CN105442255B - 一种立轴式洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立轴式洗衣机，特别涉及一种新的洗衣机离合器。是对立轴式洗衣机(专利申请号：201310158373.7)的一种改进。由于该洗衣机洗涤轴的转速达到400转/分以上，正好是脱水轴转速的一半左右，而且可以单向连续运转。因此只要电机能提供速比是2∶1的两种转速，通过在洗衣轴与脱水轴之间设置一个单向离合器(又称单向轴承)，就可以实现两种转动速度的传输。电机的一种转向对应洗衣轴的一种转动速度；电机的另一种转向对应洗衣轴的另一种转动速度。脱水轴通过控制系统的控制、选择性地与洗衣轴相连。通过前述的设置，想要实现这种驱动方式、只要通过使用双速电机或者变频电机就可以实现。如果电机输出的两种转速正好和洗衣机的转速相匹配，还可以省去皮带轮和皮带，可以直接通过轴连接的方式驱动。结构将更为简单可靠。

Description

一种立轴式洗衣机

技术领域

本发明涉及一种洗涤机械，特别涉及一种新的洗衣机离合器。

背景技术

现有的立轴式全自动洗衣机、其洗涤和脱水都是由同一台电机来提供动力的。由于洗涤和脱水时的转速相差很远、要使洗衣机能顺利的工作，要么是该电机具有与洗衣机相匹配的双速功能；要么就是通过皮带轮减速、并结合变速离合器来实现。

对现有的立轴式洗衣机来说，洗涤时都是通过波轮不断的正反转、带动衣物作旋转运动的方式进行洗涤的。在洗涤时脱水轴必须锁定不转动，因此必须通过离合器和制动器的配合才能实现。由于既要达到为正、反向的转速提供足够的力矩，又要考虑制造成本不能太高，现有的立轴式洗衣机离合器和制动器是连成一个整体的。

其离合器的离合、是通过控制一个方条螺旋弹簧、对两个互不相连的轴头的抱紧力大小的变化、达到控制其离合的目的。由于弹簧上涂有润滑脂，当一端轴头的抱紧力减弱时即产生打滑，从而两轴头分离；当两端的抱紧力都强时、弹簧同时抱紧两轴头，从而合上，一起转动。

这就存在很大的不确定性：当润滑脂过多时可能传递的力矩不够，仍然会打滑，转速会减低；当润滑脂过少时、又会因为磨察发热抱紧，造成与制动器发生干涉的现象。

这种离合方式、既造成能量的浪费，有时还会出现不该动的时候会动；不该停时也会停的情况。

专利号为2013101583737的立轴式洗衣机、由于洗涤轴的转速比现有洗衣机的快得多，而且是单向连续高速地运转，如果使用现有的结构，上述情况就更容易发生。为此提供了一个新的离合器方案。该方案利用制动瓦合上进行制动时、同时推动离合器松开的方式，分离的效果是比较好的。但是结构较为复杂，制造成本较高；安装较麻烦。

发明内容

针对上述技术存在的不足，本发明提出如下的新离合器方案。

由于新洗衣机的洗衣轴转速达到400转以上，正好是脱水轴转速的一半左右，而且可以单向连续运转。因此只要电机能提供速比是2∶1的两种转速，通过设置一个单向离合器(又称单向轴承)，就可以实现两种转动速度的传输。电机的一种转向对应洗衣机的一种转动速度。例如：正转时是低速、用于洗涤；反向转动时是高速、用于脱水。通过前述的设置，想要实现这种驱动方式、只要通过使用双速电机或者变频电机就可以实现。如果电机输出的两种转速正好和洗衣机的转速相匹配，还可以省去皮带轮和皮带，可以直接通过轴连接的方式驱动。结构将更为简单可靠。

本发明由盛水桶，洗衣桶，环形十字节，叉形悬挂支架，驱动拨杆，脱水轴，洗涤轴，制动盘，离合器，动力传输机构等组成，其中的动力传输机构，可以是使用双速电机、通过皮带轮减速并结合离合器的驱动方式；也可以是使用变频电机结合离合器直接驱动的方式。

其中的离合器是一个单向离合器，安装于制动盘里。它可以实现在一个转向能合上，转向相反时分离的目的。

盛水桶通过橡胶垫安装于支承机架上；或者悬挂于机箱壳上。

脱水轴是空心轴，从底部伸进到盛水桶里面，能绕自身轴线旋转，通过橡胶密封环与盛水桶密封，防止漏水。

叉形悬挂支架安装在盛水桶内、固定于脱水轴的上端，与脱水轴同步转动。

环形十字节设有四个轴套，四个轴套均匀分布于同一圆周上。其中相对的两个轴套具有同一轴线，且两对轴套的轴线、既可以在同一平面上互相垂直；也可以是在空间上互相垂直。其中一对同轴线的轴套、通过销轴、连接于叉形悬挂支架端口处的两轴承中，环形十字节本身能绕其轴线摆动。环形十字节另一对同轴线轴套、通过销轴与洗衣桶的两轴承连接，洗衣桶能绕其轴线摆动。

洗衣轴穿过脱水轴中心孔伸进盛水桶内，通过骨架橡胶密封胶圈与脱水轴密封，防止漏水。能与脱水轴作相对旋转。它上端连接驱动拨杆，下端通过驱动机构与电机相连，由电机提供动力。

驱动拨杆的外形类似琵琶状，其中大的一端是平衡块；在杆状的端部设有一个斜孔，该斜孔的轴线与洗衣轴的轴线相交，形成适当的倾角；且该孔与驱动拨杆的旋转中心有适当的距离。

洗衣桶的底部中央外伸一条摆动轴，其轴线与洗衣桶的轴线重合。摆动轴的上端与洗衣桶底部焊接构成一个整体。

骨架橡胶滚轮通过调节螺母和止推垫圈、安装于摆动轴的下端，能绕摆动轴的轴线灵活的转动。

骨架橡胶滚轮内设有青铜石墨轴承。

骨架橡胶滚轮伸进驱动拨杆的斜孔里，通过驱动拨杆的驱动、带动洗衣桶运动，绕洗衣轴的轴线依次摆动。

附图说明

下面通过附图和实施例对本发明的特征部分作进一步的说明；对于非特征部分只作简单的描述。

附图1是采用双速电机、通过皮带轮传动，采用固定支承机架方式、采用外购商品单向离合器的一个实施例；附图2是采用专门设计的单向离合器的另一个实施例。两实施例仅仅是本发明的其中一部份实施方式；两个实施例只是离合器结构在组合上稍有变化，其他的零部件都是相同的。

其中图1是采用外购单向离合器的实施例结构图；图2是采用专门设计的单向离合器的实施例结构图。

参看附图1：

1)——盛水桶，2)——叉形悬挂支架，3)——洗衣桶，4)——环形十字节，

5)——单向离合器，6)——轴承过度套，7)——滚珠轴承，8)——制动盘，

下面对附图1中各零部件作进一步的说明：

盛水桶(1)是用不锈钢薄板冲压焊接而成、带有大圆角的方形桶；同时兼作机箱外壳之用。桶底设于半腰处；其下的裙部用于屏蔽支承机架。在桶体相邻的两个圆角处、设有两个上下贯通的月芽形管状通道，用于安装输水管以及电气线路等设施。

支承机架四角配有橡胶垫、盛水桶(1)的底部压装于支承机架的橡胶垫上，通过螺钉与支承机架相连。其底部中央设有脱水轴的安装孔，通过骨架密封橡胶圈与脱水轴连接。脱水轴能灵活地转动。

叉形悬挂支架<2>是用不锈钢薄板、经冲压成型的U字形构件，横截面也呈U字形。

在叉形悬挂支架上的两端部、分别焊接有用于安装骨架橡胶轴承的安装套，两轴承安装套具有同一轴线。

在该轴承安装套上安装的骨架橡胶轴承，是由两个碗形的骨架橡胶密封圈、套装于同一个青铜石墨轴承上而构成；与骨架橡胶滚轮的结构相同。

底部中央处铆接有一个与脱水轴配装的方形孔接头，在方形孔的上端面、设有一个保险垫圈的锁定孔，通过紧定螺帽和保险垫圈、固定安装于脱水轴之上，与脱水轴同步转动。

洗衣桶<3>是用不锈钢薄板通过冲压、胀形等工艺成型的桶形构件。

桶口焊接有一密封的空心圆环，通过罗塞和密封胶圈密封。环内灌装有适量的饱和盐水，构成平衡环。

外周边突出一系列纵向的加强筋。在外周边的中部焊接有截面为U字形的环形加强环。在该环形加强环的圆周上，设有一对同轴线的骨架橡胶轴承安装套，两轴承安装套的轴线与洗衣桶<3>的轴线垂直并且相交。

两骨架橡胶轴承通过销轴、与环形十字节<4>相应的一对同轴线轴套连接，使洗衣桶能绕其轴线摆动。

在桶壁各加强筋的槽底处，分别加工有一行排水孔。

洗衣桶<3>底部内侧、加工有四条互相垂直的加强筋，在加强筋的交汇处有一冲压出的圆盘、摆动轴大的一头、压装在里面，并焊接固定。

在桶内底部中央、焊接有一空心不锈钢立柱。

环形十字节<4>的基体是用长方形截面的不锈钢管弯制、并密封焊接而成的空心圆环，管内灌充有适量的饱和盐水，构成平衡环。环上设有盐水的灌注口，通过螺塞和密封垫圈密封。

在环的上面焊接有四个轴套，各轴套均匀分布于同一圆周上，组成两组同轴线的轴套。两组轴套的轴线互相垂直，且与圆环的轴线垂直并相交。

各轴套有部分衔进到钢管中，以便利于焊接固定，并起节流作用。

每个轴套上都有一个罗纹孔，作为紧定销轴之用。各轴套与圆环密封焊接，防止漏水。其中一组轴套、通过销轴与叉形悬挂支架<2>连接，十字节本身能绕该销轴轴线摆动。

另一组轴套通过销轴、与洗衣桶<3>的骨架橡胶轴承连接，洗衣桶<3>能绕该销轴轴线摆动。

单向离合器(5)是外购商品，它把制动盘(7)和过度套(6)相互连接在一起，使过度套能选择性地向制动盘传递力矩。

过度套<6>是一个带切边圆孔的轴套，在外圆周的圆柱面中间有一台阶，该外圆柱面与切边圆孔有同一轴线；单向离合器和滚珠轴承分别安装于该圆柱面台阶的两侧。

滚珠轴承(7)是外购件。

制动盘(8)是一端带有方形孔的圆盘，该孔与脱水轴的一端通过精密铸造连成一体。单向离合器的外环安装于制动盘(8)另一端的盘状孔里。

附图2是把单向离合器的内环与过度套结合在一起，把单向离合器的外环与制动盘结合在一起的一个实施例，只是对相关的离合结构加以合并和简化，其余零部件是与第一实施例相同的。

参看附图2：

9)——过度套结合体，10)——滚珠轴承，11)——滚子，12)——制动盘结合体，

13)——滚子隔离环。

过度套结合体——(9)是两端小中间大的台阶柱状体，在台阶上端的柱状体四周均匀设置四个滚子安装穴，穴中设有弹簧安装槽，用于安装弹簧。下端的柱状体、用于安装滚珠轴承(10)；该结合体中心有一个切边圆的孔，该孔与外面的柱状体具有同一轴线。

滚珠轴承是外购件。

滚子(11)是两端小中间大的台阶柱状体。

制动盘(12)是一端带有方形孔的圆盘，该圆盘与脱水轴的一端通过精密铸造连成一体。在制动盘的另一端设有碗状圆孔，作为单向离合器的外套和滚子的滚道。

滚子隔离环——(13)是一个薄壁圆环，四周均匀分布有四个长方形的孔，用于定位各滚子(11)。

具体的实施方式

下面对第一实施例的安装关系、及动作过程作进一步的说明：

参看附图1，首先分别把两个碗状的骨架橡胶密封圈相向套装于同一个青铜石墨轴承上，组成各个整体的骨架橡胶轴承。

再把装配好的骨架橡胶轴承安装在叉形悬挂支架<2>的相应安装孔内。

然后把环形十字节<4>通过销轴与叉形悬挂支架<2>连接在一起；并用紧定螺钉把销轴紧固；使环形十字节<4>能灵活地绕该销轴的轴线摆动。

把骨架橡胶轴承安装于洗衣桶(3)的两个安装孔内。

在洗衣桶(3)上部的平衡环内灌注适量的饱和盐水，并用螺塞和密封垫圈紧固密封。

同样、再把两个碗状的骨架橡胶密封圈套装于同一个青铜石墨轴承上，构成一个整体的骨架橡胶滚轮；然后用档圈和调节螺帽把骨架橡胶滚轮、定位于洗衣桶(3)底部摆动轴相应的位置上，令骨架橡胶滚轮能灵活地转动。

再把两个青铜石墨轴承以及骨架橡胶密封圈、分别安装于脱水轴端部的相应孔腔内。

把制动瓦套装于制动盘(8)的制动面上；把单向离合器(5)装进制动盘(8)的安装孔里。

并把洗衣轴装进脱水轴的青铜石墨轴承孔中；并从其上端套进安装滚珠轴承用的上支承座板，再把滚珠轴承(7)安装于上支承座板的相应位置，并在滚珠轴承(7)的上面套装进骨架橡胶密封圈，然后用螺栓把上支承座板固定在支承机架相应的位置上。

把另一滚珠轴承(7)装配于轴承过渡套(6)的下端，令过渡套的切边圆孔套进洗衣轴的相应位置，同时把该过渡套的另一端装配于单向离合器(5)的内孔里。

把止动摆臂和制动弹簧安装于下支承座板的立柱上，加上档圈，穿好防脱铁丝，并把止动摆臂上的制动弹簧脚定位于适当的位置。

然后把下支承座板套装在滚珠轴承(7)外面，并用螺栓把下支承座板固定在支承机架相应的位置上。

再把皮带轮的切边圆孔套装进洗衣轴的切边圆柱上，并用档圈和冠状螺帽把皮带轮固定，再插进开口销以防松脱。

在支承机架的四角装上橡胶垫，把盛水桶(1)压装于支承机架的橡胶垫上，令脱水轴与洗衣轴的组合件整体伸进盛水桶(1)底部中间的安装孔，让该安装孔的突出部压装进骨架橡胶密封圈的槽中，防止漏水，并用螺钉固定。

把叉形悬挂支架<2>与环形十字节<4>组成的组合件、一起放进盛水桶(1)内，让叉形悬挂支架<2>上的方形安装孔、套装于脱水轴上端的方形柱状体位置，再通过保险垫圈和压紧螺帽固定。并用保险垫圈把压紧螺帽锁定。使上述组合件与脱水轴联成一体。

把驱动拨杆套装于洗衣轴上的花键位置，加上保险垫圈，用压紧螺帽紧固：并把压紧螺帽锁定。

把洗衣桶(3)放进盛水桶里，让洗衣桶(3)桶底摆动轴上的骨架橡胶滚轮插进驱动拨杆的斜孔中。再把销轴从洗衣桶的内部、分别插进两骨架橡胶轴承的孔里，并调整洗衣桶的位置，令轴承孔与环形十字节<4)上相应的轴套的轴线相一致，好让销轴能顺利伸进该轴套的孔中。调整好销轴的位置，再在两轴套上用紧定螺钉紧定，并用防松螺帽锁紧。

下面对第二实施例单向离合器部分的安装关系作进一步的说明，其余零部件的安装关系与第一实施例相同：

首先把滚子(11)涂上润滑脂后放进滚子隔离环(13)的各方形孔中，然后把它们整体套进过度套结合体(9)上的各安装穴里；并把弹簧装进相应的槽中。

再在过度套结合体(9)的下端柱状体上装进滚珠轴承(10)，再把它们整体装进下支承座板的轴承安装位置。

然后让滚子(11)和滚子隔离环(13)所在端的切边圆孔套进洗衣轴、再伸进到制动盘(12)的相应孔里，再把下支承座板用螺钉固定于在支承机架上。

并把皮带轮安装在洗衣轴上，并用垫圈和冠状螺帽紧固，再用开口销锁定。

至此该单向离合器装配完成。

把双速电机安装于支承机架的相应位置，并在皮带轮上挂上传动皮带。

这时洗衣机的整个运动系统已装配完毕。

当双速电机通电、低速正转时，通过皮带和皮带轮的传动带动洗衣轴转动，从而驱动拨杆亦同步转动，带动骨架橡胶滚轮绕洗衣轴的轴线运动；因而通过摆动轴带动洗衣桶(3)运动。

这时由于制动弹簧的作用，止动摆臂把制动瓦锁定，从而把制动盘8)制动。因此安装在脱水轴上的叉形悬挂支架<2>也被制动，不会旋转。因为有环形十字节<4>的存在，逼使洗衣桶(3)绕洗衣轴的轴线依次摆动。达到洗涤衣物的目的。

当双速电机高速并反向旋转时，由于电磁铁通电起作用，拉动止动摆臂离开制动瓦，释放制动盘(8)，同时单向离合器起作用，与洗衣轴合上；洗衣轴与脱水轴一同转动，高速运行。进行脱水。完成整个洗涤过程。

在上述实施例中，由于洗衣桶的运动方式、与专利号为201310158373.7的立轴式洗衣机的运动方式完全相同，洗涤的效果也一样。

因为简化了驱动结构；减低骨架橡胶滚轮的转速；从而减少青铜石墨轴承的磨损；提高了整机的使用寿命。

Claims (6)

1.一种立轴式洗衣机，包括：机箱壳，设在机箱壳内的盛水桶；设在盛水桶内的洗衣桶；穿过盛水桶进入桶内的圆柱形空心脱水轴；穿过脱水轴内孔进入盛水桶内的洗衣轴；驱动洗衣轴旋转的电机以及离合器组件；依照控制系统的信号操纵所述离合器组件，选择性地向脱水轴传输洗衣轴的转动力矩；

设在盛水桶内的叉形悬挂支架，所述的叉形悬挂支架固定安装于脱水轴的上端；

具有空心密封圆环的环形十字节，在所述的密封圆环内灌注有适量的饱和盐水，在所述的环形十字节上成圆周式均布有四个轴套，其中相对的两个轴套具有同一轴线，所述轴套的轴线均与所述的环形十字节的轴线相交，所述的环形十字节安装于叉形悬挂支架的轴承上，可绕该轴承的轴线摆动；

具有洗衣桶，在所述洗衣桶壁上设有一对轴承，所述轴承具有同一轴线，所述轴线与所述洗衣桶轴线垂直并且相交，所述洗衣桶通过销轴悬挂于环形十字节的一组轴套上，能绕销轴轴线摆动，所述洗衣桶底部焊接有一个摆动轴，所述摆动轴与洗衣桶具有同一轴线；

具有骨架橡胶滚轮，在所述骨架橡胶滚轮里面安装有一个青铜石墨轴承；

具有琵琶状的驱动拨杆，所述的驱动拨杆固定安装于洗衣轴的上端，所述驱动拨杆的杆状一端设有斜孔，洗衣桶底部的摆动轴连同骨架橡胶滚轮一同伸进所述的斜孔里，所述骨架橡胶滚轮可在斜孔中转动，所述驱动拨杆通过骨架橡胶滚轮可带动洗衣桶环绕洗衣轴的轴线在360度范围内依次摆动；

所述立轴式洗衣机的离合器是单向离合器。

2.如权利要求1所述的立轴式洗衣机，其特征是骨架橡胶轴承内部设有青铜石墨轴承。

3.如权利要求1所述的立轴式洗衣机，其特征是该单向离合器是外购的独立部件。

4.如权利要求1所述的立轴式洗衣机，其特征是该单向离合器是一个组合体，由制动盘，滚子，滚子隔离环，弹簧和过度套组合而成。

5.如权利要求1所述的立轴式洗衣机，其特征是洗衣桶上部设有平衡环。

6.如权利要求1所述的立轴式洗衣机，其特征是盛水桶同时也是机箱外壳。