自动制冰机的驱动装置 【技术领域】
本发明涉及一种冰箱制冰机，尤其是一种自动制冰机的驱动装置。
背景技术
近年来，具有自动制冰功能的家用冰箱正为人们所知。装在这种冰箱上的自动制冰装置通常是将制冰盘与由电动机驱动而转动的凸轮连接，一旦随着凸轮的转动将制冰盘扭转，冰即从制冰盘落下。在这种自动制冰装置中是使电动机在使冰落下后反转而将制冰盘返回原位置，在上述制冰盘中供给水并开始制造新的冰。因此必须对制冰盘使冰落下位置及驱动前的原位置与电动机的驱动轴的转动进行连动并检测、对电动机的驱动/停止/反转进行控制，并设有对这些进行检测的开关。
另外，上述自动制冰装置具有用于接受及存储从制冰盘落下的冰并对储冰容器内的冰量进行检测的检冰杆。该检冰杆与凸轮的转动连动而在储冰容器内动作，并对储冰容器内是否有一定量以上的冰进行检测。即使在该动作中，不管在有一定量以上的冰的情况下或没有一定量以上的冰的情况下，均必须具有用于输出为此目的的信号的开关。
在日本专利特开平10-78277号公报记载的自动制冰装置具有在与凸轮111的凸轮面垂直方向摆动的杆112，并利用该杆112的摆动对制冰盘的回转角度进行检测。在这种自动制冰装置中，作为杆112的回转支点的轴部112a为支承在形成于外壳中的轴承114中的结构，难以进行装入。即使在图11所示的装置中，作为杆112摆动的驱动源是采用弹簧113，该弹簧113一端钩在杆112的卡合部112b上，另一端则钩在另一构件的卡合部115上。由于具有这种结构，向杆112的轴承114中的装入及弹簧113的装入作业难以自动化，从而产生不得不依赖手工作业的问题。
申请号为00135218.0的中国专利公开了一种自动制冰机的驱动装置，其特点是在容置该驱动装置而分割为两部分的外壳的一方的外壳半体内配置有与制冰盘的驱动连动而摆动、并进行所述制冰盘的位置检测用开关的接通断开切换的摆动件，用外壳半体的开放端侧形成的凹部构成对所述摆动件的摆动支点轴进行支承的支承部，可使检测制冰盘转动角度或储冰容器内的冰量的开关机构结构简单紧凑，并可自动装配。上述结构虽然做了一些改进，但是驱动部分结构仍旧复杂，安装不方便，影响生产规模，也加大了生产成本。
还有，也可考虑不使用上述那样的复杂形状且占有面积大的电路基板，而将检测装置及电动机的各端子连接在较长的导线上，将该较长的导线在外壳内围绕且与电路基板连接。但是，在这种场合下，较长的导线在外壳内的围绕作业变得复杂，可能产生使装配作业效率降低、导致装配成本上升。此外，由于导线的围绕部仍不能作为有效的空间加以利用，故在空间的利用方面也存在很大的问题。
有鉴于此特提出本发明。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，生产、安装方便，价格低廉，能够同时用于脱冰和探冰的自动制冰机驱动装置。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种自动制冰机的驱动装置，包括设于驱动源盒体内的驱动电机、连接电机的减速机构和与减速机构连接的传动机构，其特征在于：所述的传动机构包括与冰盘连接以驱动其转动的主动轴，与探冰杆连接以驱动其转动探冰的从动轴；从动轴正交于主动轴下方，从动轴上设有一滑块，主动轴圆柱上沿圆周表面环绕设有一段滑槽，两轴相交部位滑块嵌入滑槽内；滑槽由两段不同的限制轨迹构成，由主动轴的转动带动滑块在滑槽内滑动形成两个不同的连续动作区，从而使主动轴转动时，从动轴在转动和停止间切换，与探冰杆连接以驱动其转动探冰的从动轴带动探冰杆探冰。
所述的主动轴一端与减速机构连接，另一端枢设于驱动源盒体靠近冰盘的端部后与冰盘转轴连接；所述的从动轴正交于主动轴下方，一端通过卡件枢轴固定，另一端枢设于驱动源盒体侧壁与探冰杆连接。
所述的滑槽为两段，每一段对应一动作区，第一段滑槽为绕主动轴圆周的一部分圆弧，其垂直向下投影在从动轴上，对应第一动作区，其中，当主动轴旋转时，滑槽不会带动滑块偏移从而不能带动从动轴旋转；第二段滑槽在绕主动轴轴体的同时向平行于主动轴的方向弯曲，对应第二动作区，其中，当主动轴旋转时，滑槽带动滑块偏移以带动从动轴旋转。
所述的滑槽开口设有半封闭的凸缘以卡住滑块，所述的滑块为截面呈“T”字型的圆柱体结构，滑块顶端圆周的凸台卡在滑槽内。
所述的第一段滑槽弧线其对应的圆心角度为T1，满足170°≤T1≤190°，优选为175°≤T1≤180°；第二段滑槽弧线对应投影在主动轴圆周上的弧线对应圆心角度为T2，满足0°＜T2≤170°，投影在主动轴轴线上的直线L，对应从动轴旋转角度t，t*∏*r/180＜L＜t*∏*r’/180，其中r为从动轴半径，r’为同一截面滑块上的点距离轴圆心最大距离，满足15°≤t≤25°，旋转角度t与冰盒尺寸及探冰杆长度有关。
所述的探冰杆与从动轴一体注塑连接，通过从动轴枢设于驱动源盒体侧部，或探冰杆设有一体注塑的转轴，通过转轴枢设于驱动源盒体侧部，转轴与从动轴连接。
所述设有探冰杆的驱动源盒体侧部还设有一用于传递是否冰满信号的微动开关，所述微动开关设于探冰杆的上方或下方，从动轴旋转t角度后，通过探冰杆是否触动微动开关判定是否冰满。
所述的转轴或从动轴注塑于探冰杆靠近端部的位置，则微动开关设于探冰杆在驱动源盒体侧部投影的上方，转轴或从动轴与驱动源盒体侧部相交的中心与微动开关的连线与探冰杆的锐夹角为t1，满足t1≤t。
所述的驱动电机为一正反转电机，驱动电机驱动探冰杆探冰后开始反转，探冰杆通过复位机构反转复位。
所述的复位机构为一设于从动轴或转轴上的复位扭簧或复位拉簧，其设于从动轴或转轴靠近驱动源盒体侧部位置。
本发明所述的驱动装置其特点为采用正交传动和凸轮式结合的结构，为了脱冰后主动轴旋转角度较小，而从动轴驱动探冰杆转动一定角度，则可以主动轴轴半径远远大于从动轴半径，也可以在主动轴上一体固定一轴半径很大的圆柱，该圆柱上设有圆柱凸轮结构。
本发明所述的微动开关结构也可以设于驱动源盒体内，微动开关设于从动轴或转轴旋转方向的一侧，从动轴或转轴上注塑有一拨片，当从动轴或转轴转动一定角度时，且冰盒内冰量不足时，拨片可以压迫微动开关传递冰量不足的信号，从而可继续蓄水制冰。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明自动制冰机驱动装置采用主动轴和从动轴连接的凸轮结构，从而可以用一个驱动电机驱动冰盘翻转和探冰杆探冰，该结构简单，生产、安装容易，成本低；其从动轴带动探冰杆旋转的方式通过两个动作区以达到一个电机同时带动传动机构工作，而不需要附加的机构去转换，使得一个电机通过简单的结构达到了驱动冰盘和探冰杆的目的。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
【附图说明】
图1是日本发明专利特开平10-78277号所述的驱动装置结构示意图；
图2是本发明所述的自动制冰机侧面图；
图3是本发明所述驱动装置中传动机构连接结构示意图；
图4是本发明所述驱动装置中另一种传动机构连接结构示意图；
图5是本发明所述主动轴设有滑槽部分轴体展开示意图；
图6是图4中A向示意图；
图7是本发明所述驱动装置工作过程状态示意图。
【具体实施方式】
如图2所示，为本发明所述驱动装置驱动的自动制冰机。该自动制冰机1可自动进行制冰及脱冰等，设置于冰箱制冰室内，并由后述的驱动装置进行动作。
该自动制冰机1包括配置在未图示的储冰容器的上方并被供给水等的冰盘2、用于接冰块的储冰容器即冰盒5、作为用于检测冰盒5内的储冰量而进行升降的冰检测装置即探冰杆3、用于放置使冰盘2和探冰杆3连接并进行驱动的驱动装置的驱动源盒体4。
驱动装置能使探冰杆3的前端向冰盒5内下降，并根据其下降位置是否碰触到微动开关6以检测冰盒5内有无冰，本发明所述的驱动电机其转动角度固定，若在电机转动过程中，探冰杆3没有碰到微动开关6，则表示探冰杆3被冰块抵住，则表示冰盒5内冰块储存量足够，此时冰盘2停止蓄水制冰。若该驱动装置在检测出冰不足的情况下，即，探冰杆3转动一定角度碰到微动开关6，则表示冰盒5内冰块量不足，则冰盘2继续蓄水制冰。
如图3和图4所示，本发明自动制冰机的驱动装置，包括设于驱动源盒体4内的驱动电机7、连接电机7的减速机构8和与减速机构旋转连接的传动机构；该传动机构包括主动轴9和从动轴10，其中主动轴9与冰盘(图中未示出)连接用以驱动其转动，从动轴10与探冰杆3连接以驱动其转动探冰，从动轴10正交于主动轴9下方，从动轴10上设有一滑块12，主动轴9圆柱上沿圆周表面环绕设有一段滑槽11，两轴相交部位滑块12位于滑槽11内，滑槽11由两段不同的限制轨迹构成，由主动轴9的转动带动滑块12在滑槽11内滑动形成两个不同的连续动作区，从而使得主动轴9转动时，从动轴10在停止和转动切换；从动轴10与探冰杆3连接以驱动其转动探冰。
本发明所述的驱动装置其特点为采用凸轮式结构，又有部分类似两轴正交传动，只是将齿轮传动的方式用凸轮代替，为了脱冰后主动轴9旋转角度较小，而从动轴10驱动探冰杆3转动固定的角度，则可以主动轴9的轴半径远远大于从动轴10的轴半径，如此，可直接在主动轴9上设有滑槽11，然后通过滑块12与从动轴10连接(参阅图3)；也可以在主动轴9上同轴一体固定一轴半径很大的圆柱13，该圆柱13上设有滑槽11，然后再与从动轴10连接(参阅图4)。
其中，主动轴9一端与减速机构8连接，另一端枢设于驱动源盒体4靠近冰盘的端部后与冰盘转轴连接(图中未示出)；从动轴10正交于主动轴9下方，滑块12对应于滑槽11内，从动轴10一端通过卡件14枢轴固定，另一端枢设于驱动源盒体4侧壁与探冰杆3连接。如图6所示，本发明所述的滑槽11开口设有半封闭的凸缘111以卡住滑块12，所述的滑块12为截面呈“T”字型的圆柱体结构，滑块12顶端圆周的凸台121卡在滑槽11内。
如图5所示，为本发明设有滑槽部分主动轴轴体展开的示意图，该滑槽11分为两段，每一段对应一动作区，第一段滑槽112为绕主动轴9圆周的一部分圆弧，其垂直向下投影在从动轴10上，展开状态为一直线L1，该段滑槽112对应第一动作区，当主动轴9旋转时，滑槽11不会带动滑块12偏移从而不能带动从动轴10旋转；第二段滑槽113在绕主动轴9轴体的同时沿平行于主动轴轴线的方向弯曲，对应第二动作区，其展开状态为一段曲线，当主动轴9旋转时，滑槽11带动滑块12偏移以带动从动轴10旋转，需要注意的是，由于主动轴9旋转，第二段滑槽113带动滑块12偏移，对应的滑块12在滑槽11内的点距离从动轴10越远，故需要滑槽11尤其第一段滑槽112深度很深，对应的滑块12需要很长，如此保证当第二段滑槽113带动滑块12偏移时，滑块12有足够的长度从而其不会脱离滑槽。
如图5和图6所示，所述的第一段滑槽112弧线其对应圆心角度为T1，满足170°≤T1≤190°，优选为175°≤T1≤180°，该角度可满足主动轴9旋转时能带动冰盘完成脱冰，设主动轴9轴半径R，则该段滑槽112弧长即展开的直线L1，L1＝T1*∏*R/180；第二段滑槽113弧线对应投影在主动轴9圆周上的弧线对应圆心角度为T2，满足0°＜T2≤170°轴体展开后其投影直线为L2，L2＝T2*∏*R/180；投影在主动轴轴线上的直线L，对应从动轴旋转角度t，t*∏*r/180＜L＜t*∏*r’/180，一般L≈t*∏*(r+r’)/360，其中r为从动轴半径，r’为同一截面滑块上的点距离轴圆心最大距离，一般满足15°≤t≤25°，其旋转角度t与冰盒尺寸及探冰杆长度有关，在第二段滑槽中对应的投影L、L2，其关系L2/L越小越好。
本发明所述的探冰杆3与从动轴10一体注塑连接，通过从动轴10枢设于驱动源盒体4侧部以支撑探冰杆3，或探冰杆设有一体注塑的转轴，通过转轴枢设于驱动源盒体侧部以支撑探冰杆，然后转轴与从动轴连接，本发明实施例关于探冰杆转轴的实施方式没有绘图示出。
本发明所述的探冰杆其探冰可通过微动开关传递冰块是否量足的信号，如图2所示，所述的微动开关6设在靠近探冰杆3的驱动源盒体4侧部，可设于探冰杆3的上方或下方，图2中设于下方，从动轴10旋转角度t后，通过探冰杆3是否触动微动开关6判定是否冰满；所述的转轴或从动轴10注塑于探冰杆3靠近端部的位置，即距离末端还有一段距离，则微动开关6设于探冰杆3在驱动源盒体4侧部投影的上方(图中未示出)，转轴或从动轴10与驱动源盒体4侧部相交的中心与微动开关6的连线与探冰杆3的锐夹角为t1，满足t1≤t，优选为接近t角度。
本发明所述的微动开关结构也可设于驱动源盒体4内(参阅图4)，微动开关6设于从动轴10或转轴旋转方向的一侧，从动轴10或转轴上注塑有一拔片，当从动轴10或转轴转动一定角度时，且冰盒内冰量不足时，拨片15可以压迫微动开关6传递冰量不足的信号，从而可继续蓄水制冰。
本发明所述的驱动电机7为一正反转电机，驱动电机7驱动探冰杆3探冰后开始反转，探冰杆3通过复位机构16反转复位，该复位机构16为一设于从动轴或转轴上的复位扭簧或复位拉簧，其设于从动轴10或转轴靠近驱动源盒体4的侧部位置。
如图7所示，为本发明驱动装置工作过程的示意图，该图示为滑槽11设于与主动轴9同轴的圆柱13上，初始状态，即冰盘接水面向上蓄水制冰的状态，此时从动轴10的滑块12位于圆柱13的第一段滑槽112初始端部内，即远离第二段滑槽113的一端；制冰完成后，主动轴9开始带动冰盘翻转脱冰，此时滑块12由于在第一段滑槽112内相对滑动，没有发生偏移，故从动轴10没有发生旋转；冰盘脱冰后，主动轴9继续带动冰盘转动，此时，滑块12进入第二段滑槽113，主动轴9相对带动滑块12偏移，从而使得从动轴10旋转，继而带动探冰杆3转动，主动轴9转动固定角度后，如果冰块充足，由于从动轴10和探冰杆3采用弹性材料发生弹性扭曲，则不会碰到微动开关6，此时传递的信号为冰块足够，电机7反转带动冰盘回到初始位置，停止蓄水制冰，探冰杆3由复位机构16复位回到初始位置，如果冰块不足，则从动轴/转轴或探冰杆3会碰到微动开关，此时传递的信号为冰块不足，电机7反转带动冰盘回到初始位置，继续蓄水制冰，而同样探冰杆3由复位机构16复位回到初始位置，如此继续工作下去。本发明所述的脱冰方式可以采用加热或抖动等脱冰方式。
本发明自动制冰机驱动装置采用主动轴和从动轴连接的凸轮结构，从而可以用一个驱动电机驱动冰盘翻转和探冰杆探冰，该结构简单，生产、安装容易，成本低；其从动轴带动探冰杆旋转的方式通过两个动作区以达到一个电机同时带动传动机构工作，而不需要附加的机构去转换，使得一个电机通过简单的结构达到了驱动冰盘和探冰杆的目的。