CN1231628C - 带脱水功能的洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种带脱水功能的洗衣机，具有设在旋转桶底部且贯通水桶底部的桶轴、设在电动机转子的中心部且其上部设有圆环状结合部的轮毂部、及可上下方向移动地嵌插在桶轴下端部的离合器。当离合器处于下降位置时，它与轮毂部的结合部结合并将电动机的旋转力传递到旋转桶，当其处于上升位置时即解除与轮毂部的结合。结合部的直径大于桶轴直径。本发明能够简化旋转传动机构，同时可缩小旋转传动机构中对电动机的旋转力进行切换的那部分的高度。

Description

带脱水功能的洗衣机

本发明涉及带脱水功能的洗衣机，尤其涉及对从电动机到旋转桶及搅拌体的旋转传动机构的改良。

具有脱水功能的全自动洗衣机具有兼作洗涤桶和脱水桶的旋转桶、及设在该旋转桶内底部的搅拌体，在洗涤运转时，电动机的旋转力只传递到搅拌体一方，而在脱水运转时，电动机的旋转力传递到搅拌体及旋转桶双方。特开平10-52595号公报就公开了这样一种将电动机的旋转力切换传递到搅拌体一方或搅拌体和旋转桶双方的旋转传动机构。

在上述旋转传动机构中，旋转桶通过中空状的脱水轴而受到旋转驱动，搅拌体则贯通脱水轴的内部并通过洗涤轴受到旋转驱动。在这种场合，是通过可上下移动的连接齿轮使脱水轴与洗涤轴之间进行连接及分开。然而，连接齿轮(离合器)是通过转动齿轮、升降齿轮、升降环、升降引导板等多个零件而上下移动的，其结构十分复杂。

而在实公平6-42630号公报中则公开了一种旋转传动机构。即，具有对旋转桶进行旋转驱动的中空状脱水轴和贯通脱水轴的内部且通过减速齿轮机构而使搅拌体旋转的洗涤轴。洗涤轴的下端部与传递电动机旋转力的皮带轮的轮毂部连接。在脱水轴下端部的外周面及轮毂上端部的外周面上分别设有引导槽，使圆筒状的帽体(离合器)可沿引导槽上下移动。帽体由于杠杆的作用而上下移动。

然而，采用上述结构时，来自轮毂的巨大转矩经过帽体而传递到脱水轴。因此，如果帽体与轮毂部及脱水轴双方的引导槽卡合的部分的上下尺寸过小，就会有巨大的力作用于帽体的内周面，可能导致帽体变形破损。从而，帽体上与引导槽卡合部分的上下尺寸必须很大，结果，使整个帽体在上下方向的尺寸增大，同时使帽体在上下方向的移动量增大，导致旋转传动机构的大型化。

本发明的目的在于提供一种带脱水功能的洗衣机，能够简化将电动机的旋转力向旋转桶及搅拌体传递用的旋转传动机构的结构，同时可以缩小旋转传动机构中对电动机的旋转力进行切换的那部分的高度尺寸。

本发明的带脱水功能的洗衣机，具有：水桶；旋转桶，它以可旋转的状态设在所述水桶内；电动机，它具有转子且设在所述水桶底部的下面部；中空状桶轴，它贯通所述水桶底部而以可旋转的状态设于所述底部，其上端部与所述旋转桶连接，在其下端部的外周面设有滑动引导部；轮毂部，它位于所述桶轴的下方部并设于转子的中心部，在其上部设有圆环状结合部，所述结合部的直内部，其上端部与所述搅拌体连接，下端部与所述轮毂部连接；圆筒状离合器，它在内周面设有与所述滑动引导部卡合的圆环状卡合部，以可沿所述滑动引导部上下方向滑动的状态嵌插在所述桶轴的下端部，当所述离合器处于下降位置时所述离合器与所述轮毂部的结合部结合，当所述离合器处于上升位置时所述离合器与所述轮毂部的结合部间的结合被解除；设在所述水桶的外底部、使所述离合器上下移动的升降装置。

在这种场合，结合部的直径尺寸大于桶轴的直径尺寸。

采用上述结构时，当离合器处于上升位置时，离合器与轮毂部的结合部之间的结合被解除，故电动机的旋转力只传递到搅拌轴，而当离合器处于下降位置时，离合器与轮毂部的结合部结合，故电动机的旋转力传递到桶轴及搅拌轴双方。从而通过用升降装置使离合器上下移动这种简单的结构，即可切换从电动机向旋转桶及搅拌体传递的旋转力。这时，将结合部的直径尺寸做成大于桶轴的直径尺寸。从而，即使离合器中与轮毂部分之间的结合部分的上下尺寸较小，在将来自轮毂部的转矩传递到桶轴时，也不会有过大的力作用于离合器。因此，可实现离合器在上下方向的小型化。

在这种场合，可以在轮毂部的外周部的上端部，设有向上方延伸的圆筒部，同时，由在圆筒部的内周面上形成的内齿部构成结合部，并在离合器的外周部的下部设置与内齿部卡合的外齿部。

采用上述结构，由于离合器中与滑动引导部卡合的卡合部及与结合部结合的外齿部分别设在离合器的内周部及外周部，故可使卡合部和外齿部在上下方向搭接。因此，即使将离合器的上下方向尺寸做得较小，也可充分地延长卡合部及外齿部的上下尺寸。

另外，最好在离合器的上端部设置凸缘部，同时在凸缘部的上面部的外周边缘部设置由多个嵌合齿部构成的嵌合部，在水桶底部的下面部设置由多个防共转齿部构成的防共转部，当离合器处于上升位置时，嵌合齿部与防共转齿部嵌合，使离合器不能旋转。采用这种结构，在用电动机使搅拌轴旋转时，能可靠地防止桶轴、即旋转桶旋转。

在这种场合，当在水桶的底部设置支承桶轴的轴承时，最好将防共转部设置在轴承的周围。

另外，最好采用如下结构，即当离合器处于上升位置和下降位置之间的中途位置时，离合器的一部分与轮毂部的结合部结合，同时离合器嵌合部的一部分与防共转部卡合。采用这种结构时，当离合器处于中途位置时，使离合器旋转，可以使嵌合部的齿部准确地与防共转部的齿部啮合。

另外，最好采用如下结构，即在嵌合齿部的前端部设置以小于45度的角度相对水平方向倾斜的倾斜面，同时在防共转齿部的前端部设置以小于45度的角度相对水平方向倾斜的倾斜面。采用这种结构时，在嵌合齿部的倾斜面与防共转齿部的倾斜面接触的状态下，即使离合器旋转，由于沿倾斜面的齿部滑动的力大于施加给各齿部的力，故可防止齿部破损。

另外，最好升降装置具有：对离合器向下降位置加力的离合器加力装置；可上下方向摆动且在其前端部设有与离合器卡合以使离合器移动到上升位置的作动部、同时在其基端部的上侧面设有斜面部的离合器杆；可沿水平方向动作、在其一端部设有与离合器杆的斜面部滑动接触的斜面部的操作杆；对离合器杆加力以使其斜面部与操作杆的斜面部抵接的离合器杆加力装置，随着操作杆沿水平方向动作，离合器杆沿上下方向摆动。

在这种场合，最好采用如下结构，即当离合器处于下降位置时，作动部离开离合器。采用这种结构，在离合器旋转时，不会因离合器与作动部接触而产生磨损或噪音。

另外，如果设有对离合器的位置进行检测的位置检测装置，则可以检测出离合器是否变换到正确的位置。在这种场合，离合器位置检测装置可以用设在离合器上的永久磁铁和设在防共转部上的磁性传感器构成，或是由设在升降装置上的永久磁铁和设在防共转部上的磁性传感器构成。

对附图的简单说明

图1表示本发明的第1实施例，是旋转传动机构的纵剖视图，图中右半部分表示离合器处于上升位置时，左半部分表示离合器处于下降位置时。

图2是离合器处于中途位置时的旋转传动机构的纵剖视图。

图3是电动机及旋转传动机构的纵剖视图。

图4表示离合器处于下降位置时离合器与离合器杆之间的关系。

图5是电动机及离合器的分解立体图。

图6是离合器的纵剖视图。

图7是嵌合部的齿部之一的放大图。

图8是防共转装置及离合器杆的立体图。

图9是防共转装置及离合器杆的纵剖视图。

图10是防共转装置的立体图。

图11是沿图10中II-II线的支承部外壁部的纵剖视图。

图12是从下方看离合器的立体图。

图13表示脱水行程时的离合器杆斜面部与操作杆斜面部之间的关系。

图14是离合器杆的内侧轴部及外侧轴部部分的纵剖视图。

图15A是说明齿轮传动电动机和操作杆之间关系用的水桶的仰视图，表示排水阀处于关闭状态时。

图15B是说明齿轮传动电动机和操作杆之间关系用的水桶的仰视图，表示排水阀处于打开状态时。

图16是表示洗衣机整体结构的示意图。

图17表示本发明第2实施例，是离合器周边部分的放大纵剖视图，图中右半部分表示离合器处于上升位置时，左半部分表示离合器处于下降位置时。

图18表示本发明第3实施例，是离合器检测装置周边部分的侧视图。

图19表示本发明第4实施例，是离合器处于下降位置时离合器周边部分的放大纵剖视图。

图20是离合器处于上升位置时的与图19对应的图。

图21对应图3。

图22是从下方看离合器的图，表示永久磁铁和磁性传感器的结构。

图23是离合器的纵剖视图。

图24表示本发明的第5实施例，对应图20。

图25对应图21。

以下结合图1到图16说明本发明第1实施例。

首先，图16表示本实施例的全自动洗衣机主体1的整体结构。在图16中，主体1具有大致为矩形箱体的外箱2以及在该外箱2内被弹性悬支机构4(只示出其局部)支承的水桶3。在水桶3内设有可旋转的、兼作洗涤桶和脱水桶的旋转桶5。在旋转桶5的内底部设有生成水流用的搅拌体(波轮)6。

如后详述，在水桶3的外底部设有变频驱动方式的外转子型电动机7及将该电动机7的旋转驱动力向旋转桶5及搅拌体6传递的旋转传动机构8。通过用外转子型电动机构成电动机7，可实现电动机7的轻量化和小型化。

另外，在图16中水桶3底部的右端部设有从旋转桶5排水用的排水路径9。排水路径9通过排水阀10与排水软管11连接。排水阀10通过齿轮电动机12(见图15)而开闭。另外，图16中水桶3底部的左端部设有从水桶3排水用的排水口13，该排水口13与排水软管11连接(图中未详细表示)。在排水路径9上还设有防气阀14。防气阀14的压力通过空气管而被引到水位传感器(均未图示)。

另一方面，在旋转桶5的上端部设有平衡环15，同时设有脱水孔16。在脱水运转时，旋转桶5通过脱水孔16排水。在水桶3的上端部，设有大致呈环形的桶盖17(只示出其局部)。

在外箱2的上部设有塑料制的顶盖18。顶盖18呈薄形的中空箱状，在其中央设有大致圆形的衣物出入口(未图示)。在顶盖18的上侧面设有开闭衣物出入口用的二折盖19。

在顶盖18内的后部设有向旋转桶5内进水用的进水机构和洗涤剂供给装置(均未图示)，对此不详细说明。另外，在顶盖18的前部上侧面设有操作面板(未图示)，同时在顶盖18内的前部设有以微电脑为主的控制装置(未图示)。控制装置对电动机7、旋转传动机构8、进水机构等进行控制，以自动地实行由洗涤、漂洗、脱水等行程组成的洗涤运转。这时，在洗涤和漂洗行程时，搅拌体6进行正反旋转，在旋转桶5内生成搅拌水流。另外，在脱水行程时，旋转桶5和搅拌体6一体地高速旋转。

以下结合图1到图15说明电动机7及旋转传动机构8。首先，图3表示电动机7及旋转传动机构8周边部分的结构，在水桶3的外底部装有中空支架19。中空支架19由上框架20和下框架21构成。如图1和图2所示，在上框架20上部的中央部形成圆筒部20a，同时在下框架21下部的中央部形成圆筒部21a。

在圆筒部20a及圆筒部21a内嵌合固定着分别由滚珠轴承构成的轴承22及23。在轴承22、23上支承着中空状(圆管状)的桶轴24。在桶轴24的从轴承22向上方伸出部分的外周部嵌合着支承筒25。支承筒25的上端部具有凸缘部25a，在凸缘部25a上固定着旋转桶5。采用上述结构，桶轴24与旋转桶5一体地旋转。另外，在圆筒部20a和支承筒25之间设有密封构件26。

在桶轴24的中空部内，上下贯通地插入搅拌轴27。在桶轴24内的上下部，分别设有金属轴承28、28，同时在支承筒25内的上端部设有轴承29。搅拌轴27通过轴承28、28及轴承29而旋转自如地支承在桶轴24内。搅拌轴27的上端部与搅拌体6连接，由此使搅拌轴27与搅拌体6一体地旋转。

如图3及图5所示，电动机7由呈环状的定子30和呈薄形容器状的转子31构成。定子30由定子铁心32和卷绕在其外周各齿部的线圈33构成。定子30用螺钉固定在下框架21的下部。另一方面，转子31由转子磁铁34和设置在该转子磁铁34外周部的转子轭铁35构成。转子磁铁34及转子轭铁35通过嵌入成形而构成一体。

在转子31的中心部，固定着圆筒状的轮毂部36。搅拌轴27的下端部插入轮毂部36，并用譬如螺帽固定。轮毂部36和搅拌轴27之间是细齿结合。上述结构使转子31的旋转始终直接地传递到搅拌轴27。这时，如图1所示，轮毂部36的上端部设置在比桶轴24的下端部略低的位置。另外，当设轮毂部36的外径尺寸为L1、桶轴24的外径尺寸为L2时，使外径尺寸L1大于外径尺寸L2。

又如图3所示，在桶轴24的下端部嵌插着将桶轴24与轮毂部36之间连接及分开用的离合器37。如后所述，离合器37可在上升位置和下降位置之间移动。另外，在下框架21的下侧面设有使离合器37上下移动的升降装置、即升降机构38以及防共转装置39。离合器37及防共转装置39均用合成树脂、譬如掺有玻璃填料的聚缩醛树脂构成。

离合器37如图6所示，整体呈大致圆筒状，在其上端部的外周部一体地形成凸缘部37a。在凸缘部37a上侧面的外周部形成多个嵌合齿部45a，由这些嵌合齿部45a构成嵌合部45。如图7所示，齿部45a的前端部形成山形。这时，图7中用α表示的齿部45a前端部的倾斜角度设定为不到45度。

又如图6所示，离合器37的内径尺寸是下部大于上部。而且离合器37的内周面上部的小径部分设有由上下方向延伸的多个凸部构成的上部内细齿部40。上部内细齿部40作为本发明的卡合部。另外，在离合器37的内周面下部的大径部分设有由上下方向延伸的多个凸部构成的下部内细齿部41。上部内细齿部40的上下方向长度尺寸设定得略大于下部内细齿部41的上下方向长度。

而如图5所示，在桶轴24的从轴承23向下方伸出的下端部的外周面上，形成由上下方向延伸的多个凹部构成的滑动引导部、即细齿部42。另一方面，在轮毂部36的上部外周面上，形成由上下方向延伸的多个凹部组成的结合部、即细齿部43。

离合器37以上部内细齿部40与细齿部42卡合的状态嵌入桶轴24的下端部。另外，在离合器37处于下降位置时，离合器37的下部内细齿部41与轮毂部36的细齿部43卡合。再有，离合器37处于上升位置时，下部内细齿部41与细齿部43的卡合解除。

又如图1和图2所示，在轮毂部36的上端部，设置譬如由O型环组成的缓冲构件55。再在桶轴24的下端部的外周部，在离合器37与轴承23之间设置离合器加力装置、即螺旋弹簧44。利用螺旋弹簧44始终对离合器37向下方加力。

而如图1和图2所示，防共转装置39呈薄形的圆筒状，并嵌入下框架21的圆筒部21a的外周部。在防共转装置39的上端部的外周部一体地形成凸缘部39a。防共转装置39通过将凸缘部39a用螺钉固定在下框架21的底面部而固定在中空支架19上。另外，如图8所示，在防共转装置39上一体地设有一对支承部48、48，在支承部48上支承着离合器杆47。关于离合器杆47，将在后面说明。

如图10所示，支承部48、48分别从凸缘部39a的下侧面向下延伸，呈方筒状，设置在防共转装置39的略靠后部的位置。在支承部48的下端部，一体地设有舌片状的内壁部48a及外壁部48b。在内壁部48a的下端部形成向下方开口的槽部155。在外壁部48b上则形成卡合孔56。如图10和图11所示，在外壁部48b的内面部中位于卡合孔56下方的部分，形成引导凹部57，其壁厚度为其他部分的大致一半。

又如图5所示，在防共转装置39的内周部形成多个防共转齿部46a。由这些齿部46a构成防共转部46。如图7所示，齿部46a的前端部形成与嵌合部45的齿部45a同样的山形，其倾斜面的倾斜角度α设定为相对水平方向不到45度。

当离合器37处于上升位置时，嵌合齿部45a与防共转齿部46a嵌合。而当离合器37处于下降位置时，嵌合齿部45a与防共转齿部46a的嵌合解除。再有，如图2所示，当离合器37处于上升位置和下降位置之间的中途位置时，下部内细齿部41的一部分与轮毂部36的细齿部43卡合，嵌合齿部45a的一部分与防共转齿部46a卡合。

另一方面，如图3所示，升降机构38由螺旋弹簧44、离合器杆47、使离合器杆47摆动的操作杆49、及拉伸弹簧50等构成。离合器杆47由譬如聚丙烯等合成树脂构成。图12是从下侧看离合器杆47的立体图。如图12所示，离合器杆47呈大致U字形，具有平行延伸的一对臂部47a、47a。在离合器杆47的中央部设有凸出部47b。在凸出部47b的上侧面(图12中下侧面)形成斜面部51(见图13)。

又，在臂部47a的前端部内侧面设有作为作动部的抵接销52。一对抵接销52与离合器37的凸缘部37a的下面部中隔着中心相对的2个部位抵接，以将离合器37向上推。再有，各臂部47a的根部的内侧面及外侧面同轴地设有内侧轴53及外侧轴54。内侧轴53及外侧轴54轴支承在支承部48上。如图14所示，在外侧轴部54的前端部形成向着前端部下方倾斜的倾斜面54a。

如图8所示，离合器杆47的内侧轴53及外侧轴54分别枢支在防共转装置39的支承部48、48上。这时，内侧轴53从下方插入支承部48的槽部155，同时外侧轴54的倾斜面54a在支承部48的引导凹部57内滑动插入卡合孔56内。由此使离合器杆47支承在各支承部48上且可上下摆动。

另一方面，如图3及图15A、图15B所示，操作杆49的中间部轴支承在下框架21上。由此使操作杆49可沿水平方向(在图15A、B中是箭头C和D所示的方向)转动。又如图13所示，在操作杆49前端部的下侧面形成与离合器杆47的斜面部51滑动接触的斜面部58。再如图3、图4所示，拉伸弹簧50架设在离合器杆47的根部与防共转装置39之间。由此将离合器杆47向图4中箭头A所示的方向加力，离合器杆47的斜面部51始终与操作杆49的斜面部58滑动接触。从而，拉伸弹簧50作为本发明的离合器杆加力装置发挥作用。

又如图15A、B所示，齿轮电动机12通过钢丝59及连接件60而与排水阀10连接。通常时，如图15A所示，钢丝59被拉出，排水阀10处于关闭状态。而且如图15B所示，一旦钢丝59被卷起，排水阀10就打开。这时，操作杆49的根部与连接件60连接。从而，操作杆49由于齿轮电动机12的作用而与排水阀10的开关动作连动地向箭头C及D方向转动。

又如图1到图3所示，离合器37的凸缘部37a的下面部装有由塑料磁体构成的环状永久磁铁62。另一方面，在防共转装置39的下端部装有磁性传感器63。通过永久磁铁62和磁性传感器63构成对离合器37的动作位置进行检测用的离合器位置检测装置61。

磁性传感器63的检测信号输入到控制装置。这时，连接磁性传感器63和控制装置的配线穿过中空支架19内(图中未详细示出)。控制装置根据来自磁性传感器63的输入信号判断离合器37是否转换到正确状态，当判断离合器37未转换到正确状态时，即停止运转，同时通过操作面板上的显示或是蜂鸣器报告异常。

以下说明上述结构的作用。

一旦开始实行洗涤行程或漂洗行程，首先是排水阀10关闭，同时操作杆49从图13的状态沿箭头C方向转动成图15A所示的状态。因此，处于图4所示状态的离合器杆47的根部就被操作杆49向下推压而沿箭头B方向摆动，结果，离合器杆47的抵接销52克服螺旋弹簧44的力而将离合器37向上方推压，使之移动到图1的右半部及图3所示的上升位置。

结果，轮毂部36与桶轴24分开。这时，上部内细齿部40与细齿部42卡合。另外，当离合器37处于上升位置时，永久磁铁62接近设在防共转装置39上的磁性传感器63，并从磁性传感器63输出关于离合器37处于上升位置的检测信号。而且在这种场合，由于永久磁铁62呈环状，故无论离合器37的旋转位置如何，永久磁铁62都能可靠地与磁性传感器63对置。

控制装置根据从磁性传感器63输入的检测信号而对电动机7作正反方向交替的旋转驱动。由此使转子31的旋转直接传递到搅拌轴27，使搅拌体6正反旋转，在旋转桶5内生成搅拌水流。另外，当离合器37处于上升位置时，离合器37的嵌合部45与防共转部46啮合而固定在水桶3上不能旋转。因此，可防止桶轴24、进而是旋转桶5与衣物和水流一起发生的所谓共转现象。

而一旦开始实行脱水行程，排水阀10就打开，同时操作杆49向箭头D方向转动成图15B所示的状态。结果，操作杆49的斜面部58沿离合器杆47的斜面部51相对滑动，离合器杆47的根部向箭头A方向摆动。因此，抵接销52下降，离合器37如图4所示，由于螺旋弹簧44的弹力而移动到下降位置。这时，抵接销52位于比离合器37的凸缘部37a略低的位置，并在抵接销52与凸缘部37a之间形成间隙S。

结果，如图1左半部所示，离合器37的下部内细齿部41与轮毂部36的细齿部43卡合，轮毂部36和桶轴24连接。这时，永久磁铁62向下方脱离磁性传感器63，因此磁性传感器63不输出检测信号。另外，离合器37的嵌合部45与防共转部46间的嵌合解除。

而且，控制装置在没有检测信号从磁性传感器63输入的情况下，对电动机7向一个方向高速驱动。由此使转子31的旋转直接传递到搅拌轴27及桶轴24双方，使旋转桶5和搅拌体6一体地高速旋转。

这时，由于轮毂部36的结合部43的外径尺寸L1大致桶轴24的外径尺寸L2，故即使离合器37的下部内细齿部41和轮毂部36的细齿部43之间上下方向的结合尺寸很小，也不会对离合器37施加过大的力，可以将来自轮毂部36的大转矩传递到桶轴24。即，可以将离合器37上下方向的长度控制在较小尺寸，同时可以减少离合器37上下方向的移动量。另外，在本实施例中，是将防共转装置39设置在圆筒部21a的外周部。因此，可防止旋转传动机构8整体上下方向的大型化。

另外，当离合器37处于下降位置时，如图4所示，抵接销52脱离离合器37的凸缘部37a的下侧面。从而，当离合器37旋转时，抵接销52不接触离合器37。因此，可防止伴随离合器37的旋转而产生的噪音或抵接销52和离合器37的磨损。再有，当离合器37移动到下降位置时，离合器37的下端部隔着缓冲构件55而与轮毂部36碰撞。因此，离合器37切换时产生的噪音和磨损很小。

不过，在上述结构中，在离合器37从下降位置转换到上升位置的途中，嵌合部45的齿部45a可能与防共转部46的齿部46a碰撞，或是发生啮合不良。但本实施例如图2所示，当离合器37处于途中位置时，离合器37的下部内细齿部41与轮毂部36的细齿部43部分结合，嵌合部45a与防共转部46部分嵌合。而且此时一旦通过转子31、即轮毂部36旋转来使离合器37旋转，就可改变嵌合部45的齿部45a的位置。由此可将嵌合部45的齿部45a和防共转部46的齿部46a修正为正确的啮合状态。

又如图7所示，有时嵌合部45的齿部45a和防共转部46的齿部46a啮合不良，会形成齿部45a的倾斜面与齿部46a的倾斜面接触的状态。在此状态下一旦离合器37旋转，离合器37的旋转力及其反作用力会作用于齿部46a及齿部45a。譬如设在齿部45a及46a的接触点P上作用于齿部46a的旋转力为F、作用于齿部45a的反作用力为F′。这时，由于齿部45、46的倾斜面45a、46a的倾斜角度设定为不到45度，故反作用力F′的沿着倾斜面方向的分力S1大于与倾斜面垂直方向的分力S2(S1＝F′.cosα)。即，使齿部45a沿齿部46a的倾斜面逃出的力大于要将齿部45a弯曲的力。齿部46a也是如此。从而，由于45a及46a很容易错开而形成正确的啮合状态，故能够防止齿部45a、46a的破损等。

如上所述，采用本实施例时，将圆筒状的离合器37设置成可沿桶轴24的细齿部42上下移动，通过升降机构38使之上下移动而与桶轴24及轮毂部36连接或分开，故可通过简单的结构变换从电动机7向旋转桶5及搅拌体6传递的旋转力。这时，对排水阀10进行驱动的齿轮电动机12作为升降机构38的驱动源使用，故无需另外设置驱动装置，可降低成本。

又，本实施例用离合器位置检测装置16对离合器37处于上升位置及下降位置的情况进行检测。因此，可提高离合器37切换动作的可靠性，防止在异常情况下进行洗涤运转。再有，由于搅拌体6及旋转桶5受电动机7直接驱动，故可降低噪音，减少旋转力的传递损耗。

再有，本实施例将永久磁铁62做成环状。因此，无论离合器37(桶轴24)在圆周方向的位置如何，均可检测到离合器37的动作位置。另外，由于用非磁性材料的合成树脂构成离合器37，故不会因离合器37而减少永久磁铁62的漏磁通。因此，磁性传感器63无需采用高灵敏度的，可以降低磁性传感器63的成本。另外，由于离合器37不会被磁化，故可防止离合器37被桶轴24等吸引而妨碍其动作的情况发生。

图17是本发明第2实施例，这里只说明其与第1实施例不同之处。凡与第1实施例相同的部分均用相同符号表示。即，在该第2实施例中，在桶轴24的下端部嵌插离合器71来取代离合器37。离合器71的内径尺寸均一。在离合器71的内周面形成由沿上下方向的整体延伸的多个槽部构成的卡合部、即内细齿部73。通过内细齿部73，离合器71沿桶轴24的细齿部42上下方向滑动。另外，在离合器71外周面的下半部形成作为外齿部的外细齿部74。

另一方面，在转子31的中心部固定着轮毂部72来取代轮毂部36。在轮毂部72外周部的上端部一体地设有向上方竖立的圆筒部72a。在圆筒部72a的内周面上形成作为内齿部的细齿部75。当离合器71处于下降位置时，细齿部75与离合器71的外细齿部74卡合。在这种场合，细齿部75的直径尺寸L3大于桶轴24的外径尺寸L2。

在上述结构中，离合器71的内细齿部73始终与桶轴24的细齿部42卡合，结果，离合器71与桶轴24一体旋转。而且，当离合器71处于下降位置时，如图17左半部所示，外细齿部74与轮毂部72的细齿部75卡合，将轮毂部72与桶轴24连接，搅拌轴27和桶轴24一体旋转。而当离合器71处于上升位置时，如图17的右半部所示，轮毂部36脱离离合器71。因此，只有搅拌轴27受到旋转驱动。

如上所述，本实施例在离合器71的内周部设置内细齿部73，同时在外周部设置外细齿部74，故可沿上下方向将细齿部73、74搭接。因此，虽然离合器71的上下方向尺寸小，仍能保证内细齿部73与细齿部42间足够的卡合长度及外细齿部74与细齿部75之间足够的卡合长度。

还有，其他结构与第1实施例相同。从而，上述第2实施例可得到与第1实施例相同的作用和效果。

图18表示本发明第3实施例，这里只说明与第1实施例不同之处。在该第3实施例中，离合器检测装置171的结构不同。即，离合器检测装置171由设在离合器杆47上的板状永久磁铁172和设在防共转装置39上的磁性传感器173构成。

具体地说，就是在离合器杆47的一个臂部47a的前端部设置延伸部174，并在该延伸部174的上侧面安装永久磁铁172。另一方面，在防共转装置39的凸缘部39a的下面部中，在离合器37处于上升位置时接近永久磁铁172的部位，安装磁性传感器173。

采用上述结构时，可以实现永久磁铁72的小型化。而其他结构则与第1实施例相同。从而，上述第3实施例也能得到与第1实施例相同的作用和效果。

图19到图23表示本发明的第4实施例，这里只说明与上述第1实施例不同之处。即，在本实施例中，是设置离合器位置检测装置261来取代离合器位置检测装置61。具体说，如图19和图20所示，在防共转装置39的外周部设置夹持部264，在该夹持部264上安装磁性传感器263。另外，在离合器37的凸缘部37a的下面部固定譬如由塑料磁体构成的环状永久磁铁262。由这些永久磁铁262及磁性传感器263构成离合器位置检测装置261。

如图19到图21所示，在下框架21中与夹持部264对应的部位形成孔21b。连接磁性传感器263和控制装置的配线(引线)263a穿过孔21b而贯通中空支架19内。因此可防止配线263a与电动机7的旋转部分接触，或是因电动机7的电磁噪声导致误动作。

如图22和图23所示，永久磁铁262与离合器37的外周部嵌合，其外径尺寸与离合器37的凸缘部37a的外径尺寸大致相等。这时，将永久磁铁262的磁性中性线如虚线262a那样磁化成N极和S极在圆周方向以相同间距交替设置。另外，把永久磁铁262的极对数设定为9对。

再有，本实施例把离合器37的嵌合部45与防共转部46的啮合间距、即齿部45a及46a的数量分别设定为永久磁铁262的极对数的2倍。从而，嵌合部45由18个齿部45a构成，防共转部46由18个齿部46a构成。

另外，在永久磁铁262的内周部形成定位用的槽部262b。而且在永久磁铁262上沿圆周方向等间隔地形成譬如3个插入螺钉用的安装孔62c。安装孔62c位于譬如N极的圆周方向中心且比径向中心更靠内周部一侧的位置。由此可尽量减少因安装孔262c引起的永久磁铁262的内部磁通分布(其一部分在图22中用虚线c表示)。

在离合器37的外周部，则对应槽部262b一体地设置上下方向延伸的定位肋37b。另外，在离合器37的凸缘部37a的下侧面，对应安装孔262c形成螺纹孔37c(只示出1个)。

将永久磁铁262从下方插入离合器37，并将槽部262b与定位肋37b嵌合，同时在凸缘部37b的下侧面用螺钉265固定，以此将永久磁铁262安装在离合器37上。这时，如图22所示，设定定位肋37b和螺纹孔37c的位置，使永久磁铁262的磁性中性线262a通过嵌合部45的各齿部45a之间的中心。

采用上述结构，如图20所示，当离合器37处于上升位置时，永久磁铁262的外周面与磁性传感器263之间的对置关系始终固定。而且这时如图22所示，永久磁铁262的磁性中性线262a始终与磁性传感器263的检测部(在图22中用虚线表示)的中心对应。因此，可在来自永久磁铁262的漏磁通b(见图22)达到最大的位置上，通过磁性传感器263检测到离合器37处于上升位置的情况。

而且，磁性传感器263的检测部位于永久磁铁262一个磁极的圆周方向中心(在图22中用双点划线a1表示)和与该磁极相邻的磁极的圆周方向中心(在图22中用双点划线a2表示)之间。从而，可抑制多个路径的磁通作用于磁性传感器263，可有效地检测单一的磁通。因此，磁性传感器263无需灵敏度特别高，可以降低制造成本。

另外，本实施例中，如图21所示，中空支架19的形状与第1实施例不同，并通过该形状差异将操作杆49轴支承在下框架21上。另外，离合器37的上部内细齿40及下部内细齿41的上下方向长度尺寸大致相同。不过这种差异不影响本发明的作用和效果。另外，其他结构与第1实施例大致相同。从而，该第4实施例也具有与第1实施例相同的作用和效果。

图24和图25表示本发明第5实施例，这里只说明与上述第4实施例不同之处。即，该第5实施例不设夹持部264，而是将磁性传感器263直接固定在防共转装置39的外周面。这时，磁性传感器263的配线263a穿过设在下框架21的防共转装置39侧面的孔21b后贯通中空支架19内。

采用这种结构也可得到与上述第4实施例大致相同的作用效果。

不过，本发明不限于上述各实施例，譬如可作如下变形。

离合器检测装置也可用光传感器或微动开关等构成。作为使离合器升降的驱动源，也可不用使排水阀开闭用的齿轮电动机，而是另外设置。

除了可将离合器37的嵌合齿部45a及防共转齿部46a的数量分别设定为永久磁铁262的极对数的2倍外，也可设定为极对数的2/n倍(n是小于极对数的整数)。从而，如上述第4实施例所示，当永久磁铁262的极对数为9对时，可以将嵌合齿部及防共转齿部的数量分别设定为9、6等。

对永久磁铁262的磁化也可在其周缘部进行。采用这种结构时，通过将离合器37吸在桶轴42上，可以防止对离合器37升降动作的妨碍。

Claims (18)

1.一种带脱水功能的洗衣机，其特征在于，具有以下(a)～(h)：

(a)水桶；

(b)旋转桶，它以可旋转的状态设在所述水桶内；

(c)电动机，它具有转子且设在所述水桶底部的下面部；

(d)中空状桶轴，它贯通所述水桶底部而以可旋转的状态设于所述底部，其上端部与所述旋转桶连接，在其下端部的外周面设有滑动引导部；

(e)轮毂部，它位于所述桶轴的下方部并设于转子的中心部，在其上部设有圆环状结合部，所述结合部的直径尺寸大于所述桶轴的直径尺寸；

(f)搅拌轴，它以可旋转的状态设于所述桶轴的内部，其上端部与所述搅拌体连接，下端部与所述轮毂部连接；

(g)圆筒状离合器，它在内周面设有与所述滑动引导部卡合的圆环状卡合部，以可沿所述滑动引导部上下方向滑动的状态嵌插在所述桶轴的下端部，当所述离合器处于下降位置时所述离合器与所述轮毂部的结合部结合，当所述离合器处于上升位置时所述离合器与所述轮毂部的结合部间的结合被解除；

(h)设在所述水桶的外底部、使所述离合器上下移动的升降装置。

2.根据权利要求1所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，在所述轮毂部的外周部的上端部，设有向上方延伸的圆筒部，同时，所述结合部由在所述圆筒部的内周面上形成的内齿部构成，

在所述离合器的外周部的下部设置与所述内齿部卡合的外齿部。

3.根据权利要求1所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，具有：

设在所述离合器上端部的凸缘部；

设在所述凸缘部上面部的外周边缘部、由多个嵌合齿部构成的嵌合部；

设在所述水桶底部的下面部、由多个防共转齿部构成的防共转部，

当所述离合器处于上升位置时，所述嵌合齿部与所述防共转齿部嵌合，使所述离合器不能旋转。

4.根据权利要求3所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

具有设在所述水桶的底部且支承所述桶轴的轴承，

所述防共转部设置在所述轴承的周围。

5.根据权利要求3所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

当所述离合器处于上升位置和下降位置之间的中途位置时，所述离合器的一部分与所述轮毂部的结合部结合，所述离合器嵌合部的一部分与所述防共转部卡合。

6.根据权利要求3所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

在所述嵌合齿部的前端部设置以小于45度的角度相对水平方向倾斜的倾斜面，同时在所述防共转齿部的前端部设置以小于45度的角度相对水平方向倾斜的倾斜面。

7.根据权利要求1所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

所述升降装置设置离合器杆，该离合器杆具有与所述离合器卡合以使所述离合器移动到上升位置的作动部，

当所述离合器处于下降位置时，所述作动部离开所述离合器。

8.根据权利要求1所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

在所述轮毂部的当所述离合器处于下降位置时与所述离合器的下端部抵接的部位设置缓冲构件。

9.根据权利要求1所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

设有对所述离合器的位置进行检测的离合器位置检测装置。

10.根据权利要求9所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

具有设在所述水桶底部的下面部、当所述离合器处于上升位置时与所述离合器嵌合以使所述离合器不能旋转的防共转部，

所述离合器位置检测装置由设在所述离合器上的永久磁铁和设在所述防共转部上的磁性传感器构成。

11.根据权利要求10所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

所述永久磁铁呈环状，沿所述离合器的全周设置。

12.根据权利要求9所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

具有设在所述水桶底部的下面部、当所述离合器处于上升位置时与所述离合器嵌合以使所述离合器不能旋转的防共转部，

所述离合器位置检测装置由设在所述升降装置上的永久磁铁和设在所述防共转部上的磁性传感器构成。

13.根据权利要求1所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

所述升降装置设有对所述离合器向下降位置加力的离合器加力装置，

及可上下摆动的离合器杆，在所述离合器杆的前端部的设有与所述离合器卡合以使所述离合器移动到上升位置的作动部，同时在根部的上侧面设置斜面部，

还设有可沿水平方向动作的操作杆，在所述操作杆的一端部设有与所述离合器杆的斜面部滑动接触的斜面部，

还具有加力以使所述离合器杆的斜面部与所述操作杆的斜面部抵接的离合器杆加力装置，

随着所述操作杆沿水平方向动作，所述离合器杆沿上下方向摆动。

14.根据权利要求11所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

所述防共转部由按规定间距设置的多个齿部构成，

所述离合器具有为了与所述防共转部的齿部嵌合而按规定间距设置的多个齿部，

所述永久磁铁被磁化成N极、S极在圆周方向交替排列的状态，

所述离合器和所述防共转部分别具有所述永久磁铁的极对数的2倍或2/n倍的齿部，其中n是小于极对数的整数。

15.根据权利要求14所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

所述磁性传感器具有检测部，

当所述离合器处于上升位置时，所述永久磁铁的磁性中性点与所述磁性传感器的检测部的中心对置。

16.根据权利要求15所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

所述磁性传感器的检测部位于隔着所述永久磁铁的磁性中性点而相邻的2个磁极各自的圆周方向的中心之间。

17.根据权利要求14所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

所述永久磁铁的外周部被磁化。

18.根据权利要求14所述的带脱水功能的洗衣机，其特征在于，

所述永久磁铁具有设在磁极的圆周方向中心且比径向的中心更靠内周的部位上的安装孔，并通过所述安装孔安装在所述离合器上。

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