專利名稱：制冰器皿的復位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動冰箱制冰器皿的裝置在檢冰工作后或脫冰工作后使制冰器皿復歸原位的方法。
專利申請人已于93年2月26日提出過作為本發(fā)明基礎(chǔ)的日本專利申請《制冰器皿的驅(qū)動裝置》，所以先對它作詳細說明，弄清其技術(shù)課題。


圖1和圖2表示制冰器皿驅(qū)動裝置1的總體結(jié)構(gòu)。為了使制冰器皿反轉(zhuǎn)的同時使檢冰桿3擺動，制冰器皿驅(qū)動裝置被裝在冰箱制冰室內(nèi)貯冰容器上。
制冰器皿2為長方體上面開口型器皿，一組對邊的一方連接制冰器皿驅(qū)動裝置1的驅(qū)動部4，另一方被支撐成相對于固定在冰箱機架6上的從動軸5為可翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，翻轉(zhuǎn)時即由向上狀態(tài)變?yōu)橄蛳聽顟B(tài)時，也就是說，觸及裝在回轉(zhuǎn)區(qū)域一端例如固定在機架6上的搭接片7時，因扭曲變形使內(nèi)部的冰脫開并落至下方的貯冰容器內(nèi)。
上述檢冰桿3裝在位于制冰器皿驅(qū)動裝置1的分離式罩殼8、9一側(cè)的檢冰軸10上，通過自水平位置回轉(zhuǎn)必要角度，例如回轉(zhuǎn)最大動作角度為37度，與貯冰室內(nèi)的冰碰接，檢出貯滿冰狀態(tài)，或不碰接，檢出貯冰量不足。
圖3至圖8表示裝于罩殼8、9內(nèi)部的凸輪軸齒輪11、檢冰控制桿12、開關(guān)驅(qū)動桿13和開關(guān)14的結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動它們的直流馬達15等的設(shè)置。除圖3外，如圖8所示，馬達15與印刷線路板37一起固定于罩殼8的內(nèi)部，通過減速用的蝸桿16、蝸輪17、齒輪18、19將其旋轉(zhuǎn)傳至凸輪軸齒輪11。
如圖4、圖6、圖7所示，凸輪軸齒輪11，依靠與其為一體的輸出軸20支撐，能相對罩殼8、9的軸承部分回轉(zhuǎn)自如，其一側(cè)的輪廓形成第1凸輪21，另一側(cè)的不連續(xù)的圓周上的凸條形成第2凸輪22，此外，再形成用于限定凸輪軸齒輪11旋轉(zhuǎn)角度的擋塊23及用于驅(qū)動鎖定桿25的凸起24。另外，輸出軸20的一部分突出在罩殼8的外部，突出部分為橢圓狀驅(qū)動部4。
擋塊23，用于如圖6那樣限定凸輪軸齒輪11的旋轉(zhuǎn)角度，它對應(yīng)于罩殼8上所形成的止動塊26、27，除了使制冰器皿2外，還使凸輪軸齒輪11、輸出軸20的回轉(zhuǎn)區(qū)域限定在大致180度范圍內(nèi)。另外，如圖4所示，鎖定桿25以其前端的卡爪部分與蝸桿16的凸臺部上所形成的臺階部47對應(yīng)，通過它們的搭接，即使在馬達15的通電狀態(tài)下，也能使馬達15和蝸桿16強制停下。
如圖3、圖6所示，上述第1凸輪21，以輪廓部分與檢冰控制桿12的凸輪推桿28碰接，并以凹陷部分形成移位容許區(qū)域29。如圖7所示，第2凸輪22，以其外周壁與開關(guān)驅(qū)動桿13的凸輪推桿30碰接，在不連續(xù)部分形成與凸輪軸齒輪11的基準位置對應(yīng)的移位容許區(qū)域31、與上述移位容許區(qū)域29對應(yīng)的移位容許區(qū)域32、以及與凸輪軸齒輪11的旋轉(zhuǎn)終止區(qū)對應(yīng)的移位容許區(qū)域33。
如圖8所示，上述開關(guān)驅(qū)動桿13和鎖定桿25，都被支撐成能相對與罩殼8為一體的桿軸34回轉(zhuǎn)自如，因它們間所設(shè)的拉簧35的作用，互向趨往不同的旋轉(zhuǎn)方向。開關(guān)驅(qū)動桿13的前端部分裝有例如永久磁鐵36，并使該永久磁鐵36的磁力線與印刷板37上所裝的霍爾IC等的開關(guān)14對應(yīng)。
如圖3所示，檢冰控制桿12，其一端被支撐成相對與罩殼8為一體的桿軸39回轉(zhuǎn)自如，于橢圓孔40的部位與輸出軸20交叉，前端一側(cè)部分直接與檢冰軸10配合或者如本實施例所示，將滑塊41作為中介與檢冰軸10配合。即滑塊41，嵌在檢冰控制桿12上所形成的滑動導槽42的內(nèi)部并能在其內(nèi)移動，通過滑塊41的彈簧座44與檢冰控制桿12的彈簧座45之間的彈簧43形成一體，滑塊的前端用2個配合凸起46同與檢冰軸10為一體的配合片48配合。
如圖5所示，檢冰軸10，因其下側(cè)部分受掛在罩殼8上的拉簧49的作用，在圖5中總是向順時針方向靠，結(jié)果，檢冰桿3在圖2中總是向逆時針方向靠。而且檢冰控制桿12，因上述拉簧49的作用，在圖3中總受到順時針方向的力，即受到使凸輪推桿28碰接至第1凸輪21輪廓的方向的力作用。
檢冰控制桿12，在與開關(guān)驅(qū)動桿13的對應(yīng)部位上具有移位阻止部50。讓該阻止部與開關(guān)驅(qū)動桿13的一部分例如同與其為一體的移位阻止體51搭接，限定開關(guān)驅(qū)動桿13的回轉(zhuǎn)范圍。
圖9表示馬達15的控制系統(tǒng)?？刂破?2，在后文將說明的各實施例中，其內(nèi)部預先裝有初始設(shè)定、鎖定解除處理，基本工作的程序，除各種指令信號外，還以開關(guān)14送來的輸出信號等作為輸入，給驅(qū)動電路53工作指令。驅(qū)動電路53，在檢冰工作和脫冰工作時，以必要的轉(zhuǎn)矩使馬達15朝正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，并在檢冰工作和脫冰工作后的復位工作時，讓小于正轉(zhuǎn)時電流的反向電流流通，使馬達15以小轉(zhuǎn)矩朝逆轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
圖10示出驅(qū)動電路53的一例。驅(qū)動電路53為晶體管驅(qū)動方式，在DC12伏電源端子54之間，串接晶體管Tr1、馬達15和晶體管Tr4，同時在電源端子54之間又同樣地串接晶體管Tr2、電阻器R、馬達15和晶體管Tr3，這些晶體管Tr1、Tr2、Tr3、Tr4的基極·集電極或者基極·發(fā)射極等控制用輸入端之間連接電阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6，并根據(jù)需要裝上用于吸收浪涌電流的二極管D1、D2、D3、D4而構(gòu)成。
當控制器52的輸出使晶體管Tr4導通，晶體管Tr1的基極電位就下降，晶體管Tr1則變?yōu)閷顟B(tài)，因此馬達15朝正轉(zhuǎn)方向即順時針方向(CW方向)旋轉(zhuǎn)。此時，因晶體管Tr3為截止狀態(tài)，晶體管Tr2不為導通狀態(tài)。
當控制器52的輸出使晶體管Tr3導通，則晶體管Tr2導通，經(jīng)電阻器R分壓，比電源電壓低的電壓加在馬達15的端子之間，因此馬達15逆轉(zhuǎn)，使輸出軸20朝返回方向即向逆時針方向(CCW方向)旋轉(zhuǎn)。從而逆轉(zhuǎn)時馬達的轉(zhuǎn)矩控制得比正轉(zhuǎn)時低。
圖11表示制冰器皿驅(qū)動裝置1的一連串動作。根據(jù)來自工作程序的周期性動作指令或來自外部的強制性動作指令，控制器52通過驅(qū)動電路53以必要轉(zhuǎn)矩沿正轉(zhuǎn)方向驅(qū)動馬達15，使凸輪軸齒輪11在圖3、圖6-圖8中沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)。設(shè)凸輪軸齒輪11旋轉(zhuǎn)170度所需時間約為10秒鐘。
由于凸輪軸齒輪11和與其軸20為一體的驅(qū)動部4在圖3等圖中朝逆時針方向旋轉(zhuǎn)，制冰器皿2沿反轉(zhuǎn)方向緩慢回轉(zhuǎn)。與此同時，第1凸輪21朝相同方向旋轉(zhuǎn)，檢冰控制桿12的凸輪推桿28因拉簧49的彈力作用落進凹陷即移位容許區(qū)域29，因此檢冰控制桿12在圖3中以桿軸39為中心朝順時針方向回轉(zhuǎn)，通過滑塊41使檢冰軸10在圖5中順時針向回轉(zhuǎn)。該檢冰軸10的旋轉(zhuǎn)使檢冰桿3在圖2中逆時針向回轉(zhuǎn)。
貯冰量為零或者貯冰量不足時，檢部桿3在貯冰容器內(nèi)處于無障礙物狀態(tài)，回轉(zhuǎn)達最大動作角度。因此，檢冰控制桿12與檢冰桿3的動作聯(lián)動，移位至移位容許區(qū)域29的較深的部位，如圖7、圖8所示，使移位阻止部50朝接近移位阻止片51的方向移動，從而阻止開關(guān)驅(qū)動桿13的回轉(zhuǎn)。
貯冰量充足時，檢冰桿3碰及貯冰容器內(nèi)的冰后于途中停下，因此檢冰軸10在貯滿冰檢出水平以上便不旋轉(zhuǎn)。此時，凸輪推桿28未落進移位容許區(qū)域29，為浮動調(diào)節(jié)，因此檢冰控制桿12與其聯(lián)動，不移位至使移位阻止部50靠接移位阻止片51的位置。因此，如圖7所示，開關(guān)驅(qū)動桿13為可回轉(zhuǎn)。
凸輪軸齒輪11從55度轉(zhuǎn)至85度的范圍內(nèi)，檢冰控制桿12以其凸輪推桿28的一部分通過移位容許區(qū)域29，因為與第1凸輪21的輪廓相接而復位。此后，檢冰控制桿12通過凸輪推桿28與第1凸輪21的圓弧狀輪廓部分相接，從而被設(shè)成不回轉(zhuǎn)狀態(tài)。
另一方面，在第2凸輪22的部分上形成-12度-11度范圍的移位容許區(qū)域31、33度-47度范圍的移位容許區(qū)域32、170度-190度范圍的移位容許區(qū)域33，因此當開關(guān)驅(qū)動桿13的凸輪推桿30與這些移位容許區(qū)域的部分對應(yīng)時，開關(guān)驅(qū)動桿13使永久磁鐵朝偏離開關(guān)14的方向移位。
開關(guān)14，在偏離永久磁鐵時產(chǎn)生“H”電平輸出，而與永久磁鐵36對置、接近時則變?yōu)椤癓”電平信號。于是，開關(guān)14的輸出信號與移位容許區(qū)域31、32、33對應(yīng)，成為“H”電平的原位信號、檢冰信號和脫冰信號，輸入控制器52。這樣，開關(guān)14在制冰器皿2回轉(zhuǎn)區(qū)域的兩端和回轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)以檢冰動作檢出貯滿冰狀態(tài)。此情況下，當開關(guān)14發(fā)出“H”電平輸出信號時，開關(guān)14為導通狀態(tài)，而開關(guān)14的輸出信號為“L”狀態(tài)時，開關(guān)14為斷開狀態(tài)。后文將提到的流程圖中，開關(guān)導通、開關(guān)斷開是表示開關(guān)14的導通狀態(tài)或斷開狀態(tài)。
如上所述，控制器52接受動作指令時，不斷發(fā)生使馬達15朝正方向旋轉(zhuǎn)的輸出。該正轉(zhuǎn)方向運轉(zhuǎn)中，開關(guān)14的輸出信號由“L”電平變?yōu)椤癏”電平時，即發(fā)生檢冰信號或脫冰信號時，控制器52根據(jù)開關(guān)14的輸出信號使馬達15在整個逆轉(zhuǎn)時間中逆轉(zhuǎn)。該逆轉(zhuǎn)時間定為僅僅使凸輪軸齒輪11轉(zhuǎn)[170度+富裕角度]，例如設(shè)定成約16秒鐘。
控制器52使馬達15逆轉(zhuǎn)，經(jīng)過上述16秒鐘逆轉(zhuǎn)時間后使馬達15停下，回到-1度原點，然后，僅以很短瞬間例如以0.2秒鐘使馬達15正轉(zhuǎn)，讓凸輪軸齒輪11回到制冰位置。此操作為鎖定解除處理，讓凸輪軸齒輪11的擋塊23與止動塊26可靠貼接，這樣設(shè)定是為了在機械定位后用0.2秒短暫時間使馬達15正轉(zhuǎn)，在不存在驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)力即無驅(qū)動力作用狀態(tài)下結(jié)束復位動作。
由檢冰動作檢出貯冰量不足時，檢冰控制桿12位移變大，其移位阻止部50接近開關(guān)驅(qū)動桿13的移位阻止片51。從而正向旋轉(zhuǎn)初期，開關(guān)驅(qū)動桿13依靠移位容許區(qū)域31而移位，作為開關(guān)14的“H”電平輸出的原位信號變?yōu)椤癓”電平后，開關(guān)驅(qū)動桿13要落入下一移位容許區(qū)域32。
然而，由于開關(guān)驅(qū)動桿13的移位阻止片51碰及移位狀態(tài)的檢冰控制桿12的移位阻止部50，開關(guān)驅(qū)動片桿13不落入移位容許區(qū)域32。因此，貯冰量不足時，開關(guān)14的輸出保持“L”電平不變，不輸出“H”電平的檢冰信號。
因此，控制器52，在獲得“H”電平輸出信號的脫冰信號之間，使馬達15旋轉(zhuǎn)，讓凸輪軸齒輪11旋轉(zhuǎn)到約170度的脫冰位置。于是，制冰器皿2翻轉(zhuǎn)，在快要完全翻轉(zhuǎn)前，即在回轉(zhuǎn)區(qū)域的一端碰及搭接片7，產(chǎn)生扭曲形變，使內(nèi)部的冰脫開，落入貯冰容器。
當凸輪軸齒輪11轉(zhuǎn)到脫冰位置，則開關(guān)驅(qū)動桿13落入移位容許區(qū)域33，開關(guān)14的信號由“L”電平變?yōu)椤癏”電平，在獲得脫冰信號時刻，控制器52讓馬達15在上述16秒鐘左右的逆轉(zhuǎn)時間內(nèi)逆轉(zhuǎn)，使凸輪軸齒輪11回到-1度的原點，凸輪軸齒輪11的擋塊23碰及止動塊26停下，通過瞬時正轉(zhuǎn)，回到0度的制冰位置，使驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)力消除。
該逆轉(zhuǎn)時，因用電阻器R限制電流通過馬達15，馬達15的輸出轉(zhuǎn)矩與正轉(zhuǎn)時相比，能抑制到1/2至1/4左右。因此能確保比正轉(zhuǎn)時更輕的返回動作，而且不需必要以上的力作用，能保護驅(qū)動系統(tǒng)。另外，在此逆轉(zhuǎn)工作中，也能進行檢冰工作，當由脫冰變?yōu)橘A滿冰，則送出檢冰信號，此時的檢冰信號與馬達15的逆轉(zhuǎn)工作無關(guān)。
檢冰動作發(fā)生時，當貯冰量為貯滿狀態(tài)下，檢冰桿3的旋轉(zhuǎn)角度因檢冰桿3對冰的碰接而變小，因此，與此聯(lián)動，檢冰控制桿12在貯滿冰檢出水平范圍內(nèi)基本不落入移位容許區(qū)域29，不讓移位阻止部50移至與開關(guān)驅(qū)動桿13上的移位阻止片51接觸的位置。
于是，在凸輪軸齒輪11的33度-47度的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，開關(guān)驅(qū)動桿13的凸輪推桿30落入移動容許區(qū)域32，使永久磁鐵36從與開關(guān)14對置的位置變?yōu)椴粚χ玫奈恢谩Ｒ虼?，開關(guān)14輸出“H”電平的檢冰信號，通知控制器52為貯滿冰狀態(tài)。
于是，控制器52檢出從開關(guān)14的“L”電平至“H”電平的信號變化，即獲得對應(yīng)貯滿冰狀態(tài)的檢冰信號，使馬達15在上述約16秒鐘左右的逆轉(zhuǎn)時間中逆轉(zhuǎn)，與上述相同，利用擋塊23與止動塊26的搭接關(guān)系使凸輪軸凸輪11停止，然后使之作0.2秒種的瞬時正轉(zhuǎn)，回到0度制冰位置。
此時，凸輪軸齒輪11復位所必需的旋轉(zhuǎn)角度為朝逆轉(zhuǎn)方向34度左右，比上述脫冰工作時的171度左右小得多。因此，馬達15的旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)即堵轉(zhuǎn)狀態(tài)占了逆轉(zhuǎn)時間的大部分，并且馬達15處于持續(xù)通電狀態(tài)，由于逆轉(zhuǎn)時的電流被電阻器R抑制，所以對驅(qū)動系統(tǒng)基本上無壞影響。
還有，附加有安全機構(gòu)，使檢冰控制桿12的動作通過滑塊41和滑動導槽43間接傳遞到檢冰軸10上。因此，即使外力加于檢冰桿3上，檢冰軸10在逆向驅(qū)動狀態(tài)下回轉(zhuǎn)，該力也會被伴隨滑塊41移位的彈簧43的撓曲所吸收。因此，傳不到檢冰控制桿12上，從而能預防檢冰控制桿12及其有關(guān)齒輪等的損壞。
凸輪軸齒輪11朝正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)過程中，即使因異常情況旋過170度以上還停不下來，由于在180度處凸輪軸齒輪11的凸起24碰及鎖定桿25，使其朝圖8中逆時針方向旋轉(zhuǎn)，鎖定桿25，如圖4所示，其前端部分碰及蝸桿齒輪16的臺階部47，在通電狀態(tài)下，使馬達15強迫停止為堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。所以，凸輪軸齒輪10不會轉(zhuǎn)過180度以上，與其關(guān)連的制冰器皿2和內(nèi)部零件，也不會遭受很大的力而損壞。又因蝸輪17為高速旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)矩小，能以較小的力通過鎖定桿25與臺階部47的結(jié)合，使之強迫停止。
現(xiàn)有技術(shù)裝置中，馬達15的逆轉(zhuǎn)時間設(shè)為16秒，而且脫冰動作后的復位動作和檢冰動作后的復位動作均同樣設(shè)定為該逆轉(zhuǎn)時間。考慮到直流馬達15的旋轉(zhuǎn)速度特性的不一致、驅(qū)動電壓的變動等，為確保返回動作的可靠性，該逆轉(zhuǎn)時間必須有富裕量，設(shè)得多些。當逆轉(zhuǎn)時間設(shè)多，自檢冰時刻開始逆轉(zhuǎn)，凸輪軸齒輪11逆轉(zhuǎn)回歸原點后，馬達15處于長時間持續(xù)通電而不旋轉(zhuǎn)的堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，又因為脫冰后回歸原點時，也因有富裕時間對馬達通電，所以，堵轉(zhuǎn)狀態(tài)的時間過長。
本發(fā)明的目的是要在為使制冰器皿復位而讓馬達15逆轉(zhuǎn)的過程中，不讓通電情況下不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)即堵轉(zhuǎn)狀態(tài)長時間持續(xù)，防止該運轉(zhuǎn)狀態(tài)引起的馬達15的壽命縮短。
基于上述目的，本發(fā)明通過在貯滿冰時的檢冰信號發(fā)生后或者脫冰動作時的脫冰信號發(fā)生后，使馬達15不受時間控制地直接朝逆轉(zhuǎn)方向即朝制冰器皿2的復位方向旋轉(zhuǎn)，通過組合此后的開關(guān)14的輸出信號電平變化和控制器52中的定時時間的結(jié)束狀態(tài)，檢出開關(guān)14的輸出信號發(fā)生裝置，根據(jù)該位置限制馬達15的逆轉(zhuǎn)時間，從而盡可能地縮短馬達15在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下的通電時間。
圖1是整個制冰器皿驅(qū)動裝置的俯視圖;
圖2是整個制冰器皿驅(qū)動裝置的側(cè)視圖;
圖3是制冰器皿驅(qū)動裝置關(guān)鍵部分的局部剖視的放大后視圖;
圖4是從凸輪軸齒輪部分的下面所視的水平放大剖面圖;
圖5是檢冰軸驅(qū)動部分的放大剖面圖;
圖6是凸輪軸齒輪的第1凸輪的放大主視圖;
圖7是凸輪軸齒輪的第2凸輪的水平放大剖面圖;
圖8是對應(yīng)于凸輪軸齒輪的開關(guān)驅(qū)動桿與鎖定桿的對應(yīng)關(guān)系的放大俯視圖;
圖9是馬達控制系統(tǒng)的方框圖;
圖10是馬達驅(qū)動電路的電路圖;
圖11是工作時的時序圖;
圖12是實施例1工作時的時序圖;
圖13是實施例1初始設(shè)定的流程圖;
圖14是實施例1堵轉(zhuǎn)解除處理的流程圖;
圖15是實施例1基本工作的流程圖;
圖16是實施例2工作時的時序圖;
圖17是實施例2基本工作的流程圖;
圖18是實施例2中用的第2凸輪的放大剖面圖;
圖19是實施例3工作時的時序圖;
圖20是實施例3的第2凸輪的放大剖面圖;
圖21是實施例3初始設(shè)定的流程圖;
圖22是實施例3基本工作的流程圖;
圖23是實施例3的原位檢出處理的流程圖;
圖24是實施例4工作時的時序圖;
圖25是第1凸輪和輔助凸輪的放大俯視圖;
圖26是實施例4基本工作的流程圖;
圖中符號分別為以下含義。1制冰器皿驅(qū)動裝置、2制冰器皿、3檢冰桿、4驅(qū)動部、5從動軸、6機架、7搭接片、8分離式罩殼、9分離式罩殼、10檢冰軸、11凸輪軸齒輪、12檢冰控制桿、13開關(guān)驅(qū)動桿、14開關(guān)、15馬達、16蝸桿、17蝸輪、18齒輪、19齒輪、20輸出軸、21第1凸輪、22第2凸輪、23擋塊、24凸起、25鎖定桿、26止動塊、27止動塊、28凸輪推桿、29移位容許區(qū)域、30凸輪推桿、31移位容許區(qū)域、32移位容許區(qū)域、33移位容許區(qū)域、34桿軸、35拉簧、36永久磁鐵、37印刷線路板、38移位容許區(qū)域、39桿軸、40橢圓孔、41滑塊、42滑動導槽、43彈簧、44彈簧座、45彈簧座、46配合凸起、47臺階部、48配合片、49拉簧、50移位阻止部、51移位阻止片、52控制器、53驅(qū)動電路、54電源端子、55移位容許區(qū)域、60輔助凸輪、61銷、62長孔。實施例1為輸出軸20的逆轉(zhuǎn)過程例，輸出軸20在開關(guān)14的輸出信號電平從最初“L”電平到變?yōu)椤癏”電平期間無時間限制地逆轉(zhuǎn)，當輸出信號電平變化時，即若因脫冰而貯冰量貯滿輸出檢冰信號時，或者盡管脫冰，貯冰量尚為不足狀態(tài)或者檢冰時為貯滿冰狀態(tài)而送出原位信號時，自該信號發(fā)生時刻起僅僅旋轉(zhuǎn)必要的定時時間，使凸輪軸齒輪11的擋塊23與止動塊26碰接，輸出軸20停止。
圖12表示該實施例1中作為開關(guān)14的霍爾IC輸出信號即原位信號、檢冰信號及脫冰信號的發(fā)生位置與定時時間①②③④⑤的時間對應(yīng)關(guān)系。而且，定時時間①②③④⑤等與各區(qū)間旋轉(zhuǎn)所必需的時間對應(yīng)。圖13、圖14和圖15分別表示控制器52的控制內(nèi)容即初始設(shè)定流程圖、堵轉(zhuǎn)解除處理流程圖、基本工作流程圖。
圖13初始設(shè)定流程圖的流程于初始使用階段執(zhí)行，用于將輸出軸20設(shè)在旋轉(zhuǎn)角度為0度的制冰位置。為此旋轉(zhuǎn)方向只設(shè)定逆時針(CCW)方向。否則，在水加入制冰器皿時，有可能直接以水的狀態(tài)供給貯冰容器。
最先的步驟1設(shè)定電源接通狀態(tài)，開始執(zhí)行初始設(shè)定流程，接著步驟2中，因馬達15向逆時針方向旋轉(zhuǎn)，輸出軸20開始向逆時針方向旋轉(zhuǎn)。步驟3中，若開關(guān)導通即開關(guān)14為導通狀態(tài)，則步驟4把定時器的時間設(shè)定為定時時間①+α(富裕)時間。這里，作為條件，設(shè)定下述大小關(guān)系。
定時時間①+α時間＞③定時時間①+α時間＞⑤步驟5中，定時結(jié)束前開關(guān)14為斷開狀態(tài)時，因步驟3中的開關(guān)導通取決于檢冰信號，故重復步驟4、5。但是，在步驟5中開關(guān)保持不斷開狀態(tài)，經(jīng)步驟6中定時時間①+α時間，定時結(jié)束時，可以確認步驟3的開關(guān)導通由原位信號引起。于是，控制器52在步驟7中停1秒種后，于步驟8進行堵轉(zhuǎn)解除處理，并在下一個步驟9中結(jié)束初始設(shè)定流程。
圖14表示上述步驟8的堵轉(zhuǎn)解除處理的流程。如前所述，該堵轉(zhuǎn)解除處理是為了通過使輸出軸20從-1度的原點位置回到0度的制冰位置來消除驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)力，由步驟1開始堵轉(zhuǎn)解除處理后，于步驟2使馬達15朝正轉(zhuǎn)(CW)方向旋轉(zhuǎn)，與此同時，步驟3在定時器上設(shè)置0，2秒鐘的正轉(zhuǎn)時間，接著由步驟4確認定時時間結(jié)束，步驟5使馬達15停止，至步驟6結(jié)束流程。因此，由于輸出軸20回到0度位置，制冰器皿2成為水平狀態(tài)，設(shè)為制冰。
圖15表示基本工作程序。步驟1的制冰結(jié)束后或者準備結(jié)束狀態(tài)下經(jīng)過一定周期時間后，或者根據(jù)來自外部的強制指令，在步驟2中馬達15朝正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，通過用步驟3確認開關(guān)14的斷開，確認了原位信號的下降沿，接著用步驟4設(shè)定定時時間②+③+α時間來檢出檢冰信號。
步驟5中，開關(guān)14為不接通時間時，若步驟6確認經(jīng)過定時時間，則該定時時間中不出現(xiàn)檢冰信號，即確認為貯冰量不足狀態(tài)，所以馬達15繼續(xù)朝正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，進行脫冰工作。
步驟7中開關(guān)14若為導通，即若發(fā)生脫冰信號，則下一步驟8讓馬達15停1秒鐘后，于步驟9使輸出軸20朝返回方向即逆時針方向旋轉(zhuǎn)，再由步驟10確認開關(guān)導通的脫冰信號之下降沿，接著在步驟11中通過開關(guān)導通確認檢冰信號或原位信號的上升沿位置。該步驟11的時間點上，不能特別指定開關(guān)導通狀態(tài)是檢冰信號引起的還是原位信號引起的。
為了能用步驟12與任一信號對應(yīng)，設(shè)定從檢冰信號發(fā)生時起回到-1度原位所必要的定時時間③+②+①+α時間，接下在用步驟13確認定時結(jié)束時，輸出軸20必定轉(zhuǎn)至原點位置。另外，當步驟10的開關(guān)導通由原位信號引起時，設(shè)有富裕量地把時間定為定時時間③+②+α時間，馬達15對應(yīng)這段時間為通電情況下的堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。在步驟14停1秒鐘后，再經(jīng)步驟15作上述堵轉(zhuǎn)解除處理后，由步驟16向制冰器皿供水，接著于步驟17結(jié)束工作。
由于上述步驟5中，在定時時間②+③+α時間結(jié)束前開關(guān)14導通時，能確認為貯滿冰狀態(tài)，經(jīng)步驟18馬達15停1秒種后，于步驟19朝逆時針方向旋轉(zhuǎn)，再用步驟20確認檢冰信號引起的開關(guān)斷開、用步驟21確認原位信號引起的開關(guān)導通，接著在步驟22中設(shè)定定時時間①+α時間，用步驟23確認定時時間①+α時間的結(jié)束，經(jīng)步驟24的停1秒鐘和步驟25的堵轉(zhuǎn)解除后，成為步驟26的準備狀態(tài)，準備此后的檢冰或脫冰。
根據(jù)此實施例，與輸出軸的限時時間對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度足以達到自47度至-1度的最大48度，因此，即使讓其所必需的限時逆轉(zhuǎn)時間(定時時間①+②+α時間)帶有富裕量，用5秒左右也夠了。因此能縮短馬達在設(shè)定為通電狀態(tài)下不朝逆時針方向旋轉(zhuǎn)的時間，可縮短通電堵轉(zhuǎn)狀態(tài)這樣的無用動作。如圖16所示，本實施例是用第2凸輪22、開關(guān)14在檢冰信號和脫冰信號之間強制發(fā)生識別信號的例子。圖17表示第2凸輪22的一例。在移位容許區(qū)域32與移位容許區(qū)域33之間形成70度-84度范圍的移位容許區(qū)域38。因開關(guān)驅(qū)動桿13的凸輪推桿30落入該移位容許區(qū)域38，作為開關(guān)14的霍爾IC，為導通狀態(tài)，發(fā)出“H”電平的識別信號。
本實施例情況下也能利用與實施例1相同的初始設(shè)定流程和堵轉(zhuǎn)解除處理流程。在此設(shè)定下述條件。
定時時間①+α時間＞③定時時間①+α時間＞⑤定時時間①+α時間＞⑦圖18表示基本工作流程圖。在步驟1的制冰結(jié)束后或者在準備結(jié)束狀態(tài)下經(jīng)過一定周期時間后或者根據(jù)來自外部的強制指令，于步驟2中馬達15朝正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，步驟3中通過確認開關(guān)14的導通來確認原位信號的下降沿，接著用步驟4設(shè)定定時時間②+③+α時間，用于檢出檢冰信號。步驟5中，為開關(guān)14非導通時，若經(jīng)步驟6確認定時時間經(jīng)過，則能確認該定時時間中未出現(xiàn)檢冰信號即為貯冰量不足狀態(tài)，因此，馬達15繼續(xù)朝正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
接著根據(jù)步驟7中的開關(guān)14的導通、步驟8中的開關(guān)14的斷開，確認識別信號之存在，若步驟9中開關(guān)14為導通，即若發(fā)出脫冰信號，則結(jié)束脫冰后，在步驟10中使馬達15停止1秒鐘后，用步驟11變換馬達15的旋轉(zhuǎn)方向，使輸出軸20朝返回方向即逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
由步驟12的開關(guān)斷開確認脫冰信號的下降沿，接著通過步驟13的開關(guān)導通、步驟14的開關(guān)斷開將識別信號作為無效信號而跳過后，用步驟15設(shè)定定時時間④+③+α時間以便檢冰信號跳過。
根據(jù)該定時時間④+③+α時間之設(shè)定，馬達15應(yīng)使輸出軸20回到接近原位信號發(fā)生的角度，忽視該定時間④+③+α時間內(nèi)的檢冰信號發(fā)生。在步驟16經(jīng)過定時時間④+③+α時間后，根據(jù)步驟17的開關(guān)導通，檢出原位信號上升沿位置。然后以步驟18設(shè)定回到原位所必要的定時時間①+α時間。
步驟19中確認定時結(jié)束時，輸出軸20必定轉(zhuǎn)到原點位置。接著在步驟20停1秒鐘后，由步驟21進行上述堵轉(zhuǎn)解除處理，然后由步驟22抽制冰器皿供水，步驟23中結(jié)束工作。
上述步驟5中定時時間②+③+α時間經(jīng)過之前若開關(guān)14為導通則能確認貯滿冰狀態(tài)，因此經(jīng)步驟24馬達15停1秒鐘后，于步驟25朝逆時針方向旋轉(zhuǎn)，步驟26確認由檢冰信號引起的開關(guān)14的斷開、步驟27確認由原位信號引起的開關(guān)導通之后，由步驟28設(shè)定定時時間①+α時間，再由步驟29確認定時時間①+α時間的結(jié)束，經(jīng)過步驟30中停一秒鐘以及步驟31的堵轉(zhuǎn)解除處理，進入步驟32的準備狀態(tài)，準備以后的檢冰或脫冰。
這樣，控制器52，若在復位旋轉(zhuǎn)過程中檢出識別信號，則設(shè)定定時時間④+③+α，該定時時間經(jīng)過后根據(jù)最初輸出信號的上升沿變化，檢出原位信號，自該檢出時刻起經(jīng)定時時間①+α時間例如1.5秒鐘后馬達15停止。于是，與上述一樣，凸輪軸齒輪11和輸出軸20能可靠地回到原位，能使擋塊23與止動塊26搭接狀態(tài)下的馬達15的通電時間抑制到最低限度，例如1秒以下。如圖19所示，實施例3是在原位信號與檢冰信號之間發(fā)生時間寬度短的識別信號之例。在此，設(shè)以下條件定時時間①+α時間＞⑤定時時間①+α時間＞⑦定時時間②+α時間＞④定時時間②+α時間＞⑥定時時間③+α時間＞⑤定時時間③+α時間＞⑦圖20表示用于此目的的第2凸輪22的結(jié)構(gòu)。為了發(fā)生識別信號，第2凸輪22在移位容許區(qū)域31和移位容許區(qū)域32之間具有移位容許區(qū)域55。
圖21表示該實施例3中的初始設(shè)定工作。因步驟1的電源接通而程序開始后，步驟2中馬達15和輸出軸20朝逆時針方向旋轉(zhuǎn)，步驟3中，通過確認開關(guān)14的導通狀態(tài)，確認脫冰信號、檢冰信號、識別信號或原位信號的存在位置，但尚不能特別指定是這些信號中的哪一個。
步驟4中用定時器1設(shè)定定時時間③+α時間，并用定時器2設(shè)定定時時間①+α時間。步驟5中若在定時器1或定時器2的定時時間結(jié)束前，開關(guān)14為斷開狀態(tài)，就能推定輸出軸20的旋轉(zhuǎn)開始位置為脫冰信號、檢冰信號或識別信號的下降沿，接著步驟6為了對其確認設(shè)定定時時間②+α時間，在步驟7中確認該定時時間結(jié)束之前接著在步驟8中確認開關(guān)14為導通，則能特別指定步驟3、5中的開關(guān)通、斷是由識別信號引起。
但是，步驟7中開關(guān)14導通前結(jié)束定時時間時，則返回步驟3，為特別指定識別信號，重復以上步驟。若識別信號已被特別指定，便在下一步驟9中設(shè)定定時時間①+α時間，用步驟10確認該定時時間結(jié)束，在步驟11停1秒鐘后，進行步驟12的堵轉(zhuǎn)解除處理，于步驟13結(jié)束初始設(shè)定工作。
另一方面，在步驟5中開關(guān)14尚未斷開、步驟14中定時器1的定時時間結(jié)束、步驟15中開關(guān)14為斷開時，也要返回到步驟3的前面，再重復以上的步驟。步驟16中雖能預測經(jīng)過定時器2的定時時間時，輸出軸20處在原位，但也需要確認。而且此時，能預測制冰器皿2中冰未滿，正向制冰器皿2加水。
于是，下一個步驟17，于制冰所必要的時間停止馬達15的旋轉(zhuǎn)動作，等等制冰器皿2中的水變?yōu)楸?。以預防接在其后的輸出軸20在正轉(zhuǎn)過程中，制冰器皿2內(nèi)的水在尚未結(jié)冰狀態(tài)下進行檢冰工作和脫冰工作。
由于若經(jīng)過步驟17中必要制冰時間后，馬達會朝順時針方向旋轉(zhuǎn)，所以要進行在原位信號發(fā)生處附近使輸出軸20朝順時針方向轉(zhuǎn)1圈稍差點來確保停在原位的步驟。即通過用步驟18確認開關(guān)14的斷開、用步驟19確認開關(guān)14的導通、用步驟20確認開關(guān)14的斷開，將輸出軸20的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)在與識別信號和檢冰信號的貼近處，于步驟21停一秒鐘后，再返回步驟2重復初始設(shè)定的工作。通過以上初始設(shè)定的工作，輸出軸20設(shè)定于制冰位置。
圖22表示基本工作的順序。從步驟1的制冰結(jié)束狀態(tài)或準備結(jié)束狀態(tài)開始，為了檢冰·脫冰，于步驟2馬達15朝順時針方向旋轉(zhuǎn)，接著在步驟3中根據(jù)開關(guān)14的斷開確認原位信號的下降沿，步驟4、5中根據(jù)開關(guān)14的通、斷把識別信號作為無用信號而越過，在越過時的步驟6中設(shè)定定時時間④+⑤+α時間。
由于當步驟7中開關(guān)14尚未導通的情況下，步驟8中定時時間結(jié)束時，貯冰量不足，輸出軸20使制冰器皿反轉(zhuǎn)而進入脫冰動作。步驟9根據(jù)開關(guān)14的導通狀確認脫冰信號，經(jīng)步驟10停1秒鐘后，進行步驟11的原位檢出處理和步驟12的供水，用步驟13結(jié)束一連串的工作。
在該定時時間④+⑤+α時間結(jié)束之前的步驟7中，開關(guān)14為導通狀態(tài)時，在步驟14進行原位檢出處理后，于步驟15進行供水動作，步驟16進入準備。
圖23表示原位檢出處理工作的一連串順序。步驟1開始后，步驟2中馬達15和輸出軸20朝逆時針方向旋轉(zhuǎn)，步驟3中開關(guān)14斷開后，步驟4中通過確認開關(guān)14的導通狀態(tài)能確認脫冰信號、檢冰信號、識別信號或者原位信號的存在位置，但尚不能特別指定是這些信號的哪一個。
但是，步驟8中開關(guān)14導通前定時時間已結(jié)束時，回到步驟4，為了特別指定識別信號，重復以上步驟。若識別信號被特別指定后，則步驟10設(shè)定定時時間①+α時間，接著用步驟11確認該定時時間的結(jié)束，經(jīng)步驟12停1秒鐘后，進行步驟13的堵轉(zhuǎn)解除處理，再以步驟14結(jié)束初始設(shè)定。
另一方面，當步驟6中開關(guān)14尚未斷開的狀態(tài)下，步驟15中定時器1的定時時間結(jié)束，步驟16中開關(guān)14為斷開時，也返回到步驟4之前，重復以上步驟。接著步驟17中定時器2的定時時間也經(jīng)過時，判斷為有異常，用步驟18停止馬達。步驟19中進行異常識別處理后，于步驟20結(jié)束原位檢出處理。此時，因能用識別信號可靠地識別原來位置，可縮短堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。實施例4是盡管在脫冰后輸出軸20逆轉(zhuǎn)即返回旋轉(zhuǎn)中貯冰量過少，也發(fā)生通常用于表示貯滿冰狀態(tài)的檢冰信號的例子。因此，圖24中，檢冰信號不用虛線而用實線表示。
圖25表示該實施例的第1凸輪21和輔助凸輪60的構(gòu)成。第1凸輪21與上述實施例1的結(jié)構(gòu)相同。輔助凸輪60裝配成相對輸出軸20能旋轉(zhuǎn)自如，并用輔助凸輪60的長孔對第1凸輪21的銷61作旋轉(zhuǎn)限定。
輸出軸20正轉(zhuǎn)時，輔助凸輪60使移位容許區(qū)域29為開放狀態(tài)。因此，與上述實施例1相同，根據(jù)貯冰量或是發(fā)生、或是不發(fā)生檢冰信號。
另一方面，由于輸出軸20朝反方向即朝返回方向旋轉(zhuǎn)而制冰器皿2自反轉(zhuǎn)狀態(tài)復位的過程中，輔助凸輪60堵塞移位容許區(qū)域29，檢冰控制桿12的移位阻止部50離開開關(guān)驅(qū)動桿13。因此，開關(guān)驅(qū)動桿13在移位容許區(qū)域29中必定朝離開開關(guān)14的方向移位，從而開關(guān)14在返回過程中，不管貯冰量足與不足，總是發(fā)生檢冰信號。
圖26表示基本工作程序。而且該實施例中，初始設(shè)定及堵轉(zhuǎn)解除處理的流程也與上述實施例1一樣進行。步驟1的制冰結(jié)束后或者準備結(jié)束狀態(tài)下經(jīng)過一定周期時間后或者根據(jù)來自外部的強制性指令，步驟2中馬達15朝正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，步驟3中通過確認開關(guān)14的斷開，確認原位信號的下降沿，接著于步驟4，設(shè)定定時時間②+③+α時間，用于檢出檢冰信號。
步驟5中，開關(guān)14為未導通時，步驟6中若確認定時時間經(jīng)過，則確認該定時時間中未出現(xiàn)檢冰信號，即為貯冰量不足狀態(tài)，因此馬達15通過繼續(xù)正轉(zhuǎn)，讓進行脫冰工作。
如果步驟7中，開關(guān)14為導通，即發(fā)生脫冰信號，則讓馬達15在步驟8停1秒鐘后，于步驟9使輸出軸20朝返回方向即逆時針方向旋轉(zhuǎn)，通過步驟10確認開關(guān)斷開引起的脫冰信號的下沿，并根據(jù)步驟11的開關(guān)導通、步驟12的開關(guān)斷開，確認檢冰信號位置。
根據(jù)步驟13的開關(guān)導通確認原位信號。用步驟14設(shè)定定時時間①+α時間，根據(jù)以步驟15中開關(guān)14為非斷開狀態(tài)為條件的步驟16中定時時間結(jié)束，確認朝原位的回歸，然后在步驟17停1秒鐘，經(jīng)過步驟18的堵轉(zhuǎn)解除處理、步驟19的供水動作，于步驟20結(jié)束一連串的工作。
由于上述步驟5中定時時間②+③+α時間經(jīng)過之前開關(guān)14為導通，便能確認為貯滿冰狀態(tài)，經(jīng)步驟21馬達15停1秒鐘后，于步驟22朝逆時針方向旋轉(zhuǎn)，通過確認步驟23中檢冰信號引起的開關(guān)斷開、步驟24中原位信號引起的開關(guān)導通后，用步驟25設(shè)定定時時間①+α時間，當步驟26中開關(guān)為非斷開時，用步驟27確認定時時間①+α時間的結(jié)束，經(jīng)過步驟28停1秒鐘以及步驟29的堵轉(zhuǎn)解除處理后，進入步驟30的準備狀態(tài)，準備以后的檢冰或脫冰。
基本工作，實施例1已詳細介紹，但對于意外的狀態(tài)例，例如半途中可動部分碰上什么，或是物品掛在可動部分上、或是鎖定輸出軸20、或者輸出軸20在鎖定狀態(tài)下不能超越某方向轉(zhuǎn)動等未有對應(yīng)，因此可按需要采用實施例2、實施例3或?qū)嵤├?。
上述實施例是旋轉(zhuǎn)形式構(gòu)成檢冰控制桿12、開關(guān)驅(qū)動桿13等，但它們的移位也可以是直線方向移位，因此也可用現(xiàn)有的直線導引機構(gòu)構(gòu)成。還有，開關(guān)14不只限于霍爾元件，可用接觸式結(jié)構(gòu)。從而開關(guān)驅(qū)動件13與開關(guān)14的組合要根據(jù)開關(guān)形式適當變更。
再補充上述各實施例未曾說明的一點最好另設(shè)監(jiān)視定時器監(jiān)視工作流程。也就是說，該監(jiān)視定時器把時間設(shè)成例如馬達旋轉(zhuǎn)時預計工作時間的2倍左右。這樣，工作不在該定時時間內(nèi)結(jié)束時，控制方就能判斷裝置上發(fā)生了什么異常，斷開至馬達的通電，由此能防止機器損傷。
由于本發(fā)明即使采用通常的DC馬達，也能盡可能地縮短通電下停止回轉(zhuǎn)的堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，能延長馬達、旋轉(zhuǎn)部分的壽命。
權(quán)利要求
1.一種用馬達[15]使制冰器皿[2]旋轉(zhuǎn)后脫冰，再反轉(zhuǎn)復位的制冰器皿驅(qū)動裝置[1]的制冰器皿的復位方法，其特征在于采用以制冰器皿[2]的回轉(zhuǎn)區(qū)域兩端和回轉(zhuǎn)過程中的檢冰動作檢出貯滿冰狀態(tài)的開關(guān)[14]，利用該開關(guān)[14]的輸出信號與定時器輸出之組合，使制冰器皿[2]返回，脫冰后的返回是根據(jù)制冰器皿[2]的回轉(zhuǎn)端檢出使制冰器皿[2]反轉(zhuǎn)，再根據(jù)回轉(zhuǎn)端處的開關(guān)[14]檢出狀態(tài)解除后的開關(guān)[14]的輸出信號和定時時間使制冰器皿[2]停于原位。
全文摘要
制冰器皿的復位方法，通過使貯滿冰時的檢出信號發(fā)生后或者脫冰工作時的脫冰信號發(fā)生后，讓馬達(15)不受時間控制地朝反方向即制冰器皿(2)的復位方向旋轉(zhuǎn)，根據(jù)此后開關(guān)(14)的輸出信號電平變化和控制器(52)中的定時時間結(jié)束狀態(tài)之組合，檢出開關(guān)(14)的輸出信號發(fā)生位置，從該位置起限制馬達(15)的反轉(zhuǎn)時間，使馬達(15)在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下的通電時間設(shè)得盡可能短，以延長馬達(15)的使用壽命。
文檔編號F25C1/24GK1098193SQ9410360
公開日1995年2月1日 申請日期1994年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月26日
發(fā)明者西川和憲, 吉川伸一, 佐佐木秀雄, 松本克己 申請人:株式會社三協(xié)精機制作所