CN1124799A - 顶部装填式水平轴自动洗衣机的内桶定位系统 - Google Patents

Abstract

自动洗衣机的内桶定位系统，配一旋转地由外桶支承的控制轴，它有置于内桶附近的主部和延伸到外桶外的端部。用控制轴的主部把支承臂支承在内桶附近，使该轴的转动把支承臂移进洗涤内桶的外表面而与内桶的止动开口接合。锁定机构置于刚性地连接到控制轴的端部的轮毂附近，把轮毂锁定在预定的角位置。一释放机构与滑轮结合，选择性地接合锁定机构，以便释放支承臂使其旋转进内桶与止动开口接合，由此把内桶定位并保持在所需要的位置。

Description

顶部装填式水平轴自动 洗衣机的内桶定位系统

本发明涉及一种顶部装填式水平轴自动洗衣机，此洗衣机具有一个带开口的外桶和一个置于该外桶内的可旋转的内桶，此内桶具有一些活盖门；更具体地说，本发明涉及一种用于把内桶定位在外桶内装填位置的系统，其中内桶出入口与外桶开口对准。

水平轴自动洗衣机一般采用前部装填式或顶部装填式结构，用于接纳要被洗涤的衣物。Marple的美国专利US3,197,980(与本发明指定为同一代理人)显示了一种典型的前部装填式水平轴洗衣机，其中通过水平内桶的垂直端壁之一和洗衣机外壳的前表面装入水平洗涤内桶。

不过，许多消费者，特别是那些美国的消费者，愿意用顶部装填式的洗衣机。然而，现有的那些顶部装填式的水平轴洗衣机有某些缺点。在典型的顶部装填式水平洗衣机中，可旋转的洗涤内桶必须由使用者人工定位，以便对准外桶开口而进入洗涤内桶的内部。美国专利US3,927,542说明了这样一种洗衣机，其中没有配备自动洗涤内桶的定位系统。

美国专利US4,862,712公开了一种顶部装填式水平洗衣机，这种洗衣机具有一个随着洗衣机壳盖的打开而把可旋转的内桶锁定在直立位置上的系统。在这篇参考文献中，随着机壳盖的打开，一个触头抵住一个在内桶定位期间与洗涤内桶连动的滑轮。当该触头接合在滑轮上的一个凹处时，相应于内桶出入口对准外桶开口的直立内桶位置，这时驱动马达断电。内桶以这种方式自动定位，以便当打开机壳盖时装入和取出衣物。

几篇其它参考文献，例如欧洲专利EP253,250及美国专利US2,571,197公开了通过检测在转动过程中与内桶相关联的滑轮或杆臂的旋转位置来停住内桶的驱动马达，从而给可旋转的内桶定位的构思。

不过，所有上述的定位系统都有缺点。一个缺点是没有能够稳固地定位内桶并保持它就位的机械联锁装置或马达制动装置，洗涤内桶在由内桶内的不平衡负载所产生的力的作用下极可能旋转。这样一来，尽管洗涤内桶开始可以正确定位，但洗涤内桶可能很快移动位置，为了往洗涤内桶中装入衣物或从洗涤内桶取出衣物，就需要对洗涤内桶进行人工定位。进一步，由于马达停止后所出现的洗涤内桶的惯性转动，这种先检测内桶位置而后给内桶驱动马达断电的内桶定位法所提供的内桶旋转控制比较差。此外，所有上述这些系统都比较复杂且昂贵。

因此，就需要一种顶部装填式的水平轴洗衣机，此洗衣机具有一种改进了的、更安全、可靠且精确的系统，用于可旋转的洗涤内桶在外桶内的定位，以便把衣服装进洗涤内桶和把衣服从洗涤内桶取出。

本发明的一个目的是把在一个顶部装填式的水平轴洗衣机中的一个洗涤内桶自动定位在一直立位置，以便装入和取出衣物。

另一个目的是采用比较基本的控制逻辑线路及内桶位置检测，例如比较简单且便宜的控制系统，来使在一顶部装填式的水平轴洗衣机中的洗涤内桶自动定位。

另一个目的是提供一种顶部装填式的水平洗衣机，此洗衣机具有一可旋转的洗涤内桶及一个用于选择性地接合洗涤内桶以便在装入和取出衣物期间定位洗涤内桶的支承臂。

还有另一个目的是提供一种顶部装填式的水平洗衣机，此洗衣机具有可旋转的洗涤内桶和一个用于选择性地接合洗涤内桶以便在装入和取出衣物期间定位洗涤内桶的支承臂，其中利用与内桶旋转地结合在一起的一个部位来驱动所述支承臂接合洗涤内桶。

按照本发明，采用一台具有一个带有用于进入外桶内部的开口的一个外桶的自动洗衣机来达到上述和其它目的。一个圆柱状内桶可旋转地安装在外桶内以便绕水平轴旋转，此内桶包括一个开口，所述开口带有铰接地安装在该内桶开口的相对两边上的第一和第二活盖门。该内桶还包括一个置于该内桶周壁上的止动开口。一个马达驱动连接一个滑轮，此滑轮传动连接洗涤内桶，这使洗涤内桶可以绕它的水平轴旋转。配有一根控制轴，此轴由外桶可旋转地支承，且具有一个位于内桶附近的主要部分和一个延伸到外桶之外的端部。用所述控制轴的主要部分把一根支承臂支承在邻近内桶处，这使得控制轴的旋转把支承臂移进洗涤内桶的外表面，以便接合上述止动开口，从而旋转地定位该洗涤内桶。

本发明进一步包括一个旋转定位部件或刚性连接到控制轴的向外延伸端的轮毂。配有一个弹簧用于推动控制轴旋转，从而推动支承臂朝向内桶，而一个锁定机构置于轮毂附近用于把轮毂锁定在一预定的角位置上以抵抗弹簧的推动。该锁定机构进一步包括一根可旋转地支承在轮毂附近的锁定杆，用于接合配置在轮毂中的一个槽口，以便把轮毂锁定在一个预定的角位置。一根释放杆可旋转地支承在锁定杆附近并且与锁定杆相互连接，用于与其共同旋转，该释放杆包括一个朝向滑轮延伸的部分。配有一根棒，从内桶传动滑轮延伸出来，用于接合释放杆的延伸部分，由此旋转释放杆和锁定杆，以便使锁定杆与上述槽口脱离，这使控制轴得以放松从而可以在弹簧的推动下旋转。

本发明还提供了把内桶定位在外桶中的方法，用于为了把衣物装进和取出内桶而定位内桶。步骤包括检测定时器断路并使驱动马达断电直到内桶旋转已减慢或停止。进一步的步骤包括在外桶内缓慢旋转内桶，然后恰好在支承臂与止动开口对准之前驱动支承臂偏置进旋转内桶。因此，支承臂接合进止动开口，使得内桶可旋转地固定。一检测到支承臂与止动开口接合，就使马达断电。

图1是体现本发明的自动洗衣机的顶部、前部和侧面的透视图，该洗衣机具有如图所示处于敞开位置的盖和内桶活盖门。

图2是图1的自动洗衣机的局部剖开侧视图。

图3是该洗涤内筒的活盖门的剖面图，该活盖门部分开启。

图4是本发明的第二个活盖门的顶部、前部和侧面的透视图。

图5是本发明的洗涤外桶和洗涤内桶的部分剖开的前视图。

图6是沿图5中VI-VI线的剖面图。

图7是本发明的活盖门、洗涤内桶和外桶的剖面图，两活盖门处于它们的接合位置。

图8是图1的自动洗衣机的部分剖开的侧视图。

图9是显示了本发明的锁定机构的、沿图5中的IX-IX线的、放大了两侧视图。

图10是沿图9中的X-X线的剖面图。

图11是显示本发明的壳盖机构的、放大了的侧视图。

图12是显示本发明的滑轮内面和释放机构的侧剖面图，其中释放机构处于脱离位置。

图13是显示了本发明的滑轮内面和释放机构的侧剖面图，其中释放机构处于接合位置。

图14是用于图8的自动洗衣机的电路图。

图15是说明图8的洗衣机的控制系统实施步骤的流程图，以实施本发明的定位洗涤内桶的方法。

图16是本发明的外桶的、放大了的、局部侧视图，显示了处于脱离位置的凸轮。

图17是显示本发明的支承臂、钩装置及活盖门的、放大了的剖面图。

图18是显示本发明的支承臂、钩装置及活盖门的、放大了的剖面图。

图19是本发明的外桶的、放大了的局部侧视图，显示了处于最大顺时针旋转位置的毂。

图20是说明图8的洗衣机的控制系统的实施步骤的一幅流程图，其所实现的是在内桶已经被定位且被支承住之后启动内桶旋转的方法。

图21是图1的自动洗衣机的一幅局部侧视图，说明本发明的一个可供选择的实施例。

图22是图21的自动洗衣机的可供选择的实施例的一幅电路图。

图23是说明图21的洗衣机的控制系统的实施步骤的一幅流程图，以实施本发明的定位洗涤内桶的方法。

图24是说明图21的洗衣机的控制系统的实施步骤的一幅流程图，以实现在内桶已经被定位且被支承住之后启动内桶旋转的方法。

图1和图2中说明了一种体现本发明原理的顶部装填式的滚筒型自动洗衣机10。洗衣机10有一个外壳12，外壳12一般确定了一个前表面12a、一个后表面12b、两个相对的侧表面12c和12d、以及一个顶部表面12e。该外壳包括一个顶部部件14、一个外壳体16和一个在图中处于打开位置的可打开的盖18，盖18封闭一个无孔隙的洗涤外桶20。顶部部件14包括一个沿着顶部表面12e和前表面12a局部延伸的出入开口22，用于出入外壳12的内部。洗涤外桶20具有一个向上的矩形开口24，开口24有一个前边缘24a。开口24与出入开口22对准，而且配有一个在图中所示处于打开位置的可滑动的洗涤外桶盖26，用于可密封地关闭开口24。

一个具有一个矩形内桶开口30的、可旋转的、有孔的洗涤内桶28置于洗涤外桶20内，开口30配有可打开的第一活盖门32和一个可打开的第二活盖门34。每个活盖门分别包括一个自由边缘部分32a和34a。如图所示处于打开位置的活盖门32、34可以对准外桶开口24，用于进入洗涤内桶28，这使得可以把衣物装入洗涤内桶28中和从中取出。许多扰流器29可以置于内桶28内，扰流器29连接到内桶28的内表面并向内延伸，用于增强衣物在一个洗涤操作过程中在内桶28内的翻转作用。

在待审查的、Farrington等人的、申请号为07/997,435的美国专利申请中，显示并说明了可旋转的内桶28和平衡圆盘36(图5)的一般结构，该申请的说明书在此被作为参考引用。用包括一个上部外桶部件38和一个下部外桶部件40的两件式结构来构成洗涤外桶20。用从下部外桶部件40延伸到框架44的一根支杆42把外桶20支承在外壳12内。由下部外桶部件40支承马达46，马达46用一根皮带50可传动地连接到一个滑轮48。滑轮48可传动地与内桶28相互连接，这使得马达46可以在外桶内转动内桶28。

把自动洗衣机10作成易于把衣物装入洗涤内桶28和易于从中取出的形状。如上所述，把出入开口作成沿着顶部表面12e和前表面12a局部延伸的形状，这使得在把衣物装入洗涤内桶28和从中取出时只须将它们提升到顶部部件14的前盖部分52的高度，即可以通过出入开口22。外壳12的整个高度H1与从外壳12的底部到前盖部分52的距离H2的比值，当用相同单位度量时，约为1.16。进一步，出入开口22沿着顶部表面12e延伸，这使得自动洗衣机10的整个深度D1与出入开口22的整个长度D2的比值为1.4。因此可以看出，出入开口22提供了一个比较大的前部成角度的开口，用于进入洗涤内桶28的内部。

把盖18作成完全覆盖出入开口22的形状。因此，此盖包括一个沿顶部表面12e延伸的第一部分51和一个沿前表面12a延伸的第二部分53。

顶部部件14包括沿着出入开口22的侧边缘放置的、向下倾斜的侧面内壁55a和55b。这些侧面内壁从顶部表面12e延伸到出入开口22的边缘，用于提供漏斗效应，使得衣物装进洗涤内桶28时是在重力的作用下沿着侧面内壁55a和55b直接朝下进入洗涤内桶28。

把活盖门32和34作成进一步易于操作者进入洗涤内桶28的形状。从图2和图3中看得最清楚，第一活盖门32比较大，具有与内桶开口30的尺寸大约相等的弧形长度。与第一活盖门32相比，第二活盖门34比较小。如本发明人的所考虑的那样，第一活盖门32有约13＂的弧形长度，而第二活盖门34有约3＂的弧形长度。这些活盖门铰接在矩形开口30的互相相对的两边30a和30b上，且当关闭它们时两活盖门部分重迭。活盖门32和34以这样一种方式贯穿它们的宽度方向弯曲，即当它们处于关闭位置时，活盖32和34的轮廓并不伸出内桶的圆形轮廓。在各自的铰接处54和56，活盖门32和34还各自配有至少一个扭转弹簧60和62，用于推动它们各自的活盖门向上到达它的打开位置。一个接头63从第二活盖门34延伸，用于限制第二活盖门34绕铰接处54旋转。

当内桶开口30准确对准外桶开口24时，活盖门可以打开，以便能够通过开口30进入内桶28的内部。当活盖32和34打开时，第二活盖门34被向上推动并被定位在外桶开口24的前边缘24a附近。接头63限制第二活盖门34的旋转移动，并把第二活盖门34定位在与内桶28的一条切线成一预定角度的部分关闭位置上，这条切线以铰接处54为切点。所述预定的角度最好约为45°。第一活盖门34当打开时也被向上推动，并且其旋转也受到限制且停靠在盖18上。因此，可以看出，两个活盖门的不对称构形使得活盖门32和34在打开时并不阻碍进入洗涤内桶28的内部。具体说，第二活盖门34刚好延伸出前边缘24a，但由于它尺寸小，而大得多的第一活盖门被靠着盖18定位在把衣物装进和取出洗涤内桶28的路线的外边，因而并不干扰装入和取出衣服。

通过向下推压打开的第一活盖门32来关闭活盖门32和34。第一活盖门的向下旋转导致第一活盖门32的自由边32a扣住第二活盖门34的自由边34a。这是可能的，因为当第二活盖门34处于它的打开位置时被接头63支承在一固定角度的部分关闭的位置，当第一活盖门32从一打开位置被移动到一关闭位置时把第二活盖门34的自由边34a定位在第一活盖门32的自由边32a所划出的弧线上。就以这种方式，活盖门32和34两者可以通过只向下推动第一活盖门32来接合。

如图3和图4所示，孔64、侧面钩部件66及中心钩部件68分别沿着活盖门的自由边32a和34a配置在这样一种位置，使得孔64以及钩部件66和68在第一活盖门32被向下推时可以彼此接合。把钩部件作成为活盖门32和34提供一种高度可靠的锁定装置的形状，使所有的钩部件都合适地接合它们各自的孔。可以看出，钩部件66和68已经从中心处70被弄成逐渐变细，这使得中心钩68是最高的钩部件且具有一个V型接触点。以这种方式，中心钩68第一个接合它相应的孔，即使第一活盖门受一个偏离中心的力的作用而扭转或被向下推动时也是这样。侧面钩66成形为S曲线形状，其中侧面钩的顶部边缘66a被向前弯曲，避免与第一活盖门上的相应部件过早接触和接合。侧面钩66利用S曲线形状进一步防止了在中心钩68之前锁定。

与洗衣机10的的整个高度比较，上述活盖门和内桶结构允许有比较大的直径的洗涤内桶28。典型地，为了防止顶部装填式的水平洗衣机的活盖门妨碍内桶进出口，配有一个长的外桶进出口通道，从洗衣机的顶部表面延伸到内桶开口。不过，由于上述结构，本发明中的内桶开口可以接近洗衣机10的顶部表面12e，使得内桶开口30比较靠近洗衣机的顶部表面12e被定位。这使得与洗衣机10的整个高度相比，内桶可以有比较大的直径。如本发明人所构思的那样，当以同样单位度量时，外壳12的整个高度H1与内桶28的直径的比值约为1.7。

现在转看图5至图7，显示了一根控制轴80支承在外桶20内并置于可旋转的内桶28附近。用上部外桶部件38可旋转地支承住控制轴80的相对的两端，该控制轴80包括至少一个穿过上部外桶部件38延伸的端部，一个旋转定位部件或旋转定位轮毂82从上部外桶部件38外边固定到控制轴80上。一个锁定机构84配置在轮毂82附近用于把轮毂82锁定在一预定位置，后面将对此进一步作详细说明。图示轮毂82、锁定机构84及滑轮48置于外桶20的右手那侧，但也可以置于对面那侧，而且以相同的方式起作用，一个本领域普通技术人员是可以理解的。下面的说明经常采用术语＂顺时针＂和＂逆时针＂描述旋转方向。本领域普通技术人员可以理解，这些术语是相应于右侧透视图而言，如图7、9、11及14至17所示的那样。

控制轴80支承一根在可旋转的内桶28附近的支承臂86，可以控制支承臂86与配置在洗涤内桶28中的止动开口87接合，以便在装入和取出衣物期间定位内桶28。如所示的那样，扰流器29中的一个最好定位在止动开口87的上面。图6最清楚地示出了支承臂86包括一个环绕控制轴80的轴套部分88及一个具有抓钩部分92的支臂部分90，抓钩部分92配置在支臂部分90的端部。一个接合钉齿93从抓钩部分92延伸，用于限制支承臂86与内桶止动开口87接合。一个从控制轴80延伸出来的销钉94插入配置在支承臂86的轴套88上的一个孔96中，用于控制支承臂86绕控制轴80的相对旋转。配有一个扭转弹簧98，用于朝逆时针方向将支承臂86推向内桶28。

一个接头接合臂100也由控制轴80支承在内桶28附近，可以控制该接合臂100与从第二活盖门34延伸出来的接头63接合，从而使活盖门32和34可以从关闭位置释放到开启位置。如从图5和图7中所看到的，接头接合臂100包括一个刚性地固定到控制轴80上的驱动臂部件104，用于与轴80一起旋转，而且一个接头钩106铰接在驱动臂104的端部。配有一个弹簧108，用于将接头钩106压向内桶28，用铰接连接和弹簧108定位接头钩106，使其从驱动臂104直线延伸，从而径向远离驱动轴80的中心。

现在转看图8，该图将锁定机构84、一个盖机构120和连接到控制轴80上的轮毂82在一起显示。这些装置控制控制轴80的旋转，以便驱动支砂臂86和接头接合臂100，从而定位内桶28和打开活盖门32及34，此后将要对此进行说明。

图9和图10详细示出了轮毂82，轮毂82被锁定机构84保持在它的接合位置上。轮毂82最好是热塑性部件，并且通过一螺钉123固定到控制轴80上。配有扭转弹簧124，用于推动轮毂82如所示的那样顺时针旋转。由弹簧124施加到控制轴80上的扭矩小于由弹簧98施加到该轴上的扭矩。轮毂82一般是扇形的，并且包括一个槽口126和一个外表面127。与缆绳引导表面130一起配有钩部分128，这使得从盖机构120延伸出来的缆绳132可以固定到轮毂82上。一个轮毂接触器234固定到位于轮毂82附近的上部外桶部件38上，用于检测轮毂的转动。特别是，轮毂接触器234的取向使得它能检测到相应于支承臂86接合进止动开口87时的轮毂82的转动。

锁定机构84包括一根锁定杆134和一根释放杆136。考虑这些杆采用金属的并用薄钢板中压工序来形成。杆134和136彼此相邻放置，并且用具有一带螺纹的保持端140的杆138固定到上部外桶部件38上。锁定杆134配有一个抓钩法兰142，用于接合配置在轮毂82上的槽口126。配置一个扭转弹簧144，用于推动锁定杆134朝向轮毂82。锁定杆134进一步配有一个接头145，接头145穿过配置在释放杆136中的一个缝136从杆134向外延伸。以这种方式，杆134和136相互之间可以自由转过一个小的角度。配置弹簧149用于推动锁定杆134相对于释放杆136朝向轮毂82反时针旋转。

释放杆136配有一个朝向滑轮48延伸的第一臂部分147和一个第二臂部分148。第二臂部分148配有一个具有一个孔152的法兰部分150。与轮毂82相互连接的连接棒154穿过法兰150的孔152延伸。弹簧156置于法兰150和配置在棒154上的一个垫圈158之间，这使得轮毂82和释放杆136彼此弹性地相互连接。

如上所述并如图8和图11所示，当内桶28被定位且支承臂86处在止动开口87中时，盖机构120可以控制控制轴80的旋转。盖机构120借助缆绳132直接与轮毂82相互连接，缆绳132可以封闭在壳体159中，壳体159用固定夹160固定到上部外桶38上。缆绳132的与轮毂82连接处相对的那端连接到一个凸轮从动杆162上。凸轮从动杆162由凸轮支架164可旋转地支承，凸轮支架164固定到顶部14并且还提供了一个表面，用于连接一个可滑动地支承缆绳132的固定夹166。

一个盖铰链168从盖18延伸，并在铰接处170将盖18与顶部14铰接在一起。盖铰链168包括一个固定到盖18上的第一部分172和一个延伸到铰接处170之外，用于支承一个盖铰接凸轮176的第二部分174。盖铰接凸轮176包括一个可滑动地接合凸轮从动杆162的凸轮从动端部180的凸轮表面178。凸轮表面178的形状使得当把所述盖从一个关闭位置移动到一个打开位置时，导致凸轮表面与凸轮从动端180接合，这使得缆绳132从一个第一静止位置被移到一个第二向前的位置并回到该第一静止位置。

在图12和图13中，显示了滑轮的向内的表面包括一个释放机构182。释放机构182与滑轮48结合在一起，可以释放锁定机构84及复原锁定机构84。把释放机构182设计成这种构造：在滑轮48的正常顺时针转动期间，不出现与该锁定机构的接合。不过，当要进入内桶28时，滑轮48的转动变为逆时针旋转，使释放机构182与锁定机构84接合，这使得支承臂86被释放并与止动开口87接合，以定位内桶28。当要恢复内桶28的转动时，释放机构122动作，以再次接合锁定机构84，从而复原锁定机构，把支承臂86拉离内桶28。

为了引起释放机构182释放及复原锁定机构84，要求滑轮转动。不过，可以理解，直到锁定机构84被复原，把支承臂86接出内桶28的止动开口87，内桶28才能旋转。因此，需要一个两件式滑轮装置，以便在滑轮48旋转以复原锁定机构时，使内桶28空转。

因此，滑轮48可滑动地置于驱动轮毂184的周围，驱动轮毂184刚性连接到一个内桶驱动杆185上，用于驱动内桶28。滑轮48用驱动轮毂184以这样一种方式支承，使得可以出现在驱动轮毂184和滑轮48之间的受限制的相对转动。为了完成这种受限制的相对转动，滑轮48配有一个向内延伸的传动夹头186，传动夹头186安放在配置在驱动轮毂184的外径上的一个槽188中。端壁190a和190b配置在槽188中，用于阻止传动夹头186在槽188中的运动，这使得滑轮48可以相对于驱动轮毂184转过一个有限的角度，然后接合该轮毂以共同旋转。本发明人的构思为，滑轮48和驱动轮毂184可以用不同类型的塑料材料构成，并分别沿着它们的内周和外周彼此滑动接合。

释放机构182进一步包括一个具有一凸轮从动端194和一释放端部196的释放臂192。释放臂192包括一个槽口197，一个带肩的固定器198穿过槽口197放置，用于把释放臂192固定到滑轮48上，以便允许释放臂192相对于滑轮48轴向运动。凸轮从动端194定位在配置在轮毂184中的一个导轨200上。导轨200包括一个凸轮部分202及一个内导轨204。

从图12中可以看出，当顺时针方向驱动滑动48以驱动内桶28时，滑轮48环绕驱动轮毂184转动直到传动夹头186被驱动进端壁190a。这个滑轮48环绕驱动轮毂184的旋转把凸轮从动端194定位在内导轨204中，其中释放端部196被定位在一个第一位置，这使得释放端196在内桶/滑轮共同旋转期间并不接合锁定机构84。然而，如图13所示，当滑轮的转动方向改变、使滑轮48逆时针方向转动时，滑轮48围绕驱动轮毂196转动，直到传动夹头被驱动进端壁190b。滑轮48围绕驱动轮毂184的这种旋转把凸轮从动端194定位在导轨200内，其中释放端部196被定位在一个使释放端部196被径向向外定位的第二位置上，以便在释放端部196转过锁定机构84时接合该锁定机构。

图14显示了一个用于上述自动洗衣机10的简单电路。配有一个与盖18结合在一起的盖继电器220，用于当一打开盖18时切断自动洗衣机的电源。导线222将定时器224与盖继电220连接起来，以控制洗衣机的各种部件的工作。定时器224包括许多继电器，用于控制许多机器负荷226，就如已知的那样。导线228从导线222延伸到包括一个微处理器的印刷电路板(PCB)或控制板230。此外，导线232从定时器延伸到控制板230。

如本领域普通技术人员所熟知的那样，定时器包括一个用于启动定时器的线路开关(未示出)，这使得关闭线路开关时启动定时器而打开线路开关时使定时器断电。定时器线路开关通常由使用者按/拔定时器按钮来操纵。一旦通过关闭定时器线路开关启动定时器，导线232就提供一个110伏的信号输入到印刷电路板230，板230通过线路228被启动。控制板230进一步从轮毂继电器234接收一个信号输入，并选择性地启动指示器灯236和马达46。该马达可以是一个220伏直流变速通用马达。转速计反馈线238将马达转速传感信号反馈到控制板230。在控制板230中包括一个反向继电器，用于操纵马达40按顺时针或按逆时针方向旋转。

现在转看图15至图17，显示了为了引起控制轴80的旋转，锁定机构84、盖机构120及释放机构182的工作。这些机构工作以把内桶28定位并保持在它的装入/取出衣物位置，以及当打开盖18时自动打开内桶出入口32和34。并且，这些工作仅需要一个如图15所示的基本控制系统。

在洗衣机工作期间，内桶28必须在外桶20中自由转动，要求支承臂86和接头接合臂100保持在分离位置，远离内桶28，就如图7所示的那样。相应于支承臂86和接头接合臂100的分离位置，如图9所示，轮毂82和控制轴80保持在一个预定的角位置，这位置可叫作角位置＂A＂。因此，可以理解，当控制轴保持在角位置＂A＂时，支承臂86和接头接合臂100被定位在远离内桶28的位置上，这使得内桶28自由转动。轮毂82，顶着弹簧98的逆时针转动推动，通过锁定杆134与在轮毂82上的槽口126的接合，被保持在它相应的位置上。

如图15的步骤242所示，当定时器224断电时，就启动内桶自动定位并保持就位。定时器断电自动出现在一个完整的洗涤操作过程完成时，当操作者打断洗涤操作过程时也可出现定时器的断电。对于这两种情况，打开定时器线路开关，使定时器断电，如步骤242所示，用控制板230通过信号输入线232对此进行检测。在步骤244中，随着定时器断电，马达断电，而且指示器灯236闪烁，给使用者发信号，告知内桶被自动定位。在步骤246中检测马达转速，确定何时内桶转动停止或小于一预定值。这个内桶＂惯性减速转动＂时间根据洗涤负荷的大小及在内桶28内的平衡以及内桶28是在高速旋转或低速翻转而不同。可用简单的保持时间替代马达转速检测，这保持时间长到足以保证内桶转动已减慢或停止。一旦内桶28的顺时针转动已减得足够慢或停止，就用马达46逆时针方向驱动滑轮48，如步骤248所示。

如上所述，逆时针方向驱动滑轮48导致释放机构182的释放端部196移到第二位置，如图13所示，以接合释放杆136的第一臂部分147。如图16所示，当径向延伸的释放端部196转过第一臂部分147时，释放端部196接合第一臂部分147并导致释放杆136绕轴138顺时针旋转。由于接头145穿过孔隙146所造成的接合，导致锁定杆134与释放杆136一起旋转。锁定杆的旋转把抓钩法兰142拉离槽口126，这使得轮毂82与锁定杆134分离，在弹簧98的推动下，轮毂82和控制轴80逆时针方向旋转。

由于控制轴80的这种逆时针旋转，支承臂86被推进旋转内桶28。如图17所示，当支承臂86的抓钩部分92与内桶28中的止动开口87一对准，就出现内桶28和支承臂86之间的接合。控制轴80的这种位置可以叫作角位置＂B＂。

在步骤250中，用轮毂断电器234检测支承臂接合进止动开口87。另外，支承臂的接合也可以通过检测马达46的锁定转子的状态来确定。一检测到支承臂86已与止动开口87接合，马达46就断电，如步骤252所示。最后，在步骤254中，控制板230断电，这同时使闪烁的指示器灯236断电。

因此，可以理解，滑轮48及内桶28的与其在洗涤操作过程期间的旋转方向相反方向的简单旋转使内桶28固定到所需要的位置上，以便装填和取出衣物。由于采用了用于释放锁定机构84的释放臂192来驱动支承臂86，确保了恰好在抓钩部分92与止动开口97对准之前将支承臂86驱动进旋转内桶28。以这种方式，支承臂86不会大幅度地划过内桶28的外围，而这种刮划可能导致支承臂的过份磨损、过度的噪声及可能的误动作。因此，可看出本发明提供了一种只需一个极基本的控制装置的系统，用于为了装填和取出衣物而自动定位内桶。

一旦内桶28如上述适当地定位并被保持，盖18可以打开，以进入内桶28。如上所述，盖机构120是这样的，使得盖18的打开导致缆绳132从它的第一停留位置移到它的第二向前位置并返回到该第一停留位置。图18和图19显示了把缆绳132移到第二向前位置对轮毂82的旋转产生的效果。如所示的那样，缆绳132移到第二向前位置，使轮毂82及控制轴80顶着扭转弹簧124的偏置转动，超过相对角位置＂B＂到达一个新的角位置＂C＂，从而驱动钩机构100与活盖门接头63接合。

在控制轴从位置＂B＂转到位置＂C＂期间，支承臂86保持在它与内桶28接合的位置上，而控制轴80相对于支承臂86转动。如上所述，由于在支承臂86和控制轴80之间的销钉和缝隙的连接，这一点是可能的。接头钩106和接头63之间的最终接合使第二活盖门34顺时针旋转，从而使钩66和68与孔64分离，这使得活盖门32和34分离。一旦分离，第一活盖门被盖弹簧56推开。一旦盖18完全打开，缆绳132就如上所述返回到第一位置，从而使控制轴80回到角位置＂B＂。这种回到角位置＂B＂的旋转运动导致第二活盖门接头63从接头钩106上脱开，在门弹簧54的推动下第二活盖门34被推开。

因此，以这种方式，打开盖18导致活盖门32和34的分离，这使得活盖门与盖18同时打开，以进入内桶28。进一步讲，内桶门开启装置完全是一个机械装置，无需控制逻辑线路或控制系统。

在已进入内桶28的内部后，要重新启动内桶旋转，就必须使支承臂86与止动开口87分离。要完成这种分离，必须使锁定机构84从角位置＂B＂复位到角位置＂A＂，使得支承臂86与内桶28分离。图20显示了在洗衣机驱动过程期间重新启动内桶旋转的操作顺序。如步骤260所示，控制板230检测定时器通电。在步骤262中，马达46通电，驱动滑轮顺时针约转一周。由于上述内桶定位系统，在洗衣机驱动起始时，当在内桶已被定位并被保持后需要洗涤内桶旋转时，释放臂192沿逆时针方向以一个角度定位，刚好超出第一臂部分147。

滑轮的顺时针转动将锁定机构84复位，并由此将支承臂86复位到它的分离位置。由于在滑轮48和轮毂184之间的受限制的相对转动，滑轮48绕轮毂184旋转直到传动夹头186碰到表面190a。释放臂192保持在径向延伸的位置，直到凸轮从动端部194与凸轮表面202接合并移动到内导轨204。因此，这导致释放端部196在顺时针方向与第一臂部分147接合，引起释放杆136绕轴138逆时针方向旋转。在释放杆136和轮毂82之间通过棒154的相互连接使得释放杆136的逆时针旋转带动轮毂82顺时针旋转。锁定杆134沿着轮毂82的外表面127安放，直到轮毂82已使控制轴80转回到角位置＂A＂，抓钩法兰与槽口126接合。控制轴80的这种顺时针旋转使支承臂86与止动开口87分离。

如步骤264所示，支承臂86与止动开口87的分离可以通过用轮毂继电器234检测轮毂转动来检测。在步骤266中，如果轮毂继电器234并没有检测到轮毂转动，表明是一种故障状态，机器被断电。然而，如果如所期望的那样，轮毂继电器234检测到轮毂转到角位置＂A＂，洗涤操作过程继续，就如步骤268所示的那样。

以这种方式，锁定机构通过滑轮48的顺时针转动而复位，而释放臂192保持在径向伸展的位置。不过，如上所述，在滑轮48和轮毂184之间的受限制的相对转动之后，释放臂192返回到它的分离位置，这使得释放端部196的连续相对转过释放杆136并不导致释放端部196和第一臂部分147之间的接触。

图21中显示了本发明的一个可供选择的实施例。在这个系统中，用包括一些机电元件的一种锁定装置来取代上述严格的机械锁定装置84。

如所示的那样，上述可供选择的实施例的锁定机构包括一个锁定杆134′及一个释放杆136′，用于与锁定杆134和释放杆136类似的方式工作。一个轮毂82′刚性地连接到一根轴80上，用于控制这个轴80′的角位置。一个支承臂86′和一些部件连接到轴80′上，用于打开内桶出入口，就类似于上面所述的那样。

然而，与上述两件式滑轮装置相反，该可供选择的实施例包括一个具有一个固定释放部件280的单件式滑轮48′，用于接合释放杆136′。释放螺线管282与释放杆136′相互连接，以便选择性地把释放杆136′定位在与释放部件280接合的一个位置。与释放杆136相反，释放杆136′必须朝向滑轮48′顺时针旋转，以接合释放部件280，并且在正常洗涤操作过程中当不需释放部件280和释放杆136′接合时，释放杆136′必须转动着远离滑轮。另外，一个复位螺线管284与轮毂82′连接，用于复位该轮毂，从而使支承臂86′与止动开口87′分离。

图22中示出的用于可供选择的实施例的控制装置的电路图类似于图14。不过，螺线管282和284包括在该电路中，并与控制板230′相互连接，用于选择性通电。

可参考图23了解可供选择的实施例的工作。在步骤284、286及288中，检测到定时器断电，马达46′断电，指示器灯236′闪光，并且检测马达转速，与上述步骤242、244及246的方式类似。一旦马达46′已停止而且内桶28′已停止转动，就通过控制板230′给释放螺线管282通电，如步骤290所示，这使得释放杆136′向下旋转到与释放部件280接合的位置。在步骤292中，沿这样一个方向驱动马达，以便沿逆时针方向驱动滑轮48′。以这种方式，释放部件280被驱动到释放杆136′中，由此顺时针方向旋转释放杆136′。通过提供一个用来与释放螺线管282接合的缝294使得释放杆136′能够进行这种顺时针旋转。以与上述杆释放杆136的旋转类似的方式，释放杆136′的旋转导致支承臂86′进入旋转内桶28′，以便与止动开口87′接合，由此定位并保持内桶28′。

在步骤294中，通过微动开关234′或通过一种锁定的转子马达状态来检测支承臂的接合，就如同上述的那样。随后，在步骤296中，马达46′断电，而在步骤298中，释放螺线管282断电，移动释放杆136′远离滑轮48′。最后，如步骤300所示，控制板断电。

本领域普通技术人员可以理解，在重新启动内桶旋转之前，支承臂86′必须与止动开口87′分离。在图24中，显示了用于本发明的可供选择的实施例的驱动程序。在步骤302中，用控制板230′检测定时器的起动。在步骤304中，复位螺线管284瞬时通电或被施加以脉冲电流，这使轮毂82′及控制轴80′顺时针方向旋转，使支承臂86′与止动开口87′分离，并使得锁定杆134′能接合轮毂槽口，以便把轮毂82′支承在一个角位置＂A＂，这使得支承臂与内桶28′分离。在步骤3 06中，马达通电，用于启动洗涤内桶28′旋转，并随后使洗衣机10在所选择的洗涤操作过程中工作。

因此，可以理解，本发明提供了一种顶部装填式的自动洗衣机，此洗衣机具有一个自动的内桶定位和保持系统，用于在装入和取出衣物期间使内桶定向。这个系统只需要一个简单的控制装置且比较便宜。进一步，采用一个支承臂来直接接合内桶，保证了内桶的简单且极准确的定位。

尽管已参照一些具体的实施例说明了本发明，本领域普通技术人员会认识到，可以对此作出一些改变而不会背离所附的权利要求书中所确立的本发明的范围和精神。然而，上述止动开口87可以用一种从洗涤内桶延伸的构件或部件取代，用于与支承臂86接合。这样，洗涤内桶可以以类似于上述的方式被接合，从而准确定位内桶，以便把衣服装进洗涤内桶中或从中取出。

此外，可以用螺线管装置直接驱动支承臂86，而不是用上面所公开的机械联动装置。例如，支承臂可以包括一个与一个驱动器相互连接的部件，从而支承着支承臂作线性运动，使支承臂可以与洗涤内桶接合。

因此，应该理解，我们想要在此处被授权的专利范围内体现所有这样的改进，这些改进合理且合适地属于我们对现有技术的贡献的范围。

Claims (30)

1.一种自动洗衣机，包括：

一个无孔隙的外桶；

一个置于所述外桶内、可绕水平轴旋转的带孔洗涤内桶；

一个与所述洗涤内桶驱动连接、用于选择性地驱动所述洗涤内桶围绕所述水平轴转动的马达；

一个与所述外桶相互连接并可移动地支承在所述内桶附近的支承臂，所述支承臂具有一个支承端部；

其特征是，启动所述支承臂能驱动所述支承端部朝向所述洗涤内桶，以便选择性地与所述洗涤内桶接合、相对所述外桶定位所述洗涤内桶。

2.一种如权利要求1所述的自动洗衣机，其特征是，所述洗涤内桶进一步包括一个止动开口，而且所述支承端部选择性地与所述止动开口接合。

3.一种如权利要求1所述的自动洗衣机，进一步的特征是，所述支承端部是钩形的。

4.一种如权利要求2所述的自动洗衣机，进一步的特征是，所述支承端部有一个向外延伸的钉齿，用于限制所述支承端部穿透所述止动开口。

5.如权利要求1所述的一种自动洗衣机，进一步包括：

一根用所述外桶支承的、并且具有一个置于所述内桶附近的主要部分和一个延伸到所述外桶外的端部的控制轴，所述支承臂与所述控制轴的所述主要部分互相连接，所述控制轴的转动带动所述支承臂旋转，以便选择性地接合所述洗涤内桶。

6.一种如权利要求5所述的自动洗衣机，进一步包括：

一个刚性地连接到所述控制轴的所述外部延伸端部的轮毂，适合于选择性地控制所述控制轴相对于所述外桶的角位置。

7.一种如权利要求6所述的自动洗衣机，进一步包括：

一个用于推动所述控制轴旋转从而将所述支承臂推向所述内桶的弹簧；以及

一个置于所述轮毂附近的锁定机构，用于将所述轮毂锁定在一预定的角位置，以便抵抗所述弹簧的推动。

8.一种如权利要求7所述的自动洗衣机，进一步包括：

用于释放所述锁定机构的装置，能够释放所述轮毂，从而使所述控制轴可以在所述弹簧的推动下旋转。

9.一种如权利要求5所述的自动洗衣机，进一步包括：

一个使所述内桶和所述马达传动地相互连接、用于转动所述内桶的滑轮；

一个刚性地连接到所述控制轴的所述廷伸端部的轮毂，所述轮毂具有一个槽口；

一个用于偏置所述控制轴旋转从而将所述支承臂推向所述内桶的弹簧；

一个置于所述轮毂附近、用于把所述轮毂锁定在一预定的角位置、以便抵抗所述弹簧推力的锁定机构，所述锁定机构包括：

一根可旋转地支承在所述轮毂附近、用于接合所述槽口、以便把所述轮毂锁定在所述预定的角位置的锁定杆，以及

一根可旋转地支承在所述锁定杆附近并与所述锁定杆相互连接、以便与所述锁定杆一起旋转的释放杆，所述释放杆具有一个朝向所述滑轮延伸的部分；以及

从所述滑轮延伸出来的装置，用于接合所述释放杆的所述部分、从而旋转所述释放杆和锁定杆以便使所述锁定杆从所述槽口分离，进而释放所述控制轴，使所述控制轴可在所述弹簧的推动下旋转。

10.一种把一个可旋转的内桶定位在一台自动洗衣机内、以便把衣物装入该内桶和从中取出的方法，所述内桶具有一根水平轴并置于一个无孔隙的外桶内，所述内桶还由一个马达可旋转地驱动，所述方法包括下述这些步骤：(1)在所述外桶内缓慢转动所述内桶；(2)驱动一根支承臂朝向所述旋转内桶偏移，该支承臂置于所述内桶附近并具有一个支承端部；(3)使所述内桶与所述支承端部接合，使得所述内桶可旋转地固定；(4)检测所述内桶与所述支承端部的接合；以及(5)使所述马达断电。

11.如权利要求10所述的把一个可旋转的内桶定位在一台自动洗衣机内的方法，其特征是洗涤内桶进一步包括一个止动开口，此方法进一步的特征是：

步骤2进一步包括刚好在所述支承端部与所述止动开口对准之前驱动所述支承臂；以及

步骤3进一步包括使所述支承端部嵌进所述止动开口。

12.如权利要求10所述的定位一个可旋转的内桶的方法，其特征是自动洗衣机进一步包括一个用于选择性地激励许多机器部件的定时器，所述定位可旋转的内桶的方法进一步包括下述步骤：

检测定时器的断电；以及

使所述马达断电直到所述马达已减速，然后开始步骤1。

13.如权利要求10所述的定位一个可旋转的内桶的方法，进一步包括：

使内桶朝着与在洗涤期间的转动方向相反的方向转动，以便选择性地驱动所述的支承臂。

14.如权利要求10所述的定位一个可旋转的内桶的方法，其特征是所述自动洗衣机进一步包括一根用于可旋转地支承所述支承臂的控制轴、一个用于将所述支承臂推向所述内桶的弹簧以及一个用于把所述控制轴锁定在一预定的角位置以抵抗所述弹簧推动的锁定机构，所述驱动所述支承臂的步骤进一步包括：

释放所述锁定机构，从而释放所述支承臂，使其朝向所述内桶旋转。

15.如权利要求14所述的定位一个可旋转的内桶的方法，其特征是自动洗衣机进一步包括一个与一个传动地连接到所述内桶的滑轮结合在一起的释放机构，释放所述锁定机构的所述步骤进一步包括：

驱动所述置于所述滑轮上的释放机构；和

使所述释放机构旋转着通过所述锁定机构，从而释放所述锁定机构。

16.一种自动洗衣机，包括：

一个无孔隙的外桶；

一个置于所述外桶中、可绕一水平轴旋转的、带孔的洗涤内桶；

一个驱动地连接所述洗涤内桶、用于选择性地使所述洗涤内桶绕所述水平轴旋转的马达；

一根用所述外桶可旋转地支承并具有一个置于所述内桶的附近的主要部分和一个延伸到所述外桶外部的端部的控制轴；

一个具有一个支承端部的支承臂，所述支承臂与所述控制轴的所述主要部分相互连接并被支承在所述内桶附近；

一个刚性地连接到所述控制轴的所述延伸到外部的端部的轮毂；

一个用于推动所述控制轴旋转，进而将所述支承臂推向所述内桶的弹簧；以及

一个置于所述轮毂附近的、用于选择性地在一预定的角位置接合所述轮毂、以便抵抗所述弹簧的推动的锁定机构；

其特征是所述锁定机构从所述轮毂上选择性地分离使所述控制轴得以释放并且旋转，从而将所述支承端部推向所述洗涤内桶，以便与所述洗涤内桶接合，从而相对于所述外桶定位所述内桶。

17.如权利要求16所述的自动洗衣机，其特征是所述洗涤内桶进一步包括一个止动开口，而且所述支承端部选择性地与所述止动开口接合。

18.如权利要求16所述的一种自动洗衣机，进一步的特征是所述支承端部是钩形的。

19.如权利要求17所述的一种自动洗衣机，进一步的特征是所述支承端部有一个向外延伸的钉齿，用于限制所述支承端部与所述止动开口的接合。

20.如权利要求16所述的一种自动洗衣机，进一步包括：

用于释放所述锁定机构的装置，能够释放所述轮毂，从而使所述控制轴可以在所述弹簧的推动下旋转。

21.如权利要求16所述的一种自动洗衣机，进一步包括：

一个与所述内桶和所述马达相互连动、用于转动所述内桶的滑轮；

一根可旋转地支承在所述轮毂附近、用于接合所述槽口、以便把所述轮毂锁定在所述预定角位置的锁定杆，

一根可旋转地支承在所述锁定杆附近、并与所述锁定杆相互连接、以便与所述锁定杆一起旋转的释放杆，所述释放杆具有一个朝向所述滑轮延伸的部分；以及

从所述滑轮延伸出来的装置，用于接合所述释放杆的所述部分、以便旋转所述释放杆和锁定杆，从而使所述锁定杆从所述槽口分离出来，进而释放所述控制轴，使所述控制轴可在所述弹簧的推动下旋转。

22.一种自动洗衣机，包括：

一个具有一个出入开口的无孔隙的外桶；

一个置于所述外桶中、可绕一水平轴旋转的、有孔的洗涤内桶，所述内桶具有一个用于进入所述内桶内部的门；

一个驱动地连接所述洗涤内桶、用于选择性地使所述洗涤内桶绕所述水平轴旋转的马达；以及

从所述外桶延伸出来的装置，用于选择性地接合所述洗涤内桶，以便把所述内桶定位在一预定的角位置，从而使所述内桶门与所述出入开口对准，以便把衣物装进所述内桶及从所述内桶中取出衣物。

23.如权利要求22所述的自动洗衣机，其特征是所述洗涤内桶包括一个止动开口，而所述用于选择性地接合所述内桶的装置与所述止动开口接合。

24.如权利要求23所述的自动洗衣机，进一步包括：

用于在一接合所述止动开口时就使所述马达断电的装置。

25.如权利要求20所述的一种自动洗衣机，其特征是所述用于选择性地接合所述洗涤内桶的装置进一步包括：

一个用所述外桶可旋转地支承、并具有一个置于所述内桶附近的主要部分和一个延伸到所述外桶外的端部的控制轴；

一个具有一个以承端部的支承臂，所述支承臂与所述控制轴的所述主要部分相互连接并被支承在所述内桶附近；

一个刚性地连接到所述控制轴的所述延伸到外部的端部的轮毂；

一个用于推动所述控制轴旋转，从而将所述支承臂推向所述内桶的弹簧；以及

一个置于所述轮毂附近的锁定机构，用于把所述轮毂选择性地接合在一预定角位置、以便抵抗所述弹簧推动；

其特征是所述锁定机构与所述轮毂的选择性分离将所述控制轴释放并且旋转，从而将所述支承端部推向所述洗涤内桶，以便选择性地与所述洗涤内桶接合，进而相对于所述外桶定位所棕洗涤内桶。

26.如权利要求20所述的一种自动洗衣机，其特征是用于选择性地接合所述洗涤内桶的所述装置进一步包括：

用于释放所述锁定机构的装置，能够释放所述轮毂，从而使所述控制轴可以在所述弹簧的推动下旋转。

27.一种在一台自动洗衣机为启动一个可旋转的内桶旋转的方法，所述内桶具有一根水平轴并被置于一个无孔隙的外桶内，所述内桶具有一个支承臂，用于接合所述洗涤内桶，以便定位并保持这个可以用一个马达可旋转地驱动的所述内桶，所述方法包括：(1)使一个支承臂与所述洗涤内桶分离，这使得内桶能够自由旋转；(2)检测所述支承端部与所述洗涤内桶的所述分离，和(3)旋转所述内桶。

28.如权利要求27所述的定位一个可旋转的内桶的方法，其特征是所述自动洗衣机进一步包括一个定时器，用于选择性地激励许多机器部件，所述定位可旋转的内桶的方法进一步包括下述步骤：

检测定时器的起动；以及

使所述马达通电，以便使所述支承臂与所述止动开口分离。

29.如权利要求27所述的一种定位一个可旋转的内桶的方法，其特征是所述自动洗衣机进一步包括一根用于可旋转地支承所述支承臂的控制轴、一个用于朝向所述内桶推动所述支承臂的弹簧以及一个用于把所述控制轴锁定在一预定的角位置以便抵抗所述弹簧推动的锁定机构，所述分离所述支承臂的步骤进一步包括：

重新锁定所述锁定机构，这使得所述支承臂与所述内桶分离。

30.如权利要求29所述的一种定位一个可旋转的内桶的方法，其特征是所述自动洗衣机进一步包括一个与一个传动地连接到所述内桶的滑轮结合在一起的释放机构，所述重新锁定所述锁定机构的步骤包括：

驱动置于所述滑轮上的所述释放机构；和

使所述释放机构转动并且通过所述锁定机构，这使得所述锁定机构被重新锁定。

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