TW381135B - Washing machine with ball balancer - Google Patents

Description

l826pif/Jessie/00 5 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（/ ) 本發明是有關於一種洗衣機，包括一旋轉槽及一裝置 於旋轉槽之滾珠平衡器，用來平衡旋轉槽的轉動。 參考第9圖，繪示出一傳統之洗衣機1〇1，其包括一外 箱2、有彈性地懸弔於外箱2內之一外槽3、及一裝置於外 槽3內，用來盛裝衣物之可轉動的旋轉槽4。一振動器5 裝置在旋轉槽4之底部，以旋轉洗衣水。旋轉槽4或振動器 5，可利用裝置在外槽3底部，包括一驅動馬達7及一傳動 軸組件8所形成的功率傳動組件9，選擇性地正向或逆向旋 轉' 在洗衣機101操作過程中，由於旋轉槽4之轉動會產生 振動，而在旋轉槽4中之衣物負載不平衡時，振動尤爲劇 烈。因此，在旋轉槽4安裝一平衡器111，以平衡旋轉槽4 之轉動’減少振動。 一平衡器包括一具一環形室之環形外殼。依據外殼之 室內所含的材料，平衡器分類爲固態平衡器、液態平衡器、 及一滾珠平衡器。這種平衡器之詳細資料可參閱美國專利 申請案件4,433,592。 參考第9圖，傳統的洗衣機1〇1具有一滾珠平衡器 111。這種滾珠平衡器111包括數個平衡滾珠115，及一黏 滯“體117，存在於環形室113內。平衡滾珠115及黏滯流 體in會沿著環形事in移動。然而，平衡滾珠115之移動 受黏滯流體1Π的限制，因此，防止了旋轉槽4轉動時，平 衡滾珠115彼此之間的碰撞，因而減低噪音。 平衡滾珠115利用旋轉槽4轉動時所產的離心力，在環 __ 4 «HI .m· HI 1^1 m t ϋ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-°. 本紙張尺度通用宁國國豕標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1826pif/Jessie/005 A7 B7 五、發明説明（>) 形室113內移動，而位於旋轉槽4中，不平衡衣物負載的反 方向。於是，平衡了旋轉槽4的轉動，減低振動及噪音。 然而，在傳統洗衣機101所使用的滾珠平衡器11.1中， 平衡滾珠115不規則地置於環形室1〇3,之平坦底部，而與旋 轉槽4之轉動速度無關。這些不規則安置的平衡滾珠115， 向不平衡負載的方向移動，直到旋轉槽4之轉動速度到達 一預定値。由是，當旋轉槽4在一低速轉動時，尤其是在 脫水操作的起始階段，平衡滾珠115向不平衡負載方向的 移動增加了旋轉槽4轉動的不平衡，而增加了振動及噪音。 本發明之主要目的，在提供一種含有一滾珠平衡器的 洗衣機，在旋轉槽於一低速轉動時，尤其是在脫水操作的 起始階段時，能夠雜持旋轉槽之轉動平衡，而減低振動及 噪。 爲達上述之目的，提供一種洗衣機，包括： 一外箱； 懸弔在外箱內之一外槽； 裝置在外槽內，用來盛裝衣物的一可轉動之旋轉槽； * 以及 裝置在旋轉槽週圍，用以平衡旋轉槽之轉動的一滾珠 平衡器； 其中該滾珠平衡器包括：裝置在旋轉槽週圍之外殼， 其包含至少一個環形室，在外殼內之環形室中有數個平衡 滾珠及一黏滯流體：以及 其中外殻內之環形室底部形成一至少凹槽，以接收超 5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -一°

T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 826pif/Jessie/005 A/ ' B7 五、發明説明（3 ) 過一預定週長之平衡滾珠，此凹槽具一放射狀之傾斜外 壁，以在旋轉槽轉速增加時，引導平衡滾珠之向上運動。 在此，凹槽在規則的圓週間隔形成。 另外，凹槽將由圓週表面轉移至環形室之底部。 數個環形室垂直分佈形成上室及下室。在此，形成上 室凹槽之傾斜表面的傾斜角較下室大，而在上室中的平衡 滾珠之直徑較下室中之平衡滾珠大。 或者，數個環形室可水平分佈形成外室及內室。在此， 形成外室凹槽之傾斜表面的傾斜角較內室大，而在外室中 的平衡滾珠之直徑較內室中之平衡滾珠大。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說朋如下。 圖式之簡單說明： 第1圖係一剖面圖，繪示出應用本發明之第一實施例 中，具一滾珠平衡器之洗衣機； 第2圖係一剖面圖，繪示出第1圖中之滾珠平衡器； 第3圖係一放大剖面圖，繪示出第2圖中，沿著μι線 方向的滾珠平衡器； 第4圖係一放大剖面圖，繪示出第2圖中，沿著π_π 線方向的滾珠平衡器； 第5圖係一剖面圖，繪示出應用本發明之第二實施例 中，洗衣機所使用的滾珠平衡器；— 桌6圖係一部分透視圖，繪示出應用本發明之第三實 __.___ 6 本纸張纽適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（21()><297公瘦） --— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --^------------J----/ .·裝—--------訂------ A7 B7 1 S26pif/J〇ssie/005 五、發明説明（¥ ) 施例中，洗衣機所使用的滾珠平衡器； 第7圖係一部分透視圖，繪示出應用本發明之第四實 施例中，洗衣機所使用的滾珠平衡器； 第8圖顥示出應用本發明之第四實施例中之洗衣機， .與傳統洗衣機的振動的對比；以及 第9圖係一剖面圖，繪示出一傳統的洗衣機。 實施例 參考第1圖，基於本發明所提供的第一實施例中，一 具有一滾珠平衡器11之一洗衣機1，包括：一外箱2、〜 利用一懸弔構件6，懸弔在外箱2內的外槽3、以及用來盛 裝衣物，裝置在外槽3內之可轉動的旋轉槽。外箱2具一近 乎直角的圓柱形狀，而外槽3及旋轉槽4各具一圓柱形狀。 旋轉槽4之壁上有數個洞，以使洗衣水能夠在旋轉槽4及外 槽3之間流通。一振動器5裝置於旋轉槽4之底部，以形成 洗衣水之渦流。 懸弔構件6有彈性地在外箱2內，懸弔著外槽3，以減 低外槽3之振動。懸韦構件6包括一懸韦棒6a及一安裝於 懸弔棒6a下端的避震器6b，並固定於外槽3。避震器6b 具一鈴形之磨擦遮蓋（未於圖上顯示）、一裝置於磨擦遮蓋之 內的磨擦構件（未於圖上顯示），以及一彈簧（未於圖上顯 示）。磨擦構件固定在懸弔棒的一端，並由外槽3之振動而 在磨擦遮蓋中滑動磨擦。振動則因磨擦遮蓋及磨擦構件之 磨擦力而減低。 一功率傳動組件9具一驅動馬達7及一傳動軸組件8， • 7 本紙張尺度適用中國國家‘準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁j 、-° 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 1826pif/Jessie/005 五、發明説明（Γ) 裝置在外槽3之下，而被一基座(未於圖上顯示)所環繞。功 率傳動組件9之功用在選擇性地，由一儲存於控制器(未於 圖上顯示)的程式，正向或逆向轉動旋轉槽4或振動器5， 而完成洗衣、洗淸、及脫水的操作。 在外槽4之圓週上半部分形成有向外的凸緣10，其與 —支持骨架33(參考第3圖)接觸，此支持骨架33則在滾珠 平衡器11之環形外殼12形成，用以向上支持滾珠平衡器 11 ° .參考第2 ' 3 '及4圖，滾珠平衡器11包括一環形外 殼12，同軸裝置於旋轉槽4，且其中形成有一環形室13。 外殼12具一體成形的一外壁構件15、一內壁構件17、及 一底部構件19，以及一覆蓋構件20，用來覆蓋由外壁構件 15 '內壁構件17、及底部構件19形成的接收空間，以形 成室13。 支持骨架33在連接外壁構件15及底部分構件19的圓 週部分形成。支持骨架33裝置於外槽4之凸緣10上，以支 持滾珠平衡器11。滾珠平衡器11及旋轉槽4之上半部分藉 由一鎖緊裝置，例如一螺絲37(參考第1圖)合倂。 在外殻12之室13內，含數個平衡滾珠31及一黏滯流 體35。平衡滾珠31通常由金屬製成，例如鋁或鋼，浸在黏 滯流體35中。平衡滾珠31及黏滯流體35可利用打開外殻 12之室13的覆蓋構件20，輕易地安裝於其中。黏滯流體 35具一預定的黏滯係數以限制平衡滾珠31的運動，因此抑 止了平衡滾珠31彼此之間的碰撞。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ~

Li- Iί.----,、裝丨--*----訂------，<键 (_請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 826pif/Jessie/005 A7 B7 五、發明説明（6) 0¾ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 參考第2圖，數個，通常以三個爲較佳，凹槽21在底 部構件19之上表面18等距相間形成。平衡滾珠31便置於 凹槽21內，傾斜表面25在凹槽21之兩端，滾珠平衡器u 的邊緣方向形成，還有，一內傾斜表面39(參考第3圖)及一 外傾斜表面23分別在縱長方向’凹槽21之放射狀內壁及外 壁形成。在每一個凹槽21內所含的平衡滾珠31數目相同， 以達一平均的分佈。 平衡滾珠31可沿著外傾斜表面39，在凹槽21內，利 用旋轉槽4轉動時所產生的離心力往上爬升。 上述的洗衣機中之滾珠平衡器11中，當、旋轉槽4在低1 速轉動命，例如，在脫水的起始階段，平衡滾珠31保留在 凹槽21之中，亦即平衡滾珠31不會向旋轉槽4之中，衣物 的不平衡負載端稜動，因此與傳統洗衣機不同.，其防止了 旋轉槽4之轉動的增加。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 當旋轉槽4的轉速一步一步增加時，作用於平衡滾珠 31的離心力逐漸開使運作，而當轉速到達一預定値時，離 心力使平衡滾珠31沿著傾斜表面23及25，由^[(槽21之底 部向底部構件19之上表面18運動。此時，底部構件19之 上表面18內的平衡滾珠31，沿著瓌形室13，向衣物之不 平衡負載端反方向移動，以平衡旋轉槽4之轉動。 如以上所述，當旋轉槽4以一低速轉動時，因平衡滾 珠31置於沿著環形室13等距形成的凹槽21內，與傳統洗 衣機相比，其振動及噪音皆己減小。 周時，當旋轉槽4之轉速減小時，平衡滾珠31及旋轉 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1826pif/J.essie/005 A7 B7 五、發明説明（？） 槽4之轉速彼此互異，所以部分的平衡滾珠31直‘接回到凹 槽21內。剩餘的平衡滾珠31則因在说衣、洗淸、及脫水時 所產生的旋轉槽4的轉動，在底部構件19之上表面18輕微 運動’最後回到凹槽21內。傾斜面23及25使平衡滾珠31 輕易地回到凹槽21內。 參考第5圖’基於本發明之第二實施例中，一滾珠平 衡器41包括一外殻12a、擻個，通常三個爲較佳，環形室 43、53、及63同心且水平排列。在室43、53、及63之 底部分別形成凹槽45、55、65。凹槽45、55、65彼此 以等距間隔排列，亦即120°相間而不重疊。凹槽45、55、 65之形狀與上述第1圖至第3圖中之凹槽21相同，此處不 再贅敘。 外凹槽65之寬度大於中心凹槽55，而中心凹槽55之 寬度大於內凹槽45。排列在凹槽45、55、65中之平衡滾 珠31的直徑與凹槽45、55、65的寬度成比例。 具上述滾珠平衡器41結構的洗衣機中，當旋轉槽4以 一低速旋轉時，平衡滾珠31保留在凹槽45、55、65中， 因此抑制了旋轉槽4之振動。當轉速增加時，凹槽45、55、 65內的平衡滾珠31向外沿著在旋轉槽4內，衣物不平衡負 載之反方向移動，因而平衡了旋轉槽4之轉動。 雖然在此實施中，較佳的凹槽45、55 ' 65彼此不重 疊，亦不在其縱長方向分離，其長度卻可調整，亦即可依 所需縮短或伸長。還有，凹槽托' 55、65可形成成對結 構。如此，每對凹槽彼此反向排列。 10 —..-----—— —>1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

1T 經 濟 部 中 央 標 隼 局 員

作 社 印 製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1 826pif/Jessie/005 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（I ) 凹槽45、55、65之外傾斜表面23可以不同的傾斜角 分別形成。傾斜表面23之較佳的傾斜角，隨著傾斜表面23 向外裝置而增加，於是，.隨著外槽4之轉速的增加，在凹 槽45 ' 55、65的平衡滾珠31依序向外移動，亦即，在內 部凹槽65的最先移出，再來爲中心凹槽55，最後外部凹槽 ' 45。基於本修正過的實施例，基於旋轉槽4的轉速，可以 達到多種的避震效果。 再者，平衡滾珠31之直徑可向外逐漸增加以實施此功 能。亦即，由於抵抗施於平衡滾珠31之灕心力的慣量與其 直徑的5次方成比例，當旋轉槽4轉動而產生平衡滾珠31 之離心力時，在內部凹槽65內的平衡滾珠31首向上爬升， 而外部凹槽45則最後。由是，基於旋轉槽4的轉速，可以 達到多種的避震效果。 參考第6圖，基於本發明之第三實施例中，應用於洗 衣機中之一滾珠平衡器71包括數個外殼12b，其又具內含 凹槽75，互相垂直排列的上室73及下室77。數個上平衡 滾珠74及下平衡滾珠78分別存在於上室73及下室77之 內。如第一及第二實施例中所述，當旋轉槽4以低速轉動 時’平衡滾珠74及78保留在凹槽75中，抑制旋轉槽4振 動的增加。 在此一結構中，當旋轉槽4轉動時，上室73之旋轉半 徑大於下室77。於是，隨著旋轉槽4之轉速增加時，上平 衡滾珠74首先由上凹構75移出，然後下平衡滾珠78再由 下凹槽75移出，因此基於旋轉槽4不同的轉速，有效率地 L--Γ.1----- -裝 I.__^——一I 訂------) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ‘ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7 1826pif/Jessie/005 五、發明説明（f ) 平衡其轉動。 在第三實施例中，上平衡滾珠74及下平衡滾珠78之直 徑彼此互異。還有，上下凹槽75傾斜面的傾斜角亦不同。 參考第7圖，基於本發明之第四實施例中，應用於洗 衣機中之一滾珠平衡器81包括一數個層的外殼12c，其又 .具互相垂直排列的上室83及下室87。數個上平衡滾珠85 及下平衡滾珠89分別存在於上室83及下室87之內》數個 上凹槽84及下凹槽88分別在上室83及下室87的底部形 成，而上下平衡滾珠85及89分別置於上下凹槽84及88之 中。上下平衡滾珠85及89的較佳直徑彼此互異，而與大小 互異的上下凹槽84及88相對應。在前一施實例中，當旋轉 槽4於一低速轉動時，平衡滾珠85及下平衡滾珠89分別保 留在上室83及下室87之內，因此，抑制了旋轉霜4振動的 增加。當旋轉槽4之轉動速度增加至一預定値時，上下平 衡滾珠85及89依序分別移出上室83及下室87，因此，平 衡了旋轉槽4在不同速度的轉動。 參考第8圖，傳統洗衣機與基於本發明之第四實施例 中之洗衣機之振動繪示於圖。圖中顯示，比較代本發明之 洗衣機的振動爲曲線B，及代表傳統洗衣機之振動的曲線 A，本實施例中之洗衣機的振動明P地減低。其中曲線A 及B皆在脫水之起始階段測得。 . ' 本實施例中，如第二及第三實施例，上平.衡滾珠85及 下平衡滾珠89之直徑彼此互異。還有，上下凹槽84及88 傾斜面的傾斜角亦不同。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 826pif/Jessie/0〇5 A7 B7 五、發明説明（/Οσ ) 如前所述，德於本發明，一凹槽在一外殼之一室的底 部形成’其中含有平衡滾珠，而這些平衡滾珠在旋轉槽低 速旋轉時’例如，在脫水的起始階段，保留在凹槽內。因 此’抑制了旋轉槽振動的增加。再者，當外殼由數個水平 .或垂直排列的室形成時，對於旋轉槽不同的轉速，可達到 各種避震效果。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明’任何熟習此菝藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 (：请先閲讀背面乏注意事項存填窝本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1 826pif/Jessie/005 A8 B8 §__ 六、申請專利範圍 1. 一洗衣機，包括： 一外箱； 懸弔於該外箱內之一外槽； 用來盛裝衣物，裝置於外槽內的一旋轉槽； 用來平衡該旋轉槽之轉動，裝置於該旋轉槽週圍的一滾 珠平衡器； 其中該滾珠平衡器包括：裝置在該旋轉槽週圍之一外 殼，又包括至少一個環形室在其中形成；在該外殼之該環 形室內之複數個平衡滾珠及一黏滯流體；以及 其中在該外殼之該環形室底部形成至少一凹槽以接收 超過一預定週長的該些平衡滾珠，該些凹槽具一放射狀的 外壁，以在該旋轉槽之轉速增加時，引導該些平衡滾珠向 上運動。 2. 如申請專利範圍第1項所述之洗衣機，其中該些凹槽 彼此在圓週等距相間。 3. 如申請專利範圍第1項所述之洗衣機，其中該凹槽經 圓週表面轉移至該環形室底部。 4. 如申請專利範菌第1項所述之洗衣機，其中該環形室 垂直排列以形成一上室及一下室。 5. 如申請專利範圍第4項所述之洗衣機，其中該上室之 該些凹槽的一傾斜面之傾斜角，大於該下室之該些凹槽的· 一傾斜面之傾斜角。 6. 如申請專利範圍第5項所述之洗衣機，其中在該上室 中之該些平衡滾珠之直徑，大於在該下室中之該些平衡滚 -r- I--;.<1--^---—裝------訂-----is 線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1826pif/Jessie/005 D8 六、申請專利範圍 珠之直徑。 7. 如申請專利範圍第1項所述之洗衣機，其中該環形室 水平排列以形成一外室及一內室。 8. 如申請專利範圍第7項所述之洗衣機，其中該外室之 該些凹槽的一傾斜面之傾斜角，大於該內室之該些凹槽的 一傾斜面之傾斜角。 9. 如申請專利範圍第5項所述之洗衣機，其中在該外室 中之該些平衡滾珠之直徑，大於在該內室中之該些平衡滾 珠之直徑。 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中:國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）