專利名稱：具有安裝在線性滑動件上的轉動鎖鉤的器械鎖的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于家庭器械的門上的閉鎖機構，特別涉及在壓縮門的襯墊等方面提供幫助的閉鎖機構。
背景技術：
諸如洗碗機和前裝載式洗衣機之類的器械可具有帶襯墊的進入門，該襯墊必須被壓縮以密封洗滌室里的水。在關閉門時，通過來自使用者的壓力可密封小面積的、高順從性的襯墊。然后，通過閉鎖機構，該襯墊可保持在壓縮狀態(tài)。
需要較大力的襯墊可通過一種閉鎖機構壓縮，該閉鎖機構具有使用者操作的杠桿，以便接合一掛鉤和向內拉該掛鉤，利用杠桿效率去壓縮襯墊和保持門關閉。
關閉杠桿在一種閉鎖機構里可省略，該機構提供一種“過中心”的彈簧機構。在關閉門的初始階段，在門上的關閉力被用來給一彈簧提供能量。當門關閉超過該過中心點時，該彈簧釋放能量而拉動門完全關閉。過中心彈簧機構的一個例子在授予Sasaki的美國專利4,497,513中進行了介紹。
在該過中心彈簧機構上的改進是在門打開時給彈簧提供能量，并保持該能量直至門再次關閉。過中心設計仍在使用，因此當門關閉時需要彈簧的略微壓縮，以便釋放該能量。這種類型的鎖公布在授予Burke的美國專利2,833,578中。
授予Spiessl的美國專利6,290,270顯示了在Burke基礎上的一種改進，其中，當門打開時對閉鎖彈簧提供能量，并通過一凸輪的轉動保持在該能量狀態(tài)。當門打開時，通過一撞擊件轉動該凸輪，從而釋放該有能量的彈簧。這種設計通過在門關閉過程中消除壓縮一過中心彈簧機構的需求而減少了關門所需要的力。
在該后者設計中，該凸輪保持在一杠桿上，而有能量的彈簧移動杠桿和凸輪。該彈簧給凸輪的杠桿“外側”提供能量，以便用可處理的彈簧尺寸產生在整個需要的距離上所必需的力。在這種設計里的杠桿提供相當狹窄的鎖，但增加了該鎖所需要的高度，因為杠桿和彈簧的外側位置的必需的長度。該杠桿經受顯著的彎曲力，使它難以使用注射模制的熱塑性材料制成的杠桿，而這是一種在這種用途中特別理想的材料。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種鎖，其中鎖定凸輪保持在一支架上，該支架較佳的是在一系列平衡的彈簧力的作用下能線性地滑動。通過消除杠桿經受高彎曲力的需要，本發(fā)明提供一種更加緊湊的設計，它可以容易地使用注射模制的零件。
本發(fā)明提供一種用來保持撞擊件的器具鎖，并包括可固定在器具的一部分、例如門或器具殼體上的鎖框架。一由鎖框架可滑動地保持的支架沿著一基本上平行一軸線的直線移動，器具鎖沿著該軸線接納撞擊件。至少一個彈簧沿著在器具鎖接納撞擊件一方向上的直線偏壓支架。一轉動鉤由支架支承，與支架一起移動，并圍繞垂直于直線的一軸線轉動。當撞擊件進入一鉤開口時，轉動鉤轉動而在一捕捉位置捕捉撞擊件的一部分，當撞擊件退出鉤開口時，轉動鉤轉動而在一釋放位置釋放撞擊件。一鎖環(huán)當轉動鉤處于釋放位置時沿著直線將支架保持在第一位置，而彈簧處于高壓縮狀態(tài)，當轉動鉤處于捕捉位置時，沿著直線釋放處于第二位置的支架，而彈簧處于低壓縮狀態(tài)。由此，在打開鎖時儲存在彈簧里的能量反而有助于關閉鎖。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的一個目的是提供一種在一緊湊機構里的低關閉力，襯墊壓縮的鎖。
多個壓縮彈簧可沿著鎖接納撞擊件的方向偏壓支架。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是分配用來壓縮在多個彈簧之間的襯墊所需要的力，以減少在支架上的彎曲力和簡化制造。
多個壓縮彈簧可環(huán)繞著轉動鉤對稱地設置，例如，在包圍轉動鉤的一矩形件的角處。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是允許彈簧靠近轉動鉤設置，以減少在支架上的剪切力，便于用熱塑性材料制造支架，以提供減少的制造成本、重量和噪聲，以及改進的滑潤性和防水性。
支架可在相對于鎖框架固定的導軌上滑動，諸壓縮彈簧可在各導軌的側面對稱地布置。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是提供一種簡單的、平衡在支架上的力的方法，以減少彎曲。
轉動鉤可包括被彈簧壓靠在一制動件上的凸輪面，制動件相對于鎖框架固定，而凸輪面可具有當轉動鉤處于釋放位置時將支架保持在第一位置的大半徑部分，以及當轉動鉤處于捕捉位置時將支架沿著該直線釋放至第二位置的小半徑部分，此時彈簧處于低壓縮狀態(tài)。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是提供一種簡單的機構，以便在用最小的關閉力關閉門時釋放彈簧能量。
制動件可是在兩導軌之間延伸的一桿，而支架沿著兩導軌滑動。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是使制動件的力與支架的滑動對齊，以減少彎曲，并給導軌提供雙重用途，即保持制動件和支承支架以便其滑動。
器具鎖還可包括一具有鎖定狀態(tài)和開啟狀態(tài)的鎖，鎖防止撞擊件在鎖處于鎖定狀態(tài)時退出器具鎖。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是提供一種性能，以便在特定時刻、例如為了安全的目的鎖定門防止打開。
在鎖定狀態(tài)的鎖可在撞擊件和相對鎖框架固定的結構之間定位一阻塞件，這樣，在撞擊件上的開啟力不會施加顯著的力在轉動鉤或支架上。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是提供一種鎖，它能保護轉動鉤和支架免受潛在的大的開啟力，以允許它們兩者用熱塑性材料構成。
該鎖可包括一鎖定制動件，以便當撞擊件未接合轉動鉤時防止鎖移動至鎖定狀態(tài)。鎖定制動件例如可固定在支架上，以便當支架處于第一位置時與鎖的一滑動鎖定桿互相干涉，以及鎖定制動件可被彈簧負載，以便當支架處于第一位置而鎖處于鎖定狀態(tài)時允許支架在來自撞擊件的力的作用下略微移動。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是提供一種鎖，當器具的門沒有完全關閉時它不能不小心地被致動，并且它可簡單地組合在線性支架里。
一彈簧可組合在器具鎖里，以便朝向釋放位置偏壓轉動鉤。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是確保轉動鉤適當?shù)囟ㄎ?，以便如果在轉動鉤和制動件之間由于振動或搖動而失去摩擦接觸時接納器具鎖。
彈簧可是一片簧，以便壓靠在轉動鉤的表面。
因此，本發(fā)明的至少一個實施例的另一目的是避免對扭轉彈簧的需要，扭轉彈簧在制造時可能難以定位。
這些特殊的目的和優(yōu)點適用于落入權利要求書內的只有一些實施例，因此不應用來限制本發(fā)明的范圍。


圖1是本發(fā)明的器具鎖的主要零件的立體圖，它提供了一偏壓在諸彈簧上和支承一轉動鉤的線性支架(為了簡潔而被抽象化)，轉動鉤鄰接一制動件，以便提供能量給撞擊件；圖2是沿圖1中的2-2線的剖視圖，顯示了圖1中的零件組裝在處于第一位置的線性支架上，而彈簧處于高壓縮狀態(tài)下，轉動鉤處于接納撞擊件前的釋放位置；圖3是類似于圖2的視圖，顯示了支架處于第二位置，而彈簧處于低壓縮狀態(tài)，轉動鉤處于捕捉位置；圖4是轉動鉤的視圖，顯示了它的諸凸輪面；圖5是鎖定機構的前視圖，它可與本發(fā)明的器具鎖一起使用，顯示了至門關閉開關、鎖定狀態(tài)開關和雙向致動器的諸電氣連接；以及圖6和7是圖5的制動件的局部的側視圖，顯示了彈簧負載的柱塞，該柱塞提供一鎖定制動件，以便當線性支架處于第一位置時防止鎖定。
具體實施例方式
參看圖1，本發(fā)明的器具鎖10用一撞擊件12工作，這里，撞擊件是一具有橫向延伸撞擊桿14的U形桿。撞擊件12可固定在器具的第一部分15、例如門上，以便被固定在器具的第二部分17、例如器具殼體上的器具鎖10接納，門抵靠在器具殼體上而被關閉。
撞擊件12的撞擊桿14可接合一轉動鉤18的鉤開口16。轉動鉤18環(huán)繞著大致垂直于軸線20的軸線25在軸27上轉動，并可接納沿著軸線20、在方向22上的撞擊件。
轉動鉤18安裝在器具鎖10的一線性支架24上。線性支架24支承在多個彈簧26上，以便在一基本沿軸線20的一直線上移動。可是螺旋壓縮彈簧的彈簧26沿方向22壓迫線性支架24。
制動件28相對撞擊件12位于轉動鉤18后面，并可是基本上垂直于軸線20橫向延伸的金屬桿。制動件28通過在制動件28和在轉動鉤18徑向外周上的凸輪面34之間的干涉而限制轉動鉤18沿方向22的平移移動。制動件28也可防止在下面描述的某些情況下的轉動鉤18的轉動。
制動件28通過一對導軌30(圖1中只顯示了一個)相對于固定在器具的第二部分17的鎖框架32保持固定。導軌30也對線性支架24提供滑動支承。
請參看圖5，轉動鉤18可大致定位在線性支架24的中心，而彈簧26位于圍繞轉動鉤和圍繞轉動鉤18的軸線對稱布置的矩形的角上，而線性支架24騎在導軌30上，以便消除阻塞之類的問題。
現(xiàn)在參看圖2和4，在轉動鉤18完全接納撞擊件12之前，線性支架24將處于第一狀態(tài)，彈簧26被高度壓縮，而線性支架24沿著與方向22相反的方向完全向前移動。線性支架24處于和保持在該位置，而彈簧26由于轉動鉤18的大半徑凸輪面34a與通過導軌30保持的制動件28的接觸而完全被壓縮。
當撞擊件12的撞擊桿14接合鉤開口16時，使轉動鉤18圍繞軸線25沿逆時針23轉動。這使得大半徑凸輪面34a移離制動件28而被小半徑凸輪面34b代替。小半徑凸輪面34b允許轉動鉤18在彈簧26的壓迫下沿方向22移動。轉動鉤18的向后運動拖曳撞擊件12，從而圍繞襯墊35拉動器具的第一部分15和第二部分17(見圖1)。
彈簧26的規(guī)格可壓縮襯墊35進入密封狀態(tài)。當轉動鉤18拉動撞擊件12時，襯墊35對壓縮的阻力使得轉動鉤18經受一順時針力。參看圖3和4，轉動鉤18上的這個順時針力被位于大半徑凸輪面34a和小半徑凸輪面34b之間的徑向延伸的凸輪面34c阻擋，一旦線性支架24已經沿著遠離其第一位置的方向22移動，該凸輪面34c阻止轉動鉤18的順時針運動。
現(xiàn)在參看圖1和3，當線性支架24沿著方向22完全向后移動進入第二位置、而彈簧26在較低的壓縮狀態(tài)下延伸時，襯墊35將被壓縮進入密封狀態(tài)，并用彈簧26保持均衡。
當想打開門時，一力可沿著與方向22相反的方向施加在撞擊件12上。最初，該力拖曳轉動鉤18和線性支架24向前，而沒有轉動鉤18的轉動壓縮彈簧。制動件28和徑向延伸的凸輪面34c之間的干涉防止轉動鉤18的轉動。
當線性支架24被完全拉向前時，徑向延伸的凸輪面34c移動超過制動件28，轉動鉤18自由地沿順時針方向轉動，釋放撞擊件12。轉動鉤18的轉動使大半徑凸輪面34a向后與制動件28接觸，從而通過制動件28與大半徑凸輪面34a的互相配合而將線性支架24保持向內。
再參看圖2至4，缺少來自撞擊件12的力的轉動鉤18一般的自由轉動由于制動件28和大半徑凸輪面34a或小半徑凸輪面34b之間的摩擦接觸而被防止。然而，可選擇地，一復原的順時針力矩可通過片簧42施加在轉動鉤18上，以確保轉動鉤18在振動或搖動的情況下也停留在完全順時針的位置。片簧42具有固定在線性支架24的一端和徑向向內壓靠在螺旋凸輪面44上的另一端，這樣，片簧42的向內壓靠提供一輕微的順時針偏壓，使轉動鉤18在關閉圖2中的器具門過程中防止不對準。固定在線性支架24的片簧42的一端可具有一鉤形端部46，以便在將轉動鉤18組裝在線性支架24之后允許其卡合在線性支架24。這種設計消除了環(huán)繞著轉動鉤18的軸線27安裝壓縮狀態(tài)的扭轉彈簧的需要，這可證明制造上的困難。
現(xiàn)在參看圖1，有時可能希望在拉門時防止器具門輕易地打開，因此，本發(fā)明提供鎖48，該鎖提供一圖1、2和3所示的門閂50，當器具鎖10關閉、而線性支架24處于第二位置以保持門關閉時，門閂50可在鎖框架32和撞擊桿14之間移動。在撞擊件12上的打開力(與方向22相反)拉動轉動鉤18的開口16的下唇52抵靠門閂50，這樣，門閂50的后平面鄰接下唇52的平凸輪面54。通過撞擊件12施加在轉動鉤18上的力拉動下唇52的平表面抵靠在門閂50的平表面，這樣，下唇52被夾在撞擊桿14和門閂50之間，沒有凈力矩施加在圍繞軸線25的轉動鉤18上。因此，轉動鉤18不需要經受通過撞擊桿14施加在轉動鉤開口16上的高剪切力。此外，由于來自撞擊件12的力被引導來壓縮下唇52，因此沒有額外的力施加在線性支架24。這允許轉動鉤18和線性支架24用普通的熱塑性材料進行模制，這種材料提供高的壓縮強度。
遠離轉動鉤18的門閂50的前表面由鎖框架32、以及最終由鎖框架安裝在其上的器具殼體或門的結構完全地支承，這樣，門閂50由于對抗彎曲力也經受最初的壓縮。由此，門閂50也可用普通的熱塑性材料模制。
參看圖5，門閂50可固定在一滑動件56，該滑動件通過現(xiàn)有技術中眾所周知的雙向螺線管58按照提供給終端60的電信號被驅動。雙向螺線管可移動滑動件56至兩個橫向位置之一，或者推動門閂向左至轉動鉤18之下的位置(見圖3)，或者向右收縮門閂50(見圖2和5)一對觸頭63可與滑動件56連通，以便通過終端64提供一信號，指示門閂50被定位而阻塞撞擊件12的收縮，以及一按鈕門關閉開關66通過終端68提供一信號，指示門被關閉。因此，固定在終端60、64和68上的控制線路(未畫出)可執(zhí)行器具鎖10的一連串的操作，只有在如開關66所指示的、門被關閉時，允許門閂50向左移動以鎖定器具鎖10，只有在通過觸頭63確定鎖定已發(fā)生之后，才允許啟動器具。
參看圖5和6，滑動件56可包括一從滑動件56沿著垂直于滑動件方向延伸的突出72，它可接合彈簧負載的鎖定制動件70，以便當線性支架24還沒有完全收縮至第二位置時防止鎖定器具鎖10。當線性支架24處于第一位置時，如圖6所示，彈簧26在高壓縮狀態(tài)下，由于突出72與鎖定制動件70之間的互相干涉，鎖定制動件70與向左至鎖定位置的滑動件56的移動互相干涉。當線性支架24移動至第二位置時，如圖7所示，鎖定制動件70也向上移動，從而允許突出72通過和滑動件56的向左移動。
如圖7所示，當滑動件56在向左位置以及從而器具鎖10被鎖定時，線性支架24可通過門的試圖打開而略微移動。鎖定制動件70被彈簧負載，從而在這種情況下略微縮回而抵靠在突出72。當器具鎖10處于鎖定狀態(tài)而未被完全接合并仍允許線性支架24在預定的范圍內略微移動時，鎖定制動件70防止器具鎖10被致動。
要特別指出的是，本發(fā)明不限于這里包含的實施例和描述，還包括這些實施例的改進的形式，這些改進的形式包括諸實施例的諸部分以及不同實施例的元件的組合，它們均在下述權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種用來保持撞擊件的器具鎖，所述器具鎖包括一可固定在器具的一部分上的鎖框架；一由鎖框架可滑動地保持的支架，以便沿著一基本上平行一軸線的直線移動，器具鎖沿著該軸線接納所述撞擊件；至少一個彈簧，以便沿著在器具鎖接納撞擊件一方向上的直線偏壓支架；一轉動鉤，由所述支架支承，與所述支架一起移動，并圍繞垂直于所述直線的一軸線轉動，當所述撞擊件進入一鉤開口時，轉動鉤轉動而在一捕捉位置捕捉所述撞擊件的一部分，當所述撞擊件退出鉤開口時，轉動鉤轉動而在一釋放位置釋放所述撞擊件；一鎖環(huán)，當轉動鉤處于釋放位置時，沿著所述直線將所述支架保持在第一位置，而彈簧處于高壓縮狀態(tài)，當轉動鉤處于捕捉位置時，沿著所述直線釋放所述支架到第二位置，而彈簧處于低壓縮狀態(tài)；由此，在打開鎖時儲存在彈簧里的能量反而有助于關閉鎖。
2.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，多個壓縮彈簧沿著鎖接納撞擊件的方向偏壓支架。
3.如權利要求2所述的器具鎖，其特征在于，多個壓縮彈簧環(huán)繞著轉動鉤對稱地設置。
4.如權利要求2所述的器具鎖，其特征在于，多個壓縮彈簧設置在包圍轉動鉤的一矩形件的角處。
5.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，支架在相對于鎖框架固定的導軌上滑動。
6.如權利要求5所述的器具鎖，其特征在于，兩個壓縮彈簧在各導軌的側面對稱地布置。
7.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，支架由熱塑性材料模制。
8.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，轉動鉤包括被彈簧壓靠在一制動件上的凸輪面，制動件相對于鎖框架固定，其中，所述凸輪面具有當轉動鉤處于釋放位置時將支架保持在第一位置的大半徑部分，以及當轉動鉤處于捕捉位置時將支架沿著該直線釋放至第二位置的小半徑部分，此時，彈簧處于低壓縮狀態(tài)。
9.如權利要求8所述的器具鎖，其特征在于，支架在相對于鎖框架固定的、和沿著轉動鉤轉動的軸線相對的兩導軌上滑動，其中，制動件是在所述兩導軌之間延伸的一桿。
10.如權利要求8所述的器具鎖，其特征在于，所述凸輪面還包括將凸輪面的大半徑部分與小半徑部分分開的徑向制動壁，其中，在徑向制動壁可與制動件分離、以允許轉動鉤移動至釋放位置前，支架必須移動至第一位置，而彈簧處于高壓縮狀態(tài)。
11.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，鎖框架固定在器具的第一部分，而撞擊件固定在器具的第二部分，還包括定位在器具的第一部分和第二部分之間的襯墊，其中，至少一個彈簧的規(guī)格在支架處于第二位置時壓縮襯墊進入密封狀態(tài)。
12.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，還包括一具有鎖定狀態(tài)和開啟狀態(tài)的鎖，所述鎖防止撞擊件在所述鎖處于鎖定狀態(tài)時退出所述器具鎖。
13.如權利要求12所述的器具鎖，其特征在于，在所述鎖定狀態(tài)的所述鎖在撞擊件和相對鎖框架固定的結構之間定位一阻塞件，這樣，在撞擊件上的開啟力不會轉動轉動鉤。
14.如權利要求13所述的器具鎖，其特征在于，阻塞件是模制的熱塑性材料。
15.如權利要求12所述的器具鎖，其特征在于，在鎖定狀態(tài)的所述鎖在轉動鉤的一部分和相對鎖框架固定的結構之間定位一阻塞件，這樣，在撞擊件上的開啟力不會施加顯著的力在支架上。
16.如權利要求12所述的器具鎖，其特征在于，所述鎖由一電磁致動器驅動。
17.如權利要求12所述的器具鎖，其特征在于，所述鎖與至少一個電氣開關連通，所述電氣開關提供指示所述鎖是否處于鎖定狀態(tài)的信號。
18.如權利要求12所述的器具鎖，其特征在于，還包括一鎖定制動件，以便當所述撞擊件未接合轉動鉤時防止所述鎖移動至鎖定狀態(tài)。
19.如權利要求18所述的器具鎖，其特征在于，所述鎖定制動件固定在所述支架上，以便當支架處于第一位置時與所述鎖的一滑動鎖定桿互相干涉。
20.如權利要求19所述的器具鎖，其特征在于，鎖定制動件被彈簧負載，以便當支架處于第一位置而所述鎖處于鎖定狀態(tài)時允許支架在來自撞擊件的力的作用下略微移動。
21.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，還包括一指示撞擊件已經接合轉動鉤的電氣開關。
22.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，還包括一偏壓所述轉動鉤至朝向所述釋放位置的彈簧。
23.如權利要求22所述的器具鎖，其特征在于，所述彈簧是一片簧，以便壓靠在所述轉動鉤的表面。
24.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，所述轉動鉤由熱塑性材料模制。
25.如權利要求1所述的器具鎖，其特征在于，所述框架由熱塑性材料模制。
全文摘要
一種器具門鎖提供一由一線性支架支承的轉動鉤，線性支架可沿朝向和離開一撞擊件的直線移動。撞擊件從轉動鉤的釋放要求壓縮的彈簧偏壓線性支架，然后線性支架通過在轉動鉤上的捕捉表面保持在壓縮狀態(tài)。撞擊件與轉動鉤的再接合釋放了捕捉表面，使彈簧拉動轉動鉤和撞擊件向內，以有助于壓縮門上的襯墊之類。
文檔編號E05C19/10GK1827995SQ20061005954
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權日2005年3月4日
發(fā)明者K·A·哈普克, J·M·薩利克 申請人:Ark-Les股份有限公司