洗衣机 【技术领域】
本发明涉及一种洗衣机，尤其是涉及一种全自动洗衣机，其中，洗涤和漂洗通过低速波轮进行，而甩干通过快速洗涤桶进行。
背景技术
通常，洗衣机通过洗涤剂的软化作用、由波轮旋转产生的水流所引起的摩擦以及由波轮施加给洗涤衣物的冲击而除去粘在衣物、被褥等上的各种污渍。洗衣机中，全自动洗衣机通过传感器检测洗涤衣物的量和种类，自动设置洗涤方法，根据洗涤衣物的量和种类来确定正确的水位，以及在微型计算机的控制下进行洗涤。
在前述全自动洗衣机中有下面的驱动类型。首先，有一种类型的洗衣机，其中，驱动马达的旋转动力通过采用传动皮带或皮带轮而传递给洗涤轴，以便使波轮旋转，或者传递给甩干轴，以便使洗涤桶旋转。这时，有一种类型的洗衣机，其中，通过采用BLDC马达，洗涤桶的速度在洗涤和甩干时不同。
近来出现了一种洗衣机，其中，即使采用了BLDC马达，用于在洗涤时波轮的低速旋转和用于在甩干时波轮和洗涤桶的快速旋转的传动通路不同，如JP H11-347289中所述。
不过，在JP H11-347289中公开的洗衣机类型有由于通过螺线管进行的齿轮啮合离合器机构的操作而引起的不稳定工作情况，有在驱动体中齿轮啮合时产生地噪音。
【发明内容】
为了解决前述问题，本发明的一个目的是提供一种洗衣机，其中，旋转动力的稳定转换和传送可以在很短时间内从驱动部件传递给波轮或洗涤桶。
为了实现上述目的，本发明提供了一种洗衣机，包括：马达，该马达有定子和转子，该转子可通过由定子感应的电流而旋转；空心的甩干轴，该甩干轴的上端与洗涤桶连接；洗涤轴，该洗涤轴可旋转地单独安装在甩干轴的空心部分中，且该洗涤轴的上端与装于洗涤桶内的波轮连接；连接器组件，该连接器组件装在转子和洗涤轴之间，用于从转子向洗涤轴传递旋转力；滑动器，该滑动器安装成可沿甩干轴的外表面上下运动，以便可选择地将旋转力从转子传递给甩干轴；促动器，用于提供使该滑动器上下运动的动力；传动装置，该传动装置在促动器和滑动器之间，用于动力从促动器向滑动器的转换和传递；以及缓冲器装置，该缓冲器装置在促动器和滑动器之间，用于延迟动力从促动器向滑动器的传递。
因此，本发明的洗衣机能够通过传动装置和缓冲器装置而在很短时间内将旋转动力供给波轮或洗涤桶。
【附图说明】
附图与说明书一起用于解释本发明的原理，该附图用于进一步理解本发明。
附图中：
图1是表示本发明优选实施例的洗衣机的示意剖视图；
图2是表示本发明第一优选实施例的洗衣机中的动力转换装置的剖视图；
图3A是表示图2中的动力转换装置在洗涤时的工作情况的剖视图；
图3B是表示图3A的动力转换装置中的滑动器的放大剖视图；
图4A是表示图2中的动力转换装置在甩干时的工作情况的剖视图；
图4B是表示图4A的动力转换装置中的滑动器的放大剖视图；
图5A是表示图2中的动力转换装置在卡住时的工作情况的剖视图；
图5B是表示图5A的动力转换装置中的滑动器的放大剖视图；以及
图6A、6B和6C是表示根据本发明第二优选实施例的洗衣机中的动力转换装置中的滑块分别在洗涤、甩干和卡住时的放大剖视图。
【具体实施方式】
下面将详细介绍本发明的优选实施例，该优选实施例的实例如附图所示。在说明本发明时，相同的部件给出相同的名称和参考标记，且省略这些部件的重复说明。
下面将参考图1-5B介绍本发明的第一优选实施例。
参考图1，本发明第一优选实施例的洗衣机包括：储水桶1，该储水桶1在主体内，并由该主体弹性支承；洗涤桶2，该洗涤桶2可旋转地安装在储水桶中；波轮3，该波轮3可旋转地装入洗涤桶2中，并独立于该洗涤桶2；以及马达7，该马达7装在储水桶1的下面，用于使洗涤桶2和波轮3旋转。在马达7和波轮3之间有洗涤轴，用于将动力从马达7传递给波轮3，且在马达7和洗涤桶2之间有甩干轴5，用于将动力从马达传递给洗涤桶2。
前述洗衣机需要根据洗涤循环或甩干循环而选择性地将动力从马达7供给洗涤轴4或甩干轴5。为此，在洗涤轴4和甩干轴5以及马达7之间有动力转换装置，用于转换马达7的传动通路，以便将马达7的动力可选择地传递给洗涤轴4或传递给甩干轴5。
下面将详细介绍本发明第一优选实施例的洗衣机和动力转换装置的结构和操作。
参考图2，本发明第一优选实施例的洗衣机包括：马达7，该马达有定子7a和转子7b，该转子7b可通过定子感应给它的电流而旋转；空心的甩干轴5，该甩干轴5的上端与洗涤桶连接；以及洗涤轴4，该洗涤轴4可旋转地单独装入甩干轴4的空心中，且它的上端与波轮连接。在洗涤轴4和甩干轴5之间有无油轴承，用于可旋转地支承该洗涤轴4。
甩干轴5穿过装在洗涤桶下面的轴承壳体10。在轴承壳体10的上部和下部有滚珠轴承11和13，用于可旋转地支承甩干轴5。
在转子7b和洗涤桶4之间有连接器组件20，用于将转子7b的旋转力传递给洗涤轴4。后面将详细介绍该连接器组件20的结构。
动力转换装置包括：一对滑动器31和35，该对滑动器31和35沿甩干轴5的外表面活动安装，以便可选择地将旋转力从转子7传递给甩干轴5；促动器6，用于产生使滑动器上下运动的动力；以及传动装置，该传动装置装在促动器6和滑动器31及35之间，用于转换促动器6的动力，并传递给滑动器。在促动器6和滑动器31及35之间有缓冲器装置，用于延迟动力从促动器向滑动器的传送。
促动器6在储水桶下面，并通过电力或液压力而使传动装置左右水平运动。
滑动器31和35固定在轴承壳体10下面，包括固定滑动器31和活动滑动器35，该固定滑动器31有沿外周固定的齿轮32，该活动滑动器35与传动装置连接，以便沿上下方向运动，且还有安装在齿轮32的外表面上的活动齿轮36。固定滑动器31支承于固定在轴承壳体10下面的托架15上。
活动滑动器35是可沿甩干轴5的外周上下运动的部件，它有在其内表面上的花键37以便与甩干轴5或连接器组件20可选择地连接。
在活动滑动器35和固定滑动器3l之间有压缩弹簧40，它有着沿抑制活动滑动器和固定滑动器之间连接的方向的复位力。也就是，压缩弹簧40安装在活动滑动器35和底侧轴承13之间，以便在没有向促动器6供给动力的状态下向下推活动滑动器35。
传动装置包括：金属线70，用于接受促动器6的线性运动；垂直运动部件80，该垂直运动部件与该金属线连接，以便上下运动；以及一旋转运动连杆110，该旋转运动连杆110与垂直运动部件连接，以便当垂直运动部件运动而使该旋转运动连杆110旋转时，使得活动滑动器35沿上下方向运动。
为了引导金属线70的运动，有弯成形并固定在轴承壳体10上的金属线引导器60。因此，插入该金属线引导器60中的金属线由该金属线引导器引导进行运动。在金属线70的一端以及促动器6之间有连接杆50。当向促动器6提供动力时，连接杆50拉动该金属线70。
垂直运动部件80与金属线70的另一端相连，且在该金属线的另一端通过促动器6而上下运动时与该金属线70一起上下运动。
旋转运动连杆110的一端111与固定于托架15一侧的固定销17可旋转地连接，另一端113与活动滑动器35接触。为了由垂直运动部件80的上下运动转变成运动连杆110的旋转运动，垂直运动部件80的上端81有倾斜表面。同时，旋转运动连杆110的本体有倾斜表面，该倾斜表面与垂直运动部件80的上端81面．面地接触。因此，当垂直运动部件80通过金属线70而向上运动时，垂直运动部件的上端81沿旋转运动连杆110的本体运动。因此，沿逆时针方向绕固定销17旋转的旋转连杆110使得活动滑动器35向上运动。
还有扭转弹簧120，用于当促动器6关闭时帮助旋转运动连杆11O返回。该扭转弹簧的中心插入固定销17的外表面上，一端固定在托架15上，另一端与旋转运动连杆110连接。因此，当旋转运动连杆110沿逆时针方向旋转时，扭转弹簧120扭转。当关闭促动器6而消除支承旋转运动连杆110的垂直运动连杆80的力时，返回初始状态的扭转弹簧120使旋转运动连杆110沿顺时针方向旋转。
这时，为了限制活动滑动器35在促动器关闭6时的向下运动位置，还有安装在托架15的一侧上的止动器115，用于与旋转运动连杆110接触。当旋转运动连杆110沿顺时针方向旋转时，止动器115与旋转运动连杆接触，以便限制旋转运动连杆110的旋转角，从而限制活动滑动器35的向下运动。
另一方面，当活动滑动器35向上运动并与固定滑动器31啮合时，可能是活动齿轮36与固定齿轮32没有啮合的情况，即固定齿轮32和活动齿轮36的齿轮齿的顶部相抵，这定义为瞬时卡住。当在该瞬时卡住状态下旋转运动连杆110继续使活动滑动器35向上运动时，固定齿轮32与活动齿轮36的正常啮合变得更困难。为了解决该问题，需要瞬间延迟动力从促动器6向活动滑动器35的传送，执行该功能的装置是缓冲器装置。
作为缓冲器装置，建议缓冲器弹簧90安装在连接杆50和金属线70之间。在正常工作状态下，缓冲器弹簧90将连接杆50的运动传递给金属线70，而在瞬时卡住状态下，该缓冲器弹簧90伸长，以便暂时吸收连接杆50的运动，并传递给金属线70。为此，该缓冲器弹簧90的弹性模量大于扭转弹簧120的弹性模量。因此，在正常工作状态下，因为缓冲器弹簧90的弹性模量大于扭转弹簧120，缓冲器弹簧90接受连接杆50的运动，并在没有变形的情况下传递给金属线70。在瞬时卡住状态下，因为缓冲器弹簧90伸长并吸收运动，因此暂时阻止向金属线70的传动。因此，暂时延迟垂直运动部件80的向上运动，该向上运动将使旋转运动连杆110逆时针方向旋转。
这时，连接器组件20包括与转子7b连接的塑料外部连接器21以及在该外部连接器内并与洗涤轴4连接的内部连接器25。内部连接器25有：第一花键26，该第一花键26形成于该内部连接器的、与洗涤轴4的底表面连接的内表面上；以及第二花键27，该第二花键27在该内部连接器的、暴露到外部连接器21外面的外表面上，用于与活动滑动器35的花键37连接。优选是，该内部连接器由烧结铝合金制成，以便保证有足够强度。
下面将介绍本发明第一优选实施例的洗衣机的工作情况。图3A和3B表示了本发明的洗衣机的洗涤循环。
参考图3A，当向促动器6施加动力时，连接杆50拉动金属线70。在这种情况下，缓冲器弹簧90在没有任何变形的情况下将拉力从连接杆50传递给金属线70。在这种情况下，金属线70的另一端由金属线引导器60引导而向上运动。
同时，垂直运动连杆80的上端81沿旋转运动连杆的本体向上运动。
因此，旋转运动连杆110沿逆时针方向环绕固定销17旋转，这样，与旋转运动连杆的另一端接触的活动滑动器35沿甩干轴5向上运动。该活动滑动器35的向上运动持续进行，直到活动齿轮36与固定齿轮32完全啮合，该状态如图3B所示。
在这种情况下，活动滑动器35与内部连接器25完全脱开。也就是，活动滑动器35的花键37只与旋转轴5的外表面相连，但是与内部连接器25的第二花键27分离。
这时，转子7b的旋转力只传递给洗涤轴4。因此，因为只有与洗涤轴4连接的波轮旋转，从而进行洗涤循环。
下面，图4A和4B表示了本发明的洗衣机的甩干循环。
参考图4A，当关闭促动器6的动力时，连接杆50拉动金属线70的力消除。因此，垂直运动连杆80通过重力向下运动，从而也消除垂直运动部件80支承旋转运动连杆110的力。
因此，旋转运动连杆110通过扭转弹簧120的复位力而环绕固定销17顺时针方向旋转。旋转运动连杆110旋转一定角度，旋转运动连杆与止动器115接触。
同时，活动滑动器35通过重力沿甩干轴5向下运动，且作为旋转运动连杆110的支承力的压缩弹簧40的复位力消除。活动滑动器35向下运动，直到该活动滑动器35与旋转运动连杆110的另一端113接触。因此，固定齿轮32和活动齿轮36完全脱开，如图4所示。
在这种情况下，活动滑动器35与甩干轴5和内部连接器25都连接。也就是，活动滑动器的花键37与甩干轴5的外表面以及内部连接器的第二花键27都啮合。
这时，转子7b的旋转力不仅通过活动滑动器35传递给洗涤轴4，还通过活动滑动器35传递给甩干轴5。因此，当与洗涤轴4连接的波轮以及与甩干轴5连接的洗涤桶都旋转时，执行甩干循环。
下面，图5A和5B表示了本发明的洗衣机的甩干循环。
参考图5A，向促动器提供动力，以便进行洗涤循环，活动滑动器35通过前述过程由旋转运动连杆110支承而向上运动。在这种情况下，因为活动滑动器35处于该活动滑动器35与甩干轴5一起旋转的状态，因此可以是活动齿轮36和固定齿轮32啮合的状态，如图5B所示。
在这种情况下，尽管连接杆50继续拉动金属线70，但是当旋转运动连杆110通过活动滑动器35而停止时，垂直运动部件80不再向上运动。因此，由连接杆50的力伸长的缓冲器弹簧90暂时吸收连接杆的力，从而能够暂时消除旋转运动连杆110的、将使活动滑动器35向上运动的力。
在这种情况下，活动滑动器35处于与内部连接器25连接的状态。因此，当转子7b旋转时，活动滑动器35也与转子7b一起旋转，且当活动滑动器35旋转时，将出现活动齿轮36与固定齿轮32正常啮合的时刻，当回到初始状态的缓冲器弹簧90拉动金属线70以使垂直运动部件80向上运动时，结果，随着旋转运动连杆110逆时针方向旋转，活动滑动器35向上运动。该操作继续进行，直到活动齿轮36和固定齿轮32完全连接，从而消除该瞬时卡住。
下面将参考图6A-6C介绍本发明的第二优选实施例。本发明第二优选实施例的洗衣机与本发明第一优选实施例的洗衣机相同，除了形成有附加的涂层，以便在固定滑动器和活动滑动器啮合时提高机械特性和减小噪音。因此，将省略对除了涂层外的其它部件的说明。
参考图6A-6C，钼涂层32a或36a形成于固定滑动器31的固定齿轮32上以及活动滑动器35的活动齿轮36上。因为固定齿轮32和活动齿轮36是将重复进行啮合/脱开的部件，因此，该固定齿轮32和活动齿轮36应当不易于由摩擦引起磨损和热变形。因此，通过在固定齿轮32和活动齿轮36上涂覆钼涂层32a和36a，能够提高固定齿轮32和活动齿轮36的耐腐蚀性、耐热性和耐磨损性。
优选是，该钼涂层由二硫化钼作为主要成分而形成。因为二硫化钼极好的自润滑性能，它能够显著减小固定齿轮32和活动齿轮36的机械磨损，同时减小由摩擦引起的噪音。
这时，可以不是花键形成于洗涤轴4底部中且该内部连接器25与该花键连接的类型，可采用的一种类型是洗涤轴4的底端部分形成为正方形，内部连接器25形成为空心的正方形环，以便与该正方形轴连接。
本领域技术人员应当知道，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明的洗衣机进行各种变化和改变。因此，本发明将覆盖在附加的权利要求及其等效物的范围内的这些变化和改变。
工业实用性
如上所述，本发明的洗衣机能够能够在短时间内通过传动装置而使马达的驱动动力在洗涤轴和甩干轴之间转换。
而且，本发明的洗衣机能够通过钼涂层而减小在动力转换过程中产生的噪音，并提高该动力转换装置的机械性能。