CN103290649A - 人力双向滚转洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种人力双向滚转洗衣机是机架的前部设置有人力传动机构、中间中设置有洗衣脱水机构；所述机架是由两对应的前端固定有传动侧板的机架侧板通过两机架侧板间设置的人力传动机构和洗衣脱水机构连接固定构成；所述人力传动机构是固定于传动侧板上的手摇杆洗衣输入机构和脚踏板脱水输入机构构成；所述洗衣脱水机构是由无孔托盘和通水托盘对合夹紧驱动洗衣球体，并由相对应的设置在滚动的转筒上的轴承连接固定。本发明将电力驱动改进为人力驱动，具有节省电能，绿色环保以及回归自然的特点；而且结构简单，噪声较低，洗衣效果好。

Description

人力双向滚转洗衣机

技术领域

本发明涉及一种滚筒洗衣机，尤其是一种用于人力输入的双向滚转洗衣机。

背景技术

现有洗衣机主要有以下几种结构类型：

第一种是波轮式洗衣机。如专利公开号为：CN3504858，主要依靠电动机提供动力，带动装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，进而带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。此种波轮式结构的洗衣机，存在的不足是：耗电、耗水；对衣物磨损高，靠机械运动来带动衣物旋转，由于衣物和筒壁产生摩擦，对衣物磨损率高；除此之外，还有衣物易缠绕，使清洁性不佳等缺点。

第二种是滚筒式洗衣机。如专利公开号为：CN201605457U，模仿棒锤击打衣物原理设计，利用电动机的机械做功使滚筒旋转，衣物在滚筒中不断地被提升摔下，再提升再摔下，做重复运动，加以洗衣粉和水的共同作用使衣物洗涤干净。其滚筒洗衣机的缺点是：洗涤时间较长，消耗电能较大，噪音过大，基体过重，挪动不便，洗涤过程中不能随时添加衣物等。

第三种是搅拌式洗衣机。如专利公开号为：CN2320636，内桶和外桶位于同一中心线上，与地面垂直，桶底中央装设有一搅拌器。在洗涤或漂洗时，电动机带动搅拌器以180弧度摆动，衣物在桶内被搅拌器搅拌，与水流摩擦而达到洗净衣物的目的。其此种搅拌式洗衣机的缺点是：容易缠绕，相比前两种方式损坏衣物较大，噪音最高，耗电也大。

第四种是人力驱动脚踏式洗衣机。如专利公开号为：CN2554210的一种链式传动式洗衣机，通过人力脚蹬脚踏板使曲拐带动主动链轮,，链条带动从动链轮，使洗衣机滚筒转动，即可进行洗衣工作。还有专利公开号为：CN201695223U的一种齿轮式传动洗衣机，主要由滚筒洗衣装置部分和脚踏驱动装置部分传动连接组成，脚踏驱动装置通过齿轮传动机构与滚筒洗衣装置传动连接，从而带动滚筒转动，即可进行洗衣工作。这两种类型的脚踏洗衣机的缺点是：单纯的链传动或齿轮传动与洗衣桶的拼凑，洗衣原理仿造波轮式和滚筒式洗衣机，洗衣效果比以上几种较差，用齿轮传动，制造费用高，结构复杂，用链条传动噪音大，整体尺寸和重量较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种人力双向滚转洗衣机，以人力驱动洗衣球体，实现双向滚转洗衣。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

一种人力双向滚转洗衣机，含有人力传动机构、洗衣脱水机构，以及机架；其特征在于：在机架的前部中间设置有人力传动机构；在机架的中间中设置有洗衣脱水机构；

所述机架是由两对应的前部固定有传动系侧板的机架侧板、并通过两机架侧板中间前端设置的人力传动机构以及中间中设置的洗衣脱水机构连接固定构成；

所述人力传动机构是由两对应的传动侧板上的手摇杆轴和脚踏板轴通过行星轮系轴上的皮带连接洗衣脱水机构的皮带轮构成；

所述洗衣脱水机构是由无孔托盘和通水托盘对合夹紧驱动洗衣球体，并由相对应的设置在滚动转筒上的轴承连接固定，在无孔托盘和转筒间设置有洗衣球体分离装置；洗衣球体的密闭外球壳内同心固连有镂空的内球壳；与无孔托盘所固连的轴套和通水托盘上均设置有与机架左摩擦锥环和右摩擦锥环交替接触的小摩擦轮Ⅱ，所述小摩擦轮Ⅱ由滚动的转筒驱动其转动，构成洗衣机构；小摩擦轮Ⅱ与机架左摩擦锥环和右摩擦锥环的交替接触，驱动小摩擦轮Ⅱ的转动换向；在通水托盘上还设置有与脱水皮带轮Ⅱ相接触的小摩擦轮Ⅲ构成脱水机构。

在上述技术方案中，进一步地，附加技术方案特征在于：

所述手摇杆的人力输入是执行双向滚转洗衣球体的洗衣；手摇杆和脚踏板的人力同时输入是执行双向滚转洗衣球体的甩干。

所述滚转是洗衣球体在滚动的同时进行转动。

所述双向滚转是洗衣球体转动时的顺时针和逆时针转动。

所述洗衣与脱水是连续进行的。

所述洗衣球体是球形或者是椭圆形结构。

所述摩擦轮与摩擦环是锥面结构。

所述洗衣球体分离装置是离合器结构。

所述手摇杆与脚踏板的输入机构驱动力大于等于洗衣脱水阻力乘以洗衣脱水传动比。

实现本发明所提供的一种人力双向滚转洗衣机，与现有技术相比，通过对洗衣桶体的构造和结构进行改进，实现了双向滚转和正转反转；通过对洗衣桶体动力输入结构进行改进，利用人力输入驱动，实现了节能降噪。其中对洗衣机动力输入结构的改进是采用行星轮耦合机构结合手部及脚部力量输入至空间间歇式行星轮机构，使洗衣筒体发生多向运转以完成洗衣和脱水过程；对洗衣桶体动力输入结构的改进是将电动力的输入结构改进为人手和人脚的输入结构，并通过皮带轮驱动洗衣筒体发生多向运转以完成洗衣和脱水过程。这些结构上的改进，使得洗衣机具有结构简单，节省电能，噪声较低，洗衣效果好，绿色环保以及回归自然的特点。   实现双向滚转和正转反转；对洗衣桶体的动力输入结构进行改进，利用人力输入驱动，实现节能降噪的目的。

附图说明

图1是人力双向滚转洗衣机的整体结构图。

图2是图1双向转筒的支撑结构图。

图3是图1洗衣机的整体结构剖视图。

图4是图1洗衣机的洗衣球体结构图。

图5是图1洗衣机的人力传动结构图。

图6是图5人力传动结构的侧视结构图。

图7是图5人力传动结构的行星轮系结构图。

图8是图1洗衣球体分离装置的剖视结构图。

图9是图4洗衣球体部分的密封结构图。

图10是图1洗衣机的双向滚转结构图。

图中：1：人力传动机构；2：洗衣脱水机构；3：机架；4：皮带I； 5：皮带II；6：转筒7：转筒皮带轮II；8：脱水皮带轮II；9：皮带III；10：皮带IV；11：转筒支撑轴承；12：脱水皮带轮支撑轴承；13：传动系侧板；14：行星轮；15：脚踏板臂；16：脚踏板皮带轮I；17：脚踏板单向轴承；18：手摇杆单向轴承；19：手摇杆皮带轮I；20：手摇杆轴；21：脱水皮带轮I；22：脚踏板；23：脚踏板轴；24：手摇杆；25：脚踏板皮带轮II；26：行星轮系轴；27：转筒皮带轮I；28：小摩擦轮I；29：左摩擦锥环；30：右摩擦锥环；31：通水托盘轴承座；32：通水托盘；33：洗衣球体；34：洗衣球体分离装置；35：轴套轴承；36：轴套轴承座；37：轴套；38：无孔托盘；39：通水托盘；40：小摩擦轮II；41：小摩擦轮III；42：通水螺塞；43：滑动销；44：弹簧；45：内凸轮；46：钢珠；47：洗衣球体内球壳；48：洗衣球体外球壳；49：通气螺塞；50：O型密封圈；51：楔形密封圈I；52：楔形密封圈II；53：座椅；54：光杆；55：直线轴承座；56：座椅倾角调节块；57：机架侧板。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。

实施本发明所提供的一种人力双向滚转洗衣机，该洗衣机是人工洗衣机，其主体结构包括人力传动机构、洗衣脱水机构，以及机架；其主体结构方案在于：在机架3的前端部设置有人力传动机构1；在机架3的机架侧板57的中间中设置有洗衣脱水机构2；其各部分的具体结构关系如下：

机架3是由两对应的前端部固定有传动侧板13的机架侧板57构成，是通过两机架侧板57中间设置的人力传动机构1和洗衣脱水机构2连接固定构成的稳定人力双向滚转洗衣机架；其中的人力传动机构1连接固定是由两对应的传动侧板13上的手摇杆轴20和脚踏板轴23通过行星轮系轴26上的皮带连接洗衣脱水机构2的皮带轮构成；洗衣脱水机构2连接固定是由洗衣脱水机构2相应的转筒支撑轴承11和脱水皮带轮支撑轴承12连接固定构成；

人力传动机构1是固定于传动侧板13上的手摇杆洗衣传动机构和脚踏板脱水传动机构构成；其中，手摇杆传动机构是由手摇杆24及手摇杆单向轴承18及其手摇杆皮带轮Ⅰ19通过行星轮14上的皮带轮连接转筒皮带轮Ⅱ7构成；脚踏板脱水传动机构是由脚踏板22及脚踏板单向轴承17及其脚踏板皮带轮II25通过行星轮14上的皮带轮连接脱水皮带轮Ⅰ21构成；   

洗衣脱水机构2是由无孔托盘38和通水托盘39对合夹紧驱动洗衣球体33构成，是由相对应的设置在滚动转筒6上的轴承连接固定，在无孔托盘38和转筒6中间设置有洗衣球体分离装置34；洗衣球体33的密闭外球壳内同心固连有镂空的内球壳；与无孔托盘38所固连的轴套37和通水托盘39上均设置有与机架左摩擦锥环29和右摩擦锥环30交替接触的小摩擦轮Ⅱ40，该小摩擦轮Ⅱ40由滚动的转筒6驱动其转动，构成洗衣机构；小摩擦轮Ⅱ40与机架左摩擦锥环29和右摩擦锥环30的交替接触，驱动小摩擦轮Ⅱ40的转动换向；在通水托盘Ⅱ39上还设置有与脱水皮带轮Ⅱ8相接触的小摩擦轮Ⅲ41构成脱水机构。

在上述实施方案中，洗衣球体33采用球形或者是椭圆形结构均可，洗衣球体33的动力输入是采用手摇杆24和脚踏板22，其中，手摇杆24是执行双向滚转洗衣球体的洗衣动力输入；手摇杆24和脚踏板22同时输入是执行双向滚转洗衣球体的甩干动力输入。洗衣球体33的滚转是在自身滚动的同时进行转动，双向滚转是洗衣球体33转动时，进行顺时针和逆时针两个方向转动；在人工洗衣时，洗衣与脱水是连续进行的。

在上述实施方案中，构成人工洗衣机洗衣的主要部件双向滚转摩擦轮与摩擦环是采用锥面结构，在洗衣时，手摇杆24和脚踏板22的驱动力大于等于洗衣脱水阻力乘以洗衣脱水传动比，洗衣球体分离装置34是采用离合器结构，具体的传动结构关系如下：

双向滚转是公转传动和自转传动系通过轴承座和角接触轴承连接在一起构成的，其中转筒6与固连的转筒皮带轮Ⅱ7及转筒固定环由两侧均布的转筒支撑轴承11夹紧，转筒支撑轴承11又固定在机架3的侧板上，以使转筒6仅能绕自身回转中心线自转；转筒皮带轮Ⅱ7与转筒皮带轮Ⅰ27通过皮带相互连接；洗衣球体33与通水托盘39通过螺钉固连在一起；轴套37通过紧定螺钉和小摩擦轮Ⅱ40固连在一起，无孔托盘38又通过滑动销43和轴套37连接在一起；小摩擦轮Ⅱ40和左摩擦锥环29及对侧的右摩擦锥环30交替接触传动，两摩擦锥环在空间上互补，各占约180°。 通水托盘39也通过对应的紧定螺钉和小摩擦轮Ⅱ40固连在一起，小摩擦轮Ⅱ40又和左摩擦锥环29及对侧的右摩擦锥环30交替接触传动。小摩擦轮Ⅲ41和通水托盘39通过螺纹固连，小摩擦轮Ⅲ41又和脱水皮带轮Ⅱ8相互接触传动。如图7双向滚转部分的结构示意图。

机架3是由机架侧板57作为支撑人力传动机构1与洗衣脱水机构2，并通过螺钉和轴相互连接构成的。此外，机架3还包括为了打开洗衣球体33所用的洗衣球体34，弹簧44安置在无孔托盘38孔内，并推动两侧的滑动销43，滑动销43与钢珠46相互接触，钢珠46与内凸轮45内侧相接触，滑动销43既可在无孔托盘38孔内滑动，也可在轴套37滑槽内滑动。如图8所示。

上述技术方案采用独特的球形结构或者是椭圆形结构构成洗衣桶，该洗衣桶体的设计不但仿真了皮划艇运动的运动过程，而且将运动产生的能量用于洗衣与脱水两用上，并且提出了新的人工洗衣原理与运动方式，动力由脚踏板和摇臂通过多级传动系输入到洗衣脱水球体部分，使洗衣球体能够在自转的同时进行公转，综合了现有滚筒洗衣机和波轮洗衣机的洗衣转动方式，也在节电的同时将锻炼身体的运动能量转换成洗衣与脱水的动力过程，完成了洗衣任务。

此外，在双向滚转洗衣机的适当结构上设置电动机及其变速器，也可用电力驱动洗衣机，完成洗衣脱水过程，达到洗衣的目的。

本发明上述的一种人力双向滚转洗衣机的洗衣方法如下：

打开洗衣球体33时：用手转动内凸轮45，内凸轮内缘推动钢珠克服弹簧44的力向内运动。同时钢珠46推动滑动销43向内运动，这样无孔托盘38便会与轴套37相互脱离。此时由手推动无孔托盘37沿轴套38向上运动，钢珠46便会沿着轴套的滑槽向上运动，无孔托盘37也随之向上运动，从而使无孔托盘37与洗衣球体33的半球部分脱离，避让出打开洗衣球体33所需的空间。如图8所示。

关闭洗衣球体33时：用手反向转动内凸轮45，弹簧44便会推动滑动销43和钢珠45向外运动，滑动销43会重新进入轴套孔，锁定无孔托盘37和轴套38，此时，无孔托盘37上的螺钉凹坑与洗衣球体33上的螺钉相互扣合，洗衣球体33就可接受来自无孔托盘37的扭矩。

向洗衣球体33注水时：旋转转筒，使通水托盘39朝斜上方，打开通气螺塞49后，拧开通水螺塞42，注入水，拧紧通水螺塞42和通气螺塞49。

洗涤时：手驱动手摇杆12往复摆动，经脚踏板单向轴承18过滤为转筒皮带轮I 27的单向旋转运动后,通过皮带I4传递至行星轮耦合机构的行星架，即行星轮系轴26上，脚部动力和手部动力经过行星轮的耦合作用，后输出至脱水皮带轮I21上，驱动转筒皮带轮II7转动。

转筒6绕自身轴线旋转时，与转筒6通过轴套轴承座36相连的小摩擦轮II40的回转轴线也会跟随转筒6的转动轴线转动(两轴线空间上相互垂直)。与小摩擦轮II40通过锥面相互接触的左摩擦锥环29和右摩擦锥环30会产生使小摩擦轮II40自转的摩擦力，从而驱动与小摩擦轮II40相连的轴套轴承座36旋转。此时洗衣球体33会绕轴套轴承座36轴线旋转，这样作为洗衣容器的洗衣球体33绕轴套轴承座36轴线的旋转和绕转筒6轴线的旋转。

由于左摩擦锥环29和右摩擦锥环30在空间上是互补的，即各占约180度，所以小摩擦轮II40会分别与两侧的锥面(左摩擦锥环29的锥面，右摩擦锥环30的锥面)相互接触，这样就使洗衣球体33 绕轴套轴承座36轴线的旋转发生换向。同时，上下分布的两个小摩擦轮II40受力方向恰好相反，洗衣球体33受力均匀合理。本发明采用互补的锥形摩擦环，使球体两端的小摩擦轮同时同向的驱动洗衣球，结构上使受力更为均匀。同时，还可以使洗衣球在互补交界处发生自转换向，加大了洗衣球内的扰流，强化洗衣效果。

脱水时：拧开通水螺塞42，放水，旋转转筒，使通水托盘39朝下，手驱动手摇杆12往复摆动，经脚踏板单向轴承18过滤为转筒皮带轮I 27的单向旋转运动后，通过皮带III9传递至脱水皮带轮II8上。转筒受脚踏板传动系的作用力，脚踏板不运动时，转筒被单向锁止。脱水皮带轮II8的旋转运动驱动小摩擦轮III41绕轴自转，从而驱动与小摩擦轮III41连接的洗衣球体33定轴转动。此时由于传动系的增速作用，洗衣球体33会高速运动，产生离心力。衣物附着的水分受离心力作用从衣物上脱离后，流至洗衣球体33的外表面，最后经通水托盘39流出。

上述人力双向滚转洗衣机的洗衣脱水机构驱动洗衣球体进行双向滚转，其中，洗衣的动力部分主要是由踏板、摇杆、行星轮耦合机构、皮带轮及附属的传动轴、轴承等部件构成。动力经踏板及摇臂输入，经行星轮耦合，最后经皮带轮输出。踏板传动路径是踏板的圆周运动经传动轴直接输入至行星轮的太阳轮，使太阳轮随踏板单向连续运转；摇臂传动路径是摇臂的传动经单向轴承过后变为单向断续运转，从而提高了外齿圈转速。这样便完成了踏板力输入摇臂力输入的耦合及变矩变速作用。原理如图7所示。

洗衣的双向滚转主要是洗衣球体的滚转及正反转，由皮带轮、转筒、自转轴、锥形小摩擦轮、两片互补的锥形摩擦环及附属的传动轴及轴承等构成，锥形小摩擦轮与锥形摩擦环及转筒构成了一个空间行星轮系。动力传动是耦合的作用力通过皮带轮驱动转筒单向运动，此时与转筒相连的小摩擦轮便会绕转筒的自转轴线转动，由于受到摩擦锥环的摩擦力作用，锥形小摩擦轮同时会发生绕小摩擦轮自转轴线的转动，这时，洗衣球体内衣物和液体的任意一个点都具备绕转筒的自转轴线和绕摩擦轮自转轴线成两个方向的速度。如图10所示。

本发明采用锥形的摩擦环及小摩擦轮，小摩擦轮锥角大于摩擦锥环锥角所具有的作用和积极效果在于：一是摩擦轮锥角大于摩擦环锥角，可以提供楔形增压作用，提高传动效率。二是避免了由于自转轴线径向位置不同引起的摩擦轮偏磨磨损现象。三是当摩擦轮发生磨损以后，无需更换摩擦轮，旋入摩擦轮即可。

Claims (9)

1.一种人力双向滚转洗衣机，含有人力传动机构、洗衣脱水机构，以及机架；其特征在于：在机架（3）的前部中间设置有人力传动机构（1）；在机架（3）的中间中设置有洗衣脱水机构（2）；

所述机架（3）是由两对应的前部固定有传动系侧板（13）的机架侧板(57)、并通过两机架侧板(57)中间前端设置的人力传动机构（1）以及中间中设置的洗衣脱水机构（2）连接固定构成；

所述人力传动机构（1）是由两对应的传动侧板（13）上的手摇杆轴（20）和脚踏板轴（23）通过行星轮系轴（26）上的皮带连接洗衣脱水机构（2）的皮带轮构成；

所述洗衣脱水机构（2）是由无孔托盘（38）和通水托盘（39）对合夹紧驱动洗衣球体（33），并由相对应的设置在滚动转筒（6）上的轴承连接固定，在无孔托盘（38）和转筒（6）间设置有洗衣球体分离装置（34）；洗衣球体（33）的密闭外球壳内同心固连有镂空的内球壳；与无孔托盘（38）所固连的轴套（37）和通水托盘（39）上均设置有与机架左摩擦锥环（29）和右摩擦锥环（30）交替接触的小摩擦轮Ⅱ（40），所述小摩擦轮Ⅱ（40）由滚动的转筒（6）驱动其转动，构成洗衣机构；小摩擦轮Ⅱ（40）与机架左摩擦锥环（29）和右摩擦锥环（30）的交替接触，驱动小摩擦轮Ⅱ（40）的转动换向；在通水托盘（39）上还设置有与脱水皮带轮Ⅱ（8）相接触的小摩擦轮Ⅲ（41）构成脱水机构。

2.如权利要求1所述的人力双向滚转洗衣机，其特征在于：所述手摇杆（24）的人力输入是执行双向滚转洗衣球体的洗衣；手摇杆（24）和脚踏板（22）的人力同时输入是执行双向滚转洗衣球体的甩干。

3.如权利要求1所述的人力双向滚转洗衣机，其特征在于：所述滚转是洗衣球体（33）在滚动的同时进行转动。

4.如权利要求1所述的人力双向滚转洗衣机，其特征在于：所述双向滚转是洗衣球体（33）转动时的顺时针和逆时针转动。

5.如权利要求1所述的人力双向滚转洗衣机，其特征在于：所述洗衣与脱水是连续进行的。

6.如权利要求1所述的人力双向滚转洗衣机，其特征在于：所述洗衣球体（33）是球形或者是椭圆形结构。

7.如权利要求1所述的人力双向滚转洗衣机，其特征在于：所述摩擦轮与摩擦环是锥面结构。

8.如权利要求1所述的人力双向滚转洗衣机，其特征在于：所述洗衣球体分离装置（34）是离合器结构。

9.如权利要求1所述的人力双向滚转洗衣机，其特征在于：所述手摇杆（24）与脚踏板（22）的输入机构驱动力大于等于洗衣脱水阻力乘以洗衣脱水传动比。

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