专利名称：门锁机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电器设备门锁机构，特别涉及一种具有防止人为误操作或震动而引起释放的电器设备门锁机构。
背景技术：
电器设备的使用安全性对设备的门锁机构有一定的要求。以大型滚筒式(top loading)洗衣机为例，其上盖板(top plate)的锁定对门锁机构就有一定的要求。要求之一是，当大型滚筒式洗衣机在运行的时候，如果这时洗衣机的上盖板能被打开，因为洗衣机在高速转动(或因惯性任然在高速转动)，可能会对人体造成伤害。所以，在洗衣机门锁机构要在在洗衣机运行的时候，即使有人在此时操作洗衣机的开门装置或洗衣机受到震动， 门锁机构还应安全地锁定洗衣机上盖板，使洗衣机上盖板不能打开。只有在洗衣机完成运行以后，门锁机构才释放对洗衣机上盖板的锁定。已有的门锁机构具有在洗衣机运行时的锁定洗衣机上盖板的功能，但已有的门锁机构往往机械结构比较复杂，对其另部件要求高，体积较大，制造成本高。现有的门锁机构使用直流电机马达来驱动洗衣机上盖板锁定结构，要求有将交流变直流的线路和由直流电机马达驱动的机械结构。在现有的驱动结构中，直流电机马达一般首先驱动螺杆(crew)装置，螺杆装置的运动再来驱动锁舌(locking bolt)装置，锁住衣机的上盖板。这样的锁定结构有些不足之处，包括第一，门锁生产厂家一般不生产直流电机，需要外购，成本和周期不容易控制。第二，需要直流电源和/或交流变直流的电路。第三，螺杆(crew)装置驱动结构在使用中，由于普通直流电机启动力矩比较小而且对电压敏感，有时会卡住造成无法打开洗衣机盖板的故障。第四，门锁机构体积较大，有的电器设备的门设备(包括洗衣机的上盖板)体积容不下这样的门锁机构。
发明内容
本发明要达到的目的之一是提供一种改进的洗衣机门锁锁定结构。本发明要到达的另一个目的是提供一种结构简单，体积较小的洗衣机门锁锁定结构。本发明的另外一个目的是提供一种制造方便的洗衣机门锁结构。本发明的另外一个目的是提供一种只用交流电源，而不用交流电源变直流电源或直流电源的洗衣机门锁结构。为了达到以上目的，本发明提供了一个门锁结构，包括能围绕轴摆动的锁臂(18)；和所述锁臂连接的锁舌(08)，当所述锁臂围绕轴摆动时，将所述锁舌移动到锁定位置或释放位置；
和所述锁臂连接的线圈铁芯(23)，所述线圈铁芯的直线往复运动推动所述锁臂围绕所述锁臂安装轴02)摆动；第一线圈(Li)和第二线圈(L2)，当对第一线圈施加交流电压时，第一线圈所产生的磁场将线圈铁芯向第一直线方向移动，当对第二线圈施加交流电压时，第二线圈所产生的磁场将线圈铁芯向第二直线方向移动。为了达到以上目的，本发明还提供了一个门锁结构，包括能围绕轴摆动的锁臂(18)，所述锁臂具有第一侧臂(18A)和第二侧臂(18B)；和所述锁臂连接的锁舌(08)，当所述锁臂围绕轴摆动时，将所述锁舌移动到锁定位置或释放位置；和锁臂连接的线圈铁芯相连接的驱动机构，所述驱动机构包括可转动地安装在第一侧臂和锁臂第二侧臂之间的肘节连杆(31)，和可转动地安装在所述锁肘节连杆的摇臂 (21)；和所述肘节连杆(31)连接的驱动杆(23)，所述驱动杆(18)的直线往复运动推动肘节连杆(31)绕轴摆动，进一步带动所述锁臂(18)和摇臂绕轴摆动。为了达到以上目的，本发明还提供了一个驱动机构，包括线圈铁芯03)；内部具有空腔(07C)的线圈铁芯驱动柱体(07)，用于放置线圈铁芯(23)，所述线圈铁芯驱动柱体的外部分为第一段(07A)和第二段(07B)，芯驱动柱体的第一段(07A)和第二段(07B)在线圈铁芯驱动柱体(07)的两端；绕在线圈铁芯驱动柱体第一段上的第一线圈(Li)和绕在线圈铁芯驱动柱体第二段上的第二线圈(L2)，当对第一线圈施加交流电压时，第一线圈所产生的磁场将线圈铁芯向第一直线方向移动，当对第二线圈施加交流电压时，第二线圈所产生的磁场将线圈铁芯向第二直线方向移动。由于本发明的锁定中的机构结安排，构使得锁舌移动距离(被驱动距离)要大于线圈铁芯移动距离(驱动距离)，也就是说本发明的锁定机构结安排“放大了 ”线圈铁芯驱动距离。而且，本发明的锁定机构直接使用交流电，省去了交流变直流的线路。再则，在本发明的锁定机构结中，线圈铁芯直接推拉锁臂，省去了螺杆装置。所以本发明的门锁机构体积小，易于制造，成本降低，运行可靠。
图1是本发明门锁机构002的外部整体图；图2A是将本发明门锁机构002的前外壳罩板003A拆掉的侧视图；图2B是将本发明门锁机构002的后外壳罩板00 拆掉的侧视图；图2C是第一线圈(Li)和第二线圈(L2)的接线图；图3是本发明门锁机构002的拆卸装配图；图4A是本发明锁定机构017前侧视图；图4B是本发明锁定机构017后侧视图；图5是基于图4B的拆卸图；图6A-B是本发明锁定机构017在释放位置的两个侧视图7A是本发明锁定机构017在锁定位置的一侧视图；图7B是本发明锁定机构017在释放位置的另一侧视图；图8A是基于图6A的拆卸图；图8B是基于图6B的拆卸图；图9是张力弹簧20、摇臂21、摇臂轴22、线圈铁芯23和肘节连杆31的拆卸装配关系示意图；图10是显示在锁定机构017上设置有手动释放线25的示意图；图IlA-B显示手动释放线25从外壳003中引伸出来的示意结构图；图12A-D显示锁定机构017从释放位置向锁定位置转换的操作过程的示意图；图13A-D显示锁定机构017从锁定位置向释放位置转换的操作过程的示意图；图14A-E是线圈铁芯23以及其驱动线路的一实施例；图15是图2B中线圈铁芯驱动柱体007的详细图。实施方式在以下的附图中，同样的另部件使用同样的附图号，相似的另部件使用相似的附图号，以避免重复描述。图1是本发明门锁机构002的外部整体图。如图1所示，门锁机构002外部有门锁机构外壳003，包括前外壳罩板003A和后外壳罩板00;3B。在前外壳罩板003A的右上部有轴孔帽004，用于盖住前外壳罩板003A上的一轴孔003C (未示出)，该轴孔用于安装摇臂轴22(见图幻的一端22A，摇臂轴22(见图幻的一端22B安装在前外壳罩板0(X3B上的一轴孔003D (未示出)中。在前外壳罩板003A的左下部有一组电缆005 (005. 1，005. 2，...， 005. 7)，用于将门锁机构002与控制线路(未示出)相连接，用于从控制线路向门锁机构 002输送控制信号(包括将洗衣机的工作状态和洗衣机开门装置的操作状态发送到控制线路，并将控制线路的控制信号和控制电压送到门锁机构002)。在前外壳罩板003A的左上部有安装孔006A，在前外壳罩板00 的左上部有安装孔006B，用于将门锁机构002固定在衣机的上盖板上。在外壳003前端上方，锁舌008的前端伸出外壳003的出口处。当锁舌的前端8H伸出外壳003的出口处时，门锁机构002在锁定位置，锁住洗衣机的上盖板，此时即使有人操作洗衣机的开门装置或洗衣机受震动，洗衣机的上盖板也不能打开。反之，当锁舌 8H的前端退出外壳003的出口处时，门锁机构002在释放位置，从而释放洗衣机的盖板。图2A是将本发明门锁机构002的前外壳罩板003A拆掉的侧视图，以便从一侧显示门锁机构002在外壳003中的安装位置。如图2A所示，门锁机构002内部包括线圈铁芯驱动柱体007、处在伸出位置的锁舌008、开关控制线路印刷版010、锁舌控制线路印刷版 011、及锁定机构(locking mechanism) 017。图2A显示出锁定机构017中的一些部件，包括锁臂(locking arm) 18、锁臂轴 19、张力弹簧(tension spring) 20、摇臂(rocker) 21, 摇臂轴22。在前外壳罩板00 上还有三个伸出的搭扣3B1、3B2和!3B3，用与将前外壳罩板 003A和前外壳罩板00 组装成一体。图2B是将本发明门锁机构002的后外壳罩板00 拆掉的侧视图，以便从另一侧显示门锁机构002在外壳003中的安装位置。如图2B所示，门锁机构002内部包括线圈铁芯驱动柱体007、处在回退位置的锁舌008、锁定机构(locking mechanism) 017。图2B还显示出锁定机构017中的一些部件，包括锁臂18、锁臂轴19、摇臂21、摇臂轴22。如图2B所示，在线圈铁芯驱动柱体007外表面分为两段007A和007B，中部有一空腔(空腔可以是圆形)007C，空腔007C贯通整个线圈铁芯驱动柱体007，用于放置线圈铁芯 (coil plunger) 23 (见图3)，线圈铁芯23也被制成圆柱形，能滑动配合的放置在空腔007C 中。在线圈铁芯驱动柱体007外表面绕有两个线圈(Li和L2)；第一线圈(Li)可绕在柱体 007的007A段上，第二线圈(L2)可绕在柱体007的007B段上；在线圈铁芯驱动柱体007外表面绕有三个接线柱9 (1)、9⑵和9 (3)。三个接线柱9 (1)、9⑵和9 (3)和驱动控制线路 (未示出)相连，接受驱动控制线路(未示出)的驱动信号。图2C是第一线圈(Li)和第二线圈(L2)的接线图。如图2C所示，第一线圈(Li) 和第二线圈(L2)的两个始端可分别和接线柱9(1)和9(3)相连接，第一线圈和第二线圈的两个末端可共同和接线柱9( 相连接。结合图2B，线圈铁芯驱动柱体007、空腔007C、两个线圈(Li和L2)和线圈铁芯23 的合成工作原理叙述如下当对第二线圈(L2)加上一交流电压(220V或110V)，而对第一线圈(Li)不加任何电压，这样第二线圈(U)上会产生一磁场，相对与图2B来说，该磁场的中心点在线圈铁芯驱动柱体007的右部。如果这时线圈铁芯23位于空腔007C的左部，由第二线圈(L2)产生的磁场就会对线圈铁芯23产生一个向右的拉力，使线圈铁芯23向右移动，拉动锁臂18，将锁舌008拉出门锁机构外壳003。相似地，当对第一线圈(Li)加上一交流电压，而对第二线圈(U)不加任何电压，这样第一线圈(Li)上会产生一磁场，相对与图2B来说，该磁场的中心点在线圈铁芯驱动柱体007的左部。如果这时线圈铁芯23位于空腔007C的右部，由第一线圈(Li)产生的磁场就会对线圈铁芯23产生一个向左的推力， 使线圈铁芯23向左移动，推动锁臂18，将锁舌008退回门锁机构外壳003。因为用交流电源作驱动电压，相对与使用直流电压的直流电机，本发明的线圈铁芯23启动力比较大，而且对交流电压波动误差承受范围较大。本发明的锁定机构直接使用交流供电电源(220V或 110V)，省去了交流变直流的线路和变压线路。在本发明的实施例中，第一线圈(Li)和第二线圈(L2)的设计和选择设用于交流供电电源Q20V或110V)。图3是本发明门锁机构002的拆卸装配图。如图3所示，门锁机构002中的锁定机构017包括线圈铁芯(coil plunger) 23 ；门锁机构002还包括在后外壳罩板00 上的固定孔MB (在前外壳罩板003A上有与固定孔24B相对应的固定孔24A，未示出)、插头 25A(上有四根电缆)和插头25B(上有三根电缆)，印刷版010和印刷版011。印刷版011 上有三根导电条，分别和接线柱9(1)和9(3)相连接，为第一线圈(Li)和第二线圈(L2)提供电流通路；插头25A和插头25B上部开有槽，印刷版011可插入槽中。锁臂固定轴19的一端(19A)安装在前外壳罩板003A上的固定孔24A中，锁臂固定轴19的另一端(19B)安装在后外壳罩板0(X3B上的固定孔24B中，这样，通过锁臂固定轴19的两端19A和19B，锁定机构017被可转动的安装在外壳003中。图4A是本发明锁定机构017前侧视图，显示锁定机构017的从前侧观看的组装细节。如图4A所示，锁臂18有第一侧臂18A和第二侧臂18B (更详细结构见图5)，锁臂18的有第二侧臂18B与摇臂21之间有一空隙，锁舌8的后端就安置在第二侧臂18B与摇臂21 之间的空隙HX中。图4B是本发明锁定机构017后侧视图，显示锁定机构017的从后侧观看的组装细节。如图4B所示，锁舌008的后端侧部有一凸起8T，插入锁臂18中第二侧臂18B上的凹槽 18D，这样在锁臂18往返(来回)摆动时，就能带动锁舌008在锁定和释放位置之间移动。
图5是基于图4B的拆卸图，显示锁舌008、摇臂21、摇臂轴22和肘节连杆 (toggle)31上之间的拆卸装配图。如图5所示，锁臂18包括第一侧臂18A和第二侧臂18B ； 第一侧臂18A和第二侧臂18B被设置成为Y型，在第一侧臂18A的顶端设有拉钩18C (用于固定张力弹簧20的一端20A，参见6B)，在第二侧臂18B的顶端设有凹槽18D(用于容纳锁舌008顶端上的凸起008T)，第一侧臂18A和第二侧臂18B是形成在一体上的。在第一侧臂 18A有一肩部18F，在第二侧臂18B之上有一肩部18G，在两肩部之间装有肘节连杆轴32。如图5所示，摇臂21包括第一侧臂21A和第二侧臂21B ；在摇臂21的第一侧臂 21A和第二侧臂21B之间设有连壁21D，用以将第一侧臂21A和第二侧臂21B连成一体；摇臂21在其第一侧臂21A上设置有挂钩21C (用于固定张力弹簧20的一端20B，参见6A)，连壁21D的下端设有阻挡块21E(用于和肘节连杆轴32配合，限制摇臂21摆动范围)。在摇臂21上的第一侧臂21A和第二侧臂21B的上端有一对相对排列的孔21F，用于安装摇臂轴 22 ；在摇臂21上的第一侧臂21A和第二侧臂21B的下端还有一对相对排列的孔21G，用于将摇臂轴21连接到肘节连杆(toggle) 31上。摇臂轴22穿入孔21F，其一端22A安装在前外壳罩板003A上的轴孔004上，其另一端22B是自由端，和锁舌008有间隔的邻近；这样， 在线圈铁芯(coil plunger) 23的推拉作用下，摇臂21能围绕着摇臂轴22摆动。如图5所示，本发明锁定机构017的肘节连杆(toggle)31，通过肘节连杆轴32被可转动地装配在锁臂18上。肘节连杆31被设置成U型，具有底部31C和对称的两壁31D。 在两壁31D上有两对相对排列的孔31A和31B。摇臂21被设置成其第一侧臂21A和第二侧臂21B能配合地放入肘节连杆两壁31D之间，使得肘节连杆壁31D上的一对孔31A能和第二侧臂21B下端的一对孔21G对齐。这样，当线圈铁芯23的横栓23A横穿过孔31A和21G 后，摇臂21就铰接在肘节连杆31的U型的两壁31D之间；而当安装在锁臂18上的肘节连杆轴32横穿过肘节连杆31上孔31B时，肘节连杆31就被铰接地安装在锁臂18的第一侧臂18A和第二侧臂18B之间(见图7A-B和8A-B)。这样线圈铁芯23来回移动就能带动锁臂18绕着锁臂轴19摆动，同时带动摇臂21绕着摇臂轴22摆动。如图5所示，张力弹簧20的一端安装在锁臂18的第一侧臂18A的顶端拉钩18C， 张力弹簧20的一端安装在摇臂21第一侧臂21A的挂钩21C上。这样，当线圈铁芯23来回移动时，推拉肘节连杆31，从而锁臂18的将绕着锁臂轴19( 一固定轴)摆动、摇臂21的一端将绕着摇臂轴22 (另一固定轴)摆动，张力弹簧20的张力对锁臂18和摇臂21同时起作用；而摇臂21的一端将绕着线圈铁芯23上的横栓23A(—非固定轴)摆动。应该说明的是，在线圈铁芯23起着驱动杆的作用，其作用是将线圈铁芯23的往返直线运动变成锁臂18和摇臂21绕轴摆动。按照本发明的精神，任何形状的能往复运动的杆状物，都能作为线圈铁芯23的替代物。图6A是本发明锁定机构017在释放位置的一侧视图。图6B是本发明锁定机构 017在锁定位置的另一侧视图。此时摇臂21和锁臂18的第二侧臂18B之间形成夹角，此时第二侧臂18B上的凹槽18D带动锁舌008的凸起8T，将锁舌008固定在释放位置。如图6A所示，锁臂18在第一侧臂18A和第二侧臂18B之间，锁臂18还包括锁臂基座18E，将第一侧臂18A和第二侧臂18B连成一体，锁臂轴19就设置在锁臂基座18E上。 摇臂21在其第一侧臂21A上设置有挂钩21C。张力弹簧20的两端分别安装在锁臂18的第一侧臂18A的顶端拉钩18C与摇臂21的第一侧臂21A的挂钩21C上。
图7A是本发明锁定机构017在锁定位置的一侧视图。图7B是本发明锁定机构 017在释放位置的另一侧视图。此时摇臂21和锁臂18的第二侧臂18B之几乎成平行(没有夹角)，此时第二侧臂18B上的凹槽18D带动锁舌008的凸起8T，将锁舌008固定在锁定位置。图8A是基于图6A的拆卸图，图8B是基于图6B的拆卸图，用于显示锁臂18、张力弹簧20、摇臂21、摇臂轴22、线圈铁芯23和肘节连杆31的拆卸装配关系。如图8A和8B所示，在锁臂18的第一侧臂18A和第二侧臂18B的内侧分别设置有台阶18E和18F，在台阶18E和18F之间设置有肘节连杆轴32，用于将肘节连杆31固定在台阶18E和18F之间，肘节连杆31可围绕着肘节连杆轴32在锁臂18的第一侧臂18A和第二侧臂18B的中间转动(或摆动)。肘节连杆31被制造成U型，具有U型底座31C和U型两侧壁31D。在U型两侧壁31D上，有两对相对设置的孔31A和31B。线圈铁芯23是由任何铁磁性金属丝(如钢丝、铁丝)旋绕而成，每一圈之间紧贴在一起，相邻圈之间没有间隙 (或最好没有间隙)，金属丝的选择要具有一定的硬度(或在线圈铁芯加工时用选用有一定柔性的铁磁性金属丝，便于加工，在线圈铁芯加工好后用淬火工艺加强铁磁性金属丝的硬度)，使得在受拉力或挤压力时，线圈铁芯23不变形，从而具有很好的推拉力传递作用。线圈铁芯23的前端的金属丝延伸而弯绕，形成以横栓23A，横栓23A延伸方向和肘节连杆轴 32平行(或基本平行)。图8是基于图6A的拆卸图，图8A是基于图6B的拆卸图，用于显示锁臂18、张力弹簧20、摇臂21、摇臂轴22、线圈铁芯23和肘节连杆31的拆卸装配关系。图9是张力弹簧20、摇臂21、摇臂轴22、线圈铁芯23和肘节连杆31的拆卸装配关系示意图。图10显示在锁定机构017上设置有手动释放线25，用于在锁定机构017失控或故障是(如断电)时，实现手动强制释放锁定机构017的功能。应该说明的是，图10显示在锁定机构017的位置和图6A显示在锁定机构017的位置一样，即锁定机构017处于锁定位置。如图10所示，手动释放线25的一端有一套环25A，套在肘节连杆轴32上。当锁定机构 017处于锁定位置时，拉动工释放线25，摇臂轴22向锁臂18的第二侧臂18B方向移动，将锁舌08拉回门锁机构外壳003内，使得锁定机构017手动恢复到释放位置，从而能打开洗衣机的上盖板。图IlA-B显示手动释放线25从外壳003中引伸出来的示意结构图。图12A-D显示锁定机构017从释放位置向锁定位置转换的操作过程的示意图。在图12A-D的示意中，在以上图中的相应部位也都示意地标示出来。如图12A所示，当锁定机构017处于开锁位置时(静止状态)，A点为图5中肘节连杆轴32、B点(一活动轴)为图 5和图8A中线圈铁芯23上的横栓23A ；C点为图5中的摇臂轴22。此时，弹簧20通过摇臂 21作用于肘节连杆31，而31又通过轴32作用于锁臂18，产生一个顺时针方向的力矩，但这个力矩比弹簧20直接作用在锁臂18上产生的逆时针力矩小，因此锁臂18只能靠在壳体 003上，将锁舌8保持在释放位置。此时锁定机构017上各部件的位置如图6A和图6B所如图12B所示，控制电路(未示出)对线圈Ll施加交流电压(控制电路不对线圈 L2施加交流电压)，在线圈Ll中流过交流电流，所产生的磁场在线圈铁芯23上产生一个向左的拉力，将肘节连杆31向左拉动。此时，磁力克服张力弹簧20的拉力，使得锁臂18顺时针摆动，弹簧20逐渐拉伸，从而在A点、B点和C点的三点中，B点从右向左朝A点和C点连线(A-C连线)方向逐渐移；随之使得锁舌08逐渐向外移动，使之逐渐伸出门锁机构外壳 003夕卜。如图12C所示，控制电路(未示出)对线圈Ll继续施加交流电压，在线圈Ll中继续流过交流电流，所产生的磁场在线圈铁芯23上保持一个向左的拉力，将肘节连杆31继续向左拉动，使得锁臂18继续顺时针摆动，弹簧20继续逐渐拉伸，从而在A点、B点和C点的三点中，使得B点处于(或几乎处于)A-C连线上(即到达“OVER-CENTER”点)；此时，弹簧 20被拉到最长，张力达到最大，锁定机构017处于“不稳定点”，在向左的拉力的作用下，锁臂18任然可以顺时针向左摆动。如图12D所示，在A点、B点和C点的三点中，当B点越过“OVER-CENTER，，点后，摇臂21上的阻挡块21E碰到螺线管007的端面而停止运动(达到作极限位置)，因此线圈铁芯23也随之停止，此时，虽然锁臂18在弹簧20拉力下倾向于逆时针转动但由于在A点被肘节连杆31顶住而无法逆时针转动，从而锁臂18此刻被锁住，相应地，锁舌8就被确定在 “锁定”位置。在本发明中，洗衣机(或其他设备)中的控制电路(未示出)能将其工作状态和开门装置的启动状态发送给锁定机构017的控制电路(未示出)，锁定机构017的控制电路也能对洗衣机(或其他设备)的状态进行监控。如果洗衣机处在工作状态，洗衣机的开门装置被人工操作或洗衣机受震动影响，锁定机构017的控制电路不会对线圈L2施加交流电压，锁舌8就任然被确定在“锁定”位置。这个功能可以防止锁定机构017在处于锁定位置时，因受人工误操作或受震动影响，锁舌8发生位移而自行开锁。只有在洗衣机停止运行后，(如果洗衣机的开门装置被人工操作，)锁定机构017的控制电路才会对线圈L2施加交流电压，驱动线圈铁芯23，使锁舌8回到释放位置。图13A-D显示锁定机构017从锁定位置向释放位置转换的操作过程的示意图。如图13A所示，锁定机构017处于锁定位置，此时锁定机构017上各部件的位置如图7A和图 7B所示。如图1 所示，如果控制电路(未示出)测试到洗衣机处在非工作状态并且有人操作洗衣机的开门装置，控制电路(未示出)对线圈L2施加交流电压(控制电路不对线圈 Ll施加交流电压)，在线圈L2中流过电流，所产生的磁场在线圈铁芯23上产生一个向右的推力。此时，磁力克服张力弹簧20的拉力，使得锁臂18逆时针摆动，弹簧20逐渐拉伸，从而在A点、B点和C点的三点中，B点从左向右朝A点和C点连线(A-C连线)方向逐渐移； 随之使得锁舌08逐渐向内移动，使之逐渐收回门锁机构外壳003内。当B点处于A-C连线上(即到达“OVER-CENTER”点)时，弹簧20被拉到最长，张力达到最大，锁定机构017处于 “不稳定点”，在向右的推力的作用下，锁臂18继续逆时针摆动。如图13C所示，控制电路(未示出)对线圈L2继续施加交流电压，在线圈L2中继续流过电流，所产生的磁场在线圈铁芯23上保持一个向右的推力，同时弹簧20收缩，使得锁臂18继续逆时针摆动。如图13D所示，在磁力和弹簧20拉力的共同作用下，锁臂18逆时针摆动到极限位置碰到壳体003而停止运动，线圈铁芯23到达回收右极限位置，锁舌08退回壳体003内，锁定机构017处于释放位置。图14A-D是线圈铁芯23以及其驱动线路的另一实施例。如图14A所示，为了增加线圈铁芯23的驱动力，可以在图14A的铁芯23’的内空放置一个铁芯35.。附加铁芯35有螺纹体35A、螺帽35B和装配旋转孔35C。由于线圈铁芯23’是由铁磁性金属丝(如钢丝、 铁丝)旋绕而成，每一圈之间紧贴在一起，线圈铁芯23’的内空形成内螺纹。而螺纹体35A 上的外螺纹和线圈铁芯23’的内空中形成内螺纹相匹配，这样螺纹体35A上的外螺纹就能拧入线圈铁芯23’内空中的内螺纹。如图14B所示，附加铁芯35’象螺钉一样装入铁芯23’ 的内空。14C显示附加铁芯35装入铁芯23’的内空中的剖视图。图14E是第一线圈(Li，)和第二线圈(L2，)的接线图。如图14E所示，第一线圈 (Li’)和第二线圈(L2’)的两个始端可分别和接线柱9’ (1)和9’ (3)相连接，第一线圈和第二线圈的两个末端可共同和接线柱9’ (2)相连接。图15显示一个分离的线圈铁芯驱动柱体007’(或作为图2B中线圈铁芯驱动柱体 007的详细图)。线圈铁芯驱动柱体007’的外表面分为两段007A’和007B’，中部有一空腔 (空腔可以是圆形)007C’，空腔007C’贯通整个线圈铁芯驱动柱体007’，用于放置线圈铁芯 23’，线圈铁芯23’也被制成圆柱形，能滑动配合的放置在空腔007C’中。在线圈铁芯驱动柱体007，外表面绕有两个线圈(Li，和L2，)；第一线圈(Li，)可绕在柱体007，的007A， 段上，第二线圈(L2’ )可绕在柱体007’的007B’段上。在线圈铁芯驱动柱体007’的中部设有正方体(或近正方体)07C’，柱体007’的007A’段和007B’段设在正方体(或近正方体)07C’的两侧，正方体07C，上设有三个接线柱9，(1)、9，(2)和9，(3)，用于连接；第一线圈(Li’或Li)和第二线圈(L2’或L2)。柱体007’的两端设有正方形(或近正方形)的前端07D’和正方形的后端07E’。正方体(或近正方体)07C’的宽、高和正方形(或近正方形)的前端07D’和后端07E’的宽、高相等。优选地，线圈铁芯驱动柱体007’(或007) 模制成一体。图15显示的线圈铁芯驱动柱体007’ (或作为图2B中线圈铁芯驱动柱体007 的详细图)便于合体地装入被驱动的机械结构(如洗衣机门锁机构)。在本发明中，线圈铁芯驱动柱体007’(或007)由绝缘材料(如塑料、胶木)制成， 而电器设备门锁机构的其他部件可由金属材料或塑料材料制成。但从制造工艺的方便和成本考虑，在本发明的实施例中，锁臂和摇臂选用塑料材料制成，锁舌、肘节连杆和安装轴 (19,22和32)用金属材料(如钢材料)制成。在图14A-F和图15中，线圈铁芯驱动柱体007，、线圈铁芯23，以及第一线圈(Li，) 和第二线圈(L2’ )的工作原理和图2A-C中的线圈铁芯驱动柱体007、线圈铁芯23以及第一线圈(Li)和第二线圈(L2) 一样。应该注意的是门锁机构是一种“过中心位置”(“OVER-CENTER”)开关结构，即开关在锁定和释放的两个位置上是稳定的，而在中心和其他位置都是不稳定的，都是过渡状态。 为了操作安全可靠，很多电器设备(包括洗衣机)对其开关都有这样的要求。应该说明的是，由于本发明的锁定中的机构结安排，构使得锁舌8移动距离(被驱动距离)要大于(或实质性的大于)线圈铁芯23移动距离(驱动距离)，也就是说本发明的锁定机构结安排“放大了”线圈铁芯23驱动距离。而且，本发明的锁定机构直接使用交流供电电源(220V或110V)，省去了交流变直流的线路和变压线路。再则，在本发明的锁定机构结中，线圈铁芯23直接推拉锁臂18，省去了螺杆装置。所以本发明的门锁机构体积小，易于制造，成本降低，运行可靠。还应该说明的是，虽然在本发明中，线圈铁芯23(或23’ )的往返移动用于驱动一种具体的门锁机构，但根据本发明的精神，线圈铁芯23(或23’ )的往返移动能用于驱动各种不同的机械结构，只要将线圈铁芯23(或23’ )和各种不同被驱动的机械结构作传动连接。如图14E所示，线圈铁芯23’带有传动机构/结构(如挂钩23A’)，只要将传动机构/ 结构和一具体被驱动机械结构作传动连接，线圈铁芯23’的往返移动就能该被驱动机械结构。还应该说明的是，本发明结合洗衣机来描述本发明的门锁机构，但本领域的人员可以将本发明的门锁机构便利地应用到任何有相同(或相似)要求的其他电器设备上。
权利要求
1.一种门锁机构，其特征在于包括 能围绕轴摆动的锁臂(18)；和所述锁臂连接的锁舌(08)，当所述锁臂围绕轴摆动时，将所述锁舌移动到锁定位置或释放位置；和所述锁臂连接的线圈铁芯(23)，所述线圈铁芯的直线往复运动推动所述锁臂围绕所述锁臂安装轴02)摆动；第一线圈(Li)和第二线圈(L2)，当对第一线圈施加交流电压时，第一线圈所产生的磁场将线圈铁芯向第一直线方向移动，当对第二线圈施加交流电压时，第二线圈所产生的磁场将线圈铁芯向第二直线方向移动。
2.如权利要求1所述的门锁机构，其特征在于还包括内部具有空腔(07C)的线圈铁芯驱动柱体(07)，用于放置线圈铁芯23 ； 所述线圈铁芯驱动柱体的外部分为第一段(07A)和第二段(07B)； 所述第一线圈(Li)绕在第一段上，所述第二线圈(U)绕在第二段上。
3.如权利要求2所述的门锁机构，其特征在于还包括在所述第一线圈(Li)和第二线圈(L2)上施加的交流电压为IlOV或220V。
4.如权利要求2所述的门锁机构，其特征在于还包括 放置在线圈铁芯03)中的铁芯(35)。
5.如权利要求2所述的门锁机构，其特征在于还包括 所述锁臂具有第一侧臂(18A)和第二侧臂(18B)；所述门锁机构还包括和锁臂连接的线圈铁芯相连接的驱动机构，所述驱动机构包括 可转动地安装在第一侧臂和锁臂第二侧臂之间的肘节连杆(31)； 可转动地安装在所述锁肘节连杆的摇臂01)。
6.如权利要求5所述的门锁机构，其特征在于所述锁臂上的第一侧臂和锁臂第二侧臂被设置成为Y型。
7.如权利要6所述的门锁机构，其特征在于 所述肘节连杆(31)被设置成U型；所述摇臂具有第一侧臂(21A)和第二侧臂OlB)，可转动地安装在所述肘节连杆的U型两壁之间；所述肘节连杆(31)可转动地安装在所述锁臂上的第一侧臂和锁臂第二侧臂之间。
8.如权利要7所述的门锁机构，其特征在于还包括张力弹簧，其一端连接在所述锁臂上的第一侧臂(18A)上，其另一端连接在所述摇臂上的第一侧臂(21A)上。
9.如权利要8所述的门锁机构，其特征在于所述摇臂的第一侧臂(21A)和第二侧臂(21B)之间有连壁OlD)，其下端设有阻挡块QlE)。
10.如权利要9所述的门锁机构，其特征在于所述锁臂具有第一侧臂(18A)的顶端设有拉钩(18C)；第二侧臂(18B)上有的顶端设有凹槽(18D)，用与安装锁舌(08)；所述摇臂的第一侧臂(21A)有挂钩(21C)；所述张力弹簧，其一端连接在所述锁臂上的拉钩(18C)上，其另一端连接在在所述摇臂上的挂钩(21C)上。
11.如权利要10所述的门锁机构，其特征在于所述线圈铁芯的前端有一横栓03A)，用于可绕轴转动地连接所述摇臂和所述肘节连杆(31)。
12.如权利要11所述的门锁机构，其特征在于所述肘节连杆(31) U型两壁上有第一对孔(31A)和第二对孔(31B)；所述摇臂上有一对孔(21G)；所述线圈铁芯的前端有一横栓(23A)穿入所述肘节连杆(31)上第一对孔(31A)和摇臂的一对孔OlG)，将所述肘节连杆(31)和所述摇臂可绕轴转动地连接在一起；所述肘节连杆(31)的第二对孔(31B)通过一轴可绕轴转动地安装在锁臂(18)的第一侧臂(18A)和第二侧臂(18B)之间。
13.如权利要8所述的门锁机构，其特征在于还包括手动释放机构05)。
14.一种门锁机构，其特征在于包括能围绕轴摆动的锁臂(18)，所述锁臂具有第一侧臂(18A)和第二侧臂(18B)；和所述锁臂连接的锁舌(08)，当所述锁臂围绕轴摆动时，将所述锁舌移动到锁定位置或释放位置；和锁臂连接的线圈铁芯相连接的驱动机构，所述驱动机构包括可转动地安装在第一侧臂和锁臂第二侧臂之间的肘节连杆(31)，和可转动地安装在所述锁肘节连杆的摇臂 (21)；和所述肘节连杆(31)连接的驱动杆(23)，所述驱动杆(18)的直线往复运动推动肘节连杆(31)绕轴摆动，进一步带动所述锁臂(18)和摇臂绕轴摆动。
15.如权利要求14所述的门锁机构，其特征在于所述锁臂上的第一侧臂和锁臂第二侧臂被设置成为Y型。
16.如权利要14所述的门锁机构，其特征在于所述肘节连杆(31)被设置成U型；所述摇臂具有第一侧臂(21A)和第二侧臂01B)，可转动地安装在所述肘节连杆的U型两壁之间；所述肘节连杆(31)可转动地安装在所述锁臂上的第一侧臂和锁臂第二侧臂之间。
17.如权利要16所述的门锁机构，其特征在于还包括张力弹簧，其一端连接在所述锁臂上的第一侧臂(18A)上，其另一端连接在所述摇臂上的第一侧臂(21A)上。
18.如权利要17所述的门锁机构，其特征在于所述摇臂的第一侧臂(21A)和第二侧臂(21B)之间有连壁01D)，其下端设有阻挡块QlE)。
19.如权利要18所述的门锁机构，其特征在于所述锁臂具有第一侧臂(18A)的顶端设有拉钩(18C)；第二侧臂(18B)上有的顶端设有凹槽(18D)，用与安装锁舌(08)；所述摇臂的第一侧臂(21A)有挂钩(21C)；所述张力弹簧，其一端连接在所述锁臂上的拉钩(18C)上，其另一端连接在在所述摇臂上的挂钩(21C)上。
20.如权利要19所述的门锁机构，其特征在于所述肘节连杆(31) U型两壁上有第一对孔(31A)和第二对孔(31B)； 所述摇臂上有一对孔(21G)；所述线圈铁芯的前端有一横栓(23A)穿入所述肘节连杆(31)上第一对孔(31A)和摇臂的一对孔OlG)，将所述肘节连杆(31)和所述摇臂可可绕轴转动地连接在一起；所述肘节连杆(31)的第二对孔(31B)通过一轴可绕轴转动地安装在锁臂(18)的第一侧臂(18A)和第二侧臂(18B)之间。
21.如权利要14所述的门锁机构，其特征在于还包括 手动释放机构05)。
22.如权利要14所述的门锁机构，其特征在于 所述驱动杆03)是线圈铁芯；所述线圈铁芯的前端有一横栓03A)，用于可绕轴转动地连接所述摇臂和所述肘节连杆(31)。
23.如权利要22所述的门锁机构，其特征在于还包括第一线圈(Li)和第二线圈(L2)，当对第一线圈施加交流电压时，第一线圈所产生的磁场将线圈铁芯向第一直线方向移动，当对第二线圈施加交流电压时，第二线圈所产生的磁场将线圈铁芯向第二直线方向移动。
24.如权利要求23所述的门锁机构，其特征在于还包括内部具有空腔(07C)的线圈铁芯驱动柱体(07)，用于放置线圈铁芯23 ； 所述线圈铁芯驱动柱体的外部分为第一段(07A)和第二段(07B)； 所述第一线圈(Li)绕在第一段上，所述第二线圈(U)绕在第二段上。
25.如权利要求M所述的门锁机构，其特征在于还包括在所述第一线圈(Li)和第二线圈(L2)上施加的交流电压为IlOV或220V。
26.如权利要求22所述的门锁机构，其特征在于还包括 放置在线圈铁芯03)中的铁芯(35)。
27.—种驱动机构，其特征在于包括 线圈铁芯03)；内部具有空腔(07C)的线圈铁芯驱动柱体(07)，用于放置线圈铁芯(23)，所述线圈铁芯驱动柱体的外部分为第一段(07A)和第二段(07B)；绕在线圈铁芯驱动柱体第一段上的第一线圈(Li)和绕在线圈铁芯驱动柱体第二段上的第二线圈(L2)；当对第一线圈施加交流电压时，第一线圈所产生的磁场将线圈铁芯在所述空腔内向第一方向移动，当对第二线圈施加交流电压时，第二线圈所产生的磁场将线圈铁芯在所述空腔内向第二方向移动。
28.如权利要求27所述的门锁机构，其特征在于还包括放置在线圈铁芯03)中的铁芯(35)。
29.如权利要求观所述的门锁机构，其特征在于所述线圈铁芯是由铁磁性金属丝旋绕而成，每一圈之间紧贴在一起，在线圈铁芯的内空形成内螺纹，所述铁芯带有螺纹体(35A)，而所述螺纹体上的外螺纹和线圈铁芯的内空中形成内螺纹相匹配，使得螺纹体上的外螺纹能拧入线圈铁芯内空中的内螺纹。
30.如权利要求四所述的门锁机构，其特征在于 所述线圈铁芯包括驱动连接装置，和被驱动连接。
31.如权利要求30所述的门锁机构，其特征在于 所述驱动连接装置是横栓(23A)或挂钩(23A’ )。
32.如权利要求27所述的驱动机构，其特征在于在所述第一线圈(Li)和第二线圈(L2)上施加的交流电压为供电电压IlOV或220V。
全文摘要
本发明披露了一种具有防止人为误操作或震动而引起释放的电器设备门锁机构，包括围绕轴摆动的锁臂；和所述锁臂连接的锁舌，当所述锁臂围绕轴摆动时，将所述锁舌移动到锁定位置或释放位置；和所述锁臂连接的线圈铁芯，所述线圈铁芯的直线往复运动推动所述锁臂围绕所述锁臂安装轴摆动；以及第一线圈和第二线圈，用于驱动线圈铁芯往复运动，带动锁臂摆动，从而使锁舌处于锁定或释放位置。本发明的锁定机构直接使用交流电压，省去了交流变直流的线路，而且线圈铁芯直接推拉锁臂，省去了螺杆装置。所以本发明的门锁机构体积小，易于制造，运行可靠。
文档编号E05B47/02GK102560967SQ20101061352
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者汪洋 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司