CN101122084B - 用于洗衣机传动轴的密封和轴承装配 - Google Patents

Abstract

本装置应用于包含如下部件的洗衣机，所述洗衣机包括：桶(10)，其具有带中心孔(12)的底壁(11)；传动轴(20)，其具有设置在桶(10)内部的上端部(21)和通过中心孔(12)向下突出的下端部(22)；滚柱轴承(30)，其具有内轨道(31)和外轨道(32)，所述内轨道(31)贴合并保持于传动轴(20)的侧表面，所述外轨道固定于承载桶(10)的支撑结构(S)上；保持器(40)，所述保持器(40)密封固定在桶(10)的底壁(11)上并可操作且密封连接传动轴(20)，以便密封所述中心孔(12)。根据本发明的一方面，滚柱轴承(30)的内轨道(31)在上部具有管状延伸部(33)，使内表面(33a)支靠于传动轴(20)的侧表面而保持；以及和限定一轨道的环形外表面(33b)，保持器(40)支靠于所述筒形外表面密封安置。

Description

用于洗衣机传动轴的密封和轴承装配

技术领域

本发明涉及一种用于传动轴的密封和轴承装配，所述传动轴例如是预加载式洗衣机的旋转轴，目的是简化所述传动轴的结构并增强其轴承抵抗洗衣液意外渗漏导致的化学腐蚀的安全性。

背景技术

已知的洗衣机包括：一安装在支撑结构上、内嵌多孔洗衣筐的桶体，所述桶体按容纳需洗涤衣物的荷载所需尺寸形成，并且所述桶体连接到通常为管状的旋转轴的上端，具有从桶体向下并向外突出的下端的所述旋转轴被支撑在安装在桶体下方支持结构上的滚柱轴承内。

所述洗衣机还带有搅动器或叶轮，它们被设置在洗衣筐的内部并固定在中心轴上端，所述中心轴嵌入并在旋转轴内部形成轴颈；且所述中心轴具有连接在电机轴上的下端，所述电机安装在桶体下方的支撑结构上。

所述洗衣机执行洗衣工作的过程中，旋转轴和洗衣筐保持固定，但是中心轴和叶轮通过电机进行旋转。在旋转过程中，旋转轴转动地连接到中心轴上，以允许后者旋转产生所述多孔洗衣筐所需的转动。

在这些已知的结构中，旋转轴的上端部分设置成穿过具有适宜环形结构的保持器，所述上端部具有一外周和一内周，所述外周密封固定在设置在桶体底壁内的中心孔的边缘内，所述内周与所述旋转轴外表面的相对圆周部分紧密贴合，以便保证围绕旋转轴的桶体底壁的密封性，主要是当后者在旋转工作中转动时，防止含有清洁剂的洗衣液因重力而沿旋转轴外表面泄漏到滚柱轴承并使它们快速磨损。

因为旋转轴的上端部保持暴露于桶体内的洗涤液，且保持器与旋转轴外表面贴合，后者必须具有用于保持器的适当工作所必要的两个特性。第一个特性是关于需要对所述外表面作处理，使其能抵抗洗衣液的化学腐蚀。第二个特性是关于需要对旋转轴的外表面提供可控刚度和粗糙度的表面处理，使其能实现作为保持器的轨道功能，防止洗衣液因重力而渗漏到用来支撑位于洗衣机支撑结构内的旋转轴的滚柱轴承。

上述需求的结果是，具有竖直轴(顶加载式)的洗衣机的旋转轴要经过抵抗洗衣液化学腐蚀的表面处理，也要经过可控刚度和粗糙度的表面处理工序。尽管允许获得具有上述两种结构特性的旋转轴，但是对贵金属合金制成的旋转轴的表面处理和精加工导致高生产成本，使得需要研究低成本的解决方法，目的是获得较便宜的洗衣机。

尽管上述评述涉及轴承和洗衣机旋转轴的简化，但应当理解为本发明提供的涉及的装配可应用于任何通过保持器穿入桶体内部的竖直传动轴，所述轴的外表面限定为所述保持器的轨道，所述保持器设置在用来支撑位于洗衣机支撑结构内的旋转轴的滚柱轴承的上方。

除了关于上述类型的洗衣机旋转轴的生产成本问题，应该进一步注意到保持器可能的故障使得桶体中容纳的洗衣液因重力向径向滚柱渗漏而损坏它们。因此，还要求，如果仅仅通过保持器发生很少的洗衣液渗漏，这种渗漏不会到达所述滚柱轴承。

发明内容

由于上述的不便之处，本发明的一个目的就是提供一种用于本申请所述洗衣机的竖直传动轴的密封和轴承装置，它允许在所述轴中提供保持器轨道，所述轴具有对洗衣液的化学腐蚀令人满意的抵抗力以及可控刚度和粗糙度的特性，这是通过使用简化结构的传动轴，成本相较现有技术的结构显著降低。

本发明的另一目的是提供一种用于洗衣机的竖直传动轴的密封和轴承装置，它保护传动轴的滚柱轴承抵抗通过保持器的洗衣液意外因重力渗漏。

本发明应用于包含如下部件的洗衣机，所述洗衣机包括：承载在支撑结构中的桶，其具有带中心孔的底壁；传动轴，其具有侧表面和具有设置在桶内部的上端部和通过中心孔从桶向外、向下竖直突出的上端部；滚柱轴承，其具有内轨道和外轨道，所述内轨道靠传动轴的侧表面安置和保持，所述外轨道在桶的下方与支撑结构连接；以及保持器，其具有一外周边区域和一内周边区域，所述外周边区域密封固定在桶体底壁内，所述内周边区域与所述传动轴操作地和密封地连接，以便密封所述中心孔。

根据本发明的第一方面，传动装置包含滚柱轴承内轨道的管状轴向延伸部，其从滚柱轴承向上延伸并具有相对传动轴的侧表面安置并保持的内表面和限定一轨道的筒形外表面，该筒形外表面密封安置于保持器的内周边区域。

上述通常限定的结构使用于保持器的所述轨道由滚柱轴承内轨道的管状轴向延伸部的外表面限定，允许传动轴(通常为洗衣机的管状旋转轴)由较少的贵重材料制成，并且无需对其外表面进行处理和精加工，因为传动轴不再限定保持器的轨道。

除了上述的结构和经济上的优点，本结构装置(具有滚柱轴承内轨道的管状轴向延伸部)还能设置有环形偏转器，其具有内边缘和外边缘，所述内边缘密封连接到滚柱轴承的管状轴向延伸部的筒形外表面上，所述外边缘与所述内边缘径向地间隔开，足以使环形偏转器覆盖滚柱轴承区域，所述区域位于可能发生洗衣液因重力渗漏通过保持器的路径上，以便所述渗漏从滚柱轴承的径向方向向外偏转，保证所述滚柱轴承具有更长的使用寿命。

还应理解，本发明允许提供所述的环形偏转器，其具有密封固定在传动轴侧表面上的内边缘，当轴承装置没有滚柱轴承内轨道的管状轴向延伸部时，环形偏转器的剩余部分将与用于所述管状轴向延伸部的一样。

本发明的一方面的技术方案如下：

一种用于洗衣机的传动轴的密封和轴承装置，所述洗衣机包括：承载于支撑结构(S)中的桶(10)，其具有带中心孔(12)的底壁(11)；传动轴(20)，其具有一侧表面和设置在桶(10)内部的上端部(21)以及通过中心孔(12)从桶(10)向外、竖直向下突出的下端部(22)；滚柱轴承(30)，其具有内轨道(31)和外轨道(32)，所述内轨道(31)相对于传动轴(20)的侧表面固定和保持，所述外轨道(32)在桶(10)的下方固定在支撑结构(S)上；保持器(40)，所述保持器(40)具有密封固定在桶(10)的底壁(11)上的外周边区域(41)及可操作地密封连接传动轴(20)的内周边区域(42)，以便密封所述中心孔(12)，其特征在于，滚柱轴承(30)的内轨道(31)具有从滚柱轴承(30)向上延伸且具有内表面(33a)的管状轴向延伸部(33)，所述内表面(33a)抵靠着传动轴(20)的侧表面固定和保持，延伸部(33)还具有限定一轨道的圆柱形外表面(33b)，保持器(40)的内周边区域(42)被密封安置抵靠所述圆柱形外表面(33b)；滚柱轴承(30)的内轨道(31)的管状轴向延伸部(33)在内部具有至少一个由弹性村料制成的密封圈(35)，所述密封圈(35)被压在传动轴(20)与滚柱轴承(30)的内轨道(31)的管状轴向延伸部(33)之间，以便在传动轴(20)与滚柱轴承(30)之间获得密封座；所述管状轴向延伸部(33)的圆柱形外表面(33b)抵抗洗衣液化学腐蚀并具有作为用于保持器(40)的轨道而运行所需的刚度和粗糙度。

本发明的另一方面的技术方案如下：

一种用于洗衣机的传动轴的密封和轴承装置，所述的洗衣机包括：承载在支撑结构(S)中的桶(10)，该桶(10)具有设置有中心孔(12)的底壁(11)；传动轴(20)，其具有侧表面且具有设置在桶(10)内部的上端部(21)和通过中心孔(12)从桶(10)向外竖直向下突出的下端部(22)；滚柱轴承(30)，其具有内轨道(31)和外轨道(32)，所述内轨道(31)支靠并保持于传动轴(20)的侧表面，所述外轨道(32)在桶(10)的下方固定在支撑结构(S)内；保持器(40)，所述保持器(40)具有密封固定在桶(10)的底壁(11)上的外周边区域(41)和可操作地密封连接传动轴(20)的内周边区域(42)，以便密封所述中心孔(12)，其特征在于，该用于洗衣机的传动轴的密封和轴承装置包括一环形偏转器(90)，其具有一内边缘(91)，该内边缘(91)密封地固定在驱动轴(20)的侧表面，位于保持器(40)下方和滚柱轴承(30)的上方；所述环形偏转器(90)还具有一外边缘(92)，其沿径向与内边缘(91)隔开，使这个环形偏转器(90)足以覆盖设置在洗衣液可能通过固定器(40)的重力渗漏的路径中的滚柱轴承(30)的区域，以便从滚柱轴承(30)沿径向向外偏转所述渗漏。

附图说明

本发明将通过给出的本发明可能的实施例参考附图在下面进行描述，其中：

图1为顶部加载式洗衣机的相当简单概略的部分垂直剖视图，显示了本发明的密封和轴承装置；

图2显示了图1所示洗衣机桶体下部区域的细节放大图，其中显示了本发明的密封和轴承装置；

图3显示了与图1相似的视图，但显示了直接应用于所述洗衣机的传动轴上的本发明的偏转装置；

图4显示了图3所示洗衣机的下部区域的细节放大图，其中偏转器直接应用于所述洗衣机的传动轴上；和

图5a和图5B显示了在图1和2或3和4的装置中要使用的环形偏转器的可能结构的不同位置的透视图。

具体实施方式

因为上面已经介绍并在附图中有所说明，本发明的密封和轴承装置应用于包括桶10的顶部加载式洗衣机，所述桶通过刚性或弹性固定装置支撑在支撑机构S上，所述具有底壁11的桶设置有大体在中央的中心孔12。桶10可由不同材料制成并通过悬挂装置或刚性固定装置与支撑机构S连接。

本洗衣机还包括大体为管状的传动轴20，所述传动轴具有侧表面以及伸入桶10内部的上端部21和从桶10竖直向下、向外伸出的下部22，所述上端部通过所述桶的底壁11的中心孔12，所述下部通过所述中心孔12。

在图示的结构中，管状传动轴20限定洗衣机的旋转轴，它通过滚柱轴承30轴颈支撑在支撑结构S上，图1-4只显示了一个滚柱轴承，且其正好占据了桶10底壁11的中心孔12下面的位置。如图1和3中很好的表示出的那样，滚柱轴承30具有内轨道31和外轨道32，所述内轨道固定和保持(通常通过压配合)与传动轴20的侧表面紧密贴合，所述外轨道在桶10的下方固定在支撑结构S上。应当理解支撑结构S可以具有不同的结构形式，且其仅由对所述密封和轴承装置的固定以及本发明目的起决定作用的部分来表示。

为了密封桶10的底部，设置了可以是任何合适的和现有技术已知的结构的保持器40，所述保持器具有密封固定在桶10的底壁11上的外周区域41，以及可操作地密封连接传动轴20的内周区域42，以便密封所述中心孔12。这种保持器40的结构在现有技术中已知，因此对所述保持器特别的结构进行细节描述的需求应达到足以说明所述保持器的外周区域41通过支撑结构S构造为密封和牢固保持的状态。

根据图示的结构，管状旋转轴形式的传动轴20密封固定在洗衣筐50的底壁上，所述传动轴20具有在桶10的内部的上端部21，所述洗衣筐的现有技术中的结构是在侧面和下面形成孔并按能容纳需洗涤衣物的荷载所需尺寸形成，所述洗衣筐50设置在桶10内部，在所述桶中洗衣筐被悬挂保持，以使得在洗衣机旋转工作中所述洗衣筐能绕竖直轴与传动轴20共同地旋转。

另外根据图示的结构，洗衣机包括中心轴60，其通过轴衬65设置并轴颈支撑在管状传动轴20的内部，所述中心轴60具有连接到洗衣机马达(未示出)的下端(未示出)和上端61，在所述上端安装有设置在筐50内的叶轮70，其靠近筐的底部，在洗衣机工作过程中，电动马达驱动所述中心轴60-叶轮70组件一起转动，在所述洗衣机工作过程中所述管状传动轴20抵靠洗衣机的所述支撑结构S通过锁定件保持旋转得锁定，所述洗衣机工作过程是可选择的操作但在此并未作说明，因为它不是本发明的一部分。

根据本发明的第一方面，如图1和2所示，正好位于桶10的底壁11和保持器40的下方的滚柱轴承30的内轨道31承载一管状的轴向延伸部33，其从滚柱轴承30向上延伸并有内表面33a和限定一轨道筒形外面33b，所述内表面安置并保持(通常通过压配合)于传动轴20的侧表面，所述外表面紧密贴合于保持器40的内周区域42。

滚柱轴承30的内轨道31的管状轴向延伸部33可在内部至少带有一个由弹性材料制成的密封圈35(如O型圈)，抵靠传动轴20的外部侧表面安装所述后者时，所述密封圈被压在传动轴20与滚柱轴承30的内轨道31的管状轴向延伸部33之间。密封圈35的设置使得在传动轴20与滚柱轴承30之间获得密封座。

通过上述内容，可以注意到保持器40的轨道不再由传动轴20的侧表面来限定，而是由滚柱轴承30的内轨道31的管状轴向延伸部33的筒形外表面33b限定。考虑到所述管状轴向延伸部33穿入到桶10内部，所述筒形外表面33b构造为具有对洗衣液化学腐蚀的抵抗力和保持器40的轨道所需的刚度和粗糙度。保持器轨道的所限定的转换(从传动轴20的侧表面到滚柱轴承30的管状轴向延伸部33)使得传动轴20可以用较少的贵重材料构成，无需经过表面处理来控制刚度和粗糙度，但仅需抵抗洗衣液的化学腐蚀。这种结构性的解决方案充分降低了传动轴20(不论是实心轴还是如图所示的一种管状传动轴)的生产成本。另一方面，滚柱轴承30(带有其内轨道31的管状轴向延伸部33)的结构实际上不会增加所述滚柱的成本，对洗衣液的化学腐蚀的抵抗力和所述管状轴向延伸部33的筒形外表面33b的刚度和粗糙度是滚柱轴承30的固有特性，该因素实际上地没有增加它的成本。

在所述结构中，管状轴向延伸部33与滚柱轴承30的内轨道31结合成一体。然而，应当理解的是其他结构也是可以的，其中的管状轴向延伸部33可以制成与相关的滚柱轴承30相分离的部分，然后通过任何适当的方式合并成一体。

根据图1和2所示的结构，本发明的密封和轴承装置还可以包括环形偏转器90，其据有内边缘91和外边缘92，所述内边缘密封连接到滚柱轴承30的管状轴向延伸部33的筒形外表面33b上，所述外边缘通过径向延伸与所述内边缘91间隔开，所述径向延伸足以使环形偏转器90覆盖滚柱轴承30的区域，所述区域位于可能发生洗衣液因重力渗漏通过保持器40的路径上，以便所述意外渗漏沿滚柱轴承30的径向方向向外偏转，引导所述渗漏到洗衣机下部区域，并从那里到地板上，而不是所容纳的洗衣液的渗漏流到洗衣机的滚柱轴承上而损坏它们并显著的减少它们的使用寿命。

在图5a和5b中有很好的图示，环形偏转器90包括中心管状毂部分90a，其围绕滚柱轴承30的管状轴向延伸部33的筒形外表面33b密封固定；以2及一个覆盖环形部分90b，其从中心管状毂部90a沿径向向外凸出。在图示结构中，环形偏转器90的中心管状毂部90a能以套筒形式由弹性材料制成，套筒尺寸制成能通过压配合围绕滚柱轴承30的管状轴向延伸部33安装，覆盖环形部分90b在内部以不同方式连接中心管状毂部90a，如通过粘贴、装配和其它已知或未知的固定方式，该装置不改变环形偏转器90功能来偏转洗衣液的渗漏流向。偏转器90的覆盖环形部分90b可由例如塑料、金属或其它任何能够承受安装环境下的工作条件的合适的材料制成，且其还对洗衣液具有抵抗力和不渗透性，目的是作为流体偏转器工作，不被洗衣液灌入或不受洗衣液的化学腐蚀。

尽管图1和2显示了环形偏转器90在一种具有所述结构的装置中的应用，在所述具有所述结构的装置中滚柱轴承30恰好在洗衣机的桶10的下方承载管状轴向延伸部33，这是可以理解的，如图3和4所示，环形偏转器90可以应用于这样的结构，在所述结构中所述偏转器具有直接密封固定到传动轴20侧表面的内边缘91，其位于保持器40的下方和滚柱轴承30的上方，还具有沿径向与内边缘91间隔开的外边缘92，足以覆盖滚柱轴承30的所述区域，所述区域位于可能发生洗衣液因偶然的重力渗漏通过保持器的路径上，正如对与图1和2中限定的装置相关的说明那样。

如图5a和5b所示，环形偏转器90可以用合适的材料(如弹性材料)制成单一部件。

尽管在此仅对本发明的两种可能的结构进行了描述和图示，但是可以理解的是，在不脱离附于本发明权利要求所限定的发明原理中，可以对单元的形式和布置进行改变。

Claims (13)

1.一种用于洗衣机的传动轴的密封和轴承装置，所述洗衣机包括：承载于支撑结构(S)中的桶(10)，其具有带中心孔(12)的底壁(11)；传动轴(20)，其具有一侧表面和设置在桶(10)内部的上端部(21)以及通过中心孔(12)从桶(10)向外、竖直向下突出的下端部(22)；滚柱轴承(30)，其具有内轨道(31)和外轨道(32)，所述内轨道(31)相对于传动轴(20)的侧表面固定和保持，所述外轨道(32)在桶(10)的下方固定在支撑结构(S)上；保持器(40)，所述保持器(40)具有密封固定在桶(10)的底壁(11)上的外周边区域(41)及可操作地密封连接传动轴(20)的内周边区域(42)，以便密封所述中心孔(12)，其特征在于，滚柱轴承(30)的内轨道(31)具有从滚柱轴承(30)向上延伸且具有内表面(33a)的管状轴向延伸部(33)，所述内表面(33a)抵靠着传动轴(20)的侧表面固定和保持，延伸部(33)还具有限定一轨道的圆柱形外表面(33b)，保持器(40)的内周边区域(42)被密封安置抵靠所述圆柱形外表面(33b)；滚柱轴承(30)的内轨道(31)的管状轴向延伸部(33)在内部具有至少一个由弹性材料制成的密封圈(35)，所述密封圈(35)被压在传动轴(20)与滚柱轴承(30)的内轨道(31)的管状轴向延伸部(33)之间，以便在传动轴(20)与滚柱轴承(30)之间获得密封座；所述管状轴向延伸部(33)的圆柱形外表面(33b)抵抗洗衣液化学腐蚀并具有作为用于保持器(40)的轨道而运行所需的刚度和粗糙度。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管状轴向延伸部(33)与滚柱轴承(30)的内轨道(31)结合成一体。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动轴(20)由筒状旋转轴来限定、多孔洗衣筐(50)固定在所述传动轴(20)上端部(21)上，所述筐(50)安装在桶(10)内部，并按容纳需洗涤衣物的荷载定尺寸。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还具有环形偏转器(90)，该偏转器具有内边缘(91)和外边缘(92)，所述内边缘(91)密封连接到滚柱轴承(30)的管状轴向延伸部(33)的圆柱形外表面(33b)上，所述外边缘(92)与所述内边缘(91)径向间隔开，足以使环形偏转器(90)覆盖在洗衣液通过保持器(40)可能重力渗漏的路径内的滚柱轴承(30)的区域，以便使所述渗漏从滚柱轴承(30)沿径向向外偏转。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，环形偏转器(90)包括中心管状毂部分(90a)，其围绕管状轴向延伸部(33)的圆柱形外表面(33b)密封固定，以及一个覆盖环形部分(90b)，其从中心管状毂部分(90a)沿径向向外凸出。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，中心管状毂部分(90a)由弹性材料制成，通过压配合围绕管状轴向延伸部(33)安装，所述覆盖环形部分(90b)在内部连接中心管状毂部分(90a)。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，环形偏转器(90)可以形成一单一部件。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，覆盖环形部分(90b)由塑料或金属材料制成。

9.一种用于洗衣机的传动轴的密封和轴承装置，所述的洗衣机包括：承载在支撑结构(S)中的桶(10)，该桶(10)具有设置有中心孔(12)的底壁(11)；传动轴(20)，其具有侧表面且具有设置在桶(10)内部的上端部(21)和通过中心孔(12)从桶(10)向外竖直向下突出的下端部(22)；滚柱轴承(30)，其具有内轨道(31)和外轨道(32)，所述内轨道(31)支靠并保持于传动轴(20)的侧表面，所述外轨道(32)在桶(10)的下方固定在支撑结构(S)内；保持器(40)，所述保持器(40)具有密封固定在桶(10)的底壁(11)上的外周边区域(41)和可操作地密封连接传动轴(20)的内周边区域(42)，以便密封所述中心孔(12)，其特征在于，该用于洗衣机的传动轴的密封和轴承装置包括一环形偏转器(90)，其具有一内边缘(91)，该内边缘(91)密封地固定在驱动轴(20)的侧表面，位于保持器(40)下方和滚柱轴承(30)的上方；所述环形偏转器(90)还具有一外边缘(92)，其沿径向与内边缘(91)隔开，使这个环形偏转器(90)足以覆盖设置在洗衣液可能通过保持器(40)的重力渗漏的路径中的滚柱轴承(30)的区域，以便从滚柱轴承(30)沿径向向外偏转所述渗漏。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，环形偏转器(90)包括中心管状毂部分(90a)，其围绕传动轴(20)的侧表面密封固定，以及一个覆盖环形部分(90b)，该覆盖环形部分(90b)从中心管状毂部分(90a)沿径向向外凸出。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，中心管状毂部分(90a)由弹性材料制成且通过压配合绕传动轴(20)被安装，覆盖环形部分(90b)在内部连接中心管状毂部分(90a)。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，环形偏转器(90)形成单一部件。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，覆盖环形部分(90b)由塑性或金属材料制成。

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