顶部填装的洗衣设备的制作方法

专利名称：顶部填装的洗衣设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及洗衣设备，特别是这样的洗衣设备，其中放置了衣物的容器可以通过从洗衣设备机柜中移出而提供给使用者。
背景技术：
许多洗衣机是前部填装的。这意味着使用者必须弯腰为洗衣机填装和取走衣物。类似的情况也存在于许多滚筒型干燥机中。
众所周知的是洗碗机中设有滑动抽屉结构，以使清洗系统能以这样的方式安装在机柜中，即其可以被水平地从机柜中抽出，以便能够触及一敞开的顶部，从而填装和卸走盘子等。这种类型的半高度洗碗机可以这样安装，即他们可以在厨房凳子的高度上被填装。这种洗碗机的一个例子见于WO93/12706中。人机工程学因素显示出这种能从机柜中移出承载容器的广泛思路也可以用于其他家用设备中，特别是但不局限于用在洗衣机或衣物干燥机中。
发明概述因此，本发明的一个目的是提供一种洗衣设备，其中装有衣物的容器可以从设备机柜中移出，以方便填装和取走衣物。
第一个方面概括而言，本发明涉及一种洗衣设备，其包括(a)一个机柜，
(b)一个衣物处理系统，其以这样的方式活动安装在上述机柜中，即其可以从上述机柜中被抽出以便能够轻易地被触及，上述衣物处理系统包含(ⅰ)一个结构，其以这样的方式活动连接在上述机柜的内部，即该结构中至少上部能够从上述机柜向外移动，(ⅱ)一个容器，其用于将上述衣物可旋转地支承在上述结构中，(ⅲ)用于旋转上述容器的装置，(ⅳ)用于将流体引入上述容器中的装置，(ⅴ)用于将流体从上述容器中排出的装置，以及(c)一个前板，其构成上述结构的一部分，而且其在衣物处理系统退回时能够关闭上述机柜，以便提供出包围着上述容器的不透流体的外壳。
另一个方面概括而言，本发明涉及一种洗衣设备，其包括(a)一个机柜，(b)一个衣物处理系统，其以这样的方式安装在上述机柜中，即其可以绕着其一下部向前倾斜而从上述机柜中伸出，以便能够够被触及，上述衣物处理系统包含(ⅰ)一个结构，其以这样的方式在其下侧处连接在上述机柜内部，即该结构能够从上述机柜中向外转动，
(ⅱ)一个容器，其在使用时容纳上述衣物并且可旋转地和横向地安装在上述结构的一上部，从而使得上述容器的轴线与上述结构的运行方向正交，(ⅲ)用于旋转上述容器的装置，(ⅳ)用于将流体引入上述容器中的装置，(ⅴ)用于将流体从上述容器中排出的装置，以及(c)一个前板，其构成上述结构的一部分，而且其在衣物处理系统退回时能够关闭上述机柜，以便提供出包围着上述容器且不透流体的外壳。
前面使用的术语“流体”在洗衣机的情况下指的是清洗液，在干燥机的情况下指的是空气。
在本发明的设备的优选实施例中，不论是洗衣机还是干燥机，均为水平轴线机器。然而，迄今为止水平轴线的洗衣机在人机工程学、循环周期时间以及衣物容量等方面尚未很好地被完善。类似的人机工程学问题也存在于传统的前部填装的干燥机中。为了强调人机工程学因素，这里采用了“东-西”方向安装的机器轴线和一个移动机构，以便在打开时将衣物容器提供给使用者。通过一个窗口可以穿过容器壁而进入衣物容器内部，该窗口在打开之前可以环绕着容器沿圆周方向滑动。
附图简述

图1是根据本发明的洗衣机的第一个实施例的剖开透视图，其通过剖切而显示洗衣机在其横断面上的主要部分，图2是图1中的洗衣机的分解图，显示出组合起来构成洗衣机的各主要部件，图3a至3c是示意性横断面正视图，显示了衣物处理系统从机柜中显露出来的方式，图4中示意显示了本发明的洗衣机摆动控制的第二种形式，图5是根据本发明的衣物干燥机的类似于图1中的洗衣机的视图，图6示出了根据本发明的衣物干燥机堆放在本发明的洗衣机上方时的情形，图7中示出了洗衣机的另一个实施例，其中使用了一个滑动抽屉机构，以取代倾斜/摆动机构。
本发明的最佳实施模式尽管许多原理也同样适用于图5中所示的衣物干燥机，但这里将主要针对一种洗衣机来描述本发明。图1和2中示出了一种水平轴线型洗衣机，其具有一个多孔滚筒1，它被支承在一个机柜2内而且其轴线大致水平地位于“东-西”横向方位上。机柜2包括多个限制了洗液或漂洗液的表面，从而使滚筒密封在一个不透水的外壳内。机柜结构2中的一些部件可以通过例如双层板材热成型而与限制液体的各表面形成在一起。特别是洗衣机的后壁和侧壁可以通过这种方式被制成。
由滚筒和许多其他元件构成的衣物处理系统在优选实施例中容纳在一个可倾结构150中，一个前板106附着在该可倾结构上，以便构成机柜2的门。上述衣物处理系统可以从机柜2中移出，随后将参照图3a、3b和3c对此进行描述。
滚筒1在其每端分别被轴承8可旋转地支承着，而轴承又依次分别被滚筒支承6、7支承着。在图示的实施例中，轴承从外侧轴向安置在一个轴装置9上，而轴装置则从滚筒端部11、12的毂区域10伸出。其他轴结构也同样可行，例如该结构可以从内侧安置在滚筒的毂区域的外表面上的孔中，从而安置在从滚筒支承伸出的轴上。图示的滚筒支承6、7分别为整体式底部支承单元，其适合于通过双层板材热成型、吹塑或类似方法制作。每个滚筒支承优选包括一个加强肋区域13、16和一个如图所示用于容纳滚筒1上的相应滚筒端部11、12的容纳滚筒的孔区域14、15。滚筒支承6、7通过联锁在设于侧壁50、51中的互补表面上而与子结构150咬合。其他次优的结构也是可行的，例如由分立零件构成的构架或机械式悬挂系统。
每个滚筒支承分别包括一个位于上述孔区域14、15中央的轴承支承孔。一个柔性轴承架17安置在轴承支承孔中，而轴承8又装配在轴承架17内的凸台中。
在图1和2所示的本发明的优选实施例中，更详细地讲，滚筒1包括一个多孔金属箍环22、封闭了箍环22的端部以形成大致圆筒形腔室的一对滚筒端部11、12和延伸于滚筒端部之间的一对叶片110。在本发明的优选形式中，滚筒只在一个端部11被驱动，因此叶片110的一个功能是向未被驱动的滚筒端部12传递旋转力矩。该叶片还向滚筒组件1提供纵向刚度。为此，叶片110较宽且较浅，当然它们也具有足够的深度和内部强化以获得所需的抵抗力，以承受因不平衡动态负载导致的扭曲。叶片优选具有一个明晰的形式，包括一个前缘和一个后缘，以有助于翻滚洗涤负荷。在优选实施例中，两个叶片沿旋转方向相反定向，从而在沿任一方向旋转时，一个叶片向前移动而另一叶片向后运动。这种叶片结构所提供的附加优点是使用者能够顺利地打开并触及洗涤腔室中，如后文所述。
为了能够触及滚筒内部，多孔金属箍环22沿圆周方向分隔成两件，即一个主滚筒段34和一个箍环配齐窗口段35。在图1中，所示窗口段处于其非连接和后退模式中，此时洗衣机准备就绪以便打开。在本发明的优选形式中，窗口段35延伸在金属箍环22的整个宽度上并沿其对置边缘36、37连接在主滚筒段的两个自由边缘38、39上。该窗口段被这样连接着，即能够抵抗着拉力而完全紧固在主滚筒段的每个边缘上。因此，在洗衣机的旋转过程中，在滚筒以高达1000RPM(转/分钟)或以上的转速旋转时，滚筒是完全连接着的连续箍环，这对于处理因此产生的离心力而言是最佳的。在优选形式中，窗口段35是通过一个主动机械式闭锁机构而沿一个边缘36进行连接的，该闭锁机构与主滚筒段34上的相应自由边缘38相连。该闭锁机构可以包括一个滑杆40，滑杆上带有一组从其上伸出并且夹持在窗口段35的翻卷边缘36中的钩形闭锁件。一旦滑杆40侧向运动，这一组钩形闭锁件适于接合在从主滚筒段34的相应边缘38伸出的一组互补环41中。窗口段35的另一边缘37也可以通过多种广泛不同的连接形式连接在主滚筒端34的相应边缘39上，这些连接形式取决于例如窗口段的预期打开方式。
洗衣机包括一个电机(在图2中可以看到转子44和定子45)以便在所有操作状态下使滚筒旋转(洗涤、漂洗和旋转甩干)。在采用了本发明的洗衣机的优选形式中，电机是直接驱动的旋转电枢式电子换向无刷直流电机，其具有一个连接着滚筒1端部11的永磁体转子44和一个连接着滚筒支承7的定子45。电机的一种适宜形式描述于EP0361775中。
如前所述，在采用了本发明的洗衣机的优选实施例中，滚筒1在其两端分别被支承在一对滚筒支承6、7上。通过滚筒的圆筒形壁22上的滑开式窗口段35，可以提供进入滚筒1内部的入口。这样，就形成了洗衣机的机柜2，从而以大致顶部填装的方式提供进入滚筒1的开口，而不是水平轴线洗衣机中常用的传统前部填装方式。
本发明的一个特点是提供了一种洗衣机，其能够容易和方便地为洗衣机填装和取出衣物。这个特点通过如下方式实现的，即将洗衣系统中的“东-西”定向滚筒和相关元件安装在一个可移动结构中，在优选实施例中，该结构可以从洗衣机的机柜中倾斜出来，从而在相对于使用者舒适的高度上提供出洗衣滚筒1特别是可触及滚筒的窗口进入通道。能够实现这个目的的优选结构形式显示于图1中，而它的操作显示于图3a之3c中。由后壁102、顶壁103、底座104和侧壁(未示出)构成的洗衣机机柜100设有一个安装着子结构105的敞开前部。子结构105中装有支承，以使滚筒109能够与滚筒的驱动电机一起旋转。该子结构上的一个主要的整体式部位是前壁106，其在子结构被关闭即后退到机柜中时能够关闭机柜100。
子结构105的侧壁51上设有结构支承并且承载着滚筒109以及容纳在滚筒中的衣物的负荷。这些侧壁包括滚筒支承6、7以及它们的相应侧壁件50、51。侧壁51的最下方边缘可以将子结构负载传递到机柜底座104上。前板106不与底座104接合，也就不起重力传递的作用。
侧壁51的底缘111是弧形的，以便构成能够在底座104每侧处所设的轨道112中“滚动”的“摆动”表面。这样，在使用中，通过向顶部的前板106施加向外的力，子结构105可以摆动而从机柜中倾斜出来。“摆动”表面最好被这样构造，即弧形表面111在轨道112中的滚动接触可以确保子结构(包括装载在其中的可能或潜在的衣物负载)的预期重心基本上位于表面111与轨道112的接触点的垂直上方，以便使子结构的主要部分倾斜运行。这种结构优于具有固定支点的枢轴连接结构，因为后者需要使用者或附加元件承载在子结构105向外倾斜时的一些负载。
为了确保摆动表面111在子结构105的每侧正确地沿轨迹行驶并且沿基座轨道112侧向对准，侧壁51在毗邻边缘111处形成有齿条，并且该侧壁的曲率与摆动表面111相同。上述齿条结构与在底座104附近并固定在机柜100侧壁上的相应平直水平齿条(如图3中的虚线120所示)接合。
“摆动”表面111可以是大致弧形表面，并将子结构105的重心作为这些表面的曲率中心，从而使得在稳态下上述重心自然保持在表面111与齿条112的接触点的竖直上方。弧形“摆动”表面111上提供的变形能产生“阻力”位置。例如，可以在毗邻“摆动”轨道最前方的位置上有一个区域130，在此处摆动件的接触表面不与预期重心的移动轨迹相切，而且距离接触点的半径沿着向前的方向逐渐减小。通过这种方式，随着子结构105从机柜100中滚出而且“摆动”表面111的接触点移过了过渡点131，预期重心133将移动到接触点前面，这样子结构105将被偏斜地推向打开位置，而该结构的继续打开将受到例如子结构105的侧壁与机柜100的侧壁之间的接合的限制。
与此类似，可以向着“摆动”表面111的回程设置一个平坦区域133。平坦区域133可以是水平的，并且当子结构105位于关闭位置时成为咬合轨道112，该区域可以向前延伸到过渡点134，当子结构105位于关闭位置时，该过渡点刚好位于预期重心的前面。在这个形态下，过渡点134构成了摆动表面的接触点并且由于位于预期重心的前面，所以将子结构105偏斜地推回关闭位置。
此外，一个或多个附加的平坦段135可以设在摆动表面上，以便提供子结构105的中间“阻力”位置，例如图3b中所示位置，此时预期重心位于沿着平坦抵靠着轨道112的平坦表面上的一个位置的竖直上方。这种中间阻力位置的设置使得可倾子结构能够以分立的步骤打开，这可能会受到许多使用者的欢迎。
在图4所示的第二个实施例中，并不是通过相对于子结构105的重心来安排摆动件的几何形状以便确保重心位于摆动件111与轨道112接触点的竖直上方从而方便使用者打开和关闭，而是将一个弹簧阻尼器130可枢转地连接在子结构与洗衣机柜100之间。在这种情况下，子结构的重心可以从摆动件111与轨道112的接触点向外偏移，由此产生的倾斜力能被弹簧阻尼器130所抵抗，从而使得使用者能够舒适地操作，即使滚筒1中携带着洗涤负荷。
在一种次优选的形式中，每个滚筒支承可以被制成包括一个支点，滚筒支承的脚或前角可以看作是设置在该支点上。上述滚筒支承结合成为一个内部门构件，该门件在滚筒支承之间延伸并且本身包括有滚筒周围部件的前侧段，由此形成一个元件，该元件承载着滚筒和传动电机并且在洗衣机底座的底缘处可枢转地连接着该底座。在使用时，使用者可以以类似于倾斜抽屉的方式转动上述子结构，以便提供出敞开的滚筒来方便填装和取走衣物。
可倾元件中在其底端包括一个或多个液体收集槽，用于收集从封闭着滚筒的表面上的不同区域流出的液体。通过图示的结构，不需要使用完全密封的滚筒外壳。滚筒被一个隔离体有效地包围着，隔离体包括一个后壁部分114、一个顶壁部分115和一个被倾斜元件携带着的前壁部分116，其中该前壁部分向下和向后延伸到一个边缘117，以便搭接在后壁部分的肋118上。总体上以108(图1)表示的一个或多个液体收集槽形成在毗邻搭接边缘117的前壁部分中。在使用中，通过壁中的穿孔而从滚筒中流出的液体将沿着前壁部分或后壁部分向下排放并被收集在槽108中。槽包括一个出口，以便排放槽中的水。一个泵连接着上述出口，在优选实施例中泵直接安置在出口下方，以便在控制处理器的指挥下操作。
在采用了本发明的洗衣机优选形式中，清洗液体通过布置在一个或两个滚筒端部11、12处的入口而直接流入滚筒1中。从每个滚筒端部伸出的并且装配着支承滚筒的轴承的轴，优选设有一个从中穿通的孔。受压的清洗液体通过该孔供应到滚筒中。
如前所述，洗衣机的操作被一个中央微处理器控制着，该微处理器基于储存在其存储器中的程序并且根据使用者的宏指令级设置以及来自失去平衡、传感器和各种电机负载指示的微小级信号而控制水阀、泵和电机。从结构上讲，微处理器优选安置在倾斜元件中的一个绝缘且周围密闭的容室内，并在在可倾结构150的前板106与内侧前壁151之间。这样可以将微处理器安置得几乎接近于它所连接的所有零件。使用者的设置可以优选地在一个控制面板上进行，控制面板与其带有的相应显示器一起安装在前板106的顶缘上或附近。
在使用中，洗衣操作开始是向滚筒内部放入将要洗涤的洗涤负荷。滚筒窗口的打开是在使用者触及滚筒之前自动完成的。具体地讲，洗衣机包括一个与可倾元件相关联的门闭锁装置，以便限制可倾元件的打开能力。使用者通过启动触控钮，可以实现闭锁装置的启动。然而，使用者也可以直接启动闭锁装置，在这种情况下，必须使用一个探测器，以探测闭锁装置的操作。滚筒1向一个优选打开位置的旋转和滚筒窗口35的打开是在闭锁装置完全释放之前完成的，从而在可倾元件105倾斜时，滚筒中的容纳物便可提供给使用者。这样，一旦使用者要求释放门，程序中的任何当前操作(例如旋转甩干或洗涤周期)将被中止，而滚筒1被带到并抵靠在一个位置上，在此窗口段35可以打开。窗口闭锁装置的滑杆机构40被拉回以便释放窗口段的边缘36与主滚筒段34上的相应边缘38之间的连接。当窗口35被限制在上述位置时，滚筒1可以沿图1中的顺时针方向旋转，以便产生所需的开口，从而引起窗口段35停靠在主滚筒端34的外侧附近。现在滚筒处于它的打开形态(显示于图1中)，而门的释放使得使用者可以打开门并触及滚筒的内部，如图3b和3c所示。滚筒可以锁定在这个位置上而不旋转，并且可以保持这种状态直至门被关闭，之后洗涤周期可以开始或恢复。
使用者可以将洗涤负荷放入滚筒中，并将所需的洗涤剂和洗涤添加剂放入适宜的存放容器中。之后使用者可以关闭门106并通过例如按下控制面板上的适宜按钮而选择适宜的洗涤程序。洗涤程序可以包含不同强度和时间的浸泡、洗涤、漂洗和甩干周期的任意组合。为了简化，下面将基于简单的单步洗涤、单步甩干、单步漂洗、单步甩干来描述洗衣机的操作在洗涤负荷被装入滚筒中而且门被关闭后，将反向操作开启滚筒的过程。主滚筒段34转动(沿着图1中的逆时针方向)，以横跨着滚筒开口拉回窗口段，直至窗口段的后缘36被滚筒开口边缘38的卷回部分钩挂并限制住，而窗口段的前缘37与滚筒段34的边缘39会合。滑栓40返回到夹持位置，以便将边缘36和38牢固地相连，而窗口段被释放。此时，洗涤、漂洗和甩干周期可以开始。这些过程不再描述，因为可以采用多种已知的输水和滚筒操作方法。
一种采用了本发明的倾斜结构的衣物干燥机如图5所示。一个携带着干燥滚筒205的可倾子结构205被一个在轨道220上运行的摆动件棘轮213支承着。子结构205如同相应的洗衣机子结构105那样被保持在一个机柜200中，该机柜的后壁202和顶壁203被显示出来。滚筒201被一个电机210带动着旋转。
这里公开的类型的顶部填装式水平轴线洗衣机的一个附带优点是，其他设施特别是衣物干燥机400可以叠放在其顶部，以便节约地板空间，如图6所示。
作为前面描述的倾斜/摆动机构的替代性结构，可以通过“滑动抽屉，，式结构实现符合人机工程学要求的形式的衣物滚筒。这种结构可以应用在洗衣机中，如图7所示。一个子结构305支承着滚筒301并且能够直线和水平地移入和移出洗衣机机柜300。该子结构可以支承在一个固定在其上的轨道上，该子结构骑跨在辊子上，而辊子又被支承在水平轨道上，该水平轨道能够在打开时从机柜300中伸出。在打开后，滚筒表面从顶部暴露给使用者，而滚筒的旋转被控制住，从而呈现出一个敞开的窗口，以便在顶部为衣物滚筒填装和取走衣物。
权利要求
1．一种洗衣设备，其包括(a)一个机柜，(b)一个衣物处理系统，其以这样的方式活动安装在上述机柜中，即其可以从上述机柜中抽出以便能够轻易地被触及，上述衣物处理系统包含(ⅰ)一个结构，其以这样的方式活动连接在上述机柜的内部，即该结构中至少上部能够从上述机柜向外移动，(ⅱ)一个容器，其用于将上述衣物可旋转地支承在上述结构中，(ⅲ)用于旋转上述容器的装置，(ⅳ)用于将流体引入上述容器中的装置，(ⅴ)用于将流体从上述容器中排出的装置，以及(c)一个前板，其构成上述结构的一部分，而且其在衣物处理系统退回时能够关闭上述机柜，以便提供出包围着上述容器的不透流体的外壳。
2．一种洗衣设备，其包括(a)一个机柜，(b)一个衣物处理系统，其以这样的方式安装在上述机柜中，即其可以绕着其一下部向前倾斜而从上述机柜中伸出，以便能够够被触及，上述衣物处理系统包含(ⅰ)一个结构，其以这样的形式在其下侧处连接在上述机柜内部，即该结构能够从上述机柜中向外转动，(ⅱ)一个容器，其在使用时容纳上述衣物并且可旋转地和横向地安装在上述结构的一上部，从而使得上述容器的轴线与上述结构的运行方向正交，(ⅲ)用于旋转上述容器的装置，(ⅳ)用于将流体引入上述容器中的装置，(ⅴ)用于将流体从上述容器中排出的装置，以及(c)一个前板，其构成上述结构的一部分，而且其在衣物处理系统退回时能够关闭上述机柜，以便提供出包围着上述容器的不透流体的外壳。
3．根据权利要求1或2所述的洗衣设备，其特征在于，上述结构上设有摆动表面，该摆动表面咬合着设在上述机柜的底座上的前后延伸轨道，以便与后者形成滚动接触。
4．根据权利要求1或2所述的洗衣设备，其特征在于，上述结构在底部设有横向相隔的凸面的摆动突出部，上述突出部承载着上述衣物处理系统的重量，上述机柜在其底座上设有横向相隔的轨道，上述摆动突出部咬合在上述轨道上，以便与后者形成滚动接触。
5．根据权利要求1或2所述的洗衣设备，其特征在于，上述结构在机柜底座处枢轴连接在上述机柜中，以便使衣物处理系统能够从上述机柜中向前旋转出来。
6．根据权利要求1或2所述的洗衣设备，其特征在于，上述衣物处理系统以这样的方式可滑动地安装在上述机柜中，即其可以从上述机柜中被水平抽出，以便能够触及其内部。
全文摘要
一种洗衣设备如洗衣机(2,300)或衣物干燥机(200),通过将衣物容纳容器(1,201,301)支承在一个能够从设备机柜的前端倾斜出或滑出的结构(105,205,305)中,使用者可以方便地触及容器内部。当上述结构从机柜中抽出后,可以基本上从顶部触及容器窗口(35)。容器优选以其轴线水平地被安装并且被定向在侧对侧的“东一西”方向上。设备电机(44/45,210)的控制系统可以设置衣物容器(1,201,301)的转动位置,从而在结构(105,205,305)从机柜中抽出后使窗口位于最顶侧。作为转动定位过程的一部分,窗口(35)滑回以便能够触及容器内部。
文档编号D06F39/12GK1325468SQ99812918
公开日2001年12月5日 申请日期1999年11月9日 优先权日1998年11月9日
发明者内维尔·戴维·西加, 格登·夏普·亨特, 乔安妮·梅尔恰·奥利弗, 卡梅伦·布鲁斯·威廉斯·特里比, 拉塞尔·约瑟夫·杰克逊 申请人:菲舍尔和佩克尔有限公司