洗衣机的波轮 本发明涉及一种洗衣机的波轮，更确切地说，涉及一种能在洗衣筒内产生垂直上升水流并对产生垂直上升水流的喷水叶轮采用一简单的支承结构的洗衣机的波轮。
洗衣机的波轮安装在洗衣筒内并在该筒内产生用于洗涤衣物的洗涤水流。
图11是装有传统波轮的洗衣机的垂直剖视图。如图11所示，洗衣机151包括一个用于形成外表面的外壳153，一个通过悬吊部件悬挂支承在外壳153内用于洗涤衣物的洗衣系统161。洗衣系统161包括一个洗衣筒163，一个旋转安装在洗衣筒163内地脱水筒167，可旋转地安装在脱水筒167内的波轮169以及用于驱动脱水筒167和/或波轮169旋转的驱动部件171。
洗衣机151的波轮169呈一盘形并有一个与驱动部件171的驱动轴相连的轴组合器168以及从轴组合器168沿径向延伸的多个洗涤轮叶。波轮169在驱动部件171的驱动力的作用下可正向和反向旋转，这样在洗衣筒167内通过洗涤轮叶的作用就产生了洗涤水流。洗涤水流形成一个循环，也就是说，在洗衣筒163的底部通过波轮169的离心力的作用使得洗涤水流沿径向喷散，然后，沿洗衣筒163的内壁表面上升，之后，在洗衣筒163的中心部分下降。在此情况下，洗衣筒163内的衣物沿着水流循环的方向移动，通过这样一种方式，衣物不仅相互接触而且与波轮169和脱水筒167接触，于是完成洗涤过程。
可是，传统波轮在洗衣筒163内产生的循环水流如图11中的箭头所示。因此，洗衣筒163内的衣物沿着在洗衣筒113内形成的固定不变的循环水流的方向移动。以这样一种循环方式，衣物会扭曲并相互缠结。随着衣物体积和重量的增加，波轮169的旋转力因此就会减小，结果降低了洗涤的能力。并且，处于缠结状态而移动的衣物在洗涤和脱水过程中很容易损坏，而且，在脱水后，衣物的整理或弄平会给使用者带来诸多不便。
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种能在洗衣筒内产生垂直上升水流防止衣物扭曲和缠结的并对产生垂直上升水流的喷水叶轮采用一简单的悬吊结构的洗衣机波轮。
为了实现本发明的上述目的，提供了一个安装在洗衣筒内的洗衣机波轮，它包括：一个可相对于垂直轴线旋转地安装在洗衣筒底部的主体，该主体具有叶轮室以及形成至少一个向上开口并与叶轮室流动连通的喷水出口的上表面；一个喷水叶轮，具有其轴线与主体的垂直轴线相互平行的叶轮轴以及多个从叶轮轴沿径向延伸的扇叶，该喷水叶轮安装在叶轮室内相对于主体旋转从而通过喷水出口喷射向上的洗涤水流；可在径向以及轴向上旋转支承叶轮轴的支承部件；以及用于使喷水叶轮旋转的部件。
在这里，支承部件可以简单构成，即包括安装在主体上的枢轴支承元件以及与叶轮轴的下端相配合以沿轴向和径向对叶轮轴的下端进行滑动支承的枢轴凹座。如果叶轮轴的下端与枢轴的凹座彼此相应有部分球形接触面，那么接触面间的摩擦力就会减少，这样就可以增加喷水叶轮的旋转力。
支承部件的构成还可以包括在叶轮轴的轴向上从叶轮室的顶面向下凸出的上支承凸起；以及在叶轮轴的上端形成的接合凹座，用于在叶轮轴的轴向上安放上支承凸起。
同时，旋转部件可以简单构成，即包括整体安装在叶轮轴上的小齿轮、以及固定在洗衣筒底部与小齿轮相配合的驱动齿轮。在这里，小齿轮优选要有一个相对于枢轴支承元件的下接触面，枢轴支承元件形成有与小齿轮的下接触面轴向接触的轴向支承表面。
此外，螺旋浆轴有一配备在小齿轮上的轴颈，支承部件的构成还可以包括环绕轴颈的具有径向支承部件的径向支承元件构成。如果安装有将径向支承部件与叶轮室的侧壁连接在一起的径向扇形支承部件，径向支承元件可以简单构成。这里，小齿轮优选要有一个相对于径向支承部件的接触面，径向支承部件有一个与小齿轮的上接触面形成轴向接触的轴向支承面。
本发明的上述目的和优点将参照附图通过对其结构和操作的具体描述而一目了然，其中：
图1是装有依据本发明的波轮的洗衣机的垂直剖视图；
图2是图1的局部放大图；
图3是图2的分解图；
图4是依据本发明的洗衣机波轮的透视图；
图5是图4的局部放大剖视图；
图6是图4的横向剖视图；
图7是喷水叶轮和驱动齿轮的透视图；
图8是小齿轮的透视图；
图9是图4的局部放大图；
图10是枢轴支承元件的平面图；
图11是装有传统波轮的洗衣机的垂直剖视图。
图1是装有依据本发明波轮的洗衣机的垂直剖视图。图2是图1的局部放大图。图3是图2的分解图。如图1～3所示，依据本发明的洗衣机1包括一个构成外表面的外壳3，一个悬吊支承在外壳3内用于洗涤衣物的洗衣系统11。洗衣系统11包括一个由悬吊部件21支承的洗衣筒13和安装在洗衣筒13底部下面的驱动部件31。脱水筒17可旋转地安装在洗衣筒13内。波轮41旋转地安装在脱水筒17内。
悬吊部件21包括悬吊绳23和安装在洗衣筒13外壁上的减振器25。悬吊绳23的上端与外壳3相连，其下端与减振器25相连。
驱动部件31包括驱动电机33和用于把驱动电机33的驱动力选择性地传递给脱水筒17和波轮41的轴组件35。轴组件35由控制器(未示)控制使得波轮41在洗涤过程中旋转，在脱水过程中使波轮41和脱水筒17整体旋转。轴组件35和驱动电机33彼此通过皮带轮37和皮带39相互连接。
同时，图4是图2波轮的透视图。图5是图3主体的平面图。波轮41包括一个基本上呈盘形的主体43，安装在主体43内产生垂直上升水流的喷水叶轮81和用于使喷水叶轮81旋转的驱动部件80。具有其上表面上开口向上的喷水出口75的盖体71连接在主体43中心的上表面上形成一个预定的叶轮室73。叶轮室73配备有支承部件74，84，103和110用以支承其中的喷水叶轮81的旋转。
主体43包括一个与驱动部件31的驱动轴38连接的轴组合器45。洗涤水流出口47在中心区域是开口向上的，多个洗涤轮叶从洗涤水流出口47沿径向延伸。洗涤轮叶49在波轮41正向和反向旋转期间能够产生洗涤水流。在波轮41旋转轴线的两侧一对洗涤水流入口51彼此相对并且在主体43内配置成向下开口。多孔盘过滤器53安装在每个洗涤水流入口51内。每个过滤器53起着防止包含在洗衣水中的废屑流入的作用。
盖体71与主体43相结合盖在洗涤水流出口47的上部，并在盖体71和主体43之间构成一对叶轮室73，其相对于旋转轴线彼此相对。喷水出口75在盖体71的中心区域上沿着主体43的旋转轴线形成向上的开口。许多喷水出口75以主体43的旋转轴线为中心在至少部分角度区域内沿着圆周方向形成弧形。喷水出口75以旋转轴线为同心轴。在盖体71上形成许多水流分散孔77，也就是在以喷水出口75为中心的彼此相对的叶轮室73的上部。
波轮43与盖体71的相互结合是通过盖体71的接合面79与接合槽75实现的，该槽形成在主体43上，用于安放盖体71的接合面79。从主体43上凸起并向上延伸的盖配合部分67配置在洗涤水流出口47的开口边缘的长度方向上。盖配合部分67相对于主体43的旋转轴线的半径是不一致的，而采用该盖配合部分67为的是使其内壁与盖体71的外壁紧密接合。沿与主体43盘面上的盖配合部分67相平行的方向压下接合槽75，使其与盖配合部分67相邻。包容在盖配合部分67内的盖体71的接合面79与沟槽65强制装配在一起。
同时，喷水叶轮81可分别旋转安装在叶轮室73内，导管元件91置于两喷水叶轮81之间，形成水流导向通路。图7是喷水叶轮以及驱动齿轮的透视图，图8是小齿轮的透视图。如图7和8所示，喷水叶轮81是一个包括与主体43的旋转轴线相互平行的叶轮轴83的径向叶轮，三个沿叶轮轴83的轴线径向延展的扇叶85。如图9所示，叶轮轴83的下端82形成局部为球形的枢轴端。上端形成为凹下的接合凹座84。枢轴端82由水平安装在盖体71的开口表面上的枢轴支承元件103支承。从螺旋浆室73的顶面向下凸出的上部支承凸起74与接合凹座84相配合。于是，喷水叶轮81旋转支承在叶轮室73内。扇叶85的上端有一块成圆形的横向支承板87与之连接。横向板87起着在扇叶85旋转过程中把流入洗涤水流入口51的洗涤水流沿圆周向外分散的作用。
同时，如图10所示，枢轴支承元件103在中心处有一枢轴凹座105，而其本身形成条形，条的宽度以枢轴凹座105为中心沿两边的长度方向是逐渐变宽的。枢轴凹座105下凹形成具有相对大的半径的部分球面。于是，枢轴凹座105与叶轮轴83的下端82配合用于在轴向以及径向上支承叶轮轴83的载荷。在此情况下，枢轴凹座105和叶轮轴84的下端82的接触面减少。其结果，在旋转期间，减少了相互间的摩擦阻力。此外，如果上部支承凸起74和接合凹座84形成部分球面，那么相互间的摩擦阻力也可得到减少。
枢轴支承元件103的两端分别配备有向上凸起的并装配在洗涤水流入口51的侧面上的肋条103。在两端还分别形成有螺纹孔109，以便枢轴支承元件103通过穿过螺纹孔109的螺钉101装配在一起。
径向支承元件110安装在叶轮室73内，在该叶轮室内，径向支承元件110以预定距离配置在枢轴支承元件103的上面。径向支承元件110有一环绕叶轮轴83轴颈的径向支承部件111和将径向支承部件111与叶轮室73的侧壁连接的扇形支承部件112。径向支承部件111可滑动地支承叶轮轴83的轴颈，以使其在径向方向上没有任何摆动的稳定旋转。
同时，喷水叶轮81通过安装在叶轮轴83自由端上的小齿轮89和固定在洗衣筒13底部上的驱动齿轮57而带动旋转。如图8所示，小齿轮89与叶轮轴83是分别制造的。小齿轮89在其中心处有一轴孔121。其上表面123和下表面125均进行了表面加工以便作为径向支承部分。小齿轮89置于枢轴支承元件103和径向支承元件110之间，以这样一种方式，叶轮室73的叶轮轴83沿轴线方向连接在轴孔121内。在此情况下，小齿轮89的下接触面125与其相应的枢轴支承元件103的径向支承面106摩擦接触，上接触面123与径向支承元件110的径向支承面113摩擦接触。
驱动齿轮57成圆柱形。许多固定孔60形成在凸缘部分59上，该凸缘是沿驱动齿轮57的底部边缘形成的。驱动齿轮57通过在洗衣筒13底部与固定孔60相接合的固定部件61固定。与小齿轮89的齿相啮合的许多螺齿形成在驱动齿轮57的圆周表面上。于是，如果主体43旋转，包容在室73内的喷水叶轮81一起旋转。在这里，由于喷水叶轮81与相对于主体43处于静止状态的驱动齿轮57是相互啮合的，因此喷水叶轮81与波轮41的旋转方向相反。
同时，导管元件91配置在主体43的洗涤水流出口47处两喷水螺旋浆81之间，并有一个弯向喷水叶轮81的倾斜导向面93。一对水流导向凸起63设置在洗涤水流出口47的中心处并与导管元件91强制配合在一起。水流导向凸起63自主体43向上凸出与导管元件91底边相接触。水流导向凸起63与导管元件91的边缘相比是设置在水流导向路径的上游端。
根据本发明的上述结构的优选实施例，在用于洗衣机1的波轮41中，在小齿轮89置于枢轴支承元件103和径向支承元件110之间的情况下，喷水叶轮81能很容易地滑动支承在枢轴支承元件103的枢轴凹座105上，也就是把其叶轮轴83穿过径向支承元件111和小齿轮89的轴孔121。同时，由于小齿轮89可旋转地与喷水叶轮81的叶轮轴83整体连接在一起并通过枢轴支承元件103和径向支承元件110进行支承，所以，就可以省去诸如连接它们的键等额外元件。于是降低了制造成本，同时喷水叶轮81的组装和拆卸会变得很方便。此后，如果盖体71简单地装配在主体43的上表面上，上部支承凸起74就与形成在喷水叶轮81的叶轮轴83上端的接合凹座84相配合。
在此情况下，喷水叶轮81在径向上的负荷就由枢轴支承元件103和轴颈支承，喷水叶轮81可由径向支承元件110滑动支承，以便喷水叶轮81能轻松旋转。之后，由于叶轮轴83的下端82与枢轴支承元件103的枢轴凹座105及上部支承凸起74与接合凹座84均形成部分球面，因此喷水叶轮81旋转时的摩擦就降到最小。此外，小齿轮89的下部和上部接触面123和125与其相应的枢轴支承元件103的径向支承面106和113分别摩擦接触，因此，集中在叶轮轴83上的喷水叶轮81的载荷就可沿径向分布。因此，就可以增加喷水叶轮81的旋转驱动力，这样在洗衣筒内就产生了有效的垂直上升的水流。
同时，根据本发明的上述结构的优选实施例，在具有波轮41的洗衣机1中，如果开始进行洗涤操作，那么驱动电机33就被驱动，安装在叶轮室73内的喷水叶轮81围绕着波轮41的旋转轴线公转，并由于与固定在洗衣筒13底部上的驱动齿轮57相互运动而同时自转。这时，在叶轮室73内的洗衣水由于喷水叶轮81的旋转力的作用而朝着离心的方向分散并沿着水流导向路径流动。同时，在波轮41底部的洗衣水流到叶轮室73内。洗衣水沿着水流导向路径流动并经喷水出口75向上喷出。这里，向上喷出的上升的洗衣水经各自的喷水出口75而被分开并通过波轮41的旋转而成螺旋形。此后，相互对称分开的水流向上升并彼此叠加从而形成一股很强的上升水柱。同时，一些从叶轮室73分散的洗衣水经分散水流孔77排出从而形成沿径向向上的分散水流。
在波轮41旋转期间，经喷水出口75排出的上升水柱朝着以固定方向循环的洗涤水流中心处下降的水流喷出，一方面抑制循环水流的垂直下降，另一方面沿径向分散。通过经分散水流孔77排出的分散水流，有助于分散的洗衣水部分的上升。因此在洗衣筒13内就形成了激流，同时在洗衣筒13内形成了均匀的压力分布。因此，避免了在洗衣筒13内衣物的扭曲和缠结，在此情况下，通过中心上升水流和分散水流的冲击，洗涤衣物能力得到了提高。
如上所述，根据本发明，提供了用于洗衣机中的能在洗衣筒内产生垂直上升水流的波轮，该波轮具有用于能产生垂直上升水流的喷水叶轮的简单悬挂结构并同时能方便地组装和拆卸。根据本发明，由波轮产生的垂直上升的水流可防止衣物在洗衣筒内的扭曲和缠结。