JP3860384B2 - 自動製氷装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵庫に備えられ、氷を自動的に生成可能とする自動製氷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫用の自動製氷装置としては、小型化、低コスト化を達成するために、製氷皿の原点位置と離氷位置の検知及び氷過不足の検知を一つのスイッチで行わせる駆動部が採用されている。
【０００３】
従来の自動製氷装置としては特開平６−２４９５５６号公報、実開平６−７８７７０号公報に示されているものがある。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の自動製氷装置を説明する。
【０００５】
図２２は従来の自動製氷装置の全体的な側面図であり、図２３は製氷皿の駆動部の破断拡大平面図である。
【０００６】
図２２において、１は製氷皿２を回転させる駆動部、３は製氷皿２の回転と連動して回動する氷検知レバ−で、４は駆動部１と製氷皿２を保持するフレ−ムである。５は製氷皿２の回転を阻止することで捩りを与える阻止部である。
【０００７】
図２３において、６は動力源であるモ−タで、７は減速歯車群であり、最終段には製氷皿２を回転させる駆動軸を有するカム歯車８を配置している。
【０００８】
カム歯車８は原点位置から１°逆転すると駆動部１の外郭ケ−ス１ａと当たりロックして停止する様に構成されている。
【０００９】
９は氷検知レバ−が取り付けられた検氷軸であり、カム歯車８の回転に連動して氷検知レバ−３と検知部材１０を回動させる。
【００１０】
１１はカム歯車８が逆転し製氷皿２が復帰する過程でのみ検知部材１０の回動を阻止する規制部材である。
【００１１】
スイッチ信号は製氷皿２が原点位置、離氷位置に到達したときと、検知部材１０の回動が阻止されたときに発生する。
【００１２】
１２は製氷皿２の下方に配置され、製氷皿２から離氷した氷を貯蔵しておく貯氷箱である。
【００１３】
以上のように構成された従来の自動製氷装置について、以下その動作を説明する。
【００１４】
まず、製氷皿２に氷が生成されると、モ−タ６への通電が開始されカム歯車８が正転し製氷皿２が離氷位置に向かって回転する。このとき貯氷箱１２内の所定の高さまで氷が無いときは、検氷軸９が回動し氷検知レバ−３と検知部材１０が回動することでスイッチ信号が発生せず氷不足と判断され、製氷皿２は離氷位置まで回転する。
【００１５】
製氷皿２が離氷位置まで到達するとスイッチ信号が発生し、モ−タ６が一旦停止する。その後製氷皿２は原点方向に向かって復帰し始める。この復帰の過程で規制部材１１は検知部材１０の回動を阻止するのでスイッチ信号が発生する。そのスイッチ信号が原点位置を検知するための基準信号となり、そのスイッチ信号の後さらにカム歯車８が所定時間逆転すると原点位置を示すスイッチ信号が発生する。
【００１６】
カム歯車８は原点位置のスイッチ信号発生後もさらに１°逆転しロックして停止した後、今度は１°正転し原点位置で停止する。
【００１７】
一方、貯氷箱１２内の所定の高さ以上に氷があるときは、検氷軸９が回動しようとしても氷検知レバ−３が氷に当たり回動を阻止されるため、検知部材１０が回動せずスイッチ信号が発生し氷十分と判断し、製氷皿２は原点位置に向かって復帰し始める。そして原点信号発生後カム歯車がロックするまで１°逆転させ、その後１°正転させて停止させることで原点位置に停止することができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動製氷装置では、製氷皿２を原点位置に戻す際にカム歯車８をロックさせて機械的に停止させており駆動系の機械的ダメ−ジを最小限にするためにモ−タ電流を制限する抵抗器を介在させている。これはモ−タ６にとって適切な使用方法でなく耐久性を劣化させるという欠点があった。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するもので、歯車をロックさせずに製氷皿を原点位置で停止させることができる耐久性の高い且つ簡素な構造で安価な自動製氷装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、製氷皿を回転させるカム歯車に設けられたスイッチ操作カムと、前記スイッチ操作カムに操作されて信号を出力するスイッチとを有し、前記スイッチ操作カムには前記スイッチの出力信号をオン信号からオフ信号に変化させそのオフ信号を維持し再びオン信号に変化させる凸部を設け、前記製氷皿が水平となる原点位置にあるとき前記スイッチを前記凸部のオフ信号を維持する区間内で操作保持したものである。
【００２１】
これにより、スイッチから発生させるべき原点位置到達までの信号を他の位置信号と差別化できるので、原点位置でカム歯車をロックさせることなく、製氷皿を原点位置で停止させることがことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、氷を生成する製氷皿と、前記製氷皿を回転させるカム歯車と前記カム歯車を駆動する駆動歯車とを内蔵し前記製氷皿を回転させ離氷位置で氷を離氷させる駆動部と、前記製氷皿の下方に位置し前記製氷皿から離氷した氷を貯蔵しておく貯氷箱と、前記駆動部を制御する制御部とで構成され、前記駆動部は前記カム歯車に設けられたスイッチ操作カムと、前記スイッチ操作カムに操作されて信号を出力するスイッチと、第１の突起と第２の突起を備えたスイッチレバーと、を有し、前記スイッチ操作カムには前記スイッチの出力信号をオン信号からオフ信号に変化させそのオフ信号を維持し再びオン信号に変化させる凸部を設け、前記スイッチレバーは、前記第２の突起が前記凸部と接触しているときには、前記第１の突起が前記スイッチのボタンから離れるものであり、前記製氷皿が水平となる原点位置にあるとき前記スイッチを前記凸部のオフ信号を維持する区間内で操作保持し、前記カム歯車が前記製氷皿を離氷位置まで回転させたあと前記製氷皿を離氷位置から原点位置に復帰させるとき、前記凸部が前記スイッチを操作しオン・オフ・オンの順序で信号が発生したときに前記カム歯車の回転を停止し、そのあと前記カム歯車を逆方向に回転させて前記凸部で前記スイッチからオフ信号を発生させ、そのオフ信号が発生してから所定時間経過後前記カム歯車を停止させるものである。
【００２３】
以上の構成において、製氷皿を離氷位置から原点位置へ復帰させるときに、スイッチからの出力信号がオンになり、その後オフになり、そのオフが維持されたときは、スイッチがスイッチ操作カムの凸部で操作され製氷皿が原点位置近傍に到達した状態になったことが想定される。
【００２４】
しかし、この区間では、制御部は原点位置を特定することができないので、カム歯車の回転をさらに継続させ、検知スイッチの出力信号が再びオンになったときに、「オン・オフ・オン」の信号順序から原点位置が存在する区間を過ぎたと判断し、カム歯車の回転を停止させる。次に、制御部はカム歯車を逆方向に回転させてスイッチからオフ信号を発生させ、そのオフ信号を基準として製氷皿が原点位置に到達することのできる所定時間だけカム歯車を継続回転させてから停止させる。これによって製氷皿を原点位置に到達させることができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明による自動製氷装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
図１から図１８において、１１０は駆動部で、内部にモ−タ１１１、モ−タ１１１の回転を減速するウォ−ム歯車１１２、ウォ−ムホイ−ル歯車１１３、駆動歯車１１４、カム歯車１１５を配置している。
【００２７】
駆動歯車１１４には、カム歯車１１５と噛み合う歯の領域に、一つの正規歯１１４ａとそれ以外の歯を噛み合いピッチ円の丈で切り取った形状の低歯１１４ｂとからなる特殊歯車領域１１４ｃと、完全な歯車からなる正規歯車領域１１４ｄを軸方向に隣接させて設けている。
【００２８】
カム歯車１１５には、原点位置にあるとき駆動歯車１１４の正規歯車領域１１４ｄと噛み合わない欠歯部１１５ａと，複数の低歯１１４ｂの歯先が摺動する凹面部１１５ｂと、完全な歯車部１１５ｃを設けている。欠歯部１１５ａと凹面部１１５ｂは軸方向に隣接させて並べて設けており、円周方向左右は完全な歯車部１１５ｃに挟まれている。凹面部１１５ｂの幅は完全な歯車部１１５ｃの歯幅よりも短く形成している。
【００２９】
複数の低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合ったときは、お互いに外周がすべり接触するだけで動力は伝達されない。そして、凹面部１１５ｂの側面に正規歯１１４ａが接触したときから動力が伝達され、駆動歯車１１４の正規歯車領域１１４ｄとカム歯車１１５の完全な歯車部１１５ｃが噛み合う。
【００３０】
１１６は回動軸で、駆動部１１０の外側に位置する取り付け部１１６ａと、駆動部１１０の内側に位置する従動部１１６ｂと、従動部１１６ｂに連動して変位する従動突起１１６ｃからなる。取り付け部１１６ａには氷検知レバ−３が取り付けられる。
【００３１】
１１７は回動軸１１６を回動させる回動許容カムで、カム歯車１１５上に設けられる。回動許容カム１１７は、凸部１１７ａと凹部１１７ｂから成り、回動軸１１６の従動部１１６ｂが、凸部１１７ａと接触しているときは氷検知レバ−３は貯氷箱１２の上方に静止しており、従動部１１６ｂが凹部１１７ｂに入り込んだときに、従動部１１６ｂは所定角度だけ回動することができる。このとき氷検知レバ−３は貯氷箱１２の内部へ進入する。
【００３２】
ただし、貯氷箱１２の内部に氷が所定の高さ以上存在するときは、氷検知レバ−３が氷に当たり進入を阻止されるので、回動軸１１６の回動が阻止される。
【００３３】
そして、従動部１１６ｂが再び凸部１１７ａに到達したとき、回動軸１１６が氷検知レバ−３を貯氷箱１２から退出させる方向に回動する。
【００３４】
１１８はスイッチ部であり、スイッチ１１９とスイッチレバ−１２０からなる。スイッチレバ−１２０は、軸部１２０ａ、バネ保持部１２０ｂ、第１の突起１２０ｃ、第２の突起１２０ｄ、第３の突起１２０ｅからなる。
【００３５】
軸部１２０ａは駆動部１１０の外郭ケ−ス１１０ａに設けられた軸受１１０ｂに保持され、第１の突起１２０ｃはスイッチ１１９のボタン１１９ａに向かい合う位置に配置され、第２の突起１２０ｄは後述のスイッチ操作カム１２１に接触する位置に配置され、第３の突起１２０ｅは回動軸１１６が所定角度以上回動したときに従動突起１１６ｃと接触する位置に配置されている。
【００３６】
スイッチ操作カム１２１はカム歯車１１５上に設けられており、凸部１２１ａと、凹部１２１ｂからなる。スイッチ操作カム１２１にはスイッチレバ−１２０の第２の突起１２０ｄが接触する。
【００３７】
１２２は一端を外郭ケ−ス１１０ａのバネ保持棒１１０ｃに保持され、他端をスイッチレバ−１２０のバネ保持部１２０ｂに保持されたバネであり、スイッチレバ−１２０の第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａを押しきる方向に付勢している。
【００３８】
第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａに接触しているときには第１の突起１２０ｃはスイッチ１１９のボタン１１９ａから離れおり、第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カムの凹部１２１ｂに接触したときには、第１の突起１２０ｃはスイッチ１１９のボタン１１９ａを押しきる。
【００３９】
なお、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凹部１１７ｂに至り回動軸１１６が所定角度以上回動したときは、第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａとの接触から凹部１２１ｂとの接触にかわる前に、従動突起１１６ｃがスイッチレバ−１２０の第３の突起１２０ｅを押さえるので、第１の突起１２０ｃはスイッチ１１９のボタン１１９ａを押しきることはできない。
【００４０】
１２３は一端を回動軸１１６のバネ保持部１１６ｄに保持され、他端を外郭ケ−ス１１０ａのバネ保持棒１１０ｄに保持されたバネであり、回動軸１１６の従動部１１６ｂを常に回動許容カム１１７に押しつける方向に付勢している。
【００４１】
以上の様に構成された自動製氷装置について、図２１を参照しながら以下その動作を説明する。
【００４２】
まず、貯氷箱１２の所定高さまで氷がない（氷不足）場合の動作（図１９参照）について説明する。
【００４３】
製氷の完了を検知すると、モ−タ１１１に通電が開始され、モ−タ１１１が正転し、駆動歯車１１４が回転する（ステップ１）。だだし原点位置では、図２、図６に示すように複数の低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合い外周で滑り接触しているだけなので、駆動歯車１１４の回転がカム歯車１１５に伝達されない。
【００４４】
このときのスイッチレバ−１２０の第２の突起１２０ｄは、図８に示すようにスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａの頂部と接触しているため、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａから離れているのでスイッチ信号はＨｉである。
【００４５】
一方、制御部は、モ−タ回転開始時間を起点にスイッチ信号がＨｉ信号を出力している時間のカウントを開始する（ステップ２）。
【００４６】
そして、駆動歯車１１４が所定角度回転して、特殊歯車領域１１４ｃの中の正規歯１１４ａが、凹面部１１５ｂの側面と噛み合うと、カム歯車１１５に回転が伝達され、カム歯車１１５は正転を開始し、カム歯車１１５の正転に連動して製氷皿２が離氷方向に回転し始める。
【００４７】
カム歯車１１５が所定角度（１０°）回転したところで、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凸部１１７ａの頂部から凹部１１７ｂに向かう傾斜面に移動し回動し始め、氷検知レバ−３が貯氷箱１２内に進入する。
【００４８】
カム歯車１１５が所定角度以上回転して、回動軸１１６の回動が所定角度（２５°）を超えると図１０に示すように従動突起１１６ｃがスイッチレバ−１２０の第３の突起１２０ｅを押さえるので、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａを押すことができず、回動軸１１６の角度が２５°未満になるまでスイッチ信号はＨｉの状態を続ける。
【００４９】
なお、カム歯車１１５の角度が２０°〜８０°の間は、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凹部１１７ｂの位置にきて、氷検知レバ−３の回動が貯氷箱１２内の氷との当接により止められなければ回動軸１１６の回動角度が３５°になる。
【００５０】
カム歯車１１５が約８４°正転したところで、回動軸１１６の角度が２５°未満になり、従動突起１１６ｃが第３の突起１２０ｅから離れるので、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａを押し、スイッチ信号はＬｏに反転する（ステップ３をＹｅｓ側に分岐）。
【００５１】
これにより、制御部は、スイッチ信号がＨｉ信号を出力している時間のカウントを終了する（ステップ４）。今回の場合、スイッチ信号のＨｉ状態が、カム歯車１１５が３０°回転するのに十分な所定時間（例えば３秒）を越えていることから、氷不足と判断し（ステップ５をＹｅｓ側に分岐）、モ−タ１１１への通電を継続することでカム歯車１１５の正転を継続させる。
【００５２】
カム歯車１１５が９０°正転したところで、図１１、図１２に示すように、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カムの凹部１１７ｂから凸部１１７ａの頂部へ移り、氷検知レバ−３が元の待機位置にもどる。
【００５３】
そして、製氷皿２の最大回動位置の少し手前から製氷皿２は阻止部５に当たり、製氷皿２の最大回動位置で十分捩られて製氷皿２内の氷を貯氷箱１２内へ落下させる。
【００５４】
カム歯車１１５の正転が１６０°を超えると、スイッチレバ−１２０の第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａと当接し、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａから離れ、スイッチ信号がＨｉへ反転する（ステップ６をＹｅｓ側に分岐）。制御部はスイッチ信号のＨｉへの反転で、製氷皿２が離氷位置に到達したと判断し、モ−タ１１１を所定時間停止させる（ステップ７）。この状態を示すのが図１３、図１４である。その後、今度はモ−タ１１１の回転方向をかえて製氷皿２を復帰させ始める（ステップ８）。
【００５５】
復帰後すぐに（カム歯車１１５の角度が１６０°以下になると）、第２の突起１２０ｄが、スイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａの頂部から凹部１２１ｂに移動しスイッチ信号はＬｏに反転する（ステップ９をＹｅｓ側に分岐）。
【００５６】
製氷皿２の復帰過程で、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凸部１１７ａから凹部１１７ｂへ移動した際に所定角度以上回動し、従動突起１１６ｃが第３の突起１２０ｅを押さえるため、今度はスイッチ信号がＨｉに反転する（ステップ１０をＹｅｓ側に分岐）。
【００５７】
さらに製氷皿２は回転して原点位置に到達し、再び特殊歯車領域１１４ｃの低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合い外周で滑り接触するだけとなり、駆動歯車１１４の回転がカム歯車１１５に伝達されなくなりカム歯車１１５は原点位置で停止した状態となる。
【００５８】
さらにモ−タ１１１への通電を継続しカム歯車１１５の停止状態が解除されると、図１５、図１６に示すように、カム歯車１１５が原点位置を２０°越えたところでスイッチ信号はＬｏに反転する（ステップ１１をＹｅｓ側に分岐）。ここで制御部はモ−タ１１１の回転を所定時間停止し、カム歯車１１５の回転を一旦止め（ステップ１２）、そして再びモ−タ１１１の回転方向を変えて（ステップ１３）カム歯車１１５を約２０°戻し水平とする。この場合、スイッチ信号がＨｉになったことを確認して（ステップ１４をＹｅｓ側に分岐）、カム歯車１１５が水平に戻るのに必要十分な時間である１秒後にモ−タ１１１への通電を停止する（ステップ１５、ステップ１６）。
【００５９】
次に、貯氷箱１２の所定高さ以上に氷が存在する（氷十分）場合の動作（図２０参照）について説明する。
【００６０】
製氷の完了を検知すると、モ−タ１１１に通電が開始され駆動歯車１１４が回転する（ステップ１）。ただし原点位置では低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合い外周で滑り接触しているだけなので、駆動歯車１１４の回転がカム歯車１１５に伝達されない。
【００６１】
このときのスイッチレバ−１２０の第２の突起１２０ｄは、図８に示すようにスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａの頂部と接触しているため、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａから離れているのでスイッチ信号はＨｉである。
【００６２】
一方、制御部は、モ−タ回転開始時間を起点にスイッチ信号がＨｉ信号を出力している時間のカウントを開始する（ステップ２）。
【００６３】
そして、駆動歯車１１４が所定角度回転して、特殊歯車領域１１４ｃの中の正規歯１１４ａが、凹面部１１５ｂの側面と噛み合うと、カム歯車１１５に回転が伝達され、カム歯車１１５は正転を開始し、カム歯車１１５の正転に連動して製氷皿２が離氷方向に回転し始める。カム歯車１１５が所定角度（２０°）回転したところで、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凸部１１７ａから凹部１１７ｂに移動し回動し始め、氷検知レバ−３が貯氷箱１２内に進入する。
【００６４】
カム歯車１１５が所定角度（１０°）回転したところで、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凸部１１７ａの頂部から凹部１１７ｂに向かう傾斜面に移動し回動し始め、氷検知レバ−３が貯氷箱１２内に進入する。
【００６５】
しかし、氷検知レバ−３は貯氷箱１２内の氷に当たり、それ以上進入できず回動軸１１６の回動を阻止する。
【００６６】
回動軸１１６の回動が所定角度（２５°）に到達しないため、図１８に示すように従動突起１１６ｃがスイッチレバ−１２０の第３の突起１２０ｅを押さえることができず、第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａの頂部から凹部１２１ｂに移動した瞬間に、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａを押し切り、スイッチ信号をＬｏへ反転させる（ステップ３）。
【００６７】
これにより、制御部は、スイッチ信号がＨｉ信号を出力している時間のカウントを終了する（ステップ４）。今回の場合、スイッチ信号のＨｉ状態が、カム歯車１１５が３０°回転するのに十分な所定時間（例えば３秒）以内であることから、氷十分と判断し（ステップ５をＮｏ側に分岐）、製氷皿２の回転を停止し（ステップ１７）、モ−タ１１１の回転方向を変えて、カム歯車１１５を原点方向へ向かって復帰させる（ステップ１８）。
【００６８】
復帰後すぐに（カム歯車１１５の角度が３０°以下になると）、第２の突起１２０ｄが、スイッチ操作カム１２１の凹部１２１ｂから凸部１２１ａに移動しスイッチ信号はＨｉに反転する（ステップ１９をＹｅｓ側に分岐）。
【００６９】
さらに製氷皿２は回転して原点位置に到達し、再び特殊歯車領域１１４ｃの低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合い外周で滑り接触するだけとなり、駆動歯車１１４の回転がカム歯車１１５に伝達されなくなりカム歯車１１５は原点位置で停止した状態となる。
【００７０】
さらにモ−タ１１１への通電を継続しカム歯車１１５の停止状態が解除されると、図１５、図１６に示すように、カム歯車１１５が原点位置を２０°越えたところでスイッチ信号はＬｏに反転する（ステップ１１をＹｅｓ側に分岐）。ここで制御部はモ−タ１１１の回転を所定時間停止し、カム歯車１１５の回転を一旦止め（ステップ１２）、そして再びモ−タ１１１の回転方向を変えて（ステップ１３）カム歯車１１５を約２０°戻し水平とする。この場合、スイッチ信号がＨｉになったことを確認して（ステップ１４をＹｅｓ側に分岐）、カム歯車１１５が水平に戻るのに必要十分な時間である１秒後にモ−タ１１１への通電を停止する（ステップ１５、ステップ１６）。
【００７１】
以上のように本実施例の自動製氷装置は、カム歯車１１５に設けられたスイッチ操作カム１２１と、スイッチ操作カム１２１に操作されて信号を出力するスイッチ１１９とを有し、スイッチ操作カム１２１にスイッチ１１９の出力信号をオン信号からオフ信号に変化させそのオフ信号を維持し再びオン信号に変化させる凸部１２１ａを設け、製氷皿２が水平となる原点位置にあるときスイッチ１１９を凸部１２１ａのオフ信号を維持する区間内で操作するようにしたので、制御部が製氷皿２の原点位置を検知する際に、スイッチ１１９からの信号順序を確認しながらカム歯車１１５を回転させ、「オン・オフ・オン」の順序で信号を確認できた時点でカム歯車１１５を停止し、その位置からカム歯車１１５を反転させてスイッチ１１９からオフ信号を発生させ、そのオフ信号発生時点からさらに所定時間カム歯車１１５を継続回転させることによって製氷皿２を原点位置に復帰させる。
【００７２】
それゆえ、原点位置でカム歯車１１５をロックさせて信号発生時間の長さを確認する必要がなく、駆動部への機械的負荷が軽減され耐久性が向上する。
【００７３】
また、従来例のようなモータ１１１への電流制限が不必要になるので、抵抗器を内蔵する必要もなく安価な自動製氷装置を提供することができる。
【００７４】
さらに、製氷皿２の原点位置は信号発生ポイントで停止させたものではないので、製氷皿２やカム歯車１１５の自然振れによってスイッチ１１９が誤作動することがなく、信頼性が向上する。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、氷を生成する製氷皿と、前記製氷皿を回転させるカム歯車と前記カム歯車を駆動する駆動歯車とを内蔵し前記製氷皿を回転させ離氷位置で氷を離氷させる駆動部と、前記製氷皿の下方に位置し前記製氷皿から離氷した氷を貯蔵しておく貯氷箱と、前記駆動部を制御する制御部とで構成され、前記駆動部は前記カム歯車に設けられたスイッチ操作カムと、前記スイッチ操作カムに操作されて信号を出力するスイッチと、第１の突起と第２の突起を備えたスイッチレバーと、を有し、前記スイッチ操作カムには前記スイッチの出力信号をオン信号からオフ信号に変化させそのオフ信号を維持し再びオン信号に変化させる凸部を設け、前記スイッチレバーは、前記第２の突起が前記凸部と接触しているときには、前記第１の突起が前記スイッチのボタンから離れるものであり、前記製氷皿が水平となる原点位置にあるとき前記スイッチを前記凸部のオフ信号を維持する区間内で操作保持し、前記カム歯車が前記製氷皿を離氷位置まで回転させたあと前記製氷皿を離氷位置から原点位置に復帰させるとき、前記凸部が前記スイッチを操作しオン・オフ・オンの順序で信号が発生したときに前記カム歯車の回転を停止し、そのあと前記カム歯車を逆方向に回転させて前記凸部で前記スイッチからオフ信号を発生させ、そのオフ信号が発生してから所定時間経過後前記カム歯車を停止させるようにしたので、制御部が製氷皿の原点位置を検知する際に、スイッチからの信号順序を確認しながらカム歯車を回転させ、「オン・オフ・オン」の順序で信号を確認できた時点でカム歯車を停止し、その位置からカム歯車を反転させてスイッチからオフ信号を発生させ、そのオフ信号発生時点からさらに所定時間カム歯車を継続回転させることによって製氷皿を原点位置に復帰させる。
【００７６】
それゆえ、原点位置でカム歯車をロックさせて信号発生時間の長さを確認する必要がなく、駆動部への機械的負荷が軽減され耐久性が向上する。
【００７７】
また、従来例のようなモータへの電流制限が不必要になるので、抵抗器を内蔵する必要もなく安価な自動製氷装置を提供することができる。
【００７８】
さらに、製氷皿の原点位置は信号発生ポイントで停止させたものではないので、製氷皿やカム歯車の自然振れによってスイッチが誤作動することがなく、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による自動製氷装置の全体を示す側面図
【図２】同実施例の自動製氷装置における駆動部の平面図
【図３】同実施例の自動製氷装置における駆動部からカム歯車を取り去った状態を示す平面図
【図４】同実施例の自動製氷装置における駆動部のカム歯車を示す斜視図
【図５】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の回動許容カムとスイッチ操作カムを示す斜視図
【図６】同実施例の自動製氷装置における駆動部の駆動歯車とカム歯車の噛み合いを示す斜視図
【図７】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の原点位置にあるときの要部平面図
【図８】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の原点位置にあるときの要部正面図
【図９】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の３０°正転時の要部平面図
【図１０】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の３０°正転時の要部正面図
【図１１】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の９０°正転時の要部平面図
【図１２】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の９０°正転時の要部正面図
【図１３】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の１６５°正転時の要部平面図
【図１４】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の１６５°正転時の要部正面図
【図１５】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の２０°逆転時の要部平面図
【図１６】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の２０°逆転時の要部正面図
【図１７】同実施例の自動製氷装置における氷充分の場合のカム歯車の３０°正転時の要部平面図
【図１８】同実施例の自動製氷装置における氷充分の場合のカム歯車の３０°正転時の要部正面図
【図１９】同実施例の自動製氷装置における氷不足時の動作モ−ドを示すタイムチャ−ト
【図２０】同実施例の自動製氷装置における氷充分時の動作モ−ドを示すタイムチャ−ト
【図２１】同実施例の自動製氷装置の制御部の動作を示すフロ−チャ−ト
【図２２】従来の自動製氷装置の全体を示す側面図
【図２３】従来の自動製氷装置の駆動部の一部破断拡大平面図
【符号の説明】
２ 製氷皿
１２ 貯氷箱
１１０ 駆動部
１１４ 駆動歯車
１１４ａ 正規歯
１１４ｂ 低歯
１１４ｃ 特殊歯車領域
１１４ｄ 正規歯車領域
１１５ カム歯車
１１５ａ 欠歯部
１１５ｂ 凹面部
１１５ｃ 完全な歯車部
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵庫に備えられ、氷を自動的に生成可能とする自動製氷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫用の自動製氷装置としては、小型化、低コスト化を達成するために、製氷皿の原点位置と離氷位置の検知及び氷過不足の検知を一つのスイッチで行わせる駆動部が採用されている。
【０００３】
従来の自動製氷装置としては特開平６−２４９５５６号公報、実開平６−７８７７０号公報に示されているものがある。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の自動製氷装置を説明する。
【０００５】
図２２は従来の自動製氷装置の全体的な側面図であり、図２３は製氷皿の駆動部の破断拡大平面図である。
【０００６】
図２２において、１は製氷皿２を回転させる駆動部、３は製氷皿２の回転と連動して回動する氷検知レバ−で、４は駆動部１と製氷皿２を保持するフレ−ムである。５は製氷皿２の回転を阻止することで捩りを与える阻止部である。
【０００７】
図２３において、６は動力源であるモ−タで、７は減速歯車群であり、最終段には製氷皿２を回転させる駆動軸を有するカム歯車８を配置している。
【０００８】
カム歯車８は原点位置から１°逆転すると駆動部１の外郭ケ−ス１ａと当たりロックして停止する様に構成されている。
【０００９】
９は氷検知レバ−が取り付けられた検氷軸であり、カム歯車８の回転に連動して氷検知レバ−３と検知部材１０を回動させる。
【００１０】
１１はカム歯車８が逆転し製氷皿２が復帰する過程でのみ検知部材１０の回動を阻止する規制部材である。
【００１１】
スイッチ信号は製氷皿２が原点位置、離氷位置に到達したときと、検知部材１０の回動が阻止されたときに発生する。
【００１２】
１２は製氷皿２の下方に配置され、製氷皿２から離氷した氷を貯蔵しておく貯氷箱である。
【００１３】
以上のように構成された従来の自動製氷装置について、以下その動作を説明する。
【００１４】
まず、製氷皿２に氷が生成されると、モ−タ６への通電が開始されカム歯車８が正転し製氷皿２が離氷位置に向かって回転する。このとき貯氷箱１２内の所定の高さまで氷が無いときは、検氷軸９が回動し氷検知レバ−３と検知部材１０が回動することでスイッチ信号が発生せず氷不足と判断され、製氷皿２は離氷位置まで回転する。
【００１５】
製氷皿２が離氷位置まで到達するとスイッチ信号が発生し、モ−タ６が一旦停止する。その後製氷皿２は原点方向に向かって復帰し始める。この復帰の過程で規制部材１１は検知部材１０の回動を阻止するのでスイッチ信号が発生する。そのスイッチ信号が原点位置を検知するための基準信号となり、そのスイッチ信号の後さらにカム歯車８が所定時間逆転すると原点位置を示すスイッチ信号が発生する。
【００１６】
カム歯車８は原点位置のスイッチ信号発生後もさらに１°逆転しロックして停止した後、今度は１°正転し原点位置で停止する。
【００１７】
一方、貯氷箱１２内の所定の高さ以上に氷があるときは、検氷軸９が回動しようとしても氷検知レバ−３が氷に当たり回動を阻止されるため、検知部材１０が回動せずスイッチ信号が発生し氷十分と判断し、製氷皿２は原点位置に向かって復帰し始める。そして原点信号発生後カム歯車がロックするまで１°逆転させ、その後１°正転させて停止させることで原点位置に停止することができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動製氷装置では、製氷皿２を原点位置に戻す際にカム歯車８をロックさせて機械的に停止させており駆動系の機械的ダメ−ジを最小限にするためにモ−タ電流を制限する抵抗器を介在させている。これはモ−タ６にとって適切な使用方法でなく耐久性を劣化させるという欠点があった。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するもので、歯車をロックさせずに製氷皿を原点位置で停止させることができる耐久性の高い且つ簡素な構造で安価な自動製氷装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、製氷皿を回転させるカム歯車に設けられたスイッチ操作カムと、前記スイッチ操作カムに操作されて信号を出力するスイッチとを有し、前記スイッチ操作カムには前記スイッチの出力信号をオン信号からオフ信号に変化させそのオフ信号を維持し再びオン信号に変化させる凸部を設け、前記製氷皿が水平となる原点位置にあるとき前記スイッチを前記凸部のオフ信号を維持する区間内で操作保持したものである。
【００２１】
これにより、スイッチから発生させるべき原点位置到達までの信号を他の位置信号と差別化できるので、原点位置でカム歯車をロックさせることなく、製氷皿を原点位置で停止させることがことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、氷を生成する製氷皿と、前記製氷皿を回転させるカム歯車と前記カム歯車を駆動する駆動歯車とを内蔵し前記製氷皿を回転させ離氷位置で氷を離氷させる駆動部と、前記製氷皿の下方に位置し前記製氷皿から離氷した氷を貯蔵しておく貯氷箱と、前記駆動部を制御する制御部とで構成され、前記駆動部は前記カム歯車に設けられたスイッチ操作カムと、前記スイッチ操作カムに操作されて信号を出力するスイッチと、第１の突起と第２の突起を備えたスイッチレバーと、を有し、前記スイッチ操作カムには前記スイッチの出力信号をオン信号からオフ信号に変化させそのオフ信号を維持し再びオン信号に変化させる凸部を設け、前記スイッチレバーは、前記第２の突起が前記凸部と接触しているときには、前記第１の突起が前記スイッチのボタンから離れるものであり、前記製氷皿が水平となる原点位置にあるとき前記スイッチを前記凸部のオフ信号を維持する区間内で操作保持し、前記カム歯車が前記製氷皿を離氷位置まで回転させたあと前記製氷皿を離氷位置から原点位置に復帰させるとき、前記凸部が前記スイッチを操作しオン・オフ・オンの順序で信号が発生したときに前記カム歯車の回転を停止し、そのあと前記カム歯車を逆方向に回転させて前記凸部で前記スイッチからオフ信号を発生させ、そのオフ信号が発生してから所定時間経過後前記カム歯車を停止させるものである。
【００２３】
以上の構成において、製氷皿を離氷位置から原点位置へ復帰させるときに、スイッチからの出力信号がオンになり、その後オフになり、そのオフが維持されたときは、スイッチがスイッチ操作カムの凸部で操作され製氷皿が原点位置近傍に到達した状態になったことが想定される。
【００２４】
しかし、この区間では、制御部は原点位置を特定することができないので、カム歯車の回転をさらに継続させ、検知スイッチの出力信号が再びオンになったときに、「オン・オフ・オン」の信号順序から原点位置が存在する区間を過ぎたと判断し、カム歯車の回転を停止させる。次に、制御部はカム歯車を逆方向に回転させてスイッチからオフ信号を発生させ、そのオフ信号を基準として製氷皿が原点位置に到達することのできる所定時間だけカム歯車を継続回転させてから停止させる。これによって製氷皿を原点位置に到達させることができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明による自動製氷装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
図１から図１８において、１１０は駆動部で、内部にモ−タ１１１、モ−タ１１１の回転を減速するウォ−ム歯車１１２、ウォ−ムホイ−ル歯車１１３、駆動歯車１１４、カム歯車１１５を配置している。
【００２７】
駆動歯車１１４には、カム歯車１１５と噛み合う歯の領域に、一つの正規歯１１４ａとそれ以外の歯を噛み合いピッチ円の丈で切り取った形状の低歯１１４ｂとからなる特殊歯車領域１１４ｃと、完全な歯車からなる正規歯車領域１１４ｄを軸方向に隣接させて設けている。
【００２８】
カム歯車１１５には、原点位置にあるとき駆動歯車１１４の正規歯車領域１１４ｄと噛み合わない欠歯部１１５ａと，複数の低歯１１４ｂの歯先が摺動する凹面部１１５ｂと、完全な歯車部１１５ｃを設けている。欠歯部１１５ａと凹面部１１５ｂは軸方向に隣接させて並べて設けており、円周方向左右は完全な歯車部１１５ｃに挟まれている。凹面部１１５ｂの幅は完全な歯車部１１５ｃの歯幅よりも短く形成している。
【００２９】
複数の低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合ったときは、お互いに外周がすべり接触するだけで動力は伝達されない。そして、凹面部１１５ｂの側面に正規歯１１４ａが接触したときから動力が伝達され、駆動歯車１１４の正規歯車領域１１４ｄとカム歯車１１５の完全な歯車部１１５ｃが噛み合う。
【００３０】
１１６は回動軸で、駆動部１１０の外側に位置する取り付け部１１６ａと、駆動部１１０の内側に位置する従動部１１６ｂと、従動部１１６ｂに連動して変位する従動突起１１６ｃからなる。取り付け部１１６ａには氷検知レバ−３が取り付けられる。
【００３１】
１１７は回動軸１１６を回動させる回動許容カムで、カム歯車１１５上に設けられる。回動許容カム１１７は、凸部１１７ａと凹部１１７ｂから成り、回動軸１１６の従動部１１６ｂが、凸部１１７ａと接触しているときは氷検知レバ−３は貯氷箱１２の上方に静止しており、従動部１１６ｂが凹部１１７ｂに入り込んだときに、従動部１１６ｂは所定角度だけ回動することができる。このとき氷検知レバ−３は貯氷箱１２の内部へ進入する。
【００３２】
ただし、貯氷箱１２の内部に氷が所定の高さ以上存在するときは、氷検知レバ−３が氷に当たり進入を阻止されるので、回動軸１１６の回動が阻止される。
【００３３】
そして、従動部１１６ｂが再び凸部１１７ａに到達したとき、回動軸１１６が氷検知レバ−３を貯氷箱１２から退出させる方向に回動する。
【００３４】
１１８はスイッチ部であり、スイッチ１１９とスイッチレバ−１２０からなる。スイッチレバ−１２０は、軸部１２０ａ、バネ保持部１２０ｂ、第１の突起１２０ｃ、第２の突起１２０ｄ、第３の突起１２０ｅからなる。
【００３５】
軸部１２０ａは駆動部１１０の外郭ケ−ス１１０ａに設けられた軸受１１０ｂに保持され、第１の突起１２０ｃはスイッチ１１９のボタン１１９ａに向かい合う位置に配置され、第２の突起１２０ｄは後述のスイッチ操作カム１２１に接触する位置に配置され、第３の突起１２０ｅは回動軸１１６が所定角度以上回動したときに従動突起１１６ｃと接触する位置に配置されている。
【００３６】
スイッチ操作カム１２１はカム歯車１１５上に設けられており、凸部１２１ａと、凹部１２１ｂからなる。スイッチ操作カム１２１にはスイッチレバ−１２０の第２の突起１２０ｄが接触する。
【００３７】
１２２は一端を外郭ケ−ス１１０ａのバネ保持棒１１０ｃに保持され、他端をスイッチレバ−１２０のバネ保持部１２０ｂに保持されたバネであり、スイッチレバ−１２０の第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａを押しきる方向に付勢している。
【００３８】
第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａに接触しているときには第１の突起１２０ｃはスイッチ１１９のボタン１１９ａから離れおり、第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カムの凹部１２１ｂに接触したときには、第１の突起１２０ｃはスイッチ１１９のボタン１１９ａを押しきる。
【００３９】
なお、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凹部１１７ｂに至り回動軸１１６が所定角度以上回動したときは、第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａとの接触から凹部１２１ｂとの接触にかわる前に、従動突起１１６ｃがスイッチレバ−１２０の第３の突起１２０ｅを押さえるので、第１の突起１２０ｃはスイッチ１１９のボタン１１９ａを押しきることはできない。
【００４０】
１２３は一端を回動軸１１６のバネ保持部１１６ｄに保持され、他端を外郭ケ−ス１１０ａのバネ保持棒１１０ｄに保持されたバネであり、回動軸１１６の従動部１１６ｂを常に回動許容カム１１７に押しつける方向に付勢している。
【００４１】
以上の様に構成された自動製氷装置について、図２１を参照しながら以下その動作を説明する。
【００４２】
まず、貯氷箱１２の所定高さまで氷がない（氷不足）場合の動作（図１９参照）について説明する。
【００４３】
製氷の完了を検知すると、モ−タ１１１に通電が開始され、モ−タ１１１が正転し、駆動歯車１１４が回転する（ステップ１）。だだし原点位置では、図２、図６に示すように複数の低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合い外周で滑り接触しているだけなので、駆動歯車１１４の回転がカム歯車１１５に伝達されない。
【００４４】
このときのスイッチレバ−１２０の第２の突起１２０ｄは、図８に示すようにスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａの頂部と接触しているため、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａから離れているのでスイッチ信号はＨｉである。
【００４５】
一方、制御部は、モ−タ回転開始時間を起点にスイッチ信号がＨｉ信号を出力している時間のカウントを開始する（ステップ２）。
【００４６】
そして、駆動歯車１１４が所定角度回転して、特殊歯車領域１１４ｃの中の正規歯１１４ａが、凹面部１１５ｂの側面と噛み合うと、カム歯車１１５に回転が伝達され、カム歯車１１５は正転を開始し、カム歯車１１５の正転に連動して製氷皿２が離氷方向に回転し始める。
【００４７】
カム歯車１１５が所定角度（１０°）回転したところで、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凸部１１７ａの頂部から凹部１１７ｂに向かう傾斜面に移動し回動し始め、氷検知レバ−３が貯氷箱１２内に進入する。
【００４８】
カム歯車１１５が所定角度以上回転して、回動軸１１６の回動が所定角度（２５°）を超えると図１０に示すように従動突起１１６ｃがスイッチレバ−１２０の第３の突起１２０ｅを押さえるので、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａを押すことができず、回動軸１１６の角度が２５°未満になるまでスイッチ信号はＨｉの状態を続ける。
【００４９】
なお、カム歯車１１５の角度が２０°〜８０°の間は、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凹部１１７ｂの位置にきて、氷検知レバ−３の回動が貯氷箱１２内の氷との当接により止められなければ回動軸１１６の回動角度が３５°になる。
【００５０】
カム歯車１１５が約８４°正転したところで、回動軸１１６の角度が２５°未満になり、従動突起１１６ｃが第３の突起１２０ｅから離れるので、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａを押し、スイッチ信号はＬｏに反転する（ステップ３をＹｅｓ側に分岐）。
【００５１】
これにより、制御部は、スイッチ信号がＨｉ信号を出力している時間のカウントを終了する（ステップ４）。今回の場合、スイッチ信号のＨｉ状態が、カム歯車１１５が３０°回転するのに十分な所定時間（例えば３秒）を越えていることから、氷不足と判断し（ステップ５をＹｅｓ側に分岐）、モ−タ１１１への通電を継続することでカム歯車１１５の正転を継続させる。
【００５２】
カム歯車１１５が９０°正転したところで、図１１、図１２に示すように、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カムの凹部１１７ｂから凸部１１７ａの頂部へ移り、氷検知レバ−３が元の待機位置にもどる。
【００５３】
そして、製氷皿２の最大回動位置の少し手前から製氷皿２は阻止部５に当たり、製氷皿２の最大回動位置で十分捩られて製氷皿２内の氷を貯氷箱１２内へ落下させる。
【００５４】
カム歯車１１５の正転が１６０°を超えると、スイッチレバ−１２０の第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａと当接し、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａから離れ、スイッチ信号がＨｉへ反転する（ステップ６をＹｅｓ側に分岐）。制御部はスイッチ信号のＨｉへの反転で、製氷皿２が離氷位置に到達したと判断し、モ−タ１１１を所定時間停止させる（ステップ７）。この状態を示すのが図１３、図１４である。その後、今度はモ−タ１１１の回転方向をかえて製氷皿２を復帰させ始める（ステップ８）。
【００５５】
復帰後すぐに（カム歯車１１５の角度が１６０°以下になると）、第２の突起１２０ｄが、スイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａの頂部から凹部１２１ｂに移動しスイッチ信号はＬｏに反転する（ステップ９をＹｅｓ側に分岐）。
【００５６】
製氷皿２の復帰過程で、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凸部１１７ａから凹部１１７ｂへ移動した際に所定角度以上回動し、従動突起１１６ｃが第３の突起１２０ｅを押さえるため、今度はスイッチ信号がＨｉに反転する（ステップ１０をＹｅｓ側に分岐）。
【００５７】
さらに製氷皿２は回転して原点位置に到達し、再び特殊歯車領域１１４ｃの低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合い外周で滑り接触するだけとなり、駆動歯車１１４の回転がカム歯車１１５に伝達されなくなりカム歯車１１５は原点位置で停止した状態となる。
【００５８】
さらにモ−タ１１１への通電を継続しカム歯車１１５の停止状態が解除されると、図１５、図１６に示すように、カム歯車１１５が原点位置を２０°越えたところでスイッチ信号はＬｏに反転する（ステップ１１をＹｅｓ側に分岐）。ここで制御部はモ−タ１１１の回転を所定時間停止し、カム歯車１１５の回転を一旦止め（ステップ１２）、そして再びモ−タ１１１の回転方向を変えて（ステップ１３）カム歯車１１５を約２０°戻し水平とする。この場合、スイッチ信号がＨｉになったことを確認して（ステップ１４をＹｅｓ側に分岐）、カム歯車１１５が水平に戻るのに必要十分な時間である１秒後にモ−タ１１１への通電を停止する（ステップ１５、ステップ１６）。
【００５９】
次に、貯氷箱１２の所定高さ以上に氷が存在する（氷十分）場合の動作（図２０参照）について説明する。
【００６０】
製氷の完了を検知すると、モ−タ１１１に通電が開始され駆動歯車１１４が回転する（ステップ１）。ただし原点位置では低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合い外周で滑り接触しているだけなので、駆動歯車１１４の回転がカム歯車１１５に伝達されない。
【００６１】
このときのスイッチレバ−１２０の第２の突起１２０ｄは、図８に示すようにスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａの頂部と接触しているため、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａから離れているのでスイッチ信号はＨｉである。
【００６２】
一方、制御部は、モ−タ回転開始時間を起点にスイッチ信号がＨｉ信号を出力している時間のカウントを開始する（ステップ２）。
【００６３】
そして、駆動歯車１１４が所定角度回転して、特殊歯車領域１１４ｃの中の正規歯１１４ａが、凹面部１１５ｂの側面と噛み合うと、カム歯車１１５に回転が伝達され、カム歯車１１５は正転を開始し、カム歯車１１５の正転に連動して製氷皿２が離氷方向に回転し始める。カム歯車１１５が所定角度（２０°）回転したところで、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凸部１１７ａから凹部１１７ｂに移動し回動し始め、氷検知レバ−３が貯氷箱１２内に進入する。
【００６４】
カム歯車１１５が所定角度（１０°）回転したところで、回動軸１１６の従動部１１６ｂが回動許容カム１１７の凸部１１７ａの頂部から凹部１１７ｂに向かう傾斜面に移動し回動し始め、氷検知レバ−３が貯氷箱１２内に進入する。
【００６５】
しかし、氷検知レバ−３は貯氷箱１２内の氷に当たり、それ以上進入できず回動軸１１６の回動を阻止する。
【００６６】
回動軸１１６の回動が所定角度（２５°）に到達しないため、図１８に示すように従動突起１１６ｃがスイッチレバ−１２０の第３の突起１２０ｅを押さえることができず、第２の突起１２０ｄがスイッチ操作カム１２１の凸部１２１ａの頂部から凹部１２１ｂに移動した瞬間に、第１の突起１２０ｃがスイッチ１１９のボタン１１９ａを押し切り、スイッチ信号をＬｏへ反転させる（ステップ３）。
【００６７】
これにより、制御部は、スイッチ信号がＨｉ信号を出力している時間のカウントを終了する（ステップ４）。今回の場合、スイッチ信号のＨｉ状態が、カム歯車１１５が３０°回転するのに十分な所定時間（例えば３秒）以内であることから、氷十分と判断し（ステップ５をＮｏ側に分岐）、製氷皿２の回転を停止し（ステップ１７）、モ−タ１１１の回転方向を変えて、カム歯車１１５を原点方向へ向かって復帰させる（ステップ１８）。
【００６８】
復帰後すぐに（カム歯車１１５の角度が３０°以下になると）、第２の突起１２０ｄが、スイッチ操作カム１２１の凹部１２１ｂから凸部１２１ａに移動しスイッチ信号はＨｉに反転する（ステップ１９をＹｅｓ側に分岐）。
【００６９】
さらに製氷皿２は回転して原点位置に到達し、再び特殊歯車領域１１４ｃの低歯１１４ｂと凹面部１１５ｂが向かい合い外周で滑り接触するだけとなり、駆動歯車１１４の回転がカム歯車１１５に伝達されなくなりカム歯車１１５は原点位置で停止した状態となる。
【００７０】
さらにモ−タ１１１への通電を継続しカム歯車１１５の停止状態が解除されると、図１５、図１６に示すように、カム歯車１１５が原点位置を２０°越えたところでスイッチ信号はＬｏに反転する（ステップ１１をＹｅｓ側に分岐）。ここで制御部はモ−タ１１１の回転を所定時間停止し、カム歯車１１５の回転を一旦止め（ステップ１２）、そして再びモ−タ１１１の回転方向を変えて（ステップ１３）カム歯車１１５を約２０°戻し水平とする。この場合、スイッチ信号がＨｉになったことを確認して（ステップ１４をＹｅｓ側に分岐）、カム歯車１１５が水平に戻るのに必要十分な時間である１秒後にモ−タ１１１への通電を停止する（ステップ１５、ステップ１６）。
【００７１】
以上のように本実施例の自動製氷装置は、カム歯車１１５に設けられたスイッチ操作カム１２１と、スイッチ操作カム１２１に操作されて信号を出力するスイッチ１１９とを有し、スイッチ操作カム１２１にスイッチ１１９の出力信号をオン信号からオフ信号に変化させそのオフ信号を維持し再びオン信号に変化させる凸部１２１ａを設け、製氷皿２が水平となる原点位置にあるときスイッチ１１９を凸部１２１ａのオフ信号を維持する区間内で操作するようにしたので、制御部が製氷皿２の原点位置を検知する際に、スイッチ１１９からの信号順序を確認しながらカム歯車１１５を回転させ、「オン・オフ・オン」の順序で信号を確認できた時点でカム歯車１１５を停止し、その位置からカム歯車１１５を反転させてスイッチ１１９からオフ信号を発生させ、そのオフ信号発生時点からさらに所定時間カム歯車１１５を継続回転させることによって製氷皿２を原点位置に復帰させる。
【００７２】
それゆえ、原点位置でカム歯車１１５をロックさせて信号発生時間の長さを確認する必要がなく、駆動部への機械的負荷が軽減され耐久性が向上する。
【００７３】
また、従来例のようなモータ１１１への電流制限が不必要になるので、抵抗器を内蔵する必要もなく安価な自動製氷装置を提供することができる。
【００７４】
さらに、製氷皿２の原点位置は信号発生ポイントで停止させたものではないので、製氷皿２やカム歯車１１５の自然振れによってスイッチ１１９が誤作動することがなく、信頼性が向上する。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、氷を生成する製氷皿と、前記製氷皿を回転させるカム歯車と前記カム歯車を駆動する駆動歯車とを内蔵し前記製氷皿を回転させ離氷位置で氷を離氷させる駆動部と、前記製氷皿の下方に位置し前記製氷皿から離氷した氷を貯蔵しておく貯氷箱と、前記駆動部を制御する制御部とで構成され、前記駆動部は前記カム歯車に設けられたスイッチ操作カムと、前記スイッチ操作カムに操作されて信号を出力するスイッチと、第１の突起と第２の突起を備えたスイッチレバーと、を有し、前記スイッチ操作カムには前記スイッチの出力信号をオン信号からオフ信号に変化させそのオフ信号を維持し再びオン信号に変化させる凸部を設け、前記スイッチレバーは、前記第２の突起が前記凸部と接触しているときには、前記第１の突起が前記スイッチのボタンから離れるものであり、前記製氷皿が水平となる原点位置にあるとき前記スイッチを前記凸部のオフ信号を維持する区間内で操作保持し、前記カム歯車が前記製氷皿を離氷位置まで回転させたあと前記製氷皿を離氷位置から原点位置に復帰させるとき、前記凸部が前記スイッチを操作しオン・オフ・オンの順序で信号が発生したときに前記カム歯車の回転を停止し、そのあと前記カム歯車を逆方向に回転させて前記凸部で前記スイッチからオフ信号を発生させ、そのオフ信号が発生してから所定時間経過後前記カム歯車を停止させるようにしたので、制御部が製氷皿の原点位置を検知する際に、スイッチからの信号順序を確認しながらカム歯車を回転させ、「オン・オフ・オン」の順序で信号を確認できた時点でカム歯車を停止し、その位置からカム歯車を反転させてスイッチからオフ信号を発生させ、そのオフ信号発生時点からさらに所定時間カム歯車を継続回転させることによって製氷皿を原点位置に復帰させる。
【００７６】
それゆえ、原点位置でカム歯車をロックさせて信号発生時間の長さを確認する必要がなく、駆動部への機械的負荷が軽減され耐久性が向上する。
【００７７】
また、従来例のようなモータへの電流制限が不必要になるので、抵抗器を内蔵する必要もなく安価な自動製氷装置を提供することができる。
【００７８】
さらに、製氷皿の原点位置は信号発生ポイントで停止させたものではないので、製氷皿やカム歯車の自然振れによってスイッチが誤作動することがなく、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による自動製氷装置の全体を示す側面図
【図２】同実施例の自動製氷装置における駆動部の平面図
【図３】同実施例の自動製氷装置における駆動部からカム歯車を取り去った状態を示す平面図
【図４】同実施例の自動製氷装置における駆動部のカム歯車を示す斜視図
【図５】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の回動許容カムとスイッチ操作カムを示す斜視図
【図６】同実施例の自動製氷装置における駆動部の駆動歯車とカム歯車の噛み合いを示す斜視図
【図７】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の原点位置にあるときの要部平面図
【図８】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の原点位置にあるときの要部正面図
【図９】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の３０°正転時の要部平面図
【図１０】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の３０°正転時の要部正面図
【図１１】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の９０°正転時の要部平面図
【図１２】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の９０°正転時の要部正面図
【図１３】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の１６５°正転時の要部平面図
【図１４】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の１６５°正転時の要部正面図
【図１５】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の２０°逆転時の要部平面図
【図１６】同実施例の自動製氷装置におけるカム歯車の２０°逆転時の要部正面図
【図１７】同実施例の自動製氷装置における氷充分の場合のカム歯車の３０°正転時の要部平面図
【図１８】同実施例の自動製氷装置における氷充分の場合のカム歯車の３０°正転時の要部正面図
【図１９】同実施例の自動製氷装置における氷不足時の動作モ−ドを示すタイムチャ−ト
【図２０】同実施例の自動製氷装置における氷充分時の動作モ−ドを示すタイムチャ−ト
【図２１】同実施例の自動製氷装置の制御部の動作を示すフロ−チャ−ト
【図２２】従来の自動製氷装置の全体を示す側面図
【図２３】従来の自動製氷装置の駆動部の一部破断拡大平面図
【符号の説明】
２ 製氷皿
１２ 貯氷箱
１１０ 駆動部
１１４ 駆動歯車
１１４ａ 正規歯
１１４ｂ 低歯
１１４ｃ 特殊歯車領域
１１４ｄ 正規歯車領域
１１５ カム歯車
１１５ａ 欠歯部
１１５ｂ 凹面部
１１５ｃ 完全な歯車部
Claims (1)
- 氷を生成する製氷皿と、前記製氷皿を回転させるカム歯車と前記カム歯車を駆動する駆動歯車とを内蔵し前記製氷皿を回転させ離氷位置で氷を離氷させる駆動部と、前記製氷皿の下方に位置し前記製氷皿から離氷した氷を貯蔵しておく貯氷箱と、前記駆動部を制御する制御部とで構成され、前記駆動部は前記カム歯車に設けられたスイッチ操作カムと、前記スイッチ操作カムに操作されて信号を出力するスイッチと、第１の突起と第２の突起を備えたスイッチレバーと、を有し、前記スイッチ操作カムには前記スイッチの出力信号をオン信号からオフ信号に変化させそのオフ信号を維持し再びオン信号に変化させる凸部を設け、前記スイッチレバーは、前記第２の突起が前記凸部と接触しているときには、前記第１の突起が前記スイッチのボタンから離れるものであり、前記製氷皿が水平となる原点位置にあるとき前記スイッチを前記凸部のオフ信号を維持する区間内で操作保持し、前記カム歯車が前記製氷皿を離氷位置まで回転させたあと前記製氷皿を離氷位置から原点位置に復帰させるとき、前記凸部が前記スイッチを操作しオン・オフ・オンの順序で信号が発生したときに前記カム歯車の回転を停止し、そのあと前記カム歯車を逆方向に回転させて前記凸部で前記スイッチからオフ信号を発生させ、そのオフ信号が発生してから所定時間経過後前記カム歯車を停止させることを特徴とする自動製氷装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000077621A JP3860384B2 (ja) | 1996-09-03 | 2000-03-21 | 自動製氷装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23275796A JP3297605B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 自動製氷装置 |
| JP2000077621A JP3860384B2 (ja) | 1996-09-03 | 2000-03-21 | 自動製氷装置 |
Related Parent Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP23275796A Division JP3297605B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 自動製氷装置 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
2000
- 2000-03-21 JP JP2000077621A patent/JP3860384B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000274897A (ja) | 2000-10-06 |
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