CN201420183Y - 一种洗衣机机盖门锁及使用该门锁的洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种洗衣机机盖门锁及使用该门锁的洗衣机。机盖门锁包括电磁线圈及其通电驱动的衔铁，衔铁传动的锁舌及其在闭锁位置对机盖闭锁和在解锁位置对机盖解锁的机构；电磁线圈通电驱动的衔铁传动锁舌包括传动锁舌沿某一方向运动至闭锁位置或沿相反方向运动至解锁位置，还包括锁舌处于该二位置的稳定结构。洗衣机包括启动按键和包括洗衣机接通电源或运行中暂停或断电后按动启动按键再实施洗涤或脱水运行步骤的控制程序；洗衣机接通电源或运行中暂停后恢复运行或断电后恢复供电时，电磁线圈通电驱动衔铁传动锁舌至解锁位置；启动按键动作，电磁线圈通电驱动衔铁传动锁舌至闭锁位置。该设计提高可靠性，结构简单，体积小，可对抗干扰，节能和降低成本。

Description

一种洗衣机机盖门锁及使用该门锁的洗衣机

技术领域

本实用新型涉及一种洗衣机机盖门锁及使用该门锁的洗衣机，在国际专利分类表中，属于D06F37/42。

背景技术

为防止机械危险，转动惯量较大的电动洗衣机或离心式脱水机均需设置适当的机盖门锁，在机器运转时，把关闭的机盖锁住。对该机盖门锁的有关技术要求可见于国家标准GB4706.24-2000(IEC60335-2-4：1993)《家用和类似用途电器的安全通用要求》中20.103和22.101的规定。现有技术该机盖门锁及使用该门锁的洗衣机的典型结构可见中国专利ZL200520133654.8、ZL00124008.0、ZL200410090106.1、ZL97101844.8和ZL03178598.0，它们均不同程度存在结构比较复杂，不稳定因素较多的问题，可靠性和洗衣机的安全性因而降低。

有关术语和资料可参见上述专利说明书，国家行业标准QB/T 3835-1999《锁具名词术语》，高校教材《理论力学》和《机械设计基础》，《低压电器设计手册》等。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种洗衣机机盖门锁及使用该门锁的洗衣机，其结构比传统设计简单，可靠性和安全性因而提高。

本实用新型解决技术问题的技术方案是：一种洗衣机机盖门锁，包括：电磁线圈；电磁线圈通电驱动的衔铁；衔铁传动的锁舌；锁舌在闭锁位置对洗衣机机盖闭锁和在解锁位置对洗衣机机盖解锁的机构；其特征在于：所述电磁线圈通电驱动的衔铁传动锁舌，包括传动锁舌沿某一方向运动至闭锁位置，或沿所述某一方向的相反方向运动至解锁位置；还包括锁舌处于闭锁位置或解锁位置的稳定结构。

该新设计使机盖门锁的锁舌运动在一直线上，且无论是闭锁还是解锁，其动力均源于控制方便和动力强大的电磁铁，非常有利于克服各种各样在所难免的运动阻滞，因而显著提高工作的可靠性，且避免使用传统产品中的许多附加机构，因而结构变得非常简单，体积减小，成本降低，使用该机盖门锁的洗衣机的安全性因其可靠性提高和结构简化而得到明显提高。所述稳定结构可对抗适度的外力干扰，在电磁线圈通电驱动衔铁传动锁舌到达闭锁或解锁位置后无需继续通电以保持在所述到达的位置，因此可停止供电以节能和降低电磁线圈制造成本。

其典型设计之一是：

该洗衣机机盖门锁的电磁线圈包括闭锁电磁线圈和解锁电磁线圈；衔铁包括闭锁衔铁和解锁衔铁，前者在闭锁电磁线圈通电时被吸引，后者在解锁电磁线圈通电时被吸引；还包括一摆杆；闭锁衔铁连接于摆杆一侧，且在被吸引时，驱动摆杆朝某一方向摆动至某一位置；解锁衔铁连接于摆杆另一侧，且在被吸引时，驱动摆杆朝所述某一方向的相反方向摆动至另一位置；所述锁舌为直杆，约束于滑道，经一活动铰链与摆杆连接；摆杆摆动至所述某一位置时，锁舌被传动至闭锁位置；摆杆摆动至所述另一位置时，锁舌被传动至解锁位置。

所述稳定结构包括一压缩或拉伸弹簧，弹簧的一端固定于锁壳，另一端连结摆杆；在摆杆从所述某一位置向另一位置的摆动过程中，该弹簧从变形较小的状态开始，变形逐渐增大，在摆杆处于所述某一位置和另一位置之间的中间位置时达到最大，然后逐渐减少，最后回复变形较小的状态。

该设计使用二个电磁铁，分别确保锁舌正反向运动有足够的驱动力，稳定结构简单清晰，其弹簧变形力用于对抗适度的外力干扰，对于结构简单和可靠性高的直动式机盖门锁结构最为适用。

其典型设计之二是：

该洗衣机机盖门锁的衔铁为永磁体，电磁线圈通电为某一方向的直流电流，衔铁被吸引；或者电磁线圈通电为所述某一方向的相反方向的直流电流，衔铁被推斥。

该设计可仅使用一个电磁铁，成本更低且更体积小，其进一步的设计是：

其稳定结构包括一摆杆；衔铁连接摆杆，且在被吸引时，驱动摆杆朝某一方向摆动至某一位置；或者在被推斥时，驱动摆杆朝所述某一方向的相反方向摆动至另一位置；还包括一压缩或拉伸弹簧，弹簧的一端固定于锁壳，另一端连结摆杆；在摆杆从所述某一位置向另一位置的摆动过程中，该弹簧从变形较小的状态开始，变形逐渐增大，在摆杆处于所述某一位置和另一位置之间的中间位置时达到最大，然后逐渐减少，最后回复变形较小的状态。

该结构比较适合的锁舌为一直杆，约束于滑道，经一活动铰链与摆杆连接；摆杆摆动至所述某一位置时，锁舌被传动至闭锁位置；摆杆摆动至所述另一位置时，锁舌被传动至解锁位置。

或者所述锁舌为一直杆，约束于滑道，与衔铁连接；稳定结构为一圆柱螺旋压缩弹簧，其轴线与滑道的方向垂直，其一端圈固定于锁壳，另一端圈经一球面压向锁舌，锁舌于闭锁位置或解锁位置具有相应的二处凹坑为所述球面压下。

使用上述洗衣机机盖门锁的洗衣机，包括控制程序和启动按键，控制程序包括洗衣机接通电源，或运行中暂停，或断电后按动启动按键再实施洗涤或脱水运行的步骤，其特征在于，还包括如下步骤：

a)洗衣机接通电源，或运行中暂停后恢复运行或断电后恢复供电，所述电磁线圈通电驱动衔铁，传动锁舌至解锁位置；

b)启动按键动作，所述电磁线圈通电驱动衔铁，传动锁舌至闭锁位置。

该设计可达到洗衣机接通电源，或运行中暂停，或断电后恢复供电的情况下，锁舌处以应有的正确状态，否则予以纠正，以确保洗衣机使用安全。

附图说明

如下附图用于结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是第1实施例洗衣机机盖门锁锁舌处于解锁状态结构示意图；

图2是第1实施例洗衣机机盖门锁锁舌处于闭锁状态结构示意图；

图3是第2实施例洗衣机机盖门锁锁舌处于解锁状态结构示意图；

图4是第2实施例洗衣机机盖门锁锁舌处于闭锁状态结构示意图；

图5是第3实施例洗衣机机盖门锁锁舌处于解锁状态结构示意图；

图6是第3实施例洗衣机机盖门锁锁舌处于闭锁状态结构示意图；

图7是实施例1机盖门锁所安装的洗衣机结构示意图；

图8是图7洗衣机机盖门锁部分局部放大示意图；

图9是图7洗衣机的电路控制框图；

图10是图7洗衣机部分控制程序图。

具体实施方式

本实用新型是在背景技术所述传统结构机盖门锁和洗衣机基础上改进而成。

第1实施例

图1和图2分别是本实用新型第1实施例洗衣机机盖门锁的锁舌处于解锁状态和闭锁状态结构示意图，如图布置：

a)固定于锁壳110的有：

——闭锁电磁线圈12和解锁电磁线圈14，是二个结构完全相同的软磁铁芯交流电磁线圈，轴线平行且工作端面平齐；

——心轴15和弹簧座112，位于所述二电磁线圈的对称轴；

——滑道19，位于解锁电磁线圈14轴线的延长线；

b)低碳钢一类软磁材料制成的摆杆17的中心孔套于心轴15得以摆动，其一臂作为闭锁电磁线圈12的衔铁17b，构成盘式或拍合式交流或直流电磁铁；另一臂作为解锁电磁线圈14的衔铁17a，也是构成盘式或拍合式交流或直流电磁铁；

c)直杆状的锁舌18的一端与衔铁17a相连于活动铰链16，另一端穿行于滑道19；

d)摆杆17于其对称轴线朝弹簧座112伸出弹簧座113，弹簧111为一圆柱螺旋压缩弹簧，套于弹簧座112和弹簧座113之间，且当其轴线与摆杆17的对称轴线重合时处于最大压缩状态。

闭锁电磁线圈12的接线端子11和解锁电磁线圈14的接线端子13接往洗衣机的控制器的输出，在控制器的控制下：

——当解锁电磁线圈14短时(若干秒，下同)通电时，吸引衔铁17a，驱动摆杆17克服弹簧111的张力绕心轴15逆时针摆动直至完全吸合，同时经铰链16牵引锁舌18沿滑道19回缩，离开锁扣(设于机门适当位置，下同)而解锁。

——当解锁电磁线圈12短时通电时，吸引衔铁17b，驱动摆杆17克服弹簧111的张力绕心轴15顺时针摆动直至完全吸合，同时经铰链16推动锁舌18沿滑道19伸出，进入锁扣而闭锁。

对于该实施例，摆杆17上的弹簧座也可以改为相反方向伸出的挂钩，压缩弹簧改为拉伸弹簧挂于改挂钩。这时，摆杆17的摆动过程克服的是由小至大，再由大至小的拉伸变形力，其它工作情况相同。

此外，该实施例也可以改为不使用直杆状的锁舌和滑道19，使摆杆17一臂末端成形为勾状，直接作为所谓搭钩形锁舌使用，在二电磁线圈驱动下顺逆二向摆动，勾入或脱离锁扣，达到闭锁或解锁。该设计体积可以大大缩小，但不如前者直动式锁舌安装方便和动作可靠性高。

第2实施例

该实施例相对于第1实施例主要是把2个软磁电磁铁改为1个永磁电磁铁，稳定结构仍采用摆杆弹簧结构。

图3和图4分别是该实施例洗衣机机盖门锁的锁舌处于解锁状态和闭锁状态结构示意图。如图布置：

a)固定于锁壳210的有：

——电磁线圈24，其中轴孔布置永磁棒衔铁27a，构成螺管式直流电磁铁；

——档块22，其阻挡面与电磁线圈24的端面平齐；

——心轴25和弹簧座212，位于电磁线圈24轴线的平行线；

——滑道29，位于电磁线圈24轴线的延长线；

b)直杆状的锁舌28的一端沿轴线固定于衔铁27a端部，另一端穿行于滑道29；

c)铜或铝合金制成的摆杆27的中心孔套于心轴25得以摆动，其具有关于心轴25和弹簧座212连线对称的二臂，其一臂与衔铁27a和锁舌28的连接处相连于活动铰链26；

d)摆杆27于其对称轴线朝弹簧座212伸出弹簧座213，弹簧211为一圆柱螺旋压缩弹簧，套于弹簧座212和弹簧座213之间，且当其轴线与摆杆27的对称轴线重合时处于最大压缩状态。

电磁线圈24的接线端子23接往洗衣机的控制器的输出，在控制器的控制下：

——当电磁线圈24短时通以一个方向的直流电流时，吸引衔铁27a，驱动摆杆27克服弹簧211的张力绕心轴25逆时针摆动直至被电磁线圈24的端面阻挡，同时牵引锁舌28沿滑道29回缩，离开锁扣而解锁。

——当电磁线圈24短时通以相反方向的直流电流时，推斥衔铁27a，驱动摆杆27克服弹簧211的张力绕心轴25顺时针摆动直至被档块22阻挡，同时推动锁舌28沿滑道29伸出，进入锁扣而闭锁。

该实施例也可以如同实施例1对锁舌和弹簧修改设计。

第3实施例

该实施例相对于第2实施例主要是稳定结构不采用摆杆弹簧。

图5和图6分别是该实施例洗衣机机盖门锁的锁舌处于解锁状态和闭锁状态结构示意图。如图布置：

a)固定于锁壳310的有：

——电磁线圈34，其中轴孔布置永磁棒衔铁37a，构成螺管式直流电磁铁；

——滑道39，位于电磁线圈34轴线的延长线；

b)直杆状的锁舌38的一端沿轴线固定于衔铁37a端部，另一端穿行于滑道39；

c)圆柱螺旋压缩弹簧311一端圈固定于与锁壳310为一体的弹簧座312，另一端圈经一顶端成形为球面的压杆313，沿与滑道39垂直的方向压向锁舌38，锁舌于闭锁时正对压杆313的位置成形为其球面顶端压下的凹坑38a和解锁时正对压杆313的位置成形为其球面顶端压下的凹坑38b。锁舌于凹坑38a和38b之间还成形为一圆顺的隆起314，压杆313在此对弹簧311产生较大的压缩变形，增强稳定结构的抗干扰能力。

电磁线圈34的接线端子33接往洗衣机的控制器的输出，在控制器的控制下：

——当电磁线圈34短时通以一个方向的直流电流时，吸引衔铁37a，牵引锁舌38，沿滑道39回缩，离开锁扣而解锁；其间，推动压杆313克服弹簧311的变形力跃出原有稳定位置——凹坑38a，进而越过隆起314，到达新的稳定位置——凹坑38b；

——当电磁线圈24短时通以相反方向的直流电流时，推斥衔铁37a，推动锁舌38沿滑道39伸出，进入锁扣而闭锁；其间，推动压杆313克服弹簧311的变形力跃出原有稳定位置——凹坑38b，进而越过隆起314，到达新的稳定位置——凹坑38a。

该实施例的稳定结构也可以修改设计：

把压杆改为一固定于锁壳且向着锁舌的工作端为N极的永磁体，锁舌改为一根非磁性材料制成的直棒且于所述二凹坑位置(隆起314取消)各固定一工作端为S极的永磁体。这样，锁舌于闭锁和解锁时，该二永磁体分别受固定的永磁体吸引，锁舌的运动将需克服该磁力，起对抗外力干扰的位置稳定作用。锁舌上固定的永磁体也可以改为普通的钢铁材料，此时，固定于锁壳的永磁体的安装可不考虑极性。

第4实施例

该实施例是安装实施例1机盖门锁的洗衣机，其结构如图7所示。

这是一台波轮式全自动洗衣机。包括：

——盛水桶01，悬吊于外箱体内；

——洗涤兼脱水内桶05，于盛水桶01内可旋转：

——电动机离合器动力机构06，于盛水桶01底部安装，其运转传动内桶05或/和其内的波轮02，完成洗涤或/和脱水过程；

——洗衣机上罩014，固定于外箱体上部，其内安装程序控制器等部件和门锁015，顶面正对洗涤兼脱水内桶05开口处设置上开下闭的机门012。

图8是门锁015安装结构部分放大示意图，包括：

——于机门012端部中央下方设置水平方向开口的锁扣016，

——门锁015(结构详见图1、2)以其锁壳固定于洗衣机上罩14内，且其安装位置达到在机门012关闭时，其锁舌可插入锁扣016的开口；

——锁扣016之底沿固定一永磁体，干簧管或其它磁敏元件构成的安全开关018固定于机门012可靠关闭时该永磁体之正下方，并在此时动作，向控制器发出信号，允许动力机构06运转，以确保安全。

洗衣机的电路见图9，核心部分是由单片机022及其驱动电路021组成的程序控制器020，连接于其输入电路的元件或电路包括：

——上述安全开关018；安装于洗衣机上罩14操作面板的启动按键023；

——其它的操作按键和水位开关等传感电路024；

连接于其输出电路的元件或电路包括：

——闭锁电磁线圈12和解锁电磁线圈14；

——电动机和进、排水电磁阀等其它执行电器13。

考虑均为交流负载，驱动电路021为每1元件或电路1路双向晶闸管。

单片机022内固化的控制程序除包括现有技术洗衣过程按照输入电路所接收的信号对各执行电器的控制外，还包括如图10所示控制程序：

——开始(步骤0101)；

——洗衣机接通外部电源(步骤0102)；

——解锁电磁线圈14短时通电动作，确保门锁015处于解锁状态(步骤0103)；

——操作者可进行取放衣服和设定程序等操作(步骤0104)；

——按动启动按键023(步骤0105)；

——单片机022扫描安全开关018所连接输入电路是否有效，即允许运行(步骤0106)，若否，解锁电磁线圈14再次短时通电动作，确保门锁015处于解锁状态，并发出提示关闭好机盖的声或/和光信号(步骤01011)，直至安全开关018所连接输入电路有效；

——闭锁电磁线圈14短时通电动作，确保门锁015处于闭锁状态(步骤0107)

——开始常规的洗衣运行(步骤0108)；

——洗衣运行结束，程序自动返回开始步骤(0101)，解锁电磁线圈14短时通电动作，确保门锁015处于解锁状态(步骤0103)，操作者可进行取放衣服和设定程序等操作(步骤0104)。

若上述过程中出现中断，则执行如下程序：

——常规的暂停程序(步骤0109)

——解锁电磁线圈14短时通电动作，确保门锁015处于解锁状态(步骤0110)；

——操作者可进行取放衣服和设定程序等操作(步骤0111)；

——按动启动按键023(步骤0112)；

——单片机022扫描安全开关018所连接输入电路是否有效，即允许运行(步骤0113)，若否，解锁电磁线圈14再次短时通电动作，确保门锁015处于解锁状态，并发出提示关闭好机盖的声或/和光信号(步骤01131)，直至安全开关018所连接输入电路有效；

——闭锁电磁线圈14短时通电动作，确保门锁015处于闭锁状态(步骤0114)

——重新开始或继续未完成的洗衣运行(步骤0115)；

——洗衣运行结束，程序自动返回开始步骤(0101)，解锁电磁线圈14短时通电动作，确保门锁015处于解锁状态(步骤0103)，操作者可进行取放衣服和设定程序等操作(步骤0104)。

若上述过程中出现断电，则执行如下程序：

——断电(步骤0116)；

——重新通电(步骤0117)

——解锁电磁线圈14短时通电动作，确保门锁015处于解锁状态(步骤0118)；

——操作者可进行取放衣服和设定程序等操作(步骤0119)；

——按动启动按键023(步骤0120)；

——单片机022扫描安全开关018所连接输入电路是否有效，即允许运行(步骤0121)，若否，解锁电磁线圈14再次短时通电动作，确保门锁015处于解锁状态，并发出提示关闭好机盖的声或/和光信号(步骤01211)，直至安全开关018所连接输入电路有效；

——闭锁电磁线圈14短时通电动作，确保门锁015处于闭锁状态(步骤0122)

——重新开始或继续未完成的洗衣运行(步骤0123)；

——洗衣运行结束，程序自动返回开始步骤(0101)，解锁电磁线圈14短时通电动作，确保门锁015处于解锁状态(步骤0103)，操作者可进行取放衣服和设定程序等操作(步骤0104)。

洗衣机也可以改为使用实施例2(或3)的机盖门锁，有关设计仍按实施例4，但驱动电路021连接闭锁电磁线圈12和解锁电磁线圈14的二个回路需改为均连接到唯一的电磁线圈24(或34)，且原来的二路双向晶闸管改为二路主电路极性相反的单向晶闸管。这样，当其中一路单向晶闸管工作时即输出一个方向的直流电流，使电磁线圈24(或34)吸引永磁体衔铁27a(或37a)牵引锁舌28(或38)解锁；当另一路单向晶闸管工作时即输出另一相反方向的直流电流，使电磁线圈24(或34)推斥永磁体衔铁27a(或37a)推动锁舌28(或38)闭锁。

当然，也可以采用一个双向晶闸管兼二路单向晶闸管的功能，对其进行与交流电源极性相关的触发，包括：

——单片机电路和控制程序参照现有技术(可见于本申请人有关在先申请)增加对交流电源极性的检测内容；

——当需要电磁线圈24(或34)吸引永磁体衔铁27a(或37a)牵引锁舌28(或38)解锁时，单片机于交流电源为正半波时对双向晶闸管输出触发信号，使其正半波导通，输出一个方向的直流电流；

——当需要电磁线圈24(或34)推斥永磁体衔铁27a(或37a)推动锁舌28(或38)闭锁时，单片机于交流电源为负半波时对双向晶闸管输出触发信号，使其负半波导通，输出另一相反方向的直流电流。

Claims (6)

1、一种洗衣机机盖门锁，包括：

——电磁线圈；

——电磁线圈通电驱动的衔铁；

——衔铁传动的锁舌；

——锁舌在闭锁位置对洗衣机机盖闭锁和在解锁位置对洗衣机机盖解锁的机构；

其特征在于：

——所述电磁线圈通电驱动的衔铁传动锁舌，包括传动锁舌沿某一方向运动至闭锁位置，或沿所述某一方向的相反方向运动至解锁位置；

——还包括锁舌处于闭锁位置或解锁位置的稳定结构。

2、根据权利要求1所述洗衣机机盖门锁，其特征在于：

——所述电磁线圈包括闭锁电磁线圈和解锁电磁线圈；

——所述衔铁包括闭锁衔铁和解锁衔铁，前者在闭锁电磁线圈通电时被吸引，后者在解锁电磁线圈通电时被吸引；

——还包括一摆杆；

——闭锁衔铁连接于摆杆一侧，且在被吸引时，驱动摆杆朝某一方向摆动至某一位置；解锁衔铁连接于摆杆另一侧，且在被吸引时，驱动摆杆朝所述某一方向的相反方向摆动至另一位置；

——所述锁舌为直杆，约束于滑道，经一活动铰链与摆杆连接；摆杆摆动至所述某一位置时，锁舌被传动至闭锁位置；摆杆摆动至所述另一位置时，锁舌被传动至解锁位置。

3、根据权利要求2所述洗衣机机盖门锁，其特征在于：

——还包括一压缩或拉伸弹簧，弹簧的一端固定于锁壳，另一端连结摆杆；

——在摆杆从所述某一位置向另一位置的摆动过程中，弹簧从变形较小的状态开始，变形逐渐增大，在摆杆处于所述某一位置和另一位置之间的中间位置时达到最大，然后逐渐减少，最后回复变形较小的状态。

4、根据权利要求1所述洗衣机机盖门锁，其特征在于：

——所述衔铁为永磁体；

——所述电磁线圈通电为某一方向的直流电流，衔铁被吸引；或者电磁线圈通电为所述某一方向的相反方向的直流电流，衔铁被推斥。

5、根据权利要求4所述洗衣机机盖门锁，其特征在于：

——还包括一摆杆；

——衔铁连接摆杆，且在被吸引时，驱动摆杆朝某一方向摆动至某一位置；或者在被推斥时，驱动摆杆朝所述某一方向的相反方向摆动至另一位置；

——还包括一压缩或拉伸弹簧，弹簧的一端固定于锁壳，另一端连结摆杆；

——在摆杆从所述某一位置向另一位置的摆动过程中，弹簧从变形较小的状态开始，变形逐渐增大，在摆杆处于所述某一位置和另一位置之间的中间位置时达到最大，然后逐渐减少，最后回复变形较小的状态；

——所述锁舌为一直杆，约束于滑道，经一活动铰链与摆杆连接；摆杆摆动至所述某一位置时，锁舌被传动至闭锁位置；摆杆摆动至所述另一位置时，锁舌被传动至解锁位置。

6、根据权利要求4所述洗衣机机盖门锁，其特征在于：

——所述锁舌为一直杆，约束于滑道，与所述衔铁连接；

——还包括一圆柱螺旋压缩弹簧，其轴线与滑道的方向垂直，其一端圈固定于锁壳，另一端圈经一球面与所述锁舌接触，所述锁舌与所述球面于闭锁位置或解锁位置形成具有相应的二处凹坑。

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