JP3672177B2 - 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、はす歯歯車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１１０ａの一方の所定位置に配置され、ケースの他方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にはす歯歯車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】
上述の自動製氷装置では、モータ１０１の駆動によるウォーム１０２の回転を受けて、はす歯歯車１０３がスラスト方向へ移動する。このはす歯歯車１０３は、２つに分割された各ケース半体に両端を支持された軸１０３ａに回転自在に支持されている。そのため、はす歯歯車１０３は、駆動時、その回転方向によって軸１０３に沿ってスラスト方向のいずれか一方へ移動し、その端部が軸１０３ａを支持するケース１１０ａの蓋側もしくは本体側のいずれかにスラスト荷重を受けて摺接しながら回転することとなる。
【０００６】
その結果、モータ１０１から製氷皿への駆動力の伝達トルクにロスが生じると共に、この摺接によりノイズが発生する。そのため、特に、多大な回転トルクを必要とする製氷皿の離氷方向への駆動時には、この伝達トルクのロス及び摺動ノイズが問題となる。また、離氷動作を終了した後の製氷皿を、製氷位置へ戻す場合もこの問題は存在する。なお、はす歯歯車１０３の端面を摺接させないように構成、すなわち、いわゆるスラスト受けのない構成とした場合は、伝達トルクのロスは低減できるもののスラスト方向への移動による「がた」はスラスト受けのあるものに比して大きくなるため、より多大なノイズが発生するという問題が生じる。
【０００７】
また、上述の自動製氷装置では、軸１０３ａの両端が両ケース半体で支持されている構成となっているため、はす歯歯車１０３の回転中心上となる領域に、回転伝達機構の他の歯車やカム歯車１０５等を重ねて配置させることができない。そのため、回転伝達機構を構成する各歯車のケース１１０ａ内で占める面積がどうしても大きくなってしまい、装置全体をコンパクトに構成できないという問題も生じる。逆に、コンパクトに構成しようとすると、回転伝達機構を多数段にすることができず、高い減速比を得られない。加えて、ケース１１０ａを構成する両ケース半体を組み付ける際に、はす歯歯車１０３の回転中心となる軸１０３ａを両ケース半体に対して精度良く位置合わせしなければならず、組み付けが煩雑なものとなっている。
【０００８】
本発明は、モータの駆動力をロスなく効率よく製氷皿へ伝達すると共に、駆動時のノイズを低減し、かつコンパクトに構成することが可能な回転伝達機構を備える自動製氷機の駆動装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【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、駆動源の駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構中にウォームと、このウォームに噛合すると共に当該装置の各部を収納するケースに一端が支持された軸に回動自在に支持されたはす歯歯車及びこのはす歯歯車と同軸上に一体的に形成された歯車で構成された複合歯車と、この複合歯車と噛み合うと共に端面の一部がはす歯歯車の端面の一部とスラスト方向において重なる位置に配置された伝達歯車を有し、はす歯歯車及び伝達歯車の互いに対向する各端面の少なくとも一方に、複合歯車のスラスト荷重を受けるためのリング状の突起を備え、製氷皿の製氷位置方向への駆動時における複合歯車のスラスト方向への動きをリング状の突起で受けている。
【００１３】
そのため、それほど多大な回転トルクを必要とせず、寧ろイニシャライズ動作時においては低トルクで駆動した方が好ましい、製氷皿の製氷位置方向への駆動の際に、複合歯車のスラスト荷重をリング状の突起で受けることにより適度なトルクロスを発生させることが可能となる。その結果、製氷皿の製氷位置方向への駆動トルクの低減と回転伝達のスムーズさとのバランスが、ある程度とれた回転伝達機構とすることができる。
【００１４】
また、他の発明では、上述の自動製氷機の駆動装置に加えて、リング状の突起は、はす歯歯車及び伝達歯車の互いに対向する端面の双方に形成され、製氷皿の製氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きを、両リング状の突起により２点で点接触により受けている。そのため、回転伝達のスムーズさをより向上させることとなり、さらにトルクの低減と回転伝達のスムーズさとのバランスが良好なものとなる。また、加えて、イニシャライズ時のメカロック等による部材の経時的な変化を押さえ、耐久性の高い駆動装置とすることができる。
【００１５】
また、他の発明では、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、駆動源の駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構中にウォームと、このウォームに噛合すると共に当該装置の各部を収納するケースに一端が支持された軸に回動自在に支持されたはす歯歯車及びこのはす歯歯車と同軸上に一体的に形成された歯車で構成された複合歯車と、この複合歯車と噛み合うと共に端面の一部がはす歯歯車の端面の一部とスラスト方向において重なる位置に配置された伝達歯車を有し、複合歯車は回転中心に有底の孔を備え、この孔を軸に遊嵌させることにより軸に支持されると共に、はす歯歯車及び伝達歯車の互いに対向する各端面の少なくとも一方に、はす歯歯車のスラスト荷重を受けるためのリング状の突起を備え、製氷皿の離氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きを軸の先端部分で受け、かつ製氷皿の製氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きをリング状の突起で受けている。
【００１６】
そのため、多大な回転トルクを必要とする製氷皿の離氷方向への駆動の際に、駆動源から製氷皿への伝達トルクのロスをより少なくしかつ摺動によるノイズを低減させることが可能となる。また、複合歯車を回転自在に支持する軸が片持ち構造となっており、複合歯車の回転中心と同心上の領域となる軸の先端とケースとの間にスペースを生じさせられるため、このスペースに回転伝達機構の他の歯車等を重ねて配置することが可能となり、装置全体をコンパクトに構成することができる。一方、製氷皿の製氷位置方向への駆動の際には、複合歯車のスラスト荷重をリング状の突起で受けることにより適度なトルクロスを発生させることが可能となる。その結果、製氷皿の製氷位置方向への駆動トルクの低減と回転伝達のスムーズさとのバランスが、ある程度とれた回転伝達機構とすることができる。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、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。
【００２２】
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及び製氷皿２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を介して連結されたウォーム１５と、ウォーム１５の回転を順次減速させるはす歯歯車１６ａ及び平歯車１６ｂからなる複合歯車１６、それぞれ２つの径の異なる平歯車から構成される第１伝達歯車１７及び第２伝達歯車１８より構成されている。
【００２３】
ウォーム１５の先端部分は、ケース半体９ｂの軸受け保持部１９内に嵌合固定されたポリエステルエラストマー製の軸受け２０に回転自在に支持されている。この軸受け２０は、ポリアセタールからなるウォーム１５及びＡＢＳからなるケース半体９ｂよりも軟らかい材質で形成されており、これによってウォーム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。
【００２４】
複合歯車１６は、図４及び図５に示すように、ウォーム１５に噛合するはす歯歯車１６ａと、第１伝達歯車１７の大径の平歯車１７ａに噛合する平歯車１６ｂと、を同軸上に一体的に形成したものとなっている。この複合歯車１６は、駆動装置５の各部を収納するケース９を構成するケース半体９ｂに一端が支持された軸２１に回転自在かつスラスト方向へも移動可能に支持されている。すなわち、この複合歯車１６は、回転中心に有底の孔１６ｃを備え、天板部分が塞がれたキャップ形状となっている。そして、この孔１６ｃを軸２１に遊嵌させることにより、複合歯車１６が軸２１に支持されるようになっている。
【００２５】
なお、はす歯歯車１６ａは、ウォーム１５の回転を受けるとその回転方向に応じて回転すると共に、スラスト方向に付勢される。これによって、はす歯歯車１６ａを含む複合歯車１６全体がスラスト方向に移動しようとする。具体的には、製氷皿２を離氷位置方向に駆動させる場合、ウォーム１５の回転を受けたはす歯歯車１６は、図４において矢示Ｄ方向へ移動しようとする。また、逆に製氷皿２を製氷位置方向に駆動させる場合、ウォーム１５の回転を受けたはす歯歯車１６は、図４において矢示Ｕ方向へ移動しようとする。
【００２６】
一方、複合歯車１６を回転支持する軸２１の先端部分には、突起２１ａが形成されている。この突起２１ａは、製氷皿２の離氷位置方向への駆動時における複合歯車１６のスラスト方向への動き（図４における矢示Ｄ方向への動き）による複合歯車１６のスラスト荷重を点接触で受けるためのものとなっている。
【００２７】
このような構成としたのは、以下の理由による。すなわち、駆動装置５は、製氷皿２を離氷位置側へ回動させる際、製氷皿２にひねりを与えながら離氷させる離氷動作を回転終期に行うため、この際に非常に強い回転トルクが必要となる。そのため、このような駆動時に複合歯車１６がウォーム１５の回転を受けてケース半体９ｂ側に付勢された際、孔１６ｃ内の内底面を軸２１の先端部分に形成された突起２１ａで点接触でスラスト受けすることで、この方向への回転時の摩擦による伝達ロスが最小限なものとなる。この結果、製氷位置側への駆動の際には、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、製氷皿２を強いトルクで回転させることができるようになっている。
【００２８】
なお、本実施の形態では、軸２１の先端部分に突起２１ａを設けて、複合歯車１６のスラスト荷重を点接触で受けるようにしたが、突起２１ａを設けず軸２１の先端部分の端面でスラスト荷重を受けるようにしても良い。このように構成すると、突起２１ａで点接触で受ける構成よりは、若干トルクの伝達ロスが生じるが、それでも製氷皿２を駆動するための回転トルクが十分出せる場合には、この突起２１ａはなくても良い。また、軸２１側に突起２１ａを設けるのではなく、複合歯車１６の孔１６ｃの内底面側にスラスト荷重受け用の突起を設けても良いし、軸２１側及び孔１６ｃ側の双方に、共にスラスト受け用の突起を設けるようにしても良い。
【００２９】
上述したように、本実施の形態の自動製氷機の駆動装置５では、ケース半体９ｂに一端が支持された、いわゆる片持ち構造の軸２１にキャップ状の複合歯車１６を被せるようにして、軸２１で複合歯車１６を支持している。そのため、複合歯車１６とケース半体９ｂとの間には、空間的なスペースが生じる。このため、このスペースに、後述するカム歯車１０の水平面の一部を重ねて配置することが可能となり、ＤＣモータ１３の駆動力を製氷皿２に伝達する回転伝達機構１４の各歯車をコンパクトに配置することが可能となる。また、軸２１が、ケース半体９ｂ側にのみ支持されているので、ケース半体９ａは軸２１の位置合わせをすることなく、単純にケース半体９ｂに被せるだけでよく、組立作業性も良い。
【００３０】
また、はす歯歯車１６ａのケース半体９ａ側に対向する端面の一部は、複合歯車１６の平歯車１６ｂと噛み合う第１伝達歯車１７の大径の平歯車１７ａのケース半体９ｂ側に対向する端面の一部とスラスト方向において重なる位置に配置されている。そして、はす歯歯車１６ａの平歯車１７ａとの対向面には、回転中心から径方向に等距離離れた位置を結ぶリング状の突起１６ｄが形成されている。一方、第１伝達歯車１７の平歯車１７ｂのはす歯歯車１６ａとの対向面にも、回転中心から径方向に等距離離れた位置を結ぶリング状の突起１７ｄが形成されている。
【００３１】
これらの各突起１６ｄ，１７ｄは、製氷皿２の製氷位置方向への駆動時における複合歯車１６のスラスト方向への動き（図４における矢示Ｕ方向への動き）により２点で点接触（図３で示したｘ１，ｘ２が接触位置）し、複合歯車１６のスラスト荷重を受けるようになっている。これら２点の接触部分の接触面積は、それぞれ、上述の離氷位置方向への駆動時の突起２１ａによるスラスト受けの点接触の接触面積に比して若干接触面積が大きい。また、接触位置が回転中心から離れている。そのため、製氷位置方向への駆動時には、離氷位置方向への駆動時に比して、伝達トルクのロスが若干大きくなる。
【００３２】
このような構成としたのは、離氷動作終了後に製氷皿２を製氷位置方向へ戻す場合等、製氷位置方向への駆動時には、離氷動作に要するほどの強い駆動トルクを必要としないためである。特に、製氷位置方向への回転により後述するイニシャライズを行う場合においては、メカロック状態を発生させるため、逆に弱いトルクとなることが好ましい。そのため、上述したように、はす歯歯車１６の突起１６ｄと第１伝達歯車１７の平歯車１７ａの突起１７ｄとを２点の点接触で摺接させながら回転させることにより、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、はす歯歯車１６ａおよび平歯車１７ａを面接触させると、各歯車１６ａ，１７ａの接触面や歯に形成されるバリ等により互いに干渉する危険が生じるため、この実施の形態では２点による点接触としている。
【００３３】
なお、本実施の形態では、端面同士が対向している両歯車１６ａ，１７ａの各端面に、複合歯車１６のスラスト荷重を受けるリング状の突起１６ｄ，１７ｄをそれぞれ設けたが、リング状の突起は歯車１６ａ，１７ａの一方に設けても良い。
【００３４】
第１伝達歯車１７及び第２伝達歯車１８は、共に大・小径の異なる歯車を同軸上に一体的に構成された形状を有している。そして、はす歯歯車１６の平歯車１６ｂに噛合している第１伝達歯車１７の小径の歯車は、第２伝達歯車１８の大径の歯車に噛み合っている。そして、第２伝達歯車１８の小径の歯車は、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
この筒状のフリクション部材８は、出力軸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。なお、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、出力軸２５のみが回転できるようになっている。
【００３８】
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３１ｂ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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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３１ａ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。
【００４６】
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、図７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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、カム歯車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。
【００４９】
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、出力軸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をカム歯車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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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のボタン４２ａをスイッチ押圧レバー４１が押圧しないようになっている。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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８及び図９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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、タクトスイッチ４２はスイッチ押圧レバー４１と非接触の状態となりオフとなる。
【００６３】
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から離されて、一旦タクトスイッチ４２はオフとなる。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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を押圧してオンとなる。
【００６７】
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ような制御を行っている。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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１０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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
この動作で、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秒が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位置信号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。
【００７５】
なお、このメカロックが発生しても、このＣＣＷ方向への回転時には、上述したようにはす歯歯車１６ａと第１伝達歯車１７の平歯車１７ｂの各端面に形成されたリング状の突起１６ａ，１７ａを摺接させることにより、適度に伝達トルクをロスさせる構成となっているため、カム歯車１０へそれほど大きな回転トルクが伝達されない。そのため、メカロック時の突き当たり部分の経時的な消耗を防止するようになっている。
【００７６】
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、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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する。なお、この基本動作は、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。
【００８０】
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。
【００８１】
次に検氷動作について詳述する。まず、カム歯車１０が原点位置近傍で停止した状態で製氷皿２内の液体が凍って製氷が完了し、かつコントローラから待機終了信号が出力されると、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秒にセットし、この７秒間で検氷信号が発生するか否かを確認する。
【００８２】
この７秒の間、スイッチオフ状態が維持され、かつ７秒経過後にタクトスイッチ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１秒間停止させる。この状態は、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。
【００８３】
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。なお、この離氷動作時には、上述したように、ケース９に一端を支持された軸２１の先端部分に形成された突起２１ａで、点接触で複合歯車１６の内底面を受けるため、伝達トルクのロスがなく、大きな回転トルクで製氷皿２を回転させることができるようになっている。
【００８４】
このように氷不足を検知した場合、離氷信号が出力された時点でＤＣモータ１３を１秒間停止させ、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
なお、上述の検氷動作においてタクトスイッチ４２がオンとなった場合は、これを検氷信号と認識し、ＤＣモータ１３を１秒間停止させる。このように検氷動作時にタクトスイッチ４２がオンとなるのは、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場合である。すなわち、満氷を検知したこととなる。
【００８８】
そして、この満氷検出時には、検出信号を認識した時点でＤＣモータ１３を１秒間停止させ、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がオフとなることで検氷信号がオフし（わずかな時間でオフする）、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秒にセットし、このタイマー動作が終了したら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。
【００８９】
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、製氷皿２の離氷位置方向への駆動時には、点接触によりＤＣモータ１３の回転トルクの伝達ロスを低減し、逆に製氷皿２の製氷位置方向への駆動時には、２点による点接触（離氷位置方向への駆動時の点接触よりやや接触面積の大きい）により回転トルクの伝達ロスをやや大き目としているが、これら各構成はそれぞれ単独でも十分な効果を奏すものとなるため、いずれか一方の構成と持つこととしても良い。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
【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、駆動源の駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構中にウォームと、いわゆる片持ち支持された軸に遊嵌されたはす歯歯車とを有し、多大な回転トルクを必要とする製氷皿の離氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きを軸の先端部分という接触面積の狭い部分で受けている。このため、離氷動作時に、駆動源から製氷皿への伝達トルクのロスを低減しかつ摺動によるノイズを低減させることが可能となる。軸が片持ち構造となっているため、はす歯歯車の回転中心と同心上の領域となる軸の先端とケースとの間にスペースを有効活用できる。その結果、回転伝達機構の他の歯車等を重ねて配置する等により、装置全体をコンパクトとすることが可能となる。はす歯歯車の内底面及び軸の先端部分のいずれか一方もしくは双方に、はす歯歯車のスラスト荷重を点接触で受けるための突起を形成すると、さらに伝達トルクのロス及び摺動ノイズを低減することができる。
【００９４】
また、他の発明では、駆動源の駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構中にはす歯歯車及びこのはす歯歯車と同軸上に一体的に形成された歯車で構成された複合歯車と、はす歯歯車と端面同士の一部が重なり合う伝達歯車が設けられ、はす歯歯車及び伝達歯車の各端面の少なくとも一方に、複合歯車のスラスト荷重を受けるためのリング状の突起が備えられている。そのため、それほど多大な回転トルクを必要とせず、寧ろイニシャライズ動作時においては低トルクで駆動した方が好ましい、製氷皿の製氷位置方向への駆動の際に、適度なトルクロスが発生する。この結果、イニシャライズ時のメカロック等による部材の経時的な変化を押さえ、耐久性の高い駆動装置とすることができる。
【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の駆動装置の複合歯車部分のみを拡大して示した断面図である。
【図６】図４の駆動装置のカム歯車を図４の矢示Ｖ方向から見た底面図である。
【図７】図３の駆動装置の検氷軸を示した正面図である。
【図８】図３の駆動装置のスイッチ押圧レバーを図３の矢示ＶＩＩＩ方向から見た底面図である。
【図９】図８を矢示ＩＸ方向から見た側面図である。
【図１０】図１の自動製氷機の動作状況を示す図である。
【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
１０ カム歯車
１１ 検氷機構
１２ スイッチ機構
１３ ＤＣモータ（駆動源）
１４ 回転伝達機構
１５ ウォーム
１６ 複合歯車
１６ａ はす歯歯車
１６ｂ 平歯車
１６ｃ 孔
１６ｄ 突起
１７ 第１伝達歯車
１７ａ 平歯車
１７ｄ 突起
２１ 軸
２１ａ 突起
【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、はす歯歯車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１１０ａの一方の所定位置に配置され、ケースの他方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にはす歯歯車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】
上述の自動製氷装置では、モータ１０１の駆動によるウォーム１０２の回転を受けて、はす歯歯車１０３がスラスト方向へ移動する。このはす歯歯車１０３は、２つに分割された各ケース半体に両端を支持された軸１０３ａに回転自在に支持されている。そのため、はす歯歯車１０３は、駆動時、その回転方向によって軸１０３に沿ってスラスト方向のいずれか一方へ移動し、その端部が軸１０３ａを支持するケース１１０ａの蓋側もしくは本体側のいずれかにスラスト荷重を受けて摺接しながら回転することとなる。
【０００６】
その結果、モータ１０１から製氷皿への駆動力の伝達トルクにロスが生じると共に、この摺接によりノイズが発生する。そのため、特に、多大な回転トルクを必要とする製氷皿の離氷方向への駆動時には、この伝達トルクのロス及び摺動ノイズが問題となる。また、離氷動作を終了した後の製氷皿を、製氷位置へ戻す場合もこの問題は存在する。なお、はす歯歯車１０３の端面を摺接させないように構成、すなわち、いわゆるスラスト受けのない構成とした場合は、伝達トルクのロスは低減できるもののスラスト方向への移動による「がた」はスラスト受けのあるものに比して大きくなるため、より多大なノイズが発生するという問題が生じる。
【０００７】
また、上述の自動製氷装置では、軸１０３ａの両端が両ケース半体で支持されている構成となっているため、はす歯歯車１０３の回転中心上となる領域に、回転伝達機構の他の歯車やカム歯車１０５等を重ねて配置させることができない。そのため、回転伝達機構を構成する各歯車のケース１１０ａ内で占める面積がどうしても大きくなってしまい、装置全体をコンパクトに構成できないという問題も生じる。逆に、コンパクトに構成しようとすると、回転伝達機構を多数段にすることができず、高い減速比を得られない。加えて、ケース１１０ａを構成する両ケース半体を組み付ける際に、はす歯歯車１０３の回転中心となる軸１０３ａを両ケース半体に対して精度良く位置合わせしなければならず、組み付けが煩雑なものとなっている。
【０００８】
本発明は、モータの駆動力をロスなく効率よく製氷皿へ伝達すると共に、駆動時のノイズを低減し、かつコンパクトに構成することが可能な回転伝達機構を備える自動製氷機の駆動装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【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、駆動源の駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構中にウォームと、このウォームに噛合すると共に当該装置の各部を収納するケースに一端が支持された軸に回動自在に支持されたはす歯歯車及びこのはす歯歯車と同軸上に一体的に形成された歯車で構成された複合歯車と、この複合歯車と噛み合うと共に端面の一部がはす歯歯車の端面の一部とスラスト方向において重なる位置に配置された伝達歯車を有し、はす歯歯車及び伝達歯車の互いに対向する各端面の少なくとも一方に、複合歯車のスラスト荷重を受けるためのリング状の突起を備え、製氷皿の製氷位置方向への駆動時における複合歯車のスラスト方向への動きをリング状の突起で受けている。
【００１３】
そのため、それほど多大な回転トルクを必要とせず、寧ろイニシャライズ動作時においては低トルクで駆動した方が好ましい、製氷皿の製氷位置方向への駆動の際に、複合歯車のスラスト荷重をリング状の突起で受けることにより適度なトルクロスを発生させることが可能となる。その結果、製氷皿の製氷位置方向への駆動トルクの低減と回転伝達のスムーズさとのバランスが、ある程度とれた回転伝達機構とすることができる。
【００１４】
また、他の発明では、上述の自動製氷機の駆動装置に加えて、リング状の突起は、はす歯歯車及び伝達歯車の互いに対向する端面の双方に形成され、製氷皿の製氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きを、両リング状の突起により２点で点接触により受けている。そのため、回転伝達のスムーズさをより向上させることとなり、さらにトルクの低減と回転伝達のスムーズさとのバランスが良好なものとなる。また、加えて、イニシャライズ時のメカロック等による部材の経時的な変化を押さえ、耐久性の高い駆動装置とすることができる。
【００１５】
また、他の発明では、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、駆動源の駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構中にウォームと、このウォームに噛合すると共に当該装置の各部を収納するケースに一端が支持された軸に回動自在に支持されたはす歯歯車及びこのはす歯歯車と同軸上に一体的に形成された歯車で構成された複合歯車と、この複合歯車と噛み合うと共に端面の一部がはす歯歯車の端面の一部とスラスト方向において重なる位置に配置された伝達歯車を有し、複合歯車は回転中心に有底の孔を備え、この孔を軸に遊嵌させることにより軸に支持されると共に、はす歯歯車及び伝達歯車の互いに対向する各端面の少なくとも一方に、はす歯歯車のスラスト荷重を受けるためのリング状の突起を備え、製氷皿の離氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きを軸の先端部分で受け、かつ製氷皿の製氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きをリング状の突起で受けている。
【００１６】
そのため、多大な回転トルクを必要とする製氷皿の離氷方向への駆動の際に、駆動源から製氷皿への伝達トルクのロスをより少なくしかつ摺動によるノイズを低減させることが可能となる。また、複合歯車を回転自在に支持する軸が片持ち構造となっており、複合歯車の回転中心と同心上の領域となる軸の先端とケースとの間にスペースを生じさせられるため、このスペースに回転伝達機構の他の歯車等を重ねて配置することが可能となり、装置全体をコンパクトに構成することができる。一方、製氷皿の製氷位置方向への駆動の際には、複合歯車のスラスト荷重をリング状の突起で受けることにより適度なトルクロスを発生させることが可能となる。その結果、製氷皿の製氷位置方向への駆動トルクの低減と回転伝達のスムーズさとのバランスが、ある程度とれた回転伝達機構とすることができる。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、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。
【００２２】
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及び製氷皿２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を介して連結されたウォーム１５と、ウォーム１５の回転を順次減速させるはす歯歯車１６ａ及び平歯車１６ｂからなる複合歯車１６、それぞれ２つの径の異なる平歯車から構成される第１伝達歯車１７及び第２伝達歯車１８より構成されている。
【００２３】
ウォーム１５の先端部分は、ケース半体９ｂの軸受け保持部１９内に嵌合固定されたポリエステルエラストマー製の軸受け２０に回転自在に支持されている。この軸受け２０は、ポリアセタールからなるウォーム１５及びＡＢＳからなるケース半体９ｂよりも軟らかい材質で形成されており、これによってウォーム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。
【００２４】
複合歯車１６は、図４及び図５に示すように、ウォーム１５に噛合するはす歯歯車１６ａと、第１伝達歯車１７の大径の平歯車１７ａに噛合する平歯車１６ｂと、を同軸上に一体的に形成したものとなっている。この複合歯車１６は、駆動装置５の各部を収納するケース９を構成するケース半体９ｂに一端が支持された軸２１に回転自在かつスラスト方向へも移動可能に支持されている。すなわち、この複合歯車１６は、回転中心に有底の孔１６ｃを備え、天板部分が塞がれたキャップ形状となっている。そして、この孔１６ｃを軸２１に遊嵌させることにより、複合歯車１６が軸２１に支持されるようになっている。
【００２５】
なお、はす歯歯車１６ａは、ウォーム１５の回転を受けるとその回転方向に応じて回転すると共に、スラスト方向に付勢される。これによって、はす歯歯車１６ａを含む複合歯車１６全体がスラスト方向に移動しようとする。具体的には、製氷皿２を離氷位置方向に駆動させる場合、ウォーム１５の回転を受けたはす歯歯車１６は、図４において矢示Ｄ方向へ移動しようとする。また、逆に製氷皿２を製氷位置方向に駆動させる場合、ウォーム１５の回転を受けたはす歯歯車１６は、図４において矢示Ｕ方向へ移動しようとする。
【００２６】
一方、複合歯車１６を回転支持する軸２１の先端部分には、突起２１ａが形成されている。この突起２１ａは、製氷皿２の離氷位置方向への駆動時における複合歯車１６のスラスト方向への動き（図４における矢示Ｄ方向への動き）による複合歯車１６のスラスト荷重を点接触で受けるためのものとなっている。
【００２７】
このような構成としたのは、以下の理由による。すなわち、駆動装置５は、製氷皿２を離氷位置側へ回動させる際、製氷皿２にひねりを与えながら離氷させる離氷動作を回転終期に行うため、この際に非常に強い回転トルクが必要となる。そのため、このような駆動時に複合歯車１６がウォーム１５の回転を受けてケース半体９ｂ側に付勢された際、孔１６ｃ内の内底面を軸２１の先端部分に形成された突起２１ａで点接触でスラスト受けすることで、この方向への回転時の摩擦による伝達ロスが最小限なものとなる。この結果、製氷位置側への駆動の際には、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、製氷皿２を強いトルクで回転させることができるようになっている。
【００２８】
なお、本実施の形態では、軸２１の先端部分に突起２１ａを設けて、複合歯車１６のスラスト荷重を点接触で受けるようにしたが、突起２１ａを設けず軸２１の先端部分の端面でスラスト荷重を受けるようにしても良い。このように構成すると、突起２１ａで点接触で受ける構成よりは、若干トルクの伝達ロスが生じるが、それでも製氷皿２を駆動するための回転トルクが十分出せる場合には、この突起２１ａはなくても良い。また、軸２１側に突起２１ａを設けるのではなく、複合歯車１６の孔１６ｃの内底面側にスラスト荷重受け用の突起を設けても良いし、軸２１側及び孔１６ｃ側の双方に、共にスラスト受け用の突起を設けるようにしても良い。
【００２９】
上述したように、本実施の形態の自動製氷機の駆動装置５では、ケース半体９ｂに一端が支持された、いわゆる片持ち構造の軸２１にキャップ状の複合歯車１６を被せるようにして、軸２１で複合歯車１６を支持している。そのため、複合歯車１６とケース半体９ｂとの間には、空間的なスペースが生じる。このため、このスペースに、後述するカム歯車１０の水平面の一部を重ねて配置することが可能となり、ＤＣモータ１３の駆動力を製氷皿２に伝達する回転伝達機構１４の各歯車をコンパクトに配置することが可能となる。また、軸２１が、ケース半体９ｂ側にのみ支持されているので、ケース半体９ａは軸２１の位置合わせをすることなく、単純にケース半体９ｂに被せるだけでよく、組立作業性も良い。
【００３０】
また、はす歯歯車１６ａのケース半体９ａ側に対向する端面の一部は、複合歯車１６の平歯車１６ｂと噛み合う第１伝達歯車１７の大径の平歯車１７ａのケース半体９ｂ側に対向する端面の一部とスラスト方向において重なる位置に配置されている。そして、はす歯歯車１６ａの平歯車１７ａとの対向面には、回転中心から径方向に等距離離れた位置を結ぶリング状の突起１６ｄが形成されている。一方、第１伝達歯車１７の平歯車１７ｂのはす歯歯車１６ａとの対向面にも、回転中心から径方向に等距離離れた位置を結ぶリング状の突起１７ｄが形成されている。
【００３１】
これらの各突起１６ｄ，１７ｄは、製氷皿２の製氷位置方向への駆動時における複合歯車１６のスラスト方向への動き（図４における矢示Ｕ方向への動き）により２点で点接触（図３で示したｘ１，ｘ２が接触位置）し、複合歯車１６のスラスト荷重を受けるようになっている。これら２点の接触部分の接触面積は、それぞれ、上述の離氷位置方向への駆動時の突起２１ａによるスラスト受けの点接触の接触面積に比して若干接触面積が大きい。また、接触位置が回転中心から離れている。そのため、製氷位置方向への駆動時には、離氷位置方向への駆動時に比して、伝達トルクのロスが若干大きくなる。
【００３２】
このような構成としたのは、離氷動作終了後に製氷皿２を製氷位置方向へ戻す場合等、製氷位置方向への駆動時には、離氷動作に要するほどの強い駆動トルクを必要としないためである。特に、製氷位置方向への回転により後述するイニシャライズを行う場合においては、メカロック状態を発生させるため、逆に弱いトルクとなることが好ましい。そのため、上述したように、はす歯歯車１６の突起１６ｄと第１伝達歯車１７の平歯車１７ａの突起１７ｄとを２点の点接触で摺接させながら回転させることにより、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、はす歯歯車１６ａおよび平歯車１７ａを面接触させると、各歯車１６ａ，１７ａの接触面や歯に形成されるバリ等により互いに干渉する危険が生じるため、この実施の形態では２点による点接触としている。
【００３３】
なお、本実施の形態では、端面同士が対向している両歯車１６ａ，１７ａの各端面に、複合歯車１６のスラスト荷重を受けるリング状の突起１６ｄ，１７ｄをそれぞれ設けたが、リング状の突起は歯車１６ａ，１７ａの一方に設けても良い。
【００３４】
第１伝達歯車１７及び第２伝達歯車１８は、共に大・小径の異なる歯車を同軸上に一体的に構成された形状を有している。そして、はす歯歯車１６の平歯車１６ｂに噛合している第１伝達歯車１７の小径の歯車は、第２伝達歯車１８の大径の歯車に噛み合っている。そして、第２伝達歯車１８の小径の歯車は、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
この筒状のフリクション部材８は、出力軸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。なお、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、出力軸２５のみが回転できるようになっている。
【００３８】
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３１ｂ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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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３１ａ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。
【００４６】
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、図７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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、カム歯車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。
【００４９】
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、出力軸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をカム歯車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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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のボタン４２ａをスイッチ押圧レバー４１が押圧しないようになっている。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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８及び図９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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、タクトスイッチ４２はスイッチ押圧レバー４１と非接触の状態となりオフとなる。
【００６３】
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から離されて、一旦タクトスイッチ４２はオフとなる。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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を押圧してオンとなる。
【００６７】
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ような制御を行っている。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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１０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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
この動作で、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秒が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位置信号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。
【００７５】
なお、このメカロックが発生しても、このＣＣＷ方向への回転時には、上述したようにはす歯歯車１６ａと第１伝達歯車１７の平歯車１７ｂの各端面に形成されたリング状の突起１６ａ，１７ａを摺接させることにより、適度に伝達トルクをロスさせる構成となっているため、カム歯車１０へそれほど大きな回転トルクが伝達されない。そのため、メカロック時の突き当たり部分の経時的な消耗を防止するようになっている。
【００７６】
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、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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する。なお、この基本動作は、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。
【００８０】
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。
【００８１】
次に検氷動作について詳述する。まず、カム歯車１０が原点位置近傍で停止した状態で製氷皿２内の液体が凍って製氷が完了し、かつコントローラから待機終了信号が出力されると、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秒にセットし、この７秒間で検氷信号が発生するか否かを確認する。
【００８２】
この７秒の間、スイッチオフ状態が維持され、かつ７秒経過後にタクトスイッチ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１秒間停止させる。この状態は、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。
【００８３】
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。なお、この離氷動作時には、上述したように、ケース９に一端を支持された軸２１の先端部分に形成された突起２１ａで、点接触で複合歯車１６の内底面を受けるため、伝達トルクのロスがなく、大きな回転トルクで製氷皿２を回転させることができるようになっている。
【００８４】
このように氷不足を検知した場合、離氷信号が出力された時点でＤＣモータ１３を１秒間停止させ、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
なお、上述の検氷動作においてタクトスイッチ４２がオンとなった場合は、これを検氷信号と認識し、ＤＣモータ１３を１秒間停止させる。このように検氷動作時にタクトスイッチ４２がオンとなるのは、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場合である。すなわち、満氷を検知したこととなる。
【００８８】
そして、この満氷検出時には、検出信号を認識した時点でＤＣモータ１３を１秒間停止させ、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がオフとなることで検氷信号がオフし（わずかな時間でオフする）、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秒にセットし、このタイマー動作が終了したら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。
【００８９】
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、製氷皿２の離氷位置方向への駆動時には、点接触によりＤＣモータ１３の回転トルクの伝達ロスを低減し、逆に製氷皿２の製氷位置方向への駆動時には、２点による点接触（離氷位置方向への駆動時の点接触よりやや接触面積の大きい）により回転トルクの伝達ロスをやや大き目としているが、これら各構成はそれぞれ単独でも十分な効果を奏すものとなるため、いずれか一方の構成と持つこととしても良い。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
【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、駆動源の駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構中にウォームと、いわゆる片持ち支持された軸に遊嵌されたはす歯歯車とを有し、多大な回転トルクを必要とする製氷皿の離氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きを軸の先端部分という接触面積の狭い部分で受けている。このため、離氷動作時に、駆動源から製氷皿への伝達トルクのロスを低減しかつ摺動によるノイズを低減させることが可能となる。軸が片持ち構造となっているため、はす歯歯車の回転中心と同心上の領域となる軸の先端とケースとの間にスペースを有効活用できる。その結果、回転伝達機構の他の歯車等を重ねて配置する等により、装置全体をコンパクトとすることが可能となる。はす歯歯車の内底面及び軸の先端部分のいずれか一方もしくは双方に、はす歯歯車のスラスト荷重を点接触で受けるための突起を形成すると、さらに伝達トルクのロス及び摺動ノイズを低減することができる。
【００９４】
また、他の発明では、駆動源の駆動力を製氷皿に伝達する回転伝達機構中にはす歯歯車及びこのはす歯歯車と同軸上に一体的に形成された歯車で構成された複合歯車と、はす歯歯車と端面同士の一部が重なり合う伝達歯車が設けられ、はす歯歯車及び伝達歯車の各端面の少なくとも一方に、複合歯車のスラスト荷重を受けるためのリング状の突起が備えられている。そのため、それほど多大な回転トルクを必要とせず、寧ろイニシャライズ動作時においては低トルクで駆動した方が好ましい、製氷皿の製氷位置方向への駆動の際に、適度なトルクロスが発生する。この結果、イニシャライズ時のメカロック等による部材の経時的な変化を押さえ、耐久性の高い駆動装置とすることができる。
【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の駆動装置の複合歯車部分のみを拡大して示した断面図である。
【図６】図４の駆動装置のカム歯車を図４の矢示Ｖ方向から見た底面図である。
【図７】図３の駆動装置の検氷軸を示した正面図である。
【図８】図３の駆動装置のスイッチ押圧レバーを図３の矢示ＶＩＩＩ方向から見た底面図である。
【図９】図８を矢示ＩＸ方向から見た側面図である。
【図１０】図１の自動製氷機の動作状況を示す図である。
【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
１０ カム歯車
１１ 検氷機構
１２ スイッチ機構
１３ ＤＣモータ（駆動源）
１４ 回転伝達機構
１５ ウォーム
１６ 複合歯車
１６ａ はす歯歯車
１６ｂ 平歯車
１６ｃ 孔
１６ｄ 突起
１７ 第１伝達歯車
１７ａ 平歯車
１７ｄ 突起
２１ 軸
２１ａ 突起
Claims (3)
- 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、駆動源の駆動力を上記製氷皿に伝達する回転伝達機構中にウォームと、このウォームに噛合すると共に当該装置の各部を収納するケースに一端が支持された軸に回動自在に支持されたはす歯歯車及びこのはす歯歯車と同軸上に一体的に形成された歯車で構成された複合歯車と、この複合歯車と噛み合うと共に端面の一部が上記はす歯歯車の端面の一部とスラスト方向において重なる位置に配置された伝達歯車を有し、上記はす歯歯車及び上記伝達歯車の互いに対向する各端面の少なくとも一方に、上記複合歯車のスラスト荷重を受けるためのリング状の突起を備え、上記製氷皿の製氷位置方向への駆動時における複合歯車のスラスト方向への動きを上記リング状の突起で受けることを特徴とする自動製氷機の駆動装置。
- 前記リング状の突起は、前記はす歯歯車及び前記伝達歯車の互いに対向する端面の双方に形成され、製氷皿の製氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きを、前記両リング状の突起により２点で点接触により受け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。
- 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、駆動源の駆動力を上記製氷皿に伝達する回転伝達機構中にウォームと、このウォームに噛合すると共に当該装置の各部を収納するケースに一端が支持された軸に回動自在に支持されたはす歯歯車及びこのはす歯歯車と同軸上に一体的に形成された歯車で構成された複合歯車と、この複合歯車と噛み合うと共に端面の一部が上記はす歯歯車の端面の一部とスラスト方向において重なる位置に配置された伝達歯車を有し、上記複合歯車は回転中心に有底の孔を備え、この孔を上記軸に遊嵌させることにより上記軸に支持されると共に、前記はす歯歯車及び前記伝達歯車の互いに対向する各端面の少なくとも一方に、前記はす歯歯車のスラスト荷重を受けるためのリング状の突起を備え、上記製氷皿の離氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きを上記軸の先端部分で受け、かつ上記製氷皿の製氷位置方向への駆動時におけるはす歯歯車のスラスト方向への動きを上記リング状の突起で受けることを特徴とする自動製氷機の駆動装置。
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Cited By (1)
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