一种带有排水结构的离合器及节水洗衣机的制作方法

本发明涉及洗衣机领域，具体地说是一种带有排水结构的离合器及节水洗衣机。

背景技术：

节水型套筒洗衣机，因为能够节水而受到广大消费者的欢迎。节水型洗衣机是仅在内桶中有水，而内桶和外桶形成的夹层中没有水；传统的套筒洗衣机是内外桶都有水，故节水型洗衣机能够实现节水。具体来说，传统的套筒洗衣机外桶与内桶是连通的，外桶上设有排水口及水位检测的气室，可以实现对水位的检测；而节水洗衣机是内桶是完全密封的，仅在内桶中有水，外桶中没有水，这种结构就会带来内桶储水、水位检测及排水时的困难。为了克服这一问题，市场上节水洗衣机的排水方式主要包括以下两种：

一种是将排水结构做在外桶上，在内桶底部与离合器结合处做一个密封的金属环，外桶底部做一个排水腔和橡胶密封圈，将水部分引入到外桶的排水阀和气室，进行水位检测，并在洗涤完成后进行排水。这种结构优点是电器件通用、程序控制简单，其存在的问题是离合器装到外桶外部，橡胶密封圈装在外桶内部支撑的塑料件内，由于零件多，装配关系复杂，密封的金属环与外桶橡胶密封圈的同轴度难以保证，而同轴度偏差很容易超出橡胶密封圈所能容纳的偏差，导致密封圈的使用寿命缩短。同时由于密封圈直径很大，直径达80-120mm，其结构的固有缺陷也会带来整机可靠性差、生产困难等问题，因此这种排水结构虽然出现的时间较久，但迟迟没能推广。

第二种排水方式是将内桶密封，内桶底部设有排水孔及定位装置。洗涤时，通过在外桶底部设置定位机构对内桶进行定位，同时通过外桶可伸缩阀体对内桶进行密封；在排水时，伸缩阀体落下，从内桶底部的孔排水，脱水时，要先将内桶解锁再进行脱水。这种方式结构复杂，控制部分和电器元件复杂，难以进行水位检测，只能通过控制进水量来控制水位，同时内桶锁止机构难以将内桶完全锁死，会带来密封效果不好，易渗漏等问题。

上述两种方式都存在结构复杂、成本高、可靠性差等问题，因而导致节水型洗衣机未能规模推广。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种带有排水结构的离合器及节水洗衣机，它将洗衣机的排水结构集成到离合器上，结构简单，同轴度易于保证；同时对传统洗衣机结构变化小，易于降低成本和大批量生产。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种带有排水结构的离合器，包括脱水轴，所述脱水轴与洗衣机内桶通过法兰连接，在脱水轴上设置密封件，所述密封件设置在脱水轴外部并与脱水轴同轴，并且为中空结构，密封件的顶端和底端分别通过上密封圈和下密封圈与脱水轴连接；密封件内部与脱水轴之间形成一排水腔，法兰上设置法兰排水孔，所述法兰排水孔和排水腔之间具有排水通道，在密封件的侧面设置排水口，所述排水口连接排水阀。

优选的，在法兰上包覆挡水圈，所述挡水圈上开设挡水圈排水孔；在法兰上设置弧形开槽，所述挡水圈包覆在法兰表面，挡水圈排水孔与弧形开槽结构共同构成法兰排水孔；法兰排水孔设置在排水腔的正上方。所述挡水圈、上密封圈和下密封圈均与脱水轴同轴设置，所述上密封圈边缘设置翻边。

优选的，所述法兰上设置多个法兰排水孔，所述法兰排水孔设置在排水腔的正上方且为通孔。

优选的，所述脱水轴在与密封件接触的位置处向外膨大且为空心结构，在脱水轴内设置与脱水轴同轴的水封，所述水封与脱水轴之间过盈配合；在法兰中部开设法兰排水孔，所述法兰排水孔设置在脱水轴空心结构的正上方，在脱水轴膨出部分的侧壁上开设横向的排水槽，所述排水槽与排水腔连通。

一种节水洗衣机，其离合器是采用上述任一优选方案所述的带有排水结构的离合器。

本发明的作用原理为：离合器被固定在外桶上，通过上密封圈上的翻边与外桶实现静密封，洗衣机内桶法兰与脱水轴通过螺钉连接。具体来说，洗衣机内桶上的法兰以及挡水圈跟随脱水轴不停旋转，而挡水圈在旋转过程中与密封件的上密封圈接触并实现密封，使水仅能够从法兰排水孔及挡水圈排水孔顺着排水通道流入排水腔内。密封件下端通过下密封圈与安装板连接，安装板嵌套安装在离合器上，并实现离合器与电机的连接。

洗衣机洗涤用水存储在洗衣机内桶中，在排水时，洗涤用水从洗衣机内桶流入到离合器上设置的排水腔，进而从密封件的排水口流入到排水阀中。洗衣机内桶和离合器脱水轴之间通过法兰连接，法兰上开设法兰排水孔可以实现洗涤用水从洗衣机内桶流入到排水腔中。从机械加工难易程度来考虑，优选在法兰上设置弧形开槽，为保证水流快速流下可以设置多个弧形开槽。在法兰表面上包覆挡水圈，在挡水圈上开设挡水圈排水孔，使挡水圈排水孔和法兰排水孔在位置上有重合，这样使弧形开槽结构与挡水圈排水孔重合共同形成法兰排水孔。在该方案中，所述排水通道是由挡水圈排水孔、法兰弧形开槽构成；在排水时，由于法兰排水孔位于排水腔的正上方，洗衣机内桶的水从挡水圈排水孔和法兰弧形开槽联合围成的法兰排水孔流入排水腔中，进而从密封件的排水口流入到洗衣机排水阀，实现排水。这种方式排水路径短、动密封面直径小，尤其是可以将脱水轴、挡水圈、密封圈等旋转密封系统在结构上进行精确定位，精确的保证密封圈和轴的同轴度，同时，排水结构被集成到离合器上，装配简单，不需要专门的工装和防护，结构简单，可靠性高。

当然在上述的结构的基础上，也可以直接用机械在法兰上预制上多个通孔结构的法兰排水孔，这样就可以挡水圈结构去掉。该种技术方案的排水通道即为法兰排水孔，将法兰排水孔设置是排水腔的正上方，使洗涤用水直接从法兰排水孔流入到排水腔中，进而从密封件的排水口流入排水阀。该技术方案对机械加工精度要求较高。

作为技术方案的进一步延伸，还可以直接将法兰排水孔直接设置在法兰中部，同时将脱水轴与密封件接触的位置处设置成向外膨出的结构，该结构设置成中空结构，在脱水轴膨出结构的内侧底部设置水封，所述水封与脱水轴同轴连接并且过盈配合，如此脱水轴的向外膨出的部分和水封之间构成膨大空腔；在脱水轴膨出部分的侧壁上设置横向的排水槽，所述排水槽与排水腔连通。在该方案中，排水通道是法兰排水孔、脱水轴的膨大空腔、脱水轴的排水槽；在排水时，水从法兰中部的法兰排水孔进入到脱水轴的膨大空腔内，顺着脱水轴侧壁上的排水槽流入到排水腔中，然后顺着密封件的排水口进入排水阀。

本发明的有益效果在于：克服了目前节水型洗衣机排水结构复杂，排水组件多且同轴度难以保证的问题，同时也减少对洗衣机结构的变化，易于降低生产成本。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是图1中a-a处的法兰剖面结构示意图；

图3是图1中a-a处的法兰与挡水圈连接结构示意图；

图4是实施例二的结构示意图；

图5是图4中b-b处的法兰剖面结构示意图；

图6是实施例三的结构示意图；

图7是本发明所提供的离合器在洗衣机上的实际使用图。

其中附图标记如下：

1、脱水轴；11、膨大空腔；12、排水槽；2、法兰；21、法兰排水孔；22、弧形开槽；3、密封件；31、排水腔；32、排水口；33、上密封圈；34、下密封圈；4、排水阀；5、挡水圈；51、挡水圈排水孔；6、水封；7、安装板；8、电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

实施例一：如图1至图3及图7所示，一种带有排水结构的离合器，包括脱水轴，所述脱水轴1与洗衣机内桶通过法兰2连接，在脱水轴1上设置密封件3，所述密封件3设置在脱水轴1外部并与脱水轴1同轴，并且为中空结构，密封件3的顶端和底端分别通过上密封圈33和下密封圈34与脱水轴1连接；密封件3内部与脱水轴1之间形成一排水腔31，法兰2上设置法兰排水孔21，所述法兰排水孔21和排水腔31之间具有排水通道，在密封件3的侧面设置排水口32，所述排水口32连接排水阀4。

在法兰2上包覆挡水圈5，所述挡水圈5上开设挡水圈排水孔51；在法兰2上设置弧形开槽，所述挡水圈5包覆在法兰2表面，挡水圈排水孔51与弧形开槽结构共同构成法兰排水孔21；法兰排水孔21设置在排水腔31的正上方，挡水圈5和法兰2套装在一起之后的剖面示意图如图3所示，在图3中法兰排水孔21和挡水圈排水孔51重合。所述挡水圈5、上密封圈33和下密封圈34均与脱水轴1同轴设置，所述上密封圈33边缘设置翻边。

本实施例的作用原理为：离合器被固定在外桶上，通过上密封圈33上的翻边与外桶实现静密封，洗衣机内桶法兰2与脱水轴1通过螺钉连接。具体来说，洗衣机内桶上的法兰2以及挡水圈5跟随脱水轴1不停旋转，而挡水圈5在旋转过程中与密封件3的上密封圈33接触并实现密封，使水仅能够从法兰排水孔21及挡水圈排水孔51顺着排水通道流入排水腔31内。密封件3下端通过下密封圈34与安装板7连接，安装板7嵌套安装在离合器上，并实现离合器与电机8的连接。

洗衣机洗涤用水存储在洗衣机内桶中，在排水时，洗涤用水从洗衣机内桶流入到离合器上设置的排水腔31，进而从密封件3的排水口32流入到排水阀4中。洗衣机内桶和离合器脱水轴1之间通过法兰2连接，法兰2上开设法兰排水孔21可以实现洗涤用水从洗衣机内桶流入到排水腔31中。从机械加工难易程度来考虑，优选将法兰2在设置弧形开槽，为保证水流快速流下可以设置多个弧形开槽。在法兰2表面上包覆挡水圈5，在挡水圈5上开设挡水圈排水孔51，使挡水圈排水孔51和法兰2弧形开槽在位置上有重合，这样使弧形开槽结构与挡水圈排水孔51重合共同形成法兰排水孔21。在该方案中，所述排水通道是由挡水圈排水孔51、法兰2弧形开槽构成；在排水时，由于法兰排水孔21位于排水腔31的正上方，洗衣机内桶的水从挡水圈排水孔51和法兰2弧形开槽联合围成的法兰排水孔21流入排水腔31中，进而从密封件3的排水口32流入到洗衣机排水阀4，实现排水。这种方式排水路径短、动密封面直径小，尤其是可以将脱水轴1、挡水圈5、密封圈等旋转密封系统在结构上进行精确定位，精确的保证密封圈和轴的同轴度，同时，排水结构被集成到离合器上，装配简单，不需要专门的工装和防护，结构简单，可靠性高。

实施例二：在实施例一结构的基础上，也可以直接用机械在法兰2上预制上多个通孔结构的法兰排水孔21，这样就可以挡水圈5结构去掉，该种技术方案的排水通道即为法兰排水孔21。排水时洗涤用水直接从法兰排水孔21流入到排水腔31中，进而从密封件3的排水口32流入排水阀4。法兰2处的具体结构示意图如图5所示，实施例二的整体结构示意图如图4及图7所示，与图1相比，省掉了挡水圈5同时对法兰2的结构进行了调整，这种技术方案对机械加工精度要求较高。

实施例三：如图6及图7所示，作为技术方案的进一步延伸，还可以直接将法兰排水孔21直接设置在法兰2中部，同时将脱水轴1与密封件3接触的位置处设置成向外膨出的结构，该结构设置成中空结构，在脱水轴1膨出部分结构的内部设置水封6，所述水封6与脱水轴1同轴连接并且过盈配合，如此脱水轴1膨出部分和水封6之间形成膨大空腔11；在脱水轴1膨出部分的侧壁上设置横向的排水槽12，所述排水槽12与排水腔31连通。在该方案中，排水通道是法兰排水孔21、脱水轴1的膨大空腔11、脱水轴1的排水槽12；在排水时，水从法兰2中部的法兰排水孔21进入到脱水轴1的膨大空腔11内，顺着脱水轴1侧壁上的排水槽12流入到排水腔31中，然后顺着密封件3的排水口32进入排水阀4。

一种采节水洗衣机，其离合器是采用上述任一优选方案所述的带有排水结构的离合器。

本发明的有益效果在于：克服了目前节水型洗衣机排水结构复杂，排水组件多且同轴度难以保证的问题，同时也减少对洗衣机结构的变化，易于降低生产成本。

在本发明中仅叙述了洗衣机的脱水轴1而没有具体叙述洗涤轴的结构，因为洗涤轴是和脱水轴1同轴设置，且位于脱水轴1内部，而该发明中是对脱水轴1进行了适应性修改，故不影响其内部洗涤轴1的结构。如果洗衣机只有脱水轴1而没有洗涤轴，则方案照此进行即可；若洗衣机既存在脱水轴1又存在洗涤轴，那么将洗涤轴直接套装在脱水轴1内即可。

本发明的离合器以普通离合器为主进行说明，也可应用在直驱电机离合器、或仅有洗涤轴和脱水轴1的简易型离合器上，相关技术属于行业公知技术，在此不作赘述。

如图7所示，一种节水洗衣机，包括洗衣机内桶、外桶，洗衣机内桶内盛装洗涤用水，洗涤用水通过离合器上的排水结构进入到排水阀4排出。离合器上通过安装板7和电机8连接在一起，电机8将动力传递给离合器。

上述结构各个连接部位需要进行适当的静密封处理，如使用密封条、胶结或其他方式等，属于行业公知技术。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制。任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的构造及工作原理对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。