門鎖機構的製作方法

2023-05-21 22:58:01

專利名稱：門鎖機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電器設備門鎖機構，特別涉及一種具有防止人為誤操作或震動而引起釋放的電器設備門鎖機構。
背景技術：
電器設備的使用安全性對設備的門鎖機構有一定的要求。以大型滾筒式(top loading)洗衣機為例，其上蓋板(top plate)的鎖定對門鎖機構就有一定的要求。要求之一是，當大型滾筒式洗衣機在運行的時候，如果這時洗衣機的上蓋板能被打開，因為洗衣機在高速轉動(或因慣性任然在高速轉動)，可能會對人體造成傷害。所以，在洗衣機門鎖機構要在在洗衣機運行的時候，即使有人在此時操作洗衣機的開門裝置或洗衣機受到震動， 門鎖機構還應安全地鎖定洗衣機上蓋板，使洗衣機上蓋板不能打開。只有在洗衣機完成運行以後，門鎖機構才釋放對洗衣機上蓋板的鎖定。已有的門鎖機構具有在洗衣機運行時的鎖定洗衣機上蓋板的功能，但已有的門鎖機構往往機械結構比較複雜，對其另部件要求高，體積較大，製造成本高。現有的門鎖機構使用直流電機馬達來驅動洗衣機上蓋板鎖定結構，要求有將交流變直流的線路和由直流電機馬達驅動的機械結構。在現有的驅動結構中，直流電機馬達一般首先驅動螺杆(crew)裝置，螺杆裝置的運動再來驅動鎖舌(locking bolt)裝置，鎖住衣機的上蓋板。這樣的鎖定結構有些不足之處，包括第一，門鎖生產廠家一般不生產直流電機，需要外購，成本和周期不容易控制。第二，需要直流電源和/或交流變直流的電路。第三，螺杆(crew)裝置驅動結構在使用中，由於普通直流電機啟動力矩比較小而且對電壓敏感，有時會卡住造成無法打開洗衣機蓋板的故障。第四，門鎖機構體積較大，有的電器設備的門設備(包括洗衣機的上蓋板)體積容不下這樣的門鎖機構。

發明內容
本發明要達到的目的之一是提供一種改進的洗衣機門鎖鎖定結構。本發明要到達的另一個目的是提供一種結構簡單，體積較小的洗衣機門鎖鎖定結構。本發明的另外一個目的是提供一種製造方便的洗衣機門鎖結構。本發明的另外一個目的是提供一種只用交流電源，而不用交流電源變直流電源或直流電源的洗衣機門鎖結構。為了達到以上目的，本發明提供了一個門鎖結構，包括能圍繞軸擺動的鎖臂(18)；和所述鎖臂連接的鎖舌(08)，當所述鎖臂圍繞軸擺動時，將所述鎖舌移動到鎖定位置或釋放位置；
和所述鎖臂連接的線圈鐵芯(23)，所述線圈鐵芯的直線往復運動推動所述鎖臂圍繞所述鎖臂安裝軸02)擺動；第一線圈(Li)和第二線圈(L2)，當對第一線圈施加交流電壓時，第一線圈所產生的磁場將線圈鐵芯向第一直線方向移動，當對第二線圈施加交流電壓時，第二線圈所產生的磁場將線圈鐵芯向第二直線方向移動。為了達到以上目的，本發明還提供了一個門鎖結構，包括能圍繞軸擺動的鎖臂(18)，所述鎖臂具有第一側臂(18A)和第二側臂(18B)；和所述鎖臂連接的鎖舌(08)，當所述鎖臂圍繞軸擺動時，將所述鎖舌移動到鎖定位置或釋放位置；和鎖臂連接的線圈鐵芯相連接的驅動機構，所述驅動機構包括可轉動地安裝在第一側臂和鎖臂第二側臂之間的肘節連杆(31)，和可轉動地安裝在所述鎖肘節連杆的搖臂 (21)；和所述肘節連杆(31)連接的驅動杆(23)，所述驅動杆(18)的直線往復運動推動肘節連杆(31)繞軸擺動，進一步帶動所述鎖臂(18)和搖臂繞軸擺動。為了達到以上目的，本發明還提供了一個驅動機構，包括線圈鐵芯03)；內部具有空腔(07C)的線圈鐵芯驅動柱體(07)，用於放置線圈鐵芯(23)，所述線圈鐵芯驅動柱體的外部分為第一段(07A)和第二段(07B)，芯驅動柱體的第一段(07A)和第二段(07B)在線圈鐵芯驅動柱體(07)的兩端；繞在線圈鐵芯驅動柱體第一段上的第一線圈(Li)和繞在線圈鐵芯驅動柱體第二段上的第二線圈(L2)，當對第一線圈施加交流電壓時，第一線圈所產生的磁場將線圈鐵芯向第一直線方向移動，當對第二線圈施加交流電壓時，第二線圈所產生的磁場將線圈鐵芯向第二直線方向移動。由於本發明的鎖定中的機構結安排，構使得鎖舌移動距離(被驅動距離)要大於線圈鐵芯移動距離(驅動距離)，也就是說本發明的鎖定機構結安排「放大了 」線圈鐵芯驅動距離。而且，本發明的鎖定機構直接使用交流電，省去了交流變直流的線路。再則，在本發明的鎖定機構結中，線圈鐵芯直接推拉鎖臂，省去了螺杆裝置。所以本發明的門鎖機構體積小，易於製造，成本降低，運行可靠。


圖1是本發明門鎖機構002的外部整體圖；圖2A是將本發明門鎖機構002的前外殼罩板003A拆掉的側視圖；圖2B是將本發明門鎖機構002的後外殼罩板00 拆掉的側視圖；圖2C是第一線圈(Li)和第二線圈(L2)的接線圖；圖3是本發明門鎖機構002的拆卸裝配圖；圖4A是本發明鎖定機構017前側視圖；圖4B是本發明鎖定機構017後側視圖；圖5是基於圖4B的拆卸圖；圖6A-B是本發明鎖定機構017在釋放位置的兩個側視圖7A是本發明鎖定機構017在鎖定位置的一側視圖；圖7B是本發明鎖定機構017在釋放位置的另一側視圖；圖8A是基於圖6A的拆卸圖；圖8B是基於圖6B的拆卸圖；圖9是張力彈簧20、搖臂21、搖臂軸22、線圈鐵芯23和肘節連杆31的拆卸裝配關係示意圖；圖10是顯示在鎖定機構017上設置有手動釋放線25的示意圖；圖IlA-B顯示手動釋放線25從外殼003中引伸出來的示意結構圖；圖12A-D顯示鎖定機構017從釋放位置向鎖定位置轉換的操作過程的示意圖；圖13A-D顯示鎖定機構017從鎖定位置向釋放位置轉換的操作過程的示意圖；圖14A-E是線圈鐵芯23以及其驅動線路的一實施例；圖15是圖2B中線圈鐵芯驅動柱體007的詳細圖。實施方式在以下的附圖中，同樣的另部件使用同樣的附圖號，相似的另部件使用相似的附圖號，以避免重複描述。圖1是本發明門鎖機構002的外部整體圖。如圖1所示，門鎖機構002外部有門鎖機構外殼003，包括前外殼罩板003A和後外殼罩板00;3B。在前外殼罩板003A的右上部有軸孔帽004，用於蓋住前外殼罩板003A上的一軸孔003C (未示出)，該軸孔用於安裝搖臂軸22(見圖幻的一端22A，搖臂軸22(見圖幻的一端22B安裝在前外殼罩板0(X3B上的一軸孔003D (未示出)中。在前外殼罩板003A的左下部有一組電纜005 (005. 1，005. 2，...， 005. 7)，用於將門鎖機構002與控制線路(未示出)相連接，用於從控制線路向門鎖機構 002輸送控制信號(包括將洗衣機的工作狀態和洗衣機開門裝置的操作狀態發送到控制線路，並將控制線路的控制信號和控制電壓送到門鎖機構002)。在前外殼罩板003A的左上部有安裝孔006A，在前外殼罩板00 的左上部有安裝孔006B，用於將門鎖機構002固定在衣機的上蓋板上。在外殼003前端上方，鎖舌008的前端伸出外殼003的出口處。當鎖舌的前端8H伸出外殼003的出口處時，門鎖機構002在鎖定位置，鎖住洗衣機的上蓋板，此時即使有人操作洗衣機的開門裝置或洗衣機受震動，洗衣機的上蓋板也不能打開。反之，當鎖舌 8H的前端退出外殼003的出口處時，門鎖機構002在釋放位置，從而釋放洗衣機的蓋板。圖2A是將本發明門鎖機構002的前外殼罩板003A拆掉的側視圖，以便從一側顯示門鎖機構002在外殼003中的安裝位置。如圖2A所示，門鎖機構002內部包括線圈鐵芯驅動柱體007、處在伸出位置的鎖舌008、開關控制線路印刷版010、鎖舌控制線路印刷版 011、及鎖定機構(locking mechanism) 017。圖2A顯示出鎖定機構017中的一些部件，包括鎖臂(locking arm) 18、鎖臂軸 19、張力彈簧(tension spring) 20、搖臂(rocker) 21, 搖臂軸22。在前外殼罩板00 上還有三個伸出的搭扣3B1、3B2和!3B3，用與將前外殼罩板 003A和前外殼罩板00 組裝成一體。圖2B是將本發明門鎖機構002的後外殼罩板00 拆掉的側視圖，以便從另一側顯示門鎖機構002在外殼003中的安裝位置。如圖2B所示，門鎖機構002內部包括線圈鐵芯驅動柱體007、處在回退位置的鎖舌008、鎖定機構(locking mechanism) 017。圖2B還顯示出鎖定機構017中的一些部件，包括鎖臂18、鎖臂軸19、搖臂21、搖臂軸22。如圖2B所示，在線圈鐵芯驅動柱體007外表面分為兩段007A和007B，中部有一空腔(空腔可以是圓形)007C，空腔007C貫通整個線圈鐵芯驅動柱體007，用於放置線圈鐵芯 (coil plunger) 23 (見圖3)，線圈鐵芯23也被製成圓柱形，能滑動配合的放置在空腔007C 中。在線圈鐵芯驅動柱體007外表面繞有兩個線圈(Li和L2)；第一線圈(Li)可繞在柱體 007的007A段上，第二線圈(L2)可繞在柱體007的007B段上；在線圈鐵芯驅動柱體007外表面繞有三個接線柱9 (1)、9⑵和9 (3)。三個接線柱9 (1)、9⑵和9 (3)和驅動控制線路 (未示出)相連，接受驅動控制線路(未示出)的驅動信號。圖2C是第一線圈(Li)和第二線圈(L2)的接線圖。如圖2C所示，第一線圈(Li) 和第二線圈(L2)的兩個始端可分別和接線柱9(1)和9(3)相連接，第一線圈和第二線圈的兩個末端可共同和接線柱9( 相連接。結合圖2B，線圈鐵芯驅動柱體007、空腔007C、兩個線圈(Li和L2)和線圈鐵芯23 的合成工作原理敘述如下當對第二線圈(L2)加上一交流電壓(220V或110V)，而對第一線圈(Li)不加任何電壓，這樣第二線圈(U)上會產生一磁場，相對與圖2B來說，該磁場的中心點在線圈鐵芯驅動柱體007的右部。如果這時線圈鐵芯23位於空腔007C的左部，由第二線圈(L2)產生的磁場就會對線圈鐵芯23產生一個向右的拉力，使線圈鐵芯23向右移動，拉動鎖臂18，將鎖舌008拉出門鎖機構外殼003。相似地，當對第一線圈(Li)加上一交流電壓，而對第二線圈(U)不加任何電壓，這樣第一線圈(Li)上會產生一磁場，相對與圖2B來說，該磁場的中心點在線圈鐵芯驅動柱體007的左部。如果這時線圈鐵芯23位於空腔007C的右部，由第一線圈(Li)產生的磁場就會對線圈鐵芯23產生一個向左的推力， 使線圈鐵芯23向左移動，推動鎖臂18，將鎖舌008退回門鎖機構外殼003。因為用交流電源作驅動電壓，相對與使用直流電壓的直流電機，本發明的線圈鐵芯23啟動力比較大，而且對交流電壓波動誤差承受範圍較大。本發明的鎖定機構直接使用交流供電電源(220V或 110V)，省去了交流變直流的線路和變壓線路。在本發明的實施例中，第一線圈(Li)和第二線圈(L2)的設計和選擇設用於交流供電電源Q20V或110V)。圖3是本發明門鎖機構002的拆卸裝配圖。如圖3所示，門鎖機構002中的鎖定機構017包括線圈鐵芯(coil plunger) 23 ；門鎖機構002還包括在後外殼罩板00 上的固定孔MB (在前外殼罩板003A上有與固定孔24B相對應的固定孔24A，未示出)、插頭 25A(上有四根電纜)和插頭25B(上有三根電纜)，印刷版010和印刷版011。印刷版011 上有三根導電條，分別和接線柱9(1)和9(3)相連接，為第一線圈(Li)和第二線圈(L2)提供電流通路；插頭25A和插頭25B上部開有槽，印刷版011可插入槽中。鎖臂固定軸19的一端(19A)安裝在前外殼罩板003A上的固定孔24A中，鎖臂固定軸19的另一端(19B)安裝在後外殼罩板0(X3B上的固定孔24B中，這樣，通過鎖臂固定軸19的兩端19A和19B，鎖定機構017被可轉動的安裝在外殼003中。圖4A是本發明鎖定機構017前側視圖，顯示鎖定機構017的從前側觀看的組裝細節。如圖4A所示，鎖臂18有第一側臂18A和第二側臂18B (更詳細結構見圖5)，鎖臂18的有第二側臂18B與搖臂21之間有一空隙，鎖舌8的後端就安置在第二側臂18B與搖臂21 之間的空隙HX中。圖4B是本發明鎖定機構017後側視圖，顯示鎖定機構017的從後側觀看的組裝細節。如圖4B所示，鎖舌008的後端側部有一凸起8T，插入鎖臂18中第二側臂18B上的凹槽 18D，這樣在鎖臂18往返(來回)擺動時，就能帶動鎖舌008在鎖定和釋放位置之間移動。
圖5是基於圖4B的拆卸圖，顯示鎖舌008、搖臂21、搖臂軸22和肘節連杆 (toggle)31上之間的拆卸裝配圖。如圖5所示，鎖臂18包括第一側臂18A和第二側臂18B ； 第一側臂18A和第二側臂18B被設置成為Y型，在第一側臂18A的頂端設有拉鉤18C (用於固定張力彈簧20的一端20A，參見6B)，在第二側臂18B的頂端設有凹槽18D(用於容納鎖舌008頂端上的凸起008T)，第一側臂18A和第二側臂18B是形成在一體上的。在第一側臂 18A有一肩部18F，在第二側臂18B之上有一肩部18G，在兩肩部之間裝有肘節連杆軸32。如圖5所示，搖臂21包括第一側臂21A和第二側臂21B ；在搖臂21的第一側臂 21A和第二側臂21B之間設有連壁21D，用以將第一側臂21A和第二側臂21B連成一體；搖臂21在其第一側臂21A上設置有掛鈎21C (用於固定張力彈簧20的一端20B，參見6A)，連壁21D的下端設有阻擋塊21E(用於和肘節連杆軸32配合，限制搖臂21擺動範圍)。在搖臂21上的第一側臂21A和第二側臂21B的上端有一對相對排列的孔21F，用於安裝搖臂軸 22 ；在搖臂21上的第一側臂21A和第二側臂21B的下端還有一對相對排列的孔21G，用於將搖臂軸21連接到肘節連杆(toggle) 31上。搖臂軸22穿入孔21F，其一端22A安裝在前外殼罩板003A上的軸孔004上，其另一端22B是自由端，和鎖舌008有間隔的鄰近；這樣， 在線圈鐵芯(coil plunger) 23的推拉作用下，搖臂21能圍繞著搖臂軸22擺動。如圖5所示，本發明鎖定機構017的肘節連杆(toggle)31，通過肘節連杆軸32被可轉動地裝配在鎖臂18上。肘節連杆31被設置成U型，具有底部31C和對稱的兩壁31D。 在兩壁31D上有兩對相對排列的孔31A和31B。搖臂21被設置成其第一側臂21A和第二側臂21B能配合地放入肘節連杆兩壁31D之間，使得肘節連杆壁31D上的一對孔31A能和第二側臂21B下端的一對孔21G對齊。這樣，當線圈鐵芯23的橫栓23A橫穿過孔31A和21G 後，搖臂21就鉸接在肘節連杆31的U型的兩壁31D之間；而當安裝在鎖臂18上的肘節連杆軸32橫穿過肘節連杆31上孔31B時，肘節連杆31就被鉸接地安裝在鎖臂18的第一側臂18A和第二側臂18B之間(見圖7A-B和8A-B)。這樣線圈鐵芯23來回移動就能帶動鎖臂18繞著鎖臂軸19擺動，同時帶動搖臂21繞著搖臂軸22擺動。如圖5所示，張力彈簧20的一端安裝在鎖臂18的第一側臂18A的頂端拉鉤18C， 張力彈簧20的一端安裝在搖臂21第一側臂21A的掛鈎21C上。這樣，當線圈鐵芯23來回移動時，推拉肘節連杆31，從而鎖臂18的將繞著鎖臂軸19( 一固定軸)擺動、搖臂21的一端將繞著搖臂軸22 (另一固定軸)擺動，張力彈簧20的張力對鎖臂18和搖臂21同時起作用；而搖臂21的一端將繞著線圈鐵芯23上的橫栓23A(—非固定軸)擺動。應該說明的是，在線圈鐵芯23起著驅動杆的作用，其作用是將線圈鐵芯23的往返直線運動變成鎖臂18和搖臂21繞軸擺動。按照本發明的精神，任何形狀的能往復運動的杆狀物，都能作為線圈鐵芯23的替代物。圖6A是本發明鎖定機構017在釋放位置的一側視圖。圖6B是本發明鎖定機構 017在鎖定位置的另一側視圖。此時搖臂21和鎖臂18的第二側臂18B之間形成夾角，此時第二側臂18B上的凹槽18D帶動鎖舌008的凸起8T，將鎖舌008固定在釋放位置。如圖6A所示，鎖臂18在第一側臂18A和第二側臂18B之間，鎖臂18還包括鎖臂基座18E，將第一側臂18A和第二側臂18B連成一體，鎖臂軸19就設置在鎖臂基座18E上。 搖臂21在其第一側臂21A上設置有掛鈎21C。張力彈簧20的兩端分別安裝在鎖臂18的第一側臂18A的頂端拉鉤18C與搖臂21的第一側臂21A的掛鈎21C上。
圖7A是本發明鎖定機構017在鎖定位置的一側視圖。圖7B是本發明鎖定機構 017在釋放位置的另一側視圖。此時搖臂21和鎖臂18的第二側臂18B之幾乎成平行(沒有夾角)，此時第二側臂18B上的凹槽18D帶動鎖舌008的凸起8T，將鎖舌008固定在鎖定位置。圖8A是基於圖6A的拆卸圖，圖8B是基於圖6B的拆卸圖，用於顯示鎖臂18、張力彈簧20、搖臂21、搖臂軸22、線圈鐵芯23和肘節連杆31的拆卸裝配關係。如圖8A和8B所示，在鎖臂18的第一側臂18A和第二側臂18B的內側分別設置有臺階18E和18F，在臺階18E和18F之間設置有肘節連杆軸32，用於將肘節連杆31固定在臺階18E和18F之間，肘節連杆31可圍繞著肘節連杆軸32在鎖臂18的第一側臂18A和第二側臂18B的中間轉動(或擺動)。肘節連杆31被製造成U型，具有U型底座31C和U型兩側壁31D。在U型兩側壁31D上，有兩對相對設置的孔31A和31B。線圈鐵芯23是由任何鐵磁性金屬絲(如鋼絲、鐵絲)旋繞而成，每一圈之間緊貼在一起，相鄰圈之間沒有間隙 (或最好沒有間隙)，金屬絲的選擇要具有一定的硬度(或在線圈鐵芯加工時用選用有一定柔性的鐵磁性金屬絲，便於加工，在線圈鐵芯加工好後用淬火工藝加強鐵磁性金屬絲的硬度)，使得在受拉力或擠壓力時，線圈鐵芯23不變形，從而具有很好的推拉力傳遞作用。線圈鐵芯23的前端的金屬絲延伸而彎繞，形成以橫栓23A，橫栓23A延伸方向和肘節連杆軸 32平行(或基本平行)。圖8是基於圖6A的拆卸圖，圖8A是基於圖6B的拆卸圖，用於顯示鎖臂18、張力彈簧20、搖臂21、搖臂軸22、線圈鐵芯23和肘節連杆31的拆卸裝配關係。圖9是張力彈簧20、搖臂21、搖臂軸22、線圈鐵芯23和肘節連杆31的拆卸裝配關係示意圖。圖10顯示在鎖定機構017上設置有手動釋放線25，用於在鎖定機構017失控或故障是(如斷電)時，實現手動強制釋放鎖定機構017的功能。應該說明的是，圖10顯示在鎖定機構017的位置和圖6A顯示在鎖定機構017的位置一樣，即鎖定機構017處於鎖定位置。如圖10所示，手動釋放線25的一端有一套環25A，套在肘節連杆軸32上。當鎖定機構 017處於鎖定位置時，拉動工釋放線25，搖臂軸22向鎖臂18的第二側臂18B方向移動，將鎖舌08拉回門鎖機構外殼003內，使得鎖定機構017手動恢復到釋放位置，從而能打開洗衣機的上蓋板。圖IlA-B顯示手動釋放線25從外殼003中引伸出來的示意結構圖。圖12A-D顯示鎖定機構017從釋放位置向鎖定位置轉換的操作過程的示意圖。在圖12A-D的示意中，在以上圖中的相應部位也都示意地標示出來。如圖12A所示，當鎖定機構017處於開鎖位置時(靜止狀態)，A點為圖5中肘節連杆軸32、B點(一活動軸)為圖 5和圖8A中線圈鐵芯23上的橫栓23A ；C點為圖5中的搖臂軸22。此時，彈簧20通過搖臂 21作用於肘節連杆31，而31又通過軸32作用於鎖臂18，產生一個順時針方向的力矩，但這個力矩比彈簧20直接作用在鎖臂18上產生的逆時針力矩小，因此鎖臂18隻能靠在殼體 003上，將鎖舌8保持在釋放位置。此時鎖定機構017上各部件的位置如圖6A和圖6B所如圖12B所示，控制電路(未示出)對線圈Ll施加交流電壓(控制電路不對線圈 L2施加交流電壓)，在線圈Ll中流過交流電流，所產生的磁場在線圈鐵芯23上產生一個向左的拉力，將肘節連杆31向左拉動。此時，磁力克服張力彈簧20的拉力，使得鎖臂18順時針擺動，彈簧20逐漸拉伸，從而在A點、B點和C點的三點中，B點從右向左朝A點和C點連線(A-C連線)方向逐漸移；隨之使得鎖舌08逐漸向外移動，使之逐漸伸出門鎖機構外殼 003夕卜。如圖12C所示，控制電路(未示出)對線圈Ll繼續施加交流電壓，在線圈Ll中繼續流過交流電流，所產生的磁場在線圈鐵芯23上保持一個向左的拉力，將肘節連杆31繼續向左拉動，使得鎖臂18繼續順時針擺動，彈簧20繼續逐漸拉伸，從而在A點、B點和C點的三點中，使得B點處於(或幾乎處於)A-C連線上(即到達「OVER-CENTER」點)；此時，彈簧 20被拉到最長，張力達到最大，鎖定機構017處於「不穩定點」，在向左的拉力的作用下，鎖臂18任然可以順時針向左擺動。如圖12D所示，在A點、B點和C點的三點中，當B點越過「OVER-CENTER，，點後，搖臂21上的阻擋塊21E碰到螺線管007的端面而停止運動(達到作極限位置)，因此線圈鐵芯23也隨之停止，此時，雖然鎖臂18在彈簧20拉力下傾向於逆時針轉動但由於在A點被肘節連杆31頂住而無法逆時針轉動，從而鎖臂18此刻被鎖住，相應地，鎖舌8就被確定在 「鎖定」位置。在本發明中，洗衣機(或其他設備)中的控制電路(未示出)能將其工作狀態和開門裝置的啟動狀態發送給鎖定機構017的控制電路(未示出)，鎖定機構017的控制電路也能對洗衣機(或其他設備)的狀態進行監控。如果洗衣機處在工作狀態，洗衣機的開門裝置被人工操作或洗衣機受震動影響，鎖定機構017的控制電路不會對線圈L2施加交流電壓，鎖舌8就任然被確定在「鎖定」位置。這個功能可以防止鎖定機構017在處於鎖定位置時，因受人工誤操作或受震動影響，鎖舌8發生位移而自行開鎖。只有在洗衣機停止運行後，(如果洗衣機的開門裝置被人工操作，)鎖定機構017的控制電路才會對線圈L2施加交流電壓，驅動線圈鐵芯23，使鎖舌8回到釋放位置。圖13A-D顯示鎖定機構017從鎖定位置向釋放位置轉換的操作過程的示意圖。如圖13A所示，鎖定機構017處於鎖定位置，此時鎖定機構017上各部件的位置如圖7A和圖 7B所示。如圖1 所示，如果控制電路(未示出)測試到洗衣機處在非工作狀態並且有人操作洗衣機的開門裝置，控制電路(未示出)對線圈L2施加交流電壓(控制電路不對線圈 Ll施加交流電壓)，在線圈L2中流過電流，所產生的磁場在線圈鐵芯23上產生一個向右的推力。此時，磁力克服張力彈簧20的拉力，使得鎖臂18逆時針擺動，彈簧20逐漸拉伸，從而在A點、B點和C點的三點中，B點從左向右朝A點和C點連線(A-C連線)方向逐漸移； 隨之使得鎖舌08逐漸向內移動，使之逐漸收回門鎖機構外殼003內。當B點處於A-C連線上(即到達「OVER-CENTER」點)時，彈簧20被拉到最長，張力達到最大，鎖定機構017處於 「不穩定點」，在向右的推力的作用下，鎖臂18繼續逆時針擺動。如圖13C所示，控制電路(未示出)對線圈L2繼續施加交流電壓，在線圈L2中繼續流過電流，所產生的磁場在線圈鐵芯23上保持一個向右的推力，同時彈簧20收縮，使得鎖臂18繼續逆時針擺動。如圖13D所示，在磁力和彈簧20拉力的共同作用下，鎖臂18逆時針擺動到極限位置碰到殼體003而停止運動，線圈鐵芯23到達回收右極限位置，鎖舌08退回殼體003內，鎖定機構017處於釋放位置。圖14A-D是線圈鐵芯23以及其驅動線路的另一實施例。如圖14A所示，為了增加線圈鐵芯23的驅動力，可以在圖14A的鐵芯23』的內空放置一個鐵芯35.。附加鐵芯35有螺紋體35A、螺帽35B和裝配旋轉孔35C。由於線圈鐵芯23』是由鐵磁性金屬絲(如鋼絲、 鐵絲)旋繞而成，每一圈之間緊貼在一起，線圈鐵芯23』的內空形成內螺紋。而螺紋體35A 上的外螺紋和線圈鐵芯23』的內空中形成內螺紋相匹配，這樣螺紋體35A上的外螺紋就能擰入線圈鐵芯23』內空中的內螺紋。如圖14B所示，附加鐵芯35』象螺釘一樣裝入鐵芯23』 的內空。14C顯示附加鐵芯35裝入鐵芯23』的內空中的剖視圖。圖14E是第一線圈(Li，)和第二線圈(L2，)的接線圖。如圖14E所示，第一線圈 (Li』)和第二線圈(L2』)的兩個始端可分別和接線柱9』 (1)和9』 (3)相連接，第一線圈和第二線圈的兩個末端可共同和接線柱9』 (2)相連接。圖15顯示一個分離的線圈鐵芯驅動柱體007』(或作為圖2B中線圈鐵芯驅動柱體 007的詳細圖)。線圈鐵芯驅動柱體007』的外表面分為兩段007A』和007B』，中部有一空腔 (空腔可以是圓形)007C』，空腔007C』貫通整個線圈鐵芯驅動柱體007』，用於放置線圈鐵芯 23』，線圈鐵芯23』也被製成圓柱形，能滑動配合的放置在空腔007C』中。在線圈鐵芯驅動柱體007，外表面繞有兩個線圈(Li，和L2，)；第一線圈(Li，)可繞在柱體007，的007A， 段上，第二線圈(L2』 )可繞在柱體007』的007B』段上。在線圈鐵芯驅動柱體007』的中部設有正方體(或近正方體)07C』，柱體007』的007A』段和007B』段設在正方體(或近正方體)07C』的兩側，正方體07C，上設有三個接線柱9，(1)、9，(2)和9，(3)，用於連接；第一線圈(Li』或Li)和第二線圈(L2』或L2)。柱體007』的兩端設有正方形(或近正方形)的前端07D』和正方形的後端07E』。正方體(或近正方體)07C』的寬、高和正方形(或近正方形)的前端07D』和後端07E』的寬、高相等。優選地，線圈鐵芯驅動柱體007』(或007) 模製成一體。圖15顯示的線圈鐵芯驅動柱體007』 (或作為圖2B中線圈鐵芯驅動柱體007 的詳細圖)便於合體地裝入被驅動的機械結構(如洗衣機門鎖機構)。在本發明中，線圈鐵芯驅動柱體007』(或007)由絕緣材料(如塑料、膠木)製成， 而電器設備門鎖機構的其他部件可由金屬材料或塑料材料製成。但從製造工藝的方便和成本考慮，在本發明的實施例中，鎖臂和搖臂選用塑料材料製成，鎖舌、肘節連杆和安裝軸 (19,22和32)用金屬材料(如鋼材料)製成。在圖14A-F和圖15中，線圈鐵芯驅動柱體007，、線圈鐵芯23，以及第一線圈(Li，) 和第二線圈(L2』 )的工作原理和圖2A-C中的線圈鐵芯驅動柱體007、線圈鐵芯23以及第一線圈(Li)和第二線圈(L2) 一樣。應該注意的是門鎖機構是一種「過中心位置」(「OVER-CENTER」)開關結構，即開關在鎖定和釋放的兩個位置上是穩定的，而在中心和其他位置都是不穩定的，都是過渡狀態。 為了操作安全可靠，很多電器設備(包括洗衣機)對其開關都有這樣的要求。應該說明的是，由於本發明的鎖定中的機構結安排，構使得鎖舌8移動距離(被驅動距離)要大於(或實質性的大於)線圈鐵芯23移動距離(驅動距離)，也就是說本發明的鎖定機構結安排「放大了」線圈鐵芯23驅動距離。而且，本發明的鎖定機構直接使用交流供電電源(220V或110V)，省去了交流變直流的線路和變壓線路。再則，在本發明的鎖定機構結中，線圈鐵芯23直接推拉鎖臂18，省去了螺杆裝置。所以本發明的門鎖機構體積小，易於製造，成本降低，運行可靠。還應該說明的是，雖然在本發明中，線圈鐵芯23(或23』 )的往返移動用於驅動一種具體的門鎖機構，但根據本發明的精神，線圈鐵芯23(或23』 )的往返移動能用於驅動各種不同的機械結構，只要將線圈鐵芯23(或23』 )和各種不同被驅動的機械結構作傳動連接。如圖14E所示，線圈鐵芯23』帶有傳動機構/結構(如掛鈎23A』)，只要將傳動機構/ 結構和一具體被驅動機械結構作傳動連接，線圈鐵芯23』的往返移動就能該被驅動機械結構。還應該說明的是，本發明結合洗衣機來描述本發明的門鎖機構，但本領域的人員可以將本發明的門鎖機構便利地應用到任何有相同(或相似)要求的其他電器設備上。
權利要求
1.一種門鎖機構，其特徵在於包括 能圍繞軸擺動的鎖臂(18)；和所述鎖臂連接的鎖舌(08)，當所述鎖臂圍繞軸擺動時，將所述鎖舌移動到鎖定位置或釋放位置；和所述鎖臂連接的線圈鐵芯(23)，所述線圈鐵芯的直線往復運動推動所述鎖臂圍繞所述鎖臂安裝軸02)擺動；第一線圈(Li)和第二線圈(L2)，當對第一線圈施加交流電壓時，第一線圈所產生的磁場將線圈鐵芯向第一直線方向移動，當對第二線圈施加交流電壓時，第二線圈所產生的磁場將線圈鐵芯向第二直線方向移動。
2.如權利要求1所述的門鎖機構，其特徵在於還包括內部具有空腔(07C)的線圈鐵芯驅動柱體(07)，用於放置線圈鐵芯23 ； 所述線圈鐵芯驅動柱體的外部分為第一段(07A)和第二段(07B)； 所述第一線圈(Li)繞在第一段上，所述第二線圈(U)繞在第二段上。
3.如權利要求2所述的門鎖機構，其特徵在於還包括在所述第一線圈(Li)和第二線圈(L2)上施加的交流電壓為IlOV或220V。
4.如權利要求2所述的門鎖機構，其特徵在於還包括 放置在線圈鐵芯03)中的鐵芯(35)。
5.如權利要求2所述的門鎖機構，其特徵在於還包括 所述鎖臂具有第一側臂(18A)和第二側臂(18B)；所述門鎖機構還包括和鎖臂連接的線圈鐵芯相連接的驅動機構，所述驅動機構包括 可轉動地安裝在第一側臂和鎖臂第二側臂之間的肘節連杆(31)； 可轉動地安裝在所述鎖肘節連杆的搖臂01)。
6.如權利要求5所述的門鎖機構，其特徵在於所述鎖臂上的第一側臂和鎖臂第二側臂被設置成為Y型。
7.如權利要6所述的門鎖機構，其特徵在於 所述肘節連杆(31)被設置成U型；所述搖臂具有第一側臂(21A)和第二側臂OlB)，可轉動地安裝在所述肘節連杆的U型兩壁之間；所述肘節連杆(31)可轉動地安裝在所述鎖臂上的第一側臂和鎖臂第二側臂之間。
8.如權利要7所述的門鎖機構，其特徵在於還包括張力彈簧，其一端連接在所述鎖臂上的第一側臂(18A)上，其另一端連接在所述搖臂上的第一側臂(21A)上。
9.如權利要8所述的門鎖機構，其特徵在於所述搖臂的第一側臂(21A)和第二側臂(21B)之間有連壁OlD)，其下端設有阻擋塊QlE)。
10.如權利要9所述的門鎖機構，其特徵在於所述鎖臂具有第一側臂(18A)的頂端設有拉鉤(18C)；第二側臂(18B)上有的頂端設有凹槽(18D)，用與安裝鎖舌(08)；所述搖臂的第一側臂(21A)有掛鈎(21C)；所述張力彈簧，其一端連接在所述鎖臂上的拉鉤(18C)上，其另一端連接在在所述搖臂上的掛鈎(21C)上。
11.如權利要10所述的門鎖機構，其特徵在於所述線圈鐵芯的前端有一橫栓03A)，用於可繞軸轉動地連接所述搖臂和所述肘節連杆(31)。
12.如權利要11所述的門鎖機構，其特徵在於所述肘節連杆(31) U型兩壁上有第一對孔(31A)和第二對孔(31B)；所述搖臂上有一對孔(21G)；所述線圈鐵芯的前端有一橫栓(23A)穿入所述肘節連杆(31)上第一對孔(31A)和搖臂的一對孔OlG)，將所述肘節連杆(31)和所述搖臂可繞軸轉動地連接在一起；所述肘節連杆(31)的第二對孔(31B)通過一軸可繞軸轉動地安裝在鎖臂(18)的第一側臂(18A)和第二側臂(18B)之間。
13.如權利要8所述的門鎖機構，其特徵在於還包括手動釋放機構05)。
14.一種門鎖機構，其特徵在於包括能圍繞軸擺動的鎖臂(18)，所述鎖臂具有第一側臂(18A)和第二側臂(18B)；和所述鎖臂連接的鎖舌(08)，當所述鎖臂圍繞軸擺動時，將所述鎖舌移動到鎖定位置或釋放位置；和鎖臂連接的線圈鐵芯相連接的驅動機構，所述驅動機構包括可轉動地安裝在第一側臂和鎖臂第二側臂之間的肘節連杆(31)，和可轉動地安裝在所述鎖肘節連杆的搖臂 (21)；和所述肘節連杆(31)連接的驅動杆(23)，所述驅動杆(18)的直線往復運動推動肘節連杆(31)繞軸擺動，進一步帶動所述鎖臂(18)和搖臂繞軸擺動。
15.如權利要求14所述的門鎖機構，其特徵在於所述鎖臂上的第一側臂和鎖臂第二側臂被設置成為Y型。
16.如權利要14所述的門鎖機構，其特徵在於所述肘節連杆(31)被設置成U型；所述搖臂具有第一側臂(21A)和第二側臂01B)，可轉動地安裝在所述肘節連杆的U型兩壁之間；所述肘節連杆(31)可轉動地安裝在所述鎖臂上的第一側臂和鎖臂第二側臂之間。
17.如權利要16所述的門鎖機構，其特徵在於還包括張力彈簧，其一端連接在所述鎖臂上的第一側臂(18A)上，其另一端連接在所述搖臂上的第一側臂(21A)上。
18.如權利要17所述的門鎖機構，其特徵在於所述搖臂的第一側臂(21A)和第二側臂(21B)之間有連壁01D)，其下端設有阻擋塊QlE)。
19.如權利要18所述的門鎖機構，其特徵在於所述鎖臂具有第一側臂(18A)的頂端設有拉鉤(18C)；第二側臂(18B)上有的頂端設有凹槽(18D)，用與安裝鎖舌(08)；所述搖臂的第一側臂(21A)有掛鈎(21C)；所述張力彈簧，其一端連接在所述鎖臂上的拉鉤(18C)上，其另一端連接在在所述搖臂上的掛鈎(21C)上。
20.如權利要19所述的門鎖機構，其特徵在於所述肘節連杆(31) U型兩壁上有第一對孔(31A)和第二對孔(31B)； 所述搖臂上有一對孔(21G)；所述線圈鐵芯的前端有一橫栓(23A)穿入所述肘節連杆(31)上第一對孔(31A)和搖臂的一對孔OlG)，將所述肘節連杆(31)和所述搖臂可可繞軸轉動地連接在一起；所述肘節連杆(31)的第二對孔(31B)通過一軸可繞軸轉動地安裝在鎖臂(18)的第一側臂(18A)和第二側臂(18B)之間。
21.如權利要14所述的門鎖機構，其特徵在於還包括 手動釋放機構05)。
22.如權利要14所述的門鎖機構，其特徵在於 所述驅動杆03)是線圈鐵芯；所述線圈鐵芯的前端有一橫栓03A)，用於可繞軸轉動地連接所述搖臂和所述肘節連杆(31)。
23.如權利要22所述的門鎖機構，其特徵在於還包括第一線圈(Li)和第二線圈(L2)，當對第一線圈施加交流電壓時，第一線圈所產生的磁場將線圈鐵芯向第一直線方向移動，當對第二線圈施加交流電壓時，第二線圈所產生的磁場將線圈鐵芯向第二直線方向移動。
24.如權利要求23所述的門鎖機構，其特徵在於還包括內部具有空腔(07C)的線圈鐵芯驅動柱體(07)，用於放置線圈鐵芯23 ； 所述線圈鐵芯驅動柱體的外部分為第一段(07A)和第二段(07B)； 所述第一線圈(Li)繞在第一段上，所述第二線圈(U)繞在第二段上。
25.如權利要求M所述的門鎖機構，其特徵在於還包括在所述第一線圈(Li)和第二線圈(L2)上施加的交流電壓為IlOV或220V。
26.如權利要求22所述的門鎖機構，其特徵在於還包括 放置在線圈鐵芯03)中的鐵芯(35)。
27.—種驅動機構，其特徵在於包括 線圈鐵芯03)；內部具有空腔(07C)的線圈鐵芯驅動柱體(07)，用於放置線圈鐵芯(23)，所述線圈鐵芯驅動柱體的外部分為第一段(07A)和第二段(07B)；繞在線圈鐵芯驅動柱體第一段上的第一線圈(Li)和繞在線圈鐵芯驅動柱體第二段上的第二線圈(L2)；當對第一線圈施加交流電壓時，第一線圈所產生的磁場將線圈鐵芯在所述空腔內向第一方向移動，當對第二線圈施加交流電壓時，第二線圈所產生的磁場將線圈鐵芯在所述空腔內向第二方向移動。
28.如權利要求27所述的門鎖機構，其特徵在於還包括放置在線圈鐵芯03)中的鐵芯(35)。
29.如權利要求觀所述的門鎖機構，其特徵在於所述線圈鐵芯是由鐵磁性金屬絲旋繞而成，每一圈之間緊貼在一起，在線圈鐵芯的內空形成內螺紋，所述鐵芯帶有螺紋體(35A)，而所述螺紋體上的外螺紋和線圈鐵芯的內空中形成內螺紋相匹配，使得螺紋體上的外螺紋能擰入線圈鐵芯內空中的內螺紋。
30.如權利要求四所述的門鎖機構，其特徵在於 所述線圈鐵芯包括驅動連接裝置，和被驅動連接。
31.如權利要求30所述的門鎖機構，其特徵在於 所述驅動連接裝置是橫栓(23A)或掛鈎(23A』 )。
32.如權利要求27所述的驅動機構，其特徵在於在所述第一線圈(Li)和第二線圈(L2)上施加的交流電壓為供電電壓IlOV或220V。
全文摘要
本發明披露了一種具有防止人為誤操作或震動而引起釋放的電器設備門鎖機構，包括圍繞軸擺動的鎖臂；和所述鎖臂連接的鎖舌，當所述鎖臂圍繞軸擺動時，將所述鎖舌移動到鎖定位置或釋放位置；和所述鎖臂連接的線圈鐵芯，所述線圈鐵芯的直線往復運動推動所述鎖臂圍繞所述鎖臂安裝軸擺動；以及第一線圈和第二線圈，用於驅動線圈鐵芯往復運動，帶動鎖臂擺動，從而使鎖舌處於鎖定或釋放位置。本發明的鎖定機構直接使用交流電壓，省去了交流變直流的線路，而且線圈鐵芯直接推拉鎖臂，省去了螺杆裝置。所以本發明的門鎖機構體積小，易於製造，運行可靠。
文檔編號E05B47/02GK102560967SQ20101061352
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者汪洋 申請人:伊利諾斯工具製品有限公司