CN105970555A - 一种洗衣机自动称重装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机自动称重装置，包括安装在洗衣机底座下方的底脚和安装在底脚上的称重传感器，所述的底脚底部设有一开口向下的空腔，称重传感器通过支撑件封闭安装在空腔内。所述的底脚包括连接部和支撑部，两者为一体的凸字形结构，连接部轴向中空，外壁设有螺纹，支撑部设于连接部的下方，空腔设于支撑部内，与连接部的中空部相通。所述的支撑件包括支撑单元和固定单元，固定单元将支撑单元可活动地安装在空腔内，支撑单元上端面与称重传感器接触，下端面支撑在地面上。本发明能够自动对洗衣机洗涤桶内衣物重量及水量进行称重，具有称量精度高，误差小的特点。

Description

一种洗衣机自动称重装置

技术领域

本发明涉及洗衣机领域，尤其是一种洗衣机自动称重装置。

背景技术

现有洗衣机都是由电机带动盛有衣物的洗涤桶旋转而正常工作的，且都有衣物的称重功能。洗衣机的称重功能的实现方式有多种：可以通过控制电机达到第一预定转速，并使电机以第一预定转速匀速旋转，测出此时电机的第一转矩，然后控制电机使电机从第一预定转速加速到第二预定转速，测出电机从第一预定转速上升到第二预定转速时的上升转矩，最后再控制电机以第二预定转速匀速旋转，测出此时电机的第二转矩，根据转矩的变化值计算出洗涤桶内衣物的重量；也可以通过控制电机达到第一预定转速，然后让电机突然停电，检测电机停电后到静止转动的圈数，计算出洗涤桶内衣物的重量；还可以通过控制电机达到第一预定转速，然后让电机突然停电，检测电机停电后产生的反电动势，计算出洗涤桶内衣物的重量。

无论是以上述哪种方式实现对衣物重量的测量，都是通过电机来测量衣物重量的。这些测量方式往往受电机的种类，传动皮带的张紧力，洗涤桶系统的摩擦力等条件的影响，其测量精度都不高，错误判断的情况也非常多。经常将洗涤桶内很少的衣物测量成很多的衣物，造成洗衣水量的浪费；很多时候却又将洗涤桶内很多衣物测量成很少的衣物，造成洗衣水量的不足，导致衣物清洗不干净。这种称重方式只能作为一般的参考，另外也不能作为对水量多少的判断。现在人们都提倡环保，不但要节约用水量，还要少使用洗涤剂，达到衣物、洗涤剂和用水量的最佳匹配，上述称重的方法很难满足用户要求。

申请号为201320340304.3的中国专利公开了一种带有悬挂系统的洗衣机，涉及洗衣机领域，含有箱体和洗涤桶，其特征在于，该洗衣机还包括一悬挂系统，所述的悬挂系统包含有悬挂脚、吊杆、弹簧套、弹簧、弹簧座、称重传感器以及传感器座，该悬挂系统通过悬挂脚和箱体固定连接，通过弹簧套和洗涤桶固定连接；所述的吊杆悬挂安装在悬挂脚上；所述的弹簧套、弹簧、弹簧座、称重传感器以及传感器座都套在吊杆上；所述的弹簧悬挂安装于弹簧套与弹簧座中间；所述的称重传感器安装在弹簧座与传感器座之间，传感器座与吊杆相对固定。

上述结构虽然能够精确测量，但是还存在着如下缺陷：由于称重传感器安装于悬挂系统上，洗衣机组件安装较为复杂，走线困难，存在安全隐患；另外，由于悬挂系统主要用于减震作用，工作过程，洗涤桶总成的震动较大，导致安装于弹簧座与传感器座之间的称重传感器压力变化较大，缩短使用寿命。

申请号为201210176786.3的中国专利公开了一种洗衣机衣物重量感知装置及使用方法，包括设置于洗衣机上的称重装置及连接该称重装置的称重电路，所述称重电路包括微处理器、相互串联并连接微处理器的压敏电阻及分压保护电阻，并通过压敏电阻的电阻值变化进行计算。该称重装置位于外壳上盖板的上方，以方便衣物的放置。该称重装置可以为电子天平等称重装置。

该结构相当于将现有的电子天平内嵌于洗衣机外壳上方，虽然能够测量衣物的重量，但是，每次洗涤前必须先将衣物放置于称重装置上测量，然后再投入洗衣机内洗涤，用户使用非常麻烦；其次，该装置不能测量洗衣机内的水量。

由于洗衣机脱水产生振动，导致洗衣机移位至倾斜面，尤其是用户挪动放置导致倾斜，且洗衣机体积大、重心高、质量大，很多厂家认为将称重传感器安装在洗衣机底脚测量精度不高，误差较大，且容易损坏，有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、安装方便的洗衣机自动称重装置，该称重装置测量精确、使用寿命长。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种洗衣机自动称重装置，包括安装在洗衣机底座下方的底脚和安装在底脚上的称重传感器。

进一步的，所述的底脚底部设有一开口向下的空腔，称重传感器通过支撑件封闭安装在空腔内。

进一步的，所述的底脚轴向中空，称重传感器的导线通过轴向中空部与洗衣机本体电连接。

进一步的，所述的底脚包括连接部和支撑部，两者为一体的凸字形结构，连接部轴向中空，外壁设有螺纹，支撑部设于连接部的下方，空腔设于支撑部内，与连接部的中空部相通。

进一步的，所述的底脚为调节螺栓，包括螺杆和螺栓头，螺栓头设有一空腔，称重传感器安装于空腔内，螺杆沿轴向设有供称重传感器走线的中空部，中空部与空腔相通。

进一步的，所述的称重传感器与底脚相对固定安装在空腔内。优选的，称重传感器使用螺钉固定在空腔内，或者是采用塑料热熔焊接工艺等其它固定方式。

进一步的，所述的支撑件包括支撑单元和固定单元，固定单元将支撑单元可活动地安装在空腔内，支撑单元上端面与称重传感器接触，下端面支撑在地面上。

进一步的，所述的支撑单元包括支撑本体和设于支撑本体周边的环形凸筋，所述的固定单元为环状的固定座，支撑本体的下端穿过固定座的中空部，固定座支撑在环形凸筋下方与底脚固定连接。

进一步的，所述的支撑本体包括橡胶脚和设于橡胶脚上方的支撑片，橡胶脚为一柱形结构，支撑片为一倒扣在橡胶脚上端的圆盘结构，橡胶脚的外周设有所述的环形凸筋。

进一步的，所述固定座的内侧边沿设有凸台，通过凸台支撑环形凸筋。

进一步的，所述的支撑单元与底脚在周向相对固定。

进一步的，所述的空腔内壁沿轴向设有加强肋。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明提供一种能够自动对洗衣机洗涤桶内衣物重量及水量进行称重的装置，通过在洗衣机底脚部分安装压力传感器，测量精度明显提升，对衣物洗净烘干效果及节能方面帮助明显，具有称量精度高，误差小的特点，能够准确判断洗涤前衣物的重量，进水的量，排水的量，衣物含水量等等，增加洗衣机的自动化、智能化功能。

本发明用于洗衣机上，能对衣物进行精准测量，并采用合适的洗涤程序、加入适当的水量进行洗涤，实现了节能节水低排环保，节约了成本，同时又能将衣物清洗干净。

附图说明

图1是本发明洗衣机结构示意图；

图2是本发明洗衣机底脚示意图；

图3是本发明洗衣机底脚剖视图；

图4是本发明洗衣机底脚装配示意图；

图5是本发明洗衣机倾斜时底脚受力模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1和图3所示，本发明所述的洗衣机自动称重装置，安装于洗衣机底座1的下方，包括底脚2和安装在底脚2上的称重传感器3(参阅图3)。

如图5所示，为洗衣机倾斜时底脚受力模型示意图，其中，n为地面，O为洗衣机重心，m为水平面。

洗衣机所受重力为F，洗衣机两底脚A、B处所受地面的反作用力分别为F1、F2，洗衣机底边长L＝︱AB︱＝600mm，重心高度为H＝︱OC︱＝450mm，F与F2之间的水平距离︱A’D’︱＝L2*cosα，F与F1之间的水平距离︱D’B︱＝L1*cosα，L1＝︱BD︱,L2＝︱AD︱,L＝L1+L2，F1与F2之间的水平距离︱A’B︱＝L*cosα，ΔL＝︱CD︱＝H*tanα,L2＝L/2+ΔL,L1＝L/2-ΔL，L2-L1＝2ΔL。由于洗衣机运行之前处于平衡状态，因此A、B两点处的合力偶均为0，由此推出：

1、F*L1*cosα＝F2*L*cosα；

2、F*L2*cosα＝F1*L*cosα；

两式相除得F1、F2之间的关系为F2/F1＝L1/L2。代入1式得

3、F＝F1*L/L2；

如果地面为水平面,则L1＝L2,得L/L2＝2；

由3式得F＝F1*L/L2＝F1*L/(L/2+ΔL)＝2*F1*L/(L+2ΔL)；

因此,洗衣机倾斜导致误差因数为L/(L+2ΔL)，所以误差为1-L/(L+2ΔL)，将ΔL＝H*tanα代入，求得误差为1-L/(L+2H*tanα)，误差与α为正比关系，根据统计，洗衣机实际使用过程中一般无法做到绝对水平，其倾斜角度α≤1°，当α＝0时，误差最小，为0，此时，F＝2F1，当α＝1°时，误差最大，为2.55％，所以测重误差为±2.55％，得出：洗衣机处于该倾斜状态带来的误差为±2.5％，取洗衣机负载为8kg，其误差为8*2.5％＝0.2kg，随容量减小其误差也随之减小，远小于传统测量衣物量方法的误差，传统测量衣物量方法的误差一般为5％-10％。因此，将称重传感器安装于洗衣机底脚测量洗衣机重量变化，从而计算进水量、衣物投放量，测量精确，对衣物洗净烘干效果及节能方面帮助明显。

本发明为了更好的保护称重传感器，延长其使用寿命，从而减小测量误差，采用下述方案，如图2至图4所示，于所述的底脚2底部设有一开口向下的空腔4，称重传感器3通过支撑件5封闭安装在空腔4内。所述的底脚2轴向中空(参阅图3)，称重传感器3的导线31通过轴向中空部20与洗衣机本体6电连接。

如图2和图3所示，本发明所述的底脚2包括连接部21和支撑部22，两者为一体的凸字形结构，连接部21轴向中空，外壁设有螺纹211，支撑部22设于连接部21的下方，支撑在地面上，空腔4设于支撑部22内，与连接部21的中空部210相通，空腔开口向下正对地面，通过支撑件5支撑在地面上。

本发明实施例所述的底脚2为调节螺栓，包括螺杆和螺栓头，螺杆为与洗衣机底座1连接的连接部21，螺栓头为支撑部22，螺杆轴向中空用于供称重传感器3走线。

为了防止底脚转动时，称重传感器与底脚之间发生相对运动，导致称重测量不准确，本发明所述的称重传感器3与底脚2相对固定安装在空腔4内。优选的，称重传感器3使用螺钉固定在空腔4内，或者是采用塑料热熔焊接工艺等其它固定方式。

本发明所述的支撑件5包括支撑单元51和固定单元52，固定单元52将支撑单元51可活动地安装在空腔4开口内，支撑单元51上端面与称重传感器3接触，下端面支撑在地面上。当洗衣机总成发生重量变化时，支撑单元承受的重力通过轴向上的形变传递给称重传感器。

具体的，如图3和图4所示，所述的支撑单元51包括支撑本体511和设于支撑本体511周边的环形凸筋512，所述的固定单元52为环状的固定座，支撑本体511的下端穿过固定座的中空部520，固定座52支撑在环形凸筋512下方与底脚2固定连接。该结构使得固定座能够将支撑本体限位在空腔内，且不限定其轴向的形变，固定座与底脚支撑部22通过螺钉固定连接。优选的，所述固定座52的内侧边沿设有凸台521，通过凸台521支撑环形凸筋512。该结构使得固定座52与支撑单元51装配工艺更紧凑。

进一步的，所述的支撑本体511包括橡胶脚5112和设于橡胶脚5112上方的支撑片5111，橡胶脚5112为一柱形结构，支撑片5111为一倒扣在橡胶脚5112上端的圆盘结构，橡胶脚5112的外周一体设有所述的环形凸筋512。橡胶脚512具有一定的缓冲作用，而支撑片采用强度足够、形变较小的材料制作而成。为了防止支撑片在轴向方向的垂直面上滑动影响称重传感器的测量精度，支撑片5111在轴向方向的垂直面上与底脚2相对固定。而橡胶脚5112和支撑片5111可相对转动，也可以相对固定连接。

或者，上述支撑片5111与橡胶脚5112可设计为一体结构。

进一步的，所述的空腔4内壁沿轴向设有加强肋41以增强支撑部的支撑强度。优选的，加强肋为多组，两相邻加强肋之间构成限位滑道，支撑单元外壁上设有限位滑块(图中未示出)，限位滑块滑动安装于限位滑道内使得支撑单元在空腔内可沿轴向上下运动，在轴向方向的垂直面上与底脚相对固定，一起转动。

除上述安装结构外，称重传感器还可以安装在底脚与洗衣机底座连接处。

上述实施方案仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：包括安装在洗衣机底座下方的底脚和安装在底脚上的称重传感器。

2.根据权利要求1所述的一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：所述的底脚底部设有一开口向下的空腔，称重传感器通过支撑件封闭安装在空腔内，优选的，所述的空腔内壁沿轴向设有加强肋。

3.根据权利要求2所述的一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：所述的底脚轴向中空，称重传感器的导线通过轴向中空部与洗衣机本体电连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：所述的底脚包括连接部和支撑部，两者为一体的凸字形结构，连接部轴向中空，外壁设有螺纹，支撑部设于连接部的下方，空腔设于支撑部内，与连接部的中空部相通。

5.根据权利要求2所述的一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：所述的称重传感器与底脚相对固定安装在空腔内。

6.根据权利要求2所述的一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：所述的支撑件包括支撑单元和固定单元，固定单元将支撑单元可活动地安装在空腔内，支撑单元上端面与称重传感器接触，下端面支撑在地面上。

7.根据权利要求6所述的一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：所述的支撑单元包括支撑本体和设于支撑本体周边的环形凸筋，所述的固定单元为环状的固定座，支撑本体的下端穿过固定座的中空部，固定座支撑在环形凸筋下方与底脚固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：所述的支撑本体包括设于称重传感器下方的支撑片和设于支撑片下方的橡胶脚，橡胶脚为一柱形结构，支撑片为一倒扣在橡胶脚上端的圆盘结构，橡胶脚的外周设有所述的环形凸筋。

9.根据权利要求7或8所述的一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：所述固定座的内侧边沿设有凸台，通过凸台支撑环形凸筋。

10.根据权利要求6所述的一种洗衣机自动称重装置，其特征在于：所述的支撑单元与底脚在周向相对固定。