具有电压编码布线的电器锁的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求于2013年1月17日提交的美国临时申请61/753, 476的权益，该美国 临时申请通过引用的方式并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及洗衣机等，具体涉及减少布线的锁组件。
【背景技术】
[0004] 在洗衣机旋转周期内，通过在转筒中高速旋转衣服来将水从湿衣服上离心地除 去。为了降低用户受伤的可能性，在旋转或搅动周期中的任一期间，当转筒运转时，必须防 止用户接触到转筒。
[0005] -种保护用户不接触旋转筒的方式是使用用于洗衣机机盖的电锁闩。在旋转周 期内以及旋转周期之后转筒逐渐停止所需的时期内，锁闩将机盖保持和锁定在关闭位置。 该锁闩可通过热电元件，例如双金属片或蜡电机操作。然而，优选地，可将快动电磁阀或电 动机用于锁定机构，从而当转筒已停止时允许快速接触到衣服。电动机或双稳态电磁阀可 以接收第一极性电脉冲来锁定机盖以及第二极性电脉冲来解锁机盖，从而在稳态下节约电 力。
[0006] 为了防止锁定失败，已知的做法是放置与电致动器串联的机盖开关，以在机盖打 开时防止锁定动作。该机盖开关可以配有"锁定开关"来指示锁的闩与门锁扣接合。然后 将锁定开关与洗衣机电机串联放置，或连接到洗衣机控制器上来防止在机盖未适当锁定时 激活旋转周期。机盖关闭开关和机盖锁定开关一起提供了某种保障：在向洗衣机机构施加 电力之前机盖应适当关闭和锁定。
[0007] 最近，通过提供检测锁的锁定状态和解锁状态两者的不同的开关，提供了改进的 防止锁干预。不同的开关提供了检测锁定机构卡住的能力，防止锁定机构在锁定状态与解 锁状态之间的全移动，例如还可指示锁被干预或损坏。
[0008] 这些额外的开关要求在锁定机构与电器控制之间的单独的独立电导线，这增加了 线束的成本和制造的复杂性。
【发明内容】
[0009] 本发明通过将这些物理上不同的开关的多个状态编码成可通过单一导线传达的 独特的电平，显著降低了将多开关电器锁连接至电器控制器所需的成本。该信号可以在电 器控制器上通过模拟数字转换器进行解码。
[0010] 具体地，在一个实施例中，本发明提供用于电器的门的门锁以及能在解锁位置和 锁定位置之间移动以锁定门的门锁定元件。门位置开关被定位成感测门的关闭，并且锁定 传感开关被定位成感测处于锁定位置的门锁定元件。各自具有不同的独特的值的第一和第 二电阻器各自附接至门位置开关和锁定传感开关中的相应其中一个，使得相应开关控制流 过相应附接的电阻器电流，所述第一和第二电阻器与信号线通信，以提供随着门位置开关 和锁定传感开关的状态而变的流过信号线的独特的电流。
[0011] 因此本发明的至少一个实施例的特征是通过单一的线准确地传送门关闭和门锁 定开关的状态作为不同的电流或电压。
[0012] 门锁可以进一步包括解锁传感开关和第三电阻器，所述解锁传感开关具有指示门 锁定元件处于解锁位置的状态，所述第三电阻器具有与第一和第二电阻器不同的独特的 值，所述第三电阻器附接至控制流过第三电阻器的电流的解锁传感开关。第一、第二和第三 电阻器可以与信号线通信，以提供随着门位置开关、锁定传感开关和解锁传感开关的状态 而变的流过信号线的独特的电流。
[0013] 因此本发明的至少一个实施例的特征是在不会过度增加线束成本的情况下允许 冗余开关信号。
[0014] 门锁可以进一步包括电致动器，电致动器在没有电源的情况下保持其状态，与门 锁定元件通信，以通过致动线接收电力从而使门锁定元件在所述解锁与锁定位置之间移 动。在一个实施例中，致动元件可以是双稳态电磁阀或电动机。
[0015] 因此本发明的至少一个实施例的特征是提供必要的锁定和解锁确认信号，允许在 门锁中使用高能效的致动器。
[0016] 第一、第二和第三电阻器可以各自分别与门位置开关、锁定传感开关和解锁传感 开关中的一个串联连接，并且其中串联连接的电阻器和开关共同并联连接至信号线。可选 择地，第一、第二和第三电阻器中的每一个均可以分别与门位置开关、锁定传感开关和解锁 传感开关中的其中一个并联连接，并且并联连接的电阻器和开关共同串联连接至信号线。
[0017] 因此本发明的至少一个实施例的特征是提供用于编码信号线上的组合信号的独 立开关的灵活互连。
[0018] 门锁可以进一步包括传感电阻器，所述传感电阻器接收来自信号线的电流以生成 与该电流成比例的电压。
[0019] 因此本发明的至少一个实施例的特征是提供可以解码成开关状态的输出电压。
[0020] 所述传感电阻器可以处于壳体中。
[0021] 因此本发明的至少一个实施例的特征是通过将电流转换成壳体内的电压并通过 线束将电压传送至高电阻输入来将线束电阻的效应降到最低。
[0022] 第一、第二和第三电阻器可以各自大于或等于第一、第二和第三电阻器中的次低 电阻值的两倍。
[0023] 因此本发明的至少一个实施例的特征是接近提供所编码状态之间的良好抗扰度 的二进制编码系统。
[0024] 每个电阻器值可以小于1000欧姆。
[0025] 因此本发明的至少一个实施例的特征是提供一种低阻抗电阻分压器以更好地免 除电子干扰。
[0026] 门位置开关、锁定传感开关和解锁传感开关中的每一个均能被独立地进行机械操 作。
[0027] 因此本发明的至少一个实施例的特征是对可能具有很多组合状态的开关进行编 码。
[0028] 门传感开关、锁定传感开关和解锁传感开关中的每一个均可以是单极单投开关， 分别在门关闭、锁处于锁定位置和锁处于解锁位置时所述单极单投闭合。
[0029] 因此本发明的至少一个实施例的特征是采用这样的开关，所述开关在断开状态下 发生故障会促使电器安全操作。
[0030] 在详细说明本发明的实施例之前，应当理解的是，本发明不限于其应用于以下描 述中所述或附图中所示的构造的细节和部件的布置。本发明能够进行其他实施例，并能通 过各种方式实施或实现。而且，应理解的是，本文所用的措辞和术语是为了描述的目的，而 不应视为限制。"包括"和"包含"及其各种变型的使用意在涵盖其后所列项及其等同物以 及附加项及其等同物。
【附图说明】
[0031] 图1是本发明的用于洗衣机等的锁闩的简化图，示出了机盖位置传感器、锁定和 解锁开关以及电致动器的布置，所述电致动器移动闩从而与机盖上的锁扣接合，通过单一 导线感测机盖的位置（参考电压电平）；
[0032] 图2是用于将开关状态编码成电压电平的编码电路的第一实施例的示意图；
[0033] 图3是与图2类似的可选的实施例的图，示出了这两个开关和所编码开关状态的 电流感测；
[0034] 图4是与图2类似的图，示出了可选的布线系统；以及
[0035] 图5是本发明的一个实施例的示意图，其中例如电机的电致动器可以在通过与用 来感测开关位置的布线相同的布线受控。
[0036] 在详细说明本发明的实施例之前，要理解的是，本发明不限于其应用于以下描述 中所述或附图中所示的结构的细节和部件的布置。本发明能够有其他实施例，并能通过各 种方式实施或实现。而且，应理解的是，本文所用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应 视为限制。"包括"和"包含"及其各种变型的使用意在涵盖其后所列项及其等同物以及附 加项及其等同物。
【具体实施方式】
[0037] 现在参见图1，现有技术的锁闩10可与电器12 -同工作。所示的滚筒式洗衣机具 有门14,该门可以打开和关闭来选择性地露出由电机18操作的内部转筒16。本发明还考 虑到在顶部装载型洗衣机中使用。
[0038] 门14可以在一个边缘铰接并且在相对边缘保持锁扣20,所述锁扣具有环路部22， 所述环路部可以穿入电器12的外壳来被保持在电器12的外壳中