CN107541906A - 一种具有旋转式水开关的洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有旋转式水开关的洗衣机，洗衣机包括离合器，离合器输出端为包括波轮轴（3）、中轴套（4）和外轴套（9）的三轴套装结构，其中波轮轴（3）为离合器的减速输出端，其上部连接波轮（2）；中轴套（4）与制动轮（24）为一体结构；外轴套（9）为空套在中轴套（4）外端并通过单向轴承安装在离合器的安装板上，中轴套连接件（5）固定在中轴套上，内桶固定安装在中轴套连接件（5）上，通过在内桶上设置旋转式水开关，在脱水工况前，打开旋转式水开关，先将大部分的洗涤水排走，再进行高速脱水，不仅控制方便，而且外形小巧，成本低廉，节能环保。

Description

一种具有旋转式水开关的洗衣机

技术领域

本发明涉及无孔内桶的节水洗衣机技术领域，尤其涉及一种具有旋转式水开关的洗衣机。

背景技术

为了解决全自动波轮或滚筒洗衣机的节水和二次污染问题，行业内开发出节水洗衣机，即无孔洗涤筒洗衣机，例如，波轮洗衣机的结构为内筒下部分为整体设计，桶壁只有靠近平衡圈的部位有一圈抛水孔，其他部位没有孔，该结构洗衣机在洗涤过程中，内筒内盛有水，而内筒与外桶之间没有水，这样可以解决节水和二次污染问题；但是在脱水工况中，通常需要将水抛向内桶桶壁，水在离心力的作用下沿内桶的桶壁向上升到抛水孔并从该孔中流出排走，而将桶内水加速到适合的离心力需要消耗大量的电力，使洗衣机无法达到节能要求。如何有效地排放内筒内的水， 是我们当前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种洗衣机用旋转式水开关，洗衣机包括离合器，离合器输出端为包括波轮轴、中轴套和外轴套的三轴套装结构，其中波轮轴为离合器的减速输出端，其上部连接波轮；中轴套与制动轮为一体结构；外轴套为空套在中轴套外端并通过单向轴承安装在离合器的安装板上，其上部固定连接有斜面导环，中轴套连接件固定在中轴套上，内桶固定安装在中轴套连接件上，封水盘套装在中轴套连接件上，并能够沿中轴套连接件的轴向移动，封水盘和斜面导环都为波形结构，两者波形表面相对设置，封水盘在中轴套驱动下能够相对斜面导环转动，改变封水盘和斜面导环之间波形表面的配合关系，从而利用封水盘使内桶底部的排水孔处于打开或关闭的状态，封水盘和斜面导环与内桶底部的排水孔共同形成旋转式水开关。

更优选为，中轴套连接件外具有花键，封水盘套装在中轴套连接件上，与其花键啮合。

更优选为，内桶通过内桶法兰与中轴套连接件相连接，内桶底部的排水为内桶法兰上的法兰排水孔。

本发明还提供一种具有旋转式水开关的洗衣机，具有行星齿轮离合器，其减速部分为行星齿轮，行星齿轮装在制动轮的内部，输入轴与行星齿轮啮合，行星齿轮与波轮轴相连接，输入轴外部套有离合器下轴套，离合器下轴套与制动轮固定连接，离合套活动地套装在离合器的下轴套上，固定齿圈通过轴承托被固定在离合器安装板上，活动齿圈固定在输入轴上，离合套可被离合器拨叉上下拨动，当离合套与固定齿圈啮合时，制动轮被固定，洗衣机处于洗涤工况；当离合套与活动齿圈啮合时，制动轮与输入轴被固定，洗衣机处于脱水工况，离合器还包括离合驱动部，用于驱动制动轮或中轴套的转动，该洗衣机还使用了所述的旋转式水开关。

更优选为，离合驱动部包括在制动轮的顶部固定安装的一个棘轮或者齿轮，另有一个棘爪杆安装在离合器安装板上，一个复位弹簧把棘爪杆脱离棘轮的齿部，当有外力作用时，克服复位弹簧的作用，棘爪杆能够转动一个角度，棘爪切入棘轮或者齿轮，使棘轮或者齿轮转动，而外力消失时，棘爪杆在复位弹簧的作用下，反方向拨动棘轮或者齿轮这时，棘爪杆脱离棘轮。

更优选为，在制动轮的顶部，或中轴套上设有一对扇形外齿，而在外轴套下端也相应地设有一对扇形内齿，扇形外齿和扇形内齿相互配合，两个扇形外齿之间有弧形缺口，两个扇形内齿之间也有弧形缺口，制动轮与外轴套在弧形缺口空间范围内能够相对转动。

更优选为，外轴套的每个扇形内齿的角度均为60度，两个扇形的缺口即为120度；制动轮上的扇形外齿，其扇形外齿角度也是60度，两个扇形外齿之间缺口为120度。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：本发明产品通过在内筒上设置旋转式水开关，在脱水工况前，打开旋转式水开关，先将大部分的洗涤水排走，再进行高速脱水，不仅控制方便，而且外形小巧，成本低廉，节能环保。

附图说明

图1为本发明洗涤工况下原理结构示意图。

图2为本发明脱水工况下原理结构示意图。

图3为本发明外轴套扇形内齿和制动轮扇形外齿结构示意图。

图4为本发明洗涤状态下外轴套与制动轮之间啮合的关系示意图。

图5为本发明脱水状态下外轴套与制动轮之间啮合的关系示意图。

图6为本发明脱水向洗涤状态转换时外轴套与制动轮关系示意图。

图7为本发明封水盘的零件示意图及其斜坡环部分的周向展开视图。

图8为本发明斜面导环的零件示意图及其斜坡环部分的周向展开视图。

在图中：

1、内桶，2、波轮，3、波轮轴，4、中轴套，5、中轴套连接件，6、封水盘，7、斜面导环，8、内桶法兰，9、外轴套，10、单向轴承，11、安装板，12、下轴套，13、输入轴，14、拨叉支座，15、拨叉，16、复位弹簧，17、固定齿圈，18、压簧，19、离合套，20、活动齿圈，21、电机转子，22、轴承托，23、法兰排水孔，24、制动轮，25、销轴，26、棘爪杆，27、棘轮。

具体实施方式

一种无孔洗涤筒洗衣机，波轮洗衣机的结构为内桶1下部分为整体设计，内桶1的桶壁在靠近平衡圈的部位有一圈抛水孔，该结构洗衣机在洗涤过程中，内桶1内盛有水，而内桶1与箱体之间没有水。

洗衣机还具有离合器，为行星齿轮离合器，其减速部分为行星齿轮减速，行星齿轮装在制动轮24的内部，输入轴13与行星齿轮啮合，行星齿轮与波轮轴3相连接，输入轴13外套离合器下轴套，离合器还包括牙嵌式离合结构，离合套19活动地套装在离合器的下轴套上，固定齿圈连接在轴承托上，活动齿圈20与电机转子和输入齿轮连接。离合器还包括拨叉15，拨叉15在复位弹簧16和外力的作用下，绕拨叉支座可以转动一定的角度。

离合器的输出端为三轴套装在一起，其中波轮轴3为行星齿轮组件的减速输出，其上部连接波轮2；中轴套4与制动轮24为一体结构；外轴套9为空套在中轴套4外端的轴套，是三轴套中最外侧的一个轴套，外轴套9通过单向轴承安装在离合器的安装板上，其上部固定连接有斜面导环7，中轴套上固定安装一个带有外花键的中轴套连接件5，洗涤桶法兰8固定安装在中轴套连接件上，封水盘通过花键套装在中轴套连接件上，可沿中轴套连接件5的外花键轴向移动。

封水盘6和斜面导环7都为波形结构，两者波形表面相对设置，且各自波形的波峰和波谷的数量相同。当二者的波峰与波峰相对时，二者轴向距离最大，当二者的波谷与波峰相对时，二者轴向距离最小，由于斜面导环是固定在外轴套上，不能上下移动，当外轴套与中轴套相对转动时，封水盘则上下移动，使封水盘与内桶法兰底部为接触和离开状态转变，接触时为封水状态，离开时为开放状态，法兰排水口排水。

在制动轮24的顶部固定安装一个棘轮或者齿轮，另有一个棘爪杆26通过销轴安装在离合器安装板上，棘爪杆26可以转动一定角度，棘爪杆上还安装有复位弹簧，在没有外力的情况下，复位弹簧把棘爪杆逆时针转过一个角度，脱离棘轮的齿部。当有外力作用时，克服复位弹簧的作用，棘爪杆顺时针转动一个角度，棘爪切入棘轮，则把棘轮逆时针拨转一个角度，而外力消失时，棘爪杆26失去外界动力，在复位弹簧的作用下，逆时针转过一个角度，反方向拨动棘轮以及其他相关的零部件转动一定角度，这时，棘爪杆26脱离27棘轮。

在制动轮24的顶部，或中轴套上开有一对扇形外齿，而在外轴套下端也相应地开有一对扇形内齿，安装时，扇形外齿和扇形内齿相互钳合，两个扇形外齿之间有弧形缺口，两个扇形内齿之间也有弧形缺口，因此，使二者可以在弧形缺口空间范围内转过一个相对角度。下面参照图3-6具体说明。

如图4所示，在外轴套9的下端面相对设置有一对扇形内齿，每个扇形内齿的角度均为60度，那么两个扇形的缺口即为120度。扇形内齿具有顺截面34和逆截面32。

相应的，制动轮24的顶部或中轴套上有一对扇形外齿36，其扇形外齿角度也是60度，两个扇形外齿之间缺口为120度，扇形外齿具有顺截面37和逆截面38。

具体的洗涤和脱水操作如下：

机器启动前处于脱水状态，即离合套19向下与活动齿圈20啮合，同时上部封水盘6和斜面导环7为波峰与波谷相对应，封水盘6离开内桶法兰8，排水口为打开状态。这时棘爪杆26在复位弹簧的作用下，离开棘轮27一定距离。

进水前，在外力控制下，棘爪杆26转动顺时针转过一个角度，棘爪杆26则拨动棘轮27逆时针转过一个角度，棘轮27形成在制动轮24上，所以制动轮24也跟转，棘轮27带动中轴套和其上套装的封水盘6以及内桶法兰8转过一个角度，由于外轴套9外有单向轴承，外轴套9不动，制动轮24逆时针转过60度角，这时制动轮24上的扇形外齿36转到图4所示位置，逆截面38贴合在外轴套9的扇形内齿33的顺截面34上。

由于外轴套9外有单向轴承，使得外轴套以及固定在其上的斜面导环7不动。这时封水盘和斜面导环的关系为从波谷与波峰状态，转换为波峰与波峰相对应的状态，因此使封水盘轴向上移，把内桶法兰8上的排水口封住，这时进水。

进水结束后，离合套上移与固定齿圈17啮合，这时，制动轮及其上的内桶1被固定，输入轴13经过减速行星齿轮带动波轮轴正反转，进入洗涤状态。

洗涤结束，离合套19下移与活动齿圈啮合，齿轮箱下部的离合套切换到脱水状态，即波轮轴和中轴套以及输入轴等连为一体；同时棘爪杆26失去外界动力，在复位弹簧的作用下，逆时针转过一个角度，反方向拨动棘轮以及其他相关的零部件正时针转动一定角度，这时，棘爪杆26脱离27棘轮。这时使得封水盘和斜面导环相应为波峰与波谷对应。封水环下移，脱离法兰底部，排水孔为开放状态。进而进入脱水状态。

如图5，制动轮24顺时针转动，扇形外齿36也随着转动，逐渐地顺截面34和逆截面38脱离，而另一侧的逆截面32与制动轮上扇形内齿36顺截面37贴合。这时洗涤桶内的排水口相对应，为排水状态，排水结束，中轴套可带动外轴套顺时针转动，进行脱水。

脱水结束，制动轮24逆时针转动60°，从图5向图6转换。转换成1所描述的状态。

更优选为，在外轴套和中轴套之间连接有一个弹性体，弹性体可以为扭簧或者拉簧等，在没有外力的作用下，弹性体的弹性力把外轴套和中轴套保持在脱水状态。在脱水向洗涤状态转变时，外力是要克服这个弹簧的弹性力，才能转换状态。

Claims (7)

1.一种洗衣机用旋转式水开关，洗衣机包括离合器，其特征在于：离合器输出端为包括波轮轴（3）、中轴套（4）和外轴套（9）的三轴套装结构，其中波轮轴（3）为离合器的减速输出端，其上部连接波轮（2）；中轴套（4）与制动轮（24）为一体结构；外轴套（9）为空套在中轴套（4）外端并通过单向轴承安装在离合器的安装板上，其上部固定连接有斜面导环（7），中轴套连接件（5）固定在中轴套上，内桶固定安装在中轴套连接件（5）上，封水盘（6）套装在中轴套连接件上，并能够沿中轴套连接件（5）的轴向移动，封水盘（6）和斜面导环（7）都为波形结构，两者波形表面相对设置，封水盘（6）在中轴套（4）驱动下能够相对斜面导环（7）转动，改变封水盘（6）和斜面导环（7）之间波形表面的配合关系，从而利用封水盘（6）使内桶（1）底部的排水孔处于打开或关闭的状态，封水盘（6）和斜面导环（7）与内桶（1）底部的排水孔共同形成旋转式水开关。

2.根据权利要求1所述的洗衣机用旋转式水开关，其特征在于，中轴套连接件外具有花键，封水盘（6）套装在中轴套连接件上，与其花键啮合。

3.根据权利要求1所述的洗衣机用旋转式水开关，其特征在于，内桶（1）通过内桶法兰（8）与中轴套连接件相连接，内桶底部的排水为内桶法兰（8）上的法兰排水孔（23）。

4.一种具有旋转式水开关的洗衣机，具有行星齿轮离合器，其减速部分为行星齿轮，行星齿轮装在制动轮（24）的内部，输入轴（13）与行星齿轮啮合，行星齿轮与波轮轴（3）相连接，输入轴（13）外部套有离合器下轴套，离合器下轴套与制动轮（24）固定连接，离合套（19）活动地套装在离合器的下轴套上，固定齿圈通过轴承托被固定在离合器安装板上，活动齿圈（20）固定在输入轴（13）上，离合套（19）可被离合器拨叉（15）上下拨动，当离合套（19）与固定齿圈啮合时，制动轮（24）被固定，洗衣机处于洗涤工况；当离合套（19）与活动齿圈啮合时，制动轮（24）与输入轴被固定，洗衣机处于脱水工况，离合器还包括离合驱动部，用于驱动制动轮（24）或中轴套的转动，该洗衣机还使用了如权利要求1-3所述的旋转式水开关。

5.根据权利要求4所述的具有旋转式水开关的洗衣机，离合驱动部包括在制动轮（24）的顶部固定安装的一个棘轮或者齿轮，另有一个棘爪杆（26）安装在离合器安装板上，一个复位弹簧把棘爪杆（26）脱离棘轮的齿部，当有外力作用时，克服复位弹簧的作用，棘爪杆能够转动一个角度，棘爪切入棘轮或者齿轮，使棘轮或者齿轮转动，而外力消失时，棘爪杆（26）在复位弹簧的作用下，反方向拨动棘轮或者齿轮这时，棘爪杆（26）脱离棘轮（27）。

6.根据权利要求4所述的具有旋转式水开关的洗衣机，在制动轮（24）的顶部，或中轴套上设有一对扇形外齿（24），而在外轴套（9）下端也相应地设有一对扇形内齿（33），扇形外齿（24）和扇形内齿（33）相互配合，两个扇形外齿之间有弧形缺口，两个扇形内齿之间也有弧形缺口，制动轮（24）与外轴套（9）在弧形缺口空间范围内能够相对转动。

7.根据权利要求6所述的具有旋转式水开关的洗衣机，外轴套（9）的每个扇形内齿的角度均为60度，两个扇形的缺口即为120度；制动轮（24）上的扇形外齿（36），其扇形外齿角度也是60度，两个扇形外齿之间缺口为120度。