JPH10220943A

JPH10220943A - 自動製氷装置における製氷皿の駆動制御装置

Info

Publication number: JPH10220943A
Application number: JP9033268A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Miyamae; 利昭宮前; Takashi Ikehara; 隆志池原
Original assignee: Sharp Corp; Miyamae Co Ltd
Current assignee: Sharp Corp; Miyamae Co Ltd
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】従来技術によれば、製氷皿の位置の確認に際し
て、原点位置、検氷位置および離氷位置においてそれぞ
れレベル高さの異なる信号を出力するものの、その信号
変化の状態によって駆動モータを制御するもので正確に
皿の位置を得るものではなかった。【解決手段】製氷皿の回動領域の始端、終端、および氷
位検出位置、若しくは製氷皿が回動を開始する直前状
態、回動領域の終端、および氷位検出位で検出信号を出
力する状態検出装置を備えた構成を前提として、この状
態検出装置からは状態別に異なる検出信号を出力するこ
ととした。従って、上記検出信号によって確実に製氷皿
の現在の状態を知ることが可能であり、皿の正確な制御
ができる。特に、上記検出信号をそれぞれパルス幅の異
なる信号としたり、回動領域の往路または復路で当該信
号のパルス幅を順次逓増または逓減することにより、そ
の信号を判断処理する制御回路の構成を簡単なものとす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷蔵庫の自動製氷装
置において、製氷した氷を貯氷箱に貯めるまでの一連の
装置に係り、特に製氷皿を回動させる装置の制御に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から家庭用の冷蔵庫において、製氷
皿で製氷が完了すればこれを検知して、その下に設置さ
れた貯氷箱に氷を貯める構成は各種開示されている。こ
の自動製氷装置の基本的な技術は、製氷皿の水が凍った
ことを検知し、次に貯氷箱の氷の残量を検知し、氷が満
杯であれば製氷皿からの離氷を行わず、反対に氷が無い
か少ないことを検知した場合には製氷皿から離氷を行っ
て貯氷箱に氷を貯めるというものであり、いずれにして
も製氷皿を動作させた後には、再度最初の姿勢まで復帰
させて、一連の動作を完了する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな動作を確実に行うためには、製氷皿が製氷位置にあ
るかどうか、貯氷箱に氷が存在するかどうか、製氷皿か
ら離氷したかどうかなどを検出する必要があると同時
に、製氷皿が現在どの位置にあるのかを把握しておかな
ければ正しい動作を行うことができない。

【０００４】しかしながら、従来のこの種制御装置にあ
っては、製氷皿の現在位置を検出しても、それがどのよ
うに状態にあるのか、即ち離氷作業を行う方向に回動し
ているのか復帰する方向に回動しているのか不明であっ
た。そのため製氷皿の正確な制御ができないという課題
があった。

【０００５】また、従来は貯氷箱内の氷の有無の検知と
製氷皿の位置の検知はそれぞれ独立した個別の装置によ
って行い、それぞれの装置から出力された信号を解析し
て製氷皿の位置を知り制御方法を決定することが必要
で、極めて複雑な構成を必要として庫内の大きな場所を
占有するという問題も残されている。

【０００６】さらに、上記課題に関連する技術として
は、例えば特開平６−２４９５５６号公報に開示された
技術があり、さらに、その改良技術として実開平６−７
８７７０号公報に開示された技術がある。これらは下述
する本発明と同様に、製氷皿の回動時に連動して検氷レ
バーを作動させ、氷位の信号を得て製氷皿の駆動モータ
の回動を制御するものであったが、製氷皿の位置の確認
に際しては、原点位置、検氷位置および離氷位置におい
てそれぞれレベル高さの異なる信号を出力するものの、
その信号変化の状態によって駆動モータを制御するもの
で正確に皿の位置を得るものではなかった。また、特に
原点位置に関しては信号の出力時間が大きく、結局は機
械的にカム歯車を係止して、それに伴ってモータを瞬時
逆転させて原点位置に復帰させるという構造を採用し、
モータの回転をロックする間モータ等の駆動系統に多大
な負担を課すものであった。

【０００７】本発明では、上記各動作を行うにおいて、
製氷皿の現在位置および回動方向を検出し、無駄のない
確実な動作を行うことができる小型の製氷皿の駆動制御
装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は請求項１に記載
したように、製氷皿駆動装置と連動して製氷皿の回動領
域の始端、終端、およびその中間の氷位検出位置におい
て検出信号を出力する状態検出装置を備えた製氷皿の駆
動制御装置において、上記状態検出装置が出力する信号
がそれぞれ異なるものとするという手段を採用して上記
課題を解決したものである。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、製氷皿駆動
装置と連動して製氷皿が回動を開始する直前状態、回動
領域の終端、およびその中間の氷位検出位置において検
出信号を出力する状態検出装置を備えた製氷皿の駆動制
御装置において、上記状態検出装置が出力する信号がそ
れぞれ異なるものとするという手段を採用したものであ
る。

【００１０】そして、請求項３に記載した発明は、上記
状態検出装置が出力する、製氷皿が回動領域の始端また
は終端にあることおよび氷が貯氷箱内に有ることまたは
無いことを示す信号をそれぞれパルス幅の異なるパルス
信号となるようにしたものである。

【００１１】また、請求項４ないしは５に記載したよう
に、製氷皿の回動領域の往路または復路において、上記
信号が順次パルス幅を逓増または逓減するものとすると
いう手段、あるいは、往路における上記信号と復路にお
ける信号が各段階でそれぞれ同じパルス幅となるように
するという手段を採用した。

【００１２】さらに、請求項６記載の発明にあっては、
上記状態検出装置が出力する信号がパルス信号であり、
そのパルス信号の相互間の無信号部分の幅がそれぞれ異
なるものであるという手段を採用したものである。

【００１３】そして、上記発明において、請求項７また
は８に示したように回動領域の往路または復路における
無信号部分の幅が逓増または逓減するものであるという
手段、往路における無信号部分の幅と復路における無信
号部分の幅が各段階でそれぞれ同じ幅であるという手段
を採用した。

【００１４】さらにまた、請求項９記載の発明は、上記
状態検出装置が出力するパルス信号のパルス幅、および
そのパルス信号相互間の無信号部分の幅をそれぞれ異な
るものとするという手段を採用して上記課題を解決した
ものである。

【００１５】本発明は上記構成を採用したことによっ
て、離氷を行おうとする製氷皿が回動領域の始端または
終端位置にあること、或いは回動途中であって貯氷箱に
氷が有るか無いかを一つの検出装置から確実に知り、そ
の信号によって離氷作業の継続または中止を正確に制御
できるようになるものである。

【００１６】そしてその際、出力信号をパルス信号とす
ると共に、その信号の幅に一定の規則性を具備させるこ
とで、信号の取り扱いを簡便なものとして制御装置の構
成を簡素化できるようになったものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる製氷皿の駆
動制御装置を図面に示す実施の形態に従って説明する。
図１は製氷皿の駆動制御装置の概念図であり、図におい
て、１は製氷皿駆動装置で、駆動モータ２からの駆動力
を減速ギア等を介して製氷皿３に伝達し、製氷皿３を水
平位置から最大ひねり位置まで回動させ、離氷後は反転
してもとの水平位置まで戻すものである。４は上記製氷
皿駆動装置１と連動して作動するようにした状態検出装
置であって、製氷皿３の水平位置を始端、最大ひねり位
置を終端とする回動領域において、製氷皿３が始端また
は終端位置にあるときに所定の信号を出力する皿位置検
出機構５と、製氷皿３の回動途中で貯氷箱６の氷の量を
検出して氷の有無により異なる信号を出力する氷位検出
機構７から構成したものである。

【００１８】また、８は制御装置で、自動製氷装置を構
成する他の装置９（例えば注水装置、製氷完了確認装置
等）からの制御信号および上記状態検出装置４からの信
号に応じて駆動モータ２に信号をおくるものであるが、
駆動モータ２はこの制御装置８からの信号によって回
転、停止、または反転して上記製氷皿駆動装置１に駆動
力を提供するのである。なお、１０は遅延機構で、駆動
モータ２が回転を開始（または停止）する時と製氷皿３
が実際に回動を開始（または停止）する時との間に一定
の時間差を確保して、製氷皿３の回動開始の直前の状態
（または停止直後の状態）で皿位置検出機構５から所定
の信号を出力し得るようにしたもので、必要に応じて設
けるものである。

【００１９】次に、図２は上記駆動制御装置の具体的動
作を示すフローチャート、また図３は出力信号や製氷皿
の回動角度等の時間変化を示すタイムチャートである。
図２に従って上記駆動制御装置の離氷動作の流れを説明
すると、最初、制御装置８からの始動信号に従って駆動
モータ２が回転を開始する。この時製氷皿３は製氷を完
了して水平位置（回動領域の始端）にあるものとし、皿
位置検出機構５を介して状態検出装置４から信号幅がｔ
＝ｔ１の第１信号Ｔ１が出力される。その後、遅延機構
１０を通じて製氷皿３が回動を開始する。このように遅
延機構１０を介在させるのは、駆動モータ２の回転開始
後、製氷皿３の実際の回動開始に先立って上記第１信号
を得て、製氷皿３が水平位置の状態から離氷作業が開始
されたことを知るためである。なお、製氷皿３の回動開
始と同時に第１信号Ｔ１を出力してもよい。

【００２０】製氷皿３が回動を開始すると、これと連動
して氷位検出機構７が作動し貯氷箱６内の氷の量を検出
する。この時、貯氷箱６内に氷が満杯であり、新たな貯
氷（離氷）行為が必要ないときには、状態検出装置４か
らは信号幅がｔ＝ｔ２の第２信号Ｔ２が出力される。一
方、貯氷箱６内に氷が無いか少ない場合には、新たな貯
氷（離氷）を行う必要があり、信号幅がｔ＝ｔ３の第３
信号Ｔ３が状態検出装置４から出力される。制御装置８
では、上記状態検出装置４からの信号が第２信号Ｔ２か
第３信号Ｔ３かで以後の動作を分岐変更することにな
る。

【００２１】第３信号Ｔ３が出力されたときは離氷動作
を継続するため、駆動モータ２は回転を継続し、製氷皿
３は回動領域の終端、即ち最大ひねり位置まで回動し、
離氷動作が行われる。同時に皿位置検出機構５を介して
信号幅がｔ＝ｔ４の第４信号Ｔ４が出力される。第４信
号Ｔ４が入力された制御装置８は、駆動モータ２を停止
させ、適宜な手段で離氷を確認後、製氷皿３を水平位置
に戻すべく駆動モータ２を反転させる。

【００２２】この戻り動作を開始した時も、まず最大ひ
ねり位置を示す第４信号Ｔ４が出力される。また、戻り
動作の時（復路）には氷位検出機構７は作動を停止させ
ておくが、往路において氷位を検出した位置で第３信号
Ｔ３が出力されるようにしておく。

【００２３】製氷皿３がもとの水平位置まで回動する
と、製氷皿３は回動を停止し、遅延機構１０を介して駆
動モータ２が回転を続ける間に、皿位置検出機構５を介
して状態検出装置４から第１信号Ｔ１が出力される。こ
の信号検知により製氷皿３が水平位置にあることが判別
でき、駆動モータ２は回転を停止し、制御装置８を介し
て新たな製氷に移行できる。

【００２４】状態検出装置４から第２信号Ｔ２が出力さ
れた場合には離氷動作を中止するのであるから、制御装
置８を介して駆動モータ２は停止、反転され、再び第２
信号Ｔ２が出力される。その後、製氷皿３はもとの水平
位置に戻り、上記と同様に最終的に第１信号Ｔ１が出力
されて駆動モータ２は回転を停止する。

【００２５】以上の動作を上記状態検出装置４から出力
される信号に着目し、図３に従って改めて説明する。図
３では、上記信号はそれぞれパルス幅の異なるパルス信
号で構成されるものとするが、信号の種類はこれに限定
されるものではなく、互いに区別可能であればよい。具
体的には、各検出機構に採用されるセンサーの種類に依
存するものである。

【００２６】点Ｏ’で駆動モータ２が始動するとまずパ
ルス幅ｔ１の第１信号Ｔ１が出力され離氷作業を開始し
たことが確認できる。この時製氷皿３は回動直前の状態
である。点Ｏで製氷皿３が回動を開始し、この製氷皿３
の回動に連動して貯氷箱６内の氷の量を検知して貯氷箱
６内に氷が無いか少ない場合には、図３（Ｂ）に示すよ
うにパルス幅ｔ３の第３信号Ｔ３が出力され、点Ｑ２で
製氷皿３の回動継続が決定される。さらに回動してパル
ス幅ｔ４の第４信号Ｔ４を検知すると、製氷皿３は最大
ひねり位置にあることが確認できるから、点Ｒで駆動モ
ータ２は停止、反転する。復帰時は第４信号Ｔ４、第３
信号Ｔ３の順に検知し、最終的にパルス幅ｔ１の第１信
号Ｔ１が検知されれば、製氷皿３が水平姿勢を維持して
いることが確認できるのである。

【００２７】また、氷が貯氷箱６に満杯の場合には、図
３（Ａ）に示したように第１信号Ｔ１の次にパルス幅ｔ
２の第２信号Ｔ２が検出されることになる。このとき
は、点Ｑ１で即時に駆動モータ２を停止して製氷皿３の
回動を中止し、初期状態に復帰するために駆動モータ２
を反転する。再び第２信号Ｔ２を検知し、最終的に第１
信号Ｔ１を検知すれば製氷皿３が水平姿勢に復帰してい
ることが確認できる。この時には、上記信号の順序か
ら、新たな注水行程に移行しないような指示がなされ
る。

【００２８】以上要するに、製氷皿３が回動領域の始端
即ち水平位置にある時（点Ｏ、Ｏ’）、回動領域の終端
即ち最大ひねり位置にある時（点Ｒ）、回動の途中であ
って貯氷箱に氷が少なく離氷を必要とする場合（点Ｑ
２）、および貯氷箱に氷が満杯で離氷動作を継続して行
ってはならない場合（点Ｑ１）の４種類の状態が一つの
状態検出装置から信号（Ｔ１〜Ｔ４）として出力される
ので、その信号によって製氷皿の現在位置、および貯氷
箱の状態を正確に把握でき、離氷作業における製氷皿の
駆動について確実な制御を行うことが可能となるもので
ある。

【００２９】この場合、４つの信号は基本的にはそれぞ
れ異なるものであればよく、制御回路で信号を峻別し
て、それぞれの状態に応じた制御信号を生成すればよ
い。ただし、それでは制御装置の回路構成が複雑となる
ことから、以下の手法を採用して回路構成を簡素化する
ことが考えられる。即ち、上述したように各信号をパル
ス信号とすると共に、それぞれのパルス幅を異なる長さ
とするものである。これにより、各信号のパルス幅ｔを
直接読み取ることによって、製氷皿が現在どの状態にあ
るかが確実に把握できるのである。

【００３０】さらに、この場合、パルス幅ｔを例えばｔ
１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４のように逓増するもの、或いは逆
に逓減するものとなるようにしておく。これによって各
パルス幅を正確に読み取らなくても、直前に検出したパ
ルス幅との比較でより大きいまたはより小さいことのみ
を判別して皿の回動位置や回動方向を知ることができ
る。このとき、製氷皿を水平位置から離氷位置まで回動
する往路と、反転後再び水平位置に戻る復路とにおい
て、各段階におけるパルス幅を等しくしておくことによ
り、制御回路における比較作業が簡便なものとなる。

【００３１】また、上記パルス信号以外の無信号部分
（反転部分）に着目して、例えば図３（Ｂ）に示す無信
号部分の幅ｔ５、ｔ６を検知信号として利用することも
可能である。即ち、何らかの信号（例えばＴ３）の後、
再び信号（例えばＴ４）を検知するまでの無信号部分の
幅ｔ＝ｔ６を検知すれば、その時点がどの状態か（この
場合は最大ひねり位置）が検出できる。この場合も、往
路または復路においてｔ５＜ｔ６またはその逆のように
互いの大きさを変えておくことが好ましい。又、上記パ
ルス幅ｔ１〜ｔ４の信号と併用して、パルス幅および無
信号部分の幅をそれぞれ異なるものとし、それぞれの段
階で各信号幅を確認すれば、検出精度がより高まるもの
である。

【００３２】なお、上記パルス幅ｔ１〜ｔ４、およびｔ
５、ｔ６の信号は、状態検出装置から出力されるもので
あるが、その出力にかかる具体的構成は前述の通り、装
置に採用するセンサーの種類に依存するものである。例
えば、図４に示す構成は、駆動ギア１３によって駆動さ
れるメインギア１２およびサブギア１８に山の長さの異
なるカム山１５、１６、２０、２１を設け、その山に沿
って摺動するアシスト・レバー２５の従動ピン２５ａを
介して上下動する磁石片２７が制御回路２９に設けたホ
ール素子２８に対して近接または乖離する状態を検知し
て、近接または乖離する時間を上記パルス信号として出
力するようにしたもので、カム山の長さによってパルス
信号の幅を設定できるものである。

【００３３】図４に示した駆動制御装置をさらに説明す
ると、皿回動軸１１と直結するメインギア１２の外周に
一定領域に渡って駆動ギア１３と噛合する歯列１４を設
けると共にその内側に貫設したカム室に第２カム１５と
第４カム１６を設ける一方、外周の上記歯列を設けない
部分に傾斜面を有する案内切欠１７を設けている。この
メインギア１２と同軸に設けるサブギア１８は、一定領
域に渡り駆動ギア１３と噛合する歯列を備えたギア部１
９を設ける一方、カム用凹部を隔てて内側軸周に第１カ
ム２０、第３カム２１および検知突起２２を設けて、メ
インギア１２に取り付けた付勢バネ２３で正方向に付勢
すると共に係止壁２４とで挟定してメインギア１２と共
回り可能とし、共回りのときに上記メインギア１２の第
２カム１５が僅かに先行して第３カム２１と重なって合
成カムを形成するようにしている。さらに、上記カム山
に沿って摺動するアシスト・レバー２５の従動ピン２５
ａを介して上下動するスイッチング・バー２６の一部お
よびこれと対向する位置に一対の磁石片２７およびホー
ル素子２８を設けてカム山の長さに応じた所定幅の制御
信号を制御回路２９から出力するようにしている。ま
た、上記メインギアの案内切欠１７と連動して貯氷箱の
氷位の検出手段３０を設けている。

【００３４】かかる構成の制御駆動装置によれば、メイ
ンギア１２およびサブギア１８が互いに独立して回動し
或いは共回りして、製氷皿が回動を開始する時および最
大ひねり位置ある時に、および回動途中で貯氷箱の氷位
を検出するときに、それぞれの状態に応じて幅の異なる
信号を出力できるのである。

【００３５】即ち、各ギア１２、１８に設けたカム山１
５、１６、２０、２１に摺動するアシスト・レバー２５
の従動ピン２５ａおよびスイッチング・バー２６によっ
て磁石片２７をホール素子２８に対して近接乃至は乖離
させ、それぞれの状態における信号を得るようにし、そ
の際、カム山の大きさをそれぞれ異なるものとすること
で、信号の峻別を可能としたものである。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１または２に
記載した発明によれば、状態検出装置から出力された製
氷皿の始端および終端を示す信号、氷の有無を示す信号
によって製氷皿の位置等を検知して製氷皿の駆動を制御
するようにしたものであるから、かかる検知信号によっ
て確実に製氷皿の現在の状態を知ることが可能であり、
皿の正確な制御ができるようになった。

【００３７】特に、各信号の大きさ（パルス幅等）を互
いに異なるものとし、或いは、例えば大きさが順次増加
または減少するようなものとすることによって、その信
号を判断処理する制御回路の構成を簡単なものとするこ
とができる。

【００３８】例えば、請求項３に記載したものは、各信
号のパルス幅を直接読み取ることによって、製氷皿が現
在どの状態にあるかが確実に把握できる。また、請求項
４に記載したものは、各パルス幅を正確に読み取らなく
ても、直前に検出したパルス幅との比較でより大きいま
たはより小さいことのみを判別して皿の回動位置や回動
方向を知ることができる。さらに請求項５に記載した発
明によれば、制御回路における比較作業が簡便なものと
なる。

【００３９】請求項６から８に記載した発明のようにパ
ルス信号以外の無信号部分に着目しても同様の効果が期
待でき、さらに両信号を併用した請求項９に記載の発明
では、検出制度がより高まるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る製氷皿の駆動制御装置の構成の概
念図である。

【図２】本発明装置の具体的動作を説明するフローチャ
ートである。

【図３】状態検出装置の出力信号や製氷皿の回動角度を
時間変化に従って示すタイムチャートである。

【図４】本発明装置を実現した駆動制御装置の具体例を
示す構成図である。

【符号の説明】

１製氷皿駆動装置２駆動モータ３製氷皿４状態検出装置５皿位置検出機構６貯氷箱７氷位検出機構８制御装置１０遅延機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製氷皿駆動装置と連動して製氷皿の回動領
域の始端、終端、およびその中間の氷位検出位置におい
て検出信号を出力する状態検出装置を備えた製氷皿の駆
動制御装置において、上記状態検出装置が出力する信号
がそれぞれ異なるものであることを特徴とする自動製氷
装置における製氷皿の駆動制御装置。
【請求項２】製氷皿駆動装置と連動して製氷皿が回動を
開始する直前状態、回動領域の終端、およびその中間の
氷位検出位置において検出信号を出力する状態検出装置
を備えた製氷皿の駆動制御装置において、上記状態検出
装置が出力する信号がそれぞれ異なるものであることを
特徴とする自動製氷装置における製氷皿の駆動制御装
置。
【請求項３】上記状態検出装置が出力する、製氷皿が回
動領域の始端または終端にあることおよび氷が貯氷箱内
に有ることまたは無いことを示す信号がそれぞれパルス
幅の異なるパルス信号である請求項１または２記載の自
動製氷装置における製氷皿の駆動制御装置。
【請求項４】回動領域の往路又は復路において、上記信
号が順次パルス幅を逓増または逓減するものである請求
項３記載の自動製氷装置における製氷皿の駆動制御装
置。
【請求項５】往路における信号と復路における信号が各
段階でそれぞれ同じパルス幅である請求項３または４記
載の自動製氷装置における製氷皿の駆動制御装置。
【請求項６】上記状態検出装置が出力する信号がパルス
信号であり、そのパルス信号の相互間の無信号部分の幅
がそれぞれ異なるものである請求項１または２記載の自
動製氷装置における製氷皿の駆動制御装置。
【請求項７】回動領域の往路または復路において、上記
無信号部分の幅が逓増または逓減するものである請求項
６記載の自動製氷装置における製氷皿の駆動制御装置。
【請求項８】往路における無信号部分の幅と復路におけ
る無信号部分の幅が各段階でそれぞれ同じ幅である請求
項６または７記載の自動製氷装置における製氷皿の駆動
制御装置。
【請求項９】上記状態検出装置が出力するパルス信号の
パルス幅、およびそのパルス信号相互間の無信号部分の
幅がそれぞれ異なるものである請求項１または２記載の
自動製氷装置における製氷皿の駆動制御装置。