JP3547354B2 - 自動製氷機の駆動装置およびこの装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫内に設置され、氷を製造すると共に貯氷容器内の氷の不足を検出した場合に、製造した氷を補給するための自動製氷機の駆動装置およびこの装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動製氷機能を備えた家庭用冷蔵庫等が知られている。この種の冷蔵庫に取り付けられる自動製氷装置は、通常、モータ駆動によって回動するカム車に製氷皿が連結されており、カム車の回動に伴って製氷皿が捻られながら回転されると、製氷皿から氷が落下するようになっている。このような自動製氷装置では、氷を落下させた後にモータを逆回転させて製氷皿を元位置に戻し、水を供給して新たに氷を製造し始める。そのため、製氷皿が氷を落下させる位置および駆動前の元位置をモータの駆動軸の回動に連動して検出し、モータの駆動／停止／逆転等の制御を行わせる必要があり、これらを検知するスイッチが設けられている。
【０００３】
また、上述の自動製氷装置は、製氷皿から落下する氷を受け止めて貯めておく貯氷容器内の氷の量を検知するために検氷レバーを備えている。この検氷レバーは、カム車のカム面に当接されており、カム車の回動に連動して貯氷容器内で動作し、貯氷容器内に所定量以上の氷があるか否かを検知するものとなっている。なお、この動作においても、所定量以上氷がある場合、もしくは所定量以上氷がない場合のいずれかの場合に、その旨の信号を出力するためのスイッチを備える必要がある。
【０００４】
特開平８−３１３１３２号公報記載の自動製氷機の駆動装置や、特開平１０−７８２７７号公報に記載された自動製氷装置には、上述の製氷皿の離氷位置（製氷皿が氷を落下させる位置）及び駆動前の元位置（原点）を検知するスイッチと、検氷時の信号を出力させるためのスイッチとを兼用した構成が開示されており、上述の要求に応えることが可能な構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平８−３１３１３２号公報記載の自動製氷機の駆動装置のスイッチ機構は、図１０に示すように、製氷皿と連動して回動するカム車１０１のカム面と平行な方向に揺動するレバー１０２をケース（図示省略）内に配置させた構造を有しており、このレバー１０２の揺動を利用して製氷皿の回動角度を検出するようになっている。そのため、スイッチ用のレバー１０２のケース内における占有面積が大きく、かつレバーの揺動するスペースを確保する必要があるため、装置の大型化を招く原因となっている。
【０００６】
また、レバー１０２は、カム車１０１の中心軸と平行に配置された支点１０２ａを中心として揺動するようになっているが、この揺動の駆動源としてバネ１０３が用いられている。このバネ１０３は、一端をレバー１０２の一端に形成されたフック等の係合部１０２ｂへ、他端をケース内に配置された他部材のフック等の係合部１０４へ引っかけるようになっている。この構成のため、バネ１０３の組み込み時、バネ１０３を圧縮もしくは伸張させながらレバー１０２の係合部１０２ｂ及び他部材の係合部１０４へ引っかけたり等の微妙な作業が必要となり、組み込み作業の自動化が困難で、手作業に頼らざるを得ないという問題が生じている。
【０００７】
なお、特開平１０−７８２７７号公報に記載された自動製氷装置は、図１１に示すように、製氷皿と連動して回動するカム車１１１のカム面と直交する方向に揺動するレバー１１２をケース（図示省略）内に配置させた構造を有しており、このレバー１１２の揺動を利用して製氷皿の回動角度を検出するようになっている。この自動製氷装置は、揺動方向が図１１において縦方向となり（カム車１１１の回転中心軸と平行な方向）、上述の図１０に示した装置に比してレバー１１２がコンパクトな構成となっていると共に、省スペースで揺動可能となっている。
【０００８】
しかしながら、この図１１に示した装置では、レバー１１２の回動支点となる軸部１１２ａがケースに形成された軸受け１１４に支持される構造となっており、その組み込みが困難なものとなっている。また、この図１１に示した装置においても、レバー１１２の揺動の駆動源としてバネ１１３が用いられており、このバネ１１３は一端をレバー１１２に形成されたフック等の係合部１１２ｂへ、他端をケース内に配置された他部材のフック等の係合部１１５へ引っかけるようになっている。これらの構成を有するため、レバー１１２の軸受け１１４への組み込みやバネ１１３の組み込み時に微妙な作業が必要となり、組み込み作業の自動化が困難で、手作業に頼らざるを得ないという問題が生じている。
【０００９】
本発明は、製氷皿の回動角度を検出したり、あるいは貯氷容器内の氷の量を検知するスイッチ機構をコンパクトかつ簡単な構成で、しかも自動組み込みが可能となる構成とし、組み立て効率が高く低コストで、しかも確実に動作するスイッチを備えた自動製氷機の駆動装置及びこの装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明では、貯氷容器内の氷の不足を検出した場合に、製氷皿を反転させて氷を貯氷容器内に落下させた後、製氷皿を元の位置に戻し氷を製造する自動製氷機の駆動装置において、製氷皿の駆動に連動して回動し、製氷皿の位置検出用のスイッチのオンオフ切り替えを行う回動部材を当該駆動装置の各部を収納するための２つに分割されたケースの一方のケース半体内に配置し、回動部材の回動支点軸を支持する支持部を、回動部材の回動支点軸の両側に配置された両側壁の一方のケース半体の解放端側に形成された凹部で構成すると共に、回動部材は、回動支点軸から半径方向外側へ延設されると共に、両側端縁が両側壁に当接するように形成された突起状部を備え、この突起状部が両側壁に当接することにより、回動方向とは直交する方向への倒れが防止されるものである。
【００１１】
そのため、スイッチ機構をコンパクトな構成とすることができると共に、スイッチのオンオフを切り換える回動部材の回動支点軸を、回動部材の両側に配置される両側壁の凹部に落とし込むだけで、容易に回動部材の回動を支持することができるため、スイッチ機構の組み込み作業が簡単なものとなる。また、組み込み時及び組み込み後において回動部材が倒れずに正確に支持部に支持されることとなり、回動部材の動作の安定化を図ることが可能となる。
【００１２】
また、他の発明は、上述の自動製氷機の駆動装置に加えて、両側壁は、ケースの底面に一体的に形成されている。そのため、スイッチをオンオフする回動部材を支持する支持部をケースと一体的に容易に形成することが可能となる。
【００１３】
また、他の発明は、上述の自動製氷機の駆動装置に加えて、支持部を備えた両側壁は、回動支点軸に対してそれぞれ直交するように形成されている。そのため、回動部材の回動支点軸方向への動きを両側壁にて阻止することが可能となり、スイッチのオンオフ動作の安定化が図れる。
【００１５】
また、他の発明は、上述の自動製氷機の駆動装置に加えて、回動部材のスイッチと対向する位置にスイッチを押圧する押圧部を備えると共に、この押圧部をスイッチ側へ押しつける付勢部材と、製氷皿の駆動に連動して動作し付勢部材の付勢力に抗して押圧部を付勢部材側へ押し戻して押圧部のスイッチへの押圧動作を阻止する押圧阻止手段とを備え、押圧部の押圧及び離脱によりスイッチのオンオフ切り替えを行うようにしている。そのため、スイッチが回動部材の押圧及び非押圧によって、スイッチのオンオフを確実なものとすることができる。
【００１６】
また、他の発明は、上述の自動製氷機の駆動装置に加えて、回動部材には、製氷皿と連動して回転するカム車のカム面に摺接する摺動部を設け、この摺動部がカム面に沿って摺動することにより回動支点軸を中心として回動し、スイッチのオンオフ切り替えを行うようにしている。そのため、スイッチのオンオフ切り替えを行う回動部材の動作を、カム車の回転動作と同期させることが容易となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る自動製氷機の駆動装置及びこの駆動装置によって駆動される自動製氷機を示している。この自動製氷機１は、製氷や離氷等を自動的に行うものとなっており、冷蔵庫の製氷室内に設置され、後述の駆動方法によって動作するようになっている。
【００２１】
この自動製氷機１は、図示しない貯氷容器の上方に配置された製氷皿２と、貯氷容器内の貯氷量を検知するために昇降する氷検出手段となる検氷アーム３と、製氷皿２へ水等の液体を供給するための液体供給手段（図示省略）と、製氷皿２及び検氷アーム３を連動させて駆動する駆動装置５を備えて構成されている。なお、製氷皿２の下部には製氷皿の温度を検知するサーミスタ１ａが設けられている。また、この実施の形態では、液体として通常の飲用の水を使用している。
【００２２】
駆動装置５は、検氷アーム３の先端を貯氷容器内に下降させ、その下降距離に基づいて貯氷容器内の氷の有無を検出する。そして、この駆動装置５は、氷の不足を検出した場合、製氷皿２を反転させて離氷位置とし貯氷容器内に氷を落下させる。すなわち、反転された製氷皿２は、その他端側の突出部２ａが冷蔵庫または自動製氷機１の機枠６に設けられた当接片（図示省略）に当たってねじれ変形し、この変形を利用して氷を落下させる。その後、駆動装置５は、モータを逆回転させることにより製氷皿２を製氷位置（元の位置）へ戻す。そして、この製氷位置にて製氷皿２に液体が供給され、氷の製造がなされる。
【００２３】
駆動装置５は、図３および図４に示すように、製氷皿２に連結されてこれを反転させるカム車１０と、このカム車１０に操作され検氷アーム３を動作させる検氷機構１１およびスイッチ機構１２を備えて構成されている。なお、この駆動装置５の内部機構は、２つのケース半体９ａ，９ｂからなるケース９内に配置されている。
【００２４】
カム車１０は、駆動源となるＤＣモータ１３により回転させられる。すなわち、ＤＣモータ１３の回転は、ＤＣモータ１３の出力軸１３ａに連結されたウォーム１５、第１歯車１６、第２歯車１７及び第３歯車１８を介してカム車１０に伝達される。
【００２５】
図５は、カム車１０のカム面が形成された側の面を示している。すなわち、図５は、カム車１０を図４の矢示Ｖ方向から見た図である。
【００２６】
カム車１０には、このカム車１０の回転中心軸となる回動軸２５が一体成形されている。この回動軸２５は、一方のケース半体９ａに設けられた孔から駆動装置５の外方に突出し、製氷皿２に連結されている。したがって、カム車１０と製氷皿２とは、一体となって回転する。
【００２７】
なお、回動軸２５の製氷皿２に連結されていない側の端部は、筒状となっており、ケース半体９ｂに設けられた円形の台部７に回転自在に支持されている。また、この回動軸２５の端部外周面には、筒状のフリクション部材８が遊嵌配置されている。
【００２８】
この筒状のフリクション部材８は、回動軸２５に対して摩擦力により一体的に回転可能となっている。このフリクション部材８の下端縁（ケース半体９ｂと対向する側の端部）には、切り欠き形状の溝（図示省略）が形成されており、この溝の両端がケース半体９ｂに形成された凸部（図示省略）と当接可能となっている。そのため、フリクション部材８は、溝の両端とケース半体９ｂ側の凸部とが当接する範囲でのみ回動可能となっている。このフリクション部材８と回動軸２５との関係は、フリクション部材８が溝の両端とケース半体９ｂ側の凸部とが当接するまで一体回動し、当接によって回転が阻止された後も、回動軸２５のみが回転できるようになっている。
【００２９】
また、筒状のフリクション部材８の外周面には、後述する検氷軸３１の回転を阻止する阻止片（図示省略）が設けられている。この阻止片は、カム車１０が離氷位置側に回動する場合は検氷軸３１の係合片３１ｂと係合せず、カム車１０が製氷位置側に回動する場合にのみ検氷軸３１の係合片３１ｂと係合し、検氷軸３１の回動を阻止するようになっている。そして、この阻止片によって検氷軸３１の回動が阻止されると、検氷軸３１に形成されたスイッチ片回動阻止部３１ｄが、タクトスイッチ４２をオン／オフ切り換えするスイッチ押圧レバー４１の回動範囲内に入り込めず、タクトスイッチ４２が自在にオン／オフ切り換え可能となる。
【００３０】
フリクション部材８は、検氷動作において氷の不足と満氷とを識別するためオン／オフいずれかとなるタクトスイッチ４２が、離氷位置から製氷位置に検氷アーム３が戻る際には必ず途中でオンとなるようにするためのものとなっている。すなわち、検氷動作において貯氷容器内で検氷アーム３が所定位置まで降下すると、氷が不足していると判断しそのままカム車１０を離氷位置まで回転させて氷を落下させる動作を行うが、離氷位置から製氷位置に戻す際、既に先ほどの離氷により満氷状態となる場合とまだ氷が不足したままの場合とが生じる。そのため、離氷された後のタクトスイッチ４２のオン／オフにバラツキが生じ、制御上好ましくない。このフリクション部材８は、このような不具合がないように、離氷位置から製氷位置への戻し動作時には必ずタクトスイッチ４２がオンとなるようにするための部材となっている。
【００３１】
また、カム車１０の、一方のケース半体９ａに対向する一側面１０ｂには、図４に示すように、溝２６が周方向に沿って形成されている。この溝２６内には一方のケース半体９ａの内面に形成された突起（図示省略）が挿入されており、カム車１０の回転できる角度を所定の範囲に制限している。すなわち、溝２６の両端面（図示省略）にケース半体９ａの突起が当たる位置を、カム車１０の回転限界位置としている。本実施の形態の場合には、カム車１０は、−６度から１６８度の範囲で回転できる。なお、この回転角度は、イニシャライズの際に−６度まで回転させて機械的なロックを行う場合等を除く通常の場合は、後述するように、０度から１６０度の範囲で動作する。
【００３２】
一方、カム車１０の、他方のケース半体９ｂに対向する他側面１０ｃには、図４及び図５に示すように、環状の凹部２７が形成されている。この凹部２７内には、内壁をカム面とする検氷軸用カム面２８が設けられていると共に、その外側に同様に内壁をカム面とするスイッチ押圧レバー用カム面２９を構成している。各カム面２８，２９は、カム車１０の回転中心となる回動軸２５に対してほぼ平行に延設された延設部の側壁の内周面部分に形成されている。
【００３３】
そして、検氷軸用カム面２８は、検氷非動作位置部２８ａと、検氷降下動作部２８ｂと、氷不足検出位置部２８ｃと、検氷復帰動作部２８ｄとを有している。検氷非動作位置部２８ａは、検氷アーム３を下降させない状態で維持させる区間となっており、カム車１０の初期位置において検氷軸３１と当接している位置を０度とした場合、−６度〜１１度及び７９度〜１６８度の区間に形成されている。また、検氷降下動作部２８ｂは、氷が不足している場合に検氷アーム３を徐々に下降させるための区間となっており、１１度〜３５度の区間に形成されている。また、氷不足検出位置部２８ｃは、氷が不足している場合に検氷アーム３を最下降させた状態で維持させる区間となっており、３５度〜５５度の区間に形成されている。また、検氷復帰動作部２８ｄは、下降した検氷アーム３を上昇させるための区間となっており、５５度〜７９度の区間に形成されている。
【００３４】
一方、スイッチ押圧レバー用カム面２９は、製氷位置（０度）を含む−６度〜５度において信号を出力させるための第１の信号発生用カム部２９ａと、検氷位置（４２度）を含む４２度〜４８度において信号を出力させるための第２の信号発生用カム部２９ｂと、離氷位置（１６０度）を含む１６０度〜１６８度において信号を出力させるための第３の信号発生用カム部２９ｃとを有している。この構成により、カム車１０の回転角度が、製氷位置、検氷位置及び離氷位置にある場合に、スイッチ押圧レバー４１の押圧部４１ｂをタクトスイッチ４２側へ押しつける方向に回動させるようになっている。
【００３５】
なお、製氷位置において発生する信号を原位置信号と呼ぶこととし、第１の信号発生用カム部２９ａは、その形状上、−１９度〜５度の範囲で信号を発生できるようになっている。また、検氷位置において発生する信号を検氷位置信号と呼ぶこととする。さらに、離氷位置において発生する信号を離氷信号と呼ぶこととし、第３の信号発生用カム部２９ｃは、その形状上、１６０度〜１７９．５度の範囲で信号を発生できるようになっている。
【００３６】
検氷機構１１は、貯氷容器内の氷の量が、満氷であるのか不足しているのかを識別するための機構となっており、検氷アーム３を貯氷容器内に下降させ、所定レベル位置より下降した際に氷が不足していると判断するようになっている。なお、検氷機構１１は、カム車１０に操作されると共に検氷アーム３を動作させる検氷軸３１と、検氷軸３１の係合凸部３１ａをカム車１０の検氷軸用カム面２８側に押し付ける方向に回動するように付勢するコイルスプリング３２から構成されている。そして、本実施の形態の自動製氷機の駆動装置１では、検氷アーム３が３０度以上回動した場合、これを氷不足と判断するようになっている。
【００３７】
検氷軸３１は、カム車１０によって操作され、最大３５度まで回動可能となっている。この検氷軸３１は、カム車１０とケース半体９ｂとの間の配置されている。検氷軸３１は、図６に示すように、係合凸部３１ａと、係合片３１ｂと、バネ係合部３１ｃと、スイッチ片回動阻止部３１ｄと、スラスト抜け防止突堤３１ｅと、アーム連結部３１ｆと、ケース受け部３１ｇと、ガイド片３１ｈを有している。
【００３８】
検氷軸３１の一方の端部の凸部で構成されたケース受け部３１ｇは、ケース半体９ｂに形成された受け孔（図示省略）に回動自在に支持される。一方、この検氷軸３１の他方の端部に形成されているアーム連結部３１ｆは、ケース９の外部に突出されていると共に、このアーム連結部３１ｆに検氷アーム３の支点部が嵌め込まれる。
【００３９】
また、検氷軸３１のケース受け部３１ｇの近傍に形成された係合凸部３１ａは、検氷軸３１の外周面から径方向外側に突出され途中位置から湾曲された形状となっており、検氷軸３１と共に回転中心軸線を回転中心として回動可能となっている。そして、係合凸部３１ａは、カム車１０に形成された検氷軸用カム面２８に当接するカムフォロアーとなっている。
【００４０】
また、同様に、検氷軸３１の端部近傍に設けられた係合片３１ｂは、回動軸２５と同軸上に配置されたフリクション部材８の阻止片と当接可能とされている。さらに、バネ係合部３１ｃは、検氷軸３１の軸方向中央よりややケース受け部３１ｇ側の端部に近い側に、コイルスプリング３２と係合するように設けられている。そのため、検氷軸３１は、圧縮されたコイルスプリング３２の戻り力によって係合凸部３１ａをカム車１０の検氷軸用カム面２８側に押し付ける方向（図３の矢示Ａ方向）に回動するように付勢されている。
【００４１】
また、スイッチ片回動阻止部３１ｄは、検氷軸３１のアーム連結部３１ｆ側の端部近傍に設けられ、タクトスイッチ４２のオン／オフを行う回動部材としてのスイッチ押圧レバー４１の回動を阻止するようになっている。すなわち、スイッチ片回動阻止部３１ｄは、スイッチ押圧レバー４１の押圧部４１ｂのタクトスイッチ４２への押圧動作を阻止する押圧阻止手段となっている。
【００４２】
このスイッチ片回動阻止部３１ｄは、検氷軸３１が検氷アーム３を下降させるように回動した際に、具体的には検氷軸３１が３０度以上回動した際、スイッチ押圧レバー４１に当接しスイッチ押圧レバー４１の回動を阻止する。より具体的には、スイッチ片回動阻止部３１ｄは、検氷軸３１が３０度以上回動した際に、スイッチ押圧レバー４１の押圧部４１ｂの回動範囲に入り込み、後述するスイッチ片押圧バネ４４の付勢力によりタクトスイッチ４２側に押しつけられる押圧部４１ｂをスイッチ押圧バネ４４側へ押し戻すように働く。これによって、タクトスイッチ４２がオンとなるのを防ぐ。
【００４３】
また、スラスト抜け防止突堤３１ｅは、検氷軸３１の軸方向におけるスイッチ片回動阻止部３１ｄとアーム連結部３１ｆとの間に全周に渡って形成されている。このため、検氷軸３１は、スラスト方向において所定の範囲のみ移動可能となっている。
【００４４】
さらに、ガイド片３１ｈは、検氷軸３１の軸方向中央よりややアーム連結部３１ｆ側に近い位置に形成されている。このガイド片３１ｈは、ケース半体９ａの天板の裏側部分に形成されたガイド溝（図示省略）内に入り込み、このガイド溝に沿って移動するようになっている。このため、検氷軸３１は、ガイド片３１ｈによってケース半体９ａに対して案内され、このガイド溝内でガイド片３１ｈが移動可能な範囲で回動できるようになっている。なお、この検氷軸３１の回動範囲は、約３５度程度となっている。
【００４５】
このように構成された検氷機構１１は、検氷軸用カム面２８に沿って動作する検氷軸３１の動きを検氷アーム３に伝える。すなわち、検氷アーム３が満氷によってその動きを停止すると、検氷軸３１は、検氷アーム３と共にその回転を停止する。また、検氷機構１１は、検氷動作時に氷が不足し検氷アーム３が所定角度以上回動している場合、スイッチ押圧レバー用カム面２９によるスイッチ押圧レバー４１の動作を規制するようになっている。このため、検氷動作時に氷が不足している場合は、スイッチ押圧レバー４１が回動せず、タクトスイッチ４２を押圧しないようになっている。
【００４６】
なお、コイルスプリング３２は、ケース半体９ｂに設けられたバネボックス５２内に収縮した状態で一旦収められ、この状態で一端が上述の検氷軸３１のバネ係合部３１ｃに引っ掛けられるようになっている。すなわち、バネボックス５２は、上方が開放され、１つの側壁がケース半体９ｂの側壁で構成され、他の３つの側壁がケース半体９ｂの底面から立設される形状となっている。バネボックス５２の後端（ケース半体９ｂの中央側）の側壁には、スリット（図示省略）が設けられており、このスリットからバネ係合部３１ｃをバネボックス５２内に侵入させ、コイルスプリング３２をケース半体９ｂの側壁で形成される側壁側にさらに収縮させることにより検氷軸３１とコイルスプリング３２とが係合するようになっている。
【００４７】
なお、検氷軸３１は、このように組み立てた際、コイルスプリング３２の付勢力によりバネ係合部３１ｃの後端部分がスリット内に形成された凸部（図示省略）側に押圧され、この凸部に当接するようになっている。これによって、検氷軸３１及びコイルスプリング３２は、ケース半体９ｂ内で仮保持される。そして、この状態でカム車１０を装填し、カム車１０が検氷状態の位置、すなわちカム車１０の検氷軸用カム面２８の氷不足検出位置部２８ｃと対向する位置に係合凸部３１ａがくるように組み込むと、カム車１０はコイルスプリング３２のバネ力を受けないで容易に組み込むことができる。
【００４８】
このようにコイルスプリング３２は、検氷アーム３を常時検氷位置側へ付勢するようになっている。すなわち、検氷軸用カム面２８に対し、検氷軸３１の係合凸部３１ａを当接させる方向に付勢力を与えている。この力は、カム車１０の中心から外周に向かうものであるが、カム車１０を組み込むときの妨げとならない力となるように組み込まれる。このため、カム車１０がコイルスプリング３２の力によって傾いたり浮き上がってしまうことがない。カム車１０を組み込んだ後、最後にケース９ａを組み付けることによって、検氷軸３１のガイド片３１ｈがケース９のガイド溝（図示省略）に導入され、検氷軸３１は正規の回動範囲の限界となる３５度回転した状態となる。このように検氷位置で３５度回転した状態で組み込まれた後、駆動回路で駆動し製氷位置とした後に出荷される。
【００４９】
スイッチ機構１２は、タクトスイッチ４２と、製氷皿２の駆動に連動してカム車１０の回動軸２５の軸方向と平行な方向（図４において矢示Ｃ方向）に回動すると共に、タクトスイッチ４２と対向する位置にタクトスイッチ４２を押圧する押圧部４１ｂを備えた回動部材としてのスイッチ押圧レバー４１と、スイッチ押圧レバー４１の回動を禁止するように働くスイッチ片回動阻止部３１ｄと、スイッチ押圧レバー４１の押圧部４１ｂをタクトスイッチ４２側へ押しつける付勢部材としてのスイッチ押圧バネ４４とを備えて構成されている。そして、押圧レバー４１の回動に伴う押圧部４１ｂのタクトスイッチ４２への押圧及び、スイッチ片回動阻止部３１ｄの阻止による押圧部４１ｂのタクトスイッチ４２からの離脱により、スイッチの接点の係合及び離脱を行い、オン／オフ切り換えがなされるようになっている。なお、本発明の実施の形態の自動製氷機の駆動装置１は、スイッチとして接点を接触／離脱させることによりオン／オフ切り換えがなされる安価なタクトスイッチ４２が用いられているため、低コストで製造することが可能となる。
【００５０】
スイッチ押圧レバー４１は、駆動装置５の各部材を収納するケース９を構成する２つのケース半体のうちの一方であるケース半体９ｂの底面に一体的に形成された２つの側壁５３の上端縁、すなわちケース半体９ｂの解放端側に設けられた各凹部５３ａ内に回動自在に支持されている。すなわち、両側壁５３に形成された各凹部５３ａは、回動部材としてのスイッチ押圧レバー４１の回動支点となる回動支点軸４１ｄを支持する支持部となっている。
【００５１】
このスイッチ押圧レバー４１は、図７及び図８に示すように、側面から見ると「ト」の字の形状を有している。そして、上端部分には、カム車１０のスイッチ押圧レバー用カム面２９に摺接する摺動部でかつカムフォロアーとなるカム当接部４１ａが設けられている。したがって、カム車１０が回転した場合、カム当接部４１ａがスイッチ押圧レバー用カム面２９に沿って摺動することによりカム車１０の径方向に移動し、スイッチ押圧レバー４１が回動支点軸４１ｄを中心として回動する。これによって、押圧部４１ｂが動作してタクトスイッチ４２を押圧／離脱し、タクトスイッチ４２をオンオフ切り替えするようになっている。
【００５２】
また、スイッチ押圧レバー４１の所定位置には、スイッチ押圧バネ４４に付勢されこの付勢力を受けてタクトスイッチ４２を押圧する押圧部４１ｂが形成されている。この押圧部４１ｂは、検氷軸３１に設けられたスイッチ片回動阻止部３１ｄの近傍に位置している。この押圧部４１ｂにスイッチ片回動阻止部３１ｄが当たっている状態では、スイッチ押圧レバー４１はタクトスイッチ４２側へ回動することができない。
【００５３】
一方、押圧部４１ｂと対向する位置には、タクトスイッチ４２のボタン４２ａが配置されている。また、スイッチ押圧レバー４１の押圧部４１ｂのタクトスイッチ４２と対向しない側の面には山形状の突部４１ｃが設けられ、スイッチ押圧バネ４４の一端内に入り込んでいる。なお、スイッチ押圧バネ４４の他端は、ケース半体９ａに設けられた係合筒２１ｃ内に入れられ、係合筒２１ｃ内の軸（図示省略）がその端部内に入り込んでいる。
【００５４】
また、スイッチ押圧レバー４１の中心部は、図４において縦方向への回動を支える回動支点軸４１ｄとなっており、この回動支点軸４１ｄの両端が各凹部５３ａ内に入り、この回動支点軸４１ｄを中心として回動する。本実施の形態では、このように回動支点軸４１ｄの両端を、ケース半体９ｂの底面に形成された両側壁５３，５３の各上端に形成された凹部５３ａ，５３ａに落とし込み、その上からケース半体９ａを被せるという簡単な作業でスイッチ機構１２を構成することができるため、組み立て作業が簡単で低コストで製造することができるものとなっている。
【００５５】
また、スイッチ押圧レバー４１には、回動支点軸４１ｄから半径方向外側に延設された突起状部４１ｅが設けられている。この突起状部４１ｅは、上述した両側壁５３と、これら両側壁５３間を連結する連結壁５３ｂ，５３ｂとで構成された規制用ボックス内に装填される。そのため、スイッチ押圧レバー４１は、回動支点軸４１ｄの片方が凹部５３ａの底部から浮き上がって傾くことがなく、揺動中心がずれずに正確にスイッチ押圧レバー用カム面２９に沿って動作するようになっている。
【００５６】
また、このスイッチ押圧レバー４１は、突起状部４１ｅの両側面が、回動支点軸４１ｄに直交するように形成されている両側壁５３に当接することによって幅方向への動きが規制される。このため、スイッチ押圧レバー４１の幅方向へのズレ及び倒れが防止され、スイッチレバー４１が確実にタクトスイッチ４２のボタン４２ａを操作することができるようになっている。加えて、組み込み時におけるスイッチレバー４１の倒れも防止される。なお、本実施の形態では、図７及び図８に示すように、突起状部材４１ｅの両側壁５３とそれぞれ対向する面に、段部４１ｆがそれぞれ設けられている。この各段部４１ｆが、両側壁５３の各内壁に形成された段部５３ｆに載置されることにより、スイッチ押圧レバー４１の幅方向へのズレをさらに確実に防止するようになっている。
【００５７】
タクトスイッチ４２は、ケース半体９ｂに固定され、ＤＣモータ１３の後端に連結されたプリント配線基板５１に接続されている。このタクトスイッチ４２は、スイッチ押圧レバー４１が非作動状態、すなわちカム車１０が０度位置にあり駆動停止状態で氷の製造がなされている場合や、検氷動作時に満氷であった場合や、離氷動作が終了する場合にスイッチ押圧バネ４４の付勢力を受けたスイッチ押圧レバー４１の押圧部４１ｂによって押圧されるように配置されている。この押圧部４１ｂの押圧動作によって原位置信号、検氷信号、離氷信号が発生する。なお、製氷皿２がこれら以外の位置となっている場合、タクトスイッチ４２は押圧部４１ｂから離脱され、オフとなる。
【００５８】
このように製氷位置でオンとなっているタクトスイッチ４２は、検氷動作をし貯氷容器内の氷が不足の場合、カム車１０が製氷位置（０度）から離氷位置（１６０度）まで回転するまでオンとならない。すなわち、このタクトスイッチ４２は、カム車１０が５度回転するとカム車１０によりスイッチ押圧レバー４１の押圧部４１ｂがスイッチ押圧バネ４４の付勢力に抗してタクトスイッチ４２のボタン４２ａから離されて、一旦タクトスイッチ４２はオフとなる。
【００５９】
そして、カム車１０が４２度回転した際に、カム車１０及びスイッチ押圧バネ４４の付勢力によりスイッチ押圧レバー４１を回動させようとするが、このとき検氷軸３１のスイッチ片回動阻止部３１ｄが働いて、このスイッチ押圧レバー４１の回動を阻止する。この結果、氷不足状態で検氷軸３１が所定角度（ここでは３０度）以上回動している場合は、この検氷信号が発生すべき位置、すなわちカム車１０の回動角度が４２度〜４８度ではタクトスイッチ４２がオンとならず、検知信号が出力されないようになっている。そのため、タクトスイッチ４２は、カム車１０が１６０度回転した離氷位置となるまでオンとならない。
【００６０】
一方、タクトスイッチ４２は、検氷動作をし貯氷容器内の満氷の場合、カム車１０が製氷位置（０度）から検氷位置（４２度）まで回転するとオンとなる。すなわち、タクトスイッチ４２は、上述したようにカム車１０が５度回転すると一旦オフとなるが、カム車１０が４２度回転した際に、カム車１０及びスイッチ押圧バネ４４の付勢力により、再びスイッチ押圧レバー４１を回動させようとする。
【００６１】
このとき、検氷レバー３は貯氷容器内が満氷のため容器内で所定位置まで降下しない。そのため、検氷軸３１が所定角度以上回転せず、検氷軸３１のスイッチ片回動阻止部３１ｄが働かない。この結果、スイッチ押圧レバー４１は、回動してタクトスイッチ４２のボタン４２ａを押圧し、タクトスイッチ４２がオンとなる。
【００６２】
なお、本実施の形態の自動製氷機の駆動装置は、検氷動作を開始した後の最初の信号出力及び駆動時間に基づいてカム車１０を逆回転させる制御を行っている。そのため、満氷時にはカム車１０を４２度回転させた時点、氷が不足していた時にはカム車１０を１６０度回転させた時点でＤＣモータ１３を停止させ、その後逆回転させるような制御を行っている。
【００６３】
なお、カム車１０を４２度回転させた際の最初の信号出力でＤＣモータ１３を停止させた場合は、その駆動時間が短いことをモニターし、これに基づいて逆回転後の最初の信号出力に基づいてＤＣモータ１３の駆動を停止する。これによって、カム車１０は原位置（０度＝製氷位置）またはその周辺位置にて停止する。
【００６４】
一方、カム車１０を１６０度回転させた際の最初の信号出力でＤＣモータ１３を停止させた場合は、その駆動時間が長いことをモニターし、これに基づいて逆回転後の２度目の信号出力に基づいてＤＣモータ１３の駆動を停止する。すなわち、最初の信号出力はカム車１０が４８度〜４２度の位置まで戻されたことを示す信号（復帰時の確定信号）で、２度目の信号がカム車１０として５度となる位置まで戻されたことを示す信号であるため、２度目の信号に基づいて、ＤＣモータ１３を停止させる。これによって、カム車１０は原位置（０度＝製氷位置）またはその周辺位置にて停止する。なお、戻り行程におけるカム車１０が４８度〜４２度となった際の信号出力は、フリクション部材８によって氷が不足していても充足していても、いずれの場合にも発生するようにされている。
【００６５】
なお、上述したスイッチ押圧レバー用カム面２９には、３ヶ所の位置に凹み部分が設けられている。この３つの凹みが、上述した第１、第２及び第３の信号発生用カム部２９ａ，２９ｂ，２９ｃとなっており、スイッチ押圧レバー４１のカム当接部４１ａがこれらの凹み部分に嵌まり込むたびにスイッチ押圧レバー４１はタクトスイッチ４２側に回動しようとする。この回動時に、検氷軸３１のスイッチ片回動阻止部３１ｄが働かないと、タクトスイッチ４２はオンとなるようになっている。
【００６６】
次に、この自動製氷機１の動作について説明する。コントローラ（図示省略）は、基本動作プログラムおよび初期設定プログラムを適宜実行し、図９に示すように動作する。なお、初期設定プログラムや基本動作プログラムを実行するためにコントローラを制御駆動する制御回路は、自動製氷機１が取り付けられた冷蔵庫本体（図示省略）に備えられたものと共用となっていてもよいし、自動製氷機１専用のものとなっていてもよい。
【００６７】
まず、電源オンまたは初期化する旨の信号のいずれかがコントローラに入力されると、初期設定プログラム（イニシャライズの動作モード）が開始される。この初期設定プログラム（イニシャライズ）は、この自動製氷機１単体での動作確認、冷蔵庫に取り付けたときの動作確認、冷蔵庫を移動したときの初期動作の際等に実行するもので、製氷皿２の位置を確認し、水平位置状態とするものである。
【００６８】
すなわち、電源オンにより、ＤＣモータ１３をＣＣＷ方向、すなわちカム車１０を製氷位置（原点位置＝０度）へ戻す方向へ回転させる。そして、タクトスイッチ４２がオンとなったら、タイマーを３秒にセットし、スイッチオン状態が継続したままタイマーの動作が終了したら、ＤＣモータ１３を１秒間停止させる。
【００６９】
この動作で、カム車１０は、メカロック位置（−６度）で停止する。すなわち、初期設定動作において、ＤＣモータ１３をＣＣＷ方向へ回転させた際、最初にスイッチがオンとなって出力される信号が検氷信号なのか原位置信号なのかを認識するために、最初の信号出力後、タイマーを３秒にセットする。そして、スイッチがオン状態のまま３秒が経過する場合を、原位置信号として認識し、３秒経過する前にスイッチがオフとなって信号出力が途絶える場合を検氷出力として認識するようにする。これにより、確実にカム車１０がロック位置（−６度）で停止する。
【００７０】
次に、ＤＣモータ１３をＣＷ方向、すなわちカム車１０を検氷位置及び離氷位置方向へ回転させる。そして、タクトスイッチ４２がオフとなったら、タイマーを０．５秒にセットし、タイマーの動作が終了したら、ＤＣモータ１３を１秒間停止させる。
【００７１】
その後、ＤＣモータ１３をＣＣＷ方向へ回転させる。そして、タクトスイッチ４２がオンとなったら、タイマーを０．５秒にセットし、タイマーの動作が終了したら、ＤＣモータ１３を停止させる。これによって、ＤＣモータ１３は、この初期設定動作においてカム車１０が製氷位置（０度＝原位置）近傍となった位置で停止する。これによって、自動製氷機１の初期設定プログラム実行時（イニシャライズ）の動作が終了する。
【００７２】
上述のイニシャライズが終了すると、通常の動作を行うための基本動作プログラムへ移行する。この基本動作プログラムは、例えば、扉が開かれていない状態であることおよび製氷皿２の下に置かれるサーミスタ１ａによって製氷完了を検知した後、一定時間経過することというＡＮＤ条件が満たされたとき、待機終了の旨の信号がコントローラに入力し実行するようにされる。
【００７３】
これにより、コントローラは、氷製造が終了したと判断し、貯氷容器内の氷の量を検知させる。なお、この基本動作プログラムは、初期設定からスタートした場合は、製氷皿２内に氷が無い状態であるが、サーミスタ１ａは、氷の有無に関係なく庫内温度を感知するので、氷製造が終了したと判断するように設定されている。
【００７４】
コントローラは、貯氷容器内の氷が不足状態か否かを検知し、満氷でないとき、すなわち氷が不足状態であると、製氷皿２を反転させ氷を貯氷容器へ供給する離氷を行う。次に、原点位置（０度）まで逆方向に回転させ給水を行う。これによって、製氷皿２は、水平位置に戻り製氷がなされる。一方、満氷状態であると、製氷皿２は反転せず原点（＝水平位置）に戻り、検氷のため所定時間待機し、製氷確認に戻っていく。
【００７５】
次に検氷動作について詳述する。まず、製氷が完了したら、ＤＣモータ１３をＣＷ方向へ回転させる。そして、タクトスイッチ４２がオフとなったら、タイマーを７秒にセットする。この間、スイッチオフ状態が維持された状態でタイマーの動作が終了した後、タクトスイッチ４２がオンに切り換わった場合は、離氷信号が発生したこととなり、ＤＣモータ１３を１秒間停止させる。なお、この場合は、検氷動作において氷が不足していたこと及びこの氷の不足に基づき離氷動作を行ったことを意味する。
【００７６】
すなわち、氷が不足している場合には、カム車１０が所定角度（４２〜４８度）回転した際に、検氷軸３１も所定量降下した状態となっており、これによってスイッチ片回動阻止部３１ｄが働いてスイッチ押圧レバー４１がタクトスイッチ４２を押圧しない。したがって、このような状況の場合は、タクトスイッチ４２がオンとならず信号が出力されないからである。
【００７７】
なお、氷不足を検知し、ＤＣモータ１３を１秒間停止させた後、今度はＤＣモータ１３をＣＣＷ方向へ回転させる。そして、タクトスイッチ４２がオフとなることで離氷信号がオフし、次にタクトスイッチ４２がオンとなることで復帰時の確定信号（検氷信号）がオンする。さらに、タクトスイッチ４２がオフとなることで検氷信号がオフし、次にタクトスイッチ４２がオンとなったら、原位置信号と判断し、タイマーを０．５秒にセットする。
【００７８】
このようにタクトスイッチ４２の２度目のオンに基づいてタイマーをセットするのは、この２度目のオンがカム車１０が５度の位置に戻ってきたことを示すからである。すなわち、離氷動作をした後、カム車１０が所定位置（４２〜４８度）まで回転した際に、検氷軸３１はフリクション部材８の阻止片に阻止されて回動できず、これによってスイッチ片回動阻止部３１ｄが働けずにスイッチ押圧レバー４１の押圧部４１ｂがタクトスイッチ４２を押圧する。したがって、このような状況の場合は、タクトスイッチ４２がオンとなり１度目のオン信号が出力されるからである。
【００７９】
そして、２度目のオン信号から０．５秒が経過してタイマーの動作が終了したら、ＤＣモータ１３を停止させる。これによって、カム車１０は、原位置（０度）近傍で停止することとなる。この後、製氷皿２に給水を行い、一連の検氷動作及び離氷動作が終了する。
【００８０】
なお、検氷動作によってタクトスイッチ４２がオンとなった場合（この場合は４２度の位置でオンとなる＝氷の量は満氷）は、このスイッチオンに基づきＤＣモータ１３を１秒間停止させる。その後、今度はＤＣモータ１３をＣＣＷ方向へ回転させる。そして、タクトスイッチ４２がオフとなることで検氷信号がオフし、次にタクトスイッチ４２がオンとなったら、原位置信号と判断しタイマーを０．５秒にセットする。
【００８１】
そして、０．５秒が経過してタイマーの動作が終了したら、ＤＣモータ１３を停止させる。これによって、カム車１０は、原位置（０度）近傍で停止することとなる。この後は、製氷皿２に氷がある状態なので給水は行わず待機状態となる。これによって、満氷時の検氷動作が終了する。
【００８２】
なお、上述の実施の形態は本発明の好適な実施の例ではあるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施の形態では、上端に回動部材としてのスイッチ押圧レバー４１を支持する支持部としての凹部５３ａを備えた両側壁５３を、ケース９の底面に一体的に設けたが、両側壁５３はケース９と別体でもよい。また、両側壁５３を連結する連結壁５３ｂを、スイッチ押圧レバー４１の回動範囲規制部の一部として設けたが、これらはなくても良い。
【００８３】
さらに、上述の実施の形態では、回動軸２５をカム車１０と一体的に設けたが、一体的に設けず別体としても良い。その際、それらを別の駆動源で駆動するようにしても良い。また、カムフォロアーとなる検氷軸３１の係合凸部３１ａや、スイッチ押圧レバー４１のカム当接部４１ａをカム車１０の内周面に当接させるのではなく、外周面やあるいは端面をカム面としその端面カムに当接させるようにしても良い。
【００８４】
さらに、上述の実施の形態では、付勢部材としてのスイッチ押圧バネ４４でスイッチ押圧レバー４１の押圧部４１ｂをタクトスイッチ４２側へ押しつける構成としたが、バネ以外の手段でスイッチ押圧レバー４１を付勢しても良いし、あるいはスイッチ押圧バネ４４を廃止してスイッチ押圧レバー４１を常時タクトスイッチ４２側へ付勢しない構成としても良い。また、上述の実施の形態では、検氷信号を満氷の場合のみ発生するようにしたが、満氷のときは発生させず不足状態のときに信号を発生させるようにしても良い。
【００８５】
さらに、駆動源をＤＣモータ１３ではなく、ＡＣモータやコンデンサモータとしてもよい。さらに、ＤＣモータ１３のように、時間制御がある程度必要なモータを使用するのではなく、ステッピングモータを使用してカム車１０の回転角度をステップ数で制御するようにしても良い。さらには、ソレノイド等モータ以外の駆動源を採用しても良い。また、氷化する液体としては、水の他にジュース等の飲み物や検査試薬等の非飲料等を採用することができる。また、貯氷容器内の氷が出来上がったか否かを検知する手段としては、サーミスタ１ａの他に形状記憶合金等を利用したバイメタルとしても良い。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の自動製氷機の駆動装置は、スイッチのオンオフ切り替えを行うための回動部材を支持する支持部をケース半体に立設された両側壁の各解放端側に形成された凹部で構成している。このため、スイッチ機構をコンパクトな構成とすることができると共に、スイッチのオンオフを切り換える回動部材の回動支点軸を、回動部材の両側に配置される両側壁の凹部に落とし込むだけで、容易に回動部材の回動を支持することができるため、スイッチ機構の組み込み作業が簡単なものとなる。この結果、この作業を機械化することにより、組み込み作業コストを大幅に削減することが可能となる。
【００８７】
また、本発明の自動製氷機の駆動装置の製造方法は、当該駆動装置の各部材を収納するケースを構成する２つのケース半体のうちの一方に立設された２つの側壁の上端にそれぞれ形成された凹部に、製氷皿の位置検出を行うためのスイッチのオンオフ切り替えを行う回動部材の回動支点軸の両端を落とし込み、その上からケース半体のうちの他方を被せるものとなっている。そのため、簡単な作業で回動部材の回動を確実に支持することができ、この作業を機械化することによりスイッチ機構の組み込み作業がより簡単で、かつ低コストなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の自動製氷機の要部平面図である。
【図２】図１の自動製氷機の側面図である。
【図３】図１の自動製氷機の駆動装置を示し、一方のケース半体を取り外して内部を観察可能にした正面図である。
【図４】図３の駆動装置の回転伝達手段の連結関係を示す断面展開図である。
【図５】図４の駆動装置のカム車を図４の矢示Ｖ方向から見た図である。
【図６】図３の駆動装置の検氷軸を示した正面図である。
【図７】図３の駆動装置のスイッチ押圧レバーを矢示ＶＩＩ方向から見た底面図である。
【図８】図７を矢示ＶＩＩＩ方向方見た側面図である。
【図９】図１の自動製氷機の動作状況を示す図である。
【図１０】従来の自動製氷装置のスイッチ機構を示す模式図である。
【図１１】他の例となる従来の自動製氷器の駆動装置のスイッチ機構を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 自動製氷機
２ 製氷皿
３ 検氷アーム
５ 駆動装置
９ ケース
９ａ，９ｂ ケース半体
１０ カム車
１１ 検氷機構
１２ スイッチ機構
１３ ＤＣモータ
２８ 検氷軸用カム面
２９ スイッチ押圧レバー用カム面
３１ 検氷軸
３１ｄ スイッチ片回動阻止部（押圧阻止手段）
４１ スイッチ押圧レバー（回動部材）
４１ａ カム当接部（摺動部）
４１ｂ 押圧部
４１ｄ 回動支点軸
４１ｅ 突起状部
４２ タクトスイッチ
４４ スイッチ押圧バネ（付勢部材）
５３ 側壁
５３ａ 凹部

Claims (5)

1. 貯氷容器内の氷の不足を検出した場合に、製氷皿を反転させて氷を上記貯氷容器内に落下させた後、上記製氷皿を元の位置に戻し氷を製造する自動製氷機の駆動装置において、
   上記製氷皿の駆動に連動して回動し、上記製氷皿の位置検出用のスイッチのオンオフ切り替えを行う回動部材を当該駆動装置の各部を収納するための２つに分割されたケースの一方のケース半体内に配置し、上記回動部材の回動支点軸を支持する支持部を、上記回動部材の回動支点軸の両側に配置された両側壁の上記一方のケース半体の解放端側に形成された凹部で構成すると共に、
   上記回動部材は、上記回動支点軸から半径方向外側へ延設されると共に、両側端縁が上記両側壁に当接するように形成された突起状部を備え、この突起状部が上記両側壁に当接することにより、回動方向とは直交する方向への倒れが防止される、
   ことを特徴とする自動製氷機の駆動装置。
2. 前記両側壁は、前記ケースの底面に一体的に形成されたことを特徴とする請求項１記載の自動製氷機の駆動装置。
3. 前記支持部を備えた両側壁は、前記回動支点軸に対してそれぞれ直交するように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の自動製氷機の駆動装置。
4. 前記回動部材の前記スイッチと対向する位置に前記スイッチを押圧する押圧部を備えると共に、この押圧部を前記スイッチ側へ押しつける付勢部材と、前記製氷皿の駆動に連動して動作し上記付勢部材の付勢力に抗して上記押圧部を上記付勢部材側へ押し戻して上記押圧部の上記スイッチへの押圧動作を阻止する押圧阻止手段とを備え、上記押圧部の押圧及び離脱により前記スイッチのオンオフ切り替えを行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動製氷機の駆動装置。
5. 前記回動部材には、前記製氷皿と連動して回転するカム車のカム面に摺接する摺動部を設け、この摺動部が上記カム面に沿って摺動することにより前記回動支点軸を中心として回動し、前記スイッチのオンオフ切り替えを行うようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動製氷機の駆動装置。

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