CN106255790A - 低关闭力电动闩锁 - Google Patents

Abstract

一种电动电器闩锁提供弹簧偏置的锁舌夹持部，所述弹簧偏置的锁舌夹持部可通过小的力接合锁舌以及与锁舌脱离，但接着在门的关闭期间锁定在关闭位置中以对抗抗衡的垫圈压缩力而被固持。以此方式，消费者可需要任意小的力在门被电机解封时关闭或打开门。

Description

低关闭力电动闩锁

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年5月1日递交的第61/987,079号美国临时申请的权益，在此以参见的方式并入该申请。

背景技术

本发明涉及用于家用电器上的门的闩锁机构，并且具体地涉及以低关闭力（closure force）操作并适应门垫圈的弹性的改变的低配置（low profile）闩锁机构。

例如洗碗机和前载式清洗机等电器可具有出入门，其中所述出入门具有必须被压缩以将水密封在清洗室内的垫圈。小面积、高顺应性垫圈可在门的关闭期间通过来自用户的压力来密封。垫圈可接着由闩锁机构保持在压缩状态中。

需要较多力的垫圈可由闩锁机构压缩，所述闩锁机构具有由用户操作的杠杆以接合挂钩并通过有利于压缩垫圈并保持门关闭的杠杆向内牵拉挂钩。

在提供“过中心（over-center）”弹簧机构的闩锁机构中可不具有关闭杠杆。在门的关闭的初始阶段期间，门上的关闭力用于激励弹簧。当门经过过中心点而关闭时，弹簧以拉动门完全关闭的方式释放其能量。过中心弹簧机构的实例描述在授予给Sasaki的第4,497,513号美国专利中。

转让给本发明的受让人并且以参见的方式并入本文中的第7,306,266号和第8,376,418号美国专利教导了一种闩锁，其中当门打开时，闩锁弹簧被压缩（激励），并且当门关闭时，此能量被释放，从而辅助用户将门垫圈压缩。在此设计中，闩锁机构在弹簧加载杠杆上“浮动”以适应垫圈的老化。随着垫圈老化并且更多地压缩，闩锁机构在弹簧加载杠杆上进一步“向内侧（inboard）”移动，以确保完全关闭。

在这些设计中，需要大量的力来打开门以便将能量存储在弹簧机构中。此外，打开的门中的弹簧压缩的大的力需要相当大的关闭力以便对抗存储弹簧能量的机构所伴有的不可避免的摩擦而致动弹簧机构。

转让给本发明的受让人并且以参见的方式并入本文中的第7,731,806号美国专利教导了一种电器闩锁，其描述了一种电动闩锁，所述电动闩锁不需要消费者提供压缩垫圈所需的力，从而使得消费者能够较容易地关闭并密封门。

发明内容

本发明提供一种电动闩锁，所述动闩锁允许消费者在对抗压缩电器垫圈所需的力而牢固地保持门的同时，以极小的力并在不需要制动闩锁把手的情况下打开和关闭门。本发明的一些实施例的特征提供极低配置，并且允许由防锈的注射成型的热塑性材料构造闩锁的主要元件。

具体地说，在一个实施例中，本发明提供一种用于固持锁舌的电器闩锁，并且包含外壳，所述外壳提供用于从第一方向容纳锁舌的孔并且保持电动机和锁舌夹持部，所述锁舌夹持部可通过所述电动机在沿着轴线朝向第一方向的向外解锁位置与远离第一方向的向内锁定位置之间移动。锁舌夹持部提供至少一个弹簧偏置元件，所述弹簧偏置元件可在锁舌夹持部处于向外解锁位置中时移动以响应于来自第一方向的手动施加的接合力而容纳并可释放地固持锁舌，以及响应于与第一方向相反的手动施加的脱离力而释放锁舌。锁舌夹持锁在锁舌夹持部处于向内锁定位置中时阻碍弹簧偏置元件响应于与第一方向相反的所述手动施加的力而释放锁舌的移动。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是将消费者在确保门在垫圈压缩期间保持关闭的同时，将消费者关闭门所需的力减到最小。弹簧支承的锁舌夹持部提供真实的（positive）关闭感，并且接合力可独立于垫圈压缩的要求而被任意选择。

弹簧偏置元件可包含两个相对的卡爪，所述两个相对的卡爪被弹簧偏置以在锁舌被容纳在所述两个相对的卡爪之间时围绕锁舌而关闭。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是在锁舌夹持部与锁舌之间提供广泛的接触，以促进由除金属之外的热塑性材料制造这些元件。

卡爪由接合卡爪的对应的肩部的轴向弹簧偏置的凸脊推向关闭位置。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是提供还允许闩锁适应随时间发生的垫圈顺应性的改变的弹簧偏置，如下文将描述。

电机可移动关闭元件，并且锁舌夹持部可附接到相对于关闭元件浮动的支撑件，而对抗关闭元件远离第一方向而被弹簧偏置。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是允许锁舌夹持部因被弹簧元件偏置而浮动以适应可随着垫圈老化而获得的垫圈的不同压缩量。

电机可通过使接合锁舌夹持部的对应的螺纹支撑件的轴向螺纹构件旋转而沿着轴线移动锁舌夹持部。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是提供可在以热塑性材料实施的同时施加高压缩力的极低配置的致动器机构。

电机经由齿轮系而与从轴向螺纹构件径向向外延伸的齿轮齿连通。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是允许低功率DC电机提供垫圈密封所需的高压缩力。

齿轮系可包括由垂直于轴线延伸的电机的轴驱动的蜗轮。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是提供电机轴线可垂直于致动器轴线的低配置设计。

锁舌夹持锁可以是围绕卡爪以防止卡爪在锁舌夹持部处于向内锁定位置中时打开而释放锁舌的套环。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是提供通过从外表面支撑卡爪而限制卡爪的必要强度的简单锁定机构。

套环可附接到关闭元件以相对于关闭元件而轴向浮动，并且远离关闭元件朝向第一方向而弹簧偏置。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是允许套环在卡爪的延伸位置中围绕卡爪提供保护罩。

电器闩锁组件可包含锁舌，锁舌提供从凸缘延伸并终止于球状端部的细长元件。

因此，本发明的至少一个实施例的特征是提供可与容易地由热塑性材料制造的锁舌一起工作的闩锁组件系统。

这些具体的特征和优点可仅应用到落在权利要求书内的一些实施例，并且因此不界定本发明的范围。

附图说明

图1是适于与本发明一起使用的电器的简化透视图，其中示出电器门和本发明的电器闩锁和锁舌的一个可能位置；

图2是可附接到电器门的锁舌以及可附接到电器的电动电器闩锁的透视图；

图3是沿着图2的线3-3获取的横截面片段图，其中示出在容纳锁舌之前被保持在锁定套环内的锁舌夹持卡爪和被支撑在螺纹旋转套筒所容纳的螺纹关闭板上的卡爪；

图4是图3的锁舌、锁舌夹持器、螺纹关闭板和螺纹旋转套筒的分解部分片段图；

图5是类似于图3的图，其中示出锁舌与锁舌夹持器的接合；

图6是类似于图3和图5的图，其中示出使锁舌缩回到锁定套环中，而防止锁定套环随着螺纹关闭板通过螺纹旋转套筒的旋转而缩回到螺纹旋转套筒中而释放锁舌；

图7是本发明的电器闩锁的额外部件的假想图，其中示出用于使螺纹旋转套筒旋转的齿轮系以及限位开关组件；

图8是由热塑性材料制造的替代锁舌的透视图；

图9是类似于图6的图，其中示出通过图8的锁舌而提供内部闩锁释放和操作的替代实施例。

具体实施方式

现参照图1，例如前载式洗衣机等电器10可具有机壳12，机壳12沿着前表面打开以允许接近机壳12的内部内的清洗室。前表面可包含随着门16的关闭而被压缩的垫圈17，其中门16被设定大小成覆盖机壳12的前表面以在操作期间防止接近机壳12的内部，并且在清洗循环期间防止水的泄漏。当关闭时，门16可压缩定位在门开口周围的垫圈17以密封清洗室而防止水泄漏。

门16可例如铰接在侧边缘处，并且相对的侧边缘通过闩锁18保持关闭，闩锁18被保持在机壳12中，并容纳附接到门且朝向机壳12的前表面延伸的锁舌15。将理解的是，通常，锁舌15和闩锁18的位置可调换。

现参照图2，闩锁18可具有外壳19，锁定套环20可与外壳19成滑动关系地从外壳19向外延伸。通过门16的关闭，闩锁18可经由锁定套环20而容纳锁舌15。在此实施例中，锁舌15是环形搭扣22，环形搭扣22提供大体上垂直于锁舌15和闩锁18的接合的轴线60的杆24。

现参照图3和图4，锁舌夹持部26可定位在锁定套环20内且具有上卡爪和下卡爪28，其中上卡爪和下卡爪28围绕垂直或水平枢轴30（取决于杆24的取向和锁舌15的类型）在后端处枢转，而垂直或水平枢轴30附接到枢轴固持柱32。枢轴固持柱32穿过关闭板32而向后延伸，关闭板32的前表面可压靠上卡爪和下卡爪28的后边缘的肩部36上，以将卡爪28移动成相互关闭。螺旋压缩弹簧40装配在固持柱32的后部上的凸缘42与关闭板34的后表面之间，以抵靠肩部36而偏置关闭板34，从而促进卡爪28的关闭。

现参照图5，通过将锁舌15的杆24插入在卡爪28之间中（通过卡爪28的倾斜的前边缘44和杆24的圆形的前边缘来促进），卡爪28可分开，而肩部36相对于柱32对抗螺旋压缩弹簧40而往回按压关闭板34，直到水平杆24落到卡爪28的相对内表面中所切割的水平延伸的半圆柱形凹穴48中为止。这些半圆柱形凹穴48允许卡爪28围绕水平杆24在关闭板34内关闭，以使得卡爪28可返回到图3所示的位置。

当水平杆24定位在相对的半圆柱形凹穴48中时，水平杆24可按压开关致动杆50，从而经由锁舌存在开关77（图7所示）（例如，一组触头或光断路器）而用信号通知锁舌15的存在。当枢轴30如所示的相对于锁定套环20处于相对靠前的位置中时，卡爪28的打开和关闭是可能的。

螺旋弹簧40抵靠肩部36而提供的弹簧力允许卡爪28容易分开，以使得消费者可用相对小的力以及比压缩垫圈17（图1所示）所需的力或在卡爪28必须被弹簧偏置到足以对抗相反的垫圈压缩力而将锁舌15固持在卡爪28内的量的情况下所需的力小得多的力，而将锁舌15接合在卡爪28内。通常，此力可小于标准磁性机壳铰链所提供的力。

现参照图4和图5，关闭板34可向后延伸以围绕铰链42并提供径向向外延伸的螺旋螺纹齿52，螺旋螺纹齿52可接合周围同心螺纹旋转外套筒56上的对应的向内延伸的容纳螺纹54。如下文将论述，此螺纹旋转外套筒56相对于关闭板34的旋转可用于沿着大体上描述锁舌15的接合方向的轴线60将关闭板34向后牵拉。通过关闭板34的向后移动，卡爪28也将随着弹簧40在凸缘42与关闭板34的后部之间压缩而被拉回。

现参照图6，随着卡爪28被向后拉动，卡爪28通过干涉凸脊62而锁定在一起，干涉凸脊62围绕锁定套环20的后部内表面径向向后延伸。最初，锁定套环20围绕卡爪28形成保护罩，并且被外壳19的前壁45部分限制，但是随着卡爪28缩回，锁定套环20在螺旋偏置弹簧64的影响下相对于卡爪28自由地向前滑动。此滑动继续直到卡爪28达到牢固锁定的位置中为止，这在门将相当大的力施加在垫圈上之前发生。锁定套环20接着与卡爪28一起缩回，因此将原本由锁定套环20施加在卡爪28上的任何摩擦力减到最小，从而实现以小的力移动卡爪28。以此方式，随着闩锁18与锁舌15之间的力因垫圈17（图1所示）的压缩而增大，卡爪28被防止打开而释放水平杆24。施加在卡爪28与锁舌15之间的总压缩力通过杆24随着关闭板34向后移动而压缩螺旋压缩弹簧40的能力减少。以此方式，锁定部件未随着垫圈17的逐渐硬化而经受过应力，垫圈17的逐渐硬化例如可实质上增大所需关闭力。

现参照图7，螺纹旋转外套筒56可通过围绕螺纹旋转外套筒56的周边的集成齿轮齿70而旋转，集成齿轮齿70可接合螺旋蜗轮74所驱动的齿轮系72，螺旋蜗轮74由DC电机76旋转。可以是一组触头或光断路器的限位开关78可用于允许根据来自电器控制系统的命令而使螺纹旋转外套筒56在图3和图6所表示的预定位置之间旋转。限位开关78和锁舌存在开关77可与外壳19上的电连接器80通信，电连接器80例如还可将电信号提供到电机76。还预期的是，限位开关78和锁舌存在开关77可与闩锁18的内部电路通信，以通过电器的电力但以其自身的控制来提供“智能”锁定操作。

现参照图8，在替代实施例中，锁舌15可完全由热塑性材料构造而成，并且可包含例如用于附接到门16的凸缘82，门16具有沿着轴线60延伸并终止在球状端部86的柄84，球状端部86具有与上文所述的杆24相同的用途。在此状况下，卡爪28旋转90度并被调整以使得卡爪28可在容纳柄84的宽度的同时完全关闭。

现在参照图9，通常，闩锁18可通过在打开门16的方向上沿着轴线60在锁舌15上向外拉动（这例如会将卡爪28与锁舌15一起牵拉）来释放。这通过压缩弹簧40而成为可能，并且允许卡爪28移动经过锁定套环20，以使得卡爪28可打开。因为以此方式释放闩锁18需要对抗弹簧40，所以被设定大小成以相当大的力压缩垫圈17（图1所示）的弹簧40可以是必要的。

替代地，可通过向后牵拉锁定套环20以压缩弹簧64来释放卡爪28。用于向后牵拉锁定套环20的机构可通过将锁定套环20向后延伸到关闭板34之后以结合到向内延伸的凸缘86来提供，向内延伸的凸缘86俘获释放的拉动部100的球头88。球头88可附接到拉伸构件92，拉伸构件92向后经过向内延伸的凸缘86以与把手92结合。把手92可例如穿过出入门（未示出）而在电器10内被接近，以在电力故障等情形下由消费者拉动以释放闩锁18。

术语“弹簧偏置”预期包含需要外部弹簧和依赖于元件的材料的自然的类似弹簧的弹性的两种配置。术语外壳涉及不需要提供密封壳体的集成框架。

应理解，本发明的应用不限于本文所阐述的部件的构造和配置的细节。本发明能够具有其它实施例，且以各种方式实践或执行。前述内容的变化和修改处于本发明的范围内。还应理解，本文所公开和定义的发明延伸到所描述或从文字和/或附图知悉的个别特征中的两个或两个以上的所有替代组合。所有这些不同组合构成本发明的各种替代方面。本文所述的实施例解释已知用于实践本发明的最佳模式，并且将使本领域的技术人员能够利用本发明。

Claims (20)

1.一种用于将门闩锁的电器闩锁组件，包括：

外壳，所述外壳提供用于从第一方向容纳锁舌的孔，并且保持：

电动机；

锁舌夹持部，所述锁舌夹持部可通过所述电动机在沿着轴线朝向所述第一方向的向外解锁位置与远离所述第一方向的向内锁定位置之间移动；

锁舌夹持部，所述锁舌夹持部提供至少一个弹簧偏置元件，所述弹簧偏置元件可在所述锁舌夹持部处于所述向外解锁位置中时移动以响应于来自所述第一方向的手动施加的接合力而容纳并可释放地固持所述锁舌，以及响应于与所述第一方向相反的手动施加的脱离力而释放所述锁舌；以及

锁舌夹持锁，所述锁舌夹持锁在所述锁舌夹持部处于所述向内锁定位置中时阻碍所述弹簧偏置元件响应于与所述第一方向相反的所述手动施加的力而释放所述锁舌的移动。

2.根据权利要求1所述的电器闩锁组件，其中所述至少一个弹簧偏置元件是两个相对的卡爪，所述两个相对的卡爪被弹簧偏置以在所述锁舌被容纳在所述两个相对的卡爪之间时围绕所述锁舌而关闭。

3.根据权利要求2所述的电器闩锁组件，其中所述卡爪由接合所述卡爪的对应的肩部的轴向弹簧偏置的凸脊推向关闭位置。

4.根据权利要求2所述的电器闩锁组件，其中所述锁舌夹持锁是围绕所述卡爪以防止所述卡爪在所述锁舌夹持部处于所述向内锁定位置中时打开而释放所述锁舌的套环。

5.根据权利要求4所述的电器闩锁组件，其中所述电机移动关闭元件，并且所述套环附接到所述关闭元件以相对于所述关闭元件而轴向浮动，并且远离所述关闭元件朝向所述第一方向而被弹簧偏置。

6.根据权利要求1所述的电器闩锁组件，其中所述电机移动关闭元件，并且所述锁舌夹持部附接到相对于所述关闭元件浮动的支撑件并对抗所述关闭元件远离所述第一方向而被弹簧偏置。

7.根据权利要求1所述的电器闩锁组件，其中所述电机通过使接合所述锁舌夹持部的对应的螺纹支撑件的轴向螺纹构件旋转而沿着所述轴线移动所述锁舌夹持部。

8.根据权利要求7所述的电器闩锁组件，其中所述电机经由齿轮系而与从所述轴向螺纹构件径向向外延伸的齿轮齿连通。

9.根据权利要求8所述的电器闩锁组件，其中齿轮系包括由垂直于所述轴线延伸的所述电机的轴驱动的蜗轮。

10.根据权利要求7所述的电器闩锁组件，其中所述轴向螺纹构件是具有向内延伸的螺纹并且围绕伸缩式内套筒的外套筒，所述伸缩式内套筒具有向外延伸的螺纹以提供所述对应的螺纹支撑件，并且其中所述锁舌夹持部提供两个相对的卡爪，所述两个相对的卡爪被弹簧偏置以在所述锁舌被容收纳在所述卡爪之间时围绕所述锁舌而关闭，其中所述卡爪由接合所述卡爪的对应的肩部的所述伸缩式内套筒的轴向弹簧偏置的凸脊推向关闭位置，并且其中所述电机移动关闭元件，并且所述锁舌夹持部附接到相对于所述关闭元件浮动的支撑件并对抗所述关闭元件远离所述第一方向而被弹簧偏置。

11.根据权利要求10所述的电器闩锁组件，其中所述外套筒、所述内套筒和所述相对的卡爪是可通过注射成型而形成的热塑性聚合物材料。

12.根据权利要求1所述的电器闩锁组件，还包含所述锁舌，所述锁舌提供从凸缘延伸并终止在球状端部的细长元件。

13.根据权利要求12所述的电器闩锁组件，其中所述锁舌是可通过注射成型而形成的热塑性聚合物材料。

14.一种清洗电器，包括：

外壳，所述外壳具有门，所述门可从允许对清洗室进行装载的打开位置，穿过视觉上覆盖所述清洗室但允许外部气流流动到所述清洗室中的关闭位置而移动到通过垫圈的压缩而将水密封在所述清洗室内的密封位置；以及

清洗电器系统，所述清洗电器系统在所述门和所述外壳的相对侧上提供清洗电器和锁舌，所述清洗电器包含：

外壳，所述外壳提供用于从第一方向容纳所述锁舌的孔；

电动机；

锁舌夹持部，所述锁舌夹持部可通过所述电动机在沿着轴线朝向所述第一方向的向外解锁位置与远离所述第一方向的向内锁定位置之间移动；

所述锁舌夹持部提供至少一个弹簧偏置元件，所述弹簧偏置元件可在所述锁舌夹持部处于所述向外解锁位置中时移动以响应于来自所述第一方向的手动施加的接合力而将所述锁舌容收纳并可释放地固持在所述关闭位置中，以及响应于与所述第一方向相反的手动施加的脱离力而释放所述锁舌；以及

锁舌夹持锁，所述锁舌夹持锁在所述锁舌夹持部处于所述向内锁定位置中时阻碍所述弹簧偏置元件响应于与所述第一方向相反的所述手动施加的力而释放所述锁舌的移动，以对抗所述垫圈而将所述门保持在所述密封位置中；

其中对抗所述垫圈而将所述门保持在所述密封位置中的力的量值大于所述脱离力和所述接合力。

15.根据权利要求14所述的清洗电器，其中所述至少一个弹簧偏置元件是两个相对的卡爪，所述两个相对的卡爪被弹簧偏置以在所述锁舌被容纳在所述两个相对的卡爪之间时围绕所述锁舌而关闭。

16.根据权利要求15所述的清洗电器，其中所述卡爪由接合所述卡爪的对应的肩部的轴向弹簧偏置的凸脊推向关闭位置。

17.根据权利要求15所述的清洗电器，其中所述锁舌夹持锁是围绕所述卡爪以防止所述卡爪在所述锁舌夹持部处于所述向内锁定位置中时打开而释放所述锁舌的套环。

18.根据权利要求17所述的清洗电器，其中所述电机移动关闭元件，并且所述套环附接到所述关闭元件以相对于所述关闭元件而轴向浮动，并且远离所述关闭元件朝向所述第一方向而弹簧偏置。

19.根据权利要求14所述的清洗电器，其中所述电机移动关闭元件，并且所述锁舌夹持部附接到相对于所述关闭元件浮动的支撑件，并且对抗所述关闭元件远离所述第一方向而被弹簧偏置。

20.根据权利要求14所述的清洗电器，其中所述电机通过使接合所述锁舌夹持部的对应的螺纹支撑件的轴向螺纹构件旋转而沿着所述轴线移动所述锁舌夹持部。