专利名称：用于自动制冰机的控制模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于自动制冰机的控制模块。
背景技术：
许多现代的冰箱/冷冻机包括位于冰箱/冷冻机的冷冻机部分内的自动制冰机。 这种自动制冰机通常包括模具、水源和排出设备。在制冰过程中，通常包括多个半圆形储藏器的模具被水填满。水被允许冻结，从而形成冰体，本文称为方冰块。在水冻结之后，排出设备将方冰块从模具转移至用于储存和分配的盆中。
发明内容
通常，使用上述自动制冰机制造方冰块的步骤通过使用与制冰机控制模块相关的自动计时机构来启动并连通和/或控制。制冰机控制模块通常包括高扭矩、低转速的电动机。在已知的制冰机控制模块中，计时机构常包括位于控制模块的计时齿轮之后的接触线路。这些接触线路与控制模块中的触点多方面地相互作用，以连通或闭合多个电路，由此在所需的时刻向不同的机构供电和/或激活自动制冰机的不同过程或元件。例如，在通常已知的制冰机控制模块中，位于制冰机控制模块的计时齿轮之后的接触线路可在制冰机控制模块的电机使计时齿轮通过旋转时随着计时齿轮转动。在计时齿轮的转动过程中的给定点，接触线路将连接至水泵或阀的电路连通，由此向水泵或阀提供电源过或控制源。随后，水泵或阀被激活以向制冰机的模具提供水。在计时齿轮的转动过程中的第二给定点，通向水泵或阀的连通的电路被断开，水泵或阀停止向模具提供水。然而，控制模块中的接触线路与接触点之间的物理相互作用可能产生有问题的磨损点。在多个已知的制冰机控制模块中，接触线路最终固定在计时齿轮之后的结构上并被弯曲或扭曲。弯曲或扭曲的接触线路在保持控制模块的运行的准确计时的时候不是有效的。例如，如果接触线路是弯曲的，则在计时齿轮的转动中的预期点处接触线路可能不与控制模块的一个或多个接触点接触。同样地，与该接触点相关的运行可能被扰乱(例如运行可能早于或晚于预期开始)，自动制冰机的整体运行被改变。同样地，弯曲或扭曲的接触线路可抑制计时齿轮的转动和/或引起其它故障。类似地，控制模块中的接触线路和/或接触点可由于腐蚀而变质。同样地，控制模块中的接触线路与接触点之间的电连接可随时间减小(例如，接触线路与接触点之间的电相互作用的电阻可变得更大)。此外，计时齿轮之后的接触线路不易被修理技术员接近，因此它们发生故障时不易被修理、清理或替换。在大多数情况下，在通常已知的制冰机控制模块中，对于修理技术员而言更简单的是简单地替换整个控制模块，而不是尝试修理或清理任何接触线路的损坏。因此，接触线路的简单损坏可常常导致整个控制模块的昂贵替换。在本发明的多个示例性实施方式中，用于自动制冰机的控制模块包括凸轮装置， 凸轮装置包括位于凸轮装置的一个或多个面上的若干突出凸轮。凸轮装置通过由控制模块的电机驱动的正齿轮来转动。当凸轮装置转动时，若干突出凸轮与控制模块中的电子开关相互作用，从而将控制模块的多个电路连通。在多个示例性实施方式中，多个电路和开关可启动、供电、终止和/或控制电机的运行，该电机驱动自动制冰机的凸轮装置、加热元件、卡箍导线转动单元、排出设备以及水泵或阀，从而将水提供给制冰机的模具。在多个示例性实施方式中，用于自动制冰机的控制模块包括凸轮装置，凸轮装置包括至少一个突出凸轮。凸轮装置通过由控制模块的电机驱动的正齿轮来转动。当凸轮装置转动时，至少一个突出凸轮与转移杆臂相互作用，转移杆臂进而与控制模块中的至少一个电子开关相互作用，从而将控制模块的一个或多个电路连通。在多个示例性实施方式中， 一个或多个突出凸轮和/或转移杆臂被定位、成形和/或通过其他方式设计为在异常情况下促使电机停转。在多个示例性实施方式中，用于自动制冰机的控制模块与恒温器相互作用，恒温器具有靠近自动制冰机的模具的温度传感器。当温度传感器达到与足够冷以指示模具中的水已冻结的模具温度相对应的温度时，恒温器开关闭合以激活控制模块的电机转动凸轮装置，还激活自动制冰机的加热元件。当凸轮装置转动时，加热元件将模具温度升高，使冻结冰的边缘与模具分离。在多个示例性实施方式中，上述电机和加热元件的激活启动控制模块和自动制冰机设备的操作循环。在多个示例性实施方式中，凸轮装置以某一速度继续转动来提供用于自动制冰部件的操作循环的计时机制。最终(例如，在凸轮装置的转动的给定点处)，凸轮装置的一个或多个突起将停止与第一电机开关的相互作用，从而开启常闭开关并直接向电机供电。在多个示例性实施方式中，恒温器将达到预定的温度，并断开向电机和加热元件的供电。电机和凸轮装置将在电机开关的控制下继续恒速转动。在多个示例性实施方式中，在凸轮装置转动过程的另一点处，排出设备联接至凸轮装置并由凸轮装置转动地驱动。在多个示例性实施方式中，通过制冰机模具驱动排出设备被以将已冻结的方冰块从模具排出至冰储存室内。在多个示例性实施方式中，凸轮装置继续转动。最终(在凸轮装置的转动的给定点处)，凸轮装置的一个或多个突起将与填水开关和电路相互作用，从而激活自动制冰机的水泵或阀。当水泵或阀被激活时，其提供水来填充自动制冰机的空模具腔。在多个示例性实施方式中，当凸轮装置继续转动时，一个或多个突起将停止与填水开关和电路的相互作用， 并且在填满模具腔之后将关闭水泵或阀。应理解，上述凸轮装置的一个或多个突起与多个开关之间的相互作用基本上可为瞬时的(例如，一个或多个突起压下开关的柱塞但不会将柱塞保持向下持续很长时间)或可能继续在凸轮装置的转动的给定周期上(例如在凸轮装置的给定弧上设置一个或多个突起，以使其与开关在凸轮装置转动的给定周期上相互作用)。应理解，一个或多个突起与电机开关、填水开关和其它开关之间的相互作用的多个点或时期可重叠。然而，由开关(开关进而由凸轮装置突起控制)控制的某些功能将按照用于自动制冰部件的有效的相继运行的时间序列。在多个示例性实施方式中，在凸轮装置的整个360度转动过程中，凸轮装置的一个或多个突起将与开关中的每一个相互作用至少一次。在多个示例性实施方式中，凸轮装置包括三个凸轮，并且每个凸轮都与开关中的一个关联以在凸轮装置转动的给定点处或给定弧线上激活和关闭该开关。在多个示例性实施方式中，一个或多个突起设置在凸轮装置的第一面上，其余突起设置在凸轮装置的反面上。在多个示例性实施方式中，一个或多个突起设置在与凸轮装置的同一面上的任何其它突起不同的高度或间距处。根据本发明的系统和方法的多个示例性实施方式的这些特征和其它特征及优点将在下面对根据本发明的多个装置、结构和/或方法的多个示例性实施方式的详细说明中进行描述，或者，通过下面对根据本发明的多个装置、结构和/或方法的多个示例性实施方式的详细说明，本发明的系统和方法的多个示例性实施方式的这些特征和其它特征及优点将是显而易见的。
将参照下面的附图对根据本发明的系统和方法的多个实施方式进行详细描述，其中图1为根据示例性实施方式的控制模块的等距分解图；图2和图3分别为根据示例性实施方式的凸轮装置的等距视图和平面图；图4为根据示例性实施方式的卡箍导线杆(bail wire lever)的等距视图；图5和图6为根据第二示例性实施方式的凸轮装置与卡箍导线杆相互作用的后视平面图；图7为根据第二示例性实施方式的开关的等距视图；图8为根据示例性实施方式的部分组装的控制模块壳体的正视平面图，其中凸轮装置和其它所示部件被示出位于它们在操作周期开始之前的原始位置；图9为部分组装的控制模块的盖的后视图，示出当部件位于其原始位置时多个部件的位置；图10为根据示例性实施方式的部分组装的控制模块壳体的正视平面图，其中模块的某些部件被示出在电机开关脱离之后的位置；图11为根据第三示例性实施方式的部分组装的控制模块的盖的后视平面图，其中凸轮装置卡箍导线杆凸轮被示出与卡箍导线杆接合；图12为部分组装的控制模块的盖的后视平面图，示出包括电路部件的被选部件在卡箍臂杆开关(bail arm lever switch)接合时的位置；图13为根据示例性实施方式的部分组装的控制模块壳体的正视平面图，示出被选部件在激活填水步骤时的位置；图14为根据示例性实施方式的部分组装的控制模块的盖的后视平面图，示出被选部件在填水步骤以及卡箍臂杆开关接合过程中的位置；图15为根据示例性实施方式的部分组装的控制模块壳体的正视平面图，示出被选部件在停止填水步骤时的位置；图16为部分组装的控制模块的盖的后视平面图，示出在卡箍导线杆通过凸轮装置卡箍导线杆凸轮脱离之后，返回其原始位置并从卡箍臂杆开关脱离的卡箍导线杆；图17为根据第二示例性实施方式的部分组装的控制模块的盖的后视平面图，示出位于原始位置的凸轮装置、以及保持在保持与卡箍臂杆开关接合的完全延伸的冰检测位置的卡箍导线杆；以及图18为根据第四示例性实施方式的部分组装的控制模块的盖以及被选部件的后视平面图。
具体实施例方式如上所述，自动制冰机通常包括控制模块，控制模块用于对制冰机在制冰过程中的各种操作进行控制。控制模块通常与模具、水泵或阀、加热元件、排出设备和/或自动制冰机的其它部件电连接或机械连接、电联接或机械联接、或通过其它方式相互作用。在多个示例性实施方式中，控制模块响应于指示模具含有被冷却至足够温度(例如水已冻结以形成方冰块)的水的温度传感器。应理解，虽然模具内的冻结水体可称为方冰块，但在多个示例性实施方式中，冻结的水不是立方体形的。例如，冻结的水可具有模制的半圆形表面或其它凸底表面、或用于方冰块的形成和脱模的其它任何合适或所需的形状。在多个示例性实施方式中，当恒温器的温度传感器指示水的温度已达到足够低的水平(例如水已冻结)时，电机由恒温器激活。在多个示例性实施方式中，恒温器还可激活加热器来加热模具表面，以使冻结的方冰块从模具表面脱离。还应理解，上述加热元件可以是任何合适的加热元件、和/或能够使方冰块从自动制冰机的模具分离的任何其它合适的已知元件或后期开发的元件。在多个实施方式中，加热元件为电加热元件，其加热模具和/ 或方冰块以使方冰块从模具分离。在多个其它示例性实施方式中，加热元件为水泵或阀，其使水循环至模具和/或方冰块，从而升高模具和/或方冰块的温度，由此使方冰块从模具分
1 O电机使与凸轮装置相互作用的齿轮转动，从而使凸轮装置转动。应理解，由电机驱动的齿轮与凸轮装置之间的相互作用可用于改变凸轮装置相对于电机的相对转速。例如， 凸轮装置的直径可能大于由电机驱动的齿轮，使得凸轮装置以慢于电机的径向速度转动。 在多个示例性实施方式中，凸轮装置包括位于凸轮装置的一个或多个面上的一个或多个突起。例如，凸轮装置可包括位于凸轮装置正面上的两个突起、以及位于凸轮装置背面上的一个突起。应理解，在多个示例性实施方式中，凸轮装置可包括任何所需数量的突起，其中也包括在凸轮装置的任何一面都没有突起的情况。在多个示例性实施方式中，凸轮装置的每个突起与控制模块的一个或多个开关相互作用。在多个实施方式中，每个突起与一个开关相关联，从而使每个突起仅与一个开关相互作用，而每个开关仅与一个突起相互作用。然而，应理解，在多个示例性实施方式中，一个或多个突起可与一个或多个开关相互作用，和/或一个或多个开关可与一个或多个突起相互作用。同样地，在多个示例性实施方式中，开关可多于或少于突起，反之亦然。此外，在多个示例性实施方式中，突起中的一个或多个可通过中间机械元件与一个或多个开关相互作用。例如，在多个示例性实施方式中，一个或多个突起可与卡箍导线杆相互作用(例如，使卡箍导线杆偏斜)，卡箍导线杆进而与一个或多个开关相互作用。
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开关与多个线路(trace)和/或控制模块的电触点电连接，并可与控制模块之外的自动制冰机的多个元件电连接。例如，在多个示例性实施方式中，一个这种开关可与电线路电连接，电线路通过合适的已知或后期开发的触点或接口连接至加热元件。在多个示例性实施方式中，控制模块的一个或多个电线路和/或触点与设置为穿过控制模块壳体的电接口(例如筒仓型连接器)连接。在多个示例性实施方式中，自动制冰机的多个元件通过电接口与控制模块连接，使得多个元件与控制模块的一个或多个电线路电通信。图1示出根据本发明的用于制冰机的控制模块100的示例性实施方式。如图1所示，控制模块100包括成型的塑料壳体102和盖104。在示例性实施方式中，壳体102和盖 104可以是聚氯乙烯(PVC)或具有类似强度、耐用性和非导电特性的任何其它可模制塑料。 壳体102和盖104将控制模块100的多个其它部件封装并定位。在图1所示的示例性实施方式中，壳102和盖104将电机110、由电机110驱动的正齿轮112、由正齿轮112驱动的凸轮装置120、卡箍导线杆130、具有保护壳的一个或多个开关140、以及各种电路、电线路和/ 或电触点150封装。在多个示例性实施方式中，电机110为高扭矩、低转速的电机。例如，电机110可以是提供约90至110英寸-盎司(inch-ounce)扭矩的3瓦特的电机。例如，电机110可以是提供约40至55英寸-盎司扭矩的1. 5瓦特的电机。在多个其它示例性实施方式中，电机110是中扭矩电机。例如，电机110可以是提供约70英寸-盎司扭矩的3瓦特的电机。 应理解，电机110可以是提供任何所需的扭矩与转速组合的任何合适的已知或后期开发的电机。此外，电机110可包括任何已知或后期开发的齿轮和/或其类似物。图2和图3示出本发明的示例性实施方式的凸轮装置120的等距平面图。在本发明的示例性实施方式中，凸轮装置120可以是模制的聚甲醛(POM)或具有类似强度和耐用性的其它可模制塑料材料。如图2所示，凸轮装置120分别包括位于其正面上的第一突起 122和第二突起124、以及位于在其背面上的第三突起126。在图2所示的示例性实施方式中，凸轮装置120正面的各个突起122和IM均与控制模块100的相应开关140相关联。同样地，突起122和IM被设计，以使它们不会与同一个开关140相互作用。应注意，在图2和图3所示的示例性实施方式中，第一突起122和第二突起IM被设置为距凸轮装置120中心相似半径处。也就是说，与一个开关140相互作用的第一突起122的表面和与另一开关140相互作用的第二突起124的表面均距凸轮装置120的中心相似距离。为了防止第一突起122和第二突起124与同一个开关140相互作用，将第二突起IM设置在与第一突起122与凸轮装置120正面的间隔不同的间隔处。因此，第一突起122和第二突起 124至少在与开关140相互作用的表面处具有单独的、唯一的行进路径。应理解，在多个示例性实施方式中，一个或多个突起可与一个以上的开关相互作用，和/或一个或多个开关可与一个以上的突起相互作用。还应理解，突起的尺寸和形状可与相应开关的所需操作(例如激活的相对时间周期)关联。例如，第二突起1 所占据的凸轮装置120的弧的尺寸可与关联第二突起124的开关140的操作的所需长度一致。也就是说，凸轮装置120将以已知速度转动，同样地，每个突起122至126的尺寸均将导致相应开关140的相互作用和/或操作的已知相对长度。如上所述，在图2和图3所示的示例性实施方式中，每个突起122至1 均将与单个相应开关140相互作用。同样地，每个突起122至1 均具有唯一的行进路径(相应开关位于该路径内)。如果一个突起的行进路径与另一个突起的相同，或者，如果这两个行进路径充分重叠和/或彼此过于接近，则突起可能与相同开关相互作用或开关中的一个或多个可能干扰凸轮装置120的转动。如图3所示，第三突起或凸轮1 在凸轮装置120的背面上具有唯一的行进路径。 同样地，如图2所示，第一突起122和第二突起IM具有唯一的行进路径，其行进路径具有相似的半径，但距凸轮装置120正面的距离不同。应理解，第二突起IM大体上为L形，从而第二突起口4的支撑部位于比第一突起122的最外表面更小的半径处，同时第二突起124 的延伸部位于半径相似但与凸轮装置120正面的间隔不同处。同样地，第二突起124的支撑部不会与关联第一突起122的开关140相互作用。图4示出卡箍导线杆130的第一示例性实施方式的等距视图，在示例性实施方式中的卡箍导线杆130可由POM或功能上兼容的材料形成。卡箍导线杆130包括致动臂132、 偏置臂134、开关接口突起136以及毂部137。致动臂132与凸轮装置120的第三突起126 相互作用，从而在凸轮装置120的转动的给定点处或在给定弧上致动卡箍导线杆130。当卡箍导线杆130被致动时，卡箍导线杆130围绕其轴线转动。在该转动的给定点处，开关接口突起136与控制模块100的开关140相互作用。同样地，在凸轮装置120的转动的给定点处或经过给定弧时，第三突起1 通过卡箍导线杆130的开关接口突起136与相应开关 140相互作用。应理解，一般而言，卡箍导线杆130被偏置，从而当第三突起1 不再与致动臂132 相互作用时，卡箍导线杆130将枢转地返回其初始或“原始”定向。在图5示出的示例性实施方式中，卡箍导线杆130通过弹簧138(诸如例如螺旋弹簧(图1所示))偏置，弹簧138 与壳体102和卡箍导线杆130的偏置臂134相互作用。图5示出根据第二示例性实施方式的凸轮装置121的后视平面图。如图5所示， 在多个示例性实施方式中，凸轮装置121可包括第三突起123，第三突起123从凸轮装置 121的背面突出并具有弯曲的L形。也就是说，第三突起123具有第一部分，第一部分在凸轮装置121的外周附近从凸轮装置121的转动轴线以不变的外径弧形地延伸，而第三突起 123的其余部分具有距凸轮装置121的转动轴线逐渐缩小的半径距离，以使其朝着凸轮装置121背面的内部被引导。应理解，第三突起123可具有其它形状和/或配置来改变第三突起与卡箍导线杆131和/或一个或多个开关140相互作用的方式、时机和/或时间长度。图5和图6为根据第二示例性实施方式的被示出处于与卡箍导线杆130相互作用的多个阶段的图8的凸轮装置121的后视平面图。如图5所示，第二示例性卡箍导线杆131 在其致动臂132中包括凹口或切口 133。如图5所示，当凸轮装置121逆时针(如图5和图 6所示)转动时，凸轮装置121在凹口或切口 133下方的点处与致动臂132接触。应理解， 在多个示例性实施方式中，卡箍导线杆131与制冰机的其它移动结构件连接或相互作用。 例如，在多个示例性实施方式中，卡箍导线杆131可与插入或固定地联接于杆130或131的毂部137内的导线卡箍臂(wire bail arm) 135相互作用。导线卡箍臂135从毂部137通过控制模块壳体102的开口向外延伸至冰箱/冷冻机(未示出)的冷冻机部分的制冰室， 并在卡箍臂杆(bail arm lever) 131的弧线运动所限定的弧上运动于下面的深盘状冰储藏器(未示出)内的下部位置(以检测储藏器中的方冰块的提升高度)与通常位于储藏器的壁的高度上方的上部位置(以有助于使被排出方冰块的畅通的重力流从方冰块模具进入储藏器(未示出)，并有助于储藏器在制冰室中的移除或插入)之间。相反地，在多个示例性实施方式中，当联接的导线卡箍臂的运动被储藏器内的冻结冰或过剩水平的方冰块阻碍时，导线卡箍臂135防止、抑制或限制杆臂131的转动。在该示例性实施方式中，在运行条件下，当储藏器被方冰块或坚硬冻结的冰体完全填满以阻挡导线卡箍臂135在上部位置与下部位置之间的路径时，杆131可被阻止和防止或抑制在其全部弧线路径上转动，和/或被限制在一定转动范围内。例如，如图6所示， 当凸轮装置121继续转动时，如果在很不寻常的情况下，导线卡箍臂135应被卡在储藏器内的冻结方冰块或冰霜之间的合适位置，从而杆131可被防止转动至完全偏离处，取而代之的是仅部分转动或完全不转动，从而阻止第三突起123和凸轮装置121的继续运动。如图6 所示，当凸轮装置继续转动时，第三突起123进入、抓紧杆131的凹口或切口 133或以其他方式与杆131的凹口或切口 133进行相互作用。在多个示例性实施方式中，第三突起123 与被阻止杆131的凹口或切口 133之间的相互作用增加了凸轮装置121继续转动所需的扭矩。同样地，当第三突起123与切口或凹口 133充分地相互作用时，驱动凸轮装置121的电机110可预期地与凸轮装置121 —起停转于图6所示的位置，因而防止凸轮装置121的进一步转动。通过这种方式，当导线卡箍臂或其它结构与杆131的相互作用以防止、抑制或限杠制杆131的转动时，电机110将停转，并且制冰模块100将有效地停止制造更多的冰，直至冰箱/冷冻机的制冰室被接近以移除冰堵。如图14所示，当导线卡箍臂135没有与防止、抑制或限制其转动的其它结构相互作用时，联接的杆131在其与第三突起123相互作用时自由转动至完全偏离处。如图12和图14所示，当第三突起123使杆131充分偏离时，开关接口突起136与开关140b相互作用以关闭该开关。如图13所示，当凸轮装置121继续转动时，第三突起123最终会经过杆 131并停止与杆131的相互作用。在多个示例性实施方式中，当第三突起123的后部朝距凸轮装置121的转动轴线的更小半径的位置处远离圆周位置并且已经经过杆131且不再与杆 131相互作用时，杆131将返回未偏离的原始位置，例如上面关于第一示例性实施方式的杆 130所描述的通过弹簧偏置。当杆131返回其未偏离位置时(如图16所示)，开关接口突起136将终止与开关140b的按钮柱塞146的相互作用，并且开关140b不再被激活。应理解，虽然图5和图16中示出的凹口或切口 133为杆131的大体半圆形的切口， 但凹口或切口 133可采用任何所需的形状。在多个示例性实施方式中，凹口或切口 133被设计、成形或通过其他方式设置以使其将改善杆131与第三突起123之间的相互作用，从而增加使凸轮装置121继续转动所需的扭矩，并从轻的方冰块阻碍中释放导线卡箍臂135。图7示出电开关140的示例性实施方式，电开关140可与突起122、IM或136中的一个或多个相互作用。如图7的示例性实施方式所示，电开关140可以是包括保护壳142、 触点144和按钮柱塞146的按钮开关。当突起122、IM或136中的任何一个或另一个压下该开关140的柱塞146时，触点144中的两个或更多个之间的电路被连通或切断。应理解， 开关140可以是任何合适的已知或后期开发的开关。例如，开关140可以是单极、单掷开关或单极、双掷开关。同样地，开关140可以是簧片开关、电容式开关、触摸传感器或可通过合适的结构在凸轮装置120的转动的所需点和/或所需弧上被致动的任何其它已知或后期开发的装置。此外，开关140可配置为常开或常关，由此开关的致动可使控制功率流动至系统部件的电路连通和/或切断。
图11示出根据第三示例性实施方式的部分组装的控制模块100，其包括卡箍导线杆131a。如图15所示，第三示例性卡箍导线杆131a在其致动臂13 中包括改进的凹口或切口 133a。弹性卡箍臂杆夹具139从毂部137a沿致动臂13 的正面隐藏部分延伸，并越过凹口或切口 133a以在凸轮装置的第三突起123的前部与致动臂13 之间提供平滑接口。因此，在一般的运行条件下，卡箍导线杆131a响应于凸轮装置第三突起123的接触而自由转动，不会受到来自导线卡箍臂135的阻力，第三突起123将与夹具139接合，夹具139 平滑地跟随运动的凸轮朝向并通过图12中所示的杆131的位置。在该运动过程中，开关接口突起136与按钮柱塞146相互作用，从而以一般方式迫使常闭开关140b断开。另一方面，如果因联接的导线卡箍臂135被卡在或冻在冰储藏器内以防止联接的杆131a运动而阻止或防止杆131a在其全部弧线路径上转动，则弹性卡箍臂杆夹具139被设计为发生形变以允许凸轮装置突起123的前端延伸至致动臂13 的凹口或切口 133a内直至卡箍臂杆131a的阻力迫使凸轮装置121停止其转动，并迫使使电机110与杆131a停转于约图11所示位置。因此，卡箍臂杆夹具139有助于凸轮装置第三突起123与卡箍导线杆131a的致动臂13 之间的平滑接口，同时还保护致动臂13 的凹口 133a部分不受可能由凸轮装置121的第三突起123转动所引起的磨损。在随后移除阻碍卡箍臂135的冰之后，由于电机110重新开始运行以及所产生的凸轮装置121的第三突起123的运动，导线卡箍臂135可再次响应于卡箍导线杆131a的活动而自由移动。然后，模块100和制冰设备返回其正常的排冰/填水循环。在控制模块的单次循环过程中，通过参照图8至图17，能够最佳地理解本发明的示例性实施方式和方法的操作。图8为部分组装的控制模块100和控制模块壳体102的正面内部平面图，其中电机开关140a、卡箍臂杆开关140b和填水开关140c (如图9所示，这些开关固定地设置于盖104内)在图8中示意性重叠在它们分别与电机开关凸轮124、卡箍臂杆开关凸轮136和填水开关凸轮122对准的工作位置上。在下面将引用的图10、图13和图 15中类似地示出开关140a、140b和140c。图8示出位于“原始”位置的模块100，其中，电机开关凸轮已经与柱塞146接合以通过电机开关140a断开常闭的电机电路路径，并切断向电机供电的电路，由此使凸轮装置121停止于其被示出的原始位置。当冰箱/冷冻机的冷冻机部分使方冰块模具(在模块的运行循环的较后阶段用水填充)中的水冻结时，该单元将保持在其原始位置。此外，图12示出多个电路、线路和触点的示例性组件150和开关140，其可对图8 至图17的控制模块100的示例性实施方式的运行进行供电并控制。如图12所示，模块100 包括4个针式阳连接器159，针式阳连接器159包括接地线路触针160、水阀线路针170、电线线路触针180和中性线路触针190。阳连接器159适用于接收针160、170、180和190并将它们电连接至冰箱/冷冻机的电源线的匹配的阴连接器(未示出)，从而为控制模块100 供电。接地线路162靠近接地线路触针160并与接地线路触针160和接地线路接收器164 电连接。水阀线路172靠近水阀线路触针170布置并与水阀线路触针170电连接。电线线路182靠近电线线路触针180布置并与电线线路触针180电连接。中性线路192靠近中性线路触针190布置并与中性线路触针190电连接。这些线路以及下面识别出的其它线路大体上固定在壳体100的盖104中的模制通道内，可以看出该通道沿图12中的线路的两侧延伸。为了便于理解，位于盖内多个位置处的多个线路通过相同的参考标号来识别。因此，电线线路182(如图12所示)从电线线路针180向外且向上延伸至电线线路电机连接器184，并在电线线路电机连接器184处与电机 100的一个引线(未示出)电连接，还从电线线路针180向内延伸至电线线路接收器186。 中性线路192从中性线路针190大体上向内然后向上延伸，并带有通向电机开关140a的下部触点144. 2的分支。中性线路192继续向上延伸至卡箍臂开关140b的下部触点144. 7。 电机线路194从电机开关140a的上部触点144. 1向上延伸，在卡箍臂开关140b后面延伸至电机线路电机连接196，在电机连接196处电机线路194与电机110的其它引线(未示出) 电连接。电机线路194还与卡箍臂开关140b的中间触点144. 8电连接。因此，可通过电线线路182和中性线路192经由电机开关140a和电机线路194，或经由卡箍臂杆开关140b和电机线路194向电机110供电。恒温器线路155在卡箍臂开关140b的上触点144. 6与恒温器接收器157之间连接地延伸。加热器线路198在电机开关140a的中间触点144. 3与加热器线路接收器199之间连接地延伸。加热器线路198还与恒温器接收器156和填水开关140c的中间触点144. 4 电连接。水阀线路172从水阀线路针170连接地延伸至水阀开关140c的下部触点144. 5。 因此，可经由卡箍臂开关140b和恒温器线路155向与恒温器接收器157接合的恒温器针 158b连接地供电，并经由中间线路192、电机开关140a和加热器线路198向连接地接合在恒温器接收器156内的恒温器针158a连接地供电。加热器(未示出)连接在接合于加热器线路接收器199内的加热器针200a与接合于电线线路接收器186内的加热器针200b之间。加热器针200a和200b穿过壳体102的背面中的开口延伸以与加热器线路接收器199 和电线线路接收器186接合(如图12所示)。因此，可在恒温器被温度传感器激活时向加热器供电。在模块100的运行过程中，传统的热激活的恒温器的电触针158a和158b将穿过壳体的针开口 103(如图8所示)延伸至模块内，从而与位于盖104(如图12所示)内的电子恒温器针接收器156和157接合以向恒温器供电。恒温器的后端具有暴露的温度传感器， 其位于冷冻机部分中并靠近经受冷冻机部分内的冻结温度以及来自加热器的熔化温度的冰模具。传感器与模具一起冷却直至其达到预定温度，在预定温度下模具中的水冻结以形成方冰块。然后，恒温器将通过卡箍臂开关140b的触点144. 6和144. 7和恒温器线路155 经由电路路径激活模具加热器和控制模块100的电机110，从而开始控制模块100和自动制冰机的运行循环，并使凸轮装置121开始转动并远离图8所示的其原始位置。图9为图8的部分组装的控制模块100的盖104的后视内部平面图，其中凸轮装置121和卡箍导线杆131的反面被示出位于图8所示的其原始位置。图10为图8的控制模块的正面内部平面图，其中，运动的电机开关凸轮124正好经过并释放电机开关140a的按钮柱塞146，从而通过电机开关140a和电机110(未示出) 的触点144. 1和144. 2重新建立直接的电线至中性点(line-to-neutral)的电流路径，电机110使凸轮装置继续以非常慢的恒速转动。在示例性实施方式中，电机110将以IRPM的速度运行，凸轮装置将在3分钟内完成其360°循环。当凸轮装置继续顺时针转动时(如图 10中的箭头所示)，恒温器将达到指示加热元件已在模具内产生足够热量以使方冰块离开其模具盒的温度。然后，恒温器关闭，终止流向加热元件以及电机110的电流，电机110在通过电机开关140a直接供应的电力下继续运行。
图5示出当第三突起123(有时被称为凸轮装置卡箍导线杆凸轮)到达并接合卡箍导线杆131时凸轮装置121的位置，卡箍导线杆131在凸轮装置的第一个约180度的转动过程中保持在其原始位置。在一般的运行中，突起123使卡箍导线杆131开始枢转并运动至图12所示的位置，这该位置处，与卡箍导线杆131集成在一起并随之枢转的卡箍臂杆开关凸轮136已经枢转以压下卡箍臂杆开关140b的按钮柱塞146，由此通过该开关的触点 144. 6和144. 7断开先前存在的通往恒温器线路155的电路路径，由此关闭恒温器。凸轮装置121继续其恒速转动，导致卡箍导线杆131到达其完全枢转位置(如图14所示)。当卡箍导线杆131围绕其毂部枢转时，插入卡箍导线杆131的毂部137的卡箍导线端135以及导线卡箍臂的附接的卡箍部分(未示出)从下部冰传感位置枢转至上部位置，以允许冰以传统的方式从模具自由流动至冷冻室中的下面的冰盛器。虽然导线卡箍臂135位于其升起位置，但传统的冰排出设备(未示出)具有与凸轮装置121的毂部联接的驱动轴，由此凸轮装置121的转动导致排出设备的类似转动，从而在排出设备的转动中到达方冰块排出步骤。然后，由穿过制冰器模具的驱动轴驱动的转动排出设备的突出的指状物，以将冻结的方冰块从模具排出至冰储藏器内。在将方冰块从模具排出之后，示例性循环的下一步骤是填水步骤。图13示出第一凸轮装置突起122，其在示例性实施方式中用作填水开关凸轮，当第一凸轮装置突起122最初与填水开关140c的按钮柱塞146接合以通过该开关的触点144. 4和144. 5和填水线路 172和水阀触针170闭合电路并激活自动制冰机的水泵或阀使水流至方冰块盘。电流经由电机线路194、开关140b的触点144. 8和144. 6、恒温器线路155、恒温器和加热器线路198 供应至填水开关140c的闭合触点144. 4。通过填水开关140c将电路闭合，从而向冷却的恒温器重新供电以使填水电路连通。接合并按压针或按钮柱塞146的突起122的凸轮表面的长度将取决于凸轮装置121的转速和由水泵或阀输送的水的流速，从而在开关140c的针或按钮柱塞146被经过的填水开关凸轮122的凸轮表面压下的过程中将所需的水量输送至水盘。如所示凸轮122的尺寸所指示，在凸轮装置121的360度完全循环旋转过程中，填水步骤在相对短的时间段内完成。图15示出凸轮装置121的位置，此时凸轮122离开开关140c 的按钮柱塞146，从而使关闭水泵或阀并终止填水步骤，并再次关闭恒温器。循环的下一步骤是卡箍臂开关140b的按钮柱塞146的脱离。图16示出凸轮装置 121和凸轮装置的后侧上的第三突起123的位置，此时凸轮123的尾端已经过枢轴转动的卡箍导线杆131的端部。此时，凸轮装置123、卡箍导线返回弹簧138(在图1中最佳地示出) 的旋转使卡箍导线杆131返回其原始位置(图16中所示)。同时，在示例性实施方式中与卡箍导线杆131整体地形成的卡箍臂杆开关凸轮136已经枢转并远离开关140b的按钮柱塞146，以使开关返回至其初始的正常位置，并再次激活恒温器。然后，电机110和凸轮装置 121完成它们的转动循环，此时，电机开关凸轮124与电机开关140a的按钮柱塞146接合， 并切断电机的供电，凸轮装置121停止在其原始位置，如图8和图9所示。然后，该单元保持在原始位置直至恒温器的冰温度传感器再次足够冷却以闭合并向加热器和电机110供电， 电机110开始转动以再次开始自动方冰块排出和填水循环。图17示出这样的情况，即冰箱/冷冻机的冷冻机部分内的自动制冰机的冰盛器中的方冰块已达到从卡箍导线杆131的毂部137延伸的导线卡箍臂135对容冰器的上部中的冰进行探测的高度。当方冰块从冰盘排出至冰盛器的高度达到并超过导线卡箍臂的原始位置的高度时，方冰块最终阻止返回弹簧138使卡箍导线杆131返回至其原始位置(图9所示)。从图17中可以看出，只要卡箍臂131保持在其完全枢转的位置，则卡箍臂杆开关凸轮 136将继续压下按钮柱塞146 (图17中不可见)，从而在填水开关140c断开时，将开关140b 保持在向恒温器的供电被切断的位置。因此，在这种情况下，电机将凸轮装置121驱动至图 7所示的原始位置，输送至冰模具的水将冻结为方冰块，但接下来自动的方冰块排出和制冰循环不再由恒温器启动，直至冰盛器内的方冰块的高度下降或通过其他方式耗尽至允许导线卡箍臂135和联接的卡箍导线杆被允许通过返回弹簧138自由驱动回其原始位置的高度，并且卡箍臂杆开关140b的按钮柱塞146被释放，以经由触点144. 6和144. 7使通过恒温器的电路连通。图18示出控制模块101的另外的示例性实施方式，控制模块101与本身具有遥感器的冰箱/冷冻机一同使用，遥感器探测冰的高度并在冰盛器中的方冰块达到“满”高度时将切断向控制模块101的恒温器的供电。因此，控制模块101包括导体210，导体210作为上述控制模块100的卡箍臂杆开关140b的替代选择。导体210使恒温器的供电电路连通， 除非冰箱传感器已经切断了向控制模块101或恒温器的供电。此外，控制模块101不包括与上述卡箍导线杆131类似的卡箍导线杆。因此，图18中示出的位于凸轮装置121上的第三突起126未与卡箍导线杆131接合来控制导线卡箍臂130，事实上在控制模块101中并不运行。因此，尽管图18示出了突起123，但如果需要或考虑经济成本的话，可以在与所示控制模块101 —起使用的凸轮装置121中省略该突起。在示例性实施方式中，除了通过冰箱 /冷冻机冰传感器切断该单元的供电之外，图18所示的控制模块101的其余部件能够以与控制模块100的前述实施方式的运行相同的方式运行。应理解，第一突起122、第二突起IM和第三突起123或1 可与靠近其行进路径的开关140相互作用，如果可能需要的话，开关140对自动制冰机的多个其它部件进行操作。同样地，应理解，上述排出设备可以是任何已知或后期开发的排出设备，其可用于将方冰块从模具转移至冰储藏器以供储存和/或分配。在多个示例性实施方式中，排出设备包括从可转动的轴延伸的一系列指状物。当轴转动时(例如，通过接合于由电机110驱动的凸轮装置毂部125内)，指状物将方冰块从凸面模具腔中推出并推至冰储藏器内。在多个其它示例性实施方式中，排出设备可以是能够通过电机110转动的模具轴，重力可以被用来帮助将方冰块从模具转移至保存容器。应理解，在多个示例性实施方式中，上述突起122、123、124、126或136与开关140 之间的相互作用是机械的。也就是说，在多个示例性实施方式中，突起122、123、124、1 或 136与开关140机械地相互作用，这不同于例如涉及彼此接触和相互作用的导电表面的运动。同样地，在多个示例性实施方式中，没有运动的电互动表面(例如仅周期性地相互作用的带电表面)，该表面的可靠性可能因腐蚀而下降。应理解，任何暴露的导电表面可被覆盖或绝缘以防止或减少腐蚀。同样地，应理解，通常非接触或非运动的导电表面(例如，虽然导电但不旨在仅周期性地与另外的导电表面进行物理接触的表面)上的任何腐蚀都不会减少该表面的有效性。也就是说，在不考虑这些电路、线路和/或触点150的外表面上存在任何腐蚀而只考虑与凸轮装置120的相互作用的情况下，图1示出的多个电路、线路和/或触点150的性能在很大程度上不会发生大的改变。还应理解，多个电路、线路和/或触点150可采用多种所需的形式。例如，电路、线路和/或触点150包括一系列焊接至接触垫的导线、一系列铜线路和/或印刷电路板。虽然结合上述示例性实施方式对本发明进行了描述，但无论是已知还是目前可预知的多种改变、修改、变形、改进和/或基本等同物对本领域技术人员而言是显而易见的。 因此，在不背离本发明的精神或范围的情况下，如上所述的本发明的示例性实施方式旨在对多种变化进行说明而不是限制。因此，本发明旨在包括所有已知或早期开发的改变、修改、变形、改进和/或基本等同物。
权利要求
1.一种用于自动制冰机的控制模块，包括壳体；凸轮装置，转动地支撑在所述壳体内，所述凸轮装置包括具有第一面和第二面的大体圆形的主体；以及从所述第一面延伸的至少一个凸轮；至少一个开关，固定地支撑在所述壳体内；以及其中，所述至少一个凸轮与所述用于自动制冰机的控制模块的至少一个开关相互作用，以在所述凸轮装置的转动过程中激活所述控制模块的至少一个装置。
2.如权利要求1所述的凸轮装置，其中，从所述第一面延伸的至少一个凸轮包括至少第一凸轮和第二凸轮。
3.如权利要求2所述的凸轮装置，其中，所述第一凸轮和所述第二凸轮各自具有在所述凸轮装置的转动过程中与所述控制模块的至少一个开关中的至少一个相互作用的相互作用表面。
4.如权利要求3所述的凸轮装置，其中，所述第一凸轮和所述第二凸轮的相互作用表面设置在距所述凸轮装置的第一面的不同高度处。
5.如权利要求1所述的凸轮装置，其中，所述控制模块的一个或多个开关中的每一个均物理地封装在保护壳内，所述保护壳具有可动的致动器，所述致动器在所述保护壳的外部延伸以与从凸轮装置面延伸的至少一个凸轮相互作用。
6.如权利要求1所述的凸轮装置，其中，所述至少一个凸轮的形状和尺寸中的至少一个涉及激活所述控制模块的至少一个装置的所需长度。
7.如权利要求1所述的凸轮装置，还包括从所述第二面延伸的至少一个凸轮，其中，从所述第二面延伸的至少一个凸轮与所述控制模块的至少一个开关相互作用，以激活所述控制模块的至少一个装置。
8.如权利要求7所述的凸轮装置，其中，在所述凸轮装置的转动过程中的限定时刻，从所述第一面延伸的至少一个凸轮与所述控制模块的第一开关相互作用，并且从所述第二面延伸的至少一个凸轮与所述控制模块的第二开关相互作用。
9.如权利要求8所述的凸轮装置，其中，当所述凸轮装置转动时，从所述第一面延伸的至少一个凸轮中的每一个凸轮以及从所述第二面延伸的至少一个凸轮中的每一个凸轮均具有独立的行进路径。
10.如权利要求1所述的凸轮装置，其中，所述从所述第一面延伸的至少一个凸轮包括从所述第一面延伸的第一凸轮和第二凸轮，所述凸轮装置还包括从所述第二面延伸的第三凸轮，其中所述第一凸轮和所述第二凸轮从所述第一面延伸至距所述第一面的不同高度处；所述第一凸轮、所述第二凸轮和所述第三凸轮分别与所述控制模块的第一开关、第二开关和第三开关相互作用以激活所述开关；所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关各自控制所述控制模块的至少一个不同装置的运行；以及所述第一凸轮、所述第二凸轮和所述第三凸轮的形状和尺寸中的至少一个对应于激活相应开关的所需长度。
11.一种用于自动制冰机的控制模块，包括壳体；凸轮装置，转动地支撑在所述壳体内，所述凸轮装置包括具有第一面和第二面的大体圆形的主体；以及从所述第一面延伸的至少一个凸轮；恒速电动机，由所述壳体支撑并适于选择性地使所述凸轮装置以恒定的低速在完整的 360度满转上转动；至少一个开关，固定地支撑在所述壳体内，其中，所述凸轮装置的至少一个凸轮与所述至少一个开关相互作用以使所述电机相继地获得能量和失去能量，并激活或关闭所述自动制冰机的至少一个装置，所述至少一个装置选自用水填满冰模具、以及使恒温器获得能量以向所述电机和冰盘加热器中的至少一个供电的装置中的至少一个。
12.如权利要求11所述的控制模块，还包括从所述凸轮装置的第二面延伸的至少一个凸轮，其中，从所述凸轮装置的第二面延伸的至少一个凸轮与所述控制模块的至少一个开关中的至少一个相互作用，以激活所述自动制冰机的至少一个装置。
13.如权利要求12所述的控制模块，还包括枢转地安装在所述壳体中的杆，所述杆与从所述第二面延伸的至少一个凸轮相互作用，以可操作地接合所述控制模块的至少一个开关，从而控制所述自动制冰机的选自用于相继提供能量的装置的至少一个装置。
14.如权利要求13所述的控制模块，其中，所述杆枢转地安装在所述壳体上并包括用于当卡箍臂杆枢转时接合并转动从所述控制模块的壳体向外延伸的卡箍臂的装置，所述卡箍臂杆包括凹口，所述凹口能够与与所述杆相互作用的所述至少一个凸轮相互作用，从而增加使所述凸轮装置继续转动所需的扭矩，以在所述至少一个凸轮与所述凹口相互作用且所述导线卡箍臂的运动路径中的冰的存在阻碍了所述卡箍臂的转动时使所述凸轮装置和电机停转。
15.如权利要求11所述的控制模块，其中，所述凸轮装置具有毂部，所述毂部能通过所述壳体的壁接近，以在所述电机转动所述凸轮装置时接合并转动所述自动制冰机的可转动排冰设备。
16.如权利要求14所述的控制模块，其中，弹性导线夹具基本越过所述杆的凹口延伸， 以提供用于使所述凸轮跟着越过所述凹口的桥接接口，所述导线夹具适于在所述卡箍臂的转动被阻碍的情况下发生形变，并且所述扭矩增加以允许所述至少一个凸轮与所述凹口相互作用，从而使所述凸轮装置和所述电机停转。
17.一种使用具有壳体的控制模块使冰冻结的方法，所述方法包括激活安装在所述控制模块的壳体内的电机；围绕所述壳体内的中心轴线转动凸轮装置，所述凸轮装置包括具有第一面和第二面的大体圆形的主体，以及从所述第一面延伸的至少一个凸轮；激活基本位于保护壳内的一个或多个开关，所述保护壳固定地设置在所述控制模块的壳体内，在所述凸轮装置的转动过程中的一个或多个时期，所述一个或多个开关与所述控制模块的一个或多个装置相对应。
18.如权利要求17所述的方法，其中，激活一个或多个开关包括所述一个或多个凸轮与所述一个或多个开关相互作用以激活所述开关。
19.如权利要求17所述的方法，其中，激活所述控制模块的一个或多个开关包括与枢转地安装在所述控制模块的壳体上的杆相互作用，以激活所述控制模块内的一个或多个开关中的至少一个。
20.如权利要求17所述的方法，其中，所述凸轮装置包括从所述第一面延伸的两个凸轮和从所述第二面延伸的第三凸轮，激活所述控制模块的一个或多个开关包括激活所述控制模块的三个开关。
全文摘要
一种用于冰箱/冷冻机的控制模块，其中，控制模块驱动可转动的排冰器以将冰体从冷冻机的自动制冰机的模具中移除。控制模块具有电机，电机驱动凸轮装置，凸轮装置驱动排冰器。凸轮装置包括具有第一面和第二面的圆形齿轮。位于第一面和第二面中的至少一个上的一个或多个凸轮突起被设置为选择性地与固定地支撑在控制模块的壳体内的一个或多个开关相互作用，以在凸轮的转动过程中激活控制模块或自动制冰机的装置。凸轮装置还可具有从凸轮装置的表面突起的至少一个凸轮表面，其与枢转地安装在壳体内并与延伸至冷冻机部分内的导线卡箍臂联接的杆相互作用。
文档编号F25C1/10GK102472547SQ201080029879
公开日2012年5月23日 申请日期2010年4月20日 优先权日2009年7月1日
发明者约翰·M·赖巴斯基, 赖安·M·苏博拉 申请人:汉克斯克拉福特公司