CN103911815B - 洗衣机及洗衣机驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种洗衣机及洗衣机驱动方法，其中洗衣机包括：内筒和外筒，还包括与内筒和外筒配合设置的磁力相斥的磁体，内筒通过磁体间的斥力悬浮于外筒内，沿外筒的周向设置有初级线圈，内筒对应设置有次级感应部，初级线圈在通电时与次级感应部产生磁作用力驱动内筒旋转，通过磁体同极相斥产生的排斥力使内筒悬浮，内筒转动时与外筒之间几乎没有机械接触，减少外筒的晃动，此外，将外筒作为感应电机的初级，内筒作为感应电机的次级，通过初级与次级产生磁作用力驱动内筒旋转，可以减小整机的振动，降低噪音。

Description

洗衣机及洗衣机驱动方法

技术领域

本发明涉及一种洗衣机及洗衣机驱动方法。

背景技术

目前，市面上的波轮洗衣机，外筒采用四个吊杆系统固定、悬空的方式，这样使内筒转动时产生较大的摆动，并与外筒接触产生较大的机械摩擦，长时间晃动会引起吊杆系统的不稳定，从而使整机振动严重，噪音增大，此外，由于驱动内筒旋转的电机设置在外筒下方，这也会造成内筒旋转时上部晃动较大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种洗衣机及洗衣机驱动方法，能有效的减少机械摩擦，从而减小机械振动，降低洗衣时的噪音。

一种洗衣机，包括内筒和外筒，还包括与所述内筒和外筒配合设置的磁力相斥的磁体，所述内筒通过磁体间的斥力悬浮于所述外筒内，沿所述外筒的周向设置有初级线圈，所述内筒对应设置有次级感应部，所述初级线圈在通电时与所述次级感应部产生磁作用力驱动所述内筒旋转。

一种上述洗衣机驱动方法，包括：通过与内筒和外筒配合设置的磁体间的斥力，将所述内筒悬浮于所述外筒内；并将洗衣机的外筒作为感应电机的初级，将洗衣机的内筒作为感应电机的次级，所述初级在通电时与所述次级产生磁作用力驱动内筒旋转。

本发明提供的洗衣机及洗衣机驱动方法，通过磁体同极相斥产生的排斥力使内筒悬浮，内筒转动时与外筒之间几乎没有机械接触，减少外筒的晃动，此外，将外筒作为感应电机的初级，内筒作为感应电机的次级，通过初级与次级产生磁作用力驱动内筒旋转，可以减小整机的振动，降低噪音。

附图说明

图1为本发明提供的洗衣机一种实施例的结构示意图。

图2为图1沿A-A线的剖面图。

图3为本发明提供的洗衣机的初级线圈的结构示意图。

图4为本发明提供的洗衣机的内筒一种实施例的结构示意图。

图5为本发明提供的洗衣机的次级感应部第一种实施例的结构示意图。

图6为本发明提供的洗衣机的次级感应部第二种实施例的结构示意图。

图7为本发明提供的洗衣机的磁体一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

如图1所示，一种洗衣机，包括外筒1和内筒2，还包括与内筒2和外筒1之间配合设置的磁力相斥的磁体，内筒2通过磁体间的斥力悬浮于外筒1内，沿外筒1的周向设置有初级线圈，内筒2对应设置有次级感应部，初级线圈在通电时与次级感应部产生磁作用力驱动内筒2旋转。

初级线圈包括第一初级线圈8和第二初级线圈9，第一初级线圈8和第二初级线圈9以外筒的轴线对称设置于外筒1壁，第一初级线圈8和第二初级线圈9可设置在外筒1的内壁或外壁，优选地，将第一初级线圈8和第二初级线圈7设置在外筒1的内壁。

次级感应部优选为环形导磁部6。

如图2所示，第一初级线圈8和第二初级线圈9的弧度与外筒1内壁的弧度一致，固定设在在外筒1的内壁上，第一初级线圈8和第二初级线圈9均包括多个沿外筒1半径方向凸起的磁轭部，磁轭部的外围缠绕有线圈，以第一初级线圈8为例，如图3所示，第一初级线圈8包括多个沿外筒1半径方向凸起的磁轭部81，磁轭部81的外围缠绕有线圈，第二初级线圈9与第一初级线圈8结构相同。

初级线圈本身不带有磁性，因此在断电情况下不产生感应磁场，给线圈通电后就会在其周围产生感应磁场。

内筒2上设置的环形导磁部6本身可以由导磁材料制成，例如永磁材料，因此在其周围产生有磁场，在线圈通电的情况下，第一初级线圈8和第二初级线圈9产生的感应磁场与环形导磁部6产生的磁场相互作用产生磁作用力以驱动内筒2旋转。

该电磁作用力为第一初级线圈8和第二初级线圈9与环形导磁部6之间的吸引力或排斥力，在该吸引力或排斥力的作用下带动内筒旋转。

采用变频器为线圈供电，改变通电电流的方向即可改变感应磁场的方向，从而控制第一初级线圈8和第二初级线圈9与环形导磁部6之间产生吸引力或排斥力。

启动时，变频器为线圈供电，第一初级线圈8和第二初级线圈9与环形导磁部6之间产生排斥力带动内筒2旋转，制动时，变频器改变电流方向，第一初级线圈8和第二初级线圈9与环形导磁部6之间的作用力变为吸引力，使内筒2停止旋转；反之，还可以启动时产生吸引力，制动时变为排斥力。

作为一种优选的实施例，外筒1内壁沿与其轴线平行的方向上设置有导向线圈10，导向线圈10一方面用于保持内筒2与外筒1同心度，另一方面，还用于保证初级线圈与环形导磁部6之间的气隙，此外，还用于减少内筒2上端与外筒1的碰撞。

环形导磁部6也可采用导磁材料制成，优选采用背铁和铝的复合材料制成，在初级线圈通电时产生感应磁场与环形导磁部6产生的磁场相互作用产生磁作用力，带动内筒旋转，能有效提高磁路，降低能量损耗。

初级线圈和环形导磁部6可对应设置在外筒1和内筒2的任意位置，作为一种优选的实施方式，将初级线圈及环形导磁部6分别对应设置在外筒1和内筒2的顶部。

将初级线圈及环形导磁部6分别对应设置在外筒1和内筒2的顶部，一方面是由于顶部与水接触较少，有效地保护环形导磁部6，另一方面，以往的波轮洗衣机内筒都是靠底部的电机带动旋转，在高速甩干过程中，内筒顶部晃动比较严重，将驱动源设置在顶部，则可以很好的解决这个问题。

如图4所示，作为一种可选的实施方式，内筒2可包括环形导磁部6和非导磁部11，环形导磁部6和非导磁部11一体成型即形成了内筒2，采用该结构可以有效的节约导磁材料。

作为一种可选的实施方式，整个内筒2采用导磁材料制成，能够节省制作工艺流程。

如图5所示，作为一种可选的实施方式，环形导磁部6为套设在内筒2外壁上的环形导磁板12，该结构利于拆卸，如果环形导磁板12发生损坏或消磁可方便的进行更换。

如图6所示，作为一种可选的实施方式，可在环形导磁板12外壁设置多个轮齿13，多个轮齿13与环形导磁板12为一体成型，经试验发现，采用带有轮齿的环形导磁板12作为内筒2的环形导磁部，能够加强与弧形定子之间的磁作用力。

如图1所示，作为一种可选的实施例，内筒2底部圆心设置有用于支撑内筒2的连接轴5，连接轴5为中空结构。

磁力相斥的磁体4分别设置在连接轴5内以及与外筒1连接的轴套20（或中空轴）内。

通过磁体4之间的斥力，使内筒2悬浮于外筒1内，内筒2在旋转时与外筒1无接触，避免内筒2和外筒1之间产生机械摩擦，从而有效降低整机运转时产生的噪音。

作为一种可选的实施方式，如图7所示，本实施例提供的洗衣机还包括磁力轴承，内筒2底部圆心设置有连接轴5，连接轴5穿过外筒1底部圆心与设置在外筒1下方的磁力轴承连接。

内筒2、外筒1以及磁力轴承为同轴设置。

磁体包括：第一永磁体41以及第二永磁体42，磁力轴承包括设置在外筒1底部的外轴套44；第一永磁体41设置在外轴套44底部，第二永磁体42固定在连接轴5上；第二永磁体42依靠与第一永磁体41间的斥力悬浮于第一永磁体41之上，第二永磁体42经连接轴5带动内筒2悬浮于外筒1的内。

此外，本实施例提供的磁力轴承还包括：与连接轴5一体成型的内轴套43，第二永磁体42固定在内轴套43内。

外轴套44上端开口，开口端与外筒1底端外部固定连接，外轴套44内底部设置第一永磁体41；内轴套43下端开口，连接轴5穿过内轴套43上端的中心并与内轴套43一体成型，第二永磁体42固定在内轴套43内，连接轴5穿过第二永磁体42的环心并与第二永磁体42固定连接，第一永磁体41与第二永磁体42相对面的极性相同，根据同极相斥原理，在第一永磁体41与第二永磁体42之间产生斥力，使第二永磁体42悬浮于第一永磁体41之上，由于第二永磁体42与内筒2上的连接轴5固定连接，因此第二永磁体42能带动内筒悬浮于外筒1内。

第一永磁体41和第二永磁体42可优选采用永磁环。

连接轴5包括中空部分，中空部分设置有波轮轴14，波轮轴14的一端穿过内筒2圆心与波轮15同轴连接，波轮轴14的另一端穿过外轴套44底部中心并连接有波轮电机16。

波轮电机16驱动波轮15旋转，内筒2通过驱动源3控制旋转，二者分开控制，无需设置离合器与传送皮带，有效节约电能和空间，此外，将弧形定子及导磁部分别对应设置在外筒和内筒的顶部，能有效的减少内筒的晃动。

作为一种可选实施方式，波轮轴14与外轴套44相接处，即外轴套44的通孔处，设置有滚珠轴承17，以降低动力传递过程中的摩擦力。

作为一种可选实施方式，连接轴5与波轮轴14之间设置有第一密封轴圈18，可防止洗衣机的内筒2里的水进入到连接轴5内。

作为一种可选实施方式，连接轴5与外筒1连接处设置有第二密封轴圈19，可防止洗衣机的内筒2与外筒1之间的水进入到外轴套44内。

第一永磁环41和第二永磁环42采用永磁材料，优选为钕铁硼磁，使内筒2一直保持悬浮状态，内轴43与外轴套44均采用隔磁材料制成，能有效的隔离磁场，使洗衣机外界的物品不受该磁场的影响。

本发明提供的洗衣机，在外筒内壁设置初级线圈，内筒对应设置次级感应部，外筒相当于电机的初级，内筒相当于电机的次级，在通电情况下初级线圈周围产生感应磁场，与次级感应部产生磁作用力带动内筒旋转，波轮采用单独的波轮电机带动旋转，无需设置传动皮带和离合器，有效节约电能和空间，将初级线圈及次级感应部别对应设置在外筒和内筒的顶部，能有效的减少内筒的晃动，通过永磁体同极相斥产生的排斥力使内筒悬浮，内筒转动时与外筒之间几乎没有机械接触，减少外筒的晃动，从而减小整机的振动，降低噪音。

洗衣机驱动方法实施例

本实施例提供的洗衣机驱动方法包括：

通过与内筒和外筒配合设置的磁体间的斥力，将所述内筒悬浮于所述外筒内；并将洗衣机的外筒作为感应电机的初级，将洗衣机的内筒作为感应电机的次级，所述初级在通电时与所述次级产生磁作用力驱动内筒旋转。

通过沿外筒周向设置的初级线圈与内筒上对应设置的次级感应部之间的产生的磁作用力驱动内筒旋转，内筒与固定在外筒的初级线圈构成了直线感应电机。

设置第一初级线圈和第二初级线圈，将第一初级线圈和第二初级线圈以外筒的轴线对称设置于外筒内壁。

将初级线圈及次级感应部分别对应设置在外筒和所述内筒的开口端。

将环形导磁部作为次级感应部。

在内筒底部设置连接轴，将连接轴穿过内筒底部并与磁体连接。

将内筒、外筒和磁体同轴设置。

磁体包括：第一永磁环和第二永磁环，在外筒下方设置外轴套；将第一永磁环设置在外轴套底部，将第二永磁环与连接轴固定连接；第二永磁环依靠与第一永磁环同极间的排斥力悬浮于第一永磁环之上，第二永磁环经连接轴带动内筒悬浮于外筒内。

还设置与连接轴一体成型的内轴套，将第二永磁环固定在内轴套内。

在连接轴内设置中空部分，在中空部分设置波轮轴，将波轮轴的一端穿过内筒底部并同轴连接波轮，将波轮轴的另一端穿过外轴套底部中心并连接波轮电机。

在波轮轴与外轴套相接处设置滚珠轴承。

在连接轴与波轮轴之间设置第一密封轴圈。

在连接轴与外筒连接处设置第二密封轴圈。

采用钕铁硼磁环作为第一永磁环和第二永磁环。

在外筒顶部沿直径方向上对称设置用于保持内筒与外筒同心度的导向线圈。

采用隔离材料制成外轴套和内轴套。

本发明提供的洗衣机驱动方法，在外筒内壁设置初级线圈，内筒对应设置次级感应部，外筒相当于电机的初级，内筒相当于电机的次级，在通电情况下初级线圈周围产生感应磁场，与次级感应部产生磁作用力带动内筒旋转，波轮采用单独的波轮电机带动旋转，无需设置传动皮带和离合器，有效节约电能和空间，将初级线圈及次级感应部别对应设置在外筒和内筒的顶部，能有效的减少内筒的晃动，通过永磁体同极相斥产生的排斥力使内筒悬浮，内筒转动时与外筒之间几乎没有机械接触，减少外筒的晃动，从而减小整机的振动，降低噪音。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (12)

1.一种洗衣机，包括内筒和外筒，其特征在于，还包括与所述内筒和外筒配合设置的磁力相斥的磁体，所述内筒通过磁体间的斥力悬浮于所述外筒内，沿所述外筒的周向设置有初级线圈，所述内筒对应设置有次级感应部，所述初级线圈在通电时与所述次级感应部产生磁作用力驱动所述内筒旋转，所述内筒底部圆心设置有用于支撑所述内筒的中空的连接轴；

所述洗衣机还包括磁力轴承，所述连接轴穿过所述外筒底部圆心与设置在所述外筒下方的所述磁力轴承连接，所述磁体设置在所述磁力轴承内，所述磁体包括：第一永磁体和第二永磁体，所述磁力轴承还包括设置在外筒底部的外轴套；所述第一永磁体设置在所述外轴套底部，所述第二永磁体与所述连接轴固定连接；所述第二永磁体依靠其与第一永磁体间的斥力悬浮于第一永磁体之上，所述第二永磁体经所述连接轴带动所述内筒悬浮于所述外筒内；

所述连接轴包括中空部分，所述中空部分设置有波轮轴，所述波轮轴的一端穿过所述内筒底部并同轴连接有波轮，所述波轮轴的另一端穿过所述外轴套底部中心并连接有波轮电机。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述初级线圈包括第一初级线圈和第二初级线圈，所述第一初级线圈和第二初级线圈以外筒的轴线对称设置于所述外筒壁。

3.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述初级线圈及次级感应部分别对应设置在所述外筒和所述内筒的开口端。

4.根据权利要求1-3任一所述的洗衣机，其特征在于，所述次级感应部为环形导磁部。

5.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述磁力轴承还包括：与所述连接轴一体成型的内轴套，所述第二永磁环固定在所述内轴套内。

6.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述波轮轴与所述外轴套相接处设置有滚珠轴承。

7.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述连接轴与所述波轮轴之间设置有第一密封轴圈。

8.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述连接轴与所述外筒连接处设置有第二密封轴圈。

9.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述内筒、所述外筒以及所述磁力轴承为同轴设置。

10.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述第一永磁体和所述第二永磁体均为钕铁硼磁环。

11.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述外筒顶部沿直径方向上对称设置有用于保持内筒与外筒同心度的导向线圈。

12.根据权利要求5所述的洗衣机，其特征在于，所述内轴套与所述外轴套均采用隔磁材料制成。