CN1077626C - 洗衣机门开/关设备及其方法 - Google Patents

Abstract

一种提供给洗衣机的新型设备和方法，可以通过简单的键操作自动开/关门。门开/关设备包括：打开和关闭洗衣机洗涤桶的门；确定门敞开状态的传感器；确定门关闭状态的传感器；供给打开和关闭门所需动力的马达；产生门开/关指令的通过外部键操作而触发的装置；和控制器；该控制器在存在门开/关指令时根据每个传感器供给的信号判断门的状态，并根据判断结果控制马达动作。

Description

洗衣机门开/关设备及其方法

本发明涉及洗衣机中一种自动的门开/关设备及其方法。

现有的立轴式洗衣机，即波轮式洗衣机具有可操作的盖子(下文记作“门”)，位于机壳上部。该门频繁地打开和关闭，例如向洗涤桶放入和取出衣物，倒入洗涤剂或者冲洗，放入另外的衣物，解决失衡旋转，查看洗涤程序进展等等时刻。因此，即使在单一洗涤循环期间通常也要频繁地打开和关闭门。

现有的门对用户造成极大不便，因为要用手来开关。而且需要更大的力量来打开和关闭与以往型号不同的目前型号洗衣机的门，因为较新型的洗衣机尺寸较大，则门更大更重。

为解决上述问题，本发明目的是提供一种洗衣机门的开/关设备及其方法，该设备可以使门通过简单的键操作而自动打开和关闭。

一种洗衣机的新型的门开/关设备，包括：作为洗衣机洗涤桶的出入口的门；检测门敞开状态的装置；检测门关闭状态的装置；供给门开/关所需要动力的装置；提供门开/关所指令的动力的装置；以外部键操作而触发用于产生开/关门指令的装置；存在开/关门的指令时，根据每个传感器供给的信息判断门的状态，并且根据判断结果控制施力装置动作的装置。

另一方面根据本发明的一种以马达自动打开和关闭门的开/关门方法，包括判断是否存在开/关门指令的步骤；如果存在开/关门的指令则检测门敞开或关闭的状态的步骤；存在开/关门指令时，在检测到其敞开状态而未检测到其关闭状态的情况下，驱动马达以关闭门的步骤；存在开/关门指令时，未检测到其敞开状态而检测到其关闭状态的情况下，驱动马达以打开门的步骤。

参照附图从以下详述中可更加充分地了解本发明的其他目的和优点，其中：

图1是具有本发明开/关门设备的洗衣机的纵向剖视图；

图2(A)-图2(E)表示本发明的打开和关闭门操作的连续状态的部分视图；

图3是本发明的开/关门设备的控制方框图；

图4是图3的具体电路图；

图5是表明本发明开/关门的方法的流程图；

图6是说明了根据每个传感器输出信号打开和关闭门的操作的表。

图1是具有本发明开/关门设备的洗衣机的纵向剖视图。在有关新型开/关门设备的洗衣机中，圆柱体形的外桶2位于外壳1之内。具有多个孔使水与外桶2连通的洗涤桶3可旋转地安装在外桶2内。给洗涤桶3提供出入口的门20安装在外壳1上部，门20由两部分构成：前半部件21和后半部件22。

后半部件22可旋转地连接到固定在外壳1后部的第一枢轴23上。前半部件21的后端通过第二枢轴24可回转地与后半部件22的前端相连。因此当门20打开时，前半部件21的前端会朝后半部件22的后端移动。

以顺时针或逆时针方向绕第一枢轴23限定的轴使门20旋转的驱动/旋转装置30固定在第一枢轴23之下。该驱动/旋转装置30主要由向门20提供动力的门马达31和连接到门马达31的轴上的旋转部件33构成。旋转部件33由楔形旋转板34和第一及第二凸台35、36构成，所述凸台伸出旋转板34的前表面之外，并与其侧表面齐平。

在后半部件22后部靠近第一枢轴23处装有凸轮部件50，它由第一至第三齿牙51-53构成。当旋转部件33按照门马达31的正反方向旋转时(下文将打开门20的方向定义为正转方向)，第一至第三齿牙51-53相继与第一和第二凸台35和36啮合，从而将旋转力矩施加给第一至第三齿牙51-53。

用于检测门20敞开的传感器位于外壳1后部适当位置，它最好由防水簧片开关28实现。永久磁铁27固定在从后半部件22延伸出来的杆26上。当门20敞开到相当于“完全敞开”的程度时，簧片开关28的触点通过永久磁铁27的磁力闭合。

用于检测门20关闭的传感器位于外壳1的前面上部，最好也由防水簧片开关65实现。

永久磁铁66固定在前半部件21上面对簧片开关65处。当门20关闭到相当于“完全关闭”的程度时，簧片开关65的触点通过永久磁铁66的磁力闭合。

发出开/关门指令的开关位于外壳1的前面下部，最好为防水簧片开关61。簧片开关61的触点通过固定在踏板60上的永久磁铁62的磁力来闭合。扁簧63的张力使踏板60保持松弛状态，这相当于簧片开关61断开的状态。用户对踏板60的压力使永久磁铁62接近簧片开关61，造成它的闭合。

标号25表示手动打开及关闭门20所用的手柄，标号80表示圆滑地打开及关闭门20的滚轴，标号6表示洗涤马达。

检测门敞开的传感器28、检测门关闭的传感器65和敞开/关闭开关61的安装位置及其结构可根据本发明精神和在其范围内任意改进。例如，敞开/关闭开关61可安装在手动操作位置以代替脚动操作位置。在这种情况下，该开关可与其他功能键一起设置在位于外壳1上部前面的控制面板(未图示出)上。

另外，考虑到洗衣机不可避免的湿气特性，检测门敞开的传感器28、检测门关闭的传感器65和敞开/关闭开关61都由防水簧片开关实现。但是，它们中每一个都可用其他常规的靠机械力开关其触点的开关代替。

图2(A)-图2(E)是表示本发明的门打开和关闭操作的连续状态的部分视图。如图2(A)所示，门20处于“完全敞开”状态时，第一和第二凸台35和36都没有在第一至第三齿牙51-53的旋转半径之内。结果，门20可用手开或关。

如果要求自动打开(即用户压踏板60)，门马达31被驱动使旋转板34正向旋转。第一和第二凸台35、36依次分别与第一和第二齿牙51、52之间以及第二和第三齿牙52、53之间形成的沟槽啮合。如图2(B)和2(C)所示，这种结果造成后半部件22的前部升高。随着旋转板34的继续旋转，当第一和第二凸台35、36顺序地脱离它们啮合的沟槽时，后半部件旋转到90°角(如图2(D)所示)。门马达31在门进入完全敞开位置之前断电，马达的冲力继续使旋转板34旋传直至其停止在图2(E)的位置。在完全敞开位置，如同完全关闭位置，第一和第二凸台35、36没有在第一至第三齿牙51-53的旋转半径之内。此时允许手动关闭。

门自动关闭操作与门敞开操作相反。即如果用户压踏板60时，门马达31被驱动，使旋转板34反方向旋转。这就造成图2(D)所示的第二凸台36与第三齿牙53啮合，使后半部件22的前半部分降低。随着旋转板34和后半部件22的转动，第一凸台35与第二齿牙52啮合随后与之脱离啮合，如图2(C)和2(B)所示。这种机械作用使门完全关闭之后，第一凸台35与第二齿牙52脱离啮合。门马达31在门20完全关闭之前停止驱动，旋转板34靠门马达31的惯性旋转后，停止于它在图2(A)中的位置上。

图3是本发明开/关门设备的控制方框图，图4是图3所示的具体电路图。如图3和4所示，新型开/关门设备的电路配置大体上由以下部分组成：发出门敞开和关闭指令的部分130；检测门20敞开的部分110；检测门20关闭的部分120；供给动力使门20移动的门马达31；驱动门马达31的部分142；门20有故障时发出示错声音的蜂鸣器的驱动部分150；和控制部分100，它在指令发出部分130发出敞开或关闭指令时根据检测部分110和120所提供的信息来判断门20目前的状态，然后执行必要的控制。

上述配置中，控制部分100最好为具有必要控制程序的微处理器。然而，控制部分100也可用硬件配置来替代。

检测部分110、120和指令发出部分130包括各自的簧片开关28、65、61和吸收不需要噪声的电阻R1和电容C1，以及限流电阻R2。蜂鸣器驱动部分150包括电阻R3、R4、电容C2、驱动晶体管Q1和蜂鸣器BZ。门马达31最好为齿轮传动的DC(直流)马达，它能在两个方向以低速大转矩旋转。马达驱动部分142包括几个电阻、二极管和晶体管。在马达驱动部分142中，为了通过正向旋转马达而打开门20，形成了以实线箭头表示的闭合电路。另一方面，为了关闭门20，形成了以虚线箭头表示的闭合电路，从而反向转动门马达31。

标号145代表分别照亮洗涤桶3内部及其驱动部分的灯。标号160表示驱动洗涤马达6的部分，该马达在脱水步骤中使洗涤桶高速旋转。

出于用户安全的原因，如果门20在脱水步骤期间即使是稍稍敞开，常规洗衣机立即停止驱动洗涤马达6。为了能够执行这个功能，常规洗衣机具有检测门20关闭状态的装置。使用这种现有的门关闭检测装置作为本发明所需要的检测部分120能够大大削减生产成本。

下文说明本发明的操作连同其开/关门的方法。

图5流程图表明本发明的门开/关的方法，该方法通过微处理器100来执行。图6的表说明根据每个传感器的输出信号而进行的打开和关闭操作。

现参看图5，电能供给洗衣机时运行起始步骤S10。在步骤S12，控制部分100判断是否存在开/关门的指令。压下踏板60使簧片开关61的触点闭合，产生低电平电压信号并被送到控制部分100(下文记作微处理器)的有关输入端。步骤S12中，这个信号被微处理器译成开/关指令。

如果在步骤S12存在开/关门的指令，程序执行步骤S14，微处理器100判断门的开/关是否在运行。如果在步骤S14开/关门是在运行，程序执行步骤S16，此时微处理器100不理睬开/关门的指令。

如果步骤S14中门的开/关不在运行，程序执行步骤S18，此时微处理器判断簧片开关28(下文记作敞开传感器)和簧片开关65(下文记作关闭传感器)是否闭合(“接通”状态)。在敞开传感器和关闭传感器都接通的情况下，微处理器100的有关输入端接收低电平电压，并且步骤S18返回到“是”值。

发生这种状态(图6中的情况4)是在一个传感器失灵的时候，此时程序执行步骤S20，发出示错声音而且不驱动门马达31。

如果在步骤S18中传感器28、65的至少一个断开，程序执行步骤S22，此时微处理器100判断敞开传感器28和关闭传感器65是否都断开。敞开传感器28和关闭传感器65都断开的情况(图6中的情况3)相当于门20处于敞开和关闭之间的状态。因此，程序执行步骤S24，发出示错声音并且不驱动门马达31。

如果在步骤S22中传感器28、65之一接通，程序执行步骤S26，微处理器100确定接通的是否是敞开传感器28(图6中的情况1)，这相当于门20完全敞开。如果步骤S26返回到“是”值，则执行步骤S28，反向驱动门马达31直至敞开传感器28关断同时关闭传感器65接通。

在步骤S30中，微处理器100判断接通的是否是关闭传感器65(图6中的情况2)，这相当于门20完全关闭。如果步骤S30返回到“是”值，程序执行步骤S32，正向驱动门马达31直至敞开传感器28为接通状态同时关闭传感器65关断。

如果在步骤30中关闭传感器65关断，程序执行步骤S34，仅仅发出示错声音并且不驱动门马达31。

至此，说明了门的自动打开和关闭；然而用户经常会用手来打开和关闭门20，这在自动操作出故障或不起作用的情况下是有益的。例如，门20处于敞开和关闭之间的状态时，用户手动消除这种状态后可立即执行自动开/关操作。

这里图解和叙述的具体情况仅作为实施例。除所述实施方案以外本领域技术人员可作各种改进，应当了解，因为属于附加权利要求的精神和范围之内，所以它们构成本发明的一部分。

Claims (10)

1、一种洗衣机门的开/关设备，包括：

作为洗衣机洗涤桶入口的门；

检测所述门敞开状态的装置；

检测所述门关闭状态的装置；

提供打开和关闭所述门所需动力的装置；

通过外部键操作而触发产生打开/关闭门的指令的装置；

当存在开/关门的指令时，根据每个所述检测装置给出的信号判断所述门状态、并根据判断结果控制所述施力装置动作的装置。

2、根据权利要求1所述的设备，其中所述每个检测装置和提出要求的装置分别包括防水材料封装的开关。

3、根据权利要求2所述的设备，其中所述每个开关分别是磁力开关。

4、根据权利要求1所述的设备，其中所述外部键可用脚操作。

5、根据权利要求1所述的设备，进一步包括每个传感装置失常运行的告警装置。

6、一种洗衣机门的开/方法，该洗衣机的门可用马达自动打开和关闭，该方法包括以下步骤：

判断是否存在开/关门的指令；

如果存在开/关门的指令时检测门敞开和关闭的状态；

发出开/关指令后，在检测到其敞开状态而没检测到其关闭状态的情况下，驱动马达以关闭门；

发出开/关指令后，在没检测到其敞开状态而检测其关闭状态的情况下，驱动马达以打开门。

7、根据权利要求6所述的门开/关方法，其中门敞开状态的预定范围是从完全敞开到部分敞开，门关闭状态的预定范围是从完全关闭到部分关闭。

8、根据权利要求7所述的门开/关方法，进一步包括以下步骤：

判断门是否处于开/关操作中；

如果门处于开/关操作中，则不理睬存在的开/关指令。

9、根据权利要求8所述的门开/关方法，进一步包括以下步骤：

当发出开/关指令后，如果在门不处于开/关操作中的同时检测到门既非打开状态又非关闭状态时，警告用户发生失常状态而不驱动马达。

10、根据权利要求7的门开/关方法，进一步包括以下步骤：

当发出开/关指令后，如果同时检测到门打开状态和关闭状态时，警告用户发生失常状态而不驱动马达。

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