JP3672176B2 - 自動製氷機の駆動装置 - Google Patents
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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が、この種の冷蔵庫に取り付けられている自動製氷機の駆動装置として、例えば、特開平１０−７８２７７号公報に開示されている自動製氷装置等がある。
【０００３】
図１１に示したように、特開平１０−７８２７７号公報記載の自動製氷装置は、モータ１０１の回転力をウォーム１０２、蓮歯歯車１０３及び伝達歯車１０４からなる回転伝達機構で減速してカム歯車１０５へ伝達するようになっている。なお、これらの各部材は、２つに分割されたケースの一方（以下、ケース半体という）１１０内の所定位置に配置され、ケースの他方（図示省略）を被せることによりケース内に収まっている。そして、カム歯車１０５の回転中心に連結された製氷皿（図示省略）をモータ１０１の駆動力によって回転駆動すると共に、カム歯車１０５のカム面（図示されたカム歯車１０５の裏側の部分に形成されている）に検氷軸１０６に形成された突起（図示省略）を摺接させることにより、カム歯車１０５の回転角度に応じて検氷軸１０６を回転駆動するようになっている。
【０００４】
上述したような自動製氷装置では、製氷皿の一部を図示しない枠に当て、その状態でさらに製氷皿を同方向へ回転させることにより製氷皿にひねりを与え、これによって製氷皿から離氷させるようになっている。そのため、この製氷位置方向への駆動では多大な回転トルクが要求される。上述の自動製氷装置では、製氷皿をより大きなトルクで駆動するため、モータの回転力を大きく減速して強いトルクをカム歯車１０５へ伝達している。すなわち、上述した自動製氷装置では、モータ１０１の出力軸に高い減速比を得られるウォーム１０２を連結し、さらにこのウォーム１０２に蓮歯歯車１０３、伝達歯車１０４、カム歯車１０５を順に連結し、モータ１０１の回転駆動力をこれらの回転伝達機構で十分に減速してからカム歯車１０５に伝達することで、多大なトルクでカム歯車１０５と製氷皿とを一体的に回動させる構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平１０−７８２７７号公報記載の自動製氷機では、ウォーム１０２は、一端がモータ１０１の出力軸（図示省略）に連結されている。このウォーム１０２は、製氷皿に過大な力が加わった際の輪列中の歯車及びモータの損傷防止等のために、モータ１０１の出力軸に対して連結板を介してスラスト方向に移動可能に連結されている。そのため、過大な力が加わらない場合、すなわち、正規のトルクで伝達される場合にのみモータ１０１の出力軸と一体的に回転するように構成されている。この結果、このような通常の回転時においても、スラスト方向のがたつきが生じてしまうのは否めない。
【０００６】
一方、ウォーム１０２の他端は、ケース半体１１０に一体的に形成された軸受け部１１１の凹部に落とし込まれ、上からケースの他方を被せることにより両ケース半体に挟まれた空間（凹部）内で回転自在に保持される。このように軸受け部１１１は、ケース半体１１０に一体的に形成されるため、成型が困難で軸受けとしての真円度が出にくい。そのため、凹部の寸法を、どうしてもウォーム１０２の軸径に対して余裕のある寸法とし両者のクリアランスを大きくとる必要が生じる。
【０００７】
このため、ウォーム１０２は、凹部内でラジアル方向及びスラスト方向にがたつき、回転時において大きなノイズが生じるという問題が生じる。加えて、がたつきによりウォーム１０２と軸受け側との摺動も激しいため、摩耗による耐久性の低下も問題となる。
【０００８】
本発明は、モータ出力軸にスラスト方向へ移動可能に連結されたウォームを回転伝達機構中に備えることにより異常時のメカ破壊等を防止し、かつラジアル及びスラスト方向へのがたつきによるノイズ及び摩耗を低減させることが可能な自動製氷機の駆動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、ケースを、分割された２つのケース半体から構成し、軸受けを内部に収納して２つのケース半体を一体化させることにより、軸受けを２つのケース半体で挟み込んで固定し、軸受けには、２つのケース半体で挟み込まれた際にその部分が変形すると共にウォームの先端部分を受ける軸孔の径に影響を与えない変形部を形成している。
【００１０】
そのため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、これによって、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。さらに、モータ駆動時の軸受け自体のケースに対するがたつきも低減され、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。また、ケース組立後に軸受けの孔がつぶれて変形し、孔径が変わってしまう等の問題を解消できる。この結果、軸受けの孔径の寸法管理をしやすくなり、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。
【００１１】
また、他の発明は、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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、ウォームは、先端部分が平面で形成され、かつ氷を落下させる方向（離氷位置方向）とは反対方向（製氷位置方向）へ製氷皿を回転させる際に軸受け側へ移動するように設定され、軸受けは、製氷位置方向への駆動時にウォームをスラスト受けするように構成されるようにしている。このため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、これによって、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。加えて、比較的小さな駆動トルクでウォームが回動される場合に、ウォームの先端が軸受け側へ押しつけられる。この結果、大きなトルクで回動される離氷位置方向への回動時に、軟らかい材質の軸受けでウォームのスラスト受けを行わないこととなり、軸受けを破壊や経時的な損傷から保護することができる。
【００１２】
また、他の発明は、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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、ケースを、分割された２つのケース半体から構成し、軸受けを内部に収納して２つのケース半体を一体化させることにより、軸受けを２つのケース半体で挟み込んで固定し、ウォームは、先端部分が平面で形成され、かつ氷を落下させる方向（離氷位置方向）とは反対方向（製氷位置方向）へ製氷皿を回転させる際に軸受け側へ移動するように設定され、軸受けは、製氷位置方向への駆動時にウォームをスラスト受けするように構成されるようにしている。そのため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、これによって、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。さらに、モータ駆動時の軸受け自体のケースに対するがたつきも低減され、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。また、比較的小さな駆動トルクでウォームが回動される場合に、ウォームの先端が軸受け側へ押しつけられる。この結果、大きなトルクで回動される離氷位置方向への回動時に、軟らかい材質の軸受けでウォームのスラスト受けを行わないこととなり、軸受けを破壊や経時的な損傷から保護することができる。
【００１３】
また、他の発明は、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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、ケースを、分割された２つのケース半体から構成し、軸受けを内部に収納して２つのケース半体を一体化させることにより、軸受けを２つのケース半体で挟み込んで固定し、軸受けには、２つのケース半体で挟み込まれた際にその部分が変形すると共にウォームの先端部分を受ける軸孔の径に影響を与えない変形部を形成し、ウォームは、先端部分が平面で形成され、かつ氷を落下させる方向（離氷位置方向）とは反対方向（製氷位置方向）へ製氷皿を回転させる際に軸受け側へ移動するように設定され、軸受けは、製氷位置方向への駆動時にウォームをスラスト受けするように構成されるようにしている。そのため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、これによって、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。さらに、モータ駆動時の軸受け自体のケースに対するがたつきも低減され、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。また、ケース組立後に軸受けの孔がつぶれて変形し、孔径が変わってしまう等の問題を解消できる。この結果、軸受けの孔径の寸法管理をしやすくなり、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。また、比較的小さな駆動トルクでウォームが回動される場合に、ウォームの先端が軸受け側へ押しつけられる。この結果、大きなトルクで回動される離氷位置方向への回動時に、軟らかい材質の軸受けでウォームのスラスト受けを行わないこととなり、軸受けを破壊や経時的な損傷から保護することができる。
【００１４】
また、他の発明は、上述の自動製氷機の駆動装置に加えて、軸受けの材質を、ポリエステルエラストマーで構成している。そのため、軸受けが軟らかすぎず、適度な硬度を備えたものとなる。この結果、軸受けの孔径の寸法管理が容易となり、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。
【００１５】
【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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、製氷皿２を製氷位置へ戻す。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。
【００１９】
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歯車１０と、このカム歯車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、分割された２つのケース半体９ａ，９ｂから構成されたケース９内に配置されている。
【００２０】
カム歯車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、回転伝達機構１４を介してカム歯車１０に伝達される。この回転伝達機構１４は、ＤＣモータ１３の出力軸１３ａに連結板１５ａを介してスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結されたウォーム１５と、この回転伝達機構１４の最初段となるウォーム１５の回転を順次減速させる第１歯車１６、第２歯車１７及び第３歯車１８より構成されている。
【００２１】
ウォーム１５は、先端部分が軸受け２０に回転自在に支持されている。この軸受け２０は、ＡＢＳ樹脂で形成されたケース半体９ｂとは別体で構成されており、本実施の形態では、ケース半体９ｂよりも軟質の樹脂、具体的には、ポリエステルエラストマーで構成されている。なお、この軸受け２０の材質は、このポリエステルエラストマーに限定されるものではなく、ＪＩＳ Ｋ６３０１に規定された硬さ試験においてＡ９０〜Ａ９８の硬度のものであれば、特に何でも良い。
【００２２】
このように、軸受け２０をケース半体９ｂと同等かもしくはケース半体９ｂより軟らかい材質で構成することによって、軸受け２０のケース半体９ｂに対するがたつきを抑えることが可能となり、ウォーム１５の回転により発生するガタツキ音を低減するようになっている。この軸受け２０は、ケース半体９ｂに形成された軸受け保持部１９に嵌め込まれ、この状態でケース半体９ａを被せてケース９を一体化させることにより、２つのケース半体９ａ，９ｂで挟み込まれて固定されるようになっている。
【００２３】
軸受け２０の構成について、図５を用いて説明する。なお、図５(Ａ)は、図３の矢示ＶＡ方向からみた軸受け２０の正面図、図５（Ｂ）は、図５(Ａ)を矢示ＶＢ方向からみた側面図、図５（Ｃ）は、図５(Ａ)を矢示ＶＣ方向からみた平面図である。
【００２４】
軸受け２０は、略長方体状の矩形形状の本体部２０ａと、この本体部２０ａから突出された嵌め込み用の突出部２０ｂを有している。そして、突出部２０ｂをケース半体９ｂの底面側に形成された凹部（図示省略）に嵌め込むことにより、軸受け２０は、軸受け保持部１９内に嵌め込まれる。本体部２０ａの側方には、ウォーム１５の先端部分を挿入するための軸受け孔２０ｃが設けられている。軸受け２０は、この軸受け孔２０ｃがＤＣモータ１３側に対向するように軸受け保持部１９内に配置される。なお、本体部２０ａの上面、すなわち軸受け保持部１９内に配置された際に、ケース半体９ａ側に対向する面には、レール形状のリブ２０ｄが形成されている。このリブ２０ｄは、軸受け２０が２つのケース半体９ａ，９ｂに挟み込まれて固定された際に、変形する変形部となっている。
【００２５】
本実施の形態では、このようにケース半体９ａ，９ｂを一体化させた際に変形部としてのリブ２０ｄを大きく変形させる構成となっている。このため、この一体化の際に、リブ２０ｄ以外の他の部分、特に軸受け孔２０ｃ等はほとんど変形せず、変形部の変形が軸受け孔２０ｃの孔径に影響しないようになっている。この結果、本実施の形態は、軸受け孔２０ｃの孔径の寸法管理がし易く、軸受け２０とウォーム１５との摺動によるノイズ及び摩耗等をさらに低減する構成となっている。
【００２６】
このように構成された軸受け２０の軸受け孔２０ｃ内に先端部分を挿入されたウォーム１５は、製氷皿２が氷を落下させる方向（離氷位置方向）へ駆動される際には、スラスト方向においてＤＣモータ１３側（図３において矢示Ｃ方向）に移動するようになっている。このため、ウォーム１５は、大きな駆動トルクで駆動される離氷動作時には、ＤＣモータ１３の出力軸１３ａでスラスト受けされることとなる。この結果、本実施の形態では、上述したように軟らかい材質で形成された軸受け２０には、耐久性を考慮して大きな駆動トルクが発生する離氷動作時のスラスト荷重がかからないようになっている。
【００２７】
一方、この回転とは反対方向（製氷位置方向）へ駆動される際には、ウォーム１５は、スラスト方向において軸受け２０側（図３において矢示Ｄ方向）に移動するようになっている。そして、軸受け２０の軸受け孔２０ｃの内端面は、このウォーム１５のスラスト方向への移動のスラスト受けを行うようになっている。このため、離氷動作時に比して駆動トルクの小さい製氷位置方向への駆動の際には、その軽いスラスト荷重を軸受け２０で受けるようになっている。
【００２８】
なお、ウォーム１５の先端部分は、平面で形成されている。これは、後述するように、イニシャライズ動作において製氷位置方向へ駆動する場合に、離氷位置方向への駆動時に比して若干伝達トルクをロスすることが望ましいため、ウォーム１５の端面を平面として軸受け２０の孔の内底面との摩擦抵抗を大きくするためである。
【００２９】
上述のウォーム１５に噛合する第１歯車１６は、ケース半体９ｂに形成された軸部２１に回転自在かつ軸方向へも移動可能に配置されている。この第１歯車１６の回転中心は、天板部分が塞がれたキャップ形状となっており、この塞がれた部分の内面が軸部２１の先端に形成された突起２１ａに点接触で当接可能となっている。また、第１歯車１６の歯車面の一方には、リング状の凸縁１６ａが形成されており、この凸縁１６ａが第２歯車１７の歯車面の一方に形成された凸縁１７ａと２点で点接触（各点接触部分はそれぞれ上述の突起２１ａ部分の点接触に比して若干接触面積が大きい）で摺接可能となっている。
【００３０】
このように構成された第１歯車１６は、ウォーム１５の回転方向によってケース半体９ａ側もしくはケース半体９ｂ側のいずれか一方に付勢されながら回転する。すなわち、第１歯車１６は、製氷皿２を離氷位置側へ回動させる際には強いトルクが必要となるため、ケース半体９ｂ側に付勢され塞がれた部分の内面が軸部２１の先端の突起２１ａに点接触で当接しながら回転する。このため、この方向への回転時には、摩擦による伝達ロスが最小限となり、ＤＣモータ１３のトルクの伝達効率が良く、強い伝達トルクの回転力をカム歯車１０へ伝達することができるようになっている。
【００３１】
一方、後述するイニシャライズ時において、製氷皿２を製氷位置へ戻す側へ回動させる場合、逆に弱いトルクとなることが好ましいため、ケース半体９ａ側に付勢され凸縁１６ａが第２歯車１７の凸縁１７ａに２点で点接触で摺接しながら回転する。このため、この方向への回転時には、接触部分が回転中心より離れているため摩擦によるトルクロスが大きくなり、ＤＣモータ１３のトルクの伝達効率が悪くなる。この結果、弱い伝達トルクによる回転力がカム歯車１０へ伝達することとなる。なお、第１および第２歯車１６，１７を面接触させると、各歯車１６，１７の接触面や歯に形成されるバリ等により歯車同士が互いに干渉してしまう危険が生じるため、この実施の形態では面接触よりスムーズに回転することが可能な２点による点接触を採用している。
【００３２】
上述したように構成された第１歯車１６、この第１歯車１６に摺接可能な凸縁１７ａを備えた第２歯車１７、及び第３歯車１８は、共に大径のギヤ部と小径のピニオン部から構成されている。そして、第１歯車１６のギア部は、ウォーム１５に噛み合っており、第１歯車１６のピニオン部は、第２歯車部１７のギア部に噛み合っている。また、第２歯車１７のピニオン部は、第３歯車１８のギヤ部に、第３歯車１８のピニオン部はカム歯車１０のギヤ１０ａに噛み合っている。したがって、ＤＣモータ１３の出力軸１３ａの回転は、回転伝達機構１４により次々に減速されながらカム歯車１０に伝達される。
【００３３】
カム歯車１０には、出力軸２５が一体成形されている。この出力軸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、カム歯車１０と製氷皿２とは、一体となって回転する。
【００３４】
なお、出力軸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、この出力軸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。
【００３５】
この筒状のフリクション部材８は、出力軸２５に対して所定の回転範囲におい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と出力軸２５との関係は、フリクション部材８がケース半体９ｂに形成された凸部によって回動を阻止されるまでは一体的に回動し、フリクション部材８の回動が阻止された後は、出力軸２５のみが回転するようになっている。そして、こ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。
【００３６】
この阻止片は、カム歯車１０が離氷位置側に回動する場合は検氷軸３１の係合片（図示省略）と係合せず、カム歯車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。
【００３７】
このフリクション部材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歯車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。
【００３８】
また、カム歯車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、カム歯車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、カム歯車１０の回転限界位置としている。本実施の形態の場合には、カム歯車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。
【００３９】
一方、カム歯車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６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、カム歯車１０の回転中心となる軸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。
【００４０】
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、カム歯車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。
【００４１】
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、カム歯車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、タクトスイッチ４２を押圧する方向にスイッチ押圧レバー４１を回動させるようになっている。
【００４２】
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。
【００４３】
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、カム歯車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（図示省略）をカム歯車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。
【００４４】
検氷軸３１は、カム歯車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、カム歯車１０とケース半体９ｂとの間に配置されている。検氷軸３１は、検氷軸用カム面２８に対して当接可能なカムフォロアーとなる係合凸部（図示省略）と、上述したフリクション部材８の阻止片と係合可能な係合片（図示省略）と、コイルスプリング３２に係合するバネ係合部３１ｃと、スイッチ片回動阻止部３１ｄと、検氷軸３１のスラスト方向への抜けを防止するスラスト抜け防止突堤３１ｅと、アーム連結部３１ｆと、ガイド片３１ｈを有している。そして、この検氷軸３１は、一方の端部がケース半体９ｂに形成された受け孔（図示省略）に回動自在に支持され、他方の端部に形成されているアーム連結部３１ｆがケース９の外部に突出されるようにケース９の側面に支持されており、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。このように構成された検氷軸３１は、コイルスプリング３２によって図３において矢示Ａ方向に付勢されている。すなわち、検氷軸３１は、カムフォロアーとなる係合凸部がカム歯車１０の検氷軸用カム面２８に押しつけられる方向に回動するように付勢されている。
【００４５】
なお、スイッチ片回動阻止部３１ｄは、タクトスイッチ４２のオン／オフを行うスイッチ押圧レバー４１の回動を阻止することが可能となっている。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うになっている。これによって、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は、タクトスイッチ４２をオンさせないように働く。
【００４６】
また、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。そして、この状態でカム歯車１０を装填し、カム歯車１０が検氷状態の位置、すなわちカム歯車１０の検氷軸用カム面２８の氷不足検出位置部２８ｃと当接する位置に係合凸部３１ａがくるように組み込むと、カム歯車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。
【００５０】
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（図３において矢示Ａ方向）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、カム歯車１０の中心から外周に向かうものであるが、カム歯車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、カム歯車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。カム歯車１０を組み込んだ後、最後にケース半体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。
【００５１】
スイッチ機構１２は、製氷皿２の駆動に連動して接点の係合及び離脱がなされることによりオン／オフ切り換えがなされるようになっている。このスイッチ機構１２は、カム歯車１０に操作されるスイッチ押圧レバー４１と、スイッチ押圧レバー４１の揺動によってオン／オフされるタクトスイッチ４２と、スイッチ押圧レバー４１の揺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を揺動させるための力を与えるコイルスプリング４４とを備えて構成されている。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。
【００５２】
スイッチ押圧レバー４１は、一方のケース半体９ｂの底面に立設された２つの端板５３の上端縁部分に設けられた各Ｕ字状溝５３ａ内に回動自在に支持されている。スイッチ押圧レバー４１は、図７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、カム歯車１０のスイッチ押圧レバー用カム面２９に当接する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、カム歯車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に沿ってカム歯車１０の径方向に移動し、スイッチ押圧レバー４１が揺動する。
【００５３】
また、スイッチ押圧レバー４１の所定位置には、コイルスプリング４４に付勢される被押圧部となる突起腕４１ｂが形成されている。この突起腕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。この突起腕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は揺動することができない。
【００５４】
一方、突起腕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の突起腕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、コイルスプリング４４の一端内に入り込んでいる。なお、コイルスプリング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。
【００５５】
また、スイッチ押圧レバー４１の中心部は、揺動を支える回動支持部４１ｄとなっており、この回動支持部４１ｄの両端が各Ｕ字状溝５３ａ内に入り、この回動支持部４１ｄを中心として揺動する。さらに、このスイッチ押圧レバー４１には、揺動規制部４１ｅが設けられており、この揺動規制部４１ｅはケース半体９ｂに備えら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、回動支持部４１ｄの片方がＵ字状溝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】
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、すなわちカム歯車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コイルスプリング４４の付勢力を受けたスイッチ押圧レバー４１によって押圧されるように配置されている。この押圧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、スイッチ押圧レバー４１がタクトスイッチ４２を押圧せず、タクトスイッチ４２はオフとなる。
【００５７】
このように製氷位置で常時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、カム歯車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、カム歯車１０が５度回転するとカム歯車１０によりスイッチ押圧レバー４１がスプリングコイル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、一旦タクトスイッチ４２はオフとなる。
【００５８】
そして、カム歯車１０が４２度回転した際に、カム歯車１０及びスプリングコイル４４のバネ力によりスイッチ押圧レバー４１を揺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の揺動を阻止する。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、すなわちカム歯車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、カム歯車１０が１６０度回転した離氷位置となるまでオンとならない。
【００５９】
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、カム歯車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歯車１０が５度回転すると一旦オフとなるが、カム歯車１０が４２度回転した際に、カム歯車１０及びスプリングコイル４４のバネ力により、再びスイッチ押圧レバー４１を揺動させようとする。
【００６０】
このとき、検氷アーム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、揺動してタクトスイッチ４２のボタン４２ａを押圧しオンとなる。
【００６１】
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歯車１０を逆回転させる制御を行っている。そのため、満氷時にはカム歯車１０を４２度回転させた時点、氷が不足していた時にはカム歯車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制御を行っている。
【００６２】
なお、カム歯車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、カム歯車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。
【００６３】
一方、カム歯車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歯車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度目の信号がカム歯車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、カム歯車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歯車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。
【００６４】
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側に揺動しようとする。この揺動時に、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。
【００６５】
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８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。
【００６６】
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のモード）が開始される。この初期設定プログラムは、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。
【００６７】
電源がオンされると初期設定プルグラムが立ち上がり、まずＤＣモータ１３をＣＣＷ方向、すなわちカム歯車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、スイッチオン状態のままタイマー動作が終了したら、ＤＣモータ１３を停止させる。
【００６８】
この動作により、カム歯車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、確実にカム歯車１０がロック位置（−６度）で停止する。
【００６９】
次に、ＤＣモータ１３をＣＷ方向、すなわちカム歯車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ＤＣモータ１３を停止させる。この後、逆に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歯車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。このイニシャライズ終了後は、基本動作プログラムに移行する。
【００７０】
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。なお、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、氷の有無にかかわらず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。
【００７１】
このように氷製造が終了したと判断すると、貯氷容器内の氷の量を検知しに行く。そして、貯氷容器内が氷不足状態となっている場合は、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＝水平位置）まで逆方向に回転させ給水を行い、再び製氷がなされる。なお、検氷した際、満氷状態であれば、氷を追加する必要がないため製氷皿２を反転させずに原点（＝水平位置）に戻り、検氷のため所定時間待機して製氷確認動作に戻っていく。
【００７２】
次に、検氷動作について説明する。製氷完了後、まず、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。なお、この７秒は、ＤＣモータ１３の駆動力によって、カム歯車１０が５度の位置から１００度の位置まで回転可能な時間となっており、この７秒間で検氷信号が発生するか否かを確認している。
【００７３】
この検氷動作時を含む７秒間の間、スイッチオフ状態が維持され、かつ７秒が経過してタイマーの動作が終了した後において、タクトスイッチ４２がオンとなった場合は、離氷信号が発生したこととなり、ＤＣモータ１３を停止させる。なお、このような動作が行われた場合は、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。
【００７４】
すなわち、氷が不足している場合には、カム歯車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。
【００７５】
上述したようにＤＣモータ１３を停止させた後、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、ＤＣモータ１３を停止させる。これによって、カム歯車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。
【００７６】
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ＤＣモータ１３を停止させるのは、この２度目のオンがカム歯車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、カム歯車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。
【００７７】
なお、上述の検氷動作、すなわち７秒間のタイマー動作中にタクトスイッチ４２がオンとなった場合（４２度〜４８度の位置でオンする）は、スイッチオンの直後にＤＣモータ１３を停止させる。このように検氷動作時にタクトスイッチ４２がオンとなる場合は、貯氷容器内に氷が所定量以上入っており、氷の追加が必要ないことを意味している。すなわち、満氷を検知したこととなる。
【００７８】
そして、ＤＣモータ１３を停止させた後、今度はＤＣモータ１３を逆に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て、ＤＣモータ１３を停止させる。これによって、カム歯車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。
【００７９】
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、ウォーム１５の先端部分を受ける軸受け２０を、図５に示すような構成、具体的には、矩形状の本体部２０ａの底面に嵌め込み用の突出部２０ｂを設け、側面に軸受け孔２０ｃを設け、上面にレール状のリブ２０ｄを設けて、このリブ２０ｄをケース９の組み込み時の変形部としたが、軸受け２０は、図９及び図１０に示すような構成としても良い。
【００８０】
図９に示した軸受け６０は、外観形状が略長方体形状となっている。そして、軸受け保持部１９に嵌め込まれた際にケース半体９ａと対向する側の面近傍の内部に、略長方体形状の空間部６０ｄを備え、さらにこの空間部６０ｄよりケース半体９ｂの底面側の内部に軸受け孔６０ｃを備えている。このため、軸受け６０は、ケース半体９ｂの軸受け保持部１９に嵌め込まれた後、ケース半体９ａを被せて両ケース半体９ａ，９ｂで挟みつけられると、空間部６０ｄのみが矢示Ｅ方向へ大きく変形する。すなわち、空間部６０ｄが、ケース組み込み時の変形部となっている。この結果、軸受け孔６０ｃは、ケース組み込み後も変形せず、孔径の管理が容易で、摺動ノイズ及び摩耗を低減させることが可能な軸受け６０となっている。
【００８１】
図１０に示した軸受け７０は、軸受け孔７０ｃが形成された側面側からみると、Ｔ字形状となっており、略長方体形状の本体部７０ａの上端部分から側方に突出した鍔部７０ｄ，７０ｄを有している。この軸受け７０は、ケース半体９ｂの軸受け保持部１９に嵌め込まれた後、ケース半体９ａを被せて両ケース半体９ａ，９ｂで挟みつけられると、両鍔部７０ｄ，７０ｄのみが矢示Ｆ方向へ大きく変形する。すなわち、両鍔部７０ｄ，７０ｄが、ケース組み込み時の変形部となっている。この結果、軸受け孔７０ｃは、ケース組み込み後も変形せず、孔径の管理が容易で、摺動ノイズ及び摩耗を低減させることが可能な軸受け７０となっている。
【００８２】
このように、本実施の形態は、ウォーム１５の先端部分を受ける軸受けを、ケース組み込み時に変形する変形部を備えた軟質の部材で構成したが、特に変形部を設けなくても、ケース組み込み時に軸受け孔に変形が起こらない場合は、上述の各変形部はなくてもよい。
【００８３】
また、上述の実施の形態では、検氷位置等を検出するスイッチをタクトスイッチ４２で構成したが、接点の係合／離脱によりオン／オフ切り換えがなされるリーフスイッチ等を用いてもよい。
【００８４】
また、上述の実施の形態では、出力軸２５をカム歯車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をカム歯車１０の内周面に当接させるのではなく、外周面に当接させるようにしても良い。
【００８５】
さらに、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。
【００８６】
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歯車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。
【００８７】
【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、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成している。そのため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。
【００８８】
また、ケース組み込み時に他の部分に比して大きく変形する変形部を設けると、組み込み後の軸受けの孔径の変形を防止することが可能となり、軸受けの孔径の寸法管理をしやすくなる。このため、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。
【００８９】
さらに、大きな駆動トルクが発生する離氷位置方向への駆動時にウォームが軸受けから離れる方向へ移動するように設定すると、軟質材で構成された軸受けに大きなスラスト力が伝達されず、軸受けの破壊や経時的な損傷を防止することができる。
【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機構の連結関係を示す断面展開図である。
【図５】（Ａ）は、図３の駆動装置の軸受けのみを矢示ＶＡ方向からみた正面図、（Ｂ）は、（Ａ）を矢示ＶＢ方向からみた側面図、（Ｃ）は（Ａ）を矢示ＶＣ方向からみた平面図である。
【図６】図４の駆動装置のカム歯車を図４の矢示ＶＩ方向から見た底面図である。
【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１の自動製氷機の動作状況を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態の自動製氷機の駆動装置の軸受けの変形例を示した模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態の自動製氷機の駆動装置の軸受けの他の変形例を示した模式図である。
【図１１】従来の自動製氷装置をケースの蓋を外した状態で内部機構が見えるように示した平面図である。
【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 カム歯車
１１ 検氷機構
１２ スイッチ機構
１３ ＤＣモータ
１３ａ 出力軸
１４ 回転伝達機構
１５ ウォーム
２０ 軸受け
２０ｄ リブ（変形部）
【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が、この種の冷蔵庫に取り付けられている自動製氷機の駆動装置として、例えば、特開平１０−７８２７７号公報に開示されている自動製氷装置等がある。
【０００３】
図１１に示したように、特開平１０−７８２７７号公報記載の自動製氷装置は、モータ１０１の回転力をウォーム１０２、蓮歯歯車１０３及び伝達歯車１０４からなる回転伝達機構で減速してカム歯車１０５へ伝達するようになっている。なお、これらの各部材は、２つに分割されたケースの一方（以下、ケース半体という）１１０内の所定位置に配置され、ケースの他方（図示省略）を被せることによりケース内に収まっている。そして、カム歯車１０５の回転中心に連結された製氷皿（図示省略）をモータ１０１の駆動力によって回転駆動すると共に、カム歯車１０５のカム面（図示されたカム歯車１０５の裏側の部分に形成されている）に検氷軸１０６に形成された突起（図示省略）を摺接させることにより、カム歯車１０５の回転角度に応じて検氷軸１０６を回転駆動するようになっている。
【０００４】
上述したような自動製氷装置では、製氷皿の一部を図示しない枠に当て、その状態でさらに製氷皿を同方向へ回転させることにより製氷皿にひねりを与え、これによって製氷皿から離氷させるようになっている。そのため、この製氷位置方向への駆動では多大な回転トルクが要求される。上述の自動製氷装置では、製氷皿をより大きなトルクで駆動するため、モータの回転力を大きく減速して強いトルクをカム歯車１０５へ伝達している。すなわち、上述した自動製氷装置では、モータ１０１の出力軸に高い減速比を得られるウォーム１０２を連結し、さらにこのウォーム１０２に蓮歯歯車１０３、伝達歯車１０４、カム歯車１０５を順に連結し、モータ１０１の回転駆動力をこれらの回転伝達機構で十分に減速してからカム歯車１０５に伝達することで、多大なトルクでカム歯車１０５と製氷皿とを一体的に回動させる構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平１０−７８２７７号公報記載の自動製氷機では、ウォーム１０２は、一端がモータ１０１の出力軸（図示省略）に連結されている。このウォーム１０２は、製氷皿に過大な力が加わった際の輪列中の歯車及びモータの損傷防止等のために、モータ１０１の出力軸に対して連結板を介してスラスト方向に移動可能に連結されている。そのため、過大な力が加わらない場合、すなわち、正規のトルクで伝達される場合にのみモータ１０１の出力軸と一体的に回転するように構成されている。この結果、このような通常の回転時においても、スラスト方向のがたつきが生じてしまうのは否めない。
【０００６】
一方、ウォーム１０２の他端は、ケース半体１１０に一体的に形成された軸受け部１１１の凹部に落とし込まれ、上からケースの他方を被せることにより両ケース半体に挟まれた空間（凹部）内で回転自在に保持される。このように軸受け部１１１は、ケース半体１１０に一体的に形成されるため、成型が困難で軸受けとしての真円度が出にくい。そのため、凹部の寸法を、どうしてもウォーム１０２の軸径に対して余裕のある寸法とし両者のクリアランスを大きくとる必要が生じる。
【０００７】
このため、ウォーム１０２は、凹部内でラジアル方向及びスラスト方向にがたつき、回転時において大きなノイズが生じるという問題が生じる。加えて、がたつきによりウォーム１０２と軸受け側との摺動も激しいため、摩耗による耐久性の低下も問題となる。
【０００８】
本発明は、モータ出力軸にスラスト方向へ移動可能に連結されたウォームを回転伝達機構中に備えることにより異常時のメカ破壊等を防止し、かつラジアル及びスラスト方向へのがたつきによるノイズ及び摩耗を低減させることが可能な自動製氷機の駆動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、ケースを、分割された２つのケース半体から構成し、軸受けを内部に収納して２つのケース半体を一体化させることにより、軸受けを２つのケース半体で挟み込んで固定し、軸受けには、２つのケース半体で挟み込まれた際にその部分が変形すると共にウォームの先端部分を受ける軸孔の径に影響を与えない変形部を形成している。
【００１０】
そのため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、これによって、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。さらに、モータ駆動時の軸受け自体のケースに対するがたつきも低減され、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。また、ケース組立後に軸受けの孔がつぶれて変形し、孔径が変わってしまう等の問題を解消できる。この結果、軸受けの孔径の寸法管理をしやすくなり、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。
【００１１】
また、他の発明は、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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、ウォームは、先端部分が平面で形成され、かつ氷を落下させる方向（離氷位置方向）とは反対方向（製氷位置方向）へ製氷皿を回転させる際に軸受け側へ移動するように設定され、軸受けは、製氷位置方向への駆動時にウォームをスラスト受けするように構成されるようにしている。このため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、これによって、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。加えて、比較的小さな駆動トルクでウォームが回動される場合に、ウォームの先端が軸受け側へ押しつけられる。この結果、大きなトルクで回動される離氷位置方向への回動時に、軟らかい材質の軸受けでウォームのスラスト受けを行わないこととなり、軸受けを破壊や経時的な損傷から保護することができる。
【００１２】
また、他の発明は、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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、ケースを、分割された２つのケース半体から構成し、軸受けを内部に収納して２つのケース半体を一体化させることにより、軸受けを２つのケース半体で挟み込んで固定し、ウォームは、先端部分が平面で形成され、かつ氷を落下させる方向（離氷位置方向）とは反対方向（製氷位置方向）へ製氷皿を回転させる際に軸受け側へ移動するように設定され、軸受けは、製氷位置方向への駆動時にウォームをスラスト受けするように構成されるようにしている。そのため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、これによって、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。さらに、モータ駆動時の軸受け自体のケースに対するがたつきも低減され、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。また、比較的小さな駆動トルクでウォームが回動される場合に、ウォームの先端が軸受け側へ押しつけられる。この結果、大きなトルクで回動される離氷位置方向への回動時に、軟らかい材質の軸受けでウォームのスラスト受けを行わないこととなり、軸受けを破壊や経時的な損傷から保護することができる。
【００１３】
また、他の発明は、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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、ケースを、分割された２つのケース半体から構成し、軸受けを内部に収納して２つのケース半体を一体化させることにより、軸受けを２つのケース半体で挟み込んで固定し、軸受けには、２つのケース半体で挟み込まれた際にその部分が変形すると共にウォームの先端部分を受ける軸孔の径に影響を与えない変形部を形成し、ウォームは、先端部分が平面で形成され、かつ氷を落下させる方向（離氷位置方向）とは反対方向（製氷位置方向）へ製氷皿を回転させる際に軸受け側へ移動するように設定され、軸受けは、製氷位置方向への駆動時にウォームをスラスト受けするように構成されるようにしている。そのため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、これによって、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。さらに、モータ駆動時の軸受け自体のケースに対するがたつきも低減され、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。また、ケース組立後に軸受けの孔がつぶれて変形し、孔径が変わってしまう等の問題を解消できる。この結果、軸受けの孔径の寸法管理をしやすくなり、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。また、比較的小さな駆動トルクでウォームが回動される場合に、ウォームの先端が軸受け側へ押しつけられる。この結果、大きなトルクで回動される離氷位置方向への回動時に、軟らかい材質の軸受けでウォームのスラスト受けを行わないこととなり、軸受けを破壊や経時的な損傷から保護することができる。
【００１４】
また、他の発明は、上述の自動製氷機の駆動装置に加えて、軸受けの材質を、ポリエステルエラストマーで構成している。そのため、軸受けが軟らかすぎず、適度な硬度を備えたものとなる。この結果、軸受けの孔径の寸法管理が容易となり、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。
【００１５】
【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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、製氷皿２を製氷位置へ戻す。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。
【００１９】
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歯車１０と、このカム歯車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、分割された２つのケース半体９ａ，９ｂから構成されたケース９内に配置されている。
【００２０】
カム歯車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、回転伝達機構１４を介してカム歯車１０に伝達される。この回転伝達機構１４は、ＤＣモータ１３の出力軸１３ａに連結板１５ａを介してスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結されたウォーム１５と、この回転伝達機構１４の最初段となるウォーム１５の回転を順次減速させる第１歯車１６、第２歯車１７及び第３歯車１８より構成されている。
【００２１】
ウォーム１５は、先端部分が軸受け２０に回転自在に支持されている。この軸受け２０は、ＡＢＳ樹脂で形成されたケース半体９ｂとは別体で構成されており、本実施の形態では、ケース半体９ｂよりも軟質の樹脂、具体的には、ポリエステルエラストマーで構成されている。なお、この軸受け２０の材質は、このポリエステルエラストマーに限定されるものではなく、ＪＩＳ Ｋ６３０１に規定された硬さ試験においてＡ９０〜Ａ９８の硬度のものであれば、特に何でも良い。
【００２２】
このように、軸受け２０をケース半体９ｂと同等かもしくはケース半体９ｂより軟らかい材質で構成することによって、軸受け２０のケース半体９ｂに対するがたつきを抑えることが可能となり、ウォーム１５の回転により発生するガタツキ音を低減するようになっている。この軸受け２０は、ケース半体９ｂに形成された軸受け保持部１９に嵌め込まれ、この状態でケース半体９ａを被せてケース９を一体化させることにより、２つのケース半体９ａ，９ｂで挟み込まれて固定されるようになっている。
【００２３】
軸受け２０の構成について、図５を用いて説明する。なお、図５(Ａ)は、図３の矢示ＶＡ方向からみた軸受け２０の正面図、図５（Ｂ）は、図５(Ａ)を矢示ＶＢ方向からみた側面図、図５（Ｃ）は、図５(Ａ)を矢示ＶＣ方向からみた平面図である。
【００２４】
軸受け２０は、略長方体状の矩形形状の本体部２０ａと、この本体部２０ａから突出された嵌め込み用の突出部２０ｂを有している。そして、突出部２０ｂをケース半体９ｂの底面側に形成された凹部（図示省略）に嵌め込むことにより、軸受け２０は、軸受け保持部１９内に嵌め込まれる。本体部２０ａの側方には、ウォーム１５の先端部分を挿入するための軸受け孔２０ｃが設けられている。軸受け２０は、この軸受け孔２０ｃがＤＣモータ１３側に対向するように軸受け保持部１９内に配置される。なお、本体部２０ａの上面、すなわち軸受け保持部１９内に配置された際に、ケース半体９ａ側に対向する面には、レール形状のリブ２０ｄが形成されている。このリブ２０ｄは、軸受け２０が２つのケース半体９ａ，９ｂに挟み込まれて固定された際に、変形する変形部となっている。
【００２５】
本実施の形態では、このようにケース半体９ａ，９ｂを一体化させた際に変形部としてのリブ２０ｄを大きく変形させる構成となっている。このため、この一体化の際に、リブ２０ｄ以外の他の部分、特に軸受け孔２０ｃ等はほとんど変形せず、変形部の変形が軸受け孔２０ｃの孔径に影響しないようになっている。この結果、本実施の形態は、軸受け孔２０ｃの孔径の寸法管理がし易く、軸受け２０とウォーム１５との摺動によるノイズ及び摩耗等をさらに低減する構成となっている。
【００２６】
このように構成された軸受け２０の軸受け孔２０ｃ内に先端部分を挿入されたウォーム１５は、製氷皿２が氷を落下させる方向（離氷位置方向）へ駆動される際には、スラスト方向においてＤＣモータ１３側（図３において矢示Ｃ方向）に移動するようになっている。このため、ウォーム１５は、大きな駆動トルクで駆動される離氷動作時には、ＤＣモータ１３の出力軸１３ａでスラスト受けされることとなる。この結果、本実施の形態では、上述したように軟らかい材質で形成された軸受け２０には、耐久性を考慮して大きな駆動トルクが発生する離氷動作時のスラスト荷重がかからないようになっている。
【００２７】
一方、この回転とは反対方向（製氷位置方向）へ駆動される際には、ウォーム１５は、スラスト方向において軸受け２０側（図３において矢示Ｄ方向）に移動するようになっている。そして、軸受け２０の軸受け孔２０ｃの内端面は、このウォーム１５のスラスト方向への移動のスラスト受けを行うようになっている。このため、離氷動作時に比して駆動トルクの小さい製氷位置方向への駆動の際には、その軽いスラスト荷重を軸受け２０で受けるようになっている。
【００２８】
なお、ウォーム１５の先端部分は、平面で形成されている。これは、後述するように、イニシャライズ動作において製氷位置方向へ駆動する場合に、離氷位置方向への駆動時に比して若干伝達トルクをロスすることが望ましいため、ウォーム１５の端面を平面として軸受け２０の孔の内底面との摩擦抵抗を大きくするためである。
【００２９】
上述のウォーム１５に噛合する第１歯車１６は、ケース半体９ｂに形成された軸部２１に回転自在かつ軸方向へも移動可能に配置されている。この第１歯車１６の回転中心は、天板部分が塞がれたキャップ形状となっており、この塞がれた部分の内面が軸部２１の先端に形成された突起２１ａに点接触で当接可能となっている。また、第１歯車１６の歯車面の一方には、リング状の凸縁１６ａが形成されており、この凸縁１６ａが第２歯車１７の歯車面の一方に形成された凸縁１７ａと２点で点接触（各点接触部分はそれぞれ上述の突起２１ａ部分の点接触に比して若干接触面積が大きい）で摺接可能となっている。
【００３０】
このように構成された第１歯車１６は、ウォーム１５の回転方向によってケース半体９ａ側もしくはケース半体９ｂ側のいずれか一方に付勢されながら回転する。すなわち、第１歯車１６は、製氷皿２を離氷位置側へ回動させる際には強いトルクが必要となるため、ケース半体９ｂ側に付勢され塞がれた部分の内面が軸部２１の先端の突起２１ａに点接触で当接しながら回転する。このため、この方向への回転時には、摩擦による伝達ロスが最小限となり、ＤＣモータ１３のトルクの伝達効率が良く、強い伝達トルクの回転力をカム歯車１０へ伝達することができるようになっている。
【００３１】
一方、後述するイニシャライズ時において、製氷皿２を製氷位置へ戻す側へ回動させる場合、逆に弱いトルクとなることが好ましいため、ケース半体９ａ側に付勢され凸縁１６ａが第２歯車１７の凸縁１７ａに２点で点接触で摺接しながら回転する。このため、この方向への回転時には、接触部分が回転中心より離れているため摩擦によるトルクロスが大きくなり、ＤＣモータ１３のトルクの伝達効率が悪くなる。この結果、弱い伝達トルクによる回転力がカム歯車１０へ伝達することとなる。なお、第１および第２歯車１６，１７を面接触させると、各歯車１６，１７の接触面や歯に形成されるバリ等により歯車同士が互いに干渉してしまう危険が生じるため、この実施の形態では面接触よりスムーズに回転することが可能な２点による点接触を採用している。
【００３２】
上述したように構成された第１歯車１６、この第１歯車１６に摺接可能な凸縁１７ａを備えた第２歯車１７、及び第３歯車１８は、共に大径のギヤ部と小径のピニオン部から構成されている。そして、第１歯車１６のギア部は、ウォーム１５に噛み合っており、第１歯車１６のピニオン部は、第２歯車部１７のギア部に噛み合っている。また、第２歯車１７のピニオン部は、第３歯車１８のギヤ部に、第３歯車１８のピニオン部はカム歯車１０のギヤ１０ａに噛み合っている。したがって、ＤＣモータ１３の出力軸１３ａの回転は、回転伝達機構１４により次々に減速されながらカム歯車１０に伝達される。
【００３３】
カム歯車１０には、出力軸２５が一体成形されている。この出力軸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、カム歯車１０と製氷皿２とは、一体となって回転する。
【００３４】
なお、出力軸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、この出力軸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。
【００３５】
この筒状のフリクション部材８は、出力軸２５に対して所定の回転範囲におい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と出力軸２５との関係は、フリクション部材８がケース半体９ｂに形成された凸部によって回動を阻止されるまでは一体的に回動し、フリクション部材８の回動が阻止された後は、出力軸２５のみが回転するようになっている。そして、こ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。
【００３６】
この阻止片は、カム歯車１０が離氷位置側に回動する場合は検氷軸３１の係合片（図示省略）と係合せず、カム歯車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。
【００３７】
このフリクション部材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歯車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。
【００３８】
また、カム歯車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、カム歯車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、カム歯車１０の回転限界位置としている。本実施の形態の場合には、カム歯車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。
【００３９】
一方、カム歯車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６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、カム歯車１０の回転中心となる軸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。
【００４０】
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、カム歯車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。
【００４１】
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、カム歯車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、タクトスイッチ４２を押圧する方向にスイッチ押圧レバー４１を回動させるようになっている。
【００４２】
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。
【００４３】
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、カム歯車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（図示省略）をカム歯車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。
【００４４】
検氷軸３１は、カム歯車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、カム歯車１０とケース半体９ｂとの間に配置されている。検氷軸３１は、検氷軸用カム面２８に対して当接可能なカムフォロアーとなる係合凸部（図示省略）と、上述したフリクション部材８の阻止片と係合可能な係合片（図示省略）と、コイルスプリング３２に係合するバネ係合部３１ｃと、スイッチ片回動阻止部３１ｄと、検氷軸３１のスラスト方向への抜けを防止するスラスト抜け防止突堤３１ｅと、アーム連結部３１ｆと、ガイド片３１ｈを有している。そして、この検氷軸３１は、一方の端部がケース半体９ｂに形成された受け孔（図示省略）に回動自在に支持され、他方の端部に形成されているアーム連結部３１ｆがケース９の外部に突出されるようにケース９の側面に支持されており、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。このように構成された検氷軸３１は、コイルスプリング３２によって図３において矢示Ａ方向に付勢されている。すなわち、検氷軸３１は、カムフォロアーとなる係合凸部がカム歯車１０の検氷軸用カム面２８に押しつけられる方向に回動するように付勢されている。
【００４５】
なお、スイッチ片回動阻止部３１ｄは、タクトスイッチ４２のオン／オフを行うスイッチ押圧レバー４１の回動を阻止することが可能となっている。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うになっている。これによって、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は、タクトスイッチ４２をオンさせないように働く。
【００４６】
また、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。そして、この状態でカム歯車１０を装填し、カム歯車１０が検氷状態の位置、すなわちカム歯車１０の検氷軸用カム面２８の氷不足検出位置部２８ｃと当接する位置に係合凸部３１ａがくるように組み込むと、カム歯車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。
【００５０】
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（図３において矢示Ａ方向）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、カム歯車１０の中心から外周に向かうものであるが、カム歯車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、カム歯車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。カム歯車１０を組み込んだ後、最後にケース半体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。
【００５１】
スイッチ機構１２は、製氷皿２の駆動に連動して接点の係合及び離脱がなされることによりオン／オフ切り換えがなされるようになっている。このスイッチ機構１２は、カム歯車１０に操作されるスイッチ押圧レバー４１と、スイッチ押圧レバー４１の揺動によってオン／オフされるタクトスイッチ４２と、スイッチ押圧レバー４１の揺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を揺動させるための力を与えるコイルスプリング４４とを備えて構成されている。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。
【００５２】
スイッチ押圧レバー４１は、一方のケース半体９ｂの底面に立設された２つの端板５３の上端縁部分に設けられた各Ｕ字状溝５３ａ内に回動自在に支持されている。スイッチ押圧レバー４１は、図７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、カム歯車１０のスイッチ押圧レバー用カム面２９に当接する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、カム歯車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に沿ってカム歯車１０の径方向に移動し、スイッチ押圧レバー４１が揺動する。
【００５３】
また、スイッチ押圧レバー４１の所定位置には、コイルスプリング４４に付勢される被押圧部となる突起腕４１ｂが形成されている。この突起腕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。この突起腕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は揺動することができない。
【００５４】
一方、突起腕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の突起腕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、コイルスプリング４４の一端内に入り込んでいる。なお、コイルスプリング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。
【００５５】
また、スイッチ押圧レバー４１の中心部は、揺動を支える回動支持部４１ｄとなっており、この回動支持部４１ｄの両端が各Ｕ字状溝５３ａ内に入り、この回動支持部４１ｄを中心として揺動する。さらに、このスイッチ押圧レバー４１には、揺動規制部４１ｅが設けられており、この揺動規制部４１ｅはケース半体９ｂに備えら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、回動支持部４１ｄの片方がＵ字状溝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】
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、すなわちカム歯車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コイルスプリング４４の付勢力を受けたスイッチ押圧レバー４１によって押圧されるように配置されている。この押圧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、スイッチ押圧レバー４１がタクトスイッチ４２を押圧せず、タクトスイッチ４２はオフとなる。
【００５７】
このように製氷位置で常時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、カム歯車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、カム歯車１０が５度回転するとカム歯車１０によりスイッチ押圧レバー４１がスプリングコイル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、一旦タクトスイッチ４２はオフとなる。
【００５８】
そして、カム歯車１０が４２度回転した際に、カム歯車１０及びスプリングコイル４４のバネ力によりスイッチ押圧レバー４１を揺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の揺動を阻止する。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、すなわちカム歯車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、カム歯車１０が１６０度回転した離氷位置となるまでオンとならない。
【００５９】
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、カム歯車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歯車１０が５度回転すると一旦オフとなるが、カム歯車１０が４２度回転した際に、カム歯車１０及びスプリングコイル４４のバネ力により、再びスイッチ押圧レバー４１を揺動させようとする。
【００６０】
このとき、検氷アーム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、揺動してタクトスイッチ４２のボタン４２ａを押圧しオンとなる。
【００６１】
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歯車１０を逆回転させる制御を行っている。そのため、満氷時にはカム歯車１０を４２度回転させた時点、氷が不足していた時にはカム歯車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制御を行っている。
【００６２】
なお、カム歯車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、カム歯車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。
【００６３】
一方、カム歯車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歯車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度目の信号がカム歯車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、カム歯車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歯車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。
【００６４】
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側に揺動しようとする。この揺動時に、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。
【００６５】
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８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。
【００６６】
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のモード）が開始される。この初期設定プログラムは、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。
【００６７】
電源がオンされると初期設定プルグラムが立ち上がり、まずＤＣモータ１３をＣＣＷ方向、すなわちカム歯車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、スイッチオン状態のままタイマー動作が終了したら、ＤＣモータ１３を停止させる。
【００６８】
この動作により、カム歯車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、確実にカム歯車１０がロック位置（−６度）で停止する。
【００６９】
次に、ＤＣモータ１３をＣＷ方向、すなわちカム歯車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ＤＣモータ１３を停止させる。この後、逆に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歯車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。このイニシャライズ終了後は、基本動作プログラムに移行する。
【００７０】
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。なお、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、氷の有無にかかわらず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。
【００７１】
このように氷製造が終了したと判断すると、貯氷容器内の氷の量を検知しに行く。そして、貯氷容器内が氷不足状態となっている場合は、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＝水平位置）まで逆方向に回転させ給水を行い、再び製氷がなされる。なお、検氷した際、満氷状態であれば、氷を追加する必要がないため製氷皿２を反転させずに原点（＝水平位置）に戻り、検氷のため所定時間待機して製氷確認動作に戻っていく。
【００７２】
次に、検氷動作について説明する。製氷完了後、まず、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。なお、この７秒は、ＤＣモータ１３の駆動力によって、カム歯車１０が５度の位置から１００度の位置まで回転可能な時間となっており、この７秒間で検氷信号が発生するか否かを確認している。
【００７３】
この検氷動作時を含む７秒間の間、スイッチオフ状態が維持され、かつ７秒が経過してタイマーの動作が終了した後において、タクトスイッチ４２がオンとなった場合は、離氷信号が発生したこととなり、ＤＣモータ１３を停止させる。なお、このような動作が行われた場合は、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。
【００７４】
すなわち、氷が不足している場合には、カム歯車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。
【００７５】
上述したようにＤＣモータ１３を停止させた後、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、ＤＣモータ１３を停止させる。これによって、カム歯車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。
【００７６】
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ＤＣモータ１３を停止させるのは、この２度目のオンがカム歯車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、カム歯車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。
【００７７】
なお、上述の検氷動作、すなわち７秒間のタイマー動作中にタクトスイッチ４２がオンとなった場合（４２度〜４８度の位置でオンする）は、スイッチオンの直後にＤＣモータ１３を停止させる。このように検氷動作時にタクトスイッチ４２がオンとなる場合は、貯氷容器内に氷が所定量以上入っており、氷の追加が必要ないことを意味している。すなわち、満氷を検知したこととなる。
【００７８】
そして、ＤＣモータ１３を停止させた後、今度はＤＣモータ１３を逆に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て、ＤＣモータ１３を停止させる。これによって、カム歯車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。
【００７９】
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、ウォーム１５の先端部分を受ける軸受け２０を、図５に示すような構成、具体的には、矩形状の本体部２０ａの底面に嵌め込み用の突出部２０ｂを設け、側面に軸受け孔２０ｃを設け、上面にレール状のリブ２０ｄを設けて、このリブ２０ｄをケース９の組み込み時の変形部としたが、軸受け２０は、図９及び図１０に示すような構成としても良い。
【００８０】
図９に示した軸受け６０は、外観形状が略長方体形状となっている。そして、軸受け保持部１９に嵌め込まれた際にケース半体９ａと対向する側の面近傍の内部に、略長方体形状の空間部６０ｄを備え、さらにこの空間部６０ｄよりケース半体９ｂの底面側の内部に軸受け孔６０ｃを備えている。このため、軸受け６０は、ケース半体９ｂの軸受け保持部１９に嵌め込まれた後、ケース半体９ａを被せて両ケース半体９ａ，９ｂで挟みつけられると、空間部６０ｄのみが矢示Ｅ方向へ大きく変形する。すなわち、空間部６０ｄが、ケース組み込み時の変形部となっている。この結果、軸受け孔６０ｃは、ケース組み込み後も変形せず、孔径の管理が容易で、摺動ノイズ及び摩耗を低減させることが可能な軸受け６０となっている。
【００８１】
図１０に示した軸受け７０は、軸受け孔７０ｃが形成された側面側からみると、Ｔ字形状となっており、略長方体形状の本体部７０ａの上端部分から側方に突出した鍔部７０ｄ，７０ｄを有している。この軸受け７０は、ケース半体９ｂの軸受け保持部１９に嵌め込まれた後、ケース半体９ａを被せて両ケース半体９ａ，９ｂで挟みつけられると、両鍔部７０ｄ，７０ｄのみが矢示Ｆ方向へ大きく変形する。すなわち、両鍔部７０ｄ，７０ｄが、ケース組み込み時の変形部となっている。この結果、軸受け孔７０ｃは、ケース組み込み後も変形せず、孔径の管理が容易で、摺動ノイズ及び摩耗を低減させることが可能な軸受け７０となっている。
【００８２】
このように、本実施の形態は、ウォーム１５の先端部分を受ける軸受けを、ケース組み込み時に変形する変形部を備えた軟質の部材で構成したが、特に変形部を設けなくても、ケース組み込み時に軸受け孔に変形が起こらない場合は、上述の各変形部はなくてもよい。
【００８３】
また、上述の実施の形態では、検氷位置等を検出するスイッチをタクトスイッチ４２で構成したが、接点の係合／離脱によりオン／オフ切り換えがなされるリーフスイッチ等を用いてもよい。
【００８４】
また、上述の実施の形態では、出力軸２５をカム歯車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をカム歯車１０の内周面に当接させるのではなく、外周面に当接させるようにしても良い。
【００８５】
さらに、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。
【００８６】
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歯車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。
【００８７】
【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、モータの駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームの先端部分を受ける軸受けを、ケースとは別体で、かつケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成している。そのため、軸受けの孔径を精度良く成型することが可能となり、ウォームのラジアル方向へのがたつきを少なくすることが可能となる。この結果、軸受けとウォームの摺動部分から発生するノイズやこの摺動部分の摩耗を低減できる。また、軸受けがケースの材質と同等かあるいは軟らかい材質で形成されているため、より一層ノイズ及び摩耗を低減することが可能となる。
【００８８】
また、ケース組み込み時に他の部分に比して大きく変形する変形部を設けると、組み込み後の軸受けの孔径の変形を防止することが可能となり、軸受けの孔径の寸法管理をしやすくなる。このため、より一層ノイズ及び摩耗を抑えることが可能となる。
【００８９】
さらに、大きな駆動トルクが発生する離氷位置方向への駆動時にウォームが軸受けから離れる方向へ移動するように設定すると、軟質材で構成された軸受けに大きなスラスト力が伝達されず、軸受けの破壊や経時的な損傷を防止することができる。
【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機構の連結関係を示す断面展開図である。
【図５】（Ａ）は、図３の駆動装置の軸受けのみを矢示ＶＡ方向からみた正面図、（Ｂ）は、（Ａ）を矢示ＶＢ方向からみた側面図、（Ｃ）は（Ａ）を矢示ＶＣ方向からみた平面図である。
【図６】図４の駆動装置のカム歯車を図４の矢示ＶＩ方向から見た底面図である。
【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１の自動製氷機の動作状況を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態の自動製氷機の駆動装置の軸受けの変形例を示した模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態の自動製氷機の駆動装置の軸受けの他の変形例を示した模式図である。
【図１１】従来の自動製氷装置をケースの蓋を外した状態で内部機構が見えるように示した平面図である。
【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 カム歯車
１１ 検氷機構
１２ スイッチ機構
１３ ＤＣモータ
１３ａ 出力軸
１４ 回転伝達機構
１５ ウォーム
２０ 軸受け
２０ｄ リブ（変形部）
Claims (5)
- 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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、上記モータの駆動力を上記製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、上記ケースとは別体で、かつ上記ケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、上記ケースは、分割された２つのケース半体から構成され、上記軸受けを内部に収納して上記２つのケース半体を一体化させることにより、上記軸受けが上記２つのケース半体で挟み込まれて固定され、上記軸受けには、上記２つのケース半体で挟み込まれた際にその部分が変形すると共に上記ウォームの先端部分を受ける軸孔の径に影響を与えない変形部が形成されていることを特徴とする自動製氷機の駆動装置。
- 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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、上記モータの駆動力を上記製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、上記ケースとは別体で、かつ上記ケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、上記ウォームは、先端部分が平面で形成され、かつ氷を落下させる方向（離氷位置方向）とは反対方向（製氷位置方向）へ上記製氷皿を回転させる際に上記軸受け側へ移動するように設定され、上記軸受けは、製氷位置方向への駆動時に上記ウォームをスラスト受けするように構成されていることを特徴とする自動製氷機の駆動装置。
- 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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、上記モータの駆動力を上記製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、上記ケースとは別体で、かつ上記ケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、上記ケースは、分割された２つのケース半体から構成され、上記軸受けを内部に収納して上記２つのケース半体を一体化させることにより、上記軸受けが上記２つのケース半体で挟み込まれて固定され、上記ウォームは、先端部分が平面で形成され、かつ氷を落下させる方向（離氷位置方向）とは反対方向（製氷位置方向）へ上記製氷皿を回転させる際に上記軸受け側へ移動するように設定され、上記軸受けは、製氷位置方向への駆動時に上記ウォームをスラスト受けするように構成されていることを特徴とする自動製氷機の駆動装置。
- 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、ケース内に収納されたモータの出力軸にスラスト方向へ移動可能でかつラジアル方向へ一体的に回転するように連結され、上記モータの駆動力を上記製氷皿に伝達する回転伝達機構の最初段となるウォームを備えると共に、このウォームの先端部分を受ける軸受けを、上記ケースとは別体で、かつ上記ケースの材質と同質かもしくは軟質の樹脂を用いて構成し、上記ケースは、分割された２つのケース半体から構成され、上記軸受けを内部に収納して上記２つのケース半体を一体化させることにより、上記軸受けが上記２つのケース半体で挟み込まれて固定され、上記軸受けには、上記２つのケース半体で挟み込まれた際にその部分が変形すると共に上記ウォームの先端部分を受ける軸孔の径に影響を与えない変形部が形成され、上記ウォームは、先端部分が平面で形成され、かつ氷を落下させる方向（離氷位置方向）とは反対方向（製氷位置方向）へ上記製氷皿を回転させる際に上記軸受け側へ移動するように設定され、上記軸受けは、製氷位置方向への駆動時に上記ウォームをスラスト受けするように構成されている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。
- 前記軸受けの材質を、ポリエステルエラストマーで構成したことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の自動製氷機の駆動装置。
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