JP2521825B2 - 自動製氷機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば冷蔵庫に組み込むことができる自動
製氷機に関するものである。

（従来の技術） 製氷が完了した製氷皿を駆動源により回転させて離氷
動作を行わせ、上記製氷皿の下方に備えた貯氷庫に離氷
した氷を貯蔵し、離氷後の製氷皿には給水動作を行う自
動製氷機が知られており、冷蔵庫等に組み込んで実用に
供されている。かかる自動製氷機では、貯氷庫内に氷が
貯蔵されているときは製氷皿から氷を離氷させる必要は
ない。そこで、第20図、第21図に示すように、貯氷室１
内の貯氷庫５内に氷６が所定量貯蔵されているか否かを
検出するためのレバー状の検氷部材４を設け、検氷部材
４が貯氷庫５内の氷６に接触して停止位置が変化するか
どうかによって検氷動作を行い、貯氷庫内の氷が不足し
ている場合にのみ離氷させるようになっている。符号２
は製氷機、３は製氷皿、７は氷取り出し口をそれぞれ示
す。

しかるに、従来一般の自動製氷機における検氷部材４
は第20図に実線で示すように常時貯氷庫５内の氷と接触
しているため、検氷部材４が氷取り出しの邪魔になり、
氷取り出し操作時に検氷部材４を形成させ、検氷部材４
が氷４の下に潜り込んで誤動作し、検氷部材４が氷６と
共に凍結するというような問題があった。

そこで、実公昭54−17137号公報に記載されているよ
うに、離氷動作と同時に検氷レバーを回転させ、離氷前
に検氷レバーが最長到達位置に達するようにすると共
に、離氷後検氷レバーを原位置に復帰させるようにし、
氷不足の場合はばね力で検氷レバーを復帰させて次の製
氷運転を開始させ、氷が満杯で検氷レバーの復帰が氷に
より阻止されたときは検氷レバーが復帰するまで待機し
て次の製氷運転を中止するようにした自動製氷機が提案
されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記実公昭54−17137号公報記載のものによれば、貯
氷庫に氷があるときは検氷レバーが氷に当たって復帰が
阻止されているため、氷取り出し操作の邪魔になり、氷
が取り出しにくい、また、氷を取り出すとき検氷レバー
が復帰動作して手に当たる危険性がある。

また、氷皿の回転による離氷動作と検氷動作とをモー
タの往復回転で行うようにしたものもあるが、このよう
な自動製氷機によれば、検氷動作は離氷動作前の１回だ
けで足りるにもかかわらず往復２回の検氷動作が行われ
ることになり、検氷部材が氷取り出しの邪魔になる機会
が多かった。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するために
なされたもので、検氷機能と離氷機能のタイミングをず
らして順序をつけ、氷量が所定量以上でないときは、上
記モータ制御手段が上記カムを更に継続して回転させ、
検氷部材の退出動作をして離氷動作を行い、氷量が所定
量以上のときは、検氷手段の検出出力によりカムが逆回
転をするように上記モータ制御手段により回転が制御さ
れ、使用者による氷取り出しの邪魔にならないように検
氷部材を制御するようにした自動製氷機を提供すること
を目的とする。

本発明はまた、モータの往復回転で離氷動作と検氷動
作を行うものにおいて、モータの一方向への回転時にの
み検氷動作を行い、他方向への回転時は検氷動作を制御
することにより、検氷部材が氷取り出しの邪魔になる機
会を少なくした自動製氷機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） 本発明は、モータの正転、逆転、停止を制御するモー
タ制御手段と、モータに歯車列を介して連繋されたカム
と、このカムの検氷動作用のカム面に摺動してスライド
可能に設けられたスライド部材と、このスライド部材に
連結されそのスライドに伴い氷量が所定量以上か否かを
検出して検出出力を発生させる検氷部材を含む検氷手段
と、上記カムに摩擦結合され、回転範囲が所定の範囲で
規制されていてスライド部材のスライド移動を部材とを
有してなり、上記カムが、一方向に回転したときに検氷
動作用のカム面にてスライド部材のスライド移動が許容
され、検氷部材が検氷動作をし、検氷手段は氷量が所定
量以上か否かを検出し、氷量が所定量以上でないとき
は、上記モータ制御手段が上記カムを更に継続して回転
させ、検氷部材の退出動作をして離氷動作を行い、氷量
が所定量以上のときは、検氷手段の検出出力によりカム
が逆回転をするように上記モータ制御手段により回転が
制御され、上記位置規制部材は、カムが上記一方向に回
転するときは、スライド部材のスライド移動を許容する
位置にあり、カムが逆方向に回転するときは、スライド
部材のスライド移動を阻止することを特徴とする。

（作 用） 検氷動作は、モータの駆動によりカムが動作してスラ
イド部材が従動し、スライド部材のスライドに伴い検氷
部材が貯氷庫に進入することによって行われる。貯氷庫
内に所定量以上の氷があればこの氷により検氷部材の変
位が制限されて検氷信号を出力する。貯氷庫内の氷が不
足していれば検氷部材が全範囲にわたり動作し検氷信号
は出力されない。検氷信号が出力されるかまたは出力さ
れないかによりその後のモータの回転方向が決定され
る。検氷信号が出力されない場合は上記モータ制御手段
が上記カムを更に継続して回転させ、検氷部材の退出動
作をして離氷動作を行い、離氷後はモータが逆転して検
氷部材の退出動作が行われる。モータが一方向に回転し
ているときは位置規制部材が回転規制範囲の一方側にあ
って検氷部材による検氷動作を許容し、モータが他方向
に回転しているときは位置規制部材が回転規制範囲の他
方側にあって検氷部材による検氷動作を阻止する。

（実施例） 以下、本発明にかかる自動製氷機の実施例について説
明する。

まず、第１図を参照しながら本発明の実施例の概要を
説明する。製氷機制御ボックス９には製氷皿91を駆動す
る製氷皿駆動軸21と乾燥皿92を駆動する乾燥皿駆動軸で
ある出力軸32が設けられ、さらに、検氷部材４の揺動中
心となる検氷軸47が設けられている。製氷皿91および乾
燥皿92は実線で示す位置から鎖線91A,92Aで示す反転位
置まで回転することができる。製氷皿91には貯水層77か
ら給水ポンプ73によって給水される。貯水槽77には給水
タンク78から水が供給される。製氷皿91に供給された水
は冷却されて氷になるが、全ての水が氷になる前に製氷
皿91を回転させて離氷させることによって氷の中に気泡
のない透明氷を得ることができる。離氷動作により氷は
略水平態位にある乾燥皿92に移し変えられる。このと
き、末氷結の水は乾燥皿92から排水部材29を通って外部
に排水される。乾燥皿92内の氷はさらに冷却されて表面
が乾燥させられる。検氷部材４は後に述べる所定の時機
に実線で示す位置から鎖線4Aで示す位置までの範囲で揺
動し、貯氷ボックス90内の氷10の量を検出する。その結
果、貯氷ボックス90内の氷の量が一定量以下であれば乾
燥皿92が回転駆動され（この時点では製氷皿91は既に原
位置に復帰している）氷が貯氷ボックス90に供出され
る。以上述べた製氷機は冷蔵庫に組み込まれ、貯氷ボッ
クス90は冷蔵庫から任意に取り出し、また装着すること
ができる。

第２図ないし第５図において、上側ケース11と下側ケ
ース12とによって箱が形成されており、下側ケース11か
ら立ち上がったリブには検氷及び離氷動作を行うための
駆動源であるモータ13が嵌め込まれ、上側ケース12から
突出したリブによって垂直方向に位置規制されて固定さ
れている。モータ13の出力軸18はウォーム14の軸孔に挿
通されて軸方向に相対移動可能であり、出力軸18に打ち
込まれたピン19がウォーム14の係合孔に嵌まることによ
って出力軸18の回転力がウォーム14に伝達される。ウォ
ーム14はウォームホイル15と噛み合い、ウォームホイル
15の回転力は減速歯車列16,17を介してカム歯車５の平
歯車51に伝達される。

カム歯車５は上面側の外側と内側に二つのカム6,7を
有し、下面側に歯車53とその内周側に溝カム８を有して
いる。カム歯車５はまた、中心部に軸52を一体に有し、
この軸52が上側ケース11の軸受部59と下側ケース12の軸
受部58によって回転可能に支持されている。

第２図に示すように、上記カム6,7は外周面がカム面
をなしている。カム６は検氷用のカムで、軸52を中心と
する略円弧状に形成されると共に回転中心方向にくぼん
だ二つの凹部61,64を略180゜の中心角をおいて有してい
る。凹部61は狭い範囲に形成されているのに対し、凹部
64は比較的広い範囲に広がっておりその両端は傾斜面6
3,65で大径部につながっている。一方、上記カム７は後
述のスライド部材を変位させるためのカムで、略270℃
の範囲で円弧状に形成されると共に残りの部分が回転中
心方向にくぼんだ凹部71になっている。

前記カム８は動作位置検出用のカムで、第３図に示す
ように、時計回りに、小径部81、大径部83、小径部84、
大径部85の順に形成されている。各小径部及び大径部は
軸52を中心とする同心円に沿って形成されている。小径
部81は略120゜の範囲に形成されているのに対し、小径
部84は極狭い範囲にＶ字状に形成されている。

前記歯車53は、第３図、第６図に示すように、略90゜
の範囲に形成された歯車領域54と、残りの欠歯領域55か
らなる。欠歯領域55の全領域には、上記歯車領域54の歯
元円より歯車半径方向外方に突出する突出円周部56が設
けられている。図示の実施例では、上記突出円周部56は
歯車領域54の歯先円と略等しくなるように半径方向外方
に突出させてある。突出円周部56の厚みは歯車53の厚み
の略半分である。突出円周部56の両端には薄歯57,57が
設けられている。薄歯57,57の軸方向の厚みは歯車53の
厚みの略半分であり、突出円周部56の端部の厚みと薄歯
57の厚みとを合わせて歯車領域54の厚みと同じになって
いる。

上記歯車53の外周側には、この歯車53の歯車領域54と
は噛合して従動し、欠歯領域55に対しては従動しない歯
車20と歯車25が前記軸52の中心に対し125゜程度位置を
異ならせて配置されている。歯車20は、回転軸線方向の
厚みが異なるように形成された厚歯領域23と薄歯領域22
とを有する。ここでは、薄歯領域22の歯をそれぞれb,c,
dとし、この薄歯領域22を挾む厚歯領域23の一対の歯を
a,eとする。同様に、歯車25も厚歯領域27と薄歯領域26
とを有する。この薄歯領域26の歯をそれぞれh,i,jと
し、薄歯領域26を挾む厚歯領域27の一対の歯をg,kとす
る。第３図は各部材が原位置にある状態を示しており、
歯車53の欠歯領域55が歯車20と歯車25に対峙して、上記
各薄歯領域22,26の歯が上記欠歯領域55と軸方向に重な
ると共に、上記各薄歯領域22,26を挾む上記各厚歯領域2
3,27の一対の歯a,e及びg,kが上記突出円周部53の外周に
当接可能となっている。

上記歯車20は軸21を一体に有している。軸21は下ケー
ス12を貫通して突出しており、製氷皿駆動軸として、第
１図について説明した製氷皿91が一体に設けられてい
る。一方、上記歯車25には歯車33が噛み合っている。歯
車33は軸32を一体に有している。軸32は下ケース12を貫
通して突出しており、乾燥皿駆動軸として、第１図につ
いて説明した乾燥皿92が一体に設けられている。

製氷皿91の回転駆動によって前述のとおり離氷動作が
行われる。製氷皿91にある程度回転駆動された後ひねり
動作が加えられて離氷動作が行われるが、この離氷機構
自体は高知であるから詳細な説明は省略する。

第２図、第４図において、製氷皿駆動軸21には操作レ
バー35が回転可能に嵌められている。レバー35は、ケー
ス12との間に介装されたコイルばね68により第２図にお
いて時計方向に回転付勢されている。レバー35の一腕側
はＴ字状に形成され、右側の翼端は上記付勢力により前
記カム６のカム面に対する摺接部36となっている。この
摺接部36の反対側の左側の翼端は、動作位置検出スイッ
チ75のアクチュエータと対向するように下り曲げられて
スイッチ操作部37となっている。レバー35が付勢力によ
って回転すると操作部37がスイッチ75のアクチュエータ
を押圧するが、第２図に示す原位置では摺接部36がカム
６の大径部に摺接してレバー35が付勢力に抗し回転させ
られ、操作部37がスイッチ75のアクチュエータから離間
している。

第２図、第５図において、上下のケース11,12間には
前記検氷軸47が回転可能に支持されている。検氷軸47の
上端部には舌片46が一体に形成されている。検氷軸47は
コイルばね48により第２図において時計方向に回転付勢
されている。上記舌片46にはピン45が固植され、このピ
ン45によってスライド部材40の一端部が相対回転可能に
連結されている。スライド部材40はその長手方向に長孔
42を有し、この長孔42が前記軸受部59の外周に嵌まるこ
とにより軸受部59をガイドとしてかつ長孔42によって許
容される範囲内で長手方向に移動することができる。ス
ライド部材40の先端部にはピン41が固着され、ピン41が
前記カム７のカム面に摺接することにより、上記舌片46
の回転付勢に基づくスライド部材40の第２図における下
方への移動が規制される。

上記検氷軸47には、第１図に示すように検氷部材４の
一端が一体に連結される。検氷部材４は連鎖4Aで示すよ
うに軸４の回転と共に貯氷ボックス90内を揺動し、貯氷
ボックス90内に所定量以上の氷６があると検氷部材４の
揺動が氷６によって規制され、軸47と舌片46の回転及び
スライド部材40の移動が規制される。第２図は前記カム
歯車５が原位置にある状態を示しており、上記ピン41が
カム７の大径部に摺接することによりスライド部材40が
上昇した位置にあり、舌片46が付勢力に抗し反時計方向
に回転した位置にある。このとき検氷部材４は貯氷ボッ
クス90の上方に退避し、氷取り出し口から氷を取り出す
ときの邪魔にならないようになっている。

第２図、第４図において、カム７の外周下半部には位
置規制部材としてのリング状の回転部材110が相対回転
可能に嵌められている。第７図、第８図に示すように、
回転部材110は外周側に突出した一対の腕112を有すると
共にこの一対の腕112間に切欠き113を有する。切欠き11
3は回転部材110の軸方向下半部に形成されている。上記
一対の腕112間には板ばね120が保持され、板ばね120の
中間部が上記切欠き113を通してカム７の外周面に圧接
している。こうしてカム７と回転部材110との間には一
種の摩擦伝達機構が構成されて回転部材110がカム７に
摩擦結合され、カム歯車５の回転に伴い回転部材110も
回転することができる。

回転部材110の外周部にはまた突起111が軸方向に突設
されている。突起111は前記スライド部材40に形成され
た窓孔43を貫いている。従って、モータ13によってカム
７が反時計方向に回転駆動されるときは回転部材110が
摩擦力で反時計方向に回転したあとその突起111が窓孔4
3の右側縁に当接して反時計方向への回転が規制され、
カム７が時計方向に回転駆動されるときは回転部材110
が摩擦力で時計方向に回転したあとその突起111が窓孔4
3の左側縁に当接して時計方向への回転が規制される。
こうして、突起111が窓孔43の右側縁に当接する位置か
ら窓孔43の左側縁に当接する位置までの範囲で回転部材
110の回転範囲が規制される。

上機窓孔43はＬ字状に形成されて右側縁部に段部43a
を有している。段部43aには、第２図に示すように、カ
ム７と共に回転部材110が時計方向に回転することによ
りその突起111が係合することができ、段部43aへの突起
111の係合状態ではスライド部材40は下方へスライドす
ることはできない。カム７と共に回転部材110が時計方
向に回転することによって上記段部43aへの突起111の係
合状態が解除される。

前記舌片46は軸47を挾んでピン45の反対側に半径方向
の突起44を有している。この突起44の移動通路上に前記
レバー35の他端部のピン38がある。舌片46が第14図に実
線で示すように全範囲にわたって時計方向に回転した場
合は、上記突起44が上記ピン38に当たってレバー35の付
勢方向への回転を規制し、レバー35のスイッチ操作部37
がスイッチ75のアクチュエータを押圧することはない。
これに対して舌片46の時計方向への回転が規制される
と、舌片46の突起44が第14図に鎖線で示すようにレバー
35のピン38の位置まで至らず、レバー35の付勢方向への
回転を許容し、その操作部37によるスイッチ75のアクチ
ュエータを押圧可能にして検出信号を出力可能にする。

第14図に示すように、カム７の凹部71がカム６の凹部
61よりも広い範囲にわたりかつ深く形成されている。ま
た、カム７の凹部71にスライド部材40のピン41が対向す
るとき、カム６の凹部61にレバー35の摺接部36が対向す
るように、これら各部材の位置関係が設定されている。
従って、カム歯車５の回転に伴い、まず、スライド部材
40のピン41が上記凹部71に先に対向してスライド部材40
が先に移動し始め、次にレバー35の摺接部36がカム６の
凹部61に対向する。第14図のように、スライド部材40の
ピン41がカム７の凹部71に対向してスライド部材40が下
方に移動することにより舌片46及び検氷軸47とともに前
記検氷部材４が揺動して検氷動作を行う。このとき貯氷
庫ボックス90内の氷10が不足していて一定量以下であれ
ば舌片46の回転は規制されず、よってスライド部材40及
び舌片46は許容される最大限の位置まで移動し、舌片46
の突起44がレバー35のピン38の通路上に進出してレバー
35の回転が規制され、スイッチ75が切り換えられること
はない。しかし、貯氷庫ボックス90内の氷が所定量以上
にあって満杯の状態であれば、検氷部材４と一体の検氷
軸47及び舌片46の回転が途中で規制され、突起44が上記
ピン38の位置にまで至ることはない。従って、レバー35
は第14図に鎖線で示すようにその摺接部36がカム６の凹
部61の底部に落ち込むまで回転し、その操作部37でスイ
ッチ75のアクチュエータを押しスイッチ75を切り換え
る。このスイッチ75の切り換えによって、検出信号が出
力される。なお、スイッチ75は、上記のような氷量検出
スイッチとしての機能を有するとともに、レバー35とカ
ム６との組み合わせによって動作位置検出スイッチとし
ての機能も有している。

第３図、第５図において、前記製氷皿駆動軸21も回転
可能に支持する下ケース12の軸受部外周には動作位置検
出用のレバー87が回転可能に嵌められている。レバー87
の一方の腕の端部にはピン88が設けられ、このピン88は
前記溝カム８に嵌まっている。レバー87の他方の腕端部
は動作位置検出用スイッチ76のアクチュエータに対向し
ている。レバー87のピン88がカム溝８の大径部83,85に
あるときはスイッチ76がオンし、上記ピン88がカム溝８
の小径部81,84にあるときはスイッチ76がオフになる。
このスイッチ76を第２の動作位置検出スイッチとし、前
記スイッチ75を第１の動作位置検出スイッチとする。

以上述べた機構において、検氷動作や離氷動作を行わ
せるための駆動源は前に述べた１個のモータ13であり、
モータ13の起動、停止のタイミング及び回転方向を制御
することによって全ての動作が行われる。モータ13の起
動は後で詳細に述べるように、製氷完了時等に行われ、
また、貯氷庫の氷取り出し口に開閉する扉に連動する扉
開閉スイッチの動作に基づいて行われる。これは、扉が
開閉されない限り貯氷庫内の氷10が取り出されることは
なく、氷10が取り出されなければ検氷及び離氷を行う必
要もないからである。

第９図は、以上述べた機構部分の駆動源であるモータ
13および給水ポンプ73の駆動モータの制御系の例を示
す。第９図において、コントローラ100は上記モータ13
および給水ポンプ73の駆動モータ109の動作を制御する
制御手段をなす。コントローラ100は、貯氷庫扉開閉ス
イッチ101、貯氷ボックススイッチ102、停止スイッチ10
3、連続運転スイッチ104、給水タンクスイッチ105、感
温素子106、前記第１の動作位置検出スイッチ75および
第２の動作位置検出スイッチ76からの信号を監視し、こ
れらの各入力信号に応じ駆動回路107を介して前記モー
タ13の正転、逆転および停止を制御し、また、駆動回路
108を介して給水ポンプ駆動モータ109の回転、停止を制
御する。既に述べたように、モータ13の回転制御によっ
て製氷皿91、乾燥皿92、検氷部材４の動作が制御され、
またモータ13の回転位置に応じて各動作位置検出スイッ
チ75,76の動作状態が決まる。検氷部材４の動作位置に
応じて検氷スイッチの動作状態が決まるが、前述の機構
では第１の動作位置検出スイッチ75が検氷スイッチを兼
ねている。貯氷庫扉開閉スイッチ101は、貯氷庫に貯蔵
された氷を庫外へ取り出すための貯氷庫扉が開閉動作し
たことを検知するものであって、扉開閉スイッチ手段を
なす。貯氷ボックススイッチ102は、前記貯氷ボックス9
0の存在を確認するスイッチである。停止スイッチ103は
使用者が製氷を停止させたいときに使うスイッチであ
る。連続運転スイッチ104は各部の一連の動作を連続的
に実行させるためのスイッチで、製氷皿91や乾燥皿92等
を洗浄するため、あるいは、機構が確実に所定の動作を
するかどうか確認するためになどに用いるものである。
給水タンクスイッチ105は、給水タンク78が取外し可能
であることから、給水タンク78の存在を確認するための
ものである。感温素子106は、製氷皿91に取付けられ、
水が供給されたか否かを検知するもので、温度が上昇す
れば給水されたことになる。

次に、以上述べた実施例の動作を第10図以下を併せて
参照しながら説明する。

第２図、第３図の状態は基準位置の状態であり、製氷
開始の状態である。基本的な動作は次の通りである。

製氷皿91へ給水する。

製氷皿91にて製氷する。

製氷を完了する。ここでは、製氷開始からの時間を制
御し、透明氷を作るために、製氷皿91内の水の一部が未
氷結の状態となる時間に設定して製氷完了とする。

製氷皿91を回転駆動しかつひねりを加えて離氷し、氷
と一部の氷を乾燥皿92に移し変える。乾燥皿92は氷と水
を分離し、水を排出する。

検氷部材４を回転させて貯氷ボックス90内の氷量を検
出する。

貯氷量不足の場合は乾燥皿92内の氷をそのまま一定時
間放置して表面を氷結させて乾燥させ、その後乾燥皿92
を回転駆動して裏返し、氷を貯氷ボックス90内に放出
し、その後基準位置に復帰して１サイクルの動作を完了
する。なお、貯氷量不足と判断されると、直ちに製氷皿
91に給水し、続いて製氷を開始する。

検氷の結果貯氷ボックス90が氷10で満杯の場合は、検
氷部材４の動きに応じて動作位置検出スイッチ75から信
号が出るので、この信号によりモータ13を反転させて基
準位置に復帰させ、貯氷庫のドアの開閉信号が出力され
るまで待機する。

ドアの開閉信号が出力されると再び検氷を行い、その
結果によってかへ進む。

次に、具体的な動作について説明する。

いま、パワーオンにより動作をスタートすると、ま
ず、モータ13が回転駆動されて第16図に示す初期設定動
作が行われる。モータ13の回転力は輪列14,15,16,17を
介してカム歯車５に伝達され、モータ13の回転方向に応
じてカム歯車５も時計方向または反時計方向に回転す
る。上記初期設定動作は、各部材を第２図、第３図に示
す基準位置にもたらす動作である。第16図において、ま
ず第２動作位置検出スイッチ76の動作を監視し、スイッ
チ76がオフであればモータ13を時計方向に回転させて上
記スイッチ76がオンに反転するのを待つ。次に第１動作
位置検出スイッチ75の状態を監視し、同スイッチ75がオ
フであればモータ13を時計方向に回転させて上記スイッ
チ75がオンになるのを待つ。スイッチ75がオンになると
モータ13を反時計方向に回転させ、第２動作位置検出ス
イッチ76がオフ、第１動作位置検出スイッチ75がオンに
なるのを待つ。スイッチ76がオフでスイッチ75がオンに
なるとモータ13を再び時計方向に回転させ、第２動作位
置検出スイッチ76が一旦オンしたあと同スイッチ76が再
びオフになるのを待ってオーバーランタイマーをスター
トさせ、所定のオーバーラン時間が経過したときモータ
を停止させ、動作を終了する。これにより、第１動作位
置検出スイッチ75と第２動作位置検出スイッチ76が共に
オフの第２図、第３図に示すような基準位置となる。第
２動作位置検出スイッチ76は、カム歯車５の一方向への
回転限界を画する役割をも果たしている。

上に述べたような初期設定動作は、例えば動作途中で
停電したりコンセントを抜いたりした後、停電が解消し
たりコンセントを差し込んだとき、まず最初にモータ13
を駆動してカム歯車５を原位置に設定して誤動作を避け
るために必要なものである。

上記初期設定動作の終了後、製氷皿91に給水が行わ
れ、この時点から製氷タイマが動作を開始する。第２
図、第３図に示す基準位置において、一定時間経過して
製氷タイマがタイムアップすると、貯氷庫扉が閉じてい
ることを確認の上乾燥皿92を回転させて貯氷庫90に向か
って氷10を供出したあと、製氷皿91を回転させて離氷動
作を行い、氷を乾燥皿92に移し変え、また、検氷動作を
行う。上記製氷タイマは一部の水が未氷結の状態で残る
程度の時間に設定されている。

第17図は上記氷供出、離氷および検氷動作の詳細を示
す。ここではまずモータ13が時計方向に回転駆動され、
カム歯車５も第２図、第３図において時計方向に回転駆
動され、以下に述べるように乾燥皿92から氷の供出が開
始される。カム歯車５と共に歯車53が時計方向に回転
し、一つの薄歯歯車57が歯車25の薄歯領域26の歯ｋの位
置まで来ると、歯車25に回転力が伝達されて歯車25が反
時計方向に回転駆動される。歯車25の回転力は歯車33を
介して出力軸32に伝達され、これにより乾燥皿92が第１
図において時計方向に回転駆動されて乾燥皿92から貯氷
庫90に向い氷が供出される。こうして、レバー35の摺接
部36がカム６の凹部64に落ち込みレバー35を付勢方向に
回転して第１動作位置検出スイッチ75がオンし、これと
同時にレバー87のピン88がカム溝８の大径部83にあって
第22動作位置検出スイッチ76がオンしていることを条件
として氷の供出動作終了とし、次にモータ13を反時計方
向に反転させる。第15図ではこの氷供出動作が左端部に
示されている。

なお、第２図、第３図において、カム歯車５の時計方
向への回転に伴い、板ばね120による摩擦力で回転部材1
10も時計方向に回転し、その突起111がスライド部材40
の窓孔43の段部43aから逃げ、窓孔43の左側縁に当接す
る。しかし、スライド部材40は、そのピン41がカム７の
大径部に摺接して付勢力による下方への移動が規制され
る。上記突起111が窓孔43の左側縁に当接したあとは回
転部材110の回転が阻止され、カム歯車５のみが時計方
向に回転する。

上記氷供出動作終了後のモータ13の反時計方向への回
転により、以下に述べるような製氷皿91から乾燥皿92へ
の離氷動作が行われる。モータ13の反時計方向への回転
によりカム歯車５も反時計方向に回転し、第２図、第３
図に示す基準位置を通り過ぎる。カム歯車５と共に歯車
53が反時計方向に回転し、その一つの薄歯歯車57が第11
図のように歯車20の薄歯領域22の歯ｂの位置まで来る
と、歯車20の回転力が伝達されて歯車20が時計方向に回
転駆動される。これにより製氷皿91が第１図において時
計方向に回転し、既に述べたとおり、離氷動作が行われ
て氷および一部の水が乾燥皿92に移し変えられる。第12
図はこの離氷中の歯車53,20の関係を示す。カム歯車５
の反時計方向への回転の途中でレバー35の摺接部36がカ
ム６の凹部61に落ち込み、レバー35がスイッチ75を動作
させて信号を出力させるが、この場合の出力信号は無視
される。また、スライド部材40のピン41がカム７の凹部
71に対向するが、カム歯車５の反時計方向への回転に伴
い摩擦力で反時計方向に回転しかつスライド部材40の窓
孔43の右側縁に当接した回転部材110の突起111に上記窓
孔43の段部43aが係合し、スライド部材40はスライドす
ることはできない。製氷皿91が最大角度回転した時点で
は、レバー87のピン88がカム溝８の小径部81に位置して
第２動作位置検出スイッチ76はオフの状態にあり、レバ
ー35の摺接部36がカム６の傾斜面65を経て凹部64に落ち
込んで第１動作位置検出スイッチ75はオンとなる。そこ
で、スイッチ76がオフ、スイッチ75がオンになったこと
を条件に離氷動作終了とし、モータ13を再び時計方向に
回転駆動する。

離氷動作終了後のモータ13およびカム歯車５の上記時
計方向への回転に伴い回転部材110も摩擦力で時計方向
に回転してその突起111がスライド部材40の窓孔43の段
部43aから逃げ、スライド部材40を付勢力によりスライ
ド可能な状態にする。カム歯車５の上記時計方向への回
転によりレバー87のピン88がカム溝８の大径部85に位置
して、第２動作位置検出スイッチ76がオンし、検氷動作
に移行する。

検氷動作では、引き続き第１動作位置検出スイッチ75
を監視すると共に第２動作位置検出スイッチ76を監視
し、スイッチ76がオフのままスイッチ75がオフになれば
氷量不足と判断する。即ち、氷量不足であれば、前述の
ように検氷部材４と一体の舌片46およびスライド部材40
が最大ストロークで回転およびスライドし、舌片46の突
起44がレバー35のピン38を押し、レバー35の摺接部36が
カム６の凹部61に対向したとしても、レバー35をその付
勢力に抗し反時計方向に回転させてスイッチ75をオフの
状態に維持させるからであり、また、スライド部材40が
最大ストロークでスライドした状態では、カム溝８の小
径部81がレバー87のピン88の位置に至るまでカム歯車５
が時計方向に回転し、スイッチ76がオフになるからであ
る。一方、スイッチ75がオンになり、そのときスイッチ
76がオンであれば氷量Full（満杯）と判断する。即ち、
氷量が満杯であれば、前述のように検氷部材４がストロ
ークの途中で氷に当たり、舌片46およびスライド部材40
がストローク途中で阻止され、レバー35はその摺接部36
がカム６の凹部61に落ち込むことにより付勢方向に回転
してスイッチ75をオンさせるからであり、また、スイッ
チがオンした時点では、レバー87のピン88の位置にカム
溝８の大径部83であってレバー87が時計方向に回転し、
スイッチ76がオンしているからである。こうして氷量不
足かまたは満杯かの判断後は、それぞれの場合の動作に
進む。

氷量不足の場合は、モータ13およびカム歯車５をさら
に時計方向に回転させて所定量だけオーバーランさせ、
検氷部材４を貯氷庫90から退出させてモータ13を停止さ
せる。次に、前記給水ポンプ駆動モータ109を起動して
製氷皿91に給水し、さらに乾燥タイマーをスタートさせ
て乾燥皿92内の氷を乾燥させ、第19図に示す供出動作に
進む。

一方、氷量満杯の場合は、モータ13およびカム歯車５
を逆向きに、即ち、第２図、第３図において反時計方向
に回転させ、検氷部材４を貯氷庫90から退出させる。カ
ム歯車５の反時計方向への回転によりレバー35はその摺
接部36がカム６の大径部に押されて反時計方向に回転
し、スイッチ75がオフになる。スイッチ75がオフになっ
た時点から所定量だけオーバーランさせたあとモータ13
を停止させ、貯氷庫扉の開閉動作を待つ。

第18図は、上記貯氷庫扉の開閉待ちの場合の動作を示
す。扉が開かれ、次に扉が閉じられると、モータ13が起
動され、カム歯車５が時計方向に回転駆動される。この
カム歯車５の時計方向への回転によりレバー35の摺接部
36がカム６の凹部61に対向し、スライド部材40のピン41
がカム７の凹部71に対向して、第17図中の検氷動作と同
様の動作が行われる。そして、検氷信号の有無によっ
て、前述の貯氷量不足の場合の動作又は所定の貯氷量を
満たしている場合の動作と同様の動作を行う。即ち、氷
量不足の場合は、所定のオーバーラン処理後モータを停
止させ、給水動作と乾燥動作を行わせる。氷量満杯の場
合は、所定の待機位置でモータを停止させ、扉の開閉を
待つ。いずれの場合でも、検氷部材４は検氷動作後貯氷
庫90から退出する。このように、扉の開閉動作に基づい
て検氷動作を行うのは、扉の開閉により氷が取り出され
た可能性が高いからである。

第19図は、乾燥後の氷供出動作を示す。乾燥が完了す
ると、モータ13が時計方向に回転駆動されてカム歯車５
も第２図、第３図において時計方向に回転駆動され、歯
車53の薄歯57が歯車25の薄歯領域26に達して噛み合いが
始まり、歯車25を反時計方向に、乾燥皿駆動軸28を時計
方向に回転駆動する。これにより乾燥皿92が第１図にお
いて時計方向に回転し、乾燥皿92内の氷を貯氷ボックス
90に供出する。この間第17図で説明した供出開始から供
出終了までの動作と同様に、第１動作位置検出スイッチ
75がオンに反転し、第２動作位置検出スイッチ76がオン
に反転することによってモータ13およびカム歯車５を反
時計方向に回転駆動し、カム歯車５が原位置に戻ってス
イッチ75がオフに反転するのを待ち、所定のオーバーラ
ン処理後モータ13を停止させて動作を終了する。

第15図の中央から左側の部分は、氷不足の場合の動作
を、第15図の右半分は、所定の貯氷量を満たしている場
合及び扉開閉スイッチ信号が来た場合の動作を示す。第
15図ないし第19図中「CW」とは時計方向の回転を示し、
「CCW」とは反時計方向の回転を示す。

なお、製氷皿91が水平態位にあるときは、第10図に示
すように、歯車53の欠歯領域55と歯車20の薄歯領域22が
重なり合って薄歯領域22の歯が欠歯領域55の突出円周部
56の外周に当接しないように対峙するとともに、上記薄
歯領域22を挾む厚歯領域23の一対の歯a,eが上記突出円
周部56の外周に当接可能な状態となって歯車20の回転が
上記突出円周部56の外周と上記一対の歯a,eとの当接に
よって規制される。一方、歯車53と第３の歯車25との関
係も同様であり、基準位置では歯車25の回転がその一対
の歯g,kと上記突出円周部56の外周との当接によって規
制される。このように、歯車20と歯車25の回転が規制さ
れることにより、製氷皿91が水平位置に、乾燥皿82が所
定の傾き角度位置に正しく規制されるとともに、給水さ
れあるいは氷が供給されて加重がかかっても、水平位置
からずれることなく位置決めされる。

第15図に示す氷満杯の場合の動作では、扉が開かれか
つ閉じられると動作保留タイマーをスタートさせ、同タ
イマーがタイムアップしたとき再び検氷動作を行うよう
になっている。動作保留時間を設けた理由は、扉を開く
ことによって貯氷庫内の温度が上昇して氷の表面が解
け、そのまま貯氷ボックスに供出すると氷同志が融着し
てしまうことがあるため、扉が閉じられた後一定時間を
おいて氷の表面を再び氷結させるためである。

以上のような一連の動作により製氷を繰返し、氷が不
足の場合は貯氷ボックス90が氷10で満たされるまで製
氷、離氷、供出を続け、貯氷ボックス90が氷10で満たさ
れるとドアの開閉信号が来るまで待機し、製氷は行わな
い。ただし、乾燥皿92には氷が入っており、貯氷量が不
足した場合には直ちに貯氷ボックスに氷を供出する。

以上述べた動作例では、基準位置信号が検出された後
一定のオーバーラン処理を行う。オーバーラン処理を行
う理由は、レバー87のピン88がカム８の傾斜面の途中で
停止するのを避け、確実に傾斜面の最下点にピン88を停
止させて安定位置でモータを停止させるためである。

なお、以上述べた実施例における検氷部材４を貯氷ボ
ックス90の有無の検出に利用することもできる。また、
検氷部材と同様の構成の部材を２個用いることによって
貯氷量の検知と貯氷ボックスの検知の両方を行うように
してもよい。また、図示の実施例では出力軸を２軸と
し、製氷皿で作った氷を一旦乾燥皿に移し変え、乾燥さ
せたあと貯氷庫に供出するようになっていたが、本発明
は、出力軸を１軸として乾燥皿を省略したものにも適用
可能である。操作レバー35の摺接部36は、操作カム６の
凹部61に落ち込むことによってスイッチ75を作動させて
いたが、操作カム６の凸部に上記摺接部が落ち込むこと
によってスイッチ75を動作させるようにしてもよい。ま
た、氷量が満杯のときスイッチ75がオンからオフに転換
するようにしてもよい。

舌片46に設けた当接部44の機能と同等の機能をもつ部
材は、スライド部材40に設けてもよい。即ち、スライド
部材40が第２図において下方に最大ストロークスライド
したとき、スライド部材40の一部がレバー35のピン38の
通路上に進出するようにすればよい。

本発明の、特に位置規制部材とスライダでなる構成部
分は、往復動作する駆動源で複数の機能動作を行わせる
アクチュエータ等において、上記各機能動作を、駆動源
の往復または復動のうちの一方でのみ行わせ、他方での
動作を制限する機能として利用することができる。

（発明の効果） 本発明によれば、貯氷庫内に進入退出する検氷部材に
よって検氷動作を行うようにし、カムが、一方向に回転
したときに検氷動作用のカム面にてスライド部材のスラ
イド移動が許容され、検氷部材が検氷動作をし、検氷手
段は氷量が所定量以上か否かを検出し、氷量が所定量以
上でないときは、上記モータ制御手段が上記カムを更に
継続して回転させ、検氷部材の退出動作をして離氷動作
を行い、氷量が所定量以上のときは、検氷手段の検出出
力によりカムが逆回転をするように上記モータ制御手段
により回転が制御され、本来、使用者にとって不要な検
氷部材を通常は収納しておくことができ、氷取り出しの
邪魔になることはないし、氷を取り出すとき検氷部材が
復帰動作して手に当たることもなくなる。

また、検氷動作および離氷動作を行わせるためのカム
を設け、このカムに摩擦結合させて位置規制材を設ける
と供にこの位置規制部材の回転範囲を所定の範囲に規制
し、位置規制部材が規制範囲の一方側にあるときにのみ
検氷部材による検氷動作を許容し、位置規制部材が規制
範囲の他方側にあるときは検氷動作を阻止するようにし
たため、モータの往復動作のうち本来検氷動作が必要な
回転方向でのみ検氷動作が行われることになり、検氷部
材が氷取り出しの邪魔になる機会を少なくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる自動製氷機の実施例の概要を示
す側面図、第２図は同上実施例の主要部分の平面図、第
３図は同上主要部分の一部を取り除いた状態を示す平面
図、第４図は上記実施例の各軸に沿って切断し展開して
示す断面図、第５図は同じく異なった角度から各軸に沿
って切断し展開して示す断面図、第６図は上記実施例中
の一部の歯車と歯車との関係を示す斜視図、第７図は上
記実施例中のリングの平面図、第８図は同上一部断面正
面図、第９図は本発明に適用可能な制御系の例を示すブ
ロック図、第10図は第６図に示す歯車が基準位置にある
状態を示す平面図、第11図は同上二つの歯車が離氷開始
位置にある状態を示す平面図、第12図は同じく離氷動作
中の状態を示す平面図、第13図は同じく検氷動作中の状
態を示す平面図、第14図は上記実施例中の検氷機構部分
の動作態様を示す平面図、第15図は上記実施例の動作を
示すタイミングチャート、第16図は上記実施例の初期設
定動作を示すフローチャート、第17図は同じく供出およ
び検氷動作を示すフローチャート、第18図は同じく扉開
閉時の動作を示すフローチャート、第19図は同じく乾燥
完了後の動作を示すフローチャート、第20図は従来の自
動製氷機の例を概略的に示す正面図、第21図は同上断面
側面図である。 ４……検氷部材、７……カム、10……氷、13……モー
タ、14,15,16,17……歯車列、40……スライド部材、90
……貯氷庫、91……製氷皿、110……位置規制部材。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製氷が完了した製氷皿をモータにより回転
   させて離氷動作を行い、上記製氷皿の下方に備えられた
   貯氷庫に離氷した氷を貯蔵する自動製氷機において、 モータの正転、逆転、停止を制御するモータ制御手段
   と、 上記モータに歯車列を介して連繋されたカムと、 上記カムの検氷動作用のカム面に摺動してスライド可能
   に設けられたスライド部材と、 上記スライド部材に連結されそのスライドに伴い、氷量
   が所定量以上か否かを検出して検出出力を発生させる検
   出部材を含む検氷手段と、 上記カムに摩擦結合されていてスライド部材のスライド
   移動を許容するか阻止するかの位置規制を行う位置規制
   部材とを有してなり、 上記カムが、一方向に回転したときに検氷動作用のカム
   面にてスライド部材のスライド移動が許容され、検氷部
   材が検氷動作をし、検氷手段は氷量が所定量以上か否か
   を検出し、 氷量が所定量以上でないときは、上記モータ制御手段が
   上記カムを更に継続して回転させ、検氷部材の退出動作
   をして離氷動作を行い、 氷量が所定量以上のときは、検氷手段の検出出力により
   カムが逆回転するように上記モータ制御手段により回転
   が制御され、 上記位置規制部材は、カムが上記一方向に回転するとき
   は、スライド部材のスライド移動を許容する位置にあ
   り、カムが逆方向に回転するときは、スライド部材のス
   ライド移動を阻止することを特徴とする自動製氷機。
2. 【請求項２】位置規制部材は、モータが一方向に回転す
   るときはカムの回転に伴って回転規制範囲の一方側に移
   動し、モータが他方向に回転するときはカムの回転に伴
   って回転規制範囲の他方側に移動する請求項１記載の自
   動製氷機。