CN105256506B - 具有磁性防篡改特征的机盖锁 - Google Patents

Abstract

一种具有磁性防篡改特征的机盖锁，其是洗衣机(10)或其他电器的闩锁，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

具有磁性防篡改特征的机盖锁

本申请是申请日为2011年2月25日、国际申请号为PCT/US2011/026199、国家申请号为201180011584.7、发明名称为“具有磁性防篡改特征的机盖锁”的发明专利申请的分案申请。

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定机构。

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。为了降低用户在循环旋转期间受伤的可能性，目前用电子驱动锁将洗衣机机盖保持在闭合位置。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)介绍了几种锁定机构。

为了防止锁定机构被篡改，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，确保机盖在锁定机构啮合前处于正确的位置。传统的机械盖子闭合开关常常会因为在开关中楔入例如铅笔头等物使其打开而失效。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特征，该磁性防篡改特征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，包括闩和接收闩的对应闩锁，闩和闩锁可定位在电器门和电器框架上。第一磁铁位于闩上，第二磁铁位于闩锁中的可移动元件上，以当闩被闩锁接收后响应于第一磁铁的接近而移动。电开关，随着可移动元件的移动而可致动，以提供指示闩和闩锁正确啮合的开关信号，用于锁定。锁定元件，用于当闩与闩锁正确啮合且锁定元件接收到锁定信号后保持闩与闩锁啮合，并且当锁定元件接收到解锁信号时使闩和闩锁脱开啮合。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是通过提供一种需要多块正确定位的磁铁的精密互锁系统，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的极性如下：当闩正确啮合在闩锁中时，排斥可移动元件离开闩。

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钢材等呈现磁引力的材料而失效。

可移动元件能驱动控制锁定开关信号的开关。

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确定机盖正确闭合的信号，用于锁定，举例来说，该信号可用于触发锁定动作以及确认机盖正确锁定。

锁定元件可包括锁舌，其通过闩与闩锁的啮合从第一闩释放位置移到第二闩保持位置，以及闭锁元件，当锁舌位于第二闩保持位置时，闭锁元件可由锁舌接收，以阻止锁舌往两个释放位置中的第一闩释放位置移动。与闭锁元件通讯的电动致动器可在当锁定元件收到锁定信号时将闭锁元件移入由锁舌所接收，并当锁定元件收到释放信号时将闭锁元件移出锁舌的接收。

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，基于闩位置的机盖开关信号也指示电动致动器将闩锁定就位。

电动致动器可以是螺线管和双稳态机构，通过连续给螺线管通电在由锁舌接收与移出锁舌的接收之间移动闭锁元件，其中，锁定信号为螺线管的首次通电，解锁信号为螺线管的第二次通电。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是提供一种具有低能耗且在瞬时功率损耗情况下不失效的锁定系统。

锁舌可以是滑动元件，保持第二磁铁的可移动元件由锁舌滑动地保持。

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，其确保可移动元件和磁铁良好的接近由锁舌接收的闩。

闩可沿一个轴线接收在闩锁中，并当其接收在闩锁中时能够垂直于该轴线运动。闩可包括在与轴线垂直的第一方向推动闩的弹簧。第一方向可以与锁舌朝闩保持位置运动的方向相同。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是用闩和弹簧定位锁舌，以保持和固定闩。

闩可被安装用于垂直于轴线运动，闩锁的凸轮面可以移动闩以将锁舌推向闩保持位置。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是通过作用于闩的凸轮面对锁舌进行定位。

闩与锁舌的啮合能触发开关，指示机盖闭合。

因此，本发明至少有一个实施方式的特性是消除对独立的机盖开关操作者的需求。

当闭锁元件由锁舌接收后，闩脱离闩锁的动作使得闭锁元件抵靠锁舌的易分离部分，锁舌的易分离部分如分离则阻止锁定开关的触发。

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

锁舌的易分离部分可支撑弹簧元件远离闭锁元件将被接收的开口，从而弹簧元件在易分离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。

电器可以是洗衣机，其具有通过电动机运转的转篮，并进一步包括电器控制器，其接收至少部分由锁定开关产生的信号，以当锁定开关未指示闩和闩锁正确啮合时阻止电机输出功率。

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，另外还显示了向下延伸的闩，当机盖闭合时，向下延伸的闩与闩锁啮合；

图2为沿图1虚线2-2切开的局部剖面图，显示了闩的浮置安装，这种安装方式使闩和闩锁之间的紧公差相互作用，以将锁定元件移入保持和锁定位置；

图3为当闩被闩锁接收时与闩啮合的锁舌的俯视剖面图，显示了闩内的磁铁位置，防篡改滑块将磁铁保持在锁舌内，滑块在磁排斥作用下在锁舌内运动；

图4为透视图，显示了磁铁在闩和防篡改滑块中的定向，其提供提高的定位误差调节能力；

图5为与闩啮合的锁舌的简易透视图，显示了防篡改滑块和锁舌正面的脱离孔的定位，另外还显示了锁舌上方的用于控制闭锁元件下降以阻止锁舌运动的双稳态致动器；

图6a和图6b为沿虚线6-6切开的剖面图，显示了闭锁元件啮合在锁舌孔内，以及锁舌孔完整性因闩锁被强行打开而受损后对啮合的阻碍；

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，去掉了闭锁元件及辅助的锁定开关，显示了螺线管在图7所示状态与图8所示状态之间运动时的动作，例如，释放抗振齿以为螺线管铁芯提供空隙；

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为螺线管、锁定开关及机盖开关之间的相互连接示意图；

图11为通过本发明可采用的应力消除件的截面图，其提供对电线的夹持，同时使电线弯曲90度；

图12为图11所示的应力消除件(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，其包括绕水平机盖铰链轴14向上打开的机盖12。机盖铰链轴14靠近洗衣机10的顶部后缘，从而机盖12的后缘16可提起和放下以露出和盖住开口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，只要适当地调整定向，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水平面支撑在闩锁25的外壳21内形成的锁孔24，闩锁25固定于顶部22下侧。锁孔24朝上开口以接收附接于机盖12下侧、向下延伸的闩26。锁孔24和闩26平行于轴14偏置，并且偏离前缘16的中心，以消除对洗衣机10的衣物取放的干扰。

现在结合图2进行说明，闩26可包括向下延伸且结束于钩形部分30的臂28，钩形部分30从臂28开始向左(如图2所示)且一般朝洗衣机10的用户延伸。臂28的上端可以安装到机盖12以在弹复力的作用(由弹簧34所示意性的指示)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，并使锁舌产生运动，详细说明参见下文。

机盖闭合时，钩形部分30朝锁孔24移动，并由锁孔斜面38(限定锁孔24)的右向第一斜边36向右引导。锁孔斜面将钩形部分30移到位置29b处，同时闩26的左边在第一位置31处与未缩回的锁舌40(图2显示的是缩回位置)的右边对齐。然后，左向第二斜边42推动闩26向左，以便向左推动锁舌40抵靠复位弹簧(图2未显示)，从而当钩形部分30通到位置29c时，锁舌40的开口左边被移动到位置31’。

当锁舌40缩回，闩26处于位置29c时，锁舌40的后表面33阻止钩形部分30向右移动，把钩形部分30限定在斜边36下侧的凸缘下方。斜边36和斜边42限定的这一曲折路径能确保闩26的左边紧靠锁舌40的左边41(无论机盖12和顶部22之间的公差变化如何)，并且使闩26将锁舌40移到锁定所需的缩回位置，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保持在锁舌40内，防篡改滑块44在止动面43限定的范围内可独立于锁舌40作左右向47运动。闩26的钩形部分30可包含嵌入磁铁46，其定向与对应的磁铁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。当闩26滑入左边41时，磁排斥力向左移动防篡改滑块44以闭合触点组50，触点组50安装在相对于锁舌40的滑动静止的点并用于指示闩26处于位置29c，并因此闭合机盖12。防篡改滑动44由此区分闩26和可能用于篡改锁舌40的工具，即使该工具为铁磁性的工具。

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的运动作某项运动以防止防篡改滑块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)轻微错位或沿着闩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强且集中的磁场激活防篡改触点组50，如果闩26不是位于其正确位置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40一般在偏置弹簧(示意性示出为弹簧52)的作用下偏向右边，当钩形部分30移入位置29b(如图2所示)时滑动锁舌40接纳钩形部分30，然后保持钩形部分30抵抗向上运动。锁舌40包括在其左边的锁孔63。当锁舌40向左缩回时，捕捉钩形部分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下降进入锁孔63。在该配置中，闭锁元件54(邻接封锁面53)的左边与封锁面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用作将闩26保持就位的锁舌。

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保持锁定开关57触点对中的一个触点，当闭锁元件54下降且触点连接闭合锁定开关57时，锁定开关57指示闩锁25正确锁紧。此时，闭锁元件54仅能通过双稳态螺线管机构60(参见图5示意，详细说明参见下文)的动作脱离，该双稳态螺线管机构60提供契形元件58，该契形元件58能抬起板簧56，从而通过接触板簧56的倾斜部分59使闭锁元件54上升。

现在结合图5进行说明，封锁面53可以由薄件构成，如果当闭锁元件54下降后通过锁舌40向右压迫而强行打开锁定，例如，当强行取出闩26时，则上述薄件可脱离(如图6b所示)。当封锁面53脱离以后，定位在锁舌40底面的板簧71被释放以向上运动并随之携载闭锁元件54，在锁舌40的整个行程范围内断开锁定开关上的触点。

现在结合图9、图7a和图7b进行说明，双稳态机构可包括电螺线管62，电螺线管62设有铁芯64，铁芯64在螺线管激活后缩进螺线管。铁芯64可以由螺旋压缩弹簧66围绕，当螺线管62未激活时，螺旋压缩弹簧66使铁芯64伸出螺线管62。铁芯64的末端可以连接至枢转钩67，当铁芯64借助于向着与螺线管62隔开且与铁芯64的轴对齐的顶点倾斜的有角度的轨道68充分伸展时，枢转钩67经引导与铁芯64的轴对齐。

当螺线管62激活以后，钩67被向内拉且接触摇摆元件70的锯齿状正面，从而连续给螺线管62通电释放并吸入铁芯64，使摇摆元件70在图7a和图7b所示的极端条件之间摇摆。在钩67离开有角度的导轨68顶点处的静止位置时，摇摆元件70的锯齿状正面引导钩67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(完全顺时针方向)一般为锁舌40提供锁定状态，图7a所示的旋转极限(完全逆时针方向)一般提供锁舌40的非锁定状态。

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下方以抬起闭锁元件54使其与锁舌40锁孔脱开啮合相关(如图5所示)。相反，锁定状态与楔形元件58脱离板簧56的倾斜部分59以使闭锁元件54下降进入锁舌40的锁孔相关。

现在结合图7a、图7b和图8进行说明，摇摆元件70可具有抗振齿72，抗振齿72从摇摆元件70向左延伸以当螺线管62不通电且在螺旋弹簧66的作用下充分伸展时邻接铁芯64的端部。只要螺线管铁芯64充分伸展，在图7a所示的非锁定状态以及图7b所示的锁定状态下紧邻伸展的铁芯64的两相对侧的抗振齿72防止摇摆元件70在旋转时单独振动。如图8所示，当螺线管62激活以后，螺线管铁芯64的吸入使抗振齿72滑过铁芯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等将导体76连接至洗衣机10的循环定时器或其他控制装置。这些导体76的其中一个为公用电压源提供连接，该公用电压源连接至触点组50的一侧，形成机盖开关，触点组50的另一侧连接至导体76，提供机盖开关信号。公用导体也可以连接至锁定开关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至螺线管62的一侧，螺线管62的另一侧设有导体，用于接收锁定信号和释放信号，该释放信号为连续电流。

现在结合图11和图12进行说明，本发明还提供了穿出保持上述机构的外壳的线束80。电线可容纳在所谓的具有波纹形外表面的分散的绝缘线束管82内。两段式套管84可具有第一部分86a和第二部分86b，第一部分86a和第二部分86b咬合在一起以使分散的绝缘线束管82与相应的等距齿88啮合。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，当部分86a和86b被放在一起时，指状物90和指状物91将内含的电线92弯成曲折路径。路径通过大致与分散的绝缘线束管82成90°的套管94向上穿出。这样就可形成应力消除件，应力消除件也用于将电线弯成以90°角进入。

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。例如“左”、“右”、“前”、“后”、“底”、“侧”的术语指在一致、随意的参考范围内组件的各部分的定向，结合描述/显示相关组件的正文和相关附图能清楚了解这些定向。这些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 (2)

1.一种用于与分散的绝缘线束管一起使用的电线保护装置，该绝缘线束管提供具有直径相对较大的交替的环绕突起和直径相对较小的槽的圆柱形内腔，该电线保护装置包括：

第一和第二外壳，其沿啮合轴互锁以形成具有第一和第二连通口的导管；

一系列齿，其从所述第一外壳向内延伸至平行于所述啮合轴的所述导管，并且所述一系列齿接近所述第一连通口，所述一系列齿适于在所述分散的绝缘线束管被置入所述导管并从所述第一连通口延伸时啮合所述分散的绝缘线束管的槽；以及

第二连通口处的套管，其用于啮合面板上的孔，

其中所述第一外壳提供第一指状物并且所述第二外壳提供第二指状物，当所述第一外壳和所述第二外壳被互锁在一起时，所述第一指状物和所述第二指状物将内含的电线弯成曲折路径。

2.一种用于与分散的绝缘线束管一起使用的电线保护装置，该绝缘线束管提供具有直径相对较大的交替的环绕突起和直径相对较小的槽的圆柱形内腔，该电线保护装置包括：

第一和第二外壳，其沿啮合轴互锁以形成具有第一和第二连通口的导管；

一系列齿，其从所述第一外壳处向内延伸至平行于所述啮合轴的所述导管，并且所述一系列齿接近所述第一连通口，所述一系列齿适于在所述分散的绝缘线束管被置入所述导管并从所述第一连通口延伸时啮合所述分散的绝缘线束管的槽；以及

第二连通口处的套管，其用于啮合面板上的孔，

其中所述第一外壳提供第一指状物并且所述第二外壳提供第二指状物，当所述第一外壳和所述第二外壳被互锁在一起时，所述第一指状物和所述第二指状物将内含的电线弯成曲折路径；以及

其中所述曲折路径通过与所述分散的绝缘线束管成90°的所述套管穿出。