门锁及上盖式洗衣机的制作方法

本发明涉及一种电器设备门锁，特别的涉及上盖式洗衣机上应用的门锁。

背景技术：

上盖式(直通式)洗衣机在滚筒高速旋转(例如甩干操作)时，为了使用安全需要将上盖锁住以防止意外打开。

这种上盖式洗衣机的门锁因使用环境不同，性能也不同于侧面打开的滚筒式洗衣机门锁，故而需要能够将上盖式洗衣机的上盖锁住并解决防水等问题的电器门锁。

技术实现要素：

本发明为解决上述一个或多个技术问题提供一种门锁，可以将直线电磁门锁的直线运动转化成门栓头的旋转运动，从而可以横向设置在洗衣机前面板102中部边沿。

门锁(200)包括：

电磁铁(410)，所述电磁铁(410)作直线运动；

门栓轴(320)，所述门栓轴(320)围绕一轴心转动；

曲柄装置(或偏心装置)(430)，所述曲柄装置(430)与所述门栓轴(320)相连并受所述电磁铁(410)驱动，将电磁铁(410)的直线运动转化成门栓轴(320)的旋转运动。

所述曲柄装置(430)的远端(432)与所述电磁铁(410)相连，所述曲柄装置(430)的近端(434)与所述门栓轴(320)相连。

所述门栓轴(320)的上端设有沿其径向方向延伸出的门栓头(202)；

在所述电磁铁(410)推动或拉动所述曲柄装置(430)时，使得所述门栓头(202)围绕所述轴心转动，从而使得所述门栓头(202)移动到锁定位置，或使得所述门栓头(202)移动到释放位置。

如前述的门锁(200)，密封圈(440)套设在转轴(435)根部；在所述转轴(435)与密封圈(440)同轴或大致同轴。

如前述的门锁(200)，所述门栓轴(320)上设有弹簧(330)，用于对所述门栓轴(320)或门栓头(202))进行复位。

本发明还提供一种上盖式洗衣机，可以将上盖的中部锁定而防止锁定时两侧或一侧打开。

一种上盖式洗衣机(100)包括上盖(101)；

所述上盖式洗衣机(100)包括前述的门锁(200)；

所述门锁(200)设置为将所述上盖(101)的中部锁定，并且沿着所述上盖(101)前沿的平行方向放置。

本发明的门锁(200)可以将电磁铁(410)的直线运动转变为门栓头(202)的旋转运动，从而方便将门栓头(202)安装在门锁(200)侧面而不是端部，以至于可以沿着洗衣机控制板边沿将门锁(200)安装在控制板中部空隙，将上盖从中部锁住，而且结构简单，适用于现有洗衣机进行而无需太多改造。

附图说明

图1A为现有技术中门锁安装在上盖式洗衣机上盖一侧的使用效果图。

图1B为欲将门锁安装在上盖式洗衣机上盖中部的结构示意图。

图2A为本发明的门锁200的门栓头202打开时的结构俯视图。

图2B为本发明的门锁200的门栓头202闭合时的结构俯视图。

图3A为本发明的门锁200的门栓头202打开时的结构立体图。

图3B为本发明的门锁200的门栓头202闭合时的结构立体图。

图4A为本发明的门锁200沿图3A的D-D面剖视结构示意图。

图4B为本发明的门锁200沿图3A的D-D面剖视立体结构示意图。

图4C为本发明的门锁200的门栓头202的结构立体图。

图5A为本发明的门锁200将图3A的外壳220去掉的门栓头202处于开启状态的立体结构示意图。

图5B为本发明的门锁200将图3A的外壳220去掉的门栓头202处于关闭状态的立体结构示意图。

图6A为本发明的门锁200的笔芯机构600正面立体结构示意图。

图6B为本发明的门锁200的笔芯机构600反面立体结构示意图。

图7A为本发明的门锁200的各部件结构爆炸图。

图7B为本发明的门锁200的应用在上盖式洗衣机100上的结构示意图。

图8A为本发明门锁200第二种实施例的各部件结构爆炸图。

图8B为本发明门锁200第二种实施例的门栓头202’工作状态示意图。

图8C为图8B沿AA面的剖面图。

图9A为本发明门锁200第二种实施例的开关滑块720’的结构示意图。

图9B为本发明门锁200第二种实施例的开关滑块720’的结构剖视图。

图10A为本发明门锁200的外壳220和外壳底座750扣合的结构示意图。

图10B为本发明门锁200的外壳底座750上H区域的局部放大图。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本发明的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本发明中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在可能的情况下，本发明中使用的相同或者相类似的附图标记指的是相同的部件。

图1A为门锁安装在上盖式洗衣机上盖一侧的使用效果图。

如图1A所示，发明人发现，上盖式洗衣机100的上盖101一侧边缘通过铰链103.01、103.02活动固定在洗衣机100上部，另一侧右端105通过门锁106固定，洗衣机100前面板102宽度有限，其中部需要安装显示屏、PCB控制面板、人工操作板等，剩下可供安装门锁的空间宽度极小，只有10-20mm，如图1B中A标示所示。但直线电磁门锁106的长度一般具有50-60mm，因为锁头在长度方向伸缩，所以只能将门锁106安装在洗衣机前面板102的侧端(左端或者右端)位置。这种方式由于拉手在中央位置，因此在上锁状态下提拉上盖时，上盖101的一侧被锁住，会导致上盖101的另一侧翘起或者仍能部分打开，关闭效果不佳。

图1B为欲将门锁安装在上盖式洗衣机上盖中部的结构示意图。

为解决关闭效果不佳的技术问题，需要将门锁106安装在前面板102的中部位置来锁住上盖101。发明人发现由于直线电磁门锁106的尺寸限制，一般长度为50-60mm，如图1B所示只能将其沿前面板102的边沿方向设置(横向设置)，但现有的直线电磁门锁106的锁头108都是沿长度方向伸缩，故无法实现侧向伸缩锁头108的问题，即图1B所示的结构。

图2A为本发明的门锁200的门栓头202打开时的结构俯视图。

如图2A所示，本发明的门锁200可以解决侧向伸缩门栓头202的问题。门锁200包括外壳220和安装在外壳侧壁的门栓头202，外壳220内设有电磁驱动电磁铁410(见图4A-图5B)来驱动门栓头202做旋转运动。当门栓头202做顺时针方向(C方向)旋转旋出外壳220侧壁的槽310(见图3A-3B)时，可以插入上盖101侧沿对应的孔洞中，此时门栓头202移动到锁定位置，锁住上盖101，此时门锁200处于关闭状态。门锁200还包括给电磁驱动电磁铁410通电和发送控制信号的导线250以及连接插头260。

图2B为本发明的门锁200的门栓头202闭合时的结构俯视图。

如图2B所示，门栓头202做逆时针(C’方向)旋转旋入外壳220侧壁的槽310(见图3A-3B)内，此时门栓头202移动到释放位置，上盖101可自由开合，此时门锁200处于开启状态。门栓头202完全旋入槽310中时，门锁200的厚度非常薄，完全可以放入洗衣机100前面板102约20mm的有限宽度内。

图3A为本发明的门锁200的门栓头202打开时的结构立体图。

如图3A所示，门锁200包括外壳220，外壳220侧壁具有槽310，用于容纳处于释放位置的门栓头202。外壳220侧壁还设有第二容腔340，门栓轴320容纳在第二容腔340内，其中部套设有弹簧330，弹簧330一端固定在第二容腔340内壁，一端固定在门栓轴320上。从图中可以看出，门栓头202套设在门栓轴320上端，随门栓轴320的旋转而在释放位置和锁定位置之间来回旋转(大约90°夹角)，图3A所示为锁定位置，门栓头202移出槽310。图中还标示了相互正交或大致正交(大致正交表示略有偏移)的第一方向AA’、第二方向BB’和第三方向CC’，电磁铁410(此处以电磁铁为例说明,使用其它驱动元件也是同样原理)沿第一方向AA’作直线运动，门栓轴320沿第三方向CC’延伸，门栓头202移出槽310处于锁定位置时为第二方向BB’。

图3B为本发明的门锁200的门栓头202闭合时的结构立体图。

如图3B所示，当门栓头202被门栓轴320带动旋转处于释放位置时，门栓头的一部分埋入槽310内。此时门栓头202处于(或大致处于)第一方向AA’。

图4A为本发明的门锁200沿图3A的D-D面剖视结构示意图。

如图4A所示，门锁200的外壳220设有第一容腔405和第二容腔340。电磁铁410容纳在第一容腔405内，门栓轴320容纳在第二容腔340内，并沿第三方向CC’设置。电磁铁410具有线圈412和可移动的铁芯414，可移动的铁芯414可在第一方向AA’上做来回直线运动，铁芯414的远端连接有滑块420，并带动滑块420做来回直线运动。滑块420的另一端设有卡槽，卡槽卡合连接有曲柄装置430的远端(曲柄端)432(见图4C)，曲柄装置430的近端434(见图4C)套设在门栓轴320的下端，曲柄装置430的近端434、门栓轴320和门栓轴320上端的门栓头202同轴(见图4C)。滑块420拉动曲柄装置430的远端432会带动门栓轴320围绕轴心做旋转运动，从而带动门栓轴320的上端套设的门栓头202同步旋转。

图4B为本发明的门锁200沿图3A的D-D面剖视立体结构示意图。

如图4B所示，门栓轴320容纳在第二容腔340内，上下两端活动固定在外壳220上并可自由的带动门栓头202(图中未示出)旋转。曲柄装置430的近端434设有自带的转轴435，转轴435两端活动设置在外壳220内，门栓轴320内部为一空腔结构，空腔套设在转轴435上形成一体，同轴心旋转。滑块420上端还设有指示滑块460，其随滑块420同步运动，用于控制第一容腔405上部的指示线路，所述指示线路用于指示门锁200是锁住还是打开。转轴435的下端靠近曲柄装置430的近端434处套设有防水的密封圈440(见图4C)，本发明的密封圈440为O型圈，事实上不同形状的密封圈440皆可，其垫设在转轴435与外壳220的之间，用于阻止第二容腔340的水份从外壳220内与转轴435的缝隙中渗透到门锁200内部而损害电磁电磁铁等部件。

图4C为本发明的门锁200的门栓头202的结构立体图。

如图4C所示，门栓头202套设在门栓轴320的上端，门栓轴320套设在转轴435上，转轴435下端为曲柄装置430的近端434，门栓头202、转轴435、门栓轴320同轴心旋转。曲柄装置430的远端432为一偏心机构，其连接滑块420，滑块420拉动曲柄装置430的远端432会带动门栓轴320围绕轴心做旋转运动，从而带动门栓轴320的上端套设的门栓头202同步旋转。密封圈440套设在靠近曲柄装置430的转轴435根部，用于阻止第二容腔340的水份渗透到门锁200内部而损害电磁电磁铁等部件。整个门锁200都是密封的，仅第二容腔340内的部件处于门锁外部，曲柄装置430是内外相通的部位。洗衣机在使用时很容易将水洒在门锁200上，容易从第二容腔340处渗入。密封圈440成环状套设在转轴435根部，其轴心与转轴435相同，密封圈440与转轴435的接触面极小。转轴435在转动时，密封圈440对其的摩擦阻力微小到对转轴435的转动不产生影响，且密封效果佳。

图5A为本发明的门锁200将图3A的外壳220去掉的门栓头202处于开启状态的立体结构示意图。

如图5A所示，门锁200的外壳220被省略，图中可以看到电磁铁410(外部为线圈412)、滑块420、曲柄装置430、曲柄装置430的远端432、曲柄装置430的近端434、门栓轴320、转轴435、门栓头202、弹簧330、导线250以及连接插头260等。电磁铁410的上部设有开关装置550。图中所示为电磁铁410驱动铁芯414(见图5B)收缩以拉动滑块420向第一方向的左侧移动，滑块420克服弹簧330的弹力拉动曲柄装置430及门栓轴320做顺时针方向旋转，从而带动门栓头202旋转一定角度后处于开启状态。

图5B为本发明的门锁200将图3A的外壳220去掉的门栓头202处于关闭状态的立体结构示意图。

如图5B所示的结构如图5A相同的部件不再赘述，图中在弹簧330的弹力作用下，门栓轴320连同曲柄装置430逆时针方向旋转，门栓头202旋进槽310内，滑块420和铁芯414此时也连同曲柄装置430沿第一方向向右侧移动。

图6A为本发明的门锁200的笔芯机构600正面立体结构示意图。

如图6A所示，笔芯机构600包括滑块420和滑块一侧卡合的固定块610，滑块420一侧壁设有心形轨道(滑槽)620。笔芯机构600的功能和圆珠笔笔芯机构的功能类似；电磁铁410拉动滑块420然后释放，滑块420向电磁铁410方向移动，并停留在电磁铁410侧(如图7A和8A所示和下文的相关阐述，由开关滑块720，720’的钢针705，705’在滑槽620内运动而卡合滑块420，从而使得滑块420停留在电磁铁410侧)；电磁铁410再次拉动滑块420，然后释放，滑块420在弹簧的作用下向曲柄装置430方向移动，复位到曲柄装置430侧(如图7A和8A所示和下文的相关阐述，由开关滑块720，720’的钢针705，705’在滑槽620内运动而释放滑块420，即将滑块420从电磁铁410侧释放，从而使得滑块420在弹簧的作用下移动到曲柄装置430侧)；电磁铁410再拉动滑块420，然后释放，拉动滑块420又向电磁铁410方向移动，并停留在电磁铁410侧，以此重复循环。

图6B为本发明的门锁200的笔芯机构600反面立体结构示意图。

图7A为本发明的门锁200的各部件结构爆炸图。

如图7A所示，门锁200包括外壳220、弹簧330、门栓头202、门栓轴320、曲柄装置430(包括转轴435)、密封圈440、笔芯机构600、滑块420、指示滑块460、开关弹片710、开关滑块720、开关电板730、导线250、连接插头260、线圈412、铁芯414，电磁铁固定板740以及外壳底座750等。转轴435侧壁设有若干凹槽777，门栓轴320内部设有若干与凹槽对应的销(图中未示出)，门栓轴320套设在转轴435上时，凹槽777与销啮合使门栓轴320与转轴435相对固定而不发生相对滑动。

图7B为本发明的门锁200应用在上盖式洗衣机100上的效果示意图。

图7B所示，门锁200示意的安装在上盖式洗衣机100的前面板102中部位置的边沿与所述控制电路板104(人工操作板)之间的位置，门锁200锁身与上盖101边沿平行，门栓头202可以旋出门锁200而插入上盖101对应的孔洞780中锁住上盖101。在中部位置锁住可以避免上盖101两侧或一侧翘起。门锁200将电磁铁410的铁芯414的直线运动转换成侧面开合的门栓头202的旋转运动，可以使宽度为15mm左右的门锁200安放在前面板102边沿约20mm宽的空间中，解决上盖101中间锁定的技术问题。

图8A为本发明门锁200第二种实施例的各部件结构爆炸图。

作为本发明的第二种实施例，门锁200的结构与图7A所示的第一种实施例基本相同；不同之处在于，开关滑块720和门栓头202的结构。如图7A和图8A所示，图7A中，开关滑块720的形状是方块型，门栓头202不带有钩子，而图8A中开关滑块720’为滚轮型，门栓头202’还带有一个向下的钩子704，外壳220侧壁开有容纳钩子704收回时的槽760，图8A中的其他结构与图7A所示的第一实施例完全相同，不再敖述。

在图7A中，开关滑块720是方块型，其中部设有插孔，插孔可以插入一根钢针705，钢针705的另一端插入滑槽620内。当滑块420被电磁铁410驱动来回运动时，钢针705沿着滑槽620内的不同路径运动，起到卡合和释放滑块420的作用。

在图8A中，开关滑块720’是滚轮设计，其中部设有插孔703，插孔703可以插入一根钢针705’，钢针705’的另一端插入滑槽620内。当滑块420被电磁铁410驱动来回运动时，钢针705’沿着滑槽620内的不同路径运动，起到卡合和释放滑块420的作用。相比较于方块型的开关滑块720，滚轮型的开关滑块720’既可以在笔芯机构600内滑动，还能够滚动。增加了笔芯机构600内部部件之间运动的灵活性。

在第一实施例中，门栓头202不带有钩子，这种门栓头可以锁住如图1A、图1B、图7B所示的直板式的上盖101。但有很多折叠盖式的洗衣机，因其可以折叠收缩，很难用不带有钩子的门栓头202锁定。

图8A中所示的门栓头202’还带有一个向下的钩子704，当门栓头202’旋转伸出到锁定位置时，钩子704会滑入上盖101边缘的滑槽810中(见图8B、8C)，钩子704会卡在槽壁812的内侧。这种方式可以防止折叠式上盖101收缩，折叠式上盖101可以安全地被锁定。当门栓头202’旋转收缩到释放位置时，会收缩到外壳220侧壁开有的槽760中。

图8B为本发明门锁200第二种实施例的门栓头202’工作状态示意图，图8C为图8B沿AA面的剖面图。

如图8B和8C所示，门栓头202’具有一个向下延伸的钩子704，上盖101边缘设有可以容钩子滑入其中的滑槽810，滑槽810外侧具有侧壁812。当需要锁住盖板时，电磁铁410驱动门栓头202’旋转伸出到锁定位置时，钩子704会滑入上盖101边缘的滑槽810中(见图8B、8C)，钩子704会卡在侧壁812的内侧，钩住侧壁812的内壁，使上盖101无法打开。

图9A-9B为本发明门锁200第二种实施例的开关滑块720’的结构示意图。

如图9A-9B所示，开关滑块720’是滚轮设计，其前端为圆盘901，后端为中空且底部密闭的套筒902，圆盘901中心设有插孔703，插孔703直通套筒902底部，插孔703中插入一根钢针705(销钉)，钢针705一端912与套筒902内底905之间设有弹簧706。钢针705的另一端插入滑槽620内(如图8A所示)，弹簧706使得钢针705始终紧密的压着滑槽620底部，而滑槽620的底部设置有与其相配合的导向台阶(图中未显示)，因此这些台阶可以辅助导向滚轮的运动轨迹，从而使得钢针705沿着滑槽620内的不同路径运动不会滑出滑槽620而走错路径。

图10A为本发明门锁200的外壳220和外壳底座750扣合的结构示意图。

需要说明的是，本发明的门锁200适用在波轮式(涡卷式)洗衣机，或者是双缸式洗衣机上，这两张洗衣机滚筒的门在洗衣机的上方。不同于滚筒式洗衣机，筒式洗衣机的滚筒的门设置在洗衣机的侧面，为防止水会从侧面漏出，滚筒门的防水级别设置较高，不会有水从滚筒的门内漏出到电器门锁的使用环境，门锁本身就不需要太高的防水要求。而本发明门锁200设置在洗衣机的上盖位置，因为正常情况下水不会从滚筒上方的开口流出，故门的防水设置并不是很高，但水和衣物是从滚筒上方的开口经过时，门锁直接暴露在有水的环境下，在滚筒高速旋转或者有湿衣物从门锁处经过时，水很容易渗进门锁内部，故而这种电器对门锁本身的防水性反而要求更高。为达到这种密封效果，如前文所述，整个门锁200的外壳是完全密封的，仅内外相通的部位曲柄装置430的根部处还设置有密封圈440，这样可以完全防止水进入门锁200内部。

如图10A所示，为图7A、8A中的门锁200的外壳220和外壳底座750，并处于分离状态，其扣合后即为图3A和3B所示的状态。外壳底座750的四周设有朝上的边沿1002，外壳220为一个内部中空、向下倒扣的槽，槽的槽口设有向下的沿口1001(图中未完全示出)。安装时，将门锁200的内部部件安装完毕，将外壳220和外壳底座750相互扣合，使得外壳220的沿口1001和外壳底座750的边沿1002紧密结合，同时采用超声波焊接技术将沿口1001和边沿1002熔化粘接在一起，使得门锁200形成一个密闭的容腔。

这种将外壳与底座接触面直接焊接的焊接密封方式，减少机械密封时需要采用的卡扣、螺丝等部件。同时达到了更好的防水密封效果，不需要密封垫圈。结构简单，减少耗材，精简了门锁200安装组合时的制造工序。

图10B为本发明门锁200的外壳底座750上H区域的局部放大图。

从图10B中可以看到，外壳底座750的边沿1002表面为三角形的锯齿棱1003，事实上外壳220的沿口1001的表面为一条沿边沿1002方向的三角形的棱边1004(图中未示出)，这种棱边与锯齿的接触面使用超声波焊接时容易熔化。棱边1004的棱与锯齿1003的棱成90°垂直，边沿1002与沿口1001接触时，相交的两个棱的接触点仅为一个点，熔化后的锯齿1003与棱边1004交叉时更容易相互插入。

尽管参考附图中出示的具体实施方式将对本发明进行描述，但是应当理解，在不背离本发明教导的精神和范围和背景下，本发明的门锁可以有许多变化形式。本领域技术普通技术人员还将意识到有不同的方式来改变本发明所公开的实施例中的参数，例如尺寸、形状、或元件或材料的类型，均落入本发明和权利要求的精神和范围内。