一种兼具振动检测和水位传感的装置及洗衣机的制作方法

1.本发明涉及洗衣设备技术领域，尤其是一种能够同时检测洗衣机振动大小和水位高度的兼具振动检测和水位传感的装置及洗衣机。


背景技术：

2.现有的水位传感器和振动传感器是两个独立的部件，洗衣机组装过程中需要不同工位分别安装，工艺复杂，成本高。目前的洗衣机在脱水过程中一般采用停止开关对振动是否过大进行判断，这种判断方式具有很大的偶然性。并且，这种判断方式也只有一级，就是断或开，导致洗衣机在脱水过程中对脱水的调节也只有电机的通或断，无法进行多级转速的调节，给用户的使用体验感不好。
3.申请号为200910265973.7的发明专利公开了一种用于洗衣机的水位/振动感测设备，所述水位/振动感测设备包括：壳体，设置有与进气口连通的压力室；分隔单元，根据压力室内的压力变化而前后运动；芯和包括线圈的谐振电路，谐振电路的频率根据分隔单元的前后运动而变化；碰撞构件，根据壳体的运动而撞击分隔单元。在振动检测的过程中，需要通过碰撞构件撞击分隔单元，其上安装有芯的分隔单元在碰撞构件撞击下上升，线圈的电感随着芯的运动而变化，由此使输出频率值变化，能够从输出频率的变化感测出洗衣机的振动状态。
4.上述申请公开的水位/振动感测设备虽然能够同时检测水位和振动，但是，在振动检测的过程中，需要借助碰撞构件来撞击分隔单元，才能检测出洗衣机的振动状态。若洗衣机的振动幅度过小，随之碰撞构件的运动幅度也较小，可能会出现碰撞构件未能撞击到分隔元件上，则芯就不会在线圈内运动，无法检测出洗衣机振动的现象。因此，上述申请公开的水位/振动感测设备，对于洗衣机振幅相对较小的振动，不能够精准地检测出来，灵敏度低。
5.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种兼具振动检测和水位传感的装置，结构简单，集成度高，能够同时检测洗衣机的振动大小和水位高度，并且灵敏度高，用户的使用体验更好。
7.为了实现该目的，根据本发明的一个方面，本发明采用如下技术方案：
8.一种兼具振动检测和水位传感的装置，包括：
9.壳体，具有压力可随外部气压变化的压力室；
10.电磁线圈，安装在位于压力室以外的壳体上；
11.磁芯部件，一端连接在压力室的一侧外壁上，另一端可伸入到所述电磁线圈内，并可随压力室内压力的变化在所述电磁线圈内上下移动；
12.吊锤部件，悬挂在所述磁芯部件上，随着壳体的振动，所述磁芯部件在吊锤部件的
带动下在电磁线圈内运动。
13.进一步地，所述吊锤部件包括悬挂在所述磁芯部件上的吊锤以及一端连接在所述磁芯部件上，另一端连接在所述吊锤上的弹性连接件；
14.优选地，所述吊锤悬挂在所述磁芯部件的下侧端部上。
15.进一步地，所述磁芯部件包括上端连接在所述压力室的底壁外侧，下端通过弹性部件抵接在电磁线圈内的支撑件；
16.所述磁芯部件还包括安装在所述支撑件上的磁芯，所述吊锤部件悬挂在所述支撑件的下端。
17.进一步地，所述支撑件包括限位支撑在所述压力室底壁的支撑部和连接在支撑部下方的套筒部，所述磁芯安装在所述套筒部上，所述套筒部的下端设置有一固定盖，所述固定盖具有可悬挂所述吊锤部件的悬挂部；
18.优选地，所述悬挂部为固设在固定盖下表面的悬挂梁。
19.进一步地，所述电磁线圈内具有上端开口下端封闭的中空通道，所述弹性部件为抵接在所述中空通道的底壁和所述固定盖之间的压簧；
20.所述弹性连接件为嵌套在所述压簧内的拉簧，所述拉簧的上端钩挂在所述固定盖上，下端连接所述吊锤，所述吊锤的周壁与所述压簧之间具有一定的间隙，所述吊锤可在所述压簧内自由运动；
21.优选地，所述固定盖的下表面凸出设置有一限位凸台，所述压簧的上端被限位支撑在所述限位凸台的外周。
22.进一步地，所述吊锤采用密度较大的橡胶材料制成；
23.或者，所述吊锤采用密度较大的金属材料制成；优选地，在由金属材料制成的吊锤的外表面包覆有至少一层橡胶层
24.进一步地，所述压力室由设置在壳体内的柔性分隔件分隔形成，所述压力室与壳体上方设置的进气口连通，所述柔性分隔件可随压力室内的压力的变化收缩或膨胀；
25.所述支撑件上端限位连接在所述柔性分隔件上，所述支撑件在所述柔性分隔件和弹性部件的作用下上下移动，进而带动所述磁芯在电磁线圈内上下移动。
26.进一步地，所述壳体包括上下开口的下壳体和安装在下壳体上端开口的上壳体，所述柔性分隔件为密封安装在上下壳体之间的橡胶气囊；
27.所述橡胶气囊的下表面设置有多个定位柱，所述支撑件顶端的支撑部上开设有与所述定位柱相配合的定位孔。
28.进一步地，所述下壳体包括第一筒状部和缩径设置在第一筒状部下方的第二筒状部，所述电磁线圈安装在所述第二筒状部上；
29.优选地，所述第二筒状部的外周与所述第一筒状部之间设置多个加强筋。
30.本发明的另一目的，还提供了一种具有上述任一所述的兼具振动检测和水位传感的装置的洗衣机，所述兼具振动检测和水位传感的装置安装在洗衣机的控制盘座上或者外桶上；
31.优选地，所述兼具振动检测和水位传感的装置安装在外桶的上部。
32.采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
33.本发明提供的兼具振动检测和水位传感的装置，结构简单，集成度高，能够同时检
测洗衣机的振动大小和水位高度，并且通过在磁芯部件下端悬挂的吊锤部件，灵敏度高，用户的使用体验更好。
附图说明
34.图1是本发明兼具振动检测和水位传感的装置的组合后的结构示意图；
35.图2是图1的剖视图；
36.图3是本发明兼具振动检测和水位传感的装置的拆分后的结构示意图；
37.图4是图3的剖视图；
38.图5是实施例中上壳体的俯视示意图；
39.图6是实施例中上壳体的仰视示意图；
40.图7是实施例中吊锤部件的结构示意图；
41.图8是实施例中下壳体的俯视示意图；
42.图9是实施例中壳体的仰视示意图；
43.图10是本发明柔性分隔件主视示意图；
44.图11是实施例中柔性分隔件仰视示意图；
45.图12是实施例中支撑件的俯视示意图；
46.图13是实施例中支撑件的主视示意图；
47.图14是实施例中支撑件的仰视示意图；
48.图15是实施例中固定盖的主视示意图；
49.图16是实施例中固定盖的仰视示意图；
50.图17是实施例中电磁线圈的一个角度结构示意图；
51.图18是实施例中电磁线圈的另一角度结构示意图；
52.其中：
53.1、上壳体；11、压力室；12、气嘴；13、卡扣；14、第一环形密封筋；15、进气口；
54.2、下壳体；21、第一筒状部；22、第二筒状部；23、加强筋；24、第二环形密封筋；
55.3、磁芯部件；
56.31、支撑件；
57.311、支撑部；3111、定位孔；
58.312、套筒部；3121、卡舌结构；
59.313、固定盖；3131、限位凸台；3132、悬挂梁；3133、卡爪结构；
60.32、磁芯；
61.4、电磁线圈；41、中空通道；42、调节螺母；43、端子；44、线路板模块；
62.5、吊锤部件；51、弹性连接件；52、吊锤；
63.6、柔性分隔件；61、定位柱；
64.7、弹性部件。
具体实施方式
65.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但
不用来限制本发明的范围。
66.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
67.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
68.下面结合实施例对本发明进行进一步地详细的说明。
69.如图1至图18所示，本实施例提供了一种兼具振动检测和水位传感的装置，包括：壳体，所述壳体内具有压力可随外部气压变化的压力室11，所述压力室11可随着内部压力的变化形状发生相应的改变；电磁线圈4，安装在位于压力室11以外的壳体上；磁芯部件3，一端连接在压力室11的一侧外壁上，另一端可伸入到所述电磁线圈4的内部空间，所述磁芯部件3可随压力室11内压力的变化在所述电磁线圈4内上下移动；吊锤部件5，所述吊锤部件5为具有预定重量的重力体，悬挂在所述磁芯部件3上，随着壳体的振动，所述吊锤部件5由于自身悬挂重力的作用会在壳体内的不同方向晃动，进而会给磁芯部件3相应的作用力，带动所述磁芯部件3在所述电磁线圈4内运动。
70.本实施例提供的兼具振动检测和水位传感的装置应用在洗衣机上，在洗衣机进行洗涤或者漂洗程序中，该兼具振动检测和水位传感的装置起到检测洗衣机水位的作用。在洗衣机进行脱水程序的程序中，该兼具振动检测和水位传感的装置起到检测洗衣机振动大小的作用。本实施例中提供的兼具振动检测和水位传感的装置能够同时检测洗衣机的振动大小和水位高度，并且通过在磁芯部件3下端悬挂的吊锤部件5，使其灵敏度更高，用户的使用体验更好。
71.进一步地，如图1至图4、图7所示，所述吊锤部件5包括悬挂在所述磁芯部件3上的吊锤52以及一端连接在所述磁芯部件3上，另一端连接在所述吊锤52上的弹性连接件51。所述吊锤52通过所述弹性连接件51悬挂在所述磁芯部件3上，在洗衣机发生振动时，能够使得所述吊锤52的运动更加灵活，且具有较好的弹性。
72.本实施例中，所述吊锤部件5与所述磁芯部件3的悬挂点可以位于所述磁芯部件3上任意位置。优选地，本实施例中，所述吊锤52悬挂在所述磁芯部件3的下侧端部上，相比于悬挂在磁芯部件3的中部或者其他位置，弹性连接件51不会与磁芯部件3本身或者电磁线圈4发生干涉，阻碍到吊锤52的正常运动，进而影响振动检测的准确性。
73.进一步地，所述磁芯部件3包括上端连接在所述压力室11的底壁外侧，下端通过弹性部件7抵接在所述电磁线圈4内的支撑件31，所述磁芯部件3还包括安装在所述支撑件31上的磁芯32，所述吊锤部件5悬挂在所述支撑件31的下端。所述电磁线圈4为上端开口，下端封闭设置，所述弹性部件7支撑抵接在所述支撑件31和所述电磁线圈4底壁之间。
74.在上述方案中，通过将所述吊锤部件5悬挂在所述支撑件31的下端，而并非直接连接在所述磁芯32上，能够有效地避免出现由于吊锤部件5的拉力作用而损坏磁芯32的现象。
75.同时，由于所述支撑件31被直接支撑固定在所述弹性部件7和所述压力室11的底
壁之间，所述支撑件31的相比于磁芯32位置更加稳固，因此，将所述吊锤52悬挂在所述支撑件31上更加稳定。
76.当所述压力室11内的压力增大，所述压力室11会随之膨胀，压力室11的底壁会向下运动，推动所述支撑件31向下移动，进而带动所述磁芯部件3向下移动，伸入到所述电磁线圈4内。当所述压力室11内的压力减小或者无压力时，所述压力室11随之收缩，压力室11的底壁会向上运动，此时所述磁芯部件3在所述弹性部件7弹力的作用下，会向上移动，电磁线圈4的电感会随着磁芯部件3的上下运动而变化，进而检测出洗涤桶内的水位值，由此判断是否要继续供应洗涤水等。
77.进一步地，如图1至图4、图12至图14所示，所述支撑件31包括限位支撑在所述压力室11底壁的支撑部311和连接在支撑部311下方的套筒部312，所述磁芯32安装在所述套筒部312上，所述支撑部311为圆盘状，上表面抵接在所述压力室11的底壁外侧，所述套筒部312为连接在支撑部311下表面的中空筒状结构，所述磁芯32套设安装在所述套筒部312的外周。
78.进一步地，所述套筒部312的下端设置有一固定盖313，所述固定盖313具有可悬挂所述吊锤部件5的悬挂部，所述固定盖313的外径大于所述套筒部312的外径，所述磁芯32被限位在所述支撑件31的支撑部311和固定盖313之间，所述固定盖313一方面起到悬挂固定所述吊锤部件5的作用，另一方面起到支撑限位所述磁芯32的作用。
79.优选地，所述悬挂部为固设在固定盖313下表面的悬挂梁3132，所述悬挂梁3132可以与所述固定盖313通过注塑一体成型设置，所述吊锤部件5悬挂在所述悬挂梁3132上，便于拆卸更换所述吊锤部件5。
80.在上述方案中，所述固定盖313可以与所述套筒部312一体设置，通过注塑或冲压工艺等一体成型设置。
81.或者，在另一种方案中，所述固定盖313与所述套筒部312为分体设置，所述固定盖313可拆卸地安装在所述套筒部312上。所述固定盖313包括直径大于所述套筒部312外径的呈圆饼状的封堵部，所述封堵部封堵支撑在套筒部312的下端开口上，所述磁芯32被限位支撑在所述固定盖313的封堵部和所述支撑件31的支撑部311之间。
82.进一步地，结合图14、图15所示，所述固定盖313的上表面设置有卡爪结构3133，所述套筒部312的内周壁上设置有与所述卡爪结构3133相配合的卡舌结构3121，所述固定盖313卡接在所述套筒部312上。本方案中，所述固定盖313与所述支撑件31通过卡接的方式连接固定，更便于拆卸安装。
83.进一步地，如图1至图4、图17、图18所示，所述电磁线圈4内具有上端开口下端封闭的中空通道41，所述中空通道41具有一定的纵向延伸长度，所述弹性部件7为抵接在所述中空通道41的底壁和所述固定盖313之间的压簧，所述弹性部件7始终会给所述磁芯部件3向上的作用力。
84.进一步地，所述电磁线圈4的下端安装有一调节螺母42，使得所述电磁线圈4内部的中空通道41下端形成封闭设置，所述压簧抵接在所述固定盖313的下表面和所述调节螺母42之间。
85.进一步地，所述弹性连接件51为嵌套在所述压簧内的拉簧，所述压簧的内径要远大于所述拉簧和吊锤52的外径，使得所述吊锤部件5在所述压簧内有足够的活动空间。
86.进一步地，如图1至图4、图7、图15、图16、所述拉簧的上端被构成呈挂钩状，所述拉簧的上端钩挂在所述固定盖313的悬挂梁3132上，所述拉簧的下端连接固定在所述吊锤52上，所述吊锤52的周壁与所述压簧之间具有一定的间隙，所述吊锤52可在所述压簧内自由运动。
87.优选地，所述固定盖313的下表面凸出设置有一限位凸台3131，所述限位凸台3131为一体设置在所述封堵部下表面的环形凸台，所述压簧的上端被限位支撑在所述限位凸台3131的外周。
88.通过采用上述方案，所述压簧的上端被限位支撑在所述固定盖313的限位凸台3131上，使得所述压簧能够相对更稳定地支撑抵接在所述支撑件31和电磁线圈4之间，有效地避免压簧在水平方向出现位置偏移，从固定盖313上脱离的现象。
89.进一步地，本实施例中，所述吊锤52可以采用密度较大的橡胶材料制成，采用密度较大的橡胶材料制成的吊锤52，一方面起到通过重力悬挂的方式带动所述磁芯部件3运动的作用，另一方面具有较好的缓冲减振降噪的效果。
90.在上述方案中，所述吊锤52为呈球状或者类球状的重力球，相比于设置为其他具有棱角的多面体形状，将所述吊锤52设置为球状，能够更有效避免吊锤52在运动的过程中，被牵绊在所述压簧上，使得吊锤52能够在压簧内更轻松、顺畅地运动。
91.或者，在另一种方案中，所述吊锤52采用密度较大的金属材料制成，例如所述吊锤52可以采用密度较大的合金材料制成。
92.优选地，在由金属材料制成的吊锤52的外表面包覆有至少一层橡胶层，通过在由金属材料制成的吊锤52的外表面包覆一层较软的橡胶材料，使得吊锤52在压簧内运动时，不会产生很大的噪音，具有较好的缓冲减振降噪的作用。
93.在上述方案中，由金属材料制成的吊锤52同样为呈球状或者类球状的重力球，相比于设置为其他具有棱角的多面体形状，将所述吊锤52设置为球状，能够更有效避免吊锤52在运动的过程中，被牵绊在所述压簧上，使得吊锤52能够在压簧内更轻松、顺畅地运动。
94.进一步地，所述压力室11由设置在壳体内的柔性分隔件6分隔形成，所述柔性分隔件6可随压力室11内的压力的变化收缩或膨胀，所述压力室11与壳体上方设置的进气口15连通，所述柔性分隔件6会随着压力室11内压力的增大/减少相应地膨胀/收缩。
95.所述支撑件31上端限位连接在所述柔性分隔件上，下端通过弹性部件7抵接在电磁线圈4内，所述支撑件31会在所述柔性分隔件6和弹性部件7的作用下上下移动，进而带动所述磁芯32在电磁线圈4内上下移动。
96.具体的，当所述压力室11内压力增大时，所述柔性分隔件6膨胀，推动所述支撑件31向下移动，带动所述磁芯32在电磁线圈4内发生向下的位移。在所述压力室11内的压力减小或者无水压时，所述柔性分隔件6收缩，所述支撑件31在所述弹性部件7的作用下，向上运动，带动所述磁芯32在电磁线圈4内发生向上的位移。
97.进一步地，如图1至图11所示，所述壳体包括上下开口的下壳体2和安装在下壳体2上端开口的上壳体1，所述柔性分隔件6为密封安装在上壳体1和下壳体2之间的橡胶气囊，所述橡胶气囊的上表面与上壳体1的内壁之间形成所述压力室11。
98.所述橡胶气囊密封安装在下壳体2的上端开口处，所述上壳体1的上端周部设置有一圈环形密封槽，所述橡胶气囊的外周对应设置有一圈环形凸筋，所述环形凸筋挤压在所
述环形密封槽内，形成密封，同时所述橡胶气囊被夹持固定在所述上壳体1与下壳体2之间。
99.所述上壳体1上开设有进气口15，在所述进气口15上安装有气嘴12，从进气口15传送的气压使的压力室11内的压力增大，从而使橡胶气囊膨胀。
100.所述橡胶气囊的下表面设置有多个定位柱61，所述定位柱61具有一定的延伸长度，所述支撑件31顶端的支撑部311上开设有与所述定位柱61相配合的定位孔3111，所述定位孔3111的内径与所述定位柱61的外径相匹配，所述定位柱61插接在所述定位孔3111内。
101.优选地，所述定位孔3111的直径略小于所述定位柱61的外径，所述定位柱61为与橡胶气囊材料相同的橡胶材料制成，所述定位柱61可挤压地设置在所述定位孔3111内，使得所述磁芯部件3和所述柔性分隔元件6不仅在水平方向有一定的限制作用，同时在竖直方向也有一定的制约力。
102.进一步地，在位于所述上壳体1下端开口处的内周壁上间隔设置有多个卡扣13，位于所述下壳体2的上端开口处的外周壁上对应设置有卡接筋，所述上壳体1和下壳体2通过卡扣13和卡接筋卡接配合。
103.所述上壳体1的内周壁上设置有多圈第一环形密封筋14，所述下壳体2上对应设置有多圈第二环形密封筋24，在所述上壳体1与所述下壳体2卡接配合后，所述第一环形密封筋14和第二环形密封筋24抵接密封，避免洗涤水从上壳体1和下壳体2的间隙进入到壳体内部。
104.进一步地，所述下壳体2包括第一筒状部21和缩径设置在第一筒状部21下方的第二筒状部22，所述电磁线圈4安装在所述第二筒状部22上，所述电磁线圈4可以通过卡接或者螺钉连接等方式连接固定在所述第二筒状部22上。
105.优选地，所述第二筒状部22的内周壁与所述电磁线圈4的外周壁的之间设置有密封结构，避免洗涤水从第二筒状部22和电磁线圈4之间的间隙进入到壳体内，影响本实施兼具振动检测和水位传感的装置的正常使用。
106.所述电磁线圈4的长度大于所述第二筒状部22的长度，所述电磁线圈4上端部分安装在第二筒状部22内，下端部分位于所述第二筒状部22外，相比于将整个电磁线圈4安装在壳体内，在拆卸更换所述电磁线圈4时，无需将上壳体1和下壳体2拆开，直接从第二筒状部22上拆卸电磁线圈4即可，使得拆卸更换所述电磁线圈4更加简单方便。
107.进一步地，所述第二筒状部22的外周与所述第一筒状部21之间设置多个加强筋23，所述加强筋23为多个、间隔设置在第二筒状部22的外周，所述加强筋23的一侧边连接在所述第二筒状部22的外周壁上，一侧边连接在第一筒状部21的下端周壁上，通过设置的加强筋23能够进一步增强第二筒状部22的结构强度。
108.进一步地，在所述电磁线圈4伸出第二筒状部22的周壁上安装有线路板模块44，所述线路板模块44内设置有可供电磁线圈4走线的导线端子43。
109.本实施例还提供了一种具有所述的兼具振动检测和水位传感的装置的洗衣机，所述兼具振动检测和水位传感的装置安装在洗衣机的控制盘座上或者外桶上，所述兼具振动检测和水位传感的装置可以安装在外桶的上部、中部、下部任意位置。优选地，所述兼具振动检测和水位传感的装置安装在外桶的上部。
110.下面结合附图，对本实施例中兼具振动检测和水位传感的装置的检测原理进行简要阐述。
111.水位的检测：洗衣机进行洗涤或者漂洗程序的过程中，洗衣机的供水系统向洗涤桶内供应洗涤水，洗涤桶内的洗涤水位随着升高，壳体上安装有气嘴12，通过所述气嘴12向压力室11内传送洗涤水的压力。所述磁芯部件3一端连接在所述橡胶气囊的一侧外壁上，所述压力室11内压力的变化将会导致橡胶气囊收缩或膨胀，所述磁芯部件3会随着橡胶气囊收缩或膨胀在所述电磁线圈4的内部空间内上下移动，进而使得电磁线圈4的电感随着磁芯部件3的运动而变化，进而检测出洗涤桶内的水位大小。
112.振动的检测：洗衣机进行脱水程序的过程中，在洗衣机发生振动时，吊锤52会随着洗衣机的振动，自由运动，所述磁芯32会在吊锤52悬挂重力的作用下在电磁线圈4内发生不同方向的运动，磁芯32和电磁线圈4的阻抗就会随之变化，洗衣机的控制单元根据磁芯32和电磁线圈4阻抗变化的大小及频率来判定洗衣机的振动大小，从而对洗衣机电机的转速进行调节。
113.在上述方案中，洗衣机的控制单元可以通过相应的算法，计算各个角度方向上的振动变量，并通知洗衣机电脑控制板实施电机转速的调节。
114.本实施例提供的兼具振动检测和水位传感的装置，能够同时检测洗衣机的振动大小和水位高度，并且通过在磁芯部件3下端悬挂的吊锤部件5，使得本实施例提供的兼具振动检测和水位传感的装置能够精准地检测出洗衣机振幅较小的振动，用户的使用体验更好。
115.上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。