CN102051790B - 洗衣机直驱离合装置 - Google Patents

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本发明公开了一种洗衣机直驱离合装置,洗衣机直驱离合装置,包括安装在外桶底的直驱电机,直驱电机直接传递驱动波轮的波轮轴,同轴套于波轮轴外以驱动脱水桶转动的脱水轴,该离合装置还包括:用于将直驱电机驱动单独传递给波轮轴或同时传递给波轮轴和脱水轴的上下分体式的离合结构,该离合结构由一与电机转子紧密结合一起转动的离合外盘、一套接于脱水轴上能带动脱水轴一起转动且能在脱水轴上轴向滑动的离合内套及一套于脱水轴上提供弹力使得离合内套轴向滑动与离合外盘内啮合连接的离合弹簧构成;离合装置还包括一使得离合内套与离合外盘上下分离的制动结构。本发明结构简单,成本低,能够提高传动系统的效率、实现稳定的离合控制。

Description

洗衣机直驱离合装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种洗衣机离合装置,尤其是一种直驱式洗衣机的离合装置。
背景技术
[0002] 传统洗衣机波轮和内桶的转动是电机通过皮带轮带动皮带把动力传给减速离合器,减速离合器通过其内部的齿轮结构,把电机的高转速转化成洗衣机不同洗涤过程中需要的较低转速,同时根据不同的洗涤方式,减速离合器使用不同的齿轮结构,传递给波轮不同的转动方向和转动形式。
[0003] 这种结构中,由于减速离合器和电机横向排列在外桶底部,使得整个系统结构比较庞大。另一方面,减速离合器位于外桶的中心部位,电机偏离中心部位的位置,外桶底部整个结构的中心偏离外桶的中心孔。在洗衣机工作过程中,电机带动减速离合器工作的同时,本身转动过程中相对外桶中心产生一力矩,增加了整个系统的不稳定性,洗衣机在洗涤过程中产生的噪音和振动都比较大。
[0004] 为了降低洗衣机工作过程中产生的噪音和振动现象,现有很多洗衣机采用直驱电机,去掉皮带轮皮带装置,减速离合器直接纵向的安装连接在电机上,这样外桶底部结构的重心基本在外桶的旋转中心孔的位置。这种结构,提高了电机的传动效率和稳定性,同时降低了运行过程中的噪音。
[0005] 但是在现有更改直驱电机后的结构中,由于直驱电机转速大,通常减速离合器都装有中间齿轮结构。由于结构比较庞大,使得整个系统在纵向上高度比较大。因此整个噪音效果和振动效果还不是太理想。
[0006] 申请号为00120729.6的中国专利公开了一种洗衣机动力直驱装置包括:盘式调速电机;洗漆轴暨电机输出轴;旋转支承于洗漆轴上的脱水轴;电机内置式电磁离合器,其分别与洗涤轴和脱水轴固定;电机内置式失电制动器,其与脱水轴固定。电机动力经电磁离合器的切换直接驱动洗涤轴和同时传递给洗涤轴与脱水轴。该结构采用的电机内置式电磁离合器结构复杂、成本高且使用寿命较短。
[0007] 申请号为00120729.6的中国专利公开了一种新型直驱离合的洗衣机,它采用电机直接驱动,波轮轴直接与电机输出轴固联,在电机的输出轴上套装有旋转轴套,旋转轴套与洗涤筒固定连接并同步转动;还设置有浮动式离合机构,它有两个工作状态:即脱水状态下,浮动式离合机构下落并与电机的输出轴和旋转轴套共同啮合连接,以实现输出轴和旋转轴套同步转动并带动洗涤筒旋转。洗涤状态下,浮动式离合机构上浮并与电机的输出轴处于脱离连接的状态;本洗衣机离合装置虽然相对结构简单,制作工艺简单,成本低,但是对于洗衣机洗涤时水量要求较高,若水位较低,则很难将浮动式离合机构升起,即使水位高,由于衣物洗涤翻动时也同样能压住浮动式离合机构。
[0008] 有鉴于此特提出本发明。
发明内容
[0009] 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种离合方式为上、下锥形离合方式、离合装置上下互相套合在一起的直驱式洗衣机离合装置。
[0010] 为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是:一种洗衣机直驱离合装置,包括安装在外桶底的直驱电机,直驱电机直接传递驱动波轮的波轮轴,同轴套于波轮轴外以驱动脱水桶转动的脱水轴,该离合装置还包括:用于将直驱电机驱动单独传递给波轮轴或同时传递给波轮轴和脱水轴的上下分体式的离合结构,该离合结构由一与电机转子紧密结合一起转动的离合外盘、一套接于脱水轴上能带动脱水轴一起转动且能在脱水轴上轴向滑动的离合内套及一套于脱水轴上提供弹力使得离合内套轴向滑动与离合外盘内啮合连接的离合弹簧构成;离合装置还包括一使得离合内套与离合外盘上下分离的制动结构。
[0011] 所述的离合内套包括一套接于脱水轴上的本体,本体上端为一与离合弹簧紧贴的圆盘,下端为一能与离合外盘内啮合的锥形盘,圆盘与锥形盘之间为一中间槽。
[0012] 所述的离合外盘内壁设有内齿圈,锥形盘设有与离合外盘内齿圈对应的外齿圈,锥形盘的外边壁及离合外盘的内壁延伸分别构成一锥角为15°〜35°的圆锥结构。为了保证离合内套足够的强度,又能在离合过程中很好的离合,锥形盘边壁到中间槽的度数控制在30。〜40。。
[0013] 所述的圆盘中间设有环形凸缘,离合弹簧套设于环形凸缘上,离合弹簧的另一端定位于脱水轴上。
[0014] 所述的制动结构包括一制动杠杆、制动扭簧、离合杆及一设于离合杆上能插入中间槽的制动臂。
[0015] 所述的制动臂为一由横、竖两边部构成的“L”形结构,竖边部与离合杆固定,横边部设有一 15°〜30°的斜坡面以插入中间槽内。由于在洗涤过程跟脱水过程切换的时候,制动臂需要很容易的从离合内套中间槽脱离下来,本发明制动臂横边部斜坡面保证其可以很好的从离合内套脱离下来且能保证很好的使用寿命。
[0016] 所述的离合外盘直接固定与电机转子上或与电机转子为一体结构。离合外盘也可以采用如离合内套和脱水轴相同的花键套合连接方式。
[0017] 所述的离合弹簧与离合内套相反方向的一端固定于洗衣机外桶底部壳体上,支撑脱水轴的轴承内凹于壳体内。该结构缩小了离合装置的纵向长度,提高了传动系统的效率和稳定性。
[0018] 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。
[0019] 本发明所述的离合装置,其在洗衣机传统减速离合器的基础上去掉齿轮结构、内壳体和包在壳体上的制动拉带结构,更改波轮输入输出轴为一根通轴,由直驱电机直接驱动波轮转动,这种结构在很大程度上降低了驱动系统的重量、体积和成本,提高了传动系统的效率和稳定性。由于去掉制动拉带结构,其另外一个技术特点是,离合方式为上下分体离合方式。本发明中,离合装置上下互相套合在一起,减小了体积,同时更好的实现离合控制。
[0020] 本发明离合装置结构是将现有离合器中的齿轮结构和制动拉带部件同时去掉,为了节省空间离合器上部壳体由原来突出结构改为对称的凹进壳体中,其脱水轴的轴承也相应的内缩到壳体中,这样,缩小了离合装置的纵向长度,由于壳体内部只有简单的轴承结构,所以把现有电机输出轴和波轮输入轴更改为一根通轴,即波轮轴,增加了轴的同心度和传递效率。当洗涤状态时,制动结构处于原始状态,制动臂深入中间槽内,使得离合内套脱离离合外盘,直驱电机驱动波轮轴转动,波轮轴直接把力矩传递给波轮。这个过程中,由于中间没有任何过度装置,减小了中间损耗,节约了能量,噪音低,平稳且传递效率高,突破了传统的只能依靠齿轮减速来传递力矩的实现方式。在脱水过程中,制动臂从离合内套上的中间槽内被拉开,离合内套在离合弹簧的伸展弹性作用下,跟离合外盘结合,此时离合外盘跟电机转子紧密的贴合在一起,离合内套通过花键跟脱水轴连接,在直驱电机转动的过程中,同时带动波轮轴和脱水输转动,洗衣机开始脱水。当脱水结束后,驱动控制部分使直驱电机产生反向电动势,从而起到跟制动拉带同样的效果。
[0021] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
[0022] 图1是本发明洗衣机直驱离合装置洗涤状态结构示意图;
[0023] 图2是本发明洗衣机直驱离合装置洗涤状态制动结构位置示意图;
[0024] 图3是本发明洗衣机直驱离合装置脱水状态结构示意图;
[0025] 图4是本发明洗衣机直驱离合装置脱水状态制动结构位置示意图;
[0026] 图5是本发明离合装置中离合内套和离合外盘结构示意图;
[0027] 图6是本发明制动结构中制动臂结构示意图;
[0028] 图7是本发明洗衣机直驱离合装置另一结构示意图。
具体实施方式
[0029] 如图1至图4所示,本发明所述的洗衣机直驱离合装置,包括安装在外桶底的直驱电机I,直驱电机I直接传递驱动波轮的波轮轴2,同轴套于波轮轴2外以驱动脱水桶转动的脱水轴3,用于将直驱电机I驱动单独传递给波轮轴2或同时传递给波轮轴2和脱水轴3的上下分体式的离合结构,该离合结构由一与电机转子11紧密结合一起转动的离合外盘4、一套接于脱水轴3上能带动脱水轴3 —起转动且能在脱水轴3上轴向滑动的离合内套5及一套于脱水轴3上提供弹力使得离合内套5轴向滑动与离合外盘4内啮合连接也即花键套接的离合弹簧6构成;离合装置还包括一使得离合内套5与离合外盘4上下分离的制动结构。
[0030] 如图5所示,所述的离合内套5包括一套接于脱水轴3上的本体51,本体51上端为一与离合弹簧6紧贴的圆盘52,下端为一能与离合外盘4内哨合的锥形盘53,圆盘52与锥形盘53之间为一中间槽54,本体51内腔内为竖齿壁55,以与脱水轴的竖齿柱(图中未示出)啮合花键套接。所述的离合外盘4内壁设有内齿圈41,锥形盘53设有与离合外盘内齿圈41对应啮合的外齿圈56,锥形盘的外边壁及离合外盘的内壁延伸分别构成一锥角为α的圆锥结构,α为15°〜35°,优选为20°。为了保证离合内套足够的强度,又能在离合过程中很好的离合,锥形盘边壁到中间槽的夹角β为30°〜40°,优选为30°。所述的离合外盘4直接固定与电机转子11上或与电机转子11为一体结构。离合外盘也可以采用如离合内套和脱水轴相同的花键套合连接方式。
[0031] 如图5和图7所示,所述离合内套5的圆盘52中间设有环形凸缘57,离合弹簧6套设于环形凸缘57上,离合弹簧6的另一端定位于脱水轴3上,或者离合弹簧另一端为顶在洗衣机外桶底部的壳体8底部,支撑脱水轴3的轴承9内凹于壳体8内。该结构缩小了离合装置的纵向长度,提高了传动系统的效率和稳定性。如图1和图3所示,圆盘52中间没有环形凸缘,则离合弹簧6直接固定在圆盘52上。
[0032] 如图1、图3和图7所示,所述的制动结构包括一制动杠杆70、制动扭簧71、离合杆72及一设于离合杆72上能插入中间槽54的制动臂73。如图6所示,制动臂73为一由横边部74和竖边部75构成的“L”形结构,竖边部75与离合杆73固定,横边部74设有一15°〜30°的斜坡面76以插入中间槽54内。由于在洗涤过程跟脱水过程切换的时候,制动臂需要很容易的从离合内套中间槽脱离下来,本发明制动臂横边部斜坡面保证其可以很好的从离合内套脱离下来且能保证很好的使用寿命。
[0033] 本发明离合装置结构是将现有离合器中的齿轮结构和制动拉带部件同时去掉,为了节省空间离合器上部壳体由原来突出结构改为对称的凹进壳体中,其脱水轴的轴承9也相应的内缩到壳体8中,这样,缩小了离合装置的纵向长度,由于壳体内部只有简单的轴承结构,所以把现有电机输出轴和波轮输入轴更改为一根通轴,即波轮轴,增加了轴的同心度和传递效率。当洗涤状态时,制动结构处于原始状态,即制动臂73深入中间槽54内,使得离合内套5脱离离合外盘4,直驱电机I只驱动波轮轴2转动,波轮轴2直接把力矩传递给波轮。这个过程中,由于中间没有任何过度装置,减小了中间损耗,节约了能量,噪音低,平稳且传递效率高,突破了传统的只能依靠齿轮减速来传递力矩的实现方式。在脱水过程中,制动臂73从离合内套5上的中间槽54内被拉开,离合内套5在离合弹簧6的伸展弹性作用下,跟离合外盘4结合,此时离合外盘4跟电机转子11紧密的贴合在一起,离合内套5通过花键跟脱水轴3连接,在直驱电机I转动的过程中,同时带动波轮轴2和脱水输3转动,洗衣机开始脱水(参阅图4)。当脱水结束后,驱动控制部分使直驱电机产生反向电动势,从而起到跟制动拉带同样的效果。
[0034] 本发明所述的离合装置,其在洗衣机传统减速离合器的基础上去掉齿轮结构、内壳体和包在壳体上的制动拉带结构,更改波轮输入输出轴为一根通轴,由直驱电机直接驱动波轮转动,这种结构在很大程度上降低了驱动系统的重量、体积和成本,提高了传动系统的效率和稳定性。由于去掉制动拉带结构,其另外一个技术特点是,离合方式为上下分体离合方式。本发明中,离合装置上下互相套合在一起,减小了体积,同时更好的实现离合控制。

Claims (5)

1.一种洗衣机直驱离合装置,包括安装在外桶底的直驱电机,直驱电机直接传递驱动波轮的波轮轴,同轴套于波轮轴外以驱动脱水桶转动的脱水轴,其特征在于:该离合装置还包括:用于将直驱电机驱动单独传递给波轮轴或同时传递给波轮轴和脱水轴的上下分体式的离合结构,该离合结构由一与电机转子紧密结合一起转动的离合外盘、一套接于脱水轴上能带动脱水轴一起转动且能在脱水轴上轴向滑动的离合内套及一套于脱水轴上提供弹力使得离合内套轴向滑动与离合外盘内啮合连接的离合弹簧构成;离合装置还包括一使得离合内套与离合外盘上下分离的制动结构;所述的离合内套包括一套接于脱水轴上的本体,本体上端为一与离合弹簧紧贴的圆盘,下端为一能与离合外盘内啮合的锥形盘,圆盘与锥形盘之间为一中间槽;所述的制动结构包括一制动杠杆、制动扭簧、离合杆及一设于离合杆上能插入中间槽的制动臂;所述的制动臂为一由横、竖两边部构成的“L”形结构,竖边部与离合杆固定,横边部设有一 15°〜30°的斜坡面以插入中间槽内。
2.根据权利要求1所述的洗衣机直驱离合装置,其特征在于:所述的离合外盘内壁设有内齿圈,锥形盘设有与离合外盘内齿圈对应的外齿圈,锥形盘的外边壁及离合外盘的内壁延伸分别构成一锥角为15°〜35°的圆锥结构。
3.根据权利要求1所述的洗衣机直驱离合装置,其特征在于:所述的圆盘中间设有环形凸缘,离合弹簧套设于环形凸缘上,离合弹簧的另一端定位于脱水轴上。
4.根据权利要求1所述的洗衣机直驱离合装置,其特征在于:所述的离合外盘直接固定与电机转子上或与电机转子为一体结构。
5.根据权利要求1所述的洗衣机直驱离合装置,其特征在于:所述的离合弹簧与离合内套相反方向的一端固定于洗衣机外桶底部壳体上,支撑脱水轴的轴承内凹于壳体内。
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