CN101166862B - 洗衣机的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗衣机的驱动装置，这种类型的洗衣机包括桶(10)、篮筐(20)、向下旋转安装在结构件(E)下部的竖直管形轴(30)、旋转安装在管形轴(30)内并具有支撑波轮(50)的上端(40b)和与电动机(60)旋转连接的下端(40a)的中心轴(40)。驱动装置包括：安装在管形轴(30)和中心轴(40)周围并在洗衣机脱水回转操作过程中与它们耦合的螺旋弹簧(80)；旋转安装在结构件(E)中、在螺旋弹簧(80)周围并旋转连接到螺旋弹簧(80)下端(81a)的圆柱形套筒(90)；紧密地安装在圆柱形套筒(90)周围并具有非运行和操作状态的制动带(95)，在非操作状态下，制动带(95)松开圆柱形套筒(90)以使其在脱水回转操作中与螺旋弹簧(80)连同管形轴(30)和中心轴(40)一起旋转，在操作状态下，制动带(95)在所述方向上的旋转受到阻碍，阻碍圆柱形套筒(90)和螺旋弹簧(80)的旋转，以便于旋转地脱离管形轴(30)和中心轴(40)；和有选择地被驱动以改变制动带(95)的运行和非操作状态的致动装置(100)。

Description

洗衣机的驱动装置

技术领域

本发明涉及洗衣机的驱动装置，这种类型的洗衣机包括一个结构件，在该结构件上固定竖直的圆柱形桶，桶的尺寸确定成容纳洗涤液体的负载，在桶的内部安装有一般设计成圆柱形以容纳要洗的衣物的有穿孔的篮筐，篮筐通过管形轴竖直并旋转地安装在洗衣机结构件中，并且容纳安装在竖直中心轴上端、旋转安装在管形轴上并与电动机组耦合的波轮，电动机组在洗涤操作的不同步骤中负责有选择地旋转驱动波轮和篮筐。

背景技术

在上述类型的洗衣机中，通过波轮通常在给定的速度下按一定的转数沿两个相反的方向的旋转来执行容纳在篮筐中的衣物的洗涤操作，此时要考虑：为了得到想要的洗涤效果，和由于上述衣物受到的运动而作用在衣物上的磨损，同时赋予衣物和洗涤液体运动。

这种洗衣机还允许在篮筐和波轮的轴结合并沿同一方向旋转时，进行脱水回转操作，以便于以等于或高于在洗涤操作时作用在波轮上的旋转速度来甩干衣物。

在这些现有技术的机器中，篮筐通常要求被锁住，以便在洗涤操作中不相对于桶和机器结构件旋转，在洗涤操作中使波轮在一个方向或相反的方向上旋转以使洗涤液体和浸在其中的衣物运动。为此，有各种已知的电磁锁定装置，其在洗涤时自动地被驱动，以保持篮筐锁定在机器结构件上，而在旋转时则松开篮筐，以便旋转。除篮筐锁定装置外，这些洗衣机还需要一耦合装置，它也是电磁的并且用于将篮筐的管状轴连接至波轮的中心轴上，从而所述篮筐在衣物脱水操作时与波轮一起旋转。

采用两个电磁锁定装置，一个用于将篮筐结合至结构件上，另一个用于将篮筐结合至波轮上，这也是增加机器的最终成本的一个因素。即使在篮筐与结构件之间使用卷簧式单向锁定装置的情况下，也需要通过如单向接合支承的其它装置在相反的方向锁住篮筐，该支承也是一个增加成本的元件。

由于篮筐不是可旋转地沿波轮的任一旋转方向锁在机器结构上，所以通过由洗涤液体和衣物所形成的牵引作用，使篮筐与波轮一起旋转。在这种情况下，洗涤液体加速旋转，产生旋涡并加大其体积，直至有可能流出桶的上缘。

在已知的洗衣机中需要解决的问题之一是满足有关降低机器成本和为达到高效的洗涤作用而又不使衣物受到过分的磨损所必须的工作条件的要求。

为了消除机器的缺陷和不足，巴西专利申请PI0204385-8中由同一的申请人提出了一种解决方案，根据该申请，波轮的中心轴被电动机有选择地旋转地驱动，在第一旋转时间沿第一旋转方向旋转，在第二旋转时间沿第二旋转方向旋转，在机器的洗涤操作中，第二旋转时间实际上比第一旋转时间短，在第一旋转方向上，篮筐的管形轴相对于结构件一直被旋转地锁住，而在第二旋转方向上，保持自由旋转，一旦机器开始脱水回转操作，当波轮的中心轴被电动机驱动时，所述篮筐的管形轴被锁在波轮的中心轴上。

在同一申请人的前述方案中，管形轴是用卷簧式锁定装置以简单方法和单一方向的方式锁在机器结构件上，采用第一弹簧，其确保篮筐在机器运转的任何步骤中在第一旋转方向上锁住不旋转，在洗涤步骤中在第二旋转方向上篮筐保持自由旋转，而在脱水回转步骤时篮筐与波轮一起在第二旋转方向上共同旋转。通过时间的限制来控制篮筐在洗涤步骤中在第二旋转方向上的自由旋转。

另一方面，为了在脱水回转步骤中将篮筐的管形轴与波轮的中心轴耦合，在巴西专利PI0204385-8中提出的方案采用了一种耦合装置，该耦合装置包括安装在管形轴的轴向延伸部分的周围的第二螺旋弹簧，所述第二螺旋弹簧有一固定在中心轴上的第一端和与圆柱形套筒相连接的第二端，该圆柱形套筒旋转地安装在第二弹簧周围的结构件中，该圆柱形套筒与所述弹簧和中心轴一起旋转。制动带紧密地安装在圆柱形套筒周围并设计成在脱水回转操作中使其旋转有选择地受到阻碍，减少圆柱形套筒的旋转从而促使第二弹簧在管形轴的周围拉紧，将其旋转地结合到中心轴上，并允许在脱水回转操作中篮筐与波轮一起旋转。

在这个现有的结构中，在脱水回转操作中固定在结构件上的电磁装置(螺线管)被激励，以致其致动销阻碍制动带与圆柱形套筒一起的旋转，以致圆柱形套筒促使第二弹簧在篮筐的管形轴的周围被拉紧。

虽然以可接受的成本确保了洗衣机准确且自动地操作，由于在脱水回转操作中电磁装置必须保持被激励，以便锁住在圆柱形套筒周围的制动带的旋转，用足够大的力量确保管形轴周围第二弹簧的摩擦张紧，这个现有技术的方案仍然呈现出需要改进的特征。此外，在脱水回转过程中，在容易有油存在的区域中，制动带与圆柱形套筒之间保持磨损摩擦接触，损害了这种耦合。

发明内容

由于上述不足之处，本发明的目的是提供一种用于上述类型洗衣机的驱动装置，该驱动装置提供简单的结构性方案，该方案具有相对降低的成本并确保在脱水回转操作中波轮的中心轴与篮筐的管形轴之间的有效耦合，而且不会受到过早磨损和在耦合区域中由于油的存在带来的消极影响。

本发明提供一种用于洗衣机的驱动装置，这种类型的洗衣机包括固定在结构件上的桶；位于桶内的篮筐；竖直管形轴，其旋转安装在结构件下部并具有下端和固定在篮筐上的上端；旋转安装在管形轴内部的中心轴，其具有在篮筐内并支撑波轮的上端和旋转耦合到固定在结构件上的电动机上的下端；驱动装置的特征在于，其包括螺旋弹簧，其紧密地安装在管形轴和中心轴的轴向相邻的延伸部分周围，在机器的脱水回转操作中，一旦中心轴旋转，螺旋弹簧将所述相邻的延伸部分在一个方向上可旋转地耦合；圆柱形套筒，其旋转地安装在结构件中并安装在螺旋弹簧周围以及旋转连接到螺旋弹簧下端上；制动带其紧密地安装在圆柱形套筒周围并具有非操作状态和操作状态，在非操作状态下，制动带松开圆柱形套筒，以使其在脱水回转操作中在所述方向上与螺旋弹簧连同管形轴和中心轴一起旋转，在操作状态下，所述制动带在所述方向上的旋转受到阻碍，制动并中断圆柱形套筒和螺旋弹簧在所述旋转方向上的旋转，并且螺旋弹簧径向打开，以便于旋转地脱离管形轴和中心轴；和致动装置，其安装在结构件中并从静止位置有选择地驱动到驱动位置，在静止位置上致动装置将制动带引导到操作状态，在驱动位置上将制动带引导到非操作状态。

上述目的通过一种用于洗衣机的驱动装置来实现，该洗衣机属于这样一种类型，其包括与结构件连接的桶；位于桶内部的篮筐；旋转地安装在结构件下部、并且具有下端和连接在篮筐上的上端的竖直管形轴；旋转地安装在管形轴内部的中心轴，其具有在篮筐内并支撑波轮的上端和旋转耦合到固定在结构件上的电动机上的下端。

根据本发明，驱动装置包括螺旋弹簧，其紧密地安装在管形轴和中心轴的轴向相邻的延伸部分周围，在机器的脱水回转操作中，一旦中心轴旋转就将所述相邻的延伸部分在一个方向上可旋转地耦合；圆柱形套筒，其旋转地安装在结构件中并安装在螺旋弹簧周围以及旋转连接到螺旋弹簧下端上；制动带，其紧密地安装在圆柱形套筒周围并具有非操作状态和操作状态，在非操作状态下，制动带松开圆柱形套筒，以使其在脱水回转操作中在所述方向上与螺旋弹簧连同管形轴和中心轴一起旋转，在操作状态下，制动带在所述方向上的旋转受到阻碍，制动并中断圆柱形套筒和螺旋弹簧在所述方向上的旋转，并且螺旋弹簧径向打开，以便于旋转地脱离管形轴和中心轴；和致动装置，其安装在结构件中并从静止位置有选择地驱动到驱动位置，在静止位置上驱动装置将制动带引导到操作状态，在驱动位置上将制动带引导到非操作状态。

具有上面引用的结构，在螺旋弹簧处于其静止操作状态下，管形轴和中心轴通常通过在所述轴周围的螺旋弹簧保持彼此耦合并与圆柱形套筒相连，在脱水回转操作中，为了释放制动带与圆柱形套筒一起的旋转，当致动装置保持在驱动位置上时，所述套筒连同弹簧和两个轴一起保持自由旋转。这样，为了与这些轴耦合，仅利用螺旋弹簧的张紧力。在洗涤操作中，致动装置保持在静止位置上，在该位置上致动装置保持制动带在操作状态，制动带的旋转受阻，从而制动圆柱形套筒，中断其旋转，并且相对中心轴和较小程度地相对管形轴打开螺旋弹簧，保持制动带圆柱形套筒一起静止。在这种状态下，在制动带和圆柱形套筒之间没有摩擦滑动。

附图说明

下面将参考本发明的实施例的附图对本发明进行介绍，其中：

图1是本发明中考虑类型的洗衣机的示意径向竖直截面图；

图2是波轮和篮筐所旋转安装的区域的简化的放大的径向截面图，在该区域中安装有用于在一个方向上相对洗衣机的结构自动锁定所述篮筐的装置，并且在该区域中安装有用于在脱水回转操作中促使在波轮的中心轴和篮筐的管形轴之间相对旋转耦合的离合装置；

图3是安装在圆柱形套筒周围的制动带的透视图，螺旋弹簧安装在圆柱形套筒内；

图4是波轮的中心轴和篮筐的管形轴旋转耦合的区域沿图2中的线IV-IV剖开并示出处于静止、非激励状态的致动装置的放大的横截面图。

具体实施方式

如图1所示，本发明应用到这样一种洗衣机中，该洗衣机包括一大体限定一棱柱形室的结构件E，通过任何合适的装置在所述室中固定竖直的大体圆柱形的桶10，该桶10的下面用一底壁11封闭并且上面敞开，桶的尺寸做成能容纳洗涤液体的负载。应当知道，桶10可以构造成其本身限定出结构件E的上部。

在桶10中共轴线地安装一优选的也是大体圆柱形的篮筐20。篮筐20具有底壁21并且上面敞开，而且设计成容纳要洗的衣物。所述底壁21的中心连接在管形轴30的上端30b上，该管形轴30从桶10竖直向下并向外伸出，以被一对安装在轴承支架12上的轴承31和32支承，该轴承支架12固定在桶10的底壁11上或作为一整件与所述底壁11结合。位于管形轴30上的篮筐20的这种组件允许篮筐绕其纵向轴线自由旋转。

穿过桶10的底壁11的管形轴30的通道借助安装在所述底壁11上的保持器13形成。

在管形轴30内，中心轴40一般通过衬套41和42旋转安装，在所述中心轴的上端40b上安装有定位于篮筐20的底壁21上的盘式波轮50，波轮50与所述底壁21之间保持一个小的轴向间距。

中心轴40的下端40a从管形轴30向外伸出以接纳从动带轮43，其通过皮带44与固定在电动机60的轴上的驱动带轮45可操作地结合，电动机60安装在机器的结构件E上，并且通常直接或间接地固定在桶10的底壁11上。驱动带轮45在电动机60的轴上的固定可利用所述轴上的槽通过干涉来完成，以便确保证其固定和两个部分之间转矩的传递，而不需要使用附加的如螺母的固定元件。

与具有可变速度的驱动装置和根据所要求操作的功能自动地控制速度变化的传动装置相比，该结构使得驱动装置和传动装置非常简单并且成本相对较低。

如图2所示的本发明的一个方面，洗衣机包括锁定装置70，用于相对结构件E，更具体地是相对轴承支架12将管形轴30锁定在所述管形轴的一个旋转方向上。

在本发明的一个优选结构形式中，锁定装置70包括螺旋弹簧71，其安装在管形轴30的周围，以便在锁定装置70处于非操作状态(inoperatiive condition)时可滑动地位于管形轴30的周围，所述螺旋弹簧71具有径向向外伸出的端部72，以便保持一直安装并锁定在轴承支架12中的腔15内。

这种结构极其简单而又低廉地将篮筐锁定在第一旋转方向上，但不促进相反方向的锁定。

因此，当机器在洗涤状态下工作时，波轮50沿第一方向旋转某一时间，趋向于使篮筐20按同一方向旋转，但锁定装置70阻止篮筐20沿所述第一方向旋转，因而通过洗涤液体、衣服的负载、篮筐20和波轮50的共同移位(displacement)来避免形成涡旋。

然而，当波轮50的旋转中断，并转至与第一方向相反的第二方向上时，篮筐20被洗涤液体推动，也按相同速度沿所述第二方向旋转，在此方向上，篮筐不发生锁定。

为了防止洗涤液体的液面随着篮筐20的旋转加速而过分地上升，本发明提供一种特殊的操作程序，该程序使波轮50在所述两个方向上的旋转时间不对称。

由于篮筐20沿所述第二方向自由旋转，该旋转趋向于通过篮筐20内涡旋的形成来提高洗涤液体的液面，所以波轮50在第二旋转方向上的驱动经历的第二旋转时间大体上比第一旋转时间短。

应当知道的是，这里所介绍和示范的锁定装置70仅仅是示例性的，因为本发明的驱动装置可以连同其他结构性方案一起在洗涤操作中锁定篮筐的管形轴。

为了允许篮筐20和波轮50在脱水回转操作中一起沿第二旋转方向旋转，机器具有驱动装置，该驱动装置包括大体为电磁的离合装置C，其与管形轴30和中心轴40可操作地耦合在一起。

在图2所示的示例性结构中，离合装置C包括螺旋弹簧80，其构成洗衣机的驱动装置中的第二螺旋弹簧，所述螺旋弹簧80紧密地安装在管形轴30和中心轴40的轴向相邻的延伸部分周围，螺旋弹簧80的尺寸做成保证在正常的静止状态(rest condition)下，在与机器脱水回转操作的方向相对应的旋转方向上，中心轴40和管形轴30之间的安全旋转耦合。

因此，一旦机器执行脱水回转操作，螺旋弹簧80就保持紧密地位于管形轴30和中心轴40周围，使得所述这些轴在所述脱水回转方向上一起旋转，这种情况与锁定装置70将篮筐20的管形轴30锁定在机器的结构件E上的情况相反，防止篮筐在其他方向上旋转，在本发明中其他方向指第一旋转方向。

驱动装置还包括用任何适合的材料，如合成材料做的圆柱形套筒90，套筒90旋转安装在结构件E中螺旋弹簧80的周围，相对螺旋弹簧80保持一定的间隙，并旋转安装在螺旋弹簧80的下端81上。在图示的结构中，螺旋弹簧80的螺旋端81向外径向弯曲，并插到圆柱形套筒90上相应的的径向孔中，确保螺旋弹簧80与圆柱形套筒90之间的旋转锁定，但允许圆柱形套筒90的径向孔中的螺旋弹簧80的下端81有一定的径向位移。采用这种布置，螺旋弹簧80能径向移动，保持其下端81与圆柱形套筒90的耦合。

圆柱形套筒90周围安装有制动带95，制动带95用任何适合的材料制成，并且一般具有从圆柱形套筒90径向伸出的端部95a，以便为了处于非操作状态和操作状态而与前面介绍的致动装置100有选择地配合，其中，在非操作状态下，圆柱形套筒90被释放，以在脱水回转操作中与螺旋弹簧80和中心轴40以及管形轴30一起沿所述旋转方向旋转，在操作状态下，制动带95在所述方向上的旋转受到阻碍，制动并中断圆柱形套筒90和螺旋弹簧80在所述旋转方向上的旋转。当圆柱形套筒90被制动带95锁住时，螺旋弹簧80也被旋转地锁住，因此，当中心轴40开始在脱水回转方向上旋转时，所述螺旋弹簧80径向打开，由于制动带95作用，不仅松开螺旋弹簧80与中心轴40之间的摩擦接触，也大体上稍微放松相对管形轴30的下端30a的摩擦接触，允许中心轴40在管形轴30内自由旋转，仅仅推动波轮50，而螺旋弹簧80和圆柱形套筒90保持静止。

制动带95具有端部95a，其选择性地受到安装在结构件E中的致动装置100的阻碍，并且其被从静止位置向驱动位置推动，其中在静止位置下，致动装置100将制动带95引导到操作状态，在驱动位置上，制动带95被引导到非操作状态。

在图示的优选结构中，致动装置100包括具有致动销101的电磁致动器(螺线管)，致动销101受到复位弹簧102的持续作用，到达致动装置100的静止状态，在该状态下，致动销101阻碍制动带95的旋转，更具体地是通过阻碍所述的端部95a的旋转，制动并中断圆柱形套筒90及螺旋弹簧80的旋转，使得螺旋弹簧80径向打开，并使波轮50的中心轴40脱离篮筐20的管形轴30。

上述结构允许在致动装置100静止状态下，其复位弹簧102将致动销101保持在其干涉制动带95的端部95a的旋转的位置上，脱离中心轴40和管形轴30，为了执行机器的洗涤操作这种脱离是必须的。

在脱水回转操作中，致动装置100被自动地激励以保持其致动销101从静止位置移动到操作位置，也就是说到达驱动和收回位置，其中，在静止位置上，其干涉制动带95的旋转，在操作位置上，所述致动销停止对制动带95的致动，制动带95呈现出非操作状态，在该状态下，制动带95与圆柱形套筒90一起旋转，并允许螺旋弹簧80保持在其静止状态上，在该状态下，螺旋弹簧80紧密地安装在管形轴30和中心轴40周围，保持两个轴互相耦合而执行机器的脱水回转操作。

值得注意的是，一旦电磁致动装置100被激励，电磁力足以抵抗复位弹簧102的持续作用而收回致动销101，复位弹簧102的尺寸做成当电磁致动装置100断开时使致动销101移动到静止位置。

当洗衣机开始执行洗涤操作时，电磁致动装置100通常自动断开，在洗涤操作过程中电动机60在管形轴30脱离篮筐20的状态下驱动中心轴40和波轮50。

如上面所述，在洗涤操作中，电磁致动装置100的断开使得复位弹簧102推动致动销101回到静止位置上，在静止位置上，所述致动销101干涉制动带95，从而阻碍制动带95的旋转，也阻碍与制动带95耦合的螺旋弹簧80的旋转，螺旋弹簧80打开，并脱离管形轴30和中线轴40。

仍然根据图示的结构，中心轴40结合相邻的圆柱形加宽件46，圆柱形加宽件46位于管形轴30下端30a的外侧并具有与所述管形轴30下端30a的外径基本相等的外径。这种结构允许管形轴30的所述下端30a和中心轴40的圆柱形加宽件46限定出两个轴的轴向相邻的延伸部分，螺旋弹簧80安装在延伸部分的周围，优选地，螺旋弹簧80构造成沿其轴向延伸部分具有基本上相同的直径，以便于一旦机器开始脱水回转操作就同时拉紧两个轴。

虽然这里仅仅示出了本发明的一个实施例，但是应当知道的是可以改变元件的形式和相对布置关系，而不脱离所附权利要求书限定的结构构思。

Claims (5)

1.一种用于洗衣机的驱动装置，这种类型的洗衣机包括固定在结构件(E)上的桶(10)；位于桶(10)内的篮筐(20)；竖直管形轴(30)，其旋转安装在结构件(E)下部并具有下端(30a)和固定在篮筐(20)上的上端(30b)；旋转安装在管形轴(30)内部的中心轴(40)，其具有在篮筐(20)内并支撑波轮(50)的上端(40b)和旋转耦合到固定在结构件(E)上的电动机(60)上的下端(40a)；驱动装置的特征在于，其包括螺旋弹簧(80)，其紧密地安装在管形轴(30)和中心轴(40)的轴向相邻的延伸部分周围，在机器的脱水回转操作中，一旦中心轴(40)旋转，螺旋弹簧(80)将所述相邻的延伸部分在一个方向上可旋转地耦合；圆柱形套筒(90)，其旋转地安装在结构件(E)中并安装在螺旋弹簧(80)周围以及旋转连接到螺旋弹簧(80)下端(81)上；制动带(95)，其紧密地安装在圆柱形套筒(90)周围并具有非操作状态和操作状态，在非操作状态下，制动带(95)松开圆柱形套筒(90)，以使其在脱水回转操作中在所述方向上与螺旋弹簧(80)连同管形轴(30)和中心轴(40)一起旋转，在操作状态下，所述制动带(95)在所述方向上的旋转受到阻碍，制动并中断圆柱形套筒(90)和螺旋弹簧(80)在所述旋转方向上的旋转，并且螺旋弹簧(80)径向打开，以便于旋转地脱离管形轴(30)和中心轴(40)；和致动装置(100)，其安装在结构件(E)中并从静止位置有选择地驱动到驱动位置，在静止位置上致动装置(100)将制动带(95)引导到操作状态，在驱动位置上将制动带(95)引导到非操作状态。

2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，致动装置(100)包括通过致动销(101)提供的电磁致动器，致动销(101)受到由复位弹簧(102)施加的持续力到达致动装置(100)的静止状态，在该状态下，致动销(101)阻碍由圆柱形套筒(90)支承的制动带(95)的旋转，从而阻碍圆柱形套筒(90)的旋转。

3.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，制动带(95)包括从圆柱形套筒(90)径向伸出的相对端(95a)，当致动装置(100)处于静止位置时，所述相对端(95a)与致动销(101)耦合。

4.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，当洗衣机执行洗涤操作时，致动装置(100)自动断开，在洗涤操作过程中，在中心轴(40)和波轮(50)脱离管形轴(30)的状态下，电动机(60)驱动中心轴(40)和波轮(50)。

5.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，中心轴(40)与相邻的圆柱形加宽件(46)结合，圆柱形加宽件(46)在管形轴(30)下端(30a)的外侧并具有与所述管形轴(30)下端(30a)的外径基本相等的外径，所述下端(30a)和所述圆柱形加宽件(46)限定管形轴(30)和中心轴(40)的轴向相邻的延伸部分，螺旋弹簧(80)安装在所述延伸部分的周围。

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