(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に重ねて設けたメインギアおよびサブギアを駆動ギアを介して回動させるに際し、メインギアの軸周方向に取り付けた付勢バネでサブギアを正方向に付勢すると共にサブギアを先行して回動させるようにし、
前記メインギアは、駆動ギアと噛合する外周の所定の領域に歯列を設け、前記駆動ギアの回動によって製氷皿を所定の角度だけ回動させ、製氷皿が始動時の水平状態にあるときは、前記歯列が駆動ギアと噛合を開始する直前状態の位置に前記歯列の先端を位置させて設け、
前記サブギアを前記メインギアと共に回動させるため、前記サブギアの先端が所定の角度だけ回動した後に当接する係止壁を前記メインギアに設け、
前記駆動ギアと噛合可能な歯列を所定の領域に設けたギア部を前記サブギアに設け、更に歯列のない部分を隔てて、共回りを継続させるための異なる歯列を同様に駆動ギアと噛合可能に前記サブギアに設け、
検知突起を前記サブギアに設け、前記サブギア近くに貯氷量を検出するための氷位検出機構を設け、前記氷位検出機構には、氷位検出機構と連動する係止爪を設け、
氷がないか少ない場合には、前記氷位検出機構の作動により、係止爪は大きく移動して前記検知突起と当接しない位置となり、氷が満杯の場合には、前記係止爪が前記サブギアと共に回動する前記検知突起を係止して、前記サブギアの回動を阻止することにより前記駆動ギアの回転が中止されることを特徴とする製氷皿駆動装置におけるギアの連動構造。
【請求項２】
同軸上に重ねて設けたメインギアおよびサブギアを駆動ギアを介して回動させるに際し、メインギアの軸周方向に取り付けた付勢バネでサブギアを正方向に付勢すると共にサブギアを先行して回動させるようにし、
メインギアの表面軸周方向にバネ溝を設けると共に、メインギアと同軸上に設けたサブギアの裏面に上記バネ溝に陥入して摺動する案内突部を設け、バネ溝の一端と案内突部の後端間に付勢バネを緊縮状態で取り付けてサブギアを正方向に付勢すると共に、前記サブギアを前記メインギアと共に回動させるため、サブギアの先端が所定の角度だけ回動した後に当接する係止壁をメインギアに設け、
前記メインギアは、駆動ギアと噛合する外周の所定の領域に歯列を設け、前記駆動ギアの回動によって製氷皿を所定の角度だけ回動させ、製氷皿が始動時の水平状態にあるときは、前記歯列が駆動ギアと噛合を開始する直前状態の位置に前記歯列の先端を位置させて設け、
前記メインギアの軸周方向に、互いに山の長さが異なる第２カムと第４カムを所定の間隔をおいて設け、
前記サブギアの軸周に、前記メインギアに設けた前記第２カム及び第４カムと軸方向に重なる、互いに山の長さが異なる第３カムと第１カムを所定の間隔をおいて設け、前記第３カムは、前記メインギアと共回りを開始したときにメインギアの第２カムが僅かに先行して重なり、前記各々のカムのいずれとも山の長さが異なる合成カムを形成する位置に設け、
前記第３カム、第１カムの外側には、駆動ギアと噛合可能な歯列を所定の領域に設けたギア部を前記サブギアに設け、更に歯列のない部分を隔てて、共回りを継続させるための歯列を同様に駆動ギアと噛合可能に前記サブギアに設け、
検知突起を前記サブギアに設け、前記サブギア近くに貯氷量を検出するための氷位検出機構を設け、前記氷位検出機構には、氷位検出機構と連動する係止爪を設け、
氷がないか少ない場合には、前記氷位検出機構の作動により、係止爪は大きく移動して前記検知突起と当接しない位置となり、前記メインギアとサブギアを共回りさせ、氷が満杯の場合には、前記係止爪が前記サブギアと共に回動する前記検知突起を係止して、前記サブギアの回動を阻止することにより前記駆動ギアの回転が中止され、前記各々のカムの出現順序或いは出現形状が異なるようにすることを特徴とする製氷皿駆動装置におけるギアの連動構造。
【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、特に製氷皿の回動に際して同軸に設けた２つのギアを連動して回動させる構造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、反対に氷がな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】
そして、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】
また、これ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６−７８７７０号公報に開示された技術がある。これらは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、モータの回転力が伝達される単一のカム歯車にカムを設けて検氷レバーを連動動作させるものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記製氷皿の離氷作業を行う場合において、メインギアとサブギアの２つのギアを連動させて製氷皿の駆動制御を行う場合がある。これらのギアの歯同士の噛合に際しては、必ず歯の相互間に遊びが存在するから、そのままでは回動、反転を行う度に回動開始位置が僅かに変化してしまう。そのため、回動途中で製氷皿の位置に関する信号を出力しようとする場合、上記変化によって正確な位置信号を得ることができなくなるから、製氷皿の位置が正確に把握できないという問題があって製氷皿の駆動制御に支障を来す場合があった。
【０００６】
本発明では、上記各動作を行うにおいて、製氷皿の現在位置を確実に検出し、無駄のない正確な動作を行うことができるギアの連動構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、同軸上に重ねて設けたメインギアおよびサブギアを駆動ギアを介して回動させるに際し、メインギアの軸周方向に取り付けた付勢バネでサブギアを正方向に付勢すると共にサブギアを先行して回動させるようにし、前記メインギアは、駆動ギアと噛合する外周の所定の領域に歯列を設け、前記駆動ギアの回動によって製氷皿を所定の角度だけ回動させ、製氷皿が始動時の水平状態にあるときは、前記歯列が駆動ギアと噛合を開始する直前状態の位置に前記歯列の先端を位置させて設け、前記サブギアを前記メインギアと共に回動させるため、前記サブギアの先端が所定の角度だけ回動した後に当接する係止壁を前記メインギアに設け、前記駆動ギアと噛合可能な歯列を所定の領域に設けたギア部を前記サブギアに設け、更に歯列のない部分を隔てて、共回りを継続させるための異なる歯列を同様に駆動ギアと噛合可能に前記サブギアに設け、検知突起を前記サブギアに設け、前記サブギア近くに貯氷量を検出するための氷位検出機構を設け、前記氷位検出機構には、氷位検出機構と連動する係止爪を設け、氷がないか少ない場合には、前記氷位検出機構の作動により、係止爪は大きく移動して前記検知突起と当接しない位置となり、氷が満杯の場合には、前記係止爪が前記サブギアと共に回動する前記検知突起を係止して、前記サブギアの回動を阻止することにより前記駆動ギアの回転が中止されるようにするという手段を採用したものである。
【０００８】
そして、同軸上に重ねて設けたメインギアおよびサブギアを駆動ギアを介して回動させるに際し、メインギアの軸周方向に取り付けた付勢バネでサブギアを正方向に付勢すると共にサブギアを先行して回動させるようにし、メインギアの表面軸周方向にバネ溝を設けると共に、メインギアと同軸上に設けたサブギアの裏面に上記バネ溝に陥入して摺動する案内突部を設け、バネ溝の一端と案内突部の後端間に付勢バネを緊縮状態で取り付けてサブギアを正方向に付勢すると共に、前記サブギアを前記メインギアと共に回動させるため、サブギアの先端が所定の角度だけ回動した後に当接する係止壁をメインギアに設け、前記メインギアは、駆動ギアと噛合する外周の所定の領域に歯列を設け、前記駆動ギアの回動によって製氷皿を所定の角度だけ回動させ、製氷皿が始動時の水平状態にあるときは、前記歯列が駆動ギアと噛合を開始する直前状態の位置に前記歯列の先端を位置させて設け、前記メインギアの軸周方向に、互いに山の長さが異なる第２カムと第４カムを所定の間隔をおいて設け、前記サブギアの軸周に、前記メインギアに設けた前記第２カム及び第４カムと軸方向に重なる、互いに山の長さが異なる第３カムと第１カムを所定の間隔をおいて設け、前記第３カムは、前記メインギアと共回りを開始したときにメインギアの第２カムが僅かに先行して重なり、前記各々のカムのいずれとも山の長さが異なる合成カムを形成する位置に設け、前記第３カム、第１カムの外側には、駆動ギアと噛合可能な歯列を所定の領域に設けたギア部を前記サブギアに設け、更に歯列のない部分を隔てて、共回りを継続させるための歯列を同様に駆動ギアと噛合可能に前記サブギアに設け、検知突起を前記サブギアに設け、前記サブギア近くに貯氷量を検出するための氷位検出機構を設け、前記氷位検出機構には、氷位検出機構と連動する係止爪を設け、氷がないか少ない場合には、前記氷位検出機構の作動により、係止爪は大きく移動して前記検知突起と当接しない位置となり、前記メインギアとサブギアを共回りさせ、氷が満杯の場合には、前記係止爪が前記サブギアと共に回動する前記検知突起を係止して、前記サブギアの回動を阻止することにより前記駆動ギアの回転が中止され、前記各々のカムの出現順序或いは出現形状が異なるようにする構成とした。
【０００９】
上記構成にかかる本発明のギアの連動構造は、サブギアを正方向に付勢して、駆動開始時に必ずサブギアの歯列が駆動ギアに当接するからサブギアと駆動ギアと確実に噛合して、回動開始位置に誤差を生じないようにできるものである。また、バネ溝の一端と係止壁でサブギアをメインギアに挟定して、メインギアと共回り可能とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る製氷皿駆動装置におけるギアの連動構造を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
図１は自動製氷装置のうち製氷皿（図示せず）の回動・制御を行うユニットを示し、同図１（Ａ）に示すように、前箱１ａおよび後箱１ｂからなるケース１に下述する駆動制御構造を収納したうえ密閉したものである。２は製氷皿と連結し、該製氷皿を一定角度回動させて離氷動作を行わせるための皿回動軸であって、扁平とした先端をケース１の前箱１ａから突出させて設けるが、図３（Ａ）に示すように、この皿回動軸２の後端はケース１内でメインギア３と同軸に直結している。
【００１１】
図１（Ｂ）において、メインギア３は、図２、図３に示すように外周の一定領域のみに歯列４を設け、該部で駆動ギア５と噛合してその回動によって製氷皿を所定の角度だけ回動させるようにしたものであるが、製氷皿が始動時の水平状態にあるときは、図５▲１▼に示したように、上記歯列４が駆動ギア５と噛合を開始する直前状態である位置に歯列４の先端４ａを位置させて設けておく。これは、始動時に先ずサブギア６のみを先行して回動させ、続けてメインギア３を回動させるためである。
【００１２】
また、図３（Ｂ）に示すように、メインギア３の軸周方向には互いに山の長さが異なる第２カム７と第４カム８を所定の間隔をおいて設け、さらに、下述する付勢バネ９を収納するバネ溝１０を表面に設けると共にサブギア６をメインギア３と共に回動させるためのサブギアが当接する係止壁１１を設ける。
【００１３】
次に、６はサブギアであって上記メインギア３と同軸上に重ねて設けてなり、図４に示すように、その軸周に上記メインギア３に設けたカム７、８と軸方向に重なるように互いに山の長さが異なる第３カム１３と第１カム１４を所定の間隔をおいて設ける。このうち第３カム１３は図５▲３▼▲４▼に示したように、上記メインギア３と共回りを開始したときにメインギア３の第２カム７が僅かに先行して重なり、上記各カム７、８、１３、１４のいずれとも山の長さが異なる合成カム１５を形成するような位置に設けている。また、上記カム１３、１４の外側には上記メインギア３の歯列４と同径、同ピッチで駆動ギア５と噛合可能な歯列１６を一定領域に設けたギア部１７を設け、さらに歯列のない部分を隔てて下述する最大ひねり位置の段階で共回りを確実に継続させるための歯列１２を上記歯列４と同径、同ピッチで設けている。
【００１４】
さらにサブギア６の裏面の軸周方向には、上記メインギア３のバネ溝１０に陥入する案内突部１８を設け、上記バネ溝１０の一端とこの案内突部１８の後端の間に付勢バネ９を緊縮状態で取り付けてサブギア６が図面上、反時計回り方向（この方向を正方向とする）に回動するように付勢し、始動時に歯列１６の先頭１６ａが上記駆動ギア５の歯に当接するようにしておく。即ち、駆動ギア５の歯は付勢されたサブギア６が正方向に自由に回動しようとするのを係止する役割を果たし、駆動ギア５が回転を開始するときにはサブギア６の歯列１６と駆動ギア５の歯とが常に同じタイミングで確実に噛合するようになって、歯が噛合する際の遊びによってサブギア６の回動開始位置に誤差が生じないものである。また、メインギア３が回動を開始した後はメインギア３とサブギア６を一体として共回りさせる役割を有するものである。なお、１９は検知突起であって、氷位検出機構２０と連動して貯氷箱に氷が満杯の場合、メインギア３とサブギア６の共回りを中止できるようにしたものである。
【００１５】
次に、上記構成にかかる本発明のギアの連動構造の一連の動作について図５〜８に従って説明する。なお、始動時に皿回動軸２に連結した製氷皿は水平状態にあるものとする。図５▲１▼において、駆動ギア５が回転を開始すると、これに伴い付勢バネ９によって駆動ギア５の歯に当接するように正方向に付勢されたサブギア６の歯列１６が上記駆動ギア５と噛合し、サブギア６は皿回動軸２を中心に回動を始める。即ち、サブギア６が正方向に常時付勢されているため、駆動ギア５の回動と同時にサブギア６は必ず回動を開始し常に同じタイミングで回動を開始するから、回動開始位置に誤差を生じないのである。この時、付勢バネ９は図５▲２▼に示すようにサブギア６の回動分だけ伸長することになるが、まだ正方向への付勢力は維持している。また、メインギア３と駆動ギア５はこのときには噛合していないためメインギア３は回動せず、製氷皿は水平状態を維持している。
【００１６】
さらにサブギア６が回動して図５▲３▼に示すようにギア部１７の先端がメインギア３の係止壁１１に当接すると、そのままサブギア６がメインギア３を正方向に押してメインギア３とサブギア６が共回りを開始する。駆動ギア５はサブギア６のギア部１７との噛合が解除されると同時にメインギア３の歯列４と噛合し、メインギア３が回動するから、製氷皿は皿回動軸２を介して離氷する方向に回動を開始する。この時、サブギア６は僅かに伸長した付勢バネ９で同じ回動方向に付勢されているから、駆動ギア５との噛合が解かれても係止壁１１に押しつけられるように上記付勢バネ９で挟定され、図５▲４▼に示すようにメインギア３と一体となって共回りを継続する。
【００１７】
この動作と並行して、氷位検出機構２０では貯氷箱の氷位を検出するのであるが、氷がないか少ない場合は上記サブギア６の回動を阻止しないように動作し、氷が満杯の場合には、検知突起１９によってサブギア６のそれ以上の回動を阻止するものとする。例えば、氷がないか少ない場合は図５▲４▼に示したように氷位検出機構２０と連動する係止爪２１が大きく回動して検知突起と当接しないようにする。一方、氷が満杯の場合には図８▲４▼に示すように係止爪２１があまり回動せずサブギア６と共に回動する検知突起１９を係止して、サブギア６の回動を阻止する構成とするものである。
【００１８】
貯氷箱に氷がないか少ない状態でメインギア３とサブギア６の共回りが継続されると、メインギア３の第２カム７とサブギア６の第３カム１３は、メインギア３の第２カム７が僅かに先行して一部が互いに重なり、上記何れのカムとも山の長さが異なる合成カム１５を形成する。従って、メインギア３およびサブギア６の回動に従い、図６▲５▼〜▲８▼に示すように第１カム１４、合成カム１５、第４カム８の順番にカム山が出現することになる。
【００１９】
一方、氷が貯氷箱に満杯の場合、当初の動作は図７▲１▼〜▲３▼に示したように図５▲１▼〜▲３▼とほぼ同じであるが、図８▲４▼に示したように、検知突起１９が係止爪２１に係止されることによってサブギア６の回動が阻止され、メインギア３とサブギア６の共回りは中止される。即ち、図８▲５▼に示すように、上記合成カム１５は構成されず、メインギア３の第２カム７のみが進行して付勢バネ９は再び緊縮される。この場合、離氷作業を行わない決定がなされて駆動ギア５の回転が中止されるから、メインギア３およびサブギア６の回動に従って第１カム１４、第２カム７の順番にカム山が出現することになる。
【００２０】
なお、離氷後、或いは貯氷箱が満杯で駆動モータが反転して製氷皿をもとの水平位置に戻す場合は、概ね上記各工程を逆に辿ってなされる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１または２に記載した発明は、メインギアと同軸に重ねたサブギアを連動させるに際し、サブギアを正方向に付勢するバネを設けたことによって、サブギアを先行して回動させることができると共に、初期状態で駆動ギアと当接させることでサブギアと駆動ギアを確実且つ常時同じタイミングで噛合させることができるから、回動開始位置を常に一定に維持することができて回動の位置的誤差を生じないようにして製氷皿の正確な駆動制御が可能となった。
【００２２】
さらに、メインギアとサブギアの二つのギアを連動させることによって貯氷箱の氷の有無で共回りをさせ、或いは中止して、状態に応じてカム山の出現順序或いは出現形状が異なるようにすることができるから、このカム山の形状を適当な信号に変換して利用すれば、製氷皿の回動位置が確実に把握でき、正確な駆動制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は制御ユニットのケースの側面図、（Ｂ）はその内部構造の正面図である。
【図２】駆動ギアとメインギア、サブギアの噛合状態を示す部分拡大図である。
【図３】（Ａ）はメインギアの側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図４】サブギアの正面図である。
【図５】製氷皿の、回動開始位置から検氷位置までの動作を示す説明図である。
【図６】製氷皿の、検氷位置から最大ひねり位置までの動作を示す説明図である。
【図７】貯氷箱に氷が満杯の場合の動作を示す説明図で、回動開始から検氷位置までの動作を示すものである。
【図８】氷が満杯の状態を検知した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
３    メインギア
５    駆動ギア
６    サブギア
９    付勢バネ
１０    バネ溝
１１    係止壁
１８    案内突部
【図１】
0003598329.tif 000002
【図２】
0003598329.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003598329.tif 000007
【図７】
0003598329.tif 000008
【図８】
0003598329.tif 000009