CN102677427B - 一种洗衣机驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种洗衣机驱动器，包括电机、洗涤轴、套装在所述洗涤轴上的脱水轴套和齿轮减速机构，所述洗涤轴同轴安装于所述电机的电机转子内部且与所述齿轮减速机构的输出齿轮固接，所述齿轮减速机构的输入齿轮轴插装于所述电机转子的轴孔内。由于将齿轮减速机构的输入齿轮轴插装在电机转子的轴孔内，使电机转子作为齿轮减速机构的齿轮架，有效地将齿轮减速机构和电机集成为一体，从而减小了洗衣机驱动器的轴向尺寸，使得该洗衣机驱动器的结构简单紧凑，占用空间小。此外，由于齿轮减速机构的传动比范围大，可以实现大减速比输出。

Description

一种洗衣机驱动器
技术领域
本发明涉及驱动器技术领域，特别是涉及一种洗衣机驱动器。
背景技术
洗衣机是日常生活中常用的家用电器，其主要工作状态可以分为洗涤工况和脱水工况。
现有洗衣机的常规驱动单元主要由电机和减速离合装置组成，普通电机转速较高，为得到合适的洗涤转速，电机传递到减速离合器通过一级皮带轮减速。目前常用的减速离合装置主要有单级行星减速传动离合器机构、皮带轮式减速运动离合器机构或电机直驱式传动离合器机构。但是，单级行星减速离合器机构不能做到大速比减速输出，洗涤效率降低，对电机的要求将会很高，增加成本；如果采用多级行星减速输出，不仅会增加成本还会使机构变得复杂、不紧凑、不稳定；皮带轮式减速传动离合机构的成本高，而且皮带传动比不准确，皮带的寿命低，也会降低洗涤效率。另外，上述电机和减速离合装置组成的驱动器的轴向尺寸较大，结构不紧凑。
现有技术中还有一种减速离合器，把原来的普通电机由间接驱动改为直接驱动，但这种驱动电机多为直流无刷电机，为控制器转动等功能需要控制单元，该控制单元的成本较高，且该种驱动器的轴向尺寸较大，不适合长远发展。
因此，如何设计出一种轴向尺寸小、结构紧凑、占用空间小的洗衣机驱动器，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种洗衣机驱动器，该洗衣机驱动器的轴向尺寸小、结构紧凑、占用空间小。
为解决上述技术问题，本发明提供一种洗衣机驱动器，包括电机、洗涤轴、套装在所述洗涤轴上的脱水轴套和齿轮减速机构，所述洗涤轴同轴安装于所述电机的电机转子内部且与所述齿轮减速机构的输出齿轮固接，所述齿轮减速机构的输入齿轮轴插装于所述电机转子的轴孔内；
其中，所述齿轮减速机构包括第一齿轮、第二齿轮、中间齿轮和输出齿轮；所述第一齿轮和所述第二齿轮固装在所述输入齿轮轴的两端，所述第一齿轮与所述中间齿轮啮合，所述第二齿轮与所述输出齿轮啮合；所述中间齿轮套装在所述脱水轴套上，所述输出齿轮与所述洗涤轴固接；
或，所述齿轮减速机构包括双联齿轮、中间齿轮和输出齿轮；所述双联齿轮套装在所述输入齿轮轴上，所述中间齿轮和所述输出齿轮分别与所述双联齿轮的第一级齿轮和第二级齿轮啮合；所述中间齿轮套装在所述脱水轴套上，所述输出齿轮与所述洗涤轴固接。
优选地，所述中间齿轮为外齿轮或内齿圈。
优选地，所述输出齿轮为外齿轮或内齿圈。
优选地，所述驱动器进一步包括离合装置，所述离合装置设置于所述脱水轴套和所述电机转子之间，以便实现洗涤工况和脱水工况的转换。
优选地，所述离合装置的离合器齿盘与所述脱水轴套通过花键套连接，所述离合器齿盘与所述花键套啮合且轴向滑动连接。
优选地，洗涤工况时，所述离合器齿盘与所述电机的上端盖卡合；脱水工况时，所述离合器齿盘与所述电机转子卡合。
优选地，洗涤工况时，所述离合器齿盘不固定；脱水工况时，所述离合器齿盘与所述电机转子啮合。
优选地，所述离合装置为电磁离合装置或机械离合装置。
相对上述背景技术，本发明所提供的波轮洗衣机的驱动器包括电机、洗涤轴、套装在所述洗涤轴上的脱水轴套和齿轮减速机构，所述洗涤轴同轴安装于所述电机的电机转子内部且与所述齿轮减速机构的输出齿轮固接，所述齿轮减速机构的输入齿轮轴插装于所述电机转子的轴孔内。由于将齿轮减速机构的输入齿轮轴插装在电机转子的轴孔内，使电机转子作为齿轮减速机构的齿轮架，有效地将齿轮减速机构和电机集成为一体，从而减小了洗衣机驱动器的轴向尺寸，使得该洗衣机驱动器的结构简单紧凑，占用空间小。此外，由于齿轮减速机构的传动比范围大，可以实现大减速比输出。
附图说明
图1为本发明所提供洗衣机驱动器一种具体实施方式的正视图；
图2为图1所示洗衣机驱动器A-A方向的剖视图；
图3为图1所示洗衣机驱动器的分解示意图；
图4为本发明所提供洗衣机驱动器第一种具体实施方式的传动示意图；
图5为本发明所提供洗衣机驱动器第二种具体实施方式的传动示意图；
图6为本发明所提供洗衣机驱动器第三种具体实施方式的传动示意图；
图7为本发明所提供洗衣机驱动器第四种具体实施方式的传动示意图；
图8为本发明所提供洗衣机驱动器第五种具体实施方式的传动示意图；
图9为本发明所提供洗衣机驱动器第六种具体实施方式的传动示意图；
图10为本发明所提供洗衣机驱动器第七种具体实施方式的传动示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种洗衣机驱动器，该洗衣机驱动器的轴向尺寸小、结构紧凑、占用空间小。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
需要指出的是，本文中涉及的上、下等方位词是以图1至图10中零部件位于图中及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表述技术方案的清楚及方便。应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请文件请求保护的范围。
请参考图1、图2和图3，图1为本发明所提供洗衣机驱动器一种具体实施方式的正视图；图2为图1所示洗衣机驱动器A-A方向的剖视图；图3为图1所示洗衣机驱动器的分解示意图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的洗衣机驱动器包括电机；所述电机包括电机壳21、电机定子22和电机转子23，电机定子22设置于电机壳21内，电机转子23同轴心设置于电机定子22内，电机转子23上设置有轴孔；在电机的上方和下方分别设置有上端盖24和下端盖25；可以通过螺栓将电机壳21、电机定子22、上端盖24和下端盖25固定连接。
洗衣机的洗涤轴51同轴安装于电机转子23内，洗涤轴51和电机转子23之间设置有转子含油轴承81，洗涤轴51径向限定电机转子23，并通过转子含油轴承81实现洗涤轴51和电机转子23之间的相对转动。
洗衣机的脱水轴套52套装在洗涤轴51上，脱水轴套52和所述洗涤轴51之间设置有洗涤轴含油轴承82，使脱水轴套52和洗涤轴51可以相对转动。
所述洗衣机驱动器还包括齿轮减速机构，所述齿轮减速机构包括输入齿轮轴31、第一齿轮321、第二齿轮322、中间齿轮331和输出齿轮332；输入齿轮轴31插装于电机转子23的轴孔内，输入齿轮轴31和电机转子23之间设置有含油轴承，通过含油轴承输入齿轮轴31和电机转子23之间可以实现相对转动；第一齿轮321和第二齿轮322固装在输入齿轮轴31的两端；第一齿轮321和中间齿轮331啮合，第二齿轮322和输出齿轮332啮合。
中间齿轮331套装在所述脱水轴套52上；输出齿轮332与洗涤轮51固定连接，可以通过直销84实现固定连接。在洗涤轴51和输出齿轮332之间设置有定距环72，在电机转子23的两端分别设置有平面轴承，通过定距环72和平面轴承的设置，可以限制电机转子23的轴向移动。
这里需要说明的是，电机转子的轴孔可以设置为多个，即可以在电机转子内插装多个输入齿轮轴和与之配合的第一齿轮和第二齿轮；多个输入齿轮轴的布置可以使得电机和齿轮减速机构的组合在工作时更加稳定，延长工作寿命。
在电机上端盖24的上方固定连接有安装盘11，可以通过螺栓将安装盘11和上端盖24固定连接；通过安装盘11将上述驱动器安装在洗衣机上。
参考图4，图4中所示为所述洗衣机驱动器一种具体实施方式的传动示意图。工作时，电机通电后，驱动电机转子23转动，同时驱动与电机转子23连接的输入齿轮轴31及与输入齿轮轴31固装的第一齿轮321和第二齿轮322公转，第一齿轮321与中间齿轮331啮合且存在齿数差，可同时驱动输入齿轮轴31自转，通过第二齿轮322与输出齿轮332的啮合驱动输出齿轮332转动，最后驱动与输出齿轮332固接的洗涤轴51转动；由于第一齿轮321、第二齿轮322、中间齿轮331和输出齿轮332之间存在齿差关系，所以输出齿轮332和电机转子23之间会产生转速差，从而驱动洗涤轴51低速输出；由于中间齿轮331套装在脱水轴套52上且处于不固定状态，所以在洗涤轴51低速输出的同时，脱水轴套52也按一定的速比低速输出。所以洗涤工况时，电机可以高速转动，通过齿轮减速机构实现洗涤轴51低速输出，提高了电机的使用效率，同时还实现了复合动力输出。
这里需要说明的是，洗涤轴51和脱水轴套52既可以同转向低速输出，也可以反向输出。洗涤轴51和脱水轴套52的转向相同或相反，取决于齿轮减速机构齿差比值的正负值，在实际应用中，可以根据需要设定齿轮减速机构的齿差关系。
这里还需要说明的是，该种实施方式中，中间齿轮331和输出齿轮332均为内齿圈。
参考图5，在第二种具体实施方式中，所述齿轮减速机构包括双联齿轮32、中间齿轮331和输出齿轮332；所述双联齿轮32套装在输入齿轮轴31’上，中间齿轮331和输出齿轮332分别与双联齿轮32的第一级齿轮321和第二级齿轮322啮合；中间齿轮331套装在脱水轴套52上，输出齿轮332与洗涤轴51固接；其中，中间齿轮331和输出齿轮332均为外齿轮。
第二种具体实施方式中，输入齿轮轴31’与电机转子23固定连接，双联齿轮32和输入齿轮轴31’之间可以相对转动，当驱动电机转子23转动时，同时驱动双联齿轮32公转且自转，根据双联齿轮32的第一级齿轮321、第二级齿轮322、中间齿轮331以及输出齿轮332之间的齿差关系同样可以达到洗涤轴51低速输出的目的。
当然，也可以将输入齿轮轴31’与电机转子23转动连接，双联齿轮32与输入齿轮轴31’固定连接，同样可以实现洗涤轴51低速输出。
在第二种实施方案或前述第一种实施方案中，所述中间齿轮331可以为外齿轮，也可以为内齿圈，所述输出齿轮332可以为外齿轮，也可以为内齿圈，从而使所述齿轮减速机构可以有以下几种不同的具体实施方式。
需要指出的是，各实施例中功能相同或相通的结构或构件在图中用相同的标记进行标示。
参考图6，在第三种实施方式中，输入齿轮轴31转动插装于电机转子23内，第一齿轮321和第二齿轮322固装在输入齿轮轴31的两端；其中，所述中间齿轮331和所述输出齿轮332均为外齿轮。
参考图7，在第四种实施方式中，输入齿轮轴31转动插装于电机转子23内，第一齿轮321和第二齿轮322固装在输入齿轮轴31的两端；其中，所述中间齿轮331为内齿圈，所述输出齿轮332为外齿轮。
参考图8，在第五种实施方式中，输入齿轮轴31转动插装于电机转子23内，第一齿轮321和第二齿轮322固装在输入齿轮轴31的两端；其中，所述中间齿轮331为外齿轮，所述输出齿轮332为内齿圈。
参考图9，在第六种实施方式中，输入齿轮轴31’与电机转子23固定连接，双联齿轮32和输入齿轮轴31’之间可以相对转动，中间齿轮331和输出齿轮332分别与双联齿轮32的第一级齿轮321和第二级齿轮322啮合；其中中间齿轮331为内齿圈，输出齿轮332为外齿轮。
由于双联齿轮32两级齿轮的齿数不同，所以还可以将双联齿轮32的第一级齿轮321’与输出齿轮332啮合，第二级齿轮322’与中间齿轮331啮合，其中中间齿轮331仍为内齿圈，输出齿轮332仍为外齿轮，此为第七种实施方式，如图10所示。
上述几种实施方式在工作过程中与第一种具体实施方式的传动原理相同，这里不再赘述。
需要指出的是，所述齿轮减速机构除了上述几种具体实施方式外，当然还可以有其他的实施方式，只要可以实现差动减速，使输出机构和电机转子可以产生转速差即可。
可对上述洗衣机驱动器做出进一步的改进。
进一步地，所述洗衣机驱动器还包括离合装置4，所述离合装置设置在脱水轴套52和电机转子23之间，以便实现洗涤工况和脱水工况的转换。
所述离合装置4可以为电磁离合装置，也可以为机械离合装置。下面以电磁离合装置为例进行说明。
具体地，电磁离合装置包括离合器盖板41、离合器固定板42、离合器齿盘43以及线架44；线架44位于离合器固定板42的环形凹槽内，离合器盖板41设置于线架44的上方，离合器齿盘43位于离合器固定板42的内圈；其中离合器盖板41、离合器固定板42和线架44连接后再固定连接到上端盖24上，可以通过螺栓固定连接；离合器齿盘43上方还设置有压簧45。
离合器齿盘43通过花键套71套装在脱水轴套52上，离合器齿盘43和花键套71啮合且轴向滑动连接。这里需要说明的是，离合器齿盘43和花键套71在任何工况下均处于啮合状态，且两者之间不能产生相对转动。离合器齿盘43和花键套71位于第一内齿圈331的上端。
当电磁离合装置通电后产生磁场，离合器齿盘43可以克服压簧45的弹力通过花键套71的外花键轴向向上滑动，使得离合器齿盘43与电机转子23断开连接，此时电机通电后，可以通过齿轮减速机构实现洗涤轴51低速输出，实现洗涤功能。
需要指出的是，可以通过改变离合装置4的固定方式实现普通输出和复合动力输出。
具体地，当离合器齿盘43与电机转子23断开连接时，可使离合器齿盘43与上端盖24卡合，此时与离合器齿盘43连接的脱水轴套52处于固定状态，从而在洗涤工况时只有洗涤轴51低速输出为普通洗涤输出；当离合器齿盘43与电机转子23断开连接且不固定，这里的不固定是指离合器齿盘43不与任何处于固定状态的部件卡合，即与离合器齿盘43连接的脱水轴套52也处于不固定状态，此时在洗涤轴51低速输出的同时，脱水轴套52也按一定的速比低速输出，即可以实现复合动力输出。
当电磁离合装置断电后，磁场消失，在压簧45的弹力作用下，离合器齿盘43通过花键套71的外花键轴向向下滑动，使得离合器齿盘43与电机转子23卡合，由于离合器齿盘43与花键套71之间不产生相对转动，所以此时与花键套71连接的脱水轴套52以及套装在脱水轴套52上的中间齿轮331和电机转子23锁死，从而导致齿轮减速机构自锁，电机转子23和洗涤轴51同转速转动，实现脱水功能。
这里需要说明的是，离合装置也可以通过带动齿轮减速机构的其他传动件与电机转子卡合或断开连接来实现洗涤工况和脱水工况的转换；在洗涤工况普通洗涤输出时，离合装置的离合器齿盘也可以与电机的其他固定件卡合；离合装置的设置只要可以实现洗衣机洗涤工况和脱水工况的转换即可。
由于在脱水工况时，脱水轴套52要承受洗涤衣物的重量，为了限制脱水轴套52的轴向移动，可以在脱水轴套52和中间齿轮331之间设置平面轴承、平垫和弹性挡圈来限制脱水轴套52在其轴线方向的移动。
为了使洗涤轴51和脱水轴套52在脱水工况时能够更稳定地转动，在脱水轴套52和安装盘11之间设置有第一轴承831，在输出齿轮332和下端盖25之间设置有第二轴承832。
进一步，在洗涤轴51和脱水轴套52之间设置有第一水封61，在脱水轴套52和安装盘11之间设置有第二水封62，用于防止洗衣机工作过程中洗涤水进入驱动器内部。
以上对本发明所提供的洗衣机驱动器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种洗衣机驱动器，包括电机、洗涤轴、套装在所述洗涤轴上的脱水轴套和齿轮减速机构，其特征在于，所述洗涤轴同轴安装于所述电机的电机转子内部且与所述齿轮减速机构的输出齿轮固接，所述齿轮减速机构的输入齿轮轴插装于所述电机转子的轴孔内；
其中，所述齿轮减速机构包括第一齿轮、第二齿轮、中间齿轮和输出齿轮；所述第一齿轮和所述第二齿轮固装在所述输入齿轮轴的两端，所述第一齿轮与所述中间齿轮啮合，所述第二齿轮与所述输出齿轮啮合；所述中间齿轮套装在所述脱水轴套上，所述输出齿轮与所述洗涤轴固接；
或，所述齿轮减速机构包括双联齿轮、中间齿轮和输出齿轮；所述双联齿轮套装在所述输入齿轮轴上，所述中间齿轮和所述输出齿轮分别与所述双联齿轮的第一级齿轮和第二级齿轮啮合；所述中间齿轮套装在所述脱水轴套上，所述输出齿轮与所述洗涤轴固接。
2.如权利要求1所述的洗衣机驱动器，其特征在于，所述中间齿轮为外齿轮或内齿圈。
3.如权利要求1所述的洗衣机驱动器，其特征在于，所述输出齿轮为外齿轮或内齿圈。
4.如权利要求1所述的洗衣机驱动器，其特征在于，所述驱动器进一步包括离合装置，所述离合装置设置于所述脱水轴套和所述电机转子之间，以便实现洗涤工况和脱水工况的转换。
5.如权利要求4所述的洗衣机驱动器，其特征在于，所述离合装置的离合器齿盘与所述脱水轴套通过花键套连接，所述离合器齿盘与所述花键套啮合且轴向滑动连接。
6.如权利要求5所述的洗衣机驱动器，其特征在于，洗涤工况时，所述离合器齿盘与所述电机的上端盖卡合；脱水工况时，所述离合器齿盘与所述电机转子卡合。
7.如权利要求5所述的洗衣机驱动器，其特征在于，洗涤工况时，所述离合器齿盘不固定；脱水工况时，所述离合器齿盘与所述电机转子啮合。
8.如权利要求4所述的洗衣机驱动器，其特征在于，所述离合装置为电磁离合装置或机械离合装置。
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