモータ１１を配置するこ
とができ、製氷皿駆動軸２１が歯車機構１２のほぼ中央
となりバランスも良くなる。これによって、従来のよう
なステッピングモータ１２が突出して大型化することも
なく、歯車伝達機構１２を構成する３つの歯車群の共通
接続を３段歯車１６で行っているので、省部品化、生産
性の向上による低コスト化も実現できる。そして、自動
製氷機の製氷皿駆動装置２７を備えた冷蔵庫は、その設
置場所の長手方向の容積を小さくできるので、省スペー
ス化、容積効率の向上が図れる。

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に記載の発明は、モータの軸の回転を、減速歯車群によ
り駆動軸へ伝達する歯車機構において、前記モータの軸
にピニオン歯車を設け、前記減速歯車群の最終段には駆
動軸を回転させる出力歯車を設け、前記ピニオン歯車か
ら前記出力歯車までの回転伝達経路内に、前記駆動軸と
同軸で且つ前記駆動軸と異なる速度で回転する伝達歯車
を設けた歯車機構であり、伝達と被伝達の関係にある歯
車を駆動軸を挟んでほぼ反対側にバランスよく配置でき
るので、歯車機構の小形化が図れる次に請求項２に記載
の発明は、請求項１に記載の発明において、前記駆動軸
と前記出力歯車を同軸で一体化し、前記伝達歯車は中央
を貫通する軸穴を有し、前記軸穴を駆動軸に嵌合させ
て、前記伝達歯車と前記出力歯車を相対的に回転可能な
状態で重ねあわせた歯車機構であり、軸方向寸法が短く
なり、小形化が図れる。次に請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の発明において、前記減
速歯車群は、減速比の異なる３つの歯車群で構成され、
その内の１つの歯車群は前記モータの回転を減速し他の
２つ歯車群へ共通の回転を伝達する共通歯車群を成し、
前記共通歯車群の回転伝達経路内に前記伝達歯車を設け
たものあり、伝達歯車を挟んでモータと各歯車を反対側
に配置することで、モータをデッドスペースに配置する
ことができ、小型化が図れる。次に請求項４に記載の発
明は、請求項３に記載の発明において、前記共通歯車群
が、前記伝達歯車からの回転を受ける被駆動歯車と、前
記被駆動歯車の回転に同期して回転し他の２つの歯車群
の一方へ回転を伝達する第１駆動歯車と、前記被駆動歯
車の回転に同期して回転し他の２つの歯車群の他方へ回
転を伝達する第２駆動歯車とを有し、前記被駆動歯車と
前記第１駆動歯車と前記第２駆動歯車を同軸で軸方向に
並べて配置したものであり、歯車が集積されコンパクト
に成り、機構の小型化が図れる。次に請求項５に記載の
発明は、請求項４に記載の発明において、前記被駆動歯
車と、前記第１駆動歯車と、前記２駆動歯車とを一体的
に成形したものであり、省部品化、低コスト化が図れ
る。次に請求項６に記載の発明は、ステッピングモータ
の回転を、減速歯車群によって伝達して製氷皿を駆動す
る自動製氷機の製氷皿駆動装置において、前記減速歯車
群を請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の歯車
機構で構成したものであり、従来のようにステッピング
モータが突出することがなく、省スペース化が図れる。
次に請求項７に記載の発明は、ステッピングモータの回
転を、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の歯
車機構によって伝達して製氷皿を駆動し、前記製氷皿の
所定位置をスイッチで検出する自動製氷機の製氷皿駆動
装置において、前記ステッピングモータへ電力を入力す
るためのモータ端子接続部を前記ステッピングモータの
回転軸と平行に配置し、前記スイッチの検出信号を出力
するスイッチ端子接続部を前記ステッピングモータの回
転軸と平行に配置し、前記ステッピングモータと前記ス
イッチと歯車機構を収納する外郭ケースには、前記モー
タ端子接続部と前記スイッチ端子接続部が嵌合する孔を
設け、前記モータ端子接続部と前記スイッチ端子接続部
が前記外郭ケースの内部から外部へ露出するようにした
ので、電力線と、信号線の引き回しが不要となり低コス
ト化が図れる。次に請求項８に記載の発明は、請求項６
または請求項７に記載の自動製氷機の製氷皿駆動装置を
備えた冷蔵庫であり、ステッピングモータの突出がなく
軸方向の全長が短くなり、自動製氷機の設置スペースを
低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による歯車機構の実施の形態を示す斜視
図

【図２】同実施の形態を別の方向から観た状態を示す斜
視図

【図３】同実施の形態の低速出力歯車の非噛み合い状態
を示す斜視図

【図４】同実施の形態の低速出力歯車の噛み合い開始状
態を示す斜視図

【図５】同実施の形態の高速出力歯車の噛み合い開始状
態を示す斜視図

【図６】同実施の形態の高速出力歯車の非噛み合い状態
を示す斜視図

【図７】本発明による歯車機構を備えた自動製氷機の製
氷皿駆動装置の実施の形態を示す斜視図

【図８】同実施の形態を別の方向から観た状態を示す斜
視図

【図９】同実施の形態の各構成部品を示す分解斜視図

【図１０】同実施の形態の検氷軸の待機状態を示す斜視
図

【図１１】同実施の形態の検氷軸の動作状態を示す斜視
図

【図１２】同実施の形態のスイッチの待機状態を示す斜
視図

【図１３】同実施の形態のスイッチの動作状態を示す斜
視図

【図１４】本発明による自動製氷機の製氷皿駆動装置を
備えた冷蔵庫を示す要部縦断面図

【図１５】従来の自動製氷機の製氷皿駆動装置を備えた
冷蔵庫を示す要部縦断面図

【符号の説明】

３ 製氷皿 １１ モータ（ステッピングモータ） １１ｃ モータ端子接続部 １２ 歯車機構 １２ａ 共通歯車群 １３ ピニオン歯車 １４ 伝達歯車 １４ａ 軸穴 １６ ３段歯車 １６ａ 大歯車（被駆動歯車） １６ｂ 中歯車（第２駆動歯車） １６ｃ 小歯車（第１駆動歯車） １８ 低速出力歯車 ２０ 高速出力歯車 ２１ 製氷皿駆動軸 ２３ スイッチ ２３ｄ スイッチ端子接続部 ２５ｄ 電力線接続孔 ２５ｅ 信号線接続孔 ２７ 製氷皿駆動装置

フロントページの続き (72)発明者 辻本 明徳 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 Ｆターム(参考） 3J009 DA17 EA04 EA11 EA21 EA35 EA36 EA44 EB24 EC01 FA30

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの軸の回転を、減速歯車群により
   駆動軸へ伝達する歯車機構において、前記モータの軸に
   ピニオン歯車を設け、前記減速歯車群の最終段には前記
   駆動軸を回転させる出力歯車を設け、前記ピニオン歯車
   から前記出力歯車までの回転伝達経路内に、前記駆動軸
   と同軸で且つ前記駆動軸とは異なる速度で回転する伝達
   歯車を設けたことを特徴とする歯車機構。
2. 【請求項２】 前記駆動軸と前記出力歯車を同軸で一体
   化し、前記伝達歯車は中央を貫通する軸穴を有し、前記
   軸穴を前記駆動軸に嵌合させて、前記伝達歯車と前記出
   力歯車を相対的に回転可能な状態で重ね合わせたことを
   特徴とする請求項１に記載の歯車機構。
3. 【請求項３】 前記減速歯車群を、減速比の異なる３つ
   の歯車群で構成し、その内の１つの歯車群は前記モータ
   の回転を減速して他の２つ歯車群へ共通の回転を伝達す
   る共通歯車群を成し、前記共通歯車群の回転伝達経路内
   に前記伝達歯車を設けたことを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の歯車機構。
4. 【請求項４】 前記共通歯車群は、前記伝達歯車からの
   回転を受ける被駆動歯車と、前記被駆動歯車の回転に同
   期して回転し他の２つの歯車群の一方へ回転を伝達する
   第１駆動歯車と、前記被駆動歯車の回転に同期して回転
   し他の２つの歯車群の他方へ回転を伝達する第２駆動歯
   車とを有し、前記被駆動歯車と前記第１駆動歯車と前記
   第２駆動歯車を同軸で軸方向に並べて配置したことを特
   徴とする請求項３に記載の歯車機構。
5. 【請求項５】 前記被駆動歯車と、前記第１駆動歯車
   と、前記２駆動歯車とを一体的に成形したことを特徴と
   する請求項４に記載の歯車機構。
6. 【請求項６】 ステッピングモータの回転を、減速歯車
   群によって伝達して製氷皿を駆動する自動製氷機の製氷
   皿駆動装置において、前記減速歯車群を請求項１から請
   求項５のいずれか１項に記載の歯車機構で構成したこと
   を特徴とする自動製氷機の製氷皿駆動装置。
7. 【請求項７】 ステッピングモータの回転を、請求項１
   から請求項５のいずれか１項に記載の歯車機構によって
   伝達して製氷皿を駆動し、前記製氷皿の所定位置を検出
   スイッチで検出する自動製氷機の製氷皿駆動装置におい
   て、前記ステッピングモータへ電力を入力するためのモ
   ータ端子接続部を前記ステッピングモータの回転軸と平
   行に配置し、前記スイッチの検出信号を出力するための
   スイッチ端子接続部を前記ステッピングモータの回転軸
   と平行に配置し、前記ステッピングモータと前記スイッ
   チと前記歯車機構を収納する外郭ケースには、前記モー
   タ端子接続部と前記スイッチ端子接続部が嵌合する孔を
   設け、前記モータ端子接続部と前記スイッチ端子接続部
   が前記外郭ケースの内部から外部へ露出するようにした
   ことを特徴とする自動製氷機の製氷皿駆動装置。
8. 【請求項８】 請求項６または請求項７に記載の自動製
   氷機の製氷皿駆動装置を備えた冷蔵庫。