洗衣機及其平衡器的制作方法

專利名稱：洗衣機及其平衡器的制作方法
技術領域：
實施例涉及一種具有平衡器的洗衣機，該平衡器用于補償負載不平衡。
背景技術：
一般來說，洗衣機包括旋轉桶，諸如衣服等衣物容納在旋轉桶中；電機，用于驅 動旋轉桶。洗衣機利用旋轉桶的旋轉運動執行一系列操作，這一系列操作包括洗滌操作、漂 洗操作和脫水(干燥)操作。在旋轉桶旋轉過程中，如果衣物聚集在旋轉桶的特定的局部區域，而不是均勻地 分布在旋轉桶內，則會導致因旋轉桶的偏心旋轉而引起的振動和噪聲的產生。在最壞的情 況下，這會對旋轉桶或電機造成損壞。為此，洗衣機包括平衡器，平衡器用于補償在旋轉桶中引起的負載不平衡，以使旋 轉桶的旋轉穩定。

發明內容
因此，本發明的一方面在于提供一種性能得到改善的平衡器以及一種具有該平衡 器的洗衣機。其他方面一部分將在下面進行闡述，部分將通過描述而清楚或可通過本發明的實 踐而了解。根據一方面，洗衣機包括旋轉桶，被布置成圍繞軸旋轉；第一質量構件，安裝到 旋轉桶，以沿著旋轉桶的圓周方向相對于旋轉桶不運動，第一質量構件用于在旋轉桶旋轉 時將負載不平衡施加到旋轉桶；第二質量構件，被布置成沿著旋轉桶的圓周方向運動，第二 質量構件用于在旋轉桶旋轉時補償旋轉桶的負載不平衡。第一質量構件可被固定到旋轉桶。該洗衣機還可包括具有用于容納第二質量構件的環形通道的平衡器殼體。第二質量構件的至少一部分的橫截面可具有與所述通道的橫截面的形狀相對應 的形狀。液體可容納在該通道中，以防止第二質量構件突然運動。在平衡器殼體內可只容納單個質量構件。第一質量構件可沿著旋轉桶的徑向布置在平衡器殼體內。旋轉桶可包括圓柱形部分和分別布置在圓柱形部分的前端和后端的前板和后板， 第一質量構件和平衡器殼體可安裝到前板和后板中的至少一個上。第二質量構件的質量可大于第一質量構件的質量。 軸與第二質量構件之間的距離可大于軸與第一質量構件之間的距離。第二質量構件的圓周運動可僅通過滑動運動執行。第二質量構件的橫截面沿旋轉桶的圓周方向可具有不變的尺寸。第二質量構件可具有形成在其端部的錐面部分。
根據另一方面，洗衣機包括旋轉桶；第一質量構件，固定到旋轉桶，并用于在旋 轉桶旋轉時將負載不平衡施加到旋轉桶；平衡器殼體，安裝到旋轉桶，在平衡器殼體中具有 環形通道；第二質量構件，被布置為在通道中滑動；阻尼液，容納在通道中，并用于將阻力 施加到第二質量構件，以防止第二質量構件突然運動。第二質量構件的質量可大于第一質量構件的質量。 第二質量構件的橫截面可具有與該通道的橫截面的形狀相對應的形狀，第二質量 構件的至少一部分的橫截面沿旋轉桶的圓周方向可具有不變的尺寸。根據另一方面，提供一種用于洗衣機的平衡器，該平衡器用于補償施加到洗衣機 的旋轉桶的負載不平衡，該平衡器包括第一質量構件，布置在旋轉桶上，以在旋轉桶旋轉 時造成負載不平衡；平衡器殼體，布置在旋轉桶上，且具有沿旋轉桶的圓周方向延伸的通 道；第二質量構件，被布置成可在該通道中滑動，且具有與該通道的橫截面的形狀相對應的 橫截面形狀；阻尼液，容納在通道中，以當力作用在第二質量構件上時，將阻力施加到第二 質量構件。


通過下面結合附圖進行的實施例的描述，這些和/或其他方面將會變得清楚和更 加易于理解，其中圖1是示出根據示例性實施例的洗衣機的構造的示圖；圖2是示出用于洗衣機的旋轉桶和平衡器的示例性實施例的透視圖；圖3是圖1的局部放大圖；圖4是示出用于洗衣機的旋轉桶和平衡器的示例性實施例的主視圖；圖5是示出第二質量構件的示例性實施例的透視圖；圖6是示出安裝到用于洗衣機的旋轉桶的后板的平衡器的示例性實施例的透視 圖；圖7至圖9是示出根據示例性實施例的用于洗衣機的平衡器的操作的示圖。
具體實施例方式現在將詳細說明實施例，其示例在附圖中示出，其中，相同的標號始終指示相同的 元件。圖1是示出根據示例性實施例的洗衣機的構造的示圖。如圖1中所示，洗衣機1包括限定洗衣機1的外觀的機殼10、布置在機殼10內的 桶20、旋轉地布置在桶20內的旋轉桶30和驅動旋轉桶30的電機40。機殼10具有形成在其前表面以用于將衣物放入到旋轉桶30內的開口 11。門12 安裝在機殼10的前表面以打開或關閉開口 11。供水管50安裝在桶20之上以向桶20供應洗滌水。供水管50的一端連接到外部 供水源(未示出)，供水管50的另一端連接到洗滌劑供給裝置52。洗滌劑供給裝置52通過連接管54連接到桶20。當水通過供水管50被供應到桶 20內時，在被供應到桶20內之前，水穿過洗滌劑供給裝置52，從而允許溶解有洗滌劑的水 被供應到桶20內。
排放泵60和排放管62安裝在桶20之下以將來自桶20的水排放到機殼10的外部。旋轉桶30包括圓柱形部分31、布置在圓柱形部分31的前端的前板32和布置在圓 柱形部分31的后端的后板33。前板32具有用于衣物的進/出的開口 32a。電機40的驅 動軸42連接到后板33，使動力從電機40傳輸到旋轉桶30。旋轉桶30具有穿過圓柱形部分31用于洗滌水的通道的多個孔34。多個提升器 35安裝到旋轉桶30的內圓周表面以在旋轉桶30旋轉過程中升降衣物。驅動軸42布置在旋轉桶30與電機40之間。驅動軸42的一端與旋轉桶30的后 板33連接，驅動軸42的另一端從桶20的后壁向外延伸。當電機40驅動驅動軸42時，連 接到驅動軸42的旋轉桶30圍繞驅動軸42旋轉。軸承室70安裝到桶20的后壁以旋轉地支撐驅動軸42。軸承室70可由鋁合金制 成，并可在桶20注射成型(injection molding)時嵌件成型(insert-molded)到桶20的 后壁。軸承72可布置在軸承室70與驅動軸42之間以確保驅動軸42的平滑旋轉。在洗滌操作過程中，電機40使旋轉桶30以低速正轉或反轉，以便容納在旋轉桶30 中的衣物反復升降以能夠從衣物上除去污垢等。在脫水(干燥)操作過程中，電機40使旋轉桶30沿給定的方向高速旋轉，以便在 施加于衣物上的離心力的影響下使水與衣物分離。如果衣物聚集在特定的局部區域，而不是均勻地分布在旋轉桶30內，則在脫水 (干燥)操作過程中當旋轉桶30旋轉時，旋轉桶30呈現出不穩定的旋轉運動，導致振動和 噪聲的產生。因此，洗衣機1包括平衡器100以使旋轉桶30的旋轉運動穩定。圖2是示出用于洗衣機的旋轉桶和平衡器的示例性實施例的透視圖，圖3是圖1 的局部放大圖，圖4是示出用于洗衣機的旋轉桶和平衡器的示例性實施例的主視圖。如圖1至圖4中所示，平衡器100包括布置在旋轉桶30上的第一質量構件120和 第二質量構件140。第一質量構件120用于在旋轉桶30的旋轉過程中將負載不平衡施加到旋轉桶30。 第一質量構件120可固定到旋轉桶30，以使其沿旋轉桶30的圓周方向相對于旋轉桶30不 運動。第二質量構件140布置成沿旋轉桶30的圓周方向可運動，用于補償在旋轉桶30 的旋轉過程中施加到旋轉桶30的負載不平衡。當旋轉桶30旋轉時，第二質量構件140自動運動到足以去除施加到旋轉桶30的 負載不平衡的位置。例如，如果衣物聚集在旋轉桶30的特定的局部區域，使得負載不平衡 被施加到旋轉桶30，則第二質量構件140自動運動到這樣的位置，在該位置處，第二質量構 件140足以補償由聚集的衣物產生的離心力和因第一質量構件120產生的離心力的和。第一質量構件120用于在旋轉桶30的初始旋轉階段將負載不平衡施加到旋轉桶 30。這是考慮衣物均勻地分布在旋轉桶30內而因此由衣物導致的負載不平衡最小的情況。 當由衣物導致的負載不平衡最小時，被安裝以使旋轉桶30平衡的第二質量構件 140可具有與將負載不平衡施加到旋轉桶30的效果相反的效果，而不是補償負載不平衡。 然而，在示例性實施例中，當由衣物導致的負載不平衡最小時，第二質量構件140沿著與第一質量構件120的方向相反的方向運動，使得由第二質量構件140導致的負載不平衡和由 第一質量構件120導致的負載不平衡彼此抵消。所以，當由衣物導致的負載不平衡最小時， 能夠防止第二質量構件140，即，平衡質量構件將負載不平衡施加到旋轉桶30，從而防止第 二質量構件140 (即，平衡質量構件)產生振動和噪聲。第一質量構件120和第二質量構件140可由高比重(specific-gravity)材料，例 如金屬材料制成。例如，第一質量構件120和第二質量構件140可由黃銅制成。第一質量構件120和第二質量構件140的質量和位置之間的關系可被確定為使得 在旋轉桶30旋轉過程中，由第一質量構件120施加到旋轉桶30的離心力Fl小于由第二質 量構件140施加到旋轉桶30的離心力F2。離心力F2被設置成大于離心力F1，即使當由衣 物導致的負載不平衡沿著與離心力Fl相同的方向作用時也允許第二質量構件140補償由 第一質量構件120導致的負載不平衡和由衣物導致的負載不平衡。第二質量構件140的質量可大于第一質量構件120的質量，以使由第二質量構件 140施加的離心力F2大于由第一質量構件120施加的離心力F1。即使衣物聚集在特定的局 部區域，使得由衣物導致的負載不平衡沿著與由第一質量構件120導致的負載不平衡的方 向相同的方向作用，導致相對大的總的負載不平衡作用在旋轉桶30上，第二質量構件140 也可通過沿與第一質量構件120的方向相反的方向運動而有效地補償作用在旋轉桶30上 的負載不平衡。例如，假設第二質量構件140的質量是1，則第一質量構件120的質量可在0. 7至 0.8的范圍內。然而，第一質量構件120的質量、第二質量構件140的質量以及第一質量構件120 的質量與第二質量構件140的質量的比率可根據旋轉桶30的容積適當地改變。另外，第一質量構件120和第二質量構件140可被布置成使得在旋轉桶30旋轉時 第二質量構件140的旋轉半徑R2大于第一質量構件120的旋轉半徑Rl。然而，與此相反，第一質量構件120的質量可等于或大于第二質量構件140的質 量。另外，第一質量構件120的旋轉半徑Rl可大于第二質量構件140的旋轉半徑R2。如圖2至圖4中所示，平衡器100包括平衡器殼體160，平衡器殼體160具有環形 通道162以容納第二質量構件140。第一質量構件120和平衡器殼體160可安裝到旋轉桶 30的前板32。第一質量構件120可沿旋轉桶30的徑向布置在平衡器殼體160內。第一質 量構件120可布置在前板32與桶20之間，免得接觸容納在旋轉桶30中的衣物。具有敞開的前側的環形凹入32b限定在旋轉桶30的前板32內，平衡器殼體160 容納在凹入32b中。平衡器殼體160可通過緊固構件164結合到旋轉桶30，以牢牢地固定 到旋轉桶30。 平衡器殼體160包括具有敞開側的環形框架166以及覆蓋框架166的敞開側的蓋 子168。環形通道162被框架166的內表面和蓋子168的內表面限定。框架166在通道162的兩側具有第一結合凹入171，蓋子168具有第一結合突起 172以結合到第一結合凹入171。框架166還具有形成在第一結合凹入171和通道162之 間的第二結合突起173，蓋子168具有形成在第一結合突起172之下的第二結合凹入174， 以使框架166的第二結合突起173結合到蓋子168的第二結合凹入174。另外，框架166具 有形成在第二結合突起173之下且恰好在通道162之上的第三結合凹入175，蓋子168具有第三結合突起176以與第三結合凹入175結合。通過這種結合構造，框架166和蓋子168 相互之間可牢牢地結合，這可防止容納在通道162中的液體(諸如油)的泄漏。第二質量構件140在平衡器殼體160的通道162中可滑動地運動，阻尼液180容 納在通道162中以防止第二質量構件140突然運動。阻尼液180將阻力施加到第二質量構件140，以抵抗作用到第二質量構件140上的 力，從而防止第二質量構件140在通道162中突然運動。阻尼液180可以是油，并可填充通 道162的總容積的70% 80%。阻尼液180與第二質量構件140 —起用于在旋轉桶30旋 轉時使旋轉桶30平衡。如圖4中所示，盡管可在通道162中僅布置一個質量構件，但是也可以設置多個質 量構件。當設置多個質量構件時，可期望是三個或者更少質量構件。此外，即使每個質量 構件的質量小于第一質量構件120的質量，也可期望質量構件的總質量大于第一質量構件 120的質量。如圖3中所示，第二質量構件140具有與平衡器殼體160的通道162的橫截面的 形狀對應的橫截面形狀。第二質量構件140的橫截面區域被確定為僅以微小公差填充通道 162的橫截面區域。在這種情況下，如果公差(即，第二質量構件140和通道162的內表面 之間的間隙G)太小，則第二質量構件140可能難以在通道162中平滑運動，且第二質量構 件140可能需要太長的時間才能運動到平衡位置。另一方面，如果間隙G太大，則第二質量 構件140的運動過于自由，難以穩定地維持其平衡位置。考慮到這些原因，間隙G的合適的 范圍可以是大約Imm 2mm。通過第二質量構件140的橫截面的形狀與通道162的橫截面的形狀對應的上述構 造，當由旋轉桶30的加速或速度減小所造成的力施加到第二質量構件140時，能夠防止第 二質量構件140突然運動，從而防止第二質量構件140脫離其平衡位置。第二質量構件140的橫截面的形狀可被確定為沿旋轉桶30的圓周方向具有不變 的尺寸。第二質量構件140可呈矩形柱形，該矩形柱形沿旋轉桶30的圓周方向具有曲率。 當然，第二質量構件140的形狀不限于矩形柱形，其可呈圓形或多邊形柱形。圖5是示出第二質量構件的可選實施例的透視圖。如圖5中所示，第二質量構件 150可包括在其每個端部的錐面部分152。錐面部分152可分別形成在第二質量構件150 的端部的邊緣。當第二質量構件150在阻尼液180中運動時，錐面部分152減小由阻尼液 180施加到第二質量構件150的端部的阻力，從而提高第二質量構件150的活動性。類似于圖3和圖4中示出的第二質量構件140，當第二質量構件140沿通道162的 圓周方向保持與通道162的橫截面的形狀和尺寸相對應的不變的橫截面的形狀和尺寸時， 這可有效地防止第二質量構件140突然運動，但是可能延長第二質量構件140運動到其平 衡位置的時間。為此，如圖5中所示，當錐面部分152形成在第二質量構件150的端部以減小由阻 尼液施加到第二質量構件150的阻力時，能夠減小第二質量構件150運動到其平衡位置的 需要的時間，同時防止第二質量構件150突然運動。如圖5中所示，盡管錐面部分152可由平面形成，但是錐面部分152可由具有預定 曲率的曲面形成。 圖6是示出安裝到用于洗衣機的旋轉桶的后板的平衡器的示例性實施例的透視圖。如圖6中所示，平衡器IOOa甚至可安裝到旋轉桶30的后板33。安裝到后板33的 平衡器IOOa具有與安裝到前板32的平衡器100的構造相類似的構造，因此將省略對其的
重復描述。為了提高兩平衡器100和IOOa的性能，可期望安裝到前板32的平衡器殼體160 和安裝到后板33的平衡器殼體160a布置在旋轉桶30的沿徑向相同的位置。另外，可期望 安裝到前板32的第一質量構件120和安裝到后板33的第一質量構件120a布置在旋轉桶 30的沿徑向和圓周方向相同的位置。圖7至圖9是示出根據本發明的示例性實施例的用于洗衣機的平衡器的操作的示 圖。在圖7和圖8中，阻尼液沒有示出。在衣物L脫水(干燥)時，旋轉桶30通過電機40高速旋轉。如圖7中所示，如果 在旋轉桶30旋轉過程中，衣物L聚集在特定的局部區域，則旋轉桶30受到由聚集的衣物L 產生的負載不平衡Fu的影響。另外，旋轉桶30受到由布置在旋轉桶30的一側的第一質量 構件120產生的負載不平衡Fl的影響。因此，作為負載不平衡Fu和負載不平衡Fl的總和 的負載不平衡Ft作用在旋轉桶30上。在負載不平衡Ft的影響下，平衡器100的第二質量構件140滑到足以補償負載不 平衡Ft的位置，即，沿著與負載不平衡Ft作用的方向相反的方向滑動，從而使旋轉桶30的 旋轉運動穩定。圖7示出了位于平衡位置的第二質量構件140。如圖8中所示，如果衣物L均勻地分布在旋轉桶30內，并因此由衣物L導致僅存 在微小負載不平衡或基本上沒有負載不平衡，則第二質量構件140滑到足以補償由第一質 量構件120產生的負載不平衡Fl的位置，即，沿著與第一質量構件120的方向相反的方向 滑動，從而使旋轉桶30的旋轉運動穩定。因此，當由衣物產生的負載不平衡最小時，能夠防止平衡質量構件施加負載不平 衡，并因此防止平衡質量構件產生振動和噪聲。同時，如圖9中所示，即使當旋轉桶30在第二質量構件140位于其平衡位置的狀 態下加速或速度減小時，第二質量構件140受慣性力Fi和Fj影響，阻尼液仍可防止第二質 量構件140突然運動，從而可使第二質量構件140保持在其平衡位置。從以上描述中清楚的是，具有上述構造的平衡器可有效地補償作用在旋轉桶上的 負載不平衡，因此使旋轉桶的旋轉運動穩定。此外，當由衣物產生的負載不平衡最小時，能夠防止平衡質量構件無意識地產生 振動和噪聲。雖然已經示出并描述了一些實施例，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離由 權利要求及其等同物限定其范圍的本發明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行改 變。
權利要求
1.一種洗衣機，包括旋轉桶，被布置成圍繞軸旋轉；第一質量構件，安裝到旋轉桶，以沿著旋轉桶的圓周方向相對于旋轉桶不運動，第一質 量構件用于在旋轉桶旋轉時將負載不平衡施加到旋轉桶；第二質量構件，被布置成沿著旋轉桶的圓周方向運動，第二質量構件用于在旋轉桶旋 轉時補償旋轉桶的負載不平衡。
2.根據權利要求1所述的洗衣機，其中，第一質量構件被固定到旋轉桶。
3.根據權利要求1所述的洗衣機，還包括平衡器殼體，所述平衡器殼體具有用于容納 第二質量構件的環形通道。
4.根據權利要求3所述的洗衣機，其中，第二質量構件的至少一部分的橫截面具有與 所述通道的橫截面的形狀相對應的形狀。
5.根據權利要求3所述的洗衣機，其中，液體容納在所述通道中，以防止第二質量構件 突然運動。
6.根據權利要求3所述的洗衣機，其中，只有單個質量構件容納在所述平衡器殼體中。
7.根據權利要求3所述的洗衣機，其中，第一質量構件沿著旋轉桶的徑向布置在所述 平衡器殼體內。
8.根據權利要求3所述的洗衣機，其中，旋轉桶包括圓柱形部分和分別布置在圓柱形 部分的前端和后端的前板和后板；第一質量構件和平衡器殼體安裝到前板和后板中的至少 一個上。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的洗衣機，其中，第二質量構件的質量大于第一質 量構件的質量。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的洗衣機，其中，軸與第二質量構件之間的距離 大于軸與第一質量構件之間的距離。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的洗衣機，其中，第二質量構件的圓周運動僅通 過滑動運動執行。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的洗衣機，其中，第二質量構件的橫截面沿旋轉 桶的圓周方向具有不變的尺寸。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的洗衣機，其中，第二質量構件具有形成在其端 部的錐面部分。
14.根據權利要求1至13中任一項所述的洗衣機，其中，第二質量構件呈圓形。
15.根據權利要求3所述的洗衣機，其中，在所述通道內布置多個第二質量構件，多個 第二質量構件的總質量大于第一質量構件的質量。
全文摘要
本發明提供一種洗衣機及其平衡器，該洗衣機包括被布置成圍繞軸旋轉的旋轉桶。第一質量構件安裝到旋轉桶，以沿著旋轉桶的圓周方向相對于旋轉桶不運動。第一質量構件用于在旋轉桶旋轉時將負載不平衡施加到旋轉桶。第二質量構件被布置成沿著旋轉桶的圓周方向運動。第二質量構件用于在旋轉桶旋轉時補償旋轉桶的負載不平衡。
文檔編號D06F37/00GK102041658SQ201010255719
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月16日 優先權日2009年10月23日
發明者洪大永, 金成鎮, 金鉉培, 高弘錫 申請人:三星電子株式會社