洗衣机 本发明涉及一种洗衣机，特别是一种洗衣机，其具有在洗衣操作期间能抑制转桶旋转而在脱水操作期间又可使转桶高速旋转的动力系。
洗衣机一般包括：主体，洗衣机的外形由主体确定；安装在该主体内的储水桶；以及转桶和波轮，它们均安装在储水桶的内部。驱动转桶和波轮的动力系安装在储水桶的下方。
动力系通常包括有电机、动力传递系以及联系电机与动力传递系的皮带。下面将参照图7作一说明。
图7示出的这种传递的动力系包括一动力传递系100和一驱动电机(未示出)。动力传递系100包括：一中空的脱水转轴101；一洗衣转轴102，它插入在中空的脱水转轴101的空心部分之内。洗衣转轴102被置于其间的行星齿轮系103分成上、下两部分。行星齿轮系103用于改变转速。在脱水转轴101的一旁设置一制动片104和制动杆105，用于对脱水转轴101的旋转进行制动。脱水转轴101的外周上安装一单向轴承106，它只允许脱水转轴101沿单一方向旋转，并与制动片104一起抑制转桶110的空转。单向轴承106的下方还安装有一离合弹簧107和离合拉杆108，其作用是使动力自电机向脱水转轴101和洗衣转轴102进行传递或使动力传递中断。洗衣转轴102的下端装有一皮带轮109，其上挂有皮带(未示出)。
上述传统的动力传递系100是通过利用离合弹簧107有选择地将转矩向波轮111或转桶110传递来完成洗衣和脱水操作的。为此，为了能向高速旋转的脱水转轴101和洗衣转轴102传递转矩或中断转矩的传递，离合弹簧107必须具有很高的拉伸强度。然而制造高拉伸强度的弹簧的过程复杂，其结果是使成本增加。
再者，洗衣操作时，用于防止转桶110空转的制动片104沿某一方向制动转桶时，当转桶110受力旋转时，制动片要承受储水桶水流产生地相当大的相反的阻力。因此，必须要增设前面所述的单向轴承106，这使得结构复杂化，制造成本增加。另外，在制动片制动期间，会产生使人不愉快的噪音。
如上所述，洗衣机中用于洗衣、脱水和制动操作的部件的结构中，传统的动力系结构复杂，制造困难，且制造成本较高。另外，由于这种复杂的结构中要采用大量的零部件，要占用很大的空间，使得洗衣机的总体尺寸增加。
本发明力图解决上述诸多问题。
本发明的目的之一是提供一种具有结构简单的动力系的洗衣机，它也可以抑制转桶的空转。
本发明的另一目的是提供一具有带若干齿轮的动力系的洗衣机，这些齿轮彼此间可平顺地啮合。
为实现上述目的，本发明提供一洗衣机，它包括：一储水桶，它将水储存在其内部；安装在储水桶内部的转桶；安装在转桶内侧底部上的波轮；一中空的脱水转轴，它具有一上端和一下端，上端和转桶联装，下端伸到储水桶之外，该中空的脱水转轴上加工有导向槽；洗衣转轴，它插入中空的脱水转轴内，并从脱水转轴的上、下两端均向外伸出；装在洗衣转轴上并与之一起旋转的联装齿轮；连接齿轮，它安装于脱水转轴上并可沿脱水转轴的纵轴方向上升/下降，上升时，连接齿轮使得洗衣转轴单独旋转，而下降时，它和联装齿轮啮合，洗衣转轴和脱水转轴一同旋转，其中，连接齿轮上具有导向突起，导向突起插在导向槽内，各导向突起的宽度比相应导向槽的宽度要小，导向槽和导向突起之间设置有弹簧，以对连接齿轮的装配进行加固。
各弹簧最好伸出导向突起之外，并使其支承在导向槽的两内壁之间。
该洗衣机最好还包括有一支承板，它和连接齿轮面对设置，支承板上具有支腿跨越导向突起，以将弹簧牢固地支承住。
导向突起上形成导槽供支腿插入其中。
通过参照附图所作的详细描述，可对本发明有全面的理解，而且本发明的许多优点也变得显而易见。附图中，相同的参考标号表示相同或相似的部件，其中：
图1为一洗衣机的侧视剖面图，其中采用了本发明的动力系；
图2为图1所示的动力系的分解透视图；
图3为图2所示的动力系的剖视图；
图4为根据本发明的一优选实施例的连接齿轮的立体图；
图5为根据本发明的一优选实施例的连接齿轮的平面图；
图6为沿图5中的A-A线所取的剖视图；
图7为一传统的动力系的剖视图。
下面将参照附图中所示出的实施例对本发明作详细描述。附图中，相同的参考标号表示相同或相似的部件。
首先参看图1。本发明的洗衣机包括：一主体10，它确定了洗衣机的外形；一储水桶11，它用于储水并安装在主体10的内部；一转桶12，设置在储水桶11内部，衣物在转桶内被洗涤；波轮13，安装在转桶12的底部表面上，可按正、反方向旋转以形成水流。
用于驱动波轮13和转桶12的动力系14安装在储水桶11的下方。该动力系由一可逆电机20和一动力传递系30组成，该动力传递系30用于将可逆电机20的旋转力矩向波轮13或转桶12传递。
此外，在动力系14的一侧还装有一排水管15，它用于将储水桶11内的水排出主体10之外。排水管15上装有一排水阀16，用于使排水管15开启/关闭。一排水电机(未示出)安装在排水阀16和动力传递系30之间，用于控制排水阀16和动力传递系30的动作。
动力系14的动力传递系30的上部和转桶12联装，其下部和中空的脱水转轴40联装在一起并穿过储水桶11的底部表面，见图2和3。此外，还提供有圆柱形联接板43，它和储水桶11的底部内侧表面装在一起，从而使脱水转轴40可和该联接板装在一起并被支承住。在脱水转轴40和联接板43之间安装一轴承44，以便使联接在联接板43上的脱水转轴40可自由旋转。
洗衣转轴45插入脱水转轴40的中空部分内，其上端和波轮13相连，而下端和可逆电机20的转子21相连。洗衣转轴45的上、下两端上均加工有细齿，以便和波轮13与可逆电机20相连。
将一环状连接齿轮46套装在脱水转轴40上，该齿轮可沿脱水转轴上下移动。当连接齿轮46沿脱水转轴40下降时，脱水转轴40和洗衣转轴45一并旋转；当连接齿轮46沿脱水转轴40上升时，洗衣转轴45单独旋转。
即是说，和可逆电机20一体旋转的联装齿轮53和洗衣转轴45的下端整体装在一起，从而当连接齿轮46上升时，它和连接齿轮46相啮合。
下面参照附图4、5、6结合连接齿轮46对动力传递系统30作更加详细的描述。
连接齿轮46的内侧下周缘上设置有内齿48，外侧上周缘上设置有外齿47。在内齿48的上方部位设有多个导向突起49。导向突起用于插入沿和连接齿轮46配合的脱水转轴40的轴段开设的导向槽42中，从而使连接齿轮46可沿导向槽42上、下滑动。
为确保啮合运动，连接齿轮46的内、外齿48、47上具有尖点。然而这样做不足以确保啮合运动。为此，使导向突起49的宽度小于相应的导向槽42的宽度，从而在导向突起49和导向槽42之间形成一预定间隙，使得连接齿轮46可沿周向转动。
弹簧54放在导向突起49和导向槽42之间的间隙内。当连接齿轮46沿脱水转轴40上、下移动并和其它齿轮部件相啮合时，如果不能实现平顺啮合的话，则在连接齿轮46沿周向转动的同时，该弹簧54可使连接齿轮实现可靠的啮合。
更详细地说，各弹簧54插入连接齿轮46上形成的容纳槽51内，并使弹簧的一部分伸出容纳槽之外。弹簧的伸出部分被支承板55支承住。支承板55呈环状，它和连接齿轮46的上表面相配合。在支承板55放弹簧54的部位上具有若干个支腿56。支腿56沿垂直方向跨过导向突起49。导向突起49形成座槽75供支腿安放于其上。支腿的下端作出钩形部57，它将形成于连接齿轮46上的钩形突起52钩住，从而使支承板55和连接齿轮46配合在一起。
因而，由于支承板55的支腿56向下延伸，且将弹簧54的中部盖住，所以，弹簧54稳定地设置在容纳槽51中，并由支腿54固定支承住。另外在连接齿轮46和支承板55的彼此相对的表面上分别形成有安装槽72和安装突起73，两者可以牢固地装配在一起。
固定板58安装在储水桶11的下表面上。固定板58上设有内齿59，当连接齿轮46上升时，内齿59和连接齿轮46的外齿47相咬合，从而限制脱水转轴40的旋转。
在上述操作中，连接齿轮46可沿脱水转轴40的槽42上升或下降。下面将详细描述使连接齿轮46上升或下降的升降装置。
升降装置包括一可升降的导件60，利用螺栓或螺钉(未示)之类的紧固件将导件60与固定板58固连在一起。导件60上开设有两个升降导向狭槽61。
升降装置还包括一升降环62，升降环上形成有升降突起63，升降突起相应于升降导向狭槽61。升降环62安装在连接齿轮46上的台阶部50上。轴承65插装在连接齿轮46和升降环62之间。当连接齿轮46旋转时，轴承65使得旋转力矩不能向升降环62传递，反之亦然。轴承65固定在位于升降环62上端的若干个固定台阶部64上。
如上所述，升降环62用于对连接齿轮46的升降运动进行导引，同时，连接齿轮46沿升降导向狭槽61上升和下降。为完成这一运动，将环形升降齿轮66和升降突起63的自由端连在一起。
升降齿轮66的外周上设置有外齿67，其上还设置有一对和升降突起63相对应的凹槽68。
此外，升降齿轮66的外齿67和转动齿轮69相咬合，用于使升降齿轮66转动。连杆71通过连接销70和转动齿轮69铰接。利用传递至连杆71的排水电机(未示出)的旋转力矩驱动转动齿轮69。
动力系14的驱动电机20为无刷直流电机，它由转子21和定子(未用数字示出)组成，定子装在转子21之内。见图3。
和动力传递系的洗衣轴45相配合的联装齿轮53装在转子21的中央部位。磁铁22沿转子21的内周面安装。定子由和磁铁面对的铁芯23和绕在铁芯上的线圈24组成，从而由施加在线圈24上的电流而在定子铁芯23和转子21的磁铁之间产生的电磁力驱动转子21旋转。
下面将描述根据本发明的洗衣机的动力系的工作原理。
首先描述洗衣操作原理。在初始电流驱动时，排水电机(未示)带动转动齿轮69旋转。随着转动齿轮69的旋转，升降齿轮66也随之转动，从而带动升降环62转动。这样，升降突起沿升降导件60的升降导向狭槽61上升，从而使升降环62上升。因而，连接齿轮46沿洗衣转轴40的导向槽42上升，并不由轴承65带动旋转，使得连接齿轮46的外齿47因和固定板58的内齿59咬合而固定住。
此时，如果上升的连接齿轮46的外齿47的齿顶不能和固定板58的内齿59的齿槽精确贴合，将产生沿轴向和周向的作用在连接齿轮46和固定板58的各齿上的作用力。周向作用力使得连接齿轮旋转，并克服了弹簧的偏压力，从而使齿顶和齿槽精确啮合。另外，当齿顶和齿槽精确啮合时，弹簧54将导向突起49向导向槽42的侧壁方向偏压，使得导向突起49不会相对于导向槽42移动。
在这种状态下，将衣物放入转桶12之内，并向储水桶12内注水，给电机20通电，电机20的转子21沿正、反两个方向旋转。此时，洗衣转轴45和联装齿轮53随电机20的转动一同旋转，使得和洗衣转轴45相连的波轮13旋转，从而完成洗衣/漂洗操作。
完成洗衣/漂洗操作后，利用排水电机(未示出)通过开启排水阀16将储存在储水桶11内的水排放掉。
水排空后，进入脱水操作，此时排水阀16是开启的。下面对脱水操作时动力系14的工作原理进行描述。
排水电机将排水阀16开启后，动力传递系30切换到脱水驱动状态。也就是说，排水电机工作时，排水阀16被打开，同时，转动齿轮69带动升降齿轮66转动。随着升降齿轮66的旋转，升降突起63沿升降导件60的升降导向狭槽61下降，从而使升降环62下降。结果，连接齿轮46沿脱水转轴40的导向槽42下降。下降后的连接齿轮46的内齿48和联装齿轮53的外齿74相咬合。
此时，如果下降后连接齿轮46的内齿48的齿顶和齿槽不和联装齿轮53的齿74的相应的齿槽和齿顶精确地贴合，将产生沿轴向和周向的作用在连接齿轮46和联装齿轮53的各齿上的作用力。周向作用力使连接齿轮46旋转，并可克服弹簧54的偏压力，从而使齿顶和齿槽精确啮合。另外，当齿顶和齿槽精确啮合时，弹簧54将导向突起49向导向槽42的侧壁方向偏压，使得导向突起49不会相对于导向槽42移动。
在此状态下，给驱动电机20通电，使转子21高速旋转，洗衣转轴45和与联装齿轮53咬合的连接齿轮46高速旋转，因而脱水转轴40高速转动。
这样，波轮13和转桶12高速旋转，在离心力的作用下，留在衣物内的水被迫甩出并经排水管15排出。
电机20停转时，给电机通电以在线圈24中产生反向磁通，从而在转子21中产生反向电磁力，电机产生的反向电磁力使得转子21的转速迅速下降。直至最终停转。这一操作是由洗衣机的控制部分来控制的。
如上所述的动力系14中，利用啮轮的啮合来抑制转桶12的空转，在抑制空转的同时降低了摩擦噪音。
另外，由于弹簧可使齿轮可靠地啮合，因而洗衣机的操作也很可靠。
尽管以上参照目前看来是最有实际意义的优选实施例进行了说明，但应该明白，本发明并不仅限于公开的实施例，恰恰相反，本发明旨在覆盖属于后附权利要求的构思和保护范围内的各种变形和等同结构。