CN102877266A - 一种电机与减速离合器组件的电磁离合机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机与减速离合器组件的电磁离合机构,包括电磁线圈组件310、离合齿圈320、啮合部件330、下配合部件340,其中:所述齿轮减速机构的内齿轮230作为啮合部件330,所述齿轮减速机构的行星架250作为下配合部件340,所述离合齿圈320在所述电磁线圈组件310产生的电磁力和其它部件产生的复位力作用下沿所述内齿轮230可向上下移动与所述行星架250分离或固定配合以选择性地实现所述齿轮减速机构200对所述电机100进行减速输出的功能,本发明避免了现有电磁离合机构需单独设置下配合部件,并节省了相关加工工序,从而降低了生产制造成本,同时更是大大降低了电磁离合机构的安装体积的占用。

Description

一种电机与减速离合器组件的电磁离合机构
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种电机与减速离合器组件的电磁离合机构,尤其适合应用于洗衣机领域。
背景技术
[0002] 众所周知,在洗衣机领域中,安装在洗衣机内部的电机与减速离合器进行配合连接作为洗衣机的驱动机构实现对洗衣机的驱动功能。如何在满足性能的前提下,不断降低洗衣机驱动机构的安装体积或空间占用及其生产制造成本已成为近年来洗衣机生产商致力追求的两大技术问题。
[0003] 为了解决上述技术问题,国内有较多相关专利技术公开,但大多仍然停留在优化 局部设计,这些对于本领域的贡献仍然是微乎其微的。本申请人及相关联的其它申请人为了解决这些技术问题,自2010年以来,提出了几十项专利申请,对于解决以上两大技术问题作出了较大程度的贡献,较为典型的有:如专利公开号为CN102345219A的中国发明专利公开了一种洗衣机用减速轴离合器,具有驱动轴和驱动轴套,驱动轴具有上下方向同轴设置的驱动轴和传动轴,驱动轴与驱动电机连接,其外侧设置行星轮组件,行星轮组件具有行星轮保持架、设置在行星轮保持架上、且与驱动轴相啮合的行星轮以及设置在行星轮外圈且与行星轮相啮合的行星轮外齿圈,行星轮外齿圈与传动轴相连接,行星轮外齿圈外侧套接齿形离合圈,齿形离合圈与行星轮外齿圈之间花键配合且上下方向滑动连接,齿形离合圈下端设有插齿,齿形离合圈下方设有与驱动轴固定连接的插槽盘,插槽盘上设有与齿形离合圈下端插齿相配的插槽,齿形离合圈上方设有电磁线圈。然而其电机仍然需设置两根独立的驱动轴和传动轴,由此后续生产更需要相关连接件和安装工序,增加成本负荷的同时,更是增加了安装体积的占用。
[0004] 又如专利公开号为CN102677427A的中国发明专利申请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。此结构虽然减少了轴向尺寸,还是由于其工作原理是将电机转子直接作为输入齿轮轴,只适合应用与不具有太阳轮的少齿差齿轮机构,应用范围受到限制,且少差齿轮机构本身存在的传动效率低等缺陷,因此此专利的提出仍然不能满足实际中的广泛需求。
[0005] 在此技术背景下,随着本申请人在本领域的不断地研究摸索来寻求一种既有效低洗衣机驱动机构的占用空间及其生产制造成本,且适用范围广的电机与减速离合器组件来作为洗衣机的驱动机构。发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种电机与减速离合器组件的电磁离合机构,有效大幅度减少了安装体积的占用、降低了生产制造成本。
[0007] 由于包括太阳轮等的行星轮减速机构在洗衣机传动领域得到广泛应用,如由内齿轮、太阳轮、行星齿轮、行星架等部件组成的NGW型行星轮系等,其具有传动效果高,传动关系稳定,成本低等优点,然而其作为电机的减速输出部件,其与电机的安装结构一直均是:电机固定连接输出轴,输出轴直接或通过皮带轮间接将动力传递给齿轮减速机构的太阳轮,尽管现有技术中多项针对齿轮减速机构本身的部件进行改进以减少其安装体积的占用,然而随着需求不断提高,现有技术对于齿轮减速机构在安装体积上的改进和思路都已经不能满足实际需求,我们必须在齿轮减速机构安装结构上寻求新突破或新思路。
[0008] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案为: [0009] 一种电机与减速离合器组件,包括电机和减速离合器,所述减速离合器包括齿轮减速机构、离合机构和安装壳体,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出,所述离合机构与所述齿轮减速机构连接以选择性地实现所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出的功能,进而实现所述电机在减速输出和非减速输出之间的转换,所述电机与减速离合器组件通过所述安装壳体实现自身部件和/或其与外部其它部件的安装连接,其中:所述齿轮减速机构的太阳轮直接固定设置在所述电机的转子上。
[0010] 本发明所述电机与减速离合器组件的核心技术点为:首次提出将齿轮减速机构的太阳轮直接固定设置在电机的转子上,即实现直接由电机的转子向太阳轮传递动力,取消了现有技术中通过“输出轴或输出轴和皮带轮”等中间部件进行传递,最大程度地缩短了动力传递路径,本发明提出的安装结构大大降低了电机与减速离合器组件的安装体积占用,又由于去除了多个中间动力传递部件,因而降低了生产制造成本,同时由于动力传递路径极短,进而提高了电机与减速离合器组件的传动效率。
[0011] 所述的太阳轮可以直接在所述电机的转子上一体加工成型;也可以通过固定连接件直接固定在所述电机的转子上,固定连接件,可以为螺钉、铆钉或其它常规的连接件。
[0012] 优选地,所述齿轮减速机构包括太阳轮、内齿轮、位于所述太阳轮与所述内齿轮之间且与所述太阳轮、内齿轮同时啮合的行星齿轮、行星架、输出轴,所述行星齿轮通过行星轴可相对所述行星架进行旋转地安装在所述行星架上,所述行星架与所述输出轴固定连接。
[0013] 优选地,所述离合机构为电磁离合机构,当所述电机减速输出时,所述电磁离合机构的离合齿圈受到电磁力或复位力使得所述齿轮减速机构处于非锁合状态,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出,当所述电机非减速输出时,所述离合齿圈受到复位力或电磁力使得所述齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对所述电机进行减速输出,进而实现所述电机在减速输出和非减速输出之间的转换。
[0014] 本发明所述电磁离合机构的基本工作原理为:电磁离合机构的离合齿圈根据电磁力和复位力的结合作用使得本发明所述齿轮减速机构在“实现对电机的减速输出”和“锁合成为刚性整体不再对电机进行减速输出”之间进行转换,从而实现电机在减速输出和非减速输出之间的转换。
[0015] 本发明所述电磁力和复位力的结合作用方式可以根据具体需求进行选定。[0016] 本发明还提出了第一种优选的电机与减速离合器组件的电磁离合机构,所述的减速离合器包括齿轮减速机构、电磁离合机构、安装壳体,所述电磁离合机构的技术方案为:
[0017] 所述电磁离合机构包括电磁线圈组件、离合齿圈、啮合部件、下配合部件,所述电磁线圈组件位于所述离合齿圈侧面,所述离合齿圈内侧设有啮合内齿,所述啮合部件外侧设有啮合外齿,所述离合齿圈通过所述啮合内齿与所述啮合外齿的啮合套接在所述啮合部件外侧,且所述离合齿圈沿所述啮合部件可上下移动,所述齿轮减速机构的内齿轮作为所述啮合部件,所述齿轮减速机构 的行星架作为所述下配合部件,所述离合齿圈在所述电磁线圈组件产生的电磁力和其它部件产生的复位力作用下沿所述内齿轮可向上下移动与所述行星架分离或固定配合以选择性地实现所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出的功能,进而实现所述电机在减速输出和非减速输出之间的转换;所述电磁离合机构的离合齿圈沿内齿轮可向上下移动与行星架分离或固定配合,避免了现有电磁离合机构需单独设置下配合部件,并节省了相关加工工序,从而降低了生产制造成本,同时更是大大降低了电磁离合机构的安装体积的占用。
[0018] 当然地,本发明所述电磁离合机构也可以采用现有技术中任意一种电磁离合机构,如采用本申请人在先专利201010242614. 2公开的电磁离合机构。
[0019] 由于现有技术公开的电磁离合机构均为:当齿轮减速机构对电机进行减速输出时,其电磁线圈为通电状态,而当齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对电机进行减速输出时,其电磁线圈为断电状态,而由于在实际应用中,“齿轮减速机构对电机进行减速输出”作为常规的工作状态,即要求电磁线圈需长时间处于通电状态,因此现有技术的电磁离合机构的能耗一直较高,同时电磁线圈的使用寿命也受到影响,在此背景下,本发明还提出了第二种优选的电机与减速离合器组件的电磁离合机构,所述的减速离合器包括齿轮减速机构、电磁离合机构、安装壳体,所述电磁离合机构的技术方案为:
[0020] 当电磁线圈断电时,所述齿轮减速机构的离合齿圈受到复位力使得所述齿轮减速机构处于非锁合状态,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出,当电磁线圈通电时,所述离合齿圈受到电磁力,并克服复位力使得所述齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对所述电机进行减速输出,进而实现所述电机在减速输出和非减速输出之间的转换,简单地实现了在常规的工作状态下,电磁离合机构的电磁线圈为断电状态,大大降低了电磁离合机构的能耗,同时提高了电磁离合机构的使用寿命。
[0021 ] 当然地,所述第一种优选的电机与减速离合器组件的电磁离合机构和所述第二种优选的电机与减速离合器组件的电磁离合机构还可以结合进行使用,技术效果更好。本发明还提出了电机与减速离合器组件的电磁离合机构的多项优选技术方案:
[0022] 优选地,当所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出时,所述离合齿圈处于被固定状态。优选地,当所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出时,所述离合齿圈处于非固定状态。当所述离合齿圈处于被固定状态时,使得所述齿轮减速机构为单一动力减速输出状态,减速输出部件为所述齿轮减速机构的输出轴;当所述离合齿圈处于非固定状态时,使得所述齿轮减速机构为复合动力减速输出状态,减速输出部件可以为所述齿轮减速机构的输出轴和输出轴套。
[0023] 为了确保本发明所述离合齿圈与行星架之间的固定配合的稳定性,优选地,所述离合齿圈下端设有至少2个凸块,所述行星架上设有可与所述凸块固定配合的插槽;更为优选地,所述离合齿圈下端设有4-6个凸块。
[0024] 为了实现所述离合齿圈在与行星架处于分离状态时,确保离合齿圈处于被固定状态,以实现减速输出部件的单一动力减速输出方式,优选地,还包括上配合部件,所述安装壳体作为所述上配合部件,所述离合齿圈在所述电磁线圈组件产生的电磁力和其它部件产生的复位力作用下沿所述内齿轮可向上下移动择一与所述安装壳体和所述行星架固定配合以选择性地实现所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出的功能,进而实现所述电机在减速输出和非减速输出之间的转换。
[0025] 为了确保本发明所述离合齿圈与安装壳体之间的固定配合的稳定性,优选地,所述离合齿圈上端设有至少2个凸齿,所述安装壳体或所述电磁线圈组件上设有可与所述凸齿固定配合的凹槽;更为优选为,所述离合齿圈上端设有4-12个凸齿。本发明所述用于与凸齿固定配合的凹槽可以设置在安装壳体上,也可以直接设置在电磁线圈组件的相关部件上,可以根据实际安装进行具体设置,只要实现离合齿圈直接或间接与安装壳体进行固定配合即可。 [0026] 优选地,所述电磁线圈组件包括电磁线圈、线架、线圈保持架,所述电磁线圈绕设在所述线架上,所述线架位于所述线圈保持架内,所述线圈保持架固定在所述安装壳体上,所述线圈保持架、所述离合齿圈和/或所述安装壳体之间形成闭合磁路。
[0027] 本发明所述线圈保持架固定在所述安装壳体上的固定方式可以是铆合冲压连接,所述线架可以为一体注塑件。为了定位电磁线圈的引出线,防止引出线在所述安装壳体内进行位移而受到损伤,更为优选地,所述电磁线圈的引出线上套接有套管,通过线圈保持架与所述安装壳体之间的固定连接工艺将套接在电磁线圈的引出线上的套管定位在所述安装壳体内或外,从而避免电磁线圈的引出线受到损伤。进一步优选地,为了避免在电磁线圈在线架上的绕线过程中,由于两者之间发生不断摩擦而导致电磁线圈受到损伤,电磁线圈上还可设置绝缘胶带,以避免此情况的发生。
[0028] 当本发明所述安装壳体为导磁材料制成时,所述线圈保持架、所述离合齿圈和所述安装壳体之间形成闭合磁路,进而在所述电磁线圈通电时对所述离合齿圈产生电磁作用力。
[0029] 当为了降低所述安装壳体的制造成本,将所述安装壳体采用铸铝件,即为非导磁材料制成时,所述线圈保持架和所述离合齿圈之间形成闭合磁路,进而在所述电磁线圈通电时对所述离合齿圈产生电磁作用力;具体技术方案可采用:所述线圈保持架包括固定连接为一体的线圈保持架上盖和线圈保持架下盖,所述线圈保持架上盖、所述线圈保持架下盖和离合齿圈之间形成闭合磁路。
[0030] 优选地,所述离合齿圈上固定套接有弹簧,所述弹簧对所述离合齿圈产生复位力。当然地,也可以采用其它部件产生复位力,所述离合齿圈本身的重力也可称为复位力。
[0031] 优选地,当电磁线圈断电时,所述离合齿圈受到复位力使得所述离合齿圈与所述行星架处于分离状态,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出,当电磁线圈通电时,所述离合齿圈受到电磁力,并克服复位力沿所述内齿轮向下移动与所述行星架固定配合,所述齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对所述电机进行减速输出,进而实现所述电机在减速输出和非减速输出之间的转换。
[0032] 优选地,当电磁线圈断电时,所述离合齿圈受到复位力使得所述离合齿圈与所述行星架处于分离状态并与所述安装壳体固定配合,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出,当电磁线圈通电时,所述离合齿圈受到电磁力,并克服复位力沿内齿轮向下移动与行星架固定配合,所述齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对所述电机进行减速输出,进而实现所述电机在减速输出和非减速输出之间的转换。
[0033] 当本发明上述的第一种优选的电磁离合机构应用于洗衣机时,可采用以下技术方案:
[0034] 包括脱水部件、洗涤部件,所述脱水部件通过所述齿轮减速机构的输出轴套与所述内齿轮固定连接,所述洗涤部件与所述齿轮减速机构的输出轴固定连接,洗涤工况时,所述离合齿圈与所述行星架处于分离状态,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出,脱水工况时,所述离合齿圈与所述行星架固定配合,所述齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对所述电机进行减速输出,所述输出轴套与输出轴共同高速旋转,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换。
[0035] 当本发明上述的第二种优选的电磁离合机构应用于洗衣机时,可采用以下技术方 案:
[0036] 包括脱水部件、洗涤部件,所述脱水部件通过所述齿轮减速机构的输出轴套与所述齿轮减速机构的内齿轮固定连接,所述洗涤部件与所述齿轮减速机构的输出轴固定连接,所述电磁离合机构与所述齿轮减速机构连接以选择性地实现所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出的功能,洗涤工况时,电磁线圈断电,所述离合齿圈受到复位力使得齿轮减速机构处于非锁合状态,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出,脱水工况时,电磁线圈通电,所述离合齿圈受到电磁力,并克服复位力使得所述齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对所述电机进行减速输出,所述输出轴套与所述输出轴共同高速旋转,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换。
[0037] 优选地,在洗漆工况时,所述离合齿圈处于被固定状态,所述输出轴作为减速输出部件,所述齿轮减速机构为单一动力减速输出状态。优选地,在洗涤工况时,所述离合齿圈处于非固定状态,所述输出轴套和所述输出轴同时作为减速输出部件,所述齿轮减速机构为复合动力减速输出状态。
[0038] 为了实现本发明的复合动力输出,如应用于洗衣机领域时,优选地,所述齿轮减速机构还包括输出轴套,所述输出轴套套装在所述输出轴上,并与所述内齿轮固定连接。
[0039] 进一步地,当需求为复合动力减速输出时,当所述的离合齿圈可移动地套接在齿轮减速机构的内齿轮上时,可将所述内齿轮设置为非固定状态,因而齿轮减速机构的输出轴和输出轴套同时作为减速输出部件,即实现复合动力减速输出。
[0040] 当然地,所述离合机构也可以采用机械离合机构,所述机械离合机构包括由外部动力控制的制动装置和离合装置,制动装置和离合装置通过配合选择性实现齿轮减速机构对电机的减速输出功能,进而实现电机在减速输出和非减速输出之间的转换。
[0041] 当以上所述的电机与减速离合器组件应用于洗衣机领域时,即得到一种洗衣机用电机与减速离合器组件,其技术方案为:
[0042] 一种洗衣机用电机与减速离合器组件,包括电机和减速离合器,所述减速离合器包括齿轮减速机构、离合机构和安装壳体,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出,所述齿轮减速机构包括输出轴套和输出轴,所述输出轴套和所述输出轴分别与洗衣机的脱水部件和洗涤部件固定连接,所述离合机构与所述齿轮减速机构连接以选择性地实现所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出的功能,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换,所述电机与减速离合器组件通过所述安装壳体实现自身部件和/或其与洗衣机的其它部件的安装连接,其中:所述齿轮减速机构的太阳轮直接固定设置在所述电机的转子上。
[0043] 本发明所述洗衣机用电机与减速离合器组件的基本工作原理为:当洗衣机在洗涤工况时,所述离合机构使得齿轮减速机构处于正常工作状态,即为减速输出状态,实现洗衣机的洗涤功能,当洗衣机在脱水工况时,所述离合机构使得齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对电机进行减速输出,输出轴套、输出轴与电机三者共同高速旋转,由于输出轴套与洗衣机的脱水部件固定连接,从而实现洗衣机的脱水功能。
[0044] 本发明所述洗衣机的洗涤部件可以是波轮、搅拌器、滚筒,或其它具备洗涤功能的部件;本发明所述洗衣机的脱水部件是指用于盛水并容纳衣物的桶状部件,如内桶。 [0045] 优选地,所述齿轮减速机构包括太阳轮、内齿轮、位于所述太阳轮与所述内齿轮之间且与所述太阳轮、内齿轮同时啮合的行星齿轮、行星架、输出轴、输出轴套,所述行星齿轮通过行星轴可相对所述行星架进行旋转地安装在所述行星架上,所述行星架与所述输出轴一端固定连接,所述输出轴另一端与所述洗涤部件固定连接,所述输出轴套套装在所述输出轴上,其一端与所述内齿轮固定连接,另一端与所述脱水部件固定连接。
[0046] 优选地,所述离合机构为电磁离合机构,洗涤工况时,所述电磁离合机构的离合齿圈受到电磁力或复位力使得所述齿轮减速机构处于非锁合状态,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出,脱水工况时,所述离合齿圈受到复位力或电磁力使得所述齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对所述电机进行减速输出,所述输出轴套与所述输出轴共同高速旋转,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换。
[0047] 优选地,所述电磁离合机构包括电磁线圈组件、离合齿圈、啮合部件、下配合部件,所述电磁线圈组件位于所述离合齿圈侧面,所述离合齿圈内侧设有啮合内齿,所述啮合部件外侧设有啮合外齿,所述离合齿圈通过所述啮合内齿与所述啮合外齿的啮合套接在所述啮合部件外侧,且所述离合齿圈沿所述啮合部件可上下移动,所述齿轮减速机构的内齿轮作为所述啮合部件,所述齿轮减速机构的行星架作为所述下配合部件,所述离合齿圈在所述电磁线圈组件产生的电磁力和其它部件产生的复位力作用下沿所述内齿轮可向上下移动与所述行星架分离或固定配合以选择性地实现所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出的功能,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换。
[0048] 优选地,洗涤工况时,电磁线圈断电,所述离合齿圈受到复位力使得所述齿轮减速机构处于非锁合状态,所述齿轮减速机构对所述电机进行减速输出;脱水工况时,电磁线圈通电,所述离合齿圈受到电磁力,并克服复位力使得所述齿轮减速机构锁合成为刚性整体不再对所述电机进行减速输出,所述输出轴套与所述输出轴共同高速旋转,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换。
[0049] 当然地,所述离合机构也可以采用机械离合机构,所述机械离合机构包括由外部动力控制的制动装置和离合装置,制动装置和离合装置通过配合选择性实现齿轮减速机构对电机的减速输出功能,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换。
[0050] 优选地,所述齿轮减速机构对所述电机的减速输出是指所述齿轮减速机构最终以所述输出轴/和所述输出轴套进行减速输出。当洗衣机为单动力洗涤需求时,输出轴套处于被固定状态,仅输出轴作为齿轮减速机构的减速输出部件;当洗衣机为复合动力洗涤需求时,输出轴套处于非固定状态,输出轴套和输出轴同时作为齿轮减速机构的减速输出部件,实现洗衣机的复合动力洗涤。
[0051] 在上述技术方案基础上,本发明还包括以下技术优选方案:
[0052]为了提高齿轮减速机构的安装结构紧凑度,减少其安装体积的占用,优选地,所述太阳轮设有凹槽,所述齿轮减速机构的输出轴同轴地并可相对旋转地位于所述凹槽中,且从所述凹槽中延伸出来。
[0053] 为了更好实现对齿轮减速机构的输出轴的轴向承重,优选地,所述凹槽底部与所述输出轴端部之间设有钢球。当然地,也可以采用其它属于本领域技术人员的常规方式实现对所述输出轴的承重。
[0054] 本发明所述电机包括定子和转子,可以是内转子电机,也可以是外转子电机,优选地,由于外转子电机具有一定的内径空间,在减少安装体积的占用的技术效果上,本发明应·用于外转子电机上会更为突出。
[0055] 为了简化永磁磁钢的装配工序,同时为了避免永磁磁钢的发生脱落现象,优选地,所述电机包括定子和转子,所述转子位于所述定子外侧,所述转子包括转子壳体、磁轭和若干永磁磁钢,所述若干永磁磁钢通过所述磁轭均匀间隔地固定设置在所述转子壳体侧壁上,所述永磁磁钢均匀间隔地固定设置在所述转子壳体外侧壁上,所述磁轭位于所述永磁磁钢外部且与所述转子壳体固定连接,所述定子与所述安装壳体固定连接。
[0056] 为了便于太阳轮在电机的转子上的固定设置,优选地,所述太阳轮外侧上部设有齿轮,其下部作为连接部与所述电机的转子固定连接;所述固定连接方式可以是现有技术中任意一种固定连接方式,更为优选地,可以为螺钉固定连接或铆钉固定连接。
[0057] 当离合机构为电磁离合机构时,为了减少电磁离合机构的安装占用体积,提高电磁离合机构的结构紧凑度,优选地,所述内齿轮包括固定连接为一体的内齿轮部和内齿轮保持套,所述内齿轮保持套位于所述内齿轮部的外侧,所述内齿轮保持套同时作为所述电磁离合机构的啮合部件,其外侧上部设有可与所述电磁离合机构的离合齿圈啮合的啮合外齿,其中部端面上设有可允许所述电磁离合机构的离合齿圈贯穿的延伸孔。
[0058] 当所述齿轮减速机构包括输出轴套时,可将所述内齿轮保持套与所述输出轴套固定连接。
[0059] 优选地,所述安装壳体包括固定安装为一体的上安装壳体和下安装壳体,所述齿轮减速机构和所述离合机构位于所述上安装壳体和所述下安装壳体构成的空间内且所述齿轮减速机构的输出轴延伸出该空间,所述下安装壳体成为所述电机的定子保持架与所述电机的定子固定连接,所述太阳轮位于所述下安装壳体内侧并通过第一轴承与所述下安装壳体安装连接。优选地,所述下安装壳体侧面还设有I个或多个减料窗,用于降低材料成本,同时还可根据强度需求,在所述上安装壳体和所述下安装壳体上设置各种形状的加强筋或加强槽,相信这些属于本领域技术人员的常规选择,在此不再一一赘述。
[0060] 对于本发明所述电机的相关部件,如定子、转子等,齿轮减速机构的相关部件,如内齿轮的安装结构、行星架、行星齿轮在在行星架上的安装结构等,离合机构的相关部件,如离合齿圈等的优选结构均可以参见本申请人的在先专利申请201210084877. 4以及其它相关专利,在此不再一一进行文字赘述。
[0061] 同时,对于本发明对于各部件上没有进行文字说明的相关结构,如加强筋结构、安装连接轴承、限位、承重、防水密封等结构等相信均为本领域技术人员的常规选择,与本发明结合后都不具备任何新颖性和创造性,在此不再进行一一陈述。
附图说明
[0062] 附图I为本发明所述电机与减速离合器组件的一种实施例的立体结构示意图;
[0063] 附图2为图I中A-A方向的剖视图;
[0064] 附图3为图I的爆炸结构图;
[0065] 附图4为附图2中A处结构放大示意图;
[0066] 附图5为本发明所述电磁离合机构核心部件的一种实施例的立体结构示意图;
[0067] 附图6为附图5中A-A方向的剖视图;
[0068] 附图7为附图5的爆炸结构图;
[0069] 附图8为本发明所述电机转子的一种实施例的立体分解结构示意图;
[0070] 附图9为应用本发明的一种洗衣机的结构示意图;
[0071] 附图10为应用本发明的另一种洗衣机的结构示意图;
[0072] 附图11为应用本发明的再另一种洗衣机的结构示意图;
[0073] 附图标记:脱水部件I、洗涤部件2、电机与减速离合器组件3、电机100、转子110、转子壳体111、磁轭112、永磁磁钢113、定子120、齿轮减速机构200、太阳轮210、齿轮210a、连接部210b、凹槽211、输出轴220、内齿轮230、内齿轮部230-1、内齿轮保持套230-2、行星齿轮240、行星架250、插槽250-1、输出轴套260、离合机构300、电磁线圈组件310、电磁线圈311、线架312、线圈保持架313、线圈保持架上盖313b、线圈保持架下盖313a、离合齿圈320、啮合内齿320-1、凸块320-2、凸齿320-3、啮合部件330、啮合外齿330-1、延伸孔330-2、下配合部件340、上配合部件350、弹簧360、安装壳体400、上安装壳体410、下安装壳体420、钢球500、第一轴承600、第二轴承700。
具体实施方式
[0074] 需要指出的是,本文中涉及的上、下等方位词是以图I至图11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,本专利所采用的方位词不应限制本专利申请请求保护的范围。
[0075] 参见图I、图2、图3和图4所示的电机与减速离合器组件,包括电机100和减速离合器,所述减速离合器包括齿轮减速机构200、离合机构300和安装壳体400,所述齿轮减速机构200对所述电机100进行减速输出,所述离合机构300与所述齿轮减速机构200连接以选择性地实现所述齿轮减速机构200对所述电机100进行减速输出的功能,进而实现所述电机100在减速输出和非减速输出之间的转换,所述电机与减速离合器组件3通过所述安装壳体400实现自身部件和其与外部其它部件的安装连接,其中:
[0076] 所述齿轮减速机构200包括太阳轮210、内齿轮230、位于所述太阳轮210与所述内齿轮230之间且与所述太阳轮210、内齿轮230同时啮合的行星齿轮240、行星架250、输出轴220、输出轴套260,所述行星齿轮240通过行星轴(图未标记)可相对所述行星架250进行旋转地安装在所述行星架250上,所述行星架250与所述输出轴220固定连接,所述输出轴套260套装在所述输出轴220上,并与所述内齿轮230固定连接;
[0077] 所述太阳轮210外侧上部设有齿轮210a,其下部作为连接部210b与所述电机的转子110通过螺钉(图未标记)固定连接,实现将所述太阳轮210在所述电机的转子110上的直接固定设置;所述太阳轮210设有凹槽211,所述输出轴220同轴地并可相对旋转地位于所述凹槽211中,且从所述凹槽211中延伸出来;所述凹槽211底部与所述输出轴220端部之间设有钢球500 ;
[0078] 所述安装壳体400包括通过螺钉固定安装为一体的上安装壳体410和下安装壳体420,所述齿轮减速机构200和所述离合机构300位于所述上安装壳体410和所述下安装壳体420构成的空间内且所述输出轴220延伸出该空间,所述下安装壳体420成为所述电机100的定子保持架与所述电机的定子120固定连接,所述太阳轮210位于所述下安装壳体420内侧并通过第一轴承600与所述下安装壳体420安装连接,所述输出轴套260通过第二 轴承700与所述上安装壳体410安装连接;
[0079] 所述电机100包括定子120和转子110,所述转子110位于所述定子120外侧,结合参见图8所示的转子110,包括转子壳体111、磁轭112和若干永磁磁钢113,所述若干永磁磁钢113通过所述磁轭112均匀间隔地固定设置在所述转子壳体111侧壁上,所述永磁磁钢113均匀间隔地固定设置在所述转子壳体111外侧壁上,所述磁轭112位于所述永磁磁钢113外部且与所述转子壳体111固定连接,所述定子120与所述安装壳体400固定连接;
[0080] 参见图5、图6和图7所示,所述离合机构300为电磁离合机构,包括电磁线圈组件310、离合齿圈320、啮合部件330、下配合部件340、上配合部件350,所述电磁线圈组件310位于所述离合齿圈320侧面,所述离合齿圈320内侧设有啮合内齿320-1,所述啮合部件330外侧设有啮合外齿330-1,所述离合齿圈320通过所述啮合内齿320-1与所述啮合外齿330-1的啮合套接在所述啮合部件330外侧,且所述离合齿圈320沿所述啮合部件330可上下移动,所述齿轮减速机构的内齿轮230作为所述啮合部件330,所述齿轮减速机构的行星架250作为所述下配合部件340,所述上安装壳体410作为所述上配合部件350 ;
[0081] 所述电磁线圈组件310包括电磁线圈311、线架312、线圈保持架313,所述电磁线圈311绕设在所述线架312上,所述线架312位于所述线圈保持架313内,所述线圈保持架313固定在所述上安装壳体410上,所述的上安装壳体410为铸铝件,所述线圈保持架313包括固定连接为一体的线圈保持架上盖313b和线圈保持架下盖313a,所述线圈保持架上盖313b、所述线圈保持架下盖313a和离合齿圈320之间形成闭合磁路;所述离合齿圈320下端设有4个凸块320-2,所述行星架250上设有可与所述凸块320-2固定配合的4个插槽250-1,所述离合齿圈320的4个凸块320-2上分别固定套接有弹簧360,所述弹簧360对所述离合齿圈320产生复位力;所述离合齿圈320上端设有8个凸齿320-3,所述线圈保持架上盖313b上设有可与所述凸齿320-3固定配合的凹槽(图未示出);
[0082] 当电磁线圈断电时,所述离合齿圈320受到弹簧360产生的向上复位力,并克服自身重力使得所述离合齿圈320与所述行星架250处于分离状态并与所述上安装壳体410固定配合,离合齿圈320处于被固定状态,所述齿轮减速机构200对所述电机100进行减速输出,所述输出轴220作为减速输出部件,当电磁线圈通电时,所述离合齿圈320受到向下电磁力,并克服弹簧360产生的向上复位力沿内齿轮230向下移动与行星架250固定配合,所述齿轮减速机构200锁合成为刚性整体不再对所述电机100进行减速输出,进而实现所述电机100在减速输出和非减速输出之间的转换;
[0083] 所述内齿轮230包括固定连接为一体的内齿轮部230-1和内齿轮保持套230_2,所述内齿轮保持套230-2位于所述内齿轮部230-1的外侧,所述内齿轮保持套230-2同时作为所述啮合部件330,其外侧上部设有可与所述离合齿圈320啮合的啮合外齿330-1,其中部端面上设有可允许所述离合齿圈320贯穿的延伸孔330-2 ;
[0084] 参见图9、图10和图11所示,当上述的电磁离合机构应用于洗衣机后,洗衣机包括脱水部件2、洗涤部件1,所述脱水部件2通过所述输出轴套260与所述内齿轮230固定连接,所述洗涤部件I与所述输出轴220固定连接,所述电磁离合机构与所述齿轮减速机构200连接以选择性地实现所述齿轮减速机构200对所述电机100进行减速输出的功能,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换。
[0085] 参见图I-图4以及图9、图10和图11所示,当上述的所示的电机与减速离合器组件应用于洗衣机领域成为洗衣机用电机与减速离合器组件时,所述输出轴套260和所述输出轴220分别与洗衣机的脱水部件2和洗涤部件I固定连接,所述离合机构300与所述齿轮减速机构200连接以选择性地实现所述齿轮减速机构200对所述电机100进行减速输出的功能,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换,所述电机与减速离合器组件3通过所述安装壳体400实现自身部件和其与洗衣机的其它部件的安装连接;其余相关结构的具体技术方案描述均同上述电机与减速离合器组件在实施例中的文字描述。
[0086] 本专利实施例应用于洗衣机领域时的工作过程为:洗涤工况时,电磁线圈断电,所述离合齿圈320收到弹簧360产生的向上复位力,并克服自身重力使得所述离合齿圈320与所述行星架250处于分离状态并与所述上安装壳体410固定配合,离合齿圈320处于被固定状态,所述输出轴220减速输出,脱水工况时,电磁线圈通电,所述离合齿圈320受到向下电磁力,并克服弹簧360产生的向上复位力使得所述离合齿圈320与所述行星架250固定配合,所述齿轮减速机构200锁合成为刚性整体不再对所述电机100进行减速输出,所述输出轴套260与所述输出轴220共同高速旋转,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换。
[0087] 当本发明上述的实施例中在电磁线圈断电时,所述离合齿圈320与所述行星架250处于分离状态,并处于非固定状态时,所述输出轴220和输出轴套260同时成为减速输出部件,即形成复合动力减速输出,当应用于洗衣机领域时,即洗涤工况为复合动力洗涤模式。
[0088] 还需要特别指出的是,对于本发明附图中显示但未进行文字说明的相关部件结构均是本领域技术人员的常规技术手段,如承重垫片、承重卡簧、连接轴承以及大水封和小水封等部件,均不具备新颖性和创造性,因此不再一一进行赘述。
[0089] 以上对本发明所提供的电机与减速离合器组件及其应用的洗衣机进行了详细介绍。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,以上实施方式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 (10)

1. 一种电机与减速离合器组件的电磁离合机构,所述减速离合器包括齿轮减速机构(200)、电磁离合机构、安装壳体(400),所述电磁离合机构包括电磁线圈组件(310)、离合齿圈(320)、啮合部件(330)、下配合部件(340),所述电磁线圈组件(310)位于所述离合齿圈(320)侧面,所述离合齿圈(320)内侧设有啮合内齿(320-1),所述啮合部件(330)外侧设有啮合外齿(330-1),所述离合齿圈(320)通过所述啮合内齿(320-1)与所述啮合外齿(330-1)的啮合套接在所述啮合部件(330)外侧,且所述离合齿圈(320)沿所述啮合部件(330)可上下移动,其特征在于:所述 齿轮减速机构的内齿轮(230)作为所述啮合部件(330),所述齿轮减速机构的行星架(250)作为所述下配合部件(340),所述离合齿圈(320)在所述电磁线圈组件(310)产生的电磁力和其它部件产生的复位力作用下沿所述内齿轮(230)可向上下移动与所述行星架(250)分离或固定配合以选择性地实现所述齿轮减速机构(200 )对所述电机(100 )进行减速输出的功能,进而实现所述电机(100 )在减速输出和非减速输出之间的转换。
2.如权利要求I所述的电磁离合机构,其特征在于:所述内齿轮(230)包括固定连接为一体的内齿轮部(230-1)和内齿轮保持套(230-2 ),所述内齿轮保持套(230-2 )位于所述内齿轮部(230-1)的外侧,所述内齿轮保持套(230-2 )同时作为所述啮合部件(330 ),其外侧上部设有可与所述离合齿圈(320)啮合的啮合外齿(330-1),其中部端面上设有可允许所述离合齿圈(320)贯穿的延伸孔(330-2)。
3.如权利要求I或2所述的电磁离合机构,其特征在于:所述离合齿圈(320)下端设有至少2个凸块(320-2),所述行星架(250)上设有可与所述凸块(320-2)固定配合的插槽(250-1)。
4.如权利要求I或2所述的电磁离合机构,其特征在于:还包括上配合部件(350),所述安装壳体(400)作为所述上配合部件(350),所述离合齿圈(320)在所述电磁线圈组件(310)产生的电磁力和其它部件产生的复位力作用下沿所述内齿轮(230)可向上下移动择一与所述安装壳体(400)和所述行星架(250)固定配合以选择性地实现所述齿轮减速机构(200)对所述电机(100)进行减速输出的功能,进而实现所述电机(100)在减速输出和非减速输出之间的转换。
5.如权利要求4所述的电磁离合机构,其特征在于:所述离合齿圈(320)上端设有至少2个凸齿(320-3),所述安装壳体(400)或所述电磁线圈组件(310)上设有可与所述凸齿(320-3)固定配合的凹槽。
6.如权利要求I或2所述的电磁离合机构,其特征在于:所述电磁线圈组件(310)包括电磁线圈(311)、线架(312)、线圈保持架(313),所述电磁线圈(311)绕设在所述线架(312)上,所述线架(312)位于所述线圈保持架(313)内,所述线圈保持架(313)固定在所述安装壳体(400)上,所述线圈保持架(313)、所述离合齿圈(320)和/或所述安装壳体(400)之间形成闭合磁路。
7.如权利要求I或2所述的电磁离合机构,其特征在于:所述离合齿圈(320)上固定套接有弹簧(360 ),所述弹簧(360 )对所述离合齿圈(320 )产生复位力。
8.如权利要求I或2所述的电磁离合机构,其特征在于:当电磁线圈断电时,所述离合齿圈(320)受到复位力使得所述离合齿圈(320)与所述行星架(250)处于分离状态,所述齿轮减速机构(200 )对所述电机(100 )进行减速输出,当电磁线圈通电时,所述离合齿圈(320 )受到电磁力,并克服复位力沿所述内齿轮(230 )向下移动与所述行星架(250 )固定配合,所述齿轮减速机构(200 )锁合成为刚性整体不再对所述电机(100 )进行减速输出,进而实现所述电机(100)在减速输出和非减速输出之间的转换。
9.如权利要求4所述的电磁离合机构,其特征在于:当电磁线圈断电时,所述离合齿圈(320)受到复位力使得所述离合齿圈(320)与所述行星架(250)处于分离状态并与所述安装壳体(400 )固定配合,所述齿轮减速机构(200 )对所述电机(100 )进行减速输出,当电磁线圈通电时,所述离合齿圈(320)受到电磁力,并克服复位力沿内齿轮(230)向下移动与行星架(250 )固定配合,所述齿轮减速机构(200 )锁合成为刚性整体不再对所述电机(100 )进行减速输出,进而实现所述电机(100 )在减速输出和非减速输出之间的转换。
10. 一种应用如权利要求1-9任意所述的电磁离合机构的洗衣机,其特征在于:包括脱水部件(2)、洗涤部件(1),所述脱水部件(2)通过所述齿轮减速机构的输出轴套(260)与所述内齿轮(230)固定连接,所述洗涤部件(I)与所述齿轮减速机构的输出轴(220)固定连接,洗涤工况时,所述离合齿圈(320)与所述行星架(250)处于分离状态,所述齿轮减速机构(200)对所述电机(100)进行减速输出,脱水工况时,所述离合齿圈(320)与所述行星架(250 )固定配合,所述齿轮减速机构(200 )锁合成为刚性整体不再对所述电机(100 )进行减速输出,所述输出轴套(260)与输出轴(220)共同高速旋转,进而实现洗衣机在洗涤工况和脱水工况之间的转换。
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