CN100393934C - 全自动洗衣机减速离合器 - Google Patents

Abstract

一种全自动洗衣机减速离合器，包括：输入轴；洗涤轴；套于洗涤轴外的脱水轴；输入轴的输出经减速机构向洗涤轴输出，并经离合机构与脱水轴的输入偶合或分离；其特征是该减速机构为少齿差行星齿轮系，该齿轮系可套入脱水轴内；所述的洗涤减速机构进一步包括一NGW型行星齿轮系，所述的NGW型行星齿轮系设置在脱水轴外。本发明改革现有离合器的减速机构、阻动机构和离合机构，速比大，易于加工和减低成本。该发明可维持目前常见的洗涤和脱水转速，且取代现有技术的螺旋扭簧离合结构，提高可靠性。

Description

全自动洗衣机减速离合器

技术领域

本发明涉及一种洗衣机的减速离合器，尤其是指一种安装于全自动波轮式或搅拌式洗衣机的减速离合器，可归入国际专利分类表中D06F37/30。

背景技术

以NGW型行星齿轮系机构减速传动洗涤轴和以螺旋扭簧离合机构偶合脱水轴并具有机械制动和阻动功能的减速离合器，用于全自动波轮式或搅拌式洗衣机已有很长的历史。其典型结构可见于《家用电器维修手册》(人民教育出版社1993年9月第2版，283页)。如图1所示，该减速离合器包括：

——洗涤轴041，用于联系洗衣机的搅拌轮并向其输出旋转动力；脱水轴051，用于联系洗衣机的脱水桶并向其输出旋转动力；洗涤轴041以轴承042a、042b支承于空心的脱水轴051内；

——脱水轴051、制动鼓052和输入套053同轴顺序连接，以轴承052a、052b支承于壳体070内；

——输入轴011用于接收来自洗衣机电动机的旋转动力，以轴承012和轴承031支承于空心的输入套053内；

——NGW型行星齿轮系减速机构030以其内齿轮结合于制动鼓052内周，输入轴011是其输入，洗涤轴041是其输出；

——输入轴011的一段径向偶合一连轴套021，连轴套021与输入套053外径相等；螺旋扭簧式的离合弹簧022跨套于输入套053与连轴套021的外圆柱面，且其下端部与棘轮023连接，上端部则为自由状态，构成可选择地将其跨套的二者偶合或分离的离合机构：控制杆(也称制动杆)025作为操纵机构，其未被操纵时，处于复位状态的驱动杆(也称离合杆)062压住棘爪024拨转棘轮023旋松离合弹簧022，使所述二者分离；控制杆025被操纵时，传动驱动杆062带动棘爪024离开棘轮023，离合弹簧022复位以至裹住所述二者，借助摩擦构成扭紧方向(指输入轴011顺向旋转；各旋转的观察方向，均按图自上而下)的传动偶合；

——制动鼓052外周为控制杆025直接驱动的制动带061，控制杆025未被操纵时，制动带061被其复位扭簧拉动，抱紧于制动鼓052的外圆；控制杆025被操纵时，使制动带061张开解除对制动鼓052的制动。该结构既用于脱水旋转的制动，也用于洗涤轴041逆向旋转时，阻止脱水旋转系统的反向运动——顺向旋转(该类反向运动是洗涤旋转系统运动于脱水旋转系统的约束反力所致，下同)。制动带061为单向拉动式，对制动鼓052逆向旋转的制动力较小，故在洗涤轴041另一方向——顺向旋转时，对脱水旋转系统的另一反向运动——逆向旋转的阻止，是依靠套于脱水轴051外圆的螺旋扭簧式的止回弹簧081。止回弹簧081的绕向设计为，脱水轴051逆向旋转时对止回弹簧081产生摩擦扭紧，达到制动。在洗涤运转时，对脱水旋转系统反向运动的阻止，可避免脱水桶产生与搅拌轮相反方向的旋转以至降低洗涤效果。在洗涤轴041顺向旋转时，对脱水旋转系统逆向旋转的阻止，也避免了输入套053逆向摩擦带动离合弹簧022扭紧，因而与连轴套021偶合，使输入轴011制动于脱水旋转系统(这是由于脱水旋转系统与输入套053相连，且此时被制动带061所逆向制动，转动惯量也很大)。该制动的不良效果是导致洗涤轴041只有逆向旋转，电动机在顺向时被堵转发生过热，且离合弹簧022被反复冲击容易损坏。

——控制杆025未受操纵时，脱水旋转系统于离合机构与输入轴011分离，且受到复位的制动带061对顺向旋转的制动与止回弹簧081对逆向旋转的制动；输入轴011只经减速机构030减速传动洗涤轴041，减速离合器进入洗涤运转状态。控制杆025被操纵时，制动带061张开解除对脱水旋转系统顺向旋转的制动，输入轴011于离合机构偶合脱水旋转系统顺向旋转；同时，制动鼓052与输入轴011的同步旋转通过减速机构030的内外齿轮和行星齿轮偶合洗涤轴041，使之与脱水旋转系统同步地顺向旋转，减速离合器进入脱水运转状态。

现有技术这样的减速离合器的主要不足在于：

——减速比偏小，不便于配套效率较高的高速电动机；

——二个螺旋扭簧零件易损坏，可靠性偏低；

——同轴旋转系统由轴向的多个零件组成，同轴度加工要求高；

发明内容

针对上述现有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种能用高速电动机直接驱动、提高传动效率的全自动洗衣机减速离合器。

本发明的次一目的在于提供一种增加零部件可靠性、降低振动噪声的全自动洗衣机减速离合器。

本发明的再一目的在于提供一种能简化现有的减速离合器的同轴旋转系统复杂结构的全自动洗衣机减速离合器。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种全自动洗衣机减速离合器，包括：用于接收外部旋转力的输入轴；用于联系搅拌轮并向其输出旋转力的洗涤轴；用于联系脱水桶并向其输出旋转力的脱水轴，套于所述洗涤轴外；输入轴的输出经一洗涤减速机构向洗涤轴输出，并经一离合机构与脱水轴的输入偶合或分离；所述洗涤减速机构为少齿差行星齿轮系。

所述少齿差行星齿轮系套入脱水轴之内。所述输入轴的输出先经过所述离合机构，还经过一脱水减速机构，向脱水轴输出；所述离合机构是输入轴的输出和脱水减速机构的输入偶合时和洗涤减速机构的输入分离，或输入轴的输出和脱水减速机构的输入分离时和洗涤减速机构的输入偶合的双向式离合机构；所述输入轴的输出先经过所述双向式离合机构，再经洗涤减速机构向洗涤轴输出。

该技术方案的进一步设计是：所述的洗涤减速机构进一步包括一NGW型行星齿轮系，所述的NGW型行星齿轮系设置在脱水轴外。

本发明针对全自动洗衣机减速离合器传动功率不太大和套轴输出的特点，利用少齿差行星齿轮系改进现有技术的不足：

——利用少齿差行星齿轮系的大传动比，可使用较高速度的电动机驱动，因而降低成本。例如采用功率相同的二极电动机代替目前常用的四极电动机，理论电磁材料成本可降低1/2；

——由于少齿差行星齿轮系的传动比大，在洗涤轴旋转时，阻止脱水旋转系统约束于洗涤旋转系统的反向运动的制动力可大大降低，单向拉动式的制动带无论是顺向或逆向的制动力均可满足要求，因而可以取消现有技术的止回弹簧，减低成本和避免止回弹簧引发的故障；

——少齿差行星齿轮系体积小，可将其套入脱水轴内，脱水轴的内部空间得到利用，因而缩小产品的直径或/和高度、减低成本，尤其便于电动机直接传动，提高传动效率和可靠性，降低振动噪声；还可以简化现有技术同轴旋转系统的多个同轴零件的结构，甚至达到一件化加工，简化工艺要求。

该设计可维持目前常见的洗涤和脱水转速，且取代现有技术的螺旋扭簧离合结构，提高可靠性。

本发明内容将在具体实施方式的实施例中结合附图作进一步说明。

附图说明

图1是现有技术全自动洗衣机减速离合器的结构示意图。

图2是本发明第1实施例机构示意图。

图3是本发明第1实施例洗涤状态传动原理示意图。

图4是本发明第1实施例脱水状态传动原理示意图。

图5是本发明第2实施例洗涤状态机构示意图。

图6是本发明第2实施例脱水状态机构示意图。

图7是本发明第2实施例洗涤状态传动原理示意图。

图8是本发明第2实施例脱水状态传动原理示意图。

图9是本发明第3实施例机构示意图。

图10是本发明第4实施例机构示意图。

具体实施方式

本发明第1实施例如附图2、图3和图4所示。它是在本说明书背景技术中介绍如图1所示现有技术全自动洗衣机减速离合器基础上主要作如下改进：

——在脱水轴151内设N型少齿差行星齿轮系，取代原刹车鼓内设NGW型行星齿轮系；

——脱水轴151为原输入套、制动鼓和脱水轴三合为一；

——取消止回弹簧。

因此，该实施例减速离合器基本设计如下：

洗涤轴141，用于联系洗衣机的搅拌轮并向其输出旋转力；脱水轴151，用于联系洗衣机的脱水桶并向其输出旋转力；洗涤轴141以轴承142支承于空心的脱水轴151内。

脱水轴151以轴承152a、152b支承于壳体170内。

输入轴111用于接收来自洗衣机电动机的旋转力，以轴承112、135分别支承于脱水轴151内和洗涤轴141内。

输入轴111的一段径向偶合一连轴套121，其与脱水轴151外径相等；螺旋扭簧式的离合弹簧122跨套于脱水轴151与连轴套121的外圆柱面，且其下端部与棘轮123连接，上端部则为自由状态，构成可选择地将其跨套的二者偶合或分离的离合机构：控制杆(也称制动杆)125作为操纵机构，其未被操纵时，处于复位状态的驱动杆(也称离合杆)162压住棘爪124拨转棘轮123旋松离合弹簧122，使所述二者分离；控制杆125被操纵时，传动驱动杆162带动棘爪124离开棘轮123，离合弹簧122复位以至裹住所述二者，借助摩擦构成扭紧方向的传动偶合。

脱水轴151外周为控制杆125直接驱动的制动带161，用于脱水运转的制动。在洗涤轴旋转时，该制动也阻止脱水旋转系统的反向运动，因而无须现有技术止回弹簧或单向轴承等措施。离合器的高度也可因此减小。由于少齿差行星齿轮系的传动比大，在洗涤轴旋转时，阻止脱水旋转系统的反向运动的制动力可大大降低，对单向拉动式的制动带161，即使其逆向的制动力较小，也可满足要求。

于脱水轴151内设置现有技术典型的N型少齿差行星齿轮系减速机构，包括：结合于脱水轴151内周的内齿轮133；滑动地穿于输入轴111的偏心段的行星齿轮132；十字滑块134偶合行星齿轮132顶端的滑槽与洗涤轴141底端的滑键构成现有技术典型的十字滑块式输出机构；输入轴111的偏心段带动外齿轮132沿内齿轮133滚动，并经所述输出机构产生减速，传递到洗涤轴141输出。本发明少齿差行星齿轮系的输出机构，除本实施例所述十字滑块式输出机构外，也可以设计为现有技术的零齿差输出机构或销轴式输出机构。少齿差行星齿轮系减速机构体积小，内置于脱水轴151内，离合器的直径可因此减小。

控制杆125未受操纵时，脱水轴151于离合机构与输入轴111分离，且受到复位的制动带161的制动，输入轴111只减速传动洗涤轴141，减速离合器进入洗涤运转状态。控制杆125被操纵时，制动带161松开解除对脱水旋转系统的制动，输入轴111经连轴套121、离合弹簧122偶合脱水轴151，同时借助少齿差行星齿轮系的自锁功能也偶合洗涤轴141，以至该三轴同步旋转，减速离合器进入脱水运转状态。

该实施例比较适合要求洗涤转速较低和脱水转速较高的情况。其沿用现有技术中的离合机构及其操纵机构，制造成本比较低。其三合为一的脱水轴151也十分易于加工。

该实施例用于洗衣机时，可使用4极电动机直接传动，少齿差行星齿轮系减速比设计为1∶(15-25)。若设计转速降低，可使用6极电动机直接传动，少齿差行星齿轮系减速比可为1∶10。

本发明第2实施例如附图5、图6、图7和图8所示。它是在第1实施例的基础上作如下进一步改进：

——以一双向啮合式离合机构取代螺旋扭簧离合机构，输入轴往脱水轴方向偶合时，与洗涤轴方向分离，或切换为往脱水轴方向分离时，与洗涤轴方向偶合；

——输入轴经过离合机构后，还经过一NGW型行星齿轮系脱水减速机构与脱水输出轴相联系。

因此，该实施例减速离合器基本设计如下。

洗涤轴241，用于联系洗衣机的搅拌轮并向其输出旋转力；脱水轴251，用于联系洗衣机的脱水桶并向其输出旋转力；洗涤轴241以轴承242支承于空心的脱水轴251内。

脱水轴251内设置现有技术典型的N型少齿差行星齿轮系减速机构，包括：结合于脱水轴251内周的内齿轮233；滑动地穿于洗涤减速输入轴231的偏心段的行星齿轮232；十字滑块234偶合行星齿轮232顶端的滑槽与洗涤轴241底端的滑键构成现有技术典型的十字滑块式输出机构；洗涤减速输入轴231的偏心段带动行星齿轮232沿内齿轮233滚动产生减速，并经所述输出机构传递到洗涤轴241输出；洗涤减速输入轴231以轴承230、235分别支承于脱水轴251内和洗涤轴241内。

脱水轴251外设置现有技术NGW型行星齿轮系减速机构，包括结合于壳体270内周的内齿轮293，结合于输入轴套291的外齿轮和位于所述内外齿轮间的行星齿轮292；连结各行星齿轮轴294的支架295紧固于脱水轴251作为输出；脱水轴251以轴承252a和252b分别支承于壳体270内和脱水减速输入轴套291内。

输入轴211滑动地套以离合套222，并以花键偶合；离合套222内的内啮齿224a迎着洗涤减速输入轴231的外啮齿224b，套外的外啮齿225a迎着脱水减速输入轴套291内的内啮齿225b，构成一双向啮合式离合机构；可旋转地卡套于离合套222外的控制盘227作为其操纵机构，沿输出轴向推动控制盘227带动离合套222使内啮齿224a与外啮齿224b啮合、外啮齿225a与内啮齿225b分离，即使输入轴211往洗涤减速输入轴231方向偶合而往脱水减速输入轴套291方向分离，减速离合器进入洗涤运转状态；反之则控制盘227带动离合套222使内啮齿224a与外啮齿224b分离、外啮齿225a与内啮齿225b啮合，即使输入轴211往洗涤减速输入轴231方向分离而往脱水减速输入轴套291方向偶合，脱水轴251还借助少齿差行星齿轮系的自锁功能偶合洗涤轴241与其同步旋转，减速离合器进入脱水运转状态。

控制盘227内周的花键套结构226b滑动于减速输入轴套291内的花键槽结构226a；花键套结构226b轴向端为嵌齿状，迎着偶合于壳体270外周的制动套261的嵌齿226c，构成牙嵌离合。沿输出轴向推动控制盘227使减速离合器进入洗涤运转状态时，该牙嵌离合脱水旋转系统沿着脱水轴251-行星齿轮292-结合外齿轮的输入轴套291-花键和牙嵌离合结构226a-226b-226c-制动套261-壳体270方向偶合而达到制动。在洗涤轴旋转时，该偶合也阻止脱水旋转系统约束于洗涤旋转系统的反向运动，因而无须现有技术的止回弹簧或单向轴承等措施，并且该偶合方向为NGW型行星齿轮系的增速方向，对制动套261的制动力要求可大大降低。

本实施例使用N型少齿差行星齿轮系和外置NGW型行星齿轮系双路减速机构，达到使用较高速度的电动机，又维持目前常见的洗涤和脱水转速。本实施例相对于实施例1虽增加了NGW型行星齿轮系，但由于其减速比不大，且脱水需要的转矩比洗涤小，故该减速机构的高度可明显小于现有技术离合器中输出洗涤转矩的减速机构。和现有技术同轴旋转系统相比，本实施例也简化了同轴零件的结构，尤其是围绕脱水轴251容易实现同轴度较高的一件化加工，简化了工艺要求。该实施例将N型少齿差行星齿轮系减速比设计为1∶(15-25)，NGW型行星齿轮系减速比设计为1∶3，因而可使用2极电动机直接传动，降低了成本。

本发明第3实施例和第4实施例的少齿差行星齿轮系的内齿轮是直接在脱水轴内切削加工而成为一体。如由于加工条件限制或节省材料，也可以如图9所示本发明第3实施例，其内齿轮233’单独加工后嵌进脱水轴251’内周为一体。还可以如图10所示本发明第4实施例，其内齿轮233’’单独加工后为一段与脱水轴251’’对接为一体。除上述设计改变外，本发明第3实施例和第4实施例的其它情况与第2实施例相同。

Claims (3)

1.一种全自动洗衣机减速离合器，包括：

——用于接收外部旋转力的输入轴(111，211)；

——用于联系搅拌轮并向其输出旋转力的洗涤轴(141，241)；

——用于联系脱水桶并向其输出旋转力的脱水轴(151，251)，套于所述洗涤轴(141，241)外；

——输入轴(111，211)的输出经一洗涤减速机构向洗涤轴(141，241)输出，并经一离合机构与脱水轴(151，251)的输入偶合或分离；

所述洗涤减速机构为少齿差行星齿轮系，

其特征在于：

——所述输入轴(111，211)的输出先经过所述离合机构，还经过一脱水减速机构，向脱水轴(151，251)输出；

——所述离合机构是输入轴(111，211)的输出和脱水减速机构的输入偶合时和洗涤减速机构的输入分离，或输入轴(111，211)的输出和脱水减速机构的输入分离时和洗涤减速机构的输入偶合的双向式离合机构；

——所述输入轴(111，211)的输出先经过所述双向式离合机构，再经洗涤减速机构向洗涤轴(141，241)输出。

2.根据权利要求1所述全自动洗衣机减速离合器，其特征在于：所述少齿差行星齿轮系套入脱水轴(151，251)之内。

3.根据权利要求1所述的全自动洗衣机减速离合器，其特征在于：所述的洗涤减速机构进一步包括一NGW型行星齿轮系，所述的NGW型行星齿轮系设置在脱水轴(151，251)外。

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