CN105814270B - 具有锁合装置的家用器具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种家用器具(100)。所述家用器具(100)具有门(101)，其特征在于，所述家用器具(100)包括具有至少一个永磁体(105‑1，105‑2)和线圈(107)的锁合装置(103)，所述至少一个永磁体(105‑1，105‑2)用于施加用于保持所述门(101)关闭的保持力，所述线圈(107)用于产生用于抵消所述保持力的反磁场。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有用于锁合门的锁合装置的家用器具。
背景技术
在家用器具、比如洗衣机中，门被机械形式的配合结构保持在关闭和锁合状态下。为此，门装配有钩或孔，所述钩或孔在关闭时移入锁合结构内。一些家用器具具有用于打开门的机械打开按钮。
公开文献EP 0109590 B1描述一种安全门锁，在该安全门锁中，安全装置和用于打开和关闭门的所有结构元件组合在一个壳体，从而上述功能只需要一个部件。机电式阻挡装置的两个极限位置传感器和起重磁体在壳体内组合形成一个结构单元。
专利文献US 2888290示出一种具有磁锁的冰箱。
专利文献WO 00/11296 A1示出一种冰箱的壳体，该壳体具有包括电磁体的关闭装置。
专利文献EP 2284340 A2示出一种用于封闭开口的磁性保持装置。
专利文献US 3146381示出一种用于控制磁力的系统。
专利文献EP 2045423 A2示出一种用于可触发地锁合相对于彼此可移动的部件的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种家用器具，在该家用器具中，门可以在没有机械系统的情况下被保持关闭并被再次释放。
该目的是通过具有独立权利要求中所要求保护的特征的主题来实现。本发明的有利实施例在附图、说明书以及从属权利要求中提出。
根据本发明的一个方面，上述目的是通过一种家用器具实现的，其中，该家用器具包括具有永磁体和线圈的锁合装置，所述永磁体用于施加用于保持门关闭的保持力，并且所述线圈用于产生用于抵消所述保持力的反磁场。这例如具有下述技术优点：窗结构可以被简化，钩或把手机构不再是必需的。锁合装置允许从内侧打开门并允许通过门打开按钮释放门。家用器具的门借助保持力被保持关闭，该保持力由力锁合产生。力锁合式的锁合方式提供了处于两个梯级的保持力。较小的保持力用于保持门关闭，并且较大的保持力用于防止门的非力式打开、即等同于锁合。两个力梯级均可以通过线圈的特定的控制而互相切换或抵消。
家用器具涉及一种用于家庭目的的器具。它可以是大型的家用器具，比如洗衣机、滚筒干衣机、洗碗机、烹饪器、抽油烟机、或者诸如冰箱、冷冻机、组合式冷藏/冷冻机的家用器具。它也可以是诸如热水器、咖啡机、料理机或吸尘器等的小型家用器具。
在家用器具的一个有利实施例中，锁合装置布置在门中或家用器具的壳体中。这例如具有下述技术优点：可以高效地传递保持力。
在家用器具的另一有利实施例中，门或家用器具的壳体整体或部分地包括用于与所产生的磁场耦合的高透磁性材料。这种磁导材料例如具有下述技术优点：可以产生门或壳体的保持力。
在家用器具的另一有利实施例中，锁合装置包括用于引导由永磁体产生的磁场的高透磁性的磁通引导部。这例如具有下述技术优点：可以将磁场引导向预限定的位置处。
在家用器具的另一有利实施例中，线圈绕着磁通引导部缠绕。这例如具有下述技术优点：可以在永磁体的磁场上高效地叠加线圈的磁场。
在家用器具的另一有利实施例中，锁合装置包括第一磁通引导部和第二磁通引导部。这例如具有下述技术优点：可以利用两个磁通引导部实现磁性回路，所述磁通引导部设置成可以高效地利用线圈叠加磁场。
在家用器具的另一有利实施例中，第一永磁体和第二永磁体布置在第一磁通引导部与第二磁通引导部之间。这例如具有下述技术优点：形成永磁回路。可以利用高效引导材料或高透磁性材料在更长的距离上引导场线。
在家用器具的另一有利实施例中，线圈绕着第一磁通引导部和第二磁通引导部缠绕。这例如具有下述技术优点：减小空间需求同时使锁合装置在形式上对称。
在家用器具的另一有利实施例中，第一磁通引导部包括第一线圈并且第二磁通引导部包括第二线圈。这例如具有下述技术优点：可以彼此独立地控制两个反作用的磁场。
在家用器具的另一有利实施例中，锁合装置包括用于引导磁场的可移动的高透磁性控制衔铁。这例如具有下述技术优点：可以以特定的方式加强或减弱用于产生保持力的磁场。
在家用器具的另一有利实施例中，控制衔铁通过一弹性元件耦接至磁通引导部。这例如具有下述技术优点：可以实现用于加强磁场的简单的控制结构。弹性元件通常还可以连接或耦接至壳体。弹性元件产生用于将控制衔铁与磁通引导部分开的力。
在家用器具的另一有利实施例中，控制衔铁可以定位在第一铁磁磁通引导部和第二铁磁磁通引导部上。这例如具有下述技术优点：可以控制保持力。
在家用器具的另一有利实施例中，控制衔铁通过第一弹性元件耦接至第一磁通引导部并通过第二弹性元件耦接至第二磁通引导部。这例如具有下述技术优点：可以在两个磁通引导部上引导控制衔铁。通常能够产生用于分开控制衔铁与磁通引导部的力的任何元件均可以用作所述弹性元件。
在家用器具的另一有利实施例中，锁合装置包括用于检测控制衔铁的位置的开关。这例如具有下述技术优点：可以检测门的打开状态。
在家用器具的另一有利实施例中，家用器具包括位于锁合装置与门之间的弹性元件。这例如具有下述技术优点：可以在较小的保持力时自动推动门。
附图说明
本发明的示例性实施例在附图中示出并在下文中予以更详细地说明。
所述附图为：
图1示出锁合装置的示意图；
图2A至2H示出通过锁合装置锁合、释放并打开门的过程的不同阶段；
图3A至3C示出锁合装置的不同实施例；
图4A和4B示出锁合装置的两种不同的布置；并且
图5A和5B示出用于控制锁合装置的两种电路。
具体实施方式
图1示出具有两个永磁体105-1和105-2以及线圈107的磁性锁合装置103在不通电状态下的示意图。门101相对于锁合装置103被打开一间隙的宽度。
锁合装置103布置在家用器具100的壳体中并且可以通过所产生的磁场与高透磁性的锁合衔铁117相互作用，所述锁合衔铁117布置在家用器具的门101中。铁磁锁合衔铁117例如可包括铁芯。永磁体105-1和105-2的磁场会产生将门保持在关闭位置处的保持力。
锁合装置103包括两个平行的磁通引导部109-1和109-2，永磁体105-1和105-2布置在这两个平行的磁通引导部109-1和109-2之间。线圈107绕着两个磁通引导部109-1和109-2缠绕并且可以产生叠加在由两个永磁体105-1和105-2所产生的磁场上的磁场。
锁合装置103还包括可以影响磁场的控制衔铁111。控制衔铁111包括高透磁性材料。
控制衔铁111利用具有预应力的弹性弹簧元件113、比如螺旋压缩弹簧固定至永磁体105-2。磁场线119在两个磁通引导部109-1和109-2、两个永磁体105-1和105-2和控制衔铁111内延伸。锁合装置103与门101之间布置有另外的弹性弹簧元件115，一旦保持力下降至弹簧力以下，所述另外的弹性弹簧元件115就会推压门101。弹簧元件115例如由螺旋压缩弹簧或弹性门密封结构实现。
门的保持力由磁力产生。在打开、锁合、解锁过程中通过借助电线圈107所实现的磁场变化和/或借助控制衔铁111所实现的铁芯位移或磁体位移可以在解锁状态和锁合状态下实现不同的关闭保持力。这允许在解锁状态下实现较小的关闭保持力，换言之小于50N的操作力，并且在锁合状态下实现较大的关闭保持力、例如200N的关闭保持力。门侧的一部分必须由高透磁性材料制成。
图2A示出具有线圈107的处于不通电状态的锁合装置103。门101被打开一间隙并且通过弹性元件115相对于锁合装置103具有间隔开地保持。控制衔铁111被永磁体105-1和105-2的磁场推在磁通引导部109-1和109-2上，从而使磁场偏转进入控制衔铁111的区域中。
图2B示出具有线圈107的、在门101已经被手动推动并关闭后处于不通电状态的锁合装置103。门101抵抗弹性元件115的弹簧力地推到锁合装置103上并由磁体105-1的磁场保持在该位置处，磁体105-1的磁场在门中的锁合衔铁117上施加保持力。在该状态下，保持力例如为50N。在锁合装置103的另一侧上，控制衔铁111通过永磁体105-2与磁通引导部109-1和109-2保持接触。
图2C示出线圈107正通电开始时的锁合装置。由线圈107产生的磁场叠加在由永磁体105-1和105-2产生的磁场上。在锁合装置103的左部分中，控制衔铁111的区域中的磁场被抵消(场线的方向相反)。然后，控制衔铁111被弹簧元件113向外推。在锁合装置103的右部分中，锁合衔铁117的区域中的磁场被加强，从而增加锁合装置103与锁合衔铁117之间的保持力并且门101被锁合。在这种状态下，门101上的保持力例如为280N。然后中断通过线圈107的电流。
图2D示出具有线圈107的处于不通电状态的锁合装置103。弹性元件113使控制衔铁111与铁磁磁通引导部109-1和109-2间隔开地保持，从而由两个永磁体105-1和105-2产生的磁场在向着锁合衔铁117的方向上向右侧迁移。弹簧元件113在控制衔铁111与磁通引导部109-1和109-2之间形成一空气间隙。这允许即使在锁合装置103处于不通电状态下也能够保持增加的保持力，从而保持门101关闭。
图2E示出具有线圈107的锁合装置103，该锁合装置103处于启动解锁并打开门101的打开阶段后的更强的正通电的状态。为了解锁，首先关闭控制衔铁111与磁通引导部109-1和109-2之间的空气间隙。这通过使线圈107在较短的时间被较强地通电而启动。由此，由线圈107产生的磁场加强了由永磁体105-1和105-2产生的磁场。由此，位于磁通引导部109-1和109-2左侧的场线与控制衔铁111相互作用。施加在控制衔铁111上的力超过弹簧元件113的力，从而将控制衔铁111再次吸引至磁通引导部109-1和109-2。由此，门111上的保持力被再次短暂地增加。
图2F示出具有线圈107的处于更强地正通电的状态的锁合装置103，其中，控制衔铁111定位在该锁合装置103上。控制衔铁111和锁合衔铁均被保持在磁通引导部109-1和109-2上。
图2G示出具有线圈107的处于不通电状态的锁合装置103，其中，控制衔铁111定位在该锁合装置103上。在不通电状态下，控制衔铁111的位置被保持。这种状态对应于图2B中的在关闭门101以后不久产生的状态。
图2H示出具有线圈107的处于负通电状态下的锁合装置103。在此，线圈107产生反磁场，该反磁场抵消了永磁体105-1的保持力。在该状态下，保持力例如为0N。然后门101被弹性元件115向外推并且可以被手动打开。线圈107的电控制可以借助电路、利用以脉冲的方式或者在有限的时间内利用直流电流或交变电流来实现。
图3A示出锁合装置103的一实施例，在该实施例中，线圈107-1绕着第一磁通引导部109-1的线圈缠绕与线圈107-2绕着第二磁通引导部109-2的线圈缠绕在轴向上是相反的。线圈107-1和线圈107-2串联连接。控制衔铁111通过单一个弹性元件113固定。锁合装置103与锁合衔铁117之间在锁合装置103的区域内布置有用于打开门101和/或保持门101打开的弹性元件115。
当部分线圈被使用时，各部分线圈的缠绕方向选取成使部分线圈的磁性作用是互补的。理论上，线圈的分区是没有必要的。不过，弹性元件113还可以连接或耦接至壳体以使得该弹性元件113能够产生将控制衔铁111与磁通引导部109-1和109-2分开的力。
图3B示出锁合装置103的一实施例，在该实施例中，线圈107-1绕着第一磁通引导部109-1的线圈缠绕与线圈107-2绕着第二磁通引导部109-2的线圈缠绕在轴向上沿着相同的方向。线圈107-1和线圈107-2串联连接。控制衔铁111通过两个弹性元件113-1和113-2固定至铁磁磁通引导部。通常可以设置一个或一个以上弹性元件。弹性元件113-1和113-2确保对抗磁场的力。
弹性元件115布置在铰链的区域中(未示出)或布置在家用器具的前壁上。为此，通常也可以设置多个弹性元件。
图3C示出具有两个线圈107-1和107-2的锁合装置103的一实施例，这两个线圈可以被分别控制。在该实施例中，控制衔铁111通过两个弹性元件113-1和113-2复位。
图4A示出位于家用器具100的壳体121中锁合装置的电控制部分的布置。锁合衔铁117布置在门101中。如果门101在合适的位置处至少部分地由高透磁性材料制成，那么门101形成锁合衔铁117。锁合衔铁117不一定非要实施呈单独的部分。
图4B示出位于家用器具100的门101中的锁合装置的电控制部分的布置。锁合衔铁117布置在壳体121中。
图5A示出用于控制锁合装置103的电路200。电路200包括电压源201、电阻203-1、203-2和203-3和按钮205-1、205-2、205-3。根据开关203-1、203-2和203-3的位置，电路200利用两个正方向上的大小不同的电流或者一个负方向上的电流使线圈107通电，这些电流由电阻203-1、203-2和203-3限定。这可以实现门101的锁合、或者解锁并打开。然而，通常也可以使用具有一个或一个以上线圈的其它电路。
图5B示出用于控制锁合装置103的另外的电路200。在该实施例中，电压源与图5A相反地被施加。用于监测门状态的开关电源电路在电路图中未示出。
可以通过请求开关的电开关状态而检查锁合装置的锁合/解锁状态，该开关可以通过在锁合或解锁过程中移动的部件、例如控制衔铁111而被电气打开或闭合。也可以通过请求开关的电开关状态而检查门打开/关闭状态，该开关可以通过在关闭或打开过程中移动的部件、例如门101或门101上的锁合衔铁117而被电气打开或闭合。
锁合装置103允许在解锁状态下从内侧打开门101，以实现具有儿童安全功能的推动打开式锁合。还可以通过释放或打开门101的门打开按钮来实现门101的打开。锁合装置103简化了窗结构，使得不再需要钩或把手机构。锁合装置103在竖直公差带位置上、例如对于悬挂式窗户是稳健的。
结合本发明的各实施例所描述和图示的所有特征可以在根据本发明的主题中以不同的组合提供，从而同时实现它们的有益技术效果。
本发明的范围有权利要求限定并且没有局限于说明书中所描述或附图中所示出的特征。
附图标记列表
100 家用器具
101 门
103 锁合装置
105 永磁体
107 线圈
107-1 线圈
107-2 线圈
109 高透磁性的磁通引导部
109-1 高透磁性的磁通引导部
109-2 高透磁性的磁通引导部
111 高透磁性的控制衔铁
113 弹性元件
115 弹性部件
117 高透磁性的锁合衔铁
119 场线
121 壳体
200 电路
201 电压源
203-1 电阻
203-2 电阻
203-3 电阻
205-1 按钮
205-2 按钮
205-3 按钮
Claims (15)
1.一种家用器具(100)，所述家用器具(100)具有门(101)，所述家用器具(100)包括具有至少一个永磁体(105-1，105-2)和线圈(107)的锁合装置(103)，所述至少一个永磁体(105-1，105-2)用于施加用于保持所述门(101)关闭的保持力，其特征在于，所述线圈(107)用于产生用于完全抵消所述保持力的反磁场；并且，所述锁合装置构造成能提供处于两个梯级的、能够使所述门保持关闭的保持力，并且通过所述线圈的控制能够在这两个力梯级以及保持力的完全抵消这三者之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的家用器具(100)，其特征在于，所述锁合装置(103)布置在所述门(101)中或布置在所述家用器具(100)的壳体(121)中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的家用器具(100)，其特征在于，所述门(101)或所述家用器具(100)的壳体包括用于与磁场耦合的锁合衔铁(117)。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的家用器具(100)，其特征在于，所述锁合装置(103)包括高透磁性的磁通引导部(109-1，109-2)，所述高透磁性的磁通引导部(109-1，109-2)用于引导由所述永磁体(105-1，105-2)产生的磁场。
5.根据权利要求4所述的家用器具(100)，其特征在于，所述线圈(107)绕着所述磁通引导部(109-1，109-2)缠绕。
6.根据权利要求1所述的家用器具(100)，其特征在于，所述锁合装置(103)包括第一磁通引导部(109-1)和第二磁通引导部(109-2)。
7.根据权利要求6所述的家用器具(100)，其特征在于，第一永磁体(105-1)和第二永磁体(105-2)布置在所述第一磁通引导部(109-1)与所述第二磁通引导部(109-1)之间。
8.根据权利要求6或7所述的家用器具(100)，其特征在于，所述线圈(107)绕着所述第一磁通引导部(109-1)和所述第二磁通引导部(109-2)缠绕。
9.根据权利要求8所述的家用器具(100)，其特征在于，所述第一磁通引导部(109-1)包括第一线圈(107-1)并且所述第二磁通引导部(109-1)包括第二线圈(107-2)。
10.根据权利要求1所述的家用器具(100)，其特征在于，所述锁合装置(103)包括用于引导磁场的可移动的高透磁性的控制衔铁(111)。
11.根据权利要求10所述的家用器具(100)，其特征在于，可移动的控制衔铁(111)通过弹性元件(113)耦接至磁通引导部(109-1，109-2)。
12.根据权利要求10或11所述的家用器具(100)，其特征在于，所述控制衔铁(111)能够定位在第一磁通引导部(109-1)和第二磁通引导部(109-2)上。
13.根据权利要求10至11中任一项所述的家用器具(100)，其特征在于，所述控制衔铁(111)通过第一弹性元件(113-1)耦接至第一磁通引导部(109-1)并通过第二弹性元件(113-2)耦接至第二磁通引导部(109-2)。
14.根据权利要求10至11中任一项所述的家用器具(100)，其特征在于，所述锁合装置(103)包括用于检测所述控制衔铁(111)的位置的开关。
15.根据权利要求1-2、5-7、9-11中任一项所述的家用器具(100)，其特征在于，所述家用器具(100)包括位于所述锁合装置(103)与所述门(101)之间的弹性部件(115)。
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