专利名称：洗衣机搅动盘组件的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及用于洗衣机中的搅动盘组件，具体来说，涉及这样一搅动盘组件，其包括一带有可沿多个方向弯曲的叶轮的搅动盘。
背景技术：
自动洗衣机已经家喻户晓，其通常用来根据编程的洗涤循环来洗涤包括一件或多件衣服的大量的衣物。这种类型的洗衣机通常包括一位于不打孔的桶内的打孔的篮子，使篮相对于桶可转动。衣服放置在篮内，其中，洗涤液通过诸孔在篮和桶之间自由流动。垂直轴线浸没型的洗衣机通常在篮内包括一单一动作或双重动作的搅动盘组件，搅动盘组件相对于篮围绕一垂直轴线转动，以将机械能赋予浸没的衣物。单一动作的搅动盘组件包括一往复运动的搅动盘，其具有一搅动盘圆筒和一具有圆周向间隔开的叶轮的裙座部分。搅动盘叶轮从搅动盘圆筒沿径向向外延伸，其下边缘可完全地与裙座一体形成或与裙座间隔开。搅动盘叶轮连同搅动盘圆筒和裙座通常是注塑模制的聚丙烯。因此，诸叶轮相当刚性，当诸叶轮与裙座一体形成时，它们基本上不弯曲，或当下边缘与裙座间隔开时，它们仅可围绕一平行于垂直轴线的轴线弯曲。
双动作的搅动盘包括一螺旋推进器用来向下驱动衣服到搅动盘。传统的螺旋推进器包围搅动盘圆筒并通过一单向的离合器连接到搅动盘。螺旋推进器通常包括一管状的本体和一具有不变截面的连续螺旋形叶轮。螺旋形叶轮一体地形成并从本体向外延伸，其包括一与本体相遇的根部并向外成锥形到一末端。螺旋形叶轮可垂直于本体的中心轴线，或为了达到较佳的洗涤性能最好进行底切或相对于中心轴线倾斜(如上述Pinkowski专利中所示)。螺旋推进器较佳地用注塑模制方法制造。为了容纳螺旋形叶轮的底切，注塑模制工艺使用多个包围内芯的沿径向可移动的模具部分，其中，在材料注入内芯并充分地固化之后，模具沿径向缩回，同时内芯沿轴向从模具拉出。
螺旋推进器的制造方法和实体的特征(连续的螺旋、底切的叶轮和不变的径向截面)的组合形成螺旋形叶轮在径向范围或宽度(从管状本体到末端的径向距离)上的限制，并造成螺旋形叶轮具有一相对厚的根部。叶轮的实际宽度小于最大叶轮宽度(其是叶轮可能的最大宽度)的一值。叶轮根部的厚度和最大叶轮宽度取决于叶轮的锥度，它也称之为斜度(从根部到末端)。斜度是底切角和叶轮节距的函数，前者是叶轮下表面和本体外壁之间的角度，而后者是叶轮相邻匝之间距离，并且指示出叶轮的坡度。假定所有其它的变量不变，则较大的底切角和较小的节距个别地对应于一较小的斜度，因此，对应于一较薄的根部和一较大的最大叶轮宽度。然而，在现有技术的螺旋推进器设计，组合理想的底切角和节距来实现理想的螺旋推进特性，会导致一相当大的斜度，因此，导致一厚的根部和一较短的宽度。作为一实例，某些现有技术的螺旋推进器叶轮具有的根部在12-16mm的量级上，而最大叶轮宽度约为33-35mm的量级。对于这些值得出的叶轮宽度对根部厚度的对应比值在约2.2-2.8的范围，这意味着叶轮宽度约小于3倍的根部厚度。
遗憾的是，一厚的根部可导致与注塑模制过程和螺旋推进器本身相联系的几个问题。例如，制作这样的叶轮不仅需要大量的材料，而且在螺旋推进器可从模具中取出之前根部必须足够地固化。其结果，循环的时间会不理想地很长，而模具的寿命相对变短。此外，当根部较厚时，圆柱本体翘曲变为长形的蛋形，下陷或下沉形成在叶轮的本体内壁上，因为叶轮根部在冷却时趋于拉本体向外。因为螺旋推进器安上并相对于搅动盘圆筒转动，所以，螺旋推进器必须适于能适应翘曲和下沉，以使其与搅动盘圆筒同心。
为了避免与厚根部相关的问题，可增加底切角，且节距可减小而由此减小根部厚度。这样的解决方案也会增加最大叶轮宽度，这可增加螺旋推进器的有效性。然而，至少部分地根据洗涤性能和洗衣机的效率来选择底切角度和节距，不希望改变底切角度和节距达到一大的最大叶轮宽度和相对薄的根部所需要的程度。
在使用洗衣机的过程中，螺旋推进器叶轮对衣物和洗涤液赋予一向下的运动，而搅动盘叶轮对衣物和洗涤液赋予一离心的运动。因此，当螺旋推进器沿一个方向转动和搅动盘往复转动时，螺旋推进器推动衣物从洗涤液表面向下朝向搅动盘，而搅动盘推动衣物向外朝向篮子。当衣物接近篮子内壁时，篮子对进一步的向外的离心运动起作一阻挡物作用，来自移动的洗涤液和来自其它衣物的离心压力转化为较高的静压力。增加的静压力推动洗涤液和衣物，某些洗涤液和衣物向下移动，而大部分沿着篮子向上移动朝向洗涤液的表面，它们在那里被螺旋推进器再次向下推动。其结果，当衣物沿着一螺旋形路径移动时衣物得到洗涤，沿着该路径的一完整的循环通常称之为翻转。
因为搅动盘依赖于洗涤液、衣物和篮子之间的相互作用，以移动衣物向上，所以，搅动盘必须对衣物赋予大量的机械能，以保持其沿着螺旋形路径运动，并获得所要求的翻转数。流动传递过程中从向外运动到向上运动的摩擦损失要求有附加的能量来使流动从向外的方向转变为向上的方向。一电机驱动搅动盘作往复转动，搅动盘的转动能转化为施加到衣物上的机械能。因此，较大的机械能的要求会加重电机的负荷，导致高的电能消耗。此外，衣物会集中在篮子的底部，并阻碍衣服装载量沿螺旋路径的运动，这会导致洗衣机洗涤性能和效率的降低。
发明内容
根据本发明的一实施例的洗衣机包括一形成一洗涤室的篮子和一安装在洗涤室内的衣服移动器。衣服移动器包括一安装成围绕一大致垂直的轴线作往复转动运动的本体，以及至少一个叶轮。该至少一个叶轮包括一安装在本体上的底部和一从底部延伸并具有一过渡到末端的上边缘的尾部。该尾部脱离本体，以便从一侧到一侧地弯曲，并构造成使在上边缘和末端之间延伸的尾部的一部分可从大致垂直的位置朝向本体弯曲。
尾部还可包括一加强区域，其具有的厚度大于尾部的其余部分。该加强区域可沿底部和末端之间形成的方向延伸。加强区域的厚度可朝向底部增加。
尾部的高度可从至少一个叶轮的底部朝向尾部的末端增加。
末端可沿径向延伸超越本体。
本体可包括一下陷，其至少部分地接纳尾部并适应尾部从一侧到一侧的弯曲。
本体可由一第一材料制成，而至少一个叶轮的至少尾部可由不同于第一材料的第二材料制成。全部的叶轮可由第二材料制成。第二材料可以比第一材料更加柔软。第二材料可包括一弹性体。第一材料可包括聚丙烯。该至少一个叶轮可与本体一体模制而成。
衣服移动器可以是一搅动盘。
衣服移动器可包括多个叶轮。多个叶轮可等距离地间隔开。诸叶轮可相对于垂直轴线沿径向定向。
根据本发明的另一实施例的洗衣机包括一形成一洗涤室的篮子和一位于洗涤室内的衣服移动器。衣服移动器包括一由第一材料制成的本体和至少一个安装在本体上、由不同于第一材料的第二材料制成的叶轮。
第二材料的挠曲模量可大于第一材料的挠曲模量。第二材料可包括一弹性体。第一材料可包括聚丙烯。
该至少一个叶轮可与本体一体模制而成。
该至少一个叶轮可沿径向延伸超越本体。
该至少一个叶轮可包括一底部和一脱离本体的尾部，以便沿第一方向弯曲。第一方向可以是从一侧到一侧的方向。该至少一个叶轮可以构造成沿不同于第一方向的第二方向弯曲。
衣服移动器可以是一搅动盘。
衣服移动器可包括多个叶轮。多个叶轮可等距离地间隔开。诸叶轮可相对于垂直轴线沿径向定向。
附图的简要说明在诸附图中
图1是一具有根据本发明的一实施例的搅动盘组件的洗衣机的局剖的截面图，该搅动盘组件包括一螺旋推进器和搅动盘。
图2是根据本发明的一实施例的如图1所示的搅动盘组件的螺旋推进器的上部立体图。
图3是图2所示螺旋推进器的下部立体图。
图4是图2所示螺旋推进器的仰视图。
图5是沿图4的线5-5截取的截面图。
图6是沿图4的线6-6截取的截面图。
图7是沿图4的线7-7截取的截面图。
图8是图1所示的搅动盘组件中的搅动盘的第一实施例的上部立体图。
图8A与图8相同，例外的是，它示出一用于搅动盘的一叶轮的弯曲，叶轮的弯曲部分用虚线示出。
图8B是图8A的叶轮的端视图，一部分叶轮的弯曲部分用虚线示出。
图9是如8所示搅动盘的下部立体图。
图10是沿图8的线10-10截取的截面图。
图11是图8所示的搅动盘中的搅动盘叶轮的侧视图。
图12是沿图11的线12-12截取的截面图。
图13是沿图11的线13-13截取的截面图。
图14是沿图11的线14-14截取的截面图。
图15是位于洗衣机的篮内的如图8所示的搅动盘的示意图，并示出在一洗涤循环过程中用于衣服载荷的一螺旋形路径。
图16是根据本发明的一搅动盘的第二实施例的立体图。
图17是根据本发明的一搅动盘的第三实施例的立体图。
具体实施例方式
现参照诸附图，尤其是图1，图中示出一洗衣机10，其提供本发明的一说明性的环境。如图所示，洗衣机10是一垂直轴线的洗衣机，它包括一外壳12，其形成一通过外壳12顶部的开口16可进入的内部14，开口通常用一铰接地安装在外壳12上的门(未示出)关闭。一不打孔的桶20和一打孔的篮子22位于外壳12的内部14内。桶20和篮子22以传统的方式安装在外壳12内，以使篮子22相对于桶20可转动。
各个桶20和篮子22包括一封闭的底部20a、22a和一从对应的底部20a、22a向上延伸并终结在形成一敞开顶部的上边缘20c、22c内的周缘壁20b、22b。周缘壁20b和22b较佳地是圆柱形，其造成敞开的顶部具有一圆形的形状。
通常使用一洗涤液系统(未示出)来将洗涤液引入到放置在篮子22内的衣服。洗涤液可包括水或水与洗涤辅助物(例如，洗洁剂)的混合物。洗涤液系统通常包括洗涤辅助物分配器和一连同一连接到桶的泵的水入口，该泵用来从桶中排出或再循环洗涤液。洗涤系统的类型与本发明不是密切有关。有许多种众所周知的洗涤系统。一种普通的洗涤系统的类型是浸没型的，其用洗涤液至少部分地填充篮子22和桶20，以洗涤浸没在洗涤液中的衣服。另一种普通的洗涤系统是洗涤液往复运动的系统，其使洗涤液往复运动通过衣服。某些系统能够既浸没又往复运动，特定方法的选择取决于特定的洗涤循环。
根据本发明的一实施例的搅动盘组件30安装在篮子22内，并相对于篮子22转动以帮助衣服的洗涤。搅动盘组件30包括一螺旋推进器32和一搅动盘34，它们可围绕一公共垂直的轴线相对于彼此转动。螺旋推进器32通过一驱动机构与搅动盘34连接，例如，一单向的离合器(未示出)。螺旋推进器32的转动移动衣服向下从洗涤液的表面朝向搅动盘34。一动力的驱动机构围绕一公共的轴线沿顺时针方向和逆时针方向往复地转动搅动盘34，以使搅动盘34振荡地和同时地移动衣服向外朝向篮子22和向上朝向洗涤液的表面，在那里衣服又被螺旋推进器32推向下。因此，搅动盘组件30沿着搅动盘组件30和篮子22之间形成的一螺旋路径移动衣服。沿着螺旋路径的一完整的循环称之为一翻滚。
螺旋推进器32和搅动盘34将作进一步详细描述。图2-7示出根据本发明的一实施例的螺旋推进器32的细节。特别地参照图2和3，螺旋推进器32包括一管状的本体40和一连续的螺旋推进器叶轮50，其围绕管状本体40成螺旋形。管状本体40包括一内表面46、一外周缘表面48、一具有一上端42a的上部42、一具有一下端44a的下部44，以及一中心的纵向轴线X。根据一实施例，管状本体49具有一沿大致垂直于中心纵向轴线X截取的圆形截面。下部44的尺寸适于接纳一部分的搅动盘34，并较佳地朝向上部42成锥形，同样地，上部42较佳地朝向下部44成锥形。或者，上部和下部42、44可具有一恒定的直径，或它们可远离彼此成锥形。不管上部和下部42、44的相对尺寸和其间的区域如何，本体40从上端42a到下端44a保持一圆形的截面。
尽管螺旋推进器叶轮50可具有任何合适的长度，但所示实施例中的螺旋推进器叶轮50从本体40的上端42a附近到本体40的下端44a附近形成螺旋形。螺旋推进器叶轮50由多个突出部分52形成，其中，相邻的突出部分52通过一台阶54连接。各个突出部分52被尾部第一端56和前导第二端58界定，同样地，各台阶54被尾部第一端60和前导第二端62界定。突出部分52和52的布置应使台阶54的第一端60符合于突出部分52的第二端58，使台阶54的第二端62符合于突出部分52的第一端56。换句话说，一台阶54连接突出部分52的第二端58和相邻突出部分52的第一端56。此外，各突出部分52具有一上表面55和一下表面57，而各台阶54具有一上表面61和一下表面63。
突出部分52在根部64处附连到本体40并向外延伸到一末端66。根据本发明所示的实施例，末端66围绕管状本体40形成一螺旋形。突出部分52从根部64到末端66略微地呈锥形，如图5-7所示(它们是沿图4中所示的线截取的截面图)，从各突出部分52的第一到第二边缘56、58的锥度不变。锥度可用一锥度角θ来度量，其在突出部分52的上和下表面55、57之间测得，该锥度确定根部64的厚度T和最大叶轮宽度Wmax(如图5特别地示出)。根部厚度T是上和下表面55、57之间的距离(如图6所示)。因为带有最大叶轮宽度Wmax的薄的根部64(即，小的厚度T)是理想的，其原因已在本发明的技术背景中指出，所以，锥度角θ较佳地是小的。因为小的锥度角θ，所以，可根据要求的性能而不是如现有技术中的螺旋推进器叶轮的情形那样根据指示螺旋推进器叶轮宽度W的最大叶轮宽度Wmax，来选择螺旋推进器叶轮宽度W，该宽度是沿大致垂直于中心纵向轴线X的一直线Y从本体40的周缘表面48到末端66的径向距离(如图5所示)。例如，锥度角θ可小于约12°。根据本发明的一实施例，锥度角θ近似为1°。采用相对小的锥度角θ，则叶轮宽度W和根部厚度T可选择成使它们的比例W/T大于现有技术螺旋推进器叶轮的比例。一大的W/T比例对应于一大的螺旋推进器叶轮宽度W和一小的根部厚度T。例如，比例W/T可以大于4。根据本发明的一实施例，比例W/T介于13和14之间。根部厚度T和螺旋推进器叶轮宽度W的示范值分别为3mm和40mm。对于这些示范W和T值的比例W/T是13.3。此外，当锥度角θ近似为1°时，锥度很小以使最大叶轮宽度Wmax可增加，其通过基本上沿径向向外移动螺旋推进器叶轮50而根部厚度T仅有略微的增加，由此来增加最大叶轮宽度Wmax。
突出部分52较佳地进行底切，并相对于本体40定向成一夹角α，以在末端66和本体40的外表面44之间提供一凹陷68。底切角α在本体40的周缘表面48和突出部分52的下表面57之间测得，底切角α可从突出部分52的第一端56到突出部分52的第二端58逐渐地增加。图5-7有效地示出底切角α内的逐渐地增加。图5是沿靠近突出部分52的第一端56的一直线截取的截面图，图6是围绕第一和第二端56、58之间的中间截取的截面图，而图7是靠近突出部分52的第二端58截取的截面图。图6中的底切角α略微大于图5中的底切角，而图7中的底切角α略微大于图6中的底切角。例如，底切角α可在约40°至85°的范围内。底切角α更为狭窄的示范范围从约50°至约75°。然而，任何等于或小于90°的合适的底切角α可用来优化螺旋推进器32的性能。在洗衣机10的操作过程中，当螺旋推进器叶轮50接合衣服时，突出部分52的底切定向阻碍衣服相对于螺旋推进器叶轮50向外移动，并提高衣服和螺旋推进器叶轮50之间的接合，这样，当螺旋推进器32转动时，螺旋推进器叶轮50向下移动衣服。此外，当螺旋推进器叶轮50向下推动衣服时，诸台阶54起作擦板表面的作用，它们摩擦衣服提高洗衣机10的洗涤性能，而底切角α影响台阶54和衣服之间相互作用的强度。然而，衣服主要与螺旋推进器叶轮50的末端66相互作用，因此，可通过选择理想的螺旋推进器叶轮宽度W结合理想的底切角α，来优化螺旋推进器叶轮50移动衣服通过螺旋形路径的能力。
再次参照图2-4，相邻的突出部分52的端部56、58在根部64处沿圆周间隔开，并汇聚在末端66处；因此，台阶54是大致三角形的。此外，台阶54相对于本体40的中心纵向轴线X呈斜面或倾斜。或者，突出部分52可以垂直地对齐，以使诸台阶54呈垂直和平行于本体40的中心纵向轴线X。各个台阶54具有一高度H，如图2所示，它测量根部64处的第一和第二端部60、62之间的垂直距离。尽管台阶高度H可以是任何合适的距离，但台阶高度H的示范值是约6mm和12mm之间。根据一实施例，台阶高度H约为9mm。此外，如图4所示，螺旋推进器叶轮50的每一匝包括8个台阶54。然而，各匝可具有任何合适数量的台阶54。每匝内台阶数量的示范的范围是4至12台阶。
为了达到一螺旋形的结构，螺旋推进器叶轮50沿着本体40以预定的坡度延伸。坡度确定一节距P，如图5所示，它是螺旋推进器叶轮50的相邻匝的末端之间的垂直间距，反之亦然。节距P是一设计参数，可根据要求的性能进行选择。节距P应足够大以配合螺旋推进器叶轮50的相邻匝之间衣服的合适的体积，但诸匝应足够地靠近以便保持其间的衣服。节距P的示范的范围是从约115mm至155mm。根据本发明的一实施例，节距P近似为135mm，但可以使用任何合适的节距P来优化螺旋推进器32的性能。
如上所述，螺旋推进器32的性能取决于螺旋推进器叶轮50的若干个几何特征。具体来说，性能是底切角α、节距P和螺旋推进器叶轮宽度W的函数。此外，较佳地是，根部64具有一小的厚度T以减缓与螺旋推进器叶轮50本体40的形状和螺旋推进器32的生产相关的诸问题。在现有技术的螺旋推进器中，其中螺旋推进器叶轮缺乏台阶54，理想的底切角α和理想的节距P必须对应于厚的根部64和限制的螺旋推进器叶轮宽度W。然而，因为本发明的螺旋推进器叶轮50包括诸台阶54，所以，锥度角θ不受底切角α或节距P的约束。台阶54与相邻的突出部分52垂直地间隔开一距离，其等于台阶54的高度H，因此，台阶54能使螺旋推进器叶轮50达到对应于预定坡度的理想的节距P，使个别的突出部分52具有的坡度小于预定的坡度。因此，突出部分52的锥度角θ和生成的根部厚度T和最大叶轮宽度Wmax可独立于底切角α和节距P进行选择，以便提高翻滚和洗涤性能，并避免上述诸问题，例如，本体40的翘曲和本体24的内表面46上的下沉，当根部64厚的时候，通常会遇到这样的问题。在螺旋推进器叶轮50的一匝内的台阶54的数量和各台阶54的高度H可被调整而达到理想的节距P和各别突出部分52的理想的坡度。
现参照图8-10，搅动盘34包括一垂直的搅动盘桶80，其与一大致圆形本体或裙座部分90一体形成。搅动盘桶80基本上为圆柱形并具有一带有一上端82a的上部82和一带有一下端84a的下部84。如图9所示，下部84在裙座部分90的下方延伸，并包括一与动力的驱动机构连接的驱动连接器86，以便往复地转动搅动盘34。搅动盘桶80在外直径大于搅动盘桶80的外直径的中间环88处与裙座部分90连接。
裙座部分90包括一围裙96，其从一坡度的内周缘环92到具有一下垂的突缘98的圆形外周缘94向外展开。围裙96靠近内周缘环92包括多个透气孔100，以在洗涤液通过透气孔时过滤洗涤液。围裙96还包括若干个靠近外周缘94沿圆周间隔开的下陷102。各个下陷102由一右壁104和一相对的邻接在角108处的左壁106以及一沿着底边缘连接右和左壁104、106的倾斜的大致三角形的底壁110形成。
为了便于衣服沿螺旋路径运动，裙座部分90还包括多个翅片112和搅动盘叶轮120。翅片112沿圆周间隔并从中间环88到围裙96沿径向向外延伸。较佳地，翅片112相对短并终止在靠近最外透气孔100的围裙96上的部位处；然而，翅片112终止在最外透气孔100的前面或超越最外透气孔也在本发明的范围之内。
另外参照图11-14，搅动盘叶轮120沿圆周方向间隔，并沿围裙96从裙座部分90的内周缘环92沿径向向外地延伸通过下陷102。如图10所示，搅动盘叶轮120较佳地延伸超过搅动盘叶轮120裙座部分90的外周缘94。各个搅动盘叶轮120包括一与下陷102的右壁104相对的右面122以及一与下陷102的左壁106相对的左面124。如图11所示，搅动盘叶轮120还包括一细长的底部126和一尾部128，它们由以下部分形成一上边缘，其具有在角134处相连的第一部分130和第二部分132，一基本上水平的底边缘138，一弧形的外边缘或末端136，其将上边缘的第二部分132连接到底边缘138，以及一后边缘，其具有一在上连接点148处连接到上边缘的第一部分130的第一部分140，以及一在角144处连接到第一部分140而在下连接点146处连接到的底边缘138的第二部分142。底部126是由上边缘的第一部分130和上边缘的角134和后边缘的第一部分140和后边缘角144界定的区域，而尾部128包括由上边缘的第二部分132、末端136、底壁138和后边缘的第二部分142界定的区域。因为底边缘138基本上水平，而上边缘的第二部分132从上边缘角134到末端136向上坡行，搅动盘叶轮的高度h(如图11所示)由底边缘138和上边缘的第二部分132之间的距离形成，该高度h从底部126增加到末端136。此外，尾部128沿着上边缘的第一部分132和末端136包括一周缘的突缘150以加强尾部128。
如图12-14所示，搅动盘叶轮120的尾部128包括一可变厚度T，其是从右面122到左面124的距离。一般来说，尾部128包括一大致三角形中心区域152(如图11虚线所示)，其中，厚度T明显大于尾部128的其余部分的厚度T。为了形成中心区域152，从末端136到底部126附近，从上边缘的第二部分132到尾部128的中心，以及从底边缘138到尾部128的中心，厚度T增加。然而，本描述是非常一般性的，尾部128的厚度T可包括偏离该一般型式的偏差。例如，在图12中，该图是靠近底部126的一部位处的尾部128的截面图，厚度T起初从底边缘138朝向中心区域152的下方区域实际地减小，然后，在中心区域152处增加。中心区域152加强尾部128，以在洗涤循环过程中尾部128达到理想的机械特性，而中心区域152的实际形状可不同于图中所示的形状，并可根据尾部128的整体形状进行优化。
搅动盘叶轮120较佳地与围裙96一体地形成，并从上连接点148到下连接点146连接到围裙96(如图10所示)。具体来说，后边缘的第一部分140连接内周缘环92和围裙96，而后边缘角144和后边缘的第二部分142连接下陷102的角108。底边缘138与下陷的底壁110间隔，以使尾部128在下陷102内相对于底壁110可移动。
如图10所示，组成搅动盘叶轮120的材料不同于搅动盘桶80和裙座部分90的材料。尤其是，搅动盘叶轮120的材料基本上比搅动盘桶80和裙座部分90的材料更柔软。换句话说，搅动盘叶轮材料的挠曲模量显著小于搅动盘桶和裙座部分材料的挠曲模量。挠曲模量是柔性的测度，其定义为施加的弯曲应力对由施加的弯曲应力产生的应变之比。当为获得一给定应变所需要的弯曲应力增加时，则弯曲模量增加，且抗弯曲能力增加。反之，当由给定量的弯曲应力造成的应变减小时，则弯曲模量增加。较佳地，搅动盘桶80和裙座部分90由聚丙烯制成，而搅动盘叶轮120由弹性体组成，例如，Santoprene橡胶。Santoprene在市场上销售有好几种等级，尽管可使用任何合适等级的Santoprene，但较佳的Santoprene等级是203-50。Santoprene203-50和聚丙烯的挠曲模量在室温下分别为347psi和180,000psi。较佳地，全部的叶轮120由较为柔软的材料制成，但在本发明的范围之内，仅叶轮120的部分，例如，尾部128，由较为柔软的材料制成。此外，翅片112可构造成与搅动盘桶80和裙座部分90的材料相同，与搅动盘叶轮120的材料相同，或与其它材料相同。
搅动盘叶轮120和尾部128的可变厚度(主要是搅动盘叶轮120的材料)的组合，能使搅动盘叶轮120沿多个方向和围绕多个轴线弯曲，其结果，与现有技术的搅动盘不同，除了当搅动盘34从螺旋推进器32到篮子22的周缘壁22b移动衣服时施加的向外的力之外，搅动盘叶轮120还直接对衣服施加一向上的力。尾部128的弯曲位置在图8A和8B中显示为虚线。在图8B中，虚线代表图8A中标号为C的末端136的部分的弯曲位置。尾部128可围绕一轴线枢转，所述轴线与下连接点146和上边缘角134或其它类似定向的轴线相一致，以便在下陷102的右和左壁104、106之间从一侧到一侧地移动(如图8A的箭头A所示)。此外，尾部128可从一大致垂直的位置围绕一轴线弯曲(如图8A的箭头B所示)，所述轴线与角144和末端136相一致并平行于上边缘的第二部分132，或其它类似定向的轴线，以使上边缘的第二部分132和末端136的一部分朝向右和左壁104、106弯曲，这样，左和右面124、122的部分分别靠近上边缘的第二部分132和末端136，它们面向上和远离下陷102的底壁110。例如，当搅动盘34顺时针方向转动时，尾部128朝向下陷102的右壁104枢转并弯曲，以使左面124的一部分面向上和远离底壁110。当衣服接触面向上的左面124的部分时，搅动盘叶轮120迫使衣服沿着篮子22的周缘壁22b向上移动。当搅动盘34逆时针方向转动时，尾部128朝向下陷102的左壁106枢转并弯曲，以使右面122的一部分面向上和远离底壁110。在此情形中，当衣服接触面向上的右面122的部分时，搅动盘叶轮120迫使衣服沿着篮子22的周缘壁22b向上移动。施加到衣服上的向上的力可以通过以下的改变而变化搅动盘叶轮120的形状；尾部128突出超过围裙96的外周缘94的程度；搅动盘叶轮120与围裙96连接的方式；尾部128内的中心区域152的形状、大小和厚度；以及搅动盘叶轮120的材料。与现有技术的搅动盘叶轮不同，搅动盘叶轮120的尾部128可延伸超过裙座部分96的外周缘94，甚至达到篮子22的周缘壁22a(如果需要的话)，因为搅动盘叶轮120帮助推动衣服向上和向外，而不是仅沿径向向外推动衣服。
应该理解到，尽管为了描述的方便叶轮沿箭头A和B的方向的弯曲独立地进行描述，但在搅动盘的操作过程中两种类型的弯曲可以并将同时地发生并形成一复合弯曲。
图15示意地示出搅动盘34和篮子22之间的衣服的螺旋形路径，以及搅动盘叶轮120形状的重要性。如箭头160所示，衣服和洗涤液沿着搅动盘桶80向下移动，沿着裙座部分90向外和向上，沿着篮子22的周缘壁22b向上，移动到洗涤液的表面，并朝向搅动盘桶80向内。其结果，搅动盘桶80和篮子22之间的空间包括两个区域一内区域162，其中，衣服和洗涤液大致向下移动，以及一外区域164，其中，衣服和洗涤液大致向上移动。内和外区域162、164被一边界166分开，图15中用虚线示意地表示边界。如上所述，上边缘的第二部分132和末端136的一部分可弯曲而对衣服赋予向上的运动。因此，开始于上边缘角134与上边缘的第二部分132相遇的地方周围的尾部128的该区域全部定位在外区域164内。此外，上边缘角134战略上与边界166相一致，以使衣服一进入外区域164就开始逐渐地向上移动。
因为搅动盘34移动衣服除了向外还向上，洗衣机10比具有只移动衣服向上的现有技术的搅动盘的洗衣机更有效和能干。例如，衣服的向上运动可防止衣服团结在篮子22的底部并帮助衣服沿着螺旋形路径移动，以提高洗涤的性能。此外，降低了搅动盘34的机械能的要求，这对应于电能消耗的降低，最大电机扭矩的降低，以及电机温度的降低。
如上所述，搅动盘34的性能取决于好几个因素，主要因素是搅动盘叶轮的材料。有关搅动盘34的性能试验得出的结果列于表1中，其中，搅动盘34具有用不同挠曲模量材料构造的搅动盘叶轮90。表1包括下列性能参数电能＝搅动过程中电能的平均消耗机械能＝搅动过程中由搅动盘施加到衣服上的平均机械能效率＝机械能/电能电机温度＝搅动过程中电机的平均温升最大速度＝搅动过程中搅动盘的最大转动速度最大扭矩＝搅动过程中电机的最大扭矩循环时间＝往复搅动的全周期的平均时间表1.各种搅动盘叶轮材料的搅动盘的性能
当由Santoprene203-50制成的搅动盘叶轮120与用聚丙烯制成的比较时，驱动搅动盘34的电机消耗的电能较小，且电能转化为施加到衣服上的机械能更为有效。此外，电机的温升和电机的最大扭矩都显著地减小。因此，带有Santoprene203-50的搅动盘叶轮120的搅动盘34与带有聚丙烯搅动盘叶轮120的搅动盘34相比，其能效较高而对电机要求较低。此外，采用Santoprene101-55可达到进一步的改进；然而，Santoprene101-55特别柔软用于搅动盘叶轮120不是较佳。搅动盘叶轮120强度必须足够大，当其横贯搅动盘34移动时，至少部分地支承衣服的重量。
当搅动盘组件30组装时，搅动盘桶80设置在螺旋推进器本体40的下部44内，而螺旋推进器本体40的下端44a邻接螺旋推进器32的中间环88。如上所述，搅动盘34通过驱动连接86连接到动力的驱动机构上，而螺旋推进器32通过驱动机构连接搅动盘34。
在搅动盘组件30操作过程中，动力的驱动机构顺时针方向和逆时针方向地往复转动搅动盘34，螺旋推进器32随搅动盘34沿一个方向转动，并在搅动盘34沿另一方向转动时静止。当搅动盘组件30转动时，螺旋推进器32从洗涤液的表面朝向搅动盘34向下移动衣服，而搅动盘翅片112移动衣服沿径向向外，同时，搅动盘叶轮120沿着篮子22的周缘壁22a沿径向向外和向上移动衣服。衣服继续沿螺旋形路径朝向洗涤液的表面并返回到螺旋推进器32。
尽管搅动盘组件30已经显示和描述为包括螺旋推进器32和搅动盘34，但洗衣机技术领域内的技术人员将会明白可使用没有螺旋推进器32的搅动盘34或具有不同螺旋推进器的搅动盘34。同样地，可使用螺旋推进器32，其组合上述搅动盘34之外的搅动盘，或其它的衣服和/或洗涤液移动器，例如，叶轮或盘旋器。此外，搅动盘叶轮120已描述为与裙座部分90一体形成。然而，在本发明的范围之内，搅动盘叶轮120可与裙座部分90分离，并附连到其上，例如，采用机械紧固件、粘结剂，或诸如热铆接的连接工艺。此外，叶轮120可包括在除搅动盘之外的其它类型的衣服移动器，例如，叶轮或盘旋器。
一第二实施例的搅动盘34’示于图16中，其中，相同的元件用带有上标(’)的相同的标号表示。第二实施例的搅动盘34’类似于第一实施例的搅动盘34，主要的差别涉及围裙96’和搅动盘叶轮120’。围裙96’从内周界92’到外周界94’沿径向向外展开，并包括接纳搅动盘叶轮120’的若干个间隔的径向槽170。如在第一实施例中，搅动盘叶轮120’包括一右面122’和一左面124’，但搅动盘叶轮120’的形状由一上边缘132’、一外边缘或末端136’和底边缘138’形成。底边缘138’驻留在槽170内并在下连接点146’处邻接外周界94’。上边缘132’在上连接点148’处连接底边缘138’，所述上连接点148’约位于内周界92’和外周界94’之间的中间。因为搅动盘叶轮120’由相当柔软材料组成并沿底边缘138’连接到围裙96’，所以，搅动盘叶轮120’可以弯曲而使右面122’或左面124’的至少一部分远离围裙96’面向，以对衣服赋予一向上的力。
一第三实施例的搅动盘34”示于图17中，其中，相同的元件用带有双上标(”)的相同的标号表示。第三实施例的搅动盘34”基本上类似于第二实施例的搅动盘34’，例外的是，前者包括诸翅片112”，它们从中间环88”到内周界92”至外周界94”之间的大约中途沿径向延伸。此外，搅动盘叶轮120”还在上边缘132”和底边缘138”之间包括一后边缘140”，而下连接点146”位于后边缘140”与底边缘138”相遇的地方。此外，末端136”比第二实施例更加突出超过外周缘140”。如第二实施例那样，搅动盘叶轮120”沿着底边缘138”与围裙96”连接，并可如上所述地弯曲，以对衣服赋予向上和向外的运动。
尽管本发明已经结合其某些特定的实施例进行了具体的描述，但应该理解到，这只是为了说明而不是限制，附后的权利要求书的范围应看作比现有技术广泛。
零件名称清单10 洗衣机55 上表面(突出部分)12 外壳 56 突出部分的第一端14 内部 57 下表面(突出部分)16 开口 58 突出部分的第二端1860 台阶的第一端20 不打孔的桶61 上表面(台阶)22 打孔的篮子62 台阶的第一端20/22a 封闭底部 63 下表面(台阶)20/22b 周缘壁64 根部20/22c 上边缘66 末端2468 凹陷2670287230 搅动盘组件7432 螺旋推进器7634 搅动盘783680 搅动盘桶3882 上部40 圆柱形本体82a 上端42 上部 84 下部42a 上端 84a 下端44 下部 86 驱动连接44a 下端 88 中间环46 内表面90 裙座部分48 外表面92 内周缘环50 螺旋推进器叶轮94 外周缘52 突出部分 96 围裙54 台阶 98 下垂突缘100 透气孔158
102 下陷160 箭头104 右壁162 内区域106 左壁164 外区域108 角 166 边界110 平底壁 168112 翅片170 径向槽114116118120 搅动盘叶轮122 右面124 左面T 根部厚度126 底部X 中心纵向轴线128 尾部Y 垂直于X的直线130 上边缘第一部分 H 螺旋推进器叶轮台阶高度132 上边缘第二部分 h 搅动盘叶轮高度134 角 P 螺旋推进器叶轮节距136 末端T 搅动盘叶轮厚度138 底边缘 W 螺旋推进器叶轮宽度140 后边缘第一部分 Wmax最大叶轮宽度142 后边缘第二部分 α 螺旋推进器叶轮底切角144 角 θ 螺旋推进器叶轮锥度角146 下连接点148 上连接点150 周缘突缘152 中心区域15415权利要求
1.一洗衣机，包括一形成一洗涤室的篮子；以及一安装在洗涤室内的衣服移动器，衣服移动器包括一安装成围绕一大致垂直的轴线作往复转动运动的本体；以及至少一个叶轮，其包括一安装在本体上的底部；以及一从底部延伸并具有一过渡到末端的上边缘的尾部，该尾部脱离本体，以便从一侧到一侧地弯曲，并构造成使在上边缘和末端之间延伸的尾部的一部分可从大致垂直的位置朝向本体弯曲。
2.如权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，尾部还包括一加强区域，其具有的厚度大于尾部的其余部分。
3.如权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，该加强区域可沿底部和末端之间形成的方向延伸。
4.如权利要求3所述的洗衣机，其特征在于，加强区域的厚度朝向底部增加。
5.如权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，尾部的高度从至少一个叶轮的底部朝向尾部的末端增加。
6.如权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，末端沿径向延伸超越本体。
7.如权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，本体包括一下陷，其至少部分地接纳尾部并适应尾部从一侧到一侧的弯曲。
8.如权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，本体由一第一材料制成，而至少一个叶轮的至少尾部由不同于第一材料的第二材料制成。
9.如权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，全部的叶轮由第二材料制成。
10.如权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，第二材料比第一材料更加柔软。
11.如权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，第二材料包括一弹性体。
12.如权利要求11所述的洗衣机，其特征在于，第一材料包括聚丙烯。
13.如权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，至少一个叶轮与本体一体模制而成。
14.如权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，衣服移动器是一搅动盘。
15.如权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，衣服移动器包括多个叶轮。
16.如权利要求15所述的洗衣机，其特征在于，多个叶轮等距离地间隔开。
17.如权利要求15所述的洗衣机，其特征在于，诸叶轮相对于垂直轴线沿径向定向。
18.一洗衣机，包括一形成一洗涤室的篮子；以及一位于洗涤室内的衣服移动器；衣服移动器包括一由第一材料制成的本体；以及至少一个安装在本体上、由不同于第一材料的第二材料制成的叶轮。
19.如权利要求18所述的洗衣机，其特征在于，第二材料的挠曲模量大于第一材料的挠曲模量。
20.如权利要求19所述的洗衣机，其特征在于，第二材料包括一弹性体。
21.如权利要求20所述的洗衣机，其特征在于，第一材料包括聚丙烯。
22.如权利要求18所述的洗衣机，其特征在于，至少一个叶轮与本体一体模制而成。
23.如权利要求18所述的洗衣机，其特征在于，至少一个叶轮沿径向延伸超越本体。
24.如权利要求18所述的洗衣机，其特征在于，至少一个叶轮包括一底部和一脱离本体的尾部，以便沿第一方向弯曲。
25.如权利要求24所述的洗衣机，其特征在于，第一方向可以是从一侧到一侧的方向。
26.如权利要求25所述的洗衣机，其特征在于，至少一个叶轮构造成沿不同于第一方向的第二方向弯曲。
27.如权利要求18所述的洗衣机，其特征在于，衣服移动器是一搅动盘。
28.如权利要求18所述的洗衣机，其特征在于，衣服移动器包括多个叶轮。
29.如权利要求18所述的洗衣机，其特征在于，多个叶轮等距离地间隔开。
30.如权利要求28所述的洗衣机，其特征在于，诸叶轮相对于垂直轴线沿径向定向。
全文摘要
一洗衣机中的衣服移动器包括一安装成围绕一大致垂直的轴线作往复转动运动的本体，以及至少一个叶轮，该至少一个叶轮包括一安装在本体上的底部和一从底部延伸并具有一过渡到末端的上边缘的尾部。该尾部脱离本体，以便从一侧到一侧地弯曲，并可构造成使在上边缘和末端之间延伸的尾部的一部分可从大致垂直的位置朝向本体弯曲。本体可由第一材料制成，而叶轮可由不同于第一材料的第二材料制成。
文档编号D06F33/00GK1721611SQ200510082099
公开日2006年1月18日 申请日期2005年6月28日 优先权日2004年6月29日
发明者R·J·平科夫斯基, R·瓦迪希亚纳桑, J·J·维森, V·N·考佩林 申请人:惠尔普尔公司