CN102782202A - 磁性防篡改机盖锁 - Google Patents

Abstract

一种洗衣机(10)或其他电器闩锁，在机盖(12)和外壳(21)上设置两个相互啮合的组件，每个组件均设有一块磁铁，磁铁方向相互排斥。磁铁间的排斥力是表明机盖(12)正确闭合的必需因素，可用于，举例来说，确定电器是否锁定，并且能在，举例来说，衣服旋转模式下安全工作。

Description

磁性防篡改机盖锁

交叉引用相关申请案

本项申请主张2010年3月1日提出的第61/309,208号美国临时专利申请案的利益，该申请案以引用方式并入本文。

发明领域

本发明涉及洗衣机等家用电器，具体涉及高度防篡改机盖锁紧机构。

技术背景

洗衣机在循环旋转时高速转动转篮中的衣物，对湿衣物进行离心脱水。为了防止用户在洗衣机循环旋转期间受伤，目前用电子驱动锁将洗衣机盖固定在闭合位置。第6363755号、第5823017号及第5520424号美国专利(已转让给本发明的受让人，并通过引用并入本文)介绍了几种锁紧机构。

为了防止锁紧机构被篡改，例如，锁驱动后机盖仍然开着，现有技术对机盖闭合进行检测，确保机盖在锁紧机构啮合前处于正确的位置。传统的机械盖子闭合开关很容易失效，例如，在开关中楔入铅笔头等物使其保持打开状态，开关就立即失效。第7251961号美国专利(已转让给本发明的受让人，并通过引用并入本文)介绍了利用磁铁和电动舌簧开关检测机盖闭合状况的机盖传感器。使用磁性致动器能降低随意篡改的可能性。

发明内容

本发明提供了一种防篡改能力更强的磁性防篡改部件，该磁性防篡改部件采用的机构需要特定的磁场极性以及很难复制的磁铁强度和接近度。

具体而言，本发明提供了一种电器闩锁，包括螺栓和接纳螺栓的对应闩锁，螺栓和闩锁以移动方式设置在电器门和电器框架上。第一磁铁位于螺栓上，第二磁铁位于闩锁的活动元件上，闩锁接纳螺栓后，活动元件相对于靠近第一磁铁移动。随着活动元件的移动而可致动的电器开关发出开关信号，指示螺栓和闩锁正确啮合，以进行锁定。当螺栓与闩锁正确啮合，且锁定元件收到锁定信号后，锁定元件使螺栓与闩锁保持啮合状态，当锁定元件收到解锁信号时，锁定元件使螺栓和闩锁脱开啮合。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是设置一种需要多块磁铁正确定位的精密互锁系统，以防止机盖锁定系统失效，避免用户受伤。

第一磁铁和第二磁铁可以具有如下磁性：当螺栓在闩锁中正确啮合时，使活动元件离开螺栓。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是防止本发明所述的系统因遇到钢材等磁引力材料而失效。

活动元件能驱动锁定开关信号控制开关。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是向电器控制器发出机盖正确闭合、可以锁定的确认信号，举例来说，该信号可用于触发锁定动作，确认机盖正确锁定。

锁定元件可能包括锁舌(当螺栓与闩锁啮合时，锁舌从第一螺栓脱开位置移到第二螺栓固定位置)以及闭锁元件，当锁舌位于第二螺栓固定位置时，锁舌可接纳闭锁元件，阻止锁舌往两个脱开位置中的第一脱开位置移动。电动致动器与闭锁元件通信，当锁定元件收到锁定信号时，锁舌将闭锁元件移到接纳位置，当锁定元件收到解锁信号时，锁舌使闭锁元件脱离接纳位置。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是提供一种闩锁，其中，基于螺栓位置的机盖开关信号也指示电动致动器将螺栓锁定到位。

电动致动器可以是双稳态电磁机构，通过连续接通电磁电流在锁舌接纳位置与锁舌脱离位置之间移动闭锁元件，其中，电磁首次通电为锁定信号，电磁第二次通电为解锁信号。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是提供一种在瞬时掉电情况下继续有效工作的低能耗锁定系统。

锁舌可以是滑动元件，能滑动固定对第二磁铁进行固定的活动元件。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是提供一种紧凑型组件，以确保活动元件和磁铁适当接近插入锁舌的螺栓。

螺栓可沿轴线插入闩锁，插入闩锁的螺栓可垂直于轴线运动。螺栓可包括弹簧，弹簧使螺栓处于垂直于轴线的第一方向。第一方向可以与锁舌朝螺栓固定位置移动的方向相同。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是用螺栓和弹簧定位锁舌，以固定和保持螺栓。

可以采用某种安装方式使螺栓垂直于轴线运动，闩锁的凸轮面可以移动螺栓，将锁舌推向螺栓固定位置。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是通过作用于螺栓的凸轮面对锁舌进行定位。

螺栓与锁舌啮合能触发开关指示机盖闭合。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是无须设置独立的机盖开关执行机构。

闭锁元件插入锁舌后，螺栓移动脱离闩锁，使闭锁元件邻接锁舌的易碎部分，锁舌易碎部分如破碎则阻止锁紧开关的触发。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是检测强行打开(可能妨碍以后上锁)对闩锁造成的损害。

锁舌的易碎部分可使弹簧元件离开开口，在该开口中以某种方式插入闭锁元件，以使弹簧元件在易碎元件移走后封闭开口。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是提供一种简单的方法，该方法发送损坏闭锁元件的受损信号，使锁定信号失效。

电器可以是带电动转篮的洗衣机，洗衣机还包括电器控件，该控件接收至少部分由锁定开关产生的信号，如锁定开关未指示螺栓和闩锁正确啮合，则阻止电机输出功率。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是提供一种改进型洗衣机闩锁。

下面的详细说明、权利要求书及附图有助于本领域的技术人员更好地理解本发明的其他特性和优势，附图采用相同的数字表示相同部件。

附图说明

图1为适合与本发明一起使用的顶开式滚筒洗衣机的透视图和插入详图，显示了靠近上开盖正面的锁孔，另外还显示了下伸螺栓，机盖闭合以后，下伸螺栓与闩锁啮合；

图2为沿图1虚线2-2切开的局部剖面图，显示了螺栓的浮动式安装，这种安装方式使螺栓和闩锁紧公差相互作用，将锁定元件移入固定和锁定位置；

图3为螺栓插入闩锁时与螺栓啮合的锁舌的俯视剖面图，显示了螺栓内的磁铁位置，防篡改滑块将磁铁固定在锁舌内，磁铁在磁排斥作用下在锁舌内运动；

图4为透视图，显示了能提高定位容错能力的螺栓磁铁和防篡改滑块的方向；

图5为与螺栓啮合的锁舌的简易透视图，显示了防篡改滑块和锁舌正面脱离孔的位置，另外还显示了锁舌上方的双稳态致动器，双稳态致动器控制闭锁元件向下阻止锁舌运动；

图6a和图6b为沿虚线6-6切开的剖面图，显示了锁舌孔内的闭锁元件啮合情况，以及锁舌孔完整性因闩锁被强行打开而受损后的啮合受阻情况；

图7a为图5所示的双稳态致动器在第一状态(使闭锁元件与锁舌脱开啮合)下的俯视图；

图7b与图7a类似，显示了处于第二状态(使闭锁元件与锁舌啮合，阻止锁舌移动)下的双稳态致动器；

图8与图7a和图7b类似，为清楚起见，去掉了闭锁元件及配套的锁定开关，显示了电磁在图7所示状态与图8所示状态之间运动时的动作，例如，释放抗振齿，为电磁铁芯提供空隙；

图9为图5、图7a及图7b所示的闭锁元件和锁定开关的侧面正视图；

图10为电磁、锁定开关及机盖开关之间的相互连接示意图；

图11为沿线扣切开的截面图，本发明可采用线扣夹紧电线，并且改变电线方向，使电线弯曲90度；

图12为图11所示的线扣(处于分解状态)的局部透视图。

在对本发明的实施方式进行详细说明之前，请务必理解，本发明的应用并不局限于下文所述的或附图所示的构造细节及组件布局。本发明还有其他实施方式，还能以各种方式实践或实现本发明。还需要注意的是，本文用语和术语仅作说明之用，不得视为限制条件。本文所用的“包括”、“包含”及其变化形式包括后文所述项和同等项，以及附加项和同等项。

具体实施方式

现在结合图1进行说明，图1显示了适合与本发明一起使用的顶开式滚筒洗衣机10，包括绕水平盖铰链轴14向上打开的机盖12。盖铰链轴14靠近洗衣机10的顶部后缘，机盖12的后缘16提起/放下时盖住/露出开口20，衣服通过开口20塞入转篮。通过以下说明，本领域的普通技术人员显然能够理解，只要适当地改动方向，那么前开式滚筒洗衣机(未显示)也能与本发明配合使用。

开口20周围的洗衣机10顶部22水平面有助于在闩锁25的外壳21内设置锁孔24，闩锁固定于顶部22底面。锁孔24朝上，以接纳固定于机盖12底面、向下延伸的螺栓26。锁孔24和螺栓26与轴14平行偏置，并且偏离前缘16中心，以尽量避免对洗衣机10的衣物取放造成干扰。

现在结合图2进行说明，螺栓26可包括向下延伸到钩形部分30的支架28，钩形部分30从支架28开始向左(如图2所示)一般面向洗衣机10的用户延伸。支架28的上端可以安装在机盖12上，在弹复力的作用(参见弹簧34示意)下如箭头32所示相对于机盖12左右转动。这样，钩形部分30的左右表面根据需要进行平移，以适应洗衣机10的制造位置公差和洗衣机10磨损，使锁舌产生运动，详细说明参见下文。

机盖闭合时，钩形部分30面向锁孔24移动，在锁孔斜面38(限定锁孔24)的右向第一斜边36的引导下向右移动。锁孔斜面将钩形部分30移到29b处，螺栓26的左边在第一位置31处与未缩回的锁舌40右边对齐(图2显示的是缩回位置)。然后，左向第二斜边42促使螺栓26向左运动，对着复位弹簧(图2未显示)向左推动锁舌40，当钩形部分30通向位置29c时，将锁舌40的开口左边推到位置31’。

当锁舌40缩回，螺栓26进入位置29c时，锁舌40下的表面33阻止钩形部分30向右移动，把钩形部分30限定在斜边36的底面边缘下方。斜边36和斜边42限定的上述曲折路径能确保螺栓26的左边紧靠锁舌40的左边41(无论机盖12和顶部22之间的公差变化)，使螺栓26将锁舌40移到锁紧所需的缩回位置，详情参见下文。

现在结合图3进行说明，锁舌40能将防篡改滑块44固定在锁舌40内，防篡改滑块44在止动面43限定的范围内独立于锁舌40作左右向47运动。螺栓26的钩形部分30可包含嵌入磁铁46，其方向与对应的磁铁48相反，并且排斥磁铁48，磁铁48位于防篡改滑动44的右端，靠近滑动锁舌40的开口左边41。螺栓26滑入左边41时，磁排斥力向左移动防篡改滑块44，闭合触点组50，触点组50位于与锁舌40滑动相对的静止点，用于指示螺栓26进入位置29c，以闭合机盖12。防篡改滑动44由此区分螺栓26和可能用于篡改锁舌40的工具，包括铁磁工具。

防篡改滑块在触点组50的作用下偏向右边，在锁舌40的大部分行程范围内独立于锁舌40的运动而运动。止动面43确保防篡改滑块44随着锁舌40的运动作某项运动，防止防篡改滑块44阻塞，但该运动不足以激活触点组50。

现在结合图4进行说明，磁铁46和磁铁48可以是长方体磁铁，磁铁的最大尺寸互为直角延伸，以便在磁铁存在横向(与铰链轴平行)轻微错位或与螺栓20啮合方向存在上下轻微错位时提高抗扰度。一般需要由具有正确极性的超强磁场激活防篡改触点组50，如螺栓26未正确进入位置29c，则防篡改触点组50阻止洗衣机工作。

现在结合图5进行说明，滑动锁舌40一般在弹簧(示意图参见弹簧52)的作用下偏向右边，当钩形部分30进入位置29b(如图2所示)时接纳钩形部分30，阻止钩形部分30向上运动。锁舌40包括左边的锁孔63。锁舌40向左收缩，固定住钩形部分30，锁孔63与闭锁元件54对齐，闭锁元件54能从锁舌40上方的致动器机构55开始向下运动进入锁孔63。在该配置中，闭锁元件54的左边与邻接锁紧面53(构成锁孔63左壁)之间的干扰阻止锁舌40向右运动。这样，当闭锁元件54作为锁舌40的闭锁元件时，锁舌40起到阻止作用，将螺栓26固定在相应的位置。

现在结合图5、图6a及图9进行说明，闭锁元件54能在柔性板簧56的作用下向下运动。柔性板簧56固定住闭锁开关57触点对中的一个触点，当闭锁元件54下降，触点连接闭锁开关57时，闭锁开关57指示闩锁25正确锁紧。此时，只有双稳态电磁机构60(参见图5示意，详细说明参见下文)提供契形元件58(提起板簧56，接触板簧56的倾斜部分59，使闭锁元件54上升)才能脱开闭锁元件54。

现在结合图5进行说明，锁紧面53可以由薄件构成，如果在闭锁元件54下降后向锁舌40施加右向压力，强行打开闩锁，例如，强行取出螺栓26时，则上述薄件脱离(如图6b所示)。锁紧面53脱离以后，锁舌40底面的板簧71被释放，带着闭锁元件54在锁舌40的整个行程范围内向上运动，断开锁定开关的触点。

现在结合图9、图7a和图7b进行说明，双稳态机构可包括电磁62，电磁62设有铁芯64，铁芯在电磁激活后缩进电磁。铁芯64外面可以绕螺旋压缩弹簧66，电磁62未激活时，螺旋压缩弹簧66使铁芯64伸出电磁62。铁芯64的末端可以连接转钩67，当铁芯64被向着与电磁62隔开的顶点倾斜的曲轨68充分伸展且与铁芯64的轴对齐时，转钩67经引导与铁芯64的轴对齐。

电磁62激活以后，吸入转钩67，转钩67接触摇摆元件70的锯齿状正面，电磁62连续通电，释放并吸引铁芯64，使摇摆元件70在图7a和图7b所示的极端条件之间摇摆。摇摆元件70离开曲轨68顶点的静止位置时引导转钩67拉动摇摆元件70相对的两侧，引起双稳态运动。

图7b所示的旋转极限(顺时针方向)一般使锁舌40形成锁定状态，图7a所示的旋转极限(逆时针方向)一般使锁舌40形成非锁定状态。

现在仍然结合图9进行说明，非锁定状态与楔形元件58(位于板簧56的倾斜部分59下方)相关，抬起与锁舌40锁孔(如图5所示)啮合的闭锁元件54。相反，锁定状态与楔形元件58相关，楔形元件58脱离板簧56的倾斜部分59，使闭锁元件54向下进入锁舌40的锁孔。

现在结合图7a、图7b和图8进行说明，摇摆元件70可设置抗振齿72，当电磁62不通电，在螺旋弹簧66的作用下充分伸展时，抗振齿72从摇摆元件70开始向左延伸到铁芯64端部附近。在图7a所示的非锁定状态以及图7b所示的锁定状态下，只要电磁铁芯64充分伸展，紧邻延长铁芯64对面的抗振齿72防止摇摆元件70在旋转时振动。如图8所示，电磁62激活以后，电磁铁芯64的吸引使抗振齿72滑动通过铁芯64末端，摇摆元件70开始转动。

现在结合图10进行说明，闩锁25可设置四个导体76，可以用(举例来说)可释放连接器连接导体76与洗衣机10的循环定时器等控制装置。其中一个导体76提供了公用电压源连接，连接触点组50的一侧，形成机盖开关，机盖开关的另一侧连接导体76，提供机盖开关信号。公用导体也可以连接锁定开关57的一侧，锁定开关57的另一侧在导体76上提供锁定开关信号。最后，公用导体还可以连接电磁62的一侧，电磁的另一侧设有导体，用于接收锁定信号，然后再接收解锁信号(连续电流)。

现在结合图11和图12进行说明，本发明还提供了离开外壳(固定上述机构的外壳)的线束80。电线可纳入所谓的塑料螺纹管82(具有波纹形外表面)。可以为第一部分86a和第二部分86b设置两段式套管84，第一部分86a和第二部分86b相互接合，使塑料螺纹管82啮合等距齿88。第二部分86b提供了向上伸展的指状物90，第一部分提供了向下伸展的指状物91，86a部分和86b部分放在一起以后，指状物将内含的线路92弯成曲折路径。路径通过大致与塑料螺纹管82垂直的套管94向上离开。从而形成线扣，线扣也用于将电线弯成90度角。

本文所用的某些术语仅作参考之用，不得视为限制条件。例如，“上面”、“下面”“上”、“下”指所参照的附图所示方向。“左”、“右”、“前”、“后”、“底”、“侧”指在一致、随意的参考范围内组件的各部分方向，请结合描述/显示相关组件的正文和相关附图了解确切方向。该等术语包括上文具体提到的词语、其派生词以及具有相同含义的词语。同样，“第一”、“第二”等提及结构的数字并不代表顺序，上下文明确说明的除外。

介绍本发明及示范性实施方式的元件或特性时所用的“一”、“一个”、“所述”、“该”等词语指有一种或多种元件或特性。“包括”、“包含”及“具有”包括且表示除了具体说明的以外，可能还有附加元件或特性。另外需要理解的是，本文所述的方法步骤、过程及操作并不表示一定需要按所述或所示的顺序执行，除非特别标识为执行顺序。此外尚须理解的是可能采用附加或替代步骤。

下面的权利要求书载明了本发明的各种特性。应该理解的是，本发明的应用并不局限于本文所载的构造细节及组件布局。本发明还有其他实施方式，还能以各种方式实践或实现本发明。上述实施方式的变化和修改均属于本发明的范围。应该理解，本文公开和定义的发明扩及文字及/或附图所提及或证明的两个以上单个特性的所有可选组合。全部此类不同的组合构成本发明的各种可选方面。本文所述的实施方式介绍了实践本发明的最佳已知模式，可使本领域的其他技术人员对本发明进行利用。

Claims (21)

1.一种电器闩锁组件，包括：

螺栓以及接纳螺栓的对应闩锁，螺栓和闩锁以移动方式设置在电器门和电器框架上；

第一磁铁，位于螺栓上；

第二磁铁，位于闩锁的活动元件上，闩锁接纳螺栓后，活动元件相对于靠近第一磁铁移动；

电器开关，随着活动元件活动而可致动，发出开关信号，指示螺栓和闩锁正确啮合，以进行锁定；及

锁定元件，当螺栓与闩锁正确啮合，且锁定元件收到锁定信号后，锁定元件使螺栓与闩锁保持啮合状态，当锁定元件收到解锁信号时，锁定元件使螺栓和闩锁脱开啮合。

2.权利要求1所述的电器闩锁组件，其特征在于第一磁铁和第二磁铁的极性如下：当螺栓在闩锁中正确啮合时，使活动元件离开螺栓。

3.权利要求2所述的电器闩锁组件，其特征在于第一磁铁和第二磁铁是长方体磁铁，其最大尺寸互为直角延伸。

4.权利要求1所述的电器闩锁组件，其特征在于活动元件驱动机盖开关信号电气控制开关。

5.权利要求1所述的电器闩锁组件，其特征在于锁定元件包括：

锁舌，当螺栓与闩锁啮合时，锁舌从第一螺栓脱开位置移到第二螺栓固定位置；

闭锁元件，当锁舌位于第二螺栓固定位置时，锁舌可接纳闭锁元件，阻止锁舌往第一螺栓脱开位置移动；及

电动致动器，该致动器与闭锁元件通信，当锁定元件收到锁定信号时，锁舌将闭锁元件移入接纳位置，当锁定元件收到解锁信号时，锁舌使闭锁元件脱离接纳位置。

6.权利要求5所述的电器闩锁组件，其特征在于电动致动器是双稳态电磁机构，通过连续接通电磁电流在锁舌接纳位置与锁舌脱离位置之间移动闭锁元件，其中，电磁首次通电为锁定信号，电磁第二次通电为解锁信号。

7.权利要求5所述的电器闩锁组件，其特征在于锁舌是滑动元件，滑动固定活动元件。

8.权利要求5所述的电器闩锁组件，其特征在于螺栓沿轴线插入闩锁，插入闩锁的螺栓垂直于轴线运动。

9.权利要求8所述的电器闩锁组件，其特征在于螺栓为枢轴式，垂直于轴线运动，并且包括弹簧，弹簧使螺栓处于与轴线垂直的第一方向。

10.权利要求9所述的电器闩锁组件，其特征在于第一方向是锁舌往螺栓固定位置运动的方向。

11.权利要求8所述的电器闩锁组件，其特征在于以某种方式安装螺栓，使螺栓垂直于轴线运动，闩锁的凸轮面移动螺栓，将锁舌推向螺栓固定位置。

12.权利要求5所述的电器闩锁组件，其特征在于锁舌将闭紧元件移入接纳位置时触发锁定开关，指示机盖锁定。

13.权利要求12所述的电器闩锁组件，其特征在于闭锁元件插入锁舌后，螺栓移动脱离闩锁，使闭锁元件接近锁舌的易碎部分，锁舌易碎部分如破碎则阻止闭锁元件进入锁舌的接纳位置。

14.权利要求13所述的电器闩锁组件，其特征在于锁舌的易碎部分使弹簧元件离开开口，在该开口中以某种方式插入闭锁元件，以使弹簧元件在易碎元件移走后封闭开口。

15.权利要求1所述的电器闩锁组件，其特征在于电器是带电动转篮的洗衣机，洗衣机还包括电器控件，该控件接收至少部分由电器开关产生的信号，如锁定开关未指示螺栓和闩锁正确啮合，则阻止电机输出功率。

16.一种洗衣机检测闩锁篡改方法，包括如下步骤：

在电器门和电器框架上固定螺栓以及接纳螺栓的对应闩锁；

在螺栓中置入第一磁铁；

将螺栓插入闩锁，排斥位于闩锁活动元件上的第二磁铁，螺栓插入闩锁以后，活动元件相对于接近第一磁铁移动；

检测活动元件的移动，发送机盖开关信号，指示螺栓和闩锁正确啮合；及

响应电锁信号，以锁定元件将螺栓固定在闩锁内。

17.权利要求16所述的方法，其特征在于锁定元件是固定螺栓端部的滑动式锁舌，进一步包括以下步骤：通过螺栓和闩锁的啮合力将锁舌从第一螺栓脱开位置移到第二螺栓固定位置。

18.权利要求17所述的方法，其特征在于双稳态致动器在锁舌中插入闭锁元件，将锁舌固定在第二螺栓固定位置，阻止锁舌滑动。

19.权利要求18所述的方法，其特征在于闭锁元件插入锁舌后，螺栓移动脱离闩锁，使闭锁元件接近锁舌的易碎部分，进一步包括如下步骤：如强行使螺栓脱离闩锁，则锁舌接近闭锁元件的易碎部分破碎，发出信号，指示闩锁受损。

20.权利要求19所述的方法，其特征在于锁舌的易碎部分使弹簧元件离开开口，在该开口中以某种方式插入闭锁元件，以使弹簧元件在易碎元件移走后封闭开口。

21.一种配合塑料螺纹管使用的电线保护装置，塑料螺纹管为圆柱腔形，具有直径相对较大的交替环绕突起以及直径相对较小的沟槽，电线保护装置包括：

第一外壳和第二外壳，外壳沿啮合轴相对咬合，形成具有第一和第二通信开口的导管；

系列齿，齿从接近第一开口的第一外壳向内延伸至与轴线平行的导管，齿适合在塑料螺纹管被置入导管、从第一开口开始延伸时啮合塑料螺纹管的沟槽；及

第二开口处的套管，用于啮合面板上的孔。

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