CN1128310A - 顶部加载的水平轴自动洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种自动洗衣机，具有一个开口通向其内的洗涤槽，一个外壳围绕在洗涤槽周围并具有一个前表面，相对的侧表面和一个顶表面。外壳还包括一个装取开口，该开口部分地沿前表面和顶表面延伸，其前边缘布置在外壳的前表面上，其后边缘布置在顶表面上。一个机箱盖同外壳相连用来选择关闭或打开装卸口，当关闭时它展盖在顶表面上并向下展盖住部分前表面。一个圆柱形洗桶安装在洗涤槽中可绕在侧表面间伸展的水平轴转动。

Description

顶部加载的水平轴自动洗衣机

本发明涉及一种自动洗衣机，更具体地说涉及一种水平轴自动洗衣机，该洗衣机具有一个可转动的洗桶，洗桶带有不对称的门形活板，可与一个前部带角度的外壳装取口相配合装取衣物。

典型的水平轴自动洗衣机采用在前面加载或在顶部加载的结构接受要洗的衣物。由马普尔(Marple)转让给本发明的受让人的第3197980号美国专利，描述了一种典型的前面加载式水平轴洗衣机，其中的水平洗桶是通过该桶的一个竖直端壁和洗衣机外壳的前表面来放入和取出衣物的。

然而许多消费者，特别是美国消费者喜欢顶部加载的洗衣机，赫脱曼(Huttemann)的第4862712号和海杜伏尔(Hedouville)的第3908412号美国专利，都描述了具有一个顶部加载的水平轴洗桶的典型的水平轴洗衣机。

然而现有的顶部加载的水平轴洗衣机具有一些缺点。在典型的顶部加载的水平轴洗衣机中，为了将衣物装入洗桶，必须将其提高到洗衣机顶部表面的高度。此外，正如赫脱曼和海杜伏尔说明的，这种洗衣机为装取衣物而设置的洗桶开口较小。在顶部加载的水平轴洗衣机中典型的洗桶开口，在桶面的延伸大致小于90°。上面引述的两篇参考文献还表明，典型的顶加载水平轴洗衣机的洗桶门是由两块门式活板组成的。在洗桶门打开的位置，这些门式活板是朝上伸展的，因而要求有一个长槽型的装取口，以使门式活板不致高出洗衣机的顶部表面，妨碍向洗桶中装入或从中取出衣物。同时，为了从打开位置关闭这些门式活板、必须同时向下推动两块活板，这样就要求用双手操作。

上述的和其它的缺点，增加了洗桶中装入和取出衣物的困难。因此，有必要对顶部加载的水平轴洗衣机的内部洗桶的装入和取出衣物的操作性能进行改进。

在洗衣机领域的现有技术中，对内部洗桶的装取衣物操作有一些替代设计的例子。例如，第2895320号美国专利设计有一个斜轴洗桶，在其箱体倾斜的前表面上设有洗桶的衣物装取口。第3240038号美国专利公开了一种水平轴洗衣机，它具有一个前端弧形的表面和一个前端为弧形的用于进出水平洗桶的门，洗桶上还有一个前端为弧形的壳形门，它盖住在可转动的洗桶开口上。

然而，这些参考文献都未能为顶部加载的水平轴洗衣机的洗桶提供真正易于进行装取操作的手段。这样，显然需要提供一种新型的顶部加载的水平轴洗衣机来克服现有技术中的这些缺陷和不足。

本发明的目的之一，是要改善顶部加载的水平轴洗衣机洗桶的装取操作性能。

发明的另一个目的是要提供一种顶部加载的水平轴洗衣机，它具有一个大的衣物装取开口，该开口是沿着洗衣机的顶表面和前表面的局部伸展的，以提供一个前端带角度的通道。

发明的再一个目的，是要提供一种有大洗桶的顶部加载的水平轴洗衣机，它的洗桶直径与洗衣机的总体高度相比，具有相对较大的尺寸。

本发明的又一个目的，是要提供一种有新型门式活板的顶部加载的水平轴洗衣机，它的门式活板结构不会妨碍向洗桶内装取衣物。

本发明还有一个目的，是要提供一种顶部加载的水平洗桶，它的门式活板从敞开位置到关闭位置运动时，可以用单手操作。

按照本发明，上述的和其它的目的是通过一种自动洗衣机来达到的，这种洗衣机具有一个包括一个装取开口的洗涤槽。有一个外壳围绕在洗涤槽周围，该外壳具有一个前表面，相对的侧表面和一个顶表面。外壳还包含一个装取开口，它是沿着顶表面和前表面局部伸展的，因而该装取开口具有一个位于外壳前表面上的前端边缘，和一个位于顶表面上的后边缘。外壳上还连接有一个机盖，用于选择关闭或打开装取开口，在关闭位置上，该机盖沿顶表面延伸并且部分地向下延伸到前表面上。

一个圆柱形的洗桶可转动地安装在洗涤槽中，它可以围绕在外壳两个相对的侧表面之间延伸的水平轴转动。洗桶包含有一个开口，该开口具有相对的前、后边缘。一个第一门式活板的以铰链连接的方式安装在洗桶开口的后边缘上，活板的弧长与洗桶开口的弧长大体相等。一个第二门式活板以铰链连接方式安装在洗桶的前边缘上，其安装方向与第一门式活板相反，其弧长小于第一门式活板的三分之一。第一门式活板的打开位置同机盖的打开位置相邻接，第二门式活板的打开位置同装取开口打开位置的前边缘相邻接，这样，第一和第二门式活板打开时都位于将衣物装入和取出洗桶的路径之外。

两块门式活板还都包括一个前端边缘部分，位于各自活板和洗桶开口铰接边的相对边上。第二门式活板打开时处于一个预定的角度，以使所述的第二门式活板的前端边缘部分突入到一段弧形路径中，该弧形路径是在第一门式活板从打开位置向关闭位置运动中，由其前端边缘部分的扫迹形成的，这样，通过向下推动第一门式活板，就可以使第一和第二门式活板都从打开位置向关闭位置运动。

图1是采用本发明的自动洗衣机的立体图其中机盖，洗桶的门式活板处于打开位置。

图2是图1中的自动洗衣机的局部切割的侧视图。

图3是洗桶的门式活板在半啮合情况下的截面图。

图4是本发明的第二门式活板的立体图。

图5是本发明的洗涤槽和洗桶的局部切割的前视图。

图6是沿图5中的6-6线截取的截面图。

图7是本发明的门式活板、洗桶和洗涤槽的截面图，其中门式活板处于啮合位置。

图8是图1中的自动洗衣机的局部切割的侧视图。

图9是沿着图5中的9-9线截取的放大的侧视图，其中显示了本发明的碰锁机构。

图10是沿着图9的10-10线截取的截面图。

图11是表示本发明的机箱盖机构的放大的侧视图。

图12是表示本发明的皮带轮和脱钩机构内表面的侧向截面图，其中脱钩机构处于脱开位置。

图13也是本发明的皮带轮和脱钩机构内表面的侧向截面图，其中脱钩机构处于啮合位置。

图14是图8中的自动洗衣机的电路接线图。

图15是图8中洗涤机构的控制系统控制步骤的流程图，说明如何按照本发明使洗桶处于规定位置的方法。

图16是放大的本发明的洗涤槽的侧向局部视图，其中的偏心轮处于脱开位置。

图17是放大的截面图，显示本发明的保持臂、挂勾组件和门式活板的关系。

图18也是表示本发明的保持臂，挂勾组件和门式活板关系的局部放大截面图。

图19是本发明的洗涤槽的局部放大的侧面视图，表示偏心轮在顺时针方向完全转动后的位置。

图20是图8中洗涤机构的控制系统执行控制步骤的流程图，说明在洗桶到达和保持在规定位置后，重新启动洗桶转动的方法。

下面将结合附图对本发明作进一步的说明。

图1和2显示了一个采用本发明的顶部加载的滚桶式自动洗衣机10。洗衣机10具有一个外壳12，它从总体上限定了洗衣机的前表面12a，后表面12b，侧表面12c，12d和顶表面12e。外壳包括一个顶部部件14，一个外机箱16和一个可打开的机箱盖18，图中机箱盖18处于打开位置，机箱盖用于封闭无孔的洗涤槽20。顶部部件14包括有一个装取开口22，它在顶表面12e和前表面12a的部分表面上形成用于进入外壳12的内部。洗涤槽20具有一个朝上面向的矩形开口24，该开口有一条前端边24a。矩形开口24同装取开口22的位置是对准的，矩形开口24具有一个可滑动的洗涤槽盖26，图中处于打开位置，可用来密封关闭开口24。

洗涤槽20中放置有一个可转动的，带孔的洗桶28，它具有一个矩形的洗涤开口30，洗桶开口30装有可打开的第一门式活板32和第二门式活板34。每一块门式活板分别包括有一条相应的自由边缘部分32a和34a。为了能够进入洗桶28使衣物可以装入洗桶和自洗桶28取出。图中处于打开位置的门式活板32和34一般应与洗涤槽开口24的位置对准。洗桶28中多半分布有多个导流板29，它们附在洗桶28的内表面上向桶内伸出，用于在洗涤期间加强桶内衣物的翻滚作用。

可转动的洗桶28和平衡盘36(图5)的一般结构已在法林顿(Farrington)等人提出的序号为07/997435的美国专利申请中进行了描述和说明，现将其说明书结合在此作为参考。洗涤槽20由上槽部件38和下槽部件40两个部件形成。洗涤槽20被数根撑在下槽部件40和机架44之间的支柱42支承在外壳12中。电机46固定在下槽部件40上并用皮带50同皮带轮48连接，因而可以驱动皮带轮。带轮48与洗桶28以可驱动的方式相互连接，以便由电机46带动洗桶28在洗涤槽中转动。

自动洗衣机10被设计成易于向洗桶28中装入和从中取出衣物的形状。如上所述，装取开口22是在顶部表面12e和前表面12a的部分表面上形成的，所以只需将衣物提高到顶部部件14的前缘部分52的高度，就可以通过装取开口22将衣物装入和取出洗桶28。外壳12的总高度H1和外壳12底部到前缘部分52的距离H2的比例，当用相同的单位测量时，大约为1.16。此外，装取开口22在顶表面12e上的延伸，应使自动洗衣机10的总深度D1和装取开口22的总长度D2之比为1.4。因此，可以看出，装取开口22为进入洗桶28的内部提供了一个相对大的前部带角的开口。

机箱盖18被设计成可以完全复盖装取开口22。因此，机箱盖18包括一个在顶表面12e上伸展的第一部分51和一个在前表面12a上伸展的第二部分53。

顶部部件14包括朝下倾斜的侧向内壁55a和55b，它们沿着装取开口22两条侧边分布。这些侧向内壁从顶表面12e延伸到装取开口22的边缘，提供一种漏斗效应，使要被装入洗桶28的衣物在重力作用下，沿看侧向内壁55a和55b朝下直接滑入洗桶28。

门式活板32和34的构造进一步增强进出洗桶28的操作功能。如图2和图3清楚地表示的，第一门式活板32相对较大，其弧长与洗桶开口30的尺寸大致相等。第二门式活板34与第一门式活板32比较，相对较小。按照发明者的设想，第一门式活板32的弧长近似为13″，第二门式活板34的弧长近似为3″。两块门式活板在矩形开口30的两条对边30a和30b用铰链分别相互连接，当被关闭时，两块门式活板部分地重叠。门式活板32和34在整个宽度上都是弧形的，这样，当它们处于关闭位置时，活板32和34的外轮廓线不会从洗桶的圆形轮廓线中凸出。在相应的铰链点54和56上，门式活板32和34至少还装有一个相应的扭力弹簧60和62，用于朝上推动相应的门式活板使其进入打开位置。从第二门式活板34上伸出一个定位片63，用于限制第二门式活板34相对于铰链点54的转动。

当洗桶开口30与洗涤槽开口24正确地对准时，门式活板被打开从而允许通过开口30进入洗桶内部。当活板32和34打开时，第二门式活板34被朝上推动并定位在与洗涤槽开口24的前端边24a相邻的位置上。定位片63限制第二门式活板34的转动，并把其定位在半关闭的位置上，该位置相对于以铰链点54为切点的洗桶28的切线保持一个预定的角度。这个预定的角度最好近似为45°。当打开时，第一门式活板32也被朝上推动并且其转动被限制和定位靠在机箱盖18上。因此，可见门形活板的不对称结构使得在门被打开时，门形活板32和34不会妨碍进入洗桶28的内部。具体地说，第二门式活板34由于其尺寸小，正好延伸到洗涤槽前边缘24a的范围内，因而不会影响装入和取出衣物，而大得多的第一门式活板被定位靠在机箱盖18上，因而处于把衣物装入和取出洗桶28的路径之外。

门式活板32和34的关闭是通过使打开的第一门式活板32朝下运动来实现的。第一门式活板朝下转动的结果，导致其自由边缘32a锁住第二门式活板34的自由边缘34a。这之所以可能，是由于当第二门式活板34处于打开位置时，它被定位片63限制在一个固定角度的半关闭位置上，这使其自由边缘34a定位在特定的弧线上，该弧线是由第一门式活板32从打开位置运动到关闭位置时，它的自由边缘32a扫描形成的。这样，仅仅通过朝下推动第一门式活板32，就可以使门式活板32和34两者相啮合。

如图1，3和4所示，门式活板的自由边缘32a和34a分别具有相应的小孔64和侧钩部件66，中央钩部件68，它们的位置使得当第一门式活板32被朝下推动时，小孔64和钩件66，68能够相互啮合。钩件被设计成适用于门式活板32和34的一种高可靠的碰锁系统，其中所有的钩件可以同相应的小孔适当地啮合。图中可见，钩件66和68被形成从中心点70向两侧下斜的形状，这样中心钩68成为最高的钩件并且具有V型的接触点。在这种情况下，中心钩部件68总是首先同相应的小孔相啮合，即使第一门式活板有一些扭动或在非中心力作用朝下运动。侧钩部件66被设计成具有S型的曲面，其中顶边66a是朝前弯曲的，以避免同与其相配合的第一门式活板过早地接触和啮合。由于采用了S型弯曲形状，可以进一步防止侧钩66在中央钩部件68以前发生碰锁。

上面描述的门式活板和洗桶结构，允许洗桶28具有同洗衣机10的总高度相比相对较大的直径。在典型的情况下，为了防止顶部加载的水平轴洗衣机的门式活板干扰洗桶的装取工作，需要设置一个从洗衣机的顶表面延伸到洗桶开口的长的槽形通道。然而，由于上面所述结构，在本发明中，洗桶开口30能够接近洗衣机10的顶表面12e，这样，洗桶开口30就位于相对而言非常接近洗衣机顶表面12e的位置上。这就使洗桶直径同洗衣机10的总高度相比相对较大。按照发明者的设想，外壳12的总高度H1同洗桶28的直径之比，当以相同单位测量时，近似为1.7。

现在转向图5-7，一根控制轴80支承在洗涤槽20中并布置在同可转动的洗桶28相邻的位置上。控制轴80的两个相对端被可转动地支承在洗涤槽的上槽部件38上，并且至少有一端伸出上槽部件38一个转子定位部件或转子定位盘82固定在控制轴80从上槽部件38上伸出的部分上。在定位盘82邻近装有一个碰锁机构84，用于将定位盘82碰锁在一个预定的位置，下面将要进一步详细说明。定位盘82，碰锁机构84和皮带轮48在图中都分布在洗涤槽20的右侧，但也可以分布在相反侧并将以同样的方式起作用，这容易被本领域的技术人员所理解。下面的说明将频繁地使用术语″顺时针″和″逆时针″来指转动方向。本领域的技术人员容易理解这些术语都是根据右侧视图的观点使用的，如在图7，9，11和14-17中所表明的那样。

控制轴和支承有一根与可转动的洗桶28相邻的保持臂86，该臂可以被控制与洗桶28中设置的止动开口87相啮合，用来使洗桶28在装取衣物期间处于规定的位置。如图所示，在止动开口87的上方最好存在一块导流板29。如图6中清楚看到的，保持臂86包括一个围绕在控制轴80四周的轮毂部分88和腿部90，在腿部90的端部有一个钩形的止动头92。在止动头92上伸出一个啮合挡指93用于限制保持臂86与洗桶止动开口87的啮合程度。控制轴80上伸出有一根销子94，它同保持臂86的轮毂88上设置的扇形槽96相啮合，用于控制保持臂86和控制轴80之间的相对转动。这种方式，可以使控制轴80在保持臂轮毂88的扇形槽区域内转动，而保持臂86保持固定的角度。扭力弹簧98用来推动保持臂86以逆时针方向朝洗桶28转动。

邻近洗桶的控制轴80还支承一支定位片啮合臂100，当门式活板32和34从关闭位置被释放到打开位置时，该啮合臂可以被控制用于和第二门式活板34上伸出的定位片63相啮合。如图5和7所示，啮合臂100包括和控制轴80刚性连接并随其转动的驱动臂部104，以及用铰链安装在该驱动臂部端部的定位钩106。弹簧108用于使定位钩106朝洗桶28偏移。定位钩106借助铰链连接和弹簧108的作用，从驱动臂部104上沿径向朝脱开控制轴80中心的方向笔直伸出。

现在转向图8，图中显示出连在控制轴80上的定位盘82以及碰锁机构84和机箱盖机构120。正如下面将要说明的，通过对这些机构的操作，可以控制控制轴80的转动以便启动保持臂86和定位片啮合臂100，从而使洗桶28定位并打开门式活板32和34。

在图9和10中，表示出了定位盘82被碰锁机构84保持在其啮合位置的详细结构，定位盘82最好是一个热塑性部件，并用螺钉123固定在控制轴80上。扭力弹簧124，如图所示用于推动定位盘82顺时针转动。扭力弹簧124施加在控制轴80上的力矩比弹簧98施加的力矩小。定位盘82的形状总体上看是扇叶形的，它包括一个槽口126和外表面127。定位盘82还设有钩形部分128和缆绳引导表面130，以便将机箱盖机构来的缆绳132固定在定位盘82上。定位盘开关234被固定在上槽部件38上并紧邻定位盘82用于传感定位盘的转动。尤其是定位盘开关234的取向是传感定位盘82对应于保持臂86同止动开口87进入啮合时产生的转动。

碰锁机构84包括一个碰锁杠杆134和一个脱钩杠杆136。这些杠杆可以考虑是金属的，并用钢片冲压成形。杠杆134和136相互邻靠着，并用带有螺纹固定端140的轴138可转动地固定在上槽部件38上。碰锁杠杆134具有一条制动突缘142用于和定位盘82上的槽口126相啮合。扭力弹簧144用于推动碰锁杠杆134朝定位盘82运动。碰锁杠杆134上还设置有一个小凸片145，它通过脱钩杠杆136上的槽146朝外伸出。这样，杠杆134和136相互之间就可以在一个小的角度范围内自由转动。弹簧149推动碰锁杠杆134朝定位盘82方向相对脱钩杠杆136作逆时针转动。

脱钩杠杆136设置有一支朝皮带轮48伸出的第一臂部分147，和一个第二臂部分148。第二臂部分148具有一个突缘150，突缘上带有孔152。同定位盘82相互连接的连接杆154穿过突缘150上的孔152延伸出来。在突缘150和连接杆154的径向突盘158之间置有弹簧156，这样，定位盘82和脱钩杠杆136之间就形成弹性连接。

如上所述和图8及11所示，当洗桶28被定位并且保持臂86处于止动开口87中时，操作机箱盖机构120可以控制控制轴86的转动。机箱盖机构120是通过缆绳132和定位盘82直接相连接的，其中缆绳可以封装在管形外壳159中，管形外壳用托架160固定在上槽部件38上。缆绳132的一端系在凸轮推杆162上，另一端系在定位盘82上。凸轮推杆162被可转动地支承在凸轮托架164上，凸轮托架164固定在顶部部件14上并且还具有一个表面用于固定一个托架166，托架166用来可滑动地支承缆绳132。

从机箱盖18上伸出的机箱盖铰链168将机箱盖18和顶部14在铰链点170处连接起来。机箱盖铰链168包括固定在机箱盖18上的第一部分172和伸出铰链点170的第二部分174，该部分上支承一个机箱盖铰链凸轮176。机箱盖铰链凸轮176包括凸轮表面178，它可同凸轮推杆162的端部180作滑动啮合。凸轮表面178被设计成当机箱盖从关闭位置运动到打开位置时，它与凸轮推杆端部180的啮合，使缆绳132从第一个静止位置运动到第二个前进位置并且又返回第一个静止位置。

在图12和13中，表示皮带轮朝里的表面，它包括有一个脱钩机构182。脱钩机构182同皮带轮48相配合并对碰锁机构84进行脱钩和重置操作。脱钩机构被设计成在皮带轮48正常的顺时针转动期间，不同碰锁机构发生啮合。然而，当要求进入洗桶28时，皮带轮48被反向按逆时针方向转动，此时脱钩机构182同碰锁机构84啮合，这样保持臂86被释放并与止动开口87相啮合使洗桶28定位。当重新要求洗桶28转动时，操作脱钩机构182同碰锁机构84重新啮合使其重置，并拉动保持臂86使其离开洗桶28。

为了使脱钩机构182脱钩和重置碰锁系统84，要求皮带轮转动，然而应该理解的是在碰锁系统被重置，保持臂86被从洗桶28的止动开口87中拉出来以前，洗桶不可能转动。因此，需要有一个由两片部件构成的皮带轮系统，它可以在洗桶不能运动情况下使皮带轮48转动，去重置碰锁机构84。

因此，皮带轮48被可滑动地安装在驱动盘184上，而该盘是刚性连接在洗桶驱动轴185上的。皮带轮48支承在驱动盘184上，且两者间可作有限的相对转动。为实现这种有限的相对转动，皮带轮48装有一块朝内伸出的驱动挡块186，它安放在驱动盘184外径上开设的槽188内。槽188具有两个端壁190a，190b用于限定挡块186在槽188中的运动，以便皮带轮48可以相对驱动盘184转动一个有限的角度，然后同盘啮合在一起转动。发明者考虑皮带轮48和驱动盘184可以由不同类型的塑性材料构成，并且互相沿着相应的内、外圆周可滑动地啮合。

脱勾机构182还包括一个脱勾臂192，它具有一个凸轮推杆端194和一个脱钩端196，臂上还开有槽孔197，槽孔内穿有突肩紧固器198可以用来将脱勾臂192限定在皮带轮48上，并且使脱钩臂192相对皮带轮48只能作轴向运动。凸轮推杆端194位于驱动盘184设置的一条轨道200内。该轨道200包括一个凸轮部分202和内侧轨道204。

前面已经说明，图12和图13描述的是皮带轮48内部或向里的一面，因此，呈现的转动方向是相反的，从图12可以看出，当皮带轮48被驱动在顺时针方向带动洗桶28转动时，皮带轮48是围绕驱动盘184转动的直到其驱动挡块186移动到槽188的端壁190a为止。皮带轮围绕驱动盘184的这一转动将凸轮推杆端194定位在内侧轨道204中，此时脱钩端196位于第一位置，这样，在此后洗桶和皮带轮共同转动期间，脱勾端196就不会同碰锁机构84啮合。然而如图13所示，当皮带轮转动方向改变成逆时针方向转动时，在其驱动挡块186被移动到驱动盘184上的槽188的端壁190b以前，皮带轮48将绕驱动盘184转动，皮带轮48的这一转动将把凸轮推杆端194定位在轨道200之内，此时脱勾端196处于第二位置即沿径向朝外伸出的位置，这样，当脱勾端196被转动经过碰锁机构84时，将与碰锁机构啮合。

图14是上面描述的自动洗衣机10的一个简单的电路接线图。机箱盖开关220同机箱盖18相配合，当打开机箱盖时用来切断自动洗衣机的电源。机箱盖开关220通过导线222和控制自动洗衣机各部分工作的定时器224相连接。定时器224包括多个开关用于控制多种已知的机器负载226。从导线222分接出一根导线228接到一块包含有一个微处理器的印刷电路板(PCB)或控制板230。此外，从定时器上还分出一根导线232接到控制板230上。

正如本领域技术人员所公知的，定时器224包括一个用来打开定时器的线路开关(未在图中表示)，当合上该线路开关时定时器被打开，断开时定时器被关闭。通常，定时器线路开关可以由使用者通过推/拉定时器上的手柄进行操作。一旦合上定时器线路开关打开定时器，导线232就提供一个110伏的信号输入到印刷电路板230中，印刷电路板是通过导线228供电的。控制板230还接受盘形开关234来的输入信号并选择性地接通指示灯236和电机46。电机可以是一个220伏的直流可变速通用电机。一条测速计反馈线238将电机转速的测速信号返回给控制板230。控制板230还包括一个换向继电器，用来控制电机46沿顺时针和逆时针方向的转动。

现在转向图15-17，这些图表示了碰锁机构84，机箱盖机构120和脱钩机构182用来使控制轴80转动的操作过程。当机箱盖18被打开以后，这些机构的操作自动地使洗箱28定位和保持在其装载/取载的位置，并自动地打开洗桶门32和34。而且，这些操作只需如图15中说明的一个基本的控制系统便可完成。

在洗衣机操作过程中，洗桶28必须能在洗涤槽20中自由转动，这就要求保持臂86和定位片啮合臂100保持在图7所示的同洗桶离开的位置上。同保持臂86和定位片啮合臂100的脱开位置相对应，定位盘82和控制轴保持在如图9所示的预定角度位置上，可以把此位置称作角度″A″位。因此，可以理解，当控制轴80保持在″A″角位时，保持臂86和定位片啮合臂100是处于洗桶28脱开的位置上的，这样洗桶28可以自由转动。通过碰锁杠杆134同定位盘82上的槽口126的啮合，定位盘82顶住弹簧98逆时针转动的推力被保持在其相应的位置上。

当定时器224被关闭时，如图15中步骤242所示，洗桶的自动定位和保持操作就被启动。定时器在一个完整的洗涤周期结束时自动关闭，也可因操作者中断洗涤周期而关闭。在两种情况下，定时器线路开关都被断开，如步骤242所示，定时器关闭可通过信号输入线232被控制板230感测到。在步骤244中，紧接着定时器关闭，对电机停止激励，指示灯236发生闪烁信号通知使用者洗桶处于自动定位状态。步骤246中，对电机速度进行测量，测定洗桶何时停止或转速低于预定值。洗桶速度的″下降″时间可能会随洗桶载荷的多少和在洗桶中的平衡情况，以及洗桶28是在高速转动或低速运转的情况而变动。电机速度测量这一步骤可以用一个简单的保持时间来代替，只要这一时间足以保证洗桶转动减慢或停止。一旦洗桶28顺时针方向的转动被充分减慢或停止，电机46将驱动皮带轮48朝逆时针方向转动，这由步骤248表示。

如上面描述的，驱动皮带轮48在逆时针方向转动导致脱勾机构182的脱勾端196移动到第二位置，如图13所示，脱勾端196将用于和碰锁杠杆136的第一臂部分147相啮合。如图16所示，当沿径向伸出的脱勾端196被转动经过第一臂部分147时，它将和第一臂部分147相啮合，并使脱勾杠杆136相对于轴138作顺时针方向的转动。借助伸出槽孔146的凸块145产生的啮合作用，结果使碰锁杠杆134和脱勾杠杆136一起转动。碰锁杠杆的转动将其制动突缘142从槽口126中拉出，结果使定位盘82同碰锁杠杆134脱离啮合，这样，在弹簧98的推动下，定位盘82和控制轴80逆时针转动。

控制轴逆时针转动的结果，把保持臂86推向转动的洗桶28。如图17所示，当保持臂86的制动头部分92同洗桶28的止动开口87对准时，保持臂86和洗桶28之间产生啮合。控制轴80的这一位置可以称作角位″B″。

在步骤250中，保持臂啮合入止动开口87的动作被定位盘开关234测到。测定保持臂啮合情况也可用测量电机46的被锁定的转子的情况来代替。当测量到保持臂86已经同止动开口87啮合，电机46就被停止激励，如步骤252中所示。最后，在步骤254中，控制板230被关闭，它同时把闪烁指示灯236关闭。

因此，可以理解，只要简单地在同洗涤期间的转动方向相反的方向上，转动皮带轮48和洗桶28，就可以控制洗桶28固定在要求的位置上以供装入和取出衣物。采用脱勾臂192来松开碰锁装置84，借此启动保持臂86，使其刚好在制动头部分92和止动开口87对准以前，被驱动进入旋转的洗桶28中。这样，保持臂86不会在洗桶28外圆周的大部分区域上拖曳通过，因而可以避免保持臂不必要的磨损，产生不必要的噪音和出现可能的误操作。因此，可以看出，本发明提供的系统仅需一个非常基本的控制系统，就可用于自动地使洗桶28定位供装入和取出衣物。

洗桶28一旦如上面所述的被适当的定位和保持后，为进出洗桶28可以打开机箱盖18。如上面所述，机箱盖机构120是这样工作的，打开机箱盖18促使缆绳132从其第一静止位置移动到其第二前进位置，然后又回到第一静止位置。图18和19显示了缆绳132运动到第二前进位置，促使定位盘82转动后产生的后果。如图所示，电缆132到第二前进位置的运动，使定位盘82和控制轴80顶着扭力弹簧124的偏置力转动，并且超出相应的角位″B″到达新的角位″C″，以便驱动定位片啮合臂100同门式活板定位片63相啮合。

在控制轴从角位″B″转动到角位″C″期间，要求保持臂86停留在它同洗桶28相啮合的位置上，而控制轴80相对于保持臂86转动。如上所述，这是通过保持臂86和控制轴80之间的捎槽连接来实现的。这种转动的结果，使定位片钩部106和定位片63啮合并使第二门式活板34顺时针方向转动，这样其上的钩部66和68从第一门式活板32的小孔64中脱出，从而使门式活板32和34脱离啮合。在脱离啮合后第一门式活板32在机箱盖弹簧56的推动被打开。在机箱盖18完全打开后，如上所述缆绳132被放开返回其第一位置，此时控制轴80回到角位″B″。这个返回到角位″B″的转动，使得第二门式活板的定位片63从定位片钩106中脱出，借此第二门式活板34在门弹簧54的作用下被推开。

因此，在这种方式中，打开机箱18就可导致门式活板32和34脱离啮合，结果在机箱盖18打开的同时门式活板也被打开为进出洗桶28提供了方便。此外，洗桶门打开系统完全是一个机械系统，不需要控制逻辑或控制系统。

在对洗桶28内部的进出操作完成后，重新启动洗桶转动必需使保持臂86从止动开口87中脱开。为了实现这一脱开啮合的动作，碰锁机构84必须从角位″B″重置到角位″A″，以便保持臂86同洗桶28脱离啮合。图20说明了在洗衣机功率提升过程中，重新启动洗桶转动的控制程序。如步骤260所示，首先由控制盘230测量到定时器被打开。在步骤262中，电机46被激励并驱动皮带轮顺时针大约转动一转。由于有上述的洗桶定位系统，所以当洗桶在被定位保持以后要求重新转动时，在洗衣机功率提升开始的那一刻，脱钩臂192从角度上看是必然正好位于第一臂部分147的逆时针方向的那一边的。

皮带轮的顺时针转动使碰锁机构84重置，并借此将保持臂86重置在其非啮合的位置。由于皮带轮48和驱动盘184之间可以作有限的相对转动，所以在驱动挡块186被驱动进入槽端壁190a以前，皮带轮48相对于驱动盘184转动。在凸轮推杆端194与凸轮表面202啮合并移动入内侧轨道204之前，脱钩臂192保持在沿径向伸出的位置上因此，这就使脱钩端196在顺时针方向上和第一臂部分147啮合，从而使脱钩杠杆136在逆时针方向绕轴138转动。由于脱钩本杆136和定位盘82之间通过杆154相互连接，因此脱钩杠杆136的逆时针转动将驱动定位盘82顺时针转动。碰锁杠杆134在定位盘82转动期间压靠在定位盘82的外表面127上滑动，直到其制动突缘同定位盘上的槽口126相啮合，此时控制轴80正好回到角位″A″。控制轴80的这种顺时针转动使保持臂86从止动开口87中脱出啮合。

保持臂86脱出啮合的情况，可以用定位盘开关234通过检测定位盘的转动来确定，如步骤264所示在步骤266中，若定位盘开关234测不到定位盘的转动，表示一种失败情况发生，应将机器断电。然而，若是如所期待的，定位盘开关234检测到定位盘转动到角位″A″，则洗涤周期将继续，这正是步骤268所示的。

在这种方式下，通过皮带轮48顺时针方向的转动，同时因为脱钩臂192仍留在沿径向突出的位置上，碰锁机构将被重置。然而，如上所述在皮带轮48相对驱动盘184作有限转动以后，脱钩臂192回到其非啮合位置，这样在接着的脱钩端196经过脱钩杠杆136的相对转动中，就不会产生脱钩端196碰撞或接触第一臂部分147的情况。

因此，可以看到，本发明提供了一个顶部加载的自动洗衣机，它具有经改进的洗桶装卸特性。这是通过在外壳12上提供一个装取开口22来实现的，该装取开口向下部分地延伸到外壳前表面12a上，并且还有一个顶部部件14被设计成能使衣物滑入打开的洗桶28中。此外，本发明还提供了一种门式活板，它不会干扰向洗桶装卸衣物，并且使其从敞开位置到关闭位置的移动可以用简单的手动操作。

本发明虽然用具体的实施例进行了描述，然而对本领域的技术人员来说，他们不难在不脱离由所附的权利要求陈述的本发明的精神和范围内，对发明作出某些改变。虽然我们发明的这一具体实施例可以用于冰箱，而且容易理解，这一发明可以用于冰箱以外的其它电器用具。

Claims (21)

1.一种自动洗衣机包括：

一个洗涤槽，它具有通向该槽内部的一个开口；

一个圆柱形的洗桶，可转动地安装在所述的洗涤槽中用于绕水平轴转动，所述洗桶还具有一个门用于通向所述洗桶内部；

一个围绕所述洗涤槽的外壳，它具有一个前表面，相对的侧表面和一个顶表面，其中所述的水平轴伸展在所述的相对的侧表面之间，所述的外壳还具有一个装取开口，它在所述的前表面和顶表面的局部表面上形成；和

一个机箱盖，它同所述外壳相连用于选择开、关所述的装卸开口，所述机箱盖在关闭位置时展盖在所述的顶表面上并向下局部地延伸到所述的前表面上。

2.一种按照权利要求1的自动洗衣机，其中所述的装取开口还包括一条布置在所述外壳前表面上的前边缘和布置在所述顶表面上的一条后边缘，所述的前边缘位于比所述的后边缘较低的高度上，这样，所述的装取开口沿着所述的顶表面并向下局部地延伸到所述的前表面。

3.一种按照权利要求1的自动洗衣机，其中所述的装取开口具有一条布置在所述外壳前表面上的前边缘和一条布置在所述顶表面上的后边缘；所述的洗衣机具有一个预定的总高度并且从所述外壳底部到所述前边缘也具有一个预定的距离；所述的预定的总高度同所述的从外壳底部到前边缘的预定距离之比大于1.1。

4.一种按照权利要求3的自动洗衣机，其中所述的洗衣机具有一个预定的总深度和一个总长度预定的所述的装取开口；所述的预定的总深度和所述的装取开口的预定的总长度之比大于1.3。

5.一种按照权利要求1的自动洗衣机，其中所述的外壳还包括：

一个具有一块前机板，一块后机板和相对的侧机板的机柜；

一个同所述的机柜相互连接并布置在其上面的顶部部件，该部件用于限定所述外壳的顶表面，所述顶部部件具有一个前面部分，所述的前机板和该前面部分限定了所述外壳的前表面，所述的顶部部件还包括所述的用于通向外壳内部的装取开口，该装取开口具有一个布置在所述外壳前表面上的前边缘和一条布置在所述顶表面上的后边缘，所述前边缘位于比后边缘较低的高度上，这样，所述的装取开口沿着所述的顶表面并且向下局部地伸延到所述的前表面上形成。

6.一种按照权利要求5的自动洗衣机，其中所述的顶部部件包括有朝下倾斜的第一和第二侧向内壁，它们沿着装卸开口相对的侧边布置，并且从所述的顶表面向所述的装取开口的两条侧边延伸，用于产生引导衣物滑入所述洗桶的漏斗效应。

7.一种按照权利要求2的自动洗衣机，其中所述的洗桶包括一个具有相对的前、后边缘的洗桶开口，洗桶设置的所述的门用于可选择地关闭或打开所述的洗桶开口，该门包括：

一个用铰链安装在所述洗桶开口后边缘上的第一门式活板，它具有的弧长和所述洗桶开口的弧长大体相等；

一块第二门式活板，在所述第一门式活板的对面被用铰链安装在所述洗桶开口的前边缘上，其弧长小于所述的第一门式活板；

其中所述的第一门式活板，在打开位置上，被定位在与所述装卸开口的后边缘相邻的位置上，所述的第二门式活板，在打开位置上，被定位在与所述装取开口的前边缘相邻的位置上。

8.一种按照权利要求7的自动洗衣机，其中所述的第一门式活板包含一个前边缘部分，该部分处于用铰链与洗桶开口后边缘相连接的那部分的相反端；

所述的第二门式活板也包含一个前边缘部分，处于用铰链与洗桶开口前边缘相连接的那部分的相反端；

所述的第二门式活板，在其打开位置被定位在一个预定的角度上，以使所述的第二门式活板的前边缘突入到空间一段特定的弧上该段弧是当所述的第一门式活板从敞开位置转动到关闭位置时，由其前边缘部分的扫迹形成的，这样，通过朝下推动所述的第一门式活板，就可使第一和第二门式活板都从打开位置运动到关闭位置。

9.一种按照权利要求7的自动洗衣机，其中所述的第二门式活板包含一个同其用铰链与洗桶开口前边缘相连的那部分相对的前边缘部分，所述的门式活板还包括：

一个从所述的前边缘部分上伸出的中心钩部件，该部件具有一个中心点；

二个沿着所述的前边缘部分布置在所述中心钩部件两侧的侧钩部件，所述的侧钩部件具有S-曲线的形状，其顶边缘是朝前弯曲的；并

所述的中心钩和侧钩部件是从所述的中心钩部件的中心点向两侧成锥形倾斜的。

10.一种自动洗衣机，包括：

一个外壳包括：

一个具有一面前机板，一面后机板，和相对的侧机板的机柜，

一个与所述机柜相互连接并布置在其上面的顶部部件，它限定了所述外壳的顶表面，所述顶部部件具有一个朝下延伸的前面部分，所述的前机板和所述的朝下延伸的前面部分限定了所述外壳的一个前表面，所述顶部部件包括一个用于通向所述外壳内部的装取开口，所述装取开口具有一个布置在所述外壳前表面上的前边缘，和一个布置在所述顶表面上的后边缘，所述前边缘被布置在比所述的后边缘较低的一个高度上，这样所述的装取开口顺着所述的顶表面伸展并且向下局部地延伸到所述的前表面上。

一个机箱盖用铰链连接在所述顶部部件上用于可选择地关闭或打开所述的装取开口，该机箱盖在其关闭位置展盖在所述的顶表面上并且向下局部地延伸到所述的前表面上。

一个布置在所述外壳中的洗涤槽，所述洗涤槽具有一个通向其内部的敞口；

一个可转动地安装在所述洗涤槽中的洗桶用于绕水平轴转动，该洗桶还具有用于通向其内部的门；

其中所述外壳的装取开口和所述洗涤槽的敞口被设计成具有带角度的进出口，用于洗桶中装入或从中取出衣物。

11.一种按照权利要求10的自动洗衣机，其中所述的洗衣机具有一个预定的总高度和一个预定的从所述外壳底部到所述前边缘的距离；所述预定总高度与所述从外壳底部到前边缘的距离之比大于1.1。

12.一种按照权利要求11的自动洗衣机，其中所述的洗衣机具有一个预定的总深度和一个预定的所述装取开口的总长度；所述的预定的总深度和所述的预定的装取开口的总长度之比大于1.3。

13.一种按照权利要求10的自动洗衣机，其中所述的顶部部件包括朝下倾斜的第一和第二侧向内壁，它们布置在所述装取开口相对的两侧并从所述的顶表面向所述装取开口的两条侧边延伸，用于产生引导衣物滑入所述洗桶的漏斗效应。

14.一种按照权利要求10的自动洗衣机，其中所述的洗桶包括一个具有相对的前、后边缘的洗桶开口；

所述的洗桶门用来可选择地关闭或打开所述的洗桶开口，洗桶门还包括有：

一个第一门式活板，它被用铰链安装在所述洗桶开口的后边缘上并且具有同所述洗桶开口的弧长大体相等的弧长；

一个第二门式活板，它被用铰链以同所述第一门式活板相对的方式安装在所述洗桶开口的前边缘上，并且具有比所述第一门式活板弧长的1/3更短的弧形长度；

其中所述第一门式活板在其打开位置被定位在所述装卸开口的后边缘的邻近边，第二门式活板在其打开位置被定位在所述装卸开口的前边缘的邻近处，这样，第一和第二门式活板打开时都被定位在向所述洗桶装入或从中取出衣物的路径之外。

15.一种按照权利要求14的自动洗衣机，其中所述的第一门式活板包括一个前边缘部分，它在该活板同所述洗桶开口后边缘铰接边的相对边上；

所述的第二门式活板也包括一个前边缘部分，它位于该活板同所述洗桶开口后边缘铰接部分的相反端；

所述的第二门式活板在其打开位置被定位在一个预定的角度上，以使所述的第二门式活板的前边缘突入到空间一段特定的弧上，该弧是在第一门式活板从敞开位置转动到关闭位置期间，由其前边缘的扫迹形成的，这样，通过朝下推动所述的第一门式活板，就可以使第一和第二门式活板都从打开位置运动到关闭位置。

16.一种按照权利要求14的自动洗衣机，其中所述的第二门式活板包括一个前边缘部分，它位于该活板同所述洗桶开口后边缘铰接部分的相反端，所述的门式活板还包括：

一个从所述的前边缘部分上伸出的中心钩部件，该部件具有一个中心点；

二个沿着所述的前边缘部分布置在所述中心钩部件两侧的侧钩部件，所述的侧钩部件具有S形曲线形状，其顶边缘朝前弯曲；并

所述中心钩和侧钩部件是从所述的中心钩部件的中心点向两侧成锥形倾斜的。

17.一种自动洗衣机，包括：

一个外壳，具有一个装卸开口，用于进出和达到其内部；

一个洗涤槽，具有一个洗涤槽开口，该开口通常与所述的装卸开口是对准的，用于进出和达到其内部；

一个机箱盖，同所述的外壳相连接，用于有选择地关闭或打开所述的装取开口；和

一个圆柱形洗桶，可旋转地安装在所述的洗涤槽内用于绕水平轴转动，所述的洗桶具有一个带有相对的前、后边缘的洗桶开口，该洗桶开口还包括有：

一个第一门式活板，用铰链安装在所述洗桶开的后边缘上，并具有同所述洗桶开口的弧长大体相等的弧形长度；

一个第二门式活板，用铰链以同第一门式活板相对的方向安装在所述洗桶开口的前边缘上，并具有比所述的第一门式活板的弧长的1/3更短的弧形长度。

18.一种按照权利要求17的自动洗衣机，其中所述的外壳包括一个前表面，相对的侧表面和一个顶表面；

所述的装取开口在所述前表面和顶表面的局部表面上延伸形成，该开口还包括一个布置在所述外壳前表面上的前边缘和一个布置在所述外壳顶表面上的后边缘；并且，

所述的机箱盖在关闭位置展盖在所述的顶表面上并向下展盖在部分前表面上；

其中所述的第一门式活板与所述的机箱盖在都处于打开位置是邻靠着的，并且所述的第二门式活板在其打开位置是同所述的装卸开口的前边缘相邻接的，这样，当第一和第二门式活板打开时，都处于洗桶装卸衣物的路径之外。

19.一种按照权利要求17的自动洗衣机，其中所述的第一门式活板包括一个前边缘部分，位于该活板同所述洗桶开口后边缘铰接边的相对边上；

所述第二门式活板也包括一个前边缘部分，位于该活板同所述洗桶开口前边缘铰接边的相对边上；

所述的第二门式活板在其打开位置被定位在一个预定的角度上，以使所述的第二门式活板的前边缘突入到空间一段特定的弧迹上，该段弧迹是在所述的第一门式活板从敞开位置转动到关闭位置期间内其前边缘部分的扫迹形成的，这样，通过朝下推动所述的第一门式活板，就可使第一和第二门式活板都从打开位置运动到关闭位置。

20.一种按照权利要求17的自动洗衣机，其中所述的洗衣机具有一个预定的总高度和一个预定的从所述外壳底部到所述前边缘的距离；

所述的预定总高度与所述的外壳底部到前边缘的距离之比大于1.1。

21.一种按照权利要求17的自动洗衣机，其中所述的洗衣机具有一个预定的总深度和一个预定的所述装取开口的总长度；

并且，所述的预定的总深度和所述的预定的装取开口的总长度之比大于1.3。

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