カム式の動力伝達機構および製氷装置
【課題】回転体に形成したカム面と、カムフォロワーを備える従動部材を２組備える小さなカム機構を有するカム式の動力伝達機構を提供すること。
【解決手段】カム歯車２１の第１凹部４０には軸状部材２３が従動する第１カム面４１が形成され、第１凹部４０の底面に形成された第２凹部４３にはスイッチレバー２６が従動する第２カム面４４が形成されている。軸状部材２３はスイッチレバー２６よりも大きな角度範囲で揺動するが、第１揺動中心線Ｌ２から第１カムフォロワー２３５ａと第１カム面４１との第１摺接位置４１Ａまでの距離Ｍが、第２揺動中心線Ｌ３から第２カムフォロワー２６２と第２カム面４４の第２摺接位置４４Ａまでの距離Ｎよりも短いので、第１カムフォロワー２３５ａおよび第２カムフォロワー２６２がそれぞれ回転中心線Ｌ１と直交する方向に移動する距離が同程度となり、カム歯車２１の径を小さく抑えられる。
【解決手段】カム歯車２１の第１凹部４０には軸状部材２３が従動する第１カム面４１が形成され、第１凹部４０の底面に形成された第２凹部４３にはスイッチレバー２６が従動する第２カム面４４が形成されている。軸状部材２３はスイッチレバー２６よりも大きな角度範囲で揺動するが、第１揺動中心線Ｌ２から第１カムフォロワー２３５ａと第１カム面４１との第１摺接位置４１Ａまでの距離Ｍが、第２揺動中心線Ｌ３から第２カムフォロワー２６２と第２カム面４４の第２摺接位置４４Ａまでの距離Ｎよりも短いので、第１カムフォロワー２３５ａおよび第２カムフォロワー２６２がそれぞれ回転中心線Ｌ１と直交する方向に移動する距離が同程度となり、カム歯車２１の径を小さく抑えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の円形端面に形成したカム面と、揺動中心線から外れた部位にカムフォロワーを備える従動部材とを２組配置した構成のカム機構を有するカム式の動力伝達機構に関する。また、このようなカム式の動力伝達機構により、製氷皿から氷を掻き出す掻き出し部材と、貯氷部の氷量を確認する氷量検出用レバーと、氷量確認用の信号を得るためのスイッチを操作する製氷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの回転力をカム式の動力伝達機構を介して伝達して、貯氷部の氷量を検出するための氷量検出用レバーおよび氷量確認用の信号を得るためのスイッチを操作する製氷装置は、特許文献１〜３に記載されている。カム式の動力伝達機構は、モータからの回転運動を、カム機構を介して、氷量検出用レバーを駆動する軸状部材の揺動運動と、スイッチをオンオフするスイッチレバーの揺動運動とに変換するものであり、カム機構としては、カム歯車の円形端面に形成したカム面と、揺動中心線から外れた部位にカムフォロワーを備える従動部材とを２組配置した構成のものが使用されている。
【０００３】
特許文献１では、カム歯車の一方の円形端面の周方向の異なる位置に氷量検出用レバー駆動用のカム面とスイッチレバー駆動用のカム面が形成されている。特許文献２では、カム歯車の一方の円形端面に氷量検出用レバー駆動用のカム面が形成され、他方の円形端面にスイッチレバー駆動用のカム面が形成されている。特許文献３では、カム歯車の円形端面の半径方向の異なる位置に氷量検出用レバー駆動用のカム面とスイッチレバー駆動用のカム面が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０８５１３号公報
【特許文献２】特開平１１−３７６２１号公報
【特許文献３】特開２００１−３０４７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、カム歯車の一方の端面の周方向の異なる位置に第１、第２のカム面が形成されている場合には、カム歯車の回転中心線回りにおいて第１、第２のカム面を形成する角度範囲をそれぞれ１８０°以上とすることができない。また、カム歯車を１８０°回転させる全ての区間において軸状部材とスイッチレバーのそれぞれ各カム面に従動させた状態とするためには、軸状部材とスイッチレバーが各カム面に摺動する位置を回転中心軸回りに１８０°離れた位置に設定しなければならない。この結果、軸状部材とスイッチレバーがカム歯車の回転中心線を挟んだ両側に配置されており、カム式の動力伝達機構がカム歯車の回転中心線と直交する方向に大型化するという問題がある。
【０００６】
特許文献２のように、カム歯車の一方の端面に第１のカム面が形成され、他方の端面に第２のカム面が形成されている場合には、各カム面にそれぞれ従動する軸状部材とスイッチレバーは、回転中心線の方向においてカム歯車の両側に配置される。従って、カム式の動力伝達機構がカム歯車の回転中心線の方向に大型化するという問題がある。
【０００７】
特許文献３のように、カム歯車の一方の端面の半径方向の異なる位置に第１、第２のカム面が形成されている場合には、カム歯車が、その半径方向に大型化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みて、回転体の端面に形成したカム面と、揺動中心線から外れた部位にカムフォロワーを備える従動部材を２組配置した構成の小さなカム機構を有するカム式の動力伝達機構を提供することにある。また、このようなカム式の動力伝達機構により、製氷皿から氷を掻き出す掻き出し部材と、貯氷部の氷量を確認する氷量検出用レバーと、氷量確認用の信号を得るためのスイッチを操作する製氷装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明のカム式の動力伝達機構は、
回転体と、
前記回転体の回転中心線の方向の異なる位置に、それぞれ半径方向の外側または内側を向くように形成された第１カム面および第２カム面と、
前記回転中心線に直交する第１揺動中心線回りに揺動可能に支持され、前記第１揺動中心線から外れた部位に前記第１カム面に摺接可能な第１カムフォロワーを備える第１従動部材と、
前記回転中心線に直交する第２揺動中心線回りに揺動可能に支持され、前記第２揺動中心線から外れた部位に前記第２カム面に摺接可能な第２カムフォロワーを備える第２従動部材とを有し、
前記第１従動部材および前記第２従動部材は、いずれも前記回転体の前記回転中心線の方向の一方の側に隣接配置されており、
前記第１カム面は、前記回転中心線の方向において前記第２カム面よりも第１従動部材および前記第２従動部材の側に位置しており、
前記第１カムフォロワーが前記第１カム面に摺接することによって前記第１従動部材が前記第１揺動中心線回りに揺動する第１角度範囲は、前記第２カムフォロワーが前記第２カム面に摺接することによって前記第２従動部材が前記第２揺動中心線回りに揺動する第２角度範囲よりも大きく、
前記第１揺動中心軸線から前記前記第１カムフォロワーの前記第１カム面に対する第１摺接位置までの距離は、前記第２揺動中心線から前記第２カムフォロワーの前記第２カム面に対する第２摺接位置までの距離よりも短いことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、２つの従動部材がそれぞれ従動する２つのカム面は、回転体の回転中心線の方向に隣接する位置に形成されている。従って、２つのカム面を回転体の回転中心線と直交する半径方向に隣接するように形成する場合と比較して、回転体を半径方向に小さくすることができる。また、２つのカム面は回転体の回転中心線の方向において異なる位置に形成されているので、２つのカム面を回転体の回転中心線の全周に渡って形成することができる。さらに、第１従動部材および第２従動部材は、いずれも回転体の回転中心線の方向の一方の側に隣接配置されているので、第１従動部材および第２従動部材が回転中心線の方向で回転体の両側に配置されている場合と比較して、カム式の動力伝達機構を回転中心線の方向で小さくすることができる。また、揺動する角度範囲が大きい第１従動部材の第１カムフォロワーは外側の第１カム面に従動し、揺動する角度範囲が第１従動部材と比較して小さい第２従動部材の第２カムフォロワーは奥側の第２カム面に従動しており、第１揺動中心軸線から前記第１カムフォロワーの第１カム面に対する第１摺接位置までの距離は、第２揺動中心線から第２カムフォロワーの第２カム面に対する第２摺接位置までの距離よりも短くなっている。この結果、第１カムフォロワーが第１カム面に従動して回転体の回転中心線と直交する方向に移動する距離と、２カムフォロワーが第２カム面に従動して回転体の回転中心線と直交する方向に移動する距離とを同程度の距離とすることが容易となるので、第１、第２カム面を形成する回転体の径を小さく抑えることができる。
【００１１】
本発明において、前記第１カム面は、前記回転体の回転中心線の方向の一方の端面に設けられた第１凹部の内側内周面に形成されており、前記第２カム面は、前記第１凹部の底面に設けられた第２凹部の内側内周面に形成されていることが望ましい。
【００１２】
本発明において、前記第１揺動中心線および前記第２揺動中心線は、前記回転体の前記端面から等しい距離に定められていることが望ましい。このようにすれば、カム式の動力伝達機構を、回転体の回転中心線の方向において小型化することができる。
【００１３】
本発明において、前記第１摺接位置と、前記第２摺接位置とは、前記回転中心線回りに９０°の範囲内にあることが望ましい。このようにすれば、第１従動部材と第２従動部材とを近接した位置に配置することが容易となる。従って、カム式の動力伝達機構を小さく構成できる。
【００１４】
次に、本発明の製氷装置は、
製氷皿と、
前記製氷皿から氷を掻き出して貯氷部に移動させる掻き出し部材と、
前記貯氷部内の氷に当接可能であり、前記貯氷部の氷量を検出するために前記貯氷部に向かって揺動駆動される氷量検出用レバーと、
氷量確認用の信号を得るためのスイッチと、
前記回転体を回転駆動するための駆動源と、
上記のカム式の動力伝達機構とを有しており、
前記回転体には、前記掻き出し部材が一体に回転するように取り付けられており、
前記第１従動部材には、前記氷量検出用レバーが一体に揺動するように取り付けられており、
前記第２従動部材は、前記第２揺動中心線から外れた部位に前記スイッチを操作するためのスイッチ操作部を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、２つの従動部材がそれぞれ従動する２つのカム面は、回転体の回転中心線の方向に隣接する位置に形成されている。従って、２つのカム面を回転体の回転中心線と直交する半径方向に隣接するように形成する場合と比較して、回転体を半径方向に小さくすることができる。また、２つのカム面は回転体の回転中心線の方向において異なる位置に形成されているので、２つのカム面を回転体の回転中心線の全周に渡って形成することができる。さらに、第１従動部材および第２従動部材は、いずれも回転体の回転中心線の方向の一方の側に隣接配置されているので、第１従動部材および第２従動部材が回転中心線の方向で回転体の両側に配置されている場合と比較して、カム式の動力伝達機構を回転中心線の方向で小さくすることができる。また、揺動する角度範囲が大きい第１従動部材の第１カムフォロワーは外側の第１カム面に従動し、揺動する角度範囲が第１従動部材と比較して小さい第２従動部材の第２カムフォロワーは奥側の第２カム面に従動しており、第１揺動中心軸線から前記第１カムフォロワーの第１カム面に対する第１摺接位置までの距離は、第２揺動中心線から第２カムフォロワーの第２カム面に対する第２摺接位置までの距離よりも短くなっている。この結果、第１カムフォロワーが第１カム面に従動して回転体の回転中心線と直交する方向に移動する距離と、２カムフォロワーが第２カム面に従動して回転体の回転中心線と直交する方向に移動する距離とを同程度の距離とすることが容易となるので、第１、第２カム面を形成する回転体の径を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した製氷装置を示す斜視図である。
【図２】外側ケースを取り外した駆動ユニットの側面図である。
【図３】内側ケースを取り外した駆動ユニットを製氷皿の側から見た側面図である。
【図４】図３においてカム歯車を取り外した状態を示す駆動ユニットの側面図である。
【図５】（ａ）はカム歯車、軸状部材、スイッチレバー、スイッチおよび連携部材の側面図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図６】カム歯車、軸状部材、スイッチレバー、スイッチおよび連携部材の分解斜視図である。
【図７】カム歯車を反出力側から見た端面図である。
【図８】製氷装置の製氷動作を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）は初期化動作を示すカムチャートであり、（ｂ）は氷量不足時の動作を示すカムチャートであり、（ｃ）は貯氷部が満杯時の動作を示すカムチャートであり、（ｄ）は検氷軸の回転動作を示すカムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した製氷装置について説明する。
【００１８】
（全体構成）
図１は本発明を適用した製氷装置を示す斜視図である。製氷装置１は、冷蔵庫内あるいは冷凍庫内において氷を連続して製造するとともに、製造した氷を下方に配置された貯氷部２に落下させて貯蔵する。
【００１９】
製氷装置１は、氷を製造するための製氷皿３を備えている。製氷皿３の上側には、製氷皿３で製造された氷を製氷皿３から掻き出すための掻き出し部材４が配置されており、掻き出し部材４の前側には、製氷皿３から掻き出された氷を貯氷部２へ滑り落とすための氷滑落用ガイド部材５が配置されている。掻き出し部材４は、回転軸６と、この回転軸６から半径方向に突出する複数の掻き出し爪７を備えており、掻き出し部材４が回転軸６を中心として時計回り（ＣＷ方向）に回転駆動されると、掻き出し爪７が製氷皿３内に区画された製氷セル８内で製造された氷を掻き出して氷滑落用ガイド部材５の上面に載せる。氷滑落用ガイド部材５に載せられた氷は氷滑落用ガイド部材５に沿って装置前方に滑り、貯氷部２に落下する。
【００２０】
製氷皿３の装置幅方向の左端部分には駆動ユニット９が配置されている。製氷皿３および駆動ユニット９の装置前方の下側には、貯氷部２の氷量を確認するために上下方向に揺動駆動される氷量検出用レバー１０が配置されている。氷量検出用レバー１０は、駆動ユニット９に取り付けられている取付部１０ａを中心に上下方向に揺動することにより貯氷部２内の氷に当接可能となっている。
【００２１】
駆動ユニット９は、全体として直方体形状をした装置ケース１１を備えている。装置ケース１１は装置幅方向において左側に配置されている外側ケース１２と、製氷皿３が位置する右側に配置されている内側ケース１３を備えている。駆動ユニット９は、掻き出し部材４とともに製造された氷を製氷皿３から貯氷部２に移動させる氷移動機構を構成している。また、駆動ユニット９は、氷量検出用レバー１０とともに貯氷部２内の氷量の確認をおこなう氷量確認機構を構成している。
【００２２】
不図示の給水機構から製氷皿３に供給された製氷用の水が凍結することにより、製氷皿３内に氷が製造される。氷が製造されると、駆動ユニット９は掻き出し部材４を回転駆動する氷掻き出し動作を行ない、これにより、氷を製氷皿３から掻き出して貯氷部２に落下させる。また、駆動ユニット９は、氷掻き出し動作と同期して、氷量検出用レバー１０を下方に向けて揺動させる氷量確認動作を行い、これにより、貯氷部２に所定量の氷が貯蔵されているか否かを確認する。
【００２３】
氷掻き出し動作と並行して行なわれる氷量確認動作によって貯氷部２に所定量の氷が貯蔵されてないこと、すなわち、貯氷部２が満杯でないことが確認された場合には、駆動ユニット９は氷掻き出し動作によって、掻き出し部材４を掻き出し爪７が製氷皿３よりも上に位置している製氷位置から１回転させる。これにより、氷は製氷皿３から掻き出され、落氷用ガイド部材を滑り落ちて、貯氷部２へと移動する。
【００２４】
一方、掻き出し部材４は一旦時計回りに回転を始めるが、氷量確認動作によって貯氷部２に所定量の氷が貯蔵されていること、すなわち、貯氷部２が満杯であることが確認された場合には、製氷皿３から移動させた氷が貯氷部２から溢れることがないように、駆動ユニット９は氷掻き出し動作を停止し、氷掻き出し動作をリセットする。すなわち、掻き出し部材４が製氷セル８内に挿入される前に、掻き出し部材４を反時計回りに回転させて製氷位置４Ａに戻す。
【００２５】
氷掻き出し動作がリセットされると、所定時間経過後に、駆動ユニット９は再び氷掻き出し動作を開始する。また、氷掻き出し動作と同期して氷量確認動作が行なわれる。
【００２６】
再度の氷掻き出し動作においても、貯氷部２が満杯でないことが確認された場合には、氷移動機構は氷掻き出し動作によって掻き出し部材４を１回転させて氷を貯氷部２へ移動させる。貯氷部２が満杯であることが確認された場合には、氷掻き出し動作を停止する。その後、掻き出し部材４を反時計回りに回転させて原点位置に戻し、氷掻き出し動作をリセットする。そして、所定時間経過後に、再び、上記の動作を繰り返す。
【００２７】
（駆動ユニット）
図２は外側ケース１２を取り外した駆動ユニット９を装置幅方向の左側から見た側面図である。図３は内側ケース１３を取り外した駆動ユニット９を装置幅方向の右側から見た側面図である。図４は図３においてカム歯車を取り外した状態の駆動ユニット９の側面図である。駆動ユニット９は、掻き出し部材４および氷量検出用レバー１０の駆動源となるモータ２０と、掻き出し部材４が一体に回転するように接続されているカム歯車（回転体）２１と、モータ２０からの回転出力をカム歯車２１へ伝達する減速輪列２２を備えている。
【００２８】
また、駆動ユニット９は、カム歯車２１に従動して氷量検出用レバー１０を上下方向に揺動させる軸状部材（第１従動部材）２３と、この軸状部材２３を一方の揺動方向に付勢する捩りコイルバネ２４と、貯氷部２の氷が満杯のときに信号を出力するためのスイッチ２５と、カム歯車２１に従動してスイッチ２５を操作するスイッチレバー２６（第２従動部材）と、スイッチレバー２６を一方の揺動方向に付勢する圧縮コイルバネ２７（図３、４参照）を備えている。また、軸状部材２３とスイッチレバー２６とを連携させるための連携部材２８を備えている。ここで、カム歯車２１、軸状部材２３およびスイッチレバー２６はカム式の動力伝達機構２９を構成している。
【００２９】
（モータおよび減速輪列）
モータ２０は、ＤＣモータであり、出力軸が装置幅方向を右側（製氷皿３の側）に向かって延びている。減速輪列２２は、モータ２０の出力軸に取り付けられたピニオン３０、大径歯車部分がピニオン３０（図３、４参照）と噛み合う第１複合歯車３１、大径歯車部分が第１複合歯車３１の小径歯車部分と噛み合う第２複合歯車３２、大径歯車部分が第２複合歯車３２の小径歯車部分と噛み合う第３複合歯車３３、および、大径歯車部分が第３複合歯車３３の小径歯車部分と噛み合う第４複合歯車３４を備えており、第４複合歯車３４の小径歯車部分はカム歯車２１の外歯２１１と噛み合っている。モータ２０はカム歯車２１よりも装置後方に配置されており、第１〜第４複合歯車３１〜３４は、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１よりも上方において装置前後方向に並んで配置されている。
【００３０】
（カム歯車）
図５（ａ）はカム歯車２１、軸状部材２３、スイッチ２５、スイッチレバー２６、および連携部材２８の側面図であり、図５（ｂ）はその平面図である。図６はカム歯車２１、軸状部材２３、スイッチ２５、スイッチレバー２６および連携部材２８の分解斜視図である。図７はカム歯車を反出力側から見た端面図である。
【００３１】
カム歯車２１は、外歯２１１にモータ２０からの駆動力が伝達されることにより、回転中心線Ｌ１を中心として回転する。回転中心線Ｌ１は装置幅方向に延びており、装置幅方向の右側、すなわち、製氷皿３の位置する側がカム歯車２１の出力側となっている。図５、図６に示すように、カム歯車２１は反出力側から出力側に向かって外歯２１１が形成されている大径部２１２と、この大径部２１２分よりも小径の小径部２１３と、小径部２１３よりも更に小径の筒状の出力軸部２１４を備えている。出力軸部２１４にはＤカットされた掻き出し部材４の回転軸６の一方の端部分が挿入され、これにより、掻き出し部材４はカム歯車２１と同軸で一体に回転する。
【００３２】
図７に示すように、カム歯車２１の反出力側の端面２１ａには第１凹部４０が形成されており、この第１凹部４０の内側内周面に第１カム面４１が形成されている。また、第１凹部４０の底面には第２凹部４３が形成されており、この内側内周面に第２カム面４４が形成されている。第１カム面４１と第２カム面４４とはカム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向において異なる位置に形成されている。
【００３３】
図７において外側に形成された第１カム面４１には、後述する軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａが摺動する。カム歯車２１を回転させると、その回転位置に応じて、軸状部材２３が揺動して、氷量検出用レバー１０を揺動させる。
【００３４】
第１カム面４１は、反時計回り（ＣＣＷ方向）に連続して、氷量検出用第１カム部４１１、氷量検出用第２カム部４１２、氷量検出用第３カム部４１３、および、氷量検出用第４カム部４１４を備えている。
【００３５】
氷量検出用第１カム部４１１は氷量検出用レバー１０を回動させない状態で維持させるための区間であり円弧形状に形成されている。
【００３６】
氷量検出用第２カム部４１２は、軸状部材２３を揺動させることによって、軸状部材２３に接続された氷量検出用レバー１０を下降させるための区間であり、図７に示される状態のカム歯車２１の右下側部分において、氷量検出用第１カム部４１１から径方向の外側に延びるように形成されている。
【００３７】
氷量検出用第３カム部４１３は、貯氷部２に氷が貯まっていない場合に、氷量検出用レバー１０を最下降させた状態で維持させる区間であり円弧形状に形成されている。
【００３８】
氷量検出用第４カム部４１４は、下降した氷量検出用レバー１０を上昇させるための区間であり、氷量検出用第３カム部４１３から径方向の内側に延びるように形成されている。
【００３９】
第２カム面４４には、後述するスイッチレバー２６の第２カムフォロワー２６２が従動する。カム歯車２１を回転させると、その回転位置に応じて、スイッチレバー２６が揺動してスイッチ２５を操作し、スイッチ２５がオンおよびオフに切り替わる。第２カム面４４は、カム歯車２１の左側部分から反時計回り（ＣＣＷ方向）に連続して、スイッチオン用第１カム部４４１、スイッチオフ用第１カム部４４２、スイッチオン用第２カム部４４３、および、スイッチオフ用第２カム部４４４を備えている。
【００４０】
スイッチオン用第１カム部４４１は、図７に示される状態のカム歯車２１の左側部分において外周縁に近い位置に円弧形状に形成されている。スイッチオン用第１カム部４４１は、製氷装置１が氷を製造している製氷状態のときに、スイッチレバー２６を回動させることによりスイッチレバー２６にスイッチ２５を押下させ、スイッチ２５をオンとして、掻き出し部材４の原点位置を確認するための信号を出力させる区間である。
【００４１】
スイッチオフ用第１カム部４４２は、氷掻き出し動作を開始したときに、スイッチ２５をオフにするための区間であり、スイッチオン用第１カム部４４１よりも径方向の内側に形成されている。
【００４２】
スイッチオン用第２カム部４４３は、氷量検出用レバー１０を下方に移動させる氷量確認動作の間に、スイッチレバー２６を回動させることによりスイッチレバー２６にスイッチ２５を押下させ、スイッチ２５をオンとして、氷量確認用の信号を出力させるための区間である。スイッチオン用第２カム部４４３は、カム歯車２１の外周縁に近い位置に形成されている。
【００４３】
スイッチオフ用第２カム部４４４は、氷量確認動作が終了して待機状態に戻る際に、スイッチ２５をオフにするための区間であり、スイッチオン用第２カム部４４３よりも径方向の内側に形成されている。
【００４４】
（軸状部材）
図４に示すように、軸状部材２３は、外側ケース１２と内側ケース１３との接合部分の間に形成された軸貫通孔１２１を貫通して、装置ケース１１の外側から内側まで延びている。軸状部材２３は、回転中心線Ｌ１の方向においてカム歯車２１に隣接配置されており、装置ケース１１の外側に露出している大径部２３１と、大径部２３１よりも小径で装置ケース１１の内側に伸びている軸状の胴部２３２を備えている。胴部２３２の端面には円形凹部２３ａ（図６参照）が形成されており、この円形凹部２３ａには、外側ケース１２の側板部分１２２（対峙板部分）からカム歯車２１の側に突出する軸受用突出部１２３に設けられた軸受用凸部１２３ａが挿入されている。
【００４５】
軸受用凸部１２３ａは軸受用突出部１２３から装置前方に向かって突出しており、軸状部材２３は、この軸受用凸部１２３ａと軸貫通孔１２１によってその軸線を中心として揺動可能な状態で支持されている。軸状部材２３の軸状部材揺動中心線Ｌ２（軸線）は、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向から見たときに、図２に示すように、カム歯車２１の下半部分と重なる位置に設定されている。また、軸状部材揺動中心線Ｌ２は、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交しており、装置前後方向に延びている。大径部２３１には、氷量検出用レバー１０の揺動中心となる取付部１０ａが固定される。これにより、氷量検出用レバー１０は軸状部材２３と一体に、軸状部材揺動中心線Ｌ２回りに揺動する。
【００４６】
胴部２３２には、軸状部材揺動中心線Ｌ２の方向の途中に小径部分２３２ａが設けられている。小径部分２３２ａには捩りコイルバネ２４が同軸に取り付けられている。捩りコイルバネ２４の一方の端は胴部２３２の外周面から半径方向に突出するバネ係合部２３４と係合しており、他方の端は外側ケース１２に設けられた不図示のバネ係合部と係合している。軸状部材２３は、捩りコイルバネ２４の付勢力によって、軸状部材揺動中心線Ｌ２の方向を胴部２３２の側から見たときに、図６に矢印で示す、反時計回り（ＣＣＷ）に付勢されている。
【００４７】
ここで、図４に示すように、軸状部材２３は、円形凹部２３ａが形成されている内側部分２３ｂと、大径部２３１および小径部分２３２ａを備える外側部分２３ｃとから構成されている。内側部分２３ｂの外側部分２３ｃの側の端面２３ｄには小径部分２３２ａと嵌合する第２の円形凹部（不図示）が形成されている。
【００４８】
軸状部材２３を装置ケース１１に搭載する場合には、軸受用突出部１２３の軸受用凸部１２３ａを内側部分２３ｂの円形凹部２３ａに挿入して、内側部分２３ｂが軸受用凸部１２３ａによって回転可能に支持された状態する。また、外側部分２３ｃの小径部分２３２ａに捩りコイルバネ２４を同軸上に配置して、外側部分２３ｃが外側ケース１２の軸貫通孔１２１に回転可能に保持された状態とする。しかる後に、小径部分２３２ａの端部を内側部分２３ｂの第２の円形凹部２３ａに嵌め込んで、一体化する。また、捩りコイルバネ２４を装置ケース１１のバネ係合部と係合させて、捩りコイルバネ２４によって所定の回転方向に付勢された状態とする。
【００４９】
次に、図６に示すように、胴部２３２の外周面には、カムフォロワー用突部２３５、スイッチレバー規制用突部（規制用突部）２３６が形成されている。
【００５０】
カムフォロワー用突部２３５は、胴部２３２の外周面からカム歯車２１の側に向かって外周側に突出しており、その先端部分にはカム歯車２１の外側に形成された第１カム面４１に摺動可能なカムフォロワー（第１カムフォロワー）２３５ａが形成されている。カムフォロワー２３５ａはカム歯車２１に形成された第１凹部４０の開口からカム歯車２１の内側に挿入され、第１カム面４１に内側から当接している。また、カムフォロワー２３５ａは、捩りコイルバネ２４の付勢力によって、第１カム面４１に対して軸状部材揺動中心線Ｌ２を中心とする一方の揺動方向に押し付けられた状態を維持可能となっている。カムフォロワー２３５ａは第１カム面４１とともに、カム歯車２１の回転運動を軸状部材２３の軸状部材揺動中心線Ｌ３回りの揺動運動に変換する第１回転カム機構を構成している。
【００５１】
カム歯車２１が回転するとカムフォロワー２３５ａが第１カム面４１に摺動する。これにより、カムフォロワー２３５ａは、カム歯車２１の回動角度に応じてカム歯車２１の半径方向に変位するので、軸状部材２３は軸状部材揺動中心線Ｌ２回りに所定の角度範囲で揺動する。本例では、軸状部材２３は、３０°の角度範囲で揺動するようになっている。
また、軸状部材２３が揺動すると、軸状部材２３に取り付けられている氷量検出用レバー１０が軸状部材揺動中心線Ｌ２を中心として所定の角度範囲で揺動する。
【００５２】
スイッチレバー規制用突部２３６は、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度に位置しているときにカム歯車２１とは反対側に向かって突出した状態となるように形成されている。スイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対側に向いた状態になると、スイッチレバー規制用突部２３６は連携部材２８を回動させる。これにより、連携部材２８がスイッチレバー２６と干渉して、スイッチレバー２６によるスイッチ２５の押下が阻止される。
【００５３】
（スイッチ、スイッチレバー、連携部材）
次に、図２〜図６を参照して、スイッチ２５、スイッチレバー２６、連携部材２８を説明する。スイッチ２５は、タクトスイッチであり、押下されるボタン２５１をカム歯車２１の側に向けた状態で配置されている。本例では、スイッチ２５はボタン２５１が押下されるとオンとなり、信号を出力する。スイッチ２５からの信号は、氷量確認および原点位置確認に用いられる。
【００５４】
スイッチレバー２６は、カム歯車２１に隣接配置されている。スイッチレバー２６は、上方に向かって僅かに装置後方に傾斜する軸部２６１を備えており、軸部２６１の下側の端部分は、装置ケース１１の軸受用突出部１２３に設けられた第１の軸受用凹部（凹部）１２３ｂに支持されている。軸部２６１の上側の端部分は、外側ケース１２の側板部分１２２からカム歯車２１の側に突出する第２の軸受用突出部１２４に設けられた第２の軸受用凹部１２４ａに支持されている。第１の軸受用凹部１２３ｂおよび第２の軸受用凹部１２４ａにより、スイッチレバー２６は、軸部２６１の軸線と一致するとともに、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交するスイッチレバー揺動中心線Ｌ３を中心に揺動可能な状態で、外側ケース１２に支持されている。
【００５５】
また、スイッチレバー２６は、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３から離れた部位に、第２カム面４４に摺動するカムフォロワー（第２カムフォロワー）２６２、スイッチ操作部２６３、および、圧縮コイルバネ２７の一方の端部分を接続するためのバネ係合部２６４を備えている。カムフォロワー２６２は第２カム面４４とともに、カム歯車２１の回転運動をスイッチレバー２６のスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの揺動運動に変換する第２回転カム機構を構成している。
【００５６】
カムフォロワー２６２とスイッチ操作部２６３とは、軸部２６１の外周側において、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの異なる角度位置に設けられている。カムフォロワー２６２はカム歯車２１の第１凹部４０を介して第２凹部４３の内側に挿入されて、第２カム面４４に内側から当接している。
【００５７】
スイッチ操作部２６３とバネ係合部２６４とは、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３と平行な状態で軸部２６１からスイッチレバー揺動中心線Ｌ３と直交する方向に延びている平板形状のスイッチ操作レバー部２６５の先端部分に形成されている。先端部分のカム歯車２１とは反対側がスイッチ操作部２６３であり、先端部分のカム歯車２１の側がバネ係合部２６４である。スイッチ操作部２６３は、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りにスイッチレバー２６が揺動したときに、スイッチ２５のボタン２５１を押下可能となっている。バネ係合部２６４と内側ケース１３の側板部分１２２との間には圧縮コイルバネ２７が配置されている。
【００５８】
圧縮コイルバネ２７は、カムフォロワー２６２が第２カム面４４に対してスイッチレバー揺動中心線Ｌ３を中心とする一方の揺動方向に押し付けられた状態が維持されるように、スイッチレバー２６を付勢している。圧縮コイルバネ２７がスイッチレバー２６を付勢する揺動方向は、スイッチレバー２６がスイッチ２５を押下する方向と同じである。本例では、圧縮コイルバネ２７によって、スイッチレバー２６は、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３の方向を上方から見たときに、図６に矢印で示す、反時計回り（ＣＣＷ）に付勢されている。
【００５９】
連携部材２８は、軸状部材２３のスイッチレバー規制用突部２３６と共に、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度に位置したときにスイッチレバー２６のスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの揺動を規制してスイッチ２５の押下を阻止する連携機構を構成している。
【００６０】
図２、図６に示すように、連携部材２８は、枠状をしており、軸状部材２３の側の軸状部材側枠部分２８１、スイッチレバー２６の側のスイッチレバー側枠部分２８２、軸状部材側枠部分２８１およびスイッチレバー側枠部分２８２の上端部分を連結している上側枠部分２８３、軸状部材２３側枠部およびスイッチレバー側枠部分２８２の下端部分を連結している下側枠部分２８４、および、これら各枠部分の中央に設けられている貫通孔２８５を備えている。上側枠部分２８３には上方に伸びる円柱形状の上側軸部２８６が設けられており、下側枠部分２８４には下方に伸びる円柱形状の下側軸部２８７が設けられている。上側軸部２８６は、外側ケース１２の側板部分１２２において、軸受用突出部１２３の上側に設けられた上側凹部（不図示）に回転可能に支持されており、下側軸部２８７は、外側ケース１２の側板部分１２２において、軸受用突出部１２３の下側に設けられた下側凹部１２５（図４参照）に揺動可能に支持されている。これにより、連携部材２８は、上側軸部２８６および下側軸部２８７の軸線を連携部材揺動中心線（第３揺動中心線）Ｌ４として揺動可能に支持されている。連携部材揺動中心線Ｌ４は、貫通孔２８５と交差する方向に延びており、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交している。また、連携部材揺動中心線Ｌ４は、上方に向かって僅かに装置後方に傾斜している。ここで、図４に示すように、貫通孔２８５内には軸受用突出部１２３が挿入されており、軸受用突出部１２３は、貫通孔２８５を介してカム歯車２１の側に突出している。
【００６１】
軸状部材側枠部分２８１の一部分は、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度に位置したときにスイッチレバー規制用突部２３６と当接可能な軸状部材側当接部（第１当接部）２８１ａとなっている。スイッチレバー側枠部分２８２には、スイッチレバー２６のスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの回転を規制するためにスイッチレバー２６のスイッチ操作レバー部２６５に当接可能なスイッチレバー側当接部（第２当接部）２８２ａが設けられている。
【００６２】
軸状部材２３が所定の角度に位置することによってスイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対側を向くと、連携部材２８の軸状部材側枠部分２８１は、スイッチレバー規制用突部２３６によってカム歯車２１とは反対方向に押し込まれる。これにより、連携部材２８のスイッチレバー側枠部分２８２がカム歯車２１の側に進出し、スイッチレバー側当接部２８２ａがスイッチレバー２６のスイッチ操作レバー部２６５のスイッチ操作部２６３が設けられている側の面に当接する。
【００６３】
連携部材２８がスイッチレバー２６のスイッチ操作レバー部２６５に当接すると、スイッチレバー２６は、スイッチ操作部２６３がスイッチ２５のボタン２５１と僅かな隙間を開けて対峙した状態となる。また、スイッチレバー２６が、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りをスイッチ２５を押下する方向に揺動しようとした場合には、その揺動が連携部材２８によって阻止される状態となる。この結果、スイッチレバー２６によるスイッチ２５の押下が阻止される。
【００６４】
ここで、図４、図５（ｂ）に示すように、軸状部材２３の胴部２３２は、カム歯車２１の端面２１ａと平行に対峙している。スイッチレバー２６の軸部２６１は、軸状部材２３に対して軸状部材揺動中心線Ｌ２の方向（装置前後方向）にオフセットした位置において、カム歯車２１の端面２１ａと平行に対峙している。スイッチ２５は、軸状部材２３およびスイッチレバー２６に対して軸状部材揺動中心線Ｌ２の方向（装置前後方向）にオフセットした位置において、カム歯車２１の端面２１ａから離れる方向に押下されるように配置されており、スイッチレバー２６のスイッチ操作レバー部２６５が、カム歯車２１の端面２１ａとスイッチ２５の間に突出している。
【００６５】
また、軸状部材揺動中心線Ｌ２と、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３とは、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１から見た場合に、所定の角度をなす状態に配置されており、軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａと第１カム面４１が摺接する第１摺接位置４１Ａと、スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２が第２カム面４４に摺接する第２摺接位置４１Ｂは、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１回りの９０°の範囲内にある。本例では、軸状部材揺動中心線Ｌ２と、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３とがなす角度は１１０°であり、第１摺接位置４１Ａと第２摺動位置４４Ａは回転中心線Ｌ１回りに８０°離れた角度位置にある。
【００６６】
さらに、連携部材２８は、軸状部材２３とスイッチレバー２６の軸受けが形成されている軸受用突出部１２３を囲むようにして、軸状部材揺動中心線Ｌと軸状部材揺動中心線Ｌ２が交差する位置の近傍に配置されている。
【００６７】
これらの結果、図４、図５に示すように、軸状部材２３、スイッチレバー２６、スイッチ２５および従動部材を、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向（装置幅方向）、並びに、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１および軸状部材２３の軸状部材揺動中心線Ｌ２と直交する方向（上下方向）において、狭いスペース内に構成することが可能となっている。
【００６８】
カム歯車２１が回転するとスイッチレバー２６のカムフォロワー２６２が第２カム面４４に摺動する。これにより、カムフォロワー２６２は、カム歯車２１の回動角度に応じてカム歯車２１の半径方向に変位するので、スイッチレバー２６はスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りに所定の角度範囲で揺動する。本例では、スイッチレバー２６は、１０°の角度範囲で揺動する。
【００６９】
カムフォロワー２６２がカム歯車２１の半径方向の外側に変位すると、図６に示すように、スイッチレバー２６は上方から見たときに反時計回りに揺動して、スイッチ操作部２６３がスイッチ２５のボタン２５１を押下する。この結果、スイッチ２５はオンとなり、氷量確認用の信号または原点位置確認用の信号が出力された状態となる。カムフォロワー２６２がカム歯車２１の半径方向の内側に変位すると、スイッチレバー２６は時計回りに揺動し、スイッチ操作部２６３とスイッチ２５のボタン２５１との間に隙間が形成される。この結果、スイッチ２５はオフとなり、信号は出力されない。
【００７０】
ここで、軸状部材２３がスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの所定の角度に位置すると、スイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対方向に向いて連携部材２８に当接する。この結果、連携部材２８が揺動してスイッチレバー２６の揺動が阻止されるので、スイッチレバー２６がスイッチ２５を押下することが阻止される。より具体的には、氷量検出用レバー１０を下降させる氷量検出動作において、貯氷部２が満杯でない場合には、氷量検出用レバー１０の下降が貯氷部２の氷によって妨げられないので、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度に位置する。このような場合に、スイッチレバー２６によるスイッチ２５の押下が阻止され、スイッチ２５はオフのままで維持される。
【００７１】
（製氷動作）
図８は製氷装置１の製氷動作を示すフローチャートである。図８のフローチャートに挿入された図は、上側の図が対応するステップにおける掻き出し爪７および氷量検出用レバー１０の位置を示し、下側の図が対応するステップにおけるカム歯車２１の状態を示している。上側の図は製氷装置１を製氷皿３の側から見たものであり、下側の図は製氷装置１を駆動ユニット９の側から見たものである。図９（ａ）は初期化動作を示すカムチャートであり、図９（ｂ）は貯氷量不足時の動作を示すカムチャートであり、図９（ｃ）は貯氷部２が満杯の状態の場合の動作を示すカムチャートであり、図９（ｄ）は軸状部材２３の回転動作を示すカムチャートである。
【００７２】
製氷装置１は不図示の制御部によって駆動制御される。この制御部は、製氷装置１が備えている場合もあるが、製氷装置１が搭載された冷蔵庫の制御部の一部として構成されている場合もある。
【００７３】
電源オンまたは初期化する旨の信号のいずれかが制御部に入力されると、制御部は、氷量検出用レバー１０および掻き出し爪７を原点位置にセットする初期化動作を行う（ステップＳＴ１）。
【００７４】
初期化動作では、制御部は、まず、モータ２０を駆動してカム歯車２１を反時計回り（ＣＣＷ方向）に回転させる。そして、スイッチレバー２６がスイッチオン用第１カム部４４１に従動してスイッチ２５から原点位置確認用の信号が出力されるのを監視する。原点位置確認用の信号が出力されると、所定時間経過後にモータ２０を停止する。この動作により、カム歯車２１は、原点位置（０度）から−１５度の位置で停止する。
【００７５】
次に、制御部は、モータ２０を反対方向に駆動して、スイッチレバー２６がスイッチオフ用第２カム部４４４に従動してスイッチ２５がオフになるまでカム歯車２１を時計回り（ＣＷ方向）に回転させる。この動作により、カム歯車２１は原点位置で停止した状態になり、氷量検出用レバー１０および掻き出し爪７は図１に示す製氷位置４Ａにセットされる。
【００７６】
製氷位置４Ａでは、ステップＳＴ１の図に示すように、掻き出し爪７は氷滑落用ガイド部材５が配置されている前側に向いて傾いている状態となる。軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａは氷量検出用第１カム部４１１に当接しており、氷量検出用レバー１０は先端部分が製氷皿３の前方に位置する状態となっている。スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２はスイッチオフ用第１カム部４４２に当接しており、この結果、スイッチ２５はオフとなり、氷量検出用の信号は出力されていない。
【００７７】
初期化動作が終了すると、製氷皿３への給水が行われ、タイマーがセットされる（ステップＳＴ２）。
【００７８】
タイマーにセットされた所定時間が経過して製氷皿３内に氷が製造されると、制御部は、モータ２０を駆動して氷掻き出し動作を開始する。氷掻き出し動作が開始すると、氷掻き出し動作に同期して氷量確認動作が開始される（ステップＳＴ３）。
【００７９】
ステップＳＴ３について、より詳細には、カム歯車２１が時計回り（ＣＷ方向）に回転させられると、掻き出し爪７は氷滑落用ガイド部材５の側に向かって回動し始める。また、カム歯車２１が原点位置から７度回転した時点からカムフォロワー２３５ａが氷量検出用第２カム部４１２を摺動し、これにより、軸状部材２３が回動して氷量検出用レバー１０が下降し始める。
【００８０】
更に、カム歯車２１が時計回り（ＣＷ方向）に回転させられて、カム歯車２１が原点位置から３１度回転した氷量確認位置に達すると、制御部は、スイッチ２５から信号が出力されたか否かを確認する（ステップＳＴ４）。氷量確認位置では、スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２は、スイッチオン用第２カム部４４３に当接可能な位置に至っている。
【００８１】
ステップＳＴ４において、カム歯車２１が氷量確認位置まで回転したときに貯氷部２内に氷が貯まっていなければ、氷量検出用レバー１０の下降が貯氷部２の氷により妨げられることはない。この結果、軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａは氷量検出用第３カム部４１３を摺動し、氷量検出用レバー１０は最下降位置まで下降する。これにより、軸状部材２３は、軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度（２０°）を超えて回転する。
【００８２】
ここで、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度を超えた角度に位置すると、スイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対方向に向いて連携部材２８に当接する。この結果、連携部材２８が揺動してスイッチレバー２６の揺動が阻止されるので、スイッチレバー２６がスイッチ２５を押下することが阻止される。よって、スイッチ２５はオフのままで維持される。
【００８３】
モータ２０が駆動されてから所定時間経過する前にスイッチ２５から信号が出力されなかった場合には、制御部は、貯氷部２が満杯ではないと判断する。従って、制御部は、モータ２０の駆動を継続して、カム歯車２１を時計回り（ＣＷ方向）に回転させる氷掻き出し動作を継続する（ステップＳＴ５）。この結果、掻き出し爪７によって製氷皿３内の氷は氷滑落用ガイド部材５に上面に載せられ、氷滑落用ガイド部材５の上面に沿って滑り、貯氷部２へと落下させられる。
【００８４】
その後、モータ２０のＣＷ方向への駆動が継続された後にカム歯車２１が原点位置から２９１度回転するとスイッチレバー２６がスイッチオン用第１カム部４４１に従動してスイッチ２５から信号が出力される。制御部は、スイッチ２５から信号が出力されたことを確認した後に、スイッチ２５から信号が出力されなくなるまでモータ２０を駆動して、カム歯車２１を時計回り（ＣＷ方向）に回転させて原点位置に戻す。
【００８５】
カム歯車２１が時計回り（ＣＷ方向）に回転して原点位置に戻るまでの間に、軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａが氷量検出用第４カム部４１４から氷量検出用第１カム部４１１にかけて摺動する。従って、軸状部材２３は氷量検出用レバー１０を上昇させる方向に回転し、氷量検出用レバー１０は製氷位置４Ａに戻る（ステップＳＴ６）。また、掻き出し爪７は回転中心線Ｌ１を中心として１回転して製氷位置４Ａに戻る。（ステップＳＴ７）。
【００８６】
次に、ステップＳＴ４において、カム歯車２１が氷量確認位置まで回転したときに貯氷部２に氷が所定量以上貯まっている場合には、氷量検出用レバー１０の下降が貯氷部２の氷により妨げられるので、氷量検出用レバー１０は最下降位置まで下降せず、軸状部材２３の揺動は角度で停止している。本例では、氷量検出用レバー１０の下降が氷によって妨げられ、軸状部材２３の揺動が所定の角度（２０°）で停止したときに、貯氷部２は満杯である。ここで、軸状部材２３の軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度以下の場合には、スイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対方向に向いておらず、連携部材２８に当接していない。この結果、連携部材２８が揺動することがないので、スイッチレバー２６の回動は阻止されない。よって、スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２がスイッチオン用第２カム部４４３を摺動して、スイッチ操作部２６３がスイッチ２５を押下する。
【００８７】
ここで、モータ２０がＣＷ方向に駆動されてから所定時間経過する前にスイッチ２５から信号が出力されると、制御部は、貯氷部２が満杯であると判断する。従って、制御部は、次にスイッチ２５からの信号が出力されるまでカム歯車２１を反時計回り（ＣＣＷ方向）に回転させる。すなわち、スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２がスイッチオン用第１カム部４４１を摺動するまで回転させる（ステップＳＴ８）。そして、信号が出力されてから所定時間経過した後にモータ２０を停止する（ステップＳＴ８）。
【００８８】
この動作により、カム歯車２１は原点位置から−１５度の位置で停止する。しかる後に、モータ２０をＣＷ方向に駆動して、スイッチレバー２６がスイッチオフ用第２カム部４４４に従動してスイッチ２５がオフになるまでカム歯車２１を時計回り（ＣＷ方向）に回転させる。これによりカム歯車２１は原点位置で停止した状態となり、氷量検出用レバー１０および掻き出し爪７は原点位置にセットされる（ステップＳＴ９）。
【００８９】
制御部が貯氷部２が満杯であると判断した場合には、所定時間経過後に、ステップＳＴ２〜ステップＳＴ９の動作が繰り返される。
【００９０】
（作用効果）
本例によれば、軸状部材２３とスイッチレバー２６がそれぞれ従動する第１カム面４１および第２カム面４４は、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向に隣接する位置に形成されている。従って、第１カム面４１および第２カム面４４をカム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交する半径方向に隣接するように形成する場合と比較して、カム歯車２１を半径方向に小さくすることができる。また、第１カム面４１および第２カム面４４はカム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向において異なる位置に形成されているので、第１カム面４１および第２カム面４４をカム歯車２１の回転中心線Ｌ１の全周に渡って形成することができる。さらに、軸状部材２３およびスイッチレバー２６は、カム歯車２１の第１凹部４０が形成されている端面２１ａの側においてカム歯車２１と隣接配置されているので、軸状部材２３およびスイッチレバー２６が回転中心線Ｌ１の方向でカム歯車２１の両側に配置されている場合と比較して、カム式の動力伝達機構を回転中心線Ｌ１の方向で小さくすることができる。従って、製氷装置１の小型化を図ることが可能となる。
【００９１】
また、揺動する角度範囲が大きい軸状部材２３が摺動する第１カム面４１をカム歯車２１の端面２１ａに設けた第１凹部４０の内側内周面に形成し、揺動する角度範囲が軸状部材２３と比較して小さいスイッチレバー２６が摺動する第２カム面４４を第１凹部４０の底面に設けた第２凹部４３の内側内周面に形成しているので、図５（ｂ）に示すように、第１揺動中心線Ｌ２から第１カムフォロワー２３５ａの第１カム面４１に対する第１摺接位置４１Ａまでの距離Ｍを、第２揺動中心線Ｌ３から第２カムフォロワー２６２の第２カム面４４に対する第２摺接位置４４Ａまでの距離Ｎよりも短くすることができる。この結果、第１カムフォロワー２３５ａが第１カム面４１に従動することによりカム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交する方向に移動する距離と、２カムフォロワー２６２が第２カム面４４に従動してカム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交する方向に移動する距離とを同程度の距離とすることが容易となるので、第１カム面４１および第２カム面４４を形成するカム歯車２１の径を小さく抑えることができる。さらに、氷量検出用レバー１０が揺動する角度範囲を大きくすることが可能なので、氷量検出用レバー１０による氷量の確認精度を向上させることができる。
【００９２】
本例では、軸状部材揺動中心線Ｌ２およびスイッチレバー揺動中心線Ｌ３は、いずれも回転中心線Ｌ１と直交し、第１凹部４０が形成されたカム歯車２１の端面２１ａから等しい距離に定められている。従って、製氷装置１を、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向において小型化することができる。
【００９３】
また、軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａが第１カム面４１に対して摺接する第１摺接位置４１Ａとスイッチレバー２６のカムフォロワー２６２が第２カム面４４に対して摺接する第２摺接位置４４Ａとは、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１回りに９０°の範囲内にあるので、軸状部材２３およびスイッチレバー２６をカム歯車２１の回転中心線Ｌ１を挟んだ一方の側に隣接配置する際に、軸状部材２３およびスイッチレバー２６を近接した位置に配置することが容易である。
【００９４】
なお、上記の例では、第１カム面４１および第２カム面４４をカム歯車２１に形成した凹部の内側内周面に形成してあるが、第１カム面４１および第２カム面４４をカム歯車２１の端面２１ａに設けた凸部の外側外周面に形成することができる。また、カム歯車２１に設けた凸部の内側内周面および外側外周面のいずれか一方に第１カム面４１を形成し、いずれか他方に第２カム面４４を形成することもできる。いずれの場合においても第１カム面４１と第２カム面４４を回転中心線Ｌ１の方向の異なる位置に形成するとともに、第１カム面４１を軸状部材２３およびスイッチレバー２６に近い側に形成しておけば、第１揺動中心線Ｌ２から第１カムフォロワー２３５ａの第１カム面４１に対する第１摺接位置４１Ａまでの距離Ｍを、第２揺動中心線Ｌ３から第２カムフォロワー２６２の第２カム面４４に対する第２摺接位置４４Ａまでの距離Ｎよりも短くすることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１・製氷装置、２・貯氷部、３・製氷皿、４・掻き出し部材、４Ａ・製氷位置、５・氷滑落用ガイド部材、６・回転軸、７・掻き出し爪、８・製氷セル、９・駆動ユニット、１０・氷量検出用レバー、１０ａ・取付部、１１・装置ケース、１２・外側ケース、１３・内側ケース、２０・モータ、２１・カム歯車（回転体）、２１ａ・端面、２２・減速輪列、２３・軸状部材、２３ａ・円形凹部、２３ｂ・内側部分、２３ｃ・外側部分、２３ｄ・端面、２４・コイルバネ、２５・スイッチ、２６・スイッチレバー、２７・圧縮コイルバネ、２８・連携部材、２９・カム式の動力伝達機構、３０・ピニオン、３１・複合歯車、３２・複合歯車、３３・複合歯車、３４・複合歯車、４０・第１凹部、４１・第１カム面、４１Ａ・第１摺動位置、４３・第２凹部、４４・第２カム面、４４Ａ・第２摺動位置、１２１・軸貫通孔、１２２・側板部分、１２３・軸受用突出部、１２３ａ・軸受用凸部、１２３ｂ・軸受用凹部、１２４・第２の軸受用突出部、１２４ａ・第２の軸受用凹部、１２５・下側凹部、２１１・外歯、２１２・大径部、２１３・小径部、２１４・出力軸部、２３１・大径部、２３２・胴部、２３２ａ・小径部分、２３４・バネ係合部、２３５・カムフォロワー用突部、２３５ａ・軸状部材のカムフォロワー、２３６・スイッチレバー規制用突部、２５１・ボタン、２６１・軸部、２６２・スイッチレバーのカムフォロワー、２６３・スイッチ操作部、２６４・バネ係合部、２６５・平板部、２８１・軸状部材側枠部分、２８１ａ・軸状部材側当接部、２８２・スイッチレバー側枠部分、２８２ａ・スイッチレバー側当接部、２８３・上側枠部分、２８４・下側枠部分、２８５・貫通孔、２８６・上側軸部、２８７・下側軸部、３２１・製氷皿、４１１〜４１４・第１カム面のカム部、４４１〜４４４・第２カム面のカム部、Ｌ１・回転中心線、Ｌ２・軸状部材揺動中心線、Ｌ３・スイッチレバー揺動中心線、Ｌ４・連携部材揺動中心線、Ｍ・第１揺動中心軸線から第１カムフォロワーと第１カム面との摺接位置までの距離、Ｎ・第２揺動中心線から第２カムフォロワーと第２カム面との摺接位置までの距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の円形端面に形成したカム面と、揺動中心線から外れた部位にカムフォロワーを備える従動部材とを２組配置した構成のカム機構を有するカム式の動力伝達機構に関する。また、このようなカム式の動力伝達機構により、製氷皿から氷を掻き出す掻き出し部材と、貯氷部の氷量を確認する氷量検出用レバーと、氷量確認用の信号を得るためのスイッチを操作する製氷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの回転力をカム式の動力伝達機構を介して伝達して、貯氷部の氷量を検出するための氷量検出用レバーおよび氷量確認用の信号を得るためのスイッチを操作する製氷装置は、特許文献１〜３に記載されている。カム式の動力伝達機構は、モータからの回転運動を、カム機構を介して、氷量検出用レバーを駆動する軸状部材の揺動運動と、スイッチをオンオフするスイッチレバーの揺動運動とに変換するものであり、カム機構としては、カム歯車の円形端面に形成したカム面と、揺動中心線から外れた部位にカムフォロワーを備える従動部材とを２組配置した構成のものが使用されている。
【０００３】
特許文献１では、カム歯車の一方の円形端面の周方向の異なる位置に氷量検出用レバー駆動用のカム面とスイッチレバー駆動用のカム面が形成されている。特許文献２では、カム歯車の一方の円形端面に氷量検出用レバー駆動用のカム面が形成され、他方の円形端面にスイッチレバー駆動用のカム面が形成されている。特許文献３では、カム歯車の円形端面の半径方向の異なる位置に氷量検出用レバー駆動用のカム面とスイッチレバー駆動用のカム面が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０８５１３号公報
【特許文献２】特開平１１−３７６２１号公報
【特許文献３】特開２００１−３０４７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、カム歯車の一方の端面の周方向の異なる位置に第１、第２のカム面が形成されている場合には、カム歯車の回転中心線回りにおいて第１、第２のカム面を形成する角度範囲をそれぞれ１８０°以上とすることができない。また、カム歯車を１８０°回転させる全ての区間において軸状部材とスイッチレバーのそれぞれ各カム面に従動させた状態とするためには、軸状部材とスイッチレバーが各カム面に摺動する位置を回転中心軸回りに１８０°離れた位置に設定しなければならない。この結果、軸状部材とスイッチレバーがカム歯車の回転中心線を挟んだ両側に配置されており、カム式の動力伝達機構がカム歯車の回転中心線と直交する方向に大型化するという問題がある。
【０００６】
特許文献２のように、カム歯車の一方の端面に第１のカム面が形成され、他方の端面に第２のカム面が形成されている場合には、各カム面にそれぞれ従動する軸状部材とスイッチレバーは、回転中心線の方向においてカム歯車の両側に配置される。従って、カム式の動力伝達機構がカム歯車の回転中心線の方向に大型化するという問題がある。
【０００７】
特許文献３のように、カム歯車の一方の端面の半径方向の異なる位置に第１、第２のカム面が形成されている場合には、カム歯車が、その半径方向に大型化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みて、回転体の端面に形成したカム面と、揺動中心線から外れた部位にカムフォロワーを備える従動部材を２組配置した構成の小さなカム機構を有するカム式の動力伝達機構を提供することにある。また、このようなカム式の動力伝達機構により、製氷皿から氷を掻き出す掻き出し部材と、貯氷部の氷量を確認する氷量検出用レバーと、氷量確認用の信号を得るためのスイッチを操作する製氷装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明のカム式の動力伝達機構は、
回転体と、
前記回転体の回転中心線の方向の異なる位置に、それぞれ半径方向の外側または内側を向くように形成された第１カム面および第２カム面と、
前記回転中心線に直交する第１揺動中心線回りに揺動可能に支持され、前記第１揺動中心線から外れた部位に前記第１カム面に摺接可能な第１カムフォロワーを備える第１従動部材と、
前記回転中心線に直交する第２揺動中心線回りに揺動可能に支持され、前記第２揺動中心線から外れた部位に前記第２カム面に摺接可能な第２カムフォロワーを備える第２従動部材とを有し、
前記第１従動部材および前記第２従動部材は、いずれも前記回転体の前記回転中心線の方向の一方の側に隣接配置されており、
前記第１カム面は、前記回転中心線の方向において前記第２カム面よりも第１従動部材および前記第２従動部材の側に位置しており、
前記第１カムフォロワーが前記第１カム面に摺接することによって前記第１従動部材が前記第１揺動中心線回りに揺動する第１角度範囲は、前記第２カムフォロワーが前記第２カム面に摺接することによって前記第２従動部材が前記第２揺動中心線回りに揺動する第２角度範囲よりも大きく、
前記第１揺動中心軸線から前記前記第１カムフォロワーの前記第１カム面に対する第１摺接位置までの距離は、前記第２揺動中心線から前記第２カムフォロワーの前記第２カム面に対する第２摺接位置までの距離よりも短いことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、２つの従動部材がそれぞれ従動する２つのカム面は、回転体の回転中心線の方向に隣接する位置に形成されている。従って、２つのカム面を回転体の回転中心線と直交する半径方向に隣接するように形成する場合と比較して、回転体を半径方向に小さくすることができる。また、２つのカム面は回転体の回転中心線の方向において異なる位置に形成されているので、２つのカム面を回転体の回転中心線の全周に渡って形成することができる。さらに、第１従動部材および第２従動部材は、いずれも回転体の回転中心線の方向の一方の側に隣接配置されているので、第１従動部材および第２従動部材が回転中心線の方向で回転体の両側に配置されている場合と比較して、カム式の動力伝達機構を回転中心線の方向で小さくすることができる。また、揺動する角度範囲が大きい第１従動部材の第１カムフォロワーは外側の第１カム面に従動し、揺動する角度範囲が第１従動部材と比較して小さい第２従動部材の第２カムフォロワーは奥側の第２カム面に従動しており、第１揺動中心軸線から前記第１カムフォロワーの第１カム面に対する第１摺接位置までの距離は、第２揺動中心線から第２カムフォロワーの第２カム面に対する第２摺接位置までの距離よりも短くなっている。この結果、第１カムフォロワーが第１カム面に従動して回転体の回転中心線と直交する方向に移動する距離と、２カムフォロワーが第２カム面に従動して回転体の回転中心線と直交する方向に移動する距離とを同程度の距離とすることが容易となるので、第１、第２カム面を形成する回転体の径を小さく抑えることができる。
【００１１】
本発明において、前記第１カム面は、前記回転体の回転中心線の方向の一方の端面に設けられた第１凹部の内側内周面に形成されており、前記第２カム面は、前記第１凹部の底面に設けられた第２凹部の内側内周面に形成されていることが望ましい。
【００１２】
本発明において、前記第１揺動中心線および前記第２揺動中心線は、前記回転体の前記端面から等しい距離に定められていることが望ましい。このようにすれば、カム式の動力伝達機構を、回転体の回転中心線の方向において小型化することができる。
【００１３】
本発明において、前記第１摺接位置と、前記第２摺接位置とは、前記回転中心線回りに９０°の範囲内にあることが望ましい。このようにすれば、第１従動部材と第２従動部材とを近接した位置に配置することが容易となる。従って、カム式の動力伝達機構を小さく構成できる。
【００１４】
次に、本発明の製氷装置は、
製氷皿と、
前記製氷皿から氷を掻き出して貯氷部に移動させる掻き出し部材と、
前記貯氷部内の氷に当接可能であり、前記貯氷部の氷量を検出するために前記貯氷部に向かって揺動駆動される氷量検出用レバーと、
氷量確認用の信号を得るためのスイッチと、
前記回転体を回転駆動するための駆動源と、
上記のカム式の動力伝達機構とを有しており、
前記回転体には、前記掻き出し部材が一体に回転するように取り付けられており、
前記第１従動部材には、前記氷量検出用レバーが一体に揺動するように取り付けられており、
前記第２従動部材は、前記第２揺動中心線から外れた部位に前記スイッチを操作するためのスイッチ操作部を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、２つの従動部材がそれぞれ従動する２つのカム面は、回転体の回転中心線の方向に隣接する位置に形成されている。従って、２つのカム面を回転体の回転中心線と直交する半径方向に隣接するように形成する場合と比較して、回転体を半径方向に小さくすることができる。また、２つのカム面は回転体の回転中心線の方向において異なる位置に形成されているので、２つのカム面を回転体の回転中心線の全周に渡って形成することができる。さらに、第１従動部材および第２従動部材は、いずれも回転体の回転中心線の方向の一方の側に隣接配置されているので、第１従動部材および第２従動部材が回転中心線の方向で回転体の両側に配置されている場合と比較して、カム式の動力伝達機構を回転中心線の方向で小さくすることができる。また、揺動する角度範囲が大きい第１従動部材の第１カムフォロワーは外側の第１カム面に従動し、揺動する角度範囲が第１従動部材と比較して小さい第２従動部材の第２カムフォロワーは奥側の第２カム面に従動しており、第１揺動中心軸線から前記第１カムフォロワーの第１カム面に対する第１摺接位置までの距離は、第２揺動中心線から第２カムフォロワーの第２カム面に対する第２摺接位置までの距離よりも短くなっている。この結果、第１カムフォロワーが第１カム面に従動して回転体の回転中心線と直交する方向に移動する距離と、２カムフォロワーが第２カム面に従動して回転体の回転中心線と直交する方向に移動する距離とを同程度の距離とすることが容易となるので、第１、第２カム面を形成する回転体の径を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した製氷装置を示す斜視図である。
【図２】外側ケースを取り外した駆動ユニットの側面図である。
【図３】内側ケースを取り外した駆動ユニットを製氷皿の側から見た側面図である。
【図４】図３においてカム歯車を取り外した状態を示す駆動ユニットの側面図である。
【図５】（ａ）はカム歯車、軸状部材、スイッチレバー、スイッチおよび連携部材の側面図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図６】カム歯車、軸状部材、スイッチレバー、スイッチおよび連携部材の分解斜視図である。
【図７】カム歯車を反出力側から見た端面図である。
【図８】製氷装置の製氷動作を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）は初期化動作を示すカムチャートであり、（ｂ）は氷量不足時の動作を示すカムチャートであり、（ｃ）は貯氷部が満杯時の動作を示すカムチャートであり、（ｄ）は検氷軸の回転動作を示すカムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した製氷装置について説明する。
【００１８】
（全体構成）
図１は本発明を適用した製氷装置を示す斜視図である。製氷装置１は、冷蔵庫内あるいは冷凍庫内において氷を連続して製造するとともに、製造した氷を下方に配置された貯氷部２に落下させて貯蔵する。
【００１９】
製氷装置１は、氷を製造するための製氷皿３を備えている。製氷皿３の上側には、製氷皿３で製造された氷を製氷皿３から掻き出すための掻き出し部材４が配置されており、掻き出し部材４の前側には、製氷皿３から掻き出された氷を貯氷部２へ滑り落とすための氷滑落用ガイド部材５が配置されている。掻き出し部材４は、回転軸６と、この回転軸６から半径方向に突出する複数の掻き出し爪７を備えており、掻き出し部材４が回転軸６を中心として時計回り（ＣＷ方向）に回転駆動されると、掻き出し爪７が製氷皿３内に区画された製氷セル８内で製造された氷を掻き出して氷滑落用ガイド部材５の上面に載せる。氷滑落用ガイド部材５に載せられた氷は氷滑落用ガイド部材５に沿って装置前方に滑り、貯氷部２に落下する。
【００２０】
製氷皿３の装置幅方向の左端部分には駆動ユニット９が配置されている。製氷皿３および駆動ユニット９の装置前方の下側には、貯氷部２の氷量を確認するために上下方向に揺動駆動される氷量検出用レバー１０が配置されている。氷量検出用レバー１０は、駆動ユニット９に取り付けられている取付部１０ａを中心に上下方向に揺動することにより貯氷部２内の氷に当接可能となっている。
【００２１】
駆動ユニット９は、全体として直方体形状をした装置ケース１１を備えている。装置ケース１１は装置幅方向において左側に配置されている外側ケース１２と、製氷皿３が位置する右側に配置されている内側ケース１３を備えている。駆動ユニット９は、掻き出し部材４とともに製造された氷を製氷皿３から貯氷部２に移動させる氷移動機構を構成している。また、駆動ユニット９は、氷量検出用レバー１０とともに貯氷部２内の氷量の確認をおこなう氷量確認機構を構成している。
【００２２】
不図示の給水機構から製氷皿３に供給された製氷用の水が凍結することにより、製氷皿３内に氷が製造される。氷が製造されると、駆動ユニット９は掻き出し部材４を回転駆動する氷掻き出し動作を行ない、これにより、氷を製氷皿３から掻き出して貯氷部２に落下させる。また、駆動ユニット９は、氷掻き出し動作と同期して、氷量検出用レバー１０を下方に向けて揺動させる氷量確認動作を行い、これにより、貯氷部２に所定量の氷が貯蔵されているか否かを確認する。
【００２３】
氷掻き出し動作と並行して行なわれる氷量確認動作によって貯氷部２に所定量の氷が貯蔵されてないこと、すなわち、貯氷部２が満杯でないことが確認された場合には、駆動ユニット９は氷掻き出し動作によって、掻き出し部材４を掻き出し爪７が製氷皿３よりも上に位置している製氷位置から１回転させる。これにより、氷は製氷皿３から掻き出され、落氷用ガイド部材を滑り落ちて、貯氷部２へと移動する。
【００２４】
一方、掻き出し部材４は一旦時計回りに回転を始めるが、氷量確認動作によって貯氷部２に所定量の氷が貯蔵されていること、すなわち、貯氷部２が満杯であることが確認された場合には、製氷皿３から移動させた氷が貯氷部２から溢れることがないように、駆動ユニット９は氷掻き出し動作を停止し、氷掻き出し動作をリセットする。すなわち、掻き出し部材４が製氷セル８内に挿入される前に、掻き出し部材４を反時計回りに回転させて製氷位置４Ａに戻す。
【００２５】
氷掻き出し動作がリセットされると、所定時間経過後に、駆動ユニット９は再び氷掻き出し動作を開始する。また、氷掻き出し動作と同期して氷量確認動作が行なわれる。
【００２６】
再度の氷掻き出し動作においても、貯氷部２が満杯でないことが確認された場合には、氷移動機構は氷掻き出し動作によって掻き出し部材４を１回転させて氷を貯氷部２へ移動させる。貯氷部２が満杯であることが確認された場合には、氷掻き出し動作を停止する。その後、掻き出し部材４を反時計回りに回転させて原点位置に戻し、氷掻き出し動作をリセットする。そして、所定時間経過後に、再び、上記の動作を繰り返す。
【００２７】
（駆動ユニット）
図２は外側ケース１２を取り外した駆動ユニット９を装置幅方向の左側から見た側面図である。図３は内側ケース１３を取り外した駆動ユニット９を装置幅方向の右側から見た側面図である。図４は図３においてカム歯車を取り外した状態の駆動ユニット９の側面図である。駆動ユニット９は、掻き出し部材４および氷量検出用レバー１０の駆動源となるモータ２０と、掻き出し部材４が一体に回転するように接続されているカム歯車（回転体）２１と、モータ２０からの回転出力をカム歯車２１へ伝達する減速輪列２２を備えている。
【００２８】
また、駆動ユニット９は、カム歯車２１に従動して氷量検出用レバー１０を上下方向に揺動させる軸状部材（第１従動部材）２３と、この軸状部材２３を一方の揺動方向に付勢する捩りコイルバネ２４と、貯氷部２の氷が満杯のときに信号を出力するためのスイッチ２５と、カム歯車２１に従動してスイッチ２５を操作するスイッチレバー２６（第２従動部材）と、スイッチレバー２６を一方の揺動方向に付勢する圧縮コイルバネ２７（図３、４参照）を備えている。また、軸状部材２３とスイッチレバー２６とを連携させるための連携部材２８を備えている。ここで、カム歯車２１、軸状部材２３およびスイッチレバー２６はカム式の動力伝達機構２９を構成している。
【００２９】
（モータおよび減速輪列）
モータ２０は、ＤＣモータであり、出力軸が装置幅方向を右側（製氷皿３の側）に向かって延びている。減速輪列２２は、モータ２０の出力軸に取り付けられたピニオン３０、大径歯車部分がピニオン３０（図３、４参照）と噛み合う第１複合歯車３１、大径歯車部分が第１複合歯車３１の小径歯車部分と噛み合う第２複合歯車３２、大径歯車部分が第２複合歯車３２の小径歯車部分と噛み合う第３複合歯車３３、および、大径歯車部分が第３複合歯車３３の小径歯車部分と噛み合う第４複合歯車３４を備えており、第４複合歯車３４の小径歯車部分はカム歯車２１の外歯２１１と噛み合っている。モータ２０はカム歯車２１よりも装置後方に配置されており、第１〜第４複合歯車３１〜３４は、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１よりも上方において装置前後方向に並んで配置されている。
【００３０】
（カム歯車）
図５（ａ）はカム歯車２１、軸状部材２３、スイッチ２５、スイッチレバー２６、および連携部材２８の側面図であり、図５（ｂ）はその平面図である。図６はカム歯車２１、軸状部材２３、スイッチ２５、スイッチレバー２６および連携部材２８の分解斜視図である。図７はカム歯車を反出力側から見た端面図である。
【００３１】
カム歯車２１は、外歯２１１にモータ２０からの駆動力が伝達されることにより、回転中心線Ｌ１を中心として回転する。回転中心線Ｌ１は装置幅方向に延びており、装置幅方向の右側、すなわち、製氷皿３の位置する側がカム歯車２１の出力側となっている。図５、図６に示すように、カム歯車２１は反出力側から出力側に向かって外歯２１１が形成されている大径部２１２と、この大径部２１２分よりも小径の小径部２１３と、小径部２１３よりも更に小径の筒状の出力軸部２１４を備えている。出力軸部２１４にはＤカットされた掻き出し部材４の回転軸６の一方の端部分が挿入され、これにより、掻き出し部材４はカム歯車２１と同軸で一体に回転する。
【００３２】
図７に示すように、カム歯車２１の反出力側の端面２１ａには第１凹部４０が形成されており、この第１凹部４０の内側内周面に第１カム面４１が形成されている。また、第１凹部４０の底面には第２凹部４３が形成されており、この内側内周面に第２カム面４４が形成されている。第１カム面４１と第２カム面４４とはカム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向において異なる位置に形成されている。
【００３３】
図７において外側に形成された第１カム面４１には、後述する軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａが摺動する。カム歯車２１を回転させると、その回転位置に応じて、軸状部材２３が揺動して、氷量検出用レバー１０を揺動させる。
【００３４】
第１カム面４１は、反時計回り（ＣＣＷ方向）に連続して、氷量検出用第１カム部４１１、氷量検出用第２カム部４１２、氷量検出用第３カム部４１３、および、氷量検出用第４カム部４１４を備えている。
【００３５】
氷量検出用第１カム部４１１は氷量検出用レバー１０を回動させない状態で維持させるための区間であり円弧形状に形成されている。
【００３６】
氷量検出用第２カム部４１２は、軸状部材２３を揺動させることによって、軸状部材２３に接続された氷量検出用レバー１０を下降させるための区間であり、図７に示される状態のカム歯車２１の右下側部分において、氷量検出用第１カム部４１１から径方向の外側に延びるように形成されている。
【００３７】
氷量検出用第３カム部４１３は、貯氷部２に氷が貯まっていない場合に、氷量検出用レバー１０を最下降させた状態で維持させる区間であり円弧形状に形成されている。
【００３８】
氷量検出用第４カム部４１４は、下降した氷量検出用レバー１０を上昇させるための区間であり、氷量検出用第３カム部４１３から径方向の内側に延びるように形成されている。
【００３９】
第２カム面４４には、後述するスイッチレバー２６の第２カムフォロワー２６２が従動する。カム歯車２１を回転させると、その回転位置に応じて、スイッチレバー２６が揺動してスイッチ２５を操作し、スイッチ２５がオンおよびオフに切り替わる。第２カム面４４は、カム歯車２１の左側部分から反時計回り（ＣＣＷ方向）に連続して、スイッチオン用第１カム部４４１、スイッチオフ用第１カム部４４２、スイッチオン用第２カム部４４３、および、スイッチオフ用第２カム部４４４を備えている。
【００４０】
スイッチオン用第１カム部４４１は、図７に示される状態のカム歯車２１の左側部分において外周縁に近い位置に円弧形状に形成されている。スイッチオン用第１カム部４４１は、製氷装置１が氷を製造している製氷状態のときに、スイッチレバー２６を回動させることによりスイッチレバー２６にスイッチ２５を押下させ、スイッチ２５をオンとして、掻き出し部材４の原点位置を確認するための信号を出力させる区間である。
【００４１】
スイッチオフ用第１カム部４４２は、氷掻き出し動作を開始したときに、スイッチ２５をオフにするための区間であり、スイッチオン用第１カム部４４１よりも径方向の内側に形成されている。
【００４２】
スイッチオン用第２カム部４４３は、氷量検出用レバー１０を下方に移動させる氷量確認動作の間に、スイッチレバー２６を回動させることによりスイッチレバー２６にスイッチ２５を押下させ、スイッチ２５をオンとして、氷量確認用の信号を出力させるための区間である。スイッチオン用第２カム部４４３は、カム歯車２１の外周縁に近い位置に形成されている。
【００４３】
スイッチオフ用第２カム部４４４は、氷量確認動作が終了して待機状態に戻る際に、スイッチ２５をオフにするための区間であり、スイッチオン用第２カム部４４３よりも径方向の内側に形成されている。
【００４４】
（軸状部材）
図４に示すように、軸状部材２３は、外側ケース１２と内側ケース１３との接合部分の間に形成された軸貫通孔１２１を貫通して、装置ケース１１の外側から内側まで延びている。軸状部材２３は、回転中心線Ｌ１の方向においてカム歯車２１に隣接配置されており、装置ケース１１の外側に露出している大径部２３１と、大径部２３１よりも小径で装置ケース１１の内側に伸びている軸状の胴部２３２を備えている。胴部２３２の端面には円形凹部２３ａ（図６参照）が形成されており、この円形凹部２３ａには、外側ケース１２の側板部分１２２（対峙板部分）からカム歯車２１の側に突出する軸受用突出部１２３に設けられた軸受用凸部１２３ａが挿入されている。
【００４５】
軸受用凸部１２３ａは軸受用突出部１２３から装置前方に向かって突出しており、軸状部材２３は、この軸受用凸部１２３ａと軸貫通孔１２１によってその軸線を中心として揺動可能な状態で支持されている。軸状部材２３の軸状部材揺動中心線Ｌ２（軸線）は、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向から見たときに、図２に示すように、カム歯車２１の下半部分と重なる位置に設定されている。また、軸状部材揺動中心線Ｌ２は、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交しており、装置前後方向に延びている。大径部２３１には、氷量検出用レバー１０の揺動中心となる取付部１０ａが固定される。これにより、氷量検出用レバー１０は軸状部材２３と一体に、軸状部材揺動中心線Ｌ２回りに揺動する。
【００４６】
胴部２３２には、軸状部材揺動中心線Ｌ２の方向の途中に小径部分２３２ａが設けられている。小径部分２３２ａには捩りコイルバネ２４が同軸に取り付けられている。捩りコイルバネ２４の一方の端は胴部２３２の外周面から半径方向に突出するバネ係合部２３４と係合しており、他方の端は外側ケース１２に設けられた不図示のバネ係合部と係合している。軸状部材２３は、捩りコイルバネ２４の付勢力によって、軸状部材揺動中心線Ｌ２の方向を胴部２３２の側から見たときに、図６に矢印で示す、反時計回り（ＣＣＷ）に付勢されている。
【００４７】
ここで、図４に示すように、軸状部材２３は、円形凹部２３ａが形成されている内側部分２３ｂと、大径部２３１および小径部分２３２ａを備える外側部分２３ｃとから構成されている。内側部分２３ｂの外側部分２３ｃの側の端面２３ｄには小径部分２３２ａと嵌合する第２の円形凹部（不図示）が形成されている。
【００４８】
軸状部材２３を装置ケース１１に搭載する場合には、軸受用突出部１２３の軸受用凸部１２３ａを内側部分２３ｂの円形凹部２３ａに挿入して、内側部分２３ｂが軸受用凸部１２３ａによって回転可能に支持された状態する。また、外側部分２３ｃの小径部分２３２ａに捩りコイルバネ２４を同軸上に配置して、外側部分２３ｃが外側ケース１２の軸貫通孔１２１に回転可能に保持された状態とする。しかる後に、小径部分２３２ａの端部を内側部分２３ｂの第２の円形凹部２３ａに嵌め込んで、一体化する。また、捩りコイルバネ２４を装置ケース１１のバネ係合部と係合させて、捩りコイルバネ２４によって所定の回転方向に付勢された状態とする。
【００４９】
次に、図６に示すように、胴部２３２の外周面には、カムフォロワー用突部２３５、スイッチレバー規制用突部（規制用突部）２３６が形成されている。
【００５０】
カムフォロワー用突部２３５は、胴部２３２の外周面からカム歯車２１の側に向かって外周側に突出しており、その先端部分にはカム歯車２１の外側に形成された第１カム面４１に摺動可能なカムフォロワー（第１カムフォロワー）２３５ａが形成されている。カムフォロワー２３５ａはカム歯車２１に形成された第１凹部４０の開口からカム歯車２１の内側に挿入され、第１カム面４１に内側から当接している。また、カムフォロワー２３５ａは、捩りコイルバネ２４の付勢力によって、第１カム面４１に対して軸状部材揺動中心線Ｌ２を中心とする一方の揺動方向に押し付けられた状態を維持可能となっている。カムフォロワー２３５ａは第１カム面４１とともに、カム歯車２１の回転運動を軸状部材２３の軸状部材揺動中心線Ｌ３回りの揺動運動に変換する第１回転カム機構を構成している。
【００５１】
カム歯車２１が回転するとカムフォロワー２３５ａが第１カム面４１に摺動する。これにより、カムフォロワー２３５ａは、カム歯車２１の回動角度に応じてカム歯車２１の半径方向に変位するので、軸状部材２３は軸状部材揺動中心線Ｌ２回りに所定の角度範囲で揺動する。本例では、軸状部材２３は、３０°の角度範囲で揺動するようになっている。
また、軸状部材２３が揺動すると、軸状部材２３に取り付けられている氷量検出用レバー１０が軸状部材揺動中心線Ｌ２を中心として所定の角度範囲で揺動する。
【００５２】
スイッチレバー規制用突部２３６は、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度に位置しているときにカム歯車２１とは反対側に向かって突出した状態となるように形成されている。スイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対側に向いた状態になると、スイッチレバー規制用突部２３６は連携部材２８を回動させる。これにより、連携部材２８がスイッチレバー２６と干渉して、スイッチレバー２６によるスイッチ２５の押下が阻止される。
【００５３】
（スイッチ、スイッチレバー、連携部材）
次に、図２〜図６を参照して、スイッチ２５、スイッチレバー２６、連携部材２８を説明する。スイッチ２５は、タクトスイッチであり、押下されるボタン２５１をカム歯車２１の側に向けた状態で配置されている。本例では、スイッチ２５はボタン２５１が押下されるとオンとなり、信号を出力する。スイッチ２５からの信号は、氷量確認および原点位置確認に用いられる。
【００５４】
スイッチレバー２６は、カム歯車２１に隣接配置されている。スイッチレバー２６は、上方に向かって僅かに装置後方に傾斜する軸部２６１を備えており、軸部２６１の下側の端部分は、装置ケース１１の軸受用突出部１２３に設けられた第１の軸受用凹部（凹部）１２３ｂに支持されている。軸部２６１の上側の端部分は、外側ケース１２の側板部分１２２からカム歯車２１の側に突出する第２の軸受用突出部１２４に設けられた第２の軸受用凹部１２４ａに支持されている。第１の軸受用凹部１２３ｂおよび第２の軸受用凹部１２４ａにより、スイッチレバー２６は、軸部２６１の軸線と一致するとともに、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交するスイッチレバー揺動中心線Ｌ３を中心に揺動可能な状態で、外側ケース１２に支持されている。
【００５５】
また、スイッチレバー２６は、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３から離れた部位に、第２カム面４４に摺動するカムフォロワー（第２カムフォロワー）２６２、スイッチ操作部２６３、および、圧縮コイルバネ２７の一方の端部分を接続するためのバネ係合部２６４を備えている。カムフォロワー２６２は第２カム面４４とともに、カム歯車２１の回転運動をスイッチレバー２６のスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの揺動運動に変換する第２回転カム機構を構成している。
【００５６】
カムフォロワー２６２とスイッチ操作部２６３とは、軸部２６１の外周側において、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの異なる角度位置に設けられている。カムフォロワー２６２はカム歯車２１の第１凹部４０を介して第２凹部４３の内側に挿入されて、第２カム面４４に内側から当接している。
【００５７】
スイッチ操作部２６３とバネ係合部２６４とは、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３と平行な状態で軸部２６１からスイッチレバー揺動中心線Ｌ３と直交する方向に延びている平板形状のスイッチ操作レバー部２６５の先端部分に形成されている。先端部分のカム歯車２１とは反対側がスイッチ操作部２６３であり、先端部分のカム歯車２１の側がバネ係合部２６４である。スイッチ操作部２６３は、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りにスイッチレバー２６が揺動したときに、スイッチ２５のボタン２５１を押下可能となっている。バネ係合部２６４と内側ケース１３の側板部分１２２との間には圧縮コイルバネ２７が配置されている。
【００５８】
圧縮コイルバネ２７は、カムフォロワー２６２が第２カム面４４に対してスイッチレバー揺動中心線Ｌ３を中心とする一方の揺動方向に押し付けられた状態が維持されるように、スイッチレバー２６を付勢している。圧縮コイルバネ２７がスイッチレバー２６を付勢する揺動方向は、スイッチレバー２６がスイッチ２５を押下する方向と同じである。本例では、圧縮コイルバネ２７によって、スイッチレバー２６は、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３の方向を上方から見たときに、図６に矢印で示す、反時計回り（ＣＣＷ）に付勢されている。
【００５９】
連携部材２８は、軸状部材２３のスイッチレバー規制用突部２３６と共に、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度に位置したときにスイッチレバー２６のスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの揺動を規制してスイッチ２５の押下を阻止する連携機構を構成している。
【００６０】
図２、図６に示すように、連携部材２８は、枠状をしており、軸状部材２３の側の軸状部材側枠部分２８１、スイッチレバー２６の側のスイッチレバー側枠部分２８２、軸状部材側枠部分２８１およびスイッチレバー側枠部分２８２の上端部分を連結している上側枠部分２８３、軸状部材２３側枠部およびスイッチレバー側枠部分２８２の下端部分を連結している下側枠部分２８４、および、これら各枠部分の中央に設けられている貫通孔２８５を備えている。上側枠部分２８３には上方に伸びる円柱形状の上側軸部２８６が設けられており、下側枠部分２８４には下方に伸びる円柱形状の下側軸部２８７が設けられている。上側軸部２８６は、外側ケース１２の側板部分１２２において、軸受用突出部１２３の上側に設けられた上側凹部（不図示）に回転可能に支持されており、下側軸部２８７は、外側ケース１２の側板部分１２２において、軸受用突出部１２３の下側に設けられた下側凹部１２５（図４参照）に揺動可能に支持されている。これにより、連携部材２８は、上側軸部２８６および下側軸部２８７の軸線を連携部材揺動中心線（第３揺動中心線）Ｌ４として揺動可能に支持されている。連携部材揺動中心線Ｌ４は、貫通孔２８５と交差する方向に延びており、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交している。また、連携部材揺動中心線Ｌ４は、上方に向かって僅かに装置後方に傾斜している。ここで、図４に示すように、貫通孔２８５内には軸受用突出部１２３が挿入されており、軸受用突出部１２３は、貫通孔２８５を介してカム歯車２１の側に突出している。
【００６１】
軸状部材側枠部分２８１の一部分は、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度に位置したときにスイッチレバー規制用突部２３６と当接可能な軸状部材側当接部（第１当接部）２８１ａとなっている。スイッチレバー側枠部分２８２には、スイッチレバー２６のスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの回転を規制するためにスイッチレバー２６のスイッチ操作レバー部２６５に当接可能なスイッチレバー側当接部（第２当接部）２８２ａが設けられている。
【００６２】
軸状部材２３が所定の角度に位置することによってスイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対側を向くと、連携部材２８の軸状部材側枠部分２８１は、スイッチレバー規制用突部２３６によってカム歯車２１とは反対方向に押し込まれる。これにより、連携部材２８のスイッチレバー側枠部分２８２がカム歯車２１の側に進出し、スイッチレバー側当接部２８２ａがスイッチレバー２６のスイッチ操作レバー部２６５のスイッチ操作部２６３が設けられている側の面に当接する。
【００６３】
連携部材２８がスイッチレバー２６のスイッチ操作レバー部２６５に当接すると、スイッチレバー２６は、スイッチ操作部２６３がスイッチ２５のボタン２５１と僅かな隙間を開けて対峙した状態となる。また、スイッチレバー２６が、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りをスイッチ２５を押下する方向に揺動しようとした場合には、その揺動が連携部材２８によって阻止される状態となる。この結果、スイッチレバー２６によるスイッチ２５の押下が阻止される。
【００６４】
ここで、図４、図５（ｂ）に示すように、軸状部材２３の胴部２３２は、カム歯車２１の端面２１ａと平行に対峙している。スイッチレバー２６の軸部２６１は、軸状部材２３に対して軸状部材揺動中心線Ｌ２の方向（装置前後方向）にオフセットした位置において、カム歯車２１の端面２１ａと平行に対峙している。スイッチ２５は、軸状部材２３およびスイッチレバー２６に対して軸状部材揺動中心線Ｌ２の方向（装置前後方向）にオフセットした位置において、カム歯車２１の端面２１ａから離れる方向に押下されるように配置されており、スイッチレバー２６のスイッチ操作レバー部２６５が、カム歯車２１の端面２１ａとスイッチ２５の間に突出している。
【００６５】
また、軸状部材揺動中心線Ｌ２と、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３とは、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１から見た場合に、所定の角度をなす状態に配置されており、軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａと第１カム面４１が摺接する第１摺接位置４１Ａと、スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２が第２カム面４４に摺接する第２摺接位置４１Ｂは、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１回りの９０°の範囲内にある。本例では、軸状部材揺動中心線Ｌ２と、スイッチレバー揺動中心線Ｌ３とがなす角度は１１０°であり、第１摺接位置４１Ａと第２摺動位置４４Ａは回転中心線Ｌ１回りに８０°離れた角度位置にある。
【００６６】
さらに、連携部材２８は、軸状部材２３とスイッチレバー２６の軸受けが形成されている軸受用突出部１２３を囲むようにして、軸状部材揺動中心線Ｌと軸状部材揺動中心線Ｌ２が交差する位置の近傍に配置されている。
【００６７】
これらの結果、図４、図５に示すように、軸状部材２３、スイッチレバー２６、スイッチ２５および従動部材を、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向（装置幅方向）、並びに、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１および軸状部材２３の軸状部材揺動中心線Ｌ２と直交する方向（上下方向）において、狭いスペース内に構成することが可能となっている。
【００６８】
カム歯車２１が回転するとスイッチレバー２６のカムフォロワー２６２が第２カム面４４に摺動する。これにより、カムフォロワー２６２は、カム歯車２１の回動角度に応じてカム歯車２１の半径方向に変位するので、スイッチレバー２６はスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りに所定の角度範囲で揺動する。本例では、スイッチレバー２６は、１０°の角度範囲で揺動する。
【００６９】
カムフォロワー２６２がカム歯車２１の半径方向の外側に変位すると、図６に示すように、スイッチレバー２６は上方から見たときに反時計回りに揺動して、スイッチ操作部２６３がスイッチ２５のボタン２５１を押下する。この結果、スイッチ２５はオンとなり、氷量確認用の信号または原点位置確認用の信号が出力された状態となる。カムフォロワー２６２がカム歯車２１の半径方向の内側に変位すると、スイッチレバー２６は時計回りに揺動し、スイッチ操作部２６３とスイッチ２５のボタン２５１との間に隙間が形成される。この結果、スイッチ２５はオフとなり、信号は出力されない。
【００７０】
ここで、軸状部材２３がスイッチレバー揺動中心線Ｌ３回りの所定の角度に位置すると、スイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対方向に向いて連携部材２８に当接する。この結果、連携部材２８が揺動してスイッチレバー２６の揺動が阻止されるので、スイッチレバー２６がスイッチ２５を押下することが阻止される。より具体的には、氷量検出用レバー１０を下降させる氷量検出動作において、貯氷部２が満杯でない場合には、氷量検出用レバー１０の下降が貯氷部２の氷によって妨げられないので、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度に位置する。このような場合に、スイッチレバー２６によるスイッチ２５の押下が阻止され、スイッチ２５はオフのままで維持される。
【００７１】
（製氷動作）
図８は製氷装置１の製氷動作を示すフローチャートである。図８のフローチャートに挿入された図は、上側の図が対応するステップにおける掻き出し爪７および氷量検出用レバー１０の位置を示し、下側の図が対応するステップにおけるカム歯車２１の状態を示している。上側の図は製氷装置１を製氷皿３の側から見たものであり、下側の図は製氷装置１を駆動ユニット９の側から見たものである。図９（ａ）は初期化動作を示すカムチャートであり、図９（ｂ）は貯氷量不足時の動作を示すカムチャートであり、図９（ｃ）は貯氷部２が満杯の状態の場合の動作を示すカムチャートであり、図９（ｄ）は軸状部材２３の回転動作を示すカムチャートである。
【００７２】
製氷装置１は不図示の制御部によって駆動制御される。この制御部は、製氷装置１が備えている場合もあるが、製氷装置１が搭載された冷蔵庫の制御部の一部として構成されている場合もある。
【００７３】
電源オンまたは初期化する旨の信号のいずれかが制御部に入力されると、制御部は、氷量検出用レバー１０および掻き出し爪７を原点位置にセットする初期化動作を行う（ステップＳＴ１）。
【００７４】
初期化動作では、制御部は、まず、モータ２０を駆動してカム歯車２１を反時計回り（ＣＣＷ方向）に回転させる。そして、スイッチレバー２６がスイッチオン用第１カム部４４１に従動してスイッチ２５から原点位置確認用の信号が出力されるのを監視する。原点位置確認用の信号が出力されると、所定時間経過後にモータ２０を停止する。この動作により、カム歯車２１は、原点位置（０度）から−１５度の位置で停止する。
【００７５】
次に、制御部は、モータ２０を反対方向に駆動して、スイッチレバー２６がスイッチオフ用第２カム部４４４に従動してスイッチ２５がオフになるまでカム歯車２１を時計回り（ＣＷ方向）に回転させる。この動作により、カム歯車２１は原点位置で停止した状態になり、氷量検出用レバー１０および掻き出し爪７は図１に示す製氷位置４Ａにセットされる。
【００７６】
製氷位置４Ａでは、ステップＳＴ１の図に示すように、掻き出し爪７は氷滑落用ガイド部材５が配置されている前側に向いて傾いている状態となる。軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａは氷量検出用第１カム部４１１に当接しており、氷量検出用レバー１０は先端部分が製氷皿３の前方に位置する状態となっている。スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２はスイッチオフ用第１カム部４４２に当接しており、この結果、スイッチ２５はオフとなり、氷量検出用の信号は出力されていない。
【００７７】
初期化動作が終了すると、製氷皿３への給水が行われ、タイマーがセットされる（ステップＳＴ２）。
【００７８】
タイマーにセットされた所定時間が経過して製氷皿３内に氷が製造されると、制御部は、モータ２０を駆動して氷掻き出し動作を開始する。氷掻き出し動作が開始すると、氷掻き出し動作に同期して氷量確認動作が開始される（ステップＳＴ３）。
【００７９】
ステップＳＴ３について、より詳細には、カム歯車２１が時計回り（ＣＷ方向）に回転させられると、掻き出し爪７は氷滑落用ガイド部材５の側に向かって回動し始める。また、カム歯車２１が原点位置から７度回転した時点からカムフォロワー２３５ａが氷量検出用第２カム部４１２を摺動し、これにより、軸状部材２３が回動して氷量検出用レバー１０が下降し始める。
【００８０】
更に、カム歯車２１が時計回り（ＣＷ方向）に回転させられて、カム歯車２１が原点位置から３１度回転した氷量確認位置に達すると、制御部は、スイッチ２５から信号が出力されたか否かを確認する（ステップＳＴ４）。氷量確認位置では、スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２は、スイッチオン用第２カム部４４３に当接可能な位置に至っている。
【００８１】
ステップＳＴ４において、カム歯車２１が氷量確認位置まで回転したときに貯氷部２内に氷が貯まっていなければ、氷量検出用レバー１０の下降が貯氷部２の氷により妨げられることはない。この結果、軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａは氷量検出用第３カム部４１３を摺動し、氷量検出用レバー１０は最下降位置まで下降する。これにより、軸状部材２３は、軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度（２０°）を超えて回転する。
【００８２】
ここで、軸状部材２３が軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度を超えた角度に位置すると、スイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対方向に向いて連携部材２８に当接する。この結果、連携部材２８が揺動してスイッチレバー２６の揺動が阻止されるので、スイッチレバー２６がスイッチ２５を押下することが阻止される。よって、スイッチ２５はオフのままで維持される。
【００８３】
モータ２０が駆動されてから所定時間経過する前にスイッチ２５から信号が出力されなかった場合には、制御部は、貯氷部２が満杯ではないと判断する。従って、制御部は、モータ２０の駆動を継続して、カム歯車２１を時計回り（ＣＷ方向）に回転させる氷掻き出し動作を継続する（ステップＳＴ５）。この結果、掻き出し爪７によって製氷皿３内の氷は氷滑落用ガイド部材５に上面に載せられ、氷滑落用ガイド部材５の上面に沿って滑り、貯氷部２へと落下させられる。
【００８４】
その後、モータ２０のＣＷ方向への駆動が継続された後にカム歯車２１が原点位置から２９１度回転するとスイッチレバー２６がスイッチオン用第１カム部４４１に従動してスイッチ２５から信号が出力される。制御部は、スイッチ２５から信号が出力されたことを確認した後に、スイッチ２５から信号が出力されなくなるまでモータ２０を駆動して、カム歯車２１を時計回り（ＣＷ方向）に回転させて原点位置に戻す。
【００８５】
カム歯車２１が時計回り（ＣＷ方向）に回転して原点位置に戻るまでの間に、軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａが氷量検出用第４カム部４１４から氷量検出用第１カム部４１１にかけて摺動する。従って、軸状部材２３は氷量検出用レバー１０を上昇させる方向に回転し、氷量検出用レバー１０は製氷位置４Ａに戻る（ステップＳＴ６）。また、掻き出し爪７は回転中心線Ｌ１を中心として１回転して製氷位置４Ａに戻る。（ステップＳＴ７）。
【００８６】
次に、ステップＳＴ４において、カム歯車２１が氷量確認位置まで回転したときに貯氷部２に氷が所定量以上貯まっている場合には、氷量検出用レバー１０の下降が貯氷部２の氷により妨げられるので、氷量検出用レバー１０は最下降位置まで下降せず、軸状部材２３の揺動は角度で停止している。本例では、氷量検出用レバー１０の下降が氷によって妨げられ、軸状部材２３の揺動が所定の角度（２０°）で停止したときに、貯氷部２は満杯である。ここで、軸状部材２３の軸状部材揺動中心線Ｌ２回りの所定の角度以下の場合には、スイッチレバー規制用突部２３６がカム歯車２１とは反対方向に向いておらず、連携部材２８に当接していない。この結果、連携部材２８が揺動することがないので、スイッチレバー２６の回動は阻止されない。よって、スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２がスイッチオン用第２カム部４４３を摺動して、スイッチ操作部２６３がスイッチ２５を押下する。
【００８７】
ここで、モータ２０がＣＷ方向に駆動されてから所定時間経過する前にスイッチ２５から信号が出力されると、制御部は、貯氷部２が満杯であると判断する。従って、制御部は、次にスイッチ２５からの信号が出力されるまでカム歯車２１を反時計回り（ＣＣＷ方向）に回転させる。すなわち、スイッチレバー２６のカムフォロワー２６２がスイッチオン用第１カム部４４１を摺動するまで回転させる（ステップＳＴ８）。そして、信号が出力されてから所定時間経過した後にモータ２０を停止する（ステップＳＴ８）。
【００８８】
この動作により、カム歯車２１は原点位置から−１５度の位置で停止する。しかる後に、モータ２０をＣＷ方向に駆動して、スイッチレバー２６がスイッチオフ用第２カム部４４４に従動してスイッチ２５がオフになるまでカム歯車２１を時計回り（ＣＷ方向）に回転させる。これによりカム歯車２１は原点位置で停止した状態となり、氷量検出用レバー１０および掻き出し爪７は原点位置にセットされる（ステップＳＴ９）。
【００８９】
制御部が貯氷部２が満杯であると判断した場合には、所定時間経過後に、ステップＳＴ２〜ステップＳＴ９の動作が繰り返される。
【００９０】
（作用効果）
本例によれば、軸状部材２３とスイッチレバー２６がそれぞれ従動する第１カム面４１および第２カム面４４は、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向に隣接する位置に形成されている。従って、第１カム面４１および第２カム面４４をカム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交する半径方向に隣接するように形成する場合と比較して、カム歯車２１を半径方向に小さくすることができる。また、第１カム面４１および第２カム面４４はカム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向において異なる位置に形成されているので、第１カム面４１および第２カム面４４をカム歯車２１の回転中心線Ｌ１の全周に渡って形成することができる。さらに、軸状部材２３およびスイッチレバー２６は、カム歯車２１の第１凹部４０が形成されている端面２１ａの側においてカム歯車２１と隣接配置されているので、軸状部材２３およびスイッチレバー２６が回転中心線Ｌ１の方向でカム歯車２１の両側に配置されている場合と比較して、カム式の動力伝達機構を回転中心線Ｌ１の方向で小さくすることができる。従って、製氷装置１の小型化を図ることが可能となる。
【００９１】
また、揺動する角度範囲が大きい軸状部材２３が摺動する第１カム面４１をカム歯車２１の端面２１ａに設けた第１凹部４０の内側内周面に形成し、揺動する角度範囲が軸状部材２３と比較して小さいスイッチレバー２６が摺動する第２カム面４４を第１凹部４０の底面に設けた第２凹部４３の内側内周面に形成しているので、図５（ｂ）に示すように、第１揺動中心線Ｌ２から第１カムフォロワー２３５ａの第１カム面４１に対する第１摺接位置４１Ａまでの距離Ｍを、第２揺動中心線Ｌ３から第２カムフォロワー２６２の第２カム面４４に対する第２摺接位置４４Ａまでの距離Ｎよりも短くすることができる。この結果、第１カムフォロワー２３５ａが第１カム面４１に従動することによりカム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交する方向に移動する距離と、２カムフォロワー２６２が第２カム面４４に従動してカム歯車２１の回転中心線Ｌ１と直交する方向に移動する距離とを同程度の距離とすることが容易となるので、第１カム面４１および第２カム面４４を形成するカム歯車２１の径を小さく抑えることができる。さらに、氷量検出用レバー１０が揺動する角度範囲を大きくすることが可能なので、氷量検出用レバー１０による氷量の確認精度を向上させることができる。
【００９２】
本例では、軸状部材揺動中心線Ｌ２およびスイッチレバー揺動中心線Ｌ３は、いずれも回転中心線Ｌ１と直交し、第１凹部４０が形成されたカム歯車２１の端面２１ａから等しい距離に定められている。従って、製氷装置１を、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１の方向において小型化することができる。
【００９３】
また、軸状部材２３のカムフォロワー２３５ａが第１カム面４１に対して摺接する第１摺接位置４１Ａとスイッチレバー２６のカムフォロワー２６２が第２カム面４４に対して摺接する第２摺接位置４４Ａとは、カム歯車２１の回転中心線Ｌ１回りに９０°の範囲内にあるので、軸状部材２３およびスイッチレバー２６をカム歯車２１の回転中心線Ｌ１を挟んだ一方の側に隣接配置する際に、軸状部材２３およびスイッチレバー２６を近接した位置に配置することが容易である。
【００９４】
なお、上記の例では、第１カム面４１および第２カム面４４をカム歯車２１に形成した凹部の内側内周面に形成してあるが、第１カム面４１および第２カム面４４をカム歯車２１の端面２１ａに設けた凸部の外側外周面に形成することができる。また、カム歯車２１に設けた凸部の内側内周面および外側外周面のいずれか一方に第１カム面４１を形成し、いずれか他方に第２カム面４４を形成することもできる。いずれの場合においても第１カム面４１と第２カム面４４を回転中心線Ｌ１の方向の異なる位置に形成するとともに、第１カム面４１を軸状部材２３およびスイッチレバー２６に近い側に形成しておけば、第１揺動中心線Ｌ２から第１カムフォロワー２３５ａの第１カム面４１に対する第１摺接位置４１Ａまでの距離Ｍを、第２揺動中心線Ｌ３から第２カムフォロワー２６２の第２カム面４４に対する第２摺接位置４４Ａまでの距離Ｎよりも短くすることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１・製氷装置、２・貯氷部、３・製氷皿、４・掻き出し部材、４Ａ・製氷位置、５・氷滑落用ガイド部材、６・回転軸、７・掻き出し爪、８・製氷セル、９・駆動ユニット、１０・氷量検出用レバー、１０ａ・取付部、１１・装置ケース、１２・外側ケース、１３・内側ケース、２０・モータ、２１・カム歯車（回転体）、２１ａ・端面、２２・減速輪列、２３・軸状部材、２３ａ・円形凹部、２３ｂ・内側部分、２３ｃ・外側部分、２３ｄ・端面、２４・コイルバネ、２５・スイッチ、２６・スイッチレバー、２７・圧縮コイルバネ、２８・連携部材、２９・カム式の動力伝達機構、３０・ピニオン、３１・複合歯車、３２・複合歯車、３３・複合歯車、３４・複合歯車、４０・第１凹部、４１・第１カム面、４１Ａ・第１摺動位置、４３・第２凹部、４４・第２カム面、４４Ａ・第２摺動位置、１２１・軸貫通孔、１２２・側板部分、１２３・軸受用突出部、１２３ａ・軸受用凸部、１２３ｂ・軸受用凹部、１２４・第２の軸受用突出部、１２４ａ・第２の軸受用凹部、１２５・下側凹部、２１１・外歯、２１２・大径部、２１３・小径部、２１４・出力軸部、２３１・大径部、２３２・胴部、２３２ａ・小径部分、２３４・バネ係合部、２３５・カムフォロワー用突部、２３５ａ・軸状部材のカムフォロワー、２３６・スイッチレバー規制用突部、２５１・ボタン、２６１・軸部、２６２・スイッチレバーのカムフォロワー、２６３・スイッチ操作部、２６４・バネ係合部、２６５・平板部、２８１・軸状部材側枠部分、２８１ａ・軸状部材側当接部、２８２・スイッチレバー側枠部分、２８２ａ・スイッチレバー側当接部、２８３・上側枠部分、２８４・下側枠部分、２８５・貫通孔、２８６・上側軸部、２８７・下側軸部、３２１・製氷皿、４１１〜４１４・第１カム面のカム部、４４１〜４４４・第２カム面のカム部、Ｌ１・回転中心線、Ｌ２・軸状部材揺動中心線、Ｌ３・スイッチレバー揺動中心線、Ｌ４・連携部材揺動中心線、Ｍ・第１揺動中心軸線から第１カムフォロワーと第１カム面との摺接位置までの距離、Ｎ・第２揺動中心線から第２カムフォロワーと第２カム面との摺接位置までの距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、
前記回転体の回転中心線の方向の異なる位置に、それぞれ半径方向の外側または内側を向くように形成された第１カム面および第２カム面と、
前記回転中心線に直交する第１揺動中心線回りに揺動可能に支持され、前記第１揺動中心線から外れた部位に前記第１カム面に摺接可能な第１カムフォロワーを備える第１従動部材と、
前記回転中心線に直交する第２揺動中心線回りに揺動可能に支持され、前記第２揺動中心線から外れた部位に前記第２カム面に摺接可能な第２カムフォロワーを備える第２従動部材とを有し、
前記第１従動部材および前記第２従動部材は、いずれも前記回転体の前記回転中心線の方向の一方の側に隣接配置されており、
前記第１カム面は、前記回転中心線の方向において前記第２カム面よりも第１従動部材および前記第２従動部材の側に位置しており、
前記第１カムフォロワーが前記第１カム面に摺接することによって前記第１従動部材が前記第１揺動中心線回りに揺動する第１角度範囲は、前記第２カムフォロワーが前記第２カム面に摺接することによって前記第２従動部材が前記第２揺動中心線回りに揺動する第２角度範囲よりも大きく、
前記第１揺動中心軸線から前記前記第１カムフォロワーの前記第１カム面に対する第１摺接位置までの距離は、前記第２揺動中心線から前記第２カムフォロワーの前記第２カム面に対する第２摺接位置までの距離よりも短いことを特徴とするカム式の動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１カム面は、前記回転体の回転中心線の方向の一方の端面に設けられた第１凹部の内側内周面に形成されており、
前記第２カム面は、前記第１凹部の底面に設けられた第２凹部の内側内周面に形成されていることを特徴とするカム式の動力伝達機構。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１揺動中心線および前記第２揺動中心線は、前記回転体の前記端面から等しい距離に定められていることを特徴とするカム式の動力伝達機構。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記第１摺接位置と、前記第２摺接位置とは、前記回転中心線回りに９０°の範囲内にあることを特徴とするカム式の動力伝達機構。
【請求項５】
製氷皿と、
前記製氷皿から氷を掻き出して貯氷部に移動させる掻き出し部材と、
前記貯氷部内の氷に当接可能であり、前記貯氷部の氷量を検出するために前記貯氷部に向かって揺動駆動される氷量検出用レバーと、
氷量確認用の信号を得るためのスイッチと、
前記回転体を回転駆動するための駆動源と、
請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載のカム式の動力伝達機構とを有しており、
前記回転体には、前記掻き出し部材が一体に回転するように取り付けられており、
前記第１従動部材には、前記氷量検出用レバーが一体に揺動するように取り付けられており、
前記第２従動部材は、前記第２揺動中心線から外れた部位に前記スイッチを操作するためのスイッチ操作部を備えていることを特徴とする製氷装置。
【請求項１】
回転体と、
前記回転体の回転中心線の方向の異なる位置に、それぞれ半径方向の外側または内側を向くように形成された第１カム面および第２カム面と、
前記回転中心線に直交する第１揺動中心線回りに揺動可能に支持され、前記第１揺動中心線から外れた部位に前記第１カム面に摺接可能な第１カムフォロワーを備える第１従動部材と、
前記回転中心線に直交する第２揺動中心線回りに揺動可能に支持され、前記第２揺動中心線から外れた部位に前記第２カム面に摺接可能な第２カムフォロワーを備える第２従動部材とを有し、
前記第１従動部材および前記第２従動部材は、いずれも前記回転体の前記回転中心線の方向の一方の側に隣接配置されており、
前記第１カム面は、前記回転中心線の方向において前記第２カム面よりも第１従動部材および前記第２従動部材の側に位置しており、
前記第１カムフォロワーが前記第１カム面に摺接することによって前記第１従動部材が前記第１揺動中心線回りに揺動する第１角度範囲は、前記第２カムフォロワーが前記第２カム面に摺接することによって前記第２従動部材が前記第２揺動中心線回りに揺動する第２角度範囲よりも大きく、
前記第１揺動中心軸線から前記前記第１カムフォロワーの前記第１カム面に対する第１摺接位置までの距離は、前記第２揺動中心線から前記第２カムフォロワーの前記第２カム面に対する第２摺接位置までの距離よりも短いことを特徴とするカム式の動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１カム面は、前記回転体の回転中心線の方向の一方の端面に設けられた第１凹部の内側内周面に形成されており、
前記第２カム面は、前記第１凹部の底面に設けられた第２凹部の内側内周面に形成されていることを特徴とするカム式の動力伝達機構。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１揺動中心線および前記第２揺動中心線は、前記回転体の前記端面から等しい距離に定められていることを特徴とするカム式の動力伝達機構。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記第１摺接位置と、前記第２摺接位置とは、前記回転中心線回りに９０°の範囲内にあることを特徴とするカム式の動力伝達機構。
【請求項５】
製氷皿と、
前記製氷皿から氷を掻き出して貯氷部に移動させる掻き出し部材と、
前記貯氷部内の氷に当接可能であり、前記貯氷部の氷量を検出するために前記貯氷部に向かって揺動駆動される氷量検出用レバーと、
氷量確認用の信号を得るためのスイッチと、
前記回転体を回転駆動するための駆動源と、
請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載のカム式の動力伝達機構とを有しており、
前記回転体には、前記掻き出し部材が一体に回転するように取り付けられており、
前記第１従動部材には、前記氷量検出用レバーが一体に揺動するように取り付けられており、
前記第２従動部材は、前記第２揺動中心線から外れた部位に前記スイッチを操作するためのスイッチ操作部を備えていることを特徴とする製氷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２１４６６８（Ｐ２０１１−２１４６６８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８３６２５（Ｐ２０１０−８３６２５）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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