JP4046084B2

JP4046084B2 - 自動製氷機の製氷皿駆動装置

Info

Publication number: JP4046084B2
Application number: JP2004010111A
Authority: JP
Inventors: 昌利正久
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2024-01-19
Also published as: JP2005201589A

Description

本発明は家庭用電気冷蔵庫に搭載される自動製氷機の製氷皿駆動装置に関するものである。

家庭用電気冷蔵庫に搭載されている自動製氷機の製氷皿駆動装置において、２つの製氷皿を回動させて離氷させる構成のもの（例えば、特許文献１参照）が利用されている。

以下、図面を参照しながら上記従来の自動製氷機の製氷皿駆動装置について説明する。

図４は、従来の自動製氷機の製氷皿駆動装置の内部を示す平面図である。

図４において、モータ（図示せず）の回転は減速歯車（図示せず）を介して第１の歯車１に伝達される。第１の歯車１は略９０゜の範囲に形成された歯車領域１ａと残りの欠歯領域１ｂからなる。

第２の歯車２と第３の歯車３は、第１の歯車１の歯車領域１ａとかみ合って回転することができるが、欠歯領域１ｂとはかみ合うことができない。

さらに、第２の歯車２が歯車領域１ａとかみ合って回転しているときは、第３の歯車３は欠歯領域１ｂと向き合って停止しており、第２の歯車２が欠歯領域１ｂと向き合って停止しているときは、第３の歯車３は歯車領域１ａとかみ合って回転している。

第２の歯車２、第３の歯車３の回転はそれぞれに接続された製氷皿へ伝達されるので、一方の製氷皿が回動しているとき他方の製氷皿は水平位置で停止しており、他方の製氷皿が回転しているとき一方の製氷皿は水平位置で停止することとなる。
特開平２−２３００７６号公報

しかしながら、上記従来の構成では２つの皿を別々に独立して回動させるために、第１の歯車１の歯車領域１ａよりも欠歯領域１ｂを広範囲に設定し、第２の歯車２が歯車領域１ａと向き合っているときは、第３の歯車３が欠歯領域と向き合い、第２の歯車２が欠歯領域１ｂと向き合っているときは、第３の歯車３が歯車領域１ａと向き合うように配置する必要があり、第１の歯車１のピッチ円直径が第２の歯車２と第３の歯車３よりも大きくなり、駆動装置の高さ方向寸法が大きくなり、冷蔵庫へ設置する場合に高さ方向の占有空間も大きくなる。

一方冷蔵庫においては、自動製氷機の製氷皿駆動装置は高さ方向寸法が大きい場合、氷を貯蔵する貯氷箱との干渉を避けるため貯氷箱の高さを低くしなければならず、貯氷量が制限されることとなる。

それゆえ、２つの皿を駆動する自動製氷機の製氷皿駆動装置において、高さ寸法の小さい製氷皿駆動装置の実現が望まれている。

本発明の自動製氷機の製氷皿駆動装置は、第１製氷皿を回動させる第１出力歯車と、第２製氷皿を回動させる第２出力歯車と、前記両出力歯車に挟まれるように配置され前記両出力歯車のいずれか一方と任意にかみ合って回動させる駆動歯車とを備え、前記駆動歯車は、前記両出力歯車のどちらにもかみ合わない待機位置から一方の方向に回転させたときは前記第１出力歯車とかみ合い、前記待機位置から他方の方向に回転させたときは前記第２出力歯車とかみ合う一つの長歯を設けたものであり、これにより駆動歯車の径を両出力歯車の径より大きくすることなく両出力歯車を別々に独立して駆動させることができる。さらに、前記モータの回転が伝達されるウォーム歯車を、該ウォーム歯車とかみ合う歯車と前記出力歯車との間に位置させ、ウォーム歯車を囲むように他の歯車を配置することにより、両出力歯車の各中心軸を結ぶ仮想線に対して上下寸法がほぼ同等となるように設定でき、配置スペースのデッドスペースを抑制する効果がある。

また、本発明の自動製氷機の製氷皿駆動装置は、駆動歯車の歯数は第１出力歯車及び第２出力歯車の歯数と同数としたものであり、これにより駆動歯車の径を両出力歯車の径と同等以下となり、両出力歯車を別々に独立して駆動させることができる。

また本発明の自動製氷機の製氷皿駆動装置は、駆動歯車の軸中心は第１出力歯車の軸中心と第２出力歯車の軸中心を結ぶ仮想水平線より下方に位置するものであり、これにより駆動歯車の径が両出力歯車の径の高さ方向より低くなり、両出力歯車を別々に独立して駆動させることができる。

駆動歯車の径を両出力歯車の径より大きくすることなく、両出力歯車の別々に独立して駆動させることができるので、製氷皿駆動装置の高さ寸法を抑制し小型化を実現できる。

本発明の請求項１に記載の発明は、第１製氷皿を回動させる第１出力歯車と、第２製氷皿を回動させる第２出力歯車と、前記両出力歯車に挟まれるように配置され前記両出力歯車のいずれか一方とかみ合って回動させる駆動歯車と、モータの回転を減速して前記駆動歯車へ伝達する減速歯車群を備え、前記駆動歯車は、少なくとも他の歯よりも周方向寸法および幅寸法が大きい長歯を有し、前記第１出力歯車と第２出力歯車は、少なくとも他の歯よりも周方向寸法が大きく、幅寸法が小さいかみ合い歯を有し、前記減速歯車群は、前記モータの回転が伝達されるウォーム歯車と、前記ウォーム歯車とかみ合い回転する歯車と、前記歯車の回転を前記駆動歯車へ伝達する複数の減速歯車を具備し、前記ウォーム歯車を、該ウォーム歯車とかみ合う歯車と前記出力歯車との間に位置する配置とし、前記駆動歯車を、前記両出力歯車のどちらにもかみ合わない待機位置から一方の方向に回転させたときは、前記長歯とかみ合い歯のかみ合いによって前記第１出力歯車とのかみ合いが始まり、前記待機位置から他方の方向に回転させたときは、前記長歯とかみ合い歯のかみ合いによって前記第２出力歯車とのかみ合いが始まるようにしたものであり、これにより駆動歯車の径を両出力歯車の径より大きくすることなく、両出力歯車を別々に独立して駆動させることができるので製氷皿駆動装置の高さ寸法を抑制し、小型化を実現することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の駆動歯車の歯数は第１出力歯車及び第２出力歯車の歯数と同数にしたものであり、これにより駆動歯車の径は両出力歯車の径と同等以下にできるので製氷皿駆動装置の高さ寸法を抑制し、小型化を実現することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明の駆動歯車の軸中心が第１出力歯車の軸中心と第２出力歯車の軸中心を結ぶ仮想水平線より下方に位置するものであり、これにより駆動歯車の径が両出力歯車の径の高さ方向より低くできるので製氷皿駆動装置の高さ寸法を抑制し、小型化を実現することができる。

以下、本発明による自動製氷機の製氷皿駆動装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明における自動製氷機の製氷皿駆動装置の実施例について図面を用いて説明する。

図１は本発明における自動製氷機の製氷皿駆動装置の実施の形態１に関わる周辺の正面図で、図２は同実施の形態の製氷皿駆動装置内の減速歯車群の平面図、図３は同実施の形態の減速歯車群の正面図である。

図１、図２、図３において、第１製氷皿１１は、可塑性樹脂のポリプロピレンで成形されており、氷形状を決定する複数の氷室１１ａと、氷室１１ａを一括固定する氷室枠１１ｂと、氷室枠１１ｂの長手方向中心軸の端部に形成された軸１１ｃが設けられている。

第２製氷皿１２は、第１製氷皿１１と同様にポリプロピレンで成形され、氷室１２ａ、氷室枠１２ｂ、軸１２ｃが設けられている。

製氷皿駆動装置１３は、第１製氷皿１１、第２製氷皿１２の各々の軸１１ｃ、軸１２ｃを保持し必要に応じて第１製氷皿１１、第２製氷皿１２を回動させて離氷させるものであり、装置内部には駆動源たるモータ、モータの回転を減速伝達する減速歯車群が配置されている。

貯氷箱１４は、第１製氷皿１１、第２製氷皿１２の下方に配置され、離氷された氷を蓄え、内部は第１製氷皿１１からの氷を蓄える区画１４１と、第２製氷皿１２からの氷を蓄える区画１４２とで構成されている。

検氷レバー１５は、貯氷箱内の氷の量を検知するものであり、１５１は貯氷箱１４の区画１４１に蓄えられた氷の量を検知する第１検氷レバー、１５２は区画１４２に蓄えられた氷の量を検知する第２検氷レバーである。

タンク１６は、水を蓄えており、その水は第１製氷皿１１、第２製氷皿１２へ供給される。

給水装置１７は、第１製氷皿１１へ水を導く第１パイプ１７１、第２製氷皿１２へ水を導く第２パイプ１７２、タンク１６から水を取り出すポンプ１７３、ポンプ１７３から出た水の流路を切り換える切換弁１７４で構成されている。

制御部１８は、製氷皿駆動装置１３、給水装置１７を制御する。

自動製氷機１９は、第１製氷皿１１、第２製氷皿１２、駆動装置１３、貯氷箱１４、検氷レバー１５、タンク１６、給水装置１７、制御部１８によって構成されている。

次に製氷皿駆動装置１３内部の減速歯車群の構造を説明する。

ケース２０（図示せず）は、製氷皿駆動装置１３の外郭であり、可塑性樹脂であるＡＢＳで成形されている。

第１出力歯車３１は、ケース２０に回転可能に支持されて配置され、端面中央から第１製氷皿１１に接続される出力軸３１ａが突出している。また、出力軸３１ａと反対側の端面には歯先円径より大きい径の円周部３１ｂが設けられており、円周部３１ｂの一部はさらに径方向に張り出して、後述の駆動歯車の下端円周部に接触して製氷皿１１の水平保持を担っている。

第２出力歯車３２は、ケース２０に回転可能に支持されて配置され、端面中央から第２製氷皿１２に接続される出力軸３２aが突出している。また、出力軸３２ａと反対側の端面には歯先円径より大きい径の円周部３２ｂが設けられており、円周部３２ｂの一部はさらに径方向に張り出して、後述の駆動歯車の下端円周部に接触して製氷皿１２の水平保持を担っている。

第１かみ合い歯４１は、第１出力歯車３１の歯の一つで、周方向の寸法は他の歯に比べて約２倍程度太く、且つ歯幅寸法は他の歯に比べて短い。第１かみ合い歯４１の両わきは、他の歯溝よりも広い寸法の歯溝となっている。

第２かみ合い歯４２は、第２出力歯車３２の歯の一つで、周方向の寸法は他の歯に比べて約２倍程度太く、且つ歯幅寸法は他の歯に比べて短い。第２かみ合い歯４２の両わきは、他の歯溝よりも広い寸法の歯溝となっている。

駆動歯車４３は、第１出力歯車３１と第２出力歯車３２との間に配置され第１出力歯車３１と第２出力歯車３２の両方とかみ合うことが可能であり、待機位置ではどちらにもかみ合っていない。

また、駆動歯車４３は、軸方向両端に円周部を有し、図３において、上端円周部４３ａと下端円周部４３ｂで構成されている。上端円周部４３ａの幅寸法は、前述の第１、第２かみ合い歯４１、４２の歯幅寸法より少し大きめであれば良い。

長歯４４は、駆動歯車４３の歯の一つで、周方向の寸法は他の歯に比べて約２倍程度太く、且つ歯幅寸法は他の歯に比べて長く、両出力歯車３１、３２のかみ合い歯４１、４２と当接してかみ合うことができる。

本実施の形態では、長歯４４の歯幅寸法は、他の歯の歯幅寸法に比べて上端円周部４３ａの幅寸法分だけ長くしている。

歯車４５は、駆動歯車４３とかみ合う小歯車４５ａと、前段の歯車とかみ合う大歯車４５ｂとが同軸一体で形成された歯車である。

歯車４６は、歯車４５の大歯車４５ｂとかみ合う小歯車４６ａと、前段の歯車とかみ合う大歯車４６ｂとが同軸一体で成形された歯車である。

歯車４７は、歯車４６の大歯車４６ｂとかみ合うピニオン歯車４７ａと、前段のウォーム歯車とかみ合うウォームホイール歯車４７ｂとが同軸一体で成形された歯車である。

ウォーム歯車４８は歯車４７のウォームホイール歯車４７ｂとかみ合い、回転軸の一端はモータ４９に接続され、モータ４９が回転するとウォーム歯車４８に回転が伝達される。

したがって、モータ４９の回転は、ウォーム歯車４８、歯車４７、歯車４６、歯車４５、駆動歯車４３、出力歯車（３１、３２）の順序で伝達されていく。

また、本実施の形態では、駆動歯車４３の歯数と第１出力歯車３１及び第2出力歯車３２の歯数と同数にすることにより、歯車の径が同等にできるので、かみ合った時に同回転角度となり、第１出力歯車３１が１６０°回転する時、駆動歯車４３も１６０°の回転となり第１出力歯車３１と噛合っていた駆動歯車４３の歯が第２出力歯車３２の歯と向き合うことはなく、第１出力歯車３１、第２出力歯車の独立動作をさせる時にも安定した動作ができる効果がある。

また、本実施の形態では、駆動歯車４３の軸中心は第１出力歯車３１の軸中心と第２出力歯車３２の軸中心を結ぶ仮想水平線より下方に位置することにより、駆動歯車４３の前段歯車である歯車４５、歯車４６を仮想水平線に近く配置できるので、製氷皿駆動装置１３の大型化を抑制する効果がある。

また、本実施の形態では、ウォーム歯車４８を囲むように他の歯車を配置することにより、両出力歯車３１、３２の各中心軸を結ぶ仮想線に対して上下寸法がほぼ同等となるように設定できるので、ケース２０内のデッドスペースを抑制する効果がある。

なお、第１出力歯車３１と第２出力歯車３２は駆動歯車４３の軸中心の仮想垂直面に対してほぼ面対称の形状である。

以上のように構成された自動製氷機の製氷皿駆動装置について、その動作を説明する。

モータ４９を始動するとウォーム歯車４８が回転する。ウォーム歯車４８の回転は歯車４７、歯車４６、歯車４５を介して駆動歯車４３に伝達される。

（第１製氷皿１１の離氷動作）
製氷皿駆動装置１３が第１製氷皿１１を離氷動作させたい場合は、モータ４９を回転させて、駆動歯車４３を時計方向に回転させればよい。

図２において、駆動歯車４３が時計方向に回転すると、駆動歯車４３の長歯４４が、第１出力歯車３１の第１かみ合い歯４１に当接し、このタイミングで第１出力歯車３１の他の歯とかみ合い、第１出力歯車３１は回転する。

駆動歯車４３が時計方向へ回転している間は、第1出力歯車３１は第１製氷皿１１を離氷方向へ回動させている。一方、第２出力歯車３２は停止したままで第２製氷皿１２は回動せず水平位置で待機している。

製氷皿駆動装置１３は、第１製氷皿１１が約１６０°〜１６５°回転した離氷位置に到達すると離氷が完了したと判断し、一旦モータ４９の回転を停止した後、今度は第１製氷皿１１を水平位置へ復帰させるため、モータ４９は駆動歯車４３を反時計方向に回転させる。

（第２製氷皿１２の離氷動作）
製氷皿駆動装置１３が第２製氷皿１２を離氷動作させたい場合は、モータ４９を回転させて、駆動歯車４３を反時計方向に回転させればよい。

図２において、駆動歯車４３が反時計方向に回転すると、駆動歯車４３の長歯４４が、第２出力歯車３２の第２かみ合い歯４２に当接し、このタイミングで第２出力歯車３２の他の歯とかみ合い、第２出力歯車３２は回転する。

駆動歯車４３が反時計方向へ回転している間は、第２出力歯車３２は第２製氷皿１２を離氷方向へ回動させている。一方、第１出力歯車３１は停止したままで第１製氷皿１１は回動せず水平位置で待機している。

製氷皿駆動装置１３は、第２製氷皿１２が約１６０°〜１６５°回転した離氷位置に到達すると離氷が完了したと判断し、一旦モータ４９の回転を停止した後、今度は第２製氷皿１２を水平位置へ復帰させるため、モータ４９は駆動歯車４３を時計方向に回転させる。

以上のように、本発明の自動製氷機の製氷皿駆動装置は、第１製氷皿１１を回動させる第１出力歯車３１と、第２製氷皿１２を回動させる第２出力歯車３２と、両出力歯車３１、３２に挟まれるように配置され両出力歯車３１、３２のいずれか一方と任意にかみ合って回動させる駆動歯車４３とを備え、駆動歯車４３は、両出力歯車３１、３２のどちらにも噛み合わない待機位置から時計方向に回転させたときは第１出力歯車３１の第１かみ合い歯４１とかみ合い、待機位置から反時計方向に回転させたときは第２出力歯車３２の第２かみ合い歯４２とかみ合う一つの長歯４４を有するものであり、これにより駆動歯車４３の径を両出力歯車３１、３２の径より大きくすることなく、両出力歯車３１、３２のいずれか一方を駆動させることができるので製氷皿駆動装置１３の高さ寸法を抑制し小型化を実現できる。

以上のように、本発明の自動製氷機の製氷皿駆動装置は、小型で設置容積を抑制できるので、冷凍冷蔵庫用自動製氷機として有用である。

本発明による自動製氷機の製氷皿駆動装置の実施の形態１に関わる周辺の正面図同実施の形態の製氷皿駆動装置内の減速歯車群の平面図同実施の形態の減速歯車群の正面図従来の自動製氷機の駆動装置内部を示す平面図

符号の説明

１１第１製氷皿
１２第２製氷皿
１３製氷皿駆動装置
１９自動製氷機
３１第１出力歯車
３２第２出力歯車
４３駆動歯車
４４長歯

Claims

第１製氷皿を回動させる第１出力歯車と、第２製氷皿を回動させる第２出力歯車と、前記両出力歯車に挟まれるように配置され前記両出力歯車のいずれか一方とかみ合って回動させる駆動歯車と、モータの回転を減速して前記駆動歯車へ伝達する減速歯車群を備え、前記駆動歯車は、少なくとも他の歯よりも周方向寸法および幅寸法が大きい長歯を有し、前記第１出力歯車と第２出力歯車は、少なくとも他の歯よりも周方向寸法が大きく、幅寸法が小さいかみ合い歯を有し、前記減速歯車群は、前記モータの回転が伝達されるウォーム歯車と、前記ウォーム歯車とかみ合い回転する歯車と、前記歯車の回転を前記駆動歯車へ伝達する複数の減速歯車を具備し、前記ウォーム歯車を、該ウォーム歯車とかみ合う歯車と前記出力歯車との間に位置する配置とし、前記駆動歯車を、前記両出力歯車のどちらにもかみ合わない待機位置から一方の方向に回転させたときは、前記長歯とかみ合い歯のかみ合いによって前記第１出力歯車とのかみ合いが始まり、前記待機位置から他方の方向に回転させたときは、前記長歯とかみ合い歯のかみ合いによって前記第２出力歯車とのかみ合いが始まるようにしたことを特徴とする自動製氷機の製氷皿駆動装置。
駆動歯車の歯数は第１出力歯車及び第２出力歯車の歯数と同数としたことを特徴とする請求項１記載の自動製氷機の製氷皿駆動装置。
駆動歯車の軸中心は第１出力歯車の軸中心と第２出力歯車の軸中心を結ぶ仮想水平線より下方に位置することを特徴とする請求項１記載の自動製氷機の製氷皿駆動装置。