CN102978878B - 洗衣机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种洗衣机，该洗衣机包括：机壳，该机壳在上部敞开；顶罩，该顶罩联接到该机壳的上部，并包括用于装入和取出衣物的开口；盖组件，该盖组件以可旋转方式联接到顶罩，以打开和关闭该开口；以及第一铰链单元，该第一铰链单元将盖组件与顶罩连接并降低盖组件关闭的速度。在该洗衣机中，降低了盖组件的关闭速度，从而减轻盖组件与顶罩之间的撞击。
Description
分案申请
本申请是第201010243636.0号专利申请的分案申请。第201010243636.0号专利申请的申请日为2010年8月2日，发明名称为“洗衣机”。
本申请要求2009年7月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0071056、2009年11月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0109296、2009年11月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0109294、2009年7月31日在美国专利和商标局提交的US临时申请No.61/230590的优先权，上述专利申请的内容通过参引完全合并于此。
技术领域
本公开涉及一种洗衣机，更具体地，涉及一种可控制盖组件打开/关闭的速度以改善使用的便利性和操作感觉的洗衣机。
背景技术
通常，洗衣机可包括衣物清洗机和烘干机，该衣物清洗机利用水与洗涤剂之间的化学作用以及机械作用从衣服或被褥（在下文中，称为“衣物”）中除去污染物，而该烘干机使用通过加热器加热的热空气和机械作用来烘干湿衣物。而且，洗衣机可同时具有洗涤功能和烘干功能。此外，洗衣机还可包括向衣物喷射热蒸汽来弄平其上的褶皱的再新器。洗衣机可包括对衣物实施物理或化学作用的各种装置。
洗衣机顺序地执行洗涤循环、漂洗循环和脱水循环以洗涤衣物。这些循环中的任一个可仅根据使用者的选择来进行。根据衣物的类型，可通过合适的方法对衣物进行洗涤。
洗衣机包括本体和门，衣物在该本体中洗涤，而该门以可旋转方式连接到本体。当关闭该门时，门对本体的撞击可导致洗衣机的耐用性变差的问题。此外，如果门由金属制成或包括允许使用者观察本体内部的玻璃窗，则门的重量增加，从而使门难以打开。
发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种包括盖组件的洗衣机，该盖组件可利用较小的力容易地打开并且通过降低旋转速度来在对顶罩的撞击较小的情况下关闭。
根据一实施例，一种洗衣机包括盖组件，该盖组件可关于90度或更小度数的打开角度自动打开或关闭。
根据本发明一实施例，提供一种洗衣机，该洗衣机包括：机壳，该机壳在上部敞开；顶罩，该顶罩联接到该机壳的上部，并包括用于装入和取出衣物的开口；盖组件，该盖组件以可旋转方式联接到顶罩，以打开和关闭该开口；以及第一铰链单元，该第一铰链单元将盖组件与顶罩连接并降低盖组件关闭的速度。
根据本发明一实施例，提供一种洗衣机，该洗衣机包括：机壳，该机壳在上部敞开；顶罩，该顶罩联接到机壳的上部，并包括用于装入和取出衣物的开口；盖组件，该盖组件以可旋转方式联接到顶罩，以打开和关闭该开口；以及第一铰链单元，该第一铰链单元将盖组件与顶罩连接，其中，该第一铰链单元控制盖组件，使得该盖组件在盖组件的关闭速度降低的第一区段中在没有外力的情况下关闭，而在包括90度或更小度数的打开角度的第二区段中在没有外力的情况下打开。
根据本发明一实施例，提供一种洗衣机，该洗衣机包括：机壳，该机壳在上部敞开；顶罩，该顶罩联接到该机壳的上部，并包括用于装入和取出衣物的开口；盖组件，该盖组件以可旋转方式联接到顶罩以打开和关闭该开口；以及第一铰链单元，该第一铰链单元将盖组件与顶罩连接，其中，当盖组件旋转而要关闭时，第一铰链单元在第一区段中降低盖组件的旋转速度，并在越过第一区段之后的第三区段中增加盖组件的旋转速度。
根据本发明一实施例，提供一种洗衣机，该洗衣机包括：机壳，该机壳在上部敞开；顶罩，该顶罩联接到该机壳的上部，并包括用于装入和取出衣物的开口；盖组件，该盖组件以可旋转方式联接到顶罩，以打开和关闭该开口；以及第一铰链单元，该第一铰链单元将盖组件与顶罩连接并沿着打开盖组件的方向产生扭矩，以降低盖组件关闭的速度。
根据本发明一实施例，提供一种洗衣机，该洗衣机包括：机壳，该机壳在上部敞开；顶罩，该顶罩连接到该机壳的上部，并包括用于装入和取出衣物的开口；以及门单元，该门单元以可旋转方式联接到顶罩，以打开和关闭该开口，其中，在门单元的旋转速度降低的第一区段中，该门单元在没有外力的情况下关闭，而在包括90度或更小度数的打开角度的第二区段中，该门单元在没有外力的情况下打开。
通过以下结合附图给出的本发明的详细描述，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显。
附图说明
所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，且并入本说明书中并构成其一部分，这些附图示出了本发明的实施例并且与说明书一起用来说明本发明的原理。
在图中：
图1是示出根据本发明一实施例的洗衣机的透视图；
图2是示出图1中所示的洗衣机的侧向剖视图；
图3是示出图1中所示的洗衣机的一部分的透视图；
图4是示出图3中所示的一部分的侧视图；
图5是示出顶罩、盖组件、第一铰链单元和第二铰链单元的透视图；
图6是示出盖组件的分解透视图；
图7是示出图6中所示的第一铰链单元的透视图；
图8是示出图7中所示的第一铰链单元的分解透视图；
图9A是示出如下结构的视图，在该结构中，轴架连接到顶罩的下表面以固定与第二铰链单元连接的轴，使得该轴不旋转；
图9B是图9A中所示的部分A的放大视图；
图10是示出图9A中所示的轴架的透视图；
图11是示出盖组件的旋转运动的侧视图；
图12是示出通过放大第一铰链单元的旋转凸轮而获得的轮廓的视图；
图13是示出当图11的盖组件定位在点A处时往复凸轮与旋转凸轮之间的关系的视图；
图14是示出当图11的盖组件定位在点B与位置D之间时往复凸轮与旋转凸轮之间的关系的视图；
图15是示出当图11的盖组件定位在点D处时往复凸轮与旋转凸轮之间的关系的视图；
图16是示出根据盖组件的旋转角度生成的扭矩的曲线图；以及
图17是示出根据本发明另一实施例的第一铰链单元300a’的分解透视图。
具体实施方式
通过以下结合附图给出的本发明的详细描述，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显。现在将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。然而，本发明可以用许多不同的方式体现，而不应理解为局限于此处阐述的实施例。更确切地，提供这些实施例，使得本公开是彻底而完全的，并将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。
图1是示出根据本发明一实施例的洗衣机的透视图。图2是示出图1中所示的洗衣机的侧向剖视图。图3是示出图1中所示的洗衣机的一部分的透视图。图4是示出图3中所示的一部分的侧视图。图5是示出顶罩、盖组件、第一铰链单元和第二铰链单元的透视图。图6是示出图6中所示的盖组件的分解透视图。图7是示出图6中所示的第一铰链单元的透视图。图8是示出图7中所示的第一铰链单元的分解透视图。
参照图1到图8，洗衣机W包括机壳10，该机壳10的上部是敞开的；顶罩200，该顶罩200定位在机壳10的上部，并包括用于装入和取出衣物的开口h；门单元D，该门单元D以可旋转方式联接到顶罩200，以打开和关闭该开口h；以及控制面板400，该控制面板400包括允许使用者控制洗衣机W的界面。
外桶30由机壳10中的支撑构件20支撑，以容纳洗涤水。内桶35以可旋转方式定位在外桶30中。悬架25设置在支撑构件20的下端，以减缓由于在内桶35旋转时出现的振动而导致的外桶30的摇摆。波轮40以可旋转方式定位在内桶35的底部。通过波轮40与容纳在内桶35中的洗涤水之间的摩擦作用以及由波轮40的旋转产生的水流，可将污染物从衣物中去除。
多个水孔36形成在内桶35上，使得洗涤水可在外桶30与内桶35之间流动。马达50设置在外桶30的下侧，以使内桶35和波轮40旋转。内桶35和/或波轮40可通过驱动马达50的轴55来旋转。
离合器（未示出）将驱动轴55与内桶35和/或波轮40联接，以使内桶35和波轮40同时旋转或选择性地使内桶35和波轮40中的一个旋转。
洗涤剂盒60可拆卸地设置在顶罩200处以容纳洗涤剂。顶罩200包括供水软管70和供水阀75，该供水软管70例如经由接头（未示出）连接到外部水源（未示出）以向洗涤剂盒60供应洗涤水，该供水阀75接通和关截断经由供水软管70供应的洗涤水。当供水阀75打开时，来自外部水源的洗涤水在洗涤剂盒60中流动并与容纳在洗涤剂盒60中的洗涤剂混合，然后将混合的水供应到内桶35中。
用于将洗涤水从外桶30排到外部的排水管80、用于接通和关断由排水管80排泄的洗涤水的排水阀85，以及用于将洗涤水泵送到外部的排水泵86设置在外桶30的下端处。
门单元D包括盖组件100和第一铰链单元300a。盖组件100以可旋转方式联接到顶罩200，以允许使用者打开和关闭开口h。第一铰链单元300a将盖组件100与顶罩200连接。当盖组件100保持关闭时，盖组件100的前端可比顶罩200更向前突出，以便于盖组件100的打开。
盖组件100包括盖上框架110、盖内部件120、透明元件130、盖下框架140和装饰面板150。
盖上框架110构成盖组件100上部的外观，而盖下框架140构成盖组件100下部的外观。盖内部件120设置在盖上框架110与盖下框架140之间以提高盖组件100的刚度，由此防止盖组件100变形，并用以安装透明元件130。
盖上框架110和盖下框架140在其中心部敞开，使得能从外部看到衣物。盖内部件120沿盖组件100的外周形成，以环绕并固定透明元件130。
盖内部件可形成为单体。此外，可设置多个盖内部件。例如，根据一实施例，如图6中所示，可设置四个盖内部件120，其中盖内部件120的每一个均定位在盖组件100的角部附近，以固定盖组件100的角部。
盖内部件120定位在盖上框架110与盖下框架140之间并环绕透明元件130。因此，盖内部件120布置在透明元件130与盖上框架110之间。盖内部件120可具有与透明元件130的形状相对应的适当容差，使得透明元件130可无摇摆地固定。
例如，盖内部件120可由塑性模制体形成以具有轻微的弹性。由盖内部件120环绕的透明元件130由于外部施加的力而紧密配合在盖上框架110中，从而无摇摆地固定透明元件130。由此，增加盖组件100的美感。
透明元件130是由透明材料形成的窗口，以允许使用者通过透明元件130来观察洗衣机W的内桶35中的衣物。根据一实施例，透明元件130可由透明塑料或钢化玻璃形成，其确保可抵抗外力或刮擦的足够强度。
装饰面板150的上端联接到盖上框架110的前端，而装饰面板150的下端联接到盖下框架140，从而形成可由使用者抓握以旋转盖组件100的把手。装饰面板150可加强盖上框架110和盖下框架140的联接。此外，装饰面板150防止从外部看到盖上框架110和盖下框架140的联接部，因而增强盖组件100的美感。
第一铰链单元300a将盖组件100与顶罩200联接并在要关闭盖组件100的预定区段中降低盖组件100关闭的速度。
第一铰链单元300a包括弹性构件330a和凸轮单元，当盖组件100旋转时，该凸轮单元使弹性构件330a弹性变形，并将由变形的弹性构件330a施加的回复力转换成旋转力。
弹性构件330a可由随着盖组件100的旋转而变形从而产生弹性力或回复力的各种构件形成。可根据其特性（例如安装位置或结构）来适当地选择弹性构件330a。根据一实施例，该弹性构件可以是弹簧330a，当盖组件100旋转时，该弹簧330a被压缩。
第一铰链单元300a可设置在盖组件100或顶罩200处。例如，当顶罩200由于开口h而不能确保用于第一铰链单元300a的足够空间时，第一铰链单元300a可设置在盖组件100处。
第一铰链单元300a可通过各种结构连接到盖组件100。例如，根据一实施例，第一铰链单元300a可安装在盖内部件120上。
门单元D还可包括第二铰链单元300b。盖组件100的一端通过第一铰链单元300a联接到顶罩200，而盖组件100的另一端通过第二铰链单元300b联接到顶罩200。
第一铰链单元300a在盖组件100旋转的预定区段中沿打开盖组件100的方向产生扭矩。当要在该预定区段中关闭盖组件100时，此扭矩允许降低盖组件100关闭的速度，而当要在该预定区段中打开盖组件100时，此扭矩允许以较小的力容易地打开盖组件100。
第二铰链单元300b用于以各种方式、诸如利用油压或卷簧的回复特性来降低盖组件100的旋转速度。在此实施例中，该第二铰链单元采用一种利用油压的方法。然而，本发明不限于此。例如，可采用已知的各种铰链单元来降低旋转速度。
在本实施例中，第二铰链单元300b填充有流体且包括浸没在流体中的旋转翼（未示出）并与盖组件100操作上关联地旋转。当盖组件100旋转时，诸如阻力或压力等的斥力通过流体施加在该旋转翼上，从而降低盖组件100的旋转速度。
当盖组件100不仅旋转关闭而且旋转打开时，第二铰链单元300b的阻力导致产生预定扭矩，来抵抗盖组件100的旋转。
在盖组件100的稳定旋转方面，第二铰链单元300b用作液压减振器，以在盖组件100旋转时改善操作感觉。
根据一实施例，第一铰链单元300a和第二铰链单元300b可与盖组件100的旋转轴线成一直线。
第一铰链单元300a中包括的凸轮单元将盖组件100的旋转运动转换成允许弹性构件330a弹性变形的线性运动。
参照图7和图8，第一铰链单元300a包括第一铰链单元外壳310a和第一铰链单元外壳盖390，该第一铰链单元外壳310a插在盖内部件120中并且在其内包括凸轮单元，而该第一铰链单元外壳该390通过诸如螺钉或螺栓399的联接构件连接到第一铰链单元外壳310a。
连接臂314a和392a分别从第一铰链单元外壳310a和第一铰链单元外壳盖390延伸。连接臂314a和392a彼此联接，然后通过诸如螺钉的联接构件连接到盖上框架110。
第一铰链单元外壳310a包括联接到第一铰链单元外壳盖390的凹凸表面316a以及防止第一铰链单元300a在盖内部件120中空转的突出部311a、312a和313a。盖内部件120包括凹槽，突出部311a、312a和313a插入到所述凹槽中。通过将突出部311a、312a和313a插入凹槽中来防止第一铰链单元300a在盖内部件120中空转。
在第一铰链单元300a插在盖内部件120中的情况下，诸如螺钉或螺栓的联接构件穿过盖上框架110连接到设置在连接臂314a和392a处的联接孔315a和393a，使得盖组件100可与第一铰链单元300a操作上关联地旋转。
第一铰链单元300a的凸轮单元包括旋转凸轮380a和往复凸轮360a，该旋转凸轮380a与盖组件100在操作上关联，而该往复凸轮360a与旋转凸轮380a接合以沿着轴350a往复运动。轴350a连接到设置在顶罩200处的轴架240。
轴架240限制轴350a的旋转。为此目的，轴350a包括沿纵向方向的切面351a，而轴架240包括轴支撑孔243，该轴支撑孔243的横截面形状与具有切面351a的轴350a的横截面形状相对应。
往复凸轮360a的形状对应于旋转凸轮380a的形状。往复凸轮360a和旋转凸轮380a形成为沿周向方向倾斜，使得往复凸轮360a和旋转凸轮380a彼此形成接触的部分的高度可改变。在往复凸轮360a和旋转凸轮380a彼此接合的结构中，旋转凸轮380a的与往复凸轮360a邻接的表面将旋转凸轮380a的旋转运动转换成线性运动，以允许往复凸轮360a往复运动。在下文中将此表面定义为“转换面m”。将从侧面观察到的转换面m的倾斜轮廓定义为“转换线s”。
此外，往复凸轮360a的与旋转凸轮380a的转换面m邻接的表面允许往复凸轮360a沿轴350a往复运动，以将力施加在转换面m上。将此表面定义为“作用面”。
尽管已经描述了旋转凸轮380a和往复凸轮360a具有相同形状、即旋转凸轮380a的转换面的轮廓与往复凸轮360a的作用面的轮廓相同的此实施例，但是本发明不限于此。例如，转换面和作用面的形状并不重要，只要转换面形成在旋转凸轮380a上，且作用面与该转换面的轮廓相对应地形成在往复凸轮360a上使得当旋转凸轮380a旋转时，往复凸轮360a可往复运动一段特定距离。
类似地，该作用面可形成在往复凸轮360a上，且转换面可与作用面的轮廓相对应地形成在旋转凸轮380a上，以转换由往复凸轮360a的作用面施加的力，使得旋转凸轮380a可旋转。
现在将对如下实施例进行描述，在该实施例中，旋转凸轮380a的转换面m和往复凸轮360a的作用面彼此相同地形成。该描述将主要集中在形成于旋转凸轮380a上的转换面m和转换线s上。
当盖组件100旋转时，旋转凸轮380a的转换面m沿往复凸轮360a的作用面旋转地滑动，并且受到由往复轮轮360a的作用面施加的力。该力的方向通过转换面m的斜度变化来产生扭矩。
往复凸轮360a的移动距离随着旋转凸轮380a的旋转角度而改变。转换面m的斜度可例如与往复凸轮360a的移动距离相结合地设定。由于往复凸轮360a的移动距离等于弹簧330a的压缩长度，所以可以认为转换面m的斜度与由第一铰链单元300a施加的扭矩密切相关。
在此实施例中，凸轮单元包括轴350a、旋转凸轮380a和往复凸轮360a。当盖组件100旋转时，往复凸轮360a通过由旋转凸轮380a施加的斥力而沿轴350a往复运动。在此情形中，如上所述，连接到轴350a的弹性构件330a弹性变形。此外，变形的弹性构件330a的回复力通过凸轮单元转换成旋转力，从而产生扭矩。
因此，当盖组件100旋转时，通过旋转凸轮380a与往复凸轮360a之间的相互作用，凸轮单元将旋转凸轮380a的旋转运动转换成往复凸轮360a的线性运动，反之亦然。
此外，第一铰链单元300a可包括插入在弹簧330a与第一铰链单元外壳310a之间的垫圈320a、连接到轴350a的衬套340a以及插在第一铰链单元外壳盖390中以支撑轴350a的衬套370a。
当旋转凸轮380a旋转时，往复凸轮360a在插入轴350a中的同时直线往复运动，而弹簧330a被往复凸轮360a拉伸或压缩。轴350a包括限制往复凸轮360a的移动距离的阶形部352a。
图9A是示出如下结构的视图，在该结构中，轴架连接到顶罩的下表面，以固定与第二铰链单元连接的轴，使得该轴不旋转。图9B是图9A中所示的部分A的放大视图。图10是示出图9A中所示的轴架的透视图。
参照图9A、图9B和图10，轴架240固定在顶罩200的下表面处，以支撑与第二铰链单元300b连接的轴350b。为了支撑第一铰链单元300a的轴350a，轴架240也可设置在安装有第一铰链单元300a的一侧。
尽管在图9A、图9B和图10中显示了用于支撑与第二铰链单元300b连接的轴350b的轴架240，但是也可采用相同的结构来支撑第一铰链单元300a的轴350a。现在将对轴架240支撑第一铰链单元300a的轴350a的实施例进行描述。
轴架240在至少两个点处支撑第一铰链单元300a的轴350a。例如，轴架240包括第一支撑部241和第二支撑部242，该第一支撑部241和第二支撑部242彼此间隔开以在两个点处支撑轴350a。
第一支撑部241和第二支撑部242包括支撑轴350a的轴支撑孔243。第一支撑部241的轴支撑孔243可具有与第二支撑部242的轴支撑孔243相同的形状。
这样，轴350a通过轴架240在两个点处被支撑。因此，在盖组件100旋转时，即使当力施加到轴350a时，轴350a也通过两个轴支撑孔243在预定轴线上对准。因而，轴350a可被无摇摆地稳定支撑，因而改善盖组件100的操作感觉。
轴350a包括通过沿轴向方向基本平直地切削轴350a而形成的切面351a，以防止轴350a在插入到轴支撑孔243中时旋转。轴支撑孔243具有与轴350a的形状相对应的形状。然而，本发明不限于此。本领域的普通技术人员可采用任何结构来防止轴350a的旋转。
衬套246插入在轴架240中。衬套246是插入在轴350a与轴架240之间的减震构件。衬套246由稍有弹性的材料，诸如塑料形成，以防止轴350a和轴架240由于轴350a与轴架240之间的摩擦而磨损。轴架240包括连接孔245，衬套246连接到该连接孔245。
图11是示出盖组件的旋转运动的侧视图。图12是示出通过放大第一铰链单元的旋转凸轮而获得的轮廓的视图。图13是示出当图11的盖组件定位在点A处时往复凸轮与旋转凸轮之间的关系的视图。图14是示出当图11的盖组件定位在点B与位置D之间时往复凸轮与旋转凸轮之间的关系的视图。图15是示出当图11的盖组件定位在点D处时往复凸轮与旋转凸轮之间的关系的视图。
现在将对打开盖组件100的过程进行描述。
参照图11，当盖组件100在位置B与D之间旋转时，第一铰链单元300a沿打开盖组件100的方向产生扭矩，使得使用者可利用较小的力打开盖组件100。第一铰链单元300a的旋转凸轮380a具有如图12中所示的轮廓。
当往复凸轮360a的点P（参照图13到图15）定位在点Pb与Pd之间的区段中时，由于压缩弹簧330a的回复力，往复凸轮360a在轴向方向上向旋转凸轮380a施加力，并且所施加的力通过倾斜地形成在旋转凸轮380a上的转换面m转换成旋转力。因此，沿打开盖组件100的方向产生扭矩，使得使用者可利用较小的力打开盖组件100。
施加到盖组件100的合成扭矩T等于由盖组件100的重量产生的扭矩Tg、由第一铰链单元300a产生的扭矩Ts和由第二铰链单元300b产生的扭矩Td之和。当盖组件100定位在处于点B与C之间的第一区段中时，扭矩Ts在打开盖组件100的方向上施加，但合成扭矩T仍在盖组件100关闭的方向上施加。也就是说，T＝Tg－Ts－Td>0。“T>0”意味着扭矩在盖组件100关闭的方向上施加，而“T<0”意味着扭矩在打开盖组件100的方向上施加。这里，“Tg”、“Ts”和“Td”表示扭矩的大小，“+”表示扭矩在盖组件100关闭的方向上施加，而“-”表示扭矩在打开盖组件100的方向上施加。
当盖组件100定位在处于点C与D之间的第二区段中时，T＝Tg－Ts－Td<0。因而，可在无外力的情况下打开盖组件100。
具体地，由于在点B与C之间的第一区段中T>0，所以使用者需要附加的力来打开盖组件100。而越过点C之后，T<0。因此，在点C与D之间的第二区段中，盖组件100可在没有使用者的附加力的情况下自动旋转到点D。也就是说，在关于点C的第一区段中，盖组件100自动关闭，因而，需要附加的力来打开盖组件100。然而，在此情形中，由于在打开盖组件100的方向上施加的扭矩Ts，所以可利用较小的力来打开盖组件100。并且，在点C与D之间的第二区段中，盖组件100可在无附加力的情况下自动打开。
现在将对盖组件100关闭的过程进行描述。
盖组件100在点D处保持打开。然后，使用者向盖组件100施加力，使得盖组件100定位在点C处。而越过位置C之后，T>0，因而，盖组件100在无附加力的情况下自动沿盖组件100关闭的方向旋转。在点C与B之间的第一区段中，扭矩Ts和Td通过第一铰链单元300a和第二铰链单元300b在打开盖组件100的方向上施加。因此，盖组件100的旋转速度降低，以防止盖组件100过度撞击顶罩200。
在盖组件100越过点B之后，即当盖组件100定位在处于点B与A之间的第三区段中时，点P定位在区段S1中，该区段S1沿着与区段S2相反的方向倾斜，因而，扭矩Ts在盖组件100关闭的方向上施加，从而更可靠地关闭盖组件100（T>0）。
总之，当盖组件100关闭时，在C与B之间的第一区段中，盖组件100的旋转速度因沿着盖组件100打开的方向施加的扭矩Ts和Td而降低。在B与A之间的第三区段中，由于区段S1的斜度，扭矩Ts在盖组件100关闭的方向上施加，因而，关闭速度增加。因此，可牢靠地关闭盖组件100。在此情形中，由于施加到盖组件100的扭矩Ts的作用方向发生改变的点B处的打开角度（在下文中，该“打开角度”指的是在打开盖组件100的方向上测量的角度。当盖组件100关闭时，打开角度假定为“0”度）是盖组件100的旋转速度开始加速时的角度，所以现在将该打开角度定义为“加速关闭基准角度”。尽管将该加速关闭基准角度被设定为10度，但本发明不限于此。
在根据本发明一实施例的洗衣机W中，盖组件100相对于点C自动地打开或关闭。在下文中，对于打开盖组件100的过程而言，将盖组件100定位在点C处时的打开角度称为“自动打开基准角度”，而对于关闭盖组件100的过程而言，将盖组件100定位在点C处时的打开角度称为“自动关闭基准角度”。
尽管如图11中所示，自动打开/关闭基准角度是80度，但是本发明不限于此。例如，自动打开/关闭基准角度可包括各种角度，例如不超过90度的打开角度。
可考虑使用便利性和耐用性来适当设定盖加速关闭基准角度和/或自动打开/关闭基准角度。例如，可进一步考虑盖组件100的重量和/或第一铰链单元300a和第二铰链单元300b的扭矩容量。这里，将“扭矩容量”定义为可由第一铰链单元300a或第二铰链单元300b产生的扭矩的范围，即最大扭矩与最小扭矩之间的范围。
根据随着盖组件100旋转而改变的弹性构件的压缩长度，由第一铰链单元300a产生的扭矩可在预定范围内变化。根据随着盖组件100旋转而改变的流体的可压缩性，第二铰链单元300b可在预定范围内变化。
在第一铰链单元300a的扭矩容量与第二铰链单元300b的扭矩容量之间可存在各种比率。
当第一铰链单元300a的扭矩容量与第二铰链单元300b的扭矩容量的比率为8:2时，Ts变得比Td相对更大。因此，其中盖组件100自动打开的第二区段可具有较大的范围。
例如，当该比率为8:2时，从盖组件100的打开角度达到80度时起，盖组件100可自动打开。
当第一铰链单元300a的扭矩容量与第二铰链单元300b的扭矩容量的比率为7:3时，与该比率为8:2时相比，Ts与Td之间的差相对较小。因此，第二区段变窄，而第一区段变宽。例如，当打开角度是85度或更大度数时，盖组件100自动打开，而当打开角度是85度或更小度数时，盖组件100自动关闭。
类似地，当第一铰链单元300a的扭矩容量与第二铰链单元300b的扭矩容量的比率为6:4时，与该比率为7:3时相比，第二区段进一步变窄，而第一区段进一步变宽。例如，当打开角度是90度或更大度数时，盖组件100自动打开，而当打开角度是90度或更小度数时，盖组件100自动关闭。
已在假设盖组件100的重量恒定的情况下对取决于扭矩容量的第一区段和第二区段的范围进行了描述。然而，当盖组件100的重量变化时，由盖组件100的重量产生的扭矩Tg改变。因此，第一区段和第二区段也变化。由此，即使在该比率为7:3或6:4时，通过改变盖组件100的重量，盖组件100也可与该比率为8:2时类似地操作。
第一铰链单元300a和第二铰链单元300b可设计为使得：根据盖组件100的重量，第一铰链单元300a的扭矩容量和第二铰链单元300b的扭矩容量的范围具有适当的值。这样，盖组件100可在预设的第一和第二区段中自动打开或关闭。
例如，在盖组件100在打开角度的范围为从0度到80度时自动关闭而在打开角度的范围为从80度到110度时自动打开的情况下，当盖组件100的重量是W1时，第一铰链单元300a的扭矩容量与第二铰链单元300b的扭矩容量的比率可设计为6:4。如果盖组件100的重量从W1变为比W1大的W2，则由盖组件100的重量产生的扭矩增大。因此，需要增加第一铰链单元300a的扭矩容量以在该预设第二区段中自动打开盖组件100。在此情形中，第一铰链单元300a的扭矩容量与第二铰链单元300b的扭矩容量的比率可以为7:3或8:2。
总之，第一和第二区段的范围可根据第一铰链单元300a和第二铰链单元300b的扭矩容量和/或盖组件100的重量来确定。并且，通过将第一铰链单元300a和第二铰链单元300b设计为使得根据盖组件100的重量来使第一铰链单元300a的扭矩容量和第二铰链单元300b的扭矩容量的范围具有适当的值，盖组件100可适于在预设的第一和第二区段中自动打开/关闭。
第一铰链单元300a可适于在打开角度不超过60度时自动关闭盖组件100以改善使用的便利性。例如，第一区段可具有60度到80度的打开角度。
此外，第二区段可具有80度到90度的打开角度，使得即使当打开角度未超过90度时，盖组件100也可自动打开。
上文结合图11所述的自动打开/关闭基准角度是当盖组件100定位在点C处时盖组件100的角度。例如，自动打开/关闭基准角度可大致为80度。这对应于P定位在图12中的Pc处的情形。
可考虑到由盖组件100的重量产生的扭矩Tg来将由第一铰链单元300a产生的扭矩Ts和由第二铰链单元300b产生的扭矩Td选择为适当的值。例如，Ts可与Td相比更大。此外，在Ts与Td之间可存在适当的比率，使得盖组件100可在C与D之间的第二区段中自动打开。例如，根据一实施例，Ts:Td的比率可大致为8:2。
在如图12中所示的轮廓中，盖组件100的旋转在区段S1中加速以更牢靠地关闭盖组件100。在下文中，将区段S1称为“加速关闭控制区段”。将区段S1的斜度称为“加速关闭控制斜度”。当盖组件100被旋转关闭时，盖组件100的旋转速度在区段S2中降低。在下文中，将区段S2称为“关闭速度降低控制区段”。将区段S2的斜度称为“关闭速度降低控制斜度”。在区段S3中，当盖组件100被旋转打开时，盖组件100在无附加力的情况下自动打开。在下文中，将区段S3称为“自动打开区段”。将区段S3的斜度称为“自动打开控制斜度”。
在此实施例中，将旋转凸轮380a的转换线S描述为直线。然而，本发明不限于此。转换线S可以是曲线。此外，转换面m可形成为在区段S2中具有不同斜度，从而改变降低盖组件100的关闭速度的程度，或者转换面m可形成为在区段S3中具有不同斜度，使得盖组件100的打开速度在自动打开盖组件100的区段内变化。
此外，除了区段S1之外，可设置旋转凸轮380a。在此情形中，当盖组件100具有等于或小于自动打开基准角度的角度时，盖组件100可控制为使得关闭速度降低，直到盖组件100完全关闭。然而，在任意情形中，相对于自动打开/关闭基准角度，盖组件100都可在没有使用者的力的情况下自动打开或关闭。此外，盖组件100可控制为使得关闭速度在关闭区段的特定子区段或整个区段内降低。
图16是示出根据盖组件的旋转角度生成的扭矩的曲线图。在没有考虑第二铰链单元300b的影响的情况下仅在图16中显示了Tg和Ts。然而，即使考虑由第二铰链单元300b产生的扭矩Td，该曲线的形状也与图16中所示的基本类似。
参照图11和图16，随着盖组件100逐渐打开并因此打开角度增大，由盖组件100的重量产生的扭矩Tg和由第一铰链单元300a产生的扭矩Ts施加到盖组件100。在打开角度的范围为从大约50度到90度的区段中，Tg在关闭盖组件100的方向上施加，而Ts在打开盖组件100的方向上施加。在打开角度为80度的点处，Tg-Ts是-7.1kgf·cm。
根据一实施例，在盖组件100在等于或小于大约80度的角度处沿关闭盖组件100的方向旋转，并且在等于或大于大约80度的角度处沿打开盖组件100的方向旋转的情况下，在等于或小于80度的角度处沿关闭方向施加的合成扭矩被减到最小，而在等于或大于80度的角度处沿打开方向施加的合成扭矩被增到最大，使得当盖组件100旋转关闭时，盖组件100的关闭速度降低，而当盖组件100旋转打开时，盖组件100的打开速度增加。
为此目的，第二铰链单元300b可设置在盖组件100的一侧，其中第二铰链单元300b可具有适当的扭矩容量来满足上述条件。作为示例，仅当在80度的打开角度处沿打开盖组件100的方向施加Td，或利用小于7.1kgf·cm的值沿关闭盖组件100的方向施加Td时，施加到盖组件100的总扭矩T才变为负，使得盖组件100可在80度或更大的角度处自动打开。
因此，根据一实施例的第二铰链单元310b可能需要产生足以满足相对于预定角度（上述自动打开/关闭基准角度，例如在此实施例中的80度）可自动打开或关闭盖组件100的情形。
图17是示出根据本发明另一实施例的第一铰链单元300a’的分解透视图。将不重复描述与结合图1-16所述的第一铰链单元300a相同或相似的构造。
参照图17，第一铰链单元300a’包括凸轮单元，该凸轮单元具有与第一铰链单元300a的凸轮单元不同的结构。凸轮单元包括固定凸轮380a’、转换凸轮360a’和弹簧，该固定凸轮380a’固定为使得其旋转受到轴350a’限制，该转换凸轮360a’与固定凸轮380a’接合以将旋转运动转换成线性运动，而该弹簧通过转换凸轮360a’的往复运动被压缩或伸长。根据一实施例，可设置两个弹簧331a’和330a’来产生充足的弹力。转换凸轮360a’包括沿外周表面的多个固定突出部361a’并且被插入沿第一铰链单元外壳310a’的内周表面设置的滑动凹槽317a’中。当转换凸轮360a’与第一铰链单元300a’一起旋转时，转换凸轮360a’被导向为沿滑动凹槽317a’往复运动。弹簧331a’和330a’被插入转换凸轮360a’与第一铰链单元外壳310a’之间。
轴350a’包括切面351a’，从而当轴350a’与轴架240联接时，限制轴350a’的旋转。固定凸轮380a’在联接到轴350a’的连接端352a’的部分处包括多边形凹凸部382a’。联接部（未示出）设置在轴350a’的连接端352a’处以具有与凹凸部382a’的形状相对应的形状，使得固定凸轮380a’不旋转。
元件310a’、311a’、312a’、313a’、314a’、315a’、316a’、390a’、392a’、393a’和399a’分别具有与元件310a、311a、312a、313a、314a、315a、316a、390a、392a、393a和399a基本相同的构造，因而将不进行重复描述。
现在将对铰链单元300a’的操作进行描述。
当盖组件100旋转时，转换凸轮360a’相应地旋转。并且，转换凸轮360a’还由于固定凸轮380a’和转换凸轮360a’的末端381a’和362a’的形状而往复运动。
当盖组件100旋转关闭时，转换凸轮360a’逐渐在第一铰链单元外壳310a’中滑动以压缩所述弹簧330a’和331a’。相反，当盖组件100旋转打开时，转换凸轮360a’逐渐从外壳310a’中滑出以使被压缩的弹簧330a’和331a’恢复。
在先前实施例中，扭矩通过凸轮单元施加到盖组件100，该凸轮单元包括旋转凸轮380a、往复凸轮360a以及弹簧330a，该旋转凸轮380a与盖组件100一起旋转，该往复凸轮360a以限制该旋转的方式连接到轴350a并且在旋转凸轮380a旋转时往复运动，该弹簧330a被该往复凸轮360a压缩和拉长。相反，在本实施例中，扭矩通过凸轮单元施加到盖组件100，该凸轮单元包括固定凸轮380a’、转换凸轮360a’以及弹簧330a’和331a’，该固定凸轮380a’的旋转受到限制，该转换凸轮360a’与盖组件100一起旋转并通过由该固定凸轮380a’施加的力往复运动，该弹簧330a’和331a’通过该转换凸轮360a’压缩和拉长。
特别地，与先前实施例不同，在此实施例中，采用两个弹簧，诸如第一弹簧330a’和第二弹簧331a’，其中第一弹簧330a’和第二弹簧331a’的长度和直径彼此不同。第二弹簧331a’具有比第一弹簧330a’短的直径和长度以插入第一弹簧330a’中。在此双弹簧结构中，当关闭盖组件100时，仅第一弹簧330a’被压缩，并且盖组件100的关闭速度在某一区段中降低，然后，在越过该区段之后，第二弹簧331a’与第一弹簧330a’一起被压缩，以进一步降低盖组件100的关闭速度。
当关闭盖组件100时，由盖组件100的重量产生的扭矩逐渐增大，因而关闭速度可能突然增加。为了降低关闭速度的这种突然增加，将第二弹簧331a’附加地设置在第一弹簧330a’中。具体地，当第一弹簧330a’逐渐压缩而到达第二弹簧331a’的一端（例如，当打开角度为20度时）时，第一弹簧330a’和第二弹簧331a’一起被压缩以有效降低盖组件100的关闭速度。
在第一铰链单元300a’连接到盖组件100之后，盖组件100的操作与在先前实施例中描述的基本相同或相似，因而将不进行重复描述。
本发明可适用于任何洗衣机，包括衣物清洗机、烘干机以及具有烘干器的清洗机，因而本发明不限于参照附图和说明书描述的洗衣机。
在根据本发明一实施例的洗衣机中，可降低盖组件关闭的速度，从而减轻盖组件与顶罩之间的撞击。
此外，在根据本发明一实施例的洗衣机中，盖组件可利用较小的外力容易地打开。
此外，在根据本发明一实施例的洗衣机中，盖组件可更牢靠地关闭。
此外，在根据本发明一实施例的洗衣机中，盖组件可在预定角度或更小角度处自动关闭，从而提高使用的便利性。
此外，在根据本发明一实施例的洗衣机中，盖组件可在预定角度或更大角度处自动打开，从而提高使用的便利性。
此外，在根据本发明一实施例的洗衣机中，盖组件可设计为使得自动打开基准角度和自动关闭基准角度可以预见，从提高操作的可预见性。
此外，在根据本发明一实施例的洗衣机中，可改善盖组件的操作感觉。
此外，在根据本发明一实施例的洗衣机中，即使在盖组件具有较大重量时，也可提高耐用性和使用的便利性。
尽管已经出于说明性目的对本发明的优选实施例进行了公开，但是本领域技术人员将认识的是：在不偏离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替换。
Claims (18)
1.一种洗衣机，包括：
机壳，所述机壳在上部敞开；
顶罩，所述顶罩联接到所述机壳的上部，并包括用于装入和取出衣物的开口；
盖组件，所述盖组件以可旋转方式联接到所述顶罩，以打开和关闭所述开口；以及
第一铰链单元，所述第一铰链单元将所述盖组件与所述顶罩连接，
其中，所述第一铰链单元控制所述盖组件，使得所述盖组件在所述盖组件的关闭速度降低的第一区段中在没有外力的情况下关闭，而在包括90度或更小度数的打开角度的第二区段中在没有外力的情况下打开，并且
所述第一铰链单元控制所述盖组件，使得当所述盖组件旋转而要关闭时，所述盖组件的旋转速度在越过第一区段之后的第三区段中增加。
2.根据权利要求1所述的洗衣机，其中
所述第一铰链单元包括：
弹性构件；以及
凸轮单元，当所述盖组件旋转时，所述凸轮单元使所述弹性构件变形，并将由变形的所述弹性构件施加的回复力转换成旋转力。
3.根据权利要求2所述的洗衣机，其中
所述凸轮单元包括：
轴，所述轴连接到所述顶罩；
旋转凸轮，所述旋转凸轮与所述盖组件一起旋转；以及
往复凸轮，所述往复凸轮连接到所述轴，以至于所述往复凸轮的旋转受到限制，并且所述往复凸轮在通过所述旋转凸轮而沿所述轴移动时使所述弹性构件变形。
4.根据权利要求3所述的洗衣机，其中
所述旋转凸轮包括转换面，所述转换面形成为相对于与所述往复凸轮邻接的表面倾斜，使得所述往复凸轮的移动距离由所述旋转凸轮的旋转角度决定，并且
所述转换面形成为倾斜的，使得在所述第一区段中沿着关闭所述盖组件的方向产生扭矩，而在所述第二区段中沿着打开所述盖组件的方向产生扭矩。
5.根据权利要求1所述的洗衣机，还包括：
第二铰链单元，所述第二铰链单元降低所述盖组件的旋转速度。
6.根据权利要求5所述的洗衣机，其中
所述第一铰链单元的扭矩容量、所述第二铰链单元的扭矩容量以及所述盖组件的重量被确定为使得所述盖组件在所述第一区段中在没有外力的情况下关闭而在所述第二区段中在没有外力的情况下打开。
7.根据权利要求6所述的洗衣机，其中
在所述第一区段中，根据由所述第一铰链单元产生的扭矩、由所述第二铰链单元产生的扭矩和由所述盖组件的重量产生的扭矩而确定的合成扭矩沿着用于关闭的方向作用在所述盖组件上，并且
在所述第二区段中，所述合成扭矩沿着用于打开的方向作用在所述盖组件上。
8.根据权利要求6所述的洗衣机，其中
由所述第一铰链单元产生的扭矩容量与由所述第二铰链单元产生的扭矩容量的比率为8:2。
9.根据权利要求6所述的洗衣机，其中
由所述第一铰链单元产生的扭矩容量与由所述第二铰链单元产生的扭矩容量的比率为7:3。
10.根据权利要求6所述的洗衣机，其中
由所述第一铰链单元产生的扭矩容量与由所述第二铰链单元产生的扭矩容量的比率为6:4。
11.根据权利要求1所述的洗衣机，其中
所述第一区段包括从60度到80度范围内的打开角度。
12.根据权利要求1所述的洗衣机，其中
所述第二区段包括不超过90度的打开角度。
13.根据权利要求12所述的洗衣机，其中
所述第二区段包括从80度到90度范围内的打开角度。
14.根据权利要求1所述的洗衣机，其中
所述第一铰链单元在所述第一区段和所述第三区段中沿不同的方向产生扭矩。
15.根据权利要求14所述的洗衣机，其中
所述第一铰链单元包括：
弹性构件；以及
凸轮单元，当所述盖组件旋转时，所述凸轮单元使所述弹性构件变形，并将由变形的所述弹性构件施加的回复力转换成旋转力，其中所述凸轮单元包括：
旋转凸轮，在所述旋转凸轮处形成有转换面，所述转换面包括与所述第一区段对应的第一倾斜面和与所述第三区段对应的第二倾斜面，其中
所述第一倾斜面和所述第二倾斜面沿彼此不同的方向倾斜。
16.根据权利要求15所述的洗衣机，还包括：
第二铰链单元，所述第二铰链单元将所述盖组件与所述顶罩联接，其中
所述第二铰链单元内含流体，所述流体随着所述盖组件的旋转而被压缩，以至于所述盖组件的旋转速度由于被压缩流体的排斥作用而降低。
17.一种洗衣机，包括：
机壳，所述机壳在上部敞开；
顶罩，所述顶罩联接到所述机壳的上部，并包括用于装入和取出衣物的开口；以及
门单元，所述门单元以可旋转方式联接到所述顶罩，以打开和关闭所述开口，其中
在所述门单元的旋转速度降低的第一区段中，所述门单元在没有外力的情况下关闭，而在包括90度或更小度数的打开角度的第二区段中，所述门单元在没有外力的情况下打开，并且
当所述门单元旋转而要关闭时，所述门单元的旋转速度在越过第一区段之后的第三区段中增加。
18.根据权利要求17所述的洗衣机，其中
所述门单元包括：
盖组件，所述盖组件打开和关闭所述开口；以及
第一铰链单元，所述第一铰链单元将所述盖组件与所述顶罩连接，并且，当所述盖组件位于所述第一区段和所述第二区段中时，所述第一铰链单元沿着打开所述盖组件的方向产生扭矩，而当所述盖组件位于所述第三区段中时，所述第一铰链单元沿着关闭所述盖组件的方向产生扭矩。
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