具有安装在线性滑动件上的转动锁钩的器械锁

摘要

一种器具门锁提供一由一线性支架支承的转动钩，线性支架可沿朝向和离开一撞击件的直线移动。撞击件从转动钩的释放要求压缩的弹簧偏压线性支架，然后线性支架通过在转动钩上的捕捉表面保持在压缩状态。撞击件与转动钩的再接合释放了捕捉表面，使弹簧拉动转动钩和撞击件向内，以有助于压缩门上的衬垫之类。

说明书

交叉参考的相关申请

本申请要求2004年3月5日提交的临时专利申请60/550,526的权益，并结合在此以供参考。

关于联邦赞助的研究或开发的声明

技术领域

本发明涉及用于家庭器械的门上的闭锁机构，特别涉及在压缩门的衬垫等方面提供帮助的闭锁机构。

背景技术

诸如洗碗机和前装载式洗衣机之类的器械可具有带衬垫的进入门，该衬垫必须被压缩以密封洗涤室里的水。在关闭门时，通过来自使用者的压力可密封小面积的、高顺从性的衬垫。然后，通过闭锁机构，该衬垫可保持在压缩状态。

需要较大力的衬垫可通过一种闭锁机构压缩，该闭锁机构具有使用者操作的杠杆，以便接合一挂钩和向内拉该挂钩，利用杠杆效率去压缩衬垫和保持门关闭。

关闭杠杆在一种闭锁机构里可省略，该机构提供一种“过中心”的弹簧机构。在关闭门的初始阶段，在门上的关闭力被用来给一弹簧提供能量。当门关闭超过该过中心点时，该弹簧释放能量而拉动门完全关闭。过中心弹簧机构的一个例子在授予Sasaki的美国专利4,497,513中进行了介绍。

在该过中心弹簧机构上的改进是在门打开时给弹簧提供能量，并保持该能量直至门再次关闭。过中心设计仍在使用，因此当门关闭时需要弹簧的略微压缩，以便释放该能量。这种类型的锁公布在授予Burke的美国专利2,833,578中。

授予Spiessl的美国专利6,290,270显示了在Burke基础上的一种改进，其中，当门打开时对闭锁弹簧提供能量，并通过一凸轮的转动保持在该能量状态。当门打开时，通过一撞击件转动该凸轮，从而释放该有能量的弹簧。这种设计通过在门关闭过程中消除压缩一过中心弹簧机构的需求而减少了关门所需要的力。

在该后者设计中，该凸轮保持在一杠杆上，而有能量的弹簧移动杠杆和凸轮。该弹簧给凸轮的杠杆“外侧”提供能量，以便用可处理的弹簧尺寸产生在整个需要的距离上所必需的力。在这种设计里的杠杆提供相当狭窄的锁，但增加了该锁所需要的高度，因为杠杆和弹簧的外侧位置的必需的长度。该杠杆经受显著的弯曲力，使它难以使用注射模制的热塑性材料制成的杠杆，而这是一种在这种用途中特别理想的材料。

发明内容

本发明提供一种锁，其中锁定凸轮保持在一支架上，该支架较佳的是在一系列平衡的弹簧力的作用下能线性地滑动。通过消除杠杆经受高弯曲力的需要，本发明提供一种更加紧凑的设计，它可以容易地使用注射模制的零件。

本发明提供一种用来保持撞击件的器具锁，并包括可固定在器具的一部分、例如门或器具壳体上的锁框架。一由锁框架可滑动地保持的支架沿着一基本上平行一轴线的直线移动，器具锁沿着该轴线接纳撞击件。至少一个弹簧沿着在器具锁接纳撞击件一方向上的直线偏压支架。一转动钩由支架支承，与支架一起移动，并围绕垂直于直线的一轴线转动。当撞击件进入一钩开口时，转动钩转动而在一捕捉位置捕捉撞击件的一部分，当撞击件退出钩开口时，转动钩转动而在一释放位置释放撞击件。一锁环当转动钩处于释放位置时沿着直线将支架保持在第一位置，而弹簧处于高压缩状态，当转动钩处于捕捉位置时，沿着直线释放处于第二位置的支架，而弹簧处于低压缩状态。由此，在打开锁时储存在弹簧里的能量反而有助于关闭锁。

因此，本发明的至少一个实施例的一个目的是提供一种在一紧凑机构里的低关闭力，衬垫压缩的锁。

多个压缩弹簧可沿着锁接纳撞击件的方向偏压支架。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是分配用来压缩在多个弹簧之间的衬垫所需要的力，以减少在支架上的弯曲力和简化制造。

多个压缩弹簧可环绕着转动钩对称地设置，例如，在包围转动钩的一矩形件的角处。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是允许弹簧靠近转动钩设置，以减少在支架上的剪切力，便于用热塑性材料制造支架，以提供减少的制造成本、重量和噪声，以及改进的滑润性和防水性。

支架可在相对于锁框架固定的导轨上滑动，诸压缩弹簧可在各导轨的侧面对称地布置。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是提供一种简单的、平衡在支架上的力的方法，以减少弯曲。

转动钩可包括被弹簧压靠在一制动件上的凸轮面，制动件相对于锁框架固定，而凸轮面可具有当转动钩处于释放位置时将支架保持在第一位置的大半径部分，以及当转动钩处于捕捉位置时将支架沿着该直线释放至第二位置的小半径部分，此时弹簧处于低压缩状态。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是提供一种简单的机构，以便在用最小的关闭力关闭门时释放弹簧能量。

制动件可是在两导轨之间延伸的一杆，而支架沿着两导轨滑动。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是使制动件的力与支架的滑动对齐，以减少弯曲，并给导轨提供双重用途，即保持制动件和支承支架以便其滑动。

器具锁还可包括一具有锁定状态和开启状态的锁，锁防止撞击件在锁处于锁定状态时退出器具锁。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是提供一种性能，以便在特定时刻、例如为了安全的目的锁定门防止打开。

在锁定状态的锁可在撞击件和相对锁框架固定的结构之间定位一阻塞件，这样，在撞击件上的开启力不会施加显著的力在转动钩或支架上。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是提供一种锁，它能保护转动钩和支架免受潜在的大的开启力，以允许它们两者用热塑性材料构成。

该锁可包括一锁定制动件，以便当撞击件未接合转动钩时防止锁移动至锁定状态。锁定制动件例如可固定在支架上，以便当支架处于第一位置时与锁的一滑动锁定杆互相干涉，以及锁定制动件可被弹簧负载，以便当支架处于第一位置而锁处于锁定状态时允许支架在来自撞击件的力的作用下略微移动。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是提供一种锁，当器具的门没有完全关闭时它不能不小心地被致动，并且它可简单地组合在线性支架里。

一弹簧可组合在器具锁里，以便朝向释放位置偏压转动钩。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是确保转动钩适当地定位，以便如果在转动钩和制动件之间由于振动或摇动而失去摩擦接触时接纳器具锁。

弹簧可是一片簧，以便压靠在转动钩的表面。

因此，本发明的至少一个实施例的另一目的是避免对扭转弹簧的需要，扭转弹簧在制造时可能难以定位。

这些特殊的目的和优点适用于落入权利要求书内的只有一些实施例，因此不应用来限制本发明的范围。

附图说明

图1是本发明的器具锁的主要零件的立体图，它提供了一偏压在诸弹簧上和支承一转动钩的线性支架(为了简洁而被抽象化)，转动钩邻接一制动件，以便提供能量给撞击件；

图2是沿图1中的2-2线的剖视图，显示了图1中的零件组装在处于第一位置的线性支架上，而弹簧处于高压缩状态下，转动钩处于接纳撞击件前的释放位置；

图3是类似于图2的视图，显示了支架处于第二位置，而弹簧处于低压缩状态，转动钩处于捕捉位置；

图4是转动钩的视图，显示了它的诸凸轮面；

图5是锁定机构的前视图，它可与本发明的器具锁一起使用，显示了至门关闭开关、锁定状态开关和双向致动器的诸电气连接；以及

图6和7是图5的制动件的局部的侧视图，显示了弹簧负载的柱塞，该柱塞提供一锁定制动件，以便当线性支架处于第一位置时防止锁定。

具体实施方式

参看图1，本发明的器具锁10用一撞击件12工作，这里，撞击件是一具有横向延伸撞击杆14的U形杆。撞击件12可固定在器具的第一部分15、例如门上，以便被固定在器具的第二部分17、例如器具壳体上的器具锁10接纳，门抵靠在器具壳体上而被关闭。

撞击件12的撞击杆14可接合一转动钩18的钩开口16。转动钩18环绕着大致垂直于轴线20的轴线25在轴27上转动，并可接纳沿着轴线20、在方向22上的撞击件。

转动钩18安装在器具锁10的一线性支架24上。线性支架24支承在多个弹簧26上，以便在一基本沿轴线20的一直线上移动。可是螺旋压缩弹簧的弹簧26沿方向22压迫线性支架24。

制动件28相对撞击件12位于转动钩18后面，并可是基本上垂直于轴线20横向延伸的金属杆。制动件28通过在制动件28和在转动钩18径向外周上的凸轮面34之间的干涉而限制转动钩18沿方向22的平移移动。制动件28也可防止在下面描述的某些情况下的转动钩18的转动。

制动件28通过一对导轨30(图1中只显示了一个)相对于固定在器具的第二部分17的锁框架32保持固定。导轨30也对线性支架24提供滑动支承。

请参看图5，转动钩18可大致定位在线性支架24的中心，而弹簧26位于围绕转动钩和围绕转动钩18的轴线对称布置的矩形的角上，而线性支架24骑在导轨30上，以便消除阻塞之类的问题。

现在参看图2和4，在转动钩18完全接纳撞击件12之前，线性支架24将处于第一状态，弹簧26被高度压缩，而线性支架24沿着与方向22相反的方向完全向前移动。线性支架24处于和保持在该位置，而弹簧26由于转动钩18的大半径凸轮面34a与通过导轨30保持的制动件28的接触而完全被压缩。

当撞击件12的撞击杆14接合钩开口16时，使转动钩18围绕轴线25沿逆时针23转动。这使得大半径凸轮面34a移离制动件28而被小半径凸轮面34b代替。小半径凸轮面34b允许转动钩18在弹簧26的压迫下沿方向22移动。转动钩18的向后运动拖曳撞击件12，从而围绕衬垫35拉动器具的第一部分15和第二部分17(见图1)。

弹簧26的规格可压缩衬垫35进入密封状态。当转动钩18拉动撞击件12时，衬垫35对压缩的阻力使得转动钩18经受一顺时针力。参看图3和4，转动钩18上的这个顺时针力被位于大半径凸轮面34a和小半径凸轮面34b之间的径向延伸的凸轮面34c阻挡，一旦线性支架24已经沿着远离其第一位置的方向22移动，该凸轮面34c阻止转动钩18的顺时针运动。

现在参看图1和3，当线性支架24沿着方向22完全向后移动进入第二位置、而弹簧26在较低的压缩状态下延伸时，衬垫35将被压缩进入密封状态，并用弹簧26保持均衡。

当想打开门时，一力可沿着与方向22相反的方向施加在撞击件12上。最初，该力拖曳转动钩18和线性支架24向前，而没有转动钩18的转动压缩弹簧。制动件28和径向延伸的凸轮面34c之间的干涉防止转动钩18的转动。

当线性支架24被完全拉向前时，径向延伸的凸轮面34c移动超过制动件28，转动钩18自由地沿顺时针方向转动，释放撞击件12。转动钩18的转动使大半径凸轮面34a向后与制动件28接触，从而通过制动件28与大半径凸轮面34a的互相配合而将线性支架24保持向内。

再参看图2至4，缺少来自撞击件12的力的转动钩18一般的自由转动由于制动件28和大半径凸轮面34a或小半径凸轮面34b之间的摩擦接触而被防止。然而，可选择地，一复原的顺时针力矩可通过片簧42施加在转动钩18上，以确保转动钩18在振动或摇动的情况下也停留在完全顺时针的位置。片簧42具有固定在线性支架24的一端和径向向内压靠在螺旋凸轮面44上的另一端，这样，片簧42的向内压靠提供一轻微的顺时针偏压，使转动钩18在关闭图2中的器具门过程中防止不对准。固定在线性支架24的片簧42的一端可具有一钩形端部46，以便在将转动钩18组装在线性支架24之后允许其卡合在线性支架24。这种设计消除了环绕着转动钩18的轴线27安装压缩状态的扭转弹簧的需要，这可证明制造上的困难。

现在参看图1，有时可能希望在拉门时防止器具门轻易地打开，因此，本发明提供锁48，该锁提供一图1、2和3所示的门闩50，当器具锁10关闭、而线性支架24处于第二位置以保持门关闭时，门闩50可在锁框架32和撞击杆14之间移动。在撞击件12上的打开力(与方向22相反)拉动转动钩18的开口16的下唇52抵靠门闩50，这样，门闩50的后平面邻接下唇52的平凸轮面54。通过撞击件12施加在转动钩18上的力拉动下唇52的平表面抵靠在门闩50的平表面，这样，下唇52被夹在撞击杆14和门闩50之间，没有净力矩施加在围绕轴线25的转动钩18上。因此，转动钩18不需要经受通过撞击杆14施加在转动钩开口16上的高剪切力。此外，由于来自撞击件12的力被引导来压缩下唇52，因此没有额外的力施加在线性支架24。这允许转动钩18和线性支架24用普通的热塑性材料进行模制，这种材料提供高的压缩强度。

远离转动钩18的门闩50的前表面由锁框架32、以及最终由锁框架安装在其上的器具壳体或门的结构完全地支承，这样，门闩50由于对抗弯曲力也经受最初的压缩。由此，门闩50也可用普通的热塑性材料模制。

参看图5，门闩50可固定在一滑动件56，该滑动件通过现有技术中众所周知的双向螺线管58按照提供给终端60的电信号被驱动。双向螺线管可移动滑动件56至两个横向位置之一，或者推动门闩向左至转动钩18之下的位置(见图3)，或者向右收缩门闩50(见图2和5)

一对触头63可与滑动件56连通，以便通过终端64提供一信号，指示门闩50被定位而阻塞撞击件12的收缩，以及一按钮门关闭开关66通过终端68提供一信号，指示门被关闭。因此，固定在终端60、64和68上的控制线路(未画出)可执行器具锁10的一连串的操作，只有在如开关66所指示的、门被关闭时，允许门闩50向左移动以锁定器具锁10，只有在通过触头63确定锁定已发生之后，才允许启动器具。

参看图5和6，滑动件56可包括一从滑动件56沿着垂直于滑动件方向延伸的突出72，它可接合弹簧负载的锁定制动件70，以便当线性支架24还没有完全收缩至第二位置时防止锁定器具锁10。当线性支架24处于第一位置时，如图6所示，弹簧26在高压缩状态下，由于突出72与锁定制动件70之间的互相干涉，锁定制动件70与向左至锁定位置的滑动件56的移动互相干涉。当线性支架24移动至第二位置时，如图7所示，锁定制动件70也向上移动，从而允许突出72通过和滑动件56的向左移动。

如图7所示，当滑动件56在向左位置以及从而器具锁10被锁定时，线性支架24可通过门的试图打开而略微移动。锁定制动件70被弹簧负载，从而在这种情况下略微缩回而抵靠在突出72。当器具锁10处于锁定状态而未被完全接合并仍允许线性支架24在预定的范围内略微移动时，锁定制动件70防止器具锁10被致动。

要特别指出的是，本发明不限于这里包含的实施例和描述，还包括这些实施例的改进的形式，这些改进的形式包括诸实施例的诸部分以及不同实施例的元件的组合，它们均在下述权利要求书的范围内。