检测制冰盘基准位置并控制制冰盘驱动的制冰盘控制装置的制作方法

专利名称：检测制冰盘基准位置并控制制冰盘驱动的制冰盘控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在冰箱的自动制冰装置中将制好的冰贮存在贮冰箱内的装置，特别是涉及一种对制冰盘的转动进行控制的制冰盘控制装置。
在现有家庭用冰箱中，如果在制冰盘上的制冰结束，就要对其进行检测，并将冰贮存在设置于其下方的贮冰箱内，这种结构现有多种形式。
这种自动制冰装置中所用的基本技术是，检测冰盘中的水的结冻情况，然后检测贮冰箱内冰的余量，如果贮冰箱内贮满了冰，则制冰盘不向贮冰箱供冰，相反，若检测出无冰或冰量较少，则从制冰盘向贮冰箱供冰，将冰存贮在贮冰箱内。使制冰盘动作后，再次使其恢复到最初状态，而结束一系列的动作。
然而，为确保上述动作，必须检测制冰盘是否位于制冰位置、贮冰箱内是否有冰、制冰盘是否向贮冰箱供冰等，同时，如果不清楚制冰盘目前的所处位置，则不能进行正确的动作。
但是，对于目前的这种控制装置而言，即使检测出制冰盘的现在位置，也不知道其处于什么样的状态，即、是在朝着供冰的方向转动还是在朝着复位的方向转动。因此，不能对制冰盘进行正确的控制。
另外，从前必须由各自独立的装置分别检测贮冰箱内是否有冰、以及制冰盘的位置，对各装置输出的信号进行分析，从而知道制冰盘的位置并决定控制方法，这需要极复杂的结构，还要占用冰箱内的较大的空间。
再者，特开平6-249556号公报揭示了解决上述问题的技术，实开平6-78770号公报是对上述技术的进一步改进。在这些制冰盘驱动装置中，使测冰杆随制冰盘的转动而一起动作，得到冰位信号后控制制冰盘的驱动电机的转动。确认制冰盘的位置时，在原点位置，测冰位置及去冰位置，分别输出电位不同的信号，并根据该信号变化的状态来控制驱动电机，但不能正确地得到盘的位置。另外，特别是检测原点位置时信号的输出时间较长，结果，采用通过机械方式使凸轮轴齿轮停止、随之使电机在瞬间逆转而恢复到原点位置的构造，在锁定电机转动的期间，电机等驱动系统承担较大的负荷。
如果上述的原点位置不正确，那么，在例如捻着制冰盘去冰的时候，会因捻力变弱或过强而损伤合成树脂制成的制冰盘。
所以，在现有技术中，是利用信号发生器检测制冰盘的位置，并采用将制冰盘处于水平状态的位置作为原点位置、以该原点位置为界在其前后使输出信号变化的方法(参照图1)。利用该方法，可根据输出信号的变化来检测出制冰盘处于原点位置即水平状态。但是，由于上述信号在变化后的状态下成为稳定的状态，所以，为了能够确实地获取输出信号的变化，必须以原点位置为界使制冰盘正反转动。因此，采用该方法，使制冰盘的转动控制较复杂，同时该动作会使提供给制冰盘的水溢出。
还有如下的其它方法，即，在进行复位动作时，逆着驱动电机的驱动力而强行使制冰盘停在水平状态，此时通过检测驱动电机所承受的负荷来得知制冰盘处于水平状态的情况，但在该方法中驱动电机承受过大的负荷。
另外，当进行所述制冰盘的去冰作业时，有时使主齿轮、副齿轮两个齿轮连动而进行制冰盘的驱动控制。当这些齿轮相互啮合时，由于齿之间存在间隙，所以，每当以啮合状态进行正反转时，转动开始位置有微小变化。因此，在转动过程中，当要输出同制冰盘位置有关的信号时，由于上述变化而无法得到正确的位置信号。因此，不能正确地掌握制冰盘的位置，会给制冰盘的驱动控制带来障碍。
另外，从驱动力的传递效率和防噪音的角度考虑，用于驱动制冰盘的电机的转动轴和驱动轴的轴线最好是完全一致。但是，很难保证如此的电机精度，往往是驱动轴以非常小的误差偏离电机的转动轴而成为偏心状态。因此，驱动轴在偏心状态下会伴随电机的转动而产生转动偏差和振动，并产生噪音。现有技术中解决该问题的方法是，采用使弹簧对电机驱动轴径向顶压的结构(实开昭56-169763)。
但是，根据该现有技术的方案，由于所述弹簧的一端安装在电机的框架上，当驱动轴上产生不平衡时，其振动会传递给电机的框架，然后再传递给弹簧，所以，存在不能确实地防止振动噪音的问题。
特别是，在把副齿轮等的延长轴嵌合、连接在所述驱动轴上而使其前端延长的情况下，因两者的嵌合尺寸的间隙而引起中心振动，从而导致驱动轴的延长部分的旋转振动加剧的问题。即，在上述方案中，由于弹簧直接推压驱动轴的端部，所以不能抑止所述延长轴的旋转振动。
本发明的目的在于，提供一种制冰盘控制装置，通过检测制冰盘的当前位置和贮冰箱内的冰位，能够进行正确的去冰操作。
本发明涉及的制冰盘控制装置包括具有第二凸轮、第四凸轮、以及导向槽的主齿轮；具有第一凸轮、第三凸轮、以及检测突起的副齿轮；由贮冰箱的冰位来阻止转动的冰位检测杆；与冰位检测杆同轴设置的带滑动片的驱动杆；随第一凸轮、第二凸轮、第二凸轮与第三凸轮的合成凸轮、以及第四凸轮一起转动的开关棒；设在开关棒上的信号元件；以及，设置在同信号元件相对的位置上的检测元件。
当所述贮冰箱的冰位低于规定位置时，所述驱动杆随所述冰位检测杆的转动而陷入所述导向槽内，所述副齿轮的转动不受防碍，所述开关棒同通过所述主齿轮与所述副齿轮的共同转动而由所述第二凸轮与所述第三凸轮形成的合成凸轮一起转动；当所述贮冰箱的冰位高于规定位置时，所述冰位检测杆不转动，所述检测突起与所述滑动片接触而阻止所述副齿轮的转动，所述开关棒只和所述第二凸一起转动。
当贮冰箱的冰位低于规定位置时，开关棒随合成凸轮一起转动，当贮冰箱内的冰位高于规定位置时，开关棒仅随第二凸轮转动。因此，通过检测随着设于开关棒上的信号元件的移动而产生的、来自检测元件的脉冲，能够判断贮冰箱的冰位，从而可进行正确的去冰作业。
图1是表示现有制冰盘驱动装置中的制冰盘和信号发生器之间关系的时序图；图2A是内装有本发明结构的控制单元外壳的侧视图；图2B是内装有本发明结构的控制单元的内部结构的前视图及侧视图；图3是表示驱动齿轮同主齿轮与副齿轮之间的啮合状态的局部放大图；图4A是主齿轮的侧视图；图4B是主齿轮的前视图；图5是副齿轮的前视图；图6A是开关棒的前视图；图6B是开关棒的平面图；图7A是助动杆的前视图；图7B是助动杆的侧视图8A是持杆件的平面图；图8B是持杆件的侧视图；图9A～9D是表示制冰盘的、从开始转动到测冰位置的动作的说明图；图10A～10D是表示制冰盘的、从测冰位置到最大偏转位置的动作的说明图；图11A～11D是表示贮冰箱内装满冰时的动作的说明图，表示的是从开始转动到测冰位置的动作；图12A～12B是表示检测到冰满状态时的状态说明图；图13是用于说明本发明的制冰盘控制装置动作的流程图；图14A是有冰时从霍尔元件29输出的脉冲信号的示意14B是无冰时从霍尔元件29输出的脉冲信号的示意图；图14C是制冰盘的转动角度示意图；图15表示把本发明的防音构造应用在制冰盘控制装置上的一个实施例的横向剖面图；图16表示把本发明的防音构造应用在制冰盘控制装置上的一个实施例的纵向剖面图；图17是表示驱动轴和蜗杆的连接结构的纵向剖面图；图18是本发明第二实施例的防音构造的纵向剖面图。
第一实施例下面，参照


本发明第一实施例的制冰盘控制装置。
图2A和图2B表示制冰盘控制装置中对制冰盘的转动进行控制的单元。参照图2A，在由前箱1a和后箱2b构成的外壳1内，容纳后述的本发明的驱动控制装置构造，并加以密封以防止冰箱内冷气的侵入。这样，能够防止在外壳1内结露且能抑制误动作等。盘转动轴2同制冰盘连接并用于使该制冰盘按规定角度转动而进行去冰动作，盘转动轴2的扁平前端从外壳1的前箱1a突出，如图4A所示，该盘转动轴2的后端在所述外壳1内同轴地直接与主齿轮3连接。
如图3和4B所示，只在该主齿轮3外周的一定区域(角度α等于约140度)内设置齿列4，齿列4与驱动齿轮5啮合，通过转动使制冰盘只转过规定角度，所述驱动齿轮5传送从驱动电机(未图示)通过传动机构传递来的驱动力，当制冰盘处于转动开始时的水平状态时，如图9A所示，使齿列4的前端位于所述齿列4与驱动齿轮5将要啮合的位置。这是为了如后述那样在开始转动时首先只让副齿轮12先转动，而输出用于确认开始转动的第一信号T1。
另外，如图4B所示，在主齿轮3的内侧轴周向的局部处贯穿设置凸轮室6，以规定间隔设置凸起部分的弧长彼此不同的第二凸轮7和第四凸轮8。在主齿轮3外周上的未设所述齿列4的部分，设置具有沿所述盘转动轴2的轴向切出的倾斜面9a的导向槽9，导向槽9用于使后述的冰位检测杆动作。并且，沿轴的圆周方向设置用于容纳后述的弹簧的弹簧槽10。在转动时止动壁11与后述的副齿轮12接触，从而使副齿轮12和主齿轮3一起转动。
如图5所示，在与所述主齿轮3同轴地设置的副齿轮12上，以规定间隔设有凸起部分的弧长彼此不同的第三凸轮13和第一凸轮14，以便与沿轴的周向设置于所述主齿轮3上的凸轮7、8沿轴向重合。如图9C和9D所示，其中，在第三凸轮13开始与所述主齿轮3一起转动时，该主齿轮3的第二凸轮7先稍微转一点而与第一凸轮14重合，从而形成凸起部分的弧长与上述任何凸轮都不同的合成凸轮7’。在凸轮的外侧，隔着凸轮用凹部15在一定区域内(角度β约等于30度)设有齿部17，该齿部17的齿16与所述主齿轮3的齿列4同径、同节距且能同驱动齿轮5啮合。为了在主齿轮3和副齿轮13一起转动达到最大偏转位置的过程中确保它们共同转动，在副齿轮12上与所述齿部17隔着规定距离而设有与所述齿列4同径、同节距的齿列18。而且，在沿副齿轮12的内表面的轴周向上，设置嵌入所述弹簧槽10中的导向突条19。在所述弹簧槽10的一端10a和该导向突条19的后端19a之间以压紧状态安装有推压弹簧20。如图3和图9A所示，副齿轮12被朝逆时针方向(设该方向为正方向)推压着，起动时使齿16的前端16a与驱动齿轮5的齿接触。如后所述，该推压弹簧20的作用是，在驱动齿轮5开始转动时保证副齿轮12的齿16和驱动齿轮5的齿相互啮合，从而消除因齿啮合时的游隙所产生的副齿轮转动开始位置的误差。另外，在主齿轮3开始转动之后，推压弹簧20的作用是使主齿轮3和副齿轮12一起转动。检测突起21沿轴的半径方向突出设置，通过在转动时同后述的冰位检测结构的滑动片接触、或不接触，从而根据贮冰箱内的冰位使其同主齿轮3一起停止或继续转动。
如图6A和图6B所示，开关棒22的前端设有例如由磁片构成的信号元件23，并在信号元件23与设于后端的转动轴24之间的中部设置有突出的支承片25。如图7A和图7B所示，助动杆26可绕轴26a转动，在该助动杆的中部立设着从动销26b，该从动销26b突出在所述主齿轮3的凸轮室6和副齿轮12的凸轮用凹部15内。如图2B所示，当从动销26b同各凸轮及合成凸轮接触时，杆的滑动面26C与所述支承片25接触并滑动，而使开关棒22整体转动。设置具有上述构成的助动杆26的同时，在转动轴24和信号元件23之间的中部设置支承片25的原因是，为了能够将随凸轮弧而上下移动的从动销26的动作放大并作为信号元件23的动作，而明确地检测信号元件23的动作。
基板27预先设定驱动电机的起动、停止，转动方向，并向构成注水装置等的自动制冰装置整体之外的装置输入输出信号。在同设于所述开关棒22前端的信号元件23相对的位置上设有检测元件、例如霍尔元件29。即，开关棒22根据制冰盘的转动位置和贮冰箱内是否有冰而进行转动。其结果，磁片23在一定时间内靠近或远离霍尔元件29，其状态的变化被输出给设于冰箱本体上的控制电路，控制电路检测来自霍尔元件的信号变化并决定控制方法。另外，所述信号元件23和检测元件29只要能够根据信号元件23是否处于同检测元件相对的位置来改变信号输出即可，例如可采用发光二极管和光电晶体管的组合等公知的检测装置。信号元件23和检测元件29只要是一对即可，可将其中任一个设置在开关棒上。
参照图8A和图8B，持杆件30嵌合保持冰位检测杆31且可绕转动轴32转动。在外壳1内同轴地设置的驱动杆33的前端突出设置有滑动片34，该滑动片34通过在设置于所述主齿轮3上的导向槽9的上面滑动而转动。冰位检测杆31受弹簧35作用而保持与贮冰箱(图中未示出)的冰接触，从而检测冰量，由所有这些部件构成冰位检测部。即，如后所述，当贮冰箱内没有冰或冰较少时，冰位检测杆31深入到贮冰箱的内部，而使冰位检测杆31转动较大的角度。而装满冰的时候，冰位检测杆31因箱内的冰使其转动受阻而几乎不转动，所以，可根据冰位检测杆31的转动角度就能够检测冰量。
下面，根据附图9A～图12B来说明具有上述结构的本发明的制冰盘驱动控制构造的一连串动作。图9A表示开始时和最终停止时的基本位置，同盘转动轴2连接的制冰盘(图中未示出)处于水平状态，此时制冰结束。当贮冰箱内无冰或冰较少时，冰位检测杆31受图2B所示的弹簧35的作用而降至贮冰箱的深处，驱动杆33也在导向槽9内转动。另一方面，装满冰的时候，冰位检测杆31几乎不进入贮冰箱内，驱动杆33不转动。
首先，当驱动电机根据来自控制电路的起动信号而开始转动时，通过传送机构等依次传来的驱动力而使驱动齿轮5开始转动。该信号由定时器等定时地或间歇地自动输出。随着驱动齿轮5开始转动，如图9B所示，被推压弹簧20朝逆时针方向推压而与驱动齿轮5的齿接触的副齿轮12的齿列16准确地与所述驱动齿轮5啮合，齿轮12以盘转动轴2为中心开始转动。此时，由于主齿轮3和驱动齿轮5不啮合，所以主齿轮3不转动，连接的制冰盘保持水平状态。
随着齿轮12的转动，如图9B所示，第一凸轮14碰上助动杆26的从动销26b，并使之联动，使滑动面26C碰上开关棒22的支持片25。只在超过该第一凸轮14的凸起部分的弧长期间，开关棒22前端的磁片23从与霍尔元件29相对的位置处离开而输出第一信号T1(信号幅t＝t1)。通过检测该第一信号T1，能够确认制冰盘从水平状态开始去冰作业。
此外，当副齿轮12转动而使齿1 7的前端与主齿轮3的止动壁接触时，副齿轮12保持着接触状态朝正方向推押主齿轮3，从而使主齿轮3和副齿齿轮12一起开始转动。如图9C和图9D所示，在驱动齿轮5与副齿轮12的齿17之间的啮合被解除的同时，驱动齿轮5与主齿轮3的齿列4啮合，主齿轮3转动，因此，制冰盘通过盘转动轴2开始朝着去冰方向转动。此时，由于压缩弹簧12朝相同的转动方向推副齿轮12，即使其与驱动齿轮5的啮合被解除，受压缩推压弹簧20的夹持作用而押向止动壁11，与主齿轮3一起继续转动。
在贮冰箱内无冰或冰较少的时候，由于冰位检测杆31受弹簧35的推压作用而深入贮冰箱内部，所以，持杆件30如图9D所示地大幅度转动，与该转动轴32同轴设置的驱动杆33在导向槽9内转动。因此，与主齿轮3一起转动的副齿轮1 2的检测突起21和驱动杆33前端的滑动片34相互不接触，主齿轮3和副齿轮12继续一起转动。
在此状态下，如图10A及图10B所示，主齿轮3的第二凸轮7和副齿轮12的第三凸轮13因主齿轮3的第二凸轮7稍微先转一点，凸轮的一部分凸起部的弧长相互重合，和上述任一凸轮都可形成凸起部分的弧长不同的合成凸轮7，所以，只在助动杆26的从动销26b超越所述合成凸轮7′的凸起部分期间受到推押，连动的开关棒22前端的磁片23远离霍尔元件29而输出第三信号T3(信号宽度T＝T3)。该信号表示检测到贮冰箱内无冰或冰较少的状态。根据该第三信号T3，决定继续进行去冰作业。
上述动作同时发生的是，与持杆件30的转动轴32同轴设置的驱动杆33前端的滑动片34，如图10B所示地在主齿轮3的导向槽9的倾斜面9A上滑动，其结果，持杆件30以转动轴32为中心逆着弹簧35的推压力朝着使冰位检测杆成为水平的方向被提升。此时，如图10C及10D所示，由于副齿轮12的齿列18也与主齿轮3一起同驱动齿轮5啮合着，因此，即使滑动片34越过所述倾斜面9a在副齿轮12上滑动而产生摩擦阻力，主齿轮3和副齿轮12仍能可靠地继续一起转动。
当装满冰时，如图12A所示，由于驱动杆33没怎么转动，所以副齿轮12的检测突起21和滑动片34相互接触，从而停止副齿轮12的转动，关于这点将在后面描述。
如图10C和图10D所示，在所述齿轮3、12的转动过程中，主齿轮3的第四凸轮8推动助动杆26的从动销26b，只在通过开关棒22越过其凸起部分的弧长期间，磁片23远离霍尔29而输出第四信号(信号宽度T＝T4)。在该状态下，制冰盘转过最大角度，进行去冰作业。另外，通过检测出所述第四信号，由控制电路28使驱动电机停止转动，制冰盘也就停止转动。
用适当的结构确认去冰之后，驱动电机朝反方向转动，使制冰盘返回到开始转动时的位置，该行程与上述的动作基本相反。即，主齿轮3和副齿轮1 2反转，因各凸轮的凸起部分的作用而依次输出第四信号T4、第三信号T3。但是，由于上述的去冰动作而使贮冰箱内有冰，所以，如图11A所示，冰位检测杆31的持杆件30即使受弹簧35的推压作用，也几乎不下降。
当进一步转动时，制冰盘在图9C所示的位置再次成水平状态，由于在该时刻齿轮3和驱动齿轮5的啮合被解除，所以制冰盘在该水平位置停下。此时，一起转动的副齿轮12和驱动齿轮5开始啮合，所以只有副齿轮12继续转动，副齿轮12的第一凸轮14再次推押助动杆26的从动销26b而输出第一信号T1(T＝T1)。通过检测该第一信号，能够确认制冰盘确实处于水平状态，由控制电路停止驱动电机的转动，这样就可以进行后面的注水过程等。
下面，根据图11A至图12B说明贮冰箱内装满冰时的情况。如图11A和图11B所示，最初只有副齿轮12转动，并输出第一信号T1。接着，主齿轮3开始与驱动齿轮5啮合，从而开始一起转动。装满冰时，由于驱动杆33没怎么转动，所以，如图12A所示，转动的副齿轮12的检测突起21与剩余的驱动杆33前端的滑动片34接触，使副齿轮12停止转动。此时，副齿轮12和驱动齿轮5的啮合被解除，驱动齿轮5只与主齿轮3啮合，从而只有主齿轮3转动。
在此状态下与上述的无冰时不同，主齿轮3的第二凸轮7和副齿轮12的第三凸轮13的一部分没重合，从而未形成合成凸轮7′，如图12A和图12B所示，仅在只有主齿轮3的第二凸轮7行进而越过该第二凸轮7的凸起部分期间推压助动杆26的从动销26b，所以磁石23离开霍尔元件29而输出第二信号T2(信号宽度T＝T2)。该第二信号T2表示检测出贮冰箱内装满了冰。此时，制冰盘稍微倾斜，但还没到去冰的位置。通过检测该第二信号T2，由控制电路立即停止使驱动电机的转动，从而中止去冰动作，同时驱动电机开始反转，以使制冰盘返回到当初的水平状态。
然后，制冰盘在图11C的位置再次成为水平状态，在该时刻，虽然主齿轮3和驱动齿轮5的啮合被解除且制冰盘停止，但是，同副齿轮12的啮合已经开始，只有副齿轮12多余地转动，从动销26b再次被副齿轮12的第一凸轮14推起而发出第一信号T1(T＝T1)。通过检测该第一信号T1，就能够确认制冰盘确实处于水平状态，而且，由于此前已检测到表示贮冰箱内装满冰的信号T2，所以，通过控制电路使驱动电机停止转动，另一方面，不进到新的注水过程等，而是输出等待信号。
如上所述，第一实施例中的制冰盘控制装置，是根据制冰盘的转动开始时的位置和最大偏转位置、以及贮冰箱内是否有冰，输出宽度各不相同的信号。因此，通过对输出的信号宽度依次进行监视，根据信号的宽度就能够准确地掌握制冰盘当前的位置或贮冰箱内是否有冰，从而能够在驱动制冰盘时进行有效且正确的控制。
另外，在制冰盘控制装置中，通过使信号元件随凸轮凸起部分的形状接近或远离检测元件来得到信号，因此，通过任意地选择凸轮凸起部分的尺寸，就能够简单地输出随不同状态而具有不同宽度的信号。
在使与主齿轮同轴的副齿轮连动时，通过设置朝正向推压副齿轮的弹簧而能够使副齿轮先转动，而且，使副齿轮在初始状态与驱动齿轮接触，能够使副齿轮和驱动齿轮可靠且始终以相同的时间间隔啮合。因此，能够始终稳定地保持转动开始位置，不产生转动的位置误差，从而可对制冰盘进行正确的驱动控制。
另外，通过使主齿轮和副齿轮这两个齿轮连动，可根据贮冰箱内是否有冰而使其一起转动或中止，并且，可根据不同的状态来改变凸轮部分的出现顺序或出现形状。因此，如果将该凸轮凸起部分的形状转换成适当的信号并加以利用，就能够准确地掌握制冰盘的转动位置，并能进行正确的驱动控制。
下面，参照图13所示的表示制冰盘控制装置动作的流程图来说明去冰动作的流程。最初，根据来自控制电路的起动信号开始转动(S1)。此时，制冰盘结束制冰而处于水平位置(转动区域的开始端)，磁片23远离霍尔元件29而输出信号宽度T＝T1的第一信号T1(S2)。之后，主齿轮3的齿列4与驱动齿轮5啮合，制冰盘3开始转动(S3)。这样，制冰盘控制装置在驱动电机转动开始后而制冰盘实际开始转动之前得到所述第一信号，从而测出制冰盘从水平状态开始进行去冰作业。也可以在制冰盘开始转动的同时输出第一信号T1。
当制冰盘开始转动时，冰位检测杆31随其一起转动，检测贮冰箱内的冰量(S4)。此时，如果贮冰箱内装满冰而不需要进行新的贮冰(去冰)动作，则霍尔元件29输出信号宽度T＝T2的第二信号T2(S9)。另一方面，如果贮冰箱内无冰或冰较少，就必须进行新的贮冰(去冰)作业，从霍尔元件29输出信号宽度T＝T3的第三信号T3(S5)。控制电路判断来自所述霍尔元件29的信号是第二信号T2还是第三信号T3，根据判断结果分别进行之后的不同动作。
当输出第三信号T3时，由于控制电路继续保持去冰动作，所以驱动电机继续转动(S6)，制冰盘转动到其转动区域的终端即最大偏转位置，进行去冰动作。同时，从霍尔元件29输出信号宽度T＝T4的第四信号T4(S7)。接收到第四信号T4的控制电路使驱动电机停止转动，并以适当的手段确认去冰后，使驱动电机反转使制冰盘返回到水平位置。
在开始进行返回动作时，首先输出表示最大偏转位置的第四信号T4(S12)。另外，虽然在进行返回动作时(返程)使冰位检测杆31停止转动，但在去程中的检测冰位的位置输出第三信号T3(S13)。
当制冰盘转动到原来的水平位置时，在制冰盘停止转动(S14)，在驱动电机2继续转动期间，磁片23远离霍尔元件29而输出第一信号T1(S15)。通过检测该信号，就能够判断出制冰盘处于水平位置，控制电路使驱动电机停止转动(S16)，进入到新的制冰过程。
当从霍尔元件输出第二信号T2时(S9)，为了中止去冰作业，控制电路使驱动电机停止、反转(S10)，再次输出第二信号T2(S11)。之后，制冰盘返回原来的水平位置，和前面过程相同地最终输出第一信号T1，驱动电机停止转动。
着眼于从霍尔元件29输出的信号，参照图14A～图14C重新说明以上动作。在图14A～图14C中，虽然上述信号分别由脉冲宽度不同的脉冲信号构成，但信号的种类不限于此，只要能互相区别即可。具体地说，由各检测机构所采用的传感器种类决定。
当在O’点处起动驱动电机时，首先输出脉冲宽度为t1的第一信号T1，控制电路能够确认去冰作业已开始。此时，制冰盘处于转动之前的状态。在点O处制冰盘开始转动，随着制冰盘转动，通过连动检测贮冰箱内的冰量，当贮冰箱内无冰或冰较少时，如图14B所示地输出脉冲宽度为t3的第三信号T3，在Q2点处决定制冰盘继续转动。而且，在制冰盘转动后，若控制电路检测到脉冲宽度为t4的第四信号T4时，由于能够确认制冰盘3处于最大偏转位置，所以在R点处使驱动电机停止、并反转。返回时，若控制电路依次检测第四信号T4、第三信号T3而最后检测脉冲宽度为t1的第一信号T1，则能够确认制冰盘正保持在水平状态。
当贮冰箱内装满冰时，如图14A所示，控制电路在检测第一信号T1之后检测脉冲宽度为t2的第二信号T2。此时，控制电路在Q1点立即使驱动电机停止转动而中止制冰盘的转动，并且，为了返回到初始状态而使驱动电机反转。若控制电路再次检测第二信号T2而最后检测第一信号T1，则能够确认制冰盘已返回到水平状态。此时，根据上述信号的顺序，控制电路输出不进行新的注水过程的指示。
如上所述，当制冰盘分别处于转动区域的开始端即水平位置(O，O’点)、转动区域的终端即最大偏转位置(R点)、转动过程中贮冰箱内冰较少而需要进行去冰的位置(Q2点)、以及贮冰箱内装满冰而不能继续去冰动作的位置(点Q1)等四种状态的时候，从霍尔元件29分别输出各自对应的信号(T1～T2)。因此，控制电路根据该信号能够准确地掌握制冰盘的当前位置和贮冰箱的状态，就能够在去冰作业中对制冰盘的驱动进行准确的控制。
这种情况下，四个信号基本上各自不同，并由控制电路对它们进行辨别而生成与各状态对应的控制信号。然而，由此使控制装置的电路结构变得复杂，所以考虑采用以下的方法来简化控制电路的结构。即，如上所述地使各信号为脉冲信号，而且使其具有各不相同的脉冲宽度。由此，控制电路通过直接读取各信号的脉冲宽度t，就能够正确地掌握制冰盘所处的当前状态。
此外，此时使脉冲宽度t例如按t1＜t2＜t3＜t4的顺序递增或相反使它们递减。由此，控制电路即使不能正确地读取各脉冲宽度，只要将其同刚刚检则的脉冲宽度进行比较而判断是大还是小，就能够知道盘的转动位置和转动方向。此时，在制冰盘从水平位置转动到去冰位置的去程和反转后再返回到水平位置的归程中，各阶段的脉冲幅度是相等的，控制电路中进行的比较作业较简单。
另外，可着眼于所述脉冲信号之外的无信号部分(反转部分)，例如也可以将如图14B所示的无信号部分的宽度t5、t6作为检测信号而利用。即，控制电路若检测任一个信号(例如T3)之后到再次检测到信号(例如T4)之前的无信号部分的宽度t＝t6，就能够检测出该时刻处于何种状态(此时是最大偏移位置)。在此情况下，最好是在去程或返路中按t5＜t6或相反来改变彼此的大小。而且，与上述脉冲宽度t1～t4的信号一起使用，分别使脉冲宽度和无信号部分的宽度不同，如果控制电路在各阶段确认各信号幅，就能够进一步提高检测精度。
如上所述，本发明是利用从霍尔元件29输出的表示制冰盘的起始端及终端的信号、表示是否有冰的信号，由控制电路检测制冰盘的位置等，从而对制冰盘的驱动进行控制的，因此，依据这些检测信号就能够准确地掌握制冰盘当前状态，且可以正确地控制制冰盘的转动。
尤其是，由于使各信号的大小(脉冲宽度等)相互不同，或者，使各信号的大小例如依次递增或依次递减，由此，就能够简化对这些信号进行判断处理的控制电路结构。
例如，控制电路通过直接读取各信号的脉冲宽度，就能够确实地掌握制冰盘当前所处的状态。另外，即使控制电路不能正确地读取各脉冲宽度，只要将其同刚刚检测出的脉冲宽度进行比较而判断是大还是小，就能够知道制冰盘的转动位置和转动方向。此外，简化了控制电路中的比较作业。
着眼于脉冲信号之外的无信号部分也可获得同样的效果，而且，如果将同时使用两个信号，则能更提高检测精度。
根据本发明，在驱动电机逆转时，制冰盘静止于水平状态后输出脉冲信号，因此，控制电路通过读取脉冲信号的趋向稳定状态的变化点就能够可靠地检测出制冰盘处于水平状态。由于控制电路在读取所述变化点的同时使驱动电机停止，因此能够避免驱动电机承受过大的负荷。
第二实施例图15表示第二实施例涉及的制冰盘控制装置的结构。该制冰盘控制装置包括电机41、同电机41连接的蜗杆42、同蜗杆42啮合的传递齿轮43、以及同传递齿轮43啮合的减速齿轮44。这些部件配置在安装板45上。同该配置面相对着，在安装板45的内侧面上配置有主齿轮47，该主齿轮47通过同减速齿轮44啮合的传递齿轮46来驱动制冰盘(未图示)。即，该制冰盘控制装置具有将安装板45夹在中间的双层结构，在安装板的两面上设有由电机驱动的驱动系统和对制冰盘的姿势进行控制的控制系统。图中，制冰盘控制装置包含与安装板45一体形成的电机41的外壳48。
弹性体49一体形成在安装板45上，如图16所示，其为U形，并同蜗杆42前端附近的周围表面42a接触，将蜗杆42朝与传递齿轮43啮合的方向推压。即，在本实施例中，具有将蜗杆42作为延长轴的防音结构。
在具有上述构成的制冰盘控制装置中，电机41和蜗杆42通过压入到电机轴41a内的键50而被连接起来。即，如图17所示，键50为扁平状，嵌入到蜗杆42的槽42a内而把电机41和蜗杆42连接起来。另外，蜗杆42的槽42a的尺寸适合键50嵌入，在两者的嵌合状态中产生较小的间隙S。
当电机41与蜗杆42如上所述地被连接的时候，如果在电机41的制造阶段驱动轴41a产生偏心，或者接头50与蜗杆42嵌合时的嵌合间隙S引起中心晃动，则导致蜗杆42转动时产生偏差。同传递齿轮啮合时该偏差会引起振动，成为产生噪音的原因。
根据上述防音结构，由于利用弹性体49的弹力来吸收蜗杆42的振动，所以，能够防止随振动而产生的噪音。由于弹性体49推压转动时振动最大的蜗杆42的前端附近42a，因此能够有效地防止噪音。在本实施例中，利用弹性体49朝同传递齿轮43啮合的方向推压蜗杆42，所以蜗杆42上产生转动偏差，特别是，当蜗杆42要脱离传递齿轮43时，弹性体49的弹性力作用于蜗杆42，能够在一定程度上限制同传递齿轮的脱离。
由于所述弹性体49与安装板45成一体，所以，在其成形阶段，在安装板45上形成大小与弹性体49对应的孔45a。将本实施例的防音结构应用于在冷气环境中使用的自动制冰机的制冰盘控制装置中的时候，虽然考虑将所述孔45a作为冷气通路，但是，即使在这种情况下，为了防止装置发生故障，必须避免在装置内部发生结露现象。所以，在本实施例的制冰盘控制装置中，如上所述地具有双层结构、即在安装板45的两侧配置由电机构成的驱动系统和对制冰盘的转动姿势进行控制的控制系统，因此，能够实现装置的小型化，并且，通过在其两面上设置盖子K·.K就能够容易地密封装置内部，可防止结露(参照图16)。盖子K·.K还具有防音功能，此外，由于电机被外壳密封着，所以可进一步提高防音效果。
如图18所示，本实施例的制冰盘控制装置中的防音结构由上述的U形弹性体49和凹状轴承51构成。弹性体49朝轴承51的侧壁51a推压蜗杆42的前端42a。即，根据本实施例的防音结构，由弹性体49和轴承51的侧壁51a限定蜗杆42的前端42a。因此，可利用弹性体49的弹力来吸收蜗杆42的转动偏差，同时可利用轴承51更可靠地限制蜗杆42的转动偏差。
在上述第二实施例和第三实施例的制冰盘控制装置中，采用了在电机的驱动轴41a上连接蜗杆42、且延伸的防音构造，不过，即使是对未连接所述蜗杆等延长轴的驱动轴41a本身、或者其它的延长轴而言，通过将其前端接触在周围表面上且被弹性体49所推压，也可得到上述的防音效果。
如上所述，根据第二实施例和第三实施例的制冰盘控制装置，由设于安装板45上的弹性体49弹性地推压电机41a的驱动轴或连接在该驱动轴41a上的延长轴的前端附近，因此，能够吸收因偏心状态或延长轴的中心振动而引起的转动偏差，并且，能够防止转动偏差所引起的振动或噪音。而且，由于将弹簧体49设在同电机41分开的安装板45上，因此，不会像把推压弹簧直接设置在电机41的框架上的现有技术那样将驱动轴的不平衡传递给弹簧，能可靠地防止不平衡。
此外，由于在安装板45上设置驱动轴41a的轴承，因此能够更可靠地防止驱动轴体的转动偏差。由于电机41被与安装板45成一体的外壳所密封，因此，能够更好地提高防音效果。
权利要求
1.一种制冰盘控制装置，其特征在于，包括驱动制冰盘的驱动电机；对所述制冰盘的水平位置进行检测的水平位置检测装置；对贮冰箱内的冰位进行检测的冰位检测装置；对所述制冰盘的去冰进行检测的去冰检测装置；以及控制装置，根据所述水平位置检测装置、所述冰位检测装置、以及所述去冰检测装置的检测信号，控制所述驱动电机。
2.根据权利要求1所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述控制装置包括根据所述水平位置检测装置、所述冰位检测装置、以及所述去冰检测装置的检测信号而产生脉冲信号的脉冲发生器；以及，根据所述脉冲发生器产生的脉冲宽度来控制所述驱动电机的驱动控制装置。
3.根据权利要求2所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述水平位置检测装置包含设置在先于主齿轮开始转动的副齿轮上的第一凸轮；所述脉冲发生器包括随所述第一凸轮一起转动的开关棒，设置在所述开关棒上的信号元件，以及设置在同所述信号元件相对的位置上的检测元件。
4.根据权利要求3所述的制冰盘控制装置，其特征在于，在所述主齿轮上设有导向槽；所述冰位检测装置包括设置在所述主齿轮上的第二凸轮，设置在所述副齿轮上的第三凸轮，设置在所述副齿轮上的检测突起，受所述贮冰箱内的冰位限制而使其转动其阻的冰位检测杆，以及与所述冰位检测杆同轴设置的带滑动片的驱动杆；当所述贮冰箱内的冰位低于规定位置时，所述驱动杆通过所述冰位检测杆的转动而陷入所述导向槽内，所述副齿轮的转动不受防碍，所述开关棒随合成凸轮一起转动，所述合成凸轮是随着所述主齿轮和所述副齿轮的共同转动由所述第二凸轮和所述第三凸轮形成的；当所述贮冰箱的冰位高于规定位置时，所述冰位检测杆不转动，通过所述检测突起与所述滑动片的接触而阻止所述副齿轮的转动，所述开关棒只随所述第二凸轮一起转动。
5.根据权利要求4所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述去冰检测装置包含设在主齿轮上的第四凸轮，所述开关棒随所述第四凸轮一起转动。
6.根据权利要求3所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述制冰盘控制装置还包含设置在主齿轮与副齿轮之间的推压弹簧，所述副齿轮受所述推压弹簧的弹力作用而与设置在所述驱动电机上的驱动齿轮啮合，当所述副齿轮转过规定角度时，所述副齿轮的齿轮前端与设置在所述主齿轮上的止动壁接触，所述副齿轮和所述主齿轮开始一起转动。
7.根据权利要求5所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述第一凸轮、所述第二凸轮、所述合成凸轮、以及所述第四凸轮的凸起部分的尺寸依次递增或递减。
8.根据权利要求3所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述检测元件是霍尔元件，所述信号元件是磁片。
9.根据权利要求5所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述检测元件输出同所述第一凸轮、所述第二凸轮、所述合成凸轮、以及所述第四凸轮的凸起部分尺寸成比例的脉冲。
10.根据权利要求9所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述检测元件输出的脉冲之间的无信号部分的宽度各不相同。
11.根据权利要求10所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述无信号部分的宽度是递增或递减的。
12.根据权利要求9所述的制冰盘控制装置，其特征在于，当所述检测元件输出的脉冲是同所述第二凸轮的凸起部分尺寸成比例的脉冲时，所述驱动控制装置使所述驱动电机停止后反转；当所述检测元件输出的脉冲是同所述合成凸轮的凸起部分尺寸成比例的脉冲时，所述驱动控制装置使所述驱动电机继续转动。
13.根据权利要求9所述的制冰盘控制装置，其特征在于，当所述检测元件输出的脉冲是同所述第四凸轮的凸起部分尺寸成比例的脉冲时，所述驱动控制装置使所述驱动电机停止后反转。
14.根据权利要求1所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述制冰盘控制装置还包括配置所述驱动电机的安装板；以及弹性体，设置在所述驱动电机的驱动轴前端附近的所述安装板上，弹性地推压所述驱动轴前端附近的周面。
15.根据权利要求1所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述制冰盘控制装置还包括配置所述驱动电机的安装板；连接在所述驱动电机的驱动轴上的延长轴；以及弹性体，设置在所述延长轴的前端附近的所述安装板上，弹性地推压所述延长轴前端附近的周面。
16.根据权利要求14所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述制冰盘控制装置还包括设置在所述安装板上的所述驱动轴的轴承。
17.根据权利要求1所述的制冰盘控制装置，其特征在于，所述制冰盘控制装置还包括一体形成在所述安装板上且用于密封所述驱动电机的外壳。
全文摘要
一种制冰盘控制装置,通过检测制冰盘的当前位置和贮冰箱内的冰位,能够进行正确的去冰操作,包括:具有第二凸轮、第四凸轮、导向槽的主齿轮;具有第一凸轮、第三凸轮、检测突起的副齿轮;由贮冰箱的冰位来阻止其转动的冰位检测杆;与冰位检测杆同轴设置的带滑动片的驱动杆;随第一凸轮、第二凸轮、第二凸轮与第三凸轮的合成凸轮、第四凸轮一起转动的开关棒;设在开关棒上的信号元件;设在与信号元件相对的位置上的检测元件。
文档编号F25C1/10GK1194360SQ9810646
公开日1998年9月30日 申请日期1998年1月30日 优先权日1997年1月30日
发明者池原隆志, 宫前利昭 申请人:夏普公司, 株式会社宫前