一种脚踏运动型波轮洗衣机 【技术领域】
本发明涉及一种洗衣机， 尤其是一种能够健身的脚踏运动型波轮洗衣机。背景技术 普通洗衣机都是利用电能驱动电动机， 如全自动洗衣机， 由电机带动波轮或内桶 进行洗涤或脱水的工作， 但是洗涤和脱水的过程是靠一套复杂的离合装置如减速离合器进 行切换， 工艺复杂， 成本高 ； 另外如双桶洗衣机， 波轮和离心脱水桶分别由两个电机驱动， 实 现洗涤、 甩干功能， 也是靠电动力和两个桶体来实现洗涤和脱水过程的 ； 另外一种拖把洗涤 甩干装置， 洗涤和甩干在一套装置中， 但是不能进行洗涤和脱水的转换， 使用不方便。普通 洗衣机洗衣时， 用户需要等待洗涤过程的结束， 在这个过程中， 不可避免的存在用户费时、 洗衣机费电、 功能单一的缺点。
现有的运动型洗衣机， 如申请号为 01261054.2 的中国专利公开了一种节能运动 型洗衣机， 洗衣机和跑步机通过传动装置连接在一起， 跑步机通过传动装置将能量传递对
洗衣机， 用户在购买洗衣机时必须购买一个跑步机， 增加了购买成本， 限制了用户群 ； 为了 达到洗涤效果， 现有专利对洗衣机进行了大范围的改造， 比如将波轮设计在了洗涤桶的侧 壁上面等， 这实际上需要对现有的洗衣机生产线进行大规模的改造， 增加了生产成本， 不利 于工业生产。
申请号为 200710165244.5 的中国专利公开了一种脚踏式一机双桶洗衣机， 包括 一个设有主支架、 坐架的脚踏式一机双桶洗衣机。使用时， 把脏衣物入进机桶里， 再注入清 水， 盖上桶盖， 坐在坐架上， 脚踩下脚踏杆， 带动机桶转动， 对机桶内的衣物进行洗涤。
申请号为 200620092875.X 的中国专利公开了一种健身洗衣机， 设有活动支架， 活 动支架的两支杆上分别连接有车把及车座， 在活动支架上设有脚蹬， 脚蹬的连接轴上设有 主动轮， 主动轮与从动轮连接， 从动轮置于机箱内， 从动轮与小齿轮连接， 小齿轮与大齿轮 相啮合， 大齿轮带动摆动轮， 摆动轮与换向轮相啮合， 换向轮与变速轮连接， 变速轮与加速 轮连接， 加速轮与主动锥齿轮连接， 主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合， 从动锥 齿轮与洗衣 箱内的波轮连接。
上述洗衣机结构， 均需要对现有的洗衣机生产线进行大规模的改造， 增加了生产 成本， 不利于工业生产。
申请号为 200710051486.1 的中国专利公开了一种脚踏洗衣机， 它包括有普通洗 衣机的外形、 驱动机构、 执行机构、 洗涤机构组成。 洗衣物时， 根据人的高矮将左右滑动扶手 把向上拉起适当的高度， 双手握在其上， 右脚踩踏脚踏板作上下运动， 由钢筋拉杆随脚踏板 带动弓形转轴作正、 反向圆周运动， 洗涤衣物， 洗净后， 只需将右导向开关向右拨动一下， 再 次踩踏脚踏板， 衣物便在洗衣机胆内作高速旋转， 甩干衣物。上述的洗衣机生产成本较高， 结构较为复杂， 且容易损坏、 维修率高。
有鉴于此特提出本发明。发明内容 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足， 提供一种利用人们锻炼身体 的机会进行洗衣， 又节省能源的脚踏式波轮洗衣机， 该波轮洗衣机对桶体和传动进行改进， 使得洗涤、 脱水利用浮力和重力实现离合， 洗衣不需要电能， 在使用的同时用户也能锻炼身 体。
为解决上述技术问题， 本发明采用技术方案的基本构思是 ： 一种脚踏运动型波轮 洗衣机， 包括盛水的桶体、 设置于桶体内放置衣物的内桶、 驱动内桶转动的中空的轴套、 设 于内桶底部的波轮、 同轴设于轴套中驱动波轮转动的波轮轴、 设于桶体下方的底座、 设于桶 体下方分别带动轴套和波轮轴转动的传动机构及设于底座上与传动机构连接输入动力的 脚踏板装置， 于所述的内桶下方设有在洗涤时能够使得内桶、 轴套、 波轮及波轮轴一起上浮 的浮筒， 传动机构包括洗涤传动机构和脱水传动机构， 洗涤传动机构包括安装在波轮轴上 的洗涤伞齿， 脱水传动机构包括安装在轴套上的脱水伞齿和设于脱水伞齿和轴套之间的单 向轴承， 脚踏板装置包括驱动伞齿， 洗涤伞齿在洗涤时波轮轴带动向上与驱动伞齿啮合， 脱 水伞齿在脱水时受内桶承受重力由轴套带动向下与驱动伞齿啮合。
所述的脱水伞齿设于洗涤伞齿的上方， 脱水伞齿和洗涤伞齿之间的距离满足 ： 轴 套和波轮轴向上运动时洗涤伞齿与驱动伞齿啮合传动且脱水伞齿与驱动伞齿分离、 轴套和 波轮轴向下运动时脱水伞齿与驱动伞齿啮合传动且洗涤伞齿与驱动伞齿分离。
所述的脚踏板装置设在底座的侧部， 还包括脚蹬和曲柄， 曲柄一端与脚蹬连接， 所 述的驱动伞齿设于曲柄伸入底座的另一端， 该驱动伞齿为一双联伞齿， 包括与能脱水伞齿 啮合的第一驱动伞齿和能与洗涤伞齿啮合的第二驱动伞齿。
所述的脚踏板装置还包括弧形板、 与弧形板一体且沿其半径向圆周外延伸的脚踏 板及复位的扭簧， 底座设有一对外的竖直方向的开口， 弧形板枢轴竖立于开口内， 转动中心 为弧形板的圆心， 在开口方向上能来回转动， 脚踏板由开口处延伸至底座外部。
所述的驱动伞齿包括能与脱水伞齿啮合的第一驱动伞齿和能与洗涤伞齿啮合的 第二驱动伞齿， 第二驱动伞齿沿弧形板圆周设置， 第一驱动伞齿在弧形板上平行于圆周设 置， 第一驱动伞齿和第二驱动伞齿的斜齿倾斜角度分别与脱水伞齿和洗涤伞齿对应。
所述的驱动伞齿包括能与脱水伞齿啮合的第一驱动伞齿和能与洗涤伞齿啮合的 第二驱动伞齿， 第二驱动伞齿沿弧形板圆周设置， 弧形板上平行于圆周开有一弧形槽， 弧形 槽沿弧形边外缘设有内齿条， 对应内齿条枢轴设有一双联齿轮， 双联齿轮的转动轴穿过弧 形槽固定在开口的一侧壁上， 双联齿轮包括与内齿条啮合的直齿和能与脱水伞齿啮合的第 一驱动伞齿， 第一驱动伞齿和第二驱动伞齿的斜齿倾斜角度分别与脱水伞齿和洗涤伞齿对 应。
所述的第一驱动伞齿和脱水伞齿的速比范围为 1 ∶ 3-1 ∶ 9 ； 所述的第二驱动伞 齿和洗涤伞齿的速比范围为 1 ∶ 1-1 ∶ 5。
所述的弧形板上平行于圆周开有一弧形槽， 弧形槽沿弧形边外缘设有内齿条， 对 应内齿条枢轴设有一双联齿轮， 双联齿轮的转动轴穿过弧形槽固定在开口的一侧壁上， 双 联齿轮包括与内齿条啮合的直齿和所述能与洗涤伞齿、 脱水伞齿分别单独啮合的驱动伞 齿。
所述的轴套和波轮轴之间设有第二单向轴承。 脱水时， 实现内桶和波轮同速转动，
洗涤时， 能够实现波轮和内桶同向或反向转动。
或者， 在轴套和波轮轴之间没有第二单向轴承， 脱水时， 内桶高速转动， 由于波轮 为自由状态， 衣物在内桶中对波轮施加的很小的一点力也能带动波轮一起转动。
所述的洗衣机在桶体外部设有一能向上抽拉的伸缩把手或设有提手， 底座下设有 滚轮， 方便移动到户外使用。
采用上述技术方案后， 本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明的洗衣机为小型洗衣机， 适用于内衣、 袜子或小件衣物的洗涤。 将洗衣机的 动力输入装置设计成纯人工动力输入， 可以实现对电能的零消耗 ； 其次， 利用有水时浮筒的 浮力及无水时衣物和内桶的重力来对洗涤和脱水过程进行离合， 不需要传统的离合装置， 使洗衣机获得不同的转速， 达到洗涤过程转速低、 脱水过程转速高的效果 ； 最后， 通过简单 的离合方式实现波轮和内桶的双动力。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。 附图说明
图 1 是本发明所述的一种脚踏运动型波轮洗衣机示意图 ； 图 2 是本发明所述的一种脚踏运动型波轮洗衣机装配示意图 ； 图 3 是本发明实施例一洗衣机传动机构洗涤状态示意图 ； 图 4 是图 3 中所述的洗衣机 A-A 向示意图 ； 图 5 是本发明实施例一洗衣机传动机构脱水状态示意图 ； 图 6 是图 5 中所述的洗衣机 B-B 向示意图 ； 图 7 是本发明实施例二脚踏式洗衣机传动机构示意图 ； 图 8 是本发明实施例三脚踏式洗衣机传动机构示意图 ； 图 9 是本发明实施例四脚踏式洗衣机传动机构示意图。具体实施方式
如图 1 至图 9 所示， 一种脚踏运动型波轮洗衣机， 包括盛水的桶体 1、 设置于桶体 1 内放置衣物的内桶 2、 驱动内桶 2 转动的中空的轴套 3、 设于内桶 2 底部的波轮 4、 同轴设于 轴套 3 中驱动波轮 4 转动的波轮轴 40、 设于桶体 1 下方的底座 9、 设于桶体 1 下方分别带动 轴套 3 和波轮轴 40 转动的传动机构 5 及设于底座 9 上与传动机构 5 连接输入动力的脚踏 板装置 6， 于所述的内桶 2 下方设有在洗涤时能够使得内桶 2、 轴套 3、 波轮 4 及波轮轴 40 一 起上浮的浮筒 7， 洗涤时当桶体 1 里面注入水后， 浮筒 7 产生浮力， 带动内桶 2、 轴套 3、 波轮 4 及波轮轴 40 一起上浮， 脱水时， 由于桶体 1 内没有水， 内桶 2、 轴套 3、 波轮 4 及波轮轴 40 一起降落， 浮筒 7 起到离合的作用 ； 传动机构 5 包括洗涤传 动机构和脱水传动机构， 洗涤传 动机构包括安装在波轮轴 40 上的洗涤伞齿 51， 脱水传动机构包括安装在轴套 3 上的脱水伞 齿 52 和设于脱水伞齿 52 和轴套 3 之间的单向轴承 53， 脚踏板装置 6 包括驱动伞齿， 洗涤伞 齿在洗涤时波轮轴带动向上与驱动伞齿啮合， 脱水伞齿在脱水时受内桶承受重力由轴套带 动向下与驱动伞齿啮合。
脱水伞齿 52 设于洗涤伞齿 51 的上方， 脱水伞齿 52 和洗涤伞齿 51 之间的距离满 足： 轴套 3 和波轮轴 40 向上运动时洗涤伞齿 51 与驱动伞齿啮合传动且脱水伞齿 52 与驱动伞齿分离、 轴套 3 和波轮轴 40 向下运动时脱水伞齿 52 与驱动伞齿啮合传动且洗涤伞齿 51 与驱动伞齿分离。
当洗涤时， 向桶体 1 内注入水后， 浮筒 7 产生浮力， 内桶 2 带动波轮 4 上浮， 此时脱 水伞齿 52 和驱动伞齿脱离啮合， 洗涤伞齿 51 和脚踏板装置 6 上的驱动伞齿实现啮合， 此时 踩踏脚踏板， 在齿轮传动系统及波轮轴 40 的作用下， 波轮 4 开始转动。由于波轮轴上无单 向滚针轴承， 波轮可以正反转， 实现对衣物的洗涤， 由于内桶的轴套为相对自由状态， 受到 衣物翻转作用， 内桶也会做缓慢的转动。
当脱水时， 桶体 1 内没有水， 内桶 2 和波轮 4 下落到初始位置， 此时洗涤伞齿 51 和 驱动伞齿脱离啮合， 脱水伞齿 52 和脚踏板装置 6 上的驱动伞齿实现啮合， 踩踏脚踏板， 带动 脱水伞齿 52 转动， 脱水伞齿 52 设于内桶的轴套 3 上， 且与波轮轴相对自由转动 ； 脱水伞齿 52 通过单向轴承 53 安装于轴套 3 上， 从而带动内桶 2 单向转动， 实现对衣物进行脱水 ； 脱 水时， 内桶高速转动， 由于波轮轴和波轮为自由状态， 衣物在内桶中对波轮施加的很小的一 点力也能带动波轮一起转动。
或者， 在所述的轴套和波轮轴之间设有第二单向轴承。 脱水时， 实现内桶和波轮同 速转动， 洗涤时， 能够实现波轮和内桶同向或反向转动。 本发明所述的洗衣机在桶体外部设有一能向上抽拉的伸缩把手或者设有提手 100， 底座下设有滚轮 ( 图中未示出 )， 方便移动到户外使用 ； 洗衣机的内桶 2 与浮筒 7 为一 体注塑成型结构。
实施例一
如图 1 至图 6 所示， 该实施例所述的脚踏板装置 6 包括弧形板 61、 与弧形板 61 一 体且沿其半径向圆周外延伸的脚踏板 62 及复位的扭簧 66， 底座 9 设有一对外的竖直方 向 的开口 90， 弧形板 61 枢轴竖立于开口 90 内， 转动中心为弧形板的圆心， 依靠脚踏和扭簧复 位在开口方向上能来回转动， 类似于摆动， 脚踏板 62 由开口 90 处延伸至底座 9 外部， 所述 的驱动伞齿包括能与脱水伞齿啮合的第一驱动伞齿 611 和能与洗涤伞齿啮合的第二驱动 伞齿 610， 所述的弧形板 61 沿圆周设有斜向下的第二驱动伞齿 610， 第二驱动伞齿 610 能与 洗涤伞齿 51 啮合， 弧形板 61 上平行于圆周开有一弧形槽 64， 弧形槽 64 沿弧形边外缘设有 内齿条 65， 对应内齿条 65 枢轴设有一双联齿轮， 双联齿轮的转动轴 68 穿过弧形槽 64 固定 在开口 90 的一侧壁上， 双联齿轮包括与内齿条 65 啮合的直齿 67 和能与脱水伞齿 52 啮合 的第一驱动伞齿 611。
如图 3 和图 4 所示， 当洗涤时， 向桶体 1 内注入水后， 浮筒 7 产生浮力， 内桶 2 带动 波轮 4 上浮， 此时脱水伞齿 52 和第一驱动伞齿 611 脱离啮合， 洗涤伞齿 51 和脚踏板装置 6 上的第二驱动伞齿 610 实现啮合， 此时踩踏脚踏板 62， 弧形板 61 转动， 第二驱动伞齿 610 转 动， 进而带动洗涤伞齿 51 转动， 波轮轴 40 转动 ； 在上述齿轮传动系统及波轮轴 40 的作用 下， 波轮 4 开始转动， 松开脚踏板 62， 在扭簧 66 作用下， 上述齿轮传动系统及波轮轴 40 反向 转动。由于波轮轴上无单向滚针轴承， 波轮可以正反转， 实现对衣物的洗涤， 由于内桶的轴 套为相对自由状态， 受到衣物翻转作用， 内桶也会做缓慢的转动。根据人的踩踏速度， 第二 驱动伞齿和洗涤伞齿的速比范围为 1 ∶ 1-1 ∶ 5， 优选 1 ∶ 1.5-1 ∶ 3。
如图 5 和图 6 所示， 当脱水时， 桶体 1 内没有水， 内桶 2 和波轮 4 下落到初始位置， 此时洗涤伞齿 51 和第二驱动伞齿 610 脱离啮合， 脱水伞齿 52 和第一驱动伞齿 611 实现啮
合， 踩踏脚踏板 62， 弧形板 61 转动， 内齿条 65 带动直齿 67 转动， 从而第一驱动伞齿 611 与 直齿 67 一起转动， 带动脱水伞齿 52 转动， 脱水伞齿 52 设于内桶的轴套 3 上， 且与波轮轴相 对自由转动 ； 松开脚踏板 62， 在扭簧 66 作用下， 即使脚踏板装置 6 上的齿轮传动， 但由于脱 水伞齿 52 通过单向轴承 53 安装于轴套 3 上， 从而带动内桶 2 单向转动， 实现对衣物进行脱 水； 脱水时， 内桶高速转动， 由于波轮轴和波轮为自由状态， 衣物在内桶中对波轮施加的很 小的一点力也能带动波轮一起转动。根据人的踩踏速度， 第一驱动伞齿 611 和脱水伞齿 52 的速比范围为 1 ∶ 3-1 ∶ 9， 优选 1 ∶ 3.5-1 ∶ 5.5。
实施例二
如图 7 所示， 该实施例所述的脚踏板装置 6 包括弧形板 61、 与弧形板 61 一体且沿 其半径向圆周外延伸的脚踏板 62 及复位的扭簧， 底座 9 设有一对外的竖直方向的开口， 弧 形板枢轴竖立于开口内， 转动中心为弧形板的圆心， 依靠脚踏和扭簧复位在开口方向上能 来回转动， 类似于摆动， 脚踏板 62 由开口处延伸至底座 9 外部 ； 所述的弧形板 61 上平行于 圆周开有一弧形槽 64， 弧形槽 64 沿弧形边外缘设有内齿条 65， 对应内齿条 65 枢轴设有一 双联齿轮， 双联齿轮的转动轴穿过弧形槽 64 固定在开口的一侧壁上， 双联齿轮包括与内齿 条 65 啮合的直齿 67 和能与洗涤伞齿 51、 脱水伞齿 52 分别单独啮合的驱动伞齿 612( 参阅 图 2 第一驱动伞齿 611)。 该上述结构均与实施例一相同， 唯一区别是弧形板 61 沿圆周没有 设斜向下的第二驱动伞齿， 而是将双联齿轮上的驱动伞齿 612 既做实施例一中的第一驱动 伞齿， 又做第二驱动伞齿。 驱动伞齿 612 和洗涤伞齿 51 的速比范围为 1 ∶ 1-1 ∶ 5， 优选 1 ∶ 1.5-1 ∶ 3， 驱 动伞齿 612 和脱水伞齿 52 的速比范围为 1 ∶ 3-1 ∶ 9， 优选 1 ∶ 3.5-1 ∶ 5.5。
实施例三
如图 8 所示， 该实施例所述的脚踏板装置 6 包括弧形板 61、 与弧形板 61 一体且沿 其半径向圆周外延伸的脚踏板 62 及复位的扭簧 66， 底座 9 设有一对外的竖直方向的开口， 弧形板设于开口内， 依靠脚踏和扭簧复位在开口方向上能来回转动， 类似于摆动， 脚踏板 62 由开口处延伸至底座 9 外部， 该上述结构均与实施例一相同 ； 所述的驱动伞齿包括能与脱 水伞齿啮合的第一驱动伞齿 611 和能与洗涤伞齿啮合的第二驱动伞齿 610， 弧形板 61 沿圆 周设有斜向下的第二驱动伞齿 610， 第二驱动伞齿 610 能与洗涤伞齿 51 啮合， 在弧形板 61 上于圆周与圆心之间平行于圆周设有斜向上的第一驱动伞齿 611， 第一驱动伞齿 611 能与 脱水伞齿 52 啮合。
洗涤时， 此时桶体 1 内有水， 浮筒 7 浸没在水中， 在水和压缩空气的作用力下， 内桶 2 连同波轮 4 被带升起， 洗涤伞齿 51 也随同波轮轴 40 一同上升， 洗涤伞齿 51 和第二驱动 伞齿 610 啮合， 脱水伞齿 52 和第一驱动伞齿 611 脱离， 波轮 4 处于洗涤状态， 此时在踩踏脚 踏板 62 的情况下， 第二驱动伞齿 610 就会将力通过洗涤伞齿 51 传递到波轮轴 40， 由于洗 涤伞齿 51 内没有单向轴承， 因此在踩踏的情况下， 波轮 4 会按照设定的方向旋转， 当抬起脚 时， 在复位扭簧的作用下， 第二驱动伞齿 610 将会反向旋转， 带动洗涤伞齿 51 反向旋转， 从 而实现波轮 4 的正反向旋转。根据人的踩踏速度， 第二驱动伞齿和洗涤伞齿的速比范围为 1 ∶ 1-1 ∶ 5， 优选 1 ∶ 1.5-1 ∶ 3。
脱水时， 此时桶体 1 内的水被排掉， 浮筒 7 的浮力消失， 内桶 2、 波轮 4 和洗涤后含 水的衣物在重力作用下下移， 洗涤伞齿 51 连同波轮轴 4 一起下移， 洗涤伞齿 51 和第二驱动
伞齿 610 脱离， 脱水伞齿 52 连同轴套 3 也一起下移， 与第一驱动伞齿 611 啮合， 内桶 2 处于 脱水状态， 此时在踩踏脚踏板 62 的情况下， 第一驱动伞齿 611 就会将力通过脱水伞齿 52 传 递到轴套 3， 带动内桶 2 和衣物高速旋转， 由于脱水伞齿 52 与轴套 3 之间设有单向轴承 53， 因此内桶 2 只能按照设定方向旋转， 根据人的踩踏速度， 第一驱动伞齿 611 和脱水伞齿 52 的速比范围为 1 ∶ 3-1 ∶ 9， 优选 1 ∶ 3.5-1 ∶ 5.5。
实施例四
如图 9 所示， 本实施例所述的脚踏板装置 6 为自行车脚蹬式踏板， 设在底座 9 的侧 部， 包括脚蹬 620 和曲柄 621， 曲柄 621 一端与脚蹬 620 连接， 所述的驱动伞齿设于曲柄 621 伸入底座 9 的另一端， 且与曲柄另一端同轴， 该驱动伞齿为一双联伞齿， 包括位于前部的能 与脱水伞齿 52 啮合的第一驱动伞齿 622 和位于后部的能与洗涤伞齿 51 啮合的第二驱动伞 齿 623。
该实施例所述的脚踏板装置 6 为两组， 对称设于底座 9 的两侧， 洗涤时候间隔运动 实现波轮正反转， 脱水时候只一侧连续工作实现内桶单向转动。
上述实施例中的实施方案可以进一步替换， 且实施例仅仅是对本发明的优选实施 例进行描述， 并非对本发明的构思和范围进行限定， 在不脱离本发明设计思想的前提下， 本 领域中技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进， 均属于本发明的保护范围。