洗衣机及其平衡器的制作方法

专利名称：洗衣机及其平衡器的制作方法
技术领域：
实施例涉及一种具有平衡器的洗衣机，该平衡器用于补偿负载不平衡。
背景技术：
一般来说，洗衣机包括旋转桶，诸如衣服等衣物容纳在旋转桶中；电机，用于驱 动旋转桶。洗衣机利用旋转桶的旋转运动执行一系列操作，这一系列操作包括洗涤操作、漂 洗操作和脱水(干燥)操作。在旋转桶旋转过程中，如果衣物聚集在旋转桶的特定的局部区域，而不是均勻地 分布在旋转桶内，则会导致因旋转桶的偏心旋转而引起的振动和噪声的产生。在最坏的情 况下，这会对旋转桶或电机造成损坏。为此，洗衣机包括平衡器，平衡器用于补偿在旋转桶中引起的负载不平衡，以使旋 转桶的旋转稳定。

发明内容
因此，本发明的一方面在于提供一种性能得到改善的平衡器以及一种具有该平衡 器的洗衣机。其他方面一部分将在下面进行阐述，部分将通过描述而清楚或可通过本发明的实 践而了解。根据一方面，洗衣机包括旋转桶，被布置成围绕轴旋转；第一质量构件，安装到 旋转桶，以沿着旋转桶的圆周方向相对于旋转桶不运动，第一质量构件用于在旋转桶旋转 时将负载不平衡施加到旋转桶；第二质量构件，被布置成沿着旋转桶的圆周方向运动，第二 质量构件用于在旋转桶旋转时补偿旋转桶的负载不平衡。第一质量构件可被固定到旋转桶。该洗衣机还可包括具有用于容纳第二质量构件的环形通道的平衡器壳体。第二质量构件的至少一部分的横截面可具有与所述通道的横截面的形状相对应 的形状。液体可容纳在该通道中，以防止第二质量构件突然运动。在平衡器壳体内可只容纳单个质量构件。第一质量构件可沿着旋转桶的径向布置在平衡器壳体内。旋转桶可包括圆柱形部分和分别布置在圆柱形部分的前端和后端的前板和后板， 第一质量构件和平衡器壳体可安装到前板和后板中的至少一个上。第二质量构件的质量可大于第一质量构件的质量。 轴与第二质量构件之间的距离可大于轴与第一质量构件之间的距离。第二质量构件的圆周运动可仅通过滑动运动执行。第二质量构件的横截面沿旋转桶的圆周方向可具有不变的尺寸。第二质量构件可具有形成在其端部的锥面部分。
根据另一方面，洗衣机包括旋转桶；第一质量构件，固定到旋转桶，并用于在旋 转桶旋转时将负载不平衡施加到旋转桶；平衡器壳体，安装到旋转桶，在平衡器壳体中具有 环形通道；第二质量构件，被布置为在通道中滑动；阻尼液，容纳在通道中，并用于将阻力 施加到第二质量构件，以防止第二质量构件突然运动。第二质量构件的质量可大于第一质量构件的质量。 第二质量构件的横截面可具有与该通道的横截面的形状相对应的形状，第二质量 构件的至少一部分的横截面沿旋转桶的圆周方向可具有不变的尺寸。根据另一方面，提供一种用于洗衣机的平衡器，该平衡器用于补偿施加到洗衣机 的旋转桶的负载不平衡，该平衡器包括第一质量构件，布置在旋转桶上，以在旋转桶旋转 时造成负载不平衡；平衡器壳体，布置在旋转桶上，且具有沿旋转桶的圆周方向延伸的通 道；第二质量构件，被布置成可在该通道中滑动，且具有与该通道的横截面的形状相对应的 横截面形状；阻尼液，容纳在通道中，以当力作用在第二质量构件上时，将阻力施加到第二 质量构件。


通过下面结合附图进行的实施例的描述，这些和/或其他方面将会变得清楚和更 加易于理解，其中图1是示出根据示例性实施例的洗衣机的构造的示图；图2是示出用于洗衣机的旋转桶和平衡器的示例性实施例的透视图；图3是图1的局部放大图；图4是示出用于洗衣机的旋转桶和平衡器的示例性实施例的主视图；图5是示出第二质量构件的示例性实施例的透视图；图6是示出安装到用于洗衣机的旋转桶的后板的平衡器的示例性实施例的透视 图；图7至图9是示出根据示例性实施例的用于洗衣机的平衡器的操作的示图。
具体实施例方式现在将详细说明实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指示相同的 元件。图1是示出根据示例性实施例的洗衣机的构造的示图。如图1中所示，洗衣机1包括限定洗衣机1的外观的机壳10、布置在机壳10内的 桶20、旋转地布置在桶20内的旋转桶30和驱动旋转桶30的电机40。机壳10具有形成在其前表面以用于将衣物放入到旋转桶30内的开口 11。门12 安装在机壳10的前表面以打开或关闭开口 11。供水管50安装在桶20之上以向桶20供应洗涤水。供水管50的一端连接到外部 供水源(未示出)，供水管50的另一端连接到洗涤剂供给装置52。洗涤剂供给装置52通过连接管54连接到桶20。当水通过供水管50被供应到桶 20内时，在被供应到桶20内之前，水穿过洗涤剂供给装置52，从而允许溶解有洗涤剂的水 被供应到桶20内。
排放泵60和排放管62安装在桶20之下以将来自桶20的水排放到机壳10的外部。旋转桶30包括圆柱形部分31、布置在圆柱形部分31的前端的前板32和布置在圆 柱形部分31的后端的后板33。前板32具有用于衣物的进/出的开口 32a。电机40的驱 动轴42连接到后板33，使动力从电机40传输到旋转桶30。旋转桶30具有穿过圆柱形部分31用于洗涤水的通道的多个孔34。多个提升器 35安装到旋转桶30的内圆周表面以在旋转桶30旋转过程中升降衣物。驱动轴42布置在旋转桶30与电机40之间。驱动轴42的一端与旋转桶30的后 板33连接，驱动轴42的另一端从桶20的后壁向外延伸。当电机40驱动驱动轴42时，连 接到驱动轴42的旋转桶30围绕驱动轴42旋转。轴承室70安装到桶20的后壁以旋转地支撑驱动轴42。轴承室70可由铝合金制 成，并可在桶20注射成型(injection molding)时嵌件成型(insert-molded)到桶20的 后壁。轴承72可布置在轴承室70与驱动轴42之间以确保驱动轴42的平滑旋转。在洗涤操作过程中，电机40使旋转桶30以低速正转或反转，以便容纳在旋转桶30 中的衣物反复升降以能够从衣物上除去污垢等。在脱水(干燥)操作过程中，电机40使旋转桶30沿给定的方向高速旋转，以便在 施加于衣物上的离心力的影响下使水与衣物分离。如果衣物聚集在特定的局部区域，而不是均勻地分布在旋转桶30内，则在脱水 (干燥)操作过程中当旋转桶30旋转时，旋转桶30呈现出不稳定的旋转运动，导致振动和 噪声的产生。因此，洗衣机1包括平衡器100以使旋转桶30的旋转运动稳定。图2是示出用于洗衣机的旋转桶和平衡器的示例性实施例的透视图，图3是图1 的局部放大图，图4是示出用于洗衣机的旋转桶和平衡器的示例性实施例的主视图。如图1至图4中所示，平衡器100包括布置在旋转桶30上的第一质量构件120和 第二质量构件140。第一质量构件120用于在旋转桶30的旋转过程中将负载不平衡施加到旋转桶30。 第一质量构件120可固定到旋转桶30，以使其沿旋转桶30的圆周方向相对于旋转桶30不 运动。第二质量构件140布置成沿旋转桶30的圆周方向可运动，用于补偿在旋转桶30 的旋转过程中施加到旋转桶30的负载不平衡。当旋转桶30旋转时，第二质量构件140自动运动到足以去除施加到旋转桶30的 负载不平衡的位置。例如，如果衣物聚集在旋转桶30的特定的局部区域，使得负载不平衡 被施加到旋转桶30，则第二质量构件140自动运动到这样的位置，在该位置处，第二质量构 件140足以补偿由聚集的衣物产生的离心力和因第一质量构件120产生的离心力的和。第一质量构件120用于在旋转桶30的初始旋转阶段将负载不平衡施加到旋转桶 30。这是考虑衣物均勻地分布在旋转桶30内而因此由衣物导致的负载不平衡最小的情况。 当由衣物导致的负载不平衡最小时，被安装以使旋转桶30平衡的第二质量构件 140可具有与将负载不平衡施加到旋转桶30的效果相反的效果，而不是补偿负载不平衡。 然而，在示例性实施例中，当由衣物导致的负载不平衡最小时，第二质量构件140沿着与第一质量构件120的方向相反的方向运动，使得由第二质量构件140导致的负载不平衡和由 第一质量构件120导致的负载不平衡彼此抵消。所以，当由衣物导致的负载不平衡最小时， 能够防止第二质量构件140，即，平衡质量构件将负载不平衡施加到旋转桶30，从而防止第 二质量构件140 (即，平衡质量构件)产生振动和噪声。第一质量构件120和第二质量构件140可由高比重(specific-gravity)材料，例 如金属材料制成。例如，第一质量构件120和第二质量构件140可由黄铜制成。第一质量构件120和第二质量构件140的质量和位置之间的关系可被确定为使得 在旋转桶30旋转过程中，由第一质量构件120施加到旋转桶30的离心力Fl小于由第二质 量构件140施加到旋转桶30的离心力F2。离心力F2被设置成大于离心力F1，即使当由衣 物导致的负载不平衡沿着与离心力Fl相同的方向作用时也允许第二质量构件140补偿由 第一质量构件120导致的负载不平衡和由衣物导致的负载不平衡。第二质量构件140的质量可大于第一质量构件120的质量，以使由第二质量构件 140施加的离心力F2大于由第一质量构件120施加的离心力F1。即使衣物聚集在特定的局 部区域，使得由衣物导致的负载不平衡沿着与由第一质量构件120导致的负载不平衡的方 向相同的方向作用，导致相对大的总的负载不平衡作用在旋转桶30上，第二质量构件140 也可通过沿与第一质量构件120的方向相反的方向运动而有效地补偿作用在旋转桶30上 的负载不平衡。例如，假设第二质量构件140的质量是1，则第一质量构件120的质量可在0. 7至 0.8的范围内。然而，第一质量构件120的质量、第二质量构件140的质量以及第一质量构件120 的质量与第二质量构件140的质量的比率可根据旋转桶30的容积适当地改变。另外，第一质量构件120和第二质量构件140可被布置成使得在旋转桶30旋转时 第二质量构件140的旋转半径R2大于第一质量构件120的旋转半径Rl。然而，与此相反，第一质量构件120的质量可等于或大于第二质量构件140的质 量。另外，第一质量构件120的旋转半径Rl可大于第二质量构件140的旋转半径R2。如图2至图4中所示，平衡器100包括平衡器壳体160，平衡器壳体160具有环形 通道162以容纳第二质量构件140。第一质量构件120和平衡器壳体160可安装到旋转桶 30的前板32。第一质量构件120可沿旋转桶30的径向布置在平衡器壳体160内。第一质 量构件120可布置在前板32与桶20之间，免得接触容纳在旋转桶30中的衣物。具有敞开的前侧的环形凹入32b限定在旋转桶30的前板32内，平衡器壳体160 容纳在凹入32b中。平衡器壳体160可通过紧固构件164结合到旋转桶30，以牢牢地固定 到旋转桶30。 平衡器壳体160包括具有敞开侧的环形框架166以及覆盖框架166的敞开侧的盖 子168。环形通道162被框架166的内表面和盖子168的内表面限定。框架166在通道162的两侧具有第一结合凹入171，盖子168具有第一结合突起 172以结合到第一结合凹入171。框架166还具有形成在第一结合凹入171和通道162之 间的第二结合突起173，盖子168具有形成在第一结合突起172之下的第二结合凹入174， 以使框架166的第二结合突起173结合到盖子168的第二结合凹入174。另外，框架166具 有形成在第二结合突起173之下且恰好在通道162之上的第三结合凹入175，盖子168具有第三结合突起176以与第三结合凹入175结合。通过这种结合构造，框架166和盖子168 相互之间可牢牢地结合，这可防止容纳在通道162中的液体(诸如油)的泄漏。第二质量构件140在平衡器壳体160的通道162中可滑动地运动，阻尼液180容 纳在通道162中以防止第二质量构件140突然运动。阻尼液180将阻力施加到第二质量构件140，以抵抗作用到第二质量构件140上的 力，从而防止第二质量构件140在通道162中突然运动。阻尼液180可以是油，并可填充通 道162的总容积的70% 80%。阻尼液180与第二质量构件140 —起用于在旋转桶30旋 转时使旋转桶30平衡。如图4中所示，尽管可在通道162中仅布置一个质量构件，但是也可以设置多个质 量构件。当设置多个质量构件时，可期望是三个或者更少质量构件。此外，即使每个质量 构件的质量小于第一质量构件120的质量，也可期望质量构件的总质量大于第一质量构件 120的质量。如图3中所示，第二质量构件140具有与平衡器壳体160的通道162的横截面的 形状对应的横截面形状。第二质量构件140的横截面区域被确定为仅以微小公差填充通道 162的横截面区域。在这种情况下，如果公差(即，第二质量构件140和通道162的内表面 之间的间隙G)太小，则第二质量构件140可能难以在通道162中平滑运动，且第二质量构 件140可能需要太长的时间才能运动到平衡位置。另一方面，如果间隙G太大，则第二质量 构件140的运动过于自由，难以稳定地维持其平衡位置。考虑到这些原因，间隙G的合适的 范围可以是大约Imm 2mm。通过第二质量构件140的横截面的形状与通道162的横截面的形状对应的上述构 造，当由旋转桶30的加速或速度减小所造成的力施加到第二质量构件140时，能够防止第 二质量构件140突然运动，从而防止第二质量构件140脱离其平衡位置。第二质量构件140的横截面的形状可被确定为沿旋转桶30的圆周方向具有不变 的尺寸。第二质量构件140可呈矩形柱形，该矩形柱形沿旋转桶30的圆周方向具有曲率。 当然，第二质量构件140的形状不限于矩形柱形，其可呈圆形或多边形柱形。图5是示出第二质量构件的可选实施例的透视图。如图5中所示，第二质量构件 150可包括在其每个端部的锥面部分152。锥面部分152可分别形成在第二质量构件150 的端部的边缘。当第二质量构件150在阻尼液180中运动时，锥面部分152减小由阻尼液 180施加到第二质量构件150的端部的阻力，从而提高第二质量构件150的活动性。类似于图3和图4中示出的第二质量构件140，当第二质量构件140沿通道162的 圆周方向保持与通道162的横截面的形状和尺寸相对应的不变的横截面的形状和尺寸时， 这可有效地防止第二质量构件140突然运动，但是可能延长第二质量构件140运动到其平 衡位置的时间。为此，如图5中所示，当锥面部分152形成在第二质量构件150的端部以减小由阻 尼液施加到第二质量构件150的阻力时，能够减小第二质量构件150运动到其平衡位置的 需要的时间，同时防止第二质量构件150突然运动。如图5中所示，尽管锥面部分152可由平面形成，但是锥面部分152可由具有预定 曲率的曲面形成。 图6是示出安装到用于洗衣机的旋转桶的后板的平衡器的示例性实施例的透视图。如图6中所示，平衡器IOOa甚至可安装到旋转桶30的后板33。安装到后板33的 平衡器IOOa具有与安装到前板32的平衡器100的构造相类似的构造，因此将省略对其的
重复描述。为了提高两平衡器100和IOOa的性能，可期望安装到前板32的平衡器壳体160 和安装到后板33的平衡器壳体160a布置在旋转桶30的沿径向相同的位置。另外，可期望 安装到前板32的第一质量构件120和安装到后板33的第一质量构件120a布置在旋转桶 30的沿径向和圆周方向相同的位置。图7至图9是示出根据本发明的示例性实施例的用于洗衣机的平衡器的操作的示 图。在图7和图8中，阻尼液没有示出。在衣物L脱水(干燥)时，旋转桶30通过电机40高速旋转。如图7中所示，如果 在旋转桶30旋转过程中，衣物L聚集在特定的局部区域，则旋转桶30受到由聚集的衣物L 产生的负载不平衡Fu的影响。另外，旋转桶30受到由布置在旋转桶30的一侧的第一质量 构件120产生的负载不平衡Fl的影响。因此，作为负载不平衡Fu和负载不平衡Fl的总和 的负载不平衡Ft作用在旋转桶30上。在负载不平衡Ft的影响下，平衡器100的第二质量构件140滑到足以补偿负载不 平衡Ft的位置，即，沿着与负载不平衡Ft作用的方向相反的方向滑动，从而使旋转桶30的 旋转运动稳定。图7示出了位于平衡位置的第二质量构件140。如图8中所示，如果衣物L均勻地分布在旋转桶30内，并因此由衣物L导致仅存 在微小负载不平衡或基本上没有负载不平衡，则第二质量构件140滑到足以补偿由第一质 量构件120产生的负载不平衡Fl的位置，即，沿着与第一质量构件120的方向相反的方向 滑动，从而使旋转桶30的旋转运动稳定。因此，当由衣物产生的负载不平衡最小时，能够防止平衡质量构件施加负载不平 衡，并因此防止平衡质量构件产生振动和噪声。同时，如图9中所示，即使当旋转桶30在第二质量构件140位于其平衡位置的状 态下加速或速度减小时，第二质量构件140受惯性力Fi和Fj影响，阻尼液仍可防止第二质 量构件140突然运动，从而可使第二质量构件140保持在其平衡位置。从以上描述中清楚的是，具有上述构造的平衡器可有效地补偿作用在旋转桶上的 负载不平衡，因此使旋转桶的旋转运动稳定。此外，当由衣物产生的负载不平衡最小时，能够防止平衡质量构件无意识地产生 振动和噪声。虽然已经示出并描述了一些实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由 权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改 变。
权利要求
1.一种洗衣机，包括旋转桶，被布置成围绕轴旋转；第一质量构件，安装到旋转桶，以沿着旋转桶的圆周方向相对于旋转桶不运动，第一质 量构件用于在旋转桶旋转时将负载不平衡施加到旋转桶；第二质量构件，被布置成沿着旋转桶的圆周方向运动，第二质量构件用于在旋转桶旋 转时补偿旋转桶的负载不平衡。
2.根据权利要求1所述的洗衣机，其中，第一质量构件被固定到旋转桶。
3.根据权利要求1所述的洗衣机，还包括平衡器壳体，所述平衡器壳体具有用于容纳 第二质量构件的环形通道。
4.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，第二质量构件的至少一部分的横截面具有与 所述通道的横截面的形状相对应的形状。
5.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，液体容纳在所述通道中，以防止第二质量构件 突然运动。
6.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，只有单个质量构件容纳在所述平衡器壳体中。
7.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，第一质量构件沿着旋转桶的径向布置在所述 平衡器壳体内。
8.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，旋转桶包括圆柱形部分和分别布置在圆柱形 部分的前端和后端的前板和后板；第一质量构件和平衡器壳体安装到前板和后板中的至少 一个上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的洗衣机，其中，第二质量构件的质量大于第一质 量构件的质量。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的洗衣机，其中，轴与第二质量构件之间的距离 大于轴与第一质量构件之间的距离。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的洗衣机，其中，第二质量构件的圆周运动仅通 过滑动运动执行。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的洗衣机，其中，第二质量构件的横截面沿旋转 桶的圆周方向具有不变的尺寸。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的洗衣机，其中，第二质量构件具有形成在其端 部的锥面部分。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的洗衣机，其中，第二质量构件呈圆形。
15.根据权利要求3所述的洗衣机，其中，在所述通道内布置多个第二质量构件，多个 第二质量构件的总质量大于第一质量构件的质量。
全文摘要
本发明提供一种洗衣机及其平衡器，该洗衣机包括被布置成围绕轴旋转的旋转桶。第一质量构件安装到旋转桶，以沿着旋转桶的圆周方向相对于旋转桶不运动。第一质量构件用于在旋转桶旋转时将负载不平衡施加到旋转桶。第二质量构件被布置成沿着旋转桶的圆周方向运动。第二质量构件用于在旋转桶旋转时补偿旋转桶的负载不平衡。
文档编号D06F37/00GK102041658SQ201010255719
公开日2011年5月4日 申请日期2010年8月16日 优先权日2009年10月23日
发明者洪大永, 金成镇, 金铉培, 高弘锡 申请人:三星电子株式会社