CN114846192B - 具有一个或多个发条的动态平衡组件和洗衣设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于洗衣设备(10)的动态平衡组件(150)，该动态平衡组件包括控制单元(24)、一个或多个配重装置(170a，170b)和一个或多个发条(180a，180b)。该一个或多个配重装置被构造成绕洗衣设备的主旋转轴线(102)轨道运行，以抵消洗衣设备的滚筒中的负载不平衡。一个或多个发条(180a，180b)将一个或多个配重装置中的每个配重装置通信地联接到控制单元。
Description
技术领域
本申请涉及洗衣设备，尤其涉及包括动态平衡组件的洗衣设备。
背景技术
洗涤机是用于洗涤和/或烘干用户衣物(例如，衣服、被褥等)的设备。通常，具有用于洗涤用户衣物的功能的洗涤机包括接收和含有洗涤流体(例如，水、洗涤剂等)的桶、可旋转地安装在桶中的滚筒和旋转滚筒的马达。通过滚筒的旋转，可以执行包括洗涤、漂洗和旋转循环的一系列洗涤阶段以从衣物中基本上去除洗涤流体。
在旋转循环期间，滚筒通常使位于其中的衣物以足以使向心加速度超过重力加速度的旋转速度旋转，从而导致湿衣物抵靠滚筒的内表面固定。通常，湿衣物的质量不均匀地分布在滚筒的内部周边，并且旋转衣物的复合质心从滚筒的旋转轴线偏移。旋转衣物的质心从滚筒的主旋转轴线的偏移会产生强烈的振动，这会产生不希望的噪声和/或损坏洗衣机的部件，诸如可位移悬架、滚筒、滚筒轴承、桶、外部壳体等。此外，这些振动可以使整个洗涤机振动，该振动可以传输到操作洗涤机的周围建筑物和/或使洗涤机在地板上平移。
出于此原因，洗涤机可以包括平衡组件，以通过抵消旋转滚筒内的负载不平衡来减少振动并且稳定洗衣机。然而，常规的平衡组件倾向于以减少滚筒的容量并且因此减少洗涤机能够容纳的衣物量的方式安装到滚筒。此外，使洗涤机更大以允许更大的负载容量可能防止在更小的家庭和/或公寓中使用，这些家庭和/或公寓可能缺少用于更大洗涤机的适当空间。
因此，存在对包括动态负载平衡组件同时使负载容量最大化的洗衣设备的需要。
发明内容
在一个实施方案中，用于洗衣设备的动态平衡组件包括控制单元、一个或多个配重装置和一个或多个发条。一个或多个配重装置被构造成绕洗衣设备的主旋转轴线轨道运行，以抵消洗衣设备的滚筒中的负载不平衡。一个或多个发条将一个或多个配重装置中的每个配重装置通信地联接到控制单元。
在另一个实施方案中，洗衣设备包括桶、滚筒、控制单元、马达和动态平衡组件。桶限定流体容纳包封。滚筒定位在桶的流体容纳包封内并且能够相对于桶绕主旋转轴线旋转。滚筒包括用于接收一件或多件衣物制品的衣物接收部分。马达联接到桶，其中马达通信地联接到控制单元并且可操作地联接到滚筒以使滚筒旋转。马达与流体容纳包封内的流体隔离。动态平衡组件通信地联接到控制单元，并且包括一个或多个配重装置，该一个或多个配重装置被构造成绕主旋转轴线轨道运行以抵消在滚筒中的负载不平衡，并且一个或多个发条将一个或多个配重装置中的每个配重装置通信地联接到控制单元。
在另一个实施方案中，洗衣设备包括桶、滚筒、控制单元、马达、一个或多个负载不平衡传感器和动态平衡组件。桶包括流体容纳包封和马达接收包封，该马达接收包封延伸到流体容纳包封的容积中并且与在流体容纳包封中接收的流体隔离。滚筒定位在桶的流体容纳包封内并且能够相对于桶绕居中定位在桶中的主旋转轴线旋转。滚筒包括用于接收一件或多件衣物制品的衣物接收部分。马达定位在马达接收包封内，使得马达被定位在流体容纳包封的容积内并且与在流体容纳包封中接收的流体隔离。马达通信地联接到控制单元，并且操作地联接到滚筒以使滚筒旋转。一个或多个负载不平衡传感器通信地联接到控制单元并且被构造成将负载不平衡信号输出到控制单元，该负载不平衡信号指示滚筒内的负载不平衡。动态平衡组件通信地联接到控制单元并且附接到流体容纳包封内的滚筒。动态平衡组件包括：轨道平衡通道，该轨道平衡通道绕马达同心地布置；第一配重装置，该第一配重装置定位在轨道平衡通道内并且响应于控制单元；第二配重装置，该第二配重装置定位在轨道平衡通道内并且响应于控制单元；第一发条，该第一发条将第一配重装置通信地联接到控制单元；和第二发条，该第二发条将第二配重装置通信地联接到控制单元。该控制单元沿着轨道平衡通道可控制地移动第一配重装置，以调节第一配重装置绕主旋转轴线的角位置，从而抵消在滚筒中的检测到的负载不平衡。控制单元沿着轨道平衡通道可控制地移动第二配重装置，以调节第二配重装置绕主旋转轴线的角位置，从而抵消在滚筒中的检测到的负载不平衡。
附图说明
虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明的权利书要求作出结论，但据信结合附图阅读以下说明可更好地理解本发明，其中：
图1A示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的洗衣设备的透视图；
图1B示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的具有不平衡负载的图1A的洗衣设备的前剖视图；
图1C示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的具有平衡负载的图1A的洗衣设备的前剖视图；
图1D示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的封闭式洗衣设备的透视图；
图2A示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的图1的洗衣设备的桶和滚筒组件的前透视图；
图2B示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的图1的洗衣设备的桶和滚筒组件的后透视图；
图2C示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的图2A和图2B的桶和滚筒组件的侧剖视图；
图3示意性地单独描绘了图2A和图2B的桶和滚筒组件的桶的侧剖视图；以及
图4示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的与图2A和图2B的桶和滚筒组件隔离的动态平衡组件；
图5A示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的图4的动态平衡组件的配重装置；
图5B示意性地描绘了图5A所示的配重装置内的蜗轮驱动器的内部透视图；
图6描绘了示出根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的平衡洗衣设备的方法的流程图；
图7A示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的洗衣设备的侧剖视图；
图7B示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的洗衣设备的侧剖视图；
图7C示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的洗衣设备的侧剖视图；
图7D示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的洗衣设备的侧剖视图；
图7E示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的洗衣设备的侧剖视图；
图7F示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的洗衣设备的侧剖视图；
图7G示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的洗衣设备的侧剖视图；
图7H示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的洗衣设备的侧剖视图；
图8A示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的具有通过可位移悬挂组件安装到外部壳体上的桶和滚筒组件的洗衣设备的前剖视图；
图8B示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的图8A的洗衣设备的侧剖视图；
图9A示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的具有通过一个或多个桶安装件安装到外部壳体上的桶和滚筒组件的洗衣设备的前剖视图；
图9B示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的图9A的洗衣设备的侧剖视图；
图10A示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的具有通过一个或多个桶安装件安装到外部壳体上的桶和滚筒组件的洗衣设备的前剖视图，其中附加的洗衣设备部件定位在外部壳体与桶和滚筒组件之间的自由空间内；并且
图10B示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的图10A的洗衣设备的侧剖视图。
具体实施方式
通过参考以下具体实施方式可更容易理解本文所述的实施方案。应当了解，权利要求的范围不限于本文所述的具体组成、方法、条件、装置或参数，并且本文所用的术语并非旨在进行限制。此外，如在包括所附权利要求书的说明书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”、“该”还包括复数，并且对特定数值的参考包括至少那个特定值，除非上下文另外明确指定。当表示值的范围时，另一个实施方案包括从其中一个特定值开始和/或到另一个特定值结束。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解，所述特定值形成另一个实施方案。所有范围是包括端值在内的且可组合的。
本文所述的实施方案通常涉及一种洗衣设备，该洗衣设备包括动态平衡组件，同时使用于接收衣物的体积空间最大化。例如，并且如图所示，根据本公开的洗衣设备通常包括桶、滚筒和动态平衡组件。滚筒定位在桶的流体容纳包封内，并且可相对于桶绕主旋转轴线旋转，该滚筒限定用于接收一件或多件衣物制品的衣物接收部分。动态平衡组件包括绕洗衣设备的马达同心地布置的轨道平衡通道，并且第一配重装置和第二配重装置定位在轨道平衡通道内。动态平衡组件相对于桶和/或滚筒定位，使得共同的剖面平面穿过动态平衡组件、马达和桶的流体容纳包封。如所示的实施方案中所示，此类构型允许使桶内的容积最大化，同时仍然提供期望的负载平衡。下面将更详细地论述这些和附加特征。
如本文所用，术语洗衣设备可以包括洗衣机或组合洗涤器/烘干机。例如，术语洗衣设备可以描述依赖于旋转的向心加速度从润湿纺织材料中提取流体的任何机器，包括干洗机、洗衣机、采用除水之外的工作流体的洗衣机、离心旋转器、衣物烘干机等。此外，洗衣设备可以包括任何大小的洗衣设备，包括但不限于工业或住宅大小的单元(包括小型化和/或公寓单元)。
参考图1A，通常描绘洗衣设备10。洗衣设备10可以包括封闭式外部壳体20。桶和滚筒组件100定位在外部壳体20内并由其支撑。桶和滚筒组件100可以通过形成在外部壳体20内的外部壳体端口11接近，该外部壳体端口例如可以通过打开/关闭铰链门22来选择性地接近。洗衣设备10可以为前载式洗衣设备(例如，前载式洗衣机)，或者在其他实施方案中，可以为顶载式洗衣设备(例如，顶载式洗衣机)。在其他实施方案中，外部壳体端口11可以定位在外部壳体20周围的任何位置，责任侧面、背部、底部或以某一斜角。
仍然参考图1A，洗衣设备10还可以包括控制单元24。控制单元24可以包括处理电路系统和非暂时性存储器，该非暂时性存储器包括呈机器可读指令形式的逻辑，该逻辑用于控制洗衣设备10的一个或多个操作，如本文将更详细地描述。例如，控制单元24可以执行逻辑以在洗涤和/或干燥循环期间操作阀和泵，从而控制各种洗涤、漂洗和旋转循环。控制单元24还可以通过动态平衡组件150控制平衡操作，这将在下文更详细地描述。
现在参考图1B，更示意性地示出了洗衣设备10，以进一步示出外部壳体20内的桶和滚筒组件100，桶和滚筒组件100包括桶110和滚筒130。滚筒130被构造成绕桶110内的主旋转轴线102旋转。主旋转轴线102可以为水平的(例如，平行于所描绘的坐标轴的X/Y平面)、竖直(例如，平行于所描绘的坐标轴的Z轴)，或相对于所描绘的坐标轴成任何角度。
衣物60可以放置在滚筒130内部以用于洗涤目的。衣物60可以包括例如脏衣服、亚麻布和其他织物或纺织制品。衣物60可以在滚筒130内部洗涤和漂洗。在用水洗涤和漂洗期间，衣物60可以吸收水，从而增加衣物60的重量。吸收的水的质量可以为例如衣物60的干重的约200％至约400％。通过旋转滚筒130向衣物60施加持续的高向心加速度，可以机械地提取大部分吸收的水。旋转速度可以为约700rpm至约1400rpm。离心水提取通常被称为旋转循环，并且根据旋转速度和几何形状可以产生约100至约600倍重力加速度的向心加速度。在旋转循环期间，滚筒130以足以使向心加速度超过重力加速度的旋转速度旋转衣物60，使得湿衣物60抵靠滚筒130的内表面固定。足以使向心加速度超过重力加速度的旋转速度被称为卫星速度。
如上所述，在旋转循环期间，湿衣物60的质量可能不均匀地分布在滚筒130的内部周边周围。现在参考图1C，描绘了桶和滚筒组件100的示意性剖视图。如图所示，旋转衣物60的质心61可以从滚筒130的主旋转轴线102偏移，从而在滚筒130内产生不平衡负载。这种不平衡负载可以在洗衣设备10内产生振动。此类振动会产生不希望的噪声，引起对洗衣设备10的损坏，使洗衣设备10跨地板行进，并且/或者将振动传输到其中使用洗衣设备10的周围建筑物，和/或引起整个洗衣设备10的不希望的振动，如上所述，该不需要的振动可以传输到周围结构中并摇动其中使用洗衣设备10的建筑物。如本文将更详细地描述，可以提供负载不平衡传感器146以检测不平衡的大小和旋转位置，并且可以致动响应于检测到的负载不平衡的动态平衡组件150以平衡滚筒130内的衣物60。
例如，并且如本文将更详细地描述，动态平衡组件150可以用于减少或消除由不平衡衣物60引起的振动。动态平衡组件150可以包括一个或多个配重装置，并且在一些实施方案中可以包括至少两个配重装置。例如，动态平衡组件可以包括被限制在旋转滚筒130上的第一配重装置170a和第二配重装置170b。在所示的实施方案中，配重装置170a、170b沿循从主旋转轴线102处于固定半径处的轨道路径。每个配重装置170a、170b的相对角位置53a、53b可以相对于滚筒130上的参考角位置52进行调节。作为示例性的负载平衡操作，在旋转循环之前，可以调节角位置53a和53b，使得配重装置170a和170b彼此跨越，以提供第一配重装置170a与第二配重装置170b之间的平衡。用于第一配重装置170a的质心55a和用于第二配重装置170b的质心55b在主旋转轴线102处具有组合质心。在约100rpm至约200rpm的速度下，衣物60可以通过向心加速度被固定在旋转滚筒130的内表面上。当固定到旋转滚筒的表面时，衣物60的质心61可以固定在距参考角位置52的角位置62处。如图所示，在没有平衡的情况下，组合质心63(例如，衣物60、第一配重装置170a和第二配重装置170b的质心)从主旋转轴线102偏移，并且将生成不平衡并产生振动。如本文将更详细地描述，负载不平衡传感器146可以检测组合质心63的大小和旋转位置。基于检测到的组合质心63的大小和角位置62，可以调节配重装置170a、170b的角位置53a和53b(例如，在轨道行进的方向57a、57b中)，以将组合质心63偏移得更靠近主旋转轴线102，如图1D所示。当平衡时，组合质心63可以与主旋转轴线102重合。平衡的洗衣设备10将平稳地运行而没有明显的振动。
图2A和图2B示出了与洗衣设备10的外部壳体20隔离的桶和滚筒组件100。图2C示出了图2A和图2B的桶和滚筒组件100的剖视图。共同参考图2A至图2C，桶和滚筒组件100通常包括桶110、滚筒130、马达140、一个或多个负载平衡传感器146和动态平衡组件150，
桶110被构造成支撑安装到其上的洗衣设备10的各种部件的旋转，同时在其中还含有洗涤流体(例如水、洗涤剂、漂白剂、软化剂等)。图3中示出了与桶和滚筒组件100隔离的桶110的剖面。桶110包括桶主体112，该桶主体被成形为提供流体容纳包封113。桶主体112也可以被成形为提供延伸到流体容纳包封113的容积中的马达接收包封111。
桶主体112可以包括前壁114，该前壁大小和形状被设定成围绕外部壳体端口11(如图1A所示)并且限定桶衣物端口115。桶主体112的侧壁116可以从前壁114延伸到后壁117，该后壁限定桶110的最大深度，以提供流体容纳包封113。可以在桶主体112内提供用于流体进入和流出流体容纳包封113的端口(未示出)。
在桶主体112的后壁117内形成有马达接收包封111，该马达接收包封大小和形状被设定成在其中接收和支撑马达140。例如，后壁117可以限定面向后的表面118。马达接收包封111可以从面向后的表面118延伸到流体容纳包封113的容积中。特别地，马达接收包封111的深度可以对应于马达140的轴向深度，使得马达140与后壁117的面向后的表面118基本上齐平或插入。桶主体112还可以限定驱动轴开口121，以支撑从马达140延伸的驱动轴144，以联接到滚筒130。驱动轴144可以由主轴承组件159支撑，该主轴承组件固定地附接到桶110(例如，附接到驱动轴开口121的表面)，并且操作地连接到滚筒130，从而为滚筒130提供径向和轴向支撑。
在一些实施方案中，主轴承组件159包括一对滚动轴承，诸如深沟球轴承、角接触轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、球面滚子轴承等。主滚子轴承组件还可以包括聚合物或金属衬套、空气轴承或磁性轴承。主轴承组件159被构造成为滚筒130提供径向和轴向支撑，以及将由滚筒130中的不平衡产生的任何力矩传输到桶110。
参考图2C，示出了处于悬臂构型的滚筒130，其中滚筒由主轴承组件159从后部支撑，该主轴承组件与滚筒130的前侧上的滚筒开口134相对。为了更好地支撑来自滚筒130的力矩，可能有益的是使主轴承组件159中的轴承元件之间的轴向分离最大化。如图2C所示，主轴承组件159和驱动轴开口121可以轴向向后延伸以装配在马达140内并且向前装配在滚筒主体132的突出部分138内。然而，在其他实施方案中，滚筒130可以由滚筒130的每一端上的轴承组件159支撑。在此类实施方案中，滚筒开口134可以位于滚筒130的前端上，或者可以位于滚筒130的一侧上。
如上所述，马达140可以操作地联接到滚筒130，用于在桶110的流体容纳包封113内旋转滚筒130。例如，马达140可以经由延伸穿过驱动轴开口121的驱动轴144旋转联接到滚筒130。在一些实施方案中，驱动轴144可直接附接到滚筒130。在其他实施方案中，驱动轴144可以附接到支撑板156和附接到滚筒130的支撑板156。在其他实施方案中，驱动轴144可以与滚筒130一体地形成。在一些实施方案中，滚筒130可以被磁性驱动，使得不需要驱动轴144。在一些实施方案中，马达转子142可以直接附接到滚筒130，并且使得不需要驱动轴144。
桶110的马达接收包封111基本上将马达140与桶110和滚筒130内的洗涤流体隔离。例如，马达接收包封111可以具有第一插入壁119，该第一插入壁延伸到马达140和轨道平衡通道152之间的流体容纳包封113的容积中，如将在下文更详细地描述。在一些实施方案中，马达140可以包括马达转子142和马达定子143。在所示的实施方案中，桶110的至少表面和马达140的表面基本上彼此齐平。例如，并且如图所示，马达转子142的外表面147与桶110的面向后的表面118基本上齐平。这可以允许桶110与洗衣设备10的外部壳体20的后壁紧密接近，因此使外部壳体20内的可以用于衣物洗涤和/或烘干目的的容积最大化。在一些实施方案中，桶110的表面和马达140的表面可以彼此偏移。
再次参考图2A至图2C，滚筒130定位在桶110的流体容纳包封113内，并且可相对于桶110绕主旋转轴线102旋转(图2C所示)。滚筒130包括圆筒主体132，该圆筒主体被成形为提供用于在其中接收一件或多件衣物制品的衣物接收部分133。例如，衣物接收部分133可以包括用于将衣物接收到滚筒主体132中/从该滚筒主体中取出衣物的滚筒开口134。滚筒开口134可以布置在桶110的流体容纳包封113内，以便与桶衣物端口115对准，以便进入滚筒主体132。滚筒主体132可以包括多个孔口(未示出)，以允许流体流入和流出滚筒主体132。
滚筒主体132可以从滚筒开口134延伸到底壁部分136。底壁部分136可以限定凹入部分137和突出部分138。突出部分138可以居中布置在滚筒130的主旋转轴线上。凹入部分137可以绕突出部分138同心地布置，其中倾斜壁139连接凹入部分137和突出部分138。换句话说，当在凹入部分137处测量时，滚筒130的衣物接收部分133的深度可以最大，而当在突出部分138处测量时，该深度可以最短。突出部分138可以联接到桶和滚筒组件100的驱动轴144。
滚筒130还可以包括一个或多个搅拌器135，该搅拌器联接到滚筒主体132或与该滚筒主体成一体。一个或多个搅拌器135可以被布置成向滚筒130的衣物接收部分133内的洗涤流体和衣物提供搅拌。一个或多个搅拌器135可以通过衣物与一个或多个搅拌器135的接触来帮助从衣物去除碎屑。一个或多个搅拌器135可以沿着滚筒130的侧壁部分158延伸并且沿着底壁部分136延伸到突出部分138。一个或多个搅拌器135可以绕滚筒130的圆周均匀地间隔开。
联接到底壁部分136可以为动态平衡组件150。动态平衡被构造成抵消滚筒和桶组件100内由旋转衣物产生的不平衡，这可能导致洗衣设备10的平稳操作，并且消除了通过传统得可位移悬挂系统(例如，弹簧、阻尼器、质量块等)将桶110从外部壳体20悬挂的需要。
动态平衡组件150由控制单元24可调节地布置，以平衡桶和滚筒组件100内的负载不平衡。控制单元24可以基于一个或多个负载不平衡传感器146的输出来检测负载不平衡。然而，可以设想，在一些实施方案中，动态平衡组件150可以在没有控制单元24自动调节的情况下被动运行。被动动态平衡组件的一些示例可以包括填充有流体的环或加权球。
仍然参考图2C，为了促进动态平衡，动态平衡组件150可以包括轨道平衡通道152、定位在轨道平衡通道152内的第一配重装置170a和第二配重装置170b。如上文参考图1C和图1D所述，第一配重装置170a和第二配重装置170b的角位置相对于滚筒的参考角位置52是可调节的，以移动衣物60和第一配重装置170a以及第二配重装置170b的组合质心63。第一配重装置170a的角位置53a和第二配重装置170b的角位置53b可以调节任何量，以移动组合质心63，使其与主旋转轴线102基本上重合。在一些平衡操作期间，第一配重装置170a和第二配重装置170b可以在旋转循环期间通过360度或更大的总角位移来调节。
轨道平衡通道152可以提供通道，第一配重装置170a和第二配重装置170b可以行进通过所述通道以平衡桶和滚筒组件100内的负载不平衡。例如，轨道平衡通道152可以绕马达140和主旋转轴线102同心地布置并且提供绕该马达和该主旋转轴线的弓形通道。轨道平衡通道152可以联接到滚筒130的底壁部分136。在一些实施方案中，并且如图所示，轨道平衡通道152可以通过支撑板156联接到底壁部分136。轨道平衡通道152可以通过任何联接技术(例如，焊接、钎焊、紧固等)联接到支撑板156，或者可以与其一体地形成。在一些实施方案中，轨道平衡通道152可以替代地与滚筒130的底壁部分136直接联接或一体地形成。
轨道平衡通道152可以包括通道主体154，该通道主体将第一配重装置170a和第二配重装置170b的运动限制为绕主旋转轴线102的轨道运动。例如，轨道平衡通道152可以限定第一轨道室160，其中第一配重装置170a和第二配重装置170b中的至少一者位于其中。应注意，虽然第一配重装置170a和第二配重装置170b被示出为定位在同一轨道室内。在一些实施方案中，第一配重装置170a和第二配重装置170b可以位于平行但分开的轨道室中。此类平行轨道负载室可以允许第一配重装置170a和第二配重装置170b的质心55a、55b集中在相同角位置处，以提供更大的负载平衡能力。在替代实施方案中，轨道平衡通道152不包括通道主体154，该通道主体限制第一配重装置和第二配重装置的径向运动。相反，轨道室160可以包括绕马达140和桶第一插入壁119的环形容积区域。例如，第一配重装置170a和第二配重装置170b可以刚性地联接到与绕主旋转轴线102旋转的旋转轴联接的盘。
在实施方案中，为了将第一配重装置170a和第二配重装置170b维持在第一轨道室160内，动态平衡组件150可以包括轨道定位装置164，该轨道定位装置被布置成将第一配重装置170a和第二配重装置170b封闭在轨道平衡通道152内。轨道定位装置164还可以被布置成将第一配重装置170a的第一角位置和第二配重装置170b的第二角位置限制在轨道平衡通道152内。例如，轨道定位装置164可以为限制壁166，该限制壁限制第一配重装置170a和第二配重装置170b与轨道平衡通道152接触，使得第一配重装置170a和第二配重装置170b仅能够在绕桶和滚筒组件100的主旋转轴线102的恒定半径以弓形路径移动。
在一些实施方案中，轨道定位装置164可以包括环形齿轮167，该环形齿轮与第一配重装置170a和第二配重装置170b相互作用以允许第一配重装置170a和第二配重装置170b接合并横穿环形齿轮167，以在绕桶和滚筒组件100的主旋转轴线102的弓形路径中移动，同时保持定位在第一轨道室160内。
在一些实施方案中，轨道定位装置164可以包括环形齿轮167和限制壁166两者，该环形齿轮和该限制壁彼此直接平行定位并且通过间隙169彼此分离。如本文将更详细地解释的，间隙169可以允许用于将第一配重装置170a和第二配重装置170b与控制单元24通信地联接的一根或多根电线通过。
如上所述，第一配重装置170a和第二配重装置170b的运动可以响应于来自控制单元24的通信。控制单元24可以通过无线或有线通信与第一配重装置170a和第二配重装置170b通信。第一配重装置170a和第二配重装置170b的轨道运动可能由于电线的扭转和缠结而使维持有线通信变得困难。另一种方法是用滑环或电刷和换向器进行电刷换向。电刷方法面临腐蚀和磨损的挑战，尤其是在潮湿环境中。如果可以克服电缆管理挑战，则可以使有线连接完全密封且不透水。一种方法可以为使用一个或多个发条。例如，一个或多个发条可以包括第一发条180a和第二发条180b，该第一发条和第二发条将第一配重装置170a和第二配重装置170b通信地联接到控制单元24(图1所示)。第一发条180a和第二发条180b可以与轨道平衡通道152同心地定位。图4示出了与动态平衡组件150的其余部分隔离的第一发条180a和第二发条180b、第一配重装置170a和第二配重装置170b和环形齿轮167。第一发条180a和第二发条180b可以沿着主轴线102轴向地移位，以允许第一发条180a和第二发条180b的独立轨道运动。
在所示的实施方案中，第一发条180a联接到第一配重装置170a，并且第二发条180b联接到第二配重装置170b。发条的特征在于，其通常包括以盘绕(螺旋)形状缠绕的扁平电缆。第一发条180a和第二发条180b中的每一者可以包括例如具有一个或多个电导体以传送电信号和电压的电缆。例如，带缆可以适用于发条构造。每个发条180a、180b可以将电力和马达信号传送到驱动马达174a、174b以沿着轨道平衡通道152移动第一配重装置170a和/或第二配重装置170b，以调节第一配重装置170a和/或第二配重装置170b绕主旋转轴线102的角位置。在实施方案中，发条180a、180b还可以将位置反馈和/或其他传感器信号从轨道式配重装置170a、170b传送回到控制单元24。包括在轨道式配重装置170a、170b中或上的传感器可以包括但不限于力传感器、振动传感器、温度传感器、位置反馈传感器、加速度器传感器等。
当第一配重装置170a和第二配重装置170b绕环形齿轮167轨道运行时，线圈根据行进方向更紧密地卷绕或松动，同时维持电连接。发条具有有限的角行程范围。在行程终点处，线圈无法容纳线圈内部和外部之间的附加相对角运动。根据本公开的发条可以容纳一图或多图旋转的角行程(例如，两图或更多图旋转、3图或更多图旋转、四图或更多图旋转、四图或更少的旋转等)。控制单元24可以执行逻辑以确保第一配重装置170a和第二配重装置170b仅能够绕轨道平衡通道152进行一定数量的旋转或移动一定程度，以不超过发条180a、180b可能的角行程。这可以避免拉伸或损坏电缆并保持配重装置170a、170b与控制单元24之间的电连接。在旋转循环和平衡完成之后，第一配重装置和第二配重装置170a和170b两者的位置可以返回到原始位置，即例如在第一发条180a和第二发条180b的角行程范围的中间。
再次参考图2C，轨道平衡通道152还可以限定从第一轨道室160径向向内定位的发条室168。第一发条180a和第二发条180b中的每一者可以定位在发条室168内。为了连接到第一配重装置170a和第二配重装置170b，来自第一发条180a和第二发条180b的引线可以延伸穿过间隙169以联接到相应的第一配重装置170a和第二配重装置170b。
如上所述，轨道平衡通道152(包括第一轨道室160和发条室168)可以直接联接到底壁部分136或者可以通过支撑板156联接到底壁部分136。支撑板156可以沿着底壁部分136延伸并且被成形为符合突出部分138和凹入部分137的形状。即，支撑板156可以沿着底壁部分136的至少一部分共同延伸。支撑板156可以通过任何联接技术(例如，焊接、钎焊、紧固等)联接到底壁部分136，或者可以与其一体地形成。
支撑板156的延伸部分155可以在过渡点153处与底壁部分136分离，其中底壁部分136经由弯曲壁部分157过渡到侧壁部分158。延伸部分155可以垂直于滚筒130的侧壁部分158。延伸部分155可以延伸到大于滚筒130的侧壁部分158的最大直径的直径。然而，在一些实施方案中，延伸部分155可以等于或小于滚筒130的侧壁部分158的最大直径。在所示的实施方案中，轨道平衡通道152可以布置在延伸部分155的远侧端部处，以使由第一配重装置170a和第二配重装置170b提供的施加的力矩最大化。轨道平衡通道152可以将第一配重装置170a和第二配重装置170b两者以及第一发条180a和第二发条180b封闭在轨道平衡通道152与支撑板156之间。
如上所述，滚筒130可以经由限定主旋转轴线102的驱动轴144操作地联接到马达140。在实施方案中，驱动轴144可以一体地形成在滚筒130的支撑板156内。在其他实施方案中，驱动轴144可以固定地联接到支撑板156，或者经由任何联接技术(例如，焊接、钎焊、紧固等)直接固定地联接到滚筒主体132。应注意，来自第一发条180a和第二发条180b的引线可以被引导穿过支撑板156中的开口并且穿过驱动轴144的中心开口145而与控制单元24(图1A和图4所示)连通。来自第一发条180a和第二发条180b的内部线圈的引线181a、181b可以连接到旋转换向装置182。旋转换向装置182的一侧或旋转端183可以与滚筒130一起旋转，并且可以安装在驱动轴144的后端处。旋转换向装置182的另一侧或非旋转端185不与滚筒130一起旋转，并且可以连接到桶110或外部壳体20。旋转换向装置182传送来自引线的多个导体的多个电流路径，以在洗衣设备10的旋转和非旋转部件之间传送电力和传感器信号。旋转换向装置182可以为滑环、电刷换向器、感应换向器等。来自旋转换向装置182的非旋转端的引线26可以连接到控制单元24。控制单元24可以包括驱动放大器(未示出)或其他电子电路，以通过第一发条180a和第二发条180b向驱动马达174a、174b提供电力以调节第一配重装置170a和第二配重装置170b的角位置。旋转换向装置182还可以将来自旋转滚筒130中的装置的传感器信号传送到控制单元24以进行处理，该旋转滚筒130中的装置诸如为配重装置位置传感器、归位传感器、温度传感器、力传感器、振动传感器、负载不平衡传感器146和加速度计。旋转换向装置182可以替代地将电力和控制信号传送到中间驱动放大器，该中间驱动放大器可以与滚筒130一起旋转并且通过第一发条180a和第二发条180b连接到第一配重装置170a和第二配重装置170b。
现在参考第一配重装置170a和第二配重装置170b，第一配重装置170a和第二配重装置170b被构造成绕轨道平衡通道152可控制地移动以平衡洗衣设备10内不平衡的衣物负载。例如，第一配重装置170a和第二配重装置170b可以具有足够大的组合质量，以平衡用洗涤流体饱和的组合全设计容量洗衣负载的力矩。第一配重装置170a和第二配重装置170b可以由诸如钢、铸铁、钨、青铜、黄铜、铅、镍、铜、铝、混凝土、陶瓷、玻璃等高密度材料构成，以使由第一配重装置170a和第二配重装置170b和轨道平衡通道152占据的容积最小化。如下文将更详细地描述，第一配重装置170a和第二配重装置170b可以响应于基于由一个或多个负载不平衡传感器146输出的负载不平衡信号检测滚筒130中的负载不平衡而由控制单元24协作地控制。
图5A和图5B示出了与桶和滚筒组件100隔离的配重装置170。第一配重装置170a和第二配重装置170b中的每一者可以与图5A和图5B所示的配重装置170基本相同。特别参考图5A，配重装置170可以包括弯曲主体172，该弯曲主体被成形为行进穿过轨道平衡通道152。弯曲主体172可以容纳一个或多个重物(未示出)。联接到弯曲主体172可以为驱动马达174，该驱动马达通过发条180通信地联接到控制单元24(图1A和图4所示)。
参考图5B，其示出了配重装置170的驱动组件173，驱动马达174可以驱动蜗轮176。驱动马达174可以为可逆马达，以便能够在顺时针方向和逆时针方向上绕轨道平衡通道152驱动配重装置170。蜗轮176可以与安装到旋转轴线178的螺旋齿轮177啮合。小齿轮171也安装到旋转轴线178。即，小齿轮171可以与螺旋齿轮177共享公共旋转轴线178，使得螺旋齿轮177的旋转使小齿轮171旋转。再次参考图5A，小齿轮171定位在弯曲主体172的边缘175处，以便能够与环形齿轮167啮合(图4所示)。因此，驱动马达174使蜗轮176的旋转使小齿轮171旋转，从而使配重装置170横穿环形齿轮167和轨道平衡通道152。
配重装置170还可以包括沿着配重主体定位的一个或多个轮179，配重轮可以被布置成当定位在轨道平衡通道152内时接触轨道平衡通道152和/或保持装置。一个或多个轮179可以自由旋转。在其他实施方案中，一个或多个轮179可以为驱动轮(例如，经由驱动马达174)。替代地，轮179可以用衬套或轴承替换，该衬套或轴承允许在配重装置170与轨道平衡通道152之间的摩擦减小的情况下相对运动。
再次参考图2C，当组装时，在与主旋转轴线102正交的位置处穿过洗衣设备10的剖面平面190穿过动态平衡组件150(例如，第一配重装置170a、第二配重装置170b或其组合)、马达140、流体容纳包封113和桶110的第一插入壁119。注意，虽然剖面平面190可以穿过马达140和动态平衡组件150两者，但是马达通过桶110的第一插入壁119与洗涤流体隔离。动态平衡组件150直接连接到滚筒130，这允许有效反向平衡到由衣物60的质心61和第一配重装置170a和第二配重装置170b引起的不平衡。由于桶110的插入壁119，在一些实施方案中，马达140的背部可以与由动态平衡组件150的后表面限定的平面基本上齐平或紧邻，而不是马达140的背部从动态平衡组件150的背面基本上偏移，这可能导致外部壳体20的后壁深度增加或滚筒130的深度减小并减小衣物接收部分133的容积。在其中第一配重装置170a和第二配重装置170b以平行但分开的平面定位的实施方案中，剖面平面可以仅穿过第一配重装置170a或第二配重装置170b中的一者。剖面平面190还可以穿过第一发条180a和第二发条180b中的至少一者。因此，本设计通过沿着共用平面190对准各种部件而更有效地利用桶110和洗衣设备10内的空间。这种对准允许为滚筒130的衣物接收部分133保留更大量的空间。
再次参考图1和图2A至图2C，为了提供洗衣设备10的动态平衡，洗衣设备10还可以包括通信地联接到控制单元24并且被构造成将负载不平衡信号输出到控制单元24的一个或多个负载不平衡传感器146。负载不平衡信号可以指示滚筒130内的负载不平衡。例如，负载不平衡信号可以指示滚筒130内的负载不平衡的角位置和大小。一个或多个负载不平衡传感器146可以安装在洗衣设备10中的任何位置，并且被协调以检测滚筒130内的平衡状态。例如，一个或多个动态平衡传感器可以包括加速度计和/或马达旋转位置传感器，以确定在衣物的负载内的质心，从而确定是否存在负载不平衡。另一个实施方案可以使用马达扭矩传感器和马达旋转位置传感器来确定在衣物的负载内的质心，从而确定是否存在负载不平衡。在又另外的实施方案中，力传感器可与马达旋转位置传感器一起使用，以确定在衣物的负载内的质心，从而确定是否存在负载不平衡。其他传感器可以包括振动传感器等，以确定负载不平衡的存在。负载不平衡传感器146可以检测洗衣器具10的部件的位移、速度和/或加速度的相对和/或绝对变化。例如，基于位移的负载不平衡传感器146可以测量由不平衡负载引起的桶110与外部壳体20之间的位移的微小变化。在另一示例中，基于加速度的负载不平衡传感器可以测量安装到桶110的加速度计的加速度的波动。在一些实施方案中，还可以通过测量洗衣器具10的部件之间的力、扭矩或应变的变化来感测负载不平衡。在另外的实施方案中，还可以通过监测到马达140的电流来测量负载不平衡。在又另外的实施方案中，还可以基于操作期间噪声的声学分析来确定负载不平衡。
如图1C和图1D所示，组合质心63相对于主旋转轴线102的角位置可以通过测量衣物60的质心61的角位置来确定。这是相对于滚筒130的参考角位置52测量的。滚筒130的参考角位置52可以通过诸如磁性或光学接近传感器、霍尔效应传感器、编码器、分解器等的滚筒旋转传感器来测量。在一些实施方案中，滚筒130的参考角位置52可以通过马达位置传感器来测量。衣物60的质心61的角位置可以通过负载不平衡传感器146相对于滚筒130的参考角位置52来测量。来自负载不平衡传感器146的信号可以在时域中分析或者在频域中替代地分析。此外，来自负载不平衡传感器146的不平衡信号的大小可以用于估计衣物60的质心61处的等效集中质量。例如，衣物60的总质量可以通过测压元件或应变仪传感器直接测量。在一些实施方案中，衣物60的总质量可以基于通过加速或减速滚筒130的旋转而测量的衣物的惯性来计算。控制单元24可以通过调节第一配重装置170a和第二配重装置170b的角位置来周期性地或连续地计算待抵消的不平衡的大小和角度的估计值。第一配重装置170a和第二配重装置170b的调节量可以由控制单元24计算，以便移动衣物60、第一配重装置170a和第二配重装置170b的组合质心63，以使组合质心63与主旋转轴线102基本上重合，并且消除或基本上减少将由负载不平衡产生的振动。在实施方案中，控制单元可以不计算第一配重装置170a和第二配重装置170b的调节量。相反，控制单元可以使用差分“试误法”解决方案来调节第一配重装置170a和第二配重装置170b，其中调节角位置53a、53b直到减少和消除不平衡。另一种控制策略可以采用数学控制方案与微调调节的组合以进一步减少不平衡信号。
图6示出了描绘用于平衡如本文所述的洗衣设备10的方法200的流程图。方法200可以在步骤202处开始并且可以包括将衣物装载到洗衣设备10内并启动洗衣设备10。在步骤204处，方法200包括旋转滚筒130。在步骤206处，方法200还可以包括用控制单元24接收由一个或多个负载不平衡传感器146输出的负载不平衡信号。在步骤208处，方法200包括用控制单元24检测由一个或多个负载不平衡传感器146输出的负载不平衡信号，并且基于负载不平衡信号确定在滚筒130内是否存在负载不平衡。在未检测到负载不平衡的情况下，方法200可以包括监测负载不平衡信号的负载。在检测到负载不平衡的情况下，方法200还包括：在步骤210处，控制动态平衡组件150可控地移动定位在轨道平衡通道152内的第一配重装置170a，以调节第一配重装置170a绕主旋转轴线的角位置，从而抵消在滚筒130中的检测到的负载不平衡，并且通过控制单元24可控制地移动定位在轨道平衡通道152内的第二配重装置170b，以调节第二配重装置170b绕主旋转轴线的角位置，从而抵消在滚筒130中的检测到的负载不平衡。控制单元24可以继续监测洗衣设备10的进一步的负载不平衡。在实施方案中，控制单元24可以仅检测负载不平衡，并在某些洗衣循环(例如，旋转循环)期间启动第一配重装置170a和第二配重装置170b的运动。例如，该方法可以包括在从卫星速度(例如，足以使向心加速度超过重力加速度的基础操作速度)到最大水提取速度(例如，800RPM或更大，1,000RPM或更大等)的加速度期间用一个或多个负载不平衡传感器146连续地监测滚筒130。
图2C所示的动态平衡组件150示出单个平面平衡器，其中配重装置170a、170b位于垂直于主旋转轴线102的单个平面上(即，在同一平面内)。在许多情况下，单个平面平衡可能是有效的。特别地，当滚筒130的深度相对较浅使得衣物60的质心61靠近配重装置170a、170b的平面时，单个平面平衡是有效的。当滚筒130的几何形状使得衣物60的质心61保持在其中支撑配重装置170a、170b的平面附近时，单个平面平衡也可能是特别有效的。倾斜主旋转轴线102，使得滚筒130的具有动态平衡组件150的背部低于滚筒130的前部可能导致衣物60由于重力加速度而朝向滚筒的背部滑动，以便紧密地定位到动态平衡组件150。
然而，在其他实施方案中，配重装置可以位于垂直于主旋转轴线102的两个或更多个平面内。通过将桶和滚筒组件100构造成包括两个或多个动态平衡组件150，可以实现两个平面动态平衡。两个或更多个动态平衡组件150可以沿着主旋转轴线102设置有一些轴向分离。两个或更多个动态平衡组件150中的每一者将与垂直于主旋转轴线102定向的平面重合。两个平面平衡可以另外有效地消除当衣物60的质心61不在支撑配重装置170的单个平面附近时产生的不平衡。当滚筒130的深度较深(例如，滚筒的深度与直径之比大于1)并且在操作期间衣物的质心61不能靠近支撑配重装置的单个平面移动时，两个平面平衡可能是有用的。
图7A至图7H示出了具有包括两个或多个动态平衡组件150的各种构型的桶和滚筒组件100的一些示意性说明性实施方案。图7A示出了桶和滚筒组件100，其具有悬臂式滚筒130，该悬臂式滚筒被构造成用于单个平面平衡，其中单个动态平衡组件150安装到滚筒130的后部，如上文更详细地论述。悬臂式滚筒130在滚筒的后部采用主轴承组件159，如图1C所示。马达140联接到滚筒的后部并且相对于动态平衡组件150同心地插入安装。
图7B示出了桶和滚筒组件100，其具有悬臂式滚筒130，该悬臂式滚筒被构造成用于两个平面平衡，其中第一动态平衡组件150a安装到滚筒130的后部并且第二动态平衡组件150b安装到滚筒130的前部。马达140联接到滚筒130的后部并且相对于第一动态平衡组件150a同心地插入安装。
图7C示出了桶和滚筒组件100，其具有悬臂式滚筒130，该悬臂式滚筒被构造成用于两个平面平衡，其中第一动态平衡组件150a安装到滚筒130的后部并且第二动态平衡组件150b安装到滚筒130的后部内侧。马达140联接到滚筒130的后部并且相对于第一动态平衡组件150a同心地插入安装。
图7D示出了桶和滚筒组件100，其具有悬臂式滚筒130，该悬臂式滚筒被构造成用于两个平面平衡，其中第一动态平衡组件150a安装到滚筒130的后部并且第二动态平衡组件150b安装到第一动态平衡组件150a的背部。马达140联接到滚筒130的后部并且相对于第一动态平衡组件150a和第二动态平衡组件150b同心地插入安装。
图7E示出了桶和滚筒组件100，其具有简单支撑的滚筒130(例如，支撑在滚筒的前端和后端两者处)，该简单支撑的滚筒被构造成用于单个平面平衡，其中单个动态平衡组件150安装到滚筒130的后部。简单支撑的滚筒130可以在滚筒130的后部和前部处采用主轴承组件(未示出)。马达140联接到滚筒130的后部并且相对于动态平衡组件150同心地插入安装。
图7F示出了桶和滚筒组件100，其具有简单支撑的滚筒130，该简单支撑的滚筒被构造用于两个平面平衡，其中第一动态平衡组件150a安装到滚筒130的后部并且第二动态平衡组件150b安装到滚筒130的前部。马达140a、140b联接到滚筒130的后部和前部，并且相对于相应的第一动态平衡组件150a和第二动态平衡组件150b同心地插入安装。
图7G示出了桶和滚筒组件100，其具有简单支撑的滚筒130，该简单支撑的滚筒被构造用于两个平面平衡，其中第一动态平衡组件150a安装到滚筒130的后部并且第二动态平衡组件150b安装到滚筒130的前部。马达140联接到滚筒的后部并且相对于第一动态平衡组件150a同心地插入安装。
图7H示出了桶和滚筒组件100，其具有简单支撑的滚筒130，该简单支撑的滚筒被构造成用于两个平面平衡，其中第一动态平衡组件150a安装到滚筒130的后部并且第二动态平衡组件150b安装到第一动态平衡组件150a的背部。马达140联接到滚筒的后部并且相对于第一动态平衡组件150a和第二动态平衡组件150b同心地插入安装。
替代地，对于图7A至图7H所示的实施方案，可以使用诸如简单流体和加权球填充平衡环的被动动态平衡组件来代替由控制单元控制的主动动态平衡组件。替代地，对于图7A至图7H所示的实施方案，动态平衡组件150可以使用除了调节配重装置170的角位置之外的用于动态平衡的装置。一些替代实施方案可以包括具有相对于主旋转轴线102可调节的径向位置的配重、可变质量体(诸如流体或粉末填充的囊或圆柱体)、可以相对于主旋转轴线102偏离中心的轨道质量、填充有通过磁吸引具有可调节轨道位置的加权球的环等。
现在参考图8A和图8B，桶和滚筒组件100位于洗衣设备10的外部壳体20的内部。桶110可以经由可位移悬架30附接到外部壳体20。可位移悬架30可以包括用于减少振动或其影响的任何调谐无源元件，包括但不限于弹簧31、附接到桶的附加悬架质量32，以及被设计成减小振动传输并吸收来自旋转不平衡的衣物到外部壳体20的能量的阻尼器33等。可位移悬架30允许桶110相对于外部壳体20位移。桶110的位移可以引起任何方向的行进。例如，行进方向可以为相对于主旋转轴线102的径向方向或轴向方向。桶的显著位移可以吸收振动并使振动桶和滚筒组件100的运动衰减。在一些实施方案中，可位移悬架30可以包括有源构件，诸如线性马达、扭转马达、具有磁流变流体的阻尼器、音图致动器、气动致动器、磁致动器等以使振动衰减。被动和主动悬架构件可以依赖于桶和滚筒组件100与外部壳体20之间的相对运动来吸收传输到外部壳体20的振动。
围绕桶110的行进容积35可以由桶和滚筒组件100在所有方向上的最大可能行进距离34之后的扫过容积来描绘。即，行进容积35可以为外部壳体内的空间，该空间在桶110与外部壳体20之间留空或没有障碍物，以适应桶和滚筒组件100的移动。为行进容积35提供足够的空间，外部壳体20的内部可以显著大于桶110的外部尺寸。这可以对桶和滚筒组件100的大小和给定外部壳体大小的内部衣物容量产生实际限制。如果桶和滚筒组件100的直径接近外部壳体20的内部宽度或高度，可位移悬架30将具有有限的行进空间，并且将不能将振动从桶和滚筒组件100隔离到外部壳体20。同样，如果桶和滚筒组件100的轴向深度接近外部壳体20的内部深度，则可位移悬架30将具有有限的行进空间，并且将不能隔离由于负载不平衡而导致的振动传输到外部壳体20。
使用可位移悬架30将上述动态平衡组件150添加到洗衣设备10可以大大减少或消除由衣物不平衡产生的振动。如果第一配重装置170a和第二配重装置170b的质量的大小不被设定成平衡最大可能的衣物负载的潜在不平衡，那么即使使用动态平衡组件150也仍然会产生一些不平衡，并且可位移悬架30可以通过可位移悬架的位移来使剩余的振动衰减。动态平衡组件150的添加可以减小最大行进距离34，并且可以减小允许最大行进所需的行进容积35。例如，桶和滚筒组件100的最大行进距离可以小于约6mm。在此类实施方案中，桶和滚筒组件100的尺寸可以被放大，使得行进容积35延伸到外部壳体20的内表面。换句话说，桶和滚筒组件100可以更靠近外部壳体20，以便填满外部壳体20内的更多空间。
动态平衡组件150可以大大减少或消除由于衣物不平衡而传输到洗衣设备10的振动。消除不平衡和振动可以允许在没有可位移悬架30的情况下构造洗衣设备10。参照图9A和图9B，通过用一个或多个桶安装件40或多个桶安装件将桶110附接到外部壳体20，桶和滚筒组件100可以位于洗衣设备10的外部壳体20的内部。桶安装件40包括多个不同的安装接口，以将桶110附接到外部壳体20。桶安装件40可以为与桶110和外部壳体20分离的部件，或者可以与桶110和/或外部壳体20成一体。桶安装件40可以包括在将衣物60装载到滚筒130中的过程中具有最小位移的任何刚性或坚硬材料。桶安装件40可以替代地提供一些一致性，并且可以允许最小位移(例如，在施加25磅力的情况下为6mm或更小的最大位移)。柔性桶安装件40可以使用隔振器、弹性体马达安装件、刚性弹簧(例如，具有6mm或更小的最大延伸/收缩的弹簧)、流体填充的马达安装件等来构造。桶安装件40可以由任何材料制成，包括但不限于聚合物、弹性体、金属部件或其任何组合。桶安装件40可以通过螺栓、螺钉、铆钉、粘合剂、焊接等附接。
具有由桶安装件40支撑的动态平衡组件150的动态平衡的桶和滚筒组件100在操作期间可以基本上没有振动，使得桶110基本上不会相对于外部壳体20移动。没有可位移悬架30的平衡的桶和滚筒组件100可能不需要任何行进容积35或大大减小的行进容积，并且将允许桶和滚筒组件100完全占据外部壳体20的内部容积。给定外部壳体20的相同尺寸，没有可位移悬架30的桶和滚筒组件100可以显著大于具有可位移悬架30的桶和滚筒组件100。较大的桶和滚筒组件可以在衣物接收部分133中具有更多的内部容积并且可以容纳更多的衣物60。类似地，给定桶和滚筒组件100的相同尺寸和相同衣物60容量，没有可位移悬架30的外部壳体20可以显著小于具有可位移悬架30的外部壳体20。通过应用动态平衡组件150来消除可位移悬架30可以允许构造具有有用容积的衣物接收部分133和衣物60容量的紧凑型洗衣设备。通过应用动态平衡组件150来消除可位移悬架30还可以允许构造具有优异容积的衣物接收部分133和衣物60容量的标准大小的洗衣设备。
如果桶和滚筒组件100由容纳最大行进为25.4mm的可位移悬架30支撑，则构造具有非常小的外部壳体尺寸的紧凑型洗衣设备可能是不切实际的，因为所得洗衣容量可能非常小。如果桶和滚筒组件100由最大行进为25.4mm的可位移悬架30支撑，则构造具有非常小的深度(例如，32cm或更小)的外部壳体20的紧凑型洗衣设备尤其不切实际，因为所得洗衣容量仍然非常小。表1比较了四种不同的洗衣设备构型的滚筒内部容积和滚筒尺寸，该四种不同的洗衣设备构型与具有和不具有可移位悬架相比具有不同的外部壳体尺寸。示例的径向和轴向行进为约2.5cm。具有动态平衡组件150和无悬架的洗衣设备构型具有37.4％-92.7％的较大滚筒130容积。
表1：具有和不具有动态平衡组件的尺寸比较
在一些实施方案中，代替使滚筒容积最大化，通过消除可位移悬架和/或行进容积而提供的附加空间可以用于将各种内部洗衣设备部件41包装在洗衣设备10的容积内。传统上，包装内部洗衣设备部件一直具有挑战性，尤其是当外部壳体20具有紧凑的尺寸或若洗衣设备是组合洗涤器/烘干机时。参考图10A和图10B，如上所述，桶和滚筒组件100通过用桶安装件40将桶110附接到的外部壳体20而位于洗衣设备10的外部壳体20内部。如上所述，具有动态平衡组件150的桶和滚筒组件100可以被构造成没有可位移悬架，并且不需要任何行进容积或仅需要小的行进容积(例如，在任何方向上径向为6mm或更小、轴向为6mm)。如果桶和滚筒组件100的外部尺寸小于外部壳体20内部的内部尺寸，桶和滚筒组件100与外部壳体20之间的容积可以用于放置洗衣设备部件41。洗衣设备部件41可以包括但不限于泵、水管、空气管道、储水槽、电源、控制单元、电子电路、传感器、空气加热器、热水器、干燥部件、冷凝设备、制冷部件、水分储存部件、用于储存水的容器。洗涤剂和化学品的存储、洗涤剂和化学品分配器、风扇、软管、软管卷盘、脚轮等的储存。桶110的行进容积35的基本消除允许设计具有用于衣物接收部分133的高容积容量和用于安装内部洗衣设备部件41的容积的洗衣设备10。例如，桶和滚筒组件100最靠近各种表面(例如，前部、背部、顶部、底部或侧壁)的位置可以限定夹点PP。在不使用主动平衡组件150的情况下，如图8A所示的可位移悬架对于使振动衰减可能是必要的。因此，允许可位移悬架移动所需的行进容积35可能提供太少空间用于将洗衣设备部件41存储在夹点PP内，而如图10A所示，洗衣设备部件可以定位在夹点PP中，而不会侵占行进容积35所需的空间。
可以参考以下编号条款来描述实施方案，其中在从属条款中列出了优选特征。
1.一种用于洗衣设备的动态平衡组件，所述动态平衡组件包括：控制单元；一个或多个配重装置，所述一个或多个配重装置被构造成绕所述洗衣设备的主旋转轴线轨道运行，以抵消所述洗衣设备的滚筒中的负载不平衡；和一个或多个发条，所述一个或多个发条将所述一个或多个配重装置中的每个配重装置通信地联接到所述控制单元。
2.根据条款1所述的动态平衡组件，所述动态平衡组件还包括轨道平衡通道，所述轨道平衡通道绕所述洗衣设备的所述主旋转轴线同心地布置，所述轨道平衡通道包括：第一轨道室，所述第一轨道室限定所述一个或多个配重装置能够移动地定位在其内的通道；和发条室，所述发条室向所述第一轨道室敞开并且容纳所述一个或多个发条。
3.根据条款2所述的动态平衡组件，其中所述发条室从所述第一轨道室径向向内定位。
4.根据前述条款中任一项所述的动态平衡组件，其中所述一个或多个发条沿所述一个或多个配重装置径向向内定位。
5.根据前述条款中任一项所述的动态平衡组件，所述动态平衡组件还包括：一个或多个负载不平衡传感器，所述一个或多个负载不平衡传感器通信地联接到所述控制单元并且被构造成将负载不平衡信号输出到所述控制单元，所述负载不平衡信号指示所述洗衣设备的所述滚筒内的所述负载不平衡；第一配重装置，所述第一配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第一配重装置，以调节所述第一配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的检测到的负载不平衡；和第二配重装置，所述第二配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第二配重装置，以调节所述第二配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的所述检测到的负载不平衡，并且其中所述一个或多个发条包括将所述第一配重装置通信地联接到所述控制单元的第一发条和将所述第二配重装置通信地联接到所述控制单元的第二发条。
6.根据前述条款中任一项所述的动态平衡组件，其中所述一个或多个发条容纳所述一个或多个配重装置的角行程，以用于绕所述主旋转轴线进行一圈或多圈旋转。
7.根据前述条款中任一项所述的动态平衡组件，所述动态平衡组件还包括用于将所述一个或多个发条通信地联接到所述控制单元的旋转换向装置，其中所述旋转换向装置包括旋转端和非旋转端，所述旋转端连接到来自所述一个或多个发条的引线，所述非旋转端通过从所述非旋转端延伸到所述控制单元的引线联接到所述控制单元。
8.一种洗衣设备，所述洗衣设备包括：桶，所述桶限定流体容纳包封；滚筒，所述滚筒定位在所述桶的所述流体容纳包封内并且能够相对于所述桶绕主旋转轴线旋转，所述滚筒包括用于接收一件或多件衣物制品的衣物接收部分；控制单元；马达，所述马达联接到所述桶，其中所述马达通信地联接到所述控制单元并且操作地联接到所述滚筒以使所述滚筒旋转，其中所述马达与所述流体容纳包封内的流体隔离；动态平衡组件，所述动态平衡组件通信地联接到所述控制单元，所述动态平衡组件包括一个或多个配重装置，所述一个或多个配重装置被构造成绕所述主旋转轴线轨道运行，以抵消在所述滚筒中的负载不平衡；和一个或多个发条，所述一个或多个发条将所述一个或多个配重装置中的每个配重装置通信地联接到所述控制单元。
9.根据条款8所述的洗衣设备，其中所述动态平衡组件还包括轨道平衡通道，所述轨道平衡通道绕所述马达同心地布置，所述轨道平衡通道包括：第一轨道室，所述第一轨道室限定所述一个或多个配重装置能够移动地定位在其内的通道；和发条室，所述发条室向所述第一轨道室敞开并且容纳所述一个或多个发条。
10.根据条款9所述的洗衣设备，其中所述发条室从所述第一轨道室径向向内定位；并且所述一个或多个发条沿所述一个或多个配重装置径向向内定位。
11.根据条款8至10中任一项所述的洗衣设备，其中所述第一发条和所述第二发条沿着所述主旋转轴线轴向地移位，以允许所述第一发条和所述第二发条的独立轨道运动。
12.根据条款8至11中任一项所述的洗衣设备，其中所述动态平衡组件还包括：一个或多个负载不平衡传感器，所述一个或多个负载不平衡传感器通信地联接到所述控制单元并且被构造成将负载不平衡信号输出到所述控制单元，所述负载不平衡信号指示所述滚筒内的所述负载不平衡；轨道平衡通道，所述轨道平衡通道绕所述马达同心地布置；第一配重装置，所述第一配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第一配重装置，以调节所述第一配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的检测到的负载不平衡；和第二配重装置，所述第二配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第二配重装置，以调节所述第二配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的所述检测到的负载不平衡，并且其中所述一个或多个发条包括将所述第一配重装置通信地联接到所述控制单元的第一发条和将所述第二配重装置通信地联接到所述控制单元的第二发条。
13.根据条款8至12中任一项所述的洗衣设备，其中所述一个或多个发条容纳所述一个或多个配重装置的角行程，以用于绕所述主旋转轴线进行一图或多图旋转。
14.根据条款8至13中任一项所述的洗衣设备，所述洗衣设备还包括用于将所述一个或多个发条通信地联接到所述控制单元的旋转换向装置，其中所述旋转换向装置包括旋转端和非旋转端，所述旋转端连接到来自所述一个或多个发条的引线，所述非旋转端通过从所述非旋转端延伸到所述控制单元的引线联接到所述控制单元。
15.根据条款8至14中任一项所述的洗衣设备，其中在与所述主旋转轴线正交的位置处穿过所述洗衣设备的剖面平面穿过所述动态平衡组件、所述一个或多个发条、所述马达和所述桶的所述流体容纳包封。
16.一种洗衣设备，所述洗衣设备包括：桶，所述桶包括流体容纳包封和马达接收包封，所述马达接收包封延伸到所述流体容纳包封的容积中并且与在所述流体容纳包封中接收的流体隔离；滚筒，所述滚筒定位在所述桶的所述流体容纳包封内并且能够相对于所述桶绕居中定位在所述桶中的主旋转轴线旋转，所述滚筒包括用于接收一件或多件衣物制品的衣物接收部分；控制单元；马达，所述马达定位在所述马达接收包封内，使得所述马达被定位在所述流体容纳包封的所述容积内并且与在所述流体容纳包封中接收的所述流体隔离，其中所述马达通信地联接到所述控制单元并且操作地联接到所述滚筒以使所述滚筒旋转；一个或多个负载不平衡传感器，所述一个或多个负载不平衡传感器通信地联接到所述控制单元并且被构造成将负载不平衡信号输出到所述控制单元，所述负载不平衡信号指示所述滚筒内的负载不平衡；和动态平衡组件，所述动态平衡组件通信地联接到所述控制单元并且附接到所述流体容纳包封内的所述滚筒，所述动态平衡组件包括：轨道平衡通道，所述轨道平衡通道绕所述马达同心地布置；第一配重装置，所述第一配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第一配重装置，以调节所述第一配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的检测到的负载不平衡；第一发条，所述第一发条将所述第一配重装置通信地联接到所述控制单元；第二配重装置，所述第二配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第二配重装置，以调节所述第二配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的所述检测到的负载不平衡；和第二发条，所述第二发条将所述第二配重装置通信地联接到所述控制单元。
17.根据条款16所述的洗衣设备，其中所述轨道平衡通道包括：第一轨道室，所述第一轨道室限定所述第一发条和所述第二发条能够移动地定位在其内的通道；和发条室，所述发条室向所述第一轨道室敞开并且容纳所述第一发条和所述第二发条。
18.根据条款17所述的洗衣设备，其中所述发条室从所述第一轨道室径向向内定位。
19.根据条款16至18中任一项所述的洗衣设备，其中所述第一发条和所述第二发条沿所述第一配重装置和所述第二配重装置径向向内定位。
20.根据条款16至19中任一项所述的洗衣设备，所述洗衣设备还包括用于将所述第一发条和所述第二发条通信地联接到所述控制单元的旋转换向装置，其中所述旋转换向装置包括旋转端和非旋转端，所述旋转端连接到来自所述第一发条和所述第二发条的引线，所述非旋转端通过从所述非旋转端延伸到所述控制单元的引线联接到所述控制单元。
现在应理解，本文所述的实施方案通常涉及一种洗衣设备，所述洗衣设备包括使用于接收衣物的容积空间最大化的动态平衡组件。例如，并且如图所示，根据本公开的洗衣设备通常包括桶、滚筒和动态平衡组件。滚筒定位在桶的流体容纳包封内，并且可相对于桶绕主旋转轴线102102旋转，所述滚筒限定用于接收一件或多件衣物制品的衣物接收部分。动态平衡组件包括绕洗衣设备的马达同心地布置的轨道平衡通道，并且第一配重装置和第二配重装置定位在轨道平衡通道内。动态平衡组件相对于桶和/或滚筒定位，使得共同的剖面平面穿过动态平衡组件、马达和桶的流体容纳包封。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
Claims (13)
1.一种洗衣设备(10)，所述洗衣设备包括：
桶(110)，所述桶限定流体容纳包封(113)；
滚筒(130)，所述滚筒定位在所述桶的所述流体容纳包封内并且能够相对于所述桶绕主旋转轴线(102)旋转，所述滚筒包括用于接收一件或多件衣物制品(60)的衣物接收部分(133)；
控制单元(24)；
马达(140)，所述马达联接到所述桶，其中所述马达通信地联接到所述控制单元并且操作地联接到所述滚筒以使所述滚筒旋转，其中所述马达与所述流体容纳包封内的流体隔离；
动态平衡组件(150)，所述动态平衡组件通信地联接到所述控制单元，所述动态平衡组件包括一个或多个配重装置(170a,170b)，所述一个或多个配重装置被构造成绕所述主旋转轴线轨道运行，以抵消在所述滚筒中的负载不平衡；和
一个或多个发条(180a,180b)，所述一个或多个发条将所述一个或多个配重装置中的每个配重装置通信地联接到所述控制单元，其中所述动态平衡组件还包括轨道平衡通道(152)，所述轨道平衡通道绕所述马达同心地布置，所述轨道平衡通道包括：
第一轨道室(160)，所述第一轨道室限定所述一个或多个配重装置能够移动地定位在其内的通道；和
发条室(168)，所述发条室向所述第一轨道室敞开并且容纳所述一个或多个发条。
2.根据权利要求1所述的洗衣设备，其中：
所述发条室从所述第一轨道室径向向内定位；并且
所述一个或多个发条沿所述一个或多个配重装置径向向内定位。
3.根据权利要求1或2所述的洗衣设备，其中所述多个发条沿着所述主旋转轴线轴向地移位，以允许所述多个发条的独立轨道运动。
4.根据权利要求1所述的洗衣设备，其中所述动态平衡组件还包括：
一个或多个负载不平衡传感器(146)，所述一个或多个负载不平衡传感器通信地联接到所述控制单元并且被构造成将负载不平衡信号输出到所述控制单元，所述负载不平衡信号指示所述滚筒内的所述负载不平衡；
轨道平衡通道(152)，所述轨道平衡通道绕所述马达同心地布置；
第一配重装置(170a)，所述第一配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第一配重装置，以调节所述第一配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的检测到的负载不平衡；和
第二配重装置(170b)，所述第二配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第二配重装置，以调节所述第二配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的所述检测到的负载不平衡，并且
其中所述一个或多个发条包括将所述第一配重装置通信地联接到所述控制单元的第一发条(180a)和将所述第二配重装置通信地联接到所述控制单元的第二发条(180b)。
5.根据权利要求1所述的洗衣设备，其中所述一个或多个发条容纳所述一个或多个配重装置的角行程，以用于绕所述主旋转轴线进行一圈或多圈旋转。
6.根据权利要求1所述的洗衣设备，所述洗衣设备还包括用于将所述一个或多个发条通信地联接到所述控制单元的旋转换向装置(182)，其中所述旋转换向装置包括旋转端(183)和非旋转端(185)，所述旋转端连接到来自所述一个或多个发条的引线(181a,181b)，所述非旋转端通过从所述非旋转端延伸到所述控制单元的引线(26)联接到所述控制单元。
7.根据权利要求1所述的洗衣设备，其中在与所述主旋转轴线正交的位置处穿过所述洗衣设备的剖面平面(190)穿过所述动态平衡组件、所述一个或多个发条、所述马达和所述桶的所述流体容纳包封。
8.一种用于洗衣设备(10)的动态平衡组件，所述动态平衡组件包括：
控制单元(24)；
一个或多个配重装置(170a,170b)，所述一个或多个配重装置被构造成绕所述洗衣设备的主旋转轴线(102)轨道运行，以抵消所述洗衣设备的滚筒中的负载不平衡；和
一个或多个发条(180a,180b)，所述一个或多个发条将所述一个或多个配重装置中的每个配重装置通信地联接到所述控制单元，其中所述动态平衡组件还包括轨道平衡通道(152)，所述轨道平衡通道绕所述洗衣设备的所述主旋转轴线同心地布置，所述轨道平衡通道包括：
第一轨道室(160)，所述第一轨道室限定所述一个或多个配重装置能够移动地定位在其内的通道；和
发条室(168)，所述发条室向所述第一轨道室敞开并且容纳所述一个或多个发条。
9.根据权利要求8所述的动态平衡组件，其中所述发条室从所述第一轨道室径向向内定位。
10.根据权利要求8所述的动态平衡组件，其中所述一个或多个发条沿所述一个或多个配重装置径向向内定位。
11.根据权利要求8所述的动态平衡组件，所述动态平衡组件还包括：
一个或多个负载不平衡传感器(146)，所述一个或多个负载不平衡传感器通信地联接到所述控制单元并且被构造成将负载不平衡信号输出到所述控制单元，所述负载不平衡信号指示所述洗衣设备的所述滚筒内的所述负载不平衡；
轨道平衡通道(152)，所述轨道平衡通道绕所述主旋转轴线同心地布置；
第一配重装置(170a)，所述第一配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第一配重装置，以调节所述第一配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的检测到的负载不平衡；和
第二配重装置，所述第二配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第二配重装置，以调节所述第二配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的所述检测到的负载不平衡，并且
其中所述一个或多个发条包括将所述第一配重装置通信地联接到所述控制单元的第一发条(180a)和将所述第二配重装置通信地联接到所述控制单元的第二发条(180b)。
12.一种洗衣设备(10)，所述洗衣设备包括：
桶(110)，所述桶包括流体容纳包封(113)和马达接收包封(111)，所述马达接收包封延伸到所述流体容纳包封的容积中并且与在所述流体容纳包封中接收的流体隔离；
滚筒(130)，所述滚筒定位在所述桶的所述流体容纳包封内并且能够相对于所述桶绕居中定位在所述桶中的主旋转轴线(102)旋转，所述滚筒包括用于接收一件或多件衣物制品(60)的衣物接收部分(133)；
控制单元(24)；
马达(140)，所述马达定位在所述马达接收包封内，使得所述马达被定位在所述流体容纳包封的所述容积内并且与在所述流体容纳包封中接收的所述流体隔离，其中所述马达通信地联接到所述控制单元并且操作地联接到所述滚筒以使所述滚筒旋转；
一个或多个负载不平衡传感器(146)，所述一个或多个负载不平衡传感器通信地联接到所述控制单元并且被构造成将负载不平衡信号输出到所述控制单元，所述负载不平衡信号指示所述滚筒内的负载不平衡；和
动态平衡组件(150)，所述动态平衡组件通信地联接到所述控制单元并且附接到所述流体容纳包封内的所述滚筒，所述动态平衡组件包括：
轨道平衡通道(152)，所述轨道平衡通道绕所述马达同心地布置；
第一配重装置(170a)，所述第一配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第一配重装置，以调节所述第一配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的检测到的负载不平衡；
第一发条(180a)，所述第一发条将所述第一配重装置通信地联接到所述控制单元；
第二配重装置(170b)，所述第二配重装置定位在所述轨道平衡通道内并且响应于所述控制单元，其中所述控制单元沿着所述轨道平衡通道可控制地移动所述第二配重装置，以调节所述第二配重装置绕所述主旋转轴线的角位置，从而抵消在所述滚筒中的所述检测到的负载不平衡；和
第二发条(180b)，所述第二发条将所述第二配重装置通信地联接到所述控制单元。
13.根据权利要求12所述的洗衣设备，其中所述轨道平衡通道包括：
第一轨道室(160)，所述第一轨道室限定所述第一配重装置和所述第二配重装置能够移动地定位在其内的通道；和
发条室(168)，所述发条室向所述第一轨道室敞开并且容纳所述第一发条和所述第二发条。
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