制冰器皿的复位方法

专利名称：制冰器皿的复位方法
技术领域：
本发明涉及驱动冰箱制冰器皿的装置在检冰工作后或脱冰工作后使制冰器皿复归原位的方法。
专利申请人已于93年2月26日提出过作为本发明基础的日本专利申请《制冰器皿的驱动装置》，所以先对它作详细说明，弄清其技术课题。


图1和图2表示制冰器皿驱动装置1的总体结构。为了使制冰器皿反转的同时使检冰杆3摆动，制冰器皿驱动装置被装在冰箱制冰室内贮冰容器上。
制冰器皿2为长方体上面开口型器皿，一组对边的一方连接制冰器皿驱动装置1的驱动部4，另一方被支撑成相对于固定在冰箱机架6上的从动轴5为可翻转状态，翻转时即由向上状态变为向下状态时，也就是说，触及装在回转区域一端例如固定在机架6上的搭接片7时，因扭曲变形使内部的冰脱开并落至下方的贮冰容器内。
上述检冰杆3装在位于制冰器皿驱动装置1的分离式罩壳8、9一侧的检冰轴10上，通过自水平位置回转必要角度，例如回转最大动作角度为37度，与贮冰室内的冰碰接，检出贮满冰状态，或不碰接，检出贮冰量不足。
图3至图8表示装于罩壳8、9内部的凸轮轴齿轮11、检冰控制杆12、开关驱动杆13和开关14的结构以及驱动它们的直流马达15等的设置。除图3外，如图8所示，马达15与印刷线路板37一起固定于罩壳8的内部，通过减速用的蜗杆16、蜗轮17、齿轮18、19将其旋转传至凸轮轴齿轮11。
如图4、图6、图7所示，凸轮轴齿轮11，依靠与其为一体的输出轴20支撑，能相对罩壳8、9的轴承部分回转自如，其一侧的轮廓形成第1凸轮21，另一侧的不连续的圆周上的凸条形成第2凸轮22，此外，再形成用于限定凸轮轴齿轮11旋转角度的挡块23及用于驱动锁定杆25的凸起24。另外，输出轴20的一部分突出在罩壳8的外部，突出部分为椭圆状驱动部4。
挡块23，用于如图6那样限定凸轮轴齿轮11的旋转角度，它对应于罩壳8上所形成的止动块26、27，除了使制冰器皿2外，还使凸轮轴齿轮11、输出轴20的回转区域限定在大致180度范围内。另外，如图4所示，锁定杆25以其前端的卡爪部分与蜗杆16的凸台部上所形成的台阶部47对应，通过它们的搭接，即使在马达15的通电状态下，也能使马达15和蜗杆16强制停下。
如图3、图6所示，上述第1凸轮21，以轮廓部分与检冰控制杆12的凸轮推杆28碰接，并以凹陷部分形成移位容许区域29。如图7所示，第2凸轮22，以其外周壁与开关驱动杆13的凸轮推杆30碰接，在不连续部分形成与凸轮轴齿轮11的基准位置对应的移位容许区域31、与上述移位容许区域29对应的移位容许区域32、以及与凸轮轴齿轮11的旋转终止区对应的移位容许区域33。
如图8所示，上述开关驱动杆13和锁定杆25，都被支撑成能相对与罩壳8为一体的杆轴34回转自如，因它们间所设的拉簧35的作用，互向趋往不同的旋转方向。开关驱动杆13的前端部分装有例如永久磁铁36，并使该永久磁铁36的磁力线与印刷板37上所装的霍尔IC等的开关14对应。
如图3所示，检冰控制杆12，其一端被支撑成相对与罩壳8为一体的杆轴39回转自如，于椭圆孔40的部位与输出轴20交叉，前端一侧部分直接与检冰轴10配合或者如本实施例所示，将滑块41作为中介与检冰轴10配合。即滑块41，嵌在检冰控制杆12上所形成的滑动导槽42的内部并能在其内移动，通过滑块41的弹簧座44与检冰控制杆12的弹簧座45之间的弹簧43形成一体，滑块的前端用2个配合凸起46同与检冰轴10为一体的配合片48配合。
如图5所示，检冰轴10，因其下侧部分受挂在罩壳8上的拉簧49的作用，在图5中总是向顺时针方向靠，结果，检冰杆3在图2中总是向逆时针方向靠。而且检冰控制杆12，因上述拉簧49的作用，在图3中总受到顺时针方向的力，即受到使凸轮推杆28碰接至第1凸轮21轮廓的方向的力作用。
检冰控制杆12，在与开关驱动杆13的对应部位上具有移位阻止部50。让该阻止部与开关驱动杆13的一部分例如同与其为一体的移位阻止体51搭接，限定开关驱动杆13的回转范围。
图9表示马达15的控制系统。控制器52，在后文将说明的各实施例中，其内部预先装有初始设定、锁定解除处理，基本工作的程序，除各种指令信号外，还以开关14送来的输出信号等作为输入，给驱动电路53工作指令。驱动电路53，在检冰工作和脱冰工作时，以必要的转矩使马达15朝正转方向旋转，并在检冰工作和脱冰工作后的复位工作时，让小于正转时电流的反向电流流通，使马达15以小转矩朝逆转方向旋转。
图10示出驱动电路53的一例。驱动电路53为晶体管驱动方式，在DC12伏电源端子54之间，串接晶体管Tr1、马达15和晶体管Tr4，同时在电源端子54之间又同样地串接晶体管Tr2、电阻器R、马达15和晶体管Tr3，这些晶体管Tr1、Tr2、Tr3、Tr4的基极·集电极或者基极·发射极等控制用输入端之间连接电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6，并根据需要装上用于吸收浪涌电流的二极管D1、D2、D3、D4而构成。
当控制器52的输出使晶体管Tr4导通，晶体管Tr1的基极电位就下降，晶体管Tr1则变为导通状态，因此马达15朝正转方向即顺时针方向(CW方向)旋转。此时，因晶体管Tr3为截止状态，晶体管Tr2不为导通状态。
当控制器52的输出使晶体管Tr3导通，则晶体管Tr2导通，经电阻器R分压，比电源电压低的电压加在马达15的端子之间，因此马达15逆转，使输出轴20朝返回方向即向逆时针方向(CCW方向)旋转。从而逆转时马达的转矩控制得比正转时低。
图11表示制冰器皿驱动装置1的一连串动作。根据来自工作程序的周期性动作指令或来自外部的强制性动作指令，控制器52通过驱动电路53以必要转矩沿正转方向驱动马达15，使凸轮轴齿轮11在图3、图6-图8中沿逆时针方向缓慢旋转。设凸轮轴齿轮11旋转170度所需时间约为10秒钟。
由于凸轮轴齿轮11和与其轴20为一体的驱动部4在图3等图中朝逆时针方向旋转，制冰器皿2沿反转方向缓慢回转。与此同时，第1凸轮21朝相同方向旋转，检冰控制杆12的凸轮推杆28因拉簧49的弹力作用落进凹陷即移位容许区域29，因此检冰控制杆12在图3中以杆轴39为中心朝顺时针方向回转，通过滑块41使检冰轴10在图5中顺时针向回转。该检冰轴10的旋转使检冰杆3在图2中逆时针向回转。
贮冰量为零或者贮冰量不足时，检部杆3在贮冰容器内处于无障碍物状态，回转达最大动作角度。因此，检冰控制杆12与检冰杆3的动作联动，移位至移位容许区域29的较深的部位，如图7、图8所示，使移位阻止部50朝接近移位阻止片51的方向移动，从而阻止开关驱动杆13的回转。
贮冰量充足时，检冰杆3碰及贮冰容器内的冰后于途中停下，因此检冰轴10在贮满冰检出水平以上便不旋转。此时，凸轮推杆28未落进移位容许区域29，为浮动调节，因此检冰控制杆12与其联动，不移位至使移位阻止部50靠接移位阻止片51的位置。因此，如图7所示，开关驱动杆13为可回转。
凸轮轴齿轮11从55度转至85度的范围内，检冰控制杆12以其凸轮推杆28的一部分通过移位容许区域29，因为与第1凸轮21的轮廓相接而复位。此后，检冰控制杆12通过凸轮推杆28与第1凸轮21的圆弧状轮廓部分相接，从而被设成不回转状态。
另一方面，在第2凸轮22的部分上形成-12度-11度范围的移位容许区域31、33度-47度范围的移位容许区域32、170度-190度范围的移位容许区域33，因此当开关驱动杆13的凸轮推杆30与这些移位容许区域的部分对应时，开关驱动杆13使永久磁铁朝偏离开关14的方向移位。
开关14，在偏离永久磁铁时产生“H”电平输出，而与永久磁铁36对置、接近时则变为“L”电平信号。于是，开关14的输出信号与移位容许区域31、32、33对应，成为“H”电平的原位信号、检冰信号和脱冰信号，输入控制器52。这样，开关14在制冰器皿2回转区域的两端和回转区域内以检冰动作检出贮满冰状态。此情况下，当开关14发出“H”电平输出信号时，开关14为导通状态，而开关14的输出信号为“L”状态时，开关14为断开状态。后文将提到的流程图中，开关导通、开关断开是表示开关14的导通状态或断开状态。
如上所述，控制器52接受动作指令时，不断发生使马达15朝正方向旋转的输出。该正转方向运转中，开关14的输出信号由“L”电平变为“H”电平时，即发生检冰信号或脱冰信号时，控制器52根据开关14的输出信号使马达15在整个逆转时间中逆转。该逆转时间定为仅仅使凸轮轴齿轮11转[170度+富裕角度]，例如设定成约16秒钟。
控制器52使马达15逆转，经过上述16秒钟逆转时间后使马达15停下，回到-1度原点，然后，仅以很短瞬间例如以0.2秒钟使马达15正转，让凸轮轴齿轮11回到制冰位置。此操作为锁定解除处理，让凸轮轴齿轮11的挡块23与止动块26可靠贴接，这样设定是为了在机械定位后用0.2秒短暂时间使马达15正转，在不存在驱动系统应力即无驱动力作用状态下结束复位动作。
由检冰动作检出贮冰量不足时，检冰控制杆12位移变大，其移位阻止部50接近开关驱动杆13的移位阻止片51。从而正向旋转初期，开关驱动杆13依靠移位容许区域31而移位，作为开关14的“H”电平输出的原位信号变为“L”电平后，开关驱动杆13要落入下一移位容许区域32。
然而，由于开关驱动杆13的移位阻止片51碰及移位状态的检冰控制杆12的移位阻止部50，开关驱动片杆13不落入移位容许区域32。因此，贮冰量不足时，开关14的输出保持“L”电平不变，不输出“H”电平的检冰信号。
因此，控制器52，在获得“H”电平输出信号的脱冰信号之间，使马达15旋转，让凸轮轴齿轮11旋转到约170度的脱冰位置。于是，制冰器皿2翻转，在快要完全翻转前，即在回转区域的一端碰及搭接片7，产生扭曲形变，使内部的冰脱开，落入贮冰容器。
当凸轮轴齿轮11转到脱冰位置，则开关驱动杆13落入移位容许区域33，开关14的信号由“L”电平变为“H”电平，在获得脱冰信号时刻，控制器52让马达15在上述16秒钟左右的逆转时间内逆转，使凸轮轴齿轮11回到-1度的原点，凸轮轴齿轮11的挡块23碰及止动块26停下，通过瞬时正转，回到0度的制冰位置，使驱动系统的应力消除。
该逆转时，因用电阻器R限制电流通过马达15，马达15的输出转矩与正转时相比，能抑制到1/2至1/4左右。因此能确保比正转时更轻的返回动作，而且不需必要以上的力作用，能保护驱动系统。另外，在此逆转工作中，也能进行检冰工作，当由脱冰变为贮满冰，则送出检冰信号，此时的检冰信号与马达15的逆转工作无关。
检冰动作发生时，当贮冰量为贮满状态下，检冰杆3的旋转角度因检冰杆3对冰的碰接而变小，因此，与此联动，检冰控制杆12在贮满冰检出水平范围内基本不落入移位容许区域29，不让移位阻止部50移至与开关驱动杆13上的移位阻止片51接触的位置。
于是，在凸轮轴齿轮11的33度-47度的旋转范围内，开关驱动杆13的凸轮推杆30落入移动容许区域32，使永久磁铁36从与开关14对置的位置变为不对置的位置。因此，开关14输出“H”电平的检冰信号，通知控制器52为贮满冰状态。
于是，控制器52检出从开关14的“L”电平至“H”电平的信号变化，即获得对应贮满冰状态的检冰信号，使马达15在上述约16秒钟左右的逆转时间中逆转，与上述相同，利用挡块23与止动块26的搭接关系使凸轮轴凸轮11停止，然后使之作0.2秒种的瞬时正转，回到0度制冰位置。
此时，凸轮轴齿轮11复位所必需的旋转角度为朝逆转方向34度左右，比上述脱冰工作时的171度左右小得多。因此，马达15的旋转停止状态即堵转状态占了逆转时间的大部分，并且马达15处于持续通电状态，由于逆转时的电流被电阻器R抑制，所以对驱动系统基本上无坏影响。
还有，附加有安全机构，使检冰控制杆12的动作通过滑块41和滑动导槽43间接传递到检冰轴10上。因此，即使外力加于检冰杆3上，检冰轴10在逆向驱动状态下回转，该力也会被伴随滑块41移位的弹簧43的挠曲所吸收。因此，传不到检冰控制杆12上，从而能预防检冰控制杆12及其有关齿轮等的损坏。
凸轮轴齿轮11朝正转方向旋转过程中，即使因异常情况旋过170度以上还停不下来，由于在180度处凸轮轴齿轮11的凸起24碰及锁定杆25，使其朝图8中逆时针方向旋转，锁定杆25，如图4所示，其前端部分碰及蜗杆齿轮16的台阶部47，在通电状态下，使马达15强迫停止为堵转状态。所以，凸轮轴齿轮10不会转过180度以上，与其关连的制冰器皿2和内部零件，也不会遭受很大的力而损坏。又因蜗轮17为高速旋转、转矩小，能以较小的力通过锁定杆25与台阶部47的结合，使之强迫停止。
现有技术装置中，马达15的逆转时间设为16秒，而且脱冰动作后的复位动作和检冰动作后的复位动作均同样设定为该逆转时间。考虑到直流马达15的旋转速度特性的不一致、驱动电压的变动等，为确保返回动作的可靠性，该逆转时间必须有富裕量，设得多些。当逆转时间设多，自检冰时刻开始逆转，凸轮轴齿轮11逆转回归原点后，马达15处于长时间持续通电而不旋转的堵转状态，又因为脱冰后回归原点时，也因有富裕时间对马达通电，所以，堵转状态的时间过长。
本发明的目的是要在为使制冰器皿复位而让马达15逆转的过程中，不让通电情况下不旋转的状态即堵转状态长时间持续，防止该运转状态引起的马达15的寿命缩短。
基于上述目的，本发明通过在贮满冰时的检冰信号发生后或者脱冰动作时的脱冰信号发生后，使马达15不受时间控制地直接朝逆转方向即朝制冰器皿2的复位方向旋转，通过组合此后的开关14的输出信号电平变化和控制器52中的定时时间的结束状态，检出开关14的输出信号发生装置，根据该位置限制马达15的逆转时间，从而尽可能地缩短马达15在堵转状态下的通电时间。
图1是整个制冰器皿驱动装置的俯视图;
图2是整个制冰器皿驱动装置的侧视图;
图3是制冰器皿驱动装置关键部分的局部剖视的放大后视图;
图4是从凸轮轴齿轮部分的下面所视的水平放大剖面图;
图5是检冰轴驱动部分的放大剖面图;
图6是凸轮轴齿轮的第1凸轮的放大主视图;
图7是凸轮轴齿轮的第2凸轮的水平放大剖面图;
图8是对应于凸轮轴齿轮的开关驱动杆与锁定杆的对应关系的放大俯视图;
图9是马达控制系统的方框图;
图10是马达驱动电路的电路图;
图11是工作时的时序图;
图12是实施例1工作时的时序图;
图13是实施例1初始设定的流程图;
图14是实施例1堵转解除处理的流程图;
图15是实施例1基本工作的流程图;
图16是实施例2工作时的时序图;
图17是实施例2基本工作的流程图;
图18是实施例2中用的第2凸轮的放大剖面图;
图19是实施例3工作时的时序图;
图20是实施例3的第2凸轮的放大剖面图;
图21是实施例3初始设定的流程图;
图22是实施例3基本工作的流程图;
图23是实施例3的原位检出处理的流程图;
图24是实施例4工作时的时序图;
图25是第1凸轮和辅助凸轮的放大俯视图;
图26是实施例4基本工作的流程图;
图中符号分别为以下含义。1制冰器皿驱动装置、2制冰器皿、3检冰杆、4驱动部、5从动轴、6机架、7搭接片、8分离式罩壳、9分离式罩壳、10检冰轴、11凸轮轴齿轮、12检冰控制杆、13开关驱动杆、14开关、15马达、16蜗杆、17蜗轮、18齿轮、19齿轮、20输出轴、21第1凸轮、22第2凸轮、23挡块、24凸起、25锁定杆、26止动块、27止动块、28凸轮推杆、29移位容许区域、30凸轮推杆、31移位容许区域、32移位容许区域、33移位容许区域、34杆轴、35拉簧、36永久磁铁、37印刷线路板、38移位容许区域、39杆轴、40椭圆孔、41滑块、42滑动导槽、43弹簧、44弹簧座、45弹簧座、46配合凸起、47台阶部、48配合片、49拉簧、50移位阻止部、51移位阻止片、52控制器、53驱动电路、54电源端子、55移位容许区域、60辅助凸轮、61销、62长孔。实施例1为输出轴20的逆转过程例，输出轴20在开关14的输出信号电平从最初“L”电平到变为“H”电平期间无时间限制地逆转，当输出信号电平变化时，即若因脱冰而贮冰量贮满输出检冰信号时，或者尽管脱冰，贮冰量尚为不足状态或者检冰时为贮满冰状态而送出原位信号时，自该信号发生时刻起仅仅旋转必要的定时时间，使凸轮轴齿轮11的挡块23与止动块26碰接，输出轴20停止。
图12表示该实施例1中作为开关14的霍尔IC输出信号即原位信号、检冰信号及脱冰信号的发生位置与定时时间①②③④⑤的时间对应关系。而且，定时时间①②③④⑤等与各区间旋转所必需的时间对应。图13、图14和图15分别表示控制器52的控制内容即初始设定流程图、堵转解除处理流程图、基本工作流程图。
图13初始设定流程图的流程于初始使用阶段执行，用于将输出轴20设在旋转角度为0度的制冰位置。为此旋转方向只设定逆时针(CCW)方向。否则，在水加入制冰器皿时，有可能直接以水的状态供给贮冰容器。
最先的步骤1设定电源接通状态，开始执行初始设定流程，接着步骤2中，因马达15向逆时针方向旋转，输出轴20开始向逆时针方向旋转。步骤3中，若开关导通即开关14为导通状态，则步骤4把定时器的时间设定为定时时间①+α(富裕)时间。这里，作为条件，设定下述大小关系。
定时时间①+α时间＞③定时时间①+α时间＞⑤步骤5中，定时结束前开关14为断开状态时，因步骤3中的开关导通取决于检冰信号，故重复步骤4、5。但是，在步骤5中开关保持不断开状态，经步骤6中定时时间①+α时间，定时结束时，可以确认步骤3的开关导通由原位信号引起。于是，控制器52在步骤7中停1秒种后，于步骤8进行堵转解除处理，并在下一个步骤9中结束初始设定流程。
图14表示上述步骤8的堵转解除处理的流程。如前所述，该堵转解除处理是为了通过使输出轴20从-1度的原点位置回到0度的制冰位置来消除驱动系统的应力，由步骤1开始堵转解除处理后，于步骤2使马达15朝正转(CW)方向旋转，与此同时，步骤3在定时器上设置0，2秒钟的正转时间，接着由步骤4确认定时时间结束，步骤5使马达15停止，至步骤6结束流程。因此，由于输出轴20回到0度位置，制冰器皿2成为水平状态，设为制冰。
图15表示基本工作程序。步骤1的制冰结束后或者准备结束状态下经过一定周期时间后，或者根据来自外部的强制指令，在步骤2中马达15朝正转方向旋转，通过用步骤3确认开关14的断开，确认了原位信号的下降沿，接着用步骤4设定定时时间②+③+α时间来检出检冰信号。
步骤5中，开关14为不接通时间时，若步骤6确认经过定时时间，则该定时时间中不出现检冰信号，即确认为贮冰量不足状态，所以马达15继续朝正转方向旋转，进行脱冰工作。
步骤7中开关14若为导通，即若发生脱冰信号，则下一步骤8让马达15停1秒钟后，于步骤9使输出轴20朝返回方向即逆时针方向旋转，再由步骤10确认开关导通的脱冰信号之下降沿，接着在步骤11中通过开关导通确认检冰信号或原位信号的上升沿位置。该步骤11的时间点上，不能特别指定开关导通状态是检冰信号引起的还是原位信号引起的。
为了能用步骤12与任一信号对应，设定从检冰信号发生时起回到-1度原位所必要的定时时间③+②+①+α时间，接下在用步骤13确认定时结束时，输出轴20必定转至原点位置。另外，当步骤10的开关导通由原位信号引起时，设有富裕量地把时间定为定时时间③+②+α时间，马达15对应这段时间为通电情况下的堵转状态。在步骤14停1秒钟后，再经步骤15作上述堵转解除处理后，由步骤16向制冰器皿供水，接着于步骤17结束工作。
由于上述步骤5中，在定时时间②+③+α时间结束前开关14导通时，能确认为贮满冰状态，经步骤18马达15停1秒种后，于步骤19朝逆时针方向旋转，再用步骤20确认检冰信号引起的开关断开、用步骤21确认原位信号引起的开关导通，接着在步骤22中设定定时时间①+α时间，用步骤23确认定时时间①+α时间的结束，经步骤24的停1秒钟和步骤25的堵转解除后，成为步骤26的准备状态，准备此后的检冰或脱冰。
根据此实施例，与输出轴的限时时间对应的旋转角度足以达到自47度至-1度的最大48度，因此，即使让其所必需的限时逆转时间(定时时间①+②+α时间)带有富裕量，用5秒左右也够了。因此能缩短马达在设定为通电状态下不朝逆时针方向旋转的时间，可缩短通电堵转状态这样的无用动作。如图16所示，本实施例是用第2凸轮22、开关14在检冰信号和脱冰信号之间强制发生识别信号的例子。图17表示第2凸轮22的一例。在移位容许区域32与移位容许区域33之间形成70度-84度范围的移位容许区域38。因开关驱动杆13的凸轮推杆30落入该移位容许区域38，作为开关14的霍尔IC，为导通状态，发出“H”电平的识别信号。
本实施例情况下也能利用与实施例1相同的初始设定流程和堵转解除处理流程。在此设定下述条件。
定时时间①+α时间＞③定时时间①+α时间＞⑤定时时间①+α时间＞⑦图18表示基本工作流程图。在步骤1的制冰结束后或者在准备结束状态下经过一定周期时间后或者根据来自外部的强制指令，于步骤2中马达15朝正转方向旋转，步骤3中通过确认开关14的导通来确认原位信号的下降沿，接着用步骤4设定定时时间②+③+α时间，用于检出检冰信号。步骤5中，为开关14非导通时，若经步骤6确认定时时间经过，则能确认该定时时间中未出现检冰信号即为贮冰量不足状态，因此，马达15继续朝正转方向旋转。
接着根据步骤7中的开关14的导通、步骤8中的开关14的断开，确认识别信号之存在，若步骤9中开关14为导通，即若发出脱冰信号，则结束脱冰后，在步骤10中使马达15停止1秒钟后，用步骤11变换马达15的旋转方向，使输出轴20朝返回方向即逆时针方向旋转。
由步骤12的开关断开确认脱冰信号的下降沿，接着通过步骤13的开关导通、步骤14的开关断开将识别信号作为无效信号而跳过后，用步骤15设定定时时间④+③+α时间以便检冰信号跳过。
根据该定时时间④+③+α时间之设定，马达15应使输出轴20回到接近原位信号发生的角度，忽视该定时间④+③+α时间内的检冰信号发生。在步骤16经过定时时间④+③+α时间后，根据步骤17的开关导通，检出原位信号上升沿位置。然后以步骤18设定回到原位所必要的定时时间①+α时间。
步骤19中确认定时结束时，输出轴20必定转到原点位置。接着在步骤20停1秒钟后，由步骤21进行上述堵转解除处理，然后由步骤22抽制冰器皿供水，步骤23中结束工作。
上述步骤5中定时时间②+③+α时间经过之前若开关14为导通则能确认贮满冰状态，因此经步骤24马达15停1秒钟后，于步骤25朝逆时针方向旋转，步骤26确认由检冰信号引起的开关14的断开、步骤27确认由原位信号引起的开关导通之后，由步骤28设定定时时间①+α时间，再由步骤29确认定时时间①+α时间的结束，经过步骤30中停一秒钟以及步骤31的堵转解除处理，进入步骤32的准备状态，准备以后的检冰或脱冰。
这样，控制器52，若在复位旋转过程中检出识别信号，则设定定时时间④+③+α，该定时时间经过后根据最初输出信号的上升沿变化，检出原位信号，自该检出时刻起经定时时间①+α时间例如1.5秒钟后马达15停止。于是，与上述一样，凸轮轴齿轮11和输出轴20能可靠地回到原位，能使挡块23与止动块26搭接状态下的马达15的通电时间抑制到最低限度，例如1秒以下。如图19所示，实施例3是在原位信号与检冰信号之间发生时间宽度短的识别信号之例。在此，设以下条件定时时间①+α时间＞⑤定时时间①+α时间＞⑦定时时间②+α时间＞④定时时间②+α时间＞⑥定时时间③+α时间＞⑤定时时间③+α时间＞⑦图20表示用于此目的的第2凸轮22的结构。为了发生识别信号，第2凸轮22在移位容许区域31和移位容许区域32之间具有移位容许区域55。
图21表示该实施例3中的初始设定工作。因步骤1的电源接通而程序开始后，步骤2中马达15和输出轴20朝逆时针方向旋转，步骤3中，通过确认开关14的导通状态，确认脱冰信号、检冰信号、识别信号或原位信号的存在位置，但尚不能特别指定是这些信号中的哪一个。
步骤4中用定时器1设定定时时间③+α时间，并用定时器2设定定时时间①+α时间。步骤5中若在定时器1或定时器2的定时时间结束前，开关14为断开状态，就能推定输出轴20的旋转开始位置为脱冰信号、检冰信号或识别信号的下降沿，接着步骤6为了对其确认设定定时时间②+α时间，在步骤7中确认该定时时间结束之前接着在步骤8中确认开关14为导通，则能特别指定步骤3、5中的开关通、断是由识别信号引起。
但是，步骤7中开关14导通前结束定时时间时，则返回步骤3，为特别指定识别信号，重复以上步骤。若识别信号已被特别指定，便在下一步骤9中设定定时时间①+α时间，用步骤10确认该定时时间结束，在步骤11停1秒钟后，进行步骤12的堵转解除处理，于步骤13结束初始设定工作。
另一方面，在步骤5中开关14尚未断开、步骤14中定时器1的定时时间结束、步骤15中开关14为断开时，也要返回到步骤3的前面，再重复以上的步骤。步骤16中虽能预测经过定时器2的定时时间时，输出轴20处在原位，但也需要确认。而且此时，能预测制冰器皿2中冰未满，正向制冰器皿2加水。
于是，下一个步骤17，于制冰所必要的时间停止马达15的旋转动作，等等制冰器皿2中的水变为冰。以预防接在其后的输出轴20在正转过程中，制冰器皿2内的水在尚未结冰状态下进行检冰工作和脱冰工作。
由于若经过步骤17中必要制冰时间后，马达会朝顺时针方向旋转，所以要进行在原位信号发生处附近使输出轴20朝顺时针方向转1圈稍差点来确保停在原位的步骤。即通过用步骤18确认开关14的断开、用步骤19确认开关14的导通、用步骤20确认开关14的断开，将输出轴20的旋转位置设在与识别信号和检冰信号的贴近处，于步骤21停一秒钟后，再返回步骤2重复初始设定的工作。通过以上初始设定的工作，输出轴20设定于制冰位置。
图22表示基本工作的顺序。从步骤1的制冰结束状态或准备结束状态开始，为了检冰·脱冰，于步骤2马达15朝顺时针方向旋转，接着在步骤3中根据开关14的断开确认原位信号的下降沿，步骤4、5中根据开关14的通、断把识别信号作为无用信号而越过，在越过时的步骤6中设定定时时间④+⑤+α时间。
由于当步骤7中开关14尚未导通的情况下，步骤8中定时时间结束时，贮冰量不足，输出轴20使制冰器皿反转而进入脱冰动作。步骤9根据开关14的导通状确认脱冰信号，经步骤10停1秒钟后，进行步骤11的原位检出处理和步骤12的供水，用步骤13结束一连串的工作。
在该定时时间④+⑤+α时间结束之前的步骤7中，开关14为导通状态时，在步骤14进行原位检出处理后，于步骤15进行供水动作，步骤16进入准备。
图23表示原位检出处理工作的一连串顺序。步骤1开始后，步骤2中马达15和输出轴20朝逆时针方向旋转，步骤3中开关14断开后，步骤4中通过确认开关14的导通状态能确认脱冰信号、检冰信号、识别信号或者原位信号的存在位置，但尚不能特别指定是这些信号的哪一个。
但是，步骤8中开关14导通前定时时间已结束时，回到步骤4，为了特别指定识别信号，重复以上步骤。若识别信号被特别指定后，则步骤10设定定时时间①+α时间，接着用步骤11确认该定时时间的结束，经步骤12停1秒钟后，进行步骤13的堵转解除处理，再以步骤14结束初始设定。
另一方面，当步骤6中开关14尚未断开的状态下，步骤15中定时器1的定时时间结束，步骤16中开关14为断开时，也返回到步骤4之前，重复以上步骤。接着步骤17中定时器2的定时时间也经过时，判断为有异常，用步骤18停止马达。步骤19中进行异常识别处理后，于步骤20结束原位检出处理。此时，因能用识别信号可靠地识别原来位置，可缩短堵转状态。实施例4是尽管在脱冰后输出轴20逆转即返回旋转中贮冰量过少，也发生通常用于表示贮满冰状态的检冰信号的例子。因此，图24中，检冰信号不用虚线而用实线表示。
图25表示该实施例的第1凸轮21和辅助凸轮60的构成。第1凸轮21与上述实施例1的结构相同。辅助凸轮60装配成相对输出轴20能旋转自如，并用辅助凸轮60的长孔对第1凸轮21的销61作旋转限定。
输出轴20正转时，辅助凸轮60使移位容许区域29为开放状态。因此，与上述实施例1相同，根据贮冰量或是发生、或是不发生检冰信号。
另一方面，由于输出轴20朝反方向即朝返回方向旋转而制冰器皿2自反转状态复位的过程中，辅助凸轮60堵塞移位容许区域29，检冰控制杆12的移位阻止部50离开开关驱动杆13。因此，开关驱动杆13在移位容许区域29中必定朝离开开关14的方向移位，从而开关14在返回过程中，不管贮冰量足与不足，总是发生检冰信号。
图26表示基本工作程序。而且该实施例中，初始设定及堵转解除处理的流程也与上述实施例1一样进行。步骤1的制冰结束后或者准备结束状态下经过一定周期时间后或者根据来自外部的强制性指令，步骤2中马达15朝正转方向旋转，步骤3中通过确认开关14的断开，确认原位信号的下降沿，接着于步骤4，设定定时时间②+③+α时间，用于检出检冰信号。
步骤5中，开关14为未导通时，步骤6中若确认定时时间经过，则确认该定时时间中未出现检冰信号，即为贮冰量不足状态，因此马达15通过继续正转，让进行脱冰工作。
如果步骤7中，开关14为导通，即发生脱冰信号，则让马达15在步骤8停1秒钟后，于步骤9使输出轴20朝返回方向即逆时针方向旋转，通过步骤10确认开关断开引起的脱冰信号的下沿，并根据步骤11的开关导通、步骤12的开关断开，确认检冰信号位置。
根据步骤13的开关导通确认原位信号。用步骤14设定定时时间①+α时间，根据以步骤15中开关14为非断开状态为条件的步骤16中定时时间结束，确认朝原位的回归，然后在步骤17停1秒钟，经过步骤18的堵转解除处理、步骤19的供水动作，于步骤20结束一连串的工作。
由于上述步骤5中定时时间②+③+α时间经过之前开关14为导通，便能确认为贮满冰状态，经步骤21马达15停1秒钟后，于步骤22朝逆时针方向旋转，通过确认步骤23中检冰信号引起的开关断开、步骤24中原位信号引起的开关导通后，用步骤25设定定时时间①+α时间，当步骤26中开关为非断开时，用步骤27确认定时时间①+α时间的结束，经过步骤28停1秒钟以及步骤29的堵转解除处理后，进入步骤30的准备状态，准备以后的检冰或脱冰。
基本工作，实施例1已详细介绍，但对于意外的状态例，例如半途中可动部分碰上什么，或是物品挂在可动部分上、或是锁定输出轴20、或者输出轴20在锁定状态下不能超越某方向转动等未有对应，因此可按需要采用实施例2、实施例3或实施例4。
上述实施例是旋转形式构成检冰控制杆12、开关驱动杆13等，但它们的移位也可以是直线方向移位，因此也可用现有的直线导引机构构成。还有，开关14不只限于霍尔元件，可用接触式结构。从而开关驱动件13与开关14的组合要根据开关形式适当变更。
再补充上述各实施例未曾说明的一点最好另设监视定时器监视工作流程。也就是说，该监视定时器把时间设成例如马达旋转时预计工作时间的2倍左右。这样，工作不在该定时时间内结束时，控制方就能判断装置上发生了什么异常，断开至马达的通电，由此能防止机器损伤。
由于本发明即使采用通常的DC马达，也能尽可能地缩短通电下停止回转的堵转状态，能延长马达、旋转部分的寿命。
权利要求
1.一种用马达[15]使制冰器皿[2]旋转后脱冰，再反转复位的制冰器皿驱动装置[1]的制冰器皿的复位方法，其特征在于采用以制冰器皿[2]的回转区域两端和回转过程中的检冰动作检出贮满冰状态的开关[14]，利用该开关[14]的输出信号与定时器输出之组合，使制冰器皿[2]返回，脱冰后的返回是根据制冰器皿[2]的回转端检出使制冰器皿[2]反转，再根据回转端处的开关[14]检出状态解除后的开关[14]的输出信号和定时时间使制冰器皿[2]停于原位。
全文摘要
制冰器皿的复位方法，通过使贮满冰时的检出信号发生后或者脱冰工作时的脱冰信号发生后，让马达(15)不受时间控制地朝反方向即制冰器皿(2)的复位方向旋转，根据此后开关(14)的输出信号电平变化和控制器(52)中的定时时间结束状态之组合，检出开关(14)的输出信号发生位置，从该位置起限制马达(15)的反转时间，使马达(15)在堵转状态下的通电时间设得尽可能短，以延长马达(15)的使用寿命。
文档编号F25C1/24GK1098193SQ9410360
公开日1995年2月1日 申请日期1994年3月26日 优先权日1993年3月26日
发明者西川和宪, 吉川伸一, 佐佐木秀雄, 松本克己 申请人:株式会社三协精机制作所