专利名称：洗衣机的平衡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种洗衣机。更具体一些，它涉及这样一种洗衣机，该洗衣机在脱水筒的上部与下部设有用于动态地抵消不平衡的平衡装置，从而具有改进的不平衡补偿功能。
图10所示为装有传统的平衡装置的洗衣机的纵向剖视图。
该洗衣机包括一转筒2和一装在主体1内部的静止筒3。转筒2在其表面上有许多排水孔并用作脱水筒。静止筒3装在转筒2外面并用作盛水的容器。静止筒3由固定在主体1顶部的悬臂4支承。这种洗衣机还包括一位于转筒2内侧底部的波轮(pulsator)5，一装在转筒2下方、以使转筒2和波轮5旋转的驱动装置6。
在这种洗衣机中，洗涤是通过装在洗衣机中的洗涤剂和水以及由波轮5的转动而产生的水流的作用完成的，而脱水则是通过作用在转筒2上的离心力完成的，由此在洗涤物中留下刚好足够熨烫的水份。全自动洗衣机有一微型计算机，它经过编程，可以自动地执行像上水、洗涤、漂清、脱水和甩干这一整套洗涤程序。
当转筒2高速旋转，以便在洗涤物只聚集在转筒2的一侧的条件下从湿的洗涤物中去掉多余的水份时，转筒的重心偏离旋转中心，从而使转筒2处于不平衡状态。不平衡的转筒2产生过量的振动和噪声，它们提高了损坏洗衣机的零件的可能性。
在转筒2的上部装有一含有液体的平衡装置7，以保持转筒2的动平衡。平衡装置7包括一通过用热粘接的方法将上部和下部连接在一起而形成的环形室和将该环形室内加装至50％的盐水10，以抵消不平衡。
按照传统的洗衣机，由于平衡装置7只装在转筒2的上部，当转筒2内的大量衣物集中在旋转中心的一侧时，它不能有效地抵消不平衡力。
为了说明得更具体一些，可参看图11，当转筒2开始高速旋转，以便从集中在转筒2内某一点上的洗涤物L中去掉多余的水份时，盐水10流至洗涤物的对面侧。但是，当转筒2中洗涤物的偏心比均衡它的单个平衡装置7大很多时，转筒2的不平衡状况不能靠盐水10的移动来适当地修正。换句话说，由于位于一侧的洗涤物L的离心力F1大于用于平衡不平衡的转筒2的盐水10的离心力F2，转筒2不会在几何轴线O上旋转，而是绕一个朝着洗涤物L所在处倾斜的旋转轴线O′旋转。
因此，当旋转轴线O′绕几何轴线O如图11中的R′所示旋转时，转筒2就不平衡，并与和它成一整体的零件碰撞，产生过大的噪声和振动。
此外，由洗涤物L的重量产生的力矩M1大于来自转筒2中的盐水10的反力矩M2，产生作用在左边和右边的旋转力。这样，不平衡的力和力矩就作用在转筒2上，产生噪声。
总之，如果具有传统平衡装置的洗衣机的转筒开始旋转，以从湿的洗涤物中去掉多余的水份，而大量的洗涤物又位于其中的一侧时，作用在洗衣机上的动载力和动载力矩就不平衡，使机器振动，从而产生噪声并使机器损坏。因此，传统的平衡装置不适用于有大脱水能力的洗衣机。
因此，本发明用于具有平衡装置的洗衣机，该平衡装置能基本上消除由于有关技术的限制和缺点而产生的一个或更多的问题。
本发明的一个目的是提供一种洗衣机，该洗衣机具有在其转筒的上部和下部分别形成的平衡装置，以便保证加强不平衡补偿作用，并提高脱水能力。
本发明的另一目的是提供一种具有平衡装置的洗衣机，其中，将足量的平衡液体灌在转筒的大的下部，以在转筒上产生受到良好平衡的旋转力和力矩。
本发明的又一目的是提供一种具有平衡装置的洗衣机，该平衡装置的下部平衡结构经过改进，易于制造并能可靠地防止装在平衡装置中的平衡液体泄漏。
按照本发明的一个方面，提供了一种洗衣机，它具有一箱体、一装在该箱体中的静止筒和一装在静止筒中的转筒，转筒包括分别装在其上部与下部的上平衡装置与下平衡装置。下平衡装置有一用热粘接的方法固定在转筒下部周围的平衡构件，在平衡构件内灌有液体。该液体最好是盐水。
按照本发明的另一个方面，提供了一种具有下平衡装置的洗衣机，该下平衡装置有一上体和一与上体连接的下体，所述上体整体地做在一底盖上，该底盖装在转筒的下部。在上体上装有多个与其轴线同心并在上体下部的外周上向下延伸的上肋，在下体上形成多个与其轴线同心并在下体上部的外周上向上延伸的下肋。每个最里面和最外面的肋都有沿其横向伸出并有螺钉孔的法兰，上体与下体用穿过螺钉孔的螺钉连接在一起。各下肋在其顶部都有槽，并在槽中放有密封件，以使上肋与对应的下肋靠密封件连接在一起，形成密封。
按照本发明的又一个方面，提供了一种具有一下体和一上体的洗衣机，该下体具有多个在其上与其轴线同心地形成并在下体上部的外周上向上延伸的肋，该上体在其下部的外周上具有可将肋配合在其中的槽。上体的最外面的槽和下体的最外面的肋在其相应的侧边上有多个螺钉孔，以使上体与下体由穿过螺钉孔的螺钉连接在一起。至于各个肋之间的空间，最里面的空间是所有空间中最小的，而最外面的空间是最大的，由各个肋形成了大小不同的轨道。在每个轨道中都装有液体，以动态地均衡转筒的不平衡。此外，在尺寸与其相对应的各个轨道中可移动地装有多个大小不同的球。
应当理解，前面的一般性叙述和下面的详细描述都是举例性的和说明性的，它们旨在为本发明的权利要求提供进一步的说明。
附图示出了本发明的几个实施例，它联同说明一起解释了附图的原理，这些附图用于提供对本发明的进一步的了解，并组成本说明书的一部分。图中图1示出了具有按照本发明第一优选实施例的平衡装置的洗衣机的纵向剖视图；图2是用以表示作用在位于转筒内一侧的洗涤物四周的离心力F1的方向和作用在按照本发明第一优选实施例的平衡装置上的离心力F2的方向的视图；图3A、3B和3C示意地示出了由图2的力的作用而得到的力矩平衡；图4示出了具有按照本发明第二优选实施例的平衡装置的洗衣机的纵向剖视图；图5示出了图3所示下平衡装置的分解剖视图；图6示出了图4所示下平衡装置的上体的平面图；图7是用以表示作用在位于转筒内一侧的洗涤物四周的离心力F1的方向和作用在按照本发明第二优选实施例的平衡装置上的离心力F2与F3的方向的视图；图8示出了具有按照本发明第三优选实施例的平衡装置的洗衣机的纵向剖视图；图9A和9B示出了图8所示平衡装置的接合结构的剖视图；图10示出了装有传统平衡装置的洗衣机的纵向剖视图；以及图11是用以表示洗涤物四周的离心力F1的方向和作用在图10所示平衡装置上的离心力F2的方向的视图。
现在对在附图中示出的本发明的优选实施例进行详细的说明。
图1至3分别是具有按照本发明第一、第二和第三优选实施例的平衡装置的洗衣机的纵向剖视图。
如图1所示，该洗衣机的结构与图10的相似，只是平衡装置有所不同。因此，有关传统系统与本发明优选实施例之间的共同特征的多余描述均予以省略。
本发明的第一优选实施例有这样一个特征，即用于动态地平衡转筒2的平衡装置7和17分别装在转筒2的上部和下部。
上平衡装置7的形成与传统的平衡装置相同。上平衡装置7有一管道8、一连接在管道8上段上的盖子9和基本上灌满管道50％的盐水10。
下平衡装置17在转筒2下部的周围形成。下平衡装置17没有用第二盖封住，而是用热粘接的方法将其管道18固定在转筒2的下部，并且用盐水10大致灌满管道的一半。稍微修改传统的转筒和管道，就可以形成本发明的转筒2与管道8和18。在转筒2下部的周边不是扁平的情况下，就要在其上设置一平板24，这样即使不采用第二盖，也可以将传统的管道封住，没有任何间隙。
在这种洗衣机中，洗涤是通过装在洗衣机中的洗涤剂和水以及由波轮5的低速旋转所产生的水流的作用完成的，而多余的水可以由作用在转筒2上的离心力从湿的洗涤物中去掉，以便在洗涤物中留下刚好足够熨烫的水份。
下面将参考图2和3描述本发明的平衡装置在脱水时的均衡作用。
首先参考图2，当装有洗涤物L的转筒2高速旋转，用于脱水时，分别装在上、下平衡装置7和17中的液体移至洗涤物L的对面侧。
由位于转筒2中一侧的洗涤物L产生的离心力F1的作用方向与由上、下平衡装置7和17中的液体产生的离心力F2和F3的方向相反，从而能保持作用在洗衣机上的旋转力平衡。
下面参照图3A，3B和3C描述下列方程中的力矩平衡。
如图3B所示，参考标号代表下列各项ω为聚集的洗涤物的重量；ω为转筒的重量；O为转筒2的重心；ε为转筒2的重心O和旋转中心C之间的偏移距离；L为洗涤物的重心与旋转中心C之间的距离；ω1为上平衡装置7的盐水10的重量；L1为上平衡装置7中盐水10的重心与旋转中心C之间的距离；ω2为下平衡装置17的盐水10的重量；以及L2为下平衡装置17中盐水10的重心与旋转中心C之间的距离。
只要满足下列方程式，就可以达到力矩平衡ωL＝εW+ω1L1+ω2L2反之，传统的洗衣机包括一只在转筒上部形成的平衡装置，因此破坏了均衡作用。只要满足下列方程式，这种传统的洗衣机就可以处于完全平衡的状态ωL＝εω+ω1L1在具有平衡装置的本发明的洗衣机和传统的洗衣机中，在上平衡装置7的盐水10的重量ω1与上平衡装置7中盐水10的重心与旋转中心C之间的距离L1都相等的条件下，本发明的洗衣机可以具有由ω2和L2提高的均衡能力。换句话说，在本发明的洗衣机中，可以用ω2和L2补偿偏心，从而提高了总均衡能力。
因此，如图3A所示，可以用上、下平衡装置7和17将由于洗涤物L而得到的旋转轴线O′修正为几何轴线O，从而可以使转筒2在旋转时无振动。
图4至7涉及本发明的第二优选实施例。
按照本发明的第二优选实施例，下平衡装置20可以具有加大的盛装液体的能力，而且可以设计成具有比第一优选实施例优越的结构，从而易于制造。
同样，如图4所示，第二优选实施例包括上、下平衡装置7和20，它们分别装在转筒2的上部和下部。下平衡装置20整体地安装在转筒2的底盖25上。
本发明的第三优选实施例的特征为其下平衡装置20的结构，该结构详细地在图5中示出。下平衡装置20包括上体30和下体40，它们由压铸法用铝制造。
下平衡装置20的上体30在转筒2的底盖25上整体地形成。因此，下平衡装置20可以更简单地制造。尤其是，由于采用了底盖25，因此保证了较大的空间，使得下平衡装置20可以装入大量的液体，足以有效地实施均衡作用。此外，大量液体降低了转筒2的重心，能使转筒2较少地受到旋转的不平衡的影响。
上体30在其下缘上有多个向下延伸并与其轴线同心的上肋31、31a和31b。下体40在其上缘上包括多个向上延伸并与其轴线同心的、与肋31、31a和31b相对应的下肋41、41a和41b。下平衡装置20含有占轨道50％的盐水，从而起着均衡作用，所述轨道由彼此接合在一起的上、下肋31和41形成。
里面的肋31a和41a与外面的肋31b和41b各自具有多个横向延伸的法兰32和42。将法兰32和42分别设置成沿上体30和下体40的周向彼此相互隔开，并具有螺钉孔33与43，以使上体30和下体40能用螺钉彼此紧固在一起，这在图6中已经示出。下肋41、41a和41b在其各自的顶部分别有槽44，在槽44中分别装有橡胶圈50，从而防止盐水从各个肋31与41泄漏出来。上肋31、31a和31b与对应的下肋41、41a和41b用密封件50连接在一起，从而形成密封，这已在图7中示出。
图6示出了图4所示下平衡装置20的上体30的平面图。
如图6所示，在下平衡装置20的上体30的上表面上(即在底盖25的上表面上)，沿周向设有多个螺钉槽35，以使下平衡装置20的上体30能连接在转筒2上。参考标号26代表一个波轮5的驱动轴从中插入的开口，参考标号27代表在转筒2的底部上形成的多个排水孔。
下面的描述涉及本发明优选实施例的操作。
图7是用于表示当转筒2旋转时由上、下平衡装置7和20得到的平衡状态的视图。
如果转筒2高速旋转，以便从洗涤物L中脱去多余的水份，同时转筒2中的洗涤物L位于图7中的左侧并处于不平衡状态时，装在上、下平衡装置7和20中的盐水10就被离心力集中到右侧，即洗涤物L的对面侧。这样，由洗涤L产生的力和力矩可以在位于洗涤物L对面侧的盐水10的作用下被抵消，因而转筒2可以处于平衡状态。第二优选实施例的其余部分与第一优选实施例的相似，因此略去了进一步的描述。
使本发明的下平衡装置20具有足够大的盛放大量盐水10的能力，即使在洗涤物L的量大时，仍可以稳定力和力矩的平衡。反之，当洗涤物L均匀地分布在转筒2的内部而且重心位于几何轴线O(图3A)上时，盐水10在上、下平衡装置7和20里面均匀地分布，因而转筒2可以无振动地旋转。
将本发明的下平衡装置20布置成由多个肋31和41分割出单独的轨道31和41，在每个轨道中分别地产生均衡，从而更稳定地平衡不平衡的转筒。
图8、9A和9B涉及本发明的第三优选实施例。
按照第三优选实施例的下平衡装置20a基本上与本发明的第二实施例相似。下面的描述涉及第三优选实施例的下平衡装置20a在与第二优选实施例的下平衡装置20相比时的特征。
如图8所示，第三优选实施例的下平衡装置20a也整体地在转筒2的底盖25上形成。
现在参看图9A，下平衡装置20a包括彼此连接在一起的上体60和下体70。上体60有多个与轴线同心地形成的槽61，它们在下表面上彼此相互隔开。槽61c和61d之间的最靠里面的空间是所有空间中最小的，而槽61a和61b之间的最靠外面的空间是最大的。
下体70在其上表面上有多个向上伸出的肋71，它们沿轴向形成，与槽61a、61b、61c和61d对应。在槽61与肋71之间相应地放置密封件50，以形成密封。沿最外面的槽61a和最外面的肋71a的边缘分别做出多个螺钉孔65和75。
下体70的肋71a、71b、71c和71d同密封件50一起配合在上体60的对应的槽61a、61b、61c和61d中，将螺钉穿过螺钉孔65和75上紧，可容易而牢固地将上体60和下体70接合在一起。
如图9B所示，按照本发明的第三优选实施例，在由肋71a、71b、71c和71d形成的大小不同的各个轨道72a、72b和72c中装有多个球74和液体。使球具有不同的尺寸，其大小与装有球的各个轨道相对应。最小的球74c位于最靠里面的轨道72c中，而最大的球74a位于最靠外面的轨道72a中。使不同尺寸的球74移至不平衡的洗涤物的对面侧，从而可以消除不平衡并得到较大的力矩值。
球74最好用较重的金属材料，如钢制造。装在轨道72中的液体最好是高粘度的油10a，以减少在转筒2运行时由球产生的噪声。
由此，使位于各自的轨道72中的球74同油10a一起都均匀地分布，以完成更强的平衡运动。由于第三优选实施例的操作与第二实施例的相似，因此略去进一步的描述。
如上所述，本发明可以通过分别装在转筒上部和下部上的上、下平衡装置的相互作用提高均衡的有效性，从而可以更有效地消除高速旋转的转筒的振动。
将下平衡装置设计成能与固定在转筒下部的底盖做成一整体，并且它的零件、上体与下体只需用螺钉就可以连接在一起，从而有利于装配，并保证有均衡所必需的空间区域。
此外，将具有大面积的下平衡装置设计成能以下述方式分割成多个轨道，即使均衡运动由装在各个轨道中的液体单独地完成，从而使下平衡装置的均衡作用得到最大限度地提高。装有油的轨道具有不同的尺寸，在对应的轨道中放有多个大小不一的球，从而动态地平衡不平衡的转筒。
对本领域中的技术人员来说，显然可以在具有本发明的平衡装置的洗衣机上进行各种改进和变化，但以不脱离本发明的精神或范围为前提条件。因此，本发明旨在覆盖本发明的改进和变化，只要它们处于所附权利要求和其等同物的范围之内。
权利要求
1.一种洗衣机，它具有一箱体、一装在箱体中的静止筒和一在静止筒中可绕一旋转轴线旋转的转筒，上述洗衣机包括分别装在上述转筒的上部与下部上的上平衡装置和下平衡装置。
2.如权利要求1所述的洗衣机，其特征为，上述下平衡装置包括一用热粘接的方法固定在转筒下部周边的平衡构件，和注入平衡构件内的液体。
3.如权利要求1所述的洗衣机，其特征为，上述下平衡装置包括一整体地在固定于上述转筒下部的底盖上形成的上体，和一连接在该上体上的下体。
4.如权利要求3所述的洗衣机，其特征为，上体包括多个装在上体下部的外周上、与其轴线同心并向下延伸的上肋，下体包括多个装在下体上部的外周上、与其轴线同心并向上延伸的下肋，所述下肋与多个上肋相对应。
5.如权利要求4所述的洗衣机，其特征为，在上肋与下肋中，每个最里面的肋和最外面的肋都有沿横向延伸并具有螺钉孔的法兰，上体与下体由穿过螺钉孔的螺钉连接在一起。
6.如权利要求4或5所述的洗衣机，其特征为，上述下肋在其顶部分别设有槽，并在槽中装有密封件，由在上肋与下肋之间放置的密封件将上肋连接在对应的下肋上，以形成密封。
7.如权利要求4所述的洗衣机，其特征为，在每个上肋与下肋之间的空间中装有液体。
8.如权利要求7所述的洗衣机，其特征为，上述液体是盐水。
9.如权利要求3所述的洗衣机，其特征为，上述下体在其下部的外周上具有多个与其轴线同心并向上延伸的肋，上述上体在其下部的外周上具有多个可将肋配入其中的槽。
10.如权利要求9所述的洗衣机，其特征为，上体的最外面的槽和下体的最外面的肋在其相应的一侧具有多个螺钉孔，以使上体与下体用穿过螺钉孔的螺钉连接在一起。
11.如权利要求9或10所述的洗衣机，其特征为，在肋与槽之间分别装有密封件，以使肋和与其对应的槽紧密地连接在一起，从而形成密封。
12.如权利要求9所述的洗衣机，其特征为，就各个肋之间的空间而言，最里面的轨道是所有轨道中最小的，而最外面的轨道则是最大的。
13.如权利要求12所述的洗衣机，其特征为，由上述肋形成的多个轨道中装有液体。
14.如权利要求13所述的洗衣机，其特征为，上述液体是油。
15.如权利要求14所述的洗衣机，其特征为，多个不同尺寸的球可移动地位于装有油的相应轨道中，球的尺寸与轨道的尺寸相对应，最里面的球是所有球中最小的，而最外面的球是最大的。
全文摘要
本发明涉及一种具有分别装在转筒上部和下部上的上、下平衡装置的洗衣机。下平衡装置有一装在转筒下部的周边上的平衡构件和注入该构件内的液体，并包括在转筒下部的底盖上形成的上体和与之连接的下体。在上体下部的外周上设有多个上肋，在下体上部的外周上设有多个下肋。上体与下体用螺钉连接。各个下肋的顶部有槽，在槽中置放密封件，以使上肋连接在下肋上，形成密封。由相应的肋形成不同尺寸的轨道。在每个轨道中装有液体和多个不同大小的球。
文档编号D06F37/20GK1147578SQ96111799
公开日1997年4月16日 申请日期1996年9月6日 优先权日1995年9月6日
发明者金度源, 慎成縡 申请人:三星电子株式会社